JP7684418B2

JP7684418B2 - 成膜方法

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Publication number: JP7684418B2
Application number: JP2023556123A
Authority: JP
Inventors: 祐輔氏原; 具和須田; 正樹長谷川; 礼寛横山
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2021-10-26
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2025-05-27
Anticipated expiration: 2042-07-06
Also published as: JPWO2023074052A1; TWI887556B; CN118019875A; TW202317789A; WO2023074052A1; KR20240028482A

Description

本発明は、成膜方法に関し、より詳しくは、スパッタリング法により大面積の基板に高融点金属膜を成膜するものに関する。

液晶ディスプレイの製造工程には、例えば、基板にモリブデンやタングステンといった高融点金属の薄膜を成膜する工程がある。高融点金属膜の成膜には、生産性の高いマグネトロン方式のスパッタリング装置が用いられる。その中でも、近年の液晶ディスプレイの大型化に伴い、真空処理室内に各々が同一の高融点金属で構成される平面視矩形の複数枚のターゲットを並設し、各ターゲットを並設した領域より小さい面積の基板を各ターゲットに対向配置し、各ターゲットの基板側に漏洩磁場を作用させた状態でスパッタ電源により各ターゲットに夫々電力投入してスパッタリングし、基板の各ターゲットとの対向面にスパッタ粒子を付着、堆積させることで高融点金属膜を成膜するものが一般に利用されている。

上記スパッタリング装置では、複数枚のターゲットを所定間隔で並設することで、各ターゲット相互間の領域からはスパッタ粒子が放出されない。このため、基板の成膜面での膜厚分布が波打つように（例えば、同一の周期で膜厚の厚い部分と薄い部分とが繰返すように）不均一になる。このため、ターゲットのスパッタリングによる成膜中、各ターゲットを一体にかつ基板に対し平行に一定速度で往復動させるものが例えば特許文献１で知られている。このものでは、ターゲットの並設方向を移動方向とし、成膜中、基板に対して平行に各ターゲットを一体に相対往復動させてスパッタ粒子が放出されない領域を変えることで、上記膜厚分布の不均一を改善しているが、これでは、基板の中央領域と周辺領域との間で高融点金属膜の応力の差が大きくなる。

このような応力の差を可及的に小さくできる高融点金属膜の成膜方法は例えば特許文献２で知られている。このものでは、基板のターゲット並設方向の両外縁部が夫々対向するターゲットを起点ターゲットとし、起点ターゲット及び起点ターゲットからターゲット並設方向外方に位置するターゲットを第１ターゲット群、起点ターゲットからターゲット並設方向内方に位置するターゲットを第２ターゲット群とし、スパッタ電源により第１ターゲット群の各ターゲットに投入する電力を定常電力とし、定常電力より高い電力（定常電力の２倍の電力）を第２ターゲット群の各ターゲットに電力投入するように制御している。

ところで、上記種のスパッタリング装置では、平面視矩形のターゲットに代えて、筒状に形成された筒状ターゲットを用いることがある（所謂、ロータリーカソード）。このような筒状ターゲットをスパッタリングして成膜する場合、スパッタリングされるターゲットの面積が小さいことで、単位時間当たりのスパッタ粒子の飛散量は平面視矩形のターゲットと比較して少なくなる。このため、成膜レートを高めようとすると、筒状ターゲットへの投入電力を高めざるを得ない。このような場合、上記従来例のように第２ターゲット群の各ターゲットに対し、第１ターゲット群のものと比較して２倍の電力を投入しなければならないのでは、第２ターゲット群の各ターゲット用のスパッタ電源として高出力のものが必要になってコスト高を招くばかりか、ターゲットの冷却不足によるターゲットの融解や割れを誘発し易くなるといった問題を招来する。

特開２０１０－２３６０５１号公報特許第６５８８３５１号公報

本発明は、以上の点に鑑み、応力差が可及的に小さい状態で高融点金属膜を成膜することができ、特に、筒状ターゲットを用いる場合に適した成膜方法を提供することをその課題とするものである。

上記課題を解決するために、真空処理室内に各々が同一の高融点金属で構成される少なくとも３個のターゲットを並設し、各ターゲットを並設した領域より小さい面積の基板を各ターゲットに対向配置し、スパッタ電源により各ターゲットに夫々電力投入してスパッタリングし、基板の各ターゲットとの対向面に高融点金属膜を成膜する本発明の成膜方法は、基板のターゲット並設方向の両外縁部が夫々対向するターゲットを起点ターゲットとし、起点ターゲット及び起点ターゲットからターゲット並設方向外方に位置するターゲットを第１ターゲット群、起点ターゲットからターゲット並設方向内方に位置するターゲットを第２ターゲット群とし、基板への高融点金属膜の成膜開始時、スパッタ電源により第２ターゲット群の各ターゲットに電力投入して成膜する第１工程と、第２ターゲット群の各ターゲットへの電力投入の停止と同時にまたはこれに先立って、スパッタ電源により第１ターゲット群の各ターゲットに電力投入して成膜する第２工程とを含むことを特徴とする。

ここで、同一平面内に間隔を置いて並設される各ターゲットを筒状に形成された筒状ターゲットとし、各筒状ターゲットをスパッタリングして高融点金属膜を成膜する場合、筒状ターゲットに同等の電力を夫々投入して同時にスパッタリングすると、基板の中央領域における高融点金属膜は引張応力の傾向が強くなるのに対し、基板の四隅における高融点金属膜は、圧縮応力の傾向が強くなり、結果として中央領域と周辺領域とでの応力の差が大きくなることが判明した（なお、基板の中央領域では引張応力を示すものではなく、値としては圧縮応力であっても、基板の周辺領域よりは引張応力の傾向が強くなり、結果として小さな圧縮応力を示す場合もある）。これは、基板の中央領域ではこれに対向する第２ターゲット群の各ターゲットから飛散するスパッタ粒子に加えて、その両側に位置する第１ターゲット群の各ターゲットから飛散するスパッタ粒子が異なる入射角で付着、堆積することで、基板の周辺領域と比較して欠陥が多い高融点金属膜となることに起因すると考えられる。そこで、本発明では、第１工程として、第２ターゲット群の各ターゲットをスパッタリングして基板の中央領域に高融点金属膜を成膜する（つまり、成膜当初は、第１ターゲット群の各ターゲットをスパッタリングせずに、第２ターゲット群の各ターゲットだけをスパッタリングして基板の中央領域に優先的に高融点金属膜を成膜する）ことで、当該中央領域に緻密な高融点金属膜を成膜する。そして、第２工程として、第１ターゲット群の各ターゲットをスパッタリングして基板の周辺領域に同様に緻密な高融点金属膜を成膜する。

これによれば、基板の成膜面全体に亘って圧縮応力を持ち且つ応力差が可及的に小さい高融点金属膜を成膜することができる。この場合、上記従来例のように、第２ターゲット群の各ターゲットに対し、第１ターゲット群のものと比較して２倍の電力を投入するといったことを不要にでき、有利である。なお、上記第２工程では、基板の中央領域に第１ターゲット群の各ターゲットから飛散するスパッタ粒子が付着、堆積する場合があるが、第１工程で中央領域に緻密な高融点金属膜が一旦成膜されていれば、当該中央領域の応力は然程変化しないことが確認された。このことを考慮して、第２ターゲット群の各ターゲットへの電力投入の停止に先立って第１ターゲット群の各ターゲットに電力投入するタイミングが適宜設定される。このように本発明では、基板の中央領域と周辺領域とに分けて（つまり、時間的に差をつけて）高融点金属を成膜することで、第２ターゲット群の各ターゲットだけに高電力を投入するといったことを不要にできるため、第１ターゲット群及び第２ターゲット群の各ターゲット用のスパッタ電源として同等のものが利用でき、しかも、冷却不足によるターゲットの融解や割れを誘発し難くでき、有利である。

ところで、基板の中央領域と周辺領域とに分けて高融点金属膜を成膜する場合、基板の成膜面に成膜しようとする高融点金属膜の膜厚や投入電力によっては、全てのターゲットに同時に同等の電力を投入する場合と比較してスパッタ時間が長くなって生産性を低下させる虞がある。本発明では、前記第２工程にて、前記第２ターゲット群の前記各ターゲットへの電力投入の停止に先立って前記第１ターゲット群の前記各ターゲットに第１電力で電力投入する場合に、第２ターゲット群の各ターゲットへの電力投入が停止されるまでは、第１電力より低い第２電力で前記第１ターゲット群の前記各ターゲットに電力投入する工程を更に含む構成を採用してもよい。これによれば、基板の中央領域に緻密な高融点金属膜を成膜することを阻害しない範囲で基板の周辺領域への成膜を一部前倒しできることで、成膜時間を短縮でき、有利である。なお、第２電力及び第２電力を投入するタイミングは、中央領域に緻密な高融点金属膜が成膜できる範囲で適宜設定される。

また、本発明において、前記ターゲットを筒状に形成された筒状ターゲットとし、前記スパッタ電源により各筒状ターゲットに夫々電力投入する間、各筒状ターゲットをその軸線回りに回転させると共に、各筒状ターゲット内に組み付けた磁石ユニットにより各筒状ターゲットの前記基板側に作用する漏洩磁場を、軸線に直交する基準線に対して所定の角度範囲で往復回転させる工程を更に含む構成を採用することができる。これによれば、基板の中央領域と周辺領域とでより応力差が小さい高融点金属膜を成膜することができることが確認された。

本発明の実施形態の成膜方法を実施できるマグネトロンスパッタリング装置の模式断面図。図１に示すロータリーカソードの一部を拡大して示す断面図。各ターゲットへの電力投入のタイミングを示すタイミングチャート。（ａ）及び（ｂ）は、変形例に係る各ターゲットへの電力投入のタイミングを示すタイミングチャート。

以下、図面を参照して、ターゲットをモリブデン製で筒状に形成された筒状ターゲット、基板を矩形の輪郭を持つ所定厚さのガラス基板（以下、「基板Ｓｗ」という）とし、マグネトロンスパッタリング法により基板の一方の面にモリブデン膜を成膜する場合を例に本発明の成膜方法の実施形態を説明する。以下において、上、下といった方向を示す用語は、本実施形態の成膜方法を実施できるマグネトロン方式のスパッタリング装置の設置姿勢で示す図１を基準にし、また、後述のターゲットの並設方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する上下方向をＺ軸方向とする。

図１を参照して、スパッタリング装置Ｓｍは、真空処理室１ａを区画する真空チャンバ１を備える。真空チャンバ１には、排気管２１を介して真空ポンプ２が接続され、真空処理室１ａを所定圧力（例えば１×１０^－５Ｐａ）に真空排気することができる。真空チャンバ１の下部には、基板搬送装置３が設けられている。基板搬送装置３は、成膜面としての基板Ｓｗの上面を開放した状態で基板Ｓｗを保持するキャリア３１を有し、図外の駆動装置によってキャリア３１ひいては基板Ｓｗを後述する各筒状ターゲット５と対向する成膜位置に搬送できるようになっている。基板搬送装置３としては公知のものが利用できるため、これ以上の説明は省略する。真空チャンバ１にはまた、ガス導入手段４が設けられている。ガス導入手段４は、マスフローコントローラ４１を介設したガス管４２を通じて図外のガス源に連通し、真空処理室１ａにスパッタガスを所定流量で導入することができる。スパッタガスとしては、プラズマ雰囲気を形成するためのアルゴンガス等の希ガスだけでなく、反応性スパッタリングの際に用いられる酸素ガスや窒素ガス等の反応性ガスが含まれる。そして、基板搬送装置３によって図１に示す成膜位置まで搬送されてきた基板Ｓｗに対向するように、真空チャンバ１内の上部にはカソードユニットＣｕが設けられている。

カソードユニットＣｕは、同一の構造を持つ複数本の筒状ターゲット５（５ａ～５ｈ）とその内部に夫々組み付けられる磁石ユニット６とを備える。各筒状ターゲット５は、高融点金属としてのモリブデン製で公知の方法で筒状に成形されたものである。そして、各筒状ターゲット５はその長手方向がＸ軸方向に直交する方向に一致する姿勢で且つＸ軸方向に互いに所定の間隔を置いて（例えば、等間隔で）真空チャンバ１内に並設される。この場合、各筒状ターゲット５の長さは、基板Ｓｗの幅（Ｘ軸方向に直交する方向の長さ）より長くなるように設定され、また、並設される各筒状ターゲット５の本数は、少なくとも３本以上で基板Ｓｗの長さ（Ｘ軸方向の長さ）に応じて適宜設定される。本実施形態では、基板ＳｗのＸ軸方向における両外縁部の上方に各１本の筒状ターゲット５ａ，５ｂが設けられ、これらの筒状ターゲット５ａ，５ｂを起点ターゲットとし、起点ターゲット５ａ，５ｂのＸ軸方向外方に各１本の筒状ターゲット５ｃ，５ｄが夫々設けられると共に、起点ターゲット５ａ，５ｂのＸ軸方向内方に４本の筒状ターゲット５ｅ～５ｈが夫々設けられている。これにより、成膜位置では、各ターゲット５ａ～５ｈを並設した領域より小さい面積の基板Ｓｗが当該領域に同心状に対向配置された状態となる。以下では、起点ターゲット５ａ，５ｂ及びＸ軸方向外方の筒状ターゲット５ｃ，５ｄを第１ターゲット群５０ａ、それ以外の筒状ターゲット５ｅ～５ｈを第２ターゲット群５０ｂとする。

各筒状ターゲット５の長手方向両端には、駆動ブロック５１と従動ブロック（図示せず）とが夫々取り付けられ、各筒状ターゲット５をその軸線回りに所定の回転数で回転駆動することができる。なお、駆動ブロック５１、従動ブロックや筒状ターゲット５内に冷媒を循環させる構造等としては公知のものが利用できるため、これ以上の説明は省略する。各筒状ターゲット５は、真空チャンバ１外に配置されるスパッタ電源７に夫々接続され、各筒状ターゲット５に負の電位を持つ直流電力が投入される。なお、対をなす筒状ターゲット５に交流電力を夫々投入するようにしてもよい。

磁石ユニット６は、図２に示すように、筒状ターゲット５と基板Ｓｗとの間の空間に磁場の垂直成分がゼロとなる位置を通る線が筒状ターゲッ５の母線に沿ってのびてレーストラック状に閉じるように筒状ターゲット５表面から漏洩する漏洩磁場を作用させるものであり、筒状ターゲット５の長手方向に沿ってのびる磁性材料製の支持板（ヨーク）６１を備える。ヨーク６１は、基板Ｓｗに平行な頂面６１ａと、頂面６１ａから夫々上方に向かって傾斜する傾斜面６１ｂとを形成した磁性材料製の板状部材で構成される。ヨーク６１の頂面６１ａには中央磁石６２が配置されると共に、両傾斜面６１ｂには周辺磁石６３が夫々配置されている。なお、特に図示して説明しないが、ヨーク６１の頂面６１ａの母線方向両端には、中央磁石６２の端部を囲うようにして周辺磁石６３相互の間を橋渡すようにコーナー磁石（図示せず）が配置されている。中央磁石６２、周辺磁石６３及びコーナー磁石としては、同磁化のネオジウム磁石が用いられ、例えば一体に成形した断面略四角形の棒状のものが利用できる。

ヨーク６１の駆動ブロック５１側の一端面には、筒状ターゲット５の軸線に沿って軸体６４が突設され、軸体６４が駆動ブロック５１内に配置されるモータＭｔの駆動軸に連結されている。そして、ヨーク６１の頂面６１ａがＺ軸方向下方を向く位置を基準位置として、基準位置から例えば±３０度の角度範囲で磁石ユニット６を所定の速度で往復回転させることができる。上記スパッタリング装置Ｓｍは、マイクロコンピュータやシーケンサ等を備える制御ユニットＰｕを有し、各スパッタ電源７の制御のほか、マスフローコントローラ４１、真空ポンプ２やモータＭｔが統括制御される。以下に、図３を参照して、上記スパッタリング装置Ｓｍを用いた本実施形態の成膜方法を説明する。

基板搬送装置３によって基板Ｓｗの上面を開放した状態で基板Ｓｗを保持したキャリア３１を成膜位置に搬送した後、真空ポンプ２により真空処理室１ａを真空排気する。真空処理室１ａの圧力が所定圧力（例えば、１×１０^－５Ｐａ）に到達すると、制御ユニットＰｕにより、ガス管４２から真空処理室１ａにアルゴンガスを所定流量で導入し（真空処理室１ａの圧力は０．２Ｐａ～２．０Ｐａの範囲になる）、第２ターゲット群５０ｂの各ターゲット５ｅ～５ｈに対し各スパッタ電源７から第１電力Ｐ１で夫々電力投入（例えば、３０ｋＷ～６０ｋＷ）する。すると、基板Ｓｗと第２ターゲット群５０ｂの各ターゲット５ｅ～５ｈとの間の空間に、磁石ユニット６から作用する漏洩磁場によってレーストラック状の高密度プラズマが夫々発生し、基準位置から例えば±３０度の角度範囲で各磁石ユニット６を所定の速度で往復回転させながら、プラズマ中のアルゴンガスのイオンにより各ターゲット５ｅ～５ｈがスパッタリングされる。これにより、各ターゲット５ｅ～５ｈから飛散したスパッタ粒子が基板Ｓｗの中央領域（各ターゲット５ｅ～５ｈを並設した領域と同等以上の領域）に優先的に付着、堆積してモリブデン膜が成膜される（第１工程）。

第１工程では、第１ターゲット群５０ａの各ターゲット５ａ～５ｄをスパッタリングしないこと、言い換えると、これらターゲット５ａ～５ｄから飛散するスパッタ粒子を基板Ｓｗの中央領域に斜入射させないことで、中央領域に成膜されるモリブデン膜を緻密で（つまり、周辺領域に成膜されたものと同等の膜質を有するものとする）、且つ、圧縮応力を持つ膜とすることができる。第１工程の時間（ｔ１）は、例えば、投入電力や基板Ｓｗの中央領域に成膜しようとするモリブデン膜の膜厚に応じて適宜設定される。

次に、第１工程の終了（各スパッタ電源７から第２ターゲット群５０ｂの各ターゲット５ｅ～５ｈへの電力投入の停止）と同時に、第１ターゲット群５０ａの各ターゲット５ａ～５ｄに対し各スパッタ電源７から第１工程と同等の第１電力Ｐ１で夫々電力投入する（この場合、アルゴンガスの導入はそのまま維持する）。すると、基板Ｓｗと第２ターゲット群５０ｂの各ターゲット５ｅ～５ｈとの間の空間に発生したプラズマが消失すると共に、基板Ｓｗと第１ターゲット群５０ａの各ターゲット５ａ～５ｄとの間の空間に、磁石ユニット６から作用する漏洩磁場によりレーストラック状の高密度プラズマが夫々発生する。そして、基準位置から例えば±３０度の角度範囲で各磁石ユニット６を所定の速度で往復回転させながら、プラズマ中のアルゴンガスのイオンにより各ターゲット５ａ～５ｄがスパッタリングされ、各ターゲット５ａ～５ｄから飛散したスパッタ粒子が基板Ｓｗの周辺領域（中央領域より外方の領域）に付着、堆積してモリブデン膜が成膜される（第２工程）。これにより、周辺領域に成膜されるモリブデン膜を緻密で、且つ、圧縮応力を持つ膜とすることができる。第２工程の時間（ｔ２）もまた、例えば、投入電力や基板Ｓｗの周辺領域に成膜しようとするモリブデン膜の膜厚に応じて適宜設定される。なお、第２工程中、基板Ｓｗの中央領域に第１ターゲット群５０ａの各ターゲット５ａ～５ｄから飛散するスパッタ粒子が付着、堆積する場合があるが、第１工程にて中央領域に緻密なモリブデン膜が一旦成膜されているため、当該中央領域の応力は然程変化しない。また、モリブデン膜の膜厚によっては、第１工程と第２工程とを順次複数回繰り返して成膜することもできる。

以上によれば、基板Ｓｗの中央領域に成膜する第１工程と基板Ｓｗの周辺領域に成膜する第２工程との２つの工程に分けてモリブデン膜を成膜することで、基板Ｓｗの成膜面全体に亘って圧縮応力を持ち且つ応力差が可及的に小さいモリブデン膜を成膜することができる。この場合、上記従来例のように第２ターゲット群５０ｂの各ターゲット５ｅ～５ｈに対して第１ターゲット群５０ａの各ターゲット５ａ～５ｄの２倍の電力を投入するといったことを不要にできる。これにより、第１ターゲット群５０ａ及び第２ターゲット群５０ｂの各ターゲット５ａ～５ｈ用のスパッタ電源７として同等のものが利用でき、しかも、冷却不足によって第２ターゲット群５０ｂの各ターゲット５ｅ～５ｈの融解や割れを誘発し難くでき、有利である。

次に、上記効果を確認するために、上記スパッタリング装置Ｓｍを用いて次の実験を行った。発明実験１では、基板Ｓｗとして１８５０×１５００ｍｍの矩形のガラス基板を用い、基板Ｓｗの面積よりもターゲットの並設備領域が大きくなるように、Φ１５３ｍｍ、軸方向長さ２３３６ｍｍの筒状ターゲット５ａ～５ｈを２３５ｍｍの間隔でＸ軸方向に８個並設した。また、スパッタリング条件として、アルゴンガス導入時の真空処理室１ａの圧力を０．２Ｐａ、第１電力Ｐ１を５０Ｋｗとし、基板Ｓｗの目標膜厚が２３０ｎｍになるようにｔ１，ｔ２を夫々設定した。

ここで、比較実験として、全てのターゲット５ａ～５ｈに同時に第１電力Ｐ１（５０ｋＷ）で電力投入し、単一の工程（ｔ１＋ｔ２の時間）でモリブデン膜を成膜した。そして、成膜後のモリブデン膜に対して基板Ｓｗの中央部及び四隅の計５点にてその応力を測定したところ、基板Ｓｗの中央部における成膜後のモリブデン膜が引張応力の傾向が強くなるのに対し、基板Ｓｗの四隅の測定点における成膜後のモリブデン膜が圧縮応力の傾向が強くなり、結果として、最大８７８ＭＰａの応力差が生じていることが確認された。

それに対して、発明実験１では、同様に、成膜後のモリブデン膜に対して基板Ｓｗの中央部及び四隅の計５点にてその応力を測定したところ、各測定点における成膜後のモリブデン膜が全て圧縮応力を持ち、圧縮応力が最も大きい測定点と圧縮応力が最も小さい測定点での応力差が３９５ＭＰａであり、基板Ｓｗの中央領域と外周領域とで応力差を小さくできることが確認された。また、発明実験２として、第１工程及び第２工程におけるスパッタリング中、モータＭｔにより磁石ユニット６を基準線Ｌｓに対して±３０度の範囲で往復回転させる条件を追加してモリブデン膜を成膜したところ、各測定点にて成膜後のモリブデン膜は全て圧縮応力を持ち、圧縮応力が最も大きい測定点と圧縮応力が最も小さい測定点での応力差が３００ＭＰａであり、上記発明実験１と比較して応力差をより一層小さくできることが確認された。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。上記実施形態では、モリブデン（Ｍｏ）製の筒状ターゲット５を用いてモリブデン膜を成膜する場合を例に説明したが、タングステン（Ｗ）やタンタル（Ｔａ）の中から選択される１種の高融点金属製のターゲットまたは２種以上の高融点金属の合金（例えば、Ｍｏ－Ｗ）製の筒状ターゲットを用いて高融点金属膜を成膜する場合にも本発明は適用することができる。また、上記実施形態では、筒状ターゲットを用いる場合を例に説明したが、平面視矩形のターゲットを用いる場合にも本発明は適用できる。

上記実施形態では、第１工程の終了と同時に第２工程を開始する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、第１工程の終了時刻ｔ１より前に第２工程を開始してもよい。この場合、第２工程の開始時刻ｔ１ａは、第１工程を開始した後であればよく、基板Ｓｗの中央領域に緻密なモリブデン膜を成膜することを阻害しない範囲に適宜設定することができる。他方で、図４（ｂ）に示すように、第２工程の開始時刻ｔ１ｂを上記時刻ｔ１ａよりも更に早くし、当該開始時刻ｔ１ｂから第１工程の終了時刻ｔ１までの間に第１ターゲット群５０ａの各ターゲット５ａ～５ｄに対して第１電力Ｐ１よりも小さい第２電力Ｐ２を投入するようにしてもよい。これによれば、基板Ｓｗの周辺領域への成膜を一部前倒しできることで、成膜時間を短縮でき、有利である。この場合、第２工程の開始時刻ｔ１ｂは、例えば、第１工程の期間が半分経過した後とすることができる。

また、上記実施形態では、基板Ｓｗがその成膜面を鉛直方向上方に向けた水平姿勢で成膜を行う場合を例に説明したが、基板Ｓｗがその成膜面を水平方向に向けた起立姿勢で成膜を行う場合（この場合、各ターゲット５ａ～５ｈはその軸方向を鉛直方向に一致させた起立姿勢で配置される）にも適用することができる。

１ａ…真空処理室、Ｓｗ…基板、５（５ａ～５ｈ）…筒状ターゲット、５ａ，５ｂ…起点ターゲット、５０ａ…第１ターゲット群、５０ｂ…第２ターゲット群、６…磁石ユニット、７…スパッタ電源。

Claims

真空処理室内に各々が同一の高融点金属で構成される少なくとも３個のターゲットを並設し、各ターゲットを並設した領域より小さい面積の基板を各ターゲットに対向配置し、スパッタ電源により各ターゲットに夫々電力投入してスパッタリングし、基板の各ターゲットとの対向面に高融点金属膜を成膜する成膜方法において、
基板のターゲット並設方向の両外縁部が夫々対向するターゲットを起点ターゲットとし、起点ターゲット及び起点ターゲットからターゲット並設方向外方に位置するターゲットを第１ターゲット群、起点ターゲットからターゲット並設方向内方に位置するターゲットを第２ターゲット群とし、基板への高融点金属膜の成膜開始時、スパッタ電源により第２ターゲット群の各ターゲットのみに電力投入して成膜する第１工程と、第２ターゲット群の各ターゲットへの電力投入の停止と同時にまたはこれに先立って、スパッタ電源により第１ターゲット群の各ターゲットに電力投入して成膜する第２工程とを含むことを特徴とする成膜方法。
前記第２工程にて、前記第２ターゲット群の前記各ターゲットへの電力投入の停止に先立って前記第１ターゲット群の前記各ターゲットに第１電力で電力投入する場合に、前記第２ターゲット群の前記各ターゲットへの電力投入が停止されるまでは、第１電力より低い第２電力で前記第１ターゲット群の前記各ターゲットに電力投入する工程を更に含むことを特徴とする請求項１記載の成膜方法。
前記ターゲットを筒状に形成された筒状ターゲットとし、前記スパッタ電源により各筒状ターゲットに夫々電力投入する間、各筒状ターゲットをその軸線回りに回転させると共に、各筒状ターゲット内に組み付けた磁石ユニットにより各筒状ターゲットの前記基板側に作用する漏洩磁場を、軸線に直交する基準線に対して所定の角度範囲で往復回転させる工程を更に含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の成膜方法。