TWI470099B - Film forming method and thin film forming apparatus - Google Patents

Description

薄膜形成方法及薄膜形成裝置

本發明是關於用以藉由濺鍍法在玻璃等之處理基板表面形成特定薄膜之薄膜形成方法及薄膜形成裝置。

作為在玻璃等之處理基板表面形成特定薄膜之薄膜形成方法之一，則有濺鍍(以下，稱為「濺鍍」)法，尤其，磁控管方式之濺鍍法是藉由來自配置在靶材後方(與濺鍍面背向之側)之磁石組裝體之隧道狀之磁通，捕捉在靶材之前方電離的電子及藉由濺鍍所產生之二次電子，依此可以提高靶材前方之電子密度，提高該些電子和被導入至真空腔室之稀有氣體之氣體分子的衝突確率，而提高電漿密度。因此，有可以提升薄膜形成速度等之優點，常利用於在處理基板表面形成特定薄膜，近年來多利用於對如FPD製造用之玻璃基板般面積大之處理基板形成特定薄膜。

作為對大面積之處理基板以一定膜厚效率佳形成特定薄膜者，所知的有在真空腔室內以等間隔多數排列設置相同形狀之靶材之濺鍍裝置。該濺鍍裝置因自靶材相互間之區域放出濺鍍粒子，故當在處理基板表面形成特定薄膜時，該薄膜之膜厚分布或反應性濺鍍之時之膜質分布波狀起伏(例如於膜厚分布時，膜厚之厚部份和薄部份在相同週期重複)地成為不均勻。

因此，提案有於對各靶材輸入電力藉由濺鍍形成薄膜之期間，使各靶材一體性對處理基板平行以一定速度往復動作，使各靶材一體移動而改變不放出濺鍍粒子之區域，即是使與在處理基板之整個全面放出靶材表面之濺鍍粒子之區域對向，依此改善上述膜厚分布或膜質分布不均勻。除此之外，為了更提高膜厚分布或膜質分布之均勻性，又提案有使應將隧道狀之磁通各形成在各靶材前方而設置之磁石組裝體，與靶材平行一體性且以一定速度往復動作，改變濺鍍率變高之歲狀之磁通之位置(專利文獻1)。

[專利文獻1]日本特開2004-346388號公報(例如，參照專利申請範圍之記載)

但是，因依Al、Ti、Mo或ITO等之靶種，濺鍍時之濺鍍粒子之飛散分布為不同，因該原因，有在形成於處理基板表面之薄膜殘留波狀起伏之膜厚分布或膜質分布的問題。當如此具有波狀起伏之膜厚分布或膜質分布時，則在玻璃基板形成透明電極(ITO)，於封入液晶製作FPD時，則有在顯示面發生不均的不良情形。

因此，雖然考慮藉由因應靶材調節靶材或磁石組裝體之往復動作之速度或移動距離，抑制發生為小波狀起伏之膜厚分布或膜質分布，但是因加上磁石組裝體使各靶材連續等速度往復動作，故該控制之自由度低，難以抑制發生 波狀起伏之膜厚分布或膜質分布。

在此，本發明之課題是鑒於上述點，提供以一定間隔排列設置多數片之靶材於藉由濺鍍形成特定薄膜時，因應濺鍍室內之靶種，以高自由度，可以抑制在形成於處理基板表面之薄膜產生波狀起伏或膜質分布。

為了解決上述課題，本發明之薄膜形成方法，是對在濺鍍室對向於處理基板並且隔著特定間隔而排列設置之複數片的靶材輸入電力，藉由濺鍍形成特定薄膜，該薄膜形成方法之特徵為：使各靶材沿著靶材之排列方向而以一定速度平行於處理基板作往復動作，並且使在各靶材之前方分別形成隧道狀之磁通的磁石組裝體沿著靶材之排列方向以一定速度各平行於各靶材作往復動作，當上述各靶材到達至往復動作之折返位置時，使各靶材之往復動作停止特定時間，在各靶材之停止狀態下使磁石組裝體以一定速度作往復動作，當經過特定時間時，在仍維持磁石組裝體之往復動作之狀態下，再次開始各靶材之往復動作。

若藉由此，於藉由濺鍍形成特定薄膜時，使各濺鍍沿著該排列設置方向平行於處理基板移動，當各靶材到達於往復動作之折返位置之一方時，暫時停止各靶材之移動。靶材之停止狀態是以一定速度使靶材後方之磁石組裝體往復動作，使濺鍍率連續變高之隧道狀之磁通之位置連續變化。然後，當經過特定時間時，維持磁石組裝體之往復動作，直接再次開始各靶材之移動，朝向其他之折返位置而 移動，當到達其他折返位置時，則再次停止各靶材之移動。

於如此薄膜形成時，考慮濺鍍時間及磁石組裝體之往復動作之速度，僅以適當設定各折返點之靶材之停止時間，因應靶種，即是各靶材之濺鍍時之飛散分布，可以調節朝向處理基板之濺鍍粒子之量，其結果，膜厚或膜質之控制自由度變高，可以抑制於處理基板表面之薄膜產生微小波狀起伏之膜厚分布或膜質分布。

於上述濺鍍時，若僅在停止各靶材之往復動作中，執行對上述靶材輸入電力時，則可以更進一步提高膜厚或膜質之控制自由度為佳。

另外，於將上述各靶材之往復動作停止特定時間之期間，至少使磁石組裝體作一往復動作為佳。

再者，為了解決上述課題，本發明之薄膜形成方法，是在各以等間隔排列設置相同數量之靶材的多數濺鍍室相互間，將處理基板搬運至與各靶材對向之位置，並藉由濺鍍在處理基板表面疊層相同或不同的薄膜，其特徵為：相對於連續各被搬運至形成薄膜之各濺鍍室的處理基板，使在各濺鍍室內之各靶材的位置在基板搬運方向互相一體性偏移。

依此，在一濺鍍室內，使處理基板移動至與以等間隔排列設置之各靶材對向之位置，對各靶材輸入電力，藉由濺鍍在處理基板表面形成一薄膜。在該狀態下，因自各靶材相互間之區域不放出濺鍍粒子，故一薄膜是膜厚之厚部份和薄部份在相同週期重複，成為不均勻。接著，將形成 有一薄膜之處理基板搬運至其他濺鍍室內，在其他濺鍍室內，對各靶材輸入電力，藉由濺鍍疊層其他薄膜。

在其他濺鍍室內，因對處理基板，以與一濺鍍室相同間隔所排列設置之各靶材之位置在基板搬運方向一體性偏移，故即是例如使形成有一薄膜之處理基板中膜厚為厚之部份與靶材相互之間的區域對向，並且使薄部份偏移成與靶材之濺鍍面對向，故於以略相同之膜厚疊層其他薄膜之時，替換膜厚之厚部份和薄部份，可以在處理基板全面使全體之疊層膜之膜厚略均勻。此時，因應配置在各濺鍍室之靶種，僅以在各濺鍍室內適當設定各靶材之位置，可以簡單抑制處理基板表面之膜厚分布或反應性濺鍍之時之膜質分布波狀起伏地不均勻。

若對上述排列設置之靶材中構成對的每靶材，以特定頻率交互更換極性施加交流電壓，將各靶材交互切換成陽極電極、陰極電極，使陽極電極及陰極電極間產生輝光放電而形成電漿環境，濺鍍各靶材時，則藉由施加相反之相位電壓，取消蓄積於靶材表面之電荷，取得更安定之放電。

再者，為了解決上述課題，本發明之濺鍍裝置，其特徵為：具備有在濺鍍室內對向於處理基板並且隔著特定間隔而排列設置之複數片的靶材；可對各靶材輸出電力之濺鍍電源；和各形成於靶材前方之隧道狀之磁通的磁石組裝體，設置沿著靶材之排列設置方向以一定速度使各靶材往復動作之第1驅動手段；和使磁石組裝體沿著靶材之排列方向而與平行於靶材作往復動作之第2驅動手段，並設置 有於上述靶材到達至往復動作之折返位置時，使靶材之往復動作停止特定時間，在各靶材之停止狀態下使磁石組裝體以一定速度作往復動作，當經過特定時間時，在仍維持磁石組裝體之往復動作之狀態下，再次開始各靶材之往復動作的停止手段。

上述濺鍍電源為對排列設置之靶材中構成對之每靶材，以特定頻率交互更換極性施加電壓的交流電源，將各靶材交互切換陽極電極、陰極電極，使陽極電極和陰極電極間產生輝光放電而形成電漿，若濺鍍各靶材時，因在各靶材相互間之區域(空間)不需要設置任何陽極或防磁罩等之構成零件，故可盡量縮小不放出濺鍍粒子之該區域，其結果，可以縮小靶材或磁石組裝體之往復動作距離，可以縮小真空腔室。

如上述說明般，本發明之濺鍍裝置及濺鍍方法可以達到因應靶種以高自由度抑制在形成於處理基板表面之薄膜產生波狀起伏之膜厚分布或膜質分布之情形的效果。

若參照第1圖及第2圖予以說明時，1為本發明之磁控管方式之濺鍍裝置(以下稱為「濺鍍裝置」)。濺鍍裝置1為混同式者，具有經旋轉泵、轉子分子泵等之真空排氣手段(無圖式)可以保持特定真空度之真空腔室11，構成濺鍍室11a。在真空腔室11之上部設置有基板搬運手段2。該基板搬運手段2具有公知之構造，例如具有裝載有處理基板S之載體21，間歇驅動無圖式之驅動手段 ，可以順序將處理基板S搬運至與後述靶材對向之位置。在真空腔室11之下側配置有陰極。

陰極電極C具有與處理基板S對向配置之8片靶材31a至31h。各靶材31a至31h是Al、Ti、Mo或ITO等，因應欲形成於處理基板S表面之薄膜組成而以公知方法所製作出，例如以略長方體(從俯視觀看為長方形)等同形狀所形成。各靶材31a至31h是經銦或錫等之接合材接合於冷卻靶材31a至31h之背板32。各靶材31a至31h是以等間隔被排列設置成未使用時之濺鍍面311位於與處理基板S平行之相同平面上，在背板32之背面側(與濺鍍面311背向之側，在第1圖為下側)安裝有延伸於各靶材31a至31h之排列設置方向之支撐板33。

在支撐板33上以各包圍靶材31a至31h之周圍的方式設置遮蔽板34，遮蔽板34於濺鍍時當作陽極發揮作用，並且於在靶材31a至31h之濺鍍面311之前方產生電漿時，防止電漿回流至靶材31a至31h之背側。靶材31a至31H各連接於設置在真空腔室11外之DC電源(濺鍍電源)35，可以獨立施加特定值之DC電壓至各靶材31a至31h。

再者，陰極電極C各位於靶材31a至31h之背面側具有磁石組裝體4。相同構造之各磁石組裝體4具有平行被設置於各靶材31a至31h之支撐板41。當靶材31a至31h正面觀看為長方形時，支撐板41比各靶材31a至31h之橫寬小，由沿著靶材31a至31h之長邊方向形成延伸於該 兩側之長方形之平板所構成，為放大磁石之吸力的磁性材料製。在支撐板41上，改變濺鍍面311側之極性，設置有在該中央部沿著長邊方向配置成棒狀之中央磁石42，和以包圍中央磁石42之周圍之方式沿著支撐板41之外圍而配置之周邊磁石43。

當換算成中央磁石42之同磁化之時的體積，是被設計成例如等於換算成周邊磁石42之同磁化之時的體積之和(周邊磁石：中心磁石：周邊磁石=1：2：1)，在各靶材31a至31h之濺鍍面311前方，各形成有相配之閉環之隧道狀之磁通M(參照第2圖)。依此，捕捉在各靶材31a至31h前方電離之電子及藉由濺鍍所產生之二次電子，依此可以提高在各靶材31a至31h前方之電子密度，電漿密度昇高，提高濺鍍率。

再者，在真空腔室11，設置有導入由Ar等之稀有氣體所構成之濺鍍氣體的氣體導入手段5。氣體導入手段5具有例如一端安裝於真空腔室11之側壁之氣體管51，氣體管51之另一端經質量流量控制器52與氣體源53連通。並且，於藉由反應性濺鍍，在處理基板S表面形成特定薄膜之時，則設置有將氧或氮等之反應性氣體導入至濺鍍室11a之其他氣體導入手段。

然後，將藉由基板搬運手段2設置處理基板S之載體21，搬運至與排列設置之靶材31a至31h對向之位置，在特定壓力(例如，10^-5Pa)下經氣體導入手段5導入濺鍍氣體(或反應氣體)，經DC電源對靶材31a至31h施加 負的直流電壓時，則形成垂直於處理基板S及靶材31a至31h，在靶材31a至31h產生電漿。接著，使電漿環境中之離子朝向各靶材31a至31h加速衝擊，並使濺鍍粒子(靶材原子)朝向處理基板S飛散而在處理基板S表面形成特定薄膜。

上述濺鍍裝置1是從靶材31a至31h相互間之區域R1不放出濺鍍粒子。在該狀態下，當在處理基板S表面形成特定薄膜時，膜厚分布或反應性濺鍍之時的膜質分布波狀起伏，即是膜厚之厚部份和薄部份在相同週期重複而成為不均勻。此時，在上述濺鍍裝置1所使用之一種靶材31a至31h，若適當調整靶材31a至31h和處理基板S之間的間隔或靶材31a至31h相互間之間隔時，則可以將上述不均勻改善成某程度，但是當使用其他種類之靶材31a至31h時，由於濺鍍時之濺鍍粒子之飛散分布以靶種不同，故有上述不均勻出現更為顯著之情形。

由此，構成下述般之濺鍍裝置1。即是，在支撐靶材31a至31h之支撐板33之一側，連結例如具有公知構造之伺服馬達之第1驅動手段6之驅動軸61，在濺鍍中，於沿著靶材31a至31h之排列設置方向之2個位置(A、B)之間，與處理基板S平行以等速度一體性往復動作。除此之外，將各磁石組裝體4各連結於由馬達或汽缸等所構成之第2驅動手段7之驅動軸71，在沿著靶材31a至31h之排列設置方向之兩個位置之間，平行且等速度一體性往復動作。

此時，靶材31a至31h之移動距離D1是在於一方往復動作之折返位置A(第2圖中之以實線所示之位置)不放出濺鍍粒子之區域R1，於使各靶材31a至31h移動時，靶材31a至31h之濺鍍面311之一部份位於其他往復動作之折返位置B(第2圖中以虛線表示之位置)而與處理基板S對向，並且設定成真空腔室11之容積不變大。另外，磁石組裝體4之移動距離，是設定成於使該磁石組裝體4往復動作之時，隧道狀之磁通經常位於各靶材31a至31h之濺鍍面311上方。

依此，使各靶材31a至31h一體性移動改變不放出濺鍍粒子之區域，即是在整個處理基板之全面，與放出靶材31a至31h表面之濺鍍粒子之區域對向，依此可以因應靶種改善上述膜厚分布或膜質不均勻。但是，即使連續等速往復動作各靶材31a至31h及磁石組裝體4，依靶種不同，有殘留因濺鍍時之濺鍍粒子之飛散分布之不同引起微小波狀起伏之膜厚分布或膜質分布之情形。

因此，雖然考慮藉由因應靶種調節靶材31a至31h或磁石組裝體4之往復動作之速度或移動距離，抑制發生微小波狀起伏之膜厚分布或膜質分布，但是除磁石組裝體4之外連續以等速移往復動作各靶材31a至31h，故該控制自由度低，難以控制用以抑制波狀起伏之膜厚分布或膜質分布之發生。

本實施形態中，於第1驅動手段6之驅動軸61，例如安裝具有公知構造之電磁式煞車器的停止手段(無圖式 )，在各靶材31a至31h，經DC電源輸入電力，藉由濺鍍形成特定薄膜之間，沿著排列設置方向使各靶材31a至31h平行於處理基板S移動，當各靶材31a至31H到達至一方往返位置A時，則使該停止手段動作，暫時停止各靶材31a至31h之移動。在各靶材31a至31h之停止狀態下，藉由第2驅動手段7以一定速度使磁石組裝體4往復動作，使濺鍍率變高之隧道狀之磁通之位置連續變化。然後，當經過特定時間時，則維持磁石組裝體4之往返動作，直接藉由第1驅動手段再次開始移動各靶材31a至31h，朝向另一方之折返位置B移動，當到達至另一方折返位置B時，則維持磁石組裝體4之往復動作，直接再次使停止手段動作，再次停止各靶材31a至31h。

依此，考慮濺鍍時間及磁石組裝體4之往復動作之速度，僅以適當設定各折返點A、B之靶材31a至31h之停止時間，可以因應靶種，即是各靶材之濺鍍時之分散分布，調節朝向處理基板S之濺鍍粒子之量，其結果，膜厚或膜質之控制自由度變高，可以抑制在形成於處理基板S表面之薄膜產生微小波狀起伏之膜厚分布或膜質分布。於此時，停止第1驅動手段6之動作將各靶材31a至31h停止特定時間之期間，若使磁石組裝體4至少一往復動作即可。再者，為了更提高膜厚或膜質之控制自由度，即使控制濺鍍電源35之動作，僅在停止各靶材31a至31f之往復動作中，執行對靶材31a至31f輸入電力亦可。

在各折返點A、B之靶材31a至31h之停止時間若在 各折返點A、B磁石組裝體4至少一往復動作者時，則並不特別限定，但是使用馬達當作第1驅動手段6，於藉由停止手段停止靶材31a至31h之往復動作之時，必須考慮第1驅動手段6之負荷，此時，以在濺鍍時間之50%以下之時間設定停止時間為佳。再者，停止時間是考慮全體濺鍍時間，設定成靶材31a至31h在各折返點A、B僅以相同時間停止。

於在處理基板S形成薄膜之時，首先，在折返點A、B中之任一方使靶材31a至31h停止之狀態下，經DC電源35施加負的直流電壓，開始濺鍍(在該靶材31a至31h之停止狀態使磁石組裝體4往復動作)，當經過特定時間時，以使靶材31a至31h移動至其他折返點A、B之方式，若控制靶材31a至31h及磁石組裝體4之往復動作即可。另外，於開始濺鍍時，即使自折返點A、B中之任一方朝向另一方，使靶材31a至31h移動，於到達至其他折返A、B後以停止特定時間之方式，控制靶材31a至31h及磁石組裝體4之往復動作亦可。

並且，本實施形態中，雖然使用DC電源35當作濺鍍電源，但是並不限定於此，即使排列設置之各靶材31a至31h中兩個構成對，於一對靶材31a至31h，自交流電源各連接輸出纜線，在特定頻率(1~400KHz)交互改變極性，對一對靶材31a至31h施加電壓亦可。依此，各靶材31a至31h交互切換成陽極電極、陰極電極，使在陽極電極及陰極電極間產生輝光放電而形成電漿環境，電漿環 境中之離子朝向成為陰極電極之一方的靶材31a至31h加速衝擊，靶材原子飛散，附著堆疊於處理基板S表面而可以形成之特定薄膜。此時，因不需要在各靶材31a至31h相互間之區域R1設置任何防磁罩等之構成零件，故可以盡可能縮小不放出濺鍍粒子之該區域，其結果，可以縮小靶材31a至31h或磁石組裝體4之往復動作距離，可以縮小真空腔室11。

再者，於藉由反應性濺鍍在處理基板S表面形成特定薄膜之時，當反應性氣體偏頗被導入至真空腔室1時，因在處理基板S面內反應性產生不均勻，故在排列設置之各磁石組裝體4之背面側，設置延伸於靶材31a至31h之排列設置方向之至少1根氣體管，經質量流量控制器將該氣體管之一端連接於氧等之反應性氣體之氣體源，即使構成反應性氣體用之氣體導入手段亦可。

然後，在氣體管之靶材側，以相同直徑並隔著特定間隔開孔設置多數個噴射口，自形成於氣體管之噴射口噴射反應性氣體，在各靶材31a至31h之背面側之空間一旦使反應性氣體擴散，接著，通過排列設置之各靶材31a至31hd相互間之各間隙而朝向處理基板S予以供給。

參照第4圖及第5圖，10為其他實施形態所涉及磁控管方式之濺鍍裝置。濺鍍裝置10也為混同式者，具有經旋轉泵、轉子分子泵等之真空排氣手段(無圖式)可以保持特定真空度之真空腔室110。真空腔室110之中央部設置有區隔板120，藉由該區隔板120，區劃成互相隔絕 之略同容積之兩個濺鍍室110a、110b。於真空腔室110之上部，設置有與上述實施形態相同之構成之基板搬運手段2，於各濺鍍室110a、110b位於基板搬運手段2和靶材31a至31h之間各設置有遮罩板130。

在各遮罩板130形成臨著處理基板S之開口部130a、130b，以在各開口部130a、130b之各濺鍍室110a、110b內之配置互相成為略一致之方式，安裝各遮罩板130，藉由濺鍍，於形成特定薄膜之時，防止濺鍍粒子附著於載體21表面等。並且，各濺鍍室110a、110b內之其他零件構成是與上述實施形態相同。再者，在各濺鍍室110a、110b之下側配置有相同構造之陽極電極C。

然後，將藉由基板搬運手段2載置處理基板S之載體21，在一方濺鍍室110a搬運至與靶材31a至31h對向之位置(此時，處理基板S和遮罩板130之開口130a定位在上下方向互相一致之位置)。接著，在特定壓力下經氣體導入手段5a導入濺鍍氣體(或反應氣體)，經DC電源35對靶材31a至31h，施加負的直流電壓時，則在處理基板S及靶材31a至31h形成垂直電場，於靶材31a至31h之前方形成電漿環境。

接著，電漿環境中之離子朝向各靶材31a至31h加速衝擊，濺鍍粒子(靶材原子)朝向處理基板S飛散而在處理基板S表面形成一薄膜。接著，將形成一薄膜之處理基板S搬運至其他濺鍍室110b，與上述相同，經氣體導入手段5b，在導入濺鍍氣體(或反應氣體)之狀態下，經 DC電源對靶材31a至31h施加負的直流電壓，並且在藉由濺鍍形成於處理基板S表面之一薄膜表面疊層相同或是不同種類之其他薄膜。

當在其他濺鍍室110b形成其他薄膜之時，藉由第1驅動手段6a，將相對於處理基板S之靶材31a至31h之位置，自在一濺鍍室110a形成一薄膜之時之靶材31a至31h之位置，於基板搬運方向一體性偏移而予以保持(參照第5圖)。

即是，在一濺鍍室110a形成一薄膜之狀態下，因不自各靶材31a至31h互相間之區域放出濺鍍粒子，故一薄膜是膜厚之厚部份和薄部份在相同週期重複而成為不均勻。然後，在其他濺鍍室110b，使形成一薄膜之處理基板S中膜厚之厚部份與靶材相互間之區域對向，並且，使薄部份與靶材之濺鍍面對向，依此於以略相同膜厚疊層其他薄膜之時，替換膜厚之厚部份和薄部份，可以使全體性之疊層膜在處理基板全面略均勻。

其結果，因應配置在各濺鍍室110a、110b之靶材31a至31h之種類，即使於濺鍍粒子之飛散分布不同之時，僅以適當設定其他濺鍍室110b內之各靶材31a至31h之位置，亦可以簡單抑制處理基板表面之膜厚分布或反應性濺鍍之時之膜質分布波狀起伏成為不均勻之情形。

並且，於在一濺鍍室110a和其他濺鍍室110b，使各靶材31a至31h一體偏移之時，例如使以等間隔排列設置之靶材31a至31f之搬運方向之中心線，與遮罩板130之 搬運方向正交方向之中心線上一致，以各靶材相互之中心線間之間隔A為基準，在一濺鍍室110a中，僅以A/4移動製搬運方向上流側(第5圖中為左側)，另外，在其他濺鍍室110b中，若僅以A/4移動至搬運方向上流側(第5圖中為左側)時即可。各濺鍍室110a、110b中之靶材之移動量是因應所使用之靶材種或兩濺鍍室110a、110b內之濺鍍中之環境而適當選擇。

[實施例1]

在本實施例1中，使用第1圖所示之濺鍍裝置1，藉由濺鍍在處理基板形成Al膜。使用組成為99%之Al，當作靶材31a至31h，以公知之方法成形200mm×2300mm×厚度16mm之平面視略長方形，接合於背板32，隔著270mm之間隔，配置在支撐板33上。磁石組裝體4之支撐板41具有130mm×2300mm之外形尺寸，隔著270mm之間隔配置。

另外，使用具有1500mm×1850mm之外形尺寸之玻璃基板以當作處理基板，將處理基板S和各靶材31a至31h之間之間隔設定成160mm，再者，以被真空排氣之濺鍍室11內之壓力保持於0.5Pa之方式，控制質量流量而將Ar導入至真空腔室11，將處理基板S溫度設定成120℃，將投入電力設定成30kW，將濺鍍時間設定為50秒。再者，將各靶材31a至31h之移動距離D1設定成135mm，以13mm/sec速度往復動作，並且藉由停止手段在折返位 置A、B停止特定時間(本實施例中設定成10及20秒)。另外，將磁石組裝體4之移動距離D1設定成55mm，在濺鍍中，以12mm/sec之速度連續往復動作。

第3圖(a)是同時表示以上述條件形成Al膜之時之沿著靶材之排列設置方向之處理基板之膜質分布，為靶材之中心固定於靶材31a至31h之往復動作之中間點而予以濺鍍之時(比較例1)，及連續使靶材31a至31h往復動作之時(比較例2)之膜厚分布之曲線圖。

若藉由此，則如第3圖中之虛線所示般，比較例1中，在相同週期表示膜質之薄片電阻值大，波狀起伏地重複，該分布為±10.2%。再者，如第3圖中假想線所示般，在比較例2中，以等速度使靶材31a至31h往復動作，依此改善些許薄片電阻之波狀起伏部均勻，但是該膜厚分布為±7.0%。對此，如第3圖中實線(停止時間20秒)及中心線(停止時間10秒)所示般，在實施例1中，藉由使靶材停止，大大改善薄片電阻波狀起伏之不均勻，將停止時間設定成20秒之時之分布為±4.0%。

[實施例2]

在本實施例2中，使用第4圖所示之濺鍍裝置10，藉由濺鍍在處理基板形成Al膜。使用組成為99%之Al，以當作配置在各濺鍍室110a、110b內之靶材31a至31h，以公知方法成形200mm×2300mm×厚度16mm之平面視略長方形，接合於背板32，隔著270mm之間隔配置在支 撐板33上。磁石組裝體4支撐板41具有130mm×2300mm之外形尺寸，將靶材相互間之間隔A設為270mm。

另外，使用具有1500mm×1850mm之外形尺寸之玻璃基板以當作處理基板，作為各濺鍍室110a、110b之濺鍍條件，將處理基板S和各靶材31a至31h之間的間隔設定成160mm，再者以被真空排氣之濺鍍室11內之壓力保持於0.5Pa之方式，控制質量控制器而將Ar導入至真空腔室11，將處理基板S溫度設定成120℃，將投入電力設為30kW，將濺鍍時間設定成50秒。再者，在一濺鍍室110a中，使排列設置之靶材31a至31f之搬運方向之中心線，與在與遮罩板130之搬運方向和正交方向之中心線上一致之後，僅以A/4偏移至搬運方向上流側(第5圖中為左側)，另外，在其他濺鍍室110b中，則僅以A/4偏移至搬運方向上流側(第5圖中為左側)。

第6圖(a)是同時表示以上述條件形成Al膜之時之沿著靶材之排列設置方向之處理基板之薄片電阻值(膜質分布)，在兩濺鍍110a、110b中以與上述相同條件形成Al膜之時的薄片電阻值之分布曲線圖。依此，於在各濺鍍室形成Al膜時，薄片電阻值之高部份和低部份則在相同週期重複，該薄片電阻值之分布為±10.7%。對此，在實施例2中，藉由改變各濺鍍室之靶材之位置，薄片電阻值之分布則為±3.5%，可知可以抑制處理基板表面之膜厚分布或膜質分布波狀起伏地成為不均勻。

1‧‧‧濺鍍裝置

11a‧‧‧濺鍍室

31a至31h‧‧‧靶材

35‧‧‧濺鍍電源

5‧‧‧氣體導入手段

6、7‧‧‧驅動手段

S‧‧‧處理基板

第1圖為模式性表示本發明之濺鍍裝置的圖式。

第2圖為說明靶材和磁石裝載體之往復動作之圖式。

第3圖為同時表示將藉由實施例1所取得之薄膜之薄片電阻與以比較例1、比較例2所取得之薄片電阻的曲線圖。

第4圖為模式性表示本發明之變形例所涉及之濺鍍裝置之圖式。

第5圖為說明各靶材相對於各濺鍍室內之處理基板的位置之圖式。

第6圖為表示藉由實施例2所取得之薄膜之薄片電阻的曲線圖。

4‧‧‧磁石組裝體

31a至31c‧‧‧靶材

41‧‧‧支撐板

42‧‧‧中央磁石

43‧‧‧周邊磁石

311‧‧‧濺鍍面

Claims (7)

1. 一種薄膜形成方法，對在濺鍍室內對向於處理基板並且隔著特定間隔而排列設置之複數片的靶材輸入電力，藉由濺鍍形成特定薄膜，該薄膜形成方法之特徵為：使各靶材沿著靶材之排列方向而以一定速度平行於處理基板作往復動作，並且使在各靶材之前方分別形成隧道狀之磁通的磁石組裝體沿著靶材之排列方向而以一定速度各平行於各靶材作往復動作，當上述各靶材到達至往復動作之折返位置時，使各靶材之往復動作停止特定時間，在各靶材之停止狀態下使磁石組裝體以一定速度作往復動作，當經過特定時間時，在仍維持磁石組裝體之往復動作之狀態下，再次開始各靶材之往復動作。
2. 如申請申請專利範圍第1項所記載之薄膜形成方法，其中對上述靶材輸入電力僅在各靶材之往復動作停止期間進行。
3. 如申請專利範圍第1項所記載之薄膜形成方法，其中於將上述各靶材之往復動作停止特定時間之期間，至少使磁石組裝體作一往復動作。
4. 如申請專利範圍第1至3項中之任一項所記載之薄膜形成方法，其中在各以等間隔排列設置相同數量之靶材的複數濺鍍室 相互間，將處理基板搬運至與各靶材對向之位置，並藉由濺鍍在處理基板表面疊層相同或不同的薄膜，相對於連續各被搬運至形成薄膜之各濺鍍室的處理基板，使在各濺鍍室內之各靶材的位置在基板搬運方向互相一體性偏移。
5. 如申請專利範圍第1項所記載之薄膜形成方法，其中對上述排列設置之靶材中構成對的每靶材，以特定頻率交互更換極性施加交流電壓，將各靶材交互切換成陽極電極、陰極電極，使陽極電極及陰極電極間產生輝光放電而形成電漿環境，濺鍍各靶材。
6. 一種薄膜形成裝置，其特徵為：具備有在濺鍍室內對向於處理基板並且隔著特定間隔而排列設置之複數片的靶材；可對各靶材輸出電力之濺鍍電源；和各形成於靶材前方之隧道狀之磁通的磁石組裝體，設置沿著靶材之排列設置方向以一定速度使各靶材往復動作之第1驅動手段；和使磁石組裝體沿著靶材之排列方向而平行於靶材作往復動作之第2驅動手段，並設置有於上述靶材到達至往復動作之折返位置時，使靶材之往復動作停止特定時間，在各靶材之停止狀態下使磁石組裝體以一定速度作往復動作，當經過特定時間時，在仍維持磁石組裝體之往復動作之狀態下，再次開始各靶材之往復動作的停止手段。
7. 如申請專利範圍第6項所記載之薄膜形成裝置，其中 上述濺鍍電源為對排列設置之靶材中構成對之每靶材，以特定頻率交互更換極性施加電壓的交流電源。