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公開番号2024054057
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-16
出願番号2023040479
出願日2023-03-15
発明の名称薄膜形成装置および方法
出願人セメス株式会社,SEMES CO., LTD.
代理人IBC一番町弁理士法人
主分類C23C 14/34 20060101AFI20240409BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】対象物に対する耐プラズマPVDコーティングの段差被覆性を向上させる薄膜形成装置および形成方法を提供する。
【解決手段】薄膜形成装置は、チャンバの内部に位置する蒸着対象物120;チャンバの内部に位置して蒸着のための粒子を含むスパッタリングターゲット130;チャンバの内部にプラズマ状態の形成のためのガスを供給するガス供給モジュール140;チャンバの内部に位置して蒸着対象物120と対向する段差被覆制御モジュール160;およびチャンバの内部に位置してスパッタリングターゲット130に対する電流を供給する電圧供給モジュール150を含み、蒸着対象物120は前記電流に基づいてスパッタリングターゲット130から提供される前記粒子が蒸着され、段差被覆制御モジュール160は、可変動作により蒸着対象物120に向かって運動する前記粒子の量を制御して蒸着対象物120の段差被覆性が制御されるようにする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
真空状態が形成されるチャンバ；
前記チャンバの内部の設定位置に位置する蒸着対象物；
前記チャンバの内部に位置して蒸着のための粒子を含むスパッタリングターゲット；
前記チャンバの内部にプラズマ状態の形成のためのガスを供給するガス供給モジュール；
前記チャンバの内部に位置して前記蒸着対象物と対向する段差被覆制御モジュール；および
前記チャンバの内部に位置して前記スパッタリングターゲットに対する電流を供給する電圧供給モジュールを含み、
前記蒸着対象物は前記電流に基づいて前記スパッタリングターゲットから提供される前記粒子が蒸着され、
前記段差被覆制御モジュールは、
可変動作により前記蒸着対象物に向かって運動する前記粒子の量を制御して前記蒸着対象物の段差被覆性が制御されるようにする、薄膜形成装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記段差被覆制御モジュールは、
前記スパッタリングターゲットと前記蒸着対象物を間において配置されて前記蒸着対象物に向かって運動する粒子の量を制御するための中央部を含む、請求項１に記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記中央部は、
前記蒸着対象物の表面に向かって近接する第１－１動作と、前記蒸着対象物から離隔する第１－２動作に基づいて前記蒸着対象物に向かって運動する粒子の量が制御されるようにする、請求項２に記載の薄膜形成装置。
【請求項４】
前記段差被覆制御モジュールは、
前記中央部の一側に位置して前記蒸着対象物と対向して前記蒸着対象物に向かって運動する粒子の量を制御するための第１外郭部をさらに含む、請求項３に記載の薄膜形成装置。
【請求項５】
前記第１外郭部は、
前記中央部に向かって近接する第２－１動作と、前記中央部から離隔する第２－２動作を行うことが可能であり、
前記第２－１動作と前記第２－２動作に基づいて前記蒸着対象物に向かって運動する粒子の量が制御されるようにする、請求項４に記載の薄膜形成装置。
【請求項６】
前記段差被覆制御モジュールは、
前記中央部の他側に位置して前記蒸着対象物と対向して前記蒸着対象物に向かって運動する粒子の量を制御するための第２外郭部をさらに含む、請求項５に記載の薄膜形成装置。
【請求項７】
前記第２外郭部は、
前記中央部に向かって近接する第２－１動作と、前記中央部から離隔する第２－２動作に基づいて前記蒸着対象物に向かって運動する粒子の量が制御されるようにする、請求項６に記載の薄膜形成装置。
【請求項８】
前記スパッタリングターゲットから前記蒸着対象物に向かう前記粒子は、
前記中央部に向かって少なくとも第１経路で運動する第１粒子と、
前記第１外郭部に向かい、前記第１経路を基準として少なくとも一側の離脱方向である第２経路で運動する第２粒子と、
前記第２外郭部に向かい、前記第１経路を基準として少なくとも他側の離脱方向である第３経路で運動する第３粒子を含む、請求項７に記載の薄膜形成装置。
【請求項９】
前記中央部は前記第１－１動作と前記第１－２動作に基づいて少なくとも前記第１経路上の前記第１粒子の運動量を制御する、請求項８に記載の薄膜形成装置。
【請求項１０】
前記第１外郭部は前記第２－１動作と前記第２－２動作に基づいて少なくとも前記第２経路上の前記第２粒子の運動量を制御する、請求項８に記載の薄膜形成装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜形成装置および方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
薄膜形成と関連して耐プラズマＰＶＤ（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）コーティング段差被覆性（ｓｔｅｐｃｏｖｅｒａｇｅ）の向上を企てることが求められる。ＰＶＤ時に蒸着手段と対象物の間の距離による平均自由移動経路（ｍｅａｎｆｒｅｅｐａｔｈ）の差異により対象物に対するコート層の部位別の蒸着均一性の確保は容易でない。例えば、ＰＶＤ時に蒸着粒子は直進運動をするので距離が増加する場合は蒸着効率が減少する。さらに、対象物の傾斜部位に対する厚さの均一性が減少して段差被覆性の向上が必須であるが、このような段差被覆性の向上が容易でない。
【０００３】
具体的には蒸着においてターゲットから脱落した粒子は目的地に向かって直進運動をするが、距離が近い領域に比べて距離が増加（例：直進運動に比べて周辺方向に向かって運動する場合など）する場合、平均自由移動経路（ｍｅａｎｆｒｅｅｐａｔｈ）が増加して蒸着効率が減少する。蒸着しようとするベース材料に傾斜や段差部位が存在する場合は平面部に比べて相対的に蒸着率が減少して全体面積に対する厚さの均一性が低下し得る。このような短所を改善するために粒子が誘導される対象物を公転および自転させたり特定の角度に傾けて改善しようとする試みがあるが、これもまだ対象物（例：領域辺の段差を有する対象物など）に表面位置別の段差被覆性の向上は容易でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
韓国登録特許第１０－１８０２３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、薄膜形成と関連して対象物に対する耐プラズマＰＶＤコーティングの段差被覆性を向上させることにある。
【０００６】
また、ＰＶＤ蒸着時に蒸着手段と対象物の間の距離による平均自由移動経路（ｍｅａｎｆｒｅｅｐａｔｈ）の差異により対象物に対するコート層の部位別の蒸着均一性の確保を可能にすることにある。
【０００７】
また、対象物の平坦部位、傾斜部位、陥入部などに対する厚さの均一性が差異に対応して段差被覆性が向上するようにすることにある。
【０００８】
また、蒸着において、ターゲットから脱落した粒子は目的地に直進運動をすることにおいて距離が近い領域に比べて距離が増加する領域に対して（例：中央領域に比べて左右に位置する領域など）平均自由移動経路の増加による蒸着効率が減少することを解決することにある。
【０００９】
本発明の課題は、ここで言及した制限されず、言及されていない他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を達成するための本発明の一態様（ａｓｐｅｃｔ）による薄膜形成装置は、真空状態が形成されるチャンバ；前記チャンバの内部の設定位置に位置する蒸着対象物；前記チャンバの内部に位置して蒸着のための粒子を含むスパッタリングターゲット；前記チャンバの内部にプラズマ状態の形成のためのガスを供給するガス供給モジュール；前記チャンバの内部に位置して前記蒸着対象物と対向する段差被覆制御モジュール；および前記チャンバの内部に位置して前記スパッタリングターゲットに対する電流を供給する電圧供給モジュールを含み、前記蒸着対象物は前記電流に基づいて前記スパッタリングターゲットから提供される前記粒子が蒸着され、前記段差被覆制御モジュールは、可変動作により前記蒸着対象物に向かって運動する前記粒子の量を制御して前記蒸着対象物の段差被覆性が制御されるようにする。
（【００１１】以降は省略されています）

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