(57)【要約】【課題】スパッタリングにより基板の表面に成膜する際に、低圧成膜を実現しつつ、シャッターの開閉による成膜レートの変動を抑制する。【解決手段】ターゲット１０３近傍の空間Ｒ１をチムニー１１０によって囲み、チムニー１１０の第１の開口部１２１にはシャッター１１３を設置する。このチムニー１１０には、ガス管１１２が接続され、Ａｒ等のスパッタガスがチムニー１１０で囲まれた空間Ｒ１に導入される。シャッター１１３は、第１の開口部１２１を開放する開放位置と第１の開口部１２１を閉塞する閉塞位置とに移動可能となっている。チムニー１１０には第２の開口部１２２が形成されている。シャッター１１３をターゲット１０３の表面と垂直になるまで揺動させた開放位置まで移動させると、シャッター１１３が第２の開口部１２２を閉塞する。【選択図】図１
2013204047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットの表面をスパッタリングして基板の表面に薄膜を成膜する成膜装置において、
真空容器と、
前記真空容器の内部に設置され、前記ターゲットを保持するカソードユニットと、
前記ターゲットを囲むように前記カソードユニットに固定され、前記ターゲットの表面に対向する部分に第１の開口部が形成された仕切り部材と、
前記仕切り部材で囲まれた空間にスパッタガスを導入するガス管と、
前記仕切り部材の前記第１の開口部を通じて前記ターゲットの表面に対向するように前記真空容器の内部に設置され、前記基板を保持する基板ホルダーと、
前記第１の開口部を開放する開放位置と前記第１の開口部を閉塞する閉塞位置との間で移動可能に前記真空容器の内部に設けられたシャッターと、
前記シャッターを、前記開放位置と前記閉塞位置との間で移動させる駆動部と、を備え、
前記仕切り部材には、前記ターゲットと前記基板とを結ぶ直線に交わらない位置に第２の開口部が形成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記第２の開口部は、前記シャッターが前記閉塞位置に移動しているときに開放され、前記シャッターが前記開放位置に移動しているときに閉塞され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２の開口部は、前記シャッターで開閉され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】
前記第２の開口部は、前記第１の開口部と開口面積が同一であることを特徴とする請求項２又は３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記シャッターの端部が、前記仕切り部材における前記第１の開口部と前記第２の開口部との間の位置に揺動可能に支持され、
前記駆動部は、前記シャッターを揺動させて前記開放位置と前記閉塞位置との間で移動させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記第２の開口部は、前記第１の開口部の開口方向と直交する方向に開口するよう前記仕切り部材に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットの表面をスパッタリングして基板の表面に薄膜を堆積させる成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品や光学部品などの製品の小型化、高性能化により、高精度な成膜性能への要求が高まっている。特に、膜厚分布の制御は大きな課題の一つである。
【０００３】
膜厚分布を高精度に制御するためには、ターゲットや基板の形状、配置方法、及びマスクの形状などの装置構成が重要となる。それらの装置構成を設計する際、一般的には幾何シミュレーションが用いられる。幾何シミュレーションとは、ターゲットから飛び出した膜粒子が、障害物に当たるまでは一直線で進行することを前提としたシミュレーションである。しかし、スパッタリングが行われる通常の圧力領域は０．１Ｐａ〜１０Ｐａ程度であり、このような圧力領域下では膜粒子はスパッタガスと衝突、散乱を起こすので、実際の成膜結果と幾何シミュレーション結果とは必ずしも一致しない。そのことが、高精度な膜厚分布制御の障壁となっている。
【０００４】
実際の成膜結果と計算結果とが一致するよう、衝突、散乱を考慮できるシミュレーションも提案されている。それはモンテカルロ法を用いた方法であり、１０万から１００万もの粒子の運動、軌跡を微小時間毎に追跡するというものである。しかし、このシミュレーションは、詳細な計算を行おうとすると膨大な計算時間を要し、トライアンドエラーで最適な装置構成を求めていくような用途には不向きとされている。
【０００５】
逆に、高精度な膜厚分布制御のために、実際の成膜結果を幾何シミュレーションの計算結果に近付けることが考えられる。そのためには、成膜空間を低圧にし、膜粒子がスパッタガスと極力衝突しないようにすれば良い。
【０００６】
しかし、スパッタリングで放電を維持するためには最低限の圧力が必要となり、低圧成膜を実現するには何らかの工夫が必要となる。
【０００７】
そこで、従来、ターゲット近傍を囲む筒状のカバー部材を設け、その内部空間にスパッタガスを供給し、カバー部材の開口部を塞ぐシャッターを設け、成膜を開始するときには、シャッターを開放するものが提案されている（特許文献１参照）。これにより、カバー部材の内側の空間で放電を維持しつつも、カバー部材の外側の空間の圧力を０．１Ｐａ以下といった低圧領域まで下げることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７８９５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した方法では、成膜初期に成膜レートが不安定になるという問題がある。それは、シャッターが開いてからの真空チャンバーの内部の圧力変動が原因である。シャッターが閉まっているときは、カバー部材で囲まれた空間にスパッタガスが供給されているので、カバー部材で囲まれた空間の圧力は、その外部の圧力に比べて高い状態である。そして、シャッターを開けると、開口部のコンダクタンスが大きくなるために、カバー部材で囲まれた空間の圧力がカバー部材の外側の圧力に近付いていき、所定の圧力差に到達したら安定する。つまり、シャッターを開けた直後は、数十秒間に亘ってカバー部材で仕切られた空間の圧力が変動することになる。圧力が変動すればプラズマの状態も変動するので、その間の成膜レートは不安定になる。
【００１０】
そこで、本発明は、低圧成膜を実現しながら、シャッターの開閉による成膜レートの変動を抑制する成膜装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の成膜装置は、ターゲットの表面をスパッタリングして基板の表面に薄膜を成膜する成膜装置において、真空容器と、前記真空容器の内部に設置され、前記ターゲットを保持するカソードユニットと、前記ターゲットを囲むように前記カソードユニットに固定され、前記ターゲットの表面に対向する部分に第１の開口部が形成された仕切り部材と、前記仕切り部材で囲まれた空間にスパッタガスを導入するガス管と、前記仕切り部材の前記第１の開口部を通じて前記ターゲットの表面に対向するように前記真空容器の内部に設置され、前記基板を保持する基板ホルダーと、前記第１の開口部を開放する開放位置と前記第１の開口部を閉塞する閉塞位置との間で移動可能に前記真空容器の内部に設けられたシャッターと、前記シャッターを、前記開放位置と前記閉塞位置との間で移動させる駆動部と、を備え、前記仕切り部材には、前記ターゲットと前記基板とを結ぶ直線に交わらない位置に第２の開口部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、仕切り部材で囲まれた空間にスパッタガスが導入されるので、仕切り部材がない場合よりも真空容器において仕切り部材で囲まれた空間以外の空間の圧力を低くすることができる。これにより、低圧成膜を実現することができる。
【００１３】
また、シャッターで第１の開口部を閉塞した状態であっても、仕切り部材で囲まれた空間に供給されたスパッタガスの一部は、第２の開口部を通じて仕切り部材で囲まれた空間から外部の空間に漏れることになる。したがって、シャッターを閉塞位置から開放位置に移動させた際に、仕切り部材で囲まれた空間の圧力の変動を抑制することができ、成膜レートの変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す説明図であり、（ａ）はシャッターを閉塞位置に移動させた状態を示す図、（ｂ）はシャッターを開放位置に移動させた状態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る成膜装置のチムニーとシャッターとを含む部分の斜視図であり、（ａ）はシャッターを閉塞位置に移動させた状態を示す図、（ｂ）はシャッターを開放位置に移動させた状態を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る成膜装置を用いたときの成膜時間と膜厚との関係を示したグラフである。
【図４】比較例に係る成膜装置のチムニーとシャッターとを含む部分の斜視図であり、（ａ）はシャッターを閉塞位置に移動させた状態を示す図、（ｂ）はシャッターを開放位置に移動させた状態を示す図である。
【図５】比較例に係る成膜装置を用いたときの成膜時間と膜厚との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す説明図である。図１（ａ）はシャッターを閉塞位置に移動させた状態を示す図、図１（ｂ）はシャッターを開放位置に移動させた状態を示す図である。
【００１６】
本実施形態の成膜装置１００は、ターゲット１０３の表面をスパッタリングして基板１０５の表面に薄膜を形成するものである。成膜装置１００は、真空容器である真空チャンバー１０１と、ターゲット１０３を保持するカソードユニット１０２と、基板１０５を保持する基板ホルダー１０４と、を備えている。カソードユニット１０２及び基板ホルダー１０４は、真空チャンバー１０１の内部に配置されている。カソードユニット１０２には、真空チャンバー１０１の外部に設けられた電力印加部１０６から電力が供給される。
【００１７】
カソードユニット１０２と基板ホルダー１０４とは、互いに対向して配置されている。従って、カソードユニット１０２に保持されたターゲット１０３の表面と基板ホルダー１０４に保持された基板１０５の表面とが互いに対向することになる。
【００１８】
基板ホルダー１０４は、一方の面に基板１０５が固定される固定板１０４ａと、固定板１０４ａの他方の面に固定された回転軸１０４ｂとを有しており、回転軸１０４ｂが、真空チャンバー１０１の外部に設置されたモーター１０７により回転駆動可能となっている。成膜中に回転軸１０４ｂまわりに基板１０５を回転させることで、基板１０５の円周方向の膜厚分布を均一化することができる。
【００１９】
成膜装置１００は、真空チャンバー１０１に接続された排気部１０８を備え、排気部１０８により真空チャンバー１０１の内部が真空排気される。また、成膜装置１００は、真空チャンバー１０１の内部の圧力を測定する圧力測定部１０９を備えている。
【００２０】
本実施形態では、成膜装置１００は、ターゲット１０３の周囲の空間Ｒ１を囲うように形成され、カソードユニット１０２に固定された仕切り部材としてのチムニー１１０を備えている。真空チャンバー１０１の内部の空間におけるチムニー１１０に囲まれた空間Ｒ１に対する外部空間を空間Ｒ２とする。つまり、空間Ｒ２は、真空チャンバー１０１の内部空間において、空間Ｒ１以外の空間である。
【００２１】
このチムニー１１０には、ターゲット１０３の表面に対向する部分に第１の開口部１２１が形成されており、この第１の開口部１２１を通じてカソードユニット１０２上のターゲット１０３の表面と基板ホルダー１０４上の基板１０５の表面とが対向することになる。
【００２２】
また、成膜装置１００は、真空チャンバー１０１及びチムニー１１０を貫通して設けられ、真空チャンバー１０１の外部に設置されたガス供給部１１１からチムニー１１０で囲まれた空間Ｒ１にスパッタガス（例えばＡｒガス）を導入するガス管１１２を備えている。このガス管１１２により、ターゲット１０３の近傍にスパッタガスを供給することができる。
【００２３】
また、成膜装置１００は、第１の開口部１２１を開放する開放位置（図１（ｂ））と第１の開口部１２１を閉塞する閉塞位置（図１（ａ））との間で移動可能にチムニー１１０に設けられたシャッター１１３を備えている。また、成膜装置１００は、シャッター１１３を、開放位置と閉塞位置との間で移動させる駆動部１１４を備えている。
【００２４】
そして、チムニー１１０には、シャッター１１３が閉塞位置に移動しているときにシャッター１１３に開放され、シャッター１１３が開放位置に移動しているときにシャッター１１３に閉塞される第２の開口部１２２が形成されている。
【００２５】
図２は、成膜装置１００のチムニー１１０とシャッター１１３とを含む部分の斜視図であり、図２（ａ）はシャッター１１３を閉塞位置に移動させた状態を示す図、図２（ｂ）はシャッター１１３を開放位置に移動させた状態を示す図である。
【００２６】
チムニー１１０は、外観が略直方体で、両端が開口し、カソードユニット側から基板ホルダー側に延びる筒形状に形成されている。これら両端の開口のうちカソードユニット側の開口は、チムニー１１０がカソードユニット１０２に固定されることで、カソードユニット１０２で閉塞されている。また、両端の開口のうち基板ホルダー側の開口は、シャッター１１３が配置された第１の開口部１２１となる。本実施形態では、第１の開口部１２１は、長方形や正方形等の四角形状に形成されている。
【００２７】
チムニー１１０は、カソードユニット１０２から基板ホルダー１０４に向かって延びる４つの側壁部１１０ａ〜１１０ｄを有している。ターゲット１０３は、これら４つの側壁部１１０ａ〜１１０ｄで囲まれている。なお、チムニー１１０の構造は、これに限定するものではなく、円筒形状や多角筒形状等、ターゲット１０３を囲う形状であって、開口部１２１，１２２が形成され得る形状であればよい。
【００２８】
シャッター１１３は、第１の開口部１２１及び第２の開口部１２２を塞ぐ形状に形成されており、本実施形態では、長方形又は正方形等の四角形状に形成されている。
【００２９】
シャッター１１３の１辺である端部１１３ａには、回転軸１１５が固定されており、この回転軸１１５が、チムニー１１０に回転可能に支持されている。つまり、シャッター１１３は、その端部１１３ａが回転軸１１５の一端部を介してチムニー１１０に支持されて、回転軸１１５まわりに揺動可能となっている。この回転軸１１５の他端部は、真空チャンバー１０１を貫通して外部に露出している。回転軸１１５の他端部には、真空チャンバー１０１の外部に配置されたモーター１１６が接続されている。このモーター１１６により、回転軸１１５が回転駆動され、シャッター１１３が開放位置と閉塞位置との間で揺動駆動される。このように、本実施形態では、回転軸１１５及びモーター１１６により、駆動部１１４が構成されている。
【００３０】
ここで、シャッター１１３が閉塞位置に移動して第１の開口部１２１を閉塞する場合、シャッター１１３とチムニー１１０との間には、シャッター１１３が揺動できるように僅かな隙間があってもよい。
【００３１】
第２の開口部１２２は、チムニー１１０において、ターゲット１０３と基板１０５とを結ぶ直線に交わらない位置に形成されている。本実施形態では、第２の開口部１２２は、４つの側壁部１１０ａ〜１１０ｄのうち、図２中、上面の側壁部１１０ａに形成されている。これによりターゲット１０３から放出されたスパッタ粒子が第２の開口部１２２を通じて基板１０５に直接照射されるのを抑制している。
【００３２】
特に、本実施形態では、第１の開口部１２１の開口方向（図２（ａ）中矢印Ｘ方向）と第２の開口部１２２の開口方向（図２（ａ）中矢印Ｚ方向）とが直交している。ここで、第１の開口部１２１の開口方向とは、ターゲット１０３の表面に垂直な方向に対して平行な方向、第２の開口部１２２の開口方向とは、ターゲット１０３の表面に垂直な方向に対して直交する方向である。つまり、チムニー１１０において第２の開口部１２２は、ターゲット１０３の表面に垂直な矢印Ｘ方向と直交する矢印Ｚ方向に開口するように形成されている。したがって、スパッタ粒子が第２の開口部１２２を通過するのを効果的に抑制している。
【００３３】
なお、第２の開口部１２２は、チムニー１１０の側壁部１１０ａに形成されているが、これに限定するものではない。つまり、第２の開口部１２２は、側壁部１１０ａ〜１１０ｄのうちのいずれか１つの側壁部に形成されていればよい。
【００３４】
この第２の開口部１２２は、第１の開口部１２１に隣接した位置に形成されており、シャッター１１３の端部１１３ａは、チムニー１１０における第１の開口部１２１と第２の開口部１２２との間の位置に揺動可能に支持されている。
【００３５】
したがって、シャッター１１３が回転軸１１５まわりに揺動して、図２（ａ）に示す閉塞位置に移動しているときには、第１の開口部１２１がシャッター１１３で閉塞されると共に、第２の開口部１２２が開放される。
【００３６】
また、シャッター１１３が回転軸１１５まわりに揺動して、図２（ｂ）に示す開放位置に移動しているときには、第１の開口部１２１が開放されると共に、第２の開口部１２２がシャッター１１３で閉塞される。
【００３７】
ここで、シャッター１１３の開放位置は、シャッター１１３とターゲット１０３の表面とが平行となる位置であり、シャッター１１３の閉塞位置は、シャッター１１３とターゲット１０３の表面とが垂直となる位置である。
【００３８】
成膜装置１００を用いて基板１０５に薄膜を成膜する際には、シャッター１１３を閉塞位置に移動させた状態で、チムニー１１０で囲われた空間Ｒ１にスパッタガスを導入する。ターゲット１０３には、電力印加部１０６により電圧が印加されているので、チムニー１１０のスパッタガスは、プラズマ状態となる。そして、この放電状態が安定したところで、シャッター１１３を閉塞位置から開放位置に移動させることにより、第１の開口部１２１からはスパッタ粒子が基板１０５の表面に向けて放出されることになる。これにより、基板１０５の表面には、薄膜が形成される。
【００３９】
以上、本実施形態によれば、チムニー１１０で囲まれた空間Ｒ１にスパッタガスが導入されるので、チムニー１１０がない場合よりも空間Ｒ２の圧力を低くすることができる。これにより、低圧成膜を実現することができる。
【００４０】
また、シャッター１１３で第１の開口部１２１を閉塞したときには、スパッタガスが第２の開口部１２２からチムニー１１０で囲まれた空間Ｒ１以外の空間Ｒ２に漏れることになる。シャッター１１３で第１の開口部１２１を開放したときには、シャッター１１３が第２の開口部１２２を閉塞するので、スパッタガスは第１の開口部１２１からチムニー１１０で囲まれた空間Ｒ１以外の空間Ｒ２に漏れることになる。したがって、シャッター１１３を閉塞位置から開放位置に移動させた際に、チムニー１１０で囲まれた空間Ｒ１の圧力の変動が抑制され、空間Ｒ１と空間Ｒ２との圧力差の変動も抑制される。これにより、成膜レートの変動を抑制することができ、膜厚分布を高精度に制御することが可能となる。
【００４１】
また、１つのシャッター１１３で第１の開口部１２１の開閉と第２の開口部１２２の開閉を行うので、構造を簡略化でき、コストアップを抑制することができる。
【００４２】
ここで、シャッター１１３が開放位置と閉塞位置との間を移動する際に、空間Ｒ１を通過しないようにしてもよいが、その場合には、シャッター１１３は、回転軸１１５まわりに１８０度よりも大きい２７０度の範囲で揺動させる必要がある。
【００４３】
したがって、シャッター１１３は、１８０度よりも小さい角度範囲で揺動して、チムニー１１０で囲まれた空間Ｒ１を通過して開放位置と閉塞位置との間で移動するように構成されている。本実施形態では、シャッター１１３は、回転軸１１５を１８０度よりも小さい９０度の範囲で回転させることで、回転軸１１５まわりに１８０度よりも小さい９０度の範囲で揺動され、開放位置と閉塞位置との間を移動する。これにより、シャッター１１３が開放位置と閉塞位置との間を移動する時間を短縮することができ、空間Ｒ１の圧力の変動を効果的に抑制することができる。また、シャッター１１３が空間Ｒ２を移動しないので、真空チャンバー１０１や他の部材に干渉することがない。
【００４４】
その際、シャッター１１３は、揺動による摩擦抵抗を低減するため、チムニー１１０の側壁部１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄの内面との接触を回避する形状とするのが好ましい。そして、シャッター１１３の形状及び大きさを、第１の開口部１２１と同等とするのが好ましい。シャッター１１３が第１の開口部１２１側にあるときは第１の開口部１２１を塞ぐことができる。
【００４５】
また、第１の開口部１２１と第２の開口部１２２とは、開口面積が異なってもよいが、同一であるのが好ましい。これにより、第１の開口部１２１におけるコンダクタンスと第２の開口部１２２におけるコンダクタンスとが等しくなるため、チムニー１１０内の空間Ｒ１の圧力の変動を更に効果的に抑制でき、空間Ｒ１と空間Ｒ２との圧力差の変動も効果的に抑制できる。その際、第２の開口部１２２の形状及び大きさを第１の開口部１２１と同一としてもよい。この場合であっても、シャッター１１３が第２の開口部１２２側にあるときは第２の開口部１２２を塞ぐことができる。
【実施例】
【００４６】
本発明の成膜装置における実施例について説明する。本実施例で使用したチムニー１１０は、図２（ａ）における直交座標系において内側の寸法がＸ＝１５０ｍｍ、Ｙ＝Ｚ＝１００ｍｍの直方体形状であり、チムニー１１０の第２の開口部１２２の大きさはＸ＝Ｙ＝１００ｍｍとした。チムニー１１０の第１の開口部１２１の大きさはＹ＝Ｚ＝１００ｍｍとした。シャッター１１３の大きさは９８ｍｍ×９８ｍｍとした。ターゲット１０３にはＳｉを、スパッタガスはＡｒを使用した。基板１０５には、Ｓｉウエハの表面にＳｉＯ２膜が約６００ｎｍ積層されているものを用いた。ここで、シャッター１１３は、第１の開口部１２１を塞ぐ閉塞位置と第１の開口部１２１を開放する開放位置とに揺動可能とするために、第１の開口部１２１よりも僅かに小さく形成されている。シャッター１１３を閉塞位置に移動させているとき、シャッター１１３は、チムニー１１０に密着せずに僅かな隙間がある状態で、第１の開口部１２１を閉塞する。
【００４７】
以上の構成の成膜装置１００を用いて成膜する際に、まず、排気部１０８で真空チャンバー１０１内を２Ｅ−６Ｐａまで真空引きし、シャッター１１３を閉じた状態で、ガス供給部１１１からガス管１１２を通じてＡｒを１００ｓｃｃｍ供給した。そして電力印加部１０６からターゲット１０３に対して４００Ｗの電力を印加して放電を発生させた。電力印加部１０６では電圧と電流をモニタリングすることができ、このとき観測された放電電圧は６４０Ｖであった。真空チャンバー１０１内の圧力は圧力測定部１０９により測定し、５Ｅ−３Ｐａであった。
【００４８】
１分間放電を継続して放電を安定させた後、回転軸１１５を回転させてシャッター１１３を第２の開口部１２２側に移動させた。この動作により第１の開口部１２１が開放されるので、ターゲット１０３からスパッタされた膜粒子は、基板１０５へ到達する。このように、第１の開口部１２１が開放されることで、成膜が開始される。その際の放電電圧を電力印加部１０６で観測したところ６４０Ｖであり、シャッター１１３の回転動作前の放電電圧と変動なかった。
【００４９】
基板ホルダー１０４を３００ｒｐｍで回転させながら３００秒成膜した。成膜後は、真空チャンバー１０１とゲートバルブを介して併設されているロードロックチャンバーを通じて基板１０５を取り出した。なお、上記ゲートバルブと上記ロードロックチャンバーは図１（ａ）及び図１（ｂ）では省略している。
【００５０】
取り出した基板１０５をエリプソメーターで測定し、基板１０５の表面に成膜されたＳｉ膜の厚さを求めた。同様の方法で、成膜時間を３５０秒、４００秒としたサンプルを作成し、それぞれＳｉ膜の厚さを測定した。
【００５１】
成膜時間とＳｉ膜厚の関係を図３に示す。図３では成膜時間を横軸、膜厚を縦軸としている。図３中の点線は３つの成膜結果を直線で結んだものである。成膜レートは膜厚を成膜時間で割ったものなので、図３のグラフの傾きに該当する。
【００５２】
もし、上記の方法で行った成膜において、シャッター１１３を開けたときから成膜終了までの成膜レートが一定であった場合、原点０を通る直線上に、実際の成膜結果のプロットが乗るはずである。図３では、３つの成膜結果と原点とが一つの直線上にあるので成膜レートは一定であったと判断できる。
【００５３】
本実施例と比較するために、図４に示すようなチムニーを使って実験を行った。図４に示すチムニー４０１は、図４（ａ）に記載の直交座標においてＸ＝１５０ｍｍ、Ｙ＝Ｚ＝１００ｍｍである。シャッター４０２は９８ｍｍ×９８ｍｍである。長方形のシャッター４０２の１つの辺には回転軸４０３があり、シャッター４０２を回転させることができる。これは、従来技術のチムニーやシャッターと同様の構造である。
【００５４】
比較例のチムニー４０１を使って、本実施例の実験と同じ条件で実験をしたとき、シャッター４０２が閉のときの放電電圧は６１０Ｖ、シャッター４０２が開のときの放電電圧は６４０Ｖであった。つまり、シャッター４０２が開の動作により、放電電圧が３０Ｖ変動した。比較例のチムニー４０１を使って、成膜時間を３００秒、３５０秒、４００秒としてＳｉを成膜したときの膜厚と成膜時間の関係を図５に示す。図５中の点線は、測定点を直線で結んだものであり、Ｙ切片は−３となった。これは、原点０と３つの成膜結果とが１つの直線に乗らないことを表し、成膜レートが一定でないことを示している。
【００５５】
以上の結果を表にしたものを以下に示す。
【００５６】
【表１】
2013204047.tif 000003
【００５７】
比較例のチムニー構成に比べて、本実施例の構成の方が成膜開始時の成膜レートが安定していることがわかる。
【００５８】
なお、本発明は、以上説明した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【００５９】
上記実施形態では、仕切り部材としての直方体形状のチムニー１１０の１つの面全体が第１の開口部１２１である場合について説明したが、これに限定するものではない。仕切り部材においてターゲットの表面（基板の表面）に対向する側の平板部の一部に、ターゲットの表面と基板の表面とが対峙するように第１の開口部が形成されていてもよい。
【００６０】
また、仕切り部材におけるターゲットと基板との間の平板部に、第１の開口部と第２の開口部とが共に形成されている場合であってもよい。この場合、第１の開口部は、ターゲットの表面（基板の表面）に対向する位置に形成され、第２の開口部は、ターゲットの表面（基板の表面）に対向しない位置に形成されていればよい。即ち、第２の開口部は、仕切り部材において、ターゲットと基板とを結ぶ直線に交わらない位置に形成されていればよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、第２の開口部１２２がシャッター１１３で開閉される場合について説明したが、これに限定するものではない。第２の開口部１２２がシャッター１１３とは別のシャッターで開閉されるようにしてもよい。この場合、シャッター１１３が閉塞位置に移動しているときには、別のシャッターは、第２の開口部１２２を開放し、シャッター１１３が開放位置に移動しているときには、別のシャッターは、第２の開口部１２２を閉塞するとよい。
【００６２】
また、第２の開口部１２２を開閉する場合について説明したが、第２の開口部を常時開放あるいは第１の開口部を開放するときに、第２の開口部を部分的に閉塞するようにしてもよい。いずれにしても、第２の開口部がない場合よりは、仕切り部材で囲まれた空間の圧力変動を抑制することができ、もって成膜レートの変動を抑制することができる。
【００６３】
また、シャッター１１３がチムニー１１０に揺動可能に支持される場合について説明したが、第１の開口部を開閉することができれば、シャッター１１３を揺動する構成に限定するものでない。その際、第１の開口部を開放したときに第２の開口部を閉塞し、第１の開口部を閉塞したときには第１の開口部を開放するように構成されているのが好ましい。
【００６４】
また、反応性スパッタリングにより基板に金属化合物の薄膜を形成する場合においても本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１００…成膜装置、１０１…真空チャンバー（真空容器）、１０２…カソードユニット、１０３…ターゲット、１０４…基板ホルダー、１０５…基板、１１０…チムニー（仕切り部材）、１１２…ガス管、１１３…シャッター、１１４…駆動部、１２１…第１の開口部、１２２…第２の開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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