(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する回転基板と成膜源とを有する薄膜の成膜装置において、前記成膜源と対向する開口部を有し、前記基板と前記成膜源との間に設けられることによって前記成膜源から前記基板上に成膜される薄膜の成膜速度を規制する第１シャッタと、前記第１シャッタの開口部を覆うことによって前記開口部の面積を減少可能な、前記基板上に成膜される薄膜の膜厚を補正する前記第１シャッタに設けられた第２シャッタと、前記成膜源と前記基板との間に挿脱自在に設けられ、前記基板上の薄膜が所望膜厚に到達した時点で前記成膜源と前記基板との間に挿入されることによって前記基板上への薄膜の成膜を遮断する可動シャッタとを備えたことを特徴とする薄膜の成膜装置。
【請求項２】
前記成膜源がスパッタリングカソードから成り、希ガスから成るスパッタガスと反応性ガスとを用いる反応性スパッタリング法により、誘電性薄膜を成膜することを特徴とする請求項１に記載の薄膜の成膜装置。
【請求項３】
互いに対向する回転基板と成膜源とを有し、基板上に薄膜を成膜する方法において、前記基板と前記成膜源との間に設けられた第１シャッタの開口部を前記成膜源と対向させ、その状態で、前記基板上に薄膜を所望膜厚のうちの所定割合の膜厚に成膜する第１工程と、膜厚計測手段による膜厚の計測で前記基板上の薄膜の膜厚が前記所定割合に達した時点で、前記第１シャッタに設けられた第２シャッタにより前記第１シャッタの開口部を覆って該開口部の開口面積を減少させた状態で前記基板上に薄膜の成膜を続行する第２工程と、前記膜厚計測手段による膜厚の計測で前記基板上の薄膜の膜厚が前記所望値に達した時点で、前記基板と前記成膜源との間に可動シャッタを挿入して前記基板上への薄膜の成膜を遮断する第３工程とから成ることを特徴とする薄膜の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転基板上に薄膜を成膜する装置及びこの装置を用いて薄膜を成膜する方法に関する。例えば、ガラス基板上にスパッタ装置などで成膜を行うと、基板上の所望位置にスパッタ粒子が堆積して薄膜が形成される際に、成膜条件を均一にする目的で用いる回転基板方式では、その径方向において、ターゲット中心に対応する基板部分をピークにするような膜厚分布を有する薄膜が形成されることが多い。また、回転基板の円周方向においても回転する基板のどの部分から成膜を開始し終了したかによって、これらの部分を始端または終端とするような膜厚分布が生じることが多い。このような膜厚の散布度は、所望の膜厚値の数パーセント程度であることが多いが、光素子や光フィルタ等に用いられる光学薄膜分野においては、膜厚に起因して変化する光学膜厚（膜厚と屈折率との積）を制御するため、厳密に均等な膜厚の薄膜を成膜することが求められている。
【０００２】
【従来の技術】
従来、成膜条件の均一化を図るために基板を回転させ、この基板上に薄膜の成膜を行うスパッタ装置は図１に示す構成を有する。このものでは、装置チャンバ１内の上方に、回転軸２で軸支されて回転可能な基板ホルダ３を設け、該ホルダ３上にガラス基板４を取り付けている。また、装置チャンバ１の断面下方の一方の側面領域に、基板４方向に向けたＴｉターゲット５を載置したスパッタカソード６を成膜源として設置し、Ｔｉターゲット５とスパッタカソード６とで構成されるスパッタリングターゲットの外側に防着板７を覆設している。さらに、装置チャンバ１内の下方に、円形状の開口部８ａを有するシャッタ８を、回転軸９で軸支して該回転軸９まわりに回転可能にして設けている。（図２参照。）
【０００３】
ここで、図１のスパッタ装置において、基板ホルダ３の回転軸２とシャッタ８の回転軸９とはそれぞれ独立に作動できるようにしている。また、基板ホルダ３と基板４とには、基板４上に成膜された薄膜の膜厚を計測する膜厚モニタ１０が設けられている。膜厚モニタ１０は、発光部１０ａ1〜１０ａ3と、発光部１０ａ1〜１０ａ3にそれぞれ対応する受光部１０ｂ1〜１０ｂ3とから成り、発光部１０ａと受光部１０ｂとの組み合わせにより、第１モニタ１０ａ1-１０ｂ1、第２モニタ１０ａ2-１０ｂ2及び第３モニタ１０ａ3-１０ｂ3を構成している。このように、発光部１０ａ1〜１０ａ3と受光部１０ｂ1〜１０ｂ3とから成る光センサで複数のモニタ（第１乃至第３モニタ）を構成することにより、膜厚モニタ１０は、ガラス基板４と薄膜との光透過度を測定して、薄膜の膜厚や分布の均等性をモニタできる。また、装置チャンバ１は、排気ポンプ１１により真空排気できるように構成され、さらに、装置チャンバ１断面下方のスパッタリングターゲット側の領域にガス導入口１２ａを設け、該ガス導入口１２ａからスパッタガスを導入し、装置チャンバ１断面上方の基板ホルダ３の近傍領域にガス導入口１２ｂを設け、該ガス導入口１２ｂから反応性ガスを導入するようにしている。
【０００４】
ガラス基板４上に成膜を行うに際しては、まず、前処理として排気ポンプ１１によりチャンバ１内を真空排気した後、ガス導入口１２ａからスパッタガスとしてＡｒガスを導入し、シャッタ８を回転軸９まわりに回転させて開口部８ａがターゲット５上に位置しないように調整する。この状態で、スパッタカソード６に電力を印加して行うプレスパッタにより、ターゲット５表面をクリーニングする。その後、ガス導入口１２ａからスパッタガスとしてＡｒガスを導入すると共に、ガス導入口１２ｂから反応性ガスとして酸素ガスを導入し、さらに、シャッタ８を回転軸９まわりに回転させて開口部８ａがターゲット５上に位置するように調整し、スパッタカソード６に電力を印加してスパッタカソード６上のＴｉターゲット５をスパッタさせ、これにより、ＴｉＯ2から成る酸化膜を基板４上に成膜する。このとき、基板ホルダ３は回転軸２まわりに回転しており、これに伴って基板４も回転されている。そして、基板４上に成膜される薄膜の膜厚を膜厚モニタ１０により計測しながら、基板４上のＴｉＯ2の成膜を所定時間継続し、薄膜が所定膜厚に成膜できた時点で、再び、シャッタ８を回転させて開口部８ａがターゲット５上に位置しないように調整し、この状態で成膜を終了させる。
【０００５】
上記の従来の装置において、シャッタ８は、成膜の開始と終了とを切り替える手段として、あるいはプレスパッタ時に、ターゲット物質の基板４への飛来を妨げるものとして用いられているが、シャッタ８の開口部８ａの形状により基板４上の薄膜の膜厚分布を補正する機能も備えている。このように膜厚補正を可能にする形状の開口部を有するシャッタ（膜厚補正板）を備えるスパッタ装置として、特開平４−１７３９７２号公報の第５図に示す開口部の形状を有するシャッタ（膜厚補正板）を備えるものが開示されている。
【０００６】
ところが、このように形状が固定された開口部を有するシャッタ（膜厚補正板）では、スパッタ中における種々のスパッタ条件（真空度、ガス導入量、チャンバ内からの放出ガス量、スパッタ電圧、スパッタ電流等）の変化に対応することが困難である。特に、光学薄膜の分野においては、酸化膜や窒化膜などの薄膜を、反応性スパッタ装置を用いて成膜することが多いが、この場合の成膜速度や膜質はターゲットの表面状態に依存することが知られている。そして、ターゲットの表面状態は反応性ガスの分圧に関係している。通常、この成膜速度と反応性ガスの分圧とはヒステリシス曲線を描くような相関を有することが多く、また、投入電力においてもヒステリシス曲線が大きく異なるため不安定な状態であり、上記のようなスパッタ条件が変化し易くなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、多数の可動な膜厚補正板により膜厚補正部材を構成し、各膜厚補正板を駆動させてその開口部の形状を調整し、膜厚分布の変化に対応できるようにしたものとして、特開昭６１−１８３４６４号公報の第２図に示すものがある。しかしながら、このものでは、各膜厚補正板の駆動機構を作動させる際に、チャンバの真空度を維持できなくなる可能性があり、取扱い上効率的とは言えない。
【０００８】
さらに、上記の特開平４−１７３９７２号公報及び特開昭６１−１８３４６４号公報に開示されている従来技術は、ともに回転する基板上に成膜された薄膜の径方向の膜厚分布を補正するものであり、上記回転の開始及び終了時に生じる回転円周方向の膜厚分布を補正する効果については不明である。
【０００９】
上記問題点に鑑み、本発明は、種々のスパッタ条件の変動により生じる、薄膜の径方向の膜厚分布の変化や、円周方向の膜厚分布に対応して効率的に膜厚を補正し得る薄膜の成膜装置を提供し、さらに、その成膜装置を用いて薄膜を成膜する方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を介設するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の薄膜の成膜装置は、互いに対向する回転基板と成膜源とを有する薄膜の成膜装置において、前記成膜源と対向する開口部を有し、前記基板と前記成膜源との間に設けられることによって前記成膜源から前記基板上に成膜される薄膜の成膜速度を規制する第１シャッタと、前記第１シャッタの開口部を覆うことによって前記開口部の面積を減少可能な、前記基板上に成膜される薄膜の膜厚を補正する前記第１シャッタに設けられた第２シャッタと、前記成膜源と前記基板との間に挿脱自在に設けられ、前記基板上の薄膜が所望膜厚に到達した時点で前記成膜源と前記基板との間に挿入されることによって前記基板上への薄膜の成膜を遮断する可動シャッタとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
このものは、膜厚計測手段の計測値に応じて、第１シャッタに設けた第２シャッタ（開閉シャッタ）を作動させて、第１シャッタの開口部の開度（開口面積）を増減することにより、基板上の薄膜の成膜速度を調整でき、また、膜厚計測手段の計測値に応じて、可動シャッタを作動させて、基板上の成膜を遮断できる。したがって、第１シャッタとその第２シャッタとにより、回転基板の半径に沿って精度良く傾斜させて形成した径方向の膜厚分布を、可動シャッタにより所望膜厚に到達した成膜領域から順次成膜を遮断して、最後は、所望膜厚に揃えて平坦にしたものに補正することができる。このとき、第２シャッタを作動させて第１シャッタの開口部の開度を減少させることにより、薄膜の成膜速度が減少するので、基板上の薄膜の周方向の膜厚分布も平坦なものに補正されている。
【００１２】
また、このとき、回転基板の半径に沿った複数の測定点で前記薄膜の膜厚を計測することにより、薄膜の径方向及び周方向の膜厚分布を計測する際の感度が向上するだけでなく、回転基板の径方向に傾斜した膜厚分布を精度良く観測することができる。
【００１３】
これらの場合、成膜源をスパッタリングカソードで構成して、さらに、希ガスから成るスパッタガスと反応性ガスとを用いて、反応性スパッタリング法として誘電性薄膜を成膜することが可能となる。このような反応性ガスとしては、酸素、窒素、炭素、ケイ素等の元素を含むガスが考えられるが、目的に応じて、このような単体ガス（Ｏ2、Ｏ3、Ｎ2等）や化合物ガス（Ｎ2Ｏ、Ｈ2Ｏ、ＮＨ3等）のみならずこれらを混合して成る混合ガスを用いても良い。
【００１４】
そして、上記の成膜装置を用い、最初に、回転基板と成膜源との間に設けられた第１シャッタの開口部を成膜源と対向させ、その状態で、基板上に薄膜を所望膜厚のうちの所定割合の膜厚に成膜する第１工程と、膜厚計測手段による膜厚の計測で基板上の薄膜の膜厚が前記所定割合に達した時点で、第１シャッタに設けられた第２シャッタにより第１シャッタの開口部を覆って該開口部の開口面積を減少させた状態で基板上に薄膜の成膜を続行する第２工程と、膜厚計測手段による膜厚の計測で基板上の薄膜の膜厚が所望値に達した時点で、基板と成膜源との間に可動シャッタを挿入して基板上への薄膜の成膜を遮断する第３工程とをこの順で順次行うこととする。このような方法によれば、第１工程において、所望膜厚の大部分（最大膜厚部において９５％程度）を成膜した後、第２工程において、比較的遅い成膜速度で精度良く所望膜厚の成膜を達成すると共に周方向の膜厚分布を平坦なものに補正し、さらに、第３工程において、可動シャッタにより、所望膜厚に到達した基板上の成膜領域から成膜を遮断するので、径方向の膜厚分布は、最後には、所望膜厚に揃えて平坦にしたものに補正することができる。したがって、所望の均等な膜厚を得ることが可能である。
【００１５】
図３は、本発明に用いる反応性スパッタリング装置の概略を示す。図１の反応性スパッタリング装置と異なるのは、図１のシャッタ８の替りに、成膜速度規制部材である第１シャッタ１３ａと膜厚補正部材である第２シャッタ１４ａ、１４ｂとが設けられていること、基板ホルダ３の近傍に、平板形状の可動シャッタ１５が追加して設けられていること、酸化反応を促進するためのプラズマ源１６が追加して設けられていることである。
【００１６】
このうち、第１シャッタ１３ａと第２シャッタ１４ａ、１４ｂとを図４に上面図として示す。図４を参照して、第１シャッタ１３ａは、開口角度θの開口部１３ｂと、開口部１３ｃと、第２シャッタ１４ａ、１４ｂとを有し、図外の駆動機構が回転軸９と同軸の駆動歯車１４ｃを作動させると、第２シャッタ１４ａ、１４ｂにより第１シャッタ１３ａの開口部１３ｂの開度が増減できるように構成されている。
【００１７】
また、可動シャッタ１５は、基板４と平行な方向に可動であり、図外の作動機構によりスパッタリング装置１内に挿入されると、基板４とスパッタカソード６との間に介在し、スパッタリングによる基板４上の成膜を遮断できるように構成されている。
【００１８】
図３の成膜装置１により、ガラス基板４上に成膜を行うに際しては、まず、図１の場合と同様の前処理とプレスパッタとを行った後、ガス導入口１２ａからスパッタガスとしてＡｒガスを導入すると共に、ガス導入口１２ｂから反応性ガスとして酸素ガスを導入する。さらに、可動シャッタ１５を基板４の回転円外の充分離れた位置に待機させると共に第２シャッタ１４ａ、１４ｂの開度を充分に保った状態で、第１シャッタ１３ａを回転軸９まわりに回転させて、第１シャッタ１３ａの開口部１３ｂをターゲット５上に位置させる。そして、スパッタカソード６に電力を印加してスパッタカソード６上のＴｉターゲット５のスパッタリングを開始し、これにより、ＴｉＯ2から成る酸化膜を基板４上に成膜する。このとき、基板ホルダ３は回転軸２まわりに回転しており、これに伴って基板４も回転されている。
【００１９】
なお、本実施の形態では、誘電性薄膜としてＴｉＯ2から成る酸化膜を成膜するが、ガス導入口１２ｂから反応性ガスとして窒素ガスを導入すれば、窒化膜の形成も可能である。
【００２０】
上記のＴｉＯ2から成る酸化膜の成膜に際しては、第１シャッタ１３ａが、回転基板４の半径に沿って回転円の外側に行くほど成膜速度が大きくなるような形状の開口部１３ｂを有するので、基板４上に成膜された薄膜の膜厚分布は、回転基板４の半径に沿って回転円の外側が内側より大きな膜厚を有するように傾斜したものとなる。
【００２１】
そして、基板４上のＴｉＯ２の成膜を所定時間継続し、最も厚い部分の膜厚が所望膜厚のおおむね９５％程度になるまで成膜できたことを膜厚モニタ１０で計測した時点で、第１シャッタ１３ａの駆動歯車１４ｃにより第２シャッタ１４ａ、１４ｂの開度を減じ、第１シャッタ１３ａの開口部１３ｂを減少させる。このときに、第２シャッタ１４ａ、１４ｂの開度を減じ、第１シャッタ１３ａの開口部１３ｂを減少させたのは、開口面積を小さくして当初より成膜速度を遅くするためである。薄膜の膜厚に求められる厳密な均等性を実現するためには、成膜の開始及び終了の際にシャッタが開閉する瞬間の成膜の有無が円周方向の膜厚分布の平坦性に大きく影響するが、上記のように成膜途中に成膜速度を小さくするとこの影響が軽減でき、円周方向に平坦な膜厚分布が得られる。この意味において、成膜速度規制部材の第１シャッタ１３ａに設けられた開閉シャッタたる第２シャッタ１４ａ、１４ｂは、その開口部１３ｂの開口面積を変更できて、膜厚補正部材として機能している。また、このような方法による成膜速度の低下は、スパッタカソード６の印加電力を軽減することにより成膜速度を低下させる場合と異なり、ターゲット５の表面状態や反応性ガスの分圧などを変動させるものではないため、スパッタ条件自体に影響を与えるものではない。
【００２２】
一方、膜厚モニタ１０は、第１モニタ１０ａ1-１０ｂ1、第２モニタ１０ａ2-１０ｂ2、第３モニタ１０ａ3-１０ｂ3により、基板４上の薄膜の膜厚を３点の測定位置１０1、１０2、１０3で計測しているが、この３点データを所定時間ごとに計測することにより、基板ホルダ３の回転円における径方向の薄膜の膜厚分布をモニタできる。なお、図３中、１０1´、１０2´、１０3´は、基板４上の成膜領域において膜厚モニタ１０の測定位置１０1、１０2、１０3のそれぞれに対応する同心円位置である。
【００２３】
そして、第２シャッタ１４ａ、１４ｂの開度を減少させた状態で、基板４上のＴｉＯ2の成膜を所定時間継続し、膜厚モニタ１０の第１モニタ１０ａ1-１０ｂ1において、薄膜が所望膜厚に成膜したことを計測した時点で、可動シャッタ１５を移動して、測定位置に対応する同心円位置１０1´と１０2´との間の所定の位置までがこの可動シャッタ１５の先端部分１５ａに充分覆われるようにする。かくして、前記測定位置１０1近傍における成膜が遮断されて終了する。
【００２４】
そして、そのまま、基板４上のＴｉＯ2の成膜を所定時間継続し、膜厚モニタ１０の第２モニタ１０ａ2-１０ｂ2において、薄膜が所望膜厚に成膜したことを計測した時点で、可動シャッタ１５を移動して、測定位置に対応する同心円位置１０2´と１０3´との間の所定の位置までがこの可動シャッタ１５の先端部分１５ａに充分覆われるようにする。かくして、前記測定位置１０2近傍における成膜が遮断されて終了する。
【００２５】
そして、そのままさらに、基板４上のＴｉＯ2の成膜を所定時間継続し、膜厚モニタ１０の第３モニタ１０ａ3-１０ｂ3において、薄膜が所望膜厚に成膜できたことを計測した時点で、可動シャッタ１５を移動して、その先端部分１５ａを基板中心位置４ａに到達させ、基板４が可動シャッタ１５に完全に覆われるようにする。かくして、基板４上における成膜が遮断され、この時点で全成膜工程を終了する。
【００２６】
なお、本実施の形態では、回転基板４の半径に沿って回転円の外側に行くほど成膜速度が大きくなるような形状の開口部１３ｂを有する第１シャッタ１３ａを用い、回転基板４の半径に沿って回転円の外側が内側より大きな膜厚を有するように傾斜した膜厚分布を形成した。そして、このような径方向に傾斜した膜厚分布を、回転円の外側から内側へ可動シャッタ１５を移動させて、回転円の外側から内側へ順次成膜を遮断して、薄膜を所望膜厚に揃えて平坦な膜厚分布を得た。
【００２７】
しかしながら、本発明は、このような実施形態に限定されず、例えば、これとは逆に、回転基板４の半径に沿って回転円の内側が外側より大きな膜厚を有するように傾斜した膜厚分布を形成し、回転円の内側から外側へ順次成膜を遮断して、平坦な膜厚分布を得るようにすることも可能である。
【００２８】
また、膜厚モニタ１０の測定位置が多いほど、さらに精密な膜厚分布の制御が可能である。また、可動シャッタ１５はステップ状に移動するより、連続的に移動できるようにした方がさらに精密な膜厚分布制御が可能である。
【００２９】
【実施例】
[実施例]図３のスパッタ装置を用い、基板ホルダ３上に光学研磨した直径２００ｍｍのドーナツ状のガラス基板４を載置した後、チャンバ１内を１×１０-5Ｐａ以下に真空排気した。ガス導入口１１からＡｒガスを２０ｓｃｃｍ、ガス導入口１２ｂから酸素ガスを５ｓｃｃｍでそれぞれ導入し、チャンバ１内を０．５Ｐａに保つ。可動シャッタ１５は、基板４上になく退避させた状態にして、第１シャッタ１３ａの開口部１３ｂ及び１３ｃがスパッタカソード６上に位置しないことを確認して基板ホルダ３を回転軸２まわりに１５００ｒｐｍで回転させた。スパッタカソード６に異常放電対策を考慮したパルスＤＣパワーを２ｋＷで印加して放電を開始した。このときのターゲット材質はＴｉである。
【００３０】
そして、第１シャッタ１３ａの開口部１３ｂをスパッタカソード６上に位置させ放電を開始した。また、Ｔｉの酸化反応を促進させるため、プラズマ源１６に６００Ｗの電力を導入しプラズマを発生させ、第１シャッタ１３ａの開口部１３ｃを介してプラズマが基板４の近傍に達するようにした。このときのＴｉＯ2の成膜速度は、１５０Å／ｍｉｎである。そして、既に調整済みの光学式膜厚モニタ１０により最も外側の測定ポイント１０1が１９９０Åの膜厚に達した時、図外の駆動機構により駆動歯車１４ｃを作動させて、成膜速度を規制する第２シャッタ１４ａ、１４ｂの開度を減少させ、第１シャッタ１３ａの開口部１３ｂの開口角度θに対し約１／１０の開口角度になった時点で、第２シャッタ１４ａ、１４ｂの開度減少作動を停止した。
【００３１】
この直前の基板４上の薄膜の膜厚は基板４の外周部の方が厚い傾向にあり、このときの第１モニタ１０ａ1-１０ｂ1、第２モニタ１０ａ2-１０ｂ2、第３モニタ１０ａ3-１０ｂ3により計測された膜厚値はそれぞれ１９９０Å、１９８０Å、１９６５Åであった。第２シャッタ１４ａ、１４ｂを作動して第１シャッタ１３ａの開口面積を減少させたときの成膜速度は１５Å／ｍｉｎであった。
【００３２】
そのまま、さらに薄膜の成膜を続行し、第１モニタ１０ａ1-１０ｂ1が２０００Åの膜厚を計測した瞬間に、可動シャッタ１５を移動させ、その先端部分１５ａが、第１モニタ１０ａ1-１０ｂ1の測定位置１０1に対応する、基板４の成膜位置１０1´を充分覆うようにして、回転基板４の外周部とこの成膜位置１０1´近傍との領域において薄膜の成膜を遮断する。この結果、この成膜領域では、膜厚が２０００Åとなって成膜が終了する。このとき、第２モニタ１０ａ2-１０ｂ2及び第３モニタ１０ａ3-１０ｂ3が計測する膜厚値はそれぞれ１９８８Å及び１９７１Åであった。
【００３３】
そのまま、さらに薄膜の成膜を続行し、第２モニタ１０ａ2-１０ｂ2が２０００Åの膜厚を計測した瞬間に、可動シャッタ１５を移動させ、その先端部分１５ａが、第２モニタ１０ａ2-１０ｂ2の測定位置１０2に対応する、基板４の成膜位置１０2´を充分覆うようにして、回転基板４の外周部とこの成膜位置１０2´近傍との領域において薄膜の成膜を遮断する。この結果、この成膜領域では、膜厚が２０００Åとなって成膜が終了する。このとき、第３モニタ１０ａ3-１０ｂ3が計測する膜厚値は１９８０Åであった。
【００３４】
そのまま、さらに、薄膜の成膜を続行し、第３モニタ１０ａ3-１０ｂ3が２０００Åの膜厚を計測した瞬間に、可動シャッタ１５を移動させ、その先端部分１５ａを基板中心位置４ａに到達させて、基板４を可動シャッタ１５で完全に覆い、基板４上の成膜を遮断する。この結果、基板４上では、膜厚が２０００Åに揃って成膜が終了する。
【００３５】
成膜終了後、基板４を取り出し、薄膜の膜厚と基板４上の膜厚分布とをエリプソメータで測定したところ、平均膜厚は２０００．０Åで、膜厚分布はこの膜厚に対して±０．０１％の優れた散布度を有するものであった。
【００３６】
［比較例］成膜速度を規制する第１シャッタ１３ａ及び第２シャッタ１４ａ、１４ｂ機構の替りにシャッタ板１７ａを用いた。図５を参照して、シャッタ板１７ａは、従来の装置において一般的に用いられている開口部１７ｂと、図４における開口部１３ｃと同形状の開口部１７ｃとを有している。この開口部１７ｃにより、［実施例］と同様の条件で、基板４の近傍にプラズマを到達させることができる。このシャッタ板１７ａを用いた以外は、［実施例］と同じく図３に示すスパッタ装置１を用いて同様の方法で薄膜の成膜を行った。得られた基板４を測定したところ、基板中心位置４ａからの距離が４０ｍｍの成膜位置では、その円周上での平均膜厚とその散布度とが２００７．２Å±１．３％として示される膜厚分布であった。また、基板中心位置４ａからの距離が８０ｍｍの成膜位置では、その円周上での平均膜厚とその散布度とが２００６．９Å±１．０％として示される膜厚分布であった。そして、基板全面では、平均膜厚とその散布度とが、２００７．１Å±１．８％として示される膜厚分布を有することが分かった。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、通常の成膜法により薄膜の所望膜厚の大部分を成膜した後、基板上に成膜される薄膜の膜厚と膜厚分布との計測結果に基づき、第２シャッタ（開閉シャッタ）を作動させ、第１シャッタの開口部の開度を調整して成膜速度を低下させた状態で、残りの膜厚部分を成膜し、さらに、基板上に成膜される薄膜の膜厚と膜厚分布との計測結果に基づき、可動シャッタを作動させ、所望の膜厚に到達した基板上の成膜領域の成膜を遮断できる。即ち、基板上では、所望の膜厚に到達した領域が出現した時点で、その成膜領域における成膜を終了させるので、基板上の全成膜領域で成膜が終了したとき、回転基板の径方向及び円周方向に良好な精度で均等な膜厚分布を有する薄膜を成膜できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の反応性スパッタリング装置の概要断面図
【図２】図１のシャッタ（成膜速度規制部材）の上面図
【図３】本発明の［実施例］において用いる反応性スパッタリング装置の概要断面図
【図４】図３の第１及び第２の両シャッタ（成膜速度規制部材）の上面図
【図５】［比較例］において用いるシャッタ板（成膜速度規制部材）の上面図
【符号の説明】
４  回転基板
６  スパッタカソード
８  シャッタ（膜厚補正部材）    ８ａ  開口部
１０  膜厚モニタ
１０1  第１モニタの計測点
１０2  第２モニタの計測点
１０3  第３モニタの計測点
１３ａ    第１シャッタ    １３ｂ、１３ｃ  開口部    θ  開口角度（開度）
１４ａ、１４ｂ    第２シャッタ(開閉シャッタ）
１５    可動シャッタ
１７ａ    シャッタ板    １７ｂ、１７ｃ  開口部
【図１】
0003994000.tif 000002
【図２】
0003994000.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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