[发明专利]溅射装置

说明书

本发明提供一种溅射装置，包括：真空容器，被真空排气，并且被导入气体；基板保持部，在真空容器内保持基板；靶材保持部，在真空容器内与基板相向而保持靶材；以及多个天线，在内部具有冷却液所流通的流路；并且天线包括：导体部件，至少两个，且呈管状；绝缘部件，设置于相互邻接的导体部件之间，使所述导体部件绝缘，且呈管状；以及电容元件，与相互邻接的导体部件电串联连接；电容元件包括：第一电极，与相互邻接的导体部件中的一者电连接；第二电极，与相互邻接的导体部件中的另一者电连接，并且与第一电极相向而配置；以及电介质，填满第一电极与第二电极之间的空间；并且电介质为冷却液。

技术领域

本发明涉及一种溅射装置(sputtering device)，其利用等离子体(plasma)对靶材进行溅射而在基板成膜。

背景技术

作为这种溅射装置，已经知道磁控溅射装置(magnetron sputtering device)。所述磁控溅射装置以如下的方式构成：通过利用设置于靶材的背面的磁铁，在靶材的表面形成磁场而生成等离子体，使所述等离子体中的离子碰撞至靶材，来使得溅射粒子从靶材飞出。

在现有的磁控溅射装置中，在靶材的表面附近生成的等离子体会产生疏密，与此相应地，会使靶材消耗得不均匀，从而靶材的利用率降低。另外，由于使靶材消耗得不均匀，因而所生成的膜厚也变得不均匀。

另一方面，如专利文献1所示，已想到如下的溅射装置：通过在靶材的附近配置天线(antenna)，使高频电流流入至所述天线来生成溅射用的等离子体。利用天线而生成等离子体的装置与利用磁铁而生成等离子体的构成相比，等离子体的疏密更小。借由等离子体的疏密变小，可期待靶材的使用效率提高，并且成膜的均匀性也提高。

然而，如果为了应对近年来的基板的大型化等而使天线延长，那么所述天线的阻抗(impedance)会增大，由此在天线的两端间产生大的电位差。其结果为，受到所述大的电位差的影响，等离子体的密度分布、电位分布、电子温度分布等的等离子体的均匀性会变差，甚至从靶材出来的溅射粒子的分布出现浓淡，所生成的膜厚变得不均匀。

为了解决如上所述的问题等，如专利文献2所示，想到如下的装置：使中空绝缘体介于邻接的金属管之间而将多个金属管加以连接，并且在中空绝缘体的外周部配置有电容元件即电容器(condenser)。所述电容器与中空绝缘体的两侧的金属管电串联连接，并且包括：第一电极，与中空绝缘体的一侧的金属管电连接；第二电极，与中空绝缘体的另一侧的金属管电连接，并且与第一电极重合；以及电介质片材，配置于第一电极与第二电极之间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016-65299号公报

专利文献2：日本专利特开2016-72168号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，所述电容器是第一电极、电介质片材及第二电极的层叠结构，因此有可能够在电极与电介质之间产生间隙。这样一来，有可能因为所述间隙而使得等离子体的均匀性变差，甚至从靶材出来的溅射粒子的分布出现浓淡，所生成的膜厚变得不均匀。

因此，本发明是为了解决所述问题而完成的，且其主要课题在于利用天线来高效率地产生溅射用的等离子体，并且使等离子体的均匀性提高而使成膜的均匀性提高。

解决问题的技术手段