[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日于日本申请的特愿2009-169335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以及槽，能够被覆性良好地进行成膜，即强烈要求覆盖程度(カバレツジ)的提高。

在普通的溅射装置中，作为用于使溅射粒子从靶中飞出的第一阶段，向配置于导入有氩气的真空腔室内的靶施加负的电压(以下称为点火)。据此，溅射气体(例如氩气)被离子化，并与靶相碰撞，通过该碰撞，溅射粒子从靶表面飞出。例如，Cu原子作为溅射粒子从由Cu等布线薄膜材料所形成的靶中飞出，并附着在基板上形成薄膜。在真空腔室内，作为成膜对象的基板与靶隔开规定的间隔而对置配置。

此外，在DC磁控方式的溅射装置中，通过在靶背面设置的磁场产生单元(例如永久磁铁等)，在靶表面形成磁场。在此基础上，通过向靶施加负的电压，使得溅射气体离子与靶表面相碰撞，靶材原子以及二次电子被击出。通过使该二次电子在形成于靶表面的磁场中旋转，使得溅射气体(氩气等惰性气体)与二次电子之间的离子化碰撞的频率增大，从而提高等离子体密度，能够形成薄膜(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2008-47661号公报

申请人发现在对于微细孔及槽的成膜中，刚向靶施加了负电位后的、等离子体未稳定的阶段中的成膜过程会对在微细孔及槽的侧壁产生凝聚带来很大的影响。该凝聚的原因被认为在于由等离子体稳定之前的溅射粒子所形成的初期阶段的膜质。由于初期阶段的膜质存在不良，因此会对等离子稳定之后的成膜带来影响，结果导致膜质不良。

在布线图案微细化以前，由于形成的膜的厚度比较厚，因此点火时成膜的成膜量相对较小，不会有问题。但是，近年来，由于布线图案微细化，因此相对于所要求的膜的厚度而言，点火时(ignition时)形成的膜的厚度变得无法忽视。

发明内容

有鉴于此，本发明以提供一种能够不受在点火时沉积的溅射粒子的影响，对于在基板上形成的高深宽比的各微细孔及槽，进行被覆性良好的成膜的成膜装置为课题。

本发明的一种方式所涉及的成膜装置是采用溅射法在被处理体的表面形成覆膜的成膜装置，包括：腔室，收纳以相互对置的方式配置的所述被处理体与作为所述覆膜之母材的靶；排气单元，对所述腔室内进行减压；磁场产生单元，在所述靶的溅射面的前方产生磁场；直流电源，向所述靶施加负的直流电压；气体导入单元，向所述腔室内导入溅射气体；以及防止溅射粒子向所述被处理体入射，直到在所述靶与所述被处理体之间产生的等离子体成为稳定状态为止的单元。

所述单元可以是被配置在所述被处理体与所述靶之间的挡板。

或者，所述单元也可以是使所述被处理体在所述靶的下方沿水平方向移动的输送装置。

此外，所述单元还可以是能够在所述被处理体与所述靶之间形成电场的格子状的电极。

此外，所述单元还可以是在所述被处理体与所述靶之间形成使所述溅射粒子的轨道从所述被处理体偏离的磁场的磁场产生单元。

根据本发明的一种方式，通过在采用溅射法在被处理体的表面形成覆膜的成膜装置中包含用于防止溅射粒子向被处理体入射，直到等离子体成为稳定状态为止的单元，从而能够不受在点火时成膜的溅射粒子的影响，对于在基板上形成的高深宽比的各微细孔及槽，进行被覆性良好的成膜。

当在上述单元中采用在被处理体与靶之间配置的挡板时，由于挡板会阻挡溅射粒子，因此能够不受点火时的溅射粒子的影响地进行成膜。

附图说明

图1是用于说明设置有挡板的成膜装置的结构的示意性剖视图。

图2A是用于说明设置有分割挡板的成膜装置的结构的示意性剖视图。

图2B是用于说明设置有分割挡板的成膜装置的结构的示意性剖视图。

图3A是用于说明设置有活动挡板的成膜装置的结构的示意性剖视图。

图3B是用于说明设置有活动挡板的成膜装置的结构的示意性剖视图。

图4A是用于说明设置有活动工作台的成膜装置的结构的示意性剖视图。

图4B是用于说明设置有活动工作台的成膜装置的结构的示意性剖视图。