(57)【要約】【課題】  開角の大きい凹面、凸面のレンズの複数個一括成膜において、レンズ面内の膜厚均一化を実現する成膜装置を提供する。【解決手段】  支持する基材を、第１の軸を中心に回転させる基材支持機構と、成膜材料を含む円筒状のターゲットが設置され、前記ターゲットを第２の軸を中心に回転させる第１のカソード部と、をチャンバ内に備え、前記第２の軸は、前記第１の軸に対してねじれの位置に配置されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持する基材を、第１の軸を中心に回転させる基材支持機構と、
成膜材料を含む円筒状のターゲットが設置され、前記ターゲットを第２の軸を中心に回転させる第１のカソード部と、
をチャンバ内に備え、
前記第２の軸は、前記第１の軸に対してねじれの位置に配置されている、
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記第１の軸が伸びる方向からみたときの、前記第２の軸と前記第１の軸との距離は、前記基材支持機構に支持される基材の被成膜面のうち前記第１の軸から最も離れた点が描く円の半径以上である、
ことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記第１のカソード部は、前記第２の軸に沿って第１のマグネットを備えており、前記マグネットの前記第１の軸が伸びる方向に対する傾斜角が制御可能である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。
【請求項４】
さらに、成膜材料を含む円筒状のターゲットが設置され、前記ターゲットを前記第２の軸に平行な第３の軸を中心に回転させる第２のカソード部を備えている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の成膜装置
【請求項５】
前記第１の軸が伸びる方向からみたときの、前記第３の軸と前記第１の軸との距離は、前記基材支持機構に支持される基材の被成膜面のうち前記第１の軸から最も離れた点が描く円の半径の１／２倍以上ずれている、
ことを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記第２のカソード部は、前記第３の軸に沿って第２のマグネットを備えており、前記第２のマグネットの前記第１の軸が伸びる方向に対する傾斜角が制御可能である、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記第１の軸が伸びる方向における、第１のカソード部と前記基材支持機構の基材支持面との距離Ｍａと、第２のカソード部と前記基材支持機構の基材支持面との距離Ｍａとは、Ｍａ＜Ｍｂを満たし、
前記第１の軸が伸びる方向からみたときの、前記第１の軸と前記第２の軸との距離Ｌａと、前記第１の軸と前記第３の軸との距離Ｌｂとは、Ｌａ＞Ｌｂの関係を満たす、
ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記第１および第２のカソード部それぞれにおいて、ターゲット設置領域の前記第２の軸が伸びる方向における幅が、前記基材支持機構に支持される基材の被成膜面のうち前記第１の軸から最も離れた位置が描く円の直径よりも小さい、
ことを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記第１のマグネットが、前記第２の軸に沿って複数に分割して配置されており、分割されたマグネットの、前記ターゲットの半径方向における位置を個別に制御する機構をさらに備える、
ことを特徴とする請求項３から８のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１０】
前記第２のマグネットが、前記第３の軸に沿って複数に分割して配置されており、分割されたマグネットの、前記ターゲットの半径方向における位置を個別に制御する機構をさらに備える、
ことを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１１】
制御装置をさらに備えており、
前記制御装置が、前記基材支持機構に設置される基材の配置および形状に応じて、前記第１のマグネットの前記第１の軸が伸びる方向に対する傾斜角を制御する、
ことを特徴とする請求項３から１０のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１２】
制御装置をさらに備えており、
前記制御装置が、前記基材支持機構に設置される基材の配置および形状に応じて、前記第１のマグネットおよび第２のマグネットの前記第１の軸が伸びる方向に対する傾斜角をそれぞれ個別に制御する、
ことを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１３】
制御装置をさらに備えており、
前記制御装置は、前記基材支持機構に設置される基材の配置および形状に応じて、前記第１のマグネットの前記第１の軸が伸びる方向に対する傾斜角および前記第１のターゲットの半径方向における位置を制御する
ことを特徴とする請求項９に記載の成膜装置。
【請求項１４】
制御装置をさらに備えており、
前記制御装置は、前記基材支持機構に設置される基材の配置および形状に応じて、前記第２のマグネットの前記第１の軸が伸びる方向に対する傾斜角および前記第２のターゲットの半径方向における位置を制御する
ことを特徴とする請求項１０に記載の成膜装置。
【請求項１５】
請求項１１から１４のいずれか１項に記載の成膜装置を用いる成膜方法であって、
前記制御装置が、前記基材支持機構に設置する前記基材の形状および配置を取得する工程と、
第１のマグネットの前記第１の軸が伸びる方向に対する傾斜角を取得する工程と、
前記取得した傾斜角に応じて、前記第１のマグネットの位置を制御する工程と、
を含む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、スパッタリング法を用いる成膜装置に関するもので、特に半開角の大きな凹面もしくは凸面を有するレンズへの成膜に適した成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラレンズの広角化が進み、その光学系を構成するレンズに、半開角（レンズの光軸と、有効径におけるレンズ凹面または凸面の法線とのなす角）の大きい凹面もしくは凸面のレンズが多く採用されている。そのような広角のレンズにおいて、透過率の向上とゴースト・フレアの低減を実現するためには、レンズ面内の反射防止膜の膜厚を均一に形成する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、回転軸を中心に回転可能であり、複数のレンズが保持可能なレンズホルダと、レンズホルダの回転軸に対して相対的に傾斜した状態でチャンバに支持された平板状ターゲットを備えた成膜装置が開示されている。レンズホルダの回転軸は、揺動軸と伸縮軸とを有する駆動部に接続されており、ターゲットに対する距離および相対角が調整可能となっている。レンズホルダに凹面を有するレンズを複数設置し、凹面に付着する膜の膜厚を調整する被せ部材をレンズの凹面側に被せ、レンズホルダとターゲットとの相対距離をおよび相対角を調整して成膜することにより、凹面内の膜厚を均一化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２５６７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の成膜装置では、均一な膜厚を形成することのできるレンズ形状は凹面に限られるという問題があった。本発明は、凹面か凸面かに関わらず、半開角の大きなレンズ面内に膜厚ばらつきの小さな膜を形成することが可能な成膜装置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】
【０００６】
支持する基材を、第１の軸を中心に回転させる基材支持機構と、
成膜材料を含む円筒状のターゲットが設置され、前記ターゲットを第２の方向に延びる第２の軸を中心に回転させる第１のカソード部と、
をチャンバ内に備え、
前記第２の軸は、前記第１の軸に対してねじれの位置に配置されている、
ことを特徴とする成膜装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の装置によれば、凹面か凸面かに関わらず、半開角の大きなレンズ面内の膜厚均一化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は第１実施形態にかかる成膜装置の概略構成を示す断面、（ｂ）は、回転軸Ｏに沿った方向から見たカソード部とチャッキング５の基材保持側を示す図である。
【図２】チャッキングに支持された基材ホルダを、回転軸Ｐに沿った方向から見た図である。
【図３】カソード部２全体の回転軸Ｏに沿った断面を示す概略図である。
【図４】（ａ）は第２実施形態にかかる成膜装置の概略構成の鉛直方向の断面を示す図、（ｂ）は回転軸Ｏに沿った方向から見たときのカソード部とチャッキングの基材保持側を示す図である。
【図５】第３実施形態にかかる成膜装置を回転軸Ｏに沿った方向から見たときのカソード部とチャッキングの基材保持側を示す図である。
【図６】第４実施形態にかかるカソード部全体の回転軸に沿った断面の概略図である。
【図７】（ａ）は図６のマグネット昇降機構の一部分を、カソード２の回転動作の半径方向Ｘから見た平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ´断面を示す図である。
【図８】（ａ）は第５実施形態にかかるカソード部の回転軸に沿った断面の概略図、（ｂ）の（ａ）のＢ−Ｂ´断面を示す図である。
【図９】実施例５で作製した半開角に対するレンズ４面内の膜厚分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明を実施するための形態を、図面を参照して例示的に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている各部材の寸法、材質、形状、その相対配置など、各種制御の手順、制御パラメータ、目標値などは、特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定するものではない。
【００１０】
（第１実施形態）
図１（ａ）は、成膜装置の概略構成の鉛直方向の断面を示す図である。成膜装置は、チャンバ１の内部に、成膜材料を放出するターゲット２１が設置されるカソード部２と、被成膜基材（以下、基材と記述する）４を支持するチャッキング（基材支持機構）５を備えている。チャッキング５は、回転機構１０によって回転軸Ｐを中心に回転させることができる。さらに、カソード部２に電力を供給する電源６、プロセスガスを供給するガス供給部７、チャンバ１に接続された排気装置８、成膜装置の動作を制御する制御装置９を備えている。
【００１１】
チャンバ１は、密閉することができ、排気装置８により内部の気体を排気することによって、チャンバ内部を負圧状態に維持することが可能である。チャンバ１内の圧力は、ガス供給部７から供給するガスの供給量の制御と排気装置８による排気によって、調整することができる。
【００１２】
図１では、ガス供給部７がプロセスガス供給ライン７１ａと反応性ガス供給ライン７１ｂとを備えている。プロセスガスは、スパッタリングに必要なイオンを供給することのできるガスであればよく、Ａｒガスが広く用いられる。反応性ガスは、反応性モードもしくは遷移モードでスパッタリングを行う場合に供給される。例えば、ターゲット材料を酸化させながら成膜を行う場合は、反応性ガスとしてＯ２ガスが供給される。反応性スパッタリングを行わない装置では、反応性ガス供給ライン７１ｂを省略することもできる。あるいは、基材４に膜を形成し、後にから膜を反応させる場合、例えば、反応が酸化反応の場合は、反応性ガス供給ライン７１ｂの供給口を基材４近傍に配置して酸素ラジカルを含むガスを供給することもできる。それぞれのガスの供給量は、ガス供給部７が備えるバルブ７２ａ、７２ｂにより流量を制御することによって調整される。
【００１３】
チャッキング５は、チャンバ１の天板に設置され、天板と平行に、基材４を基材ホルダ３ごと支持する構造となっている。このような構造を採用することにより、外部であらかじめ基材ホルダ３に基材４を設置し、ホルダ３ごと搬送口（不図示）からチャンバ１内に搬入し成膜位置に設置することができるため、作業性に優れる。ただし、チャッキング５は、基材ホルダ３を介して基材４を支持する構成に限定されるものではなく、基材４を直接支持する構成であっても構わない。また、図では複数の基材４を支持しているが、１枚の基材４を支持する構成であっても構わない。
【００１４】
チャッキング５は、回転機構１０に接続されており、回転軸Ｐ（第１の軸）を中心に回転させることができる。チャッキング５による基材ホルダ３の支持動作を補助するため、回転機構１０にチャッキング５を昇降させたり揺動させたりする機構を追加しても良い。
【００１５】
カソード部２は、不図示の駆動機構に接続されており、チャッキング５の回転軸Ｐと空間的にねじれの位置にある軸Ｏ（第２の軸）を中心に回転させることができる、いわゆるロータリーカソードである。カソード部２には、円筒状のバッキングチューブ２２の表面に接着されたターゲット２１が設置される。カソード部２は、設置したバッキングチューブ２２によって覆われる位置に、軸Ｏを中心に回転可能なマグネットケースシャフト２３を備えている。マグネットケースシャフト２３の内部にはマグネット２４が設置されており、マグネットケースシャフト２３を回転させることによって、マグネット２４と基材４との相対位置を変更することができる。マグネット２４は、互いに極性方向の異なるマグネット対を含んでおり、マグネット２４によってターゲット２１の表面に磁場が生成される。この磁場によってプラズマがターゲット２１表面に引き付けられ、ターゲット表面には成膜材料が最も放出される領域であるエロージョンが形成される。エロージョンがリング状に形成されるよう、互いに極性方向の異なるマグネット対を配置すると、スパッタガスをイオン化するための電子をターゲット表面に留めることができ、効率よく成膜を行うことができる。
【００１６】
バッキングチューブ２２およびマグネットケースシャフト２３は、軸Ｏを中心に回転が可能な構造となっており、それぞれの回転は互いに独立して制御される。
【００１７】
カソード部２には電源６が接続されており、プラズマ放電を生起させるための電力をターゲット２１に供給することができる。電源６は、ＤＣもしくはＤＣパルスの電源が用いられる。また、カソード部２は、ターゲット２１表面に生起したプラズマによるターゲット表面の温度上昇を抑制するため、ターゲット２１を冷却するための冷却構造が設けられている。
【００１８】
図１（ｂ）は、基材ホルダ３の被成膜面側からカソード部２およびチャッキング５の基材保持側を見たときの、カソード部２のターゲット２１設置領域とチャッキング５との位置関係を示す図である。図２は、チャッキング５に支持された基材ホルダ３の一例を、被成膜面側から見た図である。基材ホルダ３には、回転軸Ｐを中心に等角度で６つの基材４が設置される。図２の場合は、チャッキングに支持される基材４の被成膜面のうち回転軸Ｐから最も離れた点は、点線で示したように半径ｒの円を描く。
カソード部２は、ターゲット設置領域の回転軸Ｏが伸びる方向における幅の中心線Ｑがチャッキング５の回転軸Ｐと重なり、かつ、カソード部２の回転軸Ｏが、チャッキング５の回転軸Ｐからシフトした位置に設けられている。チャッキング５の回転軸Ｐに対するカソード部２の回転軸Ｏのシフト量をＬとすると、シフト量Ｌは、チャッキングに支持される基材４の被成膜面のうち回転軸Ｐから最も離れた点が描く円の半径以上であればよい。さらに、シフト量Ｌは、チャッキングに支持される基材４の被成膜面のうち回転軸Ｐから最も離れた点が描く円の半径の１．４倍以上がより好ましい。
【００１９】
シフト量Ｌがチャッキングに支持される基材４の被成膜面のうち回転軸Ｐから最も離れた点が描く円の半径よりも大きいと、半開角が大きな基材４の表面に対して、膜厚の均一性を制御しやすくなる。ただし、あまり離れすぎていると成膜速度が低下してしまうため、シフト量Ｌはチャッキングに支持される基材４の被成膜面のうち回転軸Ｐから最も離れた点が描く円の直径以下であるのが好ましい。  続いて、カソード部２の詳細な構造について説明する。図３は、カソード部２全体の回転軸に沿った断面を示す概略図である。
【００２０】
ターゲット２１は、インジウムなどのボンディング材２０１によってバッキングチューブ２２に接着されて支持されている。バッキングチューブ２２は、円筒の一方の端が閉じたカップ形状をしており、他方の端は、ターゲット回転シャフト２０２に不図示のボルトで固定できるようにフランジ形状をしている。バッキングチューブ２２とターゲット回転シャフト２０２とはＯリング２０３を挟んで固定されており、バッキングチューブ２２の内側の空間は、チャンバ１内の環境と隔離されている。成膜材料を変更する際には、バッキングチューブ２２ごとターゲット２１が交換される。
【００２１】
ターゲット回転シャフト２０２は、絶縁部材２０４を介してベースプレート２０５に取り付けられた磁性流体シール２０６によって保持されており、磁性流体シール２０６に内蔵された軸受によって回転可能となっている。チャンバ１、ベースプレート２０５、絶縁部材２０４、磁性流体シール２０６、ターゲット回転シャフト２０２、それぞれの間にはＯリング２０３が配置されており、チャンバ１の内部の真空環境と外部の大気環境とは隔離されている。
【００２２】
ターゲット回転シャフト２０２にはスリップリング２７が設置されており、ターゲット回転シャフト２０２とバッキングチューブ２２を介して、スパッタリングに要する電力をターゲット２１に供給している。本実施形態では、大気環境側にスリップリング２７を設けて、回転するターゲット２１に電力を供給しているが、真空環境側のバッキングチューブ２２の先端にスリップリングを設置して電力を供給する構成としてもよい。その場合、電流導入端子を介して、チャンバ１内に電力を導入する構成とする。
【００２３】
ターゲット回転シャフト２０２に設けられた従動プーリ２０９は、タイミングベルト２５を介してターゲット用の回転モータ２０７に設けられた駆動プーリ２０８に接続されている。これにより、回転モータ２０７の回転をターゲット回転シャフト２０２に伝えて回転させることができる。スパッタリングの際にターゲット回転シャフト２０２を流れる電流が回転モータ２０７に流れ込むのを防止するため、タイミングベルト２１０にゴム製ベルトを用いて、ターゲット回転シャフトと回転モータとを電気的に絶縁しておく。
【００２４】
マグネットケースシャフト２３は、内部の壁面にマグネット２４が設置された筒状の部材である。マグネットケースシャフト２３を回転させてマグネット２４の位置を制御することにより、ターゲット２１の表面に生じるプラズマと基材４との相対位置関係を制御することができる。マグネットケースシャフト２３は、回転軸受２１１によってバッキングチューブ２２との距離を保って支持されており、メカニカルシール２１２によって、バッキングチューブ２２との間に冷却液を循環させるための空間が形成されている。この空間には、マグネットケースシャフト２３の端部に設けられた冷却液導入口２１３から導入した冷却液を、流路２１４を通して供給することができる。バッキングチューブ２２とマグネットケースシャフト２３との間の空間に供給された冷却液は、マグネットケースシャフト２３の端部に設けられた冷却液排出口２１５から排出される。冷却液は、樹脂チューブ２１６によって、冷却液導入口２１３あるいは冷却液排出口２１５へと導かれる。このような構造により、バッキングチューブ２２を介して、ボンディング材２０１およびターゲット２１を冷却することができ、スパッタリングのエネルギーによるボンディング材２０１の昇温を抑制することができる。そして、ボンディング材２０１の溶融によって、ターゲット２１がバッキングチューブ２２からの脱落するのを防止することができる。冷却液の供給元として、温度調整機能を有するチラーを用いてもよい。
【００２５】
マグネットケースシャフト２３は、ターゲット回転シャフト２０２とは異なり、旋回可能にする必要はなく、所定の角度範囲で回転できればよい。例えば、マグネットケースシャフト２３を１８０ｄｅｇの角度範囲で回転可能とする場合、樹脂チューブ２１６を図示しないケーブルベア（登録商標）内に配置して引き回すことで、ターゲット回転シャフト２０２における冷却液の導入を可能にすることができる。ターゲット回転シャフト２０２を旋回させる場合は、冷却液導入部にロータリジョイントを設ければ、冷却液を導入／排出することができる。
【００２６】
冷却液に水道水や工業用水を用いると、抵抗値が十分に高くないため、冷却液を通じて電流が漏洩してしまい、ターゲット２１表面の電圧が十分に得られずプラズマを生成することができない場合がある。そのような場合は、冷却液の抵抗に応じて、樹脂チューブ２１６の長さおよび径を調整することによって、樹脂チューブ２１６を流れる冷却液、すなわち、漏電経路の電気抵抗を許容範囲になるよう調整するとよい。
【００２７】
マグネットケースシャフト２３に設けられた従動プーリ２１７は、タイミングベルト２１８を介してマグネット駆動用の回転モータ２２０に設けられた駆動プーリ２１９に接続されている。これにより、回転モータ２２０の回転をマグネットケースシャフト２３に伝えて回転させることができる。スパッタリングの際にマグネットケースシャフト２３に流れる電流が回転モータ２２０に流れ込むのを防止するため、タイミングベルト２１８にゴム製ベルトを用いて、マグネット回転シャフト２３と回転モータ２１０とを電気的に絶縁しておく。
【００２８】
タイミングベルト２１８は、回転軸Ｏに対してタイミングベルト２１０と対称な位置に配置するのが好ましい。このような配置により、ターゲット回転シャフト２０２を保持している磁性流体シール２０６に、ベルトの初期張力による過剰な偏荷重がかかるのを抑制することができる。
【００２９】
次に、マグネットの位置制御の手順について説明する。予め作成したデータベースに基づき、基材４に均一な膜を形成するのに最適なマグネット２４の位置を算出し、算出した位置にマグネット２４を移動させて固定して成膜を行うことによって、より均一な膜を形成することができる。マグネットの位置制御の手順は、他の実施形形態でも同様に行う。
【００３０】
まず、例えば特開２００２−２２０６６４に開示されている手法で、ターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度分布を求める。具体的には、成膜に用いる装置にて、形状が既知である計測用基材とターゲットを所定の位置関係に配置して実際に成膜を行い、計測用基材に形成された膜厚分布を測定することにより、ターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度分布を取得する。取得したスパッタ粒子の放出角度分布に基づいて、成膜に用いる基材４の被成膜面の形状と配置、チャッキング５とカソード部２との位置関係において、マグネット２４の傾斜角と基材４に付着する膜の膜厚分布についてシミュレーションを行う。そして、マグネット２４の傾斜角を変えて均一な膜厚分布を実現するのに適したマグネットの傾斜角を求める。
【００３１】
ここで、マグネット２４の傾斜角とは、回転軸Ｏが伸びる方向からみて、マグネット２４の回転方向における中心線（幅方向の中心線）と、前記第１の軸が伸びる方向（基準方向）とのなす角θを「マグネットの傾斜角」とする。
【００３２】
得られた基材４の形状とその配置、均一な膜厚分布を実現するのに適したマグネットの傾斜角との関係は、制御装置９がアクセス可能な記録装置に保存しておき、実際の成膜時にマグネット２４の傾斜角を選択する際に参照する。さまざまな装置構成や成膜条件でのシミュレーション結果をデータベース化しておけば、種々の成膜条件や種々の形状を有する基材に対して機械学習を行わせることができる。そして、成膜装置の構成や成膜条件が変わっても、事前準備をすることなく、膜厚ばらつきの小さい膜が形成できるマグネットの傾斜角を求めることが可能となる。
【００３３】
基材４に成膜を行う際には、マグネットの傾斜角の選択に必要な被成膜面に関する情報を、制御装置９に与える。被成膜面に関する情報とは、例えば基材がレンズである場合は、被成膜面が凹面か凸面か、被成膜面の半開角、レンズの直径（あるいは半径）、その配置である。これらの情報は、制御装置９が備える表示部に表示される入力画面に従って、制御装置の入力部からユーザに入力させるとよい。
【００３４】
制御装置９は、ユーザからの入力を受けて記録装置に保存されたデータベースにアクセスし、入力された形状の被成膜面に対して適したマグネット２４の傾斜角をデータベースから選択する。そして、選択した傾斜角を、マグネット回転モータ２２１が備えるエンコーダの原点からの回転角に換算し、回転モータ２２１を駆動させる指令値に変換して、マグネット用の回転モータ２２１に送信する。マグネット用の回転モータ２２１は、受信した指令値に従ってモータを駆動し、マグネット２４を所定の位置に制御して固定する。傾斜角をあらかじめモータ２２１の指令値に換算してデータベース化しておいても良い。
【００３５】
マグネット２４の位置が決まれば、後は従来と同様に基材４をセットし、カソード部２を回転させることによってターゲットを回転させながら、電圧を印加して成膜を行う。
【００３６】
まず、基材ホルダ３に基材４を設置した後、基材ホルダ３をチャッキング５によって支持させる。基材ホルダ３は、少なくとも１個の基材４の設置が可能な構成を有している。基材４が凹面あるいは凸面を有するレンズである場合、１個のレンズ（基材）４を設置する場合は、レンズ４の中心軸を、チャッキング５の回転軸Ｐと一致させても良いし、回転軸Ｐからずらして配置しても良い。しかし、複数個のレンズ４を設置する場合は、図２に示すように、設置する全てのレンズ４の中心軸が回転軸Ｐからずらして配置する。特に、設置する全てのレンズ４の中心軸を、回転軸Ｐから同じ距離だけ離して配置するのが好ましい。
【００３７】
基材ホルダ３には、設置する基材４よりも小さい開口を備え、開口に基材４をはめ込んで設置する方式のものを用いることができる。開口の端部は、面取りをしておけば、被成膜基材４の成膜面に飛来するターゲット材料の粒子が基材ホルダ３の厚みによって遮蔽されるのを低減することができるため、好ましい。
【００３８】
基材ホルダ３をチャッキング５にセットした後、チャンバ１を密閉して排気装置８でチャンバ内を排気する。チャッキング５は、適当なタイミングで回転軸Ｐを中心に回転させておく。チャンバ１内が所望の真空度まで排気できたら、ガス供給部７からプロセスガスを導入し、カソード部２に電圧を印加してターゲット２１表面にプラズマを生成させ、基材４の表面に所望の膜厚が形成されるまでスパッタリングを行う。
【００３９】
（第２実施形態）
図４（ａ）は、第２実施形態にかかる成膜装置の概略構成の鉛直方向の断面を示す図である。第１実施形態にかかる成膜装置では、カソード部２を１基だけ備えていたのに対し、本実施形態にかかる成膜装置は、複数のカソード部を備えている。具体的には、チャッキング５の回転軸Ｐ（第１の軸）とねじれの位置にある軸Ｏａ（第２の軸）の周りに回転する第１のカソード部２ａと、軸Ｏａに平行な軸Ｏｂ（第３の軸）の周りに回転する第２のカソード部２ｂを備えている。さらに、第１実施形態では、カソード部２に電力を供給する電源６が直流電源であったのに対し、本実施形態では交流電源を用い、カソード部２ａ、２ｂに交互に電力を供給する。これらの違いを除き、チャンバ１、カソード部２ａ、２ｂ、ガス供給部７、排気装置８、制御装置９、チャッキング５とその回転機構１０等の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。なお、ターゲット２１ａ、２１ｂ、マグネット２３ａ、２３ｂを駆動するモータはそれぞれ個別に設けられるため、互いに独立して回転が可能である。従って、カソード部２ａ、２ｂごとにマグネットの傾斜角θａ、θｂを制御することができ、ターゲット２１ａ、２１ｂから放出されるスパッタ粒子の放出方向を個別に制御することが可能である。従って、マグネット２４の傾斜角と基材４に付着する膜の膜厚分布との関係についてシミュレーションを行う際には、スパッタ粒子の放出角度分布とマグネットの傾斜角はターゲット毎に設定し、膜厚分布は合算値を算出する。
【００４０】
カソード部２ａ、２ｂとチャッキング５とは、鉛直方向における、カソード部２ａと基板ホルダ３の基材支持面との距離Ｍａと、カソード部２ｂと基材支持面との距離Ｍｂとは、Ｍａ＜Ｍｂを満たす位置に配置されている。さらに、水平方向において、カソード部２ａの回転軸Ｏａとチャッキング５の回転軸Ｐとの距離Ｌａと、カソード部２ｂの回転軸Ｏｂと回転軸Ｐとの距離Ｌｂとは、Ｌａ＞Ｌｂの関係を満たすように配置されている。
【００４１】
図４（ｂ）は、回転軸Ｏに沿った方向からカソード部２ａ、２ｂおよびチャッキング５の基材支持面を見たときの、ターゲット２１ａ、２１ｂの設置領域とチャッキング５との位置関係を示す図である。図４（ｂ）において、カソード２ａ、２ｂの回転軸Ｏａ、Ｏｂに沿った方向における、ターゲット２１ａ、２１ｂそれぞれの設置領域の中心線Ｑａ、Ｑｂは、いずれもチャッキング５の中心を通る位置に配置されている。
【００４２】
このような構成は、特に、図２に示した基材ホルダ３を用いて成膜する場合に好適である。図２において、チャッキング５の回転によって基材４の中心が描く円Ｓよりも、外側の被成膜面への成膜を主にターゲット２１ａ、内側の成膜面への成膜を主にターゲット２１ｂで行わせる。つまり、マグネット２４ａの傾斜角を、マグネット２４ｂの傾斜角よりも小さく制御すると、より均一な膜を実現することが可能となる。
【００４３】
シフト量Ｌａは、第１実施形態のシフト量Ｌと同様に、基材４の被成膜面のうち回転軸Ｐから最も離れた位置が描く円の半径以上が好ましい。また、シフト量Ｌｂは、基材４の被成膜面のうち回転軸Ｐから最も離れた位置が描く円の半径の１／２倍以上かつＬａ以下が好ましい。
【００４４】
本実施形態では、カソードの基数を２基としたが、３基以上設けても良い。また、チャッキング５の回転軸Ｐに対して、カソード２ａ、２ｂを同じ側に配置しているが、Ｍａ＜ＭｂおよびＬａ＞Ｌｂの関係を満たしていれば、カソード２ａ、２ｂを、回転軸Ｐを挟んで対象に配置しても良い。ただし、装置の床面積低減の観点から、図４に示すように回転軸Ｐに対して、カソード２ａ、２ｂを同じ側に配置する構成が好ましい。
【００４５】
（第３実施形態）
本実施形態にかかる成膜装置の概略構成の鉛直方向の断面は、第２実施形態と同様に、図４（ａ）と同様であるが、回転軸Ｏに沿った方向からカソード部２ａ、２ｂおよびチャッキング５の基材保持側を見たときの配置が、第２実施形態とは異なっている。
【００４６】
図５に、本実施形態にかかる成膜装置を、回転軸Ｏに沿った方向からカソード部２ａ、２ｂおよびチャッキング５の基材保持側を見たときの、ターゲット２１ａ、２１ｂの設置領域とチャッキング５との位置関係を示す。
【００４７】
本実施形態では、カソード部２ａ、２ｂそれぞれのターゲット２１ａ、２１ｂの設置領域の回転軸Ｏａ（Ｏｂ）方向における幅が、基材４の被成膜面のうち回転軸Ｐから最も離れた位置が描く円の直径よりも小さい。そして、カソード２ａ、２ｂの回転軸Ｏａ、Ｏｂに沿った方向における、ターゲット２１ａ、２１ｂそれぞれの設置領域の中心線Ｑａ、Ｑｂは、回転軸Ｏａ（Ｏｂ）方向において、チャッキング５の中心からＮａ、Ｎｂシフトした位置に配置されている。シフト量Ｎａ、Ｎｂは、互いに等しくても良いし、異なる量であっても良い。
【００４８】
（第４実施形態）
本実施形態は、カソード２の回転動作の半径方向におけるマグネットの位置が、マグネット昇降機構によって制御可能である点で、第１実施形態とは異なっている。
【００４９】
図６に本実施形態にかかるカソード部２全体の回転軸に沿った断面の概略を示す。図７（ａ）は、図６のマグネット昇降機構３００のマグネット２４が設置されている部分を、カソード２の回転動作の半径方向Ｘから見た平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ´断面図である。
【００５０】
マグネット昇降機構３００は、マグネット２４が載置されるヨーク３０１と、ヨーク３０１に接続されたカム溝ブラケット３０２と、カム溝ブラケット３０２に設けられた溝内を移動するカムフォロア３０３とを備えている。さらに、カムフォロア３０３に直動アクチュエータ３０５からの駆動力を、シャフト絶縁部材３０６を介して伝達する伝達シャフト３０４と、を備えている。
【００５１】
マグネット２４は、ターゲット２０１表面に電子を捕捉する磁場を形成するように、互いに極性方向の異なるマグネット対を含んで構成されており、カソード２の回転軸Ｏに沿って、複数個（図６では５個）に分割して設けられている。分割されたマグネット２４は、それぞれ接着剤によりヨーク３０１に固定されている。
【００５２】
カム溝ブラケット３０２は、ヨーク３０１を搭載しており、マグネットケースシャフト２３に設置された駆動軸ガイド３０７に固定されている。駆動軸ガイド３０７により、カム溝ブラケット３０２の動作は、カソード部２の回転動作の半径方向Ｘにのみに規制される。さらに、分割したマグネット２４間で生じる斥力や引力によるマグネット２４の駆動方向以外の変位を防いでいる。本実施形態では、駆動軸ガイド３０７はすべり軸受を用いているが、リニアガイドなどの球軸受を用いてもよい。
【００５３】
カムフォロア３０３は、カム溝ブラケット３０２の溝に配置されている。伝達シャフト３０４によりカソード部２の回転軸Ｏに沿った駆動力がカムフォロア３０３に伝達されると、カムフォロア３０３はカム溝ブラケット３０２の溝にならって移動し、マグネット２４をカソード２の回転動作の半径方向Ｘに動作させる。
【００５４】
伝達シャフト３０４は、シャフトすべり軸受３０８によって、カソード２の回転軸Ｏに沿って動作するように指示されている。これにより、カムフォロア３０３がカム溝ブラケット３０２の溝から脱落することを防止している。さらに、伝達シャフト３０４の先端は、たわみ防止ガイド３０９により支持されており、マグネット２４間で生じる斥力や引力による伝達シャフト３０４の曲げ方向の変形を抑制している。また、伝達シャフト３０４の断面を矩形とし、伝達シャフト３０４の側面をシャフトすべり軸受３０８やたわみ防止ガイド３０９により拘束することによって、伝達シャフト３０４のねじれを防止している。
【００５５】
直動アクチュエータ３０７は、シャフト絶縁部材３０６を介して伝達シャフト３０４を駆動する。直動アクチュエータ３０７が設置されているブラケット３１０は、ブラケット絶縁部材３１１を介してマグネットケースシャフト２３に固定されている。これらの絶縁部材により、スパッタリングの電流が直動アクチュエータ３０４に流れることを防止ししている。
【００５６】
カム溝ブラケット３０２、伝達シャフト３０４、カムフォロア３０３、たわみ防止ガイド３０９、直動アクチュエータ３０５は、マグネット２４ごとに設けられており、複数のマグネット２４を独立して駆動することができる。なお、マグネット２４の近傍に配置されている構成の材質は、マグネット２４によって形成される磁場を妨げないように、すべて非磁性体で構成されている。
【００５７】
マグネット２４のカソード部２の回転動作の半径方向における位置を変化させると、マグネット２４とターゲット２１との距離が変化し、ターゲット２１に引き付けられるプラズマ強度が変化する。それに伴い、ターゲット２１から放出されるスパッタ粒子の放出量が変化する。つまり、カソード部２の回転軸に沿って複数に分けて設けられたマグネット２４のカソード部２の回転動作の半径方向における位置を個別に制御することにより、カソード部２の回転軸に沿った方向におけるスパッタ粒子の放出量を制御することが可能となる。
【００５８】
第１実施形態で説明した、成膜前に行うシミュレーションの際に、マグネット２４のカソード部２の回転動作の半径方向における位置をパラメータとして加えることにより、基材４に形成される膜厚の膜厚むらをより低減することができる。シミュレーションで算出されたマグネット２４のカソード部２の回転動作の半径方向における位置情報は、制御装置９から直動アクチュエータ３０５へと送信され、直動アクチュエータ３０５が指示に従ってマグネット２４の位置を制御する。
【００５９】
本実施形態では、カソード部２の回転方向におけるマグネット２４の傾斜角を制御に加えて、カソード部２の回転軸に沿って複数に分けて設けられたマグネット２４のカソード部２の回転動作の半径方向における位置を個別に制御することができる。このような構成によって、より均一な膜厚で基材４に成膜することが可能となる。
【００６０】
（第５実施形態）
本実施形態は、マグネット２４間で生じる斥力や引力による影響を抑制する構造を有する点で、第４実施形態とは異なるマグネット昇降機構となっている。
【００６１】
図８（ａ）は、本実施形態にかかるカソード部２の回転軸に沿った断面の概略図で、マグネット２４が設置されている部分を拡大して示している。図８では、カソード部２の先端側から順に、マグネット２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅと呼び、それぞれのマグネットの駆動に関わる部材にａ〜ｅの添字を付与することとする。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢ−Ｂ´断面、即ち、マグネット２４ｅを駆動する部分を、カソード部２の先端側から見た図である。それぞれのマグネットを昇降させる機構は同じであるため、特定のマグネットの構造について説明する場合を除いて、添字ａ〜ｅは省略する。以下、図面を参照して、第４実施形態との相違する構造を中心に説明し、共通する構造については説明を省略する。
【００６２】
マグネット昇降部３００は、マグネット２４と、カム溝ブラケット３０２と、伝達シャフト３０４と、カムフォロア３０３と、カムフォロアブラケット３１２とを備えている。複数個（図８では５個）に分割されたマグネット２４は、それぞれヨーク３０１に固定され、カム溝ブラケット３０２に設置されている。
【００６３】
カムフォロア３０３は、カムフォロアブラケット３１２に設置されており、カムフォロアブラケット３１２の動作により、カム溝ブラケット３０２に設けられた溝にならってマグネット２４をカソード部２の回転動作の半径方向Ｘに動作させる。
【００６４】
それぞれのマグネット２４を駆動するカムフォロアブラケット３１２には、カソード部２の回転軸Ｏと平行な２本のガイドシャフト３１３が共通に通されており、カソード部２の回転軸Ｏに沿った方向以外の動作が規制されている。図８（ｂ）に示すように、ガイドシャフト３１３とカムフォロアブラケット３１２の間には、すべり軸受やリニアブッシュなどのガイドシャフト軸受３１４が設けられている。これにより、カムフォロアブラケット３１２とガイドシャフト３１３との間の摩擦力が低減される。カムフォロアブラケット３１３がガイドシャフ３１３により支持されていることで、マグネット２４間で生じる斥力や引力によるカムフォロアブラケット３１２の変位や姿勢変化を防いでいる。また、本実施形態では、マグネット２４に働くマグネット旋回の軸方向の斥力は、隣接するマグネット３４の間で逆向きに働くため、ガイドシャフト３１３の変形を抑えることができる。
【００６５】
さらに、本実施形態では、離れた位置に配置された２本のガイドシャフト３１３によってカムフォロアブラケット３１２を支持し、カムフォロア３０３の姿勢を規制している。そのため、第４実施形態と比較して、カムフォロア３０３の姿勢変化によって生じるマグネット２４の位置決め誤差が小さい。
【００６６】
図８（ｂ）において、マグネット２４ｅを昇降させるための伝達シャフト３０４ｅは、カムフォロアブラケット３１２ｅに接続されており、直動アクチュエータによる駆動力をカムフォロアブラケット３１２ｅに伝達する。カムフォロアブラケット３１２ｅには、他のマグネット２４ａ〜ｄを昇降させるための伝達シャフト３０４ａ〜ｄと干渉しないように、伝達シャフト３０４ａ〜ｄの径よりも大きな貫通穴が設けられている。伝達シャフト３０４ａ〜ｄは、この貫通穴を通って所定のカムフォロアブラケット３１２ａ〜ｄに接続される。
【００６７】
以上説明した様に、本実施形態によれば、マグネット２４間で生じる斥力や引力、さらに、ガイドシャフト３１３の変形による影響を抑制することができ、高い精度でマグネット２４の位置決を行うことができる。その結果、基材に形成される膜の膜厚ばらつきをさらに低減することが可能となる。
【００６８】
［実施例１］
図１に示す１基のカソード部２を備える成膜装置を用いて、成膜をおこなった。ターゲット２１の材種は、Ｓｉとし、その寸法は外径を１５２ｍｍ、内径を１４０ｍｍ、回転軸Ｏに沿った方向の長さを１００ｍｍとした。
【００６９】
基材ホルダ３は、直径が２５０ｍｍで、直径２３０ｍｍのレンズ（基材）４が１個設置できるものを用い、チャッキング５の回転軸Ｐとレンズ４の中心軸とが一致するように設置した。
【００７０】
図１において、基材ホルダ３と２基のカソード部２の配置パラメータは、以下の通りである。Ｍは、カソード部２の回転軸Ｏから、基材ホルダ３を含む仮想平面との最短距離である。
Ｍ＝１５５ｍｍ
Ｌ＝２４５ｍｍ
【００７１】
まず、直径２３０ｍｍで表１に示すサンプル１と同じ凸型の形状を有する計測用基材（レンズ）を１個用意し、実際に成膜を行って膜厚分布を計測し、ターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度分布を求めた。
【００７２】
計測から求めたスパッタ粒子の放出角度分布に基づいて、表１に示したレンズ形状それぞれについてシミュレーションを行い、均一な成膜に適したマグネット２４の傾斜角θを算出し（表１参照）、算出した傾斜角となるようにマグネット２４を制御した。成膜の間は傾斜角度を固定した。
【００７３】
表１に示した同じ形状のレンズごとに、基材ホルダ３にセットして成膜を行った。具体的には、ガス供給部７のプロセスガス供給ライン７１ａからスパッタリングガスとしてＡｒを供給し、基材ホルダ３およびターゲット２１を回転させ、それぞれのＳｉのターゲット２１に電力を供給して、メタルモードでスパッタリングした。
【００７４】
本実施例では、基材４に形成されたＳｉ膜に酸化ガスを供給して反応させることにより、基材４上にＳｉＯ膜を形成した。具体的には、反応性ガス供給ライン７２ｂの供給口を基材ホルダ３の近傍に配置し、Ｏ・（酸素ラジカル）を含むガスを基材４表面に少量供給した。この時、Ｏ・がターゲット２１に届かないようにＯ・（酸素ラジカル）を含むガスを供給することにより、メタルモードのスパッタリングを維持した。
【００７５】
得られた膜の膜厚を計測し、次式を用いて膜厚分布を評価した。
【００７６】
膜厚分布＝±（膜厚最大値―膜厚最小値）／（膜厚最大値＋膜厚最小値）
膜厚の計測は、基材４の中心と、十字状に中心から半径方向に５０ｍｍ、１００ｍｍずらした位置の、計９点について行った。結果をまとめて表１に示す。
【００７７】
【表１】
2020007575.tif 000003
【００７８】
表１より、凸面か凹面かにかかわらず、半開角が４０°以上の面において、膜厚分布が±４％の範囲内にある、均一な膜が形成されていることが確認できた。
【００７９】
［実施例２］
図４に示す２基のカソード部２ａ、２ｂを備える成膜装置を用いて、成膜をおこなった。
【００８０】
ターゲット２１ａ、ｂの材種はＳｉとし、その寸法は、外径を１０１ｍｍ、内径を８９ｍｍ、回転軸Ｏに沿った方向の長さを１００ｍｍとした。
【００８１】
基材ホルダ３は、直径が２５０ｍｍで、円周方向に等間隔で８個のレンズ（基材）４が設置できるものを用いた。図４において、基材ホルダ３と２基のカソード部２ａ、２ｂの配置パラメータは、以下の通りである。
Ｍａ＝７０ｍｍ  ，  Ｍｂ＝２３２ｍｍ
Ｌａ＝２５２ｍｍ  ，  Ｌｂ＝１７３ｍｍ
【００８２】
直径５０ｍｍで表２に示す３種類の形状を有するレンズ（基材）４を８個ずつ用意した。事前準備として、サンプル３と同じ形状の計測用基材に対して成膜を行い、実施例１と同様にしてターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度分布を求めた。
【００８３】
求めたスパッタ粒子の放出角度分布に基づいて、表２に示した各レンズ形状について、８個ずつ基材ホルダ３によって保持した場合についてシミュレーションを行い、均一な膜厚が得られるマグネットの傾斜角θａ、θｂを算出した（表１参照）。算出した傾斜角となるようにマグネット２４ａ、２４ｂの位置を制御し、位置を固定した。
【００８４】
表１に示した同じ形状のレンズごとに、基材ホルダ３にセットして成膜を行った。まず、レンズ４をセットして基材ホルダ３およびターゲット２１ａ、ｂを回転させてチャンバ内を排気した。ガス供給部７のプロセスガス供給ライン７１ａから、スパッタリングガスとしてＡｒを供給し、ＡＣ放電によってＳｉのターゲット２１ａ、２１ｂに交互に電力を供給して、メタルモードでスパッタリングをおこなった。ターゲット２１ａ、２１ｂに電力供給を行う電源には、最大１０ｋＷまで供給可能で、周波数が４０ｋＨｚのＡＣ電源を使用した。それ以外は実施例１と同様にして、成膜を行い、得られた膜の膜厚分布を評価した。結果をまとめて表２に示す。
【００８５】
【表２】
2020007575.tif 000004
【００８６】
表２より、凸面か凹面かにかかわらず、半開角が４０°以上の面において、膜厚分布が±３％の範囲内にある、均一な膜が形成されていることが確認できた。また、ターゲットが１つの実施例１に比べてより均一に膜を形成できることが確認できた。
【００８７】
［実施例３］
本実施例は、図４において、基材ホルダ３と２基のカソード部２ａ、２ｂの配置パラメータを、以下の数値に変更した点を除いて、実施例２と同様の装置を用いた。
Ｍａ＝７５ｍｍ  ，  Ｍｂ＝１７５ｍｍ
Ｌａ＝１８０ｍｍ  ，  Ｌｂ＝９０ｍｍ
【００８８】
レンズ４は、直径が５０ｍｍで、半開角４０°の凸面を有するものを８個準備した。事前準備として、同じ形状の計測用基材に対して成膜を行い、実施例１と同様にしてターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度分布を求めた。
【００８９】
求めたスパッタ粒子の放出角度分布に基づいて、レンズ４を８個ずつ基材ホルダ３によって保持した場合についてシミュレーションを行い、均一な膜厚が得られるマグネットの傾斜角θａ、θｂを算出した（表１参照）。算出した傾斜角となるようにマグネット２４ａ、２４ｂの位置を制御し、位置を固定した。
【００９０】
表１に示したレンズを基材ホルダ３にセットして基材ホルダ３およびターゲット２１ａ、ｂを回転させてチャンバ内を排気した。ガス供給部７から、スパッタリングガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ２を供給し、遷移モードで、ターゲット２１ａ、２１ｂをスパッタリングして、レンズ４にＳｉＯ２膜を成膜した。遷移モードにおけるＳｉＯ２成膜（透明膜の成膜）と、その成膜速度の制御は、Ｐｌａｓｍａ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ法により行った。この方法において、Ａｒ、Ｏ２のガス流量は、それぞれバルブ７１ｂとバルブ７２ｂにより制御した。得られた膜の膜厚分布を実施例１と同様に評価した結果を、表３に示す。
【００９１】
【表３】
2020007575.tif 000005
【００９２】
表３より、半開角が４０°以上の凸面において、膜厚分布が±４％の範囲内の均一な膜が形成されていることが確認できた。
【００９３】
［実施例４］
本実施例では、ターゲット２１ａ、２１ｂの回転軸Ｏに沿った幅を、実施例１より大きい３００ｍｍとし、図４において、基材ホルダ３と２基のカソード部２ａ、２ｂの配置パラメータを、以下の数値に変更した点を除いて、実施例２と同様の装置を用いた。
Ｍａ＝７０ｍｍ  ，  Ｍｂ＝２２９ｍｍ
Ｌａ＝２５２ｍｍ  ，  Ｌｂ＝１７３ｍｍ
【００９４】
表４に示す２種類の形状を有するレンズ（基材）４を８個ずつ用意し、それぞれのレンズに成膜をする場合ついてシミュレーションを行って、マグネット２４ａ、２４ｂそれぞれの傾斜角θａ、θｂを算出した（表４参照）。シミュレーションに用いるターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度分布は、表１のサンプル７と同じ形状を有する計測用基材（レンズ）に対して、実際に成膜を行うことによって求めた。
【００９５】
算出した傾斜角にマグネット２４ａ、２４ｂを制御して固定し、実施例２と同様に成膜を行った。結果を表４に示す。
【００９６】
【表４】
2020007575.tif 000006
【００９７】
表４より、凸面か凹面かにかかわらず、半開角が４０°以上の面において、膜厚分布が±２％の範囲内にある、均一な膜が形成されていることが確認できた。
【００９８】
［実施例５］
図５に示す２基のカソード部２ａ、２ｂを備える成膜装置を用いて、成膜をおこなった。
【００９９】
ターゲット２１ａ、２１ｂの材種はＳｉとし、その寸法は、実施例２と同様に、外径を１０１ｍｍ、内径を８９ｍｍとした。
【０１００】
図５における基材ホルダ３と２基のカソード部２ａ、２ｂの配置パラメータは下記の値となるように配置した。
Ｍａ＝７０ｍｍ  ，  Ｍｂ＝１７３ｍｍ
Ｌａ＝２５２ｍｍ  ，  Ｌｂ＝７０ｍｍ
Ｎａ＝２３２ｍｍ  ，  Ｎｂ＝７０ｍｍ
【０１０１】
本実施例では、カソード部２ａ、２ｂそれぞれのターゲット設置領域の回転軸Ｏａ、Ｏｂに沿った方向の長さが、チャッキング５に支持された基材４の被成膜面が通り得る回転軸Ｐから最も離れた位置と回転軸Ｐとの距離Ｒの２倍よりも小さい。そして、カソード２ａ、２ｂの回転軸Ｏａ、Ｏｂに沿った方向における、ターゲット２１ａ、２１ｂそれぞれの設置領域の中心線Ｑａ、Ｑｂは、回転軸Ｏａ（Ｏｂ）方向において、チャッキング５の中心からＮａ、Ｎｂシフトした位置に配置されている。
【０１０２】
表５に示す２種類の形状の直径５０ｍｍのレンズ（基材）４を８個ずつ用意し、それぞれについてシミュレーションを行って、マグネット２４ａ、２４ｂそれぞれの傾斜角θａ、θｂを算出した（表５参照）。シミュレーションに用いるターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度分布は、表１のサンプル１３と同じ形状を有する計測用基材（レンズ）に対して、実際に成膜を行うことによって求めた。算出した傾斜角にマグネット２４ａ、２４ｂを制御し、成膜の間は傾斜角度を維持した。成膜は、実施例２と同様に行った。結果を表５に示すとともに、半開角に対するレンズ４面内の膜厚分布を図９に示す。
【０１０３】
【表５】
2020007575.tif 000007
【０１０４】
半開角が４０°と大きい凹面および凸面を有するレンズにおいて、膜厚分布は±３％程度となり、均一な膜厚が実現できることを確認した。半開角が３０°以下の凹面および凸面では、膜厚分布は±２％以下と、より均一な膜厚を実現できることが確認できた。
【０１０５】
［比較例］
比較例として、チャッキング５の回転軸に沿った方向からみて、チャッキング５の中心が、ターゲットが設置される領域の中心と一致する装置を用いて成膜を行った。具体的には、図１における基材ホルダ３と２基のカソード部２の配置パラメータを、Ｍ＝１７５ｍｍ、Ｌ＝０ｍｍとし、カソード部に設置するターゲットの寸法は実施例１と同じとした。サンプル３と同じ半開角４０°の凸型形状を有するレンズ４を８個、実施例３と同様に配置する場合についてシミュレーションを行い、マグネット２４の傾斜角θ＝０°を得た。シミュレーションに用いるターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度分布は、サンプル３と同じ形状を有する計測用基材（レンズ）に対して、実際に成膜を行うことによって求めた。
【０１０６】
マグネット２４の傾斜角θを０°に固定して、実施例３と同様の条件成膜を行ったところ、膜厚は、±６６％と非常に大きな分布を示した。
【０１０７】
以上、実施例および比較例から、本発明にかかる成膜装置および成膜方法を用いることにより、凹面か凸面かに関わらず、半開角の大きなレンズ面内に膜厚むらの小さい均一な膜を形成できることが確認できた。なお、いくつかの実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１  チャンバ
２  カソード部
３  基材ホルダ
４  基材
２１  ターゲット
２４  マグネット
【図１】
2020007575.tif 000008
【図２】
2020007575.tif 000009
【図３】
2020007575.tif 000010
【図４】
2020007575.tif 000011
【図５】
2020007575.tif 000012
【図６】
2020007575.tif 000013
【図７】
2020007575.tif 000014
【図８】
2020007575.tif 000015
【図９】
2020007575.tif 000016