特開 2023-84589 スパッタ装置及び制御方法

(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】P2023084589

(43)【公開日】2023-06-19

(54)【発明の名称】スパッタ装置及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/00 20060101AFI20230612BHJP

   C23C 14/06 20060101ALI20230612BHJP

   C23C 14/34 20060101ALI20230612BHJP

【ＦＩ】

C23C14/00 B

C23C14/06 K

C23C14/34 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021198867

(22)【出願日】2021-12-07

(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】石橋 翔太

(72)【発明者】

【氏名】北田 亨

【テーマコード（参考）】

4K029

【Ｆターム（参考）】

4K029AA06

4K029AA24

4K029BA21

4K029BC03

4K029BD01

4K029CA05

4K029DA04

4K029DA10

4K029DC03

4K029DC16

4K029DC39

4K029DC46

4K029EA00

4K029EA05

4K029JA01

(57)【要約】

【課題】ターゲットの間に配置される遮蔽板から膜が剥離することを抑制するスパッタ装置及び制御方法を提供する。
【解決手段】処理容器と、前記処理容器内に設けられ、第１材料によって形成される第１ターゲットと、前記処理容器内に設けられ、前記第１材料とは異なる第２材料によって形成される第２ターゲットと、前記処理容器内に設けられ、基板を載置する載置部と、前記第１ターゲットと前記第２ターゲットの間に配置される遮蔽板と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記遮蔽板に成膜された膜の膜ストレスを低減する処理を行う、スパッタ装置。
【選択図】図１

【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、第１材料によって形成される第１ターゲットと、
前記処理容器内に設けられ、前記第１材料とは異なる第２材料によって形成される第２ターゲットと、
前記処理容器内に設けられ、基板を載置する載置部と、
前記第１ターゲットと前記第２ターゲットの間に配置される遮蔽板と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記遮蔽板に成膜された膜の膜ストレスを低減する処理を行う、
スパッタ装置。

【請求項2】

前記遮蔽板を回転させる回転機構を備え、
前記制御部は、
前記遮蔽板に成膜された膜の膜ストレスを低減する処理として、前記第１ターゲットに対する面と前記第２ターゲットに対する面とが反転するように前記遮蔽板を回転させ、前記遮蔽板に前記第１材料の膜と前記第２材料の膜とを積層する、
請求項１に記載のスパッタ装置。

【請求項3】

前記第１材料と前記第２材料との組み合わせは、ＷとＳｉ、ＷＢとＳｉ、ＷＣとＳｉ、ＷＣとＷＢ、ＷとＲｕのうちのいずれかである、
請求項２に記載のスパッタ装置。

【請求項4】

前記第１材料はＷであり、
前記第２材料はＳｉであって、
前記遮蔽板に成膜される膜におけるＷの組成比は、５％以上７０％以下である、
請求項２に記載のスパッタ装置。

【請求項5】

前記第１ターゲットからスパッタされたスパッタ粒子が前記遮蔽板に堆積することを抑制する抑制ガスを供給する抑制ガス供給部を備える、
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のスパッタ装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記遮蔽板に成膜された膜の膜ストレスを低減する処理として、前記基板に成膜処理を施した際に前記遮蔽板に成膜された膜と膜ストレスの向きが異なる膜を前記遮蔽板に成膜する、
請求項１に記載のスパッタ装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記基板に成膜処理を施す際、Ａｒガスを前記処理容器内に供給して、前記第１ターゲット及び前記第２ターゲットをスパッタし、
前記遮蔽板に膜ストレスの向きが異なる前記膜を成膜する際、Ｋｒガスを前記処理容器内に供給して前記第１ターゲットをスパッタする、
請求項６に記載のスパッタ装置。

【請求項8】

処理容器と、前記処理容器内に設けられ、第１材料によって形成される第１ターゲットと、前記処理容器内に設けられ、前記第１材料とは異なる第２材料によって形成される第２ターゲットと、前記処理容器内に設けられ、基板を載置する載置部と、前記第１ターゲットと前記第２ターゲットの間に配置される遮蔽板と、前記遮蔽板を回転させる回転機構と、を備えるスパッタ装置の制御方法であって、
前記遮蔽板を回転させ、前記遮蔽板に前記第１材料の膜と前記第２材料の膜とを積層する、
スパッタ装置の制御方法。

【請求項9】

処理容器と、前記処理容器内に設けられ、第１材料によって形成される第１ターゲットと、前記処理容器内に設けられ、前記第１材料とは異なる第２材料によって形成される第２ターゲットと、前記処理容器内に設けられ、基板を載置する載置部と、前記第１ターゲットと前記第２ターゲットの間に配置される遮蔽板と、を備えるスパッタ装置の制御方法であって、
Ａｒガスを前記処理容器内に供給して、前記第１ターゲット及び前記第２ターゲットをスパッタして、前記基板に成膜処理を施す工程と、
Ｋｒガスを前記処理容器内に供給して前記第１ターゲットをスパッタして、前記遮蔽板に膜ストレスの向きが異なる膜を成膜する工程と、を繰り返す、
スパッタ装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、スパッタ装置及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ターゲットから放出されるスパッタ粒子をウエハ等の基板に入射させて成膜を行う基板処理装置が知られている。

【0003】

特許文献１には、複数のターゲットの隣接する対の間に延在するプロセスシールド（遮蔽板）を備えるプロセスチャンバが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許６９１６７８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示の一態様は、ターゲットの間に配置される遮蔽板から膜が剥離することを抑制するスパッタ装置及び制御方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係るスパッタ装置は、処理容器と、前記処理容器内に設けられ、第１材料によって形成される第１ターゲットと、前記処理容器内に設けられ、前記第１材料とは異なる第２材料によって形成される第２ターゲットと、前記処理容器内に設けられ、基板を載置する載置部と、前記第１ターゲットと前記第２ターゲットの間に配置される遮蔽板と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記遮蔽板に成膜された膜の膜ストレスを低減する処理を行う。

【発明の効果】

【0007】

本開示の一態様によれば、チャンバの壁面から膜が剥離することを抑制するスパッタ装置及び制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る基板処理装置の断面模式図の一例である。

【図2】基板処理装置における成膜処理を説明するフローチャートの一例である。

【図3】膜の組成と膜ストレスとの関係を示すグラフの一例である。

【図4】基板処理装置における成膜処理を説明するフローチャートの他の一例である。

【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】

＜基板処理装置＞
一実施形態に係る基板処理装置１について、図１を用いて説明する。図１は、一実施形態に係る基板処理装置１の断面模式図の一例である。

【0011】

基板処理装置１は、処理チャンバ１０と、ガス供給部２０と、スパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂと、基板支持部４０と、スパッタ粒子遮蔽機構５０と、排気装置６０と、を備える。基板処理装置１は、例えば、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）装置であって、処理チャンバ１０内で、スパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂから放出されたスパッタ粒子（成膜原子）を基板支持部４０に載置された半導体ウエハ等の基板Ｗの表面に堆積させ、成膜する装置である。

【0012】

処理チャンバ１０は、上部が開口されたチャンバ本体１０ａと、チャンバ本体１０ａの上部開口を塞ぐように設けられた蓋体１０ｂと、を有する。蓋体１０ｂは、側面が傾斜面として形成されている。処理チャンバ１０の内部は、成膜処理が行われる処理空間Ｓとなる。

【0013】

処理チャンバ１０の底部には、排気口１１が形成されている。排気口１１には、排気装置６０が接続されている。排気装置６０は、圧力制御弁、および真空ポンプを含む。処理空間Ｓは、排気装置６０により、所定の真空度まで真空排気される。

【0014】

処理チャンバ１０には、処理空間Ｓ内にガスを導入するためのガス導入ポート１２が挿入されている。ガス導入ポート１２には、ガス供給部２０が接続されている。ガス供給部２０からガス導入ポート１２に供給されたスパッタガス（例えば、不活性ガス）は、処理空間Ｓ内に導入される。

【0015】

処理チャンバ１０の側壁には、基板Ｗを搬入出するための搬入出口１３が形成されている。搬入出口１３は、ゲートバルブ１４により開閉される。処理チャンバ１０は、搬送チャンバ（図示せず）に隣接して設けられており、ゲートバルブ１４が開かれることにより、処理チャンバ１０と搬送チャンバ（図示せず）が連通するようになっている。搬送チャンバ（図示せず）内は所定の真空度に保持され、その中に基板Ｗを処理チャンバ１０に対して搬入出するための搬送装置（図示せず）が設けられている。

【0016】

スパッタ粒子放出部３０ａは、ターゲット（第１ターゲット）３１ａと、ターゲットホルダ３２ａと、絶縁部材３３ａと、電源３４ａと、マグネット３５ａと、マグネット走査機構３６ａと、を有する。また、スパッタ粒子放出部３０ｂは、ターゲット（第２ターゲット）３１ｂと、ターゲットホルダ３２ｂと、絶縁部材３３ｂと、電源３４ｂと、マグネット３５ｂと、マグネット走査機構３６ｂと、を有する。

【0017】

ターゲット３１ａ，３１ｂは、成膜しようとする膜の構成元素を含む材料からなる。ターゲット３１ａは、第１材料で形成される。ターゲット３１ｂは、第２材料で形成される。以下の説明において、ターゲット３１ａを形成する第１材料はタングステン（Ｗ）であり、ターゲット３１ｂを形成する第２材料はシリコン（Ｓｉ）であり、基板Ｗにタングステンシリサイド（ＷＳｉ）膜を成膜する場合を例に説明する。なお、タングステン膜は、膜ストレス（内部応力）が大きいため、膜厚が厚くなると膜ストレスによって剥離するおそれがある。

【0018】

ターゲットホルダ３２ａ，３２ｂは、導電性を有する材料からなり、絶縁部材３３ａ，３３ｂを介して、処理チャンバ１０の蓋体１０ｂの傾斜面の、互いに異なる位置に取り付けられている。図１に示す例において、ターゲットホルダ３２ａ，３２ｂは、遮蔽板５１を挟んで、互いに対向する位置に設けられている。ターゲットホルダ３２ａ，３２ｂは、基板支持部４０に支持された基板Ｗに対して斜め上方にターゲット３１ａ，３１ｂが位置するように、ターゲット３１ａ，３１ｂを保持する。

【0019】

電源３４ａ，３４ｂは、それぞれターゲットホルダ３２ａ，３２ｂに電気的に接続されている。電源３４ａ，３４ｂは、ターゲット３１ａ，３１ｂが導電性材料である場合には、直流電源であってよく、ターゲット３１ａ，３１ｂが誘電性材料である場合には、高周波電源であってよい。電源３４ａ，３４ｂが高周波電源である場合には、整合器を介してターゲットホルダ３２ａ，３２ｂに接続される。ターゲットホルダ３２ａ，３２ｂに電圧が印加されることにより、ターゲット３１ａ，３１ｂの周囲でスパッタガスが解離する。そして、解離したスパッタガス中のイオンがターゲット３１ａ，３１ｂに衝突し、ターゲット３１ａ，３１ｂからその構成材料の粒子であるスパッタ粒子が放出される。

【0020】

マグネット３５ａ，３５ｂは、ターゲットホルダ３２ａ，３２ｂの裏面側に配置され、マグネット走査機構３６ａ，３６ｂによってＹ方向に往復運動（揺動）することができるように構成されている。マグネット走査機構３６ａ，３６ｂは、例えば、ガイド３７ａ，３７ｂと、駆動部３８ａ，３８ｂと、を有する。マグネット３５ａ，３５ｂは、ガイド３７ａ，３７ｂによりＹ方向に往復運動することができるように案内されている。駆動部３８ａ，３８ｂは、ガイド３７ａ，３７ｂに沿って、マグネット３５ａ，３５ｂを往復運動させる。

【0021】

解離したスパッタガス中のイオンは、マグネット３５ａ，３５ｂの磁界によって引き込まれ、ターゲット３１ａ，３１ｂに衝突する。マグネット走査機構３６ａ，３６ｂがマグネット３５ａ，３５ｂをＹ方向に往復運動させることにより、イオンがターゲット３１ａ，３１ｂに衝突する位置、換言すれば、スパッタ粒子が放出される位置が変化する。

【0022】

また、処理チャンバ１０内のターゲット３１ａ，３１ｂと対向する位置には、基板Ｗを水平に載置する基板支持部４０の載置部４１が設けられている。載置部４１は、軸部材４２を介して処理チャンバ１０の下方側に配置された駆動機構４３に接続されている。駆動機構４３は、載置部４１を回転させる機能を有している。また、駆動機構４３は、昇降ピン４５を介して真空搬送装置（図示せず）と基板支持部４０との間で基板Ｗの受け渡しを行う際の受渡位置と、スパッタ時における処理位置との間で、載置部４１を昇降させる機能を有している。

【0023】

軸部材４２は、チャンバ本体１０ａの底部を貫通して、駆動機構４３に接続されている。軸部材４２がチャンバ本体１０ａの底部を貫通する位置には処理チャンバ１０内を気密に保つシール部４４が設けられている。

【0024】

昇降ピン４５は、基板Ｗの下面から３ヶ所で支持するように３本設けられ、昇降部４６により支持部材４７を介して昇降する。

【0025】

また、載置部４１内には、加熱機構（図示せず）が設けられており、スパッタ時に基板Ｗを加熱できるように構成されている。

【0026】

また、処理チャンバ１０には、一方のターゲット３１ａ（３１ｂ）から放出されたターゲット粒子が他方のターゲット３１ｂ（３１ａ）に付着するといった、所謂クロスコンタミネーションを防止するためのスパッタ粒子遮蔽機構５０が設けられている。

【0027】

スパッタ粒子遮蔽機構５０は、遮蔽板５１と、軸部材５２と、駆動機構５３と、シール部５４と、を備える。

【0028】

遮蔽板５１は、処理チャンバ１０内のターゲット３１ａとターゲット３１ｂとの間に配置され、一方のターゲット３１ａ（３１ｂ）から放出されたターゲット粒子が他方のターゲット３１ｂ（３１ａ）に付着することを防止する。

【0029】

軸部材５２は、蓋体１０ｂを貫通して、駆動機構５３に接続されている。軸部材５２が蓋体１０ｂを貫通する位置には処理チャンバ１０内を気密に保つシール部５４が設けられている。

【0030】

処理チャンバ１０には、遮蔽板５１にターゲット粒子が堆積することを抑制する堆積抑制ガスを供給する堆積抑制ガス導入ポート５５が挿入されている。堆積抑制ガス導入ポート５５には、堆積抑制ガス供給部５６が接続されている。堆積抑制ガス供給部５６から堆積抑制ガス導入ポート５５に供給された堆積抑制ガス（例えば、不活性ガス）は、遮蔽板５１のタングステンターゲット側の面に吹き付けられる。

【0031】

制御部７０は、コンピュータからなり、基板処理装置１の各構成部、例えば、電源３４ａ，３４ｂ、駆動部３８ａ，３８ｂ、駆動機構４３、昇降部４６、駆動機構５３、排気装置６０等を制御する。制御部７０は、実際にこれらの制御を行うＣＰＵからなる主制御部と、入力装置、出力装置、表示装置、記憶装置とを有している。記憶装置には、基板処理装置１で実行される各種処理のパラメータが記憶されており、また、基板処理装置１で実行される処理を制御するためのプログラム、すなわち処理レシピが格納された記憶媒体がセットされるようになっている。制御部７０の主制御部は、記憶媒体に記憶されている所定の処理レシピを呼び出し、その処理レシピに基づいて基板処理装置１に所定の処理を実行させる。

【0032】

次に、一実施形態に係る基板処理装置１における成膜処理について図２を用いて説明する。図２は、基板処理装置１における成膜処理を説明するフローチャートの一例である。

【0033】

ステップＳ１０１において、基板Ｗを処理チャンバ１０に搬入する。具体的には、制御部７０は、ゲートバルブ１４を開ける。搬送チャンバ（図示せず）に設けられた搬送装置（図示せず）は処理チャンバ１０内に基板Ｗを搬送し、基板Ｗを載置部４１に載置する。搬送装置が搬入出口１３から退避すると、制御部７０は、ゲートバルブ１４を閉じる。

【0034】

ステップＳ１０２において、基板Ｗに成膜処理を施す。制御部７０は、基板処理装置１を制御して、基板Ｗにタングステンシリサイド（ＷＳｉ）膜を成膜する。ここでは、載置部４１を回転させながら、ガス導入ポート１２からスパッタガスとしてＡｒガスを供給し、ターゲット３１ａ，３１ｂからスパッタ粒子を放出させ、基板Ｗにタングステンシリサイド（ＷＳｉ）膜を成膜する。ここで、ターゲット３１ａとターゲット３１ｂとの間には、遮蔽板５１が設けられており、クロスコンタミネーションを防止する。また、遮蔽板５１のターゲット３１ａの側の面には、タングステンが堆積し、遮蔽板５１のターゲット３１ｂの側の面には、シリコンが堆積する。

【0035】

ステップＳ１０３において、基板Ｗを処理チャンバ１０から搬出する。具体的には、制御部７０は、ゲートバルブ１４を開ける。搬送チャンバ（図示せず）に設けられた搬送装置（図示せず）は処理チャンバ１０内の載置部４１から基板Ｗを搬出する。搬送装置が搬入出口１３から退避すると、制御部７０は、ゲートバルブ１４を閉じる。

【0036】

ステップＳ１０４において、遮蔽板５１に成膜される膜のストレスを低減する処理として、遮蔽板５１を反転する。具体的には、制御部７０は、駆動機構５３を制御して、遮蔽板５１を１８０°反転する。換言すれば、ターゲット３１ａに対する面とターゲット３１ｂに対する面とが反転するように遮蔽板５１を回転させる。さらに換言すれば、タングステンが堆積した遮蔽板５１の一方の面をターゲット３１ｂに向け、シリコンが堆積した遮蔽板５１の他方の面をターゲット３１ａに向ける。

【0037】

ステップＳ１０５において、処理を終了するか判定する。処理を終了せず、次の基板Ｗに対して成膜処理を行う場合（Ｓ１０５・ＮＯ）、制御部７０の処理はステップＳ１０１に戻る。

【0038】

ここで、２枚目の基板Ｗに対してステップＳ１０１～１０３の処理が施される。ここで、１枚目の基板Ｗの処理の際にシリコンが堆積した遮蔽板５１の他方の面にはタングステンが堆積する。また、１枚目の基板Ｗの処理の際にタングステンが堆積した遮蔽板５１の一方の面にはシリコンが堆積する。そして、ステップＳ１０１～１０５の処理を繰り返すことにより、遮蔽板５１の両面には、タングステンとシリコンが交互に堆積する。

【0039】

そして、処理を終了すると判定すると、（Ｓ１０５・ＹＥＳ）、制御部７０の処理を終了する。

【0040】

このように、基板処理装置１によれば、ターゲット３１ａとターゲット３１ｂとの間に遮蔽板５１を設けることにより、クロスコンタミネーションを防止することができる。

【0041】

換言すれば、ターゲット３１ａから放出されたタングステンのスパッタ粒子が、ターゲット３１ｂの非エロージョン部に付着してタングステン膜を成膜し、ターゲット３１ｂの非エロージョン部に成膜されたタングステン膜が膜ストレスによって剥離するおそれがある。これに対し、基板処理装置１は、ターゲット３１ａとターゲット３１ｂとの間に遮蔽板５１を設けることにより、ターゲット３１ａから放出されたタングステンのスパッタ粒子がターゲット３１ｂに到達することを防止する。また、ターゲット３１ｂの非エロージョン部にタングステン膜が成膜されることを防止する。また、ターゲット３１ｂの非エロージョン部から剥離したタングステン膜が基板Ｗの表面に付着することを防止する。

【0042】

次に、遮蔽板５１に成膜される膜の膜剥がれについて説明する。図３は、膜の組成と膜ストレスとの関係を示すグラフの一例である。横軸は、タングステンシリサイドの組成を示す。左端はシリコン膜（Ｗ：０％、Ｓｉ：１００％）を示し、右端はタングステン膜（Ｗ：１００％、Ｓｉ：０％）を示し、左から右に向かってタングステンシリサイドにおけるタングステンの組成比が大きくなる。縦軸は、膜に生じる膜ストレスであり、プラス側がＴｅｎｓｉｌｅ（引張応力）、マイナス側はＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ（圧縮応力）である。

【0043】

図３に示すように、タングステン膜は、高い膜ストレスを有している。このため、遮蔽板５１の表面に堆積したタングステンがタングステン膜を形成し、膜ストレスによって遮蔽板５１の表面からタングステン膜が剥離するおそれがある。また、剥離した膜は、基板Ｗの表面に付着するおそれがある。

【0044】

これに対し、基板処理装置１では遮蔽板５１を反転させることにより、遮蔽板５１の表面には、タングステンとシリコンとが交互に堆積した積層構造とすることができる。これにより、遮蔽板５１の表面に形成される膜をタングステンシリサイド膜とすることができる。ここで、図３に示すように、タングステン（Ｗ）単体で形成されるタングステン膜と比較して、タングステン（Ｗ）及びシリコン（Ｓｉ）から形成される膜は、結晶性が低下することにより、膜ストレスが低下する。これにより、遮蔽板５１の表面から膜が剥離することを抑制し、剥離した膜が基板Ｗの表面に付着することを抑制することができる。

【0045】

なお、図３に示すように、遮蔽板５１に成膜されるＷＳｉにおけるＷの組成比は、５％以上７０％以下が好ましい。これにより、膜ストレスを低減することができる。また、遮蔽板５１に成膜されるＷＳｉにおけるＷの組成比は、１５％以上２５％以下がより好ましい。これにより、膜ストレスを更に低減することができる。

【0046】

なお、図３に示すフローチャートにおいては、基板Ｗの成膜処理を１枚行うごとに遮蔽板５１を回転させるものとして説明したが、これに限られるものではなく、所定の枚数ごとに遮蔽板を回転させる工程であってもよい。

【0047】

また、図３に示すフローチャートにおいては、遮蔽板５１に成膜されるタングステンシリサイドの膜の組成比は、基板Ｗに成膜されるタングステンシリサイドの組成比に従う。

【0048】

このため、ステップＳ１０２において、堆積抑制ガス導入ポート５５から遮蔽板５１のターゲット３１ａの側の面に向けて堆積抑制ガス（例えば、Ａｒガス）を供給する。これにより、遮蔽板５１にタングステン粒子が堆積することを抑制することができる。即ち、基板Ｗに成膜されるタングステンシリサイドの組成比と遮蔽板５１に成膜されるタングステンシリサイドの組成比とが異なるようにすることができる。これにより、基板Ｗに成膜される膜におけるタングステンの割合（例えば９０％）が大きい場合であっても、遮蔽板５１に吸着するタングステンを堆積抑制ガスで低減することにより、基板Ｗに成膜される膜におけるタングステンの割合を例えば５％～７０％に減少させ、膜ストレスを減少させることができる。

【0049】

なお、基板処理装置１は、基板ＷにＷＳｉ膜（ターゲット３１ａ：Ｗ、ターゲット３１ｂ：ＳｉＳｉ）を成膜するものとして説明したが、これに限られるものではない。基板処理装置１は、ＷＢＳｉ（ＷＢ、Ｓｉ）、ＷＣＳｉ（ＷＣ、Ｓｉ）、ＷＢＣ（ＷＣ、ＷＢ）、ＷＲｕ（Ｗ、Ｒｕ）を成膜する構成であってもよい。

【0050】

また、基板処理装置１は、処理空間ＳにＮ_２ガスを供給することにより、ＷＳｉＮ（Ｗ、Ｓｉ）、ＷＢＳｉＮ（ＷＢ、Ｓｉ）、ＷＣＳｉＮ（ＷＣ、Ｓｉ）、ＷＢＣＮ（ＷＣ、ＷＢ）、ＷＲｕＮ（Ｗ、Ｒｕ）を成膜する構成であってもよい。

【0051】

次に、一実施形態に係る基板処理装置１における成膜処理について図４を用いて説明する。図４は、基板処理装置１における成膜処理を説明するフローチャートの他の一例である。

【0052】

ステップＳ２０１において、基板Ｗを処理チャンバ１０に搬入する。具体的には、制御部７０は、ゲートバルブ１４を開ける。搬送チャンバ（図示せず）に設けられた搬送装置（図示せず）は処理チャンバ１０内に基板Ｗを搬送し、基板Ｗを載置部４１に載置する。搬送装置が搬入出口１３から退避すると、制御部７０は、ゲートバルブ１４を閉じる。

【0053】

ステップＳ２０２において、基板Ｗに成膜処理を施す。制御部７０は、基板処理装置１を制御して、基板Ｗにタングステンシリサイド（ＷＳｉ）膜を成膜する。ここでは、載置部４１を回転させながら、ガス導入ポート１２からスパッタガスとしてＡｒガスを供給し、ターゲット３１ａ，３１ｂからスパッタ粒子を放出させ、基板Ｗにタングステンシリサイド（ＷＳｉ）膜を成膜する。ここで、ターゲット３１ａとターゲット３１ｂとの間には、遮蔽板５１が設けられており、クロスコンタミネーションを防止する。また、遮蔽板５１のターゲット３１ａの側の面には、Ａｒでスパッタされたタングステンが堆積し、遮蔽板５１のターゲット３１ｂの側の面には、シリコンが堆積する。

【0054】

ステップＳ２０３において、基板Ｗを処理チャンバ１０から搬出する。具体的には、制御部７０は、ゲートバルブ１４を開ける。搬送チャンバ（図示せず）に設けられた搬送装置（図示せず）は処理チャンバ１０内の載置部４１から基板Ｗを搬出する。搬送装置が搬入出口１３から退避すると、制御部７０は、ゲートバルブ１４を閉じる。

【0055】

ステップＳ２０４において、基板Ｗの処理が所定の処理枚数経過したか否かを判定する。所定の処理枚数経過していない場合、制御部７０の処理は、ステップＳ２０１～Ｓ２０３を繰り返す。所定の処理枚数経過すると、制御部７０の処理は、ステップＳ２０５に進む。

【0056】

ステップＳ２０５において、ダミー基板を処理チャンバ１０に搬入する。具体的には、制御部７０は、ゲートバルブ１４を開ける。搬送チャンバ（図示せず）に設けられた搬送装置（図示せず）は処理チャンバ１０内にダミー基板を搬送し、ダミー基板を載置部４１に載置する。搬送装置が搬入出口１３から退避すると、制御部７０は、ゲートバルブ１４を閉じる。なお、ダミー基板は、基板Ｗと同様の形状を有している。

【0057】

ステップＳ２０６において、遮蔽板５１に成膜される膜のストレスを低減する処理として、ステップＳ２０２とは異なる処理条件でターゲット３１ａをスパッタする。
ここでは、ガス導入ポート１２からスパッタガスとしてＫｒガスを供給し、ターゲット３１ａ，３１ｂからスパッタ粒子を放出させる。これにより、遮蔽板５１のターゲット３１ａの側の面には、Ｋｒでスパッタされたタングステンが堆積する。

【0058】

ステップＳ２０７において、ダミー基板を処理チャンバ１０から搬出する。具体的には、制御部７０は、ゲートバルブ１４を開ける。搬送チャンバ（図示せず）に設けられた搬送装置（図示せず）は処理チャンバ１０内の載置部４１からダミー基板を搬出する。搬送装置が搬入出口１３から退避すると、制御部７０は、ゲートバルブ１４を閉じる。

【0059】

ステップＳ２０８において、処理を終了するか判定する。処理を終了せず、次の基板Ｗに対して成膜処理を行う場合（Ｓ２０８・ＮＯ）、制御部７０の処理はステップＳ２０１に戻る。そして、処理を終了すると判定すると（Ｓ２０８・ＹＥＳ）、制御部７０の処理を終了する。

【0060】

このように、基板処理装置１によれば、ターゲット３１ａとターゲット３１ｂとの間に遮蔽板５１を設けることにより、クロスコンタミネーションを防止することができる。

【0061】

また、Ａｒガスでスパッタされたタングステンで成膜されるタングステン膜の膜ストレスは、Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ（圧縮応力）となる。一方、Ｋｒガスでスパッタされたタングステンで成膜されるタングステン膜の膜ストレスは、Ｔｅｎｓｉｌｅ（引張応力）となる。

【0062】

即ち、遮蔽板５１のターゲット３１ａの側の面には、Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ（圧縮応力）の膜とＴｅｎｓｉｌｅ（引張応力）の膜とが交互に積層される。これにより、遮蔽板５１のターゲット３１ａの側の面に成膜される膜の膜ストレスを低減することができる。これにより、遮蔽板５１の表面から膜が剥離することを抑制し、剥離した膜が基板Ｗの表面に付着することを抑制することができる。

【0063】

なお、ＡｒガスとＫｒガスで、膜ストレスの向きが変わる金属材料としては、Ｗに限られるものではなく、Ｍｏ、Ｃｒ等がある。これらの膜についてもＷと同様に適用してもよい。

【0064】

以上、基板処理装置１について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

【符号の説明】

【0065】

Ｗ 基板
Ｓ 処理空間
１ 基板処理装置
１０ 処理チャンバ
１２ ガス導入ポート
２０ ガス供給部
３０ａ，３０ｂ スパッタ粒子放出部
３１ａ，３１ｂ ターゲット
４０ 基板支持部
５０ スパッタ粒子遮蔽機構
５１ 遮蔽板
５２ 軸部材
５３ 駆動機構
５４ シール部
５５ 堆積抑制ガス導入ポート
５６ 堆積抑制ガス供給部
６０ 排気装置
７０ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】