成膜装置及び成膜方法
【課題】従来よりも生産性及び膜厚分布に優れた成膜装置及び成膜方法を提供する。
【解決手段】成膜装置１００は、密閉空間Ｋ１を形成するチャンバー部４と、密閉空間Ｋ１の中心部に配置され、成膜材料Ｔ１，Ｔ２が固定されたカソード部１３と、密閉空間Ｋ１の外周部に被成膜物１１が成膜材料Ｔ１，Ｔ２と対向配置するように被成膜物１１を保持する被成膜物保持部８，１０と、被成膜物１１がカソード部１３を中心にして回転するように被成膜物保持部８，１０を回転させる回転駆動部９と、カソード部１３を被成膜物１１の回転軸に沿って移動させるカソード駆動部２３と、を備えている。
【解決手段】成膜装置１００は、密閉空間Ｋ１を形成するチャンバー部４と、密閉空間Ｋ１の中心部に配置され、成膜材料Ｔ１，Ｔ２が固定されたカソード部１３と、密閉空間Ｋ１の外周部に被成膜物１１が成膜材料Ｔ１，Ｔ２と対向配置するように被成膜物１１を保持する被成膜物保持部８，１０と、被成膜物１１がカソード部１３を中心にして回転するように被成膜物保持部８，１０を回転させる回転駆動部９と、カソード部１３を被成膜物１１の回転軸に沿って移動させるカソード駆動部２３と、を備えている。
【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装置等の成膜装置及び成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
成膜装置の一形態であるマグネトロンスパッタリング装置の従来例について図６を用いて説明する。図６はマグネトロンスパッタリング装置の従来例を説明するための模式的断面図である。図６（ａ）はマグネトロンスパッタリング装置の模式的縦断面図であり、図６（ｂ）はマグネトロンスパッタリング装置における基板保持ステージを見たときの模式的横断面図である。
【０００３】
図６に示すマグネトロンスパッタリング装置２００は一般的に普及している、所謂、平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置である。
【０００４】
マグネトロンスパッタリング装置２００は、円板状のチャンバー底部２０１，円筒状のチャンバー側壁部２０２，及び円板状のチャンバー蓋部２０３によって密閉空間Ｋ６を形成するチャンバー２０４を備えている。
【０００５】
密閉空間Ｋ６には被成膜物である基板２０５を保持する回転テーブル２０６が配置されている。
回転テーブル２０６はチャンバー２０４の外部に配置されてチャンバー底部２０１に固定されたモータ等の回転駆動部２０７によって回転する。
【０００６】
チャンバー蓋部２０３にはカソード２０８が固定されている。
カソード２０８には、基板２０５に対向配置されたターゲット２０９、及びターゲット２０９の基板対向面に磁界を発生させる磁石２１０が固定されている。
【０００７】
チャンバー２０４の密閉空間Ｋ６を所定の真空度まで減圧した後、密閉空間Ｋ６にプロセスガスを導入しつつ、カソード２０８に所定の電圧を印加し、回転テーブル２０６を所定の回転数で回転させることにより、基板２０５の表面にターゲット２０９の構成材料からなる膜が成膜される。
【０００８】
しかしながら、従来の平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置２００では、回転テーブル２０６に保持された基板２０５の回転速度が回転テーブル２０６の回転中心から径方向に向かうに従って速くなるため、基板２０５に成膜される膜の膜厚分布が悪く、その改善が望まれていた。
【０００９】
そこで、従来の平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置よりも膜厚分布を改善可能とするドラム型の成膜装置が例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１７６８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここで、特許文献１に開示されているようなドラム型の成膜装置であるドラム型のマグネトロンスパッタリング装置について図７を用いて説明する。図７はドラム型のマグネトロンスパッタリング装置を説明するための模式的断面図である。図７（ａ）はドラム型のマグネトロンスパッタリング装置の模式的縦断面図であり、図７（ｂ）はマグネトロンスパッタリング装置におけるカソードと基板（基板保持ドラム）との位置関係を示す模式的横断面図である。
【００１２】
マグネトロンスパッタリング装置３００は、円板状のチャンバー底部３０１，円筒状のチャンバー側壁部３０２，及び円板状のチャンバー蓋部３０３によって密閉空間Ｋ７を形成するチャンバー３０４を備えている。
【００１３】
密閉空間Ｋ７には被成膜物である基板３０５を保持する回転ドラム３０６が配置されている。
回転ドラム３０６はチャンバー３０４の外部に配置されてチャンバー底部３０１に固定されたモータ等の回転駆動部３０７によって回転する。
【００１４】
チャンバー側壁部３０２にはカソード３０８が固定されている。
カソード３０８には、基板３０５に対向配置されたターゲット３０９、及びターゲット３０９の基板対向面に磁界を発生させる磁石３１０が固定されている。
【００１５】
チャンバー３０４の密閉空間Ｋ７を所定の真空度まで減圧した後、密閉空間Ｋ７にプロセスガスを導入しつつ、カソード３０８に所定の電圧を印加し、回転ドラム３０６を所定の回転数で回転させることにより、基板３０５の表面にターゲット３０９の構成材料からなる膜が成膜される。
【００１６】
しかしながら、上述したドラム型のマグネトロンスパッタリング装置３００は、前述の平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置２００に対して膜厚分布の精度が優れるものの、生産性に対して十分とはいえず、さらなる改善が望まれている。
例えば、基板３０５のサイズを６０ｍｍ×１０ｍｍとし、チャンバー側壁部３０２の内径を４００ｍｍとすると、基板保持ドラム３０６の直径は３００ｍｍ程度となるので、基板保持ドラム３０６に保持できる基板３０５の数は１２程度である。
【００１７】
また、上述したドラム型のマグネトロンスパッタリング装置３００は、回転ドラム３０６に保持された基板３０５の回転速度が基板３０５面内及び基板３０５間で一定なので、前述の平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置２００よりも成膜された膜の膜厚分布は改善されるものの、その膜厚分布はターゲット３０９の中心部で最も厚く、ターゲット３０９の中心部から回転ドラム３０６の回転軸と平行な方向に向かうに従って薄くなる傾向となるため、膜厚分布に対してもさらなる改善が望まれる。
【００１８】
そこで、本発明は、従来よりも生産性及び膜厚分布に優れた成膜装置及び成膜方法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】
【００１９】
上記の課題を解決するために、本発明は次の成膜装置及び成膜方法を提供する。
１）密閉空間（Ｋ１）を形成するチャンバー部（４）と、前記密閉空間の中心部に配置され、成膜材料（Ｔ１，Ｔ２）が固定されたカソード部（１３）と、前記密閉空間の外周部に被成膜物（１１）が前記成膜材料と対向配置するように前記被成膜物を保持する被成膜物保持部（８，１０）と、前記被成膜物が前記カソード部を中心にして回転するように前記被成膜物保持部を回転させる回転駆動部（９）と、前記カソード部を前記被成膜物の回転軸に沿って移動させるカソード駆動部（２３）と、を備えていることを特徴とする成膜装置（１００）。
２）前記密閉空間を減圧する減圧部（７）をさらに備え、前記カソード部は、前記減圧部に対して前記成膜材料が固定されている領域よりも離れた位置に配置されて所定のガス（Ｇａ，Ｇｂ）を前記密閉空間内に導入するガス導入部（２７，２８）を備えていることを特徴とする１）記載の成膜装置（１００）。
３）前記カソード部は、前記基板と前記成膜材料との間に配置される膜厚補正板（２５）を備えていることを特徴とする１）記載の成膜装置。
４）チャンバー部（４）により形成される密閉空間（Ｋ１）の中心部に配置されて成膜材料（Ｔ１，Ｔ２）が固定されたカソード部（１３）に対して、前記密閉空間の外周部に被成膜物（１１）を対向配置する対向配置ステップと、前記対向配置ステップの後に、前記密閉空間を所定の真空度まで減圧する減圧ステップと、前記減圧ステップの後に、前記密閉空間に所定のガス（Ｇａ，Ｇｂ）を導入し、前記カソード部と前記被成膜物とを相対的に回転させ、かつ前記カソード部と前記被成膜物とをその回転軸に沿って相対的に移動させつつ、前記カソード部に所定の電圧を印加して、前記成膜材料を前記被成膜物に成膜する成膜ステップと、を有する成膜方法。
５）前記成膜ステップにおいて、前記カソード部に固定された膜厚補正板（２５）で、前記被成膜物に成膜される前記成膜材料の膜厚分布を調整することを特徴とする４）記載の成膜方法。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る成膜装置及び成膜方法によれば、従来よりも生産性及び膜厚分布に優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の成膜装置及び成膜方法の実施例を説明するための模式的断面図である。
【図２】実施例の成膜装置及び成膜方法におけるカソードを説明するための模式的断面図である。
【図３】実施例の成膜装置及び成膜方法におけるプロセスガス導入部及びプロセスガスの流動経路を説明するための模式的断面図である。
【図４】実施例の成膜装置及び成膜方法における膜厚分布補正板による効果を説明するための膜厚分布図である。
【図５】実施例の成膜装置及び成膜方法においてカソードを移動させることによる効果を説明するための膜厚分布図である。
【図６】一般的な平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置を説明するための模式的断面図である。
【図７】一般的なドラム型のマグネトロンスパッタリング装置を説明するための模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図５を用いて説明する。
【００２３】
＜実施例＞
実施例では、本発明の成膜装置及び成膜方法の一形態として、マグネトロンスパッタリング装置及びその成膜方法を例に挙げて説明する。
図１（ａ）は実施例のマグネトロンスパッタリング装置の模式的縦断面図である。図１（ｂ）は実施例のマグネトロンスパッタリング装置におけるカソード部と被成膜物である基板との位置関係を示す模式的横断面図である。
図２（ａ）は実施例のマグネトロンスパッタリング装置におけるカソード部をチャンバー側壁部側から見たときの模式的平面図である。図２（ｂ）は同カソード部の模式的横断面図である。
図３（ａ）は実施例のマグネトロンスパッタリング装置におけるプロセスガス導入部及びプロセスガスの流れを説明するための模式的縦断面図である。図３（ｂ）はカソード部をチャンバー蓋部側から見たときの模式的平面図である。
【００２４】
図１及び図３に示すように、マグネトロンスパッタリング装置１００は、主として、円板状のチャンバー底部１，円筒状のチャンバー側壁部２，及び円板状のチャンバー蓋部３によって密閉空間Ｋ１を形成するチャンバー４を備えている。
【００２５】
チャンバー底部１には、開閉バルブ６を介して、密閉空間Ｋ１を高真空度に減圧する高真空ポンプ等の減圧部７が固定されている。
【００２６】
密閉空間Ｋ１には回転テーブル８が配置されている。
回転テーブル８はチャンバー４の外部に配置されてチャンバー底部１に固定されたモータ等の回転駆動部９によって回転する。
また、回転テーブル８の一面側の外周部にはその周方向に沿って複数の基板ホルダー１０が着脱自在に保持されている。
複数の基板ホルダー１０には被成膜物である基板１１がそれぞれ着脱自在に保持されている。
即ち、マグネトロンスパッタリング装置１００では、密閉空間Ｋ１の外周部に複数の基板１１が配置される。
【００２７】
また、密閉空間Ｋ１の中心部にはカソード部１３が配置されている。
【００２８】
図２に示すように、カソード部１３には、２つのカソード１４，１５が絶縁板１６を介して対向配置されている。
【００２９】
一方のカソード１４には、ターゲット（成膜材料）Ｔ１が固定されたバッキンプレートＢ１が着脱自在に保持されている。ターゲットＴ１と基板１１とは互いに向き合うように配置されている。
また、一方のカソード１４は極性が互いに逆向きの永久磁石１７，１８を有し、永久磁石１７と永久磁石１８とによってターゲットＴ１の表面上にまで及ぶ磁界が形成されている。
【００３０】
他方のカソード１５には、ターゲット（成膜材料）Ｔ２が固定されたバッキンプレートＢ２が着脱自在に保持されている。ターゲットＴ２と基板１１とは互いに向き合うように配置されている。
また、他方のカソード１５は極性が互いに逆向きの永久磁石１９，２０を有し、永久磁石１９と永久磁石２０とによってターゲットＴ２の表面上にまで及ぶ磁界が形成されている。
【００３１】
ターゲットＴ１，Ｔ２、バッキンプレートＢ１，Ｂ２、及び永久磁石１７〜２０の材料及び形状は仕様及び製造条件等に応じてそれぞれ適宜設計されるものである。
【００３２】
図１及び図３に示すように、カソード部１３は駆動軸部２２に固定されている。
また、カソード部１３は、チャンバー４の外部に配置されてチャンバー蓋部３に固定されたパルスモータ等の昇降駆動部２３によって駆動軸部２２と共に移動（昇降）する。
【００３３】
スパッタリングの際にカソード１４，１５（図２参照）を冷却するための冷却水は外部から駆動軸部２２の内部を通ってカソード部１３に供給され、カソード１４，１５の熱を吸収して温まった冷却水は再び駆動軸部２２の内部を通って外部に排出される。
【００３４】
カソード部１３の原点位置は、ターゲットＴ１，Ｔ２の中心｛図１（ａ）においてターゲットＴ１，Ｔ２の上下方向（昇降方向）の中心｝と基板１１の中心｛図１（ａ）において基板１０の上下方向（上記昇降方向と同じ方向）の中心｝とが一致する位置であることが望ましい。
そして、カソード部１３は、昇降駆動部２３によって駆動されて、原点位置を中心にして駆動軸部２２と共に、チャンバー底部１に接近する方向（チャンバー蓋部３から離れる方向）及びチャンバー底部１から離れる方向（チャンバー蓋部３に接近する方向）に移動（昇降）する。
また、昇降駆動部２３の駆動制御により、カソード部１３を、その移動範囲内において連続的又は断続的に移動させたり、任意の速度で移動させたりすることができる。
【００３５】
即ち、マグネトロンスパッタリング装置１００は、密閉空間Ｋ１の外周部に配置された複数の基板１１が密閉空間Ｋ１の中心部に配置されたカソード部１３を中心に回転し、カソード部１３が基板１１の回転軸に沿って移動（昇降）するものである。
【００３６】
また、図１に示すように、カソード部１３には、ターゲットＴ１の中央部｛図１（ａ）におけるターゲットＴ１の上下方向（昇降方向）の中心部｝を部分的に覆うように膜厚補正板２５が固定されている。
なお、図１では一方のターゲットＴ１側のみに膜厚補正板２５が配置されているが、他方のターゲットＴ２側にも膜厚補正板２５を配置してもよいことはいうまでもない。
膜厚補正板２５の形状及び配置位置は成膜される膜の膜厚分布及び成膜効率等に応じて適宜設計されるものである。
【００３７】
また、図３に示すように、カソード部１２には、プロセスガスＧａ，Ｇｂをチャンバー４内（密閉空間Ｋ１）に導入するためのプロセスガス導入部２７，２８が設けられている。
【００３８】
ターゲットＴ１を用いて成膜するときに用いられるプロセスガスＧａは、外部から駆動軸部２２の内部を通ってプロセスガス導入部２７に供給され、さらにチャンバー４内のターゲットＴ１の表面及びその近傍の領域を主に通って減圧部７により外部に排出される。
【００３９】
ターゲットＴ２を用いて成膜するときに用いられるプロセスガスＧｂは、外部から駆動軸部２２の内部を通ってプロセスガス導入部２８に供給され、さらにチャンバー４内のターゲットＴ２の表面及びその近傍の領域を主に通って減圧部７により外部に排出される。
【００４０】
プロセスガスＧａ，Ｇｂの材料及び流量は仕様及び製造条件等に応じてそれぞれ適宜設計されるものである。
【００４１】
次に、上述したマグネトロンスパッタリング装置１００を用いた成膜方法について同じく図１〜図３を用いて説明する。ここでは、説明をわかりやすくするために、ターゲットＴ１のみを用いて成膜する場合について説明する。
【００４２】
まず、チャンバー蓋部３を上方に移動させて、チャンバー４を解放する。
次に、予め被成膜物である基板１１がそれぞれ保持された複数の基板ホルダー１０を回転テーブル８に保持する。
その後、チャンバー蓋部３を下方に移動させて密閉空間Ｋ１を形成する。
このとき、基板１１とターゲットＴ１（Ｔ２）とは互いに対向して配置される。
【００４３】
次に、減圧部７を作動させた後、開閉バルブ６を開状態にしてチャンバー４内部（密閉空間Ｋ１）を所定の真空度に達するまで減圧する。
その後、ガス導入部２７からプロセスガスＧａをチャンバー４内部（密閉空間Ｋ１）に供給する。
また、回転駆動部９を作動させて回転テーブル８を所定の回転数で回転させる。
また、外部からカソード部１３に冷却水を供給してカソード部１３（カソード１４）を冷却する。
また、昇降駆動部２３を作動させてカソード部１３を膜厚補正板２５及びプロセスガス導入部２７，２８と共に上下動（昇降）させる。
【００４４】
次に、カソード１４に所定の電圧を印加することにより、ターゲットＴ１の構成材料が複数の基板１１の各表面にそれぞれ成膜される。
【００４５】
所定の膜厚又は所定の時間に達したら、カソード１４への電圧の印加を停止する。
その後、プロセスガスＧａのチャンバー４内部（密閉空間Ｋ１）への供給を停止する。
また、カソード部１３の上下動（昇降）を停止する。
また、回転テーブル８の回転を停止する。
また、カソード部１３（カソード１４）の冷却を停止する。
【００４６】
次に、開閉バルブ６を閉状態にしてチャンバー４内部（密閉空間Ｋ１）を大気圧にした後、チャンバー蓋部３を上方に移動させ、基板１１がそれぞれ保持されている複数の基板ホルダー１０を回転テーブル８から取り外す。
その後、複数の基板ホルダー１０から基板１１をそれぞれ取り外す。
【００４７】
上述した手順により、ターゲットＴ１の構成材料を含む膜を複数の基板１１の表面に一度に成膜することができる。
【００４８】
ターゲットＴ２のみを用いて成膜する場合についても、上述した手順と同様の手順で行うことができる。
また、これらを組み合わせて、２つのターゲットＴ１，Ｔ２を用いて一度に成膜することもできる。
【００４９】
ここで、カソード部１３に膜厚補正板２５を付けた場合と付けない場合における基板１１に成膜された膜の膜厚分布について図４を用いて説明する。図４は、カソード部１３を原点位置に固定した状態で基板１１（回転テーブル８）を回転させたときの膜厚分布である。
図４において、横軸は図１（ａ）における基板１１の上下方向の位置を示し、縦軸はその位置において基板に成膜された膜の膜厚を示す。横軸において、“０”は基板１１の上下方向の中心位置を示し、“(＋)４０”は基板１１の中心位置から上方向に４０ｍｍ離れた位置を示し、“−４０”は基板１１の中心位置から下方向に４０ｍｍ離れた位置を示す。
【００５０】
カソード部１３に膜厚補正板２５を付けない場合の膜厚分布は、基板１１の中心位置で最も厚く、中心位置から上方向及び下方向に向かうに従って薄くなる傾向を示す。
一方、カソード部１３に膜厚補正板２５を付けた場合の膜厚分布は、中心位置での膜厚が薄くなることによって、膜厚補正板２５を付けない場合よりも向上する。
【００５１】
次に、カソード部１３が、原点位置に位置した場合、原点位置から上方向に４０ｍｍ移動した場合（＋４０）、及び原点位置から下方向に４０ｍｍ移動した場合（−４０）における基板１１に成膜された膜の膜厚分布について図５を用いて説明する。図５は、カソード部１３に膜厚補正板２５を付けた状態で基板１１（回転テーブル８）を回転させたときの膜厚分布である。
図５は図４に対応するものであり、図５において、横軸は図１（ａ）における基板１１の上下方向の位置を示し、縦軸はその位置において基板に成膜された膜の膜厚を示す。横軸において、“０”は基板１１の上下方向の中心位置を示し、“(＋)４０”は基板１１の中心位置から上方向に４０ｍｍ離れた位置を示し、“−４０”は基板１１の中心位置から下方向に４０ｍｍ離れた位置を示す。
【００５２】
成膜中にカソード部１３を、原点位置，上方向に４０ｍｍ離れた位置，及び下方向に４０ｍｍ離れた位置の３つの位置に移動させることにより、基板１１に成膜される膜の膜厚分布は、図５に示す３つの膜厚分布を加算した分布となるので、各膜厚分布のむらが相殺されて図４に示す膜厚分布（“膜厚補正板あり”）よりもさらに良好な膜厚分布が得られる。
【００５３】
さらに、複数の基板１１のうちの一の基板１１がターゲットＴ１の直上を通過する度に、一の基板１１の中心｛図１（ａ）において基板１１の上下方向（上記昇降方向と同じ方向）の中心｝とターゲットＴ１の中心｛図１（ａ）においてターゲットＴ１の上下方向（昇降方向）の中心｝との位置関係がそれぞれ異なるように、回転テーブル８の回転とカソード部１３の昇降動作とを非同期にすることにより、さらに複数の膜厚分布の加算によって各むらが互いに相殺されるので、図５に示す３つの膜厚分布を加算した膜厚分布よりもさらに良好な膜厚分布が得られる。
【００５４】
上述した成膜装置（マグネトロンスパッタリング装置）１００及びその成膜方法によれば、カソード部１３に対する基板１１の回転速度が基板１１面内及び基板１１間で均一なので、基板１１の回転方向（ｘ方向）に対して良好な膜厚分布が得られる。
また、上述した成膜装置１００及びその成膜方法によれば、カソード部１３が基板１１の回転軸と平行に上下動（昇降）することにより、基板１１の回転軸と平行な方向（ｙ方向）に対しても、ターゲットの形状に起因する膜厚分布むらが相殺されて良好な膜厚分布が得られる。
【００５５】
また、カソード部１３に膜厚補正板２５を設けることにより、ターゲットの形状に起因する膜厚分布むらを膜厚補正板２５で補正した上で、カソード部１３が膜厚補正板２５と共に基板１１の回転軸と平行に上下動（昇降）することによって、基板１１の回転軸と平行な方向（ｙ方向）に対して、さらに良好な膜厚分布が得られる。
【００５６】
また、上述した成膜装置（マグネトロンスパッタリング装置）１００及びその成膜方法によれば、ターゲットＴ１，Ｔ２の一側（図３では上側）に配置されたプロセスガス導入部２７，２８からプロセスガスＧａ，Ｇｂをチャンバー４内に導入し、チャンバー４内に導入されたプロセスガスＧａ，ＧｂはターゲットＴ１，Ｔ２の表面及びその近傍の領域をそれぞれ主に通って減圧部６により外部に排出される。従って、プロセスガスＧａ，Ｇｂを必要とするターゲットＴ１，Ｔ２の表面及びその近傍の領域を主体にしてプロセスガスＧａ，Ｇｂの流路が形成されるので、プロセスガスＧａ，Ｇｂの使用効率が向上するので、従来よりもプロセスガスＧａ，Ｇｂの使用量を低減することができる。
【００５７】
また、上述した成膜装置（マグネトロンスパッタリング装置）１００及びその成膜方法によれば、チャンバー４の中心部にカソード部１３を配置し、内周部（密閉空間Ｋ１の外周部）に基板１１を配置した構成を有するので、従来のドラム型の成膜装置（マグネトロンスパッタリング装置）よりもチャンバー４内の基板１１の取り付け数を増やすことができる。
例えば、基板１１のサイズを６０ｍｍ×１０ｍｍとし、チャンバー側壁部２の内径を４００ｍｍとすると、回転テーブル８に保持できる基板１１の数は３２程度である。
【００５８】
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
【００５９】
例えば実施例では２つのターゲットＴ１，Ｔ２を例に挙げて説明したがこれに限定されるものではなく、ターゲットの数は１つでもよいし、３つ以上でもよい。
【００６０】
また、実施例では膜厚補正板を用いる例を挙げて説明したがこれに限定されるものではない。高精度な膜厚分布を必要としない仕様では特に膜厚補正板を用いなくてもよい。膜厚補正板を用いない場合においても、カソード部１３が基板１１の回転軸と平行に上下動（昇降）することにより、基板１１の回転軸と平行な方向（ｙ方向）に対して、ターゲットの形状に起因する膜厚分布のむらが相殺されるので、従来よりも良好な膜厚分布が得られる。
【００６１】
また、実施例では、被成膜物である基板がカソード部を中心にして回転するように回転テーブルを回転させ、カソード部を基板の回転軸に沿って上下動（昇降）させる構成及び手順としたが、これに限定されるものではない。
例えば、成膜のときに基板を回転させずに、カソード部を回転させながら、かつその回転軸に沿ってカソード部を上下動（昇降）させる構成及び手順としてもよい。
また、成膜のときにカソード部を上下動（昇降）させずに、基板を回転させながら、かつその回転軸に沿って回転テーブルを基板と共に上下動（昇降）させる構成及び手順としてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１＿チャンバー底部、 ２＿チャンバー側壁部、 ３＿チャンバー蓋部、 ４＿チャンバー、 ６＿開閉バルブ、 ７＿減圧部、 ８＿回転テーブル、 ９＿回転駆動部、 １０＿基板ホルダー、 １１＿基板、 １３＿カソード部、 １４，１５＿カソード、 １６＿絶縁板、 １７〜２０＿永久磁石、 ２２＿駆動軸部、 ２３＿昇降駆動部、 ２５＿膜厚補正板、 ２７，２８＿プロセスガス導入部、 １００＿マグネトロンスパッタリング装置、 Ｋ１＿密閉空間、 Ｔ１，Ｔ２＿ターゲット、 Ｂ１，Ｂ２＿バッキンプレート、 Ｇａ，Ｇｂ＿プロセスガス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネトロンスパッタリング装置等の成膜装置及び成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
成膜装置の一形態であるマグネトロンスパッタリング装置の従来例について図６を用いて説明する。図６はマグネトロンスパッタリング装置の従来例を説明するための模式的断面図である。図６（ａ）はマグネトロンスパッタリング装置の模式的縦断面図であり、図６（ｂ）はマグネトロンスパッタリング装置における基板保持ステージを見たときの模式的横断面図である。
【０００３】
図６に示すマグネトロンスパッタリング装置２００は一般的に普及している、所謂、平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置である。
【０００４】
マグネトロンスパッタリング装置２００は、円板状のチャンバー底部２０１，円筒状のチャンバー側壁部２０２，及び円板状のチャンバー蓋部２０３によって密閉空間Ｋ６を形成するチャンバー２０４を備えている。
【０００５】
密閉空間Ｋ６には被成膜物である基板２０５を保持する回転テーブル２０６が配置されている。
回転テーブル２０６はチャンバー２０４の外部に配置されてチャンバー底部２０１に固定されたモータ等の回転駆動部２０７によって回転する。
【０００６】
チャンバー蓋部２０３にはカソード２０８が固定されている。
カソード２０８には、基板２０５に対向配置されたターゲット２０９、及びターゲット２０９の基板対向面に磁界を発生させる磁石２１０が固定されている。
【０００７】
チャンバー２０４の密閉空間Ｋ６を所定の真空度まで減圧した後、密閉空間Ｋ６にプロセスガスを導入しつつ、カソード２０８に所定の電圧を印加し、回転テーブル２０６を所定の回転数で回転させることにより、基板２０５の表面にターゲット２０９の構成材料からなる膜が成膜される。
【０００８】
しかしながら、従来の平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置２００では、回転テーブル２０６に保持された基板２０５の回転速度が回転テーブル２０６の回転中心から径方向に向かうに従って速くなるため、基板２０５に成膜される膜の膜厚分布が悪く、その改善が望まれていた。
【０００９】
そこで、従来の平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置よりも膜厚分布を改善可能とするドラム型の成膜装置が例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１７６８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここで、特許文献１に開示されているようなドラム型の成膜装置であるドラム型のマグネトロンスパッタリング装置について図７を用いて説明する。図７はドラム型のマグネトロンスパッタリング装置を説明するための模式的断面図である。図７（ａ）はドラム型のマグネトロンスパッタリング装置の模式的縦断面図であり、図７（ｂ）はマグネトロンスパッタリング装置におけるカソードと基板（基板保持ドラム）との位置関係を示す模式的横断面図である。
【００１２】
マグネトロンスパッタリング装置３００は、円板状のチャンバー底部３０１，円筒状のチャンバー側壁部３０２，及び円板状のチャンバー蓋部３０３によって密閉空間Ｋ７を形成するチャンバー３０４を備えている。
【００１３】
密閉空間Ｋ７には被成膜物である基板３０５を保持する回転ドラム３０６が配置されている。
回転ドラム３０６はチャンバー３０４の外部に配置されてチャンバー底部３０１に固定されたモータ等の回転駆動部３０７によって回転する。
【００１４】
チャンバー側壁部３０２にはカソード３０８が固定されている。
カソード３０８には、基板３０５に対向配置されたターゲット３０９、及びターゲット３０９の基板対向面に磁界を発生させる磁石３１０が固定されている。
【００１５】
チャンバー３０４の密閉空間Ｋ７を所定の真空度まで減圧した後、密閉空間Ｋ７にプロセスガスを導入しつつ、カソード３０８に所定の電圧を印加し、回転ドラム３０６を所定の回転数で回転させることにより、基板３０５の表面にターゲット３０９の構成材料からなる膜が成膜される。
【００１６】
しかしながら、上述したドラム型のマグネトロンスパッタリング装置３００は、前述の平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置２００に対して膜厚分布の精度が優れるものの、生産性に対して十分とはいえず、さらなる改善が望まれている。
例えば、基板３０５のサイズを６０ｍｍ×１０ｍｍとし、チャンバー側壁部３０２の内径を４００ｍｍとすると、基板保持ドラム３０６の直径は３００ｍｍ程度となるので、基板保持ドラム３０６に保持できる基板３０５の数は１２程度である。
【００１７】
また、上述したドラム型のマグネトロンスパッタリング装置３００は、回転ドラム３０６に保持された基板３０５の回転速度が基板３０５面内及び基板３０５間で一定なので、前述の平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置２００よりも成膜された膜の膜厚分布は改善されるものの、その膜厚分布はターゲット３０９の中心部で最も厚く、ターゲット３０９の中心部から回転ドラム３０６の回転軸と平行な方向に向かうに従って薄くなる傾向となるため、膜厚分布に対してもさらなる改善が望まれる。
【００１８】
そこで、本発明は、従来よりも生産性及び膜厚分布に優れた成膜装置及び成膜方法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】
【００１９】
上記の課題を解決するために、本発明は次の成膜装置及び成膜方法を提供する。
１）密閉空間（Ｋ１）を形成するチャンバー部（４）と、前記密閉空間の中心部に配置され、成膜材料（Ｔ１，Ｔ２）が固定されたカソード部（１３）と、前記密閉空間の外周部に被成膜物（１１）が前記成膜材料と対向配置するように前記被成膜物を保持する被成膜物保持部（８，１０）と、前記被成膜物が前記カソード部を中心にして回転するように前記被成膜物保持部を回転させる回転駆動部（９）と、前記カソード部を前記被成膜物の回転軸に沿って移動させるカソード駆動部（２３）と、を備えていることを特徴とする成膜装置（１００）。
２）前記密閉空間を減圧する減圧部（７）をさらに備え、前記カソード部は、前記減圧部に対して前記成膜材料が固定されている領域よりも離れた位置に配置されて所定のガス（Ｇａ，Ｇｂ）を前記密閉空間内に導入するガス導入部（２７，２８）を備えていることを特徴とする１）記載の成膜装置（１００）。
３）前記カソード部は、前記基板と前記成膜材料との間に配置される膜厚補正板（２５）を備えていることを特徴とする１）記載の成膜装置。
４）チャンバー部（４）により形成される密閉空間（Ｋ１）の中心部に配置されて成膜材料（Ｔ１，Ｔ２）が固定されたカソード部（１３）に対して、前記密閉空間の外周部に被成膜物（１１）を対向配置する対向配置ステップと、前記対向配置ステップの後に、前記密閉空間を所定の真空度まで減圧する減圧ステップと、前記減圧ステップの後に、前記密閉空間に所定のガス（Ｇａ，Ｇｂ）を導入し、前記カソード部と前記被成膜物とを相対的に回転させ、かつ前記カソード部と前記被成膜物とをその回転軸に沿って相対的に移動させつつ、前記カソード部に所定の電圧を印加して、前記成膜材料を前記被成膜物に成膜する成膜ステップと、を有する成膜方法。
５）前記成膜ステップにおいて、前記カソード部に固定された膜厚補正板（２５）で、前記被成膜物に成膜される前記成膜材料の膜厚分布を調整することを特徴とする４）記載の成膜方法。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る成膜装置及び成膜方法によれば、従来よりも生産性及び膜厚分布に優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の成膜装置及び成膜方法の実施例を説明するための模式的断面図である。
【図２】実施例の成膜装置及び成膜方法におけるカソードを説明するための模式的断面図である。
【図３】実施例の成膜装置及び成膜方法におけるプロセスガス導入部及びプロセスガスの流動経路を説明するための模式的断面図である。
【図４】実施例の成膜装置及び成膜方法における膜厚分布補正板による効果を説明するための膜厚分布図である。
【図５】実施例の成膜装置及び成膜方法においてカソードを移動させることによる効果を説明するための膜厚分布図である。
【図６】一般的な平行平板型のマグネトロンスパッタリング装置を説明するための模式的断面図である。
【図７】一般的なドラム型のマグネトロンスパッタリング装置を説明するための模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図５を用いて説明する。
【００２３】
＜実施例＞
実施例では、本発明の成膜装置及び成膜方法の一形態として、マグネトロンスパッタリング装置及びその成膜方法を例に挙げて説明する。
図１（ａ）は実施例のマグネトロンスパッタリング装置の模式的縦断面図である。図１（ｂ）は実施例のマグネトロンスパッタリング装置におけるカソード部と被成膜物である基板との位置関係を示す模式的横断面図である。
図２（ａ）は実施例のマグネトロンスパッタリング装置におけるカソード部をチャンバー側壁部側から見たときの模式的平面図である。図２（ｂ）は同カソード部の模式的横断面図である。
図３（ａ）は実施例のマグネトロンスパッタリング装置におけるプロセスガス導入部及びプロセスガスの流れを説明するための模式的縦断面図である。図３（ｂ）はカソード部をチャンバー蓋部側から見たときの模式的平面図である。
【００２４】
図１及び図３に示すように、マグネトロンスパッタリング装置１００は、主として、円板状のチャンバー底部１，円筒状のチャンバー側壁部２，及び円板状のチャンバー蓋部３によって密閉空間Ｋ１を形成するチャンバー４を備えている。
【００２５】
チャンバー底部１には、開閉バルブ６を介して、密閉空間Ｋ１を高真空度に減圧する高真空ポンプ等の減圧部７が固定されている。
【００２６】
密閉空間Ｋ１には回転テーブル８が配置されている。
回転テーブル８はチャンバー４の外部に配置されてチャンバー底部１に固定されたモータ等の回転駆動部９によって回転する。
また、回転テーブル８の一面側の外周部にはその周方向に沿って複数の基板ホルダー１０が着脱自在に保持されている。
複数の基板ホルダー１０には被成膜物である基板１１がそれぞれ着脱自在に保持されている。
即ち、マグネトロンスパッタリング装置１００では、密閉空間Ｋ１の外周部に複数の基板１１が配置される。
【００２７】
また、密閉空間Ｋ１の中心部にはカソード部１３が配置されている。
【００２８】
図２に示すように、カソード部１３には、２つのカソード１４，１５が絶縁板１６を介して対向配置されている。
【００２９】
一方のカソード１４には、ターゲット（成膜材料）Ｔ１が固定されたバッキンプレートＢ１が着脱自在に保持されている。ターゲットＴ１と基板１１とは互いに向き合うように配置されている。
また、一方のカソード１４は極性が互いに逆向きの永久磁石１７，１８を有し、永久磁石１７と永久磁石１８とによってターゲットＴ１の表面上にまで及ぶ磁界が形成されている。
【００３０】
他方のカソード１５には、ターゲット（成膜材料）Ｔ２が固定されたバッキンプレートＢ２が着脱自在に保持されている。ターゲットＴ２と基板１１とは互いに向き合うように配置されている。
また、他方のカソード１５は極性が互いに逆向きの永久磁石１９，２０を有し、永久磁石１９と永久磁石２０とによってターゲットＴ２の表面上にまで及ぶ磁界が形成されている。
【００３１】
ターゲットＴ１，Ｔ２、バッキンプレートＢ１，Ｂ２、及び永久磁石１７〜２０の材料及び形状は仕様及び製造条件等に応じてそれぞれ適宜設計されるものである。
【００３２】
図１及び図３に示すように、カソード部１３は駆動軸部２２に固定されている。
また、カソード部１３は、チャンバー４の外部に配置されてチャンバー蓋部３に固定されたパルスモータ等の昇降駆動部２３によって駆動軸部２２と共に移動（昇降）する。
【００３３】
スパッタリングの際にカソード１４，１５（図２参照）を冷却するための冷却水は外部から駆動軸部２２の内部を通ってカソード部１３に供給され、カソード１４，１５の熱を吸収して温まった冷却水は再び駆動軸部２２の内部を通って外部に排出される。
【００３４】
カソード部１３の原点位置は、ターゲットＴ１，Ｔ２の中心｛図１（ａ）においてターゲットＴ１，Ｔ２の上下方向（昇降方向）の中心｝と基板１１の中心｛図１（ａ）において基板１０の上下方向（上記昇降方向と同じ方向）の中心｝とが一致する位置であることが望ましい。
そして、カソード部１３は、昇降駆動部２３によって駆動されて、原点位置を中心にして駆動軸部２２と共に、チャンバー底部１に接近する方向（チャンバー蓋部３から離れる方向）及びチャンバー底部１から離れる方向（チャンバー蓋部３に接近する方向）に移動（昇降）する。
また、昇降駆動部２３の駆動制御により、カソード部１３を、その移動範囲内において連続的又は断続的に移動させたり、任意の速度で移動させたりすることができる。
【００３５】
即ち、マグネトロンスパッタリング装置１００は、密閉空間Ｋ１の外周部に配置された複数の基板１１が密閉空間Ｋ１の中心部に配置されたカソード部１３を中心に回転し、カソード部１３が基板１１の回転軸に沿って移動（昇降）するものである。
【００３６】
また、図１に示すように、カソード部１３には、ターゲットＴ１の中央部｛図１（ａ）におけるターゲットＴ１の上下方向（昇降方向）の中心部｝を部分的に覆うように膜厚補正板２５が固定されている。
なお、図１では一方のターゲットＴ１側のみに膜厚補正板２５が配置されているが、他方のターゲットＴ２側にも膜厚補正板２５を配置してもよいことはいうまでもない。
膜厚補正板２５の形状及び配置位置は成膜される膜の膜厚分布及び成膜効率等に応じて適宜設計されるものである。
【００３７】
また、図３に示すように、カソード部１２には、プロセスガスＧａ，Ｇｂをチャンバー４内（密閉空間Ｋ１）に導入するためのプロセスガス導入部２７，２８が設けられている。
【００３８】
ターゲットＴ１を用いて成膜するときに用いられるプロセスガスＧａは、外部から駆動軸部２２の内部を通ってプロセスガス導入部２７に供給され、さらにチャンバー４内のターゲットＴ１の表面及びその近傍の領域を主に通って減圧部７により外部に排出される。
【００３９】
ターゲットＴ２を用いて成膜するときに用いられるプロセスガスＧｂは、外部から駆動軸部２２の内部を通ってプロセスガス導入部２８に供給され、さらにチャンバー４内のターゲットＴ２の表面及びその近傍の領域を主に通って減圧部７により外部に排出される。
【００４０】
プロセスガスＧａ，Ｇｂの材料及び流量は仕様及び製造条件等に応じてそれぞれ適宜設計されるものである。
【００４１】
次に、上述したマグネトロンスパッタリング装置１００を用いた成膜方法について同じく図１〜図３を用いて説明する。ここでは、説明をわかりやすくするために、ターゲットＴ１のみを用いて成膜する場合について説明する。
【００４２】
まず、チャンバー蓋部３を上方に移動させて、チャンバー４を解放する。
次に、予め被成膜物である基板１１がそれぞれ保持された複数の基板ホルダー１０を回転テーブル８に保持する。
その後、チャンバー蓋部３を下方に移動させて密閉空間Ｋ１を形成する。
このとき、基板１１とターゲットＴ１（Ｔ２）とは互いに対向して配置される。
【００４３】
次に、減圧部７を作動させた後、開閉バルブ６を開状態にしてチャンバー４内部（密閉空間Ｋ１）を所定の真空度に達するまで減圧する。
その後、ガス導入部２７からプロセスガスＧａをチャンバー４内部（密閉空間Ｋ１）に供給する。
また、回転駆動部９を作動させて回転テーブル８を所定の回転数で回転させる。
また、外部からカソード部１３に冷却水を供給してカソード部１３（カソード１４）を冷却する。
また、昇降駆動部２３を作動させてカソード部１３を膜厚補正板２５及びプロセスガス導入部２７，２８と共に上下動（昇降）させる。
【００４４】
次に、カソード１４に所定の電圧を印加することにより、ターゲットＴ１の構成材料が複数の基板１１の各表面にそれぞれ成膜される。
【００４５】
所定の膜厚又は所定の時間に達したら、カソード１４への電圧の印加を停止する。
その後、プロセスガスＧａのチャンバー４内部（密閉空間Ｋ１）への供給を停止する。
また、カソード部１３の上下動（昇降）を停止する。
また、回転テーブル８の回転を停止する。
また、カソード部１３（カソード１４）の冷却を停止する。
【００４６】
次に、開閉バルブ６を閉状態にしてチャンバー４内部（密閉空間Ｋ１）を大気圧にした後、チャンバー蓋部３を上方に移動させ、基板１１がそれぞれ保持されている複数の基板ホルダー１０を回転テーブル８から取り外す。
その後、複数の基板ホルダー１０から基板１１をそれぞれ取り外す。
【００４７】
上述した手順により、ターゲットＴ１の構成材料を含む膜を複数の基板１１の表面に一度に成膜することができる。
【００４８】
ターゲットＴ２のみを用いて成膜する場合についても、上述した手順と同様の手順で行うことができる。
また、これらを組み合わせて、２つのターゲットＴ１，Ｔ２を用いて一度に成膜することもできる。
【００４９】
ここで、カソード部１３に膜厚補正板２５を付けた場合と付けない場合における基板１１に成膜された膜の膜厚分布について図４を用いて説明する。図４は、カソード部１３を原点位置に固定した状態で基板１１（回転テーブル８）を回転させたときの膜厚分布である。
図４において、横軸は図１（ａ）における基板１１の上下方向の位置を示し、縦軸はその位置において基板に成膜された膜の膜厚を示す。横軸において、“０”は基板１１の上下方向の中心位置を示し、“(＋)４０”は基板１１の中心位置から上方向に４０ｍｍ離れた位置を示し、“−４０”は基板１１の中心位置から下方向に４０ｍｍ離れた位置を示す。
【００５０】
カソード部１３に膜厚補正板２５を付けない場合の膜厚分布は、基板１１の中心位置で最も厚く、中心位置から上方向及び下方向に向かうに従って薄くなる傾向を示す。
一方、カソード部１３に膜厚補正板２５を付けた場合の膜厚分布は、中心位置での膜厚が薄くなることによって、膜厚補正板２５を付けない場合よりも向上する。
【００５１】
次に、カソード部１３が、原点位置に位置した場合、原点位置から上方向に４０ｍｍ移動した場合（＋４０）、及び原点位置から下方向に４０ｍｍ移動した場合（−４０）における基板１１に成膜された膜の膜厚分布について図５を用いて説明する。図５は、カソード部１３に膜厚補正板２５を付けた状態で基板１１（回転テーブル８）を回転させたときの膜厚分布である。
図５は図４に対応するものであり、図５において、横軸は図１（ａ）における基板１１の上下方向の位置を示し、縦軸はその位置において基板に成膜された膜の膜厚を示す。横軸において、“０”は基板１１の上下方向の中心位置を示し、“(＋)４０”は基板１１の中心位置から上方向に４０ｍｍ離れた位置を示し、“−４０”は基板１１の中心位置から下方向に４０ｍｍ離れた位置を示す。
【００５２】
成膜中にカソード部１３を、原点位置，上方向に４０ｍｍ離れた位置，及び下方向に４０ｍｍ離れた位置の３つの位置に移動させることにより、基板１１に成膜される膜の膜厚分布は、図５に示す３つの膜厚分布を加算した分布となるので、各膜厚分布のむらが相殺されて図４に示す膜厚分布（“膜厚補正板あり”）よりもさらに良好な膜厚分布が得られる。
【００５３】
さらに、複数の基板１１のうちの一の基板１１がターゲットＴ１の直上を通過する度に、一の基板１１の中心｛図１（ａ）において基板１１の上下方向（上記昇降方向と同じ方向）の中心｝とターゲットＴ１の中心｛図１（ａ）においてターゲットＴ１の上下方向（昇降方向）の中心｝との位置関係がそれぞれ異なるように、回転テーブル８の回転とカソード部１３の昇降動作とを非同期にすることにより、さらに複数の膜厚分布の加算によって各むらが互いに相殺されるので、図５に示す３つの膜厚分布を加算した膜厚分布よりもさらに良好な膜厚分布が得られる。
【００５４】
上述した成膜装置（マグネトロンスパッタリング装置）１００及びその成膜方法によれば、カソード部１３に対する基板１１の回転速度が基板１１面内及び基板１１間で均一なので、基板１１の回転方向（ｘ方向）に対して良好な膜厚分布が得られる。
また、上述した成膜装置１００及びその成膜方法によれば、カソード部１３が基板１１の回転軸と平行に上下動（昇降）することにより、基板１１の回転軸と平行な方向（ｙ方向）に対しても、ターゲットの形状に起因する膜厚分布むらが相殺されて良好な膜厚分布が得られる。
【００５５】
また、カソード部１３に膜厚補正板２５を設けることにより、ターゲットの形状に起因する膜厚分布むらを膜厚補正板２５で補正した上で、カソード部１３が膜厚補正板２５と共に基板１１の回転軸と平行に上下動（昇降）することによって、基板１１の回転軸と平行な方向（ｙ方向）に対して、さらに良好な膜厚分布が得られる。
【００５６】
また、上述した成膜装置（マグネトロンスパッタリング装置）１００及びその成膜方法によれば、ターゲットＴ１，Ｔ２の一側（図３では上側）に配置されたプロセスガス導入部２７，２８からプロセスガスＧａ，Ｇｂをチャンバー４内に導入し、チャンバー４内に導入されたプロセスガスＧａ，ＧｂはターゲットＴ１，Ｔ２の表面及びその近傍の領域をそれぞれ主に通って減圧部６により外部に排出される。従って、プロセスガスＧａ，Ｇｂを必要とするターゲットＴ１，Ｔ２の表面及びその近傍の領域を主体にしてプロセスガスＧａ，Ｇｂの流路が形成されるので、プロセスガスＧａ，Ｇｂの使用効率が向上するので、従来よりもプロセスガスＧａ，Ｇｂの使用量を低減することができる。
【００５７】
また、上述した成膜装置（マグネトロンスパッタリング装置）１００及びその成膜方法によれば、チャンバー４の中心部にカソード部１３を配置し、内周部（密閉空間Ｋ１の外周部）に基板１１を配置した構成を有するので、従来のドラム型の成膜装置（マグネトロンスパッタリング装置）よりもチャンバー４内の基板１１の取り付け数を増やすことができる。
例えば、基板１１のサイズを６０ｍｍ×１０ｍｍとし、チャンバー側壁部２の内径を４００ｍｍとすると、回転テーブル８に保持できる基板１１の数は３２程度である。
【００５８】
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
【００５９】
例えば実施例では２つのターゲットＴ１，Ｔ２を例に挙げて説明したがこれに限定されるものではなく、ターゲットの数は１つでもよいし、３つ以上でもよい。
【００６０】
また、実施例では膜厚補正板を用いる例を挙げて説明したがこれに限定されるものではない。高精度な膜厚分布を必要としない仕様では特に膜厚補正板を用いなくてもよい。膜厚補正板を用いない場合においても、カソード部１３が基板１１の回転軸と平行に上下動（昇降）することにより、基板１１の回転軸と平行な方向（ｙ方向）に対して、ターゲットの形状に起因する膜厚分布のむらが相殺されるので、従来よりも良好な膜厚分布が得られる。
【００６１】
また、実施例では、被成膜物である基板がカソード部を中心にして回転するように回転テーブルを回転させ、カソード部を基板の回転軸に沿って上下動（昇降）させる構成及び手順としたが、これに限定されるものではない。
例えば、成膜のときに基板を回転させずに、カソード部を回転させながら、かつその回転軸に沿ってカソード部を上下動（昇降）させる構成及び手順としてもよい。
また、成膜のときにカソード部を上下動（昇降）させずに、基板を回転させながら、かつその回転軸に沿って回転テーブルを基板と共に上下動（昇降）させる構成及び手順としてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１＿チャンバー底部、 ２＿チャンバー側壁部、 ３＿チャンバー蓋部、 ４＿チャンバー、 ６＿開閉バルブ、 ７＿減圧部、 ８＿回転テーブル、 ９＿回転駆動部、 １０＿基板ホルダー、 １１＿基板、 １３＿カソード部、 １４，１５＿カソード、 １６＿絶縁板、 １７〜２０＿永久磁石、 ２２＿駆動軸部、 ２３＿昇降駆動部、 ２５＿膜厚補正板、 ２７，２８＿プロセスガス導入部、 １００＿マグネトロンスパッタリング装置、 Ｋ１＿密閉空間、 Ｔ１，Ｔ２＿ターゲット、 Ｂ１，Ｂ２＿バッキンプレート、 Ｇａ，Ｇｂ＿プロセスガス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉空間を形成するチャンバー部と、
前記密閉空間の中心部に配置され、成膜材料が固定されたカソード部と、
前記密閉空間の外周部に被成膜物が前記成膜材料と対向配置するように前記被成膜物を保持する被成膜物保持部と、
前記被成膜物が前記カソード部を中心にして回転するように前記被成膜物保持部を回転させる回転駆動部と、
前記カソード部を前記被成膜物の回転軸に沿って移動させるカソード駆動部と、
を備えていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記密閉空間を減圧する減圧部をさらに備え、
前記カソード部は、前記減圧部に対して前記成膜材料が固定されている領域よりも離れた位置に配置されて所定のガスを前記密閉空間内に導入するガス導入部を備えていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記カソード部は、前記基板と前記成膜材料との間に配置される膜厚補正板を備えていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項４】
チャンバー部により形成される密閉空間の中心部に配置されて成膜材料が固定されたカソード部に対して、前記密閉空間の外周部に被成膜物を対向配置する対向配置ステップと、
前記対向配置ステップの後に、前記密閉空間を所定の真空度まで減圧する減圧ステップと、
前記減圧ステップの後に、前記密閉空間に所定のガスを導入し、前記カソード部と前記被成膜物とを相対的に回転させ、かつ前記カソード部と前記被成膜物とをその回転軸に沿って相対的に移動させつつ、前記カソード部に所定の電圧を印加して、前記成膜材料を前記被成膜物に成膜する成膜ステップと、
を有する成膜方法。
【請求項５】
前記成膜ステップにおいて、前記カソード部に固定された膜厚補正板で、前記被成膜物に成膜される前記成膜材料の膜厚分布を調整することを特徴とする請求項４記載の成膜方法。
【請求項１】
密閉空間を形成するチャンバー部と、
前記密閉空間の中心部に配置され、成膜材料が固定されたカソード部と、
前記密閉空間の外周部に被成膜物が前記成膜材料と対向配置するように前記被成膜物を保持する被成膜物保持部と、
前記被成膜物が前記カソード部を中心にして回転するように前記被成膜物保持部を回転させる回転駆動部と、
前記カソード部を前記被成膜物の回転軸に沿って移動させるカソード駆動部と、
を備えていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記密閉空間を減圧する減圧部をさらに備え、
前記カソード部は、前記減圧部に対して前記成膜材料が固定されている領域よりも離れた位置に配置されて所定のガスを前記密閉空間内に導入するガス導入部を備えていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記カソード部は、前記基板と前記成膜材料との間に配置される膜厚補正板を備えていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項４】
チャンバー部により形成される密閉空間の中心部に配置されて成膜材料が固定されたカソード部に対して、前記密閉空間の外周部に被成膜物を対向配置する対向配置ステップと、
前記対向配置ステップの後に、前記密閉空間を所定の真空度まで減圧する減圧ステップと、
前記減圧ステップの後に、前記密閉空間に所定のガスを導入し、前記カソード部と前記被成膜物とを相対的に回転させ、かつ前記カソード部と前記被成膜物とをその回転軸に沿って相対的に移動させつつ、前記カソード部に所定の電圧を印加して、前記成膜材料を前記被成膜物に成膜する成膜ステップと、
を有する成膜方法。
【請求項５】
前記成膜ステップにおいて、前記カソード部に固定された膜厚補正板で、前記被成膜物に成膜される前記成膜材料の膜厚分布を調整することを特徴とする請求項４記載の成膜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２１９８０５（Ｐ２０１１−２１９８０５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８８９０７（Ｐ２０１０−８８９０７）
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
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