[发明专利]薄膜形成方法及薄膜形成装置

说明书

技术领域

本发明涉及用溅镀法在玻璃等处理基板表面形成规定薄膜的薄膜形成方法及薄膜形成装置。 

背景技术

在玻璃等处理基板表面上形成规定薄膜的薄膜形成方法之中，溅镀法即是其中的一种，尤其是磁控管方式的溅镀法，由于是通过配置在阴极靶后面(背向溅镀面的一侧)的磁铁组合件形成的隧道形的磁力线、捕捉在阴极靶前方电离的电子以及因溅射产生的次级电子的，因而可提高阴极靶前面的电子密度，通过提高这些电子和被导入真空容器内的稀有气体的气体分子的碰撞概率即可提高等离子密度。正因如此，该方法具有可提高薄膜形成速度的优点，常被用于在处理基板表面上形成规定薄膜，近年来，多用于制造FPD时用的玻璃基板之类大面积的处理基板上形成规定的薄膜。 

作为一种可在大面积的处理基板上高效地以一定膜厚形成规定薄膜的装置，在真空容器内等间隔并列设置多个相同形状的阴极靶的溅镀装置早已众所周知。在该溅镀装置之中，由于无法从阴极靶彼此间的区域内释放溅镀微粒，因而在处理基板表面上形成规定薄膜时，该薄膜的膜厚分布及反应性溅射时的膜质分布呈波浪形(例如膜厚分布，以同样的周期呈现膜厚厚的部分和薄的部分反复出现)的不均性。 

为此，有人提议在给各阴极靶投入电力之后经溅镀形成薄膜期间，通过使各阴极靶以一定速度整体性地且平行于处理基板往返运动，使各阴极靶整体移动，改变不能释放溅镀微粒的区域，即通过使整个基板的表面与阴极靶表面可释放溅镀微粒的区域相向，来改善上述膜厚分布及膜质分布的不均。同时为了进一步提高膜厚分布及膜质分布的均匀性，还提议使为在各阴极靶的前面分别形成隧道形的磁力线而设置的磁铁组合件平行于阴极靶整体性地且以一定速度往返运动，以改变溅镀率高的隧道形磁力线的位置(专利文献1) 

专利文献1：特开2004-346388号公报(例如可参照权利要求书的表述) 

发明内容

然而，由于溅镀时的溅镀微粒的飞溅分布因Al、Ti、Mo及ITO等的阴极靶种类不同而各不相同，从而产生以下问题：在处理基板表面上形成的薄膜上仍留有细微的波浪形膜厚分布及膜质分布。一旦存在此类波浪形的膜厚分布及膜质分布，例如在玻璃基板上形成透明电极(ITO)，通过密封液晶制作FPD时，就会在显示面上出现不均。 

为此，虽然也可根据阴极靶的种类调节阴极靶及磁铁组合件的往返运动速度及移动距离来抑制细微波浪形的膜厚分布及膜质分布的发生，但由于是使磁铁组合件以及各阴极靶连续等速往返运动的，因而其控制的自由度很低，很难抑制波浪形膜厚分布及膜质分布的发生。 

因此，鉴于上述各点，本发明的课题在于提供一种薄膜形成方法及薄膜形成装置，其以一定间隔并列设置多个阴极靶，通过溅镀形成规定的薄膜时，能根据溅镀室内的阴极靶种类，以极高的自由度抑制在处理基板表面上形成的薄膜上产生波浪形的膜厚分布及膜质分布。 

为了解决上述课题，权利要求1所述的薄膜形成方法，其特征在于：给在溅射室内与处理基板彼此相向，且隔规定间隔并列设置的多个阴极靶投入电力，通过溅镀形成规定薄膜的薄膜形成方法之中，使各阴极靶平行于处理基板，以一定速度往返运动的同时，使各阴极靶的前面分别形成隧道形磁力线的磁铁组合件分别平行于各阴极靶，以一定速度往返运动，当前述各阴极靶到达折返位置时，使各阴极靶的往返运动在规定的时间内停止。 

这样一来，当通过溅镀形成规定薄膜的情况下，使各阴极靶沿其并列设置方向平行于处理基板移动，各阴极靶到达往返运动的折返位置中一方时，使各阴极靶暂时停止移动。在阴极靶停止状态下，使阴极靶后面的磁铁组合件以一定速度往返运动，使溅镀率高的隧道形的磁力线的位置连续改变。并在经过一定时间后，保持磁铁组合件的往返运动的同时，使各阴极靶重新开始移动，向另一方的折返位置移动，一到达另一方的折返位置即使各阴极靶再次停止。 

当用此法形成薄膜时，仅需要考虑溅镀时间以及磁铁组合件的往返运动速 度，适当设定各折返点上阴极靶的停止时间，即可根据阴极靶种类，也就是各阴极靶溅镀时的飞溅分布，调节处理基板上的溅镀微粒的量，其结果是可提高控制膜厚及膜质的自由度，抑制处理基板表面上形成的薄膜上产生细微的波浪形膜厚分布及膜质分布。 

进行上述溅镀时，若设定为仅在各阴极靶停止往返运动期间给前述阴极靶投入电力，则可进一步提高控制膜厚及膜质的自由度。 

另外，在规定时间的使前述各阴极靶停止往返运动期间内最好使磁铁组合件至少往返运动一次。