专利名称：薄膜形成方法及薄膜形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来在玻璃等处理基板、尤其是大面积的处理基板表面上形成规定的薄 膜及多层膜的薄膜形成方法以及薄膜形成装置。
背景技术：
对于在玻璃等处理基板表面上形成薄膜的薄膜形成方法，溅镀法即是其中一种，在 该溅镀法中，通过使等离子气氛中的离子向按照在处理基板表面上成膜的组分制作成规 定形状的阴极靶加速冲击，使阴极耙的原子溅射到处理基板上，在处理基板表面上形成 薄膜。近年来，这种溅镀装置大多用于在制造FPD时使用的玻璃基板之类大面积处理 基板上形成薄膜。
对于一种可在大面积处理基板上高效形成具有一定膜厚的规定薄膜的装置，公知的
有在真空容器内与处理基板相向的位置上等间隔并列设置多个阴极靶，在通过给各阴 极靶提供电力用溅镀法形成规定薄膜期间，使各阴极靶平行于处理基板整体性地以一定 速度往返运动(例如专利文献l)。
当以一定间隔并列设置多个阴极靶的情况下，由于无法从阴极靶彼此间的区域内释 放溅镀粒子，因而处理基板表面上的膜厚分布及反应性溅镀时的膜质分布呈波浪形的不 均匀状态(例如膜厚的分布状态，膜层厚的部分和薄的部分以同一周期反复出现)。为 此，在上述装置情况下是通过在溅镀期间使各阴极靶整体性移动，改变无法释放溅镀粒 子的区域来改善上述膜厚分布及膜质分布的不均的。
此外，在上述装置中，为了进一步提高膜厚分布及膜质分布的均匀性，有人建议在 各阴极靶前方(溅镀面一侧)分别形成隧道形的磁力线，并使设置在阴极靶后方的磁铁 组件平行于阴极靶整体性地以一定速度往返运动，用以改变提高溅镀率的隧道形磁力线 的位置(专利文献l)
专利文献l:特开2004—346388号公报(参照权利要求书) 发明内容然而在溅镀期间，阴极靶因受到离子冲击而升温，阴极靶往往因此而融化或产生裂 纹。为此，阴极靶通常用由铟、锡等热导率高的材料构成的焊接材料与铜制成的且内部 形成冷媒循环路径的衬板连接，以阴极靶组件的形态安装在阴极电极上。结果导致阴极 耙组件的重量很重。
因此，在上述现有技术中，当使多个并列设置的阴极靶、即阴极耙组件整体性往返 运动时，组件的总重量相当大。为此，要想使各阴极靶组件等速且等间隔地高精度地整 体往返运动，需有高转矩且高性能的马达等，存在生产成本高的问题。此外，在溅镀期 间，如果使阴极靶组件及磁铁组件连续性运动，阴极耙前方的等离子往往产生波动，一 旦出现等离子波动，则有可能诱发异常放电(电弧放电)，妨碍形成良好薄膜。
为此，本发明的问题正是鉴于上述问题而提出来的，目的在于提供一种可形成良好 薄膜的薄膜形成方法以及薄膜形成装置，其在一个或多个容器内以一定间隔并列设置多 个阴极靶，通过溅镀形成规定的薄膜及多层膜时，可抑制处理基板表面的薄膜上产生波 浪形的膜厚分布及膜质分布。
为了解决上述问题，权利要求1所述的薄膜形成方法，其特征在于当通过给溅镀 室内与处理基板相向的位置上等间隔并列设置的多个阴极靶提供电力，用溅镀法形成规 定薄膜时，使处理基板以一定间隔平行于并列设置的阴极耙移动。
若采用此法，使处理基板移动到与等间隔并列设置的阴极耙相向的位置上之后，导 入溅镀气体的同时给各阴极靶提供电力，在溅镀室内形成等离子气氛，使等离子气氛中 的离子向各阴极靶加速冲击，通过使阴极靶原子向处理基板飞溅，在处理基板表面上形 成薄膜。由于在该薄膜形成期间(溅镀期间)是使处理基板一直以一定间隔平行于各阴 极靶移动的，因而可使处理基板的整个表面与阴极靶表面释放溅镀粒子的区域相向，抑 制处理基板表面上的膜厚分布及反应性溅镀时的膜质分布产生波浪形的不均。
由于在溅镀期间并列设置的各阴极靶(即，结合了衬板的阴极耙组件)处于静止状 态，因而可防止产生源于等离子波动的异常放电，可形成良好的薄膜。此外，由于所移 动的是比多个阴极靶组件重量轻的处理基板，因而无需使阴极耙组件整体性往返运动时 的高精度、高转矩的马达等驱动手段。尤其是在并列设置在同一条线上的各个溅镀室之 间依次传送处理基板形成多层膜的在线式的溅镀装置中，由于传送处理基板的基板传送 手段设置在与各溅镀室的阴极靶相对的位置上，若在溅镀期间利用该传送手段使处理基 板往返运动，则无需另外设置使处理基板往返运动的其它驱动手段，可降低生产成本。
5此外，若使前述处理基板以一定速度连续往返运动，则可在溅镀期间使处理基板表 面大致均匀地与并列设置的各阴极靶表面释放溅镀粒子的区域相向。
若在前述处理基板到达往返运动的拐点位置时，使该处理基板的往返运动停止规定 时间，则只要根据阴极靶的种类，BP,基于各阴极靶溅镀时的飞溅分布的飞向处理基板 的溅镀粒子的量，适当设定处理基板在各拐点上的停止时间，就可抑制处理基板表面上 形成的薄膜产生微小的波浪形的膜厚分布及膜质分布。
如上所述，也可设定为将处理基板的往返运动停止规定时间时，以及前述处理基板 从一方的拐点位置向另一方移动时，停止向阴极靶提供电力。
此外，最好使为在前述阴极靶前方形成隧道形磁力线而设置的磁铁组件以一定速度 平行于阴极靶往返运动的同时，使磁铁组件在前述基板的往返运动停止规定时间期间至 少往返运动一个来回。
此外，为了解决上述问题，权利要求6所述的薄膜形成方法，在等间隔并列设置了 相同数量的阴极靶的多个溅镀室间，将处理基板传送到与各溅镀室的各阴极靶相向的位 置上，通过给该处理基板所在的溅镀室内的各阴极靶提供电力，使各阴极靶发生溅射， 在处理基板表面形成相同或不同的多层薄膜的薄膜形成方法中，其特征在于以在连续 形成薄膜的各溅镀室彼此之间处理基板的表面与各阴极靶相向的区域在基板传送方向 上彼此错位的形态改变处理基板的停止位置。
若采用该方法，使处理基板移动到一个溅镀室内与等间隔并列设置的各阴极靶相向 的位置上，通过向各阴极靶提供电力，用溅镀法在基板表面上形成一层薄膜。由于在该 状态下，无法从各阴极靶彼此之间的区域内释放溅镀粒子，因而一层薄膜在同一周期内 呈膜层厚的部分和薄的部分反复出现的不均匀状态。接着，把已形成一层薄膜的处理基 板传送到另一溅镀室内，在另一溅镀室内通过给各阴极靶提供电力用溅镀法形成另一层 薄膜。
由于在该另一溅镀室内，处理基板表面与各阴极靶相向的基板是通过在基板传送方 向上错位后定位处理基板的停止位置的，例如在已形成一层薄膜的处理基板中，由于是 使膜层厚的部分与阴极靶彼此间的区域相向，并使薄的部分与阴极靶的溅镀面相向的， 因而在以大致相同的膜厚沉积其它薄膜时，通过使膜层厚的部分和薄的部分交换位置， 作为多层膜的膜厚在整个处理基板面上呈大致均匀状态，因而可防止基板表面的膜厚分 布及反应性溅镀时的膜质分布出现波浪形不均匀。在各溅镀室内形成薄膜时，由于阴极靶整体处于静止状态，因而与上述相同，不会诱发异常放电，可形成良好的薄膜。
在进行上述溅镀时，若将前述并列设置的多个阴极靶中成对的阴极靶中的每一对以 规定的频率交替改变极性地外加交流电压，将各阴极靶交替切换为阳极电极、阴极电极， 使阳极电极及阴极电极间产生辉光放电，形成等离子气氛，使各阴极靶溅射，则可通过 外加反相电压抵消积蓄在阴极耙表面上的电荷获得稳定放电，与可防止异常放电相结 合，可形成更加良好的薄膜。
还有，为了解决上述问题，权利要求8所述的薄膜形成装置，其特征在于具有彼 此隔绝的多个溅镀室、并列设置在各溅镀室内的相同数量且相同间隔的多个阴极靶、以 及将处理基板传送到与各溅镀室内的各阴极靶相向的位置上的基板传送手段；在彼此连 续性形成薄膜的溅镀室间，为使处理基板表面与各阴极靶相向的区域在基板传送方向上 错位，设置了决定处理基板在各溅镀室内位置的定位手段。
在前述各溅镀室内分别设有遮盖板，其在基板传送手段和阴极靶之间，具有面向处 理基板的开口部，各遮盖板的开口部在连续形成薄膜的溅镀室间，通过在基板传送方向 上彼此错位形成处理基板表面与各阴极靶相向的区域，通过设置检出处理基板已被传送 到面对遮盖板的开口部的位置的检出手段构成前述定位手段。
此外，最好在前述并列设置的阴极靶的后方分别设置可在各阴极靶前方形成隧道形 磁力线的磁铁组件，配置使前述磁铁组件平行于阴极靶往返运动的驱动手段。 (发明效果)
如上所述，本发明的薄膜形成方法以及薄膜形成装置具有下述效果在一个或多个 容器内以一定间隔并列设置多个阴极耙，用溅镀法形成规定薄膜或多层膜时，可抑制处 理基板表面的薄膜上产生波浪形的膜厚分布及膜质分布，此外，还可通过防止异常放电 形成良好薄膜。
具体实施例方式
下面参照图l进行说明。1是本发明的磁控管方式的溅射装置(下文称之为溅镀装 置)。溅镀装置1是在线式的装置，溅镀装置l具有真空容器ll，其可通过回转泵、涡 轮分子泵等真空排气手段(未图示)保持规定的真空度。在真空容器11的中央部位设 有隔板12，利用该隔板12隔离出彼此隔绝的容积大致相同的两个溅镀室lla、 llb。在 真空容器ll的上部设有基板传送手段2。该基板传送手段2具有公知的结构，例如具有安装处理基板S的托架21，通过间歇性驱动未图示的驱动手段，可将处理基板S依
次传送到溅镀室内与后述的阴极靶相向的位置。
在各溅镀室lla、 lib内基板传送手段2和阴极靶之间的位置上分别安装了遮盖板 13。各遮盖板13上具有面向处理基板的开口部13a、 13b，将处理基板S传送到与后述 的阴极靶相向的位置，在用溅镀法形成规定的薄膜时，可防止溅镀粒子附着到托架21 的表面等处。此外，在各溅镀室lla、 llb的下侧配置有结构相同的阴极电极C。
阴极电极C具有与处理基板S相向配置的8个阴极耙31a 31h，各阴极耙31a 31h 按照准备在处理基板S表面上形成薄膜的成分将Al、 Ti、 Mo及ITO等制作成大致呈长 方体(顶视时为长方形)的相同形状。各阴极靶31a 31h用铟、锡等焊接材料焊接在 溅镀期间冷却阴极靶31a 31h的衬板32上，分别构成阴极靶组件。各阴极靶31a 31h 以未使用时的溅镀面311位于平行于处理基板S的同一平面上的形态等间隔并列设置， 安装在衬板32的背面一侧(溅镀面311的反向一侧，图1中为下侧)向各阴极靶31a 31h 的并列设置方向延伸的支板33上。
在支板33上设有分别围绕在阴极靶31a 31h四周的遮板34，遮板34在溅镀时具有 作为阳极的作用，同时在阴极耙31a 31h的溅镀面311的前方产生等离子时，防止等离 子进入阴极靶31a 31h的背面一侧。阴极靶31a 31h分别与设置在真空容器11外侧的 DC电源(溅镀电源)35连接，可给各阴极耙31a 31h独立外加规定值的DC电压。
此外，阴极电极C具有分别设在阴极靶31a 31h的后方(与溅镀面311相反一侧的 方向，图1中为下方)的磁铁组件4。结构相同的各磁铁组件4具有与各阴极耙31a 31h 平行设置的支板41。当阴极靶31a 31h前视时为长方形时，该支板41由小于各阴极耙 31a 31ha的横向宽度，沿阴极靶31a 31h的长度方向向其两侧延伸而出的长方形平板 构成，用可增加磁铁吸附力的磁性材料制成。支板41上设有中央部呈棒状配置的中央 磁铁42、和沿支板41的外周配置的周边磁铁43，用以改变溅镀面311—侧的极性。
中央磁铁42换算为同磁化时的体积设定为与周边磁铁43换算为同磁化时的体积之 和相等(周边磁铁中心磁铁周边磁铁=1 :2:1)，在各阴极靶31a 31h的溅镀面 311的前方分别形成稳定的闭合环形的隧道状的磁力线。这样即可通过捕捉各阴极靶 31a 31h前方电离的电子以及因溅射产生的二次电子，提高各阴极靶31a 31h前方的电 子密度来提高等离子密度，从而提高溅射率。
各磁铁组件4分别与由马达及气缸等构成的驱动手段5a、 5b的驱动轴51连接，即可在沿阴极靶31a 31h的并列设置方向的两个位置之间平行且等速地整体往返运动。这 即可通过改变溅射率高的区域，在阴极靶31a 31h的整个面上获得均匀的侵蚀区域。
真空容器11上设有将Ar等稀有气体构成的溅镀气体分别导入溅镀室lla、 lib的 气体导入手段6a、 6b。结构相同的气体导入手段6a、 6b具有例如安装在真空容器11 侧壁上的气体管道61 ，气体管道61通过流量控制器62与气源63连通。当通过反应性 溅镀在处理基板S表面上形成规定薄膜的情况下，可设置将氧气、氮气等反应性气体分 别导入溅镀室lla、 llb的其它气体导入手段。
然后，利用基板传送手段2，将安装了基板S的托架21在一方的溅镀室lla内传送 到与阴极靶31a 31h相向的位置上(此时，处理基板S和遮盖板13的开口 13a被定位 在上下方向上彼此一致的位置上)。接着，在规定压力下通过气体导入手段5a导入溅镀 气体(及反应气体)， 一通过DC电源35给阴极靶31a 31h外加负的直流电压，即可形 成垂直于处理基板S以及阴极耙31a 31h的电场，在阴极靶31a 31h的前方形成等离子 气氛。并通过使等离子气氛中的离子向各阴极靶31a 31h加速冲击，溅镀粒子(阴极耙 原子)向处理基板S飞溅，即可在处理基板S表面上形成一层薄膜。
接着，将已形成一层薄膜的处理基板S传送到另一溅镀室llb，与上述相同，通过 经DC电源35给阴极靶31a 31h外加负的直流电压，即可用溅镀法在处理基板S表面 已形成一层薄膜的表面上沉积出相同或不同种类的其它薄膜。
然而，在上述溅镀装置l中，无法从各阴极靶31a 31h彼此间的区域Rl释放出溅 镀粒子。因而，正如图2所示，若在处理基板S表面上形成规定的薄膜，则膜厚分布出 现波浪形的不均匀，即膜层厚的部分与薄的部分以同样的周期反复出现，该不均在沉积 多层规定薄膜时尤为显著。在此情况下，由于例如在玻璃基板上形成透明电极(ITO) 通过密封液晶制作FPD时，易在显示面上出现斑块性不均，因而需要改善上述膜厚分 布及膜质分布的不均。
在本实施方式中，是通过使处理基板S表面与各阴极靶31a 31h彼此间的区域Rl 相向的位置在各溅镀室lla、 lib间的基板传送方向上彼此错位来实现改变处理基板S 在各溅镀室lla、 llb内的停止位置的。也就是说，使处理基板S移动到与一个溅镀室 11a内等间隔并列设置的阴极耙31a 31h相向的规定位置，用溅镀法形成一层薄膜。在 该状态下一层薄膜呈在同一周期内膜层厚的部分和薄的部分反复出现的不均匀性。
接着，在使已形成一层薄膜的处理基板S移动到其他溅镀室lla内的与各阴极靶
931a 31h相向的位置时，以与各阴极靶31a 31h彼此间的区域Rl相向的部分在处理基 板S的基板传送方向上彼此错位的形态改变处理基板S的停止位置来定位处理基板S。 也就是说，在另一溅镀室lib内，使己形成一层薄膜的处理基板S中膜层厚的部分分别 与阴极靶31a 31h彼此间的空间23相向，使薄的部分与阴极耙31a 31h的溅镀面311 相向。这样即可在以大致相同的膜厚沉积其它薄膜时，通过交替膜层厚的部分和薄的部 分，使作为两层膜的膜厚在处理基板S的整个面上呈大致均匀的状态，其结果是可以防 止处理基板S表面上的膜厚分布及反应性溅镀时的膜质分布出现波浪形的不均。
为了形成上述薄膜，在本实施方式中，在基板传送方向上彼此错位后形成一个溅镀 室lla内的遮盖板13的开口部13a和另一溅镀室lib内的遮盖板13的开口部13a，作 为决定在各溅镀室lla、 lib内传送到与阴极靶31a 31h相向的位置的处理基板S的停 止位置的基准(参照图3)。并具有下述构成在托架21移动到处理基板S面向遮盖板 13的各开口 13a、 13b的位置(处理基板S和开口部13a在上下方向上一致的位置)时， 将检出该状态的检出手段，例如具有公知结构的位置传感器6设置在真空容器11内， 构成定位手段。这样即可在将处理基板S依次传送到多个溅镀室lla、 llb时，通过交 替膜层厚的部分和薄的部分，在各溅镀室lla、 llb内更加高精度地定位处理基板S。
在本实施方式中是通过将处理基板S依次传送到两个溅镀室lla、 lib来防止波浪 形的膜厚分布及膜质分布不均的，但并不局限于此。例如也可设置3个溅镀室，利用基 板传送手段2将处理基板S传送到各溅镀室内，形成三层膜的情况下，以与阴极靶彼此 间的区域相向的位置在三个溅镀室内彼此错位的形态，使处理基板在各溅镀室内停止即 可。
例如，三层膜中形成第一及第二薄膜的情况下，与上述相同，以与阴极耙彼此间的 区域相向的位置彼此错位的形态，通过使各溅镀室内的处理基板的停止位置彼此错位形 成薄膜，其后在形成余下的第三层膜时，通过将第1及第二的各层薄膜和第三层薄膜的 膜厚调整为接近1比1，形成第3层薄膜。这样即可防止处理基板S表面上的膜厚分布 及反应性溅镀时的膜质分布出现波浪形不均。
此外，在本实施方式中，是针对使处理基板在多个溅镀室间传送形成薄膜的情况加 以说明的，但并不局限于此，正如图4所示，也可通过在一个溅镀室110内控制基板传 送手段2的驱动手段，使安装了处理基板S的托架21 ，平行于并列设置的阴极靶31a 31h 以一定的间隔D、规定速度(例如l~110mm/s)往返运动的形态构成溅镀装置10。若采用上述结构，由于是在溅镀期间使处理基板S平行于各阴极靶31a 31h以一定 间隔移动的，因而可使整个处理基板S的表面与阴极靶31a 31h的表面释放溅镀粒子的 区域R1相向。其结果是可在一个溅镀室110中，抑制处理基板S表面上的膜厚分布及 反应性溅镀时的膜质分布出现波浪形的不均。
也可设定为当处理基板S到达往返运动的拐点位置P1、 P2时，通过控制基板传送 手段2的驱动手段，使该处理基板S停止规定时间(例如60秒以内)。这样一来，仅仅 根据阴极靶的种类，即基于各阴极耙溅射时的飞溅分布而飞向处理基板S的溅镀粒子的 量，适当设定各拐点P1、 P2上的处理基板S的停止时间，就可进一步抑制处理基板S 表面形成的薄膜上产生微小的波浪形膜厚分布及膜质分布。此时，最好使磁铁组件4至 少往返一次，此外，为了提高抑制产生波浪形膜厚分布及膜质分布的控制自由度，也可 在处理基板S从一侧的拐点位置P1 (或P2)向另一方P2 (或P1)移动时，停止向阴 极靶31a 31h提供电力，仅在处理基板S停止时形成薄膜。
由于在上述任意一种结构的溅镀装置1、 10中，溅镀期间阴极靶组件31、 32均为 静止状态，因而可防止源于等离子波动的异常放电(电弧放电)，可形成良好的薄膜。 此外，由于所移动的是比多个阴极靶31、 32重量轻的处理基板S，因而无需使多个阴 极靶组件31、 32整体往返运动时使用的高精度且高转矩马达之类的驱动手段。尤其是 在本实施方式的在线式的溅镀装置1的情况下，若用基板传送手段2使处理基板S往返 运动，则无需另外设置使处理基板S往返运动的其它驱动手段，可降低生产成本。
还有，在本实施方式中，作为溅镀电源使用的是DC电源35，但并不局限于此，也 可在并列设置的各阴极耙31a 31h中，以两个为一对，分别给成对的阴极靶31a 31h连 接从交流电源引出的输出电缆，通过在成对的阴极靶31a 31h上以规定的频率 (1 400kHz)交替改变极性地外加电压。这样一来，各阴极靶31a 31h交替切换为阳 极电极、阴极电极，通过使阳极电极以及阴极电极间产生辉光放电形成等离子气氛，等 离子气氛中的离子向成为阴极电极的一方的阴极靶31a 31h加速冲击，阴极靶原子飞 溅，附着并沉积在处理基板S表面，即可形成规定的薄膜。
另外，通过反应性溅镀在处理基板S表面上形成规定薄膜的情况下，由于若反应气 体不平衡地导入溅镀室lla、 llb，就会在处理基板S面内产生反应性不均，因而也可 在并列设置的各磁铁组件4的后方至少设置一根向阴极靶31a 31h的并列设置方向延伸 的气体管道，将该气体管道的一端经流量控制器与氧气等反应性气体的气源连接，构成反应性气体用的气体导入手段。
并在气体管道的阴极靶一侧，以同径且隔规定间隔开设多个喷射孔，通过从气体管 道上形成的喷射孔中喷射出反应性气体，使反应性气体先在各阴极耙31a 31h后方的空 间内扩散，接着通过并列设置的各阴极靶31a 31h彼此间的各间隙提供给处理基板S。 (实施例1)
在本实施1中，使用图1所示的溅镀装置1，用溅镀法在处理基板上沉积出两层Al 膜。作为各溅镀室lla、 11b内的阴极靶31a 31h，使用99.99%的Al，用公知的方法成 形为200mmX2300mmX16mm (厚)的顶视时大致呈长方形的形状，与衬板32结合， 隔270mm的间隔配置在支板33上。另外，作为处理基板使用的是具有1500mmX 1350mm外形尺寸的玻璃基板。阴极耙和处理基板间的距离设定为160mm。
作为溅镀条件，设定为被真空排气的溅镀室lla、 11b内的压力保持在0.5Pa上，通 过流量控制器将Ar气分别导入溅镀室lla、 llb，将处理基板S的温度设为120°C。此 外，在一个溅镀室lla内使处理基板S以与并列设置的阴极靶的外框同心的形态停止， 在另一溅镀室lib内，设定为使处理基板S停止在向处理基板传送方向移动了 135mm 的位置上。并在各溅镀室lla、 11b内给各阴极靶提供30kW的电力，溅射50秒钟，在 处理基板表面上以150nm的膜厚沉积出两层Al膜，获得共计300nm的Al膜。 (比较例1)
作为比较例1，使用图1所示的溅镀装置1，在处理基板表面与实施例1相同条件 下沉积出150nm膜厚的两层膜，获得300nm的Al膜。在各溅镀室lla、 lib内使处理 基板S以与并列设置的阴极靶大致同心的状态分别停止。
这样一来，在比较例1中，在同一周期内膜阻值高的部分和低的部分反复出现，其 膜厚分布为±12.3%。与之相对应，在实施例1中，波浪形的膜厚分布的振幅约被抑制 到一半，其膜厚分布为±6.6%，由此可知，处理基板表面的膜厚分布及膜质分布呈波浪 形不均的状态受到了抑制。 (实施例2)
在本实施例2中，是使用图4所示的溅镀装置10，用溅镀法在处理基板上形成Al 膜的，但阴极靶的并列设置个数设为12个。此外，作为各阴极靶使用99.99"/。的Al，用 公知的方法成形为180mmX2650mmX16mm (厚)的顶视时大致呈长方形的形状，与 衬板结合，隔202mm的间隔配置在支板33上。另外，作为处理基板，使用的是具有1950mmX2250mm的外形尺寸的玻璃基板。阴极耙和处理基板间的距离设为150mm。
对于溅镀条件，将己真空排气的溅镀室10内的压力保持在0.3Pa状态下，通过流量 控制器将Ar气导入溅镀室110，将处理基板S的温度设为120°C，将提供给各阴极耙的 电力设为75kW。薄膜形成时，首先通过控制基板传送手段2的驱动手段使处理基板移 动到一侧的拐点位置P1，在该状态下通过将溅镀时间设为40秒钟，用溅镀法在处理基 板表面上形成膜厚为300nm的第1层Al膜。
接着，暂时停止向阴极靶供电之后，利用基板传送手段2将处理基板移动到另一侧 的拐点位置P2，在该状态下通过将溅镀时间设为40秒钟，用溅镀法在处理基板表面形 成膜厚为300nm的第2层Al膜，获得共计600nm膜厚的Al膜(即，在处理基板的往 返运动的拐点位置上使处理基板停止的同时，仅在各拐点位置上给阴极靶提供电力)。 拐点位置彼此间的间隔设为100mm。
图5是用实施例2获得的Al膜沿其长度方向的膜阻抗值的分布(膜质分布)曲线 图， 一并示出在各拐点位置Pl、 P2上与上述相同的溅镀条件下分别获得Al膜G00nm) 时的膜阻值的分布曲线。由此可知，在各拐点位置上形成Al膜时，在同一周期内，膜 阻值高的部分和低的部分反复出现，其膜阻值的分布为±6.5%。与之相对应，在实施例 2中，形成薄膜时，通过使与并列设置的阴极靶对应的处理基板的位置在基板传送方向 (阴极靶的并列设置方向)错位，其膜阻值分布为±2.7%，说明处理基板表面上的膜厚 分布及膜质分布的波浪形不均得到抑制。
图1是本发明的薄膜形成装置的示意图。
图2是并列设置多个阴极靶，用溅镀法形成薄膜时的膜厚分布的说明图。 图3是遮盖板的说明图。
图4是本发明的薄膜形成装置的变形例的示意图。
图5是表示用实施例2制作出的多层膜的处理基板面内的膜质分布曲线图。 附图标记说明
1、溅镀装置，lla、 llb、溅镀室，13、遮盖板，13a、 13b、开口部，2、基板传送 手段，21、托架，31a 31h、阴极耙，35、溅镀电源，5a、 5b、气体导入手段，S、处理 基板。
1权利要求
1、一种薄膜形成方法，其特征在于当通过给溅镀室内与处理基板相向的位置上等间隔并列设置的多个阴极靶提供电力，用溅镀法形成规定薄膜时，使处理基板以一定间隔平行于并列设置的阴极靶移动。
2、 根据权利要求1所述的薄膜形成方法，其特征在于使前述处理基板以一定速 度连续往返运动。
3、 根据权利要求2所述的薄膜形成方法，其特征在于在前述处理基板到达往返 运动的拐点位置时，使该处理基板的往返运动停止规定时间。
4、 根据权利要求3所述的薄膜形成方法，其特征在于前述处理基板从一方的拐 点位置向另一方移动时，停止向阴极靶提供电力。
5、 根据权利要求3或4所述的薄膜形成方法，其特征在于使为在前述阴极耙前 方形成隧道形磁力线而设置的磁铁组件以一定速度平行于阴极靶往返运动的同时，使磁 铁组件在前述处理基板的往返运动停止规定时间期间至少往返运动一个来回。
6、 一种薄膜形成方法，在等间隔并列设置了相同数量阴极靶的多个溅镀室间，将 处理基板传送到与各溅镀室的各阴极靶相向的位置上，通过给该处理基板所在的溅镀室 内的各阴极靶提供电力，使各阴极靶发生溅射，在处理基板表面形成相同或不同多层薄 膜的薄膜形成方法中，其特征在于以在连续形成薄膜的各溅镀室彼此之间，处理基板 的表面与各阴极靶相向的区域在基板传送方向上彼此错位的形态改变处理基板的停止 位置。
7、 根据权利要求1~6任一项所述的薄膜形成方法，其特征在于将前述并列设置 的多个阴极靶中成对的阴极靶中的每一对以规定的频率交替改变极性地外加交流电压， 将各阴极靶交替切换为阳极电极、阴极电极，使阳极电极及阴极电极间产生辉光放电， 形成等离子气氛，使各阴极靶溅射。
8、 一种薄膜形成装置，其特征在于具有彼此隔绝的多个溅镀室、分别并列设置 在各溅镀室内的相同数量且相同间隔的多个阴极靶、以及将处理基板传送到与各溅镀室 的各阴极靶相向的位置上的基板传送手段；为使彼此连续性地形成薄膜的溅镀室间，处 理基板表面中与各阴极靶相向的区域在基板传送方向上相互错位，设置了决定处理基板 在各溅镀室内位置的定位手段。
9、 根据权利要求8所述的薄膜形成装置，其特征在于在前述各溅镀室内分别设 有遮盖板，其具有面向处理基板的开口部，各遮盖板的开口部在连续形成薄膜的溅镀室 间，使处理基板表面与各阴极靶相向的区域在处理基板传送方向上彼此形成错位，通过 设置检出处理基板已被传送到面对遮盖板的开口部的位置的检出手段构成前述定位手 段。
10、 根据权利要求8或9所述的薄膜形成装置，其特征在于在前述并列设置的阴 极靶的后方分别设置可在各阴极靶前方形成隧道形磁力线的磁铁组件，配置使前述磁铁 组件平行于阴极靶往返运动的驱动手段。
全文摘要
在利用反应性溅镀法形成规定的薄膜时，以能够在整个处理基板表面上形成大致均匀的膜厚分布以及大致均匀的比电阻值等膜质的形态构成溅镀装置。在等间隔并列设置了相同数量的阴极靶31a～31h的多个溅镀室11a、11b之间，将处理基板S传送到与各阴极靶相向的位置，通过给该处理基板所在的溅镀室内的各阴极靶提供电力，使各阴极靶发生溅射，在处理基板表面上层叠出相同或不同的薄膜。此时，在彼此连续的溅镀室之间以使处理基板表面与各阴极靶彼此间的区域相向的位置错位的形态改变处理基板的停止位置。
文档编号C23C14/34GK101622374SQ20088000608
公开日2010年1月6日 申请日期2008年2月22日 优先权日2007年3月1日
发明者佐藤重光, 市桥祐次, 武井应树, 清田淳也, 石桥哲 申请人:株式会社爱发科