[发明专利]溅射装置及成膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种溅射装置，以及使用该装置的成膜方法。

背景技术

有机EL元件作为显示元件近年来备受关注。

图10是用于说明有机EL元件201的结构的模式剖面图。

该有机EL元件201，在基板211上依次叠层下部电极214、有机层217、218，和上部电极219，如果在上部电极219和下部电极214之间施加电压，则在有机层217、218的内部或界面发光。如果上部电极219由ITO膜(铟锡氧化物膜)等透明导电膜构成，则发出的光透过上部电极219放出到外部。

如上述的上部电极219的形成方法主要使用蒸镀法。

蒸镀法中，从蒸镀源通过升华或蒸发而释放的粒子是中性的低能量(数eV左右)粒子，因此在形成上部电极219或有机EL元件的保护膜时，不会对有机膜217、218造成损伤，具有可形成良好的界面的优点。

但是，用蒸镀法所形成的膜与有机膜的密封性差，因此会产生黑斑(ダ一クスポツト)或由长期驱动而造成电极剥离等不理想状况。而且，从生产性方面考虑，由于是点蒸发源，所以存在难以得到大面积膜厚分布的问题；或者由于蒸发舟的劣化或蒸发材料难以连续供给，所以存在维修周期短等问题。

考虑用溅射法作为解决上述问题的方法。但是，对于使成膜对象物面向靶表面的平行平板型溅射法，在有机层上形成铝的上部电极时，在有机EL装置的驱动测试中，会产生发光开始电压显著升高、或不发光等不理想状况。这是由于在溅射法中等离子体中的荷电粒子(Ar离子、2次电子、反冲Ar)或具有高运动能量的溅射粒子会往有机膜上射入，因而破坏有机膜的界面，使电子的注入不能顺利进行。

因此，先前技术也在摸索对策，提出了如图11所示的溅射装置110。该溅射装置110具有真空槽111，在该真空槽111内，设有两台靶121a、121b，将其背面安装在背板122a、122b上，其表面互相离开一定距离而平行对向配置。

在背板122a、122b的背面上配置有磁铁部件115a、115b。磁铁部件115a、115b通过在轭129a、129b上安装环状的磁铁123a、123b而构成。

各磁铁123a、123b，分别将磁极的一极朝向靶121a、121b，而将磁极的另一极朝向与靶相反的方向来配置，而且，两个磁铁123a、123b，不同极性的磁极朝向靶121a、121b。即，当一方的磁铁123a为N极朝向靶121a时，另一方的磁铁123b则是将S极朝向靶121b，因此在两个磁铁123a、123b之间产生磁力线131。由于磁铁123a、123b为环状，因此磁铁123a、123b之间所产生的磁力线131为筒状。

如果通过真空排气系统116对真空槽111内进行真空排气，从气体导入系统117导入溅射气体，对靶121a、121b施加电压，则在靶121a、121b所夹持的空间产生溅射气体的等离子体，靶121a、121b的表面被溅射。

在靶121a、121b所夹持的空间的侧面配置有成膜对象物113，通过从靶121a、121b斜向地飞出且放出到真空槽111内的溅射粒子，在成膜对象物113表面形成薄膜。

该溅射装置110是通过在两个磁铁123a、123b之间所形成的筒状磁力线131，围绕靶121a、121b所对置的空间，等离子体通过该磁力线131封闭，因此等离子体不会漏出到成膜对象物113侧。因此，成膜对象物113不会暴露在等离子体中的荷电粒子中，露出到成膜对象物113表面的有机薄膜不会受损。

但是，上述溅射装置110中会因为溅射而产生靶121a、121b的中央部分比边缘部分更被深挖的现象。图12的符号131a、131b表示靶121a、121b被深蚀刻、膜厚变小的侵蚀区域，同图的符号132a、132b表示靶121a、121b未被蚀刻、剩下的膜厚较厚的非侵蚀区域。

如果背面侧的背板122a、122b露出程度的靶121a、121b被深挖，则会引起异常放电，因此靶121a、121b会在背板122a、122b露出之前被更换。

即使仅深挖靶121a、121b的一部分，其它部分的膜厚减少量变少，仍然必须更换靶121a、121b，因此先前的溅射装置110，其靶的使用效率差。

专利文献1：日本专利特开平11-162652号公报

专利文献2：日本专利特开2005-032618号公报

发明内容

本发明为了解决上述技术问题而进行研究，其目的在于提高靶的使用效率。

为了解决上述技术问题，本发明的溅射装置，具有：

真空槽；