CN1670238A - 溅射装置及形成薄膜的方法 - Google Patents

溅射装置及形成薄膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1670238A
CN1670238A CN 200410069717 CN200410069717A CN1670238A CN 1670238 A CN1670238 A CN 1670238A CN 200410069717 CN200410069717 CN 200410069717 CN 200410069717 A CN200410069717 A CN 200410069717A CN 1670238 A CN1670238 A CN 1670238A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
substrate
revision board
thickness
small pieces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200410069717
Other languages
English (en)
Other versions
CN100406612C (zh
Inventor
宋亦周
樱井武
千叶幸喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shincron Co Ltd
Original Assignee
Shincron Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shincron Co Ltd filed Critical Shincron Co Ltd
Publication of CN1670238A publication Critical patent/CN1670238A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100406612C publication Critical patent/CN100406612C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

本发明提供可以简单易行地制作具有所需膜厚分布的薄膜的溅射装置。该溅射装置中,在靶29a、29b和基板S之间设有膜厚修正板35和遮蔽板36。在与靶29a、29b和基板夹具13之间的领域不同的领域,面向基板13的领域(60)设有产生等离子体的等离子体发生装置80。膜厚修正板35中由沿基板公转轴方向接连设置的多个修正小片35a1、35b1等构成第1修正板35a和第2修正板35b。修正小片(35a1等)和修正小片(35b1等)沿所述基板S公转的轨迹在所述靶29a、29b上的投影的投影轨迹方向以一定的间隔距离设置。其中配有驱动修正小片(35a1和35b1等)沿所述投影轨迹方向移动的驱动装置(71a、71b等)。

Description

溅射装置及形成薄膜的方法
技术领域
本发明涉及用于制造光学薄膜,或者用于制造光学设备、光电子学设备、半导体设备等中的薄膜的溅射装置及形成薄膜的方法,特别是涉及可以调节所形成的薄膜的厚度的溅射装置及形成薄膜的方法。
背景技术
一直以来,在基板上形成薄膜时,为了调整形成的薄膜的薄膜分布而在原料物质的发生源和基板之间设置修正板的技术早已经为人们所熟知(例如专利文献1:特开2002-285330号公报(第2、4-5页,图1-4)。
图12、图13是说明专利文献1描述的现有技术的说明图。如图12(a)所示,现有技术中,在作为薄膜的构成元素的发生源的靶310和形成薄膜的基板330之间设有膜厚修正板320。这样,在将具有旋转对称形状的基板330以旋转对称轴为中心旋转的同时,在基板330上形成薄膜。膜厚修正板320具有图12(b)、(c)所示的形状。图12(c)是将图12(b)的一部分放大的图。如图12(b)、(c)所示,膜厚修正板320具有多个驱动装置321和驱动装置321驱动的多个微小的遮蔽部件322。膜厚修正板320上设有开口部323。
图13是表示遮蔽部件322受到驱动的状态的说明图。现有技术专利文献1中,驱动装置321驱动微小的遮蔽部件322,使膜厚修正板320的形状改变,借此调整膜厚分布。例如,通过驱动遮蔽部件322从图13的实线所示的A位置移动到虚线所示的B位置,使膜厚修正板320变形,进而调整膜厚分布。所以,需要改变膜厚修正板的形状时,不必制造新的其他膜厚修正板,无需花费时间,可自由地改变膜厚修正板的形状。
但是,从图13可以看出,所述现有技术中,将A位置的遮蔽部件322驱动到B位置,改变膜厚修正板320的形状,则基板330的移动方向和遮蔽部件322的驱动方向不一致。即从靶310向基板330方向观察时,基板330虽然在旋转(图13的箭头イ所示),但膜厚修正板做直线运动(图13的箭头□所示)。因此,每次驱动遮蔽部件322时,相对于基板330的旋转,在对从靶分散而至的原子的遮蔽位置上产生了缝隙,所以使膜厚修正板320的形状最佳化的操作变得困难。即遮蔽部件322在A位置时,飞散而至的原子被遮断在基板330的旋转中心的r1~r2的距离内,而遮蔽部件322在B位置时,飞散而至的原子被遮断在基板330的r1~r3的距离内。这样,由于遮蔽部件322的驱动,飞散的原子被遮蔽的位置相对于基板330的旋转是不固定的,这时存在的问题是难以使膜厚修正板320的形状最佳化。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的是提供可以简单易行地调整膜厚分布的溅射装置和形成薄膜的方法。
解决所述课题的技术方案1所述的溅射装置是通过对安装在真空容器内部的板状靶进行溅射而在所述真空容器的内部公转的基板上形成薄膜的溅射装置,其特征为,其配有基板夹具和膜厚修正板,并配有修正板驱动装置;所述基板夹具夹持所述基板使所述基板公转,所述膜厚修正板设置在所述靶和所述基板之间,与所述靶相对,用来对形成的薄膜的厚度进行修正,所述膜厚修正板由第1修正板和第2修正板构成,所述第1修正板和所述第2修正板分别沿所述基板公转轴方向接连设置的多个修正小片构成,构成所述第1修正板的修正小片和构成第2修正板的修正小片沿所述基板的公转轨迹在所述靶上的投影的投影轨迹以一定的间隔距离设置,构成所述第1修正板的多个修正小片和构成所述第2修正板的多个修正小片沿所述投影轨迹方向由修正板驱动装置驱动。
通过这样的构成,即使在溅射期间想变化溅射物质的分布时,不必进行使真空容器恢复至大气压状态来更换膜厚修正板的操作,只需用修正板驱动装置驱动修正小片即可改变膜厚修正板的形状。因此,在改变膜厚修正板的形状的时候,可以保持真空容器内的真空状态,并可以保持真空容器内的环境稳定。特别是可以沿基板公转的轨迹在靶上的投影的投影轨迹方向驱动构成第1修正板的修正小片和构成第2修正板的修正小片,所以可以结合基板公转的投影轨迹改变膜厚修正板的形状。因此,使调整膜厚分布变得容易。
解决所述课题的技术方案2所述的溅射装置是通过对安装在真空容器内部的板状靶进行溅射而在所述真空容器的内部公转的基板上形成薄膜的溅射装置,其特征为,其配有基板夹具、膜厚修正板和产生等离子体的等离子体发生装置,并配有修正板驱动装置;所述基板夹具夹持所述基板使所述基板公转,所述膜厚修正板设置在所述靶和所述基板之间,与所述靶相对,用来对形成的薄膜的厚度进行修正,所述膜厚修正板由第1修正板和第2修正板构成,所述第1修正板和所述第2修正板分别由沿所述基板公转轴方向连续设置的多个修正小片构成,构成所述第1修正板的修正小片和构成第2修正板的修正小片沿所述基板公转的轨迹在所述靶上的投影的投影轨迹方向以一定的间隔距离设置,构成所述第1修正板的多个修正小片和构成所述第2修正板的多个修正小片沿所述投影轨迹方向由修正板驱动装置驱动;设置所述等离子体发生装置面向所述基板夹具的空间,该空间不同于所述基板夹具和所述靶之间的空间。
通过这样的构成,可以具有与技术方案1所述的溅射装置相同的作用。并且可以使用等离子体发生装置产生的等离子体对通过溅射在基板上形成的薄膜进行等离子处理。
另外,技术方案1或技术方案2所述的装置中,优选配有开关门和排气装置,所述开关门分隔所述真空容器的内部进行溅射的薄膜形成室和负荷锁定室,所述排气装置使所述薄膜形成室和所述负荷锁定室独立地排气,所述负荷锁定室用于将所述基板搬入所述真空容器内部。
通过这样的构成,在不改变膜厚修正板的形状的情况下,甚至在将基板搬入真空容器的内部时也可以保持薄膜形成室处于真空状态,可以保持薄膜形成室的环境稳定。
解决所述课题的技术方案4所述的形成薄膜的方法是使用下述的溅射装置,通过对安装在真空容器内部的板状靶进行溅射而在所述基板上形成薄膜的方法,所述溅射装置配有多个修正小片,并且在所述真空容器的内部可以分隔出薄膜形成室和负荷锁定室,所述修正小片在所述靶和所述基板之间遮断部分从所述靶飞散出来的原子,所述形成薄膜的方法的特征为,其包括下述工序:在所述负荷锁定室将基板安装在基板夹具上的工序;使所述负荷锁定室处于真空状态的工序;将所述基板夹具从所述负荷锁定室向真空状态的所述薄膜形成室移动的工序;在所述薄膜形成室中使所述基板公转同时在所述基板上形成薄膜的工序;将所述基板夹具送向真空状态的所述负荷锁定室的工序;维持所述薄膜形成室的真空状态,同时使所述负荷锁定室恢复至大气压状态的工序和从所述基板夹具上取下所述基板的工序;在所述形成薄膜的工序,可以沿所述基板公转轨迹在所述靶上的投影的投影轨迹方向驱动所述修正小片。
利用这样的方法形成薄膜时,可以在将基板搬入真空容器的内部同时保持薄膜形成室处于真空状态。另外,即使在形成薄膜的工序中溅射粒子的分布发生变化而必需改变修正小片的位置时,也可以在保持真空容器内的真空状态的同时直接驱动修正小片。所以,可以在保持真空容器内的成膜环境稳定的状态下形成薄膜。另外,因为可以沿基板公转的投影轨迹方向驱动修正小片,所以可以简单易行地调整膜厚的分布。
解决所述课题的技术方案5所述的形成薄膜的方法是使用下述的溅射装置,通过对安装在真空容器内部的板状靶进行溅射而在基板上形成薄膜的形成薄膜的方法,所述溅射装置配有多个修正小片,并且在所述真空容器的内部可以分隔出薄膜形成室和负荷锁定室,所述修正小片在所述靶和所述基板之间遮断部分从所述靶飞散出来的原子,所述形成薄膜的方法的特征为,其包括下述工序:在所述负荷锁定室将基板安装在基板夹具上的工序;使所述负荷锁定室处于真空状态的工序;将所述基板夹具从所述负荷锁定室向真空状态的所述薄膜形成室移动的工序;在所述薄膜形成室中使所述基板公转同时在所述基板上形成薄膜的工序;将所述基板夹具送向真空状态的所述负荷锁定室的工序;维持所述薄膜形成室的真空状态,同时使所述负荷锁定室恢复至大气压状态的工序和从所述基板夹具上取下所述基板的工序;所述形成薄膜的工序由溅射工序和反应工序构成,所述溅射工序通过对所述靶的溅射形成薄膜,所述反应工序通过对所述溅射工序形成的薄膜进行等离子处理而使所述溅射工序形成的薄膜的厚度增加,在所述形成薄膜的工序,可以沿所述基板公转的轨迹在所述靶上的投影的投影轨迹方向驱动所述修正小片。
利用这样的方法形成薄膜,可以具有与所述技术方案4所述的形成薄膜的方法相同的作用。并且可以通过等离子处理增加溅射工序形成的薄膜的厚度,进而可以进一步改变溅射形成的薄膜的膜厚分布。
通过本发明的溅射装置和形成薄膜的方法可以简单易行地对膜厚分布进行调整。
附图说明
图1是说明本发明的形成薄膜的装置的部分截面的俯视说明图。
图2是说明本发明的形成薄膜的装置的部分截面的侧视说明图。
图3是说明基板配置的截面说明图。
图4是说明膜厚修正板和遮蔽板的配置状态的说明图。
图5是说明膜厚修正板和遮蔽板的配置状态的说明图。
图6是说明因基板夹具的旋转而产生的修正板与遮蔽板相对基板移动情况的说明图。
图7是说明本发明的等离子发生装置的要点说明图。
图8是说明本发明的等离子发生装置的要点说明图。
图9是表示向成膜工序区导入的氧气流量和硅不完全氧化物SiOx(x<2)化学计量系数x的关系的图示。
图10是表示向成膜工序区导入的氧气的流量和铌不完全氧化物NbOx(x<2.5)的化学计量系数x的关系的图示。
图11是说明靶的腐蚀范围和修正板的关系的图示。
图12是说明现有技术的说明图。
图13是说明现有技术的说明图。
符号说明
1...溅射装置,11...真空容器,11a...开口,11b、11c...门,11A...形成室,11B...负荷锁定室,12、14、16...隔板,13...基板夹具,13a...基板保持装置,13b...凹部,15、15’...真空泵,15a、15a’...配管,17马达,20...第1成膜工序区,21a、21b、41a、41b...磁控管溅射电极,23、43交流电源,24、44变压器,25、27、45、47、65、67...流量控制装置,26、46溅射气体钢瓶,28、48、68...反应性气体钢瓶,29a、29b、49a、49b...靶,35、55...膜厚修正板,35a...第1修正板,35a1、35a2、35a3、35b1、35b2、35b3...修正板,35b...第2修正板,36、56...遮蔽板,40...第2成膜工序区,60...反应工序区,71a、71b..修正板驱动马达,72a、72b...驱动轴,73a、73b、74a、74b...伞齿轮,75a、75b...螺旋杆,76a、76b...螺母,80...等离子体发生装置,80A...天线放置室,81...外壳,81a...贯通孔,81b...密封部件,83...绝缘板,84...固定框架,85a、85b...天线,86a、86b...导线部,87v...匹配箱,87a、87b...可变电容器,88...固定器具,88a、88b...固定板,88c、88d...固定夹具,89...高频电源,310...靶,320...膜厚修正板,321...驱动装置,322...遮蔽部件,323...开口部,330...基板,331...驱动装置,E...腐蚀范围,M...基准面,P...保护层,S...基板,V1、V2、V3...阀门,Z...中心轴线
具体实施形式
下面基于附图说明本发明的一个实施形式。另外,下面说明的部件、配置等不构成对本发明的限定,可在本发明的宗旨范围内进行各种改变。
图1至图8是对溅射装置1进行说明的说明图。图1是为了便于理解而截取了部分截面的溅射装置1的俯视说明图,图2是沿图1中线A-B-C的部分截面的侧面说明图。图3是说明基板的配置的截面说明图。图4、图5是用来说明本发明的膜厚修正板和遮蔽板的配置状态的说明图。图6是说明因基板夹具的旋转,膜厚修正板和遮蔽板相对基板移动情况的说明图。图7是说明本发明的等离子体发生装置的要点说明图。图8是图7沿D-D的截面图。
本实施方式以使用进行磁控管溅射的溅射装置1作为溅射的一个例子,但并不限于此,也可以使用非磁控管放电的2极溅射等其他公知溅射的溅射装置。
通过本实施方式的溅射装置1,通过溅射制成比目的膜厚薄得多的薄膜,然后进行等离子处理,通过这样反复地操作,可以在基板上形成具有目的膜厚的薄膜。本实施方式中,反复进行通过溅射和等离子处理形成平均膜厚为0.01~1.5nm的薄膜的工序,最终形成膜厚为几纳米至数百纳米的目的膜厚的薄膜。
本实施方式的溅射装置1的主要构成要素有真空容器11;用来安装在真空容器11内形成薄膜的基板的基板夹具13;用来旋转基板夹具13的马达17;隔板12、14、16;磁控管溅射电极21a、21b;交流电源23、43;膜厚修正板35、55;遮蔽板36、56和等离子体发生装置80。
真空容器11是公知的溅射装置中通常使用的不锈钢制的近长方体形状的中空体。真空容器11的内部可以由作为本发明的开关门的门11b分成薄膜形成室11A和负荷锁定室11B。真空容器11的上方连接容纳门11b的门容纳室(未图示),通过在真空容器11内部和门容纳室内部之间滑动开关门11b。另外,真空容器11设有分隔负荷锁定室11B和真空容器外部的门11C。门11c通过滑动或来回转动进行开关。真空容器11内部的薄膜形成室11A连接排气用的配管15a,为了进行排气,该配管连接真空泵15。另外,真空容器11内部的负荷锁定室11B连接排气用的配管15a’,为了排除真空容器11内的气体,该配管连接真空泵15’。真空泵15、配管15a和真空泵15’、配管15a’相当于本发明的排气装置。
基板夹具13的构成要保证其可以在薄膜形成室11A和负荷锁定室11B之间移动。本实施方式中,在真空容器11的底面设有轨道(未图示),基板夹具13由该轨道引导移动。成膜过程中,基板夹具13被固定在薄膜形成室11A的位置,而成膜前在基板夹具13上安装基板S的时候,或者成膜后从基板夹具13上取下基板S的时候,基板夹具13固定在负荷锁定室11B的位置。基板夹具13的形状为圆筒状,其外周面持有多个基板S(参照图3)。另外,基板夹具13的形状可以不是圆筒状,而是中空的多边柱状或圆锥状。基板夹具13因真空容器11而被绝缘。这样,可以防止基板的异常放电。基板夹具13配置在真空容器11内,其圆筒的筒方向的中心轴线Z(参照图2)在真空容器11的上下方向上。在维持真空容器11内的真空状态下,基板夹具13受设置在真空容器11上部的马达17的驱动,以中心轴线为中心旋转。
如图3所示,在基板夹具13的外周面安装多个基板S,基板S是沿基板夹具13的中心轴线Z的方向(上下方向)以规定的间隔整齐排列地安装的(图3的上下方向是溅射装置1的上下方向(中心轴线Z的方向))。本实施方式中,基板S通过基板保持装置13a安装在基板夹具13的外周面,基板的形成薄膜面(以下称为“膜形成面”)朝向垂直基板夹具13的中心轴线Z的方向。基板保持装置13a是配有夹持基板的卡部(未图示)的不锈钢制的底座,通过夹具等固定在基板夹具13上。基板保持装置13a设有容纳基板S的凹部13b。凹部13b在上下方向上形成一列。本实施方式中,一列配有6个凹部13b,但是根据基板S的大小或基板夹具13的大小等,该数值可以改变。基板S被卡部(未图示)所夹持,安装在基板保持装置13a的凹部13b中。作为卡部使用螺钉或弹簧片等。沿基板夹具13的外周的圆周方向设置有多个这样的基板保持装置13a,这样可以在基板夹具13的外周面安装所述多个基板S,该基板S是沿基板夹具13的中心轴线Z的方向(上下方向)以规定的间隔整齐排列地安装的。因基板夹具13的旋转,各基板S以中心轴线Z为公转轴公转。
设置隔板12、14、16,使其从真空容器11的内壁面朝向基板夹具13直立设置。本实施方式中的隔板12、16是与真空容器11相同的不锈钢制的部件。设置隔板12、14、16,使其从真空容器11的内壁面朝向基板夹具13,并将四面围起来。这样,由真空容器11的内壁面、隔板12和基板夹具13的外周面围起来,形成了用来进行溅射的第1成膜工序区20。另外,由真空容器容器11的内壁面、隔板14和基板夹具13的外周面围起来,形成了用来进行溅射的第2成膜工序区40。另外,由真空容器容器11的内壁面、后述的等离子体发生装置80、隔板16和基板夹具13的外周面围起来,形成了产生等离子体对基板S上的薄膜进行等离子处理的反应工序区60。
此时,反应工序区60在不同于第1成膜工序区20和第2成膜工序区40的领域形成。本实施方式中,在真空容器11上设置隔板12、14,在夹有基板夹具13的相对位置形成第1成膜工序区20和第2成膜工序区40。然后在真空容器11上设置隔板16,在以基板夹具的旋转轴为中心,从形成第1成膜工序区20的位置旋转大约90度的位置形成反应工序区60。通过马达17旋转基板夹具13时,安装在基板夹具13外周面的基板S产生公转,并在面向第1成膜工序区20的位置、面向第2成膜工序区40的位置和面向反应工序区60的位置之间移动。这样,由于公转,基板S相对靶29a、29b、靶49a、49b、膜厚修正板35、55、遮蔽板36、56移动。
(第1成膜工序区20和第2成膜工序区40)
第1成膜工序区20通过配管连接质量流量控制装置25、27。第2成膜工序区40通过配管连接质量流量控制装置45、47。质量流量控制装置25、45连接贮存惰性气体氩气的溅射气体钢瓶26、46。质量流量控制装置27、47连接贮存反应性气体的溅射气体钢瓶28、48。通过质量流量控制装置25、27、45、47控制惰性气体和反应性气体的流量,通过配管将惰性气体或反应性气体导入成膜工序区20、40。作为反应性气体可以考虑使用例如氧气、氮气、氟气、臭氧气等。
第1成膜工序区20中,在真空室11壁面上配置磁控管溅射电极21a、21b,使其朝向基板夹具13的外周面。该磁控管溅射电极21a、21b通过图中没有表示的绝缘部件固定在处于接地电位的真空室11。磁控管溅射电极21a、21b通过变压器24连接交流电源23,而被施加交变电场。磁控管溅射电极21a、21b上安装有靶29a、29b。靶29a、29b的形状为平板状,靶29a、29b的安装使其面对基板夹具13外周面的面朝向基板夹具13中心轴线Z的垂直方向。
第2成膜工序区40中,在真空室11壁上配置磁控管溅射电极41a、41b,使其朝向基板夹具13的外周面。该磁控管溅射电极41a、41b通过图中没有表示的绝缘部件固定在处于接地电位的真空室11。磁控管溅射电极41a、41b可以通过变压器44连接交流电源43,而被施加交变电场。磁控管溅射电极41a、41b安装有靶49a、49b。靶49a、49b的形状为平板状,靶49a、49b的安装使其面对基板夹具13外周面的面朝向基板夹具13中心轴线Z的垂直方向。
图4和图5是说明膜厚修正板35和遮蔽板36配置状态的说明图。图4是图1中第1成膜工序区20附近的放大图。图5是从基板夹具13向磁控管溅射电极21a、21b方向观察时的说明图。图5的上下方向是溅射装置1的上下方向(中心轴线Z方向)。图6是说明在基板夹具13的旋转驱动下,膜厚修正板35和遮蔽板36相对基板S移动情形的说明图,是从磁控管溅射电极21a、21b向基板夹具13方向观察的图。
膜厚修正板35和遮蔽板36设置在靶29a、29b和基板夹具13之间,通过遮断部分溅射物质来调整射向基板夹具13方向的溅射物质的量,所述溅射物质由安装在磁控管溅射电极21a、21b上的靶29a、29b产生。另外,溅射物质是通过对靶29a、29b、49a、49b进行溅射,由靶29a、29b、49a、49b产生的物质,其是构成靶29a、29b、49a、49b的原子或原子团。
膜厚修正板35的作用是使基板S上通过溅射形成的薄膜的膜厚均匀,该膜厚修正板35由作为第1修正板的修正板35a和作为第2修正板的修正板35b构成。修正板35a由多个长方形修正小片35a1、35a2、35a3、...构成。修正板35b由多个长方形修正小片35b1、35b2、35b3、...构成。修正板35a和修正板35b中,修正小片35a1和35b1、35a2和35b2、35a3和35b3、...分别成为一对。配置时,使修正小片35a1、35a2、35a3、...或修正小片35b1、35b2、35b3、...的长边朝向沿着基板S的公转轨迹从中心轴线Z向靶29a、29b垂直投影时的投影轨迹(以下简称为“投影轨迹”)的方向(图4至图6的黑色箭头或图6的白色空心箭头方向)。
另外,修正小片35a1和35b1、35a2和35b2、35a3和35b3、...沿投影轨迹方向间隔设置。从靶29a、29b飞散的溅射物质通过修正小片35a1和35b1、35a2和35b2、35a3和35b3、...之间设置的间隔到达基板S。本实施方式中,相对于从靶29a和靶29b的中间位置伸向中心轴线Z的基准面M,左右对称配置修正板35a和修正板35b、修正小片35a1和35b1、35a2和35b2、35a3和35b3、...。另外,如图5所示,修正小片35a1、35a2、35a3、...沿作为基板S的公转轴的中心轴线Z的方向接连设置。修正小片35b1、35b2、35b3、...也沿作为基板S的公转轴的中心轴线Z的方向接连设置。
将修正小片35a1、35a2、35a3、...、修正小片35b1、35b2、35b3、...设置成各个修正小片可以沿投影轨迹方向由安装在真空容器11上的修正板驱动装置进行驱动。本发明的修正板驱动装置由修正板驱动马达71a、71b,驱动轴72a、72b,伞齿轮73a、73b,伞齿轮74a、74b,螺旋杆75a、75b,螺母76a、76b构成。驱动轴72a、72b穿通真空容器11,修正板驱动马达71a、71b和驱动轴72a、72b在真空容器11的外侧连接,开动修正板驱动马达71a、71b时驱动轴72a、72b旋转。驱动轴72a、72b的前端固定有伞齿轮73a、73b,驱动轴72a、72b旋转的同时伞齿轮73a、73b旋转。伞齿轮73a、73b与伞齿轮74a、74b相咬合。伞齿轮74a、74b固定在螺旋杆75a、75b的前端。螺旋杆75a、75b穿通隔板12、14。在伞齿轮73a、73b旋转的带动下,伞齿轮74a、74b和螺旋杆75a、75b旋转。螺旋杆75a、75b与螺母76a、76b螺合。螺旋杆75a、75b旋转则螺母76a、76b产生移动。
螺母76a、76b与修正板35a、35b形成一体,螺母76a、76b滑动带动修正板35a、35b滑动。本实施方式中,螺旋杆75a、75b穿通隔板12、14,朝向上述沿投影轨迹方向。因此,因为螺旋杆75a、75b的旋转,螺母76a、76b和修正板35a、35b沿投影轨迹方向(图4至图6的加黑箭头所示方向)滑动。本实施形式中,真空容器11的外部配有CPU、ROM、RAM等的控制装置(未图示),通过该控制装置,控制修正板驱动马达71a、71b的驱动,进而控制修正板35a、35b的滑动。
如图6所示,修正板35a、35b配置成从基板夹具13看向磁控管溅射电极21a、21b的方向时,修正板35a、35b可以遮住部分靶29a、29b。通过设置修正板35a、35b控制靶29a产生朝向基板夹具13方向的溅射物质的量,进而可以使堆积在基板S上的溅射物质的量均匀地覆盖整个基板,用图6对此说明。
图6的上下方向是溅射装置1的上下方向(中心轴线Z的方向)。基板夹具13以基板夹具13的中心轴线Z为中心旋转时,从磁控管溅射电极21a、21b侧观察,在基板夹具13的外周面的上下方向配置的整齐接连排列的基板S左右移动,即沿所述投影轨迹方向移动。图6中空心箭头表示基板S的移动方向。
对上下方向长的靶29a、29b进行溅射时,在没有膜厚修正板35和遮蔽板36的情况下,朝向基板夹具13的溅射物质的量在基板夹具13上下方向的中心附近(以下、简称为“中心附近”)变多。所以,安装在中心附近的基板S上堆积更多的溅射物质,安装在中心附近的基板S上形成的薄膜膜厚和安装在上方或下方的基板S上形成的薄膜膜厚之间出现偏差。另外,即使是同一个基板S上形成的薄膜,膜形成面上端附近形成的膜的膜厚和下端附近形成的膜的膜厚之间也会产生偏差。
因此,配置膜厚修正板35,控制朝向基板夹具13的溅射物质中通过中心附近的溅射物质的量,使堆积在基板S上的溅射物质的量均匀覆盖在各基板S的基板整个面,从而消除膜厚偏差。具体地说,通过较长时间遮蔽中心附近来减少朝向中心附近的溅射物质的量,使中心附近的膜厚与不设置膜厚修正板35时相比相对较薄。这样通过设置修正板35将不设置膜厚修正板35时膜厚变厚的中心附近的膜厚变薄,最终可以形成在基板上下方向上没有偏差、膜厚均匀的薄膜。
另外,进行溅射时,随着时间的推移,有时飞散的溅射物质的分布在局部发生变化。因此,对应飞散溅射物质的分布,左右移动修正小片35a1、35a2、35a3、...、修正小片35b1、35b2、35b3、...可以形成基板上下方向没有偏差、膜厚均匀的薄膜。
本实施方式的溅射装置中,安装在基板夹具13的外周面上的平面基板S以中心轴线Z为中心公转,所以,如果仅设置修正板35a和修正板35b中的一个,或者设置的修正板35a和修正板35b并不是相对基准面M对称时,在基板S接近和远离第1成膜工序区20时形成的薄膜在厚度上产生左右方向的偏差。因此,本实施方式中,通过配置(驱动)相对于基准面M总是左右对称的修正板35a和修正板35b,使被膜厚修正板35遮蔽的部分相对于基准面M左右对称,形成在基板S的左右方向均匀的薄膜。本实施方式中,控制装置控制修正板驱动马达71a、71b的驱动,使一对对修正板35a和修正板35b、修正小片35a1和35b1、35a2和35b2、35a3和35b3、...分别相对于基准面M左右移动。
另外,本实施方式中,滑动修正小片35a1、35a2、35a3、...、修正小片35b1、35b2、35b3、...时,沿投影轨迹方向滑动。因此,移动修正小片35a1、35a2、35a3、...、修正小片35b1、35b2、35b3、...处于移动前的位置时和处于移动后的位置时,对上下并列的基板S上形成的薄膜的影响固定不变。例如对图6所示的修正小片35a4和修正小片35b4的说明。从图6可以看出,从磁控管溅射电极21a、21b(靶29a、29b)向基板夹具13方向观察,修正小片35a4和修正小片35b4被配置在遮蔽上数第一个基板S的中央附近的位置。即修正小片35a4和修正小片35b4主要影响飞向上数第一个基板S的溅射物质,从而主要影响上数第一个基板S的膜厚。
本实施方式中,基板S、修正小片35a1、35a2、35a3、...、修正小片35b1、35b2、35b3、...均沿所述投影轨迹的方向移动,所以即使修正小片35a4和修正小片35b4移动,无论修正小片35a4和修正小片35b4在移动前的位置,还是修正小片35a4和修正小片35b4在移动后的位置的任何一种情况下,其主要影响上数第一个基板的情况没有改变。因此,即使膜厚的分布在基板S的上下方向发生变化,也可以容易地对此进行修正。即,通过只移动修正小片35a1、35a2、35a3、...、修正小片35b1、35b2、35b3、...中对应膜厚分布发生变化的部分的修正板,就可以容易地调整膜厚的分布。
遮蔽板36的作用是在基板S上通过溅射形成具有所需的薄膜膜厚分布。遮蔽板36是板状体,具有对应所要制造的薄膜膜厚分布的形状,并由夹具固定在隔板12上。在图5、图6所示的例子中,遮蔽板36是菱形上下方向(基板夹具13中心轴线Z方向)相连的形状。通过将遮蔽板36做成菱形相连的形状,可以做成膜厚从基板S膜形成面上端到膜形成面下端呈线性变化的薄膜。图6对此进行了说明。
如果将遮蔽板36做成菱形相连的形状,并在对应该菱形的各斜边的位置配置基板S,那么基板S左右方向(图6的空白箭头方向)相对移动时,从靶29a、29b侧观察,可以造成各基板S上端侧和下端侧在基板S被遮蔽板36遮蔽的时间上的差别。基板S上被遮蔽板36遮蔽的时间短的一方上有较多的溅射原子从靶29a、29b到达基板S,因此在这些位置形成了较厚膜厚的薄膜。
同时,如上所述,通过膜厚修正板35的作用,在基板S上形成均匀膜厚的薄膜。因此,设有膜厚修正板35,并设有遮蔽板36的话,从靶29a、29b观察,基板S被遮蔽板36遮蔽的时间,对上下方向膜厚的偏差没有影响,即,在基板S上形成直接对应于遮蔽板36左右方向的宽度的膜厚薄膜。
本实施方式中,由于遮蔽板36形状为菱形相连的形状,所以如果在对应该菱形斜边的位置配置各基板S,则可以做成膜厚从基板S上端侧到下端侧呈线性变化的薄膜。本实施方式中,虽然可以通过将遮蔽板36的形状做成菱形相连的形状,而将膜厚做成从基板S上端侧到下端侧呈线性变化的薄膜,但这并不限定做成从基板S上端侧到下端侧膜厚变化的薄膜时遮蔽板36的形状。可以使用对应于所形成薄膜膜厚分布的遮蔽板。例如,可以通过将遮蔽板36的形状在上下方向做成圆形相连的形状,而将膜厚做成从基板S的上端侧到下端侧呈放射状变化的薄膜。
通过本实施方式的溅射装置1,设置膜厚修正板35,无论各基板S在什么位置,都可以使各基板S的膜厚均匀,同时还可以通过遮蔽板36的形状形成具备所需膜厚分布的薄膜,所以通过改变遮蔽板36的形状可以容易地改变制造的薄膜的膜厚分布。另外,遮蔽板36的形状设计不需要考虑因各基板S的位置不同而造成膜厚的差,可以容易地设计成具有所需膜厚分布的薄膜的遮蔽板36的形状。
如在第1成膜工序区20设置膜厚修正板35和遮蔽板36那样,在第2成膜工序区40也设置相当于膜厚修正板35和遮蔽板36的膜厚修正板55和遮蔽板56。此时,配置在第1成膜工序区20的遮蔽板36的形状与配置在第2成膜工序区40的遮蔽板56的形状不一定要求是同样的形状,可以根据靶29a、29b、49a、49b的材料和第1成膜工序区20、第2成膜工序区40各自的成膜条件等进行改变。
(反应工序区60)
在对应反应工序区60的真空容器11的壁面上形成设置等离子体发生装置80的开口11a。另外,反应工序区60连接通过质量流量控制装置65导入惰性气体钢瓶66中的惰性气体的配管和通过质量流量控制装置67导入反应性气体钢瓶68中的反应性气体的配管。
隔板16朝向反应工序区60的壁面覆盖由热分解的氮化硼构成的保护膜P。并且在真空容器11的内壁面朝向反应工序区60的部分也覆盖由热分解的氮化硼构成的保护膜P。热分解的氮化硼是通过利用化学蒸镀法的热分解法覆盖在隔板16和真空容器11的内壁面的。
用图1、图2、图7、图8说明本实施方式的等离子体发生装置80。
等离子体发生装置80面向反应工序区60设置。本实施方式的等离子体发生装置80具有下述部分,即外壳81、绝缘板83、固定框架84、天线85a、85b、固定器具88、配管15a、真空泵15。
外壳81具有塞住真空容器11的壁面上形成的开口11a的形状,通过夹具(未图示)固定外壳81,使其塞住真空容器11的开口11a。通过将外壳81固定在真空容器11的壁面,使等离子体发生装置80与真空容器11相连接。本实施方式中,外壳81由不锈钢形成。绝缘板83由板状绝缘材料形成。本实施方式中,绝缘板83由石英形成。另外,绝缘板83不由石英形成,可以由Al2O3等的陶瓷材料形成。固定框架84是口字状的框体,用来将绝缘板83固定在外壳81上。固定框架84和外壳81由夹具(未图示)连接,固定框架84和外壳81之间夹持绝缘板83,借此将绝缘板83固定在外壳81上。通过将绝缘板83固定在外壳81上,由外壳81和绝缘板83形成天线放置室80A。即本实施方式中,通过外壳81和绝缘板83的围起形成天线放置室80A。
设置固定在外壳81上的绝缘板83,使其通过开口11a对着真空容器11的内部(反应工序区60)。此时,天线放置室80A与真空容器11的内部分离。即天线放置室80A和真空容器11的内部由绝缘板83分隔,形成独立的空间。另外,天线放置室80A和真空容器11的外部被外壳81分隔,形成独立的空间。本实施方式中,在这样作为独立空间形成的天线放置室80A中设置天线85a、85b。另外,天线放置室80A和真空容器11内部的反应工序区60、天线放置室80A和真空容器11外部之间用环状物保持气密性。
为了将气体排空,使天线放置室80A的内部形成真空状态,本实施方式中,在天线放置室80A连接排气用配管15a。配管15a连接真空泵15。本实施方式中,配管15a也连通真空容器11的内部。在配管15a连通真空泵15到真空容器11内部的位置设置阀门V1、V2。另外,在配管15a连通真空泵15到天线放置室80A内部的位置设置阀门V1、V3。关闭阀门V2、V3中的任意一个都可以阻止天线放置室80A内部和真空容器11内部之间的气体移动。真空容器11的内部压力或天线放置室80A的内部压力通过真空计(未图示)测定。
本实施方式中,溅射装置1配有控制装置(未图示)。该控制装置中记录有真空计的输出数据。控制装置基于输出的真空计的测定值,控制真空泵15的排气,具有调节真空容器11的内部或天线放置室80A的内部的真空度的功能。本实施方式中,控制装置通过控制阀门V1、V2、V3的开关,可以对真空容器11的内部和天线放置室80A的内部同时或单独地进行排气。
天线85a和天线85b接受来自高频电源89的电力,在真空容器11内部(反应工序区60)产生诱导电场,进而产生等离子体。本实施方式的天线85a、85b具有由铜形成的圆筒状主体部和由覆盖在主体部表面的银形成的被覆层。为了降低天线85a的电阻,优选使用电阻率低的材料形成天线85a、85b。本发明中,利用高频电流集中在天线表面的特性,用价格低、容易加工并且电阻率低的铜形成圆筒状天线85a、85b的主体部,然后用电阻率比铜低的银覆盖在天线85a、85b的表面。通过这样的构成,降低天线85a、85b对高频的阻力,使电流高效经过天线85a,提高产生等离子体的效率。
天线85a和天线85b,具有平面螺旋形状。在外壳81和绝缘板83之间形成的天线放置室80A中设置天线85a和天线85b,使其邻接绝缘板83,成螺旋的面朝向反应工序区60。换言之,在天线85a和天线85b的螺旋中心轴线的垂直方向(中心轴Z的平行方向)上下相邻对应地设置天线85a和天线85b,使天线85a和天线85b的形成螺旋的面对向板状绝缘板的壁面。因此,开动马达17,使基板夹具13围绕中心轴线Z旋转,这时,安装在基板夹具的外周的基板被运送至上下并列的天线85a、85b的横向(将基板公转的轨迹从中心轴线Z垂直绝缘板83投影时的投影轨迹方向),使基板的膜形成面对向天线85a、85b的形成螺旋的面。
天线85a和天线85b相对高频电源89并联。天线85a、85b通过放置匹配电路的匹配箱87连接高频电源89。如图8所示,匹配箱87内设置可变电容器87a、87b。
螺旋状天线85a、85b通过导线部86a、86b连接匹配箱87。导线部86a、86b由与天线85a、85b同样的材料形成。在外壳81上形成穿入导线部86a、86b的贯通孔81a。天线放置室80A内侧的天线85a、85b和天线放置室80A外侧的匹配箱87、高频电源89通过穿过贯通孔81a的导线部86a相连接。导线部86a、86b和贯通孔81a之间设有密封部件81b,以便保持天线放置室80A内外的气密性。
本实施方式中,导线部86a、86b的长度有富余,可以调整天线85a和天线85b的间隔D。本实施方式的溅射装置1中,通过固定器具88固定天线85a、85b时,可以调整天线85a和天线85b上下方向的间隔D。
固定器具88用来将天线85a、85b设置在天线放置室80A。本实施方式的固定器具88由固定板88a、88b、固定夹具88c、88d构成。固定板88a、88b上嵌合天线85a、85b。通过固定夹具88c、88d将嵌合了天线85a、85b的固定板88a、88b安装在外壳81上。在外壳81的上下方向形成有多个夹具穴,使用任意的夹具穴,将固定板88a、88b安装在外壳81上。即通过所用的夹具穴调整天线85a和天线85b上下方向的间隔D。另外,为了使天线85a、85b与固定板88a、88b之间是绝缘的,至少天线85a、85b与固定板88a、88b的接触面由绝缘材料形成。
下面说明将具有上述构成的等离子体发生装置80组装到真空容器11上的顺序。
首先,用固定器具88将天线85a、85b固定在外壳81上。此时,使用符合天线85a和天线85b的上下方向的间隔D、天线85a的径Ra、天线85b的径Rb的固定器具88。然后,使用固定框架84将绝缘板83固定在外壳81上。借此使天线85a、85b处于被夹持在绝缘板83和固定板88a、88b之间的状态。另外,使外壳81、绝缘板83、天线85a、85b、固定器具88成为一个整体。接着,用夹具(未图示)将外壳81固定在真空容器11上,使其塞住真空容器11的开口11a。将上述等离子体发生装置80组装到真空容器11上,并且天线放置室80A、反应工序区60(真空容器11的内部)和真空容器11的外侧,分别形成独立的空间,天线85a、85b设置在天线放置室80A中。
本实施方式中,外壳81、绝缘板83、天线85a、85b、固定器具88形成一体,通过用夹具固定外壳81和真空容器11,可以将等离子体发生装置80与真空容器11连接,所以,可以容易地在真空容器11上装卸等离子体发生装置80。
下面,说明使用本实施方式的溅射装置1,在反应工序区60产生等离子体的顺序。
首先,开动真空泵15,对真空容器11的内部和天线放置室80A进行减压。此时,控制装置将设置在配管15a的阀门V1、V2、V3全部打开,同时对真空容器11的内部、天线放置室80A的内部进行排气,使真空容器11的内部和天线放置室80A的内部处于真空状态。控制装置监视真空计的测定值,适当控制阀门V1、V2、V3开关,控制真空容器11的内部和天线放置室80A的内部的压力差不要过大(例如,使内部压力差小于104Pa)。然后,在真空容器11的内部压力达到10-2Pa~10Pa时,控制装置立刻关闭阀门V2。天线放置室80A进一步降压至10-3Pa以下。然后在天线放置室80A内部压力达到10-3Pa时,关闭阀门V3。接着,在保持真空容器11的内部压力为10-2Pa~10Pa的状态下,通过质量流量控制装置67将反应性气体钢瓶68内的反应性气体导入反应工序区60。
在保持真空容器11的内部和天线放置室80A的内部处于所述特定的压力的状态下,从高频电源89向天线85a、85b施加13.65MHz的电压,在反应工序区60内产生反应性气体的等离子体。此时,产生对应天线85a和天线85b的上下方向的间隔D、天线85a的径Ra、天线85b的径Rb等的分布的等离子体。通过在反应工序区60产生的反应性气体的等离子体,对配置在基板夹具13上的基板进行等离子处理。
如上所述,本实施方式中,在形成有形成和处理薄膜的空间的真空容器11的内部保持产生等离子体的压力,在形成独立于真空容器11内部的空间的天线放置室80A的内部保持比真空容器11内部低、难以形成等离子体的压力,并在真空容器11内产生等离子体。因此,可以抑制在天线放置室80A中产生等离子体,有效地在真空容器11内部产生等离子体。
并且,本实施方式中,天线放置室80A和真空容器11的内部由绝缘板83分隔,形成独立的空间,在天线放置室80A的内部设置85a、85b,在对天线放置室80A减压的状态,在真空容器11的内部产生等离子体。因此,与在天线85a、85b设置在大气中的状态下产生等离子体的情况相比,这样可以抑制天线85a、85b的氧化。所以,可以延长天线85a、85b的寿命。另外,通过抑制天线85a、85b的氧化可以抑制等离子体的不稳定化。
另外,本实施方式中,减压时监视真空容器11的内部和天线放置室80A的内部的压力,不在真空容器11的内部和天线放置室80A的内部产生大的压力差,保持真空容器11的内部压力为10-2Pa~10Pa、保持天线放置室80A的内部压力小于等于10-3Pa,在真空容器11的内部产生等离子体。并且天线放置室80A和真空容器11的内部被绝缘板83分隔,天线放置室80A和真空容器11的外部被外壳81分隔。因此,本实施方式可以保持天线放置室80A和真空容器11的内部的压力差小,所以可以将绝缘板83设计的薄一些,可以有效地产生等离子体,同时,可以通过使用低价的绝缘板83来降低成本。
另外,本实施方式,通过调整天线85a和天线85b上下方向的间隔D,可以调整等离子体相对配置在基板夹具13上的基板的分布。另外,因为可以独立地改变天线85a的径Ra、天线85b的径Rb或者天线85a、85b的粗细等,所以也可以通过调整天线85a的径Ra、天线85b的径Rb或者天线85a、85b的粗细等来调整等离子体的分布。另外,本实施方式中,如图8所示,天线85a和天线85b具有由大的、小的半圆构成的整体形状,但是通过将天线85a或天线85b的整体形状变为矩形,也可以调整等离子体的分布。
特别是在与横向搬运的基板的搬运方向交叉的上下方向排列天线85a和天线85b,可以调整天线85a、85b两者的间隔,这样,需要在基板的搬运方向的交叉方向的大范围内进行等离子处理时,可以容易地调整等离子体密度分布。例如,使用本实施方式那样的转盘式溅射装置1进行等离子处理时,因为基板夹具13上基板的配置、溅射条件等,有时基板夹具上方和中间的薄膜的膜厚会产生差异。即使这种情况下,使用本实施方式的等离子体发生装置80也具有对应膜厚的差异可以适当调整等离子体密度的优点。
另外,本实施方式中,如上所述,隔板16面向反应工序区60的壁面、真空容器11内壁面面向反应工序区60的部分由热分解的氮化硼覆盖,这样可以维持反应工序区60的自由基密度高,使更多的自由基与基板上的薄膜接触,进而提高等离子处理的效率。即通过在隔板16和真空容器11的内壁面上覆盖化学稳定的热分解的氮化硼,可以抑制等离子体发生装置80在反应工序区60内产生的自由基或激发状态自由基因与隔板16或真空容器11的内壁面反应而减少的情况。另外,隔板16可以控制反应工序区60内产生的自由基朝向基板夹具方向。
(形成薄膜的顺序)
下面,以制造层积二氧化硅(SiO2)和氧化铌(Nb2O5)的薄膜为例,对使用上述的溅射装置1制造薄膜的方法进行说明。薄膜的形成依照下面的顺序进行。成膜准备工序、形成二氧化硅薄膜的工序、形成氧化铌薄膜的工序、取出薄膜的工序。
对成膜准备工序的说明。
首先,将靶29a、29b、49a、49b安装在磁控管溅射电极21a、21b、41a、41b上,然后安装遮蔽板36、56。使用硅(Si)作为靶29a、29b的材料。使用铌(Nb)作为靶49a、49b的材料。关闭门11b,开动真空泵15,进行排气,使薄膜形成室11A处于10-2Pa~10Pa的真空状态。此时,打开阀门V1、V2、V3,同时也对天线室80A进行排气。然后,将基板夹具13固定在负荷锁定室11B的位置,在这种情况下,将基板S安装在基板夹具13上。接着在关闭门11c的状态下,开动真空泵15’,对负荷锁定室11B进行排气,使其处于10-2Pa~10Pa的真空状态。然后打开门11b,使基板夹具13向薄膜形成室11A移动。将基板夹具13移入薄膜形成室11A后,再次关闭门11b。
对形成二氧化硅薄膜的工序的说明。
然后,将真空室11的内部、天线放置室80A的内部减压至所述规定压力,开动马达17,旋转基板夹具13。接着在真空室11的内部、天线放置室80A的内部压力稳定后,调整成膜工序区20内的压力至1.0×10-1~1.3Pa。
然后,在质量流量控制装置25、27调整从溅射气体钢瓶26、反应性气体钢瓶28输送的溅射用惰性气体氩气和反应性气体氧气,导入第1成膜工序区20,调整进行溅射的成膜工序区20。此时,导入第1成膜工序区20的氩气的流量约为300sccm。调整导入第1成膜工序区20的氧气流量至下述所需值。流量单位为sccm表示在0℃,latm下,1分钟的流量,等价于cm3/分钟。
接着从交流电源23通过变压器24向磁控管溅射电极21a、21b施加频率为1~100KHz的交流电压,使靶29a和29b处于交变电场。这样,在某个时间点,靶29a成为阴极(负极),此时靶29b一定是阳极(正极)。在下一个时间点交流方向变化时,靶29b成为阴极(负极),靶29a成为阳极(正极)。如上所述,一对靶29a和29b交互成为阳极和阴极,从而形成等离子体,对阴极上的靶进行溅射。
进行溅射过程中,阳极上有时附着非导电性或导电性低的氧化硅(SiOx(x≤2)),但阳极在交变电场作用下转化成阴极时,被这些氧化硅(SiOx(x≤2))溅射,靶表面形成原来的清洁状态。通过一对靶29a、29b反复交互成为阳极和阴极,得到稳定的阳极电位状态,防止等离子体电位(通常基本与阳极电位相等)的变化,在基板S的膜形成面稳定地形成硅或不完全氧化硅(SiOx1(x1<2))。如上所述,通过在第1成膜工序区20进行溅射,在基板S的膜形成面形成作为中间薄膜的由硅或硅不完全氧化物形成的第1中间薄膜。硅不完全氧化物作为本发明中不完全反应物的第1不完全反应物,是缺少二氧化硅SiO2的构成元素氧的不完全二氧化硅SiOx(x<2)。
进行溅射过程阶段,随着时间的推移,有时飞散的溅射物质的分布发生变化。这种情况下,在进行溅射过程的适当时机,驱动修正小片35a1、35a2、35a3、...或修正小片35b1、35b2、35b3、...,调整膜厚的分布。这样驱动修正小片35a1、35a2、35a3、...或修正小片35b1、35b2、35b3、...的时机和驱动距离通过事先进行预备试验等确定。
图9表示向第1成膜工序区20导入的氧气流量和构成第1中间薄膜的硅不完全氧化物SiOx(x<2)化学计量系数x的关系。另外,向第1成膜工序区20导入的氧气流量和构成第1中间薄膜的硅不完全氧化物化学计量系数x的关系是每个装置所固有的,所以需要实现对所用的装置进行预备试验确定如图9所示的数据。图9中横轴表示导入的氧气流量,纵轴(左侧的数值轴)表示硅不完全氧化物SiOx(x<2)的组成中氧化硅的化学计量系数x。如图9所示,随着导入的氧气流量的增大,化学计量系数x值变大。
本实施方式中,根据图9,调整导入的氧气的流量到所需的值,在第1成膜工序区20进行溅射,使硅或所需化学计量系数x的硅不完全氧化物在基板S的膜形成面上形成。进行溅射过程中,以所需的旋转速度旋转基板夹具13,使基板S移动,同时在基板S的膜形成面形成硅或硅不完全氧化物的第1中间薄膜。并且,本实施方式中在磁控管溅射电极21a、21b和基板夹具13之间设有膜厚修正板35和遮蔽板36,所以,如上所述,可以形成对应于遮蔽板36形状的膜厚分布的第1中间薄膜。
另外,本实施方式可以通过调整向第1成膜工序区20导入的氧气流量来调整在第1成膜工序区20形成的薄膜的组成,也可以通过控制基板夹具13的旋转速度来调整在第1成膜工序区20形成的薄膜的组成。
在第1成膜工序区20,通过在基板的膜形成面上形成硅或不完全氧化硅(SiOx1(x1<2))的第1中间薄膜,在进行第1中间形成薄膜的工序之后,通过使基板夹具13旋转,将基板S从面向第1成膜工序区20的位置输送到面向反应工序区60的位置。从反应性气体钢瓶68向反应工序区60导入作为反应性气体的氧气,同时从惰性气体钢瓶66向反应工序区60导入作为惰性气体的氩气。然后在天线85a、85b上施加13.56MHz的高频电压,通过等离子体发生装置80,在反应工序区60产生等离子体。反应工序区60的压力维持0.7×10-1~1.0pa。另外,至少在反应工序区60中产生等离子体时,天线放置室80A的内部压力保持小于等于10-3Pa。
接着,旋转基板夹具13,将形成硅或不完全氧化硅(SiOx1(x1<2))的第1中间薄膜的基板S输送到面向反应工序区60的位置,然后在反应工序区60,通过等离子处理,进行使第1中间薄膜的硅或不完全氧化硅(SiOx1(x1<2))氧化的工序。即,利用由等离子体发生装置80在反应工序区60产生的氧气的等离子体,使硅或不完全氧化硅(SiOx1(x1<2))转化成二氧化硅(SiO2)。
本实施方式中,在反应工序区60使构成第1中间薄膜的硅或硅不完全氧化物发生氧化反应,使其转化成所需组成的不完全氧化硅(SiOx2(x1<x2<2))或二氧化硅(SiO2),这样形成作为最终薄膜的第1最终薄膜。通过上述过程,进行第1膜组成转化工序。该反应工序区60的第1膜组成转化工序中,第1最终薄膜的膜厚比第1中间薄膜的膜厚更厚。即,构成第1中间薄膜的硅或硅不完全氧化物SiOx1(x1<2)在转化成所需组成的不完全氧化硅(SiOx2(x1<x2<2))或二氧化硅(SiO2)时,第1中间薄膜的体积发生增长,从而使薄膜增厚,使第1最终薄膜的膜厚比第1中间薄膜的膜厚更厚。
图9给出了在第1中间形成薄膜的工序向第1成膜工序区20导入的氧气流量和第1最终薄膜相对第1中间薄膜的膜厚增加率(=(第1最终薄膜的膜厚)/(第1中间薄膜的膜厚))的关系。图9中横轴表示导入的氧气流量,纵轴(右侧的数值轴)表示膜厚的增加率。
如图9所示,减少在第1中间形成薄膜的工序向第1成膜工序区20导入的氧气流量,硅不完全氧化物的化学计量系数x值减小,同时,膜厚增加率变大。即,硅不完全氧化物的组成(化学计量系数x的值)决定第1最终薄膜相对于第1中间薄膜的膜厚增加率。换句话说,采用本实施方式,在上述第1中间形成薄膜的工序,调整向第1成膜工序区20导入的氧气流量,可以决定构成第1中间薄膜的硅不完全氧化物的化学计量系数x(x为0的话,第1中间薄膜由硅构成),从而决定第1最终薄膜相对于第1中间薄膜的膜厚增加率。
例如,在第1中间形成薄膜的工序,以20sccm的流速向第1成膜工序区20导入氧气,同时形成第1中间薄膜,那么形成由化学计量系数x为0.16的硅不完全氧化物构成的第1中间薄膜,在反应工序区60的第1膜组成转化工序,第1最终薄膜相对于第1中间薄膜的膜厚增加率为1.4。
本实施方式中,在第1中间形成薄膜的工序,使用配有膜厚修正板35和遮蔽板36的溅射装置1在基板S上形成第1中间薄膜,所以在进行第1膜组成转化工序之前,已经在基板S的膜形成面形成了具备所需膜厚分布的第1中间薄膜。在这种状态下进行第1膜组成转化工序可以进一步改变第1中间薄膜的膜厚分布。
例如,基板长度方向朝向基板夹具13的上下方向,将长为10mm的基板S安装在基板夹具13上,在第1中间形成薄膜的工序形成基板S的膜形成面上端侧膜厚为0.3nm,下端侧膜厚为0.4nm的第1中间薄膜。此时,长为10mm的基板S的膜形成面上端侧到下端侧形成的薄膜的膜厚倾斜度为0.1nm/10mm。进行相对该第1中间薄膜的增加率为1.4的第1膜组成转化工序时,形成膜形成面上端侧膜厚为0.42nm,下端侧膜厚为0.56nm的第1最终薄膜。即,第1最终薄膜从膜形成面的上端侧到下端侧的膜厚倾斜度变为0.14nm/10mm。
即采用本实施方式,使只进行溅射生成的第1中间薄膜进一步与反应性气体反应获得第1最终薄膜,该第1最终薄膜即使与只进行溅射生成的第1中间薄膜相比,也可以增大其膜厚的倾斜度。并且,本实施方式可以通过驱动修正小片35a1、35a2、35a3、...或修正小片35b1、35b2、35b3、...来调整膜厚分布。
本实施方式中,在旋转带有基板S的基板夹具13的同时,通过反复进行上述说明的第1中间形成薄膜的工序和第1膜组成转化工序,反复地使第1成膜工序区20的硅或硅不完全氧化物(SiOx1(x1<2))在基板上形成和转化成反应工序区60的硅不完全反应物(SiOx2(x1<x2<2))或二氧化硅(SiO2),可以在基板S膜形成面上,以所需膜厚形成上端侧到下端侧膜厚倾斜度变大的不完全氧化硅(SiOx2(x1<x2<2))或二氧化硅(SiO2)薄膜。
形成氧化铌薄膜的工序的说明
调整第2成膜工序区40内的压力为1.0×10-1~1.3Pa。用质量流量控制装置45、47调整流量的同时,将作为惰性气体的氩气从溅射气体钢瓶46导入成膜工序区40,将反应性气体的氧气从反应性气体钢瓶48导入成膜工序区40。此时导入成膜工序区20的氩气流量大约为300sccm。按下述所需值调整导入第2成膜工序区40的氧气流量。
然后,由交流电源43通过变压器44向磁控管溅射电极41a、41b上施加频率为1~100KHz交流电压,在靶49a和49b之间产生交变电场,进行溅射。进行上述形成二氧化硅薄膜工序之后,驱动基板夹具13旋转,使基板S从面向反应工序区60的位置输送到面向第2成膜工序区40的位置。然后在第2成膜工序区40进行溅射,进而在已经形成第1最终薄膜的基板S的膜形成面上层积形成作为中间薄膜的由铌或铌不完全氧化物NbOx(x<2.5)形成的第2中间薄膜(下面的形成氧化铌薄膜工序的说明中,为了避免表达的冗长,记做在基板S的膜形成面形成第2中间薄膜)。铌不完全氧化物NbOx(x<2.5)是本发明中不完全反应物的第2不完全反应物,是在氧化铌Nb2O5的构成元素氧缺乏时的不完全氧化铌NbOx(x<2.5)。
进行溅射过程阶段,随着时间的推移,有时飞散的溅射物质的分布发生变化。这种情况下,与驱动膜厚修正板35同样,在进行溅射过程的适当时机,驱动膜厚修正板55,对膜厚的分布进行调整。这样驱动膜厚修正板55的时机和驱动距离通过事先进行预备试验等确定。
图10表示向第2成膜工序区40导入的氧气的流量和构成第2中间薄膜的铌不完全氧化物NbOx(x<2.5)的化学计量系数x的关系。另外,向第2成膜工序区40导入的氧气流量和构成第2中间薄膜的铌不完全氧化物化学计量系数x的关系是每个装置所固有的,所以需要实现对所用的装置进行预备试验确定象图10所示的数据。图10中横轴表示导入的氧气的流量,纵轴(左侧的数值轴)表示铌不完全氧化物NbOx(x<2.5)的组成的氧化铌的化学计量系数x。如图10所示,随着导入的氧气流量的增大,化学计量系数x的值增大。
本实施方式中,根据图10,按规定值调整导入氧气流量,在第2成膜工序区40进行溅射,在基板S的膜形成面上形成铌或所需化学计量系数x的铌不完全氧化物NbOx(x<2.5)。进行溅射的过程中,驱动基板夹具13以规定速度旋转,使基板S移动,与此同时,在基板S的膜形成面上形成由铌或铌不完全氧化物NbOx(x<2.5)形成的第2中间薄膜。并且,本实施方式中在磁控管溅射电极41a、41b和基板夹具13之间设有膜厚修正板55和遮蔽板56,所以,如上所述,可以形成对应于遮蔽板56形状的膜厚分布的第2中间薄膜。
另外,本实施方式可以通过调整向第2成膜工序区40导入的氧气流量来调整在第2成膜工序区40形成的薄膜的组成,也可以通过控制基板夹具13的旋转速度来调整在第2成膜工序区40形成的薄膜的组成。
在第2成膜工序区40,基板S的膜形成面上形成由铌或铌不完全氧化物NbOx1(x1<2.5)形成的第2中间薄膜,所以作为本发明的中间形成薄膜的工序的第2中间形成薄膜的工序之后,驱动基板夹具13旋转,将基板S从面向第2成膜工序区40的位置输送到面向反应工序区60的位置。与所述氧化硅薄膜的形成工序同样,从反应性气体钢瓶68向反应工序区60导入作为反应性气体的氧气,在天线85a、85b上施加高频功率,通过等离子体发生装置80,在反应工序区60产生等离子体。
然后旋转基板夹具13,将形成由铌或铌不完全氧化物(NbOx1(x1<2.5))构成的第2中间薄膜的基板S输送到面向反应工序区60的位置,在反应工序区60进行使第2中间薄膜的铌或铌不完全氧化物(NbOx1(x1<2.5))氧化的工序。即,利用由等离子体发生装置80在反应工序区60产生的氧气的等离子体,使铌或铌不完全氧化物NbOx1(x1<2.5)发生氧化反应转化成所需的不完全氧化铌(NbOx2(x1<x2<2.5)或氧化铌(Nb2O5)。
在本实施方式中,在反应工序区60使构成第2中间薄膜铌或铌不完全氧化物发生氧化反应,进而转化成不完全氧化铌(NbOx2(x1<x2<2.5))或氧化铌(Nb2O5),从而形成由氧化铌构成的最终薄膜的第2最终薄膜。这样进行作为本发明的膜组成转化工序的第2膜组成转化工序。在该反应工序区60的第2膜组成转化工序中,形成第2最终薄膜,使第2最终薄膜的膜厚比第2中间薄膜的膜厚厚。即通过使构成第2中间薄膜的铌或铌不完全氧化物NbOx1(x1<2.5)转化成不完全氧化铌(NbOx2(x1<x2<2.5))或氧化铌(Nb2O5),使第2中间薄膜增长,从而使第2最终薄膜的膜厚比第2中间薄膜的膜厚厚。
图10给出了在第2中间形成薄膜的工序向第2成膜工序区40导入的氧气流量和第2最终薄膜相对第2中间薄膜的膜厚的增加率(=(第2最终薄膜的膜厚)/(第2中间薄膜的膜厚))的关系。图10中横轴表示导入的氧气流量,纵轴(右侧的数值轴)表示膜厚的增加率。
如图10所示,减少在第2中间形成薄膜的工序向第2成膜工序区40导入的氧气流量,则铌不完全氧化物的化学计量系数x值也随着减小,膜厚增加率变大。即,铌不完全氧化物的组成(化学计量系数x值)决定第2最终薄膜的膜厚相对第2中间薄膜的增加率。换句话说,采用本实施方式,在上述第2中间形成薄膜的工序,调整向第2成膜工序区40导入的氧气流量,可以决定构成第2中间薄膜的铌不完全氧化物的化学计量系数x(x为0时,第2中间薄膜由铌构成),进而决定第2最终薄膜的膜厚相对第2中间薄膜的增加率。
例如,在第2中间形成薄膜的工序,一边以30sccm的流速向第2成膜工序区40导入氧气,一边形成第2中间薄膜,形成由化学计量系数x为0.08的铌不完全氧化物构成的第2中间薄膜,在反应工序区60的第2膜组成转化工序,第2最终薄膜相对于第2中间薄膜的膜厚增加率为1.4。
本实施方式中,与第1中间形成薄膜的工序相同,第2中间形成薄膜的工序使用配有膜厚修正板35和遮蔽板36的溅射装置1在基板S上形成第2中间薄膜,所以在进行第2膜组成转化工序之前,已经在基板S的膜形成面形成了具备所需膜厚分布的第2中间薄膜。
采用本实施方式,与上述第1膜组成转化工序相同,进行第2中间形成薄膜的工序之后进行第2膜组成转化工序,使只进行溅射生成的第2中间薄膜进一步与反应性气体反应而获得第2最终薄膜,该第2最终薄膜与只进行溅射生成的第2中间薄膜相比,也可以增大其膜厚倾斜度。并且通过本实施方式在第2中间形成薄膜的工序,也可以通过驱动膜厚修正板55来调整膜厚分布。
本实施方式中,在旋转带有基板S的基板夹具13的同时,通过反复进行上述说明的第2中间形成薄膜的工序和第2膜组成转化工序,反复地使第2成膜工序区40的铌或铌不完全氧化物(NbOx(x<2.5))在基板上形成,使反应工序区60的铌或铌不完全反应物转化成氧化铌(Nb2O5),可以在形成所需膜厚的基板S膜形成面上,以所需膜厚形成上端侧到下端侧膜厚倾斜度变大的不完全氧化铌(NbOx2(x1<x2<2.5))或氧化铌(Nb2O5)薄膜。
通过进行上述说明的形成氧化硅薄膜工序和形成氧化铌薄膜工序,可以在基板S上制造层积二氧化硅(SiO2)和氧化铌(Nb2O5)的薄膜。另外,反复进行形成二氧化硅薄膜工序和形成氧化铌薄膜工序,可以增加二氧化硅(SiO2)和氧化铌(Nb2O5)层积数。
并且在本实施方式中,通过在上述第1中间形成薄膜的工序调整向第1成膜工序区20导入的氧气流量和在上述第2中间形成薄膜的工序调整向第2成膜工序区40导入的氧气流量,可以使上述第1膜组成转化工序的第1最终薄膜相对第1中间薄膜的膜厚增加率和上述第2膜组成转化工序的第2最终薄膜相对第2中间薄膜的膜厚增加率一致。
即,假设第1最终薄膜相对于第1中间薄膜增长率和第2最终薄膜相对于第2中间薄膜的增长率都作为Y。此时在第1中间形成薄膜的工序,调整反应性气体流量形成第1不完全反应物,使形成的第1不完全反应物具有第1最终薄膜相对于第1中间薄膜的增长率为Y的组成,在第2中间形成薄膜的工序,也调整反应性气体流量形成第2不完全反应物,使第2不完全反应物具有第2最终薄膜相对于第2中间薄膜的增长率为Y的组成。
例如,增长率的值一致为1.4时,可以如下调整氧气流量,形成二氧化硅薄膜时,第1中间形成薄膜的工序的氧气流量为20sccm,形成氧化铌薄膜时,第2中间形成薄膜的工序的氧气流量为30sccm。其他可以参考以下例子。
增长率的值一致为1.5时,可以如下调整氧气流量,第1中间形成薄膜的工序的氧气流量为17.5sccm,第2中间形成薄膜的工序的氧气流量为22.5sccm。
增长率的值一致为1.7时,可以如下调整氧气流量,第1中间形成薄膜的工序的氧气流量为0sccm,第2中间形成薄膜的工序的氧气流量为15sccm。
综上所述,第1中间形成薄膜的工序或第2中间形成薄膜的工序至少一方一边控制导入的氧气一边形成第1中间薄膜或第2中间薄膜,可以使第1膜组成转化工序和第2膜组成转化工序的增长率基本一致,这样可以使在基板S上形成的第1最终薄膜和第2最终薄膜的膜厚分布(倾斜程度)。
如上所述形成的薄膜的膜厚分布可以通过改变遮蔽板36的形状,并可通过调整中间形成薄膜的工序向成膜工序区导入的氧气流量来得到所需分布。当然也可以在中间形成薄膜的工序调整向成膜工序区导入的氧气流量,使第1膜组成转化工序和第2膜组成转化工序的增长率不同,以便层积倾斜程度不同的薄膜。
另外,如本实施方式那样,通过等离子处理增加中间薄膜的膜厚,从而形成最终薄膜,这样可以使膜厚修正板35(或55)的驱动距离缩短。
例如,一些位置的溅射粒子的分布发生变化,引起该位置的最终薄膜的膜厚分布发生变化(如0.15nm的变化),此时考虑驱动对应该位置的修正小片(例如修正小片35a5、35b5)。
仅通过溅射形成最终薄膜时(没有形成中间薄膜和从中间薄膜到最终薄膜的增加膜厚的过程),必需只在可以修正膜厚分布变化0.15nm的程度的距离驱动修正小片35a5、35b5
与此相对,如本实施方式那样,通过增加中间薄膜的膜厚形成最终薄膜时,即使最终薄膜上有0.15nm的膜厚变化,溅射时也只是产生了0.1nm的变化(以中间薄膜到最终薄膜的膜厚增长率为1.5计算),所以只需在可以修正膜厚分布变化0.1nm的程度的距离驱动修正小片35a5、35b5即可。
这样本实施方式可以使膜厚修正板35(或55)的驱动距离缩短。
但是已知,如本实施方式那样进行所谓的磁控管溅射时,在靶的表面出现局部溅射的腐蚀范围。图11是说明靶的腐蚀范围和膜厚修正板35(和55)的关系的说明图。如图11所示,腐蚀范围E在靶29a的中心附近呈环状。如上所述,本实施方式可以缩短膜厚修正35的驱动距离,所以如图11所示,膜厚修正板35相对靶向前推出时,也可以缩短该距离,可以减小修正板35和腐蚀范围E的相互影响。
薄膜取出工序的说明
氧化硅形成薄膜的工序和氧化铌形成薄膜的工序结束后,进行将形成薄膜的基板S从真空容器11中取出的工序。
首先,保持负荷锁定室11B和薄膜形成室11A基本相同的真空状态(10-2Pa~10Pa)。然后,打开门11b。接着,将基板夹具13从薄膜形成室11A移入负荷锁定室11B。接着,再次关闭门11b,负荷锁定室11B排气使气压与大气压一致,同时,将门c打开。然后从基板夹具13上取下基板S,完成取出薄膜的工序。
接着,反复进行形成薄膜的所述的成膜准备工序、氧化硅形成薄膜的工序、氧化铌形成薄膜的工序、取出薄膜工序。此时,对于成膜准备工序,薄膜形成室11A已经处于真空状态了,所以不需要使薄膜形成室11A处于10-2Pa~10Pa的真空状态的工序。即本实施方式反复进行所述的成膜准备工序、氧化硅形成薄膜的工序、氧化铌形成薄膜的工序、取出薄膜工序时,在成膜准备工序和薄膜取出工序,不必使薄膜形成室11A返回大气压状态,所以可以一直保持薄膜形成室11A的真空状态。借此可以稳定薄膜形成室11A的内部环境。
上述说明的实施方式可作如下(a)~(e)的改变。另外,也可以适当组合(a)~(e)的改变。另外,下面的说明中,与上述实施方式相同的部件使用相同的符号进行说明。
(a)上述实施方式中,设置了遮蔽板36、56,但在基板S上形成均匀膜厚的薄膜等时,也可以不设置遮蔽板36、56。
(b)上述实施方式中,修正板驱动装置由修正板马达71a、71b;驱动轴72a、72b;伞齿轮73a、73b;伞齿轮74a、74b;螺旋杆75a、75b;螺母76a、76b构成,但只要其结构可以移动修正小片35a1、35a2、35a3、...修正小片35b1、35b2、35b3、...等等,修正板驱动装置也可以使用其他结构。例如可以使用固定在驱动轴72a、72b上的小齿轮、齿条移动修正小片35a1、35a2、35a3、...修正小片35b1、35b2、35b3、...等等。
(c)上述实施方式中,作为反应性气体向反应工序区60导入的是氧气,但也可以导入其他的气体使本发明适用于氧化处理以外的等离子处理,例如导入臭氧、一氧化二氮(N2O)等氧化性气体,氮气等氮化性气体,甲烷等碳化性气体,氟气、四氟化碳(CF4)等氟化性气体等。
(d)上述实施方式中,使用硅作为靶29a、29b的材料,使用铌作为靶49a、49b的材料,但这并不构成限定,也可以使用这些物质的氧化物。另外,还可以使用铝(Al),钛(Ti),锆(Zr),锡(Sn),铬(Cr),钽(Ta),碲(Te),铁(Fe),镁(Mg),铪(Hf),镍-铬(Ni-Cr)、铟-锡(In-Sn)等金属。另外,也可以使用这些金属的化合物,例如,Al2O3,TiO2,ZrO2,Ta2O5,HfO2等。当然,靶29a、29b、49a、49b的材料可以全部相同。使用这些靶时,通过反应工序区60内的等离子处理,形成Al2O3、TiO2、ZrO2、Ta2O5、SiO2、Nb2O5、HfO2、MgF2等光学膜或绝缘膜,ITO等导电膜,Fe2O3等磁性膜,TiN、CrN、TiC等超硬膜。与金属(Ti,Zr,Si)相比,像TiO2、ZrO2、SiO2、Nb2O5、Ta2O5这样的绝缘性金属化合物的溅射速度极为缓慢,产量低,对此本发明的溅射装置特别有效。
(e)上述实施方式中,靶29a和靶29b、靶49a和靶49b是相同的材料,但也可以是不同的材料。使用相同的金属靶时,如上所述,通过进行溅射在基板上形成单一金属的不完全反应物,使用不同的金属靶时,在基板上形成合金的不完全反应物。

Claims (5)

1.溅射装置,其是通过对安装在真空容器内部的板状靶进行溅射而在所述真空容器的内部公转的基板上形成薄膜的溅射装置;
其特征为,其配有基板夹具和膜厚修正板,并配有修正板驱动装置;所述基板夹具夹持所述基板使所述基板公转,所述膜厚修正板设置在所述靶和所述基板之间,与所述靶相对,用来对形成的薄膜的厚度进行修正,所述膜厚修正板由第1修正板和第2修正板构成,所述第1修正板和所述第2修正板分别由沿所述基板公转轴方向接连设置的多个修正小片构成,构成所述第1修正板的修正小片和构成第2修正板的修正小片沿所述基板公转的轨迹在所述靶上的投影的投影轨迹方向以一定的间隔距离设置,构成所述第1修正板的多个修正小片和构成所述第2修正板的多个修正小片沿所述投影轨迹方向由所述修正板驱动装置驱动。
2.溅射装置,其是通过对安装在真空容器内部的板状靶进行溅射而在所述真空容器的内部公转的基板上形成薄膜的溅射装置;
其特征为,其配有基板夹具、膜厚修正板和产生等离子体的等离子体发生装置,并配有修正板驱动装置;所述基板夹具夹持所述基板使所述基板公转,所述膜厚修正板设置在所述靶和所述基板之间,与所述靶相对,用来对形成的薄膜的厚度进行修正,所述膜厚修正板由第1修正板和第2修正板构成,所述第1修正板和所述第2修正板分别由沿所述基板公转轴方向接连设置的多个修正小片构成,构成所述第1修正板的修正小片和构成第2修正板的修正小片沿所述基板公转的轨迹在所述靶上的投影的投影轨迹方向以一定的间隔距离设置,构成所述第1修正板的多个修正小片和构成所述第2修正板的多个修正小片沿所述投影轨迹方向由所述修正板驱动装置驱动;所述等离子体发生装置位于对向所述基板夹具的空间,该空间不同于所述基板夹具和所述靶之间的空间。
3.如权利要求1或2所述的溅射装置,其特征为,其配有开关门和排气装置,所述开关门分隔所述真空容器的内部进行溅射的薄膜形成室和负荷锁定室,所述排气装置使所述薄膜形成室和所述负荷锁定室独立地排气,所述负荷锁定室用于将所述基板搬入所述所述真空容器内部。
4.形成薄膜的方法,其是使用下述的溅射装置,通过对安装在真空容器内部的板状靶进行溅射而在基板上形成薄膜的形成薄膜的方法,所述溅射装置配有多个修正小片,并且在所述真空容器的内部分隔出薄膜形成室和负荷锁定室,所述修正小片在所述板状靶和所述基板之间遮断部分从所述靶飞散出来的原子,所述形成薄膜的方法的特征为,其包括下述工序:在所述负荷锁定室将基板安装在基板夹具上的工序;使所述负荷锁定室处于真空状态的工序;将所述基板夹具从所述负荷锁定室向真空状态的所述薄膜形成室移动的工序;在所述薄膜形成室中使所述基板公转的同时在所述基板上形成薄膜的工序;将所述基板夹具送向真空状态的所述负荷锁定室的工序;维持所述薄膜形成室,同时使所述负荷锁定室恢复至大气压状态的工序和从所述基板夹具上取下所述基板的工序;在所述形成薄膜的工序,沿所述基板公转轨迹在所述靶上的投影的投影轨迹方向驱动所述修正小片。
5.形成薄膜的方法,其是使用下述的溅射装置,通过对安装在真空容器内部的板状靶进行溅射而在基板上形成薄膜的形成薄膜的方法,所述溅射装置配有多个修正小片,并且在所述真空容器的内部分隔出薄膜形成室和负荷锁定室,所述修正小片在所述靶和所述基板之间遮断部分从所述靶飞散出来的原子,所述形成薄膜的方法的特征为,其包括下述工序:在所述负荷锁定室将基板安装在基板夹具上的工序;使所述负荷锁定室处于真空状态的工序;将所述基板夹具从所述负荷锁定室向真空状态的所述薄膜形成室移动的工序;在所述薄膜形成室中使所述基板公转的同时在所述基板上形成薄膜的工序;将所述基板夹具送向真空状态的所述负荷锁定室的工序;维持所述薄膜形成室,同时使所述负荷锁定室恢复至大气压状态的工序和从所述基板夹具上取下所述基板的工序;所述形成薄膜工序由溅射工序和反应工序构成,所述溅射工序通过对所述靶的溅射形成薄膜,所述反应工序通过对所述溅射工序形成的薄膜进行等离子处理而使所述溅射工序形成的薄膜的厚度增加,在所述形成薄膜的工序,沿所述基板的公转轨迹在所述靶上的投影的投影轨迹方向驱动所述修正小片。
CNB2004100697178A 2004-03-19 2004-07-09 溅射装置及形成薄膜的方法 Expired - Lifetime CN100406612C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004079710 2004-03-19
JP2004079710A JP4491262B2 (ja) 2004-03-19 2004-03-19 スパッタ装置及び薄膜形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1670238A true CN1670238A (zh) 2005-09-21
CN100406612C CN100406612C (zh) 2008-07-30

Family

ID=35041671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100697178A Expired - Lifetime CN100406612C (zh) 2004-03-19 2004-07-09 溅射装置及形成薄膜的方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4491262B2 (zh)
CN (1) CN100406612C (zh)
HK (1) HK1079555A1 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101820092A (zh) * 2009-02-26 2010-09-01 信义汽车玻璃(深圳)有限公司 天线接头双面贴膜装置
CN102324368A (zh) * 2011-08-29 2012-01-18 安徽鑫昊等离子显示器件有限公司 一种溅射阳极罩及溅射装置
CN102575338A (zh) * 2009-09-01 2012-07-11 东京毅力科创株式会社 溅射装置
CN101688291B (zh) * 2007-04-23 2012-10-10 应用材料公司 用于基板处理腔室的冷却遮蔽件
CN107723672A (zh) * 2017-11-10 2018-02-23 苏州求是真空电子有限公司 一种带膜厚修正功能的柱形靶旋转挡板
CN109576667A (zh) * 2018-12-18 2019-04-05 中国科学院力学研究所 一种提高大型模具pvd膜层均匀性的方法
CN109881165A (zh) * 2019-03-11 2019-06-14 信利光电股份有限公司 一种镀膜修正板
CN112522671A (zh) * 2019-09-19 2021-03-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 磁控溅射方法、装置、设备及可读存储介质
CN114375346A (zh) * 2020-04-01 2022-04-19 株式会社新柯隆 溅射装置和使用了该溅射装置的成膜方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050103267A1 (en) 2003-11-14 2005-05-19 Hur Gwang H. Flat panel display manufacturing apparatus
JP4728143B2 (ja) * 2006-02-27 2011-07-20 株式会社シンクロン 薄膜形成装置
TWI443211B (zh) 2010-05-05 2014-07-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 鍍膜裝置
CN102234772B (zh) * 2010-05-06 2014-03-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 镀膜装置
CN103074587B (zh) * 2013-02-01 2014-10-15 湘潭宏大真空技术股份有限公司 大面积连续磁控溅射镀膜均匀性调整装置及调整方法
US20200010948A1 (en) * 2018-07-05 2020-01-09 Beijing Apollo Ding Rong Solar Technology Co., Ltd. Shielded sputter deposition apparatus and method
CN117488248B (zh) * 2024-01-02 2024-03-12 上海米蜂激光科技有限公司 修正板的设计方法、修正板、镀膜装置以及镀膜方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61183464A (ja) * 1985-02-07 1986-08-16 Nec Corp スパツタ装置
JPS63103068A (ja) * 1986-10-20 1988-05-07 Tokyo Electron Ltd スパツタリング装置
EP0726167B1 (en) * 1994-08-09 1998-12-02 Kabushiki Kaisha Pilot Writing utensil
JPH1075677A (ja) * 1996-09-02 1998-03-24 Masaaki Edamoto ペットの糞処理袋
JPH10330933A (ja) * 1997-05-29 1998-12-15 Toshiba Corp スパッタリング装置およびサーマルプリントヘッドの製造方法
JP3774353B2 (ja) * 2000-02-25 2006-05-10 株式会社シンクロン 金属化合物薄膜の形成方法およびその形成装置
JP2002146525A (ja) * 2000-11-13 2002-05-22 Canon Inc スパッタ成膜装置
JP4296256B2 (ja) * 2001-11-22 2009-07-15 独立行政法人情報通信研究機構 超伝導材料の製造方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101688291B (zh) * 2007-04-23 2012-10-10 应用材料公司 用于基板处理腔室的冷却遮蔽件
CN101820092A (zh) * 2009-02-26 2010-09-01 信义汽车玻璃(深圳)有限公司 天线接头双面贴膜装置
CN101820092B (zh) * 2009-02-26 2012-10-31 信义汽车玻璃(深圳)有限公司 天线接头双面贴膜装置
CN102575338A (zh) * 2009-09-01 2012-07-11 东京毅力科创株式会社 溅射装置
CN102324368A (zh) * 2011-08-29 2012-01-18 安徽鑫昊等离子显示器件有限公司 一种溅射阳极罩及溅射装置
CN107723672A (zh) * 2017-11-10 2018-02-23 苏州求是真空电子有限公司 一种带膜厚修正功能的柱形靶旋转挡板
CN109576667A (zh) * 2018-12-18 2019-04-05 中国科学院力学研究所 一种提高大型模具pvd膜层均匀性的方法
CN109881165A (zh) * 2019-03-11 2019-06-14 信利光电股份有限公司 一种镀膜修正板
CN112522671A (zh) * 2019-09-19 2021-03-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 磁控溅射方法、装置、设备及可读存储介质
CN114375346A (zh) * 2020-04-01 2022-04-19 株式会社新柯隆 溅射装置和使用了该溅射装置的成膜方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100406612C (zh) 2008-07-30
JP2005264250A (ja) 2005-09-29
JP4491262B2 (ja) 2010-06-30
HK1079555A1 (en) 2006-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1670238A (zh) 溅射装置及形成薄膜的方法
CN1258007C (zh) 氟化物单结晶的热处理方法及制造方法
CN1737190A (zh) 磁控溅镀装置
CN1234909C (zh) 利用原子层沉积法形成薄膜的方法
CN1120249C (zh) 用化学汽相沉积制作薄膜的方法和装置
CN1282692C (zh) 电介质涂覆的电极、等离子体放电处理装置和形成薄膜法
CN1082569C (zh) 微波等离子体处理装置及其处理方法
CN1795287A (zh) 薄膜形成装置和薄膜形成方法
CN1247813C (zh) 包括多种组分的薄膜及其形成方法
CN1417374A (zh) 薄膜成形设备和方法
CN1908228A (zh) 形成含硅的绝缘膜的方法和装置
CN1262684C (zh) 涂层衬底的生产方法
CN1891850A (zh) 真空蒸镀装置和电光装置的制造方法
CN1827845A (zh) 一种类金刚石碳膜制造方法和用其制造的带包覆膜的部件
WO2006033268A1 (ja) 透明導電膜
CN1754982A (zh) 溶液气化式cvd装置
CN1168118C (zh) 成膜设备和形成结晶硅薄膜的方法
CN1993492A (zh) 薄膜形成装置
CN1990901A (zh) 涂覆方法
WO2007020729A1 (ja) 酸化亜鉛薄膜の製造方法及び製造装置
CN1795286A (zh) 薄膜的形成方法及其形成装置
CN1842612A (zh) 成膜装置及其成膜方法
CN1876888A (zh) 在显示器的生产中清洁遮罩的方法(变体)及实施所述方法的装置
CN1920092A (zh) 沉积Ge-Sb-Te薄膜的方法
CN109642320A (zh) 用于施加薄膜涂层的真空装置和用该真空装置施加光学涂层的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1079555

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1079555

Country of ref document: HK

C56 Change in the name or address of the patentee
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: Kanagawa

Patentee after: SHINCRON CO.,LTD.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: SHINCRON CO.,LTD.

CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20080730