特許ウォッチ

公開番号2024084259
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-25
出願番号2022198428
出願日2022-12-13
発明の名称成膜装置及び金属窒化膜の製造方法
出願人地方独立行政法人山口県産業技術センター,株式会社ユーパテンター
代理人個人
主分類C23C 14/34 20060101AFI20240618BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】高い性能を有する成膜装置を提供する。
【解決手段】本発明の一態様は、チャンバー10と、前記チャンバー10内に配置され、基板13を保持する保持部14に接続され、前記基板13に高周波電力を印加するための第1の高周波電源22と、前記チャンバー内に配置された成膜用物質の蒸発源と、前記基板10と対向する位置に配置されたコイル16と、前記コイル16に電気的に接続された第2の高周波電源18と、を有する成膜装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、基板を保持する保持部に接続され、前記基板に高周波電力を印加するための第１の高周波電源と、
前記チャンバー内に配置された成膜用物質の蒸発源と、
前記基板と対向する位置に配置されたコイルと、
前記コイルに電気的に接続された第２の高周波電源と、
を有することを特徴とする成膜装置。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記コイルは１ターンのコイルであることを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記第２の高周波電源の周波数は、１ＭＨｚ以上２７ＭＨｚ以下であることを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記第１の高周波電源の周波数は、５０ｋＨｚ以上２０ＭＨｚ以下であることを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
請求項１又は２において、
成膜時に前記成膜用物質の蒸発源から発生したイオン粒子の飛来角度が前記保持部に保持された前記基板の表面に対して４０°以上８０°以下であることを特徴とする成膜装置。
【請求項６】
請求項１又は２において、
前記成膜用物質の蒸発源は、前記基板に対向するように位置するスパッタリングターゲットと、前記スパッタリングターゲットを保持するターゲット保持部を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記ターゲット保持部に保持された前記スパッタリングターゲットに直流電圧を印加する直流電源を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項８】
請求項６において、
前記スパッタリングターゲットの表面に対する垂直方向が前記保持部に保持された前記基板の表面に対して作る角度は、４０°以上８０°以下であることを特徴とする成膜装置。
【請求項９】
請求項１又は２において、
前記第２の高周波電源の高周波の周波数は、前記第１の高周波電源の高周波の周波数に１％以上２０％以下の周波数をプラスした周波数、又は、前記第１の高周波電源の高周波の周波数に１％以上２０％以下の周波数をマイナスした周波数であることを特徴とする成膜装置。
【請求項１０】
請求項６において、
前記スパッタリングターゲットは、金属ターゲットであることを特徴とする成膜装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置及び金属窒化膜の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
窒化チタン膜は、半導体チップ内のＡｌ合金配線のバリア膜等に利用されており、電気的特性が優れた窒化チタン膜が求められている。これに関連する技術が特許文献１に記載されている。
上記のような金属窒化膜を作製するには成膜装置が必要であり、そのような成膜装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１１－０２６４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
成膜装置の成膜用物質の蒸発源からイオン粒子を発生させ、基板に対向する位置に挿入したコイルに電力を投入し、高密度な誘導結合プラズマを発生させた状態で成膜を行う誘導結合プラズマ支援成膜法により金属窒化膜をＡｌ合金膜上等に成膜する。これにより、その成膜された金属窒化膜の結晶性が変化し、それによって金属窒化膜の低体積抵抗率化を実現することを本発明者らは見出した。
【０００５】
本発明の一態様は、上記のような高い性能を有する成膜装置及び金属窒化膜の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、本発明の種々の態様について説明する。
［１］チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、基板を保持する保持部に接続され、前記基板に高周波電力を印加するための第１の高周波電源と、
前記チャンバー内に配置された成膜用物質の蒸発源と、
前記基板と対向する位置に配置されたコイルと、
前記コイルに電気的に接続された第２の高周波電源と、
を有することを特徴とする成膜装置。
［２］上記［１］において、
前記コイルは１ターンのコイルであることを特徴とする成膜装置。
【０００７】
［３］上記［１］又は［２］において、
前記第２の高周波電源の周波数は、１ＭＨｚ以上２７ＭＨｚ以下であることを特徴とする成膜装置。
【０００８】
［４］上記［１］又は［２］において、
前記第１の高周波電源の周波数は、５０ｋＨｚ以上２０ＭＨｚ以下であることを特徴とする成膜装置。
【０００９】
［５］上記［１］又は［２］において、
成膜時に前記成膜用物質の蒸発源から発生したイオン粒子の飛来角度が前記保持部に保持された前記基板の表面に対して４０°以上８０°以下であることを特徴とする成膜装置。
【００１０】
［６］上記［１］又は［２］において、
前記成膜用物質の蒸発源は、前記基板に対向するように位置するスパッタリングターゲットと、前記スパッタリングターゲットを保持するターゲット保持部を有することを特徴とする成膜装置。
［７］上記［６］において、
前記ターゲット保持部に保持された前記スパッタリングターゲットに直流電圧を印加する直流電源を有することを特徴とする成膜装置。
［８］上記［６］において、
前記スパッタリングターゲットの表面に対する垂直方向が前記保持部に保持された前記基板の表面に対して作る角度は、４０°以上８０°以下であることを特徴とする成膜装置。
［９］上記［１］又は［２］において、
前記第２の高周波電源の高周波の周波数は、前記第１の高周波電源の高周波の周波数に１％以上２０％以下の周波数をプラスした周波数、又は、前記第１の高周波電源の高周波の周波数に１％以上２０％以下の周波数をマイナスした周波数であることを特徴とする成膜装置。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許