KR20210118157A - 성막 장치 및 성막 방법 - Google Patents

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겐이치 이마키타
가즈나가 오노
도루 기타다
게이스케 사토
아츠시 고미
히로유키 요코하라
히로시 소네
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

성막 장치는, 처리 용기와, 처리 용기 내에서 기판을 보지하는 기판 보지부와, 기판 보지부의 상방에 배치되고, 금속으로 이뤄지는 타겟을 보지하고, 전원으로부터의 전력을 타겟에 급전하는 타겟 전극과, 기판에 산화 가스를 공급하는 산화 가스 도입 기구와, 타겟 배치 공간에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부를 구비한다. 타겟으로부터 그 구성 금속이 스퍼터 입자로서 방출되어 기판상에 금속막이 퇴적되고, 산화 가스 도입 기구로부터 도입된 산화 가스에 의해 금속막이 산화되어 금속 산화막이 성막된다. 가스 공급부는, 산화 가스가 도입될 때에, 타겟 배치 공간에 불활성 가스를 공급해서 처리 공간의 압력보다 양압이 되도록 한다.

Description

성막 장치 및 성막 방법
본 개시는 성막 장치 및 성막 방법에 관한 것이다.
MRAM(Magnetoresistive　Random　Access　Memory)나 HDD(hard　disk　drive) 등의 자기 디바이스에는, 자성막과 금속 산화막으로 이루어지는 자기 저항 소자가 이용된다. 금속 산화막을 성막하는 성막 장치로서, 특허문헌 1에는, 처리 용기와, 처리 용기 내에서 피처리체를 보지하는 보지부와, 금속의 타겟과, 보지부로 향해 산소 가스를 공급하는 도입부를 구비하는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 1의 성막 장치에서는, 타겟을 스퍼터링해서 피처리체상에 금속막을 퇴적한 후, 산소 가스를 도입하는 것에 의해 금속막의 산화·결정화를 실시한다. 이와 같이, 금속막의 퇴적과, 금속막의 산화·결정화를 하나의 처리 용기 내에서 실시하므로, 금속 산화막의 성막을 단시간에 실시할 수 있다.
일본 특허 공개 제 2016-33244 호 공보
본 개시는, 금속막의 퇴적과 퇴적된 금속막의 산화 처리를 동일한 처리 용기 내에서 실시할 때에, 금속 타겟의 산화를 억제할 수 있는 성막 장치 및 성막 방법을 제공한다.
본 개시의 일 태양에 따른 성막 장치는, 기판에 산화막을 성막하는 성막 장치에 있어서, 처리 용기와, 상기 처리 용기 내에서 기판을 보지하는 기판 보지부와, 상기 기판 보지부의 상방에 배치되어, 금속으로 이뤄지는 타겟을 보지하고, 전원으로부터의 전력을 상기 타겟에 급전하는 타겟 전극과, 상기 기판 보지부에 보지된 기판에 산화 가스를 공급하는 산화 가스 도입 기구와, 상기 타겟이 배치되는 타겟 배치 공간에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하며. 상기 타겟 전극을 거쳐서 급전된 상기 타겟으로부터 그 구성 금속이 스퍼터 입자로서 방출되어 상기 기판상에 금속막이 퇴적되고, 상기 산화 가스 도입 기구로부터 도입된 산화 가스에 의해 상기 금속막이 산화되어 금속 산화막이 성막되고, 상기 가스 공급부는, 상기 산화 가스가 도입될 때에, 상기 타겟 배치 공간에 불활성 가스를 공급해서, 상기 타겟 배치 공간의 압력을 상기 기판이 배치되는 처리 공간의 압력보다 양압으로 되도록 한다.
본 개시에 의하면, 금속막의 퇴적과 퇴적된 금속막의 산화 처리를 동일한 처리 용기 내에서 실시할 때에, 금속 타겟의 산화를 억제할 수 있는 성막 장치 및 성막 방법이 제공된다.
도 1은 제 1 실시형태에 따른 성막 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 성막 장치에 대해 실시 가능한 일 실시형태의 성막 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 제 1 실시형태에 따른 성막 장치의 금속막 퇴적시의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 3의 상태의 제 1 실시형태에 따른 성막 장치에 있어서, 타겟으로부터 스퍼터 입자를 방출한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5는 산화 가스 공급시에 불활성 가스를 공급하지 않는 경우의 산화 가스의 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 산화 가스 공급시에 불활성 가스를 공급했을 경우의 상태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 제 1 실시형태에 있어서, 산화 처리 시에 불활성 가스로서 Ar 가스를 공급하는 것에 의한, O2 가스의 침입 방지 효과를 확인한 실험 결과를 도시하는 도면이다.
도 8은 제 1 실시형태에 있어서, 산화 처리 시에, O2 가스와 함께 Ar 가스를 공급했을 경우의 효과에 대해 확인한 실험 결과를 도시하는 도면이다.
도 9는 제 2 실시형태에 따른 성막 장치의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 10은 도 9의 성막 장치에 있어서, 분할부(제 1 분할판)를 상승시킨 상태를 도시하는 도면이다.
도 11은 제 2 실시형태에 따른 성막 장치에 있어서 실시 가능한 일 실시형태의 성막 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 12는 제 2 실시형태에 따른 성막 장치에 있어서 실시 가능한 다른 실시형태의 성막 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 13은 도 12의 성막 방법에 있어서 특징 부분을 설명하는 단면도이다.
도 14는 제 2 실시형태에 따른 성막 장치에 있어서 실시 가능한 또 다른 실시형태의 성막 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 15는 제 2 실시형태에 따른 성막 장치의 변형예를 도시하는 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조해서 실시형태에 대해 구체적으로 설명한다.
＜제 1 실시형태＞
우선, 제 1 실시형태에 대해 설명한다.
도 1은 제 1 실시형태에 따른 성막 장치를 도시하는 단면도이다. 본 실시형태의 성막 장치(1)는, 기판(W)상에 스퍼터링에 의해 금속막을 퇴적한 후, 산화 처리를 실시해 금속 산화막을 성막하는 것이다. 기판(W)으로서는, 예를 들면 AlTiC, Si, 유리 등으로 이뤄지는 웨이퍼를 들 수가 있지만 이것으로 한정되지 않는다.
성막 장치(1)는, 처리 용기(10)와, 기판 보지부(20)와, 타겟 전극(30a, 30b)과, 가스 공급부(40)와, 산화 가스 도입 기구(50)와, 분할부(60)와, 제어부(70)를 구비한다.
처리 용기(10)는, 예를 들면 알루미늄제이며, 기판(W)의 처리를 실시하는 처리실을 구획한다. 처리 용기(10)는 접지 전위에 접속되어 있다. 처리 용기(10)는 상부가 개구된 용기 본체(10a)와, 용기 본체(10a)의 상부 개구를 폐쇄하도록 설치된 덮개(10b)를 구비한다. 덮개(10b)는 원추대 형상으로 되어 있다.
처리 용기(10)의 바닥부에는 배기구(11)가 형성되고, 배기구(11)에는 배기 장치(12)가 접속되어 있다. 배기 장치(12)는 압력 제어 밸브, 및 진공 펌프를 포함하고 있고, 배기 장치(12)에 의해, 처리 용기(10) 내가 소정의 진공도까지 진공 배기되게 되어 있다.
처리 용기(10)의 측벽에는, 인접하는 반송실(도시하지 않음)과의 사이에서 기판(W)을 반입·반출하기 위한 반입·반출구(13)가 형성되어 있다. 반입·반출구(13)는 게이트 밸브(14)에 의해 개폐된다.
기판 보지부(20)는 대략 원판형상을 이루고, 처리 용기(10) 내의 바닥부 근방에 마련되어, 기판(W)을 수평으로 보지하게 되어 있다. 기판 보지부(20)는, 본 실시형태에서는, 베이스부(21) 및 정전 척(22)을 구비한다. 베이스부(21)는 예를 들면 알루미늄으로 이뤄진다. 정전 척(22)은 유전체로 이뤄지며, 내부에 전극(23)이 마련되어 있다. 전극(23)에는 직류 전원(도시하지 않음)으로부터 직류 전압이 인가되고, 이에 의해 정전기력에 의해 기판(W)이 정전 척(22)의 표면에 정전 흡착된다. 도시의 예에서는 정전 척(22)은 쌍극형이지만 단극형이어도 좋다.
또한, 기판 보지부(20)의 내부에는, 히터(24)가 설치되어 있다. 히터(24)는, 예를 들면 가열 저항 소자를 갖고, 히터 전원(도시하지 않음)으로부터 급전되는 것에 의해 발열해서 기판(W)을 가열한다. 히터(24)는, 기판(W)의 표면에 퇴적된 금속막을 산화시킬 때의 제 1 히터로서 이용된다. 금속이 Mg인 경우에는, 히터(24)는, 50℃ 내지 300℃의 범위 내의 온도로 기판(W)을 가열한다. 도 1에서는, 히터(24)가 정전 척(22) 내에 설치되어 있지만, 베이스부(21)에 설치되어 있어도 좋다.
기판 보지부(20)는 구동부(25)에 접속되어 있다. 구동부(25)는 구동 장치(26)와 지축(27)을 구비한다. 구동 장치(26)는 처리 용기(10)의 하부에 설치되어 있다. 지축(27)은 구동 장치(26)로부터 처리 용기(10)의 바닥벽을 관통해서 연장되고, 그 선단이 기판 보지부(20)의 저면 중앙에 접속되어 있다. 구동 장치(26)는, 지축(27)을 거쳐서 기판 보지부(20)를 회전 및 승강하게 되어 있다. 지축(27)과 처리 용기(10)의 바닥벽과의 사이는, 밀봉 부재(28)에 의해 밀봉되어 있다. 밀봉 부재(28)를 마련하는 것에 의해, 처리 용기(10) 내를 진공 상태로 보지한 채로 지축(27)이 회전 및 승강 동작하는 것이 가능해진다. 밀봉 부재(28)로서 예를 들면 자성 유체 시일을 들 수 있다.
타겟 전극(30a, 30b)은, 각각, 기판 보지부(20)의 상방에 마련되는 타겟(31a, 31b)에 전기적으로 접속되는 것이며, 타겟(31a, 31b)을 보지한다. 타겟 전극(30a, 30b)은, 절연성 부재(32a, 32b)를 거쳐서, 처리 용기(10)의 덮개(10b)의 경사면에, 기판(W)에 대해서 비스듬하게 장착되어 있다. 타겟(31a, 31b)은, 퇴적하려고 하는 금속막을 구성하는 금속으로 이뤄지고, 성막하려고 하는 금속 산화막의 종류에 따라서 적당 선택되며, 예를 들면 Mg나 Al 등이 이용된다. 또한, 타겟의 개수를 2개로 설명하고 있지만, 이것에 한정하지 않고, 1개 이상의 임의의 개수이며 좋고, 예를 들면 4개 설치된다.
타겟 전극(30a, 30b)에는, 각각 전원(33a, 33b)이 접속되어 있다. 본 예에서는 전원(33a, 33b)은 직류 전원이지만, 교류 전원이어도 좋다. 전원(33a, 33b)으로부터의 전력은 타겟 전극(30a, 30b)을 거쳐서 타겟(31a, 31b)에 공급된다. 타겟 전극(30a, 30b)의 타겟(31a, 31b)과는 반대측에는, 각각, 캐소드 마그넷(34a, 34b)이 설치되어 있다. 캐소드 마그넷(34a, 34b)에는, 각각, 마그넷 구동부(35a, 35b)가 접속되어 있다. 타겟(31a, 31b)의 표면의 외주 부분에는, 각각, 스퍼터 입자의 방출 방향을 규제하는 링형상 부재(36a, 36b)가 마련되어 있다. 링형상 부재(36a, 36b)는 접지되어 있다.
가스 공급부(40)는, 본 실시형태에서는, 가스 공급원(41)과, 가스 공급원(41)으로부터 연장되는 가스 공급 배관(42)과, 가스 공급 배관(42)에 마련된 매스플로우 콘트롤러와 같은 유량 제어기(43)와, 가스 도입 부재(44)를 구비하고 있다. 가스 공급원(41)으로부터는, 처리 용기(10) 내에 있어서 여기되는 가스로서 불활성 가스, 예를 들면, Ar, He, Ne, Kr, He 등의 희가스가, 가스 공급 배관(42) 및 가스 도입 부재(44)를 거쳐서 처리 용기(10) 내에 공급된다.
가스 공급부(40)는, 스퍼터링 가스 공급 기구로서 이용되는 것과 동시에, 후술하는 산화 가스가 타겟(31a, 31b)에 도달하는 것을 억제하는 산화 가스 도달 억제 기구로서 기능한다.
가스 공급부(40)가 스퍼터링 가스 공급 기구로서 기능하는 경우, 가스 공급부(40)로부터의 가스는, 스퍼터링에 의한 금속막의 퇴적 시에 스퍼터링 가스로서 처리 용기(10) 내에 공급된다. 공급된 가스는, 전원(33a, 33b)으로부터 타겟 전극(30a, 30b)을 거쳐서 타겟(31a, 31b)에 전압이 인가되는 것에 의해 여기되고, 플라스마를 생성한다. 한편, 캐소드 마그넷(34a, 34b)이 마그넷 구동부(35a, 35b)에 의해 구동되면, 타겟(31a, 31b)의 주위에 자계가 발생하고, 이것에 의해 타겟(31a, 31b)의 근방에 플라스마가 집중한다. 그리고, 플라스마 중의 정이온이 타겟(31a, 31b)에 충돌하는 것으로, 타겟(31a, 31b)으로부터 그 구성 금속이 스퍼터 입자로서 방출되고, 방출된 금속은 기판(W)상에 퇴적된다.
또한, 전원(33a, 33b)의 양쪽으로부터, 타겟(31a, 31b)의 양쪽에 전압을 인가하고, 타겟(31a, 31b)의 양쪽으로부터 스퍼터 입자를 방출해도 좋고, 어느 한쪽만에 전압을 인가하여 스퍼터 입자를 방출하도록 해도 좋다.
가스 공급부(40)가 산화 가스 도달 억제 기구로서 기능하는 경우에 대한 자세한 것은 후술한다.
산화 가스 도입 기구(50)는 헤드부(51), 이동 기구(52), 및 산화 가스 공급부(57)를 구비한다. 헤드부(51)는 대략 원판형상을 이룬다. 이동 기구(52)는 구동 장치(53)와 지축(54)을 구비한다. 구동 장치(53)는 처리 용기(10)의 하방에 마련되어 있다. 지축(54)은 구동 장치(53)로부터 처리 용기(10)의 바닥벽을 관통해서 연장되며, 그 선단이 연결부(55)의 바닥부에 접속되어 있다. 연결부(55)는 헤드부(51)에 결합되어 있다.
지축(54)과 처리 용기(10)의 바닥벽과의 사이는, 밀봉 부재(54a)에 의해 밀봉되어 있다. 밀봉 부재(54a)로서 예를 들면 자성 유체 시일을 들 수 있다. 구동 장치(53)는 지축(54)을 회전시키는 것에 의해, 헤드부(51)를 기판 보지부(20) 바로 위의 처리 공간(S)에 존재하는 산화 처리 위치와, 도면 중 파선으로 나타내는 처리 공간(S)으로부터 멀어진 퇴피 위치와의 사이에서 선회시키는 것이 가능해지고 있다.
헤드부(51)의 내부에는, 원형상을 이루는 가스 확산 공간(51a)과, 가스 확산 공간(51a)으로부터 하방으로 연장되고, 개구되는 복수의 가스 토출 구멍(51b)이 형성되어 있다. 지축(54) 및 연결부(55)에는 가스 라인(56)이 형성되어 있고, 가스 라인(56)의 일단은 가스 확산 공간(51a)에 접속되어 있다. 가스 라인(56)의 타단은 처리 용기(10)의 하부에 존재하고 있고, 산화 가스 공급부(57)가 접속되어 있다. 산화 가스 공급부(57)는, 가스 공급원(58)과, 가스 공급원(58)으로부터 연장되고, 가스 라인(56)에 접속되는 가스 공급 배관(59)과, 가스 공급 배관(59)에 마련된 매스플로우 콘트롤러와 같은 유량 제어기(59a)를 구비하고 있다. 가스 공급원(58)으로부터는, 산화 가스, 예를 들면 산소 가스(O2 가스)가 공급된다. 산화 가스는, 기판 보지부(20)가 산화 처리 위치에 있을 때, 가스 공급 배관(59), 가스 라인(56), 가스 확산 공간(51a), 가스 토출 구멍(51b)을 거쳐서 기판 보지부(20)에 보지된 기판(W)에 공급된다.
헤드부(51)에는, 히터(51c)가 설치되어 있다. 히터(51c)는 저항 가열, 램프 가열, 유도 가열, 마이크로파 가열 등의 여러 가지의 가열 방식이 적용 가능하다. 히터(51c)는 히터 전원(도시하지 않음)으로부터 급전되는 것에 의해 발열한다. 히터(51c)는, 기판에 형성된 금속 산화막을 결정화시킬 때의 제 2 히터로서 이용된다. 금속이 Mg인 경우에는, 히터(51c)는, 250℃ 내지 400℃의 범위 내의 온도로 기판(W)을 가열한다. 히터(51c)는, 헤드부(51)로부터 산화 가스(예를 들면 O2 가스)를 공급할 때에, 상기 산화 가스를 가열하는 용도에도 적용할 수 있다. 이것에 의해, 금속의 산화에 필요로 하는 시간을 보다 단축하는 것이 가능해진다.
분할부(60)는, 타겟(31a, 31b)을 차폐하는 차폐 부재로서 기능하고, 타겟(31a, 31b)이 배치되는 공간(타겟 배치 공간)과 기판이 존재하는 처리 공간(S)을 분할하는 것이다. 분할부(60)는, 제 1 분할판(61)과, 제 1 분할판(61)의 하방에 마련된 제 2 분할판(62)을 구비하고 있다. 제 1 분할판(61) 및 제 2 분할판(62)은 모두 처리 용기(10)의 덮개부(10b)에 따른 원추대 형상을 이루고, 상하로 중첩되도록 마련되어 있다. 제 1 분할판(61) 및 제 2 분할판(62)에는, 타겟(31a, 31b)에 대응하는 크기의 개구부가 형성되어 있다. 또한, 제 1 분할판(61) 및 제 2 분할판(62)은, 회전 기구(63)에 의해 각각 독립해서 회전 가능하게 되어 있다. 그리고, 제 1 분할판(61) 및 제 2 분할판(62)은, 회전되는 것에 의해, 개구부가 타겟(31a, 31b)에 대응하는 위치로 되는 개방 상태와, 개구부가 타겟(31a, 31b)에 대응하는 위치 이외의 위치로 되는 폐쇄 상태(분할 상태)를 취하는 것이 가능하게 되어 있다. 제 1 분할판(61) 및 제 2 분할판(62)이 개방 상태일 때는, 타겟(31a, 31b)의 중심과 개구부의 중심이 일치한 상태로 된다. 제 1 분할판(61) 및 제 2 분할판(62)이 개방 상태가 되었을 때에, 분할부(60)에 의한 차폐가 해제되어 스퍼터링에 의한 금속막의 퇴적이 가능해진다. 한편, 제 1 분할판(61) 및 제 2 분할판(62)이 폐쇄 상태가 되었을 때에, 타겟 배치 공간과 처리 공간(S)이 분할된다.
또한, 제 2 분할판(62)은 제 1 분할판(61)을 개방 상태로 해서 타겟(31a, 31b)을 스퍼터 세정할 때에 폐쇄 상태로 되고, 타겟(31a, 31b)의 스퍼터 세정 시에 스퍼터 입자가 처리 공간에 방사되지 않도록 차폐한다.
기판 보지부(20)의 상방에는, 기판 보지부(20)의 상면 외단부로부터 분할부(60)의 하단 근방까지 도달하도록, 차폐 부재(65)가 마련되어 있다. 차폐 부재(65)는 산화 가스 도입 기구(50)로부터 공급되는 산화 가스가 타겟(31a, 31b)측으로 확산하는 것을 억제하는 기능을 갖는다.
제어부(70)는 컴퓨터로 이뤄지고, 성막 장치(1)의 각 구성부, 예를 들면, 전원(33a, 33b), 배기 장치(12), 구동부(25), 가스 공급부(40), 산화 가스 도입 기구(50), 분할부(60) 등을 제어하는, CPU로 이뤄지는 주 제어부를 구비한다. 또한, 그 외에, 키보드나 마우스 등의 입력 장치, 출력 장치, 표시 장치, 저장 장치를 구비한다. 제어부(70)의 주 제어부는 저장 장치에 처리 레시피가 저장된 저장 매체를 세트하는 것에 의해, 저장 매체로부터 호출된 처리 레시피에 근거해서 성막 장치(1)에 소정의 동작을 실행시킨다.
다음에, 이상과 같이 구성되는 제 1 실시형태에 따른 성막 장치에 대해 실시 가능한 일 실시형태의 성막 방법에 대해서, 도 2의 흐름도를 참조해서 설명한다.
도 2의 성막 방법은 공정(ST1), 공정(ST2), 공정(ST3), 및 공정(ST4)을 포함한다.
우선, 성막 방법의 실시에 앞서, 게이트 밸브(14)를 개방하고, 처리 용기(10)에 인접하는 반송실(도시하지 않음)로부터, 반송 장치(도시하지 않음)에 의해 기판(W)을 처리 용기(10) 내에 반입하고, 기판 보지부(20)에 보지시킨다.
공정(ST1)에서는, 기판 보지부(20)상의 기판(W)상에 스퍼터링에 의해 금속막, 예를 들면 Mg막, Al막 등을 퇴적시킨다. 이 때, 금속막의 퇴적에 앞서, 성막 장치(1)에 있어서, 도 3에 도시하는 바와 같이, 분할부(60)를 개방 상태로 한다. 구체적으로는 제 1 및 제 2 분할판(61, 62)을, 그들 개구부(61a, 62a)가 타겟(31a, 31b)에 대응하는 위치가 되는 개방 상태로 한다(개구부(61a, 62a)의 중심과, 타겟(31a, 31b)의 중심을 일치시킨다). 또한, 산화 가스 도입 기구(50)의 헤드부(51)는 퇴피 위치에 존재하는 상태로 한다.
공정(ST1)의 스퍼터링은 구체적으로는 이하와 같이 행해진다. 우선, 배기 장치(12)에 의해 처리 용기(10) 내를 소정의 압력에 조압하면서, 가스 공급부(40)로부터 처리 용기(10) 내에 불활성 가스, 예를 들면 Ar 가스를 도입한다. 다음에, 전원(33a, 33b)으로부터 타겟 전극(30a, 30b)을 거쳐서 타겟(31a, 31b)에 인가하는 것에 의해 플라스마를 생성함과 함께, 캐소드 마그넷(34a, 34b)으로부터의 자계를 작용시킨다. 이 때, 캐소드 마그넷(34a, 34b)은 마그넷 구동부(35a, 35b)에 의해 구동된다. 이것에 의해, 플라스마 중의 정이온이 타겟(31a, 31b)에 충돌하고, 도 4에 도시하는 바와 같이, 타겟(31a, 31b)으로부터 그 구성 금속으로 이뤄지는 스퍼터 입자(P)가 방출된다. 방출된 스퍼터 입자(P)에 의해 기판(W)상에 금속막이 퇴적된다. 또한, 이 때, 상술한 바와 같이, 타겟(31a, 31b)의 양쪽으로부터 스퍼터 입자를 방출해도 좋고, 어느 한쪽으로부터만 스퍼터 입자를 방출하도록 해도 좋다. 도 4에서는, 타겟(31a)으로부터 스퍼터 입자(P)가 방출하는 상태를 도시하고 있다. 공정(ST1)의 압력은 1×10-5Torr 내지 1×10-2Torr(1.3×10-3Pa 내지 1.3Pa)의 범위가 바람직하다.
공정(ST2)에서는, 타겟(31a, 31b)이 배치된 타겟 배치 공간에 가스 공급부(40)로부터 불활성 가스, 예를 들면, Ar, He, Ne, Kr, He 등의 희가스를 공급하고, 타겟 배치 공간의 압력을 기판(W) 근방의 처리 공간(S)의 압력보다 양압 상태로 한다. 이 때, 제 1 분할판(61) 및 제 2 분할판(61)을 회전시켜 분할부(60)를 폐쇄 상태로 한다.
공정(ST3)에서는, 타겟 배치 공간에 불활성 가스를 공급한 채로, 기판 보지부(20)에 보지된 기판(W)에 산화 가스, 예를 들면 O2 가스를 공급하고, 기판(W)상에 퇴적된 금속막을 산화해서 금속 산화막을 성막한다. 이 때, 산화 가스 도입 기구(50)의 헤드부(51)를 기판 보지부(20) 바로 위의 산화 처리 위치로 이동시켜, 산화 가스 도입 기구(50)의 헤드부(51)로부터 기판(W)에 산화 가스를 공급한다. 또한, 히터(24)에 의해 기판(W)을 예를 들면 50℃ 내지 300℃의 온도로 가열한다. 공정(ST3)에 있어서는, 산화막의 형성의 후, 히터(51c)에 의해 기판(W)을 또한 예를 들면 250℃ 내지 400℃의 온도로 가열해서 금속 산화막을 결정화시켜도 좋다. 또한, 공정(ST3) 시의 압력은 1×10-7Torr 내지 2×10-2Torr(1.3×10-5Pa 내지 2.6Pa)의 범위가 바람직하다.
공정(ST4)에서는, 공정(ST2)에서 공급한 불활성 가스와 공정(ST3)에서 공급한 산화 가스를, 진공 배기에 의해 처리 용기(10)로부터 배출한다.
이상의 공정(ST1 내지 ST4)을 1회 이상의 소정 회수 반복하는 것에 의해 소망의 막 두께의 금속 산화막을 성막한다.
또한, 필요에 따라서, 공정(ST1)의 금속막의 퇴적에 앞서, 제 1 분할판(61)을 개방 상태로 하고, 제 2 분할판(62)을 폐쇄 상태로 해서, 타겟(31a, 31b)에 전압을 인가하고, 타겟(31a, 31b)을 스퍼터 세정해도 좋다. 이것에 의해, 타겟(31a, 31b)의 표면의 자연 산화막은 제거된다. 이 때, 스퍼터 입자는 제 2 분할판(62)에 퇴적된다. 스퍼터 세정 종료후, 분할판(62)을 개방 상태로 하는 것에 의해 분할부(60)가 개방 상태로 되고, 공정(ST1)의 금속막의 퇴적을 한다.
본 실시형태에 의하면, 금속막의 퇴적과 금속막의 산화 처리를 하나의 처리 용기 내에서 실시할 수가 있으므로, 특허문헌 1의 기술과 마찬가지로, 금속 산화막의 성막을 단시간에 실시할 수 있다.
그러나, 특허문헌 1의 기술에서는, 동일한 처리 용기 내에서 산화 처리를 하기 때문에, 도 5에 도시하는 바와 같이, 산화 처리 시에 산화 가스(O2 가스)가 타겟(31a, 31b)에 도달하고, 타겟(31a, 31b)의 표면이 자연 산화해 버린다. 특히, 주연 부분에 국소적인 산화가 생기기 쉽다.
타겟(31a, 31b)의 표면에 자연 산화막이 형성되면, 스퍼터 레이트의 저하를 일으킨다. 또한, 표면 산화에 의한 방전 전압의 변화가 생기고, 또한 자연 산화막과 타겟(31a, 31b)의 표면, 또는 자연 산화막과 처리 용기의 내벽 등과의 사이에 아크 방전이 발생하고, 금속막의 두께도 변화한다. 그 결과, 복수매의 기판(W)에 대해서 금속 산화막을 성막하면, 금속 산화막의 두께가 저하하고, 동일 특성을 가지는 소자를 안정되게 제조하는 것이 곤란해진다.
종래부터, 스퍼터링의 타겟에 불순물이 존재하는 경우에는, 불순물의 국소적인 대전이 아크 발생의 원인이 되는 것이 알려져 있고, 본 실시형태의 경우도, 산화물 부분의 국소적인 대전에 의해 마이크로아크가 발생하는 것이라고 생각된다. 이 경우, 타겟(캐소드)에 일시적으로 반전된 펄스형상의 전압을 인가하는 것에 의해, 타겟 표면에 전자를 노출시켜 축적한 전하를 제거하고, 아크의 발생을 억제할 수 있는 것이 알려져 있다.
그러나, 이러한 수법으로 아크의 발생을 억제할 수가 있었다고 해도, 타겟 표면의 자연 산화를 막지 못하고, 근본적인 해결은 되지 않는다.
여기서, 본 실시형태에서는, 금속막을 퇴적한 후, 타겟 배치 공간에 가스 공급부(40)로부터 불활성 가스를 공급하고, 타겟 배치 공간의 압력을 기판(W) 근방의 처리 공간(S)의 압력보다 양압 상태로 한 다음, 산화 처리를 실시한다. 이것에 의해, 도 6에 도시하는 바와 같이, 산화 가스(O2 가스)가 타겟(31a, 31b)에 도달하는 것이 억제된다.
이 때문에 타겟(31a, 31b)의 표면의 산화를 억제할 수 있고, 스퍼터링에 의한 금속막의 퇴적 시에, 스퍼터 레이트의 저하나, 방전 전압의 변화, 및 아크 방전의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 금속막의 두께의 변화도 억제된다. 그 결과, 동일 특성을 갖는 소자를 안정되게 제조하는 것이 가능해진다.
다음에, 제 1 실시형태에 관한 실험예에 대해 설명한다.
최초에, 산화 처리 시에 불활성 가스로서 Ar 가스를 공급하는 것에 의한, O2 가스의 침입 방지 효과를 확인했다. 여기에서는, O2 가스만을 1000sccm으로 공급했을 경우, O2 가스와 Ar 가스를 1000sccm씩 공급했을 경우, Ar 가스만을 1000sccm으로 공급했을 경우에 대해, 공급 종료후부터의 압력 변화를 조사했다. 그 결과를 도 7에 도시한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, O2 가스만을 공급했을 경우는, 타겟 근방에 O2 가스가 침입하기 때문에, 600sec 이상의 시간 진공 배기하지 않으면 충분히 압력이 저하하지 않는다(O2 가스는 충분히 배출되지 않는다). 이것에 대해, O2 가스 공급하고 있는 동안, Ar 가스도 맞춰서 공급하는 것에 의해, 배기 시간은 Ar 가스만을 흘렸을 경우와 동등으로 되었다. 이것으로부터, O2 가스의 공급시에 Ar 가스를 공급하는 것에 의해, 타겟 근방에의 O2 가스의 침입을 억제할 수 있는 것이 확인되었다.
다음에, 산화 처리 시에, O2 가스와 함께 Ar 가스를 공급했을 경우의 효과에 대해 확인했다. 여기에서는, 타겟으로서 Mg를 이용하고, 공급 전력: 700W, Ar 가스 유량: 400sccm, 시간: 4sec의 조건으로 플라스마를 착화해서 스퍼터링을 실시하고, 그 후 산화 처리를 실시했다. 산화 처리는, 공통 조건을, O2 가스 유량: 2000sccm, 시간: 30sec로 하고, 산화 처리 시에 Ar 가스를 공급하지 않는 경우와 Ar 가스를 1000sccm으로 공급했을 경우의 2종류의 조건으로 실시했다. 또한, 처리 시의 압력은 2×10-2Torr, 온도는 실온으로 했다. 이상과 같은 조건에서의 처리를 반복하고, 착화시 방전 전압과, 마이크로아크의 발생 회수를 파악했다. 그 결과를 도 8에 도시한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, O2 가스만의 경우는, 착화시 방전 전압이 착화 사이클의 증가와 함께 상승하는 경향을 볼 수 있어, 마이크로아크에 대해서는 착화 사이클이 소정 회수가 되면 급격하게 상승한다. 이것에 대해서, O2 가스와 Ar 가스의 양쪽을 공급했을 경우는, 타겟 표면 산화가 억제된 결과, 스퍼터링시의 방전 전압이 안정되고, 또한 마이크로아크의 급격한 상승도 볼 수 없는 것이 확인되었다.
＜제 2 실시형태＞
다음에, 제 2 실시형태에 대해 설명한다.
도 9는 제 2 실시형태에 따른 성막 장치의 일부를 도시하는 단면도이다. 제 2 실시형태에 따른 성막 장치(1')의 기본 구성은 제 1 실시형태에 따른 성막 장치와 동일하지만, 도 1의 회전 기구(63) 대신에 회전·승강 기구(163)를 구비하고 있는 점만이 상이하다. 다른 부분은 제 1 실시형태와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
회전·승강 기구(163)는 분할부(60)를 개방 상태 및 폐쇄 상태 사이에서 전환하는 동시에, 분할부(60)를 승강시켜 분할부(60)를 타겟(31a, 31b)에 대해 근접 또는 이격시키는 것이다. 보다 자세하게는, 회전·승강 기구(163)는, 도 1의 회전 기구(63)와 동일 구조의 회전 기구(164)와, 회전 기구(164)로부터 연장되고, 제 1 분할판(61)을 지지하는 나사 바아로 이뤄지는 회전 샤프트(165)를 구비한다. 또한, 회전 샤프트(165)와는 별도로 제 2 분할판(62)을 지지하는 회전 샤프트(도시하지 않음)를 구비한다. 회전·승강 기구(163)는, 회전 기구(164)에 의해 나사 바아로 이뤄지는 회전 샤프트(165)를 회전시키는 것에 의해, 제 1 분할판(61)을 회전시켜 개방 상태 또는 폐쇄 상태로 하는 것과 동시에, 제 1 분할판(61)을 승강시킨다. 제 1 분할판(61)과 함께 제 2 분할판(62)을 승강시키도록 해도 좋다.
회전·승강 기구(163)에 의해, 분할부(60)를 타겟(31a, 31b)에 근접시킬 수 있다. 즉, 분할부(60)의 제 1 분할판(61)을 상승시키는 것에 의해, 제 1 분할판(61)을 타겟(31a, 31b)에 근접시킬 수 있다. 이와 같이, 분할부(60)(제 1 분할판(61))를 타겟(31a, 31b)에 근접시키는 것에 의해, 타겟(31a, 31b)의 산화 가스의 침입 경로를 좁게 할 수 있고, 타겟(31a, 31b)에 산화 가스가 도달하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 도 10에 도시하는 바와 같이, 제 1 분할판(61)을 링형상 부재(36a, 36b)에 밀착시키면, 타겟(31a, 31b)과 분할판(61)과 링형상 부재(36a, 36b)로 둘러싸인 공간이 거의 폐쇄 공간이 된다. 이것에 의해, 타겟(31a, 31b) 표면에의 산화 가스의 침입을 보다 한층 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 회전·승강 기구(163)를 이용하는 것에 의해, 개방 상태로부터 폐쇄 상태에의 변환과, 분할부(60)(분할판(61))의 타겟(31a, 31b)에의 근접을 한번의 동작으로 실시할 수 있다.
다음에, 이상과 같이 구성되는 제 2 실시형태에 따른 성막 장치에 대해 실시 가능한 일 실시형태의 성막 방법에 대해, 도 11의 흐름도를 참조해 설명한다.
도 11의 성막 방법은, 공정(ST11), 공정(ST12), 공정(ST13), 공정(ST14), 공정(ST15), 및 공정(ST16)을 포함한다.
우선, 성막 방법의 실시에 앞서, 게이트 밸브(14)를 개방하고, 처리 용기(10)에 인접하는 반송실(도시하지 않음)로부터, 반송 장치(도시하지 않음)에 의해 기판(W)을 처리 용기(10) 내에 반입하고, 기판 보지부(20)에 보지시킨다.
공정(ST11)에서는, 분할부(60)를 개방 상태로 한다. 구체적으로는, 제 1 및 제 2 분할판(61, 62)을, 그들 개구부(61a, 62a)가 타겟(31a, 31b)에 대응하는 위치가 되는 개방 상태로 한다. 이 상태에서는, 개구부(61a, 62a)의 중심과 타겟(31a, 31b)의 중심을 일치시킨다. 이 때, 산화 가스 도입 기구(50)의 헤드부(51)는 퇴피 위치에 존재하는 상태로 한다.
공정(ST12)에서는, 기판 보지부(20)상의 기판(W)상에 스퍼터링에 의해 금속막, 예를 들면 Mg막, Al막 등을 퇴적시킨다. 이 공정은, 제 1 실시형태의 공정(ST1)과 동일하게 행해진다.
공정(ST13)에서는, 분할부(60)를 폐쇄 상태로 한다. 구체적으로는, 우선, 제 2 분할판(62)을 회전시켜 타겟 폐쇄 상태로 하고, 다음에 제 1 분할판(61)을 회전시켜 폐쇄 상태로 한다.
공정(ST14)에서는, 분할부(60)를 상승시켜, 분할부(60)를 타겟(31a, 31b)에 근접시킨다. 구체적으로는, 제 1 분할판(61)을 상승시키는 것에 의해, 제 1 분할판(61)을 타겟(31a, 31b)에 근접시킨다. 바람직하게는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 분할부(60)(제 1 분할판(61))를 링형상 부재(36a, 36b)에 밀착시킨다. 이 때, 제 1 분할판(61)의 회전과 상승을 동시에 실시할 수 있다.
공정(ST15)에서는, 기판(W)에 산화 가스, 예를 들면 O2 가스를 공급하고, 기판(W)상에 퇴적된 금속막을 산화해 금속 산화막을 성막한다. 이 때, 산화 가스 도입 기구(50)의 헤드부(51)를 기판 보지부(20) 바로 위의 산화 처리 위치에 이동시켜, 산화 가스 도입 기구(50)의 헤드부(51)로부터 기판(W)에 산화 가스를 공급한다. 공정(ST15)의 산화 처리는 제 1 실시형태의 공정(ST3)과 동일하게 행해진다.
공정(ST16)에서는, 공정(ST3)에서 공급한 산화 가스를, 진공 배기에 의해 처리 용기(10)로부터 배출한다.
이상의 공정(ST11 내지 ST16)을 1회 이상의 소정 회수 반복하는 것으로 소망한 막 두께의 금속 산화막을 성막한다.
본 실시형태에 의하면, 금속막의 퇴적과 금속막의 산화 처리를 하나의 처리 용기 내에서 실시할 수가 있으므로, 특허문헌 1의 기술과 마찬가지로, 금속 산화막의 성막을 단시간에 실시할 수 있다. 또한, 분할부(60)(제 1 분할판(61))를 타겟(31a, 31b)에 근접시키므로, 산화 가스의 침입 경로가 좁아져서, 산화 처리 시에, 타겟(31a, 31b)에 산화 가스가 도달하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 제 1 분할판(61)을 링형상 부재(36a, 36b)에 밀착시키면, 타겟(31a, 31b)과 분할판(61)과 링형상 부재(36a, 36b)로 둘러싸인 공간이 거의 폐쇄 공간이 된다. 이것에 의해, 타겟(31a, 31b) 표면에의 산화 가스의 도달을 보다 한층 효과적으로 억제할 수 있다.
이 때문에 타겟(31a, 31b)의 표면의 산화를 억제할 수 있고, 스퍼터링에 의한 금속막의 퇴적 시에, 스퍼터 레이트의 저하나, 방전 전압의 변화, 및 아크 방전의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 금속막의 두께의 변화도 억제된다. 그 결과, 동일한 특성을 갖는 소자를 안정되게 제조하는 것이 가능해진다.
제 2 실시형태에 있어서, 도 12에 도시하는 바와 같이, 공정(ST14)의 후에, 공정(ST15)의 산화 처리에 앞서, 공정(ST17)을 실시해도 좋다. 공정(ST17)에서는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 타겟 배치 공간에 가스 공급부(40)로부터 불활성 가스, 예를 들면, Ar, He, Ne, Kr, He 등의 희가스를 공급하고, 타겟 배치 공간의 압력을 기판(W) 근방의 처리 공간(S)의 압력보다 양압 상태로 한다. 이것에 의해, 타겟(31a, 31b)에의 산화 가스의 도달을 더욱 억제할 수 있다. 타겟(31a, 31b)의 표면의 산화를 또한 한층 효과적으로 억제할 수 있다. 이 경우는, 공정(ST16)의 배기 공정에 있어서, 처리 용기(10)로부터 산화 가스 외에 불활성 가스도 배출된다.
또한, 제 2 실시형태에 있어서, 도 14에 도시하는 바와 같이, 공정(ST11)에 앞서, 공정(ST18) 및 공정(ST19)을 실시해도 좋다. 공정(ST18)에서는, 제 1 분할판(61)을 개방 상태로 하고, 제 2 분할판(62)을 폐쇄 상태로 한다. 공정(ST19)에서는, 타겟(31a, 31b)에 전압을 인가하고, 타겟(31a, 31b)을 스퍼터 세정한다. 이것에 의해, 타겟(31a, 31b)의 표면의 자연 산화막은 제거된다. 이 때, 스퍼터 입자는 제 2 분할판(62)에 퇴적되고, 기판(W)에는 도달하지 않는다. 공정(ST19)의 후, 분할판(62)을 개방 상태로 하는 것에 의해 공정(ST11)의 상태가 된다. 이와 같이, 타겟(31a, 31b)의 자연 산화막을 스퍼터 제거하는 것에 의해, 타겟(31a, 31b)의 자연 산화막의 영향을 보다 저감할 수 있다.
분할부(60)를 타겟(31a, 31b)에 근접시키는 기구로서는, 도 15에 도시하는 것을 이용할 수도 있다. 도 15에서는, 회전 기구(164)의 회전 샤프트(166)를 나사가 형성되어 있지 않은 것으로 하고, 승강 기구(167)를 별도 마련하고, 승강 기구(167)에 의해 분할부(60)(제 1 분할판(61))를 승강시킨다. 이것에 의해, 승강 기구(167)에 의해 분할부(60)(제 1 분할판(61))를 상승시키는 것에 의해, 분할부(60)(분할판(61))를 타겟(31a, 31b)에 근접시킬 수 있다.
＜다른 적용＞
이상, 실시형태에 대해 설명했지만, 이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 하는 것이다. 상기의 실시형태는, 첨부의 특허 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하는 일 없이, 여러가지 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.
예를 들면, 상기 실시형태에 대해 금속막을 성막하는 스퍼터링 수법은 예시이며, 다른 수법의 스퍼터링이어도 좋고, 본 개시와는 상이한 방법으로 스퍼터 입자를 방출시켜도 좋다. 또한, 산화 가스를 기판의 상방의 헤드부로부터 기판에 공급했지만, 이것에 한정하는 것은 아니다.
1: 성막 장치
10: 처리 용기
10a: 용기 본체
10b: 덮개
20: 기판 보지부
30a, 30b: 타겟 전극
31a, 31b: 타겟
33a, 33b: 전원
40: 가스 공급부(산화 가스 도달 억제 기구)
50: 산화 가스 도입 기구
51: 헤드부
57: 산화 가스 공급부
60: 분할부
61: 제 1 분할판
163: 회전·승강 기구(산화 가스 도달 억제 기구)
167: 승강 기구(산화 가스 도달 억제 기구)
W: 기판

Claims (17)

  1. 기판에 금속 산화막을 성막하는 성막 장치에 있어서,
    처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에서 기판을 보지하는 기판 보지부와,
    상기 기판 보지부의 상방에 배치되고, 금속으로 이뤄지는 타겟을 보지하고, 전원으로부터의 전력을 상기 타겟에 급전하는 타겟 전극과,
    상기 기판 보지부에 보지된 기판에 산화 가스를 공급하는 산화 가스 도입 기구와,
    상기 타겟이 배치되는 타겟 배치 공간에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하며,
    상기 타겟 전극을 거쳐서 급전된 상기 타겟으로부터 그 구성 금속이 스퍼터 입자로서 방출되어 상기 기판상에 금속막이 퇴적되고, 상기 산화 가스 도입 기구로부터 도입된 산화 가스에 의해 상기 금속막이 산화되어 금속 산화막이 성막되며,
    상기 가스 공급부는, 상기 산화 가스가 도입될 때에, 상기 타겟 배치 공간에 불활성 가스를 공급해서, 상기 타겟 배치 공간의 압력을 상기 기판이 배치되는 처리 공간의 압력보다 양압이 되도록 하는
    성막 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟 배치 공간과 상기 처리 공간과의 사이에 마련되며, 상기 산화 가스가 도입될 때에 상기 타겟 배치 공간과 상기 처리 공간을 분할하는 폐쇄 상태로 되고, 상기 금속막을 퇴적할 때에는 개방 상태로 되는 분할부와,
    상기 분할부를 개방 상태 또는 폐쇄 상태로 하는 개폐 기구를 더 구비하는
    성막 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 산화 가스 도입 기구는 헤드부를 갖고, 상기 헤드부는 상기 처리 공간에 존재하는 산화 처리 위치와, 상기 처리 공간으로부터 멀어진 퇴피 위치와의 사이에서 이동 가능하게 마련되어, 상기 산화 처리 위치에 있을 때, 상기 기판에 상기 산화 가스를 공급하는
    성막 장치.
  4. 기판에 산화막을 성막하는 성막 장치에 있어서,
    처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에서, 기판을 보지하는 기판 보지부와,
    상기 기판 보지부의 상방에 배치되고, 금속으로 이뤄지는 타겟을 보지하고, 전원으로부터의 전력을 상기 타겟에 급전하는 타겟 전극과,
    상기 기판 보지부에 보지된 기판에 산화 가스를 공급하는 산화 가스 도입 기구와,
    상기 타겟이 배치되는 타겟 배치 공간과 상기 기판이 배치되는 처리 공간과의 사이에 마련되고, 상기 산화 가스가 도입될 때에 상기 타겟 배치 공간과 상기 처리 공간을 분할하는 폐쇄 상태로 되고, 금속막을 퇴적할 때에 개방 상태로 되는 분할부와,
    상기 분할부를 개방 상태 또는 폐쇄 상태로 하는 개폐 기구와,
    상기 분할부를 상기 타겟에 대해 이동시키는 이동 기구를 포함하며,
    상기 타겟 전극을 거쳐서 급전된 상기 타겟으로부터 그 구성 금속이 스퍼터 입자로서 방출되어 상기 기판상에 금속막이 퇴적되고, 상기 산화 가스 도입 기구로부터 도입된 산화 가스에 의해 상기 금속막이 산화되어 금속 산화막이 성막되며,
    상기 이동 기구는, 상기 산화 가스가 도입될 때에, 상기 분할부를 상기 타겟에 근접시키는
    성막 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 타겟의 표면의 외주 부분에 링형상 부재가 마련되며, 상기 이동 기구는, 상기 산화 가스가 도입될 때에, 상기 분할부를 상기 링형상 부재에 밀착시키는
    성막 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 분할부는 상기 타겟에 대응하는 개구부를 구비하고, 상기 개폐 기구는, 상기 분할부를 회전시키는 것에 의해, 상기 개구부가 상기 타겟에 대응하는 위치로 되는 개방 상태, 또는 상기 개구부가 상기 타겟에 대응하지 않는 위치로 되는 폐쇄 상태로 하고, 상기 이동 기구는 상기 분할부를 승강시키는 것에 의해 상기 분할부를 상기 타겟에 대해 근접 또는 이격시키는
    성막 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 개폐 기구 및 상기 이동 기구가 일체로 된 회전·승강 기구를 구비하고, 상기 회전·승강 기구는, 상기 분할부에 장착된 나사 바아로 이뤄지는 회전 샤프트와, 상기 회전 샤프트를 회전시키는 회전 기구를 구비하고, 상기 회전 기구에 의해 상기 회전 샤프트를 회전시키는 것에 의해, 상기 분할부를 회전시키는 것과 동시에 승강시키는
    성막 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 분할부는, 상하에 중첩되도록 마련되고, 각각 독립해서 회전 가능한, 상기 타겟측의 제 1 분할판 및 상기 처리 공간측의 제 2 분할판을 구비하고, 상기 제 1 분할판 및 상기 제 2 분할판은 상기 타겟에 대응하는 개구부를 갖고, 상기 개폐 기구는, 상기 제 1 분할판 및 상기 제 2 분할판을 회전시키는 것에 의해, 상기 제 1 분할판 및 상기 제 2 분할판을, 상기 개구부가 상기 타겟에 대응하는 위치로 되는 개방 상태, 또는 상기 개구부가 상기 타겟에 대응하지 않는 위치로 되는 폐쇄 상태로 하고,
    상기 제 1 분할판 및 상기 제 2 분할판이 양쪽 개방 상태일 때에, 상기 기판상에 상기 금속막의 퇴적을 실시하고,
    상기 제 1 분할판 및 상기 제 2 분할판이 양쪽 폐쇄 상태일 때에, 상기 금속막의 산화를 실시하고,
    상기 제 1 분할판이 개방 상태에서, 상기 제 2 분할판이 폐쇄 상태일 때에 상기 타겟 전극을 거쳐서 상기 타겟에 급전되는 것에 의해, 상기 타겟 표면의 스퍼터 세정을 실시하는
    성막 장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 타겟이 배치되는 타겟 배치 공간에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부를 더 구비하고,
    상기 가스 공급부는, 상기 산화 가스가 도입될 때에, 상기 타겟 배치 공간에 불활성 가스를 공급하고, 상기 타겟 배치 공간의 압력을 상기 기판이 배치되는 처리 공간의 압력보다 양압이 되도록 불활성 가스를 도입하는
    성막 장치.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 산화 가스 도입 기구는 헤드부를 갖고, 상기 헤드부는 상기 처리 공간에 존재하는 산화 처리 위치와, 상기 처리 공간으로부터 멀어진 퇴피 위치와의 사이에서 이동 가능하게 마련되며, 상기 산화 처리 위치에 있을 때, 상기 기판에 상기 산화 가스를 공급하는
    성막 장치.
  11. 성막 장치에 의해 기판에 금속 산화막을 성막하는 성막 방법에 있어서,
    상기 성막 장치는,
    처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에서, 기판을 보지하는 기판 보지부와,
    상기 기판 보지부의 상방에 배치되고, 금속으로 이뤄지는 타겟을 보지하고, 전원으로부터의 전력을 상기 타겟에 급전하는 타겟 전극과,
    상기 기판 보지부에 보지된 기판에 산화 가스를 공급하는 산화 가스 도입 기구와,
    상기 타겟이 배치되는 타겟 배치 공간에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하며,
    상기 타겟 전극에 보지된 타겟에 급전해서 상기 타겟으로부터 그 구성 금속을 스퍼터 입자로서 방출시켜, 상기 기판에 금속막을 퇴적시키는 것과,
    상기 타겟 배치 공간에 상기 가스 공급부로부터 불활성 가스를 공급하고, 상기 타겟 배치 공간의 압력을 상기 기판이 배치되는 처리 공간의 압력보다 양압이 되도록 하는 것과,
    상기 타겟 배치 공간을 양압으로 보지한 채로, 상기 산화 가스 도입 기구로부터 상기 기판에 상기 산화 가스를 공급해서 상기 금속막을 산화시키는 것과,
    상기 불활성 가스와 상기 산화 가스를 상기 처리 용기로부터 배출하는 것을 포함하며,
    상기 금속막을 퇴적시키는 것, 상기 불활성 가스를 공급하는 것, 상기 금속막을 산화시키는 것, 및 상기 불활성 가스와 상기 산화 가스를 배출하는 것을 1회 또는 복수회 반복하는
    성막 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 성막 장치는, 상기 타겟 배치 공간과 상기 처리 공간과의 사이에 마련되고, 상기 산화 가스가 도입될 때에 상기 타겟 배치 공간과 상기 처리 공간을 분할하는 폐쇄 상태로 되고, 상기 금속막을 퇴적할 때에는 개방 상태로 되는 분할부를 더 구비하고,
    상기 분할부는, 상기 금속막을 퇴적시킬 때에 개방 상태로 되고, 상기 금속막을 산화시킬 때에 폐쇄 상태로 되는
    성막 방법.
  13. 성막 장치에 의해 기판에 금속 산화막을 성막하는 성막 방법에 있어서,
    상기 성막 장치는,
    처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에서, 기판을 보지하는 기판 보지부와,
    상기 기판 보지부의 상방에 배치되고, 금속으로 이뤄지는 타겟을 보지하고, 전원으로부터의 전력을 상기 타겟에 급전하는 타겟 전극과,
    상기 기판 보지부에 보지된 기판에 산화 가스를 공급하는 산화 가스 도입 기구와,
    상기 타겟이 배치되는 타겟 배치 공간과 상기 기판이 배치되는 처리 공간과의 사이에 마련되고, 상기 산화 가스가 도입될 때에 상기 타겟 배치 공간과 상기 처리 공간을 분할하는 폐쇄 상태로 되고, 금속막을 퇴적할 때에 개방 상태로 되는 분할부를 포함하며,
    상기 분할부를 개방 상태로 하는 것과,
    상기 타겟 전극에 보지된 타겟에 급전해서 상기 타겟으로부터 그 구성 금속을 스퍼터 입자로서 방출시켜, 상기 기판에 금속막을 퇴적시키는 것과,
    상기 분할부를 폐쇄 상태로 하는 것과,
    상기 분할부를 상기 타겟으로 근접시키는 것과,
    상기 산화 가스 도입 기구로부터 상기 기판에 상기 산화 가스를 공급해서 상기 금속막을 산화시키는 것과,
    상기 산화 가스를 상기 처리 용기로부터 배출하는 것을 포함하며,
    상기 분할부를 개방 상태로 하는 것, 상기 금속막을 퇴적시키는 것, 상기 분할부를 폐쇄 상태로 하는 것, 상기 분할부를 상기 타겟으로 근접시키는 것, 상기 금속막을 산화시키는 것, 및 상기 산화 가스를 배출하는 것을 1회 또는 복수회 반복하는
    성막 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 성막 장치는, 상기 타겟의 표면의 외주 부분에 링형상 부재가 마련되고, 상기 분할부를 상기 타겟으로 근접시키는 공정은, 상기 분할부를 상기 링형상 부재에 밀착시키는
    성막 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 분할부는, 상기 타겟에 대응하는 개구부를 갖고, 상기 분할부를 회전시키는 것에 의해, 상기 개구부가 상기 타겟에 대응하는 위치로 되는 개방 상태, 또는 상기 개구부가 상기 타겟에 대응하지 않는 위치로 되는 폐쇄 상태로 되고, 상기 분할부를 상승시키는 것에 의해 상기 분할부가 상기 타겟에 대해 근접되는
    성막 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 분할부는, 상하로 중첩되도록 마련되고, 각각 독립해서 회전 가능한, 상기 타겟측의 제 1 분할판 및 상기 처리 공간측의 제 2 분할판을 구비하고, 상기 제 1 분할판 및 상기 제 2 분할판은 상기 타겟에 대응하는 개구부를 갖고,
    상기 제 1 분할판 및 상기 제 2 분할판을 회전시키는 것에 의해, 상기 제 1 분할판 및 상기 제 2 분할판이, 상기 개구부가 상기 타겟에 대응하는 위치로 되는 개방 상태, 또는 상기 개구부가 상기 타겟에 대응하지 않는 위치로 되는 폐쇄 상태로 되고,
    상기 분할부를 개방 상태로 할 때에는, 상기 제 1 분할판 및 상기 제 2 분할판이 양쪽 개방 상태로 되고,
    상기 분할부를 폐쇄 상태로 할 때에는, 상기 제 1 분할판 및 상기 제 2 분할판이 양쪽 폐쇄 상태로 되고,
    상기 분할부를 개방 상태로 하는 것에 앞서 실시되는,
    상기 제 1 분할판을 개방 상태로 하고, 상기 제 2 분할판을 폐쇄 상태로 하는 것과,
    상기 타겟 전극을 거쳐서 상기 타겟에 급전하고, 상기 타겟의 표면의 스퍼터 세정을 실시하는 것을
    더 구비하는
    성막 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 성막 장치는, 상기 타겟이 배치되는 타겟 배치 공간에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부를 더 구비하고,
    상기 분할부를 상기 타겟에 근접시키는 것과, 상기 금속막을 산화시키는 것과의 사이에서 실시되는, 상기 타겟 배치 공간에 상기 가스 공급부로부터 불활성 가스를 공급하고, 상기 타겟 배치 공간의 압력을 상기 기판이 배치되는 처리 공간의 압력보다 양압이 되도록 하는 것을 더 구비하는
    성막 방법.
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