JP2018076561A - 成膜方法及び成膜装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記基板の中心よりも前記基板の外周が強い磁場が磁気コイルによって発生させながら前記真空槽内にプラズマを発生させることにより、前記トレンチ等の底面及び前記トレンチ等外の前記基板の前記表面に形成された前記成膜層がエッチバックされる。
これにより、基板の面内における成膜層の厚さがより均一になり、さらに、基板の面内におけるトレンチ等における成膜層のカバレッジの状態がより均一になる。
これにより、成膜層がエッチバックされるときには基板の外周における電解集中が緩和されて、基板の面内における成膜層の厚さがより均一になり、さらに、基板の面内におけるトレンチ等における成膜層のカバレッジの状態がより均一になる。
これにより、成膜層がエッチバックされるときには基板の外周における電解集中がより緩和されて、基板の面内における成膜層の厚さがより均一になり、さらに、基板の面内におけるトレンチ等における成膜層のカバレッジの状態がより均一になる。
これにより、高圧高密度プラズマによるスパッタ成膜が可能になり、基板の面内において、トレンチ等内における成膜層の厚さがより均一になる。
これにより、高圧高密度プラズマ中のイオン成分の方向が基板に対してより垂直になり、基板の面内において、トレンチ等内における成膜層の厚さがより均一になる。
前記真空槽は、減圧状態を維持することができる。
前記支持台は、前記真空槽内に設けられ、基板を支持することができる。
前記真空槽内に設けられ、前記支持台に対して対向して配置された前記ターゲット材と、
前記第1のプラズマ発生源は、前記ターゲット材をスパッタリングすることにより前記基板に成膜層を形成することができる。
前記第2のプラズマ発生源は、前記真空槽内にプラズマを発生させることにより、前記基板に形成された前記成膜層をエッチバックすることができる。
前記磁気コイルは、前記成膜層がエッチバックされているときに、前記基板の中心よりも前記基板の外周が強い磁場を発生させることができる。
これにより、基板の面内における成膜層の厚さがより均一になり、さらに、基板の面内におけるトレンチ等における成膜層のカバレッジの状態がより均一になる。
これにより、真空槽内におけるプラズマが基板の中心から外周に向かってより広がり、エッチバック後における基板の面内における成膜層の厚さがより均一になる。
前記環状の導電体は、前記基板の周りに配置され、前記支持台に電気的に接続されてもよい。
前記ガード部材は、前記支持台の周りに配置され、接地電位に接続されてもよい。
前記絶縁体は、前記ガード部材上に配置されてもよい。
前記リング部材は、前記導電体の周りに配置され、前記絶縁体上に配置されてもよい。
これにより、成膜層がエッチバックされるときには基板の外周における電解集中が緩和されて、基板の面内における成膜層の厚さがより均一になり、さらに、基板の面内におけるトレンチ等における成膜層のカバレッジの状態がより均一になる。
これにより、成膜層がエッチバックされるときには基板の外周における電解集中がより緩和されて、基板の面内における成膜層の厚さがより均一になり、さらに、基板の面内におけるトレンチ等における成膜層のカバレッジの状態がより均一になる。
図1Aは、本実施形態に係る成膜方法に適用される成膜装置の概略構成図である。図1Bは、図1Aの矢印Pで示す部分の概略構成図である。
例えば、本実施形態では、真空槽10内にトレンチ等が設けられた基板S1とターゲット材30とを対向させる。そして、ターゲット材30をプラズマ発生源40によってスパッタリングすることにより、トレンチ等内と、トレンチ等外の基板S1の表面とに成膜層が形成される(ステップS10)。
これにより、エッチバック後における基板S1の面内における成膜層の厚さがより均一になり、さらに基板S1の面内におけるトレンチ等における成膜層のカバレッジの状態がより均一になる。
図3Aは、比較例に係る成膜装置の概略構成図である。図3Bは、図3Aの矢印Pで示す部分の概略構成図である。
図11は、本実施形態に係る成膜装置の変形例の概略構成図である。図11は、図1Aの矢印Pで示す部分に対応した場所が例示されている。
10…真空槽
10w…側壁
10p…プラズマ形成空間
11、12…プラズマ
15…ガス供給源
16…保護板
20…支持台
20a、20b…載置面
30…ターゲット材
30s…スパッタ面
31…ホルダ
32…ヨーク
33、34…磁石
37…絶縁体
38…軸部
39…モータ
40…プラズマ発生源
41…高周波電源
42…直流電源
43…整合回路
50…プラズマ発生源
60…磁気コイル
70…導電体
70a…第1導電体
70b…第2導電体
70e…外周
70t…上端
80…ガード部材
80t…上端
90、95…リング部材
90a…第1リング部材
90b…第2リング部材
90t…上端
95…リング部材
95t…上端
91…絶縁体
100…成膜層
S1…基板
S1tトレンチ
S1w…側面
S1b…底面
S1d…成膜面
S1u…表面
Claims (9)
- 真空槽内にトレンチまたは孔が設けられた基板とターゲット材とを対向させ、前記ターゲット材をスパッタリングすることにより、前記トレンチ内または前記孔内と、前記トレンチ外または前記孔外の前記基板の表面とに成膜層を形成し、
前記基板の中心よりも前記基板の外周が強い磁場を磁気コイルによって発生させながら前記真空槽内にプラズマを発生させることにより、前記トレンチの底面または前記孔の底面及び前記トレンチ外または前記孔外の前記基板の前記表面に形成された前記成膜層をエッチバックする
成膜方法。 - 請求項2に記載された成膜方法であって、
前記成膜層は、前記基板の周りに配置された環状の導電体が前記基板を支持する支持台に電気的に接続された状態でエッチバックされる
成膜方法。 - 請求項2に記載された成膜方法であって、
前記導電体は、前記基板よりも前記ターゲット材に向かって突出された状態で配置されている
成膜方法。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載された成膜方法であって、
前記ターゲット材は、VHF電源によって発生させたプラズマによりスパッタリングされる
成膜方法。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載された成膜方法であって、
前記成膜層は、前記基板にバイアス電位が印加されながら前記基板に形成される
成膜方法。 - 減圧状態を維持可能な真空槽と、
前記真空槽内に設けられ、基板を支持することが可能な支持台と、
前記真空槽内に設けられ、前記支持台に対して対向して配置されたターゲット材と、
前記ターゲット材をスパッタリングすることにより前記基板に成膜層を形成することが可能な第1のプラズマ発生源と、
前記真空槽内にプラズマを発生させることにより、前記基板に形成された前記成膜層をエッチバックすることが可能な第2のプラズマ発生源と、
前記成膜層がエッチバックされているときに、前記基板の中心よりも前記基板の外周が強い磁場を発生させることが可能な磁気コイルと
を具備する成膜装置。 - 請求項6に記載された成膜装置であって、
前記基板から前記ターゲット材に向かう方向において、
前記磁気コイルの長さは、前記基板と前記ターゲット材との間の距離以上である
成膜装置。 - 請求項6または7に記載された成膜装置であって、
前記基板の周りに配置され、前記支持台に電気的に接続された環状の導電体と、
前記支持台の周りに配置され、接地電位に接続されたガード部材と、
前記ガード部材上に配置された絶縁体と、
前記導電体の周りに配置され、前記絶縁体上に配置されたリング部材と
をさらに具備する成膜装置。 - 請求項8に記載された成膜装置であって、
前記導電体は、前記基板よりも前記ターゲット材に向かって突出するように構成されている
成膜装置。
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