JP2012001761A - Device and method for forming film - Google Patents

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Takeshi Nakamuta
雄 中牟田
Masahiro Matsumoto
昌弘 松本
Takayuki Inagaki
貴之 稲垣
Onori Hiramatsu
大典 平松
Noriaki Tani
典明 谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and method for forming a film excelling in coverage when forming a metal layer on a side face and a bottom face in a minute structure of a high aspect ratio formed on a substrate surface.SOLUTION: The device 1 for forming a film is used for forming, by sputtering, a metal layer on a substrate surface 4 formed with a minute structure. The device 1 for forming a film includes at least: a chamber 2 having an internal space for storing both a substrate 4 and a target 5 forming a base material of the metal layer therein by facing them to each other; an exhaust unit to reduce the pressure in the chamber 2; a gas introduction unit to introduce sputtering gas into the chamber 2; a first magnetic field generation unit 6 to generate a magnetic filed in front of a sputtering surface 5a of the target 5; a D.C. power source 7 for applying a negative D.C. voltage to the target 5; and a second magnetic field generation unit 10 to generate a magnetic field B in a direction from the target 5 toward the substrate 4.

Description

本発明は、微細構造が形成された基板表面に、スパッタリングによって、金属層を形成する成膜装置及び成膜方法に関する。より詳しくは、本発明は、微細構造が形成された基板表面へ向かう磁場を発生させつつ、スパッタリングによって、該微細構造内の側面及び底面に、金属層を形成する成膜装置及び成膜方法に関する。   The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method for forming a metal layer by sputtering on a substrate surface on which a fine structure is formed. More particularly, the present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method for forming a metal layer on the side and bottom surfaces in a fine structure by sputtering while generating a magnetic field toward the substrate surface on which the fine structure is formed. .

半導体装置を構成するシリコン基板等に形成された、微細孔(ビア)、微細溝(トレンチ)、スルーホール等の微細構造の側面及び底面に、金属層を形成する場合、CVDやスパッタリング等の成膜方法が用いられている(特許文献1参照)。
近年の半導体装置における配線パターン等の微細化に伴い、深さと幅の比(アスペクト比)が5を超えるような高アスペクト比の微細構造内の側面及び底面に被覆性よく成膜できること、即ち、カバレッジの向上が強く要求されている。
CVDで成膜する場合、カバレッジには優れるが、コストが高くなるという問題がある。一方、より低コストなスパッタリングで成膜する場合、カバレッジに劣る問題がある。特に高アスペクト比の微細構造においては、カバレッジの低下が問題となっている。このため、カバレッジに優れるスパッタリングによる成膜方法の開発が強く望まれている。
When forming a metal layer on the side and bottom surfaces of a fine structure such as a fine hole (via), fine groove (trench), or through-hole formed in a silicon substrate or the like that constitutes a semiconductor device, CVD, sputtering, or the like is used. A membrane method is used (see Patent Document 1).
With the recent miniaturization of wiring patterns and the like in semiconductor devices, the depth and width ratio (aspect ratio) can be deposited with good coverage on the side and bottom surfaces in a high aspect ratio fine structure exceeding 5, There is a strong demand for improved coverage.
When the film is formed by CVD, the coverage is excellent, but there is a problem that the cost becomes high. On the other hand, when forming a film by lower cost sputtering, there is a problem that coverage is inferior. Particularly in a fine structure with a high aspect ratio, a decrease in coverage is a problem. For this reason, development of the film-forming method by sputtering excellent in coverage is strongly desired.

特開2010−1505号公報JP 2010-1505 A

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基板表面に形成された高アスペクト比の微細構造内の側面及び底面に、金属層を形成する際のカバレッジに優れた成膜装置及び成膜方法の提供を課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a film forming apparatus and a composition excellent in coverage when a metal layer is formed on a side surface and a bottom surface in a high aspect ratio microstructure formed on a substrate surface. It is an object to provide a membrane method.

本発明の請求項1に記載の成膜装置は、微細構造が形成された基板表面に、スパッタリングによって金属層を形成する成膜装置であって、前記基板と前記金属層の母材をなすターゲットとを対向させて、両方を収納する内部空間を有するチャンバーと、前記チャンバー内を減圧する排気手段と、前記チャンバー内にスパッタガスを導入するガス導入手段と、前記ターゲットのスパッタ面前方に磁場を発生させる第一磁場発生手段と、前記ターゲットに負の直流電圧を印加する直流電源と、前記ターゲットから前記基板へ向かう方向に磁場を発生させる第二磁場発生手段と、が少なくとも備えられたことを特徴とする。
本発明の請求項2に記載の成膜装置は、請求項1において、前記第二磁場発生手段は、前記チャンバーの側壁において、前記ターゲットと前記基板との中点よりも、該ターゲット側に設置されていることを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の成膜装置は、請求項1又は2において、前記基板に高周波電力を印加する高周波電源を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項4に記載の成膜方法は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の成膜装置を用いて、前記第二磁場発生手段によって、30〜600Gauss(ガウス)の磁場を発生させつつ、前記ターゲットをスパッタリングすることによって、前記基板の表面に形成された微細構造内の側面及び底面に、前記金属層を形成することを特徴とする。
The film forming apparatus according to claim 1 of the present invention is a film forming apparatus that forms a metal layer by sputtering on a substrate surface on which a fine structure is formed, and is a target that forms a base material of the substrate and the metal layer. And a chamber having an internal space for accommodating both, an exhaust means for decompressing the inside of the chamber, a gas introduction means for introducing a sputtering gas into the chamber, and a magnetic field in front of the sputtering surface of the target. First magnetic field generating means for generating, a DC power source for applying a negative DC voltage to the target, and second magnetic field generating means for generating a magnetic field in a direction from the target toward the substrate are provided. Features.
According to a second aspect of the present invention, there is provided the film forming apparatus according to the first aspect, wherein the second magnetic field generating means is installed on the side of the chamber, closer to the target side than the midpoint of the target and the substrate. It is characterized by being.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a film forming apparatus according to the first or second aspect, further comprising a high frequency power source for applying high frequency power to the substrate.
A film forming method according to a fourth aspect of the present invention uses a film forming apparatus according to any one of the first to third aspects, and a magnetic field of 30 to 600 Gauss by the second magnetic field generating means. The metal layer is formed on the side surface and the bottom surface in the microstructure formed on the surface of the substrate by sputtering the target while generating.

本発明の成膜装置及び成膜方法によれば、前記第二磁場発生手段で発生された、前記ターゲットから前記基板へ向かう方向の磁場(磁力線)によって、スパッタ粒子が前記基板へ方向付けることができる。この結果、前記基板表面に形成された高アスペクト比の微細構造内の深部の側面及び底面まで、前記スパッタ粒子が到達させることができ、カバレッジの良い金属層を形成することができる。さらに、前記第二磁場発生手段が、前記成膜装置のチャンバーの側面において、前記ターゲットと前記基板との中点よりも、該ターゲット側に設置されていることにより、磁場強度の傾斜が発生し、スパッタ粒子は更に基板側に拡散されやすくなり、高アスペクト比の微細構造の深部の側面及び底面までスパッタ粒子が到達しやすくなるため、カバレッジが一層優れた金属層を形成できる。
本発明の成膜装置が前記基板に高周波電力を印加する高周波電源を備えた場合、バイアススパッタを行うことができる。バイアススパッタによって、スパッタ粒子及び不活性ガスの荷電粒子を、前記基板へ仕向けることができる。この結果、前記磁場によるスパッタ粒子の方向付けを更に加速することができる。さらには、高周波電力の印加によるセルフバイアスによって前記微細構造内の底面に形成された膜を再スパッタすることによって、前記微細構造内の側面及び底面コーナー部に形成された金属層のカバレッジを一層良好にすることができる。
本発明の成膜方法において、前記基板表面に形成された微細構造が、アスペクト比5以上の微細孔又は微細溝である場合であっても、カバレッジに優れた金属層を形成することができる。
According to the film forming apparatus and the film forming method of the present invention, the sputtered particles can be directed to the substrate by a magnetic field (lines of magnetic force) generated by the second magnetic field generating unit in a direction from the target toward the substrate. it can. As a result, the sputtered particles can reach the deep side surfaces and the bottom surface in the high aspect ratio microstructure formed on the substrate surface, and a metal layer with good coverage can be formed. Furthermore, since the second magnetic field generation means is installed on the side of the chamber of the film forming apparatus closer to the target than the midpoint of the target and the substrate, a gradient of the magnetic field strength is generated. The sputtered particles are more easily diffused to the substrate side, and the sputtered particles easily reach the side and bottom surfaces of the deep portion of the fine structure having a high aspect ratio, so that a metal layer with better coverage can be formed.
When the film forming apparatus of the present invention includes a high-frequency power source that applies high-frequency power to the substrate, bias sputtering can be performed. By bias sputtering, sputtered particles and charged particles of inert gas can be directed to the substrate. As a result, the orientation of sputtered particles by the magnetic field can be further accelerated. Furthermore, by resputtering the film formed on the bottom surface in the microstructure by self-bias by applying high frequency power, the coverage of the metal layer formed on the side surface and bottom corner in the microstructure is further improved. Can be.
In the film forming method of the present invention, a metal layer having excellent coverage can be formed even when the fine structure formed on the substrate surface is a fine hole or fine groove having an aspect ratio of 5 or more.

(a)本発明にかかる成膜装置の一例を示す概略断面図、(b)(a)の成膜装置を備えた成膜装置システムの一例を示す概略平面図。(a) Schematic sectional view showing an example of a film forming apparatus according to the present invention, (b) Schematic plan view showing an example of a film forming apparatus system provided with the film forming apparatus of (a). 本発明の成膜装置を用いて形成した金属層を示す模式断面図。The schematic cross section which shows the metal layer formed using the film-forming apparatus of this invention. 本発明にかかる成膜装置の別の一例を示す概略断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of a film forming apparatus according to the present invention. 本発明の成膜装置を用いて形成した金属層を示すSEM画像であり、(a)は、アスペクト比5の微細孔の側面部のカバレッジ17.4%を示し、(b)は、該微細孔の底面のカバレッジ17.1%を示す。It is a SEM image which shows the metal layer formed using the film-forming apparatus of this invention, (a) shows the coverage of 17.4% of the side part of the micropore of aspect ratio 5, (b) The coverage of the bottom of the hole is 17.1%. 比較例の成膜装置を用いて形成した金属層を示すSEM画像であり、(a)は、アスペクト比5の微細孔の側面部のカバレッジ3.7%を示し、(b)は、該微細孔の底面のカバレッジ3.5%を示す。It is a SEM image which shows the metal layer formed using the film-forming apparatus of a comparative example, (a) shows the coverage of 3.7% of the side part of the micropore of aspect ratio 5, (b) The coverage of the bottom of the hole is 3.5%. 本発明の成膜装置における第二磁場発生手段の磁場強度と、形成された金属層のカバレッジの関係の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the relationship between the magnetic field intensity of the 2nd magnetic field generation means in the film-forming apparatus of this invention, and the coverage of the formed metal layer. 比較例の成膜装置を用いて形成した金属層を示す模式断面図。The schematic cross section which shows the metal layer formed using the film-forming apparatus of a comparative example. 本発明の成膜装置における第二磁場発生手段の磁場強度と、形成された金属層のカバレッジの関係の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the relationship between the magnetic field intensity of the 2nd magnetic field generation means in the film-forming apparatus of this invention, and the coverage of the formed metal layer.

以下、本発明の好適な実施形態について図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲に置いて種々の変更が可能である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. is there.

図1(a)は、本発明にかかる成膜装置1の一例(第一実施形態)を示す概略断面図である。第一実施形態の成膜装置1は所謂マグネトロンスパッタ装置であり、減圧可能な処理室であるチャンバー2を備える。チャンバー2の形状は特に制限されず、例えば略円筒状が挙げられる。チャンバー2の天井部には、ターゲット載置部を有するカソード3が配置されている。該ターゲット載置部には、処理すべき基板4の表面に形成しようとする金属層の組成に応じて適宜選択された材料からなるターゲット5が取付けられている。ターゲット5のスパッタ面5a前方にトンネル状の磁場を発生する第一磁場発生手段6がカソード3の上部に配置されている。   FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing an example (first embodiment) of a film forming apparatus 1 according to the present invention. The film forming apparatus 1 according to the first embodiment is a so-called magnetron sputtering apparatus, and includes a chamber 2 that is a processing chamber that can be decompressed. The shape in particular of the chamber 2 is not restrict | limited, For example, substantially cylindrical shape is mentioned. On the ceiling portion of the chamber 2, a cathode 3 having a target placement portion is disposed. A target 5 made of a material appropriately selected according to the composition of the metal layer to be formed on the surface of the substrate 4 to be processed is attached to the target mounting portion. A first magnetic field generating means 6 for generating a tunnel-like magnetic field is arranged on the upper portion of the cathode 3 in front of the sputtering surface 5 a of the target 5.

チャンバー2は、内部を減圧するための排気手段として、ターボ分子ポンプやロータリーポンプ等の排気ポンプ(不図示)を有し、所望の真空度に調整される。また、チャンバー2は、内部にスパッタガスを導入するガス導入手段として、マスフローコントロラーで制御されたガス源に連通するガス管(不図示)が接続されており、所望のスパッタガスを導入することができる。該スパッタガスとしては、例えばArガス等の不活性ガスやNガス等のプロセスガスが挙げられる。 The chamber 2 has an exhaust pump (not shown) such as a turbo molecular pump or a rotary pump as an exhaust means for decompressing the inside, and is adjusted to a desired degree of vacuum. The chamber 2 is connected to a gas pipe (not shown) communicating with a gas source controlled by a mass flow controller as a gas introduction means for introducing a sputtering gas into the chamber 2, and introduces a desired sputtering gas. Can do. Examples of the sputtering gas include an inert gas such as Ar gas and a process gas such as N 2 gas.

ターゲット5の形状は特に制限されず、処理すべき基板4の形状に対応させて、スパッタ面5aの面積が基板4の表面積より大きくなるように所望の形状(例えば円盤状)とすることができる。
ターゲット5の材料、即ち基板4の表面に形成される金属層の材料としては、目的に応じた材料を選択すればよく、例えばTi,Cu,W,Ni,Ta,Cr,Mo,Al、及びこれらの金属の合金が挙げられる。
ターゲット5及びカソード3はDC電源7に接続されており、所定の負電位が印加される。
The shape of the target 5 is not particularly limited, and can be set to a desired shape (for example, a disk shape) so that the area of the sputtering surface 5a is larger than the surface area of the substrate 4 in accordance with the shape of the substrate 4 to be processed. .
As the material of the target 5, that is, the material of the metal layer formed on the surface of the substrate 4, a material according to the purpose may be selected. For example, Ti, Cu, W, Ni, Ta, Cr, Mo, Al, and These metal alloys are mentioned.
The target 5 and the cathode 3 are connected to a DC power source 7, and a predetermined negative potential is applied.

第一磁場発生手段6は、スパッタ面5aと背向する側(上側)に配置され、ターゲット5に平行に配置されたヨーク6aと、ヨーク6aの下面にターゲット5側の極性を交互に変えて配置した磁石6b、6cとから構成されている。なお、磁石6b、6cの形状や個数は、放電の安定性やターゲット5の使用効率の向上等の観点からターゲット5の前方に形成しようとする磁場に応じて適宜選択され、例えば薄片状や棒状のものまたはこれらを適宜組み合わせて用いるようにしてもよく、また、第一磁場発生手段6がターゲット5の背面側で往復運動や回転運動するように構成してもよい。   The first magnetic field generating means 6 is arranged on the side opposite to the sputtering surface 5a (upper side), the yoke 6a arranged in parallel to the target 5, and the polarity on the target 5 side on the lower surface of the yoke 6a alternately. The magnets 6b and 6c are arranged. The shape and number of the magnets 6b and 6c are appropriately selected according to the magnetic field to be formed in front of the target 5 from the viewpoint of the stability of discharge and the use efficiency of the target 5 and the like. The first magnetic field generating means 6 may be configured to reciprocate or rotate on the back side of the target 5.

チャンバ2の底部には、ターゲット5に対向させてステージ8が配置され、基板4を位置決め保持できるようになっている。また、基板4に高周波電力を印加する高周波電源9(RF電源)がステージ8に接続されている。   A stage 8 is disposed at the bottom of the chamber 2 so as to face the target 5 so that the substrate 4 can be positioned and held. A high frequency power source 9 (RF power source) that applies high frequency power to the substrate 4 is connected to the stage 8.

チャンバー2の側壁2aには、チャンバー2の周りを囲むように、第二磁場発生手段10が配置されている。第二磁場発生手段10としては、ターゲット5から基板4へ向かう方向の磁力線xを有する磁場Bを発生できるものであれば特に限定されず、例えばソレノイドコイルが挙げられる。該ソレノイドコイルの個数、導線の径や巻数は、例えばターゲット5の寸法、ターゲット5と基板4との間の距離、ソレノイドコイルに接続された電源装置の電流値や発生させようとする磁場の強度に応じて適宜設定される。   On the side wall 2 a of the chamber 2, the second magnetic field generating means 10 is disposed so as to surround the chamber 2. The second magnetic field generating means 10 is not particularly limited as long as it can generate a magnetic field B having a magnetic force line x in a direction from the target 5 toward the substrate 4. For example, a solenoid coil may be used. The number of the solenoid coils, the diameter of the conductive wire, and the number of turns are, for example, the size of the target 5, the distance between the target 5 and the substrate 4, the current value of the power supply device connected to the solenoid coil, and the strength of the magnetic field to be generated. It is set appropriately according to

図1(a)におけるチャンバー2内の点線は、第二磁場発生手段10によって発生された磁力線xの大よその形状を示す。この点線で表される磁力線xの向きは、上下のどちらがN極又はS極であってもよいが、図1(a)では、上側がN極で、下側がS極である場合を示す。ベクトルBは、複数の磁力線xによって形成される磁場Bの向きを示す。第二磁場発生手段は、ターゲット5及び基板4を結ぶ中心線に対して線対称となるように配置されているため、形成される磁場Bは、該中心線に対して線対称となる。そのため、磁場Bは、ターゲット5から基板4へ向かうベクトルBで表すことができる。   A dotted line in the chamber 2 in FIG. 1A indicates the approximate shape of the magnetic force lines x generated by the second magnetic field generating means 10. As for the direction of the magnetic force line x represented by the dotted line, either the upper or lower direction may be the N pole or the S pole, but FIG. 1A shows the case where the upper side is the N pole and the lower side is the S pole. The vector B indicates the direction of the magnetic field B formed by the plurality of magnetic field lines x. Since the second magnetic field generating means is arranged so as to be line symmetric with respect to the center line connecting the target 5 and the substrate 4, the magnetic field B to be formed is line symmetric with respect to the center line. Therefore, the magnetic field B can be represented by a vector B from the target 5 toward the substrate 4.

図1(a)における第二磁場発生手段10は、チャンバー2の側壁2aにおいて、ターゲット5と基板4との中点Vよりもターゲット5側に設置されている。この配置にすることによって、ターゲットから基板方向に対して磁場強度の傾きが発生し、この傾きによって、スパッタ粒子が更に拡散されやすくなる。これにより基板4の表面の微細構造内の側面及び底面に形成される金属層のカバレッジを良好にすることができる。このメカニズムについては必ずしも明らかでないが、チャンバー2における磁力線の極大点Gが基板4から所定の距離以上に離れていることが重要であると推測される。   The second magnetic field generating means 10 in FIG. 1A is installed on the side of the target 5 with respect to the midpoint V between the target 5 and the substrate 4 on the side wall 2 a of the chamber 2. With this arrangement, an inclination of the magnetic field strength from the target to the substrate direction is generated, and this inclination further facilitates diffusion of sputtered particles. Thereby, the coverage of the metal layer formed on the side surface and the bottom surface in the microstructure on the surface of the substrate 4 can be improved. Although this mechanism is not necessarily clear, it is presumed that it is important that the maximum point G of the lines of magnetic force in the chamber 2 is separated from the substrate 4 by a predetermined distance or more.

したがって、第二磁場発生手段10の配置としては、第二磁場発生手段10の中心(第二磁場発生手段が発生する磁力線xの極大点G)が、ターゲット5と基板4との中点Vよりもターゲット5側にあることが好ましく、ターゲット5と基板4とを三等分する点(三等分点)のうち、ターゲット5側の三等分点よりもターゲット5側にあることがより好ましい。   Accordingly, the second magnetic field generation means 10 is arranged such that the center of the second magnetic field generation means 10 (the maximum point G of the magnetic force lines x generated by the second magnetic field generation means) is from the midpoint V between the target 5 and the substrate 4. Is preferably on the target 5 side, and more preferably on the target 5 side than the trisection point on the target 5 side among the points for dividing the target 5 and the substrate 4 into three (divided points). .

一方、第二磁場発生手段10の中心(磁力線yの極大点G)が該中点V上にある例として、図3に示す成膜装置100(本発明の第二実施形態)が挙げられる{図1(a)に示す成膜装置1と同じ構成には同じ符号を付してある}。この成膜装置100の第二磁場発生手段10によって発生される磁場Bにおける磁力線yの大よその形状を点線で表してある。この磁力線yの極大点Gは、ターゲット5と基板4との中点に位置しているため、本発明の第一実施形態の成膜装置1よりも、成膜性(微細構造内の側面及び底面に形成される金属層のカバレッジ)に劣る。つまり、本発明の第一実施形態の成膜装置1の方が、成膜性に優れる。   On the other hand, as an example in which the center of the second magnetic field generating means 10 (the maximum point G of the magnetic force line y) is on the midpoint V, there is a film forming apparatus 100 (second embodiment of the present invention) shown in FIG. The same components as those of the film forming apparatus 1 shown in FIG. The approximate shape of the lines of magnetic force y in the magnetic field B generated by the second magnetic field generating means 10 of the film forming apparatus 100 is represented by dotted lines. Since the maximum point G of the line of magnetic force y is located at the midpoint between the target 5 and the substrate 4, the film forming property (the side surface in the microstructure and The coverage of the metal layer formed on the bottom surface is inferior. That is, the film forming apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention is superior in film forming properties.

この理由として、本発明の第一実施形態の成膜装置1では、前述のように、前記極大点Gが前記中点Vよりもターゲット5側に設置されており、スパッタ粒子の拡散が促進されるような磁場強度の傾きが発生しているためであると考えられる。このため、基板表面に形成された微細構造の底面にスパッタ粒子がより到達し易くなり、カバレッジが一層向上すると考えられる。
したがって、第一実施形態の成膜装置1における第二磁場発生手段10の配置の方が、第二実施形態の成膜装置100における第二磁場発生手段10の配置よりも好ましい。
As a reason for this, in the film forming apparatus 1 of the first embodiment of the present invention, as described above, the maximum point G is set closer to the target 5 than the middle point V, and the diffusion of sputtered particles is promoted. This is thought to be due to the occurrence of a gradient of the magnetic field strength. For this reason, it is considered that the sputtered particles easily reach the bottom surface of the fine structure formed on the substrate surface, and the coverage is further improved.
Therefore, the arrangement of the second magnetic field generating means 10 in the film forming apparatus 1 of the first embodiment is more preferable than the arrangement of the second magnetic field generating means 10 in the film forming apparatus 100 of the second embodiment.

図1(b)は、成膜装置システム30の模式平面図を示す。成膜装置システム30は、基板4(ウエハー)の搬送室T、ロード・アンロード室(L/UL室)、エッチング室(E2室)、第一スパッタ室(S3室)、及び第二スパッタ室(S4室)を備えている。S3室及びS4室には、上記成膜装置1がそれぞれ設置されている。   FIG. 1B shows a schematic plan view of the film forming apparatus system 30. The film forming system 30 includes a substrate 4 (wafer) transfer chamber T, a load / unload chamber (L / UL chamber), an etching chamber (E2 chamber), a first sputtering chamber (S3 chamber), and a second sputtering chamber. (Room S4). The film forming apparatus 1 is installed in each of the S3 and S4 rooms.

L/UL室、E2室、S3室、及びS4室は隔壁Wによって、搬送室Tとは区切られており、内部を真空雰囲気にすることができる。これにより、例えばE2室からS3室へ基板を搬送する際に、該基板を大気に曝すことなく行える。   The L / UL chamber, the E2 chamber, the S3 chamber, and the S4 chamber are separated from the transfer chamber T by the partition wall W, and the inside can be made a vacuum atmosphere. Thus, for example, when the substrate is transferred from the E2 chamber to the S3 chamber, the substrate can be exposed to the atmosphere.

隔壁W内に備えられたハンドラH0は、基板を保持したまま回動し、E2室、S3室、S4室、L/UL室の間で、基板を搬送する。また、搬送室Tにおける移載機は、ハンドラH1と、基板(ウエハー)のカセットC1,C2とを有している。ハンドラH1は、基板を保持したまま移動し、カセットにセットされた基板をL/UL室に搬入し、スパッタ処理された基板をL/UL室から搬出してカセットに戻す。   The handler H0 provided in the partition wall W rotates while holding the substrate, and conveys the substrate between the E2, S3, S4, and L / UL chambers. The transfer machine in the transfer chamber T includes a handler H1 and substrate (wafer) cassettes C1 and C2. The handler H1 moves while holding the substrate, carries the substrate set in the cassette into the L / UL chamber, carries out the sputtered substrate from the L / UL chamber, and returns it to the cassette.

次に、上記成膜装置1を備えた成膜装置システム30を用いた成膜方法について説明する。図2に示す基板4は、表面にアスペクト比5(深さ/幅の比)の微細孔11が形成されている。この基板4を移載機カセットC1にセットして、ハンドラH1によってL/UL室に搬入する。つづいて、ハンドラH0によってE2室に搬入し、基板表面の酸化層をエッチングにて除去する。その後、ハンドラH0によってS3室における成膜装置1のステージ8に載置して位置決めする。ステージ8は駆動部Mによって昇降可能に駆動され、基板4を載置後、チャンバー2内に基板4を設置する。   Next, a film forming method using the film forming apparatus system 30 including the film forming apparatus 1 will be described. The substrate 4 shown in FIG. 2 has micropores 11 with an aspect ratio of 5 (depth / width ratio) formed on the surface. This substrate 4 is set in the transfer machine cassette C1, and is carried into the L / UL chamber by the handler H1. Subsequently, it is carried into the E2 chamber by the handler H0, and the oxide layer on the substrate surface is removed by etching. Thereafter, the handler H0 is placed on the stage 8 of the film forming apparatus 1 in the S3 chamber for positioning. The stage 8 is driven by the drive unit M so as to be movable up and down, and after placing the substrate 4, the substrate 4 is placed in the chamber 2.

チャンバー2の排気手段を作動させて、所定の真空度(例えば、10−5Pa台)まで真空引きする。第二磁場発生手段10であるソレノイドコイルを作動させて、ターゲット5から基板4へ向かう磁場Bを発生させる。チャンバー2内にアルゴンガスなど(スパッタガス)を所定の流量で導入しつつ、DC電源7よりターゲット5に所定の負電位を印加(電力投入)してチャンバー2内にプラズマ雰囲気を形成する。さらに、第一磁場発生手段6からの磁場でスパッタ面5a前方で電離した電子及びスパッタリングによって生じた二次電子が捕捉され、スパッタ面5a前方におけるプラズマが発生する。 The exhaust means of the chamber 2 is operated to evacuate to a predetermined vacuum level (for example, 10 −5 Pa level). A solenoid coil that is the second magnetic field generating means 10 is operated to generate a magnetic field B from the target 5 toward the substrate 4. While introducing argon gas (sputtering gas) or the like into the chamber 2 at a predetermined flow rate, a predetermined negative potential is applied (powered on) to the target 5 from the DC power source 7 to form a plasma atmosphere in the chamber 2. Further, electrons ionized in front of the sputtering surface 5a and secondary electrons generated by sputtering are captured by the magnetic field from the first magnetic field generating means 6, and plasma is generated in front of the sputtering surface 5a.

さらに、第二磁場発生手段10で磁場Bを発生させると、スパッタ面5a前方におけるプラズマを高密度とすることができ、イオン化効率を高められる。このプラズマ中のアルゴンイオンが、スパッタ面5aに衝突してスパッタ面5aがスパッタリングされ、スパッタ面5aから基板4に向かって、Ti製のターゲット5からTi原子やTiイオンが飛散する。アルゴンイオン、Tiイオン、及びTi原子からなるスパッタ粒子は、第二磁場発生手段10による磁場Bのターゲット5から基板4へ向かう磁力線に沿って飛行し、基板4方向に誘導される。すなわち、該磁力線によって、スパッタ粒子の、微細孔11の深さ方向に向けた直進性が高められる。その結果、基板4の表面4a、並びに微細孔11内の深部の側面11a及び底面11bに到達して、カバレッジの優れたTiからなる金属層12を形成することができる。ここで、前記磁力線は基板4の表面に対して適度な傾きを有するため、スパッタ粒子は、更に直進性が高くなるので底面11bのカバレッジをよくすることができる。   Further, when the magnetic field B is generated by the second magnetic field generating means 10, the plasma in front of the sputtering surface 5a can be made high in density, and ionization efficiency can be increased. Argon ions in the plasma collide with the sputtering surface 5 a and the sputtering surface 5 a is sputtered, and Ti atoms and Ti ions are scattered from the Ti target 5 toward the substrate 4 from the sputtering surface 5 a. Sputtered particles composed of argon ions, Ti ions, and Ti atoms fly along the magnetic field lines from the target 5 of the magnetic field B to the substrate 4 by the second magnetic field generating means 10 and are guided in the direction of the substrate 4. That is, the straight lines of the sputtered particles in the depth direction of the fine holes 11 are enhanced by the lines of magnetic force. As a result, the metal layer 12 made of Ti having excellent coverage can be formed by reaching the surface 4a of the substrate 4 and the side surface 11a and bottom surface 11b of the deep portion in the microhole 11. Here, since the lines of magnetic force have an appropriate inclination with respect to the surface of the substrate 4, the sputtered particles have higher straightness, and therefore the coverage of the bottom surface 11 b can be improved.

このスパッタリングの際、高周波電源9によって基板4に高周波(RF)電力を印加してバイアススパッタとすることが好ましい。Tiからなる金属層12にArが吸蔵されることを防いで金属層の性質を良好にすることができると共に、再スパッタ効果(金属層を形成したスパッタ粒子が、金属層から一時的に叩き出されて、再度金属層を形成すること)によって、微細孔11内の側面11a及び底面11bのカバレッジを向上させることができる。   At the time of this sputtering, it is preferable to apply high frequency (RF) power to the substrate 4 from the high frequency power source 9 for bias sputtering. Ar can be prevented from being occluded in the metal layer 12 made of Ti to improve the properties of the metal layer, and the resputtering effect (sputtered particles on which the metal layer is formed can be struck out of the metal layer temporarily. By forming the metal layer again), the coverage of the side surface 11a and the bottom surface 11b in the microhole 11 can be improved.

本明細書における「カバレッジ」とは、(微細孔11内の側面11a又は底面11bに形成された金属層の厚さ/基板表面4aに形成された金属層12の厚さ)×100%として定義される。
以下では、(微細孔11内の側面11aに形成された金属層の厚さ/基板表面4aに形成された金属層12の厚さ)×100%を、サイドカバレッジと呼ぶことがある。サイドカバレッジの中でも、特に、(微細孔11内の側面11aにおける底面近傍(コーナー部)に形成された金属層の厚さ/基板表面4aに形成された金属層12の厚さ)×100%を、コーナー部のカバレッジと呼ぶことがある。
また、(微細孔11内の底面11bに形成された金属層の厚さ/基板表面4aに形成された金属層12の厚さ)×100%を、ボトムカバレッジと呼ぶことがある。
“Coverage” in this specification is defined as (the thickness of the metal layer formed on the side surface 11a or the bottom surface 11b in the micropore 11 / the thickness of the metal layer 12 formed on the substrate surface 4a) × 100%. Is done.
Hereinafter, (the thickness of the metal layer formed on the side surface 11a in the microhole 11 / the thickness of the metal layer 12 formed on the substrate surface 4a) × 100% may be referred to as side coverage. Among the side coverage, in particular, (the thickness of the metal layer formed in the vicinity of the bottom surface (corner portion) of the side surface 11a in the microhole 11 / the thickness of the metal layer 12 formed on the substrate surface 4a) × 100% , May be called corner coverage.
Further, (the thickness of the metal layer formed on the bottom surface 11b in the microhole 11 / the thickness of the metal layer 12 formed on the substrate surface 4a) × 100% may be referred to as bottom coverage.

第二磁場発生手段による磁場Bの強度(Gauss:ガウス)としては、30〜600ガウスが好ましく、150〜550ガウスがより好ましく、350〜500ガウスがさらに好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、カバレッジを良好にすることができる。また、上記範囲の上限値以上であると、磁場によって供給された荷電粒子による基板のチャージアップが起こり、異常放電や基板温度の上昇を引き起こす恐れがある。
The intensity (Gauss) of the magnetic field B by the second magnetic field generating means is preferably 30 to 600 Gauss, more preferably 150 to 550 Gauss, and further preferably 350 to 500 Gauss.
Coverage can be made favorable as it is more than the lower limit of the said range. Further, if it is at least the upper limit of the above range, the substrate is charged up by charged particles supplied by the magnetic field, which may cause abnormal discharge and increase in the substrate temperature.

磁場Bの強度とカバレッジとの上記関係が生じる原因は、次のように考えられる。
一般に荷電粒子(電子、イオン化されたスパッタ粒子)は、磁場B(磁力線)に沿って回転運動を行うが、小さく軽い電子は弱い磁場(数ガウス程度)にて、すぐに磁化される。しかし、電子に比べて大きく重いスパッタ粒子は数十ガウス程度にて磁化される。このことから、カバレッジを向上させるためにはイオン化されたスパッタ粒子が磁化される程度の磁場が必要になると考えられる。
The cause of the above relationship between the intensity of the magnetic field B and the coverage is considered as follows.
In general, charged particles (electrons, ionized sputtered particles) rotate along a magnetic field B (lines of magnetic force), but small and light electrons are immediately magnetized in a weak magnetic field (several gauss). However, sputtered particles that are larger and heavier than electrons are magnetized at several tens of gausses. From this, it is considered that a magnetic field to the extent that ionized sputtered particles are magnetized is necessary to improve coverage.

例えばアルミニウム(Al)や、その合金(例えばAl−Si系)等の比較的軽いスパッタ粒子は、数十ガウス程度で磁化による効果が得られると考えられる。従って、軽いスパッタ粒子を使用する場合は、第二磁場発生手段による磁場Bの強度は、30〜300ガウス程度が好ましく、60〜200ガウスがより好ましく、80〜150ガウスがさらに好ましい。   For example, relatively light sputtered particles such as aluminum (Al) and alloys thereof (for example, Al-Si series) are considered to have an effect of magnetization at about several tens of gausses. Therefore, when light sputtered particles are used, the strength of the magnetic field B by the second magnetic field generating means is preferably about 30 to 300 gauss, more preferably 60 to 200 gauss, and further preferably 80 to 150 gauss.

一方、例えばチタン(Ti)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、タリウム(Ta)、タングステン(W)等の比較的重いスパッタ粒子は、数百ガウス程度で磁化による効果が得られると考えられる。従って、重いスパッタ粒子を使用する場合は、第二磁場発生手段による磁場Bの強度は、150〜600ガウス程度が好ましく、250〜550ガウスがより好ましく、350〜500ガウスがさらに好ましい。   On the other hand, for example, relatively heavy sputtered particles such as titanium (Ti), nickel (Ni), copper (Cu), thallium (Ta), and tungsten (W) are considered to have an effect of magnetization at about several hundred gauss. . Therefore, when heavy sputtered particles are used, the strength of the magnetic field B by the second magnetic field generating means is preferably about 150 to 600 gauss, more preferably 250 to 550 gauss, and even more preferably 350 to 500 gauss.

なお、「磁化」は、荷電粒子がその他の粒子と衝突する間に1回転以上磁場に沿って回転している状態として定義される。
[参考文献]
書籍名:東北大学基礎電子工学入門講座・第4巻 気体放電
著者:八田吉典
発行者:金山豊作
発行所:株式会社 近代科学社
3.14.2項 プラズマに対する外部磁界の影響
Note that “magnetization” is defined as a state in which a charged particle rotates along a magnetic field one or more times while colliding with other particles.
[References]
Title: Introduction to Tohoku University Basic Electronics Engineering, Volume 4 Gas Discharge Author: Yoshinori Hatta Publisher: Toyosaku Kanayama Publisher: Modern Science Co., Ltd. Section 3.14.2 Influence of external magnetic field on plasma

S3室でTiからなる金属層12を形成した後、ステージ8を下げてチャンバー2から離脱させ、ハンドラH0によってS4室における成膜装置1のステージ8に載置して位置決めする。S4室の成膜装置1におけるターゲット5は銅製である。前述のS3室の成膜装置1におけるTiからなる金属層12の上に、銅からなる金属層14を積層して形成することができる(図2)。この銅からなる金属層14は、前述のTiからなる金属層12の場合と同様の成膜方法で形成できる。   After forming the metal layer 12 made of Ti in the S3 chamber, the stage 8 is lowered and separated from the chamber 2, and placed on the stage 8 of the film forming apparatus 1 in the S4 chamber by the handler H0 and positioned. The target 5 in the film forming apparatus 1 in the S4 chamber is made of copper. A metal layer 14 made of copper can be laminated on the metal layer 12 made of Ti in the film forming apparatus 1 in the aforementioned S3 chamber (FIG. 2). The metal layer 14 made of copper can be formed by the same film forming method as that for the metal layer 12 made of Ti.

このようにして形成された金属層12及び14(図2)のカバレッジは、第二磁場発生装置を備えていない成膜装置(比較例)を使用して形成した金属層13(図7)のカバレッジよりも明らかに優れる。   The coverage of the metal layers 12 and 14 thus formed (FIG. 2) is that of the metal layer 13 (FIG. 7) formed using a film forming apparatus (comparative example) that does not include the second magnetic field generator. Obviously better than coverage.

(実施例1)
本発明の成膜装置1を備えた前述の成膜装置システム30を使用して、深さ100μm幅20μm(アスペクト比5)の微細孔11が表面に形成されたシリコン基板4を用いた場合の成膜方法の具体例を以下に示す。
Example 1
Using the above-described film forming apparatus system 30 provided with the film forming apparatus 1 of the present invention, a silicon substrate 4 in which fine holes 11 having a depth of 100 μm and a width of 20 μm (aspect ratio of 5) are formed is used. Specific examples of the film forming method are shown below.

搬送室Tの移載機によって、シリコン基板4をL/UL室に搬送し、E2室において基板表面の酸化層をアルゴンガスでエッチングして除去した。その後、シリコン基板4をS3室に移して、成膜装置1のステージ8に載置し、チャンバー2内にセットした。このとき、Ti製のターゲット5とシリコン基板4との距離は100mm〜200mmとした。   The silicon substrate 4 was transferred to the L / UL chamber by the transfer machine in the transfer chamber T, and the oxide layer on the substrate surface was removed by etching with argon gas in the E2 chamber. Thereafter, the silicon substrate 4 was moved to the S3 chamber, placed on the stage 8 of the film forming apparatus 1, and set in the chamber 2. At this time, the distance between the Ti target 5 and the silicon substrate 4 was set to 100 mm to 200 mm.

チャンバー2の圧力をアルゴンガスを用いて0.1〜0.5Pa程度に設定し、カソード3に接続されたDC電源7の投入Powerを1.0〜8.0kW程度に設定し、第二磁場発生手段であるコイルの導線に20〜60A程度の電流を流して、微細孔11の深さ方向に磁場を発生させた。さらに、高周波電源9によってシリコン基板4に100〜500W程度印加してセルフバイアスを発生させた。   The pressure in the chamber 2 is set to about 0.1 to 0.5 Pa using argon gas, the input power of the DC power source 7 connected to the cathode 3 is set to about 1.0 to 8.0 kW, and the second magnetic field A magnetic field was generated in the depth direction of the microhole 11 by passing a current of about 20 to 60 A through the coil conductor as the generating means. Further, the high frequency power source 9 applied about 100 to 500 W to the silicon substrate 4 to generate a self-bias.

このようにして、シリコン基板4の表面、並びに、微細孔11内の側面11a及び底面11bに、Tiからなる金属層12を形成した。第二磁場発生手段による磁場を600ガウスとしたときに形成された金属層12の断面のSEM画像を図4に示し、第二磁場発生手段による磁場を0ガウスとしたときに形成された金属層12の断面のSEM画像を図5に示す。また、第二磁場発生手段による磁場を0〜600ガウスで変化させた時の、カバレッジ{側面11a(コーナー部)のカバレッジ、及び底面11b(ボトム部)のカバレッジ}の変化を図6に示す。   In this way, the metal layer 12 made of Ti was formed on the surface of the silicon substrate 4 and on the side surface 11 a and the bottom surface 11 b in the microhole 11. FIG. 4 shows an SEM image of a cross section of the metal layer 12 formed when the magnetic field generated by the second magnetic field generating means is 600 gauss, and the metal layer formed when the magnetic field generated by the second magnetic field generating means is 0 gauss. An SEM image of 12 cross sections is shown in FIG. FIG. 6 shows changes in the coverage {the coverage of the side surface 11a (corner portion) and the coverage of the bottom surface 11b (bottom portion)} when the magnetic field generated by the second magnetic field generating unit is changed from 0 to 600 gauss.

以上の結果から、微細孔11の深さ方向に磁場を印加することによって、スパッタ粒子の直進性を高めて、微細孔11内部への着膜量及びカバレッジを向上できることが明らかである。さらに、シリコン基板4にバイアス電圧を印加することによって、微細孔11の側面11a及び底面11bに形成された金属層12を再スパッタして、微細孔11の底面11bの周縁部(最も金属層が形成され難いと一般にいわれているコーナー部)の着膜量及びカバレッジを向上できることが明らかである。また、磁場によって、スパッタ粒子のイオン化率が高くなり、基板側に印加された電界による再スパッタの効率が高くなっていることがわかる。
図6から、第二磁場発生手段による磁場強度を150ガウス以上とすると、コーナー部のカバレッジ及びボトムカバレッジが共に、急激に向上し、500〜600ガウスでカバレッジの向上が頭打ちになることが明らかである。
From the above results, it is clear that by applying a magnetic field in the depth direction of the fine holes 11, the straightness of the sputtered particles can be improved and the amount of film deposited and the coverage inside the fine holes 11 can be improved. Furthermore, by applying a bias voltage to the silicon substrate 4, the metal layer 12 formed on the side surface 11 a and the bottom surface 11 b of the microhole 11 is re-sputtered, and the peripheral portion of the bottom surface 11 b of the microhole 11 (most metal layer is It is clear that the film deposition amount and coverage at the corner portion, which is generally said to be difficult to form, can be improved. It can also be seen that the ionization rate of the sputtered particles is increased by the magnetic field, and the efficiency of resputtering by the electric field applied to the substrate side is increased.
From FIG. 6, it is clear that when the magnetic field intensity by the second magnetic field generating means is 150 gauss or more, both the coverage of the corner portion and the bottom coverage are rapidly improved, and the improvement of the coverage reaches a peak at 500 to 600 gauss. is there.

(実施例2)
ターゲット5をAl製に変更し、第二磁場発生手段による磁場を0〜105ガウスで変化させた以外は、実施例1と同様に行って、シリコン基板4の表面、並びに、微細孔11内の側面11a及び底面11bに、Alからなる金属層12を形成した。
この場合における、カバレッジ{側面11a(コーナー部)のカバレッジ、及び底面11b(ボトム部)のカバレッジ}の変化を図7に示す。
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the target 5 was changed to Al and the magnetic field generated by the second magnetic field generating means was changed from 0 to 105 gauss. A metal layer 12 made of Al was formed on the side surface 11a and the bottom surface 11b.
FIG. 7 shows changes in coverage {coverage of the side surface 11a (corner portion) and coverage of the bottom surface 11b (bottom portion)} in this case.

図8から、第二磁場発生手段による磁場強度を30ガウス以上とすると、カバレッジが急激に向上することが明らかである。特に、コーナー部のカバレッジ向上が顕著である。   From FIG. 8, it is clear that the coverage sharply improves when the magnetic field intensity by the second magnetic field generating means is 30 Gauss or more. In particular, the improvement in the coverage at the corner is remarkable.

1…成膜装置、2…チャンバー、2a…側壁、3…カソード、4…基板、4a…基板表面、5…ターゲット、5a…スパッタ面、6…第一磁場発生手段、6a…ヨーク、6b…磁石、6c…磁石、7…DC電源、8…ステージ、M…駆動部、x…磁力線、y…磁力線、G…磁力線の極大点、9…高周波電源、10…第二磁場発生手段(ソレノイドコイル)、11…微細孔、11a…微細孔の側面、11b…微細孔の底面、12…金属層(Ti層)、13…金属層、14…金属層(Cu層)、30…成膜装置システム、T…搬送室、L/UL…ロード/アンロード室、E2…エッチング室、S3…第一スパッタ室、S4…第二スパッタ室、H0…ハンドラ、H1…ハンドラ、W…隔壁、C1…移載機カセット、C2…移載機カセット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Film-forming apparatus, 2 ... Chamber, 2a ... Side wall, 3 ... Cathode, 4 ... Substrate, 4a ... Substrate surface, 5 ... Target, 5a ... Sputtering surface, 6 ... First magnetic field generation means, 6a ... Yoke, 6b ... Magnet: 6c: Magnet, 7: DC power supply, 8: Stage, M: Drive unit, x: Magnetic field line, y: Magnetic field line, G: Maximum point of magnetic field line, 9: High frequency power supply, 10: Second magnetic field generating means (solenoid coil) ), 11... Fine hole, 11 a... Side surface of the fine hole, 11 b. Bottom surface of the fine hole, 12... Metal layer (Ti layer), 13 ... Metal layer, 14 ... Metal layer (Cu layer), 30. , T ... transfer chamber, L / UL ... load / unload chamber, E2 ... etching chamber, S3 ... first sputter chamber, S4 ... second sputter chamber, H0 ... handler, H1 ... handler, W ... partition, C1 ... transfer Loading machine cassette, C2 ... Transfer machine cassette.

Claims (4)

微細構造が形成された基板表面に、スパッタリングによって金属層を形成する成膜装置であって、
前記基板と前記金属層の母材をなすターゲットとを対向させて、両方を収納する内部空間を有するチャンバーと、
前記チャンバー内を減圧する排気手段と、
前記チャンバー内にスパッタガスを導入するガス導入手段と、
前記ターゲットのスパッタ面前方に磁場を発生させる第一磁場発生手段と、
前記ターゲットに負の直流電圧を印加する直流電源と、
前記ターゲットから前記基板へ向かう方向に磁場を発生させる第二磁場発生手段と、
が少なくとも備えられたことを特徴とする成膜装置。
A film forming apparatus for forming a metal layer by sputtering on a substrate surface on which a fine structure is formed,
A chamber having an internal space for accommodating both of the substrate and the target that forms the base material of the metal layer,
An exhaust means for decompressing the inside of the chamber;
Gas introduction means for introducing sputtering gas into the chamber;
First magnetic field generating means for generating a magnetic field in front of the sputtering surface of the target;
A DC power supply for applying a negative DC voltage to the target;
Second magnetic field generating means for generating a magnetic field in a direction from the target toward the substrate;
A film forming apparatus comprising:
前記第二磁場発生手段は、前記チャンバーの側壁において、前記ターゲットと前記基板との中点よりも、該ターゲット側に設置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。   2. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the second magnetic field generating unit is installed on the side of the chamber, closer to the target side than the midpoint between the target and the substrate. 前記基板に高周波電力を印加する高周波電源を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to claim 1, further comprising a high frequency power source that applies high frequency power to the substrate. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の成膜装置を用いて、
前記第二磁場発生手段によって、30〜600Gauss(ガウス)の磁場を発生させつつ、前記ターゲットをスパッタリングすることによって、
前記基板の表面に形成された微細構造内の側面及び底面に、前記金属層を形成することを特徴とする成膜方法。
Using the film forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
By sputtering the target while generating a magnetic field of 30 to 600 Gauss (Gauss) by the second magnetic field generating means,
A film forming method comprising forming the metal layer on a side surface and a bottom surface in a microstructure formed on a surface of the substrate.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62200530A (en) * 1986-02-27 1987-09-04 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of vertical magnetic recording medium
JPH07258844A (en) * 1994-03-24 1995-10-09 Ulvac Japan Ltd Film forming device utilizing discharge plasma of magnetic neutral line
JPH11269643A (en) * 1998-03-20 1999-10-05 Toshiba Corp Deposition apparatus and deposition method using the same
JP2002069636A (en) * 2000-07-10 2002-03-08 Applied Materials Inc Coaxial electromagnet in magnetron sputtering reactor
JP2005526916A (en) * 2002-05-21 2005-09-08 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Small planetary magnetron

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62200530A (en) * 1986-02-27 1987-09-04 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of vertical magnetic recording medium
JPH07258844A (en) * 1994-03-24 1995-10-09 Ulvac Japan Ltd Film forming device utilizing discharge plasma of magnetic neutral line
JPH11269643A (en) * 1998-03-20 1999-10-05 Toshiba Corp Deposition apparatus and deposition method using the same
JP2002069636A (en) * 2000-07-10 2002-03-08 Applied Materials Inc Coaxial electromagnet in magnetron sputtering reactor
JP2005526916A (en) * 2002-05-21 2005-09-08 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Small planetary magnetron

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