JP5119021B2 - シートプラズマ成膜装置、及びシートプラズマ調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート状のプラズマを利用して成膜を行うシートプラズマ成膜装置に関し、また、シート状のプラズマの形状を調整するシートプラズマ調整方法に関する。

プラズマをプラズマガンによって生成すると、その形状は通常円柱状となる。そして、この円柱状のプラズマを、同じ磁極を向い合わせた永久磁石対で挟むと、永久磁石対の間で生じる反発磁界により、プラズマがシート状に変形することが知られている。シートプラズマ成膜装置は、このシート状に形成されたプラズマ（以下、「シートプラズマ」という）を利用して、成膜を行う装置である。なお、このシートプラズマ成膜装置で行う成膜法は、真空成膜法の一種である。

シートプラズマ成膜装置では、プラズマをシートプラズマ形成室でシート状に形成し、このシートプラズマを成膜室に輸送する。成膜室にはターゲットと基板が対向するように配置されており、シートプラズマはこれらの間を進行する。このとき、シートプラズマ内の荷電粒子が、ターゲットに印加されたバイアス電圧によって引き付けられてターゲットをスパッタし（叩き出し）、叩き出されたスパッタ粒子は、シートプラズマを通過する際にイオン化され、基板に印加されたバイアス電圧によって引き付けられて基板に堆積する。これによって基板上に膜が形成されるのである。

この原理からわかるように、プラズマをシート状に形成する理由の１つは、プラズマの厚みを一定にして、ターゲットを偏りなくスパッタし、基板を均一に成膜することにある。ただし、基板を均一に成膜するには、プラズマをシート状にするだけでは足りず、シートプラズマからターゲットまでの距離を、シートプラズマ全体において、同じ程度にする必要がある。例えば、シートプラズマのうち輸送方向右側がターゲットに近く、輸送方向左側がターゲットから遠いような場合には、基板の進行方向右側が厚く成膜されてしまう。一方、シートプラズマが移動すると、アンペールの法則によってシートプラズマの周辺に磁場が発生する。そして、シートプラズマの移動量を増やすと（放電電流を増やすと）、この磁場の磁力が大きくなり、シートプラズマは、プラズマガン側から見て、輸送軸を中心として反時計回りに傾いてしまうという現象が発生する。この現象により、シートプラズマが傾くと、シートプラズマとターゲットとの距離にばらつきが生じ、基板を均一の厚さで成膜できなくなってしまう。

これに対し、シートプラズマの近傍に永久磁石を配置し、永久磁石の磁場を利用して、シートプラズマの放電電流によって生じる磁場を相殺する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開平３−６１３６４号公報 特開平２−７３９６５号公報 特開平２−７３９６２号公報

ところが、上記の方法によれば、５０〜１００ガウス程度のいわゆる弱磁場である成膜室の内部あるいはその近傍に永久磁石を配置することになるため、成膜室内の磁場が大きく歪んでしまう。その結果、シートプラズマは、拡散してしまい、シート形状を維持することができなくなってしてしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、シートプラズマのシート形状を維持しつつ、シートプラズマの形状を調整できるシートプラズマ成膜装置、及び、シートプラズマ調整方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明に係るシートプラズマ成膜装置は、カソードを有するとともに円柱状のプラズマを出射するプラズマガンと、前記円柱状のプラズマを挟んでシートプラズマを形成する永久磁石対と、前記シートプラズマが導入され該シートプラズマをその厚み方向に挟むようにターゲットと基板とが対向して配置される成膜室と、前記シートプラズマが収束するアノードと、前記成膜室に電流磁界を形成して前記シートプラズマを前記カソード側から前記アノード側へ輸送する電磁コイルと、前記電流磁界が形成されると磁化されて前記成膜室内に磁場を形成する磁性部材と、を備える。かかる構成によれば、磁性部材により成膜室内に弱磁場を形成することができるため、シートプラズマのシート形状を維持しつつ、シートプラズマの形状を調整することができる。

また、上記のシートプラズマ成膜装置において、前記磁性部材は、前記ターゲットの前記基板に対向する面と平行な面内で延在するように設けられるようにしてもよい。かかる構成によれば、磁性部材によって成膜室内により安定した磁場を形成することができる。

また、上記のシートプラズマ成膜装置において、前記磁性部材は、前記ターゲットの背面またはそれよりも外側の領域で、かつ、前記カソード側から見たとき前記円柱状のプラズマの中心軸を中心として反時計回り方向側に配置されるようにしてもよい。かかる構成によれば、シートプラズマの反時計方向の傾きによって生じる膜厚分布のばらつきを抑えることができる。

また、上記のシートプラズマ成膜装置において、前記磁性部材はプラズマの輸送方向を長軸とする直方体の形状を有するようにしてもよい。かかる構成によれば、磁性部材を容易に加工することができる。

さらに、上記課題を解決するため、本発明に係るシートプラズマ調整方法は、カソードを有するとともに円柱状のプラズマを出射するプラズマガンと、前記円柱状のプラズマを挟んでシートプラズマを形成する永久磁石対と、前記シートプラズマが導入され該シートプラズマをその厚み方向に挟むようにターゲットと基板とが対向して配置される成膜室と、前記シートプラズマが収束するアノードと、前記成膜室に電流磁界を形成して前記シートプラズマをカソード側からアノード側へ輸送する電磁コイルと、を備えたシートプラズマ成膜装置において、前記電流磁界によって磁化されるような位置に磁性部材を配置し、前記成膜室内に前記磁性部材による磁場を形成することで、プラズマの形状を調整する。かかる構成によれば、磁性部材により成膜室内に弱磁場を形成することができるため、シートプラズマのシート形状を維持しつつ、シートプラズマの形状を調整することができる。

本発明によれば、シートプラズマのシート形状を維持しつつ、シートプラズマの形状を調整できるシートプラズマ成膜装置、及び、シートプラズマ調整方法を提供することができる。

以下、本発明に係る実施形態について図を参照して説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、その重複する説明を省略する。

まず、本実施形態に係るシートプラズマ成膜装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係るシートプラズマ成膜装置１の概略図である。以下では、プラズマＰの輸送方向である図１紙面における左右方向をＺ方向とし、このＺ方向に直交する図１紙面における上下方向をＹ方向とし、Ｚ方向に直交する図１紙面における貫通方向をＸ方向として説明を行う。

シートプラズマ成膜装置１は、図１に示すように、プラズマガン２と、シートプラズマ形成室３と、第１〜３電磁コイル４〜６と、永久磁石対７と、成膜室８と、磁性部材９と、終端部１０とを備えている。プラズマガン２（カソード１１）から放出されたプラズマＰは、シートプラズマ形成室３及び成膜室８を通過して、終端部１０（アノード１２）で収束する。また、プラズマガン２、シートプラズマ形成室３、及び成膜室８は、互いに気密を保った状態で連通している。なお、プラズマガン２、成膜室８、アノード１２、ターゲット１３、及び、基板１４は、それぞれセラミック、樹脂等を介して電気的に絶縁されている。

プラズマガン２は、プラズマＰを生成する構成部品である。プラズマガン２はカソード（陰極）１１を有しており、カソード１１はプラズマガン２の端部に設けられたフランジ（カソードマウント）１５によって支えられている。また、フランジ１５には、本実施形態の放電ガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスをプラズマガン２の内部に導くガス導入構造（図示せず）が形成されている。プラズマガン２の内部には放電空間（図示せず）が形成されており、この放電空間内でカソード１１は熱電子を放出する。カソード１１から放出された熱電子はプラズマ放電を誘発し、誘発されたプラズマ放電によってアルゴンガスが電離される。これにより、放電空間には、荷電粒子（Ａｒ^＋と電子）の集合体であるプラズマＰが生成される。なお、プラズマ放電を維持するため、直流電圧Ｖ１と抵抗Ｒｖ、Ｒ１、Ｒ２の組合せにより所定のプラス電圧が印加された一対のグリッド電極（中間電極）Ｇ１、Ｇ２が放電空間の適所に配置されている。

シートプラズマ形成室３は、プラズマガン２のプラズマ輸送方向側（終端部１０側）に配設されている。プラズマＰは、プラズマガン２から放出された段階では円柱状であるが、シートプラズマ成形室３の内部でシート状に形成される。シートプラズマ形成室３は、非磁性の材料（例えばステンレスやガラス）で形成された筒状の外壁を有しており、内部にはプラズマＰが通過する輸送空間１６が形成されている。

第１電磁コイル４は、環状の空心コイルであって、シートプラズマ形成室３を囲むように外側に配設されている。第１電磁コイル４に電流を通電すると、シートプラズマ形成室３にはプラズマガン２（カソード１１）側から終端部１０（アノード１２）側に向かう磁界が形成される構成となっている。プラズマＰを構成する荷電粒子は、磁力線に沿って（厳密には磁力線に巻き付きながら）進行するという特性を有しているため、第１電磁コイル４に電流を通電すると、プラズマＰはプラズマガン２（カソード１１）から終端部１０（アノード１２）に向かう方向に輸送される。すなわち、第１電磁コイル４は、プラズマＰを終端部１０（アノード１２）側へ輸送する推進源としての機能を有している。同様に、第２電磁コイル５は成膜室８を囲むように成膜室８とシートプラズマ形成室３との境界付近に配置され、第３電磁コイル６は成膜室８を囲むように成膜室８と終端部１０との境界付近に配置されている。第２電磁コイル５及び第３電磁コイル６は、第１電磁コイル４と同様、いずれも環状の空心コイルであって、電流を通電したときにプラズマガン２（カソード１１）側から終端部１０（アノード１２）側に向かう磁界が形成される。つまり、第２電磁コイル５及び第３電磁コイル６は、成膜室８内のプラズマＰを終端部１０（アノード１２）側へ輸送する推進源としての機能を有している。

永久磁石対７は、Ｘ方向に伸延する２つの（一対の）棒磁石（永久磁石）７Ａ、７Ｂによって構成されている。永久磁石対７は、シートプラズマ形成室３の外側であって、第１電磁コイル４よりもプラズマＰの輸送方向側（終端部１０側）に配設されている。永久磁石対７を構成する２つの棒磁石７Ａ、７Ｂは、Ｙ方向においてＮ極の磁極面同士が対向し、かつ、シートプラズマ成膜室３を挟むように配置されている。また、２つの棒磁石７Ａ、７Ｂの対向する面は、平面状でかつ互いに平行となっている。この２つの棒磁石７Ａ、７Ｂによって、シートプラズマ成膜室３の輸送空間１６に反発磁界が発生し、円柱状のプラズマＰがこの反発磁界を通過することでシート状に形成される。なお、棒磁石７Ａ、７Ｂの材料には、ネオジウム、フェライト、サマリウム、及びコバルト等が用いられる。

成膜室８は、シートプラズマ形成室３のプラズマ輸送方向側（終端部１０側）に配設されている。成膜室８の外壁部分は、非磁性の材料（例えばステンレス）で形成されている。成膜室８のうちシートプラズマ形成室３との境界部分、及び、終端部１０との境界部分には、プラズマＰの輸送軸Ｔに垂直な面（ＸＹ断面）の断面積が小さいボトルネック部１７、１８が形成されている。さらに、２つのボトルネック部１７、１８の間には、成膜空間１９が形成されている。成膜空間１９は、図示しない真空ポンプ（例えばターボポンプ）に接続されている。この真空ポンプは、成膜空間１９をスパッタリングプロセス可能なレベルの真空度にまで速やかに減圧できると共に、プラズマ形成室３の輸送空間１６を円柱状のプラズマＰが輸送可能なレベルの真空度まで速やかに減圧することができる。

また、成膜室８には、ターゲット１３を保持するためのターゲットホルダ２２と、基板１４を保持するための基板ホルダ２３とが、Ｙ方向に離間し、かつ、対向するように設けられている。ターゲット１３、ターゲットホルダ２２、基板１４、及びホルダ２３は、実質的にXZ平面に平行に配置されている。本実施形態ではターゲット１３として銅板がターゲットホルダ２２に保持され、基板１４として半導体ウエハが基板ホルダ２３に保持される。ただし、ターゲット１３とターゲットホルダ２２が拡散接合やポッティング等によって一体形状になっていてもよい。また、ターゲット１３には、ターゲットホルダ２２を介して直流電源Ｖ３により数百ボルトの範囲内で変更可能な可変バイアス電圧（マイナス電圧）を印加することができる。同様に、基板１４には、基板ホルダ２３を介して直流電源Ｖ２により数百ボルトの範囲内で変更可能な直流の可変バイアス電圧を印加することができる。なお、ターゲットホルダ２２と成膜室８の本体（チャンバ）との間、及び、基板ホルダ２３と成膜室８の本体（チャンバ）との間には図示しない絶縁板が設けられており、それぞれが電気的に絶縁されている。

成膜室８は上記の構成を有していることから、ターゲット１３と基板１４にバイアス電圧をかけた状態で、成膜室８にシートプラズマＰが輸送されると、シートプラズマＰの中のＡｒ^＋はバイアス電圧がかかったターゲット１３に引き付けられる。その結果、Ａｒ^＋とターゲット１３との間の衝突エネルギによりターゲット１３のスパッタ粒子（本実施形態ではＣｕ粒子）が叩き出される。そして、シートプラズマを通過する際に、電子を剥ぎ取られて電離されたスパッタ粒子（本実施形態ではＣｕイオン）が、基板１４に堆積する。これによって、基板１４に銅が成膜されるのである。

磁性部材９は、鉄、ニッケル、フェライト系ステンレス、マルテンサイト系ステンレス等の磁性体又は強磁性体の材料で形成された部材である。上記の材料は、汎用磁性金属であるため、シートプラズマ成膜装置１の製造コストを抑えることができる。ただし、磁性部材９の材料は、透磁率は１０００以上である鉄、ニッケル等の強磁性体を用いるのがより好ましい。図２は、本実施形態に係る磁性部材９とターゲット１３との位置関係を示した概略図である。このうち図２（ａ）は、図１の紙面上方から見た図であって、紙面上方がアノード１２側であり、紙面下方がカソード１１側となっている。また、図２（ｂ）は、カソード１１側から見た図であって、紙面上方が図１の紙面上方にあたり、紙面下方が図１の紙面下方にあたる。図２に示すように、本実施形態に係る磁性部材９は、ターゲット１３（ターゲットホルダ２２）の背面で、かつ、カソード１１側から見たときプラズマＰの輸送軸Ｔを中心として反時計回り方向側（左側）に配置されている。つまり、図２（ｂ）に示すように、カソード１１側から見たとき、プラズマＰの輸送軸Ｔを紙面右向きに通りターゲット１３の前記基板に対向する面に平行な軸をＸ軸とし、プラズマＰの輸送軸Ｔを紙面鉛直上向きに通りＸ軸に直交する軸をＹ軸とすると、磁性部材９は、Ｘ軸及びＹ軸によって定まる座標系の第２象限側であって、かつ、ターゲット１３の背面に配置されている。このとき、磁性部材９は、ターゲット１３の基板１４に対向する面と平行な面内で延在するように設けられている。さらに、磁性部材９は、プラズマＰの輸送方向（Ｚ方向）を長軸とする直方体の形状を有している。なお、上記の輸送軸Ｔとは、カソード１１の中心と後述のアノード１２の中心をつなぐ軸、つまり円柱状のプラズマの中心軸をいう。

図１に戻って、終端部１０は、成膜室８のプラズマ輸送方向側に配設されている。終端部１０は、アノード（陽極）１２と永久磁石２４とから主に構成されている。アノード１２は、カソード１１との間で電位差（例えば１００Ｖ）が与えられ、プラズマＰを構成する荷電粒子（特に電子）を回収する機能を有している。また、永久磁石（収束用磁石）２４は、アノード１２側がＳ極となるように、かつ、大気側がＮ極となるように配置されている。永久磁石２４は、Ｎ極から出てＳ極に入る磁力線からなる磁界を形成するため、アノード１２に向かうシートプラズマＰは幅方向に収束される。これにより、シートプラズマＰの荷電粒子をアノード１２に適切に回収することができる。以上が本実施形態に係るシートプラズマ成膜装置１の構成である。

次に、本実施形態に係るシートプラズマ成膜装置１の作用効果について、従来のシートプラズマ成膜装置の場合と対比して説明する。図３は、以下で説明するシミュレーションの解析モデルを示した図である。本シミュレーションでは、プラズマＰの進行方向（紙面において左から右）に向かって、カソード１１、第１電磁コイル４、永久磁石対７、第２電磁コイル５、及び第３電磁コイル６を順に配置した。

図４は、従来の（磁性部材９を有しない）シートプラズマ成膜装置について、シートプラズマＰの周辺における磁場のシミュレーション結果を示した図である。図４は、第２電磁コイル５と第３電磁コイル６の間におけるＸＹ断面を表わしており、紙面奥側がアノード１２側である。つまり、実際のシートプラズマ成膜装置に置換えると、図４は、カソード１１側から見た成膜室内８のＸＹ断面を表わしている。また、中央付近に位置する白抜きの太線は、シートプラズマＰを示している。なお、以下では、図４の紙面における上下左右を単に上下左右として説明する（後述の図５〜７についても同様とする）。

シートプラズマＰは、アンペールの法則によって形成された磁界によって、プラズマガン２側（カソード１１側）から見て輸送軸Ｔを中心として反時計回りに傾いてしまうことは上述したとおりである。図４に示すシミュレーション結果においても、シートプラズマＰの右端が上方に伸びており、シートプラズマＰの左端が下方に伸びていることがわかる。図４に示すように従来のシートプラズマ成膜装置では、シートプラズマＰが右上がり（反時計回り）に傾くと、ターゲット１３のうち右側の部分が左側の部分に比べてスパッタリング量が増え、基板１４の膜厚分布に偏りが生じてしまう。

これに対して図５は、本実施形態に係るシートプラズマ成膜装置１における磁場のシミュレーション結果を示した図である。ここでは、図３に示す解析モデルの構成に加え、第２磁界コイル５と第３磁界コイル６の間に磁性部材９を配置した場合について磁場解析を行った。図５は、第２磁界コイル５と第３磁界コイル６の間におけるＸＹ断面のうち、磁性部材９のカソード１１側の部分を含んだ断面を示している。つまり、この断面は、図２（ａ）でいえば、磁性部材９のうち中央に描かれたＸ軸よりもカソード側の部分でのＸＹ断面に相当する。図５中、中央付近に位置する白抜きの太線は、シートプラズマＰを示している。また、シートプラズマＰの左上方に位置し、左右方向に伸延する直線は磁性部材９を示している。さらに、図中の符号Ｂを付した灰色の薄い部分は、上向き成分の磁力が高い領域を示しており、符号Ａを付したやや灰色が濃い部分は、下向き成分の磁力が高い領域を示している。なお、図中のシートプラズマＰと一部重複する２点鎖線は、従来のシートプラズマ成膜装置におけるプラズマＰの形状（図４参照）を示している。

図５に示すように、磁性部材９をシートプラズマＰの左上方に（実際のシートプラズマ成膜装置１に置換えると、ターゲット１３の背面で（または、背面よりも外側の領域）、かつ、カソード１１側から見たときプラズマＰの輸送軸Ｔを中心として反時計回り方向側に）配置すると、磁性部材９の下面付近に上方向の磁場が形成され、この磁場の磁力線に沿ってシートプラズマＰを構成する荷電粒子が上方向に移動する。そのため、図５に示すように、シートプラズマＰの左端周辺が上方向に引き上げられるというシミュレーション結果が得られたのである。このように、シートプラズマＰの左端周辺が上方向に引き上げられれば、シートプラズマＰの両端におけるターゲット１３までの距離がほぼ同じになる。そのため、本実施形態によれば、磁性部材９を有しない従来の場合に比べると、膜厚分布のばらつきを抑えることができる。

なお、図５に示す磁性部材９の下面付近に上方向の磁場が形成されたのは、磁性部材９が磁化したためである。図６は、磁性部材９を含むＹＺ断面におけるシミュレーション結果を示した図である。図６に示すシミュレーションの条件は、図５の場合と同じである。図６の紙面左側はカソード１１側であって、紙面右側はアノード１２側である。中央付近に位置する白抜きの太線は、シートプラズマＰを示している。また、中央のやや上方に位置するとともに左右に伸延する線は、磁性部材９を示している。さらに、図５と同様、符号Ｂを付した灰色の薄い部分は、上向き成分の磁力が高い領域を示しており、符号Ａを付したやや灰色が濃い部分は、下向き成分の磁力が高い領域を示している。図６によれば、磁性部材９の上面左側と下面右側（符号Ａが付された部分）は下方向の磁力が大きくなっており、磁性部材９の下面左側と上面右側（符号Ｂが付された部分）は上方向の磁力が大きくなっている。つまり、磁性部材９は、ＹＺ断面において、図７に示すような左側（カソード１１側）がＳ極で右側（アノード１２側）がＮ極となるように磁化されて、右側（アノード１２側）から左側（カソード１１側）に磁力線が向かうような磁界が形成されている。そのため、磁性部材９の特にカソード側の下方面付近に上方向の磁場が形成されたのである。

さらに、上記のように磁性部材９が磁化されるのは、第２電磁コイル５及び第３電磁コイル６が、カソード１１側からアノード１２側に向う磁界を形成しているためである。つまり、第２電磁コイル５や第３電磁コイル６の内側周辺では、カソード１１側がＳ極でアノード１２側がＮ極である磁界が形成されている。これにより、磁性部材９は、カソード１１側が第２電磁コイル５のＮ極側にあたるためＳ極に、アノード１２側が第３電磁コイル６のＳ極側にあたるためＮ極になるよう磁化されたのである。

以上のように、本実施形態に係るシートプラズマ成膜装置１によれば、磁性部材９を第２電磁コイル５及び第３電磁コイル６によって磁化させて成膜室８内に新たな磁場を形成することで、シートプラズマＰの形状を調整することができる。また、第２電磁コイル５及び第３電磁コイル６によって磁化された磁性部材９は、永久磁石ほど大きな磁界を形成することもないためシートプラズマＰのシート形状を維持することができる。

さらに、通常、シートプラズマＰは、輸送軸Ｔ付近では厚みが大きく、輸送軸ＴからＸ方向に離れた端部では厚みが小さい傾向にある。そのため、このような場合には、本実施形態のようにシートプラズマＰのＸ正方向側端部（図５の右側端部）のみならず、Ｘ負方向側端部（図５の左側端部）もターゲット１３に近づくことで、ターゲット１３のＸ方向両端部におけるスパッタ量の減少を抑えることができる。

以上では、ターゲット１３が成膜室８に固定されている場合について説明したが、ターゲット１３が成膜室８の内部でＹ方向に上下し、シートプラズマＰとの距離を調整できる構成であっても良い。ただし、この場合は、磁性部材９をターゲット１３の背面に固定するのではなく、成膜室８内の所定の位置に固定し、ターゲット１３の移動にかかわらずシートプラズマＰとの距離を一定にするのが望ましい。なお、ターゲット１３が成膜室８に固定されている場合であっても、磁化された磁性部材９が成膜室８の内部に磁界を形成することができれば、磁性部材９をターゲット１３（ターゲットホルダ２２）から離間して外側に配置するようにしてもよい。

また、磁性部材９の形状や設置位置は、上記の本実施形態で説明したものに限られることはない。つまり、シートプラズマ成膜装置の仕様や運転条件によって磁性部材９の形状や設置位置を調整し、膜厚分布が均一になるように、シートプラズマＰの形状を調整できればよい。

本発明によれば、シートプラズマのシート形状を維持しつつ、シートプラズマの形状を調整できるシートプラズマ成膜装置、及び、シートプラズマ調整方法を提供することができる。よって、本発明は、シートプラズマ成膜装置の技術分野において有益である。

本発明の第１実施形態に係るシートプラズマ成膜装置の概略図である。 本発明の第１実施形態に係る磁性部材とターゲットとの位置関係を示した図である。 シミュレーション解析モデルを示した図である。 従来のシートプラズマ成膜装置におけるシミュレーション結果を示した図である。 本発明の第１実施形態に係るシミュレーション結果（ＸＹ断面）を示した図である。 本発明の第１実施形態に係るシミュレーション結果（ＹＺ断面）を示した図である。 本発明の第１実施形態に係る磁性部材によって形成された磁界の磁力線を示した図である。

符号の説明

１ シートプラズマ成膜装置
２ プラズマガン
５ 第２電磁コイル
６ 第３電磁コイル
７ 永久磁石対
８ 成膜室
９ 磁性部材
１１ カソード
１２ アノード
１３ ターゲット
１４ 基板
Ｐ プラズマ
Ｔ 輸送軸

Claims (4)

1. カソードを有するとともに円柱状のプラズマを出射するプラズマガンと、前記円柱状のプラズマを挟んでシートプラズマを形成する永久磁石対と、前記シートプラズマが導入され該シートプラズマをその厚み方向に挟むようにターゲットと基板とが対向して配置される成膜室と、前記シートプラズマが収束するアノードと、前記成膜室にカソード側からアノード側に向かう磁界を形成して前記シートプラズマを前記カソード側から前記アノード側へ輸送する電磁コイルと、前記電磁コイルによる磁界が形成されると磁化されて前記成膜室内に磁場を形成する磁性部材と、を備え、
   前記カソード側から見たとき、前記円柱状のプラズマの中心軸を右向きに通り前記ターゲットの前記基板に対向する面に平行な軸をＸ軸とし、前記円柱状のプラズマの中心軸を鉛直上向きに通り前記Ｘ軸に直交する軸をＹ軸とすると、前記磁性部材は、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸によって定まる座標系の第２象限側であって、かつ、前記ターゲットの背面またはそれよりも外側の領域に位置する、シートプラズマ成膜装置。
2. 前記磁性部材は、前記ターゲットの前記基板に対向する面と平行な面内で延在するように設けられている、請求項１に記載のシートプラズマ成膜装置。
3. 前記磁性部材はプラズマの輸送方向を長軸とする直方体の形状を有している、請求項２に記載のシートプラズマ成膜装置。
4. カソードを有するとともに円柱状のプラズマを出射するプラズマガンと、前記円柱状のプラズマを挟んでシートプラズマを形成する永久磁石対と、前記シートプラズマが導入され該シートプラズマをその厚み方向に挟むようにターゲットと基板とが対向して配置される成膜室と、前記シートプラズマが収束するアノードと、前記成膜室にカソード側からアノード側に向かう磁界を形成して前記シートプラズマをカソード側からアノード側へ輸送する電磁コイルと、を備えたシートプラズマ成膜装置において、前記電磁コイルによる磁界によって磁化されるような位置であって、前記カソード側から見たとき、前記円柱状のプラズマの中心軸を右向きに通り前記ターゲットの前記基板に対向する面に平行な軸をＸ軸とし、前記円柱状のプラズマの中心軸を鉛直上向きに通り前記Ｘ軸に直交する軸をＹ軸としたとき、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸によって定まる座標系の第２象限側であって、かつ、前記ターゲットの背面またはそれよりも外側の領域に磁性部材を配置し、前記成膜室内に前記磁性部材による磁場を形成することで、プラズマの形状を調整するシートプラズマ調整方法。