[发明专利]成膜装置及成膜方法

说明书

提供一种获得能够以更高的膜厚精度形成薄膜的成膜对象物的运送速度的技术。成膜方法以横穿靶的方式相对于靶相对地运送成膜对象物，并通过对靶进行溅射的连续溅射，在成膜对象物上形成膜。成膜方法具有测量工序、保存工序、速度确定工序以及成膜工序。在测量工序中，预先测量成膜对象物的运送速度的倒数与成膜对象物上形成的膜的膜厚之间的对应关系。在保存工序中，保存对应关系。在速度确定工序中，根据膜厚的目标值与该对应关系，确定运送速度。在成膜工序中，以在速度确定工序中确定的运送速度运送成膜对象物，并通过连续溅射在成膜对象物上形成膜。

技术领域

本申请涉及一种成膜装置及成膜方法。

背景技术

以往，提出有一种对成膜对象物进行成膜处理的成膜装置(例如专利文献1)。该成膜装置通过反应性溅射，在基板的表面上形成薄膜。该成膜装置，在真空腔室内包括运送装置、一对圆筒状的旋转阴极、磁场产生部、反应性气体喷射部以及非活性气体喷射部。运送装置将基板沿水平的一个方向运送。

一对旋转阴极相对于基板的运送路径被配置在相同的一侧，且被配置在与该运送路径的一部分路径相向的位置。旋转阴极以使其中心轴沿着运送路径的宽度方向的方式配置，并围绕该中心轴被旋转驱动。一对旋转阴极沿着运送路径排列配置。在各旋转阴极上安装有筒状的靶(target)。具体地，靶与旋转阴极同轴，以覆盖旋转阴极的外周的方式安装。磁场产生部配置在各旋转阴极的内部，在各靶的外周面附近形成磁场。

反应性气体喷射部配置在一对旋转阴极之间，向基板喷出反应性气体。非活性气体喷射部也配置在一对旋转阴极之间，向基板喷出非活性气体。对一对旋转阴极施加了用于溅射的电压。通过施加该电压生成等离子体，该等离子体作用在靶上。由此，靶粒子从靶上飞出而与反应性气体发生反应，并沉积在基板的表面上。因此，能够在基板的表面形成薄膜。

根据该成膜装置，基板在通过与旋转阴极相向的运送路径的一部分路径的期间，接受实质的成膜处理。也就是说，在通过运送路径的该一部分路径的期间，在基板的表面上形成薄膜。

在专利文献1中，为了使薄膜的膜厚分布均匀，基于等离子体的发光量来控制旋转阴极的旋转速度。具体地，设置有多个光检测部，该多个光检测部检测等离子体的发光量。这些多个光检测部，在各旋转阴极的附近，在基板的运送路径的宽度方向上排列设置。成膜装置控制旋转阴极的旋转速度，使得由各光检测部检测出的光的发光强度在容许范围内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-204705号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中，为了降低薄膜的膜厚分布而控制旋转阴极的旋转速度，但是没有记载用于使膜厚本身的值与目标值(例如设计值)一致的控制。

并且，在成膜处理中，靶粒子和反应性气体的反应物顺序沉积在基板的表面而形成薄膜。因此，薄膜的膜厚随着时间的经过而增加。也就是说，基板接受实质的成膜处理的处理期间越长，形成在基板(成膜对象物)上的薄膜的膜厚越厚。该处理期间也是基板通过与旋转阴极相向的运送路径的一部分路径的期间。也就是说，基板的运送速度越低，处理期间越长，越能够在基板上形成厚的薄膜。

因此，为了将薄膜以所期望的膜厚形成在基板上，可以考虑决定基板的运送速度。例如，预先测量以某个运送速度运送基板时在基板上形成的薄膜的膜厚，根据该基板的运送速度以及薄膜的厚度计算薄膜的成膜速率(动态速率)。当计算出成膜速率时，可以根据所期望的膜厚和该成膜速率来计算用于实现该期望的膜厚的基板的运送速度。

然而，当成膜装置以这样计算出的基板的运送速度在基板上形成薄膜时，实际成膜的薄膜的膜厚偏离了目标值。

因此，本申请的目的在于，提供一种获得能够以更高的膜厚精度形成薄膜的成膜对象物的运送速度的技术。