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方的位置上,其中所述靶31a位于移動方向后端,在另一處理室Ilb內(nèi),使基板S停止于在基板傳送方向上移動115mm的位置上。
[0043]濺射條件為控制質(zhì)量流量控制器分別向處理室lla、llb內(nèi)導(dǎo)入Ar,以使抽真空的處理室lla、llb內(nèi)的壓力保持在0.5Pa,將基板S溫度設(shè)為120°C。而且,在各處理室11a、Ilb內(nèi),從濺射電源35向除分別位于移動方向前后端的兩個靶31a、311外的各靶31b?31k上輸入的穩(wěn)態(tài)功率為50kW,高功率為60kW (1.2倍),低功率為45kW (0.9倍),濺射15秒鐘,在基板S表面以150nm的薄膜厚度層壓2層Al膜,得到300nm的Al膜。
[0044]根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),沿基板S在移動方向上的薄膜厚度分布為±9.4%。作為其他實(shí)驗(yàn),低功率為40kW,其他條件不變成膜時,沿基板S的移動方向的薄膜厚度分布為±10.9%。另外,確認(rèn)對多張基板S進(jìn)行成膜,各靶31a?311的侵蝕量時,確認(rèn)靶31a?311的侵蝕均大致均等。
[0045]接著,說明第二實(shí)施方式的成膜方法。參照圖5,SM2是可在單一處理室110內(nèi)實(shí)施第二實(shí)施方式的成膜方法的磁控方式的濺射裝置。下面對于與第一實(shí)施方式中說明的濺射裝置SMl相同的部件等使用相同的標(biāo)號,省略對其的詳細(xì)說明。
[0046]濺射裝置SM2具有劃出單一處理室110的真空室10。在處理室110的上部設(shè)置有基板傳送裝置2,在其下部設(shè)置有陰電極C。此時,通過基板傳送裝置2的驅(qū)動裝置的控制,使裝有基板S的支架21與靶31a?311平行地沿移動方向以一定的間隔D及規(guī)定速度(例如I?llOmm/s)做往返運(yùn)動。下面參照圖6說明上述使用濺射裝置SM2的第二實(shí)施方式的成膜方法。
[0047]將第一基板S裝到支架21上,傳送到處理室110中與靶31a?311相對的位置。此時,基板S的移動方向后邊定位為位于靶31a的后邊的大致緊上方(圖5中Pl的位置),其中靶31a位于移動方向后端。而且,處理室110抽真空到規(guī)定壓力(例如I(T5Pa)后,經(jīng)氣體導(dǎo)入裝置6a導(dǎo)入濺射氣體和反應(yīng)氣體,從DC電源35分別給各靶31a?311投入規(guī)定功率,且使支架21 (連帶基板S)向移動方向前方做前進(jìn)運(yùn)動。
[0048]此時,從濺射電源35給除分別位于移動方向前后端的2個靶31a、311外的各靶31b?31g輸入的功率為穩(wěn)態(tài)功率(例如50KW),控制裝置根據(jù)基板S的位置對上述兩個靶31a、311相互切換低于穩(wěn)態(tài)功率的低功率和高于穩(wěn)態(tài)功率的高功率,且控制與上述兩個靶31a、311對應(yīng)的濺射電源35以使給兩個靶的輸入功率互換而輸入功率。即成膜剛一開始,如圖6(a)所示,位于移動方向后端的靶31a上的輸入功率設(shè)為低功率(穩(wěn)態(tài)功率的1/1.01?1/1.50倍的范圍),降低濺射率并成膜,并且位于移動方向前端的靶311上的輸入功率設(shè)為高功率(穩(wěn)態(tài)功率的1.01?1.50倍的范圍),提高濺射率并成膜。
[0049]支架21到達(dá)折返點(diǎn)P2后,該支架21開始做返回運(yùn)動時,如圖6 (b)所示,位于移動方向后端(圖5中為左側(cè))的靶31a上的輸入功率切換為高功率,并且位于移動方向前端(圖5中為右側(cè))的靶311上的輸入功率切換為低功率。對基板S成膜期間,重復(fù)該操作。由此,即便并列設(shè)置靶31a?311的區(qū)域在移動方向上的全長LI設(shè)為與基板S在移動方向上的長度L2相等,也可防止基板S表面的薄膜厚度分布和反應(yīng)性濺射時的薄膜質(zhì)量分布有起伏的不均勻。而且,位于移動方向兩端的靶31a、311的濺射引起的侵蝕量可與其他靶31b?31k的侵蝕量大致均等。另外,移動方向兩端的靶31a、311的輸入功率設(shè)定為高功率或低功率時,兩者無需設(shè)定為同一功率,可考慮靶的侵蝕量等而適當(dāng)設(shè)置。
[0050]以上,對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不僅限于上述方式。在上述第一和第二的各實(shí)施方式中,使用了 DC電源35作為濺射電源,但并不局限于此,也可以在并列設(shè)置的各靶31a?311中以相鄰兩個靶為一對,從作為濺射電源的交流電源以規(guī)定的頻率(I?400KHz)向一對靶31a?311輸入交流功率。另外,分別位于移動方向前后端的靶是指兩端的2個靶31a、311,上述例子的情況下,分別位于移動方向兩端的一對靶(31a、31b和31k、311)成為分別位于移動方向前后端的靶。再有,在隨待成膜基板S每次更換而對并列設(shè)置的各靶中分別位于移動方向前后端的兩個靶31a、311交替切換輸入低于穩(wěn)態(tài)功率的低功率和高于穩(wěn)態(tài)功率的高功率時,即便控制輸入功率使其與上述第一和第二的各實(shí)施方式中說明的輸入功率相反,也能得到與上述相同的效果。
[0051]再有,在上述第二實(shí)施方式中,以使基板S相對靶31a?311的并列設(shè)置區(qū)域移動的情況為例進(jìn)行了說明,但并不僅限于此,例如,也可如圖5中雙點(diǎn)劃線所示,在支撐靶31a?311的支持板33 —側(cè),連接作為驅(qū)動裝置的電機(jī)71的輸出軸72,在成膜過程中,使靶31a?311沿移動方向與基板S平行且等速地整體在兩點(diǎn)間做往返運(yùn)動,再有,也可使靶31a?311和基板S兩者做往返運(yùn)動。
[0052]再有,在上述第二實(shí)施方式中,以使各靶31a?311和基板S連續(xù)做相對往返運(yùn)動同時進(jìn)行成膜的情況為例進(jìn)行說明,但本發(fā)明也可適用于在各靶31a?311和基板S做相對往返運(yùn)動的折返點(diǎn)P1、P2,暫時停止相對往返運(yùn)動使各靶31a?311和基板S相對靜止規(guī)定時間進(jìn)行成膜的情況。即也可以是基板S到達(dá)往返運(yùn)動的折返位置P1、P2時,控制基板傳送裝置2的驅(qū)動裝置,使基板S停止規(guī)定時間(例如60秒以內(nèi))。由此,通過根據(jù)靶種類即朝向基于各靶濺射時的飛散分布的基板S的濺射粒子量,適當(dāng)設(shè)定基板S在各折返點(diǎn)P1、P2處的停止時間,可進(jìn)一步抑制在基板S表面形成的薄膜有微小起伏的薄膜厚度分布和薄膜質(zhì)量分布產(chǎn)生。此時,優(yōu)選磁鐵組合體4至少往返一趟,再有,為了使抑制起伏的薄膜厚度分布和薄膜質(zhì)量分布發(fā)生的控制的自由度提高,也可在基板S由一個折返位置Pl (或P2)向另一個P2 (或Pl)移動時,停止對靶31a?311輸入功率,只在基板S停止時形成薄膜。
[0053]附圖標(biāo)記說明
[0054]SMU SM2...濺射裝置,11a、11b、110…處理室,2…基板傳送裝置,21...支架,31a?311…革巴,35…派射電源,6a、6b…氣體導(dǎo)入裝置,S...基板,TE…革El并列設(shè)置區(qū)域。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種成膜方法,其特征在于: 在沿同一方向相連設(shè)置的多個處理室內(nèi),以處理室的相連設(shè)置方向?yàn)橐苿臃较?,沿移動方向以等間隔分別并列設(shè)置相同個數(shù)的靶,在各處理室內(nèi)將處理基板傳送到與各靶相對的位置并停止,對靜止后與各靶相對的處理基板的表面,向該處理基板所在的處理室內(nèi)的各靶輸入功率濺射各靶,貫穿各處理室層壓相同或不同的薄膜; 改變處理基板的停止位置,以使連續(xù)形成薄膜的各處理室相互間在處理基板表面上的與各靶相對的區(qū)域在移動方向上彼此錯開,其中: 除分別位于移動方向前后端的靶外的各靶上輸入的功率為穩(wěn)態(tài)功率,在分別位于移動方向前后端的靶上,隨每次待成膜處理基板的變更而交替切換低于穩(wěn)態(tài)功率的低功率和高于穩(wěn)態(tài)功率的高功率,且輸入功率時相互切換給兩靶的輸入功率。
2.一種成膜方法,其特征在于: 在處理室內(nèi)隔規(guī)定間隔并列設(shè)置多個靶,以這些靶的并列設(shè)置方向?yàn)橐苿臃较颍瑢⒏靼泻吞幚砘逑鄬ε渲?,使各靶和處理基板做相對往返運(yùn)動,以便使處理基板相對各靶的位置在移動方向上錯開,對各靶輸入功率并濺射各靶,在處理基板的與各靶相對的面上形成規(guī)定的薄膜; 除分別位于移動方向前后端的靶外的各靶上輸入的功率為穩(wěn)態(tài)功率,在成膜過程中,在分別位于移動方向前后端的靶上,根據(jù)處理基板相對各靶的位置而交替切換低于穩(wěn)態(tài)功率的低功率和高于穩(wěn)態(tài)功率的高功率,且輸入功率時相互切換給兩靶的輸入功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成膜方法,其特征在于:以所述各靶朝向所述基板的方向?yàn)樯希诟靼械纳戏椒謩e形成隧道狀磁通量,使各磁通量在基板傳送方向或移動方向上以規(guī)定的速度做往返運(yùn)動。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種成膜方法,其具有能使基板面內(nèi)膜厚度分布和薄膜質(zhì)量分布均勻性良好地成膜的功能,并且可使各靶的靶壽命大致均等而有利于批量生產(chǎn)。在處理室(11a、11b)內(nèi),以處理室的相連設(shè)置方向?yàn)橐苿臃较?,沿移動方向以等間隔分別并列設(shè)置相同個數(shù)的靶(31a~31l),在各處理室內(nèi)將基板傳送到與各靶相對的位置并停止,層壓薄膜。改變基板的停止位置,以使各處理室相互間在基板表面上的與各靶相對的區(qū)域在移動方向上彼此錯開。除分別位于移動方向前后端的靶外的各靶上輸入的功率為穩(wěn)態(tài)功率,在分別位于移動方向前后端的靶上,隨每次待成膜處理基板的變更而交替切換低于穩(wěn)態(tài)功率的低功率和高于穩(wěn)態(tài)功率的高功率,且輸入功率時相互切換給兩靶的輸入功率。
【IPC分類】C23C14-34
【公開號】CN104818458
【申請?zhí)枴緾N201510033778
【發(fā)明人】小林大士, 武井応樹, 磯部辰徳, 新井真, 清田淳也
【申請人】株式會社愛發(fā)科
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年1月23日
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