(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に基板ホルダーとターゲットとが対向配置されているスパッタ室と、
シャッター板を支持する第１支持部と、ディスクを搭載して支持する第２支持部とを有し、前記基板ホルダーと前記ターゲットとの間の遮蔽位置と、退避位置との間で、前記シャッター板と前記ディスクとをそれぞれ独立に移動させるべく前記第１支持部と第２支持部を動作させる移動機構とを備え、
前記移動機構によって、前記第１支持部を動作させて前記シャッター板を前記遮蔽位置に移動させた際には、前記シャッター板で前記基板ホルダーを前記ターゲットから遮蔽した状態で、前記ターゲット表面がスパッタされ、
前記移動機構によって、前記第２支持部を動作させて前記ディスクを前記遮蔽位置に移動させた後に、前記ディスクを前記基板ホルダー上に載置し、前記ディスクで前記基板ホルダーが遮蔽された状態で、前記ターゲット表面がスパッタされることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項２】
前記退避位置は、前記スパッタ室に隣接された排気チャンバーに設定されていることを特徴とする請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
前記基板ホルダーの周りに設けられたシールドを備え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装置。
【請求項４】
前記移動機構は、前記第１支持部が前記ターゲットに近い位置に配置され、前記第２支持部が前記基板ホルダーに近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
前記基板ホルダーを貫通しているピン状のガイド、又は前記基板ホルダー近傍に備えられているピン状のガイドとをさらに備え、
前記移動機構及び前記基板ホルダーはそれぞれ垂直方向に昇降可能に構成されており、
前記基板ホルダーの下降動作によって、前記基板ホルダーの上面から前記ピン状のガイドが突出する構成とし、
前記基板ホルダー及び前記移動機構の昇降動作によって前記第２支持部に支持されたディスクを前記基板ホルダーに載置可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスパッタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は半導体製造工程等で使用される成膜装置の改善に関するものである。とりわけ装置のランニングコスト低減のためのダミー基板の枚数低減や反応性スパッタリング工程における膜質安定性改善に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
最近、直径３００ｍｍ基板用の成膜装置が注目を浴びてきている。この理由は基板サイズが直径２００ｍｍの対面積比で２．２５倍と大きく生産性がその分高くなるためであり、この点で投資効率が大幅にアップする為である。
【０００３】
成膜装置の一つであるスパッタリング装置では古くからシャッター板が用いられてきた。この目的は、スパッタ室を大気開放してターゲットや防着シールドを交換するときに、ターゲット表面に自然酸化膜が付着しており、そのまま基板に成膜すると不純物がスパッタ物質に混入し、薄膜の膜質が損なわれることが往々にしてあるため、基板を自然酸化膜のスパッタリングから遮蔽することである。
【０００４】
又正規の基板のかわりにダミー基板を用いてターゲット表面の自然酸化膜が除去されるまでスパッタする方法もある。しかし、シリコン基板は厚さ１ｍｍ以下と薄く、スパッタ堆積膜厚をあまり厚くすることは出来ないのでダミー基板を大量に使用する必要がある。例えば、直径２００ｍｍ基板での標準的なターゲットクリーニングに使用されるダミー基板の枚数は、膜種によっても異なるが、約１００枚程度となる。
【０００５】
しかしながら、基板のコストが非常に高く、このためにダミー基板枚数を如何に低減するかが生産コストを下げる上で重要となってきている。
【０００６】
このような場合には従来から用いられているシャッター方式のターゲットクリーニングが有効となる。図６にこの方式の従来技術例を示す。図６に於いて、１はスパッタ室、２はマグネット、３はターゲット、４は防着シールド、５はシャッター板、８は基板ホルダー、９は支持金具、１１はシャフト、１２は回転機構、１３は真空ポンプ、１４は直流電源、１５はハウジング、１６は排気チャンバー、１７はメインバルブ、１８はマグネット回転軸である。
【０００７】
従来、このシャッター板５の使用方法は以下のようなものである。例えばターゲット交換等により、スパッタ室を大気暴露した場合にターゲット３の表面には自然酸化膜が薄く生成する。この自然酸化膜を除去するために基板ホルダー８の上部にシャッター板５を設置し、スパッタするのである。
【０００８】
シャッター板５は、回転機構１２、シャフト１１、支持金具９によって構成される移動機構によって、通常は、排気チャンバー１６側に退避しており、ターゲットクリーニングを行う場合に、ターゲット３と基板ホルダー８の間に移動される。こうして、基板ホルダー８がターゲットから幾何学的に“見えない”位置に来てから、すなわち基板ホルダー８が遮蔽されてから、ターゲットクリーニングが開始される。
【０００９】
ターゲットクリーニングが実施されてターゲット３の表面から自然酸化膜が充分に除去された後、シャッター板５を、回転機構１２、シャフト１１、支持金具９によって構成される移動機構によって、排気チャンバー１６側に退避させて、製品処理を実施するのが一般的な方法である。
【００１０】
その他にも反応性スパッタの場合、例えば、ＴｉＮ膜のようにターゲット表面が窒化物で覆われたような場合、そこから膜ハガレが発生してパーティクル源となることがある。このような場合に一定量のＴｉＮ薄膜を処理した後にターゲット表面のプラズマクリーニングを行い、ＴｉＮ膜を除去する方法が有効であることが知られており広く用いられている。
【００１１】
又従来技術の別の例を図７に示す。図７は、不図示のディスク移動機構によって、ディスク６を排気チャンバー１６からスパッタ室内に移動し、基板ホルダー８上に設置した状態を表すものである。
【００１２】
この後、上述したようなターゲットクリーニングを行い、ディスク６に薄膜を堆積して基板ホルダー８上に膜が付着するのを防いでいる。この方式は、基板ホルダー８周辺のシールドにも満遍無く成膜出来るので、反応性スパッタ成膜におけるようなシールドからの膜ハガレが発生しやすい膜種には有効な方法である。
【００１３】
近年、半導体製造工程においては、投資効率を改善するために、基板の大口径化と平行して微細化が急速に進んでいる。微細化することで、基板１枚あたりのチップ数量を大きくとることが出来る。この微細化デバイスの歩留りを改善するためには、小さな粒径のパーティクル数を一層低減させることが重要である。このためにはターゲットクリーニングの方法が、シャッター方式ではなく、ダミー基板デポと同様なディスク方式である方が効果的である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術例で説明したように、従来から用いられているシャッター板は堅牢に作られているために、このシャッター板を用いることで一度に多量のターゲットクリーニングを行う事が出来るのである。すなわち、ターゲットクリーニングの方法としてシャッター方式を採用すれば、ダミー基板使用枚数の大幅な節約が出来る。
【００１５】
しかしながらターゲット表面のクリーニング以外にシールドに付着した膜からの膜ハガレもパーティクル発生の大きな要因であり、そこからの膜ハガレを防止出来なければ、今後の微細化デバイスを安定的に製造することは困難である。
【００１６】
一方でダミー基板を用いたターゲットクリーニングを行えば、シャッター板を用いる場合と異なってシールド板にもペースト効果（壁塗り効果）による膜ハガレ防止が可能となる。ただし、この場合には、パーティクル低減には効果があるが、ダミー基板が多量に必要で、ランニングコストが嵩む事になる。
【００１７】
これを改善するために、ターゲットクリーニングの方法に、ディスク方式の疑似基板が一部用いられてきている。ディスク方式の場合、ディスクは、基板よりも板厚が厚く又割れにくいので、一枚あたりのスパッタ堆積量がダミー基板のそれに比較して一桁程度多くできるという利点がある。
【００１８】
しかしながら、この方式であまり多く堆積させると堆積膜に応力による膜ハガレが発生する場合がある。とりわけＴｉＮ（窒化チタン）やＷＮ（窒化タングステン）等のような窒素化合物は応力値が一般的に高く膜ハガレが生じやすい。このような膜を多量に堆積したディスクを処理後に搬送室、ロードロック室を経由して搬送すると、搬送経路にパーティクルをまき散らしながら搬送するために、逆効果となってしまう。
【００１９】
このように、ターゲットクリーニングに、シャッター板を用いる従来の方式を採用すると、ダミー基板使用枚数の大幅な低減には効果があるが、パーティクルの低減には効果が薄い。一方、ターゲットクリーニングに、ダミー基板をデポする従来の方式を採用すると、パーティクル低減にはつながるが、ダミー基板を多量に必要としてランニングコストが上昇する。
【００２０】
本発明はこのような従来技術の問題点の改善を行うことを課題としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
以上のような従来技術の課題を解決するため、本発明が提案するスパッタリング装置は、内部に基板ホルダーとターゲットとが対向配置されているスパッタ室と、当該スパッタ室に隣接されている排気チヤンバー側に配備されていて、シャッター板とディスクとをそれぞれ支持し、当該シャッター板とディスクとをそれぞれ前記スパッタ室内の基板ホルダーとターゲットとの間と、当該排気チヤンバー側との間で移動させる移動機構とを備え、当該移動機構によって、前記シャッター板又はディスクのどちらかを前記スパッタ室内の基板ホルダーとターゲットとの間に移動させ、前記基板ホルダーを前記ターゲットから遮蔽した状態で、前記ターゲット表面をスパッタできることを特徴とするものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
以上のような従来技術の課題を解決するため、本発明が提案するスパッタリング装置は、
内部に基板ホルダーとターゲットとが対向配置されているスパッタ室と、
シャッター板を支持する第１支持部と、ディスクを搭載して支持する第２支持部とを有し、前記基板ホルダーと前記ターゲットとの間の遮蔽位置と、退避位置との間で、前記シャッター板と前記ディスクとをそれぞれ独立に移動させるべく前記第１支持部と第２支持部を動作させる移動機構とを備え、
前記移動機構によって、前記第１支持部を動作させて前記シャッター板を前記遮蔽位置に移動させた際には、前記シャッター板で前記基板ホルダーを前記ターゲットから遮蔽した状態で、前記ターゲット表面がスパッタされ、
前記移動機構によって、前記第２支持部を動作させて前記ディスクを前記遮蔽位置に移動させた後に、前記ディスクを前記基板ホルダー上に載置し、前記ディスクで前記基板ホルダーが遮蔽された状態で、前記ターゲット表面がスパッタされることを特徴とするものである。
【００２３】
例えば、スパッタ室の大気暴露を行った場合に行うターゲットクリーニングの際に、前記移動機構によって、シャッター板がスパッタ室内の基板ホルダーとターゲットとの間に移動されていて、当該シャッター板が、このような場合のターゲットクリーニング時に使用され、スパッタ室において行われる製品ロット処理（すなわち、あらかじめ一つの単位＝ロットと定められている複数枚の被処理基板について行う処理）と製品ロット処理の間のターゲットクリーニングの際に、前記移動機構によって、ディスクがスパッタ室内の基板ホルダーとターゲットとの間に移動されていて、当該ディスクが、このような場合のターゲットクリーニング時に使用されるようにすることができる。
【００２４】
これによって、ターゲットクリーニングに、シャッター板を用いる方式によるダミー基板使用枚数の大幅な低減効果、ディスク方式によるパーティクル低減とダミー基板使用枚数の低減効果を組み合わせて、スパッタリング装置のランニングコスト低減、稼働率向上、膜質安定改善を図ることができる。
【００２５】
前記本発明のスパッタリング装置において、移動機構は、ターゲットが配置されている位置に近い方の位置でシャッター板を支持し、基板ホルダーが配置されている位置に近い方の位置でディスクを支持しており、前記シャッター板又はディスクのいずれか一方を前記スパッタ室内の基板ホルダーとターゲットとの間に移動させた状態で、当該シャッター板又はディスクにスパッタできるようにすることができる。
【００２６】
ディスクを基板ホルダーに載置される基板の位置と同じ位置に配置してターゲットクリーニングを行うと、基板ホルダー周辺のシールド類にも膜を堆積できるのでパーティクル対策として有効であるが、前記の機構にすることによって、基板ホルダーが配置されている位置に近い方の位置で移動機構に支持されているディスクを、ディスク方式でターゲットクリーニングを行う際に以下に詳述する方式にて、基板ホルダーに載置される基板の位置と同じ位置に効率よく配置できる。
【００２７】
一方、ディスクは板厚が薄いため、メンテナンス後のターゲットクリーニング（スパッタ量が多い）には、堅牢な構造のシャッター板を利用した方が望ましい。本発明の前記の機構によれば、前記のような機構を採用して、用途によって効率よくディスク方式とシャッター板の使用とを使い分けることができる。
【００２８】
なお、前記本発明のスパッタリング装置において、プラズマクリーニングに際して、基板ホルダー周辺のシールドにも成膜すべく、基板ホルダー上にデイスクを載置する動作は、本発明のスパッタリング装置における次のような機構によって実現される。
【００２９】
本発明のスパッタリング装置において、移動機構及び基板ホルダーはそれぞれ垂直方向に昇降可能であって、当該基板ホルダーの下降動作によって、基板ホルダー内に備えられていて当該基板ホルダーを貫通しているピン状のガイド、又は当該基板ホルダー近傍に備えられているピン状のガイドが、下降した基板ホルダーの前記ターゲットに対向する側の面よりも上方に突出する構成とされている。
【００３０】
また、移動機構によるディスクの支持は、移動機構の支持アーム先端側の上面にディスクが搭載されている形式とされている。
【００３１】
そこで、移動機構の支持アーム先端側がディスクを搭載した状態で、スパッタ室内の基板ホルダーとターゲットとの間に移動されると共に、基板ホルダーの下降によって、前記ピン状のガイドが、下降した基板ホルダーの前記ターゲットに対向する側の面よりも上方に突出される。
【００３２】
ここで、移動機構が下降することにより、支持アーム上に搭載されていたディスクが当該ピン状のガイド上に載置され、移動機構の支持アームが排気チヤンバー側に戻った後、基板ホルダーが上昇して、前記ピン状のガイドから、基板ホルダーのターゲットに対向する側の面の上に前記ディスクを受け取り、基板ホルダーのターゲットに対向する側の面の上へのディスクの載置が行われるものである。
【００３３】
なお、前記のように、基板ホルダーは垂直方向に昇降可能であるので、前記のように、ディスクを基板ホルダー上に搭載した状態で、基板ホルダーをターゲットに近付ける方向又はターゲットから離す方向に移動させ、ターゲットと基板ホルダー間の距離（Ｔ／Ｓ距離）を調整することができる。
【００３４】
前記本発明のスパッタリング装置において、シャッター板及びディスクは、耐熱性が高く（すなわち、融点が高く）、機械的強度の高い材料、例えば、チタン、ステンレス、カーボン、シリコンカーバイドの中のいずれかの材料から構成することが望ましい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図５を用いて本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００３６】
図１は本発明の好ましい実施形態の縦断面図である。図１中、１はスパッタ室、２はマグネット、３はターゲット、４は防着シールド、５はシャッター板、６はディスク、７はディスク支持アーム、８は基板ホルダー、９ａはシャッター板支持金具、９ｂはディスク支持金具、１１はシャフト、１２は回転機構、１３は真空ポンプ、１４は直流電源、１５はハウジング、１６は排気チヤンバー、１７はメインバルブ、１８はマグネット回転軸である。図６図示の従来のスパッタリング装置における構成部材と同一の部分には前記のように同一の符号をつけ、その詳細な説明は省略する。また、スパッタメカニズムは従来技術で説明したのと同様であるので省略する。
【００３７】
ターゲットクリーニング時にはガスイオンがターゲット３に衝突してターゲット３の表面をスパッタする。
【００３８】
このスパッタはとりわけリアクテイブスパッタのような反応性スパッタリングに有効なクリーニング方法である。その理由は以下のようなメカニズムによる。例えばＴｉＮ（窒化チタニウム）の場合、ターゲット３の表面のエロージョンが不均一なときには、ターゲット３の表面上に窒化物が堆積されて除去されない場合がありパーティクル発生や膜質の不安定性が見られる。通常、反応性スパッタの場合、アルゴンガスと窒素ガスを混合させてスパッタさせるのであるが、このクリーニングプロセスでは窒素ガスを除去して、アルゴンガスイオンでスパッタしてターゲット３表面上の窒化物を除去することで、ターゲット３からの発塵を除去することが出来る。そこで、こうしたスパッタクリーニングは反応性スパッタにはパーティクル低減、膜質安定性に有効である。
【００３９】
しかしながらこのプラズマクリーニング中の膜は不純物を多く含み、当然のことながら製品には使用出来ない。
【００４０】
そこで、シャッター板支持金具９ａ、シャフト１１、回転機構１２からなるシャッター板の移動機構によって、シャッター板５を排気チャンバー１６内から、スパッタ室１内の基板ホルダー８とターゲット３との間に移動させ、基板ホルダー８をターゲット３から遮蔽した状態で、ターゲット３の表面をスパッタする。
【００４１】
前記のように、基板ホルダー８はターゲット３から遮蔽されているので、このターゲットクリーニングの間に、基板ホルダー８に載置されている基板上に、膜が付着することはない。
【００４２】
ここで、従来技術で説明したように、シャッター板５を用いても、基板ホルダー８の回りには膜が付着しないので、そこからの膜ハガレが生じ、パーティクルとして発生するおそれがある。又防着シールド４の一部にも膜が付着しなので、そこからの膜ハガレが生じ、パーティクルとして発生するおそれがある。すなわち、ターゲットクリーニングの際に、シャッター板５を用いる方式では、従来技術で説明したように、パーティクル発生が避けられないが、初期のターゲット３交換時の自然酸化膜除去には、多量のターゲットクリーニングを必要とするために、このように、シャッター板５を用いてターゲットクリーニングを行うことは、ダミー基板を使用する方式に比較して、ダミー基板使用枚数の大幅な低減、コスト低減を図れるので有効である。
【００４３】
その後一定枚数の製品処理後は、シールドに薄膜が堆積してシールドからの膜ハガレが発生するおそれがあるので、ターゲットクリーニングの際にシャッター板５を用いる方式のみでは問題がある。
【００４４】
本発明のスパッタリング装置においては、ディスク支持アーム７、ディスク支持金具９ｂ、シャフト１１、回転機構１２からなるディスクの移動機構も排気チャンバー１６に配備されており、前記シャッター板支持金具９ａ、シャフト１１、回転機構１２からなるシャッター板の移動機構によって、シャッター板５を、スパッタ室１内の基板ホルダー８とターゲット３との間から排気チャンバー１６内に移動させた後に、前記ディスクの移動機構によって、ディスク６を排気チャンバー１６内から、スパッタ室１内の基板ホルダー８とターゲット３との間に移動させ、基板ホルダー８をターゲット３から遮蔽した状態で、ターゲット３の表面をスパッタすることができる。
【００４５】
なお、シャッター板５、ディスク６の移動機構は、図１図示のように、ターゲット３が配置されている位置に近い方の位置でシャッター板５を支持し、基板ホルダー８が配置されている位置に近い方の位置でディスク６を支持しており、シャッター板５又はディスク６のいずれか一方をスパッタ室１内の基板ホルダー８とターゲット３との間に移動させることができるようになっている。
【００４６】
そして、本発明のスパッタリング装置は、このように、シャッター板５又はディスク６のいずれか一方がスパッタ室１内の基板ホルダー８とターゲット３との間に移動された状態で、シャッター板５又はディスク６にスパッタできる構成になっている。
【００４７】
本発明のスパッタリング装置によれば、図３を用いて後述する方式にて、図２に示すように、基板ホルダー８上にディスク６を載せてからプラズマクリーニングを行うことができる。この操作で実質的にダミー基板を用いたスパッタクリーニングと同じ効果が得られる。すなわち基板ホルダー８の周りのシールドにもＴｉペーストが行われて、基板ホルダー８の周りのシールドにも密着性のよい薄膜が堆積することで、そのシールド部品からの発塵を防ぐことが可能となる。
【００４８】
又前述したようにディスク６を用いることで、ダミー基板を用いた場合に比較して多量の薄膜を堆積出来て、ダミー基板の使用枚数を大幅に減らすことができる。
【００４９】
ちなみにＡｌ膜やＴｉＮ膜の場合に、ターゲット交換のタイミングにあわせてディスク交換を行うことが可能になる。
【００５０】
このように本発明のスパッタリング装置によれば、シャッター板５とディスク６のいずれかを、選択的に、排気チャンバー１６内から、スパッタ室１内の基板ホルダー８とターゲット３との間に移動させ、基板ホルダー８をターゲット３から遮蔽して、効率のよいプラズマクリーニングを行うことが可能となる。
【００５１】
図３は、本発明のスパッタリング装置に採用されているシャッター板５、ディスク６の移動機構の一例を表すものである。ディスク支持アーム７、ディスク支持金具９ｂ、シャフト１１、回転機構１２からなるディスクの移動機構、シャッター板支持金具９ａ、シャフト１１、回転機構１２からなるシャッター板の移動機構は、回転機構１２からシャフト１１を介して与えられる回転力によってそれぞれ独立に駆動可能とされている。
【００５２】
また、これらのディスクの移動機構、シャッター板の移動機構は、不図示の駆動機構によって、垂直方向に昇降可能とされている。
【００５３】
シャッター板５は、シャッター板支持金具９ａに固定されており、スパッタ室１において通常の製品処理が行われている間は、排気チャンバー１６内に収容されている。シャッター板５をスパッタクリーニングに用いる際には、回転機構１２からシャフト１１を介して与えられる回転力によって、シャッター板支持金具９ａがスパッタ室１内へと回動し、基板ホルダー８とターゲット３との間にシャッター板５を移動させ、シャッター板５によって基板ホルダー８をターゲット３から遮蔽し、これによって、基板ホルダー８上の基板は、ターゲット３からのスパッタ粒子から遮られる。
【００５４】
ディスク６は、ディスク支持金具９ｂに基端側が固定されているディスク支持アーム７の先端側の上に搭載されており、スパッタ室１において通常の製品処理が行われている間は、排気チャンバー１６内に収容されている。
【００５５】
なお、本発明のスパッタリング装置においては、基板ホルダー８は垂直方向に昇降可能であって、基板ホルダー８の下降動作によって、基板ホルダー８内に備えられていて、基板ホルダー８を貫通しているピン状のガイド（不図示）、又は基板ホルダー８近傍に備えられているピン状のガイド（不図示）が、下降した基板ホルダー８のターゲット３に対向する側の面よりも上方に突出する構成とされている。
【００５６】
ディスク６が、基板ホルダー８上の基板の上にセットされるときには、以下の手順となる。
【００５７】
ディスク移動機構の支持アーム７先端側がディスク６を搭載した状態で、スパッタ室１内の基板ホルダー８とターゲット３との間に移動されると共に、基板ホルダー８の下降によって、ピン状のガイド（不図示）が、下降した基板ホルダー８のターゲット３に対向する側の面よりも上方に突出される。
【００５８】
ここで、ディスク移動機構が下降することにより、支持アーム上７に搭載されていたディスク６が当該ピン状のガイド（不図示）上に載置される。
【００５９】
回転機構１２からシャフト１１を介して与えられる回転力によってディスク移動機構の支持アーム７が回動して排気チヤンバー１６側に戻った後、基板ホルダー８が上昇して、前記ピン状のガイド（不図示）から、基板ホルダー８のターゲット３に対向する側の面の上にディスク６を受け取り、基板ホルダー８のターゲット３に対向する側の面の上へのディスク６の載置が行われる。
【００６０】
図４は本発明のスパッタリング装置を用いて、ＴｉＮ製品の処理を行うフロー例を示す図である。横軸はターゲット、シールド交換後のウエーハ処理枚数を示している。
【００６１】
メンテナンス処置後、真空室１を排気して所定の圧力となったところで、ターゲットクリーニングを開始する。このように初期メンテナンス後の多量ターゲットクリーニングにはシャッター板５を用いる。すなわち、ターゲット３の表面上に付着している自然酸化膜を除去するのであるが、ターゲット削り量が多量（Ａｌ膜で約１００ミクロン）な為にシャッター板５を用いる。
【００６２】
ここでシャツター板５は薄膜の応力に耐えるために、板厚を約５ｍｍから１０ｍｍとして材質は耐熱性が高く（すなわち、融点が高く）、機械的強度の高い材料を用いる。例えば、ステンレス板、Ｔｉ板、Ｗ板等を用いるのが望ましい。
【００６３】
次にＴｉターゲットの表面を窒化させて安定化させるために、ＴｉＮダミーを数枚分スパッタする。この工程を省くと、すなわちターゲットクリーニング後いきなり製品処理を行うと、ターゲット３の表面が窒化されていない為に製品の膜質が不安定となってしまう。ここではシャッター板５を用いないで、ディスク６を用いる。すなわち、ＴｉＮダミーのように、数１０００オングストローム程度の薄いものにはディスクが有効である。
【００６４】
その後、製品処理を開始して、数百枚の製品処理後、Ｔｉダミーを行う。この目的は、ＴｉＮが連続的にシールドに付着していくと、ＴｉＮ膜の応力が高く且つシールドとの密着性が弱いため膜ハガレが発生してパーティクルとなるために、Ｔｉスパッタを行い膜ハガレを防止するのである。
【００６５】
Ｔｉ膜はシールド、ＴｉＮ膜との密着性が高くＴｉＮ膜のハガレ防止の効果（壁塗り効果）がある。この場合シールド全体にスパッタするために、ディスク６を用いて行うのが効果的である。シャッター板５を用いると、ターゲット３の表面のスパッタクリーニング（ターゲットからのＴｉＮ膜のハガレ防止効果はある）は出来るが、シールドからの膜ハガレは完全には防げない為に、パーテイクル発生は完全には抑制出来ない。
【００６６】
次にターゲット表面がＴｉ面となっているために前述したような製品処理前の窒化処理のＴｉＮダミーをディスク６を使用して処理する。このＴｉダミー、ＴｉＮダミー製品処理の手順をターゲット寿命まで繰り返す。その後は、メンテナンスとなり、初期のターゲットクリーニングから繰り返すことになる。このメンテナンス時にシャッター板５とディスク６を交換することで、効率の良い嫁働率が得られる。
【００６７】
図５は以上説明した本発明に関して効果をまとめたものである。従来技術のシャッター板はターゲットクリーニング時には有効となるが、ダミーデポ時にはシールドからの膜ハガレが発生する。又ディスク方式ではパーティクル発生には効果的であるが、ターゲットクリーニング時には多量の膜をデポするためにディスクのみでカバーするのは不適である。
【００６８】
したがって本発明方式のようにシャッター式とディスク式を組み合わて、用途に応じて使い分けをして、メンテナンスサイクルにあわせて部品交換することが、ランニングコスト低減と嫁働率向上に効果的となる。
【００６９】
以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲に於いて種々の実施形態に変更可能である。
【００７０】
例えば、排気チャンヤンバー１６と、スパッタ室１内のターゲット３と基板ホルダー８との間で、シャッター板５、ディスク６を移動させるシャッター板移動機構、ディスク移動機構は、回転機構１２から与えられる回転力によって駆動される形式のものに代えてスライド式の移動機構を採用することが可能である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明のスパッタリング装置によれば、ターゲットクリーニングに、シャッター板を用いる方式と、ディスクを用いる方式とを選択的に採用することができる。そこで、ターゲットクリーニングに、シャッター板を用いる方式によるダミー基板使用枚数の大幅な低減効果、ディスク方式によるパーティクル低減とダミー基板使用枚数の低減効果を組み合わせて、スパッタリング装置のランニングコスト低減、稼働率向上、膜質安定改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のスパッタリング装置の縦断面図。
【図２】  図１図示のスパッタリング装置におけるプラズマクリーニング時の構成を説明する縦断面図。
【図３】  本発明のスパッタリング装置におけるシャッター板、ディスク移動機構を説明する一部を省略した斜視図。
【図４】  本発明のスパッタリング装置を用いてＴｉＮ製品の処理を行う処理工程の一例を示す図。
【図５】  本発明のスパッタリング装置と従来技術の比較表。
【図６】  従来のスパッタリング装置の縦断面図。
【図７】  従来のスパッタリング装置におけるプラズマクリーニング時の構成を説明する縦断面図。
【符号の説明】
１  真空室
２  マグネット
３  ターゲット
４  防着シールド
５  シャッター板
６  ディスク
７  ディスク支持アーム
８  基板ホルダー
９ａ  シャッター板支持金具
９ｂ  ディスク支持金具
１１  シャフト
１２  回転機構
１３  真空ポンプ
１４  直流電源
１５  ハウジング
１６  排気チャンバー
１７  メインバルブ
１８  マグネット回転軸
【図１】
0004902052.tif 000002
【図２】
0004902052.tif 000003
【図３】
0004902052.tif 000004
【図４】
0004902052.tif 000005
【図５】
0004902052.tif 000006
【図６】
0004902052.tif 000007
【図７】
0004902052.tif 000008