JP2015067856A - Magnetron sputtering apparatus - Google Patents

Magnetron sputtering apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2015067856A
JP2015067856A JP2013202300A JP2013202300A JP2015067856A JP 2015067856 A JP2015067856 A JP 2015067856A JP 2013202300 A JP2013202300 A JP 2013202300A JP 2013202300 A JP2013202300 A JP 2013202300A JP 2015067856 A JP2015067856 A JP 2015067856A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
target
holder
opening
magnetron sputtering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013202300A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015067856A5 (en
Inventor
幸男 菊地
Yukio Kikuchi
幸男 菊地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seagate Technology LLC
Original Assignee
Seagate Technology LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seagate Technology LLC filed Critical Seagate Technology LLC
Priority to JP2013202300A priority Critical patent/JP2015067856A/en
Publication of JP2015067856A publication Critical patent/JP2015067856A/en
Publication of JP2015067856A5 publication Critical patent/JP2015067856A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetron sputtering apparatus which deposits a film by obliquely injecting sputtering particles to a substrate to be coated and can form a film with an excellent film uniformity.SOLUTION: A sputtering apparatus includes: a vacuum chamber 101; a substrate holder 131 which is provided in the vacuum chamber and has a loading surface 131a on which a substrate 130 is loaded; a target holder 104 which holds a target 102; a magnet unit 103 which is disposed on a back surface of the target holder, and has a center magnet 103a extending in one direction and a peripheral magnet 103b which is arranged along the center magnet and extends in one direction; and shielding assembly 103A which is provided between the target holder and the substrate holder and has an opening 113. The sputtering apparatus is such configured that sputtering particles are obliquely injected from the target held by the target holder to the substrate loaded on the loading surface through the opening. Size of the opening on one side 130C in one direction of the substrate loaded on the loading surface is larger than that on the other side 130C.

Description

本発明は、マグネトロンスパッタ装置に関する。   The present invention relates to a magnetron sputtering apparatus.

所定の磁気異方性を有する磁性膜や所定の配向構造を有する膜等を形成するために、スパッタ粒子を被成膜基板に斜めに入射させることが提案されている(特許文献1〜2参照)。   In order to form a magnetic film having a predetermined magnetic anisotropy, a film having a predetermined orientation structure, or the like, it has been proposed that the sputtered particles be incident on the deposition target substrate obliquely (see Patent Documents 1 and 2). ).

特許第4352104号公報Japanese Patent No. 4352104 特開2004−156057号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-156057

スパッタ粒子を被成膜基板に斜めに入射させて成膜するマグネトロンスパッタ装置では、膜厚均一性に優れた膜を形成できることが望まれている。   In a magnetron sputtering apparatus that deposits sputtered particles obliquely incident on a film formation substrate, it is desired that a film having excellent film thickness uniformity can be formed.

本発明の主な目的は、スパッタ粒子を被成膜基板に斜めに入射させて成膜するマグネトロンスパッタ装置であって、膜厚均一性に優れた膜を形成できるマグネトロンスパッタ装置を提供することにある。   A main object of the present invention is to provide a magnetron sputtering apparatus that forms a film by making the sputtered particles obliquely incident on the film formation substrate, and can form a film having excellent film thickness uniformity. is there.

本発明の一態様によれば、
真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
ターゲットを保持するためのターゲットホルダーと、
前記ターゲットホルダーの裏面に配置され、一方向に延びた中心磁石と前記中心磁石に沿って配置され前記一方向に延びた周辺磁石とを有する磁石ユニットと、
前記ターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
を備え、
前記ターゲットホルダーに保持された前記ターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成されたマグネトロンスパッタ装置であって、
前記開口部は、前記搭載面に搭載された前記基板の前記一方向の一端側よりも他端側の方が小さいマグネトロンスパッタ装置が提供される。
According to one aspect of the invention,
A vacuum vessel;
A substrate holder provided in the vacuum vessel and having a mounting surface for mounting the substrate;
A target holder for holding the target;
A magnet unit disposed on the back surface of the target holder and having a central magnet extending in one direction and a peripheral magnet disposed along the central magnet and extending in the one direction;
A shielding assembly provided between the target holder and the substrate holder and having an opening;
With
A magnetron sputtering apparatus configured such that sputtered particles from the target held by the target holder pass through the opening and obliquely enter the substrate mounted on the mounting surface,
A magnetron sputtering apparatus is provided in which the opening is smaller on the other end side than the one end side in the one direction of the substrate mounted on the mounting surface.

本発明の他の態様によれば、
真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
ターゲットを保持するためのターゲットホルダーと、
前記ターゲットホルダーの裏面に配置され、第1の方向に延びた中心磁石と前記中心磁石に沿って配置され前記第1の方向に延びた周辺磁石とを有する磁石ユニットと、
前記ターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
前記基板保持台を前記第1の方向と交差する第2の方向に往復移動させる移動機構と、
前記基板保持台を回転させる回転機構と、
前記ターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する電力供給手段と、
を備え、
前記ターゲットホルダーに保持された前記ターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成されたマグネトロンスパッタ装置が提供される。
According to another aspect of the invention,
A vacuum vessel;
A substrate holder provided in the vacuum vessel and having a mounting surface for mounting the substrate;
A target holder for holding the target;
A magnet unit disposed on the back surface of the target holder and having a central magnet extending in a first direction and a peripheral magnet disposed along the central magnet and extending in the first direction;
A shielding assembly provided between the target holder and the substrate holder and having an opening;
A moving mechanism for reciprocating the substrate holding table in a second direction intersecting the first direction;
A rotation mechanism for rotating the substrate holder;
Power supply means for supplying power for sputtering to the target holder;
With
There is provided a magnetron sputtering apparatus configured such that sputtered particles from the target held by the target holder pass through the opening and obliquely enter the substrate mounted on the mounting surface.

本発明のさらに他の態様によれば、
真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
第1のターゲットを保持するための第1のターゲットホルダーと、
第2のターゲットを保持するための第2のターゲットホルダーと、
前記第1のターゲットホルダーの裏面に配置され、第1の方向に延びた第1の中心磁石と前記第1の中心磁石に沿って配置され前記第1の方向に延びた第1の周辺磁石とを有する第1の磁石ユニットと、
前記第2のターゲットホルダーの裏面に配置され、前記第1の方向に延びた第2の中心磁石と前記第2の中心磁石に沿って配置され前記第1の方向に延びた第2の周辺磁石とを有する第2の磁石ユニットと、
前記第1および第2のターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
前記基板保持台を前記第1の方向と交差する第2の方向に往復移動させる移動機構と、
前記第1のターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する第1の電力供給手段と、
前記第2のターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する第2の電力供給手段と、
を備え、
前記第1のターゲットホルダーに保持された前記第1のターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成され、
前記第2のターゲットホルダーに保持された前記第2のターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成され、
前記第1のターゲットホルダーと、前記第2のターゲットホルダーは、所定の面に対して面対象に設けられ、前記第1の磁石ユニットと前記第2の磁石ユニットは、前記所定の面に対して面対象に設けられ、前記開口部は、前記所定の面に対して面対象に設けられているマグネトロンスパッタ装置が提供される。
According to yet another aspect of the invention,
A vacuum vessel;
A substrate holder provided in the vacuum vessel and having a mounting surface for mounting the substrate;
A first target holder for holding a first target;
A second target holder for holding a second target;
A first central magnet disposed on the back surface of the first target holder and extending in a first direction; and a first peripheral magnet disposed along the first central magnet and extending in the first direction; A first magnet unit having:
A second central magnet disposed on the back surface of the second target holder and extending in the first direction and a second peripheral magnet disposed along the second central magnet and extending in the first direction A second magnet unit having
A shielding assembly provided between the first and second target holders and the substrate holder and having an opening;
A moving mechanism for reciprocating the substrate holding table in a second direction intersecting the first direction;
First power supply means for supplying power for sputtering to the first target holder;
Second power supply means for supplying power for sputtering to the second target holder;
With
The sputtered particles from the first target held by the first target holder pass through the opening and are obliquely incident on the substrate mounted on the mounting surface,
The sputtered particles from the second target held by the second target holder are configured to pass through the opening and obliquely enter the substrate mounted on the mounting surface,
The first target holder and the second target holder are provided in a plane object with respect to a predetermined surface, and the first magnet unit and the second magnet unit are with respect to the predetermined surface. A magnetron sputtering apparatus is provided in which a surface object is provided, and the opening is provided in the surface object with respect to the predetermined surface.

本発明によれば、スパッタ粒子を被成膜基板に斜めに入射させて成膜するマグネトロンスパッタ装置であって、膜厚均一性に優れた膜を形成できるマグネトロンスパッタ装置が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the magnetron sputtering apparatus which forms a film excellent in film thickness uniformity which is a magnetron sputtering apparatus which forms a film by making a sputtered particle inject into a film-forming substrate diagonally is provided.

図1は、本発明の好ましい第1〜第3の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略縦断面図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view for explaining magnetron sputtering apparatuses according to preferred first to third embodiments of the present invention. 図2は、本発明の好ましい第1〜第6の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置の磁石ユニットを説明するための概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view for explaining a magnet unit of the magnetron sputtering apparatus according to the first to sixth preferred embodiments of the present invention. 図3は、本発明の好ましい第1の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view for explaining the magnetron sputtering apparatus according to the first preferred embodiment of the present invention. 図4は、本発明の好ましい第2の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view for explaining a magnetron sputtering apparatus according to a second preferred embodiment of the present invention. 図5は、本発明の好ましい第3の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための図であり、図5(a)は、概略平面図であり、図5(b)は、図5(a)のDD線概略断面図である。FIG. 5 is a view for explaining a magnetron sputtering apparatus according to a preferred third embodiment of the present invention, FIG. 5 (a) is a schematic plan view, and FIG. 5 (b) is FIG. It is DD sectional schematic sectional drawing of a). 図6は、本発明の好ましい第1〜第6の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置の他の磁石ユニットを説明するための概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view for explaining another magnet unit of the magnetron sputtering apparatus according to the preferred first to sixth embodiments of the present invention. 図7は、本発明の好ましい第4の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略縦断面図である。FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a magnetron sputtering apparatus according to a preferred fourth embodiment of the present invention. 図8は、本発明の好ましい第5の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略縦断面図である。FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a magnetron sputtering apparatus according to a preferred fifth embodiment of the present invention. 図9は、本発明の好ましい第6の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略縦断面図である。FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a magnetron sputtering apparatus according to the sixth preferred embodiment of the present invention.

次に、本発明の好ましい実施の形態を説明する。   Next, a preferred embodiment of the present invention will be described.

まず、本発明者達が得た知見について説明する。上述のように、マグネトロンスパッタ装置を使用して、所定の磁気異方性を有する磁性膜や所定の配向構造を有する膜等を形成するために、スパッタ粒子を基板に斜めに入射させることが提案されている。本発明者達は、スパッタ粒子を基板に対して斜めに入射させるマグネトロンスパッタ装置を使用して成膜すると、十分な膜厚均一性を得ることができず、矩形状のターゲットの長手方向に沿って、斜めに傾斜した膜厚分布となってしまうことを見出した。   First, the knowledge obtained by the present inventors will be described. As described above, in order to form a magnetic film having a predetermined magnetic anisotropy or a film having a predetermined orientation structure using a magnetron sputtering apparatus, it is proposed that the sputtered particles are incident on the substrate obliquely. Has been. When the present inventors formed a film using a magnetron sputtering apparatus in which sputtered particles are incident obliquely on the substrate, sufficient film thickness uniformity cannot be obtained, and the longitudinal direction of the rectangular target is aligned. Thus, it has been found that the film thickness distribution is inclined obliquely.

本発明者は、この原因を鋭意検討した結果、次のような知見を得た。即ち、矩形状のターゲットの裏面に、中心磁石と周辺磁石を有する略矩形状(角丸長方形状)の磁石ユニットを配置して行うマグネトロンスパッタでは、ターゲットの、磁石ユニットの特定の対角線上の両端部に対応する部分に、より深いエロージョンができてしまう(以下、クロスコーナー効果という)。すなわち、ターゲットの2つの長辺のうちの一方では、長辺の一端側にターゲットのエロージョンが深く形成され、ターゲットの2つの長辺のうちの他方では、上記一端側とは反対側の他端側に、エロージョンが深く形成される。従って、磁石ユニットの特定の対角線上の両端部に対応するターゲット部分からのスパッタ粒子よる成膜への寄与は、他の部分からのスパッタ粒子よりも大きいと考えられる。   As a result of earnest examination of this cause, the present inventor has obtained the following knowledge. That is, in magnetron sputtering performed by arranging a substantially rectangular (rounded rectangular shape) magnet unit having a center magnet and a peripheral magnet on the back surface of a rectangular target, both ends of the target on a specific diagonal line of the magnet unit. Deeper erosion is created in the part corresponding to the part (hereinafter referred to as the cross corner effect). That is, one of the two long sides of the target has a deep erosion of the target at one end of the long side, and the other of the two long sides of the target is the other end opposite to the one end. On the side, erosion is deeply formed. Therefore, it is considered that the contribution to the film formation by the sputtered particles from the target portions corresponding to both end portions on a specific diagonal line of the magnet unit is larger than the sputtered particles from other portions.

また、スパッタ粒子が基板に対して斜めに入射するように、矩形ターゲットの2つの長辺のうちの一方の長辺を基板側に近く位置させている。そのため、基板に近い側のターゲット長辺側からのスパッタ粒子が、基板に遠い側のターゲット長辺側からのスパッタ粒子よりも、基板への成膜に寄与する割合が大きい。   Further, one long side of the two long sides of the rectangular target is positioned close to the substrate side so that the sputtered particles are incident on the substrate obliquely. For this reason, the ratio of sputtered particles from the long target side closer to the substrate contributes to film formation on the substrate than the sputtered particles from the long target side far from the substrate.

従って、基板に近い側のターゲット長辺側の一端側からのスパッタ粒子による基板への成膜に寄与する割合が最も大きくなり、このスパッタの偏りの影響により、ターゲットの長手方向に沿って、斜めに傾斜した膜厚分布が生じてしまうと考えられる。   Therefore, the ratio of the sputtered particles from one end side of the target long side closer to the substrate to the film formation on the substrate becomes the largest, and due to the influence of the sputtering bias, the target is slanted along the longitudinal direction of the target. It is considered that a film thickness distribution that is inclined in the direction is generated.

なお、基板に遠い側のターゲット長辺側からのスパッタ粒子による基板への成膜に寄与する割合についても、ターゲット長辺側の他端側からのスパッタ粒子による寄与は他の部分からのスパッタ粒子よりも大きいが、このターゲット長辺は基板に遠い側なので、スパッタの偏りによる膜厚分布への影響は殆どないと考えられる。   Note that the ratio of the sputtered particles from the other side of the target long side is also the ratio of the sputtered particles from the other part to the ratio of the sputtered particles from the long side of the target that is far from the substrate to the substrate. Although the target long side is far from the substrate, it is considered that there is almost no influence on the film thickness distribution due to the bias of sputtering.

次に、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。以下に説明する実施の形態は、本発明者達が得た上記知見に基づくものである。   Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is based on the above knowledge obtained by the present inventors.

(第1の実施形態)
次に、本発明の第1の実施形態に係るマグネトロンスパッタ装置100について説明する。以下は、本マグネトロンスパッタ装置100を用いて、ハードディスクドライブ(HDD)の磁気ヘッドに使用される磁性膜を成膜する場合について説明する。しかし、本発明の好ましい実施の形態のマグネトロンスパッタ装置の適用範囲はこれに限定されるものではなく、スパッタ粒子を基板に斜めに入射させて成膜する場合に好適に適用でき、例えば、磁気抵抗効果素子のトンネルバリア層などの薄膜を形成する場合等に好適に適用することができる。
(First embodiment)
Next, the magnetron sputtering apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described. The following describes a case where a magnetic film used for a magnetic head of a hard disk drive (HDD) is formed using the magnetron sputtering apparatus 100. However, the application range of the magnetron sputtering apparatus according to the preferred embodiment of the present invention is not limited to this, and can be suitably applied to the case where the sputtered particles are obliquely incident on the substrate to form a film. The present invention can be suitably applied when forming a thin film such as a tunnel barrier layer of an effect element.

図1を参照すれば、スパッタリング装置100は、真空容器101と、ターゲットホルダー104と、磁石ユニット103と、基板保持台131と、コントローラ200とを備えている。   Referring to FIG. 1, the sputtering apparatus 100 includes a vacuum vessel 101, a target holder 104, a magnet unit 103, a substrate holder 131, and a controller 200.

真空容器101は、天井壁161と、側壁162と、底壁163とを備えている。天井壁161は、天井壁161の両端部に水平に設けられた天井壁161aおよび161eと、天井壁161aの内側に、中央側が高くなるように斜めに設けられた天井壁161bと、天井壁161eの内側に、中央側が高くなるように斜めに設けられた天井壁161dと、天井壁161bと天井壁161dとの間に水平に設けられた天井壁161cとを備えている。   The vacuum vessel 101 includes a ceiling wall 161, a side wall 162, and a bottom wall 163. The ceiling wall 161 includes ceiling walls 161a and 161e that are horizontally provided at both ends of the ceiling wall 161, a ceiling wall 161b that is provided obliquely inside the ceiling wall 161a so that the center side is higher, and a ceiling wall 161e. Are provided with a ceiling wall 161d provided obliquely so that the center side is higher, and a ceiling wall 161c provided horizontally between the ceiling wall 161b and the ceiling wall 161d.

中央部の天井壁161cには、プロセスガス導入口124が設けられている。プロセスガス導入口124を通じて外部からスパッタ成膜に必要なプロセスガスが供給される。   A process gas inlet 124 is provided in the central ceiling wall 161c. Process gas necessary for sputtering film formation is supplied from the outside through the process gas inlet 124.

天井壁161bには、ターゲットホルダー104が設けられている。ターゲットホルダー104の裏面側には磁石ユニット103が設けられている。ターゲットホルダー104の表面側には、ターゲット102が取り付けられている。   A target holder 104 is provided on the ceiling wall 161b. A magnet unit 103 is provided on the back side of the target holder 104. A target 102 is attached to the surface side of the target holder 104.

ターゲット102には、電力供給ライン171からターゲットホルダー104(金属製のバッキングプレート)を通じてスパッタに必要な電力が投入される。電力供給ライン171は、高周波電源173および直流電源172に接続されている。これにより、ターゲット102には、高周波のみの電力供給、高周波および直流重畳による電力供給、ならびに直流電力のみの電力供給のいずれかが可能である。ターゲット102には、負電位が与えられ、カソードとして機能する。   The target 102 is supplied with power necessary for sputtering from the power supply line 171 through the target holder 104 (metal backing plate). The power supply line 171 is connected to the high frequency power source 173 and the DC power source 172. As a result, the target 102 can be supplied with only high frequency power, supplied with high frequency and DC superposition, or supplied only with DC power. A negative potential is applied to the target 102 and functions as a cathode.

ターゲットホルダー104には、厚い膜をスパッタリング成膜するために高電力が必要とされる場合、ターゲット102を効果的に冷却する冷却水を流す配管(不図示)を設けることが望ましい。   When high power is required for sputtering a thick film, the target holder 104 is desirably provided with a pipe (not shown) through which cooling water for effectively cooling the target 102 flows.

ターゲットホルダー104が設けられている天井壁161bは、中央側が高くなるように斜めに設けられているので、ターゲットホルダー104は水平の一方向(y方向)から反時計回りに角度θ1傾いて設けられている。その結果、ターゲット102も、y方向から反時計回りに角度θ1傾いてターゲットホルダー104に取り付けられる。   Since the ceiling wall 161b on which the target holder 104 is provided is provided obliquely so that the center side becomes higher, the target holder 104 is provided with an angle θ1 inclined counterclockwise from one horizontal direction (y direction). ing. As a result, the target 102 is also attached to the target holder 104 at an angle θ1 counterclockwise from the y direction.

ターゲット102は、矩形状であって、長辺102a、102bが本図の紙面に対し垂直方向(x方向)に配置されている。ターゲット102の長辺102a、102bは、後述する基板130の直径よりも長く形成されている。これは、ターゲット102の長辺102a、102bから、比較的直線性の高いスパッタ粒子を基板130に到達させるためである。なお、本実施の形態では、ターゲット102の長辺102a、102bの長さは、基板の130の直径の2倍以上となるように設定されている。また、ターゲット130としては、磁性ターゲット(NiFeまたはCoFe等)を用いる。   The target 102 has a rectangular shape, and the long sides 102a and 102b are arranged in the vertical direction (x direction) with respect to the paper surface of this figure. Long sides 102a and 102b of the target 102 are formed longer than the diameter of a substrate 130 described later. This is because sputtered particles having relatively high linearity reach the substrate 130 from the long sides 102 a and 102 b of the target 102. In the present embodiment, the lengths of the long sides 102a and 102b of the target 102 are set to be at least twice the diameter of the substrate 130. As the target 130, a magnetic target (NiFe or CoFe or the like) is used.

真空容器101の側壁162のうち紙面右側の側壁162bには、開口121が設けられ、開口121を介して真空ポンプ122が設けられている。真空ポンプ122によって、真空容器101内の雰囲気が排気される。真空容器101の側壁162のうち紙面左側の側壁162aには、真空容器101内に基板130を搬入/搬出するための導入口120が設けられている。導入口120には、ゲートバルブ120aが取り付けられている。   An opening 121 is provided in the right side wall 162 b of the side wall 162 of the vacuum vessel 101, and a vacuum pump 122 is provided through the opening 121. The atmosphere in the vacuum vessel 101 is exhausted by the vacuum pump 122. Of the side wall 162 of the vacuum vessel 101, the side wall 162 a on the left side of the drawing is provided with an introduction port 120 for loading / unloading the substrate 130 into / from the vacuum vessel 101. A gate valve 120 a is attached to the introduction port 120.

真空容器101内に、基板保持台131が設けられている。基板保持台131の上面の基板載置面131a上に基板130が搭載されている。基板載置面131aはx方向およびy方向に平行である。基板130の表面130aもx方向およびy方向に平行である。基板保持台131は、移動機構133に搭載されている。基板保持台131や真空容器101は接地されている。   A substrate holder 131 is provided in the vacuum vessel 101. A substrate 130 is mounted on the substrate mounting surface 131 a on the upper surface of the substrate holding table 131. The substrate placement surface 131a is parallel to the x direction and the y direction. The surface 130a of the substrate 130 is also parallel to the x direction and the y direction. The substrate holder 131 is mounted on the moving mechanism 133. The substrate holder 131 and the vacuum container 101 are grounded.

移動機構133は、移動台132と、ボールねじ機構145とを備えている。ボールねじ機構145は、ねじ軸142と、ナット141と、軸受け141bと、駆動部141aとを備えている。ナット141は、ねじ軸142と螺合している。ねじ軸142は、y方向に延在している。ねじ軸142の一端は、駆動部141aに取り付けられ、他端は軸受141bに取り付けられている。駆動部141aと軸受け141bとは、真空容器101の底壁163上に設けられている。   The moving mechanism 133 includes a moving table 132 and a ball screw mechanism 145. The ball screw mechanism 145 includes a screw shaft 142, a nut 141, a bearing 141b, and a drive unit 141a. The nut 141 is screwed with the screw shaft 142. The screw shaft 142 extends in the y direction. One end of the screw shaft 142 is attached to the drive unit 141a, and the other end is attached to the bearing 141b. The drive unit 141 a and the bearing 141 b are provided on the bottom wall 163 of the vacuum vessel 101.

ねじ軸142の上部には、ガイドレール143が、y方向に延在して、側壁162aと側壁162bとの間に設けられている。移動台132は、台車140上に設けられている。台車140には車輪140aが回転可能に取り付けられている。車輪140aは、ガイドレール143上に設けられ、ガイドレール143上をy方向に走行する。ナット141は、台車140の底面に取り付けられている。   On the upper part of the screw shaft 142, a guide rail 143 extends in the y direction and is provided between the side wall 162a and the side wall 162b. The movable table 132 is provided on the carriage 140. Wheels 140a are rotatably attached to the carriage 140. The wheels 140a are provided on the guide rail 143 and travel on the guide rail 143 in the y direction. The nut 141 is attached to the bottom surface of the carriage 140.

駆動部141aによって、ねじ軸142を回転させると、ナット141がy方向に移動し、それに伴って、台車140がy方向に移動し、その結果、基板保持台131上に搭載された基板130がy方向に平行な方向131bに沿って直線的に移動する。   When the screw shaft 142 is rotated by the drive unit 141a, the nut 141 is moved in the y direction, and accordingly, the carriage 140 is moved in the y direction. As a result, the substrate 130 mounted on the substrate holding table 131 is moved. It moves linearly along a direction 131b parallel to the y direction.

方向131bは、基板130の表面130aに対し平行であってターゲット102の長辺102a、102bに対し垂直である。なお、基板保持台131の基板載置面131aから、ターゲット102の中心までの距離は、150mm以下になるように設定されている。   The direction 131b is parallel to the surface 130a of the substrate 130 and perpendicular to the long sides 102a and 102b of the target 102. Note that the distance from the substrate placement surface 131a of the substrate holder 131 to the center of the target 102 is set to be 150 mm or less.

真空ポンプ122、駆動部141a、直流電源172、高周波電源173等はコントローラ200によって制御される。コントローラ200は、例えばコンピュータを備えている。   The vacuum pump 122, the drive unit 141a, the DC power source 172, the high frequency power source 173, and the like are controlled by the controller 200. The controller 200 includes a computer, for example.

ターゲットホルダー104と基板保持台131との間にシャッターアセンブリ109Aが設けられている。シャッターアセンブリ109Aは、ターゲットホルダー104に取り付けられたターゲット102と基板保持台131に搭載された基板130との間に位置することになる。   A shutter assembly 109 </ b> A is provided between the target holder 104 and the substrate holder 131. The shutter assembly 109 </ b> A is positioned between the target 102 attached to the target holder 104 and the substrate 130 mounted on the substrate holder 131.

シャッターアセンブリ109Aは、遮蔽部110と遮蔽部111とを有している。遮蔽部110は、遮蔽板110aとボールねじ機構110cとを備えている。ボールねじ機構110cは、ねじ軸110dとナット110eとを備えている。遮蔽部111は、遮蔽板111aとボールねじ機構111cとを備えている。ボールねじ機構111cは、ねじ軸111dとナット111eとを備えている。   The shutter assembly 109 </ b> A includes a shielding part 110 and a shielding part 111. The shielding unit 110 includes a shielding plate 110a and a ball screw mechanism 110c. The ball screw mechanism 110c includes a screw shaft 110d and a nut 110e. The shielding part 111 includes a shielding plate 111a and a ball screw mechanism 111c. The ball screw mechanism 111c includes a screw shaft 111d and a nut 111e.

遮蔽板110aおよび遮蔽板111aは金属製である。遮蔽板110aおよび遮蔽板111aは、x方向およびy方向に平行に配置されている。遮蔽板110aおよび遮蔽板111aは、基板保持台131の基板載置面131aおよび基板130の表面130aに対し平行に配置されている。遮蔽板110aはボールねじ機構110cによりy方向に平行な方向110bに沿って直線的に移動する。遮蔽板111aはボールねじ機構111cによりy方向に平行な方向111bに沿って直線的に移動する。遮蔽板110aおよび遮蔽板111aはターゲット102の長辺102a、102bに垂直方向(y方向)に互いに独立して移動する。   The shielding plate 110a and the shielding plate 111a are made of metal. The shielding plate 110a and the shielding plate 111a are arranged in parallel to the x direction and the y direction. The shielding plate 110a and the shielding plate 111a are arranged in parallel to the substrate mounting surface 131a of the substrate holding table 131 and the surface 130a of the substrate 130. The shielding plate 110a moves linearly along a direction 110b parallel to the y direction by the ball screw mechanism 110c. The shielding plate 111a moves linearly along the direction 111b parallel to the y direction by the ball screw mechanism 111c. The shielding plate 110a and the shielding plate 111a move independently from each other in the direction perpendicular to the long sides 102a and 102b of the target 102 (y direction).

遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとは、x方向に平行に配置されている。遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとの距離はD1であり、遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとの間には、幅D1の開口部113が形成される。シャッターアセンブリ109Aは、遮蔽板110aおよび遮蔽板111aが移動することにより、開口部113の位置および幅D1を適宜変更することができる。   The edge 110f of the shielding plate 110a and the edge 111f of the shielding plate 111a are arranged in parallel to the x direction. The distance between the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge 111f of the shielding plate 111a is D1, and the opening 113 having a width D1 is provided between the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge 111f of the shielding plate 111a. Is formed. The shutter assembly 109A can appropriately change the position and width D1 of the opening 113 by moving the shielding plate 110a and the shielding plate 111a.

すなわち、遮蔽板110aは、遮蔽板111aを固定した状態で方向110bに沿って移動することにより、開口部113の幅D1を大きくしたり小さくしたりすることができる。同様に、遮蔽板111aは、遮蔽板110aを固定した状態で方向111bに沿って移動することにより、開口部113の幅D1を大きくしたり小さくしたりすることができる。また、遮蔽板110aと遮蔽板111aを同時に同じ方向に同じ距離だけ移動させることにより、開口部113の幅D1を保持したまま開口部113の位置を遮蔽部110側または遮蔽部111側へ移動することができる。遮蔽板110aおよび遮蔽板111aの移動方向110b、111bはいずれも基板保持台131の移動方向131bに対し平行である。なお、本実施の形態においては、シャッターアセンブリ109Aは接地されている。   That is, the shielding plate 110a can increase or decrease the width D1 of the opening 113 by moving along the direction 110b with the shielding plate 111a fixed. Similarly, the shield plate 111a can increase or decrease the width D1 of the opening 113 by moving along the direction 111b with the shield plate 110a fixed. Further, by simultaneously moving the shielding plate 110a and the shielding plate 111a in the same direction by the same distance, the position of the opening 113 is moved to the shielding unit 110 side or the shielding unit 111 side while maintaining the width D1 of the opening 113. be able to. The moving directions 110b and 111b of the shielding plate 110a and the shielding plate 111a are both parallel to the moving direction 131b of the substrate holder 131. In the present embodiment, the shutter assembly 109A is grounded.

基板130上に成膜する磁性膜の磁気異方性を制御するため、ターゲット102からのスパッタ粒子の基板130への入射角度を様々に制御できることが好ましい。その場合、様々な入射角度に応じて、開口部113の位置および幅D1の大きさを調整することが好ましい。   In order to control the magnetic anisotropy of the magnetic film formed on the substrate 130, it is preferable that the incident angle of the sputtered particles from the target 102 to the substrate 130 can be controlled in various ways. In that case, it is preferable to adjust the position of the opening 113 and the size of the width D1 according to various incident angles.

本実施の形態では、開口部113の位置および幅D1の大きさは、ターゲット表面102cの中心を通りターゲット表面102cに垂直な法線150を含むターゲット102の長辺102a、102bに平行な面が、シャッターアセンブリ109Aの開口部113の中心113a(遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとの間の中央)を通り、遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとを結ぶ線に垂直な法線152と重ならないように調整されている。   In the present embodiment, the position of the opening 113 and the size of the width D1 are such that the plane parallel to the long sides 102a and 102b of the target 102 including the normal 150 passing through the center of the target surface 102c and perpendicular to the target surface 102c. , Passing through the center 113a of the opening 113 of the shutter assembly 109A (the center between the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge 111f of the shielding plate 111a), and the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge of the shielding plate 111a It is adjusted so that it does not overlap with the normal 152 perpendicular to the line connecting 111f.

本実施の形態の場合、ターゲット102は、ターゲット表面102cの中心を通るターゲット表面102cへの法線150が、シャッターアセンブリ109Aの開口部113の中心113aを通る法線152に対し所定の角度θ2を有するように斜めに配置されている。ターゲット102は、上述のように、水平の一方向(y方向)から反時計回りに角度θ1傾いてターゲットホルダー104に取り付けられている。なお、θ2=θ1である。ターゲット102は、遮蔽部110側から遮蔽部111側へ向かって上り勾配となるように斜めに配置されている。すなわち、遮蔽部110側が低く、遮蔽部111側に向かうにつれて高く(遮蔽部110側では、シャッターアセンブリ109Aに近く、遮蔽部111側に向かうにつれてシャッターアセンブリ109Aから遠く)なるように配置されている。これにより、ターゲット102のターゲット表面102cは、シャッターアセンブリ109Aの開口部113を介して基板130の表面130aと斜めに対向する。こうすることで、ターゲット102からのスパッタ粒子を効率的に基板130へ到達させることができる。   In the case of the present embodiment, the target 102 has a normal angle 150 to the target surface 102c passing through the center of the target surface 102c with respect to a normal line 152 passing through the center 113a of the opening 113 of the shutter assembly 109A. It is arranged diagonally to have. As described above, the target 102 is attached to the target holder 104 with an angle θ1 inclined counterclockwise from one horizontal direction (y direction). Note that θ2 = θ1. The target 102 is disposed obliquely so as to have an upward slope from the shielding unit 110 side toward the shielding unit 111 side. That is, the shielding part 110 side is low and is arranged so as to increase toward the shielding part 111 side (on the shielding part 110 side, closer to the shutter assembly 109A and further away from the shutter assembly 109A toward the shielding part 111 side). Thereby, the target surface 102c of the target 102 is diagonally opposed to the surface 130a of the substrate 130 through the opening 113 of the shutter assembly 109A. By doing so, the sputtered particles from the target 102 can be efficiently reached the substrate 130.

上記のように、ターゲット102は、ターゲット表面102cへの法線150が、シャッターアセンブリ109Aの開口部113の中心を通る法線152に対し所定の角度θ2を有するように斜めに配置されているので、ターゲット表面102cからターゲット表面102cに垂直に放出されたスパッタ粒子は、基板130の表面130aへの垂線に対して、斜めに入射する。   As described above, the target 102 is disposed obliquely so that the normal 150 to the target surface 102c has a predetermined angle θ2 with respect to the normal 152 passing through the center of the opening 113 of the shutter assembly 109A. The sputtered particles emitted perpendicularly from the target surface 102c to the target surface 102c are incident obliquely with respect to the normal to the surface 130a of the substrate 130.

上記のように構成されたスパッタリング装置100では、成膜条件に合わせて、遮蔽部110および遮蔽部111を移動させて、シャッターアセンブリ109Aの開口部113の幅D1と位置を適宜設定することができる。従って、さまざまなターゲット102に対しても、ターゲット102とシャッターアセンブリ109Aの開口部113と基板130との配置を最適化することができる。   In the sputtering apparatus 100 configured as described above, the width D1 and the position of the opening 113 of the shutter assembly 109A can be appropriately set by moving the shielding part 110 and the shielding part 111 according to the film forming conditions. . Therefore, the arrangement of the target 102, the opening 113 of the shutter assembly 109A, and the substrate 130 can be optimized for various targets 102.

上記のように所定の入射角を得るため遮蔽部110および遮蔽部111の配置を決定した状態で、成膜を開始する。成膜時には、移動機構133によって基板保持台131を方向131bに沿って等速で移動させることにより、基板130をy方向に沿って等速で移動させる。そのため、基板130の表面130a全面に対して、スパッタ粒子の入射角、およびターゲット表面102aから放出されたスパッタ粒子が基板表面130aに到達するまでの距離が同じ成膜条件で成膜をすることができる。その結果、膜厚均一性に優れると共に、高い磁気異方性を有し、かつ低スキューの磁性膜を得ることができる。なお、低スキューとは、ある決めた方向に対して素子の磁化容易軸の分散が少ないこと、つまり、磁化容易軸が揃っていることを意味する。   Film formation is started in a state where the arrangement of the shielding unit 110 and the shielding unit 111 is determined in order to obtain a predetermined incident angle as described above. At the time of film formation, the substrate holding base 131 is moved at a constant speed along the direction 131b by the moving mechanism 133, thereby moving the substrate 130 at a constant speed along the y direction. Therefore, film formation may be performed on the entire surface 130a of the substrate 130 under the same film formation conditions in which the incident angle of the sputtered particles and the distance until the sputtered particles emitted from the target surface 102a reach the substrate surface 130a. it can. As a result, it is possible to obtain a magnetic film having excellent film thickness uniformity, high magnetic anisotropy, and low skew. Note that the low skew means that the dispersion of the easy axis of the element is small in a certain direction, that is, the easy axes are aligned.

上記のようにして、遮蔽部110および遮蔽部111を移動させて、シャッターアセンブリ109Aの開口部113の幅D1と位置を所定の値に設定して、基板130をy方向に沿って等速で移動させて、磁性膜を成膜した。その結果、膜厚の厚い膜を成膜した場合には、十分な膜厚均一性(3%以下)が得られた。しかしながら、50nm以下の膜厚の磁性膜を成膜した場合には、十分な膜厚均一性(3%以下)を得ることはできなかった。なお、ここでいう膜厚均一性(%)は、{(膜厚の最大値)−(膜厚の最小値)}/(膜厚の平均値)をいう。測定された膜厚分布は、矩形ターゲット102の長手方向102aに沿って傾斜した傾向を示していた。   As described above, the shielding unit 110 and the shielding unit 111 are moved, the width D1 and the position of the opening 113 of the shutter assembly 109A are set to predetermined values, and the substrate 130 is moved at a constant speed along the y direction. A magnetic film was formed by moving the film. As a result, when a thick film was formed, sufficient film thickness uniformity (3% or less) was obtained. However, when a magnetic film having a thickness of 50 nm or less was formed, sufficient film thickness uniformity (3% or less) could not be obtained. The film thickness uniformity (%) here refers to {(maximum value of film thickness) − (minimum value of film thickness)} / (average value of film thickness). The measured film thickness distribution showed a tendency to be inclined along the longitudinal direction 102 a of the rectangular target 102.

この原因を究明するにあたり、磁石ユニット103の磁場測定及び取り付け誤差を確認したが、異常は見られなかった。しかしながら、ターゲット102の、磁石ユニット103の特定の対角線上の両端部に対応する部分に、より深いエロージョンができていた(クロスコーナー効果)。すなわち、ターゲット102の2つの長辺102a、102bのうちの一方の長辺102a側では、長辺102a側の一端側(紙面手前側)にターゲット102のエロージョンが深く形成され、ターゲットの2つの長辺102a、102bのうちの他方の長辺102b側では、上記一端側とは反対側の他端側(紙面奥側)に、エロージョンが深く形成されていた。   In investigating the cause, magnetic field measurement and mounting error of the magnet unit 103 were confirmed, but no abnormality was found. However, deeper erosion was formed at the portions of the target 102 corresponding to both end portions on a specific diagonal line of the magnet unit 103 (cross-corner effect). That is, on one long side 102a side of the two long sides 102a and 102b of the target 102, the erosion of the target 102 is deeply formed on one end side (the front side of the paper) of the long side 102a, and the two long sides of the target 102 On the other long side 102b side of the sides 102a and 102b, erosion is deeply formed on the other end side (the back side of the drawing) opposite to the one end side.

以下、図2を参照して、クロスコーナー効果について説明する。図2(a)に示すように、磁石ユニット103は、ターゲット102側がS極からなる棒状の中心磁石103aと、ターゲット102側がN極からなる楕円リング状の周辺磁石103bから構成されている。この場合、周辺磁石103bから中心磁石103aへ向かって形成される磁力線の束により磁気トンネルが形成され、磁力線の垂直成分がゼロとなる点を結んだ楕円リング状(角丸長方形状)の位置に、プラズマリングが形成される。プラズマ内の電子は、磁石ユニット103の磁界により、このリング内を反時計回りに加速されながら移動するが、マグネットの短辺から長辺に曲がる位置に対応するコーナー領域C1、C2では、電子がコーナーを曲がり切れず、密集してしまうと考えられる。これにより、このコーナー領域C1、C2に対向する、矩形ターゲット102の対角線上の両端部において、より多くスパッタリングがなされ、両端部からのスパッタ粒子よる成膜への寄与は、他の部分からのスパッタ粒子よりも大きいと考えられる。   Hereinafter, the cross corner effect will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2A, the magnet unit 103 is composed of a rod-shaped central magnet 103a having a south pole on the target 102 side and an elliptical ring-shaped peripheral magnet 103b having a north pole on the target 102 side. In this case, a magnetic tunnel is formed by a bundle of magnetic force lines formed from the peripheral magnet 103b toward the central magnet 103a, and the elliptical ring shape (rounded rectangular shape) connecting the points where the vertical component of the magnetic force lines becomes zero. A plasma ring is formed. Electrons in the plasma move while being accelerated counterclockwise in the ring by the magnetic field of the magnet unit 103. In the corner regions C1 and C2 corresponding to the positions where the magnets bend from the short side to the long side, the electrons are It seems that the corners will not bend and will be crowded. As a result, more sputtering is performed at the opposite end portions of the rectangular target 102 facing the corner regions C1 and C2, and the contribution of the sputtered particles from both ends to the film formation is sputtered from other portions. It is considered larger than the particles.

さらに、スパッタ粒子が基板130の表面130aに対して斜めに入射するように、ターゲット102および開口部113が配置されているので、基板130に近い側、すなわち、ターゲット102の短辺の中心線に対して紙面左側(図1参照)からのスパッタ粒子が、より多く成膜に寄与する。このようにして、膜厚分布は、ターゲット102の長手方向102aに沿って傾斜した分布となってしまうと考えられる。このように、膜厚分布の偏りは、クロスコーナー効果と斜めスパッタに起因していると考えられる。   Further, since the target 102 and the opening 113 are arranged so that the sputtered particles are obliquely incident on the surface 130 a of the substrate 130, the side close to the substrate 130, that is, the center line of the short side of the target 102. On the other hand, more sputtered particles from the left side of the drawing (see FIG. 1) contribute to film formation. In this way, the film thickness distribution is considered to be a distribution that is inclined along the longitudinal direction 102 a of the target 102. Thus, it is considered that the uneven thickness distribution is caused by the cross corner effect and the oblique sputtering.

なお、ターゲット102の短辺の中心線に対して紙面右側からのスパッタ粒子が基板への成膜に寄与する割合については、この部分は基板130から遠い側なので、スパッタの偏りによる膜厚分布への影響は殆どないと考えられる。   Note that the ratio of the sputtered particles from the right side of the paper to the film formation on the substrate with respect to the center line of the short side of the target 102 is on the side far from the substrate 130. It is thought that there is almost no influence.

また、図2(b)に示すように、ターゲット102側がN極からなる中心磁石103aとターゲット102側がS極からなる周辺磁石103bの磁石ユニット103とを用いた場合には、電子が密集するコーナー領域C3、C4は、図2(a)の場合とは逆側に現れる。   Further, as shown in FIG. 2B, when a central magnet 103a having a north pole on the target 102 side and a magnet unit 103 having a peripheral magnet 103b having a south pole on the target 102 side are used, a corner where electrons are concentrated. Regions C3 and C4 appear on the opposite side to the case of FIG.

さらに、図6に示すように、棒状の中心磁石203aと、楕円リング状(角丸長方形状)であって、両端部が外側に突き出た形状の周辺磁石203bとから構成されている磁石ユニット103においても、プラズマ内の電子は、磁石ユニット103の磁界により、反時計回りに加速されながら移動するが、マグネットの短辺から長辺に曲がる位置に対応するコーナー領域C5、C6では、電子がコーナーを曲がり切れず、密集してしまい。ターゲット102の対角線上の両端部C5、C6において、より多くスパッタリングがなされ、両端部からのスパッタ粒子よる成膜への寄与は、他の部分からのスパッタ粒子よりも大きくなる。   Furthermore, as shown in FIG. 6, the magnet unit 103 is composed of a rod-shaped center magnet 203a and a peripheral magnet 203b having an elliptical ring shape (rounded rectangular shape) with both ends protruding outward. The electrons in the plasma also move while being accelerated counterclockwise by the magnetic field of the magnet unit 103, but in the corner regions C5 and C6 corresponding to the positions where the magnets bend from the short side to the long side, the electrons are cornered. Can't bend, and it's crowded. Sputtering is performed more at both ends C5 and C6 on the diagonal line of the target 102, and the contribution of the sputtered particles from both ends to the film formation is greater than that from other parts.

本実施の形態に係るスパッタリング装置100では、ターゲット102の長手方向102aに沿って傾斜した膜厚分布となってしまうことを解決するために、シャッターアセンブリ109Aに、膜厚分布を調整するための修正板110gを追加した。   In the sputtering apparatus 100 according to the present embodiment, in order to solve the film thickness distribution inclined along the longitudinal direction 102a of the target 102, the shutter assembly 109A is corrected to adjust the film thickness distribution. A plate 110g was added.

以下、図3を参照して説明する。図3は、成膜中の基板を上方から見た概略平面図である。   Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic plan view of the substrate being formed as viewed from above.

遮蔽板110a上には、基板130の進行方向Aに対して、遮蔽板110aの右側にのみ遮蔽板110aと遮蔽板111aとの間の距離を短くするための、修正板110gが設けられている。基板130の中心を通る進行方向Aに対する基板130の右側(紙面下側)の端部130bでは、修正板110gの進行方向A側(紙面右側)端部110kと遮蔽板111aの縁部111fとの距離D3が、進行方向Aに対する基板130の左側(紙面上側)の端部130cにおける、修正板110gの進行方向A側(紙面右側)端部110kと遮蔽板111aの縁部111fとの距離D2より短くなるように設定されている。   A correction plate 110g is provided on the shielding plate 110a to shorten the distance between the shielding plate 110a and the shielding plate 111a only on the right side of the shielding plate 110a with respect to the traveling direction A of the substrate 130. . At the end portion 130b on the right side (lower side of the drawing) of the substrate 130 with respect to the traveling direction A passing through the center of the substrate 130, the end portion 110k of the correction plate 110g in the traveling direction A side (right side of the drawing) and the edge portion 111f of the shielding plate 111a. The distance D3 is based on the distance D2 between the end portion 110k of the correction plate 110g in the traveling direction A side (right side of the paper surface) 110k and the edge portion 111f of the shielding plate 111a at the left end portion 130c of the substrate 130 with respect to the traveling direction A. It is set to be shorter.

修正板110gは、進行方向Aに対する左側(紙面上側)の端部110iの支点110hで軸支されており、支点110hを中心として、矢印Bの方向に回転可能に構成され、距離D3を調整することができる。修正板110gの右端部110jは、基板130の右側の端部130bよりもさらに右側(紙面下側)に位置している。修正板110gの端部110kは、直線状であり、距離D2から距離D3までの大きさは直線状に減少する。なお、上記進行方向Aはy方向に平行である。修正板110gは、x方向およびy方向を含む平面に平行な面内を回転する。   The correction plate 110g is pivotally supported at a fulcrum 110h of the left end 110i with respect to the traveling direction A, and is configured to be rotatable in the direction of arrow B around the fulcrum 110h to adjust the distance D3. be able to. The right end portion 110j of the correction plate 110g is located further to the right side (lower side of the drawing) than the right end portion 130b of the substrate 130. The end 110k of the correction plate 110g is linear, and the size from the distance D2 to the distance D3 decreases linearly. The traveling direction A is parallel to the y direction. The correction plate 110g rotates in a plane parallel to a plane including the x direction and the y direction.

本実施の形態では、一例として、ターゲット102の法線150と基板130の法線152のなす角θ2が30°になるように(図1参照)入射角として設定し、スリット間隔、即ち開口部113の幅D1を100mmに設定した際、D2を100mm、D3を96mmに設定した。基板130の直径は200mmである。基板保持台131は、紙面左側から紙面右側へ進行方向Aに沿って等速移動させた。こうすることで、50nm以下の膜厚の磁性膜においても、3%程度の膜厚均一性を達成することができた。なお、ターゲットホルダー104およびターゲット102は、水平のy方向から反時計回りに角度30°(θ1=30°)傾いて設けた。   In this embodiment, as an example, the incident angle is set so that the angle θ2 formed by the normal line 150 of the target 102 and the normal line 152 of the substrate 130 is 30 ° (see FIG. 1), and the slit interval, that is, the opening portion When the width D1 of 113 was set to 100 mm, D2 was set to 100 mm and D3 was set to 96 mm. The diameter of the substrate 130 is 200 mm. The substrate holder 131 was moved at a constant speed along the traveling direction A from the left side to the right side. By doing so, a film thickness uniformity of about 3% could be achieved even in a magnetic film having a film thickness of 50 nm or less. Note that the target holder 104 and the target 102 are provided to be inclined at an angle of 30 ° (θ1 = 30 °) counterclockwise from the horizontal y direction.

なお、ターゲット102側がS極からなる中心磁石103aと、ターゲット102側がN極からなる周辺磁石103bを有する磁石ユニット103を、ターゲット102側から見た場合に、磁石ユニット103の下側が基板130に近く上側が基板130から遠くなるように、磁石ユニット103を基板130に対して傾けて設けた場合には、磁石ユニット103をターゲット102側から見た場合に、磁石ユニット103の左側の開口部を右側の開口部よりも小さくすることで、膜厚均一性を向上させることができる。   When the magnet unit 103 having the central magnet 103a having the south pole on the target 102 side and the peripheral magnet 103b having the north pole on the target 102 side is viewed from the target 102 side, the lower side of the magnet unit 103 is close to the substrate 130. When the magnet unit 103 is inclined with respect to the substrate 130 so that the upper side is far from the substrate 130, the opening on the left side of the magnet unit 103 is on the right side when the magnet unit 103 is viewed from the target 102 side. The film thickness uniformity can be improved by making it smaller than the opening.

ターゲット102側がN極からなる中心磁石103aと、ターゲット102側がS極からなる周辺磁石103bを有する磁石ユニット103を、ターゲット102側から見た場合に、磁石ユニット103の下側が基板130に近く上側が基板130から遠くなるように、磁石ユニット103を基板130に対して傾けて設けた場合には、磁石ユニット103をターゲット102側から見た場合に、磁石ユニット103の右側の開口部を左側の開口部よりも小さくすることで、膜厚均一性を向上させることができる。   When the magnet unit 103 having the central magnet 103a having the N pole on the target 102 side and the peripheral magnet 103b having the S pole on the target 102 side is viewed from the target 102 side, the lower side of the magnet unit 103 is close to the substrate 130 and the upper side is the upper side. When the magnet unit 103 is provided so as to be far from the substrate 130, the opening on the right side of the magnet unit 103 is the left opening when the magnet unit 103 is viewed from the target 102 side. By making it smaller than the portion, the film thickness uniformity can be improved.

なお、好ましくは、狭められた開口部D3の幅は、開口部D1に対して95%以上100%未満である。   Preferably, the narrowed opening D3 has a width of 95% or more and less than 100% with respect to the opening D1.

(第2の実施形態)
第1の実施の形態では、遮蔽板110a上に修正板110gを設け、遮蔽板111a上には修正板を設けていないのに対して、本実施の形態では、図4を参照すれば、遮蔽板110a上に修正板110gを設け、遮蔽板111a上も修正板111gを設けている点が第1の実施の形態と異なるが他の点は同じである。本実施の形態では、遮蔽板110a上に修正板110gを設け、遮蔽板111a上も修正板111gを設けて両側からスリット間隔、即ち開口部113の幅を調整するようにしている。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the correction plate 110g is provided on the shielding plate 110a, and the correction plate is not provided on the shielding plate 111a. In the present embodiment, the shielding plate 110g is shielded by referring to FIG. Although the correction plate 110g is provided on the plate 110a and the correction plate 111g is provided also on the shielding plate 111a, it is different from the first embodiment, but the other points are the same. In the present embodiment, the correction plate 110g is provided on the shielding plate 110a, and the correction plate 111g is also provided on the shielding plate 111a to adjust the slit interval, that is, the width of the opening 113 from both sides.

本実施の形態の修正板110gは第1の実施の形態の修正板110gと同じなので修正板110gの説明は省略する。基板130の中心を通る進行方向Aに対する基板130の右側(紙面下側)の端部130bでは、修正板110gの進行方向A側(紙面右側)端部110kと修正板111gの進行方向Aとは反対側(紙面左側)端部111kとの距離D3が、進行方向Aに対する基板130の左側(紙面上側)の端部130cにおける、修正板110gの進行方向A側(紙面右側)端部110kと修正板111gの進行方向Aとは反対側(紙面左側)端部111kとの距離D2より短くなるように設定されている。   Since the correction plate 110g of the present embodiment is the same as the correction plate 110g of the first embodiment, the description of the correction plate 110g is omitted. At the end portion 130b on the right side (lower side of the drawing) of the substrate 130 with respect to the traveling direction A passing through the center of the substrate 130, the end portion 110k of the correction plate 110g in the moving direction A side (right side of the drawing) The distance D3 from the opposite side (left side of the paper) end 111k is corrected to the forward direction A side (right side of the paper) end 110k of the correction plate 110g at the left side (upper side of the paper) 130c of the substrate 130 with respect to the forward direction A. The distance is set to be shorter than the distance D2 from the end 111k opposite to the traveling direction A of the plate 111g (left side of the drawing).

修正板111gは、進行方向Aに対する左側(紙面上側)の端部111iの支点111hで軸支されており、支点111hを中心として、矢印Cの方向に回転可能に構成され、修正板111gと合わさって距離D3を調整することができる。修正板111gの右端部111jは、基板130の右側の端部130bよりもさらに右側(紙面下側)に位置している。修正板111gの端部111kは、直線状であり、距離D2から距離D3までの大きさは直線状に減少する。なお、修正板111gは、x方向およびy方向を含む平面に平行な面内を回転する。   The correction plate 111g is pivotally supported at a fulcrum 111h of an end 111i on the left side (upper side in the drawing) with respect to the traveling direction A. The correction plate 111g is configured to be rotatable in the direction of arrow C around the fulcrum 111h. Thus, the distance D3 can be adjusted. The right end portion 111j of the correction plate 111g is located further to the right side (lower side in the drawing) than the right end portion 130b of the substrate 130. The end 111k of the correction plate 111g is linear, and the size from the distance D2 to the distance D3 decreases linearly. The correction plate 111g rotates in a plane parallel to a plane including the x direction and the y direction.

(第3の実施形態)
第1の実施の形態では、遮蔽板110a上に、一枚板の矩形の修正板110gを設け、遮蔽板111aと修正板110gとの距離が直線状に変化するようにしたが、本実施の形態では、図5を参照すれば、遮蔽板110a上に設けられる修正板110gは、複数の小さな可動部材110g−1〜110g−18(本実施形態では18個のスリットを例示)により構成される点が第1の実施の形態と異なるが他の点は同じである。本実施の形態では、可動部材110g−1〜110g−18は、y方向に平行な方向に往復運動可能である。可動部材110g−1〜110g−18は、チャンバ外に設けられた不図示の駆動部にそれぞれ接続されており、それぞれ独立して移動可能である。可動部材110g−1〜110g−18の不図示の駆動部は、コントローラ200によって制御される。
(Third embodiment)
In the first embodiment, a single rectangular correction plate 110g is provided on the shielding plate 110a so that the distance between the shielding plate 111a and the correction plate 110g changes linearly. In the embodiment, referring to FIG. 5, the correction plate 110 g provided on the shielding plate 110 a is configured by a plurality of small movable members 110 g-1 to 110 g-18 (in this embodiment, 18 slits are exemplified). Although the point is different from the first embodiment, the other points are the same. In the present embodiment, the movable members 110g-1 to 110g-18 can reciprocate in a direction parallel to the y direction. The movable members 110g-1 to 110g-18 are respectively connected to driving units (not shown) provided outside the chamber, and can be moved independently. Drive units (not shown) of the movable members 110g-1 to 110g-18 are controlled by the controller 200.

可動部材110g−1〜110g−18を、y方向に移動させることによって、可動部材110g−1〜110g−18の進行方向A側(紙面右側)端部110k−1〜110k−18と遮蔽板111aの縁部111fとの距離D3−1〜D3−18を独立に調整可能である。基板130の進行方向Aに対して右側(紙面下側)の可動部材を、左側(紙面上側)の可動部材よりも、突出させるように構成して、距離D3−1から距離D3−18にいくにつれて大きさが減少するようにする。さらに、膜厚分布に応じて、可動部材110g−1〜110g−18の移動量を微調整することにより、3%以下の膜厚均一性を達成可能である。   By moving the movable members 110g-1 to 110g-18 in the y-direction, the moving member 110g-1 to 110g-18 end portions 110k-1 to 110k-18 in the traveling direction A side (right side of the drawing) and the shielding plate 111a. The distances D3-1 to D3-18 with the edge 111f can be adjusted independently. The movable member on the right side (lower side of the drawing) with respect to the traveling direction A of the substrate 130 is configured to protrude from the movable member on the left side (upper side of the drawing), and the distance D3-1 goes from the distance D3-18. As the size decreases. Further, it is possible to achieve a film thickness uniformity of 3% or less by finely adjusting the moving amount of the movable members 110g-1 to 110g-18 according to the film thickness distribution.

(第1〜第3の実施形態の変形例)
なお、上記した第1〜第3の実施の形態では、修正板110g、111gと遮蔽板110a、111aとを別々に形成したが、一体形成してもよい。
(Modification of the first to third embodiments)
In the first to third embodiments described above, the correction plates 110g and 111g and the shielding plates 110a and 111a are separately formed, but may be integrally formed.

(第4の実施形態)
上記第1の実施の形態では、修正板110gを使用し、第2の実施の形態では、修正板110g、111gを使用し、第3の実施の形態では、可動部材110g−1〜110g18を備える修正板110gを使用して膜厚均一性を向上させているが、本実施の形態では、修正板110g、111gを使用せずに、基板130を往復させ、往と復では、基板の方向を180度回転させることによって膜厚均一性を向上させている点が、本実施の形態は第1〜第3の実施の形態と異なるが他の点は同様である。
(Fourth embodiment)
In the first embodiment, the correction plate 110g is used, in the second embodiment, the correction plates 110g and 111g are used, and in the third embodiment, the movable members 110g-1 to 110g18 are provided. Although the film thickness uniformity is improved by using the correction plate 110g, in this embodiment, the substrate 130 is reciprocated without using the correction plates 110g and 111g. The present embodiment is different from the first to third embodiments in that the film thickness uniformity is improved by rotating 180 degrees, but the other points are the same.

図7を参照すれば、移動台132は、モータ134aを備えている。モータ134aは軸134bにより基板保持台131に結合されている。基板保持台131は、モータ134aによってx方向およびy方向に平行な水平面内で回転する。モータ134aは、コントローラ200によって制御される。   Referring to FIG. 7, the moving table 132 includes a motor 134a. The motor 134a is coupled to the substrate holder 131 by a shaft 134b. The substrate holder 131 is rotated in a horizontal plane parallel to the x direction and the y direction by the motor 134a. The motor 134a is controlled by the controller 200.

本実施の形態では、修正板110g、111gを使用しないので、遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとの間には、遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとの間に形成される幅D1の開口部113の形状を修正するものは何も設けられていない。縁部110fと縁部111fはx方向に延在し、互いに平行である。   In this embodiment, since the correction plates 110g and 111g are not used, the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge of the shielding plate 111a are provided between the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge 111f of the shielding plate 111a. Nothing is provided to modify the shape of the opening 113 having a width D1 formed between the portion 111f and the portion 111f. The edge 110f and the edge 111f extend in the x direction and are parallel to each other.

本実施の形態では、一例として、まず、直径200mmの基板130の紙面右側端部130bを遮蔽板110aの縁部110fから200mm紙面左側の位置に位置させる。その後、スパッタリングを開始し、スパッタリングしながら、一定速度で基板保持台131を紙面右側に直線移動して、開口部113を経由して、基板130を、基板130の紙面左側端部130cが遮蔽板111aの縁部111fから300mm紙面右側の位置までくるように直線移動する。この位置で直線移動を停止し、モータ134aによって基板保持台131を180度回転させ、基板130を180度回転させる。その後、スパッタリングしながら、基板130を紙面右側に移動させたのと同じ速度で、基板130を、開口部113を経由して、基板130の紙面右側端部130bが遮蔽板110aの縁部110fから200mm紙面左側の位置までくるように直線移動させ、スパッタリングを停止する。このように、基板130を往復させ、往と復では、基板130の方向を180度回転させることによって、修正板110g、111gを使用せずに、クロスコーナー効果による膜厚の不均一性を改善でき、例えば、50nm以下の膜厚の磁性膜においても、3%程度の膜厚均一性を達成することができる。   In the present embodiment, as an example, first, the right side end portion 130b of the substrate 130 having a diameter of 200 mm is positioned at the left side of the sheet plate 200a from the edge 110f of the shielding plate 110a. Thereafter, sputtering is started. While sputtering, the substrate holding base 131 is linearly moved to the right side of the drawing at a constant speed, the substrate 130 is passed through the opening 113, and the left end 130c of the drawing of the substrate 130 is the shielding plate. It moves linearly from the edge 111f of 111a to the position on the right side of the paper 300 mm. The linear movement is stopped at this position, the substrate holding base 131 is rotated 180 degrees by the motor 134a, and the substrate 130 is rotated 180 degrees. Thereafter, while sputtering, the substrate 130 is moved from the edge 110f of the shielding plate 110a to the right side 130b of the shielding plate 110a through the opening 113 at the same speed as the substrate 130 is moved to the right side of the sheet. It is moved linearly so as to reach the position on the left side of the 200 mm paper surface, and sputtering is stopped. In this way, the substrate 130 is reciprocated, and in the forward and backward directions, the direction of the substrate 130 is rotated 180 degrees, thereby improving the film thickness non-uniformity due to the cross corner effect without using the correction plates 110g and 111g. For example, even with a magnetic film having a thickness of 50 nm or less, a film thickness uniformity of about 3% can be achieved.

なお、スパッタリングは、基板130が紙面右側に移動して180度回転する際には停止しなくてもよい。また、紙面右端で一旦停止して紙面左側に移動開始する際に再び開始してもよい。ターゲット102は、遮蔽部110側が低く、遮蔽部111側に向かうにつれて高く(遮蔽部110側では、シャッターアセンブリ109Aに近く、遮蔽部111側に向かうにつれてシャッターアセンブリ109Aから遠く)なるように斜めに配置されているので、遮蔽部111側の方が遮蔽部110側よりも、スパッタ粒子の回り込みが大きいので、遮蔽部111側の方が遮蔽部110側よりも100mm多く移動させている。   Note that the sputtering does not have to be stopped when the substrate 130 moves to the right side of the page and rotates 180 degrees. Alternatively, it may be restarted when it stops once at the right end of the page and starts moving to the left side of the page. The target 102 is arranged so as to be lower on the shielding unit 110 side and higher toward the shielding unit 111 side (closer to the shutter assembly 109A on the shielding unit 110 side and further from the shutter assembly 109A toward the shielding unit 111 side). Therefore, since the sputtered particles are larger in the shielding part 111 side than the shielding part 110 side, the shielding part 111 side is moved 100 mm more than the shielding part 110 side.

(第5の実施形態)
上記第4の実施の形態では、修正板110g、111gを使用せずに、スパッタリングしながら基板130を往復させ、往と復では、基板130の方向を180度回転させることによって膜厚均一性を向上させているが、本実施の形態では、スパッタリングしながら基板130を一方向に移動させ、スパッタリングを停止して基板130を元の位置に戻し基板130の方向を180度回転させた後、スパッタリングしながら基板130を再び一方向に移動させることによって膜厚均一性を向上させている点が、本実施の形態は第4の実施の形態と異なるが他の点は同様である。
(Fifth embodiment)
In the fourth embodiment, the substrate 130 is reciprocated while sputtering without using the correction plates 110g and 111g, and in the forward and backward directions, the direction of the substrate 130 is rotated by 180 degrees to achieve film thickness uniformity. In this embodiment, the substrate 130 is moved in one direction while sputtering, the sputtering is stopped, the substrate 130 is returned to the original position, and the direction of the substrate 130 is rotated 180 degrees. However, this embodiment is different from the fourth embodiment in that the film thickness uniformity is improved by moving the substrate 130 in one direction again, but the other points are the same.

図8を参照すれば、本実施の形態では、底壁163に開口163aが設けられ、開口163aを介して真空ポンプ122が設けられている。移動機構133はボールねじ機構145を備えている。ボールねじ機構145は真空容器101の上部に設けられている。移動機構133には、移動台132(図1、図7参照)は設けられておらず、ボールねじ機構145のナット141は基板保持台131に直接取り付けられている。基板130の直線移動はボールねじ機構145により行う。   Referring to FIG. 8, in the present embodiment, an opening 163a is provided in the bottom wall 163, and a vacuum pump 122 is provided through the opening 163a. The moving mechanism 133 includes a ball screw mechanism 145. The ball screw mechanism 145 is provided on the upper part of the vacuum vessel 101. The moving mechanism 133 is not provided with the moving table 132 (see FIGS. 1 and 7), and the nut 141 of the ball screw mechanism 145 is directly attached to the substrate holding table 131. The linear movement of the substrate 130 is performed by the ball screw mechanism 145.

真空容器101の側壁162を介して真空容器101に真空容器180が取り付けられている。真空容器101と真空容器180は導入口120を介して連通している。真空容器180内には、基板移し替え機構135が設けられている。基板移し替え機構135は、回転上下機構135aと、ピン保持板135bと、ピン135cとを備えている。ピン135cはピン保持板135bに保持されている。回転上下機構135aによって、ピン135cは上下運動し、ピン保持板135bはx方向およびy方向に平行な水平面内を回転する。回転上下機構135aは、コントローラ200によって制御される。   A vacuum container 180 is attached to the vacuum container 101 via a side wall 162 of the vacuum container 101. The vacuum vessel 101 and the vacuum vessel 180 communicate with each other through the introduction port 120. A substrate transfer mechanism 135 is provided in the vacuum container 180. The substrate transfer mechanism 135 includes a rotary up / down mechanism 135a, a pin holding plate 135b, and a pin 135c. The pin 135c is held by the pin holding plate 135b. The pin 135c moves up and down by the rotation up and down mechanism 135a, and the pin holding plate 135b rotates in a horizontal plane parallel to the x direction and the y direction. The rotary up / down mechanism 135a is controlled by the controller 200.

本実施の形態では、修正板110g、111gを使用しないので、遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとの間には、遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとの間に形成される幅D1の開口部113の形状を修正するものは何も設けられていない。縁部110fと縁部111fはx方向に延在し、互いに平行である。   In this embodiment, since the correction plates 110g and 111g are not used, the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge of the shielding plate 111a are provided between the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge 111f of the shielding plate 111a. Nothing is provided to modify the shape of the opening 113 having a width D1 formed between the portion 111f and the portion 111f. The edge 110f and the edge 111f extend in the x direction and are parallel to each other.

本実施の形態では、一例として、まず、直径200mmの基板130の紙面右側端部130bを遮蔽板110aの縁部110fから200mm紙面左側の位置に位置させる。その後、スパッタリングを開始し、スパッタリングしながら、一定速度で基板保持台131を紙面右側に直線移動して、開口部113を経由して、基板130を、基板130の紙面左側端部130cが遮蔽板111aの縁部111fから300mm紙面右側の位置までくるように直線移動する。この位置で直線移動を停止し、スパッタリングも停止する。   In the present embodiment, as an example, first, the right side end portion 130b of the substrate 130 having a diameter of 200 mm is positioned at the left side of the sheet plate 200a from the edge 110f of the shielding plate 110a. Thereafter, sputtering is started. While sputtering, the substrate holding base 131 is linearly moved to the right side of the drawing at a constant speed, the substrate 130 is passed through the opening 113, and the left end 130c of the drawing of the substrate 130 is the shielding plate. It moves linearly from the edge 111f of 111a to the position on the right side of the paper 300 mm. At this position, linear movement is stopped and sputtering is also stopped.

次に、ゲートバルブ120aを開け、基板保持台131および基板130を真空容器180の基板移し替え機構135上に位置させる。基板保持台131には、U字状の貫通孔(図示せず)が設けられている。ピン135cをU字状の貫通孔(図示せず)を介して上昇させ、基板130を基板保持台131からピン135cに移し替える。   Next, the gate valve 120 a is opened, and the substrate holder 131 and the substrate 130 are positioned on the substrate transfer mechanism 135 of the vacuum vessel 180. The substrate holding base 131 is provided with a U-shaped through hole (not shown). The pin 135c is raised through a U-shaped through hole (not shown), and the substrate 130 is transferred from the substrate holding base 131 to the pin 135c.

その後、基板保持台131を真空容器101に移動させる。その後、基板130を保持したピン135cをピン保持板135bと共に180度回転させて、基板130を180度回転させる。その後、基板保持台131を真空容器180内に移動させ、ピン135cに保持された基板130とピン保持板135bとの間に位置させる。ピン135cは、基板保持台131のU字状の貫通孔(図示せず)内に位置している。その後、ピン135cを下降させ、基板130をピン135cから基板保持台131に移し替える。その後、基板保持台131を真空容器101に移動させ、ゲートバルブ120aを閉じる。その後、基板130の紙面右側端部130bを遮蔽板110aの縁部110fから200mm紙面左側の位置に位置させる。   Thereafter, the substrate holder 131 is moved to the vacuum container 101. Thereafter, the pin 135c holding the substrate 130 is rotated 180 degrees together with the pin holding plate 135b, and the substrate 130 is rotated 180 degrees. Thereafter, the substrate holding base 131 is moved into the vacuum vessel 180 and positioned between the substrate 130 held by the pins 135c and the pin holding plate 135b. The pin 135c is located in a U-shaped through hole (not shown) of the substrate holder 131. Thereafter, the pins 135c are lowered, and the substrate 130 is transferred from the pins 135c to the substrate holding base 131. Thereafter, the substrate holder 131 is moved to the vacuum vessel 101, and the gate valve 120a is closed. Thereafter, the right side end portion 130b of the substrate 130 is positioned at a position 200 mm to the left of the edge portion 110f of the shielding plate 110a.

その後、スパッタリングを開始し、スパッタリングしながら、上記一定速度で基板保持台131を紙面右側に直線移動して、開口部113を経由して、基板130を、基板130の紙面左側端部130cが遮蔽板111aの縁部111fから300mm紙面右側の位置までくるように直線移動する。この位置で直線移動を停止し、スパッタリングも停止する。   Thereafter, sputtering is started, and while sputtering, the substrate holding base 131 is linearly moved to the right side of the drawing at the above constant speed, and the substrate 130 is shielded by the left end 130c of the drawing of the substrate 130 via the opening 113. It moves linearly from the edge 111f of the plate 111a to the right side of the 300mm sheet. At this position, linear movement is stopped and sputtering is also stopped.

このように、スパッタリングしながら基板130を一方向に移動させ、スパッタリングを停止して元の位置に戻して基板130の方向を180度回転させた後、スパッタリングしながら基板130を再び一方向に移動させることによって、修正板110g、111gを使用せずに、クロスコーナー効果による膜厚の不均一性を改善でき、一例として、50nm以下の膜厚の磁性膜においても、3%程度の膜厚均一性を達成することができる。   In this way, the substrate 130 is moved in one direction while sputtering, the sputtering is stopped and returned to the original position, the direction of the substrate 130 is rotated 180 degrees, and then the substrate 130 is moved again in one direction while sputtering. By doing so, the non-uniformity of the film thickness due to the cross corner effect can be improved without using the correction plates 110g and 111g. For example, even in a magnetic film having a film thickness of 50 nm or less, the film thickness is uniform by about 3%. Sex can be achieved.

(第6の実施形態)
遮蔽部110側が低く、遮蔽部111側に向かうにつれて高く(遮蔽部110側では、シャッターアセンブリ109Aに近く、遮蔽部111側に向かうにつれてシャッターアセンブリ109Aから遠く)なるように配置されたターゲット102を使用した場合に、上記第1の実施の形態では、修正板110gを使用し、第2の実施の形態では、修正板110g、111gを使用し、第3の実施の形態では、可動部材110g−1〜110g18を備える修正板110gを使用して膜厚均一性を向上させているが、本実施の形態では、修正板110g、111gを使用せずに、ターゲット102およびターゲット102に対して反対の傾きとなるターゲット202を使用して、ターゲット102を使用してスパッタリングを行いながら、基板を一方向に移動させ、ターゲット202を使用してスパッタリングを行いながら、基板を一方向とは反対方向に移動させることによって膜厚均一性を向上させている点が、本実施の形態は第1〜第3の実施の形態と異なるが他の点は同様である。
(Sixth embodiment)
The target 102 is used such that the shielding unit 110 side is low and increases toward the shielding unit 111 side (on the shielding unit 110 side, close to the shutter assembly 109A and further away from the shutter assembly 109A toward the shielding unit 111 side). In this case, the correction plate 110g is used in the first embodiment, the correction plates 110g and 111g are used in the second embodiment, and the movable member 110g-1 is used in the third embodiment. Although the film thickness uniformity is improved by using the correction plate 110g having ˜110g18, in the present embodiment, the inclinations opposite to the target 102 and the target 102 are used without using the correction plates 110g and 111g. The target 202 is used, and the substrate is sputtered while the target 102 is used for sputtering. In this embodiment, the film thickness uniformity is improved by moving the substrate in the direction opposite to the one direction while performing sputtering using the target 202. Although different from the third embodiment, the other points are the same.

図9を参照すれば、天井壁161bには、ターゲットホルダー104が設けられている。ターゲットホルダー104の裏面側には磁石ユニット103が設けられている。ターゲットホルダー104の表面側には、ターゲット102が取り付けられている。   Referring to FIG. 9, a target holder 104 is provided on the ceiling wall 161b. A magnet unit 103 is provided on the back side of the target holder 104. A target 102 is attached to the surface side of the target holder 104.

ターゲット102には、電力供給ライン171からターゲットホルダー104(金属製のバッキングプレート)を通じてスパッタに必要な電力が投入される。電力供給ライン171は、高周波電源173および直流電源172に接続されている。ターゲット102には、負電位が与えられ、カソードとして機能する。   The target 102 is supplied with power necessary for sputtering from the power supply line 171 through the target holder 104 (metal backing plate). The power supply line 171 is connected to the high frequency power source 173 and the DC power source 172. A negative potential is applied to the target 102 and functions as a cathode.

ターゲットホルダー104が設けられている天井壁161bは、中央側が高くなるように斜めに設けられているので、ターゲットホルダー104は水平の一方向(y方向)から反時計回りに角度θ1(約20〜70°)傾いて設けられている。その結果、ターゲット102も、y方向から反時計回りに角度θ1傾いてターゲットホルダー104に取り付けられる。   Since the ceiling wall 161b on which the target holder 104 is provided is provided obliquely so that the center side becomes higher, the target holder 104 is angled θ1 (about 20 to about 20 to about 1 from the horizontal direction (y direction) counterclockwise. 70 °). As a result, the target 102 is also attached to the target holder 104 at an angle θ1 counterclockwise from the y direction.

天井壁161dには、ターゲットホルダー204が設けられている。ターゲットホルダー204の裏面側には磁石ユニット203が設けられている。ターゲットホルダー204の表面側には、ターゲット202が取り付けられている。ターゲットホルダー204はターゲットホルダー104と同じ構造である。磁石ユニット203は磁石ユニット103と同じ構造である。ターゲット202はターゲット102と同じ形状、同じ大きさ、同じ材料である。   A target holder 204 is provided on the ceiling wall 161d. A magnet unit 203 is provided on the back side of the target holder 204. A target 202 is attached to the surface side of the target holder 204. The target holder 204 has the same structure as the target holder 104. The magnet unit 203 has the same structure as the magnet unit 103. The target 202 has the same shape, the same size, and the same material as the target 102.

ターゲット202には、電力供給ライン271からターゲットホルダー204を通じてスパッタに必要な電力が投入される。電力供給ライン271は、高周波電源273および直流電源272に接続されている。ターゲット202には、負電位が与えられ、カソードとして機能する。高周波電源273および直流電源272はコントローラ200によって制御される。   The target 202 is supplied with power necessary for sputtering from the power supply line 271 through the target holder 204. The power supply line 271 is connected to the high frequency power supply 273 and the DC power supply 272. The target 202 is given a negative potential and functions as a cathode. The high frequency power supply 273 and the DC power supply 272 are controlled by the controller 200.

ターゲットホルダー204が設けられている天井壁161dは、中央側が高くなるように斜めに設けられているので、ターゲットホルダー204は水平の一方向(y方向)から時計回りに角度θ1傾いて設けられている。その結果、ターゲット202も、y方向から時計回りに角度θ1傾いてターゲットホルダー204に取り付けられる。すなわち、ターゲット202はターゲット102に対して反対方向に同じ角度傾いて取り付けられている。   Since the ceiling wall 161d on which the target holder 204 is provided is provided obliquely so that the center side becomes higher, the target holder 204 is provided inclined at an angle θ1 clockwise from one horizontal direction (y direction). Yes. As a result, the target 202 is also attached to the target holder 204 at an angle θ1 clockwise from the y direction. That is, the target 202 is attached to the target 102 with the same angle inclined in the opposite direction.

ターゲット102、202は、矩形状であって、ターゲット102の長辺102a、102b、ターゲット202の長辺202a、202bは本図の紙面に対し垂直方向(x方向)に配置されている。   The targets 102 and 202 have a rectangular shape, and the long sides 102a and 102b of the target 102 and the long sides 202a and 202b of the target 202 are arranged in a direction perpendicular to the paper surface of this figure (x direction).

天井壁161bと天井壁161dは、天井壁161cの水平方向(y方向)の中央161c1を通り、紙面に垂直(x方向およびz方向に平行)な面151に対して線対称に設けられている。ターゲットホルダー104およびターゲットホルダー204も面151に対して線対称に設けられており、ターゲット102およびターゲット202も面151に対して線対称に設けられている。磁石ユニット103および磁石ユニット203も面151に対して線対称に設けられている。   The ceiling wall 161b and the ceiling wall 161d are provided symmetrically with respect to a surface 151 that passes through the center 161c1 in the horizontal direction (y direction) of the ceiling wall 161c and is perpendicular to the paper surface (parallel to the x direction and the z direction). . The target holder 104 and the target holder 204 are also provided with line symmetry with respect to the surface 151, and the target 102 and the target 202 are also provided with line symmetry with respect to the surface 151. The magnet unit 103 and the magnet unit 203 are also provided symmetrically with respect to the surface 151.

遮蔽板110aおよび遮蔽板111aを水平方向(y方向)に移動させて、遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとの間に、幅D1の開口部113を形成する。開口部113は、面151に対して線対称である。開口部113の中心113aを通り遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとを結ぶ線に垂直な法線152は面151に含まれている。   The shielding plate 110a and the shielding plate 111a are moved in the horizontal direction (y direction) to form an opening 113 having a width D1 between the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge 111f of the shielding plate 111a. The opening 113 is line symmetric with respect to the surface 151. A normal line 152 passing through the center 113a of the opening 113 and perpendicular to the line connecting the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge 111f of the shielding plate 111a is included in the surface 151.

ターゲット102は、ターゲット表面102cの中心を通るターゲット表面102cへの法線150が、シャッターアセンブリ109Aの開口部113の中心113aを通る法線152に対し所定の角度θ2を有するように斜めに配置されている。ターゲット102は、水平の一方向(y方向)から反時計回りに角度θ1傾いてターゲットホルダー104に取り付けられている。なお、θ2=θ1である。ターゲット102は、遮蔽部110側から遮蔽部111側へ向かって上り勾配となるように斜めに配置されている。すなわち、遮蔽部110側が低く、遮蔽部111側に向かうにつれて高く(遮蔽部110側では、シャッターアセンブリ109Aに近く、遮蔽部111側に向かうにつれてシャッターアセンブリ109Aから遠く)なるように配置されている。これにより、ターゲット102のターゲット表面102cは、シャッターアセンブリ109Aの開口部113を介して基板130の表面130aと斜めに対向する。ターゲット表面102cからターゲット表面102cに垂直に放出されたスパッタ粒子は、基板130の表面130aへの垂線に対して、斜めに入射する。   The target 102 is disposed obliquely such that a normal 150 to the target surface 102c passing through the center of the target surface 102c has a predetermined angle θ2 with respect to a normal 152 passing through the center 113a of the opening 113 of the shutter assembly 109A. ing. The target 102 is attached to the target holder 104 at an angle θ1 counterclockwise from one horizontal direction (y direction). Note that θ2 = θ1. The target 102 is disposed obliquely so as to have an upward slope from the shielding unit 110 side toward the shielding unit 111 side. That is, the shielding part 110 side is low and is arranged so as to increase toward the shielding part 111 side (on the shielding part 110 side, closer to the shutter assembly 109A and further away from the shutter assembly 109A toward the shielding part 111 side). Thereby, the target surface 102c of the target 102 is diagonally opposed to the surface 130a of the substrate 130 through the opening 113 of the shutter assembly 109A. The sputtered particles emitted perpendicularly from the target surface 102c to the target surface 102c are incident obliquely with respect to the normal to the surface 130a of the substrate 130.

ターゲット202は、ターゲット表面202cの中心を通るターゲット表面202cへの法線250が、シャッターアセンブリ109Aの開口部113の中心113aを通る法線152に対し所定の角度θ2を有するように斜めに配置されている。ターゲット202は、水平の一方向(y方向)から時計回りに角度θ1傾いてターゲットホルダー204に取り付けられている。なお、θ2=θ1である。ターゲット202は、遮蔽部111側から遮蔽部110側へ向かって上り勾配となるように斜めに配置されている。すなわち、遮蔽部111側が低く、遮蔽部110側に向かうにつれて高く(遮蔽部111側では、シャッターアセンブリ109Aに近く、遮蔽部110側に向かうにつれてシャッターアセンブリ109Aから遠く)なるように配置されている。これにより、ターゲット202のターゲット表面202cは、シャッターアセンブリ109Aの開口部113を介して基板130の表面130aと斜めに対向する。ターゲット表面202cからターゲット表面202cに垂直に放出されたスパッタ粒子は、基板130の表面130aへの垂線に対して、斜めに入射する。   The target 202 is disposed obliquely such that a normal 250 to the target surface 202c passing through the center of the target surface 202c has a predetermined angle θ2 with respect to a normal 152 passing through the center 113a of the opening 113 of the shutter assembly 109A. ing. The target 202 is attached to the target holder 204 at an angle θ1 clockwise from one horizontal direction (y direction). Note that θ2 = θ1. The target 202 is disposed obliquely so as to have an upward slope from the shielding unit 111 side toward the shielding unit 110 side. That is, the shielding unit 111 side is low, and is arranged so as to be higher toward the shielding unit 110 side (closer to the shutter assembly 109A on the shielding unit 111 side and farther from the shutter assembly 109A toward the shielding unit 110 side). Thereby, the target surface 202c of the target 202 is diagonally opposed to the surface 130a of the substrate 130 through the opening 113 of the shutter assembly 109A. Sputtered particles emitted perpendicularly from the target surface 202c to the target surface 202c are incident obliquely with respect to the normal to the surface 130a of the substrate 130.

ターゲット102およびターゲット202は面151に対して面対称に設けられ、開口部113も面151に対して面対称であるので、ターゲット表面102cから放出されたスパッタ粒子とターゲット表面202cから放出されたスパッタ粒子は、開口部113に面151に対して面対称に入射する。   Since the target 102 and the target 202 are provided symmetrically with respect to the surface 151 and the opening 113 is also symmetrical with respect to the surface 151, the sputtered particles emitted from the target surface 102c and the sputtered emitted from the target surface 202c. The particles enter the opening 113 symmetrically with respect to the surface 151.

本実施の形態では、修正板110g、111gを使用しないので、遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとの間には、遮蔽板110aの縁部110fと遮蔽板111aの縁部111fとの間に形成される幅D1の開口部113の形状を修正するものは何も設けられていない。縁部110fと縁部111fはx方向に延在し、互いに平行である。   In this embodiment, since the correction plates 110g and 111g are not used, the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge of the shielding plate 111a are provided between the edge 110f of the shielding plate 110a and the edge 111f of the shielding plate 111a. Nothing is provided to modify the shape of the opening 113 having a width D1 formed between the portion 111f and the portion 111f. The edge 110f and the edge 111f extend in the x direction and are parallel to each other.

本実施の形態では、一例として、まず、直径200mmの基板130の紙面右側端部130bを遮蔽板110aの縁部110fから300mm紙面左側の位置に位置させる。その後、電力供給ライン171からターゲット102に電力を供給して(電力供給ライン271からターゲット202には電力を供給せずに)スパッタリングを開始し、ターゲット102によってスパッタリングしながら、一定速度で基板保持台131を紙面右側に直線移動して、開口部113を経由して、基板130を、基板130の紙面左側端部130cが遮蔽板111aの縁部111fから300mm紙面右側の位置までくるように直線移動する。この位置で直線移動を停止する。また、電力供給ライン171からターゲット102への電力の供給を停止してスパッタリングを停止する。その後、電力供給ライン271からターゲット202に電力を供給して(電力供給ライン171からターゲット102には電力を供給せずに)スパッタリングを開始し、ターゲット202によってスパッタリングしながら、基板130を紙面右側に移動させたのと同じ速度で、基板130を、開口部113を経由して、基板130の紙面右側端部130bが遮蔽板110aの縁部110fから300mm紙面左側の位置までくるように直線移動させ、この位置で直線移動を停止する。また、電力供給ライン271からターゲット202への電力の供給を停止してスパッタリングを停止する。このように、ターゲット102およびターゲット102に対して反対の傾きとなるターゲット202を使用して、ターゲット102を使用してスパッタリングを行いながら、基板を一方向に移動させ、ターゲット202を使用してスパッタリングを行いながら、基板を一方向とは反対方向に移動させることによって、修正板110g、111gを使用せずに、クロスコーナー効果による膜厚の不均一性を改善でき、一例として、50nm以下の膜厚の磁性膜においても、3%程度の膜厚均一性を達成することができる。   In the present embodiment, as an example, first, the right side end portion 130b of the substrate 130 having a diameter of 200 mm is positioned at a position 300 mm to the left of the edge portion 110f of the shielding plate 110a. Thereafter, power is supplied from the power supply line 171 to the target 102 (without supplying power from the power supply line 271 to the target 202), and sputtering is started. 131 is linearly moved to the right side of the paper surface, and the substrate 130 is linearly moved via the opening 113 so that the left side edge portion 130c of the substrate 130 is positioned 300 mm from the edge 111f of the shielding plate 111a to the right side of the paper surface of 300 mm. To do. The linear movement is stopped at this position. Further, the power supply from the power supply line 171 to the target 102 is stopped to stop the sputtering. After that, power is supplied from the power supply line 271 to the target 202 (without supplying power from the power supply line 171 to the target 102), and sputtering is started. The substrate 130 is linearly moved through the opening 113 so that the right side end portion 130b of the substrate 130 reaches the position 300mm from the edge 110f of the shielding plate 110a to the left side of the drawing surface at the same speed as the movement. The linear movement is stopped at this position. Further, the power supply from the power supply line 271 to the target 202 is stopped to stop sputtering. In this way, the target 102 and the target 202 having an opposite inclination with respect to the target 102 are used, the substrate 102 is moved in one direction while performing sputtering using the target 102, and sputtering is performed using the target 202. By moving the substrate in the direction opposite to the one direction while performing the process, the non-uniformity of the film thickness due to the cross corner effect can be improved without using the correction plates 110g and 111g. Even with a thick magnetic film, film thickness uniformity of about 3% can be achieved.

上記の各実施の形態では、ターゲット材料として磁性材を用いたが、これに限定されず、例えば、MgOなどの酸化物ターゲットを用いることもできる。   In each of the above embodiments, the magnetic material is used as the target material. However, the present invention is not limited to this. For example, an oxide target such as MgO can be used.

以上、本発明の種々の典型的な実施の形態を説明してきたが、本発明はそれらの実施の形態に限定されない。従って、本発明の範囲は、次の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。   While various typical embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments. Accordingly, the scope of the invention is limited only by the following claims.

100 マグネトロンスパッタ装置
101 真空容器
102 ターゲット
102c ターゲット表面
102a、102b 長辺
103 磁石ユニット
103b 周辺磁石
103a 中心磁石
104 ターゲットホルダー
109A シャッターアセンブリ
110、111 遮蔽部
110a、111a 遮蔽板
110g、111g 修正板
113 開口部
130 基板
130a 表面
130b、130c 端部
131 基板保持台
131a 基板載置面
132 移動台
133 移動機構
150、152 法線
D1 幅
D2、D3 距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Magnetron sputtering apparatus 101 Vacuum container 102 Target 102c Target surface 102a, 102b Long side 103 Magnet unit 103b Peripheral magnet 103a Central magnet 104 Target holder 109A Shutter assembly 110, 111 Shielding part 110a, 111a Shielding board 110g, 111g Correction board 113 Opening part 130 Substrate 130a Surface 130b, 130c End 131 Substrate holding base 131a Substrate mounting surface 132 Moving base 133 Moving mechanism 150, 152 Normal D1 Width D2, D3 Distance

Claims (17)

真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
ターゲットを保持するためのターゲットホルダーと、
前記ターゲットホルダーの裏面に配置され、一方向に延びた中心磁石と前記中心磁石に沿って配置され前記一方向に延びた周辺磁石とを有する磁石ユニットと、
前記ターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
を備え、
前記ターゲットホルダーに保持された前記ターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成されたマグネトロンスパッタ装置であって、
前記開口部は、前記搭載面に搭載された前記基板の前記一方向の一端側よりも他端側の方が小さいマグネトロンスパッタ装置。
A vacuum vessel;
A substrate holder provided in the vacuum vessel and having a mounting surface for mounting the substrate;
A target holder for holding the target;
A magnet unit disposed on the back surface of the target holder and having a central magnet extending in one direction and a peripheral magnet disposed along the central magnet and extending in the one direction;
A shielding assembly provided between the target holder and the substrate holder and having an opening;
With
A magnetron sputtering apparatus configured such that sputtered particles from the target held by the target holder pass through the opening and obliquely enter the substrate mounted on the mounting surface,
The magnetron sputtering apparatus, wherein the opening is smaller on the other end side than the one end side in the one direction of the substrate mounted on the mounting surface.
前記ターゲットホルダーおよび前記磁石ユニットは、前記搭載面に対して傾斜して配置されている請求項1記載のマグネトロンスパッタ装置。   The magnetron sputtering apparatus according to claim 1, wherein the target holder and the magnet unit are arranged to be inclined with respect to the mounting surface. 前記遮蔽アセンブリは、互いに独立して移動可能であって、前記開口部の位置および大きさを独立に変更可能な第1および第2の遮蔽部材を備える請求項1または2記載のマグネトロンスパッタ装置。   The magnetron sputtering apparatus according to claim 1, wherein the shielding assembly includes first and second shielding members that are movable independently of each other and capable of independently changing a position and a size of the opening. 前記基板保持台は、成膜時に、前記一方向と垂直方向に移動する請求項1〜3のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。   The magnetron sputtering apparatus according to claim 1, wherein the substrate holding table moves in a direction perpendicular to the one direction during film formation. 前記遮蔽アセンブリは、前記開口部を、前記搭載面に搭載された前記基板の前記一方向の一端側よりも他端側の方が小さくできる修正部材を備える請求項1〜4のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。   The said shielding assembly is provided with the correction member which can make the said opening part the other end side smaller than the one end side of the said one direction of the said board | substrate mounted in the said mounting surface. The magnetron sputtering apparatus described in 1. 前記開口部は、前記搭載面に搭載された前記基板の前記一方向の前記一端側から前記他端側に向かって直線状に小さくなる請求項1〜5のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。   The magnetron sputtering according to claim 1, wherein the opening portion decreases linearly from the one end side in the one direction of the substrate mounted on the mounting surface toward the other end side. apparatus. 前記遮蔽アセンブリは、前記開口部の一方の側に、前記基板の前記一方向の前記一端側に軸支されて回転可能な修正部材を備える請求項1〜4および6のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。   The said shielding assembly is provided with the correction member which is pivotally supported by the said one end side of the said one direction of the said board | substrate, and can rotate on one side of the said opening part. Magnetron sputtering equipment. 前記遮蔽アセンブリは、前記開口部の他方の側に、前記基板の前記一方向の前記一端側に軸支されて回転可能な修正部材をさらに備える請求項7記載のマグネトロンスパッタ装置。   The magnetron sputtering apparatus according to claim 7, wherein the shielding assembly further includes a correction member pivotally supported on the one end side in the one direction of the substrate and rotatable on the other side of the opening. 前記遮蔽アセンブリは、前記基板の前記一方向の前記一端側から前記他端側までの間に設けられ、互いに独立に前記開口部の一方の側から他方の側に向かって往復運動が可能であり、前記開口部の大きさを互いに独立に変更可能な複数の修正部材を備える請求項1〜4のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。   The shielding assembly is provided between the one end side and the other end side in the one direction of the substrate, and can reciprocate independently from one side of the opening to the other side. The magnetron sputtering apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of correction members capable of independently changing the size of the opening. 真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
ターゲットを保持するためのターゲットホルダーと、
前記ターゲットホルダーの裏面に配置され、第1の方向に延びた中心磁石と前記中心磁石に沿って配置され前記第1の方向に延びた周辺磁石とを有する磁石ユニットと、
前記ターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
前記基板保持台を前記第1の方向と交差する第2の方向に往復移動させる移動機構と、
前記基板保持台を回転させる回転機構と、
前記ターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する電力供給手段と、
を備え、
前記ターゲットホルダーに保持された前記ターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成されたマグネトロンスパッタ装置。
A vacuum vessel;
A substrate holder provided in the vacuum vessel and having a mounting surface for mounting the substrate;
A target holder for holding the target;
A magnet unit disposed on the back surface of the target holder and having a central magnet extending in a first direction and a peripheral magnet disposed along the central magnet and extending in the first direction;
A shielding assembly provided between the target holder and the substrate holder and having an opening;
A moving mechanism for reciprocating the substrate holding table in a second direction intersecting the first direction;
A rotation mechanism for rotating the substrate holder;
Power supply means for supplying power for sputtering to the target holder;
With
A magnetron sputtering apparatus configured such that sputtered particles from the target held by the target holder pass through the opening and obliquely enter the substrate mounted on the mounting surface.
前記移動機構と、前記回転機構と、前記電力供給手段とを制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記移動機構と、前記回転機構と、前記電力供給手段とを制御して、
スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を前記第2の方向の一方向に移動させる工程と、
前記基板保持台を前記一方向に移動させた後、前記基板保持台を反転する工程と、
前記基板保持台を反転させた後、スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を前記第2の方向において前記一方向とは反対方向に移動させる工程と、
を実行するように構成されている請求項10記載のマグネトロンスパッタ装置。
A controller for controlling the moving mechanism, the rotating mechanism, and the power supply means;
The controller controls the moving mechanism, the rotating mechanism, and the power supply means,
Moving the substrate holder on which the substrate is mounted in one direction of the second direction while performing sputtering;
Reversing the substrate holder after moving the substrate holder in the one direction; and
Reversing the substrate holding table and performing sputtering while moving the substrate holding table on which the substrate is mounted in a direction opposite to the one direction in the second direction;
The magnetron sputtering apparatus according to claim 10, which is configured to perform the following.
前記移動機構と、前記回転機構と、前記電力供給手段とを制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記移動機構と、前記回転機構と、前記電力供給手段とを制御して、
スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を第1の位置から、前記第2の方向の一方向に移動させる工程と、
前記基板保持台を前記一方向に移動させた後、スパッタリングを停止した状態で、前記基板を搭載した前記基板保持台を反転する工程と、
前記基板保持台を反転させた後、スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を前記第1の位置から、前記第2の方向の前記一方向に移動させる工程と、
を実行するように構成されている請求項10記載のマグネトロンスパッタ装置。
A controller for controlling the moving mechanism, the rotating mechanism, and the power supply means;
The controller controls the moving mechanism, the rotating mechanism, and the power supply means,
A step of moving the substrate holder on which the substrate is mounted from a first position in one direction of the second direction while performing sputtering;
After moving the substrate holding table in the one direction, with the sputtering stopped, the step of inverting the substrate holding table on which the substrate is mounted;
Moving the substrate holding table on which the substrate is mounted from the first position in the one direction of the second direction while performing sputtering after inverting the substrate holding table;
The magnetron sputtering apparatus according to claim 10, which is configured to perform the following.
真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
第1のターゲットを保持するための第1のターゲットホルダーと、
第2のターゲットを保持するための第2のターゲットホルダーと、
前記第1のターゲットホルダーの裏面に配置され、第1の方向に延びた第1の中心磁石と前記第1の中心磁石に沿って配置され前記第1の方向に延びた第1の周辺磁石とを有する第1の磁石ユニットと、
前記第2のターゲットホルダーの裏面に配置され、前記第1の方向に延びた第2の中心磁石と前記第2の中心磁石に沿って配置され前記第1の方向に延びた第2の周辺磁石とを有する第2の磁石ユニットと、
前記第1および第2のターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
前記基板保持台を前記第1の方向と交差する第2の方向に往復移動させる移動機構と、
前記第1のターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する第1の電力供給手段と、
前記第2のターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する第2の電力供給手段と、
を備え、
前記第1のターゲットホルダーに保持された前記第1のターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成され、
前記第2のターゲットホルダーに保持された前記第2のターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成され、
前記第1のターゲットホルダーと、前記第2のターゲットホルダーは、所定の面に対して面対象に設けられ、前記第1の磁石ユニットと前記第2の磁石ユニットは、前記所定の面に対して面対象に設けられ、前記開口部は、前記所定の面に対して面対象に設けられているマグネトロンスパッタ装置。
A vacuum vessel;
A substrate holder provided in the vacuum vessel and having a mounting surface for mounting the substrate;
A first target holder for holding a first target;
A second target holder for holding a second target;
A first central magnet disposed on the back surface of the first target holder and extending in a first direction; and a first peripheral magnet disposed along the first central magnet and extending in the first direction; A first magnet unit having:
A second central magnet disposed on the back surface of the second target holder and extending in the first direction and a second peripheral magnet disposed along the second central magnet and extending in the first direction A second magnet unit having
A shielding assembly provided between the first and second target holders and the substrate holder and having an opening;
A moving mechanism for reciprocating the substrate holding table in a second direction intersecting the first direction;
First power supply means for supplying power for sputtering to the first target holder;
Second power supply means for supplying power for sputtering to the second target holder;
With
The sputtered particles from the first target held by the first target holder pass through the opening and are obliquely incident on the substrate mounted on the mounting surface,
The sputtered particles from the second target held by the second target holder are configured to pass through the opening and obliquely enter the substrate mounted on the mounting surface,
The first target holder and the second target holder are provided in a plane object with respect to a predetermined surface, and the first magnet unit and the second magnet unit are with respect to the predetermined surface. The magnetron sputtering apparatus provided in the surface object, and the opening is provided in the surface object with respect to the predetermined surface.
前記移動機構と、前記第1の電力供給手段と、前記第2の電力供給手段とを制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記移動機構と、前記第1の電力供給手段と、前記第2の電力供給手段とを制御して、
前記第1の電力供給手段により前記第1のターゲットホルダーに電力を供給して、スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を前記第2の方向の一方向に移動させる工程と、
前記第2の電力供給手段により前記第2のターゲットホルダーに電力を供給して、スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を前記第2の方向の前記一方向とは反対方向に移動させる工程と、
を実行するように構成されている請求項13記載のマグネトロンスパッタ装置。
A controller for controlling the moving mechanism, the first power supply means, and the second power supply means;
The controller controls the moving mechanism, the first power supply means, and the second power supply means,
A step of moving the substrate holder on which the substrate is mounted in one direction of the second direction while supplying power to the first target holder by the first power supply means and performing sputtering;
While supplying power to the second target holder by the second power supply means and performing sputtering, the substrate holder on which the substrate is mounted is placed in a direction opposite to the one direction of the second direction. A process of moving;
The magnetron sputtering apparatus according to claim 13, which is configured to perform the following.
前記第1の方向と前記第2の方向は直交している請求項10〜14のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。   The magnetron sputtering apparatus according to claim 10, wherein the first direction and the second direction are orthogonal to each other. 前記遮蔽アセンブリは、接地されている請求項1〜15のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。   The magnetron sputtering apparatus according to claim 1, wherein the shielding assembly is grounded. 前記基板保持台の前記搭載面から、前記ターゲットホルダーに保持された前記ターゲットの中心までの距離は、150mm以下である請求項1〜16のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。
The magnetron sputtering apparatus according to claim 1, wherein a distance from the mounting surface of the substrate holder to the center of the target held by the target holder is 150 mm or less.
JP2013202300A 2013-09-27 2013-09-27 Magnetron sputtering apparatus Pending JP2015067856A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013202300A JP2015067856A (en) 2013-09-27 2013-09-27 Magnetron sputtering apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013202300A JP2015067856A (en) 2013-09-27 2013-09-27 Magnetron sputtering apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015067856A true JP2015067856A (en) 2015-04-13
JP2015067856A5 JP2015067856A5 (en) 2015-08-13

Family

ID=52834861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013202300A Pending JP2015067856A (en) 2013-09-27 2013-09-27 Magnetron sputtering apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015067856A (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018084010A1 (en) * 2016-11-04 2018-05-11 東京エレクトロン株式会社 Film-forming device
KR20180064995A (en) 2016-12-06 2018-06-15 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming apparatus
CN109778128A (en) * 2017-11-15 2019-05-21 佳能特机株式会社 Sputtering equipment
KR20190098070A (en) 2018-02-13 2019-08-21 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming system and method for forming film on substrate
KR20200000356A (en) 2018-06-22 2020-01-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate stage and film forming apparatus
KR20200001511A (en) 2018-06-26 2020-01-06 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Sputtering device
JP2020002395A (en) * 2018-06-26 2020-01-09 東京エレクトロン株式会社 Sputtering device
KR20200014209A (en) * 2018-07-31 2020-02-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming apparatus and film forming method
KR20200018270A (en) 2018-08-10 2020-02-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film-forming apparatus, film-forming system, and film-forming method
KR20200018278A (en) 2018-08-10 2020-02-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming apparatus and film forming method
KR20210002545A (en) 2018-04-24 2021-01-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film formation apparatus and film formation method
US11220741B2 (en) 2018-05-16 2022-01-11 Tokyo Electron Limited Film forming apparatus and film forming method
US20220076932A1 (en) * 2018-10-16 2022-03-10 Jsw Afty Corporation Plasma film forming apparatus and plasma film forming method
US11414747B2 (en) 2018-06-26 2022-08-16 Tokyo Electron Limited Sputtering device
US11664207B2 (en) 2018-08-10 2023-05-30 Tokyo Electron Limited Film-forming apparatus, film-forming system, and film-forming method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1036963A (en) * 1996-07-23 1998-02-10 Sony Corp Sputtering device and formation of soft magnetic coating using the same
JP2001192805A (en) * 1999-10-28 2001-07-17 Akt Kk Inclined sputtering target with shield for blocking contaminant
JP2010174331A (en) * 2009-01-29 2010-08-12 Canon Inc Method for producing boride film and method for producing electron emitting device
JP2010539674A (en) * 2007-09-18 2010-12-16 ビーコ・インスツルメンツ・インコーポレーテッド Surface treatment method and apparatus for substrate using energetic particle beam

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1036963A (en) * 1996-07-23 1998-02-10 Sony Corp Sputtering device and formation of soft magnetic coating using the same
JP2001192805A (en) * 1999-10-28 2001-07-17 Akt Kk Inclined sputtering target with shield for blocking contaminant
JP2010539674A (en) * 2007-09-18 2010-12-16 ビーコ・インスツルメンツ・インコーポレーテッド Surface treatment method and apparatus for substrate using energetic particle beam
JP2010174331A (en) * 2009-01-29 2010-08-12 Canon Inc Method for producing boride film and method for producing electron emitting device

Cited By (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190056416A (en) 2016-11-04 2019-05-24 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming device
WO2018084010A1 (en) * 2016-11-04 2018-05-11 東京エレクトロン株式会社 Film-forming device
US11410837B2 (en) 2016-11-04 2022-08-09 Tokyo Electron Limited Film-forming device
US10392688B2 (en) 2016-12-06 2019-08-27 Tokyo Electron Limited Film forming apparatus
KR102107282B1 (en) * 2016-12-06 2020-05-06 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming apparatus
KR20180064995A (en) 2016-12-06 2018-06-15 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming apparatus
JP2019090083A (en) * 2017-11-15 2019-06-13 キヤノントッキ株式会社 Sputtering apparatus and manufacturing method of organic el panel
CN109778128B (en) * 2017-11-15 2022-08-23 佳能特机株式会社 Sputtering device
CN109778128A (en) * 2017-11-15 2019-05-21 佳能特机株式会社 Sputtering equipment
KR20190098070A (en) 2018-02-13 2019-08-21 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming system and method for forming film on substrate
US11542592B2 (en) 2018-02-13 2023-01-03 Tokyo Electron Limited Film forming system and method for forming film on substrate
KR102297165B1 (en) 2018-02-13 2021-09-01 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming system and method for forming film on substrate
KR20210008550A (en) 2018-02-13 2021-01-22 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming system and method for forming film on substrate
US11495446B2 (en) 2018-04-24 2022-11-08 Tokyo Electron Limited Film formation device and film formation method
KR20210002545A (en) 2018-04-24 2021-01-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film formation apparatus and film formation method
US11220741B2 (en) 2018-05-16 2022-01-11 Tokyo Electron Limited Film forming apparatus and film forming method
KR20200000356A (en) 2018-06-22 2020-01-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate stage and film forming apparatus
US11414747B2 (en) 2018-06-26 2022-08-16 Tokyo Electron Limited Sputtering device
KR20210019523A (en) 2018-06-26 2021-02-22 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Sputtering device
KR20200001511A (en) 2018-06-26 2020-01-06 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Sputtering device
JP2020002395A (en) * 2018-06-26 2020-01-09 東京エレクトロン株式会社 Sputtering device
KR20200014209A (en) * 2018-07-31 2020-02-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming apparatus and film forming method
KR102287784B1 (en) * 2018-07-31 2021-08-06 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming apparatus and film forming method
US11158492B2 (en) 2018-07-31 2021-10-26 Tokyo Electron Limited Film forming apparatus and film forming method
KR102269997B1 (en) * 2018-08-10 2021-06-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film-forming apparatus, film-forming system, and film-forming method
CN114293156A (en) * 2018-08-10 2022-04-08 东京毅力科创株式会社 Film forming system and film forming method
JP7097777B2 (en) 2018-08-10 2022-07-08 東京エレクトロン株式会社 Film forming equipment and film forming method
JP2020026547A (en) * 2018-08-10 2020-02-20 東京エレクトロン株式会社 Film deposition device and film deposition method
KR102290842B1 (en) * 2018-08-10 2021-08-17 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming apparatus and film forming method
KR20200018270A (en) 2018-08-10 2020-02-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film-forming apparatus, film-forming system, and film-forming method
KR20200018278A (en) 2018-08-10 2020-02-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Film forming apparatus and film forming method
US11512388B2 (en) 2018-08-10 2022-11-29 Tokyo Electron Limited Film forming apparatus and film forming method
JP2020026575A (en) * 2018-08-10 2020-02-20 東京エレクトロン株式会社 Film deposition device, film deposition system, and film deposition method
US11664207B2 (en) 2018-08-10 2023-05-30 Tokyo Electron Limited Film-forming apparatus, film-forming system, and film-forming method
US20220076932A1 (en) * 2018-10-16 2022-03-10 Jsw Afty Corporation Plasma film forming apparatus and plasma film forming method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015067856A (en) Magnetron sputtering apparatus
US20110056912A1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP5364172B2 (en) Film forming method using sputtering apparatus and sputtering apparatus
US20090277779A1 (en) Magnetic field generating apparatus, magnetic field generating method, sputtering apparatus, and method of manufacturing device
JPWO2009057715A1 (en) Magnetron unit, magnetron sputtering apparatus and electronic device manufacturing method
JPWO2010073307A1 (en) Sputtering apparatus and film forming method
JP2015086438A (en) Film deposition apparatus
JP2014037555A (en) Sputtering apparatus
JP2012241281A (en) Split target device for sputtering and sputtering method using the same
JP4473342B1 (en) Sputtering apparatus and film forming method
US9058962B2 (en) Magnet unit and magnetron sputtering apparatus
WO2013179548A1 (en) Magnetron sputtering device, magnetron sputtering method, and storage medium
US11479848B2 (en) Film forming apparatus and method
JP2010144247A (en) Sputtering system and film deposition method
JP2023115150A (en) Film deposition apparatus and film deposition method
JP6957270B2 (en) Film formation equipment and film formation method
CN109778128A (en) Sputtering equipment
JP4999602B2 (en) Deposition equipment
JP2021025125A (en) Film deposition apparatus and film deposition method
JP2019218604A (en) Film deposition apparatus and sputtering target mechanism
JP2020200520A (en) Film deposition apparatus, sputtering target mechanism and film deposition method
JP7495387B2 (en) Sputtering Equipment
JP2023091411A (en) Sputtering apparatus
JP7320828B2 (en) Sputtering cathode, sputtering apparatus, and method for manufacturing film-formed body
WO2018123776A1 (en) Sputtering device and electrode film manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150625

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150625

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160524

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160823

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170207

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170912