[发明专利]成膜装置和成膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过溅射形成薄膜的成膜装置和成膜方法。

背景技术

一般地，在半导体器件、显示设备、照明设备、成像设备以及其它的电子和光学部件的制造过程中，薄膜形成技术是必不可少的。作为形成薄膜的方法，溅射方法是公知的。使用溅射的薄膜形成技术具有如下这样的优点，即可以在低温形成薄膜，可以形成具有大面积的薄膜并且容易执行成膜参数的电气控制。

通过溅射装置执行溅射方法。根据这种溅射方法，加速的离子被照射到靶上，使得从靶射出靶粒子，并且，靶粒子以薄膜形状沉积于硅晶片或玻璃基板上。

使用溅射的薄膜形成技术与蒸镀方法或化学气相沉积(CVD)相比在性能方面具有大量的优越的方面，但是，装置机构会变得复杂。例如，参照作为示意图的图9描述具有多个(例如，三个)靶的常规的溅射装置71。

如图9所示，常规的溅射装置71具有真空室72。一端接地的用作阳极的基板保持器32位于真空室72的上部部分中，并且，基板31被基板保持器32可去除地保持。要在用作基板31的透镜上形成的膜是一般光学部件的抗反射膜，其是由例如Ta₂O₅、SiO₂和Al₂O₃制成的多层膜。

阴极机构21、22和23位于真空室72的中心部分中，并且，能够通过供电开关3、4和10施加高电压的DC高电压电源(以下，称为“DC电源”)51与阴极机构21、22和23连接。DC电源51的负电极与供电开关3、4和10侧连接，并且，DC电源51的正电极接地。阴极机构21、22和23被并列放置，并且，靶11、12和13分别被可去除地安装到阴极机构21、22和23的上部。靶11由Ta形成，靶12由Si形成，并且，靶13由Al形成。

在真空室72的上部部分中，由SUS不锈钢制成的挡板(shutter)41、44和43被分别布置于靶11、12和13和基板31之间。挡板41与位于真空室72外部的驱动设备5连接，并被配置为在靶11之上确保预定空间的情况下前后移动。挡板44与位于真空室72外部的驱动设备6连接，并被配置为在靶12之上确保预定空间的情况下前后移动。挡板43与位于真空室72外部的驱动设备9连接，并被配置为在靶13之上确保预定空间的情况下前后移动。如图9所示，在靶12上产生等离子体721。

在常规的溅射装置71中，对于Ta靶11、Si靶12和Al靶13分别需要阴极机构21、22和23，这使得机构复杂化并且还增加了装置成本(参见日本专利申请特开No.H07-331432和No.2003-113467)。

顺便说一句，即使关于要在同一成像设备中使用的光学部件，在诸如性能比成本优先的半导体曝光设备的工业产品中，装置成本的增加也是可接受的，而在光学部件被用于面向一般消费者的照相机或广播设备中的情况下，成本是最优先的。并且，在光学部件中的薄膜形成中，例如，在制造抗反射膜的情况下，必须使用能够溅射多种(两少两种类型的)材料的装置。

但是，为了溅射多种材料，需要根据材料的数量在溅射装置中布置靶和在伴随靶的阴极的周边的机构。作为结果，装置成本根据机构的数量而增加，并且，装置根据机构的体积而扩大，这会增加装置成本。

发明内容

因此，本发明的目的是提供能够防止通过溅射等形成多种材料的薄膜时的装置机构的复杂化以简化装置机构并防止装置成本升高的成膜装置和成膜方法。

本发明提供了一种用于通过溅射在成膜对象上形成薄膜的成膜装置，包括：真空室；保持器部分，用于在真空室中保持成膜对象；多个阴极机构，用于分别支撑靶使得靶在真空室中与成膜对象相对；和多个挡板，能够各自地在由相互不同的材料制成的多个靶和成膜对象之间前后移动，以阻挡或通过从靶产生的成膜粒子，其中，多个挡板中的至少一个由与用于多个靶的材料不同的靶材料形成，使得多个挡板中的至少一个被配置为还用作靶的挡板。

根据本发明，原本伴随使用溅射等的成膜装置的挡板还被用作靶，因此不存在单独地制备复杂的阴极机构以使装置大型化的危险。这可防止装置机构的复杂化以简化装置机构并防止装置成本增加。

从参照附图的示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的溅射装置的示意图。

图2是示出根据本发明的第二实施例的靶可动的溅射装置的示意图。

图3是示出根据本发明的第三实施例的靶被固定并且斜向指向的溅射装置的示意图。