[发明专利]溅镀装置及溅镀成膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及溅镀装置，尤其涉及可以抑制溅镀中所产生的热电子射入到工件(被溅镀品)的溅镀装置以及溅镀成膜方法。

背景技术

目前所知的溅镀是将要求具有高品质的半导体、液晶、等离子显示器、光盘等的薄膜，成膜于金属、塑料等工件上的制造技术。

但是，在上述溅镀中所产生的热电子成为引起作为溅镀对象的工件温度上升的主要原因(非专利文献1)，特别是工件使用塑料等耐热性低的材料时，就会在溅镀中导致工件变形等问题。

目前已知，为了抑制热电子射入到工件，专利文献1公开了在真空槽的槽壁设置热电子吸引部件的电磁场压缩型磁控溅镀装置。

但是，在该装置中，因工件与热电子吸引部件的距离较大，抑制热电子射入到工件的效果比较差。

非专利文献1：以光电子学领域为中心的溅镀法的薄膜制作、控制技术，p58，技术信息协会

专利文献1：日本特开平10-96719号公报

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种溅镀装置，由此即使对作为工件的耐热性低的塑料等材料进行溅镀成膜，也可以抑制热电子射入到工件，从而防止发生热量引起的工件变形的问题。

本发明人为了解决上述问题而锐意进取，其结果构思出通过在特定位置设置用于捕获在溅镀中所产生的热电子的部件，可以解决上述问题，从而完成了本发明。

即，本发明的溅镀装置，是在真空腔室内具备靶材和设置成与靶材对向且具有旋转轴的转盘式工件夹具的溅镀装置，其特征在于：所述转盘式工件夹具具有工件夹具支撑部和多个工件保持部，所述工件保持部设置于所述工件夹具支撑部的外周，所述转盘式工件夹具和/或工件保持部设置成能够围绕位于连接靶材与转盘式工件夹具的旋转轴的平面的垂直面之内的轴旋转，所述转盘式工件夹具的内侧设置有热电子捕获部件。

而且，本发明的工件上成膜的方法，是通过对靶材进行溅镀而在安装于与靶材对向设置且进行旋转的转盘式工件夹具的工件上成膜的方法，其特征在于：使所述工件围绕位于连接靶材与转盘式工件夹具的旋转轴的平面的垂直面之内的轴旋转，并且通过设置于所述转盘式工件夹具内侧的热电子捕获部件捕获热电子。

根据本发明，由于溅镀中所产生的热电子被热电子捕获部件捕获，因而可抑制热电子射入到工件。其结果，即使采用塑料等耐热性低的材料，也不会大幅增加工件的温度而通过溅镀进行成膜。

而且，现有的溅镀装置尤其在对三维形状的工件执行溅镀时，为了改善均镀(均匀镀膜)能力，多数使用采取非平衡磁场的磁控溅镀，但由于这样会导致工件附近的电子密度上升，因此多用于提升等离子密度的情形。在这个过程中，如上所述，工件附近的电子密度提升，由此热电子容易流向工件侧，导致工件温度进一步上升。但是，根据本发明，即使在采取该非平衡磁场的溅镀中，也可以抑制工件的升温。

而且，本发明还可以有效应用于具备对溅镀所产生的等离子照射无线电波或者微波，使等离子密度(电子密度)上升的机构的装置中。

附图说明

图1为本发明的同轴型磁控溅镀装置的主要部分示意图；

图2为图1的A-A’剖视图；

图3为磁铁结构示意图；

图4为从图2的B方向观察的磁铁结构示意图；

图5为转盘式工件夹具的结构示意图；

图6为用于捕获热电子的部件的结构示意图；

图7为转盘式工件夹具的另一种结构的示意图。

符号说明：1为同轴型磁控溅镀装置，2为真空腔室，3为靶材，4为磁铁容置部，5为靶材磁铁，5a为磁铁支撑棒，5b、5c、5b为磁铁，6为转盘式工件夹具，6a为工件夹具支撑部，6b为工件保持部，6c为挂钩部，7为工件，8为排气口，9为气体导入口，10为等离子用高压电源，11为偏压电源，12为接地，15为小型转盘式工件夹具，20为热电子捕获部件，20a为热电子捕获部，20b为支撑部。

具体实施方式

以下，结合附图，继续对本发明进行说明，其中，附图表示作为本发明的一种实施方式的使用圆筒形靶材的磁控溅镀装置(以下称作同轴型磁控溅镀装置)。

图1为模式性地表示同轴型磁控溅镀装置的主要部分的示意图。图中，1表示同轴型磁控溅镀装置，2表示真空腔室，3表示圆筒形靶材，4表示磁铁容置部，5表示靶材磁铁，6表示转盘式工件夹具，7表示工件，8表示排气口，9表示气体导入口，20表示热电子捕获部件。

而且，图2为图1的A-A’剖视图。图中，符号1～9以及20所表示的部件与上述说明相同，符号10表示等离子用高压电源，符号11表示偏压电源，符号12表示接地。