スパッタリング方法及び成膜装置
【課題】物理的気相成長法（ＰＶＤ）により基板上に層を形成するプロセス中に、層の特性を制御可能なスパッタリング方法及び成膜装置を提供する。
【解決手段】 ターゲット物質（例えば、ＰＺＴ）をスパッタリングする方法及び装置であって、ターゲットと基板との間に導電グリッドを配置する。ターゲット、基板及びスパッタリング・ガスをチャンバー内に収容し、第１のＲＦ電源の電力がチャンバー内のプラズマを維持するために加えられる。第２のＲＦ電源の電力は導電グリッドに加えられる。ターゲット物質はターゲットから基板にスパッタされる。導電グリッドの位置及び第２のＲＦ電源により加えられる電力により、ターゲット物質のスパッタ成膜の特性が変化する。例えば、第２のＲＦ電源及び導電グリッドは、容量性回路の一部を構成しており、容量性回路内における電圧の変化によりスパッタリング・ガスの特性が変化し、その後、スパッタ・成膜プロセスの特性が変化する。
【解決手段】 ターゲット物質（例えば、ＰＺＴ）をスパッタリングする方法及び装置であって、ターゲットと基板との間に導電グリッドを配置する。ターゲット、基板及びスパッタリング・ガスをチャンバー内に収容し、第１のＲＦ電源の電力がチャンバー内のプラズマを維持するために加えられる。第２のＲＦ電源の電力は導電グリッドに加えられる。ターゲット物質はターゲットから基板にスパッタされる。導電グリッドの位置及び第２のＲＦ電源により加えられる電力により、ターゲット物質のスパッタ成膜の特性が変化する。例えば、第２のＲＦ電源及び導電グリッドは、容量性回路の一部を構成しており、容量性回路内における電圧の変化によりスパッタリング・ガスの特性が変化し、その後、スパッタ・成膜プロセスの特性が変化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、基板上に物質の薄い層を堆積（成膜）する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
物理的気相成長法（ＰＶＤ）は、基板（例えば、シリコン・ウェハ）上に薄いフイルムを堆積する真空堆積プロセスである。ＰＶＤスパッタリング・プロセスでは、前記基板と、前記基板上に堆積される前記物質（又は前記物質の原材料（precursor：前躯体））により形成されたターゲットは真空チャンバー内に収容される。前記ターゲットには、高エネルギーのイオンが衝突させられて、前記ターゲットの物質が蒸発する。その後、前記蒸発した物質は、通常、前記ターゲットと前記基板との間の視線（見通し線）に沿って前記基板に運ばれる。前記イオンを供給するスパッタリング・ガスは、不活性ガスであってもよいし、反応性が高い反応性ガスを含んでいてもよい。スパッタリング・ガスが反応性ガスを含む場合には、前記蒸発した物質が運ばれるときに、前記ターゲット物質の化学反応が起こり得る。前記ターゲット物質（又は前記反応の結果得られる物質）は、前記基板の表面において凝結し、層を形成する。
【０００３】
特許文献１は、プラズマ生成室とプラズマ処理室との間にプラズマ分離用のメッシュプレートを配設することを開示する。分離用のメッシュには０から３０Ｖの電圧を印加するようになっている。しかしながら、ＲＦ（無線周波数、高周波電源）の印加等の記述はなく、さらにメッシュの材質については特に述べられていない。特許文献１に記載の技術では、プラズマの制御と膜材料の組成制御とが不十分である。
【０００４】
また特許文献２は、スパッタリングにおいて透明電極を形成する際にメッシュ状中間アノード電極を配置させる方法を開示する。この方法では、プラズマの制御と膜材料の組成制御が不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３５３５１４号公報
【特許文献２】特開２００４−３３２０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記ＰＶＤスパッタリング・プロセスでは、ＰＶＤを行っている間、前記堆積した薄膜の特性を制御することが好ましい。
【０００７】
本発明は、物理的気相成長法（ＰＶＤ）により基板上に層を形成するプロセス中に、層の特性を制御することが可能なスパッタリング方法及び成膜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】
【０００８】
第１の態様において、本開示に係る方法及び装置は、ターゲット物質（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ））をスパッタリングすることを特徴とする。導電グリッドは、ターゲットと基板との間に配置される。前記ターゲット、前記基板及びスパッタリング・ガスは、チャンバー内に収容される。第１のＲＦ電源（無線周波数、高周波電源）の電力は、前記チャンバー内のプラズマを維持するために加えられる。第２のＲＦ電源の電力は、前記導電グリッドに加えられ、ターゲット物質は、前記ターゲットから前記基板上にスパッタ可能である。
【０００９】
第２の態様において、本開示に係る方法及び装置は、チャンバーがターゲット、基板及びスパッタリング・ガスを収容するように構成される。第１のＲＦ電源は、前記チャンバー内に電力を加えるように構成される。導電グリッドは、前記ターゲットと前記基板との間に配置され、第２のＲＦ電源は、前記導電グリッドに電気的に接続される。
【００１０】
実施例は、下記に挙げる特徴のうちの１以上を含んでいてもよい。前記第２のＲＦ電源及び前記導電グリッドは、容量性回路であって、前記容量性回路内の電圧の変化によって前記スパッタリング・ガスの特性が変化するように構成された回路の一部であってもよい。前記導電グリッドと前記基板との間の距離は調整可能であってもよいし、前記ターゲットと前記基板との間の距離の約１／４から３／４であってもよい。前記第２のＲＦ電源は、ＤＣバイアスを含んでいてもよいし、前記第２のＲＦ電源の電力の出力は調整可能であってもよい。前記導電グリッドは、鉛を含んでいてもよいし、少なくとも９０％のオープン・スペースを含んでいてもよい。前記導電グリッドは、前記ターゲットと前記基板との間の空間（path）をほぼ覆うように構成されていてもよい。第３のＲＦ電源は、前記基板に電力を加えるように構成されていてもよい。前記スパッタリング・ガスは、酸素を含んでいてもよいし、前記ターゲットは、ＰＺＴを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
実施例は、下記に挙げる効果のうちの一部又はすべての効果を奏しうる。前記導電部材の位置とともに、前記導電部材に加えられるＲＦ電力の量及び周波数を調整することによって、例えば、前記堆積用チャンバー内のプラズマの特性を変化させることにより、前記成膜プロセスの制御を容易に行うことができる。別の例では、ＤＣバイアスを前記導電部材に加えて前記ＤＣバイアスを調整することにより、ターゲット物質が前記基板に到達するときのエネルギーレベルの調整を容易にすることができる。これにより、前記成膜プロセスの制御を更に改善することができる。前記成膜プロセスの制御を改善したことにより、前記基板上に所望のターゲット物質層を容易に形成することができる。前記基板上におけるターゲット物質のデポジション（成膜）をより一様（均一）に行うことができる。厚さ分布、結晶の配向性、及び前記基板上に堆積されたターゲット物質層の内部応力が制御、改善することができる。前記導電部材を介してプラズマに電力を加えることにより、前記ターゲット物質が前記基板上に堆積するときの堆積効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１（ａ）】成膜装置を模式的に示す横断立面図
【図１（ｂ）】図１（ａ）の成膜装置を模式的に示す横断平面図
【図２】別の実施形態に係る成膜装置を模式的に示す横断立面図
【図３】成膜プロセスを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態に係るスパッタリング方法及び成膜装置について説明する。なお、各図中における類似の参照符号は、類似の構成要素を示す。
【００１４】
基板（例えば、シリコン・ウェハ）上への物質（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ））のデポジションは、反応真空チャンバー内で行われうる。前記反応真空チャンバーは、ＰＺＴを含むターゲットと、前記ターゲットと前記基板との間に配置された導電グリッドとを収容しうる。前記導電グリッドは、無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路に容量結合可能であり、ＲＦ電力は、前記グリッドに加えられて、前記基板上に物質を堆積するプロセスに影響を与えることが可能である。ＤＣバイアスは、前記グリッドにも加えることができる。前記成膜プロセスは、ＰＶＤスパッタリング・プロセスであってもよい。
【００１５】
図１（ａ）は、成膜装置１００の横断立面図である。デポジション・チャンバー１１０は、チャンバー・スペース１１４を収容して密閉することができる。図１（ｂ）は、図１（ａ）の成膜装置１００を模式的に示す横断平面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）において、前記デポジション・チャンバー１１０は、大気圧（例えば、約７６０Ｔｏｒｒ）に耐えるとともに、高温（例えば、約５００℃）に耐えるように、十分な強度で構成することが可能である。マグネトロン（磁場生成機構）１２０は、前記デポジション・チャンバー１１０に取り付けることが可能であり、前記デポジション・チャンバー１１０内に磁場を発生するように構成されている。前記マグネトロン１２０は、前記デポジション・チャンバー１１０の端部又はその近くに配置することが可能である。
【００１６】
ターゲット１３０は、前記デポジション・チャンバー１１０の中、例えば、前記マグネトロン１２０の近傍、前記デポジション・チャンバー１１０の端部に配置される。一部の実施例では、前記ターゲット１３０はＰＺＴを含んでいる。ＲＦ電源（無線周波数、高周波電源）１３２は、前記ターゲット１３０に接続可能であり、ＲＦ電圧（高周波電圧）を加えて、前記ターゲット上に自己バイアスを引き起こす。前記ＲＦ電源は、約５００Ｗから約５０００Ｗ、又は約２０００Ｗから約４０００Ｗ、又は周波数が約１３．５６ＭＨｚの場合に、例えば、約３０００Ｗの電力を供給可能である。
【００１７】
基板１４０は、前記デポジション・チャンバー１１０内に（例えば、前記ターゲット１３０の反対側の前記デポジション・チャンバー１１０の端部近傍、前記ターゲット１３０の視線上に）配置可能である。前記基板１４０は、半導体ウェハ（例えば、シリコン・ウェハ）とすることが可能である。前記基板１４０の直径Ｄは、一例で約３００ｍｍとすることが可能である。前記基板１４０は、基板支持器１４２によって支持することができる。一部の実施例では、前記基板支持器１４２によって、前記ターゲット１３０に対する前記デポジション・チャンバー１１０内における前記基板１４０の位置が調整可能となっている。任意的に、前記基板１４０は、基板電源１４４に電気的に接続可能である。一部の実施例では、前記基板電源１４４は、直流（ＤＣ）電圧バイアスを前記基板１４０に加える。上記の代わりに、又は上記に加えて、前記基板電源１４４は、前記基板１４０にＲＦ電圧を加えることが可能である。
【００１８】
気体は、真空ポンプ１５４と流体的に接続可能な排気口１５２を通して前記チャンバー・スペース１１４から排出可能となっている。スパッタリング・ガス１５０は、ガス供給器１５８に流体的に接続可能な吸気口１５６によって前記チャンバー・スペース１１４に導入可能となっている。一部の実施例では、前記スパッタリング・ガス１５０は、反応性が高い高反応性ガスと不活性ガスの両方を含んでいる。例えば、前記スパッタリング・ガス１５０は、約１％から約４％の高反応性ガスを含み、前記スパッタリング・ガス１５０の残りを不活性ガスとすることができる。一部の実施例では、前記高反応性ガスは酸素であり、前記不活性ガスはアルゴンである。前記スパッタリング・ガス１５０は、前記デポジション・チャンバー内に比較的低気圧（例えば、絶対圧力約２ｍＴｏｒｒから約１０ｍＴｏｒｒ）で存在し得る。スパッタリング・ガス１５０の圧力は調整可能としてもよい。
【００１９】
前記スパッタリング・ガス１５０は、イオン化されて正イオンを生成する。ターゲット１３０上における前記自己バイアス電圧と前記磁場との組み合わせにより、前記エネルギーを加えられた正イオンが前記ターゲット１３０に衝突する。
【００２０】
また、前記成膜装置１００は、前記蒸発したターゲット物質が通過可能な導電部材（例えば、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間に配置可能な導電グリッド１６０）を含んでいてもよい。例えば、前記導電グリッド１６０は、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間の中途に配置される。前記ターゲット１３０と前記基板１４０に対する前記導電グリッド１６０の位置は調整可能である。例えば、前記導電グリッド１６０は、前記基板１４０から距離Ｇの位置、即ち、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間の距離Ｔの約１／４から約３／４に配置可能である。前記距離Ｇは、一例で約２０ｍｍから約５０ｍｍとしうる。前記導電グリッド１６０は、一般に平面形状であり、前記基板に平行に配置可能である。前記導電グリッド１６０は、例えば、ワイヤー（金属線）１６１により構成可能であり、例えば、ワイヤーの網状部材である。一部の実施例では、前記導電グリッド１６０の面積の少なくとも約９０％は、オープン・スペース（open space）であってもよい。一部の実施例では、前記導電グリッド１６０は、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間の空間（path）をほぼ覆う。即ち、前記導電グリッド１６０は、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間の直線状の視線（見通し線）に沿う空間（path）が前記導電グリッド１６０を通過するように構成可能である。蒸発したターゲット物質の一部は、前記導電グリッド１６０によってブロックされ得るが、前記蒸発したターゲット物質の一部は、例えば、前記導電グリッド１６０のワイヤー１６１の間を通過し得る。一部の実施例では、前記導電グリッド１６０がカバーする面積は、前記基板１４０の表面積よりも相当大きくしてもよい。
【００２１】
グリッド電源１６４は、前記導電グリッド１６０に電気的に接続可能である。前記グリッド電源１６４は、前記導電グリッド１６０にＲＦ信号（高周波信号）を加えるように構成されていてもよい。例えば、前記グリッド電源１６４は、グラウンド１６５を基準として周期的に変化する電圧を、前記導電グリッド１６０に加えることが可能である。一部の実施例では、前記導電グリッド１６０及び前記グリッド電源１６４は、主に容量性回路を形成する。即ち、前記グリッド電源１６４は、前記導電グリッド１６０に電流が全く又はほとんど流れていない間、前記導電グリッド１６０の電圧を基準電圧に対して変化させることができる。例えば、前記グリッド電源１６４は、周波数が約１３．５６ＭＨｚで、約１００Ｗから約５００Ｗを、前記導電グリッド１６０に適用することができる。前記グリッド電源１６４の電力の出力は調整可能としてもよい。前記導電グリッド１６０に電力を加えることにより、前記デポジション・チャンバー１１０内に磁場が形成可能である。上記のような磁場は、前記デポジション・チャンバー１１０内のプラズマの特性を変化させるものであることが好ましい。上記特性について下記に述べる。グリッドＤＣバイアス回路１６６は、前記導電グリッド１６０に電気的に接続され、前記導電グリッド１６０にＤＣバイアスを加えるように構成されていてもよい。
【００２２】
前記導電グリッド１６０に電力又はＤＣバイアスを加えると、例えば、前記デポジション・チャンバー１１０内のプラズマの特性を変化させることができ、前記基板１４０に到達するターゲット物質１３４のエネルギー量を変化させることができる。例えば、あるエネルギーレベルの場合、他のエネルギーレベルの場合に比べて、ターゲット物質１３４により、前記基板上に、より容易に又はより一様に薄膜が形成される場合があるため、上記のようにターゲット物質１３４が前記基板１４０に到達するときのエネルギー量を変化させることが好ましい。前記導電グリッド１６０に供給される前記電力又はＤＣバイアスを調整することにより、成膜の効率（速度）、成膜の一様性（均一性）、又は上記以外の成膜の特性を最適化又は制御することが可能である。一部の実施例では、前記グリッドＤＣバイアス回路１６６は、コンデンサ（不図示）、コンデンサ及び抵抗（不図示）、又は上記以外の適当な回路を含んでいてもよい。
【００２３】
一部の実施例では、前記導電グリッド１６０が単体の鉛、例えば、ほぼ純粋な単体の鉛を含む場合に、前記基板１４０へのＰＺＴの成膜を改善することができる。鉛は、成膜プロセスの間に前記基板１４０から蒸発しやすい。前記鉛を含む導電グリッド１６０を用いることにより、前記基板１４０近傍における鉛原子の濃度が大きくなるので、前記基板１４０上におけるＰＺＴの形成に使用可能な鉛の量を増加させることができるが、本開示はこれに限定されるものではない。前記導電グリッド１６０の前記ワイヤー１６１は、すべて鉛で形成されていてもよいし、ほぼ純粋な鉛の層が前記導電グリッド１６０の前記ワイヤー１６１上にコーティングされるように成膜されてもよい。一部の実施例では、前記基板１４０の表面のＰＺＴの組成は、前記導電グリッド１６０に加えられる電力又はＤＣバイアスを調整することにより、又は前記導電グリッド１６０中の鉛の量を調整することにより調整可能である。
【００２４】
図２は、別の実施形態に係る成膜装置１００´の横断立面図である。導電コイル２６０は、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間に配置可能である。前記導電コイル２６０の直径Ａは、一例で約３００ｍｍから約３５０ｍｍである。前記ターゲット１３０及び前記基板１４に対する前記導電コイル２６０の位置は調整可能である。例えば、前記導電コイル２６０は、前記基板１４０から距離Ｃの位置、即ち、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間の距離Ｔの約１／４から約３／４の位置に配置可能である。前記距離Ｃは、一例で約２０ｍｍから約５０ｍｍである。一部の実施例では、前記導電コイル２６０は、コイルＲＦ電源２６４に電気的に接続されている。例えば、前記コイルＲＦ電源２６４及び前記導電コイル２６０は、主に誘導性回路を形成してもよい。上記のような実施例では、前記コイルＲＦ電源２６４は、前記導電コイル２６０に電流の流れを生じさせることができ、前記デポジション・チャンバー１１０内に電磁場を生じさせることができる。この電磁場によって、前記デポジション・チャンバー１１０内のプラズマの特性を変化させることができ、前記基板１４０への前記ターゲット物質１３４の成膜に影響を与えることができる。一部の実施例では、前記コイル２６０は、前記デポジション・チャンバー１１０内に配置される。また、別の一部の実施例では、前記コイル２６０は、前記デポジション・チャンバー１１０の外部又は周りに配置される。上記のような実施例では、前記デポジション・チャンバー１１０を非導電性の物質（例えば、セラミクス）で構成することが可能である。
【００２５】
図３は、ＰＶＤスパッタリング・プロセス３００を示すフローチャートである。前記導電グリッド１６０が、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間に配置される（ステップ３２０）。前記ターゲット１３０、前記基板１４０及び前記スパッタリング・ガス１５０が、前記デポジション・チャンバー１１０内に収容される（ステップ３３０）。
【００２６】
前記ターゲット１３０にイオンが衝突され（ＰＶＤスパッタリング・プロセスの一部）、前記ターゲット１３０から、ターゲット物質１３４の原子又は分子が分離される（ステップ３４０）。例えば、前記スパッタリング・ガス１５０がイオン化され、前記磁場によって、前記ターゲット１３０の近傍のプラズマの密度を高くすることができる。前記スパッタリング・ガス１５０の正イオンが前記ターゲット１３０に衝突して、運動量が移ることにより、前記ターゲット物質１３４の原子又は分子が前記ターゲット１３０から取り出される。前記ターゲット物質１３４は、前記ターゲット１３０から、前記基板１４０に向かう方向（図１及び図２中の矢印の方向）を含む多方向又は全方向に移動する。
【００２７】
ＲＦ電力は、前記導電グリッド１６０又は前記導電コイル２６０に加えられて、前記スパッタリング・プロセス３００の特性を変化させることができる（ステップ３５０）。成膜プロセスの特性は、例えば、プラズマの密度、プラズマのポテンシャル、シース幅の分布（sheath wide re-distribution）、電子温度、及びイオン束の分布を含み得る。他のデポジション特性は、前記基板１４０上に成膜された物質の厚さ分布、結晶の配向性及び内部応力を含み得る。更なるデポジション特性は、前記基板１４０上における表面凸部と表面凹部の範囲、及び表面凸部と表面凹部の間の領域の特性（例えば、前記基板１４０の表面形状（topography）のステップカバレッジ（step coverage））を含み得る。例えば、前記基板１４０上に堆積されたターゲット物質１３４の層の一様性（均一性）を高めるために、前記成膜プロセスの特性を制御することが好ましい。前記導電グリッド１６０又は導電コイル２６０に加えられる電力は、例えば、前記基板１４０に接するときのターゲット物質１３４のエネルギーを変化させることにより、デポジション特性が影響され得るが、本開示はこれに限定されるものではない。ＲＦ電力又はＤＣバイアスを前記導電グリッド１６０又は前記導電コイル２６０に加えることにより、前記チャンバー・スペース１１４内におけるプラズマの密度を増加させることができる。プラズマの密度を高くすることにより、成膜の効率を高めることが好ましい。
【００２８】
前記スパッタリング・プロセス３００は、上述のように、前記ターゲット１３０から前記基板１４０上にＰＺＴを成膜することができる（ステップ３６０）。
【００２９】
上記の実施例によれば、下記の効果のうちの一部又はすべてを達成しうる。前記導電部材の位置を調整するとともに、前記導電部材に加えるＲＦ電力の量及び周波数を調整することにより、成膜プロセスの制御（例えば、前記デポジション・チャンバー内のプラズマの特性を変化させることにより）を容易に行うことができる。別の例では、前記導電部材にＤＣバイアスを加えて、前記ＤＣバイアスを調整することにより、ターゲット物質が前記基板に接するときのエネルギーレベルの調整を容易にすることができ、更に前記成膜プロセスの制御を改善することができる。前記成膜プロセスの制御を改善することにより、前記基板上に所望のターゲット物質層を容易に形成することができる。前記基板上におけるターゲット物質の成膜の一様性（均一性）を改善することができる。前記基板上に成膜されたターゲット物質層の厚さ分布、結晶の配向性及び内部応力が制御可能となり、改善可能となる。前記導電部材を介してプラズマに電力を加えることにより、前記ターゲット物質の前記基板上における成膜効率を高めることが可能になる。
【００３０】
多数の実施の形態について説明したが、当然のことながら、本開示の精神及び範囲から逸脱しない範囲において、本開示の内容について多様な変形が可能である。例えば、グリッド又はコイルを用いる代わりに、他の形態の導電部材（例えば、広範な金属のメッシュ（網）、穴の空いたホイル（金属箔）、又は上記以外の適当な導電部材）を用いることが可能である。従って、上記のような本開示の精神及び範囲から逸脱しない他の実施形態も本願特許請求の範囲の権利範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１００、１００´…成膜装置、１１０…デポジション・チャンバー、１１４…チャンバー・スペース、１２０…マグネトロン、１３０…ターゲット、１３２…ＲＦ電源、１３４…ターゲット物質、１４０…基板、１４２…基板支持器、１４４…基板電源、１５０…スパッタリング・ガス、１５２…排気口、１５４…真空ポンプ、１５６…吸気口、１５８…ガス供給器、１６０…導電グリッド、１６１…ワイヤー、１６４…グリッド電源、１６５…グラウンド、１６６…グリッドＤＣバイアス回路、２６０…導電コイル、２６４…コイルＲＦ電源
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、基板上に物質の薄い層を堆積（成膜）する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
物理的気相成長法（ＰＶＤ）は、基板（例えば、シリコン・ウェハ）上に薄いフイルムを堆積する真空堆積プロセスである。ＰＶＤスパッタリング・プロセスでは、前記基板と、前記基板上に堆積される前記物質（又は前記物質の原材料（precursor：前躯体））により形成されたターゲットは真空チャンバー内に収容される。前記ターゲットには、高エネルギーのイオンが衝突させられて、前記ターゲットの物質が蒸発する。その後、前記蒸発した物質は、通常、前記ターゲットと前記基板との間の視線（見通し線）に沿って前記基板に運ばれる。前記イオンを供給するスパッタリング・ガスは、不活性ガスであってもよいし、反応性が高い反応性ガスを含んでいてもよい。スパッタリング・ガスが反応性ガスを含む場合には、前記蒸発した物質が運ばれるときに、前記ターゲット物質の化学反応が起こり得る。前記ターゲット物質（又は前記反応の結果得られる物質）は、前記基板の表面において凝結し、層を形成する。
【０００３】
特許文献１は、プラズマ生成室とプラズマ処理室との間にプラズマ分離用のメッシュプレートを配設することを開示する。分離用のメッシュには０から３０Ｖの電圧を印加するようになっている。しかしながら、ＲＦ（無線周波数、高周波電源）の印加等の記述はなく、さらにメッシュの材質については特に述べられていない。特許文献１に記載の技術では、プラズマの制御と膜材料の組成制御とが不十分である。
【０００４】
また特許文献２は、スパッタリングにおいて透明電極を形成する際にメッシュ状中間アノード電極を配置させる方法を開示する。この方法では、プラズマの制御と膜材料の組成制御が不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３５３５１４号公報
【特許文献２】特開２００４−３３２０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記ＰＶＤスパッタリング・プロセスでは、ＰＶＤを行っている間、前記堆積した薄膜の特性を制御することが好ましい。
【０００７】
本発明は、物理的気相成長法（ＰＶＤ）により基板上に層を形成するプロセス中に、層の特性を制御することが可能なスパッタリング方法及び成膜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】
【０００８】
第１の態様において、本開示に係る方法及び装置は、ターゲット物質（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ））をスパッタリングすることを特徴とする。導電グリッドは、ターゲットと基板との間に配置される。前記ターゲット、前記基板及びスパッタリング・ガスは、チャンバー内に収容される。第１のＲＦ電源（無線周波数、高周波電源）の電力は、前記チャンバー内のプラズマを維持するために加えられる。第２のＲＦ電源の電力は、前記導電グリッドに加えられ、ターゲット物質は、前記ターゲットから前記基板上にスパッタ可能である。
【０００９】
第２の態様において、本開示に係る方法及び装置は、チャンバーがターゲット、基板及びスパッタリング・ガスを収容するように構成される。第１のＲＦ電源は、前記チャンバー内に電力を加えるように構成される。導電グリッドは、前記ターゲットと前記基板との間に配置され、第２のＲＦ電源は、前記導電グリッドに電気的に接続される。
【００１０】
実施例は、下記に挙げる特徴のうちの１以上を含んでいてもよい。前記第２のＲＦ電源及び前記導電グリッドは、容量性回路であって、前記容量性回路内の電圧の変化によって前記スパッタリング・ガスの特性が変化するように構成された回路の一部であってもよい。前記導電グリッドと前記基板との間の距離は調整可能であってもよいし、前記ターゲットと前記基板との間の距離の約１／４から３／４であってもよい。前記第２のＲＦ電源は、ＤＣバイアスを含んでいてもよいし、前記第２のＲＦ電源の電力の出力は調整可能であってもよい。前記導電グリッドは、鉛を含んでいてもよいし、少なくとも９０％のオープン・スペースを含んでいてもよい。前記導電グリッドは、前記ターゲットと前記基板との間の空間（path）をほぼ覆うように構成されていてもよい。第３のＲＦ電源は、前記基板に電力を加えるように構成されていてもよい。前記スパッタリング・ガスは、酸素を含んでいてもよいし、前記ターゲットは、ＰＺＴを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
実施例は、下記に挙げる効果のうちの一部又はすべての効果を奏しうる。前記導電部材の位置とともに、前記導電部材に加えられるＲＦ電力の量及び周波数を調整することによって、例えば、前記堆積用チャンバー内のプラズマの特性を変化させることにより、前記成膜プロセスの制御を容易に行うことができる。別の例では、ＤＣバイアスを前記導電部材に加えて前記ＤＣバイアスを調整することにより、ターゲット物質が前記基板に到達するときのエネルギーレベルの調整を容易にすることができる。これにより、前記成膜プロセスの制御を更に改善することができる。前記成膜プロセスの制御を改善したことにより、前記基板上に所望のターゲット物質層を容易に形成することができる。前記基板上におけるターゲット物質のデポジション（成膜）をより一様（均一）に行うことができる。厚さ分布、結晶の配向性、及び前記基板上に堆積されたターゲット物質層の内部応力が制御、改善することができる。前記導電部材を介してプラズマに電力を加えることにより、前記ターゲット物質が前記基板上に堆積するときの堆積効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１（ａ）】成膜装置を模式的に示す横断立面図
【図１（ｂ）】図１（ａ）の成膜装置を模式的に示す横断平面図
【図２】別の実施形態に係る成膜装置を模式的に示す横断立面図
【図３】成膜プロセスを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態に係るスパッタリング方法及び成膜装置について説明する。なお、各図中における類似の参照符号は、類似の構成要素を示す。
【００１４】
基板（例えば、シリコン・ウェハ）上への物質（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ））のデポジションは、反応真空チャンバー内で行われうる。前記反応真空チャンバーは、ＰＺＴを含むターゲットと、前記ターゲットと前記基板との間に配置された導電グリッドとを収容しうる。前記導電グリッドは、無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路に容量結合可能であり、ＲＦ電力は、前記グリッドに加えられて、前記基板上に物質を堆積するプロセスに影響を与えることが可能である。ＤＣバイアスは、前記グリッドにも加えることができる。前記成膜プロセスは、ＰＶＤスパッタリング・プロセスであってもよい。
【００１５】
図１（ａ）は、成膜装置１００の横断立面図である。デポジション・チャンバー１１０は、チャンバー・スペース１１４を収容して密閉することができる。図１（ｂ）は、図１（ａ）の成膜装置１００を模式的に示す横断平面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）において、前記デポジション・チャンバー１１０は、大気圧（例えば、約７６０Ｔｏｒｒ）に耐えるとともに、高温（例えば、約５００℃）に耐えるように、十分な強度で構成することが可能である。マグネトロン（磁場生成機構）１２０は、前記デポジション・チャンバー１１０に取り付けることが可能であり、前記デポジション・チャンバー１１０内に磁場を発生するように構成されている。前記マグネトロン１２０は、前記デポジション・チャンバー１１０の端部又はその近くに配置することが可能である。
【００１６】
ターゲット１３０は、前記デポジション・チャンバー１１０の中、例えば、前記マグネトロン１２０の近傍、前記デポジション・チャンバー１１０の端部に配置される。一部の実施例では、前記ターゲット１３０はＰＺＴを含んでいる。ＲＦ電源（無線周波数、高周波電源）１３２は、前記ターゲット１３０に接続可能であり、ＲＦ電圧（高周波電圧）を加えて、前記ターゲット上に自己バイアスを引き起こす。前記ＲＦ電源は、約５００Ｗから約５０００Ｗ、又は約２０００Ｗから約４０００Ｗ、又は周波数が約１３．５６ＭＨｚの場合に、例えば、約３０００Ｗの電力を供給可能である。
【００１７】
基板１４０は、前記デポジション・チャンバー１１０内に（例えば、前記ターゲット１３０の反対側の前記デポジション・チャンバー１１０の端部近傍、前記ターゲット１３０の視線上に）配置可能である。前記基板１４０は、半導体ウェハ（例えば、シリコン・ウェハ）とすることが可能である。前記基板１４０の直径Ｄは、一例で約３００ｍｍとすることが可能である。前記基板１４０は、基板支持器１４２によって支持することができる。一部の実施例では、前記基板支持器１４２によって、前記ターゲット１３０に対する前記デポジション・チャンバー１１０内における前記基板１４０の位置が調整可能となっている。任意的に、前記基板１４０は、基板電源１４４に電気的に接続可能である。一部の実施例では、前記基板電源１４４は、直流（ＤＣ）電圧バイアスを前記基板１４０に加える。上記の代わりに、又は上記に加えて、前記基板電源１４４は、前記基板１４０にＲＦ電圧を加えることが可能である。
【００１８】
気体は、真空ポンプ１５４と流体的に接続可能な排気口１５２を通して前記チャンバー・スペース１１４から排出可能となっている。スパッタリング・ガス１５０は、ガス供給器１５８に流体的に接続可能な吸気口１５６によって前記チャンバー・スペース１１４に導入可能となっている。一部の実施例では、前記スパッタリング・ガス１５０は、反応性が高い高反応性ガスと不活性ガスの両方を含んでいる。例えば、前記スパッタリング・ガス１５０は、約１％から約４％の高反応性ガスを含み、前記スパッタリング・ガス１５０の残りを不活性ガスとすることができる。一部の実施例では、前記高反応性ガスは酸素であり、前記不活性ガスはアルゴンである。前記スパッタリング・ガス１５０は、前記デポジション・チャンバー内に比較的低気圧（例えば、絶対圧力約２ｍＴｏｒｒから約１０ｍＴｏｒｒ）で存在し得る。スパッタリング・ガス１５０の圧力は調整可能としてもよい。
【００１９】
前記スパッタリング・ガス１５０は、イオン化されて正イオンを生成する。ターゲット１３０上における前記自己バイアス電圧と前記磁場との組み合わせにより、前記エネルギーを加えられた正イオンが前記ターゲット１３０に衝突する。
【００２０】
また、前記成膜装置１００は、前記蒸発したターゲット物質が通過可能な導電部材（例えば、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間に配置可能な導電グリッド１６０）を含んでいてもよい。例えば、前記導電グリッド１６０は、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間の中途に配置される。前記ターゲット１３０と前記基板１４０に対する前記導電グリッド１６０の位置は調整可能である。例えば、前記導電グリッド１６０は、前記基板１４０から距離Ｇの位置、即ち、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間の距離Ｔの約１／４から約３／４に配置可能である。前記距離Ｇは、一例で約２０ｍｍから約５０ｍｍとしうる。前記導電グリッド１６０は、一般に平面形状であり、前記基板に平行に配置可能である。前記導電グリッド１６０は、例えば、ワイヤー（金属線）１６１により構成可能であり、例えば、ワイヤーの網状部材である。一部の実施例では、前記導電グリッド１６０の面積の少なくとも約９０％は、オープン・スペース（open space）であってもよい。一部の実施例では、前記導電グリッド１６０は、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間の空間（path）をほぼ覆う。即ち、前記導電グリッド１６０は、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間の直線状の視線（見通し線）に沿う空間（path）が前記導電グリッド１６０を通過するように構成可能である。蒸発したターゲット物質の一部は、前記導電グリッド１６０によってブロックされ得るが、前記蒸発したターゲット物質の一部は、例えば、前記導電グリッド１６０のワイヤー１６１の間を通過し得る。一部の実施例では、前記導電グリッド１６０がカバーする面積は、前記基板１４０の表面積よりも相当大きくしてもよい。
【００２１】
グリッド電源１６４は、前記導電グリッド１６０に電気的に接続可能である。前記グリッド電源１６４は、前記導電グリッド１６０にＲＦ信号（高周波信号）を加えるように構成されていてもよい。例えば、前記グリッド電源１６４は、グラウンド１６５を基準として周期的に変化する電圧を、前記導電グリッド１６０に加えることが可能である。一部の実施例では、前記導電グリッド１６０及び前記グリッド電源１６４は、主に容量性回路を形成する。即ち、前記グリッド電源１６４は、前記導電グリッド１６０に電流が全く又はほとんど流れていない間、前記導電グリッド１６０の電圧を基準電圧に対して変化させることができる。例えば、前記グリッド電源１６４は、周波数が約１３．５６ＭＨｚで、約１００Ｗから約５００Ｗを、前記導電グリッド１６０に適用することができる。前記グリッド電源１６４の電力の出力は調整可能としてもよい。前記導電グリッド１６０に電力を加えることにより、前記デポジション・チャンバー１１０内に磁場が形成可能である。上記のような磁場は、前記デポジション・チャンバー１１０内のプラズマの特性を変化させるものであることが好ましい。上記特性について下記に述べる。グリッドＤＣバイアス回路１６６は、前記導電グリッド１６０に電気的に接続され、前記導電グリッド１６０にＤＣバイアスを加えるように構成されていてもよい。
【００２２】
前記導電グリッド１６０に電力又はＤＣバイアスを加えると、例えば、前記デポジション・チャンバー１１０内のプラズマの特性を変化させることができ、前記基板１４０に到達するターゲット物質１３４のエネルギー量を変化させることができる。例えば、あるエネルギーレベルの場合、他のエネルギーレベルの場合に比べて、ターゲット物質１３４により、前記基板上に、より容易に又はより一様に薄膜が形成される場合があるため、上記のようにターゲット物質１３４が前記基板１４０に到達するときのエネルギー量を変化させることが好ましい。前記導電グリッド１６０に供給される前記電力又はＤＣバイアスを調整することにより、成膜の効率（速度）、成膜の一様性（均一性）、又は上記以外の成膜の特性を最適化又は制御することが可能である。一部の実施例では、前記グリッドＤＣバイアス回路１６６は、コンデンサ（不図示）、コンデンサ及び抵抗（不図示）、又は上記以外の適当な回路を含んでいてもよい。
【００２３】
一部の実施例では、前記導電グリッド１６０が単体の鉛、例えば、ほぼ純粋な単体の鉛を含む場合に、前記基板１４０へのＰＺＴの成膜を改善することができる。鉛は、成膜プロセスの間に前記基板１４０から蒸発しやすい。前記鉛を含む導電グリッド１６０を用いることにより、前記基板１４０近傍における鉛原子の濃度が大きくなるので、前記基板１４０上におけるＰＺＴの形成に使用可能な鉛の量を増加させることができるが、本開示はこれに限定されるものではない。前記導電グリッド１６０の前記ワイヤー１６１は、すべて鉛で形成されていてもよいし、ほぼ純粋な鉛の層が前記導電グリッド１６０の前記ワイヤー１６１上にコーティングされるように成膜されてもよい。一部の実施例では、前記基板１４０の表面のＰＺＴの組成は、前記導電グリッド１６０に加えられる電力又はＤＣバイアスを調整することにより、又は前記導電グリッド１６０中の鉛の量を調整することにより調整可能である。
【００２４】
図２は、別の実施形態に係る成膜装置１００´の横断立面図である。導電コイル２６０は、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間に配置可能である。前記導電コイル２６０の直径Ａは、一例で約３００ｍｍから約３５０ｍｍである。前記ターゲット１３０及び前記基板１４に対する前記導電コイル２６０の位置は調整可能である。例えば、前記導電コイル２６０は、前記基板１４０から距離Ｃの位置、即ち、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間の距離Ｔの約１／４から約３／４の位置に配置可能である。前記距離Ｃは、一例で約２０ｍｍから約５０ｍｍである。一部の実施例では、前記導電コイル２６０は、コイルＲＦ電源２６４に電気的に接続されている。例えば、前記コイルＲＦ電源２６４及び前記導電コイル２６０は、主に誘導性回路を形成してもよい。上記のような実施例では、前記コイルＲＦ電源２６４は、前記導電コイル２６０に電流の流れを生じさせることができ、前記デポジション・チャンバー１１０内に電磁場を生じさせることができる。この電磁場によって、前記デポジション・チャンバー１１０内のプラズマの特性を変化させることができ、前記基板１４０への前記ターゲット物質１３４の成膜に影響を与えることができる。一部の実施例では、前記コイル２６０は、前記デポジション・チャンバー１１０内に配置される。また、別の一部の実施例では、前記コイル２６０は、前記デポジション・チャンバー１１０の外部又は周りに配置される。上記のような実施例では、前記デポジション・チャンバー１１０を非導電性の物質（例えば、セラミクス）で構成することが可能である。
【００２５】
図３は、ＰＶＤスパッタリング・プロセス３００を示すフローチャートである。前記導電グリッド１６０が、前記ターゲット１３０と前記基板１４０との間に配置される（ステップ３２０）。前記ターゲット１３０、前記基板１４０及び前記スパッタリング・ガス１５０が、前記デポジション・チャンバー１１０内に収容される（ステップ３３０）。
【００２６】
前記ターゲット１３０にイオンが衝突され（ＰＶＤスパッタリング・プロセスの一部）、前記ターゲット１３０から、ターゲット物質１３４の原子又は分子が分離される（ステップ３４０）。例えば、前記スパッタリング・ガス１５０がイオン化され、前記磁場によって、前記ターゲット１３０の近傍のプラズマの密度を高くすることができる。前記スパッタリング・ガス１５０の正イオンが前記ターゲット１３０に衝突して、運動量が移ることにより、前記ターゲット物質１３４の原子又は分子が前記ターゲット１３０から取り出される。前記ターゲット物質１３４は、前記ターゲット１３０から、前記基板１４０に向かう方向（図１及び図２中の矢印の方向）を含む多方向又は全方向に移動する。
【００２７】
ＲＦ電力は、前記導電グリッド１６０又は前記導電コイル２６０に加えられて、前記スパッタリング・プロセス３００の特性を変化させることができる（ステップ３５０）。成膜プロセスの特性は、例えば、プラズマの密度、プラズマのポテンシャル、シース幅の分布（sheath wide re-distribution）、電子温度、及びイオン束の分布を含み得る。他のデポジション特性は、前記基板１４０上に成膜された物質の厚さ分布、結晶の配向性及び内部応力を含み得る。更なるデポジション特性は、前記基板１４０上における表面凸部と表面凹部の範囲、及び表面凸部と表面凹部の間の領域の特性（例えば、前記基板１４０の表面形状（topography）のステップカバレッジ（step coverage））を含み得る。例えば、前記基板１４０上に堆積されたターゲット物質１３４の層の一様性（均一性）を高めるために、前記成膜プロセスの特性を制御することが好ましい。前記導電グリッド１６０又は導電コイル２６０に加えられる電力は、例えば、前記基板１４０に接するときのターゲット物質１３４のエネルギーを変化させることにより、デポジション特性が影響され得るが、本開示はこれに限定されるものではない。ＲＦ電力又はＤＣバイアスを前記導電グリッド１６０又は前記導電コイル２６０に加えることにより、前記チャンバー・スペース１１４内におけるプラズマの密度を増加させることができる。プラズマの密度を高くすることにより、成膜の効率を高めることが好ましい。
【００２８】
前記スパッタリング・プロセス３００は、上述のように、前記ターゲット１３０から前記基板１４０上にＰＺＴを成膜することができる（ステップ３６０）。
【００２９】
上記の実施例によれば、下記の効果のうちの一部又はすべてを達成しうる。前記導電部材の位置を調整するとともに、前記導電部材に加えるＲＦ電力の量及び周波数を調整することにより、成膜プロセスの制御（例えば、前記デポジション・チャンバー内のプラズマの特性を変化させることにより）を容易に行うことができる。別の例では、前記導電部材にＤＣバイアスを加えて、前記ＤＣバイアスを調整することにより、ターゲット物質が前記基板に接するときのエネルギーレベルの調整を容易にすることができ、更に前記成膜プロセスの制御を改善することができる。前記成膜プロセスの制御を改善することにより、前記基板上に所望のターゲット物質層を容易に形成することができる。前記基板上におけるターゲット物質の成膜の一様性（均一性）を改善することができる。前記基板上に成膜されたターゲット物質層の厚さ分布、結晶の配向性及び内部応力が制御可能となり、改善可能となる。前記導電部材を介してプラズマに電力を加えることにより、前記ターゲット物質の前記基板上における成膜効率を高めることが可能になる。
【００３０】
多数の実施の形態について説明したが、当然のことながら、本開示の精神及び範囲から逸脱しない範囲において、本開示の内容について多様な変形が可能である。例えば、グリッド又はコイルを用いる代わりに、他の形態の導電部材（例えば、広範な金属のメッシュ（網）、穴の空いたホイル（金属箔）、又は上記以外の適当な導電部材）を用いることが可能である。従って、上記のような本開示の精神及び範囲から逸脱しない他の実施形態も本願特許請求の範囲の権利範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１００、１００´…成膜装置、１１０…デポジション・チャンバー、１１４…チャンバー・スペース、１２０…マグネトロン、１３０…ターゲット、１３２…ＲＦ電源、１３４…ターゲット物質、１４０…基板、１４２…基板支持器、１４４…基板電源、１５０…スパッタリング・ガス、１５２…排気口、１５４…真空ポンプ、１５６…吸気口、１５８…ガス供給器、１６０…導電グリッド、１６１…ワイヤー、１６４…グリッド電源、１６５…グラウンド、１６６…グリッドＤＣバイアス回路、２６０…導電コイル、２６４…コイルＲＦ電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットと基板との間に導電グリッドを配置するステップと、
前記ターゲット、前記基板及びスパッタリング・ガスをチャンバー内に収容するステップと、
第１のＲＦ電源の電力を加えて、前記チャンバー内のプラズマを維持するステップと、
前記導電グリッドに第２のＲＦ電源の電力を加えるステップと、
前記ターゲットから前記基板に物質をスパッタするステップと、
を備えるスパッタリング方法。
【請求項２】
前記第２のＲＦ電源及び前記導電グリッドは、容量性回路の一部であり、
前記容量性回路は、前記容量性回路内の電圧変化が前記スパッタリング・ガスの特性を変化させるように構成される、請求項１記載のスパッタリング方法。
【請求項３】
前記導電グリッドと前記基板との間の距離は、前記ターゲットと前記基板との間の距離の約１／４から３／４である、請求項１又は２記載のスパッタリング方法。
【請求項４】
前記導電グリッドと前記基板との間の距離が調整可能である、請求項１〜３のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項５】
前記第２のＲＦ電源は、ＤＣバイアスを含む、請求項１〜４のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項６】
前記第２のＲＦ電源の電力の出力が調整可能である、請求項１〜５のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項７】
前記導電グリッドが鉛を含む、請求項１〜６のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項８】
前記導電グリッドは、前記ターゲットと前記基板との間の空間をほぼ覆う、請求項１〜７のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項９】
前記導電グリッドは、少なくとも９０％のオープン・スペースを含む、請求項１〜８のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項１０】
第３のＲＦ電源の電力を前記基板に加えるステップを更に備える請求項１〜９のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項１１】
前記スパッタリング・ガスが酸素を含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項１２】
前記ターゲットがジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）を含む、請求項１〜１１のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項１３】
ターゲット、基板及びスパッタリング・ガスを収容するチャンバーと、
前記チャンバー内に電力を加える第１のＲＦ電源と、
前記ターゲットと前記基板との間に配置可能な導電グリッドと、
前記導電グリッドと電気的に接続された第２のＲＦ電源と、
を備える成膜装置。
【請求項１４】
前記第２のＲＦ電源及び前記導電グリッドは、容量性回路の一部であり、
前記容量性回路は、前記容量性回路内の電圧変化が前記スパッタリング・ガスの特性を変化させるように構成される、請求項１３記載の成膜装置。
【請求項１５】
前記導電グリッドと前記基板との間の距離は、前記ターゲットと前記基板との間の距離の約１／４から３／４である、請求項１３又は１４記載の成膜装置。
【請求項１６】
前記導電グリッドと前記基板との間の距離が調整可能である、請求項１３〜１５のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項１７】
前記第２のＲＦ電源は、ＤＣバイアスを含む、請求項１３〜１６のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項１８】
前記導電グリッドが鉛を含む、請求項１３〜１７のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項１９】
前記導電グリッドは、前記ターゲットと前記基板との間の空間をほぼ覆う、請求項１３〜１８のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項２０】
前記導電グリッドは、少なくとも９０％のオープン・スペースを含む、請求項１３〜１９のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項２１】
前記基板と電気的に接続された第３のＲＦ電源を更に備える請求項１３〜２０のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項２２】
前記スパッタリング・ガスが酸素を含む、請求項１３〜２１のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項２３】
前記ターゲットがジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）を含む、請求項１３〜２２のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項１】
ターゲットと基板との間に導電グリッドを配置するステップと、
前記ターゲット、前記基板及びスパッタリング・ガスをチャンバー内に収容するステップと、
第１のＲＦ電源の電力を加えて、前記チャンバー内のプラズマを維持するステップと、
前記導電グリッドに第２のＲＦ電源の電力を加えるステップと、
前記ターゲットから前記基板に物質をスパッタするステップと、
を備えるスパッタリング方法。
【請求項２】
前記第２のＲＦ電源及び前記導電グリッドは、容量性回路の一部であり、
前記容量性回路は、前記容量性回路内の電圧変化が前記スパッタリング・ガスの特性を変化させるように構成される、請求項１記載のスパッタリング方法。
【請求項３】
前記導電グリッドと前記基板との間の距離は、前記ターゲットと前記基板との間の距離の約１／４から３／４である、請求項１又は２記載のスパッタリング方法。
【請求項４】
前記導電グリッドと前記基板との間の距離が調整可能である、請求項１〜３のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項５】
前記第２のＲＦ電源は、ＤＣバイアスを含む、請求項１〜４のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項６】
前記第２のＲＦ電源の電力の出力が調整可能である、請求項１〜５のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項７】
前記導電グリッドが鉛を含む、請求項１〜６のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項８】
前記導電グリッドは、前記ターゲットと前記基板との間の空間をほぼ覆う、請求項１〜７のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項９】
前記導電グリッドは、少なくとも９０％のオープン・スペースを含む、請求項１〜８のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項１０】
第３のＲＦ電源の電力を前記基板に加えるステップを更に備える請求項１〜９のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項１１】
前記スパッタリング・ガスが酸素を含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項１２】
前記ターゲットがジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）を含む、請求項１〜１１のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項１３】
ターゲット、基板及びスパッタリング・ガスを収容するチャンバーと、
前記チャンバー内に電力を加える第１のＲＦ電源と、
前記ターゲットと前記基板との間に配置可能な導電グリッドと、
前記導電グリッドと電気的に接続された第２のＲＦ電源と、
を備える成膜装置。
【請求項１４】
前記第２のＲＦ電源及び前記導電グリッドは、容量性回路の一部であり、
前記容量性回路は、前記容量性回路内の電圧変化が前記スパッタリング・ガスの特性を変化させるように構成される、請求項１３記載の成膜装置。
【請求項１５】
前記導電グリッドと前記基板との間の距離は、前記ターゲットと前記基板との間の距離の約１／４から３／４である、請求項１３又は１４記載の成膜装置。
【請求項１６】
前記導電グリッドと前記基板との間の距離が調整可能である、請求項１３〜１５のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項１７】
前記第２のＲＦ電源は、ＤＣバイアスを含む、請求項１３〜１６のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項１８】
前記導電グリッドが鉛を含む、請求項１３〜１７のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項１９】
前記導電グリッドは、前記ターゲットと前記基板との間の空間をほぼ覆う、請求項１３〜１８のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項２０】
前記導電グリッドは、少なくとも９０％のオープン・スペースを含む、請求項１３〜１９のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項２１】
前記基板と電気的に接続された第３のＲＦ電源を更に備える請求項１３〜２０のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項２２】
前記スパッタリング・ガスが酸素を含む、請求項１３〜２１のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項２３】
前記ターゲットがジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）を含む、請求項１３〜２２のいずれかに記載の成膜装置。
【図１（ａ）】
【図１（ｂ）】
【図２】
【図３】
【図１（ｂ）】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２４２２１３（Ｐ２０１０−２４２２１３Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１３５９（Ｐ２０１０−１１３５９）
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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