TWI724435B - 濺鍍方法、濺鍍裝置 - Google Patents

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TWI724435B
TWI724435B TW108120869A TW108120869A TWI724435B TW I724435 B TWI724435 B TW I724435B TW 108120869 A TW108120869 A TW 108120869A TW 108120869 A TW108120869 A TW 108120869A TW I724435 B TWI724435 B TW I724435B
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日商愛發科股份有限公司
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Abstract

本發明之濺鍍方法使用:陰極單元,其具有可於被成膜基板上向要形成膜之形成區域釋放濺鍍粒子之靶材;掃描部,其使上述陰極單元於成為基板面內方向之掃描方向上對上述被成膜基板相對地往返動作;磁鐵,其於上述陰極單元中之上述靶材形成侵蝕區域;及磁鐵掃描部,其使上述磁鐵於上述掃描方向往返動作。於上述陰極單元藉由上述掃描部於上述掃描方向對上述被成膜基板相對往返動作之期間,藉由上述磁鐵掃描部使上述磁鐵於上述掃描方向往返動作。對應於上述靶材相對於上述被成膜基板之速度,以彼此相互補償之方式設定上述靶材相對於上述被成膜基板之去路動作中之上述磁鐵之往返動作、及上述靶材相對於上述被成膜基板之返路動作中之上述磁鐵之往返動作。

Description

濺鍍方法、濺鍍裝置
本發明係關於一種濺鍍方法、濺鍍裝置,尤其是關於一種適合用於陰極與磁鐵搖動之濺鍍之技術。
液晶顯示器或有機EL(Electro Luminescence:電致發光)顯示器等平板顯示器具備驅動顯示元件之複數個薄膜電晶體。薄膜電晶體具有通道層,通道層之形成材料為例如銦鎵鋅氧化物(IGZO)等氧化物半導體。近年來,作為通道層之形成對象之基板大型化,作為於大型之基板成膜之濺鍍裝置,如例如日本專利第5801500號公報所記載,為抑制化合物膜之特性差異,本申請人等使用由靶材掃描之濺鍍裝置。
此種濺鍍裝置中,以成膜時由靶材相對於基板掃描時,使位於靶材背側之磁鐵亦搖動之方式控制。
具體而言,如圖12、圖13所示,於靶材23及磁鐵25之掃描方向上,磁鐵25位於遠離距磁鐵25較近之基板S之端部Re1之位置之狀態下,靶材23不斷接近基板S而進行濺鍍,且磁鐵25相對於靶材23沿掃描方向往返動作。此時,以如下方式進行控制:於掃描方向上,磁鐵25自靶材23之遠離基板S之端部Re1之位置開始掃描,又,於結束時,磁鐵25位於與開始位置相同之靶材23之遠離基板S之端部Re1的結束位置(開始位置)。
再者,圖12係示出靶材23之去路,圖13係示出靶材23之返路。
然而,如上所述般使磁鐵相對於靶材掃描(搖動)之技術中,有依然無法消除膜厚分佈或膜質分佈存在不均之問題。
本發明係鑒於上述事項而完成者,且欲達成以下之目的。
1.顯著地減少膜厚分佈或膜質分佈中之不均之產生。 為解決上述問題,本發明之第1態樣之濺鍍方法濺鍍方法使用:陰極單元,其具有可於被成膜基板上向要形成膜之形成區域釋放濺鍍粒子之靶材;掃描部,其使上述陰極單元於成為基板面內方向之掃描方向上對上述被成膜基板相對地往返動作;磁鐵,其於上述陰極單元中之上述靶材形成侵蝕區域;及磁鐵掃描部,其使上述磁鐵於上述掃描方向往返動作;於上述陰極單元藉由上述掃描部沿著上述掃描方向對上述被成膜基板相對往返動作之期間,藉由上述磁鐵掃描部使上述磁鐵於上述掃描方向往返動作,對應於上述靶材相對於上述被成膜基板之速度,以彼此相互補償之方式設定上述靶材相對於上述被成膜基板之去路動作中之上述磁鐵之往返動作、及上述靶材相對於上述被成膜基板之返路動作中之上述磁鐵之往返動作。
本發明之第1態樣之濺鍍方法中,可於上述靶材及上述磁鐵之開始位置,上述磁鐵位於在上述掃描方向上遠離上述被成膜基板之上述靶材之端部,或,上述磁鐵位於在上述掃描方向上接近上述被成膜基板之上述靶材之端部,且於上述靶材相對於上述被成膜基板之1次往返動作中,將上述磁鐵相對於上述靶材之往返動作之次數設定為奇數次。
本發明之第1態樣之濺鍍方法中,可於上述靶材之去路動作結束位置,上述磁鐵在上述掃描方向上位於上述靶材之中央部。
本發明之第1態樣之濺鍍方法中,可於上述靶材及上述磁鐵之開始位置,上述磁鐵在上述掃描方向上位於上述靶材之中央部,且於上述靶材相對於上述被成膜基板之1次往返動作中,將上述磁鐵相對於上述靶材之往返動作之次數設定為偶數次。
為解決上述問題,本發明之第2態樣之濺鍍裝置具有:陰極單元,其於被成膜基板上向要形成膜之形成區域釋放濺鍍粒子;掃描部,其可使上述陰極單元與上述被成膜基板相對地於成為基板面內方向之掃描方向往返動作;靶材,其形成侵蝕區域;磁鐵,其相對於上述靶材配置於與上述被成膜基板相反側,且於上述靶材形成上述侵蝕區域;磁鐵掃描部,其可使上述磁鐵於上述靶材之上述掃描方向上之端部間往返動作;及控制部,其連接於上述掃描部與上述磁鐵掃描部,控制上述陰極單元之往返動作及上述磁鐵之往返動作;於上述控制部中,對應於上述靶材相對於上述被成膜基板之速度,以彼此相互補償之方式設定上述靶材相對於上述被成膜基板之去路動作中之上述磁鐵之往返動作、及上述靶材相對於上述被成膜基板之返路動作中之上述磁鐵之往返動作。
為解決上述問題,本發明之第3態樣之濺鍍裝置具有:細長形狀之陰極單元,其於被成膜基板上與要形成膜之成膜區域對向,一面對上述成膜區域相對移動一面釋放濺鍍粒子;及陰極掃描部,其以使上述陰極單元於自較上述成膜區域之一端更外側之第一成膜外位置向較上述成膜區域之另一端更外側之第二成膜外位置之間往返移動之方式,使其於與上述陰極單元之長邊交叉之掃描方向移動;上述陰極單元具有:細長之靶材;磁鐵,其配置於上述靶材之背面;及磁鐵掃描部,其使上述磁鐵沿著與上述靶材之長邊交叉之方向往返;於上述成膜區域中,以上述陰極單元之去路動作中之上述磁鐵之往返動作、與上述陰極單元之返路動作中之上述磁鐵之往返動作在上述被成膜基板與上述磁鐵之相對速度上補償之方式予以控制。
本發明之第3態樣之濺鍍裝置中,可使上述成膜區域中成為上述陰極單元之去路動作與上述磁鐵之往返動作之合成速度之最小值的區域、與成為上述陰極單元之返路動作與上述磁鐵之往返動作之合成速度之最小值的區域不重合。
本發明之第1態樣之濺鍍方法使用:陰極單元,其具有可於被成膜基板上向要形成膜之形成區域釋放濺鍍粒子之靶材;掃描部,其使上述陰極單元於成為基板面內方向之掃描方向上對上述被成膜基板相對地往返動作;磁鐵,其於上述陰極單元中之上述靶材形成侵蝕區域;及磁鐵掃描部,其使上述磁鐵於上述掃描方向往返動作;於上述陰極單元藉由上述掃描部沿著上述掃描方向對上述被成膜基板相對往返動作之期間,藉由上述磁鐵掃描部使上述磁鐵於上述掃描方向往返動作,對應於上述靶材相對於上述被成膜基板之速度,以彼此相互補償之方式設定上述靶材相對於上述被成膜基板之去路動作中之上述磁鐵之往返動作、及上述靶材相對於上述被成膜基板之返路動作中之上述磁鐵之往返動作。
藉此,使磁鐵之往返動作跨及靶材之往返動作整體均勻化。因此,對被處理基板均勻地掃描由磁鐵產生之電漿,而可使成膜於被處理基板之膜厚等膜特性於基板面內之掃描方向上均勻化。
此處,對「以彼此相互補償之方式」進行說明。將上述磁鐵相對於上述被成膜基板之速度稱為以上述靶材相對於上述被成膜基板之速度與上述磁鐵相對於上述靶材之速度之和表示的合成速度。關於該合成速度,由於合成速度為最大值之時間、合成速度為最小值之時間相同,故合成速度為最大值之區域長於合成速度為最小值之區域。因此,「以彼此相互補償之方式」意指存在合成速度為最大值之區域局部重合之情形,但合成速度為最小值之區域不重合。
本發明之第1態樣之濺鍍方法中,可於上述靶材及上述磁鐵之開始位置,上述磁鐵位於在上述掃描方向上遠離上述被成膜基板之上述靶材之端部,或,上述磁鐵位於在上述掃描方向上接近上述被成膜基板之上述靶材之端部,且於上述靶材相對於上述被成膜基板之1次往返動作中,將上述磁鐵相對於上述靶材之往返動作之次數設定為奇數次。
藉此,靶材之去路上之磁鐵之掃描狀態與靶材之返路上之磁鐵之掃描狀態之差異被抵消。結果,如圖12、圖13所示,與於靶材之一端至另一端掃描偶數次之全衝程之濺鍍相比,可將膜厚等成膜特性之不均均勻化至一半程度以下。
本發明之第1態樣之濺鍍方法中,可於上述靶材之去路動作結束位置,上述磁鐵在上述掃描方向上位於上述靶材之中央部。
藉此,與於靶材之一端至另一端掃描偶數次之全衝程之濺鍍相比,可將膜厚等成膜特性之不均均勻化至一半程度以下。
本發明之第1態樣之濺鍍方法中,可於上述靶材及上述磁鐵之開始位置,上述磁鐵在上述掃描方向上位於上述靶材之中央部,且於上述靶材相對於上述被成膜基板之1次往返動作中,將上述磁鐵相對於上述靶材之往返動作之次數設定為偶數次。
藉此,可將磁鐵相對於靶材之往返動作之次數設定為奇數次,結果,可將膜厚等成膜特性之不均均勻化至一半程度以下。
又,於上述靶材之開始位置,上述掃描方向上接近上述被成膜基板之上述靶材端部與上述掃描方向上接近上述靶材之上述被成膜基板端部分開。藉此,可設定為自靶材不與被處理基板重合之位置開始磁鐵相對於靶材之掃描開始,可於被處理基板整面以均勻之膜特性進行濺鍍成膜。
又,於上述靶材之折返位置,上述掃描方向上接近上述被成膜基板之上述靶材端部與上述掃描方向上接近上述靶材之上述被成膜基板端部分開。藉此,可將磁鐵相對於靶材之掃描結束設定為靶材不與被處理基板重合之位置,可於被處理基板整面以均勻之膜特性進行濺鍍成膜。
本發明之第1態樣之濺鍍方法中,設定為上述磁鐵相對於上述靶材之去路動作之速度、與上述磁鐵相對於上述靶材之返路動作之速度固定且彼此相等。藉此,可將靶材之去路中之磁鐵之去路上相對於被處理基板之速度與靶材之返路中之磁鐵之返路上相對於被處理基板之速度設為相同。又,可將濺鍍時磁鐵相對於被成膜基板之速度表示為靶材相對於被成膜基板之速度與磁鐵相對於靶材之速度之和。可設定為以該2個速度之和即磁鐵之速度掃描被成膜基板之區域跨及掃描方向上之被成膜基板之全長連續。藉此,抵消靶材之去路中磁鐵之掃描狀態與靶材之返路中磁鐵之掃描狀態之差異,防止因掃描方向上基板內之位置而產生成膜差異,而可謀求成膜特性之均勻化。
又,設定為上述靶材相對於上述被成膜基板之去路動作之速度、與上述靶材相對於上述被成膜基板之返路動作之速度固定且彼此相等。藉此,抵消靶材之去路中磁鐵之掃描狀態與靶材之返路中磁鐵之掃描狀態之差異,防止因掃描方向上基板內之位置而產生成膜差異,而可謀求成膜特性之均勻化。
本發明之第2態樣之濺鍍裝置具有:陰極單元,其向被成膜基板中要形成膜之形成區域釋放濺鍍粒子;掃描部,其可使上述陰極單元與上述被成膜基板相對地沿著成為基板面內方向之掃描方向往返動作;靶材,其形成有侵蝕區域;磁鐵,其相對於上述靶材配置於與上述被成膜基板相反側且於上述靶材形成上述侵蝕區域;磁鐵掃描部,其可使上述磁鐵於上述靶材之上述掃描方向上之端部間往返動作;及控制部,其連接於上述掃描部與上述磁鐵掃描部,並控制上述陰極單元之往返動作及上述磁鐵之往返動作;且上述控制部中,對應於上述靶材相對於上述被成膜基板之速度,以彼此相互補償之方式設定上述靶材相對於上述被成膜基板之去路動作中之上述磁鐵之往返動作及上述靶材相對於上述被成膜基板之返路動作中之上述磁鐵之往返動作。
藉此,磁鐵之往返動作跨及靶材之往返動作整體均勻化。因此,對被處理基板均勻地掃描由磁鐵產生之電漿,可提供能使成膜於被處理基板之膜厚等膜特性於基板面內之掃描方向上均勻化的濺鍍裝置。
本發明之第3態樣之濺鍍裝置具有:細長形狀之陰極單元,其與被成膜基板中要形成膜之成膜區域對向,且一面相對於上述成膜區域相對移動,一面釋放濺鍍粒子;及陰極掃描部,其以使上述陰極單元於自較上述成膜區域之一端更外側之第一成膜外位置向較上述成膜區域之另一端更外側之第二成膜外位置間往返移動之方式,使其沿著與上述陰極單元之長邊交叉之掃描方向移動;且上述陰極單元具有:細長之靶材;磁鐵,其配置於上述靶材之背面;及磁鐵掃描部,其使上述磁鐵沿著與上述靶材之長邊交叉之方向往返;且上述成膜區域中,上述陰極單元之去路動作中之上述磁鐵之往返動作與上述陰極單元之返路動作中之上述磁鐵之往返動作以在上述被成膜基板與上述磁鐵之相對速度上補償之方式被控制。
藉此,磁鐵之往返動作跨及靶材之往返動作整體均勻化。因此,對被處理基板均勻地掃描由磁鐵產生之電漿,可提供能使成膜於被處理基板之膜厚等膜特性於基板面內之掃描方向上均勻的濺鍍裝置。
本發明之第3態樣之濺鍍裝置中,於上述成膜區域中,成為上述陰極單元之去路動作與上述磁鐵之往返動作之合成速度之最小值的區域、和成為上述陰極單元之返路動作與上述磁鐵之往返動作之合成速度之最小值的區域不重合。
藉此,可使藉由磁鐵之往返動作而變動之對被處理基板之成膜速率均勻化,可使成膜於被處理基板之膜厚等膜特性於成為基板面內之掃描方向全長之區域中均勻。
本發明之第4態樣之濺鍍方法中,可將上述靶材及上述磁鐵之往返動作中,上述磁鐵相對於上述被成膜基板之速度表示為上述靶材相對於上述被成膜基板之速度與上述磁鐵相對於上述靶材之速度之和。可設定為以該2個速度之和即磁鐵之速度掃描被成膜基板之區域跨及掃描方向之被成膜基板之全長連續。藉此,於掃描方向上之基板整體實現磁鐵相對於被處理基板以速度和之較快速度掃描之狀態,可使磁鐵較快之狀態與較慢之狀態重合而分散成膜不均。
此處,亦可於上述靶材及上述磁鐵之往返動作中,將上述磁鐵相對於上述被成膜基板之速度設為上述靶材相對於上述被成膜基板之速度與上述磁鐵相對於上述靶材之速度之差的最小值而掃描之區域於上述被成膜基板之上述掃描方向上斷續配置。
[發明之效果] 根據本發明,於使陰極相對於被處理基板進行掃描,使磁鐵相對於陰極進行掃描之濺鍍中,可獲得能顯著地減少成膜特性產生不均的效果。
以下,基於圖式說明本發明之第1實施形態之濺鍍方法、濺鍍裝置。
圖1係表示進行本實施形態之濺鍍方法之濺鍍裝置之整體構成之構成圖。圖2係模式性表示本實施形態中之濺鍍腔室之構成的構成圖。圖3係模式性表示本實施形態中之陰極單元之構成之構成圖。圖1中,符號10為濺鍍裝置。
作為本實施形態之濺鍍裝置10,作為一例,說明形成於基板之化合物膜為銦鎵鋅氧化物(IGZO膜)之情形。然而,關於藉由濺鍍裝置10成膜之膜之組成不限定於此。亦可進行ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦/氧化鋅)等氧化膜或Ag、Al等金屬膜等其他組成之成膜。
於以下,依序說明濺鍍裝置之整體構成、濺鍍腔室之構成、陰極單元之構成及濺鍍腔室之作用。
[濺鍍裝置之整體構成] 本實施形態之濺鍍裝置10如圖1所示,搬入搬出腔室11、前處理腔室12及濺鍍腔室13沿著1個方向即搬送方向排列。3個腔室之各者藉由閘閥14與彼此相鄰之其他腔室連結。於3個腔室各者,連結有將腔室內之氣體排出而將腔室內設為真空狀態之排氣部15,將3個腔室各者藉由排氣部15之驅動個別地減壓。於3個腔室之各者之底面,鋪設有沿著搬送方向延伸之相互平行之2條通道即成膜通道16與回收通道17。
成膜通道16與回收通道17由例如沿著搬送方向延伸之通道、沿著搬送方向配置之複數個輥、及使複數個輥各者自轉之複數個馬達等構成。成膜通道16將搬入至濺鍍裝置10內部之托盤T自搬入搬出腔室11向濺鍍腔室13搬送,回收通道17將搬入至濺鍍腔室13內部之托盤T自濺鍍腔室13向搬入搬出腔室11搬送。
於托盤T,以豎立之狀態固定著朝紙面之近前延伸之呈矩形狀之基板(被處理基板)S。基板S之寬度可為例如沿著搬送方向為2200 mm,朝紙面之近前為2500 mm。再者,亦可將托盤T、基板S設為水平狀態進行搬送。
搬入搬出腔室11將自濺鍍裝置10之外部搬入之成膜前之基板S向前處理腔室12搬送,將自前處理腔室12搬入之成膜後之基板S搬出至濺鍍裝置10之外部。於將成膜前之基板S自外部向搬入搬出腔室11搬入時,又,將成膜後之基板S自搬入搬出腔室11向外部搬出時,將搬入搬出腔室11之內部升壓至大氣壓。於將成膜前之基板S自搬入搬出腔室11向前處理腔室12搬入時,又,將成膜後之基板S自前處理腔室12向搬入搬出腔室11搬出時,將搬入搬出腔室11之內部減壓至與前處理腔室12之內部相同之程度。
前處理腔室12對自搬入搬出腔室11向前處理腔室12搬入之成膜前之基板S,進行例如加熱處理、洗淨處理等作為成膜所需之處理。
前處理腔室12將自搬入搬出腔室11搬出至前處理腔室12之基板S向濺鍍腔室13搬入。又,前處理腔室12將自濺鍍腔室13搬出至前處理腔室12之基板S向搬入搬出腔室11搬出。
濺鍍腔室13具備:陰極裝置18,其朝基板S釋放濺鍍粒子;及通道變更部19,其配置於成膜通道16與回收通道17間。濺鍍腔室13對自前處理腔室12向濺鍍腔室13搬入之成膜前之基板S,使用陰極裝置18形成IGZO膜。
濺鍍腔室13使用通道變更部19使成膜後之托盤T自成膜通道16向回收通道17移動。
[濺鍍腔室之構成] 濺鍍腔室13之成膜通道16如圖2所示,將自前處理腔室12向濺鍍腔室13搬入之基板S沿著搬送方向搬送,於開始對基板S形成薄膜後至結束之期間,於成膜通道16之中途固定托盤T之位置。藉由支持托盤T之支持構件固定托盤T之位置時,基板S中之搬送方向之邊緣位置亦固定。
濺鍍腔室13之氣體供給部21a朝托盤T與陰極裝置18間之間隙供給濺鍍所用之氣體。於自氣體供給部21a供給之氣體中可包含有氬氣等濺鍍氣體與氧氣等反應氣體。
氣體供給部21b連接於陰極單元22,可與陰極單元22一起移動,並供給氣體之一部分(例如,反應性氣體之氧氣)或全部。
又,亦可為不設置氣體供給部21b而設為僅氣體供給部21a之構成。
陰極裝置18具有1個陰極單元22,陰極單元22沿著與基板S之表面Sa對向之平面配置。陰極單元22中,自接近基板S之側依序配置靶材23、背襯板24及磁鐵(磁性電路)25。
靶材23形成為沿著與基板S對向之平面之平板狀,且於與紙面正交之方向即高度方向上具有長於基板S之寬度,又,於搬送方向上,具有小於基板S之寬度,例如五分之一左右之寬度。靶材23之形成材料中主要成分為IGZO,例如,靶材23之形成材料中之95質量%為IGZO,較佳可設為99質量%以上為IGZO。
背襯板24形成為沿著與基板S對向之平面之平板狀,且於靶材23處接合於不與基板S相向之面。於背襯板24連接有直流電源26D。自直流電源26D供給之直流電力通過背襯板24供給至靶材23。
作為陰極電源,亦可代替直流電源26D而使用AC電源。於該情形時,靶材較佳以2片為1對,設置一組或一組以上。
磁鐵(磁性電路)25由具有互不相同之磁極之複數個磁性體構成,於靶材23之表面23a且與基板S對向之靶材23之側面形成磁控磁場。沿著相對於靶材23之表面23a之法線之方向為法線方向時,靶材23之表面23a與基板S之表面Sa間之間隙中生成之電漿之密度在磁鐵25形成之磁控磁場中沿著法線方向之磁場成分為0(B⊥0)之部分最高。以下,磁鐵25形成之磁控磁場中沿著法線方向之磁場成分為0之區域為電漿密度較高之區域。
陰極裝置18具備掃描部27,該掃描部27使陰極單元22沿著1個方向即掃描方向移動。掃描方向為與搬送方向平行之方向。掃描部27由例如沿著掃描方向延伸之通道、安裝於陰極單元22中之高度方向之2個端部之各者的輥、及使輥之各者自轉之複數個馬達等構成。掃描部27之通道於掃描方向上具有長於基板S之寬度。再者,掃描部27只要可使陰極單元22沿著掃描方向移動,則亦可設為其他之構成而具體化。
掃描部27藉由使陰極單元22沿著掃描方向移動而於與IGZO膜之形成區域R1(供形成膜之形成區域、成膜區域)對向之空間即對向區域R2掃描陰極單元22。成膜對象物之一例即基板S中之表面Sa之整體為IGZO膜之形成區域R1之一例。掃描部27於陰極裝置18釋放濺鍍粒子而開始形成IGZO膜時,例如使陰極單元22自掃描部27之掃描方向之一端部即開始位置St朝掃描方向之另一端部即折返位置En沿著掃描方向移動。藉此,掃描部27於與形成區域R1對向之對向區域R2掃描陰極單元22之靶材23。
形成區域R1與對向區域R2對向之方向為對向方向。對向方向上,基板S之表面Sa與靶材23之表面23a間之距離為例如300 mm以下,可為例如150 mm。
陰極單元22配置於開始位置St時,掃描方向上之形成區域R1之2個端部中濺鍍粒子先到達之第1端部Re1、與掃描方向上接近第1端部Re1之靶材23之第1端部23e1間之沿著掃描方向之距離D1可為150 mm以上。
再者,陰極單元22配置於開始位置St時,掃描方向上之第1端部Re1與靶材23之第1端部23e1間之沿著掃描方向之距離D1為0 mm~300 mm。
陰極單元22位於折返位置En時,掃描方向上之形成區域R1之2個端部中濺鍍粒子後到達之第2端部Re2與掃描方向上接近第2端部Re2之靶材23之第2端部23e2間之沿著掃描方向之距離D1可為150 mm以上。
該等距離D1與距離D2於掃描方向上相對於基板S之中心對稱,即,該等可設定為相等。
再者,於形成區域R1形成IGZO膜等時,掃描部27可自開始位置St至折返位置En沿著掃描方向掃描陰極單元22,隨後自折返位置En至開始位置St沿著掃描方向掃描一次。
或,掃描部27亦可自開始位置St至折返位置En掃描陰極單元22,自折返位置En朝開始位置St沿著掃描方向往返掃描一次後進而往返掃描。藉此,掃描部27沿著掃描方向往返2次掃描陰極單元22。
進而,掃描部27使陰極單元22沿著掃描方向自開始位置St經過折返位置En到達開始位置St往返移動複數次,藉此,可於開始位置St與折返位置En間往返複數次地掃描陰極單元22。
掃描部27掃描陰極單元22之次數根據IGZO膜之厚度變更,若陰極單元22之掃描次數以外之條件相同,則IGZO膜之厚度越厚,掃描部27往返掃描陰極單元22之次數設為定越大之值。
[陰極單元之構成] 其次,更詳細地說明陰極單元22之構成。再者,於圖3表示圖2中說明之於開始位置St配置有陰極單元22之狀態。
如圖3所示,基板S之配置有表面Sa之平面為假想平面Pid。於靶材23處與基板S相向之側面即表面23a配置於與假想平面Pid平行之1個平面上。
於靶材23之表面23a上形成磁控磁場之磁鐵25將沿著法線之磁場成分為0(B⊥0)之2個垂直磁場零區域形成於靶材23之表面23a。靶材23之表面23a中,主要自2個垂直磁場零區域釋放濺鍍粒子。2個零磁場區域中於掃描方向上接近形成區域R1之第1端部Re1之垂直磁場零區域為第1侵蝕區域,遠離第1端部Re1之垂直磁場零區域為第2侵蝕區域。
磁鐵25設為於與紙面正交之高度方向上具有與靶材23大致相等之寬度,於掃描方向上具有例如短於靶材23之寬度的細長形狀。
陰極單元22具備改變磁鐵25相對於靶材23之位置之磁鐵掃描部29。磁鐵掃描部29由例如沿著掃描方向延伸之通道、安裝於磁鐵25之高度方向之2個端部之各者的輥、及使輥之各者自轉之複數個馬達等構成。磁鐵掃描部29之通道於掃描方向上具有與靶材23大致相等之寬度。再者,磁鐵掃描部29只要可使磁鐵25沿著掃描方向移動,則亦可設為其他之構成而具體化。
磁鐵掃描部29可於例如掃描方向上在靶材23之第1端部23e1與磁鐵25重合的第1位置P1和靶材23之第2端部23e2與磁鐵25重合的第2位置P2間掃描磁鐵25。
磁鐵掃描部29於陰極裝置18釋放濺鍍粒子開始形成IGZO膜時,使磁鐵25自第1位置P1朝第2位置P2移動。磁鐵掃描部29於掃描部27使陰極單元22自開始位置St朝折返位置En移動時,例如使磁鐵25於第1位置P1與第2位置P2間往返移動。
即,磁鐵25於陰極單元22開始自開始位置St向折返位置En移動時,開始自第1位置P1向第2位置P2之移動,於陰極單元22經過折返位置En返回並再次到達開始位置St時,位於第1位置P1與第2位置P2間。如此,磁鐵掃描部29使磁鐵25與陰極單元22之移動速度獨立地沿著掃描方向往返動作。
本實施形態中,如下所述,掃描部27使陰極單元22自開始位置St朝折返位置En掃描,又使其返回至開始位置St而使靶材23於對向區域R2往返1次時,磁鐵掃描部29較佳使磁鐵25於第1位置P1與第2位置P2間往返奇數次。
靶材23於對向區域R2往返1次而形成IGZO膜時,若磁鐵25於第1位置P1與第2位置P2間往返複數次,則每當磁鐵25之掃描方向相對於靶材23之掃描方向改變時,磁鐵25相對於靶材23之相對速度改變。如下所述,當磁鐵25之相對速度改變時,磁鐵25相對於基板S之速度狀態亦於成為靶材23之速度與磁鐵25之速度之和的速度與成為差之速度間變化。
本實施形態中,磁鐵25以成為靶材23之速度與磁鐵25之速度之和的速度移動之掃描方向上之區域設定為覆蓋該掃描方向上之基板S整面,即形成區域R1之掃描方向全域。藉此,於靶材23及磁鐵25之掃描方向上,可減少IGZO膜之厚度產生不均。
[濺鍍方法] 其次,對濺鍍腔室13中之靶材23與磁鐵25之搖動進行說明。
此處,基於圖4~圖7說明陰極單元22自開始位置St經過折返位置En到達開始位置St沿著掃描方向往返一次之情形時之作用。
圖4、圖5係用以說明本實施形態之濺鍍中之靶材與磁鐵之搖動的圖,且係表示濺鍍之作用之圖。圖6係表示本實施形態中之靶材與磁鐵在掃描方向上之位置與時間之關係的曲線圖。圖7係表示本實施形態中之靶材與磁鐵之合成速度和基板內之磁鐵之位置之關係的曲線圖。
當陰極裝置18朝IGZO膜之形成區域R1(成膜區域)開始釋放濺鍍粒子時,如圖4所示,陰極單元22配置於開始位置St。此時,掃描方向上之形成區域R1之2個端部中濺鍍粒子先到達之第1端部Re1、與掃描方向上之靶材23之2個端部中接近形成區域R1之第1端部23e1間之距離D1為0 mm~300 mm,掃描方向上第1端部Re1與第1端部23e1分開。
又,於陰極單元22配置於開始位置St之狀態下,磁鐵25如圖4所示,位於靶材23之第2端部23e2附近。
然後,當陰極單元22沿著掃描方向移動時,首先,自靶材23釋放出之濺鍍粒子中沿著自第1侵蝕區域E1朝向陰極單元22之方向釋放出之濺鍍粒子到達基板S。
此時,陰極單元22及磁鐵25沿著掃描方向移動之掃描速度如下設定。
當陰極單元22開始沿掃描方向移動時,磁鐵25亦開始沿掃描方向移動時,如圖6、圖7所示,陰極單元22瞬時加速後,以固定之陰極掃描速度VCa相對於基板S移動。陰極掃描速度VCa以圖6中之曲線Ca之斜率表示。
同時,磁鐵25相對於陰極單元22之靶材23以磁鐵掃描速度VMg移動。磁鐵掃描速度VMg以圖6中之曲線Mg之斜率表示。
此處,成為相較於陰極單元22之移動距離,磁鐵25之移動距離較短之狀態。
將陰極單元22之掃描距離設為LCa,將掃描時間設為VCa,將磁鐵25之掃描距離設為LMg,將掃描時間設為VMg時,滿足 LCa/Vca>LMg/VMg 之關係。
即,設為於陰極單元22自掃描開始之位置移動至相反側之前,磁鐵25到達與掃描開始之位置之相反側的關係。
於陰極單元22自開始位置St到達折返位置En之去路中,磁鐵25相對於靶材23於第1位置P1與第2位置P2間往返偶數次半。
即,陰極單元22如圖6中以線Ca所示,於自曲線左端之開始位置St移動至曲線中央之折返位置En之期間,磁鐵25如圖6中以線Mg所示,於第1位置P1與第2位置P2之間往返4次半。即,於靶材23之返路中,磁鐵25係2次自第1位置P1到達第2位置P2。
因此,如圖7所示,磁鐵25以陰極掃描速度VCa與磁鐵掃描速度VMg之和速度Vmax及陰極掃描速度VCa與磁鐵掃描速度VMg之差速度Vmin之任一者,以固定速度對基板S進行掃描。再者,於切換該等和速度Vmax與差速度Vmin時,設定為以儘可能較短的時間及距離進行加速。
再者,圖6、圖7中,以線Ca及線Mg上之黑色三角箭頭表示靶材23在去路上之位置或速度之變化,以線Ca及線Mg上之兩條線之箭頭表示靶材23在返路上之位置或速度之變化
當靶材23之去路結束,且靶材23到達折返位置En時,如圖4所示,磁鐵25位於第1位置P1與第2位置P2之中央位置C。
然後,如圖6、圖7所示,靶材23到達折返位置En便立即朝開始位置St開始返回。同時,磁鐵25如圖6、圖7所示,繼續自第1位置P1與第2位置P2之中央朝第1位置P1移動。
磁鐵25亦於陰極單元22自折返位置En到達開始位置St之返路中,相對於靶材23於第1位置P1與第2位置P2之間往返偶數次半。
即,於陰極單元22如圖6中以線Ca所示,自曲線中央之折返位置En移動至曲線右端之開始位置St之期間,磁鐵25如圖6中以線Mg所示,於第1位置P1與第2位置P2間往返4次半。即,於靶材23之返路中,磁鐵25係2次自第2位置P2到達第1位置P1。
如圖7所示,靶材23之返路中,磁鐵25亦以陰極掃描速度VCa與磁鐵掃描速度VMg之和速度Vmax及陰極掃描速度VCa與磁鐵掃描速度VMg之差速度Vmin之任一者,以固定速度相對於基板S掃描。再者,於切換該等和速度Vmax與差速度Vmin時,設定為儘可能地以較短時間及距離進行加速。
藉此,磁鐵25以陰極掃描速度VCa與磁鐵掃描速度VMg之和速度Vmax相對於基板S掃描之區域設定為跨及掃描方向上之形成區域R1之全域,即基板S之全域而配置。
具體而言,圖7中以線上之黑色三角箭頭所示之靶材23之去路中之磁鐵25以和速度Vmax移動的區域、與圖7中以線上之兩條線箭頭所示之靶材23之返路中之磁鐵25以和速度Vmax移動的區域連續。藉此,於陰極單元22自開始位置St經過折返位置En到達開始位置St之一次往返移動之期間,於掃描方向上之形成區域R1之全域,磁鐵25以和速度Vmax移動之部分連續。
實際上,如圖7所示,靶材23之去路中之和速度Vmax之區域、與靶材23之返路中之和速度Vmax之區域亦存在相互重合之部分。至少於陰極單元22相對於基板S往返一次之期間,磁鐵25以和速度Vmax之區域覆蓋掃描方向上之基板S之整體。
於靶材23之返路結束,且靶材23到達開始位置St時,如圖5所示,磁鐵25位於第1位置P1與第2位置P2之中央位置C。
藉此,靶材23之一次往返動作結束。
本實施形態中,靶材23之去路中之磁鐵25之掃描狀態、與靶材23之返路中之磁鐵25之掃描狀態之差異被抵消。藉此,防止因掃描方向上基板S內之位置產生成膜差異而消除不均,從而可謀求成膜特性之均勻化。
又,如圖6以虛線包圍般,於基板S中央,於左側之靶材23去路中磁鐵25在圖中向上移動之部分,在右側靶材23之返路中磁鐵25於圖中向下移動。
如此,設定為使磁鐵25於靶材23之往返動作中,自第1位置P1開始且往返奇數次,藉此,可以磁鐵25之移動方向於靶材23之去路與返路中相互抵消之方式設定磁鐵25之移動方向。
藉此,防止因掃描方向上基板S內之位置產生成膜差異而消除不均,從而可謀求成膜特性之均勻化。
本實施形態中,可藉由如上所述般設定陰極單元22(靶材23)及磁鐵25之掃描速度及方向,而減少成膜不均。
又,本實施形態中,於陰極單元22配置於開始位置St之狀態下,磁鐵25可位於靶材23之接近基板S之第1端部23e1附近而非位於圖4所示之第2端部23e2側。
於該情形時,如圖17所示,以圖7中之黑色三角箭頭與兩條線之箭頭變為相反之狀態進行掃描。
圖17係表示本實施形態中之靶材與磁鐵之合成速度與基板基板之磁鐵之位置之關係之其他例的曲線圖。
具體而言,圖17中以線上之黑色三角箭頭所示之靶材23之去路中之磁鐵25以和速度Vmax移動之區域、與圖17中以線上之兩條線箭頭所示之靶材23之返路中之磁鐵25以和速度Vmax移動之區域連續。藉此,於陰極單元22自開始位置St經過折返位置En到達開始位置St之一次往返期間,於掃描方向上之形成區域R1之全域,可使磁鐵25以和速度Vmax移動之部分連續。
實際上,如圖17所示,靶材23之去路中之和速度Vmax之區域、與靶材23之返路中之和速度Vmax之區域亦存在相互重合之部分,但至少於陰極單元22相對於基板S往返一次之期間,可使磁鐵25以和速度Vmax移動之區域覆蓋掃描方向上之基板S之整體。
藉此,可減少成膜不均。
以下,基於圖式說明本發明之第2實施形態之濺鍍方法、濺鍍裝置。
圖8、圖9係用以說明本實施形態之濺鍍之靶材與磁鐵之搖動的圖,且係表示濺鍍之作用之圖。圖10係表示本實施形態中之靶材與磁鐵在掃描方向上之位置與時間之關係的曲線圖。圖11係表示本實施形態中之靶材與磁鐵之合成速度與基板內之磁鐵之位置之關係的曲線圖。
本實施形態與上述之第1實施形態之不同點在於:與磁鐵之掃描裝置相關之點。對於除此以外之與上述之第1實施形態對應之構成標註同一符號而省略其之說明。
本實施形態中,於陰極單元22配置於開始位置St之狀態下,磁鐵25如圖8所示,位於靶材23之第1端部23e1與第2端部23e2之中央位置C。
又,於靶材23相對於基板S自開始位置St經過折返位置En返回至開始位置St之1次往返動作中,磁鐵25相對於靶材23之往返動作之次數如圖10、圖11所示,設定為偶數次。
若詳細說明,則本實施形態中,當陰極單元22開始沿掃描方向移動時,磁鐵25亦開始沿掃描方向移動時,如圖10、圖11所示,陰極單元22瞬時加速後,以固定之陰極掃描速度VCa相對於基板S移動。陰極掃描速度VCa以圖10中之曲線Ca之斜率表示。
同時,磁鐵25相對於陰極單元22之靶材23以磁鐵掃描速度VMg移動。磁鐵掃描速度VMg以圖10中之曲線Mg之斜率表示。
此處,將陰極單元22之掃描距離設為LCa,將掃描時間設為VCa,將磁鐵25之掃描距離設為LMg,將掃描時間設為VMg時,滿足 LCa/Vca>LMg/VMg 之關係。
於陰極單元22自開始位置St到達折返位置En之去路中,磁鐵25相對於靶材23於第1位置P1與第2位置P2間往返奇數次。
即,陰極單元22如圖10中以線Ca所示,於自曲線左端之開始位置St移動至曲線中央之折返位置En之期間,磁鐵25如圖10中以線Mg所示,於第1位置P1與第2位置P2間往返5次。即,於靶材23之返路中,磁鐵25自中央位置C到達第2位置P2三次,及到達第1位置P1二次。
因此,如圖11所示,磁鐵25以陰極掃描速度VCa與磁鐵掃描速度VMg之和速度Vmax及陰極掃描速度VCa與磁鐵掃描速度VMg之差速度Vmin之任一者,以固定速度相對於基板S掃描。進而,於切換該等和速度Vmax與差速度Vmin時,設定為儘可能地以較短時間及距離進行加速。
再者,圖10、圖11中,亦以線Ca及線Mg上之黑色三角箭頭表示靶材23在去路上之位置或速度之變化,以線Ca及線Mg上之兩條線之箭頭表示靶材23在返路上之位置或速度之變化。
當靶材23之去路結束,且靶材23到達折返位置En時,如圖8所示,磁鐵25位於第1位置P1與第2位置P2之中央位置C。
然後,如圖10、圖11所示,靶材23到達折返位置En後立即朝開始位置St開始返回。同時,磁鐵25如圖10、圖11所示,繼續自中央位置C向第1位置P1之移動。
陰極單元22自折返位置En到達開始位置St之返路中,磁鐵25亦相對於靶材23於第1位置P1與第2位置P2間往返奇數次。
即,於陰極單元22如圖10中以線Ca所示,自曲線中央之折返位置En移動至曲線右端之開始位置St之期間,磁鐵25如圖10中以線Mg所示,於第1位置P1與第2位置P2間往返5次。即,於靶材23之返路中,磁鐵25自中央位置C到達第2位置P2兩次,及到達第1位置P1三次。
如圖11所示,靶材23之返路中,磁鐵25亦以陰極掃描速度VCa與磁鐵掃描速度VMg之和速度Vmax及陰極掃描速度VCa與磁鐵掃描速度VMg之差速度Vmin之任一者,以固定速度相對於基板S掃描。進而,於切換該等和速度Vmax與差速度Vmin時,設定為儘可能地以較短時間及距離進行加速。
藉此,磁鐵25以陰極掃描速度VCa與磁鐵掃描速度VMg之和速度Vmax相對於基板S掃描之區域設定為跨及掃描方向之形成區域R1之全域,即跨及基板S之全域而配置。
具體而言,圖11中以線上之黑色三角箭頭所示之靶材23之去路中之磁鐵25以和速度Vmax移動的區域、與圖11中以線上之兩條線箭頭所示之靶材23之返路中之磁鐵25以和速度Vmax移動的區域連續。藉此,於陰極單元22自開始位置St經過折返位置En到達開始位置St之一次往返移動之期間,於掃描方向上之形成區域R1之全域,磁鐵25以和速度Vmax移動之部分連續。
實際上,如圖11所示,靶材23之去路中之和速度Vmax之區域、與靶材23之返路中之和速度Vmax之區域亦存在相互重合之部分,但至少於陰極單元22相對於基板S往返一次之期間,磁鐵25以和速度Vmax之區域覆蓋掃描方向上之基板S之整體。
於靶材23之返路結束,且靶材23到達開始位置St時,如圖9所示,磁鐵25位於第1位置P1與第2位置P2之中央位置C。
藉此,靶材23之一次往返動作結束。
本實施形態中,靶材23之去路中之磁鐵25之掃描狀態、與靶材23之返路中之磁鐵25之掃描狀態之差異被抵消。防止因掃描方向上基板S內之位置產生成膜差異而消除不均,從而可謀求成膜特性之均勻化。
又,如圖10所示,例如於基板S中央,於左側之靶材23去路中磁鐵25在圖中向上移動之部分,在右側靶材23之返路中磁鐵25於圖中向下移動。
如此,設定為使磁鐵25於靶材23之往返動作中,沿自中央位置C朝第2位置P2之方向開始往返偶數次,藉此,可以使磁鐵25之移動方向於靶材23之去路與返路中相互抵消之方式設定磁鐵25之移動方向。
藉此,防止因掃描方向上基板S內之位置產生成膜差異而消除不均,從而可謀求成膜特性之均勻化。
進而,亦可使磁鐵25朝與掃描方向相反之方向開始。於該情形時,成為使圖11中所示之黑色三角形箭頭與兩條件箭頭相反之狀態。於該情形時,同樣地亦可減少成膜不均。
本實施形態中,可藉由如上所述般設定陰極單元22(靶材23)及磁鐵25之掃描速度及方向,而減少成膜不均。
再者,上述之各實施形態中,設為於直流電源26D連接有一片靶材23之構成,但亦可設為具有連接於交流電源之偶數片靶材之構成。
又,於確保陰極單元22與磁鐵25之速度比之情形時,可降低陰極單元22之速度。例如,考慮於基板S之端附近放緩速度而加厚基板S之端之膜厚之情形等。
上述實施形態中,設為濺鍍腔室13進行通道變更之構成進行了說明,但本發明不限定於該構成。
例如,本發明亦可如圖18所示,採用具有壓板機構之集束型單片式濺鍍裝置。
圖18係表示另一實施形態中之濺鍍裝置之整體構成之構成圖。
該濺鍍裝置100具備:裝載/卸載室102,其供搬入/搬出被處理基板S;成膜室(腔室)104,其藉由濺鍍法將特定之被膜形成於基板S上;及搬送室103,其位於成膜室104與裝載/卸載室102間。濺鍍裝置100於圖中表示為側濺鍍式,但亦可設為下濺鍍式或上濺鍍式。
於濺鍍裝置100設置有成膜室104A與裝載/卸載室102A。該等複數個腔室102、102A、104、104A以包圍搬送室103之周圍之方式形成,此種腔室構成為例如彼此相鄰形成之2個裝載/卸載室(腔室)與複數個處理室(腔室)。
例如,一裝載/卸載室102設為自外部朝濺鍍裝置100搬入基板S之裝載室,另一裝載/卸載室102A設為自濺鍍裝置100朝外部搬出基板S之卸載室,又,亦可設為成膜室104與成膜室104A進行不同之成膜步驟之構成。
只要於此種各個腔室102、102A、104、104A與搬送室103間分別形成間隔閥即可。
於裝載/卸載室102,可配置有能夠設定自外部搬入之基板S之載置位置並對準之定位構件。
又,於裝載/卸載室102,設置有將該室內抽成粗真空之旋轉泵等粗抽排氣機構。
於搬送室103之內部,如圖18所示,配置有搬送裝置(搬送機器人)103a。
搬送裝置103a具有旋轉軸、安裝於該旋轉軸之機器人臂、形成於機器人臂之一端之機器人手及上下移動裝置。機器人臂由可相互彎曲之第一、第二主動臂、及第一、第二從動臂構成。搬送裝置103a可使作為被搬送物之基板S於腔室102、102A、103、104、104A間移動。
成膜室104與上述之第1及第2實施形態之濺鍍腔室13同樣,可設為藉由移動式陰極進行濺鍍之構成。
進而,本發明如圖19所示,亦可採用連續式之濺鍍裝置。
圖19係表示其他實施形態中之濺鍍裝置之整體構成之構成圖。
該濺鍍裝置200為連續式濺鍍裝置,且具備:裝入/取出室202,其供基板(或載具)S搬入/搬出;及耐壓之成膜室(真空槽)203,其藉由濺鍍法將特定之被膜形成於基板S上。
於裝入/取出室202,設置有將該室內抽成粗真空之旋轉泵等粗抽排氣機構204,於該室內,可移動地配置有用以保持、搬送基板之基板托盤205。於成膜室203之內部,設置有用以加熱基板之加熱器211。又,設置有:電源207,其對保持靶材之背襯板206施加負電位之濺鍍電壓;氣體導入機構208,其將氣體導入至該室內;渦輪分子泵等高真空排氣機構209,其將成膜室103之內部抽成高真空;通風筒(構造體)210,其成為屏蔽電極。
成膜室203與上述之第1及第2實施形態之濺鍍腔室13同樣,可設為藉由移動式陰極進行濺鍍之構成。
於該等構成中,亦可應用本發明之濺鍍方法,可防止因掃描方向上基板S內位置產生成膜差異而消除不均,從而可謀求成膜特定之均勻化。
實施例 以下,對本發明之實施例進行說明。 又,對本發明中之具體例進行說明。
此處,如圖4~圖7所示,以使磁鐵25相對於開始位置St處之靶材23自第1位置P1開始,且使磁鐵25相對於靶材23往返移動奇數次,且相對於開始位置St處之靶材23於中央位置C停止之方式,使靶材23相對於基板S往返一次而進行濺鍍。表示此時之各種元素。 膜種:ITO 基板:1500x1850 膜厚測定點:224 pt(基板端10mm除外) Power:3.1 kW 壓力:0.3 Pa 氣體:Ar 720 sccm 此處,將磁鐵之往返次數設為7 pass(往返次數)及9 pass進行成膜,並以上述之測定點數測定其膜厚並算出膜厚分佈。再者,膜厚分佈係根據膜厚之最大值Max與最小值Min之差及和,以 (Max-Min)/(Max+Min)×100 算出膜厚%。
於圖16表示該結果。
進而,為作比較,如圖12~圖13所示,以使磁鐵25相對於開始位置St處之靶材23自第1位置P1開始,且相對於折返位置En處之靶材23成為第2位置P2之方式,使磁鐵25相對於靶材23往返動作偶數次。於該狀態下,以使靶材23相對於基板S往返一次,並使停在開始位置St之靶材23處之磁鐵停在第1位置P1之方式,而進行濺鍍。
此時,如圖14~圖15所示,使磁鐵25相對於基板S以和速度Vmax掃描之區域在靶材23之去路與返路中重合,且使磁鐵25以差速度Vmin掃描之區域在靶材23之去路與返路中重合。
此處,將磁鐵之往返次數設為4 pass及10 pass進行成膜,並以上述之測定點數測定其膜厚,同樣地算出膜厚分佈。
於圖16表示該結果。
根據該等結果,可知當以將磁鐵25相對於靶材23之往返次數(pass)設為奇數次,抵消磁鐵在靶材23之去路與返路中pass掃描方向之不同之方式使磁鐵搖動時,膜厚分佈減小至一半左右,膜特性大幅改善。
進而,亦可知當增加磁鐵25相對於靶材23之往返次數(pass)時,膜厚分佈得到改善。
[產業上之可利用性] 作為本發明之活用例,可列舉製造OLED(Organic Light Emitting Diode,有機發光二極體)用之TFT(Thin Film Transistor,薄膜電晶體)通道層、頂部發光構造之陰極之金屬薄膜層、IMI構造之ITO層等。
10‧‧‧濺鍍裝置 11‧‧‧搬入搬出腔室 12‧‧‧前處理腔室 13‧‧‧濺鍍腔室 14‧‧‧閘閥 15‧‧‧排氣部 16‧‧‧成膜通道 17‧‧‧回收通道 18‧‧‧陰極裝置 19‧‧‧通道變更部 21‧‧‧氣體供給部 21a‧‧‧氣體供給部 21b‧‧‧氣體供給部 22‧‧‧陰極單元 23‧‧‧靶材 23a‧‧‧表面 23e1‧‧‧第1端部 23e2‧‧‧第2端部 24‧‧‧背襯板 25‧‧‧磁鐵 26D‧‧‧直流電源 27‧‧‧掃描部 29‧‧‧磁鐵掃描部 100‧‧‧濺鍍裝置 102‧‧‧裝載/卸載室(腔室) 102A‧‧‧裝載/卸載室(腔室) 103‧‧‧搬送室(腔室) 104‧‧‧成膜室(腔室) 104A‧‧‧成膜室(腔室) 200‧‧‧濺鍍裝置 202‧‧‧裝入/取出室 203‧‧‧成膜室(真空槽) 204‧‧‧粗抽排機構 205‧‧‧基板托盤 206‧‧‧背襯板 207‧‧‧電源 208‧‧‧氣體導入機構 209‧‧‧高真空排氣機構 210‧‧‧通風筒(構造體) 211‧‧‧加熱器 C‧‧‧中央位置 Ca‧‧‧線 En‧‧‧折返位置 Mg‧‧‧線 P1‧‧‧第1位置 P2‧‧‧第2位置 Pid‧‧‧假想平面 R1‧‧‧形成區域 R2‧‧‧對向區域 Re1‧‧‧端部 Re2‧‧‧端部 S‧‧‧基板(被處理基板) St‧‧‧開始位置 T‧‧‧托盤 VCa‧‧‧陰極掃描速度 VMg‧‧‧磁鐵掃描速度 Vmax‧‧‧和速度 Vmin‧‧‧差速度
圖1係表示本發明之第1實施形態之濺鍍方法中之濺鍍裝置之整體構成的構成圖。 圖2係模式性表示本發明之第1實施形態之濺鍍方法中之濺鍍腔室之構成的構成圖。 圖3係模式性表示本發明之第1實施形態之濺鍍方法中之陰極單元之構成的構成圖。 圖4係用以說明本發明之第1實施形態之濺鍍方法中之靶材去路上之濺鍍的圖,且係表示濺鍍之作用之圖。 圖5係用以說明本發明之第1實施形態之濺鍍方法中之靶材返路上之濺鍍的圖,且係表示濺鍍之作用之圖。 圖6係表示本發明之第1實施形態之濺鍍方法中之靶材與磁鐵在掃描方向上之位置與時間之關係的曲線圖。 圖7係表示本發明之第1實施形態之濺鍍方法中之靶材與磁鐵之合成速度與基板內之磁鐵之位置之關係的曲線圖。 圖8係用以說明本發明之第2實施形態之濺鍍方法中之靶材去路上之濺鍍的圖,且係表示濺鍍之作用之圖。 圖9係用以說明本發明之第2實施形態之濺鍍方法中之靶材返路上之濺鍍的圖,且係表示濺鍍之作用之圖。 圖10係表示本發明之第2實施形態之濺鍍方法中之靶材與磁鐵在掃描方向上之位置與時間之關係的曲線圖。 圖11係表示本發明之第2實施形態之濺鍍方法中之靶材與磁鐵之合成速度與基板內之磁鐵之位置之關係的曲線圖。 圖12係用以說明先前之濺鍍方法中之靶材去路上之濺鍍的圖,且係表示濺鍍之作用之圖。 圖13係用以說明先前之濺鍍方法中之靶材返路上之濺鍍的圖,且係表示濺鍍之作用之圖。 圖14係表示先前之濺鍍方法中之靶材與磁鐵在掃描方向上之位置與時間之關係的曲線圖。 圖15係表示先前之濺鍍方法中之靶材與磁鐵之合成速度與基板內之磁鐵之位置之關係的曲線圖。 圖16係表示本發明之實施例之濺鍍方法中之磁鐵之往返次數與膜厚分佈之關係者。 圖17係表示本發明之第1實施形態之濺鍍方法中之靶材與磁鐵之合成速度與基板內之磁鐵位置之關係的曲線圖。 圖18係表示本發明之其他實施形態之濺鍍方法中之濺鍍裝置之整體構成的構成圖。 圖19係表示本發明之其他實施形態之濺鍍方法中之濺鍍裝置之整體構成的構成圖。
10‧‧‧濺鍍裝置
11‧‧‧搬入搬出腔室
12‧‧‧前處理腔室
13‧‧‧濺鍍腔室
14‧‧‧閘閥
15‧‧‧排氣部
16‧‧‧成膜通道
17‧‧‧回收通道
18‧‧‧陰極裝置
19‧‧‧通道變更部
S‧‧‧基板(被處理基板)
T‧‧‧托盤

Claims (7)

  1. 一種濺鍍方法,其使用: 陰極單元,其具有可於被成膜基板上向要形成膜之形成區域釋放濺鍍粒子之靶材;掃描部,其使上述陰極單元於成為基板面內方向之掃描方向上對上述被成膜基板相對地往返動作;磁鐵,其於上述陰極單元中之上述靶材形成侵蝕區域;及磁鐵掃描部,其使上述磁鐵於上述掃描方向往返動作; 於上述陰極單元藉由上述掃描部沿著上述掃描方向對上述被成膜基板相對地往返動作之期間,藉由上述磁鐵掃描部使上述磁鐵於上述掃描方向往返動作, 對應於上述靶材相對於上述被成膜基板之速度, 以彼此相互補償之方式設定上述靶材相對於上述被成膜基板之去路動作中之上述磁鐵之往返動作、及 上述靶材相對於上述被成膜基板之返路動作中之上述磁鐵之往返動作。
  2. 如請求項1之濺鍍方法,其中 於上述靶材及上述磁鐵之開始位置,上述磁鐵位於上述掃描方向上遠離上述被成膜基板之上述靶材之端部,或,上述磁鐵位於上述掃描方向上接近上述被成膜基板之上述靶材之端部,且 於上述靶材相對於上述被成膜基板之1次往返動作中,將上述磁鐵相對於上述靶材之往返動作之次數設定為奇數次。
  3. 如請求項2之濺鍍方法,其中 於上述靶材之去路動作結束位置,上述磁鐵於上述掃描方向上位於上述靶材之中央部。
  4. 如請求項1之濺鍍方法,其中 於上述靶材及上述磁鐵之開始位置,上述磁鐵在上述掃描方向上位於上述靶材之中央部,且 於上述靶材相對於上述被成膜基板之1次往返動作中,將上述磁鐵相對於上述靶材之往返動作之次數設定為偶數次。
  5. 一種濺鍍裝置,其具有: 陰極單元,其於被成膜基板上向要形成膜之形成區域釋放濺鍍粒子; 掃描部,其可使上述陰極單元與上述被成膜基板相對地於成為基板面內方向之掃描方向往返動作; 靶材,其形成侵蝕區域; 磁鐵,其相對於上述靶材配置於與上述被成膜基板相反側,且於上述靶材形成上述侵蝕區域; 磁鐵掃描部,其可使上述磁鐵於上述靶材之上述掃描方向上之端部間往返動作;及 控制部,其連接於上述掃描部與上述磁鐵掃描部,控制上述陰極單元之往返動作及上述磁鐵之往返動作;且 於上述控制部中, 對應於上述靶材相對於上述被成膜基板之速度, 以彼此相互補償之方式設定上述靶材相對於上述被成膜基板之去路動作中之上述磁鐵之往返動作、及 上述靶材相對於上述被成膜基板之返路動作中之上述磁鐵之往返動作。
  6. 一種濺鍍裝置,其具有: 細長形狀之陰極單元,其於被成膜基板上與要形成膜之成膜區域對向,一面對上述成膜區域相對移動一面釋放濺鍍粒子;及 陰極掃描部,其以使上述陰極單元於自較上述成膜區域之一端更外側之第一成膜外位置向較上述成膜區域之另一端更外側之第二成膜外位置之間往返移動之方式,使其於與上述陰極單元之長邊交叉之掃描方向移動;且 上述陰極單元具有: 細長之靶材; 磁鐵,其配置於上述靶材之背面;及 磁鐵掃描部,其使上述磁鐵沿著與上述靶材之長邊交叉之方向往返;且 於上述成膜區域中,以上述陰極單元之去路動作中之上述磁鐵之往返動作、與上述陰極單元之返路動作中之上述磁鐵之往返動作在上述被成膜基板與上述磁鐵之相對速度上補償之方式予以控制。
  7. 如請求項6之濺鍍裝置,其中 成為上述陰極單元之去路動作與上述磁鐵之往返動作之合成速度之最小值的區域、與 成為上述陰極單元之返路動作與上述磁鐵之往返動作之合成速度之最小值的區域不重合。
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