特開 2023-5881 成膜装置、および成膜装置のクリーニング方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023005881

(43)【公開日】2023-01-18

(54)【発明の名称】成膜装置、および成膜装置のクリーニング方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/34 20060101AFI20230111BHJP

   G01B 7/00 20060101ALN20230111BHJP

【ＦＩ】

C23C14/34 G

G01B7/00 101M

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021108131

(22)【出願日】2021-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】品田 正人

(72)【発明者】

【氏名】久保田 直樹

【テーマコード（参考）】

2F063

4K029

【Ｆターム（参考）】

2F063AA49

2F063BA26

2F063BB03

2F063BC05

4K029AA24

4K029DA03

4K029DA04

4K029DA12

4K029DC16

4K029DC46

4K029FA09

4K029JA01

4K029KA01

4K029KA09

(57)【要約】

【課題】載置台の載置面を覆うシャッタ部材を、迅速かつ安定して検出することができる技術を提供する。
【解決手段】成膜装置は、処理容器と、前記処理容器内に設けられるスパッタ用のターゲットと、前記処理容器内で基板を載置する載置面を有する載置台と、前記載置面を覆うことが可能なシャッタ部材と、前記シャッタ部材を前記載置台に搬入および搬出する搬送機構と、前記搬送機構自体に設けられ、前記シャッタ部材の有無に関わる指標を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づき、前記搬送機構に対する前記シャッタ部材の有無を判定する処理部と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理容器と、
前記処理容器内に設けられるスパッタ用のターゲットと、
前記処理容器内で基板を載置する載置面を有する載置台と、
前記載置面を覆うことが可能なシャッタ部材と、
前記シャッタ部材を前記載置台に搬入および搬出する搬送機構と、
前記搬送機構自体に設けられ、前記シャッタ部材の有無に関わる指標を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記搬送機構に対する前記シャッタ部材の有無を判定する処理部と、を備える、
成膜装置。

【請求項2】

前記搬送機構は、前記シャッタ部材を支持する支持アームと、前記支持アームを回転させる回転装置と、を有し、
前記検出部は、前記回転装置に設けられ、前記支持アームの回転時に当該支持アームから前記回転装置にかかるトルクを前記指標として検出するトルクセンサを含む、
請求項１に記載の成膜装置。

【請求項3】

前記トルクセンサは、前記処理容器の外部に設けられている、
請求項２に記載の成膜装置。

【請求項4】

前記シャッタ部材は、磁性材料により形成され、
前記検出部は、前記シャッタ部材の近接時の磁気変化を前記指標として検出する磁気センサを含む、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成膜装置。

【請求項5】

前記処理部は、前記搬送機構による前記シャッタ部材の搬送中に、前記搬送機構に対する前記シャッタ部材の有無を判定し続ける、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成膜装置。

【請求項6】

前記処理部は、前記搬送機構から前記載置台に前記シャッタ部材を受け渡す時および前記載置台から前記搬送機構に前記シャッタ部材を受け取る時に、前記搬送機構に対する前記シャッタ部材の有無を判定する
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の成膜装置。

【請求項7】

処理容器と、
前記処理容器内に設けられるスパッタ用のターゲットと、
前記処理容器内で基板を載置する載置面を有する載置台と、
前記載置面を覆うことが可能なシャッタ部材と、
前記シャッタ部材を前記載置台に搬入および搬出する搬送機構と、
前記搬送機構自体に設けられ、前記シャッタ部材の位置に関わる指標を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記搬送機構に対する前記シャッタ部材の位置を判定する処理部と、を備える、
成膜装置。

【請求項8】

前記シャッタ部材は、非磁性材料により形成されるとともに、前記搬送機構に対向する対向面に磁性材料により形成されたチップを１以上有し、
前記検出部は、前記搬送機構において前記チップの対向予定箇所に設けられた磁気センサを含む、
請求項７に記載の成膜装置。

【請求項9】

前記シャッタ部材は、前記対向面に凹部が形成されるとともに、前記凹部の奥部に前記チップを有し、
前記検出部は、前記磁気センサを備えるセンサ端子を含み、
前記センサ端子は、前記搬送機構から突出していることで前記凹部に挿入可能である、
請求項８記載の成膜装置。

【請求項10】

処理容器と、
前記処理容器内に設けられるスパッタ用のターゲットと、
前記処理容器内で基板を載置する載置面を有する載置台と、を備える成膜装置のクリーニング方法であって、
前記載置面を覆うことが可能なシャッタ部材を、搬送機構により前記載置台に搬入および搬出し、
前記搬送機構自体に設けられた検出部により、前記シャッタ部材の有無に関わる指標を検出し、
前記検出部の検出結果に基づき、前記搬送機構に対する前記シャッタ部材の有無を判定する、
成膜装置のクリーニング方法。

【請求項11】

処理容器と、
前記処理容器内に設けられるスパッタ用のターゲットと、
前記処理容器内で基板を載置する載置面を有する載置台と、を備える成膜装置のクリーニング方法であって、
前記載置面を覆うことが可能なシャッタ部材を、搬送機構により前記載置台に搬入および搬出し、
前記搬送機構自体に設けられた検出部により、前記シャッタ部材の位置に関わる指標を検出し、
前記検出部の検出結果に基づき、前記搬送機構に対する前記シャッタ部材の位置を判定する、
成膜装置のクリーニング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、成膜装置、および成膜装置のクリーニング方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ターゲットをスパッタすることにより、ターゲットの物質を基板に成膜する成膜装置が開示されている。この種の成膜装置は、ターゲットの表面状態を整える（例えば、自然酸化膜の除去等を行う）クリーニングを、適宜のタイミングで実施している。

【0003】

クリーニングでは、載置台の載置面に基板がない状態で、ターゲットの放電（ダミー放電）を行う。またこの際、成膜装置は、シャッタ部材により載置面を覆うことで、ダミー放電時に放出される物質から載置面を保護する。具体的には、成膜装置は、スパッタ処理時にシャッタ部材を退避位置に待機しておき、クリーニング時にシャッタ部材を載置面に配置し、クリーニング後にシャッタ部材を退避位置に戻す動作を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－３０２７６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、クリーニング時に用いるシャッタ部材の搬送において、シャッタ部材を迅速かつ安定して検出することができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様によれば、処理容器と、前記処理容器内に設けられるスパッタ用のターゲットと、前記処理容器内で基板を載置する載置面を有する載置台と、前記載置面を覆うことが可能なシャッタ部材と、前記シャッタ部材を前記載置台に搬入および搬出する搬送機構と、前記搬送機構自体に設けられ、前記シャッタ部材の有無に関わる指標を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づき、前記搬送機構に対する前記シャッタ部材の有無を判定する処理部と、を備える、成膜装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

一態様によれば、クリーニング時に用いるシャッタ部材の搬送において、シャッタ部材を迅速かつ安定して検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】成膜装置を有する基板処理システムの一構成例を示す概略平面図である。

【図2】成膜装置を示す概略縦断面図である。

【図3】第１実施形態に係るシャッタ機構部、処理容器および載置台を示す概略平面図である。

【図4】成膜装置のクリーニング方法の処理フローを示すフローチャートである。

【図5】第２実施形態に係る成膜装置のシャッタ機構部を示す面である。

【図6】変形例に係るシャッタ機構部を示す概略縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0010】

図１は、成膜装置１を有する基板処理システム１００の一構成例を示す概略平面図である。図１に示すように、一実施形態に係る成膜装置１は、基板の一例であるウエハＷを処理する基板処理システム１００に設けられている。

【0011】

基板処理システム１００は、クラスタ構造（マルチチャンバタイプ）のシステムである。基板処理システム１００は、複数の処理室１１１～１１５、真空搬送室１２０、複数のロードロック室１３１、１３２、大気搬送室１４０、ロードポート１５０および制御装置１６０を備える。複数の処理室１１１～１１５は、適宜の真空雰囲気に減圧され、所定の処理（クリーニング処理、エッチング処理、成膜処理等）をウエハＷに施す。

【0012】

図１に示す基板処理システム１００は、各処理室１１１～１１５と真空搬送室１２０とを隣接配置しており、真空搬送室１２０を経由して各処理室１１１～１１５にウエハＷを搬送する。複数の処理室１１１～１１５の各々は、真空搬送室１２０と各室内との開閉を行うゲートバルブ１１１Ｇ～１１５Ｇを有している。

【0013】

基板処理システム１００の真空搬送室１２０は、複数の室（処理室１１１～１１５、ロードロック室１３１、１３２）と連結され、所定の真空雰囲気に減圧される。真空搬送室１２０は、ウエハＷを搬送する真空搬送装置１２１を内部に備える。真空搬送装置１２１は、各処理室１１１～１１５のゲートバルブ１１１Ｇ～１１５Ｇの開閉に応じて、各処理室１１１～１１５と真空搬送室１２０との間でウエハＷの搬入および搬出を行う。また、真空搬送装置１２１は、各ロードロック室１３１、１３２のゲートバルブ１３１ａ、１３１ａの開閉に応じて、各ロードロック室１３１、１３２と真空搬送室１２０との間でウエハＷの搬入および搬出を行う。

【0014】

各ロードロック室１３１、１３２は、真空搬送室１２０と大気搬送室１４０との間に設けられ、室内を大気雰囲気と真空雰囲気とに切り替える。各ロードロック室１３１、１３２は、ウエハＷを載置するステージ（不図示）と、真空搬送室１２０側のゲートバルブ１３１ａ、１３２ａと、大気搬送室１４０側のドアバルブ１３１ｂ、１３２ｂと、を備える。各ロードロック室１３１、１３２は、真空雰囲気の状態で、各ゲートバルブ１３１ａ、１３２ａの開閉により真空搬送室１２０と連通する。また、各ロードロック室１３１、１３２は、大気雰囲気の状態で、各ドアバルブ１３１ｂ、１３２ｂの開閉により大気搬送室１４０と連通する。

【0015】

大気搬送室１４０は、大気雰囲気となっており、例えば清浄空気のダウンフローが形成されている。また、大気搬送室１４０は、ウエハＷを搬送する大気搬送装置１４１と、ウエハＷの位置合わせを行うアライナ１４２と、を備える。

【0016】

さらに、大気搬送室１４０の壁面には、ロードポート１５０が設けられている。ロードポート１５０は、ウエハＷが収容されたキャリアＦ又は空のキャリアＦが取り付けられる。キャリアＦとしては、例えば、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）等を用いることができる。

【0017】

大気搬送装置１４１は、各ドアバルブ１３１ｂ、１３２ｂの開閉に応じて、各ロードロック室１３１、１３２と大気搬送室１４０との間でウエハＷの搬入および搬出を行う。また、大気搬送装置１４１は、アライナ１４２と大気搬送室１４０との間でウエハＷの搬入および搬出を行う。さらに、大気搬送装置１４１は、ロードポート１５０に取り付けられたキャリアＦと大気搬送室１４０との間でウエハＷの搬入および搬出を行う。

【0018】

制御装置１６０は、図示しない１以上のプロセッサ、メモリ、入出力インタフェースおよび電子回路を有する制御用コンピュータである。制御装置１６０は、メモリに記憶されたプログラムおよびレシピをプロセッサが実行することで、各処理室１１１～１１５に対してウエハＷの処理を指令し、またウエハＷの搬送を制御する。具体的には、制御装置１６０は、まず大気搬送装置１４１および真空搬送装置１２１を制御して、ロードポート１５０に取り付けられたキャリアＦのウエハＷを、アライナ１４２で位置調整を行い、ロードロック室１３１を介して真空搬送室１２０に搬送する。

【0019】

そして、制御装置１６０は、真空搬送室１２０から各処理室１１１～１１５に対してウエハＷの搬入および搬出を行い、各処理室１１１～１１５にて所定の処理（クリーニング処理、エッチング処理、成膜処理等）をウエハＷに施す。一実施形態に係る成膜装置１は、各処理室１１１～１１５のうち、成膜処理を行う装置として適宜の処理室に設置される。以下、処理室１１２に設けられた成膜装置１について代表的に説明する。

【0020】

図２は、成膜装置１を示す概略縦断面図である。図２に示すように、成膜装置１は、内部空間１０ａを有する処理容器１０を備える。また、成膜装置１は、処理容器１０内でウエハＷに成膜処理を行う構成として、ステージ機構部２０と、ターゲット保持部３０と、ターゲット覆い部４０と、ガス供給部５０と、ガス排出部６０と、シャッタ機構部７０と、を含む。さらに、成膜装置１は、各構成の動作を制御する制御部９０を有する。

【0021】

成膜装置１の処理容器１０は、例えば、アルミニウムにより形成され、接地電位に接続されている。成膜装置１は、処理容器１０が処理室１１２内に設置されてもよく、処理容器１０の内部空間１０ａが処理室１１２を構成していてもよい。処理容器１０は、内部空間１０ａと処理容器１０の外部とを連通する搬入出口１１と、搬入出口１１を開閉するゲートバルブ１２と、を備える。ゲートバルブ１２は、図１中の処理室１１２のゲートバルブ１１２Ｇに相当する。成膜装置１は、ゲートバルブ１２の開放時に、図示しない搬送装置により、搬入出口１１を介してウエハＷの搬入および搬出を行う。

【0022】

処理容器１０は、内部空間１０ａにおいてウエハＷに対する成膜処理の中心に位置し、かつ鉛直方向に沿って延在する処理中心軸Ｘを有する。この処理中心軸Ｘは、ステージ機構部２０に載置されたウエハＷのちょうど中心を通るように設定されたものである。さらに、処理容器１０は、ステージ機構部２０の上方に位置する天井部に、略錐形状（例えば、略四角錐形状、円錐形状等）の錐形部１３を有する。処理中心軸Ｘは、錐形部１３の中心部（頂部）を通っている。

【0023】

ステージ機構部２０は、処理容器１０内に配置される載置台２１と、この載置台２１を動作可能に支持する支持駆動部２２と、を含んで構成される。載置台２１は、略円盤形状のベース部２１ａと、ベース部２１ａ上に固定された静電チャック２１ｂと、を有する。

【0024】

ベース部２１ａは、例えば、アルミニウムにより形成されている。ベース部２１ａは、支持駆動部２２の上端に固定されており、内部空間１０ａの所定の高さ位置に静電チャック２１ｂを配置する。なお、ステージ機構部２０は、ベース部２１ａの温度を調整して、載置台２１上に載置されたウエハＷの温度を制御する温度制御機構（不図示）を有してもよい。

【0025】

静電チャック２１ｂは、誘電体膜と、誘電体膜の内層に設けられた電極と、を有する（共に不図示）。静電チャック２１ｂの上面は、ステージ機構部２０（載置台２１）においてウエハＷを載置する載置面２１１を構成している。静電チャック２１ｂの電極には、直流電源２３が接続されている。静電チャック２１ｂは、直流電源２３から電極に供給された直流電圧により誘電体膜に静電気力を生じさせて、載置面２１１に載置されたウエハＷを吸着する。載置面２１１の中心は、処理中心軸Ｘに一致している。

【0026】

また、載置台２１は、載置面２１１から突出してウエハＷを支持可能な複数（例えば、３つ）のリフトピン２１２と、複数のリフトピン２１２を鉛直方向に移動させる鉛直方向移動部（不図示）と、を有する。ステージ機構部２０は、真空搬送装置１２１により内部空間１０ａにウエハＷが搬送された際に、鉛直方向移動部により載置面２１１から各リフトピン２１２を突出させて、各リフトピン２１２の上端においてウエハＷを受け取る。さらに、ステージ機構部２０は、鉛直方向移動部により各リフトピン２１２を載置面２１１側に後退させることで、載置面２１１にウエハＷを載置する。逆に、ウエハＷを搬出する場合は、各リフトピン２１２を上方向に突出させることでウエハＷを載置面２１１から浮かせて、真空搬送装置１２１に受け渡す。

【0027】

支持駆動部２２は、ベース部２１ａを保持している柱状の支軸２４と、支軸２４を動作させる動作装置２５と、を有する。支軸２４は、鉛直方向に沿って延在し、処理容器１０の内部空間１０ａから底部１４を通って処理容器１０の外部に延在している。支軸２４の軸心は、処理中心軸Ｘに重なっている。

【0028】

動作装置２５は、処理容器１０の外部に設けられ、支軸２４の下端側を保持している。動作装置２５は、制御部９０の制御に基づき、支軸２４を処理中心軸Ｘ回りに回転させ、また鉛直方向に昇降（上下動）させる。載置台２１は、この動作装置２５の動作によって、処理容器１０内で回転および昇降する。

【0029】

さらに、ステージ機構部２０は、処理容器１０の底部１４と支軸２４との間に、支軸２４を動作可能としつつ隙間を封止する封止構造２６を有する。封止構造２６としては、例えば、磁性流体シールを適用することができる。

【0030】

成膜装置１のターゲット保持部３０は、載置台２１から上方に離間した位置に、カソードターゲットであるターゲットＴを複数保持する。ターゲット保持部３０は、複数のターゲットＴの各々を保持する金属製のホルダ３１と、複数のホルダ３１の外周部を固定して当該ホルダ３１を支持する絶縁部材３２と、を有する。

【0031】

各ホルダ３１に保持されるターゲットＴは、成膜用の物質を有する材料により形成され、長方形状の平板を呈している。なお、複数のターゲットＴは、各ターゲットＴ間で、互いに異なる材料であってもよく、一部または全部が同じ材料であってもよい。

【0032】

各ホルダ３１は、平面視で、ターゲットＴよりも一回り大きな長方形状に形成されている。各ホルダ３１は、絶縁部材３２を介して錐形部１３の傾斜面に固定されている。このため、各ホルダ３１は、複数のターゲットＴの表面（内部空間１０ａに露出したスパッタ面）を、処理中心軸Ｘに対して傾斜した状態で保持する。

【0033】

また、ターゲット保持部３０は、各ホルダ３１が保持している各ターゲットＴに対して、電源３３を電気的に接続している。複数の電源３３の各々は、接続されているターゲットＴに負の直流電圧を印加する。なお、電源３３は、複数のターゲットＴに選択的に電圧を印加する単一の電源であってもよい。

【0034】

さらに、ターゲット保持部３０は、各ホルダ３１の各々の背面側（ターゲットＴの保持面と反対側）に、マグネット３５と、当該マグネット３５を動作させるマグネット動作部３６と、備える。複数のマグネット３５は、配置された各ターゲットＴに対して磁場Ｈを付与することで、ターゲットＴにプラズマを誘導する。各マグネット３５は、錐形部１３に固定されているホルダ３１の傾斜に対応して、当該マグネット３５の下面（対向面）がホルダ３１およびターゲットＴと平行になるように配置される。

【0035】

マグネット動作部３６は、ターゲットＴ（ホルダ３１）の延在方向と平行にマグネット３５を往復動させる。例えば、マグネット動作部３６は、ターゲットＴの長手方向に延在するレールと、マグネット３５を保持してレールに沿って移動可能な可動体と、を有する（共に不図示）。

【0036】

成膜装置１のターゲット覆い部４０は、処理容器１０内に配置される傘体４１と、この傘体４１を動作可能に支持する傘体駆動部４２と、を有する。傘体４１は、複数のターゲットＴと載置台２１との間に設けられている。傘体４１は、処理容器１０の錐形部１３の傾斜面に略平行な錐形状に形成され、複数のターゲットＴのスパッタ面に対向することが可能である。また、傘体４１は、ターゲットＴよりも若干大きな形状の開口４１ａを１つ有する。開口４１ａは、傘体駆動部４２により、複数のターゲットＴのうち１つのターゲットＴに対向配置される。これにより、傘体４１は、載置台２１に対し選択ターゲットＴｓのみを露出させ、他のターゲットＴを非露出とする。

【0037】

傘体駆動部４２は、柱状の回転軸４３と、回転軸４３を回転させる回転部４４と、を有する。回転軸４３の軸線は、処理容器１０の処理中心軸Ｘに重なっている。回転軸４３は、鉛直方向に沿って延在し、下端において傘体４１の中心（頂点）を固定している。回転軸４３は、錐形部１３の中心を通って処理容器１０の外部に突出している。

【0038】

回転部４４は、処理容器１０の外部に設けられ、図示しない回転伝達部を介して、回転軸４３を保持している上端（コネクタ５５ａ）と相対的に回転軸４３を回転させる。これにより、回転軸４３および傘体４１が処理中心軸Ｘ回りに回転する。したがって、ターゲット覆い部４０は、制御部９０の制御に基づき、開口４１ａの周方向位置を調整し、スパッタを行う選択ターゲットＴｓに開口４１ａを対向させる。

【0039】

成膜装置１のガス供給部５０は、錐形部１３に設けられ励起用のガスを供給する。なお、ガス供給部５０は、励起用ガスの供給とは別に、ウエハＷに堆積した金属（スパッタ粒子）を酸化させる酸化用のガスを供給する酸化用ガス部（不図示）を備えてもよい。

【0040】

ガス供給部５０は、処理容器１０の外部においてガスを流通させる配管５２を有するとともに、この配管５２の上流側から下流側に向かって順に、ガス源５３、流量制御器５４、およびガス導入部５５を備える。ガス源５３は、励起用のガス（例えば、Ａｒガス）を貯留しており、配管５２にガスを流出する。流量制御器５４は、例えば、マスフローコントローラ等が適用され、処理容器１０内に供給するガスの流量を調整する。ガス導入部５５は、処理容器１０の外部から内部にガスを導入する。ガス導入部５５は、処理容器１０の外部において配管５２に連結されるコネクタ５５ａと、ターゲット覆い部４０の回転軸４３内に形成されたガスの通路４３ａと、で構成される。

【0041】

成膜装置１のガス排出部６０は、減圧ポンプ６１と、この減圧ポンプ６１を処理容器１０の底部１４に固定するためのアダプタ６２と、を有する。ガス排出部６０は、制御部９０の制御に基づき、処理容器１０の内部空間１０ａを減圧する。

【0042】

以上の基板処理システム１００および成膜装置１の各構成は、本開示に係る成膜装置１の共通の構成である。次に、図２および図３を参照して、第１実施形態に係る成膜装置１のシャッタ機構部７０の構成について説明する。図３は、第１実施形態に係るシャッタ機構部、処理容器および載置台を示す概略平面図であり、（ａ）は、シャッタ部材７１が退避位置ＳＰに位置する状態を示し、（ｂ）は、シャッタ部材７１が載置位置ＰＰに位置する状態を示している。

【0043】

〔第１実施形態〕
シャッタ機構部７０は、処理容器１０内のクリーニング（ターゲットＴのコンディショニング）においてダミー放電を行う際に、載置台２１を保護するための機構部である。シャッタ機構部７０は、適宜の厚みを有する円盤状のシャッタ部材７１と、シャッタ部材７１を載置台２１上に対して搬入および搬出する搬送機構７２と、を有する。

【0044】

シャッタ機構部７０のシャッタ部材７１は、載置台２１の載置面２１１全体を覆うことで、ダミー放電時に載置面２１１を非露出とする。このため、シャッタ部材７１の平面形状は、載置面２１１の形状に対応（相似）しており、正円形状に形成されている。シャッタ部材７１の直径は、載置台２１の載置面２１１の直径と同じにまたは載置面２１１の直径よりも若干大きく設定される。シャッタ部材７１の直径としては、例えば、２００ｍｍ～５００ｍｍ程度の範囲であるとよい。シャッタ部材７１の上面および下面は、一実施形態では平坦状に形成されている。

【0045】

シャッタ部材７１の材料は、適宜の剛性を有していれば特に限定されず、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミ等を適用することができる。第１実施形態では、後記の検出部８０においてシャッタ部材７１の有無に伴う磁気変化を検出するために磁性材料により形成された磁性ＳＵＳを適用している。

【0046】

シャッタ部材７１は、搬送機構７２により離脱自在に支持される。シャッタ部材７１は、搬送機構７２により載置台２１上に搬送された際に、搬送機構７２から離脱した状態で載置面２１１を覆う。

【0047】

シャッタ機構部７０は、搬送機構７２により、シャッタ部材７１を載置台２１の上方で受け渡し可能な載置位置ＰＰと、載置台２１から退避した退避位置ＳＰと、に搬送する。そのため、処理容器１０の一部の側壁は、水平方向外側に突出するように形成され、処理容器１０は、この突出部分の内側（内部空間１０ａ）に、シャッタ部材７１の退避位置ＳＰとなる退避区画１０ａｓを有している。

【0048】

退避位置ＳＰは、シャッタ部材７１の退避状態で、載置面２１１を上方に露出するように、載置位置ＰＰから水平方向に沿って離間している。載置位置ＰＰの中心（載置面２１１の中心）から退避位置ＳＰの中心（退避したシャッタ部材７１の中心）までの距離Ｄは、例えば、シャッタ部材７１の直径の１．１倍～２倍程度の範囲に設定されることが好ましい。これにより、成膜装置１は、退避区画１０ａｓを有する構成でも処理容器１０のサイズを可及的に小型化することが可能となる。

【0049】

シャッタ機構部７０の搬送機構７２は、シャッタ部材７１を支持する支持アーム７３と、支持アーム７３に連結される軸部７４と、軸部７４を回転させる回転装置７５と、を有する。さらに、シャッタ機構部７０は、処理容器１０の底部１４と軸部７４との間に、軸部７４を回転可能としつつ隙間を封止する封止構造７６を有する。封止構造７６は、例えば、磁性流体シールを適用することができる。

【0050】

支持アーム７３は、シャッタ部材７１を支持する支持本体７３ａと、この支持本体７３ａと軸部７４の間を延在する連結バー７３ｂと、を含む。支持本体７３ａと連結バー７３ｂは、一体に動作する。

【0051】

支持本体７３ａは、平面視で、シャッタ部材７１を支持可能、かつ載置台２１の複数のリフトピン２１２に非干渉となる適宜の形状に形成され、シャッタ部材７１の外周部よりも内側を支持する。支持本体７３ａの上面および下面は、載置面２１１に対して平行に（水平方向に沿うように）延在している。

【0052】

支持本体７３ａは、当該支持本体７３ａの上面から突出し、シャッタ部材７１の下面に接触する複数の（例えば、３つ）接触端子７７を備える（図２参照）。各接触端子７７は、シャッタ部材７１を安定して支持するために、支持本体７３ａの中心から所定半径離れ、かつ周方向に沿って互いに略等間隔の位置に配置されている。各接触端子７７は、例えば、シャッタ部材７１よりも軟質な樹脂材料により形成されている。

【0053】

連結バー７３ｂは、支持本体７３ａを水平方向に沿って支持可能な剛性を有している。連結バー７３ｂの一端には、軸部７４が強固に固定されている。支持アーム７３は、軸部７４から延在する連結バー７３ｂにより、支持本体７３ａおよびシャッタ部材７１を円弧状に移動させる。

【0054】

軸部７４は、処理中心軸Ｘに平行な方向（鉛直方向）に沿って延在し、上端部において連結バー７３ｂを支持している。軸部７４は、処理容器１０の外側に突出して、外部において回転装置７５に接続されている。

【0055】

回転装置７５は、駆動源であるモータ７５ａと、モータ７５ａの回転軸および軸部７４の下端間に設けられるギヤ機構７５ｂと、を有し、軸部７４を適宜の回転速度および回転角で回転させる。モータ７５ａは、図示しない駆動ドライバを介して制御部９０に接続され、制御部９０の制御に基づき回転角が制御される。ギヤ機構７５ｂは、例えば、モータ７５ａの回転速度を減速させる。なお、回転装置７５は、軸部７４（すなわち支持アーム７３）の回転角を、載置位置ＰＰから退避位置ＳＰの範囲内とするリミッタ機能を有しているとよい。

【0056】

また、シャッタ機構部７０は、シャッタ部材７１の有無に関わる指標を検出する検出部８０を、搬送機構７２自体に備える。一実施形態において、検出部８０は、回転装置７５に設けられるトルクセンサ８１と、支持アーム７３に設けられる磁気センサ８２と、を適用している。なお、検出部８０は、トルクセンサ８１および磁気センサ８２のうち一方のみでもよい。

【0057】

トルクセンサ８１は、例えば、モータ７５ａの回転軸の回りに設けられ、回転軸のトルクを連続的に検出する非接触式または接触式のものを適用することができる。すなわち、支持アーム７３にシャッタ部材７１が支持されている状態におけるトルクは、支持アーム７３にシャッタ部材７１が支持されていない状態におけるトルクに対して大きくなる。したがって、成膜装置１は、トルクセンサ８１のトルクを指標として取得することで、支持アーム７３がシャッタ部材７１を支持したか否か（シャッタ部材７１の有無）を検出することができる。あるいは、トルクセンサ８１は、回転装置７５と駆動ドライバの間に設けられた電流計を適用してもよい。制御部９０は、電流計の電流値の上昇に基づき、支持アーム７３によるシャッタ部材７１の支持を認識することができる。

【0058】

磁気センサ８２は、例えば、支持本体７３ａの中心に設けられ、磁気変化を連続的に検出する非接触式のものを適用することができる。すなわち、磁気センサ８２は、支持アーム７３にシャッタ部材７１が支持されている状態における磁気と、支持アーム７３にシャッタ部材７１が支持されていない状態における磁気と、で異なる磁気を検出する（磁気変化を検出する）。したがって、成膜装置１は、磁気センサ８２の磁気変化を指標として取得しても、支持アーム７３がシャッタ部材７１を支持したか否かを検出することが可能となる。なお、磁気センサ８２の数や位置は、支持本体７３ａ上におけるシャッタ部材７１の有無を適切に検出できれば、特に限定されないことは勿論である。

【0059】

成膜装置１の制御部９０は、１以上のプロセッサ９１、メモリ９２、図示しない入出力インタフェースおよび電子回路を有する制御用コンピュータである。１以上のプロセッサ９１は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、複数のディスクリート半導体からなる回路等のうち１つまたは複数を組み合わせたものである。メモリ９２は、不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含み、制御部９０の記憶部を形成している。なお、メモリ９２の一部は、１以上のプロセッサ９１に内蔵されていてもよい。

【0060】

プロセッサ９１は、メモリ９２に記憶されたプログラムを実行することで、成膜装置１の成膜処理（ウエハＷ上へ金属を堆積させるスパッタ処理）を行う。成膜処理時に、プロセッサ９１は、メモリ９２に記憶されたレシピに基づき、成膜装置１の各構成の動作を制御する。

【0061】

成膜処理において、プロセッサ９１は、シャッタ機構部７０のシャッタ部材７１を退避位置ＳＰに待機させ、平面視で、載置面２１１を上方に露出させる。これにより、基板処理システム１００は、処理容器１０内にウエハＷを搬送すると、載置面２１１にウエハＷが精度よく載置される。その後、プロセッサ９１は、ガス供給部５０により励起用ガスを処理容器１０内に供給するとともに、ガス排出部６０を制御して処理容器１０内を所定の圧力に設定する。さらに、プロセッサ９１は、傘体駆動部４２の回転を制御して、目的のターゲットＴに対して開口４１ａを対向配置し、かつマグネット動作部３６を制御して各マグネット３５を動作させる。そして、制御部９０は、電源３３から目的のターゲットＴに負の直流電圧を印加することでプラズマを生成し、ターゲットＴにプラズマを衝突させるスパッタ処理を行う。プラズマが衝突したターゲットＴは、スパッタ粒子である金属を内部空間１０ａに放出し、このスパッタ粒子がウエハＷ上に堆積することで、ウエハＷが成膜される。

【0062】

また、プロセッサ９１は、成膜処理とは異なる適宜のタイミングまたはユーザの操作に基づき、処理容器１０内のクリーニング（ターゲットＴのコンディショニング）を行う。この際、プロセッサ９１は、搬送機構７２を制御して、退避位置ＳＰに待機していたシャッタ部材７１を載置位置ＰＰに移動し、載置台２１の載置面２１１をシャッタ部材７１で覆う。成膜装置１は、シャッタ部材７１により載置台２１を保護した状態でダミー放電を行うことにより、ダミー放電時のパーティクルが載置面２１１に付着することを回避しつつ、ターゲットＴの表面状態を整えることができる。このクリーニングの動作については、後に詳述する。

【0063】

また、プロセッサ９１は、クリーニングにおける各工程を認識し、各工程における検出部８０の検出結果に基づき、支持アーム７３上のシャッタ部材７１の有無を判定する。例えば、プロセッサ９１は、トルクセンサ８１の検出トルクに対応するトルク閾値を有し、検出トルクがトルク閾値以上となっているか否かを判定する。そして、検出トルクがトルク閾値以上となっている場合に、支持アーム７３上にシャッタ部材７１が有ることを判定し、検出トルクがトルク閾値未満となっている場合に、支持アーム７３上にシャッタ部材７１が無いことを判定する。

【0064】

同様に、プロセッサ９１は、磁気センサ８２の検出磁気に対応する磁気閾値を有し、検出磁気が磁気閾値以上となっているか否かを判定する。そして、検出磁気が磁気閾値以上となっている場合に、支持アーム７３上にシャッタ部材７１が有ることを判定し、検出磁気が磁気閾値未満となっている場合に、支持アーム７３上にシャッタ部材７１が無いことを判定する。

【0065】

プロセッサ９１は、トルクセンサ８１の検出トルクの判定結果と、磁気センサ８２の検出磁気の判定結果との両方がシャッタ部材７１の有りを判定した場合に、支持アーム７３によるシャッタ部材７１の支持を認識する。一方、プロセッサ９１は、トルクセンサ８１の検出トルクの判定結果と、磁気センサ８２の検出磁気の判定結果との両方がシャッタ部材７１の無しを判定した場合に、支持アーム７３によるシャッタ部材７１の非支持を認識する。なお、プロセッサ９１は、トルクセンサ８１の検出トルクの判定結果と、磁気センサ８２の検出磁気の判定結果とのうち、一方がシャッタ部材７１の有りで、他方がシャッタ部材７１の無しの場合に、検出部８０の故障を判定してもよい。あるいは、プロセッサ９１は、トルクセンサ８１の検出トルクの判定結果と、磁気センサ８２の検出磁気の判定結果とのいずれか一方のみを用いて、シャッタ部材７１の有無を判定してもよい。

【0066】

プロセッサ９１は、支持アーム７３がシャッタ部材７１を支持するタイミングで、シャッタ部材７１の無しを判定した場合、例えば、シャッタ部材７１が非支持である旨のエラーをユーザに報知する。これにより、ユーザは、成膜装置１のエラーに対して早期に対処することができる。なお、プロセッサ９１は、載置台２１からシャッタ部材７１を受け取るタイミングで、シャッタ部材７１の無しを判定した場合に、プロセッサ９１は、載置台２１から支持アーム７３へのシャッタ部材７１の受け取りを再び（複数回）試行してもよい。これにより、成膜装置１は、エラーを報知せずに、支持アーム７３がシャッタ部材７１を支持する可能性を高めることができる。

【0067】

一実施形態に係る成膜装置１は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下その動作および効果について説明する。

【0068】

図４は、成膜装置１のクリーニング方法の処理フローを示すフローチャートである。図４に示すように、成膜装置１の制御部９０は、クリーニング方法を実施すると、まず搬送機構７２の動作を制御して、退避位置ＳＰから載置位置ＰＰにシャッタ部材７１を移動（搬入）させる（ステップＳ１：搬入工程）。この際、制御部９０は、支持アーム７３の支持本体７３ａが載置位置ＰＰに達するまで、回転装置７５により支持アーム７３を回転させる（図３（ａ）も参照）。

【0069】

この搬入工程において、制御部９０は、例えば、搬入工程を示すフラグを立てて検出部８０の検出を行い、検出トルクおよび検出磁気に基づき、支持アーム７３がシャッタ部材７１を支持しているか否か（シャッタ部材７１の有無）を判定する。搬入工程では、支持アーム７３がシャッタ部材７１を支持していることが正常状態となる。このため、制御部９０は、シャッタ部材７１の有りを判定した場合に、搬入工程を継続する一方で、シャッタ部材７１の無しを判定した場合に、シャッタ部材７１の搬送異常を認識し、ユーザに対して異常を報知する。この際、例えば制御部９０は、搬入工程初期時であればシャッタ部材７１が支持アーム７３から外れていた状態であると判断しその旨を報知し、搬入工程中期以降であればシャッタ部材７１を落とした状態であると判断しその旨を報知するとよい。これにより異常時に、ユーザは、適切な対処を直ちに採ることができる。

【0070】

載置位置ＰＰにシャッタ部材７１を移動させると、制御部９０は、載置台２１から複数のリフトピン２１２を上昇して、支持アーム７３から各リフトピン２１２にシャッタ部材７１を受け渡す（ステップＳ２：受渡工程）。この受渡工程でも、制御部９０は、例えば磁気センサ８２の検出磁気の変化に基づき、支持本体７３ａから各リフトピン２１２に正常に受け渡しできたか否かを判定することができる。

【0071】

その後、制御部９０は、シャッタ部材７１が無い状態で、搬送機構７２を動作して、載置位置ＰＰから退避位置ＳＰに支持アーム７３を移動させる（ステップＳ３：退避工程、図３（ｂ）も参照）。この退避工程でも、制御部９０は、例えば、退避工程を示すフラグを立てて検出部８０の検出を行い、検出トルクおよび検出磁気に基づき、支持アーム７３がシャッタ部材７１を支持していないか否かを判定する。退避工程では、支持アーム７３がシャッタ部材７１を支持していないことが正常状態となる。

【0072】

このため、制御部９０は、シャッタ部材７１の無しを判定した場合に、退避工程を継続する一方で、シャッタ部材７１の有りを判定した場合に、シャッタ部材７１の受け渡し異常を認識し、ユーザに対して異常を報知する。なお、制御部９０は、シャッタ部材７１の受け渡し異常を認識した場合に、すぐにステップＳ２に戻り、受渡工程を再試行してもよく、複数回試行した後にユーザに対して異常を報知してもよい。これにより、ユーザは、各リフトピン２１２の故障等を早期に認識することができる。

【0073】

その後、制御部９０は、複数のリフトピン２１２を下降することで、シャッタ部材７１を載置台２１に接触配置させ、シャッタ部材７１により載置面２１１の全面を覆う（ステップＳ４）。そして、制御部９０は、目的のターゲットＴに対して電源３３から適宜の直流電圧を印加することでプラズマを生成し、ターゲットＴの表面にプラズマ中の正イオンを当てる（ステップＳ５：ダミー放電工程）。これにより、ターゲットＴからスパッタ粒子が放出されて、ターゲットＴの表面が整えられる（自然酸化膜が除去される）。ダミー放電時に、成膜装置１は、シャッタ部材７１により載置面２１１を覆っていることで、ターゲットＴから放出されたスパッタ粒子が載置面２１１に堆積することを防ぐことができる。

【0074】

ダミー放電工程後に、制御部９０は、複数のリフトピン２１２を再び上昇して、シャッタ部材７１を載置位置ＰＰに配置させることで、搬送機構７２にシャッタ部材７１を受け取り可能とする（ステップＳ６）。そして、制御部９０は、搬送機構７２を動作して支持アーム７３を退避位置ＳＰから載置位置ＰＰに移動させる（ステップＳ７：再移動工程）。再移動工程において、支持アーム７３の支持本体７３ａは、載置面２１１とシャッタ部材７１の下面との間に入り込む。

【0075】

その後、制御部９０は、複数のリフトピン２１２を下降することで、複数のリフトピン２１２から支持アーム７３の支持本体７３ａにシャッタ部材７１を受け取らせる（ステップＳ８：受取工程）。この受取工程でも、制御部９０は、例えば磁気センサ８２の検出磁気の変化に基づき、シャッタ部材７１の受取が正常に行われたか否かを判定することができる。

【0076】

そして、制御部９０は、支持アーム７３にシャッタ部材７１を支持した状態で、搬送機構７２を動作して載置位置ＰＰから退避位置ＳＰにシャッタ部材７１を移動（搬出）させる（ステップＳ９：搬出工程）。この際、制御部９０は、支持アーム７３の支持本体７３ａが退避位置ＳＰに達するまで、回転装置７５により支持アーム７３を回転させる。

【0077】

この搬出工程でも、制御部９０は、例えば、搬出工程を示すフラグを立てて検出部８０の検出を行い、検出トルクおよび検出磁気に基づき、支持アーム７３がシャッタ部材７１を支持したか否かを判定する。搬出工程では、支持アーム７３がシャッタ部材７１を支持していることが正常状態となる。このため、制御部９０は、シャッタ部材７１の有りを判定した場合に、搬出工程を継続する一方で、シャッタ部材７１の無しを判定した場合に、シャッタ部材７１の搬送異常を認識し、ユーザに対して異常を報知する。これにより異常時に、ユーザは、適切な対処を直ちに採ることができる。

【0078】

退避位置にシャッタ部材７１を戻すと、制御部９０は、クリーニングを終了する。以上のように、制御部９０は、搬送機構７２自体の検出部８０により、クリーニングにおけるシャッタ部材７１の搬送中、受け渡し時や受け取り時に、シャッタ部材７１の有無を精度よく判定することができる。

【0079】

ここで、従来の成膜装置は、シャッタ部材が支持アームに支持されているか否かについては、退避区画１０ａｓに光学センサ（光電センサ）を設置して、光学センサによるシャッタ部材の検出に基づき判定していた。このような光学センサを適用することは、退避区画１０ａｓの構造を複雑化し、処理容器１０が大型化する要因となる。また、退避位置ＳＰに光学センサを備えた構成は、シャッタ部材を退避位置ＳＰに戻すまでシャッタ部材の有無が判定できず、シャッタ部材の検出のタイミングが遅くなっていた。

【0080】

これに対し、搬送機構７２自体に検出部８０を有する成膜装置１は、シャッタ部材７１が退避する退避区画１０ａｓを簡素化することができ、処理容器１０の小型化を促すことが可能となる。また、成膜装置１は、搬入工程、受渡工程、退避工程、受取工程、搬出工程等において、検出部８０によりシャッタ部材７１の有無を直ちに検出できるので、必要な対処を早期に採ることができる。

【0081】

本開示に係る成膜装置１およびクリーニング方法は、上記に限定されず、種々の変形例を採ることができる。例えば、成膜装置１は、搬送機構７２自体に設ける検出部８０としてトルクセンサ８１や磁気センサ８２以外のセンサを適用してもよい。一例として、検出部８０は、シャッタ部材７１に応じて変形する支持アーム７３の歪みまたはシャッタ部材７１自体の歪みを検出する歪みセンサを適用してもよい。また他の例として、検出部８０は、支持アーム７３や軸部７４等に設けられ、シャッタ部材７１による荷重変化を検出する荷重センサを適用してもよい。

【0082】

また、成膜装置１は、支持アーム７３、軸部７４および回転装置７５を備える搬送機構７２に限定されず、例えば、シャッタ部材７１を直線状にスライドさせる機構を適用してもよい。この場合も、検出部８０は、シャッタ部材７１とともにスライドする可動体（不図示）または可動体を動作させる動作部にかかる負荷の変化を指標として検出する。これにより、制御部９０はシャッタ部材７１の有無を良好に判定することができる。あるいは、可動体に磁気センサ８２を備えることで、制御部９０は、磁気センサ８２の磁気変化に基づきシャッタ部材７１の有無を判定することができる。

【0083】

シャッタ部材７１は、ユーザにより処理容器１０から取り出されて新なシャッタ部材７１に交換される構成とすることが好ましい。さらに、基板処理システム１００は、成膜装置１が設けられている処理室とロードポート１５０との間で、シャッタ部材７１を搬送する構成でもよい（図１も参照）。これにより、基板処理システム１００は、処理容器１０内にユーザが直接アクセスすることなく、シャッタ部材７１の交換を行うことができる。

【0084】

〔第２実施形態〕
図５は、第２実施形態に係る成膜装置１Ａのシャッタ機構部７０Ａを示す図である。また図５（ａ）は、シャッタ機構部７０Ａの概略縦断面図、図５（ｂ）はシャッタ部材７１を位置決めが正常の場合の拡大縦断面図、図５（ｃ）はシャッタ部材７１の位置決めが異常の場合の拡大縦断面図である。図５（ａ）に示すように、シャッタ機構部７０Ａは、支持アーム７３に対するシャッタ部材７１の相対位置を検出する検出部８０Ａを備えてもよい。例えば、支持アーム７３は、磁気センサ８２と接触パッド８３を組み合わせたセンサ端子８４を、接触端子７７に代えて複数備える。複数のセンサ端子８４は、支持アーム７３の支持本体７３ａの上面（シャッタ部材７１の対向面）に設置され、上方に向かって順に磁気センサ８２、接触パッド８３を積層している。接触パッド８３は、図２の接触端子７７と同様に、シャッタ部材７１よりも軟性な樹脂材料により形成される。

【0085】

一方、シャッタ部材７１は、非磁性材料により形成されるとともに、センサ端子８４の接触予定箇所に凹部７１ａを備える。図５（ｂ）に示すように、凹部７１ａは、開口側が大きく底面（奥側）が小さいテーパ状に形成されているとよい。つまり、シャッタ機構部７０Ａは、複数の凹部７１ａの各々に対して複数のセンサ端子８４をそれぞれ挿入することで、シャッタ部材７１の位置決めを行う位置決め構造７８を備える。

【0086】

そして、シャッタ部材７１は、磁性材料により形成されたチップ７１ｂを凹部７１ａの底面に有する。これにより、センサ端子８４の磁気センサ８２は、センサ端子８４が凹部７１ａに挿入されて、磁気センサ８２がチップ７１ｂの近接した場合における、磁気変化を検出する。

【0087】

以上のシャッタ機構部７０Ａを有する成膜装置１Ａは、搬送機構７２によりシャッタ部材７１を正常に支持している場合に、位置決め構造７８（凹部７１ａ、センサ端子８３）により、シャッタ部材７１と支持アーム７３とが適度に係合している。このため、搬入工程や搬出工程等において、支持アーム７３に対してシャッタ部材７１が位置ずれすることを防ぐことができる。

【0088】

また、シャッタ機構部７０Ａは、受取工程において、シャッタ部材７１を支持アーム７３に対して下降した際に、支持アーム７３の複数のセンサ端子８４が凹部７１ａ内に誘導される。センサ端子８４が凹部７１ａに挿入された場合、磁気センサ８２は、チップ７１ｂに近接することになり、磁気変化を検出する。このため、制御部９０は、センサ端子８４が凹部７１ａに正常に挿入されたこと、すなわちシャッタ部材７１と支持アーム７３との位置が合っていることを判定することができる。

【0089】

一方、図５（ｃ）に示すように、シャッタ部材７１を下降した際にセンサ端子８４が凹部７１ａに挿入されない場合、磁気センサ８２は、チップ７１ｂから離れることになり、磁気変化を検出しない。このため、制御部９０は、センサ端子８４が凹部７１ａに挿入さていないこと、すなわちシャッタ部材７１と支持アーム７３との位置がずれていることを判定することができる。

【0090】

このように、成膜装置１Ａは、検出部８０Ａによって、支持アーム７３に対するシャッタ部材７１の相対位置を検出することで、シャッタ部材７１を搬送機構７２に一層精度よく載置することができる。特に、シャッタ機構部７０Ａは、位置決め構造７８により、シャッタ部材７１と支持アーム７３とを係合することが可能であり、シャッタ部材７１の支持をより安定化することができる。

【0091】

なお、第２実施形態に係る成膜装置１Ａも、上記の構成に限定されず、種々の変形例をとり得る。例えば、シャッタ機構部７０Ａの検出部８０Ａは、複数の接触端子７７の全てを複数のセンサ端子８４に代えなくてもよく、一部の接触端子７７にセンサ端子８４を適用してよい。

【0092】

図６は、変形例に係るシャッタ機構部７０Ｂを示す概略縦断面図である。図６に示すように、シャッタ機構部７０Ｂは、シャッタ部材７１において支持アーム７３に対向する平坦状の対向面（下面）に、磁性材料により形成されたチップ７１ｂを有する。またシャッタ機構部７０Ｂは、センサ端子８４に代えて接触端子７７を備えるとともに、支持アーム７３の上面においてチップ７１ｂに対向する予定位置に磁気センサ８２（検出部８０Ｂ）を有する。なお図６中では、１つのチップ７１ｂおよび１つの磁気センサ８２を備えた構成を示しているが、シャッタ機構部７０Ｂは、チップ７１ｂを複数備えるとともに、チップ７１ｂの対向箇所に磁気センサ８２を複数備えてもよい。

【0093】

支持アーム７３上に設けられた磁気センサ８２は、支持アーム７３がシャッタ部材７１を支持する際に、チップ７１ｂに非接触かつ近接した位置に配置されることで、磁気変化を検出する。逆に、支持アーム７３に対してシャッタ部材７１が位置ずれした場合には、チップ７１ｂに対して磁気センサ８２がずれることで磁気変化を検出しない。このように、成膜装置１Ａは、支持アーム７３に設置した磁気センサ８２により、シャッタ部材７１の対向面のチップ７１ｂを検出することでも、シャッタ部材７１と支持アーム７３の相対位置を判定することができる。

【0094】

以上のように、本開示の第１態様に係る成膜装置１は、処理容器１０と、処理容器１０内に設けられるスパッタ用のターゲットＴと、処理容器１０内で基板（ウエハＷ）を載置する載置面２１１を有する載置台２１と、載置面２１１を覆うことが可能なシャッタ部材７１と、シャッタ部材７１を載置台２１に搬入および搬出する搬送機構７２と、搬送機構７２自体に設けられ、シャッタ部材７１の有無に関わる指標を検出する検出部８０と、検出部８０の検出結果に基づき、搬送機構７２に対するシャッタ部材７１の有無を判定する処理部（制御部９０）と、を備える。

【0095】

上記の成膜装置１は、搬送機構７２自体に設けた検出部８０によりシャッタ部材７１を監視することで、クリーニングの各工程においてシャッタ部材７１の有無を迅速かつ安定して認識することができる。これにより、成膜装置１は、シャッタ部材７１の移動を検出する他の検出部を処理容器１０に備えずに済み、処理容器１０の小型化を促進できる。

【0096】

また、搬送機構７２は、シャッタ部材７１を支持する支持アーム７３と、支持アーム７３を回転させる回転装置７５と、を有し、検出部８０は、回転装置７５に設けられ、支持アーム７３の回転時に当該支持アーム７３から回転装置７５にかかるトルクを指標として検出するトルクセンサ８１を含む。これにより、成膜装置１の制御部９０は、回転装置７５にかかるトルクに基づき、シャッタ部材７１の有無を精度よく検出することができる。

【0097】

また、トルクセンサ８１は、処理容器１０の外部に設けられている。これにより、成膜装置１は、処理容器１０内の搬送機構７２の構成を一層簡素化することができる。

【0098】

また、シャッタ部材７１は、磁性材料により形成され、検出部８０は、シャッタ部材７１の近接時の磁気変化を指標として検出する磁気センサ８２を含む。これにより、成膜装置１の制御部９０は、シャッタ部材７１を搬送機構７２に支持した際の磁気変化に基づき、シャッタ部材７１の有無を精度よく検出することができる。

【0099】

また、処理部（制御部９０）は、搬送機構７２によるシャッタ部材７１の搬送中に、搬送機構７２に対するシャッタ部材７１の有無を判定し続ける。これにより、成膜装置１は、搬送中に、シャッタ部材７１が落下した場合等の状況を直ちに検出して、ユーザに適切な対処を促すことができる。

【0100】

また、処理部（制御部９０）は、搬送機構７２から載置台２１にシャッタ部材７１を受け渡す時および載置台２１から搬送機構７２にシャッタ部材７１を受け取る時に、搬送機構７２に対するシャッタ部材７１の有無を判定する。これにより、成膜装置１は、シャッタ部材７１の受け渡しや受け取りにおいてシャッタ部材７１の有無を早期に認識することが可能となり、受け渡しや受け取りの再試行等を行うことができる。

【0101】

また、本開示の第２態様に係る成膜装置１Ａは、処理容器１０と、処理容器１０内に設けられるスパッタ用のターゲットＴと、処理容器１０内で基板（ウエハＷ）を載置する載置面２１１を有する載置台２１と、載置面２１１を覆うことが可能なシャッタ部材７１と、シャッタ部材７１を載置台２１に搬入および搬出する搬送機構７２と、搬送機構７２自体に設けられ、シャッタ部材７１の位置に関わる指標を検出する検出部８０Ａ、８０Ｂと、検出部８０Ａ、８０Ｂの検出結果に基づき、搬送機構７２に対するシャッタ部材７１の位置を判定する処理部（制御部９０）と、を備える。この場合でも、成膜装置１Ａは、搬送機構７２に対するシャッタ部材７１の位置を迅速かつ安定して検出することができる。

【0102】

また、シャッタ部材７１は、非磁性材料により形成されるとともに、搬送機構７２に対向する対向面に磁性材料により形成されたチップ７１ｂを１以上有し、検出部８０Ａ、８０Ｂは、搬送機構７２においてチップ７１ｂの対向予定箇所に設けられた磁気センサ８２を含む。これにより、成膜装置１Ａは、チップ７１ｂに対する磁気センサ８２の磁気変化に基づき、搬送機構７２に対するシャッタ部材７１の位置の正常または異常（位置ずれ）を良好に認識することができる。

【0103】

また、シャッタ部材７１は、対向面に凹部７１ａが形成されるとともに、凹部７１ａの奥部にチップ７１ｂを有し、検出部８０Ａは、磁気センサ８２を備えるセンサ端子８４を含み、センサ端子８４は、搬送機構７２から突出していることで凹部７１ａに挿入可能である。これにより、成膜装置１Ａは、センサ端子８４と凹部７１ａとを係合することができ、シャッタ部材７１の搬送を一層安全に行うことができる。

【0104】

また、本開示の第３態様は、処理容器１０と、処理容器１０内に設けられるスパッタ用のターゲットＴと、処理容器１０内で基板（ウエハＷ）を載置する載置面２１１を有する載置台２１と、を備える成膜装置１のクリーニング方法であって、載置面２１１を覆うことが可能なシャッタ部材７１を、搬送機構７２により載置台２１に搬入および搬出し、搬送機構７２自体に設けられた検出部８０により、シャッタ部材７１の有無に関わる指標を検出し、検出部８０の検出結果に基づき、搬送機構７２に対するシャッタ部材７１の有無を判定する。

【0105】

また、本開示の第４態様は、処理容器１０と、処理容器１０内に設けられるスパッタ用のターゲットＴと、処理容器１０内で基板（ウエハＷ）を載置する載置面２１１を有する載置台２１と、を備える成膜装置１のクリーニング方法であって、載置面２１１を覆うことが可能なシャッタ部材７１を、搬送機構７２により載置台２１に搬入および搬出し、搬送機構７２自体に設けられた検出部８０Ａ、８０Ｂにより、シャッタ部材７１の位置に関わる指標を検出し、検出部８０Ａ、８０Ｂの検出結果に基づき、搬送機構７２に対するシャッタ部材７１の位置を判定する。

【0106】

以上の第３態様および第４態様に係る成膜装置１のクリーニング方法でも、載置台２１の載置面２１１を覆うシャッタ部材７１を、迅速かつ安定して検出することができる。

【0107】

今回開示された実施形態に係る成膜装置１は、すべての点において例示であって制限的なものではない。実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形および改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0108】

１、１Ａ 成膜装置
１０ 処理容器
２１ 載置台
２１１ 載置面
７１ シャッタ部材
７１ａ 凹部
７１ｂ チップ
７２ 搬送機構
７３ 支持アーム
７４ 軸部
７５ 回転装置
８０、８０Ａ、８０Ｂ 検出部
８１ トルクセンサ
８２ 磁気センサ
８４ センサ端子
９０ 制御部
Ｗ ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】