WO2010061603A1 - 成膜装置、電子デバイスの製造方法 - Google Patents

成膜装置、電子デバイスの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010061603A1
WO2010061603A1 PCT/JP2009/006384 JP2009006384W WO2010061603A1 WO 2010061603 A1 WO2010061603 A1 WO 2010061603A1 JP 2009006384 W JP2009006384 W JP 2009006384W WO 2010061603 A1 WO2010061603 A1 WO 2010061603A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust
shutter
substrate
film forming
target
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/006384
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
山口述夫
真下公子
長澤慎也
Original Assignee
キヤノンアネルバ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キヤノンアネルバ株式会社 filed Critical キヤノンアネルバ株式会社
Priority to JP2010506765A priority Critical patent/JP4598161B2/ja
Priority to CN2009801099331A priority patent/CN101978093B/zh
Priority to US12/781,903 priority patent/US8663437B2/en
Publication of WO2010061603A1 publication Critical patent/WO2010061603A1/ja
Priority to US14/069,754 priority patent/US9593412B2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
    • C23C14/0036—Reactive sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3447—Collimators, shutters, apertures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3464—Operating strategies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering

Definitions

  • the present invention relates to a film forming apparatus used for depositing materials in a manufacturing process of an electronic apparatus such as a magnetic storage medium, a semiconductor device, and a display apparatus, and a method of manufacturing an electronic device using the film forming apparatus.
  • the gate insulating film is required to have a very small thickness.
  • a thin electrode film or the like formed on a very thin insulating film is also required to be stably formed.
  • impurities such as carbon in the film or at the interface between thin films affect the device performance, it is required to lower the impurity level.
  • sputtering method used as one of the film forming methods, high quality film formation can be performed because impurities such as carbon are not contained in the raw material as compared with the CVD method. Sputtering is also useful because it does not use harmful organometallic materials such as CVD and does not cause problems such as byproducts and abatement of unused raw materials.
  • a target holder in a vacuum vessel evacuated to a vacuum is a target made of a material for depositing on a substrate Hold the evaporation source called.
  • the substrate holder in the vacuum vessel supports the substrate.
  • a gas such as Ar is introduced into the vacuum vessel, and a high voltage is applied to the target to generate plasma.
  • the target material is attached to the substrate supported by the substrate holder by utilizing the sputtering phenomenon of the target by the charged particles in the discharge plasma.
  • sputtered particles adhere to the substrate to form a film containing the target material on the substrate.
  • an openable / closable shielding plate called a shutter is usually provided between the target and the substrate.
  • the timing of film formation start is controlled so that the film formation process does not start until the state of plasma in the vacuum vessel is stabilized. That is, the shutter is closed so that film formation is not performed on the substrate during the period from the generation of the plasma after the high voltage is applied to the target to the stabilization. Then, after the plasma is stabilized, the shutter is opened to start film formation.
  • a stable plasma can be used to form a film on the substrate with good controllability, so that a high quality film can be formed.
  • a plasma processing apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a wafer holder having a plate on which a wafer is mounted and a plurality of wafer lift pins in a vacuum chamber, a movable shutter moving parallel to the wafer, and a substrate by plasma. And a shutter storage unit for storing the moving shutter during processing.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and suppresses the change of the exhaust conductance from the inside of the vacuum chamber to the exhaust chamber at the time of the shutter operation, and stabilizes the pressure in the vacuum chamber to form a high quality film.
  • Film deposition technology that can be
  • the shield member has a first exhaust passage communicating with the exhaust port of the exhaust chamber at a pre
  • a method of manufacturing an electronic device includes a processing chamber for performing a film forming process, An exhaust chamber connected via the processing chamber and the exhaust port; An exhaust device connected to the exhaust chamber and exhausting the inside of the processing chamber via the exhaust chamber; A substrate holder installed in the processing chamber for mounting a substrate; Film forming means installed in the processing chamber; A shutter capable of moving to a retracted state that shields between the substrate holder and the film forming unit, or in a retracted state retracted from between the substrate holder and the film forming unit; Driving means for driving the shutter to put the shutter in the closed state or in the retracted state; A shutter storage unit connected to the processing chamber via an opening and for storing the shutter in the retracted state in the exhaust chamber; And a shield member that covers the exhaust port of the exhaust chamber and is formed around an opening of the shutter storage portion.
  • the shield member has a first exhaust passage communicating with the exhaust port of the exhaust chamber at a predetermined height between the opening of the shutter storage portion and the film forming unit.
  • a method of manufacturing an electronic device using a membrane device comprising: A first step of bringing the shutter into the shielding state by the driving means; After the first step, a second step of forming a film by the film forming means while maintaining the shielding state; After the second step, a third step of forming the film on the substrate placed on the substrate holder by the film forming means while retracting the shutter by the driving means; It is characterized by having.
  • a film forming technique capable of performing high-quality film formation by suppressing a change in the exhaust conductance from the vacuum chamber to the exhaust chamber at the time of shutter operation and stabilizing the pressure in the vacuum chamber. It will be possible.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line YY of FIG.
  • FIG. 2 is a schematic view of a substrate shutter 19; It is a figure which shows the outline of substrate periphery covering 21.
  • FIG. It is a block diagram of the main control part for operating a sputter film deposition apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic view of a film forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • a sputter deposition apparatus is illustrated as a deposition apparatus, but the gist of the present invention is not limited to this example, and is applied to, for example, a CVD apparatus and a PVD apparatus. You can also.
  • the sputter deposition apparatus 1 includes a vacuum chamber 2 capable of vacuum evacuation, an exhaust chamber 8 provided adjacent to the vacuum chamber 2 via the exhaust port 301 (see FIG. 3), and a vacuum chamber via the exhaust chamber 8. And 2) an exhaust system for exhausting the inside of the apparatus.
  • the exhaust system has a turbo molecular pump 48.
  • a dry pump 49 is connected to the turbo molecular pump 48 of the exhaust system.
  • the exhaust device is provided below the exhaust chamber 8 in order to reduce the footprint (occupied area) of the entire device as much as possible.
  • a target holder 6 for holding the target 4 via the back plate 5 is provided in the vacuum chamber 2, a target holder 6 for holding the target 4 via the back plate 5 is provided.
  • a target shutter 14 is disposed so as to shield the target holder 6.
  • the target shutter 14 has a rotary shutter structure. The target shutter 14 is closed for shielding between the substrate holder 7 and the target holder 6 (shielding state), or shielding for opening the space between the substrate holder 7 and the target holder 6 (retraction state) It functions as a member.
  • the target shutter 14 is provided with a target shutter drive mechanism 33 for opening and closing the target shutter 14.
  • a substrate holder 7 for mounting a substrate for mounting a substrate
  • a substrate shutter 19 provided between the substrate holder 7 and the target holder 6, and a substrate shutter drive mechanism for opening and closing the substrate shutter 19.
  • the substrate shutter 19 is disposed in the vicinity of the substrate holder 7 in a closed state for shielding between the substrate holder 7 and the target holder 6 or in an open state for opening between the substrate holder 7 and the target holder 6. Function as a shielding member for
  • the vacuum chamber 2 includes an inert gas introduction system 15 for introducing an inert gas (such as argon) into the vacuum chamber 2 and a reactive gas for introducing a reactive gas (such as oxygen or nitrogen).
  • an inert gas introduction system 15 for introducing an inert gas (such as argon) into the vacuum chamber 2 and a reactive gas for introducing a reactive gas (such as oxygen or nitrogen).
  • a system 17 and a pressure gauge (not shown) for measuring the pressure of the vacuum chamber 2 are provided.
  • An inert gas supply device (gas cylinder) 16 for supplying an inert gas is connected to the inert gas introduction system 15.
  • the inert gas introduction system 15 includes piping for introducing the inert gas, a mass flow controller for controlling the flow rate of the inert gas, valves for blocking or starting the flow of the gas, and It is comprised from a pressure-reduction valve, a filter, etc. as needed, and it has become the structure which can flow stably the gas flow volume designated by the control apparatus which is not shown in figure.
  • the inert gas is supplied from the inert gas supply device 16 and controlled in flow rate by the inert gas introduction system 15, and then introduced into the vicinity of the target 4.
  • a reactive gas supply device (gas cylinder) 18 for supplying a reactive gas is connected to the reactive gas introduction system 17.
  • the reactive gas introduction system 17 includes piping for introducing the reactive gas, a mass flow controller for controlling the flow rate of the inert gas, valves for blocking or starting the flow of the gas, and It is comprised from a pressure-reduction valve, a filter, etc. as needed, and it becomes a structure which can flow the gas flow volume designated by the control apparatus which is not shown in figure stably.
  • the reactive gas is supplied from the reactive gas supply device 18 and controlled in flow rate by the reactive gas introduction system 17 and then introduced into the vicinity of the substrate holder 7 holding the substrate 10 described later.
  • the inert gas and the reactive gas are introduced into the vacuum chamber 2 and then used to form a film, and then pass through the exhaust chamber 8 and are exhausted by the turbo molecular pump 48 and the dry pump 49.
  • the inner surface of the vacuum chamber 2 is grounded.
  • the cylindrical shield member shields 40 a and 40 b grounded to the inner surface of the vacuum chamber 2 between the target holder 6 and the substrate holder 7 and the inner surface of the vacuum chamber 2 other than the target holder portion facing the substrate holder 7
  • a ceiling shield 40c is provided so as to cover (hereinafter, the shields 40a, 40b, and 40c may be simply referred to as "shield").
  • the shield here is formed separately from the vacuum chamber 2 to prevent sputtered particles from directly adhering to the inner surface of the vacuum chamber 2 and to protect the inner surface of the vacuum chamber, and can be replaced periodically. It means a member.
  • the exhaust chamber 8 connects the vacuum chamber 2 and the turbo molecular pump 48.
  • a main valve 47 is provided between the exhaust chamber 8 and the turbo molecular pump 48 to shut off between the sputter deposition apparatus 1 and the turbo molecular pump 48 when maintenance is performed.
  • FIG. 2 is an enlarged view for explaining the exhaust chamber 8 in detail.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line YY of FIG.
  • a shutter accommodating portion 23 in which the substrate shutter 19 is accommodated when the substrate shutter 19 is retracted from the vacuum chamber 2 is provided.
  • the shutter storage portion 23 has an opening 303 for taking in and out the substrate shutter 19, and parts other than the opening 303 are sealed.
  • the shutter storage portion 23 is formed in the exhaust chamber 8 so that an exhaust region in communication with the turbo molecular pump 48 is formed around the shutter storage portion 23 via the main valve 47. Is located in
  • FIG. 4 is a view exemplifying the peripheral portion of the opening 303 of the shutter storage portion 23.
  • the shield 40 a (40 a 1, 40 a 2), the shield 40 b, and the shield 22 are formed in a cylindrical shape inside the vacuum chamber 2.
  • An exhaust passage 401 (first exhaust passage) formed between the shield 40a1 and the shield 40b is positioned above the opening 303 (a position on the target holder 6 side constituting the film forming means), It is formed as a circumferential gap of the cylindrical member.
  • An exhaust passage 403 (second exhaust passage) formed between the shield 40 a 2 and the shield 22 is formed at a position below the opening 303 as a gap in the circumferential direction of the cylindrical member.
  • the shield 40 a has an opening (a hole) at a position corresponding to the opening 303 of the shutter housing 23 and functions as a first shield that covers the exhaust port.
  • the shield 40 b is provided above the opening 303 of the shutter housing 23 and functions as a second shield that covers the exhaust port.
  • the shield 22 is provided below the opening 303 of the shutter housing 23 and functions as a third shield that covers the exhaust port. According to the movement of the substrate holder 7 by the substrate holder drive mechanism 31, the exhaust conductance of the exhaust path 403 can be changed.
  • a shield 40 a 1 is fixed around the opening 303 of the shutter housing 23 so as to cover the exhaust port 301 of the exhaust chamber 8.
  • An exhaust passage 401 is formed by the shield 40a1 and the shield 40b.
  • the tip of the shield 40a1 has a U-shaped divided concave portion, and between the U-shaped portions (concave portions), the I-shaped shield 40b (convex portion) is non-contacting.
  • the exhaust passage 401 is formed as a so-called labyrinth-shaped exhaust passage.
  • the labyrinth-shaped exhaust passage 401 also functions as a noncontact seal seal.
  • Non-contact state that is, the concave portion and the convex portion in a state where the I-shaped shield 40b (convex portion) is fitted to the U-shaped portion (concave portion) formed at the tip of the shield 40a1
  • a constant gap is formed between the shape part.
  • a shield 40 a 2 is fixed around the opening 303 of the shutter housing 23 so as to cover the exhaust port 301 of the exhaust chamber 8.
  • An exhaust path 403 is formed by the shield 40 a 2 and the shield 22 connected to the substrate holder 7.
  • the distal end portion of the shield 22 has a U-shaped divided concave portion, and between the U-shaped portions (concave portions), the I-shaped shield 40a2 (convex portion) is non-contacting.
  • the exhaust passage 403 is formed as a labyrinth-shaped exhaust passage.
  • the exhaust conductance of the exhaust passage 401 is formed to be sufficiently larger than the exhaust conductance of the exhaust passage 403. That is, the gas flowing into the exhaust chamber 8 has a structure in which the exhaust passage 401 flows more easily than the exhaust passage 403.
  • the combined conductance is the sum of the exhaust conductances. Therefore, if one exhaust conductance is sufficiently large compared to the other, the smaller exhaust conductance can be ignored.
  • the exhaust conductance can be adjusted by the overlapping distance (length) of the gap width of the exhaust passage and the labyrinth shape.
  • the gap between the exhaust passage 401 and the exhaust passage 403 has the same width, and the overlap distance (length) of the labyrinth shape of the exhaust passage 401 is the overlap distance of the labyrinth shape of the exhaust passage 403 Since it is formed shorter than (length), the exhaust conductance of the exhaust passage 401 is larger than the exhaust conductance of the exhaust passage 403. For this reason, the gas introduced from the inert gas introduction system 15 and the reactive gas introduction system 17 into the process space (the space having the plasma surrounded by the shield and the target) in the chamber 2 mainly passes through the exhaust passage 401. Exhausted.
  • the exhaust conductance from the process space of the chamber 2 to the exhaust chamber 8 is not influenced by the opening / closing operation of the substrate shutter 19. Since the main exhaust path from the process space in the chamber 2 to the exhaust chamber 8 is provided at a position not affected by the opening and closing of the shutter, the exhaust chamber 8 from the process space in the chamber 2 when the substrate shutter 19 opens and closes. Exhaust conductance does not change. Therefore, it is possible to stabilize the gas pressure of the process space in the vacuum chamber 2 which affects the plasma generation when the substrate shutter 19 is opened and closed. Therefore, even if the substrate shutter 19 is opened and closed, changes in the exhaust conductance from the inside of the vacuum chamber 2 to the exhaust chamber 8 can be suppressed, the pressure in the vacuum chamber 2 can be stabilized, and high quality film formation is possible. Become.
  • a magnet 13 for realizing magnetron sputtering is disposed.
  • the magnet 13 is held by the magnet holder 3 and can be rotated by a magnet holder rotation mechanism (not shown). In order to make the erosion of the target uniform, this magnet 13 is rotating during discharge.
  • the target 4 is disposed at a position (offset position) disposed obliquely upward with respect to the substrate 10. That is, the central point of the sputtering surface of the target 4 is at a position deviated from the normal of the central point of the substrate 10 by a predetermined dimension.
  • the target holder 6 is connected to a power supply 12 for applying a sputtering discharge power. When a voltage is applied to the target holder 6 by the power source 12, a discharge is started and sputtered particles are deposited on the substrate.
  • the sputtering film-forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is equipped with DC power supply, it is not limited to this, For example, you may equip RF power supply. When an RF power supply is used, it is necessary to install a matching unit between the power supply 12 and the target holder 6.
  • the target holder 6 is insulated from the vacuum chamber 2 at the ground potential by the insulator 34, and is made of metal such as Cu, so it becomes an electrode when a DC or RF power is applied.
  • the target holder 6 has a water channel (not shown) inside and is configured to be cooled by cooling water supplied from a water pipe (not shown).
  • the target 4 is composed of material components to be deposited on the substrate 10. As it relates to the purity of the film, high purity is desirable.
  • the back plate 5 disposed between the target 4 and the target holder 6 is made of metal such as Cu and holds the target 4.
  • the target holder 6 is disposed in the processing chamber and functions as a film forming unit for forming a film on a substrate.
  • the film forming means is a means for depositing a film forming source to form a film, and various means can be considered depending on the film forming method.
  • the film forming means may be, for example, a means for forming a film using a CVD method or a PVD method.
  • CVD method for example, a photo CVD method, a plasma CVD method, a thermal CVD method, a heating element CVD method and the like can be considered.
  • the PVD method for example, a sputtering method, a thermal evaporation method, etc. can be considered.
  • film formation may be performed by a plurality of methods by combining these methods.
  • a target shutter 14 is installed so as to cover the target holder 6.
  • the target shutter 14 functions as a closed member that shields between the substrate holder 7 and the target holder 6 or as a shield member for opening between the substrate holder 7 and the target holder 6.
  • the target shutter 14 is provided with a target shutter drive mechanism 33 for driving the target shutter 14.
  • a shield 40 c is provided on the substrate side of the target shutter 14.
  • the shield 40 c is a shield having a shape in which a hole is opened in a portion facing the target holder 6.
  • a shielding member having a ring shape (hereinafter also referred to as “substrate peripheral covering 21”) is provided on the surface of the substrate holder 7 and on the outer edge side (peripheral portion) of the mounting portion of the substrate 10.
  • the substrate peripheral covering 21 prevents the sputtered particles from adhering to places other than the film formation surface of the substrate 10 placed on the substrate holder 7.
  • the place other than the film formation surface includes the side surface and the back surface of the substrate 10 in addition to the surface of the substrate holder 7 covered by the substrate peripheral covering 21.
  • the substrate holder 7 is provided with a substrate holder drive mechanism 31 for moving the substrate holder 7 up and down or rotating it at a predetermined speed.
  • the substrate holder drive mechanism 31 can move the substrate holder 7 up and down in order to raise the substrate holder 7 toward the substrate shutter 19 in the closed state or to lower the substrate holder 19.
  • a substrate shutter 19 is disposed between the substrate holder 7 and the target holder 6.
  • the substrate shutter 19 is supported by the substrate shutter support member 20 so as to cover the surface of the substrate 10.
  • the substrate shutter drive mechanism 32 inserts the substrate shutter 19 between the target 4 and the substrate 10 at a position near the surface of the substrate by rotating and translating the substrate shutter support member 20 (closed state).
  • the substrate shutter 19 is inserted between the target 4 and the substrate 10 to shield the space between the target 4 and the substrate 10.
  • the substrate shutter 19 retracts from between the target holder 6 (target 4) and the substrate holder 7 (substrate 10) by the operation of the substrate shutter drive mechanism 32, the target holder 6 (target 4) and the substrate holder 7 (substrate 10) ) Is open (opened).
  • the substrate shutter drive mechanism 32 opens and closes the substrate shutter 19 in order to close the substrate holder 7 and the target holder 6 or to open the substrate holder 7 and the target holder 6. Do.
  • the substrate shutter 19 is housed in the shutter housing portion 23.
  • the evacuation site of the substrate shutter 19 can be accommodated in the conduit of the exhaust path to the turbo molecular pump 48 for high vacuum evacuation, the device area can be reduced, which is preferable.
  • the substrate shutter 19 is made of stainless steel or aluminum alloy. When heat resistance is required, it may be made of titanium or a titanium alloy.
  • the surface of the substrate shutter 19 is blast-processed by sandblasting or the like on at least the surface facing the target 4, and the surface is provided with fine irregularities. By doing this, the film attached to the substrate shutter 19 is difficult to peel off, and particles generated by the peeling can be reduced.
  • a metal thin film may be formed on the surface of the substrate shutter 19 by metal spray treatment or the like. In this case, although the thermal spraying process is more expensive than only the blasting process, there is an advantage that it is sufficient to separate the deposited film together with the sprayed film at the time of maintenance for removing the film attached by removing the substrate shutter 19. In addition, the stress of the sputtered film is relieved by the sprayed thin film, which has the effect of preventing the peeling of the film.
  • FIG. 5 is a schematic view of the substrate shutter 19 facing the substrate peripheral covering 21.
  • the substrate shutter 19 is formed with a projection (projection 19 a) having a ring shape extending in the direction of the substrate peripheral cover ring 21.
  • FIG. 6 is a view schematically showing the substrate peripheral covering 21 facing the substrate shutter 19.
  • the substrate peripheral cover ring 21 is formed with a projection having a ring shape extending in the direction of the substrate shutter 19.
  • the substrate peripheral cover ring 21 is ring-shaped, and on the surface of the substrate peripheral cover ring 21 opposed to the substrate shutter 19, concentric projections (protrusions 21a and 21b) are provided.
  • the protrusion 19a and the protrusions 21a and 21b fit in a non-contact state.
  • the protrusion 19a and the protrusions 21a and 21b fit in a non-contact state.
  • the other protrusion 19a fits in a non-contact state in the recess formed by the plurality of protrusions 21a and 21b.
  • FIG. 7 is a block diagram of a main control unit 100 for operating the sputter deposition apparatus 1 shown in FIG.
  • the main control unit 100 includes a power supply 12 for applying power for sputtering discharge, an inert gas introduction system 15, a reactive gas introduction system 17, a substrate holder drive mechanism 31, a substrate shutter drive mechanism 32, a target shutter drive mechanism 33, a pressure gauge It is electrically connected to the gate valve 41 and the gate valve 42, and is configured to manage and control the operation of the sputter deposition apparatus 1 described later.
  • the storage device 63 provided in the main control unit 100 stores a control program for executing the conditioning according to the present invention, a film forming method on a substrate accompanied by pre-sputtering, and the like.
  • the control program is implemented as a mask ROM.
  • the control program can be installed in a storage device 63 configured by a hard disk drive (HDD) or the like via an external recording medium or a network.
  • HDD hard disk drive
  • FIG. 8 is a schematic view for explaining the operation of the sputtering film forming apparatus 1 at the time of carrying out / loading of a substrate.
  • the substrate transfer robot (not shown) carries out the loading and unloading operations of the substrate 10.
  • the shield 22 having a U-shaped tip is connected to the substrate holder 7.
  • the labyrinth formed by the shield 22 and the shield 40 a 2 is released, the conductance of the exhaust path 403 is increased, and the exhaust path 403 is exhausted compared to the exhaust path 401.
  • the passage 403 makes it easier for the gas to flow.
  • the exhaust path 403 can be used, and the exhaust process can be effectively performed even in a short time when substrate unloading / loading is performed.
  • the sputtering deposition apparatus 1 is a semiconductor memory, DRAM, SRAM, non-volatile memory, MRAM, arithmetic element, CPU, DSP, image input element, CMOS sensor, CCD, video output element, liquid crystal It is used for the manufacturing method of electronic devices, such as a display apparatus.
  • FIG. 9 is a schematic configuration of a laminated film forming apparatus for flash memory (hereinafter, also simply referred to as “layered film forming apparatus”) which is an example of a vacuum thin film forming apparatus provided with the sputter deposition apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 includes a vacuum transfer chamber 910 having a vacuum transfer robot 912 inside.
  • a load lock chamber 911 In the vacuum transfer chamber 910, a load lock chamber 911, a substrate heating chamber 913, a first PVD (sputtering) chamber 914, a second PVD (sputtering) chamber 915, and a substrate cooling chamber 917 via gate valves 920, respectively. It is connected.
  • a substrate to be processed (silicon wafer) is set in a load lock chamber 911 for loading and unloading a substrate to and from a vacuum transfer chamber 910, and evacuation is performed until the pressure reaches 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa or less.
  • the substrate to be processed is carried into the vacuum transfer chamber 910 maintained at a vacuum of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 Pa or less using the vacuum transfer robot 912, and transferred to a desired vacuum processing chamber.
  • the substrate to be processed is first transported to the substrate heating chamber 913 and heated to 400 ° C., and then is transported to the first PVD (sputtering) chamber 914 to be Al 2 O 3 on the substrate to be processed. A thin film is deposited to a thickness of 15 nm.
  • the substrate to be processed is transferred to the second PVD (sputtering) chamber 915, and a TiN film is formed thereon to a thickness of 20 nm.
  • the substrate to be processed is transferred into the substrate cooling chamber 917, and the substrate to be processed is cooled to room temperature. After all the processing is completed, the substrate to be processed is returned to the load lock chamber 911 and dry nitrogen gas is introduced until atmospheric pressure, and then the substrate to be processed is taken out from the load lock chamber 911.
  • the degree of vacuum of the vacuum processing chamber is 1 ⁇ 10 ⁇ 6 Pa or less.
  • the magnetron sputtering method is used to form the Al 2 O 3 film and the TiN film.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the processing flow of electronic device products related to the method of manufacturing an electronic device using the sputter deposition apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.
  • Ti is used as the target 4 mounted on the sputter deposition apparatus 1
  • argon is used as the inert gas
  • nitrogen is used as the reactive gas
  • step S1 after replacing the target and the shield, the vacuum vessel 2 is evacuated and controlled to a predetermined pressure.
  • target cleaning is started with the target shutter 14 and the substrate shutter 19 closed.
  • the target cleaning refers to sputtering performed to remove impurities and oxides attached to the surface of the target.
  • the height of the substrate holder is set such that the substrate shutter 19 and the substrate peripheral covering 21 form a labyrinth seal. By setting in this manner, the sputtered particles can be prevented from adhering to the substrate installation surface of the substrate holder.
  • step 3 the film forming operation is started by the main control unit 100 in accordance with the film formation start instruction input to the main control unit 100 from an input device (not shown).
  • conditioning in step S4 is performed.
  • the conditioning is a process in which discharge is performed to stabilize film formation characteristics, and a target is sputtered to cause sputtered particles to adhere to the inner wall of a chamber or the like.
  • FIG. 11 is a view showing a procedure for performing conditioning using the sputter deposition apparatus 1. Specifically, the step number, time in each process (set time), target shutter position (open, close), substrate shutter position (open, close), target applied power, Ar gas flow rate, and nitrogen gas flow rate, Is shown. These procedures are stored in the storage device 63 and are continuously executed by the main control unit 100.
  • gas spike is performed (S1101).
  • the pressure in the chamber is increased to make it easy to start the discharge in the next plasma ignition process.
  • the target shutter 14 and the substrate shutter 19 are closed, the nitrogen gas flow rate is not introduced, and the argon gas flow rate is 400 sccm.
  • the argon gas flow rate is preferably 100 sccm or more in order to facilitate ignition in the next plasma ignition step.
  • a plasma ignition step is performed (S1102).
  • a plasma is generated by applying DC power of 1000 W to the Ti target while maintaining the shutter position and gas conditions (plasma ignition). By using this gas condition, it is possible to prevent generation failure of plasma that is easily generated at low pressure.
  • pre-sputtering (S1103) is performed.
  • the gas condition is changed to 100 sccm of argon while maintaining the power applied to the target (target applied power). By this procedure, discharge can be maintained without loss of plasma.
  • conditioning 1 (S1104) is performed.
  • the target shutter 14 is opened while keeping the target applied power, the gas flow rate condition and the position of the substrate shutter 19 closed.
  • the sputter inner wall can be covered with a low stress film by adhering sputtered particles from the Ti target to the chamber inner wall including the shield inner wall. Therefore, since the sputtered film can be prevented from peeling off from the shield, the peeled film can be prevented from scattering into the chamber and falling onto the device to deteriorate the characteristics of the product.
  • the gas spike (S1105) is performed again.
  • the power application to the target is stopped, and the argon gas flow rate is 200 sccm and the nitrogen gas flow rate is 10 sccm.
  • the argon gas flow rate is preferably 100 sccm or more, for example, larger than that in the second conditioning step (S1108) described later, in order to facilitate ignition in the next plasma ignition step.
  • the nitride film is formed by the reactive sputtering method in which nitrogen gas is introduced in the second conditioning step (S1108) to be described later, there is also an effect of preventing sudden change in gas flow rate by introducing nitrogen gas from the gas spike step. .
  • a plasma ignition step is performed (S1106).
  • a plasma is generated by applying 750 W DC power to the Ti target while maintaining the shutter position and the gas flow rate conditions (plasma ignition). By using this gas condition, it is possible to prevent generation failure of plasma that is easily generated at low pressure.
  • pre-sputtering (S1107) is performed.
  • the gas flow rate conditions are changed to 10 sccm of argon and 10 sccm of nitrogen gas while maintaining the target applied power. By this procedure, discharge can be maintained without loss of plasma.
  • conditioning 2 (S1108) is performed.
  • the target shutter 14 is opened while maintaining the target applied power, the gas flow rate condition and the position of the substrate shutter 19 in the closed state.
  • nitrogen which is a reactive gas
  • the nitride film is attached to the inner wall of the chamber including the inner wall of the shield, thereby moving to the next substrate film forming step. It is possible to suppress sudden changes in the state.
  • the film formation in the next substrate film forming process can be stably performed from the initial stage, so that the improvement of the manufacturing stability in the device manufacture can be greatly improved. .
  • the time required for each of the above procedures is set to an optimal value, but in this embodiment, the first gas spike (S1101) is 0.1 seconds, plasma ignition (S1102) is 2 seconds, and pre-sputtering (S1103) is 5 Second, conditioning 1 (S1104) for 240 seconds, second gas spike (S1105) for 5 seconds, second plasma ignition (S1106) for 2 seconds, second pre-sputtering for 5 seconds, conditioning 2 (S1108) It was 180 seconds.
  • the gas spike process (S1105) for the second time, the plasma ignition process (S1106) and the pre-sputter process (S1107) following it can also be abbreviate
  • the conditioning 2 (S1108) which is reactive sputtering, be substantially the same as the film forming condition on the substrate described later.
  • step S5 including a film forming process on the substrate is performed.
  • the procedure for the film formation process which comprises step S5 is demonstrated.
  • substrate loading is performed (S501).
  • the gate valve 42 is opened, and the substrate 10 is loaded into the vacuum chamber 2 by the substrate transfer robot (not shown) and the lift mechanism (not shown). Placed on The substrate holder 7 moves upward to the film forming position while the substrate is mounted.
  • gas spike is performed (S502).
  • the target shutter 14 and the substrate shutter 19 are in the closed state, and argon gas, for example, 200 sccm and nitrogen gas, for example, 10 sccm are introduced.
  • the amount of argon gas is preferably larger than the amount of argon gas introduced in the film forming step (S506) described later, from the viewpoint of easiness of discharge initiation.
  • the time required for the gas spike process (S502) may be, for example, about 0.1 second, as long as the pressure required for the next ignition process (S503) can be secured.
  • plasma ignition is performed (S503).
  • the target shutter 14 and the substrate shutter 19 remain closed, and the flow rates of argon gas and nitrogen gas remain the same as in the gas spike step (S502).
  • a direct current (DC) power of 750 W is applied to generate a discharge plasma in the vicinity of the sputtering surface of the target.
  • the time required for the plasma ignition step (S503) may be, for example, 2 seconds, as long as the plasma is ignited.
  • pre-sputtering is performed (S504).
  • the target shutter 14 and the substrate shutter 19 remain closed, and the flow rate of argon gas is reduced to, for example, 10 sccm, and the flow rate of nitrogen gas is 10 sccm.
  • direct current (DC) power to the target is, for example, 750 W, and the discharge is maintained.
  • the time required for the pre-sputtering step (S504) may be, for example, 5 seconds as long as preparation for the next short conditioning is completed.
  • short conditioning is performed (S505).
  • the target shutter 14 is opened to be open.
  • the substrate shutter 19 is kept closed, maintaining the flow rate of argon gas at 10 sccm and the flow rate of nitrogen gas at 10 sccm.
  • direct current (DC) power to the target is, for example, 750 W, and the discharge is maintained.
  • a titanium nitride film is formed on the inner wall of the shield and the like, and it is effective to form a film in a stable atmosphere in the film forming step (S506) on the substrate in the next step.
  • the film formation be performed under substantially the same conditions as the discharge conditions in the film forming step (S506) on the substrate in the next step.
  • the time required for the short conditioning step (S505) may be shorter than the conditioning 1 (S1104) and the conditioning 2 (S1108), for example, because the atmosphere is adjusted by the conditioning (S4). It may be about 5 to 30 seconds.
  • the conditions of argon gas, nitrogen gas, and DC power are maintained the same as the conditions of the short conditioning step (S505) to maintain the discharge, and the substrate shutter 19 is maintained with the target shutter 14 kept open.
  • the film is opened and film formation on the substrate is started (S506). That is, as the film forming conditions for the substrate 10, the argon gas flow rate is 10 sccm, the nitrogen gas flow rate is 10 sccm, and the DC power applied to the target is 750 W.
  • the exhaust conductance of the exhaust passage 401 is larger than the exhaust conductance of the exhaust passage 403, the gas is mainly exhausted from the exhaust passage 401.
  • the exhaust conductance of the process space (the space having the plasma surrounded by the shield and the target) in the chamber 2 when mainly evacuated through the exhaust path 401 is not easily affected by the opening and closing of the substrate shutter 19.
  • the gas exhausted from the exhaust passage 401 is exhausted to the exhaust chamber 8, but when the substrate shutter 19 is changed from the closed state to the open state by the shutter accommodating portion 23, the exhaust conductance from the process space to the exhaust device It is because a change is suppressed. Therefore, it is possible to suppress the fluctuation of the plasma characteristics due to the fluctuation of the pressure in the process space at the start of film formation on the substrate where the substrate shutter 19 opens while maintaining the discharge.
  • the substrate unloading 507 is performed.
  • the substrate holder 7 descends downward, the gate valve 42 is opened, and the substrate 10 is unloaded by the substrate transfer robot (not shown) and the lift mechanism (not shown).
  • the main control unit 100 determines whether conditioning is necessary (S6).
  • the conditioning necessity determination step (S6) the main control unit 100 determines the necessity of conditioning based on the determination conditions stored in the storage device 63. If it is determined that the conditioning is necessary, the process returns to step S4, and conditioning is performed again (S4). On the other hand, if it is determined in step S6 that the main control unit 100 does not require conditioning, the process proceeds to the determination of the end of the next S7. In step S7, it is determined based on whether an end signal is input to the main control unit 100, whether there is a processing substrate supplied to the apparatus, etc.
  • step S7-NO If it is determined that the process is not completed (S7-NO), the process Is returned to step S501, and the steps from substrate loading (S501) through film formation (S506) to substrate unloading (S507) are performed again. In this manner, the film formation process on the product substrate is continued for a predetermined number, for example, about several hundred films.
  • the main control unit 100 determines that the conditioning is necessary, and performs the conditioning in step S4 again.
  • the upper surface of the high stress film such as TiN attached to the inner surface of the shield can be covered with a low stress film such as Ti.
  • TiN adheres to the shield continuously the stress of the TiN film is high and the adhesion to the shield is weak, so that film peeling occurs to become particles.
  • Ti sputtering is performed for the purpose of preventing film peeling.
  • the Ti film has high adhesion to a shield and a TiN film, and has an effect of preventing peeling of the TiN film (wall coating effect). In this case, it is effective to use a substrate shutter to sputter the entire shield.
  • the substrate shutter 19 and the substrate peripheral cover ring 21 form a labyrinth seal, so conditioning is performed without depositing a sputtered film on the substrate installation surface of the substrate holder. I can do it. After this conditioning, the film forming process S5 (S501 to S507) is performed again.
  • conditioning is performed, and then the product processing procedure is repeated to the target life. After that, it becomes maintenance, and after replacing the shield and the target, it will be repeated from the initial target cleaning.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the condition for starting conditioning (condition for determining the necessity of conditioning).
  • the judgment conditions for starting the conditioning are the total number of processed substrates, the total number of processed lots, the total film thickness formed, the amount of power applied to the target, and the shield after film replacement. The amount of electric power applied to the target, the waiting time, and the change of the film forming conditions accompanying the change of the electronic device to be processed.
  • the start timing of the conditioning can be after the end of processing of a lot (a bundle of substrates set for convenience in managing a manufacturing process, and usually 25 substrates are regarded as one lot).
  • the total number of processed lots is the determination condition, and the conditioning start timing can be set after the processing of the total lots is completed (conditioning start conditions 1, 3, 5, 7, 9, 11).
  • the processing can be interrupted to be the start timing of the conditioning (conditioning start conditions 2, 4 , 6, 8, 10, 12).
  • the method (1201) of judging by the total number of processed substrates has an advantage that the conditioning interval becomes constant even if the number of substrates constituting the lot changes.
  • the method (1202) of determining by the total of processed lots has an advantage that the conditioning timing can be predicted when process control is performed by the number of lots.
  • the method (1203) of judging by the film thickness of the film formed by the film forming apparatus has an advantage that the conditioning can be performed at an appropriate timing when the film peeling from the shield depends on the increase of the film thickness.
  • the method (1204) of determining by the integrated power of the target has an advantage that the conditioning can be performed at an appropriate timing when the target surface changes due to the film forming process.
  • the method (1205) of determining by the integrated power per shield has an advantage that the conditioning can be performed at an appropriate timing even when the periods of shield replacement and target replacement are shifted.
  • the method (1206) of determining by the waiting time has the effect of stabilizing the film forming characteristics in a good state when there is a concern that the residual gas concentration or temperature in the film forming chamber changes during the waiting time and the film forming characteristics deteriorate.
  • the method (1207) in which the change of the film formation condition (product manufacturing condition) on the substrate is the judgment condition has an effect that film formation on the substrate can be stably performed even when the film formation condition is changed.
  • the state of the shield inner wall surface and the target surface changes. These changes lead to fluctuations in the gas composition and electric properties due to gettering performance of the inner wall surface of the shield or the target surface, etc., resulting in intra-lot fluctuations in film formation characteristics on the substrate.
  • the method (1207) in which the change of the film forming condition (product manufacturing condition) on the substrate is a determination condition has an effect of suppressing such a defect.
  • the method of performing conditioning after lot processing has an effect of preventing interruption of lot processing when the production process is managed in lot units (conditioning start conditions 1, 3, 5, 7, 9, 11) ).
  • the method of conditioning during lot processing has the advantage that it can be performed with precise conditioning timing (conditions starting condition 2, 4, 6, 8, 10, 12). In the case where the change of the film forming condition is the determination condition, the conditioning is performed before the lot processing (conditioning start condition 13).
  • FIG. 13 is a view showing the result of measuring the number of particles adhering to the substrate once a day when the process of FIG. 10 is performed using the sputter deposition apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis indicates the measurement date, and the vertical axis indicates the number of particles of 0.09 ⁇ m or more observed on a 300 mm diameter silicon substrate.
  • the number of particles was measured using a surface inspection apparatus “SP2” (trade name) manufactured by KLA Tencor Corporation. The data show that for a relatively long period of 16 days, a very good particle number of 10 or less per substrate could be maintained.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

　成膜装置は、処理チャンバーと開口部を介して接続され、退避状態のシャッターを排気チャンバー内に収納するためのシャッター収納部と、排気チャンバーの排気口を覆い、シャッター収納部の開口部の周囲に形成されているシールド部材と、を備え、シールド部材は、シャッター収納部の開口部と成膜手段との間との所定高さの位置に、排気チャンバーの排気口と通じる第１の排気路を有している。

Description

成膜装置、電子デバイスの製造方法
　本発明は、磁性記憶媒体、半導体装置や表示装置などの電子機器装置の製造工程において、材料を堆積するために用いられる成膜装置及び成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法に関する。
　半導体素子の微細化に伴い成膜特性に対する要求は厳しくなってきている。例えば、ゲート絶縁膜は、非常に薄い膜厚が要求される。また、非常に薄い絶縁膜上に形成する薄い電極膜等も、安定に成膜することが求められる。また、膜中や薄膜間の界面におけるカーボンなどの不純物が素子性能へ影響するため、不純物レベルを低下させることが要求されている。
　成膜方法の一つとして用いられるスパッタリング法は、ＣＶＤ法と比較してカーボンなどの不純物を原料に含まないため、高品質な成膜を行なうことができる。またスパッタリング法は、ＣＶＤのように有害な有機金属材料も使用せず副生成物や未使用原料の除害処理といった問題も生じないので有用である。
　例えばシリコンなどの基板（以下、「基板」という）に薄膜を堆積させるスパッタリング成膜方法において、真空に排気された真空容器内のターゲットホルダーは、基板上に堆積させるための材料で作られたターゲットとよばれる蒸着源を保持する。真空容器内の基板ホルダーは基板を支持する。そして、真空容器内にＡｒ等のガスが導入され、更に、ターゲットに高電圧を印加することによりプラズマが生成される。スパッタリング成膜方法では、この放電プラズマ中の荷電粒子によるターゲットのスパッタ現象を利用してターゲット材料を基板ホルダーに支持された基板に付着させる。通常、プラズマ中の正イオンが負の電位のターゲットに入射し、ターゲット材料からターゲット材料の原子分子が弾き飛ばされる。これをスパッタ粒子と呼ぶ。このスパッタ粒子が基板に付着してターゲット材料を含む膜が基板上に形成される。
　スパッタリング成膜装置では、通常、ターゲットと基板の間に、シャッターと呼ばれる開閉自在な遮蔽板が設けられている。このシャッターを用いて真空容器内のプラズマの状態が安定化するまで、成膜処理が開始しないように成膜開始のタイミングを制御することが行なわれている。すなわち、高電圧がターゲットに印加されプラズマが発生してから安定するまでの間、基板へ成膜が行なわれないようにシャッターを閉じておく。そして、プラズマが安定してからシャッターを開き成膜を開始することが行なわれている。このようにシャッターを用いて成膜の開始を制御すると、安定したプラズマを用いて制御性良く基板上へ成膜出来るので、高品質な膜を成膜することができる。
　特許文献１により開示されるプラズマ処理装置は、真空チャンバー内において、ウェハが搭載されるプレートと複数のウェハリフトピンとを有するウェハホルダーと、ウェハに対して平行に移動する移動シャッターと、プラズマにより基板が処理される間、移動シャッターを収納するためのシャッター収納部と、を有する。
特開２００４－１９３３６０号公報
　しかし、従来の特許文献１に示すプラズマ処理装置では、シャッターの開閉動作により真空チャンバー内から排気されるガスの排気コンダクタンスが変化し、その結果、真空チャンバー内の圧力が変動するという問題があった。この圧力の変動は、プラズマの変動を引き起こす。前述のように、シャッターを開くのは成膜開始時であるため、圧力が変動することによって成膜開始時にプラズマが不安定となるという問題が生じる。
　本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、シャッター動作時の真空チャンバー内から排気チャンバーへの排気コンダクタンスの変化を抑制し、真空チャンバー内の圧力を安定させて、高品質な成膜が行なえる成膜技術の提供を目的とする。
　上記の目的を達成する本発明の一つの側面にかかる成膜装置は、成膜処理を行うための処理チャンバーと、
　前記処理チャンバーと排気口を介して接続された排気チャンバーと、
　前記排気チャンバーに接続され、前記排気チャンバーを介して前記処理チャンバー内を排気する排気装置と、
　前記処理チャンバー内に設置され、基板を載置する基板ホルダーと、
　前記処理チャンバー内に設置され、前記基板に成膜するための成膜手段と、
　前記基板ホルダーと前記成膜手段との間を遮蔽する遮蔽状態、または前記基板ホルダーと前記成膜手段との間から退避した退避状態に移動することが可能なシャッターと、
　前記シャッターを前記遮蔽状態に、または前記退避状態にするために、当該シャッターを駆動する駆動手段と、
　前記処理チャンバーと開口部を介して接続され、前記退避状態の前記シャッターを前記排気チャンバー内に収納するためのシャッター収納部と、
　前記排気チャンバーの前記排気口を覆い、前記シャッター収納部の開口部の周囲に形成されているシールド部材と、を備え、
　前記シールド部材は、前記シャッター収納部の前記開口部と前記成膜手段との間との所定高さの位置に、前記排気チャンバーの前記排気口と通じる第１の排気路を有していることを特徴とする。
　本発明の他の側面にかかる電子デバイスの製造方法は、成膜処理を行うための処理チャンバーと、
　前記処理チャンバーと排気口を介して接続された排気チャンバーと、
　前記排気チャンバーに接続され、前記排気チャンバーを介して前記処理チャンバー内を排気する排気装置と、
　前記処理チャンバー内に設置され、基板を載置する基板ホルダーと、
　前記処理チャンバー内に設置された成膜手段と、
　前記基板ホルダーと前記成膜手段との間を遮蔽する遮蔽状態、または前記基板ホルダーと前記成膜手段との間から退避した退避状態に移動することが可能なシャッターと、
　前記シャッターを前記遮蔽状態に、または前記退避状態にするために、当該当該シャッターを駆動する駆動手段と、
　前記処理チャンバーと開口部を介して接続され、前記退避状態の前記シャッターを前記排気チャンバー内に収納するためのシャッター収納部と、
　前記排気チャンバーの前記排気口を覆い、前記シャッター収納部の開口部の周囲に形成されているシールド部材と、を備え、
　前記シールド部材は、前記シャッター収納部の前記開口部と前記成膜手段との間との所定高さの位置に、前記排気チャンバーの前記排気口と通じる第１の排気路を有している成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法であって、
　前記駆動手段により前記シャッターを前記遮蔽状態にする第１工程と、
　前記第１工程の後に、前記遮蔽状態を維持したまま、前記成膜手段により、成膜する第２工程と、
　前記第２工程の後に、前記駆動手段により前記シャッターを退避状態にするとともに、前記成膜手段により、前記基板ホルダーに載置された前記基板に成膜する第３工程と、
　を有することを特徴とする。
　本発明によれば、シャッター動作時の真空チャンバー内から排気チャンバーへの排気コンダクタンスの変化を抑制し、真空チャンバー内の圧力を安定させて、高品質な成膜が行なえる成膜技術の提供が可能になる。
　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。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の実施形態にかかるスパッタ成膜装置の概略図である。 図１の排気チャンバーを詳細に説明するための拡大図である。 図２のＸ－Ｘにおける断面図である。 図２のＹ－Ｙにおける断面図である。 基板シャッター１９の概略を示す図である。 基板周辺カバーリング２１の概略を示す図である。 スパッタ成膜装置を動作させるための主制御部のブロック図である。 基板搬出・搬入時のスパッタ成膜装置の動作を説明するための概略図である。 本発明の実施形態にかかるスパッタ成膜装置を備える真空薄膜形成装置の一例であるフラッシュメモリ用積層膜形成装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態にかかるスパッタ成膜装置を用いて、電子デバイス製品の処理を行うフローを例示する図である。 本発明の実施形態にかかるスパッタ成膜装置を用いてコンディショニングを行う際の手順を示す図である。 コンディショニングの開始条件を例示的に説明する図である。 本発明の実施形態にかかるスパッタ成膜装置を用いて図１０の処理を実施したとき、基板上に付着したパーティクル個数を一日に１回測定した結果を示す図である。
　以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
　図１を参照して、スパッタ成膜装置１の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる成膜装置１の概略図である。なお、本実施形態においては、成膜装置としてスパッタ成膜装置を例示しているが、本発明の趣旨は、この例に限定されるものではなく、例えば、ＣＶＤ装置、ＰＶＤ装置に適用することもできる。
　スパッタ成膜装置１は、真空排気可能な真空チャンバー２と、真空チャンバー２と排気口３０１（図３参照）を介して隣接して設けられた排気チャンバー８と、排気チャンバー８を介して真空チャンバー２内を排気する排気装置と、を備えている。ここで、排気装置はターボ分子ポンプ４８を有する。また、排気装置のターボ分子ポンプ４８には、更に、ドライポンプ４９を接続する。なお、排気チャンバー８の下方に排気装置が設けられているのは、装置全体のフットプリント（占有面積）を出来るだけ小さくするためである。
　真空チャンバー２内には、ターゲット４をバックプレート５を介して保持するターゲットホルダー６が設けられている。ターゲットホルダー６の近傍には、ターゲットシャッター１４がターゲットホルダー６を遮蔽するように設置されている。ターゲットシャッター１４は、回転シャッターの構造を有している。ターゲットシャッター１４は、基板ホルダー７とターゲットホルダー６との間を遮蔽する閉状態（遮蔽状態）、または基板ホルダー７とターゲットホルダー６との間を開放する開状態（退避状態）にするための遮蔽部材として機能する。ターゲットシャッター１４には、ターゲットシャッター１４の開閉動作を行うためのターゲットシャッター駆動機構３３が設けられている。
　また、真空チャンバー２内には、基板を載置するための基板ホルダー７と、基板ホルダー７とターゲットホルダー６の間に設けられた基板シャッター１９と、基板シャッター１９を開閉駆動する基板シャッター駆動機構３２と、を備えている。ここで、基板シャッター１９は、基板ホルダー７の近傍に配置され、基板ホルダー７とターゲットホルダー６との間を遮蔽する閉状態、または基板ホルダー７とターゲットホルダー６との間を開放する開状態にするための遮蔽部材として機能する。
　さらに、真空チャンバー２は、真空チャンバー２内へ不活性ガス（アルゴンなど）を導入するための不活性ガス導入系１５と、反応性ガス（酸素、窒素など）を導入するための反応性ガス導入系１７と、真空チャンバー２の圧力を測定するための圧力計（不図示）とを備えている。
　不活性ガス導入系１５には、不活性ガスを供給するための不活性ガス供給装置（ガスボンベ）１６が接続されている。不活性ガス導入系１５は、不活性ガスを導入するための配管と、不活性ガスの流量を制御するためのマスフローコントローラー、ガスの流れを遮断したり開始したりするためのバルブ類と、そして必要に応じて減圧弁やフィルターなどから構成されており、図示しない制御装置により指定されるガス流量を安定して流すことができる構成となっている。不活性ガスは、不活性ガス供給装置１６から供給され不活性ガス導入系１５で流量制御されたのち、ターゲット４の近傍に導入されるようになっている。
　反応性ガス導入系１７には反応性ガスを供給するための反応性ガス供給装置（ガスボンベ）１８が接続されている。反応性ガス導入系１７は、反応性ガスを導入するための配管と、不活性ガスの流量を制御するためのマスフローコントローラー、ガスの流れを遮断したり開始したりするためのバルブ類と、そして必要に応じて減圧弁やフィルターなどから構成されており、図示しない制御装置により指定されるガス流量を安定に流すことができる構成となっている。反応性ガスは、反応性ガス供給装置１８から供給され反応性ガス導入系１７で流量制御されたのち、後述の基板１０を保持する基板ホルダー７の近傍に導入されるようになっている。
　不活性ガスと反応性ガスとは、真空チャンバー２に導入されたのち、膜を形成するために使用されたのち、排気チャンバー８を通過してターボ分子ポンプ４８及びドライポンプ４９により排気される。
　真空チャンバー２の内面は接地されている。ターゲットホルダー６と基板ホルダー７の間の真空チャンバー２の内面には接地された筒状のシールド部材（シールド４０ａ、４０ｂ）、および基板ホルダー７と相対したターゲットホルダー部以外の真空チャンバー２の内面を覆うように、天井のシールド４０ｃが設けられている、（以下、シールド４０ａ、４０ｂ、４０ｃを単に「シールド」ともいう）が設けられている。ここでいうシールドとは、スパッタ粒子が真空チャンバー２の内面に直接付着するのを防止し、真空チャンバーの内面を保護するために真空チャンバー２とは別体で形成され、定期的に交換可能な部材をいう。
　排気チャンバー８は、真空チャンバー２とターボ分子ポンプ４８との間を繋いでいる。排気チャンバー８とターボ分子ポンプ４８の間には、メンテナンスを行うときに、スパッタ成膜装置１とターボ分子ポンプ４８との間を遮断するためのメインバルブ４７が設けられている。
　次に、図２、図３、図４を参照して、本発明の特徴部分であるシャッター収納部の構成を、詳細に説明する。図２は、排気チャンバー８を詳細に説明するための拡大図である。図３は、図２のＸ－Ｘでの断面図である。図４は、図２のＹ－Ｙでの断面図である。図２に示すように排気チャンバー８の内部には、基板シャッター１９が真空チャンバー２から退避したときに、基板シャッター１９が収納されるシャッター収納部２３が設けられている。シャッター収納部２３は、基板シャッター１９を出し入れするための開口部３０３を有しており、開口部３０３以外の部分は密閉されている。
　図３に示すように、シャッター収納部２３の周辺に、メインバルブ４７を介して、ターボ分子ポンプ４８と連通している排気領域が形成されるように、シャッター収納部２３は、排気チャンバー８内に配置されている。
　図４は、シャッター収納部２３の開口部３０３の周辺部を例示する図である。シールド４０ａ（４０ａ１、４０ａ２），シールド４０ｂ、及びシールド２２は、真空チャンバー２の内部において、円筒状に形成されている。シールド４０ａ１とシールド４０ｂとの間に形成されている排気路４０１（第１の排気路）は、開口部３０３に対して上方の位置（成膜手段を構成するターゲットホルダー６側の位置）に、円筒状部材の円周方向の隙間として形成される。シールド４０ａ２とシールド２２との間に形成されている排気路４０３（第２の排気路）は、開口部３０３に対して下方の位置に、円筒状部材の円周方向の隙間として形成される。
　シールド４０ａは、シャッター収納部２３の開口部３０３に対応した位置に開口部（孔部）を有し、排気口を覆う第１のシールドとして機能する。シールド４０ｂは、シャッター収納部２３の開口部３０３の上方に設けられており、排気口を覆う第２のシールドとして機能する。そして、シールド２２は、シャッター収納部２３の開口部３０３の下方に設けられており、排気口を覆う第３のシールドとして機能する。基板ホルダー駆動機構３１による基板ホルダー７の移動に従って、排気路４０３の排気コンダクタンスは変更可能である。
　図２、図４に示すようにシャッター収納部２３の開口部３０３の周囲には、排気チャンバー８の排気口３０１を覆うように、シールド４０ａ１が固定されている。シールド４０ａ１と、シールド４０ｂとにより、排気路４０１が形成される。
　シールド４０ａ１の先端部はＵ字型に分割された凹形状部を有しており、Ｕ字部（凹形状部）の間に、Ｉ字型形状のシールド４０ｂ（凸形状部）が、非接触で嵌め込まれることにより、排気路４０１は、いわゆるラビリンス形状の排気路として形成される。
　ラビリンス形状の排気路４０１は、非接触シールのシールとしても機能する。シールド４０ａ１の先端部に形成されたＵ字部（凹形状部）に、Ｉ字型形状のシールド４０ｂ（凸形状部）が嵌りあった状態で、非接触の状態、すなわち、凹形状部と凸形状部との間に一定の隙間が形成される。凹形状部と凸形状部とが嵌り合うことにより、シャッター収納部２３の排気口３０１が遮蔽される。そのため、ターゲットから叩き出されたスパッタ粒子が排気路４０１を通過して排気チャンバー８内へ進入するのを防止でき、結果的に排気チャンバー８の内壁にパーティクルが付着するのを防止することができる。
　同様に、シャッター収納部２３の開口部３０３の周囲には、排気チャンバー８の排気口３０１を覆うように、シールド４０ａ２が固定されている。シールド４０ａ２と、基板ホルダー７に連結されているシールド２２とにより、排気路４０３が形成される。シールド２２の先端部はＵ字型に分割された凹形状部を有しており、Ｕ字部（凹形状部）の間に、Ｉ字型形状のシールド４０ａ２（凸形状部）が、非接触で嵌め込まれることにより、排気路４０３はラビリンス形状の排気路として形成される。シールド２２の凹形状部とシールド４０ａ２の凸形状部とが嵌り合うことにより、シャッター収納部２３の排気口３０１が遮蔽される。そのため、ターゲットから叩き出されたスパッタ粒子が排気路４０３を通過して排気チャンバー８内へ進入するのを防止でき、結果的に排気チャンバー８の内壁にパーティクルが付着するのを防止することができる。
　図１に示すように基板ホルダーが上昇した位置において、排気路４０１の排気コンダクタンスは、排気路４０３の排気コンダクタンスより十分大きくなるように形成されている。すなわち、排気チャンバー８に流入するガスは、排気路４０３に比べて排気路４０１のほうが流れやすい構造になっている。２つの排気コンダクタンスが並列に接続されたとき、合成コンダクタンスは各排気コンダクタンスの和になる。したがって、一方の排気コンダクタンスが他方の排気コンダクタンスに比べて十分大きければ、小さいほうの排気コンダクタンスは無視できる。排気路４０１や排気路４０３のような構造の場合、排気コンダクタンスは排気路の隙間の幅とラビリンス形状の重なり距離（長さ）により調整することができる。
　例えば、図２に示すように、排気路４０１と排気路４０３の隙間の幅が同じ程度であり、排気路４０１のラビリンス形状の重なり距離（長さ）は、排気路４０３のラビリンス形状の重なり距離（長さ）より短く形成されているので、排気路４０１の排気コンダクタンスは排気路４０３の排気コンダクタンスよりも大きくなっている。このためチャンバー２内のプロセス空間（シールドとターゲットで囲われたプラズマのある空間）に不活性ガス導入系１５や反応性ガス導入系１７から導入されたガスは、主に排気路４０１を通って排気される。従ってチャンバー２のプロセス空間から排気チャンバー８への排気コンダクタンスは、基板シャッター１９の開閉動作によって影響を受けない構造である。チャンバー２内のプロセス空間から排気チャンバー８への主な排気経路が、シャッターの開閉に影響を受けない位置に設けられているため、基板シャッター１９の開閉時にチャンバー２内のプロセス空間から排気チャンバー８への排気コンダクタンスが変化しない。従って、基板シャッター１９の開閉時にプラズマ生成に影響する真空チャンバー２内のプロセス空間のガス圧力を安定化することを可能にする。そのため、基板シャッター１９を開閉しても、真空チャンバー２内から排気チャンバー８への排気コンダクタンスの変化を抑制し、真空チャンバー２内の圧力を安定させることができ、高品質な成膜が可能になる。
　再び、説明を図１に戻して、スパッタ成膜装置１の全体構成について説明する。スパッタ面から見たターゲット４の背後には、マグネトロンスパッタリングを実現するためのマグネット１３が配設されている。マグネット１３は、マグネットホルダ３に保持され、図示しないマグネットホルダ回転機構により回転可能となっている。ターゲットのエロージョンを均一にするため、放電中には、このマグネット１３は回転している。
　ターゲット４は、基板１０に対して斜め上方に配置された位置（オフセット位置）に設置されている。すなわち、ターゲット４のスパッタ面の中心点は、基板１０の中心点の法線に対して所定の寸法ずれた位置にある。ターゲットホルダー６には、スパッタ放電用電力を印加する電源１２が接続されている。電源１２によりターゲットホルダー６に電圧が印加されると、放電が開始され、スパッタ粒子が基板に堆積される。
　なお、本実施形態においては、図１に示すスパッタ成膜装置１は、ＤＣ電源を備えているが、これに限定されるものではなく、例えば、ＲＦ電源を備えていてもよい。ＲＦ電源を用いた場合は電源１２とターゲットホルダー６との間に整合器を設置する必要がある。
　ターゲットホルダー６は、絶縁体３４により接地電位の真空チャンバー２から絶縁されており、またＣｕ等の金属製であるのでＤＣ又はＲＦの電力が印加された場合には電極となる。なお、ターゲットホルダー６は、図示しない水路を内部に持ち、図示しない水配管から供給される冷却水により冷却可能に構成されている。ターゲット４は、基板１０へ成膜したい材料成分から構成される。膜の純度に関係するため、高純度のものが望ましい。
　ターゲット４とターゲットホルダー６との間に設置されているバックプレート５は、Ｃｕ等の金属から出来ており、ターゲット４を保持している。
　本実施形態では、ターゲットホルダー６は、処理チャンバー内に設置され、基板に膜を形成するための成膜手段として機能する。ここで、成膜手段とは，成膜源を堆積させて膜を形成する手段であり、成膜方法により様々な手段が考えられる。成膜手段としては、例えば、ＣＶＤ法やＰＶＤ法を用いて膜を形成する手段であってもよい。ＣＶＤ法としては，例えば光ＣＶＤ法，プラズマＣＶＤ法，熱ＣＶＤ法、発熱体ＣＶＤ法等が考えられる。ＰＶＤ法としては例えばスパッタリング法，熱蒸着法等が考えられる。さらに、これらの方法を組み合わせて、複数の方法によって成膜を行ってもよい。
　ターゲットホルダー６の近傍には、ターゲットシャッター１４がターゲットホルダー６を覆うように設置されている。ターゲットシャッター１４は、基板ホルダー７とターゲットホルダー６との間を遮蔽する閉状態、または基板ホルダー７とターゲットホルダー６との間を開放する開状態にするための遮蔽部材として機能する。
　また、ターゲットシャッター１４には、ターゲットシャッター１４を駆動するためのターゲットシャッター駆動機構３３が設けられている。ターゲットシャッター１４の基板側には、シールド４０ｃがある。シールド４０ｃはターゲットホルダー６に相対する部分に穴が開いている形状のシールドである。
　基板ホルダー７の面上で、かつ基板１０の載置部分の外縁側（外周部）には、リング形状を有する遮蔽部材（以下、「基板周辺カバーリング２１」ともいう）が設けられている。基板周辺カバーリング２１は、基板ホルダー７上に載置された基板１０の成膜面以外の場所へスパッタ粒子が付着することを防止する。ここで、成膜面以外の場所とは、基板周辺カバーリング２１によって覆われる基板ホルダー７の表面のほかに、基板１０の側面や裏面が含まれる。基板ホルダー７には、基板ホルダー７を上下動したり、所定の速度で回転したりするための基板ホルダー駆動機構３１が設けられている。基板ホルダー駆動機構３１は、基板ホルダー７を、閉状態の基板シャッター１９に向けて上昇させ、または基板シャッター１９に対して降下させるために、基板ホルダー７を上下動させることが可能である。
　基板１０の近傍で、基板ホルダー７とターゲットホルダー６との間には、基板シャッター１９が配置されている。基板シャッター１９は、基板シャッター支持部材２０により基板１０の表面を覆うように支持されている。基板シャッター駆動機構３２は基板シャッター支持部材２０を回転及び並進させることにより、基板の表面付近の位置において、ターゲット４と基板１０との間に基板シャッター１９を挿入する（閉状態）。基板シャッター１９がターゲット４と基板１０との間に挿入されることによりターゲット４と基板１０との間は遮蔽される。また、基板シャッター駆動機構３２の動作によりターゲットホルダー６（ターゲット４）と基板ホルダー７（基板１０）との間から基板シャッター１９が退避すると、ターゲットホルダー６（ターゲット４）と基板ホルダー７（基板１０）との間は開放される（開状態）。基板シャッター駆動機構３２は、基板ホルダー７とターゲットホルダー６との間を遮蔽する閉状態、または基板ホルダー７とターゲットホルダー６との間を開放する開状態にするために、基板シャッター１９を開閉駆動する。開状態において、基板シャッター１９は、シャッター収納部２３に収納さる。図１に示すように基板シャッター１９の退避場所が高真空排気用のターボ分子ポンプ４８までの排気経路の導管に納まるようにすれば、装置面積を小さく出来て好適である。
　基板シャッター１９はステンレスやアルミニウム合金により構成されている。また、耐熱性が求められる場合はチタンあるいはチタン合金で構成されることもある。基板シャッター１９の表面は、少なくともターゲット４に向いた面には、サンドブラスト等によりブラスト加工され表面に微小な凸凹が設けられている。こうすることで、基板シャッター１９に付着した膜が剥離しにくくなっており、剥離により発生するパーティクルを低減させることができる。なお、ブラスト加工の他に、金属溶射処理等で金属薄膜を基板シャッター１９の表面に作成しても良い。この場合、溶射処理はブラスト加工のみよりも高価だが、基板シャッター１９を取り外して付着した膜を剥離するメンテナンス時、溶射膜ごと付着膜を剥離すれば良いという利点がある。また、スパッタされた膜の応力が溶射薄膜により緩和され、膜の剥離を防止する効果もある。
　ここで、図５、及び図６を参照して、基板周辺カバーリング２１及び基板シャッター１９の形状を詳細に説明する。図５は、基板周辺カバーリング２１に対向する基板シャッター１９の概略を示す図である。基板シャッター１９には、基板周辺カバーリング２１の方向に伸びたリング形状を有する突起部（突起１９ａ）が形成されている。図６は、基板シャッター１９に対向した基板周辺カバーリング２１の概略を示す図である。基板周辺カバーリング２１には、基板シャッター１９の方向に伸びたリング形状を有する突起部が形成されている。このように、基板周辺カバーリング２１はリング状であり、そして基板周辺カバーリング２１の基板シャッター１９に対向した面には、同心円状の突起部（突起２１ａ、２１ｂ）が設けられている。
　基板ホルダー駆動機構３１により基板ホルダー７が上昇した位置で、突起１９ａと突起２１ａ、２１ｂとが、非接触の状態で嵌り合う。あるいは、基板シャッター駆動機構３２により基板シャッター１９が降下した位置で、突起１９ａと突起２１ａ、２１ｂとが、非接触の状態で嵌り合う。この場合、複数の突起２１ａ、２１ｂにより形成される凹部に、他方の突起１９ａが非接触の状態で嵌り合う。
　図７は、図１で示したスパッタ成膜装置１を動作させるための主制御部１００のブロック図である。主制御部１００は、スパッタ放電用電力を印加する電源１２、不活性ガス導入系１５、反応性ガス導入系１７、基板ホルダー駆動機構３１、基板シャッター駆動機構３２、ターゲットシャッター駆動機構３３、圧力計４１、及びゲートバルブ４２とそれぞれ電気的に接続されており、後述するスパッタ成膜装置１の動作を管理し、制御できるように構成されている。
　なお、主制御部１００に具備された記憶装置６３には、本発明に係るコンディショニング、およびプリスパッタを伴う基板への成膜方法等を実行する制御プログラムが格納されている。例えば、制御プログラムは、マスクＲＯＭとして実装される。あるいは、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などにより構成される記憶装置６３に、外部の記録媒体やネットワークを介して制御プログラムをインストールすることも可能である。
　図８は、基板搬出・搬入時のスパッタ成膜装置１の動作を説明するための概略図である。ゲートバルブ４２が開放されると、不図示の基板搬送ロボットにより、基板１０の搬出・搬入動作が行なわれる。先端がＵ字型のシールド２２は、基板ホルダー７に接続されている。基板ホルダー駆動機構３１の駆動により、基板ホルダー７が下方に降下移動すると、シールド２２とシールド４０ａ２とにより形成されたラビリンスが解かれ、排気路４０３のコンダクタンスが大きくなり、排気路４０１に比べて排気路４０３のほうが、ガスは流れやすくなる。基板搬出・搬入時には、排気路４０３を使用することができ、基板搬出・搬入が行なわれる短時間においても、効果的に排気処理をすることができる。
　なお、本発明の実施形態にかかるスパッタ成膜装置１は、半導体メモリ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、不揮発性メモリ、ＭＲＡＭ、演算素子、ＣＰＵ、ＤＳＰ、画像入力素子、ＣＭＯＳセンサ、ＣＣＤ、映像出力素子、液晶表示装置などの電子デバイスの製造方法に用いられる。
　図９は、本発明の実施形態にかかるスパッタ成膜装置１を備える真空薄膜形成装置の一例であるフラッシュメモリ用積層膜形成装置（以下、単に「積層膜形成装置」ともいう。）の概略構成を示す図である。図９に示す積層膜形成装置は、真空搬送ロボット９１２を内部に備えた真空搬送室９１０を備えている。真空搬送室９１０には、ロードロック室９１１、基板加熱室９１３、第１のＰＶＤ（スパッタリング）室９１４、第２のＰＶＤ（スパッタリング）室９１５、基板冷却室９１７が、それぞれゲートバルブ９２０を介して連結されている。
　次に、図９に示した積層膜形成装置の動作について説明する。まず、被処理基板を真空搬送室９１０に搬出入するためのロードロック室９１１に被処理基板（シリコンウエハ）をセットし、圧力が１×１０－４Ｐａ以下に達するまで真空排気する。その後、真空搬送ロボット９１２を用いて、真空度が１×１０－６Ｐａ以下に維持された真空搬送室９１０内に被処理基板を搬入し、所望の真空処理室に搬送する。
　本実施形態においては、初めに基板加熱室９１３に被処理基板を搬送して４００℃まで加熱し、次に第１のＰＶＤ（スパッタリング）室９１４に搬送して被処理基板上にＡｌ２Ｏ３薄膜を１５ｎｍの厚さに成膜する。次いで、第２のＰＶＤ（スパッタリング）室９１５に被処理基板を搬送して、その上にＴｉＮ膜を２０ｎｍの厚さに成膜する。最後に、被処理基板を基板冷却室９１７内に搬送して、室温になるまで被処理基板を冷却する。全ての処理が終了した後、ロードロック室９１１に被処理基板を戻し、大気圧になるまで乾燥窒素ガスを導入した後に、ロードロック室９１１から被処理基板を取り出す。
　本実施形態の積層膜形成装置では、真空処理室の真空度は１×１０－６Ｐａ以下とした。本実施形態では、Ａｌ２Ｏ３膜とＴｉＮ膜の成膜にマグネトロンスパッタリング法を用いている。
　図１０は、本発明の実施形態にかかるスパッタ成膜装置１を用いて、電子デバイスの製造方法に関する電子デバイス製品の処理フローを例示する図である。なお、ここではスパッタ成膜装置１に搭載するターゲット４として、Ｔｉを、不活性ガスとしてアルゴンを、反応性ガスとして窒素を使用した場合を例として説明する。
　ステップＳ１において、ターゲットおよびシールド交換後、真空容器２を排気して所定の圧力に制御される。所定の圧力になったところで、ステップＳ２において、ターゲットシャッター１４と基板シャッター１９を閉じた状態で、ターゲットクリーニングを開始する。ターゲットクリーニングとは、ターゲットの表面に付着した不純物や酸化物を除去するために行うスパッタリングのことをいう。ターゲットクリーニングにおいては、基板シャッター１９と基板周辺カバーリング２１とがラビリンスシールを形成するような基板ホルダーの高さを設定して行う。このように設定することで、基板ホルダーの基板設置面へスパッタ粒子が付着することを防止できる。なお、ターゲットクリーニングを実施するとき、基板ホルダーに基板を設置した状態で実施しても良い。
　次に、ステップ３において、図示しない入力装置より主制御部１００に入力された成膜開始の指示に従って、主制御部１００により成膜動作が開始される。
　ステップ３で成膜開始の指示がされると、ステップＳ４のコンディショニングを行う。コンディショニングとは、成膜特性を安定させるために放電を行い、ターゲットをスパッタリングしてスパッタ粒子をチャンバーの内壁等に付着させる処理のことである。
　ここでコンディショニングについて、より詳細に説明する。図１１はスパッタ成膜装置１を用いてコンディショニングを行う際の手順を示す図である。具体的には、ステップ番号、各処理における時間（設定時間）、ターゲットシャッターの位置（開、閉）、基板シャッターの位置（開、閉）、ターゲット印加電力、Ａｒガス流量、および窒素ガス流量、を示している。これらの手順は記憶装置６３に記憶され、主制御部１００により連続的に実行される。
　図１１を参照して成膜の手順を説明する。まず、ガススパイクを行う（Ｓ１１０１）。この工程により、チャンバー内の圧力を高くし、次のプラズマ着火工程で放電開始をしやすい状態を作る。この条件はターゲットシャッター１４および基板シャッター１９は閉状態であり、窒素ガス流量は導入せず、アルゴンガス流量は４００ｓｃｃｍである。アルゴンガス流量は次のプラズマ着火工程で着火を容易に行うために１００ｓｃｃｍ以上であることが好ましい。
　次に、プラズマ着火工程を行う（Ｓ１１０２）。シャッター位置およびガス条件を保持したままＴｉターゲットに１０００ＷのＤＣ電力を印加して、プラズマを発生させる（プラズマ着火）。このガス条件を用いることにより、低圧力でおき易いプラズマの発生不良を防止しすることができる。
　次に、プリスパッタ（Ｓ１１０３）を行う。プリスパッタではターゲットに印加される電力（ターゲット印加電力）を維持したままガス条件をアルゴン１００ｓｃｃｍに変更する。この手順によりプラズマが失われる事無く、放電を維持する事ができる。
　次に、コンディショニング１（Ｓ１１０４）を行う。コンディショニング１ではターゲット印加電力、ガス流量条件および基板シャッター１９の位置を閉じた状態に維持したままターゲットシャッター１４を開く。こうすることで、Ｔｉターゲットからのスパッタ粒子を、シールド内壁を含むチャンバー内壁に付着させることにより、シールド内壁を低応力の膜で覆うことが出来る。よってスパッタ膜がシールドから剥離することを防止できるので、剥離した膜がチャンバー内に飛散してデバイス上に落下し、製品の特性を劣化させることを防止できる。
　次に、再度、ガススパイク（Ｓ１１０５）を行う。ガススパイク工程ではターゲットへの電力印加を停止すると共に、アルゴンガス流量を２００ｓｃｃｍ、窒素ガス流量を１０ｓｃｃｍとする。アルゴンガス流量は次のプラズマ着火工程で着火を容易に行うために後述するコンディショニング２工程（Ｓ１１０８）よりも大きな流量、例えば、１００ｓｃｃｍ以上であることが好ましい。また、後述するコンディショニング２工程（Ｓ１１０８）では窒素ガスを導入した反応性スパッタ法により窒化膜を成膜するので、ガススパイク工程から窒素ガスを導入することで急激なガス流量変化を防ぐ効果もある。
　次に、プラズマ着火工程を行う（Ｓ１１０６）。シャッター位置およびガス流量条件を保持したままＴｉターゲットに７５０ＷのＤＣ電力を印加して、プラズマを発生させる（プラズマ着火）。このガス条件を用いることにより、低圧力で生じやすいプラズマの発生不良を防止しすることができる。
　次に、プリスパッタ（Ｓ１１０７）を行う。プリスパッタではターゲット印加電力を維持したままガス流量条件をアルゴン１０ｓｃｃｍ、窒素ガス１０ｓｃｃｍに変更する。この手順によりプラズマが失われる事無く、放電を維持する事ができる。
　次に、コンディショニング２（Ｓ１１０８）を行う。コンディショニング２ではターゲット印加電力、ガス流量条件および基板シャッター１９の位置を閉じた状態に維持したままターゲットシャッター１４を開く。こうすることで、Ｔｉターゲットからのスパッタ粒子と反応性ガスである窒素が反応し、シールド内壁を含むチャンバー内壁に窒化膜を付着させることにより、次基板成膜工程に移行するときにチャンバー内ガス状態の急激な変化が抑制できる。チャンバー内ガス状態の急激な変化を抑制することで、次の基板成膜工程における成膜を初期より安定して行うことができるので、そのデバイス製造において製造安定性の向上について大きな改善効果がある。
　以上の各手順に要する時間は最適な値に設定されるが、本実施形態では最初のガススパイク（Ｓ１１０１）を０．１秒、プラズマ着火（Ｓ１１０２）を２秒、プリスパッタ（Ｓ１１０３）を５秒、コンディショニング１（Ｓ１１０４）を２４０秒、２回目のガススパイク（Ｓ１１０５）を５秒、２回目のプラズマ着火（Ｓ１１０６）を２秒、２回目のプリスパッタを５秒、コンディショニング２（Ｓ１１０８）を１８０秒とした。
　なお、再度のガススパイク工程（Ｓ１１０５）、それに続くプラズマ着火工程（Ｓ１１０６）、プリスパッタ工程（Ｓ１１０７）は省略することもできる。省略した場合には、コンディショニング時間を短縮できる点で望ましい。しかし、アルゴンガス放電であるコンディショニング１工程（Ｓ１１０４）に続いて窒素ガスを添加したコンディショニング２工程（Ｓ１１０８）を続けておこなった場合には、放電を続けながらプラズマの性質が大きく変化することになるので、その過渡状態に起因してパーティクルが増加することがある。そのような場合には、放電を一旦停止してガスを入れ替えることを含むこれらの工程（Ｓ１１０５、Ｓ１１０６、Ｓ１１０７）をコンディショニング１工程（Ｓ１１０４）とコンディショニング２工程（Ｓ１１０８）の間に挿入することによって、コンディショニング中のプラズマ特性の急激な変動をさらに抑えることができるので、パーティクルが発生するリスクを小さくすることができる。
　なお、反応性スパッタであるコンディショニング２（Ｓ１１０８）は、後述する基板上への成膜条件とおおむね同じ条件であることが望ましい。コンディショニング２（Ｓ１１０８）と製品製造工程における基板上への成膜条件をおおむね同じ条件にすることによって、製品製造工程における基板上への成膜をより安定に再現性良く行なうことができる。
　説明を図１０に戻し、コンディショニング（Ｓ４）の後、基板上への成膜処理を含むステップＳ５を行なう。ここで、図１０を参照してステップＳ５を構成する成膜処理のための手順を説明する。
　まず、基板搬入が行なわれる（Ｓ５０１）。基板搬入工程（Ｓ５０１）では、ゲートバルブ４２が開放され、不図示の基板搬送ロボットと不図示のリフト機構とにより、真空チャンバー２内に基板１０が搬入され、基板ホルダー７上の基板載置面に載置される。基板ホルダー７は基板を載置したまま成膜位置へと上方へ移動する。
　次に、ガススパイクを行なう（Ｓ５０２）。ガススパイク工程（Ｓ５０２）では、ターゲットシャッター１４および基板シャッター１９は閉状態であり、アルゴンガスを、例えば、２００ｓｃｃｍ、窒素ガスを１０ｓｃｃｍ導入する。ここでアルゴンガスの量は後述する成膜工程（Ｓ５０６）で導入されるアルゴンガスの量よりも多いことが放電開始の容易さの観点から望ましい。ガススパイク工程（Ｓ５０２）に要する時間は、次の着火工程（Ｓ５０３）で必要とされる圧力を確保できればよいので、例えば、０．１秒程度である。
　次にプラズマ着火を行なう（Ｓ５０３）。プラズマ着火工程（Ｓ５０３）では、ターゲットシャッター１４および基板シャッター１９は閉状態を維持し、アルゴンガスと窒素ガスの流量も、ガススパイク工程（Ｓ５０２）での条件と同じままで、ターゲット４に、例えば７５０Ｗの直流（ＤＣ）電力を印加し、ターゲットのスパッタ面の近傍に放電プラズマを発生させる。プラズマ着火工程（Ｓ５０３）に要する時間は、プラズマが着火する程度の時間であればよく、例えば、２秒である。
　次に、プリスパッタを行なう（Ｓ５０４）。プリスパッタ工程（Ｓ５０４）では、ターゲットシャッター１４および基板シャッター１９は閉状態を維持し、アルゴンガスの流量を例えば１０ｓｃｃｍに減少させ、窒素ガスの流量は１０ｓｃｃｍとする。このとき、ターゲットへの直流（ＤＣ）電力は、例えば７５０Ｗであり、放電は維持されている。プリスパッタ工程（Ｓ５０４）に要するの時間は、次の短いコンディショニングのための準備が整うだけの時間であればよく、例えば、５秒である。
　次に、短いコンディショニングを行なう（Ｓ５０５）。短いコンディショニング工程（Ｓ５０５）では、ターゲットシャッター１４を開いて開状態とする。基板シャッター１９は閉状態を維持し、アルゴンガスの流量を１０ｓｃｃｍ、窒素ガスの流量を１０ｓｃｃｍに維持する。このとき、ターゲットへの直流（ＤＣ）電力は、例えば７５０Ｗであり、放電は維持されている。この短いコンディショニングでは、シールド内壁等へチタンの窒化膜が成膜され、次工程の基板への成膜工程（Ｓ５０６）で安定な雰囲気で成膜するために効果がある。この効果を大きくするため、次工程の基板上への成膜工程（Ｓ５０６）での放電条件とおおむね同じ条件で成膜が行なわれることが望ましい。なお、短いコンディショニング工程（Ｓ５０５）に要する時間は、先のコンディショニング（Ｓ４）により雰囲気が整えられているため、先のコンディショニング１（Ｓ１１０４）、コンディショニング２（Ｓ１１０８）よりも短い時間で良く、例えば、５～３０秒程度で良い。
　そして次に、アルゴンガス、窒素ガス、直流電力の条件を、短いコンディショニング工程（Ｓ５０５）の条件と同じに維持して放電を維持し、ターゲットシャッター１４を開状態に維持したまま、基板シャッター１９を開き、基板への成膜を開始する（Ｓ５０６）。すなわち基板１０への成膜条件は、アルゴンガス流量が１０ｓｃｃｍ、窒素ガス流量が１０ｓｃｃｍ、ターゲットへ印加する直流電力が７５０Ｗである。この時、排気路４０１の排気コンダクタンスが排気路４０３の排気コンダクタンスよりも大きいので、主に排気路４０１からガスの排気は行なわれている。主に排気路４０１を通じて排気されている場合のチャンバー２内のプロセス空間（シールドとターゲットで囲われたプラズマのある空間）の排気コンダクタンスは、基板シャッター１９の開閉により影響を受けにくい。排気路４０１から排気されたガスは排気チャンバー８へと排気されるが、シャッター収納部２３により、基板シャッター１９が閉状態から開状態に変化したときの、プロセス空間から排気装置までの排気コンダクタンスの変化が抑制されるからである。従って、放電を維持したまま基板シャッター１９が開く基板への成膜開始のとき、プロセス空間の圧力が変動することによるプラズマ特性の変動を抑制することができる。圧力変動によるプラズマ特性の変動が抑制されるので、基板上への成膜を安定して開始することができ、特にゲートスタック製造においてゲート絶縁膜上にゲート電極を堆積する場合のように界面特性が重要な場合には、そのデバイス製造においてデバイス特性の向上とその製造安定性の向上について大きな改善効果がある。
　ターゲット４への電力を停止して基板上への成膜Ｓ５０６を終了したあと、基板搬出５０７を行なう。基板搬出５０７では、基板ホルダー７が下方に降下移動し、ゲートバルブ４２が開放され、不図示の基板搬送ロボットと不図示のリフト機構とにより、基板１０の搬出が行なわれる。
　次に、コンディショニング要否判断が主制御部１００により判断される（Ｓ６）。コンディショニング要否判断工程（Ｓ６）において、主制御部１００は記憶装置６３に記憶された判定条件に基づいてコンディショニングの要否を判断する。コンディショニングが必要と判断した場合には、処理をステップＳ４に戻し、再びコンディショニングを行なう（Ｓ４）。一方、ステップＳ６において、主制御部１００によりコンディショニングが不要と判断された場合には、次のＳ７の終了判断へ進む。ステップＳ７では終了信号が主制御部１００に入力されているかどうか、装置に供給される処理用基板があるかどうかなどをもとに判断し、終了しない判断のときは（Ｓ７－ＮＯ）、処理をステップＳ５０１に戻し、再び基板搬入(Ｓ５０１)から成膜（Ｓ５０６）を経て基板搬出（Ｓ５０７）までを行なう。この様にして、製品基板への成膜処理が所定の枚数、例えば、数百膜程度続ける。
　コンディショニング要否判断工程（Ｓ６）によりコンディショニング開始すべきであると判定される一例を説明する。連続処理の後、製品待ち時間などの理由により、待機時間が発生することがある。記憶装置６３に記憶された判定条件からコンディショニングが必要とされる待機時間が発生した場合、主制御部１００はコンディショニングが必要と判断し、再度、ステップＳ４のコンディショニングを実施する。このコンディショニングにより、シールド内面に付着したＴｉＮなどの高応力な膜のさらに上面を、Ｔｉなどの低応力の膜で覆うことが出来る。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。このために、膜ハガレを防止することを目的として、Ｔｉスパッタを行う。
　Ｔｉ膜はシールドや、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、基板シャッターを用いて行うのが効果的である。本発明の実施形態にかかるスパッタ成膜装置１によれば、基板シャッター１９と基板周辺カバーリング２１がラビリンスシールを形成するため、基板ホルダーの基板設置面にスパッタ膜が堆積することなくコンディショニングを行うことが出来る。このコンディショニングの後、再び成膜処理Ｓ５（Ｓ５０１～Ｓ５０７）を行う。
　以上のように、コンディショニングを行い、その後、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、シールドおよびターゲットを交換した後、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。
　以上の手順により、シールドに付着した膜の剥離を防止し、さらに基板ホルダーの基板設置面にスパッタ膜を付着させることなく、電子デバイスを製造することが出来る。本実施形態ではターゲット寿命をもってメンテナンスを行う例を示したが、シールド交換のためのメンテナンスにも同様の運用を行なう。また、ここでは、待機時間が発生した場合のコンディショニング開始例を説明したが、コンディショニングの開始条件（コンディショニング要否判断の条件）は上記の例に限定されるものではない。
　図１２はコンディショニングの開始条件（コンディショニング要否判断の条件）を例示的に説明する図である。コンディショニングを開始するための判定条件は、処理された基板の総数、処理されたロットの総数、成膜された総膜厚、ターゲットへ印加された電力量、シールド交換後にそのシールドで成膜するためにターゲットへ印加された電力量、待機時間および処理の対象となる電子デバイスの変更等にともなう成膜条件の変更である。
　コンディショニングの開始タイミングは、ロット（製造工程を管理する上で便宜的に設定される基板の束であり、通常は基板２５枚を１ロットとする）の処理終了後とすることができる。処理すべきロット（処理ロット）が複数ある場合には、処理ロットの総数が判定条件となり、総ロットの処理終了後をコンディショニングの開始タイミングとすることができる（コンディショニング開始条件１、３、５、７、９、１１）。あるいは、ロットの処理途中であっても、ロットに関する条件を除く前述の判定条件のいずれかを満たした場合に、処理中に割り込んでコンディショニングの開始タイミングとすることができる（コンディショニング開始条件２、４、６、８、１０、１２）。
　処理された基板の総数によって判定する方法（１２０１）は、ロットを構成する基板枚数が変動してもコンディショニング間隔が一定になる利点がある。処理ロットの総和によって判定する方法（１２０２）は、ロット数で工程管理がなされている場合、コンディショニング時期が予測できる利点がある。
　成膜装置が成膜した膜厚によって判定する方法（１２０３）は、シールドからの膜剥離が膜厚の増加に依存する場合、適切なタイミングでコンディショニングを実施できる利点がある。ターゲットの積算電力によって判定する方法（１２０４）は、ターゲット表面が成膜処理によって変化する場合、適切なタイミングでコンディショニングを実施できる利点がある。シールドあたりの積算電力で判定する方法（１２０５）は、シールド交換とターゲット交換の周期がずれる場合であっても、適切なタイミングでコンディショニングを実施できる利点がある。待機時間によって判定する方法（１２０６）は、待機時間中に成膜室内の残留ガス濃度や温度が変化し、成膜特性が悪化する懸念がある場合、成膜特性を良好な状態で安定させる効果がある。基板への成膜条件（製品製造条件）の変更を判定条件とする方法（１２０７）は、成膜条件が変更される場合でも安定に基板上への成膜ができる効果がある。成膜条件が変更されるとシールド内壁表面やターゲット表面の状態が変化する。これらの変化はシールド内壁表面やターゲット表面のゲッタリング性能等によるガス組成の変動や電気的性質の変動などに繋がるため、結果として基板への成膜特性のロット内変動の原因となる。基板への成膜条件（製品製造条件）の変更を判定条件とする方法（１２０７）は、そのような不良を抑制する効果がある。
　ロット処理後にコンディショニングを実施する方法は、ロット単位で生産工程を管理している場合には、ロット処理が中断することを防ぐ効果がある（コンディショニング開始条件１、３、５、７、９、１１）。ロット処理中にコンディショニングを割りこむ方法は、正確なコンディショニングタイミングで実施できる利点がある（コンディショニング開始条件２、４、６、８、１０、１２）。成膜条件の変更が判定条件となる場合、ロット処理前にコンディショニングが実施される（コンディショニング開始条件１３）。
　図１３は、本発明の実施形態にかかるスパッタ成膜装置１を用いて図１０の処理を実施したとき、基板上に付着したパーティクル個数を一日に１回測定した結果を示す図である。横軸は測定日を示し、縦軸は直径３００ｍｍシリコン基板上に観測された０.０９μｍ以上のパーティクル数を表わしている。パーティクル数の計測は、ＫＬＡテンコール社製の表面検査装置「ＳＰ２」（商品名）を用いて実施した。本データは、１６日間という、比較的長期にわたり、基板あたり１０個以下という極めて良好なパーティクル数が維持できたことを示している。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２００８年１１月２８日提出の日本国特許出願特願２００８－３０５５６７を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (11)

  1. 　成膜処理を行うための処理チャンバーと、
    　前記処理チャンバーと排気口を介して接続された排気チャンバーと、
    　前記排気チャンバーに接続され、前記排気チャンバーを介して前記処理チャンバー内を排気する排気装置と、
    　前記処理チャンバー内に設置され、基板を載置する基板ホルダーと、
    　前記処理チャンバー内に設置され、前記基板に成膜するための成膜手段と、
    　前記基板ホルダーと前記成膜手段との間を遮蔽する遮蔽状態、または前記基板ホルダーと前記成膜手段との間から退避した退避状態に移動することが可能なシャッターと、
    　前記シャッターを前記遮蔽状態に、または前記退避状態にするために、当該シャッターを駆動する駆動手段と、
    　前記処理チャンバーと開口部を介して接続され、前記退避状態の前記シャッターを前記排気チャンバー内に収納するためのシャッター収納部と、
    　前記排気チャンバーの前記排気口を覆い、前記シャッター収納部の開口部の周囲に形成されているシールド部材と、を備え、
    　前記シールド部材は、前記シャッター収納部の前記開口部と前記成膜手段との間との所定高さの位置に、前記排気チャンバーの前記排気口と通じる第１の排気路を有していることを特徴とする成膜装置。
  2. 　前記シールド部材は、前記シャッター収納部の前記開口部に対応した位置に開口部を有し、前記排気口を覆う第１のシールドと、
    　前記シャッター収納部の前記開口部と前記成膜手段との間の所定高さの位置に設けられており、前記排気口を覆う第２のシールドと、を有し
    　前記第１のシールドと、前記第２のシールドとの隙間により、前記第１の排気路が形成されることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  3. 　前記シールド部材は、前記シャッター収納部の前記開口部に対して、前記成膜手段とは反対側に設けられており、前記排気口を覆う第３のシールドを更に備え、前記第１のシールドと、前記第３のシールドとの隙間により、前記排気チャンバーの排気口と通じる第２の排気路が形成されることを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
  4. 　前記第１の排気路及び前記第２の排気路は、ラビリンス形状を有していることを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
  5. 　前記第１のシールドと前記第２のシールドとは、前記処理チャンバーの内面を保護するためのシールド部材として構成され、
    　前記第３のシールドは、前記基板ホルダーに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  6. 　前記基板ホルダーを上昇または降下させる基板ホルダー駆動手段を更に備え、
    　前記基板ホルダー駆動手段による前記基板ホルダーの移動に従って、前記第２の排気路の排気コンダクタンスは変更可能であることを特徴とする請求項３または４に記載の成膜装置。
  7. 　前記基板ホルダー駆動手段により前記基板ホルダーが上昇した位置で、前記第１の排気路の排気コンダクタンスは、前記第２の排気路の排気コンダクタンスより大きいことを特徴とする請求項６に記載の成膜装置。
  8. 　前記処理チャンバーに基板を搬入するための位置まで、または前記基板を前記処理チャンバーから搬出するための位置まで、前記基板ホルダー駆動手段により前記基板ホルダーを降下させた場合に、
    　前記第２の排気路の排気コンダクタンスは、前記第１の排気路の排気コンダクタンスより大きくなることを特徴とする請求項６に記載の成膜装置。
  9. 　成膜処理を行うための処理チャンバーと、
    　前記処理チャンバーと排気口を介して接続された排気チャンバーと、
    　前記排気チャンバーに接続され、前記排気チャンバーを介して前記処理チャンバー内を排気する排気装置と、
    　前記処理チャンバー内に設置され、基板を載置する基板ホルダーと、
    　前記処理チャンバー内に設置された成膜手段と、
    　前記基板ホルダーと前記成膜手段との間を遮蔽する遮蔽状態、または前記基板ホルダーと前記成膜手段との間から退避した退避状態に移動することが可能なシャッターと、
    　前記シャッターを前記遮蔽状態に、または前記退避状態にするために、当該当該シャッターを駆動する駆動手段と、
    　前記処理チャンバーと開口部を介して接続され、前記退避状態の前記シャッターを前記排気チャンバー内に収納するためのシャッター収納部と、
    　前記排気チャンバーの前記排気口を覆い、前記シャッター収納部の開口部の周囲に形成されているシールド部材と、を備え、
    　前記シールド部材は、前記シャッター収納部の前記開口部と前記成膜手段との間との所定高さの位置に、前記排気チャンバーの前記排気口と通じる第１の排気路を有している成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法であって、
    　前記駆動手段により前記シャッターを前記遮蔽状態にする第１工程と、
    　前記第１工程の後に、前記遮蔽状態を維持したまま、前記成膜手段により、成膜する第２工程と、
    　前記第２工程の後に、前記駆動手段により前記シャッターを退避状態にするとともに、前記成膜手段により、前記基板ホルダーに載置された前記基板に成膜する第３工程と、
    　を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  10. 　前記成膜手段は、ターゲットが保持されたターゲットホルダーを有することを特徴とする請求項９に記載の電子デバイスの製造方法。
  11. 　前記成膜手段は、ターゲットが保持されたターゲットホルダーを有し、
    　前記成膜装置は、
    　前記ターゲットと前記基板との間を開閉することが可能であって、その開閉の位置は前記シャッターの遮蔽状態の位置よりも前記ターゲットに近い、ターゲットシャッターと、
    　前記ターゲットシャッターを駆動するターゲットシャッター駆動手段と、を更に備え、
    　前記第２工程は、前記ターゲットシャッター駆動手段により前記ターゲットシャッターを開状態として、ターゲットをスパッタリングするコンディショニング工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の電子デバイスの製造方法。
PCT/JP2009/006384 2008-11-28 2009-11-26 成膜装置、電子デバイスの製造方法 WO2010061603A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010506765A JP4598161B2 (ja) 2008-11-28 2009-11-26 成膜装置、電子デバイスの製造方法
CN2009801099331A CN101978093B (zh) 2008-11-28 2009-11-26 沉积设备和电子装置制造方法
US12/781,903 US8663437B2 (en) 2008-11-28 2010-05-18 Deposition apparatus and electronic device manufacturing method
US14/069,754 US9593412B2 (en) 2008-11-28 2013-11-01 Deposition apparatus and electronic device manufacturing method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-305567 2008-11-28
JP2008305567 2008-11-28

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/781,903 Continuation US8663437B2 (en) 2008-11-28 2010-05-18 Deposition apparatus and electronic device manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010061603A1 true WO2010061603A1 (ja) 2010-06-03

Family

ID=42225489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/006384 WO2010061603A1 (ja) 2008-11-28 2009-11-26 成膜装置、電子デバイスの製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8663437B2 (ja)
JP (1) JP4598161B2 (ja)
KR (1) KR101067104B1 (ja)
CN (1) CN101978093B (ja)
TW (1) TWI409348B (ja)
WO (1) WO2010061603A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011117945A1 (ja) * 2010-03-26 2011-09-29 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置及び電子デバイスの製造方法
JP2012132064A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Canon Anelva Corp 反応性スパッタリング装置
US20130048489A1 (en) * 2010-03-24 2013-02-28 Canon Anelva Corporation Electronic device manufacturing method and sputtering method
JP2013171273A (ja) * 2012-02-23 2013-09-02 Hoya Corp マスクブランクの製造方法及び転写用マスクの製造方法
WO2014103168A1 (ja) * 2012-12-26 2014-07-03 キヤノンアネルバ株式会社 基板処理装置
JP2017172000A (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 Hoya株式会社 成膜装置の立ち上げ方法、マスクブランクの製造方法、転写用マスクの製造方法および半導体デバイスの製造方法
WO2020105444A1 (ja) * 2018-11-21 2020-05-28 東京エレクトロン株式会社 処理方法及び処理装置
WO2023058507A1 (ja) * 2021-10-06 2023-04-13 東京エレクトロン株式会社 スパッタ装置及び成膜方法

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009157341A1 (ja) * 2008-06-25 2009-12-30 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置及びその制御用プログラムを記録した記録媒体
WO2010116560A1 (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 キヤノンアネルバ株式会社 半導体装置の製造方法及びスパッタ装置
JP5658170B2 (ja) * 2009-12-25 2015-01-21 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング方法およびスパッタリング装置
WO2011093334A1 (ja) * 2010-01-26 2011-08-04 キヤノンアネルバ株式会社 成膜方法、成膜装置、および該成膜装置の制御装置
DE102010042839B4 (de) * 2010-10-22 2016-07-21 Von Ardenne Gmbh Durchlauf-Vakuumbeschichtungsanlage zum Beschichten von Substraten
JP5665679B2 (ja) * 2011-07-14 2015-02-04 住友重機械工業株式会社 不純物導入層形成装置及び静電チャック保護方法
JP6042196B2 (ja) * 2011-12-22 2016-12-14 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタ装置、スパッタ装置の制御装置、および成膜方法
WO2013094200A1 (ja) * 2011-12-22 2013-06-27 キヤノンアネルバ株式会社 基板処理装置
KR101988014B1 (ko) * 2012-04-18 2019-06-13 삼성디스플레이 주식회사 어레이 기판의 제조 방법 및 이에 사용되는 제조 장치
CN105143500B (zh) * 2012-10-04 2017-10-10 康宁股份有限公司 光学涂覆方法、设备和产品
US8933630B2 (en) 2012-12-19 2015-01-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Arc chamber with multiple cathodes for an ion source
WO2014167615A1 (ja) * 2013-04-10 2014-10-16 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
TW201444998A (zh) * 2013-05-28 2014-12-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 導向組件及具有該導向組件的鍍膜裝置
CN103668093B (zh) * 2013-11-27 2017-10-20 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种ar膜和af膜同炉镀膜设备及镀膜方法
JP6871067B2 (ja) * 2017-05-31 2021-05-12 株式会社アルバック スパッタリング装置
KR102516885B1 (ko) * 2018-05-10 2023-03-30 삼성전자주식회사 증착 장비 및 이를 이용한 반도체 장치 제조 방법
JP7321768B2 (ja) * 2018-05-23 2023-08-07 信越化学工業株式会社 化学気相成長装置および被膜形成方法
JP7097777B2 (ja) * 2018-08-10 2022-07-08 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法
EP3942088A4 (en) * 2019-03-22 2022-12-21 Applied Materials, Inc. METHOD AND APPARATUS FOR DEPOSITING METAL NITRIDES
CN113614274A (zh) 2019-03-22 2021-11-05 应用材料公司 用于沉积具有超导膜的多层器件的方法及装置
CN111986976B (zh) * 2019-05-22 2022-04-22 北京北方华创微电子装备有限公司 工艺腔室及半导体处理设备
KR102312364B1 (ko) * 2019-12-24 2021-10-13 주식회사 테스 기판처리장치
CN112391597B (zh) * 2020-10-30 2022-12-30 北京七星华创集成电路装备有限公司 半导体工艺设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360278A (ja) * 1986-09-01 1988-03-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多層薄膜作製装置
JPS63103059A (ja) * 1986-10-17 1988-05-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多層薄膜作製装置
JPS63247361A (ja) * 1987-04-03 1988-10-14 Hitachi Ltd スパツタリング装置
JPH01208458A (ja) * 1988-02-15 1989-08-22 Hitachi Ltd スパツタリング装置
JPH08148436A (ja) * 1994-11-21 1996-06-07 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマ処理方法及びプラズマ装置
JPH11350126A (ja) * 1998-06-05 1999-12-21 Hitachi Ltd スパッタリング装置
JP2001220668A (ja) * 2000-02-08 2001-08-14 Hitachi Ltd 基板処理装置及び基板処理方法、並びにそれを用いて製作された薄膜デバイス
JP2004193360A (ja) * 2002-12-11 2004-07-08 Anelva Corp プラズマ処理装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223112A (en) * 1991-04-30 1993-06-29 Applied Materials, Inc. Removable shutter apparatus for a semiconductor process chamber
JPH06338493A (ja) * 1993-05-31 1994-12-06 Hitachi Ltd スパッタリング装置
US5772858A (en) * 1995-07-24 1998-06-30 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning a target in a sputtering source
US6444103B1 (en) * 2000-09-15 2002-09-03 Cvc Products, Inc. Method and apparatus for thin film deposition using an active shutter
US6440879B1 (en) * 2001-01-05 2002-08-27 Integrated Device Technology, Inc. Physical vapor deposition apparatus with modified shutter disk and cover ring
JP4902052B2 (ja) * 2001-04-05 2012-03-21 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
US7008517B2 (en) * 2002-02-20 2006-03-07 Applied Materials, Inc. Shutter disk and blade for physical vapor deposition chamber
CN100502050C (zh) * 2004-08-13 2009-06-17 株式会社半导体能源研究所 半导体器件的制造方法
US7857946B2 (en) * 2007-04-26 2010-12-28 Canon Anelva Corporation Sputtering film forming method, electronic device manufacturing method, and sputtering system
JP4537479B2 (ja) 2008-11-28 2010-09-01 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
WO2010116560A1 (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 キヤノンアネルバ株式会社 半導体装置の製造方法及びスパッタ装置
CN103924206B (zh) * 2010-03-26 2017-01-04 佳能安内华股份有限公司 一种溅射设备

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360278A (ja) * 1986-09-01 1988-03-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多層薄膜作製装置
JPS63103059A (ja) * 1986-10-17 1988-05-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多層薄膜作製装置
JPS63247361A (ja) * 1987-04-03 1988-10-14 Hitachi Ltd スパツタリング装置
JPH01208458A (ja) * 1988-02-15 1989-08-22 Hitachi Ltd スパツタリング装置
JPH08148436A (ja) * 1994-11-21 1996-06-07 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマ処理方法及びプラズマ装置
JPH11350126A (ja) * 1998-06-05 1999-12-21 Hitachi Ltd スパッタリング装置
JP2001220668A (ja) * 2000-02-08 2001-08-14 Hitachi Ltd 基板処理装置及び基板処理方法、並びにそれを用いて製作された薄膜デバイス
JP2004193360A (ja) * 2002-12-11 2004-07-08 Anelva Corp プラズマ処理装置

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9090974B2 (en) * 2010-03-24 2015-07-28 Canon Anelva Corporation Electronic device manufacturing method and sputtering method
US9472384B2 (en) 2010-03-24 2016-10-18 Canon Anelva Corporation Electronic device manufacturing method and sputtering method
US20130048489A1 (en) * 2010-03-24 2013-02-28 Canon Anelva Corporation Electronic device manufacturing method and sputtering method
US9322092B2 (en) 2010-03-26 2016-04-26 Canon Anelva Corporation Sputtering apparatus and method of manufacturing electronic device
JP5443590B2 (ja) * 2010-03-26 2014-03-19 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置及び電子デバイスの製造方法
WO2011117945A1 (ja) * 2010-03-26 2011-09-29 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置及び電子デバイスの製造方法
JP2012132064A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Canon Anelva Corp 反応性スパッタリング装置
US9905401B2 (en) 2010-12-21 2018-02-27 Canon Anelva Corporation Reactive sputtering apparatus
US9034152B2 (en) 2010-12-21 2015-05-19 Canon Anelva Corporation Reactive sputtering apparatus
JP2013171273A (ja) * 2012-02-23 2013-09-02 Hoya Corp マスクブランクの製造方法及び転写用マスクの製造方法
JP5941161B2 (ja) * 2012-12-26 2016-06-29 キヤノンアネルバ株式会社 基板処理装置
JPWO2014103168A1 (ja) * 2012-12-26 2017-01-12 キヤノンアネルバ株式会社 基板処理装置
US9779921B2 (en) 2012-12-26 2017-10-03 Canon Anelva Corporation Substrate processing apparatus
WO2014103168A1 (ja) * 2012-12-26 2014-07-03 キヤノンアネルバ株式会社 基板処理装置
JP2017172000A (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 Hoya株式会社 成膜装置の立ち上げ方法、マスクブランクの製造方法、転写用マスクの製造方法および半導体デバイスの製造方法
WO2020105444A1 (ja) * 2018-11-21 2020-05-28 東京エレクトロン株式会社 処理方法及び処理装置
WO2023058507A1 (ja) * 2021-10-06 2023-04-13 東京エレクトロン株式会社 スパッタ装置及び成膜方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20100224482A1 (en) 2010-09-09
US8663437B2 (en) 2014-03-04
KR20100118586A (ko) 2010-11-05
US9593412B2 (en) 2017-03-14
CN101978093A (zh) 2011-02-16
CN101978093B (zh) 2012-02-01
JPWO2010061603A1 (ja) 2012-04-26
KR101067104B1 (ko) 2011-09-22
US20140054164A1 (en) 2014-02-27
TWI409348B (zh) 2013-09-21
TW201037095A (en) 2010-10-16
JP4598161B2 (ja) 2010-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010061603A1 (ja) 成膜装置、電子デバイスの製造方法
JP5767308B2 (ja) スパッタリング装置
JP5395255B2 (ja) 電子デバイスの製造方法およびスパッタリング方法
JP4537479B2 (ja) スパッタリング装置
JP5480290B2 (ja) スパッタリング装置、及び電子デバイスの製造方法
JP5611803B2 (ja) 反応性スパッタリング装置
US20120006675A1 (en) Film forming method, film forming apparatus and control unit for the film forming apparatus
JP2007042818A (ja) 成膜装置及び成膜方法
US8992743B2 (en) Sputtering method and sputtering apparatus
JP5632946B2 (ja) 遮蔽部材

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980109933.1

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010506765

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09828853

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107018976

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09828853

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1