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CN101528972A - 薄膜形成方法及薄膜形成装置 - Google Patents

薄膜形成方法及薄膜形成装置 Download PDF

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CN101528972A CNA2007800395521A CN200780039552A CN101528972A CN 101528972 A CN101528972 A CN 101528972A CN A2007800395521 A CNA2007800395521 A CN A2007800395521A CN 200780039552 A CN200780039552 A CN 200780039552A CN 101528972 A CN101528972 A CN 101528972A
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Abstract

当隔一定间隔并列设置多个阴极靶，用溅镀形成规定薄膜的情况下，抑制在处理基板表面上形成的薄膜上产生波浪形的膜厚分布及膜质分布。当通过给溅射室11a内与处理基板S相向且隔规定间隔并列设置的多个阴极靶31a～31h投入电力，用溅镀形成规定的薄膜期间，使各阴极靶平行于处理基板以一定速度往返运动的同时，使各阴极靶的前面分别形成隧道形的磁力线M的磁铁组合件分别平行于各阴极靶，以一定速度往返运动。当各阴极靶到达往返运动的折返位置时，使各阴极靶的往返运动在规定的时间内停止。

Description

薄膜形成方法及薄膜形成装置
技术领域
本发明涉及用溅镀法在玻璃等处理基板表面形成规定薄膜的薄膜形成方法及薄膜形成装置。
背景技术
在玻璃等处理基板表面上形成规定薄膜的薄膜形成方法之中，溅镀法即是其中的一种，尤其是磁控管方式的溅镀法，由于是通过配置在阴极靶后面(背向溅镀面的一侧)的磁铁组合件形成的隧道形的磁力线、捕捉在阴极靶前方电离的电子以及因溅射产生的次级电子的，因而可提高阴极靶前面的电子密度，通过提高这些电子和被导入真空容器内的稀有气体的气体分子的碰撞概率即可提高等离子密度。正因如此，该方法具有可提高薄膜形成速度的优点，常被用于在处理基板表面上形成规定薄膜，近年来，多用于制造FPD时用的玻璃基板之类大面积的处理基板上形成规定的薄膜。
作为一种可在大面积的处理基板上高效地以一定膜厚形成规定薄膜的装置，在真空容器内等间隔并列设置多个相同形状的阴极靶的溅镀装置早已众所周知。在该溅镀装置之中，由于无法从阴极靶彼此间的区域内释放溅镀微粒，因而在处理基板表面上形成规定薄膜时，该薄膜的膜厚分布及反应性溅射时的膜质分布呈波浪形(例如膜厚分布，以同样的周期呈现膜厚厚的部分和薄的部分反复出现)的不均性。
为此，有人提议在给各阴极靶投入电力之后经溅镀形成薄膜期间，通过使各阴极靶以一定速度整体性地且平行于处理基板往返运动，使各阴极靶整体移动，改变不能释放溅镀微粒的区域，即通过使整个基板的表面与阴极靶表面可释放溅镀微粒的区域相向，来改善上述膜厚分布及膜质分布的不均。同时为了进一步提高膜厚分布及膜质分布的均匀性，还提议使为在各阴极靶的前面分别形成隧道形的磁力线而设置的磁铁组合件平行于阴极靶整体性地且以一定速度往返运动，以改变溅镀率高的隧道形磁力线的位置(专利文献1)
专利文献1：特开2004-346388号公报(例如可参照权利要求书的表述)
发明内容
然而，由于溅镀时的溅镀微粒的飞溅分布因Al、Ti、Mo及ITO等的阴极靶种类不同而各不相同，从而产生以下问题：在处理基板表面上形成的薄膜上仍留有细微的波浪形膜厚分布及膜质分布。一旦存在此类波浪形的膜厚分布及膜质分布，例如在玻璃基板上形成透明电极(ITO)，通过密封液晶制作FPD时，就会在显示面上出现不均。
为此，虽然也可根据阴极靶的种类调节阴极靶及磁铁组合件的往返运动速度及移动距离来抑制细微波浪形的膜厚分布及膜质分布的发生，但由于是使磁铁组合件以及各阴极靶连续等速往返运动的，因而其控制的自由度很低，很难抑制波浪形膜厚分布及膜质分布的发生。
因此，鉴于上述各点，本发明的课题在于提供一种薄膜形成方法及薄膜形成装置，其以一定间隔并列设置多个阴极靶，通过溅镀形成规定的薄膜时，能根据溅镀室内的阴极靶种类，以极高的自由度抑制在处理基板表面上形成的薄膜上产生波浪形的膜厚分布及膜质分布。
为了解决上述课题，权利要求1所述的薄膜形成方法，其特征在于：给在溅射室内与处理基板彼此相向，且隔规定间隔并列设置的多个阴极靶投入电力，通过溅镀形成规定薄膜的薄膜形成方法之中，使各阴极靶平行于处理基板，以一定速度往返运动的同时，使各阴极靶的前面分别形成隧道形磁力线的磁铁组合件分别平行于各阴极靶，以一定速度往返运动，当前述各阴极靶到达折返位置时，使各阴极靶的往返运动在规定的时间内停止。
这样一来，当通过溅镀形成规定薄膜的情况下，使各阴极靶沿其并列设置方向平行于处理基板移动，各阴极靶到达往返运动的折返位置中一方时，使各阴极靶暂时停止移动。在阴极靶停止状态下，使阴极靶后面的磁铁组合件以一定速度往返运动，使溅镀率高的隧道形的磁力线的位置连续改变。并在经过一定时间后，保持磁铁组合件的往返运动的同时，使各阴极靶重新开始移动，向另一方的折返位置移动，一到达另一方的折返位置即使各阴极靶再次停止。
当用此法形成薄膜时，仅需要考虑溅镀时间以及磁铁组合件的往返运动速度，适当设定各折返点上阴极靶的停止时间，即可根据阴极靶种类，也就是各阴极靶溅镀时的飞溅分布，调节处理基板上的溅镀微粒的量，其结果是可提高控制膜厚及膜质的自由度，抑制处理基板表面上形成的薄膜上产生细微的波浪形膜厚分布及膜质分布。
进行上述溅镀时，若设定为仅在各阴极靶停止往返运动期间给前述阴极靶投入电力，则可进一步提高控制膜厚及膜质的自由度。
另外，在规定时间的使前述各阴极靶停止往返运动期间内最好使磁铁组合件至少往返运动一次。
此外，为了解决上述课题，权利要求4所述的薄膜形成方法，把处理基板传送到分别以等间隔并列设置了相同数量的阴极靶的多个溅镀室之间与各阴极靶相向的位置上，用溅镀在处理基板表面沉积出相同或不同的薄膜的薄膜形成方法之中，其特征在于：对于分别传送到连续形成薄膜的各溅镀室中的处理基板，使各溅镀室内的各阴极靶的位置在基板传送方向上彼此整体性错位。
这样一来，在一个溅镀室内，通过使处理基板移动到与等间隔并列设置的各阴极靶相向的位置，给各阴极靶投入电力，即可通过溅镀在处理基板表面上形成一层薄膜。在该状态下，由于各阴极靶彼此间的区域无法释放溅射微粒，因而在同一周期内就呈现出膜厚厚的部分和薄的部分反复出现的不均匀性。接着，把形成了一种薄膜的处理基板传送到其它溅镀室内，在其它溅镀室内给各阴极靶投入电力通过溅镀沉积出其它薄膜。
在该其它溅镀室内，相对于处理基板，由于与第1溅镀室相同的间隔并列设置的各阴极靶的位置在基板传送方向上是整体错位的，也就是说，由于是使形成了一种薄膜的处理基板上的膜厚厚的部分与阴极靶相互间的区域相向，同时使薄的部分与阴极靶的溅射面相向的形态错位的，因而当以大致相同的膜厚沉积出其它薄膜时膜厚厚的部分和薄的部分交替位置，即可在处理基板的整个面上形成整体上大致均匀的沉积膜。在此情况下，仅根据配置在各溅镀室内的阴极靶的种类适当设定各溅镀室内各阴极靶的位置，即可简单地抑制处理基板表面上的膜厚分布及反应性溅射时的膜质分布出现波浪形的不均。
如果对前述各阴极靶中的每一对阴极靶以规定的频率交替改变极性地外加交流电压，把各阴极靶交替切换为正电极、负电极，使正负极间产生辉光放电，形成等离子气氛使各阴极靶溅射，即可通过外加反相电压消除阴极靶表面上积累的电荷获得稳定的放电。
此外，为了解决上述课题，权利要求7所述的薄膜形成装置，其特征在于，配置有：多个阴极靶，其在溅镀室内与处理基板相向且隔规定间隔并列设置；溅镀电源，其可给各阴极靶投入电力；磁铁组合件，其在阴极靶的前面分别形成隧道形的磁力线；设有：第1驱动手段，其使各阴极靶以一定速度沿阴极靶的并列设置方向往返运动；第2驱动手段，其使磁铁组合件平行于阴极靶往返运动；还设有前述阴极靶到达往返运动的折返位置时使各阴极靶的往返运动在规定的时间内停止的停止手段。
前述溅镀电源是给各阴极靶中每对的阴极靶以规定频率交替改变极性地外加电压的交流电源。由于如果把各阴极靶交替切换为正电极、负电极，使正负电极间产生辉光放电形成等离子气氛使各阴极靶溅镀，无需在各阴极靶彼此间的区域(空间)内设置任何板极和屏蔽等构件，即可最大限度地缩小无法释放溅射微粒的区域，其结果是可缩短阴极靶及磁铁组合件的往返运动距离，从而缩小真空容器的体积。
发明效果：正如上文所述，本发明的溅镀装置及溅镀方法具有以下效果，可根据阴极靶种类高自由度地抑制处理基板表面上形成的薄膜上生成波浪形的膜厚分布及膜质分布。
具体实施方式
下面参照图1及图2加以说明，1是本发明的磁控管方式的溅镀装置。溅镀装置1是连续式，具有可经旋转泵、涡轮分子泵等真空排气手段(未图示)保持规定的真空度的真空容器11，构成溅镀室11a。在真空容器11的上部设有基板传送手段2。该基板传送手段2具有众所周知的结构，例如具有安装处理基板S的承载体21，通过间歇性驱动未图示的驱动手段，即可把处理基板S依次传送到与后述的阴极靶相向的位置。在真空容器11的下侧配置了负电极C。
负电极C具有与处理基板S相向配置的8个阴极靶31a～31h。各阴极靶31a～31h可根据Al、Ti、Mo及ITO等将在处理基板S表面上形成的薄膜的组分用众所周知的方法制作，例如形成相同形状的大致长方体(顶视时为长方形)等。各阴极靶31a～31h在溅镀期间经铟及锡等焊接材料与冷却阴极靶31a～31h的背板32结合。各阴极靶31a～31h以未使用时的溅镀面311处于与处理基板S平行的同一平面上的形态等间隔并列设置，背板32的背面一侧(与溅镀面311背向的一侧，图1中为下侧)安装在向各阴极靶31a～31h并列设置方向延伸的支持板33上。
在支持板33上以分别围绕在阴极靶31a～31h周围的形态设置了屏蔽板34，屏蔽板34在溅镀时具有正极的作用的同时，在阴极靶31a～31h的溅镀面311的前面产生等离子体时，可防止等离子绕到阴极靶31a～31h的背侧。阴极靶31a～31h分别与设置在真空容器11外的DC电源(溅镀电源)35连接，可在各阴极靶31a～31h上独立外加规定值的DC电压。
此外，在负电极C阴极靶31a～31h背面一侧分别具有磁铁组合件4。具有同一结构的各磁铁组合件4具有与各阴极靶31a～31h平行设置的支持板41。阴极靶31a～31h前视时为长方形的情况，支持板41比各阴极靶31a～31h的宽幅小，由呈沿阴极靶31a～31h的长度方向向其两侧延伸出的长方形平板构成，用可放大磁铁吸附力的磁性材料制作而成。支持板41上在其中央部位设有沿长度方向棒状配置的中央磁铁42、以及以围绕中央磁铁42的形态沿支持板41的外周配置的周边磁铁43，用以改变溅镀面311一侧的极性。
中央磁铁42换算为同磁化时的体积设定为与周边磁铁42换算为同磁化时的体积之和(周边磁铁∶中心磁铁∶周边磁铁＝1∶2∶1)相等，在各阴极靶31a～31h的溅镀面311的前面分别形成均匀的闭合环形的隧道形磁力线M(参照图2)。这样即可通过捕捉在各阴极靶31a～31h的前面电离的电子及由溅射产生的次级电子提高各阴极靶31a～31h前面的电子密度，进而提高等离子密度，从而提高溅镀率。
此外，在真空容器11内设有气体导入手段5，其导入由Ar等稀有气体构成的溅镀气体。气体导入手段5具有例如一端安装在真空容器11侧壁上的气体导管51，气体导管51的另一端经流量控制器52与气源53连通。而当通过反应性溅镀在处理基板S表面上形成规定薄膜的情况下，可设置其它气体导入手段，其把氧气及氮气等反应性气体导入溅镀室11a内。
此外，当通过基板传送手段2把安装了处理基板S的承载体21传送到与并列设置的阴极靶31a～31h相向的位置上，若在规定的压力(例如10-5Pa)下经气体导入手段5导入溅镀气体(及反应气体)，经DC电源35给阴极靶31a～31h外加负的直流电压，即可形成垂直于处理基板S及阴极靶31a～31h的电场，在阴极靶31a～31h的前面产生等离子。接着，通过使等离子气氛中的离子加速冲击各阴极靶31a～31h，溅镀微粒(阴极靶原子)即向处理基板S飞溅，在处理基板S表面上形成规定的薄膜。
在上述溅镀装置1中，无法从阴极靶31a～31h彼此间的区域R1释放溅镀微粒。若在该状态下在处理基板S表面上形成规定的薄膜，膜厚分布及反应性溅镀时的膜质分布呈波浪形，即，在同一周期内，膜厚厚的部分与薄的部分呈反复出现的波浪形不均。在此情况下，若在上述溅镀装置1中使用的一种阴极靶31a～31h内适当调整阴极靶31a～31h和处理基板S之间的间隔以及阴极靶31a～31h彼此间的间隔，虽然可在一定程度上改善上述不均，但若使用另一种阴极靶31a～31h，由于溅镀时的溅镀微粒的飞溅分布因阴极靶种类而异，因而有时会出现明显的上述不均。
由于上述原因，将溅镀装置1设定为以下构成。即，在支持阴极靶31a～31h的支持板33的一侧上连接具有众所周知结构的伺服马达的第1驱动手段6的驱动轴61，使之在溅镀期间，沿阴极靶31a～31h的并列设置方向的两个位置(A、B)间平行于处理基板整体性等速往返运动。同时使各磁铁组合件4分别与由马达及气缸等构成的第2驱动手段7的驱动轴71连接，使之在沿阴极靶31a～31h的并列设置方向的两个位置间平行且等速地整体往返运动。
在此情况下，阴极靶31a～31h的移动距离D1设定为使各阴极靶31a～31h移动到一方的往返运动的折返位置A(图2中用实线标示的位置)上无法释放溅镀微粒的区域R1，以及向另一方的往返运动的折返位置B(图2中用虚线标示的位置)时，位于阴极靶31a～31h的溅镀面311的局部，与处理基板相向，且无需增大真空容器11的容积。另外，磁铁组合件4的移动距离设定为该磁铁组合件4往返移动时各阴极靶31a～31h的溅镀面311的上方处于长期有隧道形磁力线的位置上。
这样即可通过使各阴极靶31a～31h整体移动改变无法释放溅镀微粒的区域，即通过使处理基板的整个面与阴极靶31a～31h表面可释放溅镀微粒的区相向，即可根据阴极靶的种类改善上述膜厚分布及膜质分布的不均。然而，即使使各阴极靶31a～31h及磁铁组合件4连续性等速往返运动，仍可能由于阴极靶种类不同溅镀时的溅镀微粒的飞溅分布的区别而留有微小的波浪形的膜厚分布及膜质分布。
为此，虽然也可根据不同阴极靶调节阴极靶31a～31h及磁铁组合件4的往返运动的速度及移动距离，抑制微小的波浪形膜厚分布及膜质分布的产生，但由于是使磁铁组合件4以及各阴极靶31a～31h连续性等速往返运动的，因而其控制的自由度很低，难以实施抑制波浪形膜厚分布及膜质分布的产生的控制。
本实施方式设定为：在第1驱动手段6的驱动轴61上安装具有众所周知结构的电磁式制动件的停止手段(未图示)，经DC电源35给各阴极靶31a～31h投入电力，通过溅镀形成规定的薄膜期间，通过使各阴极靶31a～31h沿并列设置方向平行于处理基板S移动，当各阴极靶31a～31h到达一方的折返位置A时，通过使该停止手段动作，使各阴极靶31a～31h暂时停止移动。在各阴极靶31a～31h停止状态下，利用第2驱动手段7使磁铁组合件4以一定速度往返运动，连续性地改变溅镀率高的隧道形磁力线的位置。并且一经过规定时间，即在维持磁铁组合件4的往返运动的同时，使采用第1驱动手段6的各阴极靶31a～31h再次开始移动，向另一方的折返位置B移动，一到达另一方的折返位置B，即在维持磁铁组合件4往返运动的同时，通过使停止手段再次动作，使各阴极靶31a～31h再次停止移动。
这样一来，仅需要考虑溅镀时间以及磁铁组合件4的往返运动的速度，适当设定各折返点A、B上的阴极靶31a～31h的停止时间，即可根据阴极靶的种类，也就是根据各阴极靶溅镀时的飞溅分布，调节处理基板S上的溅镀微粒的量，其结果是控制膜厚及膜质的自由度得以提高，可抑制在处理基板S表面上形成的薄膜上产生微小的波浪形膜厚分布及膜质分布。在此情况下，通过停止第1驱动手段6的动作，在各阴极靶31a～31h在规定时间期间内停止时可使磁铁组合件4至少往返运动一次。此外，为了进一步提高控制膜厚及膜质的自由度，还可通过控制溅镀电源35的动作，仅在各阴极靶31a～31f停止往返运动期间给阴极靶31a～31f投入电力。
阴极靶31a～31h在各折返点A、B上的停止时间只要能够使磁铁组合件4可在各折返点A、B上至少进行一次往返即可，并无特殊的限定。但在作为第1驱动手段6使用马达，利用停止手段使阴极靶31a～31h停止往返运动的情况下，需考虑第1驱动手段6的负载。在此情况下，最好把停止时间设定在溅镀时间的50％以下的时间内。此外，停止时间可设定为在考虑到整个溅镀时间的基础上，在各折返点A、B上阴极靶31a～31h停止相同时间。
在处理基板S上形成薄膜时，首先使阴极靶31a～31h停止在折返点A、B中的任意一方，在此状态下，经DC电源35外加负的直流电压，开始溅镀(在该阴极靶31a～31h停止状态下使磁铁组合件4往返运动)，一经过规定时间，以使阴极靶31a～31h向另一折返点A、B移动的形态控制阴极靶31a～31h及磁铁组合件4的往返运动。另外也可设定为，开始溅镀时，使阴极靶31a～31h从折返点A、B中的任意一方向另一方移动，以到达另一折返点A、B后停止规定时间的形态控制阴极靶31a～31h及磁铁组合件4的往返运动。
在本实施方式中作为溅镀电源使用的是DC电源35，但并不局限于此，也可设定为在并列设置的各阴极靶31a～31h之中，以两个为一对，把交流电源的输出电缆分别与成对的阴极靶31a～31h连接，在成对的阴极靶31a～31h上以规定频率(1～400KHz)交替改变极性地外加电压。这样一来，各阴极靶31a～31h被交替切换为正电极，负电极，使之在正电极及负电极间产生辉光放电，即可形成等离子气氛，等离子气氛中的离子加速向成为负电极的一方的阴极靶31a～31h冲击，阴极靶原子飞溅，附着在处理基板S表面沉积后即可形成规定的薄膜。在此情况下，由于在各阴极靶31a～31h彼此间的区域R1内无需设置任何屏蔽板等结构件，因而可最大限度地缩小无法释放溅镀微粒的区域，其结果是可缩短阴极靶31a～31h及磁铁组合件4的往返运动距离，从而缩小真空容器11的体积。
此外，当通过反应性溅镀在处理基板S表面上形成规定薄膜的情况下，也可采用以下构成：由于如果反应性气体不平衡的导入真空容器11，就会在处理基板S面内生成反应性不均，因而在并列设置的各磁铁组合件4的背面一侧设置向阴极靶31a～31h的并列设置方向延伸的至少一根气体管，把该气体管的一端经流量控制器与氧气等反应性气体的气源连接，从而构成反应性气体用的气体导入手段。
此外，在气体管的阴极靶一侧，开设同径的且隔一定间隔的多个喷射口，从气体管上形成的喷射口中喷射反应性气体使反应性气体先在各阴极靶31a～31h背面一侧的空间内扩散，然后通过并列设置的各阴极靶31a～31h彼此间的各个间隙提供给处理基板S。
从图4及图5可知，10是其它实施方式涉及的磁控管方式的溅镀装置。溅镀装置10也是连续式，具有可经旋转泵、涡轮分子泵等真空排气手段(未图示)保持规定的真空度的真空容器110。在真空容器110的中央部位上设有隔板120，通过该隔板120间隔出彼此隔绝的容积大致相同的两个溅镀室110a、110b。在真空容器110的上部设有与上述实施方式相同结构的基板传送手段2，在各溅镀室110a、110b内基板传送手段2和阴极靶31a～31h间的位置上分别设有屏蔽板130。
各屏蔽板130上形成面向处理基板S的开口部130a、130b，以各开口部130a、130b在各溅镀室110a、110b内的配置彼此大体一致的形态安装各屏蔽板130，防止通过溅镀形成规定薄膜时，溅镀微粒附着到承载体21的表面等处。而各溅镀室110a、110b内的其它部件结构与上述实施方式相同。此外在各溅镀室110a、110b的下侧，配置了具有同一结构的负电极C。
此外，利用基板传送手段2把安装了处理基板S的承载体21传送到一方的溅镀室110a中与阴极靶31a～31h相向的位置上(此时，定位于处理基板S和屏蔽板130的开口130a在上下方向上彼此一致的位置上)。接着，在规定压力下经气体导入手段5a导入溅镀气体(及反应气体)，一经DC电源35给阴极靶31a～31h外加负的直流电压，即可在处理基板S及阴极靶31a～31h上形成垂直的电场，从而在阴极靶31a～31h的前面形成等离子气氛。
接着，通过使等离子气氛中的离子加速冲击各阴极靶31a～31h，溅镀微粒(阴极靶原子)向处理基板S飞溅，即可在处理基板S表面上形成一层薄膜。接着，将形成一层薄膜的处理基板S传送到另一溅镀室110b，与上述相同，在经气体导入手段5b导入溅镀气体(及反应气体)的状态下，通过DC电源35给阴极靶31a～31h外加负的直流电压，即可经溅镀处理在处理基板S表面上形成的一层薄膜表面上沉积出相同或不同种类的其它薄膜。
当在另一溅镀室110b内形成其它薄膜时，可利用第1驱动手段6a把与处理基板S相对的阴极靶31a～31h的位置从在第1溅镀室110a内形成第1种薄膜时的阴极靶31a～31h的位置上在基板传送方向上整体性错位并保持(参照图5)。
也就是说，在一个溅镀室110a内形成第一种薄膜的状态下，由于无法从各阴极靶31a～31h彼此间的区域内释放溅镀微粒，因而第1种薄膜呈现同一周期内膜厚厚的部分和薄的部分反复出现的不均。并在另一溅镀室110b内，通过使形成第1层薄膜的处理基板S上的膜厚厚的部分与阴极靶彼此间的区域相向，使薄的部分与阴极靶的溅镀面相向，即可在沉积大致相同膜厚的其它薄膜时膜厚厚的部分与膜厚薄的部分更替，从而使整体性的沉积膜的膜厚在处理基板的整个面上大体均匀。
其结果是可根据配置在各溅镀室110a、110b内的阴极靶31a～31h的种类，即使在溅镀微粒的飞溅分布不同的情况下，仅适当设定在另一溅镀室110b内的各阴极靶31a～31h的位置，即可简单地抑制处理基板表面上的膜厚分布及反应性溅镀时的膜质分布出现波浪形的不均。
当在一个溅镀室110a和另一溅镀室110b内把各阴极靶31a～31h整体性错位情况下，例如可通过使等间隔并列设置的阴极靶31a～31f的传送方向中心线和与屏蔽板130的传送方向垂直的方向上的中心线一致，并以各阴极靶彼此间的中心线间的间隔A为基准，在一个溅镀室110a内朝传送方向上游一侧(图5中为左侧)移动A/4使之错位，另外，在另一溅镀室110b内，通过向传送方向上游一侧(图5中为左侧)移动A/4，使之错位即可。各溅镀室110a、110b内的阴极靶的移动量，可根据使用的阴极靶的种类及两溅镀室110a、110b内的溅镀期间的气氛适当选择。
实施例1
在本实施例中，使用图1所示的溅镀装置1，通过溅镀在处理基板上形成了A1膜。作为阴极靶31a～31h使用了组分为99％的Al，用众所周知的方法成形为200mm×2300mm×16mm(厚)的形状，其平面大致呈长方形，与背板32结合，隔270mm的间隔配置在支持板33上。磁铁组合件4的支持板41使用的是具有130mm×2300mm的外形规格，间隔270mm配置。
另外，作为处理基板使用具有1500mm×1850mm外形规格的玻璃基板，作为溅镀条件，把处理基板S和各阴极靶31a～31h间的间隔设定为160mm，此外，通过流量控制器把真空排气的溅镀室11内的压力保持在0.5Pa上之后把Ar导入真空容器11，把处理基板S的温度设为120℃、把投入电力设为30kW，把溅镀时间设为50秒。此外，把各阴极靶31a～31h的移动距离D1设为135mm，以13mm/Sec的速度往返运动的同时，通过停止手段使之在折返位置A、B上停止规定时间(本实施例中设定为10及20秒)。另外，把磁铁组合体4的移动距离D1设定为55mm，使之在溅镀期间以12mm/Sec的速度连续性往返运动。
图3(a)是在上述条件下形成A1膜时的，沿阴极靶的并列设置方向的处理基板的膜质分布的曲线图。同时一并示出把阴极靶的中心固定在阴极靶31a～31h的往返运动的中间点上进行溅镀时(比较例1)以及使阴极靶31a～31h连续性往返运动进行溅镀时(比较例2)的膜厚分布的曲线图。
由此可知，正如图3中的虚线所示，在比较例1中，在同一周期内，显示膜质的膜阻抗值反复显示出巨大的波浪形起伏，其分布为±10.2％。此外，正如图3中的双点虚线所示，在比较例2中虽可通过使阴极靶31a～31h等速往返运动在一定程度上改善膜阻抗的波浪形不均，其膜厚分布仍为±7.0％。与之相对应，正如图3中的实线(停止时间20秒)以及单点虚线(停止时间10秒)所示，在实施例1中，通过使阴极靶停止，即可大大改善膜阻抗的波浪形不均，停止时间设定为20秒时的分布为±4.0％。
实施例2
在本实施例2中，使用图4所示的溅镀装置10，通过溅镀在处理基板上形成Al膜。作为配置在各溅镀室110a、110b内的阴极靶31a～31h，使用组分为99％的Al，用众所周知的方法成形为200mm×2300mm×16mm(厚)的形状，其俯视时为大体长方形，与背板32结合，隔270mm的间隔配置在支持板33上。磁铁组合件4的支持板41具有130mm×2300mm的外形规格，阴极靶彼此间的间隔A设定为270mm。
另外，作为处理基板，使用具有1500mm×1850mm外形规格的玻璃基板，作为各溅镀室110a、110b内的溅镀条件，将处理基板S和各阴极靶31a～31h间的间隔设定为160mm，此外，通过控制流量控制器把Ar导入真空容器，使被真空排气的溅镀室11内的压力保持0.5Pa，将处理基板S的温度设为120℃、将投入电力设为30kW、将溅镀时间设为50秒。此外，设定为在1个溅镀室110a内使并列设置的阴极靶31a～31f的传送方向的中心线与垂直于屏蔽板130的传送方向的中心线一致之后，使之向传送方向的上游一侧(图5中的左侧)移动A/4使之错位，另外，在另一溅镀室110b内，通过向传送方向上游一侧(图5中为左侧)移动A/4，使之错位。
图6(a)是在上述条件下形成A1膜时的，沿阴极靶的并列设置方向的处理基板的膜阻抗值(膜质分布)的曲线图，同时一并示出两个溅镀室110a、110b内与上述相同条件下形成Al膜时的膜阻抗值的分布。由此可知，在各溅镀室内形成Al膜时，同一周期内膜阻抗值高的部和低的部分反复出现，其膜阻抗值的分布为±10.7％。与之相对应，在实施例2中，通过改变各溅镀室内的阴极靶的位置，其膜阻抗值的分布为±3.5％，可抑制处理基板表面上的膜厚分布及膜质分布呈波浪形不均。
附图说明
图1是本发明的溅射装置的示意图。
图2是阴极靶和磁铁组合件的往返运动的说明图。
图3是用实施例1获得的薄膜的膜阻抗的曲线图，一并示出用比较例1、比较例2获得的膜阻抗。
图4是本发明变形例涉及的溅镀装置的示意图。
图5是各溅镀室内的处理基板所对应的各阴极靶的位置说明图。
图6是各溅镀室内的处理基板所对应的各阴极靶的位置说明图。并示出用实施例2获得的薄膜的膜阻抗的曲线图。
图中标号说明
1、溅镀装置，11a、溅镀室，31a～31h、阴极靶，35、溅镀电源，5、气体导入手段，6、7、驱动手段，S、处理基板。

Claims (7)

1、一种薄膜形成方法，其特征在于：给在溅镀室内与处理基板彼此相向，且隔规定间隔并列设置的多个阴极靶投入电力，通过溅镀形成规定薄膜的薄膜形成方法之中，使各阴极靶平行于处理基板，以一定速度往返运动的同时，使各阴极靶的前面分别形成隧道形磁力线的磁铁组合件分别平行于各阴极靶，以一定速度往返运动，当前述各阴极靶到达折返位置时，使各阴极靶的往返运动在规定的时间内停止。
2、根据权利要求1所述的薄膜形成方法，其特征在于：前述阴极靶上的电力投入仅在各阴极靶往返运动停止期间内进行。
3、根据权利要求1或2所述的薄膜形成方法，其特征在于：在规定时间内前述各阴极靶停止往返运动期间，使磁铁组合件至少往返一次。
4、一种薄膜形成方法，把处理基板传送到分别以等间隔并列设置了相同数量的阴极靶的多个溅镀室之间与各阴极靶相向的位置上，用溅镀在处理基板表面沉积出相同或不同的薄膜的薄膜形成方法之中，其特征在于：对于分别传送到连续形成薄膜的各溅镀室中的处理基板，使各溅镀室内的各阴极靶的位置在基板传送方向上彼此整体性错位。
5、根据权利要求1至4任一项所述的薄膜形成方法，其特征在于：在前述并列设置的阴极靶中每组成对的阴极靶上均以规定的频率交替改变极性地外加交流电压，使各阴极靶交替切换为正电极、负电极，通过使正电极及负电极间产生辉光放电形成等离子气氛，使各阴极靶发生溅射。
6、一种薄膜形成装置，其特征在于，配置有：多个阴极靶，其在溅镀室内与处理基板相向且隔规定间隔并列设置；溅镀电源，其可给各阴极靶投入电力；磁铁组合件，其在阴极靶的前面分别形成隧道形的磁力线；设有：第1驱动手段，其使各阴极靶以一定速度沿阴极靶的并列设置方向往返运动；第2驱动手段，其使磁铁组合件平行于阴极靶往返运动；还设有前述阴极靶到达往返运动的折返位置时使各阴极靶的往返运动在规定的时间内停止的停止手段。
7、根据权利要求6所述的薄膜形成装置，其特征于：前述溅镀电源是给并列设置的阴极靶中每组成对的阴极靶以规定频率交替改变极性地外加电压的交流电源。
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