【手続補正書】
【提出日】令和3年8月17日(2021.8.17)
【手続補正１】
【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】
成膜対象物およびターゲットが内部に配置されるチャンバを有し、
前記ターゲットからスパッタ粒子を発生させるスパッタリング領域を前記チャンバ内で移動させつつ、前記スパッタ粒子を前記成膜対象物に堆積させて成膜する成膜装置であって、
前記チャンバ内に配置され、前記チャンバ内の圧力の情報を取得する圧力センサと、
前記圧力センサを、前記スパッタリング領域の移動と共に移動させる移動手段と、を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記チャンバ内の圧力を調整する圧力調整手段をさらに備え、
前記圧力調整手段は、前記圧力センサによって取得された前記圧力の情報に基づいて圧力を調整す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】
前記圧力調整手段は、前記圧力センサによって取得される圧力の情報に基づく圧力が目標圧力となるように、前記チャンバ内の圧力を調整することを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記圧力調整手段は、排気手段と、ガス導入手段と、を含み、
前記圧力センサによって取得された圧力の情報に基づく圧力と目標圧力との差の絶対値が所定値以下である場合には前記排気手段で圧力を調整し、前記絶対値が所定値よりも大きい場合には前記排気手段および前記ガス導入手段で圧力を調整することを特徴とする請求項２または３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記チャンバに固定された第２の圧力センサを有することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記チャンバ内の圧力に応じて、前記圧力調整手段によって圧力を調整する際に用いる圧力センサを、前記スパッタリング領域の移動と共に移動する前記圧力センサと、前記第２の圧力センサと、で切り替える切替手段を有することを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記成膜対象物への成膜を行っている時には前記圧力センサで取得された圧力の情報に基づいて前記チャンバ内の圧力を調整し、前記成膜対象物への成膜を行っていない時には前記第２の圧力センサで取得された圧力の情報に基づいて前記チャンバ内の圧力を調整することを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記第２の圧力センサは隔膜真空計であることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記圧力センサは熱伝導式真空計であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項１０】
前記チャンバ内の、前記ターゲットを介して前記成膜対象物と対向する位置に配置される磁場発生手段をさらに有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項１１】
前記ターゲットを前記チャンバに対して移動させるターゲット駆動手段を有し、
前記ターゲット駆動手段で前記ターゲットを前記チャンバに対して移動させることで、前記スパッタリング領域を移動させることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項１２】
前記圧力センサは、前記ターゲットと一体的に組付けられる構成であり、
前記移動手段は、前記ターゲットおよび前記圧力センサを、前記ターゲットの長手方向に交差する方向に移動させることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項１３】
前記ターゲットは円筒形であり、前記ターゲットを回転させる回転駆動手段をさらに有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項１４】
前記チャンバ内には複数の前記ターゲットが並んで配置され、
前記移動手段は、配置される前記複数のターゲットを共に移動させることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項１５】
前記ターゲットは、前記スパッタリング領域の移動方向に延在する平板形状であり、
前記ターゲットは前記チャンバに対して固定して設けられ、
前記移動手段は、前記磁場発生手段を前記チャンバに対して移動させることにより、前記スパッタリング領域を移動させることを特徴とする請求項１０に記載の成膜装置。
【請求項１６】
前記移動手段によって移動する前記圧力センサを、前記スパッタリング領域の移動方向に沿って複数有しており、
前記圧力調整手段によって圧力を調整する際に用いる圧力センサを、前記スパッタリング領域の移動方向に応じて選択する選択手段を有することを特徴とする請求項２から８のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項１７】
前記選択手段は、前記スパッタリング領域の移動方向に応じて、前記スパッタリング領域の移動方向前方に配置された前記圧力センサを選択することを特徴とする請求項１６に記載の成膜装置。
【請求項１８】
前記ガス導入手段は、前記チャンバ内にガスを導入するための複数のガス導入口を有し、
前記複数のガス導入口は、配置される前記ターゲットの長手方向に沿って配置さ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１９】
成膜対象物をチャンバ内に配置し、前記成膜対象物と対向して配置されたターゲットから飛翔するスパッタ粒子を堆積させて成膜するスパッタ成膜工程を含む成膜方法であって、
前記スパッタ成膜工程は、前記ターゲットのスパッタ粒子が発生するスパッタリング領域を前記チャンバに対して相対移動させつつ成膜を行う工程であり、
前記スパッタ成膜工程において、前記ターゲットのスパッタリング領域とともに移動する圧力センサによって前記チャンバ内の圧力の情報を取得して、前記チャンバ内の圧力を調整することを特徴とする成膜方法。
【請求項２０】
成膜対象物をチャンバ内に配置し、前記成膜対象物と対向して配置されたターゲットから飛翔するスパッタ粒子を堆積させて成膜するスパッタ成膜工程を含む電子デバイスの製造方法であって、
前記スパッタ成膜工程は、前記ターゲットのスパッタ粒子が発生するスパッタリング領域を前記チャンバに対して相対移動させつつ成膜を行う工程であり、
前記スパッタ成膜工程において、前記ターゲットのスパッタリング領域とともに移動する圧力センサによって前記チャンバ内の圧力の情報を取得して、前記チャンバ内の圧力を調整することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の一側面としての成膜装置は、成膜対象物およびターゲットが内部に配置されるチャンバを有し、前記ターゲットからスパッタ粒子を発生させるスパッタリング領域を前記チャンバ内で移動させつつ、前記スパッタ粒子を前記成膜対象物に堆積させて成膜する成膜装置であって、前記チャンバ内に配置され、前記チャンバ内の圧力の情報を取得する圧力センサと、前記圧力センサを、前記スパッタリング領域の移動と共に移動させる移動手段と、を有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】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図示例では、上記したガス導入手段１６の導入口４１，４２は、回転ターゲットユニット８が直線移動する移動範囲の始端側の側壁１０ｂと、終端側の側壁１０ａに設けられ、排気口５は直線移動範囲の中央位置の底壁１０ｃ側に設けられている。スパッタ工程においては、スパッタガスを導入口４から導入しつつ、排気口５から排気して一定の所定の圧力を維持しており、チャンバ１０内の圧力分布Ｐ０（ｘ）は、図２（ａ）に示すように、始端及び終端側が相対的に高く、排気口５がある中央部が低い状態となっている。本発明は、チャンバ１０内の圧力の情報を取得する圧力センサ７を、回転カソードユニット８の移動台２３０に設け、回転カソードユニット２３０の移動と共に移動させ、スパッタリング領域Ａ１の周辺の圧力を取得可能としたものである。圧力センサ７としては、キャパシタンスマノメータ等の隔膜真空計、ピラニ真空計や熱電対真空計等の熱伝導式真空計、水
晶摩擦真空計等の各種真空計が利用可能である。圧力センサ７としては、比較的小型な真空計である、熱伝導式真空計または水晶摩擦真空計を用いることが好ましい。圧力センサ７は制御部１４に接続され、圧力センサ７によって取得された圧力の情報に基づいて、圧力調整手段を構成するガス導入手段１６や排気手段１５を制御し、チャンバ１０内の圧力を調整するようになっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
さらに、回転カソードユニット８がｘ２まで進んだ時点では、圧力センサ７が取得した圧力の情報に基づく圧力をＰ１（ｘ２）とすると、目標圧力ｐｔとの差分Δ２は、（Ｐ０（ｘ２）−（ｐｔ））で、マイナスとなり、また、絶対値は差分Δ１より小さい。この差Δ２の絶対値が、所定値以下である場合には、排気手段１５で圧力を調整し、絶対値が所定値よりも大きい場合には排気手段１５およびガス導入手段１６で圧力を調整する。たとえば、差分Δ１と差分Δ２の絶対値の間に閾値がある場合には、ｘ１の位置では、排気手段１５およびガス導入手段１６で調整し、ｘ２の位置では、排気手段１５のみによって圧力を調整する。このようにして、ガス圧力の圧力分布が不均一のチャンバ内であっても、回転カソード８の移動位置での圧力を検出し、目標圧力との差をゼロとなるように制御するので、回転カソードユニット８のスパッタリング領域Ａ付近の圧力は、ほぼ均一に調整することができ、圧力差による成膜対象物６に生成される膜の膜厚や膜質を、ほぼ均一に成膜することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
なお、この実施形態では、チャンバ１０の底壁１０ｃにターゲット４０２が配置されるので、排気口５１，５２が、図６（Ｂ）に示すように、チャンバ１０の前壁（側壁）１０ｅおよび後壁（側壁）１０ｆに設けられている。また、センサ移動装置４５０及び圧力センサ７は、磁石ユニット３の長手方向（Ｙ軸方向）の両側、すなわち、チャンバ１０の前壁１０ｅの内側面と磁石ユニット３との間の空間、およびチャンバ１０の後壁１０ｆの内側面と磁石ユニット３との間の空間の、２か所に配置され、磁石ユニット３の長手方向両側の圧力を検出するようになっている。検出値は、たとえば２つの圧力センサ７の平均値として圧力が調整される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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