JP2001338896A

JP2001338896A - 基板の成膜・埋込方法及び装置

Info

Publication number: JP2001338896A
Application number: JP2000160076A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Horie; 邦明堀江; Naoaki Kogure; 直明小榑; Yuji Araki; 裕二荒木; Hiroshi Nagasaka; 浩志長坂; Momoko Sumiya; 桃子角谷
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】入射する粒子が完全に平行な成分のみであっ
ても、凹み壁面に均一な膜厚の成膜ができ、また凹みを
ボイドを発生させることなく埋め込むことができ、且つ
成膜及び埋め込み速度の速い基板の成膜・埋込方法及び
装置を提供すること。【解決手段】表面に微細な凹みが形成された基板１２
の表面に平均して無衝突で長い距離直進する粒子を使用
して成膜又は凹みを埋め込む基板の成膜・埋込方法であ
って、基板１２表面を直進してくる粒子１３の進行方向
の垂直面に対してある角度で傾斜した状態を保ち回転さ
せながら成膜又は埋込みをする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板の成膜・埋込方
法及び装置に関し、特に半導体デバイスの製造におい
て、半導体基板の表面に形成された微細な配線パターン
用の溝や孔等の凹みに成膜又は該凹みを埋め込むのに好
適な基板の成膜・埋込方法及び装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板表面に形成された配線用の微
細な溝や孔等の凹みへの薄膜の形成、該凹みの埋め込み
は、真空雰囲気で気相成長させる成膜装置においては、
下記の理由により困難であった。

【０００３】（１）薄膜の形成を行う場合全ての粒子が完全に平行には飛行しない場合が多くその
場合、図１（ａ）、（ｂ）に示すように凹み部１０２の
奥部（底部）に到達する粒子１０３の数が入口部に到達
する粒子１０３の数に比較して少なくなる。その結果、
図１（ｃ）に示すように凹み部１０２の入口部が狭くな
ってしまう。即ち、凹み部１０２の入口部の粒子の衝突
の確率が高く、成膜率が高くなり、奥に比べて厚く成膜
され、壁面に均一な膜厚の成膜が行われない。

【０００４】（２）埋め込みを行う場合上記と同一の理由で、図１（ｃ）の状態から更に成膜が
進むと図１（ｄ）のようになり、凹み部１０２の入口部
が閉塞され、内部にボイド１０５が形成される。

【０００５】上記問題を解決するために、従来のスパッ
タ装置においては、基板とターゲットの距離を長くした
り、コリメートを採用している。これは基板面に対して
略垂直に入射する粒子だけを基板に到達させようとする
発想から得た方法である。しかしながら、この方法でも
基板面に対して斜めに入射する粒子が少なからず存在
し、この成分により上記（１）や（２）の問題を生じて
しまう。また、入射する粒子が完全に平行成分のみの場
合で粒子１０３の直線性が強いときには、図１（ｅ）に
示すように、、基板１０１の表面に形成された孔や溝等
の凹み部１０２の側壁には図１（ｆ）に示すように殆ど
膜１０４が形成されない。また、埋め込みに時間がかか
りすぎるという問題が生じてしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、入射する粒子が完全に平行な成分
のみであっても、凹み壁面に均一な膜厚の成膜ができ、
また凹みをボイドを発生させることなく埋め込むことが
でき、且つ成膜及び埋め込み速度の速い基板の成膜・埋
込方法及び装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、表面に微細な凹みが形成され
た基板の表面に向かって平均して無衝突で長い距離直進
する粒子を使用して成膜又は凹みを埋め込む基板の成膜
・埋込方法であって、基板を直進してくる粒子の進行方
向の垂直面に対してある角度で傾斜した状態を保ち回転
させながら成膜又は埋込みをすることを特徴とする。

【０００８】例えば雰囲気が窒素で圧力が０．１Ｐａの
場合、平均自由工程は６６ｍｍとなり、その圧力では窒
素分子は平均して６６ｍｍ程度無衝突で飛行することに
なる。圧力を更に下げると平均自由工程は更に長くな
り、０．０１Ｐａでは平均自由工程は６６０ｍｍとな
る。ここで２つの離れた面を有する空間を考える。片側
面から粒子が放射されたとすると、０．０１Ｐａで両面
間の距離が６６０ｍｍ以下であれば、その粒子は途中他
の粒子と殆ど衝突することなく、反対の面に到着するこ
とになる。本発明は上記雰囲気下で上記空間の片側面か
ら反対側面へ粒子の平均自由工程内、即ち平均して無衝
突で到達させて成膜・埋め込みを行うものである。尚、
圧力と上記両面間の距離を任意に選定することにより、
この平均自由工程と上記両面間の距離の関係は任意に設
定できる。

【０００９】上記のように基板表面を粒子の進行方向の
垂直面に対してある角度で傾斜した状態を保ち回転させ
ながら成膜又は埋込みをすることにより、凹みの底面の
みでなく、側面からも膜を成長させることができ、成膜
性及び埋め込み性が向上するし、短時間の成膜、埋め込
みが可能となる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の基板の成膜・埋込方法において、基板の傾斜角度は０
°或いは０°に近い角度から徐々に大きくしながら成膜
又は埋め込みをすることを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の基板の成膜・埋込方法において、基板の表面に形成さ
れた凹みの入口幅をＡ、深さをＢ、アスペクト比をＢ／
Ａとし、成膜が進むにつれて該アスペクト比Ｂ／Ａを同
じに維持するかあるいは次第に小さくなるように基板の
傾斜角度を変化させながら成膜又は埋め込みをすること
を特徴とする。

【００１２】上記のように成膜が進むにつれて該アスペ
クト比Ｂ／Ａを同じに維持するかあるいは次第に小さく
なるように基板の傾斜角度を変化させながら成膜又は埋
め込みを行うことにより、凹みの底部が厚く成膜され、
シームやボイドの発生しない埋め込みが可能となる。

【００１３】具体的には、請求項１又は２に記載の基板
の成膜・埋込方法において、例えば成膜によるアスペク
ト比の変化に応じて基板の傾斜角度θを常にθ＝ｔａｎ
^-1〔（Ａ／Ｂ）×ｋ、（但しｋは定数）〕で表される角
度に制御しながら成膜又は埋め込みをすることによりシ
ームやボイドの発生しない埋め込みが達成できる。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１又は２
又は３に記載の基板の成膜・埋込方法において、基板の
表面に形成された凹みの入口幅をＡ、深さをＢ、アスペ
クト比をＢ／Ａとし、基板の傾斜角度θをθ＝０°以上
で且つθ＝ｔａｎ^-1（Ａ／Ｂ）以下の所望の値にするこ
とを特徴とする。

【００１５】上記のように基板の傾斜角度θをθ＝０°
以上で且つθ＝ｔａｎ^-1（Ａ／Ｂ）以下の所望の値にす
ることにより、凹みが溝状の場合、成膜性及び埋め込み
性が向上し、短時間の成膜、埋め込みが可能となる。

【００１６】請求項５に記載の発明は、反応室内に表面
に微細な凹みが形成された基板を基板支持機構で支持し
配置し、該基板に表面に粒子発生装置から平均して無衝
突で長い距離直進する粒子を照射して成膜又は凹みを埋
め込む基板の成膜・埋込装置であって、基板支持機構は
基板表面を直進してくる粒子の進行方向の垂直面に対し
てある傾斜角度で傾斜させ回転させる支持機構と、少な
くとも傾斜角度を可変制御する制御機構を具備すること
を特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面を参照しながら説明する。図２（ａ）及び（ｂ）は本
発明に係る基板の成膜・埋込方法を説明するための概念
図である。図２において、１１は表面に微細な配線パタ
ーン用の孔や溝等の凹みが形成された基板１２を支持す
る基板支持台である。該基板支持台１１は基板１２をそ
の表面が直進してくる粒子１３の進行方向の垂直面に対
してある角度θで傾斜した状態を保つようになってい
る。そして粒子１３の進行方向と平行な軸を中心に矢印
Ａに示すように回転する。なお、図２（ｂ）は図２
（ａ）の状態から基板支持台１１が１８０°回転した状
態を示す。

【００１８】図３は基板１２の表面に形成された微細な
溝や孔等の凹み部の拡大図で、図３（ａ）は図２（ａ）
に対応し、図３（ｂ）は図２（ｂ）に対応する。基板１
２は回転しているので、飛来してくる粒子が完全に平行
成分のみであった場合でも凹み部１４の底部の中心に粒
子１３が衝突すれば、凹み部１４の全壁面に成膜でき
る。図３（ａ）及び（ｂ）において、太い実線で示す部
分は完全に平行粒子のみの場合の成膜部を示す。ここ
で、基板１２表面の粒子１３の進行方向の垂直面に対す
る傾き角度をθとし、図４に示すように、入口幅Ａ、深
さＢの凹み部１４の底部中心Ｏに粒子が到達するように
したときの基板１２の傾き角度をθ₀とすれば、基板１
２表面の傾き角度θを０＜θ＜θ₀ とすれば、凹み部１４の全壁面に成膜されることにな
る。飛来してくる粒子１３に非平行成分が存在する場合
には，その分を勘案してθ₀は更に大きくしても底部は
完全に成膜される。

【００１９】θ＝θ₀、即ちｔａｎ^-1（Ａ／２Ｂ）のと
き底面の連続成膜を保ちながら、側壁の成膜率（サイド
カバレージ）を大きくすることができる。しかし飛来し
てくる粒子１３が完全平行成分のみの場合には実際は基
板１２の傾斜角度θをθ＝θ ₀で成膜すると、図５
（ａ）に示すように、凹み部１４底部の中心部Ｏ’に形
成される膜１５の膜厚が厚くなる。その場合には図５
（ｂ）に示すように、基板の傾斜角度θをｔａｎ^-1（Ａ／２Ｂ）＜θ＜ｔａｎ^-1（Ａ／Ｂ）で、且つｔａｎ^-1（Ａ／２Ｂ）に近い傾斜角度で成膜す
ると図５（ｃ）に示すように凹み部１４の全壁面に均一
な膜厚の成膜ができる。更に、後述する再スパッタの現
象から基板の傾斜角度θは０°〜ｔａｎ^-1（Ａ／Ｂ）の
範囲がよい。

【００２０】図６（ａ）に示すように基板１２に形成さ
れた凹み部が溝の場合、底部への埋め込みは容易とな
る。それは図６（ｂ）に示すように溝１７の溝方向垂直
断面でみると底部全面に粒子を到達させるためには基板
１２の傾斜角度θをθ₁〔θ₁＝ｔａｎ^-1（Ａ／２Ｂ）〕
以下としなければならない。しかし、図６（ａ）に示す
ように、溝１７の溝方向に平行な断面で見ると底部Ｄへ
粒子が到達するための基板１２の傾斜角度θ₂は、０〜
９０°のどの角度であっても粒子は底部Ｄに到達し得
る。即ち、基板１２を回転して成膜すれば図６（ａ）と
（ｂ）の状態を交互に繰返すことなる。したがって、凹
み部１４が溝状である場合は孔の場合に比べて底部の成
膜割合が多くなる。即ち溝の場合は基板の傾き角を更に
大きくしても成膜率（カバレージ）や埋め込み性の良い
成膜が可能になることになる。

【００２１】上記の場合は、粒子の付着確率が１に近く
（初めに粒子が到達した所に粒子が落ち着き成膜される
場合）、且つ再スパッタされることもない場合をシュミ
レーションしたものであるが、実際には飛行粒子のエネ
ルギーや下地、成膜材料によっても異なるが，この飛行
粒子により再スパッタが起きることがある。この再スパ
ッタが多い場合は、θを更に大きくしても凹み部の底部
への埋め込みが促進される。それは、図７に示すよう
に、基板の傾斜角を直接粒子が底に到達しない角度にし
てもそこから再スパッタされた粒子１３’の相当の部分
が底部にいくためである。

【００２２】飛行する粒子のエネルギーが一定値以上な
らば，該粒子が既に堆積した膜１５の表面に衝突するこ
とによって、表面を構成する原子をはじき出す現象（ス
パッタリング、再スパッタリング）が生じる。スパッタ
リングを起すためには、衝突粒子のエネルギーが閾値
（＝３０〜５０ｅＶ）以上のレベルにあることが必要と
なる（小林春洋「スパッタ薄膜」（基礎と応用）１９９
８．４日刊工業新聞社）。

【００２３】一方、スパッタ率は衝突粒子のエネルギー
が高くなるほど増加し、３０ｋｅＶで最大を示し、それ
以上のエネルギーでは逆に低下する。したがって、３０
ｋｅＶを超えるエネルギーを付与することは意味がな
い。そこで、衝突する粒子のエネルギーは３０ｅＶ以上
で３０ｋｅＶ以下とするのが良い。

【００２４】図８（ａ）〜（ｄ）は基板１２の凹み部の
成膜過程を示す図である。上述のように再スパッタの特
徴を生かして入口幅Ａ₀及び深さＢ₀の凹み部１４の底の
方から成膜し、成膜の各段階でアスペクト比ＡＲ（Ｂ₁
／Ａ₁、Ｂ₂／Ａ₂）が次第に小さくなる様な成膜を基板
１２の傾き角度を徐々に変えながら成膜すると埋込み速
度を向上させることができる。

【００２５】図８（ａ）に示すように、アスペクト比Ａ
Ｒが大きいとき基板１２をあまり傾斜させないことによ
り、基本的に底からの成膜のみではなく、幅の狭い側面
からの膜成長での成膜も利用したほうが図８（ｄ）に示
す埋込み完了までの時間を大幅に低減できる。しかしな
がら、前述のように再スパッタ等で底からの膜成長が望
めない場合は、側壁からの膜成長を速くし過ぎると、成
膜途中のアスペクト比が逆に大きくなり、シームができ
ることもある。

【００２６】凹み部１４の側壁への成膜速度は平面への
成膜速度をＶとすると、図９に示すように、基板１２を
角度θ傾斜させた場合の成膜速度は、Ｖｓｉｎθで表さ
れるので、成膜速度のみからは、傾斜θは大きくした方
がよい。即ち、連続な膜でカバレージ性のよい成膜がで
きる前述のようなシームやボイドが発生しない場合、例
えば成膜中にリフロー等が望める場合、図８の効果はよ
りいっそう顕著になるのでそのような場合、できるだけ
基板１２の傾斜角度θを大きくした方が、膜の成長速度
を大きくとれることになる。

【００２７】上記のような基板の成膜方法及び埋込み方
法は、図１０に示すように、半導体基板Ｗの基体１１１
に銅配線を形成する銅配線工程のバリア層１１５、シー
ド層１１７、銅配線層１１６を形成する技術として応用
できる。バリア層１１５やシード層１１７の形成にサイ
ドカバレージの良い皮膜形成を短時間で、且つ図１１
（ａ）に示すように凹み部１４の側面上部に形成された
膜１５の膜厚ｔ₁と下部に形成された膜１５の膜厚ｔ₂を
等しくｔ₂＝ｔ₁或いはｔ₂＞ｔ₁として実行することも可
能となる。例えば再スパッタ率が大きい場合やリフロー
を容易におこさせることができる場合、途中の成膜が図
１１（ｂ）に示すように、凹み部１４が入口（表面）に
向かって広がっていく。このような場合、凹み部１４の
側壁からの膜成長をより有効に利用して、成膜してもシ
ームやボイドの発生がなく、短時間で埋め込みを完成で
きる。なお、図１０において、１１１ａは導電層、１１
２は絶縁膜である。

【００２８】図１２（ａ）〜（ｄ）はアスペクト比ＡＲ
を徐々に小さくしながら成膜する方法として、基板１２
の傾斜角度θを徐々に大きくして埋込みを行う場合の成
膜工程を示す図である。初め図１２（ａ）に示すように
基板の傾斜角度θ＝０とし、凹み部１４の底面のみに成
膜する。これにより膜と底面基材との密着性を確保でき
る（基板１２の極表面の構成原子をミキシングすること
により、成膜と基材の密着性がよくなる）。底面に成膜
したら、図１２（ｂ）に示すように、基板を少し傾斜さ
せ成膜する。これにより、側面に形成された膜と側面基
材の密着性も確保できる。底部及び側面の成膜が進むに
伴い図１２（ｃ）及び（ｄ）に示すように、基板１２の
傾斜角度θを徐々に大きくして成膜する。これにより、
成膜（埋込み）速度の向上を図ることができる。

【００２９】図１３及び図１４は上述した基板の成膜・
埋込方法を実施する成膜・埋込装置の構成を示す図であ
る。図１３は全体構成を示す図、図１４は基板支持機構
の構成を示す図である。成膜・埋込装置は反応室５１を
有し、該反応室５１内は図示しない真空ポンプを具備す
る排気系で排気されるようになっている。反応室５１内
の下部に基板支持機構６１に支持された基板１２が配置
され、該基板１２の表面に向けて粒子ビーム発生源５２
から平行粒子ビーム５３が照射されるようになってい
る。また、基板支持機構６１は回転軸６２を中心に回転
するようになっている。

【００３０】粒子ビーム発生源５２は反応室５１内の上
部に粒子ビーム発生室５２−１を具備し、該粒子ビーム
発生室５２−１内には、ガス導入口５４から導入するガ
スを分配するガス分配板５２−２、第１カソード５２−
３、アノード５２−４が配置され、該粒子ビーム発生室
５２−１の下端には第２カソードが配置される。反応室
内を排気系で所定の低圧力になるように排気し、アノー
ド５２−４に直流電源５６より所定の電圧値を印加し、
更にガス導入口５４から原料ガス５５を導入することに
より、ガス分配板５２−２で分配された原料ガスは第１
カソード５２−３とアノード５２−４の間及びアノード
５２−４と第２カソード５２−５の間の空間でプラズマ
化され、イオン化される。該イオン化された原料ガス粒
子は、第２カソード５２−５の小孔を通過する時に中性
化される。このように粒子が中性化されることにより、
互いに反発し合うことなく（発散することなく）平行粒
子ビーム５３となって放射される。

【００３１】前記基板支持機構６１は基板１２を保持す
る基板保持板６１−１を有し、該基板保持板６１−１は
３個の玉軸受６１−５を介して２本の支柱６１−２と１
本のピストン・シリンダ６１−３で支持されており、ピ
ストン・シリンダ６１−３を伸縮することにより、基板
１２の表面を平行粒子ビーム５３の進行方向の垂直面に
対して任意の角度で傾斜できるようになっている。前記
２本の支柱６１−２と１本のピストン・シリンダ６１−
３は基台６１−８に固定され、該基台６１−８はモータ
等の回転機構（図示せず）で回転する回転軸（中空軸）
６１−７にシール部材６１−９を介して気密状態で固定
されている。回転軸６１−７は反応室５１の壁を磁性流
体シール６１−６を介して貫通している。

【００３２】また、基台６１−８と基板保持板６１−１
との間は伸縮自在なベローズ６１−４で覆われており、
ピストン・シリンダ６１−３の伸縮により、該ピストン
・シリンダ６１−３や玉軸受６１−５の摺動部等で発生
するパーティクルが反応室５１内に飛散するのを防止し
ている。また、ベローズ６１−４の内部は回転軸６１−
７の中空部を通して排気系に連通している。

【００３３】上記構成の基板支持機構６１において、図
示しない制御機構の制御によりピストン・シリンダ６１
−３は伸縮制御され、基板１２表面を直進してくる平行
粒子ビーム５３の進行方向の垂直面に対してある角度で
傾斜した状態に保ち、回転軸６１−７の回転により回転
する。また、制御機構は基板１２の平行粒子ビーム５３
の進行方向の垂直面に対する傾斜角度を０°或いは０°
に近い角度から徐々に大きくしながら埋め込みをするこ
とにより、図１２に示すように埋め込みまでの時間を大
幅に低減できる。なお、反応室５１内の圧力を第２カソ
ードと基板１２の間隔が平行粒子ビーム５３の粒子の平
均自由工程以内になるような圧力とすることにより、基
板１２の表面に向かって無衝突で粒子が到達する。

【００３４】また、上記制御機構は、基板１２の表面に
形成された凹みの入口幅をＡ、深さをＢ、アスペクト比
をＢ／Ａとし、成膜によるアスペクト比の変化に応じて
基板の傾斜角度θを常にθ＝ｔａｎ^-1〔（Ａ／Ｂ）×ｋ
（但しｋは定数）〕で表される角度に制御しながら埋め
込みをすることにより、図８に示すように、底からのみ
ではなく側面からも膜が成長するから、埋め込みまでの
時間を低減できる。

【００３５】また、制御機構は基板の傾斜角度θを０＜
θ＜−ｔａｎ^-1（Ａ／Ｂ）の所望の値にすることによ
り、図６に示すように凹みが溝状であった場合も、埋め
込みまでの時間を低減できる。

【００３６】上記のように本発明に係る基板の成膜・埋
込方法の原理を前提にすれば、本発明の方法を利用でき
る装置としては、下記のものがある。真空蒸着装置イオンプレーティング装置ＦＡＢ成膜装置（中性の粒子を飛行させる装置）スパッタリング装置（コリメート、ロンズスロー）イオンビーム蒸着装置蒸着・注入併用成膜装置

【００３７】なお、上記の記述では、基板１２の表面の
凹み内面に薄膜の被膜を形成するか、又は凹みの埋め込
みを行う場合について説明したが、それ以外にも表面に
外部粒子を注入したり、極表面の構成原子をミキシング
したりすることへの拡張応用もできる。したがって、上
記〜に以下の及びの装置も追加できる。

【００３８】イオン・原子注入装置ダイナミック又はスタティックミキシング装置

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発
明によれば、下記のような優れた効果が得られる。

【００４０】請求項１に記載の発明によれば、凹みの底
面のみでなく、側面からも膜を成長させることができ、
成膜性及び埋め込み性が向上するし、短時間の成膜、埋
め込みが可能となる。

【００４１】請求項２に記載の発明によれば、基板の傾
斜角度は０°或いは０°に近い角度から徐々に大きくし
ながら成膜又は埋め込みを行うので、膜形成速度及び埋
め込み速度が向上する。

【００４２】請求項３に記載の発明によれば、成膜が
進むにつれてアスペクト比Ｂ／Ａを変えずにあるいは次
第に小さくなるように基板の傾斜角度を変化させながら
成膜又は埋め込みを行うことにより、凹みの底部が厚く
成膜され、シームやボイドの発生しない埋め込みが可能
となる。

【００４３】請求項４に記載の発明によれば、基板の傾
斜角度θをθ＝０°以上且つθ＝ｔａｎ^-1（Ａ／Ｂ）以
下の所望の値にすることにより、凹みが溝状の場合、成
膜性及び埋め込み性が向上し、短時間の成膜、埋め込み
が可能となる。

【００４４】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
乃至４に記載の発明を実施できる基板の成膜・埋込装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】基板表面に形成された凹み部の成膜過程を示す
図である。

【図２】本発明に係る基板の成膜・埋込方法を説明する
ための概念図である。

【図３】基板表面に形成された凹み部と照射される粒子
の状態を示す概念図である。

【図４】基板表面に形成された凹み部の全壁面に成膜で
きる状態を説明するための図である。

【図５】基板の傾斜角度と凹み部に形成される成膜の状
態を説明するための図である。

【図６】基板の凹みが溝状である場合の成膜を説明する
ための図である。

【図７】再スパッタが発生する場合の成膜状態を説明す
るための図である。

【図８】本発明に係る基板の成膜・埋込方法の成膜過程
を示す図である。

【図９】基板の傾斜角度と凹み部側壁成膜速度との関係
を示す図である。

【図１０】半導体基板の断面構成例を示す図である。

【図１１】基板凹み部に形成された膜の膜厚分布例を示
す図である。

【図１２】本発明に係る基板の成膜・埋込方法の成膜過
程を示す図である。

【図１３】本発明に係る基板の成膜・埋込装置の全体構
成例を示す図である。

【図１４】本発明に係る基板の成膜・埋込装置の基板支
持機構の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１１基板支持台１２基板１３粒子１４凹み部１５膜１７溝５１反応室５２粒子ビーム発生源５３平行粒子ビーム５４ガス導入口５５原料ガス６１基板支持機構６２回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｓ (72)発明者荒木裕二東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者長坂浩志神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内 (72)発明者角谷桃子神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内Ｆターム(参考） 4K029 AA29 BD01 CA01 CA03 CA05 CA09 CA15 JA02 JA05 4M104 BB04 DD34 DD36 DD37 DD39 HH13 5F103 AA02 AA06 AA08 BB35 BB38 DD28 HH07 PP11 RR10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に微細な凹みが形成された基板の表
面に向かって平均して無衝突で長い距離直進する粒子を
使用して成膜又は凹みを埋め込む基板の成膜・埋込方法
であって、前記基板を前記直進してくる粒子の進行方向の垂直面に
対してある角度で傾斜した状態を保ち回転させながら成
膜又は埋込みをすることを特徴とする基板の成膜・埋込
方法。
【請求項２】請求項１に記載の基板の成膜・埋込方法
において、前記基板の傾斜角度は０°或いは０°に近い角度から徐
々に大きくしながら前記成膜又は埋め込みをすることを
特徴とする基板の成膜・埋込方法。
【請求項３】請求項１に記載の基板の成膜・埋込方法
において、前記基板の表面に形成された凹みの入口幅をＡ、深さを
Ｂ、アスペクト比をＢ／Ａとし、成膜が進むにつれて該
アスペクト比Ｂ／Ａを変えずにあるいは次第に小さくな
るように前記基板の傾斜角度を変化させながら前記成膜
又は埋め込みをすることを特徴とする基板の成膜・埋込
方法。
【請求項４】請求項１又は２又は３に記載の基板の成
膜・埋込方法において、前記基板の表面に形成された凹みの入口幅をＡ、深さを
Ｂ、アスペクト比をＢ／Ａとし、前記基板の傾斜角度θ
をθ＝０°以上で且つθ＝ｔａｎ^-1（Ａ／Ｂ）以下の所
望の値にすることを特徴とする基板の成膜・埋込方法。
【請求項５】反応室内に表面に微細な凹みが形成され
た基板を基板支持機構で支持し配置し、該基板に表面に
粒子発生装置から平均して無衝突で長い距離直進する粒
子を照射して成膜又は凹みを埋め込む基板の成膜・埋込
装置であって、前記基板支持機構は基板表面を前記直進してくる粒子の
進行方向の垂直面に対してある傾斜角度で傾斜させ回転
させる支持機構と、少なくとも前記傾斜角度を可変制御
する制御機構を具備することを特徴とする基板の成膜・
埋込装置。