(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器を減圧又は基材への薄層の堆積処理で必要とされる圧力に維持しつつ、少なくとも前記処理容器からゲッターデバイスを取り出すために、製造工程で使用する自動基材取り扱い装置及び手順を使用して、製造基材への薄層の堆積処理を行っておらず、且つ前記処理容器内の反応性ガスの分圧の合計が１０−３ｍｂａｒ未満のときに、活性化されたゲッターデバイスを前記処理容器内の作業雰囲気と接触させることを含む、基材への薄層の堆積処理の生産効率を高める方法。
【請求項２】
前記処理容器の全圧が１０−３ｍｂａｒ超であり、且つ前記雰囲気が主に希ガスを含んでいるときに、前記ゲッターを処理容器雰囲気に露出させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
処理容器の減圧を開始すること、
圧力が１０−３ｍｂａｒ又はそれ未満になったときに、予め活性化されたゲッターデバイスを前記容器に導入すること、又は予め前記容器に導入されているゲッターデバイスを熱的に活性化させること、
処理雰囲気として使用するのと同じ希ガスを、前記処理容器に流入させること、
前記処理容器雰囲気の汚染物質の濃度が、所定の濃度未満になったときに、堆積処理を開始すること、
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ゲッターデバイスを前記処理容器に再導入し、処理操作の間に一定の回数でゲッターとして作用させる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ボックスの全ての基材を処理した後であって新たなボックスの基材を処理し始める前に、ゲッターデバイスを前記処理容器に再導入する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記処理容器を開放した後であって、前記処理容器の減圧の前又は前記処理容器の減圧の最中に、ゲッターデバイスを前記処理容器に導入し、この処理容器の圧力が１０−３ｍｂａｒ又はそれ未満に達したときにのみ、この処理容器内において前記ゲッターデバイスが活性状態で存在するように操作すること、
活性化されたゲッターデバイスをこの処理容器内に維持しながら、この容器の減圧を継続すること、並びに
前記処理容器の圧力が１０−７ｍｂａｒ又はそれ未満に達したときに、製造工程において使用する自動基材取り扱い装置及び手順を用いることによって、前記処理容器から前記ゲッターデバイスを取り出すこと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記処理容器の減圧を開始すること、
前記処理容器の圧力が１０−３ｍｂａｒ又はそれ未満に達したら、製造工程の間に使用する自動基材取り扱い装置及び手順によって、活性化されていないゲッターデバイスを導入すること、
製造工程の間に基材を加熱するのに使用する装置及び手順によって、前記処理容器中の前記ゲッターデバイスを活性化させること、
前記処理容器の圧力が１０−７ｍｂａｒ又はそれ未満の圧力に達したら、製造工程の間に基材を移動させるために使用する自動基材取り扱い装置及び手順によって、前記処理容器から前記ゲッターデバイスを取り出すこと、
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記処理容器の減圧を開始すること、
前記処理容器の圧力が１０−３ｍｂａｒ又はそれ未満に達したら、製造工程の間に基材を移動させるために使用する自動基材取り扱い装置及び手順によって、設備の他の容器において予め活性化させたゲッターデバイスを、前記処理容器に導入すること、
前記処理容器の圧力が１０−７ｍｂａｒ又はそれ未満の圧力に達したら、製造工程の間に基材を移動させるために使用する自動基材取り扱い装置及び手順によって、前記処理容器から前記ゲッターデバイスを取り出すこと、
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
活性化されていないゲッターデバイスを前記処理容器に導入すること、
前記処理容器の減圧を開始すること、
前記処理容器の圧力が１０−３ｍｂａｒ又はそれ未満に達したら、製造工程の間に基材を加熱するのに使用する手段及び手順によって、前記ゲッターデバイスを熱的に活性化すること、
前記処理容器の圧力が１０−７ｍｂａｒ又はそれ未満の圧力に達したら、製造工程の間に基材を移動させるために使用する自動基材取り扱い装置及び手順によって、前記処理容器から前記ゲッターデバイスを取り出すこと、
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
１０−７ｍｂａｒ又はそれ未満の圧力が達成されたら、薄層堆積の準備工程を行った後でのみ、前記ゲッターデバイスを前記処理容器から取り出す、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記薄層の堆積処理がＰＶＤタイプの堆積処理であり、且つ前記準備工程がターゲットを清浄化する工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、基材に薄層を堆積させる処理で生産効率を高める方法に関する。
【０００２】
基材に薄層を堆積させる処理は、様々な産業分野において幅広く行われている。例えばこれらの処理は、集積回路（ＩＣとして知られている）、ＣＤ（アルミニウムの薄層を透明プラスチックの基材に堆積させている）若しくはコンピューターのハードディスク（磁性材料を一般的にアルミニウムである支持材に堆積させている）のような情報を蓄えるための支持体、又はフラットディスプレイの製造の基礎である。また薄層を堆積させる処理は、微小機械デバイスの分野においても使用されている。ここで、微小機械デバイスは、ＩＣの製造に使用される技術と非常に類似の技術で製造されている。
【０００３】
薄層堆積のための主な産業的な処理は、蒸気相からの化学堆積及び蒸気相からの物理堆積であり、これらは「化学気相堆積」及び「物理気相堆積」、略して「ＣＶＤ」及び「ＰＶＤ」として当該技術分野で比較的よく知られている。
【０００４】
ＣＶＤ処理においては、２又はそれ以上の気体種を、基材が存在する減圧容器において反応させる。この反応では固体生成物が生成され、これが薄層の形で基材に堆積する。容器に必要な減圧はＣＶＤ処理によって異なっており、ある種のＣＶＤ処理（低圧又は超低圧型ＣＶＤ処理として定義される処理）では、初期の容器の減圧が１０−８〜１０−９mbarであることを要求することもある。以下の記載においてＣＶＤ処理を指すときは、常にこれらに言及している。
【０００５】
いわゆるＰＶＤと言うときは、一連の可能な技術が実際には示されている。しかしながらこれら全ての技術は、以下の一般的な特徴を示す。
・薄層を得るために、堆積させようとする材料のターゲットを使用する。ここでこのターゲットは通常、高さが低い筒状であり、これは基材の前面に基材に対して並行で容器内に配置される。
・初めに容器を減圧し、その後で一般的にアルゴンである希ガス雰囲気によって１０−２〜１０−５mbarの圧力で充填する。基材の支持体とターゲットの支持体との間に数千ボルトの電圧を印加することによって（それによってターゲットの支持体がカソードの電位を持つようにして）、電子及びイオンＡｒ＋のプラズマが基材とターゲットとの間の空間で発生するようにする。ここでこれらのイオンは電界によってターゲットに向けて加速され、衝撃によってエロージョンをもたらす。ターゲットのエロージョンによって発生する化学種（一般的に、原子又は原子の「クラスター」）は、基材（及び他の利用可能な表面）に堆積して薄層を形成する。
【０００６】
それぞれの処理は、多くの薄層堆積工程を含んでいる。また、ＣＶＤ及びＰＶＤの両方を含むハイブリット処理も存在する。
【０００７】
薄層デバイスの性質は、特にＩＣの場合には、堆積層中の欠陥の存在にかなり依存している。これらの欠陥は主に、層を形成する化学種の原子以外の原子の存在に起因している。従って、処理の全ての工程において可能性のある汚染源を最少まで減少させることが必要である。これは、可能な限り高純度の反応体（ＣＶＤの場合には反応性ガス及びＰＶＤの場合にはターゲット）を使用すること、及び処理雰囲気及び処理容器の全ての表面の非常に高度な清浄性を確実にすることによって行われる。
【０００８】
更に、複数の基材に同時に堆積を行うことが可能な場合においても（ＣＶＤ及びＰＶＤの両方で）、産業界における傾向としては、堆積特性の比較的良好な制御を可能にする単一の基材での処理を採用している。
【０００９】
上述の条件に適合させるために、薄層の堆積処理は少なくとも１つの容器、通常はそれぞれが特定の操作のために設計されている複数の容器を有する系において行っている。この容器の例としては、堆積処理を行う処理容器、又は例えば堆積前の基材の清浄化若しくは加熱を行う調整容器がある。以下では、処理容器及び調整容器を一般的に処理容器として示す。複数の容器を使用する場合、これらの容器を直列で互いに直接的に配置すること、或いはこれらの処理容器を中央の輸送容器の周囲に配置することができる。それぞれの容器は、弁によって隣接した容器に接続されている。この弁は通常は閉じており、処理の様々な工程の間に１つの容器から他の容器に基材を移動させることを可能にするためにのみ開放する。
【００１０】
可能な限り高い清浄性を保証するために、一般に全ての容器を減圧に維持し、堆積容器において減圧の程度を最も大きくする。基材は、自動手段、一般的にはメカニカルアームによって１つの容器から次の容器へと移動させる。処理設備（輸送容器の周囲に配置された容器を有するタイプ）の単純な操作の例においては、適当な形状のボックスの内側で第１の容器に基材を導入する。このボックスの内壁は、基材が互いに離れるようにするタング（ｔａｎｇ）を具備しており、これによって自動取り扱い操作が単純化される。第１の容器においては約１０−５〜１０−６mbarの真空をもたらし、第１の弁を開放してこの容器を輸送容器につなげる。メカニカルアームがボックスから基材を取り、そしてこの基材を、第１の容器よりも圧力が低い圧力が一般的に約１０−７mbarの輸送容器に移し、第１の弁を閉じる。第２の弁を開放して輸送容器を処理容器につなげ、堆積を行う位置に基材を移動させ、そして第２の弁を閉じることによって処理容器を閉じる。薄層の堆積の後で、再びメカニカルアーム及び輸送容器によって、基材を系の外側又は系の他の容器に輸送することができる。
【００１１】
理想的には、薄層を堆積させる系は大気から常に隔離しておくべきである。しかしながら、自動装置のメンテナンス又は内側表面の清浄性に関する操作のために、処理容器を定期的に開けなければならない。またＰＶＤの場合には、ターゲットが消費されたとき又は異なる材料を堆積させるときに、処理容器を定期的に開けなければならない。処理容器を開けるたびに、容器は周囲圧力にされ、その内側壁、設備の表面、及びターゲットの表面は大気ガス、特に水蒸気を吸着する。これらの吸着されたガスは、製造工程の間に容器に放出される。製造工程の間には、処理容器で連続的なポンプ送出を行って、不純物、特に上述のようにして表面から放出される大気ガスを除去している。製造工程の間の表面からのガス放出流れとポンプのガス除去速度との釣り合いは、装置の基礎圧力を決定する。ここで、この基礎圧力が低ければ低いほど、堆積する層の汚染物質量が少なくなる。典型的にこの基礎圧力を改良するために、容器を開けるたび毎に、約１００〜３００℃の温度で容器を加熱しながら減圧を行う（当該技術分野ではこの工程は「ベーキング」として知られている）。この処理は容器の全ての表面のガス放出を促進し、これらの表面に初めに吸着しているガスを可能な限り取り除くことを目的としている。ここで、このベーキング工程の間の減圧速度が大きければ大きいほど、そのような除去の効果的である。この様式では、吸着したガスの残留量は減少し、それによって製造工程の間のガス放出流れが減少する。ここでは、製造の間の減圧速度が同じであれば、比較的低い容器の基礎圧力が得られ、従って処理雰囲気中の不純物の量も比較的少なくなる。ベーキングの後も減圧を続けて、圧力が所定の値、一般に約１０−７〜１０−９mbarに達したときに、新しい堆積サイクルを許容できる容器の清浄さが達成されたと考える。ＰＶＤの場合には、後で排棄するダミーウェハーに製造工程と同じ堆積工程を行う処理によって、ＰＶＤ処理で使用するターゲットの表面を清浄化する。ここでこのターゲットの調整工程は、「バーンイン（ｂｕｒｎ−ｉｎ）」として当該技術分野で既知である。
【００１２】
本発明の技術によれば、容器の圧力を約１０００mbarから約１０−８mbarに戻す減圧工程は、約４〜１２時間を必要とし、バーンイン工程のためには１／２〜４時間を必要とする。これら２つの準備工程は高品質のデバイスを得るためには必要であるが、製造に関して無駄な時間も含んでいる。
【００１３】
堆積容器の汚染物質の他の供給原因としては、基材を移動させるための反復的な堆積容器の開放がある。上述のように輸送容器は通常、処理容器よりも高い圧力に維持されており、また基材を保持しているボックスを有する容器は、輸送容器よりも高い圧力に維持されている。これらの容器をつないでいる弁を解放すると常に、比較的高圧の容器から比較的低圧の容器へとガスが移動し、これによって基材ボックス容器から処理容器へと汚染ガスが連続的に移動する。更に、基材自身の表面も一般的に「汚く」、吸着した大気ガスを有する。これらの吸着した大気ガスは、処理容器の低圧環境において放出される。
【００１４】
上述のように、様々な製造の間の薄層の汚染源が存在し、これが生成品の廃棄をもたらすことがある。薄層堆積技術を使用して製造するデバイスの生産効率は、容器のポンプ停止時間を減少させること、又は作業雰囲気中の全汚染物質量を減少させること、又は好ましくはこれら両方を行うことによって高めることができる。
【００１５】
本発明の目的は、基材に薄層を堆積させる処理の生産効率を増加させる方法を提供することである。
【００１６】
これらの目的は本発明によって達成される。本発明の第１の面は、薄層を堆積させる処理の生産効率を増加させる方法に関する。この方法は、製造工程で使用する自動基材取り扱い装置及び手順を使用することによって、実際の基材を処理しておらず、且つ処理容器中の反応性ガスの分圧の合計が約１０−３mbar未満であるときに、処理容器内の作業雰囲気と活性化されているゲッターデバイスとを接触させることを含む。
【００１７】
上述の反応性ガスは、ゲッターの分野で既知のガスであり、ゲッター材料はこれらのガスに対して非常に反応性である。これらのガスとしては主に、酸素、水、二酸化炭素、一酸化炭素、水素及び場合によっては窒素を挙げることができる。既知のようにゲッター材料を使用するためには、特定の材料の化学組成に依存して、約２５０℃〜９００℃の温度での数分間〜約１時間までの時間にわたる活性化熱処理が必要である。活性化ゲッターデバイスを、活性ガスの分圧の合計が約１０−３mbarよりも高い雰囲気に露出させると、激しい反応が起こることがあり、容器内の装置にとって潜在的な危険性がある。他方でゲッター材料は、薄層の堆積処理で通常は作業雰囲気として使用される希ガスに対して完全に不活性である。従って後に示すように、本発明の方法は、処理容器中の全圧が１０−３mbar超のときに、この圧力が、上述の活性ガスの分圧を合計することによって得られる最大圧力であるとして、ゲッターデバイスが活性化された状態で処理容器内に存在することの可能性に注目している。
【００１８】
以下では添付の図を参照して、本発明のいくつかの態様を説明する。
【００１９】
薄層堆積容器の内側でのゲッター材料及びデバイスの使用は、ヨーロッパ特許出願第６９３６２６号、ＰＣＴ国際公開ＷＯ９６／１３６２０及び同ＷＯ９７／１７５４２、並びに米国特許第５，７７８，６８２号明細書で既に開示されている。しかしながらこれら全ての文献は、製造工程の間においても容器内に保持されるゲッター系を開示している。これらの文献において示されているゲッター系は処理容器の形状を変更することを必要とし、特にゲッター材料を活性化させて機能させるための適当な加熱手段を提供することを必要としているので、本発明の方法はこれらの文献によるゲッター系の使用とは異なっている。本特許出願の出願人のヨーロッパ特許出願第９２６２５８号明細書は、ＰＶＤ処理におけるゲッター系の更なる利用を開示しているが、この場合においても処理の間にゲッター系を容器内に保持している。
【００２０】
本発明で処理容器中に活性化ゲッターデバイスが存在することは、処理容器の減圧速度を速めること、全体としての汚染物質を減少させることの両方で貢献し、従って様々な様式で生成品生産効率に貢献する。
【００２１】
これらの結果は、様々な様式でゲッターデバイスを使用して達成できる。
【００２２】
本発明の第１の態様では、非活性化ゲッターデバイスをホルダー上で開放された容器に導入し、容器を閉じて減圧を開始する。圧力が約１０−３mbarまで低下したらすぐに、例えば基材ホルダーの加熱手段を使用して、容器に予め導入されていたゲッターデバイスを熱的に活性化させる。同じ時に、アルゴンのような希ガスを容器に流入させ、場合によってベーキング処理を開始する。ここで、これらの操作の間に、容器に接続されたポンプを常に動かしている。アルゴンの流入は、容器に接続された質量分光計のような分析器又はセンサーで調べたときに、汚染物質濃度が所定濃度未満になるまで継続する。あるいは、減圧容器パラメーターの較正を行って、アルゴンの導入を所定の期間にわたって継続することができる。汚染レベルが製造処理のために適当になったときに、ゲッターデバイスを容器から除去して、新たな製造処理を開始する。この時点で、容器は処理媒体であるアルゴンで満たされている。この方法では、容器の圧力は１０−７mbar又はそれ未満には低下せず、容器雰囲気からの汚染物質の除去は、活性化ゲッターデバイスと合わせた希ガス導入の清浄化作用によって達成されている。
【００２３】
選択肢としては、容器を閉じ、ゲッターデバイスなしで減圧を開始することによって、同じ処理を行うことができる。この場合には、メカニカルアームによって輸送容器から処理容器に、予め活性化させたゲッターデバイス（基材ホルダー上に存在する必要はない）を容器に導入する。
【００２４】
本発明のゲッターデバイスは、処理操作の間に一定の回数で再導入してその機能を行わせること、例えば容器の弁を反復的に開けること又は基材の表面からのガスの放出によって導入される汚染物質の減少を補助することができる。本発明の方法のこの適用では、一定の回数でゲッターデバイスを容器に導入する。この場合には、処理容器雰囲気を清浄化する工程は、所定の数の基材を処理した後で行うことができ、これは例えば基材ボックスの全ての基材を処理した後であって、新しいボックスの基材を使用する前に行うことができる。この目的のためには、処理する基材の代わりに、２回のそのような基材の処理の間で、本発明のゲッターデバイスを処理容器に移動させることで十分である。
【００２５】
上述のように、容器を開放した後で容器の圧力を予め１０−７mbar又はそれ未満にすることなく、新たな製造処理を行うことができる。しかしながら産業的に最も一般に使用されている方法では、新たな製造処理の前に容器の圧力は非常に低くする。この場合、本発明の方法は、任意の開放の後で容器をその操作条件に戻すのに必要とされる時間を減少させるために特に有益であり、ゲッターデバイスは大気ガスを除去するのに貢献する。以下の説明では、「製造を開始するために必要な圧力」という用語は、１０−７mbar又はそれ未満の圧力に言及している。
【００２６】
この好ましい実施様式では、本発明の方法は、
処理容器を開放した後、減圧の前、又は減圧の間に、ゲッターデバイスを処理容器に導入し、この処理容器内の圧力が１０−３mbar又はそれ未満達したときにのみ、この処理容器内においてゲッターデバイスが活性化された状態で存在するように操作すること、
処理容器の圧力が製造処理を開始するのに必要な圧力に達するまで、活性化されたゲッターデバイスをこの処理容器に保持しながら、この容器の減圧を継続すること、並びに
製造工程において使用するのと同じ自動基材取り扱い装置及び手順によって、前記処理容器から前記ゲッターデバイスを取り出すこと、
を含む。
【００２７】
上述の様々な処理において、実際の製造工程の前に何らかの操作を行う場合、製造を開始するのに必要とされる圧力に達したときにおいても、ゲッターデバイスを容器中に維持することができる。
【００２８】
図１〜４は、フローチャートの形で本発明の方法のいくつかの可能な態様を示している。
【００２９】
図１を参照すると、容器を開ける毎に、この容器を再び閉じて減圧を開始する（工程１）。減圧のためには、低真空機械ポンプ（例えばロータリーポンプ）を一般に初めに使用し、その後で容器内の圧力が約１〜１０−２mbarになったときに、中及び高真空ポンプ、例えばターボ分子ポンプ又は低温ポンプを使用する。圧力が１０−３mbar又はそれ未満に達したときに、ポンプを継続して作動させながら、製造工程と同じ自動基材取り扱い装置及び方法によって、ゲッターデバイスをボックスから取り出して処理容器に導入する（工程２）。従ってゲッターデバイスは、薄層の製造の間に通常は基材を配置するのと同じ以下では堆積領域として示す領域に配置する。この領域は一般に、基材を容器のほぼ中央に配置する場合によっては可動式の台座によって保持される試料ホルダーでできている。堆積領域を加熱する能力は、一般に薄層堆積容器に与えられている。実際に、製造工程の間の基材の加熱は、比較的均一な薄層を得ることを可能にする。更に減圧の初期において、台座を加熱してガスを放出させられることが必要である。この目的のために、台座には加熱手段、例えば電気抵抗器又は赤外線ランプが配置されている。ここでこの赤外線ランプは、容器の内側から又は石英の窓を通して容器の外側から堆積領域を加熱する。
【００３０】
堆積領域に配置されたゲッターデバイスは、基材を加熱するために提供された手段によって、使用するゲッター材料に依存して約１０分〜１時間にわたって約３００℃〜７００℃の温度で熱活性化処理を行われる（工程３）。
【００３１】
そのように活性化されたゲッターデバイスは、製造処理を開始するのに必要とされる圧力、例えば一般に約１０−８mbarの圧力が達成されるまでのその後の容器の減圧速度を増加させ、壁のガス放出に起因する系の基礎圧力を改良する。
【００３２】
その後、基材の移動のために製造において使用する取り扱い手段及び手順によって、ゲッターデバイスを容器から取り出し（工程４）、容器に処理する基材を導入することによって製造処理を開始する。
【００３３】
図２は、本発明の方法を行う他の可能な態様を示している。減圧を開始した後で（工程５）、圧力が１０−３mbarに達したら、予め活性化されたゲッターデバイスを処理容器に導入する（工程６）。このゲッターデバイスは例えば、処理する基材を予熱するために提供された容器のような他の容器で活性化させることができる。その後、製造工程を開始するのに所望とされる圧力が達成されたら、ゲッターデバイスを容器から取り出す（工程７）。
【００３４】
図３は、本発明の方法のもう１つの可能な他の態様を示している。この場合、ゲッターデバイスは減圧工程を開始する前に処理容器に導入する（工程８）。ここでは、系の自動取り扱い手段を使用して容器を閉じた直後にゲッターデバイスをこの容器に導入すること、又は容器を閉じる前に手で導入することもできる。処理容器の圧力が１０−３mbar又はそれ未満に達したら、製造工程において基材を加熱するために使用する手段によって、例えば約３００℃〜７００℃の温度に加熱することによってゲッターデバイスを活性化させる（工程１０）。その後で製造工程開始するのに必要な圧力が達成されるまで、容器内に活性化されたゲッターデバイスを保持しながら減圧を継続し、この必要な圧力が達成されたらゲッターデバイスを容器から取り出し（工程１１）、そして製造工程を開始する。
【００３５】
最後に、実際の製造工程の準備工程を行う処理では、初めの工程の間は、ゲッターデバイスを容器の内側に保持しておくことも可能である。この可能性は図４において示されている。つまり本発明の方法のこの態様によれば、図１〜３で説明される方法のいずれか１つの方法の初めの工程を行うが、所望の真空レベルが達成されているにも関わらず、容器からゲッターデバイスを取り出す（工程１３）前に、製造工程の準備工程（工程１２）を行う。このタイプの処理の例は、ＰＶＤ処理で行われる。ここでは、容器を約１０−７〜１０−８mbar未満に減圧し、一般に１０−３mbarの圧力のアルゴンを容器に導入し製造処理を模擬することによって、上述のバーンイン工程を行う。これらの条件においては、ゲッターデバイスはターゲット材料によってコーティングされ、そのガス吸着能力をすぐに失う。しかしながら、ガス吸着作用は処理の初期段階においてはまだ存在しており、従って処理雰囲気を清浄に保つことに貢献し、またいずれの場合においてもゲッターデバイスの存在はボックスから容器へのダミー基材の移動工程を省略する。
【００３６】
本発明の第２の面では、本発明は上述の方法を実施するためのゲッターデバイスに関する。
【００３７】
上述のように、本発明のゲッターデバイスは製造において使用する基材と同じボックスに装填されており、またこの基材を扱うのと同じ自動装置によって扱われる。この目的のために、このゲッターデバイスは製造において使用する基材と本質的に同じ寸法でなければならない。実際に比較的大きいゲッターデバイスは容器に配置することができず、また輸送容器を閉じる弁を通すことができない。他方で、基材よりも小さい寸法のゲッターデバイスは自動取り扱い装置によってつかむことができない。基材と同じサイズのゲッターデバイスを使用するもう１つの理由は、ゲッター材料に使用できる表面、従ってデバイスのガス吸着の性質が最大化されることである。結果として本発明のゲッターデバイスは、厚さが約０．５〜５mmで、横方向の大きさが約１０〜１００cmでよい。例えばＩＣの場合、厚さが約０．５〜１mmで直径が約１５０〜３００mmの本質的に丸い形状のデバイスを使用し、フラットディスプレイの製造においては、デバイスは一般に厚さが約１〜５mmで横方向の大きさが１０cm〜１ｍの長方形である。
【００３８】
本発明のゲッターデバイスは、ゲッター材料、例えば焼結粉末のみから作ることができる。しかしながら、厚さに対して横方向の大きさがかなり大きいそれらの特定の形状を考慮すると、粉末のみから作られた焼結体は機械的な耐性が小さく、このために破損が生じた場合には、自動装置によって取り扱うことができない部分をもたらし、また破片又は粉末が処理容器内に存在するようになってしまう。
【００３９】
従って、支持体に堆積したゲッター材料の層で作られたゲッターデバイスを使用することが好ましく、これは機械的な耐性を確実にする。支持体としては、ゲッター材料がよく付着し、且つ機械的な耐性及び容器内でゲッターデバイスがさらされる条件、特にゲッター材料の活性化処理条件への耐性に関して良い性質を示す材料であれば任意の材料を使用することができる。また容器のガスの量をあまり増加させないようにするために、活性化の間に達成される温度において、真空下でガスの放出量が多くない支持材料が好ましい。これらの条件に最もよくふさわしい材料は、金属及び金属合金、例えば鉄鋼、チタン、ニッケル−クロム合金、又はシリコン、セラミック若しくはガラスである。
【００４０】
支持体上にゲッター材料を配置して作られるデバイスは、その片方の面又は両方の面にゲッター材料を堆積させることができる。ある種の薄層堆積処理では、基材は系内において垂直にして取り扱い、縁の部分でのみそれらを支えるガイドと接触させて、両方の面が本質的に自由になるようにする。例えばコンピューター用ハードディスクの製造においては、支持体の両方の面に情報を蓄えるための磁性材料をコーティングをする。この場合においては、両方の面にゲッター材料を配置されたデバイスを使用することが好ましく、これは活性材料の表面積最大化することを可能にする。また、試料ホルダーに１つの面を乗せることによって基材を水平に配置して処理を行う容器で使用することを意図する場合、使用するデバイスは好ましくは片面のみにゲッター材料が堆積されている。実際にこの形状では、試料ホルダーと接触する面へのゲッター材料の堆積物は、ガスの除去に貢献せず、試料ホルダーに粒子を残す可能性を有する。この基材の形状を使用する処理の例は、ＩＣ及びＣＤの製造である。
【００４１】
いずれの場合においても、支持体表面を材料で完全にコーティングせずに、支持体の縁の少なくとも一部は堆積物がないようにしておくことも好ましいこともある。これは、ゲッターデバイスを適当なタング（ｔａｎｇ）によって垂直に維持して基材ボックスに配置する場合、又は処理容器が提供する自動手段によって扱う場合、例えばクランプが基材の縁を保持する場合に、摩擦によってゲッターデバイスから粒子が取れる可能性を減少させる。
【００４２】
図５〜７は、本発明の可能なゲッターデバイスのいくらかの例を報告している。
【００４３】
図５は、コンピューター用ハードディスクの製造のための設備において使用するのに適当なゲッターデバイス５０の部分切り取り図である。このデバイスは、両側をゲッター材料の堆積物５２，５２’によってコーティングされた円形状の支持体５１からなっている。ここでは、堆積物５２，５２’は、支持体面を完全にはコーティングしておらず、両方の面の支持体の縁に対応する２つのコーティングされていない領域５３，５３’がある。このタイプのデバイスは、この縁においてデバイスを保持するクランプを有する自動装置によって処理設備において垂直にして取り扱われる。
【００４４】
図６は、集積回路を製造する設備において使用するのにふさわしいゲッターデバイス（６０）を表す図である。これは、単結晶シリコンの「スライス」として製造した処理される基材を、支持体として使用する例を示している。これらの基材は、弧によって直線上にされた部分を除いて本質的に円形状であり、この直線上の部分は処理設備において、基材の向きを認識し且つ一定に維持することを可能にする。ゲッター材料の堆積物６３は、支持体６１の片方の面６２にのみ存在しており、また上述の目的のために面６２の縁６４は堆積物がない。
【００４５】
最後に、図７はフラットディスプレイの製造設備で使用するゲッターデバイス７０を示している。このデバイスは、片面７２のみがゲッター材料堆積物７３でコーティングされて、また縁７４がゲッター材料堆積物でコーティングされていない支持体７１からなっている。
【００４６】
本発明のデバイスの製造に使用することができるゲッター材料には様々なものがある。このゲッター材料としては、金属、例えばＺｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ；これらの金属の合金、又はこれらの金属と、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｙ、Ｌａ及び希土類から選択される１又は複数の元素との合金、例えば二元合金Ｔｉ−Ｖ、Ｚｒ−Ｖ、Ｚｒ−Ｆｅ、及びＺｒ−Ｎｉ、又は三元合金、Ｚｒ−Ｍｎ−Ｆｅ若しくはＺｒ−Ｖ−Ｆｅ；並びに上述の合金と金属の混合物を挙げることができる。これらの目的にふさわしいゲッター材料としては以下のものがある：Ｓｔ７８７（商標）という名称で本願の出願人が製造及び販売する組成がＺｒ８０．８ｗｔ％−Ｃｏ１４．２ｗｔ％−Ａ５ｗｔ％の合金（Ａはイットリウム、ランタン、希土類、又はこれらの混合物から選択される任意の元素を意味している）；Ｓｔ１０１（商標）という名称で本願の出願人が製造及び販売する組成がＺｒ８４ｗｔ％−Ａｌ１６ｗｔ％の合金；Ｓｔ７０７（商標）という名称で本願の出願人が製造及び販売する組成がＺｒ７０ｗｔ％−Ｖ２４．６ｗｔ％−Ｆｅ５．４ｗｔ％の合金；又は上述の合金の最後の２つと金属Ｚｒ又はＴｉとの機械的な混合物。ここでこれらの混合物は、その優れた機械的な特徴によって特に粒子の損失に関して好ましい。本発明の目的に特にふさわしいものは、Ｓｔ１２１（商標）という名称で本願の出願人が製造及び販売する粉末チタン７０ｗｔ％及びＳｔ１０１（商標）合金粉末３０ｗｔ％によって製造される混合物である。
【００４７】
支持体上にゲッター材料層を配置されたゲッターデバイスは、以下の様々な技術によって得ることができる。第１の可能性は、ＰＶＤ技術によって支持体に層を堆積させるものである。ＰＶＤ技術によるゲッターデバイスの調製は、例えば国際公開ＷＯ９７／４９１０９号明細書によって説明されている。この技術は、多くの種類の支持体、例えばガラス及びセラミック類にゲッター材料を堆積させることを可能にする点で有利である。更にＰＶＤ技術によって得られる堆積物は、粒子が外れることがあるという欠点を示さない。他の技術は、粉末状のゲッター材料を支持体に堆積させることからなっている。粉末の堆積は冷間圧延によって行うことができる。この技術は、粉末技術の分野においてよく知られているが、金属支持体にのみ適用することができる。もう１つの可能性は、適当な溶媒中のゲッター粒子のサスペンションを、高温に維持している支持体に噴霧することである。これは国際公開ＷＯ９５／２３４２５号明細書において説明されており、この技術の詳細に関してはこの文献が参照される。更に支持体は、電気泳動技術によってゲッター材料粒子でコーティングすることもできる。この場合、支持体が導電性であることが必要である。この技術の詳細については、米国特許第５，２４２，５５９号明細書を参照。最後に、支持体へのゲッター材料粉末の堆積は、セリグラフ技術によって行うことができる。これは例えば、国際公開ＷＯ９８／０３９８７号明細書で説明されている。このセリグラフ技術は、様々な性質の支持体（金属、シリコン、ガラス等）にゲッター材料を堆積させること及び形を定められた堆積物を得ることが可能であり、例えば、支持体表面の一部に堆積物が存在しないようにする図４〜６で説明されるようなゲッターデバイスの製造を可能にするので特に便利である。
【００４８】
本発明を以下の例によって更に説明する。これらの限定をしない例は、本発明を実施する方法を当業者に教示し且つ本発明を実施するのに最良であると考えられるいくらかの態様を示すことを意図している。
【００４９】
［例１（比較例）］
この例は、既知の処理容器減圧方法の代表例である。標準のＰＶＤ容器減圧操作を、圧力変化を監視しながら行う。この容器は、試料ホルダーを支える台座を具備しており、これは内部電気抵抗の形の加熱手段を具備している。この容器は、更なる内部加熱手段として、壁の両側に配置された２つの石英ランプを具備している。減圧のためには容器をロータリーポンプ及び低温ポンプを有するポンプ系に接続する。１０−５mbar未満の圧力においては、容器の圧力はＢａｙａｒｄ−Ａｌｐｅｒｔマノメーターによって測定する。
【００５０】
試験の初めに容器を閉じ、そしてポンプを作動させる。容器の圧力が約１０−６mbarに達したら、ベーキング操作を開始し、試料ホルダーの内側に提供されたヒーター及び石英ランプを作用させて容器の内側を加熱して５００℃にする。この方法は上述のように、容器の全ての内側表面に吸着されたガス、主にＨ2Ｏを放出させ、それによってポンプ減圧工程の間に最大限可能な程度までこれらのガスを除去し、製造の間にこれらのガスが容器雰囲気中に放出されることを避ける役割を有する。ベーキングは２時間で終了させる。このベーキング操作の最後にポンプを作動させながら、加熱を停止して容器を放冷する。試験の間に容器において測定された圧力の値は、図８に曲線１として報告している。
【００５１】
［例２］
この例は、本発明の方法の好ましい代表例である。特に、この例は図３を参照して説明される方法の態様である。ここでは、片方の面に上述のＳｔ１２１ゲッター材料の層（厚さ１５０μｍ）をスクリーン印刷によって堆積させた直径約２００ｎｍのシリコーンウェハーからなる活性化されていないゲッターデバイスを提供する。このゲッターデバイスを、容器の試料ホルダーに配置する。例１において説明された減圧方法を繰り返す。ここでは、ベーキング操作の間に、試料ホルダーはゲッターデバイスの温度を約５００℃にし、ゲッター材料を活性化する。試験の間に容器において測定された圧力の値は、図８において曲線２として報告している。
【００５２】
図８における曲線１及び２の比較から容易に理解されるように、本発明の方法でのゲッターデバイスの使用は、容器の内側に存在する全ての表面（容器の壁、並びに容器内に存在する全てのデバイス及び部品の表面）によって放出されたガスを除去するのに役立っている。特に、図８の曲線は試験１での圧力の増加を示している。これは表面からのガスの放出速度と一連のポンプによってガスを抜き出す速度とのバランスによるものである。本発明による試験では、ゲッターデバイスが全体のガスの吸着に貢献しているので、同様な圧力の増加は観察されない。ベーキングの最後では、従来技術による試験と比較すると、本発明の試験での容器の圧力はより低くなっている。同様に、本発明の方法は、従来技術による試験と比較すると、より低い最終的な圧力の値を達成することが可能である。これらを異なる点から考慮すると、本発明は、比較的短い時間で所定の設定圧力（例えば、新たな製造を開始することができる設定圧力）を達成することができるという関連する利点を提供する。これは、半導体産業において特に重要なことがある。これは図８において点線で示されている（設定値Ｐとして示されている）。ここでは、約２×１０−８mbarの圧力が、本発明の方法においては４時間と少しで達成されているのに対して、通常の方法では５時間以上かかっている。
【００５３】
本発明の方法は、製造で使用する基材を処理容器に導入及び取り出すのに使用するのと同じ取り扱い手段を使用してゲッターデバイスを移動させ、また製造に使用する基材を加熱するための既に容器に通常存在している加熱手段を使用してゲッターデバイスを活性化するので、全ての既知の堆積処理において容易に実施することができる。従って、本発明の方法は、追加の適当な装置を利用できるようにすることを必要としない。加えて、本発明の方法は、製造処理の通常の準備工程の間に行われ、従ってこれらの工程を実質的に変更すること及び特に延長することを必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の方法の１つの態様のフローチャートを示している。
【図２】  図２は、本発明の方法のもう１つの態様のフローチャートを示している。
【図３】  図３は、本発明の方法のもう１つの態様のフローチャートを示している。
【図４】  図４は、本発明の方法のもう１つの態様のフローチャートを示している。
【図５】  図５は、本発明のゲッターデバイスの１つの態様を示している。
【図６】  図６は、本発明のゲッターデバイスのもう１つの態様を示している。
【図７】  図７は、本発明のゲッターデバイスのもう１つの態様を示している。
【図８】  図８は、減圧の間のＰＶＤ容器の２つの圧力曲線を表す図であり、これら２つの曲線は、それぞれ既知の方法によるものと本発明の方法によるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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