TWI821656B - 成膜方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題為謀求膜厚分布的均勻化。在本發明之成膜方法中，使用至少3個以上的複數個旋轉靶來對基板進行濺鍍成膜，複數個該旋轉靶係具有中心軸與靶面且在內部具備能夠繞中心軸旋轉的磁石。複數個旋轉靶係被配置為中心軸互相平行且中心軸與基板平行。一邊對複數個旋轉靶供應電力，一邊使複數個旋轉靶之各自的磁石在具有離基板最近的A點之圓弧上繞中心軸移動，一邊對基板進行濺鍍成膜，在複數個旋轉靶內，至少被配置於兩端的一對旋轉靶之磁石於圓弧上，在比A點更遠離基板之中心的區域成膜的時間較在比A點更靠近基板之中心的區域成膜的時間更短。

Description

成膜方法
本發明係關於一種成膜方法。
在針對用於大型顯示器的基板之成膜技術中，對膜厚分布要求高的均勻性。特別是，在採用濺鍍(sputtering)法作為成膜方法之情形下，有著基板面內的膜厚分布之均勻化因濺鍍粒子之複雜的空間性分布而變得困難之情形。
在此種狀況之中，將於內部設置有磁石之棒狀的旋轉靶(rotary target)與基板對向地並排設置複數個，使濺鍍粒子從各自的旋轉靶對基板射入，嘗試改善膜厚分布的例子是存在的(例如參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2019-519673號公報。
[發明所欲解決之課題]
然而，隨著最近的基板的進一步大型化，在基板的中央部與基板的端部中的膜厚傾向於更加不均勻。為了謀求基板面內之膜厚的均勻化，如何進行基板面內的膜厚補償變得重要。
有鑑於以上般的情況，本發明之目的係在於提供一種成膜方法，係基板面內的膜厚分布變得更均勻。 [用以解決課題之手段]
為了達成上述目的，在本發明的一形態之成膜方法中，使用至少3個以上的複數個旋轉靶來對基板進行濺鍍成膜，複數個上述旋轉靶係具有中心軸與靶面(target surface)且在內部具備能夠繞上述中心軸旋轉的磁石。 複數個上述旋轉靶係被配置為上述中心軸互相平行且上述中心軸與上述基板平行。 一邊對複數個上述旋轉靶供應電力，一邊使複數個上述旋轉靶之各自的上述磁石在具有離上述基板最近的A點之圓弧上繞上述中心軸移動，一邊對上述基板進行濺鍍成膜，在複數個上述旋轉靶內，至少被配置於兩端的一對旋轉靶之上述磁石於上述圓弧上，在比上述A點更遠離上述基板之中心的區域成膜的時間較在比上述A點更靠近上述基板之中心的區域成膜的時間更短。
若為此種成膜方法，將被配置於兩端的一對旋轉靶之磁石的移動如上述般控制，基板面內的膜厚分布變得更均勻。
在上述的成膜方法中，在將上述A點的上述磁石之角度當作0度，將從上述0度起算的逆時針方向當作負角度且將順時針方向當作正角度之情形下，一對上述旋轉靶的上述磁石可在從20度至90度為止的範圍內的任一角度下之位置與從-20度至-90度為止的範圍內的任一角度下之位置之間旋轉移動。
若為此種成膜方法，將被配置於兩端的一對旋轉靶之磁石的移動如上述般控制，基板面內的膜厚分布變得更均勻。
在上述的成膜方法中，被配置於兩端的一對上述旋轉靶之一方係可從比上述圓弧上的上述A點更靠近上述基板之中心的區域開始成膜，被配置於兩端的一對上述旋轉靶之另一方可從比上述圓弧上的上述A點更遠離上述基板之中心的區域開始成膜。
若為此種成膜方法，將被配置於兩端的一對旋轉靶之磁石的移動如上述般控制，基板面內的膜厚分布變得更均勻。
在上述的成膜方法中，在被配置於兩端的一對上述旋轉靶之上述磁石的移動中，在比上述圓弧上的上述A點更遠離上述基板之中心的區域移動之平均的角速度可較在比上述A點更靠近上述基板之中心的區域移動之平均的角速度更快。
若為此種成膜方法，將被配置於兩端的一對旋轉靶之磁石的移動如上述般控制，基板面內的膜厚分布變得更均勻。 [發明功效]
如以上所述，根據本發明，得以提供一種基板面內的膜厚分布變得更均勻之成膜方法。
以下，一邊參照圖式一邊說明本發明之實施形態。有在各圖式中導入XYZ軸座標之情形。又，有對相同構件或具有相同功能之構件附加相同符號之情形，且有在說明該構件後適宜省略說明之情形。又，以下所表示的數值為例示，並不限於該例。
圖1中的(a)、(b)是表示本實施形態之成膜方法的一例之示意圖。在圖1中的(a)係表示有將複數個旋轉靶與基板之間的配置關係予以表示的示意性剖面，在圖1中的(b)係表示有將複數個旋轉靶與基板之間的配置關係予以表示的示意性平面。另外，本實施形態之成膜係藉由例如圖6所示的成膜裝置400之控制裝置410來自動地進行。
在本實施形態之成膜方法中，使用能夠旋轉的圓筒狀之複數個旋轉靶的至少3個以上來對基板10進行濺鍍成膜(磁控濺鍍(magnetron sputtering))。在圖1中的(a)、(b)係例示有例如10個旋轉靶201至210。複數個旋轉靶的數量並不限於此數量，例如因應基板10的尺寸而適宜變更。
複數個旋轉靶201至210係各自具有中心軸20與靶面(濺鍍面)21。複數個旋轉靶201至210係各自在內部具備能夠繞中心軸20旋轉的磁石。例如，在圖1中的(a)、(b)之例中，照複數個旋轉靶201至210的順序配置磁石301至310。磁石301至310是所謂的磁石組合體(magnet assembly)。磁石301至310係具有永久磁石與磁軛(magnetic yoke)。
複數個旋轉靶201至210係被配置為中心軸20互相平行且中心軸20與基板10平行。例如，複數個旋轉靶201至210係被並排設置為：靶面21彼此係在與中心軸20交叉的方向上互相對向。複數個旋轉靶201至210被並排設置的方向係與基板10的長邊方向對應。另外，也可因應需求，將複數個旋轉靶201至210被並排設置的方向設為基板10的短邊方向。
基板10係被支撐於未圖示的基板夾持具(substrate holder)。基板夾持具的電位係設為例如漂移電位(floating potential)、接地電位等。複數個旋轉靶201至210係被配置為：複數個旋轉靶201至210並排的方向係與基板10的長邊方向平行。複數個旋轉靶201至210之各自的靶面21係與基板10的成膜面11對向。
另外，在圖1中的(a)、(b)中，複數個旋轉靶201至210並排設置的方向係與Y軸方向對應，從基板10朝向複數個旋轉靶201至210的方向係與Z軸對應，複數個旋轉靶201至210各自延伸的方向係與X軸對應。
又，在Y軸方向上，於複數個旋轉靶201至210之群的兩端係配置有一對旋轉靶201、210。例如，在Z軸方向上觀看複數個旋轉靶201至210與基板10之情形下，在Y軸方向上，一對旋轉靶201、210係被配置為從基板10突出。例如，複數個旋轉靶201至210與基板10係被配置為：一對旋轉靶201、210之各自的至少一部分與基板10重疊。
具體來說，複數個旋轉靶201至210與基板10係被配置為：一對旋轉靶201、210之各自的中心軸20與基板10重疊。例如，複數個旋轉靶201至210係被配置為：一對旋轉靶201、210之各自的中心軸20位於基板10的內側。
在圖1中的(a)、(b)之例中，在Z軸方向上，旋轉靶201的中心軸20與基板10之Y軸方向上的端部12a重合。又，旋轉靶210的中心軸20與基板10之Y軸方向上的端部12b重合。
藉由如此地配置一對旋轉靶201、210與基板10的端部12a、12b，從被配置於兩端的旋轉靶201、210所放出的濺鍍粒子被指向基板10的端部12a、12b附近，不會無謂地通過基板10的外側。藉此，基板10之端部12a、12b附近的膜厚被確實地補償。另外，在實施形態中，於一對旋轉靶201、210之中，有將旋轉靶201稱作一方的旋轉靶且將旋轉靶210稱作另一方的旋轉靶之情形。
又，在Y軸方向上，複數個旋轉靶201至210的節距(pitch)係被設定為大致均等。又，在濺鍍成膜中的複數個旋轉靶201至210與基板10之間的相對距離係被設為固定距離。
複數個旋轉靶201至210之各自的外徑為100 mm以上至200 mm以下。Y軸方向上的複數個旋轉靶201至210的節距為200 mm以上至300 mm以下。基板10的尺寸是Y軸方向為700 mm以上至4000 mm以下，X軸方向為700 mm以上至4000 mm以下。
複數個旋轉靶201至210的材料為例如鋁等的金屬、In-Sn-O(銦-錫-氧)系、In-Ga-Zn-O(銦-鎵-鋅-氧)系的氧化物等。基板10的材料為例如玻璃、有機樹脂等。
在本實施形態中，一邊對複數個旋轉靶201至210之各者供應放電電力且使複數個旋轉靶201至210之各自的磁石在圓弧上繞中心軸20旋轉移動，一邊對基板10進行濺鍍成膜。
特別是，在濺鍍成膜中基板10的尺寸愈大型，形成於基板10之端部12a、12b附近的膜之厚度與形成於基板10之中央部的膜之厚度之間的差就愈傾向於變大。在此，基板10之中央部係指旋轉靶202至209所對向的基板10之區域。
在本實施形態中，將被配置於一群旋轉靶201至210的兩端的一對旋轉靶201、210與旋轉靶202至209之磁石的旋轉移動之間的態樣予以改變，藉此更均勻地控制基板10之面內的膜厚分布，其中該旋轉靶202至209係被配置於一對旋轉靶201、210之間。
複數個旋轉靶201至210之磁石的旋轉移動可以是用360度以下之旋轉角的從起點至終點為止的1次旋轉移動，也可以是用360度以下之旋轉角的至少1次的擺動。另外，在本實施形態的擺動動作中，於磁石折返時磁石不會在折返位置上停止，會連續地做折返移動。
為了使各自的旋轉靶之消耗大致均等，於複數個旋轉靶201至210之各者係供應有相同電力。供應電力可以是直流電力，也可以是RF(Radio Frequency；射頻)帶、VHF(Very High Frequency；特高頻)帶等的交流電力。又，複數個旋轉靶201至210係各自順時針旋轉或逆時針旋轉。複數個旋轉靶201至210係各自被設定為例如相同轉數下5 rpm(Revolution Per Minute；每分鐘轉數)以上至30 rpm以下。
以下，說明磁石301至310之旋轉動作的具體例。首先，在複數個旋轉靶201至210之中，說明被配置於兩端的一對旋轉靶201、210之磁石301、310之旋轉動作的具體例。
圖2是用以說明繞旋轉靶的中心軸旋轉移動之磁石的角度之定義的圖。在圖2中，於複數個旋轉靶201至210之中，例示旋轉靶201作為一例。關於磁石的角度、正角度、負角度以及A點(後述)的定義，對旋轉靶201以外的旋轉靶202至210也進行與旋轉靶201同樣的定義。
在本實施形態中，對於磁石301的角度，將磁石301的中心與基板10之間的距離為最短時之磁石301的角度當作0度。例如，在從中心軸20往基板10的成膜面11畫出垂直線之情形下，該垂直線與磁石301之中心30一致的位置係相當於磁石301的角度0度。磁石301繞中心軸20旋轉移動時，該中心30係描出圓弧的軌道。角度為0度時，磁石301係最靠近基板10，將此時的圓弧上的點當作A點。又，關於磁石301之角度的正負，將從0度起算的順時針方向當作正角度(+θ)，將逆時針方向當作負角度(-θ)。另外，磁石301的位置係指某角度下的中心30之角度位置。
藉由使磁石301繞旋轉靶201的中心軸20旋轉移動，能夠在磁控放電(magnetron discharge)時使電漿(plasma)集中在磁石301所對向的靶面21附近。換言之，能夠從磁石301所對向的靶面21優先地放出濺鍍粒子。藉此，能夠因應磁石301的角度來控制濺鍍粒子從靶面21放出的指向(orientation)。進一步地，在使基板10與複數個旋轉靶201至210對向配置後，藉由改變磁石301的移動角度之範圍，能夠事後地改變濺鍍粒子朝向基板10的指向。
圖3中的(a)、(b)是表示磁石之移動速度(角速度)相對於磁石之角度的一例之圖表。在圖3中的(a)係表示有磁石之移動速度相對於磁石301之角度的一例。在圖3中的(b)係表示有磁石之移動速度相對於磁石310之角度的一例。又，在圖3中的(a)、(b)所例示的磁石301、310之旋轉移動係當作是從起點至終點為止的1次旋轉移動。在圖3中的(a)、(b)中，作為一例，一邊以順時針方向使磁石301、310旋轉移動一邊進行濺鍍成膜。
在本實施形態中，在對基板10進行濺鍍成膜時，於複數個旋轉靶201至210之中，針對被配置於兩端的一對旋轉靶201、210之磁石301、310進行下述般的旋轉移動之控制。
例如，在圓弧上使磁石301、310的角速度變化，藉此以如下方式使磁石301、310旋轉移動：在比A點更遠離基板10之中心的區域成膜的時間較比在A點更靠近基板10之中心的區域成膜的時間更短。旋轉靶201係從比圓弧上的A點更靠近基板10之中心的區域開始成膜，旋轉靶210係從比圓弧上的A點更遠離基板10之中心的區域開始成膜。
例如，如圖3中的(a)所示，磁石301係在角度為-60度至+60度的範圍內旋轉移動。在此，角度-60度下的位置是磁石301之旋轉移動的起點，角度+60度下的位置是磁石301之旋轉移動的終點。在磁石301位於起點時，於旋轉靶201供應有放電電力。關於放電電力之供應，在其他的旋轉靶202至210中也是在起點供應。亦即，電漿在起點處點火。
在該旋轉角(120度)之範圍內，相對於在起點位置處的角速度為大致0.2度／秒，在終點位置處的角速度被設定為120度／秒。例如，相對於從起點位置至25度為止的範圍之角速度為0.2度／秒至0.2度／秒附近，從25度至終點位置為止的範圍之角速度被設定為120度／秒。
關於磁石301，在磁石301的旋轉移動中，以在比圓弧上的A點更遠離基板10之中心的區域移動之平均的角速度係較在比A點更靠近基板10之中心的區域移動之平均的角速度更快的方式，使磁石301旋轉移動。
例如，如圖3中的(a)所示，角速度的平均值在磁石301從起點位置旋轉移動至A點的位置為止的範圍內為低速度，相對於此，角速度的平均值在磁石301從A點的位置旋轉移動至終點位置為止的範圍內被設定為高速度。
又，如圖3中的(b)所示，關於磁石310，是在角度為-60度至60度之範圍內旋轉移動。在此，角度-60度下的位置是磁石310之旋轉移動的起點，角度+60度下的位置是磁石310之旋轉移動的終點。在磁石310位於起點時，於旋轉靶210供應有放電電力。
在該旋轉角(120度)之範圍內，相對於磁石310在起點位置處的角速度為120度／秒，磁石310在終點位置處的角速度被設定為大致0.2度／秒。例如，相對於從起點位置至-25度為止的範圍之角速度為120度／秒，從-25度至終點位置為止的範圍之角速度被設定為0.2度／秒至0.2度／秒附近。
關於磁石310，在磁石310的旋轉移動中，以在比圓弧上的A點更遠離基板10之中心的區域移動之平均的角速度係較在比A點更靠近基板10之中心的區域移動之平均的角速度更快的方式，使磁石310旋轉移動。
例如，角速度的平均值在磁石310從起點位置旋轉移動至A點的位置為止的範圍內為高速度，相對於此，角速度的平均值在磁石310從A點的位置旋轉移動至終點位置為止的範圍內被設定為低速度。
如此，設定磁石301、310之各自的角速度，俾使在磁石旋轉移動的範圍(-60度至+60度)內，角速度相對於旋轉靶201之磁石301的角度之變化(圖3中的(a))與角速度相對於旋轉靶210之磁石310的角度之變化(圖3中的(b))為對稱。
又，在一對旋轉靶201、210中，旋轉靶201的磁石301與旋轉靶210的磁石310係於相同旋轉方向旋轉移動。旋轉的方向不限於此例，也可以是磁石301、310旋轉移動的方向互相相反。
圖4中的(a)、(b)是表示放電時間之比例相對於磁石之角度的一例之圖表。在圖4中的(a)係表示有放電時間之比例相對於磁石301之角度的一例，在圖4中的(b)係表示有放電時間之比例相對於磁石310之角度的一例。
在此，所謂放電時間之比例係相當於磁石在預定的角度之位置上的停留時間之比例。亦即意味著，放電時間之比例愈高則該角度位置下的磁石之移動時間愈長。換言之，所謂放電時間之比例係相當於集中在與磁石對向的靶面21附近之放電電漿的停留時間之比例，放電時間之比例愈高則來自靶面21之濺鍍粒子的放出量愈多。
如圖4中的(a)所示，藉由磁石301的旋轉移動，相對於從-60度至+25度為止的任一位置下之放電時間比例為3%至10%的範圍，從+25度至+60度為止的任一位置下之放電時間比例係被控制於大致0%。
藉此，在旋轉靶201之靶面21附近，與磁石301位於從+25度至+60度的位置的時候相比，磁石301位於從-60度至+25度的位置的時候放電電漿停留得更長。結果，從旋轉靶201的靶面21所放出的濺鍍粒子係優先地指向從端部12a朝向基板10之內側的區域，而非指向比基板10的端部12a還外側。
另一方面，如圖4中的(b)所示，藉由磁石310的旋轉移動，相對於從-60度至-25度的位置為止的任一位置下之放電時間比例為大致0%，從-25度至+60度為止的任一位置下之放電時間比例係被控制於從3%至10%的範圍。
藉此，在旋轉靶210之靶面21附近，與磁石310位於從-60度至-25度的位置的時候相比，磁石310位於從-25度至+60度的位置的時候放電電漿停留得更長。結果，從旋轉靶210的靶面21所放出的濺鍍粒子係優先地指向從端部12b朝向基板10之內側的區域，而非指向比基板10的端部12b還外側。
另外，在圖3中的(a)、(b)以及圖4中的(a)、(b)所示之例為一例，磁石301、310各自旋轉移動的旋轉角並不限於圖3中的(a)、(b)以及圖4中的(a)、(b)之例。
例如，一對旋轉靶201、210之磁石301、310亦可在從20度至90度為止的範圍內的任一角度下之位置與從-20度至-90度為止的範圍內的任一角度下之位置之間旋轉移動。
例如，在旋轉靶201之磁石301的旋轉移動之起點為從-20度至-90度為止的範圍內的任一角度下之位置且旋轉移動之終點為從+20度至+90度為止的範圍內的任一角度下之位置之情形下，可以設為：旋轉靶210之磁石310的旋轉移動之起點為從-20度至-90度為止的範圍內的任一角度下之位置且旋轉移動之終點為從+20度至+90度為止的範圍內的任一角度下之位置。
接下來，說明剩下的旋轉靶202至209的磁石之旋轉動作的具體例。
圖5中的(a)是表示磁石之移動速度(角速度)相對於磁石之角度的一例之圖表。圖5中的(b)是表示放電時間之比例相對於磁石之角度的一例之圖表。在圖5中的(a)係表示有磁石之移動速度相對於磁石302至309之角度的一例，在圖5中的(b)係表示有放電時間之比例相對於磁石302至309之角度的一例。
以與磁石301、310之旋轉移動不同態樣的方式，對磁石302至309進行有旋轉移動的控制。在磁石302至309中，於磁石302至309旋轉移動的旋轉角之範圍內，以在旋轉移動之途中的角速度變得最快的方式旋轉移動。
例如，如圖5中的(a)所示，以磁石302至309之角速度來說，角速度在角度為0度(A點)附近變得最快。在此，角度-60度下的位置為磁石302至309的旋轉移動之起點，角度+60度下的位置為磁石302至309的旋轉移動之終點。又，在磁石302至309中的起點以及終點處的角速度係被設定得比磁石301之終點的角速度以及在磁石310之起點處的角速度更低。在磁石302至309各自位於起點時，對旋轉靶202至209供應有放電電力。
亦即，在磁石302至309中進行有以下控制：於起點附近處的角速度係相對地慢，在旋轉移動範圍的途中例如在0度(A點)處角速度係相對地高，在終點附近處角速度再次相對地慢。旋轉靶202至209之各自的磁石係例如於相同旋轉方向上旋轉移動。
藉此，如圖5中的(b)所示，在旋轉靶202至209中，相對於在角度為0度附近處的放電時間比例趨近於0%，在起點附近以及終點附近處的放電時間比例係被控制得比在0度附近處的放電時間比例更高。
藉此，在旋轉靶202至209之靶面21附近，與位於磁石302至309之各自的角度為0度附近的時候相比，位於起點附近以及終點附近的時候放電電漿停留得更長。結果，從旋轉靶202至209的靶面21所放出的濺鍍粒子係在從起點至終點為止的範圍內廣角地進行指向。
結果，在基板10上，從旋轉靶202至209之各者所放出的濺鍍粒子係變得互相重疊，於旋轉靶202至209所對向的基板10之中央部上形成有大致均勻的厚度之膜。
另外，在圖5中的(a)、(b)所示之例為一例，磁石302至309各自旋轉移動的旋轉角並不限於圖5中的(a)、(b)之例。
例如，關於從旋轉靶201向複數個旋轉靶201至210之群的中心數過去的第N個旋轉靶之磁石、以及從旋轉靶210向複數個旋轉靶201至210之群的中心數過去的第N個旋轉靶之磁石，可以用角速度相對於各自的角度之變化在磁石旋轉移動的範圍內為對稱之方式進行控制。
例如，關於旋轉靶202之磁石302以及旋轉靶209之磁石309，可以用角速度相對於各自的角度之變化在磁石旋轉移動的範圍內為對稱之方式進行控制。關於旋轉靶203之磁石303以及旋轉靶208之磁石308，可以用角速度相對於各自的角度之變化在磁石旋轉移動的範圍內為對稱之方式進行控制。關於旋轉靶204之磁石304以及旋轉靶207之磁石307，可以用角速度相對於各自的角度之變化在磁石旋轉移動的範圍內為對稱之方式進行控制。關於旋轉靶205之磁石305以及旋轉靶206之磁石306，可以用角速度相對於各自的角度之變化在磁石旋轉移動的範圍內為對稱之方式進行控制。
藉由此種對稱的控制，於基板10之中央部上形成有更均勻的厚度之膜。
另外，在濺鍍成膜中，為了確保磁控放電的穩定度，較期望為磁石不要在相鄰的旋轉靶間接近或對向。因此，較期望為複數個旋轉靶201至210之各自的磁石係在成膜中於相同旋轉方向上旋轉移動。
根據此種手法，形成於基板10之端部12a、12b附近的膜之厚度得以補償，形成於基板10之中央部的膜之厚度與形成於基板10之端部12a、12b附近的膜之厚度被調整為大致均勻。
圖6是表示本實施形態之成膜裝置的一例之示意性俯視圖。在圖6係示意性地描繪有在從上方觀看成膜裝置400之情形下的俯視圖。於成膜裝置400係配置有至少3個以上的旋轉靶。
例示有磁控濺鍍成膜裝置以作為成膜裝置400。成膜裝置400係具備真空容器401、複數個旋轉靶201至210、電源403、基板夾持具404、壓力計405、氣體供給系統406、氣體流量計407、排氣系統408以及控制裝置410。於基板夾持具404係支撐有基板10。
真空容器401係藉由排氣系統408維持減壓氛圍(reduced-pressure atmosphere)。真空容器401係收容複數個旋轉靶201至210、基板夾持具404以及基板10等。於真空容器401係安裝有：壓力計405，係測量真空容器401內的壓力。又，於真空容器401係安裝有：氣體供給系統406，係供給放電氣體(例如Ar(氬)、氧)。對真空容器401內供給的氣體流量係由氣體流量計407所調整。
複數個旋轉靶201至210是成膜裝置400的成膜源。例如，當複數個旋轉靶201至210被形成於真空容器401內的電漿所濺鍍時，濺鍍粒子係從複數個旋轉靶201至210朝向基板10射出。
電源403係控制對複數個旋轉靶201至210之各者供應的放電電力。電源403可以是DC(Direct Current；直流)電源，也可以是RF、VHF等的高頻電源。當放電電力從電源403對複數個旋轉靶201至210供給時，於複數個旋轉靶201至210的靶面21附近係形成有電漿。
控制裝置410係控制電源403所輸出的電力、氣體流量計407的開度等。由壓力計405所測量的壓力係對控制裝置410傳送。
控制裝置410係做以下控制：一邊使複數個旋轉靶201至210之各自的磁石繞中心軸20旋轉移動一邊對基板10進行濺鍍成膜。例如，控制裝置410係控制用圖1中的(a)至圖5中的(b)說明過的磁石301至310之旋轉移動，控制對複數個旋轉靶201至210之各者的電力供給。
圖7中的(a)是表示比較例之基板面內的膜厚分布之圖表。圖7中的(b)是表示已用本實施形態之成膜方法成膜之情形下的基板面內之膜厚分布的一例之圖表。虛線係表示從各個旋轉靶201至210放出的濺鍍粒子堆積於基板10之情形下的膜厚分布。實線係表示藉由各個旋轉靶201至210所形成的膜厚分布合成而得的膜厚分布。橫軸的寬度方向係對應於複數個旋轉靶201至210並排設置的方向。縱軸為膜厚。
在圖7中的(a)所示的比較例中，表示有各個旋轉靶201至210之磁石301至310的位置被固定於0度之情形下的膜厚分布。在該情形下，從各個旋轉靶201至210放出的濺鍍粒子之放出角度分布係遵守所謂餘弦定律。藉此，由各個旋轉靶201至210所致的膜厚分布係表示以膜厚分布的中心線為基準而成為對稱的分布(虛線)。又，各個膜厚分布係表示相同分布。
將此些各個膜厚分布重疊而成的膜厚分布(實線)係顯著地表示有山與谷，可知膜厚的基板面內分布不均的情形。
相對於此，在圖7中的(b)所示的本實施形態中，比起比較例，從旋轉靶201、210放出的濺鍍粒子之放出角度分布係靠近基板10的中心側，濺鍍粒子的放出角度係指向基板10的中心側。藉此，由旋轉靶201、210所致的膜厚分布係以膜厚分布的中心線為基準而成為非對稱，分布係靠近基板10的中心側。又，由旋轉靶201、210所致的膜厚分布之峰(peak)係比由旋轉靶202至209所致的膜厚分布之峰更高。
進一步地，比起比較例，從旋轉靶201、210放出的濺鍍粒子之放出角度分布係廣角地進行指向。藉此，由旋轉靶202至209所致的膜厚分布係表示比起比較例向基板10之兩端擴張之態樣。
因此，將此些各個膜厚分布重疊而成的膜厚分布(實線)係比起比較例平坦，可知膜厚的基板面內分布變得更均勻的情形。
以上，說明了本發明之實施形態，不過本發明並不僅限於上述的實施形態，當然能夠施加各種變更。各實施形態並不僅限於獨立的形態，只要技術上允許則能夠複合。
10:基板 11:成膜面 12a,12b:端部 20:中心軸 21:靶面(濺鍍面) 201~210:旋轉靶 301~310:磁石 400:成膜裝置 401:真空容器 403:電源 404:基板夾持具 405:壓力計 406:氣體供給系統 407:氣體流量計 408:排氣系統 410:控制裝置 θ:角度
[圖1]是表示本實施形態之成膜方法的一例之示意圖。 [圖2]是用以說明繞旋轉靶的中心軸旋轉移動之磁石的角度之定義的圖。 [圖3]是表示磁石之移動速度(角速度)相對於磁石之角度的一例之圖表。 [圖4]是表示放電時間之比例相對於磁石之角度的一例之圖表。 [圖5]中的(a)是表示磁石之移動速度(角速度)相對於磁石之角度的一例之圖表。圖5中的(b)是表示放電時間之比例相對於磁石之角度的一例之圖表。 [圖6]是表示本實施形態之成膜裝置的一例之示意性俯視圖。 [圖7]中的(a)是表示比較例之基板面內的膜厚分布之圖表。圖7中的(b)是表示已用本實施形態之成膜方法成膜之情形下的基板面內之膜厚分布的一例之圖表。
10:基板
11:成膜面
12a,12b:端部
20:中心軸
21:靶面(濺鍍面)
201~210:旋轉靶
301~310:磁石

Claims (5)

  1. 一種成膜方法，係使用至少3個以上的複數個旋轉靶來對基板進行濺鍍成膜，複數個前述旋轉靶係具有中心軸與靶面且在內部具備能夠繞前述中心軸旋轉的磁石；複數個前述旋轉靶係被配置為前述中心軸互相平行且前述中心軸與前述基板平行；一邊對複數個前述旋轉靶供應電力，一邊使複數個前述旋轉靶之各自的前述磁石在具有離前述基板最近的A點之圓弧上繞前述中心軸移動，一邊對前述基板進行濺鍍成膜；在複數個前述旋轉靶內，至少被配置於兩端的一對旋轉靶之前述磁石於前述圓弧上，在比前述A點更遠離前述基板之中心的區域成膜的時間較在比前述A點更靠近前述基板之中心的區域成膜的時間更短；從一側的前述旋轉靶向複數個前述旋轉靶的群的中心數過去的第N個前述旋轉靶之前述磁石與從另一側的前述旋轉靶向複數個前述旋轉靶的群的中心數過去的第N個前述旋轉靶之前述磁石的角速度相對於各自的角度之變化在前述磁石旋轉移動的範圍內為對稱；配置於前述兩端的一對旋轉靶係分別配置為一部分於前述複數個旋轉靶並排的並排方向上與前述基板重疊，一部分從前述基板突出；配置於前述兩端的一對旋轉靶中的磁石，在當從基板側往外側移動時，於通過前述A點之後速度上升，在當從外側往基板側移動時於抵達前述A點前速度降低。
  2. 如請求項1所記載之成膜方法，其中在將前述A點的前述磁石之 角度當作0度，將從前述0度起算的逆時針方向當作負角度且將從前述0度起算的順時針方向當作正角度之情形下，一對前述旋轉靶的前述磁石係在從20度至90度為止的範圍內的任一角度下之位置與從-20度至-90度為止的範圍內的任一角度下之位置之間旋轉移動。
  3. 如請求項1或2所記載之成膜方法，其中被配置於兩端的一對前述旋轉靶之一方係從比前述圓弧上的前述A點更靠近前述基板之中心的區域開始成膜；被配置於兩端的一對前述旋轉靶之另一方係從比前述圓弧上的前述A點更遠離前述基板之中心的區域開始成膜。
  4. 如請求項1或2所記載之成膜方法，其中在被配置於前述兩端的一對前述旋轉靶之前述磁石的移動中，在比前述圓弧上的前述A點更遠離前述基板之中心的區域移動之平均的角速度係較在比前述A點更靠近前述基板之中心的區域移動之平均的角速度更快。
  5. 如請求項3所記載之成膜方法，其中在被配置於兩端的一對前述旋轉靶之前述磁石的移動中，在比前述圓弧上的前述A點更遠離前述基板之中心的區域移動之平均的角速度係較在比前述A點更靠近前述基板之中心的區域移動之平均的角速度更快。
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