TWI500794B - Sputtering device - Google Patents

Description

濺鍍裝置

本發明係關於濺鍍裝置，尤其對帶狀基板施予濺鍍成膜的濺鍍裝置。

以往，於製造薄膜太陽電池之時，搬運每一片玻璃基板，對該玻璃基板，藉由磁控濺鍍法形成期待的薄膜。但是，近年來以提升生產性或降低製造成本為目的，採用使用帶狀基板的所謂捲對捲(roll to roll)方式。在專利文獻1中，揭示有藉由使帶狀基板在其長邊方向連續性地通過成膜室，在帶狀基板上形成膜之裝置。

[先行技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2010-150635號公報

[專利文獻2]日本特開平6-136511號公報

[專利文獻3]日本特開平9-7949號公報

[專利文獻4]日本特開2000-144407號公報

[專利文獻5]日本特開2007-321226號公報

[專利文獻6]日本特開平11-350130號公報

近年來，在CIGS(copper indium gallium selenide)系薄膜太陽電池等之製造工程中，使用金屬以作為帶狀基 板，使承受500℃以上之退火工程。並且，在簡化裝置構成之目的下，帶狀基板以成為電位性接地為多。例如，當欲使基板浮動時，必須對基板搬運系統之全部施予絕緣對策。再者，因金屬基板容易通電，故也有必須充分考慮到基板通過之附近的裝置構成物和基板之空隙的問題。如此一來，將基板設為浮動，因較將基板設為接地電位更需要工時和成本，故為了簡化裝置構成，以將帶狀基板設為接地電位為多。

再者，在磁控濺鍍法中，藉由被配置在靶材之背面的矩形磁鐵，係在靶材之長邊方向之兩端部，電漿密度變高，其結果，在靶材之長邊方向之兩端部，比起靶材之中央部，形成較深的侵蝕。如此一來，由於在靶材之兩端部形成侵蝕之最深部，就以全體而言，靶材利用率下降。至今，嘗試各種改善靶材利用率，但是幸而在大多數情況下使用低電阻(主要為金屬)之靶材，其結果也不見顯著的靶材利用率下降。因此，針對該些問題被提出之情形較少。

但是，當在CIGS系薄膜太陽電池等，開始使用高電阻之靶材時，因確認到比起低電阻靶材有利用率明顯下降的現象，故尤其在磁控濺鍍中，更要求改善靶材利用率。

本發明之目的係提供在對帶狀基板施予的磁控濺鍍中，可提升靶材利用率之濺鍍裝置。

為了解決帶狀基板中之靶材利用率下降之問題，本發明者們雖然主要嘗試各種被配置在靶材之背面的矩形磁鐵之改良，但無法取得充分滿足之成果。

於是，本發明者們精心研究之結果，找到改善靶材利用率之方法。

為了達成上述目的，本發明之一態樣為提供一種濺鍍裝置，係連續性搬運被接地之金屬的帶狀基板至腔室內且對該帶狀基板進行濺鍍之濺鍍裝置，其特徵為具備：靶材保持器，其係被設置成與被搬運至上述腔室內之上述帶狀基板相向，用以保持靶材；電壓施加部，其係藉由對上述靶材保持器施加電壓，使上述腔室內產生電漿；磁鐵單元，其係被配置在上述靶材保持器之與保持上述靶材之面相反側上，具有長條狀之第1磁鐵，和配置成包圍該第1磁鐵之第2磁鐵；及第1屏蔽，其係被設置在上述腔室中位於從上述磁鐵單元朝向上述帶狀基板之方向的壁面和上述帶狀基板之間，遮蔽上述壁面以避開上述電漿，上述第1屏蔽成為浮動電位。

若藉由本發明，可以提供在對帶狀基板施予的磁控濺鍍中，可提升靶材利用率之濺鍍裝置。

以下，參照圖面說明本發明之實施形態。並且，本發明並不限定於本實施形態，只要在不脫離其主旨之範圍下可做適當變更。再者，在以下所說明之圖面中，對具有相同功能者附予相同符號，省略其重複說明。

(第1實施形態)

以下，根據附件圖面說明本發明之代表性的實施形態。

第1圖為與本發明之第1實施形態有關之連續成膜裝置之概略側剖面圖。

連續成膜裝置為被稱為所謂的捲對捲方式之裝置。連續成膜裝置具備：具有將帶狀基板1捲成滾筒狀之捲出滾輪30的基板供給室2；在從該捲出滾輪30被捲出之帶狀基板1形成薄膜之成膜室3；和具有捲取形成有薄膜之帶狀基板1的捲取滾輪31，即被接地之捲取滾輪31的基板捲取室4。在本實施形態中，因捲取滾輪31被接地，故從捲出之滾輪30被供給，被捲取滾輪31捲取之帶狀基板1成為接地狀態。並且，即使接地捲出滾輪30亦可。即是，若使捲出滾輪30及捲取滾輪31中之至少一方接地即可。

藉由捲出滾輪30及捲取滾輪31旋轉，帶狀基板1從第1圖之左側被連續地搬運至右側。在成膜室3之捲出滾輪30側之側面，設置有用以將從該捲出滾輪30被供給之帶狀基板1導入至成膜室3內之導入口，在成膜室3之捲取滾輪31側之側面設置有用以將通過成膜室3內之帶狀基板1導出至捲取滾輪31之導出口。

在成膜室3之頂棚壁，與帶狀基板1之表面相向，並且沿著帶狀基板1之長邊方向並列設置有被保持於靶材保持器12之靶材19，和被保持於另外之靶保持器之靶材19。在各靶材保持器12設置有對靶材保持器12施加電壓 之電壓施加部11。電壓施加部11雖然係藉由對靶材19施加DC電壓使具有被接地之導電性之表面的帶狀基板1和靶材19之間產生電漿22者，但是即使為施加高頻電壓者亦可。再者，在成膜室3設置有用以導入氬等之惰性氣體或氧等之反應性氣體等之製程氣體的氣體導入部(無圖示)，和對成膜室3進行排氣之排氣部(無圖示)。靶材保持器12也被稱為襯墊板，為金屬製之板。

並且，在成膜室3之外部，於與各靶材19之背面側(靶材保持器12之靶材保持面相反側，即是與放電空間(電漿生成區域)相反側)，各配置有矩形磁鐵單元10。該些矩形磁鐵單元10藉由無圖示之搖動部，可沿著帶狀基板1之長邊方向而來回移動。

就以帶狀基板1之材質而言，以具有能夠500℃左右之退火處理之耐熱性的導電性構件為佳，使用鋁等之比較便宜的金屬。在本例中，使用金屬之帶狀基板1，藉由將捲取滾輪31予以接地，使帶狀基板1接地。如此一來，藉由在被施加電壓之靶材19和被接地之帶狀基板1之間所產生之電位差，可以使被供給至成膜室3內之製程氣體予以電漿化。

並且，在本例中，就以成膜室3而言，雖然使用一個濺鍍裝置，但是即使具備複數之成膜室亦可。

構成成膜室3被連接成接地。再者，靶材屏蔽14被連接成接地。另外，用以遮蔽成膜室3之內壁以避開在該成膜室3內所生成之電漿的屏蔽15成為浮動電位。浮動 電位之屏蔽15具備：遮蔽腔室3之底壁以避開電漿22之底面屏蔽(第1屏蔽)15a，和從靶材保持器12朝向帶狀基板1(成膜室3之底面)延伸，構成至少包圍靶材保持器12和帶狀基板1之間，遮蔽腔室3之側壁以避開電漿22之側面屏蔽(第2屏蔽)15b，和遮壁腔室3之頂棚壁(除了靶材19之外)以避開電漿22之頂棚屏蔽15c。底面屏蔽15a係藉由絕緣物16被支撐。側面屏蔽15b被連接於底面屏蔽15a，頂棚屏蔽15c被連接於側面屏蔽15b。上述底面屏蔽15a為被設置在成膜室3之底面3a(位於從矩型磁鐵單元10朝向帶狀基板1之方向的成膜室3之壁面)和帶狀基板1之間的屏蔽。再者，上述側面屏蔽15b係從矩形磁鐵單元10朝向帶狀基板1(成膜室3之底面)而延伸，至少包圍靶材保持器12和帶狀基板1之間之區域的屏蔽。頂棚屏蔽15c為覆蓋靶材19之周圍的屏蔽，具有用以使靶材19露出至生成電漿22之空間的放電空間的開口15d。頂棚屏蔽15c為被配置成覆蓋頂棚之板狀屏蔽，以將板狀之屏蔽接成形成有開口15d之方式被形成。並且，頂棚屏蔽15c若從遮蔽頂棚以避開電漿22，並且使靶材19露出至電漿22即可，即使為環狀屏蔽等之環狀屏蔽亦可。

就以屏蔽15a、15b、15c之材質而言，一般使用不鏽鋼。即是，在本實施形態中，各藉由屬於浮動電位之底面屏蔽15a、側面屏蔽15b、具有用以使靶材19曝曬於電漿22之開口15d的頂棚屏蔽15c，包圍至少含有生成電漿22之放電空間的區域，在開口15d中，靶材19被曝露於電 漿22。依此，實質上，可以說在藉由靶材19(靶材保持器12)、底面屏蔽15a、側面屏蔽15b及頂棚屏蔽15c所區劃之區域內生成電漿22。並且，因具有被接地之導電性之表面的帶狀基板1在該區域內通過，故在側面屏蔽15b之捲出滾輪30側及捲取滾輪31側之區域，設置有用以使帶狀基板1通過之開口。

帶狀基板1為厚度2mm以下，最佳為1mm以下之薄的金屬，藉由捲出滾輪30或捲取滾輪31、無圖示之滾輪等之支撐構件，施加特定張力，一面予以捲取一面搬運。帶狀基板1當被曝曬於電漿空間時，因有由於熱導致擴張之可能性，故當以支撐構件對帶狀基板1過度施加張力時，有可能會引起皺紋或熱變形。因此，只能在帶狀基板1施加某程度的張力，通常帶狀基板1藉由自重朝向下方彎曲。因此，以被接地之帶狀基板1和浮動電位之底面屏蔽15a不接觸之方式，支撐帶狀基板1之支撐構件和底面屏蔽15a之距離被設計成20mm以上。再者，為了確保電漿生成區域，靶材保持器12和帶狀基板1之距離為30mm以上，更佳為50mm以上較理想。並且，在本例中，將靶材保持器12和帶狀基板1之距離D1設為70mm，將靶材保持器12和底面屏蔽15a之距離D2設為120mm。

第2圖為與本發明之第1實施形態有關之連續成膜裝置之透視上視圖。

如第2圖所示般，在矩形之靶材19之上方，配置有矩形之磁鐵單元10。矩形之靶材19之長邊方向之侵蝕係 被設計成帶狀基板1之寬度長。即是，矩形磁鐵單元10係較帶狀基板1之寬度長。矩形磁鐵單元10藉由無圖示之搖動部，可沿著帶狀基板1之長邊方向而來回移動。

第3圖為本發明之第1實施形態之矩形磁鐵單元10之詳細說明圖。

如第3圖所示般，矩形磁鐵單元10具有中央磁鐵20b、被配置在中央磁鐵20b之周圍的周圍磁鐵20a和軛板21。中央磁鐵20b和周圍磁鐵20a之靶材側之面互相極性不同。並且，磁鐵單元10並不限定於第3圖所示之矩形，若為具有長條狀之第1磁鐵和被配置成包圍該第1磁鐵之第2磁鐵之磁鐵單元時，周圍磁鐵20a即使為橢圓狀者亦可。

第4圖為本發明之第1實施形態之成膜室3之正面剖面圖。

在第4圖中，帶狀基板1係從紙張上之後側被搬運至前側，矩形磁鐵單元10係從紙張上之後側沿著前側方向，來回移動。如第4圖所示般，靶材19之長邊方向之寬度係較帶狀基板1之寬度長，使可以在基板全體形成均勻之薄膜。用以遮蔽腔室3之內壁之屏蔽15係藉由使絕緣物16介於被接地之腔室3之間，使成為浮動電位。在本實施形態中，為屏蔽15之支撐部，並且用以維持屏蔽15之浮動狀態之絕緣物16藉由底面屏蔽15a以避開電漿22。即是，絕緣物16因以不面臨電漿22之方式支撐底面屏蔽15a，故在靶材19為導電性構件之時，在絕緣物16 無附著濺鍍粒子。即是，可以防止或降低濺鍍粒子附著於用以確保屏蔽15之浮動狀態之絕緣物16，即使進行長時間濺鍍，亦可以將屏蔽15之浮動電位保持良好。

在本實施形態中，屏蔽15被構成不僅腔室3之底壁(底面3a)，又可以遮壁除去兩側之側壁及靶材19的頂棚壁。於如此之構成時，藉由矩形磁鐵單元10被形成在靶材19之電漿面的磁漏，產生電漿密度高之部分，即是電漿環。如此之電漿中之電子，因不流入浮動電位之屏蔽15，僅流入被接地之帶狀基板1，故可以使電漿22集中於靶材19和帶狀基板1之間。其結果，減輕被形成在靶材之長邊方向之兩端部的侵蝕，可以提升靶材之利用率。

在本實施形態中，在矩形磁鐵單元10之長軸方向之兩端部(在第4圖中之左右之端)使電漿密度盡量不變高之事為重要。為了達成此，藉由以包圍電漿22之方式，設置浮動電位之屏蔽15，可以降低電子朝電漿22之長邊方向之兩端部側擴散。即是，因藉由浮動電位之屏蔽15可以降低電子之擴散，故可以緩和矩形磁鐵單元10之長軸方向之兩端部中之高的電漿密度分布。當考慮該情形時，可以說藉由至少將底面屏蔽15a設為浮動電位，可以取得上述本實施形態之效果。該是因為藉由底面屏蔽15a為浮動電位，可以達成使欲擴散之電子放逐於靶材19和具有被接地之導電性表面之帶狀基板1之間之區域的作用之故。

(比較例1)

第5圖為比較例1之成膜室3之正面剖面圖。

與第4圖所示之成膜室不同，用以遮蔽腔室3之內壁的屏蔽18，係藉由使導電物17介於被接地之腔室3之間，而成為接地電位。此時，被形成於靶材19和帶狀基板1之間的電漿中之電子的大多數流入被接地的帶狀基板。但是，如比較例1所示般，於使用被接地之屏蔽18之時，被形成在靶材19和帶狀基板1之間的電漿中之極一部分，流入被接地之屏蔽18，電漿些許擴散。該應係電漿偏於電漿環之長邊方向之兩端部，其結果靶材之利用率下降的原因。

(比較例2)

第9圖為比較例2之裝置之前視圖(專利文獻2)。比較例2之裝置為用以於濺鍍之前除去吸附於金屬帶板102之表面的水分、炭化氫、氧化膜等之前處理的衝擊處理用之裝置。即是，上述比較例2之裝置，係使金屬帶板102在真空腔室101內連續性地行走，在真空腔室101內於陽極電極107和金屬帶板102之間產生輝光放電而對金屬帶板102連續性施予塗佈前處理(衝擊處理)。

在專利文獻2中，在進行衝擊處理之處理腔室中，以腔室本身為首被保持於接地電位之零件多，因該些對陽極電極也相對性成為負電位，故有至腔室內之時產生異常放電之課題。在第9圖所記載之裝置中，以由互相接近而設 置之內側屏蔽105及外側屏蔽106所構成之二重金屬屏蔽覆蓋陽極電極107和位於處理區域之金屬帶板102，在該些之中，將內側屏蔽105設為陽極電位或浮動電位，將外側屏蔽106作為接地電位使產生輝光放電。依此，內側屏蔽105被保持於陽極電位，放電空間藉由陽極電位之內側屏蔽105被包圍，位於放電空間之陰極僅成為金屬帶板102。因此，陽極電極107及內側屏蔽105可以在金屬帶板102之間形成安定之輝光放電。並且，藉由真空蒸鍍進行塗佈之時，在設備上以金屬帶板2為接地電位為理想。

如此一來，揭示於專例文獻2之比較例2之裝置，金屬帶板2為接地電位之點，及內側屏蔽105為浮動電位之點，與第4圖所示之本實施形態有關之成膜室3共同。但是，比較例2之裝置與第4圖所示之成膜室3不同，因不具備有矩形磁鐵單元10或靶材19，故非如本發明般以提高靶材之利用效率為課題的意圖。再者，比較例2之裝置的浮動電位之內側屏蔽105係如上述般，發揮將相對於放電電漿成為陰極之構件限定成金屬帶板102之功能。

(比較例3)

第10圖為比較例3之裝置之構成圖(專利文獻3)。比較例3之裝置具備具有被配置在濺鍍成膜腔室224內部之準直儀221的RF電極230；和被連接於該RF電極230之RF電源222，和被設置在濺鍍成膜腔室224內壁之濺鍍成膜腔室224被絕緣的屏蔽板215。並且，比較例3之裝置 係被構成經開關214而可以接地矽基板210。再者，比較例3之裝置係靶材226被接地，屏蔽板215被構成成為浮動狀態。在專利文獻3中，以消除被濺鍍之物質朝準直儀及腔室內壁附著等，不需要使用以檢查之裝置停止。在第10圖所記載之裝置中，藉由設置屏蔽板215，可以防止被濺鍍之物質附著於濺鍍成膜腔室224之內壁。並且，因將屏蔽板215設為浮動狀態，故產生與在準直儀221所產生之自偏壓相同程度之負的偏壓。因此，可以容易濺鍍附著於屏蔽215之被濺鍍的物質，並可以洗淨屏蔽板215。

如此一來，比較例3之裝置具備有靶材226之點，屏蔽板215為浮動狀態之點，基板被接地之點，與第4圖所示之本實施形態有關之成膜室3共同。但是，比較例3之裝置與第4圖所示之成膜室3不同，因企圖在圓形之矽基板210濺鍍，故靶材226並非矩形狀而係成為圓形狀。再者，於在第10圖所示之比較例3之裝置設置磁鐵單元之時，該磁鐵單元也成為圓形狀。依此，在專例文獻3中，在靶材之長邊方向之兩端部，電漿密度變高，其結果在靶材之長邊方向之兩端部，比起靶材之中央部，侵蝕被形成較深，而在本發明中係不存在如此之特有課題。再者，比較例3之浮動狀態之屏蔽板215係如上述般，發揮防止被濺鍍之物質附著於濺鍍成膜腔室224之內壁，並且洗淨本身所附著之被濺鍍的物質之功能。

(比較例4)

第11圖為比較例4之裝置之剖面圖(專利文獻4)。比較例4之裝置具備：腔室302；在腔室302內互相向配置之陽極305及陰極303；在腔室302內包圍陽極305和陰極303之間之放電區域而被配置之浮動電位之內側防附著構件308；和被配置在腔室302內之內側防附著構件308之與外側的腔室302同電位之外側防附著構件307。在專利文獻4中，係以可以防止藉由濺鍍飛散之粒子附著於腔室之內壁，並且可以防止堆積於防附著構件之粒子之絕緣破壞，並且防止在腔室內不需要之電漿放電為課題。第11圖所記載之裝置中，因設置內側防附著構件308，故可以防止濺鍍粒子朝腔室之內壁附著。再者，因將內側防附著構件308設為浮動電位，故即使附著於該內側防附著構件308之濺鍍粒子被供給電荷也不會絕緣破壞。依此，可以防止異物或微粒產生，並且可以防止於絕緣破壞之時所產生之電弧等之異常放電。

如此一來，比較例4之裝置具備有浮動電位之內側防附著構件308之點，和具備有靶材304之點，與第4圖所示之本實施形態之成膜室3共同。但是，比較例4之裝置與第4圖所示之成膜室3不同，因不具備有矩形磁鐵單元10，故非如本發明般以提高靶材之利用效率為課題的意圖。再者，比較例4之裝置的浮動電位之內側防附著構件308係如上述般，發揮防止在腔室302之內壁附著濺鍍粒子，並且防止本身的絕緣破壞，及防止在腔室內產生不需要之電漿放電的功能。

(比較例5)

第12圖為比較例5之裝置之剖面圖(專利文獻5)。比較例5之裝置係被配置在靶材404附近，接地電位之第1防附著屏蔽411，和被配置在基板406附近，為浮動電位之第1防附著屏蔽412，和用以對第1防附著屏蔽411之外側，即是電漿放電空間之外側持續定地提供接地電位面之安定放電用陽極414。在第12圖所示之裝置中，因將第2防附著屏蔽412設為浮動電位，故不會有由於累積在附著於第2防附著屏蔽412之膜表面的電荷而引起絕緣破壞之情形。

如此一來，比較例5之裝置在基板406附近以浮動電位配置第2防附著屏蔽412之點，具備有靶材404之點，與第4圖所示之本實施形態之成膜室3共同。但是，比較例5之裝置因在靶材404附近以接地電位配置第1防附著屏蔽411，基板406成為浮動電位，故與第4圖所示之成膜室不同，無法使電漿集中於靶材404和基板406之間。並且，因電漿中之電子也流入至被配置在接地電位之第1防附著屏蔽411，故無法減輕被形成在靶材404之長邊方向之兩端部的侵蝕。再者，比較例5之浮動電位的第2防附著屏蔽412發揮防止本身之絕緣破壞的功能。

(比較例6)

第13圖為比較例6之裝置的剖面圖，第14圖為表示 比較例6之裝置之概略裝置的斜視圖(專利文獻6)。比較例6之裝置係謀求均勻之成膜和提升材料利用效率或膜之附著效率，以實現降低材料成本或提升生產性為目的。比較例6之裝置因設定成對絕緣體之玻璃基板施予濺鍍成膜，故玻璃基板區域難以放電。依此，產生如電漿環中之電子避開玻璃基板，流入接地電位之遮罩構件，引起電漿集中於端部之問題，但是比較例6之裝置係為了解決該問題而被提案者。即是，比較例6之裝置無設定在金屬製基板成膜而使用。在比較例6之裝置中，為了達成上述目的，僅以一定寬度X絕緣與玻璃基板505鄰接之遮罩構件504中，與磁性電路單元501之長邊方向之兩端部相向之區域以避開接地電位而設為浮動區域504a。再者，使一方之表面相向於玻璃基板505及遮罩構件504而配置長方形之靶材502，在靶材502之另一方之表面配置有五個磁性電路單元501。

如此一來，比較例6之裝置在配置有長方形之靶材502之點，和將與磁性電路單元501之長邊方向之兩端部相向之區域附近設為浮動區域504a之點，與第4圖所示之成膜室共同。但是，在比較例6之裝置中，藉由浮動區域504a，電子無法流入至端部，其結果，能抑制電漿集中至端部。依此，藉由朝浮動區域504a附膜，浮動區域504a成為接地，電子容易流入端部，無法抑制電漿集中至端部，不適合長時間運用。

對此，第4圖所示之本實施形態之成膜裝置3因構成 被接地之金屬之帶狀基板1連續性地搬運至腔室內，故靶材19成為與無被連續濺鍍成膜之被接地之金屬的帶狀基板1相向。再者，如第4圖所示之成膜裝置3，即使朝屏蔽15附膜，屏蔽15藉由絕緣物16介於被接地之腔室3之間，可經常為持浮動電位。因此，第4圖所示之成膜裝置在基板連續性地被搬運至腔室內之期間，因在靶材19和基板1之間集中電漿，故適合長時間運用。

(比較例1)

使用與第4圖所示之本實施形態有關之裝置，和與第5圖所示之比較例1有關之裝置，比較金屬靶材之侵蝕的結果。

成膜條件皆使用係以鋁(Al)作為靶材，內部壓力設為1.0[pa]，對靶材之施加電力設為15[kw]，電壓設為390~410[V]，並以Ar氣體作為製程氣體之條件，使各自在長時間放電，實際測量及比較侵蝕形狀。磁鐵單元10係以特定周期搖動。在比較例1中，靶材利用率為40%，對此在實施例1中，靶材利用率為44%。在實施例1中，比起比較例，磁鐵端部附近之靶材之侵蝕之最深部變淺。即是，在實施例1中，因比起比較例1，靶材之中央部附近和靶材端部附近之侵蝕之差變小，其結果靶材利用率大約提升4%。由此可想像藉由將被接地之屏蔽18，變更成浮動電位之屏蔽15，可以解除電漿偏於電漿環之長邊方向之兩端部，提升了金屬靶材之利用率。

(實施例2)

使用與第4圖所示之本實施形態有關之裝置，和與第5圖所示之比較例1有關之裝置，比較高電阻靶材之侵蝕的結果。成膜條件皆使用係以氧化鋅(ZnO)作為靶材，內部壓力設為1.0[pa]，對靶材之施加電力設為15[kw]，電壓設為390~410[V]，並以Ar氣體作為製程氣體之條件，使各自在長時間放電，實際測量及比較侵蝕形狀。磁鐵單元10係以特定周期搖動。並且，在此所指的高電阻靶材係指藉由在被接地之表面(例如屏蔽)成膜，與接地(Ground)產生電位差的所有靶材。在比較例1中，靶材利用率為30%，對此在實施例2中，靶材利用率為36%。即是，即使在高電阻之靶材中，在本實施形態中，磁鐵端部附近中之靶材之侵蝕深度變淺。即是，因靶材之中央附近和靶材端部附近之侵蝕之差變小，其結果靶材利用率大約被改善6%。由此可想像藉由將被接地之屏蔽18，變更成浮動電位之屏蔽15，可以解除電漿偏於電漿環之長邊方向之兩端部，提升了高電阻靶材之利用率。並且，在本構成中，與既有裝置不同，不將腔室或屏蔽作為主要接地而予以利用。即是，因將帶狀基板1設為接地，隨時維持新的接地面，故不會如以往般由於絕緣膜之附著使得接地被隱藏而電位構成隨著時間而變化，可以在長時間維持安定性之電位構成。

如上述般，在本實施形態中，藉由具備遮蔽腔室之內 壁的浮動電位之屏蔽，可以防止或降低電漿在電漿環之長邊方向之兩端部擴散，並可以提升靶材利用率。並且，在本實施形態中，雖然矩形之磁鐵單元10在特定週期來回移動，但是即使固定矩形之磁鐵單元10，亦可以提升靶材利用率。

(第2實施形態)

第6圖為與本發明之第2實施形態有關之連續成膜裝置之概略側剖面圖。

本實施形態之連續成膜裝置基本上與第1圖所示之連續成膜裝置為相同構成，對相同之構成構件賦予相同之參照符號，省略其詳細說明。在本實施形態中，在成膜室3之頂棚壁搭載圓筒狀之靶材，可旋轉之旋轉陰極40沿著帶狀基板1之長邊方向而被設置。在各旋轉陰極40設置有電壓施加部11。電壓施加部11即使為施加DC電壓亦可，即使為施加高頻電壓亦可。並且，在本例中，旋轉陰極40當作靶材保持器而發揮功能。再者，在成膜室3設置有用以導入氬等之惰性氣體或氧等之反應性氣體等之製程氣體的氣體導入部(無圖示)，和對成膜室3進行排氣之排氣部(無圖示)。並且，在旋轉陰極40之內部各配置有磁鐵單元10。旋轉陰極40係被構成對與帶狀基板1之寬度方向平行之旋轉軸，構成旋轉。另外，磁鐵單元10係被固定磁力線朝向帶狀基板1之方向出現。

第7圖為與本發明之第2實施形態有關之連續成膜裝 置之透視上視圖。

如第7圖所示般，旋轉陰極40之長邊寬度，被設計成較帶狀基板1之寬度長。

第8圖A、第8圖B係與本發明之第2實施形態有關之位於旋轉陰極40內部之磁鐵單元10之詳細說明圖。如第8圖A、第8圖B所示般，矩形磁鐵單元10具有長條狀之中央磁鐵20b、被配置在中央磁鐵20b之周圍的周圍磁鐵20a和軛板21。中央磁鐵20b和周圍磁鐵20a之靶材側之面互相極性不同。

以上，參照附件圖面說明本發明之較佳實施形態、實施例，但是本發明並非限定於如此之實施形態、實施例，可在從申請專利範圍之記載所掌握之技術範圍中做各種形態變更。

1‧‧‧帶狀基板

2‧‧‧基板供給室

3‧‧‧成膜室

3a‧‧‧底面

4‧‧‧基板捲取室

10‧‧‧矩形磁鐵單元

11‧‧‧電壓施加部

12‧‧‧靶材保持器

14‧‧‧靶材屏蔽

15‧‧‧屏蔽

15a、15b、15c‧‧‧屏蔽

15d‧‧‧開口

16‧‧‧絕緣物

19‧‧‧靶材

20a‧‧‧周圍磁鐵

20b‧‧‧中央磁鐵

21‧‧‧軛板

22‧‧‧電漿

30‧‧‧捲出滾輪

31‧‧‧捲取滾輪

40‧‧‧旋轉陰極

101‧‧‧真空腔室

102‧‧‧金屬帶板

105‧‧‧內側屏蔽

106‧‧‧外側屏蔽

107‧‧‧陽極電極

210‧‧‧矽基板

214‧‧‧開關

215‧‧‧屏蔽板

221‧‧‧準直儀

222‧‧‧RF電源

224‧‧‧成膜腔室

226‧‧‧靶材

230‧‧‧RF電極

302‧‧‧腔室

303‧‧‧陰極

305‧‧‧陽極

306‧‧‧陰極

307‧‧‧外側防附著構件

308‧‧‧內側防附著構件

404‧‧‧靶材

406‧‧‧基板

411‧‧‧第1防附著屏蔽

412‧‧‧第2防附著屏蔽

414‧‧‧安定放電用陽極

501‧‧‧磁性電路單元

502‧‧‧靶材

504‧‧‧遮罩構件

504a‧‧‧浮動區域

505‧‧‧玻璃基板

第1圖為與本發明之第1實施形態有關之連續成膜裝置之概略側剖面圖。

第2圖為與本發明之第1實施形態有關之連續成膜裝置之透視上視圖。

第3圖為本發明之第1實施形態之矩形磁鐵單元10之詳細說明圖。

第4圖為本發明之第1實施形態之成膜室3之正面剖面圖。

第5圖為比較例1之成膜室3之正面剖面圖。

第6圖為與本發明之第2實施形態有關之連續成膜裝置之概略側剖面圖。

第7圖為與本發明之第2實施形態有關之連續成膜裝置之透視上視圖。

第8圖A為說明與本發明之第2實施形態有關之位於旋轉陰極40內部之磁鐵單元10之詳細的上視圖。

第8圖B為說明與本發明之第2實施形態有關之位於旋轉陰極40內部之磁鐵單元10之詳細的剖面圖。

第9圖為比較例2之裝置之前視圖。

第10圖為比較例3之裝置之構成圖。

第11圖為比較例4之裝置之剖面圖。

第12圖為比較例5之裝置之剖面圖。

第13圖為比較例6之裝置之剖面圖。

第14圖為表示比較例6之裝置之概略配置之斜視圖。

1‧‧‧帶狀基板

2‧‧‧基板供給室

3‧‧‧成膜室

3a‧‧‧底面

4‧‧‧基板捲取室

10‧‧‧矩形磁鐵單元

11‧‧‧電壓施加部

12‧‧‧靶材保持器

14‧‧‧靶材屏蔽

15a、15b、15c、15d‧‧‧屏蔽

16‧‧‧絕緣物

19‧‧‧靶材

30‧‧‧捲出滾輪

31‧‧‧捲取滾輪

Claims (6)

1. 一種濺鍍裝置，連續性搬運被接地之金屬的帶狀基板至腔室內，對該帶狀基板進行濺鍍，該濺鍍裝置之特徵為具備：靶材保持器，其係被設置成與被搬運至上述腔室內之上述帶狀基板相向，用以保持靶材；電壓施加部，其係藉由對上述靶材保持器施加電壓，使上述腔室內產生電漿；磁鐵單元，其係被配置在上述靶材保持器之與保持上述靶材之面相反側上，具有長條狀之第1磁鐵，和配置成包圍該第1磁鐵之第2磁鐵；及第1屏蔽，其係被設置在上述腔室中位於從上述磁鐵單元朝向上述帶狀基板之方向的壁面和上述帶狀基板之間，遮蔽上述壁面以避開上述電漿，上述第1屏蔽成為浮動電位。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之濺鍍裝置，其中又具備第2屏蔽，其係從上述靶材保持器朝向上述帶狀基板延伸的第2屏蔽，至少包圍上述靶材保持器和上述帶狀基板之間的區域，上述第2屏蔽為浮動電位。
3. 如申請專利範圍第1項所記載之濺鍍裝置，其中在上述第1屏蔽和上述壁面之間，又具備被設置在避開上述電漿的位置上，支撐上述第1屏蔽的支撐部；上述支撐部為絕緣物。
4. 如申請專利範圍第1項所記載之濺鍍裝置，其中又具備使上述磁鐵搖動之搖動部。
5. 如申請專利範圍第1項所記載之濺鍍裝置，其中被搭載於上述靶材保持器之靶材之侵蝕之長邊方向的寬度，大於上述帶狀基板之寬度。
6. 如申請專利範圍第1項所記載之濺鍍裝置，其中又具備：將上述帶狀基板捲成滾筒狀之捲出滾輪；和捲取上述帶狀基板之捲取滾輪，上述捲出滾輪和上述捲取滾輪中之至少一方被接地。