[发明专利]溅射装置

说明书

本发明提供一种溅射装置，其能以均匀性更好的基板面内薄膜厚度分布形成规定的薄膜。所述溅射装置(SM)具有：筒状的真空室(1)，设置有溅射用的靶(2)；台架(4)，设置在真空室内与靶相对的位置上并可设置成膜对象物；以及挡板(5)，设置为距离真空室的内壁面(1a)留有间隙并围绕靶和台架之间的成膜空间，在真空室内设置排气空间部(11)，该排气空间部向与连接靶和台架的延长线(Cl)正交的方向局部突出，用真空泵(Vp)经由开设在排气空间部上的排气口(11a)对包括成膜空间(1b)的真空室内进行真空排气，设置盖板(7)，该盖板留出间隙地覆盖与排气空间部的排放气体流入口(11b)相对的挡板的外表面部分。

技术领域

本发明涉及一种溅射装置，具体而言，涉及一种带有可提高薄膜厚度分布的结构的溅射装置。

背景技术

这种溅射装置例如在专利文献1中已知。在该溅射装置中，具有上部包括溅射用靶的筒状真空室，在真空室内的下部，与靶相对地设置有台架，所述台架上设置作为成膜对象物的硅晶片或玻璃基板等(以下简称“基板”)。再有，在通过溅射靶进行成膜时，为了防止薄膜附着在真空室的内壁面上，而在真空室内设置围绕靶和台架之间的成膜空间的挡板，所述挡板与真空室的内壁面留有间隙并靠近配置。

此处，在靶上侧设置有例如使漏磁场作用在靶的溅射面侧的磁铁单元等各种部件。另一方面，在台架下侧，设置有用于效率良好地加热冷却基板的加热冷却结构或静电卡盘结构等各种部件。因此，事实上，为了对包括成膜空间的真空室内进行真空排气，而在连接靶和台架的延长线上设置连接来自真空泵的排气管的排气口或与之相连的排气管是不可能的。因此，在这种溅射装置中，通常是将真空室设置为：在真空室的下部设置向与延长线正交的方形局部突出的排气空间部，使用真空泵经由开设在排气空间部上的排气口对包括成膜空间的真空室内进行真空排气。此时，排气空间部的与排放气体流入口相对的挡板的外表面部分呈不接近真空室的内壁面的结构。

然而，近年来，例如在非易失性存储器或闪存等半导体器件的制造工序中，逐渐要求在使用上述溅射装置在基板表面形成规定的薄膜时，将基板面内的薄膜厚度分布的均匀性限制在百分之几(例如±5％)以内的范围里。作为用于满足这种要求的方法之一，是考虑适当设置溅射气体进入成膜空间的气体导入路径，在通过溅射靶来进行成膜的过程中，使挡板所划分的整个成膜空间内的压力分布相同的。然而，事实证明即使设置为整个成膜空间内的压力分布相同的，也有在基板上位于排气空间部方位的部分(特别是基板的外周部分)的薄膜厚度容易比位于其他方位的部分薄的趋势。一旦像这样存在薄膜厚度局部容易变薄的部分，则会对得到均匀性更好的基板面内薄膜厚度分布造成障碍。

因此，本发明的发明人们经过锐意研究，有了下述的认识。即在上述溅射装置中，在成膜过程中，导入成膜空间的溅射气体的一部分变成了排放气体，从挡板的接缝、或挡板与靶或台架的间隙经由挡板的外表面和真空室的内壁面之间的间隙而从排放气体流入口流向排气空间部，通过排气口真空排气到真空泵。此时，到达排气空间部的排放气体流入口的排放气体的流速比流过挡板的外表面和真空室的内壁面之间的间隙时大幅下降。换言之，在划分成膜空间的挡板的周围局部地存在排放气体的流速缓慢的区域。因此，可想而知一旦像这样在挡板周围存在排放气体的流速缓慢的区域，则在基板上位于该区域的方位的部分的薄膜厚度容易变薄。

现有技术文件

专利文献

【专利文献1】专利公开2014－148703号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明是基于上述认识而形成的，其课题是提供一种能以均匀性更好的基板面内的薄膜厚度分布形成规定的薄膜的溅射装置。

解决技术问题的手段