(57)【要約】【課題】隆起部に対するカバレッジ性に優れた絶縁膜の形成方法を提供する。【解決手段】一実施形態に係る絶縁膜を形成する方法は、ベース部と該ベース部から突出するように設けられた隆起部とを有する被加工物を準備する工程と、被加工物上にスパッタリングにより絶縁膜を形成する工程と、を含む。絶縁膜を形成する工程では、被加工物がターゲットに対してなす角度を変更しつつ絶縁膜が形成される。【選択図】図１
2018003117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁膜を形成する方法であって、
ベース部と該ベース部から突出するように設けられた隆起部とを有する被加工物を準備する工程と、
前記被加工物上にスパッタリングにより絶縁膜を形成する工程と、
を含み、
絶縁膜を形成する前記工程では、前記被加工物がターゲットに対してなす角度を変更しつつ前記絶縁膜が形成される、
方法。
【請求項２】
絶縁膜を形成する前記工程では、前記ターゲットが面する方向に対して前記隆起部が延びる方向がなす角度が０°と３０°との間の角度範囲において変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
絶縁膜を形成する前記工程では、前記隆起部が延びる方向に平行な前記被加工物の中心軸線を中心に、前記被加工物が回転される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記隆起部は、第１の磁性層、第２の磁性層、及び、該第１の磁性層と該第２の磁性層との間に設けられた絶縁層を含む磁気トンネル接合素子領域を有し、且つ、柱形状を有する、請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記絶縁膜は窒化膜である、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、絶縁膜を形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気トンネル接合（ＭＴＪ）素子領域を有する磁気抵抗素子として、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｒｏｒｅｓｓｔｉｖｅ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）の開発が行われている。ＭＴＪ素子領域は、第１の磁性層、第２の磁性層、及び、第１の磁性層と第２の磁性層の間に設けられた絶縁層を含む。
【０００３】
このような磁気抵抗素子の製造においては、第１の磁性層、第２の磁性層、及び、絶縁層を含む積層体のプラズマエッチングが行われ、ＭＴＪ素子領域を含む柱状部が形成される。その後、大気暴露による柱状部の酸化を抑制するために、当該柱状部の表面に絶縁膜が形成される。絶縁膜としては、窒化ケイ素から形成された膜が用いられている。この絶縁膜は、特許文献１に記載されているように、物理蒸着法、即ちスパッタリングにより形成され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５３３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子デバイスの製造においては、上述したＭＴＪ素子領域を含む柱状部のような隆起部の表面に絶縁膜を形成することがある。絶縁膜は、隆起部の上面のみならず、側面にも十分に形成される必要がある。すなわち、絶縁膜の形成は、カバレッジ性に優れることが求められる。しかしながら、スパッタリングでは、隆起部の主に上面に対して絶縁膜の形成が行われ、側面には十分に絶縁膜が形成されない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様においては、絶縁膜を形成する方法が提供される。この方法は、ベース部と該ベース部から突出するように設けられた隆起部とを有する被加工物を準備する工程と、被加工物上にスパッタリングにより絶縁膜を形成する工程と、を含む。絶縁膜を形成する工程では、被加工物がターゲットに対してなす角度を変更しつつ絶縁膜が形成される。
【０００７】
被加工物がターゲットに対してなす角度を変更しつつ絶縁膜を形成することにより、ターゲットから放出された物質は隆起部の側面にも到達する。したがって、一態様に係る方法によれば、隆起部に対するカバレッジ性に優れた絶縁膜の形成方法が提供される。
【０００８】
一実施形態の絶縁膜を形成する工程では、ターゲットが面する方向に対して隆起部が延びる方向がなす角度が０°と３０°との間の角度範囲において変更され得る。
【０００９】
一実施形態の絶縁膜を形成する工程では、隆起部が延びる方向に平行な被加工物の中心軸線を中心に、被加工物が回転される。この実施形態によれば、隆起部の側面の全領域にターゲットから放出された物質が到達する。したがって、隆起部の側面の全領域上に均一に絶縁膜が形成される。
【００１０】
一実施形態では、隆起部は、第１の磁性層、第２の磁性層、及び、該第１の磁性層と該第２の磁性層との間に設けられた絶縁層を含む磁気トンネル接合素子を有し、且つ、柱形状を有する。一実施形態では、絶縁膜は窒化膜である。例えば、絶縁膜は、窒化ケイ素又は窒化アルミニウムから形成され得る。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、隆起部に対するカバレッジ性に優れた絶縁膜の形成方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る絶縁膜を形成する方法を示す流れ図である。
【図２】図１に示す方法が適用される被加工物の一例の拡大断面図である。
【図３】図１に示す方法の適用前の状態の被加工物の一例の拡大断面図である。
【図４】図１に示す方法の実施に用いることが可能な処理装置を概略的に示す図である。
【図５】図１に示す方法の実施に用いることが可能な処理装置を概略的に示す図である。
【図６】図４に示す処理装置の載置台の断面図である。
【図７】図４に示す処理装置の載置台の断面図である。
【図８】図１に示す方法の工程ＳＴ２においてターゲットに対して被加工物がなす角度を示す図である。
【図９】図１に示す方法の工程ＳＴ２においてターゲットに対して被加工物がなす角度を示す図である。
【図１０】図１に示す方法の実施後の被加工物の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１４】
図１は、一実施形態に係る絶縁膜を形成する方法を示す流れ図である。図１に示す方法ＭＴは、被加工物の隆起部の表面に絶縁膜を形成する方法である。この方法ＭＴは、一例においては、磁気抵抗素子の製造において利用され、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）素子領域を含む柱状部の表面に絶縁膜を形成するために実施される。
【００１５】
方法ＭＴは、工程ＳＴ１で開始する。工程ＳＴ１では、被加工物の準備が行われる。一実施形態の工程ＳＴ１では、被加工物がスパッタリング用の処理装置のチャンバに収容される。図２は、図１に示す方法が適用される被加工物の一例の拡大断面図である。
【００１６】
図２に示す被加工物Ｗは、例えば円盤形状を有し得る。被加工物Ｗは、基板１００、下部電極層１０１、下地層１０２、反強磁性層１０３、スペーサ層１０４、第１の磁性層１０５、絶縁層１０６、第２の磁性層１０７、及び、キャップ層１０８を有する。基板１００は、例えば、シリコンから形成された基板である。下部電極層１０１は、基板１００上に設けられている。下部電極層１０１は、例えばルテニウム（Ｒｕ）から形成される。下地層１０２は、下部電極層１０１上に設けられている。下地層１０２は、例えばタンタル（Ｔａ）から形成される。反強磁性層１０３は、下地層１０２上に設けられている。反強磁性層１０３は、例えばコバルト（Ｃｏ）層と白金（Ｐｔ）層が交互に積層された多層構造を有し得る。スペーサ層１０４は、反強磁性層１０３上に設けられている。スペーサ層１０４は例えばルテニウム（Ｒｕ）から形成される。
【００１７】
第１の磁性層１０５は、スペーサ層１０４上に設けられている。第１の磁性層１０５は、参照層を構成しており、例えばコバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、及び、ホウ素（Ｂ）から形成されている。絶縁層１０６は、バリア層を形成しており、第１の磁性層１０５上に設けられている。絶縁層１０６は、例えば酸化マグネシウム又は酸化アルミニウムといった絶縁体から形成されている。第２の磁性層１０７は、自由層を構成しており、絶縁層１０６上に設けられている。第２の磁性層１０７は、例えばコバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、及び、ホウ素（Ｂ）から形成されている。第１の磁性層１０５、絶縁層１０６、及び、第２の磁性層１０７は、磁気トンネル接合素子領域を構成している。キャップ層１０８は、第２の磁性層１０７上に設けられている。キャップ層１０８は、例えばタンタル（Ｔａ）から形成されている。
【００１８】
被加工物Ｗは、複数の隆起部ＰＲを有している。複数の隆起部ＰＲは、基板１００、即ちベース部の表面から突出しており、柱形状を有している。複数の隆起部ＰＲの各々は、上述した下部電極層１０１、下地層１０２、反強磁性層１０３、スペーサ層１０４、第１の磁性層１０５、絶縁層１０６、第２の磁性層１０７、及び、キャップ層１０８から構成されている。図３は、図１に示す方法の適用前の状態の被加工物の一例の拡大断面図である。図３に示す被加工物Ｗｉは、下部電極層１０１、下地層１０２、反強磁性層１０３、スペーサ層１０４、第１の磁性層１０５、絶縁層１０６、第２の磁性層１０７、及び、キャップ層１０８を有している。被加工物Ｗは、複数の隆起部ＰＲを形成するための、被加工物Ｗｉに対するフォトリソグラフィ及びプラズマエッチングにより形成され得る。
【００１９】
上述したように、方法ＭＴの工程ＳＴ１では、スパッタリング用の処理装置のチャンバに被加工物Ｗが収容される。図４は、図１に示す方法の実施に用いることが可能な処理装置を概略的に示す図である。図４に示す処理装置１０は、チャンバ本体１２及び載置台１４を備えている。
【００２０】
チャンバ本体１２は、その内部空間をチャンバ１２ｃとして提供している。チャンバ１２ｃは、限定されるものではないが、例えば略球形の空間である。チャンバ本体１２は、例えばアルミニウムといった金属から形成されており、接地されている。また、チャンバ本体１２の内壁面には、アルマイト膜といった被覆が施されている。一例において、チャンバ本体１２は、主部１２ａ及び蓋部１２ｂを含んでいる。蓋部１２ｂは、主部１２ａ上に設けられており、主部１２ａに対して着脱可能に構成されている。
【００２１】
チャンバ本体１２の側壁部には、上述した被加工物Ｗをチャンバ１２ｃに搬入し、チャンバ１２ｃから搬出するための開口１２ｐが形成されている。この開口１２ｐは、ゲートバルブ１２ｇによって開閉可能となっている。
【００２２】
また、チャンバ本体１２には、ガス供給部１３が接続されている。ガス供給部１３は、チャンバ１２ｃにガスを供給するよう構成されている。ガス供給部１３は、ガスソース、マスフローコントローラといった流量制御器、及び、開閉弁を有し得る。ガスソースは、窒素ガスのソースである。ガス供給部１３は、アルゴンガスといった希ガスのソースを更に含んでいてもよい。ガス供給部１３のガスソースは、流量制御器及び開閉弁を介してチャンバ１２ｃに接続されている。このガス供給部１３は、チャンバ本体１２の底部に設けられたガス導入路１２ｉに接続されている。
【００２３】
また、チャンバ本体１２には、排気装置１５が接続されている。排気装置１５は、圧力調整弁、及び、ターボ分子ポンプといった真空ポンプを含み得る。一例において、排気装置１５は、チャンバ本体１２の底部の中央に形成された排気孔１２ｅに接続されている。
【００２４】
載置台１４は、チャンバ１２ｃ内に設けられている。チャンバ１２ｃは、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２を含んでいる。第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２は、載置台１４の後述する第２軸線ＡＸ２に対して周方向に並んでいる。一例において、第１空間Ｓ１は、載置台１４に対して上方（Ｚ方向）にあり、第２空間Ｓ２は、載置台１４に対して横方向（Ｘ方向）にある。
【００２５】
第１空間Ｓ１は、成膜用の空間である。一例において、第１空間Ｓ１の上方に、ターゲットホルダ１６ａ及びターゲットホルダ１６ｂが設けられている。ターゲットホルダ１６ａ及びターゲットホルダ１６ｂは、蓋部１２ｂに取り付けられている。ターゲットホルダ１６ａ及びターゲットホルダ１６ｂは、導体から形成されており、蓋部１２ｂから電気的に分離（絶縁）されている。ターゲットホルダ１６ａは、第１空間Ｓ１側においてターゲット１８ａを保持している。ターゲットホルダ１６ｂは、第１空間Ｓ１側においてターゲット１８ｂを保持している。ターゲット１８ａは、例えばシリコンから形成されている。ターゲット１８ｂは、例えばアルミニウムから形成されている。ターゲットホルダ１６ａには、電源２０ａが接続されている。また、ターゲットホルダ１６ｂには、電源２０ｂが接続されている。電源２０ａ及び電源２０ｂは、直流電源であってもよく、或いは、高周波電源であってもよい。
【００２６】
一例において、ターゲットホルダ１６ａ及びターゲットホルダ１６ｂは、中心軸線ＡＸＣに対して対称に配置されている。中心軸線ＡＸＣは、鉛直方向（Ｚ方向）に延びる軸線であり、チャンバ１２ｃの中心軸線である。処理装置１０では、ターゲットホルダ１６ａに保持されたターゲット１８ａ、及び、ターゲットホルダ１６ｂに保持されたターゲット１８ｂも、中心軸線ＡＸＣに対して対称に配置される。また、ターゲットホルダ１６ａは、ターゲット１８ａが中心軸線ＡＸＣに対して傾斜するように当該ターゲット１８ａを保持し、ターゲットホルダ１６ｂは、ターゲット１８ｂが中心軸線ＡＸＣに対して傾斜するように当該ターゲット１８ｂを保持する。
【００２７】
また、処理装置１０では、軸体２２が蓋部１２ｂを中心軸線ＡＸＣに沿って貫通するように設けられている。チャンバ本体１２の外側において、軸体２２には、回転駆動装置２４（例えば、モータ）が接続されている。チャンバ本体１２の内側、即ち、第１空間Ｓ１において、軸体２２にはシャッタ２６が結合されている。シャッタ２６は、ターゲット１８ａ及びターゲット１８ｂと載置台１４との間に介在している。シャッタ２６には、ターゲット１８ａ又はターゲット１８ｂを載置台１４に対して露出させるための開口２６ａが形成されている。このシャッタ２６の開口２６ａの中心軸線ＡＸＣに対する回転方向の位置が回転駆動装置２４によって調整されることにより、ターゲット１８ａ及びターゲット１８ｂのうち一方を選択的に載置台１４に対して露出させることができる。また、シャッタ２６により、ターゲット１８ａ及びターゲット１８ｂの双方を、載置台１４に対して遮蔽することができる。
【００２８】
処理装置１０では、第２空間Ｓ２の側方において、チャンバ本体１２に開口が形成されている。この開口は、窓部材２８によって閉じられている。窓部材２８は、石英といった誘電体材料から形成されている。また、チャンバ本体１２の外部には、窓部材２８と対面するようにアンテナ３０（コイル）が設けられている。アンテナ３０には、整合器３４を介して高周波電源３２が接続されている。高周波電源３２は、ガス供給部１３からチャンバ１２ｃに供給されるガスを励起させるために、高周波をアンテナ３０に供給する。整合器３４は、高周波電源３２の出力インピーダンスと負荷、即ちチャンバ本体１２側のインピーダンスとを整合させるための整合回路を有している。処理装置１０では、高周波電源３２及びアンテナ３０は、誘導結合型のプラズマ生成部を構成している。
【００２９】
一例において、処理装置１０は、隔壁３５を更に備えている。隔壁３５は、チャンバ本体１２からチャンバ１２ｃ内に延びており、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に介在している。隔壁３５は、ターゲット１８ａ又はターゲット１８ｂから放出された物質が、第２空間Ｓ２に侵入することを抑制している。また、隔壁３５は、第２空間Ｓ２において生成された活性種が第１空間Ｓ１に侵入することを抑制している。なお、隔壁３５は、例えば第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２のそれぞれを適当な容積で区切るよう、チャンバ１２ｃ内に適宜設けられ得る。
【００３０】
以下、載置台１４について詳細に説明する。図５は、図１に示す方法の実施に用いることが可能な処理装置を概略的に示す図である。図５においては、載置台１４が、図４に示す状態から第２軸線ＡＸ２中心に回転されて傾斜した状態が示されている。図６及び図７は、図４に示す処理装置の載置台の断面図である。以下、図４〜図７を参照する。
【００３１】
載置台１４は、被加工物Ｗを保持する機構である。載置台１４は、第１軸線ＡＸ１に被加工物Ｗの中心軸線ＣＸが一致するように被加工物Ｗを保持する。なお、中心軸線ＣＸは、被加工物Ｗの中心を含み、隆起部ＰＲが延びる方向に平行な軸線である。この載置台１４は、第１軸線ＡＸ１を中心に被加工物Ｗを回転させるように構成されている。
【００３２】
載置台１４は、第１軸線ＡＸ１に直交する上述の第２軸線ＡＸ２を中心に回転可能に構成されている。この第２軸線ＡＸ２は、鉛直方向（Ｚ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に延びている。被加工物Ｗが第１空間Ｓ１に面するように載置台１４の第２軸線ＡＸ２周りの角度位置が設定されると、被加工物Ｗに対する成膜を行うことができる。また、被加工物Ｗが第２空間Ｓ２に面するように載置台１４の第２軸線ＡＸ２周りの角度位置が設定されると、被加工物Ｗに対するエッチングを行うことができる。
【００３３】
図４及び図５に示すように、載置台１４は、第１空間Ｓ１に被加工物Ｗが面した状態で、一定の角度範囲内において第２軸線ＡＸ２中心に回転可能である。即ち、載置台１４は、第１空間Ｓ１に被加工物Ｗが面している状態で、ターゲット１８ａ又はターゲット１８ｂに対して被加工物Ｗがなす角度を変更することが可能である。より具体的には、載置台１４は、第１空間Ｓ１に被加工物Ｗが面している状態で、ターゲット１８ａが面する方向ＴＸ（又はターゲット１８ｂが面する方向）に対して被加工物Ｗの中心軸線ＣＸが延びる方向がなす角度を変更することが可能である。
【００３４】
図６及び図７に示すように、載置台１４は、保持部４０、容器５０、及び、一対の軸部６０ａ，６０ｂを有している。保持部４０は、被加工物Ｗを保持するよう構成されている。また、保持部４０は、その中心軸線である第１軸線ＡＸ１を中心に回転することによって、被加工物Ｗを回転させるよう構成されている。この保持部４０は、静電チャック４２、下部電極４４、軸部４６、及び、絶縁部材４５を有している。
【００３５】
静電チャック４２は、その上面において被加工物Ｗを保持するように構成されている。静電チャック４２は、略円盤形状を有している。静電チャック４２の中心軸線は、第１軸線ＡＸ１に一致している。静電チャック４２は、絶縁膜の内層として設けられた電極膜を有している。静電チャック４２は、電極膜に電圧が印加されることにより、静電力を発生する。この静電力により、静電チャック４２は、その上に載置された被加工物Ｗを吸着する。この静電チャック４２と被加工物Ｗとの間には、Ｈｅガス、Ａｒガスといった伝熱ガスが供給されるようになっていてもよい。また、静電チャック４２内には、被加工物Ｗを加熱するためのヒータが内蔵されていてもよい。この静電チャック４２は、下部電極４４上に設けられている。
【００３６】
下部電極４４は、略円盤形状を有している。下部電極４４の中心軸線は、第１軸線ＡＸ１に一致している。一例において、下部電極４４は、第１部分４４ａ及び第２部分４４ｂを有している。第１部分４４ａは、第１軸線ＡＸ１に沿って延在する下部電極４４の中央側の部分である。第２部分４４ｂは、第１部分４４ａよりも第１軸線ＡＸ１から離れて、即ち、第１部分４４ａよりも外側で延在する部分である。
【００３７】
第１部分４４ａの上面及び第２部分４４ｂの上面は連続している。第１部分４４ａの上面及び第２部分４４ｂの上面によって下部電極４４の略平坦な上面が構成されている。この下部電極４４の上面の上には、静電チャック４２が設けられている。また、第１部分４４ａは、第２部分４４ｂよりも下方に突出して、円柱状をなしている。即ち、第１部分４４ａの下面は、第２部分４４ｂの下面よりも下方において延在している。
【００３８】
下部電極４４は、アルミニウム、ステンレス鋼といった導体から構成されている。下部電極４４は、チャンバ本体１２の外部に設けられたバイアス電力供給部９０（図４参照）と電気的に接続されている。バイアス電力供給部９０は、第１電源９０ａ及び第２電源９０ｂを含んでいる。第１電源９０ａは、パルス変調された直流電源（変調直流電圧）を発生するよう構成されている。第２電源９０ｂは、バイアス用の高周波を発生するよう構成されている。第１電源９０ａからの変調直流電圧及び第２電源９０ｂからの高周波は、選択的に下部電極４４に供給される。
【００３９】
下部電極４４には、流路４４ｆが形成されている。流路４４ｆには冷媒が供給される。冷媒が流路４４ｆに供給されることにより、被加工物Ｗの温度が調整される。この下部電極４４は、絶縁部材４５上に設けられている。
【００４０】
絶縁部材４５は、石英、アルミナといった絶縁体から構成されている。絶縁部材４５は、中央において開口した略円盤形状を有している。一例において、絶縁部材４５は、第１部分４５ａ及び第２部分４５ｂを有している。第１部分４５ａは、絶縁部材４５の中央側の部分であり、第２部分４５ｂは、第１部分４５ａよりも第１軸線ＡＸ１から離れて、即ち、第１部分４５ａよりも外側で延在する部分である。第１部分４５ａの上面は、第２部分４５ｂの上面よりも下方で延在している。第１部分４５ａの下面は、第２部分４５ｂの下面よりも下方で延在している。絶縁部材４５の第２部分４５ｂの上面は、下部電極４４の第２部分４４ｂの下面に接している。一方、絶縁部材４５の第１部分４５ａの上面は、下部電極４４の下面から離間している。
【００４１】
軸部４６は、略円柱形状を有しており、下部電極４４の下面に結合されている。具体的に、軸部４６は、下部電極４４の第１部分４４ａの下面に結合されている。軸部４６の中心軸線は、第１軸線ＡＸ１と一致している。この軸部４６に対して回転力が与えられることにより、保持部４０は回転する。
【００４２】
このような種々の要素によって構成される保持部４０は、容器５０と共に載置台１４の中空の内部空間を形成している。容器５０は、蓋体５０ａ及び本体５０ｂを含んでいる。蓋体５０ａは、略円盤形状を有している。蓋体５０ａの中央には、軸部４６が通る貫通孔が形成されている。この蓋体５０ａは、絶縁部材４５の第２部分４５ｂの下方において延在しており、当該第２部分４５ｂに対して僅かな間隙を提供している。また、蓋体５０ａの下面周縁には、本体５０ｂの上端が結合している。本体５０ｂは、下端において閉塞された略円筒形状を有している。
【００４３】
容器５０と軸部４６との間には、磁性流体シール部５２が設けられている。磁性流体シール部５２は、内輪部５２ａ及び外輪部５２ｂを有している。内輪部５２ａは、軸部４６と同軸に延在する略円筒形状を有しており、軸部４６に対して固定されている。また、内輪部５２ａの上端は、絶縁部材４５の第１部分４５ａの下面に結合している。この内輪部５２ａは、軸部４６と共に第１軸線ＡＸ１中心に回転するようになっている。
【００４４】
外輪部５２ｂは、略円筒形状を有しており、内輪部５２ａの外側において当該内輪部５２ａと同軸に設けられている。外輪部５２ｂの上端は、蓋体５０ａの中央側部分の下面に結合している。これら内輪部５２ａと外輪部５２ｂとの間には、磁性流体５２ｃが介在している。また、磁性流体５２ｃの下方において、内輪部５２ａと外輪部５２ｂとの間には、軸受５３が設けられている。この磁性流体シール部５２は、載置台１４の内部空間をチャンバ１２ｃから分離する封止構造を提供している。なお、載置台１４の内部空間は大気圧に維持される。
【００４５】
一例において、磁性流体シール部５２と軸部４６との間に、部材４７及び部材４８が設けられている。部材４７は、軸部４６の外周面の一部分、即ち、後述する第３筒状部４６ｄの上側部分の外周面及び下部電極４４の第１部分４４ａの外周面に沿って延在する略円筒形状を有している。また、部材４７の上端は、鍔状になっており、下部電極４４の第２部分４４ｂの下面に沿って延在している。この部材４７は、第３筒状部４６ｄの上側部分の外周面、並びに、下部電極４４の第１部分４４ａの外周面及び第２部分４４ｂの下面に接している。
【００４６】
部材４８は、軸部４６の外周面、即ち、第３筒状部４６ｄの外周面、及び、部材４７の外周面に沿って延在する略円筒形状を有している。部材４８の上端は鍔状になっており、絶縁部材４５の第１部分４５ａの上面に沿って延在している。部材４８は、第３筒状部４６ｄの外周面、部材４７の外周面、絶縁部材４５の第１部分４５ａの上面、及び、磁性流体シール部５２の内輪部５２ａの内周面に接している。この部材４８と絶縁部材４５の第１部分４５ａの上面との間には、Ｏリングといった封止部材４９ａが介在していてもよい。また、部材４８と磁性流体シール部５２の内輪部５２ａの内周面との間には、Ｏリングといった封止部材４９ｂ及び４９ｃが介在していてもよい。かかる構造により、軸部４６と磁性流体シール部５２の内輪部５２ａとの間が封止される。
【００４７】
容器５０の本体５０ｂには、第２軸線ＡＸ２に沿って一対の開口が形成されている。本体５０ｂに形成された一対の開口のそれぞれには、一対の軸部６０ａ，６０ｂの内側端部がそれぞれ嵌め込まれている。一対の軸部６０ａ，６０ｂは略円筒形状を有している。一対の軸部６０ａ，６０ｂの各々の中心軸線は第２軸線ＡＸ２と一致している。一対の軸部６０ａ，６０ｂは、チャンバ本体１２の外側まで延びている。軸部６０ａは、チャンバ本体１２の外側において、回転駆動装置に結合されている。この回転駆動装置は、載置台１４を第２軸線ＡＸ２を中心に回転させる動力を発生する。
【００４８】
軸部６０ｂの内孔には、種々の電気系統用の配線、伝熱ガス用の配管、及び、冷媒用の配管が通されている。これらの配線及び配管は、軸部４６に接続されている。
【００４９】
軸部４６は、柱状部４６ａ、第１筒状部４６ｂ、第２筒状部４６ｃ、及び、第３筒状部４６ｄを有している。柱状部４６ａは、略円柱形状を有しており、第１軸線ＡＸ１上で延在している。柱状部４６ａは、静電チャック４２の電極膜に電圧を印加するための配線を構成している。柱状部４６ａは、ロータリーコネクタ５４のスリップリングを介して配線６１に接続されている。配線６１は、載置台１４の内部空間から軸部６０ｂの内孔を通って、チャンバ本体１２の外部まで延びている。この配線６１は、チャンバ本体１２の外部においてスイッチを介して電源９１（図４参照）に接続されている。
【００５０】
第１筒状部４６ｂは、柱状部４６ａの外側において当該柱状部４６ａと同軸に設けられている。第１筒状部４６ｂは、下部電極４４に変調直流電圧又は高周波バイアス電力を供給するための配線を構成している。第１筒状部４６ｂは、ロータリーコネクタ５４の別のスリップリングを介して配線６２に接続されている。配線６２は、載置台１４の内部空間から軸部６０ｂの内孔を通って、チャンバ本体１２の外部まで延びている。この配線６２は、チャンバ本体１２の外部においてバイアス電力供給部９０の第１電源９０ａ及び第２電源９０ｂに接続されている。なお、第２電源９０ｂは、チャンバ本体１２の外部に設けられたインピーダンスマッチング用の整合器を介して第１筒状部４６ｂに接続される。
【００５１】
第２筒状部４６ｃは、第１筒状部４６ｂの外側において当該第１筒状部４６ｂと同軸に設けられている。一例において、ロータリーコネクタ５４内には軸受５５が設けられており。軸受５５は第２筒状部４６ｃの外周面に沿って延在している。軸受５５は、第２筒状部４６ｃを介して軸部４６を支持している。第２筒状部４６ｃには、伝熱ガス供給用のガスラインが形成されている。このガスラインは、スイベルジョイントといった回転継手を介して配管６３に接続されている。配管６３は、載置台１４の内部空間から軸部６０ｂの内孔を通って、チャンバ本体１２の外部まで延びている。この配管６３は、チャンバ本体１２の外部において伝熱ガスのソース９２（図４参照）に接続されている。
【００５２】
第３筒状部４６ｄは、第２筒状部４６ｃの外側において当該第２筒状部４６ｃと同軸に設けられている。この第３筒状部４６ｄには、流路４４ｆに冷媒を供給するための供給ライン、及び、流路４４ｆに供給された冷媒を回収するための回収ラインが形成されている。供給ラインは、スイベルジョイントといった回転継手７０を介して配管７２に接続されている。また、回収ラインは回転継手７０を介して配管７４に接続されている。配管７２及び配管７４は、載置台１４の内部空間から軸部６０ｂの内孔を通って、チャンバ本体１２の外部まで延びている。そして、配管７２及び配管７４は、チャンバ本体１２の外部においてチラーユニット９３（図４参照）に接続されている。
【００５３】
図７に示すように、載置台１４の内部空間には、回転モータ７８が設けられている。回転モータ７８は、軸部４６を回転させるための動力を発生する。一例において、回転モータ７８は、軸部４６の側方に設けられている。この回転モータ７８は、軸部４６に取り付けられたプーリ８０に伝導ベルト８２を介して連結されている。回転モータ７８の回転駆動力が軸部４６に伝達されると、保持部４０は第１軸線ＡＸ１中心に回転する。なお、回転モータ７８に電力を供給するための配線は、軸部６０ｂの内孔を通ってチャンバ本体１２の外部まで引き出され、チャンバ本体１２の外部に設けられたモータ用電源に接続される。
【００５４】
上述したように、載置台１４は、大気圧に設定される内部空間を提供しており、当該内部空間には多様な機構を収容するように構成されている。また、載置台１４は、その内部空間に収容した機構とチャンバ本体１２の外部に設けた電源、ガスソース、チラーユニット等の装置とを接続するための配線又は配管をチャンバ本体１２の外部まで引き出すことが可能であるように構成されている。なお、上述した配線及び配管に加えて、チャンバ本体１２の外部に設けられたヒータ電源と静電チャック４２に設けられたヒータとを接続する配線が、載置台１４の内部空間からチャンバ本体１２の外部まで軸部６０ｂの内孔を介して引き出されていてもよい。
【００５５】
以下、処理装置１０を用いて被加工物Ｗを処理する場合を例にとって方法ＭＴについて説明する。なお、方法ＭＴの適用対象は、被加工物Ｗに限定されるものではないことに留意されたい。また、方法ＭＴの実施に用いられる処理装置は、処理装置１０に限定されるものではないことに留意されたい。
【００５６】
上述したように、方法ＭＴの工程ＳＴ１では、チャンバ１２ｃ内に被加工物Ｗが収容される。そして、載置台１４上に被加工物Ｗが載置され、当該載置台１４によって被加工物Ｗが保持される。
【００５７】
次いで、方法ＭＴでは、工程ＳＴ２が実行される。工程ＳＴ２では、被加工物Ｗ上に絶縁膜が形成される。即ち、隆起部ＰＲの表面上に絶縁膜が形成される。工程ＳＴ２において形成される絶縁膜は、窒化膜である。
【００５８】
一実施形態の工程ＳＴ２では、ターゲット１８ａと被加工物Ｗとの間に開口２６ａが位置するように、シャッタ２６の中心軸線ＡＸＣ中心の周方向の角度位置が設定される。また、チャンバ１２ｃにガス供給部１３から窒素ガスが供給される。また、排気装置１５によってチャンバ１２ｃの圧力が減圧される。さらに、電源２０ａからターゲットホルダ１６ａに電圧が印加される。これにより、ターゲット１８ａの周囲においてプラズマが生成され、プラズマ中のイオンがターゲット１８ａに引き込まれる。ターゲット１８ａにイオンが衝突すると、ターゲット１８ａを構成するシリコンが被加工物Ｗ上に堆積する。被加工物Ｗ上に堆積したシリコンは、窒素の活性種によって窒化される。これにより、被加工物Ｗ上に窒化シリコンから形成された絶縁膜が形成される。
【００５９】
別の実施形態の工程ＳＴ２では、ターゲット１８ｂと被加工物Ｗとの間に開口２６ａが位置するように、シャッタ２６の中心軸線ＡＸＣ中心の周方向の角度位置が設定される。また、チャンバ１２ｃにガス供給部１３から窒素ガスが供給される。また、排気装置１５によってチャンバ１２ｃの圧力が減圧される。さらに、電源２０ｂからターゲットホルダ１６ｂに電圧が印加される。これにより、ターゲット１８ｂの周囲においてプラズマが生成され、プラズマ中のイオンがターゲット１８ｂに引き込まれる。ターゲット１８ｂにイオンが衝突すると、ターゲット１８ｂを構成するアルミニウムが被加工物Ｗ上に堆積する。被加工物Ｗ上に堆積したアルミニウムは、窒素の活性種によって窒化される。これにより、被加工物Ｗ上に窒化アルミニウムから形成された絶縁膜が形成される。
【００６０】
以下、図８及び図９を参照する。図８及び図９は、方法ＭＴの工程ＳＴ２においてターゲットに対して被加工物がなす角度を示す図である。なお、図９においては、被加工物の一部分が拡大されて示されている。図８及び図９に示すように、絶縁膜の形成にターゲット１８ａが利用される実施形態の工程ＳＴ２では、第２軸線ＡＸ２中心に載置台１４が揺動されることにより、ターゲット１８ａに対して被加工物Ｗがなす角度が、絶縁膜の形成中に変更される。具体的には、ターゲット１８ａが面する方向ＴＸに対して被加工物Ｗの中心軸線ＣＸが延びる方向がなす角度θが変更される。一実施形態では、角度θは、０°以上３０°以下の角度範囲において変更される。なお、方向ＴＸは、ターゲット１８ａの第１空間Ｓ１側の主面又は当該主面に沿う平面の法線方向である。角度θが０°である場合には、方向ＴＸと中心軸線ＣＸが延びる方向は互いに平行且つ逆方向であり、角度θが０°より大きな角度である場合には、中心軸線ＣＸは方向ＴＸに対して交差する方向に延びる。
【００６１】
絶縁膜の形成にターゲット１８ｂが利用される実施形態の工程ＳＴ２では、第２軸線ＡＸ２中心に載置台１４が揺動されることにより、ターゲット１８ｂに対して被加工物Ｗがなす角度が、絶縁膜の形成中に変更される。具体的には、ターゲット１８ｂが利用される実施形態の工程ＳＴ２では、ターゲット１８ｂが面する方向に対して被加工物Ｗの中心軸線が延びる方向がなす角度は、ターゲット１８ａが利用される実施形態の工程ＳＴ２と同様に、０°以上３０°以下の角度範囲において変更される。
【００６２】
また、一実施形態の工程ＳＴ２では、載置台１４が第１軸線ＡＸ１中心に回転されることにより、被加工物Ｗが中心軸線ＣＸ中心に回転される。
【００６３】
図１０は、図１に示す方法の実施後の被加工物の状態を示す図である。図１０に示すように、工程ＳＴ２の実行後には、被加工物Ｗの表面上に絶縁膜１１０が形成される。上述したように、工程ＳＴ２では、絶縁膜の形成に用いられるターゲットに対して被加工物Ｗがなす角度が変更されつつ、絶縁膜が形成される。したがって、工程ＳＴ２においてターゲットから放出される物質（シリコン又はアルミニウム）は、隆起部ＰＲの上面のみならず当該隆起部ＰＲの側面に到達する。故に、方法ＭＴによれば、隆起部ＰＲに対する絶縁膜のカバレッジ性が向上される。
【００６４】
また、一実施形態の工程ＳＴ２によれば、絶縁膜の形成中に被加工物Ｗが中心軸線ＣＸ中心に回転される。したがって、隆起部ＰＲの側面の全領域にターゲットから放出された物質が到達する。故に、隆起部ＰＲの側面の全領域上に均一に絶縁膜が形成される。
【００６５】
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、被加工物が有する隆起部の数は、一以上の任意の個数であり得る。また、処理装置１０は、エッチング用の構成、即ち窓部材２８、アンテナ３０、高周波電源３２、整合器３４、及び、バイアス電力供給部９０を備えていなくてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１０…処理装置、１２…チャンバ本体、１２ｃ…チャンバ、１３…ガス供給部、１４…載置台、１５…排気装置、１６ａ，１６ｂ…ターゲットホルダ、１８ａ，１８ｂ…ターゲット、２０ａ，２０ｂ…電源、２６…シャッタ、Ｗ…被加工物、ＰＲ…隆起部。
【図１】
2018003117.tif 000003
【図２】
2018003117.tif 000004
【図３】
2018003117.tif 000005
【図４】
2018003117.tif 000006
【図５】
2018003117.tif 000007
【図６】
2018003117.tif 000008
【図７】
2018003117.tif 000009
【図８】
2018003117.tif 000010
【図９】
2018003117.tif 000011
【図１０】
2018003117.tif 000012