TW201842547A - 成膜裝置及成膜方法 - Google Patents

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須田具和
高橋明久
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日商愛發科股份有限公司
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Abstract

一種成膜裝置及成膜方法，能藉由濺鍍法而簡便地變更基板上之層組成。
成膜裝置，係具備真空容器、基板搬運機構、成膜源及控制部。上述真空容器係能夠維持減壓狀態。上述基板搬運機構係能夠在上述真空容器內搬運基板。上述成膜源係具有對向於上述基板且沿著上述基板之搬運方向所配置的第一靶和第二靶。上述第一靶之材料係與上述第二靶之材料不同。藉由在上述第一靶與上述第二靶之間施加有頻率為長波波段的交流電壓來產生電漿，且能夠在上述基板形成上述第一靶之上述材料和上述第二靶之上述材料混合所成的層。上述控制部係能夠改變上述交流電壓的工作比。

Description

成膜裝置及成膜方法
本發明係關於一種成膜裝置及成膜方法。
ITO(Indium Tin Oxide；銦錫氧化物)層等的透明導電層係被利用於顯示器(display)、太陽電池、觸控面板(touch panel)等的電子裝置(例如，參照專利文獻1)。作為透明導電層的成膜方法，有代表CVD(Chemical Vapor Deposition；化學氣相沉積)法的化學製作方法、以及代表濺鍍(sputtering)法的物理製作方法。
CVD法，例如，有的情況是難以應用於耐熱性較低的基板，且有的情況是要費事於排氣氣體的處理。另一方面，濺鍍法係能夠應用於耐熱性較低的基板，且能藉由對真空容器導入氧來最佳地調整其組成。更且，濺鍍法亦能夠應用於大型基板。因此，在上述電子裝置設置透明導電層的情況下，較多的情況是採用濺鍍法。然後，在透明導電層中，有的情況是按照電子裝置之用途而被要求組成之變更。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特許第5855948號公報。
然而，在採用了濺鍍法的情況下，靶材(target material)之組成是固定的。因此，形成於基板上的層之組成係無法簡便地變更。為了變更該層之組成，而有必要個別地準備與各自之層組成對應的靶材。
有鑑於如以上的情形，本發明之目的係在於提供一種在藉由濺鍍法而在基板上形成層的情況下，能夠簡便地變更該層之組成的成膜裝置及成膜方法。
為了達成上述目的，本發明之一形態的成膜裝置，係具備真空容器、基板搬運機構、成膜源及控制部。上述真空容器係能夠維持減壓狀態。上述基板搬運機構係能夠在上述真空容器內搬運基板。上述成膜源係具有對向於上述基板且沿著上述基板之搬運方向所配置的第一靶和第二靶。上述第一靶之材料係與上述第二靶之材料不同。藉由在上述第一靶與上述第二靶之間施加有頻率為長波波段 (long-wave band)的交流電壓來產生電漿，且能夠在上述基板形成上述第一靶之上述材料和上述第二靶之上述材料混合所成的層。上述控制部係能夠改變上述交流電壓的工作比(duty ratio)。
若是如此的成膜裝置，則藉由改變施加於上述第一靶與上述第二靶之間的交流電壓，且頻率為長波波段的上述交流電壓之上述工作比，就可以簡便地改變上述層中的上述第一靶之材料與上述第二靶之材料的混合比。
在上述之成膜裝置中，上述第一靶之電阻係數亦可與上述第二靶之電阻係數不同。
若是如此的成膜裝置，則可以在上述層中簡便地改變電阻係數不同的上述第一靶與上述第二靶之混合比。
在上述之成膜裝置中，上述第一靶之濺鍍率亦可與上述第二靶之濺鍍率不同。
若是如此的成膜裝置，則在上述層中，即便上述第一靶及上述第二靶之各自的濺鍍率不同，仍可以藉由改變上述工作比來形成完全地包含上述第一靶及上述第二靶的層。
在上述之成膜裝置中，上述頻率亦可為10kHz以上100kHz以下。
若是如此的成膜裝置，則藉由在上述第一靶與上述第二靶之間施加有10kHz以上100kHz以下之頻段(frequency band)的上述交流電壓，就可以適度地改變上述層中的上述第一靶之材料與上述第二靶之材料的混合比。
在上述之成膜裝置中，上述第一靶及上述第二靶之各個靶亦可構成圓筒型；上述第一靶及上述第二靶之各自的中心軸亦可相對於上述基板之搬運方向而交叉；上述第一靶及上述第二靶之各個靶亦可構成能夠以各自之上述中心軸作為軸而旋轉。
若是如此的成膜裝置，則即便上述基板為大型，仍能使上述基板之面內方向上的上述第一靶之材料與上述第二靶之材料的混合比成為更均一。
在上述之成膜裝置中，上述成膜源亦可更具有配置於上述第一靶之內部的第一磁性迴路、以及配置於上述第二靶之內部的第二磁性迴路。亦可以上述第一磁性迴路對向於上述第一靶的方向及上述第二磁性迴路對向於上述第二靶的方向成為可變的方式所構成。
若是如此的成膜裝置，則藉由上述磁性迴路，就能使各自之上述靶近旁所補充的電漿之位置成為可變，且可以改變從各自之上述靶釋放出的濺鍍粒子之方向。
為了達成上述目的，本發明之一形態的成膜方法，係包含：使第一靶、和材料與上述第一靶不同的第二靶對向於基板，並且沿著上述基板之搬運方向來配置上述第一靶和上述第二靶。一邊在減壓氛圍中朝向上述搬運方向搬運上述基板，一邊在上述第一靶與上述第二靶之間，施加頻率為長波波段且能夠改變工作比的交流電壓，藉此在上述第一靶與上述第二靶之間產生電漿。在上述基板形成上述第一靶之材料和上述第二靶之材料混合所成的層。
若是如此的成膜方法，則藉由改變施加於上述第一靶與上述第二靶之間的交流電壓，且頻率為長波波段的上述交流電壓之上述工作比，就可以自如地改變上述層中的上述第一靶之材料與上述第二靶之材料的混合比。藉此，能夠簡便地變更形成於上述基板上的上述層之組成。
在上述之成膜方法中上述第一靶之電阻係數亦可與上述第二靶之電阻係數不同。
若是如此的成膜方法，則可以在上述層中簡便地改變電阻係數不同的上述第一靶與上述第二靶之混合比。
在上述之成膜方法中，上述第一靶之濺鍍率亦可與上述第二靶之濺鍍率不同。
若是如此的成膜方法，則在上述層中，即便上述第一靶及上述第二靶之各自的濺鍍率不同，仍可以藉由改變上述工作比來形成完全地包含上述第一靶及上述第二靶的 層。
在上述之成膜方法中，上述頻率亦可為10kHz以上100kHz以下。
若是如此的成膜方法，則藉由在上述第一靶與上述第二靶之間施加有10kHz以上100kHz以下之頻帶的上述交流電壓，就可以適度地改變上述層中的上述第一靶之材料與上述第二靶之材料的混合比。
在上述之成膜方法中，上述第一靶及上述第二靶之各個靶亦可構成圓筒型；上述第一靶及上述第二靶之各自的中心軸亦可相對於上述基板之搬運方向而交叉；亦可一邊使上述第一靶及上述第二靶之各個靶以各自之上述中心軸作為軸而旋轉，一邊在上述第一靶與上述第二靶之間產生上述電漿。
若是如此的成膜方法，則即便上述基板為大型，仍能使上述基板之面內方向上的上述第一靶之材料與上述第二靶之材料的混合比成為更均一。
在上述之成膜方法中，亦可在上述第一靶之內部配置第一磁性迴路，且在上述第二靶之內部配置第二磁性迴路；亦可改變上述第一磁性迴路對向於上述第一靶的方向、和上述第二磁性迴路對向於上述第二靶的方向，以在上述第一靶與上述第二靶之間產生上述電漿。
若是如此的成膜方法，則藉由上述磁性迴路，就能使各自之上述靶近旁所補充的電漿之位置成為可變，且可以改變從各自之上述靶釋放出的濺鍍粒子之方向。
在上述之成膜方法中，亦可在上述第一靶及上述第二靶之各自的上述濺鍍率不同的情況下，對上述濺鍍率較低的靶施加更長時間的上述交流電壓。
若是如此的成膜方法，則可以在基板上形成第一靶之材料及第二靶之材料之各個完全地混合所成的層。
如以上所述，依據本發明，則可提供一種能夠藉由濺鍍法來簡便地變更形成於基板上的層之組成的成膜裝置及成膜方法。
10‧‧‧真空容器
10a‧‧‧基板搬入部
10b‧‧‧基板搬出部
10d‧‧‧排氣口
11‧‧‧附著防止板
20、23、24、25‧‧‧基板搬運機構
20f‧‧‧框架部
20r‧‧‧輥子旋轉機構
21A、21C‧‧‧基板
21B‧‧‧可撓性基板
21d‧‧‧成膜面
22‧‧‧基板保持具
23A‧‧‧主輥
23B、23C‧‧‧導輥
24c、25c、31c、32c‧‧‧中心軸
30‧‧‧成膜源
31‧‧‧第一成膜源
31B‧‧‧第一背襯管
31M‧‧‧第一磁性迴路
31mg、32mg‧‧‧磁鐵
31T‧‧‧第一靶
32‧‧‧第二成膜源
32B‧‧‧第二背襯管
32M‧‧‧第二磁性迴路
32T‧‧‧第二靶
50‧‧‧交流電源
60‧‧‧控制部
70‧‧‧氣體供給源
71‧‧‧流量調整部
72‧‧‧氣體噴嘴
101、102、103、104‧‧‧成膜裝置
D1、D2‧‧‧方向
R‧‧‧旋轉方向
S1、S2‧‧‧濺鍍粒子
圖1係第一實施形態的成膜裝置之概略剖視圖。
圖2係顯示第一實施形態的成膜裝置之靶與基板之配置的俯視圖。
圖3係第一實施形態的成膜方法之概略的流程。
圖4中之(a)係顯示第一實施形態的成膜裝置之動作的概略剖視圖；圖4中之(b)及(c)係顯示施加於第一靶和第二靶的方波交流電壓之時間變化的概略圖。
圖5係顯示方波交流電壓之工作比、與層的片電阻 (sheet resistance)之關係的曲線圖。
圖6係顯示第一實施形態的成膜裝置之另一動作的概略剖視圖。
圖7係顯示第二實施形態的成膜裝置之概略剖視圖。
圖8係顯示第三實施形態的成膜裝置之概略剖視圖。
圖9係顯示第四實施形態的成膜裝置之概略剖視圖。
以下，一邊參照圖式，一邊說明本發明之實施形態。
在各個圖式中，有的情況是導入XYZ軸座標。
[第一實施形態]
圖1係第一實施形態的成膜裝置之概略剖視圖。
圖2係顯示第一實施形態的成膜裝置之靶與基板之配置的俯視圖。
圖1、圖2所示的成膜裝置101係具備真空容器10、基板搬運機構20、成膜源30、交流電源50、控制部60及氣體供給源70。
真空容器10係指能夠維持減壓狀態的容器。例如，真空容器10內的氣體係通過排氣口10d並藉由渦輪分子泵(turbo molecular pump)等的排氣機構來朝向外部排氣。成膜 裝置101，亦可為批式(batch type)的成膜裝置，又可為連續式的成膜裝置。
在成膜裝置101為連續式(例如，連續式(in-line type))之成膜裝置的情況下，真空容器10係具有作為成膜裝置101中之一個處理室的功能。例如，在真空容器10係設置有基板搬入部10a和基板搬出部10b。然後，當基板21A從基板搬入部10a搬入至真空容器10內時，就在真空容器10內對基板21A完成濺鍍成膜等的處理，此後，基板21A係通過基板搬出部10b而搬出至真空容器10外。基板21A，例如是包含平面形狀為矩形的玻璃基板。在圖1之例中，基板21A對向於成膜源30的面係成為成膜面21d。
基板搬運機構20係可以將基板21A在真空容器10內部搬運。例如，基板搬運機構20係具有輥子旋轉機構20r及框架部20f。輥子旋轉機構20r係藉由框架部20f所支撐。然後，當在輥子旋轉機構20r上載置有基板21A及基板保持具22時，藉由輥子旋轉機構20r自轉，基板21A及支撐基板21A的基板保持具22就從基板搬入部10a朝向基板搬出部10b滑動移送。
成膜源30係具有第一成膜源31和第二成膜源32。第一成膜源31係具有第一靶31T、第一背襯管(backing tube)31B以及第一磁性迴路31M。第二成膜源32係具有第 二靶32T、第二背襯管32B以及第二磁性迴路32M。成膜裝置101係指具備有所謂的雙靶(dual target)的成膜裝置。
第一靶31T係由第一背襯管31B所支撐。第一磁性迴路31M係配置於第一靶31T內，並且配置於第一背襯管31B內。第二靶32T係由第二背襯管32B所支撐。第二磁性迴路32M係配置於第二靶32T內，並且配置於第二背襯管32B內。在第一背襯管31B及第二背襯管32B之各自的內部，亦可設置有可供冷卻媒體流動的流路(未圖示)。
第一靶31T和第二靶32T係與基板21A對向。第一靶31T和第二靶32T係沿著基板21A之搬運方向(Y軸方向)所配置。第一靶31T之中心軸31c係與第一靶31T之長邊方向平行。第二靶32T之中心軸32c係與第二靶32T之長邊方向平行。
第一靶31T、第一背襯管31B、第二靶32T及第二背襯管32B之各個為圓筒型。但是，第一靶31T、第一背襯管31B、第二靶32T及第二背襯管32B之各個係未限為圓筒型，而亦可為圓板型。
第一靶31T之中心軸31c係相對於基板21A之搬運方向而交叉著。第二靶32T之中心軸32c係相對於基板21A之搬運方向而交叉著。例如，中心軸31c、32c之各個係相 對於Y軸方向而正交，且沿著X軸方向而延伸。第一靶31T係構成能夠以中心軸31c作為軸而旋轉。第二靶32T係構成能夠以中心軸32c作為軸而旋轉。亦即，第一靶31T及第二靶32T係所謂的旋轉靶(rotary target)。
在成膜裝置101中，第一靶31T之材料係與第二靶32T之材料不同。例如，第一靶31T之電阻係數係與第二靶32T之電阻係數不同。或是，第一靶31T之濺鍍率係與第二靶32T之濺鍍率不同。在基板搬運機構20與成膜源30之間係設置有附著防止板11。
例如，第一靶31T之材料係包含氧化鈮(niobium)、氧化鉭(tantal)、氧化鈦(titanium)、氧化鉬(molybdenum)之至少一個。第二靶32T之材料係包含ITO(氧化銦錫(氧化錫含量：1wt%至15wt%))、氧化銦、氧化錫、氧化鋅、氧化鎵(gallium)之至少一個。但是，ITO中的氧化錫含量為其一例，且不限於該值。
在成膜裝置101中，以第一磁性迴路31M之磁鐵31mg從第一靶31T之內部對向於第一靶31T之內壁的方向D1、和第二磁性迴路32M之磁鐵32mg從第二靶32T之內部對向於第二靶32T之內壁的方向D2成為可變的方式所構成。例如，第一磁性迴路31M係構成以中心軸31c作為軸而旋轉，第二磁性迴路32M係構成能夠以中心軸32c作為軸而 旋轉。
藉此，以從磁性迴路31M洩漏至第一靶31T之表面的磁力線(沿著第一靶31T之表面所形成的磁場)之位置成為可變的方式所構成。更且，以從磁性迴路32M洩漏至第二靶32T之表面的磁力線(沿著第二靶32T之表面所形成的磁場)之位置成為可變的方式所構成。
在成膜裝置101中，當在真空容器10內導入有放電氣體，且在第一靶31T與第二靶32T之間施加有電壓時，放電氣體就會在第一靶31T與第二靶32T之間電離，且在第一靶31T與第二靶32T之間產生電漿(plasma)。在此，交流電壓之頻率為長波(LF)波段。在本實施形態的長波波段中亦包含有超長波波段。交流電壓之頻率，更佳為10kHz以上100kHz以下。
從第一靶31T及第二靶32T所釋放出的濺鍍粒子係到達基板21A之成膜面21d。藉此，在成膜面21d係形成有從第一靶31T所濺鍍出的濺鍍粒子S1、以及從第二靶32T所濺鍍出的濺鍍粒子S2混合所成的層。
交流電源50係在第一靶31T與第二靶32T之間供給交流電壓。交流電源50所供給的交流電壓，例如是方波交流電壓。該方波交流電壓，例如不限於理想的方波交流電壓。 例如，在方波交流電壓中，脈衝之上升或下降，亦可相對於時間軸非為垂直。
控制部60係可以調變方形波交流電壓之工作比。例如，控制部60係可以將施加於第一靶31T的脈衝電壓(負電壓)之長度，設定為比施加於第二靶32T的脈衝電壓(負電壓)之長度更短，或是將施加於第一靶31T的脈衝電壓(負電壓)之長度，設定為比施加於第二靶32T的脈衝電壓(負電壓)之長度更長。
氣體供給源70係具有流量調整器71及氣體噴嘴(gas nozzle)72。能藉由氣體供給源70對真空容器10內供給放電氣體。放電氣體，例如是氬(argon)、氦(helium)等的稀有氣體、氧等。以下，針對成膜裝置101之動作加以說明。
圖3係第一實施形態的成膜方法之概略的流程。
在本實施形態的成膜方法中係使第一靶31T及第二靶32T對向於基板21A，並且沿著基板21A之搬運方向而配置有第一靶31T和第二靶32T(S10)。
其次，一邊在減壓氛圍中朝向搬運方向搬運基板21A，一邊在第一靶31T與第二靶32T之間，施加頻率為長波波段且能夠改變工作比的交流電壓，藉此在第一靶31T與第 二靶32T之間產生電漿(S20)。
其次，在基板21A形成有第一靶31T之材料和第二靶32T之材料混合所成的層(S30)。
圖4中之(a)係顯示第一實施形態的成膜裝置之動作的概略剖視圖；圖4中之(b)及(c)係顯示施加於第一靶和第二靶的方波交流電壓之時間變化的概略圖。在此，橫軸為時間，縱軸為電壓。在圖4中之(a)中係省略了圖1所例示的真空容器10、基板搬運機構20、交流電源50、控制部60、氣體供給源70等。
當在真空容器10內導入有放電氣體，且在第一靶31T與第二靶32T之間施加有交流電壓時，放電氣體就會在第一靶31T與第二靶32T之間電離。在放電時，第一靶31T及第二靶32T係朝向箭頭之方向旋轉。
在成膜裝置101中，在第一靶31T與第二靶32T之間係施加有方波交流電壓。因此，在第一靶31T施加有+Vs電壓時，會在第二靶32T施加有-Vs電壓，而在第一靶31T施加有-Vs電壓時，會在第二靶32T施加有+Vs電壓(圖4中之(b))。在此，圖4中之(b)、(c)中的「t」為方波交流電壓之電壓週期。「t1」為在第一靶31T施加有-Vs的時間。「t2」為在第二靶32T施加有-Vs的時間。在放電時，在第 一靶31T與第二靶32T之間係施加有+Vs×2的電壓。
在成膜源30中，在對第一靶31T施加有-Vs電壓時，第一靶31T會藉由放電氣體中的陽離子而被濺鍍，並從第一靶31T釋放出濺鍍粒子S1。另一方面，在成膜源30中，在對第二靶32T施加有-Vs電壓時，第二靶32T會藉由放電氣體中的陽離子而被濺鍍，並從第二靶32T釋放出濺鍍粒子S2。
在此，在成膜裝置101中，磁性迴路31M之方向D1會從Z軸方向彎曲並傾斜於Y軸方向。藉此，在第一靶31T之表面近旁，在Z軸方向與Y軸方向之間變得容易補充電漿，而在Z軸方向與Y軸方向之間的電漿密度會變高。從而，從第一靶31T，主要會從Z軸方向與Y軸方向之間釋放出濺鍍粒子S1，而濺鍍粒子S1會朝向基板21A飛行遊動。
另一方面，在成膜裝置101中，磁性迴路32M之方向D2會從Z軸方向彎曲並傾斜於與Y軸方向為相反的方向(-Y軸方向)。藉此，在第二靶32T之表面近旁，在Z軸方向與-Y軸方向之間變得容易補充電漿，而在Z軸方向與-Y軸方向之間的電漿密度會變高。從而，從第二靶32T，主要會從Z軸方向與-Y軸方向之間釋放出濺鍍粒子S2，而濺鍍粒子S2會朝向基板21A飛行遊動。
藉此，從第一靶31T所釋放出的濺鍍粒子S1、和從第二靶32T所釋放出的濺鍍粒子S2會在成膜面21d下混合，且在成膜面21d形成有第一靶31T之材料和第二靶32T之材料混合所成的層。在成膜開始後，作為一例，濺鍍粒子S1、濺鍍粒子S2之各自的材料層係混合於基板21A上所形成，或各自的材料層會形成島狀。
在此，在圖4中之(b)所示的條件(t1>t2)中，對第一靶31T施加有-Vs電壓的時間係比對第二靶32T施加有-Vs電壓的時間更長。藉此，從第一靶31T所釋放出的濺鍍粒子量係變得比從第二靶32T所釋放出的濺鍍粒子量更多。結果，在成膜面21d係形成有比第二靶32T之材料更富含有第一靶31T之材料的層。在此情況下，第一靶31T之濺鍍率和第二靶32T之濺鍍率係假設在實質上為相同。
另一方面，在圖4中之(c)所示的條件(t1<t2)中，對第二靶32T施加有-Vs電壓的時間係比對第一靶31T施加有-Vs電壓的時間更長。藉此，從第二靶32T所釋放出的濺鍍粒子量係變得比從第一靶31T所釋放出的濺鍍粒子量更多。結果，在成膜面21d係形成有比第一靶31T之材料更富含有第二靶32T之材料的層。
如此，依據成膜裝置101，則藉由在第一靶31T與第 二靶32T之間施加方波交流電壓，且改變該方波交流電壓之工作比(t1/t或t2/t)，就可以改變第一靶31T之材料與第二靶32T之材料的混合比，並簡便地改變形成於基板21A上的層之組成。
亦即，在本實施形態中，在以濺鍍法在基板21A上形成不同的組成之層的情況下，不需要個別地準備與各自之組成對應的靶。亦即，依據本實施形態，則可以使用材料不同的二個靶，來簡便地變更形成於基板21A上的層之組成。
又，在本實施形態的成膜裝置101中，並非是在成膜源30與成膜裝置101的接地部(真空容器10、附著防止板11、基板搬運機構20等)之間發生放電而成膜，而是在第一靶31T與第二靶32T之間發生放電而進行成膜。
在濺鍍裝置之中，有的是對靶施加DC(Direct Current；直流)電壓或RF(Radio Frequency；射頻)電壓，且在靶與接地部之間使電漿放電，以在基板形成層。在如此的濺鍍裝置之中，有的是配置複數個靶。
在此，在濺鍍裝置中，層不僅是形成於基板，而亦形成於接地部。從而，在靶材為絕緣物等之高電阻材料的情況下，當高電阻層持續沉積於接地部時，接地部就會由較 厚的高電阻層所覆蓋，而有可能變得無法維持靶與接地部之間的安定的電漿放電。因此，在靶與接地部之間使電漿放電的濺鍍裝置中，需要定期地開放真空，並從接地部除掉高電阻材料的維修作業。
相對於此，在本實施形態的成膜裝置101中係在第一靶31T與第二靶32T之間使電漿放電產生。因此，即便是在陽極部持續沉積高電阻材料，仍能長期地持續成膜裝置101內的電漿放電。亦即，成膜裝置101係在量產性方面優異。
又，在成膜裝置101中，方波交流電壓之頻段為長波波段，更佳是設定在10kHz以上100kHz以下。藉此，能適當地變更形成於基板21A上的層之組成。
例如，當方波交流電壓之頻率成為比10kHz還小時，第一靶31T及第二靶32T之各自的濺鍍時間就會變長，且在基板21A上容易形成第一靶31T之材料層和第二靶32T之材料層交互地積層所成的層。
另一方面，當方波交流電壓之頻率成為比100kHz還大時，週期t就會變得過短，且工作比之分解能力會降低。藉此，在成膜中，變得無法對第一靶31T及第二靶32T之哪一方施加充分的電壓，且使第一靶31T及第二靶32T之 哪一方的材料變得不易混入至層中。
又，在成膜裝置101中，第一靶31T及第二靶32T之各個靶為旋轉靶，且一邊使基板21A朝向二個旋轉靶所排列的方向(Y軸方向)移送一邊進行成膜。藉此，即便基板21A為大型基板，基板21A之面內方向上的第一靶31T之材料與第二靶32T之材料的混合比仍會成為均一。
又，在成膜裝置101中，第一靶31T及第二靶32T之各自的濺鍍率不同的情況下，藉由對濺鍍率較低的靶更長時間地施加-Vs電壓，就可以在基板21A上形成第一靶31T之材料及第二靶32T之材料之各個完全地混合所成的層。
圖5係顯示方波交流電壓之工作比、與層的片電阻之關係的曲線圖。
成膜條件係如同以下所述。
第一靶31T：氧化鈮靶
第二靶32T：ITO靶(氧化錫5wt%)
電力：1kW/m(相當於一個靶)
成膜壓力：0.4Pa
頻率：20kHz
成膜層之厚度：10nm
成膜溫度：室溫
圖5之橫軸為工作比(%)。工作比係以t2/t之百分率來表示。圖5之縱軸為層的片電阻(Ω/sq.)。在此，氧化鈮之電阻係數係比ITO靶(氧化錫5wt%)之電阻係數更高。
如圖5所示，隨著t2/t(%)變大，成膜層之片電阻會變低。亦即，圖5之結果係顯示藉由調整t2/t(%)而使成膜層中的第一靶31T之材料與第二靶32T之材料的比率變化，且可以簡便地調整成膜層之片電阻。
圖6係顯示第一實施形態的成膜裝置之另一動作的概略剖視圖。
在成膜裝置101中，第一磁性迴路31M係構成能夠以中心軸31c作為軸而旋轉。又，第二磁性迴路32M係構成能夠以中心軸32c作為軸而旋轉。藉此，在成膜裝置101中，藉由磁性迴路31M，就能自如地改變第一靶31T之近旁所補充的電漿之位置，且可以自如地改變從第一靶31T所釋放出的濺鍍粒子之行進方向。又，藉由磁性迴路32M，亦能自如地改變第二靶32T之近旁所補充的電漿之位置，且可以自如地改變從第二靶32T所釋放出的濺鍍粒子之行進方向。
例如，在圖6之例中，第二磁性迴路32M之磁鐵32mg 係對向於第一靶31T。在如此的狀態下，當在第一靶31T與第二靶32T之間施加有方波交流電壓時，放電氣體就會在第一靶31T與第二靶32T之間電離。
在此，第二磁性電路32M之磁鐵32mg係對向於第一靶31T。因此，在第二靶32T之表面近旁，變得容易在第一靶31T對向於第二靶的位置上補充電漿。藉此，濺鍍粒子S2係能從第二靶32T朝向第一靶31T釋放出。
另一方面，在第一靶31T中，一起濺鍍有第一靶31T之材料、以及已附著於第一靶31T的第二靶32T之材料。藉此，包含第一靶31T之材料及第二靶32T之材料的濺鍍粒子S1、S2係能從第一靶31T朝向基板21A飛行游動。結果，即便是在圖6之構成中，在基板21A上仍形成有第一靶31T之材料和第二靶32T之材料混合所成的層。
圖6所示的構成，例如是能應用於以下所說明之例。
例如，某金屬M之氧化物MOy係假設不易成為燒結體。如此的氧化物MOy係不易成為靶材。從而，針對氧化物MOy而言，不易使用濺鍍法來使其混入於層中。
在如此的情況下，在圖6所示的構成中，使用氧化物A的靶作為第一靶31T，使用金屬M的靶作為第二靶32T。 更且，在放電氣體中係添加氧。
當開始放電時，就會從第二靶32T釋放出金屬M之濺鍍粒子，且該金屬M之濺鍍粒子會附著於第一靶31T之表面。另一方面，在第一靶31T中，能一起濺鍍出第一靶31T之氧化物A、和附著於第一靶31T的金屬M。
藉此，從第一靶31T係釋放出包含氧化物A及金屬M的濺鍍粒子，且此等的濺鍍粒子會朝向基板21A飛行游動。在此，在放電氣體中係添加有氧作為輔助氣體(assist gas)。因此，金屬M之濺鍍粒子係成為氧化物粒子(MOy)，結果，在基板21A係形成有氧化物A和氧化物MOy混合所成的層。
特別是，在圖6之例中，並非是將金屬M之濺鍍粒子直接朝向基板21A釋放出，而是使金屬M暫時附著於第一靶31T，且從該處更進一步朝向基板21A釋放出。因此，金屬M之濺鍍粒子到達基板21A為止的路徑(path)會變得更長，且能增加金屬M之濺鍍粒子與氧接觸的機會。藉此，從第二靶32T所釋放出的金屬M之濺鍍粒子係容易成為氧化物MOy，且可以使氧化物MOy確實地混合存在於層中。或是，藉由使濺鍍粒子從使第一靶31T之材料附著的第二靶32T釋放出，則形成於成膜面21d的層之厚度方向上的組成就更不易成為不均一。
又，在本實施形態中，基板及搬運基板的基板搬運機構係不限於上述之構成，例如，亦可為如下述的構成。
[第二實施形態]
圖7係顯示第二實施形態的成膜裝置之概略剖視圖。在圖7中係省略了圖1所例示的真空容器10、基板搬運機構20、交流電源50、控制部60、氣體供給源70等。
成膜裝置102係指捲取式成膜裝置。在成膜裝置102中，使用已被裁斷成預定寬度的長條狀之可撓性基板21B作為基板。可撓性基板21B，例如是聚醯亞胺膜(polyimide film)等。成膜裝置102係具備基板搬運機構23。基板搬運機構23係具備主輥23A、導輥(guide roller)23B及導輥23C。基板搬運機構23係指膜行走機構。主輥23A係對向於成膜源30。主輥23A與成膜源30之間配置有可撓性基板21B。
在成膜裝置102中，可撓性基板21B之背面(與成膜面21d為相反側的面)係與主輥23A之輥子面相接觸。可撓性基板21B之成膜面21d係對向於成膜源30。然後，藉由主輥23A、導輥23B及導輥23C之自轉，可撓性基板21B就能朝向箭頭G之方向連續地行走。
即便是在成膜裝置102中，當在第一靶31T與第二靶32T之間施加有方波交流電壓時，仍會從第一靶31T釋放出濺鍍粒子S1，從第二靶32T釋放出濺鍍粒子S2。藉此，一邊能使可撓性基板21b藉由基板搬運機構23而行走，一邊在可撓性基板21B之成膜面21d形成有第一靶31T之材料和第二靶32T之材料混合所成的層。
即便是在具備有如此的基板搬運機構23的成膜裝置102之濺鍍成膜中，仍能進行與成膜裝置101相同的作用。
[第三實施形態]
圖8係顯示第三實施形態的成膜裝置之概略剖視圖。在圖8中係省略了圖1所例示的真空容器10、基板搬運機構20、交流電源50、控制部60、氣體供給源70等。
在成膜裝置103中，係使用比基板21A還小型的基板21C作為基板。基板21C之平面形狀為矩形狀或圓形狀。基板21C，例如是玻璃基板、半導體基板等。在成膜裝置103中，成膜源30與基板搬運機構24之上下的位置亦可為相反。更且，Z軸方向亦可為相對於地面為垂直的方向，X軸方向亦可為相對於地面為垂直的方向。
成膜裝置103係具備基板旋轉式之搬運機構。基板搬運機構24係指以中心軸24c作為軸而旋轉的旋轉台(rotary stage)。基板搬運機構24係對向於成膜源30。基板搬運機構24係在外周上支撐複數個基板21C。基板21C，亦可在X軸方向配置有複數個。藉由基板搬運機構24之自轉，複數個基板21C就能朝向旋轉方向R之方向旋轉。在基板搬運機構24之旋轉方向上係排列有第一靶31T和第二靶32T。基板搬運機構24之中心軸24c、第一靶31T之中心軸31c及第二靶32T之中心軸32c的各個中心軸係成為平行。
即便是在成膜裝置103中，當在第一靶31T與第二靶32T之間施加有方波交流電壓時，就仍會從第一靶31T釋放出濺鍍粒子S1，從第二靶32T釋放出濺鍍粒子S2。藉此，能一邊使基板21C藉由基板搬運機構24而旋轉，一邊在基板21C之成膜面21d形成有第一靶31T之材料和第二靶32T之材料混合所成的層。
即便是在具備有如此的基板搬運機構24的成膜裝置103之濺鍍成膜中，仍能進行與成膜裝置101相同的作用。
[第四實施形態]
圖9係顯示第四實施形態的成膜裝置之概略剖視圖。在圖9中係省略了圖1所例示的真空容器10、基板搬運機構20、交流電源50、控制部60、氣體供給源70等。在成 膜裝置104中，成膜源30與基板搬運機構25之上下的位置亦可為相反。
成膜裝置104係具備基板旋轉式之搬運機構。基板搬運機構25係指以中心軸25c作為軸而旋轉的旋轉台。基板搬運機構25係對向於成膜源30。基板搬運機構25係在上面側支撐複數個基板21C。基板21C，亦可在X軸方向配置有複數個。在圖9之例中，複數個基板21C係配置成放射狀。
藉由基板搬運機構25之自轉，複數個基板21C就能朝向旋轉方向R之方向旋轉。在基板搬運機構25之旋轉方向上係排列有第一靶31T和第二靶32T。基板搬運機構25之中心軸25c係相對於第一靶31T之中心軸31c及第二靶32T之中心軸32c的各個中心軸而正交著。
即便是在成膜裝置104中，當在第一靶31T與第二靶32T之間施加有方波交流電壓時，就仍會從第一靶31T釋放出濺鍍粒子S1，從第二靶32T釋放出濺鍍粒子S2。藉此，能一邊使基板21C藉由基板搬運機構25而旋轉，一邊在基板21C之成膜面21d形成有第一靶31T之材料和第二靶32T之材料混合所成的層。
即便是在具備有如此的基板搬運機構25的成膜裝置 104之濺鍍成膜中，仍能進行與成膜裝置101相同的作用。
以上，雖然已針對本發明之實施形態加以說明，但是本發明並非僅限定於上述之實施形態而是當然能施加各種變更。

Claims (13)

  1. 一種成膜裝置，係具備：真空容器，係能夠維持減壓狀態；基板搬運機構，係能夠在前述真空容器內搬運基板；成膜源，係具有對向於前述基板且沿著前述基板之搬運方向所配置的第一靶和第二靶，前述第一靶之材料與前述第二靶之材料不同，藉由在前述第一靶與前述第二靶之間施加有頻率為長波波段的交流電壓來產生電漿，且能夠在前述基板形成前述第一靶之前述材料和前述第二靶之前述材料混合所成的層；以及控制部，係能夠改變前述交流電壓的工作比。
  2. 如請求項1所記載之成膜裝置，其中前述第一靶之電阻係數係與前述第二靶之電阻係數不同。
  3. 如請求項1所記載之成膜裝置，其中前述第一靶之濺鍍率係與前述第二靶之濺鍍率不同。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之成膜裝置，其中前述頻率為10kHz以上100kHz以下。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之成膜裝置，其中前述第一靶及前述第二靶之各個靶係構成圓筒型；前述第一靶及前述第二靶之各自的中心軸係相對於前述基板之搬運方向而交叉； 前述第一靶及前述第二靶之各個靶係構成能夠以各自之前述中心軸作為軸而旋轉。
  6. 如請求項1至3中任一項所記載之成膜裝置，其中前述成膜源係更具有配置於前述第一靶之內部的第一磁性迴路、以及配置於前述第二靶之內部的第二磁性迴路；以前述第一磁性迴路對向於前述第一靶的方向及前述第二磁性迴路對向於前述第二靶的方向成為可變的方式所構成。
  7. 一種成膜方法，係使第一靶、和材料與前述第一靶不同的第二靶對向於基板，並且沿著前述基板之搬運方向來配置前述第一靶和前述第二靶；一邊在減壓氛圍中朝向前述搬運方向搬運前述基板，一邊在前述第一靶與前述第二靶之間，施加頻率為長波波段且能夠改變工作比的交流電壓，藉此在前述第一靶與前述第二靶之間產生電漿；在前述基板形成前述第一靶之材料和前述第二靶之材料混合所成的層。
  8. 如請求項7所記載之成膜方法，其中前述第一靶之電阻係數係與前述第二靶之電阻係數不同。
  9. 如請求項7所記載之成膜方法，其中前述第一靶之濺鍍率係與前述第二靶之濺鍍率不同。
  10. 如請求項7至9中任一項所記載之成膜方法，其中前述頻率為10kHz以上100kHz以下。
  11. 如請求項7至9中任一項所記載之成膜方法，其中將前述第一靶及前述第二靶之各個靶構成圓筒型；使前述第一靶及前述第二靶之各自的中心軸相對於前述基板之搬運方向而交叉；一邊使前述第一靶及前述第二靶之各個靶以各自之前述中心軸作為軸而旋轉，一邊在前述第一靶與前述第二靶之間產生前述電漿。
  12. 如請求項7至9中任一項所記載之成膜方法，其中在前述第一靶之內部配置第一磁性迴路，且在前述第二靶之內部配置第二磁性迴路；改變前述第一磁性迴路對向於前述第一靶的方向、和前述第二磁性迴路對向於前述第二靶的方向，以在前述第一靶與前述第二靶之間產生前述電漿。
  13. 如請求項9所記載之成膜方法，其中在前述第一靶及前述第二靶之各自的前述濺鍍率不同的情況下，對前述濺鍍率較低的靶施加更長時間的前述交流電壓。
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