【手続補正書】
【提出日】令和3年9月8日(2021.9.8)
【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】
成膜対象物と、該成膜対象物に向かって成膜材料を飛翔させて前記成膜対象物に成膜する成膜源と、が配置されるチャンバと、
前記成膜源を、所定の成膜待機領域と成膜領域との間で前記成膜対象物に対して相対的に移動させる移動手段と、を有する成膜装置であって、
前記成膜待機領域に位置する前記成膜源と対向するように配置された対向部材と、
前記成膜待機領域に位置する前記成膜源の前記成膜領域側に配置され、前記成膜源と共に前記成膜対象物に対して相対的に移動する遮蔽部材と、を有し、
前記遮蔽部材は、前記成膜源が前記成膜待機領域に位置するときに前記対向部材に近接した状態で対向する対向端部を有し、
該対向端部の前記成膜源の相対移動方向の幅は、前記成膜源が前記成膜待機領域に位置するときにおける、前記対向端部と前記対向部材との間の最短距離よりも大きいことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、前記成膜源の相対移動方向に対して交差する方向に延びる壁部を有し、該壁部の一端に前記対向端部が設けられており、該対向端部は前記壁部の前記成膜源の相対移動方向の厚さよりも幅広の延在部となっている請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記移動手段は、前記成膜源および前記遮蔽部材を前記成膜対象物の成膜面に沿って移動させ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】
前記成膜源は、スパッタリングカソードであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記成膜源は、前記チャンバ内に配置される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有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記成膜源は、前記チャンバ内に配置される円筒状のターゲットの内部に配置される磁場発生手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記円筒状のターゲットを回転駆動する回転駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記成膜対象物への成膜の前に、前記成膜待機領域において、前記成膜源の周囲にプラズマを生成させ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９】
前記成膜待機領域は、前記移動手段による前記成膜源の相対移動方向の上流側に配置された第１成膜待機領域と、前記移動手段による前記成膜源の相対移動方向の下流側に配置された第２成膜待機領域と、を有し、
前記対向部材は、前記第１成膜待機領域において前記成膜源と対向する第１の対向部材と、前記第２成膜待機領域において前記成膜源と対向する第２の対向部材と、を有す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】
前記移動手段による前記成膜源の相対移動方向の上流側に配置された第１の遮蔽部材と、前記移動手段による前記成膜源の相対移動方向の下流側に配置された第２の遮蔽部材と、を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】
前記第１の遮蔽部材の有する前記対向部材に対向する対向端部は前記成膜源側から前記移動手段による前記成膜源の相対移動方向の上流側に向かって延在しており、
前記第２の遮蔽部材の有する前記対向部材に対向する対向端部は前記成膜源側から前記移動手段による前記成膜源の相対移動方向の下流側に向かって延在していることを特徴とする請求項１０に記載の成膜装置。
【請求項１２】
前記対向端部の前記成膜源の相対移動方向の幅をＬ、前記対向端部と前記対向部材間の最短距離をｄ１としたときに、下記式（１）を満たす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。
Ｌ≧３ｄ１・・・（１）
【請求項１３】
前記対向端部の前記成膜源の相対移動方向の幅をＬ、前記対向端部と前記対向部材間の最短距離をｄ１としたときに、下記式（２）を満たす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。
Ｌ≧５ｄ１  ・・・式（２）
【請求項１４】
前記対向端部の前記成膜源の相対移動方向の幅をＬ、前記遮蔽部材の前記対向部材に対向する対向端部と前記成膜源との間の最小距離をｄ２としたときに、さらに下記式（３）を満たす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。
Ｌ＞ｄ２  ・・・式（３）
【請求項１５】
成膜対象物と、該成膜対象物に向かって成膜材料を飛翔させて前記成膜対象物に成膜する成膜源と、が配置されるチャンバと、
前記成膜源を、所定の成膜待機領域と成膜領域との間で前記成膜対象物に対して相対的に移動させる移動手段と、を有する成膜装置であって、
前記成膜待機領域に位置する前記成膜源と対向するように配置された対向部材と、
前記成膜待機領域に位置する前記成膜源の前記成膜領域側に配置され、前記成膜源と共に前記成膜対象物に対して相対的に移動する遮蔽部材と、を有し、
前記遮蔽部材は、前記成膜源が前記成膜待機領域に位置するときに前記対向部材に近接した状態で対向する対向端部を有し、
前記成膜源が前記成膜待機領域に位置するときに、前記対向部材と前記対向端部との間に、前記成膜待機領域内からの成膜材料の前記成膜領域側への飛翔を制限する隙間が形成
されることを特徴とする成膜装置。
【請求項１６】
成膜源をチャンバ内の成膜待機領域に待機させ、前記成膜源から成膜材料が飛翔する状態とする準備工程と、
前記成膜待機領域から前記チャンバ内の成膜領域に、前記準備工程で前記成膜材料が飛翔する状態となった前記成膜源を成膜対象物に対して相対的に移動させ、前記成膜源から飛翔する成膜材料を前記成膜対象物に堆積させて成膜する成膜工程と、を有する成膜方法であって、
前記成膜待機領域には、該成膜待機領域に位置する前記成膜源と対向する対向部材を設けるとともに、前記成膜源の前記成膜領域側に、前記成膜源と共に前記成膜対象物に対して相対移動する遮蔽部材を設け、
前記準備工程では、前記成膜源を前記成膜待機領域に待機させるとともに、前記遮蔽部材の対向端部を前記対向部材に近接させた状態で、前記成膜源からの前記成膜材料の放出を開始し、前記遮蔽部材の対向端部と前記対向部材との間の隙間を通じて前記成膜領域側に移動する成形材料を、近接する前記対向部材と前記遮蔽部材の対向端部に付着させることを特徴とする成膜方法。
【請求項１７】
成膜源をチャンバ内の成膜待機領域に待機させ、前記成膜源から成膜材料が飛翔する状態とする準備工程と、
前記成膜待機領域から前記チャンバ内の成膜領域に、前記準備工程で前記成膜材料が飛翔する状態となった前記成膜源を成膜対象物に対して相対的に移動させ、前記成膜源から飛翔する成膜材料を前記成膜対象物に堆積させて成膜する成膜工程と、を有する電子デバイスの製造方法であって、
前記成膜待機領域には、該成膜待機領域に位置する前記成膜源と対向する対向部材を設けるとともに、前記成膜源の前記成膜領域側に、前記成膜源と共に前記成膜対象物に対して相対移動する遮蔽部材を設け、
前記準備工程では、前記成膜源を前記成膜待機領域に待機させるとともに、前記遮蔽部材の対向端部を前記対向部材に近接させた状態で、前記成膜源からの前記成膜材料の放出を開始し、前記遮蔽部材の対向端部と前記対向部材との間の隙間を通じて前記成膜領域側に移動する成形材料を、近接する前記対向部材と前記遮蔽部材の対向端部に付着させ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】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一側面としての成膜装置は、成膜対象物と、該成膜対象物に向かって成膜材料を飛翔させて前記成膜対象物に成膜する成膜源と、が配置されるチャンバと、
前記成膜源を、所定の成膜待機領域と成膜領域との間で前記成膜対象物に対して相対的に移動させる移動手段と、を有する成膜装置であって、
前記成膜待機領域に位置する前記成膜源と対向するように配置された対向部材と、
前記成膜待機領域に位置する前記成膜源の前記成膜領域側に配置され、前記成膜源と共に前記成膜対象物に対して相対的に移動する遮蔽部材と、を有し、
前記遮蔽部材は、前記成膜源が前記成膜待機領域に位置するときに前記対向部材に近接した状態で対向する対向端部を有し、
該対向端部の前記成膜源の相対移動方向の幅は、前記成膜源が前記成膜待機領域に位置するときにおける、前記対向端部と前記対向部材との間の最短距離よりも大きいことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
さらに、本発明の別の側面としての成膜方法は、成膜源をチャンバ内の成膜待機領域に待機させ、前記成膜源から成膜材料が飛翔する状態とする準備工程と、
前記成膜待機領域から前記チャンバ内の成膜領域に、前記準備工程で前記成膜材料が飛翔する状態となった前記成膜源を成膜対象物に対して相対的に移動させ、前記成膜源から飛翔する成膜材料を前記成膜対象物に堆積させて成膜する成膜工程と、を有する成膜方法であって、
前記成膜待機領域には、該成膜待機領域に位置する前記成膜源と対向する対向部材を設けるとともに、前記成膜源の前記成膜領域側に、前記成膜源と共に前記成膜対象物に対して相対移動する遮蔽部材を設け、
前記準備工程では、前記成膜源を前記成膜待機領域に待機させるとともに、前記遮蔽部材の対向端部を前記対向部材に近接させた状態で、前記成膜源からの前記成膜材料の放出を開始し、前記遮蔽部材の対向端部と前記対向部材との間の隙間を通じて前記成膜領域側に移動する成形材料を、近接する前記対向部材と前記遮蔽部材の対向端部に付着させることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
さらにまた、本発明の別の側面としての電子デバイスの製造方法は、成膜源をチャンバ内の成膜待機領域に待機させ、前記成膜源から成膜材料が飛翔する状態とする準備工程と、
前記成膜待機領域から前記チャンバ内の成膜領域に、前記準備工程で前記成膜材料が飛翔する状態となった前記成膜源を成膜対象物に対して相対的に移動させ、前記成膜源から飛翔する成膜材料を前記成膜対象物に堆積させて成膜する成膜工程と、を有する電子デバイスの製造方法であって、
前記成膜待機領域には、該成膜待機領域に位置する前記成膜源と対向する対向部材を設けるとともに、前記成膜源の前記成膜領域側に、前記成膜源と共に前記成膜対象物に対して相対移動する遮蔽部材を設け、
前記準備工程では、前記成膜源を前記成膜待機領域に待機させるとともに、前記遮蔽部材の対向端部を前記対向部材に近接させた状態で、前記成膜源からの前記成膜材料の放出を開始し、前記遮蔽部材の対向端部と前記対向部材との間の隙間を通じて前記成膜領域側に移動する成形材料を、近接する前記対向部材と前記遮蔽部材の対向端部に付着させることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
カソードユニット３は、移動方向に所定間隔を隔てて並列に配置された一対の回転カソード３Ａ，３Ｂを備えている。二つの回転カソード３Ａ，３Ｂは、図２（Ａ）に示すように、両端が移動台２３０上に固定されたサポートブロック２１０とエンドブロック２２０によって支持されている。また、回転カソード３Ａ，３Ｂは、円筒形状のターゲット３５とその内部に配置される磁石ユニット３０を有する。サポートブロック２１０とエンドブロック２２０によってターゲット３５は回転自在に支持されており、磁石ユニット３０は固定状態で支持されている。なお、ここでは磁石ユニット３０は回転しないものとしたが、これに限定はされず、磁石ユニット３０も回転または揺動してもよい。移動台２３０は、リニアベアリング等の搬送ガイドを介して一対の案内レール２５０に沿って成膜対象物２の成膜面２ａと平行な方向（ここでは水平方向）に移動自在に支持されている。図中、案内レール２５０と平行な方向をＸ軸、垂直な方向をＺ軸、水平面で案内レール２５０と直交する方向をＹ軸とすると、カソードユニット３は、その回転軸はＹ軸方向に向けた状態で、回転軸を中心に回転しながら、成膜対象物２に対して平行に、すなわちＸＹ平面上をＸ軸方向に移動する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
回転カソード３Ａ，３Ｂのターゲット３５は、この実施形態では円筒形状で、成膜対象物２に成膜を行う成膜材料の供給源として機能する。ターゲット３５の材質は特に限定はされないが、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉなどの金属単体、あるいは、それらの金属元素を含む合金または化合物が挙げられる。ターゲット３５の材質としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＷＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩＧＺＯなどの透明導電酸化物であってもよい。ターゲット３５は、これらの成膜材料が形成された層の内側に、別の材料からなるバッキングチューブ３５ｂの層が形成されている。このバッキングチューブ３５ｂには、電源１３が電気的に接続され、電源１３からバイアス電圧が印加されるカソードとして機能する。バイアス電圧はターゲットそのものに印加してもよく、バッキングチューブが無くてもよい。なお、チャンバ１０は接地されている。また、ターゲット３５は円筒形のターゲットであるが、ここで言う「円筒形」は数学的に厳密な円筒形のみを意味するのではなく、母線が直線ではなく曲線であるものや、中心軸に垂直な断面が数学的に厳密な「円」ではないものも含む。すなわち、本発明におけるターゲット３５は、中心軸を軸に回転可能な円筒状のものであればよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
磁石ユニット３０は、成膜対象物２に向かう方向に磁場を形成するもので、図２（Ｂ）に示すように、回転カソード３Ａの回転軸と平行方向に延びる中心磁石３１と、中心磁石３１を取り囲む中心磁石３１とは異極の周辺磁石３２と、ヨーク板３３とを備えている。周辺磁石３２は、中心磁石３１と平行に延びる一対の直線部３２ａ，３２ｂと、直線部３２ａ，３２ｂの両端を連結する転回部３２ｃ、３２ｄとによって構成されている。磁石ユニット３０によって形成される磁場は、中心磁石３１の磁極から、周辺磁石３２の直線部３２ａ，３２ｂへ向けてループ状に戻る磁力線を有している。これにより、ターゲット３５の表面近傍には、ターゲット３５の長手方向に延びたトロイダル型の磁場のトンネルが
形成される。この磁場によって、電子が捕捉され、ターゲット３５の表面近傍にプラズマを集中させ、スパッタリングの効率が高められている。
【手続補正８】
【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】
本実施形態における２つの成膜待機領域のうち、一方を第１成膜待機領域Ｂ１（図１（Ａ）中、右側）、他方を第２成膜待機領域Ｂ２（同左側）とすると、カソードユニット３は、第１成膜待機領域Ｂ１と第２成膜待機領域Ｂ２のどちらに待機してもよい。カソードユニット３が第１成膜待機領域Ｂ１に待機していた場合には、その後の成膜工程においてカソードユニット３は成膜領域Ａを、第２成膜待機領域Ｂ２の方向（図中、右から左；移動方向ＦＬ）に移動する。成膜工程においてカソードユニット３は成膜領域Ａ内で移動方向を反転させて第１成膜待機領域Ｂ１に戻ってもよいし、反転させずに、あるいは偶数回反転させた後に第２成膜待機領域Ｂ２に至ってもよい。カソードユニット３が第２成膜待機領域Ｂ２に待機していた場合には、その後の成膜工程においてカソードユニット３は成膜領域Ａを、第２成膜待機領域Ｂ２の方向（図中、左から右；移動方向ＦＲ）に移動する。成膜工程においてカソードユニット３は成膜領域Ａ内で移動方向を反転させて第２成膜待機領域Ｂ２に戻ってもよいし、反転させずに、あるいは偶数回反転させた後に第１成膜待機領域Ｂ１に至ってもよい。このように、移動する方向が反対となるだけなので、以下の説明では、主として、カソードユニット３が第１成膜待機領域Ｂ１で待機する場合を例にとって説明するものとする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
距離ｄ１に対する幅Ｌの比（Ｌ／ｄ１）が大きいほうがスパッタ粒子の回り込み抑制効果を高めることができるため、回り込み抑制効果の観点からは、幅Ｌは大きいほうが好ましく、距離ｄ１は小さいほうが好ましい。しかし、距離ｄ１を小さくしすぎるとカソードユニット３を駆動させた際に遮蔽部材５１、５２と対向部材４１，４２が干渉する恐れがある。そのため、幅Ｌと距離ｄ１を適切に調整することで、距離ｄ１に対する幅Ｌの比を大きくすることが好ましい。なお距離ｄ１は、遮蔽部材と対向部材の干渉を避けるために、たとえば、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることが好ましい。したがって、幅Ｌは、たとえば、３０ｍｍ以上とすることが好ましく、９０ｍｍ以上とすることがより好ましく１５０ｍｍ以上とすることがさらに好ましい。より具体的には、距離ｄ１は、１０ｍｍ程度にすることが好ましいため、この場合には幅Ｌは、１０ｍｍ以上とすることが好ましく、３０ｍｍ以上とすることがより好ましく、５０ｍｍ以上とすることがさらに好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
この実施形態では、第１遮蔽部材５１の成膜領域Ａに面する側の第１側面５ｃは、底板
部５３に固定される基端部５ｂから上方（対向部材側）に向かって、徐々に成膜領域Ａ側に傾く傾斜面となっている。一方、第１遮蔽部材５１の回転カソードユニット３側の第２側面５ｄは、回転カソード３Ａを迂回するように「く」の字形状に屈曲した形状で、基端部５ｂから第１対向部材４１の水平板部４ａ側に向かって徐々に成膜領域Ａ側に傾斜する基端側傾斜面５ｄ１と、基端側傾斜面５ｄ１の端部から第１対向部材４１に向けて、徐々に回転カソード３Ａ側に傾斜する対向端部側傾斜面５ｄ２とを備えている。この対向端部側傾斜面５ｄ２を有することで、成膜源が成膜待機領域Ｂにあるときに成膜材料（スパッタ粒子）が隙間Ｇに進入しにくくなり、これにより、成膜領域Ａへの回りこみをより一層抑制することができる。第２遮蔽部材５２は、第１回転カソード３Ａと第２回転カソード３Ｂの中間を通るＹＺ面に対して、第１遮蔽部材５１と対称形状であり、同一の構成部分について、同一の符号を付し、説明は省略する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
このプリスパッタ工程において、各ターゲット３５から放出されるスパッタ粒子のうち、チャンバ１０の天井壁１０ｄに向けて飛翔するスパッタ粒子は、第１対向部材４１の水平板部４ａで大半が遮蔽され、また、成膜領域Ａに向けて移動方向ＦＬに飛翔するスパッタ粒子は、大半は第１遮蔽部材５１で遮蔽され、さらに、成膜領域Ａと反対側に飛翔するスパッタ粒子は第２遮蔽部材５２によって遮蔽される。一方、第１遮蔽部材５１の対向端部５ａと第１対向部材４１との間の隙間Ｇに進入するスパッタ粒子は、散乱して種々の方向に運動しているので、隙間Ｇを通過する間に、近接した第１対向部材４１と第１遮蔽部材５１の対向端部５ａに付着する。これにより、スパッタ粒子の飛翔が制限され、成膜領域Ａへ回り込むスパッタ粒子の量が制限される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
［変形例１］
図３（Ａ）は、遮蔽部材の変形例１を示している。この変形例１では、第１遮蔽部材１５１が、ストレートの垂直板部１５ｂと、垂直板部１５ｂの一端から成膜領域Ａ側に水平に張り出す張出部１５ａとを備えた構成で、張出部１５ａが、第１対向部材４１の水平板部４ａに対向する対向端部を構成している。この場合も、張出部１５ａと対向部材４１の水平板部４ａの間に隙間Ｇが形成され、この隙間Ｇによって、第１成膜待機領域Ｂ１内でのプリスパッタ時に発生するスパッタ粒子（成形材料）の成膜領域Ａ側への回り込みが制限される。そして、張出部１５aの移動方向Ｆの幅Ｌと、張出部１５ａと第１対向部材４
１の水平板部４ａ間の最短距離ｄ１の関係は、上記実施形態１の第１遮蔽部材と第１対向部材の関係と同じである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
［変形例３］
図４は、遮蔽部材の変形例３を示している。この変形例３も、変形例１と同様に、第１遮蔽部材３５１が、ストレートの板材によって構成されるが、一端に張出部がなく、ストレートの第１遮蔽部材３５１の対向端部３５ａが第１対向部材４１の水平板部４ａに近接するようになっている。この場合も、対向端部３５ａと対向部材４１の水平板部４ａの間に隙間Ｇが形成され、この隙間Ｇによって、第１成膜待機領域Ｂ１内でのプリスパッタ時に発生するスパッタ粒子（成形材料）の成膜領域Ａ側への回り込みが制限される。回り込みを効果的に制限するために、隙間Ｇを形成する対向端部３５aの移動方向Ｆの幅Ｌは、
対向端部３５ａと第１対向部材４１間の最短距離ｄ１よりも大きく設定されている。第２遮蔽部材３５２についても、第１遮蔽部材３５１と対称形状であり、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2020056051.tif 000001