(57)【要約】【課題】繰り返しスパッタリング成膜を行った場合であっても、成膜される薄膜に構造欠陥が生じ難いスパッタリング成膜装置及びそれを用いた薄膜の製造方法を提供する。【解決手段】スパッタリング成膜装置１は、チャンバ１０ｂと、ホルダ１１と、加熱装置とを備えている。ホルダ１１は、チャンバ１０ｂ内に配されている。ホルダ１１には、被成膜部材が取り付けられる。加熱装置は、ホルダ１１を加熱する。加熱装置は、遠赤外線をホルダ１１に照射する遠赤外線ヒーター２０と、近赤外線をホルダ１１に照射する近赤外線ヒーター２１とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバ内に配されており、被成膜部材が取り付けられる金属製のホルダと、
前記ホルダを加熱する加熱装置と、
を備え、
前記加熱装置は、遠赤外線を前記ホルダに照射する遠赤外線ヒーターと、近赤外線を前記ホルダに照射する近赤外線ヒーターとを有する、スパッタリング成膜装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスパッタリング装置を用いた薄膜の製造方法であって、
被成膜部材がセットされた前記ホルダに対して、前記遠赤外線ヒーターにより遠赤外線を照射すると共に前記近赤外線ヒーターにより近赤外線を照射することにより前記ホルダを加熱し、前記ホルダに吸着したガスを除去する吸着ガス除去工程と、
前記吸着ガス除去工程の後に、前記被成膜部材の上にスパッタリング法により薄膜を成膜する工程と、
を備える、薄膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング成膜装置及びそれを用いた薄膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄膜の成膜方法として、スパッタリング法が広く用いられている。例えば特許文献１には、ロードロック室内に配されており、被成膜部材が取り付けられる回転ドラムを備えるスパッタリング成膜装置が記載されている。特許文献１には、ロードロック室をハロゲンランプなどにより構成された加熱装置により加熱することにより、ロードロック室に侵入し、浮遊する大気中の水分を蒸発させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０２８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のスパッタリング成膜装置により成膜を繰り返し行った場合、成膜された薄膜にピンホールなどの欠陥が生じやすいという問題がある。
【０００５】
本発明は、繰り返しスパッタリング成膜を行った場合であっても、成膜される薄膜に構造欠陥が生じ難いスパッタリング成膜装置及びそれを用いた薄膜の製造方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るスパッタリング成膜装置は、チャンバと、金属製のホルダと、加熱装置とを備えている。ホルダは、チャンバ内に配されている。ホルダには、被成膜部材が取り付けられる。加熱装置は、ホルダを加熱する。加熱装置は、遠赤外線をホルダに照射する遠赤外線ヒーターと、近赤外線をホルダに照射する近赤外線ヒーターとを有する。
【０００７】
本発明に係る薄膜の製造方法は、本発明に係るスパッタリング成膜装置を用いた薄膜の成膜方法に関する。本発明に係る薄膜の製造方法は、被成膜部材がセットされたホルダに対して、遠赤外線ヒーターにより遠赤外線を照射すると共に近赤外線ヒーターにより近赤外線を照射することによりホルダを加熱し、ホルダに吸着したガスを除去する吸着ガス除去工程と、吸着ガス除去工程の後に、被成膜部材の上にスパッタリング法により薄膜を成膜する工程とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、繰り返しスパッタリング成膜を行った場合であっても、成膜される薄膜に構造欠陥が生じ難いスパッタリング成膜装置及びそれを用いた薄膜の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るスパッタリング成膜装置の模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１１】
実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るスパッタリング成膜装置の模式的平面図である。図１に示すように、スパッタリング成膜装置１は、成膜チャンバ１０ａと、予熱チャンバ１０ｂとを有する。成膜チャンバ１０ａは、スパッタリング成膜を行うためのチャンバである。予熱チャンバ１０ｂは、被成膜部材（図示せず）が取り付けられたホルダ（本実施形態においてはカルーセル）１１を成膜チャンバ１０ａに移送する前に予め加熱するためのチャンバである。予熱チャンバ１０ｂは、成膜チャンバ１０ａに隣接して設けられている。
【００１３】
ホルダ１１は、金属製である。ホルダ１１は、例えば鉄やステンレスなどの金属や合金により構成することができる。
【００１４】
予熱チャンバ１０ｂ内には、被成膜部材が取り付けられたホルダ１１に遠赤外線を照射する遠赤外線ヒーター２０と、近赤外線を照射する近赤外線ヒーター２１とを有する加熱装置が配されている。被成膜部材が取り付けられたホルダ１１は、まず、予熱チャンバ１０ｂに配される。次に、予熱チャンバ１０ｂを減圧しながら、予熱チャンバ１０ｂ内においてホルダ１１を回転させつつ、遠赤外線ヒーター２０と近赤外線ヒーター２１とによりホルダ１１に遠赤外線と近赤外線とを照射する。これにより、ホルダ１１を加熱し、ホルダ１１に吸着しているガスを除去する（吸着ガス除去工程）。
【００１５】
その後、予め減圧されている成膜チャンバ１０ａに、被成膜部材が取り付けられたホルダ１１を移送する。そして、成膜チャンバ１０ａ内に設けられたターゲット取付部１３に取り付けられたターゲット１２からスパッタ粒子を飛散させ、被成膜部材の上にスパッタリング法により薄膜を形成する。以上の工程により薄膜を製造することができる。
【００１６】
ところで、ホルダの加熱は、通常、一種類の熱源により行う。しかしながら、この場合は、成膜された薄膜にピンホールなどの構造欠陥が生じやすい。
【００１７】
それに対して本実施形態では、遠赤外線ヒーター２０と近赤外線ヒーター２１とによりホルダ１１に遠赤外線と近赤外線との両方を照射してホルダ１１を加熱する。このようにすることにより、成膜された薄膜にピンホールなどの構造欠陥が生じることを効果的に抑制することができる。
【００１８】
このような効果が得られる理由は定かではないが、例えば、以下のような理由によるものと考えられる。
【００１９】
ホルダを成膜に繰り返し使用した場合、ホルダの表面の上にも薄膜が形成される。例えば、遠赤外線を照射することによりホルダを予熱した場合、遠赤外線は、金属製のホルダにより反射されるため、ホルダは加熱されずに、ホルダの表面上に成膜された薄膜のみが加熱される。この際、薄膜とホルダとの熱膨張差に起因して、薄膜がホルダから剥離してパーティクルが生じ、そのパーティクルに起因して成膜される薄膜にピンホールなどの構造欠陥が生じる場合がある。
【００２０】
それに対して本実施形態では、金属製のホルダ１１に対して、遠赤外線と近赤外線との両方を照射する。このため、ホルダ１１の表面上に成膜された薄膜と共に、ホルダ１１も加熱される。よって、ホルダと薄膜との熱膨張差を小さくできる。従って、薄膜がホルダから剥離してパーティクルが発生することを抑制することができる。その結果、成膜される薄膜にピンホール等の構造欠陥が生じることを抑制することができるものと考えられる。
【００２１】
実際に、遠赤外線のみを照射してホルダを加熱した場合のピンホールの発生率は約１％であったところ、遠赤外線と近赤外線との両方を照射してホルダを加熱した場合のピンホールの発生率は約０．５％であった。
【００２２】
また、遠赤外線と近赤外線との両方をホルダ１１に照射することによりホルダ１１の予熱に要する時間を短くすることができる。従って、薄膜の製造効率を向上することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１…スパッタリング成膜装置
１０ａ…成膜チャンバ
１０ｂ…予熱チャンバ
１１…ホルダ
１２…ターゲット
１３…ターゲット取付部
２０…遠赤外線ヒーター
２１…近赤外線ヒーター
【図１】
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