JP2011246759A - Film deposition device and film deposition method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、凹凸構造を有する基板の表面に均一に薄膜を形成することが可能な成膜装置及び成膜方法に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method capable of forming a thin film uniformly on the surface of a substrate having an uneven structure.
近年、基板の表面(以下、被成膜面)に均一な膜厚で薄膜を形成するための成膜装置が種々提案されている。例えば下記特許文献1には、被成膜面に対して斜め方向に対向するように配置されたスパッタリングターゲットと、基板ホルダを基板の中心の回りに回転させるホルダモータとを有し、基板を回転させながら、蒸着粒子を被成膜面に斜め方向から入射させるスパッタ装置が記載されている。
In recent years, various film forming apparatuses for forming a thin film with a uniform film thickness on the surface of a substrate (hereinafter referred to as a film formation surface) have been proposed. For example, the following
しかしながら、上記のような構成のスパッタ装置は、平坦な被成膜面を有する基板に対しては、良好な膜厚分布で成膜することが可能であるものの、凹凸構造のある被成膜面を有する基板に対しては、良好な膜厚分布で成膜することができないという問題がある。これは、凹凸構造の各領域によってスパッタリングターゲットに対向する角度が異なり、被成膜速度が異なるからである。基板を回転させても、被成膜面上の一点とスパッタリングターゲットとの距離が変動するために、凹凸構造の各領域における被成膜速度を均一化することはできない。 However, the sputtering apparatus configured as described above can form a film with a good film thickness distribution on a substrate having a flat film-forming surface, but has a film-forming surface with an uneven structure. There is a problem that a substrate having a thickness cannot be formed with a good film thickness distribution. This is because the angle facing the sputtering target differs depending on each region of the concavo-convex structure, and the deposition rate differs. Even if the substrate is rotated, the deposition rate in each region of the concavo-convex structure cannot be made uniform because the distance between one point on the deposition surface and the sputtering target varies.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、凹凸構造を有する基板表面の膜厚分布の改善を図ることができる成膜装置及び成膜方法を提供することにある。
を提供することにある。
In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a film forming apparatus and a film forming method capable of improving the film thickness distribution on the surface of a substrate having an uneven structure.
Is to provide.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る、被成膜面を有し上記記被成膜面上の一方向である第1の方向に沿って形成された凹凸構造を有する基板の、上記被成膜面に成膜するため成膜装置は、ステージと、成膜源と、検出部と、成膜源制御部とを具備する。
上記ステージは、上記基板を支持し、上記被成膜面に垂直な軸の回りに回転する。
上記成膜源は、成膜材料から成膜粒子を生成させ、上記ステージに支持された上記基板の上記被成膜面に、上記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から上記成膜粒子を照射する。
上記検出部は、上記ステージの回転角度を検出する。
上記成膜源制御部は、上記検出部の検出結果に基づいて、上記ステージ上の上記基板が上記第1の方向と、上記第2の方向を上記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となる回転角度のときは、成膜速度が第1の成膜速度となるように上記成膜源を制御し、上記ステージ上の上記基板が上記第1の方向と上記第3の方向とが垂直となる回転角度のときは、成膜速度が上記第1の成膜速度より小さい第2の成膜速度となるように上記成膜源を制御する。
In order to achieve the above object, according to one embodiment of the present invention, there is provided a substrate having a concavo-convex structure which has a film formation surface and is formed along a first direction which is one direction on the film formation surface. The film forming apparatus for forming a film on the film formation surface includes a stage, a film forming source, a detecting unit, and a film forming source control unit.
The stage supports the substrate and rotates about an axis perpendicular to the film formation surface.
The film-forming source generates film-forming particles from a film-forming material, and a second direction that is oblique to the film-forming surface is formed on the film-forming surface of the substrate supported by the stage The film-forming particles are irradiated.
The detection unit detects a rotation angle of the stage.
The film formation source control unit projects the first direction and the second direction onto the same plane as the film formation surface based on the detection result of the detection unit. When the rotation angle is parallel to the third direction, the film-forming source is controlled so that the film-forming speed becomes the first film-forming speed, and the substrate on the stage is aligned with the first direction. When the rotation angle is perpendicular to the third direction, the deposition source is controlled so that the deposition rate is a second deposition rate that is lower than the first deposition rate.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る、被成膜面を有し上記被成膜面上の一方向である第1の方向に沿って形成された凹凸構造を有する基板の、上記被成膜面に成膜するため成膜装置は、ステージと、成膜源と、検出部と、成膜源制御部とを具備する。
上記ステージは、上記基板を支持し、上記被成膜面に垂直な軸の回りに回転する。
上記成膜源は、成膜材料から成膜粒子を生成させ、上記ステージに支持された上記基板の上記被成膜面に、上記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から上記成膜粒子を照射する。
上記検出部は、上記ステージの回転角度を検出する。
上記ステージ制御部は、上記検出部の検出結果に基づいて、上記ステージ上の上記基板が上記第1の方向と、上記第2の方向を上記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となる回転角度のときは、回転速度が第1の回転速度となるように上記ステージを制御し、上記ステージ上の上記基板が上記第1の方向と上記第3の方向とが垂直となる回転角度のときは、回転速度が上記第1の回転速度より速い第2の回転速度となるように上記ステージを制御する。
In order to achieve the above object, according to one embodiment of the present invention, there is provided a substrate having a concavo-convex structure formed along a first direction which is a unidirectional direction on the deposition surface and has a deposition surface. In order to form a film on the deposition surface, the film forming apparatus includes a stage, a film forming source, a detection unit, and a film forming source control unit.
The stage supports the substrate and rotates about an axis perpendicular to the film formation surface.
The film-forming source generates film-forming particles from a film-forming material, and a second direction that is oblique to the film-forming surface is formed on the film-forming surface of the substrate supported by the stage The film-forming particles are irradiated.
The detection unit detects a rotation angle of the stage.
The stage control unit is configured to project the third direction in which the substrate on the stage projects the first direction and the second direction on the same plane as the film formation surface based on the detection result of the detection unit. When the rotation angle is parallel to the direction, the stage is controlled so that the rotation speed becomes the first rotation speed, and the substrate on the stage has the first direction and the third direction. When the rotation angle is vertical, the stage is controlled so that the rotation speed becomes a second rotation speed higher than the first rotation speed.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る、被成膜面を有し上記被成膜面上の一方向である第1の方向に沿って形成された凹凸構造を有する基板の、上記被成膜面に成膜する成膜方法は、ステージに上記基板を載置して上記被成膜面に垂直な軸の周りに上記ステージを回転させる。
成膜源に、成膜材料から成膜粒子を生成させ、上記ステージに支持された上記基板の上記被成膜面に、上記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から成膜粒子を照射させる。
成膜源制御部に、上記第1の方向と、上記第2の方向を上記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となるときは、成膜速度が第1の成膜速度となるように上記成膜源を制御させ、上記第1の方向と上記第3の方向とが垂直となるときは、成膜速度が上記第1の成膜速度より小さい第2の成膜速度となるように上記成膜源を制御させる。
In order to achieve the above object, according to one embodiment of the present invention, there is provided a substrate having a concavo-convex structure formed along a first direction which is a unidirectional direction on the deposition surface and has a deposition surface. In the film formation method for forming a film on the film formation surface, the substrate is placed on a stage and the stage is rotated around an axis perpendicular to the film formation surface.
A film-forming source generates film-forming particles from a film-forming material, and the film-forming surface of the substrate supported by the stage is moved from a second direction that is oblique to the film-forming surface. Irradiate film-forming particles.
When the film forming source control unit has the first direction parallel to the third direction in which the second direction is projected onto the same surface as the film forming surface, the film forming speed is the first. When the film-forming source is controlled so that the film-forming speed is the same, and the first direction and the third direction are perpendicular to each other, the film-forming speed is smaller than the first film-forming speed. The film formation source is controlled so that the film formation speed is as follows.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る、被成膜面を有し上記被成膜面上の一方向である第1の方向に沿って形成された凹凸構造を有する基板の、上記被成膜面に成膜する成膜方法は、ステージに上記基板を載置して上記被成膜面に垂直な軸の周りに上記ステージを回転させる。
成膜源に、成膜材料から成膜粒子を生成させ、上記ステージに支持された上記基板の上記被成膜面に、上記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から成膜粒子を照射させる。
ステージ制御部に、上記第1の方向と、上記第2の方向を上記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となるときは、回転速度が第1の回転速度となるように上記ステージを制御させ、上記第1の方向と上記第3の方向とが垂直となるときは、回転速度が上記第1の回転速度より速い第2の回転速度となるように上記ステージを制御させる。
In order to achieve the above object, according to one embodiment of the present invention, there is provided a substrate having a concavo-convex structure formed along a first direction which is a unidirectional direction on the deposition surface and has a deposition surface. In the film formation method for forming a film on the film formation surface, the substrate is placed on a stage and the stage is rotated around an axis perpendicular to the film formation surface.
A film-forming source generates film-forming particles from a film-forming material, and the film-forming surface of the substrate supported by the stage is moved from a second direction that is oblique to the film-forming surface. Irradiate film-forming particles.
When the stage controller has the first direction parallel to the third direction in which the second direction is projected on the same plane as the film formation surface, the rotational speed is the first rotational speed. When the stage is controlled so that the first direction and the third direction are perpendicular to each other, the rotation speed is set to a second rotation speed higher than the first rotation speed. Control the stage.
本発明の一実施形態に係る、被成膜面を有し、上記被成膜面上の一方向である第1の方向に沿って形成された凹凸構造を有する基板の、上記被成膜面に成膜するため成膜装置は、ステージと、成膜源と、検出部と、成膜源制御部とを具備する。
上記ステージは、上記基板を支持し、上記被成膜面に垂直な軸の回りに回転する。
上記成膜源は、成膜材料から成膜粒子を生成させ、上記ステージに支持された上記基板の上記被成膜面に、上記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から上記成膜粒子を照射する。
上記検出部は、上記ステージの回転角度を検出する。
上記成膜源制御部は、上記検出部の検出結果に基づいて、上記ステージ上の上記基板が上記第1の方向と、上記第2の方向を上記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となる回転角度のときは、成膜速度が第1の成膜速度となるように上記成膜源を制御し、上記ステージ上の上記基板が上記第1の方向と上記第3の方向とが垂直となる回転角度のときは、成膜速度が上記第1の成膜速度より小さい第2の成膜速度となるように上記成膜源を制御する。
According to an embodiment of the present invention, the deposition surface of a substrate having a deposition surface and having a concavo-convex structure formed along a first direction that is one direction on the deposition surface. The film forming apparatus includes a stage, a film forming source, a detecting unit, and a film forming source control unit.
The stage supports the substrate and rotates about an axis perpendicular to the film formation surface.
The film-forming source generates film-forming particles from a film-forming material, and a second direction that is oblique to the film-forming surface is formed on the film-forming surface of the substrate supported by the stage The film-forming particles are irradiated.
The detection unit detects a rotation angle of the stage.
The film formation source control unit projects the first direction and the second direction onto the same plane as the film formation surface based on the detection result of the detection unit. When the rotation angle is parallel to the third direction, the film-forming source is controlled so that the film-forming speed becomes the first film-forming speed, and the substrate on the stage is aligned with the first direction. When the rotation angle is perpendicular to the third direction, the deposition source is controlled so that the deposition rate is a second deposition rate that is lower than the first deposition rate.
凹凸構造が形成された基板上の一点についてみると、第1の方向と第3の方向が垂直である場合、その凹凸構造の照射源に対向する領域(以下、対向領域)は照射源に対する角度(以下、照射角度)が鈍角であるために照射源から成膜粒子の照射密度が多い。これに対し、そのその裏側の領域(以下、背面領域)は凹凸構造の陰になり、あるいは照射角度が鋭角であるために成膜粒子の照射密度が少ない。このため、第1の方向と第3の方向が垂直である場合は対向領域と背面領域で被成膜速度(領域毎の成膜される速度)が大きく異なることとなる。一方、第1の方向と第3の方向が平行となる場合、凹凸構造の領域によっては照射角度が異ならないため、成膜粒子の照射密度は同等であり、被成膜速度も同等となる。ここで、本実施形態では、成膜源制御部が、検出部により検出されたステージの回転角度、即ち、第1の方向と第3の方向の交差角度に基づいて成膜源を制御し、成膜速度(成膜源が成膜する速度)を変動させる。これにより、凹凸構造の領域によって被成膜速度が大きく異なる状況(即ち、第1の方向と第3の方向が垂直)の場合には成膜速度自体が低減され、形成される膜厚が小さくなる。凹凸構造の領域によって被成膜速度が同等の状況(即ち第1の方向と第3の方向が平行)の場合には成膜速度が低減されることなく、均等に成膜される。この繰り返しで成膜することにより、成膜速度を変動させることなく成膜した場合に比べて膜厚分布を改善することが可能である。 Looking at a point on the substrate on which the concavo-convex structure is formed, when the first direction and the third direction are perpendicular to each other, a region facing the irradiation source of the concavo-convex structure (hereinafter referred to as an opposing region) is an angle with respect to the irradiation source. Since the irradiation angle (hereinafter referred to as “irradiation angle”) is an obtuse angle, the irradiation density of the film forming particles from the irradiation source is large. On the other hand, the area on the back side thereof (hereinafter referred to as the back area) is shaded by the concavo-convex structure, or the irradiation angle of the film forming particles is small because the irradiation angle is acute. For this reason, when the first direction and the third direction are perpendicular to each other, the deposition rate (the deposition rate for each region) differs greatly between the facing region and the back region. On the other hand, when the first direction and the third direction are parallel, the irradiation angle does not differ depending on the region of the concavo-convex structure, so the irradiation density of the film forming particles is the same and the film formation speed is also the same. Here, in this embodiment, the film formation source control unit controls the film formation source based on the rotation angle of the stage detected by the detection unit, that is, the intersection angle between the first direction and the third direction, The film forming speed (speed at which the film forming source forms a film) is varied. As a result, in the situation where the deposition rate differs greatly depending on the region of the concavo-convex structure (that is, the first direction and the third direction are perpendicular), the deposition rate itself is reduced, and the formed film thickness is reduced. Become. In a situation where the deposition rate is equivalent (ie, the first direction and the third direction are parallel) due to the uneven structure region, the deposition rate is not reduced and the deposition is performed uniformly. By repeatedly forming the film, the film thickness distribution can be improved as compared with the case where the film is formed without changing the film formation speed.
上記成膜源は、スパッタリングカソードと、上記スパッタリングカソードに印加電圧を供給する電圧供給部とを含み、上記成膜源制御部は上記電圧供給部を制御することで成膜速度を制御してもよい。 The deposition source includes a sputtering cathode and a voltage supply unit that supplies an applied voltage to the sputtering cathode, and the deposition source control unit controls the deposition rate by controlling the voltage supply unit. Good.
この構成によれば、スパッタリングターゲットに印加する電圧を増減することにより、成膜速度を制御することが可能である。成膜速度の制御手法は電圧の制御に限られないが、電圧は応答性よく制御することが可能であるため好適である。 According to this configuration, the film formation rate can be controlled by increasing or decreasing the voltage applied to the sputtering target. The deposition rate control method is not limited to voltage control, but the voltage can be controlled with good responsiveness.
上記成膜源制御部は、上記第1の方向と上記第3の方向の交差角度が0°以上45°未満のときは上記印加電圧を第1の電圧とし、上記交差角度が45°以上90°未満のときは上記印加電圧を上記第1の電圧より低い第2の電圧としてもよい。 The film formation source control unit sets the applied voltage as the first voltage when the intersection angle between the first direction and the third direction is not less than 0 ° and less than 45 °, and the intersection angle is not less than 45 ° and not more than 90 °. When the angle is less than 0 °, the applied voltage may be a second voltage lower than the first voltage.
この構成によれば、第1の方向と第3の方向の交差角度が平行もしくは平行に近いときには成膜速度を速くし、第1の方向と第3の方向の交差角度が垂直もしくは垂直に近いときには成膜速度を遅くすることが可能である。 According to this configuration, when the crossing angle between the first direction and the third direction is parallel or nearly parallel, the film forming speed is increased, and the crossing angle between the first direction and the third direction is vertical or close to vertical. Sometimes it is possible to slow down the deposition rate.
本発明の一実施形態に係る、被成膜面を有し上記被成膜面上の一方向である第1の方向に沿って形成された凹凸構造を有する基板の、上記被成膜面に成膜するため成膜装置は、ステージと、成膜源と、検出部と、成膜源制御部とを具備する。
上記ステージは、上記基板を支持し、上記被成膜面に垂直な軸の回りに回転する。
上記成膜源は、成膜材料から成膜粒子を生成させ、上記ステージに支持された上記基板の上記被成膜面に、上記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から上記成膜粒子を照射する。
上記検出部は、上記ステージの回転角度を検出する。
上記ステージ制御部は、上記検出部の検出結果に基づいて、上記ステージ上の上記基板が上記第1の方向と、上記第2の方向を上記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となる回転角度のときは、回転速度が第1の回転速度となるように上記ステージを制御し、上記ステージ上の上記基板が上記第1の方向と上記第3の方向とが垂直となる回転角度のときは、回転速度が上記第1の回転速度より速い第2の回転速度となるように上記ステージを制御する。
According to an embodiment of the present invention, a substrate having a film-forming surface and having a concavo-convex structure formed along a first direction that is one direction on the film-forming surface is formed on the film-forming surface. In order to form a film, the film formation apparatus includes a stage, a film formation source, a detection unit, and a film formation source control unit.
The stage supports the substrate and rotates about an axis perpendicular to the film formation surface.
The film-forming source generates film-forming particles from a film-forming material, and a second direction that is oblique to the film-forming surface is formed on the film-forming surface of the substrate supported by the stage The film-forming particles are irradiated.
The detection unit detects a rotation angle of the stage.
The stage control unit is configured to project the third direction in which the substrate on the stage projects the first direction and the second direction on the same plane as the film formation surface based on the detection result of the detection unit. When the rotation angle is parallel to the direction, the stage is controlled so that the rotation speed becomes the first rotation speed, and the substrate on the stage has the first direction and the third direction. When the rotation angle is vertical, the stage is controlled so that the rotation speed becomes a second rotation speed higher than the first rotation speed.
本実施形態では、ステージ制御部が、検出部により検出されたステージの回転角度、即ち、第1の方向と第3の方向の交差角度に基づいてステージを制御し、被成膜速度を変動させる。これにより、凹凸構造の領域によって被成膜速度が大きく異なる状況(即ち、第1の方向と第3の方向が垂直)の場合には形成される膜厚が小さくなる。凹凸構造の領域によって被成膜速度が同等の状況(即ち第1の方向と第3の方向が平行)の場合には均等に成膜される。この繰り返しで成膜することにより、ステージの回転速度を変動させることなく成膜した場合に比べて膜厚分布を改善することが可能である。 In the present embodiment, the stage control unit controls the stage based on the rotation angle of the stage detected by the detection unit, that is, the intersection angle between the first direction and the third direction, and varies the deposition rate. . Accordingly, the film thickness to be formed becomes small in the case where the deposition rate is greatly different depending on the region of the concavo-convex structure (that is, the first direction and the third direction are perpendicular). In the case where the deposition rate is the same (ie, the first direction and the third direction are parallel) due to the uneven structure region, the film is formed evenly. By repeatedly forming the film, it is possible to improve the film thickness distribution as compared with the case where the film is formed without changing the rotational speed of the stage.
本発明の一実施形態に係る、被成膜面を有し上記被成膜面上の一方向である第1の方向に沿って形成された凹凸構造を有する基板の、上記被成膜面に成膜する成膜方法は、ステージに上記基板を載置して上記被成膜面に垂直な軸の周りに上記ステージを回転させる。
成膜源に、成膜材料から成膜粒子を生成させ、上記ステージに支持された上記基板の上記被成膜面に、上記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から成膜粒子を照射させる。
成膜源制御部に、上記第1の方向と、上記第2の方向を上記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となるときは、成膜速度が第1の成膜速度となるように上記成膜源を制御させ、上記第1の方向と上記第3の方向とが垂直となるときは、成膜速度が上記第1の成膜速度より小さい第2の成膜速度となるように上記成膜源を制御させる。
According to an embodiment of the present invention, a substrate having a film-forming surface and having a concavo-convex structure formed along a first direction that is one direction on the film-forming surface is formed on the film-forming surface. In the film formation method for forming a film, the substrate is placed on a stage and the stage is rotated around an axis perpendicular to the film formation surface.
A film-forming source generates film-forming particles from a film-forming material, and the film-forming surface of the substrate supported by the stage is moved from a second direction that is oblique to the film-forming surface. Irradiate film-forming particles.
When the film forming source control unit has the first direction parallel to the third direction in which the second direction is projected onto the same surface as the film forming surface, the film forming speed is the first. When the film-forming source is controlled so that the film-forming speed is the same, and the first direction and the third direction are perpendicular to each other, the film-forming speed is smaller than the first film-forming speed. The film formation source is controlled so that the film formation speed is as follows.
本発明の一実施形態に係る、被成膜面を有し上記被成膜面上の一方向である第1の方向に沿って形成された凹凸構造を有する基板の、上記被成膜面に成膜する成膜方法は、ステージに上記基板を載置して上記被成膜面に垂直な軸の周りに上記ステージを回転させる。
成膜源に、成膜材料から成膜粒子を生成させ、上記ステージに支持された上記基板の上記被成膜面に、上記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から成膜粒子を照射させる。
ステージ制御部に、上記第1の方向と、上記第2の方向を上記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となるときは、回転速度が第1の回転速度となるように上記ステージを制御させ、上記第1の方向と上記第3の方向とが垂直となるときは、回転速度が上記第1の回転速度より速い第2の回転速度となるように上記ステージを制御させる。
According to an embodiment of the present invention, a substrate having a film-forming surface and having a concavo-convex structure formed along a first direction that is one direction on the film-forming surface is formed on the film-forming surface. In the film formation method for forming a film, the substrate is placed on a stage and the stage is rotated around an axis perpendicular to the film formation surface.
A film-forming source generates film-forming particles from a film-forming material, and the film-forming surface of the substrate supported by the stage is moved from a second direction that is oblique to the film-forming surface. Irradiate film-forming particles.
When the stage controller has the first direction parallel to the third direction in which the second direction is projected on the same plane as the film formation surface, the rotational speed is the first rotational speed. When the stage is controlled so that the first direction and the third direction are perpendicular to each other, the rotation speed is set to a second rotation speed higher than the first rotation speed. Control the stage.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係るスパッタ装置について説明する。
(First embodiment)
A sputtering apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
[スパッタ装置の構成]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るスパッタ装置1の概略構成図である。本実施の形態において、スパッタ装置1は、DC(Direct Current)スパッタ装置であるものとするがこれには限られず、AC(alternating current)スパッタ、RF(Radio Frequency)スパッタ、マグネトロンスパッタ等の他の方式のものであってもよい。
[Configuration of sputtering equipment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
スパッタ装置1は、チャンバ2を備えている。チャンバ2の内部には、基板Wを支持するためのステージ3と、スパッタカソード4が設置されている。概略的には、スパッタ装置1は、チャンバ2内のステージ3上に載置された基板Wの表面に、スパッタカソード4から成膜粒子を照射し、成膜する装置である。以下、基板Wの成膜される面を被成膜面とする。
The
チャンバ2は図示しない真空排気装置を介して所定の真空度にまで減圧されることが可能である。スパッタ装置1は、チャンバ2の内部にアルゴンガス等、あるいは酸素、窒素等の反応性ガスを導入するためのガス導入ノズル(図示略)を備えている。上記ガス導入ノズルは、チャンバ2の所定位置に取り付けられている。
The
ステージ3は、内部に加熱源5を有するホットプレートで構成されている。この加熱源5は、ステージ3上に載置された基板Wを所定温度に加熱する。上記所定温度としては、例えば、20℃から500℃の範囲の一定温度とされる。加熱源5は、例えば抵抗加熱方式の加熱源が適用される。
The
ステージ3は、絶縁性材料(例えばPBN:パイロリティックボロンナイトライド)で構成されており、その表面近傍の内部には静電チャック用電極11が適宜の位置に適宜の個数設置されている。これにより、基板Wをステージ3の表面に密着させて基板温度の面内均一化を図るようにしている。
The
ステージ3は、金属(例えばアルミニウム)製の台座6の上に設置される。台座6はその下面中心部に、基板Wの被成膜面に対して垂直な方向に伸びる回転軸7が取り付けられており、モータ等の駆動源8を介して回転可能に構成されている。回転軸7は、軸受機構(図示略)及び磁性流体シール等のシール機構9を介してチャンバ2の底壁に取り付けられている。また、駆動源8には、駆動源8の回転駆動角度、即ちステージ3の回転角度を検出するための検出部10が接続されている。なお、検出部10は、回転軸7に直接設けられ、回転軸7の回転角度を検出するものであってもよい。検出部10によって検出されたステージ3の回転角度は、後述する電源制御部16に入力される。
The
台座6の内部には図示せずとも冷却媒が循環する冷却ジャケットが設けられており、ステージ3を所定温度(例えば−40℃から0℃)に冷却することが可能である。この冷却媒の導入・導出管路17は、加熱源用配線12、静電チャック用配線13等とともに回転軸7の内部に設置されている。この回転軸7の内部には更に、ステージ3の温度を測定する図示しない熱電対等の測温手段に接続される測温用配線14が設置されている。
Although not shown, a cooling jacket in which a cooling medium circulates is provided inside the
さらに、本実施形態のスパッタ装置1には、チャンバ2の内壁面への成膜材料の付着を防止するための防着板や、基板Wに磁性膜を成膜する場合に磁性膜の磁化方向を制御するためのマグネットが設けられてもよい。
Furthermore, in the
スパッタカソード4は、ターゲットTを含み、スパッタカソード4に印加電圧を供給する電源15に接続されている。また、電源15には、電源15がスパッタカソード4に供給する電圧を制御する電源制御部16が接続されている。電源制御部16による制御を受けて電源15がスパッタカソード4に印加電圧を供給すると、チャンバ2に導入されているスパッタガス(例えばAr)がイオン化してターゲットTに衝突し、ターゲットTの材料(以下、ターゲット材)が弾き出されて成膜粒子となる。成膜粒子は運動エネルギーをもって飛翔し、基板Wの被成膜面に付着する。即ち、スパッタカソード4によって成膜粒子が生成され、基板Wに対して照射される。電源制御部16が印加電圧を制御することにより、上記ガスイオンの衝突速度及び衝突頻度が増減し、成膜速度(スパッタカソード4の基板W上に成膜する速度)を変動させることができる。
The
ターゲット材の種類は特に限定されない。例えば、MRAM(Magnetic Random Access Memory)、PRAM(Phase change Random Access Memory)等の抵抗変化素子の作製においては、当該素子の少なくとも1つの機能層を構成する強磁性材料あるいは反強磁性材料を用いることができる。具体的には、Ni−Fe、Co−Fe、Pt−Mn、Ge−Sb−Te、Tb−Sb−Fe−Co系材料などが挙げられる。 The type of target material is not particularly limited. For example, in the production of resistance change elements such as MRAM (Magnetic Random Access Memory) and PRAM (Phase change Random Access Memory), a ferromagnetic material or antiferromagnetic material constituting at least one functional layer of the element is used. Can do. Specific examples include Ni—Fe, Co—Fe, Pt—Mn, Ge—Sb—Te, and Tb—Sb—Fe—Co based materials.
また、磁性多層膜素子における絶縁層や保護層、導電層を構成する材料のターゲット材が用いられていてもよく、例えば、Cu、Ru、Ta、Al等、作製される素子の種類に応じてターゲット材を選定することができる。また、チャンバ2内に酸素や窒素等の反応性ガスを導入して酸化膜や窒化膜を成膜することも可能である。
In addition, a target material of a material constituting an insulating layer, a protective layer, or a conductive layer in the magnetic multilayer film element may be used. For example, depending on the type of element to be manufactured, such as Cu, Ru, Ta, Al, etc. A target material can be selected. It is also possible to form an oxide film or a nitride film by introducing a reactive gas such as oxygen or nitrogen into the
図2は、チャンバ2を上面方向からみた斜視図である。同図に示すように、スパッタカソード4は、成膜粒子の照射方向が基板Wの被成膜面に対して斜め方向となるように、具体的には、ターゲットTが基板Wの被成膜面と斜め方向から対向するように配置される。なお、成膜粒子はターゲットTからある程度拡散して放出されるが、ターゲットTの被スパッタ面に対して垂直方向を成膜粒子の照射方向(後述する、「第2の方向」)とする。
FIG. 2 is a perspective view of the
[基板について]
本実施形態に係るスパッタ装置1が成膜対象とする基板Wについて説明する。
図3(a)は基板Wを示す斜視図であり、図3(b)は基板Wの拡大図である。また、図3(c)は基板Wの模式的な断面図である。これらの図において、被成膜面上の直交する2方向をX方向及びY方向とし、X方向及びY方向に垂直な方向をZ方向とする。これらの図に示すように、基板Wには、その被成膜面上の一方向に沿って複数の凹凸構造sが形成されている。この被成膜面上の一方向を「第1の方向」とし、X方向に一致するものとする。なお、これらの図に示す凹凸構造sは便宜上の大きさであり、実際には例えばミクロンオーダーの大きさが想定される。また、凹凸構造sは、被成膜面の全域に形成されていなくてもよく、少なくとも一部に形成されていればよい。基板Wの形状も円板状に限られない。また、基板Wには、基板Wをステージ3上に搬送するロボット等が基板Wの向きを確認するためのノッチ(切り欠き)Nが形成されている。ここでは、ノッチNは、ノッチNと基板Wの中心を結ぶ線が第1の方向と直交する位置に設けられるものとする。なお、ノッチNとしてオリエンテーションフラットを用いてもよい。
[About the board]
A substrate W that is a film formation target of the
FIG. 3A is a perspective view showing the substrate W, and FIG. 3B is an enlarged view of the substrate W. FIG. 3C is a schematic cross-sectional view of the substrate W. In these drawings, two orthogonal directions on the film formation surface are defined as an X direction and a Y direction, and a direction perpendicular to the X direction and the Y direction is defined as a Z direction. As shown in these drawings, a plurality of concavo-convex structures s are formed on the substrate W along one direction on the film formation surface. One direction on the film formation surface is defined as a “first direction” and coincides with the X direction. The concavo-convex structure s shown in these drawings is a size for convenience, and actually a size on the order of microns, for example, is assumed. Further, the uneven structure s does not have to be formed on the entire surface of the film formation surface, and may be formed at least partially. The shape of the substrate W is not limited to a disk shape. Further, the substrate W is formed with a notch (notch) N for a robot or the like that transports the substrate W onto the
これらの図に示すように、凹凸構造sは第1の方向に沿って一様に形成された凹凸状の構造であり、凹凸構造sによって被成膜面は、微細なレベルにおいてはX−Y平面に対する角度が異なる複数の領域に分けることができる。被成膜面のうち、凹凸構造sの上面及び凹凸構造sの間にあたるX−Y平面に平行な領域を平坦領域a1、凹凸構造sの一方の側面にあたりX−Y平面に対して傾斜する領域を第1側面領域a2、凹凸構造sの他方の側面にあたりX−Y平面に対して傾斜する領域を第2側面領域a3とする。ここでは、第1側面領域a2が凹凸構造sのノッチN側であり、第2側面領域a3がノッチNの反対側に位置するものとする。第1側面領域a2及び第2側面領域a3の傾斜角度は任意であり、例えばX−Y平面に対して垂直であってもよい。このような構造を有する基板として例えば、GMR(Giant ManetoResistance:巨大磁気抵)素子を作製するための基板が想定される。 As shown in these drawings, the concavo-convex structure s is a concavo-convex structure formed uniformly along the first direction, and the surface on which the film is formed is XY at a fine level by the concavo-convex structure s. It can be divided into a plurality of regions having different angles with respect to the plane. Of the film formation surface, a region parallel to the XY plane between the top surface of the concavo-convex structure s and the concavo-convex structure s is a flat region a1, and a region inclined to the XY plane is one side surface of the concavo-convex structure s. Is a first side surface region a2, and the other side surface of the concavo-convex structure s is a region inclined with respect to the XY plane as a second side surface region a3. Here, the first side surface region a2 is located on the notch N side of the concavo-convex structure s, and the second side surface region a3 is located on the opposite side of the notch N. The inclination angle of the first side surface region a2 and the second side surface region a3 is arbitrary, and may be, for example, perpendicular to the XY plane. As a substrate having such a structure, for example, a substrate for producing a GMR (Giant Maneto Resistance) element is assumed.
[スパッタカソードと基板の位置関係]
スパッタカソード4と基板Wの位置関係について説明する。図4(a)及び図4(b)はこれらの位置関係を示す概念図である。図4(a)は斜視図であり、図4(b)は基板Wの被成膜面に垂直な方向からみた平面図である。上述のように、基板WはX−Y平面上の被成膜面を有し、凹凸構造sはX方向である第1の方向(図中のd1)に沿って形成されている。また、スパッタカソード4の被成膜面に対する成膜粒子の照射方向は、被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向(図中のd2)である。ここで、第2の方向を被成膜面と同一面、即ちX―Y平面に投影(Z成分を0)した方向を第3の方向(図中のd3)とする。X−Y平面における、第1の方向と第3の方向が交差する角度を「交差角度」とする。図4(a)及び図4(b)に示す状態では、交差角度は90°である。
[Relationship between sputter cathode and substrate]
The positional relationship between the
[成膜装置の動作]
以上のように構成されたスパッタ装置1の動作について説明する。
まず、基板搬送ロボット等によりステージ3に基板Wが載置される。この際、基板Wに形成されたノッチNが基準とされ、所定の向きで基板Wが載置される。ここでは図4(b)に示すように、ノッチNがスパッタカソード4側になるように配置されるものとする。
[Operation of deposition system]
The operation of the
First, the substrate W is placed on the
チャンバ2内が真空排気された後、スパッタガスが導入される。また、加熱源5により基板Wが所定の温度まで加熱される。これらの準備が完了すると、駆動源8によって回転軸7が回転駆動され、ステージ3上に載置された基板Wが回転する。この際、検出部10によって基板Wの回転角度が検出される。
After the inside of the
電源制御部16によって制御された電源15によって基板WとターゲットTの間に電圧が印加され、イオン化したスパッタガスによるターゲットTのスパッタが開始される。スパッタにより生成したターゲット材の粒子(成膜粒子)は基板Wに向かって照射され、基板Wの被成膜面上に成膜される。
A voltage is applied between the substrate W and the target T by the
ここで、電源制御部16が、検出部10によって検出された基板Wの回転角度に応じて電源15のターゲットTへの印加電圧を制御する。図5(a)〜(d)は基板Wの回転角度と上記第1の方向の関係を示す模式図である。基板Wが上記の向きに配置されているため、これらの図に示すように、基板Wの回転角度が0°(図5(a))及び180°(図5(c))のときに第1の方向と第3の方向は直交し、基板Wの回転角度が回転角度が90°(図5(b))及び270°(図5(d))のときに第1の方向と第3の方向は平行となる。
Here, the power supply control unit 16 controls the voltage applied to the target T of the
図6は、電源制御部16の印加電圧の制御の一例を示すグラフである。同図に示すように、電源制御部16はステージ3(基板W)の回転角度が0°以上45°未満のときは印加電圧を電圧Aとし、基板Wの回転角度が45°以上135°未満のときは印加電圧を電圧Aより高い電圧Bとする。同様に、回転角度が135°以上225°未満及び315°以上360°未満のときは電圧A、回転角度が225°以上315°未満のときは電圧Bとする。なお、詳細は後述するが、電圧Aと電圧Bは、例えば、電圧Bのときの成膜速度に対して電圧Aのときの成膜速度が22%となるような関係とすることができる。 FIG. 6 is a graph showing an example of control of the applied voltage of the power supply control unit 16. As shown in the figure, when the rotation angle of the stage 3 (substrate W) is not less than 0 ° and less than 45 °, the power supply controller 16 sets the applied voltage to voltage A, and the rotation angle of the substrate W is not less than 45 ° and less than 135 °. In this case, the applied voltage is set to a voltage B higher than the voltage A. Similarly, the voltage A is set when the rotation angle is 135 ° or more and less than 225 ° and 315 ° or more and less than 360 °, and the voltage B is set when the rotation angle is 225 ° or more and less than 315 °. Although details will be described later, the voltage A and the voltage B can be set such that the film formation rate at the voltage A is 22% with respect to the film formation rate at the voltage B, for example.
上記電圧の制御は、第1の方向と第3の方向の交差角度で規定すると以下のようになる。即ち、交差角度が0°以上45°未満のときは印加電圧を電圧Bとし、45°以上90°未満のときは電圧Aとする。 The control of the voltage is as follows when it is defined by the intersection angle between the first direction and the third direction. That is, when the crossing angle is 0 ° or more and less than 45 °, the applied voltage is voltage B, and when the crossing angle is 45 ° or more and less than 90 °, voltage A is used.
電源制御部16の制御による印加電圧の波形は、図6に示す矩形波に限られず、回転角度が0°及び180°のときに電圧Aとなり、90°及び270°のときは電圧Aとなる波形とすることができる。例えば、図7に示す三角波、図8に示す正弦波とすることも可能である。また、交差角度が回転角度が90°のときと270°のときのみ電圧を印加するパルス波であってもよい。 The waveform of the applied voltage controlled by the power supply control unit 16 is not limited to the rectangular wave shown in FIG. 6, and becomes a voltage A when the rotation angle is 0 ° and 180 °, and becomes a voltage A when the rotation angle is 90 ° and 270 °. It can be a waveform. For example, a triangular wave shown in FIG. 7 or a sine wave shown in FIG. 8 can be used. Alternatively, a pulse wave that applies a voltage only when the crossing angle is 90 ° or 270 ° may be used.
このように電源制御部16が、電源15がターゲットTに印加する電圧を制御することにより、成膜速度が変動する。具体的には、印加電圧が電圧Bである場合は、電圧Aである場合に比べてスパッタガスイオンの衝突速度及び衝突頻度が高く、成膜速度が速くなる。なお、成膜速度を変動させる手法は印加電圧の制御に限られないが、印加電圧は応答性よく制御することが可能であるため好適である。
As described above, the power supply control unit 16 controls the voltage that the
[電圧制御による効果]
以上のように電源制御部16が、電源15がターゲットTに印加する電圧を制御することによる効果について説明する。説明のために、複数の点を有する基板Wをモデルとして設定する。図9は基板W上に設定した点P1、P2、P3、P4及びP5の位置を示す平面図である。なお、図9において凹凸構造sの図示は省略する。点P1は基板Wの中心点、点P2は基板Wの外周付近のノッチN近傍の点、点P3は点P2から点P1を挟んで基板Wの反対側の外周付近の点とする。また、点P4は点P2と点P3を結ぶ線の垂直二等分線上の基板Wの外周付近であって、ノッチN側からみて左側の点、点P5は同じく点P2と点P3を結ぶ線の垂直二等分線上の基板Wの外周付近であって、ノッチN側からみて右側の点とする。また、基板Wは、ノッチNがスパッタカソード4側となる向きでステージに載置されているものとする。
[Effects of voltage control]
The effect of the power supply control unit 16 controlling the voltage applied to the target T by the
仮に、ターゲットTに印加される電圧を一定として、基板Wを回転させることなく成膜する場合を想定する。この場合に所定時間成膜した場合の膜厚を図9に併せて示す。図9に示す表は、上記各点P1〜P5における平坦領域a1、第1側面領域a2及び第2側面領域a3のそれぞれの領域に成膜される膜厚を、点P1における平坦領域a1の膜厚を100として示すものである。 Assume that the voltage applied to the target T is constant and the film is formed without rotating the substrate W. In this case, the film thickness when the film is formed for a predetermined time is also shown in FIG. The table shown in FIG. 9 shows the film thickness formed in each of the flat region a1, the first side surface region a2, and the second side surface region a3 at the points P1 to P5, and the film thickness of the flat region a1 at the point P1. The thickness is shown as 100.
点P1についてみると、平坦領域a1、第1側面領域a2及び第2側面領域a3のそれぞれの膜厚は異なり、第1側面領域a2の膜厚が最も大きく、第2側面領域a3膜厚が最も小さい。これは、各領域がスパッタカソード4と対向する角度が異なることにより各領域の被成膜速度(各領域が成膜される速度)が異なるためである。図10(a)及び(b)は点P1の凹凸構造sを示す模式図である。図10(a)に示すように、第1側面領域a2がスパッタカソード4の方向(第2の方向d2)となす角は、平坦領域a1のそれより大きい。また、第2側面領域a3が第2の方向となす角は平坦領域a1のそれより小さいか、または第2側面領域a3は凹凸構造sの陰となる。スパッタカソード4から照射される成膜粒子は、大部分が第2の方向から飛来するため、第2の方向となす角が垂直に近いほど単位面積当たりの飛来成膜粒子数が多く(被成膜速度が速く)なり、図10(b)に示すように膜厚に差が生じる。
Regarding the point P1, the film thicknesses of the flat region a1, the first side surface region a2, and the second side surface region a3 are different, the film thickness of the first side surface region a2 is the largest, and the film thickness of the second side surface region a3 is the largest. small. This is because the deposition rate of each region (the rate at which each region is deposited) varies depending on the angle at which each region faces the
上記と同様の理由で、他の点P2〜P5のそれぞれにおいても、図9中の表に示すように第1側面領域a2の膜厚が最も大きく、第2側面領域a3膜厚が最も小さい。点P1〜P5の相互間でそれぞれ領域の膜厚が異なるのは、スパッタカソード4との距離及びスパッタカソード4と対向する角度が異なることにより被成膜速度が異なるためである。
For the same reason as described above, the thickness of the first side surface region a2 is the largest and the thickness of the second side surface region a3 is the smallest as shown in the table of FIG. The reason why the film thicknesses of the regions are different between the points P1 to P5 is that the deposition rate varies depending on the distance to the sputtering
次に、ターゲットTに印加される電圧を一定として、基板Wを回転させて成膜する場合を想定する。この場合では、基板Wを100回回転させるとする。図11は、この場合における各点P1〜P5のそれぞれの領域の積算膜厚を算出した表である。積算膜厚は、0°、90°、180°及び270°のそれぞれの回転位置において1回ずつ成膜が行われると仮定し、図9に示した膜厚を積算したものである。 Next, it is assumed that the film is formed by rotating the substrate W with the voltage applied to the target T being constant. In this case, it is assumed that the substrate W is rotated 100 times. FIG. 11 is a table in which the integrated film thicknesses in the respective regions of the points P1 to P5 in this case are calculated. The integrated film thickness is obtained by integrating the film thicknesses shown in FIG. 9 on the assumption that the film formation is performed once at each rotation position of 0 °, 90 °, 180 °, and 270 °.
点P1についてみると、点P1は基板Wの中心点であるので、その位置で回転するのみである。したがって、平坦領域a1については、1回の成膜で形成される膜厚100に成膜回数100を乗じた10000が0°、90°、180°、360°のそれぞれの回転位置において成膜される膜厚であり、積算すると膜厚40000となる。
Looking at the point P1, since the point P1 is the center point of the substrate W, it only rotates at that position. Therefore, with respect to the flat region a1, 10000 obtained by multiplying the
点P1の第1側面領域a2は回転角度0°においては膜厚120(図9のP1のa2、以下P1a2等のように記載する)に成膜回数100を乗じて膜厚12000となる。回転角度90°においては、第1側面領域a2は、スパッタカソード4の方向と直交する方向(図9において点P5の方向)に対向する。このため、非回転時の平坦領域a1と同程度に成膜されるとして膜厚100(P1a1)に成膜回数100を乗じて膜厚10000となる。回転角度180°においては、第1側面領域a2はスパッタカソード4の方向と反対方向(図9において点P3の方向)に対向する。このため、非回転時の第2側面領域a3と同程度に成膜されるとして膜厚45(P1a3)に成膜回数100を乗じて膜厚4500となる。回転角度270°においては、回転角度90°の場合と同様に膜厚100(P1a1)に成膜回数100を乗じて膜厚10000となる。
The first side surface region a2 at the point P1 has a film thickness of 12000 by multiplying the film thickness 120 (described as a2 of P1 in FIG. 9, hereinafter referred to as P1a2) by the number of
点P1の第2側面領域a3は、回転角度0°においては膜厚45(P1a3)に成膜回数100を乗じて膜厚4500となる。回転角度90°においては、第2側面領域a2は、スパッタカソード4の方向と直交する方向(図9において点P4の方向)に対向する。このため、非回転時の平坦領域a1と同程度に成膜されるとして膜厚100(P1a1)に成膜回数100を乗じて膜厚10000となる。回転角度180°においては、第1側面領域a2はスパッタカソード4の方向に対向する。このため、非回転時の第1側面領域a2と同程度に成膜されるとして膜厚120(P1a2)に成膜回数100を乗じて膜厚12000となる。回転角度270°においては、回転角度90°の場合と同様に膜厚100(P1a1)に成膜回数100を乗じて膜厚10000となる。
The second side surface region a3 at the point P1 has a film thickness of 4500 by multiplying the film thickness 45 (P1a3) by the
このように点P1については、それぞれの積算膜厚は、平坦領域a1が膜厚40000、第1側面領域a2が膜厚36500、第2側面領域a3が膜厚36500となる。
Thus, regarding the point P1, the integrated film thicknesses of the flat region a1 are the
続いて点P2について検討する。点P2は基板Wが90°回転すると図9の点P5の位置に移動し、180°ではP3、270°ではP4の位置に順に移動する。したがって、平坦領域a1は回転角度0°においては膜厚160(P2a1)に成膜回数100を乗じて膜厚16000となる。回転角度90°においては、点P2は点P5の位置に移動しているので、膜厚90(P5a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。回転角度180においては、点P2は点P3の位置に移動しているので、膜厚55(P3a1)に成膜回数100を乗じて膜厚5500となる。回転角度270°においては、点P2は点P4の位置に移動しているので、膜厚90(P4a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。
Subsequently, the point P2 will be examined. The point P2 moves to the position of the point P5 in FIG. 9 when the substrate W rotates by 90 °, and sequentially moves to the position of P3 at 180 ° and the position of P4 at 270 °. Therefore, the flat region a1 has a film thickness of 16000 by multiplying the film thickness 160 (P2a1) by the number of
点P2の第1側面領域a2は、回転角度0°においては膜厚170(P2a2)に成膜回数100を乗じて膜厚17000となる。回転角度90°においては、第1側面領域a2は、スパッタカソード4の方向と直交する方向に対向する。このため、非回転時の点P5の位置における平坦領域a1と同程度に成膜されるとして膜厚90(P5a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。回転角度180°においては、第1側面領域a2はスパッタカソード4の方向と反対方向に対向する。このため、非回転時の点P3の位置における第2側面領域a2と同程度に成膜されるとして膜厚5(P3a3)に成膜回数100を乗じて膜厚500となる。回転角度270°においては、回転角度90°の場合と同様に膜厚90(P4a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。
The first side surface region a2 at the point P2 has a film thickness of 17000 by multiplying the film thickness 170 (P2a2) by the number of
点P2の第2側面領域a3は、回転角度0°においては膜厚80(P2a3)に成膜回数100を乗じて膜厚8000となる。回転角度90°においては、第2側面領域a3は、スパッタカソード4の方向と直交する方向に対向する。このため、非回転時の点P5の位置における平坦領域a1と同程度に成膜されるとして膜厚90(P5a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。回転角度180°においては、第1側面領域a2はスパッタカソード4の方向に対向する。このため、非回転時の点P3の位置における第1側面領域a2と同程度に成膜されるとして膜厚90(P3a2)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。回転角度270°においては、回転角度90°の場合と同様に膜厚90(P4a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。
The second side surface region a3 at the point P2 has a film thickness of 8000 by multiplying the film thickness 80 (P2a3) by the
このように点P2については、それぞれの積算膜厚は、平坦領域a1が膜厚39500、第1側面領域a2が膜厚35500、第2側面領域a3が膜厚35000となる。
As described above, regarding the point P2, the respective integrated film thicknesses are the
以下、点P3、P4及びP5についても点P2と同様に計算することが可能である。このようして図11に示す、各点P1〜P5のそれぞれの領域の積算膜厚が算出される。この積算膜厚について全領域の膜厚分布(標準得偏差/平均×100)を算出すると11.2%となる。一方、平坦領域a1のみの膜厚分布を算出すると0.56%となる。ここから、単純に基板Wを回転させて成膜する場合、各点P1〜P5のそれぞれの平坦領域a1の膜厚分布は良好であるものの、第1側面領域a2及び第2側面領域a3を加えた全領域の膜厚分布は良好ではないといえる。 Hereinafter, the points P3, P4 and P5 can be calculated in the same manner as the point P2. In this way, the integrated film thickness of each region of the points P1 to P5 shown in FIG. 11 is calculated. When the film thickness distribution of all regions (standard deviation / average × 100) is calculated for this integrated film thickness, it is 11.2%. On the other hand, when the film thickness distribution of only the flat region a1 is calculated, it is 0.56%. From here, when the film is formed by simply rotating the substrate W, the film thickness distribution of each flat region a1 at each of the points P1 to P5 is good, but the first side region a2 and the second side region a3 are added. Moreover, it can be said that the film thickness distribution in all the regions is not good.
続いて、上記モデルを用いて本実施形態に係る成膜方法、即ち、基板Wの回転角度に応じてターゲットTに印加される電圧を変動させる成膜方法の場合に膜厚分布がどのようになるかを検討する。 Subsequently, how is the film thickness distribution in the case of the film forming method according to the present embodiment using the above model, that is, the film forming method in which the voltage applied to the target T is changed according to the rotation angle of the substrate W? Consider what will happen.
図12は、本実施形態における成膜方法により成膜した場合の、各点P1〜P5のそれぞれの領域の積算膜厚を算出した表である。積算膜厚は、0°、90°、180°及び270°のそれぞれの回転位置において1回ずつ成膜が行われると仮定し、図9に示した膜厚を積算したものである。 FIG. 12 is a table in which the integrated film thicknesses in the respective regions of the points P1 to P5 are calculated when the film is formed by the film forming method in the present embodiment. The integrated film thickness is obtained by integrating the film thicknesses shown in FIG. 9 on the assumption that the film formation is performed once at each rotation position of 0 °, 90 °, 180 °, and 270 °.
上述のように本実施形態では、第1の方向と第3の方向が平行となるときはターゲットTへの印加電圧を電圧Bとし、第1の方向と第3の方向が直交するときは電圧Bより小さい電圧Aとする。上記モデルでは、基板Wの回転角度が0°及び180°のときに第1の方向と第3の方向が直交し、回転角度が90°及び270°のときに第1の方向と第3の方向が平行になるとしている。このため、回転角度0°及び180°のときに印加電圧を電圧Bとし、回転角度90°及び270°のときに印加電圧を電圧Aとする。電圧Aと電圧Bは、電圧Bのときの成膜速度に対して電圧Aのときの成膜速度が22%となるような関係とすることができる。 As described above, in the present embodiment, the voltage applied to the target T is the voltage B when the first direction and the third direction are parallel, and the voltage when the first direction and the third direction are orthogonal. The voltage A is smaller than B. In the above model, the first direction and the third direction are orthogonal when the rotation angle of the substrate W is 0 ° and 180 °, and the first direction and the third direction when the rotation angle is 90 ° and 270 °. The directions are supposed to be parallel. Therefore, the applied voltage is voltage B when the rotation angles are 0 ° and 180 °, and the applied voltage is voltage A when the rotation angles are 90 ° and 270 °. The voltage A and the voltage B can be set such that the film formation rate at the voltage A is 22% with respect to the film formation rate at the voltage B.
点P1の平坦領域a1は、回転角度0°においては膜厚100(P1a1)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚2200となる。回転角度90°においては膜厚100(P1a1)に成膜回数100を乗じて膜厚10000となる。回転角度180°においては膜厚100(P1a1)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚2200となる。回転角度270°においては膜厚100(P1a1)に成膜回数100を乗じて膜厚10000となる。
The flat region a1 at the point P1 has a film thickness of 2200 by multiplying the film thickness 100 (P1a1) by the
点P1の第1側面領域a2は回転角度0°においては膜厚120(P1a2)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚2640となる。回転角度90°においては、第1側面領域a2は、スパッタカソード4の方向と直交する方向(図9において点P5の方向)に対向する。このため、非回転時の平坦領域a1と同程度に成膜されるとして膜厚100(P1a1)に成膜回数100を乗じて膜厚10000となる。回転角度180°においては、第1側面領域a2はスパッタカソード4の方向と反対方向(図9において点P3の方向)に対向する。このため、非回転時の第2側面領域a3と同程度に成膜されるとして膜厚45(P1a3)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚990となる。回転角度270°においては、回転角度90°の場合と同様に膜厚100(P1a1)に成膜回数100を乗じて膜厚10000となる。
The first side surface region a2 at the point P1 has a
点P1の第2側面領域a3は、回転角度0°においては膜厚45(P1a3)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚990となる。回転角度90°においては、第2側面領域a2は、スパッタカソード4の方向と直交する方向(図9において点P4の方向)に対向する。このため、非回転時の平坦領域a1と同程度に成膜されるとして膜厚100(P1a1)に成膜回数100を乗じて膜厚10000となる。回転角度180°においては、第1側面領域a2はスパッタカソード4の方向に対向する。このため、非回転時の平坦領域a1と同程度に成膜されるとして膜厚120(P1a2)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚2640となる。回転角度270°においては、回転角度90°の場合と同様に膜厚100(P1a1)に成膜回数100を乗じて膜厚10000となる。
The second side surface region a3 at the point P1 has a film thickness of 990 by multiplying the film thickness 45 (P1a3) by the
このように点P1については、それぞれの積算膜厚は、平坦領域a1が膜厚24400、第1側面領域a2が膜厚23630、第2側面領域a3が膜厚23630となる。
Thus, regarding the point P1, the respective integrated film thicknesses are the
続いて点P2について検討する。点P2は基板Wが90°回転すると図9の点P5の位置に移動し、180°ではP3、270°ではP4の位置に順に移動する。したがって、平坦領域a1は回転角度0°においては膜厚160(P2a1)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚3520となる。回転角度90°においては、点P2は点P5の位置に移動しているので、膜厚90(P5a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。回転角度180においては、点P2は点P3の位置に移動しているので、膜厚55(P5a1)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚1210となる。回転角度270°においては、点P2は点P4の位置に移動しているので、膜厚90(P4a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。
Subsequently, the point P2 will be examined. The point P2 moves to the position of the point P5 in FIG. 9 when the substrate W rotates by 90 °, and sequentially moves to the position of P3 at 180 ° and the position of P4 at 270 °. Accordingly, the flat region a1 has a film thickness of 3520 at the rotation angle of 0 ° by multiplying the film thickness 160 (P2a1) by the number of
点P2の第1側面領域a2は、回転角度0°においては膜厚170(P2a2)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚3740となる。回転角度90°においては、第1側面領域a2は、スパッタカソード4の方向と直交する方向に対向する。このため、非回転時の点P5の位置における平坦領域a1と同程度に成膜されるとして膜厚90(P5a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。回転角度180°においては、第1側面領域a2はスパッタカソード4の方向と反対方向に対向する。このため、非回転時の点P3の位置における第2側面領域a2と同程度に成膜されるとして膜厚5(P3a3)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚110となる。回転角度270°においては、回転角度90°の場合と同様に膜厚90(P4a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。
The first side surface region a2 at the point P2 has a film thickness of 3740 at a rotation angle of 0 ° by multiplying the film thickness 170 (P2a2) by the number of
点P2の第2側面領域a3は、回転角度0°においては膜厚80(P2a3)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚1760となる。回転角度90°においては、第2側面領域a3は、スパッタカソード4の方向と直交する方向に対向する。このため、非回転時の点P5の位置における平坦領域a1と同程度に成膜されるとして膜厚90(P5a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。回転角度180°においては、第1側面領域a2はスパッタカソード4の方向に対向する。このため、非回転時の点P3の位置における第1側面領域a2と同程度に成膜されるとして膜厚90(P3a2)に成膜回数100及び成膜速度比0.22を乗じて膜厚1980となる。回転角度270°においては、回転角度90°の場合と同様に膜厚90(P4a1)に成膜回数100を乗じて膜厚9000となる。
The second side surface region a3 at the point P2 has a film thickness of 1760 by multiplying the film thickness 80 (P2a3) by the
このように点P2については、それぞれの積算膜厚は、平坦領域a1が膜厚227300、第1側面領域a2が膜厚21850、第2側面領域a3が膜厚21740となる。
Thus, regarding the point P2, the respective integrated film thicknesses are the film thickness 227300 for the flat region a1, the
以下、点P3、P4及びP5についても点P2と同様に計算することが可能である。このようして図12に示す、各点P1〜P5のそれぞれの領域の積算膜厚が算出される。この積算膜厚について全領域の膜厚分布(標準得偏差/平均×100)を算出すると6.91%となる。一方、平坦領域a1のみの膜厚分布を算出すると5.68%となる。図11に示した、単純に基板Wを回転させて成膜した場合に比べて平坦領域a1の膜厚分布は多少低下するものの、第1側面領域a2及び第2側面領域a3を加えた全領域の膜厚分布は改善されている。 Hereinafter, the points P3, P4 and P5 can be calculated in the same manner as the point P2. In this way, the integrated film thickness of each region of the points P1 to P5 shown in FIG. 12 is calculated. When the film thickness distribution of all regions (standard deviation / average × 100) is calculated for this integrated film thickness, it is 6.91%. On the other hand, when the film thickness distribution of only the flat region a1 is calculated, it is 5.68%. Although the film thickness distribution of the flat region a1 is slightly lower than that in the case where the film is formed by simply rotating the substrate W shown in FIG. 11, the entire region including the first side region a2 and the second side region a3 is added. The film thickness distribution is improved.
以上のように本実施形態では、電源制御部16が、検出部10により検出されたステージ3の回転角度、即ち、第1の方向と第3の方向の交差角度に基づいてスパッタカソード4を制御し、成膜速度を変動させる。これにより、第1の方向と第3の方向が直交し、成膜速度比が大きく異なる場合には成膜速度自体が低減され、形成される膜厚が小さくなる。第1の方向と第3の方向が平行であり、成膜速度比が同等の場合成膜速度が低減されることなく、均等に成膜される。この繰り返しで成膜することにより、成膜速度を変動させることなく成膜した場合に比べて膜厚分布を改善することが可能である。
As described above, in the present embodiment, the power supply control unit 16 controls the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係るスパッタ装置について説明する。
なお、本実施形態に係るスパッタ装置において、第1の実施形態にかかるスパッタ装置1の構成と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Second Embodiment)
A sputtering apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
Note that in the sputtering apparatus according to the present embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those of the
[スパッタ装置の構成]
図13は、本発明の第2の実施形態に係るスパッタ装置20の概略構成図である。本実施の形態において、スパッタ装置20は、DC(Direct Current)スパッタ装置であるものとするがこれには限られず、AC(alternating current)スパッタ、RF(Radio Frequency)スパッタ、マグネトロンスパッタ等の他の方式のものであってもよい。
[Configuration of sputtering equipment]
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a
同図に示すスパッタ装置20は、第1の実施形態に係るスパッタ装置1の電源制御部16に替え、駆動源制御部21を有する。駆動源制御部21は、駆動源8に接続され、駆動源8が回転軸7を回転駆動する回転駆動速度を制御する。この際、駆動源制御部21は、検出部10によって検出された回転軸7の回転角度、即ち基板Wの回転角度に基づいて回転駆動速度の制御を行う。スパッタ装置20のこの他の構成及び基板Wの構造は第1の実施形態と同様である。
The
[成膜装置の動作]
以上のように構成されたスパッタ装置20の動作について説明する。
第1の実施形態と同様に、基板搬送ロボット等により、ノッチNがスパッタカソード4側になる向きで基板Wがステージ3に載置される。
[Operation of deposition system]
The operation of the
Similar to the first embodiment, the substrate W is placed on the
チャンバ2内が真空排気された後、スパッタガスが導入される。また、加熱源5により基板Wが所定の温度まで加熱される。これらの準備が完了すると、駆動源8によって回転軸7が回転駆動され、ステージ3上に載置された基板Wが回転する。この際、検出部10によって基板Wの回転角度が検出される。
After the inside of the
電源15によって基板WとターゲットTの間に電圧が印加され、イオン化したスパッタガスによるターゲットTのスパッタが開始される。スパッタにより生成したターゲット材の粒子(成膜粒子)は基板Wに向かって照射され、基板Wの被成膜面上に成膜される。
A voltage is applied between the substrate W and the target T by the
ここで、駆動源制御部21が、検出部10によって検出された基板Wの回転角度に応じて駆動源8の回転駆動速度、即ちステージ3の回転速度を制御する。
Here, the drive
図14は、駆動源制御部21のステージ3の回転速度(以下、ステージ回転速度)の制御の一例を示すグラフである。同図に示すように、駆動源制御部21は、ステージ3(基板W)の回転角度が0°以上30°未満のときはステージ回転速度を速度(角速度)v1とする。基板Wの回転角度が60°以上120°未満のときはステージ回転速度を速度v1より小さい速度v2とする。回転角度が30°以上60°未満の間で回転速度を速度v1から速度v2に減速させる。同様に、回転角度が150°以上210°未満及び330°以上360°未満のときは速度v1、回転角度が240°以上300°未満のときは速度v2とする。回転角度が120°以上150°未満及び300°以上330°未満のときは速度v2から速度v1に加速させ、回転速度が210°以上240°未満のときは速度v1から速度v2に減速させる。
FIG. 14 is a graph showing an example of the control of the rotational speed of the stage 3 (hereinafter, stage rotational speed) of the drive
このように駆動源制御部21が、駆動源8がステージ3を回転させる駆動速度を制御することにより、被成膜速度が変動する。具体的には、ステージ回転速度が速度v1である場合にスパッタカソード4に対向する領域は、スパッタカソード4に対向する時間が短いため、トータルの被成膜速度が小さくなる。一方、ステージ回転速度が速度v2である場合にスパッタカソード4に対向する領域は、スパッタカソード4に対向する時間が長いため、トータルの被成膜速度が大きくなる。
In this way, the film formation speed varies as the drive
[ステージ回転速度制御による効果]
以上のように駆動源制御部21が、駆動源8がステージ3の回転速度を制御することによる効果について、上記基板Wのモデルを用いて説明する。
[Effects of stage rotation speed control]
The effect of the drive
上述したように、基板Wの被成膜面はX−Y平面に対する傾斜角度が異なる平坦領域a1、第1側面領域a2及び第2側面領域a3を有する。このため、ステージ3の回転位置が、第1の方向と第3の方向が垂直となる場合には、第1側面領域a2と第2側面領域a3の被成膜速度の差が大きくなる。一方、第1の方向と第3の方向が平行となる場合には、第1側面領域a2と第2側面領域a3の被成膜速度は同等である。ここで、本実施形態に示す駆動源制御部21によりステージ3の回転角度、即ち、第1の方向と第3の方向の交差角度に応じてステージ3の回転速度を制御する。これにより、被成膜速度の差が大きい回転角度の場合には被成膜速度を抑えて膜厚差を小さくし、非成膜速度の差が大きい場合には被成膜速度を抑えることなく均等に成膜することが可能となる。この繰り返しで成膜することにより、ステージ回転速度を制御することなく成膜した場合に比べて膜厚分布を改善することが可能である
As described above, the deposition surface of the substrate W has the flat region a1, the first side surface region a2, and the second side surface region a3 having different inclination angles with respect to the XY plane. For this reason, when the rotation position of the
本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更され得る。 The present invention is not limited only to the above-described embodiment, and can be changed within a range not departing from the gist of the present invention.
上記実施形態では、成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、本発明はこれ以外の成膜方法に適用することも可能である。 In the above embodiment, the sputtering method is used as the film forming method, but the present invention can also be applied to other film forming methods.
1…スパッタ装置
3…ステージ
4…スパッタカソード
8…駆動源
10…検出部
15…電源
16…電源制御部
20…スパッタ装置
21…駆動源制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記基板を支持し、前記被成膜面に垂直な軸の回りに回転するステージと、
成膜材料から成膜粒子を生成させ、前記ステージに支持された前記基板の前記被成膜面に、前記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から前記成膜粒子を照射する成膜源と、
前記ステージの回転角度を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記ステージ上の前記基板が前記第1の方向と、前記第2の方向を前記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となる回転角度のときは、成膜速度が第1の成膜速度となるように前記成膜源を制御し、前記ステージ上の前記基板が前記第1の方向と前記第3の方向とが垂直である回転角度のときは、成膜速度が前記第1の成膜速度より小さい第2の成膜速度となるように前記成膜源を制御する成膜源制御部と
を具備する成膜装置。 A film forming apparatus for forming a film on a film forming surface of a substrate having a film forming surface and having a concavo-convex structure formed along a first direction which is one direction on the film forming surface Because
A stage that supports the substrate and rotates about an axis perpendicular to the deposition surface;
Film-forming particles are generated from the film-forming material, and the film-forming particles are applied to the film-forming surface of the substrate supported by the stage from a second direction that is oblique to the film-forming surface. A film forming source to be irradiated; and
A detector for detecting a rotation angle of the stage;
Based on the detection result of the detection unit, the substrate on the stage is parallel to the first direction and a third direction in which the second direction is projected on the same plane as the film formation surface. The film formation source is controlled so that the film formation speed becomes the first film formation speed, and the substrate on the stage is perpendicular to the first direction and the third direction. And a film forming source control unit that controls the film forming source so that the film forming speed is a second film forming speed smaller than the first film forming speed. .
前記成膜源は、スパッタリングカソードと、前記スパッタリングカソードに印加電圧を供給する電圧供給部とを含み、
前記成膜源制御部は前記電圧供給部を制御することで成膜速度を制御する
成膜装置。 The film forming apparatus according to claim 1,
The film forming source includes a sputtering cathode, and a voltage supply unit that supplies an applied voltage to the sputtering cathode,
The film forming source control unit controls a film forming speed by controlling the voltage supply unit.
前記成膜源制御部は、前記第1の方向と前記第3の方向の交差角度が0°以上45°未満のときは前記印加電圧を第1の電圧とし、前記交差角度が45°以上90°未満のときは前記印加電圧を前記第1の電圧より低い第2の電圧とする
成膜装置。 The film forming apparatus according to claim 2,
The film forming source control unit sets the applied voltage as the first voltage when the intersection angle between the first direction and the third direction is not less than 0 ° and less than 45 °, and the intersection angle is not less than 45 ° and not more than 90 °. When it is less than 0 °, the applied voltage is set to a second voltage lower than the first voltage.
前記基板を支持し、前記被成膜面に垂直な軸の回りに回転するステージと、
成膜材料から成膜粒子を生成させ、前記ステージに支持された前記基板の前記被成膜面に、前記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から成膜粒子を照射する成膜源と、
前記ステージの回転角度を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記ステージ上の前記基板が前記第1の方向と、前記第2の方向を前記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となる回転角度のときは、回転速度が第1の回転速度となるように前記ステージを制御し、前記ステージ上の前記基板が前記第1の方向と前記第3の方向とが垂直となる回転角度のときは、回転速度が前記第1の回転速度より速い第2の回転速度となるように前記ステージを制御するステージ制御部と
を具備する成膜装置。 A film forming apparatus for forming a film on a film forming surface of a substrate having a film forming surface and having a concavo-convex structure formed along a first direction which is one direction on the film forming surface Because
A stage that supports the substrate and rotates about an axis perpendicular to the deposition surface;
Film formation particles are generated from the film formation material, and the film formation surface of the substrate supported by the stage is irradiated with the film formation particles from a second direction that is oblique to the film formation surface. A film forming source to
A detector for detecting a rotation angle of the stage;
Based on the detection result of the detection unit, the substrate on the stage is parallel to the first direction and a third direction in which the second direction is projected on the same plane as the film formation surface. The rotation angle is such that the stage is controlled so that the rotation speed becomes the first rotation speed, and the substrate on the stage is perpendicular to the first direction and the third direction. In this case, a film forming apparatus comprising: a stage control unit that controls the stage so that the rotation speed becomes a second rotation speed higher than the first rotation speed.
ステージに前記基板を載置して前記被成膜面に垂直な軸の周りに前記ステージを回転させ、
成膜源に、成膜材料から成膜粒子を生成させ、前記ステージに支持された前記基板の前記被成膜面に、前記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から成膜粒子を照射させ、
成膜源制御部に、前記第1の方向と、前記第2の方向を前記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となるときは、成膜速度が第1の成膜速度となるように前記成膜源を制御させ、前記第1の方向と前記第3の方向とが垂直となるときは、成膜速度が前記第1の成膜速度より小さい第2の成膜速度となるように前記成膜源を制御させる
成膜方法。 A film forming method for forming a film on a film formation surface of a substrate having a film formation surface and having a concavo-convex structure formed along a first direction which is one direction on the film formation surface. And
Place the substrate on a stage and rotate the stage around an axis perpendicular to the film formation surface,
A film forming source generates film forming particles from a film forming material, and the film forming surface of the substrate supported by the stage is moved from a second direction that is oblique to the film forming surface. Irradiate film-forming particles,
When the first direction and the third direction in which the second direction is projected on the same plane as the film formation surface are parallel to the film formation source control unit, the film formation speed is the first. When the film-forming source is controlled so that the film-forming speed is equal to the first film-forming speed, and the first direction and the third direction are perpendicular to each other, the film-forming speed is a second smaller than the first film-forming speed. The film-forming method which controls the said film-forming source so that it may become the film-forming speed of.
ステージに前記基板を載置して前記被成膜面に垂直な軸の周りに前記ステージを回転させ、
成膜源に、成膜材料から成膜粒子を生成させ、前記ステージに支持された前記基板の前記被成膜面に、前記被成膜面に対して斜めの方向である第2の方向から成膜粒子を照射させ、
ステージ制御部に、前記第1の方向と、前記第2の方向を前記被成膜面と同一面上に投影した第3の方向とが平行となるときは、回転速度が第1の回転速度となるように前記ステージを制御させ、前記第1の方向と前記第3の方向とが垂直となるときは、回転速度が前記第1の回転速度より速い第2の回転速度となるように前記ステージを制御させる
成膜方法。 A film forming method for forming a film on a film formation surface of a substrate having a film formation surface and having a concavo-convex structure formed along a first direction which is one direction on the film formation surface. And
Place the substrate on a stage and rotate the stage around an axis perpendicular to the film formation surface,
A film forming source generates film forming particles from a film forming material, and the film forming surface of the substrate supported by the stage is moved from a second direction that is oblique to the film forming surface. Irradiate film-forming particles,
When the stage controller is parallel to the first direction and the third direction in which the second direction is projected on the same plane as the film formation surface, the rotational speed is the first rotational speed. When the stage is controlled so that the first direction and the third direction are perpendicular to each other, the rotation speed is set to be a second rotation speed higher than the first rotation speed. Deposition method that controls the stage.
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