JP2010013724A - Penning type sputtering system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sputtering system which can perform sputtering without changing an electrode area functioning as an anode electrode. <P>SOLUTION: The surfaces of first and second targets 31a, 31b are confronted, so as to form a gap, a first magnet device 41a in which either magnetic pole of an N pole or an S pole is turned to the first target 31a is arranged at the back face side of the first target 31a, a second magnet device 41b in which a magnetic pole different from that of the first magnet device 41a is turned to the second target 31b is arranged at the back face side of the second target 31b, an anode electrode 16 is arranged at the back position of the gap, and a deposition preventive member 17 is arranged at a position between the anode 16 and the gap. Since the electrode area functioning as the anode electrode does not change, the position of plasma is stabilized, and the film deposition faces of the first and second targets 31a, 31b are sputtered with high efficiency. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はスパッタリング装置の技術分野にかかり、特に、絶縁膜を成膜する技術に関する。   The present invention relates to the technical field of sputtering equipment, and more particularly to a technique for forming an insulating film.

対向ターゲット型のスパッタリング装置は、基板表面にダメージを与えずに高速成膜できることから、近年注目されている技術である。   The facing target type sputtering apparatus is a technique that has attracted attention in recent years because it can form a film at high speed without damaging the substrate surface.

図４は、従来技術の対向ターゲット型のスパッタリング装置１１０を示している。
このスパッタリング装置１１０は、成膜室１１３と、成膜室１１３に接続されたターゲット室１１４とを有している。
ターゲット室１１４の内部には、第一、第二のターゲット１３１ａ、１３１ｂが設けられている。第一、第二のターゲット１３１ａ、１３１ｂは互いに対向して配置されている。 FIG. 4 shows a conventional facing type sputtering apparatus 110.
The sputtering apparatus 110 includes a film formation chamber 113 and a target chamber 114 connected to the film formation chamber 113.
Inside the target chamber 114, first and second targets 131a and 131b are provided. The first and second targets 131a and 131b are arranged to face each other.

第一、第二のターゲット１３１ａ、１３１ｂは、バッキングプレート１３２ａ、１３２ｂに取り付けられており、第一、第二のターゲット１３１ａ、１３１ｂのバッキングプレート１３２ａ、１３２ｂに電源１１２から負電圧を印加すると、接地電位に置かれた成膜室１１３やターゲット室１１４の壁面がアノード電極となり、放電が発生して第一、第二のターゲット１３１ａ、１３１ｂの隙間間にプラズマが形成される。
第一、第二のターゲット１３１ａ、１３１ｂのバッキングプレート１３２ａ、１３２ｂ側には、マグネトロン磁石装置１４１ａ、１４１ｂがそれぞれ配置されている。 The first and second targets 131a and 131b are attached to the backing plates 132a and 132b. When a negative voltage is applied from the power source 112 to the backing plates 132a and 132b of the first and second targets 131a and 131b, The wall surfaces of the film formation chamber 113 and the target chamber 114 placed at a potential serve as anode electrodes, and discharge is generated to form plasma between the first and second targets 131a and 131b.
Magnetron magnet devices 141a and 141b are arranged on the backing plates 132a and 132b side of the first and second targets 131a and 131b, respectively.

一個のマグネトロン磁石装置１４１ａ、１４１ｂは、Ｎ極とＳ極が、第一又は第二のターゲット１３１ａ、１３１ｂのバッキングプレート１３２ａ、１３２ｂに向けられており、一個のマグネトロン磁石装置１４１ａ、１４１ｂのＮ極とＳ極の間に形成される磁力線によって、プラズマが第一、第二のターゲット１３１ａ、１３１ｂの表面付近に閉じこめられ、ターゲット表面がスパッタリングされる。   In one magnetron magnet device 141a, 141b, the north and south poles are directed to the backing plates 132a, 132b of the first or second target 131a, 131b, and the north pole of one magnetron magnet device 141a, 141b. Plasma is confined in the vicinity of the surfaces of the first and second targets 131a and 131b by the lines of magnetic force formed between the first and second poles, and the target surface is sputtered.

成膜室１１３内に予め基板１０５を搬入し、第一、第二のターゲット１３１ａ、１３１ｂの隙間に基板１０５の成膜面を対向させておくと、スパッタリングによって第一、第二のターゲット１３１ａ、１３１ｂから斜め方向に飛び出した粒子が基板表面に到達し、薄膜が形成される。
スパッタリングの際に、成膜室１１３内に、第一、第二のターゲットの構成材料と反応する反応性ガスを導入すると、基板表面に、反応生成物から成る薄膜を形成することができる。 When the substrate 105 is loaded into the film formation chamber 113 in advance and the film formation surface of the substrate 105 is opposed to the gap between the first and second targets 131a and 131b, the first and second targets 131a and 131a are formed by sputtering. The particles that protrude in an oblique direction from 131b reach the substrate surface, and a thin film is formed.
When a reactive gas that reacts with the constituent materials of the first and second targets is introduced into the film formation chamber 113 during sputtering, a thin film made of a reaction product can be formed on the substrate surface.

上記のような反応性スパッタは、成膜速度が速いことから、金属などをターゲットにして絶縁性の薄膜を形成する場合に広く用いられているが、アノード電極となる成膜室壁面などに絶縁性の薄膜が付着すると、アノード電極の表面積が小さくなり、プラズマが基板方向に噴出し、基板にダメージが生じる場合がある。   The reactive sputtering as described above is widely used when forming an insulating thin film using a metal as a target because of its high deposition rate. When the conductive thin film adheres, the surface area of the anode electrode is reduced, and plasma may be ejected toward the substrate, causing damage to the substrate.

上記課題を解決するため、本発明は、真空槽と、前記真空槽内に対向して配置され、スパッタ面間に隙間が形成された第一、第二のターゲットと、前記真空槽内にスパッタリングガスと反応ガスを導入するガス導入系とを有し、前記第一、第二のターゲットから飛び出したスパッタリング粒子が前記隙間の前面に位置する基板表面に到達するように構成されたスパッタリング装置であって、前記第一のターゲットの裏面側に配置され、前記第一のターゲットにＮ極又はＳ極のいずれか一方の磁極が向けられた第一の磁石装置と、前記第二のターゲットの裏面側に配置され、前記第一の磁石装置とは異なる磁極が前記第二のターゲットに向けられた第二の磁石装置と、前記隙間の後方位置に配置されたアノード電極と、前記アノード電極と前記隙間の間の位置に配置された防着部材とを有するスパッタリング装置である。
また、本発明は、前記防着部材は金属で形成され、前記真空槽と同電位に置かれたスパッタリング装置である。
また、本発明は、前記真空槽は、前記基板が位置する成膜室と、前記成膜室に接続され、少なくとも前記第一、第二のターゲットと前記アノード電極とが配置されたターゲット室とを有し、前記スパッタリングガスは前記ターゲット室に導入され、前記反応性ガスは前記成膜室に導入されるスパッタリング装置である。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a vacuum chamber, first and second targets that are disposed opposite to each other in the vacuum chamber, and a gap is formed between the sputtering surfaces, and sputtering is performed in the vacuum chamber. A sputtering apparatus having a gas introduction system for introducing a gas and a reactive gas, and configured to allow sputtering particles that have jumped out of the first and second targets to reach a substrate surface positioned in front of the gap. A first magnet device disposed on the back surface side of the first target and having either the N pole or the S pole directed to the first target, and the back surface side of the second target A second magnet device in which a magnetic pole different from the first magnet device is directed to the second target, an anode electrode disposed at a rear position of the gap, the anode electrode, and the A sputtering apparatus and a deposition preventing member disposed at a position of the period of.
Moreover, this invention is a sputtering device in which the said adhesion prevention member was formed with the metal, and was set | placed on the same electric potential as the said vacuum chamber.
According to the present invention, the vacuum chamber includes a film formation chamber in which the substrate is located, a target chamber connected to the film formation chamber, in which at least the first and second targets and the anode electrode are disposed. The sputtering gas is introduced into the target chamber, and the reactive gas is introduced into the film formation chamber.

アノード電極として機能する電極面積が変化しないので、プラズマの位置が安定し、ターゲットの成膜面が高効率でスパッタされる。
磁界で囲まれている領域はマグネトロンスパッタ法よりも広くできるため、ターゲットの使用効率が高くなる。 Since the electrode area that functions as the anode electrode does not change, the position of the plasma is stabilized, and the film formation surface of the target is sputtered with high efficiency.
Since the region surrounded by the magnetic field can be made wider than in the magnetron sputtering method, the use efficiency of the target is increased.

図１を参照し、符号１０は、本発明の一例のスパッタリング装置を示している。
このスパッタリング装置１０は、真空槽１１と電源装置１２を有している。
真空槽１１は、成膜対象物である基板５が配置される成膜室１３と、成膜室１３よりも小容積であり、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂが配置されたターゲット室１４とで構成されている。 With reference to FIG. 1, the code | symbol 10 has shown the sputtering device of an example of this invention.
The sputtering apparatus 10 includes a vacuum chamber 11 and a power supply device 12.
The vacuum chamber 11 has a film formation chamber 13 in which the substrate 5 as a film formation target is disposed, and a target chamber in which the first and second targets 31a and 31b are disposed. 14.

ターゲット室１４の内部と成膜室１３の内部は、その間に形成された開口によって連通されている。
第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂは平板状であり、そのスパッタ面は、所定距離で離間して互いに平行に対向して配置されている。 The inside of the target chamber 14 and the inside of the film forming chamber 13 are communicated with each other through an opening formed therebetween.
The first and second targets 31a and 31b have a flat plate shape, and their sputter surfaces are arranged to face each other in parallel with a predetermined distance.

第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂの裏面側には、第一、第二の磁石装置４１ａ、４１ｂが配置されており、第一、第二の磁石装置４１ａ、４１ｂの裏面には、ヨーク４２ａ、４２ｂが配置されている。   First and second magnet devices 41a and 41b are disposed on the back surfaces of the first and second targets 31a and 31b, and yokes are disposed on the back surfaces of the first and second magnet devices 41a and 41b. 42a and 42b are arranged.

第一、第二の磁石装置４１ａ、４１ｂは、図２に示すように環状であり、その片面にＮ極が配置され、反対側にＳ極が配置されており、第一、第二の磁石装置４１ａ、４１ｂは、Ｎ極とＳ極のうち、互いに異なる磁極が第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂが位置する側に向けられている。   As shown in FIG. 2, the first and second magnet devices 41a and 41b are annular, the N pole is arranged on one side, the S pole is arranged on the opposite side, and the first and second magnets are arranged. In the devices 41a and 41b, of the N and S poles, different magnetic poles are directed to the side where the first and second targets 31a and 31b are located.

第一、第二の磁石装置４１ａ、４１ｂの互いに向き合う磁極のうち、一方の磁石装置のＮ極から出た磁力線は、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂを貫いて他方の磁石装置のＳ極に入るから、磁力線によって円筒形状の空間が囲まれる。後述するプラズマは、磁力線で囲まれた空間内に閉じこめられる。   Of the magnetic poles of the first and second magnet devices 41a and 41b facing each other, the magnetic field lines coming out from the N pole of one magnet device penetrate the first and second targets 31a and 31b and S of the other magnet device. Since it enters the pole, the cylindrical space is surrounded by the magnetic field lines. Plasma described later is confined in a space surrounded by magnetic lines of force.

ここでは環状の第一、第二の磁石装置４１ａ、４１ｂの内側に、第一、第二の補助磁石４３ａ、４３ｂが配置されている。
第一、第二の補助磁石４３ａ、４３ｂは、第一、第二の磁石装置４１ａ、４１ｂとそれぞれ同じ磁極が第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂに向けられており、第一、第二の補助磁石４３ａ、４３ｂ間に磁力線が形成される。 Here, first and second auxiliary magnets 43a and 43b are arranged inside the annular first and second magnet devices 41a and 41b.
The first and second auxiliary magnets 43a and 43b have the same magnetic poles as the first and second magnet devices 41a and 41b, respectively, directed to the first and second targets 31a and 31b. Magnetic field lines are formed between the auxiliary magnets 43a and 43b.

このように、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂのうち、一方では裏面にＮ極が向けられ、他方にはＳ極が向けられている。
ターゲット室１４内部の第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂよりも開口から遠い位置には、アノード電極１６が配置されている。
第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂの、スパッタ面と反対側の裏面にはバッキングプレート３２ａ、３２ｂが取り付けられている。 Thus, of the first and second targets 31a and 31b, the N pole is directed to the back surface on one side, and the S pole is directed to the other side.
An anode electrode 16 is disposed at a position farther from the opening than the first and second targets 31a and 31b in the target chamber.
Backing plates 32a and 32b are attached to the back surfaces of the first and second targets 31a and 31b opposite to the sputtering surface.

成膜室１３の壁部材と、ターゲット室１４の壁部材は接地電位に接続されており、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂのバッキングプレート３２ａ、３２ｂは電源装置１２の負電圧端子に接続され、アノード電極１６は電源装置１２の正電圧端子に接続されている。   The wall member of the film forming chamber 13 and the wall member of the target chamber 14 are connected to the ground potential, and the backing plates 32a and 32b of the first and second targets 31a and 31b are connected to the negative voltage terminal of the power supply device 12. The anode electrode 16 is connected to the positive voltage terminal of the power supply device 12.

上記のスパッタリング装置１０によって基板５表面に薄膜を形成する工程を説明する。
成膜室１３には真空排気系１８が接続されており、真空排気系１８を動作させ、成膜室１３内を所定圧力まで真空排気し、真空雰囲気を維持したまま成膜室１３内に基板５を搬入する。 A process of forming a thin film on the surface of the substrate 5 by the sputtering apparatus 10 will be described.
A vacuum evacuation system 18 is connected to the film formation chamber 13, and the vacuum evacuation system 18 is operated to evacuate the film formation chamber 13 to a predetermined pressure, and the substrate is placed in the film formation chamber 13 while maintaining a vacuum atmosphere. 5 is carried in.

成膜室１３には、基板搬送装置１９が設けられており、基板ホルダ２０に基板５を保持させると、基板搬送装置１９によって、基板５は基板ホルダ２０と共に成膜室１３内を移動できるようにされている。   The film forming chamber 13 is provided with a substrate transfer device 19. When the substrate holder 20 holds the substrate 5, the substrate transfer device 19 allows the substrate 5 to move in the film forming chamber 13 together with the substrate holder 20. Has been.

基板５はその成膜面が開口側に向けられており、基板搬送装置１９によって基板５が移動されると、基板５の成膜面は開口と対面しながら開口の前面位置を通過する。
ここでは、基板５が開口の前面位置に到達したところで静止させる。 The film formation surface of the substrate 5 is directed to the opening side. When the substrate 5 is moved by the substrate transfer device 19, the film formation surface of the substrate 5 passes through the front position of the opening while facing the opening.
Here, the substrate 5 is stopped when it reaches the front position of the opening.

第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂのスパッタ面間には隙間が形成されており、その隙間は開口に向けられている。従って、基板５の成膜面が開口の前面に位置すると、成膜面は隙間と対面している。   A gap is formed between the sputtering surfaces of the first and second targets 31a and 31b, and the gap is directed to the opening. Therefore, when the film formation surface of the substrate 5 is positioned in front of the opening, the film formation surface faces the gap.

成膜室１３内の基板５が静止された付近には、反応ガス導入系２１が接続されており、アノード電極１６付近、即ち、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂよりも基板５から遠い位置にはスパッタリングガス導入系２２が接続されている。   A reaction gas introduction system 21 is connected to the vicinity of the substrate 5 in the film forming chamber 13 being stationary, and is further from the substrate 5 than the vicinity of the anode electrode 16, that is, the first and second targets 31a and 31b. A sputtering gas introduction system 22 is connected to the position.

真空排気系１８は、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂを中央にすると、スパッタリングガス導入系２２が接続された位置の反対側の位置に接続されており、反応ガス導入系２１とスパッタリングガス導入系２２から反応ガスとスパッタリングガスをそれぞれ導入すると、反応ガスは基板５周囲を流れて排気され、スパッタリングガスは、第一、第二のターゲット間３１ａ、３１ｂの隙間を流れて基板５側に到達し、基板５周囲を流れて真空排気系１８から排気されるように構成されている。   When the first and second targets 31a and 31b are in the center, the vacuum exhaust system 18 is connected to a position opposite to the position where the sputtering gas introduction system 22 is connected, and the reactive gas introduction system 21 and the sputtering gas are connected. When the reaction gas and the sputtering gas are respectively introduced from the introduction system 22, the reaction gas flows around the substrate 5 and is exhausted, and the sputtering gas flows through the gap between the first and second targets 31 a and 31 b to the substrate 5 side. It reaches the substrate 5, flows around the substrate 5 and is evacuated from the vacuum exhaust system 18.

スパッタリングガスの流れにより、反応ガスは第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂの隙間を通過しにくくなっている。
電源装置１２を起動し、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂにバッキングプレート３２ａ、３２ｂを介して同じ大きさの負の直流電圧を印加し、アノード電極１６に正の直流電圧を印加すると、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂ間にスパッタリングガスのプラズマが発生する。 Due to the flow of the sputtering gas, the reaction gas is less likely to pass through the gap between the first and second targets 31a and 31b.
When the power supply device 12 is activated, a negative DC voltage of the same magnitude is applied to the first and second targets 31a and 31b via the backing plates 32a and 32b, and a positive DC voltage is applied to the anode electrode 16, Sputtering gas plasma is generated between the first and second targets 31a and 31b.

第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂを中央にして、基板５が静止する位置の反対側にアノード電極１６が位置しており、プラズマがアノード電極１６に引き付けられても、プラズマは基板５方向に膨らまないようになっている。   Even if the anode 16 is located on the opposite side of the position where the substrate 5 is stationary with the first and second targets 31a and 31b in the center, the plasma is directed toward the substrate 5 even if the plasma is attracted to the anode electrode 16. It is designed not to swell.

生成されたプラズマは、第一、第二の磁石装置４１ａ、４１ｂ間に形成される磁界によって閉じこめられ、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂの成膜面が高効率でスパッタされる。磁界で囲まれている領域はマグネトロンスパッタ法よりも広くできるため、ターゲットの使用効率も高い。   The generated plasma is confined by the magnetic field formed between the first and second magnet devices 41a and 41b, and the film formation surfaces of the first and second targets 31a and 31b are sputtered with high efficiency. Since the region surrounded by the magnetic field can be made wider than that of the magnetron sputtering method, the use efficiency of the target is high.

スパッタによって第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂから飛び出したスパッタリング粒子のうち、斜め方向に飛び出し、基板５方向に飛行するスパッタリング粒子は基板５表面に到達し、基板５表面で反応性ガスと反応し、反応生成物から成る薄膜が成長する。ここでは、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂは同じ金属材料で構成されており、反応性ガスは、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂを構成する金属と反応して絶縁性の反応生成物を生成する気体である。第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂを構成する金属は、例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ等であり、反応性ガスは、Ｏ2ガスやＮ2ガスである。 Among the sputtered particles that have sputtered out from the first and second targets 31a and 31b by sputtering, the sputtered particles that flew in an oblique direction and flew in the direction of the substrate 5 reach the surface of the substrate 5 and react with the reactive gas on the surface of the substrate 5 Then, a thin film made of the reaction product grows. Here, the first and second targets 31a and 31b are made of the same metal material, and the reactive gas reacts with the metal constituting the first and second targets 31a and 31b to produce an insulating reaction. A gas that produces a product. First, the metal constituting the second target 31a, and 31b is, for example, Ti, Zr, Mo, Hf, Si, Al, Ta, Nb , etc., reactive gas is an O 2 gas and N 2 gas .

他方、基板５表面から垂直方向に飛び出したスパッタリング粒子は、対向するターゲットの成膜面に入射し、基板５には入射しない。
斜め方向に飛び出したスパッタリング粒子の方が、垂直に飛び出したスパッタリング粒子よりも低エネルギーであり、基板５表面にダメージを与えないで絶縁性の薄膜を形成することができる。 On the other hand, the sputtered particles that protrude in the vertical direction from the surface of the substrate 5 enter the film formation surface of the opposing target and do not enter the substrate 5.
Sputtering particles that protrude obliquely have lower energy than sputtering particles that protrude vertically, and an insulating thin film can be formed without damaging the surface of the substrate 5.

なお、ここでは隙間の前面位置に静止する基板５は、成膜面が第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂのスパッタ面に対して垂直になるようにされており、隙間から基板５に到達するスパッタリング粒子は、基板５表面に垂直に近い角度で入射するようにされている。   Here, the substrate 5 stationary at the front surface position of the gap is such that the film formation surface is perpendicular to the sputtering surfaces of the first and second targets 31a and 31b, and reaches the substrate 5 from the gap. The sputtered particles are incident on the surface of the substrate 5 at an angle close to perpendicular.

アノード電極１６と第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂの間には防着部材１７が配置されており、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂのスパッタ面とアノード電極１６の表面とを結ぶ線分は、防着部材１７と交叉するようにされている。
従って、斜め方向に飛び出し、アノード電極１６方向に飛行するスパッタリング粒子は防着部材１７に付着し、アノード電極１６表面には到達せず、アノード電極１６表面に薄膜が形成されない。 An adhesion preventing member 17 is disposed between the anode electrode 16 and the first and second targets 31 a and 31 b, and connects the sputtering surfaces of the first and second targets 31 a and 31 b and the surface of the anode electrode 16. The line segment crosses the deposition preventing member 17.
Accordingly, the sputtered particles flying in the oblique direction and flying in the direction of the anode electrode 16 adhere to the deposition preventing member 17, do not reach the surface of the anode electrode 16, and no thin film is formed on the surface of the anode electrode 16.

反応性ガスは、スパッタリングガス流によってアノード電極１６周囲に流入しにくいようになっているが、アノード電極１６周囲に侵入した場合でも、アノード電極１６表面にはスパッタリング粒子が付着しないので、アノード電極１６表面には絶縁膜は成長せず、アノード電極１６表面が、ターゲットが置かれた真空雰囲気中に露出する状態が維持される。また、アノード電極１６の露出面積も変化せず、プラズマの位置が安定する。   The reactive gas is difficult to flow around the anode electrode 16 due to the sputtering gas flow. However, even when the reactive gas enters the periphery of the anode electrode 16, sputtering particles do not adhere to the surface of the anode electrode 16. The insulating film does not grow on the surface, and the state in which the surface of the anode electrode 16 is exposed to the vacuum atmosphere where the target is placed is maintained. Further, the exposed area of the anode electrode 16 does not change, and the plasma position is stabilized.

防着部材１７は、絶縁物で構成したり、導電性部材で構成する場合は、アノード電極１６よりもカソード電極の電圧に近い電圧(放電が生じない程度の電圧)を印加し、アノード電極として機能しないようにしておき、防着部材１７が絶縁物で覆われても、アノード電極として機能する電極面積が変化しないようにするとよい。   In the case where the deposition preventing member 17 is made of an insulating material or a conductive member, a voltage closer to the cathode electrode voltage than the anode electrode 16 (a voltage that does not cause discharge) is applied to form an anode electrode. It is preferable that the electrode area functioning as the anode electrode does not change even if the adhesion preventing member 17 is covered with an insulator.

基板５表面に、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂの構成材料と導入した反応性ガスとの反応生成物から成る絶縁性薄膜が所定膜厚まで形成された後、基板５を成膜室１３の外部に搬出し、未成膜の基板５を第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂの隙間と対向して配置し、成膜する。   After an insulating thin film made of a reaction product of the constituent material of the first and second targets 31a and 31b and the introduced reactive gas is formed on the surface of the substrate 5 to a predetermined thickness, the substrate 5 is formed into a film forming chamber. Then, the substrate 5 that has not been formed is disposed so as to face the gap between the first and second targets 31a and 31b, and a film is formed.

また、アノード電極１６が配置されたターゲット室１４の内部壁面には、絶縁膜１５が形成されており、ターゲット室１４の壁面がターゲット室１４の内部空間に露出せず、アノード電極となって放電が生じないようにされているので、アノード電極として機能する電極面積が変化せず、プラズマの位置が安定する。   In addition, an insulating film 15 is formed on the inner wall surface of the target chamber 14 where the anode electrode 16 is disposed, and the wall surface of the target chamber 14 is not exposed to the inner space of the target chamber 14 and becomes an anode electrode for discharging. Therefore, the electrode area functioning as the anode electrode does not change, and the plasma position is stabilized.

上記例では、基板５が第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂの隙間に成膜面を向け、隙間と対向して静止していたが、本発明ではそれに限定されるものではなく、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂがスパッタリングされている状態で、基板５が第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂの隙間に成膜面を向け、対向しながら通過してもよい。   In the above example, the substrate 5 faces the gap between the first and second targets 31a and 31b and is stationary facing the gap. However, the present invention is not limited thereto, and the first In the state where the second targets 31a and 31b are sputtered, the substrate 5 may pass while facing the film formation surface facing the gap between the first and second targets 31a and 31b.

上記例では、アノード電極１６を、基板５側から見て第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂの背面側に配置したが、図３に示すように、アノード電極１６を第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂの側方に配置してもよい。
上記例では、第一、第二のターゲット３１ａ、３１ｂを平行に配置したが、平行に限定されるものではなく、平行な状態から傾けて配置してもよい。 In the above example, the anode electrode 16 is disposed on the back side of the first and second targets 31a and 31b when viewed from the substrate 5, but the anode electrode 16 is disposed on the first and second sides as shown in FIG. You may arrange | position to the side of the targets 31a and 31b.
In the above example, the first and second targets 31a and 31b are arranged in parallel. However, the first and second targets 31a and 31b are not limited to being parallel, and may be arranged inclined from a parallel state.

本発明のスパッタリング装置を説明するための図The figure for demonstrating the sputtering device of this invention 第一、第二の磁石装置と第一、第二の補助磁石の配置の一例を説明するための平面図The top view for demonstrating an example of arrangement | positioning of a 1st, 2nd magnet apparatus and a 1st, 2nd auxiliary magnet 本発明のスパッタリング装置の他の例を説明するための図The figure for demonstrating the other example of the sputtering device of this invention 従来技術のスパッタリング装置を説明するための図The figure for demonstrating the sputtering apparatus of a prior art

符号の説明Explanation of symbols

５……基板
１０……スパッタリング装置
１１……真空槽
１３……成膜室
１４……ターゲット室
１６……アノード電極
１７……防着部材
２１……反応ガス導入系
２２……スパッタリングガス導入系
３１ａ、３１ｂ……第一、第二のターゲット
４１ａ、４１ｂ……第一、第二の磁石装置 5 ... Substrate 10 ... Sputtering apparatus 11 ... Vacuum chamber 13 ... Deposition chamber 14 ... Target chamber 16 ... Anode electrode 17 ... Deposition member 21 ... Reactive gas introduction system 22 ... Sputtering gas introduction system 31a, 31b... First and second targets 41a, 41b... First and second magnet devices

Claims (3)

真空槽と、
前記真空槽内に対向して配置され、スパッタ面間に隙間が形成された第一、第二のターゲットと、
前記真空槽内にスパッタリングガスと反応ガスを導入するガス導入系とを有し、
前記第一、第二のターゲットから飛び出したスパッタリング粒子が前記隙間の前面に位置する基板表面に到達するように構成されたスパッタリング装置であって、
前記第一のターゲットの裏面側に配置され、 前記第一のターゲットにＮ極又はＳ極のいずれか一方の磁極が向けられた第一の磁石装置と、
前記第二のターゲットの裏面側に配置され、前記第一の磁石装置とは異なる磁極が前記第二のターゲットに向けられた第二の磁石装置と、
前記隙間の後方位置に配置されたアノード電極と、
前記アノード電極と前記隙間の間の位置に配置された防着部材とを有するスパッタリング装置。 A vacuum chamber;
First and second targets arranged facing each other in the vacuum chamber and having a gap formed between the sputtering surfaces;
A gas introduction system for introducing a sputtering gas and a reaction gas into the vacuum chamber;
A sputtering apparatus configured such that the sputtered particles that have jumped out of the first and second targets reach the substrate surface located in front of the gap,
A first magnet device disposed on the back side of the first target, wherein one of the N poles and the S poles is directed to the first target;
A second magnet device disposed on the back side of the second target and having a magnetic pole different from the first magnet device directed to the second target;
An anode electrode disposed at a rear position of the gap;
A sputtering apparatus comprising: the anode electrode; and an adhesion preventing member disposed at a position between the gaps. 前記防着部材は金属で形成され、前記真空槽と同電位に置かれた請求項１記載のスパッタリング装置。   The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the deposition preventing member is made of metal and placed at the same potential as the vacuum chamber. 前記真空槽は、前記基板が位置する成膜室と、前記成膜室に接続され、少なくとも前記第一、第二のターゲットと前記アノード電極とが配置されたターゲット室とを有し、
前記スパッタリングガスは前記ターゲット室に導入され、前記反応性ガスは前記成膜室に導入される請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のスパッタリング装置。 The vacuum chamber includes a film forming chamber in which the substrate is located, and a target chamber connected to the film forming chamber and in which at least the first and second targets and the anode electrode are disposed,
The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the sputtering gas is introduced into the target chamber, and the reactive gas is introduced into the film formation chamber.
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