CN1285755C - 阴极溅镀装置 - Google Patents

Abstract

本发明的阴极溅镀装置，谋求节省空间并提高生产率。在同一阴极溅镀室(14)内设多个支承体(50、52)等。在支承体上设不同种类的对阴极(70a、70b、70c、72a、72b、72c)等。支承体相互间、按相同顺序搭载同一种类对阴极。使各支承体转动，选择成膜时所须的同种对阴极使之面向基板(12、12’)。同时使用多个同种对阴极、成膜一个膜。而后使各支承体转动、选择下一个对阴极，将下一膜层叠于前一膜上。在所述成膜之间以清洗装置清洗成膜时未使用的对阴极。

Description

阴极溅镀装置

技术领域

本发明涉及阴极溅镀装置，特别是通过可由多个对阴极(即溅射靶)同时阴极溅镀(スパツタリンゲ)来对1枚基板成膜的构造谋求省空间和高批量化的阴极溅镀装置。

背景技术

在现有的一般阴极溅镀装置中，向基板的成膜，由对基板的被成膜面上可成膜尺寸大小的1个对阴极的阴极溅镀来进行。

图1是用于说明现有阴极溅镀装置的阴极溅镀处理室(也叫阴极溅镀室)内的要部的概略图，是平行于基板面的从上方看的平面图。在该图1所示现有例，是两面成膜的例子。100是托盘，102是闸阀，104分别是搭载于托盘上的基板。如众所周知，这些基板104，按箭头a的方向经闸阀102送入送出阴极溅镀室。

110是分别具有平行于基板面的阴极搭载面的阴极，112是搭载于该阴极搭载面上的对阴极。

通常，该对阴极112的尺寸比基板尺寸大。在现有的阴极溅镀室中，以1个对阴极面向1枚基板的关系，使对阴极与成膜合适位置相向配置进行成膜。因此，在使用不同种类的对阴极在1枚基板上依次层叠成膜的情况下，通常是准备和对阴极种类同数量的专用阴极溅镀室，在各阴极溅镀室依次成膜。

因此，在现有的阴极溅镀装置中，由于每种不同的对阴极必须有专用的阴极溅镀室，装置大型化不可避免，而且由于必须进行基板送入送出各阴极溅镀室的操作与其他附带操作，必然降低生产率。

另外，在现有装置中，由于伴随基板尺寸增大对阴极也变大，从而，在大面积的被成膜面上以均匀的厚度成膜是很困难的。因此，在现有阴极溅镀装置中，要以成膜装置达到所要求的膜厚分布基准并不容易。

在日本特公平8-26453号公报中展示了设置多个对阴极来实现成膜合金薄膜的阴极溅镀装置。如依该阴极溅镀装置，在1个阴极溅镀室内设3个阴极，在中央阴极上安装1个某种对阴极，在两侧的阴极上各安装1个分别与中央不同种类而相互之间种类相同的对阴极。如依该现有例，相对基板被成膜面，中央的对阴极平行配设，两侧的对阴极倾斜配设，同时可调节与各对阴极被成膜面的距离、和两侧对阴极的倾斜角度。

但是，特公平8-26453号公报所展示的装置，由于是形成由各对阴极成分即合金成分组成的1种合金膜的装置，如在该合金膜上形成其他种类的膜，必须将基板送入送出别的阴极溅镀室。因此，由该装置依然解决不了省空间和高生产率的问题。

另外，在日本特开平6-122971号公报中，展示了设置多个对阴极形成由多个构成的要素构成的膜的阴极溅镀装置。如依该阴极溅镀装置，使多个对阴极依次通过阴极溅镀位置，在成膜每个膜成分时，将1个对阴极面向基板形成。

但在特开平6-122971号公报所展示的装置的情况下，成膜时，由于基板与对阴极也是以1对1的关系对向配置的构造，所以依然没解决上述课题。

发明内容

本发明的目的即在于，可由多个对阴极的同时阴极溅镀对1枚基板成膜的构造，提供可省空间又高生产率的阴极溅镀装置。

为图达到上述目的，依本发明的阴极溅镀装置，具有下述构成上的特征。

该阴极溅镀装置具有阴极溅镀室、对阴极用的多个支承体、阴极和对阴极定位机构。

多个支承体相互分开设于阴极溅镀室内。这些支承体设置成：与搭载在基板支架或托盘上的基板的被成膜面相向地配设各个对阴极的搭载面。各支承体可绕其中心轴转动。

各支承体分别具有阴极。设于1个支承体上的多个阴极相互分开设置，各阴极分别具有多个对阴极搭截面。

对阴极定位机构，使得将对阴极分别搭载于对阴极搭载面上的各支承体分别转动，使得1个支承体具有的多个对阴极中的1个对阴极定位于每个支承体的面向被成膜面的成膜位置。

这样，如依本发明阴极溅镀装置构成，将各支承体面向基板被成膜面设置。在这些支承体上设置同样数量的多个阴极。在1个支承体多个阴极的对阴极搭载面上，可搭载相互不同种类的对阴极。在各支承体上分别搭载多种对阴极的情况下，各种类都搭载相同的数量，最好是以相同顺序进行搭载。

这样，由于在各支承体上可搭载相同种类的对阴极，因而不是用1枚大尺寸的对阴极，而是搭载被分成多枚的小尺寸、同种类的对阴极，由此，在一枚共用的基板上能够以更加均匀的膜厚成膜。特别是，基板为玻璃基板的情况下，越是大尺寸玻璃基板，配设多枚与小尺寸的玻璃基板同等面积的对阴极进行成膜，从膜厚均匀化考虑，更为有利。

而且，如依本发明的构成，像上述这样，由于在1个支承体上可设置多个对阴极，所以，只要使设置于每个支承体上的对阴极种类也相同，在与先前成膜的膜成分不同的膜进行成膜的情况下，就可由对阴极定位机构使各支承体转动，选择不同成分的膜进行成膜的对阴极、进行定位。从而，在同一个阴极溅镀室内，可在同一个基板上连续成膜2种以上不同成分的膜。因此，与现有技术中每种对阴极都必须设有阴极溅镀室相比，在本发明中，1个阴极溅镀室即成膜室可兼用于采用不同对阴极的多次成膜。

因此，对于每种膜成分，由于不需进行对不同阴极溅镀室的基板送入、送出操作或其附带的操作即可完成，与现有装置相比可更加节省空间和达到高生产率。

另外，由于不用大尺寸对阴极而采用小尺寸对阴极，故对阴极单价便宜，可望降低总的成本。

如依本发明的阴极溅镀装置，由于将支承体本身做成可转动的支承体，对于实际上不面向基板的一侧、即“阴”面侧的对阴极，可进行适宜的、对阴板表面预备性清洗。可使非腐蚀区域平坦化，除去飞溅，例如除去钛对阴极等情况下的形成于对阴极表面的氮化膜等。

对于本发明的实施来说，最好是，使面向被成膜面中心侧的中心侧对阴极搭载面，呈平行于被成膜面的面。另外最好是将在被成膜面周边侧面向的周边侧对阴极搭载面配置成：随着离开中心侧对阴极搭载面而接近被成膜面，对中心侧对阴极搭载面倾斜。

这样，中心侧对阴极与周边侧对阴极，由改变对阴极面与被成膜面的倾斜角度，可形成膜厚更加均匀的膜。

另外，使支承体本身转动，当定位周边侧对阴极时，由选定转动角度，可调整对阴极搭载面(从而也是对阴极面)对被成膜面的倾角(也叫倾斜角度)。在阴极溅镀初期与对阴极寿命终了(ラィフェンド)阶段由于成膜条件不同，为进行适合各阶段的成膜，可调整周边侧对阴极面的倾斜角度。另外，依需要，由使支承体在一定转动角度范围内转动(转动振动)，可在一定范围内边摆动该倾角边成膜。

另外，对每种使用的对阴极，预先在实验室找出该倾角角度的条件的话，在规定的条件下，将周边侧对阴极的倾角调整到与其相适应的一定角度即可。另外，可依情况在成膜中途阶段进行这些角度调整，也可成膜出最合适的膜。

如依本发明合适的阴极溅镀装置，支承体的中心轴为该支承体的转动轴，各转动轴平行于被成膜面、且相互平行，并且(或者)将多个支承体配置于基板支架或托盘的送入送出方向。如这样，可更进一步简化对阴极定位机构的构成。

如依本发明的阴极溅镀装置，最好是设置调整搭载于对阴极搭载面的对阴极的被溅射面与被成膜面间对向距离和(或)支承体各中心轴间距离的距离调整机构。

如这样，可根据成膜条件使膜厚均匀化。另外，每种对阴极，预先在实验室找出这些距离关系的条件的话，可在规定条件下，将各距离设定成与其相适合的一定距离。另外依情况，在成膜中途阶段，进行这些距离的调整，也可成膜出最合适的膜。

另外，本发明的阴极溅镀装置，最好是每个支承体具有护罩(也叫防护器具)，它设于阴极溅镀室内，包围支承体周围一部分，而成膜时不包围面向基板的对阴极。最好设置护罩驱动机构，选择与支承体连动或不连动来驱动该护罩。

由设这种护罩，对应于对阴极定位、在成膜时可确保被阴极溅镀的对阴极被溅射面面向基板，同时可防止阴极溅镀时产生的溅射原子或粒子飞散到不溅镀的对阴极上。其结果，既可缩短清洗需要时间，又可减少清洗次数。

本发明的阴极溅镀装置，也可做成两面成膜型装置。而且在同一阴极溅镀室内使用，且适应搭载于1个支承体的对阴极个数，支承体断面形状可以是从三角形、四边形及五边形以上的多边形形状中任选的一种形状。如这样，在1个支承体上最大可搭载与支承体所具有的边(面)个数相当的枚数的不同种类的对阴极，所以在一枚基板上形成相当于该枚数数量的膜，或钛膜、由反应性溅镀形成氮钛(TiN)膜等的情况下，可层叠超过此数量的膜。

另外，本发明阴极溅镀装置中的成膜基板，优选地是玻璃基板，而且最好是比半导体用硅片大的玻璃基板。

附图说明

图1是供说明现有阴极溅镀装置要部的概略平面图。

图2是供说明本发明阴极溅镀装置的要部概略平面图，示出用3个对阴极在1枚基板上同时成膜的构成例。

图3是供说明本发明阴极溅镀装置中使用的支承体的阴极与基板的相对位置关系的概略说明图。

图4是供说明本发明阴极溅镀装置其他构成例的要部概略平面图，示出了将本发明应用于两面成膜装置的构成例。

图5是供说明本发明阴极溅镀装置另外其他构成例的要部概略平面图，示出了将本发明应用于两面成膜装置的构成例。

图6(A)与(B)是供说明使用于本发明阴极溅镀装置的支承体的其他构成例的概略平面图。

图7是供说明本发明阴极溅镀装置所使用的对阴极定位机构的说明图。

图8是供说明本发明阴极溅镀装置所使用的距离调整机构的说明图。

图9是供说明作为本发明阴极溅镀装置的要部的清洗装置的概略说明图。

图10是供说明作为本发明阴极溅镀装置要部的护罩驱动机构的概略说明图。

具体实施方式

下边参照附图说明本发明的阴极溅镀装置的实施例，在这些图中，各构成要件的形状、大小与配置关系，只不过概略表示到能理解本发明的程度。以下仅就本发明合适的构成例进行说明，但本发明并不仅限于这些优选例，在不脱开本发明要旨的情况下可进行多种变型与变更。

图2是概略表示本发明的阴极溅镀装置的阴极溅室内的主要构成要件的基板、支承体、和对阴极搭载面(以至对阴极)间的配置关系的平面图。在图2中，省略图示搭载于对阴极搭载面上的对阴极。在图2所示构成例中，在基板支架10a上搭载了一枚基板、例如玻璃基板12。该基板12，立于与图的纸面垂直方向、保持于基板支架10a。基板的被成膜面12a通常是平坦面。

该基板的形状，为矩形的平行平面板。该基板支架10a，从箭头a方向、在搭载着基板12的状态下，通过闸阀16输入阴极溅镀室14内定位。

面向该基板的被成膜面12a，配设多个对阴极支承用、这里作为一例有三个支承体20、22、24。在本构成例中，将该支承体做成断面形状为四边形的支承体、例如为朝向面是平行平面的矩形体，从而其断面例如呈长方形。这些支承体20、22、24相互成相同形状且做成相同尺寸，沿基板支架的送入送出方向依次配列。这些支承体20、22、24，以其各自的中心轴为转动轴转动，而且，停止于适当的转动位置，在该停止位置定位。

该支承体20、22、24的面向被成膜面12a侧的面20a、22a、24a，和其相反侧的朝向面20b、22b、24b分别构成了对阴极的搭载面。这种情况下，在这些支承体20、22、24自身的面上分别设置阴极30a、30b、32a、32b、34a与34b，将这些阴极的外侧面做成对阴极搭载面20a、22a、24a，20b、22b与24b。在该构成例中，支承体与阴极作为分体分别构成。

支承体20、22、24的长方形断面的中心为中心轴、即在该构成例中为转动轴C₁、C₂与C₃。这些转动轴C₁、C₂与C₃，平行于被成膜面，同时各转动轴相互间也平行。这些支承体20、22、24，绕转动轴C₁、C₂与C₃沿箭头b所示方向可向正反两方向转动。

中心侧支承体22的转动轴C₂，与基板12的中心相合，两侧支承体20与24的转动轴C₁与C₃，定位于离开转动轴C₂等距离处。转动轴C₁与C₃在离开被成膜面即基板面12a等距离位置处定位，且两者比中心侧转动轴C₂还接近基板面12a。不管怎样，这些对阴极与被成膜面间以及各对阴极相互间，都成为成膜最佳位置关系定位。

在所述各个对阴极搭截面上分别搭载着相应的对阴极。这些对阴极中，搭载于一方的阴极30a、32a、34a上的对阴极，成同一种类的对阴极。另外，在另一方的阴极30b、32b、34b上搭载的对阴极，为与一方的对阴极不同种类，但其相互间成同一种类对阴极。

中心侧支承体22，其对阴极搭载面22a与22b，即搭载于这些对阴极搭载面的对阴极的被阴极溅镀面定位成平行于被成膜面12a定位。同样，以该中心侧支承体为中心、两侧的周边侧支承体20与24的对阴极搭载面20a、20b与24a、24b、即搭载于这些对阴极搭载面的对阴极的被阴极溅镀面，定位成面向被成膜面12a定位。

这种情况下，例如，周边侧支承体20与24的对阴极搭载面20a、24a的延长线与被成膜面12a的延长线的交叉角成相等的α(角度)(且，0°＜α°＜90°)，这样，周边侧对阴极搭载面30a、30b与34a、34b，随着离开中心侧对阴极搭载面32a、32b，而接近被成膜面12a，相对中心侧对阴极搭载面倾斜。其结果，周边侧对阴极的被阴极溅镀面与被成膜面以角度α倾斜(交叉)。

上述的关于控制支承体转动的对阴极定位机构和用于与支承体的被成膜面的距离调整及支承体间距离调整的距离调整机构在后文中描述。

图3是用于说明在使用了三个支承体的构成例中，玻璃基板12与各支承体20、22、24具有的阴极30a、32a、34a的相对位置关系的概略图，这些阴极30a、32a、34a，整体上呈矩形的纸条形形状。基板12，在输送方向(X方向)有长边，在与其垂直的立起基板的方向(铅直方向的Z方向)有短边。设阴极的各中心轴为01、02、03，使各阴极各中心轴相互平行、且和基板12的短边平行地进行定位。最好使中央阴极32a的中心轴02与基板12的中心相一致。在图3所示构成例中，在从阴极侧平面看基板侧的情况下，面向基板周边侧的阴极30a与34a，离开中心侧阴极32a侧的端缘侧部分、即X方向宽度区域一部分，按离开基板12定位。阴极对基板的相对位置，由支承体的定位决定。这些相对位置，根据搭载的对阴极的种类与大小及其他任意合适条件，由可形成合适的膜地来决定。从而，在从阴极侧平面看基板的情况下，也可以配设成使阴极宽度区域收入基板面内。

当然，这些阴极的形状、大小和同时面向基板的个数，可根据设计适当任意设定。

在上述构成例中，选择安装于支承体的一个对阴极进行成膜期间，对于非使用退出的剩余的对阴极，可进行清洗。这样，由于对对阴极进行了成膜时预备性的清洗，正式成膜，由于减轻了正式清洗操作，可望缩短整体处理时间，或减少清洗次数。

图4概略表示了将本发明应用于两面成膜装置情况下的构成例，是和图2同样的平面图。这种情况下，阴极溅镀室内在托盘10b两侧搭载基板，例如玻璃基板12、12’，本构成例同时在两基板12、12’的被成膜面进行成膜。在本构成例中，除图2所示各支承体之外，还要加上对称于托盘10b在托盘10b的相反一侧设置的支承体等。对于这些对称地新设的支承体其他所要的构成要件，是在图2所示构成要件的符号上分别加’来表示的，由于这些追加设置的支承体等具有与图2说明的支承体等相同的构成与作用(或功能)，故省去其重复性的详细说明。在该构成例中也是构成为：支承体20、22、24、20’、22’与24’，围绕转动轴C₁、C₂、C₃、C₁’、C₂’与C₃’按箭头b所示方向可在正反两方向转动。且，图4中省略了对阴极的图示。

如这样构成，在同一阴极溅镀室内，对二枚基板，可分别连续地按顺序形成多种成分的膜。这种情况下，在对一方基板12与另一方基板12’同时成膜时，由支承体的转动，选定适合各自成膜的对阴极、定位。由此，可在各自基板上成膜出相互不同成分的膜。

在图2与图4所示构成例中，由于在一个支承体上可搭载二种对阴极，在同一阴极溅镀室内在一枚基板的被成膜面上可层叠二种膜。在两面成膜装置的情况下，也可只搭载一枚基板进行成膜。

图5是用于说明将本发明用于两面成膜装置的其他构成例的概略平面图。在本实施例中，基本上与图4构成例相同构成。不同点在于，一个支承体上具有三个对阴极。从而，在本构成例中，着眼于说明这些不同点，对与图2、图4构成相同构成部分，省去详细重复说明。

在图5所示构成例中，在托盘10两侧各具有三个相同构成的支承体。支承体50、52、54、50’、52’、54’，分别对应于图4所示的支承体20、22、24、20’、22’、24’。这些支承体，分别成大致六角柱的形状，每隔一个侧面为较大的侧面，在这些大侧面上设阴极。各支承体可以各中心轴C50、C52、...为转动轴，按箭头C所示方向向正反方向转动，且停止于适当的转动位置，在其停止处定位对阴极。各支承体的中心轴，与已经说明的支承体20、22和24的中心轴一样，平行于被成膜面、且各中心轴相互平行。

这六个支承体中，仅就中心侧和一个周边侧支承体50与52为代表进行说明，其余构成体的构成与作用，由于与支承体50或52中任一个都一样，故省去重复说明。

设支承体50与52各自的转动轴为C50与C52，设于支承体三个侧面的阴极为60a、60b、60c与62a、62b、62c。在各阴极的对阴极搭载面50a、50b、50c、52a、52b、52c上，分别搭载着对阴极70a、70b、70c、72a、72b、72c。对一个支承体的三个对阴极，成不同种类的对阴极。在支承体间，在同顺序号位置上搭载同一种类的对阴极。从而，同时有同一种类的对阴极面向基板。

在图5所示构成例中，使各支承体转动，使相互为同一种类的第一对阴极面向基板定位，进行成膜。当第二次成膜时，使各支承体转动，与第一种对阴极不同而相互间为同一种类的第二对阴极面向基板定位，进行成膜。当第三次成膜时，再使各支承体转动，使与第一、第二种对阴极不同的而与相互间为同一种类的第三对阴极面向基板定位，进行成膜。这样，在同一阴极溅镀室内，在一枚基板12上可成膜三种不同成分的膜。

在图5所示的构成例中，也和图2中说明的情况一样，成膜时面向基板的被成膜面的对阴极的被阴极溅镀面、即支承体的对阴极搭载面，在中心侧支承体52的情况下，与被成膜面12a平行；另一方面，在周边侧支承体50的情况下，则相对被成膜面12a倾斜成角度α。但也可以在成膜时使面向基板的全部对阴极的被阴极溅镀面平行于该基板面。

在图5所示构成例中，对每一个支承体分别设置了包覆它们的护罩(也叫防护器具)80、82、84、80’、82’、84’。这些护罩即防护器具，分别沿各支承体的中心轴方向、在上下方向实际上包覆了阴极或对阴极的全长。这些护罩80、82、84、80’、82’、84’围着支承体周围设置，而且不会妨碍支承体的转动。另外，这些护罩，在成膜时，面向基板被成膜面的对阴极70a、72a从护罩80、82露出来，即在成膜时对被阴极溅镀的该对阴极为非包围状态。

在图5所示构成例中，护罩的横断面，成大致为C字形的形状。从而，在该C字形的护罩80、82、84、80’、82’、84’的纵剖开口部80a、82a、84a、80a’、82a’、84a’中、按成膜时进行必要的对阴极定位。

这样，由于设置了护罩，可以防止成膜时飞来的阴极溅镀原子或非所望的粒子附着于成膜时未使用而退避的对阴极或阴极面上。

而且，该护罩由后述的护罩驱动机构、可与支承体连动被驱动，也可以解除与支承体的连动。依自动或从外部来的指令，由该护罩驱动机构可进行该连动驱动或连动解除的选择。这种护罩与支承体连动驱动，当进行对阴极的被阴极溅镀面与基板被成膜面的交叉角(倾斜角度)α的调整时，或在一定的倾斜角度(α)范围内周期性地改变倾斜角度时，在使支承体在一定的转动角度范围内转动振动的情况下进行。从而，对成膜时要进行阴极溅镀对阴极的选择所需要的支承体转动时，由于解除护罩与支承体的连动，在该场合，护罩静止。

另外，由于在各护罩内侧设清洗装置，故可在对其他支承体与基板不会造成影响下对每个支承体进行预备性清洗。该清洗装置将在后文中描述。

图6(A)与(B)，是供说明支承体变型例的概略平面图。在图6(A)所示构成例中，支承体90成三角柱状构造，在其三个面上分别形成阴极92，在其对阴极搭载面上分别固定着对阴极94。该支承体90，可绕其中心轴(转动轴)C90转动。

在图6(B)所示构成例中，支承体95成四角柱状构造，在其四个面上分别形成阴极97，在其对阴极搭载面上分别固定着对阴极99。该支承体95，可绕其中心轴(转动轴)C95转动。

可使用上述这些支承体90或95取代参照图2、图4与图5已经说明的各支承体。

除上述各支承体的构成例而外，也可利用伞形支承体。

在上述阴极溅镀室内设置的支承体的个数与配置关系，可形成任意合适的个数与配置关系。例如，在上述图2、图4与图5的构成例中，示出了基板单侧配置三个支承体的例子，四个以上也可以；另外这里的配置是单列配置，也可以不这样，也可以正方形排列，也可圆形排列。

下边，关于对阴极定位机构与距离调整机构，参照图7与图8简单说明。

图7是用于说明对阴极定位机构的图解说明图。在图7中，26是支承体，28是设于该支承体的转动轴，36是用于驱动该转动轴转动的转动机构，例如包含马达或动力传递部。38是对该转动机构进行驱动控制的控制部。这些转动轴28、转动机构36、控制部38构成了对阴极定位机构40。该对阴极定位机构40的转动机构36与控制部38，可用现已周知的、任意合适的方法很容易地构成。但在本发明中，支承体26的转动驱动，只要能在正反方向360°范围内转动、在其间合适的转动位置停止转动驱动，进行支承体定位即可。或者，也可根据需要，使得该支承体26在所要求的转动角度范围内正反方向交互转动即转动振动。

为要进行这些转动驱动、转动停止与转动振动等所需要的控制，预先在控制部38中储存程序，根据外部来的指令或不依指令而自动地按其程序进行转动·转动振动·停止等所希望的驱动控制即可。

与这些构成例不同，也可以不使转动机构直接结合于转动轴28，而是将支承体26本身搭载于以其中心轴为中心转动的转动板(图中未示出)上，以转动机构使该转动板转动，不管哪种方法都只是设计上的问题，对本发明本质上没什么变化。

另外，该对阴极定位机构40，可设于阴极溅镀室内部或外部，设在哪里都不过只是设计上的问题。

另一方面，图8是用于说明距离调整机构的图解说明图。在图8中，42是支承搭载支承体26与上述转动机构36的支承台。该支承台42可由现已周知的任意合适方法构成。在本构成例中，以二维或三维驱动机构44、和控制该驱动机构44的驱动的控制部38来控制支承台42的驱动。从而，距离调整机构46由支承台42、驱动机构44与控制部38构成。驱动机构44，可依照控制部38的程序对支承台42进行在水平方向的X、Y两方向、或根据情况进行在垂直方向即Z方向的驱动。

另外，该距离调整机构46，可设于阴极溅镀室内部或外部，设在哪里都不过只是设计上的问题。

上述对阴极定位机构40与距离调整机构46各自控制驱动所需要的数据与驱动程序等，基于预先由实验等求得的数据而程序化，预先储存于控制部38中即可。

作为这些必要的数据，例如，支承体个数、安装于1个支承体上的对阴极个数、基板尺寸、对阴极尺寸与种类、各支承体中心间可调整距离范围、基板面与各支承体中心间的可调整距离范围、和周边侧支承体的基板面的可调整倾角范围及其他适当的数据。这些数据，是由预先实测而得到的、每种对阴极可得到如设计的最合适的膜的数据组。以基于所得到的数据作成的程序进行上述各控制驱动。

在上述构成例中，距离调整机构46是在支承台42上搭载转动机构36的构成，但只要是可使支承体在X向、Y向与Z向各方向移动的构成，做成其他任意合适的构成也可以。

而且，怎样进行这样的驱动控制，由于不是本发明的实质问题，故省略其说明。

在参照图2、图4与图5已经说明的各构成例中，对成膜时未使用于阴极溅镀的对阴极，最好设置进行清洗的清洗装置。这种清洗装置，搭载各对阴极的各阴极至少具备专用的直流或高频电源、和用于清洗的气体供给部。如需要，最好在阴极溅镀室的成膜侧区域与清洗侧区域间，设置用于使不希望的溅射原子、气体或飞来的粒子不进行互相交汇的遮蔽装置。这些清洗装置与遮蔽装置，可根据设计任意合适构成。

图9是供说明清洗装置的一个构成例的图解概略图。作为一例，说明在图6(A)所示支承体90上设置护罩86的情况下，在各阴极92上，设置可分别附加动力的直流或高频电源88。另外，还设置了可从外部导入清洗必须的气体并将气体吹到护罩86和搭载于支承体90的非选择对阴极间的空间的气体供给部89。遮蔽装置93，例如像图中虚线所表示的那样，可设置成使护罩86与支承体90能形成大致的密闭空间。

直流或高频电源88与各阴极92的连接，可穿过支承体90的转动轴内进行。另外，气体供给部89，可使其相互连通，也可分别单独设置。气体供给部89，可与护罩86结合成一体设置，也可以与护罩86分开设置。清洗装置91的控制，可构成为与成膜处理连动、自动进行，也可与成膜处理分开，依手动指令进行对清洗装置91的控制，这些都是设计上的问题。

图10是用于说明护罩驱动机构之一例的概略图解说明图。在该构成例中，表示了在图6(A)所示支承体90上设置护罩86的情况。护罩驱动机构，使用齿轮、或齿条或各种(皮)带等其他动力传递装置与动力传递机构，而且，考虑到设置该驱动机构的环境与操作性，可以最合适的组合来构成。

图示的护罩驱动装置96，是齿轮与转动轴组合构成的例子。支承体90的转动轴C90，由图7说明的转动机构36驱动。在该转动轴C90上安装齿轮A。与齿轮A可自由结合解除地将齿轮B结合(即啮合)于齿轮A上，再使齿轮C结合于齿轮B。在齿轮C上设转动轴C96，在该转动轴上设另一齿轮D。使齿轮E结合于该齿轮D，再使该齿轮E与设在护罩86外壁的齿轮F相结合。

当然，在护罩86上设置支承护罩转动的转动支承部(图中未示出)。另外，以使该护罩86与支承体90的转动同步来设定各齿轮的齿数关系。再以使得转动轴C90的转动方向与护罩86的转动方向相一致来决定使用齿轮个数。

为使支承体90与护罩86的转动连动，需使所有齿轮A、B、C、D、E、F依次啮合。而在不使护罩86与支承体90的转动连动、使其停止的情况下，例如，只要解除齿轮B与两相邻齿轮A与C的啮合即可(图10虚线)。这样的连结或解除的控制，由控制部38来的指令自动进行。

如已说明，护罩驱动机构96的构成并不局限于图10所示构成例。

在上述实施例中，就使用玻璃基板的例子进行了说明，但在不用玻璃基板而使用半导体用硅基板、其他基板时，本发明也适用，在这些场合，也与使用玻璃基板的场合一样能取得本发明的效果。

在上述的阴极溅镀装置中，只详述了本发明的特征部分。当然，阴极溅镀装置还具有例如真空排气系统、阴极溅镀用气体供给系统、输送系统、加载/卸载室、及其他处理室等通常必要的构成要素。但这些通常的构成要素，由于不是本发明的本质事项，故省略图示与说明。

从上述说明可以明白，如依本发明的阴极溅镀装置之构成，在同一阴极溅镀室内设置多个可转动的支承体，在一个支承体上设置对应于依次层叠于同一基板被成膜面上的膜数的最大个数、相互不同的对阴极。从各支承体对同一种类对阴极的选择，由转动支承体进行。

从而，如依本发明的阴极溅镀装置，在同一基板上、在同一阴极溅镀室内可依次层叠多层膜。因此，有着不必象现有阴极溅镀装置那样对每个要成膜的膜需要不同的阴极溅镀室的优点。因此可减小装置整体占有面积，从而，可减省装置占有空间；另外，对于每个要成膜的膜，由于不需要在阴极溅镀室间基板的送入送出，可大幅度节省要成膜的基板处理时间，从而，可谋求比现有技术高的生产率。

另外，如依本发明的阴极溅镀装置，在一个阴极溅镀室内可将具有要成膜成分的对阴极分成多个对阴极、对向配置于基板上。因此，可使用低造价的小尺寸对阴极，同时可在对应基板面的局部区域细致调整成膜条件，因此即使是大型基板的情况下，也可使遍及整个基板面成膜的膜厚度均匀。从而，即从这点看，如依本发明的阴极溅镀装置，也可实现比现有技术高的生产率。

Claims (39)

1.一种阴极溅镀装置，由多个对阴极同时阴极溅镀来进行成膜，其特征在于，它具有：

阴极溅镀室，

分别面向搭载于该阴极溅镀室基板支架的基板的被成膜面设置、可绕各自中心轴转动的、对阴极用的多个支承体，

相互分开设于该支承体、分别具有多个对阴极搭载面的多个阴极，

使前述支承体分别转动，使得搭载于前述支承体的各自一个对阴极搭载面上的对阴极可设定于面向前述被成膜面的成膜位置的、对阴极定位机构。

2.按权利要求1所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，与前述被成膜面中心侧面向的中心侧对阴极搭载面，是平行于该被成膜面的面；与前述被成膜面周边侧面向的周边侧对阴极搭载面，以随着离开前述中心侧对阴极搭载面、而接近前述被成膜面的方式，对该中心侧对阴极搭载面倾斜。

3.按权利要求2所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，在成膜中，由前述对阴极定位机构，分别使周边侧的前述支承体转动，来调整该支承体的前述周边侧对阴极搭载面相对于前述基板被成膜面的倾斜角。

4.按权利要求2所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，成膜中，通过前述对阴极定位机构使周边侧的前述支承体各自在一定角度范围内沿正反方向交互转动振动。

5.按权利要求3或4所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，以前述支承体的中心轴为该支承体的转动轴，各转动轴平行于前述被成膜面，且相互平行。

6.按权利要求3或4所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有，调整搭载于前述对阴极搭载面的对阴极的被阴极溅镀面与前述被成膜面间的对向距离的距离调整机构。

7.按权利要求3或4所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有调整前述支承体各自中心轴之间距离的距离调整机构。

8.按权利要求3或4所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，前述支承体的断面形状为从三角形、四边形以及五边形以上的多边形形状中任选的一种形状。

9.按权利要求3或4所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有清洗不面向前述基板一侧的对阴极的清洗装置。

10.按权利要求1所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，以前述支承体的中心轴为该支承体的转动轴，各转动轴设置成平行于前述被成膜面、且相互平行。

11.按权利要求1所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有，调整搭载于前述对阴极搭载面的对阴极的被阴极溅镀面、与前述被成膜面之间的对向距离的距离调整机构。

12.按权利要求1所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有调整前述支承体相互间距离的距离调整机构。

13.按权利要求1所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，前述支承体的断面形状，是从三角形、四边形以及五边形以上的多边形形状中选取的任一种形状。

14.按权利要求1所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有清洗不面向前述基板侧的对阴极的清洗装置。

15.按权利要求1所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，每个前述支承体具有护罩，该护罩设于前述阴极溅镀室内，跨过前述支承体周围的一部分包围该支承体，同时在成膜时，不包围面向前述基板的对阴极。

16.按权利要求15所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有用于可驱动前述护罩使之与前述支承体连动的护罩驱动机构。

17.按权利要求1所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，前述支承体的各对阴极搭载面平行于前述基板的被成膜面，且该对阴极搭载面相互平行。

18.按权利要求1所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，前述基板为玻璃基板。

19.一种阴极溅镀装置，由多个对阴极同时进行阴极溅镀来进行成膜，其特征在于，它具有：

阴极溅镀室，

设于该阴极溅镀室内的可送入送出的托盘，

在前述阴极溅镀室内，分别面向搭载于该托盘的基板的被成膜面设置，可绕各自中心轴转动的、对阴极用的多个支承体，

相互分开设于该支承体、分别具有多个对阴极搭载面的多个阴极，

分别使前述支承体转动、使得搭载于前述支承体的各自一个对阴极搭载面上的对阴极可设定于面向前述被成膜面的成膜位置的、对阴极定位机构。

20.按权利要求19所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，与前述被成膜面中心侧面向的中心侧对阴极搭载面，是平行于该被成膜面的面；与前述被成膜面周边侧面向的周边侧对阴极搭载面，以随着离开前述中心侧对阴极搭载面、而接近前述被成膜面的方式，对该中心侧对阴极搭载面倾斜。

21.按权利要求20所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，在成膜中，由前述对阴极定位机构，分别使周边侧的前述支承体转动，来调整该支承体的前述周边侧对阴极搭载面相对于前述基板被成膜面的倾斜角。

22.按权利要求20所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，成膜中，通过前述对阴极定位机构使周边侧的前述支承体各自在一定角度范围内沿正反方向交互转动振动。

23.按权利要求21或22所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，以前述支承体的中心轴为该支承体的转动轴，各转动轴平行于前述被成膜面，且相互平行。

24.按权利要求21或22所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，将多个前述支承体配置于前述托盘的送入送出方向。

25.按权利要求21或22所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有，调整搭载于前述对阴极搭载面的对阴极的被阴极溅镀面与前述被成膜面间的对向距离的距离调整机构。

26.按权利要求21或22所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有调整前述支承体各自中心轴之间距离的距离调整机构。

27.按权利要求21或22所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，前述支承体的断面形状为从三角形、四边形以及五边形以上的多边形形状中任选的一种形状。

28.按权利要求21或22所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有清洗不面向前述基板一侧的对阴极的清洗装置。

29.按权利要求19所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，以前述支承体的中心轴为该支承体的转动轴，各转动轴设置成平行于前述被成膜面、且相互平行。

30.按权利要求19所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，将多个前述支承体配置于前述托盘的送入送出方向。

31.按权利要求19所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有，调整搭载于前述对阴极搭载面的对阴极的被阴极溅镀面、与前述被成膜面之间的对向距离的距离调整机构。

32.按权利要求19所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有调整前述支承体相互间距离的距离调整机构。

33.按权利要求19所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，前述支承体的断面形状，是从三角形、四边形以及五边形以上的多边形形状中选取的任一种形状。

34.按权利要求19所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有清洗不面向前述基板侧的对阴极的清洗装置。

35.按权利要求19所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，每个前述支承体具有护罩，该护罩设于前述阴极溅镀室内，跨过前述支承体周围的一部分包围该支承体，同时在成膜时，不包围面向前述基板的对阴极。

36.按权利要求35所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，它具有用于可驱动前述护罩使之与前述支承体连动的护罩驱动机构。

37.按权利要求19所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，前述支承体的各对阴极搭载面平行于前述基板的被成膜面，且该对阴极搭载面相互平行。

38.按权利要求19所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，前述基板为玻璃基板。

39.按权利要求19～22、29～38中任一项所记述的阴极溅镀装置，其特征在于，将该阴极溅镀装置做成两面成膜型装置。

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