【手続補正書】
【提出日】平成20年7月14日(2008.7.14)
【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】
反応容器と、
前記反応容器内に設置した回転可能なウエハーホルダーと、
前記反応容器内に設置したカソードであって、前記ウエハーホルダーに対し、傾斜したカソードと、
前記カソードに接続した第１ＲＦ発生器と、
前記第１ＲＦ発生器と前記カソードとの間に直列接続させて設置した整合回路と、
ガス導入部とガス排出部を含む圧力制御機構と、
アノード電極と、
を備え、前記反応容器内にプラズマを発生するように為したイオン化物理的気層成膜装置であって、
前記アノード電極は、前記プラズマの電位に対する該アノード電極の電位を負バイアス電位となす第２ＲＦ発生器に接続され、前記圧力制御機構は、前記反応容器内の内部圧力を５Ｐａ（パスカル）より高い圧力に制御し、前記カソードから放出されたスパッタ原子を前記負バイアス電位により加速するように為した、ことを特徴とするイオン化物理的気相成膜装置。
【請求項２】
反応容器と、
前記反応容器内に設置した回転可能なウエハーホルダーと、
前記反応容器内に設置したカソードであって、前記ウエハーホルダーに対し、傾斜したカソードと、
前記カソードに接続した第１ＲＦ発生器と、
前記第１ＲＦ発生器と前記カソードとの間に直列接続させて設置した整合回路と、
ガス導入部とガス排出部を含む圧力制御機構と、
アノード電極と、
を備え、前記反応容器内にプラズマを発生するように為したイオン化物理的気層成膜装置であって、
前記アノード電極は、前記プラズマの電位に対する該アノード電極の電位を負バイアスとし、かつ、前記ウエハーホールダーを浮遊状態とする非接地及び非ＲＦ接続状態を有し、前記圧力制御機構は、前記反応容器内の内部圧力を５Ｐａ（パスカル）より高い圧力に制御し、前記カソードから放出されたスパッタ原子を前記負バイアス電位により加速するように為した、ことを特徴とするイオン化物理的気相成膜装置。
【請求項３】
前記カソードは、前記第１ＲＦ発生器と、さらに、ＤＣ電流源とに接続されている、ことを特徴とする請求項１または２記載のイオン化物理的気相成膜装置。
【請求項４】
前記カソードは、Ｈｉｇｈ−ｋ誘電体材料をターゲットとして備えている、ことを特徴とする請求項３記載のイオン化物理的気相成膜装置。
【請求項５】
前記Ｈｉｇｈ−ｋ誘電体材料は、ＨｆＳｉＯＮであることを特徴とする請求項４記載のイオン化物理的気相成膜装置。
【請求項６】
反応容器圧力を５Ｐａ（パスカル）より高い圧力になるように制御すること、
反応容器内のウェハーホールダーにウェハー基板を配置し、該ウェハー基板を回転させること、
前記ウェハー基板に対し、Ｈｉｇｈ−ｋ誘電体材料を有するターゲットおよびカソード電極を傾斜させて配置すること、
前記カソード電極に第１ＲＦ電流を印加すること、並びに、
アノード電極に、第２ＲＦ電流を印加し、これによって、該アノード電極に、プラズマ電位に対して負のバイアス電位を印加すること、
を特徴とするイオン化物理的気相成膜方法。
【請求項７】
反応容器圧力を５Ｐａ（パスカル）より高い圧力になるように制御すること、
反応容器内のウェハーホールダーにウェハー基板を配置し、該ウェハー基板を回転させること、
前記ウェハー基板に対し、Ｈｉｇｈ−ｋ誘電体材料を有するターゲット及びカソード電極を傾斜させて配置すること、
前記カソード電極に第１ＲＦ電流を印加すること、並びに、
前記ウェハー基板が浮遊状態となるように、アノード電極を非接地及びＲＦ電流と非接続の接続状態とすること、これによって、該アノード電極に、プラズマ電位に対して負のバイアスを印加すること、
を特徴とするイオン化物理的気相成膜方法。
【請求項８】
前記カソードは、第１ＲＦ電流に加えて、ＤＣ電流が更に供給されることを特徴とする請求項６または７記載のイオン化物理的気相成膜方法。
【請求項９】
前記Ｈｉｇｈ−ｋ誘電体材料は、ＨｆＳｉＯＮであることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のイオン化物理的気相成膜方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】イオン化物理的気相成膜装置およびイオン化物理的気相成膜方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明はイオン化物理的気相成膜装置およびイオン化物理的気相成膜方法に関し、特に、同じ反応容器の内部で２つまたはそれ以上のカソードが配置され、それらを用いてスパッタによる成膜を行うプラズマ支援スパッタ成膜装置であり、この装置ではターゲットからのスパッタ原子がプラズマ領域内でイオン化され、自己バイアス電圧によってウェハーの表面上に対し加速され、サブミクロンの大きさにおける孔またはトレンチを有するウェハーの表面に堆積する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の目的は、傾斜したマルチカソードの各々でスパッタされた中性原子を用いることでウェハー表面のパターン化された孔または溝でより良い側壁および底部のカバレッジを形成できるイオン化物理的気相成膜装置およびイオン化物理的気相成膜方法を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係るスパッタイオン化物理的気相成膜装置およびイオン化物理的気相成膜方法は、上記の目的を達成するため、次のように構成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
第１のイオン化物理的気相成膜装置は、反応容器と、反応容器内に設置した回転可能なウエハーホルダーと、反応容器内に設置したカソードであって、ウエハーホルダーに対し、傾斜したカソードと、前記カソードに接続した第１ＲＦ発生器と、前記第１ＲＦ発生器と前記カソードとの間に直列接続させて設置した整合回路と、ガス導入部とガス排出部を含む圧力制御機構と、アノード電極と、を備え、前記反応容器内にプラズマを発生するように為したイオン化物理的気層成膜装置であって、前記アノード電極は、前記プラズマの電位に対する該アノード電極の電位を負バイアス電位となす第２ＲＦ発生器に接続され、前記圧力制御機構は、前記反応容器内の内部圧力を５Ｐａ（パスカル）より高い圧力に制御し、前記カソードから放出されたスパッタ原子を前記負バイアス電位により加速するように為した、ことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第２のイオン化物理的気相成膜装置は、上記の構成において、反応容器と、前記反応容器内に設置した回転可能なウエハーホルダーと、前記反応容器内に設置したカソードであって、前記ウエハーホルダーに対し、傾斜したカソードと、前記カソードに接続した第１ＲＦ発生器と、前記第１ＲＦ発生器と前記カソードとの間に直列接続させて設置した整合回路と、ガス導入部とガス排出部を含む圧力制御機構と、アノード電極と、を備え、前記反応容器内にプラズマを発生するように為したイオン化物理的気層成膜装置であって、前記アノード電極は、前記プラズマの電位に対する該アノード電極の電位を負バイアスとし、かつ、前記ウエハーホールダーを浮遊状態とする非接地及び非ＲＦ接続状態を有し、前記圧力制御機構は、前記反応容器内の内部圧力を５Ｐａ（パスカル）より高い圧力に制御し、前記カソードから放出されたスパッタ原子を前記負バイアス電位により加速するように為した、ことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第３のイオン化物理的気相成膜装置は、上記の構成において、前記カソードは、前記第１ＲＦ発生器と、さらに、ＤＣ電流源とに接続されている、ことを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第４のイオン化物理的気相成膜装置は、上記の構成において、前記カソードは、Ｈｉｇｈ−ｋ誘電体材料をターゲットとして備えている、ことを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第５のイオン化物理的気相成膜装置は、上記の構成において、前記Ｈｉｇｈ−ｋ誘電体材料は、ＨｆＳｉＯＮであることを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第１のイオン化物理的気相成膜方法は、反応容器圧力を５Ｐａ（パスカル）より高い圧力になるように制御すること、反応容器内のウェハーホールダーにウェハー基板を配置し、該ウェハー基板を回転させること、前記ウェハー基板に対し、Ｈｉｇｈ−ｋ誘電体材料を有するターゲットおよびカソード電極を傾斜させて配置すること、前記カソード電極に第１ＲＦ電流を印加すること、並びに、アノード電極に、第２ＲＦ電流を印加し、これによって、該アノード電極に、プラズマ電位に対して負のバイアス電位を印加すること、を特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第２のイオン化物理的気相成膜方法は、反応容器圧力を５Ｐａ（パスカル）より高い圧力になるように制御すること、反応容器内のウェハーホールダーにウェハー基板を配置し、該ウェハー基板を回転させること、前記ウェハー基板に対し、Ｈｉｇｈ−ｋ誘電体材料を有するターゲット及びカソード電極を傾斜させて配置すること、前記カソード電極に第１ＲＦ電流を印加すること、並びに、前記ウェハー基板が浮遊状態となるように、アノード電極を非接地及びＲＦ電流と非接続の接続状態とすること、これによって、該アノード電極に、プラズマ電位に対して負のバイアスを印加すること、を特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
第３のイオン化物理的気相成膜方法は、上記の方法において、前記カソードは、第１ＲＦ電流に加えて、ＤＣ電流が更に供給されることを特徴とする。
第４のイオン化物理的気相成膜方法は、上記の方法において、前記Ｈｉｇｈ−ｋ誘電体材料は、ＨｆＳｉＯＮであることを特徴とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明に係るイオン化物理的気相成膜装置およびイオン化物理的気相成膜方法によれば、より高いアスペクト比を有するパターン化された孔または溝を有するウェハーに、より良い側壁カバリッジおよび底部カバレッジの状態で膜を堆積することができる。