[发明专利]旋转磁铁溅镀装置

说明书

技术领域

本发明涉及在金属、绝缘物的成膜中广泛使用的溅镀装置，尤其涉及用于对液晶显示装置基板、半导体基板等被处理体实施规定的表面处理的处理装置、即利用旋转磁铁的磁控溅镀装置。

背景技术

溅镀装置在光盘的制造，液晶显示元件、半导体元件等的电子装置的制造，其他一般性的金属薄膜、绝缘物薄膜的制作中被广泛地使用。溅镀装置以薄膜形成用的原材料作为标的物，利用直流高电压或高频电力使氩气等进行等离子化，利用该等离子化气体使标的物活化而使之熔解、飞溅，粘附在被处理基板上。

在溅镀成膜法中，为了高速成膜，主要采用如下的基于磁控溅镀装置的成膜法，即，通过在标的物的背侧配置磁铁，使磁力线与标的物表面平行，从而利用将等离子体困入标的物表面而得到高密度的等离子体。

为了提高标的物利用效率而降低生产成本、可以稳定地长期运转，本发明人等首先提出了旋转磁铁溅镀装置。其是如下的一种划时代的溅镀装置：其构成为在柱状旋转轴上连续地配设多个板磁铁，并通过使柱状旋转轴旋转、从而标的物表面的磁场图案随着时间变动，大幅提高标的物材料的使用效率，并且消除由等离子体所致的充电损伤、离子照射损伤(参照专利文献1)。

专利文献1：WO2007/043476号公报

一般地，在磁控溅镀法中，为了增加成膜率而提高吞吐率，增大等离子体激发电力是有效的。此时，若增大等离子体激发电力，则由于等离子体热流增大，存在不能避免标的物及支承该标的物的背板成为高温的状况。因此，存在将标的物和背板粘结的铟层熔解进而标的物脱落、背板的变形等的危险。

专利文献1中所示的溅镀装置中也考虑了冷却标的物等的必要性，在背板的端部(保持标的物的部分的外侧)设置制冷剂的通路。然而，从有效地进行冷却之类的观点来看，优选进一步改良冷却机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种溅镀装置，其将标的物及背板有效率地进行冷却，能够应付等离子体激发电力的增大。

进而，本发明的目的在于提供一种溅镀装置，其通过选择冷却介质流动的位置，能够有效地进行冷却。

根据本发明的第一方式，获得一种旋转磁铁溅镀装置，该装置是包括载置被处理基板的被处理基板设置台、将标的物以与该被处理基板对置的方式固定设置的背板、以及相对于标的物的设置部分设置在上述被处理基板设置台的相反侧的磁铁，并且利用该磁铁在标的物表面形成磁场，从而在标的物表面困入等离子体的溅镀装置，其特征在于，上述磁铁包括：在柱状旋转轴设置有多个板磁铁的旋转磁铁组；以及在旋转磁铁组的周边与标的物面平行地设置的固定外周板磁铁或固定外周强磁性体，构成为通过使上述旋转磁铁组与上述柱状旋转轴一起旋转，从而使上述标的物表面的磁场图案随时间移动，在上述旋转磁铁组与背板之间具有供冷却用的介质流动的流路。

根据本发明的其他方式得到的上述方式的旋转磁铁溅镀装置，其特征在于，上述旋转磁铁组为，在上述柱状旋转轴将板磁铁以N极和S极的任一个极朝向柱状旋转轴的径向外侧的方式粘贴成螺旋状，从而形成一个或多个螺旋板磁铁组。

根据本发明的其他方式得到的上述任一个方式的旋转磁铁溅镀装置，其特征在于，在上述柱状旋转轴具备偶数个上述旋转螺旋磁铁组，在上述柱状旋转轴的轴向上邻接的螺旋彼此为在上述柱状旋转轴的径向外侧形成相互不同的磁极、即形成N极和S极的螺旋状板磁铁组。

根据本发明的其他方式得到的上述任一个方式的旋转磁铁溅镀装置，其特征在于，上述固定外周板磁铁或上述固定强磁性体在从上述标的物侧来看是具有包围上述旋转磁铁组的构造的磁铁，且在上述标的物侧形成N极和S极的任一方的磁极。

根据本发明的其他方式得到的上述实施的方式的任一个中所述的旋转磁铁溅镀装置，其特征在于，上述流路构成为使上述冷却用的介质在多个螺旋板磁铁组之间的空间成螺旋状流动。

根据本发明的其他方式得到的上述任一个方式的旋转磁铁溅镀装置，其特征在于，将上述冷却用的介质的雷诺数设定为1000到5000之间而进行流动。

根据本发明的其他方式得到的上述任一个方式的旋转磁铁溅镀装置，其特征在于，上述流路包括由上述螺旋板磁铁组的侧壁、上述柱状旋转轴、以及设置在上述螺旋板磁铁组的外侧的遮蔽板包围的空间，上述冷却用的介质沿着上述螺旋板磁铁组而成螺旋状流动。

根据本发明的其他方式得到的旋转磁铁溅镀装置，其特征在于，在上述任一个方式的旋转磁铁溅镀装置中，上述遮蔽板的至少一部分为强磁性体。