[发明专利]溅射方法

说明书

(本申请是申请日为2009年9月29日，申请号为200980138730.5，发明名称为“溅射装置以及溅射方法”的申请的分案申请。)

技术领域

本发明涉及一种对阴极提供高放电电力以使阴极与基板保持架之间产生放电，从而对安装在阴极上的靶材进行溅射来在基板上成膜的溅射装置以及溅射方法。详细地说，本发明涉及一种使基板一边绕与该基板的处理面(成膜面)垂直的旋转轴进行旋转一边进行成膜的溅射装置以及溅射方法。

背景技术

以往，已知如下一种溅射装置：在基板的斜上方偏移配置具备支承靶材的阴极的阴极单元，使基板绕与该基板的处理面垂直的旋转轴进行旋转，同时通过斜入射溅射对靶材进行溅射来在基板上成膜。

作为与其关联的技术，例如提出了如下一种溅射方法以及装置：使基板以适度的速度进行旋转，并将靶材的中心轴线相对于基板的法线的角度θ保持为15°≤θ≤45°的关系(参照专利文献1)。根据该溅射装置，即使使靶材的直径与基板相同或小于基板，也能够形成均匀的膜厚和膜质的膜。

专利文献1：日本特开2000-265263号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，即使在使用以往的斜入射溅射技术形成磁性膜时在表面电阻分布(或者膜厚分布)上也会产生与对其它材料进行成膜的情况相比较大的偏差。但是，在对该磁性膜进行成膜时，其表面电阻(或膜厚分布)的面内分布(1σ)实现为不足1%的值，因此并不是很大的问题。

另一方面近年来，随着提高溅射率的要求提高，正尝试放电电力的高电力化。具体地说，正在尝试通过增加提供给阴极的放电电力来提高溅射率。

然而，在通过使用高放电电力的斜入射溅射来进行磁性膜的成膜的情况下，表面电阻或膜厚分布的偏差进一步增大，而成为无法忽视的问题。

因此，本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种溅射装置以及溅射方法，其在通过斜入射溅射进行成膜的情况下，能够形成表面电阻的面内分布(或膜厚的面内分布)的均匀性良好的膜。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的而形成的本发明的结构如下。

即，本发明的第一方式所涉及的溅射装置具备：基板保持架，其保持基板，使基板能够绕与基板处理面垂直的旋转轴进行旋转；基板磁场形成装置，其配置于上述基板的周围，能够与上述基板一起旋转或与基板同步地进行旋转，用于在上述基板的处理面上形成磁场；以及阴极，其配置于上述基板的斜向位置上，该阴极被供给放电电力。然后，本发明的第一方式所涉及的溅射装置的特征在于，还具备：位置检测装置，其检测上述基板的旋转位置；以及控制装置，其根据上述位置检测装置所检测到的上述基板的旋转位置来控制上述基板的旋转速度。

在本发明的第一方式中，上述基板具备根据上述磁场的形成状态而生成的第一部分和第二部分，该第一部分容易吸引溅射粒子，该第二部分与上述第一部分相比对溅射粒子的吸引力较弱。然后，较为理想的是，上述控制装置进行以下控制：在上述基板的第一部分位于与通过放电电力的供给而进行放电的阴极相近的位置时控制上述基板的旋转速度为第一旋转速度；在上述基板的第二部分位于与上述进行放电的阴极相近的位置时使上述基板的旋转速度为比上述第一旋转速度慢的第二旋转速度。

较为理想的是，上述控制装置进行以下控制：随着上述第一部分接近通过放电电力的供给而进行放电的阴极，逐渐加快上述基板的旋转速度，控制其变为上述第一旋转速度；随着上述第二部分接近上述进行放电的阴极，逐渐减慢上述基板的旋转速度，控制其变为上述第二旋转速度。

另外，本发明的第一方式包括以下的优选方式：上述基板磁场形成装置在上述基板的处理面内形成朝向一个方向的单向磁场，在将平行于该单向磁场的方向而延伸的并通过上述基板的中心的直线在上述基板磁场形成装置的N极侧交叉的上述基板的周缘部作为N极侧中央缘部、将该直线在上述基板磁场形成装置的S极侧交叉的上述基板的周缘部作为S极侧中央缘部时，上述第一部分是N极侧中央缘部，上述第二部分是S极侧中央缘部。

并且，本发明的第一方式中的上述控制装置优选将上述旋转速度计算成上述基板的旋转角的正弦波函数，来控制上述基板的旋转速度。然后，本发明的第一方式包括以下的优选方式：设置有多个阴极，能够选择性地对它们提供放电电力。