JP6932873B1 - 成膜装置、成膜装置の制御装置及び成膜方法 - Google Patents

成膜装置、成膜装置の制御装置及び成膜方法 Download PDF

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Abstract

本発明における成膜装置は、プロセス室と、プロセス室内に設けられ、密着膜を形成する処理部と、を有する。プロセス室の内壁表面は、プロセス室内に残留するガス又は水(H2O)に対してゲッター効果が大きい物質で形成されている。

Description

本発明は、プリント基板及びフィルム基板を含む基材の表面に膜を形成するための成膜装置、成膜装置の制御装置および成膜方法に関する。
プリント基板及びフィルム基板を含む基材に電子部品を実装する実装工程では、電子部品に接続される配線の下地となる密着層や、配線をめっきによって形成するためのシード層が形成される。各層の形成には、例えば、めっき法やスパッタ法が用いられている。
特開平7−310180号公報 特開平2−50959号公報
例えば特許文献1には、密着性に優れた薄膜を短時間で形成するため、真空引きによって真空槽内の気体を排出した後、同真空槽内に希ガスを導入する気体排出・置換工程と、希ガス環境下で被着体上に薄膜形成用物質を付着させる成膜工程とからなる低圧の希ガス環境下での薄膜形成方法であって、前記気体排出・置換工程を少なくとも2回以上実施した後に前記成膜工程を実施する薄膜形成方法が記載されている。
しかし、特許文献1記載の薄膜形成方法では、密着膜と基材との界面および密着膜の膜中に水(HO)ガス起因の水素や酸素が混入し、密着膜と基材との十分な密着性が得られない。
特許文献2には、純粋な希土類金属薄膜を成膜するため、マグネトロン型スパッタリング装置の真空チャンバ内に、希土類金属主ターゲットを搭載した主カソード、該主ターゲットと対向位置の基板ホルダで保持された基板および該基板ホルダの脇位置でチャンバ内壁側に向いて活性金属補助ターゲットを取付けた補助カソードをそれぞれ設置すると共に、真空チャンバ壁に不活性ガス導入管を取付けてなる希土類金属薄膜の成膜装置が記載されている。
しかしながら、特許文献2に記載の成膜装置では、活性金属補助ターゲットを取付けた補助カソードが、基板および該基板ホルダの脇位置でチャンバ内壁側に向いているため、チャンバ内壁側以外の空間内の残留酸素や窒素などを捕獲するゲッターとしては不十分である。
本発明は、上記従来技術の課題を鑑みてなされたものであり、生産性を低下することなく基材と密着膜との密着性を向上できる成膜装置、成膜装置の制御装置及び成膜方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、プロセス室と、前記プロセス室内に設けられ、基材上に密着膜を形成する処理部と、を有する成膜装置であって、前記プロセス室の内壁表面は、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質で形成されていることを特徴とする成膜装置としたものである。
上記目的を達成するために、請求項5記載の発明は、プロセス室と、前記プロセス室内に設けられ、基材上に密着膜を形成する処理部と、前記プロセス室内を真空排気可能な排気部と、前記プロセス室内に前記密着膜を形成するためのガスを導入するガス導入部と、を有する成膜装置の制御装置であって、前記制御装置は、制御プログラムを記憶する記憶部を備え、前記制御プログラムは、前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程と、前記第1工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第2工程と、前記第2工程後、前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程と、前記第3工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第4工程、前記第4工程後、前記プロセス室内に設けられた基材上に密着膜を形成する密着膜形成工程と、を含む、前記第1工程又は前記第3工程の時間をP1、前記第1工程と前記第2工程の合計時間又は前記第3工程と前記第4工程の合計時間をPとした場合、デューティ比D=P1/Pが、34パーセント以上66パーセント以下になるように、前記排気部と前記ガス導入部とを制御することを特徴とする制御装置としたものである。
上記目的を達成するために、請求項9記載の発明は、プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程と、前記第1工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第2工程と、前記第2工程後、前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程と、前記第3工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第4工程と、前記第4工程後、前記プロセス室内に設けられた基材上に、密着膜を形成する密着膜形成工程と、を含む成膜方法としたものである。
本発明に係る成膜装置、成膜装置の制御装置及び成膜方法によれば、生産性を低下することなく基材と密着膜との密着性を向上することができる。
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
本発明の第1実施形態の成膜装置を鉛直方向に沿った面で切断した断面図である。 本発明の第1実施形態の成膜装置のプロセス室における制御系の概略構成を示す図である。 本発明の第1実施形態の実施例1−1、実施例1−2及び実施例1−3の成膜方法のフローを示す図である。 本発明の第1実施形態の実施例1−1、実施例1−2及び実施例1−3の成膜手順の具体的な動作例を示す図である。 本発明の第1実施形態の実施例1−1、実施例1−2及び実施例1−3の成膜手順の具体的な動作例を示す図である。 本発明の第1実施形態の実施例1−1、実施例1−2及び実施例1−3の成膜手順の具体的な動作例を示す図である。 本発明の第1実施形態の実施例1−1、実施例1−2及び実施例1−3の成膜手順の具体的な動作例を示す図である。 本発明の第1実施形態の実施例1−1、実施例1−2及び実施例1−3の成膜手順の具体的な動作例を示す図である。 本発明の第2実施形態の成膜装置を水平面に平行な面で切断した模式的な断面図である。 本発明の第2実施形態の成膜装置のロードロック室とプロセス室における制御系の概略構成を示す図である。 本発明の第2実施形態の実施例1−1、実施例1−2及び実施例1−3の成膜方法のフローを示す図である。 本発明の第2実施形態の実施例2−1、実施例2−2及び実施例2−3の成膜方法のフローを示す図である。 本発明の第2実施形態の実施例3−1、実施例3−2及び実施例3−3の成膜方法のフローを示す図である。 従来工程の成膜方法のフローを示す図である。 本発明(第1実施形態、第2実施形態)のゲッター工程におけるガス導入系の出力信号の一例を示す図である。 本発明(第1実施形態、第2実施形態)のゲッター工程における電源(IG)の出力信号の一例を示す図である。 第1実施形態(実施例1−2)、実施形態2(実施例1−2、実施例2−2、実施例3−2)および従来工程の成膜方法を適用した場合、ゲッター工程の時間とゲッター工程後のプロセス室の水(HO)分圧の関係を示す図である。 第1実施形態(実施例1−2)、実施形態2(実施例1−2、実施例2−2、実施例3−2)および従来工程の成膜方法を使用した場合の、デューティ比とゲッター工程後のプロセス室の水(HO)分圧の関係を示す図である。 第1実施形態(実施例1−2)、実施形態2(実施例1−2、実施例2−2、実施例3−2)および従来工程の成膜方法を使用した場合の、排気動作とプロセス室の水(HO)分圧の関係を示す図である。
本発明者は、以下の知見から本発明を見出した。図1、図2、図3を用いて、発明者の知見を説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態の成膜装置を鉛直方向に沿った面で切断した断面図である。ここで、XY平面は水平面に平行な面であり、Z軸は鉛直方向に平行な軸である。
本発明の成膜装置の第1の大きな特徴点は、プロセス室50の内壁表面は、プロセス室50内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料で形成された防着板MS1が設置されており、ゲッター材供給源MS1として機能することである。ゲッター効果が大きな材料は、例えばチタン(Ti)であり、密着膜の材料であることが望ましい。密着膜は、基材上に電子部品に接続される配線の下地となる膜であることが好ましく、Ti膜、TiN膜、Ta膜、TaN膜、Ni膜、Cr膜、NiCr合金膜、Ta合金膜、Cu合金膜ことが好ましい。
防着板MS1は、基板Sと対向する、プロセス室50の内壁上面に設置することが望ましいが、基板Sと対向しない、プロセス室50の内壁両側面に設置しても良い。
図1に示すように、本発明の成膜装置は、プロセス室50と、プロセス室50内に設けられ、基材S上に電子部品に接続される配線の下地となる密着膜を形成する処理部FF1と、プロセス室50内を真空排気可能な排気部V50と、プロセス室50内に前記密着膜を形成するためのガスを導入するガス導入部G1と、プロセス室50の中で基材Sを保持する保持部60と、基材Sがプロセス室50の中の成膜領域を通過するように基材Sを保持した保持部60を移動させる駆動部(不図示)と、保持部60を冷却する冷却部(不図示)と、排気部V50とガス導入部G1とを制御する制御装置(不図示)とを備える。制御装置の詳細は、後述する第2図で説明する。
制御装置は、制御プログラムを記憶する記憶部を備える。
処理部FF1は複数のターゲット(T1、T2)およびイオンガンI1を保持する支持体を回転させる回転カソードで構成されている。
ターゲットT1は、プロセス室内50に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質である、例えばチタン(Ti)であり、基材S上に形成される密着膜(Ti膜、TiN膜、Ta膜、TaN膜、Ni膜、Cr膜、NiCr合金膜、Ta合金膜、Cu合金膜)の材料であることが望ましい。
ターゲットT2は、例えば、銅(Cu)であり、密着膜上に形成されるシード膜の材料であることが望ましい。シード膜は密着膜上に形成される配線を形成するための膜であることが好ましく、Cu膜、CuAl合金膜、CuW合金膜であることが好ましい。
前述の通り、プロセス室50の内壁表面は、プロセス室50内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい防着板が設置されており、ゲッター材供給源MSとして機能する。
この状態でイオンガンI1に不図示の電圧を印加して、Arガスをプラズマ化すると、例えば、Ti製の防着板MS1がスパッタリングされ、成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁およびイオンガンI1の磁極にTi膜を付着させることができる。
なお、イオンガンI1を使用せずに、例えば、Ti製のターゲットT1を用いても良い。この場合には、ターゲットT1を成膜領域FFA以外(基板Sと対向しない側)に向ける。この状態でターゲットT1に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化すると、防着板MS1にTi膜が成膜され、成膜領域FFA以外(基板Sと対向しない側)のプロセス室50の内壁にプロセス室50内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができる。
図2は、本発明の第1実施形態の成膜装置1におけるプロセス室50の制御系の概略構成を示すブロック図である。
図2において、制御装置1000は成膜装置1のプロセス室50を制御する制御手段としての制御部である。この制御装置1000は、種々の演算、制御、判別などの処理動作を実行するCPU1001と、このCPU1001によって実行される、図3乃至図9にて後述される処理などの制御プログラムなどを格納するROM1002(「記憶部」ともいう)とを有する。また、制御装置1000は、CPU1001の処理動作中のデータや入力データなどを一時的に格納するRAM1003、および不揮発性メモリ1004などを有する。また、制御装置1000には、所定の指令あるいはデータなどを入力するキーボードあるいは各種スイッチなどを含む入力操作部1005、成膜装置1の入力・設定状態などをはじめとする種々の表示を行う表示部1006が接続されている。さらに制御装置1000には、プロセス室50のスパッタリングカソード用の電源(SP)1022、イオンガン用の電源(IG)1023、ガス導入系1024、基板ホルダ駆動機構1025、圧力測定器1026、ホルダ移載機構1027、カソード回転機構1028、排気部V50:1030などがそれぞれ駆動回路1011乃至1017、1029を介して接続されている。
(実施例1−1)
図3は本発明の第1実施形態の実施例1−1、実施例1−2及び実施例1−3の成膜方法のフローを示す図である。本発明の成膜方法の大きな特徴点は、図1に示すプロセス室内50に設けられた基材S上に、密着膜を形成する密着膜形成工程前に、プロセス室50内に、プロセス室内50に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程(ステップ102)と、第1工程後(ステップ102)に所定時間、プロセス室内50を排気する第2工程(ステップ103)とを、少なくとも2回以実施したことである。図3に示すように、本発明の成膜方法は、プロセス室内50に、プロセス室内50に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程(ステップ102)と、第1工程後(ステップ102)に所定時間、プロセス室内50を排気する第2工程(ステップ103)と、第2工程後(ステップ103)、プロセス室内50に、プロセス室内50に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程(ステップ104)と、第3工程後(ステップ104)に所定時間、プロセス室内50を排気する第4工程(ステップ105)と、第4工程後(ステップ105)、プロセス室内50に設けられた基材上Sに、密着膜を形成する密着膜形成工程(ステップ107)と、を含む。なお、以下、本明細書において、「ゲッタープロセス」とは、図3に示す、「プロセス室内50に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程(ステップ102)」と「第1工程(ステップ102)後に所定時間、プロセス室内50を排気する第2工程(ステップ103)」、又は、「プロセス室内50に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程(ステップ104)」と「第3工程(ステップ104)に所定時間、プロセス室内50を排気する第4工程(ステップ105)」と、をいう。
「ゲッター工程」とは、前記ゲッタープロセスを少なくとも2回以上行う工程をいう。図3の示す「ステップ102からステップ105」を「ゲッター工程」という。従って、本明細書においては、図3に示すステップ104の後に、図3に示す(ステップ102とステップ103)又は(ステップ104とステップ105)とを行うことも「ゲッター工程」という。
図3に示すように、ステップ102の第1工程前に、基材Sの表面をエッチングするエッチング工程(ステップ101)、ステップ105の第4工程後、基材Sの表面をエッチングするエッチング工程(ステップ106)、ステップ102の第1工程前及びステップ105の第4工程後、基材Sの表面をエッチングするエッチング工程(ステップ101とステップ106)を含めても良い。
図3に示すように、密着膜形成工程後(ステップ107)、密着膜上に、配線を形成するためのシード膜を形成するシード膜形成工程(ステップ107)を含めても良い。
ステップ101又はステップ102の基材Sは、Si基板、ガラス製若しくは樹脂製の角状部材や支持体に固定された樹脂フィルムのいずれかであることが望ましい。
ステップ107の密着膜は、Ti膜、TiN膜、Ta膜、TaN膜、Ni膜、Cr膜、NiCr合金膜、Ta合金膜、Cu合金膜のいずれかであることが望ましい。
ステップ108のシード膜は、Cu膜、CuAl合金膜、CuW合金膜のいずれかであることが望ましい。
ステップ101又はステップ106のエッチング工程を行う場合、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させてイオンガンI1を成膜領域FFA(基材S側)に向ける。ガス導入部G1からプロセス室50内の圧力が安定化した後にイオンガンI1に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化する。そして、基材Sをエッチングする。ステップ101又はステップ106のエッチング工程が完了した時点でイオンガンI1への電圧印加を停止する。
ステップ102の第1工程又はステップ104の第3工程を行う場合、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、イオンガンI1を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。成膜領域FFA以外のプロセス室50のチャンバ内壁には、ゲッター材供給源MS1として、防着板MS1が設置されており、この状態でイオンガンI1に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化すると、防着板MS1がスパッタリングされ、成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
ステップ107で密着膜形成工程を行う場合、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1を成膜領域FFA(基材S側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、基材Sに密着膜を成膜する。
ステップ108でシード膜形成工程を行う場合、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT2を成膜領域FFA(基材S側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT2に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、密着膜上にシード膜を成膜する。
(実施例1−2)
ステップ102の第1工程又はステップ104の第3工程以外は、前記実施例1−1と同様である。
ステップ102の第1工程又はステップ104の第3工程は、ターゲットT1でも可能である。この場合には、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、成膜領域FFA以外のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
(実施例1−3)
ステップ102の第1工程又はステップ104の第3工程以外は、前記実施例1−1と同様である。
ステップ102の第1工程又はステップ104の第3工程は、前述したイオンガンI1を用いる方法とターゲットT1を用いる方法とを併用しても良い。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができる。
図2の制御装置のROM1002(「記憶部」ともいう)には制御プログラムが記憶されている。図1の成膜装置、図2の制御装置及び図3の成膜方法を用いて制御プログラムについて説明する。
制御プログラムは、プロセス室内50に、プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程(ステップ102)と、第1工程後(ステップ102)に所定時間、プロセス室内を排気する第2工程(ステップ103)と、第2工程後(ステップ103)、プロセス室内50に、プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程(ステップ104)と、第3工程後(ステップ104)に所定時間、プロセス室内50を排気する第4工程(ステップ105)と、第4工程後(ステップ105) 、プロセス室内50に設けられた基材S上に、密着膜を形成する密着膜形成工程と、を含み、第1工程又(ステップ102)は第3工程(ステップ104)の時間をP1、第1工程(ステップ102)と第2工程(ステップ103)の合計時間又は第3工程(ステップ104)と第4工程(ステップ105)の合計時間をPとした場合、デューティ比D=P1/Pが、34パーセント以上66パーセント以下になるように、排気部V50とガス導入部G1とを制御する。
以下、図4〜図8を参照しながら第1実施形態の成膜装置の具体的な動作例(実施例1−1、実施例1−2及び実施例1−3)を説明する。
(実施例1−1)
まず、図4に模式的に示されているように、基材Sの表面に膜を形成するために、不図示の搬送機構によって基材Sをプロセス室50内に搬送し、保持部60に基材Sを保持する。
次いで、図4(図3のステップ101に相当)に模式的に示されているように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、イオンガンI1を成膜領域FFA(基材Sと対向する側)に向ける。ガス導入部G1からプロセス室50内の圧力が安定化した後にイオンガンI1に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化する。そして、基材Sをエッチングする。これによって、基板Sの表面は、例えば、平坦化、粗面化、クリーニングおよび/または活性化される。エッチング工程が完了した時点でイオンガンI1への電圧印加を停止する。
次いで、図5(図3のステップ102に相当)に模式的に示されているように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、イオンガンI1を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。ガス導入部G1からプロセス室50内の圧力が安定化した後にイオンガンI1に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化する。成膜領域FFA以外のプロセス室50のチャンバ内壁には、ゲッター材供給源MS1として、防着板MS1が設置されており、この状態でイオンガンI1に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化すると、防着板MS1がスパッタリングされ、成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
なお、プロセス室50に供給するArガスは、ガス導入部G1を用いて、第1工程(図3のステップ102)の開始と同時にプロセス室50内への供給を開始し、第1工程の終了と同時にプロセス室内への供給を停止することが望ましい。
また、プロセス室50内の排気は、排気部V50を用いて、第1工程(図3のステップ102)の開始前又は開始と同時に、プロセス室50内の排気を開始することが望ましい。
また、プロセス室50に供給する電力は、図2に示す電源(SP)又は電源(IG)を用いて、前記第1工程の開始と同時にプロセス室内への供給を開始し、第1工程の終了と同時にプロセス室内への供給を停止することが望ましい。
プロセス室50の内壁面へのゲッター効果が大きい物質を成膜後、ガス導入部G1からプロセス室50内へのArガスの供給を停止した状態で、排気部V50を用いて、所定時間、プロセス室50を排気する(図3のステップ103相当)。
これにより、第1回ゲッタープロセス(図3のステップ102とステップ103に相当)が終了する。
第2回目のゲッタープロセス(図3の第3工程:ステップ104と第4工程:ステップ105)を開始する場合には、図5(図3のステップ104に相当)に模式的に示されているように、ガス導入部G1からプロセス室50内の圧力が安定化した後にイオンガンI1に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化する。成膜領域FFA以外のプロセス室50のチャンバ内壁には、ゲッター材供給源MS1として、防着板MS1が設置されており、この状態でイオンガンI1に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化すると、防着板MS1がスパッタリングされ、成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
なお、プロセス室50に供給するArガスは、ガス導入部G1を用いて、第3工程(図3のステップ104)の開始と同時にプロセス室50内への供給を開始し、第3工程の終了と同時にプロセス室内への供給を停止することが望ましい。
また、プロセス室50に供給する電力は、図2に示す電源(SP)又は電源(IG)を用いて、前記第3工程の開始と同時にプロセス室内への供給を開始し、第3工程の終了と同時にプロセス室内への供給を停止することが望ましい。
プロセス室50の内壁面へのゲッター効果が大きい物質を成膜後、ガス導入部G1からプロセス室50内へのArガスの供給を停止した状態で、排気部V50を用いて、所定時間、プロセス室50を排気する(図3のステップ105相当)。
これにより、第2回ゲッタープロセス(図3のステップ104とステップ105に相当)が終了し、図3の「ゲッター工程」が終了する。
次いで、図7(図3のステップ107に相当)に模式的に示されているように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1を成膜領域(基材Sと対向する側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、基材Sに密着膜を成膜することができる。
次いで、図8(図3のステップ108に相当)に模式的に示されているように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT2を成膜領域(基材Sと対向する側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT2に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、基材Sにシード膜を成膜することができる。
(実施例1−2)
図3に示すステップ102の第1工程又はステップ104の第3工程は、ターゲットT1でも可能である。この場合には、図6(図3のステップ102又はステップ104に相当)に模式的に示されているように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、成膜領域FFA以外のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
(実施例1−3)
更に、図3に示すステップ102の第1工程又はステップ104の第3工程は、前述したイオンガンI1を用いる方法とターゲットT1を用いる方法とを併用しても良い。この場合には、図5に示すように、イオンガンI1を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この時、ターゲットT1はプロセス室50の内壁の側壁と対向した位置になる。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1に電圧を印加し、ターゲットT1に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができる。
また、前述したイオンガンI1を用いる方法とターゲットT1を用いる方法とを併用する方法は、図6の場合でも可能である。この場合には、図6(図3のステップ102又はステップ104に相当)に模式的に示されているように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この場合、イオンガンI1は、プロセス室50の内壁の側壁と対向した位置になる。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1に電圧を印加し、ターゲットT1に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができる。
また、前述したイオンガンI1を用いる方法とターゲットT1を用いる方法とを併用する方法は、図5の場合と図6の場合とを併用することでも可能である。
この場合には、図5に示すように、イオンガンI1を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1に電圧を印加し、Arガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させる。
この時、イオンガンI1により、プロセス室50の上部内壁に形成された防着板MS1がスパッタリングされる。
この状態で、図6に示されているように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向けると、ターゲットT1はプロセス室50の上部内壁と対向した状態となる。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。これにより、イオンガンI1でスパッタリングされた、プロセス室50の上部内壁に形成された防着板MS1にもゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
(第2実施形態)
以下、添付図面を参照しながら本発明の第2実施形態の成膜装置、成膜装置の制御装置及び成膜方法をその実施例1−1から実施例3−3を通して説明する。
図9は、本発明の一実施形態の成膜装置を水平面に平行な面で切断した模式的な断面図である。図9の成膜装置1は、プロセス室50と、成膜装置以外の他の装置との間で基材Sを受け渡しするために使用されうるプラットホーム10と、プラットホーム10から提供される未処理の基材Sおよびプロセス室50から提供される成膜後の基材Sの受け渡しために使用されうるロードロック室30と、から構成される。
第2実施形態のプロセス室50の基本構成は、第1実施形態のプロセス室の基本構成と同様であるが、処理部FFが、第1処理部FF1と第2処理部FF2とからなる点で、第1実施形態のプロセス室の基本構成とは相違する。
図9の成膜装置の第1の大きな特徴点は、プロセス室50の内壁表面は、プロセス室50内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)の防着板が設置されており、ゲッター材供給源MSとして機能することである。ゲッター材供給源MSは、第1処理部FF1の第1ゲッター材供給源MS1と第2処理部FF2の第2ゲッター材供給源MS2とからなる点で、第1実施形態のゲッター材供給源MS1とは相違する。
ここで、XY平面は水平面に平行な面であり、Z軸は鉛直方向に平行な軸である。成膜装置は基材Sに膜を形成する装置として構成される。基材Sは、例えば、キャリアCRによって保持された状態で搬送され処理されうる。
本実施形態に示す成膜装置は、1つの処理室で複数種類の処理が可能なプラズマ処理装置である。1つの処理室で複数種類の処理が可能なプラズマ処理装置は、処理毎に異なる処理室を必要とすることがないため、装置全体の専有面積を小さくでき、従って、装置の省スペース化に有利である。本実施形態では、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する支持体を回転させることによって処理の切り替えが実現されている。
成膜装置は、基材Sに膜を形成する処理を行うためのプロセス室50の他に、プラットホーム10および加熱機構を具備したロードロック室30を有する。プラットホーム10は、他の装置との間で基材Sの受け渡しをするために使用される。ロードロック室30にはロードロック室30内を真空排気できる排気部V30、プロセス室50にはプロセス室50内を真空排気できる排気部V50を備えている。排気部V30及び排気部V50は、ドライポンプ及びターボ分子ポンプ等の真空ポンプである。プラットホーム10とロードロック室30との間にはゲートバルブ20が設けられ、ロードロック室30とプロセス室50との間にはゲートバルブ40が設けられている。基材Sは、キャリアCRによって保持された状態で搬送される。ロードロック室30とプロセス室50には、キャリアCRを搬送する搬送装置が組み込まれている。
ロードロック室30の搬送装置は、プラットホーム10から提供される未処理の基材Sが設置されたキャリアCRおよびプロセス室50から提供される膜が形成された後の基材Sが設置されたキャリアCRを操作する機構を備えている。操作機構72は、例えば、複数の基材Sを保持可能なコンテナをX軸に沿って駆動する。プラットホーム10とロードロック室30の間では、不図示の搬送機構によって基材Sが搬送される。ロードロック室30とプロセス室50との間では、搬送機構74によってキャリアCRが搬送される。
プロセス室50の搬送装置は、ロードロック室30から搬送されるキャリアCRをプロセス室50の中で保持部60に移載する移載機構と、プロセス室50の中でキャリアCRを保持する保持部60を備えている。保持部60は、互いに反対側に配置された第1チャックCH1および第2チャックCH2を有している。第1チャックCH1および第2チャックCH2は、例えば、静電チャックまたはメカニカルチャックを含みうる。図9に示す成膜装置は、基材Sがプロセス室50内の成膜領域FFAを通過するようにキャリアCRを保持した保持部60を移動経路TPに沿って移動させる駆動部を備えている。駆動部は、例えば、リニアモータまたはボールネジ機構を採用しうる。移動経路TPは、例えば、基材Sの被処理面に対して平行である。
基材Sは、例えば、Si基板、ガラス製若しくは樹脂製の角状部材や支持体に固定された樹脂フィルムでありうる。樹脂製の角状部材としては、例えば、ガラスエポキシ基材、ビルドアップ基板を用いることができる。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミドフィルムを用いることができる。また、基材Sには、層間絶縁膜であるポリイミド系、エポキシ系、フェノール系、ポリベンゾオキサゾール系樹脂との積層体を用いることができる。ここで、樹脂との積層体である基材Sには、配線層が形成されていてもよいし、配線形成がなく母材上に樹脂が塗布された積層体であってもよい。但し、基材Sの形状および材料は、特定のものに限定されない。
図9に示す成膜装置は、プラズマ源を成膜領域FFA以外に向けて、チャンバの内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)を付着させる工程と、成膜領域FFAを通過している基材Sに対してエッチング処理および膜を形成する工程、を行う処理部FFを備えうる。ここで成膜領域FFAとは、基材Sにエッチング処理および膜が形成される領域のことである。
処理部FFは、プロセス室50の成膜領域FFA以外の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)を付着させる工程の際に、基材Sに該材料が付着しないように構成されうる。また、処理部FFは、移動経路TPに沿って第1方向に基材Sが移動しているとき、および、移動経路TPに沿って該第1方向とは反対方向である第2方向に基材Sが移動しているときの双方において、基材Sにエッチング処理および膜を形成するように構成されうる。処理部FFは、基材Sの被処理面が互いに反対側を向くよう保持部60に保持された2つのキャリアにエッチング処理および膜を同時に形成するように配置され、第1キャリアに膜を形成する第1処理部FF1と第2キャリアに膜を形成する第2処理部FF2とを含みうる。成膜領域FFAは、第1処理部FF1と第2処理部FF2の間に配されうる。なお、第1処理部FF1と第2処理部FF2は、基材Sが移動してエッチング処理および膜が形成している際に対面しないように、保持部60に備えられた分離部SPによって、第1処理部FF1側の空間と第2処理部FF2側の空間とが分離されている。
また、処理部FFは、成膜領域FFA以外のチャンバの内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)を付着させるためのゲッター材供給源MSと成膜領域FFA以外のチャンバ内壁に該材料(例えばTi膜)を付着させるためのプラズマを発生するプラズマ発生部と成膜領域FFAにおいてエッチング処理および膜を形成させるためのプラズマを発生するプラズマ発生部を含みうる。例えば、処理部FFは複数のターゲットおよびイオンガンを保持する支持体を回転させる回転カソードで構成されうるが、これは一例に過ぎない。処理部FFは他の構成でもよい。
第1処理部は、ターゲットT1と、ターゲットT2と、イオンガンI1と、成膜領域FFA以外のチャンバの内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)を付着させるためのゲッター材供給源MS1を備えうる。例えば、成膜領域FFA以外のチャンバ内壁にゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)を付着させるためのゲッター材供給源MS1は、Ti製の防着板、TiターゲットもしくはTi膜が成膜されたTi製以外の防着板で構成されうる。
同様に第2処理部は、ターゲットT3と、ターゲットT4と、イオンガンI2と、成膜領域FFA以外のチャンバの内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)を付着させるためのゲッター材供給源MS2を備えうる。例えば、成膜領域FFA以外のチャンバ内壁にゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)を付着させるためのゲッター材供給源MS2は、Ti製の防着板もしくはTiターゲットで構成されうる。
保持部60は、保持部60を冷却する冷却部を備えている。保持部60が冷却されることによって、保持部60によって保持されている基材Sが冷却され、例えば、基材Sの変形などが抑制されうる。
以下、成膜装置における基材Sの処理手順を示す。以下では、基材Sを相互に区別するために基材S1、S2、S3、S4のように記載する。まず、プラットホーム10で第1キャリアと第2キャリアに各々基材S1と基材S2が設置される。基材S1が設置された第1キャリアと基材S2が設置された第2キャリアは、それぞれロードロック室30に移動して、ロードロック室30は排気部V30で真空排気される。ロードロック室30で加熱処理を行う場合は、ロードロック室30の圧力が所定の圧力以下となった時点で、ランプヒータにより基材Sの加熱処理が行われる。ここで、第1キャリアに設置された基材S1と第2キャリアに設置された基材S2に同時に処理を行うために、第1キャリアに設置された基材S1と第2キャリアに設置された基材S2の被処理面は、互いに反対側を向いた被処理面を有し、基材S1の被処理面は+X方向に向いた面、基材S2の被処理面は−X方向に向いた面であるものとする。
次いで、ロードロック室30の操作機構72でプロセス室50への搬送準備がなされ、第1キャリアはプロセス室50に移動して、プロセス室50内に具備された保持部60に移載される。第2キャリアに対しても同様の動作が行われる。ここで、2つのキャリアCRは、プロセス室50内に具備された保持部60には、それぞれのキャリアCRに設置された基材Sの被処理面が互いに反対側を向いた被処理面を有し、基材S1の被処理面は+X方向に向いた面、基材S2の被処理面は−X方向に向いた面を向くように保持される。第1キャリアと第2キャリアは、プロセス室50の保持部60に被処理面が互いに反対側を向くように保持部60に保持された状態で、移動経路TPに沿って移動し、プロセス室50内の成膜領域FFAを通過することによって、2キャリア同時にエッチング処理および膜が形成される。
第1キャリアおよび第2キャリアがプロセス室50に配置されているときに、ロードロック室30のベント動作、プラットホーム10で第3キャリアおよび第4キャリアへの基材S3および基材S4の設置、基材S3および基材S4が設置された第3キャリアと第4キャリアのロードロック室30への移動、排気部V30でロードロック室30の真空排気が順次行われる。ロードロック室30で加熱処理を行う場合は、ロードロック室30の圧力が所定の圧力以下となった時点で、ランプヒータにより基材Sの加熱処理が行われる。
第1キャリアおよび第2キャリアのプロセス室50でのエッチング処理および膜形成がなされた後は、ロードロック室30では操作機構72により、搬送準備を行う。搬送準備動作完了後にプロセス室50内に具備された保持部60から搬送機構74へ第1キャリアを移載し、第1キャリアをロードロック室30に移動する。プロセス室50でのエッチングおよび膜の形成がなされた第1キャリアをロードロック室30へ排出した後、ロードロック室30の操作機構72にて、第3キャリアをプロセス室50に移動する搬送準備を行う。その後、第3キャリアをプロセス室50に移動する。第3キャリアをプロセス室50に移動させた後に第1キャリアと同じ動作により第2キャリアをロードロック室に30に移動する。第2キャリアをプロセス室50からロードロック室30に移動させた後に第2キャリアと同じ動作により第4キャリアをプロセス室50に移動する。第3キャリアと第4キャリアをプロセス室50に移動させた後にゲートバルブ40を閉める。ゲートバルブ40を閉めた後にロードロック室30では、ロードロック室30をベントし、第1キャリアと第2キャリアをそれぞれプラットホーム10に移動し、基材S1および基材S2をそれぞれのキャリアCRから取り外す。このとき同時にプロセス室50では、保持部60に第3キャリアおよび第4キャリアを移載し、エッチング処理および膜の形成を行う。
第3キャリアおよび第4キャリアがプロセス室50に配置されているときに、ロードロック室30のベント動作、プラットホーム10で第1キャリアおよび第2キャリアへの基材S5および基材S6の設置、基材S5および基材S6が設置された第1キャリアと第2キャリアのロードロック室30への移動、排気部V30でロードロック室30の真空排気が順次行われる。ロードロック室30で加熱処理を行う場合は、ロードロック室30の圧力が所定の圧力以下となった時点で、ランプヒータにより基材Sの加熱処理が行われる。
第3キャリアおよび第4キャリアのプロセス室50でのエッチング処理および膜形成がなされた後は、ロードロック室30では操作機構72により、搬送準備を行う。搬送準備動作完了後にプロセス室50内に具備された保持部60から搬送機構74へ第3キャリアを移載し、第3キャリアをロードロック室30に移動する。第4キャリアに対しても同じ動作を行う。プロセス室50でのエッチングおよび膜の形成がなされたキャリアをロードロック室30へ排出した後、ロードロック室30の操作機構72にて、第1キャリアをプロセス室50に移動する搬送準備を行う。その後、第1キャリアをプロセス室50に移動する。第2キャリアについても同じ動作を行う。ゲートバルブ40を閉めた後、ロードロック室30では、ロードロック室30をベントし、第3キャリアと第4キャリアをそれぞれプラットホーム10に移動し、基材S3および基材S4をそれぞれのキャリアから取り外す。このとき同時にプロセス室50では、保持部60に第1キャリアおよび第2キャリアを移載し、第1キャリアに搭載された基材S5と第2キャリアに搭載された基材S6のエッチング処理および膜の形成を行う。上記の動作を繰り返し行うことで連続処理がなされる。
図10は、本発明第2実施形態の成膜装置1におけるロードロック室とプロセス室の制御系の概略構成を示すブロック図である。図11の実施例1−1の制御系が図2の制御系と相違する点は、制御装置1000は成膜装置1のロードロック室10を制御する制御手段としての制御部を備えている点である
図10において、制御装置1000は成膜装置1のロードロック室10とプロセス室50を制御する制御手段としての制御部である。この制御装置1000は、種々の演算、制御、判別などの処理動作を実行するCPU1001と、このCPU1001によって実行される、図11乃至13及び図15乃至16にて後述される処理などの制御プログラムなどを格納するROM1002(「記憶部」ともいう)とを有する。また、制御装置1000は、CPU1001の処理動作中のデータや入力データなどを一時的に格納するRAM1003、および不揮発性メモリ1004などを有する。また、制御装置1000には、所定の指令あるいはデータなどを入力するキーボードあるいは各種スイッチなどを含む入力操作部1005、成膜装置1の入力・設定状態などをはじめとする種々の表示を行う表示部1006が接続されている。さらに制御装置1000には、ロードロック室30の電源1018、ガス導入系1019、基板ホルダ駆動機構1020、圧力測定器1021、およびプロセス室50のスパッタリングカソード用の電源(SP)1022、イオンガン用の電源(IG)1023、ガス導入系1024、基板ホルダ駆動機構1025、圧力測定器1026、ホルダ移載機構1027、カソード回転機構1028、排気部V50:1030などがそれぞれ駆動回路1007乃至1017、1029を介して接続されている。
ROM1002(「記憶部」ともいう)には制御プログラが記憶されている。
制御プログラムは、プロセス室内50に、プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程(図2のステップ102)と、第1工程後(図2のステップ102)に所定時間、プロセス室内を排気する第2工程(図2のステップ103)と、第2工程後(図2のステップ103)、プロセス室内50に、プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程(図2のステップ104)と、第3工程後(図2のステップ104)に所定時間、プロセス室内50を排気する第4工程(図2のステップ105)と、第4工程後(図2のステップ105)、プロセス室50内に設けられた基材S上に、密着膜を形成する密着膜形成工程(図2のステップ107)と、を含み、第1工程又(図2のステップ102)は第3工程(図2のステップ104)の時間をP1、第1工程(図2のステップ102)と第2工程(図2のステップ103)の合計時間又は第3工程(図2のステップ104)と第4工程(図2のステップ105)の合計時間をPとした場合、デューティ比D=P1/Pが、34パーセント以上66パーセント以下になるように、排気部V50とガス導入部G1とを制御する。
(実施例1−1)
図11は、第2実施形態の成膜装置を使用した場合における実施例1−1、実施例1−2及び実施例1−3の成膜方法のフローを示す図である。以下、このフローチャートを参照して、各工程を説明する。ゲッター工程33の基本構成は、図2の第1実施形態の成膜装置を使用した場合における成膜方法と同じである。即ち、図11のゲッター工程33は、図2の成膜方法のステップ102からステップ105から構成される。
図11の実施例1−1の成膜方法が図2の成膜方法と相違する点は、キャリア移載:ステップ31、密着膜用ターゲットクリーニング工程:ステップ34:シード膜用ターゲットクリーニング工程:ステップ36、キャリア排出工程:ステップ38を追加したことである。
ステップ31では、キャリアCRをプロセス室50内の保持部60に移載する。
ステップ32では、エッチング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させてイオンガンI1、I2を成膜領域FFA(基材Sと対向する側)に向ける。ガス導入部G1からプロセス室50内の圧力が安定化した後にイオンガンI1、I2に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化する。そして、エッチング処理をするために、成膜領域FFAへ向かってキャリアの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFAを通過させることで基材Sをエッチングする。エッチング工程が完了した時点でイオンガンI1、I2への電圧印加を停止する。本実施形態では、導入ガスとしてArガスを用いたが、これに限られることはなく、窒素、酸素、水素などの反応性のガスを用いることもできる。
ステップ33では、ゲッター工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、イオンガンI1、I2を成膜領域FFA以外(基板Sと対向しない側)に向ける。成膜領域FFA以外のプロセス室50のチャンバ内壁には、ゲッター材供給源MSとして、プロセス室50のチャンバの内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)で形成された防着板が設置されており、この状態でイオンガンI1、I2に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化すると、防着板がスパッタリングされ、成膜領域FFA以外のチャンバの内壁およびイオンガンI1、I2の磁極に前記材料(例えばTi膜)を付着させることができる。この「ゲッター工程」は、防着板MSのスパッタリングとスパッタリング後の排気を一連の動作とするゲッタープロセス(図3のステップ102とステップ103又は図3のステップ104とステップ105)を2回以上繰り返すので、プロセス室50内の圧力もしくは水(HO)分圧が所定の圧力以下となるまで継続することが望ましい。ここで、ステップ33のゲッター工程で反応性ガスを使用する場合は、ステップ34の開始前に反応性ガスの導入を停止する。
ステップ34では、密着膜形成で用いるターゲットのクリーニング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しな側)に向けて、プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3に電力を印加してArガスをプラズマ化し、予め設定されたパワーで所定の時間ターゲットT1、T3のクリーニングを行う。
ステップ35では、密着膜形成工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)を成膜領域FFA(基材Sと対向する側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、基材S上に密着膜(例えば、Ti膜)を成膜するために、成膜領域FFAへ向かってキャリアの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFAを通過させることで、基材Sに密着膜(例えば、Ti膜)を成膜する。
ステップ36では、シード膜形成で用いるターゲットのクリーニング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向けて、プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)に電力を印加してArガスをプラズマ化し、予め設定されたパワーで所定の時間にターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)のクリーニングを行う。
ステップ37では、シード膜形成工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)を成膜領域FFA(基材Sと対向する側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、前記密着膜(例えば、Ti膜)上にシード膜(例えば、Cu膜)を成膜するために、成膜領域FFAへ向かってキャリアの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFAを通過させることで、基材Sに成膜された密着膜(例えば、Ti膜)上にシード膜(例えば、Cu膜)を成膜する。
ステップ38では、プロセス室50内の保持部60からキャリアを取り外し、プロセス室50からキャリアCRを排出する。
本実施例1−1によれば、ゲッター材供給源MSを膜形成用のカソードとは別に設けることで、回転カソードへのゲッター材供給源としてのターゲットの設置が不要となり、スパッタ膜種に制限されることなく、ゲッター工程を実施することができる。また、イオンビームスパッタによりチャンバ内壁にゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)を付着させた範囲に加えて、ゲッター材供給源MSである防着板MS(例えば、Ti)がイオンビーム照射により活性化されることでガス分子の吸着面として作用する。従って、ガス分子が吸着する吸着面の面積が広くなり、高いゲッター効果を得ることができる。さらに、ゲッター工程において、ゲッタープロセスを複数回行うことで、ガス分子が吸着する面をゲッタープロセス毎に活性化することができるので吸着効果の促進と、Arガスの供給を停止した時点でArガスとともに水(HO)ガスも速やかに排気されるのでプロセス室50内の清浄化が促進される。
また、本実施例1−1によれば、プロセス室50内の圧力若しくは四重極型質量分析計RGAでプロセス室50内の水(HO)分圧を常時測定することで、所定の圧力以下となるまでゲッター工程を継続することができるので、密着膜形成時のプロセス室50内の雰囲気を安定化することができる。
(実施例1−2)
次に、図11の実施例1−1の成膜方法のフローチャートを用いて、実施例1−1の変形例である実施例1−2の成膜方法について、説明する。実施例1−2の成膜方法が、実施例1−1の成膜方法と相違する点は、ステップ33である。ゲッター工程33の基本構成は、図2の成膜方法と同じである。即ち、図11のゲッター工程33は、図2の成膜方法のステップ102からステップ105から構成される。ゲッタープロセスは図2の成膜方法のステップ102とステップ103又はステップ104とステップ105から構成される。
以下、図11のフローチャート及び図6を参照して、ステップ33について説明する。ステップ31、ステップ32,ステップ34からステップ38の各工程は、実施例1−1の各工程と同じなので、説明を省略する。
実施例1−2のステップ33:ゲッター工程では、図6のように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、成膜領域FFA以外のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
(実施例1−3)
次に、図11の実施例1−1の成膜方法のフローチャートを用いて、実施例1−1の変形例である実施例1−3の成膜方法について、説明する。実施例1−3の成膜方法が、実施例1−1の成膜方法と相違する点は、ステップ33である。ゲッター工程33の基本構成は、図2の成膜方法と同じである。即ち、図11のゲッター工程33は、図2の成膜方法のステップ102からステップ105から構成される。ゲッタープロセスは図2の成膜方法のステップ102とステップ103又はステップ104とステップ105から構成される。
以下、図11のフローチャート及び図5を参照して、ステップ33について説明する。ステップ31、ステップ32,ステップ34からステップ38の各工程は、実施例1−1の各工程と同じなので、説明を省略する。
実施例1−3のステップ33:ゲッター工程では、前述したイオンガンI1、I2を用いる方法とターゲットT1、T3を用いる方法とを併用して行う。この場合には、図5に示すように、イオンガンI1、I2を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この時、ターゲットT1、T3はプロセス室50の内壁の側壁と対向した位置になる。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1、I2に電圧を印加し、ターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができる。
また、前述したイオンガンI1、I2を用いる方法とターゲットT1、T3を用いる方法とを併用する方法は、図6の場合でも可能である。この場合には、図6に示すように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この場合、イオンガンI1、I2は、プロセス室50の内壁の側壁と対向した位置になる。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1、I2に電圧を印加し、ターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができる。
また、前述したイオンガンI1、I2を用いる方法とターゲットT1、T3を用いる方法とを併用する方法は、図5の場合と図6の場合とを併用することでも可能である。
この場合には、図5に示すように、イオンガンI1、I2を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1、I2に電圧を印加し、Arガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させる。
この時、イオンガンI1、I2により、プロセス室50の上部内壁に形成された防着板MS1、MS2がスパッタリングされる。
この状態で、図6に示されているように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向けると、ターゲットT1、T3はプロセス室50の上部内壁と対向した状態となる。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。これにより、イオンガンI1、I2でスパッタリングされた、プロセス室50の上部内壁に形成された防着板MS1、MS2にもゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
(実施例2−1)
上述の図11の実施例1−1では、エッチング工程と密着膜形成工程の間にゲッター工程を行う例について説明したが、ゲッター工程をエッチング工程の前に行ってもよい。ゲッター工程をエッチング工程の前に行う例について、実施例2−1として以下に説明する。図12は、実施例2−1、実施例2−2及び実施例2−3の成膜方法の処理手順を示すフローチャートである。ゲッタープロセスとゲッター工程42の基本構成は、図2の成膜方法と同じである。即ち、図6のゲッター工程42は、図2の成膜方法のステップ102からステップ105から構成される。ゲッタープロセスは図2の成膜方法のステップ102とステップ103又はステップ104とステップ105から構成される。
ステップ41では、キャリアCRをプロセス室50内の保持部60に移載する。
ステップ42では、ゲッター工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、イオンガンI1、I2を成膜領域FFA以外に向ける。成膜領域FFA以外のプロセス室50のチャンバ内壁には、ゲッター材供給源MSとして、防着板(例えば、Ti製)が設置されており、この状態でイオンガンI1、I2に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化すると、防着板(例えば、Ti製)がスパッタリングされ、成膜領域FFA以外のチャンバの内壁およびイオンガンの磁極にゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)を付着させることができる。この「ゲッター工程」は、Ti製防着板のスパッタリングとスパッタリング後の排気を一連の動作とするゲッタープロセスして、この動作を2回以上繰り返すので、プロセス室50内の圧力もしくはHO分圧が所定の圧力以下となるまで継続することが望ましい。
ステップ43では、エッチング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させてイオンガンI1、I2を成膜領域FFAに向ける。プロセス室50内の圧力が安定化した後にイオンガンI1、I2に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化する。そして、エッチング処理をするために、成膜領域FFAへ向かってキャリアCRの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFA(基材Sと対向する側)を通過させることで基材Sをエッチングする。エッチング工程が完了した時点でイオンガンI1、I2への電圧印加を停止する。本実施形態では、ガス導入部G1からの導入ガスとしてArガスを用いたが、これに限られることはなく、窒素、酸素、水素などの反応性のガスを用いることもできる。
ステップ44では、密着膜形成で用いるターゲットのクリーニング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向けて、プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)に電力を印加してArガスをプラズマ化し、予め設定されたパワーで所定の時間ターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)のクリーニングを行う。
ステップ45では、密着膜形成工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)を成膜領域FFA(基材Sと対向する側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)Tiターゲットに予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、密着膜(例えば、Ti膜)を成膜するために、成膜領域FFAへ向かってキャリアCRの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFAを通過させることで、基材Sに密着膜(例えば、Ti膜)を成膜する。
ステップ46では、シード膜形成で用いるターゲットのクリーニング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)を成膜領域FFA以外に向けて、プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)に電力を印加してArガスをプラズマ化し、予め設定されたパワーで所定の時間ターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)のクリーニングを行う。
ステップ47では、シード膜形成工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)を成膜領域FFA(基材Sと対向する側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、シード膜(例えば、Cu膜)を成膜するために、成膜領域FFAへ向かってキャリアCRの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFAを通過させることで、基材Sに形成された密着膜上にシード膜(例えば、Cu膜)を成膜する。
ステップ48では、プロセス室50内の保持部60からキャリアを取り外し、プロセス室50からキャリアCRを排出する。
本実施例2−1によれば、エッチング工程前に成膜領域FFA以外のチャンバ内壁にゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)を付着させることができ、さらにはゲッター工程でイオンガンの磁極にゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)がコーティングされるので、エッチング工程の最中に成膜領域FFAにゲッター作用がある活性な吸着面が露出する状態となることから、エッチングで基材Sから放出した水(HO)ガスをリアルタイムで吸着させることができる。
(実施例2−2)
次に、図12の実施例2−1の成膜方法のフローチャートを用いて、実施例2−1の変形例である実施例2−2の成膜方法について、説明する。実施例2−2の成膜方法が、実施例2−1の成膜方法と相違する点は、ステップ42である。ゲッター工程42の基本構成は、図2の成膜方法と同じである。即ち、図12のゲッター工程33は、図2の成膜方法のステップ102からステップ105から構成される。ゲッタープロセスは図2の成膜方法のステップ102とステップ103又はステップ104とステップ105から構成される。
以下、図12のフローチャート及び図6を参照して、ステップ42について説明する。ステップ41、ステップ43からステップ48の各工程は、実施例2−1の各工程と同じなので、説明を省略する。
実施例2−2のステップ42:ゲッター工程では、図6のように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、成膜領域FFA以外のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
(実施例2−3)
次に、図12の実施例2−1の成膜方法のフローチャートを用いて、実施例2−1の変形例である実施例2−3の成膜方法について、説明する。実施例2−3の成膜方法が、実施例2−1の成膜方法と相違する点は、ステップ42である。ゲッター工程42の基本構成は、図2の成膜方法と同じである。即ち、図12のゲッター工程42は、図2の成膜方法のステップ102からステップ105から構成される。ゲッタープロセスは図2の成膜方法のステップ102とステップ103又はステップ104とステップ105から構成される。
以下、図12のフローチャート及び図5を参照して、ステップ42について説明する。ステップ41、ステップ43からステップ48の各工程は、実施例2−1の各工程と同じなので、説明を省略する。
実施例2−3のステップ33:ゲッター工程では、前述したイオンガンI1、I2を用いる方法とターゲットT1、T3を用いる方法とを併用して行う。この場合には、図5に示すように、イオンガンI1、I2を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この時、ターゲットT1、T3はプロセス室50の内壁の側壁と対向した位置になる。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1、I2に電圧を印加し、ターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができる。
また、前述したイオンガンI1、I2を用いる方法とターゲットT1、T3を用いる方法とを併用する方法は、図6の場合でも可能である。この場合には、図6に示すように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この場合、イオンガンI1、I2は、プロセス室50の内壁の側壁と対向した位置になる。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1、I2に電圧を印加し、ターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができる。
また、前述したイオンガンI1、I2を用いる方法とターゲットT1、T3を用いる方法とを併用する方法は、図5の場合と図6の場合とを併用することでも可能である。
この場合には、図5に示すように、イオンガンI1、I2を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1、I2に電圧を印加し、Arガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させる。
この時、イオンガンI1、I2により、プロセス室50の上部内壁に形成された防着板MS1、MS2がスパッタリングされる。
この状態で、図6に示されているように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向けると、ターゲットT1、T3はプロセス室50の上部内壁と対向した状態となる。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。これにより、イオンガンI1、I2でスパッタリングされた、プロセス室50の上部内壁に形成された防着板MS1、MS2にもゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
(実施例3−1)
上述の実施例1−1では、エッチング工程と密着膜形成工程の間にゲッター工程を行う例、実施例2−1ではゲッター工程をエッチング工程の前に行う例について各々説明したが、ゲッター工程をエッチング工程の前と、エッチング工程と密着膜形成工程の間の両方に行ってもよい。ゲッター工程をエッチング工程の前と、エッチング工程と密着膜形成工程の間の両方に行う例について、実施例3−1として以下に説明する。図13は、実施例3−1、実施例3−2及び実施例3−3の成膜方法のフローチャートである。ゲッター工程52及びゲッター工程54の基本構成は、図2の成膜方法と同じである。即ち、図6のゲッター工程42は、図2の成膜方法のステップ102からステップ105から構成される。ゲッタープロセスは図2の成膜方法のステップ102とステップ103又はステップ104とステップ105から構成される。
ステップ51では、キャリアCRをプロセス室50内の保持部60に移載する。
ステップ52では、ゲッター工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、イオンガンI1、I2を成膜領域FFA以外に向ける。成膜領域FFA以外のプロセス室50のチャンバ内壁には、ゲッター材供給源MSとして、防着板(例えば、Ti製)が設置されており、この状態でイオンガンI1、I2に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化すると、防着板(例えば、Ti製)がスパッタリングされ、成膜領域FFA以外のチャンバの内壁およびイオンガンI1、I2の磁極にTi膜を付着させることができる。この「ゲッター工程」は、Ti製防着板のスパッタリングとスパッタリング後の排気を一連の動作とするゲッタープロセスして、この動作を2回以上繰り返すので、プロセス室50内の圧力もしくはHO分圧が所定の圧力以下となるまで継続することが望ましい。
ステップ53では、エッチング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させてイオンガンI1、I2を成膜領域FFAに向ける。ガス導入部G1からプロセス室50内の圧力が安定化した後にイオンガンI1、I2に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化する。そして、エッチング処理をするために、成膜領域FFAへ向かってキャリアCRの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFAを通過させることで基材Sをエッチングする。エッチング工程が完了した時点でイオンガンへの電圧印加を停止する。本実施形態では、導入ガスとしてArガスを用いたが、これに限られることはなく、窒素、酸素、水素などの反応性のガスを用いることもできる。
ステップ54では、ゲッター工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、イオンガンI1、I2を成膜領域FFA以外に向ける。成膜領域FFA以外のプロセス室50のチャンバ内壁には、ゲッター材供給源MSとして、防着板(例えば、Ti製)が設置されており、この状態でイオンガンI1、I2に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化すると、防着板(例えば、Ti製)がスパッタリングされ、成膜領域FFA以外のチャンバの内壁およびイオンガンI1、I2の磁極にゲッター効果が大きい材料(例えばTi膜)を付着させることができる。この「ゲッター工程」は、Ti製防着板のスパッタリングとスパッタリング後の排気を一連の動作とするゲッタープロセスして、この動作を2回以上繰り返すので、プロセス室50内の圧力もしくはHO分圧が所定の圧力以下となるまで継続することが望ましい。
ステップ55では、密着膜形成で用いるターゲットのクリーニング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3(例えば、Tiターゲット)を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向けて、プロセス室の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3(例えば、Tiターゲット)に電力を印加してArガスをプラズマ化し、予め設定されたパワーで所定の時間ターゲットT1、T3(例えば、Tiターゲット)のクリーニングを行う。
ステップ56では、密着膜形成工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)を成膜領域FFAに向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、密着膜(例えば、Ti膜)を成膜するために、成膜領域FFAへ向かってキャリアCRの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFAを通過させることで、基材Sに密着膜(例えば、Ti膜)を成膜する。
ステップ57では、シード膜形成で用いるターゲットのクリーニング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向けて、プロセス室50の圧力が安定化した後にCuターゲットに電力を印加してArガスをプラズマ化し、予め設定されたパワーで所定の時間ターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)のクリーニングを行う。
ステップ58では、シード膜形成工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)を成膜領域FFA(基材Sと対向する側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、シード膜(例えば、Cu膜)を成膜するために、成膜領域FFAへ向かってキャリアCRの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFAを通過させることで、基材Sに形成された密着膜上にシード膜(例えば、Cu膜)を成膜する。
ステップ59では、プロセス室50内の保持部60からキャリアCRを取り外し、プロセス室50からキャリアCRを排出する。
本実施例3−1によれば、上述の実施例1−1と実施例2−1の双方の効果を発揮することができる。具体的には、エッチング工程中のリアルタイムのゲッター効果と密着膜形成工程前のプロセス室内の雰囲気の清浄化の双方の効果を期待できる。
(実施例3−2)
次に、図13の実施例3−1の成膜方法のフローチャートを用いて、実施例3−1の変形例である実施例3−2の成膜方法について、説明する。実施例3−2の成膜方法が、実施例3−1の成膜方法と相違する点は、ステップ52とステップ54である。ゲッター工程52とゲッター工程54の基本構成は、図2の成膜方法と同じである。即ち、図13のゲッター工程52とゲッター工程54は、図2の成膜方法のステップ102からステップ105から構成される。ゲッタープロセスは図2の成膜方法のステップ102とステップ103又はステップ104とステップ105から構成される。
以下、図13のフローチャート及び図6を参照して、ステップ52とステップ54について説明する。ステップ51、ステップ53,ステップ55からステップ58の各工程は、実施例3−1の各工程と同じなので、説明を省略する。
実施例3−2のステップ52とステップ54:ゲッター工程では、図6のように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、成膜領域FFA以外のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
(実施例3−3)
次に、図13の実施例3−1の成膜方法のフローチャートを用いて、実施例3−1の変形例である実施例3−3の成膜方法について、説明する。実施例3−3の成膜方法が、実施例3−1の成膜方法と相違する点は、ステップ52とステップ54である。ゲッター工程52とゲッター工程54の基本構成は、図2の成膜方法と同じである。即ち、図13のゲッター工程52とゲッター工程54は、図2の成膜方法のステップ102からステップ105から構成される。ゲッタープロセスは図2の成膜方法のステップ102とステップ103又はステップ104とステップ105から構成される。
以下、図13のフローチャート及び図5を参照して、ステップ52とステップ54について説明する。ステップ51、ステップ53,ステップ55からステップ58の各工程は、実施例3−1の各工程と同じなので、説明を省略する。
実施例3−3のステップ52とステップ54:ゲッター工程では前述したイオンガンI1、I2を用いる方法とターゲットT1、T3を用いる方法とを併用して行う。この場合には、図5に示すように、イオンガンI1、I2を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この時、ターゲットT1、T3はプロセス室50の内壁の側壁と対向した位置になる。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1、I2に電圧を印加し、ターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができる。
また、前述したイオンガンI1、I2を用いる方法とターゲットT1、T3を用いる方法とを併用する方法は、図6の場合でも可能である。この場合には、図6に示すように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この場合、イオンガンI1、I2は、プロセス室50の内壁の側壁と対向した位置になる。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1、I2に電圧を印加し、ターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができる。
また、前述したイオンガンI1、I2を用いる方法とターゲットT1、T3を用いる方法とを併用する方法は、図5の場合と図6の場合とを併用することでも可能である。
この場合には、図5に示すように、イオンガンI1、I2を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向ける。この状態で、プロセス室50の圧力が安定化した後に、イオンガンI1、I2に電圧を印加し、Arガスをプラズマ化する。成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁の側壁及び成膜領域FFA(基板Sと対向する側)のプロセス室50の内壁に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させる。
この時、イオンガンI1、I2により、プロセス室50の上部内壁に形成された防着板MS1、MS2がスパッタリングされる。
この状態で、図6に示されているように、複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3を成膜領域FFA以外(基材Sと対向しない側)に向けると、ターゲットT1、T3はプロセス室50の上部内壁と対向した状態となる。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。これにより、イオンガンI1、I2でスパッタリングされた、プロセス室50の上部内壁に形成された防着板MS1、MS2にもゲッター効果が大きい物質を成膜することができる。
(比較例)
前述した本発明のゲッター工程を行わない従来の工程(前述した特許文献1)で密着膜形成工程を行った。図14は、ゲッター工程を行わない成膜方法の処理手順を示すフローチャートである。
ステップ61では、キャリアCRをプロセス室50内の保持部60に移載する。
ステップ62では、エッチング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させてイオンガンI1、I2を成膜領域FFAに向ける。プロセス室50内の圧力が安定化した後にイオンガンI1、I2に電圧を印加して、Arガスをプラズマ化する。そして、エッチング処理をするために、成膜領域FFAへ向かってキャリアCRの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFAを通過させることで基材Sをエッチングする。エッチング工程が完了した時点でイオンガンI1、I2への電圧印加を停止する。本実施形態では、導入ガスとしてArガスを用いたが、これに限られることはなく、窒素、酸素、水素などの反応性のガスを用いることもできる。
ステップ63では、密着膜形成で用いるターゲットのクリーニング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)を成膜領域FFA以外に向けて、プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)に電力を印加してArガスをプラズマ化し、予め設定されたパワーで所定の時間ターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)のクリーニングを行う。
ステップ64では、密着膜形成工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)を成膜領域FFA(基材Sと対向する側)に向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT1、T3(例えば、いずれもTiターゲット)に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、密着膜(例えば、Ti膜)を成膜するために、成膜領域FFAへ向かってキャリアCRの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFAを通過させることで、基材Sに密着膜(例えば、Ti膜)を成膜する。
ステップ65では、シード膜形成で用いるターゲットのクリーニング工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)を成膜領域FFA以外に向けて、プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)に電力を印加してArガスをプラズマ化し、予め設定されたパワーで所定の時間ターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)のクリーニングを行う。
ステップ66では、シード膜形成工程を行う。複数のターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、ターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)を成膜領域FFAに向ける。プロセス室50の圧力が安定化した後にターゲットT2、T4(例えば、いずれもCuターゲット)に予め設定された電力を供給しArガスをプラズマ化する。そして、シード膜(例えば、Cu膜)を成膜するために、成膜領域FFAへ向かってキャリアCRの搬送を開始し、予め設定された搬送速度で指定された回数、成膜領域FFAを通過させることで、基材Sに形成された密着膜上にシード膜(例えば、Cu膜)を成膜する。
ステップ67では、プロセス室50内の保持部60からキャリアCRを取り外し、プロセス室50からキャリアCRを排出する。
図15は、第1実施形態(実施例1−1から実施例1−3)、第2実施形態(実施例1−1から実施例1−3,実施例2−1から実施例2−3、実施例3−1から実施例3−3)のゲッター工程において、ゲッタープロセスを2回以上繰り返す場合のガス導入系1024の出力信号の一例を示す図である。プロセス室50には、Arガスが供給される。このガス導入系1024の出力信号において、ガス導入系出力信号の周期(ゲッタープロセスの周期)はP、ガス供給時間(プロセス室50にArガスを供給する時間、プロセス室内50に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する時間)はP1、所定時間、プロセス室内50を排気する時間はP2、デューティ比は、D=P1/Pである。
なお、P1において、プロセス室50に供給するArガスは、図3に示す第1工程又は第3工程の開始と同時にプロセス室内への供給を開始し、第1工程又は第3工程の終了と同時にプロセス室内への供給を停止することが望ましい。
また、プロセス室内50の排気は、図3に示す第1工程の開始前又は開始と同時に、プロセス室内の排気を開始することが望ましい。
また、P2において、プロセス室内50の排気は、図3に示す第1工程又は第3工程の終了と同時にプロセス室内へのArガスの供給を停止した状態で、所定時間行うことが望ましい。
プロセス室50内へのArガスの供給は図1、図9の成膜装置のガス導入部G1で、プロセス室50内の排気は図1、図9の成膜装置の排気部V50で行う。
図16は、第1実施形態(実施例1−1から実施例1−3)、第2実施形態(実施例1−1から実施例1−3,実施例2−1から実施例2−3、実施例3−1から実施例3−3)のゲッター工程において、ゲッタープロセスを2回以上繰り返す場合の電源(SP)1022又は1023電源(IG)1023の出力信号の一例を示す図である。この場合、プロセス室50には、Arガスが供給される。この電源(SP)1022又は電源(IG)1023の出力信号において、電源出力信号の周期(ゲッタープロセスの周期)はP、ガス供給時間(プロセス室内50に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する時間)はP1、所定時間、プロセス室内50を排気する時間はP2、デューティ比は、D=P1/Pであり、前記図15のガス導入系と同期して出力される。
なお、P1において、プロセス室50に供給する電力は、図3の示す第1工程又は第3工程の開始と同時にプロセス室内への供給を開始し、第1工程又は第3工程の終了と同時にプロセス室内への供給を停止する。
また、プロセス室内50の排気は、図3に示す第1工程の開始前又は開始と同時に、プロセス室内の排気を開始することが望ましい。
また、P2において、プロセス室内50の排気は、図3に示す第1工程又は第3工程の終了と同時にプロセス室内へのArガスの供給を停止した状態で、所定時間行うことが望ましい。
プロセス室50内への電力の出力は図2と図10の電源(SP)1022又は電源(IG)1023の出力信号で、プロセス室50内の排気は図1と図9の成膜装置の排気部V50で行う。
図17は、第1実施形態の実施例1−2と第2実施形態の実施例1−2、実施例2−2及び実施例3−2の成膜方法のゲッター工程の時間とゲッター工程後のプロセス室の水(HO)分圧の関係を示す図である。
発明者は、生産性を低下することなく基材と密着膜との密着性を考慮した場合、水(HO)分圧が0.3以下であることが望ましいことを発見した。
ゲッター工程時間を300秒とした場合、図17に示すようにデューティ比50パーセントでゲッタープロセスを2回以上繰り返すと水(HO)分圧が0.3になった。これに対し、ゲッター工程時間を300秒とした場合、図17に示すようにゲッタープロセスを1回行うデューティ比100パーセントの場合、水(HO)分圧が0.45になった。デューティ比50パーセントでゲッタープロセスを2回以上繰り返すと、ゲッタープロセスを1回行う場合の水(HO)分圧と比較して、約2/3(0.3/0.45)に低減することができる。
一方、図17に示すように、ゲッタープロセスを1回行う場合、HO分圧が0.3になるのは、ゲッター工程時間が400秒ある。このように、デューティ比50パーセントでゲッタープロセスを2回以上繰り返すと、ゲッター工程時間を100秒(400秒)短縮することができる。従って、デューティ比50パーセントでゲッタープロセスを2回以上繰り返すと、スループットは、ゲッタープロセスを1回行うデューティ比100パーセントの場合と比較して、約3/4(300/400)に低減することができる。
なお、前述したその他の成膜方法のゲッター工程(実施形態1の実施例1−1と実施例1−3、実施形態2の実施例1−1と実施例1−3と実施例2−1と実施例2−3と実施例3−1と実施例3−3)を実施した場合には、成膜領域FFAのプロセス室50のチャンバの内壁およびイオンガンの磁極に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができるので、図17に示す場合より、良い効果を得ることができる。
図18は、第1実施形態の実施例1−2と第2実施形態の実施例1−2、実施例2−2及び実施例3−2の成膜方法のゲッター工程のゲッター工程時間300秒におけるデューティ比とゲッター工程後のプロセス室の水(HO)分圧の関係を示す図である。図18に示すようにゲッター工程を行わずに真空排気を行うデューティ比0パーセントの場合、水(HO)分圧は0.6である。図18に示すようにゲッタープロセスを1回行うデューティ比100パーセントの場合、水(HO)分圧は0.45である。これに対して、ゲッタープロセスを2回以上繰り返すとプロセス室の水(HO)分圧が低減し、デューティ比34パーセントから66パーセントの範囲でH2O分圧が0.3以下となり、デューティ比0パーセントの場合と比較して、水(HO)分圧を約1/2(0.3/0.6)にまで低減する。更に、ゲッタープロセスを2回以上繰り返すとプロセス室の水(HO)分圧が低減し、デューティ比34パーセントから66パーセントの範囲で水(HO)分圧が0.3以下となりデューティ比100パーセントの場合と比較して、水(HO)分圧を約2/3(0.3/0.45)にまで低減する。
なお、前述したその他の成膜方法のゲッター工程(実施形態1の実施例1−1と実施例1−3、実施形態2の実施例1−1と実施例1−3と実施例2−1と実施例2−3と実施例3−1と実施例3−3)を実施した場合には、成膜領域FFAのプロセス室50のチャンバの内壁およびイオンガンの磁極に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい材料を付着させることができるので、図18に示す場合より、良い効果を得ることができる。
図19は、実施形態1の実施例1−2と第2実施形態の実施例1−2、実施例2−2及び実施例3−2の成膜方法のゲッター工程における繰り返し動作および排気動作とプロセス室の水(HO)分圧の関係を示す図である。プロセス室にArガス導入したままTi膜の成膜1回のみのプロセスの場合(図19の右のグラフ)、水(HO)分圧は0.45である。プロセス室にArガス導入したままTi膜の成膜を間欠的に繰り返すプロセス(Ti成膜間に排気無し)(特許文献2に相当、図19の中央のグラフ)の場合、水(HO)分圧は0.4である。これに対して、Ti膜の成膜とTi膜成膜後の排気を一連の動作とするゲッタープロセスを2回以上繰り返し行う本発明のゲッター工程(図19の左のグラフ)の場合、HO分圧は0.3以下となり、プロセス室にArガス導入したままTi膜の成膜1回のみのプロセスの場合(図19の右のグラフ)と比較して、水(HO)分圧を約2/3(0.3/0.45)にまで、プロセス室にArガス導入したままTi膜の成膜を間欠的に繰り返すプロセス(Ti成膜間に排気無し)(特許文献2に相当、図19の中央のグラフ)の場合と比較して、約3/4(0.3/0.4)にまで、低減することができる。
このように、本発明によれば、水(HO)分圧は0.3以下となり、生産性を低下することなく基材Sと密着膜との密着性を向上できる。
以上、本発明の好ましい実施形態1,実施形態2について説明したが、本発明はこれらの実施形態1,実施形態2に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
本実施形態1,本実施形態2においては、ゲッター材をTiとして説明したが、Tiに限定されるものではなく、Ta、Zr、Cr、Nb、Mo等からなる酸素や水に対してゲッター効果大きい物質を用いることができる。また、ゲッター効果の大きい2つ以上の合金とすることもできる。
また、本実施形態1及び本実施形態2の密着膜は、Ti膜として説明したが、Ti膜に限定されるものではなく、TiN、Ta、TaN、Ni、Cr、NiCr合金、Ta合金、Cu合金等を用いることができる。ここで、生産性を考慮すると、密着膜の上には電解Cuめっきを安定成長させるためのシード膜としてCu膜が形成されることから、密着膜には、密着膜とシード膜をCuエッチング液で一括して除去できるCu合金が好ましい。Cu合金は酸素や水に対して、ゲッター効果が大きい物質ではないため、密着膜としてCu合金を用いた場合には、カソードにゲッター効果の大きい物質が搭載されないが、本発明ではゲッター材供給源MSを有しており、スパッタ膜種に制限されることなく、ゲッター工程を実施することができる。
また、本実施形態1及び本実施形態2のシード膜は、Cu膜として説明したが、Cu膜に限定されるものではなく、CuAl合金、CuW合金等を用いることができる。
また、図15及び図16において、デューティ比D=P1/Pが34パーセントから66パーセントの範囲内で、第3工程及び前記第4工程のデューティ比D=P1/Pが、第1工程及び第2工程のデューティ比D=P1/Pより小さくなるように図1又は図9のガス導入部G1と、図1又は図9の排気部V50とを制御することが好ましい。
更に、図15及び図16において、デューティ比D=P1/Pが34パーセントから66パーセントの範囲内で、第5工程及び前記第6工程のデューティ比D=P1/Pが、第3工程及び第4工程のデューティ比D=P1/Pより小さくなるように図1又は図9のガス導入部G1と、図1又は図9の排気部V50とを制御することが好ましい。
これにより、第3工程の時間P1が第1工程の時間P1より小さくなり、第5工程の時間P1が第3工程の時間P1より小さくなるので、相対的に、第4工程の時間P2が第2工程の時間P2より大きくなり、第6工程の時間P2が第4工程の時間P2より大きくなる。
これにより、水(HO)分圧が高いゲッター工程初期のゲッター効果が大きくなるので、所望の水(HO)分圧により短い時間で到達させることができ生産性向上が可能となる。

Claims (21)

  1. プロセス室と、
    前記プロセス室内に設けられ、密着膜を形成する処理部と、
    前記プロセス室内を真空排気可能な排気部と、
    前記プロセス室内に前記密着膜を形成するためのガスを導入するガス導入部と、
    を有する成膜装置の制御装置であって、
    前記制御装置は、制御プログラムを記憶する記憶部を備え、
    前記制御プログラムは、
    前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程と、
    前記第1工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第2工程と、
    前記第2工程後、前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程と、
    前記第3工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第4工程と、
    前記第4工程後、前記プロセス室内に設けられた基材上に、前記密着膜を形成する密着膜形成工程と、を含む、
    前記第1工程又は前記第3工程の時間をP1、前記第1工程と前記第2工程の合計時間又は前記第3工程と前記第4工程の合計時間をPとした場合、デューティ比D=P1/Pが、34パーセント以上66パーセント以下になるように、前記排気部と前記ガス導入部とを制御することを特徴とする制御装置。
  2. 前記プロセス室に供給するガスは、前記ガス導入部を用いて、前記第1工程又は前記第3工程の開始と同時にプロセス室内への供給を開始し、前記第1工程又は前記第3工程の終了と同時にプロセス室内への供給を停止することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記プロセス室内の排気は、前記排気部を用いて、前記第1工程の開始と同時にプロセス室内の排気を開始することを特徴とする請求項1又は2に記載の成膜装置
  4. 前記プロセス室に供給する電力は、電源を用いて、前記第1工程又は前記第3工程の開始と同時に前記プロセス室内への供給を開始し、前記第1工程又は前記第3工程の終了と同時に前記プロセス室内への供給を停止することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の制御装置。
  5. プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程と、
    前記第1工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第2工程と、
    前記第2工程後、前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程と、
    前記第3工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第4工程と、
    前記第4工程後、前記プロセス室内に設けられた基材上に、密着膜を形成する密着膜形成工程と、を含み、
    前記第1工程又は前記第3工程の時間をP1、前記第1工程と前記第2工程の合計時間又は前記第3工程と前記第4工程の合計時間をPとした場合、デューティ比D=P1/Pが、34パーセント以上66パーセント以下であることを特徴とする成膜方法。
  6. プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程と、
    前記第1工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第2工程と、
    前記第2工程後、前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程と、
    前記第3工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第4工程と、
    前記第4工程後、前記プロセス室内に設けられた基材上に、密着膜を形成する密着膜形成工程と、を含み、
    前記密着膜形成工程後、前記密着膜上にシード膜を形成するシード膜形成工程を含むことを特徴とする成膜方法。
  7. プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程と、
    前記第1工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第2工程と、
    前記第2工程後、前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程と、
    前記第3工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第4工程と、
    前記第4工程後、前記プロセス室内に設けられた基材上に、密着膜を形成する密着膜形成工程と、を含み、
    前記第1工程前に、前記基材の表面をエッチングするエッチング工程を含むことを特徴とする成膜方法。
  8. プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程と、
    前記第1工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第2工程と、
    前記第2工程後、前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程と、
    前記第3工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第4工程と、
    前記第4工程後、前記プロセス室内に設けられた基材上に、密着膜を形成する密着膜形成工程と、を含み、
    前記第4工程後に、前記基材の表面をエッチングするエッチング工程を含むことを特徴とする成膜方法。
  9. 前記基材は、Si基板、ガラス製若しくは樹脂製の角状部材や支持体に固定された樹脂フィルムのいずれかであることを特徴とする請求項5から8のいずれか1項に記載の成膜方法。
  10. プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程と、
    前記第1工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第2工程と、
    前記第2工程後、前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程と、
    前記第3工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第4工程と、
    前記第4工程後、前記プロセス室内に設けられた基材上に、密着膜を形成する密着膜形成工程と、を含み、
    前記密着膜は、Ti膜、TiN膜、Ta膜、TaN膜、Ni膜、Cr膜、NiCr合金膜、Ta合金膜、Cu合金膜のいずれかであることを特徴とする成膜方法。
  11. 前記シード膜は、Cu膜、CuAl合金膜、CuW合金膜のいずれかであることを特徴とする請求項6に記載の成膜方法。
  12. プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第1工程と、
    前記第1工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第2工程と、
    前記第2工程後、前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜する第3工程と、
    前記第3工程後に所定時間、前記プロセス室内を排気する第4工程と、
    前記第4工程後、前記プロセス室内に設けられた基材上に、密着膜を形成する密着膜形成工程と、
    前記密着膜形成工程後、前記密着膜上にシード膜を形成するシード膜形成工程と、を含み、
    前記第1工程又は前記第3工程は、前記密着膜を形成するためのターゲット、前記シード膜を形成するためのターゲットおよびイオンガンを保持する保持体を回転させて、前記イオンガンを前記基材と対向しない側に向け、前記プロセス室の内壁表面に形成されたガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質をエッチングすることにより、前記プロセス室内に、前記プロセス室内に残留するガス又は水(HO)に対してゲッター効果が大きい物質を成膜することを特徴とする成膜方法。
  13. 前記第1工程又は前記第3工程は、前記保持体を回転させて、前記密着膜を形成するためのターゲットを前記基材と対向しない側に向け、前記プロセス室の内壁表面に前記密着膜を成膜することを特徴とする請求項12に記載の成膜方法。
  14. 前記エッチングの工程は、前記保持体を回転させて、前記イオンガンを前記基材と対向する側に向け、前記基材の表面をエッチングすることを特徴とする請求項12又は13に記載の成膜方法。
  15. 前記密着膜形成工程は、前記保持体を回転させて、前記密着膜を形成するためのターゲットを前記基材と対向する側に向け、前記基材に前記密着膜を成膜することを特徴とする請求項12から14のいずれか1項に記載の成膜方法。
  16. 前記シード膜形成工程は、前記保持体を回転させて、前記シード膜を形成するためのターゲットを前記基材と対向する側に向け、前記密着膜上に前記シード膜を成膜することを特徴とする請求項12から15のいずれか1項に記載の成膜方法。
  17. 前記プロセス室に供給するガスは、前記第1工程又は前記第3工程の開始と同時に前記プロセス室内への供給を開始し、前記第1工程又は前記第3工程の終了と同時に前記プロセス室内への供給を停止することを特徴とする請求項5から15のいずれか1項に記載の成膜方法。
  18. 前記プロセス室内の排気は、前記第1工程の開始と同時に前記プロセス室内の排気を開始することを特徴とする請求項5から17のいずれか1項に記載の成膜方法。
  19. 前記プロセス室に供給する電力は、前記第1工程又は前記第3工程の開始と同時に前記プロセス室内への供給を開始し、前記第1工程又は前記第3工程の終了と同時に前記プロセス室内への供給を停止することを特徴とする請求項5から18のいずれか1項に記載の成膜方法。
  20. 前記デューティ比D=P1/Pが34パーセント以上66パーセント以下の範囲内で、前記第3工程及び前記第4工程のデューティ比D=P1/Pが、前記第1工程及び前記第2工程のデューティ比D=P1/Pより小さくなるように前記排気部と前記ガス導入部とを制御することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  21. 前記デューティ比D=P1/Pが34パーセント以上66パーセント以下の範囲内で、前記第3工程及び前記第4工程のデューティ比D=P1/Pが、前記第1工程及び前記第2工程のデューティ比D=P1/Pより小さくすることを特徴とする請求項5に記載の成膜方法。
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