溅射薄膜形成装置制造方法及图纸

提供一种能够使制膜速度较快，并能够形成品质较高的薄膜的溅射薄膜形成装置。溅射装置（10）包括：靶座（14），其设置于真空容器（11）内；基板座（15），其设置成与靶座（14）相对；部件（19），其用于向真空容器（11）内导入等离子体产生气体；部件（161），其用于在包括靶（T）的表面在内的区域产生溅射用电场；高频天线配置室（182），其设置于真空容器（11）的壁的内表面与外表面之间，并且其与真空容器（11）的内部之间被介电体窗（183）隔开；以及高频天线（13），其配置于高频天线配置室（182）内，用于在包括被靶保持部件所保持的靶的表面在内的区域产生高频感应电场。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种能够使制膜速度较快，并能够形成品质较高的薄膜的溅射薄膜形成装置。溅射装置（10）包括：靶座（14），其设置于真空容器（11）内；基板座（15），其设置成与靶座（14）相对；部件（19），其用于向真空容器（11）内导入等离子体产生气体；部件（161），其用于在包括靶（T）的表面在内的区域产生溅射用电场；高频天线配置室（182），其设置于真空容器（11）的壁的内表面与外表面之间，并且其与真空容器（11）的内部之间被介电体窗（183）隔开；以及高频天线（13），其配置于高频天线配置室（182）内，用于在包括被靶保持部件所保持的靶的表面在内的区域产生高频感应电场。【专利说明】溅射薄膜形成装置
本专利技术涉及一种溅射薄膜形成装置，该溅射薄膜形成装置利用等离子体对靶进行溅射，从而将规定的薄膜形成在基板的表面。
技术介绍
以往，常用一种在真空容器内将金属溅射靶(阴极)与基板相对配置而成的平行平板式溅射薄膜形成装置。在该装置中，向真空容器内导入氩气等惰性气体，并对靶施加直流电压或高频电压，从而在靶的表面产生垂直的电场，由此，在该靶的附近产生放电等离子体。利用以该方式产生的等离子体中的离子对靶进行溅射，而将所需要的薄膜形成于基板的表面。但是，在该平行平板式溅射薄膜形成装置中，无法使溅射速度达到足够快。虽然使垂直于靶表面的方向的电场变强时，溅射速度上升而能够谋求以某种程度提高制膜速度，但是由高能量的离子碰撞到靶后反弹并射入基板所造成的基板侧的损害(等离子体损害)也变大。作为能够高速制膜的溅射薄膜形成装置的一个例子，例举磁控溅射薄膜形成装置。在磁控溅射薄膜形成装置中，利用设置于靶的背面的电磁体或永磁体在靶的表面附近的空间产生与该表面平行的磁场，而且对靶施加直流电压或高频电压，从而产生与该表面垂直的电场。利用以上的磁场与电场，在靶的表面附近局部性地产生等离子体，提高在那里的等离子体密度，由此，从等离子体对靶照射正离子，从而高效地溅射靶。与在磁控溅射装置中不使用磁场的情况相比，制膜速度较快，等离子体局部性地部位于靶的表面附近，由此，具有以下的特点，即，基板的温度上升变小，并且易于抑制基板的损害等。 但是，在这种磁控溅射薄膜形成装置中，与等离子体CVD装置等相比时，还说不上其制膜速度足够快。另外，在形成氧化物薄膜时所进行的反应性溅射中，靶的表面与氧气发生反应而被氧化物覆盖，因此，靶的表面被充电，靶的表面的电场被缓和。其结果，等离子体密度降低，在基板上的制膜速度显著降低。因此，在以往的平行平板式溅射薄膜形成装置或磁控溅射薄膜形成装置中，难以高速地形成氧化物薄膜。在专利文献I中，公开了一种在上述的磁控溅射薄膜形成装置的结构的基础上，还在制膜室内将高频线圈设置于靶与基板之间的溅射薄膜形成装置。另外，在专利文献2中，公开了一种将高频线圈设置于制膜室外的磁控溅射薄膜形成装置。在以上的装置中，除了与通常的磁控溅射薄膜形成装置一样地产生磁场及电场以外，还利用高频线圈在靶的表面附近产生高频感应电场。因此，对靶进行溅射的离子增加，制膜速度加快。另外，由于以该方式使对靶进行溅射的离子增加，因此，在产生氧化物或氮化物等薄膜的情况下，在靶的表面所产生的氧化物、氮化物等的反应生成物立即被溅射，从而靶的表面不会被化合物所覆盖。因此，即使在反应性溅射的情况下，也能够防止制膜速度降低。专利文献1:日本特开2000-273629号公报(-、图2、图4)专利文献2:日本特表 2002-513862 号公报(-、、图 2、图 5)
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献I所记载的溅射薄膜形成装置中，由于高频线圈配置于制膜室内，因此，高频线圈也暴露于等离子体而被溅射。其结果，高频线圈的材料作为杂质混入到薄膜中，可能导致薄膜的品质降低。另外，由于高频线圈配置于基板与靶之间，因此，与没有高频线圈的情况相比，靶与基板之间的距离不得不变长。其结果，溅射粒子扩散，到达基板的溅射粒子减少，从而导致制膜速度降低。另一方面，在专利文献2所记载的溅射薄膜形成装置中，将高频线圈配置于制膜室之外，虽然不会产生溅射粒子扩散的问题，但是存在以下的问题，即，与将高频线圈设置于制膜室内的情况相比，制膜室内的高频感应电场的强度变弱。本专利技术所要解决的课题是提供一种能够高速地形成高品质的薄膜的溅射薄膜形成装置。用于解决问题的方案为了解决上述课题而做成的本专利技术的溅射薄膜形成装置，其特征在于，该溅射薄膜形成装置包括:a)真空容器；b)靶保持部件，其设置于上述真空容器内；c)基板保持部件，其设置成与上述靶保持部件相对；d)等离子体产生气 体导入部件，其用于向上述真空容器内导入等离子体产生气体；e)电场产生部件，其用于在包括被上述靶保持部件所保持的靶的表面在内的区域产生溅射用的直流电场或高频电场；f)天线配置部，其设置于上述真空容器的壁的内表面与外表面之间，并且其与真空容器的内部之间被介电体制的分隔构件隔开；以及g)高频天线，其配置于上述天线配置部内，用于在包括被上述靶保持部件所保持的靶的表面在内的区域产生高频感应电场。在本专利技术的溅射薄膜形成装置中，利用由电场产生部件所产生的电场，在靶的表面附近产生等离子体，该等离子体来自于电离后的等离子体产生气体的分子。除此之外，在包括靶的表面在内的区域，利用高频天线产生等离子体，并与在靶的表面附近的溅射放电重叠，由此，能够高密度地保持靶的表面附近的等离子体。因此，能够更高速地进行溅射。另外，在反应性溅射制膜处理中，即使氧化物、氮化物等生成物附着于靶的表面，也能够利用由高频天线所产生的等离子体，高密度地维持靶的表面附近的等离子体，因此，能够去除那样的生成物。因此，这种生成物不会覆盖靶的表面，由此，能够防止制膜速度降低。并且，由于高频天线配置部与真空容器的内部之间被介电体制的分隔构件隔开，因此，高频天线不会暴露于真空容器内的等离子体，因而不会被溅射。因而，高频天线的材料不会混入到形成于基板上的薄膜中。另外，由于高频天线配置于在真空容器的壁的内表面与外表面之间设置的高频天线配置部内，因此，与将高频天线设置于真空容器之外的情况相比，能够在真空容器的内部产生较高的高频感应电场，并且能够使靶保持部件与基板保持部件之间的距离变短。因此，能够提高制膜速度。本专利技术的溅射薄膜形成装置优选的是，其包括磁场产生部件，该磁场产生部件用于在包括上述靶的表面在内的区域产生具有与上述直流电场或高频电场正交的成分的磁场。通过使用这样的磁场产生部件，利用磁场产生部件与高频天线所产生的等离子体在上述磁场的作用下局部性地处在靶的表面附近，因此，等离子体密度得到进一步提高，能够高效地对靶进行溅射。另一方面，本专利技术也能够应用于例如像将基板保持部件与靶保持部件这2个电极作为电场产生部件的二极溅射装置那样的、不具有磁场产生部件的溅射薄膜形成装置。本专利技术的溅射薄膜形成装置能够包括基板活化用高频天线，该基板活化用高频天线用于在包括被上述基板保持部件所保持的基板的表面在内的区域产生高频感应电场。因此，基板的表面被活化，与在基板的表面的薄膜形成处理相关的反应得到促进。虽然基板活化用高频天线也能够设置于真空容器内，但是基于与在靶的附近产生高频感应电场的高频天线相同的理由，优选的是，配置于在真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：节原裕一，江部明宪，
申请(专利权)人：株式会社EMD，
类型：
国别省市：