特許ウォッチ

公開番号2025040712
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-25
出願番号2023147678
出願日2023-09-12
発明の名称スパッタリング装置
出願人株式会社SCREENホールディングス
代理人個人,個人
主分類C23C 14/35 20060101AFI20250317BHJP(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】平板状のターゲットの使用効率を向上させることができるスパッタリング装置を提供する。
【解決手段】スパッタリング装置1はカソード30とスパッタガス供給部50と第1電源部60と磁石部40とを備える。カソード30は板状のターゲット31を含む。スパッタガス供給部50は、ターゲット31と成膜対象物との間にスパッタガスを供給する。第1電源部60はカソード30にスパッタ電圧を印加する。磁石部40はターゲット31の第1主面31a側に磁界を形成する。磁石部40は複数の回転部41と回転駆動部46とを含む。複数の回転部41の各々は、それぞれの回転軸線Q1についての周方向に沿って配列され、磁界を形成する複数の磁石42を含む。回転駆動部46は、複数の回転部41をそれぞれの回転軸線Q1のまわりで回転させて、磁界を変化させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
成膜対象物と向かい合う第１主面、および、前記第１主面と逆側の第２主面を有する板状のターゲットを含むカソードと、
前記ターゲットと前記成膜対象物との間にスパッタガスを供給するスパッタガス供給部と、
前記カソードにスパッタ電圧を印加する電源部と、
前記ターゲットの前記第２主面側に設けられており、前記ターゲットの前記第１主面側に磁界を形成する磁石部と
を備え、
前記磁石部は、
前記ターゲットの前記第１主面に沿う配列方向に沿って配列された複数の回転部と、
回転駆動部と
を含み、
前記複数の回転部の各々は、前記配列方向と交差する軸方向に沿うそれぞれの回転軸線についての周方向に沿って配列され、前記磁界を形成する複数の磁石を含み、
前記回転駆動部は、前記複数の回転部をそれぞれの前記回転軸線のまわりで回転させて、前記磁界を変化させる、スパッタリング装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載のスパッタリング装置であって、
前記複数の磁石は、前記周方向において交互に異なる極性の磁極面を、前記回転軸線についての径方向の外側に向けて配置されており、
前記回転駆動部は、前記複数の回転部のうち隣り合う二者を互いに反対方向に回転させる、スパッタリング装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のスパッタリング装置であって、
前記複数の回転部は３つ以上の回転部であり、
前記複数の回転部の各々において、前記複数の磁石はそれぞれの仮想円の上に配列されており、
前記３つ以上の回転部のうち端に位置する第１回転部の前記仮想円の直径は、前記３つ以上の回転部のうち端以外に位置する第２回転部の前記仮想円の直径よりも大きい、スパッタリング装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のスパッタリング装置であって、
前記複数の回転部は３つ以上の回転部であり、
前記複数の回転部の各々において、前記複数の磁石は仮想円の上に配置されており、
前記３つ以上の回転部のうち端に位置する第１回転部の前記仮想円のうち、前記ターゲットの厚み方向において前記ターゲットに最も近い最上点は、前記３つ以上の回転部のうち端以外に位置する第２回転部の前記仮想円の前記最上点よりも前記ターゲットに近い、スパッタリング装置。
【請求項５】
請求項３に記載のスパッタリング装置であって、
前記第１回転部は、前記ターゲットの厚み方向において、前記ターゲットとは向かい合わない位置に設けられており、
前記第２回転部は、前記ターゲットの厚み方向において、前記ターゲットと向かい合う位置に設けられている、スパッタリング装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載のスパッタリング装置であって、
平面視において前記複数の回転部の相互間のうち前記軸方向の両側に設けられ、前記スパッタガスをプラズマ化して前記磁界に電子を供給するプラズマ発生器をさらに備える、スパッタリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載のスパッタリング装置であって、
前記プラズマ発生器は誘導結合アンテナを含む、スパッタリング装置。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載のスパッタリング装置であって、
前記複数の回転部の各々のうちの少なくともいずれか一つは、
前記複数の磁石を保持する磁石保持部を備え、
前記複数の磁石は、前記磁石保持部の外周面よりも外側に突出している、スパッタリング装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、スパッタリング装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、基材の表面に薄膜を形成するスパッタリング装置が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１では、スパッタリング装置は、チャンバと、基板保持部と、スパッタ部と、プラズマ部と、吸引機構とを含む。吸引機構はチャンバ内からガスを吸引して、チャンバの内部の圧力を低減させる。
【０００３】
チャンバの内部空間は、所定の公転軸線についての周方向に沿って交互に配置されたスパッタ空間およびプラズマ空間によって構成される。基板保持部は、基板を公転軸線のまわりで公転させて、基板をスパッタ空間およびプラズマ空間に交互に移動させる。スパッタ部はスパッタ空間内に平板状のターゲットを含み、スパッタ空間にスパッタガスを供給しつつ、スパッタガスをプラズマ化してターゲットにイオンを衝突させる。プラズマ部は、チャンバ内のプラズマ空間に反応性ガスを供給しつつ、反応性ガスをプラズマ化させる。
【０００４】
基板がスパッタ空間を通過する際に、ターゲットからのスパッタ粒子が基板に積層し、基板がプラズマ空間を通過する際に、基板に積層されたスパッタ粒子が反応性ガスと反応し、基板に薄膜を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－０８３１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スパッタの速度を向上させるべく、平板状のターゲットの表面近傍に磁界を形成させる磁石部を設ける場合がある。当該磁界は電子を囲い込むことができる。特に、基板の主面に平行な磁束成分が電子の囲い込みに寄与することができる。電子の囲い込みにより、磁界中の電子密度を向上させることができる。このため、主として、電子密度の高いプラズマ中のイオンが基板の主面に衝突し、基板に対するスパッタが行われる。
【０００７】
しかしながら、磁束成分は平面視において基板の主面のうちの一部に面しているので、主として当該一部に対してスパッタが行われ、基板の主面のうち他の部分にはあまりスパッタが行われない。したがって、平板状のターゲットの使用効率が低下する、という問題がある。
【０００８】
そこで、本開示は、平板状のターゲットの使用効率を向上させることができるスパッタリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様は、スパッタリング装置であって、成膜対象物と向かい合う第１主面、および、前記第１主面と逆側の第２主面を有する板状のターゲットを含むカソードと、前記ターゲットと前記成膜対象物との間にスパッタガスを供給するスパッタガス供給部と、前記カソードにスパッタ電圧を印加する電源部と、前記ターゲットの前記第２主面側に設けられており、前記ターゲットの前記第１主面側に磁界を形成する磁石部とを備え、前記磁石部は、前記ターゲットの前記第１主面に沿う配列方向に沿って配列された複数の回転部と、回転駆動部とを含み、前記複数の回転部の各々は、前記配列方向と交差する軸方向に沿うそれぞれの回転軸線についての周方向に沿って配列され、前記磁界を形成する複数の磁石を含み、前記回転駆動部は、前記複数の回転部をそれぞれの前記回転軸線のまわりで回転させて、前記磁界を変化させる。
【００１０】
第２の態様は、第１の態様にかかるスパッタリング装置であって、前記複数の磁石は、前記周方向において交互に異なる極性の磁極面を、前記回転軸線についての径方向の外側に向けて配置されており、前記回転駆動部は、前記複数の回転部のうち隣り合う二者を互いに反対方向に回転させる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許