JPH11200029A - スパッタリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板表面に成膜される薄膜の膜厚が均一化で
き、しかも装置の小型化が実現できるスパッタリング装
置を提供する。 【解決手段】 スパッタリング装置において、真空容器
１１内のターゲット１６と基板１７との間に成膜量調節
板２０を配設する。成膜量調節板２０はターゲット１６
から基板１７表面に向かって叩き出される成膜粒子の通
過量を基板１７端から基板１７中心に向かってほぼ連続
的に減少し、基板１７表面の成膜量をほぼ均一に調節す
る。成膜量調節板２０は端から中心に向かって連続的に
開口サイズが小さくなる開口２０Ｈを備える。また、成
膜量調節板は端から中心に向かって連続的に板厚が厚く
なる形状で形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜を成膜するス
パッタリング装置に関し、特にターゲットから叩き出さ
れた成膜粒子の通過量を調節し、基板表面の薄膜の成膜
量を均一化できるスパッタリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】絶縁体、半導体、導電体等の薄膜の成膜
方法として、スパッタリング法が広く使用されている。
スパッタリング法はターゲットを物理的に叩きこの叩き
出された成膜粒子により基板表面に薄膜を成膜するの
で、化学的反応により薄膜を成膜する例えばCVD法に対
して成膜材料に制限がない。さらに、スパッタリング法
は半導体ウエーハ、ガラス基板等の平面基板の表面上に
均一な膜厚で薄膜を形成できる特徴がある。

【０００３】スパッタリングを行うためのスパッタリン
グ装置には図１７乃至図２０に示すような各種の方式が
ある。図１７は２極スパッタ方式を採用するスパッタリ
ング装置の概略構成図である。このスパッタリング装置
は、真空容器（チャンバー）１の内部において上側に第
１電極４、下側に第２電極（基板支持台）５のそれぞれ
を配設し、第１電極４に取り付けたターゲット６と第２
電極５に支持された基板７とを向かい合わせてプラズマ
放電を発生させる。第１電極４には高周波電源発生源８
から高周波電源が供給され、第２電極５は接地される。
真空容器１にはプラズマ放電を発生させる不活性ガス
（例えば、Arガス）を供給するガス導入管２が接続され
る。さらに、真空容器１には、図示しない真空源に接続
された真空排気管３Ａ、排気ガスを排出するためのガス
排気管３Ｂのそれぞれが接続される。

【０００４】図１８はマグネトロンスパッタ方式を採用
するスパッタリング装置の概略構成図である。このスパ
ッタリング装置は、ターゲット６の裏面であって第１電
極４に永久磁石９を配設し、永久磁石９で発生した閉磁
界内にプラズマを閉じ込め、ターゲット６からの成膜粒
子の発生量を増加して高速成膜を行う。

【０００５】図１９は対向ターゲット型スパッタ方式を
採用するスパッタリング装置の概略構成図である。この
スパッタリング装置は、第１電極４に第３電極４Ａを対
向させ、第１電極４、第３電極４Ａのそれぞれに取り付
けた一対のターゲット６及び６Ａ間にプラズマ放電を発
生させ、一対のターゲット６、６Ａから叩き出された成
膜粒子により基板７の表面に薄膜を成膜する。第１電極
４と第３電極４Ａとの間には直流電源８Ｄが配設され
る。

【０００６】図２０はコリメーションスパッタ方式を採
用したスパッタリング装置の概略構成図である。このス
パッタリング装置は、装置自体の基本的構造は図１７に
示すスパッタリング装置と同様であるが、ターゲット６
と基板７との間にコリメータ板１０を配設する。コリメ
ータ板１０は、図２１（コリメータ板の平面図）に示す
ように、ターゲット６、基板７のそれぞれに平行に配設
され一定の板厚を有し、同一開口サイズの丸穴１０Ａが
規則的に複数配設される。このコリメータ板１０は、基
板７の表面に対する入射角度に斜め成分をもつ成膜粒子
を減少する機能を備える。この種のスパッタリング装置
は、特に磁化方向を一定にする必要のある磁性体薄膜堆
積工程や、高アスペクト比を必要とする半導体装置のコ
ンタクトホール中への金属薄膜堆積工程などの薄膜の成
膜に使用される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
図１７乃至図２０に示すそれぞれのスパッタリング装置
には、以下の点について配慮がなされていない。

【０００８】通常、スパッタリング装置で基板７の表面
に成膜された薄膜の膜厚は、基板７の表面中央部で厚
く、基板７の端に向かって徐々に薄くなる。製造プロセ
ス、例えば半導体製造プロセスにおいては、歩留まりを
高めるために、基板７に成膜される膜厚の均一化が重要
な要因である。そこで、膜厚の均一化を目的として、次
の方法が採用されている。

【０００９】（１）ターゲット６を大型化する方法。

【００１０】（２）ターゲット６と基板７との間の対向
距離を長くする方法。

【００１１】（３）基板７を回転しながら成膜する方
法。

【００１２】ところが、いずれの方法も根本的には膜厚
を完全に均一化することが難しく、特にターゲット６を
大型にする方法、対向距離を長する方法はいずれも真空
容器１自体が大型になり、スパッタリング装置が大型化
してしまうという問題があった。さらに、基板７を回転
しながら成膜する方法は、基板７を回転する機構を備え
るので、スパッタリング装置が大型化し、しかもスパッ
タリング装置の構造が複雑になるという問題があった。
スパッタリング装置の大型化は、例えば真空容器１内を
真空にしたり、プラズマ放電を行ったりするのに大量の
時間と電力を消費するので、製造プロセスのランニング
コストが増大する。

【００１３】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものである。従って、本発明の目的は、基板表面に成
膜される薄膜の膜厚が均一化でき、しかも装置の小型化
が実現できるスパッタリング装置を提供することであ
る。

【００１４】さらに、本発明の目的は、基板表面に成膜
される薄膜が均一化でき、しかも装置の構造を簡易にし
て装置の小型化が実現できるスパッタリング装置を提供
することである。

【００１５】さらに、本発明の目的は、製造プロセスの
ランニングコストが減少できるスパッタリング装置を提
供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、スパッタリング装置において、真空容
器内のターゲットと基板との間に配設され、ターゲット
から基板表面に向かって叩き出される成膜粒子の通過量
を調節し、基板端に対応する位置から基板中心に対応す
る位置に向かって開口サイズが連続的に減少する複数の
開口を配設した成膜量調節板を備えたことを特徴とす
る。

【００１７】成膜量調節板は、成膜粒子の通過量を基板
中心から基板端に向かってほぼ連続的に増加することが
出来るので、本発明の特徴に係るスパッタリング装置に
おいては、この成膜量調節板を備えた極めて簡易な構成
により、基板表面の成膜量（成膜された薄膜の膜厚）を
基板の全面にわたってほぼ均一化できる。しかも、基板
表面において均一な成膜量を得るための大型ターゲット
の使用、ターゲットと基板との間の対向距離の増加、基
板の回転機構のいずれもがなくなり、スパッタリング装
置が小型化でき、スパッタリング装置の構造が簡易にな
る。

【００１８】さらに、このように構成されるスパッタリ
ング装置においては、基板表面の同一位置でも成膜量調
節板に配設した開口の開口サイズが大きいほど入射角度
に斜め成分をもつ成膜粒子の通過量が増加でき、開口サ
イズが小さいほど入射角度に斜め成分をもつ成膜粒子の
通過量が減少する。この特性と、基板表面の中心から端
に向かって連続的に成膜量が減少する特性とを組み合わ
せ、基板表面の端から中心に向かって連続的に成膜量が
減少する調節を行うことにより、基板表面の全面にわた
って均一な膜厚で薄膜が成膜できる。本発明の特徴に係
るスパッタリング装置の小型化、構造の簡易化は、いず
れも製造プロセスのランニングコストの減少に寄与する
こととなる。

【００１９】本発明においては、成膜量調節板は、簡単
には、ほぼ均一な板厚を有し、開口サイズが徐々に変化
する複数の開口を配設した構造体で構成すればよい。し
かし、成膜量調節板を、基板端に対応する位置から基板
中心に対応する位置に向かって連続的に増加する板厚を
有するようにしても良い。

【００２０】このように成膜量調節板を、基板端に対応
する位置から基板中心に対応する位置に向かって連続的
に増加する板厚を有するように構成したスパッタリング
装置においては、基板表面の同一位置でも成膜量調節板
の厚さ、すなわち成膜量調節板に配設した開口（開口サ
イズは同一）の開口深さが浅いほど入射角度に斜め成分
をもつ成膜粒子の通過量が増加でき、開口深さが深いほ
ど入射角度に斜め成分をもつ成膜粒子の通過量が減少す
る。この特性と、通常のスパッタリング法における基板
表面の中心から端に向かって連続的に成膜量が減少する
特性とを組み合わせ、基板表面の端から中心に向かって
連続的に成膜量が減少する調節を行うことにより、基板
表面の全面にわたって均一な膜厚で薄膜が成膜できる。
この場合、成膜量調節板は、ほぼ均一な開口サイズの複
数の開口を有し、板厚が徐々に変化するような簡易な構
造体で構成すればよく、このような構成により、スパッ
タリング装置が小型化でき、スパッタリング装置の構造
が簡易になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、図面
を参照して本発明の第１の実施の形態について説明す
る。

【００２２】図１は本発明の第１の実施の形態に係るス
パッタリング装置の概略構成図である。図１に示すスパ
ッタリング装置には２極スパッタ方式が採用され、この
スパッタリング装置は真空容器１１、ガス導入管１２、
真空排気管１３Ａ、ガス排気管１３Ｂ、第１電極１４、
基板支持台としても使用される第２電極１５、電源１
８、成膜量調節板２０を備える。

【００２３】真空容器１１内において、図中上側には第
１電極１４が配設され、下側には第２電極１５が第１電
極１４と対向して配設される。第１電極１４は電源１８
から直流電圧もしくは高周波電圧が供給され、さらに、
この第１電極１４には成膜粒子の発生源となるターゲッ
ト１６が取り付けられる。第２電極１５は接地され、こ
の第２電極１５には薄膜を成膜する基板１７が取り付け
られる。基板１７には、例えば半導体基板（半導体ウエ
ーハ）、ガラス基板、非磁性基板、配線基板等の基板が
使用される。

【００２４】ガス導入管１２の一端は真空容器１１に接
続され、他端は図示しないガス供給源に接続される。ガ
ス供給源は真空容器１１の内部にプラズマ放電を発生す
るための不活性ガス、例えばArガスを供給する。真空排
気管１３Ａの一端は真空容器１１に接続され、他端は図
示しない真空発生源に接続される。真空発生源は真空容
器１１内を真空にする。ガス排気管１３Ｂは真空容器１
１内のガスを外部に排気する。

【００２５】成膜量調節板２０はターゲット１６と基板
１７との間、すなわち第１電極１４と第２電極１５との
間に配設される。図２は成膜量調節板２０の平面図であ
る。成膜量調節板２０は平面形状が円形状で形成されほ
ぼ均一な板厚を有し、成膜量調節板２０の表面、裏面が
いずれもターゲット１６（又は基板１７）の表面とほぼ
平行になる設定がなされている。成膜量調節板２０には
その端から中心部に向かって連続的に開口サイズが減少
する複数の開口２０Ｈが配設される。ここで、成膜量調
節板２０の中心部とは基板１７の中心部に対応する位置
であり、成膜量調節板２０の端とは基板１５の端に対応
する位置である。本実施の形態において、開口２０Ｈは
板厚方向に貫通し開口形状を丸形で形成する。なお、開
口２０Ｈの開口形状は、この丸形に限定されず、方形、
多角形、楕円形のいずれかで形成してもよい。

【００２６】成膜量調節板２０は、開口２０Ｈにより板
厚方向に貫通する成膜粒子の通過量を調節し、開口２０
Ｈの開口サイズを中心から端に向かって連続的に大きく
することにより基板１７の表面端から表面中心部に向か
って連続的に薄膜の成膜量が減少する（成膜される薄膜
の膜厚を薄くする）機能を備え、基板１７の全面にわた
って成膜量を均一に調節する。

【００２７】図３は成膜量調節板２０による成膜量の均
一化を実証するために行った実験を説明するためのスパ
ッタリング装置の概略構成図、図４はこの実験に使用し
たテスト用成膜量調節板の平面図である。図３に示すよ
うに、基本的には前述の図１に示すスパッタリング装置
と同様に、テスト用成膜量調節板２０Ｔはターゲット１
６と基板１７との間に配設される。テスト用成膜量調節
板２０Ｔには、図４に示すように、それぞれ平面形状が
丸形で開口サイズ（直径）が異なる４種類の合計４個の
開口２０Ｈ１−２０Ｈ４が配設される。開口２０Ｈ１の
直径は4mm、開口２０Ｈ２の直径は6mm、開口２０Ｈ３の
直径は8mm、開口２０Ｈ４の直径は10mmにそれぞれ設定
される。開口２０Ｈ１−２０Ｈ４はそれぞれ開口中心を
テスト用成膜量調節板２０Ｔの中心から同じ距離に設定
し、基板１７の中心部から端に向かって連続的に成膜量
が減少する影響が除外される。開口２０Ｈ１−２０Ｈ４
はそれぞれ90度毎に配置される。テスト用成膜量調節板
２０Ｔを使用してスパッタリングを行うと、開口２０Ｈ
１−２０Ｈ４のそれぞれを通過した成膜粒子により開口
２０Ｈ１−２０Ｈ４のそれぞれに対応した薄膜１７Ｆが
基板１７の表面上に成膜される。この４種類の開口２０
Ｈ１−２０Ｈ４のそれぞれを通して成膜された薄膜１７
Ｆの膜厚を測定することにより、１度のスパッタリング
を使用した成膜で４種類の開口サイズでそれぞれ形成さ
れた４種類の薄膜１７Ｆの膜厚差が測定できる。

【００２８】テスト用成膜量調節板２０Ｔの他の諸寸法
は次の通りである。

【００２９】（１）テスト用成膜量調節板２０Ｔの板
厚：4mm （２）テスト用成膜量調節板２０Ｔの中心から開口２０
Ｈ１−２０Ｈ４のそれぞれの中心までの距離：30mm （３）テスト用成膜量調節板２０Ｔと基板１７との間の
離間距離：12mm スパッタリングによる成膜条件は次の通りである。

【００３０】（１）スパッタリング方式：２極RFコンベ
ンショナルスパッタリング （２）ターゲット１６と基板１７との間の対向距離：90
mm （３）ターゲット１６の材質：Co （４）ターゲット１６のサイズ：直径3inch（76.2mm） （５）スパッタガス圧：10mtorr （６）Arガス流量：50sccm （７）RFパワー：300W （８）基板１７の加熱温度：なし（室温） 実験は、最初に、テスト用成膜量調節板２０Ｔを使用し
ない通常のスパッタリングによる成膜を行い、この膜厚
分布を測定した。膜厚部分の測定は、基板１７の中心部
において成膜された薄膜１７Ｆの膜厚を100%として計算
した。基板１７は3inchのものを使用した。図５は基板
１７の表面上の成膜位置と膜厚分布との関係を示す図で
ある。図５に示すように、基板１７の中心から端に向か
って遠ざかるに従い、成膜された薄膜１７Ｆの膜厚が薄
くなる。

【００３１】次に、図３に示すように、ターゲット１６
と基板１７との間にテスト用成膜量調節板２０Ｔを配置
し、スパッタリングによる成膜を行った。図６はテスト
用成膜量調節板２０Ｔに配設された開口２０Ｈの開口サ
イズ（直径）と成膜レートとの関係を示す図である。図
６に示すように、開口２０Ｈの開口サイズが大きくなる
に従い、成膜レートが速くなり、薄膜１７Ｆの膜厚が厚
くなる。薄膜１７Ｆの膜厚はおおよそ２次関数的に増加
する。さらに、テスト用成膜量調節板２０Ｔの板厚が厚
いと成膜レートが遅くなり、テスト用成膜量調節板２０
Ｔの板厚が薄いと成膜レートが速くなる。

【００３２】図７はテスト用成膜量調節板２０Ｔの平面
図、図８は基板１７の表面上の成膜位置と膜厚分布との
関係を示す図である。直径4mmの開口２０Ｈ１、直径6mm
の開口２０Ｈ２、直径8mmの開口２０Ｈ３、直径10mmの
開口２０Ｈ４のそれぞれを中心から端に向かって配設し
たテスト用成膜量調節板２０Ｔを準備し、仮に一定の膜
厚分布においてこのテスト用成膜量調節板２０Ｔを使用
して成膜を行った場合には、図８に示すように基板１７
の表面の中心部に成膜された薄膜１７Ｆの膜厚が薄くな
り、端に向かって徐々に薄膜１７Ｆの膜厚が厚くなる。

【００３３】すなわち、前述の図５に示す基板１７の中
心部から端に向かって連続的に成膜された薄膜１７Ｆの
膜厚が薄くなる現象と、図６に示すテスト用成膜量調節
板２０Ｔの開口２０Ｈの開口サイズを大きくすると成膜
レートが速くなる現象（逆に開口サイズを小さくすると
成膜レートが遅くなる現象）と、図８に示すテスト用成
膜量調節板２０Ｔの端から中心に向かって開口２０Ｈの
開口サイズを小さくすると成膜された薄膜１７Ｆの膜厚
が薄くなる現象とを適正に調節すれば、基板１７の表面
上の全面に成膜される薄膜１７Ｆの膜厚をほぼ一定にす
ることができる。 図９は本実施の形態に係る成膜量調
節板２０の平面図、図１０は基板１７の表面上の成膜位
置と膜厚分布との関係を示す図である。図９に示すよう
に、直径7mmの２個の開口２０Ｈ１、直径7.2mmの開口２
０Ｈ２、直径7.6mmの開口２０Ｈ３、直径8mmの開口２０
Ｈ４のそれぞれを中心から端に向かって0.1mmの間隔で
配設した成膜量調節板２０を使用し、スパッタリングに
よる成膜を行うことにより、図１０に示すように基板１
７の表面上の全面においてほぼ均一な膜厚を有する薄膜
１７が成膜できる。

【００３４】このように構成されるスパッタリング装置
においては、成膜量調節板２０を備えた極めて簡易な構
成により、基板１７の表面の成膜量（成膜された薄膜１
７Ｆの膜厚）が基板１７の全面にわたってほぼ均一化で
きる。しかも、基板１７の表面において均一な成膜量を
得るための大型ターゲットの使用、ターゲット１６と基
板１７との間の対向距離の増加、基板１７の回転機構の
いずれもなくなり、スパッタリング装置が小型化でき、
スパッタリング装置の構造が簡易になる。さらに、スパ
ッタリング装置の小型化、構造の簡易化はいずれも製造
プロセスのランニングコストを減少できる。

【００３５】さらに、基板１７の表面の同一位置でも成
膜量調節板２０に配設した開口Ｈの開口サイズが大きい
ほど入射角度に斜め成分をもつ成膜粒子の通過量が増加
でき、開口サイズが小さいほど入射角度に斜め成分をも
つ成膜粒子の通過量が減少する。この特性と、基板１７
の表面の中心から端に向かって連続的に成膜量が減少す
る特性とを組み合わせ、基板１７の表面の端から中心に
向かって連続的に成膜量が減少する調節を行うことによ
り、基板１７の表面の全面にわたって均一な膜厚で薄膜
１７Ｆが成膜できる。さらに、成膜量調節板２０は、ほ
ぼ均一な膜厚を有し、開口サイズが徐々に変化する複数
の開口２０Ｈを配設した簡易な構造体で構成されるの
で、スパッタリング装置が小型化でき、スパッタリング
装置の構造が簡易になる。

【００３６】（第２の実施の形態）図１１は本発明の第
２の実施の形態に係るスパッタリング装置の概略構成図
である。図１１に示すスパッタリング装置には前述の実
施の形態と同様に２極スパッタ方式が採用され、このス
パッタリング装置はターゲット１６と基板１７との間す
なわち第１電極１４と第２電極１５との間に成膜量調節
板２１を配設する。図１２は成膜量調節板２１の側面図
である。成膜量調節板２１は、平面形状が円形状で形成
され（図１５参照）、中心部から端に向かって連続的に
板厚が薄くなる三角錐形状で形成される。成膜量調節板
２１の表面（図１中及び図２中、上側表面）はターゲッ
ト１６の表面とほぼ平行に設定されている。成膜量調節
板２１には同一開口サイズを有する複数の開口２１Ｈが
規則的に配設される。本実施の形態において、開口２１
Ｈは板厚方向に貫通し開口形状を丸形で形成する。

【００３７】成膜量調節板２１は、開口２１Ｈにより板
厚方向に貫通する成膜粒子の通過量を調節し、板厚を中
心から端に向かって連続的に薄くすることにより基板１
７の表面端から表面中心部に向かって連続的に薄膜の成
膜量が減少する（成膜される薄膜の膜厚を薄くする）機
能を備え、基板１７の全面にわたって成膜量を均一に調
節する。

【００３８】成膜量調節板２１による成膜量の均一化を
実証するために実験を行った。スパッタリングによる成
膜の際に成膜量調節板２１を使用する場合、同一開口サ
イズの開口２１Ｈであっても成膜量調節板２１の板厚に
より基板１７の表面に成膜される薄膜１７Ｆの膜厚は異
なる。すなわち、成膜量調節板２１の板厚が厚くなるほ
ど入射角度に斜め成分をもつ成膜粒子は遮蔽され、開口
２１Ｈを通過する成膜粒子の通過量が減少するので、成
膜される薄膜１７Ｆの膜厚は薄くなる。成膜量調節板２
１の板厚と成膜粒子の通過量の減少との関係を具体的に
知るために、同一開口サイズを有する開口２１Ｈが形成
された板厚の異なるテスト用成膜量調節板（図示しな
い）を使用し、テスト用成膜量調節板の板厚を変えたと
きの成膜レートの変化について測定した。テスト用成膜
量調節板の諸寸法は次の通りである。なお、スパッタリ
ングによる成膜条件は前述の実施の形態と同様である。

【００３９】（１）テスト用成膜量調節板の板厚：4m
m、8mm、12mm（３種類） （２）テスト用成膜量調節板の中心から開口２１Ｈの中
心までの距離：30mm （３）テスト用成膜量調節板と基板１７との間の離間距
離：12mm （４）テスト用成膜量調節板の開口２１Ｈの開口サイズ
（直径）：8mm、10mm（２種類） 図１３はテスト用成膜量調節板の板厚と成膜レートとの
関係を示す図である。図１３に示すように、同一開口サ
イズを有する開口２１Ｈが配設されたテスト用成膜量調
整板においては、テスト用成膜量調整板の板厚が厚くな
るに従い、おおよそ２次関数的に成膜レートは遅くな
る。このテスト用成膜量調整板の板厚の増加とともに成
膜レートが遅くなる傾向は、開口２１Ｈの開口サイズに
よらずほぼ同じである。従って、前述の実施の形態と同
様に、前述の図５に示す基板１７の中心部から端に向か
って連続的に成膜された薄膜１７Ｆの膜厚が薄くなる現
象と、図１３に示すテスト用成膜量調節板の板厚を厚く
すると成膜レートが遅くなる現象（逆に板厚を薄くする
と成膜レートが遅くなる現象）とを適正に調節すれば、
基板１７の表面上の全面に成膜される薄膜１７Ｆの膜厚
をほぼ一定にすることができる。すなわち、成膜量調節
板２１は、開口２１Ｈの開口サイズは同じで、端から中
心に向かって連続的に増加する板厚を有し、三角錐形状
で形成することにより、基板１７の表面上の全面に成膜
される薄膜１７Ｆの膜厚をほぼ一定にできる。

【００４０】図１４は本実施の形態に係る成膜量調節板
２１の側面図、図１５は成膜量調節板２１の平面図、図
１６は基板１７の表面上の成膜位置と膜厚分布との関係
を示す図である。図１４及び図１５に示すように、すべ
て直径8mmで形成された開口２１Ｈ１−２１Ｈ５を0.1mm
の間隔で配設し、端の板厚が4mmで中心の板厚が4.5mmに
設定された成膜量調節板２１を使用し、スパッタリング
による成膜を行うことにより、図１６に示すように基板
１７の表面上の全面においてほぼ均一な膜厚を有する薄
膜１７が成膜できる。

【００４１】このように構成されるスパッタリング装置
においては、基板１７の表面の同一位置でも成膜量調節
板２１の厚さ、すなわち成膜量調節板２１に配設した開
口（開口サイズは同一）２１Ｈの開口深さが浅いほど入
射角度に斜め成分をもつ成膜粒子の通過量が増加でき、
開口深さが深いほど入射角度に斜め成分をもつ成膜粒子
の通過量が減少する。この特性と、基板１７の表面の中
心から端に向かって連続的に成膜量が減少する特性とを
組み合わせ、基板１７の表面の端から中心に向かって連
続的に成膜量が減少する調節を行うことにより、基板１
７の表面の全面にわたって均一な膜厚で薄膜１７Ｆが成
膜できる。さらに、成膜量調節板２１は、ほぼ均一な開
口サイズの複数の開口２１Ｈを有し、板厚が徐々に変化
する簡易な構造体で構成されるので、スパッタリング装
置が小型化でき、スパッタリング装置の構造が簡易にな
る。

【００４２】なお、本発明は前述の実施の形態に限定さ
れない。例えば、本発明は、マグネトロンスパッタ方
式、対向ターゲット型スパッタ方式のそれぞれの方式を
採用するスパッタリング装置にも適用できる。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、基板表面に成膜される薄膜の
膜厚が均一化でき、しかも装置の小型化が実現できるス
パッタリング装置を提供できる。

【００４４】さらに、本発明は、基板表面に成膜される
薄膜が均一化でき、しかも装置の構造を簡易にして装置
の小型化が実現できるスパッタリング装置を提供でき
る。

【００４５】さらに、本発明は、製造プロセスのランニ
ングコストが減少できるスパッタリング装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスパッタリン
グ装置の概略構成図である。

【図２】スパッタリング装置に備えた成膜量調節板の平
面図である。

【図３】実験を説明するためのスパッタリング装置の概
略構成図である。

【図４】実験に使用したテスト用成膜量調節板の平面図
である。

【図５】基板表面上の成膜位置と膜厚分布との関係を示
す図である。

【図６】テスト用成膜量調節板の開口サイズと成膜レー
トとの関係を示す図である。

【図７】テスト用成膜量調節板の平面図である。

【図８】基板表面上の成膜位置と膜厚分布との関係を示
す図である。

【図９】本実施の形態に係る成膜量調節板の平面図であ
る。

【図１０】基板の表面上の成膜位置と膜厚分布との関係
を示す図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るスパッタリ
ング装置の概略構成図である。

【図１２】成膜量調節板の側面図である。

【図１３】テスト用成膜量調節板の板厚と成膜レートと
の関係を示す図である。

【図１４】本実施の形態に係る成膜量調節板の側面図で
ある。

【図１５】成膜量調節板の平面図である。

【図１６】基板表面上の成膜位置と膜厚分布との関係を
示す図である。

【図１７】従来技術に係る２極スパッタ方式を採用する
スパッタリング装置の概略構成図である。

【図１８】従来技術に係るマグネトロンスパッタ方式を
採用するスパッタリング装置の概略構成図である。

【図１９】従来技術に係る対向ターゲット型スパッタ方
式を採用するスパッタリング装置の概略構成図である。

【図２０】従来技術に係るコリメーションスパッタ方式
を採用したスパッタリング装置の概略構成図である。

【図２１】従来技術に係るコリメータ板の平面図であ
る。

【符号の説明】

１１ 真空容器 １４ 第１電極 １５ 第２電極 １６ ターゲット １７ 基板 １７Ｆ 薄膜 １８ 電源 ２０、２１ 成膜量調節板 ２０Ｈ、２１Ｈ 開口 ２０Ｔ テスト用成膜量調節板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器内のターゲットと基板との間に
   配設され、前記ターゲットから基板表面に向かって叩き
   出される成膜粒子の通過量を調節し、前記基板端に対応
   する位置から基板中心に対応する位置に向かって開口サ
   イズが連続的に減少する複数の開口を配設した成膜量調
   節板を備えたことを特徴とするスパッタリング装置。
2. 【請求項２】 前記成膜量調節板は、 前記基板端に対応する位置から基板中心に対応する位置
   に向かって連続的に増加する板厚を有していることを特
   徴とする請求項１に記載のスパッタリング装置。