[發明專利]沉積設備

無效

• 申請號: 200880018116.0
• 申請日: 2008-05-28
• 公開（公告）號: CN101680077A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 竹山輝茂;畦原吉史;井川誠一
• 申請（專利權）人: 佳能安內華股份有限公司
• 主分類號: C23C14/00
• 分類號: C23C14/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張 濤

技術領域

[0001]本發明涉及用于在沉積對象物上形成薄膜的沉積設備。

背景技術

[0002]沉積設備通過諸如真空氣相沉積、濺射、物理氣相沉積或化學氣相沉積的沉積方法在沉積對象物上形成薄膜。

[0003]例如，使用作為物理氣相沉積方法之一的離子鍍方法的沉積設備包括等離子體發生器(等離子體源)，并在等離子體發生器與安裝在低壓室中的爐床(陽極)之間產生等離子體束。所產生的等離子體束輻射布置在爐床上的沉積材料，由此加熱沉積材料。當沉積材料由等離子體束輻射加熱時，沉積材料的粒子(下面稱為“材料粒子”)蒸發(分離)。

[0004]在此說明書中，在整個權利要求和附圖的范圍中，除了材料粒子塊之外，“材料粒子”還包括氣體或等離子體狀粒子，即分子狀、原子團狀、原子狀粒子，或者這些粒子中任一種的帶電粒子。因為材料粒子被等離子體束離子化，所以材料粒子被吸引到處于浮置電勢(相對于等離子體是負電勢)的沉積對象物，并附著到沉積對象物的表面。于是，材料粒子沉積在沉積對象物的表面上，并形成薄膜。

[0005]材料粒子從沉積材料分離，但是附著到除沉積對象物之外的例如室內壁表面和安裝在爐床附近的構件，由此在室內壁表面和這些構件的表面上形成薄膜。在以下說明中，由附著到設備內部除沉積對象物之外的部分的材料粒子形成的薄膜將稱為“附著膜”，并與形成在沉積對象物上的薄膜區分開。

[0006]附著膜隨著設備的工作時間的增加而增厚。所生長的附著膜最后剝離。如果剝離的附著膜落下并沉積在位于爐床上的沉積材料上，則沉積材料的表面升高。當沉積材料的表面升高時，等離子體束不再均勻地輻射沉積材料的表面。如果沉積材料的表面不被等離子體束均勻地輻射，則材料粒子從沉積材料飛出的方向變化很大。結果，無法在沉積對象物上均勻地形成薄膜，膜質量受到不利影響。這降低了產品的產量。

[0007]一般而言，當沉積設備的工作時間超過200小時時，附著膜就很容易剝離。但是，本發明人已經發現即使在工作時間到達200小時之前，如果等離子體發生器停止，沉積在設備內的附著膜也會剝離。這大概是由設備內的溫度變化導致的。室的內部溫度在等離子體發生器工作時升高，而在發生器停止時降低。根據此內部溫度變化，室內壁表面和爐床附近的構件熱膨脹和收縮。因為該熱膨脹/收縮作用在附著膜上，所以附著膜很可能會剝離。

[0008]簡而言之，為了防止附著膜的剝離，沉積設備必須連續工作，但是連續工作時間限于約200小時。因此，目前在連續工作時間達到約200小時時，執行包括例如更換等離子體發生器和清潔設備內部的維護工作。

[0009]但是，在使用該沉積設備進行的沉積中，延長沉積設備的連續工作時間會穩定膜質量并增加沉積對象物(產品)的生產率。而且，等離子體發生器的壽命一般為300小時。

[0010]因此，期望長時間抑制附著膜的剝離并將沉積設備的連續工作時間延長到約300小時。

[0011]所以，專利文獻1公開了一種技術，其在真空沉積設備中的每個部件的表面上形成金屬噴射膜以便抑制附著膜的剝離。根據專利文獻1，因為噴射膜一般具有粗糙表面，所以容易在附著膜和噴射膜之間形成機械結合。此外，因為噴射膜和附著膜之間的接觸面積增大，所以附著膜難以剝離。于是，防止了附著膜的剝離。

[0012]而且，專利文獻2公開了防止有機材料附著到與蒸氣沉積源面對的表面上的發明。

專利文獻1：日本專利特開No.2003-342712

專利文獻1：日本專利特開No.2006-274398

發明內容

發明所解決的技術問題

[0013]不幸的是，本發明人進行的實驗表明，即使當在沉積設備中的每個部件上形成金屬噴射膜時，也沒有充分地抑制附著膜的剝離。而且，即使在連續工作時間超過200小時之前，也觀察到了附著膜的剝離。

[0014]此外，當沉積材料是氧化鎂(MgO)時，金屬噴射膜上形成的附著膜與金屬噴射膜一起剝離。這極大地增加了附著膜在工作時間超過200小時之前剝離的可能性。

[0015]注意，附著膜的剝離是不僅在上述使用離子鍍方法的沉積設備而且在各種沉積設備中出現的普遍問題。

[0016]本發明是考慮到上述問題而作出的，并且其目的是提供一種沉積設備，其能夠捕獲至少部分產生附著膜的材料粒子并長時間防止所捕獲的材料粒子剝離。

解決技術問題的手段