CN102187007A - 溅射装置、薄膜形成方法和场效应晶体管的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可减少衬底层损伤的溅射装置、薄膜形成方法和场效应晶体管的制造方法。在本发明所述的溅射装置中,沿着排列在真空室内部的多个靶部Tc1~Tc5的排列方向依次使其产生溅射,以使在基板10的表面形成薄膜。因此本发明可以提高溅射粒子斜向射入基板表面的比例,这可有助于减少衬底层的损伤。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在基板上形成薄膜的溅射装置和使用该装置的薄膜形成方法以及场效应晶体管的制造方法。
背景技术
现有技术中,在基板上形成薄膜时的工序中使用溅射装置。所述溅射装置具有:溅射靶(以下称为“靶”),其设置在真空室内部;等离子产生机构,由其在靶的表面附近产生等离子。由溅射装置形成薄膜的方法如下:由等离子中的离子使溅射靶的表面产生溅射,再将溅射出的粒子(溅射粒子)堆积在基板上从而形成薄膜(参照专利文献1)。
【专利文献1】日本发明专利公开公报特开2007-39712号
对于由溅射法形成的薄膜(以下也称为“溅射薄膜”),由于从靶中飞出的溅射粒子会以较大能量射入基板表面,因此与采用真空蒸镀法等形成的薄膜相比,所述溅射薄膜与基板之间的贴合性较高。所以溅射薄膜有可能出现以下问题:用来形成溅射薄膜的衬底层(衬底膜或者衬底基板)因与入射的溅射粒子有冲撞而容易产生较大的损伤。如果采用溅射法形成薄膜晶体管的活性层时,因衬底层的损伤而无法获得所需的薄膜特性。
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种可减少衬底层损伤的溅射装置、薄膜形成方法和场效应晶体管的制造方法。
为实现上述目的,本发明一个实施方式所述的溅射装置具有可以保持真空状态的真空室、多个靶、支承部、等离子产生机构。
上述多个靶具有溅射面,这些靶以直线状态排列在上述真空室内部。
上述支承部具有用来支承基板的支承区域,该支承部固定在上述真空室内部。
由上述等离子产生机构沿着上述靶的排列方向依次产生等离子,该等离子用来使上述各靶的溅射面产生溅射。
本发明一个实施方式所述的薄膜形成方法包括以下工序:使基板静止在真空室内部,该真空室内部排列有呈直线状态的多个靶。沿着上述各靶的排列方向依次使其产生溅射,以使在上述基板表面形成薄膜。
本发明一个实施方式所述的场效应晶体管制造方法包括在基板上形成栅极绝缘膜的工序。该基板静止在真空室内部,该真空室内部排列有具有In-Ga-Zn-O系成分的呈直线状态的多个靶。沿着上述各靶的排列方向依次使其产生溅射,以使在上述栅极绝缘膜上形成活性层。
附图说明
图1是示意性地表示本发明一个实施方式所述的真空处理装置的俯视图。
图2是示意性地表示在姿态变换室内用来变换基板姿态的机构的图。
图3是表示构成上述真空处理装置第一溅射室的溅射装置的大致结构的俯视图。
图4是示意性地表示说明上述溅射装置的典型动作实例的图。
图5是表示真空处理装置中基板处理顺序的流程图。
图6是示意性地表示说明上述溅射装置的另一实施方式的主要部位的图。
图7是表示使用图6中的溅射装置形成的薄膜的膜厚分布情况的示意图。
图8是表示说明入射到对应于图7中的C点的基板区域中的溅射粒子入射角的示意图。
图9是表示用图6中的溅射装置形成的薄膜成膜率的实验结果。
图10是表示将用图6中的溅射装置制成的薄膜晶体管各样品,在200℃温度下进行退火处理时导通电流特性和关断电流特性的示意图。
图11是表示将用图6中的溅射装置制成的薄膜晶体管各样品,在400℃温度下进行退火处理时导通电流特性和关断电流特性的示意图。
图12是示意性地表示说明本发明实施方式所述溅射装置的变型例的图。
具体实施方式
本发明一个实施方式所述的溅射装置具有可以保持真空状态的真空室、多个靶、支承部、等离子产生机构。
上述多个靶具有溅射面,这些靶以直线状态排列在上述真空室内部。上述支承部具有用来支承基板的支承区域,所述支承部固定在上述真空室内部。由上述等离子产生机构沿着上述靶的排列方向依次产生等离子,该等离子用来使上述各靶的溅射面产生溅射。
在上述溅射装置中,沿着排列在真空室内部的多个靶的排列方向依次使其产生溅射,以使在支承部上的基板表面形成薄膜。由于溅射粒子以横切基板的方式堆积在该基板表面上,所以能形成类似于采用移动式成膜加工法而得的薄膜。因此本发明可提高溅射粒子斜向射入基板表面的比例,这可有助于减少衬底层的损伤。
这里,所谓的“以直线状态排列”,意为靶以横切支承部的方式排列,其并不限定为一定要严格排列成直线状态的情况。另外,所谓的“排列方向”,意为沿着靶的排列方向的某一个方向。
也可以将上述多个靶中位于上述排列方向的最上游一侧的靶部设置在上述支承区域的外侧。
因此,可以将使该靶部产生溅射而生成的溅射粒子斜向射入基板中。
上述等离子产生机构也可以具有能在上述溅射面上形成磁场的磁铁。该磁铁分别设置在上述各靶的位置上,该磁铁可以沿着上述排列方向移动。
当使得磁铁能够移动时,可以容易地控制溅射粒子相对于基板的入射角。
上述多个靶可以均由同一种材料构成。
因此,可在减少衬底层的损伤的同时使得规定材料的薄膜的厚度形成所需要的厚度。
本发明一个实施方式所述的薄膜形成方法包括以下工序:使基板静止在真空室内部,该真空室内部排列有呈直线状态的多个靶。沿着上述各靶的排列方向依次使其产生溅射,以使在上述基板表面形成薄膜。
在上述薄膜形成方法中,沿着排列在真空室内部的多个靶的排列方向依次使其产生溅射,以使在基板表面形成薄膜。由于溅射粒子以横切基板的方式堆积在该基板表面上,所以能形成类似于采用移动式成膜加工法而得的薄膜。因此本发明可提高溅射粒子斜向射入基板表面的比例,这可有助于减少衬底层的损伤。
也可以将上述多个靶中位于上述排列方向的最上游一侧的靶部设置在上述基板的周缘部外侧。
因此,本发明可将使该靶部产生溅射而生成的溅射粒子斜向射入基板中。
也可具有能在上述溅射面上形成磁场的磁铁。上述磁铁分别设置在上述各靶的位置上,在使上述各靶产生溅射时,可使设置在正在产生溅射的上述靶的位置上的上述磁铁沿着上述排列方向移动。
因此,本发明可容易地控制溅射粒子相对于基板的入射角。
本发明一个实施方式所述的场效应晶体管的制造方法包括在基板上形成栅极绝缘膜的工序。该基板静止在真空室内部,该真空室内部排列有具有In-Ga-Zn-O系成分的呈直线状态的多个靶。沿着上述各靶的排列方向依次使其产生溅射,以使在上述栅极绝缘膜上形成活性层。
在上述场效应晶体管的制造方法中,沿着排列在真空室内部的多个靶的排列方向依次使其产生溅射,以使在基板表面形成活性层。由于溅射粒子以横切基板的方式堆积在该基板表面上,所以能够形成类似于采用移动式成膜加工法而得的薄膜。因此本发明可以提高溅射粒子斜向射入基板表面的比例,这可有助于减少衬底层的损伤。另外,本发明可平稳地制造出具有所需晶体管特性的活性层,该活性层具有In-Ga-Zn-O系成分。
下面根据附图说明本发明的实施方式。
【第一实施方式】
图1是示意性地表示本发明一个实施方式所述的真空处理装置的俯视图。
真空处理装置100是用来处理玻璃基板(以下简称为“基板”)10的装置,该基板10作为基材例如用于显示屏中。其典型的用途是,用来制造具有底栅型晶体管结构的场效应晶体管,其担负整个制造工序中的一部分。
真空处理装置100具有集合式处理单元50、内联式处理单元60、姿态变换室70。上述各室形成于单个真空室或多个组合真空室内部。
集合式处理单元50是在基板10实际上处于水平状态下对其进行相应的处理,其具有多个横向设置的处理室。较为典型的结构是集合式处理单元50具有真空进样室51、搬运室53、多个CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)室52。
真空进样室51内的状态可切换为标准大气压或真空状态,真空进样室51内可从真空处理装置100的外部搬入基板10,或者将基板10搬到该外部。搬运室53具有未图示的搬运机械手。各CVD室52分别与搬运室53相连,在CVD室52内对基板10进行CVD处理。搬运室53的搬运机械手用于将基板10搬入真空进样室51、各CVD室52和后述姿态变换室70中,或从各室中搬出基板10。
对于CVD室52,较为典型的作用是形成场效应晶体管的栅极绝缘膜。
在这些搬运室53和CVD室52内可保持具有规定真空度的状态。
在姿态变换室70中,基板10的姿态可由水平状态变为垂直状态,或由垂直状态变为水平状态。如图2所示,在姿态变换室70内设置有用来保持基板10的保持机构71,该保持机构71采用可围绕转轴72转动的结构、保持机构71通过机械夹紧机构或真空吸附机构保持基板10。姿态变换室70内的真空度也可以保持在与搬运室53实质上相同的状态。
也可通过连接在保持机构71两端部的未图示的驱动机构的驱动作用下转动该保持机构71。
在集合式处理单元50中,除设置与搬运室53相连的CVD室52、姿态变换室70以外,还可设置加热室或进行其他处理的处理室。
内联式处理单元60具有第一溅射室61、第二溅射室62和隔离室63,内联式处理单元60是在基板10实际上处于垂直竖立的状态下对其进行相应的处理。
在第一溅射室61中,较为典型的情况是在基板10上形成后述的具有In-Ga-Zn-O系成分的薄膜(以下简称为“IGZO膜”)。在第二溅射室62中,在上述IGZO膜上形成阻挡层薄膜。IGZO膜构成场效应晶体管的活性层。阻挡层薄膜用于在制作源极和漏极的金属膜图案形成工序和用蚀刻加工方法去除IGZO膜的不需要部分的工序中,起到保护IGZO膜的沟槽区域的蚀刻保护层作用以防止被蚀刻剂侵蚀。
第一溅射室61具有包含用来形成上述IGZO膜的靶材的多个溅射阴极Tc。第二溅射室62具有包含用来形成阻挡层薄膜的靶材的单个溅射阴极Ts。
如后所述,由第一溅射室61构成固定成膜加工法中的溅射装置。而第二溅射室62可构成固定成膜加工法中的溅射装置,也可以构成移动式成膜加工法中的溅射装置。
在第一、第二溅射室61、62以及隔离室63内设置有基板10的搬运路径,该基板10的搬运路径例如由去程64和返程65两条路径构成。在第一、第二溅射室61、62以及隔离室63内设置有未图示的支承机构,由其支承基板10以使之呈垂直状态或呈比垂直状态略微倾斜的状态。在本实施方式中,当基板10经过返程65时对其进行溅射处理。被上述支承机构支承的基板10通过搬运辊、齿轮齿条等机构运送。
各室之间设置有闸阀54,这些闸阀54分别被独立进行开闭控制。
隔离室63连接在姿态变换室70和第二溅射室62之间,隔离室63分别起到姿态变换室70和第二溅射室62的压力缓冲区域的作用。若打开设置在姿态变换室70和隔离室63之间的闸阀54可对隔离室63内的真空度进行控制,以使其内的气压实际上与姿态变换室70内的气压相同。另外,若打开设置在隔离室63和第二溅射室62之间的闸阀54可对隔离室61内的真空度进行控制,以使其内的气压实际上与第二溅射室62内的气压相同。
在CVD室52中,有时会用清洁气体等特殊气体对室内进行清扫作业。若CVD室52采用纵向设置结构有可能出现以下问题:在上述溅射室62中纵向设置的处理装置所特有的支承机构或者搬运机构被特殊气体腐蚀。但在本实施方式中,因CVD室52由横向设置的装置构成,所以能解决上述问题。
另外,当溅射装置由横向设置的装置构成时,例如靶设置在基板的正上方时有可能出现以下问题:附着在靶周围的靶材掉在基板上而污染该基板10。与此相反,靶设置在基板下方时则可能出现以下问题:附着在设置于基板周围的防附着板上的靶材掉在电极上而污染该电极,从而可能在溅射处理中出现因上述污染而产生异常放电的问题。但是,当溅射室62由纵向设置的处理室构成时则可以解决上述这些问题。
接下来详细说明第一溅射室61。图3是表示构成第一溅射室61的溅射装置的示意性结构俯视图。
如上所述,第一溅射室61具有包含多个靶部的溅射阴极Tc。靶部Tc1、Tc2、Tc3、Tc4、Tc5都具有相同的结构,它们都具有靶板81、衬板82、磁铁83。第一溅射室61与未图示的气体导入***相连,氩气等溅射用气体以及可与氧气等产生化学反应的气体经上述气体导入***导入溅射室61内。
靶板81由成膜材料锭坯或烧结体构成。在本实施方式中,其由具有In-Ga-Zn-O系成分的合金锭坯或烧结体材料形成。由衬板82构成电极,该衬板82与交流电源(含高频电源)或者直流电源相连。衬板82也可以具有内部有冷却水等冷却介质循环的冷却机构。较为典型的磁铁83由永磁铁和壳体的组合体构成,由该磁铁83在靶板81的表面(溅射面)附近产生规定强度的磁场84。
具有上述结构的溅射阴极Tc,经包含上述电源、磁铁83、上述气体导入***等的等离子产生机构在溅射室61内产生等离子。即,向衬板81接通规定数值的交流电或直流电时,会在靶板81的溅射面附近产生溅射用气体的等离子。接下来用等离子中的离子使靶板81产生溅射。另外,在因磁铁83而在靶表面形成的磁场作用下可生成高密度等离子(磁控放电),从而可获得对应于磁场分布的等离子密度分布。
如图3所示,因使靶板81产生溅射而生成的溅射粒子从靶板81的表面射出,其射出角度范围为S。角度范围S可根据等离子形成条件等的不同而控制。溅射粒子包括从靶板81表面垂直射出的粒子和斜向射出的粒子。从各靶部Tc1~Tc5的靶板81射出的溅射粒子堆积在基板10的表面而形成薄膜。
如图4所示,在本实施方式中,按靶部Tc1、Tc2、Tc3、Tc4、Tc5的顺序依次产生用来使各靶板81产生溅射的等离子。接着在由从各靶板81射出的溅射粒子的射出角度范围(S1~S5)确定的基板10的成膜区域内依次形成薄膜。为实现该成膜方法,该溅射装置具有控制器(省略其图示),由该控制器控制各靶部Tc1~Tc5的电力供应。
在溅射室61中,各靶部Tc1~Tc5以横切基板10的表面的方式呈直线状态排列。基板10被具有支承板91和夹紧机构92的支承机构(支承部)支承,在形成薄膜时,基板10静止(固定)在返程65的规定位置上。由夹紧机构92保持基板10的周缘部,该基板10被支承在与溅射阴极Tc面对的支承板91的支承区域内。从溅射阴极Tc到支承板91的各距离都被设定得相等。
靶部Tc1~Tc5的排列长度比基板10的直径大。此时位于最上游一侧和最下游一侧的靶部Tc1和Tc5以面对支承板91的支承区域的外侧的方式设置。即,例如靶部Tc1的设置位置是:其靶板81由于产生溅射而生成的溅射粒子Sp1斜向射入基板10的表面的位置。
下面说明具有上述结构的真空处理装置100中的基板10的处理顺序。图5是表示该顺序的流程图。
搬运室53、CVD室52、姿态变换室70、隔离室63、第一溅射室61以及第二溅射室62都保持具有规定真空度的真空状态。首先,将基板10装入真空进样室51中(步骤101)。之后基板10经搬运室53搬入CVD室52中,经CVD处理在基板10上形成规定的薄膜,该薄膜例如可为栅极绝缘膜(步骤102)。经CVD处理后,基板10经搬运室53搬入姿态变换室70中,该基板10的姿态从水平状态变为垂直状态(步骤103)。
呈垂直状态的基板10经隔离室63搬入溅射室中,其通过去程64被搬至第一溅射室61的端部。之后基板10通过返程64而停在第一溅射室61中并按如下要求进行溅射处理。因此在基板10的表面上例如形成IGZO膜(步骤104)。
参照图3时,基板10与支承机构一同被搬入第一溅射室61中,基板10停在第一靶部Tc1与该基板10的周缘部外侧面对的位置。规定流量的氩气以及氧化性气体分别被导入第一溅射室61中。之后如图4中(A)~(E)所示,按靶部Tc1、Tc2、Tc3、Tc4、Tc5的顺序分别形成等离子,此时可使各靶产生溅射。因此,在属于从各靶部Tc1~Tc5射出的溅射粒子的射出角度范围(S1~S5)内的基板10的成膜区域内依次形成薄膜。
在刚刚形成薄膜的阶段,到达基板10的表面的溅射粒子几乎都是从靶中斜向射出的溅射粒子。通常情况下,从靶的表面斜向射出的溅射粒子的数量少于从靶的表面垂直射出的溅射粒子的数量。因此,与从靶的表面垂直射出的溅射粒子相比,斜向射出的溅射粒子的单位面积上照射的溅射粒子的能量密度较小,基于这一点,可减少给基板表面带来的损伤。
因此,采用本实施方式所述的薄膜形成方法时,由于由斜向射入基板10的表面的溅射粒子形成薄膜的初期层,所以能在不损伤基板表面的情况下形成溅射薄膜。尤其采用本实施方式时,可在较少损伤的情况下在基板10上的栅极绝缘膜上形成IGZO膜。
为在基板10的整个表面由从靶中斜向射出的溅射粒子形成薄膜初期层,可在设置各靶部时使相邻的两个靶满足以下条件。即,设定靶间距离和靶-基板间距离的要求是:从其中之一靶斜向射出的溅射粒子,可覆盖从另外一个靶垂直射出的溅射粒子能到达的成膜区域。用图4中的示例进行说明时,例如,从位于上游一侧的靶部Tc1斜向射出的溅射粒子所占的基板10的成膜区域,可以覆盖从与之相邻的下游一侧的靶部Tc2垂直射出的溅射粒子所占的基板10的成膜区域。因此,可在较少损伤的情况下在基板10的整个表面所形成的衬底膜上形成薄膜。
另外,在本实施方式所述的薄膜形成方法中,从下游一侧的靶部垂直射出的溅射粒子堆积在由斜向蒸镀膜形成的薄膜初期层上。因此可以控制薄膜成膜率的降低,从而可以遏止生产效率的下降。
在第一溅射室61中形成有IGZO膜的基板10,与支承板91一同搬入第二溅射室62中。在第二溅射室62中,在基板10的表面形成例如由硅氧化膜构成的阻挡层(步骤104)。
与第一溅射室61中的成膜处理相同,在第二溅射室62中的成膜处理也采用静止成膜的固定成膜加工法。但是本发明并不局限于此,也可以采用在基板10通过第二成膜室62的过程中形成薄膜的移动式成膜加工法。
经溅射处理后,基板10经隔离室61搬入姿态变换室70中,该基板10的姿态从垂直状态变为水平状态(步骤105)。之后基板10经搬运室53和真空进样室51被移动到真空处理装置100的外部(步骤106)。
如上所述,采用本实施方式时,可使基板10在不接触大气中的情况下在一个真空处理装置100的内部连续进行CVD成膜处理以及溅射成膜处理。因此本发明有助于提高生产效率。另外,由于能防止大气中的水分或灰尘附着在基板10上,所以,本发明也有助于提高薄膜质量。
还有,采用本实施方式时,在第一溅射室61中形成IGZO膜,该IGZO膜的形成方法是:沿着呈直线状态排列的多个靶部Tc1~Tc5的排列方向依次使其产生溅射而形成该IGZO膜。由于溅射粒子以横切基板10的方式堆积在该基板10的表面上,所以能够形成类似于采用移动式成膜加工法而得的薄膜。因此本发明可提高溅射粒子斜向射入基板10的表面的比例,这可有助于减少衬底层的损伤。尤其是采用本实施方式时,由于可减少作为IGZO膜的衬底层的栅极绝缘膜的损伤,所以利用本发明可制造出具有较高晶体管特性的场效应薄膜晶体管。
图6是说明本发明的发明人做实验用的溅射装置的示意性结构图。该溅射装置具有靶部T1和T2。它们都具有靶板11、衬板12、磁铁13。各靶部T1和T2的衬板12分别与交流电源14的各电极相连接。靶板11中使用具有In-Ga-Zn-O成分的靶材。
将表面形成有作为栅极绝缘膜的硅氧化膜的基板以与上述靶部T1和T2面对的方式设置。靶部与基板之间的距离(TS距离)为260mm。基板中心与靶部T1以及T2之间的中间地点(A点)重合。从该A点到各靶板11的中心(B点)的距离为100mm。将规定流量的氧气导入保持在具有一定真空度的氩气处理气体环境(流量230sccm、气压0.74Pa)下的真空室内部,向各靶部T1和T2接通交流电(0.6kW)时会形成等离子15,利用该等离子15使各靶板11产生溅射。
图7表示以A点为原点的基板上各位置膜厚的测定结果。以A点的膜厚为1,各点上的膜厚为与A点膜厚的比值。基板温度为室温。C点表示与A点相距250mm的位置,该C点与靶部T2的磁铁13的外周侧之间的距离为82.5mm。图中的“◇”表示氧气导入量为1sccm(气压0.004Pa)时的膜厚,“■”表示氧气导入量为5sccm(气压0.02Pa)时的膜厚,“△”表示氧气导入量为25sccm(气压0.08Pa)时的膜厚,“●”表示氧气导入量为50sccm(气压0.14Pa)时的膜厚。
如图7所示,从两个靶部T1和T2射出的溅射粒子所到达的A点的膜厚最大,越远离A点膜厚越小。在C点处,由于其为从靶部T2斜向射出的溅射粒子的堆积位置,所以与从靶部T2垂直射入的溅射粒子的堆积位置(B点)相比,C点处的膜厚较小。如图8所示,该C点处的溅射粒子的入射角θ为72.39°。
图9是表示在A点、B点、C点处测得的导入气压和成膜率之间的关系的示意图。从中可以确认到以下情况:与成膜位置无关,氧气气压(氧气导入量)越大成膜率越低。
对上述A点和C点,各自制成的薄膜晶体管具有由IGZO膜构成的活性层,该IGZO膜中的氧气气压不同。各晶体管样品的活性层经退火处理,退火处理条件为在大气中用200℃加热15分钟。接着测定各样品的导通电流特性和关断电流特性,其结果如图10所示,图中纵轴表示导通电流或关断电流,横轴表示形成IGZO膜时的氧气气压。为了用来参照,还表示有以下样品的晶体管特性:其IGZO膜采用RF溅射法、移动式成膜加工法形成。图中“△”表示C点的关断电流,“▲”表示C点的导通电流,“◇”表示A点的关断电流,“◆”表示A点的导通电流,“○”表示参照用样品的关断电流,“●”表参照用样品的导通电流。
从图10的结果可明显地确认到各样品表现出以下趋势:其导通电流随着氧气气压的增加而下降。这种情况可推定为膜中的氧气浓度变大时活性层的导电特性出现下降。另外,对比A点和C点的各样品时,与C点处的情况相比,A点处的样品的导通电流较小。该情况可推定为在形成活性层(IGZO膜)时衬底膜(栅极绝缘膜)因溅射粒子的冲撞而产生较大损伤,从而衬底膜无法保持所需的薄膜质量。另外,C点处的样品获得了与参照用样品同样的导通电流特性。
图11是表示发明人测得的活性层的退火条件为大气中用400℃加热15分钟的上述晶体管的导通电流特性和关断电流特性的实验结果。在该退火条件下各样品的导通电流特性出现了较大差异。但可确认到以下情况:与C点处和参照用各样品的情况相比,A点处样品的关断电流特性较高。该情况可推定为在形成活性层时衬底膜因溅射粒子的冲撞而产生较大损伤,从而失去了所需的绝缘特性。
另外还确认到以下情况:随着退火温度的升高,在不受氧气气压的影响下仍能获得较高的电流特性。
从以上结果可明显得知,采用溅射法形成薄膜晶体管的活性层,由斜向射入基板的溅射粒子形成薄膜的初期层时,可获得导通电流大、关断电流小的良好的晶体管特性。另外,本发明可稳定地制造出具有所需晶体管特性的活性层,该活性层具有In-Ga-Zn-O系成分。
以上说明了本发明的实施方式,当然本发明并不局限于上述实施方式,可根据本发明的技术思路对其进行各种变型。
例如在上述实施方式中,构成第一溅射室61的溅射装置的各靶部Tc1~Tc5的磁铁83都固定在靶81(衬板82)上。但是也可用以下设置方式代替上述设置方式:各磁铁83可沿着靶部Tc1~Tc5的排列方向移动。
此时,如图12中(A)~(E)所示,正产生溅射的靶部的位置上的磁铁83,沿着基板10的最上游一侧的靶部Tc1朝向最下游一侧的靶部Tc5的各靶部排列方向移动。因此,本发明可容易地控制斜向射入基板10的溅射粒子的入射角和成膜区域。磁铁83的移动速度可根据靶板81和磁铁83的大小、等离子的形成范围等任意设定。
另外,在上述实施方式中,以活性层为IGZO膜的薄膜晶体管的制造方法为例进行了说明,但是本发明也可适用于使金属材料等其他成膜材料产生溅射而形成薄膜的处理中。
【附图标记说明】
10,基板;50,集合式处理单元;52,CVD室;53,搬运室;61,第一溅射室;62,第二溅射室;63,隔离室;70,姿态变换室;81,靶板;82,衬板;83,磁铁;100,真空处理装置;Tc、Ts,溅射阴极;Tc1~Tc5,靶部
Claims (8)
1.一种在基板上形成薄膜的溅射装置,其特征在于,具有:
真空室,其能保持真空状态;
多个靶,其具有溅射面并以直线状态排列在所述真空室内部;
支承部,其具有支承基板的支承区域并固定在所述真空室内部;
等离子产生机构,由其沿着所述靶的排列方向依次产生等离子,由该等离子使所述各靶的溅射面产生溅射。
2.根据权利要求1所述的溅射装置,其特征在于,
所述多个靶中位于所述排列方向的最上游一侧的靶部位于所述支承区域的外侧,
将对所述靶部进行溅射处理而生成的溅射粒子斜向射入所述支承部中。
3.根据权利要求2所述的溅射装置,其特征在于,
所述等离子产生机构具有能在所述溅射面上形成磁场的磁铁,
该磁铁分别设置在所述各靶的位置上,该磁铁能够沿着所述排列方向移动。
4.根据权利要求1所述的溅射装置,其特征在于,
所述多个靶均由同一种材料构成。
5.一种薄膜形成方法,其包括以下工序:
使基板静止在真空室内部,该真空室内部排列有呈直线状态的多个靶,
沿着所述各靶的排列方向依次使其产生溅射,以使所述基板表面形成薄膜。
6.根据权利要求5所述的薄膜形成方法,其特征在于,
所述多个靶中位于所述排列方向的最上游一侧的靶部位于所述基板的周缘部外侧,
将使所述靶部产生溅射而生成的溅射粒子斜向射入所述基板中。
7.根据权利要求6所述的薄膜形成方法,其特征在于,
具有能在所述溅射面上形成磁场的磁铁,该磁铁分别设置在所述各靶的位置上,
使所述各靶产生溅射时,使设置在正在产生溅射的所述靶的位置上的所述磁铁沿着所述排列方向移动。
8.一种场效应晶体管的制造方法,其特征在于,
包括在基板上形成栅极绝缘膜的工序,
所述基板静止在真空室内部,该真空室内部排列有具有In-Ga-Zn-O系成分的呈直线状态的多个靶,
沿着所述各靶的排列方向依次使其产生溅射,以使在所述栅极绝缘膜上形成活性层。
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