[發明專利]成膜裝置及成膜方法

在審

• 申請號: 202010716476.0
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN112553581A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 大潭篤史
• 申請（專利權）人: 株式會社斯庫林集團
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/35;C23C14/54
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 魏彥

提供一種獲得能夠以更高的膜厚精度形成薄膜的成膜對象物的運送速度的技術。成膜方法以橫穿靶的方式相對于靶相對地運送成膜對象物，并通過對靶進行濺射的連續濺射，在成膜對象物上形成膜。成膜方法具有測量工序、保存工序、速度確定工序以及成膜工序。在測量工序中，預先測量成膜對象物的運送速度的倒數與成膜對象物上形成的膜的膜厚之間的對應關系。在保存工序中，保存對應關系。在速度確定工序中，根據膜厚的目標值與該對應關系，確定運送速度。在成膜工序中，以在速度確定工序中確定的運送速度運送成膜對象物，并通過連續濺射在成膜對象物上形成膜。

技術領域

本申請涉及一種成膜裝置及成膜方法。

背景技術

以往，提出有一種對成膜對象物進行成膜處理的成膜裝置(例如專利文獻1)。該成膜裝置通過反應性濺射，在基板的表面上形成薄膜。該成膜裝置，在真空腔室內包括運送裝置、一對圓筒狀的旋轉陰極、磁場產生部、反應性氣體噴射部以及非活性氣體噴射部。運送裝置將基板沿水平的一個方向運送。

一對旋轉陰極相對于基板的運送路徑被配置在相同的一側，且被配置在與該運送路徑的一部分路徑相向的位置。旋轉陰極以使其中心軸沿著運送路徑的寬度方向的方式配置，并圍繞該中心軸被旋轉驅動。一對旋轉陰極沿著運送路徑排列配置。在各旋轉陰極上安裝有筒狀的靶(target)。具體地，靶與旋轉陰極同軸，以覆蓋旋轉陰極的外周的方式安裝。磁場產生部配置在各旋轉陰極的內部，在各靶的外周面附近形成磁場。

反應性氣體噴射部配置在一對旋轉陰極之間，向基板噴出反應性氣體。非活性氣體噴射部也配置在一對旋轉陰極之間，向基板噴出非活性氣體。對一對旋轉陰極施加了用于濺射的電壓。通過施加該電壓生成等離子體，該等離子體作用在靶上。由此，靶粒子從靶上飛出而與反應性氣體發生反應，并沉積在基板的表面上。因此，能夠在基板的表面形成薄膜。

根據該成膜裝置，基板在通過與旋轉陰極相向的運送路徑的一部分路徑的期間，接受實質的成膜處理。也就是說，在通過運送路徑的該一部分路徑的期間，在基板的表面上形成薄膜。

在專利文獻1中，為了使薄膜的膜厚分布均勻，基于等離子體的發光量來控制旋轉陰極的旋轉速度。具體地，設置有多個光檢測部，該多個光檢測部檢測等離子體的發光量。這些多個光檢測部，在各旋轉陰極的附近，在基板的運送路徑的寬度方向上排列設置。成膜裝置控制旋轉陰極的旋轉速度，使得由各光檢測部檢測出的光的發光強度在容許范圍內。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2016-204705號公報

發明內容

發明要解決的問題

在專利文獻1中，為了降低薄膜的膜厚分布而控制旋轉陰極的旋轉速度，但是沒有記載用于使膜厚本身的值與目標值(例如設計值)一致的控制。

并且，在成膜處理中，靶粒子和反應性氣體的反應物順序沉積在基板的表面而形成薄膜。因此，薄膜的膜厚隨著時間的經過而增加。也就是說，基板接受實質的成膜處理的處理期間越長，形成在基板(成膜對象物)上的薄膜的膜厚越厚。該處理期間也是基板通過與旋轉陰極相向的運送路徑的一部分路徑的期間。也就是說，基板的運送速度越低，處理期間越長，越能夠在基板上形成厚的薄膜。

因此，為了將薄膜以所期望的膜厚形成在基板上，可以考慮決定基板的運送速度。例如，預先測量以某個運送速度運送基板時在基板上形成的薄膜的膜厚，根據該基板的運送速度以及薄膜的厚度計算薄膜的成膜速率(動態速率)。當計算出成膜速率時，可以根據所期望的膜厚和該成膜速率來計算用于實現該期望的膜厚的基板的運送速度。

然而，當成膜裝置以這樣計算出的基板的運送速度在基板上形成薄膜時，實際成膜的薄膜的膜厚偏離了目標值。

因此，本申請的目的在于，提供一種獲得能夠以更高的膜厚精度形成薄膜的成膜對象物的運送速度的技術。