[发明专利]磁控溅射成膜装置

说明书

磁控溅射成膜装置(1)具备成膜辊(52)、第1磁控等离子体单元(11)、以及第2磁控等离子体单元(12)。磁控溅射成膜装置(1)满足至少条件[1]。条件[1]：在从第1旋转靶(13)的第2轴线(A2)朝向成膜辊(52)的第1轴线(A1)的第1方向上，从第1磁体部(15)到第1旋转靶(13)的距离(L1)随着朝向轴线(A)方向一侧而变长。在从第2旋转靶(33)的第3轴线(A3)朝向成膜辊(52)的第1轴线(A1)的第2方向上，从第2磁体部(35)到第2旋转靶(33)的距离(L2)随着朝向轴线(A)方向另一侧而变长。

技术领域

本发明涉及一种磁控溅射成膜装置。

背景技术

以往，公知有在成膜辊相对配置有彼此相邻的两个磁控溅射单元的双重型的磁控溅射成膜装置(例如，参照下述专利文献1。)。两个磁控溅射单元各自具备旋转靶和收纳于该旋转靶的内侧的磁体。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：“反应溅射沉积：Reactive Sputter Deposition”，出版：Springer、p346，2008年

发明内容

发明要解决的问题

若驱动非专利文献1的磁控溅射成膜装置，则一个旋转靶的长度方向一端部的附近的电子密度变得比长度方向中间部和另一端部的附近的电子密度高。另一方面，另一个旋转靶的长度方向另一端部的附近的电子密度变得比长度方向中间部和一端部的附近的电子密度高。

上述的现象是双重型的磁控溅射成膜装置的特有的现象，其起因于：由于在各靶所产生的等离子体的相互作用，越是彼此相对配置的两个靶的内侧、越产生不对称且大幅度倾斜了的电场。

这样一来，与中间部和另一端部相比，一个旋转靶的长度方向一端部与由于电子而产生的离子之间的碰撞频度变高。因此，一个旋转靶的长度方向一端部溅射得比一个旋转靶的中间部和另一端部多，因此，变薄。这样一来，这样的一个旋转靶需要较早更换，因此，存在一个旋转靶的使用期间变短这样的不良情况。对于另一个旋转靶，也起因于长度方向另一端部(与电子密度较高的区域相对的部分)与由于电子而产生的离子之间的碰撞的频度较高，而导致与一个旋转靶的长度方向一端部同样的不良情况。

另外，在由磁控溅射成膜装置制造的溅射膜中，与一个旋转靶的长度方向一端部相对的部分比与旋转靶的中间部和另一端部相对的部分厚，其结果，存在不成为厚度在轴线方向上均匀的溅射膜这样的不良情况。对于与另一个旋转靶相对的溅射膜，也导致同与上述的一个旋转靶相对的溅射膜同样的不良情况。

因此，试行将一个磁控溅射单元中的一端部的磁体设为磁力较弱的磁体、将中间部和另一端部的磁体设为磁力较强的磁体的方案(第1试行方案)。另外，也试行局部地去除一个磁控溅射单元中的一端部的磁体的方案(第2试行方案)。对于其他磁控溅射单元，也研究与上述同样的试行方案。

不过，在第1试行方案中，在磁力不同的磁体的边界处产生磁力的不连续部分，因此，存在产生电子密度的不均匀、进而无法使溅射膜的厚度在整个轴向上均匀这样的不良情况。而且，在第2试行方案中，与磁体的有无相对应，产生磁力的不均匀部分，因此，存在产生电子密度的不均匀、进而无法使溅射膜的厚度在整个轴向上均匀这样的不良情况。

本发明提供一种能够抑制第1旋转靶和第2旋转靶在整个轴线方向上不均匀地变薄、能够制造厚度在整个轴线方向上均匀的溅射膜的磁控溅射成膜装置。

用于解决问题的方案