專利名稱：濺射裝置以及成膜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在工件的表面進(jìn)行成膜的濺射裝置以及成膜方法。
背景技術(shù)：
在例如手機(jī)的主體外殼、汽車的門把手等工件的裝飾涂裝中，經(jīng)常使用進(jìn)行反射 防止膜等的光學(xué)薄膜等的成膜的濺射裝置。在濺射裝置中，在真空槽內(nèi)盛滿稀薄的濺射氣 體，在該真空槽內(nèi)將靶材料作為一個(gè)電極來進(jìn)行輝光放電。而且，使通過該輝光放電而產(chǎn)生 的等離子的陽離子與靶材料碰撞，從而從靶材料中擊出濺射粒子(原子、分子)，使該濺射 粒子堆積在工件表面從而形成薄膜。此外，還有一種反應(yīng)濺射法，除濺射氣體之外還向真空 槽內(nèi)導(dǎo)入氧氣、氮?dú)饽菢拥姆磻?yīng)氣體，從而形成化合物薄膜。然而，在上述的那樣的濺射裝置中，雖然成膜能夠獲得某種程度的均勻性，在形成 光學(xué)薄膜的情況下，該均勻性還不是足夠高。這是由于從靶材料的表面擊出的濺射粒子以 較高的直線性飛濺，并且具有高的附著概率。作為改善上述成膜的對策之一，可以想到提高 成膜壓力而使濺射粒子散射。但是，即使這樣，在較多濺射粒子所飛濺的位置膜厚會(huì)增大， 還是很難獲得具有令人滿意的均勻性的薄膜。此外，由于濺射粒子以較高的直線性飛濺，因 此在與靶材料相對的面以外的部分存在不能夠進(jìn)行成膜，或者僅能夠形成較薄的薄膜的問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)Χ喾N形狀的工件良好地進(jìn)行成膜的、能夠進(jìn)行 均勻性足夠高的成膜的濺射裝置以及成膜方法。本發(fā)明為了達(dá)成上述目的，技術(shù)方案1中的濺射裝置，在真空槽內(nèi)配置靶材料，通 過在導(dǎo)入了濺射氣體的氣體環(huán)境下進(jìn)行放電，從而使濺射粒子從靶飛濺出來，并使該飛濺 出的濺射粒子堆積在工件上來進(jìn)行成膜，該濺射裝置的特征在于，具備離子化機(jī)構(gòu)，使從 上述靶材料向上述工件飛濺的濺射粒子離子化；偏壓電源，向具有導(dǎo)電性的偏壓電極板施 加負(fù)的偏壓，該偏壓電極板接近上述工件或者上述工件的背面?zhèn)榷O(shè)置；以及電流限制機(jī) 構(gòu)，將流過上述偏壓電源的電流限制為比與通過上述離子化機(jī)構(gòu)在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的濺射 粒子的正離子的電荷量相當(dāng)?shù)碾娏餍　Ｔ诩夹g(shù)方案2所述的濺射裝置中，上述離子化機(jī)構(gòu)包括配置在上述靶材料和上 述工件之間的高頻線圈；以及向該高頻線圈供給高頻電力的高頻電源。在技術(shù)方案3所述的濺射裝置中，上述高頻線圈配置在比上述靶材料更靠近上述 工件的位置。在技術(shù)方案4所述的濺射裝置中，上述離子化機(jī)構(gòu)是向上述靶材料和上述工件之 間放出熱電子的熱電子產(chǎn)生器。在技術(shù)方案5所述的濺射裝置中，上述離子化機(jī)構(gòu)是向上述靶材料和上述工件之 間照射離子的離子槍。
在技術(shù)方案6所述的濺射裝置中，上述偏壓電極板是與上述工件的背面?zhèn)鹊拿嫘?狀大致相似的形狀，沿著上述工件的背面?zhèn)鹊拿娑渲?。在技術(shù)方案7所述的濺射裝置中，上述偏壓電極一體地設(shè)置在保持上述工件的保 持構(gòu)件上。技術(shù)方案8的成膜方法包括以下步驟將配置在真空槽內(nèi)的靶材料作為電極來進(jìn) 行放電，使濺射粒子從靶向成膜對象的工件飛濺；在靶材料和工件之間使飛濺出的濺射粒 子被離子化為正離子；在工件或者工件的背面的附近施加負(fù)的偏壓，并將偏壓電流限制為 比與單位時(shí)間內(nèi)被離子化的濺射粒子的電荷量相當(dāng)?shù)碾娏餍?；通過該偏壓將離子化的濺射 粒子吸引到工件上，使濺射粒子堆積在工件表面從而形成薄膜。在技術(shù)方案9所述的成膜方法中，通過被供給高頻電力的高頻線圈來使濺射粒子 罔子化o在技術(shù)方案10所述的成膜方法中，在比靶材料更靠近工件的位置使濺射粒子離子化。在技術(shù)方案11所述的成膜方法中，從熱電子產(chǎn)生器向靶材料和工件之間放出熱 電子，從而使濺射粒子離子化。在技術(shù)方案12所述的成膜方法中，從離子槍向靶材料和工件之間照射離子，從而 使濺射粒子離子化。在技術(shù)方案13所述的成膜方法中，通過沿工件的背面的面形狀的偏壓電極來進(jìn) 行偏壓。發(fā)明效果通過本發(fā)明的上述構(gòu)成，使從靶材料朝向工件飛濺的濺射粒子離子化，并且使工 件或工件的背面的附近為負(fù)的偏壓從而使濺射粒子吸附在工件的表面，使濺射粒子不僅高 效地附著在與靶相對的工件的面上，還附著在其他的表面上，從而實(shí)現(xiàn)成膜的均勻化。此 外，限制偏壓電流以使該偏壓電流比與產(chǎn)生的正離子的濺射粒子的電荷量相當(dāng)?shù)碾娏鞲?小，使得濺射粒子能夠均勻地附著并堆積在工件上，從而能夠進(jìn)行膜厚的均勻性高的成膜。


圖1是表示實(shí)施了本發(fā)明的濺射裝置的構(gòu)成的說明圖。圖2是表示RF線圈和工件的配置關(guān)系的說明圖。圖3是表示工件和工件保持裝置的形狀的一部分被切斷的立體圖。圖4是示意性地表示離子化的濺射粒子被吸附在工件上的狀態(tài)的說明圖。圖5是示意性地表示附著在工件上的濺射粒子沒有被電中和的狀態(tài)下的其他的 濺射粒子的路線的說明圖。圖6是表示使用多個(gè)RF線圈使濺射粒子離子化的例子的說明圖。圖7是表示配置了使濺射粒子離子化的離子槍的濺射裝置的構(gòu)成的說明圖。圖8是表示離子槍的配置的說明圖。圖9是表示配置了使濺射粒子離子化的熱電子產(chǎn)生器的例子的說明圖。符號說明2濺射裝置
3真空槽8工件保持裝置8a保持部10靶部件11 靶23RF 線圈24高頻電源26偏壓電源27電流限制電路W 工件
具體實(shí)施例方式圖1示出了實(shí)施本發(fā)明的濺射裝置2的構(gòu)成。真空槽3是例如不銹鋼制的大致圓 筒形狀。在該真空槽3的內(nèi)部配置有圓筒狀的轉(zhuǎn)盤4。該轉(zhuǎn)盤4能夠以垂直于真空槽3的 旋轉(zhuǎn)軸4a為中心自由轉(zhuǎn)動(dòng)，通過馬達(dá)(省略圖示)而以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)。真空槽3上連接有真空泵5，成膜時(shí)將真空層3的內(nèi)部調(diào)節(jié)為濺射時(shí)所需的真空 度。另外，也可以使轉(zhuǎn)盤4以水平的旋轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，為了進(jìn)行工件W的裝填 或取出、后述的靶交換或檢修整修等作業(yè)，真空槽3在漏泄為大氣壓后通過公知的構(gòu)造而 被打開。在轉(zhuǎn)盤4的外周面上設(shè)置有保持成為成膜對象的工件W的多個(gè)工件保持裝置8。 各工件保持裝置8在例如轉(zhuǎn)盤4的上下方向以及周向上分別以一定的間距排列有多個(gè)。工 件保持裝置8上所安裝的工件W與轉(zhuǎn)盤4 一起以旋轉(zhuǎn)軸4a為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。在真空槽3內(nèi)，在轉(zhuǎn)盤4的外周配置有靶部件10。靶部件10構(gòu)成為包括軸心與 旋轉(zhuǎn)軸4a平行的圓筒形狀的靶11 ；用于進(jìn)行磁控管濺射的磁鐵12 ；以及覆蓋靶11的周面 的套管(jacket) 13、閘門板14等。靶11是在例如圓筒狀的支持筒(省略圖示)的外周面通過噴鍍等方法層狀地形 成靶材料而成為圓筒狀，所述靶材料是應(yīng)該在鋁、鈦、硅等的工件W上成膜的材料。該靶11 以旋轉(zhuǎn)軸11a為中心以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)。套管13配置為與靶11之間隔開了適當(dāng)?shù)膶挾鹊?間隙，在轉(zhuǎn)盤4 一側(cè)形成有露出靶11的開口 13a。閘門板14可以在關(guān)閉開口 13a的關(guān)閉位 置以及從該開口 13a的前面退避開并露出靶11的打開位置之間自由移動(dòng)。磁鐵12配置在被設(shè)在上述的支持筒的內(nèi)部的中空管(省略圖示)內(nèi)，從而在從開 口 13a露出的靶11的表面附近產(chǎn)生磁場。由此，能夠?qū)拈_口 13a露出的靶11的表面作 為濺射面來高效地進(jìn)行濺射。驅(qū)動(dòng)部16進(jìn)行對靶部件10的濺射氣體的供給、冷卻水的供給、靶11的旋轉(zhuǎn)、閘門 板14的開閉驅(qū)動(dòng)等。濺射氣體被導(dǎo)入靶11和套管13之間的間隙中。作為該濺射氣體，供 給例如氬氣。另外，在進(jìn)行反應(yīng)濺射法的情況下，除了濺射氣體之外還供給反應(yīng)氣體，例如 氧氣、氮?dú)?。此外，在形成了?1的支持筒和內(nèi)部配置有磁鐵12的中空管之間流通冷卻水， 從而防止靶部件10變?yōu)楦邷?。濺射電源21向靶部件10供給濺射時(shí)所必需的電力。該濺射電源21是直流電源或者直流脈沖電源，其負(fù)電極與具有導(dǎo)電性且與靶11電連接的旋轉(zhuǎn)軸11a連接，正電極與 閘門板、套管連接并接地。另外，旋轉(zhuǎn)軸11a和真空槽3被絕緣。在進(jìn)行成膜的情況下，在供給了濺射氣體的狀態(tài)下，由濺射電源21進(jìn)行電力供 給，以靶11為陰極來進(jìn)行輝光放電。使該輝光放電所產(chǎn)生的濺射氣體的等離子的陽離子與 靶11碰撞，從靶11擊出濺射粒子(原子或分子)并使其飛濺。該飛濺出的濺射粒子附著 并堆積在工件W的表面上從而形成膜。通過轉(zhuǎn)盤4的旋轉(zhuǎn)，各工件W反復(fù)與靶11相對，從 而在工件W的表面上形成必要厚度的薄膜。另外，上述靶部件10的構(gòu)成不僅限于上述的構(gòu)成。也可以使用例如平板狀的靶， 或者也可以不使用磁控管濺射。此外，在該例子中組裝了 1臺靶部件10，但可以與應(yīng)形成的 膜的種類、層疊數(shù)、工件的排列等相對應(yīng)地適當(dāng)?shù)卦鰷p成膜工作臺的數(shù)量、靶部件的臺數(shù)。在靶部件10和轉(zhuǎn)盤4之間配置有RF線圈(高頻線圈)23。該RF線圈23與RF電 源(高頻電源)24、匹配(matching)電路25—起，構(gòu)成了使從靶11向工件W飛濺的濺射粒 子離子化的離子化機(jī)構(gòu)。RF線圈23經(jīng)由匹配電路25與RF電源24連接。通過從RF電源24向RF線圈23 投入適當(dāng)?shù)母哳l，例如13. 56MHz的高頻電力，從而在RF線圈23所包圍的空間產(chǎn)生等離子， 該等離子包含被離子化為正離子的濺射粒子。作為濺射粒子的離子化，有受到由RF線圈23 產(chǎn)生的高頻磁場的激發(fā)而使濺射粒子自身離子化的情況、受到高頻磁場的激發(fā)而在離子化 的濺射氣體和濺射粒子之間進(jìn)行電子的收發(fā)從而使濺射粒子離子化的情況等。為了使朝向各工件W飛濺的濺射粒子離子化，如圖2所示，在轉(zhuǎn)盤4上隔著工件保 持裝置8裝配有RF線圈23，并使該RF線圈23包圍與靶11相對配置的工件W。偏壓電源26用于向工件W或工件保持裝置8施加偏壓，并使用直流電源。偏壓電 源26的正電極接地并與真空槽3連接，負(fù)電極經(jīng)由后述的電流限制電路27與旋轉(zhuǎn)軸4a連 接。轉(zhuǎn)盤4、旋轉(zhuǎn)軸4a、工件保持裝置8都具有導(dǎo)電性且互相電連接。這樣，通過連接偏壓 電源26而向工件W或工件保持裝置8提供了負(fù)的偏壓，以使被RF線圈23離子化后的濺射 粒子吸附在工件W上。另外，RF線圈23設(shè)置在比靶11更靠近工件W的位置，以使離子化的濺射粒子不會(huì) 返回靶11，最好配置在盡可能地靠近工件W，即遠(yuǎn)離靶部件10的位置。此外，在該例子中， 在濺射粒子為正離子的前提下，向工件w或工件保持裝置8施加了負(fù)的偏壓，但在濺射粒子 為負(fù)離子的情況下，向工件W或工件保持裝置8施加正的偏壓電壓即可。電流限制電路27使為了對工件W進(jìn)行均勻的成膜而設(shè)置的，能夠抑制偏壓電源26 中流動(dòng)的電流，即向工件W上所附著的正的濺射粒子供給的電子數(shù)。該電流限制電路27調(diào) 節(jié)其阻抗，以便流動(dòng)比與單位時(shí)間內(nèi)由RF線圈23產(chǎn)生的濺射粒子的正離子的電荷量相當(dāng) 的電流，即中和上述正的電荷所必需的電流，足夠小的電流。上述的電流限制電路27是由電阻器、電感或電容等構(gòu)成的阻抗，能夠通過調(diào)整來 改變該阻抗。包含電感、電容的目的在于，使伴隨著RF線圈23的動(dòng)作的高頻電流不流動(dòng)， 從而維持RF線圈23中的等離子。對于具有導(dǎo)電性的金屬制的工件W，上述的工件保持裝置8使該工件W與偏壓電 源26的負(fù)電極連接，從而成為向工件W提供偏壓的構(gòu)件。另一方面，對于具有絕緣性的例 如樹脂制的工件W，在工件W的與靶11相對的面為正面時(shí)，上述的工件保持裝置8成為接近該工件W的背面?zhèn)榷O(shè)置的偏壓電極板。在工件W為絕緣體制成的情況下工件W具有作為電介質(zhì)的性質(zhì)。在將電介質(zhì)放 置在電場中的情況下，由于電力線通過電介質(zhì)，因此具有在電介質(zhì)的表面吸附離子化的濺 射粒子的效果。因此，在將偏壓電極板設(shè)置在靠近工件W的背面?zhèn)炔渲频冉^緣體制 的工件W作為成膜對象的情況下，獲得了吸附由提供偏果。此外，通過使偏壓電極板形成為與工件W的背面?zhèn)鹊拿嫘螤畲笾孪嗨频男螤?，?沿著工件W的背面?zhèn)鹊拿鎭砼渲茫瑥亩軌蛟诠ぜ的各表面上有效地獲得吸附離子化的 濺射粒子的效果。該例子中所使用的工件W和具有作為偏壓電極板的功能的工件保持裝置8的形狀 如圖3所示。工件W是背面?zhèn)仍O(shè)有凹部的長方體的形狀，或者折彎板狀構(gòu)件的周緣的矩形 的皿狀，除了正面31a之外，上面31b、下面31C、各側(cè)面31d、31e、背面?zhèn)冗吘?1f也是成膜 對象。此外，該工件W的背面?zhèn)壬闲纬捎邪疾?2。另一方面，工件保持裝置8包括保持部 8a和連結(jié)了該保持部8a與轉(zhuǎn)盤4的支持軸Sb。保持部8a保持工件W，并作為偏壓電極板而發(fā)揮作用。該保持部8a具有緊密接觸 面34，該緊密接觸面34形成為與背面?zhèn)鹊拿婕窗疾?2的內(nèi)壁面33大致相似形狀的面形 狀，若將工件W安裝在工件保持裝置8上，則緊密接觸面34與內(nèi)壁面33緊密接觸。由此， 通過保持部8a來保持工件W，并且作為偏壓電極板的保持部8a沿著內(nèi)壁面33配置，除了正 面31a之外，上面31b、下面31C、各側(cè)面31d、31e也通過偏壓而吸附被離子化的濺射粒子。此外，背面?zhèn)冗吘?1f比作為偏壓電極板的保持部8a更向背后突出，背面?zhèn)冗吘?31f也能夠獲得吸附被離子化的濺射粒子的基于偏壓的效果，對背面?zhèn)冗吘?1f也進(jìn)行成 膜。在該例子中，以將偏壓電極板沿工件的背面?zhèn)鹊拿媾渲玫男螒B(tài)，使保持部8a與內(nèi) 壁面33緊密接觸，但也可以使偏壓電極板離開工件的背面?zhèn)鹊拿娑渲?。此外，工件W的 形狀包括其背面?zhèn)鹊拿嫘螤钤趦?nèi)，不僅限于上述的形狀。例如工件W的背面?zhèn)鹊拿嫘螤羁?以采用平面狀、球面狀、形成有凸部的形狀、形成有凹凸的形狀等多種形狀，偏壓電極的面 形狀也可以與其相對應(yīng)地適當(dāng)決定。另外，在該例子中，作為使保持工件的保持構(gòu)件與偏壓電極板一體設(shè)置的一個(gè)形 態(tài)，使工件保持裝置8具有了偏壓電極板的功能，也可以構(gòu)成為例如在絕緣性的保持構(gòu)件 上一體安裝導(dǎo)電性的偏壓電極板的結(jié)構(gòu)。此外，也可以分別設(shè)置保持構(gòu)件和偏壓電極板。另外，在工件W為金屬制的情況下，只要工件W被電連接且被偏壓即可，因此成為 成膜對象的面以外的任意的部分與偏壓電極的負(fù)電極電連接即可。接著，對上述結(jié)構(gòu)的作用進(jìn)行說明。打開真空槽3，向工件保持裝置8上安裝工件 W。然后，關(guān)閉真空槽3，使真空泵5動(dòng)作而使真空槽3內(nèi)成為濺射時(shí)所需的規(guī)定的真空度。 然后，使轉(zhuǎn)盤4開始旋轉(zhuǎn)，開始濺射工序。另外，在工件W是金屬制的情況下，也可以從轉(zhuǎn)盤 4開始旋轉(zhuǎn)后，通過設(shè)置在真空槽3內(nèi)的加熱器對各工件W進(jìn)行加熱。在濺射工序中，首先通過驅(qū)動(dòng)部16向靶11和套管13之間供給濺射氣體。由此， 靶11的周面變?yōu)楸环胖迷跒R射氣體豐富的氣體環(huán)境中的狀態(tài)。此外，通過驅(qū)動(dòng)部16使靶 11的旋轉(zhuǎn)開始。
在確認(rèn)了閘門板14處于關(guān)閉位置之后，通過濺射電源21對靶部件10進(jìn)行供電。 由此，在套管13及閘門板14與靶11之間開始放電，從而生成濺射氣體的等離子。
如上所述，在關(guān)閉了閘門板14的狀態(tài)下產(chǎn)生等離子，從而通過該等離子對靶11的 表面進(jìn)行清理(cleaning)。然后，在清理結(jié)束后，從RF電源24經(jīng)由匹配電路25向RF線圈 23投入高頻電力，并且從偏壓電源26經(jīng)由電流限制電路27向工件W或者工件保持裝置8 開始施加負(fù)的偏壓，使閘門板14變?yōu)榇蜷_位置，開始進(jìn)行濺射成膜。若閘門板14變?yōu)榇蜷_位置，則通過濺射氣體的等離子從靶11的表面擊出的濺射 粒子朝向工件W飛濺。朝向工件W的濺射粒子在通過被RF線圈23包圍的空間時(shí)被離子化 為正離子。而且，被離子化的濺射粒子附著在工件W上。由于使工件W或者工件保持裝置8偏壓，因此如圖4所示，被離子化的濺射粒子P 以吸附在工件W的各面上的方式附著。因此，不僅工件W與靶11相對的正面31a，連上面 31b、下面31C、或各側(cè)面31d、31e、背面?zhèn)冗吘?1f等也大致垂直地入射并附著了濺射粒子 P，由此進(jìn)行成膜。當(dāng)然，即使在工件W上具有凹凸的情況下，在該凹凸的各面上也能夠附著 濺射粒子P來進(jìn)行成膜?；谄珘旱男Ч粌H對于工件W為金屬的情況有效，對于工件W為絕緣體制成的 情況也能夠得到與上述相同的效果。而且，由于工件保持裝置8以上述方式配置在工件W 的背面?zhèn)鹊陌疾?2中，因此絕緣體制成的工件W的各面也能獲得偏壓的效果。附著在工件W上的濺射粒子因通過工件W來供給電子而被電中和。這樣，利用了 多個(gè)濺射粒子對工件W進(jìn)行成膜，但通過電流限制電路27，流過偏壓電源26的電流比用于 中和在單位時(shí)間內(nèi)由RF線圈23產(chǎn)生的濺射粒子的正的電荷量所需的電流足夠小。因此， 大體上偏壓電源26中流動(dòng)的電流是工件W維持電中性的程度，被離子化的濺射粒子向工件 W附著，并且附著后的濺射粒子不會(huì)立刻變成電中性。如上所述，在附著在工件W上的濺射粒子未變成電中性期間，在附著了該濺射粒 子的部分的附近，受到該濺射粒子的電荷的影響而電場變形。因此，如圖5所示，雖然向工 件W附著，但朝向未被電中和的濺射粒子Pl的附近的濺射粒子P2為了避開已附著的濺射 粒子Pl，其前進(jìn)路線發(fā)生彎曲，然后附著在工件W上。結(jié)果，不斷地朝向工件W飛濺的濺射粒子會(huì)附著在與未電中和的濺射粒子不同的 工件W的表面，從而能夠進(jìn)行膜厚的均勻性高的成膜。在上述實(shí)施方式中使用了 1個(gè)RF線圈，也可以為了分割開應(yīng)產(chǎn)生等離子的空間而 并排配置多個(gè)RF線圈來使濺射粒子離子化。通過這樣，能夠在應(yīng)產(chǎn)生等離子的空間產(chǎn)生均 勻的等離子，從而能夠?qū)崿F(xiàn)成膜的均勻化。例如在圖6的例子中，設(shè)置有在上下方向上排列 的3個(gè)RF線圈23，覆蓋了與靶11相對的各工件W。另外，RF線圈23相對于RF電源24并 聯(lián)，并且分別連接了匹配電路25。在上述內(nèi)容中，作為使濺射粒子離子化的離子化機(jī)構(gòu)而使用了 RF線圈以及該RF 電源，但離子化機(jī)構(gòu)也不僅限于此，也可以采用多種離子化機(jī)構(gòu)。例如，如圖7以及圖8所示，作為離子化機(jī)構(gòu)也可以使用通過來自電源35的電力 的投入來照射離子的離子槍36。然后，利用被離子槍36照射出的離子使濺射粒子離子化。另外，在該情況下，如圖8所示，向靶11和工件W之間的空間照射來自離子槍36 的離子，對從靶11向各工件W飛濺的濺射粒子的飛濺空間的整個(gè)區(qū)域進(jìn)行照射。在圖7的例子中，對應(yīng)于同時(shí)與靶11相對的工件W在上下方向上排列的情況，以離子的照射區(qū)域在上下方向上較長的方式配置離子槍36。此外，如圖9所示，例如也可以設(shè)置從燈絲(filament) 38a放出熱電子的熱電子產(chǎn) 生器38來作為離子化機(jī)構(gòu)，通過電子離子化法來使濺射粒子離子化。另外，在該情況下，最 好是以能夠向從靶11朝向各工件W飛濺的濺射粒子的飛濺空間的整個(gè)區(qū)域放出離子的方 式來配置熱電子產(chǎn)生器38。在上述內(nèi)容中，說明了一邊通過轉(zhuǎn)盤使工件W旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，一邊反復(fù)使工件與靶相 對而進(jìn)行成膜的例子，但對于例如使靶與工件相對1次來進(jìn)行成膜的情況，或者不使工件W 移動(dòng)來進(jìn)行成膜的情況，也能夠利用本發(fā)明。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明在塑料、金屬制品等的表面裝飾涂裝中使用。
權(quán)利要求
一種濺射裝置，在真空槽內(nèi)配置靶材料，通過在導(dǎo)入了濺射氣體的氣體環(huán)境下進(jìn)行放電，從而使濺射粒子從靶飛濺出來，并使該飛濺出的濺射粒子堆積在工件上來進(jìn)行成膜，該濺射裝置的特征在于，具備離子化機(jī)構(gòu)，使從上述靶材料向上述工件飛濺的濺射粒子離子化；偏壓電源，向具有導(dǎo)電性的偏壓電極板施加負(fù)的偏壓，該偏壓電極板接近上述工件或者上述工件的背面?zhèn)榷O(shè)置；以及電流限制機(jī)構(gòu)，將流過上述偏壓電源的電流限制為比與通過上述離子化機(jī)構(gòu)在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的濺射粒子的正離子的電荷量相當(dāng)?shù)碾娏餍　?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射裝置，其特征在于，上述離子化機(jī)構(gòu)包括配置在上述靶材料和上述工件之間的高頻線圈；以及向該高頻 線圈供給高頻電力的高頻電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濺射裝置，其特征在于，上述高頻線圈配置在比上述靶材料更靠近上述工件的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射裝置，其特征在于，上述離子化機(jī)構(gòu)是向上述靶材料和上述工件之間放出熱電子的熱電子產(chǎn)生器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射裝置，其特征在于，上述離子化機(jī)構(gòu)是向上述靶材料和上述工件之間照射離子的離子槍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射裝置，其特征在于，上述偏壓電極板是與上述工件的背面?zhèn)鹊拿嫘螤畲笾孪嗨频男螤?，沿著上述工件的?面?zhèn)鹊拿娑渲谩?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射裝置，其特征在于，上述偏壓電極一體地設(shè)置在保持上述工件的保持構(gòu)件上。
8.一種成膜方法，其特征在于，包括以下步驟將配置在真空槽內(nèi)的靶材料作為電極來進(jìn)行放電，使濺射粒子從靶向成膜對象的工件 飛濺；在靶材料和工件之間使飛濺出的濺射粒子被離子化為正離子； 在工件或者工件的背面的附近施加負(fù)的偏壓，并將偏壓電流限制為比與單位時(shí)間內(nèi)被 離子化的濺射粒子的電荷量相當(dāng)?shù)碾娏餍?；通過該偏壓將離子化的濺射粒子引到工件上，使濺射粒子堆積在工件表面從而形成薄膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成膜方法，其特征在于， 通過被供給高頻電力的高頻線圈來使濺射粒子離子化。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成膜方法，其特征在于， 在比靶材料更靠近工件的位置使濺射粒子離子化。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成膜方法，其特征在于，從熱電子產(chǎn)生器向靶材料和工件之間放出熱電子，從而使濺射粒子離子化。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成膜方法，其特征在于，從離子槍向靶材料和工件之間照射離子，從而使濺射粒子離子化。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成膜方法，其特征在于，通過沿工件的背面的面形狀的偏壓電極來進(jìn)行偏壓。
全文摘要
在靶(11)和工件(W)之間配置有RF線圈(23)，通過向RF線圈(23)供給高頻電力使從靶(11)向工件(W)飛濺的濺射粒子離子化為正離子。通過偏壓電源(26)向工件(W)或者保持工件(W)的工件保持裝置(8)施加負(fù)的偏壓，從而吸附被離子化的濺射粒子。流過偏壓電源(26)的電流被限制為不會(huì)立刻使附著的濺射粒子變?yōu)殡娭行浴?br> 文檔編號C23C14/34GK101861409SQ20088011656
公開日2010年10月13日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者吉岡潤一郎, 堀江邦明 申請人:荏原優(yōu)吉萊特株式會(huì)社