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公開番号2025119345
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-14
出願番号2024014198
出願日2024-02-01
発明の名称成膜装置及び成膜方法
出願人株式会社アルバック
代理人弁理士法人南青山国際特許事務所
主分類C23C 14/35 20060101AFI20250806BHJP(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】マグネトロンスパッタリングにより成膜された膜の応力差を緩和することが可能な成膜装置及び成膜方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係る成膜装置は、チャンバと、複数の磁石と、制御部とを具備する。前記複数の磁石は、前記チャンバ内において成膜対象物に対向するターゲット面を有するターゲットの前記成膜対象物とは反対側に配置され、前記ターゲット面に平行な第1方向に延伸され、前記ターゲット面に平行かつ前記第1方向に直交する第2方向に沿って配列されている。前記制御部は、前記ターゲット面のうち前記第2方向における中央部において前記複数の磁石がスパッタガスのプラズマを閉じ込める磁場を形成する第1状態と、前記ターゲット面のうち前記第2方向における両端部において前記複数の磁石がスパッタガスのプラズマを閉じ込める磁場を形成する第2状態とを、前記複数の磁石を移動させることにより切り替える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバ内において成膜対象物に対向するターゲット面を有するターゲットの前記成膜対象物とは反対側に配置され、前記ターゲット面に平行な第１方向に延伸され、前記ターゲット面に平行かつ前記第１方向に直交する第２方向に沿って配列された複数の磁石と、
前記ターゲット面のうち前記第２方向における中央部において前記複数の磁石がスパッタガスのプラズマを閉じ込める磁場を形成する第１状態と、前記ターゲット面のうち前記第２方向における両端部において前記複数の磁石がスパッタガスのプラズマを閉じ込める磁場を形成する第２状態とを、前記複数の磁石を移動させることにより切り替える制御部と
を具備する成膜装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の成膜装置であって、
前記制御部は、前記複数の磁石を前記第２方向に沿って移動させることにより、前記第１状態と前記第２状態を切り替える
成膜装置。
【請求項３】
請求項２に記載の成膜装置であって、
前記制御部は、前記複数の磁石を、前記中央部の前記成膜対象物とは反対側に配置して前記第１状態とし、前記両端部の前記成膜対象物とは反対側に配置して前記第２状態とする
成膜装置。
【請求項４】
請求項１に記載の成膜装置であって、
前記制御部は、前記磁石を前記第1の方向及び前記第２の方向に直交する方向に沿って移動させることにより、前記第１状態と前記第２状態を切り替える
成膜装置。
【請求項５】
請求項４に記載の成膜装置であって、
前記制御部は、前記複数の磁石のうち前記第２方向における両端部に位置する磁石を前記複数の磁石のうち前記第２方向における中央部に位置する磁石よりも前記ターゲット面から離隔させて前記第１状態とし、前記中央部に位置する磁石を前記両端部に位置する磁石よりも前記ターゲット面から離隔させて前記第２状態とする
成膜装置。
【請求項６】
請求項５に記載の成膜装置であって、
前記制御部は、前記第１状態において前記中央部に位置する磁石と前記ターゲット面との距離が１００ｍｍ以下、かつ前記両端部に位置する磁石と前記ターゲット面との距離が１２０ｍｍ以上となるように前記複数の磁石を配置し、前記第２状態において前記中央部に位置する磁石と前記ターゲット面との距離が１２０ｍｍ以上、かつ前記両端部に位置する磁石と前記ターゲット面との距離が１００ｍｍ以下となるように前記複数の磁石を配置する
成膜装置。
【請求項７】
チャンバと、前記チャンバ内において、成膜対象物に対向するターゲット面を有するターゲットの前記成膜対象物とは反対側に配置され、前記ターゲット面に平行な第１方向に延伸され、前記ターゲット面に平行かつ前記第１方向に直交する第２方向に沿って配列された複数の磁石とを備える成膜装置を用いて成膜対象物にスパッタリング成膜を行う成膜方法であって、
前記ターゲット面のうち前記第２方向における中央部において前記複数の磁石がスパッタガスのプラズマを閉じ込める磁場を形成する第１状態と、前記ターゲット面のうち前記第２方向における両端部において前記複数の磁石がスパッタガスのプラズマを閉じ込める磁場を形成する第２状態とを切り替える
成膜方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネトロンスパッタリングによる成膜装置及び成膜方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
スパッタリングでは、真空中に導入したスパッタガスへ放電を行うことによりスパッタガスをプラズマ化し、生成したイオンをターゲットに衝突させてスパッタ粒子を発生させ、成膜対象物上にスパッタ粒子を堆積させる。マグネトロンスパッタリングは、ターゲット近傍に配置した磁石を用いて磁場の中に電子を囲い込むことでターゲット近傍に高密度プラズマ領域を作り、イオンをターゲットに効率的に衝突させることにより成膜の高速化が可能である（例えば特許文献1参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－２００５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１に記載のようなマグネトロンスパッタリング装置では、成膜された膜の応力分布が問題となる。不均一な応力分布により成膜対象物に反り等の変形が生じると、後工程用マスクや後工程用装置と干渉したり、後工程時にアライメントずれが生じたりするおそれがある。これは例えば、ディスプレイパネルを製造する場合、パネルの信頼性にも影響を与える。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、マグネトロンスパッタリングにより成膜された膜の応力差を緩和することが可能な成膜装置及び成膜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る成膜装置は、チャンバと、複数の磁石と、制御部とを具備する。
前記複数の磁石は、前記チャンバ内において成膜対象物に対向するターゲット面を有するターゲットの前記成膜対象物とは反対側に配置され、前記ターゲット面に平行な第１方向に延伸され、前記ターゲット面に平行かつ前記第１方向に直交する第２方向に沿って配列されている。
前記制御部は、前記ターゲット面のうち前記第２方向における中央部において前記複数の磁石がスパッタガスのプラズマを閉じ込める磁場を形成する第１状態と、前記ターゲット面のうち前記第２方向における両端部において前記複数の磁石がスパッタガスのプラズマを閉じ込める磁場を形成する第２状態とを、前記複数の磁石を移動させることにより切り替える。
【０００７】
前記制御部は、前記複数の磁石を前記第２方向に沿って移動させることにより、前記第１状態と前記第２状態を切り替えてもよい。
【０００８】
前記制御部は、前記複数の磁石を、前記中央部の前記成膜対象物とは反対側に配置して前記第１状態とし、前記両端部の前記成膜対象物とは反対側に配置して前記第２状態としてもよい。
【０００９】
前記制御部は、前記磁石を前記第1の方向及び前記第２の方向に直交する方向に沿って移動させることにより、前記第１状態と前記第２状態を切り替えてもよい。
【００１０】
前記制御部は、前記複数の磁石のうち前記第２方向における両端部に位置する磁石を前記複数の磁石のうち前記第２方向における中央部に位置する磁石よりも前記ターゲット面から離隔させて前記第１状態とし、前記中央部に位置する磁石を前記両端部に位置する磁石よりも前記ターゲット面から離隔させて前記第２状態としてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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