成膜装置及成膜方法制造方法及图纸

提供一种成膜装置及成膜方法，在衬底和靶之间的位置配置膜厚控制用遮蔽部。遮蔽部具有透过部，该透过部中，靶侧的宽度窄，与靶相反侧的宽度宽。由于越远离靶，溅射粒子的密度越小，所以衬底的远离靶的部分长时间暴露于密度低的溅射粒子中，衬底的接近靶的部分短时间暴露于密度高的溅射粒子中，其结果是，在衬底的成膜面上形成膜厚分布均匀的膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成膜技术，尤其涉及用于大型衬底的成膜的成膜技术。
技术介绍
目前，广泛使用的成膜装置在真空槽中配置有源，所述源产生成膜材 料的蒸汽或成膜材料的溅射粒子等。从成膜材料的源释放的粒子到达在真 空槽内配置的衬底的成膜面，在成膜面上成膜材料的薄膜生长。在使成膜材料的薄膜生长时，如果倾斜衬底使得成膜材料的粒子倾斜 入射到成膜面上，则在成膜面上具有一定取向性的成膜材料的结晶生长。 其结果是，可以得到具有由该结晶取向性引起的功能(例如液晶取向性)的膜(例如，参考日本专利文献特开昭63 — 89656号公报)。但是，在使从源释放的粒子倾斜入射到成膜面上的情况下，在成膜面 上的距离源较近的位置，由于与距离源较远的位置相比到达的成膜材料的 量多，所以在成膜面上形成的膜的膜厚分布变得不均匀。尤其在使用了大 型衬底的情况下，膜厚分布的差变大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够形成膜厚分布均匀的薄膜的成膜装置。按照本专利技术的第一方式，提供一种成膜装置，其通过溅射，使从靶释放的粒子与衬底倾斜冲撞，在该衬底上形成膜，其中，具有第一遮蔽部， 其遮蔽入射到所述衬底的成膜面上的粒子的一部分；第一透过部，其形成 于所述第一遮蔽部上，使所述粒子通过；移动装置，其使所述衬底和所述 第一透过部在横截所述第一透过部的长轴的方向上相对移动，所述第一透 过部在接近所述靶的一侧宽度窄，在远离所述靶的一侧宽度宽。在所述第一方式中，所述第一透过部至少具有与向所述衬底的成膜面 的入射区域相似的形状。在所述第一方式中，所述第一透过部具有沿着离开所述靶的方向逐渐 扩大的宽度。在所述第一方式中，优选连结所述靶和所述衬底的线段和所述衬底的 成膜面所成的角度在15。以下。在所述第一方式中，优选连结所述靶和所述衬底的线段和所述衬底的成膜面所成的角度在io。以下。在所述第一方式中，优选所述线段和所述成膜面所成的角度在r以上。另外，更优选所述线段和所述成膜面所成的角度在3°以上。在所述第一方式中，可以构成为具有第二遮蔽部，其配置在所述第一遮蔽部和所述靶之间；第二透过部，其形成于所述第二遮蔽部上，使向 所述衬底的入射角度在15°以下的所述粒子通过。此时，优选的结构是，所述第二透过部使如下的所述粒子通过，所述 粒子是从所述入射角度的最大值减去最小值而得的值即预测入射角度在 10°以下的所述粒子。按照本专利技术的第二方式，提供一种成膜方法，其通过溅射，使从靶释 放的粒子与衬底倾斜冲撞，在该衬底上形成膜，其中，在所述耙和所述衬 底之间的位置配置第一遮蔽部，所述第一遮蔽部具有第一透过部，所述第 一透过部在接近所述靶的一侧宽度窄，在远离所述靶的一侧宽度宽，使所 述衬底和所述第一透过部在横截所述第一透过部的长轴的方向上相对移 动。在所述第二方式中，优选使来自所述靶的粒子入射到所述衬底时的最 大入射角度在15。以下。在所述第二方式中，优选使来自所述靶的粒子入射到所述衬底时的最 大入射角度在IO。以下。此时，优选使所述最大入射角度在l。以上。另外，更优选使所述最大入射角度在3。以上。在所述第二方式中，优选从所述最大入射角度减去所述溅射粒子入射到所述衬底时的最小入射角度而得的值即预测入射角度在10°以下。根据上述第一以及第二方式，即使在衬底的成膜面的面积大的情况 下，也可以形成膜厚均匀的薄膜。即，由于第一透过部，在接近靶且到达 的溅射粒子的密度高的位置宽度窄，在远离靶且到达的溅射粒子的密度低 的位置宽度宽，所以如果使衬底和第一透过部在横截该第一透过部的长轴 的方向上相对移动，则在衬底的靶侧的部分和与靶相反侧的部分上到达大 致相等的量的溅射粒子。附图说明图1是说明用于本专利技术的成膜装置的一例的截面图2A是表示膜厚控制用遮蔽部和衬底的位置关系的俯视图2B是表示膜厚控制用遮蔽部和衬底的位置关系的截面图。 具体实施例方式图1的符号1表示作为溅射装置的成膜装置的一个例子。成膜装置1具有真空槽2。若使与真空槽2连接的真空排气系统9工 作，则将真空槽2内部排气成真空，在真空槽2内部形成真空气氛。在真空槽2内配置有板状的靶11。通过真空排气系统9将真空槽2 内部排气成真空时，将耙ll置于真空环境中。该成膜装置1具有离子枪30。离子枪30配置成其释放口 35在真空 槽2内部的靶11的斜侧方位置与靶11的表面(溅射面)12相对配置。在 离子枪30内部生成的离子(例如Ar离子)从释放口 35呈束状释放，离 子束32倾斜入射到靶11的溅射面12。离子束32具有规定的束宽度(例如宽度值一半为30mm)。若离子束 32入射到溅射面12，则照射与其束宽度对应的面积的区域(照射区域39)， 溅射粒子从靶11的溅射面12向真空槽2的内部释放。在真空槽2内部配置有衬底支架7。若向真空槽2内部导入衬底20， 使衬底20保持于衬底支架7上，则衬底20配置在耙11的斜侧方位置。 衬底20以及离子枪30的释放口 35配置在靶11的相同侧(溅射面12侧)， 衬底20的位置隔着靶11的中心与释放口 35的位置大致相反。若从释放口 35照射离子束32进行溅射，则来自靶11的溅射粒子朝向衬底20飞行。在衬底20和靶11之间的位置，在衬底20的附近位置配置有膜厚控 制用遮蔽部16。在本实施方式中，遮蔽部16由两块遮蔽板16a、 16b构成， 遮蔽板16a、 16b以相互相对的缘留有间隔的方式配置在同一平面内。图2A是表示遮蔽板16a、 16b和衬底20的位置关系的俯视图。图2B 是表示其位置关系的截面图。遮蔽板16a、 16b分别具有相互相对的缘部 的两端。在相互相对的缘部，远离靶11的端部分形成圆角，其间隔比接 近耙ll的端部分的间隔大。即，相互相对的缘部上的离开靶11的各部分 包括具有曲线的轮廓。换言之，遮蔽部16具有膜厚控制用透过部(aperture) 17，其由遮蔽 板16a、 16b的相互相对的缘部之间的空间形成。开口空间的截面形状大 致是细长形状。即，透过部17具有沿着与遮蔽板16a、 16b的排列方向垂 直的方向的长轴。另外，透过部17至少具有与向衬底20的成膜面22的 入射区域大致相似的形状，另外，透过部17的形状具有接近靶11的位置 的宽度窄、远离靶11的位置的宽度宽的喇叭状。透过部17的宽度随着从 接近靶11的位置朝向远离靶11的位置而逐渐变宽。即，透过部17的宽 度沿着远离靶11的方向逐渐变宽。在图2A中，符号15a、 15b分别表示膜厚控制用透过部17的宽度窄 的端部和宽度宽的端部。符号X表示通过宽度窄的端部15a和宽度宽的端 部15b的透过部17的中心线。如图2A所示，沿着透过部17的中心线X 的长度比宽度窄的端部15a的宽度长。透过部17的至少接近靶11的部分 具有细长(狭缝)状。在图2A以及图2B中，衬底支架7电连接于移动装置8。移动装置8 构成为，在衬底20被保持于衬底支架7上的状态下，在与中心线X垂直 的方向(移动方向Y)上，从一遮蔽板16a的正内部(真裏)位置朝向另 一遮蔽板16b的正内部位置，在一面内移动。g卩，移动装置8在横截透过 部17的长轴(X方向)的方向上，相对于耙ll (参考图1)以及遮蔽板 16a、 16b使衬底20相对移动。在本实施方式中，遮蔽板16a、 16b在与衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜装置，其通过溅射，使从靶释放的粒子与衬底倾斜冲撞，在该衬底上形成膜，其中，具有：第一遮蔽部，其遮蔽入射到所述衬底的成膜面上的粒子的一部分；第一透过部，其形成于所述第一遮蔽部上，使所述粒子通过；移动装置，其使所述衬底和所述第一透过部在横截所述第一透过部的长轴的方向上相对移动，所述第一透过部在接近所述靶的一侧宽度窄，在远离所述靶的一侧宽度宽。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：太田英伸，寺泽寿浩，清水三郎，佐佐木德康，半泽幸一，松元孝文，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，爱发科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]