溅射方法技术

本发明专利技术提供一种溅射法，其在对靶进行溅射成膜时，可有效地抑制产生薄膜厚度分布和薄膜质量分布的起伏，其以各靶31～34的与基板W的相对面侧为上，通过配置在各靶下方的磁铁单元41～44在各靶的上方形成隧道状的漏磁场M1、M2，在溅射中，使各磁铁单元同步地在X方向上以规定的冲程对靶做相对的往复运动，并使基板在X方向以规定的冲程对靶做相对的往复运动，使各磁铁单元和基板向相反方向移动，设置从往复运动的起点到折返位置为止的时间相等。

【技术实现步骤摘要】
溅射方法
本专利技术涉及一种溅射方法，该方法在设置有靶的真空室内将基板与靶相对设置，向真空室内导入溅镀气体，向靶施加规定电力在真空室内形成等离子体对靶进行溅射，在基板的与靶相对的面上形成规定的薄膜。
技术介绍
对于在玻璃等待处理基板表面形成规定薄膜的方法，有一种是溅射法（下称“溅镀”），尤其是磁控方式的溅镀法，是通过以从配置在靶后方（背对溅镀面一侧）的磁铁单元发出的隧道状磁通，捕获在靶的溅镀面前方电离的电子及通过溅射产生的二次电子，可增大其前方的电子密度，提高这些电子和由导入真空室内的稀有气体构成的溅镀气体的气体分子的碰撞概率，增大等离子体密度。因此，具有可提高成膜速度等优点，近年来，像FPD生产用的玻璃基板那样，也常用于对面积大的基板的成膜中。此处，作为对大面积基板薄膜厚度分布良好地成膜的溅镀装置，已知的是一种在真空室内将同一形状的靶多枚等间隔并列设置的装置。在该装置中，由于不从靶彼此间的区域释放溅镀粒子，所以一旦在基板表面形成规定的薄膜，则薄膜的厚度分布和反应性溅射时的薄膜质量分布起伏（例如薄膜厚度分布的情况为在同一周期内薄膜厚度厚的部分和薄的部分反复出现），容易变得不均匀。像这样薄膜厚度分布和薄膜质量分布出现起伏的话，则会产生一些问题，例如在玻璃基板上形成透明电极（ITO），封入液晶制作成FPD时，在显示面上产生凹凸。因此，已知的是在溅射过程中，通过使各靶整体且相对基板平行地按照规定冲程进行相对的往复运动而改变未释放溅镀粒子的区域，即通过跨基板整面与从靶释放溅镀粒子的区域相对，改善上述薄膜厚度分布和薄膜质量分布的不均匀。此时，为进一步提高薄膜厚度分布和薄膜质量分布的均匀性，各磁铁单元也以规定冲程相对于基板平行地做相对的往复运动，改变溅镀率变高的隧道状磁通的位置（例如参照专利文献1）。但是，已发现即便在该以往例子中，也无法充分改善基板整面的微小的薄膜厚度的分布和薄膜质量分布的起伏，换言之，判断出局部残留有微小的薄膜厚度分布和薄膜质量分布的起伏。因此，本专利技术的专利技术人经过反复的锐意研究，得出认识，只要使靶（或基板）的往复运动和磁铁单元的往复运动同步，就可有效地抑制薄膜厚度分布起伏和薄膜质量分布起伏的发生。在先技术文献专利文献【专利文献1】专利公开2004-346388号公报（例如参照专利权利要求书的记载）
技术实现思路
专利技术要解决的问题鉴于以上内容，本专利技术要解决的技术问题是提供一种溅射法，其在对靶进行溅射以成膜时，尤其是在溅射以规定间隔并列设置的多个靶时，可有效地抑制产生薄膜厚度分布和薄膜质量分布的起伏。解决技术问题的手段为解决上述技术问题，本专利技术的溅射方法其特征在于：在设置有靶的真空室内将基板与靶相对设置，向真空室内导入溅镀气体，向靶施加电力在真空室内形成等离子体并对靶进行溅射，在基板的与靶相对的面上形成薄膜，以靶的与基板的相对面一侧为上，在靶的下方，在作为该靶的一个方向的X方向上以规定间隔并列设置多个磁铁单元，并通过各磁铁单元在靶的上方形成隧道状的漏磁场，在溅射中使各磁铁单元同步地在X方向以规定的冲程对靶作相对的往复运动，并使基板在X方向以规定的冲程对靶作相对的往复运动，使各磁铁单元与基板向相反方向作相对移动，并使各磁铁单元和基板从往复运动的起点到达折返位置为止的时间相同。根据本专利技术，由于使各磁铁单元与基板向相反方向作相对移动，并使各磁铁单元和基板从往复运动的起点到达折返位置为止的时间相同，所以在基板整面上变成与从靶释放溅镀粒子的区域相对，其结果是不会在局部残留微小的薄膜厚度分布和薄膜质量分布的起伏，可有效地抑制薄膜厚度分布和薄膜质量分布的不均匀。在本专利技术中，设置所述靶构成为在X方向以等间隔并列设置同一形状的多个靶材，设置磁铁单元与各靶材分别对应，其中相邻靶的中心间距优选与磁铁单元的冲程和基板的冲程的和相等。由此，变为从靶释放溅镀粒子的区域在基板整个面上更均匀地相对，可进一步有效地抑制薄膜厚度分布和薄膜质量分布的不均匀。另外，在本专利技术中，所谓具有同一形状的靶是指在平面视图中靶形状是相同的，各靶的厚度也可彼此不同。附图说明图1是示出本专利技术的溅镀装置的结构的剖面示意图。图2是沿图1的II-II线的剖面图。图3（a）～（c）是示出向相反方向移动的基板W和磁铁单元的示意图。图4（a）是示出专利技术实验的测试结果、（b）是示出比较实验1的测试结果、（c）是示出比较实验2的测试结果的图表。具体实施方式以下参照附图，以将具有同一形状的多个靶以规定间隔并列设置在溅镀室内，向该并列设置的靶中成对的靶施加交流电力对各靶进行溅镀并向溅镀室内导入氧气，在玻璃基板等待处理基板上形成由靶材构成的金属膜和由反应性溅镀形成的金属氧化物膜为例来说明本专利技术的实施方式的溅镀装置SM。如图1及图2所示，磁控方式的溅镀装置SM具有构成溅镀室1a的真空室1。真空室1的壁面上开设有排气口11，在该排气口11上连接与旋转泵、涡轮分子泵等真空排气装置P相通的排气管12，可将溅镀室1a内抽真空并保持在规定的真空度。在真空室1的壁面上，设置有气体导入装置2。气体导入装置2通过分别插设有质量流量控制器21a，21b的气体管22a，22b与图外的气体源连通，能以一定的流量导入氩气等稀有气体构成的溅镀气体或在反应性溅镀之际使用的反应气体。另外，作为反应气体，根据要在基板W上成膜的薄膜的成分，使用包含氧、氮、炭、氢的气体、臭氧、水或过氧化氢或者这些气体的混合气体等。在下述内容中，在溅镀室1a中下文的靶与基板W相对，以从靶朝向基板的方向为“上”，以从基板W朝向靶的方向为“下”，以靶及磁铁单元并列设置的方向为X方向（图1中为左右方向），与此正交的方向为Y方向进行说明。将磁控溅镀电极C配置在溅镀室1a的底部。磁控溅镀电极C具有与溅镀室1a相对设置的大致呈长方体（平面视图为矩形）的4个靶31～34和分别设置在各靶靶31～34下方的磁铁单元41～44。另外，并列设置的靶的个数并不受上述限定，再有，作为靶，可采用根据Si、Al及其合金、Mo和ITO等要在基板W上成膜的薄膜的成分而以公知的方法制作出的产品。再有，各靶31～34只要是在平面视图中具有同一形状，而彼此厚度可以不同。在溅射成膜过程中各靶31～34通过铟和锡等粘合材料连接在冷却该靶31～34的铜制成的垫板31上。而且，将靶31～34连接在垫板31上，在以靶31～34为上侧的状态下经兼用于真空密封的绝缘体32而设置在溅镀室1a内。此时，靶31～34的上面构成成膜时由下文的溅镀气体的离子溅射的溅镀面3a。再有，各靶31～34配置为在溅镀室1a内向Y方向以等间隔配置，且未使用时的溅镀面3a位于与基板W平行的同一平面内（参照图2），各靶的形状设计为并列设置的各溅镀面3a的总面积大于基板W的外形尺寸。将靶31～34配置在溅镀室1a内后，在各靶31～34的周围，分别配置具有开口51的板状的屏蔽5，所述开口51与靶31～34相对。各屏蔽5例如为铝制成。再有，并列设置的靶31～34中彼此相邻的2个靶31和32及33和34分别成对，成对的靶31～34上分别连接有来自交流电源E的输出Eo。而且，在成膜时规定频率（例如1Hz～100kHz）的交流电力从交流电源E分别施加到成对的靶31～34上。分别配置在各垫板31下方（溅镀室1a外侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅射方法，其特征在于：在设置有靶的真空室内将基板与靶相对设置，向真空室内导入溅镀气体，向靶施加电力在真空室内形成等离子体并对靶进行溅射，在基板的与靶相对的面上成膜；以靶的与基板的相对面侧为上，在靶下方在作为该靶的一个方向的X方向上以规定间隔并列设置多个磁铁单元，并通过各磁铁单元在靶的上方形成隧道状的漏磁场；在溅射中使各磁铁单元同步地在X方向以规定的冲程对靶作相对的往复运动，并使基板在X方向以规定的冲程对靶作相对的往复运动；使各磁铁单元与基板向相反方向作相对移动，并使各磁铁单元和基板从往复运动的起点到达折返位置为止的时间相同。

【技术特征摘要】
2012.05.21 JP 2012-1153181.一种溅射方法，其特征在于：在设置有靶的真空室内将基板与靶相对设置，向真空室内导入溅镀气体，向靶施加电力在真空室内形成等离子体并对靶进行溅射，在基板的与靶相对的面上成膜；以靶的与基板的相对面侧为上，在靶下方在作为该靶的一个方向的X方向上以规定间隔并列设置多个磁铁单元，并通过各磁铁单元在靶的上方形成隧道状的漏磁场...

【专利技术属性】
技术研发人员：大谷佑介，新井真，仓田敬臣，佐藤重光，
申请(专利权)人：株式会社爱发科，
类型：发明
国别省市：