JP5282167B2 - スパッタ成膜装置 - Google Patents

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Description

本発明は、スパッタ成膜装置に係り、特にＳｉターゲットをＯ2ガス雰囲気中でスパッタしてＳｉＯ2の薄膜を形成する技術分野に関する。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のチャンネル層の保護膜や、青板ガラスのバリア膜等にＳｉＯ2の薄膜が利用されている。近年、大面積化する成膜対象物にＳｉＯ2の薄膜を形成する方法としては、ＳｉターゲットをＯ2ガス雰囲気中で化学反応させながらスパッタリングする反応性スパッタが一般的に行われている。
図８は従来のスパッタ成膜装置１１０の内部構成図を示している。
スパッタ成膜装置１１０は真空槽１１１と複数のスパッタ部１２０1〜１２０4とを有している。各スパッタ部１２０1〜１２０4の構造は同じであり、符号１２０1のスパッタ部で代表して説明すると、スパッタ部１２０1はターゲット１２１1と、バッキングプレート１２２1と、磁石装置１２６1とを有している。
ターゲット１２１1はここではＳｉであり、バッキングプレート１２２1表面の大きさより小さい平板形状に形成され、ターゲット１２１1の外周全体がバッキングプレート１２２1表面の外周より内側に位置し、バッキングプレート１２２1表面の周縁部がターゲット１２１1の外周から露出するようにバッキングプレート１２２1表面に重ねて貼り合わされている。
磁石装置１２６1はバッキングプレート１２２1の裏面側に配置されている。磁石装置１２６1は、バッキングプレート１２２1と平行な磁石固定板１２７ｃ1上に、直線状に配置された中心磁石１２７ｂ1と、中心磁石１２７ｂ1の周縁部から所定距離をおいて環状に中心磁石１２７ｂ1を取り囲む外周磁石１２７ａ1とを有している。外周磁石１２７ａ1と中心磁石１２７ｂ1は、それぞれターゲット１２１1の裏面に、互いに異なる極性の磁極を対向させて配置されている。
磁石装置１２６1の裏側には移動装置１２９が配置され、磁石装置１２６1は移動装置１２９に取り付けられている。移動装置１２９は、磁石装置１２６1をターゲット１２１1の裏面に平行な方向に移動させるように構成されている。
スパッタ成膜装置１１０の全体の構造を説明すると、各スパッタ部１２０1〜１２０4のバッキングプレート１２２1〜１２２4は、真空槽１１１の内側の壁面上に互いに離間して一列に並んで配置されている。各バッキングプレート１２２1〜１２２4は絶縁物１１４を介して真空槽１１１の壁面に取り付けられ、真空槽１１１と電気的に絶縁されている。
各バッキングプレート１２２1〜１２２4の外周の外側には、各バッキングプレート１２２1〜１２２4の外周と離間して金属製の防着部材１２５が立設され、真空槽１１１と電気的に接続されている。防着部材１２５の先端は、各バッキングプレート１２２1〜１２２4の周縁部を覆うようにターゲット１２１1〜１２１4の外周に向けて直角に曲げられ、ターゲット１２１1〜１２１4の表面をリング状に取り囲んでいる。ターゲット１２１1〜１２１4の表面のうち防着部材１２５のリングの内周に露出する部分をスパッタ面と呼ぶ。
真空槽１１１の排気口に真空排気装置１１２を接続して、真空槽１１１内を真空排気しておく。真空槽１１１内に成膜対象物１３１を成膜対象物保持部１３２に載置して搬入し、各ターゲット１２１1〜１２１4のスパッタ面と離間して対面する位置に静止させる。
真空槽１１１の導入口にガス導入系１１３を接続して、真空槽１１１内にスパッタガスであるＡｒガスと反応ガスであるＯ2ガスとの混合ガスを導入すると、Ｏ2ガスは各ターゲット１２１1〜１２１4の表面と反応して酸化物ＳｉＯ2を形成する。
各バッキングプレート１２２1〜１２２4に電源装置１３５を電気的に接続し、隣り合う二つのターゲットに互いに逆極性の交流電圧を印加すると、隣り合う二つのターゲットのうち一方が正電位に置かれるときには他方が負電位に置かれた状態になる。隣り合うターゲット間で放電が生じ、各ターゲット１２１1〜１２１4と成膜対象物１３１との間のＡｒガスがプラズマ化される。
あるいは、各バッキングプレート１２２1〜１２２4と成膜対象物保持部１３２とに電源装置１３５を電気的に接続し、各ターゲット１２１1〜１２１4と成膜対象物１３１とに互いに逆極性の交流電圧を印加して、各ターゲット１２１1〜１２１4と成膜対象物１３１との間で放電を発生させ、各ターゲット１２１1〜１２１4と成膜対象物１３１との間のＡｒガスをプラズマ化してもよい。この場合は、単数のターゲットでも実施できる。
プラズマ中のＡｒイオンは、磁石装置１２６1〜１２６4がターゲット１２１1〜１２１4上においてバッキングプレート１２２1〜１２２4 とは反対側の表面に形成する磁場に捕捉される。各ターゲット１２１1〜１２１4が負電位に置かれるとき、Ａｒイオンは当該ターゲット１２１1〜１２１4のスパッタ面に衝突し、ＳｉＯ2の粒子を弾き飛ばす。弾き飛ばされたＳｉＯ2の一部は成膜対象物１３１の表面に付着する。
各ターゲット１２１1〜１２１4上に生じる磁場は、上述した磁石装置１２６1〜１２６4の構造上不均一となるため、比較的磁力密度の高い部分ではＡｒイオンが集中し、周囲の比較的磁力密度の低い部分に比べてターゲット１２１1〜１２１4が早く削られる。このようにターゲット１２１1〜１２１4が局所的に削られる部分（エロージョン）が生じることを防ぐために、磁石装置１２６1〜１２６4を移動させながらスパッタするのだが、磁場に捕捉されたプラズマが、電気的に接地された防着部材１２５と接触すると異常放電（アーキング）が多発するため、外周磁石１２７ａ1〜１２７ａ4のリングの外周全体がスパッタ面の外周より内側に位置する範囲内で移動させる必要がある。
そのため、各ターゲット１２１1〜１２１4の外縁部にはプラズマが届かず、スパッタされない領域（非エロージョン領域）ができる。各ターゲット１２１1〜１２１4の非エロージョン領域と、防着部材１２５の表面には絶縁性のＳｉＯ2が堆積して絶縁性の薄膜（絶縁薄膜）を形成する。絶縁薄膜上には電荷が蓄積されるようになり、電荷量がある閾値を超えたところで絶縁薄膜が絶縁破壊を起こして、ターゲット１２１1〜１２１4に急激に電流が流れ、異常放電（アーキング）が発生するという問題があった。
特開平４−２１０４７１号公報
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、ターゲットのスパッタ面全体をスパッタしてターゲットの使用効率を高め、アーキングを発生させないスパッタ成膜装置を提供することにある。
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、前記真空槽内に反応ガスを含むガスを導入するガス導入系と、電圧が印加されるバッキングプレートと、前記バッキングプレートの外周よりも内側に配置され、前記真空槽内に露出されてスパッタリングされるスパッタ面を有するターゲットと、前記バッキングプレートの前記ターゲットが配置された面とは逆の面である裏面側に配置された磁石装置と、前記磁石装置を前記ターゲットの前記裏面に平行な方向に移動させる移動装置とが設けられ、前記磁石装置は、前記ターゲットの前記裏面に対向するリング形状の外周磁石と、前記外周磁石の形成するリングの内側に配置された中心磁石とを有し、前記外周磁石が前記ターゲットの前記裏面に対向している部分の磁極の極性と、前記中心磁石が前記ターゲットの前記裏面に対向している部分の磁極の極性が互いに異なり、前記ターゲットは導電性材料であり、前記スパッタリングによって絶縁物が形成されるスパッタ成膜装置であって、前記バッキングプレートの表面の前記ターゲットから露出した部分である周縁部は、リング形状の防着部材で覆われ、前記防着部材の内側に前記スパッタ面が位置し、前記移動装置は前記磁石装置を、前記外周磁石の外周全体が前記スパッタ面の外周よりも内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が前記スパッタ面の外周の外側にはみ出る位置との間で移動させ、前記防着部材は絶縁性のセラミックスで形成され、前記磁石装置が形成する磁場に捕捉されたプラズマが前記防着部材に接触しても、異常放電は生じないようにされたスパッタ成膜装置である。
本発明はスパッタ成膜装置であって、前記ターゲットはＳｉであり、前記ガス導入系はＯ2ガスを放出するＯ2ガス源を有するスパッタ成膜装置である。
本発明は、真空槽と、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、前記真空槽内に反応ガスを含むガスを導入するガス導入系とが設けられ、電圧が印加されるバッキングプレートと、前記バッキングプレートの外周よりも内側に配置され、前記真空槽内に露出されてスパッタリングされるスパッタ面を有するターゲットと、前記バッキングプレートの前記ターゲットが配置された面とは逆の面である裏面側に配置された磁石装置とを有する複数のスパッタ部と、前記磁石装置を前記ターゲットの前記裏面に平行な方向に移動させる移動装置とが設けられ、前記磁石装置は、前記ターゲットの前記裏面に対向するリング形状の外周磁石と、前記外周磁石の形成するリングの内側に配置された中心磁石をもち、前記外周磁石が前記ターゲットの前記裏面に対向している部分の磁極の極性と、前記中心磁石が前記ターゲットの前記裏面に対向している部分の磁極の極性が互いに異なり、前記ターゲットは導電性材料であり、前記スパッタリングによって絶縁物が形成されるスパッタ成膜装置であって、各前記バッキングプレートの表面の前記ターゲットから露出した部分である周縁部は、絶縁性のセラミックスで形成されたリング形状の防着部材でそれぞれ覆われ、各前記防着部材の内側に前記スパッタ面が位置し、前記移動装置は一の前記スパッタ部の前記磁石装置を、当該磁石装置の前記外周磁石の外周全体が当該スパッタ部の前記ターゲットの前記スパッタ面の外周よりも内側に入る位置と、当該外周磁石の外周の一部が当該ターゲットの前記スパッタ面の外周と、当該ターゲットに隣接する他の前記スパッタ部の前記ターゲットの前記スパッタ面の外周との間にはみ出る位置との間で移動させ、前記防着部材は絶縁性のセラミックスで形成され、前記磁石装置が形成する磁場に捕捉されたプラズマが前記防着部材に接触しても、異常放電は生じないようにされたスパッタ成膜装置である。
ターゲットのスパッタ面全体をスパッタできるので、ターゲットの使用効率が上がり、ターゲットの寿命が延びる。
導電性のターゲット上に絶縁物を堆積させないので、アーキングが発生せず、アーキングによるターゲットの損傷を防止でき、また形成する薄膜の不純物による汚染を防止できる。
隣り合うターゲットの外周間の隙間を広げることができるので、使用するターゲット材の量を減らすことができ、コストダウンになる。
本発明であるスパッタ成膜装置の内部構成図 本発明であるスパッタ成膜装置のＡ−Ａ線切断断面図 本発明であるスパッタ成膜装置のＢ−Ｂ線切断断面図 本発明であるスパッタ成膜装置の第二例の内部構成図 （ａ）、（ｂ）：スパッタ中のスパッタ部の断面を示す模式図 従来のスパッタ成膜装置でスパッタした後のターゲット表面の角部分を撮影した写真 本発明のスパッタ成膜装置でスパッタした後のターゲット表面の角部分を撮影した写真 従来技術のスパッタ成膜装置の内部構成図
本発明のスパッタ成膜装置の構造を説明する。
図１はスパッタ成膜装置１０の内部構成図を示し、図２は同Ａ−Ａ線切断断面図、図３は同Ｂ−Ｂ線切断断面図を示している。
スパッタ成膜装置１０は真空槽１１と複数のスパッタ部２０1〜２０4とを有している。
各スパッタ部２０1〜２０4の構造は同じであり、符号２０1のスパッタ部で代表して説明する。
スパッタ部２０1は、真空槽１１内に露出されスパッタされるスパッタ面２３1をもつターゲット２１1と、バッキングプレート２２1と、真空槽１１内に配置され、ターゲット２１1のスパッタ面２３1を取り囲むようにターゲット２１1に設置された防着部材２５1と、ターゲット２１1のスパッタ面２３1と逆の裏面側に配置された磁石装置２６1とを有している。
ターゲット２１1は酸素や窒素と反応すると絶縁性の化合物を形成する導電性材料であり、例えばＳｉである。
ターゲット２１1は、表面の大きさがバッキングプレート２２1表面よりも小さい平板形状に形成され、ターゲット２１1の外周全体がバッキングプレート２２1の外周より内側に位置し、バッキングプレート２２1の周縁部の全周がターゲット２１1の外周から露出するようにバッキングプレート２２1表面に重ねて貼り合わされている。
防着部材２５1は絶縁性のセラミックスであり、リング状にされている。ここでいう「リング状」とは、ターゲット２１1のスパッタ面２３1の周囲を取り囲む形状を示すのであって、必ずしも一つの継ぎ目のない円環であることを意味しない。すなわち、ターゲット２１1のスパッタ面２３1の周囲を取り囲む形状であればよく、複数の部品からなってもよいし、ある部分に直線的な形状を有していてもよい。
ここでは図２に示すように、防着部材２５1のリングの外周はバッキングプレート２２1の外周より大きく、リングの内周はターゲット２１1の外周と同じかそれよりも大きくされている。
防着部材２５1はリングの中心がターゲット２１1の中心と重なるような相対位置で、バッキングプレート２２1のターゲット２１1が固定された表面上に配置され、バッキングプレート２２1の露出した周縁部を覆い、リングの内周でターゲット２１1の外周を取り囲んでいる。
防着部材２５1のリングの内周とターゲット２１1の外周との隙間に後述するプラズマが浸入しないように、リングの内周はなるべく小さい方が好ましい。
ターゲット２１1の両面のうちバッキングプレート２２1と密着した方の面を裏面、その逆を表面と呼ぶと、防着部材２５1のリングの内側にはターゲット２１1の表面全体が露出して、ターゲット２１1の表面全体がスパッタされるスパッタ面を成している。符号２３1はスパッタ面を示している。
すなわち、防着部材２５1は、ターゲット２１1の表面のうちスパッタ面２３1を含む面が不連続となるターゲット２１1端部に、スパッタ面２３1の周囲を取り囲むように設置されている。
本発明の防着部材２５1は、リングの内周がターゲット２１1の外周と同じかそれより大きい場合に限定されず、図４に示すように、リングの内周がターゲット２１1の外周よりも小さい場合も含まれる。この場合には、防着部材２５1を上述のようにターゲット２１1表面上に配置すると、防着部材２５1はターゲット２１1の周縁部を覆うため、ターゲット２１1表面のうち防着部材２５1のリングの内側に露出した部分がスパッタされるスパッタ面２３1になる。
磁石装置２６1は、バッキングプレート２２1の裏面側に配置され、すなわちターゲット２１1の裏面側に配置されている。
磁石装置２６1は、ターゲット２１1の裏面に対向するリング形状の外周磁石２７ａ1と、外周磁石２７ａ1の形成するリングの内側に配置された中心磁石２７ｂ1とを有している。ここでいう「リング形状」とは、中心磁石２７ｂ1の周囲を取り囲む形状を示すのであって、必ずしも一つの継ぎ目のない円環であることを意味しない。すなわち、中心磁石２７ｂ1の周囲を取り囲む形状であればよく、複数の部品からなってもよいし、ある部分に直線的な形状を有していてもよい。また、閉じた円環又は円環を閉じたまま変形させた形状でもよい。
すなわち、磁石装置２６1は、スパッタ面２３1に磁場を発生させる向きで設置された、中心磁石２７ｂ1と、中心磁石２７ｂ1の周囲に連続的な形状で設置された外周磁石２７ａ1とを有している。
中心磁石２７ｂ1はバッキングプレート２２1と平行な磁石固定板２７ｃ1上に、ここでは直線状に配置され、外周磁石２７ａ1は磁石固定板２７ｃ1上で中心磁石２７ｂ1の周縁部から所定距離をおいて環状に中心磁石２７ｂ1を取り囲んでいる。
すなわち、外周磁石２７ａ1はリング状にされ、外周磁石２７ａ1のリングの中心軸線はターゲット２１1の裏面と垂直に交差するように向けられ、中心磁石２７ｂ1は外周磁石２７ａ1のリングの内側に配置されている。
外周磁石２７ａ1と中心磁石２７ｂ1は、それぞれターゲット２１1の裏面に、互いに異なる極性の磁極を対向させて配置されている。すなわち、外周磁石２７ａ1がターゲット２１1の裏面に対向している部分の磁極の極性と、中心磁石２７ｂ1がターゲット２１1の裏面に対向している部分の磁極の極性は互いに異なっている。
スパッタ成膜装置１０の全体の構造を説明すると、各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4は、真空槽１１の内側の壁面上に、それぞれ裏面を壁面と対向させて、互いに離間して一列に並んで配置されている。
各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4は柱状の絶縁物１４を介して真空槽１１の壁面に取り付けられ、各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4と真空槽１１とは電気的に絶縁されている。
各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4の外周の外側には柱状の支持部２４が立設され、各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4は支持部２４の先端に固定されている。
支持部２４が導電性の場合には、支持部２４は各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4の外周から離間されている。導電性の支持部２４は真空槽１１に電気的に接続されているが、防着部材２５1〜２５4は絶縁性のため、たとえ防着部材２５1〜２５4がバッキングプレート２２1〜２２4に接触してても、バッキングプレート２２1〜２２4と真空槽１１とは電気的に絶縁されている。
各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4には電源装置３５が電気的に接続されている。電源装置３５は各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4にここでは交流電圧を、隣り合う二つのターゲット間では半周期ずらして印加するように構成されている（いわゆるＡＣスパッタ方式）。隣り合う二つのターゲットに互いに逆極性の交流電圧が印加されると、隣り合う二つのターゲットのうち一方が正電位に置かれるときには他方が負電位に置かれた状態になり、隣り合うターゲット間で放電が生じるようになっている。交流電圧の周波数は、２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚ（２０ｋＨｚ以上７０ｋＨｚ以下）の場合には隣り合うターゲット間での放電を安定させて維持できるので好ましく、さらに好ましくは５５ｋＨｚである。
本発明の電源装置３５は各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4に交流電圧を印加する構成に限定されず、パルス状の負電圧を複数回印加するように構成してもよい。この場合には、隣り合う二つのターゲットのうち一方のターゲットに負電圧を印加し終えた後でかつ次に負電圧を印加し始める前に、他方のターゲットに負電圧を印加するように構成する。
あるいは、各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4と後述する成膜対象物保持部３２とに交流電源である電源装置３５を電気的に接続し、各ターゲット２１1〜２１4と成膜対象物３１とに互いに逆極性の交流電圧を印加するように構成してもよい（いわゆるＲＦスパッタ方式）。電源装置３５から各バッキングプレート２２1〜２２4と成膜対象物保持部３２とにそれぞれ所定の電圧を印加すると、各ターゲット２１1〜２１4と成膜対象物３１との間で放電が生じるようになっている。
ＲＦスパッタ方式では、ＡＣスパッタ方式と比べて、使用するターゲットの数が単数の場合でも実施できるという利点がある。
各スパッタ部２０1〜２０4の磁石装置２６1〜２６4の磁石固定板２７ｃ1〜２７ｃ4の裏面側にはＸＹステージである移動装置２９が配置され、各磁石装置２６1〜２６4は移動装置２９に取り付けられている。移動装置２９には制御装置３６が接続され、制御装置３６から制御信号を受けると、移動装置２９は各スパッタ部２０1〜２０4の磁石装置２６1〜２６4を当該スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4の裏面に平行な二方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）にそれぞれ移動させるように構成されている。
各スパッタ部２０1〜２０4の構成は同じであり、符号２０1のスパッタ部で代表して説明すると、制御装置３６には、外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周の外側にはみ出る位置が記憶された記憶装置３７が接続されている。はみ出る位置はＸ軸とＹ軸のそれぞれの移動軸に対して定義されている。
制御装置３６は、磁石装置２６1を、外周磁石２７ａ1の外周全体がターゲット２１1のスパッタ面２３1の外周より内側に入る位置と、記憶装置３７に記憶されたはみ出る位置との間を移動させるように構成されている。後述するはみ出し最小値より長い距離をはみ出る位置が記憶装置３７に記憶されていると、このような移動を繰り返す間に、外周磁石２７ａ1の表面がスパッタ面２３1全体の各点の真裏の点に少なくとも一度ずつ対面し、かつ外周磁石２７ａ1の外周がスパッタ面２３1の外周全周の各部分と少なくとも一度ずつ交差するようになっている。
後述するようにスパッタ中に外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周の外側にはみ出ると、磁石装置２６1が形成する磁場に捕捉されたプラズマが防着部材２５1と接触するが、防着部材２５1は絶縁性のセラミックスであり、プラズマが防着部材２５1と接触しても異常放電は発生せず、スパッタ面２３1の全体がスパッタされるようになっている。そのため、従来よりターゲット２１1の使用効率が上がり、ターゲット２１1の寿命が延びることになる。
なお、各スパッタ部２０1〜２０4のうちの一のスパッタ部（例えば符号２０1）と、それに隣接する他のスパッタ部２０2との関係で言うと、制御装置３６は、一のスパッタ部２０1の磁石装置２６1を、当該磁石装置２６1の外周磁石２７ａ1の外周全体が当該スパッタ部２０1のターゲット２１1のスパッタ面２３1の外周よりも内側に入る位置と、当該外周磁石２７ａ1の外周の一部が当該スパッタ面２３1の外周と、当該ターゲット２１1に隣接する他のスパッタ部２０2のターゲット２１2のスパッタ面２３2の外周との間にはみ出る位置との間でも移動させるように構成されている。
すなわち、一のスパッタ部２０1のターゲット２１1のスパッタ面２３1の外周と、当該スパッタ部２０1に隣接する他のスパッタ部２０2のターゲット２１2のスパッタ面２３2の外周との間を外側領域と呼ぶと、制御装置３６は、当該スパッタ部２０1の磁石装置２６1を、当該磁石装置２６1の外周磁石２７ａ1の外周全体が当該スパッタ部２０1のターゲット２１1のスパッタ面２３1の外周よりも内側に入る位置と、外側領域にはみ出る位置との間でも移動させるように構成されている。
言い換えると、少なくとも一つのターゲット２１1のスパッタ面２３1の裏側に設置された磁石装置２６1は、外周磁石２７ａ1の外周全体が当該ターゲット２１1のスパッタ面２３1の周囲を取り囲む防着部材２５1の内周よりも内側に入る位置と、外周磁石２７ａ1の外周の一部がターゲット２１1の防着部材２５1の内周よりも外側と、当該ターゲット２１1に隣接する他のターゲット２１2のスパッタ面２３2の周囲を取り囲む防着部材２５2の内周との間にはみ出る位置との間で移動するように構成されている。
そのため本発明では、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4の大きさを従来と同じにし、かつ一のスパッタ部（ここでは符号２０1）のターゲット２１1のスパッタ面２３1のうちスパッタされるエロージョン領域の外周と、隣接する他のスパッタ部２０2のターゲット２１2のスパッタ面２３2のエロージョン領域の外周との間の幅を従来と同じにする場合には、隣り合うターゲット２１1〜２１4の外周間の隙間を従来より広くできるので、使用するターゲット材の量を従来より減らすことができ、コストダウンになる。
真空槽１１の壁面には排気口が設けられ、排気口には真空排気装置１２が接続されている。真空排気装置１２は排気口から真空槽１１内を真空排気するように構成されている。
また真空槽１１の壁面には導入口が設けられ、導入口にはガス導入系１３が接続されている。ガス導入系１３はスパッタガスを放出するスパッタガス源と、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4と反応する反応ガスを放出する反応ガス源とを有し、スパッタガスと反応ガスとの混合ガスを導入口から真空槽１１内に導入可能に構成されている。
このスパッタ成膜装置１０を使用してＳｉＯ2の薄膜を形成するスパッタ成膜方法を説明する。
先ず、各スパッタ部２０1〜２０4の磁石装置２６1〜２６4の外周磁石２７ａ1〜２７ａ4の外周の一部を当該スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4の外周からはみ出させる量の最小値であるはみ出し最小値と、最大値であるはみ出し最大値とを求める測定工程を説明する。
図２、３を参照し、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4が取り付けられたバッキングプレート２２1〜２２4を真空槽１１内に搬入し、絶縁物１４上に配置する。ここでは各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4にはＳｉを使用する。
各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4を支持部２４に固定して、各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4のリングの内側に当該スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4を露出させておく。ここでは各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4にはＡｌ2Ｏ3を使用する。
成膜対象物３１を真空槽１１内に搬入せずに、真空排気装置１２により真空槽１１内を真空排気する。以後、真空排気を継続して真空槽１１内の真空雰囲気を維持する。
ガス導入系１３から真空槽１１内にスパッタガスと反応ガスとの混合ガスを導入する。
ここではスパッタガスにＡｒガスを使用し、反応ガスにＯ2ガスを使用して、真空槽１１内に導入されたＯ2ガスが各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4表面と反応し、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4の表面に絶縁性の酸化物ＳｉＯ2を形成する、いわゆる酸化モード（Ｏｘｉｄｅ Ｍｏｄｅ）を成すような流量で真空槽１１内に混合ガスを導入する。ここではＡｒガスを５０ｓｃｃｍ、Ｏ2ガスを１５０ｓｃｃｍの流量で導入する。
真空槽１１を接地電位にしておく。電源装置３５から各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4に２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚの交流電圧を印加すると、隣り合うターゲット２１1〜２１4の間で放電が生じ、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4上のＡｒガスが電離され、プラズマ化する。
プラズマ中のＡｒイオンは各スパッタ部２０1〜２０4の磁石装置２６1〜２６4が形成する磁場に捕捉される。電源装置３５から各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4に負電圧が印加されているとき、Ａｒイオンは負電圧を印加されたバッキングプレート２２1〜２２4上のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4に衝突し、当該スパッタ面２３1〜２３4に形成されたＳｉＯ2を弾き飛ばす。
各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4から弾き飛ばされたＳｉＯ2の一部は、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4に再付着する。
スパッタ中の各スパッタ部２０1〜２０4の状態は同じであり、符号２０1のスパッタ部で代表して説明する。図５（ａ）は測定工程でのスパッタ中のスパッタ部２０1の断面を示す模式図である。
外周磁石２７ａ1の外周全体がスパッタ面２３1の外周の内側に位置する移動範囲内で磁石装置２６1を移動させながらスパッタ面２３1をスパッタする。
スパッタを継続すると、スパッタ面２３1の中央部はスパッタされて凹形状に削られる。スパッタ面２３1のうちスパッタされて削られた領域をエロージョン領域と呼ぶ。スパッタ面２３1のうちエロージョン領域の外側のスパッタされない非エロージョン領域には再付着したＳｉＯ2の粒子が堆積する。符号４９は堆積したＳｉＯ2の薄膜を示している。
エロージョン領域の外周が視認できるようになるまでエロージョン領域を削る。
次いで、真空槽１１内の真空排気中のガス組成や圧力をモニタしながら、磁石装置２６1の移動範囲を徐々に広げて、外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周の外側にはみ出る量を徐々に大きくする。
外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周の外側にはみ出る量が大きくなるに従って、防着部材２５1上の磁場の水平成分が大きくなり、防着部材２５1がスパッタされて削られると、真空槽１１内の真空排気中のガス組成が変化する。真空槽１１内の真空排気中のガス組成の変化から防着部材２５1のスパッタが確認されたときに、外周磁石２７ａ1の外周のスパッタ面２３1の外周からのはみ出し量を測定する。
後述する生産工程で、仮に防着部材２５1がスパッタして削られると、防着部材２５1の粒子が成膜対象物３１の表面に付着して、成膜対象物３１の表面に形成する薄膜が不純物で汚染されることになるので、ここで測定したはみ出し量をはみ出し最大値とする。
防着部材２５1の硬度がスパッタされないほど大きい場合には、外周磁石２７ａ1の外周の一部が隣接するターゲット２１2のスパッタ面２３2の内側にはみ出して、隣接するターゲット２１2のスパッタ面２３2が削られると、真空槽１１内の圧力が変化する。真空槽１１内の圧力の変化から隣接するターゲット２１2のスパッタ面２３2のスパッタが確認されたときに、外周磁石２７ａ1の外周の当該スパッタ面２３1の外周からのはみ出し量を測定する。
後述する生産工程で、仮に一のスパッタ部２０2のターゲット２１2のスパッタ面２３2が、隣接するスパッタ部２０1の磁石装置２６1の磁場に捕捉されたプラズマによって削られると、成膜対象物３１の表面に形成される薄膜の平面性が低下するので、ここで測定したはみ出し量をはみ出し最大値とする。
次いで図３を参照し、各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4への電圧印加を停止し、ガス導入系１３からの混合ガスの導入を停止してスパッタを終了する。
各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4を支持部２４から取り外し、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4をバッキングプレート２２1〜２２4と一緒に真空槽１１の外側に搬出する。
図５（ａ）を参照し、エロージョン領域の外周を視認して、スパッタ面２３1のうちスパッタされて削られたエロージョン領域の外周とスパッタ面２３1の外周との間の間隔Ｌ1を求める。
外周磁石２７ａ1の外周からここで求めた間隔Ｌ1より内側はスパッタされて削られるので、ここで求めた間隔Ｌ1をはみ出し最小値とする。
外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周の外側に、求めたはみ出し最小値より長く、かつはみ出し最大値より短い距離をはみ出る位置を記憶装置３７に記憶する。
次いで生産工程として、図３を参照し、各スパッタ部２０1〜２０4の未使用のターゲット２１1〜２１4が取り付けられたバッキングプレート２２1〜２２4を真空槽１１内に搬入し、絶縁物１４上に配置する。
各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4を支持部２４に固定して、各防着部材２５1〜２５4のリングの内側に当該スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4を露出させる。
真空排気装置１２により真空槽１１内を真空排気する。以後、真空排気を継続して真空槽１１内の真空雰囲気を維持する。
真空槽１１内に成膜対象物３１を成膜対象物保持部３２に載置して搬入し、各ターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4と離間して対面する位置に静止させる。
ガス導入系１３から真空槽１１内にスパッタガスと反応ガスとの混合ガスを、上述の準備工程と同じ流量で導入する。各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4の表面は、真空槽１１内に導入された反応ガスであるＯ2ガスと反応してＳｉＯ2が形成される。
準備工程と同様に、電源装置３５から各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4に２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚの交流電圧を印加して、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4と成膜対象物３１との間のスパッタガスであるＡｒガスをプラズマ化し、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4をスパッタする。
各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4から弾き飛ばされたＳｉＯ2の一部は、成膜対象物３１の表面に付着し、成膜対象物の表面にＳｉＯ2の薄膜が形成される。
スパッタ中の各スパッタ部２０1〜２０4の状態は同じであり、符号２０1のスパッタ部で代表して説明する。
スパッタ中に、スパッタ部２０1の磁石装置２６1に、外周磁石２７ａ1の外周全体が当該スパッタ部２０1のターゲット２１1のスパッタ面２３1の外周の内側になる位置と、記憶装置３７に記憶されたはみ出る位置との間の移動を繰り返させる。
防着部材２５1は絶縁性の材質で形成されているため、磁石装置２６1の磁場に捕捉されたプラズマが防着部材２５1に接触しても異常放電（アーキング）は生じず、スパッタを継続できる。
図５（ｂ）は生産工程でのスパッタ中のスパッタ部２０1の断面を示す模式図である。
外周磁石２７ａ1の外周の一部はスパッタ面２３1の外周全周の各部分から測定工程で求めたはみ出し最小値より長い距離をはみ出るようにされている。スパッタ面２３1の外周より内側全体がスパッタされて削られ、スパッタ面２３1に再付着するＳｉＯ2は堆積しない。
従来のスパッタ成膜装置では導電性のターゲット２１1に絶縁性のＳｉＯ2が堆積するためにターゲット上で異常放電（アーキング）が生じていたが、本発明のスパッタ成膜装置１０ではターゲット２１1にＳｉＯ2が堆積しないのでターゲット２１1上でアーキングは生じない。
図６は従来のスパッタ成膜装置でスパッタした後のターゲット表面の角部分を撮影した写真を示し、図７は本発明のスパッタ成膜装置でスパッタした後のターゲット表面の角部分を撮影した写真を示している。図７ではターゲットの周縁部上にＡｌ2Ｏ3の遮蔽部材を配置している。図６ではターゲットの非エロージョン領域に斑点状のアーキングの痕が確認できるが、図７ではターゲット上にアーキングの痕は確認できず、アーキングは生じなかったことがわかる。
本発明では、ターゲット２１1上でアーキングが生じないため、アーキングによるターゲット２１1の損傷を防止できる。また成膜対象物３１に形成する薄膜の不純物による汚染を防止できる。
さらに外周磁石２７ａ1の外周がスパッタ面２３1の外周からはみ出す距離は、測定工程で求めたはみ出し最大値より短い距離に制限されている。防着部材２５1がスパッタされて削られることを防止できる。
防着部材２５1の表面には再付着したＳｉＯ2の薄膜４９が堆積するが、防着部材２５1は絶縁性の材質で形成されているため、堆積したＳｉＯ2の薄膜４９で絶縁破壊は起こらず、防着部材２５1上でもアーキングは発生しない。
防着部材２５1上でアーキングが生じないため、アーキングによる防着部材２５1の損傷を防止できる。また成膜対象物３１に形成する薄膜の不純物による汚染を防止できる。
図２、３を参照し、スパッタを所定の時間継続して成膜対象物３１の表面に所定の厚みのＳｉＯ2の薄膜を形成したのち、各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4への電圧印加を停止し、ガス導入系１３からの混合ガスの導入を停止してスパッタを終了する。
成膜対象物３１を成膜対象物保持部３２と一緒に真空槽１１の外側に搬出して後工程に流す。次いで、未成膜の成膜対象物３１を成膜対象物保持部３２に載置して真空槽１１内に搬入し、上述の生産工程によるスパッタ成膜を繰り返す。
あるいは、成膜対象物保持部３２から成膜された成膜対象物３１を取り外し、真空槽１１の外側に搬出して後工程に流す。次いで、未成膜の成膜対象物３１を真空槽１１内に搬入し、成膜対象物保持部３２に載置して、上述の生産工程によるスパッタ成膜を繰り返す。
上記説明ではスパッタ成膜装置１０がスパッタ部２０1〜２０4を複数個有する場合で説明したが、本発明はスパッタ部を一つだけ有する場合も含まれる。
上記説明では反応ガスとしてＯ2ガスを使用したが、反応ガスとしてＮ2ガス又はＯ2ガスとＮ2ガスとの混合ガスを使用して、絶縁性のＳｉＯxＮyの薄膜を形成する場合も本発明に含まれる（ｘ、ｙは、ｘ＋ｙが０より大きく２以下であるという関係を満たす０以上の実数である）。
上記説明では図２を参照し、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4と成膜対象物３１とをそれぞれ立てた状態で対面させたが、本発明は各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4と成膜対象物３１とが互いに対面するならば上記配置に限定されず、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4の上方に成膜対象物３１を配置して互いに対面させてもよいし、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4の下方に成膜対象物３１を配置して互いに対面させてもよい。各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4の下方に成膜対象物３１を配置すると、成膜対象物３１にパーティクルが落下して薄膜の品質が低下するため、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4の上方に成膜対象物３１を配置するか、若しくは上述した実施例のように各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4と成膜対象物３１とをそれぞれ立てた状態で対面させる方が好ましい。
なお、図１では磁石装置２６1〜２６4の平面形状は細長形状で示されているが、本発明の磁石装置２６1〜２６4の平面形状は細長形状に限定されない。
１０……スパッタ成膜装置
１１……真空槽
１２……真空排気装置
１３……ガス導入系
２０1〜２０4……スパッタ部
２１1〜２１4……ターゲット
２５1〜２５4……防着部材
２６1〜２６4……磁石装置
２７ａ1……外周磁石
２７ｂ1……中心磁石
２９……移動装置
３１……成膜対象物
３５……電源装置

Claims (3)

  1. 真空槽と、
    前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、
    前記真空槽内に反応ガスを含むガスを導入するガス導入系と、
    電圧が印加されるバッキングプレートと、
    前記バッキングプレートの外周よりも内側に配置され、前記真空槽内に露出されてスパッタリングされるスパッタ面を有するターゲットと、
    前記バッキングプレートの前記ターゲットが配置された面とは逆の面である裏面側に配置された磁石装置と、
    前記磁石装置を前記ターゲットの前記裏面に平行な方向に移動させる移動装置とが設けられ、
    前記磁石装置は、前記ターゲットの前記裏面に対向するリング形状の外周磁石と、前記外周磁石の形成するリングの内側に配置された中心磁石とを有し、前記外周磁石が前記ターゲットの前記裏面に対向している部分の磁極の極性と、前記中心磁石が前記ターゲットの前記裏面に対向している部分の磁極の極性が互いに異なり、前記ターゲットは導電性材料であり、前記スパッタリングによって絶縁物が形成されるスパッタ成膜装置であって、
    前記バッキングプレートの表面の前記ターゲットから露出した部分である周縁部は、リング形状の防着部材で覆われ、前記防着部材の内側に前記スパッタ面が位置し、
    前記移動装置は前記磁石装置を、前記外周磁石の外周全体が前記スパッタ面の外周よりも内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が前記スパッタ面の外周の外側にはみ出る位置との間で移動させ、
    前記防着部材は絶縁性のセラミックスで形成され、前記磁石装置が形成する磁場に捕捉されたプラズマが前記防着部材に接触しても、異常放電は生じないようにされたスパッタ成膜装置。
  2. 前記ターゲットはＳｉであり、前記ガス導入系はＯ2ガスを放出するＯ2ガス源を有する請求項１記載のスパッタ成膜装置。
  3. 真空槽と、
    前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、
    前記真空槽内に反応ガスを含むガスを導入するガス導入系とが設けられ、
    電圧が印加されるバッキングプレートと、前記バッキングプレートの外周よりも内側に配置され、前記真空槽内に露出されてスパッタリングされるスパッタ面を有するターゲットと、前記バッキングプレートの前記ターゲットが配置された面とは逆の面である裏面側に配置された磁石装置とを有する複数のスパッタ部と、
    前記磁石装置を前記ターゲットの前記裏面に平行な方向に移動させる移動装置とが設けられ、
    前記磁石装置は、前記ターゲットの前記裏面に対向するリング形状の外周磁石と、前記外周磁石の形成するリングの内側に配置された中心磁石をもち、前記外周磁石が前記ターゲットの前記裏面に対向している部分の磁極の極性と、前記中心磁石が前記ターゲットの前記裏面に対向している部分の磁極の極性が互いに異なり、前記ターゲットは導電性材料であり、前記スパッタリングによって絶縁物が形成されるスパッタ成膜装置であって、
    各前記バッキングプレートの表面の前記ターゲットから露出した部分である周縁部は、絶縁性のセラミックスで形成されたリング形状の防着部材でそれぞれ覆われ、各前記防着部材の内側に前記スパッタ面が位置し、
    前記移動装置は一の前記スパッタ部の前記磁石装置を、当該磁石装置の前記外周磁石の外周全体が当該スパッタ部の前記ターゲットの前記スパッタ面の外周よりも内側に入る位置と、当該外周磁石の外周の一部が当該ターゲットの前記スパッタ面の外周と、当該ターゲットに隣接する他の前記スパッタ部の前記ターゲットの前記スパッタ面の外周との間にはみ出る位置との間で移動させ、
    前記防着部材は絶縁性のセラミックスで形成され、前記磁石装置が形成する磁場に捕捉されたプラズマが前記防着部材に接触しても、異常放電は生じないようにされたスパッタ成膜装置。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130023282A (ko) * 2010-06-03 2013-03-07 울박, 인크 스퍼터 성막 장치
KR20130041105A (ko) * 2010-06-17 2013-04-24 울박, 인크 스퍼터 성막 장치 및 방착부재
KR102194765B1 (ko) * 2013-09-06 2020-12-24 삼성디스플레이 주식회사 대향 스퍼터링 장치의 타겟 모듈, 대향 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법
CN108103456B (zh) * 2017-12-26 2019-07-16 华南理工大学 阴极电弧装置
KR102597417B1 (ko) * 2018-12-26 2023-11-03 가부시키가이샤 알박 스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법
CN110885966B (zh) * 2019-11-22 2024-08-13 维达力实业(深圳)有限公司 滚筒式磁控溅射镀膜机
CN113005400A (zh) * 2021-02-23 2021-06-22 京东方科技集团股份有限公司 吸附装置和蒸镀设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6277461A (ja) * 1985-09-30 1987-04-09 Shinku Kikai Kogyo Kk 高周波スパツタ電極のバツキングプレ−ト
JPH0610127A (ja) * 1992-06-28 1994-01-18 Ulvac Japan Ltd マグネトロンスパッタ装置
JPH0734236A (ja) * 1993-07-19 1995-02-03 Canon Inc 直流スパッタリング装置およびスパッタリング方法
JP2000192233A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd スパッタリング装置
JP2002294446A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Shibaura Mechatronics Corp スパッタ源及び成膜装置
JP2009191323A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Ulvac Material Kk スパッタリングターゲットの製造方法、スパッタリングターゲットの洗浄方法、スパッタリングターゲット及びスパッタリング装置
WO2010044257A1 (ja) * 2008-10-16 2010-04-22 株式会社アルバック スパッタリング装置、薄膜形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法
WO2011152482A1 (ja) * 2010-06-03 2011-12-08 株式会社アルバック スパッタ成膜装置
WO2011152481A1 (ja) * 2010-06-03 2011-12-08 株式会社アルバック スパッタ成膜装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5147520A (en) * 1991-02-15 1992-09-15 Mcnc Apparatus and method for controlling processing uniformity in a magnetron
US7097744B2 (en) * 2003-06-12 2006-08-29 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling darkspace gap in a chamber
KR101073420B1 (ko) * 2004-06-07 2011-10-17 가부시키가이샤 알박 마그네트론 스퍼터링 방법 및 마그네트론 스퍼터링 장치
JP2009191340A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Seiko Epson Corp 成膜装置及び成膜方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6277461A (ja) * 1985-09-30 1987-04-09 Shinku Kikai Kogyo Kk 高周波スパツタ電極のバツキングプレ−ト
JPH0610127A (ja) * 1992-06-28 1994-01-18 Ulvac Japan Ltd マグネトロンスパッタ装置
JPH0734236A (ja) * 1993-07-19 1995-02-03 Canon Inc 直流スパッタリング装置およびスパッタリング方法
JP2000192233A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd スパッタリング装置
JP2002294446A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Shibaura Mechatronics Corp スパッタ源及び成膜装置
JP2009191323A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Ulvac Material Kk スパッタリングターゲットの製造方法、スパッタリングターゲットの洗浄方法、スパッタリングターゲット及びスパッタリング装置
WO2010044257A1 (ja) * 2008-10-16 2010-04-22 株式会社アルバック スパッタリング装置、薄膜形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法
WO2011152482A1 (ja) * 2010-06-03 2011-12-08 株式会社アルバック スパッタ成膜装置
WO2011152481A1 (ja) * 2010-06-03 2011-12-08 株式会社アルバック スパッタ成膜装置

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