CN117512536A - 成膜装置和成膜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够通过磁控溅射进行成膜速率均匀的成膜的成膜装置和成膜方法。本发明的成膜装置对基板进行溅射成膜，其具有多个旋转靶，上述旋转靶具有中心轴和靶面，并且在内部具有能够绕着中心轴转动的磁铁，上述多个旋转靶以规定的间隔进行排列，上述多个旋转靶的中心轴相互平行且间隔相同，在将旋转靶与基板的距离设为相对基板距离时，在多个旋转靶中，从中央部的旋转靶到端部的旋转靶的相对基板距离逐渐变小，在将特定的旋转靶的相对基板距离和与特定的旋转靶相邻且与特定的旋转靶的相对基板距离不同的旋转靶的相对基板距离的差值设为距离差值时，端部的距离差值大于中央部的距离差值。

Description

成膜装置和成膜方法
技术领域
本发明涉及基于使用旋转靶的磁控溅射的成膜装置和成膜方法。
背景技术
溅射是通过对导入真空中的溅射气体进行放电，从而使溅射气体等离子体化，使生成的离子与靶碰撞而产生溅射颗粒，并使溅射颗粒沉积在基板上。磁控溅射是使用在靶附近配置的磁铁将电子包围在磁场之中从而在靶附近形成高密度等离子体区域，通过使离子与靶高效地碰撞，由此能够实现成膜的高速化。
在磁控溅射装置中，开发了如下装置：将磁铁配置在与基板相向的圆筒状的溅射靶(以下为旋转靶)中，并使磁铁转动，从而使旋转靶表面的等离子体密度变化。在该装置中，通过使磁铁转动，从而能够使旋转靶间的溅射颗粒的量均匀化。
在磁控溅射装置中，通过将多个旋转靶与基板相向配置，能够对大面积的基板进行成膜。这里，在利用多个旋转靶的情况下，基板上的膜厚分布因旋转靶相对于基板的配置而受到影响，特别是相向的旋转靶的数量少的基板端部的成膜速率容易不足。针对于此，在专利文献1中公开了一种成膜系统，从中央部的旋转靶到端部的旋转靶，使旋转靶逐渐接近基板而配置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2013-544958号公报。
发明要解决的问题
但是，在像专利文献1所记载的旋转靶的配置中，虽然基板端部的成膜速率提高，但是基板中央部的成膜速率减少，其结果为，存在成膜速率变得不均匀的问题。
发明内容
鉴于以上这样的情况，本发明的目的在于提供一种能够通过磁控溅射进行成膜速率均匀的成膜的成膜装置和成膜方法。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本发明的一个方式的成膜装置对基板进行溅射成膜，上述成膜装置具有多个旋转靶，上述旋转靶具有中心轴和靶面，并且在内部具有能够绕着上述中心轴旋转的磁铁，上述多个旋转靶以规定的间隔进行排列，上述多个旋转靶的上述中心轴相互平行并且间隔相同，
在将上述旋转靶与上述基板的距离设为相对基板距离时，在上述多个旋转靶中，从中央部的旋转靶到端部的旋转靶的上述相对基板距离逐渐变小，在将特定的旋转靶的上述相对基板距离、和与上述特定的旋转靶相邻且与上述特定的旋转靶的上述相对基板距离不同的旋转靶的上述相对基板距离的差值设为距离差值时，上述端部的距离差值大于上述中央部的距离差值。
也可以为，上述多个旋转靶具有：第一旋转靶组，其包括上述中央部的旋转靶；以及第二旋转靶组，其包括上述端部的旋转靶，上述第一旋转靶组的上述距离差值为第一距离差值，上述第二旋转靶组的上述距离差值为大于上述第一距离差值的第二距离差值。
也可以为，位于上述中央部的旋转靶和上述端部的旋转靶之间的中间部的旋转靶的上述相对基板距离、和与上述中间部的旋转靶相邻的旋转靶的上述距离差值小于上述端部的旋转靶的上述距离差值且大于上述中央部的旋转靶的上述距离差值。
也可以为，上述多个旋转靶具有：第一旋转靶组，其包括上述中央部的旋转靶；第二旋转靶组，其包括上述端部的旋转靶；以及第三旋转靶组，其包括上述中间部的旋转靶，上述第一旋转靶组的上述距离差值为第一距离差值，上述第二旋转靶组的上述距离差值为大于上述第一距离差值的第二距离差值，上述第三旋转靶组的上述距离差值为大于上述第一距离差值且小于上述第二距离差值的第三距离差值。
上述距离差值可以为1mm以上。
也可以为，在上述多个旋转靶中，包含特定的旋转靶的上述中心轴、和与上述特定的旋转靶相邻且与上述特定的旋转靶的上述相对基板距离不同的旋转靶的上述中心轴的平面与平行于上述基板的平面所成的角为0.2°以上。
为了实现上述目的，本发明的一个方式的成膜方法是使用多个旋转靶对基板进行溅射成膜的成膜方法，上述旋转靶具有中心轴和靶面，并且在内部具有能够绕着上述中心轴转动的磁铁，上述多个旋转靶以规定的间隔进行排列，上述多个旋转靶的上述中心轴相互平行且间隔相同，
在将上述旋转靶与上述基板的距离设为相对基板距离时，在上述多个旋转靶中，从中央部的旋转靶到端部的旋转靶的上述相对基板距离逐渐变小，在将特定的旋转靶的上述相对基板距离、和与上述特定的旋转靶相邻且与上述特定的旋转靶的上述相对基板距离不同的旋转靶的上述相对基板距离的差值设为距离差值时，上述端部的距离差值大于上述中央部的距离差值。
发明效果
如上所述，根据本发明，能够提供一种能够利用磁控溅射进行成膜速率均匀的成膜的成膜装置和成膜方法。
附图说明
图1是本发明的实施方式的成膜装置的示意图。
图2是上述成膜装置的一部分结构的示意图。
图3是上述成膜装置所具有的旋转靶的立体图。
图4是上述成膜装置所具有的旋转靶的剖视图。
图5是示出上述成膜装置中的磁铁单元的转动的示意图。
图6是示出上述成膜装置所具有的旋转靶的磁铁的配置的示意图。
图7是示出利用上述成膜装置的成膜方法的示意图。
图8是示出上述成膜装置中的旋转靶的配置的示意图。
图9是示出上述成膜装置中的旋转靶的间距、倾斜角度以及距离差值的示意图。
图10是示出上述成膜装置中的旋转靶的倾斜角度与间距的关系的图表。
图11是示出上述成膜装置中的旋转靶的第一距离差值和第二距离差值的示意图。
图12是上述成膜装置中的第一旋转靶组和第二旋转靶组的示意图。
图13是上述成膜装置中的第一旋转靶组和第二旋转靶组的示意图。
图14是上述成膜装置中的第一旋转靶组和第二旋转靶组的示意图。
图15是示出上述成膜装置中的旋转靶的第一距离差值、第二距离差值以及第三距离差值的示意图。
图16是上述成膜装置中的第一旋转靶组、第二旋转靶组以及第三旋转靶组的示意图。
图17是上述成膜装置中的第一旋转靶组、第二旋转靶组以及第三旋转靶组的示意图。
图18是上述成膜装置中的第一旋转靶组、第二旋转靶组以及第三旋转靶组的示意图。
图19是示出上述成膜装置中的旋转靶的另一配置的示意图。
图20是示出比较例的成膜装置中的旋转靶的配置的示意图。
图21是示出比较例的成膜装置的成膜速率的模拟结果的图表。
图22是示出比较例1～5的成膜装置的成膜速率的模拟结果的图表。
图23是示出比较例1～5的成膜装置的端部间距与增减率的关系的图表。
图24是示出另一个比较例的成膜装置中的旋转靶和基板的配置的示意图。
图25是示出比较例1、6、7的成膜装置的成膜速率的模拟结果的图表。
图26是示出比较例1和实施例1、2的成膜装置的成膜速率的模拟结果的图表。
图27是示出实施例1的成膜装置的成膜速率的模拟结果的图表。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。
[关于成膜装置]
对本实施方式的成膜装置进行说明。图1是本实施方式的成膜装置100的示意图，图2是示出成膜装置100的一部分结构的示意图。成膜装置100是磁控溅射装置，如图1和图2所示，成膜装置100具有真空腔110、多个旋转靶120、防附着板130、气体导入部140、基板保持器150以及控制部160。在基板保持器150安装有作为成膜对象物的基板S。
真空腔110形成内部空间111。在真空腔110连接有气体供给系统112和排气系统113。气体供给系统112与气体导入部140连接，将后述的溅射用气体供给至气体导入部140。排气系统113与未图示的真空泵连接，对内部空间111进行真空排气。
图3是示出一根旋转靶120的立体图。各旋转靶120构成为能够绕着中心轴121转动，成膜装置100所具有的多个旋转靶120配置成各自的中心轴121相互平行。以下，将各中心轴121的延伸方向设为Y方向。
如图2所示，多个旋转靶120在与中心轴121正交的一个方向(Z方向)上与基板S相向。关于旋转靶120的配置，将在后面叙述。另外，虽然在图1中示出16根旋转靶120，但是成膜装置100所具有的旋转靶120的数量没有特别限定，根据基板S的尺寸而适当变更。
图4是示出一个旋转靶120的剖视图。如图4所示，旋转靶120具有靶部123和磁铁单元124。靶部123由靶材料构成，具有以中心轴121为中心的圆筒形状。能够利用成膜装置100进行成膜的成膜材料没有特别限定，例如是IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide，氧化铟镓锌)、IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)、ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)、IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide，氧化铟铝锌)、IATO(Indium Aluminum Tin Oxide，氧化铟铝锡)等氧化物半导体，靶材料根据这些成膜材料而选择。以下，将靶部123的表面作为靶面125。
如图4所示，磁铁单元124配置在旋转靶120内，构成为能够通过未图示的转动机构进行转动。图5是示出磁铁单元124的转动的示意图。如图5中箭头所示，磁铁单元124在靶部123的内部绕着中心轴121转动。
如图4所示，磁铁单元124具有磁轭126、N极磁铁127以及S极磁铁128，并配置成N极磁铁127和S极磁铁128从旋转靶120的内部与靶部123相向。图6是示出N极磁铁127和S极磁铁128相对于靶部123的配置的示意图。如图6所示，N极磁铁127包围S极磁铁128的周围，N极磁铁127和S极磁铁128沿中心轴121的延伸方向(Y方向)具有与靶部123相同的长度。另外，N极磁铁127和S极磁铁128的磁极也可以相反。
防附着板130防止成膜材料附着在真空腔110。防附着板130的材料和形状没有特别限定。气体导入部140将由气体供给系统112(参照图1)供给的溅射用气体向内部空间111放出。该溅射用气体包含溅射气体和反应性气体。溅射气体是通过放电而离子化的气体，例如是Ar。反应性气体是与因上述离子的碰撞而产生的靶材料的颗粒发生化学反应的气体，例如是O2。如图2所示，气体导入部140可以设置在防附着板130上，也可以设置在内部空间111内的其他位置。
基板保持器150设置在内部空间111内，对基板S进行保持。基板保持器150只要能够对基板S进行保持即可，其结构没有特别限定。控制部160对电源161和转动驱动部162进行控制。电源161是向旋转靶120供给的放电电力的电源，可以是DC(Direct Current，直流)电源，也可以是RF(Radio Frequency，射频)电源、VHF(Very High Frequency，甚高频)电源等高频电源。转动驱动部162驱动磁铁单元124的转动机构，控制磁铁单元124的转动角度。
[关于成膜方法]
对利用成膜装置100的成膜方法进行说明。图7是示出利用成膜装置100的成膜方法的示意图。在本成膜方法中，首先，通过排气系统113(参照图1)对内部空间111进行真空排气。在将内部空间111充分减压后，从气体导入部140使溅射用气体放出。
接下来，使各旋转靶120所具有的磁铁单元124向基板S侧转动，开始对各旋转靶120供给放电电力。通过该放电电力在旋转靶120与基板S之间产生放电，溅射气体进行等离子体化。该等离子体被封闭在由N极磁铁127和S极磁铁128生成的磁场内，如图7所示，形成高密度等离子体H。
形成高密度等离子体H的离子与靶面125碰撞，使靶材料的颗粒飞散。飞散的靶材料的颗粒一边与反应性气体进行反应，一边在基板S上沉积而形成膜。在该状态下持续进行放电电力的供给，维持到直至膜厚成为期望的厚度。在成膜中，能够如图5所示那样使磁铁单元124摆动，由此能够实现膜质和膜厚分布的更加均匀化。
如以上这样进行利用成膜装置100的成膜。另外，对于上述的成膜工艺，可以由用户使用成膜装置100来实施，也可以由控制部160对电源161和转动驱动部162进行控制来实施。
[关于旋转靶的配置]
对旋转靶120的配置进行说明。图8是示出旋转靶120的配置的示意图。如图8所示，设为成膜装置100具有16根旋转靶120，从图中左侧起依次设为旋转靶120a、120b、120c…120p。旋转靶120h、120i是中央部的旋转靶120，旋转靶120a、120p是端部的旋转靶120。旋转靶120的相对于基板S的配置为，隔着旋转靶120h和旋转靶120i之间的中心线C而对称，以下，对左半部分的旋转靶120的配置进行说明。
此外，如图8所示，将各旋转靶120与基板S的距离设为相对基板距离L。各旋转靶120配置成从中央部的旋转靶120到端部的旋转靶120的相对基板距离L逐渐变小。具体而言，从旋转靶120h到旋转靶120a的相对基板距离L逐渐变小，从旋转靶120i到旋转靶120p的相对基板距离L逐渐变小。旋转靶120h和旋转靶120i的相对基板距离L相同。
图9是示出各旋转靶120的间距P、距离差值ΔL以及倾斜角度θ的示意图。旋转靶120的间距P是相邻的旋转靶120的中心轴121间的距离。各旋转靶120的间距P相同，优选为190mm以上且290mm以下。如果间距P小于190mm，则有可能在相邻的旋转靶120之间产生磁场干扰，对膜质产生影响。此外，如果间距P大于290mm，则有可能膜厚形状呈现波状，膜厚分布发生恶化。
距离差值ΔL是特定的旋转靶120的相对基板距离L、和与该特定的旋转靶120相邻的旋转靶120的相对基板距离L的差值。在像旋转靶120h那样，其相对基板距离L与相邻的旋转靶120i的相对基板距离L相同的情况下，将其相对基板距离L与相对基板距离L不同的旋转靶120g的相对基板距离L的差值设为距离差值ΔL。距离差值ΔL优选为1mm以上。
此外，将包含相邻的旋转靶120的中心轴121的平面H1与平行于基板S的平面H2所成的角设为倾斜角度θ。在像旋转靶120h那样，其相对基板距离L与相邻的旋转靶120i的相对基板距离L相同的情况下，将包含旋转靶120h的中心轴121和相对基板距离L不同的旋转靶120g的中心轴121的平面H1与平面H2所成的角设为倾斜角度θ。倾斜角度θ优选为0.2°以上。
图10是示出间距P与倾斜角度θ的关系的图表。如图10所示，在距离差值ΔL为1mm以上的情况下，为了使间距P为190mm以上且290mm以下，只要使倾斜角度θ为0.2°以上即可。因此，倾斜角度θ优选为0.2°以上。
图11至图14是示出基于旋转靶120的位置的距离差值ΔL的示意图。如上所述，旋转靶120h位于多个旋转靶120的中央部，旋转靶120a位于多个旋转靶120的端部。如图11所示，将中央部的距离差值ΔL、即旋转靶120h与旋转靶120g的距离差值ΔL设为第一距离差值ΔL1。此外，将端部的距离差值ΔL、即旋转靶120a与旋转靶120b的距离差值ΔL设为第二距离差值ΔL2。
这里，成膜装置100构成为第二距离差值ΔL2大于第一距离差值ΔL1。优选第二距离差值ΔL2为第一距离差值ΔL1的两倍以上，第一距离差值ΔL1例如为5mm，第二距离差值ΔL2例如为10mm。此外，中央部与端部之间的各距离差值ΔL、即旋转靶120g与旋转靶120b之间的各距离差值ΔL为第一距离差值ΔL1以上且第二距离差值ΔL2以下。
具体而言，如图12所示，旋转靶120也可以包含第一旋转靶组151和第二旋转靶组152。第一旋转靶组151包含中央部的旋转靶120h，并且包含距离差值ΔL为第一距离差值ΔL1的多个旋转靶120。第二旋转靶组152包含端部的旋转靶120a，并且包含距离差值ΔL为第二距离差值ΔL2的多个旋转靶120。第一旋转靶组151和第二旋转靶组152所包含的旋转靶120的数量没有特别限定，也能够如图13和图14所示那样进行变更。
此外，旋转靶120的配置也能够采用如下方式。图15和图18是示出基于旋转靶120的位置的距离差值ΔL的示意图。这些图中示出的旋转靶120c位于中央部的旋转靶120h与端部的旋转靶120a的中间部。如图15所示，将中间部的距离差值ΔL、即旋转靶120c与旋转靶120b的距离差值ΔL设为第三距离差值ΔL3。如上所述，中央部的距离差值ΔL为第一距离差值ΔL1，端部的距离差值ΔL为第二距离差值ΔL2。另外，中间部的距离差值、即第三距离差值ΔL3也可以为旋转靶120b与旋转靶120g之间的距离差值ΔL中的任意一个以上。
这里，成膜装置100构成为中间部的第三距离差值ΔL3小于第二距离差值ΔL2，并且大于第一距离差值ΔL1。第一距离差值ΔL1例如为2mm，第二距离差值ΔL2例如为35mm，第三距离差值ΔL3例如为10mm。此外，中央部与中间部之间的各距离差值ΔL、即旋转靶120g与旋转靶120c之间的各距离差值ΔL为第一距离差值ΔL1以上且第三距离差值ΔL3以下，中间部与端部之间的各距离差值ΔL、即旋转靶120c与旋转靶120a之间的各距离差值ΔL为第三距离差值ΔL3以上且第二距离差值ΔL2以下。
具体而言，如图16所示，旋转靶120也可以包含第一旋转靶组151、第二旋转靶组152以及第三旋转靶组153。第一旋转靶组151包含中央部的旋转靶120h，并且包含距离差值ΔL为第一距离差值ΔL1的多个旋转靶120。第二旋转靶组152包含端部的旋转靶120a，并且包含距离差值ΔL为第二距离差值ΔL2的多个旋转靶120。第三旋转靶组153包含中间部的旋转靶120c，并且包含距离差值ΔL为第三距离差值ΔL3的多个旋转靶120。第一旋转靶组151、第二旋转靶组152以及第三旋转靶组153所包含的旋转靶120的数量没有特别限定，也能够如图17和图18所示那样进行变更。
旋转靶120具有如以上这样的配置。在上述说明中，对左半部分的旋转靶进行了说明，但是右半部分也是同样的。也就是说，作为中央部的距离差值ΔL的第一距离差值ΔL1是旋转靶120i与旋转靶120j之间的距离差值ΔL。此外，作为端部的距离差值ΔL的第二距离差值ΔL2是旋转靶120o与旋转靶120p之间的距离差值ΔL。进而，在具有作为中间部的距离差值ΔL的第三距离差值ΔL3的情况下，第三距离差值ΔL3为旋转靶120j与旋转靶120o之间的距离差值ΔL中的任意一个以上。
此外，旋转靶120的根数不限于偶数，也可以是奇数。图19是示出具有13根旋转靶120的成膜装置100中的旋转靶120的配置的示意图。在该结构中，各旋转靶120配置成从中央部的旋转靶120g到端部的旋转靶120a的相对基板距离L逐渐变小，并且从中央部的旋转靶120g到端部的旋转靶120m的相对基板距离L逐渐变小。
在该结构中，作为中央部的距离差值ΔL的第一距离差值ΔL1是旋转靶120g与旋转靶120f或旋转靶120h之间的距离差值ΔL。作为端部的距离差值ΔL的第二距离差值ΔL2是旋转靶120a与旋转靶120b之间的距离差值ΔL、和旋转靶120l与旋转靶120m之间的距离差值ΔL。在具有作为中间部的距离差值ΔL的第三距离差值ΔL3的情况下，第三距离差值ΔL3为旋转靶120b与旋转靶120f之间的距离差值ΔL中的任意一个以上、以及旋转靶120h与旋转靶120l之间的距离差值ΔL中的任意一个以上。
如上所述，旋转靶120的根数能够适当变更，成为第一距离差值ΔL1、第二距离差值ΔL2以及第三距离差值ΔL3的旋转靶120间的位置为与旋转靶120的根数对应的位置。
[关于基于成膜装置的效果]
在与比较例进行比较的基础上对基于成膜装置100的效果进行说明。图20是示出比较例的成膜装置200的旋转靶220和基板S的示意图。旋转靶220具有与本实施方式的旋转靶120相同的结构，并具有中心轴221。从图中左侧起将各旋转靶220依次设为旋转靶220a、220b、220c…220p，省略右半部分的旋转靶220的图示。如图20所示，在成膜装置200中，各旋转靶220与基板S的距离相等。
此外，将相邻的旋转靶220的中心轴221间的距离设为间距。在图20中，将旋转靶220a与旋转靶220b的间距设为端部间距PE，将其他的旋转靶220间的间距设为非端部间距PN而示出。
图21是示出端部间距PE和非端部间距PN都是235mm的成膜装置200的成膜速率分布的模拟结果的图表。图中的“220a”～“220p”表示单独驱动各旋转靶220的情况下的基板S上的成膜速率分布。图中的“SUM”是将各旋转靶220的成膜速率分布相加而得到的成膜速率分布，表示成膜装置200所具有的全部的旋转靶220的成膜速率分布。如图21所示，在该结构中，在基板端部的成膜速率小，均匀性(uniformity)U高。
因此，为了提高基板端部的成膜速率，对使端部间距PE小于非端部间距PN的成膜装置200进行研究。下面的[表1]是示出比较例1～5的成膜装置200的条件和模拟结果的表。在比较例1中，如上所述，在成膜装置200中将非端部间距PN和端部间距PE设为235mm。在比较例2～5中，在成膜装置200中将非端部间距PN设为235mm，将端部端部间距PE设为[表1]所记载的值。
[表1]
在[表1]中，“成膜速率(EE10)”是距离基板端部为10mm的位置处的成膜速率，“增减率(EE10)”是相对于比较例1的成膜速率(EE10)的增减率。如图21所示，“均匀性”表示基板中央部的成膜速率与基板端部的成膜速率的差异。
图22是示出比较例1～5的成膜装置200的成膜速率分布的模拟结果的图表。图23是示出比较例1～5的成膜装置200的端部间距PE与增减率的关系的图表。如图22和图23所示可知，如果端部间距PE减少，则增减率上升(在图22中，箭头)，端部的成膜速率接近于非端部的成膜速率。但是，如果减小端部间距PE，则有可能在旋转靶220之间产生磁场干扰，对膜质产生影响。此外，由于成膜装置的硬件设计上的问题，有时不能仅减小端部间距PE。
因此，对下面的结构进行研究。图24是示出另一个比较例的成膜装置300的旋转靶320和基板S的示意图。旋转靶320具有与本实施方式的旋转靶120相同的结构，并具有中心轴321。从图中左侧起将各旋转靶320依次设为旋转靶320a、320b、320c…320p，省略右半部分的旋转靶320的图示。
在成膜装置300中，作为相邻的旋转靶320的中心轴321间的距离的间距在各旋转靶320之间相同。此外，各旋转靶320配置成从中央部的旋转靶320到端部的旋转靶320的、作为各旋转靶320与基板S的距离的相对基板距离逐渐变小。作为特定的旋转靶320的相对基板距离和与该特定的旋转靶320相邻的旋转靶320的相对基板距离的差值的距离差值ΔL在各旋转靶320之间为固定。
下面的[表2]是示出比较例1的成膜装置200和比较例6、7的成膜装置300的条件和模拟结果的表。如[表2]所示，在比较例6中，在成膜装置300中将距离差值ΔL设为5mm，而在比较例7中，在成膜装置300中将距离差值ΔL设为10mm。在比较例1、6、7中，旋转靶320的间距都是235mm。
[表2]
在[表2]中，“成膜速率(EE10)”、“增减率(EE10)”以及“均匀性”的含义与[表1]相同。“成膜速率(中央部)”是在基板中央部的成膜速率，“增减率(中央部)”是相对于比较例1的成膜速率(中央部)的增减率。
图25是示出比较例1的成膜装置200和比较例6、7的成膜装置300的成膜速率分布的模拟结果的图表。如图25所示可知，如果增大距离差值ΔL，则基板端部的成膜速率上升(图25中，白色箭头)。但是，如果增大距离差值ΔL，则导致在基板中央部的成膜速率减少(图25中，黑色箭头)，成膜速率分布变得不均匀。
根据以上，本实施方式的成膜装置100构成为使各旋转靶120的间距P(参照图9)相同，并且使端部的第二距离差值ΔL2大于中央部的第一距离差值ΔL1(参照图11和图15)。下面的[表3]是示出比较例1的成膜装置200和实施例1、2的成膜装置100的条件和模拟结果的表。
如[表3]所示，在实施例1中，在成膜装置100(参照图11)中将第一距离差值ΔL1设为5mm，将第二距离差值ΔL2设为10mm，而在实施例2中，在成膜装置100(参照图15)中将第一距离差值ΔL1设为2mm，将第二距离差值ΔL2设为35mm，将第三距离差值ΔL3设为10mm。在比较例1、实施例1、2中，旋转靶的间距都是235mm。
[表3]
在[表3]中，“成膜速率(EE10)”、“增减率(EE10)”以及“均匀性”的含义与[表1]相同。
图26是示出比较例1的成膜装置200和实施例1、2的成膜装置100的成膜速率分布的模拟结果的图表。如图26所示，在实施例1、2中，相对于比较例1，基板端部的成膜速率(图25中，白色箭头)上升。另一方面，在基板中央部，实施例1、2的成膜速率与比较例1的成膜速率的差异小，没有产生像图25所示的那样的在基板中央部的成膜速率的减少。
图27是示出实施例1的成膜装置100的成膜速率分布的模拟结果的图表。图中的“120a”～“120p”表示单独驱动各旋转靶120的情况下的基板S上的成膜速率分布。图中的“SUM”是将各旋转靶120的成膜速率分布相加而得到的成膜速率分布，表示实施例1的成膜装置100所具有的全部的旋转靶120的成膜速率分布。如图27所示，在该结构中，在基板端部的成膜速率与在基板中央部的成膜速率的差异小，均匀性U变低。
如上所述，通过成膜装置100构成为使各旋转靶120的间距P相同，并且使端部的第二距离差值ΔL2大于中央部的第一距离差值ΔL1，能够使基板上的成膜速率分布均匀化，降低均匀性。此外，由于各旋转靶120的间距P相同，所以能够避免旋转靶120间的磁场干扰导致的对膜质的影响。
[关于本发明的实施方式]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不仅限定于上述的实施方式，当然能够加以各种变更。也能够将上述的实施方式中说明的特征部分之中的至少两个特征部分任意地组合。
附图标记说明
100：成膜装置；
110：真空腔；
111：内部空间；
120：旋转靶；
121：中心轴；
123：靶部；
124：磁铁单元；
125：靶面；
130：防附着板；
140：气体导入部；
150：基板保持器；
160：控制部。

Claims (7)

1.一种成膜装置，其对基板进行溅射成膜，所述成膜装置具有多个旋转靶，所述旋转靶具有中心轴和靶面，并且在内部具有能够绕着所述中心轴转动的磁铁，所述多个旋转靶以规定的间隔进行排列，所述多个旋转靶的所述中心轴相互平行且间隔相同，
在将所述旋转靶与所述基板的距离设为相对基板距离时，在所述多个旋转靶中，从中央部的旋转靶到端部的旋转靶的所述相对基板距离逐渐变小，在将特定的旋转靶的所述相对基板距离、和与所述特定的旋转靶相邻且与所述特定的旋转靶的所述相对基板距离不同的旋转靶的所述相对基板距离的差值设为距离差值时，所述端部的距离差值大于所述中央部的距离差值。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其中，
所述多个旋转靶具有：第一旋转靶组，其包括所述中央部的旋转靶；以及第二旋转靶组，其包括所述端部的旋转靶，所述第一旋转靶组的所述距离差值为第一距离差值，所述第二旋转靶组的所述距离差值为大于所述第一距离差值的第二距离差值。
3.根据权利要求1所述的成膜装置，其中，
位于所述中央部的旋转靶和所述端部的旋转靶之间的中间部的旋转靶的所述相对基板距离、和与所述中间部的旋转靶相邻的旋转靶的所述距离差值小于所述端部的旋转靶的所述距离差值且大于所述中央部的旋转靶的所述距离差值。
4.根据权利要求3所述的成膜装置，其中，
所述多个旋转靶具有：第一旋转靶组，其包括所述中央部的旋转靶；第二旋转靶组，其包括所述端部的旋转靶；以及第三旋转靶组，其包括所述中间部的旋转靶，所述第一旋转靶组的所述距离差值为第一距离差值，所述第二旋转靶组的所述距离差值为大于所述第一距离差值的第二距离差值，所述第三旋转靶组的所述距离差值为大于所述第一距离差值且小于所述第二距离差值的第三距离差值。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的成膜装置，其中，
所述距离差值为1mm以上。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的成膜装置，其中，
在所述多个旋转靶中，包含特定的旋转靶的所述中心轴、和与所述特定的旋转靶相邻且与所述特定的旋转靶的所述相对基板距离不同的旋转靶的所述中心轴的平面，与平行于所述基板的平面所成的角为0.2°以上。
7.一种成膜方法，使用多个旋转靶对基板进行溅射成膜，所述旋转靶具有中心轴和靶面，并且在内部具有能够绕着所述中心轴转动的磁铁，所述多个旋转靶以规定的间隔进行排列，所述多个旋转靶的所述中心轴相互平行且间隔相同，
在将所述旋转靶与所述基板的距离设为相对基板距离时，在所述多个旋转靶中，从中央部的旋转靶到端部的旋转靶的所述相对基板距离逐渐变小，在将特定的旋转靶的所述相对基板距离、和与所述特定的旋转靶相邻且与所述特定的旋转靶的所述相对基板距离不同的旋转靶的所述相对基板距离的差值设为距离差值时，所述端部的距离差值大于所述中央部的距离差值。
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