TWI659120B

TWI659120B - 濺鍍裝置用成膜單元

Info

Publication number: TWI659120B
Application number: TW106121468A
Authority: TW
Inventors: 齋藤修司
Original assignee: 日商愛發科股份有限公司
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2019-05-11
Also published as: WO2018003615A1; US20190206662A1; CN109415802B; TW201812058A; JPWO2018003615A1; US10770275B2; KR20190015593A; KR102102812B1; CN109415802A; JP6271822B1

Abstract

提供一種不會對於使靶材相對於磁鐵單元而可自由進行相對性移動的功能有所損傷，而成為簡單的構造並且維修性亦為良好的濺鍍裝置用成膜單元。

在本發明之濺鍍裝置用成膜單元(FU)中，係設置有：在支持板(1)處而被接合有背板(3)之靶材(2)、和磁鐵單元(5)、以及使靶材沿著支持板來相對於磁鐵單元而往返移動之驅動手段(8)。在背板處，將與其之冷媒通路(31)相通的供給管(32)和排出管(33)作突出設置，並在支持板處，開通使供給管和排出管作插通的以靶材之往返移動方向作為長邊之細縫孔(13)。在支持板之下面處，係被設置有將包含有細縫孔的從供給管與排出管之細縫孔起而朝向下方突出之部分以氣密狀態來作包圍之帽體(71)，在從帽體起而朝向往返移動方向突出的供給管與排出管之間之部分處，分別外插蛇腹管(72)，並且將驅動手段之驅動部作連結。

Description

濺鍍裝置用成膜單元

本發明，係有關於濺鍍裝置用成膜單元，更詳細而言，係有關於構成為使靶材相對於磁鐵單元而往返移動的磁控管濺鍍裝置用之單元。

此種濺鍍裝置用成膜單元，例如係藉由專利文獻1而被周知。此單元，係具備有被裝著於進行成膜處理之真空腔的內壁面處之箱狀的框體(位移部)，在朝向真空腔內側之框體的側面處，係被設置有位移平板。在位移平板處，係隔著支持體，而被固定有在其中一面上接合有作為陰極之靶材的背板。又，在支持體內，係位置於設置在位移平板處之開口的內側處，而固定配置有使漏洩磁場作用於靶材表面上之磁鐵單元。

框體內，係藉由隔壁而被區劃成2室，其中一室，係通過在框體處所開設的透孔而與靶材側之空間(亦即是被作真空排氣並進行有成膜處理之真空腔內)相通連。另外一室，係設置有驅動馬達，驅動馬達之驅動軸係貫通隔壁並在其中一室內而突出，在此突出的驅動軸之前端部處，係被設置有連結竿，連結竿係被與位移平板作連結。之後，若是將驅動馬達驅動，則隔著支持板而被固定在位移平板上之背板乃至於靶材，係相對於磁鐵單元而作相對移動。藉由此，在將放電用稀有氣體或反應性濺鍍時之反應氣體導入至真空腔內，並對於靶材投入具有例如負的電位之特定電力而將靶材作濺鍍的期間中，就算是使靶材作移動，其之與磁鐵單元或者是朝向真空腔內側之被設置在靶材之前方的防附著板(陽極)之間的相對位置也不會改變，在靶材之表面上的電漿之位置或密度等的電漿狀態之變化係被作抑制。

然而，在上述先前技術之裝置中，由於係將成膜單元之框體直接裝著在真空腔之內壁面上，因此，成膜單元之安裝及卸下係為麻煩，而有著維修性為差之問題。又，在濺鍍中，係有必要對於背板而供給冷卻水等之冷媒，但是，係有必要在真空腔之壁面上另外設置供給管或配水管，而導致裝置構成之複雜化。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2014/080815號公報

本發明，係有鑑於以上之事態，而以提供一種不會對於使靶材相對於磁鐵單元而可自由進行相對性移動的功能有所損傷，並且不需要進行對於真空腔之冷媒用的供給管或排出管之設置加工，而成為簡單的構造並且維修性亦為良好的濺鍍裝置用成膜單元一事，作為課題。

為了解決上述課題，本發明之濺鍍裝置用成膜單元，係在真空腔之開口處具備有可自由裝卸之支持板，並將支持板之其中一面側作為上面，而在此支持板上，具備有於下面處被接合有背板之靶材、和被固定配置在背板與支持板之間並且使漏洩磁場作用於靶材上之磁鐵單元，該濺鍍裝置用成膜單元，其特徵為：係更進而具備有驅動手段，該驅動手段，係在藉由濺鍍電源而對於靶材投入電力並對靶材進行濺鍍的期間中，使靶材相對於磁鐵單元而沿著支持板來往返移動，在背板處，係被突出設置有與被形成於其內部之冷媒通路相通的冷媒之供給管和排出管，在支持板處，係被開設有將供給管與排出管分別作插通之使長邊位於靶材之往返移動方向上的細縫孔，在支持板之下面處，係被設置有將包含有細縫孔的供給管與排出管之從細縫孔起而朝向下方突出之部分以氣密狀態來分別作包圍之帽體，在從帽體起而朝向往返移動方向突出的供給管與排出管之間之部分處，係分別被外插有蛇腹管，驅動手段之驅動部，係被與供給管以及排出管之至少其中一方作連結。

若依據本發明，則由於若是於在真空腔之開口處隔著可自由裝卸之支持板來將成膜單元安裝於真空腔處的狀態下，將從設備側而來之配管與供給管和排出管作連接，便能夠在背板中使冷媒作循環，因此，係不會對於使靶材相對於磁鐵單元而可自由進行相對性移動的功能有所損傷，而使成膜單元成為簡單的構造並且維修性亦為良好者。又，在將真空腔內作真空排氣時，由於係僅需要將被帽體所包圍的部份作真空排氣即可，因此，作為將真空腔作真空排氣之真空幫浦，係並不需要使用大型之幫浦。並且，由於用以驅動靶材之驅動手段係被設置在真空腔外之大氣中，因此，也不需要作為驅動手段而使用真空用之高價的裝置。

在本發明中，較理想，當在各靶材與支持板之間配置有使漏洩磁場分別作用於靶材之濺鍍面側處的磁鐵單元的情況時，係具備有：其他之驅動手段，係將前述靶材沿著前述支持板而往返移動之方向作為X軸方向，並將相對於X軸方向而相正交之靶材的長邊方向作為Y軸方向，並將會使磁鐵單元與靶材成為同心之位置作為起點位置，並且將從此起點位置起而朝向Y軸方向分別以特定之衝程來作了移動後的位置作為折返位置，而在起點位置與兩折返位置之間使磁鐵單元作相對移動。若依據此，則係能夠避免靶材之局部性的侵蝕，而能夠將靶材涵蓋其之全面地來略均等地逐漸侵蝕直到壽命結束為止，而能夠將靶材之使用效率提昇。於此情況，係以不會使成膜條件過度改變的方式，來在對於靶材作濺鍍而進行成膜以外的時間中，於起點位置與兩折返位置之間使磁鐵單元適宜作移動，在濺鍍中，較理想，係固定於移動後之磁鐵單元的位置處而進行成膜處理。

在本發明中，當具備有被並排設置於同一平面內之具有矩形之輪廓之2枚的靶材的情況時，較理想，供給管和排出管，係在相對於往返移動方向而相正交之方向上，分別被設置在各背板之兩端部處，其中一個的靶材之供給管與排出管之其中一方和另外一個的靶材之供給管與排出管之其中一方、以及其中一個的靶材之供給管與排出管之另外一方和另外一個的靶材之供給管與排出管之另外一方，係藉由單一之帽體而被分別作包圍，構成為藉由驅動部來使兩靶材相互連動地進行往返移動。若依據此，則係能夠將伴隨著真空腔之真空排氣而進行真空排氣的帽體內之容積盡可能地縮小，而為有利。

又，在本發明中，若是在前述供給管和前述排出管之至少其中一方處，被連接有從濺鍍電源而來之輸出纜線，並構成為經由背板來對於靶材投入電力，則係能夠將對於靶材而投入電力的構成，作為簡單且維修性為佳者而實現之。

FU₁、FU₂‧‧‧濺鍍裝置用成膜單元

1‧‧‧支持板

13‧‧‧細縫孔

2a、2b‧‧‧靶材

3a、3b‧‧‧背板

31‧‧‧冷媒通路

32a、33a‧‧‧供給管

32b、33b‧‧‧排出管

5a、5b‧‧‧磁鐵單元

71‧‧‧帽體

72‧‧‧蛇腹管

8、80a、80b‧‧‧驅動手段

82‧‧‧進送螺桿(驅動部)

83‧‧‧操作竿(驅動部)

9‧‧‧蓋體

92‧‧‧開口

Ps‧‧‧濺鍍電源

K‧‧‧輸出纜線

[圖1]係為對於本發明之第1實施形態的成膜單元作說明之立體圖。

[圖2]係為當靶材為位於起點位置時之沿著圖1之II-II線的剖面圖。

[圖3]係為沿著圖1之III-III線的剖面圖。

[圖4]係為沿著圖3之IV-IV線的剖面立體圖。

[圖5]係為以使靶材移動至折返位置處的狀態來作展示的對應於圖2之剖面圖。

[圖6]係為對於本發明之第2實施形態的成膜單元作說明之平面圖。

[圖7]係為對於第2實施形態的成膜單元從背面側來作觀察之立體圖。

[圖8]係為對應於圖2之本發明之第2實施形態的成膜單元之剖面圖。

以下，參考圖面，對本發明之磁控管濺鍍裝置用成膜單元之第1實施形態作說明。以下，係設為以圖1中所示之成膜單元FU₁的姿勢來相對於圖外之真空腔之開口而進行裝卸者，所謂「上」、「下」之代表方向的用語，係以此姿勢作為基準，並且，將使靶材相對於磁鐵單元而以一定之衝程來往返移動的方向作為X軸方向，將相對於X軸方向而相正交之靶材的長邊方向作為Y軸方向，來進行說明。

參考圖1~圖4，FU₁，係為本發明之實施形態之磁控管濺鍍裝置用成膜單元，並具備有在圖外之真空腔之下面開口的周緣部處而可隔著真空密封構件11來作密著的於X軸方向上具有長邊之矩形之支持板1。在支持板1上，具備有於Y軸方向上而具有長邊的矩形之輪廓之同一形態之2枚的靶材2a、2b，係在X軸方向上空出有間隔地而被並排設置。靶材2a、2b，係因應於欲對於被配置在真空腔內之圖外之基板所成膜之薄膜的組成而被適宜作選擇。在各靶材2a、2b之下面處，係如同圖2中所示一般，分別被接合有具備有較靶材2a、2b而更大的矩形之輪廓之同一形態的背板3a、3b。在背板3a、3b之內部，係被形成有冷媒通路31，藉由對於冷媒通路31而供給冷卻水等之冷媒，在濺鍍中係成為能夠將靶材2a、2b冷卻。而，各標靶2a、2b，係在被接合於背板3a、3b上的狀態下，而被收容於靶材箱4中。

靶材箱4，係藉由以在Y軸方向上而延伸之區劃壁41而被區劃成2室的使上面作了開放之箱體42、和被安裝在箱體42上之蓋板43，而構成之。在箱體42之底面內側處，係被設置有絕緣材料製之間隔物44，在間隔物44處，係被固定配置有背板3a、3b。在蓋板43處，係被開設有2個的第1開口43a、43b，該些第1開口43a、43b，係當將各標靶2a、2b在被接合於背板3a、3b上的狀態下而收容於箱體42內時，會將靶材2a、2b之外周以存在有間隙的方式來作包圍。

在箱體42之底面處，係被開設有於X軸方向上具有長邊之2個的第2開口42a、42b。於此情況，第2開口 42a、42b的X軸方向之長度，係因應於靶材2a、2b之往返移動的衝程來制定尺寸。在位置於Y軸方向兩端部處的箱體42之下面處，係如同圖3中所示一般，分別被設置有滑動構件45，各滑動構件45，係可自由滑動地被卡合於一對之軌道構件12處，該軌道構件12，係被設置在支持板1上，並於X軸方向上具有長邊。藉由此，靶材箱4係被保持在支持板1上，藉由後述之驅動手段，靶材箱4係沿著一對之軌道構件12而在X軸方向上以一定之衝程來作往返移動，並且靶材2a、2b亦係連動地沿著一對之軌道構件12而在X軸方向上以一定之衝程來作往返移動。

在支持板1上，同一形態之磁鐵單元5a、5b，係分別位置於各靶材2a、2b之下方處，並以通過第2開口42a、42b而分別在箱體42內突出的方式來隔著間隔物51而分別被作固定配置。各磁鐵單元5a、5b，係具備有軛52，該軛52，係具備有在Y軸方向上而具有長邊之矩形之輪廓，在軛52之上面，係被設置有中央磁石53、和以將該中央磁石53之周圍作包圍的方式而被作配置的周邊磁石54。作為中央磁石53以及周邊磁石54，係使用有同磁化之釹磁石，例如係可利用作了一體性成形的剖面略四角形之棒狀之磁石。藉由此，係能夠使相互平衡之閉迴圈之漏洩磁場分別作用於靶材2a、2b上。

進而，在各背板3a、3b之Y軸方向兩端部處，與冷媒通路31相通之冷媒之供給管32a、33a與排出管32b、33b係朝向下方而分別被作突出設置。如同圖4中所示一般，供給管32a、33a和排出管32b、33b，係分別為金屬製，並具備有同一形態，而分別藉由從冷媒通路31起朝向下方而延伸之第1部分321和從第1部分321之下端起朝向X軸方向而延伸之第2部分322來構成之。於此情況，係以使其中一個背板3a之供給管32a之第2部分322與另外一個背板3b之供給管33a之第2部分322、以及其中一個背板3a之排出管32b之第2部分322與另外一個背板3b之排出管33b之第2部分322，會在X軸方向之同一線上來從第1部分321起而分別朝向相反方向作延伸的方式，而被作設置。又，在第2部分322之端部處，係分別被形成有安裝凸緣323，在安裝凸緣323之外表面上，係被突出設置有接頭6，而成為能夠將從圖外之設備側而來之配管作連接。又，在接頭6處，係被連接有從因應於靶材2a、2b之種類而從DC電源或高頻電源等之中所適宜選擇的濺鍍電源Ps而來的輸出纜線K(參考圖2)，並構成為能夠從供給管32a、33a或排出管32b、33b來經由背板3a、3b而對於靶材2a、2b施加具有負的電位之直流電力或高頻電力。在本實施形態中，接頭6，係身為供給管32a、33a以及排出管32b、33b之構成零件。

又，在支持板1處，係被開設有於X軸方向上具有長邊之2個的細縫孔13，並分別被插通有各供給管32a、33a和各排出管32b、33b，在將靶材箱4設置於支持板1上的狀態下，從背板3a、3b起而延伸之各供給管32a、33a和各排出管32b、33b之間的第1部分321，係成為插通於細縫孔13中並朝向下方突出。細縫孔13的X軸方向之長度，係因應於靶材2a、2b之往返移動的衝程來制定尺寸。又，在支持板1之下面處，係被開設有將包含細縫孔13之插通於細縫孔13中並朝向下方突出的供給管32a、33a和排出管32b、33b之間的第1部分321作包圍並將其之內部作氣密保持之2個的帽體71。各帽體71，係構成為將其中一個背板3a之供給管32a與另外一個背板3b之供給管33a、以及其中一個背板3a之排出管32b與另外一個背板3b之排出管33b，分別作包圍。又，在各帽體71處，係被開設有分別使第2部分322作貫通之透孔71a，在帽體71與各安裝凸緣323之間，係分別被外插有蛇腹管72，該些蛇腹管72，係具有同一形態，並將從帽體71所突出了的第2部分322作覆蓋並作氣密保持。於此情況，帽體71之透孔71a，係藉由設置在蛇腹管72之其中一方之凸緣72a處的密封手段(未圖示)而分別被作氣密保持，蛇腹管72之另外一方之凸緣72b，係在安裝凸緣323之內面處，隔著密封手段72c而被作接合。

在支持板1之下面，係被設置有驅動手段8。驅動手段8，係如同圖4中所示一般，具備有被安裝於支持板1之下面中央處的馬達81、和被與馬達81作連接並作為驅動部之進送螺桿82、以及被螺合於進送螺桿82處之作為驅動部之操作竿83，操作竿83之兩端部係分別被與另外一個背板3b之與供給管33a和排出管33b之間之安裝凸緣323作連結。藉由此，若是使靶材2a、2b以X軸方向其中一側 (亦即是，圖2中所示之相對於磁鐵單元5a、5b而靠向右側之位置)作為往返移動之起點，並從此起點起來藉由馬達81而使進送螺桿82朝向其中一方向旋轉，則藉由操作竿83，另外一個背板3b之供給管33a和排出管33b係連動並被朝向X軸方向另外一側(圖2中之左側)移動，伴隨於此，磁鐵箱4係移動，靶材2a、2b係到達X軸方向另外一側之折返點(亦即是，圖5中所示之相對於磁鐵單元5a、5b而靠向左側之位置)處。此時，當在藉由進行伸縮之蛇腹管72而被從大氣作了隔絕的狀態下、亦即是在將支持板1安裝於真空腔處並於真空中藉由濺鍍來進行成膜時，在將真空腔內之真空氛圍作了保持的狀態下，磁鐵箱4係移動。若是靶材2a、2b到達X軸方向另外一側之折返點，則藉由馬達81，進送螺桿82係被作逆轉，藉由操作竿83，另外一個背板3b之供給管33a和排出管33b係連動並被朝向X軸方向其中一側移動，伴隨於此，磁鐵箱4係移動，靶材2a、2b係回到起點處。反覆進行此動作，靶材2a、2b係被作往返移動。另外，驅動手段8，係並非為被限定於上述之構成者，只要是能夠使靶材2a、2b同步移動者，則係並不對其之形態作限定。

進而，在支持板1上，係設置有將靶材2a、2b以於其之上方存在有空間的方式來作包圍的蓋體9。蓋體9，係為將下面作了開口的箱狀之物，並以使其之下端涵蓋其之全周地來與支持板1作了抵接的狀態而被作設置。在蓋體9內，係被設置有隔絕板91，並成為將其中一個靶材2a所存在的空間94a與另外一個靶材2b所存在的空間94b相互作隔絕。在蓋體9之上壁部92處，係被形成有分別面臨各靶材2a、2b之2個的開口93a、93b。藉由此，在將成膜單元FU₁安裝於真空腔處，並使被與真空腔作了連接的真空幫浦動作而進行了真空排氣時，主要是經由開口93a、93b來將被支持板1和蓋體9所圍繞(亦即是，存在有往返移動之靶材，並且被形成有電漿)的空間94a、94b作真空排氣。

在位置於蓋體9之X軸方向上的側壁部95a、95b之外面處，係分別被設置有2根的氣體噴嘴Gn1、Gn2。各氣體噴嘴Gn1、Gn2，係具備有沿著靶材2a、2b之Y軸方向的長度，朝向蓋體9之側壁部而噴射氣體的噴射口Gnh，係在X軸方向上以特定之間隔而被作排列設置。於此情況，位置於上側之氣體噴嘴Gn1，係為用以導入放電用稀有氣體者，位置於下側之氣體噴嘴Gn2，係為用以導入反應氣體者。在蓋體9之側壁部95a、95b處，係分別與各氣體噴嘴Gn1、Gn2之各噴射口Gnh相對向，而被穿設有氣體孔96a、96b。於此情況，各氣體孔96a、96b之口徑，係被設定為與噴射口Gnh之口徑同等或者是其以上之口徑。藉由此，若是從各氣體噴嘴Gn1、Gn2之噴射口Gnh而噴射放電用稀有氣體和反應氣體，則此被作了噴射的放電用稀有氣體和反應氣體，係主要通過各氣體孔96a、96b而被導入至蓋體9內的各空間94a、94b中。另外，對於蓋體9之側壁部的各氣體噴嘴Gn1、Gn2之安裝位置、噴射口Gnh 之口徑或數量，係對於真空腔之容積和真空幫浦之排氣能力等作考慮而適宜作選擇，又，雖係針對分別與各噴射口Gnh相對向而在蓋體9之側壁部95a、95b處穿設氣體孔96a、96b者為例來作說明，但是，係並不被限定於此，例如，係亦可藉由與複數個的各噴射口Gnh相對向之細縫狀之長孔，來構成氣體孔。

藉由此，就算是使靶材2a、2b作往返移動，從蓋體9內之空間94a、94b而來的排氣導度(conductance)也幾乎不會改變。又，在藉由反應性濺鍍而進行成膜時，就算是對於真空腔內而藉由氣體噴嘴Gn2來通過氣體孔96而導入反應氣體，空間94a、94b內之反應氣體的分布也幾乎不會改變，其結果，係能夠以良好的膜質均一性來藉由反應性濺鍍而成膜薄膜。於此，蓋體9係與支持板1作接觸，支持板1，通常係被安裝於作了大地接地的真空腔處。因此，蓋體9自身係成為接地電位，在對於靶材2a、2b投入電力並進行濺鍍時，位置於各開口93a、93b之周緣處的蓋體9之上壁部92係發揮作為陽極之功效，而能夠安定地放電。

若依據以上之實施形態，則在將成膜單元FU₁隔著可自由裝卸於真空腔的開口處之支持板1來安裝於真空腔處的狀態下，若是在供給管32a、33a與排出管32b、33b之間之各接頭6處，連接從設備側而來之配管(未圖示)，則係能夠在背板3a、3b中使冷媒循環，因此，係能夠使成膜單元FU₁成為簡單之構成並且維修性為佳者。又，由於係能夠將伴隨著真空腔內的真空排氣而被作真空排氣之帽體71內之容積盡可能地縮小，並且，在將真空腔內作真空排氣時，僅需要將藉由帽體71所進行了包圍的部份作真空排氣即可，因此，作為將真空腔作真空排氣之真空幫浦，係並不需要使用大型之幫浦。並且，由於用以驅動靶材2a、2b之驅動手段8係被設置在真空腔外之大氣中，因此，也不需要作為驅動手段8而使用真空用之高價的裝置。

特別是，在上述實施形態中，藉由採用「使其中一個背板3a之供給管32a之第2部分322與另外一個背板3b之供給管33a之第2部分322、以及其中一個背板3a之排出管32b之第2部分322與另外一個背板3b之排出管33b之第2部分322，位置在同一線上，並且在各第2部分322處外插有同一形態之蛇腹管72」的構成，在藉由驅動手段8來使靶材2a、2b作往返移動時，係能夠將大氣壓與真空壓力之間的壓力差抵消，驅動手段8係並不需要承受該差壓，因此，例如，驅動手段8之馬達81，係僅需要使用額定轉矩為小者即可，又，由於也不需要具有與真空壓力相抗衡之力，因此，係並不需要使操作竿83具有強的強度，同時進送螺桿82也只需要使用較細者即可。其結果，係能夠謀求更進一步的低成本化。進而，假設當驅動手段8(例如馬達81)起因於某些之理由而故障的情況時，由於係僅會回到位置於同一線上之各蛇腹管72之彈簧力相互抗衡的位置處，因此，係並不需要對於進送螺桿或操作竿83等之驅動部的破損作防止之構造性或者是電性的破損防止手段，便能夠得到高的安全性。

另外，在藉由被配置在大氣中之馬達來使真空中之零件(在上述實施形態中，係為靶材2a、2b)作往返移動之驅動系的情況時，於馬達處，係存在有使零件朝向真空壓所作用之受壓方向而移動的回生運轉和朝向與真空壓相抗衡之反受壓方向而移動的動力運轉。關於此，從能量的觀點來看，動力運轉，可以說係相當於投入能量，回生運轉，可以說是相當於能量的回收。於此，在先前技術之此種驅動系中，於回生運轉時，一般而言例如係以藉由設置在馬達之驅動電路處的電阻來作為熱而放出至系外的方式來作設計，如此一來，相當於真空壓之電力會成為全部轉變為熱，電力量之負擔係為大。相對於此，在上述實施形態之構成中，於回生運轉時，係僅會消耗與摩擦力相抗衡的電力，而僅需要較小之電力量的負擔。並且，由於係能夠使用低價之泛用的驅動系，因此係亦能夠對於設備費用作抑制，而為有利。

以上，雖係針對本發明之實施形態作了說明，但是，本發明，係並不被限定於上述形態。在上述實施形態中，雖係針對使用有2枚的靶材2a、2b者為例來作了說明，但是，本發明，係亦可適用在僅使用有單一之靶材的情況中，又，就算是在使用有3枚之靶材的情況時，亦能夠利用本發明並將成膜單元FU₁以簡單之構成來設為維修性為良好者。進而，在上述實施形態中，雖係針對將靶材2a、2b儲存在磁鐵箱4中的情況為例來作了說明，但是，係並不被限定於此，只要是能夠在支持板處，以與此支持板作了電性絕緣的狀態下，來相對於磁鐵單元而自由進行往返移動者，則係可採用任意之形態。又，在上述實施形態中，作為成膜單元FU₁，雖係針對具備有蓋體9者為例來作了說明，但是，蓋體本身係亦可作省略。進而，藉由被配置在大氣中之馬達81來使作為真空中之零件之靶材2a、2b作往返移動之上述實施形態之驅動系，係亦可作為被設置在真空中之閘閥等之零件的驅動系而作轉用。

另外，在如同上述實施形態一般地藉由設置在軛52上面之中央磁石53和包圍該中央磁石53之周邊磁石54來構成磁鐵單元5a、5b的情況時，若是將放電用稀有氣體等導入，並對於靶材2a、2b投入電力，則電漿係沿著賽道狀軌跡而產生，但是，在賽道之角隅部處，電漿中之電子密度係容易局部性地變高。於此種情況中，若是在支持板1上，將磁鐵單元5a、5b分別位置於各靶材2a、2b之下方地來作固定配置，則藉由相對於磁鐵單元5a、5b之靶材2a、2b的朝向X軸方向之相對移動，在X軸方向上，靶材2a、2b係被略均等地逐漸侵蝕，但是，在對應於賽道狀軌跡之角隅部的靶材2a、2b之Y軸方向之端部處，靶材2a、2b係被局部性地作侵蝕。其結果，靶材2a、2b係會於早期便結束壽命，靶材2a、2b之利用效率係為差。

因此，較理想，係構成為在軛52之背面處，連結對於被形成在支持板1處之Y軸方向的長邊之細縫孔作貫通的驅動軸，並藉由被設置在大氣中之驅動源來經由驅動軸而使磁鐵單元5a、5b成為能夠相對於靶材2a、2b來在Y軸方向上自由作相對移動。於此情況，驅動源，係將磁鐵單元5a、5b與靶材2a、2b會成為同心的位置，作為起點位置，並將從此起點位置起而在Y軸方向上分別以特定之衝程來作了移動的位置，作為折返位置，而使磁鐵單元5a、5b在起點位置與兩折返位置之間作相對移動。藉由此，來避免靶材2a、2b之局部性的侵蝕，而能夠對於靶材2a、2b而涵蓋其之全面地來逐漸略均等地作侵蝕，直到壽命結束為止。其結果，係能夠將靶材2a、2b之使用效率提昇。

作為驅動源，係可利用藉由被配置在大氣中之馬達81來使作為真空中之零件之靶材2a、2b作往返移動之上述實施形態之驅動系。相對於磁鐵單元5a、5b之靶材2a、2b的相對移動，較理想，係以不會使成膜條件過度改變的方式，而在對於靶材2a、2b之濺鍍中並不進行，並例如因應於對於靶材2a、2b之積算投入電力，來於起點位置與兩折返位置之間使磁鐵單元5a、5b適宜作移動。於此情況，相對於靶材2a、2b之磁鐵單元5a、5b的相對移動之衝程和在起點位置或折返位置處的滯留時間，例如，係可對於當在起點位置處而對於靶材2a、2b進行了濺鍍時的侵蝕區域和侵蝕速度作測定，並基於此來適宜設定之。另外，磁鐵單元5a、5b之移動位置，係並不被限定於上述之3點的情況，而可因應於靶材2a、2b之侵蝕狀態來適宜作增加。另外，例如在像是成膜條件並不會過度改變之類的情況時，係亦可在靶材2a、2b之濺鍍中，於兩折返位置之間而使磁鐵單元5a、5b以特定之速度來適宜作往返移動。

接著，參考圖6~圖8，針對藉由第1驅動手段80a來成為使靶材2a、2b在X軸方向上自由往返移動並且藉由第2驅動手段80b來成為使磁鐵單元5a、5b在Y軸方向上自由往返移動的第2實施形態之濺鍍裝置用成膜單元FU₂作說明。以下，係與上述第1實施形態相同的，將使靶材2a、2b相對於磁鐵單元5a、5b而以一定之衝程來往返移動的方向作為X軸方向，並將相對於X軸方向而相正交之靶材的長邊方向作為Y軸方向，並且，針對與上述第1實施形態相同的構件或要素，係使用相同的元件符號，而主要針對與上述第1實施形態相異之構成來進行說明。

如同在圖6~圖8中所示一般，磁控管濺鍍裝置用成膜單元FU₂，係與第1實施形態相同的，具備有支持板1，在支持板1上，具備有於Y軸方向上具有長邊之矩形之輪廓的同一形態之2枚的靶材2a、2b，係在被與背板3a、3b作了接合的狀態下而被作並排設置，並被儲存在靶材箱4中。又，在位置於軸方向兩端部處的箱體42之下面處而分別被作設置之滑動構件45，係可自由滑動地被卡合於一對之軌道構件12處，該軌道構件12，係被設置在支持板1上，並於X軸方向上具有長邊，藉由第1驅動手段80a，靶材箱4乃至於靶材2a、2b係成為沿著一對之軌道構件(未圖示)而連動並在X軸方向上以一定之衝程來往返移動。

使靶材2a、2b在X軸方向上進行往返移動的第1驅動手段80a，係具備有被插設於第1細縫孔101a中之板狀的驅動軸801，該第1細縫孔101a，係開設於支持板1之中央部處，並於X軸方向上具有長邊。於此情況，細縫孔101a的X軸方向之長度，係與上述第1實施形態相同的，因應於靶材2a、2b之往返移動的衝程來制定尺寸。驅動軸801之上端部，係被嵌著於筒體41a中，該筒體41a，係豎立設置於磁鐵箱4之區劃壁41下面的特定位置處。在從支持板1起而朝向下方作了突出的驅動軸801之下端部處，係被形成有板厚方向之螺絲孔(未圖示)，在螺絲孔中，係螺合有在X軸方向上而延伸之進送螺桿802。於此情況，進送螺桿802，係經由一對之軸承803a、803b而被軸支撐於帽體701處，該帽體701，係被設置在支持板1之下面，並且將包含有細縫孔101a之從支持板1起而朝向下方作了突出的驅動軸801之下端部作包圍，而將其之內部作氣密保持。在從帽體701而朝向外側突出的進送螺桿802之其中一端處，係被連接有隔著磁性流體密封構件804而被安裝在支持板1之下面的馬達805，藉由此，磁鐵箱4乃至於靶材2a、2b係成為在X軸方向上而自由往返移動。藉由此，與上述實施形態1相異，由於係將驅動軸801直接與磁鐵箱4作連結，因此，係能夠將上述實施形態1之如同操作竿83一般的零件作省略，故而，係能夠將驅動輸入路徑簡單化，並且能夠謀求剛性之提昇。特別是，當靶材2a、2b在Y軸方向上之長度為長並伴隨於此而不得不亦將操作竿83 增長一般的情況時，若是適用藉由驅動軸801來在磁鐵箱4之中央部份(慣性動量中心近旁)處進行驅動的上述第2實施形態之構成，則為更加有效。另外，在第2實施形態中，如同上述一般，伴隨著對於驅動手段80a之構成作了變更一事，被設置在支持板1之下面處的帽體702，係變更為將包含細縫孔13之插通於細縫孔13中並朝向下方突出的供給管32a、33a和排出管32b、33b之間的第1部分321分別作包圍(參考圖7)。

又，使磁鐵單元5a、5b在Y軸方向上進行往返移動的第2驅動手段80b，係具備有被插設於第2細縫孔101b中之板狀的驅動軸810，該第2細縫孔101b，係位置在第1細縫孔101a之近旁地而開設於支持板1處，並於Y軸方向上具有長邊。細縫孔101b的Y軸方向之長度，係因應於磁鐵單元5a、5b之往返移動的衝程來制定尺寸。驅動軸810之上端部，係被嵌著於嵌著孔812中，該嵌著孔812，係被形成於驅動板811處，該驅動板811，係以在各磁鐵單元5a、5b之軛52之間作架橋的方式而作了設置。於此情況，在磁鐵單元5a、5b之各軛52的下面處，係如同圖8中所示一般，分別被設置有滑動構件501，各滑動構件501，係可自由滑動地被卡合於軌道構件502處，該軌道構件502，係被設置在支持板1上，並於Y軸方向上具有長邊。

另一方面，在從支持板1起而朝向下方作了突出的驅動軸810之下端部處，係被形成有板厚方向之螺絲孔(未圖示)，在螺絲孔中，係螺合有在Y軸方向上而延伸之進送螺桿813。於此情況，進送螺桿813，係經由一對之軸承814a、814b而被軸支撐於帽體703處，該帽體703，係被設置在支持板1之下面，並且將包含有細縫孔101b之從支持板1起而朝向下方作了突出的驅動軸810之下端部作包圍，而將其之內部作氣密保持。在從帽體703而突出的進送螺桿813之其中一端處，係被連接有隔著磁性流體密封構件815而被安裝在支持板1之下面的其他之馬達816，藉由此，磁鐵單元5a、5b係成為在Y軸方向上而往返移動。

Claims

一種濺鍍裝置用成膜單元，係在真空腔之開口處具備有可自由裝卸之支持板，並將支持板之其中一面側作為上面，而在此支持板上，具備有於下面處被接合有背板之靶材、和被固定配置在背板與支持板之間並且使漏洩磁場作用於靶材上之磁鐵單元，該濺鍍裝置用成膜單元，其特徵為：係更進而具備有驅動手段，該驅動手段，係在藉由濺鍍電源而對於靶材投入電力並對靶材進行濺鍍的期間中，使靶材相對於磁鐵單元而沿著支持板來往返移動，在背板處，係被突出設置有與被形成於其內部之冷媒通路相通的冷媒之供給管和排出管，在支持板處，係被開設有將供給管與排出管分別作插通之使長邊位於靶材之往返移動方向上的細縫孔，在支持板之下面處，係被設置有將包含有細縫孔的供給管與排出管之從細縫孔起而朝向下方突出之部分以氣密狀態來分別作包圍之帽體，在從帽體起而朝向往返移動方向突出的供給管與排出管之間之部分處，係分別被外插有蛇腹管，驅動手段之驅動部，係被與供給管以及排出管之至少其中一方作連結，在前述供給管和前述排出管之至少其中一方處，係被連接有從濺鍍電源而來之輸出纜線，並構成為經由前述供給管和前述排出管之至少其中一者而經由背板來對於靶材投入電力。
一種濺鍍裝置用成膜單元，係在真空腔之開口處具備有可自由裝卸之支持板，並將支持板之其中一面側作為上面，而在此支持板上，具備有於下面處被接合有背板之靶材、和被固定配置在背板與支持板之間並且使漏洩磁場作用於靶材上之磁鐵單元，該濺鍍裝置用成膜單元，其特徵為：係更進而具備有驅動手段，該驅動手段，係在藉由濺鍍電源而對於靶材投入電力並對靶材進行濺鍍的期間中，使靶材相對於磁鐵單元而沿著支持板來往返移動，在背板處，係被突出設置有與被形成於其內部之冷媒通路相通的冷媒之供給管和排出管，在支持板處，係被開設有將供給管與排出管分別作插通之使長邊位於靶材之往返移動方向上的細縫孔，在支持板之下面處，係被設置有將包含有細縫孔的供給管與排出管之從細縫孔起而朝向下方突出之部分以氣密狀態來分別作包圍之帽體，在從帽體起而朝向往返移動方向突出的供給管與排出管之間之部分處，係分別被外插有蛇腹管，驅動手段之驅動部，係被與供給管以及排出管之至少其中一方作連結，係具備有被並排設置於同一平面內之具有矩形之輪廓之2枚的靶材，供給管和排出管，係在相對於往返移動方向而相正交之方向上，分別被設置在各背板之兩端部處，其中一個的靶材之供給管與排出管之其中一方和另外一個的靶材之供給管與排出管之其中一方、以及其中一個的靶材之供給管與排出管之另外一方和另外一個的靶材之供給管與排出管之另外一方，係藉由單一之帽體而被分別作包圍，並構成為藉由驅動部來使兩靶材相互連動地進行往返移動，在前述支持板上，係更進而具備有將靶材以於其上方存在有空間的方式來作包圍之蓋體，在蓋體內係被設置有隔絕板，而將一個的靶材所存在之空間與另外的靶材所存在之空間相互隔絕，並且，在蓋體之上壁部處，係被形成有分別面臨各靶材之2個的開口。
如申請專利範圍第1項或第2項所記載之濺鍍裝置用成膜單元，其中，係在各靶材與支持板之間配置有使漏洩磁場分別作用於靶材之濺鍍面側處的磁鐵單元，並且，係具備有：其他之驅動手段，係將前述靶材沿著前述支持板而往返移動之方向作為X軸方向，並將相對於X軸方向而相正交之靶材的長邊方向作為Y軸方向，並將會使磁鐵單元與靶材成為同心之位置作為起點位置，並且將從此起點位置起而朝向Y軸方向分別以特定之衝程來作了移動後的位置作為折返位置，而在起點位置與兩折返位置之間使磁鐵單元作相對移動。
如申請專利範圍第1項所記載之濺鍍裝置用成膜單元，其中，係具備有被並排設置於同一平面內之具有矩形之輪廓之2枚的靶材，供給管和排出管，係在相對於往返移動方向而相正交之方向上，分別被設置在各背板之兩端部處，其中一個的靶材之供給管與排出管之其中一方和另外一個的靶材之供給管與排出管之其中一方、以及其中一個的靶材之供給管與排出管之另外一方和另外一個的靶材之供給管與排出管之另外一方，係藉由單一之帽體而被分別作包圍，並構成為藉由驅動部來使兩靶材相互連動地進行往返移動。
如申請專利範圍第2項或第4項所記載之濺鍍裝置用成膜單元，其中，前述供給管和前述排出管，係分別藉由從背板起而朝向下方延伸之第1部分、和從第1部分之下端起而朝向往返移動方向延伸之第2部分，而構成之，其中一個的背板之供給管之第2部分和另外一個的背板之供給管之第2部分，以及其中一個的背板之排出管之第2部分和另外一個的背板之排出管之第2部分，係以在往返移動方向之同一線上從第1部分起而分別朝向相反方向延伸的方式，而被形成。
如申請專利範圍第2項所記載之濺鍍裝置用成膜單元，其中，在前述蓋體之側壁部外面處，係更進而具備有將朝向此側壁部而噴射氣體之噴射口作了排列設置之氣體噴嘴。