JPWO2009157186A1 - 磁場発生装置及びプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記実施形態のプラズマ処理装置の一例としてスパッタ装置のデバイス製造への適用例を図8A−8Dに示す。図8A−8Dは、トレンチにアルミニウム配線を成膜する例であり、図8Aは、二酸化シリコン331によりトレンチ330が形成された状態を示す。これに対し、図1のスパッタ装置を用い、スパッタリング法によりバリア層(例えば、TiN)332を成膜し(図8B)、さらに、異なるターゲットにより中間層(例えば、Ti)333を成膜する(図8C)。中間層333は、バリア層332の濡れ性を改善し、配線層334を埋め込みやすくする。
機構では、磁石機構の回転中心の同心円上に複数の磁石が配されている。各磁石の直上ではターゲット表面に対し水平磁場(XY成分)が発生しない、つまり垂直磁場(Z成分)だけが発生する。
[0006]
そのため、磁石機構を回転した際ターゲット表面における垂直磁場は同一の円周上に集中し、当該円周上のプラズマ密度が他領域に比べて低くなり、当該円周上でスパッタリング速度が遅くなる。一方、強くスパッタされるエロージョン領域では、スパッタされた原子の一部はガス分子による散乱が原因で元の方向へ反射され、そしてターゲット部材の上に再び堆積する。
[0007]
このとき、スパッタ速度が相対的に遅い磁石上の領域に対する、スパッタされた原子の再堆積が支配的になるが、再度堆積した膜は密度が低く、ターゲット部材上に緩く付着する。そのため、このような膜がターゲット部材から容易に離脱して、処理基板表面に付着するパーティクルの原因となる。
[0008]
また、強くスパッタされるエロージョン領域も同一円周領域となり、ターゲットの利用効率が減少するという課題もある。
[0009]
本発明の目的は、処理対象におけるパーティクルの発生を防止し、ターゲットの利用効率を向上するプラズマ処理装置に使用し得る磁場発生装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0010]
上記目的を達成するため、本発明は、電極上にカスプ磁場を発生する磁場発生装置であって、前記電極上に取り付けられ、複数の磁石が保持板上に保持された磁石機構と、前記保持板を回転させる回転機構と、を備え、前記複数の磁石は、正多角形格子の格子点のそれぞれに配置され、前記正多角形格子の単位格子の中心に対して点対称となるように配列されており、前記回転機構による前記保持板の回転中心は、前記単位格子内であって、かつ、前記単位格子の中心とずれた位置に設けられている、ことを特徴とする。
[0011]
発明の効果
[0012]
本発明によれば、処理対象におけるパーティクルの発生を防止し、ターゲットの利用効率を向上するプラズマ処理装置に使用し得る磁場発生装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0013]
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
[図1]本発明の一実施形態によるプラズマ処理装置の構成を示す模式的断面図である。
[図2]本実施形態の磁石機構における磁石の配置を示す平面図である。
[図3A−3B]磁石機構の回転中心(保持板の回転中心)と、多数の磁石の中心点とを偏心させた場合の例(本発明)を示す図である。
[図4]円盤状保持板の径方向で磁石の強さを変えた変形例を示す側断面図である。
[図5]他の実施形態による磁石配置例を示す図である。
[図6]他の実施形態による磁石の配置例を示す図である。
[図7]磁石の回転速度と成膜速度の関係を示すグラフである。
[図8A−8B]デバイス製造への適用例を示す図である。
[図9A−9B]磁石機構の回転中心(保持板の回転中心)と、多数の磁石の中心点とが一致している場合の例(従来例)を示す図。
発明を実施するための形態
[0014]
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
[0015]
図1に、プラズマ処理装置の一例として本実施形態に係る容量結合型のス
Claims (9)
- 電極上にカスプ磁場を発生する磁場発生装置であって、
前記電極に取り付けられ、複数の磁石が保持板上に保持された磁石機構と、
前記保持板を回転させる回転機構と、を備え、
前記複数の磁石は、特定の点に対して点対称となるように配列されており、
前記特定の点は、前記回転機構による前記保持板の回転中心とずれた位置に位置に設けられている、ことを特徴とする磁場発生装置。 - 前記複数の磁石は、正多角形格子の格子点に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の磁場発生装置。
- 前記正多角形格子は、正方格子又は正六角形格子であることを特徴とする請求項2に記載の磁場発生装置。
- 電極上にカスプ磁場を発生する磁場発生装置であって、
前記電極に取り付けられ、複数の磁石が保持板上に保持された磁石機構と、
前記保持板を回転させる回転機構と、を備え、
前記複数の磁石は、特定の点に対して点対称となるように配列されており、
前記複数の磁石は、前記回転機構により前記保持板が回転される場合に、その回転軌道が一致する磁石が存在しないように配列されている、ことを特徴とする磁場発生装置。 - 前記複数の磁石は、互いに隣接する2つの磁石間の距離が等しく、互いに異なる極性を有するように規則的に配列されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の磁場発生装置。
- 前記電極の中心と前記回転機構よる前記保持板の回転中心とは同軸上にあることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の磁場発生装置。
- 上部電極と、
前記上部電極に取り付けられた請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の磁場発生装置と、
処理されるべき基板が搭載される下部電極と、
前記上部電極と前記下部電極との間に配置され、ターゲット部材を保持する保持部材と、を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 回転速度(min−1)と成膜速度(nm/min)の比(回転速度/成膜速度)が1/8以上となるように前記磁石を回転させる回転制御手段を備えることを特徴とする請求項7に記載のプラズマ処理装置。
- 請求項7又は8に記載のプラズマ処理装置を用いて、スパッタリング法により成膜処理を施す成膜ステップを含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
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