本发明涉及一种使用等离子体来对靶进行溅镀而在基板上成膜的溅镀装置。
背景技术：
1、作为此种溅镀装置，如专利文献1所示，已知有在靶的附近配置天线，并通过使高频电流流过所述天线而在处理室内生成等离子体的溅镀装置。所述溅镀装置构成为分别进行向靶的电压施加与用于生成等离子体的向天线的电压施加，在生成等离子体的状态下向靶施加偏置电压，使等离子体中的离子(ar+)与靶发生碰撞，弹出构成靶的材料的粒子。由此，可在放置于处理室内的基板的表面形成薄膜。
2、现有技术文献
3、专利文献
4、专利文献1：日本专利特开2021-080533号公报
技术实现思路
1、发明所要解决的问题
2、且说，在如上所述那样的构成为分别进行向靶的电压施加与用于生成等离子体的向天线的电压施加的溅镀装置中，所生成的等离子体也扩展至靶周边，由于靶的端部处的电场的畸变而产生放电，其结果，有对保持靶的背板进行溅镀等而产生杂质的担忧。此种课题在靶的表面形成用于捕捉等离子体的磁场的不进行磁控管放电的溅镀装置整体上可以说同样。
3、为了防止靶的端部处的放电，发明人等人研究了如图6所示那样以覆盖靶的周缘部的方式设置接地电位的框(阳极电极)。然而，在所述结构中，虽然可抑制靶的端部处的放电，但是由于为覆盖靶的周缘部的结构，因此无法将其覆盖的区域用作溅镀材料，故而存在利用率下降的问题。
4、本发明是为了一举解决此种问题而成，其主要课题是在不进行磁控管放电的溅镀装置中，抑制靶的利用效率的下降，同时防止靶的端部处的放电，从而稳定地进行成膜。
5、解决问题的技术手段
6、即，本发明的溅镀装置使用通过向天线供给高频电力而产生的等离子体来对靶进行溅镀，且所述溅镀装置的特征在于，包括：虚设电极，设置于所述靶的周围且与所述靶等电位；以及阳极电极，以覆盖所述虚设电极中的与所述靶的溅镀面朝向相同的方向的表面的方式设置且为接地电位。
7、若为此种结构，则由于在靶的周围设置与其等电位的虚设电极，并以覆盖所述虚设电极的方式设置有接地电位的阳极电极，因此可降低靶及虚设电极与阳极电极之间的电场的畸变，从而可使等离子体难以在其间扩展。其结果，可防止靶及虚设电极与阳极电极之间的放电，从而可稳定地进行成膜。而且，由于利用阳极电极覆盖配置于靶的周围的虚设电极的表面，因此可抑制靶的利用效率的下降，进而由对虚设电极进行溅镀引起的杂质的产生也得到抑制。
8、所述溅镀装置优选为所述靶的溅镀面与所述虚设电极的表面形成于大致同一平面内。
9、若如此，则可使靶及虚设电极与阳极电极之间的等电位面接近平坦，因此可更有效地抑制放电的产生。
10、所述溅镀装置优选为所述虚设电极以隔着间隙与所述靶的侧周面相向的方式设置。
11、通过在虚设电极与靶之间设置间隙，可使虚设电极与靶的侧周面彼此的电性接触不明确时产生的电弧难以发生。
12、当在虚设电极与靶之间设置间隙时，会产生进入所述间隙内的畸变的等电位面。其结果，有带电粒子通过所述电位面而进入间隙内，到达保持靶的背板为止并进行溅镀，因此产生杂质的担忧。
13、因此，当在虚设电极与靶之间设置间隙时，优选为所述靶的侧周面和与其相向的所述虚设电极的内侧周面相对于所述溅镀面倾斜。若如此，则通过使靶与虚设电极之间的间隙相对于溅镀面倾斜，可减少进入间隙并到达其底部的背板的带电粒子，因此可抑制背板的溅镀，抑制杂质的产生。另外，在此情况下，优选为靶的侧周面与虚设电极的内侧周面倾斜至平面观察溅镀面时无法自间隙看到背板的表面的程度。
14、优选为所述靶的侧周面与所述虚设电极的内侧周面呈自所述溅镀面朝向背面侧扩展的锥状。
15、若如此，则即便通过溅镀推进靶的消耗，呈凹形形状的消耗部的侧面到达靶侧周面的可能性也低，可继续使用至靶底面附近。
16、若靶与虚设电极之间的间隙过宽，则通过等电位面的畸变变大而进入间隙内的带电粒子增加，从而有由背板的溅镀引起的杂质增加的担忧。因此，优选为所述靶与所述虚设电极之间的间隙的尺寸为约0.5mm以上且约2.0mm以下，更优选为约0.5mm以上且约1.0mm以下。通过将靶与虚设电极之间的间隙设为约2.0mm以下，可减小等电位面的畸变，从而有效地减少进入间隙内的带电粒子。
17、优选为平面观察所述溅镀面时，所述阳极电极的内周缘位于所述靶与所述虚设电极之间的间隙附近。
18、如此，通过将阳极电极的内周缘(即，自虚设电极朝向靶的前端)配置于间隙附近，可减少间隙附近的带电粒子，而可抑制带电粒子进入间隙内，从而有效地抑制由背板的溅镀引起的杂质的产生。
19、由于由向靶的施加电压与所产生的等离子体形成的等电位面在阳极电极的前端(偏面视下的内周缘)附近发生变化，因此在将阳极电极的内周缘配置于靶的端部附近的情况下，根据阳极电极的形状不同，进行溅镀的离子(氩等)难以进入靶的端部，从而有无法有效利用靶的担忧。
20、因此，优选为所述阳极电极呈自所述虚设电极朝向所述靶前端变细的形状。若如此，则可使靶的端部处的等电位面的变化平缓，由此可减小靶端部处的离子密度的变化，从而抑制靶的利用率的下降。
21、另外，所述溅镀装置优选为所述阳极电极以隔着间隙与所述虚设电极的表面相向的方式设置，所述阳极电极与所述虚设电极各自的相向面大致平行。
22、若如此，则可使靶及虚设电极与阳极电极之间的等电位面更进一步接近平坦，因此可更有效地抑制放电的产生。
23、若所述阳极电极与所述虚设电极之间的间隙的尺寸过大，则有根据压力与气体种类的不同而在所述间隙中产生等离子体的担忧。另一方面，若所述阳极电极与所述虚设电极之间的间隙的尺寸过小，则电场强度变大，而有发生电弧放电的担忧。任一情况均为意外的不必要的放电现象，而不优选。
24、因此，优选为所述阳极电极与所述虚设电极之间的间隙的尺寸为2.0mm以上且3.5mm以下。
25、发明的效果
26、根据如此构成的本发明，在不进行磁控管放电的溅镀装置中，可抑制靶的利用效率的下降，同时防止靶的端部处的放电，从而稳定地进行成膜。
1.一种溅镀装置，使用通过向天线供给高频电力而产生的等离子体来对靶进行溅镀，且所述溅镀装置包括：
2.根据权利要求1所述的溅镀装置，其中所述靶的溅镀面与所述虚设电极的表面形成于大致同一平面内。
3.根据权利要求1或2所述的溅镀装置，其中所述虚设电极以隔着间隙与所述靶的侧周面相向的方式设置。
4.根据权利要求3所述的溅镀装置，其中所述靶的侧周面和与其相向的所述虚设电极的内侧周面相对于所述溅镀面倾斜。
5.根据权利要求4所述的溅镀装置，其中所述靶的侧周面与所述虚设电极的内侧周面呈自所述溅镀面朝向背面侧扩展的锥状。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的溅镀装置，其中所述靶与所述虚设电极之间的间隙的尺寸为约0.5mm以上且约2.0mm以下。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的溅镀装置，其中平面观察所述溅镀面时，所述阳极电极的内周缘位于所述靶与所述虚设电极之间的间隙附近。
8.根据权利要求7所述的溅镀装置，其中所述阳极电极呈自所述虚设电极朝向所述靶前端变细的形状。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的溅镀装置，其中所述阳极电极以隔着间隙与所述虚设电极的表面相向的方式设置，
10.根据权利要求9所述的溅镀装置，其中所述阳极电极与所述虚设电极之间的间隙的尺寸为约2.0mm以上且约3.5mm以下。
