(57)【要約】  電極１上にカスプ磁場を発生する磁場発生装置は、電極１に取り付けられ、複数の磁石６１が保持板６２上に保持された磁石機構６と、保持板６２を回転させる回転機構と、を備える。複数の磁石６１は、規則的に配列され、かつ、特定の点Ａ１に対して点対称となるように配列されている。特定の点Ａ１は、回転機構による保持板６２の回転中心Ａ２とずれた位置に位置に設けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極上にカスプ磁場を発生する磁場発生装置であって、
前記電極に取り付けられ、複数の磁石が保持板上に保持された磁石機構と、
前記保持板を回転させる回転機構と、を備え、
前記複数の磁石は、特定の点に対して点対称となるように配列されており、
前記特定の点は、前記回転機構による前記保持板の回転中心とずれた位置に位置に設けられている、ことを特徴とする磁場発生装置。
【請求項２】
前記複数の磁石は、正多角形格子の格子点に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の磁場発生装置。
【請求項３】
前記正多角形格子は、正方格子又は正六角形格子であることを特徴とする請求項２に記載の磁場発生装置。
【請求項４】
電極上にカスプ磁場を発生する磁場発生装置であって、
前記電極に取り付けられ、複数の磁石が保持板上に保持された磁石機構と、
前記保持板を回転させる回転機構と、を備え、
前記複数の磁石は、特定の点に対して点対称となるように配列されており、
前記複数の磁石は、前記回転機構により前記保持板が回転される場合に、その回転軌道が一致する磁石が存在しないように配列されている、ことを特徴とする磁場発生装置。
【請求項５】
前記複数の磁石は、互いに隣接する２つの磁石間の距離が等しく、互いに異なる極性を有するように規則的に配列されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁場発生装置。
【請求項６】
前記電極の中心と前記回転機構よる前記保持板の回転中心とは同軸上にあることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁場発生装置。
【請求項７】
上部電極と、
前記上部電極に取り付けられた請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の磁場発生装置と、
処理されるべき基板が搭載される下部電極と、
前記上部電極と前記下部電極との間に配置され、ターゲット部材を保持する保持部材と、を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項８】
回転速度（ｍｉｎ−１）と成膜速度（ｎｍ／ｍｉｎ）の比（回転速度／成膜速度）が１／８以上となるように前記磁石を回転させる回転制御手段を備えることを特徴とする請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のプラズマ処理装置を用いて、スパッタリング法により成膜処理を施す成膜ステップを含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板への成膜や微細加工等において利用されるプラズマ処理装置及び当該プラズマ処理装置に好適な磁場発生装置に関する。特に本発明は、複数の磁石によりプラズマ処理装置のターゲット近傍にポイントカスプ磁場を形成する磁場発生装置、及び該磁場発生装置を備えたプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のポイントカスプ磁場（ＰＣＭ）を適用したプラズマ処理装置の例が特許文献１及び２に示されている。これらに開示される装置では、電極に取り付けられたターゲット上にポイントカスプ磁場を形成することで、ターゲット近傍でプラズマを高密度に発生させることができる。ポイントカスプ磁場を生成するためには、複数の点状磁石がターゲットの背面に、隣接磁石間の距離が等しく、かつ、隣接磁石の磁極端面の極性が互いに反対になるように配列されている。【０００３】
とりわけ特許文献１に示されるプラズマ処理装置では、ポイントカスプ磁場を形成する複数の磁石を持つ磁石機構を回転させることで、スパッタ用ターゲット上でポイントカスプ磁場を回転させて、周方向に形成される磁場を均一化している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３６３７４０号公報
【特許文献２】特開２００３−４９２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示されるポイントカスプ磁場を形成する磁石機構では、磁石機構の回転中心の同心円上に複数の磁石が配されている。各磁石の直上ではターゲット表面に対し水平磁場（ＸＹ成分）が発生しない、つまり垂直磁場（Ｚ成分）だけが発生する。【０００６】
そのため、磁石機構を回転した際ターゲット表面における垂直磁場は同一の円周上に集中し、当該円周上のプラズマ密度が他領域に比べて低くなり、当該円周上でスパッタリング速度が遅くなる。一方、強くスパッタされるエロージョン領域では、スパッタされた原子の一部はガス分子による散乱が原因で元の方向へ反射され、そしてターゲット部材の上に再び堆積する。【０００７】
このとき、スパッタ速度が相対的に遅い磁石上の領域に対する、スパッタされた原子の再堆積が支配的になるが、再度堆積した膜は密度が低く、ターゲット部材上に緩く付着する。そのため、このような膜がターゲット部材から容易に離脱して、処理基板表面に付着するパーティクルの原因となる。【０００８】
また、強くスパッタされるエロージョン領域も同一円周領域となり、ターゲットの利用効率が減少するという課題もある。【０００９】
本発明の目的は、処理対象におけるパーティクルの発生を防止し、ターゲットの利用効率を向上するプラズマ処理装置に使用し得る磁場発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第１の側面は、電極上にカスプ磁場を発生する磁場発生装置であって、前記電極上に取り付けられ、複数の磁石が保持板上に保持された磁石機構と、前記保持板を回転させる回転機構と、を備え、前記複数の磁石は、特定の点に対して点対称となるように配列されており、前記特定の点は、前記回転機構による前記保持板の回転中心とずれた位置に位置に設けられている、ことを特徴とする。【００１１】
また本発明の第２の側面は、電極上にカスプ磁場を発生する磁場発生装置であって、前記電極上に取り付けられ、複数の磁石が保持板上に保持された磁石機構と、前記保持板を回転させる回転機構と、を備え、前記複数の磁石は、特定の点に対して点対称となるように配列されており、前記複数の磁石は、前記回転機構により前記保持板が回転される場合に、その回転軌道が一致する磁石が存在しないように配列されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、処理対象におけるパーティクルの発生を防止し、ターゲットの利用効率を向上するプラズマ処理装置に使用し得る磁場発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
【図１】本発明の一実施形態によるプラズマ処理装置の構成を示す模式的断面図である。
【図２】本実施形態の磁石機構における磁石の配置を示す平面図である。
【図３Ａ−３Ｂ】磁石機構の回転中心（保持板の回転中心）と、多数の磁石の中心点とを偏心させた場合の例（本発明）を示す図である。
【図４】円盤状保持板の径方向で磁石の強さを変えた変形例を示す側断面図である。
【図５】他の実施形態による磁石配置例を示す図である。
【図６】他の実施形態による磁石の配置例を示す図である。
【図７】磁石の回転速度と成膜速度の関係を示すグラフである。
【図８Ａ−８Ｄ】デバイス製造への適用例を示す図である。
【図９Ａ−９Ｂ】磁石機構の回転中心（保持板の回転中心）と、多数の磁石の中心点とが一致している場合の例（従来例）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１５】
図１に、プラズマ処理装置の一例として本実施形態に係る容量結合型のスパッタ装置の概略図を示す。
【００１６】
図１のスパッタ装置において、反応容器５０は、上部電極１、ターゲット部材（スパッタ用ターゲット）２、下部電極３、円筒形側壁２１、天井板（トッププレート）２２ａ、底板（ボトムプレート）２２ｂ、及びウェハホルダ２３から構成されている。
【００１７】
ターゲット部材２は、上部電極１の、ウェハホルダ２３と対面する側の面にプレート状に設けられている。上部電極１とターゲット部材２の間には、本発明の磁場発生装置を構成するために複数の磁石６１が保持板６２上に保持された磁石機構６が設けられている。さらに、反応容器５０はガス導入部４と真空排気部５を有している。この真空排気部５は真空ポンプ（図示されず）に接続されている。
【００１８】
上部電極１は例えばＡｌ（アルミニウム）のような導電性物質で作られており、誘電体物質、例えばセラミックで作られたリング１４ａの上に配置されている。上部電極１は円形の形状を有している。上部電極１の寸法は、処理されるべきウェハ（基板）１７の大きさに依存している。円筒形側壁２１、天井板２２ａ、そして底板２２ｂは金属で作られており、電気的に接地されている。
【００１９】
ターゲット部材２は、例えば銅等の金属を含み、スパッタされることで、ウェハホルダ２３に保持されたウェハ１７の表面に堆積される。ウェハ１７はウェハホルダ２３に設けられた下部電極３の上に搭載される。ターゲット部材２は上部電極１に対して例えばボルトまたは拡散接合によって固定されている。本実施形態において、ターゲット部材２は上部電極１によって保持されているが、上部電極１と下部電極３との間に配置された、上部電極１とは別の保持部材によって保持されていてもよい。上部電極１とターゲット部材２の形状は上部電極１とターゲット部材２の間にキャビティ１３が存在するように設計されている。上部電極１とターゲット部材２の直径は、ウェハ１７の直径に依存して選択される。
【００２０】
ウェハ１７のサイズは特に限定されないが、このスパッタ装置は例えば、２００〜３００ミリウェハまたは平板パネルの処理に利用できる。
【００２１】
磁石機構６は、同じ磁気力を持つ多数の柱状の磁石６１と、これらの磁石６１が配される保持板６２と、を備える。保持板６２は、本実施形態では円板状であり、材料は特に限定されないが、好ましくは、ヨークとなる金属で形成される。
【００２２】
各磁石６１の一方の磁極側は保持板６２に取り付けられ、他方の磁極側はウェハホルダ２３の側に向けられている。円板状の保持板６２は上部電極１とターゲット部材２の間のキャビティ１３に、ベアリング８によって、上部電極１の中心軸周りに回転可能に支持されている。このため、磁石機構６の回転中心となる保持板６２の中心は円形の上部電極１の中心軸と一致している。また、磁石機構６の下面とターゲット部材２の上面との間に小さい間隔、好ましくは、およそ１ｍｍの間隔を持つように設けられている。
【００２３】
多数の磁石６１を備えた保持板６２を回転させるために、保持板６２の上面は適当なギア装置１０ａ，１０ｂを介してモータ９につながっている。保持板６２の上面におけるギア装置１０ａ，１０ｂは絶縁物質で作られたロッド１１によって接続されている。これによりモータ９と磁石機構６に高周波電流が流れるのを防ぐ。
【００２４】
絶縁物質で作られたロッド１１は、上部電極１に形成された小さな孔１２を通過させられる。上部電極１に作られた小さな孔１２の直径はできるだけ小さいものとされ、これは上部電極１とターゲット部材２の間のキャビティ１３に高周波電流が通電するのを防止するためである。
【００２５】
保持板６２を含む磁石機構６は予め定められた回転速度（例えば、１〜１００ｒｐｍ）で回転させられる。モータ９は好ましくは反応容器５０の側壁２１の外側に配置され、ＤＣまたはＡＣ電流によって動作させられる。磁石機構６を回転させるためには、異なる他の技術を用いることもでき、例えば小さな孔１２を用いることを省略できる或る種の磁気結合を用いることができる。
【００２６】
この回転速度は、プラズマ処理装置がスパッタ装置である場合は、図７に示すように、回転速度に応じ、回転速度（ｍｉｎ−１）と成膜速度（ｎｍ／ｍｉｎ）の比（回転速度／成膜速度）が１／８以上になるように設定することが好ましい。図７は、傾き１／８の１次直線を示す。プラズマ生成初期においてはターゲット表面におけるプラズマ密度分布が十分に均一でないため、エロージョンも不均一になる。特に、成膜速度が速いと、プラズマ初期においてもターゲットのスパッタ量が多いことから、エロージョンの不均一も大きくなる。従って、成膜速度に応じ、回転速度／成膜速度を１／８以上とすることで、エロージョンの均一化、ターゲット利用効率の向上をさらに図ることができる。なお、この値が１／８未満であると、ターゲット寿命が短くなることが確認された。膜種、成膜時間、成膜厚さに応じて、回転速度を自動的に算出する機能を装置に付加してもよい。
【００２７】
本実施形態の磁石機構６を回転させる回転機構はモータ９、ロッド１１、ギア装置１０ａ，１０ｂ、ベアリング８等で構成されているが、スパッタ装置としての性能が出る回転機構であれば、このような構成要素に限定されない。
【００２８】
図２に、磁石機構６をターゲット部材２側から見た平面図を示す。
【００２９】
複数の磁石６１は、隣接する２つの磁石６１間の距離が等しく、かつ、隣接する磁石６１の磁極が互いに逆極性になるように規則的に配されている。その上、各磁石６１が正多角形格子の格子点を構成するように配されている。また、複数の磁石６１は、特定の点Ａ１（以下、磁石の中心点という）に対して点対称となるように配列されている。
【００３０】
図２の例では、各磁石６１が正方格子の各頂点を構成するように配されている。隣り合う磁石６１の間隔は、例えば、１０ｍｍから５０ｍｍの範囲に設定される。各磁石６１の寸法は同じである。磁石６１６の横断面形状（柱状の磁石６１の延びる方向に直角な断面の形状）は例えば四角形状あるいは円形状である。もし横断面の形状が円の形状であるならば、その直径は例えば５ｍｍから４０ｍｍの範囲において変わり得る。もし横断面の形状が四角の形状であるならば、同等の寸法が採用される。
【００３１】
磁石６１の高さは、たとえば５ｍｍから３０ｍｍの範囲にすることができる。さらに、磁石６１の強さは、ターゲット部材２の下面で例えばおよそ１００ガウスから６００ガウスの強さの磁界２４(図１参照)を生成するように選択される。
【００３２】
このような磁石６１の配置条件や強さは上記に限定されず、プラズマ装置の設計に応じて任意に変更可能である。
【００３３】
また図２に示すように、複数の磁石６１の中心点Ａ１と、磁石機構６の回転中心となる保持板６２の回転中心Ａ２と、が異なるように、複数の磁石６１が保持板６２に配置されている。言い換えれば、複数の磁石６１の中心点Ａ１が磁石機構６の回転中心から偏芯している。
【００３４】
具体的には、磁石機構６の固定部材６２の中心Ａ２から、複数の磁石６１が形作る正多角形（図２では正四角形）の重心をずらすことにより、磁石機構６の回転機構による各磁石６１の回転軌道は、すべて一致しなくなる。
【００３５】
したがって、ターゲット表面の同一円周Ｃ上において垂直磁場のみではなく、水平磁場と垂直磁場とが交互に通過することになる。このため、ターゲット表面の同一円周上に垂直磁場が支配的（集中的）に配向される状態を防ぐことができ、ターゲット表面の同一円周におけるスパッタリング速度の相対的な低下が抑えられる。この結果、スパッタされた物質がターゲット部材２の上で再堆積することを抑え、これに起因したパーティクルの発生を抑えることができる。また、これは、スパッタされるターゲット部材２のエロージョン領域がターゲット部材２の表面でほとんど均一になって、ターゲットの利用効率の増大という結果をもたらす。
【００３６】
さらに、格子状に配列された多数の点状の磁石６１によってターゲット部材２上にポイントカスプ磁場が形成されたことで、ターゲット部材２の表面近傍で径方向に均一なプラズマを生成することができる。また、ポイントカスプ磁場の場合、各々の点状磁石が形成する磁界の強さを比較的小さくできる。その結果、ウェハ１７にまで磁界が形成されるのを防ぎ、ウェハ１７等の基板に高周波のバイアス電圧を印加するような場合における局所的な電荷の増大と、これに基づく素子の電気的破壊を防止できる。
【００３７】
図９Ａ、９Ｂは、磁石機構６の回転中心となる保持板６２の中心Ａ２′と、複数の磁石６１の中心点Ａ１′とが一致している場合の説明図である。この図にハッチで示す磁石６１はウェハホルダ２３と対面する側の端部がＮ極で、白抜きで示す磁石６１はウェハホルダ２３と対面する側の端部がＳ極である。
【００３８】
図９Ｂに示すように、保持板６２を中心Ａ２’を軸に右回りに４５度回転しても、複数の磁石６１が保持板６２の中心周りの同じ円周Ｃ上に位置する。このため、ターゲット部材表面における垂直磁場が円周Ｃ上に集中し、当該円周Ｃ上のプラズマ密度が他領域に比べて低くなる。よって、円周Ｃの内側及び外側の領域にそれぞれ対応するターゲット部材２の面は強くスパッタされるが、円周Ｃ上ではスパッタ速度は相対的により小さくなり、スパッタされた原子の再堆積が支配的となる。
【００３９】
図３Ａ，３Ｂは、磁石機構６の回転中心となる固定部材６２の中心Ａ２と、複数の磁石６１の中心点Ａ１とが偏心している場合の説明図である。この図にハッチで示す磁石６１はウェハホルダ２３と対面する側の端部がＮ極で、白抜きで示す磁石６１はウェハホルダ２３と対面する側の端部がＳ極である。
【００４０】
スパッタされた物質がターゲット部材２上へ再堆積することを避けるため、図３Ａに示されるように、磁石機構６の各磁石６１は保持板６２の中心（回転軸）Ａ２に対して非対称に配置され、かつ、当該保持板６２の中心を回転軸として回転させられる。
【００４１】
このとき、図３Ｂに示すように、保持板６２を中心Ａ２を軸に右回りに４５度回転したとき、磁石機構６の回転機構による複数の磁石６１の各軌道６３は、一致しない。このため、ターゲット部材２の磁石６１に対応する場所にスパッタ物質の再堆積があったとしても、再堆積した膜はすぐに、磁石機構６の回転が原因でスパッタされてプラズマの中に戻される。したがって、プラズマ処理におけるパーティクルの源は除去される。
【００４２】
なお、本実施形態では、各磁石６１は、同じ径及び高さであるが、図４に示す側面図のように、異なる高さの磁石６１を用い、磁石６１の強さが異なるようにしてもよい。
【００４３】
また本実施形態では、磁石機構６の回転中心となる保持板６２の中心と円形の上部電極１の中心軸とを一致させた状態で、磁石機構６の回転中心と磁石６２の中心点とを異なるようにしている。しかし、これに替えて、磁石機構６の回転軸と磁石６２の中心点とを異ならせ、かつ、ターゲット部材２の中心と磁石機構６の回転中心とを異ならせてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、円板状の保持板６２の中心Ａ２（磁石機構６の回転中心）からの各磁石６１の距離が異なるように、つまり全ての磁石６１の回転軌道が一致しないように多数の磁石６１が配列されている。しかし、本発明はこのような磁石配列に限られない。正方格子の中心（正四角形の重心）を回転軸からずらした位置であれば、単位四角格子の各格子点を構成する４つの磁石６１のうちの２つずつが同じ回転軌道になっていてもよい。但し、全ての磁石６１の回転軌道を異なるようにすれば、本発明の効果は高い。
【００４５】
また、磁石６１を正方格子状に配置した例を示したが、これに限らず、例えば、複数の正六角形をハニカム状に連結した正六角形格子（図５参照）の各格子点を構成するように、磁石６１が配列されていてもよい。また、図６に示すように、磁石が正方格子状に配置された関係において、正方格子の単位格子を八等分してできた直角２等辺三角形のいずれかの重心を回転中心Ａ２とすると好ましい。このように重心を回転中心とすると、磁石のサイズ、距離によらず、高さによらず均一なエロージョンを形成することが出来る。
【００４６】
また、本明細書ではスパッタ装置について説明したが、本発明は他のプラズマ処理装置、たとえばＣＶＤ装置に適用してもよい。
【００４７】
[デバイスの製造方法の例]
上記実施形態のプラズマ処理装置の一例としてスパッタ装置のデバイス製造への適用例を図８Ａ−８Ｄに示す。図８Ａ−８Ｄは、トレンチにアルミニウム配線を成膜する例であり、図８Ａは、二酸化シリコン３３１によりトレンチ３３０が形成された状態を示す。これに対し、図１のスパッタ装置を用い、スパッタリング法によりバリア層（例えば、ＴｉＮ）３３２を成膜し（図８Ｂ）、さらに、異なるターゲットにより中間層（例えば、Ｔｉ）３３３を成膜する（図８Ｃ）。中間層３３３は、バリア層３３２の濡れ性を改善し、配線層３３４を埋め込みやすくする。
【００４８】
このような工程において、図１の装置を用い、比較的高圧（４Ｐａ以上）の条件下で成膜を行うと、アスペクトが高いトレンチに対してもカバレッジ性良く、バリア層３３２や中間層３３３を形成可能である。また、本発明によればターゲットの利用効率が高く、パーティクルの発生も抑制される。
【００４９】
なお、基板を例えば３００℃以上とした条件下でのスパッタリングによりアルミニウム又はアルミニウム合金を成膜することで、図８Ｄに示すようにトレンチ３３０に配線層を埋め込むことができる。
【００５０】
以上、アルミ配線について説明したが、本発明の適用はこれに限られない。特にトレンチやホールの埋め込みには非常に好適に適用できる。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施形態を添付図面の参照により説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々な形態に変更可能である。
【００５２】
本願は、２００８年６月２４日提出の日本国特許出願特願２００８−１６４６５４を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
【図１】
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【図２】
2009157186.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009157186.tif 000009
【図７】
2009157186.tif 000010
【図８Ａ】
2009157186.tif 000011
【図８Ｂ】
2009157186.tif 000012
【図８Ｃ】
2009157186.tif 000013
【図８Ｄ】
2009157186.tif 000014
【図９Ａ】
2009157186.tif 000015
【図９Ｂ】
2009157186.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月22日(2010.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極上にカスプ磁場を発生する磁場発生装置であって、
前記電極に取り付けられ、複数の磁石が保持板上に保持された磁石機構と、
前記保持板を回転させる回転機構と、
を備え、
前記複数の磁石は、正多角形格子の格子点のそれぞれに配置され、前記正多角形格子の単位格子の中心に対して点対称となるように配列されており、
前記回転機構による前記保持板の回転中心は、前記単位格子内であって、かつ、前記単位格子の中心とずれた位置に位置に設けられている、ことを特徴とする磁場発生装置。
【請求項２】
前記正多角形格子は、正方格子又は正六角形格子であることを特徴とする請求項１に記載の磁場発生装置。
【請求項３】
前記正多角形格子は、正方格子であり、
前記回転中心は、前記正方格子の単位格子の中心と当該単位格子の１つの格子点とをむすぶ辺を斜辺とする８つの直角２等辺３角形のいずれかの重心に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の磁場発生装置。
【請求項４】
前記複数の磁石は、互いに隣接する２つの磁石は、互いに異なる極性を有するように規則的に配列されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁場発生装置。
【請求項５】
前記電極の中心と前記回転機構による前記保持板の回転中心とは同軸上にあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁場発生装置。
【請求項６】
上部電極と、
前記上部電極に取り付けられた請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の磁場発生装置と、
処理されるべき基板が搭載される下部電極と、
前記上部電極と前記下部電極との間に配置され、ターゲット部材を保持する保持部材と、
を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項７】
回転速度（ｍｉｎ−１）と成膜速度（ｎｍ／ｍｉｎ）の比（回転速度／成膜速度）が１／８以上となるように前記磁石を回転させる回転制御手段を備えることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のプラズマ処理装置を用いて、スパッタリング法により成膜処理を施す成膜ステップを含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
機構では、磁石機構の回転中心の同心円上に複数の磁石が配されている。各磁石の直上ではターゲット表面に対し水平磁場（ＸＹ成分）が発生しない、つまり垂直磁場（Ｚ成分）だけが発生する。
［０００６］
そのため、磁石機構を回転した際ターゲット表面における垂直磁場は同一の円周上に集中し、当該円周上のプラズマ密度が他領域に比べて低くなり、当該円周上でスパッタリング速度が遅くなる。一方、強くスパッタされるエロージョン領域では、スパッタされた原子の一部はガス分子による散乱が原因で元の方向へ反射され、そしてターゲット部材の上に再び堆積する。
［０００７］
このとき、スパッタ速度が相対的に遅い磁石上の領域に対する、スパッタされた原子の再堆積が支配的になるが、再度堆積した膜は密度が低く、ターゲット部材上に緩く付着する。そのため、このような膜がターゲット部材から容易に離脱して、処理基板表面に付着するパーティクルの原因となる。
［０００８］
また、強くスパッタされるエロージョン領域も同一円周領域となり、ターゲットの利用効率が減少するという課題もある。
［０００９］
本発明の目的は、処理対象におけるパーティクルの発生を防止し、ターゲットの利用効率を向上するプラズマ処理装置に使用し得る磁場発生装置を提供することである。
課題を解決するための手段
［００１０］
上記目的を達成するため、本発明は、電極上にカスプ磁場を発生する磁場発生装置であって、前記電極上に取り付けられ、複数の磁石が保持板上に保持された磁石機構と、前記保持板を回転させる回転機構と、を備え、前記複数の磁石は、正多角形格子の格子点のそれぞれに配置され、前記正多角形格子の単位格子の中心に対して点対称となるように配列されており、前記回転機構による前記保持板の回転中心は、前記単位格子内であって、かつ、前記単位格子の中心とずれた位置に設けられている、ことを特徴とする。
［００１１］
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
発明の効果
［００１２］
本発明によれば、処理対象におけるパーティクルの発生を防止し、ターゲットの利用効率を向上するプラズマ処理装置に使用し得る磁場発生装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
［００１３］
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
［図１］本発明の一実施形態によるプラズマ処理装置の構成を示す模式的断面図である。
［図２］本実施形態の磁石機構における磁石の配置を示す平面図である。
［図３Ａ−３Ｂ］磁石機構の回転中心（保持板の回転中心）と、多数の磁石の中心点とを偏心させた場合の例（本発明）を示す図である。
［図４］円盤状保持板の径方向で磁石の強さを変えた変形例を示す側断面図である。
［図５］他の実施形態による磁石配置例を示す図である。
［図６］他の実施形態による磁石の配置例を示す図である。
［図７］磁石の回転速度と成膜速度の関係を示すグラフである。
［図８Ａ−８Ｂ］デバイス製造への適用例を示す図である。
［図９Ａ−９Ｂ］磁石機構の回転中心（保持板の回転中心）と、多数の磁石の中心点とが一致している場合の例（従来例）を示す図。
発明を実施するための形態
［００１４］
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
［００１５］
図１に、プラズマ処理装置の一例として本実施形態に係る容量結合型のス
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極上にカスプ磁場を発生する磁場発生装置であって、
前記電極に取り付けられ、複数の磁石が保持板上に保持された磁石機構と、
前記保持板を回転させる回転機構と、
を備え、
前記複数の磁石は、正多角形格子の格子点のそれぞれに配置され、前記正多角形格子の単位格子の中心に対して点対称となるように配列されており、
前記回転機構による前記保持板の回転中心は、前記単位格子内であって、かつ、前記単位格子の中心とずれた位置に設けられている、
ことを特徴とする磁場発生装置。
【請求項２】
前記正多角形格子は、正方格子又は正六角形格子であることを特徴とする請求項１に記載の磁場発生装置。
【請求項３】
前記正多角形格子は、正方格子であり、
前記回転中心は、前記正方格子の単位格子の中心と当該単位格子の１つの格子点とをむすぶ辺を斜辺とする８つの直角２等辺３角形のいずれかの重心に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の磁場発生装置。
【請求項４】
前記複数の磁石は、互いに隣接する２つの磁石が、互いに異なる極性を有するように規則的に配列されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁場発生装置。
【請求項５】
前記電極の中心と前記回転機構による前記保持板の回転中心とは同軸上にあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁場発生装置。
【請求項６】
上部電極と、
前記上部電極に取り付けられた請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の磁場発生装置と、
処理されるべき基板が搭載される下部電極と、
前記上部電極と前記下部電極との間に配置され、ターゲット部材を保持する保持部材と、
を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項７】
回転速度（ｍｉｎ−１）と成膜速度（ｎｍ／ｍｉｎ）の比（回転速度／成膜速度）が１／８以上となるように前記磁石を回転させる回転制御手段を備えることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のプラズマ処理装置を用いて、スパッタリング法により成膜処理を施す成膜ステップを含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
【国際調査報告】
2009157186.tif 000017
2009157186.tif 000018
2009157186.tif 000019
2009157186.tif 000020