CN103459653B - 阴极单元 - Google Patents

Abstract

该阴极单元（220）用于成膜装置（200），包括：多个靶（C1、C2、C3），设置在成膜空间（50）内，并具有背板（204）、第一母材（205）、第二母材（206）和旋转轴（207），所述背板具有第一主面（204a）、第二主面（204b）、第一侧面（211）及第二侧面（212），多个旋转轴（207）以相互平行地排列的方式配置在同一平面内；多个控制部（E1、E2、E3），使所述旋转轴（207）旋转，并对所述靶（C1、C2、C3）施加用于溅射的电压；多个磁场生成部（H1、H2、H3），设置在靠近所述背板（204）的远离所述成膜空间（50）的表面的位置，使得在所述背板（204）的靠近所述成膜空间（50）的表面生成特定的分布磁场。

Description

阴极单元

技术领域

本发明涉及一种利用溅射法的成膜装置内所使用的阴极单元。

本申请在2011年4月26日提出的特愿2011－098427号的基础上要求优先权，并在此援引其内容。

背景技术

在半导体设备领域或平板显示器(FPD)领域中，作为形成各种薄膜的装置，使用溅射装置。

一般的溅射装置中，在腔室内设置有溅射用的阴极，在减压的腔室内与安装在阴极的靶空开规定的间隔对置配置有被处理体。

其次，向腔室内导入氩气(惰性气体)，通过以被处理体接地的状态对靶施加负的电压而使其放电，使通过放电从氩气电离的氩粒子与靶碰撞。而且，通过使从靶飞出的粒子附着在被处理体，从而进行成膜处理。

图10A表示使用溅射法的现有成膜装置700的一例(专利文献1)。

成膜装置700具备多个阴极720。图10B是表示图10A所示的多个阴极720中的一个的放大剖视图(专利文献2)。

如图10B所示，阴极720由溅射用的靶、阴极主体710、阴极安装凸缘701a、绝缘板712、电力供给部E1(E2、E3)和接地部G构成。

靶由背板704和被配置在背板的主面704a上的母材705构成，设置于腔室701的内部，并使用多根螺栓部件安装在阴极主体710上。

在背板704的内部，设置有在母材705的表面上生成泄漏磁通的磁场生成部H1(H2、H3)。

另外，在背板704的内部为了控制靶的温度而设置有由导入冷却水的流道708a及导出冷却水的流道708b构成的循环流道。

阴极主体710设置在腔室701的内部，并使用多根螺栓部件，经由绝缘板712安装在阴极安装凸缘711上。阴极安装凸缘711被接地。

背板704及阴极主体710被形成有使母材705露出腔室内的空间(成膜空间)的开口的接地屏蔽701a覆盖。

接地屏蔽701a为了抑制母材705以外的部分中的放电而被设置。接地屏蔽701a一般以接地状态使用多根螺栓部件安装在腔室(壁部)701上。

根据现有成膜装置700的结构。在一个成膜空间中，使用设置在一个背板的一面上的母材，能够使溅射膜(使用溅射方法形成的膜)均匀地形成在以与母材对置的方式静止的被处理体702上。特别是，即使被处理体702具有相当于多个母材的总面积的宽度的情况下，也能够使溅射膜均匀地形成在被处理体702上。

然而，在使用溅射方法的现有成膜装置700中，各阴极720具备的溅射用靶的母材仅为一种类。即，现有成膜装置700具有只进行使用一种类的母材的成膜处理的结构。

因此，在连续进行多种类的成膜处理的情况下，需要使用与每个成膜的种类对应的各个腔室，必须设置可设置腔室的多个空间。

另外，每当完成处理时，需要将被处理体向进行下面的处理的腔室运送。因此，产生被处理体的运送操作所需的时间、及伴随将被处理体搬入搬出腔室内的工序排出腔室内的气体的操作(工序)所需的时间，从而从一个处理完成到下一个处理开始的时间变长。其结果，用于成膜处理的必要的时间变短。

专利文献1：WO2009/025258号公报

专利文献2：特开2003-328119号公报

发明内容

本发明是考虑这种情况而做出的，其目的在于提供一种阴极单元，在一个成膜空间中，能够将由设置在一个背板的一面上的母材形成的第一溅射膜和由设置在一个背板的另一面上的母材形成的第二溅射膜，均匀地形成在具有相当于多个母材的面积的宽度并且以与母材对置的方式静止的被处理体上。

本发明的一实施方式的阴极单元用于成膜装置，该阴极单元包括：多个靶，设置在成膜空间内，并具有背板、第一母材、第二母材和旋转轴，所述背板具有第一主面、位于所述第一主面的相反侧的第二主面、第一侧面(一侧的侧面)及位于所述第一侧面的相反侧的第二侧面(另一侧的侧面)，所述第一母材配置在所述第一主面上，所述第二母材配置在所述第二主面上，所述旋转轴从所述第一侧面朝向所述第二侧面贯通所述背板，多个旋转轴以相互平行地排列的方式配置在同一面平内；多个控制部，使所述旋转轴旋转，经由所述旋转轴对所述靶施加用于溅射的电压，并与分别与多个靶对应设置；多个磁场生成部，设置在靠近所述背板的远离所述成膜空间的表面的位置(背板的非溅射处理面侧)，使得在所述背板的靠近所述成膜空间的表面生成特定的分布磁场。

优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，所述第一侧面及所述第二侧面与所述背板的长度方向垂直，所述第一侧面及所述第二侧面的形状为长方形。

优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，并且在所述侧部经由绝缘部件配置有防着板。另外，优选地，在相互邻接的所述防着板上设置有凸部。

优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，所述第一侧面及所述第二侧面与所述背板的长度方向垂直，所述第一侧面及所述第二侧面的形状为梯形。

优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，所述第一侧面及所述第二侧面与所述背板的长度方向垂直，所述第一侧面及所述第二侧面的形状为平行四边形。

优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，并且所述侧部被形成为台阶状。

优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，并且所述侧部被形成为波纹状。

优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，并且在相互邻接的所述侧部中，一侧的侧部具有凸部，另一侧的侧部具有凹部。即，优选地，一侧的侧部被形成为凸状，另一侧的侧部被形成为凹状。

本发明所涉及的阴极单元由多个阴极构成，能够使多个阴极中的露出成膜空间的母材的总计面积(总计的溅射处理面的面积)和被处理体的被处理面积为相同程度。

而且，在各个阴极中，在阴极的两个主面的各面具备个别地配置母材的溅射用靶。

另外，各个靶具备由贯通其侧面的旋转轴(以从第一侧面朝向第二侧面贯通背板的方式设置的旋转轴)而能够旋转的结构。

在这种结构中，通过旋转靶，从而在同一腔室内，能够变更与被处理体对置的主面和不与被处理体对置的主面。

即，能够使用各个靶所具有的两个主面的两面作为溅射处理面，从而能够将被配置在两个主面的母材双方用于溅射处理。

因此，在一个成膜空间内，能够将由设置在一个背板的一个面(第一主面)的母材形成的第一溅射膜和由设置在一个背板的另一面(第二主面)的母材形成的第二溅射膜，均匀地形成在被处理体上。特别是，能够将这种第一溅射膜和第二溅射膜均匀地形成在具有相当于多个母材的总面积的宽度并且以与母材对置的方式静止地配置的被处理体上。

另外，通过在一个成膜空间进行两种类的成膜工序，与对每一种类的成膜工序使用各自的成膜空间的现有技术相比，能够减少设置成膜工序中需要的腔室的空间。

另外，进行第一成膜处理(第一种类的成膜处理)之后，无需将被处理体向进行第二成膜处理(第二种类的成膜处理)的成膜空间运送。为此，不会产生如现有技术那样，被处理体的运送操作所需的时间及伴随被处理体搬入搬出腔室内的工序排出腔室内的气体的操作(工序)所需的时间。

因此，能够缩短从第一成膜处理的成膜处理结束到第二成膜处理开始的时间，并能够与使用现有技术的情况相比将成膜处理所需的时间设置得较长。

附图说明

图1A是具备本发明的实施方式的阴极单元的成膜装置的剖视图。

图1B是连接至控制部的本发明的实施方式的阴极单元的立体图。

图2是表示本发明的实施方式的阴极单元的图，是与垂直于旋转轴的面对应的剖视图。

图3A是本发明的实施方式所涉及的多个靶的剖视图。

图3B是本发明的实施方式所涉及的多个靶的剖视图。

图4A是本发明的实施方式所涉及的多个靶的旋转动作的说明图。

图4B是本发明的实施方式所涉及的多个靶的旋转动作的说明图。

图4C是本发明的实施方式所涉及的多个靶的旋转动作的说明图。

图5A是表示用于本发明的实施方式的靶的制造方法的工序图。

图5B是表示用于本发明的实施方式的靶的制造方法的工序图。

图5C是表示用于本发明的实施方式的靶的制造方法的工序图。

图5D是表示用于本发明的实施方式的靶的制造方法的工序图。

图5E是表示用于本发明的实施方式的靶的制造方法的工序图。

图5F是表示用于本发明的实施方式的靶的制造方法的工序图。

图6是表示变形例1所涉及的靶的图，是与垂直于旋转轴的面对应的剖视图。

图7A是本发明的实施方式所涉及的多个靶的剖视图。

图7B是变形例2所涉及的多个靶的剖视图。

图7C是变形例3所涉及的多个靶的剖视图。

图8A是本发明的实施方式所涉及的多个靶的剖视图。

图8B是变形例4所涉及的靶的剖视图，是表示邻接的两个靶之间的区域的扩大剖视图。

图8C是变形例5所涉及的靶的剖视图，是表示邻接的两个靶之间的区域的扩大剖视图。

图8D是变形例6所涉及的靶的剖视图，是表示邻接的两个靶之间的区域的扩大剖视图。

图9A是变形例2所涉及的多个靶的剖视图。

图9B是变形例7所涉及的靶的剖视图，是表示邻接的两个靶之间的区域的扩大剖视图。

图9C是变形例8所涉及的靶的剖视图，是表示邻接的两个靶之间的区域的扩大剖视图。

图9D是变形例9所涉及的靶的剖视图，是表示邻接的两个靶之间的区域的扩大剖视图。

图10A是具备现有技术所涉及的阴极单元的成膜装置的剖视图。

图10B是表示现有技术所涉及的阴极单元的图，是与垂直于长度方向的面对应的剖视图。

具体实施方式

下面，基于适合的实施方式，参照附图说明本发明的实施方式。此外，在各图中，为了将各结构部件设为可在附图上识别的程度的大小，适当使各结构部件的尺寸和比率与实际有所不同。

(具备阴极单元的成膜装置的实施方式)

图1A是对具备本发明的实施方式所涉及的阴极单元220的成膜装置200的结构进行说明的图。

成膜装置200由溅射用腔室201及多个阴极220所形成的阴极单元230构成。

在腔室201的壁部附设有将腔室201内排气的排气装置(排气部)P。

各个阴极220具有溅射用靶C1、C2、C3、分别与靶C1、C2、C3连接的控制部E1、E2、E3和磁场生成部H1、H2、H3。

此外，在图1A中，将具备三个靶的结构作为一例而表示，但靶的个数并不限定于本实施方式。

图1B是分别扩大表示构成图1A的各阴极220的靶C1、C2、C3的立体图。

构成靶C1、C2、C3的各个背板204，具有与其长度方向L垂直的旋转轴207，旋转轴207从第一侧面211朝向第二侧面212贯通背板204。

各个旋转轴207与控制部E1、E2、E3电连接，并能够使用控制部E1、E2、E3使其旋转。

而且，背板204与各个旋转轴207的旋转联动而旋转。

为了实现稳定的旋转，最好旋转轴207贯通背板204的重心。

各控制部E1、E2、E3具有旋转驱动部、电力供给部和冷却水循环部。旋转驱动部使靶C1、C2、C3具有的旋转轴207旋转。电力供给部对靶C1、C2、C3施加用于溅射的电压(电力)。冷却水循环部对靶C1、C2、C3供给用于控制靶C1、C2、C3的温度的冷却水，并从靶C1、C2、C3排出冷却水。

各靶C1、C2、C3在腔室201内，被配置在与支撑被处理基板(被处理体)202的台(支撑台)203对置的位置上。支撑台203通过接地部G被接地。

各靶C1、C2、C3由具有平坦形状的背板204、配置在背板204的第一主面204a(一侧主面)的第一母材205和配置在第二主面204b(另一侧主面)的第一母材构成。

作为构成各背板204的材料，最好使用具有高的导电性、热传导性、低排气性的材料，主要使用铜或不锈钢。另外，所有背板204的第一主面以形成同一平面的方式配置，并且所有背板204的第二主面以形成同一平面的方式配置。由此，露出成膜空间50的多个母材的表面位于同一平面。在此，所谓露出成膜空间50的母材的表面为进行溅射处理时氩气等惰性气体碰撞的表面。

作为第一母材205及第二母材206，使用金属或绝缘体等、在被处理基板202上形成的膜的材料。

关于所有的背板204的第一主面及第二主面上配置的第一母材205及第二母材206的种类(材料的种类)，在作为溅射处理面的背板204的主面上配置的所有母材的种类相同(被统一)。另外，如后述，即使由旋转轴207的旋转而导致用于溅射处理的母材改变，被配置在背板204的主面(溅射处理面)的所有母材的种类也相同。此外，第一母材205和第二母材206可以由相同的材料构成，也可以由不同的材料构成。

各磁场生成部H1、H2、H3被配置在作为从成膜空间50(进行溅射的区域)分离的位置的、靠近背板204的表面的位置(非溅射处理面侧)，使得在靠近成膜空间50的背板204的表面生成特定的分布磁场。

在下面的说明中，所谓背板204的“非溅射处理面”意味着作为第一主面204a或第二主面204b，放置有未用于溅射的母材(第一母材205或第二母材206)的主面。

另外，所谓背板204的“溅射处理面”意味着作为第一主面204a或第二主面204b，放置有用于溅射的母材(第一母材205或第二母材206)，并被配置在靠近成膜空间50的位置的主面。

这种“非溅射处理面”及“溅射处理面”伴随背板204的旋转而切换，在第一主面204a作为非溅射处理面的情况下，第二主面204b成为溅射处理面，在第一主面204a作为溅射处理面的情况下，第二主面204b成为非溅射处理面。

由磁场生成部H1、H2、H3生成的磁通的一部分分别从非溅射处理面朝向溅射处理面贯通背板204，从而泄漏到背板204的溅射处理面上配置的母材(在图1中第一母材205)的表面。

在磁通泄漏的区域中，由于通过等离子体汇聚，母材被集中溅射，因此能够进行在高速下的成膜。

另外，各磁场生成部H1、H2、H3在使用第一母材205进行溅射处理的情况下，在靠近第二母材206的位置与靶C分离配置，并在第一母材205的表面生成泄漏磁通。

另外，各磁场生成部H1、H2、H3在使用第二母材206进行溅射处理的情况下，在靠近第一母材205的位置与靶C分离配置，并在第二母材206的表面生成泄漏磁通。

进行溅射处理时，各磁场生成部H1、H2、H3最好配置在靠近靶C1、C2、C3的位置，但为了使旋转靶C1、C2、C3旋转，为不妨碍其旋转，需要在磁场生成部H1、H2、H3和背板204之间空开距离。

在此，本发明的实施方式所涉及的各磁场生成部H1、H2、H3具备退避驱动部H11、H21、H31。退避驱动部H11、H21、H31为控制磁场生成部H1、H2、H3的位置的装置，通常将磁场生成部H1、H2、H3配置在靠近靶C1、C2、C3的位置。另外，当靶C1、C2、C3旋转时，退避驱动部H11、H21、H31使磁场生成部H1、H2、H3退避至与靶C1、C2、C3的旋转半径相比更外侧。靶C1、C2、C3的旋转结束之后，退避驱动部H11、H21、H31使磁场生成部H1、H2、H3返回通常的位置(靠近靶C1、C2、C3的位置、与靶C1、C2、C3的旋转半径相比更内侧)。

此外，本发明的实施方式所涉及的各磁场生成部H1、H2、H3，通常可以位于靶C1、C2、C3的旋转半径的外侧。可仅在溅射处理中，退避驱动部H11、H21、H31使磁场生成部H1、H2、H3移动至靠近靶C1、C2、C3的位置，并且溅射处理结束之后，退避驱动部H11、H21、H31使磁场生成部H1、H2、H3返回通常的位置。

另外，各磁场生成部H1、H2、H3具备摆动驱动部H12、H22、H32。摆动驱动部H12、H22、H32使磁场生成部H1、H2、H3在相对于背板204的主面204a、204b平行的方向上进行摆动。另外，摆动驱动部H12、H22、H32在与靶C1、C2、C3的长度方向L垂直的方向及与靶C1、C2、C3的长度方向L平行的方向的至少一方向上，使磁场生成部H进行摆动。

根据该摆动，能够使由磁场生成部H1、H2、H3生成的磁通均匀地泄漏到被配置在靠近各靶C1、C2、C3的溅射处理面的位置。

通过均匀地产生泄漏磁通，等离子体汇聚的区域均匀地形成在母材的表面中。

因此，由溅射处理而在母材表面上生成的侵蚀均匀化，从而能够提高各靶C1、C2、C3的利用效率。

而且，对于被处理基板202的表面，能够进行提高面内分布的均匀性的成膜处理。

图2是表示构成图1B所示的本发明的实施方式所涉及的各阴极220的靶C1、C2、C3的图，是与垂直于其长度方向L的面对应的剖视图。

在构成各靶C1、C2、C3的背板204内，形成有靠近第二主面204b的位置形成且由流道208a及208b构成的循环流道(第一循环流道及第二循环流道)。冷却水在循环流道中流动。

冷却水在流道208a及208b中，从一侧被导入，并从另一侧被导出。通过使冷却水在循环流道208a及208b中流动，从而能够抑制溅射处理中的第一母材205及第二母材206的温度上升。

如图1B及图2所示，各旋转轴207分别与控制部E1、E2、E3连接。

施加在各背板204上的溅射电压，从控制部E1、E2、E3，经由设置在各旋转轴207内的电力供给线路供给到背板204。

另外，流过循环流道208a及208b的冷却水，从控制部E1、E2、E3，经由设置在各旋转轴207内的冷却水的供给及排出用管道，供给到循环流道。

另外，如图1B、图2所示，在与背板204的长度方向L平行的侧部213上设置有防着板209。

防着板209被接地，防止溅射处理中发生的粒子绕进背板204的侧面。

另外，在防着板209与背板204之间配置有绝缘部件209a，绝缘部件209a防止因溅射时供给的电压而在防着板209中发生损坏。

图3A及图3B是从旋转轴207的一端侧观察构成图1A的阴极单元230的多个靶C(C1、C2、C3)的图。

靶C以所有旋转轴207相互平行的方式排成一列。

如图3A所示，从旋转轴207的一端侧观察，相互邻接的靶的防着板209靠近配置。换言之，在相互邻接的靶中，一侧的防着板(第一防着板)以靠近另一侧的防着板(第二防着板)的方式配置。防着板双方相互对置的表面，具有防着板相互不重叠的形状。具体来讲，在图3A的情况下，在相互对置的防着板209的表面(防着板209的外表面)的大致中央区域设置有凸部(凸状的倾斜部)，并凸状的顶部接近。根据该结构，防止溅射粒子通过相互邻接的靶之间的空间，绕到成膜空间50的相反侧的现象。

因此，能够使各靶以独立的旋转方向及旋转速度旋转(反转)。

但是，为了使在溅射处理中产生的粒子难以绕进非溅射处理面侧的空间，靶所相邻的防着板209最好以不妨碍各个靶的旋转的方式接近。

如图3B所示，从旋转轴207的一端侧观察，相互邻接的靶的防着板209靠近配置。换言之，在相互邻接的靶中，一侧的防着板(第一防着板)以靠近另一侧的防着板(第二防着板)的方式配置。防着板双方相互对置的表面，具有防着板相互不重叠的形状。具体来讲，在图3B的情况下，以相互对置的防着板209的表面(防着板209的外表面)的中央为分界，在一侧的防着板209的表面(一半的表面)形成有平坦部，在另一侧的防着板209的表面(一半的表面)形成有凸状倾斜部。凸状倾斜部具有两个倾斜面。一个倾斜面为从平坦部以陡峭的角度立起的面，是位于靶的中央的急倾斜面。另一个倾斜面为从凸状倾斜部的顶部朝向防着板209的外侧延伸的缓倾斜面。另外，在相互对置的防着板209中，相互邻接的急倾斜面以啮合的方式接近。根据该结构，防止溅射粒子通过相互邻接的靶之间的空间，绕进成膜空间50的相反侧的现象。

图4A至4C是说明图3B所示的靶的旋转动作的一例的图。所有旋转轴207以相互平行且被包括为配置在同一平面的方式，多个靶排成一列。

首先，如图4A所示，所有背板204的配置有第一母材205的主面位于同一平面上，并且在溅射处理面(未图示)中面向同一方向。

其次，如图4B所示，使各靶以旋转轴207为中心旋转。此时，使一对邻接的靶彼此反方向旋转。另外，使各靶以靶的旋转速度相同的方式旋转。

而且，如图4C所示，所有背板204的配置有第一母材205主面位于同一平面上，并且在与溅射处理面相反的面中面向同一方向。

本发明的实施方式所涉及的阴极单元由多个阴极构成，能够使多个阴极中的溅射处理面的总计面积和被处理体的被处理面积为相同程度。

而且，在各个阴极中，在阴极的两个主面的各面具备被分别配置母材的溅射用靶。

另外，各个靶由贯通其侧面的旋转轴(以从第一侧面211朝向第二侧面212贯通背板204的方式设置的旋转轴207)而能够旋转。

使用这些的结构，通过使靶旋转，在同一腔室内，能够变更与被处理体对置的主面和不与被处理体对置的主面。

即，能够使用各个靶所具有的两个主面的两面作为溅射处理面，从而能够将被配置在两个主面的母材双方应用于溅射处理。

因此，在一个腔室内，能够将由设置在一个背板的一个表面(第一主面)的母材形成的第一溅射膜和由设置在一个背板的另一表面(第二主面)的母材形成的第二溅射膜，均匀地形成在被处理体上。特别是，能够将这种第一溅射膜和第二溅射膜均匀地形成在具有相当于多个母材的总面积的宽度，并且以与母材对置的方式静止配置的被处理体上。

另外，通过在同一腔室内进行两种类的成膜工序，与对每一种类的成膜工序使用分别的腔室的现有技术相比，能够减少设置成膜工序所需要的腔室的空间。

另外，进行第一成膜处理(第一种类的成膜处理)之后，无需将被处理体向进行第二成膜处理(第二种类的成膜处理)的腔室运送。为此，不会产生如现有技术那样，被处理体的运送操作所需的时间、及伴随又将被处理体搬入搬出腔室内的工序排出腔室内的气体的操作(工序)所需的时间。

因此，能够缩短从第一成膜处理的成膜处理结束到第二成膜处理开始的时间，并且与使用现有技术的情况相比能够更长地设置成膜处理所需的时间。

另外，在本发明的实施方式的结构中，各磁场生成部H1、H2、H3没有设置在背板204内，被配置在与背板204分离的位置上。

因此，在各阴极220中，能够仅使用一个磁场生成部，在两个母材的各自的表面生成泄漏磁通。

另外，在第二母材206及第一母材205由同一材料构成的情况下，与现有的使用仅配置于背板的一个主面的母材的情况相比，能够延长每一个靶的使用期限。

由此，能够减少母材的更换次数，并能够减少伴随母材的更换而产生的腔室201内的排气操作(为了腔室201的压力从大气压成为真空而减压的工序)的次数。

另外，在第一母材205及第二母材206分别由形成在被处理基板上的形成层积膜的下层及上层的材料构成的情况下，仅使用一个靶，就能够连续进行两次成膜处理。

而且，通过在同一腔室内进行连续的两次成膜处理，不需要在使用第一母材205的成膜工序和使用第二母材206的成膜工序之间进行的排出腔室内气体的工序及被处理基板的运送等的操作(工序)，能够缩短这种操作(工序)所需的时间。

(靶的制造方法的实施方式)

使用图5A至图5F所示的工序图，对具备上述实施方式的结构的靶的制造方法进行说明。

首先，在图5A所示的第一工序中，将第一母材205配置成与背板204的第一主面204a对置，并将第二母材206配置成与背板204的第二主面204b对置。

其次，在图5B所示的第二工序中，使用第一粘接部件(未图示)使第一母材205与背板204的第一主面204a接合。

更具体来讲，在形成接合面的背板204的第一主面204a涂布第一粘接部件，以融点以上的温度加热背板204及第一粘接部件，使其融解。

而且，在融解的第一粘接部件上配置第一母材205，在第一母材205与背板204之间夹持融解的第一粘接部件的状态下冷却至室温。

作为在该工序中使用的第一粘接部件，最好为低融点金属，例如使用铟。

在第二工序中，背板204与第一母材205在高温状态中被接合，并保持接合的状态冷却至室温。

而且，伴随冷却，背板204被压缩。

此时，由于仅在第一主面204a接合有第一母材205，因此背板204在第一主面204a的压缩率与背板204在第二主面204b的压缩率不同。

因此，背板204在第一主面204a或第二主面204b中，具有凸状地产生弯曲的形状。

在图5B中，表示有背板204在第一主面204a产生凸状的弯曲的例，但根据构成背板204与第一母材205的材料的组合，有时在第二主面204b产生凸状的弯曲。

其次，在图5C所示的第三工序中，对由第一母材205和背板204的接合而弯曲的背板204进行整形，使其成为平坦的形状。

对背板204进行整形的方法并不限定于特定的方法，在本实施方式中，使用在与生成弯曲的方向相反的方向上对背板204的第二主面204b施加压力而机械地矫正的方法。

其次，在图5D所示的第四工序中，使用第二粘接部件(未图示)，使第二母材206与背板204的第二主面204b接合。

更具体来讲，在形成接合面的背板204的第二主面204b涂布第二粘接部件，以融点以上的温度加热背板204及第二粘接部件，使其融解。

而且，在融解的第二粘接部件上配置第二母材206，在第二母材206与背板204之间夹持融解的第二粘接部件的状态下冷却至室温。

作为在该工序中使用的第二粘接部件，最好为低融点金属，例如使用铟。

在第四工序中，背板204和第二母材206在高温状态中被接合，并保持接合的状态冷却至室温。

而且，伴随冷却，背板204被压缩。

此时，由于在第一主面204a接合有第一母材205，在第二主面204b结合有第二母材206，因此背板204在第一主面204a的压缩率与背板204在第二主面204b的压缩率不同。

因此，背板204具有在第一主面204a或第二主面204b中凸状地产生弯曲的形状。

在此，在图5E所示的第五工序中，对由第二母材206和背板204的接合而弯曲的背板204进行整形，使其成为平坦的形状。

对背板204进行整形的方法并不限定于特定的方法，在本实施方式中，使用在与生成弯曲的方向相反的方向上对背板204施加压力而机械地矫正的方法。

而且，在图5F所示的第六工序中，在与背板204的长度方向L平行的侧面，通过使用绝缘性的粘接部件(绝缘部件)209a接合防着板209，形成本发明的实施方式的靶。

在此，示出了对背板204，按第一母材205、第二母材206的顺序接合的例，但可以使接合的顺序相反。

根据上述本发明的实施方式的靶的制造方法，无需如使用螺栓或夹具等固定部件使母材固定于背板的情况那样，在母材上设置固定区域。

因此，能够使配置在背板204的各主面的第一母材205及第二母材206的整个区域用于溅射。

另外，在本发明的实施方式的靶的制造方法中，使母材与背板的第一主面204a或第二主面204b接合之后，由接合而弯曲的背板被整形为平坦的形状。

因此，能够制造在背板的两个主面的各面分别接合有表面为平坦的形状的母材的靶。

由此，由于平行地配置母材与被处理基板，因此能够使从母材飞出的溅射粒子均匀地附着在被处理基板的处理面内而成膜。

此外，在图5A至图5F中，作为例，示出了使用粘接部件，将第一母材205及第二母材206与背板204的各主面接合的方法。作为其他例，也有使用夹具等固定用部件，将第一母材205及第二母材206固定在背板204的各主面的方法。

在使用夹具等固定用部件的情况下，不会产生起因于第一母材205与背板的热膨胀率差或第二母材206与背板的热膨胀率差所导致的弯曲。

因此，不需要相当于上述第三工序及第五工序的工序，能够以更简化的工序制造靶。

(变形例1)

图6是表示靶的变形例的图，是从旋转轴607的一端侧观察多个靶C中的一个的图。

相对于上述实施方式的背板204由单板形成，变形例1的背板614由两张板(背板)604及611重合而成的合板构成。

在背板614的内部，设置有形成在靠近作为背板的最外面的第一主面614a的位置并流动有冷却水的循环流道608a、608b和形成在靠近作为背板的最外面的第二主面614b的位置并流动有冷却水的循环流道613a、613b。在图6中，与第一实施方式相同的部件使用相同的附图标记，并省略或简化其说明。

在本发明的实施方式的结构中，冷却水的循环流道608a、608b在背板604内，形成在靠近第一主面604a或第二主面604b的任一一侧的位置。

与此相对，在变形例1的结构中，冷却水的循环流道608a、608b在背板614内，形成在靠近第一主面614a或第二主面614b的两侧的位置。

因此，根据变形例1的结构，能够得到对于第一母材605及第二母材612的两侧均具有高冷却功能的靶。

在靶的变形例1中，在作为背板的最外面的两个主面的各面，配置有用于溅射的母材。

因此，能够在腔室内，使用被配置在第一主面614a的第一母材605进行溅射处理之后，反转靶，使用被配置在第二主面614b的第二母材612进行溅射处理。

因此，在第二母材612由与第一母材605相同材料构成的情况下，与现有的使用仅配置于背板的一个主面的母材的情况相比，能够延长每一个靶的使用期限。

由此，能够减少母材的更换次数，并能够减少伴随更换而发生的排出腔室内气体的操作(工序)的次数。

另外，第一母材605及第二母材612的各自由形成在被处理基板上的形成层积膜的下层及上层的材料构成的情况下，能够仅使用一个靶连续进行两次成膜处理。

而且，通过在同一腔室内进行连续的两次成膜处理，不需要在使用第一母材605的成膜工序和使用第二母材612的成膜工序之间进行的排出腔室内气体的工序及被处理基板的运送等的操作(工序)，能够缩短这种操作(工序)所需的时间。

(靶的制造方法的变形例)

对具备上述变形例1的结构的靶的制造方法的一例进行说明。

首先，在第一工序中，使用第一粘接部件，使第一母材605与背板604的第一主面604a接合。

更具体来讲，在形成接合面的背板604的第一主面604a涂布第一粘接部件，以融点以上的温度加热背板604及第一粘接部件，使其融解。

而且，在融解的第一粘接部件上配置第一母材605，在第一母材605与背板604之间夹持融解的第一粘接部件的状态下冷却至室温。

作为在该工序中使用的第一粘接部件，最好为低融点金属，例如使用铟。

在第一工序中，背板604与第一母材605在高温状态中被接合，并保持接合的状态冷却至室温。

而且，伴随冷却，背板604被压缩。

此时，由于仅在第一主面604a接合有第一母材605，因此背板604在第一主面604a的压缩率与背板604在第二主面604b的压缩率不同。

因此，背板604具有在第一主面604a或第二主面604b中凸状地产生弯曲的形状。

其次，在第二工序中，对由第一母材605和背板604的接合而弯曲的背板604进行整形，使其成为平坦的形状。

对背板604进行整形的方法并不限定于特定的方法，在本实施方式中，使用在与生成弯曲的方向相反的方向上对背板604施加压力而机械地矫正的方法。

其次，在第三工序中，使用第二粘接部件，使第二母材612与背板611的第一主面611a接合。

更具体来讲，在形成接合面的背板611的第一主面611a涂布第二粘接部件，以融点以上的温度加热背板611及第二粘接部件，使其融解。

而且，在融解的第二粘接部件上配置第二母材612，以在第二母材612与背板611之间夹持融解的第二粘接部件的状态冷却至室温。

作为在该工序中使用的第二粘接部件，最好为低融点金属，例如使用铟。

其次，在第四工序中，对由背板611和第二母材612的接合而弯曲的背板611进行整形，使其成为平坦的形状。

对背板611进行整形的方法并不限定于特定的方法，在本变形例中，使用在与生成弯曲的方向相反的方向上对背板611施加压力而机械地矫正的方法。

下面，在第五工序中，为了背板604的第二主面604b与背板611的第二主面611b相对，使用粘接部件使背板604和背板611接合。

下面，在第六工序中，通过在与背板614的长度方向L平行的侧面，使用绝缘性的粘接部件(绝缘部件)609a接合防着板609，形成靶的变形例1。

此外，第一工序至第二工序和第三工序至第四工序可以调换顺序进行，还可以同时进行。

另外，靶的变形例通过使两张板604及611重合而预先形成背板614，之后与本发明的实施方式的背板604相同，通过使用上述的靶的制造方法也可形成。

根据上述靶的制造方法的变形例，无需如使用螺栓或夹具等固定部件使母材固定于背板的情况那样，在母材上设置固定区域。

因此，能够使配置在背板614的各主面的第一母材605及第二母材612的整个区域用于溅射。

另外，在靶的制造方法的变形例中，在背板的第一主面614a或第二主面614b接合母材之后，由接合而弯曲的背板被整形为平坦的形状。

因此，能够制造在背板的两个主面的各面分别接合有表面为平坦的形状的母材的靶。

由此，由于平行地配置母材与被处理基板，因此能够使从母材飞出的溅射粒子均匀地附着在被处理基板的处理面内而成膜。

(变形例2、3)

图7A是从旋转轴207的一端侧观察第一实施方式所涉及的多个靶C的图。

图7B是从旋转轴207的一端侧观察变形例2所涉及的多个靶C的图。

图7C是从旋转轴207的一端侧观察变形例3所涉及的多个靶C的图。

在第一实施方式中，与构成各个靶的背板的旋转轴207垂直的剖面为长方形。

与此相比，在变形例2中，与构成各个靶的背板的旋转轴207垂直的剖面(对应第一侧面211及所述第二侧面212的剖面)为梯形。另外，在变形例3中，与构成各个靶的背板的旋转轴207垂直的剖面为平行四边形。

在变形例2或变形例3所涉及的多个靶C中，各个背板304、404具有与其长度方向平行的侧面(侧部)。在多个背板304及多个背板404中，以相互邻接的一侧面与另一侧面重合的方式，背板的侧面相互覆盖。

即，在变形例2或变形例3中，相互邻接的各个背板作为背板的防着板发挥功能。

因此，由于不发生在背板的与长度方向平行的侧面上，安装如在第一实施方式中使用的防着板的操作，因此能够简化制造各个靶的方法(工序)。

(变形例4、5、6)

图8A是从旋转轴207的一端侧观察多个靶C的图。

图8B至图8D是表示图8A中的邻接的两个靶之间的区域F1的放大剖视图。图8B所示的变形例4相当于第一实施方式的结构的变形例。图8C所示的变形例5相当于第一实施方式的结构的变形例。图8D所示的变形例6相当于第一实施方式的结构的变形例。

在第一实施方式中，各个所述背板的与长度方向平行的侧部(侧面)形成为平面状。

与此相对，在图8B所示的变形例4中，各个背板的与长度方向平行的侧部形成为台阶状。

另外，在图8C所示的变形例5中，波纹状各个背板的与长度方向平行的侧部形成为波纹状。

另外，在图8D所示的变形例6中，在相互邻接的背板的与长度方向平行地延伸的侧部中，在一侧的侧部形成有凸部(一侧的侧部被形成为凸状)，并在另一侧形成有凹部(另一侧的侧部被形成为凹状)。

在变形例4、5、6所涉及的多个靶C中，各个背板214、224、234具有与其长度方向平行地延伸的侧面(侧部)。在多个背板214、多个背板224及多个背板234中，以相互邻接的背板的一侧侧面与另一侧侧面重合的方式，背板的侧面相互覆盖。

即，在变形例4、5、6中，相互邻接的各个背板作为背板的防着板发挥功能。

因此，不发生在背板的与长度方向平行的侧面上安装如在第一实施方式中使用的防着板的操作，因此能够简化制造各个靶的方法(工序)。

图9A是从旋转轴307的一端侧观察多个靶C的图。

图9B至图9D是表示图9A中的邻接的两个靶之间的区域F2的放大剖视图。图9B所示的变形例7表示使上述的变形例2进一步变形的例。图9C所示的变形例8表示使上述的变形例2进一步变形的例。图9D所示的变形例9表示使上述的变形例2进一步变形的例。

在变形例2中，各个背板的与长度方向平行的侧部(侧面)形成为平面状。

与此相对，在图9B所示的变形例7中，各个背板的与长度方向平行的侧部形成为台阶状。

另外，在图9C所示的变形例8中，波纹状各个背板的与长度方向平行的侧部形成为波纹状。

另外，在图9D所示的变形例9中，在相互邻接的背板的与长度方向平行地延伸的侧部中，在一侧的侧部形成有凸部(一侧的侧部被形成为凸状)，并在另一侧形成有凹部(另一侧的侧部被形成为凹状)。

在变形例7、8、9所涉及的多个靶C中，各个背板314、324、334具有与其长度方向平行地延伸的侧面(侧部)。在多个背板314、多个背板324、及多个背板334中，以相互邻接的背板的一侧侧面与另一侧侧面重合的方式，背板的侧面相互覆盖。

即，在变形例7、8、9中，相互邻接的各个背板作为背板的防着板发挥功能。

因此，由于不发生在背板的与长度方向平行的侧面安装如在第一实施方式中使用的防着板的操作，因此能够简化制造各个靶的方法(工序)。

产业上的可利用性

本发明能够广泛用于通过溅射方法在被处理体进行成膜工序的情况。

符号说明

200…成膜装置，204…背板，204a、204b…主面，205…第一母材，206…第二母材，207…旋转轴，209…防着板，209a…绝缘部件，209a、230…阴极单元，C1、C2、C3…靶，E1、E2、E3…控制部，H1、H2、H3…磁场生成部。

Claims (10)

1.一种用于成膜装置的阴极单元，其特征在于，包括：

多个靶，设置在成膜空间内，并具有背板、第一母材、第二母材和旋转轴，所述背板具有第一主面、位于所述第一主面的相反侧的第二主面、第一侧面及位于所述第一侧面的相反侧的第二侧面，所述第一母材配置在所述第一主面上，所述第二母材配置在所述第二主面上，所述旋转轴从所述第一侧面朝向所述第二侧面贯通所述背板，多个旋转轴以相互平行地排列的方式配置在同一平面内；

多个控制部，使所述旋转轴旋转，经由所述旋转轴对所述靶施加用于溅射的电压，并分别与多个靶对应设置；

多个磁场生成部，设置在靠近所述背板的远离所述成膜空间的表面的位置，使得在所述背板的靠近所述成膜空间的表面生成特定的分布磁场，所述多个磁场生成部位于所述靶的外部，

在所述多个靶中，一对邻接的靶以所述旋转轴为中心彼此反方向旋转，

所述磁场生成部当在所述第一母材上生成泄漏磁通时配置在靠近所述第二母材的位置，当在所述第二母材上生成泄漏磁通时配置在靠近所述第一母材的位置。

2.根据权利要求1所述的阴极单元，其特征在于，

所述第一侧面及所述第二侧面与所述背板的长度方向垂直，所述第一侧面及所述第二侧面的形状为长方形。

3.根据权利要求1或2所述的阴极单元，其特征在于，

各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，

在所述侧部经由绝缘部件配置有防着板。

4.根据权利要求3所述的阴极单元，其特征在于，

在相互邻接的所述防着板上设置有凸部。

5.根据权利要求1所述的阴极单元，其特征在于，

所述第一侧面及所述第二侧面与所述背板的长度方向垂直，所述第一侧面及所述第二侧面的形状为梯形。

6.根据权利要求1所述的阴极单元，其特征在于，

所述第一侧面及所述第二侧面与所述背板的长度方向垂直，所述第一侧面及所述第二侧面的形状为平行四边形。

7.根据权利要求1、2、5、6中任一项所述的阴极单元，其特征在于，

各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，

所述侧部被形成为台阶状。

8.根据权利要求1、2、5、6中任一项所述的阴极单元，其特征在于，

各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，

所述侧部被形成为波纹状。

9.根据权利要求1、2、5、6中任一项所述的阴极单元，其特征在于，

各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，

在相互邻接的所述侧部中，一侧的侧部具有凸部，另一侧的侧部具有凹部。

10.根据权利要求1所述的阴极单元，其特征在于，

所述磁场生成部具备退避驱动部，该退避驱动部当所述靶旋转时使所述磁场生成部退避至与所述靶的旋转半径相比更外侧，当所述旋转结束时使所述磁场生成部回到原来的位置。