专利名称：溅射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可以在处理基板的表面上鹏的w装置，尤其涉及采用交流电 源的w装置。
背景技术：
^法是使等离子体气氛中的离子朝着根据要在处理 表面上皿的膜的 组成制作成规定形状的耙加速冲击，使耙原子飞散，从而在处理繊表面上形成
薄膜。该情形下，通过直流电源或交流电源等ill寸电源给作为阴极电极的耙施加 电压，使得在阴极电极和阳极电极或接地电极之间产顿光放电，从而形成等离 子体气氛，尤其是采用交流电源时，通过施加反相的电压抵消掉在阴极表面上累 积的电荷，得到稳定的放电。
因此，已知在真空腔内设置一对耙，m交流电源按照规定的频率交替改变 极性地给i就耙施加电压，将各个耙交替切换为阳极电极、阴极电极，使得在阳 极电极和阴极电极之间产，光放电，从而形成等离子体气氛，对MiKa行溅 射(例如，专利文献i)。
专利文献l:国际公开WO2003/14410号公报(例如，参照权利要求l)。
发明内容
发明要解决的问题
在，文献中，采用内装了用来给一对耙输出交流电(供电)的振荡部的交 流电源。 一般地，该交流电源和各个耙例如通过绞接多根导线而形成的公知的交
流电源电缆进fi^接。在该情形下，由于流过交流电流时的朋^肤效应，随着交流 电源频率的升高，导体的有效横截面积减少，交流电阻增加，导体损失增加，因 此容易导致从交流电源到一对耙的供电损失，而且受到噪声的影响，给一对耙供 电的电力波形变得容易紊乱。这个现象随着M装置本身的设置场所和交流电源 的设置场所之间的距离变长而变得更显著，结果出现了不能高精度地给一对耙供 电的问题。
因此，本发明鉴于战问题点，目的是衝共一种倉,不{繊于溅射装置本身 的设置场所与交流电源的设置场所之间的距离，高精度地供电的溅射装置。 解决问题的手段
为了解决，问题，本发明提供一种M装置，其特征在于，包括在真空腔 内设置的一对靶和按照规定的频率交替改变极性地给该对靶施加电压的交流电 源，该交流电源的结构分为能供电的供电部和具有与从该供电部引出的电力 线连接的振荡用开关电路的振荡部，该振荡部与各个靶通过母线连接。
根据本发明，因为分别构成供电部和振荡部，所以倉^够仅将输出交流电的振 荡部设置为与一对革&间的距离保持直定的短距离。而且，因为通过母线连接该 振荡部和各个耙，所以流过交流电流的部分的表面积大，可以不娜肤效应的影 响而流过高电流。结果是，与采用公知的交流电源电缆相比较，倉^不容易导致 供电损失，而且能够不容易受至幌声的影响，进而會辦高精度地由交流电源给一 对耙供电。
在该瞎形下，如果〗妙腿母线为其表面被Au或Ag的薄E^鶴的母线，那 么在提供交流电时，只有流过交流电流的部分为导电率高的材料，从而能够实现 成本的斷氐，所以优选。
而且，如果^妙腿母线能够自由伸縮，那么在安装该母线时，就育辦吸收振 荡部与mt间的间隔的误差，就會,容易地謝，线的安^作，所以，。
而且，为了将输出交流电的振荡部与各个耙之间的距离保持为恒定的鄉巨离，
i^^将戶;M振荡部的框体安皿真空腔的外壁上。
而且，在所述真空腔内并列设置多对耙，同时为每对耙设置交流电源，为了 在各个耙的前方分别形成磁力线，而设置由设置在各个耙的后方的、交替改变极 性地设置的多个磁体构成的磁体组合体的情形下，因为會,高精度地由交流电源
分别给各对耙供电，所以育,均匀i鲥於IKS疗臟寸，从而形成良好的鹏。
该瞎形下，如果事先设置了一体地驱动各个磁体组合体，从而使得所述磁力 线相对于耙平行地自由移动的驱动装置，那么就能够均匀地侵蚀^^耙，所以优 选。
发明的效果
如上面所说明的，本发明的溅射装置不容易受到供电损失和噪声的影响，能 够高精度地给耙供电，而且不需要高价的交流电源电缆，从而會,实现成本降低 这样的效果。
具体实施例方式
参照图i， i是本发明的^^獺寸驢(下面称为"M體")。为了施加反 相的电压抵消掉在后述的耙表面上累积的电荷，从而得到稳定的放电，MM装置i
細了交流电源的串列式。MM體i具有M:回转泵、涡轮5H^等真空祠忾 驢(未图示)保持在规定的真空度的真空腔ii。在真空腔u的上部體SM i^S。该SW^g具有公知的结构，例如具有装载处理繊s的托板2，能 够间歇地驱动驱动，以向面对耙的^§上依^^处理 s。
在真空腔11内i^S气体导A^g 3。气体导A^g 3 fflil设置质S^荒量控制
器31的气体管32与气觸33魏，育,以恒定的流量将Ar ^寸气体或反应 性獺祁刑顿的02、 H20、 H2、 N2等反应气体导入到真空腔11内。在真空腔11 的下侧设置阴极电极C。
阴极电极C具有面向处理繊S體的一对耙41a、 41b。名^h耙41a、 41b与Al、 Tl、 Mo或ITO等要在处理繊S上鹏的薄膜的纟l^S对应，采用公知的方 法制作，制作^a为长方体GAJ:面看是长方形)的微。於耙41a、 41b通 过铟或锡等粘结材料与、ai才中冷却靶41a、 41b的背板42接合，M3i未图示的绝 缘材料安装在阴极电极C的框架上，在真空腔ll内设置^^孚动状态。
该瞎形下，将耙41a、 41b并列设置为其未j顿时的鹏t面411位于与处理基 板S平行的同一个平面上，在各个耙41a、 41b相对的侧面412之间不，任何阳 极，蔽等构成部件。将M耙41a、 41b的外形尺寸设定为并列设置^^h耙41a、 41b时比处理 S的外形尺寸大。
而且，阴极电极C装^W位于^^耙41a、 41b的后方的磁体组合体5。磁体 组合体5具有与各个耙41a、 41b平行體的支離51。 i^:離51由比各个耙 41a、 41b的横向宽度小的、沿着耙41a、 41b的长度方向在其两侧上延伸出的长方 微的平板构成，由放大磁体的吸弓l力的磁性材料制成。在支,51上交替改变 极性地體髓耙41a、 41b长度方向的微中央磁体52和髓支離51的夕卜周 设置的ii^磁体53。该情形下，将换算为中央磁体52的同磁化时的体积设计为例 如与换算为:ii^磁体52的同磁化时的体积之和(纖磁依中^避体:纖磁体= 1:2:1)相等。
由此在各个耙41a、 41b的脏分别形成平衡的闭环麟状磁力线，在M^耙 41a、41b的ltl^1i^电离的电子和M产生的二次电子，从而售^^^^M耙41a、 41blW的电子密度，提高等离子体密度。而且，设置交流电源E，使得育,在一 对耙41a、 41b上按照夫见定的,频率(1 400KHz)交替改变极性;fcW加电压。
可是，采用交流电源E给一对耙41a、 41b供电时，需要育雜没有供电损失， 而且难以受到噪声的影响，高精度地供给设定的电力。在本实施方式中，交流电 源E的结构分为倉^i共电的供电部6和按照规定的频率交替改变极性鹏合各个耙 41a、 41b输出电压的振荡部7， )| 荡部7的框体70安,真空腔11的底壁上， 同时，如后戶脱,舰具有规定长度尺寸的母线8连结振荡部7和各个耙41a、 41b。
在该情形下，输出电压的波形是正弦波，但是并不限于此，例如也可以是方形波。
如图2所示，供电部6具有箱状的框体60，在框体60内具有控制其运行的第 1CPU电路61、 输入商用交流电(3相AC200V或400V)的输入部62、对输入的 交流电行整流并转换为直流电的6个二极管63，通过直流电力线64a、 64b起到 给振荡部7输出直流电的作用。
而且，直流电力线64a、 64b之间设置开关晶管65，设置与第1 CPU电路 61通信自由i鹏结的、控制开关晶体管65的接通、断开的第1驱动电路66a和第 lPMW控制秒各66b。在该情形下，具有电流检测传感器和电压检测器、 检测直流电力线64a、 64b之间的电流、电压的检测电路67a和AD转换电路67b， Mt测电路67a和AD转换电路67b输入到CPU电路61中。
另一方面，振荡部7具有箱状的框体70，安装在真空腔11下侧的外壁上。在 框体70内设置与第1 CPU电路61通信自由地连接的第2 CPU电路71;设置在 直流电力线64a、 64b之间的构成振荡用开关电路72的4个第1至第4开关晶体 管72a、 72b、 72c、 72d;与第2CPU电路71通信自由地连接的、控制M开关晶 体管72a、 72b、 72c、 72d的接通、断开的第2驱动电路73a和第2 PMW控制电 路73b。
于是，fflil第2驱动电路73a和第2PMW控制电路73b，控制M开关晶体 管72a、 72b、 72c、 72d的运行而使例如第1及第4开关晶体管72a、 72d与第2 及第3开关晶体管72b、 72c的M、断开的时序反转时，倉,M从振荡用开关 电路72弓l出的交流电力线74a、 74b输出正弦波的交流电。在该情形下，设置检测振荡电压、振荡电流的检测电路75a和AD转换电路75b，通过检测电路75a和 AD转换电路75b输入到第2 CPU电路71中。
交流电力线74a、 74b乡劍串联或者并联或者串并联混合附皆振用LC电路与 具有公知结构的输出ffi器76连接，通过母线8将从输出变压器76引出的输出 端子76a、 76b和一对耙41a、 41b相互连接。在该情形下，具有电流检测传感
器和电压检测顿器、检测输出给一对耙41a、 41b的电压、电流的检测电路77a 和AD转换电路77b，通过检测电路77a和AD转换电路77b输入到第2 CPU电路 71中。由此倉辦在M"中M交流电源E按照恒定的频率^i:改变极性地给一对 耙41a、 41b施加恒定的电压。
而且，来自于检测电路77a的输出连接至啦测输出电压和输出电流的输出相位 及频率的检测秒各78a， M与该检测电路78a通信自由i鹏接的输出相位频率控 制电路78b，将输出电压和输出电流的糊扱频W!r入至傑2CPU电路71中。由 此，會,根据来自于第2CPU电路71的控制信号，由第2驱动电路73a控制振荡 用开关电路72的於开关晶條72a、 72b、 72c、 72d的接通、断开，将输出电压 和输出电流的相位控制为彼此大致一致。
如图3所示，在板状的中央部81的两侧上，舰由螺栓B和螺母N构成的连 接驢分别连结安装部81、 82而构成職8。雌由导电率高的相同的材料构成 中央部81和^h安装部82、 83，例如Cu、 Au、 Ag或铝合織U成。
在该瞎形下，中央部81的表面积和板厚要考虑构成该中央部81的板材的材料 和采用W才，l进行劍莫时给耙41a、 41b的供电、交流电的频率等而适当设定 (例如，中央部81的长度为约300mm、宽度为40mm时，其板厚设定为6mm)。 另一方面，考虑到在振荡部7的输出ME器76输出顶lh设置的输出端子76a、 76b 以及各个耙41a、 41b上的安装，使比中央部81的板材宽度大的板材弯曲成剖面 上看呈诚Z字状而构成安装部82、 83， M:在其一端上设置的安銜L82a、 83a， 采用螺栓等连^g (未图示)将其分别固定在输出端子76a、 76b以及^^h耙41a、 41b上。
而且，在中央部81的两端和各个安装部82、 83的另一端分别形成两个贯通孔 81a、 82b、 83b，使M贯通孔81a、 82b、 83b上下方向一gct也使中央部81的两端 和各个安装部82、 83的一端相互重合，使螺栓B的轴部穿过M贯通孔81a、 82b、 83b中之后，将螺母N连结在其另一个端部上从而相互连结。在该情形下，将一
个安装部82的贯通孔82b形成为长孔，會嫩根 出端子76a、 76b与各个耙41a、 41b之间的距离调节母线8本身的长度，使母线8能够自由伸縮。由此會,吸收振 荡部7和靶41a、 41b之间的间隔的i^，育,容易iikafi^线8的安 作。
在输出端子76a、 76b和各个耙41a、 41b之间安装了母线8的情形下，因为贯 通支撑板51的中央部81露出来，所以用陶瓷等公知的绝缘材料9覆盖该中央部 81。
由此倉,傲皿交流电流的部分的表面积较大，不^UIK效应的影响M:高电 流。结果是，与采用公知的交流电源电缆相比较，可不容易导致供电损失，同时
不容易受到噪声的影响，进而會,高精度地由交流电源E给一对耙41a、 41b供电。
然后，MilSW^置将^a鎌S,到与一对耙41a、 41b相对的健 上，M31气体导A^g 3导入规定的mi寸气体。舰交流电源E给一对耙41a、 41b 施加交流电压，将各个耙41a、 41b相互交替切换为阳极电极、阴极电极，在阳极 电极和阴极电极之间产生辉光放电从而形成等离子体气氛。由此使等离子体气氛 中的离子朝着耙41a、 41b中成为阴极电极的那个耙加速冲击，耙原子飞散，从而 在处理繊S的表面上形成薄膜。
在该情形下，在磁体组合体5中设置未图示的电动机等驱动^g， ffi31该驱动 ，在^耙41a、 41b水平方向的两个皿之间平行并且等^t也往复运动，从而 在耙41a、 41b的齡面上得至购匀的懒ij区域。
在本实施方式中，对在中央部81的两侧战结两嫂装部82、 83而构成母线 8盼瞎形进行了说明，但是本发明不限于此，也可以一体制作母线8。而且，虽然 使母线8为导电率高的材料，但是也可以仅仅使樹共交流电时、M交流电的部分 为Au或Ag等导电率高的材料，也就是由Au或Ag等薄膜鶴母线8的表丽 构成，实1J^本的斷氐。
而且，在本实施方式中，对在真空腔ll内體了一对革巴41a、 41b的情7ili4行 了说明，但是本发明不限于此，如图4戶标，本发明也會辦适用于在真空腔lla内并列设置多个耙41a 41f，给每一个相互邻接的耙41a 41f分配具有相同结构 的交流电源E1 E3，从而构 #装置，使得會嫩通过各交流电源El、 E2、 E3 给多对耙41a 41f供电的实施方式。在该情形下，虽然由不同的交流电源E1 E3 给各个耙41a 41f J^i共交流电，但是倉嫩由交流电源E1 E3分别高精度地给各对 靶41a 41f供电(倉,使各交流电源的供电，一致)，所以會嫩均匀iM各个耙 41a 41f进疗鹏从而會,成良好的鹏。
图1是本发明MI寸，的概^i兑明图。
图2是交流电源结构的说明图。
图3是说明母线结构的，杀特见图。
图4是本发明的、職寸體的郷例的概掛兑明图。
附图fei己说明
11 真空腔 41a、 41b 耙
6 供电部
7 振荡部
8 母线
E 交流电源
权利要求
1.一种溅射装置，其特征在于包括在真空腔内设置的一对靶和按照规定的频率交替改变极性地给该对靶施加电压的交流电源，该交流电源的结构分为能供电的供电部和具有与从该供电部引出的电力线连接的振荡用开关电路的振荡部，该振荡部与各个靶通过母线连接。
2. 根据权利要求i记载的獺寸^e，欺寺征在于戶;M母线为其表面被Au或Ag的薄M^ SM的母线。
3. 根据权利要求i或2记载盼aM體，赚征在于4妙;M母线育辦自由伸縮。
4. 根据权利要求i至3中倒可一项记载的、Mf，，其特征在于将戶;M振荡 部的框体安装在真空腔的夕卜M。
5. 根据权利要求1至4中倒可一项记载的鹏體，辦征在于在戶脱真空腔内并列设置多对耙'同时为每对耙设置交流电源，为了在於耙的前方分别形 成磁力线而配置由设置在各个耙的后方的、交替改变极性地设置的多个磁体构成 的磁体组合体。
6. 根据权利要求5记载盼鹏體，期寺征在于设置了跳驱动於磁体组 合体使得戶，磁力线相对于耙平衍也自由移动的驱动，。
全文摘要
提供一种采用AC电源的溅射装置，该装置能够不依赖于溅射装置的设置场所与交流电源的设置场所之间的距离，高精度地供电。在真空腔(11)内设置一对靶(41a、41b)和按照规定的频率交替改变极性地给该对靶施加电压的AC电源(E)。该AC电源(E)的结构分为能供电的供电部(6)和振荡部(7)，振荡部(7)具有与从该供电部引出的电力线连接的振荡用开关电路(72)。该振荡部与各靶通过母线(8)连接。
文档编号H05H1/24GK101370958SQ200780002208
公开日2009年2月18日 申请日期2007年1月11日 优先权日2006年1月11日
发明者中岛利夫, 佐藤重光, 依田英德, 堀下芳邦, 小林大士, 清田淳也 申请人:株式会社爱发科