[发明专利]等离子体源机构及成膜装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于在真空中使用等离子体而对薄膜进行处理的等离子体源以及使用该等离子体源的成膜技术。

背景技术

一直以来，很早就知道使用线圈的ICP(电感耦合型等离子体)放电，并提出了各种形状的ICP(例如，参考专利文件1、2)

近年来，虽然希望对大面积区域进行ICP放电，但是，为了确保大面积的ICP放电，有时候天线的L(电感)成分变得过大而无法取得匹配并无法施加电力。

为了应对这种问题，一直以来，作为将ICP放电的面积增大的方法，或是使线圈的形状为复杂的构成以减小L成分，或是通过降低所施加的高频电力的值而进行对应。

结果，在现有技术中，存在着等离子体放电的再现性低下等的问题，另外，也存在着作为等离子体源而用途被限定的问题。

专利文件1：日本特开平2005-256024号公报

专利文件2：日本专利第3188353号公报

发明内容

本发明，是为了解决上述现有技术的问题而提出的，其目的在于，提供一种使用能够再现性良好地生成大面积的等离子体，由此能够适用于广泛的用途的廉价的等离子体源的等离子体处理技术和成膜技术。

为了达成上述目的而提出的本发明，是能够适用于具有真空槽的真空装置的等离子体源机构，具有环状的天线部和磁石部，环状的天线部经由电介质部而配置在上述真空槽的外侧，具有直线状的天线本体部并能够施加高频电力，磁石部在上述真空槽的外侧经由上述电介质部而配置在上述天线部的附近，具有与上述天线部相对应的形状，其中，上述天线部的多个天线线圈邻接而接近配置，并且，该各个天线线圈并联连接。

本发明为，在上述发明中，上述天线部和磁石部形成为矩形状。

本发明为，在上述发明中，上述天线部的各个天线线圈由1匝卷绕构成。

另外，本发明是一种成膜装置，具备真空槽和设置在上述真空槽的内部的成膜源，在上述真空槽的外部，设置有上述的任一个的等离子体源机构。

另外，本发明是一种成膜装置，具备真空槽、成膜区域、等离子体处理区域以及旋转支撑机构，成膜区域设置在上述真空槽内，并用来通过磁控溅射而在成膜对象物上形成多层膜，等离子体处理区域设置在上述真空槽内，并通过上述的任一个的等离子体源机构而对上述成膜对象物上的膜进行等离子体处理，旋转支撑机构设置在上述真空槽内，能够在支撑上述成膜对象物的状态下进行旋转，构成为，伴随着该旋转，该成膜对象物通过上述多个成膜区域和上述等离子体处理区域，构成为，在上述真空槽内，一边使上述旋转支撑机构旋转，一边在上述成膜区域处而在上述成膜对象物上形成规定的膜，并且，在上述等离子体处理区域，对该成膜对象物上的该膜进行等离子体处理。

在本发明的等离子体源机构的情况下，由于天线部的具有直线状的天线本体部的例如矩形环状的多个天线线圈邻接而接近配置，因而，与现有技术相比，能够减小天线部的L成分，结果，即使是通常使用的13.56MHz的频率的高频电力，也能够可靠地生成大面积的ICP放电。

所以，依照本发明，能够适用于进行大面积的等离子体处理的各种真空处理装置，能够扩大通用性。

另外，依照本发明，由于具有与天线部相对应的形状的磁石部在真空槽的外侧经由电介质部而配置在天线部的附近(例如真空槽侧)，因而能够在真空槽内可靠地激励等离子体，结果，能够将放电维持压力确保至与现有技术(例如ECR等离子体源)同等的低压力，由此能够得到高密度的等离子体。

按以上方式，依照本发明，在现有技术中的因有效面积的问题而难以适用的各种真空处理装置(例如，旋转滚筒式装置、对大面积基板进行处理的真空装置等)中，能够作为对成膜对象物的氧化、氮化、灰化、蚀刻、表面改性等的各种过程中的等离子体源而使用。

而且，本发明的等离子体源机构，可作为如下所说明的所谓数字溅射方式的成膜装置的等离子体处理源(氧化源)而使用，其用于反复进行例如通过溅射而在基板上形成金属薄膜，并将该金属薄膜氧化的工序。