溅射装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种溅射装置。在本发明专利技术的溅射装置中，使1根气体配管(21)与两根以上的气体供给管(22)相连接。将气体供给管(22)、气体配管(21)设置在包围靶材(18)的分隔壁(20)之外，在分隔壁(20)内表面设置多个气体供给口(23)。多个气体供给口(23)设于比靶材(18)表面远离成膜辊(15)的一侧。该溅射装置设有用于冷却分隔壁(20)的冷却配管(24)。

【技术实现步骤摘要】
溅射装置
[0001 ] 本专利技术涉及用于在长条膜上形成薄膜的溅射装置。
技术介绍
作为在真空中进行的薄膜形成方法而广泛使用溅射法。在溅射法中，在低压氩气等溅射气体中，将基材作为阳极电位并将靶材作为阴极电位，通过向基材与靶材之间施加电压而生成溅射气体的等离子体。等离子体中的溅射气体离子与靶材相碰撞而轰击出靶材的构成物质。靶材的被轰击出的构成物质堆积在基材上而形成薄膜。 作为透明导电膜,广泛使用铟锡氧化物(Indium-Tin-Oxide:ΙΤ0)的薄膜。在形成铟锡氧化物(ITO)那样的氧化物薄膜时，使用反应性溅射法。在反应性溅射法中，除了供给氩气等溅射气体之外，还同时供给氧气等反应性气体。在反应性溅射法中，靶材的被轰击出的构成物质与反应性气体相反应而形成靶材的构成物质的氧化物等，该氧化物等堆积在基材上。 在溅射装置中，通常，靶材和阴极在机械上和电气上一体化。基材和靶材隔开规定间隔地相对。通常向基材与靶材之间供给溅射气体和反应性气体。溅射气体和反应性气体有时也分开供给，有时也以混合的方式供给。 在基材为直径10mm?300mm左右的硅晶圆的溅射装置中，靶材通常为圆板。在该情况下，基材与靶材之间的空间成为圆柱形。在空间为圆柱形的情况下，使溅射气体的空间密度分布均匀并不困难。因此，在那样的溅射装置中，堆积在基材上的薄膜的厚度、特性因位置而不同这样的问题较少。因此，在这样的溅射装置中，并不需要对溅射气体或反应性气体的供给构造进行特别的设计。 但是，在基材为长条膜时，情况则不同。不可能一次在整个长条膜上形成溅射膜。因此，将自供给辊放出的长条膜卷绕在成膜辊(也称作筒辊)上不到一周，一边使成膜辊旋转而使长条膜连续地行进，一边在长条膜的与靶材相对的部分上进行成膜。成膜结束后的长条膜卷取在收纳辊上。 靶材必须要罩住长条膜的整个宽度(例如为1.6m)。因此，从成膜辊侧看的靶材的形状成为例如长边为1.7m左右且短边为0.1m左右的细长的长方形。因而，成膜辊与靶材之间的空间成为细长的长方体。在该情况下，非常难以使溅射气体和反应性气体的空间密度分布均匀。在溅射气体和反应性气体的空间密度分布不均匀的情况下，若为例如铟锡氧化物(ITO)的薄膜，则产生膜厚、表面电阻率、透射率等因位置而不同这样的问题。 在溅射中，消耗溅射气体和反应性气体。一边测定溅射气体和反应性气体的分压，一边对真空泵的排气能力以及溅射气体和反应性气体的供给量进行控制，从而将溅射气体和反应性气体的分压维持为恒定。 在反应性溅射装置的真空室内，形成溅射气体和反应性气体的自气体供给口到真空泵之间的流动。在为长条膜的反应性溅射装置的情况下，成膜辊与靶材之间的空间是细长的长方体形状，因此，气体的流动复杂。因此，难以使溅射气体和反应性气体的空间密度分布均匀。该情况在以往一直是个问题。 例如，在专利文献I (日本特开2002 - 121664)中，将溅射气体导入靶材附近，将反应性气体导入长条膜附近。由此，使溅射气体在靶材附近相对较多并使反应性气体在长条膜附近相对较多。由此，能够提高溅射效率，从而还能够提高溅射粒子与反应性气体之间的反应效率。 在专利文献I中，在靶材的周围设有分隔壁，该分隔壁的与成膜辊相对的一侧开口，利用分隔壁来包围靶材的周边。溅射气体被导入到分隔壁内部的靶材附近，反应性气体被导入到长条膜的附近。在专利文献I中，在分隔壁的内部配置有溅射气体导入管。在溅射气体导入管上沿着靶材的宽度方向设有多个气体供给口，各气体供给口用于向阴极与分隔壁之间喷射溅射气体。另外，在卷绕在成膜辊上的长条膜的附近配置有反应性气体导入管。在反应性气体导入管上，沿着成膜辊的宽度方向设有多个气体供给口，各气体供给口用于朝向长条膜喷射反应性气体。 在专利文献I中，溅射气体向阴极与分隔壁之间喷射。因此，溅射气体与分隔壁、阴极碰撞而向阴极与分隔壁之间扩散，从而能够向靶材的附近高效地供给溅射气体。另外，由于向长条膜附近喷射反应性气体，因此，能够向长条膜附近高效地供给反应性气体。 通过专利文献1，在长条膜的反应性溅射装置中，溅射气体和反应性气体的空间密度分布的均匀性得到改善。但是，根据本申请【专利技术者】的研究，发现专利文献I的反应性溅射装置中存在如下问题。 (I)在专利文献I中，没有提及用于向气体配管供给气体的气体供给管。 (2)在专利文献I中，在分隔壁的内部配置有溅射气体导入管。溅射气体导入管有可能使气体的流动发生紊乱。 (3)专利文献I所记载的分隔壁在控制气体的流动方面具有有用性。但是，分隔壁有时因来自成膜辊、靶材的热辐射、等离子体的加热等而产生热变形。在分隔壁产生热变形时，气体的流动方式有可能变化。 专利文献1:日本特开2002 - 121664号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 本专利技术的目的如下所述。 (I)减小溅射气体和反应性气体的气体浓度的在长条膜的宽度方向上的偏差。 (2)不使溅射气体和反应性气体的流动因气体供给管、气体配管而产生紊乱。 (3)消除分隔壁的热变形所导致的气体的流动的变化、靶材被变形后的分隔壁遮蔽等不良情况。 用于解决问题的方案 (I)本专利技术的溅射装置用于在沿着成膜辊的表面输送的长条膜上形成薄膜。本专利技术的溅射装置包括真空室和用于对真空室进行排气的真空泵。在真空室内设有成膜辊和与成膜辊相对的靶材。靶材被分隔壁包围。也可以是，除了长方体的靶材的6个面中的、与成膜辊相对的I个面之外，其余5个面均被分隔壁包围。用于向靶材方向供给气体的多个气体供给口在分隔壁内表面开口。与多个气体供给口相连接的多个气体供给管设于分隔壁之外。 (2)在本专利技术的溅射装置中，多个气体供给口经由气体配管与多个气体供给管相连接。 (3)本专利技术的溅射装置包括用于冷却分隔壁的冷却装置。 (4)在本专利技术的溅射装置中，多个气体供给管与各气体配管相连接。 (5)在本专利技术的溅射装置中，多个气体供给口的至少一部分设于比靶材的表面靠远离成膜辊的一侧。 (6)在本专利技术的溅射装置中，多个气体供给口包括用于供给溅射气体的多个气体供给口和用于供给反应性气体的多个气体供给口。用于供给反应性气体的多个气体供给口设于比用于供给溅射气体的多个气体供给口靠成膜辊侧的位置。至少用于供给溅射气体的多个气体供给口相对于靶材的表面而言设于与成膜辊相反的一侧。 (7)在本专利技术的溅射装置中，溅射气体是氩气，反应性气体是氧气。 (8)在本专利技术的溅射装置中，分隔壁的电位与靶材的电位不同。 (9)在本专利技术的溅射装置中，用于冷却分隔壁的冷却装置是贴紧于分隔壁的冷却水配管。通过使冷却水通过冷却水配管内，从而冷却分隔壁而防止分隔壁的过热。 专利技术的效果 (I)通过使多个气体供给管与溅射气体和反应性气体的各气体配管相连接，从而使气体浓度的在长条膜的宽度方向上的偏差变小。(例如，使两根气体供给管与I根气体配管相连接。) (2)通过将气体供给管、气体配管设置在分隔壁之外并自设于分隔壁内表面的气体供给口供给溅射气体和反应性气体，从而不使溅射气体和反应性气体的流动发生紊乱。 (3)通过利用贴紧于分隔壁的冷却装置来强制冷却分隔壁，能够防止分隔壁的热变形。由此，不产生分隔壁的热变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅射装置，其中，该溅射装置包括：真空室；真空泵，其用于对上述真空室进行排气；成膜辊，其设于上述真空室内；靶材，其与上述成膜辊相对；分隔壁，其包围上述靶材；多个气体供给口，该多个气体供给口在上述分隔壁的内表面开口，用于向上述靶材的方向供给气体；以及多个气体供给管，该多个气体供给管设于上述分隔壁之外且与上述多个气体供给口相连接，该溅射装置用于在沿着上述成膜辊的表面输送的长条膜上形成薄膜。

【技术特征摘要】
2013.07.19 JP 2013-1505411.一种溅射装置，其中， 该溅射装置包括: 真空室； 真空泵，其用于对上述真空室进行排气； 成膜辊，其设于上述真空室内； 靶材，其与上述成膜辊相对； 分隔壁，其包围上述靶材； 多个气体供给口，该多个气体供给口在上述分隔壁的内表面开口，用于向上述靶材的方向供给气体；以及 多个气体供给管，该多个气体供给管设于上述分隔壁之外且与上述多个气体供给口相连接， 该溅射装置用于在沿着上述成膜辊的表面输送的长条膜上形成薄膜。2.根据权利要求1所述的溅射装置，其中， 上述多个气体供给口经由气体配管与上述多个气体供给管相连接。3.根据权利要求1所述的溅射装置，其中， 该溅射装置包括用于冷却上述分隔壁的冷却装置。4.根据权利要求2所述的溅射装置，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：梨木智刚，滨田明，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP