(57)【要約】【課題】半導体基板の温度の面内均一性を確保しつつ、迅速に半導体基板を昇温することができるスパッタリング装置を提供する。【解決手段】本発明に係るスパッタリング装置は、半導体基板１を載置するステージ１０と、ステージ１０の複数のエリア１０ａ，１０ｂそれぞれを加熱する複数のヒーター１１ａ，１１ｂと、複数のヒーター１１ａ，１１ｂそれぞれを他のヒーターから独立して制御する制御部４０と、ステージ１０に対向する位置に配置されたスパッタリングターゲット２０とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板を載置するステージと、
前記ステージの複数のエリアそれぞれを加熱する複数のヒーターと、
前記複数のヒーターそれぞれを他のヒーターから独立して制御する制御部と、
前記ステージに対向する位置に配置されたスパッタリングターゲットと、
を具備するスパッタリング装置。
【請求項２】
前記複数のヒーターそれぞれは、前記ステージの前記複数のエリアそれぞれに埋め込まれている請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
前記ステージは略円形であり、該ステージの中心部分、及び該中心部分と同心である一つ以上のリング状の外周部分に分割されている請求項１又は２に記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
前記複数のヒーターそれぞれは、前記ステージの中心を取り囲むリング形状をしている請求項３に記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
前記ステージの表面は、周辺部から中心部に行くにつれて、徐々に高くなっている請求項３又は４に記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
前記スパッタリングターゲットは、Ａｌ合金ターゲットである請求項１〜５のいずれか一項に記載のスパッタリング装置。
【請求項７】
前記ステージの前記複数のエリアそれぞれを独立して冷却する冷却機構さらに有し、
前記制御部は、前記冷却機構を制御する請求項１〜６のいずれか一項に記載のスパッタリング装置。
【請求項８】
ステージを複数のエリア毎に加熱する複数のヒーターを有するスパッタリング装置を準備する工程と、
前記ステージに半導体基板を載置する工程と、
前記複数のヒーターそれぞれを独立して加熱制御し、前記ステージを前記複数のエリア別に加熱することにより、前記半導体基板を第１の温度に制御する工程と、
スパッタリングにより、前記半導体基板に成膜処理を行う工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記成膜処理する工程の後に、
前記複数のヒーターそれぞれを独立して制御することにより、前記半導体基板を第２の温度に制御する工程と、
スパッタリングにより、前記半導体基板に第２の成膜処理を行う工程と、
を具備する請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の温度は、前記第１の温度より高い請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
ステージを複数のエリア毎に加熱する複数のヒーター、及び前記複数のエリアそれぞれを独立して冷却する冷却機構を有するスパッタリング装置を準備する工程と、
前記ステージに半導体基板を載置する工程と、
前記複数のヒーターそれぞれを独立して加熱制御し、前記ステージを前記複数のエリア別に加熱することにより、前記半導体基板を加熱する工程と、
前記半導体基板の温度が目標温度に到達する前に、前記冷却機構を動作させる工程と、
前記半導体基板の温度が目標温度に到達した後、スパッタリングにより、前記半導体基板に成膜処理を行う工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
ステージを複数のエリア毎に加熱する複数のヒーターを有するスパッタリング装置を準備する工程と、
前記ステージにテスト用半導体基板を載置する工程と、
前記複数のヒーターそれぞれを独立して加熱制御し、前記ステージを前記複数のエリア別に加熱することにより、前記テスト用半導体基板の温度に面内分布をもたせる工程と、
前記テスト用半導体基板の温度に面内分布がある状態で、スパッタリングにより、前記テスト用半導体基板に成膜処理を行う工程と、
前記テスト用半導体基板における成膜状態をエリア別に調べることにより、成膜処理時における半導体基板の最適温度を特定する工程と、
前記ステージに製品用半導体基板を載置する工程と、
前記複数のヒーターそれぞれを加熱制御することにより、前記製品用半導体基板の温度を前記最適温度に制御する工程と、
スパッタリングにより、前記半導体基板に成膜処理を行う工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング装置及び半導体装置の製造方法に関する。特に本発明は、半導体基板の温度の面内均一性を確保しつつ、迅速に半導体基板を昇温することができるスパッタリング装置及び半導体装置の製造方法に関する。また本発明は、成膜時の半導体基板の最適温度を、少ない労力で調べることができる半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８（Ａ）は、従来のスパッタリング装置の構成を説明するための概略図である。このスパッタリング装置において、シリコンウェハ１００はステージ１１０上に載置される。スパッタリングターゲット１２０は、電極１３０の下面に取り付けられた状態で、ステージ１１０と対向する位置に配置されている。電極１３０には、マッチングボックス１３２を介して電源１３１から高周波が入力される。電極１３０に高周波が入力されることにより、スパッタリングターゲット１２０とシリコンウェハ１００の間の空間にプラズマが生じ、スパッタリングによる成膜が行われる。
【０００３】
なお、ステージ１１０は、中心に行くにつれて徐々に高くなっている。シリコンウェハ１００の周辺部は、クランプ１５０によってステージ１１０に押し付けられているが、シリコンウェハ１００とステージ１１０の間には、一部に隙間が生じる。この隙間では、気体分子が熱媒体として機能する。
【０００４】
図８（Ｂ）は、ステージ１１０の平面図である。本図及び図８（Ａ）に示すように、ステージ１１０の内部には、線状のヒーター１１１が配置されている。ヒーター１１１は、円形のステージ１１０の内部に、ステージ１１０と同心の円を描くように引き回されている。ヒーター１１１には、配線１１２を介して電源１１３から電力が供給される。ヒーター１１１に電力が供給されることにより、ステージ１１０及びシリコンウェハ１００は加熱される。
【０００５】
そして、温度センサー（図示せず）によってステージ１１０の温度が所定の温度になったことが確認された後、スパッタリングが行われる。
なお、図８（Ａ）に示すように、ヒーター１１１の電源１１３、及びプラズマ生成用の電源１３１それぞれは、制御部１４０によって制御される。
【０００６】
上記したスパッタリング装置に類似する装置が、例えば特許文献１に開示されている。この文献に開示されたスパッタリング装置は、ステージの温度を制御する機構として、加熱用のヒーターに加え、冷媒を循環される流路をステージ内に有している。
【特許文献１】特開平９−２２８０４０号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体基板の全面に膜を均一に成膜するためには、半導体基板の温度を、面内で均一にする必要がある。ステージ上の半導体基板の加熱されやすさには、一般的に面内分布がある。このため、従来は、半導体基板の温度の面内均一性を出すために、ヒーターに電力を供給した状態で、スパッタリング装置を一定時間放置する必要があった。このため、半導体基板の昇温には時間を要していた。なお、ステージを高熱伝導率の材料で形成すること、又はステージと半導体基板の間に高熱伝導率を有する材料で形成された部材を配置することも考えられるが、これらの方法でも、半導体基板の温度の面内均一性を出しつつ、半導体基板の昇温時間を十分に短くすることができなかった。
【０００８】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、半導体基板の温度の面内均一性を確保しつつ、迅速に半導体基板を昇温することができるスパッタリング装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、成膜時の半導体基板の最適温度を少ない労力で設定することができる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るスパッタリング装置は、半導体基板を載置するステージと、
前記ステージの複数のエリアそれぞれを加熱する複数のヒーターと、
前記複数のヒーターそれぞれを他のヒーターから独立して制御する制御部と、
前記ステージに対向する位置に配置されたスパッタリングターゲットとを具備する。
【００１０】
ステージ上の半導体基板の加熱されやすさには、一般的に面内分布がある。これに対し、このスパッタリング装置によれば、ステージを複数のエリアごとに加熱することができるため、複数のヒーターそれぞれを適切に制御することにより、半導体基板の温度の面内均一性を確保しつつ、迅速に半導体基板を昇温することができる。
【００１１】
前記ステージは略円形であり、該ステージの中心部分、及び該中心部分と同心である一つ以上のリング状の外周部分に分割されているのが好ましい。この場合、前記複数のヒーターそれぞれは、前記ステージの中心を取り囲むリング形状をしているのが好ましい。これらの構成は、ステージの表面が、周辺部から中心部に行くにつれて、徐々に高くなっている場合、半導体基板の温度の面内均一性を確保しつつ、迅速に半導体基板を昇温することに寄与する。
スパッタリングターゲットは、例えばＡｌ合金ターゲットである。
【００１２】
前記ステージの前記複数のエリアそれぞれを独立して冷却する冷却機構さらに有し、前記制御部は、前記冷却機構を制御してもよい。このようにすると、ステージの昇温速度を速くしても、ステージが目標温度に到達する直前に冷却機構を動作させることにより、ステージ及び半導体基板が昇温しすぎることを抑制できる。
【００１３】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ステージを複数のエリア毎に加熱する複数のヒーターを有するスパッタリング装置を準備する工程と、
前記ステージに半導体基板を載置する工程と、
前記複数のヒーターそれぞれを独立して加熱制御し、前記ステージを前記複数のエリア別に加熱することにより、前記半導体基板を第１の温度に制御する工程と、
スパッタリングにより、前記半導体基板に成膜処理を行う工程とを具備する。
【００１４】
前記成膜処理する工程の後に、前記複数のヒーターそれぞれを独立して制御することにより、前記半導体基板を第２の温度に制御する工程と、スパッタリングにより、前記半導体基板に第２の成膜処理を行う工程とを具備してもよい。第２の温度は、第１の温度より高くてもよいが、低くてもよい。
【００１５】
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、ステージを複数のエリア毎に加熱する複数のヒーター、及び前記複数のエリアそれぞれを独立して冷却する冷却機構を有するスパッタリング装置を準備する工程と、
前記ステージに半導体基板を載置する工程と、
前記複数のヒーターそれぞれを独立して加熱制御し、前記ステージを前記複数のエリア別に加熱することにより、前記半導体基板を加熱する工程と、
前記半導体基板の温度が目標温度に到達する前に、前記冷却機構を動作させる工程と、
前記半導体基板の温度が目標温度に到達した後、スパッタリングにより、前記半導体基板に成膜処理を行う工程とを具備する。
【００１６】
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、ステージを複数のエリア毎に加熱する複数のヒーターを有するスパッタリング装置を準備する工程と、
前記ステージにテスト用半導体基板を載置する工程と、
前記複数のヒーターそれぞれを独立して加熱制御し、前記ステージを前記複数のエリア別に加熱することにより、前記テスト用半導体基板の温度に面内分布をもたせる工程と、
前記テスト用半導体基板の温度に面内分布がある状態で、スパッタリングにより、前記テスト用半導体基板に成膜処理を行う工程と、
前記テスト用半導体基板における成膜状態をエリア別に調べることにより、成膜処理時における半導体基板の最適温度を特定する工程と、
前記ステージに製品用半導体基板を載置する工程と、
前記複数のヒーターそれぞれを加熱制御することにより、前記製品用半導体基板の温度を前記最適温度に制御する工程と、
スパッタリングにより、前記半導体基板に成膜処理を行う工程とを具備する。
【００１７】
この半導体装置の製造方法によれば、一枚のテスト用半導体基板に成膜処理を行うことで、複数の温度条件における成膜状態を調べることができる。従って、成膜時の半導体基板の最適温度を少ない労力で設定することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るスパッタリング装置の構成を説明する為の概略図である。このスパッタリング装置において、ステージ１０上には、シリコンウェハ１が載置される。ステージ１０に対向する位置には、スパッタリングターゲット２０が配置されている。スパッタリングターゲット２０は、例えばＡｌ合金ターゲットであり、電極３０の下面に固定されている。電極３０には、マッチングボックス３２を介して電源３１から高周波が入力される。電極３０に高周波が入力されると、スパッタリングターゲット２０とシリコンウェハ１の間の空間にプラズマが生成し、スパッタリングターゲット２０がスパッタリングされ、シリコンウェハ１に、配線又はパッドとなるＡｌ合金膜が成膜される。なお、電源３１は、制御部４０によって制御されている。
【００１９】
ステージ１０の上面は、周辺部から中心に向かうにつれて徐々に高くなっている。シリコンウェハ１の周辺部は、クランプ５０によってステージ１０に押し付けられているが、シリコンウェハ１とステージ１０の間には、一部に隙間が生じる。この隙間では、気体分子が熱媒体として機能する。
【００２０】
また、ステージ１０は、中央部分１０ａと外周部分１０ｂの２つの領域に分割されている。中央部分１０ａ及び外周部分１０ｂの間には隙間が形成されているが、この隙間は空洞になっている。なお、この隙間には、熱伝達係数が高い部材が埋め込まれてもよい。
【００２１】
ステージ１０の中央部分１０ａ及び外周部分１０ｂそれぞれには、抵抗加熱式のヒーター１１ａ，１１ｂが埋め込まれている。ヒーター１１ａ，１１ｂそれぞれは、配線１２ａ，１２ｂを介して電源１３ａ，１３ｂそれぞれに接続している。ヒーター１１ａ，１１ｂに電力が供給されることにより、ステージ１０及びシリコンウェハ１が加熱される。なお、電源１３ａ，１３ｂは、制御部４０によって互いに独立して制御される。
【００２２】
ステージ１０の斜め上方には、シリコンウェハ１の温度及びその面内分布を計測するために、赤外線輻射型の温度センサー４１が複数配置されている。制御部４０は、温度センサー４１による測定結果を用いて電源１３ａ，１３ｂそれぞれの出力を制御することにより、シリコンウェハ１全面の温度が略均一になるようにする。
【００２３】
図２は、ステージ１０の平面概略図である。ステージ１０は円形である。中央部分１０ａは、ステージ１０と同心の円形であり、外周部分１０ｂは、ステージ１０と同心のリング形状である。ヒーター１１ａ，１１ｂそれぞれは、中央部分１０ａ，外周部分１０ｂそれぞれの内部に、ステージ１０と同心の円を描くように全周にわたって引き回されている。このため、中央部分１０ａ及び外周部分１０ｂそれぞれは、全周にわたって加熱される。
【００２４】
図３は、図１及び図２に示したスパッタリング装置を用いた半導体装置の製造方法を説明するフローチャートである。本フローチャートは、配線又はパッドを形成するためのＡｌ合金膜を形成する工程を示している。
【００２５】
まず、ステージ１０上に、酸化シリコンからなりＣＶＤ法により形成された層間絶縁膜、及び層間絶縁膜に形成された接続孔それぞれを有するシリコンウェハ１が載置される。次いで、電源１３ａ，１３ｂそれぞれの出力が独立して制御されることにより、ステージ１０の中央部分１０ａ及び外周部分１０ｂそれぞれが独立して昇温される。これにより、シリコンウェハ１の全面が加熱される（Ｓ２）。
【００２６】
上記したように、ステージ１０の上面は、周辺部から中心部に向かうにつれて徐々に高くなっている。ステージ１０の熱は、ステージ１０の周辺部では、主として放射によりシリコンウェハ１に伝わり、ステージ１０の中心部分では、直接シリコンウェハ１に伝わる。従って、シリコンウェハ１は、中心部分のほうが外周部分より昇温しやすい。
【００２７】
これに対し、電源１３ａ，１３ｂそれぞれの出力は、ステージ１０の外周部分１０ｂの温度が中央部分１０ａの温度より高くなるように、制御される。このようにすることにより、シリコンウェハ１は、全面が略均一に昇温される。このため、放置時間を長くしなくても、シリコンウェハ１の温度の面内分布は均一になる。従って、シリコンウェハ１全面が第１の目標温度になるまでの時間は、従来と比べて短くなる。
【００２８】
ステージ１０を昇温しているとき、複数の温度センサー４１は、シリコンウェハ１の温度及びその面内分布を測定する。シリコンウェハ１の温度が第１の目標温度に近づくと、ステージ１０の昇温速度が低くなるように、電源１３ａ，１３ｂそれぞれの出力が調整される。
【００２９】
そして、シリコンウェハ１の温度が第１の目標温度に到達し、かつその面内分布が均一になったら（Ｓ４：Ｙｅｓ）、電源１３ａ，１３ｂそれぞれの出力は、シリコンウェハ１全面が第１の目標温度に維持されるように設定される。
【００３０】
次いで、電源３１から電極３０に高周波が入力され、シリコンウェハ１に第１のＡｌ合金膜が成膜される（Ｓ６）。第１の目標温度は、例えば１００℃であるため、層間絶縁膜からの脱ガス速度は、低く抑えられる。このため、スパッタリング中に雰囲気が汚染されないため、成膜されるＡｌ合金膜の膜質低下が抑制される。そして、成膜が終了する。
【００３１】
次いで、電源１３ａ，１３ｂそれぞれの出力が増大され、ステージ１０の中央部分１０ａ及び外周部分１０ｂそれぞれをさらに昇温される。これにより、シリコンウェハ１の全面がさらに加熱される（Ｓ８）。
【００３２】
そして、シリコンウェハ１の温度が第２の目標温度（例えば３５０℃）に到達し、かつその面内分布が均一になると（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、電源１３ａ，１３ｂそれぞれの出力は、シリコンウェハ１全面が第２の目標温度に維持されるように設定される。ステージ１０の中央部分１０ａ及び外周部分１０ｂそれぞれが独立して昇温されるため、シリコンウェハ１全面が第２の目標温度になるまでの時間は、従来と比べて短くなる。
次いで、電源３１から電極３０に高周波が入力され、シリコンウェハ１の第１のＡｌ合金膜上に、第２のＡｌ合金膜が成膜される（Ｓ１２）。
【００３３】
以上、第１の実施形態によれば、シリコンウェハ１を載置するステージ１０を、中央部分１０ａと外周部分１０ｂに分割し、中央部分１０ａ及び外周部分１０ｂそれぞれを独立して昇温できるようにしたため、昇温後の放置時間を長くしなくても、シリコンウェハ１の温度の面内分布を均一にすることができる。従って、シリコンウェハ１の温度の面内均一性を確保しつつ、迅速にシリコンウェハ１を昇温することができる。この効果は、本実施形態のように昇温工程及び成膜工程がそれぞれ複数回ある場合、特に大きくなる。
【００３４】
図４は、第２の実施形態に係るスパッタリング装置の構成を説明する為の概略図である。このスパッタリング装置は、ステージ１０の中央部分１０ａ及び外周部分１０ｂそれぞれを冷却する機構が設けられている点を除いて、第１の実施形態と同一である。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３５】
ステージ１０の中央部分１０ａ及び外周部分１０ｂそれぞれの内部には、流路１４ａ，１４ｂが形成されている。流路１４ａ，１４ｂそれぞれには、配管１５ａ，１５ｂを介して冷媒（例えば水）が供給される。冷媒は、温度調節循環機構１６ａ，１６ｂそれぞれによって所定の温度に調節されつつ、配管１５ａ及び流路１４ａ、ならびに配管１５ｂ及び流路１４ｂそれぞれを循環する。なお、温度調節循環機構１６ａ，１６ｂそれぞれは、制御部４０によって互いに独立して制御される。
【００３６】
図４に示すスパッタリング装置を用いた半導体装置の製造方法は、ステージ１０の昇温方法を除いて、第１の実施形態で示した半導体装置の製造方法と同一である。
【００３７】
図５は、図４に示すスパッタリング装置における、ステージ１０の昇温方法を説明する為のチャートである。このチャートは、図４に示すスパッタリング装置におけるシリコンウェハ１の温度変化を示している。なお、参考として、第１の実施形態に係るスパッタリング装置におけるシリコンウェハ１の温度変化を、点線で示している。
【００３８】
ステージ１０及びシリコンウェハ１を昇温するとき、まず、電源１３ａ，１３ｂそれぞれからヒーター１１ａ，１１ｂに電力が供給される。このときの昇温速度は、第１の実施形態と比較して速い。
【００３９】
シリコンウェハ１の温度が目標温度に近づくと、電源１３ａ，１３ｂそれぞれの電力供給が中断される。さらに、温度調節循環機構１６ａ，１６ｂが動作を開始し、ステージ１０の流路１４ａ，１４ｂそれぞれに冷媒が流れる。これにより、シリコンウェハ１の昇温速度は急激に低下するため、それまでの昇温速度が速くても、シリコンウェハ１の温度が目標温度を通り越して高くなりすぎることが抑制される。シリコンウェハ１の温度が目標温度になると、温度調節循環機構１６ａ，１６ｂが動作を終了し、電源１３ａ，１３ｂそれぞれの電力供給が再開される。これにより、シリコンウェハ１の温度が目標温度に維持される。
【００４０】
本実施形態によれば、シリコンウェハ１の温度の面内均一性を確保しつつ、第１の実施形態より迅速にシリコンウェハ１を昇温することができる。従って、目標温度に達するまでの時間（ｔ１）は、第１の実施形態における時間（ｔ２）と比べて短くなる。
【００４１】
図６は、第３の実施形態に係るスパッタリング装置のステージ１０の平面図である。本実施形態に係るスパッタリング装置の構成は、ステージ１０の構造を除いて、第１の実施形態に係るスパッタリング装置と同一である。また、本スパッタリング装置を用いた半導体装置の製造方法は、第１の実施形態と同一である。以下、ステージ１０の構造について、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付しつつ、説明する。
【００４２】
ステージ１０は、中央部分と外周部分が物理的に分割されておらず、一つの円板から形成されている。ステージ１０の内部には、ヒーター１１ａ，１１ｂが配置されている。ヒーター１１ａ，１１ｂそれぞれは、ステージ１０と同心の円を描くように全周にわたって引き回されている。ヒーター１１ａはステージ１０の中心に近い部分に配置されており、ヒーター１１ｂは、ヒーター１１ａより外周側に配置されている。
【００４３】
本実施形態によっても、ステージ１０の中心部分及び外周部分それぞれを独立して昇温することができるため、第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。なお、第２の実施形態に示した流路１４ａ，１４ｂそれぞれをステージ１０の中央側及び外周側に設け、さらに配管１５ａ，１５ｂ、及び温度調節循環機構１６ａ，１６ｂを設けることにより、ステージ１０の中心部分及び外周部分それぞれを独立して冷却することができるようにしてもよい。この場合、第２の実施形態と同一の効果を得ることができる。
【００４４】
次に、図７を参照して、本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。本実施形態は、第１又は第２の実施形態に係るスパッタリング装置において、Ａｌ合金膜を成膜するときのシリコンウェハ１の温度（第１又は第２の実施形態における第１及び第２の目標温度に相当）を設定し、その後、図３で示した工程に従って、製品形成用のシリコンウェハにＡｌ合金膜を形成するものである。図７は、Ａｌ合金膜を成膜するときのシリコンウェハ１の温度を設定する方法を説明する為のフローチャートである。以下、第１又は第２の実施形態と同一の符号を用いて説明する。
【００４５】
まず、ステージ１０上に、層間絶縁膜及び接続孔が形成されたテスト用のシリコンウェハが載置される。次いで、ステージ１０の中央部分１０ａ及び外周部分１０ｂそれぞれを別の温度に昇温し、テスト用のシリコンウェハの温度に面内分布をもたせる。例えば、中央部分１０ａの温度を、外周部分１０ｂの温度より高くする（Ｓ２２）。
【００４６】
次いで、テスト用のシリコンウェハの温度に面内分布がある状態で、スパッタリングを行い、シリコンウェハの層間絶縁膜上にＡｌ合金膜を成膜する（Ｓ２４）。このとき、温度センサーを用いて、シリコンウェハの温度分布を測定する。
【００４７】
次いで、シリコンウェハを複数のチップに分割し（Ｓ２６）、複数のチップそれぞれにおけるＡｌ合金膜の成膜状態を、ＳＥＭ等を用いて検査する（Ｓ２８）。そして、最も成膜状態のよいチップを特定し、特定したチップの成膜時の温度を、シリコンウェハの温度分布の測定結果に基づいて特定する。そして、特定した温度を、成膜時の目標温度に設定する（Ｓ３０）。
【００４８】
本実施形態によれば、シリコンウェハの温度に面内分布がある状態で、Ａｌ合金膜を成膜しているため、一枚のシリコンウェハで、複数の温度におけるＡｌ合金膜の成膜状態を調べることができる。従って、Ａｌ合金膜を成膜するときのシリコンウェハの目標温度を、少ない労力で調べることができる。
【００４９】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、温度センサー４１は、赤外線輻射型ではなく熱電対であってもよい。また、第２の実施形態において、流路１４ａ，１４ｂ、配管１５ａ，１５ｂ、及び温度調節循環機構１６ａ，１６ｂを設けずに、ステージ１０の中央部分１０ａ及び外周部分１０ｂそれぞれにペルチェ素子を設けてもよい。また、ステージ１０の外周部分１０ｂを、ステージ１０と同心の複数のリングに分割してもよい。
【００５０】
また、スパッタリングターゲット２０は、Ａｌ合金ターゲット以外であってもよい。この場合、第２の目標温度は、第１の目標温度より低くてもよい。第２の目標温度が第１の目標温度より低い場合、制御部４０は、第１の膜が成膜された後、電源１３ａ，１３ｂそれぞれの出力を低下させる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１の実施形態に係るスパッタリング装置の構成を説明する為の概略図。
【図２】ステージ１０の平面概略図。
【図３】Ａｌ合金膜を形成する工程を説明する為のフローチャート。
【図４】第２の実施形態に係るスパッタリング装置の構成を説明する為の概略図。
【図５】図４に示すスパッタリング装置におけるシリコンウェハ１の温度変化を示すチャート。
【図６】第３の実施形態に係るスパッタリング装置のステージ１０の平面図。
【図７】実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するためのフローチャート。
【図８】（Ａ）は従来のスパッタリング装置の構成を説明するための概略図、（Ｂ）はステージ１１０の平面図。
【符号の説明】
【００５２】
１，１００…シリコンウェハ、１０，１１０…ステージ、１０ａ…中央部分、１０ｂ…外周部分、１１ａ，１１ｂ，１１１…ヒーター、１２ａ，１２ｂ，１１２…配線、１３ａ，１３ｂ，３１，１１３，１３１…電源、１４ａ，１４ｂ…流路、１５ａ，１５ｂ…配管、１６ａ，１６ｂ…温度調節循環機構、２０，１２０…スパッタリングターゲット、３０，１３０…電極、３２，１３２…マッチングボックス、４０，１４０…制御部、４１…温度センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006216827.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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