CN102066602B

CN102066602B - 偏压溅射装置

Info

Publication number: CN102066602B
Application number: CN2009801223663A
Authority: CN
Inventors: 菅原聡; 枝并泰宏; 高桥一树; 熊川进; 姜友松; 塩野一郎; 高坂佳弘
Original assignee: Shincron Co Ltd
Current assignee: Shincron Co Ltd
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2029-06-16
Also published as: WO2009154196A1; KR20110014657A; CN102066602A; EP2302092B1; EP2302092A4; US20110100806A1; KR101036426B1; TW201009101A; TWI348498B; EP2302092A1; JP4503702B2; JPWO2009154196A1; HK1153242A1

Abstract

本发明提供一种能减少附着在成膜面上的异物的发生率、具有自转公转机构的偏压溅射装置。在具备具有自转公转机构的基板支架(12)的偏压溅射装置(1)中，基板支架(12)由公转部件(21)和自转部件(23)构成，在安装于自转部件(23)上的各个基板(14)的背面侧，与基板(14)隔开0.5～10mm的位置处，设置有与基板(14)同等尺寸的圆板状基板电极(30)。

Description

偏压溅射装置

技术领域

本发明涉及偏压溅射装置，尤其涉及具有自转公转式基板支架的偏压溅射装置。

背景技术

关于通常使用的偏压溅射装置，可以构成为分别对在真空容器内相对配置的基板侧和靶材施加溅射用电力，在基板与靶材之间产生等离子体，在以离子的方式溅射靶状成膜物质的同时形成薄膜(例如，参照专利文献1)。

另外，关于偏压溅射装置，为了提高光学器件、半导体器件等薄膜器件的品质和合格率而实施了各种对策。

例如，作为尝试削减制造成本的方法，通过设置防粘板来缩短去除真空容器内所积蓄的薄膜材料所需的时间(真空室保养时间)，实现设备工作率的提高(例如，参照专利文献2)。

另外，使用了下述方法：根据使用了膜厚监测器的实时膜厚测量结果对成膜时间和成膜功率进行控制来实现膜厚稳定化的方法；以及一边使基板支架自转公转一边成膜的方法，或尝试了在基板支架与靶材之间设置校正板机构来高精度地控制膜厚(例如，参照专利文献3至6)。

此外，将使用高频(RF)电源来取代直流(DC)电源作为溅射用电源的方式称作RF偏压溅射，可以通过使用高频电源来溅射金属以及绝缘物质(例如，参照专利文献1、2、4)。

专利文献1：日本特开2000﹣129441号公报

专利文献2：日本特开1997﹣087835号公报

专利文献3：日本特开2002-030435号公报

专利文献4：日本特开2006-265692号公报

专利文献5：日本特开1995﹣292471号公报

专利文献6：日本特开2006﹣070330号公报

但是，对于偏压溅射装置，因为对整个基板支架施加溅射用电源，所以在基板支架部分也会附着从靶材溅射出的成膜物质而形成膜。附着在该基板以外部分(例如，基板支架)的成膜物质存在如下的倾向：在基板支架表面的凹凸部分和基板安装部分的台阶附近，形成膜厚不均匀的膜。尤其是，当由于成膜中因轰击处理产生的离子冲击使层叠在基板附近的不均匀膜剥离时，该剥离的膜作为异物附着在成膜中的基板上，成为引起成膜不良的原因。

另外，对于具有大型拱状基板支架的偏压溅射装置，由于基板支架的被施加溅射用电源的面积较大，所以很难提高基板支架整体的自偏置电位。尤其，如上述专利文献4或5所示的技术那样，对于在基板支架上具备自转公转机构的自转公转式溅射装置，因为基板支架大型且复杂，所以很难在基板上产生高电位，并且存在由于离子冲击而产生异物的问题。

发明内容

鉴于上述问题点，本发明目的在于提供一种偏压溅射装置，其能制造高洁净度且高精度的薄膜器件。另外，本发明的另一目的在于提供一种能降低薄膜器件的制造成本的偏压溅射装置。

上述课题是通过如下方式来解决的，根据本发明第1方面的偏压溅射装置，该偏压溅射装置具备：基板支架，其具有自转公转机构，用于在真空容器内支承基板；基板电极，其设置在该基板支架侧；以及靶材，其与上述基板相对地配置，对上述基板电极和上述靶材施加电力，在上述基板电极与上述靶材之间产生等离子体，在上述基板表面形成薄膜，其中，仅在支承在上述基板支架上的上述基板的各个背面侧，具备上述基板电极，上述基板电极和上述基板以隔开规定距离的方式配置。

这样，根据本发明的偏压溅射装置，仅在支撑在基板支架上的基板的各自背面侧具备基板电极，基板电极与基板以隔开规定距离的方式配置，所以仅对安装在基板支架上的各个基板的背面侧供电。因此，能够将可提供给基板的电压/功率值的范围设定为比现有值高的值，能够使膜质致密或缩短处理时间。

另外，可以通过减少附着在本发明的偏压溅射装置基板支架上的成膜物质，来抑制在成膜中由于离子冲击使一部分膜剥离而产生异物的情况，提高膜洁净度。

此外，所谓基板的“背面”意味着不是溅射面侧的面，指与靶材相对的面的相反侧的面。

具体地说，如本发明第2方面那样，优选上述基板电极与上述基板之间的上述规定距离是0.5mm以上10mm以下。

这样，可以通过使基板电极与基板之间的规定距离为0.5mm以上10mm以下，由此在反映出基板电极上出现的自偏压效果的范围内配置基板。另外，可以通过改变基板电极与基板之间的距离，来调整反映在基板上的自偏压效果。

具体地说，如本发明第3方面那样，更优选的是，上述基板支架构成为具有：公转部件，其相对于上述真空容器进行旋转；以及自转支架，其相对于该公转部件进行旋转，并且能支承上述基板，上述基板电极支承在一端部侧与外部电源直接或间接连接的布线部件的另一端侧，并且相对于上述自转支架和上述公转部件中的任意一个都绝缘。

这样，基板电极相对于自转支架和公转部件的任意一个都绝缘，并且在与外部电源直接或间接连接的状态下配置(具体地说，与公转部件侧连接)，因此可以构成为基板电极不与自转支架电接触。因此，能够防止因基板电极与自转支架接触而产生异物，能够提高膜的洁净度。

此外，这里所说的“公转部件侧”广义上意味着为了对公转部件进行旋转驱动所涉及到的所有部件侧，更具体地说，布线部件的一端部与固定在旋转轴上的施加承受部件连接，该旋转轴贯通公转部件的中央部，以使公转部件旋转。

更具体地说，如本发明第4方面那样，优选上述基板支架构成为具有：公转部件，其相对于上述真空容器进行旋转；以及自转支架，其相对于上述公转部件进行旋转，并能支承上述基板，上述基板电极支承在一端部侧与外部电源直接或间接连接的布线部件的另一端侧，并且相对于上述自转支架和上述公转部件中的任意一个都绝缘，能通过改变上述布线部件相对于上述公转部件的安装位置，来调整上述基板电极与上述基板之间的上述规定距离。

在上述结构中，可以通过改变布线部件相对于公转部件侧的安装高度，来任意地改变基板电极与基板之间的距离，所以能够在反映出基板电极上出现的自偏压效果的范围内配置基板，另外，可以通过改变基板电极与基板之间的距离，来任意地调整反映在基板上的自偏压效果。

另外，如本发明第5方面那样，优选上述基板支架构成为具有：公转部件，其相对于上述真空容器进行旋转；以及自转支架，其相对于上述公转部件进行旋转，并能支承上述基板，上述基板电极支承在一端部侧与外部电源直接或间接连接的布线部件的另一端侧，并且相对于上述自转支架和上述公转部件中的任意一个都绝缘，能通过改变上述布线部件相对于上述公转部件的安装位置，来调整上述基板电极与上述基板之间的上述规定距离，上述自转支架在与上述基板电极接近的规定部分的表面具有绝缘性涂层。

这样，自转支架在与基板电极接近的规定部分的表面具有绝缘性涂层。因此，能够防止与基板电极之间的放电，可以配置与基板背面的大致整个面相对的尺寸的基板电极。由此，能使整个基板处于均匀的成膜条件，能进行均匀性高的高精度成膜。

此外，如本发明第6方面那样，优选上述基板支架具有：公转部件，其相对于上述真空容器进行旋转；以及自转支架，其相对于该公转部件进行旋转，并能支承上述基板，上述自转支架相对于上述公转部件绝缘，上述基板电极安装在上述自转支架侧。

这样，可以通过使自转支架相对于公转部件绝缘，并且将基板电极安装在自转支架侧，由此将基板电极的尺寸形成为与基板大致相同的形状以及尺寸。因此，能够使整个基板处于大致均匀的成膜条件，能够进行膜厚/膜质等的均匀性高的高精度成膜。

具体地说，如本发明第7方面那样，优选上述基板支架具有：公转部件，其相对于上述真空容器进行旋转；以及自转支架，其相对于该公转部件进行旋转，并能支承上述基板，上述自转支架相对于上述公转部件绝缘，并且经由与上述自转支架侧抵接的轴承而被提供电力，上述基板电极安装在上述自转支架侧。

如上述构成的那样，通过在自转支架与布线部件的连接部分使用轴承，该自转支架被导通了提供给基板电极的溅射用电源，由此能抑制由于部件滑动接触而产生异物，能够提高膜的洁净度。

根据本发明第1方面的偏压溅射装置，能够将可施加的电压范围设定为比现有值高的值，并且能够抑制异物的产生而提高膜洁净度。

另外，根据本发明第2和第4方面的偏压溅射装置，通过在反映出基板电极上出现的自偏压效果的范围内配置基板，并且改变基板电极与基板之间的规定距离，由此能调整反映在基板上的自偏压效果。

而且，根据本发明第3和第7方面的偏压溅射装置，能够不产生异物而提高膜的洁净度。

另外，根据本发明第5和第6方面的偏压溅射装置，能够使整个基板处于均匀的成膜条件，能够进行均匀性高的高精度成膜。

附图说明

图1是本发明第1实施方式的RF偏压溅射装置的概念图。

图2是本发明第1实施方式的基板支架的俯视说明图。

图3是本发明第1实施方式的基板支架的局部剖视说明图。

图4是本发明第2实施方式的基板支架的俯视说明图。

图5是本发明第2实施方式的基板支架的局部剖视说明图。

标号说明

Ml、M2 伺服电机

Mbox 匹配箱

d 基板与基板电极之间的距离

1 溅射装置

10 真空容器

12 基板支架

14 基板

16 轴

17a、17b、23a 齿轮

19a 碳刷

19b 电刷承受部

20 施加承受部件

21 公转部件

21a 安装开口部

23,43 自转支架

24 环状传递部件

24a、24b 齿部

28、29a、29b 绝缘部件

30、40 基板电极

40a 固定部件

31、41 布线部件

34、36 靶材

38 垫片

39 绝缘涂层

21b、45 轴承

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。此外，以下说明的部件、配置等是对发明进行具体化的一例，但不限定本发明，显然可以根据本发明的主旨进行各种改变。

(第1实施方式)

图1至3示出本发明的第1实施方式，图1是本发明第1实施方式的RF偏压溅射装置(以下，溅射装置1)的概念图，图2是基板支架的俯视说明图，图3是基板支架的局部剖视说明图。

以下，根据图1至图3来说明本发明一个实施方式的溅射装置1的结构部件。

如图1的概念图所示，本实施方式的溅射装置1以真空容器10、轴16、基板支架12、靶材34、36为主要结构。

本实施方式的真空容器10是通常用于公知成膜装置的不锈钢制容器，为纵置的圆筒形状部件。

在该真空容器10的上方形成有用于贯通后述轴16的孔，该真空容器10电气接地而成为接地电位。

此外，通过未图示的排气单元对真空容器10的内侧进行排气，以使其内压成为规定的压力(例如3×10^-2～10^-4Pa左右)。

另外构成为，可根据需要从未图示的气体导入管向真空容器10内适当导入用于产生Ar气等的等离子体的工艺气体、及O₂气或N₂气等反应性气体。

本实施方式的轴16是不锈钢制的大致管状部件，被隔着绝缘部件28以可相对于真空容器10旋转的方式支撑，该绝缘部件28配置在形成于真空容器10上方的孔部分。

此外，该绝缘部件28由绝缘体或树脂等形成，轴16通过隔着该绝缘部件28支承在真空容器10上，由此可以在与真空容器10电绝缘的状态下相对于真空容器10旋转。

在轴16的上端侧(配置在真空容器10的外侧)固定有齿轮17b，该齿轮17b与伺服电机M1的输出侧的齿轮17a啮合。

因此，通过驱动伺服电机M1，经由齿轮17a向齿轮17b传递旋转驱动力，使轴16旋转。

另外，在齿轮17b的下侧安装有电刷承受部19b。

该电刷承受部19b构成为与碳刷19a滑动，该碳刷19a经由匹配箱与高频(RF)电源连接。

由于这样的结构，因此向轴16侧提供RF电源。

在轴16的下端部(位于真空容器10的内侧)安装有后述的公转部件21。

在该公转部件21与轴16的连接部分安装有连接了RF电力的铜制的施加承受部件20。

此外，轴16构成为通过未图示的气缸，在维持真空容器10内的气密的状态下在上下方向上动作，可利用该功能来调整轴16的位置。

这样，可通过该气缸来调整安装在轴16下端部侧的后述公转部件21和自转支架23与后述的靶材34、36之间的距离。

本实施方式的基板支架12构成为以公转部件21和自转支架23为主要结构。

本实施方式的公转部件21是拱状的不锈钢制部件，以其中央部被支承在轴16下端侧的状态配置在真空容器10内的上侧。

此外，该公转部件21为接地电位。

另外，在固定于轴16下端部的施加承受部件20与公转部件21之间配置有绝缘部件29a。这样，公转部件21隔着绝缘部件29a固定在轴16上，由此公转部件21相对于轴16电绝缘。

并且，在公转部件21的规定位置(以公转部件21的中心为基点分别相隔中心角45度的位置)，设置有8处用于安装后述的自转支架23的安装开口部21a。在该安装开口部21a的内表面侧配置有构成为环状的轴承21b。

另外，在公转部件21的外缘侧配置有环状传递部件24。环状传递部件24经由未图示的轴承安装在公转部件21侧，构成为可相对于公转部件21旋转。在该环状传递部件24的内侧和外侧的全周形成有齿部24a、24b。

本实施方式的自转支架23保持基板14，构成为大致圆筒状的不锈钢制部件。

在该自转支架23的上端部侧一体地组装有齿轮23a，该齿轮23a形成为朝外周部径向突出。

另外，在自转支架23下侧形成有固定法兰(未图示)，在该固定法兰上固定基板14，由此基板14被固定在自转支架23上。另外，作为基板14的固定方法，不限于此，在不脱离本发明主旨的范围内可适当变更。例如，除了固定法兰以外，还可以使用螺栓、板簧等其它固定用具。

此外，在本实施方式中，构成为在公转部件21上安装有8个自转支架23，所以具有8个相同形状的自转支架23，但显然自转支架23可根据需要变更为任意数。

可根据需要适当选择保持在自转支架23上的基板14。

例如，在制作光学器件的情况下，选择圆板状、板状或透镜形状的树脂(例如聚酰亚胺)或石英等具有透光性的材料。另外，在制作电子器件的情况下，使用Si基板或GaAs基板等半导体基板。

装备在自转支架23上的基板电极30是配置在基板14的背侧(与靶材34、36相对侧的面相反的一侧)的不锈钢制的大致圆板状的部件，该基板电极30经由布线部件31与连接至RF电力的施加承受部件20电连接。

该布线部件31是用与基板电极30相同的材料制作的部件，其一个端部被固定在施加承受部件20上。此外，另一端部侧通过焊接固定在基板电极30上而与基板电极30成为一体。布线部件31的一个端部通过连结部件可靠地固定在施加承受部件20上，因此，基板电极30以所要求的强度保持在规定位置。

本实施方式的靶材34、36是圆板状或大致矩形状的部件，在该靶材34、36的表面接合了要在基板14上成膜的成膜材料，可以通过使在等离子体中产生的离子发生冲击，由此向基板溅射成膜物质。作为成膜材料，例如可根据需要适当选择Si、Nb、AI、Ta、Cu等金属或SiO₂、Nb₂O₅、Al₂O₃这样的绝缘物等。在本实施方式中，构成为具有两种靶材34、36，不过也可以根据需要来任意改变靶材34、36的数量。

该靶材34、36在真空容器10的下方侧被配置成与设置在自转支架23上的基板14相对。

利用匹配箱Mbox匹配并供给对基板电极30和靶材34、36施加的RF电力。作为RF电源，可使用10～100MHz左右的频率。

如以上那样，在真空容器10内部的上方，轴16从真空容器10的外部上方贯通，以相对于真空容器10可旋转的方式安装。

伺服电机M1的旋转驱动力传递到齿轮17a、17b，由此该旋转被传导到轴16。另外，与旋转驱动力一起，利用电刷承受部19b向轴16侧提供RF电源，该电刷承受部19b构成为与经由匹配箱与高频(RF)电源连接的碳刷19a滑动。

而且，在轴16的下端侧配置公转部件21，并且在本实施方式中，在该公转部件21上配置有8个自转支架23。

另外，在真空容器10的下方侧，以与配置在自转支架23上的基板14相对的方式配置有靶材34、36。该靶材34、36构成为经由匹配箱Mbox而被从RF电源提供RF电力。

接着，对上述各个部件的关系进行说明。

8个自转支架23分别安装在形成于公转部件21上的安装开口部21a中。自转支架23可通过从公转部件21的安装开口部21a的上侧嵌入来容易地进行安装。

此时，自转支架23的外周部被配置在安装开口部21a中的轴承21b支承而设置，所以自转支架23以可相对于公转部件21旋转的方式被支承。

另外，因为自转支架23形成为大致圆筒状，所以当被安装到公转部件21的安装开口部21a中时，形成在正反方向上贯通公转部件21的圆形开口区域。

在自转支架23安装在公转部件21上的状态下，形成在自转支架23上侧外周侧的齿轮23a处于露出在安装开口部21a的上侧的状态。

形成在自转支架23外周侧的齿轮23a配置成与形成在环状传递部件24内侧的齿部24a啮合，该环状传递部件24可旋转地配置在公转部件21的外缘侧。因为是这样的结构，所以可以通过利用伺服电机M2使形成在环状传递部件24外侧的齿部24b旋转，来使与形成在环状传递部件24内侧的齿部24b啮合的自转支架23的齿轮23a旋转。这样，自转支架23可以在安装于公转部件21上的状态下自转。

此外，对形成在环状传递部件24上的齿部24a、24b施加绝缘性涂层，与自转支架23电绝缘。

在各个自转支架23的下侧以成膜面朝下的方式固定基板14。即，以堵塞自转支架23下侧的开口区域的方式固定基板14。当然，也可以使用支承基板14的夹具或粘接剂等其它固定方式来固定基板14。

此时，可以使公转部件21的下表面和基板14的成膜面的高度一致而进行固定，以使在基板14的成膜面周围不产生凹凸。

如以上那样，组装公转部件21和自转支架23来构成基板支架12，由此自转支架23具有可以在安装于公转的公转部件21上的状态下自转的构造。即，基板支架12可进行自转公转运动。因此，安装在自转支架23上的基板14也进行自转公转运动，所以可对基板14进行均匀的成膜。

在与基板14的背面隔开规定距离的位置，以与基板14的背面相对的方式平行地配置有基板电极30。

此时，由于基板电极30被配置成不与公转部件21以及自转支架23接触，因此对施加承受部件20施加的RF电力经由布线部件31提供给基板电极30。另外，由于布线部件31被固定在固定于公转部件21侧的施加承受部件20上，因此固定在布线部件31上的基板电极30也与公转部件21一起旋转。即，基板电极30与公转部件21一起旋转。因此，基板电极30配置在基板14背侧的规定位置，而与自转支架23的自转运动无关。

这里，基板电极30以与基板14隔开规定距离(d)的方式配置，但该基板14与基板电极30之间的距离d(更准确地是，基板14的背面与基板电极30的正面之间的距离d；以下，设为距离d)设定在能在基板14上反映出由基板电极30带来的自偏压效果的范围内。另外，可通过改变距离d来调整反映在基板14上的自偏压效果。当然，也可以通过改变溅射用电力来调整自偏置电位。

另外，虽然还取决于成膜条件，但在本实施方式中，当距离d为20mm左右以下时，由基板电极30带来的自偏压效果对基板14产生影响。改变基板14材料、RF功率值和成膜气氛等成膜条件来进行成膜实验，结果，距离d在0.5～10mm的范围内获得良好的膜，所以优选距离d在0.5mm以上10mm以下的范围。另外，通过改变距离d或RF功率值来调整自偏压效果。当然，距离d在0.5～10mm的范围内进行调整。

可以通过夹着导电性的垫片38进行固定，来调整距离d。

该垫片38是在施加承受部件20侧与布线部件31的连接部分，以被这些部件挟持的状态配置的、具有任意厚度的导电性部件。

在施加承受部件20侧与布线部件31之间、以及施加承受部件20侧与垫片38之间，使用可贯穿这些部件进行连结的螺栓等连结部件(未图示)进行固定。

由于这样构成，而基板电极30与布线部件31一体构成，因此，可通过改变在施加承受部件20侧与布线部件31的连接部分所夹持的垫片38的高度(厚度)，来调整基板电极30相对于自转支架23的安装高度。

此外，在本实施方式中，布线部件31固定在公转部件21侧的施加承受部件20上，但布线部件31也可以构成为：经由绝缘性的垫片用部件固定在公转部件21侧，经由弯曲自如的导电性部件与施加承受部件20导通。

此外，还可以是取代垫片38而利用螺钉来调整布线部件31的高度的机构。在该情况下，利用未图示的螺栓等对施加承受部件20侧和布线部件31进行固定，根据与形成在公转部件21侧的螺钉孔(未图示)嵌合的螺钉的上下动作，施加承受部件20侧与布线部件31的固定部分能上下动作。通过这样的结构，可随着螺钉的旋转使布线部件31和基板电极30的高度上下动作，所以能够容易地进行高精密的调整。

此外，还可以在与施加承受部件20侧的连接部分，安装能控制布线部件31上下动作的致动器，与基板14的厚度、成膜速度及成膜材料等成膜条件联动地对基板电极30的配置位置进行控制。

当然，也可以构成为利用螺栓固定基板电极30和布线部件31，利用该连接部分来调整基板电极位置。

另外，在本实施方式中，针对8个自转支架23的每一个调整距离d，不过也可以通过将8个基板电极30构成一体，来整体地设定距离d。

例如，在施加承受部件20侧的上侧，以被轴16贯插的状态安装具有高刚性的导电性环状部件(未图示)，该环状部件可以在保持与施加承受部件20导通的状态下，沿着上下方向进行位置调整。可以通过在该环状部件上固定所有的布线部件31，来统一地设定距离d。能以在与施加承受部件20之间夹持导电性垫片来进行该环状部件的上下动作。当然，也可构成为使用螺钉来进行上下动作。通过这样的结构，可统一地调整8处基板14与基板电极30之间的距离d，能够提高溅射装置1的工作率、即实现成膜处理的低成本化。

可考虑基板14的尺寸来确定基板电极30的尺寸。该基板电极30形成为相对于基板14的直径具有80～98%的直径，尤其优选的是基板14尺寸的90%以上的尺寸。在本实施方式中，圆板状的基板14是直径100mm，所以基板电极30的直径形成为80～98mm。

这里，当基板电极30相对于基板14的尺寸过小时，很难使反映在基板14上的自偏压效果均匀，因此形成在基板14上的成膜层的厚度和膜质可能不均匀。

另一方面，当基板电极30过于接近自转支架23等其它部件时，在基板电极30与基板支架12之间放电而供给的溅射用电力可能不稳定。因此，在基板电极30的尺寸相对于基板14的直径形成为90%左右以上时，对自转支架23的与基板电极30接近的区域施加绝缘性涂层39。绝缘性涂层39通过热喷涂而形成在自转支架23的规定表面。

这里，说明在各个基板14背面侧安装基板电极30的效果。

因为对配置在基板14背面侧的基板电极30提供RF电源，所以不需要对整个公转部件21施加RF。由于施加RF电流的面积较小，因此可以将能施加给基板14的电压/电流值的范围设定为比现有值高的值，来提高离子的密度，因此能够使膜质致密或缩短处理时间。

并且，因为基板电极30构成为不与自转支架23接触，所以能够防止由于基板电极30与自转支架23滑接而产生的磨损导致产生粉尘等异物，能够提高膜洁净度。此外，因为是简单的构造，所以能够抑制配件个数的增加，实现设备的低成本化。

另外，由于在位于基板14附近的公转部件21上，成膜材料难以成膜，因此即使通过轰击处理使离子冲击，膜也不会剥落，能减少附着在基板电极30表面的异物(颗粒)。因此，能够提高膜的洁净度以及合格率。此外，还能够减少附着并积蓄在公转部件21及自转支架23上的薄膜材料，能缩短去除薄膜材料所需的时间(真空室保养时间)，提高设备工作率。

此外，基板电极30以隔开规定距离的方式与基板14平行地配置，所以对于基板14的成膜面，能保持均匀的成膜条件并进行膜厚/膜质的均匀性高的高精度成膜。

另外，基板电极30可适用于在基板支架12上具有自转公转机构的溅射装置1，所以不需要在仅具有公转机构的基板支架中采用的、用于调整膜厚分布的校正板。当然，对于在基板支架12中仅具有公转机构的型式的偏压溅射装置，也可适用本实施方式的基板电极30，能够扩大对基板14施加的电压/电流值的范围，并提高所形成的膜的洁净度。

在本实施方式中，本发明构成为二极RF偏压溅射装置(溅射装置1)，但只要是对基板14施加电流的方式的溅射装置，就能适用本发明的结构。例如，可构成为使用稳定化电极的三极或四极溅射装置。

另外，在本实施方式中，使用RF电源作为溅射用电源，不过也可以构成为使用DC电源。在使用DC电源的情况下，除了无法进行绝缘物的溅射之外，能够获得与本实施方式的溅射装置1同样的效果。

此外，当然可以在成膜中不导入O₂及N₂等活性气体而进行非反应性的溅射。

另外，还可以构成为：在靶材34、36的上侧设置可控制开闭的闸门(未图示)，通过调整闸门的开度，来调整所溅射的靶材34、36及溅射量。

(第2实施方式)

图4以及图5示出本发明的第2实施方式，图4是基板支架的俯视说明图，图5是基板支架的局部剖视说明图。

此外，在以下的各实施方式中，对与第1实施方式同样的部件、配置等标注相同符号，省略其详细的说明。

本实施方式与第1实施方式的不同点在于，在溅射装置1中基板电极40的安装构造。本实施方式的基板电极40固定在自转支架43上，与自转支架43共同旋转。

基板电极40是不锈钢制的大致圆板状的部件，其由固定部件40a以相对于靶材34、36配置在基板14的背面侧的方式固定在各个自转支架43侧。自转支架43经由与自转支架43的外周部抵接的轴承45，与布线部件41以及施加承受部件20电连接，因此经由自转支架43向基板电极40提供RF电力。

另外，自转支架43隔着绝缘部件29b安装在公转部件21上，因此与公转部件21电绝缘。

与第1实施方式的情况相同，基板电极40在与基板14的背面隔开规定距离(d)的位置处，与基板14相对地平行配置。

距离d设定在基于基板电极40的自偏压出现、反映在基板14上的范围内。此外，在本实施方式中，距离d也优选为0.5mm以上10mm以下。

另外，可以通过改变距离d来调整反映在基板14上的自偏压效果，但也可以改变RF功率值来调整上述自偏压效果。

可以通过在将基板电极40安装在自转支架43上时改变基板电极40的位置，来调整距离d。

基板电极40因为是固定在自转支架43上，所以可配置在基板14的整个背面。即，即使是不对自转支架43施加绝缘涂层39的状态下，也能够使基板电极40形成为与基板14大致相同的形状和尺寸。因为可以使反映在基板14表面上的自偏压效果的影响变得均匀，所以能够使形成在基板14上的成膜层的厚度和膜质均匀。

另外，经由轴承45导通自转支架43和布线部件41，由此能够防止在使布线部件41与自转支架43的外周部滑动接触的情况下由于部件磨损而产生的粉尘等异物，能够提高膜洁净度。

Claims

1.一种偏压溅射装置，该偏压溅射装置具备：基板支架，其具有自转公转机构，用于在真空容器内支承基板；基板电极，其设置在该基板支架侧；以及靶材，其与上述基板相对地配置，该偏压溅射装置对上述基板电极和上述靶材施加电力，在上述基板电极与上述靶材之间产生等离子体，在上述基板表面形成薄膜，

该偏压溅射装置的特征在于，

仅在支承在上述基板支架上的上述基板的各个背面侧，具备上述基板电极，

上述基板电极与上述基板以隔开规定距离的方式配置，

上述基板支架构成为具有：公转部件，其相对于上述真空容器进行旋转；以及自转支架，其相对于该公转部件进行旋转，并且能支承上述基板，

上述基板电极支承在一端部侧与外部电源直接或间接连接的布线部件的另一端侧，并且相对于上述自转支架和上述公转部件中的任意一个都绝缘。

2.根据权利要求1所述的偏压溅射装置，其特征在于，

上述基板电极与上述基板之间的上述规定距离是0.5mm以上10mm以下。

3.根据权利要求1所述的偏压溅射装置，其特征在于，

能通过改变上述布线部件相对于上述公转部件的安装位置，来调整上述基板电极与上述基板之间的上述规定距离。

4.根据权利要求1所述的偏压溅射装置，其特征在于，

能通过改变上述布线部件相对于上述公转部件的安装位置，来调整上述基板电极与上述基板之间的上述规定距离，

上述自转支架在与上述基板电极接近的规定部分的表面具有绝缘性涂层。