阴极单元的制作方法
【专利说明】阴极单元
[0001 ] 本申请是申请日为2011年11月21日，名称为阴极单元，申请号为201180069851.6
的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种利用溅射法的成膜装置内所使用的阴极单元。
[0003]本申请在2011年4月26日提出的特愿2011 — 098427号的基础上要求优先权，并在此援引其内容。
【背景技术】
[0004]在半导体设备领域或平板显示器(FPD)领域中，作为形成各种薄膜的装置，使用溅射装置。
[0005]—般的溅射装置中，在腔室内设置有溅射用的阴极，在减压的腔室内与安装在阴极的靶空开规定的间隔对置配置有被处理体。
[0006]其次，向腔室内导入氩气(惰性气体)，通过以被处理体接地的状态对靶施加负的电压而使其放电，使通过放电从氩气电离的氩粒子与靶碰撞。而且，通过使从靶飞出的粒子附着在被处理体，从而进行成膜处理。
[0007]图1OA表示使用溅射法的现有成膜装置700的一例(专利文献I)。
[0008]成膜装置700具备多个阴极720。图1OB是表示图1OA所示的多个阴极720中的一个的放大剖视图(专利文献2)。
[0009]如图1OB所示，阴极720由溅射用的靶、阴极主体710、阴极安装凸缘701a、绝缘板712、电力供给部El (E2、E3)和接地部G构成。
[0010]靶由背板704和被配置在背板的主面704a上的母材705构成，设置于腔室701的内部，并使用多根螺栓部件安装在阴极主体710上。
[0011]在背板704的内部，设置有在母材705的表面上生成泄漏磁通的磁场生成部H1(H2、H3)0
[0012]另外，在背板704的内部为了控制靶的温度而设置有由导入冷却水的流道708a及导出冷却水的流道708b构成的循环流道。
[0013]阴极主体710设置在腔室701的内部，并使用多根螺栓部件，经由绝缘板712安装在阴极安装凸缘711上。阴极安装凸缘711被接地。
[0014]背板704及阴极主体710被形成有使母材705露出腔室内的空间(成膜空间)的开口的接地屏蔽701a覆盖。
[0015]接地屏蔽701a为了抑制母材705以外的部分中的放电而被设置。接地屏蔽701a—般以接地状态使用多根螺栓部件安装在腔室(壁部)701上。
[0016]根据现有成膜装置700的结构。在一个成膜空间中，使用设置在一个背板的一面上的母材，能够使溅射膜(使用溅射方法形成的膜)均匀地形成在以与母材对置的方式静止的被处理体702上。特别是，即使被处理体702具有相当于多个母材的总面积的宽度的情况下，也能够使溅射膜均匀地形成在被处理体702上。
[0017]然而，在使用溅射方法的现有成膜装置700中，各阴极720具备的溅射用靶的母材仅为一种类。即，现有成膜装置700具有只进行使用一种类的母材的成膜处理的结构。
[0018]因此，在连续进行多种类的成膜处理的情况下，需要使用与每个成膜的种类对应的各个腔室，必须设置可设置腔室的多个空间。
[0019]另外，每当完成处理时，需要将被处理体向进行下面的处理的腔室运送。因此，产生被处理体的运送操作所需的时间、及伴随将被处理体搬入搬出腔室内的工序排出腔室内的气体的操作(工序)所需的时间，从而从一个处理完成到下一个处理开始的时间变长。其结果，用于成膜处理的必要的时间变短。
[0020]专利文献1:W02009/025258号公报
[0021]专利文献2:特开2003-328119号公报
【发明内容】
[0022]本发明是考虑这种情况而做出的，其目的在于提供一种阴极单元，在一个成膜空间中，能够将由设置在一个背板的一面上的母材形成的第一溅射膜和由设置在一个背板的另一面上的母材形成的第二溅射膜，均匀地形成在具有相当于多个母材的面积的宽度并且以与母材对置的方式静止的被处理体上。
[0023]本发明的一实施方式的阴极单元用于成膜装置，该阴极单元包括:多个靶，设置在成膜空间内，并具有背板、第一母材、第二母材和旋转轴，所述背板具有第一主面、位于所述第一主面的相反侧的第二主面、第一侧面(一侧的侧面)及位于所述第一侧面的相反侧的第二侧面(另一侧的侧面)，所述第一母材配置在所述第一主面上，所述第二母材配置在所述第二主面上，所述旋转轴从所述第一侧面朝向所述第二侧面贯通所述背板，多个旋转轴以相互平行地排列的方式配置在同一面平内；多个控制部，使所述旋转轴旋转，经由所述旋转轴对所述靶施加用于溅射的电压，并与分别与多个靶对应设置;多个磁场生成部，设置在靠近所述背板的远离所述成膜空间的表面的位置(背板的非溅射处理面侧)，使得在所述背板的靠近所述成膜空间的表面生成特定的分布磁场。
[0024]优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，所述第一侧面及所述第二侧面与所述背板的长度方向垂直，所述第一侧面及所述第二侧面的形状为长方形。
[0025]优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，并且在所述侧部经由绝缘部件配置有防着板。另外，优选地，在相互邻接的所述防着板上设置有凸部。
[0026]优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，所述第一侧面及所述第二侧面与所述背板的长度方向垂直，所述第一侧面及所述第二侧面的形状为梯形。
[0027]优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，所述第一侧面及所述第二侧面与所述背板的长度方向垂直，所述第一侧面及所述第二侧面的形状为平行四边形。
[0028]优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，并且所述侧部被形成为台阶状。
[0029]优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，并且所述侧部被形成为波纹状。
[0030]优选地，在本发明的一实施方式的阴极单元中，各个所述背板具有与所述背板的长度方向平行的侧部，并且在相互邻接的所述侧部中，一侧的侧部具有凸部，另一侧的侧部具有凹部。即，优选地，一侧的侧部被形成为凸状，另一侧的侧部被形成为凹状。
[0031]本发明所涉及的阴极单元由多个阴极构成，能够使多个阴极中的露出成膜空间的母材的总计面积(总计的溅射处理面的面积)和被处理体的被处理面积为相同程度。
[0032]而且，在各个阴极中，在阴极的两个主面的各面具备个别地配置母材的溅射用靶。
[0033]另外，各个靶具备由贯通其侧面的旋转轴(以从第一侧面朝向第二侧面贯通背板的方式设置的旋转轴)而能够旋转的结构。
[0034]在这种结构中，通过旋转靶，从而在同一腔室内，能够变更与被处理体对置的主面和不与被处理体对置的主面。
[0035]S卩，能够使用各个靶所具有的两个主面的两面作为溅射处理面，从而能够将被配置在两个主面的母材双方用于溅射处理。
[0036]因此，在一个成膜空间内，能够将由设置在一个背板的一个面(第一主面)的母材形成的第一溅射膜和由设置在一个背板的另一面(第二主面)的母材形成的第二溅射膜，均匀地形成在被处理体上。特别是，能够将这种第一溅射膜和第二溅射膜均匀地形成在具有相当于多个母材的总面积的宽度并且以与母材对置的方式静止地配置的被处理体上。
[0037]另外，通过在一个成膜空间进行两种类的成膜工序，与对每一种类的成膜工序使用各自的成膜空间的现有技术相比，能够减少设置成膜工序中需要的腔室的空间。
[0038]另外，进行第一成膜处理(第一种类的成膜处理)之后，无需将被处理体向进行第二成膜处理(第二种类的成膜处理)的成膜空间运送。为此，不会产生如现有技术那样，被处理体的运送操作所需的时间及伴随被处理体搬入搬出腔室内的工序排出腔室内的气体的操作(工序)所需的时间。
[0039]因此，能够缩短从第一成膜处理的成膜处理结束到第二成膜处理开始的时间，并能够与使用现有技术的情况相比将成膜处理所需的时间设置得较长。
【附图说明】
[0040]图1A是具备本发明的实施方式的阴极单元的成膜装置的剖视图。
[0041]图1B是连接至控制部的本发明的实施方式的阴极单元的立体图。
[0042]图2是表示本发明的实施方式的阴极单元的图，是与垂直于旋转轴的面对应的剖视图。
[0043]图3A是本发明的实施方式所涉及的多个靶的剖视图。
[0044]图3B是本发明的实施方式所涉及的多个靶的剖视图。
[0045]图4A是本发明的实施方式所涉及的多个靶的旋转动作的说明图。
[0046]图4B是本发明的实施方式所涉及的多个靶的旋转动作的说明图。
[0047]图4C是本发明的实施方式所涉及的多个靶的旋转动作的说明图。
[0048]图5A是表示用于本发明的实施方式的靶的制造方法的工序图。
[0049]图5B是表示用于本发明的实施方式的靶的制造方法的工序图。
[0050]图5C是表示用于本发明的实施方式的靶的