成膜装置的制造方法_3

文档序号:9692716阅读:来源:国知局
039]在本发明中,用于开闭的遮门的具体动作并不特别限定。例如,各可动遮板51、52也可在介于各靶材24的表面24a与基材表面之间的关闭位置与从该关闭位置向上侧、下侧或两外侧偏离的打开位置之间平行移动。或者,也可用一个可动遮板隔离两个靶材24的表面24a与基材的表面之间。
[0040]虽然未图示,但该装置还具备用于将惰性气体离子引到工件并使其冲撞来控制膜质的偏压电源、用于排出成膜腔室10内的气体的排气设备以及用于将气体导入成膜腔室10内的气体导入部等。
[0041]根据以上说明的成膜装置,例如通过进行以下的工序能够在基材的表面形成质量高的薄膜。
[0042]1)准备工序
[0043]将基材设置于成膜腔室10内的基材收容区域60,并安装第一阴极20A以及第二阴极20B的阴极主体22所需的靶材24。然后,密封成膜腔室10内,并抽出为真空后,封入溅射用的惰性气体(例如氩气),需要的话还封入反应气体。例如,在所述基材的表面形成氧化铝膜时,将铝靶材作为所述靶材24安装于阴极主体22,并且封入氧气来作为所述反应气体。
[0044]2)预溅射
[0045]在对基材进行成膜之前进行所谓的预溅射。对该基材的成膜(DMS)通过从成膜用电源40向所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B交替地施加电压而使其放电而进行,但是,刚开始放电后靶材24的温度低且放电电压略高,反应的模式(例如金属模式、反应模式以及其间的过渡模式)偏离所期望的模式的可能性高,因此,与放电同时开始成膜,则难以获得所需的膜质以及成膜率。对此,进行预溅射直到放电状态稳定为止。
[0046]在该预溅射中,在将作为开闭部件的可动遮板51、52保持在关闭位置的状态下,SP利用这些可动遮板51、52隔离各阴极20A、20B的靶材24的表面24a与基材表面之间的状态下,进行从该靶材24的放电。一般来讲,直到该放电稳定为止,从开始该放电需要数十秒至数分钟,但是由于所述可动遮板51、52隔离靶材表面24a与基材表面之间,因此,虽然进行该放电,但是能够在不让基材的表面堆积无需的皮膜的情况下等待放电的稳定。此外,在各靶材24的表面附着有污染物质的情况下,能够通过预溅射将其放出(所谓的自清洁),在这点上,也可有效地提高在接下来的工序形成的膜的质量。
[0047]而且,如图1及图2所示,第一阴极20A以及第二阴极20B的靶材24互相相邻地被配置,因此,能够利用成膜用电源40进行所述预溅射。例如,如图5所示的装置那样,在隔着基材96而互相相向地配置阴极91、92的情况下,如该图中用两点划线所示,如果使遮门98介于各阴极91、92与基材96之间,则阴极91、92之间也被遮门98隔离,因此,不能使用共同连接于两个阴极91、92的成膜用电源94进行预溅射。相对于此,在图1及图2的配置中,以处于关闭位置的可动遮板51、52为基准,在相同的一侧(基材收容区域60的相反侧)配置两个阴极20A、20B,因此,能够利用成膜用电源40进行用于各阴极20A、20B的预溅射的放电(在关闭可动遮板51、52的状态下的放电)。
[0048]3)向基材的成膜
[0049]在所述预溅射结束的时候使可动遮板51、52从关闭位置移动到打开位置,从而能够利用DMS开始对基材表面进行成膜。具体而言,通过所述放电生成的气体离子原子使得从各靶材24的表面释放出成膜材料且附着并堆积于基材的表面,从而进行在该基材表面上的成膜。判断所述预溅射的结束的基准可适当设定,例如,可举出靶材24的温度的上升、放电状态的稳定、通过自清洁而杂质的去除结束等。
[0050]在开始所述成膜的时候放电状态已经稳定,而且通过自清洁而靶材表面24a得以清洁,因此,能够形成高品质的薄膜。如此地成膜结束后,所述基材被冷却,并从成膜腔室10取出。
[0051]在该第一实施方式所涉及的成膜装置中,在一个成膜腔室10内只配置一对阴极20A、20B,但在本发明中,也可在成膜腔室10内的多个部位配置分别具有第一阴极20A以及第二阴极20B的阴极对,且在这些阴极对分别连接有成膜用电源。另外,也可在相同的成膜腔室10内还具备执行与所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B的预溅射不同的成膜的成月旲部。
[0052]图4所示的是本发明的第二实施方式所涉及的成膜装置,以紧凑的结构实现如上所述的在多个部位的第一阴极20A以及第二阴极20B的配置以及在这些第一阴极20A以及第二阴极20B以外还具备其它的成膜部70。
[0053]在该装置中,在所述成膜腔室10,在隔着所述基材收容区域60而互相面对的部位配置有所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B和遮门机构50。该配置通过同时驱动被配置在各所述部位的靶材对,能够高效率且迅速地对被收容在基材收容区域60的基材进行成膜。此外,通过在各遮门机构50关闭遮门,也能利用连接于各阴极对的成膜用电源40无障碍地进行该阴极对的预溅射(自清洁)。
[0054]另一方面,所述其它的成膜部70被设置在与配设所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B的部位不同的部位且与这些第一阴极20A以及第二阴极20B—起包围所述基材收容区域60的部位。具体而言,在从所述阴极20A、20B的配设位置分别向成膜腔室10的周向离开90°的部位分别配置有所述成膜部70。该配置可使在同一成膜腔室10内高效率且以紧凑的结构进行利用所述成膜部70的成膜和通过同时驱动被配置在互相面对的位置的第一阴极20A以及第二阴极20B而进行的高效率的双靶磁控溅射双方。
[0055]例如,在所述成膜部70进行溅射以外的成膜(例如电弧离子镀)且该膜作为主层而被使用,并且,通过所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B形成的膜为层叠于所述主层上的上层且构成赋予附加功能的功能层的情况下,通过使利用该成膜部70进行的成膜在利用所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B进行的DMS之前进行,在该成膜过程中会产生成膜粒子。但是,在利用该成膜部70执行成膜的过程中,将各遮门机构50的可动遮板51、52设定在关闭位置,从而能够防止尽管所述第一阴极20A以及所述第二阴极20B的放电停止但所述成膜粒子作为污染物质附着并堆积于靶材24的表面24a的情况。因此,利用该成膜部70进行成膜后,与所述第一实施方式相同的要领向第一阴极20A以及第二阴极20B施加电压而进行预溅射以及正式成膜,从而能够在所述成膜部70形成的基础膜上形成高品质的薄膜。
[0056]如以上所述,根据本发明,能够提供一种具备用于双靶磁控溅射的至少一对靶材以及成膜用电源的成膜装置,能够使用所述成膜用电源进行所述靶材的预溅射。该成膜装置包括:成膜腔室,在特定位置收容基材;第一阴极和第二阴极,分别具有靶材,且被配置成以各靶材的表面均朝向被配置在所述特定位置的基材侧的姿势互相相邻;磁场形成部,在所述第一阴极和所述第二阴极的靶材的表面附近分别形成磁控溅射用
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1