(57)【要約】【課題】  異常放電を抑制することにより異物発生を防止できるスパッタリング装置を提供する。【解決手段】  スパッタリング装置において、ターゲット８の側面８ａまたは側面８ａに対向するアッパシールド６の側面６ｂのいずれか一方の面がブラスト処理したブラスト面と鏡面処理した鏡面より形成されている。例えば、ターゲット８の側面８ａにブラスト面と鏡面を形成する場合、領域Ｂをブラスト面とするとともに領域Ｃを鏡面にする。また、アッパシールド６の側面６ｂとターゲット８の側面８ａとの間の距離Ｘ１に比べて、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間の距離Ｘ２を大きくする。さらに、インシュレータ９の内縁部とバッキングプレート７との間の距離Ｙを０．２５４ｍｍより大きくする。【選択図】  図３ 
2005264177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）処理チャンバと、
（ｂ）前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、
（ｃ）前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、
（ｄ）前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、
（ｅ）前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、
（ｆ）前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の隙間を介して配置されたアッパシールドと、
（ｇ）前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータとを具備し、
前記アッパシールドに前記隙間と前記処理チャンバ内を連結する貫通孔が形成されていることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項２】
（ａ）処理チャンバと、
（ｂ）前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、
（ｃ）前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、
（ｄ）前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、
（ｅ）前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、
（ｆ）前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の隙間を介して配置されたアッパシールドと、
（ｇ）前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータとを具備し、
前記インシュレータの前記ターゲット側にある角部のうち前記バッキングプレートに近い角部が面取りされていることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項３】
（ａ）処理チャンバと、
（ｂ）前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、
（ｃ）前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、
（ｄ）前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、
（ｅ）前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、
（ｆ）前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の隙間を介して配置されたアッパシールドと、
（ｇ）前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータと、
（ｈ）前記インシュレータと前記バッキングプレートとの間で、かつ前記バッキングプレートの凹部に設けられたオーリングと、
（ｉ）前記オーリングから内側に向って前記バッキングプレートに形成されたガス抜き溝とを具備し、
前記アッパシールドには、前記隙間と前記処理チャンバ内を連結する貫通孔が形成されており、前記ガス抜き溝は前記貫通孔まで延在していることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項４】
（ａ）処理チャンバと、
（ｂ）前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、
（ｃ）前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、
（ｄ）前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、
（ｅ）前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、
（ｆ）前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の第１隙間を介して配置されるとともに前記ターゲットから所定の第２隙間を介して配置されるアッパシールドと、
（ｇ）前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータとを具備し、
前記第２隙間を介して前記ターゲットの面と対向する前記アッパシールドの面または前記第２隙間を介して前記アッパシールドの面と対向する前記ターゲットの面のうちいずれか一方の面が鏡面処理された鏡面領域とブラスト処理されたブラスト領域より形成されていることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項５】
請求項４記載のスパッタリング装置であって、
前記鏡面領域は、前記ブラスト領域よりも前記バッキングプレートに近い領域に形成されていることを特徴とする請求項４記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
（ａ）処理チャンバと、
（ｂ）前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、
（ｃ）前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、
（ｄ）前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、
（ｅ）前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、
（ｆ）前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の隙間を介して配置されたアッパシールドと、
（ｇ）前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータとを具備し、
前記ターゲットの径を大きくするにつれて、前記アッパシールドと前記バッキングプレートの間にある前記隙間を大きくしたことを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項７】
（ａ）処理チャンバと、
（ｂ）前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、
（ｃ）前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、
（ｄ）前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、
（ｅ）前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、
（ｆ）前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の第１隙間を介して配置されるとともに前記ターゲットから所定の第２隙間を介して配置されるアッパシールドと、
（ｇ）前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータとを具備し、
前記アッパシールドと前記ターゲットとの間の前記第２隙間の距離に比べて、前記アッパシールドと前記バッキングプレートとの間にある前記第１隙間の距離が大きいことを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項８】
（ａ）処理チャンバと、
（ｂ）前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、
（ｃ）前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、
（ｄ）前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、
（ｅ）前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、
（ｆ）前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の隙間を介して配置されるアッパシールドと、
（ｇ）前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータとを具備し、
前記インシュレータは、前記インシュレータの内縁部において前記バッキングプレートと離間しており、前記インシュレータの内縁部と前記バッキングプレートとの間の距離は０．２５４ｍｍよりも大きいことを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項９】
（ａ）処理チャンバと、
（ｂ）前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、
（ｃ）前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、
（ｄ）前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、
（ｅ）前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、
（ｆ）前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の第１隙間を介して配置されるとともに前記ターゲットから所定の第２隙間を介して配置されるアッパシールドと、
（ｇ）前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータと、
（ｈ）前記アッパシールドと前記バッキングプレートとの間の前記第１隙間の距離および前記アッパシールドと前記ターゲットとの間の前記第２隙間の距離を固定するように設けられた絶縁体よりなる位置固定部材とを具備することを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項１０】
処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の第１隙間を介して配置されるとともに前記ターゲットから所定の第２隙間を介して配置されるアッパシールドと、前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータとを備えるスパッタリング装置のアッパシールド位置調整方法であって、
（ａ）前記ターゲットに対する前記アッパシールドの位置を調整するための位置調整治具を前記アッパシールド上に配置する工程と、
（ｂ）前記位置調整治具を介して前記ターゲットを前記アッパシールド上に配置することにより、前記ターゲットと前記アッパシールドとの間の距離を前記第２隙間の距離と同じに調整する工程と、
（ｃ）前記位置調整治具を取り除く工程とを備えることを特徴とするスパッタリング装置のアッパシールド位置調整方法。
【請求項１１】
（ａ）処理チャンバと、
（ｂ）前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、
（ｃ）前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、
（ｄ）前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、
（ｅ）前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、
（ｆ）前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の隙間を介して配置されたアッパシールドと、
（ｇ）前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータと、
（ｈ）前記バッキングプレートから前記隙間を介して配置された前記アッパシールド上に設けられた絶縁リングとを具備することを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項１２】
（ａ）処理チャンバと、
（ｂ）前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、
（ｃ）前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、
（ｄ）前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、
（ｅ）前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、
（ｆ）前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の隙間を介して配置されたアッパシールドと、
（ｇ）前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータとを具備し、
前記隙間を介して前記バッキングプレートの面と対向する前記アッパシールドの面または前記隙間を介して前記アッパシールドの面と対向する前記バッキングプレートの面のいずれか一方の面に絶縁膜が形成されていることを特徴とするスパッタリング装置。
【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に関し、特に、異常放電を防止するスパッタリング装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ（以下、ウェハという）上に回路を形成する際には、様々な工程が実施されるが、例えば半導体ウェハ上に膜を成膜する工程がある。半導体ウェハ上に膜を成膜する方法の一つとして、例えばスパッタリング法があり、このスパッタリング法は、以下に示すようにして膜を形成する方法である。
【０００３】
すなわち、高真空状態のチャンバ内において、ウェハと対向するように金属やシリサイドよりなるターゲットを設置する。そして、例えばアルゴンをチャンバ内に導入した後、ウェハとターゲット間に高電圧を印加する。この高電圧の印加により放電が生じ、アルゴンがイオン化する。イオン化したアルゴンは、電界により加速されてターゲットに衝突し、その衝突によりターゲットを構成する原子が飛び出してくる。飛び出してきた原子は、ウェハ上に付着し、これによりウェハ上に膜が成膜される。
【０００４】
上記したスパッタリング法においては、負電圧が印加されているターゲットと接地されているシールド（アッパシールド）間で異常放電が発生し、この異常放電により異物が発生することがある。このような異常放電に基づく異物発生を抑制するために、ターゲットの外周部の面取り部分を滑らかな曲線にする技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−０２７２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ウェハの大口径化が進み、例えばφ＝３００ｍｍのウェハを処理するスパッタリング装置が使用されてきている。
【０００６】
しかし、φ＝３００ｍｍのような大口径のウェハを処理するスパッタリング装置において、上記特許文献１に記載された技術では異常放電による異物の発生を充分に防止することができない問題点がある。特に、上記特許文献１に記載された技術では、ターゲットの側面とアッパシールドとの間における異常放電を充分に抑制することができず、この異常放電に基づく異物発生を防止することができない問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、異常放電を抑制することにより異物発生を防止できるスパッタリング装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１０】
本発明によるスパッタリング装置は、（ａ）処理チャンバと、（ｂ）前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、（ｃ）前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、（ｄ）前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、（ｅ）前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、（ｆ）前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の隙間を介して配置されたアッパシールドと、（ｇ）前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータとを具備し、前記アッパシールドに前記隙間と前記処理チャンバ内を連結する貫通孔が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明によるスパッタリング装置のアッパシールド位置調整方法は、処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配置されたウェハを支持する支持手段と、前記処理チャンバ内で前記支持手段に対向するように配置されたターゲットと、前記ターゲットの前記支持手段に対向する側とは反対側で前記ターゲットを支持するバッキングプレートと、前記処理チャンバの内壁をスパッタ粒子から保護するように前記支持手段と前記ターゲットの間に設けられたシールドと、前記シールドと前記バッキングプレートの間に前記バッキングプレートから所定の第１隙間を介して配置されるとともに前記ターゲットから所定の第２隙間を介して配置されるアッパシールドと、前記アッパシールドの周縁部と前記バッキングプレートとの間に配置されたインシュレータとを備えるスパッタリング装置のアッパシールド位置調整方法であって、（ａ）前記ターゲットに対する前記アッパシールドの位置を調整するための位置調整治具を前記アッパシールド上に配置する工程と、（ｂ）前記位置調整治具を介して前記ターゲットを前記アッパシールド上に配置することにより、前記ターゲットと前記アッパシールドとの間の距離を前記第２隙間の距離と同じに調整する工程と、（ｃ）前記位置調整治具を取り除く工程とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１３】
スパッタリング装置において、異常放電を抑制することができる。このため、スパッタリング装置において、異常放電に基づく異物発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１におけるスパッタリング装置の概略構成を示した図である。図１において、本実施の形態１におけるスパッタリング装置は、チャンバ（処理チャンバ）１、ペデスタル（支持手段）２、デポリング３、カバーリング４、シールド５、アッパシールド６、バッキングプレート７、ターゲット８、インシュレータ９、アイソレータ１０および磁石１１を有しており、アイソレータ１０とバッキングプレート７とで形成された空間部１２に磁石１１が置かれるとともに空間部１２に冷却水が供給されている。
【００１６】
チャンバ１は、ウェハＡ上に膜を成膜するための処理室である。このチャンバ１内には例えばアルゴンが導入されているとともに高真空状態になっている。
【００１７】
ペデスタル２は、チャンバ１内に搬入されたウェハＡを保持するものであり、このペデスタル２で保持されたウェハＡの外側にはデポリング３が配置されている。
【００１８】
デポリング３の外周部には、カバーリング４が配置され、このカバーリング４の外側にはシールド５が配置されている。シールド５は、スパッタリング装置を稼働してウェハＡ上に膜を成膜する際、チャンバ１の内部に膜が形成するのを防止する機能を有するものである。すなわち、シールド５は、スパッタリング装置を稼働することにより生成されるスパッタ粒子からチャンバ１の内壁を保護するように、ペデスタル２と後述するターゲット８との間に設けられている。
【００１９】
シールド５上には略同心円状のアッパシールド６が配置されており、このアッパシールド６は電気的に接地されている。カバーリング４、シールド５およびアッパシールド６は例えばステンレスから構成されている。
【００２０】
次に、アッパシールド６の離間した上方には、略円盤状のバッキングプレート７が配置されており、バッキングプレート７の下面には円盤状のターゲット８が取り付けられている。つまり、シールド５とバッキングプレート７との間にバッキングプレート７から所定の隙間（第１隙間）を介してアッパシールド６が配置されている。
【００２１】
ターゲット８は、アッパシールド６の内側に配置されるとともに、ペデスタル２上に配置されたウェハＡに対向するように配置されている。すなわち、バッキングプレート７は、ターゲット８のウェハＡに対向する側（ペデスタル２に対向する側）とは反対側でターゲット８を支持している。また、ターゲット８は、スパッタリング法において成膜する材料から構成されており、例えば、アルミニウム、タングステン、タングステンシリサイド、チタン、コバルト、ニッケルなどから構成されている。
【００２２】
アッパシールド６とバッキングプレート７とは、インシュレータ９によって絶縁されている。すなわち、インシュレータ９は、アッパシールド６の周縁部とバッキングプレート７との間に設けられている。
【００２３】
スパッタリング装置稼働時にはターゲット８を取り付けたバッキングプレート７に例えば−５００Ｖもの電圧が印加される一方、ウェハＡおよびアッパシールド６は接地されている。したがって、アッパシールド６とバッキングプレート７との電気的短絡を防止するためにインシュレータ９が設けられており、このインシュレータ９は、例えばセラミックから構成されている。
【００２４】
バッキングプレート７のターゲット８を取り付けた面と反対側の面、すなわち上面の一部には空間部１２を流れる冷却水が接している。この冷却水は、成膜時におけるターゲット８の加熱を抑制する機能を有している。
【００２５】
また、バッキングプレート７の上部には回転可能な磁石１１が設けられている。この磁石１１は、ターゲット８の近傍に磁場を生成して成膜効率を向上させるために設けられている。
【００２６】
次に、本実施の形態１におけるスパッタリング装置の特徴部分の構成について図２を参照しながら説明する。図２は、図１の丸で囲んだ部分を拡大した図である。すなわち、図２は、アッパシールド６とバッキングプレート７がインシュレータ９を介して配置されている近傍の構成を示したものである。図２において、アッパシールド６の外周部にはインシュレータ９が配置されており、インシュレータ９上にはバッキングプレート７が設けられている。インシュレータ９とバッキングプレート７の間には、オーリング１３が設けられており、このオーリング１３の内側に向った横方向にガス抜き溝１４が形成されている。すなわち、オーリング１３は、バッキングプレート７の凹部に設けられており、このオーリング１３から内側に向ってガス抜き溝１４がバッキングプレート７に形成されている。
【００２７】
アッパシールド６には、図２に示すように、アッパシールド６の上下を貫くように貫通孔６ａが形成されている。すなわち、アッパシールド６とバッキングプレート７との間にある隙間（第１隙間）と処理チャンバ内とを連結する貫通孔６ａがアッパシールド６に形成されている。
【００２８】
このように、アッパシールド６に貫通孔６ａを設けることにより、オーリング１３で発生したガスが、アッパシールド６の側面とターゲット８の側面との間の隙間（第２隙間）を通過することを抑制することができ、このガスに起因してアッパシールド６の側面とターゲット８の側面との間で生じる異常放電を防止することができる。すなわち、チャンバ１を高真空状態にしたときにオーリング１３から発生するガスは、アッパシールド６に貫通孔６ａを設けることにより、貫通孔６ａ内を通過することになる。したがって、アッパシールド６とターゲット８との間の隙間を、オーリング１３から発生したガスが通過することを抑制することができ、ガスを媒介とした異常放電を抑制することができる。このため、異常放電に起因した異物の発生を防止することができる。
【００２９】
また、本実施の形態１におけるスパッタリング装置では、オーリング１３の内側に向った横方向にガス抜き溝１４が設けられているが、このガス抜き溝１４は、アッパシールド６に形成された貫通孔６ａの上部にまで延在している。このため、オーリング１３で発生したガスの排気効率が向上し、効率良くガスを貫通孔６ａへ導くことができる。したがって、オーリング１３で発生したガスは、ほとんど貫通孔６ａを通過するので、アッパシールド６の側面とターゲット８の側面の空間を通過するガス量を低減することができる。以上より、ガスに起因して生じるアッパシールド６とターゲット８との間の異常放電を抑制することができ、異常放電に起因する異物発生を防止することができる。
【００３０】
さらに、本実施の形態１におけるスパッタリング装置では、インシュレータ９のターゲット８側にある角部のうち上部の角部が面取りされている。すなわち、インシュレータ９のターゲット８側にある角部のうちバッキングプレート７に近い角部が面取りされている。したがって、オーリング１３から発生したガスを通過させる空間を広げることができるため、ガス抜きの効率を向上することができる。また、処理するウェハＡの大口径化に伴って、ターゲット８の径は大きくなるが、ターゲット８の径が大きくなると、ターゲット８を取り付けたバッキングプレート７が下側にたわむ現象が生じる。このとき、インシュレータ９のターゲット８側にある角部のうち上部の角部が面取りしていないと、たわんだバッキングプレート７とインシュレータ９が角部によって接触することになる。接触すると擦れが発生し、異物発生の原因ともなる。しかし、本実施の形態１におけるスパッタリング装置では、インシュレータ９のターゲット８側にある角部のうちバッキングプレート７に近い角部を削っているため、バッキングプレート７がたわんだ場合であっても、インシュレータ９とバッキングプレート７との接触を防止することができ、擦れによる異物発生を防止できる。
【００３１】
本実施の形態１におけるスパッタリング装置は上記のように構成されており、以下にその動作について簡単に説明する。
【００３２】
例として、ウェハＡ上にアルミニウム膜を形成する工程について説明する。ウェハＡ上にアルミニウム膜を形成する工程は、例えばウェハＡ上に配線を形成する配線工程で実施される。すなわち、基板工程でウェハＡ上にＭＩＳ（Metal  Insulator  Semiconductor）トランジスタを形成した後、このＭＩＳトランジスタ上に例えば、酸化シリコン膜よりなる層間絶縁膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して層間絶縁膜にＭＩＳトランジスタのソース領域やドレイン領域に達するコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールにチタン／窒化チタン膜およびタングステン膜を埋め込む。そして、ＣＭＰ（Chemical  Mechanical  Polishing）法を使用してプラグを形成する。その後、プラグ上にアルミニウム配線を形成するため、ウェハＡが図１に示すスパッタリング装置に搬入される。
【００３３】
続いて、チャンバ１内にアルゴンを導入した後、チャンバ１内のターゲット８に、例えば約−５００Ｖの電圧を印加する。すると、チャンバ１内のアルゴンが放電によりイオン化する。イオン化したアルゴンは、ターゲット８の周囲に発生している高電界および磁場によって加速され、アルミニウムよりなるターゲット８に衝突する。すると、この衝突によりターゲット８を構成するアルミニウム原子が飛び出し、ウェハＡ上に付着する。このようにして、ウェハＡ上にアルミニウム膜を形成することができる。
【００３４】
このとき、チャンバ１内は高真空状態になっているため、図２に示すオーリング１３からガスが発生する。発生したガスは、オーリング１３の横方向に形成されたガス抜き溝１４を通過した後、アッパシールド６に設けられた貫通孔６ａを通過する。このように、本実施の形態１では、オーリング１３から発生したガスは、ほとんど貫通孔６ａを通り、アッパシールド６の側面とターゲット８の側面との間の空間を通らない。このため、アッパシールド６の側面とターゲット８の側面との間で生じるガスに起因した異常放電を抑制することができ、異常放電に基づく異物発生を防止することができる。
【００３５】
（実施の形態２）
図３は、本実施の形態２において、アッパシールド６とバッキングプレート７がインシュレータ９を介して配置されている近傍の構成を示したものである。図３において、ターゲット８の側面８ａとこの側面８ａに対向するアッパシールド６の側面６ｂのいずれか一方の面は、鏡面処理された鏡面領域とブラスト処理されたブラスト領域を有している。すなわち、アッパシールド６とターゲット８との間には隙間（第２隙間）があるが、この隙間を介してターゲット８の側面８ａと対向するアッパシールド６の側面６ｂまたは隙間を介してアッパシールド６の側面６ｂと対向するターゲット８の側面８ａは、鏡面処理された鏡面領域とブラスト処理されたブラスト領域を有している。
【００３６】
例えば、ターゲット８の側面８ａに鏡面領域とブラスト領域がある場合、ブラスト領域は鏡面領域の下方領域に形成される。すなわち、鏡面領域はブラスト領域よりもバッキングプレート７に近い領域に形成されている。つまり、ターゲット８の側面８ａのうち領域Ｂにおいてはブラスト処理がなされており、この領域Ｂより上方の領域Ｃは鏡面処理がなされている。このように領域Ｂをブラスト処理するのは、以下に示す理由による。すなわち、スパッタリング装置の稼働時にターゲット８から飛び出た原子によってウェハＡ上に膜が形成されるが、ターゲット８から飛び出た原子は、ウェハＡ上にだけでなく色々な場所に付着する。例えば、ターゲット８の側面８ａに再付着するものもあるが、側面８ａにおける再付着は、領域Ｃに比べて領域Ｂの方が起こり易い。これは、側面８ａの奥側にまではターゲット８を飛び出した原子が届きにくいからである。このように側面８ａに再付着することにより形成された膜は剥がれて異物となる可能性がある。そこで、原子が再付着しやすい側面８ａの領域Ｂをブラスト処理することによって、領域Ｂに形成された膜を剥がれにくくしている。
【００３７】
一方、側面８ａの領域をすべてブラスト処理すると、ターゲット８の側面８ａとアッパシールド６の側面６ｂの間で異常放電が起こり易くなる。したがって、ターゲット８を飛び出した原子が付着しにくい側面８ａの領域Ｃにおいては、ブラスト処理を施さずに鏡面処理を施している。このように、本実施の形態２におけるスパッタリング装置では、側面８ａの一部を鏡面処理したので、ターゲット８の側面８ａとアッパシールド６の側面６ｂとの間で生じる異常放電を抑制することができ、異物の発生を防止することができる。また、膜が形成されやすい領域Ｂをブラスト処理したので、膜剥がれによる異物発生も同時に防止することができる。
【００３８】
次に、本実施の形態２におけるスパッタリング装置は、図３に示すようにアッパシールド６の側面６ｂとターゲット８の側面８ａとの間の距離Ｘ１に比べて、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間の距離Ｘ２が大きくなるように構成されている。つまり、アッパシールド６とターゲット８との間にある隙間（第２隙間）の距離Ｘ１に比べて、アッパシールド６とバッキングプレート７との間にある隙間（第１隙間）の距離Ｘ２が大きくなるように構成されている。
【００３９】
このように構成することにより、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間で生じる異常放電を抑制することができ、異物の発生を防止することができる。すなわち、アッパシールド６とバッキングプレート７との間の異常放電は、アッパシールド６とバッキングプレート７との間の距離を離せば離すほど減少するため、アッパシールド６とバッキングプレート７との間の距離を大きくしたものである。
【００４０】
このアッパシールド６とバッキングプレート７との間の距離Ｘ２は、ターゲット８の径が大きくなればなるほど大きくなるようにする。例えば、φ＝２００ｍｍウェハに対応したスパッタリング装置における距離Ｘ２に比べて、φ＝３００ｍｍウェハに対応したスパッタリング装置における距離Ｘ２を大きくする。これは、処理するウェハＡが大きくなるにつれてターゲット８の径も大きくなるが、ターゲット８の径が大きくなるとターゲット８を取り付けたバッキングプレート７のたわみも大きくなるからである。つまり、たわみが大きくなると、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間の距離が小さくなるため、異常放電が起こり易くなるからである。
【００４１】
また、本実施の形態２におけるスパッタリング装置は、図３に示すようにインシュレータ９の内縁部とバッキングプレート７との間の距離Ｙを０．２４５ｍｍよりも大きくなるように構成されている。つまり、インシュレータ９の内縁部においては、インシュレータ９とバッキングプレート７とは離れており、このインシュレータ９の内縁部とバッキングプレート７との間の距離Ｙを０．２４５ｍｍよりも大きくなるようにしている。
【００４２】
このように構成することにより、オーリング１３で発生したガスの抜けを良くすることができ、ガスに起因した異常放電を抑制することができる。すなわち、インシュレータ９の内周部とバッキングプレート７との間の距離Ｙが小さいとオーリング１３で発生したガスの抜けが悪くなり、ガスの密度が高まる。そして、密度が高まったガスがアッパシールド６とターゲット８との間を通過すると異常放電が起こり易くなる。このため、インシュレータ９の内周部とバッキングプレート７との間の距離Ｙを大きくすることにより、オーリング１３で発生したガスの抜けを良くして、異常放電を抑制している。
【００４３】
ここで、距離Ｙを具体的に０．２４５ｍｍより大きくするが、この０．２４５ｍｍは、φ＝２００ｍｍウェハを処理するスパッタリング装置において、インシュレータ９の内周部とバッキングプレート７との間の距離の一般的な値である。φ＝２００ｍｍよりも大きな、例えばφ＝３００ｍｍウェハを処理するスパッタリング装置において、距離Ｙを０．２４５ｍｍより大きくするとさらに以下に示す効果が得られる。すなわち、処理するウェハＡの径が大きくなるにしたがって、ターゲット８の径も大きくなるが、ターゲット８の径が大きくなると、ターゲット８を取り付けているバッキングプレート７のたわみも大きくなる。したがって、φ＝３００ｍｍウェハを処理するスパッタリング装置において、距離Ｙを０．２４５ｍｍのままにするとインシュレータ９とバッキングプレート７とが接触し、異物が発生するおそれがある。しかし、本実施の形態２のように、距離Ｙを０．２４５ｍｍより大きくすることにより、インシュレータ９とバッキングプレート７との間の接触を抑制でき、異物の発生を防止することができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図４は、本実施の形態３において、アッパシールド６とバッキングプレート７がインシュレータ９を介して配置されている近傍の構成を示したものである。図４において、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間およびアッパシールド６の側面とターゲット８の側面との間には、位置固定部材１５が設けられている。すなわち、アッパシールド６とバッキングプレート７との間にある隙間（第１隙間）の距離およびアッパシールド６とターゲット８との間にある隙間（第２隙間）の距離を固定するように位置固定部材１５が設けられている。位置固定部材１５は、絶縁体から構成されており、例えば樹脂より形成されている。
【００４５】
このように位置固定部材１５を設けることにより、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間の距離およびアッパシールド６の側面とターゲット８の側面との間の距離を固定することができる。したがって、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間における異常放電やアッパシールド６の側面とターゲット８の側面との間における異常放電を抑制することができ、異常放電に起因する異物発生を防止することができる。
【００４６】
つまり、位置固定部材１５を設けない場合、例えばアッパシールド６のターゲット８に対する位置がずれて、アッパシールド６の側面とターゲット８の側面が必要以上に接近してしまうことが起こり得る。この状態でスパッタリング装置を稼働させると、アッパシールド６の側面とターゲット８の側面との間に異常放電が生じ、異物が発生してしまう。しかし、本実施の形態３では、位置固定部材１５を設けることにより、アッパシールド６の側面とターゲット８の側面との間の距離を異常放電が生じない距離に固定することができるので、異常放電に基づく異物の発生を防止することができる。
【００４７】
また、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との関係では、以下のように言うことができる。すなわち、処理するウェハＡの径が大きくなるほどターゲット８の径も大きくなる。このため、ターゲット８の径が大きくなると、ターゲット８を取り付けたバッキングプレート７のたわみも大きくなる。バッキングプレート７のたわみが大きくなるとアッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間の距離が小さくなるため、異常放電が生じやすくなる。しかし、本実施の形態３では、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間に位置固定部材１５が設けられているため、バッキングプレート７のたわみが緩和される。したがって、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間の距離を異常放電が生じない範囲に固定することができるので、異常放電に基づく異物発生を防止することができる。
【００４８】
なお、位置固定部材１５は、アッパシールド６の内周上に複数個設けられていてもよいし、リング状をした一つの部材から構成してもよい。
【００４９】
（実施の形態４）
本実施の形態４では、異常放電を抑制するため、アッパシールド６のターゲット８に対する位置を調整する方法について図５〜図７を参照しながら説明する。すなわち、ターゲット８を取り付けたバッキングプレート７の外縁部の下側にインシュレータ９を介して設けられた略同心円状のアッパシールド６を備え、アッパシールド６はバッキングプレート７から第１隙間を介して配置されるとともにターゲット８から第２隙間を介して配置されているスパッタリング装置において、アッパシールド６のターゲット８に対する位置調整方法について説明する。
【００５０】
まず、図５に示すように、インシュレータ９を外周部上に配置したアッパシールド６において、アッパシールド６の内周上面の一部上および側面の一部上に位置調整治具１６を配置する。続いて、図６に示すように位置調整治具１６を介したアッパシールド６上にターゲット８を取り付けたバッキングプレート７を配置する。このとき、位置調整治具１６によって、アッパシールド６の側面とターゲット８の側面との間の距離およびアッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間の距離が所定の距離に固定される。すなわち、アッパシールド６とバッキングプレート７との間の距離を第１隙間の距離と同じにするとともにアッパシールド６とターゲット８との間の距離を第２隙間の距離と同じになるように固定される。
【００５１】
ここで、例えば、ターゲット８を取り付けたバッキングプレート７をアッパシールド６上に配置するときに、アッパシールド６の位置がターゲット８に対してずれていると、アッパシールド６の側面とターゲット８の側面との距離が小さくなる場所が存在する。このような場所では、異常放電が生じやすくなり、異物発生の原因ともなる。しかし、本実施の形態４では、アッパシールド６上に位置調整治具１６を配置した後、ターゲット８を配置している。したがって、アッパシールド６がターゲット８に対してずれている場合であっても、この位置調整治具１６によって自動的にそのずれが補正されて、ターゲット８が配置される。このため、アッパシールド６の側面とターゲット８の側面との間の距離が異常放電を起さない所定の距離に設定することができる。このため、異常放電を抑制することができ、異物の発生を防止することができる。
【００５２】
次に、バッキングプレート７を取り外して、図７に示すように位置調整治具１６をスパッタリング装置から取り除く。このようにして、アッパシールド６のターゲット８に対する位置を調整することができる。ここで、本実施の形態４では、アッパシールド６のターゲット８に対する位置を調整した後、バッキングプレート７を再び取り外して位置調整治具１６を取り除いている。したがって、位置調整治具１６を取り除いた後、再びバッキングプレート７を取り付けることになるが、この場合、アッパシールド６のターゲット８に対する位置が再びずれることが考えられる。しかし、アッパシールド６の位置は、位置調整治具１６を取り除いた後もそのままであると考えられるため、問題はないと考えられる。
【００５３】
なお、本実施の形態４では、位置調整治具１６を最終的に取り除いているため、スパッタリング装置の稼動中に生じる位置調整治具１６からの異物発生を防止できる効果が得られる。
【００５４】
（実施の形態５）
図８は、本実施の形態５において、アッパシールド６とバッキングプレート７がインシュレータ９を介して配置されている近傍の構成を示したものである。図８において、バッキングプレート７から所定の隙間を介して設けられたアッパシールド６の上面には、絶縁リング１７が設けられている。つまり、アッパシールド６のバッキングプレート７と対向する面には、絶縁リング１７が配置されている。
【００５５】
この絶縁リング１７は、絶縁体から構成されており、アッパシールド６の上面を覆うようにリング形状をしている。アッパシールド６やバッキングプレート７は導体から形成されている。このため、アッパシールド６の上面が露出した状態になっていると、アッパシールド６とバッキングプレート７との間に高電圧が印加された場合、異常放電が生じるおそれが生じる。しかし、本実施の形態５では、アッパシールド６の上面を覆うように絶縁リング１７が設けられている。したがって、アッパシールド６の上面が露出せず絶縁リング１７で覆われているため、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間における異常放電を抑制することができ、異常放電による異物の発生を防止することができる。
【００５６】
（実施の形態６）
図９は、本実施の形態６において、アッパシールド６とバッキングプレート７がインシュレータ９を介して配置されている近傍の構成を示したものである。図９において、バッキングプレート７から所定の隙間を介して設けられているアッパシールド６の上面には絶縁膜１８ａが形成されているとともに、アッパシールド６に対向するバッキングプレート７の面にも絶縁膜１８ｂが形成されている。
【００５７】
アッパシールド６およびバッキングプレート７は導体から形成されているが、本実施の形態６では、アッパシールド６の表面に絶縁膜１８ａを形成するとともにバッキングプレート７の表面に絶縁膜１８ｂを形成している。このため、アッパシールド６の上面とバッキングプレート７との間の異常放電を抑制することができ、異常放電による異物の発生を防止することができる。この絶縁膜１８ａ、１８ｂは例えばコーティング技術を使用することにより形成することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態６では、アッパシールド６の上面に絶縁膜１８ａを形成するとともにこの上面に対向するバッキングプレート７上に絶縁膜１８ｂを形成するように構成したが、どちらか一方にだけ絶縁膜を形成してもよい。すなわち、アッパシールド６の上面にだけ絶縁膜１８ａを形成してもよいし、バッキングプレート７上にだけ絶縁膜１８ｂを形成してもよい。
【００５９】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、スパッタリング装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明のスパッタリング装置の概略構成を示した図である。
【図２】実施の形態１において、アッパシールドとバッキングプレートがインシュレータを介して配置されている近傍の構成を示した断面図である。
【図３】実施の形態２において、アッパシールドとバッキングプレートがインシュレータを介して配置されている近傍の構成を示した断面図である。
【図４】実施の形態３において、アッパシールドとバッキングプレートがインシュレータを介して配置されている近傍の構成を示した断面図である。
【図５】実施の形態４において、アッパシールドの位置調整工程を示した断面図である。
【図６】図５に続くアッパシールドの位置調整工程を示した断面図である。
【図７】図６に続くアッパシールドの位置調整工程を示した断面図である。
【図８】実施の形態５において、アッパシールドとバッキングプレートがインシュレータを介して配置されている近傍の構成を示した断面図である。
【図９】実施の形態６において、アッパシールドとバッキングプレートがインシュレータを介して配置されている近傍の構成を示した断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  チャンバ（処理チャンバ）
２  ペデスタル（支持手段）
３  デポリング
４  カバーリング
５  シールド
６  アッパシールド
７  バッキングプレート
８  ターゲット
９  インシュレータ
１０  アイソレータ
１１  磁石
１２  空間部
１３  オーリング
１４  ガス抜き溝
１５  位置固定部材
１６  位置調整治具
１７  絶縁リング
１８ａ  絶縁膜
１８ｂ  絶縁膜
【図１】
2005264177.tif 000003
【図２】
2005264177.tif 000004
【図３】
2005264177.tif 000005
【図４】
2005264177.tif 000006
【図５】
2005264177.tif 000007
【図６】
2005264177.tif 000008
【図７】
2005264177.tif 000009
【図８】
2005264177.tif 000010
【図９】
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