[发明专利]碳膜的成膜方法

说明书

本发明提供一种与上述现有例的产品相比可重现性良好，且形成的碳膜具有几十mΩ·cm左右的极低的电阻率的碳膜的成膜方法。在本发明的碳膜的成膜方法中，使用碳材质的靶(4)，在漏磁场(Mf)作用于该靶表面侧的状态下给靶施加电力并溅射，在处理对象物的表面形成碳膜。此时，在靶表面局部形成有漏磁场作用的区域，使该漏磁场作用的区域进行从靶表面的起点开始相对于靶做相对移动后回到起点的周期性变化。另外，使靶表面的规定位置上的漏磁场的平均磁场强度与给靶施加的电力之乘积在125G·kW以下。

技术领域

本发明涉及一种碳膜的成膜方法，具体而言，涉及一种磁控溅射方法。

背景技术

已知使用碳膜作为存储元件或有机EL元件等器件的电极。为形成这样的碳膜，考虑到批量生产会使用所谓的磁控式溅射装置(例如参照专利文献1、2)。这种溅射装置具有真空室，所述真空室具有设置待进行成膜处理的处理对象物的台架。在真空室内，设置有与台架相对的溅射阴极。溅射阴极具有：石墨或热解炭等碳材质的靶；以及使漏磁场作用在靶表面侧的磁控单元。在形成碳膜时，向真空气氛的真空室内导入氩气等放电用溅射气体，给靶施加高频电力等在台架和靶之间的空间内产生等离子体，用等离子体中的溅射气体的离子来溅射靶，由此在与靶相对配置的台架上的处理对象物的表面形成碳膜。

此处，在上述种类的溅射装置中，为了提高碳膜的薄膜厚度的均匀性和靶的使用效率，通常的做法是：例如当靶具有圆形轮廓时，使磁控单元偏离靶中心并在靶表面侧局部形成有漏磁场作用的区域，在成膜过程中，通过使磁控单元以靶中心为旋转中心并以一定的速度旋转，使漏磁场作用的区域进行从靶表面的起点开始相对于靶作作相对移动后回到起点的周期性变化。

然而，当按照上述现有例形成碳膜时，已知可无法有效降低碳膜的电阻率。即只能得到几Ω·cm左右的电阻率的碳膜。因此，本发明的发明人通过不断地锐意研究，认识到阻碍因素是与施加给靶的电力相关联地，作用于靶表面侧的漏磁场的磁场强度导致碳膜的电阻率下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：专利公开平8－31573号公报

专利文献2：国际公开第2015/122159号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明基于上述认识而做出的，其课题是提供一种碳膜的成膜方法，与上述现有例的产品相比可重现性良好地形成具有几十mΩ·cm的极低的电阻率的碳膜。

解决技术问题的手段

为解决上述课题，本发明的碳膜的成膜方法使用碳材质的靶，在漏磁场作用于该靶表面侧的状态下给靶施加电力并溅射，在处理对象物的表面形成碳膜，其特征在于，在靶表面侧局部形成有漏磁场作用的区域，使该漏磁场作用的区域进行从靶表面的起点开始相对于靶作相对移动后回到起点的周期性变化，使靶表面的规定位置上的漏磁场的平均磁场强度与给靶施加的电力之乘积在125G·kW以下。

采用本发明，确认可重现性良好地形成具有30mΩ·cm以下(如果上述乘积在85G·kW以下且上述平均磁场强度在50G以下的话，为20mΩ·cm以下)的电阻率的碳膜，得到电阻率比上述现有例的产品更低的碳膜。此处，本发明中所说的“平均磁场强度”，是指是磁控单元以规定速度进行相对移动时的靶表面的规定位置上的磁场强度的平均值。即从靶表面的规定位置上的磁场强度来看，在一个周期里，从磁场强度为零开始，随着磁控单元接近而磁场强度增加，磁场强度达到最大，接着，随着磁控单元远离而磁场强度减小，不久后磁场强度变为零。指的是在此时的一个周期内在靶表面的规定位置上的磁场强度的平均值。再有，虽然在溅射靶时可放电的范围内适当选择在靶表面的规定位置上的漏磁场的平均磁场强度和给靶施加的电力各自的最小值，但已确认了当所述给靶施加的电力超过3kW时，会产生在处理对象物表面形成的碳膜的表面粗糙的问题。

附图说明