[發明專利]偏壓濺射裝置

無效

• 申請號: 200980122366.3
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN102066602A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 菅原聡;枝并泰宏;高橋一樹;熊川進;姜友松;塩野一郎;高坂佳弘
• 申請（專利權）人: 株式會社新柯隆
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/50;H01L21/285
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及偏壓濺射裝置，尤其涉及具有自轉公轉式基板支架的偏壓濺射裝置。

背景技術

關于通常使用的偏壓濺射裝置，可以構成為分別對在真空容器內相對配置的基板側和靶材施加濺射用電力，在基板與靶材之間產生等離子體，在以離子的方式濺射靶狀成膜物質的同時形成薄膜(例如，參照專利文獻1)。

另外，關于偏壓濺射裝置，為了提高光學器件、半導體器件等薄膜器件的品質和合格率而實施了各種對策。

例如，作為嘗試削減制造成本的方法，通過設置防粘板來縮短去除真空容器內所積蓄的薄膜材料所需的時間(真空室保養時間)，實現設備工作率的提高(例如，參照專利文獻2)。

另外，使用了下述方法：根據使用了膜厚監測器的實時膜厚測量結果對成膜時間和成膜功率進行控制來實現膜厚穩定化的方法；以及一邊使基板支架自轉公轉一邊成膜的方法，或嘗試了在基板支架與靶材之間設置校正板機構來高精度地控制膜厚(例如，參照專利文獻3至6)。

此外，將使用高頻(RF)電源來取代直流(DC)電源作為濺射用電源的方式稱作RF偏壓濺射，可以通過使用高頻電源來濺射金屬以及絕緣物質(例如，參照專利文獻1、2、4)。

專利文獻1：日本特開2000-129441號公報

專利文獻2：日本特開1997-087835號公報

專利文獻3：日本特開2002-030435號公報

專利文獻4：日本特開2006-265692號公報

專利文獻5：日本特開1995-292471號公報

專利文獻6：日本特開2006-070330號公報

但是，對于偏壓濺射裝置，因為對整個基板支架施加濺射用電源，所以在基板支架部分也會附著從靶材濺射出的成膜物質而形成膜。附著在該基板以外部分(例如，基板支架)的成膜物質存在如下的傾向：在基板支架表面的凹凸部分和基板安裝部分的臺階附近，形成膜厚不均勻的膜。尤其是，當由于成膜中因轟擊處理產生的離子沖擊使層疊在基板附近的不均勻膜剝離時，該剝離的膜作為異物附著在成膜中的基板上，成為引起成膜不良的原因。

另外，對于具有大型拱狀基板支架的偏壓濺射裝置，由于基板支架的被施加濺射用電源的面積較大，所以很難提高基板支架整體的自偏置電位。尤其，如上述專利文獻4或5所示的技術那樣，對于在基板支架上具備自轉公轉機構的自轉公轉式濺射裝置，因為基板支架大型且復雜，所以很難在基板上產生高電位，并且存在由于離子沖擊而產生異物的問題。

發明內容

鑒于上述問題點，本發明目的在于提供一種偏壓濺射裝置，其能制造高潔凈度且高精度的薄膜器件。另外，本發明的另一目的在于提供一種能降低薄膜器件的制造成本的偏壓濺射裝置。

上述課題是通過如下方式來解決的，根據權利要求1的偏壓濺射裝置，該偏壓濺射裝置具備：基板支架，其具有自轉公轉機構，用于在真空容器內支承基板；基板電極，其設置在該基板支架側；以及靶材，其與上述基板相對地配置，對上述基板電極和上述靶材施加電力，在上述基板電極與上述靶材之間產生等離子體，在上述基板表面形成薄膜，其中，僅在支承在上述基板支架上的上述基板的各個背面側，具備上述基板電極，上述基板電極和上述基板以隔開規定距離的方式配置。

這樣，根據本發明的偏壓濺射裝置，僅在支撐在基板支架上的基板的各自背面側具備基板電極，基板電極與基板以隔開規定距離的方式配置，所以僅對安裝在基板支架上的各個基板的背面側供電。因此，能夠將可提供給基板的電壓/功率值的范圍設定為比現有值高的值，能夠使膜質致密或縮短處理時間。

另外，可以通過減少附著在本發明的偏壓濺射裝置基板支架上的成膜物質，來抑制在成膜中由于離子沖擊使一部分膜剝離而產生異物的情況，提高膜潔凈度。

此外，所謂基板的“背面”意味著不是濺射面側的面，指與靶材相對的面的相反側的面。

具體地說，如權利要求2那樣，優選上述基板電極與上述基板之間的上述規定距離是0.5mm以上10mm以下。

這樣，可以通過使基板電極與基板之間的規定距離為0.5mm以上10mm以下，由此在反映出基板電極上出現的自偏壓效果的范圍內配置基板。另外，可以通過改變基板電極與基板之間的距離，來調整反映在基板上的自偏壓效果。

具體地說，如權利要求3那樣，更優選的是，上述基板支架構成為具有：公轉部件，其相對于上述真空容器進行旋轉；以及自轉支架，其相對于該公轉部件進行旋轉，并且能支承上述基板，上述基板電極支承在一端部側與外部電源直接或間接連接的布線部件的另一端側，并且相對于上述自轉支架和上述公轉部件中的任意一個都絕緣。