沉積裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種沉積裝置，用于在基板上形成膜，特征在于包含：被配置為使靶材繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部；被配置為產(chǎn)生電弧放電的撞擊件；被配置為驅(qū)動(dòng)撞擊件以在產(chǎn)生電弧放電時(shí)獲得靶材的旋轉(zhuǎn)軸周圍的側(cè)表面與撞擊件彼此接近的接近狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)部，以及被配置為控制通過旋轉(zhuǎn)部的靶材的旋轉(zhuǎn)以改變接近狀態(tài)下靶材的面向撞擊件的側(cè)表面的面向位置的控制部。
【專利說明】
沉積裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及在基板上形成膜的沉積裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在形成硬盤等的媒體的保護(hù)膜的方法方面，有利用乙炔(C2H2)或乙烯(C2H4)等的反應(yīng)性氣體的CVD(化學(xué)氣相沉積)法。近年來，為了進(jìn)一步縮小磁讀頭與媒體的磁記錄層之間的距離和磁頭浮起量而提升驅(qū)動(dòng)特性，要求使形成于磁記錄層上的碳等的保護(hù)膜(碳保護(hù)膜)更薄。
[0003]另一方面，以CVD法而形成的碳保護(hù)膜，由于其特性，據(jù)說膜厚的極限為2nm?3nm。所以，作為代替CVD法、可形成更薄的保護(hù)膜的技術(shù)，注意到了采用電弧放電的沉積方法(真空電弧沉積法:Vacuum Arc Deposit1n)(參考專利文獻(xiàn)I及2)。真空電弧沉積法，與CVD法相比，含氫量少，可形成更硬的碳保護(hù)膜，故有能夠使膜厚薄至Inm程度的可能性。
[0004]在公開于專利文獻(xiàn)I的真空電弧沉積法中，使由石墨所形成的靶材為陰極，在靶材與配置于靶材的附近的陽極之間進(jìn)行電弧放電從而產(chǎn)生ta-C膜所需的碳離子。通過使連接到陽極的撞擊件接近或接觸靶材而產(chǎn)生電弧放電。
[0005]在這樣的真空電弧沉積法中，在一般情況下，使用圓柱狀的靶材，使撞擊件接觸該靶材的上表面的中央部的附近而產(chǎn)生電弧放電。靶材的上表面的撞擊件所接觸的位置(產(chǎn)生電弧放電的位置)被磨削而成為凹處(電弧點(diǎn))。因此，使靶材旋轉(zhuǎn)而改變與撞擊件的接觸位置，從而平均化電弧點(diǎn)所導(dǎo)致的靶材的凹凸。采用圓柱狀的靶材的情況下，于靶材的上表面的外周部分產(chǎn)生電弧點(diǎn)時(shí)，沉積速率變動(dòng)。因此，優(yōu)選僅在靶材的上表面的中央部中產(chǎn)生電弧點(diǎn)。其中，如果不在靶材的上表面的外周部分中產(chǎn)生電弧點(diǎn)，則靶材的上表面的外周部分變得不會(huì)被磨削而殘留。所以，專利文獻(xiàn)2提出了當(dāng)靶材的上表面的電弧點(diǎn)(凹處)變成大至某程度時(shí)將靶材的上表面用磨器等磨削從而平坦化的技術(shù)。
[0006][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0007][專利文獻(xiàn)]
[0008]專利文獻(xiàn)1:國際公開第96/26531號小冊
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本發(fā)明專利公開2009-242929號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010][技術(shù)問題]
[0011]然而，將靶材的上表面磨削導(dǎo)致將可作為靶材的一部分去除。因此這在提升靶材的利用效率方面成為阻礙。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，需要將磨削靶材的上表面的步驟編入沉積程序中，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。再者，靶材的研磨粉可能進(jìn)入使靶材旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置(的驅(qū)動(dòng)部)，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)裝置的故障。
[0012]本發(fā)明，鑒于如此的現(xiàn)有技術(shù)的課題而作出，以作為例示性目的提供在不磨削靶材的情況下在使靶材的利用效率提升方面有利的沉積裝置。
[0013][解決問題的技術(shù)手段]
[0014]為了達(dá)成上述目的，作為本發(fā)明的一方面的沉積裝置在基板上形成膜，其特征在于包含:旋轉(zhuǎn)部，被配置為使靶材繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn);撞擊件，被配置為產(chǎn)生電弧放電；驅(qū)動(dòng)部，被配置為在產(chǎn)生電弧放電時(shí)驅(qū)動(dòng)撞擊件以獲得靶材的旋轉(zhuǎn)軸周圍的側(cè)表面與撞擊件彼此接近的接近狀態(tài);和控制部，被配置為控制革E材的通過旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)，以改變在接近狀態(tài)下靶材的面向撞擊件的側(cè)表面的面向位置。
[0015]本發(fā)明的進(jìn)一步的目的或其他方面將因參照附圖而說明的優(yōu)選實(shí)施例而明朗化。
[0016][發(fā)明的有利效果]
[0017]根據(jù)本發(fā)明，可例如提供在不磨削靶材的情況下、在使靶材的利用效率提升方面有利的沉積裝置。
【附圖說明】
[0018][圖1]是示出作為本發(fā)明的一方面的處理裝置的構(gòu)成的示意性平面圖。
[0019][圖2A]是示出圖1所示的處理裝置中的載體的構(gòu)成的示意圖。
[0020][圖2B]是示出圖1所示的處理裝置中的載體的構(gòu)成的示意圖。
[0021][圖3]是示出沉積裝置的構(gòu)成的一例的示意圖。
[0022][圖4]是圖3所示的沉積裝置的來源部的放大正面圖。
[0023][圖5]是圖3所示的沉積裝置的來源部的放大俯視圖。
[0024][圖6]是圖4所示的來源部的沿A-A線切取的視圖。
[0025][圖7]是圖5所示的來源部的沿B-B線切取的視圖。
[0026][圖8]是示出圖3所示的沉積裝置的動(dòng)作的控制系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
[0027][圖9A]是用于解釋在圖3所示的沉積裝置中產(chǎn)生電弧放電的位置的控制的視圖。
[0028][圖9B]是用于解釋在圖3所示的沉積裝置中產(chǎn)生電弧放電的位置的控制的視圖。
[0029][圖9C]是用于解釋在圖3所示的沉積裝置中產(chǎn)生電弧放電的位置的控制的視圖。
[0030][圖9D]是用于解釋在圖3所示的沉積裝置中產(chǎn)生電弧放電的位置的控制的視圖。
[0031][圖9E]是用于解釋在圖3所示的沉積裝置中產(chǎn)生電弧放電的位置的控制的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。另外，在各圖中，相同的部件被賦予相同的參考號，重復(fù)的說明將被省略。
[0033]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的處理裝置100的構(gòu)成的示意性平面圖。處理裝置100是將膜形成于在硬盤等的媒體所使用的基板上的真空處理裝置(沉積裝置)，在本實(shí)施例中，以串接方式構(gòu)成處理裝置100。串接方式是在經(jīng)由被連結(jié)的多個(gè)腔室搬送基板的同時(shí)處理基板的方法。在圖1，多個(gè)腔室111至130環(huán)形地連結(jié)以形成矩形布局。腔室111至130的中的每一個(gè)設(shè)有將腔室抽真空的排氣裝置。
[0034]在處理裝置100中，互相鄰接的腔室通過閘閥而連結(jié)。在腔室111至130中的每一個(gè)中，配置有通過閘閥搬送保持基板I的載體10的搬送裝置。該搬送裝置包括將載體10以垂直姿勢搬送的搬送路徑。基板I被載體10保持且沿著搬送路徑被搬送?；錓是在中心部分具有孔(內(nèi)周孔)的由金屬或玻璃制成的盤狀部件。在基板I的兩側(cè)(即，前側(cè)和背側(cè))形成磁性層或保護(hù)膜等。
[0035]腔室111至130包含進(jìn)行各種處理的處理室。在腔室111至130之中，例如，腔室111是進(jìn)行將基板I安裝到載體10的處理的加載閉鎖室(load lock chamber)，腔室116是進(jìn)行從載體10將基板I卸除的處理的卸載閉鎖室(Unload lock chamber)。腔室112、113、114及115中的每一個(gè)包含將載體10(基板I)的搬送方向改變90度的方向轉(zhuǎn)換裝置。腔室117是在基板I上形成附著層的附著層形成室，腔室118、119及120中的每一個(gè)是在形成了附著層的基板I上形成軟磁性層的軟磁性層形成室。腔室121是在形成了軟磁性層的基板I上形成晶種層的晶種層形成室。腔室123及124中的每一個(gè)是在形成了晶種層的基板I上形成中間層的中間層形成室。腔室126及127中的每一個(gè)是在形成了中間層的基板I上形成磁性膜的磁性膜形成室。腔室129是在形成了磁性膜的基板I上形成保護(hù)膜的保護(hù)膜形成室。
[0036]將描述在處理裝置100中的基板I的處理程序的例子。首先，在腔室111中，未處理的2個(gè)基板I被安裝到第一載體10。該載體10移動(dòng)至用于形成附著層的腔室117，而在基板I上形成附著層。此期間，在腔室111中，2個(gè)未處理的基板I被安裝到第二個(gè)載體10。
[0037]接著，在第一載體10依序移動(dòng)至用于形成軟磁性層的腔室118、119及120的同時(shí)在基板I上形成軟磁性層。此期間，第二個(gè)載體10移動(dòng)至用于形成附著層的腔室117，在基板I上形成附著層。并且，在腔室111中，基板I被安裝到第3個(gè)載體10。如此，每當(dāng)?shù)谝惠d體10及跟著的載體10移動(dòng)，就在腔室111中將基板I安裝到后續(xù)的載體10。
[0038]接著，保持形成了軟磁性層的基板I的第一載體10移動(dòng)至用于形成晶種層的腔室121，以在基板I上形成晶種層。然后，第一載體10依次移動(dòng)至用于形成中間層的腔室123及124、用于形成磁性膜的腔室126及127、以及用于形成保護(hù)膜的腔室129，以在基板I上形成中間層、磁性膜及保護(hù)膜。
[0039I圖2A及圖2B中的每一個(gè)是示出載體10的構(gòu)成的示意圖，圖2A是載體10的正面圖，圖2B是載體10的側(cè)面圖。在本實(shí)施例中，載體10同時(shí)保持2個(gè)基板I，如上所述，以垂直姿勢在搬送路徑上移動(dòng)。載體10包含保持基板I的由Ni合金制成的保持器401、以及在支撐保持器401的同時(shí)在搬送路徑上移動(dòng)的滑件402。通過利用保持器401中設(shè)置的多個(gè)彈性部件(片彈簧)403保持各基板I的外周部，載體10以面向靶材的姿勢保持基板1，而不遮蔽基板I的前側(cè)及背側(cè)(沉積面)。
[0040]配置于處理裝置100的各腔室的搬送裝置具有沿著搬送路徑配置的若干個(gè)從動(dòng)輥以及用于借助于磁耦合方式而將動(dòng)力導(dǎo)入真空側(cè)的磁螺(magnetic screw)。通過使設(shè)于載體10的滑件402中的永久磁體與搬送裝置的磁螺進(jìn)行磁耦合，搬送裝置使載體10沿著從動(dòng)輥移動(dòng)。另外，對于搬送裝置或載體10，也可以應(yīng)用本領(lǐng)域公知的任何構(gòu)成，例如，對于搬送裝置或載體10，可應(yīng)用公開于日本發(fā)明專利公開平8-274142號公報(bào)中的構(gòu)成。搬送裝置也可使用線性馬達(dá)或齒條與小齒輪機(jī)構(gòu)。
[0041]用于在基板I上形成保護(hù)膜的腔室129包含被配置用于改變基板I的電位(對基板I施加電壓)的電壓施加部。保持于載體10中的各基板I經(jīng)由導(dǎo)電性的彈性部件403與保持器401電連接。因此，通過改變彈性部件403的電位，可改變基板I的電位。電壓施加部例如包含使連接到電源(直流電源、脈沖電源、高頻電源等)或接地的電極接觸保持器401的裝置。
[0042]圖3是示出沉積裝置300的構(gòu)成的例子的示意圖。沉積裝置300例如對應(yīng)于構(gòu)成圖1所示的處理裝置100的腔室117至130(除了腔室112至114以外)之中的腔室119。在本實(shí)施例中，沉積裝置300被具體實(shí)現(xiàn)為ta-C沉積裝置，ta-C沉積裝置在形成于基板I上的磁性膜的表面上形成由ta-C層制成的保護(hù)膜。沉積裝置300包含處理室(真空容器)302、濾波部304以及來源部306。在圖3，僅示出一組濾波部304及來源部306。但是，實(shí)際上，在處理室302的兩側(cè)各設(shè)置I組濾波部304及來源部306(即，2組濾波部304及來源部306)。另外，在采用搭載2個(gè)基板的載體的情況下，也可為了同時(shí)處理2個(gè)基板的兩面，而采用4組濾波部304及來源部306。
[0043]處理室302在處理室302的內(nèi)部包含搬送裝置308，搬送裝置308被配置用于將基板I以垂直狀態(tài)定位于預(yù)先確定的位置(沉積位置)。濾波部304連接到處理室302(具體而言，沉積位置)的兩側(cè)。此外，處理室302連接到將處理室內(nèi)部抽真空的排氣裝置。
[0044]濾波部304由彎曲的管狀部件構(gòu)成。濾波部304的一端連接到處理室302，另一端連接到來源部306。在濾波部304的外周，設(shè)置有線圈CL，每一個(gè)線圈CL用作產(chǎn)生用于將碳離子引導(dǎo)至基板側(cè)的磁場的電磁體。
[0045]來源部306包括離子產(chǎn)生部310以及靶材驅(qū)動(dòng)部312。離子產(chǎn)生部310包含其內(nèi)部連通到濾波部304的腔室314、陽極316、保持(載置)靶材TG的靶材保持器318以及撞擊件320。撞擊件320是用于在靶材TG與陽極316之間產(chǎn)生電弧放電(S卩，引起放電)的部件。靶材驅(qū)動(dòng)部312包含旋轉(zhuǎn)部(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部)322以及移動(dòng)部(進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部)324。
[0046]在本實(shí)施例中，靶材TG是由碳(石墨)制成的，并且通過電弧放電產(chǎn)生碳離子。此夕卜，在本實(shí)施例中，靶材TG具有圓柱狀。但是，靶材TG可具有其他形狀，例如，角柱狀、圓筒狀或矩形管狀。在使具有圓柱狀的靶材TG的中心軸與旋轉(zhuǎn)軸RA—致而將靶材TG支撐于水平方向的狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)部322使靶材TG繞旋轉(zhuǎn)軸RA旋轉(zhuǎn)。此外，移動(dòng)部324使靶材TG沿著旋轉(zhuǎn)軸RA(靶材TG的中心軸)(向前和向后)移動(dòng)。
[0047]將參照圖4?圖7詳細(xì)描述沉積裝置300的構(gòu)成。圖4是來源部306的放大正面圖，圖5是來源部306的放大俯視圖。圖6是圖4所示的來源部306的A-A截面圖，圖7是圖5所示的來源部306的B-B截面圖。
[0048]內(nèi)部可抽為真空的腔室314容納靶材TG和其周圍部件，S卩，靶材TG、陽極316及撞擊件320。陽極316是用于維持通過使撞擊件320接近或接觸靶材TG而產(chǎn)生的電弧放電的圓筒狀部件，并且被配置為包圍產(chǎn)生電弧放電的部分。
[0049]撞擊件320通過接近或接觸靶材TG而產(chǎn)生電弧放電。撞擊件320電連接到陽極316，被設(shè)置成它可接觸靶材TG的外表面TGo。其中，勒材TG的外表面TGO是靶材TG的旋轉(zhuǎn)軸AR的周圍(旋轉(zhuǎn)軸周圍)的側(cè)表面。撞擊件320能夠接觸靶材TG的外表面TGo的事實(shí)不僅指撞擊件320物理接觸外表面TGo，而且指撞擊件320接近并電性接觸外表面TGo。換句話說，它亦指撞擊件320與靶材TG以低電阻彼此電導(dǎo)通。
[ΟΟδΟ]如圖6所不，撞擊件驅(qū)動(dòng)部326驅(qū)動(dòng)撞擊件320，以獲得接近狀態(tài)或分尚狀態(tài)，在接近狀態(tài)中，靶材TG的外表面TGo與撞擊件320(其前端320a)彼此接近，在分離狀態(tài)中，外表面TGo與撞擊件320彼此分尚。如圖4所不，撞擊件驅(qū)動(dòng)部326例如包含撞擊件馬達(dá)328、滑輪330a及330b、皮帶332、馬達(dá)座334以及磁性密封件336。撞擊件320經(jīng)由滑輪330a和330b以及皮帶332連接到撞擊件用馬達(dá)328。撞擊件用馬達(dá)328固定到設(shè)置在腔室314中的馬達(dá)座334，使撞擊件320旋轉(zhuǎn)約90度。由于撞擊件用馬達(dá)328設(shè)置于大氣側(cè)，撞擊件驅(qū)動(dòng)部326從大氣側(cè)對于真空側(cè)的撞擊件320導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)力。在本實(shí)施例中，為了不論撞擊件320的旋轉(zhuǎn)角度如何都穩(wěn)定地導(dǎo)入電流，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)接頭(旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入器)338導(dǎo)入電力。
[0051 ]靶材TG由靶材保持器318保持。為了經(jīng)由靶材保持器318而向靶材TG供應(yīng)電流，靶材供電端子340被設(shè)置在大氣側(cè)。
[0052]靶材保持器318固定到軸342的一端。在軸342的另一端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)部322。移動(dòng)部324被設(shè)置為(向前和向后)移動(dòng)支撐旋轉(zhuǎn)部322的底板344。軸342是水平地支撐靶材TG的部件，以及用于向靶材TG供應(yīng)電流的路徑的一部分。此外，在軸342的內(nèi)部形成有用于供給用于冷卻靶材TG的冷卻水的水路。靶材保持器318被設(shè)置在軸342與靶材TG之間，用于固定靶材TG、冷卻靶材TG以及作為電流的路徑。
[0053]將描述旋轉(zhuǎn)部322。底板344包含軸342的旋轉(zhuǎn)密封部346。旋轉(zhuǎn)用馬達(dá)348在大氣側(cè)被固定到底板344。
[0054]伸縮管350被設(shè)置在腔室314與底板344之間，于其內(nèi)部配置了軸342。伸縮管350的內(nèi)部能夠與腔室314連通，可維持為真空。伸縮管350根據(jù)底板344的移動(dòng)而伸縮。
[0055]支柱352是固定用于對形成于軸342的內(nèi)部的水路供應(yīng)冷卻水并且從該水路排出冷卻水的連接件354的部件。旋轉(zhuǎn)用馬達(dá)348經(jīng)由滑輪356a和356b以及皮帶358使軸342旋轉(zhuǎn)。
[0056]將描述移動(dòng)部324。安裝座360是固定到腔室314的部件。底板344經(jīng)由LM導(dǎo)引件362固定到安裝座360 AM導(dǎo)引件362被設(shè)置為沿著旋轉(zhuǎn)部322的旋轉(zhuǎn)軸RA(靶材TG的中心軸)移動(dòng)底板344。
[0057]如圖7所示，移動(dòng)用馬達(dá)364及滾珠螺桿366被固定到安裝座360。第I板368a及第2板368b是支撐滾珠螺桿366的部件。移動(dòng)用馬達(dá)364固定到第2板368b，經(jīng)由齒輪370a及370b使?jié)L珠螺桿366旋轉(zhuǎn)。底板344固定到根據(jù)滾珠螺桿366的旋轉(zhuǎn)而(向前和向后)移動(dòng)的螺帽372。因此，能夠通過移動(dòng)用馬達(dá)364的旋轉(zhuǎn)，使附著到底板344的部分移動(dòng)。如上所述，軸342及伸縮管350的一端附著到底板344。
[0058]圖8是示出系統(tǒng)的構(gòu)成的圖，所述系統(tǒng)用于控制沉積裝置300的動(dòng)作，S卩，用通過電弧放電而從靶材TG所產(chǎn)生的離子照射基板I以形成膜的處理。在該處理的控制中，來自上位的主控制器801的指令(控制信號)經(jīng)由控制部802被傳送到沉積裝置300的各部分。
[0059]來自主控制器801的控制信號被輸入到控制部802，控制部802包含由CPU等所成的計(jì)算部802a及由內(nèi)存等所成的存儲部802b。控制部802將所輸入的控制信號傳送到靶材驅(qū)動(dòng)部312、撞擊件驅(qū)動(dòng)部326及電壓施加部803?？刂撇?02從靶材驅(qū)動(dòng)部312、撞擊件驅(qū)動(dòng)部326及電壓施加部803接收信號，并把它發(fā)送到主控制器801。
[0060]主控制器801具有控制處理裝置100的整體的功能。例如，主控制器801控制諸如搬送裝置、閘閥、搬送機(jī)器人等的基板搬送系統(tǒng)，以及其他處理室的控制系統(tǒng)。
[0061 ] 計(jì)算部802a是對于來自靶材驅(qū)動(dòng)部312、撞擊件驅(qū)動(dòng)部326及電壓施加部803的信號實(shí)施計(jì)算處理而求出當(dāng)前值及變化量。存儲部802b存儲靶材驅(qū)動(dòng)部312、撞擊件驅(qū)動(dòng)部326及電壓施加部803的當(dāng)前值、變化量以及控制的順序等。此外，存儲部802b根據(jù)來自計(jì)算部802a的讀出信號，返回所存儲的值(例如，靶材驅(qū)動(dòng)部312、撞擊件驅(qū)動(dòng)部326及電壓施加部803的當(dāng)前值及變化量)。
[0062]如上所述，靶材驅(qū)動(dòng)部312包含旋轉(zhuǎn)部322或移動(dòng)部324，使靶材TG旋轉(zhuǎn)，或使靶材TG(向前和向后)移動(dòng)。如上所述，撞擊件驅(qū)動(dòng)部326驅(qū)動(dòng)撞擊件320，以獲得靶材TG的外表面TGo與撞擊件320接近的接近狀態(tài)、或者外表面TGo與撞擊件320彼此分尚的分尚狀態(tài)。
[0063]靶材驅(qū)動(dòng)部312和撞擊件驅(qū)動(dòng)部326中的每一個(gè)包含馬達(dá)，所述馬達(dá)具備用于檢測編碼器等的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器。換句話說，靶材驅(qū)動(dòng)部312或撞擊件驅(qū)動(dòng)部326被構(gòu)造為能夠控制旋轉(zhuǎn)角度的驅(qū)動(dòng)源。
[0064]電壓施加部803供應(yīng)用于在靶材TG與陽極316之間產(chǎn)生電弧放電的電壓(電力)。電壓施加部803例如被構(gòu)造為電源。但是，電壓施加部803可包含諸如電阻計(jì)的傳感器。
[0065]在靶材驅(qū)動(dòng)部312完成對靶材TG的驅(qū)動(dòng)之后，撞擊件驅(qū)動(dòng)部326根據(jù)來自控制部802的控制信號驅(qū)動(dòng)撞擊件320。在撞擊件驅(qū)動(dòng)部326完成對撞擊件320的驅(qū)動(dòng)之后(S卩，在獲得靶材TG的外表面TGo與撞擊件320彼此接近的接近狀態(tài)之后)，電壓施加部803施加電壓。靶材TG與撞擊件320是否處于接近狀態(tài)的判定是例如通過驅(qū)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))撞擊件320的撞擊件用馬達(dá)328的旋轉(zhuǎn)速度為O的事實(shí)來進(jìn)行的。該判定能夠通過在開始撞擊件用馬達(dá)328的旋轉(zhuǎn)后經(jīng)過的時(shí)間、在靶材TG與撞擊件320之間的電阻的狀態(tài)、或者扭矩的增大來進(jìn)行。
[0066]此外，電壓施加部803能夠施加電壓，直到撞擊件320接近(接觸)靶材TG的接近狀態(tài)變?yōu)榉蛛x狀態(tài)。更具體而言，將撞擊件320接近靶材TG的接近狀態(tài)維持預(yù)先確定的時(shí)間，并且電壓施加部803對于所述預(yù)先確定的時(shí)間持續(xù)施加電壓。然后，電壓施加部803施加電壓后，撞擊件驅(qū)動(dòng)部326使撞擊件320退避，獲得革El材TG與撞擊件320彼此分尚的分尚狀態(tài)。通過進(jìn)行這樣的控制，使得可穩(wěn)定地產(chǎn)生電弧放電。另外，在完成電弧放電后，靶材TG被旋轉(zhuǎn)部322旋轉(zhuǎn)預(yù)先確定的角度，并且被移動(dòng)部324(向前和向后)移動(dòng)預(yù)先確定的距離。
[0067]沉積裝置300在具有圓柱狀的靶材TG的中心軸為水平線的狀態(tài)下支撐靶材TG，并且在靶材TG的外表面TGo上產(chǎn)生電弧放電。此外，靶材驅(qū)動(dòng)部312能夠旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)靶材了6，使得能夠在靶材TG的外表面TGo的任何位置處產(chǎn)生電弧放電。
[0068]在靶材TG與撞擊件320彼此接觸的位置處產(chǎn)生電弧放電。在本實(shí)施例中，在靶材TG與撞擊件320彼此接近的接近狀態(tài)下，所述位置是靶材TG的外表面TGo上的面向撞擊件320的面向位置。此時(shí)，靶材TG的外表面TGo之中的產(chǎn)生了電弧放電的部分(面向位置)被磨削。
[0069]為了應(yīng)對它，在本實(shí)施例的沉積裝置300中，靶材TG被驅(qū)動(dòng)，以使得靶材TG的外表面TGo的要被下個(gè)電弧放電磨削的部分接近被之前的電弧放電磨削的部分或者與被之前的電弧放電磨削的部分重迭。因此，靶材TG被均勻地磨削，使得能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生電弧放電，同時(shí)提高了靶材TG的利用效率，而無需去除(磨削)可作為靶材的部分。因?yàn)椴恍枰诔练e裝置300的沉積處理中插入磨削靶材TG的步驟，因此能夠抑制產(chǎn)量的降低以及由靶材TG的研磨粉導(dǎo)致的靶材驅(qū)動(dòng)部312或撞擊件驅(qū)動(dòng)部326的故障的產(chǎn)生。
[0070]將參照圖9A?圖9E描述在靶材TG與撞擊件320彼此接近的接近狀態(tài)下靶材TG的外表面TGo上的面向撞擊件320的面向位置(產(chǎn)生電弧放電的位置)的控制。通過使控制部802總括控制靶材驅(qū)動(dòng)部312和撞擊件驅(qū)動(dòng)部326來執(zhí)行所述控制。
[0071 ] 首先，如圖9A所示，靶材驅(qū)動(dòng)部312驅(qū)動(dòng)靶材TG，以使得靶材TG與撞擊件320在靶材TG的外表面TGo的上端成為接近狀態(tài)。然后，通過撞擊件驅(qū)動(dòng)部326驅(qū)動(dòng)撞擊件320，使靶材TG的外表面TGo與撞擊件320接近而產(chǎn)生電弧放電。從而，在面向撞擊件320的靶材TG的外表面TGo上的面向位置處產(chǎn)生電弧點(diǎn)AS。在電弧放電完成后，通過撞擊件驅(qū)動(dòng)部326驅(qū)動(dòng)撞擊件320，而使靶材TG的外表面TGo與撞擊件320成為分離狀態(tài)。
[0072]接著，如圖9B所示，靶材驅(qū)動(dòng)部312 (旋轉(zhuǎn)部322)使靶材TG繞旋轉(zhuǎn)軸RA旋轉(zhuǎn)，以使得通過電弧放電在靶材TG中產(chǎn)生的電弧點(diǎn)AS鄰接或者其一部分重迭。然后，通過撞擊件驅(qū)動(dòng)部326驅(qū)動(dòng)撞擊件320，而使靶材TG的外表面TGo與撞擊件320接近而產(chǎn)生電弧放電。電弧放電完成后，通過撞擊件驅(qū)動(dòng)部326驅(qū)動(dòng)撞擊件320，而使革E材TG的外表面TGo與撞擊件320成為分離狀態(tài)。如此，重復(fù)電弧放電與靶材TG的旋轉(zhuǎn)，使得如圖9C所示，在靶材TG的外表面TG0周狀產(chǎn)生電弧點(diǎn)AS。
[0073]在靶材TG的外表面TGo周狀產(chǎn)生電弧點(diǎn)AS之后，如圖9D所示，勒材驅(qū)動(dòng)部312(移動(dòng)部324)沿旋轉(zhuǎn)軸RA移動(dòng)靶材TG。此時(shí)，移動(dòng)靶材TG，以使得由之前的電弧放電在靶材TG中產(chǎn)生的周狀的電弧點(diǎn)AS以及由接下來的電弧放電在靶材TG中產(chǎn)生的電弧點(diǎn)彼此鄰接或者其一部分相互重迭。然后，如上所述，通過撞擊件驅(qū)動(dòng)部326驅(qū)動(dòng)撞擊件320，使靶材TG的外表面TGo與撞擊件320接近而產(chǎn)生電弧放電。在電弧放電完成后，撞擊件驅(qū)動(dòng)部326驅(qū)動(dòng)撞擊件320，而使靶材TG的外表面TGo與撞擊件320成為分離狀態(tài)。通過重復(fù)它，而如圖9E所示，進(jìn)一步在靶材TG的外表面TGo周狀產(chǎn)生電弧點(diǎn)AS。
[0074]如此，在本實(shí)施例中，控制靶材TG的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，以改變在面向撞擊件320的靶材TG的外表面TGo的面向位置。這使得能夠讓撞擊件320接近(接觸)靶材TG的外表面TGo的整個(gè)表面，并且提高靶材TG的利用效率，而無需磨削靶材TG。在本實(shí)施例中，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化和維護(hù)成本的減低，因?yàn)椴恍枰ハ靼胁腡G的磨器等。
[0075]在本實(shí)施例中，控制靶材TG的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)兩者，以改變在面向撞擊件320的靶材TG的外表面TGo上的面向位置。但是，可以通過僅控制靶材TG的旋轉(zhuǎn)或者僅控制靶材TG的移動(dòng)，改變在面向撞擊件320的靶材TG的外表面TGo上的面向位置。
[0076]在本實(shí)施例中，控制靶材TG的旋轉(zhuǎn)及移動(dòng)，以使得在靶材TG繞旋轉(zhuǎn)軸RA旋轉(zhuǎn)一次之后靶材TG沿旋轉(zhuǎn)軸RA移動(dòng)。但是，本發(fā)明不限于此。例如，靶材TG的旋轉(zhuǎn)及移動(dòng)也可被控制為使得，電弧點(diǎn)AS以螺旋狀產(chǎn)生，S卩，靶材TG的外表面TGo的軌跡形成為螺旋狀。
[0077]在本實(shí)施例中，對于每次產(chǎn)生電弧放電，改變在面向撞擊件320的靶材TG的外表面TG0的面向位置。但是，可以不對于每次產(chǎn)生電弧放電改變面向位置，而是每次靶材TG中產(chǎn)生的電弧點(diǎn)AS的尺寸變成比預(yù)先確定的尺寸大時(shí)改變面向位置。換句話說，可在直到靶材TG中產(chǎn)生的電弧點(diǎn)AS的尺寸變成比預(yù)先確定的尺寸大為止維持相同的面向位置，而不改變面向位置。
[0078]已知在各基板I上形成膜的沉積速率根據(jù)通過電弧放電產(chǎn)生的電弧點(diǎn)AS的位置而改變。更具體而言，當(dāng)電弧點(diǎn)AS存在于陽極316的中心時(shí)沉積速率增大，當(dāng)電弧點(diǎn)AS接近陽極316時(shí)沉積速率降低。因此，優(yōu)選使電弧點(diǎn)AS產(chǎn)生于從陽極316分離的位置處。為了實(shí)現(xiàn)它，在本實(shí)施例中，撞擊件驅(qū)動(dòng)部326驅(qū)動(dòng)撞擊件320，以使得陽極316與接近狀態(tài)下的撞擊件320之間的距離變得恒定。因此，電弧點(diǎn)AS總是產(chǎn)生于從陽極316分離的位置處，故可使沉積速率穩(wěn)定。
[0079]以上，雖然描述了有關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本發(fā)明當(dāng)然不限定于此等實(shí)施例，在其要旨的范圍內(nèi)，多種的變化及改變?yōu)榭赡艿摹?br>[0080]本申請是以2014年3月18日提出的日本發(fā)明專利申請?zhí)?014-55570為基礎(chǔ)而主張優(yōu)先權(quán)，通過引用并入其記載內(nèi)容的全部。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種沉積裝置，用于在基板上形成膜，特征在于包含: 旋轉(zhuǎn)部，被配置為使靶材繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 撞擊件，被配置為產(chǎn)生電弧放電； 驅(qū)動(dòng)部，被配置為在產(chǎn)生電弧放電時(shí)驅(qū)動(dòng)撞擊件以獲得靶材的旋轉(zhuǎn)軸周圍的側(cè)表面與撞擊件彼此接近的接近狀態(tài);和 控制部，被配置為控制靶材的通過旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)，以改變在接近狀態(tài)下靶材的面向撞擊件的側(cè)表面的面向位置。2.如權(quán)利要求1所述的沉積裝置，特征在于還包含移動(dòng)部，移動(dòng)部被配置為使靶材沿旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)， 其中，控制單元還控制靶材的通過移動(dòng)部的移動(dòng)，以改變在接近狀態(tài)下靶材的面向撞擊件的側(cè)表面的面向位置。3.如權(quán)利要求2所述的沉積裝置，特征在于控制部控制靶材的通過旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)以及靶材的通過移動(dòng)部的移動(dòng)，以使得靶材繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一次之后，靶材沿著旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)。4.如權(quán)利要求2所述的沉積裝置，特征在于控制部控制靶材的通過旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)以及靶材的通過移動(dòng)部的移動(dòng)，以使得所述面向位置處的靶材的側(cè)表面的軌跡形成為螺旋狀。5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的沉積裝置，特征在于控制部對于每次產(chǎn)生電弧放電改變面向位置。6.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的沉積裝置，特征在于每次通過電弧放電在靶材中產(chǎn)生的電弧點(diǎn)的尺寸變得大于預(yù)先確定的尺寸時(shí)，控制部改變所述面向位置。7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的沉積裝置，特征在于控制部改變所述面向位置，以使得由電弧放電在靶材中產(chǎn)生的電弧點(diǎn)的一部分重迭。8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的沉積裝置，還包含被布置為面向靶材的陽極， 其中，驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)撞擊件，以使得陽極與接近狀態(tài)下的撞擊件之間的距離變得恒定。9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的沉積裝置，特征在于靶材具有圓柱狀、角柱狀、圓筒狀和矩形管狀之一。10.一種沉積裝置，用于在基板上形成膜，特征在于包含: 移動(dòng)部，被配置為使靶材沿著軸移動(dòng)； 撞擊件，被配置為產(chǎn)生電弧放電； 驅(qū)動(dòng)部，被配置為驅(qū)動(dòng)撞擊件，以在產(chǎn)生電弧放電時(shí)獲得靶材的軸周圍的側(cè)表面與撞擊件彼此接近的接近狀態(tài);和 控制部，被配置為控制靶材的通過移動(dòng)部的移動(dòng)，以改變在接近狀態(tài)下靶材的面向撞擊件的側(cè)表面的面向位置。
【文檔編號】C23C14/32GK106029941SQ201480075404
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年11月14日
【發(fā)明人】厚見正浩
【申請人】佳能安內(nèi)華股份有限公司