[发明专利]溅射成膜装置

说明书

技术领域

本发明涉及溅射成膜装置，特别是涉及在基板保持器一侧也施加偏置电压的状态下在基板上形成绝缘膜的溅射成膜装置。

背景技术

在相对设置目标和基板进行溅射成膜时，通常基板侧被接地，仅在目标侧施加电压，有时也会在基板侧施加偏置电压。例如专利文献1公开了在氩和氧的混合气体中通过反应性溅射形成氧化钛膜时，通过对基板施加正的偏置电压来改变结晶配向性。

在溅射成膜中，膜会附着在基板以外的部分。例如，膜也会附着在基板保持器中位于装载基板部分的外周侧的表面上。而且，形成的膜为绝缘膜时，如果基板保持器中对放电空间露出的面因附着了绝缘膜而被绝缘膜覆盖，则与放电空间相邻的导电面会成为绝缘面，有可能失去相对于基板保持器的偏置效果。

专利文献1：日本特开2005-87836号公报

发明内容

本发明是基于对上述问题的理解而进行的，其目的在于提供一种溅射成膜装置，在形成绝缘膜时通过确保放电空间和与该放电空间相对的基板保持器之间的导通，而不失去相对于基板保持器的偏置效果。

本发明的溅射成膜装置，包括具有导电性的目标保持器；与所述目标保持器相对而设的具有导电性的基板保持器；所述目标保持器保持目标，所述基板保持器保持基板，所述目标保持器和所述基板保持器被施加电压而进行所述目标的溅射，由此在所述基板上形成含有所述目标的构成元素的绝缘膜，所述基板保持器具有向着放电空间开口形成的间隙，所述间隙具有在对所述基板进行溅射成膜中构成所述绝缘膜的绝缘物粒子无法到达且对所述放电空间开放的导电面被确保在所述间隙的内壁的间隙尺寸，所述间隙尺寸包括所述间隙的直径或宽度、以及深度，所述直径或宽度为含有所述目标的构成元素的粒子在所述放电空间内的平均自由行程以下，所述深度为所述平均自由行程的3倍以上。

根据本发明，在通过溅射成膜形成绝缘膜时，通过确保放电空间和与放电空间相对的基板保持器之间的导通，而不失去相对于基板保持器的偏置效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的溅射成膜装置的概略构成的模式图。

图2是表示通过反应性溅射在基板上形成硅氧化膜时，相对于基板一侧的偏置电压、成膜率、以及所形成的硅氧化膜的折射率之间的关系的图表。

图3是表示测定在导入放电空间的气体仅为氩气的条件下进行溅射成膜，因基板偏置电压的有无而造成膜厚不同的结果的图表。

图4是表示测定使用硅目标，将氩气和氧气的混合气体导入放电空间进行硅氧化膜的反应性溅射，因基板偏置的有无而相对于氧分压比的成膜率以及折射率的结果的图表。

图5是图4的结果中的成膜速度和折射率根据各氧分压比予以表示的图表。

图6是表示图1所示的基板保持器的放大模式图。

图7是表示本实施方式所涉及的溅射成膜装置中的基板保持器的其他具体例的模式图。

符号说明

5-基板；10-放电空间；12-支持板；13-目标；14-基板保持器；15-间隙；21、22-电源；30-绝缘膜。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的实施方式所涉及的溅射成膜装置的概略构成的模式图。本实施方式所涉及的溅射成膜装置具有气密容器11、保持基板5的基板保持器14、作为保持目标13的目标保持器(target holder)的支持板(backing plate)。

气密容器11的壁部形成有气体导入口16和排气口17。气体导入口16与气体供给管、气体供给源等气体供给系统连接。排气口17与排气管、真空泵等真空排气系统连接。通过控制气体导入量和排气量可使气密容器11的内部(处理室内)处于所希望的气体产生的所希望的压力下。

气密容器11的上部设置有支持板12，气密容器11的下部与该支持板12相对设置有基板保持器14。气密容器11的内部的处理室内位于支持板12和基板保持器14之间的空间作为放电空间10发挥作用。

支持板12以及基板保持器14都由金属材料(包括合金)构成，具有导电性。支持板12与电源21连接，基板保持器14与电源22连接。