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公開番号2025076687
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2023188450
出願日2023-11-02
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 14/34 20060101AFI20250509BHJP(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おいて生じる非エロージョン領域を抑制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、ロータリターゲットと、磁石と、フローティングシールドとを具備する。上記ロータリターゲットは、前記チャンバ内に配置され、中心軸の周りに円筒状のターゲット面を有し、前記中心軸に沿って第1の長さを有する。上記磁石は、前記中心軸に沿って延伸され、前記中心軸に沿って第2の長さを有し、前記ターゲット面上に磁場を形成する。上記フローティングシールドは、前記中心軸に沿った方向において前記ロータリターゲットを挟み、フローティング電位を有する。前記ターゲット面における前記磁石の垂直磁界成分が0となる位置間の前記中心軸に沿った長さを第3の長さとすると、前記第3の長さは前記第1の長さより短い。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバ内に配置され、中心軸の周りに円筒状のターゲット面を有し、前記中心軸に沿って第１の長さを有するロータリターゲットと、
前記中心軸に沿って延伸され、前記中心軸に沿って第２の長さを有し、前記ターゲット面上に磁場を形成する磁石と、
前記中心軸に沿った方向において前記ロータリターゲットを挟み、フローティング電位を有するフローティングシールドと
を具備し、
前記ターゲット面における前記磁石の垂直磁界成分が０となる位置間の前記中心軸に沿った長さを第３の長さとすると、前記第３の長さは前記第１の長さより短い成膜装置。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
請求項１に記載の成膜装置であって、
前記第１の長さと前記第３の長さの差分は５３ｍｍより小さい
成膜装置。
【請求項３】
請求項２に記載の成膜装置であって、
前記差分は１５ｍｍより大きい
成膜装置。
【請求項４】
請求項３に記載の成膜装置であって、
前記差分は２０ｍｍ以上３１ｍｍ以下である
成膜装置。
【請求項５】
請求項１に記載の成膜装置であって、
前記ロータリターゲットの前記中心軸に直交する方向における厚みを第１の厚み、前記フローティングシールドの前記中心軸に直交する方向における厚みを第２の厚みとすると、前記第２の厚みは前記第１の厚み以上である
成膜装置。
【請求項６】
請求項５に記載の成膜装置であって、
前記第１の厚みと前記第２厚みの差分は１０ｍｍより小さい
成膜装置。
【請求項７】
チャンバと、前記チャンバ内に配置され、中心軸の周りに円筒状のターゲット面を有し、前記中心軸に沿って第１の長さを有するロータリターゲットと、前記中心軸に沿って延伸され、前記中心軸に沿って第２の長さを有し、前記ターゲット面上に磁場を形成する磁石と、前記中心軸に沿った方向において前記ロータリターゲットを挟み、フローティング電位を有するフローティングシールドとを備え、
前記ターゲット面における前記磁石の垂直磁界成分が０となる位置間の前記中心軸に沿った長さを第３の長さとすると、前記第３の長さは前記第１の長さより短い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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリターゲットを用いた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 1,300 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、ターゲットにおける「非エロージョン領域」が問題となる。非エロージョン領域はターゲットにおいてエロージョン（プラズマによる浸食）が生じない領域である。非エロージョン領域にはスパッタ粒子が堆積し、剥離するとパーティクルとなって成膜対象物等に付着し、製品歩留まりに大きな影響を及ぼす。また、非エロージョン領域が生じると、ターゲットの消耗が不均等となるためターゲットの利用効率も低下する。
【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おいて生じる非エロージョン領域を抑制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、ロータリターゲットと、磁石と、フローティングシールドとを具備する。
上記ロータリターゲットは、前記チャンバ内に配置され、中心軸の周りに円筒状のターゲット面を有し、前記中心軸に沿って第１の長さを有する。
上記磁石は、前記中心軸に沿って延伸され、前記中心軸に沿って第２の長さを有し、前記ターゲット面上に磁場を形成する。
上記フローティングシールドは、前記中心軸に沿った方向において前記ロータリターゲットを挟み、フローティング電位を有する。
前記ターゲット面における前記磁石の垂直磁界成分が０となる位置間の前記中心軸に沿った長さを第３の長さとすると、前記第３の長さは前記第１の長さより短い。
【０００７】
前記第１の長さと前記第３の長さの差分は５３ｍｍより小さくてもよい。
【０００８】
前記差分は１５ｍｍより大きくてもよい。
【０００９】
前記差分は２０ｍｍ以上３１ｍｍ以下であってもよい。
【００１０】
前記ロータリターゲットの前記中心軸に直交する方向における厚みを第１の厚み、前記フローティングシールドの前記中心軸に直交する方向における厚みを第２の厚みとすると、前記第２の厚みは前記第１の厚み以上であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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