專利名稱：磁控濺射設(shè)備和薄膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種含有硼原子和鑭原子的硼_鑭化合物薄膜 的制造設(shè)備和該薄膜的制造方法。
背景技術(shù)：
3口曰本專利才艮No.286228/1989 、 No.232959/1991禾口 No. 101033/1991所述，傳統(tǒng)上已知作為二次電子生成膜的如 LaB6等硼-鑭化合物的薄膜。在上述三個(gè)公報(bào)中說明的傳統(tǒng)發(fā)明 通過'減射法形成硼-鑭化合物的單晶薄膜。
但是，當(dāng)將傳統(tǒng)的濺射設(shè)備和濺射方法所形成的硼-鑭化合 物薄膜應(yīng)用到二次電子源膜時(shí)，作為二次電子源膜，其電子生 成效率并不令人滿意。
尤其是，在將由如LaB6等硼-鑭化合物形成的薄膜用于FED (場發(fā)射顯示器)或SED (表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器)時(shí)，目 前還沒有獲得用于顯示裝置的令人滿意的亮度。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明人進(jìn)行的研究，上述缺陷的原因是由硼-鑭化合 物形成的薄膜的晶體成長不足。尤其是，如果膜具有10nm以下 的非常小的厚度，則單晶性在大面積晶域方向上不足，由于晶 粒界面，沒有形成大面積晶域。
本發(fā)明人所進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，大面積晶域方向上的單晶性 的改進(jìn)可大大提高二次電子生成效率，尤其是，可提高如FED 或SED等電子生成裝置的亮度。亮度的提高減小了FED或SED 的正極電壓，同時(shí)還能增大可用熒光體的可用范圍或選擇范圍。本發(fā)明提供 一 種能夠改進(jìn)大面積晶域方向上的單晶性以形
成由如LaB6等硼-鑭化合物構(gòu)成的薄膜的制造設(shè)備及該薄膜的 制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一種磁控濺射設(shè)備包括第一室；排氣裝 置，其用于對第一室的內(nèi)部進(jìn)行真空排氣；陰極，其能夠安裝 由含有硼原子和鑭原子的硼-鑭化合物構(gòu)成的材；以及高頻電 源，其用于對陰才及施加高頻電力。該第一種》茲控濺射設(shè)備還包 括第一直流電源，其用于在施加高頻電力期間對陰極施加直 流電力；磁場生成裝置，其用于使靶材的表面暴露于磁場；第 一基板保持件，其用于將基板保持在與陰極相對的位置處；以 及第二直流電源，其用于對第 一基板保持件施加直流電力。
根據(jù)本發(fā)明的第二種磁控濺射設(shè)備從第 一 種磁控濺射設(shè)備 省略了第二直流電源，并且設(shè)置用于從高頻電源濾掉低頻成分 的濾波器，該高頻電源用于對陰才及施加高頻電力。
根據(jù)本發(fā)明的第三種磁控濺射設(shè)備為對第 一 種磁控濺射設(shè) 備設(shè)置了用于從高頻電源濾掉低頻成分的濾波器，該高頻電源 用于對陰才及施加高頻電力。
根據(jù)本發(fā)明的第 一種和第三種磁控濺射設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方 式具有作為來自第二直流電源的直流電力的脈沖波形電力。該 脈沖波形優(yōu)選具有相位與來自高頻電源的^f氐頻成分的相位相反 的波形。
根據(jù)本發(fā)明的第 一 種至第三種磁控濺射設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方 式還包括退火(annealing)單元，該退火單元設(shè)置有第二室； 用于在第二室內(nèi)生成離子、電子或活性物種中的至少一種的裝 置；第二基板保持件，其用于保持基板；以及加熱裝置，其用 于加熱基板。在具有上述退火單元的實(shí)施方式中，優(yōu)選滿足如 下任一或二者以能夠?qū)⒌谝皇液偷诙业膬?nèi)部保持為真空狀態(tài)(減壓狀態(tài))的狀態(tài)連接第一室和第二室；具有用于對第二 基板保持件施加直流電力的第三直流電源。
除了第一種磁控、踐射設(shè)備中的用于對陰極施加高頻電力的 高頻電源(第一高頻電源)之外，根據(jù)本發(fā)明的第四種磁控濺 射設(shè)備還設(shè)置有用于對基板保持件施加高頻電力的第二高頻電 源。
除了第三種磁控濺射設(shè)備中的用于對陰極施加高頻電力的 高頻電源(第一高頻電源)之外，根據(jù)本發(fā)明的第五種磁控濺 射設(shè)備還設(shè)置有用于對基板保持件施加高頻電力的第二高頻電源。
除了第三種磁控濺射設(shè)備中的用于對陰極施加高頻電力的 高頻電源(第一高頻電源)和用于從第一高頻電源濾掉低頻成 分的濾波器(第一濾波器)之外，根據(jù)本發(fā)明的第六種磁控濺 射設(shè)備還設(shè)置有用于對基板保持件施加高頻電力的第二高頻電 源和從第二高頻電源濾掉低頻成分的第二濾波器。
根據(jù)本發(fā)明的第一種薄膜的制造方法包括使用由含有硼 原子和鑭原子的硼-锎化合物構(gòu)成的#巴材由》茲控濺射方法在經(jīng) 過真空排氣的氣氛中在由基板保持件保持的基板上形成硼-鑭 化合物薄膜，其中，對靶材施加從高頻電源濾掉低頻成分而得 到的高頻成分電力和來自第一直流電源的第一直流電力，在施 加高頻成分電力和第一直流電力期間，從第二直流電源對基板 保持件施加第二直流電力。
根據(jù)本發(fā)明的第 一種薄膜的制造方法，第二直流電力優(yōu)選 是脈沖波形電力，硼-鑭化合物優(yōu)選是化學(xué)計(jì)量的或非化學(xué)計(jì)量 的LaBs。
根據(jù)本發(fā)明的第 一種薄膜的制造方法的優(yōu)選實(shí)施方式還包 括加熱硼-鑭化合物薄膜，并且在加熱期間、之后或之前使該
9硼-鑭化合物薄膜暴露于離子氣氛、電子氣氛或活性物種氣氛中 的至少一種氣氛中。
根據(jù)本發(fā)明的第 一種薄膜的制造方法的另 一優(yōu)選實(shí)施方式
還包括加熱硼-鑭化合物薄膜，并且在加熱期間、之后或之前， 在施加直流電場下，使該硼-鑭化合物薄膜暴露于離子氣氛、電 子氣氛或活性物種氣氛中的至少一種氣氛中。
根據(jù)本發(fā)明的第二種薄膜的制造方法包括使用由含有硼 原子和鑭原子的硼-鑭化合物構(gòu)成的靶材由^茲控濺射方法在經(jīng) 過真空排氣的氣氛中在由基板保持件保持的基板上形成硼-鑭 化合物薄膜，其中，對靶材施加高頻成分電力和來自第一直流 電源的第一直流電力，在施加高頻成分電力和第一直流電力期 間，從第二直流電源對基板保持件施加第二直流電力。
根據(jù)本發(fā)明，提高了由如LaB6等硼-鑭化合物構(gòu)成的薄膜的 二次電子生成效率。并且，可提高使用該薄膜作為二次電子源 膜的FED或SED顯示裝置的亮度。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的磁控濺射設(shè)備的截面圖。 圖2是本發(fā)明的電子生成裝置的示意性截面圖。 圖3A和圖3B是LaB6薄膜的放大截面圖，圖3A是本發(fā)明的
LaB6薄膜，圖3B不是根據(jù)本發(fā)明的LaB6薄膜。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的立式串聯(lián)(vertical
in-line)》茲控濺射i殳備的截面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的磁控濺射設(shè)備的截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第 一 實(shí)施例的設(shè)備的示意圖。附圖標(biāo)記l是第一室，2是與第一室1真空連接的第二室(退火單元)，3 是基板充電室，4是放電室，5是閘門閥，ll是使用如LaB6等硼-鑭化合物的靶材， 12是基板，13是用于保持基板12的基板保持 件(第一基板保持件)，14是濺射氣體進(jìn)給系統(tǒng)，15是基板保持 件(第二基板保持件)，16是加熱機(jī)構(gòu)，17是等離子電極，18 是用于等離子源的氣體進(jìn)給系統(tǒng)，19是濺射高頻電源系統(tǒng)，101 是能夠安裝由含有硼原子和鑭原子的硼-鑭化合物構(gòu)成的靶材 ll的陰極，102是》茲場生成裝置，103是》茲場區(qū)，191是才及間耦合 電容器，192是匹配電路，193是高頻電源，194是賊射偏置電源， 20是(退火)基板偏置電源，21是基板偏置電源(第二直流電 源)，22是用于等離子源的高頻電源系統(tǒng)，221是極間耦合電容 器，222是匹配電路，223是高頻電源，23是從高頻電源193濾掉 低頻成分以提供高頻成分電力的低頻截止濾波器(第一濾波 器)。
基板12被放置在第 一 室1中的第 一 保持件13上且面對陰極 101，第一室的內(nèi)部被抽真空并且被加熱(增溫到用于稍后進(jìn)行 的濺射用溫度)。由加熱4幾構(gòu)16進(jìn)4亍該加熱。然后，乂人濺射氣體 進(jìn)給系統(tǒng)14導(dǎo)入濺射氣體(氬氣、氪氣、氙氣)以設(shè)定規(guī)定壓 強(qiáng)(0.01Pa至50Pa，優(yōu)選0.1Pa至10Pa )，并JM吏用濺射電源系 統(tǒng)19開始成膜。
隨后，乂人高頻電源193施加高頻電力(0.1MHz至10GHz的 頻率，優(yōu)選為lMHz至5GHz的頻率，100W至3000W的施加功率， 優(yōu)選為200W至2000W的施加功率)以產(chǎn)生等離子，由第一直流 電源194將直流電力(電壓)設(shè)定為規(guī)定電壓(-50V至-1000V, 優(yōu)選-100V至-500V),并且進(jìn)行濺射成膜。在基板12側(cè)，由第 二直流電源21以規(guī)定電壓(-IOV至-IOOOV,優(yōu)選-100V至-500V ) 對第一基板保持件13施加直流電力(電壓)。在從高頻電源193施加高頻電力之前、與施加該高頻電力同時(shí)、或者接著該高頻
電力的施加完成之后，可以從第 一 直流電源194施加直流電力 (第一直流電力)。
從第二直流電源21和/或?yàn)R射高頻電源系統(tǒng)19向第 一基板 保持件13施加直流電力和/或高頻電力的位置優(yōu)選為關(guān)于第一 基板保持件13的中心點(diǎn)對稱的多個(gè)點(diǎn)。例如，可以將關(guān)于第一 基板保持件13的中心點(diǎn)對稱的位置確定為多個(gè)直流電力和/或 高頻電力的施加位置。
由永石茲體或電萬茲體制成的》茲場生成裝置10 2 #皮配置在陰招^ 101的后方位置，使得靶材11的表面可暴露于磁場103。期望磁 場103不到達(dá)基板12的表面，但是，如果磁場103的能級(level) 不使硼-鑭化合物膜的大面積單晶域變窄，則磁場103也可以到 達(dá)基板12的表面。
磁場生成裝置102的S極和N極可^皮配置成在相對于陰極 103的平面的垂直方向上具有彼此相反的才及性。確定相鄰的萬茲體 在相對于陰極103的平面的垂直方向上具有4皮此相反的極性。
磁場生成裝置102的S極和N極還可^皮配置成在相對于陰才及 103的平面的水平方向上具有4皮此相反的才及性。在該情況下，也 確定相鄰的i茲體在相對于陰極103的平面的水平方向上具有被二 此相反的才及性。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，磁場生成裝置102可在相對于 陰才及103的平面的水平方向上進(jìn)4亍4罷動運(yùn)動(oscillating movement )。
本發(fā)明中所用的第一濾波器23可從高頻電源193濾掉低頻 成分(O.OlMHz以下、尤其是0.001MHz以下的頻率成分)。單 晶域大小顯然取決于是否使用第一濾波器23而變化。當(dāng)使用第 一濾波器23時(shí)，單晶域具有l(wèi)^in^至lmn^的平均面積，并且優(yōu)選具有5^1112至500^11112的平均面積，當(dāng)不使用第 一濾波器23時(shí)，單 晶域具有0.01 pm2至1 (11112的平均面積。
另外，本發(fā)明能通過從基板12側(cè)的第二直流電源21施加直 流電力(電壓)來增加單晶域的平均面積。該第二直流電源21 (電壓)也可以是在時(shí)間平均上具有直流成分(相對于地的直 流成分)的脈沖波形電源。
本發(fā)明還可通過添加退火處理來增加單晶域的平均面積。
在通過上述,茲控濺射方法完成成膜之后，在保持真空狀態(tài) 的同時(shí)經(jīng)由閘門閥5將基板12輸送到第二室2中，將基板12放置 在第二室2中的第二保持件15上，并且由加熱機(jī)構(gòu)16開始退火 (200。C至800。C，優(yōu)選300。C至500。C )。當(dāng)進(jìn)行退火時(shí)，由等離 子源用的氣體進(jìn)給系統(tǒng)18將來自等離子源氣體(氬氣、氪氣、 氙氣、氫氣、氮?dú)饣蝾愃茪怏w)的等離子放射到基板12,并且 可以由第二直流電源21施加^見定電壓(-IOV至-IOOOV,優(yōu)選 -IOOV至-SOOV)。在完成退火之后，將第二室2的內(nèi)部恢復(fù)成大 氣狀態(tài)，并且移除基板12。
此外，用于等離子源的電源系統(tǒng)22設(shè)置有極間耦合電容器 221、匹配電路222和高頻電源223，可以從高頻電源223施加高 頻電力(0.1MHz至10GHz的頻率，優(yōu)選lMHz至5GHz的頻率， 100W至3000W的功率，優(yōu)選200W至2000W的功率)。
由加熱機(jī)構(gòu)16將第二基板保持件15加熱到規(guī)定溫度，并且 對放置在第二基板保持件15上的基板12進(jìn)行退火處理。這里， 加熱機(jī)構(gòu)16的預(yù)設(shè)溫度和退火處理時(shí)間取決于所需的膜性質(zhì)而 被調(diào)整到最佳值。此時(shí)，可通過向基板12放射離子、電子、自 由基(活性物種)或類似物的粒子束來進(jìn)一步增強(qiáng)退火效果。 可以在加熱基板12期間、之后或之前進(jìn)行離子、電子、自由基 (活性物種)或類似物的粒子束的放射。在本實(shí)施例中，說明了使用平行才反型高頻;故電電極17 (等 離子電極17)的等離子源的例子，但是也可使用多磁極會切場 (bucket)型離子源、ECR (電子回旋共振)離子源、電子束 放射裝置或類似物。其上放置基板12的第二基板保持件15可具 有浮動的電位， <旦是，從第二直流電源21施加^L定偏置電壓以 使入射粒子的能量在規(guī)定能級也是有效的。通過未示出的輸送 室、輸送機(jī)構(gòu)和充放電室將已經(jīng)受退火處理的基板12移送到大 氣中。在形成LaB6薄膜之后，該設(shè)備在不將基板12移送到大氣 中的情況下進(jìn)行退火處理和其它處理，使得LaB6表面不被大氣 中所含的成分污染。從而，可以獲得具有良好的晶體結(jié)構(gòu)的 LaB6薄膜。
本發(fā)明可通過使用理想配比成分的靶材來形成作為化學(xué)計(jì) 量薄膜的LaB6薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 實(shí)施例，可通過使用化學(xué)計(jì)量LaB6靶材 和La靶材的同時(shí)濺射法來形成非化學(xué)計(jì)量薄膜。
在本發(fā)明中使用的LaB6薄膜還可含有如Ba金屬等其它成分。
在圖2中，208是具有形成錐形突起209的鉬膜(陰極電極) 202和覆蓋該鉬膜的突起209的LaBJ莫203的電子源基板。附圖 標(biāo)記210是由玻璃基板207、形成在玻璃基板207上的熒光體膜 206以及由薄鋁膜制成的陽極電極205組成的熒光體基板。電子 源基板208和熒光體基板210之間的空間204是真空空間。100V 至3000V的直流電壓被施加到陰極電極202和陽極電極205之 間，以從鉬膜202的覆蓋有LaBj莫203的突起209的尖端朝向陽 極電極205發(fā)射電子束。電子束透過陽極電極205撞擊熒光體膜， 可產(chǎn)生熒光。
圖3A和圖3B是圖2的覆蓋有LaB6膜203的突起209的放大截面圖。圖3A的突起209覆蓋有根據(jù)本發(fā)明形成的LaB6膜203,在 該膜中形成被晶粒界面301圍繞的大面積單晶域302。大面積單 晶域302具有1(11112至lmii^的平均面積，并且優(yōu)選具有5^m^至 500^11112的平均面積。圖3B的突起209覆蓋有不是根據(jù)本發(fā)明形 成的LaB6膜203,并且在該膜中形成小面積單晶域303。該小面 積單晶域303具有0.01pm2至1^112的平均面積。
然后，制造圖2所示的電子生成裝置，并且視覺觀察和評價(jià) 其亮度。評價(jià)結(jié)果在下表l中示出。
通過在玻璃基才反201上形成厚度為3pm的鉬膜202和圓錐半 徑為1(im且高度為2nm的突起209、然后由》茲控偏置濺射法形成 厚度為5nm的LaB6膜203,來制造電子源基^反208。
為了形成這里使用的LaBJ莫203,如下表l所示改變來自第 一直流電源194 (-250V)和第二直流電源21 (-100V)的直流 電力的使用以及濾波器的使用。對于高頻電源193 ，使用 13.56MHz的頻率和800W的功率。
電子生成裝置具有由電子源基板208 、具有陽極電極205的 熒光體基板210以及2mm厚的密封構(gòu)件(未示出)構(gòu)成的真空室。 陽極電極205和陰極電極202被連接到500伏的直流電源211 。
表l
電源的類型觀察到的亮度結(jié)果
實(shí)施例1使用第一直流電源194非常亮 適合顯示
使用第二直流電源21使用第一濾波器23實(shí)施例2使用第一直流電源194亮，但不是非常亮 適合顯示
使用第二直流電源21不使用第一濾波器23實(shí)施例3使用第一直流電源194與實(shí)施例2相比足夠亮 適合顯示
不使用第二直流電源21 (維持浮動狀態(tài))使用第一濾波器23比較例使用第一直流電源194暗
不使用第二直流電源21不適合顯示
(維持浮動狀態(tài))
不使用第一濾波器23
圖4所示的設(shè)備是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的立式串聯(lián)濺 射設(shè)備的例子，該設(shè)備以從上方看的截面圖示出。與圖l中的附 圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件或相應(yīng)的部件。
兩個(gè)基板12分別被固定到兩個(gè)基板保持件4 2 ，與基板保持 件42 —起被從大氣側(cè)經(jīng)由閘門閥51輸送到充電室3中，然后被處 理。當(dāng)將托盤(tray)(未示出)輸送到充電室3中時(shí)，閘門閥 51關(guān)閉，由未示出的排氣系統(tǒng)將該室的內(nèi)部抽真空。當(dāng)抽真空 到規(guī)定壓強(qiáng)以下時(shí)，通向第一室l的閘門閥52打開，托盤^皮輸送 到第一室1中，并且閘門閥52關(guān)閉。然后，以與第一實(shí)施例中說 明的方式相同的方式形成LaB6薄膜，并且以與第 一 實(shí)施例中說 明的方式相同的方式排出濺射氣體。在排氣到規(guī)定壓強(qiáng)之后， 通向第二室2的閘門閥53打開，托盤被輸送到第二室2中。被保 持在規(guī)定溫度的加熱才幾構(gòu)16被配置在第二室2內(nèi)，基板12可與第 二基板保持件15 —起經(jīng)受退火處理。此時(shí)，可以以與圖l所示的 實(shí)施例中的方式相同的方式使用電子、離子、自由基等。在完 成退火之后，對室的內(nèi)部抽真空，通向》文電室4的閘門閥54打開， 托盤被輸送到放電室4中，并且基板12被固定到基板保持件43。 然后，閘門閥54關(guān)閉。放電室4設(shè)置有用于在退火后降低基板溫 度的冷卻板44。在降低到規(guī)定溫度之后，放電室4的內(nèi)部由于泄 漏氣體(氮?dú)?、氫氣、氬氣或類似氣體)而恢復(fù)到大氣壓強(qiáng)， 閘門閥55打開以將托盤移送到大氣中。
在該實(shí)施例中，托盤在第一室1和第二室2中以靜止的狀態(tài) 3皮處理， <旦是也可以在移動的狀態(tài)下#1處理。在該情況下，可 以根據(jù)需要添加第一室1和第二室2，以與整個(gè)設(shè)備的處理速度
16的力口 平#f 。
作為磁控'減射方法，上面說明的是同時(shí)使用高頻電力和直 流電力二者的方法。但是，可以取決于所需的膜品質(zhì)而在不施
加高頻的情況下由第 一 直流電源194進(jìn)行石茲控濺射。該情況具有 如下優(yōu)點(diǎn)不需要高頻電源193和匹配電^各192,可以減少"i殳備 所需成本。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的設(shè)備的示意圖。本實(shí)施例 的設(shè)備設(shè)置有添加到圖1的設(shè)備的用于基板的高頻電源系統(tǒng) 505。用于基板的高頻電源系統(tǒng)505被用來經(jīng)由基板保持件13對 基板12施加高頻電力。
本實(shí)施例中的濺射高頻電源系統(tǒng)19以與圖1的設(shè)備相同的 方式設(shè)置有極間耦合電容器191、匹配電路192和高頻電源(第 一高頻電源)193。并且濺射高頻電源系統(tǒng)19與第一濾波器23 連接，該第 一 濾波器2 3從第 一 高頻電源19 3濾掉低頻成分。
在本實(shí)施例中添加的用于基板的高頻電源系統(tǒng)505設(shè)置有 極間耦合電容器502、匹配電路503和高頻電源(第二高頻電源) 504。并且用于基板的高頻電源系統(tǒng)505與濾波器(第二濾波器) 501連接，該第二濾波器501從第二高頻電源504濾掉低頻成分。
用于基板的高頻電源系統(tǒng)505從第二高頻電源504輸出高頻 電力(O.lMHz至lOGHz的頻率，優(yōu)選lMHz至5GHz的頻率，100W 至3000W的施加功率，優(yōu)選200W至2000W的施加功率)，并且 可從極間耦合電容器502、匹配電路503和第二高頻電源504經(jīng)由 濾掉低頻成分的第二濾波器501向基板12施加高頻電力。可以省 略掉第二濾波器501的使用。
由圖5所示的設(shè)備制造的電子生成裝置可以實(shí)現(xiàn)比由實(shí)施 例l實(shí)現(xiàn)的熒光體亮度大得多的亮度。
根據(jù)本發(fā)明，用于磁控濺射的磁體單元可以是通常使用的永磁體。
在停止托盤的移動之后進(jìn)行磁控濺射的情況下，設(shè)置面積 比基板1 2的面積稍大的靶材，多個(gè)磁體單元被配置在靶材的背 面，并且》茲體單元之間具有適當(dāng)?shù)拈g隔，使這些磁體單元在與 靶材的表面平行的方向上進(jìn)行直移運(yùn)動。從而，可獲得靶材的 良好的厚度均勻性和高利用率。在移動托盤的同時(shí)進(jìn)行濺射的 情況下，可以將磁體單元和寬度比基板的長度小的靶材用于基
—反12的移動方向。
已經(jīng)參照

了本申請的優(yōu)選實(shí)施方式和實(shí)施例，但 本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式和實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本 發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行變型和修改。
權(quán)利要求
1.一種磁控濺射設(shè)備，其包括第一室；排氣裝置，其用于對所述第一室的內(nèi)部進(jìn)行真空排氣；陰極，其能夠安裝由含有硼原子和鑭原子的硼-鑭化合物構(gòu)成的靶材；高頻電源，其用于對所述陰極施加高頻電力；第一直流電源，其用于在施加所述高頻電力期間對所述陰極施加直流電力；磁場生成裝置，其用于使所述靶材的表面暴露于磁場；第一基板保持件，其用于將基板保持在與所述陰極相對的位置處；以及第二直流電源，其用于對所述第一基板保持件施加直流電力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁控賊射設(shè)備，其特征在于，第 二直流電力是脈沖波形電力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所 述設(shè)備還包括退火單元，該退火單元設(shè)置有第二室；用于在 所述第二室內(nèi)生成離子、電子或活性物種中的至少一種的裝置； 第二基板保持件，其用于保持所述基板；以及加熱裝置，其用 于加熱所述基板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，以 能夠?qū)⑺龅谝皇液退龅诙业膬?nèi)部保持為真空狀態(tài)的狀態(tài) 連接所迷第一室和所述第二室。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所 述設(shè)備還包括第三直流電源，該第三直流電源用于對所述第二 基板保持件施加直流電力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所述硼-鑭化合物是化學(xué)計(jì)量的或非化學(xué)計(jì)量的L aB 6 。
7. —種磁控濺射設(shè)備，其包括 第一室；排氣裝置，其用于對所述第一室的內(nèi)部進(jìn)行真空排氣；陰極，其能夠安裝由含有硼原子和鑭原子的硼-鑭化合物構(gòu)成的靭4才；高頻電源，其用于對所述陰極施加高頻電力； 第一直流電源，其用于在施加所述高頻電力期間對所述陰 才及施力口直；虎電力；濾波器，其用于從所述高頻電源濾掉低頻成分； 磁場生成裝置，其用于使所述耙材的表面暴露于磁場；以及第一基板保持件，其用于將基板保持在與所述陰極相對的 位置處。
8. —種磁控濺射設(shè)備，其包括 第一室；排氣裝置，其用于對所述第一室的內(nèi)部進(jìn)行真空排氣； 陰極，其能夠安裝由含有硼原子和鑭原子的硼-鑭化合物構(gòu) 成的耙材；高頻電源，其用于對所述陰極施加高頻電力；第 一直流電源，其用于在施加所述高頻電力期間對所述陰才及施力口直5危電力；濾波器，其用于從所述高頻電源濾掉低頻成分； 磁場生成裝置，其用于使所述靶材的表面暴露于磁場； 第一基板保持件，其用于將基板保持在與所述陰極相對的位置處；以及第二直流電源，其用于對所述第 一基板保持件施加直流電力。
9. 一種磁控'減射設(shè)備，其包括第一室；排氣裝置，其用于對所述第一室的內(nèi)部進(jìn)行真空排氣； 陰極，其能夠安裝由含有硼原子和鑭原子的硼-鑭化合物構(gòu) 成的耙材；第一高頻電源，其用于對所述陰極施加高頻電力； 第一直流電源，其用于在施加所述高頻電力期間對所述陰 才及施力口直力先電力；磁場生成裝置，其用于使所述靶材的表面暴露于磁場； 基板保持件，其用于將基板保持在與所述陰極相對的位置處；第二直流電源，其用于對所述基板保持件施加直流電力；以及第二高頻電源，其用于對所述基板保持件施加高頻電力。
10. —種磁控濺射設(shè)備，其包括 第一室；排氣裝置，其用于對所述第一室的內(nèi)部進(jìn)行真空排氣； 陰極，其能夠安裝由含有硼原子和鑭原子的硼-鑭化合物構(gòu) 成的革巴材；第一高頻電源，其用于對所述陰極施加高頻電力； 第一直流電源，其用于在施加所述高頻電力期間對所述陰 才及施力口直；庇電力；濾波器，其用于從所述第一高頻電源濾掉低頻成分； 磁場生成裝置，其用于使所述靶材的表面暴露于磁場； 基板保持件，其用于將基板保持在與所述陰極相對的位置處；第二直流電源，其用于對所述基板保持件施加直流電力；以及第二高頻電源，其用于對所述基板保持件施加高頻電力。
11. 一種磁控賊射設(shè)備，其包括 第一室；排氣裝置，其用于對所述第一室的內(nèi)部進(jìn)行真空排氣； 陰極，其能夠安裝由含有硼原子和鑭原子的硼-鑭化合物構(gòu) 成的革巴材；第一高頻電源，其用于對所述陰極施加高頻電力； 第 一 直流電源，其用于在施加所述高頻電力期間對所述陰 才及施力口直5危電力；第一濾波器，其用于從所述第一高頻電源濾掉低頻成分； 磁場生成裝置，其用于使所述靶材的表面暴露于磁場； 基板保持件，其用于將基板保持在與所述陰極相對的位置處；第二直流電源，其用于對所述基板保持件施加直流電力； 第二高頻電源，其用于對所述基板保持件施加高頻電力；以及第二濾波器，其用于從所述第二高頻電源濾掉低頻成分。
12. —種薄膜的制造方法，其包括使用由含有硼原子和鑭原子的硼-鑭化合物構(gòu)成的耙材由 磁控濺射方法在經(jīng)過真空排氣的氣氛中在由基板保持件保持的 基板上形成硼-鑭化合物薄膜，其中對所述革巴材施加從高頻電源濾掉低頻成分而得到的高頻成 分電力和來自第一直流電源的第一直流電力，在施加所述高頻成分電力和所述第一直流電力期間，從第 二直流電源對所述基板保持件施加第二直流電力。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜的制造方法，其特征在于， 所述第二直流電力是脈沖波形電力。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜的制造方法，其特征在于， 所述硼-鑭化合物是化學(xué)計(jì)量的或非化學(xué)計(jì)量的L aB 6 。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜的制造方法，其特征在于， 所述方法還包4舌加熱所述硼-鑭化合物薄膜，并且在加熱期間、之后或之前 使該硼-锎化合物薄膜暴露于離子氣氛、電子氣氛或活性物種氣 氛中的至少一種氣氛中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜的制造方法，其特征在于， 所述方法還包4舌加熱所述硼-鑭化合物薄膜，并且在加熱期間、之后或之前， 在施加直流電場下，使該硼-鑭化合物薄膜暴露于離子氣氛、電 子氣氛或活性物種氣氛中的至少一種氣氛中。
17. —種薄膜的制造方法，其包括使用由含有硼原子和鑭原子的硼-鑭化合物構(gòu)成的靶材由 磁控濺射方法在經(jīng)過真空排氣的氣氛中在由基板保持件保持的 基板上形成硼-鑭化合物薄膜，其中對所述耙材施加高頻成分電力和來自第一直流電源的第一 直流電力，在施加所述高頻成分電力和所述第一直流電力期間，從第 二直流電源對所述基板保持件施加第二直流電力。
全文摘要
磁控濺射設(shè)備和薄膜的制造方法。為了通過磁控濺射形成LaB₆薄膜，對靶材(11)施加直流電力和來自高頻電源(193)的已濾掉低頻成分的高頻成分電力，并且在施加高頻成分電力和直流電力期間，對基板保持件(13)施加來自另一直流電源(21)的直流電力。從而，改進(jìn)了所獲得的LaB₆薄膜的大面積晶域方向上的單晶性。
文檔編號C23C14/35GK101560644SQ20091013551
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者中村昇 申請人:佳能安內(nèi)華股份有限公司