成膜装置及成膜基板制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种成膜装置及成膜基板制造方法。
【背景技术】
[0002]作为在基板等工件(work)的表面进行成膜的装置，广泛使用通过溅镀(sputtering)进行成膜的成膜装置。派镀是如下一种技术:使导入到腔室(chamber)内的气体等离子体(plasma)化而生成离子(1n)，通过该离子碰撞到作为成膜材料的靶(target)上而从革El击出材料的粒子，使所击出的粒子附着在工件上而形成膜。
[0003]这种成膜装置中，为了提高成膜效率，而开发出如下一种技术:使多个工件循环移动，一边通过与靶对向的位置，一边总括地进行成膜。然而，如果工件的尺寸(size)比靶大，那么膜不会附着在外周侧，从而膜厚分布变差。
[0004]另一方面，如果工件的尺寸比靶小，那么在腔室内附着在工件以外的部分的膜的量增加，因此，成膜效率下降。而且，附着在腔室内的成膜材料如果剥离，会污染工件。因此，必须定期对腔室内进行清洗(cleaning)，而耗费工夫。
[0005]如果对照工件的尺寸准备多个尺寸的靶，并针对不同尺寸的工件的每一个更换这些靶而进行成膜，那么会耗费工夫，导致生产效率下降、及成本上升(cost up)。
[0006]为了应对该问题，专利文献1公开了如下一种成膜装置:具有两个靶，通过改变该两个靶的位置，而改变与工件相对向的靶的面积。
[0007]而且，在专利文献1中也公开了如下内容:使对与工件的外周侧对向的靶的施加电力(electrical power)大于对与成膜对象物的内周侧对向的革巴的施加电力，由此，谋求膜厚的面内均匀化。
[0008]进而，在专利文献1中也公开了如下内容:并非使对两个靶的施加电力不同，而使对两个靶的施加电力相同，在该条件下，在内周侧与外周侧改变靶与成膜对象物的距离，从而谋求膜厚的面内均匀化。
[0009][现有技术文献]
[0010][专利文献]
[0011][专利文献1]国际公开第07/148536号
【发明内容】
[0012][发明所要解决的问题]
[0013]然而，专利文献1中，在一个靶中，工件通过的区域内的成膜分布固定。而且，各工件以固定的速度、固定的方向通过成膜区域。因此，如果各工件的成为成膜对象的面为平坦面且相对于靶平行，那么易于确保膜厚的均匀性。
[0014]然而，成为成膜对象的面不一定为平坦面，且未必与靶平行。例如，存在工件为弯曲成凹状或凸状的基板的情况。这种工件像聚光透镜(lens)、反射镜、组合器(combiner)等那样用于投影仪(projector)、平视显示器(head up display)等光学设备。在这种弯曲的基板的情况下，在缘部与中央部，成为成膜对象的面与靶的距离产生大的差异。因此，在弯曲的基板的情况下，难以通过溅镀以均匀的厚度成膜。
[0015]因此，当在弯曲的基板以均匀的厚度进行成膜的情况下，一般来说，使用真空蒸镀装置。真空蒸镀装置是如下一种装置:通过对投入了蒸发材料的小的蒸发源进行加热，而使蒸发材料蒸发，从而对包围蒸发源的大面积的基板进行成膜。如果是真空蒸镀装置，那么在弯曲的基板的情况下，也能够使蒸发源与基板的距离变长，由此即便因弯曲导致距离存在差异，也能以相对较均匀的厚度成膜。
[0016]然而，为了确保使蒸发源与基板的距离长到弥补因基板本身的弯曲而产生的距离差的程度，真空蒸发装置将大型化。而且，蒸发源需要进行电阻加热或通过照射电子束来加热，所以其响应性不迅速。因此，装置的启动等会耗费时间，不适合依次高效率地制造中小批量(lot)的产品。
[0017]本发明是为了解决如上所述的现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种小型且省空间的成膜装置及成膜基板制造方法，无论工件的形状如何，均能够高速且高效率地以均匀的厚度成膜。
[0018][解决问题的技术手段]
[0019]为了达成所述目的，实施方式的成膜装置是一种使溅射气体(sputter gas)等离子体化且使成膜材料堆积在工件上的成膜装置，且包括:腔室，被导入溅射气体；搬送部，设置在所述腔室内，循环搬送工件；溅射(sputter)源，由堆积在所述工件而成为膜的所述成膜材料形成，且具有靶，所述靶设置在与利用所述搬送部使所述工件移动的路径对向的位置；电源部，对所述靶施加电力；以及电源控制部，在所述工件通过供所述成膜材料堆积的区域即成膜区域期间，根据所述工件相对于所述靶的间隔、方向或从平面方向观察到的重叠面积的变化，使所述电源部对所述靶施加的电力变化。
[0020]所述电源控制部也可以根据所述处理对象物中的成为成膜对象的表面与所述靶的垂直方向的距离，使所述电源部对所述靶施加的电力变化。
[0021]所述电源控制部也可以为所述距离越短则使施加的电力越小，所述距离越长则使施加的电力越大。
[0022]所述电源控制部也可以使所述电源部施加的电力以指定的振幅及周期变化。
[0023]所述电源控制部也可以在所述工件的循环搬送的一圈中，按照所规定的变化模式，使所述电源部对所述靶施加的电力变化。
[0024]所述搬送部也可以具有将所述工件相对于所述工件的搬送方向的角度保持为固定的多个保持部，且所述保持部以等间隔配设。
[0025]所述保持部也可以将所述工件保持在如下位置，该位置是通过所述成膜区域的工件通过与所述靶的距离成为最大的部位、及与所述靶的距离成为最小的部位的位置。
[0026]所述搬送部也可以具有设置着所述保持部的旋转台。
[0027]所述搬送部也可以具有设置着所述保持部的旋转筒(drum)。
[0028]所述溅射源也可以具有多个所述靶，且所述电源部针对每个靶改变使施加的电力变化的时点。
[0029]实施方式的成膜装置也可以具有检测距离的传感器(sensor)，且所述电源控制部连接于所述传感器，根据由所述传感器检测出的到所述工件的表面的距离，使所述电源部施加的电力变化。
[0030]所述传感器也可以设置在对到所述工件表面的距离成为最大的部位、与到所述工件表面的距离成为最小的部位进行检测的位置。
[0031]而且，此外，所述各实施方式也能够作为所要成膜的工件为基板的成膜基板制造方法的发明来理解。
[0032]这种实施方式的成膜基板制造方法是在被导入有溅射气体的腔室内，利用搬送部循环搬送基板，通过电源部对与该被循环搬送的所述基板的移动路径对向地配置的靶施加电力，而使腔室内的溅射气体等离子体化，且使成膜材料堆积在基板上，通过所述搬送部使所述基板移动，根据随着所述基板的移动而产生的基板与靶的位置的变化，而改变所述电源部对靶施加的电力。
[0033][发明的效果]
[0034]根据本发明，通过根据工件的形状，在搬送中使工件W相对于靶的位置变化，即便在靶与工件的表面的距离产生变化的情况下，也会与其对应地控制施加电力，所以能够确保膜厚的均匀性。因此，能够利用溅镀高速且高效率地以均匀的厚度对工件W进行成膜，且不会像真空蒸镀装置那样大型化，能够提供一种小型且省空间的成膜装置及成膜基板制造方法。
【附图说明】
[0035]图1是具有实施方式的成膜装置的等离子体处理装置的示意立体图。
[0036]图2是实施方式的示意剖视图。
[0037]图3是表示实施方式的控制装置的框图。
[0038]图4是表示旋转台上的处理对象物的示意平面图。
[0039]图5的(A)、图5的(B)、图5的(C)是表示从平面方向观察到的随着旋转台的旋转而移动的处理对象物与靶的位置关系的说明图。
[0040]图6是表示与图5的(A)、图5的(B)、图5的(C)对应的施加电力与工件的旋转角的关系的说明图。
[0041]图7的(a)、图7的(b)、图7的(c)是表示与图5的(A)、图5的(B)、图5的(C)及图6对应的靶与工件表面的距离的变化的说明图。
[0042]图8是表示旋转台的一圈中的电力的变化形态的说明图。
[0043]图9的(A)、图9的⑶是表示用作工件的弯曲的基板的剖视图。
[0044]图10是表示对于配置成凹状的基板，不使电力变化而形成着氧化钛膜的情况下的膜厚的不均的说明图。
[0045]图11是表示对于配置成凹状的基板，使电力变化且形成着氧化钛膜的情况下的膜厚的不均的说明图。
[0046]图12是表示对于配置成凹状的基板，不使电力变化而形成着氧化硅膜的情况下的膜厚的不均的说明图。
[0047]图13是表示对于配置成凹状的基板，使电力变化且形成着氧化硅膜的情况下的膜厚的不均的说明图。
[0048]图14是表示对于配置成凸状的基板，不使电力变化而形成着氧化钛膜的情况下的膜厚的不均的说明图。
[0049]图15是表示对于配置成凸状的基板，使电力变化且形成着氧化钛膜的情况下的膜厚的不均的说明图。
[0050]图16是表示对于配置成凸状的基板，不使电力变化而形成着氧化硅膜的情况下的膜厚的不均的说明图。
[0051]图17是表示对于配置成凸状的基板，使电力变化且形成着氧化硅膜的情况下的膜厚的不均的说明图。
[0052]图18的(A)、图18的⑶、图18的(C)是表示将溅射源中的多个靶配置在相对于搬送方向正交的方向上的情况下的施加电力与工件的旋转角的关系的说明图。
[0053]图19的(A)、图19的⑶、图19的(C)是表示将溅射源中的多个靶配置在相对于搬送方向倾斜的方向上的情况下的施加电力与工件的旋转角的关系的说明图。
[0054]图20的(A)、图20的⑶、图20的(C)是表示将溅射源中的多个靶配置在相对于搬送方向平行的方向上的情况下的施加电力与工件的旋转角的关系的说明图。
[0055]图21的(A)、图21的(B)、图21的(C)是针对配置成凹状的工件，