(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリングターゲットをスパッタリング装置のチャンバ内に装着してスパッタリングを行うスパッタリング方法にして、
前記スパッタリングターゲットにカバーを被せて、該スパッタリングターゲットを保護する工程と、
前記保護工程でカバーが被せられた前記スパッタリングターゲットを、前記チャンバ内に固定し、またＯリングを、前記スパッタリングターゲットの基台に設けた溝に装着する工程と、
前記装着工程完了後、前記カバーを取り外す工程とを具備してなることを特徴とするスパッタリング方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスパッタリング方法にして、
前記カバーは、前記スパッタリングターゲットを覆うカバー部分と、該カバー部分を前記スパッタリングターゲットの基台に着脱可能に取り付ける留めピン部分からなることを特徴とするスパッタリング方法。
【請求項３】
請求項２に記載のスパッタリング方法にして、
前記留めピン部分は、前記スパッタリングターゲットの基台に設けられた、前記Ｏリングを外すためのＯリング外し溝に係脱可能に係合する係合ピンであることを特徴とするスパッタリング方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のスパッタリング方法にして、
前記スパッタリング装置は、直流グロー放電によりスパッタリングを行う直流スパッタリング装置で、前記カバーは、非磁性材料から構成されることを特徴とするスパッタリング方法。
【請求項５】
請求項２に記載のスパッタリング方法にして、
前記カバー部分と前記留めピン部分は別体に構成され、前記カバー部分はアクリル樹脂製で、前記留めピン部分はＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂製であることを特徴とするスパッタリング方法。
【請求項６】
スパッタリングターゲットを保護するスパッタリングターゲット用カバーにして、
前記スパッタリングターゲットをスパッタリング装置に装着する際、該スパッタリングターゲットを覆い、ターゲット材の表面を保護するための、一端が開口し、他端が閉じたカバー部分と、該カバー部分の一端縁部に設けられて、カバー部分を前記スパッタリングターゲットの基台に着脱可能に取り付ける留めピン部分からなっており、
前記留めピン部分は、前記スパッタリングターゲットの基台に設けられた、Ｏリングを外すためのＯリング外し溝に係脱可能に係合する係合ピンであることを特徴とするスパッタリングターゲット用カバー。
【請求項７】
請求項６に記載のスパッタリングターゲット用カバーにして、
前記カバー部分と前記留めピン部分は別体に構成され、前記カバー部分はアクリル樹脂製で、前記留めピン部分はＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂製であることを特徴とするスパッタリングターゲット用カバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパッタリングターゲットをスパッタリング装置に装着する際、該スパッタリングターゲットの汚染や破損等を防止する、スパツタリング方法、及び該方法に使用するスパツタリングターゲット用カバーに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
スパツタリングターゲットは、通常、搬送時や保管時にターゲット材表面への塵の付着や、ターゲット材表面の破損等を防止するために、包装材内に収容されている。しかし、包装材を開封し、スパッタリングターゲットを、スパツタリング装置のカソードにボルトにより固定する際、不注意によって工具でターゲット材表面に引っ掻き傷を付けてしまうそれがあった。また、この固定に際し、気密性保持のためのスパッタリングターゲットの基台にＯリングを装着するが、該Ｏリングのグリースがターゲット材を汚染し、これがスパッタリングの際のパーティクルを引き起こす原因となっていた。
【０００３】
スパッタリングターゲットをスパッタリング装置に固定する際に生ずる汚染等は作業者の不注意と見なされて、特に対策が取られていたわけではない。ターゲット材表面の汚染に対する対策は、もっぱら搬送時、保管時に対して行われていたのが現状である。
【０００４】
しかし、気付かずにターゲット材表面がＯリングのグリース等によって汚染されて、これが原因となりスパッタリング中にパーティクルが発生し、最終製品であるマイクロデバイスの歩留まりを下げることもあり、根本的な対策が要望されていた。
【０００５】
また、スパッタリングターゲットをスパッタリング装置に固定する際、ターゲット材の表面を傷つけたり、汚染したりしないように注意しなければならず、これがスパツタリング作業能率を低下させる一因となり、作業能率の観点からも根本的な対策が要望されていた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、スパツタリングターゲットをスパツタリング装置に装着する際、スパツタリングターゲットが傷つけられたり、汚染されたり、ダートマーク(dirt marks)が付いたり等しないようにする、スパツタリング方法及び該方法に使用するカバーを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のスパツタリング方法は、スパッタリングターゲットをスパッタリング装置内に装着してスパッタリングを行うスパッタリング方法にして、次の▲１▼乃至▲３▼の工程を具備することを特徴とする。
【０００８】
▲１▼スパツタリングターゲットにカバーを被せ、該スパッタリングターゲットを保護する工程；
▲２▼保護工程でカバーが被せられたスパッタリングターゲットを、スパッタリング装置内に固定し、またＯリングを、スパッタリングターゲットの基台に設けた溝に装着する工程；
▲３▼装着工程完了後、カバーを取り外す工程。
【０００９】
前記カバーは、前記スパッタリングターゲットを覆うカバー部分と、該カバー部分を前記スパッタリングターゲットの基台に着脱可能に取り付ける留めピン部分からなる。この留めピン部分は、前記スパッタリングターゲットの基台に設けられた、Ｏリングを外すためのＯリング外し溝に係脱可能に係合する係合ピンであることが好ましい。
【００１０】
また、前記スパッタリング装置が、直流グロー放電によりスパッタリングを行う直流スパッタリング装置である場合、前記カバーを非磁性材料から構成することが好ましい。この場合、前記カバー部分と前記留めピン部分を別体に構成し、前記カバー部分をアクリル樹脂製で、前記留めピン部分をＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂製とすることが好ましい。
【００１１】
また、上記目的を達成する本発明のスパツタリングターゲット用カバーは、スパッタリングターゲットを保護するスパツタリングターゲット用カバーにして、スパッタリングターゲットをスパッタリング装置に装着する際、該スパッタリングターゲットを覆い、ターゲット表面（上面、周面）を保護するための、一端が開口し、他端が閉じたカバー部分と、該カバー部分の一端縁部に設けられて、カバー部分を前記スパッタリングターゲットの基台に着脱可能に取り付ける留めピン部分からなることを特徴とする。
【００１２】
前記留めピン部分は、前記スパッタリングターゲットの基台に設けられた、Ｏリングを外すためのＯリング外し溝に係脱可能に係合する係合ピンであることが好ましい。
【００１３】
また、前記カバー部分と前記留めピン部分を別体に構成し、前記カバー部分をアクリル樹脂製で、前記留めピン部分をＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂製とすることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例について添付図面を参照して説明する。
図１は本発明のカバーを装着した、スパツタリングターゲットの断面図、図２は同スパッタリングターゲットの平面図、図３はカバーの底面図、図４は同カバーの部分断面図、図５は留めピン部分のための取付孔を示す、図３のＡ部分の部分拡大図、図６は取付孔内に留めピン部分が差し込まれた状態を示す、図４のＢ部分の部分拡大図、図７は本発明のスパッタリング方法に使用するスパッタリング装置の概略断面図、図８は本発明の方法を説明するフローチャートである。
【００１５】
まず、本発明のスパツタリングターゲット用カバーの一実施例を図１乃至図６を参照して説明する。
スパッタリングターゲット２０は、例えば、円盤状の基台２１上にアルミニウム(Al)やチタン(Ti)等のターゲット材２２を肉盛りして構成される。基台２１の表面周縁部には、ターゲット材２２を囲むようにＯリング２３を装着するためのＯリング用溝２４が設けられ、また該Ｏリング用溝２４の内側に位置して、Ｏリング用溝２４に連通し、Ｏリング用溝２４からＯリング２３を取り外す際に工具が差し込まれる、Ｏリング外し溝２５がほぼ等間隔に４個設けられている。また、Ｏリング用溝２４の外側に位置する、基台２１の周縁部には、図２に示すように、スパッタリングターゲット２０をスパッタリング装置３０（図７参照）に固定する際に使用する有頭ボルト（図示せず）の挿通孔２６が等間隔に２０個設けられる。
【００１６】
このようなスパッタリングターゲット２０をスパッタリング装置３０（図７参照）に装着する際にターゲット材２２を傷、汚れ、ダートマーク(dirt marks)等から保護する、本発明のカバーの一実施例を説明する。
【００１７】
本実施例によれば、カバー１０は、ターゲット材２２の上面及び周面を覆う、一端が開口して、他端が閉じた、円筒形状のカバー部分１１と、該カバー部分１１の開口端に取り付けられた複数個の留めピン部分１２とを具備する。
【００１８】
カバー部分１１は、例えば、アクリル樹脂から形成されていて、６インチのスパッタリングターゲット２０上のターゲット材２２を囲繞する大きさに設定されている。また、カバー部分１１の一端に設けられた開口端面には、留めピン部分１２を差し込んで取り付けるための取付孔１３がカバー部分１１の円周方向に沿ってほぼ等間隔に複数個、例えば１２個設けられている（図３及び図５参照）。
【００１９】
留めピン部分１２は、Ｏリング外し溝２５内に係脱自在に係合するように構成されていて（留めピン部分１２の外径がＯリング外し溝２５に合わせて設定されていて）、繰り返して使用している間に折損したり、破損したりするおそれがある。このため、留めピン部分１２は、アクリル樹脂よりも硬く、折れにくい、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂によりカバー部分１１と別体に形成されていて、折損したり、破損した場合、新たな留めピン部分１２をカバー部分１１の別の取付孔１３に差し込んで取り付けることができるようにしてある。
【００２０】
本実施例では、留めピン部分１２は、例えば４個あり、互いに等しい間隔をあけて（留めピン部分１２間の開き角度が９０゜となるようにして）、カバー部分１１に設けられた１２個の取付孔１３のうち、所定の４個の取付孔１３内に差し込むことにより、カバー部分１１に簡単に取り付けられるようにしてある。
【００２１】
留めピン部分１２をカバー部分１１と一体にした場合、留めピン部分１２が折損、破損した場合、カバー部分１１に破損部分がなくてもカバー１０全体を廃棄しなければならず、不経済となるが、このような事態を回避することが出来る。
【００２２】
上記実施例のカバー１０によれば、カバー１０をスパッタリングターゲット２０に装着する際、スパッタリングターゲット２０の基台２１に設けられたＯリング外し溝２５を利用できるように、留めピン部分１２を形成して、この留めピン部分１２を介してスパッタリングターゲット２０に着脱自在に装着できるように構成してあるので、スパッタリングターゲット２０にカバー１０を取り付けるための特別の加工を施さずに済み、またターゲット材２２を消費して新たなスパッタリングターゲット２０と交換する場合にも、引き続き使用が可能で、経済的である。
【００２３】
また、カバー１０は、カバー部分１１がアクリル樹脂製で、また留めピン部分１２がＰＥＥＫ樹脂製であり、共に非磁性体から構成されているので、スパッタリング装置３０が、直流グロー放電によりスパッタリングを行うタイプの直流スパッタリング装置である場合に都合がよい。すなわち、直流スパッタリング装置内に装備したマグネット３１（図７参照）の磁力の影響によって工具類（スパッタリングターゲット２０をスパッタリング装置３０に固定するための工具類）がカバー１０に衝突して、カバー１０を破損するようなおそれがない。
【００２４】
次ぎに、図７及び図８を参照して、本発明のスパッタリング方法の一実施例について説明する。
本実施例のスパッタリング方法では、図１乃至図６のカバー１０を使用して行う。また、スパッタリング装置３０は、例えば、図７に示す直流スパッタリング装置を使用する。この直流スパッタリング装置は、チャンバ３２内で直流グロー放電を行い、生成されたイオンを負電位のカソード３３上に固定したスパッタリングターゲット２０のターゲット材２２に衝突させ、放出された原子をスパッタリングターゲット２０と対向する位置に配置されたウェハ３４上に付着させるように構成される。なお、カソード３３付近に配置されたマグネット３１は、グロー放電を促進させる。図７中、３５は直流電源、３６はチャンバ３２に設けられたアルゴンガス導入口、３７は真空ポンプ（図示せず）に接続される、チャンバ３２に設けられた吸引口である。
【００２５】
まず、スパッタリングターゲット２０の包装材（図示せず）を開封する（ステップ４０）。この際、包装材によりターゲット材２２の表面を傷つけたり、汚染したりしないように注意する。次いで、カバー１０を、カバー部分１１でターゲット材２２の上面及び周面が空間をあけて覆われるように、スパッタリングターゲット２０上に載置し、留めピン部分１２の先端部をスパッタリングターゲット２０の基台２１に設けたＯリング外し溝２５に係合させる（ステップ４１）。このようにしてカバー１０を装着し、ターゲット材２２を保護したら、スパッタリングターゲット２０をチャンバ３２のカソード３３に有頭ボルト（図示せず）を介して固定し、またカバー１０の外側からＯリング２３を被せてＯリング用溝２４内に装着する（ステップ４２）。図７はこの状態を示している。スパッタリングターゲット２０の装着完了後、留めピン部分１２の先端部とＯリング外し溝２５との係合を解除し、カバー１０をスパッタリングターゲット２０から外し、ターゲット材２２を露呈させる（ステップ４３）。次いで、チャンバ３２内を所定の圧力まで減圧し、直流電源３５により所定の電圧を印加し、チャンバ３２内で直流グロー放電させ、スパッタリングを行う（ステップ４４）。ウェハ３４上にターゲット材２２が付着して膜形成が行われたら、チャンバ３２から取り出し、新たなウェハ３４を装着して、ターゲット材２２が無くなるまで、スパッタリングを繰り返す。ターゲット材２２が無くなり、さらにスパッタリングを繰り返す場合には、ターゲット材２２が無くなったスパッタリングターゲット２０をカソード３３から外し、新たなスパッタリングターゲット２０を準備し、同様のステップを繰り返す。
【００２６】
上記実施例のスパッタリング方法によれば、予めスパッタリングターゲット２０にカバー１０を装着して、ターゲット材２２を保護した状態で、スパッタリングターゲット２０をカソード３３に固定し、スパッタリングターゲット２０の基台にＯリング２３を装着するので、ターゲット材２２の表面が工具類によって引っ掻き傷が付けられたり、Ｏリング２３のグリースによって汚染されたりするおそれがなく（付着したグリースがスパッタリング中にパーティクルとなることがなく）、このようなスパッタリング方法を繰り返して製造されるマイクロデバイス等の歩留まりを向上させることが可能となる。また、スパッタリングターゲット２０をカソード３３に固定する固定作業において、ターゲット材２２の表面が傷付けられたり、汚染されたりしないように留意する必要がなくなり、スパッタリング作業の能率を向上させることが可能となる。
【００２７】
また、図１乃至図６に示すカバー１０を使用することにより、経済的にターゲット材２２の表面を保護することが出来る。また、カバー１０は上述した如く繰り返し使用可能である。
【００２８】
なお、スパッタリング装置３０にマグネット３１が装備されていない場合、カバー１０を、基台２１に接触する部分を除いて、金属で構成することも可能である。カバー１０の基台２１と接触する部分は、カバー１０と基台２１との擦過によってパーティクルが発生するのを防止するために、アクリル樹脂等の合成樹脂により構成する。また、マグネット３１を装備したスパッタリング装置３０であっても、カバー１０を、基台２１に接触する部分を除いて、アルミニウムや銅等の非磁性金属により構成することも可能である。
【００２９】
また、留めピン部分１２をカバー部分１１の取付孔１３に差し込むようにした場合を示したが、取付孔１３に雌ネジを形成し、留めピン部分１２に雄ネジを形成して、留めピン部分１２を取付孔１３に螺合するようにしてもよい。また、差し込んだり、螺合したりする代わりに、接着剤を使用して留めピン部分１２をカバー部分１１に固定するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のスパッタリング方法によれば、カバーによって予めターゲット材を保護してからスパッタリングターゲットをスパッタリング装置に固定し、固定作業完了後にカバーを取り外すようにしているので、スパッタリングターゲットをスパッタリング装置に固定する際に生じるターゲット材の傷、汚れ等を確実に防止することが出来る。また、スパツタリングターゲットの固定作業に際し、ターゲット材の傷、汚れ等に留意しなくても済み、固定作業の能率が向上する。
【００３１】
また、本発明のスパッタリングターゲット用カバーによれば、スパッタリングターゲットを覆い、ターゲット材表面（上面、周面）を保護するための、一端が開口し、他端が閉じたカバー部分と、該カバー部分の一端縁部に設けられて、カバー部分を前記スパッタリングターゲットの基台に着脱可能に取り付ける留めピン部分からなるので、スパッタリングターゲットへの装着が容易であり、ターゲット材表面の傷、汚れを確実に防止することが出来る。
【００３２】
また、留めピン部分を、スパッタリングターゲットの基台に設けられているＯリング外し溝に係脱自在に係合できるように構成した場合には、スパッタリングターゲットにカバーを取り付けるための加工を何ら施さなくても済み、既存のスパッタリングターゲットにそのままカバーを取り付けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカバーを装着した、スパツタリングターゲットの断面図である。
【図２】同スパッタリングターゲットの平面図である。
【図３】カバーの底面図である。
【図４】同カバーの部分断面図である。
【図５】留めピン部分のための取付孔を示す、図３のＡ部分の部分拡大図である。
【図６】取付孔内に留めピン部分が差し込まれた状態を示す、図４のＢ部分の部分拡大図である。
【図７】本発明のスパッタリング方法に使用するスパッタリング装置の概略断面図である。
【図８】本発明のスパッタリング方法を説明するフローチャートである。同底面図である。
【符号の説明】
１０  カバー                            １１  カバー部分
１２  留めピン部分                      １３  取付孔
２０  スパッタリングターゲット          ２１  基台
２２  ターゲット材                      ２３  Ｏリング
２４  Ｏリング用溝２４                  ２５  Ｏリング外し溝２５
３０  スパッタリング装置                ３２  チャンバ
３３  カソード
【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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