[发明专利]溅镀装置及溅镀方法

说明书

技术领域

本发明涉及在处理基板表面上形成规定薄膜时使用的溅镀装置及溅镀方法。 

背景技术

在磁控管溅镀方式的溅镀装置中，在阴极靶后方(与溅射面相反一侧)配置了磁铁组件，其由交替改变极性的多块磁铁构成，通过该磁铁组件在阴极靶前方(溅射面一侧)形成的隧道形磁力线捕获阴极靶前方电离的电子以及溅镀时产生的二次电子，即可提高阴极靶前方的电子密度，通过提高这些电子与导入真空容器内的稀有气体分子的碰撞概率即可提高等离子密度。因此具有可提高成膜速度等优点，常被用于在处理基板表面上形成规定薄膜，近年来也在FPD制造用的玻璃基板等大面积处理基板上得到了更多的利用。 

对于在大面积处理基板上高效成膜的方法有：在真空容器内与处理基板相向的位置上并列设置多块阴极靶，设置交流电源，给并列设置的阴极靶中的每对阴极靶以规定的频率交替改变极性地外加电压，使各阴极靶交替切换为阳极电极、阴极电极，通过使阳极电极及阴极电极间产生辉光放电形成等离子气氛，使各阴极靶溅射(专利文献1)。 

当用上述溅镀装置在处理基板表面上形成规定薄膜时，不仅应在处理基板的整个面上均匀成膜，还需要在通过与溅镀气体一同导入氧气、氮气等反应气体进行反应性溅镀时，防止因反应气体的偏置性导入，在处理基板面内产生反应性斑块，而在处理基板面内形成电阻系数值等膜质不均。出于上述原因，在并列设置的各阴极靶彼此间的空隙内沿阴极靶的长度方向的侧面设置了导入溅镀气体及反应气体的供气管，利用供气管从各阴极靶彼此间的空隙内向处理基板喷射气体。 

专利文献： 

专利文献1：特开2005-290550号公报(参照权利要求书) 

专利文献2：特开2004-91927号公报(参照图1及图4) 

发明内容

然而，当通过在与处理基板相向的位置上并列设置多个阴极靶构成溅镀装置的情况 下，溅镀时无法从各阴极靶彼此间的各个空隙释放出溅射粒子。为此要想在整个处理基板表面上得到均匀的膜厚分布，最好把不能释放溅射粒子的该空隙尽量缩小。然而正如上文所述，当在各阴极靶彼此间的空隙内沿其长度方向一侧设置了供气管的情况下，该空隙的缩小程度有限。此外，在这么小的空间内难以配置具有规定外径的供气管，由于装置结构复杂化，其安装操作极为困难。 

为此，本发明的第一个课题，正是鉴于上述问题而提出来的，目的在于提供一种溅镀装置，其结构简单，供气管布管容易，此外，可使处理基板的整个面上膜厚分布及电阻系数值等膜质大致均匀。此外，本发明的第二课题，在于提供一种溅镀方法，其在通过反应性溅镀形成规定薄膜的情况下，可以使处理基板的整个面上膜厚分布及电阻系数值等膜质大致均匀。 

为了解决上述课题，权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于：具有在溅镀室内以规定间隔并列设置的多个阴极靶、可给各阴极靶提供电力的溅镀电源、可给溅镀室导入溅镀气体及反应气体的气体导入手段；将前述反应气体导入溅镀室的气体导入手段至少具有1根朝各阴极靶的并列设置方向延伸的供气管；该供气管在并列设置的各阴极靶的背面一侧与各阴极靶以一定距离配置的同时，具有向阴极靶喷射反应气体的喷射口。 

若采用本发明，由于是使向各阴极靶的并列设置方向延伸的至少1根供气管与各阴极靶以一定距离配置的，因而一从供气管上形成的喷射口中喷出反应气体，该反应气体即在各阴极靶背面一侧的空间内扩散，继而通过阴极靶彼此间的空隙提供给处理基板。这样即可用简单的结构防止反应气体偏置性地导入处理基板，可防止在处理基板面内生成反应性斑块使处理基板面内的电阻系数值等膜质出现不均。 

此外，通过将供气管配置在各阴极靶的后方，即可最大限度地缩小不能释放溅射粒子的各阴极靶彼此间的空隙，在处理基板的整个面上形成膜厚分布均匀的薄膜。除此而外，与在阴极靶相互间的空隙上沿其长度方向的侧面设置供气管的装置相比，其装置构成简单，此外，由于沿各阴极靶的并列设置方向布置供气管即可，因而其安装操作容易。 

前述溅镀电源是交流电源，其给并列设置的多个阴极靶中的每一对，以规定频率交替改变极性地外加电压，若设定为通过使各阴极靶交替切换为阳极电极、阴极电极，在阳极电极及阴极电极间产生辉光放电形成等离子气氛使各阴极靶溅射的装置，由于无需在各阴极靶彼此间的空隙内设置阳极以及屏蔽罩等结构件之类的物件，因而可最大限度地缩小无法释放溅射粒子的空间。 

而在前述并列设置的阴极靶和供气管之间，还可设置在各阴极靶的前方形成隧道形磁力线的磁铁组件。