[發明專利]濺射裝置及成膜方法

在審

• 申請號: 201980056818.6
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN112639160A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 藤井佳詞;中村真也
• 申請（專利權）人: 株式會社愛發科
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅;秦巖

本發明提供一種在基板上形成薄膜時，可在其整個面上得到更為均勻的薄膜厚度分布的濺射裝置。濺射裝置(SM)具有：真空室(1)，其中相對配置有基板(W)和靶(3)；等離子體產生裝置，其在真空室內產生等離子體；以及磁鐵單元(4)，其配置在靶的上方；磁鐵單元具有基板側的極性不同的多個磁鐵，在位于靶中心和其周邊緣部之間的靶的下方空間中局部作用漏磁場，所述漏磁場中通過磁場的垂直分量為零的位置的線以兩端相連狀閉合，并且磁鐵單元在從靶中心朝向其周邊緣部的虛擬線上被分割成多個部分(40a、40b)，所述多個部分分別具有多個磁鐵(42a、42b)，所述磁鐵單元還具有：驅動裝置(5、6)，其繞靶中心分別旋轉驅動各部分；以及角速度控制裝置(72)，其在維持漏磁場的兩端相連狀的范圍內控制各部分的角速度。

技術領域

本發明涉及一種濺射裝置及成膜方法，所述濺射裝置具有：真空室，其中相對配置有待處理基板和靶；等離子體產生裝置，其在真空室內產生等離子體；以及磁鐵單元，以真空室內從基板朝向靶的方向為上，所述磁鐵單元配置在靶的上方。

背景技術

這類濺射裝置例如在專利文獻1中已知。在該濺射裝置中，為了防止包括靶中心在內的中央區域被局部侵蝕，在位于靶中心和其周邊緣部之間的靶的下方空間中局部作用漏磁場，所述漏磁場通過磁場的垂直分量為零的位置的線以兩端相連狀閉合。沿該兩端相連狀閉合的線產生高密度的等離子體，通過等離子體中的離子對靶進行濺射，通過濺射使從靶飛散出的濺射粒子附著堆積在基板表面上，以此來形成薄膜。在成膜過程中，通過繞靶中心旋轉驅動磁鐵單元改變靶的漏磁場所作用的區域，而使靶在其整個面上被均勻地侵蝕，提高靶的使用效率。

再有，當靶的材料和真空室內的壓力等濺射條件不同時，濺射粒子的飛散分布改變，這導致例如有時基板外周部的周方向的薄膜厚度分布改變。像這樣在周方向的薄膜厚度分布已改變時對其進行調整的方法例如在專利文獻2中已知。在該方法中，將相對于靶使磁場局部作用的區域在同一軌道上從起點開始移動直到返回該起點設置為一個周期，將一個周期中磁鐵單元的軌道劃分為多個區，將這些多個區中的至少一個區作為以規定的基準速度移動的基準區，對基準區以外的每個區，基于薄膜厚度分布而決定旋轉速度(在基準速度上的增速量或減速量)。

然而，在上述以往例子中，由于只是將磁鐵單元一體地增減速，因此例如在調整基板外周部的周方向的薄膜厚度分布時，存在比其更靠內側的基板內周部(特別是靠近基板中央的區域)的周方向的薄膜厚度分布反而會惡化的情況。

現有技術文獻

專利文獻

【專利文獻1】日本專利公開2016-157820號公報

【專利文獻2】日本專利公開2016-011445號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

鑒于以上內容，本發明的技術問題是提供一種在基板上形成規定的薄膜時，可在其整個面上得到更為均勻的薄膜厚度分布的濺射裝置及成膜方法。

解決技術問題的手段

為解決上述技術問題，本發明的濺射裝置，其具有：真空室，其中相對配置有待處理基板和靶；等離子體產生裝置，其在真空室內產生等離子體；以及磁鐵單元，以真空室內從基板朝向靶的方向為上，所述磁鐵單元配置在靶的上方；所述濺射裝置的特征在于：磁鐵單元具有基板側的極性不同的多個磁鐵，在位于靶中心和其周邊緣部之間的靶的下方空間中局部作用漏磁場，所述漏磁場中通過磁場的垂直分量為零的位置的線以兩端相連狀閉合，并且磁鐵單元在從靶中心朝向其周邊緣部的虛擬線上被分割成多個部分，所述多個部分分別具有多個磁鐵，所述磁鐵單元還具有：驅動裝置，其繞靶中心分別旋轉驅動各部分；以及角速度控制裝置，其在維持漏磁場的兩端相連狀的范圍內控制各部分的角速度。