JP5969856B2 - スパッタリング装置 - Google Patents
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Description
第2の態様に係るスパッタリング装置は、第1の態様に係るスパッタリング装置であって、前記プラズマ生成ガス導入部が、複数の前記ガス導入口を備える。
<1.スパッタリング装置の構成>
図1および図2は、実施形態に係るスパッタリング装置10の全体構成の概略を例示する図である。図1は、側面図であり、図2は、上面図である。図3は、スパッタリング装置10の要部の概略構成を示す図である。図4は、高周波アンテナ80の例を示す側面図である。
図9〜16は、ターゲット60に対する高周波アンテナ80の配置例をそれぞれ示す図である。スパッタリング装置10は、ターゲット60に対して密度ムラの少ない帯状の高密度プラズマを発生させるために、ターゲット60と高周波アンテナ80との種々の配置態様を採用し得る。
図17は、ターゲット60と高周波アンテナ80とガス導入口20との配置関係を例示する図である。図18および図21は、基板74と高周波アンテナ80との距離の調整を説明する図である。図19および図22は、高周波アンテナに供給される電力の制御を説明する図である。図20および図23は、プラズマ生成ガスの導入量の調整を説明する図である。
図26は、実施形態に係るスパッタリング装置10によるスパッタリングの手順を例示するフローチャートである。
11 チャンバー
162 スパッタ用電源
19 プラズマ生成ガス導入部
24 ターゲット保持部
375 走査機構
60 ターゲット
70 基板ホルダ
80 高周波アンテナ
90 プラズマ発生部
Claims (15)
- 真空排気されたチャンバーと、
前記チャンバー内にプラズマ生成ガスを導入するプラズマ生成ガス導入部と、
前記チャンバー内に設けられたターゲット保持部と、
前記ターゲット保持部に保持されたターゲットの表面と、成膜対象の基板の表面とが所定の距離を隔てて対向するように、当該基板を保持する基板保持部と、
前記ターゲットと、前記基板保持部に保持された前記基板との間にスパッタ用の電界を生成する電界生成部と、
前記基板保持部に保持された前記基板を、前記基板の表面に略平行な所定の走査方向に、前記ターゲットに対して相対的に走査する走査機構と、
前記ターゲットの側面に接触することなく当該側面に沿って配置された線状のプラズマ源を備えるとともに、当該プラズマ源によって、前記ターゲットの表面に沿った分布形状が帯状の高周波誘導結合プラズマを、当該帯状の高周波誘導結合プラズマの長手方向が前記走査方向を横切る方向となるように前記ターゲットの表面を含む領域に発生させるプラズマ発生部と、
を備え、前記プラズマ発生部が発生させた前記プラズマ生成ガスの高周波誘導結合プラズマによる前記ターゲットのスパッタリングによって前記基板上の二次元領域に成膜を行い、
前記ターゲットの表面を当該表面に垂直な方向から見たときに、
前記プラズマ生成ガス導入部は、
前記チャンバー内に前記プラズマ生成ガスを導入するガス導入口が前記ターゲットの側面と、前記プラズマ源との間に位置するように、当該ガス導入口を備えるスパッタリング装置。 - 請求項1に記載のスパッタリング装置であって、
前記プラズマ生成ガス導入部が、複数の前記ガス導入口を備えるスパッタリング装置。 - 請求項1または請求項2に記載のスパッタリング装置であって、
前記ターゲットの前記側面の長さが、前記基板の表面に平行であるとともに前記走査方向に垂直な方向についての、前記基板保持部が基板を保持可能な領域の最大長さに略等しいスパッタリング装置。 - 請求項1から請求項3の何れか1つの請求項に記載のスパッタリング装置であって、
前記プラズマ発生部が、
前記ターゲットの互いに対向する2つの側面のそれぞれに対して、当該側面に沿って配置された前記プラズマ源を1以上備えるスパッタリング装置。 - 請求項4に記載のスパッタリング装置であって、
前記ターゲット保持部が、前記走査方向に配列された複数の前記ターゲットを、前記走査方向の距離が略一定の隙間が隣り合うターゲット間に形成されるように保持し、
前記プラズマ発生部が、
当該複数の前記ターゲットのうち互いに隣り合うターゲットの対のそれぞれに対して、ターゲット間の隙間に配置された前記プラズマ源を1以上備えるスパッタリング装置。 - 請求項1から請求項3の何れか1つの請求項に記載のスパッタリング装置であって、
前記プラズマ発生部が、
前記ターゲットの各側面のうち前記走査方向の上流側と下流側とにおいて互いに対向する2つの側面の何れか一方のみに沿って配置された前記プラズマ源を1以上備えるスパッタリング装置。 - 請求項1から請求項3の何れか1つの請求項に記載のスパッタリング装置であって、
前記ターゲット保持部が、前記走査方向に配列された複数の前記ターゲットを、前記走査方向の距離が略一定の隙間が隣り合うターゲット間に形成されるように保持し、
前記プラズマ発生部が、
当該複数の前記ターゲットのうち互いに隣り合うターゲットの対のそれぞれに対して、ターゲット間の隙間に配置された前記プラズマ源を1以上備えるスパッタリング装置。 - 請求項1から請求項7の何れか1つの請求項に記載のスパッタリング装置であって、
前記プラズマ源が、高周波アンテナであるスパッタリング装置。 - 請求項8に記載のスパッタリング装置であって、
前記高周波アンテナは、巻数が一周未満の導体であるスパッタリング装置。 - 請求項8に記載のスパッタリング装置であって、
前記高周波アンテナが、U字形または円弧状であるスパッタリング装置。 - 請求項1から請求項7の何れか1つの請求項に記載のスパッタリング装置であって、
前記プラズマ源が、ECRプラズマ源であるスパッタリング装置。 - 請求項1から請求項11の何れか1つの請求項に記載のスパッタリング装置であって、
前記プラズマ発生部が前記プラズマ源を複数備える場合に、
当該複数の前記プラズマ源にそれぞれ供給される各電力が、相互に独立して制御可能であるスパッタリング装置。 - 請求項1から請求項12の何れか1つの請求項に記載のスパッタリング装置であって、
前記プラズマ発生部が前記プラズマ源を複数備える場合に、
当該複数の前記プラズマ源のそれぞれと前記基板の表面との各距離が、相互に独立して調整可能であるスパッタリング装置。 - 請求項1から請求項13の何れか1つの請求項に記載のスパッタリング装置であって、
前記プラズマ発生部が前記プラズマ源を複数備える場合に、
前記プラズマ生成ガス導入部が、
当該複数の前記プラズマ源にそれぞれ対応して設けられた各前記ガス導入口から前記チャンバー内に導入する前記プラズマ生成ガスの各導入量を、相互に独立して調整可能であるスパッタリング装置。 - 請求項1に記載のスパッタリング装置であって、
前記ターゲット保持部が、前記ターゲットを複数保持し、
当該複数の前記ターゲットのそれぞれの表面は、互いに略合同な平行四辺形であって、
前記平行四辺形の4辺のうち互いに平行な一対の辺の方向は、前記走査方向に対して垂直であり、
当該複数の前記ターゲットの表面を当該表面に垂直な方向から見たときに、
当該複数の前記ターゲットは、
それぞれに対応する前記平行四辺形が、隣り合う平行四辺系同士が隙間を隔てるとともに、当該隙間を形成する2辺も互いに平行となるように、前記互いに平行な一対の辺の方向に沿って配列されており、
前記プラズマ発生部が、
前記複数の前記ターゲットのうち互いに隣り合うターゲットの対のそれぞれに対して、ターゲット間の隙間に配置された前記プラズマ源を備えるスパッタリング装置。
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