[发明专利]溅射阴极、溅射阴极组件、以及溅射装置

说明书

本发明提供一种溅射阴极以及使用该溅射阴极的溅射装置，其可以在包括平板状的被成膜体在内的各种被成膜体上以足够高的成膜速度且低冲击力进行成膜，而且溅射靶的使用效率高。溅射阴极具有溅射靶(10)，所述溅射靶(10)的横截面形状具有管状的形状，且具有彼此相对的一对长边部，所述溅射靶(10)的侵蚀面朝向内侧，并且，沿所述溅射靶(10)设置有磁路，一对长边部由具有圆柱形状的旋转靶(11，12)构成。旋转靶构成为在内部设置有磁路，而且使冷却水流动。磁路平行于旋转靶的中心轴线设置，并且，具有长方形的横截面形状，且横截面形状具有垂直于旋转靶的半径方向的长边。

技术领域

本发明涉及溅射阴极、溅射阴极组件、以及溅射装置，并且，适用于通过溅射方法使薄膜成膜的各种器件的制造。

背景技术

以往，在半导体器件、太阳能电池、液晶显示器、有机EL显示器等各种器件中形成电极的工序中，在电极材料的成膜中大量使用真空蒸镀装置。然而，由于真空蒸镀法难以在空间上和时间上控制膜厚分布，因而要求通过溅射法使电极材料成膜。

以往，作为溅射装置，已知有平行平板磁控管式溅射装置、RF方式溅射装置、相对靶式溅射装置等。其中，在相对靶式溅射装置中，使由相同材料制成的两个圆形或正方形或矩形的等尺寸靶彼此平行相对，通过将溅射气体导入到这些靶之间的空间中进行放电来溅射靶，从而进行成膜(例如，参照非专利文献1至3)。该相对靶式溅射装置通过将等离子体约束在夹在两个靶之间的空间，即由该两个靶和形成在外周的磁场线包围的空间中来产生溅射现象。本方式的溅射阴极由于靶相对于基板垂直地配置，因而具有可以防止被成膜基板表面上的中性反射处理气体冲击力的优点。

然而，在上述的相对靶式溅射装置中，存在的缺点是，相对的两个靶之间的等离子体密度低，不能获得足够高的成膜速度。

为了解决这些问题，本发明人提出了具有溅射靶的溅射阴极，该溅射靶的横截面形状具有管状的形状，具有彼此相对的一对长边部，该溅射靶的侵蚀面朝向内侧(参照专利文献1)。根据该溅射阴极，可以在平板状的被成膜体上以足够高的成膜速度和低冲击力进行成膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6151401号

非专利文献

非专利文献1：J.Vac.Soc.Jpn.Vol.44,No.9,2001,pp.808-814

非专利文献2：东京工芸大学工学部纪要Vol.30No.1(2007)pp.51-58

非专利文献3：ULVAC TECHNICAL JOURNALNo.642006,pp.18-22

发明内容

发明要解决的问题

然而，根据专利文献2的溅射阴极在溅射靶的使用效率方面并不总是足够的，存在改善的余地。另一方面，根据专利文献2的溅射装置例如在使大面积的基板静止的状态下在基板上使薄膜成膜的情况下，并不总是容易处理。

因此，本发明要解决的问题是提供一种溅射阴极和使用该溅射阴极的溅射装置，该溅射阴极可以在包括平板状的被成膜体在内的各种被成膜体上以足够高的成膜速度且低冲击力进行成膜，而且溅射靶的使用效率高。

本发明要解决的另一问题是提供一种溅射阴极和使用该溅射阴极的溅射装置，该溅射阴极可以在包括平板状的被成膜体在内的各种被成膜体上以足够高的成膜速度且低冲击力进行成膜，而且可以抑制在成膜中产生的灰尘等杂质沉积在溅射靶上，从而可以稳定地进行溅射。

本发明要解决的又一问题是提供一种溅射阴极组件和使用该溅射阴极组件的溅射装置，该溅射阴极组件即使在大面积的被成膜体上进行成膜的情况下，也可以在成膜中不使被成膜体移动的情况下在被成膜体上进行成膜。