[发明专利]成膜装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于在被处理体的表面形成覆膜的成膜装置，特别是涉及使用了溅射法的DC磁控方式的成膜装置，该溅射法是薄膜形成方法的一种。

本申请基于2009年7月17日申请的特愿2009-169448号主张优先权，在此援用其内容。

背景技术

以往，在例如半导体设备的制作过程中的成膜工序中，利用使用了溅射法的成膜装置(以下称为“溅射装置”)。

在这种用途的溅射装置中，伴随着近年来布线图案的微细化，强烈要求在应处理的基板的整个面上，对于那种深度与宽度之比超过3的高深宽比的微细孔，能够以良好的被覆性形成覆膜，即强烈要求覆盖程度(カバレツジ)的提高。

一般而言，在上述的溅射装置中，例如在靶的后方(在靶上与溅射面相反的一侧)配置有磁铁组合体，该磁铁组合体由极性交互不同的多个磁铁构成。由该磁铁组合体在靶的前方(露出溅射面的空间)产生隧道状的磁场，通过在靶的前方捕捉电离的电子以及因溅射而产生的二次电子，从而提高靶的前方的电子密度，以使等离子体密度提高。

在这种溅射装置中，靶中受到上述磁场影响的区域被优先溅射。因此，从提高放电的稳定性或者靶的使用效率等观点来看，当上述区域位于例如靶的中央附近时，溅射时靶的侵蚀量在靶的中央附近处增多。

在这种情况下，从靶中溅射出的靶材粒子(例如金属粒子，以下称为“溅射粒子”)以相对于基板的垂直方向倾斜的角度入射，并附着在基板的外周部。

其结果是，在将溅射装置用于上述用途的成膜工序时，特别是在基板的外周部中形成非对称的覆盖程度，这个问题历来已为人所知。即，存在如下问题：在基板的外周部形成的微细孔的截面中，在微细孔的底部和一侧的侧壁之间形成的覆膜的形状与在该底部和另一侧的侧壁之间形成的覆膜的形状不同。

为了解决这种问题，例如在专利文献1中已知一种溅射装置，也就是具有多个阴极单元的装置，该溅射装置的真空腔室内，在载置基板的工作台的上方，与工作台的表面大致平行地配置有第一溅射靶，进而在工作台的斜上方，配置有朝向相对于工作台表面倾斜的方向的第二溅射靶。

然而，如果像上述专利文献1所记载的那样在真空腔室内配置多个阴极单元，则装置结构变得复杂，而且会需要与靶的数量相应的溅射电源或磁铁组合体......等等，存在部件件数增加从而成本增加的问题。更进一步地，还存在靶的使用效率也变得低劣从而制造成本增加的问题。

专利文献1：日本特开2008-47661号公报

发明内容

本发明是为了解决上述问题而产生的，目的在于提供一种对于在基板上形成的高深宽比的孔、槽或者微细图案，能够以高被覆性形成覆膜，并且即使在基板外周部中也能够确保与基板的中央部相同水平的被覆性的成膜装置。

本发明的第一方式的成膜装置包括：腔室，具有内部空间，在所述内部空间中，以具有成膜面的被处理体与具有溅射面的靶(覆膜的母材)相对置的方式配置(收纳)有所述被处理体与所述靶这两者；排气部，对所述腔室内进行减压；第一磁场产生部，在露出所述溅射面的所述内部空间(溅射面的前方)中产生磁场；直流电源，向所述靶施加负的直流电压；气体导入部，向所述腔室内导入溅射气体；第二磁场产生部，产生垂直磁场而使垂直的磁力线在所述溅射面的整个面与所述被处理体的所述成膜面的整个面之间通过；以及第三磁场产生部，从所述第二磁场产生部来看，相比于所述靶被配置在上游侧。

在本发明的第一方式的成膜装置中，优选地，所述第二磁场产生部具有第一产生部和第二产生部，所述第一产生部被施加用I(2u)定义的电流值并被配置在离所述靶近的位置(靶附近)，所述第二产生部被施加用I(2d)定义的电流值并被配置在离所述被处理体近的位置(被处理体附近)；在所述第三磁场产生部中，被施加用I(3)定义的电流；

满足关系式I(2u)＝I(2d)......(A1)；

满足关系式I(2u)＜I(3)或关系式I(2d)＜I(3)......(A2)。

在本发明的第一方式的成膜装置中，优选地，所述第二磁场产生部具有第一产生部和第二产生部，所述第一产生部被施加用I(2u)定义的电流值并被配置在离所述靶近的位置(靶附近)，所述第二产生部被施加用I(2d)定义的电流值并被配置在离所述被处理体近的位置(被处理体附近)；在所述第三磁场产生部中，被施加用I(3)定义的电流；

满足关系式I(2d)＝I(3)......(B1)；

满足关系式I(2u)＝0......(B2)。