成膜方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種成膜方法，特別是涉及一種通過濺射方法在大面積的玻璃等處理基板表面形成規(guī)定的薄膜或積層膜用的成膜方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在玻璃等處理基板表面形成規(guī)定薄膜的方法之一是使用濺射法。在該成膜方法中，使在處理室內(nèi)形成的等離子體氣氛中的稀有氣體離子朝向?qū)さ慕M成制作的靶加速撞擊以便在處理基板表面成膜，使靶發(fā)出的濺射粒子向靜止且與靶相對的處理基板飛散，在處理基板表面成膜。近年來，這種方法也廣泛應用于如制造Fro用的玻璃基板那樣的大面積處理基板的成膜過程中。
[0003]對于進行上述成膜的濺射裝置，在處理室內(nèi)與處理基板相對且等間隔并列設(shè)置多個同一形狀的靶，向各靶輸入功率，在通過濺射進行成膜的過程中，使各靶整體以一定速度相對處理基板平行地做往返運動，已知例如專利文獻I的內(nèi)容。此處，在多個靶以規(guī)定間隔并列設(shè)置的裝置中，濺射粒子不從各靶相互間的區(qū)域釋放。因此，可知在處理基板表面的薄膜厚度分布或反應性濺射時的薄膜質(zhì)量分布有起伏(例如薄膜厚度分布的情況是同一周期中薄膜厚度厚的部分與薄的部分反復出現(xiàn))，變得不均勻。在上述專利文獻I中，以靶的并列設(shè)置方向為移動方向，在成膜過程中，使各靶整體與處理基板平行地做相對往返運動，改變不釋放濺射粒子的區(qū)域，以此來改善上述薄膜厚度分布和薄膜質(zhì)量分布不均勻的情況。
[0004]另一方面，在專利文獻2中，在多個處理室層壓相同或不同的薄膜時，以處理室相連設(shè)置的方向為移動方向，在各處理室內(nèi)以等間隔分別預先并列設(shè)置好數(shù)量和形狀均相同的靶，改變處理基板的停止位置以便處理室相互間的處理基板表面上的與各靶相對的區(qū)域在基板傳送方向上彼此錯開，從而改善上述薄膜厚度分布和薄膜質(zhì)量分布不均勻的情況。
[0005]然而，在上述各專利文獻記載的成膜方法中，如果設(shè)定需并列設(shè)置的靶的個數(shù)以使并列設(shè)置各靶的區(qū)域在移動方向上的全長足夠大于處理基板在移動方向上的長度(例如將各靶和處理基板同心設(shè)置時，從處理基板的移動方向兩端分別突出一個靶)的話，則可有效改善上述薄膜厚度分布和薄膜質(zhì)量分布不均勻的情況。但是，這樣一來不僅增加了需使用的靶的個數(shù)使濺射裝置大型化，而且導致成本增加。
[0006]因此，雖然可以考慮設(shè)置為并列設(shè)置各靶的區(qū)域在移動方向上的全長與處理基板在移動方向上的長度相等，但這樣一來發(fā)現(xiàn)在移動方向前后的兩端上基板的薄膜厚度局部變薄。另外，所謂“相等”，是指將各靶和處理基板同心配置時，在移動方向前后兩端的靶分別從處理基板的移動方向兩端突出的長度短于一個靶的長度，優(yōu)選為靶在移動方向上的長度的一半的長度。此時，例如如果使分別位于移動方向前后端的兩靶上的輸入功率比其他靶高以增加濺射率的話，則可提高薄膜厚度分布的均勻性等。但是，分別位于移動方向前后端的兩靶的濺射引起的侵蝕量相比其他靶變多，導致靶壽命變得極短不利于批量生產(chǎn)的問題。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:專利公開2004 - 346388號公報
[0010]專利文獻2:專利公開2012 - 184511號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0012]因此，鑒于以上情況，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種成膜方法，其具有即便并列設(shè)置各靶的區(qū)域在移動方向上的全長設(shè)為與處理基板在移動方向上的長度相等，也能使基板面內(nèi)膜厚度分布和薄膜質(zhì)量分布均勻性良好地成膜的功能，并且可使各靶的靶壽命大致均等而有利于批量生產(chǎn)。
[0013]解決技術(shù)問題的手段
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的成膜方法，其特征在于:在一個方向上相連設(shè)置的多個處理室內(nèi)，以處理室的相連設(shè)置方向為移動方向，沿移動方向以等間隔分別并列設(shè)置相同個數(shù)的靶，在各處理室內(nèi)將處理基板傳送到與各靶相對的位置并停止，對靜止后與各靶相對的處理基板的表面，向該處理基板所在的處理室內(nèi)的各靶輸入功率濺射各靶，貫穿各處理室層壓相同或不同的薄膜；改變處理基板的停止位置，以使連續(xù)形成薄膜的各處理室相互間在處理基板表面上的與各靶相對的區(qū)域在移動方向上彼此錯開，除分別位于移動方向前后端的靶外的各靶上輸入的功率為穩(wěn)態(tài)功率，在分別位于移動方向前后端的靶上，隨每次待成膜處理基板的變更而交替切換低于穩(wěn)態(tài)功率的低功率和高于穩(wěn)態(tài)功率的高功率，且輸入功率時相互切換給兩靶的輸入功率。
[0015]由此，如果以在兩個處理室中層壓同一薄膜的情況為例進行說明，則在一個處理室中在第一處理基板表面上形成一個薄膜時，設(shè)定對位于移動方向后端的靶的輸入功率為高功率(穩(wěn)態(tài)功率的1.01?1.50倍的范圍)提高濺射率進行成膜，同時設(shè)定對位于移動方向前端的靶的輸入功率為低功率(穩(wěn)態(tài)功率的1/1.01?1/1.50倍的范圍)降低濺射率進行成膜。在該狀態(tài)下，由于從各靶相互間的區(qū)域不釋放濺射粒子，所以一個薄膜在同一周期內(nèi)薄膜厚度厚的部分和薄的部分重復出現(xiàn)變得不均勻，并且位于移動方向后端的處理基板的部分與其他部分相比薄膜厚度變厚，位于移動方向前端的處理基板的部分與其他部分相比薄膜厚度變薄。
[0016]接下來，在另一個處理室中改變處理基板的停止位置層壓另一薄膜時，設(shè)定對位于移動方向后端的靶輸入功率為低功率，同時設(shè)定對位于移動方向前端的靶輸入功率為高功率來成膜。由此，在兩處理室內(nèi)以大致相同的薄膜厚度層壓另一薄膜時薄膜厚度厚的部分和薄的部分互換，同時通過在移動方向前后薄膜厚度厚的部分和薄的部分互換，使作為積層膜的薄膜厚度在處理基板整個面上變?yōu)榇笾戮鶆颍Y(jié)果是可防止處理基板表面的薄膜厚度分布和反應性濺射時的薄膜質(zhì)量分布有起伏的不均勻。
[0017]接著，在第二處理基板表面形成積層膜時，在一個處理室中形成一個薄膜時，設(shè)定對位于移動方向后端的革El的輸入功率為低功率，并設(shè)定對位于移動方向前端的革G的輸入功率為高功率。并且，在另一個的處理室中形成另一薄膜時，設(shè)定對位于移動方向后端的靶的輸入功率為高功率，同時設(shè)定對位于移動方向前端的輸入功率為低功率。由此，可使位于移動方向兩端的靶的濺射引起的侵蝕量和其他靶的侵蝕量大致均勾。如此本發(fā)明具有即便并列設(shè)置各靶的區(qū)域在移動方向上的全長設(shè)為與處理基板在移動方向上的長度相等，也能使基板面內(nèi)膜厚度分布和薄膜質(zhì)量分布均勻性良好地成膜的功能，并且可使各靶的靶壽命大致均等而有利于批量生產(chǎn)。
[0018]再有，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的成膜方法，其特征在于:在處理室內(nèi)隔規(guī)定間隔并列設(shè)置多個靶，以這些靶的并列設(shè)置方向為移動方向，將各靶和處理基板相對配置，使各靶和處理基板做相對往返運動，以便使處理基板相對各靶的位置在移動方向上錯開，對各靶輸入功率并濺射各靶，在處理基板的與各靶相對的面上形成規(guī)定的薄膜；除分別位于移動方向前后端的靶外的各靶上輸入的功率為穩(wěn)態(tài)功率，在成膜過程中，在分別位于移動方向前后端的靶上，根據(jù)處理基板相對各靶的位置而交替切換低于穩(wěn)態(tài)功率的低功率和高于穩(wěn)態(tài)功率的高功率，且輸入功率時相互切換給兩靶的輸入功率。
[0019]由此，使單一的處理室內(nèi)并列設(shè)置的各靶和處理基板相對移動形成薄膜時，與上述一樣，其具有即便并列設(shè)置各靶的區(qū)域在移動方向上的全長設(shè)為與處理基板在移動方向上的長度相等，也能使基板面內(nèi)膜厚度分布和薄膜質(zhì)量分布均勻性良好地成膜的功能，并且可使各靶的壽命大致均等而有利于批量生產(chǎn)。此處，在上述“相對往返運動”中，包含在使各靶和處理基板連續(xù)進行相對往返運動的同時進行成膜的情況，以及在各靶和處理基板的相對往返運動的折返點上，暫時停止相對往返運動，使各靶和處理基板相向靜止規(guī)定時間并進行成膜的情況。
[0020]另外，在本發(fā)明中，為了在各靶的整個面上侵蝕出大致相等的侵蝕區(qū)域，以所述各靶朝向所述基板的方向為上，優(yōu)選在各靶的上方分別形成隧道狀磁通量，使各磁通量在基板傳送方向或移動方向上以規(guī)定的速度做往返運動。
【附圖說明】
[0021]圖1是可實施本發(fā)明第一實施方式的成膜方法的濺射裝置的剖面示意圖。
[0022]圖2是掩膜板和各靶在各處理室內(nèi)的位置關(guān)系圖。
[0023]圖3是采用現(xiàn)有技術(shù)進行成膜時基板的薄膜厚度分布圖。
[0024]圖4(a)?(C)是采用第一實施方式成膜的功率控制和薄膜厚度的分布關(guān)系圖。
[0025]圖5是可實施本發(fā)明的第二實施方式的成膜方法的濺射裝置的剖面示意圖。
[0026]圖6 (a)和(b)是基板位置和給各靶的輸入功率的關(guān)系的圖。
【具體實施方式】
[0027]下面參照附圖以矩形玻璃基板(下稱“基板S”)為處理基板，使同一薄膜在該基板S的一個面上兩層層壓的情況為例，對本發(fā)明第一實施方式的成膜方法進行說明。在下文中，以從各靶3 Ia?311朝向基板S的方向為上，再有，基板S為在圖1中從左向右移動的產(chǎn)品，將此稱為移動方向，以這些為基準使用表示上、下、左、右、前、后等表示方向的用語。
[0028]參照圖1和圖2，SMl是可實施第一實施方式的成膜方法的磁控方式的濺射裝置(下稱“濺射裝置”)。濺射裝置SMl具有可通過圖外的真空泵保持規(guī)定的真空度的真空室Ilo在真空室11的中央部設(shè)有隔板12，通過隔板1