CN109778128B - 溅射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够降低被处理基板由于以等离子体为起因的紫外线或带电粒子而受到的损害的溅射装置。其特征在于,在靶与被处理基板之间设有遮蔽构件,该遮蔽构件将被处理基板遮蔽,以免被处理基板遭受从靶向被处理基板的传送方向上游侧飞散的溅射粒子,当将穿过中心磁铁的磁极上的所述传送方向中央并沿着与靶表面正交的方向延伸的直线设为中央基准线,将穿过周边磁铁的所述传送方向上游端并与所述中央基准线平行地引出的直线设为第一边界线,将穿过周边磁铁的所述传送方向下游端并与所述中央基准线平行地引出的直线设为第二边界线时,遮蔽构件的飞散区域侧的端部位于由第一边界线与第二边界线夹持的区域。
Description
技术领域
本发明涉及溅射装置,特别是涉及在靶的背侧配置磁铁,在靶表面附近形成环状的磁通来捕捉电子而使等离子体集中的磁控管类型的溅射装置。
背景技术
在有机EL面板的生产中,为了降低量产成本,使用较大型基板是有效的。在面板的生产时,通常在上部电极的成膜中进行基于电阻加热的蒸镀,但是存在下述问题,即,会受到伴随基板的大型化而使进行成膜的电极膜的膜厚分布的均匀性下降,或者由于熔融的金属的辐射热等而使基底的有机膜或基板的温度上升,从而导致面板的性能下降等影响的问题。
因此,为了解决膜厚分布均匀性的问题以及基于辐射热的性能下降的问题,对基于溅射法的电极的成膜而不是基于真空蒸镀的成膜进行了研讨。
作为以往的溅射装置,例如,已知有专利文献1记载的结构。即,在被处理基板与靶进行相对移动而在被处理基板上成膜的溅射装置中,具备靶和用于在靶的表面形成磁场的磁铁,并构成为在靶的表面附近形成环状的磁通,通过磁通捕捉的电子来促进氩气等的电离而使等离子体集中,提高靶的溅射的效率。
【发明要解决的课题】
然而,在专利文献1的溅射装置中,存在由于以产生的等离子体为起因的紫外线或带电粒子而给基底层带来损害的课题。特别是在基底层形成有有机膜的情况下,损害大。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2016-132807号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够降低被处理基板由于以等离子体为起因的紫外线或带电粒子而受到的损害的溅射装置。
【用于解决课题的方案】
为了实现上述目的,本发明涉及一种溅射装置,所述溅射装置具备:
真空腔室,所述真空腔室被供给非活性气体;
靶,所述靶在该真空腔室内与被处理基板相向配置;
电压施加机构,所述电压施加机构向被处理基板与靶之间施加电压而使其放电;及
磁铁,所述磁铁在所述靶的表面形成磁场,
所述被处理基板与所述靶相对移动,在从所述靶飞散的溅射粒子的飞散区域中通过,由此进行成膜,
所述溅射装置的特征在于,
当将从所述靶观察所述被处理基板时的所述被处理基板的移动方向设为传送方向时,所述磁铁具备沿着与所述传送方向正交的方向延伸的中心磁铁和包围该中心磁铁的周边磁铁,
在所述靶与所述被处理基板之间设有遮蔽构件,该遮蔽构件将被处理基板遮蔽,以免所述被处理基板遭受从所述靶向所述被处理基板的传送方向上游侧飞散的溅射粒子,
当将穿过所述中心磁铁的磁极上的所述传送方向中央并沿着与所述靶表面正交的方向延伸的直线设为中央基准线,并将穿过所述周边磁铁的所述传送方向上游端并与所述中央基准线平行地引出的直线设为第一边界线,将穿过所述周边磁铁的所述传送方向下游端并与所述中央基准线平行地引出的直线设为第二边界线时,
所述遮蔽构件的所述飞散区域侧的端部位于由所述第一边界线与第二边界线夹持的区域。
而且,另一发明涉及一种溅射装置,所述溅射装置具备:
真空腔室,所述真空腔室被供给非活性气体;
靶,所述靶在该真空腔室内与被处理基板相向配置;
电压施加机构,所述电压施加机构向被处理基板与靶之间施加电压而使其放电;及
磁铁,所述磁铁在所述靶的表面形成磁场,
所述被处理基板与所述靶相对移动,在从所述靶飞散的溅射粒子的飞散区域中通过,由此进行成膜,
所述溅射装置的特征在于,
当将从所述靶观察所述被处理基板时的所述被处理基板的移动方向设为传送方向时,所述磁铁具备沿着与所述传送方向正交的方向延伸的中心磁铁和包围该中心磁铁的周边磁铁,
在所述靶与所述被处理基板之间设有遮蔽构件,该遮蔽构件将被处理基板遮蔽,以免所述被处理基板遭受从所述靶向所述被处理基板的传送方向上游侧飞散的溅射粒子,
当将所述被处理基板相对于所述靶被传送的范围设为传送面时,
从所述靶放出的溅射粒子堆积于所述传送面时的每单位时间的堆积量即成膜率是从成为峰值的传送位置朝向上游侧及下游侧下降的山形的分布,
由所述遮蔽构件遮蔽的部分是所述成膜率的山形的分布中的、上游侧的从周边部分至峰值之间的中途位置、或者越过峰值的下游侧的从所述峰值至周边部分之间的中途位置。
【发明效果】
根据本发明,能够降低被处理基板由于以等离子体为起因的紫外线或带电粒子而受到的损害。
附图说明
图1(A)是实施方式1的溅射装置的概略纵向剖视图,图1(B)是将被处理基板错开的俯视图。
图2(A)是遮蔽构件和旋转靶的立体图,图2(B)是磁铁的俯视图,图2(C)是表示向遮蔽构件施加的另一施加电压的图。
图3是表示向传送面进行成膜的成膜率分布的图。
图4是示意性地表示成膜率分布的遮蔽部分的图。
图5是表示图1的旋转靶和被处理基板的另一配置例的图。
图6是表示图1的旋转靶和被处理基板的又一配置例的图。
图7是表示图1的旋转靶和被处理基板的再一配置例的图。
图8是示意性地表示实施方式2的成膜率分布的遮蔽部分的图。
图9是表示图8的平板靶和被处理基板的另一配置例的图。
图10是表示实施方式2的腐蚀区域与遮蔽构件的关系的示意图。
图11是腐蚀区域生成过程的示意图。
图12是表示图10的另一结构例的示意图。
图13是表示图8的平板靶和被处理基板的另一配置例的图。
【附图标记说明】
1 溅射装置,10 真空腔室
20 旋转靶
30 磁铁,31 中心磁铁
32 周边磁铁,32a 直线部,32b 回旋部
40 被处理基板,42 有机膜
50 遮蔽构件,
51 垂直防附着板(第一防附着板)
52 水平防附着板(第二防附着板)
60 阴电极(电压施加机构)
70 电源
71 第一偏压电源,72 第二偏压电源
220 平板靶,221 腐蚀区域
C 端部
N0 中央基准线,N1 第一边界线,N2 第二边界线
W 由第一边界线与第二边界线夹持的区域
R 成膜率,R1 上游侧的被遮蔽的区域
S 传送面
W2 腐蚀区域的上游端与下游端之间的投影区域
X 被处理基板的传送方向
具体实施方式
以下,基于图示的实施方式详细地说明本发明。但是,以下的实施方式只不过是例示性地表示本发明的优选结构的实施方式,没有将本发明的范围限定于这些结构。而且,以下说明中的装置的制造条件、尺寸、材质、形状等在没有特别的特定记载的情况下,不意味将本发明的范围仅限定于上述装置的制造条件、尺寸、材质、形状等。
图1是示意性地表示本发明的溅射装置的图,其中,(A)是从正面观察的内部结构的概略图,(B)是从上面观察的内部结构的概略图,是相对于(A)而使基板支架向下游侧移动了的图。
该溅射装置1例如用于有机EL面板的制造。在有机EL面板的情况下,被处理基板40是对基板41进行了有机膜42的成膜后的基板,通过溅射装置1,在有机膜42上通过溅射而成膜出作为电极的覆膜。
溅射装置1具备:被供给氩等非活性气体的真空腔室10;以及在真空腔室10内与被处理基板40相向配置的作为靶的圆筒状的旋转靶20。而且,具备:向被处理基板40与旋转靶20之间施加电压而使其放电的作为电压施加机构的阴电极60;以及在旋转靶20的表面形成磁场的磁铁30。并且,被处理基板40相对于旋转靶20进行相对移动,并在从旋转靶20飞散的溅射粒子的飞散区域中通过,由此在被处理基板40上成膜。
将从旋转靶20观察被处理基板40时的被处理基板40的移动方向设为传送方向X时,磁铁30具备沿着与传送方向X正交的方向延伸的中心磁铁31、以及包围中心磁铁31的周边磁铁32。在该旋转靶20与被处理基板40之间设有遮蔽构件50,该遮蔽构件50对被处理基板40进行遮蔽以免被处理基板40遭受从旋转靶20向被处理基板40的传送方向上游侧飞散的溅射粒子。
关于磁铁30,定义如下的中央基准线N0、第一、第二边界线N1、N2。即,将穿过中心磁铁31的磁极上的传送方向中央并沿着与靶表面正交的方向延伸的直线设为中央基准线N0,将穿过周边磁铁32的传送方向上游端并与中央基准线N0平行地引出的直线设为第一边界线N1。而且,将穿过周边磁铁32的传送方向下游端并与所述中央基准线N0平行地引出的直线设为第二边界线N2。
在图示例中,中央基准线N0相对于与被处理基板40的传送面S正交的方向,向传送方向上游侧倾斜规定角度,第一、第二边界线N1、N2也同样地倾斜。
相对于该倾斜的第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置成使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域W。
以下,对各结构部分进行详细说明。
对被处理基板40进行引导的一对导轨11与水平方向平行地配置在真空腔室10内,对被处理基板40进行支承的基板支架45的两端被支承于导轨11,从上游侧向下游侧沿水平方向被驱动传送,传送面由导轨11维持成水平面。被处理基板40的与传送方向正交的方向上的边长比基板支架45的长度小,被处理基板40被支承于基板支架45的中央部,并由夹紧件46保持。
被处理基板40例如从在真空腔室10的上游侧的侧壁设置的入口闸门12送入,在成膜后,从在下游侧的侧壁设置的出口闸门13排出。作为基板支架45的驱动机构,虽然未特别图示,但是可以是线性电机,也可以是使用了将旋转电机的旋转运动转换成直线运动的滚珠丝杆等的机构等,可以使用各种驱动机构。
遮蔽构件50具备:配置在隔着旋转靶20而与磁铁30相向的位置处的作为第一防附着板的垂直防附着板51;以及配置在与被遮蔽的状态的被处理基板40相向的位置处的作为第二防附着板的水平防附着板52。在该实施方式中,垂直防附着板51沿垂直方向延伸,水平防附着板52沿水平方向延伸,整体成为倒L字形状。在该实施方式中,设置了垂直防附着板51和水平防附着板52这两方,但是只要能够将成膜率低的低成膜率部分遮蔽,则可以只设置垂直防附着板51、水平防附着板52中的任一方。
在该实施例中,垂直防附着板51与水平防附着板52还经由绝缘分隔构件53而被绝缘,对垂直防附着板51和水平防附着板52赋予不同极性的电位。即,通过第一偏压电源71对垂直防附着板51赋予负电位,通过第二偏压电源72对水平防附着板52赋予正电位。
在正电位的情况下,偏压电位的大小优选为2V~10V,在负电位的情况下,优选为-2V~-10V。
需要说明的是,真空腔室10设有向腔室内供给氩气的供给部80。
旋转靶20是由形成电极膜的材料构成的圆筒状构件,以与传送方向X正交且与传送面平行地延伸的旋转轴为中心,被支承为旋转自如。在图示例中,旋转靶20的两端由支承台22、22支承,由未图示的旋转电机驱动。
在旋转靶20的内周配置有圆筒状的阴电极60,在圆筒状的阴电极60连接有使生成溅射的电场产生的电源70。
磁铁30在旋转靶20内部隔着阴电极60而配置在旋转靶20的内部的上方。
在磁铁30中,中心磁铁31与周边磁铁32为相反极性,中心磁铁31的磁化方向为中央基准线N0的方向。由于旋转靶20为圆筒形状,因此中央基准线N0的延长线与旋转靶20的旋转轴Y相交,中央基准线N0沿着旋转靶20的放射线延伸。
如图2(B)所示,周边磁铁32具备:与中心磁铁31分隔规定距离而平行延伸的一对直线部32a、32a;以及将直线部32a、32a的两端连结的回旋部32b、32b。回旋部32b、32b的形状可以形成为圆弧状。周边磁铁32的磁化方向与中心磁铁31平行地延伸,中心磁铁31与周边磁铁32的内端由磁轭33连结。
由此,旋转靶20的表面附近的磁场具有从中心磁铁31的磁极朝向周边磁铁32的直线部32a、32a呈环状地返回的磁力线,通过该磁场来捕捉电子而使等离子体集中于靶20的表面附近,提高溅射的效率。
在图1中,在旋转靶20的表面附近记载的椭圆的环L示意性地表示等离子体集中的部分,可知溅射粒子从靶20表面的法线方向的磁通密度分量为零的点开始集中地飞散。
由于该点位于中心磁铁31与周边磁铁32的直线部32a、32a之间,因此从旋转靶20放出的溅射粒子堆积于传送面时的每单位时间的堆积量即成膜率的分布如图3所示,为从成为峰值的传送位置朝向上游侧及下游侧下降的山形的分布。
图3(A)是中央基准线N0与传送面S正交的情况,这种情况下,峰值为中央基准线N0附近。如图3(B)所示,当中央基准线N0相对于与被处理基板40的传送面S正交的方向而向传送方向上游侧倾斜时,峰值部从传送面的中央位置向上游侧偏移,峰值稍下降。虽然未图示,但是在中央基准线N0向传送方向下游侧倾斜时,峰值部从传送面的中央位置向下游侧偏移。
在该实施方式中,如图3所示,推测从旋转靶20放出的溅射粒子堆积于被处理基板40的传送面S时的成膜率分布,通过遮蔽构件50将成膜率分布的上游侧的低成膜率部分遮蔽。由此,从被处理基板40刚进入飞散区域之后的向被处理基板40的前端部进行成膜的成膜初始阶段起实施厚的成膜,降低带电粒子、紫外线对作为基底层的有机膜的损害。
图4示意性地示出图1的实施方式中的传送面S处的成膜率R的分布、由遮蔽构件50遮蔽的遮蔽部分R1、以及与传送位置对应的成膜状况。
在该例中,相对于第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置为使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域,因此在成膜率R接近于峰值的快速区域(成膜率高的区域)开始成膜。即,成膜率R的分布曲线的比峰值靠上游侧的部分R1被遮蔽构件50遮蔽,由此,降低带电粒子、紫外线对作为基底层的有机膜42的损害。
溅射粒子的飞散区域处的成膜率R2是从峰值起下游侧的部分,被处理基板40经由成膜率R快的区域(H)、成膜率R居中的区域(M)、成膜率R慢的区域(L),最终到达成膜率为0的区域,能够得到均匀的成膜。在图中,将与成膜率R快的区域(H)、成膜率R居中的区域(M)、成膜率R慢的区域(L)对应的层分为3层来记载,但这是示意性的图,实际上为连续地成膜。
另外,在成膜时,由于垂直防附着板51带正电,因此吸附负的带电粒子,能够进一步降低被处理基板40的有机膜42受到的损害。此外,由于水平防附着板52被赋予负的电位,因此能够防止电子或负的带电粒子的进入,降低对未成膜的有机膜42的损害。
当废料落在旋转靶20上时,如果该废料为绝缘性(金属发生氧化时具有绝缘性),则带电而产生电弧放电。电弧放电导致局部性地流动有大电流,使废料或周边的材料熔化等而成为微粒,向四方飞散而有时会附着于基板等。
需要说明的是,如图2(C)所示,带电也可以对垂直防附着板51和水平防附着板52都赋予正电位。这种情况下,不需要垂直防附着板51和水平防附着板52的绝缘。
需要说明的是,在该实施方式1中,遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C虽说位于第一边界线N1与第二边界线N2之间,不过是位于第一边界线N1上,但是也可以是第一边界线N1与第二边界线N2之间的中途位置,还可以位于第二边界线N2上。
另外,虽然与该实施方式1不同,但是作为其他发明,关于通过遮蔽构件50遮蔽的部分,可以将成膜率R的山形分布中的、上游侧的从周边部分至峰值之间的中途位置遮蔽,或者越过峰值而将下游侧的从所述峰值至周边部分之间的中途位置遮蔽。如果将从峰值与0的中间部分至0的部分遮蔽,则能够以比较高的成膜率开始堆积,能够通过比较厚的膜降低带电粒子、紫外线对作为基底层的有机膜42的损害。
已知材料向被处理基板40成膜的成膜率与膜质存在关系。其原因被认为如下所述:由于作为来自真空腔室的壁或被处理基板40其本身的放出气体或残留气体而包含水分、氧,因此在成膜率低时,与它们反应而成为氧化物等,与想要的组成不同地进行成膜。容易氧化的金属等优选以18[nm/min]以上的成膜率成膜,将18[nm/min]以下的部分遮蔽是有效的。此外,如果也考虑紫外线等的影响,则优选为30~60[nm/min]左右。
图5至图7示出本实施方式1的旋转靶20与被处理基板40的配置关系的变形例。
图5(A)是中心磁铁31的中央基准线N0与被处理基板40的传送面S正交的结构。第一、第二边界线N1、N2也同样地与传送面S正交,相对于该第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置为使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
即便如此,也能够将成膜率分布的上游侧的低成膜率的部分去除,从高成膜率的部分开始成膜。
图5(B)与图1(A)的配置例相反,是待机位置的被处理基板40的前端位于旋转靶20的下游时的倾斜蒸镀的例子。
即,是中心磁铁31的中央基准线N0相对于与被处理基板40的传送面S正交的方向而向传送方向下游侧倾斜的结构。第一、第二边界线N1、N2也同样地相对于与传送面S正交的方向而向传送方向下游侧倾斜,相对于该第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置为使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
即便如此,也能够将成膜率分布的上游侧的低成膜率的部分去除,从高成膜率的部分开始成膜。
图6是被处理基板40固定而使旋转靶20移动的结构例。
这种情况下,旋转靶20与遮蔽构件50一体移动。
被处理基板40固定而传送旋转靶20,但是从旋转靶20观察时与被处理基板40进行相对移动的情况相同,将被处理基板40相对于旋转靶20进行相对移动的方向设为传送方向X,将进行相对移动的范围设为传送面S进行说明。
图6(A)是中心磁铁31的中央基准线N0相对于与被处理基板40的传送面S正交的方向而向传送方向上游侧倾斜的结构。第一、第二边界线N1、N2也同样地相对于与传送面S正交的方向而向传送方向下游侧倾斜,相对于该第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置为使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
遮蔽构件50为向上方开口的箱截面形状,具备位于靶的移动方向下游侧的第一垂直防附着板511、位于上游侧的第二垂直防附着板512、以及底板部54。
即便如此,利用第一垂直防附着板511,也能够将成膜率分布的上游侧的低成膜率的部分去除,从高成膜率的部分开始成膜。
图6(B)是中心磁铁31的中央基准线N0相对于与被处理基板40的传送面S正交的方向而向传送方向下游侧倾斜的结构。第一、第二边界线N1、N2也同样地相对于与传送面S正交的方向而向传送方向下游侧倾斜,相对于该第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置为使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
遮蔽构件50为箱截面形状,具备位于旋转靶20的移动方向下游侧的第一垂直防附着板511、位于上游侧的比第一垂直防附着板511低的第二垂直防附着板512、从第一垂直防附着板511的上端朝向下游侧水平地延伸的水平防附着板52、以及将第一垂直防附着板511与第二垂直防附着板512的下端连结的底板部54。在该例中,水平防附着板52的下游端是遮蔽构件50的端部,能够将成膜率分布的上游侧的低成膜率的部分去除,从高成膜率的部分开始成膜。
图6(C)是中心磁铁31的中央基准线N0与被处理基板40的传送面S正交的结构。第一、第二边界线N1、N2也同样地与传送面S正交,相对于该第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置为使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
遮蔽构件50为箱截面形状,具备位于旋转靶20的移动方向上游侧的第一垂直防附着板511、位于下游侧的第二垂直防附着板512、从第一垂直防附着板511的上端朝向下游侧水平地延伸的第一水平防附着板521、以及从第二垂直防附着板512的上端朝向上游侧水平地延伸的第二水平防附着板522。
在该例中,通过第一水平防附着板521和第二水平防附着板522,不仅将成膜率分布的上游侧的低成膜率的部分去除,而且将下游侧的低成膜率的部分也去除,从成膜的开始至结束时刻,能够仅利用高成膜率的部分进行成膜。
在上述实施方式中,说明了被处理基板位于靶的上方的例子,但是如图7所示,被处理基板40也可以位于旋转靶20的下方。在以下的说明中,仅将图1及图5记载的被处理基板40与旋转靶20的配置上下颠倒,而基本结构相同,因此对于相同的结构部分标注相同的附图标记,并省略说明。
图8(A)与图1(A)相反,为被处理基板40位于旋转靶20的下方,中心磁铁31的中央基准线N0相对于与被处理基板40的传送面S正交的方向而向传送方向上游侧倾斜的结构。
第一、第二边界线N1、N2也同样地相对于与传送面S正交的方向而向传送方向上游侧倾斜,相对于该第一、第二边界线N1、N2,遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
图8(B)与图5(A)相反,为被处理基板40位于旋转靶20的下方,中心磁铁31的中央基准线N0与被处理基板40的传送面S正交的结构。
第一、第二边界线N1、N2也同样是与传送面S正交的结构,相对于该第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置为使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
图8(C)与图5(B)相反,为被处理基板40位于旋转靶20的下方,且中心磁铁31的中央基准线N0相对于与被处理基板40的传送面S正交的方向而向传送方向下游侧倾斜的结构。
第一、第二边界线N1、N2也同样地相对于与传送面S正交的方向而向传送方向下游侧倾斜,相对于该第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置为使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
接下来,说明本发明的实施方式2。
该实施方式2与实施方式1的区别点在于,靶不是旋转靶,而是平板状的平板靶220。在以下的说明中,对与实施方式1不同的点进行说明,而关于相同的结构部分,则标注相同的附图标记并省略其说明。
图8与图4同样地是被处理基板40位于平板靶220的上方的结构,示出待机位置的被处理基板40的前端位于平板靶220的上游的例子。
即,磁铁30的中心磁铁31的中央基准线N0相对于与被处理基板40的传送面S正交的方向而向传送方向上游侧倾斜,第一、第二边界线N1、N2也同样地相对于与传送面S正交的方向而向传送方向上游侧倾斜。并且,相对于该第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置为使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
并且,将成膜率分布的上游侧的低成膜率的部分去除,从高成膜率的部分开始成膜。
图9(A)、(B)是图8的磁铁30与遮蔽构件50的配置关系的变形例。
图9(A)是磁铁30的中央基准线N0与被处理基板40的传送面S正交的结构,第一、第二边界线N1、N2也同样地与传送面S正交,遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
图9(B)是被处理基板40位于平板靶220的上方的结构,示出待机位置的被处理基板的前端位于平板靶的上游的例子。
即,是磁铁30的中央基准线N0与被处理基板40的传送面S正交的结构,第一、第二边界线N1、N2也同样地与传送面S正交,遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
图10示出该实施方式2的特征点。
即,由于平板靶220相对于磁铁30不移动,因此,进行溅射的部分被固定于某场所,平板靶220的表面产生环状的凹陷的腐蚀区域221。腐蚀区域221沿着与被处理基板40的移动方向正交的方向延伸为被处理基板40的边长以上。
如图11所示,该腐蚀区域221与放电时间成比例地逐渐变深,但是传送方向上的宽度与深度无关而为大致恒定宽度。该腐蚀区域221是溅射粒子最飞散的部分,如果与腐蚀区域221对应地预先确定遮蔽构件50的位置,则能够以高成膜率高效率地进行成膜。
在图10中,使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于穿过腐蚀区域221的相对于平板靶220的传送方向上游端的、与平板靶220的表面正交的方向的直线(法线)上。
如果如上述这样与腐蚀区域221对应地预先定位,则能够以更高的成膜率高效率地开始成膜。
需要说明的是,图12是遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于将腐蚀区域221的传送方向上游端与下游端之间的区域向与靶表面正交的方向投影的投影区域上的结构。
即便如此,该腐蚀区域221也是溅射粒子最飞散的部分,如果与腐蚀区域221对应地预先确定遮蔽构件50的位置,则也能够以高成膜率高效率地进行成膜。
图13是在本实施方式2中,将被处理基板40相对于平板靶220配置于下方的结构例。
图13(A)与图8(A)相反,为被处理基板40位于平板靶220的下方,中心磁铁31的中央基准线N0相对于与被处理基板40的传送面S正交的方向而向传送方向上游侧倾斜的结构。
第一、第二边界线N1、N2也同样地相对于与传送面S正交的方向而向传送方向上游侧倾斜,相对于该第一、第二边界线N1、N2,遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域W。
图13(B)与图9(A)相反,为被处理基板40位于平板靶220的下方,中心磁铁31的中央基准线N0与被处理基板40的传送面S正交的结构。
第一、第二边界线N1、N2也同样地与传送面S正交,相对于该第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置为使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域。
图13(C)与图9(B)相反,是被处理基板40位于平板靶220的下方,且中心磁铁31的中央基准线N0相对于与被处理基板40的传送面S正交的方向而向传送方向下游侧倾斜的结构。
第一、第二边界线N1、N2也同样地相对于与传送面S正交的方向而向传送方向下游侧倾斜,相对于该第一、第二边界线N1、N2,将遮蔽构件50的位置设置为使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于由第一边界线N1与第二边界线N2夹持的区域W。
关于上述的配置结构,如图10、图12记载那样,能够使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于穿过腐蚀区域221的传送方向上游端且与平板靶220的表面正交的直线上,也能够使遮蔽构件50的飞散区域侧的端部C位于将腐蚀区域221的传送方向上游端与下游端之间的区域向与靶表面正交的方向投影的投影区域W2上。
需要说明的是,关于实施方式2,虽然未特别图示,但是与实施方式1同样,当然也可以对遮蔽构件50赋予电位。
Claims (11)
1.一种溅射装置,所述溅射装置具备:
真空腔室,所述真空腔室被供给非活性气体,被处理基板和靶相向地配置在内部;
电压施加机构,所述电压施加机构向所述被处理基板与所述靶之间施加电压而使其放电;
磁铁,所述磁铁在所述靶的表面形成磁场;及
移动机构,所述移动机构使所述靶及所述被处理基板的至少一方移动,以使所述被处理基板相对于所述靶沿着传送方向相对移动,
所述被处理基板在从所述靶飞散的溅射粒子的飞散区域中通过,由此在所述被处理基板上进行成膜,
所述溅射装置的特征在于,
所述磁铁具备沿着所述被处理基板的成膜面且沿着与所述传送方向正交的方向延伸的中心磁铁和包围该中心磁铁的周边磁铁,
在所述靶与所述被处理基板之间设有遮蔽构件,该遮蔽构件将所述被处理基板遮蔽,以免所述被处理基板遭受从所述靶向所述被处理基板的传送方向上游侧飞散的溅射粒子,
当将穿过所述中心磁铁的磁极上的所述传送方向中央并沿着与所述靶表面正交的方向延伸的直线设为中央基准线,并将穿过所述周边磁铁的所述传送方向上游端并与所述中央基准线平行地引出的直线设为第一边界线,将穿过所述周边磁铁的所述传送方向下游端并与所述中央基准线平行地引出的直线设为第二边界线时,
所述遮蔽构件的所述飞散区域侧的端部位于由所述第一边界线与第二边界线夹持的区域,
所述遮蔽构件具备第一防附着板和第二防附着板,所述第一防附着板隔着所述靶配置在与所述磁铁相向的位置,所述第二防附着板配置在与被遮蔽的状态下的所述被处理基板相向的位置,
对所述第一防附着板赋予正的电位,对所述第二防附着板赋予负的电位。
2.根据权利要求1所述的溅射装置,其中,
所述靶是被驱动而旋转的圆筒状构件。
3.根据权利要求1所述的溅射装置,其中,
所述靶为平板状构件,在所述靶的表面形成有沿着与所述被处理基板的传送方向正交的方向延长为所述被处理基板的边长以上的连续的腐蚀区域,
所述遮蔽构件的所述飞散区域侧的端部位于穿过所述腐蚀区域的所述传送方向上游端且与所述靶表面正交的直线上。
4.根据权利要求1所述的溅射装置,其中,
所述靶为平板状构件,在所述靶的表面形成有沿着与所述被处理基板的传送方向正交的方向延长为所述被处理基板的边长以上的连续的腐蚀区域,
所述遮蔽构件的所述飞散区域侧的端部位于将所述腐蚀区域的所述传送方向上游端与下游端之间的区域向与所述靶表面正交的方向投影的投影区域上。
5.根据权利要求1所述的溅射装置,其中,
穿过所述中心磁铁的磁极上的所述传送方向中央并沿着与所述靶表面正交的方向延伸的中央基准线与所述被处理基板的传送面正交。
6.根据权利要求1所述的溅射装置,其中,
穿过所述中心磁铁的磁极上的所述传送方向中央并沿着与所述靶表面正交的方向延伸的中央基准线相对于与所述被处理基板的传送面正交的方向而向所述传送方向上游侧倾斜。
7.根据权利要求1所述的溅射装置,其中,
穿过所述中心磁铁的磁极上的所述传送方向中央并沿着与所述靶表面正交的方向延伸的中央基准线相对于与所述被处理基板的传送面正交的方向而向传送方向下游侧倾斜。
8.根据权利要求1所述的溅射装置,其中,
所述被处理基板配置在所述靶的上方。
9.根据权利要求1所述的溅射装置,其中,
所述被处理基板配置在所述靶的下方。
10.一种溅射装置,所述溅射装置具备:
真空腔室,所述真空腔室被供给非活性气体,被处理基板和靶相向地配置在内部;
电压施加机构,所述电压施加机构向所述被处理基板与所述靶之间施加电压而使其放电;
磁铁,所述磁铁在所述靶的表面形成磁场;及
移动机构,所述移动机构使所述靶及所述被处理基板的至少一方移动,以使所述被处理基板相对于所述靶沿着传送方向相对移动,
所述被处理基板在从所述靶飞散的溅射粒子的飞散区域中通过,由此在所述被处理基板上进行成膜,
所述溅射装置的特征在于,
所述磁铁具备沿着所述被处理基板的成膜面且沿着与所述传送方向正交的方向延伸的中心磁铁和包围该中心磁铁的周边磁铁,
在所述靶与所述被处理基板之间设有遮蔽构件,该遮蔽构件将所述被处理基板遮蔽,以免所述被处理基板遭受从所述靶向所述被处理基板的传送方向上游侧飞散的溅射粒子,
当将所述被处理基板相对于所述靶被传送的范围设为传送面时,
从所述靶放出的溅射粒子堆积于所述传送面时的每单位时间的堆积量即成膜率是从成为峰值的传送位置朝向上游侧及下游侧下降的山形的分布,
由所述遮蔽构件遮蔽的部分是所述成膜率的山形的分布中的、上游侧的从周边部分至峰值之间的中途位置、或者越过峰值的下游侧的从所述峰值至周边部分之间的中途位置,
所述遮蔽构件具备第一防附着板和第二防附着板,所述第一防附着板隔着所述靶配置在与所述磁铁相向的位置,所述第二防附着板配置在与被遮蔽的状态下的所述被处理基板相向的位置,
对所述第一防附着板赋予正的电位,对所述第二防附着板赋予负的电位。
11.根据权利要求10所述的溅射装置,其中,
由所述遮蔽构件遮蔽的部分是成膜率为18[nm/min]以下的部分。
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