[发明专利]溅射成膜方法以及溅射成膜装置

说明书

技术领域

本发明涉及溅射成膜方法以及溅射成膜装置。

本申请基于2008年01月21日于日本申请的特愿2008-010336号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

以往在利用溅射法对基板形成薄膜时，广泛应用使用了析出速度快、生产率优异的磁控阴极的溅射成膜装置。在这种溅射成膜装置中，一般是在溅射室内沿着基板搬送方向排列多个磁控阴极。而且，与磁控阴极的靶相对置搬送基板，从而在基板的表面上形成薄膜。

在此，已知有在靶的背面配置磁铁，并且为了提高靶的利用效率而边移动磁铁边进行成膜的方法。如果像这样边移动磁铁边在基板上进行成膜，就会形成膜厚厚的部分和膜厚薄的部分。其结果是出现了成膜特性降低的问题。具体而言，当使磁铁与基板的搬送方向同方向移动时，由于两者间的相对速度减小，因此形成膜厚厚的部分。与此相对，当使磁铁与基板的搬送方向反方向移动时，由于两者间的相对速度增大，因此形成膜厚薄的部分。

为了克服该问题，提出了一种溅射成膜装置，其构成为，使得根据多个磁控阴极中的每一个所确定的相位满足规定的相位关系(例如，参考专利文献1)。

专利文献1：特开平11-246969号公报

然而，在专利文献1的溅射成膜装置中，以边使磁铁以一定速度移动边进行成膜作为前提。这种结构由于磁铁与基板之间的相对速度根据磁铁的移动方向而有所不同，因此不能以线对称的形状进行成膜。具体而言，如图10所示，如果将磁铁的移动速度在去路和回路上均设为相同的摆动速度，那么当使磁铁与基板同方向移动，两者间的相对速度减小时，厚膜部分的距离d3缩短。与此相对，当使磁铁与基板反方向移动，两者间的相对速度增大时，薄膜部分的距离d4延长。关于图10的详细内容会在后面叙述。

因此，如图11所示，即使使用两组磁控阴极，并且将通过各磁控阴极形成的薄膜形状的相位错开半个周期来进行成膜，虽说相比仅有一组磁控阴极时，膜厚的偏差得到改善，但是仍然难以获得均匀的膜厚(参考图11的单点划线，详细内容会在后面叙述)。

发明内容

因此，有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种能够更高精度地使膜厚均匀化的溅射成膜方法以及溅射成膜装置。

为了解决上述课题并达到所述目的，本发明采用了以下方案。

(1)本发明的溅射成膜方法是，使用在靶的背面侧配置有磁铁的磁控阴极，在所述靶的表面侧沿第一方向搬送基板，同时使所述磁铁沿所述第一方向以及与所述第一方向相反的第二方向往复移动，在所述基板上进行溅射成膜的方法，使所述磁铁在所述第一方向上的移动速度与在所述第二方向上的移动速度不同，来进行溅射成膜。

根据上述(1)所述的溅射成膜方法，当磁铁沿第一方向移动时与沿第二方向移动时，能够调整磁铁与基板之间的相对速度。所以，能够控制在基板上形成的薄膜形状。因此，能够更高精度地使膜厚均匀化。

(2)上述(1)的溅射成膜方法，也可以按下述方式进行：沿所述第一方向配置两组所述磁控阴极，分别单独使用所述各磁控阴极在所述基板上进行溅射成膜时，调节所述各磁铁在所述第一方向上的移动速度以及在所述第二方向上的移动速度，使得膜厚比平均值厚的区域在所述第一方向上的膜厚偏差与膜厚比平均值薄的区域在所述第一方向上的膜厚偏差大小相同而符号相反，并且调节所述各磁铁的往复移动的相位，使得通过所述各磁控阴极在所述基板上形成的薄膜在所述第一方向上的膜厚变化的相位分别错开半个周期，同时使用所述各磁控阴极来进行溅射成膜。

在上述(2)的情况下，将通过两组磁控阴极分别在基板上形成的薄膜形状叠加，从而能够使在基板上形成的薄膜贯穿其搬送方向(第一方向)形成大致均匀的膜厚。

(3)上述(1)的溅射成膜方法，也可以按下述方式进行：沿所述第一方向配置三组所述磁控阴极，分别单独使用所述各磁控阴极在所述基板上进行溅射成膜，形成膜厚按矩形波状变化的被膜时，调节所述各磁铁在所述第一方向上的移动速度以及在所述第二方向上的移动速度，使得膜厚最厚的部分在所述第一方向上的长度与膜厚最薄的部分在所述第一方向上的长度之比为1∶2或2∶1，并且调节所述各磁铁的往复移动的相位，使得通过所述各磁控阴极在所述基板上形成的薄膜在所述第一方向上的膜厚变化的相位分别错开1/3周期，同时使用所述各磁控阴极来进行溅射成膜。

在上述(3)的情况下，当通过一组磁控阴极在基板上进行成膜时的薄膜形状为矩形波状时，将通过三组磁控阴极分别在基板上形成的薄膜形状叠加，从而能够使在基板上形成的薄膜贯穿其搬送方向(第一方向)形成大致均匀的膜厚。