CN102906303B

CN102906303B - 溅射成膜装置

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Publication number: CN102906303B
Application number: CN201180027118.8A
Authority: CN
Inventors: 矶部辰德; 大野哲宏; 佐藤重光; 须田具和
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2031-06-02
Also published as: KR20130023282A; WO2011152481A1; US20130068614A1; CN102906303A; JP5282167B2; JPWO2011152481A1; TWI488988B; TW201213575A

Abstract

提供一种对靶材的溅射面整体进行溅射而提高靶材的使用效率并不会产生发弧的溅射成膜装置。包围导电性的靶材（21₁）的溅射面（23₁）的外周的防附着部件（25₁）由绝缘性的陶瓷形成。一边令磁体装置（26₁）在外周磁体（27a₁）的外周整体进入溅射面（23₁）的外周的内侧的位置、和外周磁体（27a₁）的外周的一部分伸出到溅射面（23₁）的外周的外侧的位置之间移动，一边在反应气体环境中对靶材（21₁）进行溅射。靶材（21₁）的溅射面（23₁）整体被溅射，所以不会在靶材（21₁）上堆积绝缘性的化合物，不会产生发弧。

Description

溅射成膜装置

技术领域

本发明涉及一种溅射成膜装置，特别地涉及将Si靶材在O₂气体环境中溅射而形成SiO₂的薄膜的技术领域。

背景技术

在薄膜晶体管（TFT）的通道层的保护膜及绿玻璃的阻挡膜等中利用SiO₂的薄膜。近年来，作为在大面积化的成膜对象物上形成SiO₂的薄膜的方法，一般进行一边令Si靶材在O₂气体环境中进行化学反应一边进行溅射的反应性溅射。

图８表示以往的溅射成膜装置110的内部构成图。

溅射成膜装置110具有真空槽111和多个溅射部120₁～120₄。各溅射部120₁～120₄的构造相同，以符号120₁的溅射部为代表进行说明，则溅射部120₁具有靶材121₁、背板122₁、磁体装置126₁。

靶材121₁在此为Si，形成为比背板122₁表面的大小还小的平板形状，靶材121₁的外周整体位于比背板122₁表面的外周靠内侧，以背板122₁表面的周缘部从靶材121₁的外周露出的方式与背板122₁表面重叠并贴合。

磁体装置126₁配置在背板122₁的背面侧。磁体装置126₁具有在与背板122₁平行的磁体固定板127ｃ₁上直线状地配置的中心磁体127b₁、和从中心磁体127b₁的周缘部隔开既定距离而环状地包围中心磁体127b₁的外周磁体127a₁。外周磁体127a₁和中心磁体127b₁分别配置为相互不同的极性的磁极对置于靶材121₁的背面。

在磁体装置126₁的背侧配置有移动装置129，磁体装置126₁安装在移动装置129上。移动装置129构成为令磁体装置126₁沿与靶材121₁的背面平行的方向移动。

说明溅射成膜装置110的整体的构造，则各溅射部120₁～120₄的背板122₁～122₄在真空槽111的内侧的壁面上相互地分离地排列为一列地配置。各背板122₁～122₄经由绝缘物114而安装于真空槽111的壁面，与真空槽111电气地绝缘。

在各背板122₁～122₄的外周的外侧，与各背板122₁～122₄的外周分离地立设金属制的防附着部件125，与真空槽111电气地连接。防附着部件125的尖端以覆盖各背板122₁～122₄的周缘部的方式朝向靶材121₁～121₄的外周直角地弯曲，环状地包围靶材121₁～121₄的表面。将靶材121₁～121₄的表面中在防附着部件125的环的内周露出的部分称作溅射面。

真空槽111的排气口与真空排气装置112连接，对真空槽111内进行真空排气。将成膜对象物131载置于成膜对象物保持部132并运入真空槽111内，令其静止在与各靶材121₁～121₄的溅射面分离而对置的位置。

真空槽111的导入口与气体导入系统113连接，如果向真空槽111内导入作为溅射气体的Ar气体和作为反应气体的O₂气体的混合气体，则O₂气体与各靶材121₁～121₄的表面反应而形成氧化物SiO₂。

各背板122₁～122₄与电源装置135电气地连接，如果对相邻的两个靶材施加相互相反极性的交流电压，则成为相邻的两个靶材中一方处于正电位时另一方处于负电位的状态。在相邻的靶材间产生放电，各靶材121₁～121₄与成膜对象物131之间的Ar气体被等离子化。

或者，也可以将各背板122₁～122₄和成膜对象物保持部132与电源装置135电气地连接，向各靶材121₁～121₄和成膜对象物131施加相互相反极性的交流电压而使得在各靶材121₁～121₄与成膜对象物131之间产生放电，将各靶材121₁～121₄与成膜对象物131之间的Ar气体等离子化。此时，以单数的靶材也能够实施。

等离子中的Ar离子被磁体装置126₁～126₄在靶材121₁～121₄上在背板122₁～122₄的相反侧的表面上形成的磁场捕捉。各靶材121₁～121₄处于负电位时，Ar离子与该靶材121₁～121₄的溅射面撞击，将SiO₂的粒子弹起。弹起的SiO₂的一部分附着于成膜对象物131的表面。

产生在各靶材121₁～121₄上的磁场由于上述的磁体装置126₁～126₄的构造的原因而不均一，所以在磁束密度较高的部分处Ar离子集中，与周围的磁束密度较低的部分相比靶材121₁～121₄被更早地削去。为了防止产生这样地靶材121₁～121₄局部地被削去的部分（侵蚀）的情况，一边令磁体装置126₁～126₄移动一边进行溅射，但被磁场捕捉的等离子如果与电气地接地的防附着部件125接触则多发异常放电（发弧），所以需要在外周磁体127a₁～127a₄的环的外周整体位于比溅射面的外周靠内侧的范围内移动。

因此，等离子无法到达各靶材121₁～121₄的外缘部，出现无法被溅射的区域（非侵蚀区域）。在各靶材121₁～121₄的非侵蚀区域和防附着部件125的表面上堆积绝缘性的SiO₂而形成绝缘性的薄膜（绝缘薄膜）。绝缘薄膜上蓄积电荷，在电荷量超过某个阈值时绝缘薄膜发生绝缘破坏，存在电流急剧地流向靶材121₁～121₄而发生异常放电（发弧）的问题。

专利文献1 : 日本特开平4－210471号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是为了解决上述现有技术的不良而提出的，其目的在于提供一种能够对靶材的溅射面整体进行溅射而提高靶材的使用效率、不会产生发弧的溅射成膜装置。

用于解决上述课题的手段

为了解决上述课题，本发明为一种溅射成膜装置，具有：真空槽、对上述真空槽内进行真空排气的真空排气装置、向上述真空槽内导入气体的气体导入系统、具有露出到上述真空槽内的溅射面的靶材、配置在上述真空槽内而以包围上述靶材的上述溅射面的周围的方式设置于上述靶材的防附着部件、配置在上述靶材的与上述溅射面相反的背面侧的磁体装置、向上述靶材施加电压的电源装置、和令上述磁体装置沿平行于上述靶材的上述背面的方向移动的移动装置，上述磁体装置具有对置于上述靶材的上述背面的环形状的外周磁体、和配置在上述外周磁体所形成的环的内侧的中心磁体，上述外周磁体对置于上述靶材的上述背面的部分的磁极的极性、和上述中心磁体对置于上述靶材的上述背面的部分的磁极的极性相互不同，其中，上述防附着部件由绝缘性的陶瓷形成，上述移动装置令上述磁体装置在上述外周磁体的外周整体进入比上述溅射面的外周靠内侧的位置、和上述外周磁体的外周的一部分向上述溅射面的外周的外侧伸出的位置之间移动。

本发明为一种溅射成膜装置，上述靶材为Si，上述气体导入系统具有放出O₂气体的O₂气体源。

本发明为一种溅射成膜装置，具有多个包含上述靶材、设置于上述靶材的上述防附着部件、配置于上述靶材的上述背面侧的上述磁体装置的溅射部，各上述溅射部的上述靶材相互地分离而排列为一列地配置，各上述溅射面朝向被运入至上述真空槽内的成膜对象物，上述电源装置构成为向各上述溅射部的上述靶材分别施加电压，上述移动装置令一个上述溅射部的上述磁体装置在该磁体装置的上述外周磁体的外周整体进入比该溅射部的上述靶材的上述溅射面的外周靠内侧的位置、和该外周磁体的外周的一部分向该靶材的上述溅射面的外周与邻接于该靶材的其他的上述溅射部的上述靶材的上述溅射面的外周之间伸出的位置之间移动。

发明的效果

由于能够对靶材的溅射面整体进行溅射，所以能够提高靶材的使用效率而延长靶材的寿命。

由于不在导电性的靶材上堆积绝缘物，所以不会产生发弧，能够防止发弧导致的靶材的损伤，此外能够防止形成的薄膜被不纯物污染。

能够扩大相邻的靶材的外周间的间隙，所以能够减少使用的靶材材料的量，成本降低。

附图说明

图1是本发明的溅射成膜装置的内部构成图。

图2是本发明的溅射成膜装置的A－A线切断剖视图。

图3是本发明的溅射成膜装置的B－B线切断剖视图。

图4是本发明的溅射成膜装置的第二例的内部构成图。

图5（a）、（b）是表示溅射中的溅射部的剖面的示意图。

图6是对利用以往的溅射成膜装置进行溅射后的靶材表面的角部分拍摄的照片。

图7是对利用本发明的溅射成膜装置进行溅射后的靶材表面的角部分拍摄的照片。

图8是现有技术的溅射成膜装置的内部构成图。

附图标记说明

10…溅射成膜装置，11…真空槽，12…真空排气装置，13…气体导入系统，20₁～20₄…溅射部，21₁～21₄…靶材，25₁～25₄…防附着部件，26₁～26₄…磁体装置，27a₁…外周磁体，27b₁…中心磁体，29…移动装置，31…成膜对象物，35…电源装置。

具体实施方式

说明本发明的溅射成膜装置的构造。

图1表示溅射成膜装置10的内部构成图，图2表示其A－A线切断剖视图，图3表示其B－B线切断剖视图。

溅射成膜装置10具有真空槽11和多个溅射部20₁～20₄。

各溅射部20₁～20₄的构造相同，以符号20₁的溅射部为代表进行说明。

溅射部20₁具有：具有露出于真空槽11内且被溅射的溅射面23₁的靶材21₁、背板22₁、配置在真空槽11内而以包围靶材21₁的溅射面23₁的方式设置于靶材21₁的防附着部件25₁、配置于靶材21₁的与溅射面23₁相反的背面侧的磁体装置26₁。

靶材21₁是与氧和氮反应则形成绝缘性的化合物的导电性材料，例如为Si。

靶材21₁形成为表面的大小小于背板22₁表面的平板形状，靶材21₁的外周整体位于比背板22₁的外周靠内侧，以背板22₁的周缘部的全周从靶材21₁的外周露出的方式与背板22₁表面重叠并贴合。

防附着部件25₁是绝缘性的陶瓷，环状地形成。在此所说的“环状”是表示包围靶材21₁的溅射面23₁的周围的形状，并不是指必须为一个接缝也没有圆环。即，只要是包围靶材21₁的溅射面23₁的周围的形状即可，也可以由多个部件构成，也可以在某些部分具有直线的形状。

在此，如图2所示，防附着部件25₁的环的外周大于背板22₁的外周，环的内周与靶材21₁的外周相同或者比其更大。

防附着部件25₁为，以环的中心与靶材21₁的中心重合的相对位置配置在背板22₁的固定靶材21₁的表面上，覆盖背板22₁的露出的周缘部，在环的内周包围靶材21₁的外周。

优选环的内周尽可能小而使得后述的等离子不会进入防附着部件25₁的环的内周与靶材21₁的外周的间隙。

靶材21₁的两面中将与背板22₁密接的面称为背面，将相反的面称为表面，则靶材21₁的表面整体从防附着部件25₁的环的内侧露出，靶材21₁的表面整体成为被溅射的溅射面。符号23₁表示溅射面。

即，防附着部件25₁设置为在靶材21₁的表面中包含溅射面23₁的面变得不连续的靶材21₁端部包围溅射面23₁的周围。

本发明的防附着部件25₁不限定为环的内周与靶材21₁的外周相同或者比其更大的情况，也包含如图4所示地环的内周比靶材21₁的外周小的情况。此时，如果将防附着部件25₁如上所述地配置在靶材21₁表面上，则防附着部件25₁覆盖靶材21₁的周缘部，所以靶材21₁表面中在防附着部件25₁的环的内侧露出的部分成为被溅射的溅射面23₁。

磁体装置26₁配置在背板22₁的背面侧，即配置在靶材21₁的背面侧。

磁体装置26₁具有对置于靶材21₁的背面的环形状的外周磁体27a₁、和配置在外周磁体27a₁所形成的环的内侧的中心磁体27b₁。在此所说的“环形”是表示包围中心磁体27b₁的周围的形状，并不是指必须是一个接缝也没有的圆环。即，只要是包围中心磁体27b₁的周围的形状即可，也可以由多个部件构成，也可以某些部分具有直线的形状。此外，也可以是封闭的圆环或者令圆环在封闭的状态下变形后的形状。

即，磁体装置26₁具有以在溅射面23₁上产生磁场的朝向设置的中心磁体27b₁和在中心磁体27b₁的周围以连续的形状设置的外周磁体27a₁。

中心磁体27b₁在与背板22₁平行的磁体固定板27c₁上在此直线状地配置，外周磁体27a₁在磁体固定板27c₁上从中心磁体27b₁的周缘部离开既定距离而环状地包围中心磁体27b₁。

即，外周磁体27a₁为环状，外周磁体27a₁的环的中心轴线为与靶材21₁的背面垂直地交叉的朝向，中心磁体27b₁配置在外周磁体27a₁的环的内侧。

外周磁体27a₁与中心磁体27b₁分别配置为将相互不同的极性的磁极对置于靶材21₁的背面。即，外周磁体27a₁对置于靶材21₁的背面的部分的磁极的极性与中心磁体27b₁对置于靶材21₁的背面的部分的磁极的极性相互不同。

若说明溅射成膜装置10的整体的构造，则各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄在真空槽11的内侧的壁面上，分别令背面与壁面对置，相互分离地排列为一列地配置。

各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄经由柱状的绝缘物14而安装于真空槽11的壁面，各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄与真空槽11电气地绝缘。

在各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄的外周的外侧立设柱状的支承部24，各溅射部20₁～20₄的防附着部件25₁～25₄固定于支承部24的尖端。

在支承部24为导电性时，支承部24从各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄的外周分离。导电性的支承部24与真空槽11电气地连接，但由于防附着部件25₁～25₄为绝缘性，所以即便防附着部件25₁～25₄与背板22₁～22₄接触，背板22₁～22₄与真空槽11也电气地绝缘。

各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄与电源装置35电气地连接。电源装置35向各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄在此在邻接的两个靶材间错开半周期地施加交流电压（所谓的AC溅射方式）。如果向邻接的两个靶材施加相互相反极性的交流电压，则成为邻接的两个靶材中一方处于正电位时另一方处于负电位的状态，在邻接的靶材间产生放电。交流电压的频率为20kHz～70kHz（20kHz以上70kHz以下）时能够稳定地维持邻接的靶材间的放电所以优选，更优选为55kHz。

本发明的电源装置35不限定于向各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄施加交流电压的构成，也可以构成为多次施加脉冲状的负电压。此时构成为，在向邻接的两个靶材中一方的靶材施加负电压结束后且开始下一次施加负电压前，向另一方的靶材施加负电压。

或者，也可以构成为向各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄与后述的成膜对象物保持部32电气地连接作为交流电源的电源装置35，向各靶材21₁～21₄和成膜对象物31施加相互相反极性的交流电压（所谓的RF溅射方式）。如果从电源装置35向各背板22₁～22₄和成膜对象物保持部32分别施加既定的电压，则在各靶材21₁～21₄与成膜对象物31之间产生放电。

在RF溅射方式中，与AC溅射方式相比，具有即便使用的靶材的个数为单数时也能够实施的优点。

在各溅射部20₁～20₄的磁体装置26₁～26₄的磁体固定板27c₁～27c₄的背面侧配置有作为XY载物台的移动装置29，各磁体装置26₁～26₄安装于移动装置29。移动装置29构成为与控制装置36连接，如果从控制装置36接收控制信号，则移动装置29令各溅射部20₁～20₄的磁体装置26₁～26₄沿与该溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的背面平行的两个方向（X轴方向以及Y轴方向）分别移动。

各溅射部20₁～20₄的构成相同，以符号20₁的溅射部为代表进行说明，则控制装置36与存储外周磁体27a₁的外周的一部分向溅射面23₁的外周的外侧伸出的位置的存储装置37连接。伸出位置相对于X轴和Y轴的各移动轴而被定义。

控制装置36构成为令磁体装置26₁在外周磁体27a₁的外周整体进入比靶材21₁的溅射面23₁的外周靠内侧的位置、和存储于存储装置37的伸出位置之间移动。如果将伸出比后述的伸出最小值长的距离的位置存储于存储装置37，则在反复进行这样的移动期间，表面的溅射面23₁整体的各点的正背面的点与外周磁体27a₁至少各对置一次，并且外周磁体27a₁的外周与溅射面23₁的外周全周的各部分至少各交叉一次。

如后所述，如果在溅射中外周磁体27a₁的外周的一部分向溅射面23₁的外周的外侧伸出，则被磁体装置26₁所形成的磁场捕捉的等离子与防附着部件25₁接触，但防附着部件25₁为绝缘性的陶瓷，即便等离子与防附着部件25₁接触也不会发生异常放电，能够对溅射面23₁的整体进行溅射。因此，与以往相比靶材21₁的使用效率上升，靶材21₁的寿命延长。

另外，如果从各溅射部20₁～20₄中的一个的溅射部（例如符号20₁）和与其邻接的其他的溅射部20₂的关系说，则控制装置36构成为，令一个溅射部20₁的磁体装置26₁在该磁体装置26₁的外周磁体27a₁的外周整体进入比该溅射部20₁的靶材21₁的溅射面23₁的外周还靠内侧的位置、和该外周磁体27a₁的外周的一部分伸出到该溅射面23₁的外周与邻接于该靶材21₁的其他的溅射部20₂的靶材21₂的溅射面23₂的外周之间的位置之间移动。

即，如果将一个溅射部20₁的靶材21₁的溅射面23₁的外周与邻接于该溅射部20₁的其他的溅射部20₂的靶材21₂的溅射面23₂的外周之间称为外侧区域，则控制装置36构成为令该溅射部20₁的磁体装置26₁在该磁体装置26₁的外周磁体27a₁的外周整体进入比该溅射部20₁的靶材21₁的溅射面23₁的外周靠内侧的位置、和伸出至外侧区域的位置之间移动。

换言之，至少一个的设置在靶材21₁的溅射面23₁的背侧的磁体装置26₁在外周磁体27a₁的外周整体进入比包围该靶材21₁的溅射面23₁的周围的防附着部件25₁的内周还靠内侧的位置、和外周磁体27a₁的外周的一部分伸出到靶材21₁的比防附着部件25₁的内周靠外侧与包围邻接于该靶材21₁的其他的靶材21₂的溅射面23₂的周围的防附着部件25₂的内周之间的位置之间移动。

因此，在本发明中，在令各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的溅射面23₁～23₄的大小与以往相同、且令一个溅射部（在此，符号20₁）的靶材21₁的溅射面23₁中被溅射的侵蚀区域的外周与邻接的其他的溅射部20₂的靶材21₂的溅射面23₂的侵蚀区域的外周之间的宽度与以往相同时，能够令邻接的靶材21₁～21₄的外周间的间隙比以往更大，所以能够比以往减少使用的靶材材料的量，成本降低。

在真空槽11的壁面上设置有排气口，排气口与真空排气装置12连接。真空排气装置12构成为从排气口对真空槽11内进行真空排气。

此外，在真空槽11的壁面上设置有导入口，导入口与气体导入系统13连接。气体导入系统13具有放出溅射气体的溅射气体源、和放出与各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄反应的反应气体的反应气体源，构成为能够将溅射气体和反应气体的混合气体从导入口导入真空槽11内。

说明使用该溅射成膜装置10形成SiO₂的薄膜的溅射成膜方法。

首先，说明测定工序，求出令各溅射部20₁～20₄的磁体装置26₁～26₄的外周磁体27a₁～27a₄的外周的一部分从该溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的溅射面23₁～23₄的外周伸出的量的最小值即伸出最小值、和最大值即伸出最大值。

参照图2、图3，将安装有各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的背板22₁～22₄运入真空槽11内，并配置在绝缘物14上。在此，各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄使用Si。

将各溅射部20₁～20₄的防附着部件25₁～25₄固定于支承部24，令该溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的溅射面23₁～23₄在各溅射部20₁～20₄的防附着部件25₁～25₄的环的内侧露出。在此，各溅射部20₁～20₄的防附着部件25₁～25₄使用Al₂O₃。

不将成膜对象物31运入真空槽11内,利用真空排气装置12对真空槽11内进行真空排气。以后，继续真空排气而维持真空槽11内的真空环境。

从气体导入系统13向真空槽11内导入溅射气体和反应气体的混合气体。

在此，溅射气体使用Ar气体，反应气体使用O₂气体，以导入到真空槽11内的O₂气体与各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄表面反应且在各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的表面形成绝缘性的氧化物SiO₂的形成所谓的氧化状态（Oxide Mode）的流量向真空槽11内导入混合气体。在此，以50sccm的流量导入Ar气体，以150sccm的流量导入O₂气体。

令真空槽11为接地电位。如果从电源装置35向各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄施加20kHz～70kHz的交流电压，则在邻接的靶材21₁～21₄之间产生放电，各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄上的Ar气体被电离而等离子化。

等离子中的Ar离子被各溅射部20₁～20₄的磁体装置26₁～26₄所形成的磁场捕捉。当从电源装置35向各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄施加负电压时，Ar离子与被施加了负电压的背板22₁～22₄上的靶材21₁～21₄的溅射面23₁～23₄撞击，令形成于该溅射面23₁～23₄的SiO₂弹起。

从各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的溅射面23₁～23₄弹起的SiO₂的一部分再附着于各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的溅射面23₁～23₄。

溅射中的各溅射部20₁～20₄的状态相同，以符号20₁的溅射部为代表进行说明。图5（a）是表示测定工序中的溅射中的溅射部20₁的截面的示意图。

一边在外周磁体27a₁的外周整体位于溅射面23₁的外周的内侧的移动范围内令磁体装置26₁移动一边对溅射面23₁进行溅射。

如果继续溅射，则溅射面23₁的中央部被溅射而被削去为凹形状。将溅射面23₁中被溅射而被削去的区域称为侵蚀区域。在溅射面23₁中侵蚀区域的外侧的没有被溅射的非侵蚀区域处堆积有再附着的SiO₂的粒子。符号49表示堆积的SiO₂的薄膜。

在能够视觉辨认侵蚀区域的外周之前进行侵蚀区域的削去。

接着，一边监测真空槽11内的真空排气中的气体组成及压力一边慢慢扩大磁体装置26₁的移动范围，令外周磁体27a₁的外周的一部分向溅射面23₁的外周的外侧伸出的量慢慢加大。

随着外周磁体27a₁的外周的一部分向溅射面23₁的外周的外侧伸出的量慢慢变大，防附着部件25₁上的磁场的水平成分变大，防附着部件25₁被溅射而被削去，则真空槽11内的真空排气中的气体组成变化。在由于真空槽11内的真空排气中的气体组成的变化而防附着部件25₁的溅射被确认时，测定外周磁体27a₁的外周从溅射面23₁的外周的伸出量。

在后述的生产工序中，如果防附着部件25₁被溅射而削去，则防附着部件25₁的粒子附着于成膜对象物31的表面，形成于成膜对象物31的表面的薄膜被不纯物污染，所以在此测定的伸出量为伸出最大值。

当防附着部件25₁的硬度大到不会被溅射的程度时，外周磁体27a₁的外周的一部分向邻接的靶材21₂的溅射面23₂的内侧伸出，邻接的靶材21₂的溅射面23₂被削去，则真空槽11内的压力变化。在由于真空槽11内的压力的变化而确认邻接的靶材21₂的溅射面23₂的溅射时，测定外周磁体27a₁的外周从该溅射面23₁的外周的伸出量。

在后述的生产工序，如果一个溅射部20₂的靶材21₂的溅射面23₂由于被邻接的溅射部20₁的磁体装置26₁的磁场捕捉的等离子而被削去，则形成于成膜对象物31的表面的薄膜的平面性下降，所以在此测定的伸出量为伸出最大值。

接着，参照图3，停止向各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄的电压施加，停止从气体导入系统13的混合气体的导入而结束溅射。

将各溅射部20₁～20₄的防附着部件25₁～25₄从支承部24取下，将各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄与背板22₁～22₄一起运出到真空槽11的外侧。

参照图5（a），视觉辨认侵蚀区域的外周而求得溅射面23₁中被溅射而被削去的侵蚀区域的外周与溅射面23₁的外周之间的间隔L₁。

从外周磁体27a₁的外周比在此求得的间隔L₁靠内侧被溅射而被削去，所以在此求得的间隔L₁为伸出最小值。

将外周磁体27a₁的外周的一部分向溅射面23₁的外周的外侧伸出比求得的伸出最小值长且比伸出最大值短的距离的位置存储于存储装置37。

接着，作为生产工序，参照图3，将各溅射部20₁～20₄的安装有未使用的靶材21₁～21₄的背板22₁～22₄运入真空槽11内，并配置在绝缘物14上。

将各溅射部20₁～20₄的防附着部件25₁～25₄固定于支承部24，令该溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的溅射面23₁～23₄在各防附着部件25₁～25₄的环的内侧露出。

利用真空排气装置12对真空槽11内进行真空排气。以后，继续真空排气而维持真空槽11内的真空环境。

将成膜对象物31载置于成膜对象物保持部32而运入真空槽11内，令其静止在与各靶材21₁～21₄的溅射面23₁～23₄分离而对置的位置。

从气体导入系统13向真空槽11内以与上述准备工序相同的流量导入溅射气体和反应气体的混合气体。各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的表面与导入到真空槽11内的作为反应气体的O₂气体反应而形成SiO₂。

与准备工序同样，从电源装置35向各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄施加20kHz～70kHz的交流电压，将各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄与成膜对象物31之间的作为溅射气体的Ar气体等离子化，对各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的溅射面23₁～23₄进行溅射。

从各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的溅射面23₁～23₄弹起的SiO₂的一部分附着于成膜对象物31的表面，在成膜对象物31的表面形成SiO₂的薄膜。

溅射中的各溅射部20₁～20₄的状态相同，以符号20₁的溅射部为代表进行说明。

在溅射中，令溅射部20₁的磁体装置26₁在下述位置之间反复移动：外周磁体27a₁的外周整体为该溅射部20₁的靶材21₁的溅射面23₁的外周的内侧的位置、和存储于存储装置37的伸出位置。

由于防附着部件25₁由绝缘性的材质形成，所以即便被磁体装置26₁的磁场捕捉的等离子与防附着部件25₁接触也不会产生异常放电（发弧），能够继续进行溅射。

图5（b）是表示生产工序中的溅射中的溅射部20₁的截面的示意图。

外周磁体27a₁的外周的一部分从溅射面23₁的外周全周的各部分伸出比在测定工序中求出的伸出最小值长的距离。比溅射面23₁的外周靠内侧的整体被溅射而被削去，在溅射面23₁上不堆积再附着的SiO₂。

在以往的溅射成膜装置中，在导电性的靶材21₁上堆积绝缘性的SiO₂，所以在靶材上产生异常放电（发弧），但在本发明的溅射成膜装置10中，由于在靶材21₁不堆积SiO₂，所以在靶材21₁上不产生发弧。

图6表示对利用以往的溅射成膜装置进行溅射后的靶材表面的角部分进行拍摄的照片，图7表示对利用本发明的溅射成膜装置进行溅射后的靶材表面的角部分进行拍摄的照片。在图7中，在靶材的周缘部上配置Al₂O₃的遮蔽部件。在图6中，能够在靶材的非侵蚀区域确认到斑点状的发弧的痕迹，但是在图7中，在靶材上看不到发弧的痕迹，可知没有产生发弧。

在本发明中，由于在靶材21₁上不产生发弧，所以能够防止发弧导致的靶材21₁的损伤。此外，能够防止形成于成膜对象物31的薄膜的不纯物导致的污染。

进而，将外周磁体27a₁的外周从溅射面23₁的外周伸出的距离限制为比由测定工序求得的伸出最大值短的距离。能够防止防附着部件25₁被溅射而被削去。

在防附着部件25₁的表面上堆积再附着的SiO₂的薄膜49，但由于防附着部件25₁由绝缘性的材质形成，所以不会由于堆积的SiO₂的薄膜49引起绝缘破坏，在防附着部件25₁上也不会产生发弧。

由于不会在防附着部件25₁上产生发弧，所以能够防止发弧导致的防附着部件25₁的损伤。此外，能够防止形成于成膜对象物31的薄膜的不纯物导致的污染。

参照图2、3，在持续进行既定时间的溅射而在成膜对象物31的表面形成了既定的厚度的SiO₂的薄膜后，停止向各溅射部20₁～20₄的背板22₁～22₄施加电压，停止自气体导入系统13的混合气体的导入而结束溅射。

将成膜对象物31与成膜对象物保持部32一起运出到真空槽11的外侧而送入后工序。接着，将未成膜的成膜对象物31载置于成膜对象物保持部32而运入真空槽11内，反复进行基于上述生产工序的溅射成膜。

或者，从成膜对象物保持部32取出成膜后的成膜对象物31，运出到真空槽11的外侧而送入后工序。接着，将未成膜的成膜对象物31运入真空槽11内，载置于成膜对象物保持部32，反复进行基于上述的生产工序的溅射成膜。

在上述说明中说明了溅射成膜装置10具有多个溅射部20₁～20₄的情况，但本发明也包含仅有一个溅射部的情况。

在上述说明中作为反应气体使用O₂气体，但作为反应气体使用N₂气体或者O₂气体与N₂气体的混合气体而形成绝缘性的SiO_xN_y的薄膜的情况也包含于本发明（x、y是满足x+y大于0且为2以下的关系的0以上的实数）。

在上述说明中，参照图2，令各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄与成膜对象物31以分别立起的状态对置，但本发明只要各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄与成膜对象物31相互对置则不限定为上述的配置，也可以在各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的上方配置成膜对象物31而令其相互对置，也可以在各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的下方配置成膜对象物31而令其相互对置。如果在各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的下方配置成膜对象物31，则颗粒会落下到成膜对象物31而薄膜的品质降低，所以优选在各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄的上方配置成膜对象物31、或者如上述的实施例那样令各溅射部20₁～20₄的靶材21₁～21₄与成膜对象物31以分别立起的状态对置。

另外，在图1中，磁体装置26₁～26₄的平面形状以细长形状示出，但本发明的磁体装置26₁～26₄的平面形状不限定为细长形状。

Claims

1.一种溅射成膜装置，

具有：

真空槽、

对上述真空槽内进行真空排气的真空排气装置、

向上述真空槽内导入包含反应气体的气体的气体导入系统、

具有露出到上述真空槽内的溅射面的靶材、

配置在上述真空槽内、以包围上述靶材的上述溅射面的周围的方式设置于上述靶材的防附着部件、

配置在上述靶材的与上述溅射面相反的背面侧的磁体装置、向上述靶材施加电压的电源装置、

和令上述磁体装置沿平行于上述靶材的上述背面的方向移动的移动装置，

上述磁体装置具有对置于上述靶材的上述背面的环形状的外周磁体、和配置在上述外周磁体所形成的环的内侧的中心磁体，上述外周磁体对置于上述靶材的上述背面的部分的磁极的极性与上述中心磁体对置于上述靶材的上述背面的部分的磁极的极性相互不同，上述靶材为导电性材料，由上述溅射形成绝缘物，

其中，

上述防附着部件由绝缘性的陶瓷形成，

上述移动装置构成为令上述磁体装置在上述外周磁体的外周整体进入比上述溅射面的外周靠内侧的位置、和上述外周磁体的外周的一部分向上述溅射面的外周的外侧伸出的位置之间移动，

上述防附着部件露出到上述溅射面的外周的外侧，被上述磁体装置形成的磁场捕捉的等离子即便与露出到上述溅射面的外周的外侧的上述防附着部件接触，也不会产生异常放电，上述等离子不会消失，

上述伸出的位置与上述溅射面的外周之间的距离为比预先测定的最大值小的值，

在上述测定时，上述外周磁体的外周向上述溅射面的外周的外侧伸出的量慢慢加大，上述防附着部件被溅射时的上述伸出量为上述最大值。

2.一种溅射成膜装置，

具有：

真空槽、

对上述真空槽内进行真空排气的真空排气装置、

向上述真空槽内导入包含反应气体的气体的气体导入系统、

具有露出到上述真空槽内的溅射面的靶材、

其中，

上述防附着部件由绝缘性的陶瓷形成，

具有多个包含上述靶材、设置于上述靶材的上述防附着部件、配置于上述靶材的上述背面侧的上述磁体装置的溅射部，

各上述溅射部的上述靶材相互地分离而排列为一列地配置，各上述溅射面朝向被运入至上述真空槽内的成膜对象物，

上述电源装置构成为向各上述溅射部的上述靶材分别施加电压，

上述移动装置令一个上述溅射部的上述磁体装置在下述位置之间移动：该磁体装置的上述外周磁体的外周整体进入比该溅射部的上述靶材的上述溅射面的外周靠内侧的位置、和该外周磁体的外周的一部分伸出到该靶材的上述溅射面的外周与邻接于该靶材的其他的上述溅射部的上述靶材的上述溅射面的外周之间的位置，

上述防附着部件的上述陶瓷为不会被溅射的硬度，

在上述测定时，上述外周磁体的外周向上述溅射面的外周的外侧伸出的量慢慢加大，邻接的上述靶材的上述溅射面被溅射时的上述伸出量为上述最大值。

3.根据权利要求1或2所述的溅射成膜装置，其特征在于，

上述靶材为Si，上述气体导入系统具有放出O₂气体的O₂气体源。