(57)【要約】  マグネトロンスパッタリング装置は、第１ターゲット及び第２ターゲットに対して各組毎に交流電源が接続され、互いに隣り合う組において第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する制御部を備えている。
2012108150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備えたマグネトロンスパッタリング装置であって、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられ、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源が接続され、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する制御部を備えている
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたマグネトロンスパッタリング装置において、
上記制御部は、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたマグネトロンスパッタリング装置において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方は、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力するように構成されている
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項４】
請求項２に記載されたマグネトロンスパッタリング装置において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数は、互いに同じであり、
上記制御部は、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１つに記載されたマグネトロンスパッタリング装置において、
複数の上記交流電源に対して、１つの上記制御部が接続されている
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項６】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置を制御する方法であって、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載されたマグネトロンスパッタリング装置の制御方法において、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置の制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載されたマグネトロンスパッタリング装置の制御方法において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方に、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力させる
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置の制御方法。
【請求項９】
請求項７に記載されたマグネトロンスパッタリング装置の制御方法において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数を、互いに同じとし、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置の制御方法。
【請求項１０】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置によって、上記基板に成膜を行う成膜方法であって、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御して、上記基板の表面に薄膜を形成する
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載された成膜方法において、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載された成膜方法において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方に、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力させる
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載された成膜方法において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数を、互いに同じとし、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とする成膜方法。
【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、マグネトロンスパッタリング装置の制御方法、及び成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板の表面に薄膜を形成する方法として、スパッタ法が一般に知られている。スパッタ法は、成膜技術には欠かせないドライプロセス技術として広く知られている。スパッタ法とは、真空容器内にＡｒガスなどの希ガスを導入し、ターゲットを含むカソードに直流（ＤＣ）電力または高周波（ＲＦ、ＡＣ）電力を供給してグロー放電を発生させ、成膜を行う方法である。【０００３】
上記スパッタ法には、電気的に接地されたチャンバ内においてターゲット背面にマグネットを配置することによりターゲット表面近傍のプラズマ密度を増加させ、高速に成膜を行えるようにしたマグネトロンスパッタ法がある。このようなスパッタ法は、例えば液晶表示パネル等を構成するガラス基板のように面積が大きい処理基板に対して、所定の薄膜を形成する工程で利用されている。【０００４】
例えば、従来のマグネトロンスパッタリング装置の要部の一例を示す拡大断面図である図８と、平面図である図９とに示すように、特許文献１には、処理対象である基板１１１と平行に配置された複数の第１ターゲット１０１及び複数の第２ターゲット１０２を有するマグネトロンスパッタリング装置１００が開示されている。【０００５】
図９に示すように、複数の第１ターゲット１０１は互いに平行に配置されると共に、その一端同士が互いに連結されることにより、全体として櫛歯状に形成されている。複数の第２ターゲット１０２についても、同様に、互いに平行に配置される共に、その一端同士が互いに連結されることにより、全体として櫛歯状に形成されている。そして、第１ターゲット１０１及び第２ターゲット１０２の各櫛歯が噛み合うように、第１ターゲット１０１及び第２ターゲットが交互に並んで配置されている。複数の第１ターゲット１０１には、１つの高周波電源１０３が接続されている。これとは別に、複数の第２ターゲット１０２には、１つの高周波電源１０４が接続されている。【０００６】
そうして、図８に示すように、第１ターゲット１０１と第２ターゲット１０２とで位相が１８０°ずれた高周波電流を当該各第１及び第２ターゲット１０１，１０２にそれぞれ通電することにより、隣り合う一組の第１及び第２ターゲット１０１，１０２同士の間でアノード電極とカソード電極とが交互に切り替わりつつグロー放電が生じる。そのことにより、チャンバ内にプラズマ雰囲気が形成されて、基板１１０の表面にスパッタによる薄膜１１１が形成される。【０００７】
また、特許文献２に開示されているスパッタリング装置は、真空チャンバ内に配置されたに複数のターゲットと、直流電源及び高周波電源と、高周波電源及びターゲットの間に設けられたインピーダンスマッチング回路と、直流電源及びターゲットの間に設けられたスイッチユニットと、高周波電源に接続された位相器とを備えている。そして、各ターゲットに対し、高周波電源から断続的に出力される高周波電流がインピーダンスマッチング回路を介して通電されると共に、直流電源から断続的に出力される直流電流が上記高周波電流に重畳されるようになっている。そのことにより、大型の基板に誘電体膜を均一に且つ効率良く成膜しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−９６５６１号公報
【特許文献２】特開平１１−９２９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１のマグネトロンスパッタリング装置では、複数の第１ターゲットの全体に通電される高周波電流の位相が、複数の第２ターゲットの全体に通電される高周波電流に対して１８０°ずれているため、第１及び第２ターゲットの組に通電される高周波電流が、隣り合う各組同士の間で互いに干渉して、プラズマ状態が不安定になる虞がある。【００１０】
一方、上記特許文献２のスパッタリング装置では、プラズマ状態を安定化するために、複数の高周波電源を設けると共に、各高周波電源毎に位相器、直流電源、及び直流電源を制御するスイッチユニット等の構成がそれぞれ必要となり、その装置構成が非常に複雑となることが避けられない。【００１１】
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置構成の複雑化を回避しながらも、プラズマ状態の安定化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備えたマグネトロンスパッタリング装置であって、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられ、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源が接続され、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する制御部を備えている。【００１３】
また、本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置の制御方法は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置を制御する方法であって、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する。【００１４】
また、本発明に係る成膜方法は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置によって、上記基板に成膜を行う成膜方法であって、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御して、上記基板の表面に薄膜を形成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１ターゲット及び第２ターゲットに対して各組毎に交流電源を接続し、互いに隣り合う組において第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御するようにしたので、隣り合う各組において、第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧が互いに干渉するのを抑制して、プラズマ状態を安定化させることが可能になる。しかも、直流電源やその直流電源を制御するスイッチユニット等が不要になるため、装置構成の複雑化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態１におけるマグネトロンスパッタリング装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本実施形態１におけるターゲット部を示す平面図である。
【図３】図３は、本実施形態１におけるマグネット部と基板との配置関係を示す平面図である。
【図４】図４（ａ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図４（ｂ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図４（ｃ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。また、図４（ｄ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。
【図５】図５（ａ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図５（ｂ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図５（ｃ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。また、図５（ｄ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図６（ｂ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図６（ｃ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。また、図６（ｄ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図７（ｂ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図７（ｃ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。また、図７（ｄ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。
【図８】図８は、従来のマグネトロンスパッタリング装置の要部の一例を示す拡大断面図である。
【図９】図９は、従来のマグネトロンスパッタリング装置の要部の一例を示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
《発明の実施形態１》
図１〜図４は、本発明の実施形態１を示している。
【００１９】
図１は、本実施形態１におけるマグネトロンスパッタリング装置１の概略構成を示す断面図である。図２は、本実施形態１におけるターゲット部２０を示す平面図である。図３は、本実施形態１におけるマグネット部４０と基板１０との配置関係を示す平面図である。図４は、本実施形態１における電源制御をした電圧波形を示すグラフである。
【００２０】
本実施形態１のマグネトロンスパッタリング装置１は、図１に示すように、処理対象である基板１０を保持する基板保持部１１と、基板保持部１１に保持された基板１０が対向配置されるターゲット部２０と、ターゲット部２０に対して電力を供給する交流電源３０と、ターゲット部２０の基板１０と反対側である当該ターゲット部２０の背面側に配置されたマグネット部４０と、上記基板保持部１１及びターゲット部２０を収容するチャンバ５０とを備えている。
【００２１】
チャンバ５０は、真空チャンバであって、その側壁５１が電気的に接地されている。チャンバ５０には、図示省略の真空ポンプが接続され、当該真空ポンプによってチャンバ５０の内部が減圧されるようになっている。また、チャンバ５０には、ガス供給部（図示省略）が設けられている。ガス供給部は、真空状態のチャンバ５０内にＡｒガス、及び、必要に応じてＯ２ガスを導入するように構成されている。
【００２２】
基板１０は、例えば液晶表示パネル（不図示）を構成するガラス基板等の基板である。また、基板１０の大きさは、例えば縦が７３０ｍｍであり横が９２０ｍｍである。基板保持部１１は、その下面において基板１０を保持すると共に、当該基板１０を成膜の際に加熱するヒータ（図示省略）を有している。また、チャンバ５０内には、基板１０の下面の外縁部分を覆う基板マスク２４が設けられている。
【００２３】
ターゲット部２０には、図１及び図２に示すように、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６が交互に複数配置されている。第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６は、例えば互いに同じ長方形板状にそれぞれ形成され、その短辺方向（図１及び図２で左右方向であり、後述のマグネット部４０の移動方向）に所定の間隔で配置されている。したがって、第１ターゲット２５の長辺部分が、第２ターゲット２６の長辺部分に隣り合っている。
【００２４】
さらに、ターゲット部２０には、互いに隣り合う第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の組２１が複数設けられている。本実施形態におけるターゲット部２０は、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の組２１を２つ有している。すなわち、図１に示すように、ターゲット部２０は、第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂの組２１と、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄの組２１とを有している。
【００２５】
第１及び第２ターゲット２５，２６は、例えば、ＩＧＺＯ（Ｉｎ−Ｇａ−ＺｎＯ４；アモルファス酸化物半導体）、ＩＴＯ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｏ、Ｃｕ、ＩＺＯ、Ａｌ合金、又はＣｕ合金を含む材料によって構成されている。ターゲット部２０は、ターゲット支持部２２によって支持されている。ターゲット支持部２２は、例えばＣｕ等の導電性材料によって形成されている。ターゲット支持部２２は絶縁性部材２３の上に設置されている。
【００２６】
第１及び第２ターゲット２５，２６には、各組２１毎に交流電源３０がターゲット支持部２２を介してそれぞれ接続されている。各交流電源３０は、図４に示すように、互いに同じ周波数である交流駆動電圧をターゲット支持部２２を介してターゲット部２０に印加するようになっている。交流電源３０の駆動電圧の周波数は、１ＭＨｚ以下であって、例えば１９ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ程度である。
【００２７】
マグネット部４０は、不図示の駆動機構により、ターゲット部２０に沿って往復移動するように構成されている。図１に示すように、マグネット部４０は、当該マグネット部４０の移動方向（図１で左右方向）に所定の間隔で配置された複数のマグネット４１を有している。
【００２８】
図１及び図３に示すように、各マグネット４１は、互いに同期して揺動する。その揺動速度は、例えば１５ｍｍ／ｓ〜３０ｍｍ／ｓ程度である。そして、各マグネット４１の揺動幅は、第１及び第２ターゲット２５，２６の幅（すなわち、マグネット部４０の移動方向の幅）と略同じである。一方、マグネット４１の幅は、第１及び第２ターゲット２５，２６の幅よりも小さい。マグネット４１の幅は、例えば第１及び第２ターゲット２５，２６の幅の半分程度である。
【００２９】
そして、上記マグネトロンスパッタリング装置１は、交流電源３０から出力される電圧の位相差を制御する制御部６０を有している。本実施形態では、複数の交流電源３０に対して、１つの制御部６０が共通に接続されている。制御部６０は、互いに隣り合う組２１において第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に接続されている交流電源３０からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する。
【００３０】
ここで、図４（ａ）のグラフは、第１ターゲット２５ａに印加される電圧波を示す。図４（ｂ）のグラフは、第２ターゲット２６ｂに印加される電圧波を示す。図４（ｃ）のグラフは、第１ターゲット２５ｃに印加される電圧波を示す。また、図４（ｄ）のグラフは、第２ターゲット２６ｄに印加される電圧波を示す。また、横軸は時間（ｔ）を示す一方、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。
【００３１】
制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相が互いに同じ（つまり、位相差θが０）となるように、当該位相差θを制御する。
【００３２】
すなわち、図１で右側の組２１に含まれる第１ターゲット２５ｃは、同図で左側の組２１に含まれる第２ターゲット２６ｂと隣り合っている。そして、図４に示すように、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の周波数は同じである。さらに、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相は互いに同じである。また、交流電源３０の投入電力密度は、１．０Ｗ／ｃｍ２〜４．０Ｗ／ｃｍ２程度である。
【００３３】
こうして、一方の各組２１毎において、第１ターゲット２５と第２ターゲット２６ｂとの間にグロー放電を生じさせると共に、第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｄとの間にグロー放電を生じさせる。そのことにより、チャンバ５０内にプラズマ雰囲気を形成して、基板１０の表面にスパッタによる薄膜を形成するようになっている。
【００３４】
−制御方法及び成膜方法−
次に、上記マグネトロンスパッタリング装置１の制御方法及び成膜方法について説明する。
【００３５】
上記マグネトロンスパッタリング装置１によって基板１０に成膜を行う場合には、まず、チャンバ５０内にガラス基板である基板１０を搬入し、基板保持部１１に保持させる。次に、真空ポンプ（不図示）によってチャンバ５０の内部を減圧すると共に、基板保持部１１のヒータ（図示省略）によって基板１０を加熱する。一方、ターゲット２５，２６は、例えば、ＩＧＺＯ（Ｉｎ−Ｇａ−ＺｎＯ４；アモルファス酸化物半導体）、ＩＴＯ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｏ、Ｃｕ、ＩＺＯ、Ａｌ合金、又はＣｕ合金を含む材料からなる。
【００３６】
次に、高真空を維持しつつ、ガス供給部（不図示）によってチャンバ５０内にＡｒガス、及び、必要に応じてＯ２ガスを導入する。次いで、交流電源３０から所定の交流電圧を印加してターゲット部２０に電力を供給すると共に、マグネット部４０を揺動させることによって、成膜を開始する。マグネット部４０の揺動速度は、例えば１５ｍｍ／ｓ〜３０ｍｍ／ｓ程度とする。
【００３７】
そして、制御部６０によって、交流電源３０から出力される電圧を制御する。すなわち、制御部６０によって、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の各組２１毎に、各組２１の第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に交流電源３０から印加される電圧の位相差を制御する。
【００３８】
各組２１に含まれる第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６にそれぞれ印加される電圧の位相は、互いに１８０°ずれている。したがって、図４のグラフに示すように、電圧のプラス及びマイナスは、各組２１毎にそれぞれ同じタイミングで入れ替わる。
【００３９】
さらに、制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相が互いに同じであり位相差θが０となるように、当該電圧を制御する。
【００４０】
すなわち、互いに隣り合っている第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂには、互いに同じ周波数であり且つ同じ位相である電圧がそれぞれ印加されることとなる。また、第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｄには、上記第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相と１８０°ずれた電圧が、互いに同じ周波数であり且つ同じ位相でそれぞれ印加されることとなる。交流電源３０の投入電力密度は、１．０Ｗ／ｃｍ２〜４．０Ｗ／ｃｍ２程度である。
【００４１】
こうして、一方の各組２１毎において、第１ターゲット２５ａと第２ターゲット２６ｂとの間にグロー放電が生じると共に、第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｄとの間にグロー放電が生じる。そのことにより、チャンバ５０内にプラズマ雰囲気が形成され、このプラズマによってプラスイオン化したＡｒが各第１ターゲット２５又は第２ターゲット２６に引きつけられる。そして、Ａｒイオンが各ターゲット２５，２６に衝突し、ターゲット２５，２６の構成粒子が弾き飛ばされて基板１０に付着する。このようにして、基板１０の表面に成膜が行われる。
【００４２】
−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相が互いに同じ（つまり、位相差θが０）となるように、当該位相差θを制御部６０によって制御するようにしたので、上記第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧が互いに干渉するのを抑制することができる。その結果、本来の組合せである各組２１の第１ターゲット２５と第２ターゲット２６との間で確実にグロー放電を生じさせて、チャンバ５０内に発生させるプラズマ状態を安定化させることができる。しかも、例えば直流電源やその直流電源を制御するスイッチユニット等の構成が不要になるため、装置構成の複雑化を回避することができる。
【００４３】
《発明の実施形態２》
図５は、本発明の実施形態２を示している。
【００４４】
図５は、本実施形態２における電源制御をした電圧波形を示すグラフである。図５（ａ）は、第１ターゲット２５ａに印加される電圧波を示すグラフである。図５（ｂ）は、第２ターゲット２６ｂに印加される電圧波を示すグラフである。図５（ｃ）は、第１ターゲット２５ｃに印加される電圧波を示すグラフである。また、図５（ｄ）は、第２ターゲット２６ｄに印加される電圧波を示すグラフである。また、横軸は時間（ｔ）を示す一方、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。
【００４５】
尚、以降の各実施形態では、図１〜図４と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
上記実施形態１では、上記第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、位相差を制御するようにしたのに対し、本実施形態２では、上記位相の差を所定の範囲内でずらせるようにしたものである。
【００４７】
すなわち、本実施形態２のマグネトロンスパッタリング装置１は、上記実施形態１と同様に、処理対象である基板１０を保持する基板保持部１１と、基板保持部１１に保持された基板１０が対向配置されるターゲット部２０と、ターゲット部２０に対して電力を供給する交流電源３０と、ターゲット部２０の基板１０と反対側である当該ターゲット部２０の背面側に配置されたマグネット部４０と、上記基板保持部１１及びターゲット部２０を収容するチャンバ５０とを備えている。
【００４８】
また、本実施形態２におけるターゲット部２０は、上記実施形態１と同様に、第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂの組２１と、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄの組２１とを有している。第１及び第２ターゲット２５，２６は、例えば、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｏ、Ｃｕ、ＩＺＯ、Ａｌ合金、又はＣｕ合金を含む材料によって構成されている。
【００４９】
そして、上記マグネトロンスパッタリング装置１は、交流電源３０から出力される電圧の位相差を制御する制御部６０を有している。本実施形態の制御部６０は、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の各組２１毎に、各組２１の第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に各交流電源３０から印加される電圧の位相差を制御する。各組２１に含まれる第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６にそれぞれ印加される電圧の位相は、互いに１８０°ずれている。
【００５０】
さらに、図５に示すように、制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、当該位相差を制御する。
【００５１】
すなわち、制御部６０は、図５に示すように、第１ターゲット２５ｃに印加される電圧の位相を、第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相に対して例えば−６０°ずらせる。言い換えれば、第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｂとの位相差θは例えば−６０°となっている。このようにしても、プラズマ状態を好適に安定化させることができる。
【００５２】
−制御方法及び成膜方法−
次に、本実施形態２における上記マグネトロンスパッタリング装置１の制御方法及び成膜方法について説明する。
【００５３】
上記マグネトロンスパッタリング装置１によって基板１０に成膜を行う場合には、まず、チャンバ５０内にガラス基板である基板１０を搬入し、基板保持部１１に保持させる。次に、真空ポンプ（不図示）によってチャンバ５０の内部を減圧すると共に、基板保持部１１のヒータ（図示省略）によって基板１０を加熱する。
【００５４】
次に、高真空を維持しつつ、ガス供給部（不図示）によってチャンバ５０内にＡｒガス、及び、必要に応じてＯ２ガスを導入する。次いで、交流電源３０から所定の交流電圧を印加してターゲット部２０に電力を供給すると共に、マグネット部４０を例えば１５ｍｍ／ｓ〜３０ｍｍ／ｓ程度の速度で揺動させることによって成膜を開始する。
【００５５】
そして、制御部６０によって、交流電源３０から出力される電圧を制御する。すなわち、制御部６０によって、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の各組２１毎に、各組２１の第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に交流電源３０から印加される電圧の位相差を制御する。各組２１に含まれる第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６にそれぞれ印加される電圧の位相は、互いに１８０°ずれている。
【００５６】
さらに、制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧が、互いに同じ周波数であり且つ位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、当該電圧を制御する。
【００５７】
すなわち、互いに隣り合っている第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂには、互いに同じ周波数であり且つ−９０°≦θ≦９０°の範囲内で（例えばθ＝−６０°）位相がずれた電圧がそれぞれ印加されることとなる。交流電源３０の投入電力密度は、１．０Ｗ／ｃｍ２〜４．０Ｗ／ｃｍ２程度である。
【００５８】
こうして、一方の各組２１毎において、第１ターゲット２５ａと第２ターゲット２６ｂとの間にグロー放電が生じると共に、第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｄとの間にグロー放電が生じる。そのことにより、チャンバ５０内にプラズマ雰囲気が形成され、このプラズマによってプラスイオン化したＡｒが各第１ターゲット２５又は第２ターゲット２６に引きつけられる。そして、Ａｒイオンが各ターゲット２５，２６に衝突し、ターゲット２５，２６の構成粒子が弾き飛ばされて基板１０に付着する。このようにして、基板１０の表面に成膜が行われる。
【００５９】
−実施形態２の効果−
したがって、この実施形態２によると、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、当該位相差θを制御部６０によって制御するようにしたので、上記第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧が互いに干渉するのを抑制することができる。その結果、本来の組合せである各組２１の第１ターゲット２５と第２ターゲット２６との間で確実にグロー放電を生じさせて、チャンバ５０内に発生させるプラズマ状態を安定化させることができる。しかも、例えば直流電源やその直流電源を制御するスイッチユニット等の構成が不要になるため、装置構成の複雑化を回避することができる。
【００６０】
すなわち、上記位相差θが−９０°よりも小さい場合及び９０°よりも大きい場合には、本来の組合せでない上記第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｂとの間でグロー放電が生じてしまう。その結果、一方の組２１に含まれる第１ターゲット２５ａと第２ターゲット２６ｂとの間で生じるプラズマに含まれるイオンの量が、この組２１の第２ターゲット２６ｂと、他方の組２１の第１ターゲット２６ｃとの間で生じるプラズマに含まれるイオンの量よりも少なくなる。そのため、各組２１のターゲット２５，２６に印加される電圧が互いに大きく干渉して、プラズマ状態が不安定になってしまう。
【００６１】
一方、上記位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内であれば、一方の組２１に含まれる第１ターゲット２５ａと第２ターゲット２６ｂとの間で生じるプラズマに含まれるイオンの量が、この組２１の第２ターゲット２６ｂと、他方の組２１の第１ターゲット２５ｃとの間で生じるプラズマに含まれるイオンの量よりも多くなる。そのため、各組のターゲット２５，２６に印加される電圧が互いに大きく干渉せず、プラズマ状態が安定化する。よって、上述の通り、上記位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内であれば、プラズマ状態を好適に安定化させることができる。
【００６２】
《発明の実施形態３》
図６は、本発明の実施形態３を示している。
【００６３】
図６は、本実施形態３における電源制御をした電圧波形を示すグラフである。図６（ａ）は、第１ターゲット２５ａに印加される電圧波を示すグラフである。図６（ｂ）は、第２ターゲット２６ｂに印加される電圧波を示すグラフである。図６（ｃ）は、第１ターゲット２５ｃに印加される電圧波を示すグラフである。また、図６（ｄ）は、第２ターゲット２６ｄに印加される電圧波を示すグラフである。また、横軸は時間（ｔ）を示す一方、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。
【００６４】
上記実施形態１及び２では、各ターゲット２５，２６に印加する電圧の周波数を各組２１同士で互いに同じとしたのに対し、本実施形態３では各組２１同士で印加される電圧の周波数を所定の条件で互いに異なるようにしたものである。
【００６５】
すなわち、本実施形態３のマグネトロンスパッタリング装置１は、上記実施形態１及び２と同様に、処理対象である基板１０を保持する基板保持部１１と、基板保持部１１に保持された基板１０が対向配置されるターゲット部２０と、ターゲット部２０に対して電力を供給する交流電源３０と、ターゲット部２０の基板１０と反対側である当該ターゲット部２０の背面側に配置されたマグネット部４０と、上記基板保持部１１及びターゲット部２０を収容するチャンバ５０とを備えている。
【００６６】
また、本実施形態３におけるターゲット部２０は、上記実施形態１及び２と同様に、第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂの組２１と、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄの組２１とを有している。第１及び第２ターゲット２５，２６は、例えば、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｏ、Ｃｕ、ＩＺＯ、Ａｌ合金、又はＣｕ合金を含む材料によって構成されている。
【００６７】
そして、上記マグネトロンスパッタリング装置１は、交流電源３０から出力される電圧の位相差を制御する制御部６０を有している。本実施形態の制御部６０は、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の各組２１毎に、各組２１の第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に交流電源３０から印加される電圧の位相差を制御する。各組２１に含まれる第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６にそれぞれ印加される電圧の位相は、互いに１８０°ずれている。
【００６８】
制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、当該位相差を制御する。
【００６９】
さらに、図６に示すように、互いに隣り合う組２１において第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に接続されている交流電源３０の一方は、他方の交流電源３０から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力するように構成されている。
【００７０】
すなわち、図１及び図５に示すように、一方の組２１の第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂに印加する電圧の周波数を例えば２０ｋＨｚとする一方、他方の組２１の第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄに印加する電圧の周波数を例えば３０ｋＨｚとする。つまり、他方の周波数を一方の周波数の１．５倍とする。
【００７１】
−制御方法及び成膜方法−
次に、本実施形態３における上記マグネトロンスパッタリング装置１の制御方法及び成膜方法について説明する。
【００７２】
上記マグネトロンスパッタリング装置１によって基板１０に成膜を行う場合には、まず、チャンバ５０内にガラス基板である基板１０を搬入し、基板保持部１１に保持させる。次に、真空ポンプ（不図示）によってチャンバ５０の内部を減圧すると共に、基板保持部１１のヒータ（図示省略）によって基板１０を加熱する。
【００７３】
次に、高真空を維持しつつ、ガス供給部（不図示）によってチャンバ５０内にＡｒガス、及び、必要に応じてＯ２ガスを導入する。次いで、交流電源３０から所定の交流電圧を印加してターゲット部２０に電力を供給すると共に、マグネット部４０を例えば１５ｍｍ／ｓ〜３０ｍｍ／ｓ程度の速度で揺動させることによって成膜を開始する。
【００７４】
そして、制御部６０によって、交流電源３０から出力される電圧を制御する。すなわち、制御部６０によって、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の各組２１毎に、各組２１の第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に交流電源３０から印加される電圧の位相差を制御する。各組２１に含まれる第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６にそれぞれ印加される電圧の位相は、互いに１８０°ずれている。
【００７５】
さらに、制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧が、互いに同じ周波数であり且つ位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、当該電圧を制御する。交流電源３０の投入電力密度は、１．０Ｗ／ｃｍ２〜４．０Ｗ／ｃｍ２程度である。
【００７６】
さらに、互いに隣り合う組２１において第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に接続されている交流電源３０の一方は、他方の交流電源３０から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力する。例えば、図１及び図５に示すように、一方の組２１の第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂに印加する電圧の周波数を例えば２０ｋＨｚとする一方、他方の組２１の第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄに印加する電圧の周波数をその１．５倍の３０ｋＨｚとする。
【００７７】
こうして、一方の各組２１毎において、第１ターゲット２５ａと第２ターゲット２６ｂとの間にグロー放電が生じると共に、第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｄとの間にグロー放電が生じる。そのことにより、チャンバ５０内にプラズマ雰囲気が形成され、このプラズマによってプラスイオン化したＡｒが各第１ターゲット２５又は第２ターゲット２６に引きつけられる。そして、Ａｒイオンが各ターゲット２５，２６に衝突し、ターゲット２５，２６の構成粒子が弾き飛ばされて基板１０に付着する。このようにして、基板１０の表面に成膜が行われる。
【００７８】
−実施形態３の効果−
ここで、図７は、比較例における電源制御をした電圧波形を示すグラフである。図７（ａ）は、第１ターゲット２５ａに印加される電圧波を示すグラフである。図７（ｂ）は、第２ターゲット２６ｂに印加される電圧波を示すグラフである。図７（ｃ）は、第１ターゲット２５ｃに印加される電圧波を示すグラフである。また、図７（ｄ）は、第２ターゲット２６ｄに印加される電圧波を示すグラフである。また、横軸は時間（ｔ）を示す一方、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。
【００７９】
比較例では、一方の組２１の第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂに印加する電圧の周波数を例えば２０ｋＨｚとする一方、他方の組２１の第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄに印加する電圧の周波数をその２倍の４０ｋＨｚとしている。
【００８０】
この比較例では、図７に矢印Ａで示すように、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂについて、印加電圧の極性が互いに異なる期間Ａが、比較的長い時間で周期的に現れる。この期間Ａでは本来の組合せである第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂと、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄとのそれぞれにおいて生じるプラズマが低減するため、スパッタ量が周期的に大きく低減し、プラズマの不安定化に起因して、基板１０に形成される薄膜の膜質が低下してしまう問題がある。
【００８１】
これに対し、本実施形態３によると、図６に矢印Ｂで示すように、上記第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂについて、印加電圧の極性が互いに異なる期間Ｂを比較的短くして分散させることができる。そのため、本来の組合せである第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂと、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄとのそれぞれにおいて、プラズマが低減する期間が長く、且つ、周期的に現れないようにして、当該プラズマ状態を安定化し、基板１０にスパッタされる薄膜の膜質を高めることができる。しかも、例えば直流電源やその直流電源を制御するスイッチユニット等の構成が不要になるため、装置構成の複雑化を回避することができる。
【００８２】
尚、本発明は上記実施形態１〜３に限定されるものでなく、本発明には、これらの実施形態１〜３を適宜組み合わせた構成が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上説明したように、本発明は、マグネトロンスパッタリング装置、マグネトロンスパッタリング装置の制御方法、及び成膜方法について有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１      マグネトロンスパッタリング装置 
１０      基板 
１１      基板保持部 
２０      ターゲット部 
２１      ターゲットの組
２５，２５ａ，２５ｃ      第１ターゲット 
２６，２６ｂ，２６ｄ      第２ターゲット 
３０      電源 
４０      マグネット部 
４１      マグネット 
６０      制御部     
【図１】
2012108150.tif 000003
【図２】
2012108150.tif 000004
【図３】
2012108150.tif 000005
【図４】
2012108150.tif 000006
【図５】
2012108150.tif 000007
【図６】
2012108150.tif 000008
【図７】
2012108150.tif 000009
【図８】
2012108150.tif 000010
【図９】
2012108150.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月5日(2013.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備えたマグネトロンスパッタリング装置であって、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられ、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源が接続され、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する制御部を備え、上記制御部は、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御することを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置の制御方法は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置を制御する方法であって、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御し、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、本発明に係る成膜方法は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置によって、上記基板に成膜を行う成膜方法であって、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御して、上記基板の表面に薄膜を形成し、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備えたマグネトロンスパッタリング装置であって、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられ、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源が接続され、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する制御部を備え、
上記制御部は、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたマグネトロンスパッタリング装置において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方は、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力するように構成されている
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項３】
請求項１に記載されたマグネトロンスパッタリング装置において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数は、互いに同じであり、
上記制御部は、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１つに記載されたマグネトロンスパッタリング装置において、
複数の上記交流電源に対して、１つの上記制御部が接続されている
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項５】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置を制御する方法であって、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御し、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置の制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載されたマグネトロンスパッタリング装置の制御方法において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方に、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力させる
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置の制御方法。
【請求項７】
請求項５に記載されたマグネトロンスパッタリング装置の制御方法において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数を、互いに同じとし、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置の制御方法。
【請求項８】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置によって、上記基板に成膜を行う成膜方法であって、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御して、上記基板の表面に薄膜を形成し、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項９】
請求項８に記載された成膜方法において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方に、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力させる
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項１０】
請求項８に記載された成膜方法において、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数を、互いに同じとし、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】
請求項８乃至１０の何れか１つに記載された成膜方法において、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットは、Ｉｎ−Ｇａ−ＺｎＯ４を含む材料からなることを特徴とする成膜方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月14日(2013.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、マグネトロンスパッタリング装置の制御方法、及び成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板の表面に薄膜を形成する方法として、スパッタ法が一般に知られている。スパッタ法は、成膜技術には欠かせないドライプロセス技術として広く知られている。スパッタ法とは、真空容器内にＡｒガスなどの希ガスを導入し、ターゲットを含むカソードに直流（ＤＣ）電力または高周波（ＲＦ、ＡＣ）電力を供給してグロー放電を発生させ、成膜を行う方法である。
【０００３】
上記スパッタ法には、電気的に接地されたチャンバ内においてターゲット背面にマグネットを配置することによりターゲット表面近傍のプラズマ密度を増加させ、高速に成膜を行えるようにしたマグネトロンスパッタ法がある。このようなスパッタ法は、例えば液晶表示パネル等を構成するガラス基板のように面積が大きい処理基板に対して、所定の薄膜を形成する工程で利用されている。
【０００４】
例えば、従来のマグネトロンスパッタリング装置の要部の一例を示す拡大断面図である図８と、平面図である図９とに示すように、特許文献１には、処理対象である基板１１１と平行に配置された複数の第１ターゲット１０１及び複数の第２ターゲット１０２を有するマグネトロンスパッタリング装置１００が開示されている。
【０００５】
図９に示すように、複数の第１ターゲット１０１は互いに平行に配置されると共に、その一端同士が互いに連結されることにより、全体として櫛歯状に形成されている。複数の第２ターゲット１０２についても、同様に、互いに平行に配置される共に、その一端同士が互いに連結されることにより、全体として櫛歯状に形成されている。そして、第１ターゲット１０１及び第２ターゲット１０２の各櫛歯が噛み合うように、第１ターゲット１０１及び第２ターゲットが交互に並んで配置されている。複数の第１ターゲット１０１には、１つの高周波電源１０３が接続されている。これとは別に、複数の第２ターゲット１０２には、１つの高周波電源１０４が接続されている。
【０００６】
そうして、図８に示すように、第１ターゲット１０１と第２ターゲット１０２とで位相が１８０°ずれた高周波電流を当該各第１及び第２ターゲット１０１，１０２にそれぞれ通電することにより、隣り合う一組の第１及び第２ターゲット１０１，１０２同士の間でアノード電極とカソード電極とが交互に切り替わりつつグロー放電が生じる。そのことにより、チャンバ内にプラズマ雰囲気が形成されて、基板１１０の表面にスパッタによる薄膜１１１が形成される。
【０００７】
また、特許文献２に開示されているスパッタリング装置は、真空チャンバ内に配置されたに複数のターゲットと、直流電源及び高周波電源と、高周波電源及びターゲットの間に設けられたインピーダンスマッチング回路と、直流電源及びターゲットの間に設けられたスイッチユニットと、高周波電源に接続された位相器とを備えている。そして、各ターゲットに対し、高周波電源から断続的に出力される高周波電流がインピーダンスマッチング回路を介して通電されると共に、直流電源から断続的に出力される直流電流が上記高周波電流に重畳されるようになっている。そのことにより、大型の基板に誘電体膜を均一に且つ効率良く成膜しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−９６５６１号公報
【特許文献２】特開平１１−９２９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１のマグネトロンスパッタリング装置では、複数の第１ターゲットの全体に通電される高周波電流の位相が、複数の第２ターゲットの全体に通電される高周波電流に対して１８０°ずれているため、第１及び第２ターゲットの組に通電される高周波電流が、隣り合う各組同士の間で互いに干渉して、プラズマ状態が不安定になる虞がある。
【００１０】
一方、上記特許文献２のスパッタリング装置では、プラズマ状態を安定化するために、複数の高周波電源を設けると共に、各高周波電源毎に位相器、直流電源、及び直流電源を制御するスイッチユニット等の構成がそれぞれ必要となり、その装置構成が非常に複雑となることが避けられない。
【００１１】
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置構成の複雑化を回避しながらも、プラズマ状態の安定化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備えたマグネトロンスパッタリング装置であって、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられ、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源が接続され、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する制御部を備え、上記制御部は、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方は、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る他のマグネトロンスパッタリング装置は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備えたマグネトロンスパッタリング装置であって、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられ、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源が接続され、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する制御部を備え、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数は、互いに同じであり、上記制御部は、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置の制御方法は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置を制御する方法であって、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御し、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方に、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る他のマグネトロンスパッタリング装置の制御方法は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置を制御する方法であって、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数を、互いに同じとし、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る成膜方法は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置によって、上記基板に成膜を行う成膜方法であって、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御して、上記基板の表面に薄膜を形成し、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方に、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力させることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る他の成膜方法は、処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置によって、上記基板に成膜を行う成膜方法であって、上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御して、上記基板の表面に薄膜を形成し、互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数を、互いに同じとし、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第１ターゲット及び第２ターゲットに対して各組毎に交流電源を接続し、互いに隣り合う組において第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御するようにしたので、隣り合う各組において、第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧が互いに干渉するのを抑制して、プラズマ状態を安定化させることが可能になる。しかも、直流電源やその直流電源を制御するスイッチユニット等が不要になるため、装置構成の複雑化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本実施形態１におけるマグネトロンスパッタリング装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本実施形態１におけるターゲット部を示す平面図である。
【図３】図３は、本実施形態１におけるマグネット部と基板との配置関係を示す平面図である。
【図４】図４（ａ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図４（ｂ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図４（ｃ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。また、図４（ｄ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。
【図５】図５（ａ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図５（ｂ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図５（ｃ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。また、図５（ｄ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図６（ｂ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図６（ｃ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。また、図６（ｄ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図７（ｂ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。図７（ｃ）は、第１ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。また、図７（ｄ）は、第２ターゲットに印加される電圧波を示すグラフである。
【図８】図８は、従来のマグネトロンスパッタリング装置の要部の一例を示す拡大断面図である。
【図９】図９は、従来のマグネトロンスパッタリング装置の要部の一例を示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
《発明の実施形態１》
図１〜図４は、本発明の実施形態１を示している。
【００２２】
図１は、本実施形態１におけるマグネトロンスパッタリング装置１の概略構成を示す断面図である。図２は、本実施形態１におけるターゲット部２０を示す平面図である。図３は、本実施形態１におけるマグネット部４０と基板１０との配置関係を示す平面図である。図４は、本実施形態１における電源制御をした電圧波形を示すグラフである。
【００２３】
本実施形態１のマグネトロンスパッタリング装置１は、図１に示すように、処理対象である基板１０を保持する基板保持部１１と、基板保持部１１に保持された基板１０が対向配置されるターゲット部２０と、ターゲット部２０に対して電力を供給する交流電源３０と、ターゲット部２０の基板１０と反対側である当該ターゲット部２０の背面側に配置されたマグネット部４０と、上記基板保持部１１及びターゲット部２０を収容するチャンバ５０とを備えている。
【００２４】
チャンバ５０は、真空チャンバであって、その側壁５１が電気的に接地されている。チャンバ５０には、図示省略の真空ポンプが接続され、当該真空ポンプによってチャンバ５０の内部が減圧されるようになっている。また、チャンバ５０には、ガス供給部（図示省略）が設けられている。ガス供給部は、真空状態のチャンバ５０内にＡｒガス、及び、必要に応じてＯ２ガスを導入するように構成されている。
【００２５】
基板１０は、例えば液晶表示パネル（不図示）を構成するガラス基板等の基板である。また、基板１０の大きさは、例えば縦が７３０ｍｍであり横が９２０ｍｍである。基板保持部１１は、その下面において基板１０を保持すると共に、当該基板１０を成膜の際に加熱するヒータ（図示省略）を有している。また、チャンバ５０内には、基板１０の下面の外縁部分を覆う基板マスク２４が設けられている。
【００２６】
ターゲット部２０には、図１及び図２に示すように、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６が交互に複数配置されている。第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６は、例えば互いに同じ長方形板状にそれぞれ形成され、その短辺方向（図１及び図２で左右方向であり、後述のマグネット部４０の移動方向）に所定の間隔で配置されている。したがって、第１ターゲット２５の長辺部分が、第２ターゲット２６の長辺部分に隣り合っている。
【００２７】
さらに、ターゲット部２０には、互いに隣り合う第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の組２１が複数設けられている。本実施形態におけるターゲット部２０は、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の組２１を２つ有している。すなわち、図１に示すように、ターゲット部２０は、第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂの組２１と、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄの組２１とを有している。
【００２８】
第１及び第２ターゲット２５，２６は、例えば、ＩＧＺＯ（Ｉｎ−Ｇａ−ＺｎＯ４；アモルファス酸化物半導体）、ＩＴＯ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｏ、Ｃｕ、ＩＺＯ、Ａｌ合金、又はＣｕ合金を含む材料によって構成されている。ターゲット部２０は、ターゲット支持部２２によって支持されている。ターゲット支持部２２は、例えばＣｕ等の導電性材料によって形成されている。ターゲット支持部２２は絶縁性部材２３の上に設置されている。
【００２９】
第１及び第２ターゲット２５，２６には、各組２１毎に交流電源３０がターゲット支持部２２を介してそれぞれ接続されている。各交流電源３０は、図４に示すように、互いに同じ周波数である交流駆動電圧をターゲット支持部２２を介してターゲット部２０に印加するようになっている。交流電源３０の駆動電圧の周波数は、１ＭＨｚ以下であって、例えば１９ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ程度である。
【００３０】
マグネット部４０は、不図示の駆動機構により、ターゲット部２０に沿って往復移動するように構成されている。図１に示すように、マグネット部４０は、当該マグネット部４０の移動方向（図１で左右方向）に所定の間隔で配置された複数のマグネット４１を有している。
【００３１】
図１及び図３に示すように、各マグネット４１は、互いに同期して揺動する。その揺動速度は、例えば１５ｍｍ／ｓ〜３０ｍｍ／ｓ程度である。そして、各マグネット４１の揺動幅は、第１及び第２ターゲット２５，２６の幅（すなわち、マグネット部４０の移動方向の幅）と略同じである。一方、マグネット４１の幅は、第１及び第２ターゲット２５，２６の幅よりも小さい。マグネット４１の幅は、例えば第１及び第２ターゲット２５，２６の幅の半分程度である。
【００３２】
そして、上記マグネトロンスパッタリング装置１は、交流電源３０から出力される電圧の位相差を制御する制御部６０を有している。本実施形態では、複数の交流電源３０に対して、１つの制御部６０が共通に接続されている。制御部６０は、互いに隣り合う組２１において第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に接続されている交流電源３０からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する。
【００３３】
ここで、図４（ａ）のグラフは、第１ターゲット２５ａに印加される電圧波を示す。図４（ｂ）のグラフは、第２ターゲット２６ｂに印加される電圧波を示す。図４（ｃ）のグラフは、第１ターゲット２５ｃに印加される電圧波を示す。また、図４（ｄ）のグラフは、第２ターゲット２６ｄに印加される電圧波を示す。また、横軸は時間（ｔ）を示す一方、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。
【００３４】
制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相が互いに同じ（つまり、位相差θが０）となるように、当該位相差θを制御する。
【００３５】
すなわち、図１で右側の組２１に含まれる第１ターゲット２５ｃは、同図で左側の組２１に含まれる第２ターゲット２６ｂと隣り合っている。そして、図４に示すように、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の周波数は同じである。さらに、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相は互いに同じである。また、交流電源３０の投入電力密度は、１．０Ｗ／ｃｍ２〜４．０Ｗ／ｃｍ２程度である。
【００３６】
こうして、一方の各組２１毎において、第１ターゲット２５と第２ターゲット２６ｂとの間にグロー放電を生じさせると共に、第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｄとの間にグロー放電を生じさせる。そのことにより、チャンバ５０内にプラズマ雰囲気を形成して、基板１０の表面にスパッタによる薄膜を形成するようになっている。
【００３７】
−制御方法及び成膜方法−
次に、上記マグネトロンスパッタリング装置１の制御方法及び成膜方法について説明する。
【００３８】
上記マグネトロンスパッタリング装置１によって基板１０に成膜を行う場合には、まず、チャンバ５０内にガラス基板である基板１０を搬入し、基板保持部１１に保持させる。次に、真空ポンプ（不図示）によってチャンバ５０の内部を減圧すると共に、基板保持部１１のヒータ（図示省略）によって基板１０を加熱する。一方、ターゲット２５，２６は、例えば、ＩＧＺＯ（Ｉｎ−Ｇａ−ＺｎＯ４；アモルファス酸化物半導体）、ＩＴＯ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｏ、Ｃｕ、ＩＺＯ、Ａｌ合金、又はＣｕ合金を含む材料からなる。
【００３９】
次に、高真空を維持しつつ、ガス供給部（不図示）によってチャンバ５０内にＡｒガス、及び、必要に応じてＯ２ガスを導入する。次いで、交流電源３０から所定の交流電圧を印加してターゲット部２０に電力を供給すると共に、マグネット部４０を揺動させることによって、成膜を開始する。マグネット部４０の揺動速度は、例えば１５ｍｍ／ｓ〜３０ｍｍ／ｓ程度とする。
【００４０】
そして、制御部６０によって、交流電源３０から出力される電圧を制御する。すなわち、制御部６０によって、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の各組２１毎に、各組２１の第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に交流電源３０から印加される電圧の位相差を制御する。
【００４１】
各組２１に含まれる第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６にそれぞれ印加される電圧の位相は、互いに１８０°ずれている。したがって、図４のグラフに示すように、電圧のプラス及びマイナスは、各組２１毎にそれぞれ同じタイミングで入れ替わる。
【００４２】
さらに、制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相が互いに同じであり位相差θが０となるように、当該電圧を制御する。
【００４３】
すなわち、互いに隣り合っている第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂには、互いに同じ周波数であり且つ同じ位相である電圧がそれぞれ印加されることとなる。また、第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｄには、上記第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相と１８０°ずれた電圧が、互いに同じ周波数であり且つ同じ位相でそれぞれ印加されることとなる。交流電源３０の投入電力密度は、１．０Ｗ／ｃｍ２〜４．０Ｗ／ｃｍ２程度である。
【００４４】
こうして、一方の各組２１毎において、第１ターゲット２５ａと第２ターゲット２６ｂとの間にグロー放電が生じると共に、第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｄとの間にグロー放電が生じる。そのことにより、チャンバ５０内にプラズマ雰囲気が形成され、このプラズマによってプラスイオン化したＡｒが各第１ターゲット２５又は第２ターゲット２６に引きつけられる。そして、Ａｒイオンが各ターゲット２５，２６に衝突し、ターゲット２５，２６の構成粒子が弾き飛ばされて基板１０に付着する。このようにして、基板１０の表面に成膜が行われる。
【００４５】
−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相が互いに同じ（つまり、位相差θが０）となるように、当該位相差θを制御部６０によって制御するようにしたので、上記第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧が互いに干渉するのを抑制することができる。その結果、本来の組合せである各組２１の第１ターゲット２５と第２ターゲット２６との間で確実にグロー放電を生じさせて、チャンバ５０内に発生させるプラズマ状態を安定化させることができる。しかも、例えば直流電源やその直流電源を制御するスイッチユニット等の構成が不要になるため、装置構成の複雑化を回避することができる。
【００４６】
《発明の実施形態２》
図５は、本発明の実施形態２を示している。
【００４７】
図５は、本実施形態２における電源制御をした電圧波形を示すグラフである。図５（ａ）は、第１ターゲット２５ａに印加される電圧波を示すグラフである。図５（ｂ）は、第２ターゲット２６ｂに印加される電圧波を示すグラフである。図５（ｃ）は、第１ターゲット２５ｃに印加される電圧波を示すグラフである。また、図５（ｄ）は、第２ターゲット２６ｄに印加される電圧波を示すグラフである。また、横軸は時間（ｔ）を示す一方、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。
【００４８】
尚、以降の各実施形態では、図１〜図４と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
上記実施形態１では、上記第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、位相差を制御するようにしたのに対し、本実施形態２では、上記位相の差を所定の範囲内でずらせるようにしたものである。
【００５０】
すなわち、本実施形態２のマグネトロンスパッタリング装置１は、上記実施形態１と同様に、処理対象である基板１０を保持する基板保持部１１と、基板保持部１１に保持された基板１０が対向配置されるターゲット部２０と、ターゲット部２０に対して電力を供給する交流電源３０と、ターゲット部２０の基板１０と反対側である当該ターゲット部２０の背面側に配置されたマグネット部４０と、上記基板保持部１１及びターゲット部２０を収容するチャンバ５０とを備えている。
【００５１】
また、本実施形態２におけるターゲット部２０は、上記実施形態１と同様に、第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂの組２１と、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄの組２１とを有している。第１及び第２ターゲット２５，２６は、例えば、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｏ、Ｃｕ、ＩＺＯ、Ａｌ合金、又はＣｕ合金を含む材料によって構成されている。
【００５２】
そして、上記マグネトロンスパッタリング装置１は、交流電源３０から出力される電圧の位相差を制御する制御部６０を有している。本実施形態の制御部６０は、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の各組２１毎に、各組２１の第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に各交流電源３０から印加される電圧の位相差を制御する。各組２１に含まれる第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６にそれぞれ印加される電圧の位相は、互いに１８０°ずれている。
【００５３】
さらに、図５に示すように、制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、当該位相差を制御する。
【００５４】
すなわち、制御部６０は、図５に示すように、第１ターゲット２５ｃに印加される電圧の位相を、第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相に対して例えば−６０°ずらせる。言い換えれば、第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｂとの位相差θは例えば−６０°となっている。このようにしても、プラズマ状態を好適に安定化させることができる。
【００５５】
−制御方法及び成膜方法−
次に、本実施形態２における上記マグネトロンスパッタリング装置１の制御方法及び成膜方法について説明する。
【００５６】
上記マグネトロンスパッタリング装置１によって基板１０に成膜を行う場合には、まず、チャンバ５０内にガラス基板である基板１０を搬入し、基板保持部１１に保持させる。次に、真空ポンプ（不図示）によってチャンバ５０の内部を減圧すると共に、基板保持部１１のヒータ（図示省略）によって基板１０を加熱する。
【００５７】
次に、高真空を維持しつつ、ガス供給部（不図示）によってチャンバ５０内にＡｒガス、及び、必要に応じてＯ２ガスを導入する。次いで、交流電源３０から所定の交流電圧を印加してターゲット部２０に電力を供給すると共に、マグネット部４０を例えば１５ｍｍ／ｓ〜３０ｍｍ／ｓ程度の速度で揺動させることによって成膜を開始する。
【００５８】
そして、制御部６０によって、交流電源３０から出力される電圧を制御する。すなわち、制御部６０によって、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の各組２１毎に、各組２１の第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に交流電源３０から印加される電圧の位相差を制御する。各組２１に含まれる第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６にそれぞれ印加される電圧の位相は、互いに１８０°ずれている。
【００５９】
さらに、制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧が、互いに同じ周波数であり且つ位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、当該電圧を制御する。
【００６０】
すなわち、互いに隣り合っている第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂには、互いに同じ周波数であり且つ−９０°≦θ≦９０°の範囲内で（例えばθ＝−６０°）位相がずれた電圧がそれぞれ印加されることとなる。交流電源３０の投入電力密度は、１．０Ｗ／ｃｍ２〜４．０Ｗ／ｃｍ２程度である。
【００６１】
こうして、一方の各組２１毎において、第１ターゲット２５ａと第２ターゲット２６ｂとの間にグロー放電が生じると共に、第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｄとの間にグロー放電が生じる。そのことにより、チャンバ５０内にプラズマ雰囲気が形成され、このプラズマによってプラスイオン化したＡｒが各第１ターゲット２５又は第２ターゲット２６に引きつけられる。そして、Ａｒイオンが各ターゲット２５，２６に衝突し、ターゲット２５，２６の構成粒子が弾き飛ばされて基板１０に付着する。このようにして、基板１０の表面に成膜が行われる。
【００６２】
−実施形態２の効果−
したがって、この実施形態２によると、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、当該位相差θを制御部６０によって制御するようにしたので、上記第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧が互いに干渉するのを抑制することができる。その結果、本来の組合せである各組２１の第１ターゲット２５と第２ターゲット２６との間で確実にグロー放電を生じさせて、チャンバ５０内に発生させるプラズマ状態を安定化させることができる。しかも、例えば直流電源やその直流電源を制御するスイッチユニット等の構成が不要になるため、装置構成の複雑化を回避することができる。
【００６３】
すなわち、上記位相差θが−９０°よりも小さい場合及び９０°よりも大きい場合には、本来の組合せでない上記第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｂとの間でグロー放電が生じてしまう。その結果、一方の組２１に含まれる第１ターゲット２５ａと第２ターゲット２６ｂとの間で生じるプラズマに含まれるイオンの量が、この組２１の第２ターゲット２６ｂと、他方の組２１の第１ターゲット２６ｃとの間で生じるプラズマに含まれるイオンの量よりも少なくなる。そのため、各組２１のターゲット２５，２６に印加される電圧が互いに大きく干渉して、プラズマ状態が不安定になってしまう。
【００６４】
一方、上記位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内であれば、一方の組２１に含まれる第１ターゲット２５ａと第２ターゲット２６ｂとの間で生じるプラズマに含まれるイオンの量が、この組２１の第２ターゲット２６ｂと、他方の組２１の第１ターゲット２５ｃとの間で生じるプラズマに含まれるイオンの量よりも多くなる。そのため、各組のターゲット２５，２６に印加される電圧が互いに大きく干渉せず、プラズマ状態が安定化する。よって、上述の通り、上記位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内であれば、プラズマ状態を好適に安定化させることができる。
【００６５】
《発明の実施形態３》
図６は、本発明の実施形態３を示している。
【００６６】
図６は、本実施形態３における電源制御をした電圧波形を示すグラフである。図６（ａ）は、第１ターゲット２５ａに印加される電圧波を示すグラフである。図６（ｂ）は、第２ターゲット２６ｂに印加される電圧波を示すグラフである。図６（ｃ）は、第１ターゲット２５ｃに印加される電圧波を示すグラフである。また、図６（ｄ）は、第２ターゲット２６ｄに印加される電圧波を示すグラフである。また、横軸は時間（ｔ）を示す一方、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。
【００６７】
上記実施形態１及び２では、各ターゲット２５，２６に印加する電圧の周波数を各組２１同士で互いに同じとしたのに対し、本実施形態３では各組２１同士で印加される電圧の周波数を所定の条件で互いに異なるようにしたものである。
【００６８】
すなわち、本実施形態３のマグネトロンスパッタリング装置１は、上記実施形態１及び２と同様に、処理対象である基板１０を保持する基板保持部１１と、基板保持部１１に保持された基板１０が対向配置されるターゲット部２０と、ターゲット部２０に対して電力を供給する交流電源３０と、ターゲット部２０の基板１０と反対側である当該ターゲット部２０の背面側に配置されたマグネット部４０と、上記基板保持部１１及びターゲット部２０を収容するチャンバ５０とを備えている。
【００６９】
また、本実施形態３におけるターゲット部２０は、上記実施形態１及び２と同様に、第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂの組２１と、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄの組２１とを有している。第１及び第２ターゲット２５，２６は、例えば、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｏ、Ｃｕ、ＩＺＯ、Ａｌ合金、又はＣｕ合金を含む材料によって構成されている。
【００７０】
そして、上記マグネトロンスパッタリング装置１は、交流電源３０から出力される電圧の位相差を制御する制御部６０を有している。本実施形態の制御部６０は、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の各組２１毎に、各組２１の第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に交流電源３０から印加される電圧の位相差を制御する。各組２１に含まれる第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６にそれぞれ印加される電圧の位相は、互いに１８０°ずれている。
【００７１】
制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、当該位相差を制御する。
【００７２】
さらに、図６に示すように、互いに隣り合う組２１において第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に接続されている交流電源３０の一方は、他方の交流電源３０から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力するように構成されている。
【００７３】
すなわち、図１及び図５に示すように、一方の組２１の第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂに印加する電圧の周波数を例えば２０ｋＨｚとする一方、他方の組２１の第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄに印加する電圧の周波数を例えば３０ｋＨｚとする。つまり、他方の周波数を一方の周波数の１．５倍とする。
【００７４】
−制御方法及び成膜方法−
次に、本実施形態３における上記マグネトロンスパッタリング装置１の制御方法及び成膜方法について説明する。
【００７５】
上記マグネトロンスパッタリング装置１によって基板１０に成膜を行う場合には、まず、チャンバ５０内にガラス基板である基板１０を搬入し、基板保持部１１に保持させる。次に、真空ポンプ（不図示）によってチャンバ５０の内部を減圧すると共に、基板保持部１１のヒータ（図示省略）によって基板１０を加熱する。
【００７６】
次に、高真空を維持しつつ、ガス供給部（不図示）によってチャンバ５０内にＡｒガス、及び、必要に応じてＯ２ガスを導入する。次いで、交流電源３０から所定の交流電圧を印加してターゲット部２０に電力を供給すると共に、マグネット部４０を例えば１５ｍｍ／ｓ〜３０ｍｍ／ｓ程度の速度で揺動させることによって成膜を開始する。
【００７７】
そして、制御部６０によって、交流電源３０から出力される電圧を制御する。すなわち、制御部６０によって、第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６の各組２１毎に、各組２１の第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に交流電源３０から印加される電圧の位相差を制御する。各組２１に含まれる第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６にそれぞれ印加される電圧の位相は、互いに１８０°ずれている。
【００７８】
さらに、制御部６０は、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂに印加される電圧が、互いに同じ周波数であり且つ位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、当該電圧を制御する。交流電源３０の投入電力密度は、１．０Ｗ／ｃｍ２〜４．０Ｗ／ｃｍ２程度である。
【００７９】
さらに、互いに隣り合う組２１において第１ターゲット２５及び第２ターゲット２６に接続されている交流電源３０の一方は、他方の交流電源３０から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力する。例えば、図１及び図５に示すように、一方の組２１の第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂに印加する電圧の周波数を例えば２０ｋＨｚとする一方、他方の組２１の第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄに印加する電圧の周波数をその１．５倍の３０ｋＨｚとする。
【００８０】
こうして、一方の各組２１毎において、第１ターゲット２５ａと第２ターゲット２６ｂとの間にグロー放電が生じると共に、第１ターゲット２５ｃと第２ターゲット２６ｄとの間にグロー放電が生じる。そのことにより、チャンバ５０内にプラズマ雰囲気が形成され、このプラズマによってプラスイオン化したＡｒが各第１ターゲット２５又は第２ターゲット２６に引きつけられる。そして、Ａｒイオンが各ターゲット２５，２６に衝突し、ターゲット２５，２６の構成粒子が弾き飛ばされて基板１０に付着する。このようにして、基板１０の表面に成膜が行われる。
【００８１】
−実施形態３の効果−
ここで、図７は、比較例における電源制御をした電圧波形を示すグラフである。図７（ａ）は、第１ターゲット２５ａに印加される電圧波を示すグラフである。図７（ｂ）は、第２ターゲット２６ｂに印加される電圧波を示すグラフである。図７（ｃ）は、第１ターゲット２５ｃに印加される電圧波を示すグラフである。また、図７（ｄ）は、第２ターゲット２６ｄに印加される電圧波を示すグラフである。また、横軸は時間（ｔ）を示す一方、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。
【００８２】
比較例では、一方の組２１の第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂに印加する電圧の周波数を例えば２０ｋＨｚとする一方、他方の組２１の第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄに印加する電圧の周波数をその２倍の４０ｋＨｚとしている。
【００８３】
この比較例では、図７に矢印Ａで示すように、互いに異なる組２１に含まれると共に互いに隣り合う第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂについて、印加電圧の極性が互いに異なる期間Ａが、比較的長い時間で周期的に現れる。この期間Ａでは本来の組合せである第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂと、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄとのそれぞれにおいて生じるプラズマが低減するため、スパッタ量が周期的に大きく低減し、プラズマの不安定化に起因して、基板１０に形成される薄膜の膜質が低下してしまう問題がある。
【００８４】
これに対し、本実施形態３によると、図６に矢印Ｂで示すように、上記第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｂについて、印加電圧の極性が互いに異なる期間Ｂを比較的短くして分散させることができる。そのため、本来の組合せである第１ターゲット２５ａ及び第２ターゲット２６ｂと、第１ターゲット２５ｃ及び第２ターゲット２６ｄとのそれぞれにおいて、プラズマが低減する期間が長く、且つ、周期的に現れないようにして、当該プラズマ状態を安定化し、基板１０にスパッタされる薄膜の膜質を高めることができる。しかも、例えば直流電源やその直流電源を制御するスイッチユニット等の構成が不要になるため、装置構成の複雑化を回避することができる。
【００８５】
尚、本発明は上記実施形態１〜３に限定されるものでなく、本発明には、これらの実施形態１〜３を適宜組み合わせた構成が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上説明したように、本発明は、マグネトロンスパッタリング装置、マグネトロンスパッタリング装置の制御方法、及び成膜方法について有用である。
【符号の説明】
【００８７】
１      マグネトロンスパッタリング装置 
１０      基板 
１１      基板保持部 
２０      ターゲット部 
２１      ターゲットの組
２５，２５ａ，２５ｃ      第１ターゲット 
２６，２６ｂ，２６ｄ      第２ターゲット 
３０      電源 
４０      マグネット部 
４１      マグネット 
６０      制御部      
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備えたマグネトロンスパッタリング装置であって、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられ、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源が接続され、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する制御部を備え、
上記制御部は、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方は、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力するように構成されている
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項２】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備えたマグネトロンスパッタリング装置であって、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられ、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源が接続され、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御する制御部を備え、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数は、互いに同じであり、
上記制御部は、互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載されたマグネトロンスパッタリング装置において、
複数の上記交流電源に対して、１つの上記制御部が接続されている
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項４】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置を制御する方法であって、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御し、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方に、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力させる
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置の制御方法。
【請求項５】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置を制御する方法であって、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数を、互いに同じとし、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置の制御方法。
【請求項６】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置によって、上記基板に成膜を行う成膜方法であって、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御して、上記基板の表面に薄膜を形成し、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相差θが−９０°≦θ≦９０°の範囲内となるように、上記位相差を制御し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の一方に、他方の上記交流電源から出力される電圧の周波数の整数倍でない周波数の電圧を出力させる
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項７】
処理対象の基板が対向配置されるターゲット部と、
上記ターゲット部に対して電力を供給する交流電源と、
上記ターゲット部に沿って往復移動するマグネット部とを備え、
上記ターゲット部には、第１ターゲット及び第２ターゲットが交互に複数配置されると共に、互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットの組が複数設けられたマグネトロンスパッタリング装置によって、上記基板に成膜を行う成膜方法であって、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットには、上記各組毎に上記交流電源を接続し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源からそれぞれ出力される各電圧の位相差を制御して、上記基板の表面に薄膜を形成し、
互いに隣り合う上記組において上記第１ターゲット及び第２ターゲットに接続されている上記交流電源の周波数を、互いに同じとし、
互いに異なる上記組に含まれると共に互いに隣り合う上記第１ターゲット及び第２ターゲットに印加される電圧の位相が互いに同じとなるように、上記位相差を制御する
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載された成膜方法において、
上記第１ターゲット及び第２ターゲットは、Ｉｎ−Ｇａ−ＺｎＯ４を含む材料からなることを特徴とする成膜方法。
【国際調査報告】
2012108150.tif 000012
2012108150.tif 000013
2012108150.tif 000014
2012108150.tif 000015