(57)【要約】【課題】  ＴａやＳｉ等を材料にしたターゲットを使ってスパッタリングを行う場合にもチャンバ内の付着物を減らして清掃回数を低減し、スパッタリング工程の処理効率を高めることができるスパッタリング装置を提供することを目的とする。【解決手段】  スパッタリングが行われるチャンバ５と、チャンバ５を大気に開放する場合、開放の前にチャンバ５内で水素を含む気体のプラズマを生成するガスボンベ１３、高周波電源１１、真空ポンプ１７及び１９を備える。【選択図】  図１
2005325415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリングに使用されるターゲットであって、
スパッタリング時にプラズマ雰囲気にさらされる表面が、水素終端処理されてなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
スパッタリングが行われるチャンバと、
前記チャンバが大気に開放される場合、当該開放の前になされたスパッタリングの終了後に前記チャンバ内を水素終端処理する水素終端処理手段と、
を備えることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項３】
前記水素終端処理手段は、前記チャンバ内で水素を含む気体のプラズマを生成する水素プラズマ生成手段であることを特徴とする請求項２に記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
スパッタリングに使用されるターゲットが前記チャンバ内に取り付けられている場合、前記水素終端処理手段は、前記チャンバ内で少なくとも前記ターゲットを水素アニールするアニール手段であることを特徴とする請求項２に記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
前記水素プラズマ生成手段によるプラズマの生成開始から所定の時間を計時する計時手段と、
前記計時手段による計時の終了後、前記チャンバの大気開放を許可することを通知する大気開放許可通知手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
スパッタリング装置のチャンバ内に水素を含む気体のプラズマを生成する水素プラズマ生成工程と、
前記水素プラズマ生成工程におけるプラズマの生成終了後、前記チャンバを大気に開放する大気開放工程と、
を含むことを特徴とするスパッタリング方法。
【請求項７】
スパッタリング装置のチャンバ内に水素を含む気体のプラズマを生成する水素プラズマ生成ステップと、
前記プラズマ生成ステップにおけるプラズマの生成から所定の時間を計時する計時ステップと、
前記計時ステップにおける計時の終了後、前記チャンバの大気開放を許可することを通知する大気開放許可通知ステップと、
を含むことを特徴とするスパッタリング方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリングターゲット及びスパッタリング装置、スパッタリング方法及びその方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリングは、プラズマ中のイオンを加速してターゲットに衝突させ、ターゲットからたたき出された原子を使って膜を生成する技術である。スパッタリングによれば、例えば真空蒸着等の他の成膜方法よりも高い精度で薄膜を形成できる。このため、スパッタリングには、より微細な素子の加工に使用できるよう、プロセス中に発生する汚染の低減が望まれている。
【０００３】
スパッタリングでは、基板表面だけでなく、スパッタリング装置の反応室（チャンバ）内にもターゲットからたたき出された原子によって生成された物質が付着する。付着した物質（以下付着物とも記す）は、スパッタリングの過程で生成中の膜上に剥がれ落ち、膜の品質を低下させる。このため、スパッタリング装置の管理者は、定期的にチャンバ内部の付着物を清掃しなければならない。チャンバ内の清掃は、チャンバを大気開放し、スパッタリング工程を一時中断させるので、スパッタリング工程の処理効率を低下させる。このようなチャンバの清掃の回数は、極力少ないことが望ましい。
【０００４】
ところで、チャンバの清掃時、あるいはターゲットの交換時、チャンバ内に大気が導入することによって大気中の不純物（コンタミ物質）や酸素がチャンバ内のターゲット表面や内壁のダングリングボンドに吸着され、コンタミ物質を発生させる。ダングリングボンドとは、結合に関与しない不対電子で占められた未結合手をいい、チャンバ内部の表面やスパッタリングターゲット表面に存在することが知られている。
【０００５】
ターゲットのダングリングボンドにコンタミ物質が吸着された状態でスパッタリングを行うと、生成された膜中にコンタミ物質が混入して膜を汚染することがある。また、チャンバ内部の表面にあるダングリングボンドにコンタミ物質が吸着している場合、放電中にコンタミ物質がプラズマ雰囲気中に混入し、生成された膜を汚染する可能性がある。
膜の汚染を防ぐため、チャンバの大気解放後には成膜に先立ってターゲット表面を５〜６０分スパッタリングすることがなされている。このスパッタリングは、空スパッタリングとよばれ、約４０μｍ程度ターゲット表面をスパッタリングによって除去している。ただし、空スパッタリング時にもチャンバ内壁への付着物が発生し、清掃回数を増やす原因となる。このため、空スパッタリングには、ターゲットのコンタミ物質を充分除去でき、かつ、可能な限り発生する付着物の量を抑えることが要求されている。
【０００６】
空スパッタリングで発生する付着物を低減するための従来技術として、例えば、スパッタリングターゲットにＺｎｓ−ＳｉＯ2−ＺｎＯの三成分系材料を使用するものがある（特許文献１）。このような三成分系材料を使用することにより、その理由は不明であるが、付着物の原因となるパーティクルの発生を低減することができる。
【特許文献１】特開２００１−１１６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来技術は、スパッタリングターゲット材料にＺｎｓ−ＳｉＯ2−ＺｎＯの三成分系材料を使う場合に限って効果を得られる。このため、ＴａやＳｉといった他の材料のターゲットを使用する場合にもスパッタリングによる付着物を低減する技術の開発が望まれている。
また、Ｔａ等の酸素と激しく反応する活性な材料であって、特に純度が５Ｎ（９９．９９９％）程度の高純度のターゲットでは、チャンバを開放した場合にターゲットと大気中の酸素とが反応して高い熱を発生する。このため、従来では、ターゲットに活性な材料であって、かつ高純度の材料を用いることができなかった。この点は、スパッタリングプロセスにおける材料を制限するばかりでなく、スパッタリングプロセスがより高い精度や信頼性を得ることを妨げる。
【０００８】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、ＴａやＳｉ等を材料にしたターゲットを使ってスパッタリングを行う場合にもチャンバ内の付着物を減らして清掃回数を低減し、スパッタリング工程の処理効率を高めることができるスパッタリングターゲット及びスパッタリング装置、スパッタリング方法及びその方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することを目的とする。また、本発明は、Ｔａ等活性な材料であって、かつ高純度のターゲットの使用を可能にし、より高い精度や信頼性が得られるスパッタリングターゲット及びスパッタリング装置、スパッタリング方法及びその方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するため、本発明のターゲットは、スパッタリングに使用されるターゲットであって、スパッタリング時にプラズマ雰囲気にさらされる表面が、水素終端処理されてなることを特徴とする。
このような発明によれば、大気中でターゲット表面に大気中の不純物が吸着し、さらにターゲット内部へ拡散することを防ぐことができる。このため、スパッタリング装置のチャンバを大気に開放してターゲットを交換した後、空スパッタリングにおいて表面の水素原子を含むわずかな不純物を除去するだけでよく、空スパッタリングの量を低減することができる。また、スパッタリング量が低減することによって空スパッタリングによって生成されるチャンバ内面への付着物の量も低減でき、チャンバのメンテナンスの頻度を低減することができる。さらに、空スパッタリングによるターゲットの消耗量をも低減できるので、ターゲットの交換頻度をも低減できる。以上の理由により、この発明は、スパッタリング工程の処理効率を高めることができる。また、この発明は、特に水素脆化の顕著な材料以外の材料でなるターゲットであればどのような材料のターゲットに適用できる。このため、ＴａやＳｉを材料としたターゲットを用いた場合にもスパッタリング工程の処理効率を高めることができるという効果を奏する。
【００１０】
また、本発明のスパッタリング装置は、スパッタリングが行われるチャンバと、前記チャンバが大気に開放される場合、当該開放の前になされたスパッタリングの終了後に前記チャンバ内を水素終端処理する水素終端処理手段と、を備えることを特徴とする。
このような発明によれば、大気開放時にチャンバ内面やターゲット表面に大気中の不純物が吸着し、さらに内部へ拡散することを防ぐことができる。このため、チャンバ大気開放後の空スパッタリングにおいて表面の水素原子を含むわずかな不純物を除去するだけでよくなり、空スパッタリングの量を低減することができる。また、スパッタリング量が低減することによって空スパッタリングによって生成されるチャンバ内面への付着物の量も低減でき、チャンバのメンテナンスの頻度を低減することができる。さらに、空スパッタリングによるターゲットの消耗量をも低減できるので、ターゲットの交換頻度をも低減できる。以上の理由により、この発明は、スパッタリング工程の処理効率を高めることができる。
【００１１】
また、この発明は、特に水素脆化の顕著な材料以外の材料でなるターゲットであればどのような材料のターゲットに適用できる。このため、ＴａやＳｉを材料としたターゲットを用いた場合にもスパッタリング工程の処理効率を高めることができるという効果を奏する。
さらに、本発明は、チャンバの大気開放前にターゲットが水素終端処理されているので、ターゲットに活性でかつ純度が高い（おおよそ５Ｎ以上）金属を使用した場合にも、チャンバの大気開放時にターゲットと酸素が反応して発熱することを抑えることができる。このため、本発明は、活性でかつ純度が高い金属材料をターゲットに使用して安全にスパッタリングを行うことができる。
【００１２】
また、本発明のスパッタリング装置は、前記水素終端処理手段が、前記チャンバ内で水素を含む気体のプラズマを生成する水素プラズマ生成手段であることを特徴とする。
このような発明によれば、水素プラズマに含によって水素終端処理ができるので、スパッタリング装置の既存の構成を利用してスパッタリング工程の処理効率を高めることができる装置を構成することができる。
【００１３】
また、本発明は、スパッタリングに使用されるターゲットが前記チャンバ内に取り付けられている場合、前記水素終端処理手段が、前記チャンバ内で少なくとも前記ターゲットを水素アニールするアニール手段であることを特徴とする。
このような発明によれば、水素アニールによっても水素終端処理が可能になり、プロセスに応じて最適な処理を選択することができる。
【００１４】
また、本発明のスパッタリング装置は、前記水素プラズマ生成手段によるプラズマの生成開始から所定の時間を計時する計時手段と、前記計時手段による計時の終了後、前記チャンバの大気開放を許可することを通知する大気開放許可通知手段と、をさらに備えることを特徴とする。
このような発明によれば、水素プラズマの生成からプラズマによる水素終端処理、大気開放許可の通知までをスパッタリング装置が自動的に行うことができる。このため、大気開放前の水素終端処理に係るオペレータの負荷を小さくすることができる。
【００１５】
また、本発明のスパッタリング方法は、スパッタリング装置のチャンバ内に水素を含む気体のプラズマを生成する水素プラズマ生成工程と、前記水素プラズマの生成工程におけるプラズマ生成の終了後、前記チャンバを大気に開放する大気開放工程と、を含むことを特徴とする。
このような発明によれば、大気開放時にチャンバ内面やターゲット表面に大気中の不純物が吸着し、さらに内部へ拡散することを防ぐことができる。このため、チャンバ大気開放後の空スパッタリングにおいて表面の水素原子を含むわずかな不純物を除去するだけでよくなり、空スパッタリングの量を低減することができる。また、スパッタリング量が低減することによって空スパッタリングによって生成されるチャンバ内面への付着物の量も低減でき、チャンバのメンテナンスの頻度を低減することができる。さらに、空スパッタリングによるターゲットの消耗量をも低減できるので、ターゲットの交換頻度をも低減できる。以上の理由により、この発明は、スパッタリング工程の処理効率を高めることができる。
【００１６】
さらに、本発明は、チャンバの大気開放前にターゲットが水素終端処理されているので、ターゲットに活性でかつ純度が高い（おおよそ５Ｎ以上）金属を使用した場合にも、チャンバの大気開放時にターゲットと酸素が反応して発熱することを抑えることができる。このため、本発明は、活性でかつ純度が高い金属を使用して安全にスパッタリングを行うことができる。
【００１７】
また、本発明のスパッタリング方法をコンピュータに実行させるためのプログラムは、スパッタリング装置のチャンバ内に水素を含む気体のプラズマを生成する水素プラズマ生成ステップと、前記水素プラズマ生成ステップにおけるプラズマ生成開始から所定の時間を計時する計時ステップと、前記計時ステップにおける計時の終了後、前記チャンバの大気開放を許可することを通知する大気開放許可通知ステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
このような発明によれば、大気開放時にチャンバ内面やターゲット表面に大気中の不純物が吸着し、さらに内部へ拡散することを防ぐことができる。このため、チャンバ大気開放後の空スパッタリングにおいて表面の水素原子を含むわずかな不純物を除去するだけでよくなり、空スパッタリングの量を低減することができる。また、スパッタリング量が低減することによって空スパッタリングによって生成されるチャンバ内面への付着物の量も低減でき、チャンバのメンテナンスの頻度を低減することができる。さらに、空スパッタリングによるターゲットの消耗量をも低減できるので、ターゲットの交換頻度をも低減できる。以上の理由により、この発明は、スパッタリング工程の処理効率を高めることができる。
【００１９】
さらに、本発明は、チャンバの大気開放前にターゲットが水素終端処理されているので、ターゲットに活性でかつ純度が高い（おおよそ５Ｎ以上）金属を使用した場合にも、チャンバの大気開放時にターゲットと酸素が反応して発熱することを抑えることができる。このため、本発明は、活性でかつ純度が高い金属をターゲットに使用して安全にスパッタリングを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図を参照して本発明に係るスパッタリングターゲット及びスパッタリング装置、スパッタリング方法及びその方法をコンピュータに実行させるためのプログラムの実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態のスパッタリング装置を説明するための図である。また、図２は、図１に示したスパッタリング装置の制御部３０を示した機能ブロック図である。
【００２１】
図２に示したように、本実施形態のスパッタリング装置は、スパッタリングが行われるチャンバ５を備えている。チャンバ５は、チャンバ５を開閉するための開閉部８ａ、８ｂを有している。開閉部８ａは、図示しないヒンジ部材を備えていて、チャンバ５の蓋体部分５０がヒンジ部材を中心に回動可能に構成している。蓋体部分５０を回動させた場合、チャンバ５が開放され、チャンバ５の内部に大気が導入される。
【００２２】
また、チャンバ５には、スパッタリング膜の材料となるターゲット７、ターゲット７によってスパッタリング膜が生成される基板を保持する基板ホルダー９、空スパッタリング時に基板上の成膜を防ぐシャッタ２１、チャンバ５内を真空引きする真空ポンプ１７、１９、チャンバ５内に高周波電力を印加する高周波電源１１がある。また、スパッタリング装置は、ガスボンベ１３、１５を備えていて、スパッタリング膜の材料となる材料ガスや圧力調整用の不活性ガス、さらに後述する水素ガスをチャンバ５内に導入している。
【００２３】
本実施形態では、ガスボンベ１３、１５のうちガスボンベ１３を水素ガスのボンベとする。
上記したスパッタリング装置は、チャンバ５の大気開放前になされたスパッタリングの終了後にチャンバ５内を水素終端処理する水素終端処理手段を備えている。本実施形態では、水素終端処理手段を、水素プラズマを生成することによって水素終端処理するものとする。上記した構成のうち、ガスボンベ１３、高周波電源１１、真空ポンプ１７及び１９が、水素プラズマ生成手段を構成する。
【００２４】
さらに、図２に示したスパッタリング装置は、ターゲット７の裏面にターゲット７を加熱する加熱部材２３を備えている。加熱部材２３は、チャンバ５内で少なくともターゲット７を水素アニールするアニール手段である。
本実施形態では、以下、先に本実施形態のスパッタリング装置が水素プラズマの生成によって水素終端処理を行う場合について説明し、水素アニールによる水素終端処理については後に述べるものとする。
【００２５】
本実施形態のスパッタリング装置は、上記した構成を制御して大気開放前の水素プラズマ生成を自動的に行うものとする。このため、スパッタリング装置は、図３に示したように、操作盤２３、真空計３５、タイマ３７、通知用ランプ３３及び制御部３０を備えている。
制御部３０は、チャンバ５内に導入されるガスの流量（例えば単位時間当たりにチャンバに流入するガスの体積で表す）を制御するガス流量制御部２５、導入されるガス流量と真空ポンプ１７、１９の排気量とで決定するチャンバ５内の真空度に基づいて放電部２９を制御する真空度制御部２７、真空度制御部２７によって高周波電源１１をオンし、放電を実行する放電部２９を備えている。高周波電源１１のオンにより水素プラズマがチャンバ５内で生成される。
【００２６】
さらに、スパッタリング装置は、水素プラズマの生成開始から所定の時間を計時するタイマ３７と、タイマ３７による計時の終了後、チャンバ５の大気開放を許可することを通知する大気開放許可通知手段として機能する通知用ランプ３３とを備えている。
なお、上記した構成のうち、大気開放許可通知手段は通知用ランプ３３に限定されるものでなく、ブザー音や音声等の音によって大気開放許可を通知するものであってもよい。
【００２７】
以上述べた構成は、以下のように動作する。すなわち、ターゲット７の交換あるいはチャンバ５内部の清掃といったメンテナンスが必要な場合、オペレータは、操作盤２３を操作して制御部３０にメンテナンスを行うことを通知する。制御部３０は、ガス流量制御部２５によってガスボンベ１３の弁を開放し、水素ガスをチャンバ５内に導入する。また、このとき、ガス流量制御部２５は、必要に応じて不活性ガスのボンベの弁も開放し、不活性ガスをチャンバ５内に導入する。
【００２８】
なお、ガス流量制御部２５による弁の開放は、例えばガスボンベ１３、１５及びパイプの弁を電磁弁とし、ガス流量制御部２５が電磁弁に通電、通電停止することによって実現できる。このとき、ガス流量を水素プラズマの生成条件に合わせて固定しておけば、弁の開閉だけによって単位時間に所望のガス量がチャンバ５内に導入される。
次に、真空度制御部２７は、真空ポンプ１７、１９をオンすると共に、真空計３５の測定圧力をモニターし、チャンバ５の内部の真空度が予め定められた所定の値に達し、かつ定常状態になったか否か判断する。そして、チャンバ５内の圧力が所定の値で定常状態に達したと判断された場合、放電部２９を制御して放電を実行する。なお、チャンバ５内の圧力が定常状態に達したか否かの判断は、例えば、真空計３５が測定した圧力が予め設定されている時間所定の値を維持したか否か判断することによって実現できる。
【００２９】
放電部２９は、高周波電源１１をオンし、予め定められている電力をチャンバ５内のガスに供給する。この結果、チャンバ内のガスが電離して水素プラズマが生成される。この水素プラズマの生成条件を以下に例示する。
ガス  水素              ２０〜８０ｓ／ｃｃｍ
不活性ガス（Ｈｅ）１００〜５００ｓ／ｃｃｍ
電力                    ２００〜１０００Ｗ
チャンバ内圧力          ０．５〜１０Ｔｏｒｒ
放電時間                ３０〜６００秒
（平行平板電極装置）
本実施形態は、以上の条件で水素プラズマをチャンバ５内で生成する。水素プラズマは、ターゲット７のスパッタリング表面やチャンバ５の内面にあるダングリングボンドを終端し、ターゲット７の表面やチャンバ５の内面をコンタミ物質が吸着し難い状態にする。放電部２９は、タイマ３７による計時の終了後、高周波電源１１をオフし、放電を終了する。同時にガス流量制御部２５が水素ガスの導入を停止し、真空度制御部２７が真空ポンプ１７、１９をオフする。
【００３０】
また、ガス流量制御部２５は、チャンバ５の内部に不活性ガスを導入し、チャンバ５の内部を大気圧に近づける。そして、真空度制御部２７が、真空計３５の測定圧力によってチャンバ５が開放可能な圧力に達したか否か判断し、開放可能であると判断すると通知用ランプ３３に通電する。通知用ランプ３３は、通電されたことによって点灯あるいは点滅し、オペレータにチャンバ５が開放可能であることを通知する。
【００３１】
オペレータは、通知用ランプ３３の点灯等を確認する。そして、蓋体部分５０を手動で回動してチャンバ５を開放し、ターゲット７の交換あるいは清掃といった目的に応じてメンテナンスを行う。メンテナンスの終了後、オペレータは再び蓋体部分５０を回動してチャンバ５を閉じ、大気開放後の空スパッタリングを行う。
この際、本実施形態では、上記したように、大気開放に先立って水素プラズマによってターゲット７表面やチャンバ５の内面が水素終端処理されている。このため、スパッタリング表面やチャンバ５の内面へのコンタミ物質の吸着が問題にならない。また、ターゲット７の表面やチャンバ５の内面にある水素原子は、ターゲットやチャンバがプラズマにさらされることによって乖離する。このため、本実施形態のスパッタリング装置は、スパッタリング深さ０．１ｎｍ程度の空スパッタリングでチャンバ５内を高い清浄度に保つことができる。
【００３２】
以上述べた実施形態の水素終端処理による不純物のブロッキング効果は、ターゲットがＳｉ材料である場合に特に顕著となる。このため、本実施形態は、Ｓｉターゲット及びＳｉターゲットを備えたスパッタリング装置に適用した場合に特に効果的であるといえる。また、Ｐｔ表面の水素原子は、真空中における２００℃程度の熱処理で乖離することが知られている。このため、本実施形態は、Ｐｔターゲットを使ってスパッタリングを行なう場合、水素原子を熱処理で乖離させるものとし、空スパッタリングを省くことも可能である。
【００３３】
さらに、本実施形態は、水素プラズマによってターゲット７表面が水素終端処理されているため、チャンバ５の大気開放時にターゲットと酸素とが反応することを防ぐことができる。したがって、本実施形態のスパッタリング装置によれば、ターゲットとして高純度で高活性な金属を使用することができる。より具体的には、純度６Ｎ（９９．９９９９％）以上のＴａを安全に使用することが可能になった。
【００３４】
このような本実施形態の効果は、特にターゲットの材料によらず得ることができる。ただし、本実施形態では、ターゲットやチャンバ内を水素終端処理するため、水素脆化の傾向が大きい材料以外の材料のターゲットに適用することが望ましい。
図４は、以上述べたスパッタリング装置の制御部３０によってなされるスパッタリング方法をフローチャートにして示す図である。メンテナンスを開始する場合、オペレータは、操作盤２３の図示しないスイッチ等を操作してメンテナンス実行に先立つ水素終端処理を制御部３０に指示する。制御部３０は、この指示によってメンテナンスの開始を判断する（Ｓ４１）。判断の結果、指示が入力しない間、制御部３０は、指示が入力されるまで待機している（Ｓ４１：Ｎｏ）。
【００３５】
ステップＳ４１において、メンテナンスが開始されると判断した場合（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、のガス流量制御部２５は、チャンバ５内部に水素ガスを不活性ガスと共に導入する（Ｓ４２）。次に、真空度制御部２７が真空ポンプ１７、１９をオンし（Ｓ４３）、真空計３５によって測定される圧力をモニターする。そして、水素終端処理用のプラズマ生成に適正な圧力として予め設定されている圧力にチャンバ５内が所定の時間以上維持される状態（定常状態）にあるか否か判断する（Ｓ４４）。
【００３６】
ステップＳ４４の判断の結果、チャンバ５が定常状態に達したと判断された場合（Ｓ４４：Ｙｅｓ）、放電部２９に指示して放電を実行させる（Ｓ４５）。放電部２９は、放電開始からの経過時間をタイマ３７の計時時間によって検知する（Ｓ４６）。そして、放電から予め定められた所定の時間が経過するまでは（Ｓ４６：Ｎｏ）、継続して放電を行う。また、所定の時間が経過したと判断した場合（Ｓ４６：Ｙｅｓ）、放電を終了する（Ｓ４７）。
【００３７】
放電が終了すると、ガス流量制御部２５がガスを停止し（Ｓ４８）、真空度制御部２７が真空ポンプ１７、１９を停止する（Ｓ４９）。また、ガス流量制御部２５及び真空度制御部２７は、チャンバ５内に不活性ガスを導入し（Ｓ５０）、チャンバ５内を開放可能な圧力にする。さらに真空度制御部２７は真空計３５の計測圧力からチャンバ５の大気開放が可能であるか否か判断し（Ｓ５１）、開放可能と判断した場合には通知用ランプ３３に指示して開放許可をオペレータに通知させる（Ｓ５２）。
【００３８】
なお、以上述べた本実施形態のスパッタリング方法をコンピュータに実行させるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク（ＦＤ）、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。また、本実施形態のスパッタリング方法をコンピュータに実行させるプログラム を、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。
【００３９】
さらに、本実施形態のスパッタリング方法をコンピュータに実行させるためのプログラムは、以上述べたステップをすべて含むもの限定されるものではない。すなわち、本実施形態のプログラムは、チャンバ内に水素を含む気体のプラズマを生成し、プラズマの生成から所定の時間を計時し、計時の終了後にチャンバの大気開放を許可することを通知するステップとを含むものならよい。
【００４０】
したがって、本実施形態は、例えば真空ポンプのオン、オフ等をオペレータが真空計を見ながら手動で行うものであってもよい。また、ガスの導入や圧力が定常状態になったか否かをオペレータが判断し、ガスの流量等を手動で調整するものであってもよい。
以上述べたように、本実施形態のターゲット及びスパッタリング装置は、メンテナンス直後の空スパッタリングのスパッタリング深さを、従来のスパッタリング深さの１／１０００以下にすることができる。このため、空スパッタリング時に発生するチャンバ内部の付着物量を低減し、チャンバの清掃回数を低減することができる。
【００４１】
また、本実施形態のターゲット及びスパッタリング装置は、スパッタリング深さを従来の１／１０００以下にすることができるため、ターゲットの消耗を抑え、ターゲットの交換回数を低減することができる。
本実施形態の以上の効果は、特に水素脆化の顕著な材料以外の材料でなるターゲットであればどのような材料のターゲットに適用しても得られる。このため、本実施形態は、ＴａやＳｉを材料としたターゲットを用いた場合にもスパッタリング装置のメンテナンス回数を低減し、スパッタリング工程の処理効率を高めることができる。
【００４２】
さらに、本実施形態のスパッタリング装置は、ターゲット材料に高活性、高純度の金属を使用することを可能にし、生成される金属膜の抵抗値等の特性の信頼性を高めることができる。より具体的には、純度６Ｎ以上のＴａをゲート電極の材料に使い、より低抵抗で信頼性の高いゲート電極を製造することができる。
なお、本発明のスパッタリング装置は、以上述べた構成に限定されるものではない。すなわち、図２に示したように、本実施形態のスパッタリング装置は加熱部材２３を備えている。チャンバ内に水素を含むガスを導入し、加熱部材２３によってターゲット７を加熱することにより、本実施形態は、チャンバ５内のターゲット７を水素アニールにより水素終端処理することができる。水素アニールによる水素終端処理によっても先に説明した水素プラズマによる水素終端処理と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
さらに、以上述べた本実施形態では、チャンバ５の開放前になされたスパッタリングの後であってチャンバ５開放直前に水素終端処理を行った例を挙げている。しかし、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態は、チャンバ５の開放以前であればスパッタリングが終了するつど水素終端処理を行うものであってもよい。このような構成によれば、オペレータが必要を感じた場合、直ちにチャンバ５を大気開放することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態のスパッタリングに使用されるターゲットを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態のスパッタリング装置を示した図である。
【図３】図２に示したスパッタリング装置の制御部を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態のスパッタリング装置の制御部によってなされるスパッタリング方法をフローチャートにして示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
２  シール部材、３  ダングリングボンド、５  チャンバ、７  ターゲット、
８ａ  開閉部、９  基板ホルダー、１１  高周波電源、１３、１５  ガスボンベ、
１７、１９    真空ポンプ、２１  シャッタ、２３  操作盤、２５  ガス流量制御部、
２７  真空度制御部、２９  放電部、３０  制御部、３３  通知用ランプ、
３５  真空計、３７  タイマ、５０  蓋体部分
【図１】
2005325415.tif 000003
【図２】
2005325415.tif 000004
【図３】
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【図４】
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