TWI553138B - Sputtering film forming device - Google Patents

Description

濺鍍薄膜形成裝置

本發明係有關於一種濺鍍薄膜形成裝置，該濺鍍薄膜形成裝置係利用電漿濺鍍靶，而將既定薄膜形成於基板之表面。

自以往，常用在真空容器內將金屬濺鍍靶(陰極)與基板配置成相對向的平行平板式濺鍍薄膜形成裝置。在該裝置，向真空容器內引入氬氣等的惰性氣體，並對靶施加直流電壓或高頻電壓，藉此，在靶之表面產生垂直的電場，因此，在該靶附近產生放電電漿。利用依此方式所產生之電漿中的離子，濺鍍靶，而將所要之薄膜形成於基板的表面。

可是，在該平行平板式濺鍍薄膜形成裝置，無法使濺鍍速度達到充分的速度。雖然使垂直於靶表面之方向的電場變強時，濺鍍速度上昇，但而可稍微提高製膜速度，但是高能量的離子碰撞靶後反彈，而射入基板，所造成之基板側的損害(電漿損害)亦變大。

作為使可高速製膜之濺鍍薄膜形成裝置的一例，列舉磁控管濺鍍薄膜形成裝置。在磁控管濺鍍薄膜形成裝置，利用設置於靶之背面的電磁鐵或永久磁鐵在靶之表面附近的空間產生與該表面平行的磁場，而且對靶施加直流電壓或高頻電壓，而產生與該表面垂直的電場。利用這些磁場與電場，在靶之表面附近局部地產生電漿，提高在那裡的電漿密度，藉此，從電漿對靶照射正離子，而高效率地濺鍍靶。與在磁控管濺鍍裝置不使用磁場的情況相比，製膜速度快，電漿局部位於靶之表面附近，藉此，具有基板的溫昇變小，而且易抑制基板之損害等的特點。

可是，在這種磁控管濺鍍薄膜形成裝置，亦與電漿CVD裝置等相比時，尚無法說製膜速度相當快。

又，在形成氧化物薄膜時所進行之反應性濺鍍，因為靶之表面與氧氣反應，而被氧化物覆蓋，所以靶之表面被充電，而靶之表面的電場被緩和。結果，電漿密度降低，而在基板上的製膜速度顯著降低。於是，在以往之平行平板式濺鍍薄膜形成裝置或磁控管濺鍍薄膜形成裝置，難以高速形成氧化物薄膜。

在專利文獻1，揭示除了上述之磁控管濺鍍薄膜形成裝置的構成以外，還在製膜室內將高頻線圈設置於靶與基板之間的濺鍍薄膜形成裝置。又，在專利文獻2，揭示將高頻線圈設置於製膜室外的磁控管濺鍍薄膜形成裝置。在這些裝置，除了與一般之磁控管濺鍍薄膜形成裝置一樣地產生磁場及電場以外，還利用天線線圈在靶之表面附近產生高頻感應電場。因此，濺鍍靶的離子增加，而製膜速度變快。又，因為依此方式濺鍍靶的離子增加，所以在產生氧化物或氮化物等之薄膜的情況，在靶之表面所產生的氧化物、氮化物等的反應生成物即上被濺鍍，而靶之表面不會被化合物所覆蓋。因此，即使在反應性濺鍍，亦可防止製膜速度降低。

[專利文獻]

[專利文獻1]特開2000-273629號公報([0007]-[0009]、第2圖、第4圖)

[專利文獻2]特開2002-513862號公報([0020]-[0021]、[0028]、第2圖、第5圖)

在專利文獻1所記載之濺鍍薄膜形成裝置，因為高頻線圈配置於製膜室內，所以高頻線圈亦曝露於電漿，而被濺鍍。結果，高頻線圈的材料作為雜質混入薄膜，而薄膜的品質可能降低。又，因為高頻線圈配置於基板與靶之間，所以與無高頻線圈的情況相比，靶與基板之間的距離不得不變長。結果，濺鍍粒子擴散，因為到達基板之濺鍍粒子減少，所以製膜速度降低。

另一方面，在專利文獻2所記載之濺鍍薄膜形成裝置，因為將高頻線圈配置於製膜室之外，雖然不會產生濺鍍粒子擴散的問題，但是具有製膜室內之高頻感應電場的強度比將高頻線圈設置於製膜室內的情況更弱的問題。

本發明所欲解決之課題係提供一種可高速形成高品質之薄膜的濺鍍薄膜形成裝置。

為了解決該課題所開發之本發明的濺鍍薄膜形成裝置，其特徵在於包括：

a)真空容器；

b)靶固持手段，係設置於該真空容器內；

c)基板固持手段，係設置成與該靶固持手段相對向；d)電漿產生氣體引入手段，係向該真空容器內引入電漿產生氣體；e)電場產生手段，係在包含該靶固持手段所固持之靶之表面的區域產生濺鍍用之直流電場或高頻電場；f)天線配置部，係設置於該真空容器之壁的內面與外面之間，並利用介電體製隔間材料與真空容器的內部隔開；及g)高頻天線，係配置於該天線配置部內，並在包含該靶固持手段所固持之靶之表面的區域產生高頻感應電場。

在本發明的濺鍍薄膜形成裝置，利用藉電場產生手段所產生之電場，在靶之表面附近產生來自所電離之電漿產生氣體之分子的電漿。除此以外，在包含靶之表面的區域，利用高頻天線產生電漿，並與在靶之表面附近的濺鍍放電重疊，藉此，可高密度地保持靶之表面附近的電漿。因此，可更高速地進行濺鍍。又，在反應性濺鍍製膜處理，因為即使氧化物、氮化物等之生成物附著於靶之表面，亦利用藉高頻天線所產生之電漿，可高密度地保持靶之表面附近的電漿所以可除去那種生成物。因此，這種生成物不會覆蓋靶之表面，藉此可防止製膜速度降低。

而且，因為天線配置部與真空容器之內部被介電體製的隔間材料所隔開，所以高頻天線不會曝露於真空容器內的電漿而被濺鍍。因此，高頻天線的材料不會混入形成於基板上的薄膜。

又，因為高頻天線配置於在真空容器之壁的內面與外 面之間所設置的天線配置部內，所以可在真空容器的內部產生比將高頻天線設置於真空容器之外的情況更強的高頻感應電場，而且可使靶固持手段與基板固持手段之距離變短。因此，可提高製膜速度。

本發明之濺鍍薄膜形成裝置係包括磁場產生手段較佳，而該磁場產生手段係在包含該靶之表面的區域產生具有與該直流電場或高頻電場正交之成分的磁場。藉由使用這種磁場產生手段，因為藉電場產生手段與高頻天線所產生之電漿利用該磁場局部位於靶之表面附近，所以電漿密度變成更高，可更高效率地濺鍍靶。另一方面，亦可應用於例如如將基板固持手段與靶固持手段之2個電極作為電場產生手段的二極濺鍍裝置般未具有磁場產生手段的濺鍍薄膜形成裝置。

本發明的濺鍍薄膜形成裝置係可包括基板活化用高頻天線，而該高頻天線係在包含該基板固持手段所固持之基板之表面的區域產生高頻感應電場。因此，基板之表面變成活化，而促進關於在基板之表面的薄膜形成處理的反應。雖然基板活化用高頻天線亦可設置於真空容器內，但是由於與在靶附近產生高頻感應電場之高頻天線一樣的理由，配置於在真空容器之壁的內面與外面之間所設置的基板活化用高頻天線配置部內較佳。

本發明的濺鍍薄膜形成裝置係如以下所示較佳：形成該真空容器的壁中設置該天線配置部之部分向該真空容器內突出的突出部； 該突出部的側部中從前端至少一部分由介電體所構成；該靶固持手段設置於該突出部的側方。利用該構成，在突出部中由介電體所構成的部分，因為利用高頻天線所產生之高頻感應電場不會被隔離，所以可在靶固持手段所固持之靶的表面附近高效率地產生高頻感應電場。

若依據本發明的濺鍍薄膜形成裝置，藉由將高頻天線配置於在真空容器之壁的內面與外面之間所設置的天線配置部內，而可在包含靶之表面的區域產生強的高頻感應電場。因此，可提高電漿的密度，而提高製膜速度。又，利用介電體製隔間材料將高頻天線與真空容器內分開，而高頻天線不會被電漿濺鍍。因此，可防止高頻天線的材料作為雜質混入薄膜，而可形成高品質的薄膜。

使用第1圖至第10圖，說明本發明之濺鍍薄膜形成裝置的實施例。

[第1實施例]

使用第1圖及第2圖，說明第1實施例之濺鍍薄膜形成裝置10。該濺鍍薄膜形成裝置10係利用電漿濺鍍長方形之板狀的靶T，而將既定薄膜形成於基板S之表面。

濺鍍薄膜形成裝置10係具有：真空容器11，係可利用真空泵(未圖示)使內部變成真空；電漿產生氣體引入手段19，係向真空容器內引入電漿產生氣體；磁控管濺鍍用磁鐵12，係如後述所示設置於真空容器11的底部；高頻天線13，係一樣如後述所示設置於真空容器11的底部；靶座14，係設置於磁控管濺鍍用磁鐵12的上面；及基板座15，係設置成與靶座14相對向。可將板狀的靶T安裝於靶座14的上面，並將基板S安裝於基板座15的下面。又，在該濺鍍薄膜形成裝置10，將用以施加以靶座14側為正之直流電壓的直流電源162設置於靶座14與基板座15之間。高頻電源161經由阻抗匹配器163與高頻天線13連接。

在真空容器11之底部的元件111，設置開口112，而且以從下側塞住該開口112的方式安裝於靶座14、磁控管濺鍍用磁鐵12以及用以收容高頻天線13的靶、天線配置部18。靶、天線配置部18與真空容器11之底元件111的連接部係利用密封材料確保氣密性。因此，靶、天線配置部18的壁係具有作為真空容器11之壁之一部分的功用。在靶、天線配置部18，將靶配置室(靶配置部)181設置於基板座15之正下的位置。同時，在是靶、天線配置部18的壁內(即真空容器11的壁內)之靶配置室181的側方，以隔著靶配置室181的方式設置一對高頻天線配置室182。

靶配置室181係在上端與真空容器11的內部空間113連通。磁控管濺鍍用磁鐵12配置於靶配置室181的室內。磁控管濺鍍用磁鐵12之上下方向的位置係被調整成將被載置於靶座14之靶T的上面配置於靶、天線配置部18的上端附近(不必是與上端相同的位置)，而該靶座14係設置於磁控管濺鍍用磁鐵12之上。藉由依此方式設置磁控管濺鍍用磁鐵12及靶座14，而將靶T配置於與真空容器11之內部空間113連通的空間內。

又，在靶配置室181之上端與內部空間113的邊界，以從靶配置室181的側壁向內側延伸，並從上覆蓋靶T之四邊之邊緣附近(包含邊緣的部分)的方式設置遮簷189。

在高頻天線配置室182內，從下側插入高頻天線13。高頻天線13係將金屬製的管狀導體彎曲成U字形(第2圖)，並在2個高頻天線配置室182內在使該「U」字上下顛倒之狀態各立設一個。這種U字形之高頻天線係相當於圈數未滿1圈的感應耦合天線，因為電感值比圈數為1圈以上的感應耦合天線低，所以在高頻天線之兩端所產生的高頻電壓降低，而抑制對所產生之電漿的靜電耦合所伴隨之電漿電位的高頻擺動。因此，對所產生之電漿的靜電耦合所伴隨之過度的電子損失減少，而電漿電位降低。因此，可進行在基板上之低離子損害的薄膜形成處理。高頻天線13之管係藉由在使用濺鍍薄膜形成裝置10時使水等之冷媒通過而具有冷卻高頻天線13之功能。高頻天線13之高度方向的位置被調整成「U」字之底部與靶T之上面成為大致相同的高度(不必完全相同)。

介電體製的窗(介電體窗)183設置於高頻天線配置室182與真空容器11的內部空間之間。又，在高頻天線配置室182內，填充用以填高頻天線13以外的空間之塊狀的介電體製填充材料184。藉由如以上所示設置高頻天線13、介電體窗183及介電體製填充材料184，而高頻天線13不會曝露於在真空容器11之內部空間113所產生的電漿。但，介電體窗183本身曝露於該電漿。因此，在介電體窗183的材料，使用石英、耐電漿性高的較佳。另一方面，因為介電體製填充材料184因介電體窗183的存在而未曝露於電漿，所以使用與其耐電漿性不如加工性優異者較佳。在那種加工性優異的材料，有聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)等的樹脂。亦可將氧化鋁、矽等陶磁等樹脂以外的用作介電體製填充材料184的材料。

在高頻天線13的2支腳(相當於在「U」字的2條縱線)，經由饋通安裝蓋185。蓋185係安裝於高頻天線配置室182的下部，利用真空密封，可氣密地封閉由高頻天線配置室182與真空容器11所構成之區域與外部的境界。又，藉由從高頻天線配置室182的下部拆裝蓋185，而可伴隨該蓋185，從高頻天線配置室182易於拆裝高頻天線13。

說明第1實施例之濺鍍薄膜形成裝置10的動作。

首先，將靶T安裝於靶座14，並將基板S安裝於基板座15。接著，利用真空泵使真空容器11內變成真空後，利用電漿產生氣體引入手段19將電漿產生氣體引入真空容器11內，以使真空容器11內成為既定壓力。接著，藉由使直流電流向磁控管濺鍍用磁鐵12的電磁鐵流動，而從磁控管濺鍍用磁鐵12向是靶T附近之包含高頻天線13之導體的區域內產生磁場。同時，將靶座14與基板座15作為電極，利用直流電源162對兩者之間施加直流電壓，而在兩電極間產生直流電場。進而，藉由從高頻電源161向高頻天線13投入高頻電力，而在高頻天線13的周圍產生高頻感應電場。

利用該磁場、該直流電場及該高頻感應電場，將電漿產生氣體的分子電離，而產生電漿。然後，利用在該磁場與該電場所正交之區域的E×B漂移有效地封入從該電漿所供給之電子，促進氣體分子的電離，而產生大量的陽離子。藉由這些陽離子碰撞靶T之表面，而濺鍍粒子從靶T之表面飛出。從靶T之表面向基板S之表面輸送該濺鍍粒子，而附著於基板S之表面。藉由依此方式濺鍍粒子堆積於基板S之表面，而形成薄膜。

在本實施例的濺鍍薄膜形成裝置10，藉由除了與以往之磁控器濺鍍裝置一樣的構成(磁控管濺鍍用磁鐵12及直流電源162)以外，還設置第2偏光檢測部13，而在靶T之表面產生比僅使用磁控器濺鍍裝置或高頻天線之任一方的情況更高密度的電漿。因此，促進靶T的濺鍍，而製膜速度提高。

而且，因為高頻天線13配置於利用介電體窗183與真空容器11之內部空間113分開的空間，所以高頻天線13不會曝露於內部空間113內的電漿而被濺鍍。因此，可防止高頻天線13的材料作為雜質混入在基板S上所產生的薄膜。同時，亦可抑制高頻天線13的溫度上昇。

而且，因為高頻天線13不是配置於真空容器11之外，而是配置於在真空容器11之壁內所設置的高頻天線配置室182，所以可在內部空間113產生比將高頻天線配置於真空容器11之外的情況更強的高頻感應電場。進而，因為不必將高頻天線等配置於靶座14與基板座15之間，所以可使靶固持手段與基板固持手段之間的距離變短。因此，可提高製膜速度。

又，在本實施例，藉由以從上覆蓋靶T之四邊的邊緣附近的方式設置遮簷189，而僅濺鍍所要之靶表面區域，而可防止靶固持手段等之成為不要而且產生雜質的原因之元件的濺鍍。

[第2實施例]

使用第3圖，說明第2實施例之濺鍍薄膜形成裝置20。本實施例之濺鍍薄膜形成裝置20係為了將薄膜形成於長方形之基板，而用以濺鍍與該基板的形狀對應之長方形的靶的裝置。在該濺鍍薄膜形成裝置20，對應於長方形的靶，磁控管濺鍍用磁鐵12A的上面及靶座14A亦是長方形。高頻天線配置室182A設置於磁控管濺鍍用磁鐵12A之長邊的兩側方，並具有朝向其長邊方向延伸的形狀。在介電體窗183A，使用與高頻天線配置室182A之形狀對應的長方形。在高頻天線配置室182A內，在高頻天線配置室182A之長度方向排列複數個(在本例每一室有4個)高頻天線13。高頻電源亦可與全部之高頻天線13並聯，亦可分組成每複數個高頻天線13一組，對每組各並聯一個，進而亦可對各個高頻天線13各並聯一個。除了至目前為止所述的事項以外，濺鍍薄膜形成裝置20整體的構成係與第1實施例之濺鍍薄膜形成裝置10的構成一樣。

濺鍍薄膜形成裝置20的動作亦基本上與第1實施例之濺鍍薄膜形成裝置10的動作一樣。此外，在本實施例，亦可對在高頻天線配置室182A長方形所排列之複數個高頻天線13分別投入大小相同的電力，亦可對各個高頻天線13投入大小相異的電力。

使用第4圖，說明是第2實施例之變形例的濺鍍薄膜形成裝置20A。在濺鍍薄膜形成裝置20A，在各高頻天線配置室182A之長度方向各設置3個高頻天線。這3個高頻天線中設置於正中央之一個高頻天線13A具有「U」字之底部比設置於兩端的2個高頻天線更長的形狀。在除此以外的事項，濺鍍薄膜形成裝置20A具有與第2實施例之濺鍍薄膜形成裝置20一樣的構成。在該變形例，因為在電漿產生裝置一般靠近真空容器之端部(壁)之位置之空間的密度斜率比靠近中心之位置的大，所以為了可微細地控制在真空容器11之端部附近的密度而使在兩端的2個高頻天線13之導體的高頻天線配置室182A之長度方向的長度變短，另一方面，因為在真空容器11之中央附近不需要那麼微細的控制，所以使設置於正中央之一個高頻天線13A的導體變長。

[第3實施例]

使用第5圖，說明第3實施例之濺鍍薄膜形成裝置30。本實施例之濺鍍薄膜形成裝置30係將用以使高頻天線配置室182A內變成真空的排氣管186設置於蓋185A，替代在第1實施例之濺鍍薄膜形成裝置10的介電體製填充材料184。因此，因為除了真空容器11的內部空間113以外，高頻天線配置室182A亦成為真空，所以可在內部空間113更高效率地產生高頻感應電場。又，因為在介電體窗183之表背兩側無壓力差，所以介電體窗183的機械強度不會成為問題，在可使其厚度變薄上，亦可提高對內部空間113之高頻感應電場的產生效率。濺鍍薄膜形成裝置30的動作係與第1實施例之濺鍍薄膜形成裝置10的動作一樣。

[第4實施例]

使用第6圖，說明第4實施例之濺鍍薄膜形成裝置40。本實施例之濺鍍薄膜形成裝置40係將基板活化用高頻天線41設置於第1實施例之濺鍍薄膜形成裝置10中之基板座15的附近。基板活化用高頻天線41係在安裝於基板座15之基板S的表面附近產生高頻感應電場，並利用該高頻感應電場使基板S之表面的原子變成活化，以促進濺鍍粒子對基板S之表面的附著。基板活化用高頻天線41係與高頻天線13一樣地將金屬製之管狀導體彎曲成U字形。在基板活化用高頻天線41之導體的周圍，設置用以從電漿或濺鍍粒子保護導體之介電體製的管411。除了使用這種基板活化用高頻天線41以外，濺鍍薄膜形成裝置40的構成及動作係與第1實施例之濺鍍薄膜形成裝置10一樣。

使用第7圖，說明是第4實施例之變形例的濺鍍薄膜形成裝置40A。在本例，係將基板活化用高頻天線41A與高頻天線13一樣地設置於真空容器11A的壁內，具體而言，具有以下的構成。在該濺鍍薄膜形成裝置40A，開口設置於真空容器11A的上面，以從上側氣密地塞住該開口的方式安裝基板、天線配置部42。在基板、天線配置部42，將基板座15A設置成與靶座14相對向，而且將基板活化用高頻天線配置室43設置於基板座15A的兩側方。在基板活化用高頻天線配置室43，從上側插入基板活化用高頻天線41A，進而將介電體製的填充材填充於基板活化用高頻天線41A的周圍。在基板活化用高頻天線配置室43與真空容器11A的內部空間113之間，設置於介電體製的窗(第2介電體窗)44。變形例之濺鍍薄膜形成裝置40A的動作係與第4實施例之濺鍍薄膜形成裝置40的動作一樣。

[第5實施例]

雖然在至目前為止所說明之各實施例使用磁控管濺鍍用磁鐵(磁場產生手段)，但是本發明亦可應用於不使用磁控管濺鍍用磁鐵的濺鍍薄膜形成裝置。第8圖所示的濺鍍薄膜形成裝置50係將靶座14B作為第1電極，並將與其相對向的基板座15作為第2電極，在那兩電極之間具有施加以靶座14B側為負之電壓的直流電源162A。另一方面，在濺鍍薄膜形成裝置50，未設置相當於磁控管濺鍍用磁鐵12者。除了這些事項以外，係與第1實施例的濺鍍薄膜形成裝置10一樣。該濺鍍薄膜形成裝置50係相當於將高頻天 線13設置於以往之二極濺鍍裝置者，並可比以往之二極濺鍍裝置更高速地進行製膜。

[第6實施例]

使用第9圖，說明第6實施例之濺鍍薄膜形成裝置60。在該濺鍍薄膜形成裝置60，在真空容器11B之底部的元件111B所設置的開口112B，以從上側塞住該開口112B的方式設置靶、天線配置部18B。在靶、天線配置部18B，設置2個向平板之上面(真空容器11B的內部空間113B側)突出的突出部61。與第1至第4實施例一樣的磁控管濺鍍用磁鐵12及靶座14設置於那2個突出部61之間，而天線配置部182B設置於突出部61內。在天線配置部182B內，收容與第1至第5實施例一樣的高頻天線13，並在高頻天線13的周圍填滿介電體製填充材料184。此外，介電體製填充材料184中之一部分1841與其他的部分分開。在從天線配置部182B拆下高頻天線13時，將該一部分1841與高頻天線13一起從天線配置部182B拔掉。靶、天線配置部18B係基本上是金屬製，並從突出部61的前端(換言之上端，或內部空間113B側的端部)往根側(下側)，利用介電體製元件62形成一部分。其他的構成係與第1實施例一樣。

介電體製元件62不隔離利用天線配置室182B內之高頻天線13所產生的高頻感應電場。因此，可在位於高頻天線配置室182B外之靶固持手段所固持之靶T的表面附近高效率地產生高頻感應電場。

(其他的實施例)

本發明的濺鍍薄膜形成裝置未限定為上述的第1至第6實施例。

例如，亦可使用大致包圍靶配置室181幾乎一圈(但，因為不是一整圈，圈數係未滿一圈)的高頻天線13B(第10圖)。

又，雖然在該實施例將高頻天線配置於與真空容器之壁分開的天線配置部(高頻天線配置室)內，但是亦可作成真空容器之壁與天線配置部係成一體。

雖然在該實施例作成藉由將介電體製填充材料設置於高頻天線的周圍或使高頻天線配置室內變成真空，而高頻天線與外氣不會接觸，但是在兩者接觸的情況亦包含於本發明之範圍內。但，為了避免產生不要的放電，如該實施例所示使兩者不接觸較佳。

雖然在該實施例對靶座與接地之間施加以靶座側為負的直流電壓，但是亦可替代之，對兩者之間施加高頻電壓。

在真空容器11內，除了電漿產生氣體以外，還可引入與濺鍍粒子反應而成為膜之材料的反應性氣體。尤其，在混入氧氣或氮氣等之反應性氣體後使用的情況，雖然在以往之反應性濺鍍薄膜形成裝置，因化合物(氧化物或氮化物等)層形成於靶座上之靶的表面，而有濺鍍速度降低的問題，但是在本實施例的濺鍍薄膜形成裝置，即使在靶之表面被化合物層所覆蓋的情況，亦因為藉由使感應耦合電漿與濺鍍放電重疊，而高密度地保持靶之表面附近的電漿，所以可保持高速的濺鍍。

雖然在該實施例，將靶配置室及天線配置部(室)設置於真空容器之內部空間的下部，並將基板座設置於內部空間的上部，但是亦可將靶配置室及天線配置部(靶配置室)設置於真空容器之內部空間的上部，並將基板座設置於內部空間的下部。

10、20、20A、30、40、40A、50、60、70．．．濺鍍薄膜形成裝置

11、11A、11B．．．真空容器

111、111B．．．底元件

112、112B．．．開口

113、113B．．．內部空間

12、12A．．．磁控管濺鍍用磁鐵

13、13A、13B．．．高頻天線

14、14A、14B．．．靶座

15、15A．．．基板座

161．．．高頻電源

162、162A．．．直流電源

163．．．阻抗匹配器

18、18B．．．靶、天線配置部

181、181B．．．靶配置室

182、182A、182B．．．高頻天線配置室(天線配置部)

183、183A．．．介電體窗(介電體製隔間材料)

184．．．介電體製填充材料

185、185A．．．蓋

186．．．排氣管

189．．．遮簷

19．．．電漿產生氣體引入手段

41、41A．．．基板活化用高頻天線

411．．．管

42．．．基板、天線配置部

43．．．基板活化用高頻天線配置室

44．．．第2介電體窗

61．．．突出部

62．．．介電體製元件

第1圖係表示表示本發明之濺鍍薄膜形成裝置之第1實施例的縱剖面圖。

第2圖係表示高頻天線例的側視圖。

第3圖係表示表示本發明之濺鍍薄膜形成裝置的第2實施例之真空容器之底面的圖。

第4圖係表示第2實施例之濺鍍薄膜形成裝置的變形例之真空容器之底面的圖。

第5圖係表示本發明之濺鍍薄膜形成裝置之第3實施例的縱剖面圖。

第6圖係表示本發明之濺鍍薄膜形成裝置之第4實施例的縱剖面圖。

第7圖係表示第4實施例之濺鍍薄膜形成裝置之變形例的縱剖面圖。

第8圖係表示本發明之濺鍍薄膜形成裝置之第5實施例的縱剖面圖。

第9圖係表示本發明之濺鍍薄膜形成裝置之第6實施例的縱剖面圖(a)及其部分放大圖(b)。

第10圖係表示高頻天線之變形例的縱剖面圖(a)及主要部上視圖(b)。

10．．．濺鍍薄膜形成裝置

11．．．真空容器

12．．．磁控管濺鍍用磁鐵

13．．．高頻天線

14．．．靶座

15．．．基板座

18．．．靶、天線配置部

19．．．電漿產生氣體引入手段

111．．．底元件

112．．．開口

113．．．內部空間

161．．．高頻電源

162．．．直流電源

163．．．阻抗匹配器

181．．．靶配置室

182．．．高頻天線配置室(天線配置部)

183．．．介電體窗(介電體製隔間材料)

184．．．介電體製填充材料

185．．．蓋

189．．．遮簷

S．．．基板

T．．．靶

Claims (11)

1. 一種濺鍍薄膜形成裝置，其特徵在於包括：a)真空容器；b)靶固持手段，係設置於該真空容器內；c)基板固持手段，係設置成與該靶固持手段相對向；d)電漿產生氣體引入手段，係向該真空容器內引入電漿產生氣體；e)電場產生手段，係在包含該靶固持手段所固持之靶之表面的區域產生濺鍍用之直流電場或高頻電場；f)天線配置部，係設置於該真空容器之壁的內面與外面之間，並利用介電體製隔間材料與真空容器的內部隔開；g)高頻天線，係配置於該天線配置部內，並在包含該靶固持手段所固持之靶之表面的區域產生高頻感應電場；及h)靶配置部，用以收容該靶固持手段，且該靶配置部係設置於該天線配置部的側方並與該真空容器內連通，其中該真空容器之壁的一部分具有開口，且該天線配置部與該靶配置部以塞住該開口之方式被設成一體。
2. 如申請專利範圍第1項之濺鍍薄膜形成裝置，其中包括磁場產生手段，而該磁場產生手段係在包含該靶之表面的區域產生具有與該直流電場或高頻電場正交之成分的磁場。
3. 如申請專利範圍第1或2項之濺鍍薄膜形成裝置， 其中將介電體製填充材料填充於該天線配置部內。
4. 如申請專利範圍第1或2項之濺鍍薄膜形成裝置，其中該天線配置部內是真空。
5. 如申請專利範圍第1或2項之濺鍍薄膜形成裝置，其中該高頻天線係圈數未滿一圈的導體。
6. 如申請專利範圍第5項之濺鍍薄膜形成裝置，其中該高頻天線是U字形。
7. 如申請專利範圍第1或2項之濺鍍薄膜形成裝置，其中配置複數個該高頻天線。
8. 如申請專利範圍第7項之濺鍍薄膜形成裝置，其中利用複數個該高頻天線所產生之高頻感應電場的強度可設定成因各高頻天線而異的值。
9. 如申請專利範圍第1或2項之濺鍍薄膜形成裝置，其中包括在包含該基板固持手段所固持之基板之表面的區域產生高頻感應電場的基板活化用高頻天線。
10. 如申請專利範圍第9項之濺鍍薄膜形成裝置，其中該基板活化用高頻天線配置於在該真空容器之壁的內面與外面之間所設置之基板活化用高頻天線配置部內，並將介電體製第2隔間材料設置於該基板活化用高頻天線與該真空容器的內部之間。
11. 如申請專利範圍第1或2項之濺鍍薄膜形成裝置，其中形成該真空容器的壁中設置該天線配置部的部分向該真空容器內突出的突出部；該突出部的側部中從前端至少一部分由介電體所構 成；該靶固持手段設置於該突出部的側方。