[发明专利]真空成膜装置用部件及使用该部件的真空成膜装置及其觇板装置

说明书

技术领域

本发明涉及溅射装置和CVD装置等真空成膜装置用的真空成膜装置用部件及使用该部件的真空成膜装置及其真空成膜装置等用的觇板装置。

背景技术

在半导体元件和液晶元件等中是采用溅射法和CVD法等的成膜方法形成各种配线和电极等。具体地说，在半导体基板和玻璃基板等的被成膜基板上适用溅射法和CVD法等形成Al、Ti、Mo、W、Mo-W合金等的导电性金属薄膜或者具有MoSi₂、WSi₂、TiSi₂等导电性的金属化合物薄膜、TiN和TaN等的金属化合物薄膜。将这些薄膜用作配线层、电极层、壁垒层、衬底层(垫材)等。

然而，在形成上述薄膜时使用的溅射装置和CVD装置等真空成膜装置中，成膜工序中配置在成膜装置内的各种部件不可避免地粘附和堆积着成膜材料。粘附和堆积在这些部件上的成膜材料(粘附膜)由于在成膜工序中从部件上剥落而成为造成粉尘的原因。这些粉尘一旦混入成膜基板上的膜中，则会在配线形成后引起短路和断开等配线不良，导致成品质量下降的后果。

为此，在传统的真空成膜装置中，有一种实施方法是将防粘附板和觇板的固定部件等的装置构件采用觇板材料或与其热膨胀率相近的材料形成，或者在装置构件的表面形成觇板材料或与其热膨胀率相近材料的覆膜(如日本专利特开昭60-26659号公报、特开昭63-161163号公报、特开昭63-243269号公报等)。采用这种结构，防止因装置构件与成膜材料之间的热膨胀率差异引起的粘附膜剥落。

但是，在真空成膜装置的装置构件本身使用觇板材料等形成的场合，有时会引起元件强度下降。并且，因粘附在元件上的成膜材料(粘附膜)本身应力的作用，往往会引起粘附膜剥落。另外，在元件表面形成有觇板材料覆膜的场合，会产生因采用该形成方法容易使覆膜本身剥落的问题。

并且，在日本专利特开昭61-56277号公报中记载有在元件表面形成Al和Mo喷镀膜的同时将喷镀膜的表面粗糙度规定在200μm以上。通过该喷镀膜表面粗糙度防止粘附在元件上的成膜材料剥落。利用喷镀膜的成膜装置用部件在如日本专利特开平9-272965号公报中也有记载。其中，将装置构件表面形成的喷镀膜气体残存量规定在10Torr·cc/g以下。

传统的使用喷镀膜的成膜装置部件主要是通过喷镀膜表面的较大的表面粗糙度来防止粘附在部件表面的成膜材料(粘附膜)剥落。这种防止粘附膜剥落的方法虽然能取得某种程度的效果，但会使粘附膜表面因喷镀膜的表面粗糙而产生较大的凹凸，这些粘附膜表面较大的凹凸反过来又成为产生微细粉尘(粒子)的原因。另外，因粘附在部件表面的成膜材料内部应力引起的粘附膜剥落也是产生粉尘的原因。

特别是在最近的半导体元件中，为达到64M、256M、1G那样的高集成度，将配线宽度控制在0.3μm、0.18μm甚至0.1μm以下，以求实现超小型化。在这种小型化的配线及具有该配线的元件中，即使混入如直径0.2μm左右的极微小粒子，也会引起配线不良和元件不良等现象。

针对这种极其苛刻的条件，上述传统的防止粉尘方法(防止粒子的方法)难以提高高集成化的半导体元件等的成品质量。因此，为了提高具有高密度配线的半导体元件等成品质量，强烈希望能抑制因装置构件产生的细微粉尘(粒子)。粉尘的问题不仅在成膜装置的部件中，并且在溅射觇板或者冷却保持溅射觇板的后板上也会产生同样的问题。

另外，若是单纯在装置构件等的表面形成喷镀膜，则因残留在喷镀膜内部的应力，存在着容易使喷镀膜本身剥落的问题。一旦产生了喷镀膜及粘附在其上面的成膜材料(粘附膜)剥落，就会急剧增加粉尘的产生量，为此，通常是必须进行装置清洗或调换部件。清洗和调换部件会降低装置的有效工件时间比例，结果是导致成膜成本上升。对此，强烈希望能通过抑制喷镀膜剥落来延长装置构件的使用寿命。

本发明的目的在于提供一种在大幅度抑制在成模工序中从粘附的成膜材料产生粉尘的同时、可稳定而有效地防止粘附的膜本身剥落的真空成膜装置用部件及其觇板装置。本发明另一目的在于提供一种能稳定而有效地防止成膜工序中粘附的膜和喷镀膜剥落，并在抑制因装置清洗和件调换等造成成膜成本增加的同时抑制粉尘产生的真空成膜装置用部件及其觇板装置。还有一个目的是，提供一种可防止粉尘的混入、并在适应高集成化半导体元件等发展趋势的同时因提高有效工件时间比例而降低成膜成本的真空成膜装置。

发明内容