JP2015092025A - スパッタリング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】非エロージョン領域へのスパッタ粒子の付着を抑制し、成膜特性の高いスパッタリング方法を提供すること。【解決手段】真空チャンバ１１内にガス導入手段１２からスパッタリングガスを導入し、前記真空チャンバ内に設置された基板に対向する位置に設けられたターゲット１３２ａ〜１３２ｄに電圧を印加し、前記ターゲットの端部の上面をシールド部材２０で覆ったターゲットと前記基板との間にプラズマを形成し、この場合、前記シールド部材を設けていない場合に前記ターゲットに形成される非エロージョン領域の上部の幅と同一になるように、前記シールド部材の上部のフランジ部２２で前記ターゲットの端部上面を覆ってスパッタリングする。【選択図】図１
Description
本発明はスパッタリング方法に関する。
基板上に薄膜を形成する場合、成膜速度が速い等の利点から、マグネトロンスパッタリング方式がよく利用されている。マグネトロンスパッタリング方式では、ターゲットの後方に交互に極性を変えた複数の磁石から構成される磁石部材を設置し、この磁石部材によってターゲットの前方に磁束を形成して電子を捕捉することでターゲット前方での電子密度を高め、これらの電子と真空チャンバ内に導入されるガスとの衝突確率を高めてプラズマ密度を高くしてスパッタリングする。
ところで、近年、基板が大きくなるにつれてマグネトロンスパッタリング装置も大型化している。このため、複数のターゲットを並設することで大面積の基板に対し成膜することができるスパッタリング装置及びスパッタリング方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１に記載のスパッタリング装置では、スパッタリング時にターゲットからはじき出されたスパッタ粒子が、基板に付着しないで、ターゲットの浸食されない領域、いわゆる非エロージョン領域に付着してしまうことがある。この付着したスパッタ粒子は、ターゲットからアーク放電などにより剥がれやすい。そして、この剥がれたスパッタ粒子が基板に付着すると、密着性が低いことから、この部分で膜はがれが生じやすく成膜特性が低下するという問題があった。
そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、非エロージョン領域へのスパッタ粒子の付着を抑制し、成膜特性の高いスパッタリング方法を提供しようとするものである。
本発明のスパッタリング方法は、真空チャンバ内にガス導入手段からスパッタリングガスを導入し、前記真空チャンバ内に設置された基板に対向する位置に設けられたターゲットに電圧を印加し、前記ターゲットの端部の上面をシールド部材で覆ったターゲットと前記基板との間にプラズマを形成し、前記シールド部材を設けていない場合に前記ターゲットに形成される非エロージョン領域の上部の幅と同一になるように、前記シールド部材の上部のフランジ部で前記ターゲットの端部上面を覆ってスパッタリングする。本発明のスパッタリング方法では、シールド部材でターゲットの端部に形成された非エロージョン領域を覆ってスパッタリングすることができるので、スパッタ粒子の非エロージョン領域への付着を抑制することができる。
本発明のスパッタリング方法において、前記スパッタリングの前に、シールド部材を設けていない状態で前記ターゲットに形成される前記非エロージョン領域を特定し、その後、その特定された非エロージョン領域の幅と同一になるように、前記シールド部材の上部のフランジ部で前記ターゲットの端部上面を覆ってスパッタリングすることが好ましい。
本発明のスパッタリング方法において、前記ターゲットとして、所定の間隔をあけて複数併設されているターゲットであって、その端部に、該端部の上面を覆うグランド電位としたシールド部材であり、隣接するターゲットの互いに対向する端部の上面を覆っているシールド部材を有してなるターゲットを用いてスパッタリングすることが好ましい。隣接するターゲットの、互いに対向する端部の上面を覆うシールド部材により、ターゲットの端部に形成された非エロージョン領域の大部分を覆うことができ、スパッタ粒子の非エロージョン領域への付着をより抑制することができる。
本発明のスパッタリング方法において、前記ターゲットの、前記シールド部材に覆われている領域にテーパーが設けられているターゲットを用いてスパッタリングすることが好ましい。テーパーが設けられていることで、ターゲットに非エロージョン領域が形成されにくく、かつ、たとえ非エロージョン領域が形成されたとしても、テーパーが形成されていることから、テーパーが形成されていない場合に比べてスパッタ粒子が付着しにくい。また、テーパーが形成されていることから、ターゲットとシールド部材とが電気的に接続されにくい。
本発明のスパッタリング方法において、前記ターゲットの並設方向の両端のターゲットの端部の上面を覆うようにさらにシールド部材を設け、そのターゲットを用いてスパッタリングすることが好ましい。この部分をさらに覆うことで、より非エロージョン領域を覆うことができ、より、スパッタ粒子の非エロージョン領域への付着を抑制できる。
本発明のスパッタリング方法によれば、スパッタ粒子の非エロージョン領域への付着を抑制することができ、これにより成膜特性を向上させることができるという優れた効果を奏し得る。
（実施形態１）
本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置について、以下説明する。
スパッタリング装置１は、真空チャンバ１１を備える。スパッタリング装置１には、基板Ｓが搬送され、基板Ｓは、真空チャンバ１１の天井面側に、図示しない基板保持部により、成膜面を床面側に向けた状態で保持される。
本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置について、以下説明する。
スパッタリング装置１は、真空チャンバ１１を備える。スパッタリング装置１には、基板Ｓが搬送され、基板Ｓは、真空チャンバ１１の天井面側に、図示しない基板保持部により、成膜面を床面側に向けた状態で保持される。
真空チャンバ１１の側壁面には、ガス導入手段１２が設けられている。ガス導入手段１２は、マスフローコントローラー１２１ａ、１２１ｂを介設したガス導入管１２２を介してガス源１２３ａ、１２３ｂにそれぞれ接続している。ガス源１２３ａ、１２３ｂにはアルゴン等のスパッタリングガスや、Ｈ２Ｏ、Ｏ２、Ｎ２などの反応ガスが封入されており、これらのガスは、マスフローコントローラー１２１ａ、１２１ｂによって真空チャンバ１１に一定の流量で導入することができる。
真空チャンバ１１内に設置された基板Ｓと対向する位置には、ターゲット組立体１３が配置される。ターゲット組立体１３は、上面視において略長方形の４つのバッキングプレート１３１ａ〜１３１ｄと、各バッキングプレート１３１ａ〜１３１ｄの一方面に設置された上面視において略長方形に形成されたターゲット１３２ａ〜１３２ｄとを備える。
バッキングプレート１３１ａ〜１３１ｄは、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄよりやや大きくなるように作製されている。このようなバッキングプレート１３１ａ〜１３１ｄは、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄを支持するためのものであると共に、電極板としても機能するものであり、隣接するバッキングプレート間に電圧を印加することができるように、隣接する二つのバッキングプレートに真空チャンバ１１外部に配置した一つの交流電源が設けられている。即ち、本実施形態では、バッキングプレート１３１ａとバッキングプレート１３１ｂには、交流電源１３３ａが、バッキングプレート１３１ｃとバッキングプレート１３１ｄには、交流電源１３３ｂが接続されている。また、バッキングプレート１３１ａ〜１３１ｄの内部には図示しない液体循環路が設けられており、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄを冷却することができるように構成されている。
ターゲット１３２ａ〜１３２ｄは、ＩＴＯ、Ａｌ合金、Ｍｏなど基板上に成膜する膜の組成に応じて公知の方法で製造されたものである。ターゲット１３２ａ〜１３２ｄは、基板Ｓと平行な同一平面上に位置するように、間隔を空けて並設されている。
ターゲット組立体１３の下側には、４つの磁石部材１４が設けられている。磁石部材１４は、それぞれ同一構造に形成されている。磁石部材１４は、支持部１４１を有し、支持部１４１上には、交互に極性を変えて配置するように、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの長手方向に沿った棒状の中央磁石１４２と、中央磁石１４２の周辺を囲むように複数の磁石から構成された周辺磁石１４３とが設けられている。これによりターゲット１３２ａ〜１３２ｄの前方につりあった閉ループのトンネル状磁束が形成され、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの前方で電離した電子及びスパッタリングで生じた２次電子を捕捉して、カソードとしてのターゲットの前方で形成されたプラズマの密度を高くすることができる。なお、磁石部材１４は、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの幅方向において移動可能であり、後述する非エロージョン領域をなるべく少なく形成するように構成されている。
このように構成された真空チャンバ１１内に、ガス導入手段１２よりスパッタリングガスを導入し、各交流電源１３３ａ、１３３ｂにより各バッキングプレート１３１ａ〜１３１ｄに電圧を印加すると、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄと基板Ｓとの間の空間にはプラズマが形成される。そして、このプラズマが形成されることにより、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄがスパッタリングされ、スパッタ粒子が基板Ｓに付着して基板Ｓに所望の膜が形成される。この場合に、プラズマの形成位置により、ターゲット表面は、図３に示すように、浸食領域Ａ１と、浸食されない領域であるいわゆる非エロージョン領域Ａ２とに分けられる。即ち、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの端部近傍には、プラズマが形成されにくいことから、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄが浸食されずに非エロージョン領域Ａ２として残り、その他の領域である浸食領域Ａ１ではスパッタリングによる浸食が進行する。
ところで、従来のスパッタリング装置では以下のような問題があった。即ち、スパッタリングにおいては、スパッタ粒子が基板に付着して膜を形成するものであるが、スパッタ粒子の飛び出し方向によっては、非エロージョン領域に付着してしまうものもある。以下、このようなスパッタリング時において直接基板に付着しなかった粒子を非付着粒子という。この場合に、この非エロージョン領域に付着した非付着粒子は非エロージョン領域との密着性が弱いために、アーク放電などによって非エロージョン領域から剥がれやすく、ダストとなって真空チャンバ１１内を浮遊する。そして、このダストとなった非付着粒子が基板Ｓに付着してしまうことがある。このように、非付着粒子が形成した膜の一部に入り込んでしまうと、この部分は他の膜を構成する部分と密着性が低く、成膜した膜が剥がれやすい。これにより成膜特性が劣化してしまう。即ち、従来のスパッタリング装置においては、非エロージョン領域からの非付着粒子が膜中に異物として入り込んでしまうことにより成膜特性が悪化するという問題があったので、これを抑制する必要がある。
そこで、本実施形態では、非付着粒子のターゲット１３２ａ〜１３２ｄの非エロージョン領域Ａ２への付着を抑制すべく、各ターゲット１３２ａ〜１３２ｄ間に、それぞれシールド部材２０を設けている。以下、シールド部材２０について詳細に説明する。なお、ターゲット組立体１３とシールド部材２０とによりターゲットユニットが構成されている。
３つのシールド部材２０は、同一構造であり、それぞれ上面視において略長方形状である。シールド部材２０は、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄ間に配されるシールド本体２１と、シールド本体２１からターゲット１３２ａ〜１３２ｄの幅方向の端部の上面を覆うように延設された板状のフランジ部２２とからなる。シールド部材２０のフランジ部２２は、シールド部材２０を設けなかった場合にターゲット１３２ａ〜１３２ｄに形成される非エロージョン領域を、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの幅方向においてちょうど覆うように設けられている。即ち、シールド部材２０を設けなかった場合にターゲット１３２ａ〜１３２ｄに形成される基準となる基準非エロージョン領域のうち、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの幅方向に形成される基準非エロージョン領域を少なくとも覆うように、フランジ部２２は、幅方向における基準非エロージョン領域の幅と同一になるように形成されている。なお、この基準非エロージョン領域については、予め実験等でどの程度の大きさの領域になるのか知ることができる。また、電圧印加時にショートしないように、シールド部材２０とターゲット１３２ａ〜１３２ｄ及びバッキングプレート１３１ａ〜１３１ｄとは離間している。
シールド部材２０は、付着粒子が付着しやすい材料であり、かつ、高融点材料からなる。このようなシールド部材２０の材料としては、例えば、チタン、アルミニウム、ＳＵＳ、セラミック等が挙げられ、本実施形態ではチタンからなる。
また、シールド部材２０の表面は、ブラスト処理（加工）され、図示しないが細かい凹凸（表面粗さが１００μｍ〜１５０μｍ）が形成されている。ブラスト処理されることで、非付着粒子とシールド部材２０との密着性が向上し、これにより一度シールド部材４２に付着した粒子が再度剥がれて真空チャンバ１１内に放出されることを抑制している。
かかるシールド部材２０を備えることで、基準非エロージョン領域よりも狭いターゲット１３２ａ〜１３２ｄ端部の非エロージョン領域Ａ２をフランジ部２２で覆うことができるので、非付着粒子が非エロージョン領域Ａ２に付着することを抑制している。即ち、シールド部材２０を設けることで、基準非エロージョン領域よりも非エロージョン領域Ａ２が狭くなるので、非付着粒子を非エロージョン領域Ａ２に付着させずにシールド部材２０に付着させることができる。これにより、非付着粒子が非エロージョン領域Ａ２に付着するのを抑制できる。この場合に、シールド部材２０に付着した非付着粒子は、非エロージョン領域Ａ２に付着するよりもシールド部材２０からは剥がれにくく、ダストとして再度真空チャンバ１１内に舞うことがない。また、シールド部材２０を設けることで、基準非エロージョン領域よりも非エロージョン領域Ａ２が狭くなるので、非エロージョン領域Ａ２に付着する非付着粒子数が少なくなる。即ち、非付着粒子が非エロージョン領域に付着しにくくなる。従って、かかる非付着粒子を成膜した膜中に含むことを抑制し、膜はがれを抑制できる。
即ち、本実施形態においては、シールド部材２０に、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄからスパッタリングされ、真空チャンバ１１内に飛び出したが基板に付着できなかった非付着粒子を付着させ、シールド部材２０に密着させることで、非エロージョン領域Ａ２に非付着粒子が付着することを抑制し、これによりスパッタリング装置１の成膜特性を向上させているのである。
また、このようにシールド部材２０を、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄ間に設けることで、非付着粒子が、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄ間に亘って付着してターゲット１３２ａ〜１３２ｄ間でショートを起こすことも同時に防止することができる。なお、例えば、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄ間のみに埋設されるようにシールド部材を設けるとすれば、上述したように非エロージョン領域Ａ２に非付着粒子が付着することを抑制することができず、膜はがれを抑制した成膜特性のよいスパッタリング装置とすることができない。かつ、本実施形態では、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの幅方向の端部を覆っていることから、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄ間のみに埋設されるようにシールド部材を設けるような場合に比べて、表面積が大きいので、より多くの非付着粒子を付着することができ、より非付着粒子の基板Ｓへの再付着を抑制することができる。
このようなシールド部材２０のフランジ部２２は、上述のようにターゲット１３２ａ〜１３２ｄの端部の非エロージョン領域Ａ２を覆うことができるように形成されており、それぞれ、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの幅方向の各端部を、３〜７ｍｍ覆うようにしている。３ｍｍより小さいと、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの非エロージョン領域Ａ２を覆うことができず、他方で７ｍｍより大きいと、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの基準非エロージョン領域よりも大きくなってしまってターゲット１３２ａ〜１３２ｄの浸食領域まで覆ってしまい、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの使用効率が低いばかりか、所望の成膜特性を得られないからである。なお、本実施形態では、シールド部材２０のフランジ部２２は、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの基準非エロージョン領域の幅と略同一となるように、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの幅方向の各端部を約５ｍｍ覆っている。
また、フランジ部２２とターゲット１３２ａ〜１３２ｄとの間隔は、使用前のターゲット１３２ａ〜１３２ｄの最上面とフランジ部２２の下面との間隔が２〜１５ｍｍ程度であればよい。２ｍｍ未満であると距離が近すぎて非付着粒子が堆積するとフランジ部２２とターゲット１３２ａ〜１３２ｄとを接続してしまい、ショートしてしまう可能性がある。他方で、１５ｍｍを越えると、フランジ部２２の下面とターゲット１３２ａ〜１３２ｄとの距離が大きすぎて、非付着粒子がシールド部材２０に付着せず、ターゲット１３２ａ〜１３２ｄの非エロージョン領域Ａ２に付着してしまう。本実施形態では、１０ｍｍである。
また、このシールド部材２０を保持すべく、バッキングプレート１３１ａ〜１３１ｄの後方に支持部材２３が設けられている。支持部材２３は、板状部２３１と、板状部２３１の幅方向の中央部に、バッキングプレート１３１ａ〜１３１ｄ間に配されるように延設された突起部２３２とを備える。突起部２３２と、フランジ部２２とは、フランジ部２２の幅方向中央部に離間して設けられた締結部材２３３により固定されている。この支持部材２３は、アースに接地されてグランド電位となっている。これにより、シールド部材２０はそれぞれグランド電位となっており、シールド部材２０を設けることによりターゲット間でショートすることはない。
以下、本発明の別の実施形態について説明する。
（実施形態２）
図４を用いて実施形態２にかかる、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置を説明する。実施形態２では、図１〜３に示す実施形態１のターゲット１３２ａ〜１３２ｄとは、断面形状の異なるターゲットを用いている点以外は実施形態１に示す、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置と同一であるので説明は省略する。
図４を用いて実施形態２にかかる、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置を説明する。実施形態２では、図１〜３に示す実施形態１のターゲット１３２ａ〜１３２ｄとは、断面形状の異なるターゲットを用いている点以外は実施形態１に示す、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置と同一であるので説明は省略する。
本実施形態の、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置におけるターゲット４１ａ及び４１ｂは、その幅方向の端部にテーパーが設けてある。このようにターゲット４１ａ及び４１ｂの幅方向の端部が傾斜していることで、シールド部材２０のフランジ部２２の下面との距離を、実施形態１にかかる、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置１よりも大きくしている。なお、ここでは説明のためターゲット４１ａ及び４１ｂ近傍のみを示している。
このようにターゲット４１ａ及び４１ｂの端部にテーパーを設けることで、ターゲット４１ａ及び４１ｂの端部にテーパーを設けていない場合（即ち実施形態１のターゲット１３２ａ〜１３２ｄの場合）に比べて、非付着粒子が非エロージョン領域Ａ２（図３参照）に付着しにくい。これは、非付着粒子が付着しやすい端部がテーパー面となっていることで、フランジ部２２の下面側にもプラズマが回り込むので、非エロージョン領域Ａ２を実施形態１よりもさらに狭く形成できることにより、非エロージョン領域Ａ２に付着する非付着粒子数をより少なくすることができる。即ち、このように構成することで、非エロージョン領域Ａ２に非付着粒子が付着しにくくなる。また、スパッタリング装置２におけるターゲット４１ａ及び４１ｂとシールド部材２０のフランジ部２２との距離が広くなるので、非付着粒子が膜形成してターゲット４１ａ及び４１ｂとシールド部材２０のフランジ部２２とが電気的に接続されてショートすることを抑制することができる。なお、ショートを防ぐべく、ターゲット４１ａ及び４１ｂとシールド部材２０のフランジ部２２との距離を大きくするために、シールド部材２０の高さを高くするとすれば、非エロージョン領域Ａ２に非付着粒子が付着することを抑制できない。従って、本実施形態のように、ターゲット４１ａ及び４１ｂの幅方向の両端部にテーパー面を設けることが好ましい。
また、ターゲット４１ａ及び４１ｂの端部にテーパーを設けることで、ターゲット４１ａ及び４１ｂとフランジ部２２との距離が広いために、プラズマがフランジ部２２の下面側にも回り込みやすく、安定してプラズマを形成し続けることができる。かつ、プラズマがフランジ部２２の下面側にも回り込みやすいことから、本実施形態にかかるスパッタリング装置の場合の方が、スパッタリング装置１に比べて非エロージョン領域Ａ２が形成されにくく、ターゲット４１ａ及び４１ｂを効率的に用いることができると共に、非エロージョン領域Ａ２が少ないのでこの領域に非付着粒子が付着することもより抑制できる。
参考例として、実施形態２にかかる、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置で成膜を行った。成膜条件としては、圧力：０．５２Ｐａ、印加電圧：４０Ｖ、ターゲット材料：酸化インジウム−酸化亜鉛系透明電極材料、スパッタリングガス：Ａｒ、Ｏ２の混合ガス、流量：Ａｒ＝９５０ｓｃｃｍ、Ｏ２＝１２ｓｃｃｍであった。
比較例として、実施形態１にかかる、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置１において、フランジ部２２を設けていないもの、即ちシールド本体２１のみからなるシールド部材を設けた以外は同一のスパッタリング装置により、同一の成膜条件で成膜を行った。
参考例及び比較例の各場合について、成膜後の基板に付着した異物パーティクル、即ち非付着粒子の数をパターン検査器（オルボテック社製、商品名FPI-6590）で測定し、その数を比較した。結果を図５に示す。図５に示すように、参考例の場合、異物パーティクル数は比較例に比較して減少しており、実施形態２にかかる、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置では成膜特性が向上していることが分かった。
（実施形態３）
図６を用いて、本実施形態の、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置を説明する。実施形態３では、実施形態２のシールド部材とは、形状の異なるシールド部材を用いている点以外は実施形態２に示す、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置と同一であるので説明は省略する。
図６を用いて、本実施形態の、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置を説明する。実施形態３では、実施形態２のシールド部材とは、形状の異なるシールド部材を用いている点以外は実施形態２に示す、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置と同一であるので説明は省略する。
本実施形態では、シールド部材４２は、その表面全体に凹部を設けている。これにより、さらにシールド部材４２の表面積を大きくすることができ、より多くの非付着粒子を付着させることができる。もちろん、このシールド部材４２も上述したブラスト加工がされている。
上述した各実施形態１〜３にかかる、本発明のスパッタリング方法を実施するスパッタリング装置によれば、成膜特性を向上できる。
（他の実施形態）
本発明のスパッタリング方法で用いるスパッタリング装置は、上述した実施形態１〜３に限定されるものではない。例えば、ターゲットの設置枚数は本実施形態では４枚としているが、もちろんこれに限定されない。例えば、ターゲットは１枚のみからなるものとしてもよい。
本発明のスパッタリング方法で用いるスパッタリング装置は、上述した実施形態１〜３に限定されるものではない。例えば、ターゲットの設置枚数は本実施形態では４枚としているが、もちろんこれに限定されない。例えば、ターゲットは１枚のみからなるものとしてもよい。
シールド部材２０は、ターゲットの端部、即ち、シールド部材２０を設けなかった場合にターゲットに形成される非エロージョン領域の少なくとも一部を覆うことができればよく、例えば、長手方向の端部のみに設けられていてもよい。
また、実施形態２においては、ターゲット４１ａ、４１ｂの端部にテーパーを設けて斜面状としたが、これに限定されず、シールド部材２０の下面側にテーパーを設けても良い。このようにしてもシールド部材２０とターゲットとの距離を広げることが可能である。また、シールド部材２０としては、少なくともターゲットの上面の端部を覆うことができるものであればよく、例えば、フランジ部２２のみからなるものであってもよい。
また、上述した実施形態１〜３においては、両端のターゲット１３２ａ及びターゲット１３２ｄのターゲット１３２ａ〜１３２ｄの並設方向外側にはシールド部材２０を設けていないが、この並設方向外側にもシールド部材２０を設けてもよい。即ち、実施形態１において、各ターゲット１３２ａ〜１３２ｄは、それぞれ全て幅方向の両端側をシールド部材２０により覆われている。このように構成することで、より確実に非エロージョン領域Ａ２を覆うことができるので、非エロージョン領域Ａ２に付着する非付着粒子を減少させることができる。なお、実施形態１〜３に示したように、少なくとも基板Ｓに対向するターゲット間にシールド部材２０を設けることで、基板Ｓに対向した領域で非エロージョン領域Ａ２に付着する非付着粒子を十分に減少させることができるので、基板に形成された膜に非付着粒子が混入する可能性を十分に減少させることができ、これにより成膜特性を十分向上させることが可能である。
本発明のスパッタリング方法は、成膜特性が高い。従って、半導体素子製造産業及び太陽電池素子製造産業において利用可能である。
１ スパッタリング装置 １１ 真空チャンバ
１２ ガス導入手段 １３ ターゲット組立体
１４ 磁石部材 ２０ シールド部材
２１ シールド本体 ２２ フランジ部
２３ 支持部材 ４１ａ、４１ｂ ターゲット
４２ シールド部材 １２１ａ、１２１ｂ マスフローコントローラー
１２２ ガス導入管 １２３ａ ガス源
１３１ａ−１３１ｄ バッキングプレート １３２ａ−１３２ｄ ターゲット
１３３ａ−１３３ｂ 交流電源 １４１ 支持部
１４２ 中央磁石 １４３ 周辺磁石
２３１ 板状部 ２３２ 突起部
２３３ 締結部材 Ａ１ 浸食領域
Ａ２ 非エロージョン領域 Ｓ 基板
１２ ガス導入手段 １３ ターゲット組立体
１４ 磁石部材 ２０ シールド部材
２１ シールド本体 ２２ フランジ部
２３ 支持部材 ４１ａ、４１ｂ ターゲット
４２ シールド部材 １２１ａ、１２１ｂ マスフローコントローラー
１２２ ガス導入管 １２３ａ ガス源
１３１ａ−１３１ｄ バッキングプレート １３２ａ−１３２ｄ ターゲット
１３３ａ−１３３ｂ 交流電源 １４１ 支持部
１４２ 中央磁石 １４３ 周辺磁石
２３１ 板状部 ２３２ 突起部
２３３ 締結部材 Ａ１ 浸食領域
Ａ２ 非エロージョン領域 Ｓ 基板
Claims (5)
- 真空チャンバ内にガス導入手段からスパッタリングガスを導入し、前記真空チャンバ内に設置された基板に対向する位置に設けられたターゲットに電圧を印加し、前記ターゲットの端部の上面をシールド部材で覆ったターゲットと前記基板との間にプラズマを形成し、前記シールド部材を設けていない場合に前記ターゲットに形成される非エロージョン領域の上部の幅と同一になるように、前記シールド部材の上部のフランジ部で前記ターゲットの端部上面を覆ってスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング方法。
- 前記スパッタリングの前に、シールド部材を設けていない状態で前記ターゲットに形成される前記非エロージョン領域を特定し、その後、その特定された非エロージョン領域の幅と同一になるように、前記シールド部材の上部のフランジ部で前記ターゲットの端部上面を覆ってスパッタリングすることを特徴とする請求項１記載のスパッタリング方法。
- 前記ターゲットとして、所定の間隔をあけて複数併設されているターゲットであって、その端部に、該端部の上面を覆うグランド電位としたシールド部材であり、隣接するターゲットの互いに対向する端部の上面を覆っているシールド部材を有してなるターゲットを用いてスパッタリングすることを特徴とする請求項１又は２記載のスパッタリング方法。
- 前記ターゲットの、前記シールド部材に覆われている領域にテーパーが設けられているターゲットを用いてスパッタリングすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスパッタリング方法。
- 前記ターゲットの並設方向の両端のターゲットの端部の上面を覆うようにさらにシールド部材を設け、そのターゲットを用いてスパッタリングすることを特徴とする請求項３又は４に記載のスパッタリング方法。
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