(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な手法を用いて短時間でチャンバ内を真空排気してから基板へのスパッタリングを行なうことができるスパッタリング方法、スパッタターゲット、スパッタリング装置およびターゲット作製方法を提供する。【解決手段】スパッタターゲットのスパッタ面上にゲッタリング材料1Xを配置し、スパッタリング初期にゲッタリング材料1Xを放出させて、真空度を上げ、その後、スパッタリング対象部をスパッタリングすることにより、スパッタ粒子を基板上に成膜する。【選択図】図１
2011256457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板への成膜材料となるスパッタターゲットと、前記スパッタターゲットのスパッタ面上に配置されたゲッタリング材料と、を有したスパッタリング対象部を、スパッタリングすることによって、前記ゲッタリング材料からスパッタ粒子を放出させるゲッタリング材料スパッタ処理と、
前記スパッタリング対象部をスパッタリングすることによって、前記スパッタターゲットからスパッタ粒子を放出させ、前記スパッタターゲットからのスパッタ粒子を用いて前記基板への成膜を行なうターゲットスパッタ処理と、
を行うスパッタリング工程を含むことを特徴とするスパッタリング方法。
【請求項２】
前記ゲッタリング材料スパッタ処理および前記ターゲットスパッタ処理は、同一の電圧印加機構を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載のスパッタリング方法。
【請求項３】
前記ゲッタリング材料は、前記スパッタターゲットのスパッタ面上で、スパッタ面上の領域毎に、選択的に異なる量で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスパッタリング方法。
【請求項４】
前記スパッタターゲットは、前記スパッタ面上で、前記ゲッタリング材料が形成される領域と、前記ゲッタリング材料が形成されない領域と、を有していることを特徴とする請求項３に記載のスパッタリング方法。
【請求項５】
前記スパッタターゲットは、前記ゲッタリング材料が所定量よりも少なく形成される領域および／または前記ゲッタリング材料が形成されない領域を、前記スパッタ面上の外周部に設定されることを特徴とする請求項３に記載のスパッタリング方法。
【請求項６】
前記スパッタリング工程は、前記ゲッタリング材料スパッタ処理を行った後、前記ターゲットスパッタ処理を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項７】
前記ゲッタリング材料スパッタ処理は、前記ゲッタリング材料からスパッタ粒子を放出させる際に、前記基板上がシールドされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項８】
前記ゲッタリング材料スパッタ処理は、前記ゲッタリング材料からスパッタ粒子を放出させる際に、前記基板上をシールドすることなく行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項９】
前記ゲッタリング材料は、前記スパッタ粒子によって大気成分を吸着することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項１０】
前記ターゲットスパッタ処理は、前記ゲッタリング材料が無くなった後のスパッタリング対象部をスパッタリングすることによって、前記スパッタターゲットからスパッタ粒子を放出させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項１１】
前記ゲッタリング材料は、Ｔｉ、Ｍｇ、ＺｒおよびＢｒの少なくとも１つを含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項１２】
前記スパッタターゲットは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｎｂ、ＷＳｉ、Ｗ、Ｍｏ、ＭｏＷ、ＩＴＯ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｇｅ、ＩｎおよびＳｎの少なくとも１つを含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項１３】
基板への成膜材料となるスパッタターゲットと、前記スパッタターゲットのスパッタ面上に配置されたＴｉ、Ｍｇ、ＺｒおよびＢｒの少なくとも１つを含むターゲット上膜と、を有したスパッタリング対象部を、スパッタリングすることによって、前記ターゲット上膜からスパッタ粒子を放出させて前記スパッタ粒子を前記基板上外部に付着させるターゲット上膜スパッタ処理と、
前記スパッタリング対象部をスパッタリングすることによって、前記スパッタターゲットからスパッタ粒子を放出させ、前記スパッタターゲットからのスパッタ粒子を用いて前記基板への成膜を行なうターゲットスパッタ処理と、
を行うスパッタリング工程を含むことを特徴とするスパッタリング方法。
【請求項１４】
前記ターゲット上膜スパッタ処理および前記ターゲットスパッタ処理は、同一の電圧印加機構を用いて行われることを特徴とする請求項１３に記載のスパッタリング方法。
【請求項１５】
前記ターゲット上膜は、前記スパッタターゲットのスパッタ面上で、スパッタ面上の領域毎に、選択的に異なる量で形成されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載のスパッタリング方法。
【請求項１６】
前記スパッタターゲットは、前記スパッタ面上で、前記ターゲット上膜が形成される領域と、前記ターゲット上膜が形成されない領域と、を有していることを特徴とする請求項１５に記載のスパッタリング方法。
【請求項１７】
前記スパッタターゲットは、前記ターゲット上膜が所定量よりも少なく形成される領域および／または前記ターゲット上膜が形成されない領域を、前記スパッタ面上の外周部に設定されることを特徴とする請求項１５に記載のスパッタリング方法。
【請求項１８】
前記スパッタリング工程は、前記ターゲット上膜スパッタ処理を行った後、前記ターゲットスパッタ処理を行うことを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項１９】
前記ターゲット上膜スパッタ処理は、前記ターゲット上膜からスパッタ粒子を放出させる際に、前記基板上がシールドされていることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項２０】
前記ターゲット上膜スパッタ処理は、前記ターゲット上膜からスパッタ粒子を放出させる際に、前記基板上をシールドすることなく行われることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項２１】
前記ターゲット上膜は、前記スパッタ粒子によって大気成分を吸着することを特徴とする請求項１３〜２０のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項２２】
前記ターゲットスパッタ処理は、前記ターゲット上膜が無くなった後のスパッタリング対象部をスパッタリングすることによって、前記スパッタターゲットからスパッタ粒子を放出させることを特徴とする請求項１３〜２１のいずれか１つに記載のスパッタリング方法。
【請求項２３】
基板への成膜材料となるスパッタターゲット部材と、
前記スパッタターゲットのスパッタ面上に配置されたゲッタリング材料と、を有し、
前記ゲッタリング材料は、スパッタリングによって大気成分に吸着するスパッタ粒子を放出する材料を含むことを特徴とするスパッタターゲット。
【請求項２４】
前記ゲッタリング材料は、前記スパッタターゲット部材のスパッタ面上で、スパッタ面上の領域毎に、選択的に異なる量で形成されていることを特徴とする請求項２３に記載のスパッタターゲット。
【請求項２５】
前記スパッタターゲット部材は、前記スパッタ面上で、前記ゲッタリング材料が形成される領域と、前記ゲッタリング材料が形成されていない領域と、を有していることを特徴とする請求項２４に記載のスパッタターゲット。
【請求項２６】
前記スパッタターゲット部材は、前記ゲッタリング材料が所定量よりも少なく形成される領域および／または前記ゲッタリング材料が形成されない領域が、前記スパッタ面上の外周部に設定されることを特徴とする請求項２３〜２５のいずれか１つに記載のスパッタターゲット。
【請求項２７】
前記スパッタターゲット部材は、前記ゲッタリング材料が所定量よりも少なく形成される領域および／または前記ゲッタリング材料が形成されない領域が、前記スパッタ面上の中心部に設定されることを特徴とする請求項２３〜２５のいずれか１つに記載のスパッタターゲット。
【請求項２８】
前記ゲッタリング材料は、Ｔｉ、Ｍｇ、ＺｒおよびＢｒの少なくとも１つを含んで構成されていることを特徴とする請求項２３〜２７のいずれか１つに記載のスパッタターゲット。
【請求項２９】
前記スパッタターゲット部材は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｎｂ、ＷＳｉ、Ｗ、Ｍｏ、ＭｏＷ、ＩＴＯ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｇｅ、ＩｎおよびＳｎの少なくとも１つを含んで構成されていることを特徴とする請求項２３〜２８のいずれか１つに記載のスパッタターゲット。
【請求項３０】
基板への成膜材料となるスパッタターゲット部材と、
前記スパッタターゲットのスパッタ面上に配置された、Ｔｉ、Ｍｇ、ＺｒおよびＢｒの少なくとも１つを含むターゲット上膜を有することを特徴とするスパッタターゲット。
【請求項３１】
前記ターゲット上膜は、前記成膜材料とは異なることを特徴とする請求項３０に記載のスパッタターゲット。
【請求項３２】
前記ターゲット上膜は、スパッタリングによって大気成分に吸着するスパッタ粒子を放出する材料を含むことを特徴とする請求項３０または３１に記載のスパッタターゲット。
【請求項３３】
前記スパッタターゲット部材は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｎｂ、ＷＳｉ、Ｗ、Ｍｏ、ＭｏＷ、ＩＴＯ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｇｅ、ＩｎおよびＳｎの少なくとも１つを含んで構成されていることを特徴とする請求項３０〜３２のいずれか１つに記載のスパッタターゲット。
【請求項３４】
前記ゲッタリング材料は、前記スパッタターゲット部材のスパッタ面上で、スパッタ面上の領域毎に、選択的に異なる量で形成されていることを特徴とする請求項３０〜３３のいずれか１つに記載のスパッタターゲット。
【請求項３５】
前記スパッタターゲット部材は、前記スパッタ面上で、前記ゲッタリング材料が形成される領域と、前記ゲッタリング材料が形成されていない領域と、を有していることを特徴とする請求項３４に記載のスパッタターゲット。
【請求項３６】
前記スパッタターゲット部材は、前記ゲッタリング材料が所定量よりも少なく形成される領域および／または前記ゲッタリング材料が形成されない領域が、前記スパッタ面上の外周部に設定されることを特徴とする請求項３０〜３５のいずれか１つに記載のスパッタターゲット。
【請求項３７】
基板への成膜材料となるスパッタターゲットと、前記スパッタターゲットのスパッタ面上に配置されたゲッタリング材料と、を有したスパッタリング対象部を、スパッタリングすることによって、前記ゲッタリング材料および前記スパッタターゲットからそれぞれスパッタ粒子を放出させ、前記スパッタターゲットからのスパッタ粒子を用いて前記基板への成膜を行なうスパッタ機構を備えることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項３８】
前記ゲッタリング材料からスパッタ粒子を放出させる際に、前記基板上をシールドし、前記スパッタターゲットからスパッタ粒子を放出させる際に、前記基板上を開放するシールド部をさらに備えることを特徴とする請求項３７に記載のスパッタリング装置。
【請求項３９】
前記スパッタ機構は、前記ゲッタリング材料からスパッタ粒子を放出させる際に用いる電圧印加機構と、前記スパッタターゲットからスパッタ粒子を放出させる際に用いる電圧印加機構と、を同じ電圧印加機構で併用することを特徴とする請求項３７または３８に記載のスパッタリング装置。
【請求項４０】
スパッタリングによって基板への成膜を行なうスパッタ粒子を放出させる成膜材料としてのスパッタターゲット部材を形成するターゲット形成工程と、
前記スパッタターゲット部材のスパッタ面上に、スパッタリングによって大気成分を吸着するスパッタ粒子を放出させるゲッタリング材料を形成するゲッタリング材料形成工程と、
を含むことを特徴とするターゲット作製方法。
【請求項４１】
前記ゲッタリング材料形成工程では、前記ゲッタリング材料を前記スパッタターゲット部材上で被膜させない領域をマスキングして、前記ゲッタリング材料が前記スパッタターゲット部材上の所定領域に形成されることを特徴とする請求項４０に記載のターゲット作製方法。
【請求項４２】
前記ゲッタリング材料形成工程は、
前記スパッタターゲット部材上に前記ゲッタリング材料を被膜する被膜工程と、
前記ゲッタリング材料の所定領域を機械加工処理または化学加工処理で取り除くことによって前記ゲッタリング材料を前記スパッタターゲット部材上の所定領域に形成する除去工程と、を有することを特徴とする請求項４０に記載のターゲット作製方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、スパッタリング方法、スパッタターゲット、スパッタリング装置およびターゲット作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体分野、液晶分野等では、例えばＰＶＤ（Physical  Vapor  Deposition）装置によって、基板上に成膜を行なっている。この成膜方法は、例えば、スパッタリングターゲットやシールドなどを消耗品として用いており、所定の使用ライフ毎に消耗品を定期交換している。消耗品を定期交換する際には、チャンバを真空状態から大気開放してスパッタリングターゲットやシールドを交換した後、チャンバを規定値まで真空排気している。ところが、チャンバを大気開放すると、チャンバ内に水分や酸素等の大気成分を引き込むこととなり、この大気成分の引き込みが原因で真空排気到達に長時間を要している。このため、簡易な手法を用いて短時間でチャンバ内を所定値まで真空排気することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１２０４４２号公報
【特許文献２】特表２００７−５２９６２３号公報
【特許文献３】特開２００１−２３４３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
簡易な手法を用いて短時間でチャンバ内を真空排気してから基板へのスパッタリングを行なうことができるスパッタリング方法、スパッタターゲット、スパッタリング装置およびターゲット作製方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施の形態によれば、スパッタリング方法が、スパッタリング工程として、ゲッタリング材料スパッタ処理と、ターゲットスパッタ処理と、を行う。そして、ゲッタリング材料スパッタ処理では、基板への成膜材料となるスパッタターゲットと、前記スパッタターゲットのスパッタ面上に配置されたゲッタリング材料と、を有したスパッタリング対象部を、スパッタリングすることによって、前記ゲッタリング材料からスパッタ粒子を放出させる。また、ターゲットスパッタ処理では、前記スパッタリング対象部をスパッタリングすることによって、前記スパッタターゲットからスパッタ粒子を放出させ、前記スパッタターゲットからのスパッタ粒子を用いて前記基板への成膜を行なう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、実施の形態に係るスパッタリング装置を用いたスパッタリング方法を説明するための図である。
【図２】図２は、半導体装置を製造する際に用いられるターゲットのエロージョン面に形成されるゲッタリング材料の構成を示す図である。
【図３】図３は、半導体装置を製造する際に用いられるターゲットのエロージョン最進行面に形成されるゲッタリング材料の構成を示す図である。
【図４】図４は、液晶表示装置を製造する際に用いられるターゲットのエロージョン面に形成されるゲッタリング材料の構成を示す図である。
【図５】図５は、液晶表示装置を製造する際に用いられるターゲットのエロージョン最進行面に形成されるゲッタリング材料の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に添付図面を参照して、本発明の実施の形態に係るスパッタリング方法、スパッタターゲット、スパッタリング装置およびターゲット作製方法を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
（実施の形態）
図１は、実施の形態に係るスパッタリング装置を用いたスパッタリング方法を説明するための図である。図１では、実施の形態に係るスパッタリング装置が備える真空チャンバ１０の断面構成を示している。ＰＶＤ装置であるスパッタリング装置は、スパッタ粒子の運動エネルギーを増加させることによってウエハＷなどの基板上に成膜を行う装置である。スパッタリング装置は、２極スパッタ、３極スパッタ、４極スパッタ、ＲＦ（Radio  Frequency）スパッタ、マグネトロンスパッタ、対向ターゲットスパッタ、ミラートロンスパッタ、ＥＣＲ（Electron  Cyclotron  Resonance）スパッタ、イオンビームスパッタ、デュアルイオンビームスパッタなど、何れのスパッタ方式を用いた装置であってもよい。
【０００９】
スパッタリング装置の真空チャンバ１０内には、底面側にウエハステージ１２が配置され、上面側にバッキングプレート３Ｘが配置されている。ウエハステージ１２とバッキングプレート３Ｘとは、互いの主面が対向するよう配置されており、ウエハステージ１２とバッキングプレート３Ｘとの間（真空チャンバ１０の側面側）は、シールド１１などによって囲まれている。
【００１０】
バッキングプレート３Ｘは、スパッタ電極として機能するとともに、ターゲット（スパッタターゲット）２Ｘの表面側がウエハステージ１２の表面に対向するようターゲット２Ｘを保持する。
【００１１】
バッキングプレート３Ｘおよびウエハステージ１２は、真空チャンバ１０の外部に配置された電源部５０に接続されており、バッキングプレート３Ｘ、ウエハステージ１２、電源部５０を用いて電圧印加機構が構成されている。電圧印加機構では、電源部５０がバッキングプレート３Ｘとウエハステージ１２との間に直流電圧や高周波交流電圧を印加する。例えば、ターゲット２Ｘが導電体である場合には、バッキングプレート３Ｘとウエハステージ１２との間に直流電圧が印加され、ターゲット２Ｘが絶縁体である場合には、バッキングプレート３Ｘとウエハステージ１２との間に高周波交流電圧が印加される。
【００１２】
ターゲット２Ｘは、例えばＡｌ（アルミニウム）ターゲットであり、ウエハＷへのスパッタリング材料に用いられる。本実施の形態では、ターゲット２Ｘ上（スパッタ面）の少なくとも一部領域に、ゲッタリング材料１Ｘを形成させておく。換言すると、スパッタリングに用いる部材（スパッタリング対象）の少なくとも一部領域を、ターゲット２Ｘとゲッタリング材料１Ｘとからなる２層構造としておく。
【００１３】
ゲッタリング材料１Ｘは、例えばＴｉ被膜であり、スパッタリングされることによって放出されるスパッタ粒子が真空チャンバ１０内の大気成分（水分などの分子）２０を吸着する。ゲッタリング材料１Ｘのスパッタリングは、電圧印加機構を用いてウエハステージ１２とバッキングプレート３Ｘとの間に高電圧をかけることによってアルゴンなどの希ガス元素をイオン化し、このイオン（高エネルギー粒子）をゲッタリング材料１Ｘ上に衝突させてスパッタ粒子を放出させることにより行われる。なお、以下では、ゲッタリング材料１ＸがＴｉであり、ターゲット２ＸがＡｌ（Ａｌ合金）である場合について説明する。
【００１４】
真空チャンバ１０内のウエハステージ１２は、ウエハＷを載置して固定する。ステージヒーター１３は、ウエハステージ１２の下部に配置されており、スパッタリング時にウエハステージ１２およびウエハＷを所定温度まで上昇させる。
【００１５】
真空チャンバ１０内では、ゲッタリング材料１Ｘのスパッタリングに用いた電圧印加機構を用いて、ウエハステージ１２とバッキングプレート３Ｘとの間に高電圧をかけることによってアルゴンなどの希ガス元素をイオン化し、このイオン（高エネルギー粒子）をターゲット２Ｘ上に衝突させる。これにより、ターゲット２Ｘの表面上の原子（Ａｌ）（スパッタ粒子）がはじき飛ばされてウエハＷに到達し、ウエハＷ上にターゲット２Ｘの材料に応じた物質（Ａｌ膜）が成膜される。
【００１６】
本実施の形態では、大気開放した真空チャンバ１０を規定値まで真空排気する際（ＢｕｒｎＩｎ初期時）に、ゲッタリング材料１Ｘをスパッタリングし、これにより、ゲッタリング材料１Ｘの表面上の原子（Ｔｉ）をスパッタ粒子としてはじき飛ばす。そして、はじき飛ばしたＴｉに、真空チャンバ１０内の大気成分２０を吸着させる。大気成分２０を吸着したＴｉは、大気成分２０をスパッタ膜中に閉じ込めた堆積膜（リデポ膜）３０として、真空チャンバ１０のシールド１１に付着する。換言すると、Ｔｉのゲッタリング効果によって真空チャンバ１０内の大気成分２０を吸着させ、これにより、真空チャンバ１０の真空引き排気を短時間で行うことができる。
【００１７】
また、本実施の形態では、成膜材料となるターゲット２Ｘのスパッタリングに用いる電圧印加機構を用いて、ゲッタリング材料１Ｘのスパッタリングも実施することができるので、簡易な方法により真空チャンバ１０の真空引き排気を実施することができる。換言すると、本実施の形態では、ターゲット２Ｘのスパッタリングとゲッタリング材料１Ｘのスパッタリングと、で電圧印加機構を併用できるので、ゲッタリング材料１Ｘのスパッタリング用に新たな電圧印加機構を設ける必要がない。
【００１８】
ゲッタリング材料１Ｘをスパッタリングすることによって、真空チャンバ１０内の大気成分２０を吸着し、真空チャンバ１０内が所望の真空状態に到達した後、ターゲット２Ｘをスパッタリングすることによって、ウエハＷ上にターゲット２ＸのＡｌを成膜する。
【００１９】
なお、真空チャンバ１０内には、ウエハＷをゲッタリング材のスパッタ粒子およびその吸着物質から保護するシャッター（ウエハシールド）１５を配置しておく。そして、ゲッタリング材料１Ｘをスパッタリングする際には、シャッター１５を閉じることによってウエハＷの表面を覆い、これによりウエハＷをシールドする。一方、ターゲット２Ｘをスパッタリングする際には、シャッター１５を開くことによってウエハＷの表面を開放する。
【００２０】
ウエハＷ上へのＡｌの成膜を開始するタイミングは、例えば、スパッタリングによってＴｉが真空チャンバ１０内に放出されているか否かに基づいて判定される。したがって、真空チャンバ１０内が所望の真空状態に到達し、且つスパッタリングを行なってもＴｉが真空チャンバ１０内に放出されない状態（Ｔｉ膜がターゲット２Ｘ上に残存していない状態）となった後に、ウエハＷ上へのＡｌの成膜を開始する。なお、真空チャンバ１０内が所望の真空状態に到達する時点で、Ｔｉが真空チャンバ１０内に放出されることがない状態となるよう、予めゲッタリング材料１Ｘの形成量を調整しておいてもよい。例えば、ゲッタリング材料１Ｘの形成量（面積、膜厚、体積の何れか又はその複数要素）は、事前にスパッタリング実験を行なうことによって最適形成量を求めておく。
【００２１】
ここで、ゲッタリング材料１Ｘの構成について説明する。ゲッタリング材料１Ｘは、（１）所望量以上の大気成分２０を吸着でき、且つ（２）ターゲット２Ｘのスパッタリングを開始する際に、ゲッタリング材料１Ｘが残らない量だけ、ターゲット２Ｘ上に形成しておく。これにより、ターゲット２Ｘをスパッタリングする際には、ゲッタリング材料１Ｘがスパッタリングされることなく、ターゲット２Ｘがスパッタリングされる。ゲッタリング材料１Ｘは、例えば、溶射、メッキ、スパッタ、蒸着、イオンプレーティングの何れかの方法によってターゲット２Ｘ上を形成する。ゲッタリング材料１Ｘの被膜方法は、ゲッタリング材料１Ｘの特性、ターゲット２Ｘの材質、形状、サイズに応じて最適な方法が選択される。
【００２２】
また、本実施の形態では、ゲッタリング材料１Ｘをスパッタリングすることによって、真空チャンバ１０内の大気成分２０を吸着させる際に、ターゲット２Ｘがスパッタリングされることのないよう、ターゲット２Ｘのエロージョン面にゲッタリング材料１Ｘを被膜しておく。エロージョン面は、ターゲット２Ｘ上の領域のうち、スパッタリングによる壊食の進行が他の箇所よりも所定値以上速い領域である。
【００２３】
なお、ゲッタリング材料１Ｘをスパッタリングする際に、ターゲット２Ｘがスパッタリングされてもよい。すなわち、ゲッタリング材料１Ｘとターゲット２Ｘと、を同時にスパッタリングしてもよい。この場合であっても、ウエハＷ上はシャッター１５によってシールドされているので、ウエハＷ上にターゲット２Ｘのスパッタ粒子が到達することはない。また、ゲッタリング材料１Ｘをスパッタリングする際に、シャッター１５によってウエハＷ上をシールドすることなく、ターゲット２Ｘをスパッタリングしてもよい。
【００２４】
スパッタリング装置は、ターゲット２Ｘやシールド１１などの消耗品を交換する際に、真空チャンバ１０が大気開放される。そして、消耗品を交換した後、真空チャンバ１０が真空ポンプ（図示せず）によって規定値まで真空排気される。本実施の形態では、Ａｌターゲット（ターゲット２Ｘ）の表面をＴｉなどのゲッタリング材料１Ｘで被膜しておき、真空排気の際にゲッタリング材料１Ｘをスパッタリングしている。これにより、ゲッタリング材料１Ｘが堆積膜３０中に水分や酸素等の大気成分２０を閉じ込めることができる。したがって、真空チャンバ１０内の大気成分２０を早めに除去することができ、排気速度を向上させることができる。この結果、規定値までの真空排気の時間を短縮させることが可能となる。
【００２５】
また、本実施の形態のスパッタリング装置は、バッキングプレート３Ｘとウエハステージ１２との間に電圧を印加する電圧印加機構を有している。そして、この電圧印加機構を用いて、成膜材料となるターゲット２Ｘのスパッタリングと、ゲッタリング材料１Ｘのスパッタリングと、の両方を実施している。したがって、簡易な構成のスパッタリング装置で真空チャンバ１０の真空引き排気を実施することができる。
【００２６】
また、本実施の形態のスパッタリング方法は、１つの電圧印加機構を用いて、成膜材料となるターゲット２Ｘのスパッタリングと、ゲッタリング材料１Ｘのスパッタリングと、の両方を実施している。したがって、容易に真空チャンバ１０の真空引き排気を実施することができる。
【００２７】
つぎに、ターゲット２Ｘとゲッタリング材料１Ｘの具体例について説明する。本実施の形態のスパッタリング方法及び装置は、例えば半導体装置（半導体集積回路）や液晶表示装置を製造する際に適用される。また、ゲッタリング材料１Ｘは、ターゲット２Ｘのエロージョン面や、ターゲット２Ｘ上でエロージョンが所定値よりも速く進行する箇所（以下、エロージョン最進行面という）に形成しておく。換言すると、ゲッタリング材料１Ｘは、ターゲット２Ｘのスパッタリングを開始する際にゲッタリング材料１Ｘが残存することがないよう、ターゲット２Ｘ上への局部的な被膜に留めておく。
【００２８】
エロージョン面（スパッタ面）は、例えば、成膜させたい対象物（ウエハＷやガラス基板など）の対面である。エロージョン面のうち、エロージョン進行度が早い領域やエロージョン進行度が遅い領域は、スパッタ装置のマグネットの特性に基づいて予想してもよいし、実際にターゲットを使用し、使用後の状態を確認することによって判断してもよい。スパッタ装置のセッティングを換えなければ、エロージョンが早い領域、遅い領域は、ターゲット個体が変わっても変化しないので、一度スパッタ装置を使用して、エロージョン進行度を確認しておく。そして、エロージョン進行度が早い箇所には、ゲッタリング材料１Ｘを厚く形成しておき、エロージョン進行度が遅い箇所には、ゲッタリング材料１Ｘを薄く形成しておく。換言すると、エロージョン進行度に応じた膜厚でゲッタリング材料１Ｘを局部的に被膜しておく。
【００２９】
例えば、互いにエロージョンの進行速度の異なる第一の領域と第二の領域を有するターゲット２Ｘを用意する。ここで、第一の領域は、第二の領域よりもエロージョンの進行速度が速い領域である。このとき、ターゲット２Ｘの第一の領域に形成されるゲッタリング材料１Ｘの量を、ターゲット２Ｘの第二の領域に形成されるゲッタリング材料１Ｘの量よりも多くすることができる。さらに、ターゲット２Ｘの第二の領域にはゲッタリング材料を形成しないこともできる。
【００３０】
図２は、半導体装置を製造する際に用いられるターゲットのエロージョン面に形成されるゲッタリング材料の構成を示す図である。図２の（ａ）は、ゲッタリング材料１Ｘの一例であるゲッタリング材料１Ａの断面図を示している。また、図２の（ｂ）は、ゲッタリング材料１Ａの上面図を示している。
【００３１】
バッキングプレート３Ａは、バッキングプレート３Ｘの一例であり、半導体装置を製造する際に用いられる。また、ターゲット２Ａは、ターゲット２Ｘの一例であり、半導体装置を製造する際に用いられる。バッキングプレート３Ａ、ターゲット２Ａは、それぞれ概略円板状を成しており、それぞれの中心が一致するよう配置されている。
【００３２】
例えば、ターゲット２Ａのエロージョン面が、ターゲット２Ａの中心から所定距離にある円形領域である場合、ゲッタリング材料１Ａはこの円形領域に形成される。具体的には、Ａｌターゲット上のエロージョン面にＴｉが成膜されることによって、ゲッタリング材料１Ａが形成される。なお、ターゲット２Ａの主面が円形であるので、バッキングプレート３Ａの下部に配置したマグネットを回転させながらスパッタリングを行っている。このため、ターゲット２Ａの中心から一定領域でのエロージョンとなる。したがって、ゲッタリング材料１Ａを円形領域に形成している。
【００３３】
ゲッタリング材料１Ａは、例えば、ターゲット２Ａ上に被膜させない領域をマスキングしてターゲット２Ａ上に形成される。なお、ゲッタリング材料１Ａは、ターゲット２Ａ上の全面に被膜させた後、不要箇所を機械加工処理（研磨や切削）またはエッチングなどのケミカル処理（化学加工処理）で取り除くことによって形成してもよい。
【００３４】
図３は、半導体装置を製造する際に用いられるターゲットのエロージョン最進行面に形成されるゲッタリング材料の構成を示す図である。図３の（ａ）は、ゲッタリング材料１Ｘの一例であるゲッタリング材料１Ｂの断面図を示している。また、図３の（ｂ）は、ゲッタリング材料１Ｂの上面図を示している。
【００３５】
例えば、ターゲット２Ａのエロージョン最進行面が、ターゲット２Ａの中心から所定距離にある円環領域である場合、ゲッタリング材料１Ｂはこの円環領域に形成される。具体的には、Ａｌターゲット上のエロージョン最進行面にＴｉが成膜されることによって、ゲッタリング材料１Ｂが形成される。
【００３６】
なお、ターゲット２Ａは、Ａｌに限らず、例えば、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｎｂ、ＷＳｉ、Ｗであってもよい。また、ターゲット２Ａは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｎｂ、ＷＳｉ、Ｗの少なくとも１つを用いた組み合わせであってもよい。
【００３７】
また、ゲッタリング材料１Ａ，１Ｂは、Ｔｉに限らず、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｂｒであってもよい。また、ゲッタリング材料１Ａ，１Ｂは、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｂｒの少なくとも１つを用いた組合せであってもよい。ゲッタリング材料１Ａ，１Ｂの材料の種類は、例えば、スパッタ装置の用途やターゲット２Ａの材料の種類に応じて決定される。
【００３８】
図４は、液晶表示装置を製造する際に用いられるターゲットのエロージョン面に形成されるゲッタリング材料の構成を示す図である。図４の（ａ）は、ゲッタリング材料１Ｘの一例であるゲッタリング材料１Ｃの断面図を示している。また、図４の（ｂ）は、ゲッタリング材料１Ｃの上面図を示している。
【００３９】
バッキングプレート３Ｃは、バッキングプレート３Ｘの一例であり、液晶表示装置を製造する際に用いられる。ターゲット２Ｃは、ターゲット２Ｘの一例であり、液晶表示装置を製造する際に用いられる。バッキングプレート３Ｃ、ターゲット２Ｃは、それぞれ略矩形の平板状を成しており、それぞれの中心が一致するように配置されている。
【００４０】
例えば、ターゲット２Ｃのエロージョン面が、ターゲット２Ｃよりもひと回り小さな矩形領域である場合、ゲッタリング材料１Ｃはこの矩形領域に形成される。具体的には、Ａｌターゲット上のエロージョン面にＴｉが成膜されることによって、ゲッタリング材料１Ｃが形成される。
【００４１】
図５は、液晶表示装置を製造する際に用いられるターゲットのエロージョン最進行面に形成されるゲッタリング材料の構成を示す図である。図５の（ａ）は、ゲッタリング材料１Ｘの一例であるゲッタリング材料１Ｄの断面図を示している。また、図５の（ｂ）は、ゲッタリング材料１Ｄの上面図を示している。
【００４２】
例えば、ターゲット２Ｃのエロージョン最進行面が、ターゲット２Ｃ面上の端部に位置する２つの矩形領域である場合、ゲッタリング材料１Ｄはこの２つの矩形領域に形成される。具体的には、Ａｌターゲット上のエロージョン最進行面にＴｉが成膜されることによって、ゲッタリング材料１Ｄが形成される。
【００４３】
なお、ターゲット２Ｃは、Ａｌに限らず、Ｔｉ、Ｍｏ、ＭｏＷ、ＩＴＯなどであってもよい。また、ターゲット２Ｃは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、ＭｏＷ、ＩＴＯの少なくとも１つを用いた組み合わせであってもよい。
【００４４】
また、ゲッタリング材料１Ｃ，１Ｄは、Ｔｉに限らず、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｂｒであってもよい。また、ゲッタリング材料１Ｃ，１Ｄは、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｂｒの少なくとも１つを用いた組合せであってもよい。ゲッタリング材料１Ｃ，１Ｄの材料の種類は、例えば、スパッタ装置の用途やターゲット２Ｃの材料の種類に応じて決定される。
【００４５】
なお、図２や図４に示したエロージョン面、図３や図５に示したエロージョン最進行面は、一例であり、エロージョン面やエロージョン最進行面は、他の形状を有した領域であってもよい。例えば、エロージョン最進行面が、ターゲット２Ｘの外周部であれば、ターゲット２Ｘの最外周部に円環状にゲッタリング材１Ｘを被膜しておく。
【００４６】
半導体装置や液晶表示装置を製造する際には、リソグラフィ工程、エッチング工程、成膜工程などがレイヤ毎に繰り返される。そして、成膜工程の際には、ゲッタリング材料１Ｘがスパッタリングされることによって、真空チャンバ１０が規定値まで真空排気され、その後、ターゲット２ＸがスパッタリングされてウエハＷ上にＡｌが成膜される。ゲッタリング材料１Ｘやターゲット２Ｘを用いたスパッタリングは、半導体装置を製造する際の成膜工程や液晶表示装置を製造する際の成膜工程のうち何れの成膜工程に適用してもよい。
【００４７】
このように、本実施の形態では、ゲッタリング材料１Ｘをスパッタリングしているので、大気に触れていないゲッタリング材料１Ｘ内部のＴｉを用いて大気成分２０を取り込むことができる。大気に触れていないＴｉは、ゲッタリング効果が大きいので、効率良く大気成分２０を吸着することが可能となる。また、ゲッタリング材料１Ｘの原子をスパッタリングによって飛ばしているので、大気成分２０の粒子を効率良く取り込むことが可能となる。したがって、真空排気時間を短縮することが可能となる。
【００４８】
また、ターゲット２Ｘとは別にゲッタリング材料１Ｘを準備しているので、ターゲット２Ｘの材料とは異なる材料で大気成分２０を吸着することが可能となる。例えば、Ｔｉスパッタ以外のスパッタリングを行なうスパッタ装置であっても、ゲッタリング材料１ＸとしてＴｉを適用することによってＴｉで大気成分２０を吸着することが可能となる。また、ゲッタリング材料１Ｘは、ターゲット２Ｘよりも純度が低くてもよいので、低コストで大気成分２０を吸着することが可能となる。
【００４９】
また、ターゲット２Ｘのエロージョン面やエロージョン最進行面にゲッタリング材料１Ｘを被膜させているので、スパッタリングによってゲッタリング材料１Ｘの原子を効率良く飛ばすことができる。
【００５０】
また、ゲッタリング材料１Ｘは、ターゲット２Ｘの形状、サイズを問わずターゲット２Ｘ上に被膜できるので、本実施の形態のスパッタリング方法および装置は、半導体装置の製造、液晶表示装置の製造、太陽光発電パネルの製造、光学部品の製造など、何れの分野のＰＶＤ装置にも適用できる。
【００５１】
なお、ターゲット２Ｘは、上述した材料に限らず、Ｃｒ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎを主成分または一部に含む導電性スパッタターゲットであってもよい。また、ターゲット２Ｘは、導電性スパッタターゲットに限らず、絶縁性スパッタターゲットであってもよい。
【００５２】
また、ゲッタリング材料１Ｘをエロージョン面に配置した後、さらにゲッタリング材料１Ｘをエロージョン最進行面に配置することによって、ゲッタリング材料１Ｘを２層構造としてもよい。
【００５３】
このように実施の形態によれば、ターゲット２Ｘのエロージョン面やエロージョン最進行面をゲッタリング材料１Ｘで被膜しているので、成膜時のスパッタリングに用いられる電圧印加機構を用いてゲッタリング材料１Ｘをスパッタリングすることによって、ゲッタリング効果が大きいＴｉを飛び出させることが可能となる。これにより、Ｔｉに真空チャンバ１０内の大気成分２０を吸着させることが可能となる。したがって、真空チャンバ１０内を簡易な方法でかつ短時間で真空排気してから基板へのスパッタリングを行なうことが可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１Ａ〜１Ｄ，１Ｘ…ゲッタリング材料、２Ａ，２Ｃ，２Ｘ…ターゲット、１０…真空チャンバ、１１…シールド、１２…ウエハステージ、１５…シャッター、２０…大気成分、３０…堆積膜、５０…電源部、Ｗ…ウエハ。
【図１】
2011256457.tif 000003
【図２】
2011256457.tif 000004
【図３】
2011256457.tif 000005
【図４】
2011256457.tif 000006
【図５】
2011256457.tif 000007