[发明专利]溅射装置及成膜方法

说明书

本发明提供一种在基板上形成薄膜时，可在其整个面上得到更为均匀的薄膜厚度分布的溅射装置。溅射装置(SM)具有：真空室(1)，其中相对配置有基板(W)和靶(3)；等离子体产生装置，其在真空室内产生等离子体；以及磁铁单元(4)，其配置在靶的上方；磁铁单元具有基板侧的极性不同的多个磁铁，在位于靶中心和其周边缘部之间的靶的下方空间中局部作用漏磁场，所述漏磁场中通过磁场的垂直分量为零的位置的线以两端相连状闭合，并且磁铁单元在从靶中心朝向其周边缘部的虚拟线上被分割成多个部分(40a、40b)，所述多个部分分别具有多个磁铁(42a、42b)，所述磁铁单元还具有：驱动装置(5、6)，其绕靶中心分别旋转驱动各部分；以及角速度控制装置(72)，其在维持漏磁场的两端相连状的范围内控制各部分的角速度。

技术领域

本发明涉及一种溅射装置及成膜方法，所述溅射装置具有：真空室，其中相对配置有待处理基板和靶；等离子体产生装置，其在真空室内产生等离子体；以及磁铁单元，以真空室内从基板朝向靶的方向为上，所述磁铁单元配置在靶的上方。

背景技术

这类溅射装置例如在专利文献1中已知。在该溅射装置中，为了防止包括靶中心在内的中央区域被局部侵蚀，在位于靶中心和其周边缘部之间的靶的下方空间中局部作用漏磁场，所述漏磁场通过磁场的垂直分量为零的位置的线以两端相连状闭合。沿该两端相连状闭合的线产生高密度的等离子体，通过等离子体中的离子对靶进行溅射，通过溅射使从靶飞散出的溅射粒子附着堆积在基板表面上，以此来形成薄膜。在成膜过程中，通过绕靶中心旋转驱动磁铁单元改变靶的漏磁场所作用的区域，而使靶在其整个面上被均匀地侵蚀，提高靶的使用效率。

再有，当靶的材料和真空室内的压力等溅射条件不同时，溅射粒子的飞散分布改变，这导致例如有时基板外周部的周方向的薄膜厚度分布改变。像这样在周方向的薄膜厚度分布已改变时对其进行调整的方法例如在专利文献2中已知。在该方法中，将相对于靶使磁场局部作用的区域在同一轨道上从起点开始移动直到返回该起点设置为一个周期，将一个周期中磁铁单元的轨道划分为多个区，将这些多个区中的至少一个区作为以规定的基准速度移动的基准区，对基准区以外的每个区，基于薄膜厚度分布而决定旋转速度(在基准速度上的增速量或减速量)。

然而，在上述以往例子中，由于只是将磁铁单元一体地增减速，因此例如在调整基板外周部的周方向的薄膜厚度分布时，存在比其更靠内侧的基板内周部(特别是靠近基板中央的区域)的周方向的薄膜厚度分布反而会恶化的情况。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本专利公开2016-157820号公报

【专利文献2】日本专利公开2016-011445号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

鉴于以上内容，本发明的技术问题是提供一种在基板上形成规定的薄膜时，可在其整个面上得到更为均匀的薄膜厚度分布的溅射装置及成膜方法。

解决技术问题的手段

为解决上述技术问题，本发明的溅射装置，其具有：真空室，其中相对配置有待处理基板和靶；等离子体产生装置，其在真空室内产生等离子体；以及磁铁单元，以真空室内从基板朝向靶的方向为上，所述磁铁单元配置在靶的上方；所述溅射装置的特征在于：磁铁单元具有基板侧的极性不同的多个磁铁，在位于靶中心和其周边缘部之间的靶的下方空间中局部作用漏磁场，所述漏磁场中通过磁场的垂直分量为零的位置的线以两端相连状闭合，并且磁铁单元在从靶中心朝向其周边缘部的虚拟线上被分割成多个部分，所述多个部分分别具有多个磁铁，所述磁铁单元还具有：驱动装置，其绕靶中心分别旋转驱动各部分；以及角速度控制装置，其在维持漏磁场的两端相连状的范围内控制各部分的角速度。