JP2007031798A

JP2007031798A - Target apparatus for sputtering

Info

Publication number: JP2007031798A
Application number: JP2005219616A
Authority: JP
Inventors: Nobumasa Nanbu; 信政南部; Tatsumi Hiramoto; 立躬平本; Tomonobu Hata; 朋延畑
Original assignee: RAIKU KK; Japan Science and Technology Agency; Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: RAIKU KK; Japan Science and Technology Agency; Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2007-02-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a target apparatus for sputtering, which can form an oxide film with high efficiency, namely, enhance the sputtering efficiency of the oxide film. <P>SOLUTION: This target apparatus comprises; a target chamber 15; an oxygen feed chamber 27 arranged so as to be partitioned from the target chamber 15; an inlet 26 for introducing argon gas into the target chamber 15 therethrough; an inlet 30 for introducing oxygen gas into the oxygen feed chamber 27 therethrough; a cylindrical target 12; and a magnet unit 22a which is arranged in the cylindrical target 12 and sputters the target by a magnetron method. The oxygen feed chamber 27 has a discharge port 31 so as to face a path in which sputtered atoms spread, and makes discharged oxygen oxidize the sputtered atoms. The oxygen feed chamber 27 also has a discharge electrode 35 therein which activates the oxygen gas in the oxygen feed chamber 27. Because the target apparatus makes the target chamber 15 and the oxygen feed chamber 27 spatially partitioned from each other, the target is sputtered and oxygen is activated without being affected by each other, which enhances the efficiency. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はスパッタ用ターゲット装置に関するもので、詳しくは酸化膜を高い効率で成膜することが可能なターゲット装置に関するものである。 The present invention relates to a sputtering target device, and more particularly to a target device capable of forming an oxide film with high efficiency.

真空槽内に放電ガスを導入し、グロー放電によって発生した陽イオンを加速してターゲットに衝突させ、その衝突エネルギーでターゲットから叩き出されたスパッタ原子を下地基板の表面に被着させて薄膜を形成する手法はスパッタリングとして広く知られている。安定なグロー放電を生じさせるために、高真空にした真空槽内には放電ガスとしてアルゴンガスなどの不活性ガスが適宜のガス圧まで導入されるが、酸化膜の成膜を行うときには酸素ガスも導入される。放電ガスのほかに酸素ガスを導入する酸化反応性スパッタリングでは、放電ガスだけを導入するいわゆる物理スパッタリングと比較してスパッタリングレートが低下するのが通常である。また、ターゲット近傍に磁界を発生させ、陽イオンを加速してその衝突エネルギーを高めるようにしたマグネトロンスパッタリングにおいても、やはり酸化反応性スパッタリングではスパッタリングレートの低下を避けることができず、その改善が望まれている。 A discharge gas is introduced into the vacuum chamber, the cations generated by the glow discharge are accelerated and collided with the target, and the sputtered atoms struck from the target with the collision energy are deposited on the surface of the base substrate to form a thin film. The method of forming is widely known as sputtering. In order to generate a stable glow discharge, an inert gas such as argon gas is introduced as a discharge gas up to an appropriate gas pressure in a vacuum chamber in a high vacuum, but oxygen gas is used when forming an oxide film. Will also be introduced. In the oxidation reactive sputtering in which oxygen gas is introduced in addition to the discharge gas, the sputtering rate is usually lowered as compared with so-called physical sputtering in which only the discharge gas is introduced. Also in magnetron sputtering in which a magnetic field is generated in the vicinity of the target and the collision energy is increased by accelerating cations, reduction of the sputtering rate cannot be avoided with oxidation reactive sputtering, and an improvement is desired. It is rare.

スパッタリングによる成膜過程では、高エネルギーの原子や分子がターゲットに衝突を繰り返すためターゲットが加熱され、ターゲットに対向配置される下地基板もその輻射熱によって加熱される。したがって、下地基板が例えばアクリル樹脂などのように耐熱性に乏しいもの、あるいはフラットパネルディスプレイなどに保護シートや反射防止シートとして用いられているＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートの表面に成膜を行おうとする際には、スパッタリングに要する時間が長くなると輻射熱の影響で熱変形のおそれがでてくる。その対策として、特許文献１記載の手法では、酸素ガスを含むガスの放電プラズマ中で酸化反応を伴いつつ下地基板に薄膜を被着させるスパッタリング工程と、このスパッタリング工程で得られた亜酸化状態の薄膜を非放電領域中のオゾン雰囲気中で酸化処理を促進する酸化工程とを交互に繰り返して酸化膜を形成してゆく手法が知られている。
特許第３４４６７６５号公報 In the film-forming process by sputtering, the target is heated because high-energy atoms and molecules repeatedly collide with the target, and the base substrate disposed opposite to the target is also heated by the radiant heat. Therefore, it is intended to form a film on the surface of a PET (polyethylene terephthalate) sheet that is used as a protective sheet or an anti-reflective sheet for a base substrate having a poor heat resistance such as an acrylic resin, or for a flat panel display or the like. At this time, if the time required for sputtering becomes longer, there is a risk of thermal deformation due to the influence of radiant heat. As a countermeasure, in the method described in Patent Document 1, a sputtering process in which a thin film is deposited on a base substrate with an oxidation reaction in a discharge plasma of a gas containing oxygen gas, and a sub-oxidation state obtained in this sputtering process. A technique is known in which an oxide film is formed by alternately repeating an oxidation process for accelerating an oxidation process in an ozone atmosphere in a non-discharge region.
Japanese Patent No. 3446765

上記特許文献１記載の成膜方法によれば、スパッタリング工程と薄膜の酸化工程とを真空槽内で空間的に分離し、スパッタリング工程では高いスパッタリングレートで薄膜形成を行い、その後の酸化工程で薄膜の酸化処理を行うようにしているため、下地基板の温度上昇を抑えつつ酸化膜を効率的に形成してゆくことができる。しかしながら、上記手法を採る場合、基板にある厚みで被着された薄膜に対してその表面側から内部に向かって酸化反応が進むため、厚み方向で酸化が不均一になりやすく薄膜の物理化学的な特性が厚み方向で変化するおそれがある。また、充分な酸化反応を行わせるには酸化領域で時間を要するだけでなく、限られた真空槽内のスペースを、全く別工程となる物理スパッタリング領域と酸化反応領域とに区画し、これらの領域に順次に基板を通過させなくてはならず、製造効率が悪いという欠点がある。さらに、ＰＥＴシートを走行させながら連続的に成膜を行おうとする際には著しい不利を伴う。 According to the film forming method described in Patent Document 1, a sputtering process and a thin film oxidation process are spatially separated in a vacuum chamber, and in the sputtering process, a thin film is formed at a high sputtering rate. Therefore, the oxide film can be efficiently formed while suppressing the temperature rise of the base substrate. However, when the above method is employed, the oxidation reaction proceeds from the surface side to the inside of the thin film deposited with a certain thickness on the substrate, so that the oxidation tends to be nonuniform in the thickness direction. May change in the thickness direction. In addition, not only does the oxidation region take time to perform a sufficient oxidation reaction, but the limited space in the vacuum chamber is partitioned into a physical sputtering region and an oxidation reaction region which are completely separate processes. The substrate must be sequentially passed through the region, which has the disadvantage of low manufacturing efficiency. Furthermore, there is a significant disadvantage when trying to continuously form a film while running a PET sheet.

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、真空槽内を工程ごとに区画することなく、真空槽の内部にコンパクトに組み込むことができ、しかも高いスパッタリングレートで酸化膜の成膜ができるスパッタ用ターゲット装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and can be compactly incorporated inside the vacuum chamber without partitioning the inside of the vacuum chamber for each process, and can form an oxide film at a high sputtering rate. An object of the present invention is to provide a sputtering target device.

本発明は上記目的を達成するにあたり、下地基板に対向するようにターゲットを支持するターゲット装置を改良し、ターゲットから効率的にスパッタ原子を飛散させるだけでなく、下地基板に向かうスパッタ原子の酸化が充分に促進されるように工夫されている。すなわち本発明のスパッタ用ターゲット装置は、ターゲットを収容し薄膜の被着対象となる下地基板側に向かって開放されたターゲット室と、このターゲット室から区画され前記ターゲットから飛散するスパッタ原子の経路の少なくとも一方の側に面して設けられた酸素供給室とを備え、前記ターゲット室に放電ガスの導入口が設けられるとともに、前記酸素供給室には下地基板から離れた位置に酸素の導入口が、下地基板に寄った位置に酸素の吐出口が設けられていることを構成上の基本的な特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention improves the target device that supports the target so as to face the base substrate, and not only efficiently scatters the sputter atoms from the target, but also oxidizes the sputter atoms toward the base substrate. It is devised to be fully promoted. That is, the sputtering target device of the present invention includes a target chamber that contains a target and is opened toward the base substrate side on which a thin film is to be deposited, and a path of sputtered atoms that is partitioned from the target chamber and scatters from the target. An oxygen supply chamber provided facing at least one side, and a discharge gas inlet is provided in the target chamber, and an oxygen inlet is provided in the oxygen supply chamber at a position away from the base substrate. The basic feature of the structure is that an oxygen discharge port is provided at a position close to the base substrate.

特に好ましくは、酸素供給室はその長手方向がスパッタリング原子の飛散経路の少なくとも一方の側方に沿って設けられ、酸素の導入口がターゲット寄りに、酸素の吐出口が下地基板側に設けられる。さらには、酸素供給室に導入する酸素を活性化し、あるいは導入された酸素を活性化する放電電極あるいは紫外光放射ランプの少なくともいずれかを酸素供給室内に設けることによって低温で活性化酸素イオンを生成し、スパッタ原子のより確実な酸化を行うことができる。また、ターゲットとして中空円筒状のものを用い、その中空部内に磁石を配置したマグネトロン方式を用いることによってスパッタリングの効率を高めることも効果的で、前述した酸素供給室との併用により、高効率でターゲットから飛散してくるスパッタ原子に対しても充分な酸化を行うことができる。 Particularly preferably, the longitudinal direction of the oxygen supply chamber is provided along at least one side of the sputtering atom scattering path, the oxygen introduction port is closer to the target, and the oxygen discharge port is provided on the base substrate side. Furthermore, activated oxygen ions are generated at a low temperature by activating oxygen introduced into the oxygen supply chamber, or by providing at least one of a discharge electrode or an ultraviolet light radiation lamp that activates the introduced oxygen in the oxygen supply chamber. Thus, more reliable oxidation of the sputtered atoms can be performed. It is also effective to increase the sputtering efficiency by using a magnetron system in which a hollow cylindrical target is used as a target and a magnet is arranged in the hollow portion. Sufficient oxidation can be performed on sputtered atoms scattered from the target.

本発明のスパッタ用ターゲット装置によれば、高い効率で酸化反応性スパッタリングを行うことができるので成膜時間の大幅な短縮が可能となり、耐熱性の乏しい下地基板に対しても酸化膜を形成することができるようになる。また、本発明のスパッタ用ターゲット装置は、放電ガスのプラズマによってスパッタ原子をターゲットから飛散させるスパッタ作用のほかに、ターゲットから飛散したスパッタ原子が下地基板に到達する過程と下地基板に付着した直後でも充分に酸化を促進させる酸化作用との双方を併せもつ一体的なユニットとして構成することもできるので、スパッタリング装置への組み込みも容易になり、酸化反応性スパッタ機能をもつスパッタリング装置の製造コストを低く抑える上でも効果的である。 According to the sputtering target apparatus of the present invention, since oxidation reactive sputtering can be performed with high efficiency, the film formation time can be greatly shortened, and an oxide film is formed even on a base substrate having poor heat resistance. Will be able to. Further, the sputtering target device of the present invention has a sputtering action in which sputtered atoms are scattered from the target by plasma of a discharge gas, as well as a process in which the sputtered atoms scattered from the target reach the base substrate and immediately after being attached to the base substrate. Since it can be configured as an integrated unit that has both an oxidizing action that sufficiently promotes oxidation, it can be easily incorporated into a sputtering apparatus, and the manufacturing cost of a sputtering apparatus having an oxidation reactive sputtering function can be reduced. It is also effective in suppressing it.

本発明を用いたスパッタリング装置の外観を図１及び図２に示す。略円筒形の真空槽２の内部に円筒状の回転ドラム３が回転自在に設けられている。回転ドラム３の外周面に下地基板４が保持され、回転ドラム３とともに垂直な軸の回りに回転する。真空槽２の底部は真空ポンプ５に連通し、真空槽２の内部はスパッタリングに必要な真空度まで排気される。なお、符号７は支持台を示す。また、回転ドラム３や下地基板４の装填・取り出しのために、真空槽２は大気圧までリークした後には周知の構造により自在に開放することができる。 The appearance of a sputtering apparatus using the present invention is shown in FIGS. A cylindrical rotating drum 3 is rotatably provided inside a substantially cylindrical vacuum chamber 2. The base substrate 4 is held on the outer peripheral surface of the rotary drum 3 and rotates around a vertical axis together with the rotary drum 3. The bottom of the vacuum chamber 2 communicates with the vacuum pump 5, and the inside of the vacuum chamber 2 is evacuated to a degree of vacuum necessary for sputtering. Reference numeral 7 denotes a support base. Further, the vacuum chamber 2 can be freely opened by a well-known structure after leaking to the atmospheric pressure for loading and unloading the rotating drum 3 and the base substrate 4.

真空槽２にはターゲット装置１０が組み込まれている。図示の実施形態ではターゲット装置１０が３台組み込まれているが、目的とする薄膜の厚みや異種の薄膜を積層するときの薄膜の種類数に応じ、ターゲット装置１０の組み込み個数は適宜増減することが可能である。詳しくは後述するように、各々のターゲット装置１０の内部にはターゲット１２が設けられ、個別に設けられたシャッタ１３を開放して成膜を開始すると、ターゲット１２からスパッタ原子が飛散して後述する酸化処理の後、回転ドラム３とともに対面する位置に移動してきた下地基板４に被着される。 A target device 10 is incorporated in the vacuum chamber 2. In the illustrated embodiment, three target devices 10 are incorporated. However, the number of target devices 10 to be incorporated may be appropriately increased or decreased according to the target thin film thickness or the number of types of thin films when different types of thin films are stacked. Is possible. As will be described in detail later, a target 12 is provided in each target device 10, and when film formation is started by opening the individually provided shutter 13, sputtered atoms scatter from the target 12 and will be described later. After the oxidation treatment, the substrate is attached to the base substrate 4 that has moved to the position facing the rotating drum 3.

ターゲット装置１０の水平断面の要部を図３に示す。ターゲット装置１０は、ターゲット室１５を形成する隔壁１６と、この隔壁１６から回転ドラム３に向かって連設された隔壁１７とを備え、これらの隔壁１６，１７はいずれも非磁性体のプレートで構成されている。ターゲット室１５は回転ドラム３側（下地基板４側）に向かって開放され、紙面と垂直な方向に延びた非磁性体からなるブロック１８，１８で間口が狭められている。 The main part of the horizontal cross section of the target apparatus 10 is shown in FIG. The target device 10 includes a partition wall 16 that forms a target chamber 15 and a partition wall 17 that is continuous from the partition wall 16 toward the rotary drum 3. Both the partition walls 16 and 17 are non-magnetic plates. It is configured. The target chamber 15 is opened toward the rotating drum 3 side (underlying substrate 4 side), and the opening is narrowed by blocks 18 and 18 made of nonmagnetic material extending in a direction perpendicular to the paper surface.

ターゲット室１５には円筒状のターゲット１２が収容される。ターゲット１２は、導電性の支持筒１２ａの外周面を覆うようにターゲット材料１２ｂを固着したもので、支持筒１２ａは放電電極（陰電極）としても用いられる。支持筒１２ａの中空部内に中空筒２１が挿通され、その内部には磁石ユニット２２が設けられる。磁石ユニット２２による磁界効果を高めるために、中空筒２１は支持筒１２ａ内で偏芯して設けられる。支持筒１２ａの内周面には絶縁処理が施され、中空筒２１との間のスペースには冷却水が通される。なお、中空筒２１の内部は磁石ユニット２２の劣化を防ぐために大気圧にしておくことが望ましい。 A cylindrical target 12 is accommodated in the target chamber 15. The target 12 is obtained by fixing a target material 12b so as to cover the outer peripheral surface of the conductive support cylinder 12a, and the support cylinder 12a is also used as a discharge electrode (negative electrode). A hollow cylinder 21 is inserted into a hollow portion of the support cylinder 12a, and a magnet unit 22 is provided therein. In order to enhance the magnetic field effect by the magnet unit 22, the hollow cylinder 21 is provided eccentrically in the support cylinder 12a. The inner peripheral surface of the support cylinder 12 a is subjected to insulation treatment, and cooling water is passed through the space between the hollow cylinder 21. The inside of the hollow cylinder 21 is preferably kept at atmospheric pressure in order to prevent the magnet unit 22 from deteriorating.

磁石ユニット２２はターゲット１２の長手方向に延びた３列の磁石列２４ａ，２４ｂを備え、図示のように中央の磁石列２４ａがＮ極、両側の磁石列２４ｂ，２４ｂがＳ極をそれぞれ回転ドラム３側に向けている。これにより、ターゲット１２の外周面近傍にはターゲット１２の母線に直交する磁力線がターゲット１２の長手方向に沿って分布するようになる。この磁力線によって生じる磁界は、スパッタリングを行うときにターゲット表面に衝突する放電ガスの陽イオンを加速する作用をもつ。なお、この磁界効果をさらに高めるために、ブロック１８には先端をＳ極に帯磁させた磁石２５が固定されている。 The magnet unit 22 includes three rows of magnet rows 24a and 24b extending in the longitudinal direction of the target 12, and as shown in the figure, the central magnet row 24a has N poles, and the magnet rows 24b and 24b on both sides have S poles. It faces the 3rd side. As a result, magnetic field lines orthogonal to the generatrix of the target 12 are distributed in the vicinity of the outer peripheral surface of the target 12 along the longitudinal direction of the target 12. The magnetic field generated by the magnetic field lines has an action of accelerating the cations of the discharge gas that collide with the target surface when performing sputtering. In order to further enhance this magnetic field effect, a magnet 25 whose tip is magnetized to the S pole is fixed to the block 18.

ターゲット室１５の背面壁にガスの導入口２６が設けられ、アルゴンガスが放電としてターゲット室１５内に導入される。したがってターゲット室１５内はアルゴンガスがリッチな状態となり、ターゲット１２とブロック１８との隙間を通って回転ドラム３側に供給されるようになる。 A gas inlet 26 is provided on the back wall of the target chamber 15, and argon gas is introduced into the target chamber 15 as a discharge. Therefore, the argon gas is rich in the target chamber 15 and is supplied to the rotary drum 3 side through the gap between the target 12 and the block 18.

ブロック１８に隣接し、ターゲット室１５から回転ドラム３側に向かうように酸素供給室２７が設けられている。酸素供給室２７は、一対のブロック１８，１８の間から露呈したターゲット１２から回転ドラム３側に向かうスパッタ原子の飛散経路を両側から挟むように設けられ、非磁性体材料からなる隔壁２８によってスパッタ原子の飛散経路から区画されている。この酸素供給室１７の内壁は絶縁性を確保するために石英板２９で覆われている。それぞれの酸素供給室１７には、酸素の導入口３０と酸素の吐出口３１とが設けられている。導入口３０は吐出口３１よりもターゲット１２寄りに設けられ、吐出口３１は導入口３０よりも回転ドラム３側でスパッタ原子の飛散経路に面して設けられている。 An oxygen supply chamber 27 is provided adjacent to the block 18 so as to go from the target chamber 15 toward the rotary drum 3. The oxygen supply chamber 27 is provided so as to sandwich a spattering path of sputter atoms from the target 12 exposed from between the pair of blocks 18 and 18 toward the rotary drum 3 from both sides, and is sputtered by the partition wall 28 made of a nonmagnetic material. It is demarcated from the scattering route of atoms. The inner wall of the oxygen supply chamber 17 is covered with a quartz plate 29 to ensure insulation. Each oxygen supply chamber 17 is provided with an oxygen inlet 30 and an oxygen outlet 31. The introduction port 30 is provided closer to the target 12 than the discharge port 31, and the discharge port 31 is provided on the rotating drum 3 side of the introduction port 30 so as to face the spattering path of the sputtered atoms.

酸素の導入口３５からは酸素ガスが導入される。図ではＯ₂で示してあるが、好ましくはイオン銃などの利用により活性化した酸素ガスを導入するのがよい。活性化された酸素ガスは高い酸化力をもつので、吐出口３１からスパッタ原子の飛散経路に向かって吐出したときにスパッタ原子を充分に酸化することができる。さらに、酸素供給室１７の内部にはそれぞれ放電電極３５が設けられ、回転ドラム３を陽電極とする陰電極となる。この両者間の放電により酸素ガスの活性化をさらに促進させることができる。放電電極３５はパイプ状をしており、その内部には冷却水が通される。なお、そのほかの適宜の箇所にも冷却水を通じる配管が設けられ、これらについては円形の内部にドットハッチングを施して簡略的に示してある。 Oxygen gas is introduced from the oxygen inlet 35. Although it is indicated by O ₂ in the figure, it is preferable to introduce oxygen gas activated by using an ion gun or the like. Since the activated oxygen gas has a high oxidizing power, the sputtered atoms can be sufficiently oxidized when discharged from the discharge port 31 toward the spattering path of the sputtered atoms. Further, a discharge electrode 35 is provided in each oxygen supply chamber 17 and serves as a negative electrode with the rotating drum 3 as a positive electrode. Activation of oxygen gas can be further promoted by the discharge between the two. The discharge electrode 35 has a pipe shape, and cooling water is passed through it. It should be noted that pipes through which cooling water passes are also provided at other appropriate locations, and these are simply shown with dot hatching inside the circle.

酸素供給室１７の内部に吐出口３１に向かってＳ極に帯磁した磁石３８が設けられ、吐出口３１を挟む両側に先端をＮ極に帯磁させた磁石３９との間に磁力線が生じるようにしてある。これらの磁石３８，３９によって生じる磁力線は図中に矢印Ｘで示す酸素ガスイオンの流れ方向に対してほぼ直交するから、陰電極となる回転ドラム３に向かう酸素ガスの陽イオンを加速する作用をもつ。なお符号３７はマスクプレートを示し、吐出口３１からの酸素ガスイオンができるだけターゲット１２の近傍に回り込んでくることを防ぎ、またスパッタ原子の飛散経路を整える作用ももつ。 Inside the oxygen supply chamber 17, a magnet 38 magnetized in the S pole toward the discharge port 31 is provided so that lines of magnetic force are generated between the magnet 39 having the tip magnetized in the N pole on both sides of the discharge port 31. It is. The lines of magnetic force generated by these magnets 38 and 39 are almost perpendicular to the flow direction of the oxygen gas ions indicated by the arrow X in the figure, so that the action of accelerating the oxygen gas cations toward the rotating drum 3 serving as the negative electrode is performed. Have. Reference numeral 37 denotes a mask plate, which prevents oxygen gas ions from the discharge port 31 from entering the vicinity of the target 12 as much as possible, and also has an effect of adjusting the scattering path of the sputtered atoms.

以上のように構成されたターゲット装置の作用について説明する。真空ポンプを動作させ真空槽２の内部を例えば１０^-6Torrオーダーの高真空にした後、真空槽内部の平均的な真空度が１×１０^-2Torr〜４×１０^-4Torr程度になるまで導入口２６からアルゴンガスを導入する。この状態では、ターゲット室１２の内部及びブロック１８の近傍には、真空槽内部の平均的なアルゴンガスの分布量よりもかなりリッチな状態でアルゴンガスが存在している。さらに、導入口３０からは酸素ガス、好ましくはイオン銃などにより活性化された酸素ガスを酸素供給室２７内に導入する。その導入量は、真空槽２内での平均的な導入圧力比がアルゴンガスに対して１：０．５〜１：１．５程度である。 The operation of the target device configured as described above will be described. After the vacuum pump is operated and the inside of the vacuum chamber 2 is made a high vacuum of the order of 10 ⁻⁶ Torr, for example, the average degree of vacuum inside the vacuum chamber becomes about 1 × 10 ⁻² Torr to ⁴ × 10 ⁻⁴ Torr. Argon gas is introduced through the introduction port 26 until. In this state, argon gas exists in the target chamber 12 and in the vicinity of the block 18 in a state that is considerably richer than the average argon gas distribution in the vacuum chamber. Further, oxygen gas, preferably oxygen gas activated by an ion gun or the like, is introduced into the oxygen supply chamber 27 from the introduction port 30. The introduction amount is such that the average introduction pressure ratio in the vacuum chamber 2 is about 1: 0.5 to 1: 1.5 with respect to the argon gas.

下地基板４を保持した回転ドラム３を回転し、シャッタ１３を閉じた状態にして回転ドラム３を陽電極、ターゲット１２の支持筒１２ａ及び酸素供給室２７内の放電電極３５を陰電極として放電を開始する。これにより、回転ドラム３とターゲット１２との間でグロー放電が行われ、特にアルゴンガスが豊富であるターゲット１２の近傍には放電によってイオン化されたアルゴンガスのプラズマＰが発生する。そして、アルゴンガスの陽イオンがターゲット表面に高エネルギーで衝突し、ターゲット１２の表面からはターゲット材料１２ｂの原子がスパッタ原子として叩き出され、回転ドラム３に向かって飛散する。 The rotating drum 3 holding the base substrate 4 is rotated, the shutter 13 is closed, and the rotating drum 3 is used as the positive electrode, and the support cylinder 12a of the target 12 and the discharge electrode 35 in the oxygen supply chamber 27 are used as the negative electrode. Start. As a result, glow discharge is performed between the rotary drum 3 and the target 12, and in particular, the argon gas plasma P ionized by the discharge is generated in the vicinity of the target 12 rich in argon gas. Then, cations of argon gas collide with the target surface with high energy, and atoms of the target material 12 b are knocked out as sputtered atoms from the surface of the target 12 and scattered toward the rotating drum 3.

なお、磁石ユニット２２だけを用いた従来装置では、ターゲット近傍での放電パターンが図４（Ａ）のようになるが、本発明装置では磁石ユニット２２の磁石列２４ｂと互いに反発し合う磁極をもつ磁石２５を併設しているため、放電パターンは図４（Ｂ）に示すように回転ドラム３に対面する側でより平坦になるように圧縮される。この結果、ターゲット１２の表面からのスパッタ原子の散放射角を従来装置の約１／２まで抑えることができ、下地基板４に向かうスパッタ原子の量を増やすことが可能となる。 In the conventional apparatus using only the magnet unit 22, the discharge pattern in the vicinity of the target is as shown in FIG. 4A. However, the apparatus of the present invention has magnetic poles repelling each other with the magnet row 24b of the magnet unit 22. Since the magnet 25 is also provided, the discharge pattern is compressed so as to be flatter on the side facing the rotating drum 3 as shown in FIG. As a result, the divergence angle of the sputtered atoms from the surface of the target 12 can be suppressed to about ½ that of the conventional apparatus, and the amount of sputtered atoms directed to the base substrate 4 can be increased.

また、酸素供給室２７内では放電電極３５と回転ドラム３との間の放電により酸素ガスの活性化が促進され、活性化された酸素は吐出口３１を通ってスパッタ原子の飛散経路へと供給されるようになる。放電電圧が安定した後にシャッタ１３が開放され、ターゲット１２から飛散したスパッタ原子は吐出口３１から供給される活性化された酸素ガスイオンで酸化され下地基板４に被着する。 In the oxygen supply chamber 27, activation of oxygen gas is promoted by the discharge between the discharge electrode 35 and the rotating drum 3, and the activated oxygen is supplied to the spattering path of the sputtered atoms through the discharge port 31. Will come to be. After the discharge voltage is stabilized, the shutter 13 is opened, and the sputtered atoms scattered from the target 12 are oxidized by the activated oxygen gas ions supplied from the discharge port 31 and are deposited on the base substrate 4.

以上のように、本発明のターゲット装置は、下地基板４の近傍にスパッタ原子が飛散する経路を両側から囲むようにターゲット室１６から区画した酸素供給室２７を設け、下地基板４の近傍で吐出口３１から酸素をスパッタ原子の飛散経路に供給する構造となっている。このため、ターゲット１２の近傍に生じるアルゴンガスのプラズマＰにほとんど影響を与えずに充分な酸素ガスイオンを供給することができ、高いスパッタリング効率のもとで充分に酸化した酸化膜を下地基板４に堆積することが可能となる。 As described above, the target device of the present invention is provided with the oxygen supply chamber 27 partitioned from the target chamber 16 so as to surround the path where the sputtered atoms scatter from both sides in the vicinity of the base substrate 4. The structure is such that oxygen is supplied from the outlet 31 to the scattering path of the sputtered atoms. Therefore, sufficient oxygen gas ions can be supplied with little influence on the plasma P of the argon gas generated in the vicinity of the target 12, and an oxide film that has been sufficiently oxidized under high sputtering efficiency can be supplied to the base substrate 4. It becomes possible to deposit on.

なお、上記のターゲット装置を用いて酸化反応性スパッタリングを行うにあたっては、アルゴンガス及び酸素ガスの導入比率あるいは放電の制御については種々の態様を取り得るが、例えば特許第３２６１０４９号公報で知られる手法を用いると、本発明との相乗効果により、より高い効率のもとで酸化膜を成膜することができ、徒に下地基板４を加熱せずに済むようになる。 In addition, when performing oxidation reactive sputtering using the above target apparatus, various modes can be taken as to the introduction ratio of argon gas and oxygen gas or the control of discharge. For example, the technique known from Japanese Patent No. 3261409 By using this, an oxide film can be formed with higher efficiency due to a synergistic effect with the present invention, so that it is not necessary to heat the base substrate 4.

図５に示す実施形態では、酸素供給室２７内にさらに紫外光放射ランプ４０が設けられている。なお、そのほかの主要な構成は、先の実施形態と同様であるので同符号を付して詳細な説明は省略する。この紫外光放射ランプ４０は１７２ｎｍ〜３００ｎｍの波長域の光を放射し、この波長域の紫外光はいわゆるエキシマ光として酸素ガスの活性化に寄与する。この波長域のエキシマ光は、特に酸化力の強い３ｄレベルのスピン構造をもつ活性化酸素を得るのに非常に有効である。 In the embodiment shown in FIG. 5, an ultraviolet light radiation lamp 40 is further provided in the oxygen supply chamber 27. The other main components are the same as those in the previous embodiment, and thus the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted. The ultraviolet light emitting lamp 40 emits light in a wavelength region of 172 nm to 300 nm, and the ultraviolet light in this wavelength region contributes to activation of oxygen gas as so-called excimer light. Excimer light in this wavelength range is very effective for obtaining activated oxygen having a 3d level spin structure with particularly strong oxidizing power.

本発明で使用される紫外線放射ランプ４０としては、低圧水銀ランプや誘電体バリア放電エキシマランプが好適である。図６は低圧水銀ランプの一例を示す概略断面図である。低圧水銀ランプは、水銀原子の共鳴線である波長２５４ｎｍまたは１８５ｎｍの紫外線を最も効率的に得るために、定常点灯中の水銀の蒸気圧が１Ｐａ（パスカル）前後となるように設計された放電ランプである。始動用ガスとして圧力数Torrの希ガス、主にアルゴンガスが封入される。 As the ultraviolet radiation lamp 40 used in the present invention, a low-pressure mercury lamp or a dielectric barrier discharge excimer lamp is suitable. FIG. 6 is a schematic sectional view showing an example of a low-pressure mercury lamp. The low-pressure mercury lamp is a discharge lamp designed so that the vapor pressure of mercury during steady lighting is about 1 Pa (Pascal) in order to obtain the ultraviolet light having a wavelength of 254 nm or 185 nm which is a resonance line of mercury atoms most efficiently. It is. As a starting gas, a rare gas having a pressure of Torr, mainly argon gas, is enclosed.

図６に示すように、低圧水銀ランプは両端に封止部４１を有する例えば石英ガラス製の直管型の放電容器４２を備え、この放電容器４２によって囲まれた領域が放電空間Ｓ１となっている。放電空間Ｓ１内には、一対の電極４３が放電容器４２の管軸に沿って互いに対向して配置されている。電極４３の各々には放電容器４２の管軸に沿って配置された内部リード棒４３ａが固着され、内部リード棒４３ａの基端部は放電容器４３の封止部４１で支持されるとともに、当該封止部４１内に気密に埋設されたモリブデンよりなる金属箔４４に接続され、この金属箔４４は封止部４１から外方に延びた外部リード棒４５に接続されている。電子回路型安定器などの点灯回路（図示省略）から外部リード棒４５間に給電を行うと電極４３の相互間で放電が行われ点灯するようになる。 As shown in FIG. 6, the low-pressure mercury lamp includes a straight tube type discharge vessel 42 made of, for example, quartz glass having sealing portions 41 at both ends, and a region surrounded by the discharge vessel 42 is a discharge space S1. Yes. In the discharge space S <b> 1, a pair of electrodes 43 are disposed to face each other along the tube axis of the discharge vessel 42. An internal lead rod 43a disposed along the tube axis of the discharge vessel 42 is fixed to each of the electrodes 43, and the base end portion of the internal lead rod 43a is supported by the sealing portion 41 of the discharge vessel 43, and The metal foil 44 is connected to a metal foil 44 made of molybdenum that is airtightly embedded in the sealing portion 41, and the metal foil 44 is connected to an external lead bar 45 extending outward from the sealing portion 41. When power is supplied between the external lead rods 45 from a lighting circuit (not shown) such as an electronic circuit type ballast, the electrodes 43 are discharged to light up.

また、図７は誘電体バリア放電エキシマランプの一例を示す概略断面図である。この誘電体バリア放電エキシマランプは円筒外部放射型のもので、放電容器４８は石英ガラスなどの誘電体で構成されている。放電容器４８は、円筒状をした外壁４９と、その内側に筒軸を共通にした円筒状の内壁５０と、これらの外壁４９と内壁５０とを両端で封止する封止壁５１，５２からなり、これらの各壁で囲まれた円筒状の領域が放電空間Ｓ２となる。外壁４９の表面に密着して網状の第一電極５３が設けられ、内壁５０の筒軸側の表面に密着してアルミニウムなどからなる第二電極５４が密着して設けられている。これらの第一，第二電極間には高周波電源５５が接続される。高周波電源５５により第一電極５３と第二電極５４との間に高周波電圧を印加すると、放電空間Ｓ２内に誘電体バリア放電による直径０．０２〜０．２ｍｍ程度の多数のマイクロプラズマが発生する。これにより放電空間Ｓ２内にエキシマが生成されエキシマ光が放出される。このエキシマ光は、外壁４９を透過し第一電極５３の網目を通って外部に放射されるようになる。 FIG. 7 is a schematic sectional view showing an example of a dielectric barrier discharge excimer lamp. This dielectric barrier discharge excimer lamp is of a cylindrical external emission type, and the discharge vessel 48 is made of a dielectric such as quartz glass. The discharge vessel 48 includes a cylindrical outer wall 49, a cylindrical inner wall 50 having a common cylindrical axis inside thereof, and sealing walls 51 and 52 that seal the outer wall 49 and the inner wall 50 at both ends. Thus, a cylindrical area surrounded by these walls becomes the discharge space S2. A net-like first electrode 53 is provided in close contact with the surface of the outer wall 49, and a second electrode 54 made of aluminum or the like is provided in close contact with the surface of the inner wall 50 on the cylinder axis side. A high frequency power supply 55 is connected between these first and second electrodes. When a high frequency voltage is applied between the first electrode 53 and the second electrode 54 by the high frequency power supply 55, a large number of microplasmas having a diameter of about 0.02 to 0.2 mm are generated in the discharge space S2 due to dielectric barrier discharge. . As a result, excimer is generated in the discharge space S2, and excimer light is emitted. The excimer light passes through the outer wall 49 and is emitted to the outside through the mesh of the first electrode 53.

放電空間Ｓ２内に封入される放電ガスとしては、希ガスあるいは希ガスとハロゲンガスとの混合ガスが用いられるが、放電ガスの種類を変えることによって、それぞれ発光中心波長が異なるエキシマ光を放射させることが可能である。キセノン（Ｘｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、アルゴン（Ａｒ）などの希ガスを用いた場合には、それぞれ１７２ｎｍ、１４６ｎｍ、１２６ｎｍの発光中心波長をもつエキシマ光を得ることができ、またクリプトンと塩素（Ｃｌ）ガスとの混合ガスを用いた場合には発光中心波長が２２２ｎｍのエキシマ光が得られる。なお、図示の構造では網状をした第一電極５３が酸化しやすく短寿命になるので、窒素ガスを封入した石英ガラス管の中に放電容器４８を包み込むようにして使用するのが好ましい。 As the discharge gas sealed in the discharge space S2, a rare gas or a mixed gas of a rare gas and a halogen gas is used. By changing the type of the discharge gas, excimer light having different emission center wavelengths is emitted. It is possible. When a rare gas such as xenon (Xe), krypton (Kr), or argon (Ar) is used, excimer light having emission center wavelengths of 172 nm, 146 nm, and 126 nm can be obtained, and krypton and chlorine ( When a mixed gas with Cl) gas is used, excimer light having an emission center wavelength of 222 nm is obtained. In the structure shown in the figure, the net-like first electrode 53 is easily oxidized and has a short life. Therefore, it is preferable to use the discharge vessel 48 in a quartz glass tube filled with nitrogen gas.

エキシマ光は下地基板４への照射により表面の清浄化に用いることも可能であることが知られているが、本発明においては、下地基板４側から吐出口３１を見込んだときに、隔壁２８で遮られる位置に紫外光放射ランプ４０が固定され、エキシマ光が直接下地基板４に照射されることがないようにしてある。これは、酸化膜の成膜過程でエキシマ光が下地基板４に向けて照射されると、すでに被着された酸化膜から酸素が離脱し、適正に形成された酸化膜の亜酸化物化現象が起きると推定されるからである。この現象を軽減するには、吐出口３１の近傍に適宜のマスクを設けることも有効で、できるだけエキシマ光が下地基板４に照射されることを防ぐようにすればよい。 It is known that excimer light can be used to clean the surface by irradiating the base substrate 4, but in the present invention, when the ejection port 31 is viewed from the base substrate 4 side, the partition wall 28 is used. The ultraviolet radiation lamp 40 is fixed at a position where it is blocked by the excimer light so that the base substrate 4 is not directly irradiated with the excimer light. This is because when the excimer light is irradiated toward the base substrate 4 in the process of forming the oxide film, oxygen is released from the already deposited oxide film, and the suboxide phenomenon of the properly formed oxide film occurs. This is because it is estimated that it will occur. In order to reduce this phenomenon, it is also effective to provide an appropriate mask in the vicinity of the ejection port 31, and it is only necessary to prevent the excimer light from being irradiated to the base substrate 4 as much as possible.

図８に酸素供給室６０の別の構成例を示す。この酸素供給室６０は先の実施形態と同様にターゲット室１５から空間的に区画して設けられている。酸素供給室６０を構成する隔壁６１は接地電位に保たれ、酸素供給室６０の内部には陰電極となる放電電極６２が設けられている。この放電電極６２はパイプ状になっており、その内部に中空筒６３が挿通される。放電電極６２の内壁には絶縁処理が施され、中空筒６３との間には冷却水が通される。 FIG. 8 shows another configuration example of the oxygen supply chamber 60. This oxygen supply chamber 60 is spatially partitioned from the target chamber 15 as in the previous embodiment. A partition wall 61 constituting the oxygen supply chamber 60 is maintained at a ground potential, and a discharge electrode 62 serving as a negative electrode is provided inside the oxygen supply chamber 60. The discharge electrode 62 has a pipe shape, and a hollow cylinder 63 is inserted through the discharge electrode 62. The inner wall of the discharge electrode 62 is insulated, and cooling water is passed between the hollow tube 63.

中空筒６３の内部には磁石ユニット６４が設けられている。この磁石ユニット６４は図３に示す磁石ユニット２２と同様に、紙面と垂直な方向に延びた磁石列２４ａと、その両側に平行に並べた磁石列２４ｂとを備えている。酸素供給室６０には導入口３０から酸素ガスが導入され、この導入口３０の近傍には紫外光放射ランプ４０が設置されている。導入口３０から入った酸素ガスに紫外光が照射され、酸素ガスの活性化が促進され酸化力が強い活性化酸素が生成される。もちろん、導入口３０からイオン銃などによりすでに活性化した酸素を導入することも可能である。 A magnet unit 64 is provided inside the hollow cylinder 63. Similar to the magnet unit 22 shown in FIG. 3, the magnet unit 64 includes a magnet row 24a extending in a direction perpendicular to the paper surface and magnet rows 24b arranged in parallel on both sides thereof. Oxygen gas is introduced into the oxygen supply chamber 60 from the inlet 30, and an ultraviolet light radiation lamp 40 is installed in the vicinity of the inlet 30. The oxygen gas entering from the inlet 30 is irradiated with ultraviolet light, activation of the oxygen gas is promoted, and activated oxygen having strong oxidizing power is generated. Of course, it is also possible to introduce oxygen that has already been activated by an ion gun or the like from the introduction port 30.

また、隔壁６１と放電電極６２との間で放電を行うことにより酸素ガスの活性化がさらに促進される。両者間で放電を開始すると、磁石ユニット５４による磁界作用により酸素ガスのプラズマＰＳが発生し、この部分での放電電流が大きくなり酸素ガスの活性化をより活発化することができる。こうして発生した活性化酸素は、スパッタ原子の飛散経路（矢印Ｍで示す）面した吐出口６６から吐出し、飛散中のスパッタ原子を効率よく酸化する。なお、吐出口６６から吐出した活性化酸素の一部が下地基板に達するようにしておいてもよい。 Further, by performing discharge between the partition wall 61 and the discharge electrode 62, activation of oxygen gas is further promoted. When the discharge is started between the two, oxygen gas plasma PS is generated by the magnetic field action by the magnet unit 54, and the discharge current in this portion is increased, so that the activation of the oxygen gas can be further activated. The activated oxygen generated in this way is discharged from the discharge port 66 facing the scattering path (indicated by arrow M) of the sputtered atoms, and the sputtered atoms being scattered are efficiently oxidized. Note that a part of the activated oxygen discharged from the discharge port 66 may reach the base substrate.

また、酸素供給室６０内での放電による温度上昇を抑えるために、隔壁６１の所要部には冷却水を通す配管が設けられ、これらについては先の実施形態と同様に円形の内部にドットハッチングを施して簡略的に示した。酸素供給室６０内での放電によって酸素ガスを充分に活性化できるのであれば、紫外光放射ランプ４０は省略することも可能である。 In addition, in order to suppress the temperature rise due to the discharge in the oxygen supply chamber 60, a pipe through which cooling water is passed is provided in a required portion of the partition wall 61, and these are dot-hatched inside a circle as in the previous embodiment. This is shown briefly. If the oxygen gas can be sufficiently activated by the discharge in the oxygen supply chamber 60, the ultraviolet radiation lamp 40 can be omitted.

なお、回転ドラム３を用いずに、ターゲット装置１０に対面して下地基板４を固定したスパッタリング装置や、下地基板４を平行移動させながらターゲット装置１０に対面させるようにしたスパッタリング装置にも本発明は等しく適用可能である。さらに、図９に示すように、例えばＰＥＴシート７０を供給側リール７１から巻取りリール７２で巻き取る途中で酸化膜のスパッタリング成膜を行うことも可能である。 The present invention also applies to a sputtering apparatus in which the base substrate 4 is fixed facing the target device 10 without using the rotating drum 3, or a sputtering device in which the base substrate 4 is faced to the target device 10 while being translated. Are equally applicable. Furthermore, as shown in FIG. 9, for example, it is possible to perform an oxide film sputtering while the PET sheet 70 is being wound from the supply reel 71 by the take-up reel 72.

図９に示す実施形態では、図５に示す実施形態から一方の酸素供給室２７を省略したもので、共通の構成には同符号を付している。このように、一方の酸素供給室２７から酸化力の強い活性化酸素が充分に得られるのであれば、必ずしもスパッタ原子の飛散経路を両側から挟むように酸素供給室２７を設けなくてもよい。なお、一方の酸素供給室を省略した場合には、その代わりに隔壁６８を設けてスパッタ原子の飛散経路を制限し、スパッタ原子が散漫に飛び散らないようにしておくのがよい。 In the embodiment shown in FIG. 9, one oxygen supply chamber 27 is omitted from the embodiment shown in FIG. 5, and the same reference numerals are given to common configurations. As described above, as long as activated oxygen having a strong oxidizing power can be sufficiently obtained from one oxygen supply chamber 27, the oxygen supply chamber 27 does not necessarily have to be provided so as to sandwich the sputtering atom scattering path from both sides. If one of the oxygen supply chambers is omitted, a partition wall 68 may be provided instead to restrict the sputtering atom scattering path so that the sputtering atoms are not scattered diffusely.

以上、図示した実施形態にしたがって本発明について説明してきたが、本発明は磁石ユニット２２を併用したマグネトロン方式のスパッタリング装置だけでなく、磁石を用いずにグロー放電だけでスパッタリングを行う通常のスパッタリング装置にも適用できる。また、酸化膜の種類にしても、金属酸化膜に限らず、例えばＳｉＯ₂などのような誘電体酸化膜のいずれを成膜するにも本発明は有効であり、被着対象となる下地基板にしても、ガラス製あるいはプラスチック製のプレートやレンズ、またＰＥＴやそれ以外のプラスチック製の柔軟なシート材など、種々のものが選択可能である。 As described above, the present invention has been described according to the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to a magnetron type sputtering apparatus using a magnet unit 22 in combination, but a normal sputtering apparatus that performs sputtering only by glow discharge without using a magnet. It can also be applied to. Further, the present invention is effective not only for forming a metal oxide film but also for forming a dielectric oxide film such as SiO ₂ , for example, and a base substrate to be deposited. Anyway, various materials such as a glass or plastic plate or lens, or a flexible sheet material made of PET or other plastics can be selected.

本発明を用いたスパッタリング装置全体の平面図である。It is a top view of the whole sputtering device using the present invention. 本発明を用いたスパッタリング装置全体の側面図である。It is a side view of the whole sputtering device using the present invention. 本発明のターゲット装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the target apparatus of this invention. 放電パターンの説明図である。It is explanatory drawing of a discharge pattern. 本発明の別の実施形態を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows another embodiment of this invention. 紫外光放射ランプの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of an ultraviolet light radiation lamp. 紫外光放射ランプの他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of an ultraviolet light radiation lamp. 酸素供給室の別の構成を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows another structure of an oxygen supply chamber. 本発明のさらに別の例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows another example of this invention.

Explanation of symbols

２真空槽
３回転ドラム
４下地基板
１０ターゲット装置
１５ターゲット室
１２ターゲット
２２磁石ユニット
２４ａ，２４ｂ磁石列
２５，３８，３９磁石
２６導入口（アルゴンガス用）
２７酸素供給室
３０導入口（酸素ガス用）
３１吐出口
３５放電電極
４０紫外光放射ランプ

2 vacuum chamber 3 rotating drum 4 base substrate 10 target device 15 target chamber 12 target 22 magnet unit 24a, 24b magnet array 25, 38, 39 magnet 26 inlet (for argon gas)
27 Oxygen supply chamber 30 Inlet (for oxygen gas)
31 Discharge port 35 Discharge electrode 40 Ultraviolet radiation lamp

Claims

A target chamber that contains a target and is opened toward the base substrate on which a thin film is to be deposited, and is provided facing at least one side of a path of sputtered atoms that are partitioned from the target chamber and scatter from the target. A discharge gas introduction port in the target chamber, the oxygen supply chamber is provided with an oxygen introduction port at a position away from the base substrate, and the base substrate is provided with an oxygen supply chamber. A sputtering target device, characterized in that an oxygen discharge port opened toward a sputtering atom path is provided at a close position.

The oxygen supply chamber has a longitudinal direction along at least one side of a path of sputtered atoms that scatters from the target, the oxygen introduction port is closer to the target, and the discharge port is closer to the base substrate. The sputtering target apparatus according to claim 1, wherein the sputtering target apparatus is provided at a position of

The sputtering target device according to claim 2, wherein activated oxygen is introduced from the oxygen introduction port.

The sputtering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of a discharge electrode and an ultraviolet light emission lamp for activating oxygen introduced into the oxygen supply chamber is provided inside the oxygen supply chamber. Target device.

5. The sputtering apparatus according to claim 4, wherein the ultraviolet radiation lamp radiates ultraviolet light of 172 nm to 300 nm, and is provided at a position where the emitted ultraviolet light is not directly irradiated to the base substrate through the discharge port. Target device.

The target is constituted by a hollow cylindrical target, and at least a pair of magnet rows that are arranged along the longitudinal direction of the target and generate a magnetic force line perpendicular to the generatrix of the target are provided in the vicinity of the surface of the target. The sputtering target device according to claim 1, wherein the sputtering target device is formed.

The sputtering target apparatus according to claim 6, wherein a pair of magnet arrays for compressing the magnetic field lines toward the target surface side is provided outside the target.