成膜装置及び成膜方法
【課題】膜厚分布が均一な膜を成膜可能な成膜装置を提供する。
【解決手段】基板２０とターゲットとの間の位置には膜厚制御用遮蔽部１６が配置されており、膜厚制御用遮蔽部１６に設けられた膜厚制御用透過部１７はターゲット側の幅が狭く、ターゲットとは反対側の幅が広くなっている。ターゲットから遠い程、スパッタ粒子の密度は小さくなるので、基板２０のターゲットから遠い部分は密度の低いスパッタ粒子に長時間晒され、基板２０のターゲットから近い部分は密度の高いスパッタ粒子に短時間晒されることになり、結局、成膜面上には膜厚分布が均一な膜が形成される。
【解決手段】基板２０とターゲットとの間の位置には膜厚制御用遮蔽部１６が配置されており、膜厚制御用遮蔽部１６に設けられた膜厚制御用透過部１７はターゲット側の幅が狭く、ターゲットとは反対側の幅が広くなっている。ターゲットから遠い程、スパッタ粒子の密度は小さくなるので、基板２０のターゲットから遠い部分は密度の低いスパッタ粒子に長時間晒され、基板２０のターゲットから近い部分は密度の高いスパッタ粒子に短時間晒されることになり、結局、成膜面上には膜厚分布が均一な膜が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成膜技術に関し、特に大型基板の成膜に用いられる成膜技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、成膜材料の蒸気や、成膜材料のスパッタ粒子等を発生するソースが、真空槽中に配置された成膜装置が広く用いられており、真空槽内に基板を配置した状態で成膜材料を放出させ、該成膜材料を基板の成膜面に到達させると、成膜面上に成膜材料の薄膜が成長する。
【０００３】
成膜材料の薄膜を成長させるときに、成膜材料の粒子が成膜面に斜めに入射するように基板を傾ければ、成膜面上には一定の配向性を有する成膜材料の結晶が成長し、その結晶配向性に起因する機能（例えば液晶配向性）を有する膜が得られる（例えば特許文献１を参照。）。
【０００４】
しかしながら、ソースから放出された粒子を成膜面に斜めに入射させる場合、成膜面におけるソースから近い位置は、ソースから遠い位置に比べて到達する成膜材料の量が多いため、成膜面に形成される膜の膜厚分布が不均一になる。特に、大型基板を用いた場合には、膜厚分布の差が大きくなる。
【特許文献１】特開昭６３−８９６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、膜厚分布が均一な薄膜を成膜可能な成膜装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明では以下の構成を採用した。
本発明の成膜装置は、スパッタリングにより、ターゲットから放出された粒子を基板に斜めに衝突させて該基板に膜を形成する成膜装置であって、前記基板に入射する粒子が遮蔽される位置に配置された膜厚制御用遮蔽部と、前記膜厚制御用遮蔽部に形成され、前記粒子を通過させる細長形状の膜厚制御用透過部と、前記膜厚制御用透過部の長手方向を横切る方向に、前記基板と前記膜厚制御用透過部とを相対的に移動させる移動装置とを有し、前記膜厚制御用透過部は、前記ターゲットに近い方の幅が狭く、遠い方の幅が広いことを特徴とする。
【０００７】
先に記載の成膜装置において、前記膜厚制御用透過部は、開口空間の断面形状が前記基板の成膜面への入射領域に相似した形の細長形状である構成とすることができる。
【０００８】
先に記載の成膜装置において、前記膜厚制御用透過部の幅は、前記ターゲットに近い方から前記ターゲットに遠い方に向かって徐々に広くされた構成とすることができる。
【０００９】
また、先に記載の成膜装置において、前記ターゲットと前記基板とを結ぶ線分と、前記基板の成膜面との成す角度が１５°以下であるのが望ましい。
【００１０】
また、先に記載の成膜装置において、前記ターゲットと前記基板とを結ぶ線分と、前記基板の成膜面との成す角度が１０°以下であるのが望ましい。
【００１１】
この場合、前記線分と前記成膜面との成す角度が１°以上であるのが望ましい。
【００１２】
また、前記線分と前記成膜面との成す角度が３°以上であるのがさらに望ましい。
【００１３】
また、先に記載の成膜装置において、前記膜厚制御用遮蔽部と、前記ターゲットとの間に配置された入射角度制御用遮蔽部と、前記入射角度制御用遮蔽部に形成され、前記基板への入射角度が１５°以下になる前記粒子を通過させる入射角度制御用透過部とを有する構成とすることができる。
【００１４】
この場合において、前記入射角度制御用透過部は、前記入射角度の最大値から最小値を引いた値である見込み入射角度が１０°以下になる前記粒子を通過させる構成とすることが望ましい。
【００１５】
本発明の成膜方法は、スパッタリングにより、ターゲットから放出された粒子を基板に斜めに衝突させて該基板に膜を形成する成膜方法であって、前記ターゲットに近い方の幅が狭く、前記ターゲットから遠い方の幅が広い細長形状にされた膜厚制御用透過部が設けられた膜厚制御用遮蔽部を、前記ターゲットと前記基板との間の位置に配置し、前記膜厚制御用透過部の長手方向を横切る方向に、前記基板と前記膜厚制御用透過部とを相対的に移動させることを特徴とする。
【００１６】
先に記載の成膜方法において、前記ターゲットからの粒子が前記基板に入射するときの最大入射角度を１５°以下にするのが望ましい。
【００１７】
また、先に記載の成膜方法において、前記ターゲットからの粒子が前記基板に入射するときの最大入射角度を１０°以下にするのが望ましい。
【００１８】
この場合、前記最大入射角度を１°以上にするのが望ましい。
【００１９】
また、前記最大入射角度を３°以上にするのがより望ましい。
【００２０】
また、先に記載の成膜装置において、前記最大入射角度から、前記基板に前記スパッタ粒子が入射するときの最小入射角度を引いた値である見込み入射角度が１０°以下にされていることが望ましい。
【００２１】
上記の本発明の成膜装置及び成膜方法によれば、基板の成膜面の面積が大きい場合であっても、膜厚均一な薄膜を形成することができる。すなわち、膜厚制御用透過部は、ターゲットに近くかつ到達するスパッタ粒子の密度が高い位置では幅が狭く、ターゲットから遠くかつ到達するスパッタ粒子の密度が低い位置では幅が広くなっているので、その膜厚制御用透過部の長手方向を横切る方向に基板と膜厚制御用透過部とを相対移動させれば、基板のターゲット側の部分とターゲットとは反対側の部分に略等しい量のスパッタ粒子が到達する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１の符号１はスパッタリング装置である成膜装置の一例を示している。
成膜装置１は真空槽２を有しており、真空槽２に接続された真空排気系９を動作させると真空槽２内部が真空排気され、真空槽２内部に真空雰囲気が形成される。
【００２３】
真空槽２内には板状のターゲット１１が配置されており、真空排気系９によって真空槽２内部が真空排気されると、ターゲット１１は真空雰囲気に置かれる。
【００２４】
この成膜装置１はイオンガン３０を有している。イオンガン３０は、その放出口３５が真空槽２内部のターゲット１１の斜め側方位置で、ターゲット１１の表面（スパッタ面）１２と対向するように配置されており、イオンガン３０内部で生成されたイオン（例えばＡｒイオン）は、放出口３５からビーム状に引き出され、イオンビーム３２がスパッタ面１２に斜めに入射する。
【００２５】
イオンビーム３２は所定のビーム幅（例えば半値幅が３０ｍｍ）を有しているので、イオンビーム３２がスパッタ面１２に入射すると、そのビーム幅に応じた広さの領域（照射領域３９）が照射され、スパッタリングされた粒子（スパッタ粒子）がスパッタ面１２から真空槽２内部に放出される。
【００２６】
真空槽２内部には基板ホルダ７が配置されており、真空槽２内部に基板２０を導入し、基板ホルダ７に保持させると、基板２０はターゲット１１の斜め側方位置であって、ターゲット１１を挟んで放出口３５とは反対側の位置に配置される。従って、放出口３５からイオンビーム３２を照射し、スパッタリングを行うと、ターゲット１１からのスパッタ粒子が基板２０側に向かって飛行する。
【００２７】
基板２０とターゲット１１との間の位置であって、基板２０の近傍位置には、膜厚制御用遮蔽部１６が配置されている。ここでは膜厚制御用遮蔽部１６は２枚の遮蔽板１６ａ、１６ｂで構成されており、遮蔽板１６ａ、１６ｂは互いに対向する縁部分が間隔を空けて同一平面内に配置されている。
【００２８】
図２（ａ）は遮蔽板１６ａ、１６ｂと基板２０との位置関係を示す平面図であり、互いに対向する縁部分の両端のうち、ターゲット１１から遠い方の縁部は丸められており、近い方の縁部の間隔よりも遠い方の縁部の間隔が広がっている。
【００２９】
従って、遮蔽板１６ａ、１６ｂの互いに対向する縁部分の間の空間で形成される膜厚制御用透過部１７は、開口空間の断面形状が基板２０の成膜面２２への入射領域に相似した形の細長形状である。具体的には、ターゲット１１に近い位置の幅が狭く、ターゲット１１から遠い位置の幅が広いラッパ状であり、その幅はターゲット１１に近い位置から遠い位置に向かって徐々に広くされている。
【００３０】
図２の符号１５ａ、１５ｂは膜厚制御用透過部１７の幅狭の端部と、幅広の端部をそれぞれ示し、符号Ｘは幅狭の端部１５ａと幅広の端部１５ｂを通る膜厚制御用透過部１７の中心線を示しており、膜厚制御用透過部１７の中心線Ｘ方向の長さは、幅狭の端部１５ａの幅に比べて長くなっているので、膜厚制御用透過部１７の少なくともターゲット１１に近い側は細長（スリット状）になっている。
【００３１】
基板ホルダ７は移動装置８に接続されており、移動装置８は、基板２０が基板ホルダ７に保持された状態で、中心線Ｘと直角な方向（移動方向Ｙ）に、一方の遮蔽板１６ａの真裏位置から、他方の遮蔽板１６ｂの真裏位置に向かって、同一面内を移動するように構成されている。すなわち、移動装置８は、膜厚制御用透過部１７の長手方向（Ｘ方向）を横切る方向に、ターゲット１１（図１参照）及び遮蔽板１６ａ、１６ｂに対して相対的に基板２０を移動させる。
【００３２】
ここでは、遮蔽板１６ａ、１６ｂは基板２０と平行にされた状態で固定されているので、基板２０は遮蔽板１６ａ、１６ｂと平行な状態を維持したまま、遮蔽板１６ａ、１６ｂに対して相対的に移動する。
【００３３】
基板２０の平面形状は円盤状であって、各遮蔽板１６ａ、１６ｂの平面形状は基板２０の平面形状よりも大きくなっており、膜厚制御用透過部１７の幅は基板２０の直径よりも短くなっている。
【００３４】
従って、基板２０が遮蔽板１６ａ、１６ｂの真裏位置Ａに位置するときには、基板２０が遮蔽板１６ａ、１６ｂで覆われ、スパッタ粒子が成膜面２２に到達しないが、基板２０が一方の遮蔽板１６ａの真裏位置Ａから他方の遮蔽板１６ｂの真裏位置Ａへ向かって移送する途中に、膜厚制御用透過部１７の真裏位置である入射位置Ｂに到達すると、膜厚制御用透過部１７を通過したスパッタ粒子が成膜面２２の一部に入射する。
【００３５】
膜厚制御用透過部１７の中心線Ｘ方向の長さは、基板２０の直径よりも長くされており、基板２０はその中心が膜厚制御用透過部１７の中心線Ｘ方向の中央位置を通過するように移動するので、基板２０の中心が入射位置Ｂに位置するときには、基板２０の中心線Ｘ方向の一端から他端まで全て露出する。従って、基板２０の移動方向Ｙの一端から他端まで入射位置Ｂを通過すると、成膜面２２全てにスパッタ粒子が到達することになる。
【００３６】
上述したように、基板２０はターゲット１１の斜め側方位置で保持される上、ターゲット１１はスパッタリングされるスパッタ面１２が成膜面２２に対して斜めになるよう配置されており、スパッタ粒子の入射方向と成膜面２２とが成す角度（入射角度）は９０°未満と小さく、スパッタ粒子は入射位置Ｂで成膜面２２に斜めに入射するので、成膜面２２には成膜材料の斜方結晶が成長する。
【００３７】
スパッタ粒子が小さい入射角度で成膜面２２に入射する場合には、成膜面２２からターゲット１１までの距離は、ターゲット１１側の部分に比べ、ターゲット１１とは反対側の部分で長く、長い距離を飛行する分だけスパッタ粒子が拡散されるので、成膜面２２のターゲット１１とは反対側の部分では入射するスパッタ粒子の密度が小さくなる。
【００３８】
上述したように、膜厚制御用透過部１７の幅はターゲット１１に近い程狭くされている。基板２０は一定速度で入射位置Ｂを通過するようになっているので、入射位置Ｂを通過するのに要する時間は、ターゲット１１に近い程短くなる。
【００３９】
即ち、基板２０のターゲット１１から遠い部分は、密度の低いスパッタ粒子に長時間晒され、基板２０のターゲット１１に近い部分は密度の高いスパッタ粒子に短時間晒されることになり、結局、基板２０の各位置でスパッタ粒子の到達する量が等しく、成膜面２２には膜厚均一な薄膜が成長する。
【００４０】
基板２０が入射位置Ｂを１回通過するときに成膜される膜厚よりも、膜厚の大きい薄膜を形成した場合には、一方の遮蔽板１６ａの真裏位置Ａから他方の遮蔽板１６ｂの真裏位置Ａへの移動を繰り返し、入射位置Ｂを複数回通過させれば、膜厚の大きい薄膜を得ることができる。
【００４１】
尚、ここではターゲット１１と膜厚制御用遮蔽部１６との間の位置に入射角度制御用遮蔽部２６が配置されている。入射角度制御用遮蔽部２６は板状であって、スパッタ粒子を通過させるスリット（入射角度制御用透過部）２７が設けられている。
【００４２】
ターゲット１１はイオンビーム３２のビーム幅に応じた広さを有している。ターゲット１１上のイオンビーム照射各地点からは成膜面２２に向かって角度拡がりをもつスパッタ粒子が放出される。ターゲット１１の中心では入射するイオンビーム３２強度が高く、端部ではイオンビーム３２強度が小さい。ターゲット１１から放出されるスパッタ粒子は、角度拡がりに応じて、成膜面２２に向かう方向に関して高いエネルギーを有するスパッタ粒子と、低いエネルギーを有するスパッタ粒子とを含む。
【００４３】
入射角度制御用遮蔽部２６及び入射角度制御用透過部２７は、ターゲット１１上のイオンビーム照射各地点から角度拡がりをもって成膜面２２に向かうスパッタ粒子のうち、成膜位置Ｂに入射するスパッタ粒子の入射角度を制御する。入射位置Ｂで成膜面２２に入射するスパッタ粒子の入射角度の最大値θ５は１５°以下に制限され、入射角度の最大値θ５と最小値との差である入射見込み角度Δθは１０°以下に制限されている。
ここで、最大入射角度θ５は、成膜面２２の各点からターゲット１１側に成膜面２２上を伸びる線分２９と、スパッタ粒子の入射方向とが成す角度（入射角度）の最大値である。すなわち、本例では、入射角度制御用遮蔽部２６によって、成膜面２２の任意の点において（すなわち成膜面２２の全領域において）、スパッタ粒子の入射角度が１５°以下に制限されている。したがって、例えば成膜面の略中心である所定位置において、スパッタ粒子の入射角度θ５が１５°以下に制限されている。なお、最大入射角度θ５が１５°以下に制限されていることにより、成膜面２２の法線とスパッタ粒子の入射方向との成す角度は、７５°を超えることになる。
【００４４】
入射見込み角度Δθが制限されることで、入射位置Ｂに入射するスパッタ粒子は、高エネルギースパッタ粒子が放出される点を含む狭い範囲から放出されるものに限定される。従って、入射位置Ｂにある成膜面２２には、所定エネルギー値以上のスパッタ粒子が斜めに入射するので、成膜面２２に所定の傾斜を有する柱状粒子が堆積される。
【００４５】
以上は、イオンガン３０からアルゴンイオンを放出させる場合について説明したが、イオンガン３０から放出するイオン種はターゲット１１をスパッタできるものであれば、例えばＫｒ、Ｘｅ等の他の種類の希ガスのイオン、窒素、酸素などの分子イオン、中性粒子、クラスターイオン等を用いてもよい。
【００４６】
イオンビーム３２の形状は特に限定されず、円形、シート状、楕円、多角形等いずれの形であっても構わない。
【００４７】
ターゲット１１をスパッタリングする方法は、上述したようなイオンビームスパッタ法に限定されず、真空槽２内部にスパッタガスを供給しながら真空排気し、真空槽２内部に所定圧力の真空雰囲気を維持しながら、ターゲット１１に負電圧を印加し、スパッタリングを行ってもよい。
【００４８】
ターゲット１１に用いる材料は特に限定されるものではない。例えば、ＳｉＯ2からなるターゲット１１を用いて、上述した工程でスパッタリングを行ったところ、成膜面２２上には酸化ケイ素（ＳｉＯｘ、ｘは任意の整数）の斜方柱状結晶膜（成膜面２２に対して所定の傾斜を有する柱状粒子の堆積膜）が形成され、該結晶膜にラビングやドライエッチング処理等の表面処理を行わずに液晶を接触させたところ、液晶が一定の方向に配向した。
【００４９】
２枚の基板２０の各成膜面２２に上述した工程で配向膜をそれぞれ形成し、２枚の基板２０の配向膜が形成された面の間に液晶を封止すると、液晶装置が得られる。
【００５０】
ターゲット１１を構成する成膜材料はＳｉＯ2 に限定されず、Ａｌ2Ｏ3やＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等他の無機材料を用いてもよいし、それらの無機材料を２種類以上混合してターゲットに用いることもできる。
【００５１】
ここで、図１の符号Ａは、イオンビーム３２の照射軸３８とスパッタ面１２が交差する照射点を示しており、また、図１の符号Ｂは成膜面２２上の任意の位置である成膜点を示しており、ここでは成膜面２２の中心を図示している。
【００５２】
照射点Ａを通るスパッタ面１２の法線１４と、照射軸３８とが成す角度をイオンビーム３２の照射角度θ１とすると、イオンビーム３２の照射角度θ１は、例えば４５°以上７０°以下に設定される。この場合、基板２０は、成膜点Ｂと照射点Ａを結ぶ線分２８と、法線１４とが成す角度である位置決め角度θ２が０°以上７０°以下になるように、ターゲット１１から離して配置される。成膜面２２の中心に位置する成膜点Ｂと照射点Ａとを結ぶ線分２８の長さを基板−ターゲット間の距離（ＴＳ距離）とすると、ＴＳ距離は例えば１００〜５００ｍｍである。
【００５３】
成膜点Ｂと照射点Ａとを結ぶ線分２８と、成膜点Ｂからターゲット１１側に成膜面２２上を伸びる線分２９との角度、すなわち線分２８と成膜面２２とが成す角度を基板２０の傾き角度θ３とすると、基板２０は傾き角度θ３が１°以上１５°以下になるように傾いて配置されるのが望ましい。
【００５４】
ターゲット１１からのスパッタ粒子が基板２０に入射するときの最大入射角度θ５が１５°以下であることにより、優れた配向性を有する柱状構造の膜を形成することができ、また、ターゲットと基板との距離を、蒸着法の場合より短くすることができ、成膜装置の小型化が容易である。
【００５５】
最大入射角度θ５が１５°を超えると、柱状構造の形成が困難になるので好ましくない。さらに、最大入射角度θ５が１０°以下であることにより、個々の柱の独立性が高く、配向性に優れた柱状構造の膜が形成される。
【００５６】
また、最大入射角度θ５が１°未満であると、柱状構造は形成されるものの、柱同士の間隔が比較的大きくなって配向性が低下するので好ましくなく、さらに、成膜レートが低下するので工業的応用の観点からも好ましくない。さらに、最大入射角度θ５が３°以上であることにより、膜構造の緻密質化が図られるとともに、成膜レートを向上させることができる。
【００５７】
なお、ターゲット１１と基板２０との間に入射角度制御用遮蔽部２６を必ずしも配置する必要はなく、ＴＳ距離又はビーム幅を変えることで成膜面２２に入射するスパッタ粒子の入射角度を制限することが可能である。
【００５８】
例えば、ビーム幅の半値幅が３０ｍｍであり、ＴＳ距離が３００ｍｍであるとき、傾き角度θ３が１５°以下にされることで最大入射角度θ５が１５°以下になり、ＴＳ距離が長くされることで、見込み入射角度Δθを１０°以下にすることができる。
【００５９】
また、ＴＳ距離が同じであっても、イオンビーム３２のビーム幅が狭ければ見込み入射角度Δθが小さくなるので、ビーム幅を小さくすることで見込み入射角度Δθを１０°以下にすることができ、ＴＳ距離を大きくし、かつビーム幅を小さくすることによっても見込み入射角度Δθを１０°以下にすることができる。
【００６０】
以上は、ターゲット１１をスパッタリングして成膜を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６１】
例えば、成膜材料を収容した容器の開口や、成膜材料の液面（ターゲット）から真空槽内部に成膜材料の蒸気を放出し、該真空槽内部でターゲットに対して斜めに配置された基板の、基板とターゲットとの間の位置に上述した膜厚制御用遮蔽部を配置し、基板を膜厚制御用遮蔽部に対して相対的に移動させながら成膜を行う場合も本発明には含まれる。
【００６２】
この場合も、基板のターゲット側の端部が膜厚制御用透過部の幅狭の端部を通過し、基板のターゲットとは反対側の端部が膜厚制御用透過部の幅広の端部を通過するように、基板を移動させながら成膜を行えば、成膜面に形成される成膜材料の膜厚が均一になる。蒸着法で成膜を行う場合にも、成膜材料の種類は特に限定されるものではない。
【００６３】
以上は、基板２０だけを移動させながら成膜を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。膜厚制御用遮蔽部１６とターゲット１１とが相対的に固定され、入射位置Ｂとターゲット１１との距離が一定に維持されているのであれば、基板２０を固定した状態で、膜厚制御用遮蔽部１６とターゲット１１を一緒に移動させながら成膜を行ってもよいし、膜厚制御用遮蔽部１６とターゲット１１とを移動させると共に、基板２０も移動させながら成膜を行ってもよい。
【００６４】
尚、イオンビームスパッタリングで成膜を行う場合には、ターゲット１１を固定した状態でイオンビーム３２の照射位置を移動する、又はターゲット１１の移動と一緒にイオンビーム３２の照射位置を移動することでターゲット１１を移動させることができる。
【００６５】
以上は、基板２０が遮蔽板１６ａ、１６ｂの真裏位置の間で移動する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、入射位置Ｂ以外の場所で成膜面２２にスパッタ粒子が到達しないのであれば、基板２０を、遮蔽板１６ａの膜厚制御用透過部１７とは反対側の端部を通過させて、スパッタ粒子が到達しない位置まで移動させてもよい。
【００６６】
基板２０の形状は円盤状に限定されるものではなく、成膜すべき領域（例えば成膜面２２）の膜厚制御用透過部１７の長手方向の長さが、膜厚制御用透過部１７の長さよりも小さいのであれば、長方形、正方形、楕円等種々の形状の基板を用いることができる。
【００６７】
膜厚制御用遮蔽部１６の形状も特に限定されるものではなく、１枚の遮蔽板で膜厚制御用遮蔽部を構成し、該遮蔽板に設けられ、幅広の端部と幅狭端部を有するスリットで膜厚制御用透過部を構成してもよい。
【００６８】
膜厚制御用透過部１７の形状のラッパ状に限定されず、ターゲット１１側の幅が狭く、ターゲット１１とは反対側の幅が広い形状であれば、例えば扇形形状でもよい。また、膜厚制御用透過部１７の幅を、ターゲット１１から遠い側からターゲット１１に近い側へ向かって段階的に狭くしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に用いる成膜装置の一例を説明する断面図。
【図２】（ａ）、（ｂ）：膜厚制御用遮蔽部と、基板との位置関係を示す平面図及びその断面図。
【符号の説明】
【００７０】
１……成膜装置、１１……ターゲット、１２……スパッタ面、１６……膜厚制御用遮蔽部、１７……膜厚制御用透過部、２０……基板、２２……成膜面、２６……入射角度制御用遮蔽部、３０……イオンガン、３２……イオンビーム、θ３……成膜面の中心の傾き角度、θ５……最大入射角度、Δθ……見込み入射角度。
【技術分野】
【０００１】
本発明は成膜技術に関し、特に大型基板の成膜に用いられる成膜技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、成膜材料の蒸気や、成膜材料のスパッタ粒子等を発生するソースが、真空槽中に配置された成膜装置が広く用いられており、真空槽内に基板を配置した状態で成膜材料を放出させ、該成膜材料を基板の成膜面に到達させると、成膜面上に成膜材料の薄膜が成長する。
【０００３】
成膜材料の薄膜を成長させるときに、成膜材料の粒子が成膜面に斜めに入射するように基板を傾ければ、成膜面上には一定の配向性を有する成膜材料の結晶が成長し、その結晶配向性に起因する機能（例えば液晶配向性）を有する膜が得られる（例えば特許文献１を参照。）。
【０００４】
しかしながら、ソースから放出された粒子を成膜面に斜めに入射させる場合、成膜面におけるソースから近い位置は、ソースから遠い位置に比べて到達する成膜材料の量が多いため、成膜面に形成される膜の膜厚分布が不均一になる。特に、大型基板を用いた場合には、膜厚分布の差が大きくなる。
【特許文献１】特開昭６３−８９６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、膜厚分布が均一な薄膜を成膜可能な成膜装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明では以下の構成を採用した。
本発明の成膜装置は、スパッタリングにより、ターゲットから放出された粒子を基板に斜めに衝突させて該基板に膜を形成する成膜装置であって、前記基板に入射する粒子が遮蔽される位置に配置された膜厚制御用遮蔽部と、前記膜厚制御用遮蔽部に形成され、前記粒子を通過させる細長形状の膜厚制御用透過部と、前記膜厚制御用透過部の長手方向を横切る方向に、前記基板と前記膜厚制御用透過部とを相対的に移動させる移動装置とを有し、前記膜厚制御用透過部は、前記ターゲットに近い方の幅が狭く、遠い方の幅が広いことを特徴とする。
【０００７】
先に記載の成膜装置において、前記膜厚制御用透過部は、開口空間の断面形状が前記基板の成膜面への入射領域に相似した形の細長形状である構成とすることができる。
【０００８】
先に記載の成膜装置において、前記膜厚制御用透過部の幅は、前記ターゲットに近い方から前記ターゲットに遠い方に向かって徐々に広くされた構成とすることができる。
【０００９】
また、先に記載の成膜装置において、前記ターゲットと前記基板とを結ぶ線分と、前記基板の成膜面との成す角度が１５°以下であるのが望ましい。
【００１０】
また、先に記載の成膜装置において、前記ターゲットと前記基板とを結ぶ線分と、前記基板の成膜面との成す角度が１０°以下であるのが望ましい。
【００１１】
この場合、前記線分と前記成膜面との成す角度が１°以上であるのが望ましい。
【００１２】
また、前記線分と前記成膜面との成す角度が３°以上であるのがさらに望ましい。
【００１３】
また、先に記載の成膜装置において、前記膜厚制御用遮蔽部と、前記ターゲットとの間に配置された入射角度制御用遮蔽部と、前記入射角度制御用遮蔽部に形成され、前記基板への入射角度が１５°以下になる前記粒子を通過させる入射角度制御用透過部とを有する構成とすることができる。
【００１４】
この場合において、前記入射角度制御用透過部は、前記入射角度の最大値から最小値を引いた値である見込み入射角度が１０°以下になる前記粒子を通過させる構成とすることが望ましい。
【００１５】
本発明の成膜方法は、スパッタリングにより、ターゲットから放出された粒子を基板に斜めに衝突させて該基板に膜を形成する成膜方法であって、前記ターゲットに近い方の幅が狭く、前記ターゲットから遠い方の幅が広い細長形状にされた膜厚制御用透過部が設けられた膜厚制御用遮蔽部を、前記ターゲットと前記基板との間の位置に配置し、前記膜厚制御用透過部の長手方向を横切る方向に、前記基板と前記膜厚制御用透過部とを相対的に移動させることを特徴とする。
【００１６】
先に記載の成膜方法において、前記ターゲットからの粒子が前記基板に入射するときの最大入射角度を１５°以下にするのが望ましい。
【００１７】
また、先に記載の成膜方法において、前記ターゲットからの粒子が前記基板に入射するときの最大入射角度を１０°以下にするのが望ましい。
【００１８】
この場合、前記最大入射角度を１°以上にするのが望ましい。
【００１９】
また、前記最大入射角度を３°以上にするのがより望ましい。
【００２０】
また、先に記載の成膜装置において、前記最大入射角度から、前記基板に前記スパッタ粒子が入射するときの最小入射角度を引いた値である見込み入射角度が１０°以下にされていることが望ましい。
【００２１】
上記の本発明の成膜装置及び成膜方法によれば、基板の成膜面の面積が大きい場合であっても、膜厚均一な薄膜を形成することができる。すなわち、膜厚制御用透過部は、ターゲットに近くかつ到達するスパッタ粒子の密度が高い位置では幅が狭く、ターゲットから遠くかつ到達するスパッタ粒子の密度が低い位置では幅が広くなっているので、その膜厚制御用透過部の長手方向を横切る方向に基板と膜厚制御用透過部とを相対移動させれば、基板のターゲット側の部分とターゲットとは反対側の部分に略等しい量のスパッタ粒子が到達する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１の符号１はスパッタリング装置である成膜装置の一例を示している。
成膜装置１は真空槽２を有しており、真空槽２に接続された真空排気系９を動作させると真空槽２内部が真空排気され、真空槽２内部に真空雰囲気が形成される。
【００２３】
真空槽２内には板状のターゲット１１が配置されており、真空排気系９によって真空槽２内部が真空排気されると、ターゲット１１は真空雰囲気に置かれる。
【００２４】
この成膜装置１はイオンガン３０を有している。イオンガン３０は、その放出口３５が真空槽２内部のターゲット１１の斜め側方位置で、ターゲット１１の表面（スパッタ面）１２と対向するように配置されており、イオンガン３０内部で生成されたイオン（例えばＡｒイオン）は、放出口３５からビーム状に引き出され、イオンビーム３２がスパッタ面１２に斜めに入射する。
【００２５】
イオンビーム３２は所定のビーム幅（例えば半値幅が３０ｍｍ）を有しているので、イオンビーム３２がスパッタ面１２に入射すると、そのビーム幅に応じた広さの領域（照射領域３９）が照射され、スパッタリングされた粒子（スパッタ粒子）がスパッタ面１２から真空槽２内部に放出される。
【００２６】
真空槽２内部には基板ホルダ７が配置されており、真空槽２内部に基板２０を導入し、基板ホルダ７に保持させると、基板２０はターゲット１１の斜め側方位置であって、ターゲット１１を挟んで放出口３５とは反対側の位置に配置される。従って、放出口３５からイオンビーム３２を照射し、スパッタリングを行うと、ターゲット１１からのスパッタ粒子が基板２０側に向かって飛行する。
【００２７】
基板２０とターゲット１１との間の位置であって、基板２０の近傍位置には、膜厚制御用遮蔽部１６が配置されている。ここでは膜厚制御用遮蔽部１６は２枚の遮蔽板１６ａ、１６ｂで構成されており、遮蔽板１６ａ、１６ｂは互いに対向する縁部分が間隔を空けて同一平面内に配置されている。
【００２８】
図２（ａ）は遮蔽板１６ａ、１６ｂと基板２０との位置関係を示す平面図であり、互いに対向する縁部分の両端のうち、ターゲット１１から遠い方の縁部は丸められており、近い方の縁部の間隔よりも遠い方の縁部の間隔が広がっている。
【００２９】
従って、遮蔽板１６ａ、１６ｂの互いに対向する縁部分の間の空間で形成される膜厚制御用透過部１７は、開口空間の断面形状が基板２０の成膜面２２への入射領域に相似した形の細長形状である。具体的には、ターゲット１１に近い位置の幅が狭く、ターゲット１１から遠い位置の幅が広いラッパ状であり、その幅はターゲット１１に近い位置から遠い位置に向かって徐々に広くされている。
【００３０】
図２の符号１５ａ、１５ｂは膜厚制御用透過部１７の幅狭の端部と、幅広の端部をそれぞれ示し、符号Ｘは幅狭の端部１５ａと幅広の端部１５ｂを通る膜厚制御用透過部１７の中心線を示しており、膜厚制御用透過部１７の中心線Ｘ方向の長さは、幅狭の端部１５ａの幅に比べて長くなっているので、膜厚制御用透過部１７の少なくともターゲット１１に近い側は細長（スリット状）になっている。
【００３１】
基板ホルダ７は移動装置８に接続されており、移動装置８は、基板２０が基板ホルダ７に保持された状態で、中心線Ｘと直角な方向（移動方向Ｙ）に、一方の遮蔽板１６ａの真裏位置から、他方の遮蔽板１６ｂの真裏位置に向かって、同一面内を移動するように構成されている。すなわち、移動装置８は、膜厚制御用透過部１７の長手方向（Ｘ方向）を横切る方向に、ターゲット１１（図１参照）及び遮蔽板１６ａ、１６ｂに対して相対的に基板２０を移動させる。
【００３２】
ここでは、遮蔽板１６ａ、１６ｂは基板２０と平行にされた状態で固定されているので、基板２０は遮蔽板１６ａ、１６ｂと平行な状態を維持したまま、遮蔽板１６ａ、１６ｂに対して相対的に移動する。
【００３３】
基板２０の平面形状は円盤状であって、各遮蔽板１６ａ、１６ｂの平面形状は基板２０の平面形状よりも大きくなっており、膜厚制御用透過部１７の幅は基板２０の直径よりも短くなっている。
【００３４】
従って、基板２０が遮蔽板１６ａ、１６ｂの真裏位置Ａに位置するときには、基板２０が遮蔽板１６ａ、１６ｂで覆われ、スパッタ粒子が成膜面２２に到達しないが、基板２０が一方の遮蔽板１６ａの真裏位置Ａから他方の遮蔽板１６ｂの真裏位置Ａへ向かって移送する途中に、膜厚制御用透過部１７の真裏位置である入射位置Ｂに到達すると、膜厚制御用透過部１７を通過したスパッタ粒子が成膜面２２の一部に入射する。
【００３５】
膜厚制御用透過部１７の中心線Ｘ方向の長さは、基板２０の直径よりも長くされており、基板２０はその中心が膜厚制御用透過部１７の中心線Ｘ方向の中央位置を通過するように移動するので、基板２０の中心が入射位置Ｂに位置するときには、基板２０の中心線Ｘ方向の一端から他端まで全て露出する。従って、基板２０の移動方向Ｙの一端から他端まで入射位置Ｂを通過すると、成膜面２２全てにスパッタ粒子が到達することになる。
【００３６】
上述したように、基板２０はターゲット１１の斜め側方位置で保持される上、ターゲット１１はスパッタリングされるスパッタ面１２が成膜面２２に対して斜めになるよう配置されており、スパッタ粒子の入射方向と成膜面２２とが成す角度（入射角度）は９０°未満と小さく、スパッタ粒子は入射位置Ｂで成膜面２２に斜めに入射するので、成膜面２２には成膜材料の斜方結晶が成長する。
【００３７】
スパッタ粒子が小さい入射角度で成膜面２２に入射する場合には、成膜面２２からターゲット１１までの距離は、ターゲット１１側の部分に比べ、ターゲット１１とは反対側の部分で長く、長い距離を飛行する分だけスパッタ粒子が拡散されるので、成膜面２２のターゲット１１とは反対側の部分では入射するスパッタ粒子の密度が小さくなる。
【００３８】
上述したように、膜厚制御用透過部１７の幅はターゲット１１に近い程狭くされている。基板２０は一定速度で入射位置Ｂを通過するようになっているので、入射位置Ｂを通過するのに要する時間は、ターゲット１１に近い程短くなる。
【００３９】
即ち、基板２０のターゲット１１から遠い部分は、密度の低いスパッタ粒子に長時間晒され、基板２０のターゲット１１に近い部分は密度の高いスパッタ粒子に短時間晒されることになり、結局、基板２０の各位置でスパッタ粒子の到達する量が等しく、成膜面２２には膜厚均一な薄膜が成長する。
【００４０】
基板２０が入射位置Ｂを１回通過するときに成膜される膜厚よりも、膜厚の大きい薄膜を形成した場合には、一方の遮蔽板１６ａの真裏位置Ａから他方の遮蔽板１６ｂの真裏位置Ａへの移動を繰り返し、入射位置Ｂを複数回通過させれば、膜厚の大きい薄膜を得ることができる。
【００４１】
尚、ここではターゲット１１と膜厚制御用遮蔽部１６との間の位置に入射角度制御用遮蔽部２６が配置されている。入射角度制御用遮蔽部２６は板状であって、スパッタ粒子を通過させるスリット（入射角度制御用透過部）２７が設けられている。
【００４２】
ターゲット１１はイオンビーム３２のビーム幅に応じた広さを有している。ターゲット１１上のイオンビーム照射各地点からは成膜面２２に向かって角度拡がりをもつスパッタ粒子が放出される。ターゲット１１の中心では入射するイオンビーム３２強度が高く、端部ではイオンビーム３２強度が小さい。ターゲット１１から放出されるスパッタ粒子は、角度拡がりに応じて、成膜面２２に向かう方向に関して高いエネルギーを有するスパッタ粒子と、低いエネルギーを有するスパッタ粒子とを含む。
【００４３】
入射角度制御用遮蔽部２６及び入射角度制御用透過部２７は、ターゲット１１上のイオンビーム照射各地点から角度拡がりをもって成膜面２２に向かうスパッタ粒子のうち、成膜位置Ｂに入射するスパッタ粒子の入射角度を制御する。入射位置Ｂで成膜面２２に入射するスパッタ粒子の入射角度の最大値θ５は１５°以下に制限され、入射角度の最大値θ５と最小値との差である入射見込み角度Δθは１０°以下に制限されている。
ここで、最大入射角度θ５は、成膜面２２の各点からターゲット１１側に成膜面２２上を伸びる線分２９と、スパッタ粒子の入射方向とが成す角度（入射角度）の最大値である。すなわち、本例では、入射角度制御用遮蔽部２６によって、成膜面２２の任意の点において（すなわち成膜面２２の全領域において）、スパッタ粒子の入射角度が１５°以下に制限されている。したがって、例えば成膜面の略中心である所定位置において、スパッタ粒子の入射角度θ５が１５°以下に制限されている。なお、最大入射角度θ５が１５°以下に制限されていることにより、成膜面２２の法線とスパッタ粒子の入射方向との成す角度は、７５°を超えることになる。
【００４４】
入射見込み角度Δθが制限されることで、入射位置Ｂに入射するスパッタ粒子は、高エネルギースパッタ粒子が放出される点を含む狭い範囲から放出されるものに限定される。従って、入射位置Ｂにある成膜面２２には、所定エネルギー値以上のスパッタ粒子が斜めに入射するので、成膜面２２に所定の傾斜を有する柱状粒子が堆積される。
【００４５】
以上は、イオンガン３０からアルゴンイオンを放出させる場合について説明したが、イオンガン３０から放出するイオン種はターゲット１１をスパッタできるものであれば、例えばＫｒ、Ｘｅ等の他の種類の希ガスのイオン、窒素、酸素などの分子イオン、中性粒子、クラスターイオン等を用いてもよい。
【００４６】
イオンビーム３２の形状は特に限定されず、円形、シート状、楕円、多角形等いずれの形であっても構わない。
【００４７】
ターゲット１１をスパッタリングする方法は、上述したようなイオンビームスパッタ法に限定されず、真空槽２内部にスパッタガスを供給しながら真空排気し、真空槽２内部に所定圧力の真空雰囲気を維持しながら、ターゲット１１に負電圧を印加し、スパッタリングを行ってもよい。
【００４８】
ターゲット１１に用いる材料は特に限定されるものではない。例えば、ＳｉＯ2からなるターゲット１１を用いて、上述した工程でスパッタリングを行ったところ、成膜面２２上には酸化ケイ素（ＳｉＯｘ、ｘは任意の整数）の斜方柱状結晶膜（成膜面２２に対して所定の傾斜を有する柱状粒子の堆積膜）が形成され、該結晶膜にラビングやドライエッチング処理等の表面処理を行わずに液晶を接触させたところ、液晶が一定の方向に配向した。
【００４９】
２枚の基板２０の各成膜面２２に上述した工程で配向膜をそれぞれ形成し、２枚の基板２０の配向膜が形成された面の間に液晶を封止すると、液晶装置が得られる。
【００５０】
ターゲット１１を構成する成膜材料はＳｉＯ2 に限定されず、Ａｌ2Ｏ3やＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等他の無機材料を用いてもよいし、それらの無機材料を２種類以上混合してターゲットに用いることもできる。
【００５１】
ここで、図１の符号Ａは、イオンビーム３２の照射軸３８とスパッタ面１２が交差する照射点を示しており、また、図１の符号Ｂは成膜面２２上の任意の位置である成膜点を示しており、ここでは成膜面２２の中心を図示している。
【００５２】
照射点Ａを通るスパッタ面１２の法線１４と、照射軸３８とが成す角度をイオンビーム３２の照射角度θ１とすると、イオンビーム３２の照射角度θ１は、例えば４５°以上７０°以下に設定される。この場合、基板２０は、成膜点Ｂと照射点Ａを結ぶ線分２８と、法線１４とが成す角度である位置決め角度θ２が０°以上７０°以下になるように、ターゲット１１から離して配置される。成膜面２２の中心に位置する成膜点Ｂと照射点Ａとを結ぶ線分２８の長さを基板−ターゲット間の距離（ＴＳ距離）とすると、ＴＳ距離は例えば１００〜５００ｍｍである。
【００５３】
成膜点Ｂと照射点Ａとを結ぶ線分２８と、成膜点Ｂからターゲット１１側に成膜面２２上を伸びる線分２９との角度、すなわち線分２８と成膜面２２とが成す角度を基板２０の傾き角度θ３とすると、基板２０は傾き角度θ３が１°以上１５°以下になるように傾いて配置されるのが望ましい。
【００５４】
ターゲット１１からのスパッタ粒子が基板２０に入射するときの最大入射角度θ５が１５°以下であることにより、優れた配向性を有する柱状構造の膜を形成することができ、また、ターゲットと基板との距離を、蒸着法の場合より短くすることができ、成膜装置の小型化が容易である。
【００５５】
最大入射角度θ５が１５°を超えると、柱状構造の形成が困難になるので好ましくない。さらに、最大入射角度θ５が１０°以下であることにより、個々の柱の独立性が高く、配向性に優れた柱状構造の膜が形成される。
【００５６】
また、最大入射角度θ５が１°未満であると、柱状構造は形成されるものの、柱同士の間隔が比較的大きくなって配向性が低下するので好ましくなく、さらに、成膜レートが低下するので工業的応用の観点からも好ましくない。さらに、最大入射角度θ５が３°以上であることにより、膜構造の緻密質化が図られるとともに、成膜レートを向上させることができる。
【００５７】
なお、ターゲット１１と基板２０との間に入射角度制御用遮蔽部２６を必ずしも配置する必要はなく、ＴＳ距離又はビーム幅を変えることで成膜面２２に入射するスパッタ粒子の入射角度を制限することが可能である。
【００５８】
例えば、ビーム幅の半値幅が３０ｍｍであり、ＴＳ距離が３００ｍｍであるとき、傾き角度θ３が１５°以下にされることで最大入射角度θ５が１５°以下になり、ＴＳ距離が長くされることで、見込み入射角度Δθを１０°以下にすることができる。
【００５９】
また、ＴＳ距離が同じであっても、イオンビーム３２のビーム幅が狭ければ見込み入射角度Δθが小さくなるので、ビーム幅を小さくすることで見込み入射角度Δθを１０°以下にすることができ、ＴＳ距離を大きくし、かつビーム幅を小さくすることによっても見込み入射角度Δθを１０°以下にすることができる。
【００６０】
以上は、ターゲット１１をスパッタリングして成膜を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６１】
例えば、成膜材料を収容した容器の開口や、成膜材料の液面（ターゲット）から真空槽内部に成膜材料の蒸気を放出し、該真空槽内部でターゲットに対して斜めに配置された基板の、基板とターゲットとの間の位置に上述した膜厚制御用遮蔽部を配置し、基板を膜厚制御用遮蔽部に対して相対的に移動させながら成膜を行う場合も本発明には含まれる。
【００６２】
この場合も、基板のターゲット側の端部が膜厚制御用透過部の幅狭の端部を通過し、基板のターゲットとは反対側の端部が膜厚制御用透過部の幅広の端部を通過するように、基板を移動させながら成膜を行えば、成膜面に形成される成膜材料の膜厚が均一になる。蒸着法で成膜を行う場合にも、成膜材料の種類は特に限定されるものではない。
【００６３】
以上は、基板２０だけを移動させながら成膜を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。膜厚制御用遮蔽部１６とターゲット１１とが相対的に固定され、入射位置Ｂとターゲット１１との距離が一定に維持されているのであれば、基板２０を固定した状態で、膜厚制御用遮蔽部１６とターゲット１１を一緒に移動させながら成膜を行ってもよいし、膜厚制御用遮蔽部１６とターゲット１１とを移動させると共に、基板２０も移動させながら成膜を行ってもよい。
【００６４】
尚、イオンビームスパッタリングで成膜を行う場合には、ターゲット１１を固定した状態でイオンビーム３２の照射位置を移動する、又はターゲット１１の移動と一緒にイオンビーム３２の照射位置を移動することでターゲット１１を移動させることができる。
【００６５】
以上は、基板２０が遮蔽板１６ａ、１６ｂの真裏位置の間で移動する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、入射位置Ｂ以外の場所で成膜面２２にスパッタ粒子が到達しないのであれば、基板２０を、遮蔽板１６ａの膜厚制御用透過部１７とは反対側の端部を通過させて、スパッタ粒子が到達しない位置まで移動させてもよい。
【００６６】
基板２０の形状は円盤状に限定されるものではなく、成膜すべき領域（例えば成膜面２２）の膜厚制御用透過部１７の長手方向の長さが、膜厚制御用透過部１７の長さよりも小さいのであれば、長方形、正方形、楕円等種々の形状の基板を用いることができる。
【００６７】
膜厚制御用遮蔽部１６の形状も特に限定されるものではなく、１枚の遮蔽板で膜厚制御用遮蔽部を構成し、該遮蔽板に設けられ、幅広の端部と幅狭端部を有するスリットで膜厚制御用透過部を構成してもよい。
【００６８】
膜厚制御用透過部１７の形状のラッパ状に限定されず、ターゲット１１側の幅が狭く、ターゲット１１とは反対側の幅が広い形状であれば、例えば扇形形状でもよい。また、膜厚制御用透過部１７の幅を、ターゲット１１から遠い側からターゲット１１に近い側へ向かって段階的に狭くしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に用いる成膜装置の一例を説明する断面図。
【図２】（ａ）、（ｂ）：膜厚制御用遮蔽部と、基板との位置関係を示す平面図及びその断面図。
【符号の説明】
【００７０】
１……成膜装置、１１……ターゲット、１２……スパッタ面、１６……膜厚制御用遮蔽部、１７……膜厚制御用透過部、２０……基板、２２……成膜面、２６……入射角度制御用遮蔽部、３０……イオンガン、３２……イオンビーム、θ３……成膜面の中心の傾き角度、θ５……最大入射角度、Δθ……見込み入射角度。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリングにより、ターゲットから放出された粒子を基板に斜めに衝突させて該基板に膜を形成する成膜装置であって、
前記基板に入射する粒子が遮蔽される位置に配置された膜厚制御用遮蔽部と、
前記膜厚制御用遮蔽部に形成され、前記粒子を通過させる細長形状の膜厚制御用透過部と、
前記膜厚制御用透過部の長手方向を横切る方向に、前記基板と前記膜厚制御用透過部とを相対的に移動させる移動装置とを有し、
前記膜厚制御用透過部は、前記ターゲットに近い方の幅が狭く、遠い方の幅が広いことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記膜厚制御用透過部は、開口空間の断面形状が前記基板の成膜面への入射領域に相似した形の細長形状であることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記膜厚制御用透過部の開口空間の断面形状は、前記ターゲットに近い方から前記ターゲットに遠い方に向かって徐々に広くされた請求項１に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記ターゲットと前記基板とを結ぶ線分と、前記基板の成膜面との成す角度が１５°以下である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記ターゲットと前記基板とを結ぶ線分と、前記基板の成膜面との成す角度が１０°以下である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記線分と前記成膜面との成す角度が１°以上である請求項４又は請求項５に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記線分と前記成膜面との成す角度が３°以上である請求項４又は請求項５に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記膜厚制御用遮蔽部と、前記ターゲットとの間に配置された入射角度制御用遮蔽部と、前記入射角度制御用遮蔽部に形成され、前記基板への入射角度が１５°以下になる前記粒子を通過させる入射角度制御用透過部とを有する請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記入射角度制御用透過部は、前記入射角度の最大値から最小値を引いた値である見込み入射角度が１０°以下になる前記粒子を通過させる請求項８に記載の成膜装置。
【請求項１０】
スパッタリングにより、ターゲットから放出された粒子を基板に斜めに衝突させて該基板に膜を形成する成膜方法であって、
前記ターゲットに近い方の幅が狭く、前記ターゲットから遠い方の幅が広い細長形状にされた膜厚制御用透過部が設けられた膜厚制御用遮蔽部を、前記ターゲットと前記基板との間の位置に配置し、
前記膜厚制御用透過部の長手方向を横切る方向に、前記基板と前記膜厚制御用透過部とを相対的に移動させることを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】
前記ターゲットからの粒子が前記基板に入射するときの最大入射角度を１５°以下にする請求項１０に記載の成膜方法。
【請求項１２】
前記ターゲットからの粒子が前記基板に入射するときの最大入射角度を１０°以下にする請求項１０に記載の成膜方法。
【請求項１３】
前記最大入射角度を１°以上にする請求項１１又は請求項１２に記載の成膜方法。
【請求項１４】
前記最大入射角度を３°以上にする請求項１１又は請求項１２に記載の成膜方法。
【請求項１５】
前記最大入射角度から、前記基板に前記スパッタ粒子が入射するときの最小入射角度を引いた値である見込み入射角度が１０°以下にされた請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項１】
スパッタリングにより、ターゲットから放出された粒子を基板に斜めに衝突させて該基板に膜を形成する成膜装置であって、
前記基板に入射する粒子が遮蔽される位置に配置された膜厚制御用遮蔽部と、
前記膜厚制御用遮蔽部に形成され、前記粒子を通過させる細長形状の膜厚制御用透過部と、
前記膜厚制御用透過部の長手方向を横切る方向に、前記基板と前記膜厚制御用透過部とを相対的に移動させる移動装置とを有し、
前記膜厚制御用透過部は、前記ターゲットに近い方の幅が狭く、遠い方の幅が広いことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記膜厚制御用透過部は、開口空間の断面形状が前記基板の成膜面への入射領域に相似した形の細長形状であることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記膜厚制御用透過部の開口空間の断面形状は、前記ターゲットに近い方から前記ターゲットに遠い方に向かって徐々に広くされた請求項１に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記ターゲットと前記基板とを結ぶ線分と、前記基板の成膜面との成す角度が１５°以下である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記ターゲットと前記基板とを結ぶ線分と、前記基板の成膜面との成す角度が１０°以下である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記線分と前記成膜面との成す角度が１°以上である請求項４又は請求項５に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記線分と前記成膜面との成す角度が３°以上である請求項４又は請求項５に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記膜厚制御用遮蔽部と、前記ターゲットとの間に配置された入射角度制御用遮蔽部と、前記入射角度制御用遮蔽部に形成され、前記基板への入射角度が１５°以下になる前記粒子を通過させる入射角度制御用透過部とを有する請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記入射角度制御用透過部は、前記入射角度の最大値から最小値を引いた値である見込み入射角度が１０°以下になる前記粒子を通過させる請求項８に記載の成膜装置。
【請求項１０】
スパッタリングにより、ターゲットから放出された粒子を基板に斜めに衝突させて該基板に膜を形成する成膜方法であって、
前記ターゲットに近い方の幅が狭く、前記ターゲットから遠い方の幅が広い細長形状にされた膜厚制御用透過部が設けられた膜厚制御用遮蔽部を、前記ターゲットと前記基板との間の位置に配置し、
前記膜厚制御用透過部の長手方向を横切る方向に、前記基板と前記膜厚制御用透過部とを相対的に移動させることを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】
前記ターゲットからの粒子が前記基板に入射するときの最大入射角度を１５°以下にする請求項１０に記載の成膜方法。
【請求項１２】
前記ターゲットからの粒子が前記基板に入射するときの最大入射角度を１０°以下にする請求項１０に記載の成膜方法。
【請求項１３】
前記最大入射角度を１°以上にする請求項１１又は請求項１２に記載の成膜方法。
【請求項１４】
前記最大入射角度を３°以上にする請求項１１又は請求項１２に記載の成膜方法。
【請求項１５】
前記最大入射角度から、前記基板に前記スパッタ粒子が入射するときの最小入射角度を引いた値である見込み入射角度が１０°以下にされた請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の成膜方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−３８２４５（Ｐ２００８−３８２４５Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８３４７（Ｐ２００７−１８３４７）
【出願日】平成１９年１月２９日（２００７．１．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２９日（２００７．１．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]