CN105452521B

CN105452521B - 成膜装置

Info

Publication number: CN105452521B
Application number: CN201480044648.7A
Authority: CN
Inventors: 广田悟史
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2018-05-18
Anticipated expiration: 2034-06-25
Also published as: US9752229B2; EP3031946A1; WO2015019730A1; EP3031946B1; BR112016002666A2; US20160160343A1; JP6131145B2; KR20160040652A; JP2015030906A; TWI554629B; EP3031946A4; KR20180058865A; TW201512444A; CN105452521A

Abstract

本发明提供一种成膜装置，其具备DMS用靶材以及成膜用电源，且能够使用所述成膜用电源进行所述靶材的预溅射。成膜装置具备：成膜腔室(10)；第一阴极和第二阴极(20A、20B)，分别具有靶材(24)，且被配置成以靶材表面(24a)均朝向成膜腔室(10)内的基材侧的姿势互相相邻；磁场形成部(30)，在两个靶材(24)的表面(24a)附近形成磁场；成膜用电源(40)，连接于两个阴极(20A、20B)；以及遮门(50)。遮门(50)介于两个阴极的靶材表面(24a)与基材之间，在关闭位置与打开位置之间进行开闭动作，其中，关闭位置是将该靶材表面(24a)一并与基材隔离的位置，打开位置是开放靶材表面(24a)与基材之间而容许对基材的成膜的位置。

Description

成膜装置

技术领域

本发明涉及一种能够通过双靶磁控溅射进行成膜的装置。

背景技术

以往，作为对基材的表面实施成膜的方法，已知有磁控溅射。在该磁控溅射中使用由板状的成膜材料形成的靶材、配置在该靶材的背面侧的磁场形成部以及用于向所述靶材施加溅射用的电压的电源。该电源通过施加所述电压产生辉光放电，据此，能够使惰性气体离子化。另一方面，所述磁场形成部在所述靶材的正面侧形成磁场，使所述离子能沿该磁场指向性地照射。该磁场捕捉从靶材释放出的二次电子，高效率地促进气体的离子化，从而能够在低的惰性气体压力下也能维持辉光放电，据此提高成膜速度。该磁控溅射通过其磁场设计有效地被利用于抑制该二次电子和/或等离子体对基材的表面造成损伤，或者相反地利用等离子体效果进行皮膜特性的控制。

而且，近年来，为了解决有关所述靶材的表面的污染问题，进行将一对靶材分别作为辉光放电的阴极以及阳极而使用的双靶磁控溅射(DMS)的开发。在该DMS中，在所述一对靶材之间例如配置交流电源并对各靶材交替地施加电压，从而去除在靶材的表面生成的绝缘物、即进行自清洁，据此，能够使膜质稳定。

例如，在专利文献1公开了如图5中示意性地表示的装置。该装置具备：收容基材96的成膜腔室90；在该成膜腔室90内被配置在互相面对的位置的第一阴极91和第二阴极92；以对这些阴极91、92交替地施加电压的方式连接于该阴极91、92的成膜用交流电源94；以及被配置在各阴极91、92的背后的未图示的磁场形成用磁铁。图中所示的成膜腔室90从上方观察具有大致八边形的剖面，在其中央配置所述基材96。各所述阴极91、92具有由成膜材料形成的靶材和保持该靶材的阴极主体，且以各靶材朝向所述基材96侧的姿势被配置在所述成膜腔室90的侧壁附近且互相面对的位置。因此，所述基材96被配置在所述阴极91、92之间。

然而，在所述专利文献1记载的装置存在不能利用既存的设备进行成膜开始前的所谓的预溅射的问题。

该预溅射以去除靶材表面的杂质(自清洁)、使靶材温度逐渐上升至适当的温度、放电状态的稳定化等为目的，在成膜前的基材与各靶材之间被遮门隔离的状态下使各靶材放电而实现。所述遮门在所述预溅射结束时打开，从该时刻开始所述基材的成膜。换言之，在预溅射过程中，通过使所述遮门关闭，防止因该预溅射而对基材进行并没打算的成膜。

因此，该预溅射需要在所述基材与各所述靶材之间能够开闭的遮门，但是，例如图5中用两点划线所示，如果使遮门98介于各阴极91、92与基材96之间，则各阴极91、92的靶材之间也被隔离，因此，不能使用成膜用的交流电源94进行在该阴极91、92之间的放电。也就是说，存在使用既存的成膜用交流电源94则不能进行各靶材的预溅射的问题。因此，在该以往装置中，为了进行所述预溅射，需要对各阴极91、92分别准备独立于成膜用的交流电源94的预溅射专用的电源。这伴随设备成本的显著提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公表公报特表2010-507728号

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备用于双靶磁控溅射的至少一对靶材以及成膜用电源的成膜装置，能够使用所述成膜用电源进行所述靶材的预溅射。

本发明提供的成膜装置包括：成膜腔室，在特定位置收容基材；第一阴极和第二阴极，分别具有靶材，且被配置成以各靶材的表面均朝向被配置在所述特定位置的基材侧的姿势互相相邻；磁场形成部，在所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面附近分别形成磁控溅射用的磁场；成膜用电源，连接于所述第一阴极和所述第二阴极，使得向所述第一阴极和所述第二阴极施加电压；以及遮门，介于所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面与所述基材之间，在关闭位置与打开位置之间能够进行开闭动作，其中，所述关闭位置是将所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面一并与所述基材隔离的位置，所述打开位置开放所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面与所述基材之间而容许利用所述靶材对所述基材的表面进行成膜的位置。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的成膜装置的剖面俯视图。

图2是表示所述成膜装置的要部的俯视图。

图3是表示所述成膜装置的要部的剖面侧视图。

图4是本发明的第二实施方式所涉及的成膜装置的剖面俯视图。

图5是表示以往的成膜装置的剖面俯视图。

具体实施方式

参照图1至图4说明本发明的具体实施方式。

图1至图3表示本发明的第一实施方式所涉及的成膜装置。该成膜装置具备：成膜腔室10；DMS用的第一阴极20A和第二阴极20B；针对各阴极20A、20B设置的磁场形成部30；成膜用(DMS用)电源40；以及遮门机构50。

所述成膜腔室10收容成为成膜对象的基材，并且包围封入预溅射用的惰性气体(此外，在形成化合物薄膜的情况下为反应气体)的空间。在本发明中，该成膜腔室10的具体的形状并不限定，图1中所示的成膜腔室具有俯视时呈大致八边形的剖面，在其中央设定有基材收容区域60。

在该实施方式中设定的基材收容区域60是沿所述成膜腔室10的中心轴延伸的圆柱状的区域，在该区域的下侧设置有未图示的圆板状的基材支撑台。在该基材收容区域60可收容与该基材收容区域60大致同等的形状的单个的大圆柱状的基材，也可在所述基材支撑台上以沿水平方向排列的方式载置小径的圆柱状的多个基材。此外，该基材支撑台可为固定式，也可为旋转式。

所述第一阴极20A和所述第二阴极20B各自具有阴极主体22和以能够装拆的方式保持在该阴极主体22的靶材24。

各阴极主体22采用具有导电性的材料而形成为块状，在该实施方式中呈沿上下方向延伸的角柱状。各阴极主体22具有将所述靶材24能够装拆地保持的靶材保持部26，该靶材保持部26被设置在阴极主体22的特定的侧面上。

各靶材24例如由铝之类的成膜材料形成，呈沿设有所述靶材保持部26的所述阴极主体22的侧面延伸的薄板状。该靶材24在被保持在所述靶材保持部26的状态下与所述阴极主体22一起被通电。

作为该成膜装置的特征，所述第一阴极20A和所述第二阴极20B被配置成以各自的靶材24的表面24a均朝向被收容在所述基材收容区域60(即配置在特定位置)的基材侧的姿势互相相邻。在该实施方式中，第一阴极20A和第二阴极20B被配置成所述靶材表面24a朝向相同的方向，具体而言，各靶材表面24a的法线方向实质上平行于连接所述基材收容区域60的中心轴和两个阴极20A、20B的中间位置的腔室半径方向。本发明包含各靶材表面24a的法线方向彼此较大地倾斜的情况，但将各靶材24以它们的法线方向实质上平行的方式配置有助于削减配设两个阴极20A、20B所需的空间以及后述的遮门机构50的小型化。

所述磁场形成部30针对所述第一阴极20A和所述第二阴极20B分别设置，在该阴极的靶材24的表面24a附近分别形成磁控溅射用的磁场。具体而言，该实施方式所涉及的磁场形成部30具有三个永久磁铁、即第一永久磁铁31、第二永久磁铁32以及第三永久磁铁33，这些永久磁铁以位于所述靶材24的背后的方式被组装于所述阴极主体22的内部。

所述磁控溅射用的磁场以利用洛伦兹力捕捉从所述靶材24的表面24a释放的二次电子的方式被形成。图2中示出了其磁力线。各所述永久磁铁31～33以形成该磁场的方式被排列。具体而言，所述第一永久磁铁31在所述阴极20A、20B的阴极宽度方向(在该实施方式中为与阴极20A、20B排列的方向平行的方向)上配置在中央的位置，以其N极朝向靶材24侧的方式组装于阴极主体22。所述第二永久磁铁32以及所述第三永久磁铁33在所述阴极宽度方向上分别被配置在所述第一永久磁铁31的两外侧的位置，以各自的S极朝向靶材24侧的方式组装于阴极主体22。

所述成膜用电源40连接于所述第一阴极20A和所述第二阴极20B，对这些阴极20A、20B以特定的周期交替地施加电压，据此，生成用于释放出靶材24的材料进而放出附着于靶材24的污染物质的气体离子原子(封入成膜腔室10内的惰性气体的离子原子)。该成膜用电源40除了图示的交流电源以外也可使用例如使输出电压正负交替反转的双极性脉冲电源。

所述遮门机构50具有：能够在开闭方向上移动的一对开闭部件、即可动遮板51、52；辅助遮板53；以及将所述可动遮板51、52支撑为能够分别沿开闭方向移动的一对开闭支撑机构54，各所述遮板51～53构成本发明所涉及的遮门。

所述可动遮板51、52在平行于所述两个阴极20A、20B的靶材24的排列方向的方向上排列，能够在如图1～图3中用实线所示的关闭位置与图1及图2中用两点划线所示的打开位置之间移动的方式，分别通过所述开闭支撑机构54被支撑于所述成膜腔室10。可动遮板51、52在所述关闭位置介于所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B的靶材24的表面24a与被设置在所述基材收容区域60的基材的表面之间而将两者之间一并隔离，另一方面，在所述打开位置，开放所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B的靶材24的表面24a与所述基材的表面之间而容许利用靶材24对所述基材的表面进行成膜。

所述可动遮板51一体地具有分别呈平板状的主体壁部51a和侧壁部51b。主体壁部51a在所述关闭位置以遮断所述第一阴极20A的靶材24的表面24a与基材的表面之间的方式，处于从该靶材表面24a向该基材侧隔开距离并与该靶材表面24a平行的姿势。所述侧壁部51b从侧方覆盖所述关闭位置的所述主体壁部51a的背后的空间(靶材表面24a的正面侧的空间)的方式从该主体壁部51a的外侧缘部向后方(接近第一阴极20A的方向)延伸。

所述可动遮板52整体呈大致平板状，在所述关闭位置，以遮断所述第二阴极20B的靶材24的表面24a与基材的表面之间的方式，处于从该靶材表面24a向该基材侧隔开距离而与该靶材表面24a平行的姿势。该可动遮板52的内侧缘部52a具有与其它部分相比进一步向内侧凹陷的形状，在所述关闭位置，可与所述可动遮板51的内侧缘部在前后方向(平行于成膜腔室10的半径方向的方向)上重叠。这些内侧缘部互相重叠使得各靶材24的表面24a与基材的表面之间的隔离更可靠。即，能够有效地抑制通过该内侧缘部之间的间隙从靶材24向基材的表面漏出粒子。

所述辅助遮板53被配置成从侧方覆盖所述关闭位置的所述可动遮板52的背后的空间(靶材表面24a的正面侧的空间)。具体而言，辅助遮板53以从处于所述关闭位置的可动遮板52的外侧缘部向后方(接近第二阴极20B的方向)延伸的姿势以及位置固定于所述成膜腔室10。该辅助遮板53也可与所述可动遮板52一体形成。

本发明中并不限定遮门的具体的形状。例如所述可动遮板51的侧壁部51b以及辅助遮板53也可根据规格缩短其尺寸或省略。此外，构成遮门的部件也可以并不一定为平板状，也可为弯曲的曲板状。

各所述开闭支撑机构54被配置在所述成膜装置10内，并且分别支撑各所述可动遮板51、52，以使各所述可动遮板51、52能够在所述关闭位置与所述打开位置之间移动。在该实施方式中，各所述可动遮板51、52的打开位置被设定于在该各可动遮板51、52的排列方向上的、各关闭位置的两外侧的位置，开闭支撑机构54通过将各所述可动遮板51、52支撑为以被设定在所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B的后方的上下方向(即，垂直于两个靶材24的排列方向的方向)的转动中心轴为中心转动，从而能够使两个可动遮板51、52能够开闭。

具体而言，所述开闭支撑机构54具有上下一对的转动支轴55和上下一对的转动臂56。各转动支轴55以与各所述可动遮板51、52的转动中心轴一致的方式沿上下方向延伸的姿势被配置，并以能够以自轴为中心转动的方式分别被保持于所述成膜腔室10的顶壁以及底壁。各所述转动臂56在所对应的阴极(对支撑可动遮板51的开闭支撑机构54来讲是第一阴极20A，对支撑可动遮板52的开闭支撑机构54来讲是第二阴极20B)的上方以及下方以跨该阴极的方式被配置，并分别连接所述转动支轴55的内侧端部和所述可动遮板51、52的上下端部。即，上侧的转动臂56的两端部连接于上侧的转动支轴55的下端部和可动遮板51或可动遮板52的上端部，下侧的转动臂56的两端部连接于下侧的转动支轴55的上端部和可动遮板51或可动遮板52的下端部。

在此，将各所述可动遮板51、52的转动中心轴设定在第一阴极20A以及第二阴极20B的后侧(即，隔着该阴极20A、20B而与可动遮板51、52相反的一侧)是为了将该可动遮板51、52的转动半径设定得大并抑制其转动轨迹向基材收容区域60侧鼓出。此种转动中心轴的设定在避免可动遮板51、52进入基材收容区域60的情况下，能够使该可动遮板51、52与该基材收容区域60接近而使装置整体小型化。

在各所述开闭支撑机构54的其中一方的转动支轴55连接有作为驱动源的未图示的致动器，通过该致动器，各可动遮板51、52通过开闭支撑机构54而沿开闭方向被驱动。该驱动源在本发明中并不是必需的。此外，也可通过利用适当的连杆机构将两个开闭支撑机构54连接，以使两个开闭支撑机构54互相在开闭方向上连动，从而能用一个驱动源使两个可动遮板51、52开闭。

在本发明中，用于开闭的遮门的具体动作并不特别限定。例如，各可动遮板51、52也可在介于各靶材24的表面24a与基材表面之间的关闭位置与从该关闭位置向上侧、下侧或两外侧偏离的打开位置之间平行移动。或者，也可用一个可动遮板隔离两个靶材24的表面24a与基材的表面之间。

虽然未图示，但该装置还具备用于将惰性气体离子引到工件并使其冲撞来控制膜质的偏压电源、用于排出成膜腔室10内的气体的排气设备以及用于将气体导入成膜腔室10内的气体导入部等。

根据以上说明的成膜装置，例如通过进行以下的工序能够在基材的表面形成质量高的薄膜。

1)准备工序

将基材设置于成膜腔室10内的基材收容区域60，并安装第一阴极20A以及第二阴极20B的阴极主体22所需的靶材24。然后，密封成膜腔室10内，并抽出为真空后，封入溅射用的惰性气体(例如氩气)，需要的话还封入反应气体。例如，在所述基材的表面形成氧化铝膜时，将铝靶材作为所述靶材24安装于阴极主体22，并且封入氧气来作为所述反应气体。

2)预溅射

在对基材进行成膜之前进行所谓的预溅射。对该基材的成膜(DMS)通过从成膜用电源40向所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B交替地施加电压而使其放电而进行，但是，刚开始放电后靶材24的温度低且放电电压略高，反应的模式(例如金属模式、反应模式以及其间的过渡模式)偏离所期望的模式的可能性高，因此，与放电同时开始成膜，则难以获得所需的膜质以及成膜率。对此，进行预溅射直到放电状态稳定为止。

在该预溅射中，在将作为开闭部件的可动遮板51、52保持在关闭位置的状态下，即利用这些可动遮板51、52隔离各阴极20A、20B的靶材24的表面24a与基材表面之间的状态下，进行从该靶材24的放电。一般来讲，直到该放电稳定为止，从开始该放电需要数十秒至数分钟，但是由于所述可动遮板51、52隔离靶材表面24a与基材表面之间，因此，虽然进行该放电，但是能够在不让基材的表面堆积无需的皮膜的情况下等待放电的稳定。此外，在各靶材24的表面附着有污染物质的情况下，能够通过预溅射将其放出(所谓的自清洁)，在这点上，也可有效地提高在接下来的工序形成的膜的质量。

而且，如图1及图2所示，第一阴极20A以及第二阴极20B的靶材24互相相邻地被配置，因此，能够利用成膜用电源40进行所述预溅射。例如，如图5所示的装置那样，在隔着基材96而互相相向地配置阴极91、92的情况下，如该图中用两点划线所示，如果使遮门98介于各阴极91、92与基材96之间，则阴极91、92之间也被遮门98隔离，因此，不能使用共同连接于两个阴极91、92的成膜用电源94进行预溅射。相对于此，在图1及图2的配置中，以处于关闭位置的可动遮板51、52为基准，在相同的一侧(基材收容区域60的相反侧)配置两个阴极20A、20B，因此，能够利用成膜用电源40进行用于各阴极20A、20B的预溅射的放电(在关闭可动遮板51、52的状态下的放电)。

3)向基材的成膜

在所述预溅射结束的时候使可动遮板51、52从关闭位置移动到打开位置，从而能够利用DMS开始对基材表面进行成膜。具体而言，通过所述放电生成的气体离子原子使得从各靶材24的表面释放出成膜材料且附着并堆积于基材的表面，从而进行在该基材表面上的成膜。判断所述预溅射的结束的基准可适当设定，例如，可举出靶材24的温度的上升、放电状态的稳定、通过自清洁而杂质的去除结束等。

在开始所述成膜的时候放电状态已经稳定，而且通过自清洁而靶材表面24a得以清洁，因此，能够形成高品质的薄膜。如此地成膜结束后，所述基材被冷却，并从成膜腔室10取出。

在该第一实施方式所涉及的成膜装置中，在一个成膜腔室10内只配置一对阴极20A、20B，但在本发明中，也可在成膜腔室10内的多个部位配置分别具有第一阴极20A以及第二阴极20B的阴极对，且在这些阴极对分别连接有成膜用电源。另外，也可在相同的成膜腔室10内还具备执行与所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B的预溅射不同的成膜的成膜部。

图4所示的是本发明的第二实施方式所涉及的成膜装置，以紧凑的结构实现如上所述的在多个部位的第一阴极20A以及第二阴极20B的配置以及在这些第一阴极20A以及第二阴极20B以外还具备其它的成膜部70。

在该装置中，在所述成膜腔室10，在隔着所述基材收容区域60而互相面对的部位配置有所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B和遮门机构50。该配置通过同时驱动被配置在各所述部位的靶材对，能够高效率且迅速地对被收容在基材收容区域60的基材进行成膜。此外，通过在各遮门机构50关闭遮门，也能利用连接于各阴极对的成膜用电源40无障碍地进行该阴极对的预溅射(自清洁)。

另一方面，所述其它的成膜部70被设置在与配设所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B的部位不同的部位且与这些第一阴极20A以及第二阴极20B一起包围所述基材收容区域60的部位。具体而言，在从所述阴极20A、20B的配设位置分别向成膜腔室10的周向离开90°的部位分别配置有所述成膜部70。该配置可使在同一成膜腔室10内高效率且以紧凑的结构进行利用所述成膜部70的成膜和通过同时驱动被配置在互相面对的位置的第一阴极20A以及第二阴极20B而进行的高效率的双靶磁控溅射双方。

例如，在所述成膜部70进行溅射以外的成膜(例如电弧离子镀)且该膜作为主层而被使用，并且，通过所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B形成的膜为层叠于所述主层上的上层且构成赋予附加功能的功能层的情况下，通过使利用该成膜部70进行的成膜在利用所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B进行的DMS之前进行，在该成膜过程中会产生成膜粒子。但是，在利用该成膜部70执行成膜的过程中，将各遮门机构50的可动遮板51、52设定在关闭位置，从而能够防止尽管所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B的放电停止但所述成膜粒子作为污染物质附着并堆积于靶材24的表面24a的情况。因此，利用该成膜部70进行成膜后，与所述第一实施方式相同的要领向第一阴极20A以及第二阴极20B施加电压而进行预溅射以及正式成膜，从而能够在所述成膜部70形成的基础膜上形成高品质的薄膜。

如以上所述，根据本发明，能够提供一种具备用于双靶磁控溅射的至少一对靶材以及成膜用电源的成膜装置，能够使用所述成膜用电源进行所述靶材的预溅射。该成膜装置包括：成膜腔室，在特定位置收容基材；第一阴极和第二阴极，分别具有靶材，且被配置成以各靶材的表面均朝向被配置在所述特定位置的基材侧的姿势互相相邻；磁场形成部，在所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面附近分别形成磁控溅射用的磁场；成膜用电源，连接于所述第一阴极和所述第二阴极，使得向所述第一阴极和所述第二阴极施加电压；以及遮门，介于所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面与所述基材之间，在关闭位置与打开位置之间能够进行开闭动作，其中，所述关闭位置是将所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面一并与所述基材隔离的位置，所述打开位置开放所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面与所述基材之间而容许利用所述靶材对所述基材的表面进行成膜的位置。

根据该成膜装置，所述第一阴极以及所述第二阴极的靶材互相相邻，遮门以将这些靶材的表面与所述基材之间一并隔离的方式被配置，换言之，第一阴极以及第二阴极的靶材隔着处于关闭位置的遮门而被配置在所述基材的相反侧、即互相被配置在同一侧，因此，能够在该遮门处于关闭位置的状态下利用成膜用电源进行所述第一阴极以及所述第二阴极之间的放电。即，能够在关闭所述遮门的状态下进行预溅射。并且，在该预溅射结束后使所述遮门移动到打开位置，从而能够利用所述第一阴极以及所述第二阴极的靶材对所述基材进行利用双靶磁控溅射的成膜。

优选：所述第一阴极和所述第二阴极被配置成各自的靶材的表面朝向相同的方向。该配置可使所述遮门以紧凑的配置不与基材发生干扰而进行关闭动作。

具体而言，例如优选：所述遮门包含一对开闭部件，所述一对开闭部件沿与所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的排列方向相同的方向排列，所述一对开闭部件被支撑于所述成膜腔室，使得以垂直于所述排列方向的转动中心轴为中心转动，并通过该转动在所述打开位置与所述关闭位置之间移动。这些开闭部件能够以不与基材发生干扰的小的轨迹分别转动，并在所述关闭位置与所述打开位置之间移动(即进行开闭动作)。

此时，例如优选：各所述转动中心轴被设定在隔着所述第一阴极和所述第二阴极而位于所述开闭部件的相反侧的位置。此种转动中心轴的设定可使各开闭部件的转动半径大，据此，能够避免该开闭部件的转动轨迹向基材侧较大地鼓出而与该基材发生干扰。

在本发明中，优选：在所述成膜腔室中，在隔着所述基材而互相面对的部位分别设有所述第一阴极和所述第二阴极以及所述遮门。该配置可通过同时驱动分别被配置在各所述部位的靶材对而高效率且迅速地进行所述基材的成膜。此外，通过关闭各遮门，能够利用连接于各靶材对的成膜用电源无障碍地进行各靶材对的预溅射(自清洁)。

本发明所涉及的成膜装置也可以除了包括所述第一阴极和所述第二阴极以外还包括成膜部，所述成膜部被配置在所述成膜腔室内，且执行不同于利用所述第一阴极和所述第二阴极进行的溅射的成膜。此时，在该成膜部执行其它的成膜(例如电弧离子镀或CVD)的期间使所述遮门位于关闭位置，从而能够防止所述成膜粒子作为污染物质附着于所述第一阴极以及所述第二阴极的表面。此外，即使发生该附着，也能在关闭所述遮门的状态下通过第一阴极以及第二阴极之间的放电进行自清洁，从而防止在所述靶材表面上堆积污染物质。

关于此时的所述第一阴极以及所述第二阴极和所述成膜部的配置，例如优选：在所述成膜腔室中，在隔着所述基材而互相面对的部位分别设有所述第一阴极和所述第二阴极以及所述遮门，所述成膜部被配置在不同于这些部位的部位且与所述第一阴极和所述第二阴极一起包围所述基材的部位。该配置可使在同一成膜腔室内高效率且以紧凑的结构进行利用所述成膜部的成膜和通过同时驱动各所述部位的第一阴极以及第二阴极而进行的高效率的双靶磁控溅射双方。

Claims

1.一种成膜装置，其特征在于包括：

成膜腔室，在特定位置收容基材；

第一阴极和第二阴极，分别具有靶材，且被配置成以各靶材的表面均朝向被配置在所述特定位置的基材侧的姿势互相相邻；

磁场形成部，在所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面附近分别形成磁控溅射用的磁场；

成膜用电源，连接于所述第一阴极和所述第二阴极，使得向所述第一阴极和所述第二阴极施加电压；

遮门，介于所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面与所述基材之间，在关闭位置与打开位置之间能够进行开闭动作，其中，所述关闭位置是将所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面一并与所述基材隔离的位置，所述打开位置开放所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面与所述基材之间而容许利用所述靶材对所述基材的表面进行成膜的位置；以及

一对开闭支撑机构，其中，

所述第一阴极和所述第二阴极被配置成各自的靶材的表面朝向相同的方向，

所述遮门包含一对开闭部件，所述一对开闭部件沿与所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的排列方向相同的方向排列，

所述开闭支撑机构分别支撑所述一对开闭部件的其中之一，使得所述一对开闭部件分别以垂直于所述排列方向的各自转动中心轴为中心转动，并通过该转动在所述打开位置与所述关闭位置之间移动，

各所述转动中心轴被设定在隔着所述第一阴极和所述第二阴极而位于所述开闭部件的相反侧的位置，

各所述开闭支撑机构分别具有：

上侧转动支轴和下侧转动支轴，以与所述一对开闭部件的其中之一的转动中心轴一致的方式沿上下方向延伸的姿势被配置，并以能够以自轴为中心转动的方式分别被保持于所述成膜腔室的顶壁和底壁；以及

上侧转动臂和下侧转动臂，在所述第一阴极和所述第二阴极中所对应的阴极的上方和下方以跨该阴极的方式被配置，其中，所述上侧转动臂的两端部连接于所述上侧转动支轴的下端部和所述一对开闭部件的所述其中之一的上端部，所述下侧转动臂的两端部连接于所述下侧转动支轴的上端部和所述一对开闭部件的所述其中之一的下端部。

2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于：

在所述成膜腔室中，在隔着所述基材而互相面对的部位分别设有所述第一阴极和所述第二阴极以及所述遮门。

3.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于：

除了包括所述第一阴极和所述第二阴极以外还包括成膜部，所述成膜部被配置在所述成膜腔室内，且执行不同于利用所述第一阴极和所述第二阴极进行的溅射的成膜。

4.根据权利要求3所述的成膜装置，其特征在于：

在所述成膜腔室中，在隔着所述基材而互相面对的部位分别设有所述第一阴极和所述第二阴极以及所述遮门，所述成膜部被配置在不同于这些部位的部位且与所述第一阴极和所述第二阴极一起包围所述基材的部位。