JP3937272B2

JP3937272B2 - Sputtering apparatus and sputtering method

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Publication number: JP3937272B2
Application number: JP29891398A
Authority: JP
Inventors: 浩司北川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: JP2000124210A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスパッタ装置及びスパッタ方法に関し、例えば所定の皮膜を成膜するスパッタ装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スパッタ装置においては通常１０^-7〜１０^-9[Torr]台の高真空に排気された真空チャンバ内に円盤形状の金属塊（この場合はシリコン塊）でなるターゲットと、成膜対象である基板とを所定の距離を介して互いに平行になるように配置し、真空チャンバ内にＡｒの不活性ガスを供給し、ターゲットを陰極、基板を陽極としてターゲット及び基板間に約1000[V] 程度の電位差を生じさせることによりプラズマを発生させる。
【０００３】
そしてスパッタ装置は、ターゲット及び基板間に発生させたプラズマによって真空チャンバ内でイオン化したＡｒ⁺イオンをターゲットに衝突させ、当該ターゲット表面からＳｉ原子を飛び出させた後に、Ｏ₂やＮ₂等の反応ガスを真空チャンバ内に供給して化学反応させることによりＳｉＯ₂膜やＳｉＮ₂膜を基板に成膜するようになされている。
【０００４】
このようにして皮膜の成膜された基板は、当該皮膜を通過する気体分子の通過量が少ない程、その膜質性能が高く評価される。このような膜質性能の評価試験は、スパッタ装置によって成膜処理が終了した後に基板がスパッタ装置から取り外されて専用の評価装置によって大気中で行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで膜質性能の評価試験が大気中で行われた場合、基板の表面に成膜された皮膜は序々に酸化してしまう。従って、酸化された皮膜を用いて気体バリア性能の評価試験が行われた場合には、正確に膜質の評価を行うことができなかった。
【０００６】
また、例え膜質性能の評価試験によって正確に膜質の評価を行うことができたとしても、所望の膜質性能を持つ皮膜が成膜されていなかった場合には、成膜処理を再度し直さなければならず処理工程が煩雑になるという問題があった。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、所望の膜質性能を有する皮膜を簡易な構成及び方法で効率良く成膜し得るスパッタ装置及びスパッタ方法を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、所定の気体が供給された容器内の所定間隔離れた位置に互いに対向するように配置された成膜対象及びターゲット間にプラズマを発生させることにより成膜対象の表面に皮膜を成膜する成膜手段と、成膜対象の表面に成膜された皮膜に対して所定の観測対象を通過させる通過手段と、成膜対象の表面に成膜された皮膜を通過する観測対象の通過量を監視することにより皮膜の膜質を検出する検出手段とを具えたスパッタ装置であって、通過手段は、成膜対象の背面側から当該成膜対象を介して容器内を真空排気することにより、気体の気体分子を観測対象として皮膜を通過させるようにする。
【０００９】
この場合、皮膜の堆積された成膜対象を容器内の気体分子が真空排気によって通過することにより、成膜対象の表面近傍における圧力状態をターゲット近傍における圧力状態よりも低圧に設定することができるので、プラズマ中に存在するイオンの成膜対象への衝突を減少させた状態で成膜処理を実行し、かつ当該成膜対象に対する損傷を低減させることができる。
【００１０】
また本発明においては、所定の気体が供給された容器内の所定間隔離れた位置に互いに対向するように配置された成膜対象及びターゲット間にプラズマを発生させることにより成膜対象の表面に皮膜を成膜し、成膜対象の表面に成膜された皮膜に対して所定の観測対象を通過させ、成膜対象の表面に成膜された皮膜を通過する観測対象の通過量を監視することにより皮膜の膜質を検出するスパッタ方法であって、当該スパッタ方法は、成膜対象の背面側から当該成膜対象を介して容器内を真空排気することにより、気体の気体分子を観測対象として皮膜を通過させるようにする。
【００１１】
この場合、皮膜の堆積された成膜対象を容器内の気体分子が真空排気によって通過することにより、成膜対象の表面近傍における圧力状態をターゲット近傍における圧力状態よりも低圧に設定することができるので、プラズマ中に存在するイオンの成膜対象への衝突を減少させた状態で成膜処理を実行し、かつ当該成膜対象に対する損傷を低減させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１３】
図１において、１は全体として本発明のスパッタ装置を示し、真空チャンバ２の筐体部分に固定された基板ホルダ３を介して成膜対象としての液晶パネル用のガラス基板４が取り付けられると共に、当該ガラス基板４と対向する所定間隔離れた位置にシリコンでなるターゲット５が固定されており、真空チャンバ２の外部に設けられたターボ分子ポンプ６及びメカニカルポンプ７によって真空引きすることにより真空チャンバ２内を例えば１０^-8[Torr]の高真空状態に設定する。
【００１４】
このターゲット５は全体がほぼ円筒形状でなり、当該ターゲット５の下部に同一形状のバッキングプレート８が固着され、当該バッキングプレート８が絶縁リング９を介して真空チャンバ２の筐体部分と電気的に絶縁された状態で取り付けられている。
【００１５】
またターゲット５は、バッキングプレート８を介して可変陰極電源１０及び13.56[MHz]のＲＦ(Radio Frequency) 電源１１に接続され、さらに可変陰極電源１０には電圧計１２が取り付けられている。電圧計１２は、ターゲット５に印加されている電圧値を検出し、その検出結果をアナログディジタル変換及びディジタルアナログ変換回路（以下、これをＡ／Ｄ及びＤ／Ａ変換回路と呼ぶ）１３に送出する。
【００１６】
Ａ／Ｄ及びＤ／Ａ変換回路１３は、電圧計１２の検出結果をディジタルデータに変換し、これを検出データとしてＣＰＵ(Central Processing Unit) でなる制御部１４に送出する。制御部１４は、検出データに基づいて現在ターゲット５に印加されている実際の電圧値を認識した後、目標の電圧値との差分を表す差分データを生成し、これをＡ／Ｄ及びＤ／Ａ変換回路１３に送出する。
【００１７】
Ａ／Ｄ及びＤ／Ａ変換回路１３は、差分データをアナログ信号に変換し、これを差分信号として可変陰極電源１０に供給することにより、当該可変陰極電源１０を介してターゲット５に目標値の電圧を印加し得るようになされている。
【００１８】
因みにスパッタ装置１は、制御部１４の制御によってターゲット５に印加する電圧値を変化させることにより、ターゲット５の表面がプラズマ中に発生しているＡｒ⁺イオンによって削られる領域（以下、これをエロージョン領域と呼ぶ）を変動させることができ、かくしてスパッタリング時におけるターゲット５の表面における使用効率を向上し得るようになされている。
【００１９】
またスパッタ装置１は、ターゲット５及びバッキングプレート８の外周を覆うように当該ターゲット５及びバッキングプレート８と僅かな隙間を介してダークスペースシールド１５が真空チャンバ２の筐体部分に取り付けられており、これによりスパッタリング粒子が周囲に飛び散ることを防止している。
【００２０】
ダークスペースシールド１５の周囲には、表面にガス供給用の孔が複数設けられた中空の円筒形状でなるガスリング２１がダークスペースシールド１５の周端面から僅かな空隙を介して配設されている。さらにガスリング２１の周囲には、ガス分散板２２が取り付けられており、ガスリング２１から供給される各種ガスをターゲット５の表面近傍に分散するようになされている。
【００２１】
制御部１４は、マスフローコントローラ１６を介して開閉バルブ１７、開閉バルブ１８〜２０の開閉及び開閉量を調整することによりガスリング２１から供給されるＡｒの不活性ガスやＯ₂、Ｎ₂の反応ガスのガス供給量を制御するようになされている。
【００２２】
ところでガスリング２１は、一端が接地されると共に、他端が可変陰極電源２３及び13.56[MHz]のＲＦ電源２４に接続されている。またガスリング２１には、供給される電圧値及び電流量を検出する電圧計２５及び電流計２６が取り付けられており、当該電圧計２５及び電流計２６によって検出された検出結果をＡ／Ｄ及びＤ／Ａ変換回路１３に送出する。Ａ／Ｄ及びＤ／Ａ変換回路１３は、検出結果をディジタルデータに変換し、これを検出データとして制御部１４に送出する。
【００２３】
制御部１４は、検出データに基づいてＡ／Ｄ及びＤ／Ａ変換回路１３を介して可変陰極電源２３を制御し、当該可変陰極電源２３から高周波の交流電流をガスリング２１に流すことにより、当該ガスリング２１によって生じる磁界をターゲット５の表面に発生させることができ、かくしてターゲット５の表面のプラズマ密度を高めるようになされている。
【００２４】
またガス分散板２２には、ターゲット５の表面上のプラズマの発光状態を検出し得る所定位置にフォトセンサ２７が取り付けられ、当該フォトセンサ２７によって検出されたプラズマの発光を光ファイバ２８を介してモノクロメータ２９に送出する。モノクロメータ２９は、プラズマの発光を波長ごとに分光し、波長ごとの発光ピーク値を制御部１４にそれぞれ送出する。
【００２５】
制御部１４は、プラズマにおける所定波長の発光が所望の発光ピーク値になるようにＡ／Ｄ及びＤ／Ａ変換回路１３を介して可変陰極電源２３を制御することにより、ガスリング２１によって生じる磁界の強さを調整してターゲット５の表面のプラズマ密度を制御するようになされている。
【００２６】
またスパッタ装置１は、ガラス基板４とターゲット５との間の所定位置に螺旋状に形成された皮膜除去手段としてのコイル３０が絶縁ホルダ３１を介して真空チャンバ２の筐体部分に取り付けられている。コイル３０は、一端が接地されると共に他端が可変陰極電源３２及び13.56[MHz]のＲＦ電源３３に接続されている。
【００２７】
またコイル３０には、供給される電圧値及び電流量を検出する電圧計３４及び電流計３５が取り付けられ、当該電圧計３４及び電流計３５によって検出された検出結果をＡ／Ｄ及びＤ／Ａ変換回路１３に送出する。Ａ／Ｄ及びＤ／Ａ変換回路１３は、検出結果をディジタルデータに変換し、これを検出データとして制御部１４に送出する。
【００２８】
制御部１４は、検出データに基づいて可変陰極電源３２を制御することによりコイル３０に流す交流電流を調整し得るようになされている。この場合、スパッタ装置１は制御部１４の制御によってターゲット５に電圧を印加しない状態で、コイル３０に高周波の交流電流を流すことにより、交流電流によって生じる高調波成分によってイオンの発生し易い状態を作り出し、コイル３０と真空チャンバ２の壁面との間でプラズマを発生させ、当該プラズマ中のプラスイオンをガラス基板４に衝突させてガラス基板４の表面に堆積された皮膜をエッチングによって削り取るようになされている。
【００２９】
従ってスパッタ装置１は、成膜処理によって皮膜が必要以上の膜厚になってしまった場合には、ガラス基板４の表面に堆積された皮膜をエッチングすることにより、膜厚を薄く平坦化して所望の膜厚の皮膜を生成し得るようになされている。
【００３０】
またスパッタ装置１は、基板ホルダ３におけるガラス基板４の背面側に当該ガラス基板４の外径よりも僅かに小さな貫通孔４０が設けられていると共に、当該貫通孔４０に真空チャンバ２内を真空排気するための排気管４２が当該真空チャンバ２の筐体部分を介して取り付けられ、その排気管４２にはターボ分子ポンプ４３及びメカニカルポンプ７が接続されている。
【００３１】
従ってスパッタ装置１は、成膜中に通過手段としての貫通孔４０、排気管４２、ターボ分子ポンプ４３及びメカニカルポンプ７によってガラス基板４を介して真空チャンバ２内を真空排気することにより、ガラス基板４の表面近傍における圧力状態をターゲット５近傍における圧力状態よりも低圧に設定し得るようになされている。このことは、皮膜の堆積されたガラス基板４を真空チャンバ内の気体分子が真空排気によって通過するために生じる現象であり、皮膜が堆積されるに連れて気体分子が通過し難くなる。
【００３２】
この場合スパッタ装置１は、ガラス基板４の表面近傍における圧力状態がターゲット５近傍における圧力状態よりも低くなってプラズマが発生し難くなることにより、プラズマ中に存在するイオンのガラス基板４への衝突を減少させて基板に対する損傷を低減させることができる。
【００３３】
このときターゲット５近傍に設けられた圧力センサ４４及びガラス基板４近傍に設けられた圧力センサ４５は、それぞれターゲット５近傍の真空状態における圧力値及びガラス基板４近傍の真空状態における圧力値を検出し、その検出結果をＡ／Ｄ変換回路４９に送出する。Ａ／Ｄ変換回路４９は、検出結果をディジタルデータに変換し、これを検出データとして制御部１４に送出する。
【００３４】
これにより制御部１４は、ターゲット５近傍における圧力値とガラス基板４近傍における圧力値との圧力差を算出し、当該圧力差に基づいてスロットルバルブ４６の開閉量を制御することにより、真空チャンバ２内を真空排気する際にターゲット５近傍でプラズマが最低限発生し得るように真空チャンバ２内の真空状態を調整するようになされている。かくしてスパッタ装置１は、プラズマを発生して成膜処理を行うと共にガラス基板４に対する損傷を低減させ得るようになされている。
【００３５】
一方でスパッタ装置１は、排気管４２に接続されている検出手段としての４重極質量分析計４５によってガラス基板４を通過してきた気体分子の質量を気体の種類毎に検出し、例えば観測対象としてのＯ₂分子の通過量を検出結果として制御部１４に送出する。同時にスパッタ装置１は、貫通孔４０に真空チャンバ２の筐体部分を介して接続された検出手段としてのフォトセンサ４７によってガラス基板４を透過した観測対象としてのプラズマ発光の光透過率を検出し、その検出結果を制御部１４に送出する。
【００３６】
因みに、ガラス基板４は気体分子が通過する程度の約１Å（１０^-4 [μm]）〜100[μm]の穴が形成されている密度の粗いガラスでなり、成膜途中の状態では膜厚が薄いと共に、皮膜を形成している結晶の結晶サイズが小さいことにより、ガラス基板４を通過するＯ₂分子の通過量が多いと共に光透過率が高い。ところが、皮膜が序々に成膜されるに従って膜厚が厚くなると共に結晶サイズが大きくなって膜質性能が高くなるので、ガラス基板４を通過するＯ₂分子の通過量が次第に減少すると共に光透過率が低くなる。
【００３７】
制御部１４は、ガラス基板４を通過してきたＯ₂分子の通過量における減少の変化及びガラス基板４を透過した光透過率における減少の変化を監視しており、Ｏ₂分子の通過量及び光透過率が所定の目標値に到達したときに所望の膜質性能に到達したものとしてプラズマの発生を停止するようになされている。
【００３８】
なおスパッタ装置１は、制御部１４の制御に基づいて駆動される駆動回路５０によって電子ビーム照射器５１から電子ビームをガラス基板４の表面に照射し、反射した散乱光をＣＣＤ(Charge Coupled Device) カメラでなる検出器５２によって検出し、その検出結果を画像データＤ１として制御部１４に送出する。
【００３９】
制御部１４は、画像データＤ１から得られる輝度変化に基づいてガラス基板４の表面に堆積された皮膜の結晶サイズを評価し、所望の結晶サイズになるようにガスリング２１によって発生する磁界強度を調整するようになされている。因みに制御部１４は、磁界の強さに応じてプラズマ密度を高めた場合、ガラス基板４に成膜される皮膜の結晶化を促進して結晶サイズを大きくし、当該結晶サイズの大型化に伴って結晶粒間の境界面である結晶粒界間に存在する粒子を結晶化するので、気体分子をさらに通過し難くして膜質性能を向上させることができる。
【００４０】
続いて、スパッタ装置１における本発明の成膜処理手順を図２に示すフローチャートを用いて説明する。スパッタ装置１において制御部１４は、ＲＴ１の開始ステップから入ってステップＳＰ１に移る。
【００４１】
ステップＳＰ１において制御部１４は、メカニカルポンプ７によって粗引きした後にターボ分子ポンプ６によって真空引きすることにより、真空チャンバ２内を高真空状態に設定し、次のステップＳＰ２に移る。
【００４２】
ステップＳＰ２において制御部１４は、マスフローコントローラ１６を介して開閉バルブ１７〜２０を制御することにより、Ａｒの不活性ガス及び又はＯ₂やＮ₂の反応ガスを真空チャンバ２内に供給し、次のステップＳＰ３に移る。
【００４３】
ステップＳＰ３において制御部１４は、可変陰極電源２３を制御してガスリング２１に高周波の交流電流を流すことにより、ターゲット５の表面に磁界を発生させて、次のステップＳＰ４に移る。
【００４４】
ステップＳＰ４において制御部１４は、可変陰極電源１０を制御してターゲット５に所定の電圧を印加することにより、ガラス基板４とターゲット５との間にプラズマを発生させると共に、ガスリング２１で発生した磁界によってプラズマ密度を高め、次のステップＳＰ５に移る。
【００４５】
ステップＳＰ５において制御部１４は、発生したプラズマによって皮膜を成膜中に、ガラス基板４の背面側からターボ分子ポンプ４３及びメカニカルポンプ７によって真空チャンバ２内を真空排気し、次のステップＳＰ６に移る。
【００４６】
ステップＳＰ６において制御部１４は、成膜過程の段階で４重極質量分析計４５によってガラス基板４を通過してきたＯ₂分子の通過量を検出すると共に、フォトセンサ４７によってガラス基板４を透過したプラズマにおける発光の光透過率を検出し、次のステップＳＰ７に移る。
【００４７】
ステップＳＰ７において制御部１４は、所望の膜質性能に到達したときのＯ₂分子の通過量及びプラズマ発光の光透過率が目標値に到達したか否かを４重極質量分析計４５及びフォトセンサ４７を介して検出する。ここで否定結果が得られると、このことはＯ₂分子の通過量及びプラズマ発光の光透過率が目標値に到達していない、すなわち所望の膜質性能が得られていないことを表しており、このとき制御部１４はステップＳＰ７に戻って所定時間後の膜質を再度検出する。
【００４８】
これに対してステップＳＰ７において肯定結果が得られると、このことは既に所望の膜質性能が得られたことを表しており、このとき制御部１４は次のステップＳＰ８に移る。ステップＳＰ８において制御部１４は、所望の膜質性能が得られたのでプラズマの発生を停止し、次のステップＳＰ９に移って成膜処理を終了する。
【００４９】
以上の構成において、スパッタ装置１は成膜手段としての真空チャンバ２、基板４、ターゲット５、可変陰極電源１０及びＲＦ電源１１による皮膜の成膜過程の段階でガラス基板４を通過する所定の気体分子の通過量及びガラス基板４を透過する光透過率に基づいて膜質性能の評価を行う。すなわちスパッタ装置１は、通過量及び光透過率が低下して目標値に到達したときに、皮膜の結晶サイズが大型化して所望の膜質性能が得られたものと判断することができるので、このとき所望の膜質及び膜厚の皮膜を生成し得たとして成膜処理を停止する。
【００５０】
従ってスパッタ装置１は、従来のように成膜処理が終了した後に大気中で膜質性能の評価を行い、所望の膜質性能が得られていない場合には再度成膜処理を行う場合に比べて、所望の膜質及び膜厚の皮膜を短時間で効率良く生成することができる。
【００５１】
またスパッタ装置１は、膜質性能の評価を真空チャンバ２内の真空状態の中で行うことによりガラス基板４を酸化させずに済み、これにより正確な膜質性能の評価を常に安定して行うことができる。
【００５２】
なおスパッタ装置１は、ガスリング２１によって発生させる磁界によって気体分子のイオン化率を高めることにより、真空チャンバ２内を高真空状態に設定した場合でも密度の高いプラズマを発生させて成膜処理することができる。従ってスパッタ装置１は、密度の高いプラズマによってガラス基板４の表面にスパッタリング粒子を高速に堆積させることにより、不純物の少ない皮膜を成膜できる。
【００５３】
またスパッタ装置１は、所望の膜質性能が得られた皮膜が成膜できたとしても膜厚が厚すぎた場合には、ガラス基板４の表面をエッチングして平坦化することにより、所望の膜厚のガラス基板４を生成することができる。
【００５４】
さらにスパッタ装置１は、成膜処理の終了したガラス基板４を基板ホルダ３に取り付けた状態で真空チャンバ２を大気開放すれば、ガラス基板４が大気によって序々に酸化していく各過程における気体バリア性能の評価を行うことができる。
【００５５】
以上の構成によれば、スパッタ装置１は成膜過程の段階でガラス基板４の背面側から真空排気し、当該ガラス基板４を通過する所定の気体分子の通過量及びガラス基板４を透過する光透過率に基づいて膜質性能の評価を行うことにより、所望の膜質性能が得られたときに成膜処理を停止して所望の膜質及び膜厚の皮膜を効率良く生成することができる。
【００５６】
またスパッタ装置１は、皮膜の成膜過程においてガラス基板４の背面側から真空排気することにより、ガラス基板４近傍における真空状態の圧力値をターゲット５近傍における真空状態の圧力値よりも低圧にすることにより、ガラス基板４近傍でプラズマを発生し難くしてプラズマによる基板損傷を低減することができる。
【００５７】
なお上述の実施の形態においては、四重極質量分析計４５によって皮膜の成膜されたガラス基板４を通過する気体分子の通過量を検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、皮膜の成膜されたガラス基板４を通過する気体分子のエネルギーを電流に変換するファラデーカップ等の他の種々の検出手段を用いるようにしても良い。この場合にも、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
また上述の実施の形態においては、可変陰極電源２３を制御することによりプラズマ密度を高めて粒子エネルギーを高くするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＲＦ電源２４の周波数を高くすることにより粒子エネルギーを高くするようにしても良い。
【００５９】
さらに上述の実施の形態においては、ガスリング２１を介してガラス基板４の表面に磁界を発生させると共に各種ガスを供給するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ガスリング２１によって各種ガスを供給し、ターゲット５の背面側にコイルを設けて磁界を発生させるようにしても良い。
【００６０】
さらに上述の実施の形態においては、スパッタ装置１によって皮膜を成膜する成膜対象として液晶パネル用のガラス基板４を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＰＤＰ(Plasma display panel)と呼ばれるプラズマ液晶パネル用のガラス基板やポリカーボネート等の高分子材料でなる高分子フィルム等を成膜対象として用いるようにしても良い。
【００６１】
さらに上述の実施の形態においては、真空チャンバ２内におけるＯ₂分子の通過量を基に膜質性能を評価するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、分子サイズの小さな例えばヘリウム（Ｈｅ）のガスをガスリング２１を介して真空チャンバ２内に供給し、Ｈｅ分子の通過量に基づいて膜質性能を評価するようにしても良い。この場合、膜質性能を一段と高精度に評価することができる。
【００６２】
さらに上述の実施の形態においては、コイル３０に高周波の交流電流を供給し、交流電流によって生じる高調波成分によってイオンの発生し易い状態を作り出してコイル３０とガラス基板４との間にプラズマを発生させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、高周波のパルス電流を供給することによりイオンの発生し易い状態を作り出すようにしても良い。
【００６３】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、皮膜の堆積された成膜対象を容器内の気体分子が真空排気によって通過することにより、成膜対象の表面近傍における圧力状態をターゲット近傍における圧力状態よりも低圧に設定することができるので、プラズマ中に存在するイオンの成膜対象への衝突を減少させた状態で成膜処理を実行し、かつ当該成膜対象に対する損傷を低減させることができ、かくして所望の膜質性能を有する皮膜を簡易な構成で効率良く成膜し得るスパッタ装置を実現できる。
【００６４】
また本発明によれば、皮膜の堆積された成膜対象を容器内の気体分子が真空排気によって通過することにより、成膜対象の表面近傍における圧力状態をターゲット近傍における圧力状態よりも低圧に設定することができるので、プラズマ中に存在するイオンの成膜対象への衝突を減少させた状態で成膜処理を実行し、かつ当該成膜対象に対する損傷を低減させることができ、かくして所望の膜質性能を有する皮膜を簡易な構成で効率良く成膜し得るスパッタ方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスパッタ装置の構成を示す略線的概略図である。
【図２】本発明による成膜処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１……スパッタ装置、２……真空チャンバ、４……ガラス基板、５……ターゲット、１４……制御部、２１……ガスリング、３０……コイル、４５……四重極質量分析計、４７……フォトセンサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sputtering apparatus and a sputtering method, and is suitably applied to, for example, a sputtering apparatus for forming a predetermined film.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a sputtering apparatus, a target made of a disk-shaped metal block (in this case, a silicon block) and a film formation target are usually placed in a vacuum chamber evacuated to a high vacuum of 10 ⁻⁷ to 10 ⁻⁹ [Torr]. A certain substrate is arranged in parallel to each other through a predetermined distance, an inert gas of Ar is supplied into the vacuum chamber, the target is the cathode, the substrate is the anode, and about 1000 [V] between the target and the substrate Plasma is generated by generating a potential difference of a certain degree.
[0003]
The sputtering apparatus collides Ar ⁺ ions ionized in the vacuum chamber with the plasma generated between the target and the substrate and causes Si atoms to jump out of the target surface, and then reacts with O ₂ , N _2, or the like. An SiO ₂ film or SiN ₂ film is formed on the substrate by supplying a gas into the vacuum chamber to cause a chemical reaction.
[0004]
Thus, the board | substrate with which the membrane | film | coat was formed into a film is evaluated so that the film quality performance is so high that the passage amount of the gas molecule which passes the said membrane | film | coat is small. Such a film quality performance evaluation test was performed in the atmosphere by a dedicated evaluation apparatus after the substrate was removed from the sputtering apparatus after the film formation process was completed by the sputtering apparatus.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the evaluation test of the film quality performance is performed in the atmosphere, the film formed on the surface of the substrate is gradually oxidized. Therefore, when the gas barrier performance evaluation test is performed using the oxidized film, the film quality cannot be accurately evaluated.
[0006]
Moreover, even if the film quality can be accurately evaluated by the film quality performance evaluation test, if the film having the desired film quality performance is not formed, the film forming process must be repeated. In other words, there is a problem that the processing steps become complicated.
[0007]
The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a sputtering apparatus and a sputtering method capable of efficiently forming a film having desired film quality performance with a simple structure and method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, in the present invention, film formation is performed by generating plasma between a film formation target and a target that are arranged so as to face each other at positions spaced apart from each other within a container to which a predetermined gas is supplied. A film forming means for forming a film on the surface of the object, a passing means for passing a predetermined observation object to the film formed on the surface of the film forming object, and a film formed on the surface of the film forming object And a detecting means for detecting the film quality of the film by monitoring the amount of the object to be observed passing through the container, the passing means from the back side of the film forming object through the film forming object. By evacuating the inside, gas molecules in the gas are allowed to pass through the film for observation .
[0009]
In this case, the gas state in the container passes through the film formation target on which the film is deposited by evacuation, so that the pressure state in the vicinity of the surface of the film formation target can be set to be lower than the pressure state in the vicinity of the target. Therefore, it is possible to execute the film formation process in a state where collision of ions existing in the plasma with the film formation target is reduced, and to reduce damage to the film formation target.
[0010]
In the present invention, the film is formed on the surface of the film formation target by generating plasma between the film formation target and the target that are arranged so as to face each other at positions spaced apart by a predetermined distance in the container supplied with the predetermined gas. A film formed on the surface of the film formation target is passed through a predetermined observation target, and the amount of the observation target passing through the film formed on the surface of the film formation target is monitored. a sputter how to detect the quality of the coating by, the sputtering method, by evacuating the vessel from the rear side of the film-forming target through the film-forming target, as an observation target gas molecules of the gas Allow the film to pass through .
[0011]
In this case, the gas state in the container passes through the film formation target on which the film is deposited by evacuation, so that the pressure state in the vicinity of the surface of the film formation target can be set to be lower than the pressure state in the vicinity of the target. Therefore, it is possible to execute the film formation process in a state where collision of ions existing in the plasma with the film formation target is reduced, and to reduce damage to the film formation target.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
In FIG. 1, 1 shows the sputtering apparatus of the present invention as a whole, and a glass substrate 4 for a liquid crystal panel as a film formation target is attached via a substrate holder 3 fixed to a housing portion of a vacuum chamber 2. A target 5 made of silicon is fixed at a position spaced apart from the glass substrate 4 by a predetermined distance, and the vacuum chamber 2 is evacuated by a turbo molecular pump 6 and a mechanical pump 7 provided outside the vacuum chamber 2. The inside is set to a high vacuum state of 10 ⁻⁸ [Torr], for example.
[0014]
The target 5 has a substantially cylindrical shape as a whole, and a backing plate 8 having the same shape is fixed to the lower portion of the target 5. The backing plate 8 is electrically connected to the casing portion of the vacuum chamber 2 through an insulating ring 9. It is installed in an insulated state.
[0015]
The target 5 is connected to a variable cathode power source 10 and a 13.56 [MHz] RF (Radio Frequency) power source 11 via a backing plate 8, and a voltmeter 12 is attached to the variable cathode power source 10. The voltmeter 12 detects a voltage value applied to the target 5 and sends the detection result to an analog / digital conversion and digital / analog conversion circuit (hereinafter referred to as an A / D and D / A conversion circuit) 13. To do.
[0016]
The A / D and D / A conversion circuit 13 converts the detection result of the voltmeter 12 into digital data, and sends this as detection data to a control unit 14 composed of a CPU (Central Processing Unit). After recognizing the actual voltage value currently applied to the target 5 based on the detection data, the control unit 14 generates difference data representing a difference from the target voltage value, and uses this as A / D and D / The data is sent to the A conversion circuit 13.
[0017]
The A / D and D / A conversion circuit 13 converts the difference data into an analog signal, and supplies this to the variable cathode power supply 10 as a difference signal, so that the target value is supplied to the target 5 via the variable cathode power supply 10. A voltage can be applied.
[0018]
Incidentally, the sputtering apparatus 1 changes the voltage value applied to the target 5 under the control of the control unit 14, whereby the surface of the target 5 is scraped by Ar ⁺ ions generated in the plasma (hereinafter referred to as erosion). (Referred to as a region) can be varied, and thus the use efficiency on the surface of the target 5 during sputtering can be improved.
[0019]
The sputtering apparatus 1 is dark space shield 15 is attached to the housing portion of the vacuum chamber 2 and the target 5 and the backing plate 8 so as to cover the outer periphery of the target 5 and the backing plate 8 via a slight gap, This prevents the sputtered particles from scattering around.
[0020]
Around the dark space shield 15, a gas ring 21 having a hollow cylindrical shape with a plurality of gas supply holes provided on the surface is disposed from the peripheral end surface of the dark space shield 15 via a slight gap. . Further, a gas dispersion plate 22 is attached around the gas ring 21 so as to disperse various gases supplied from the gas ring 21 in the vicinity of the surface of the target 5.
[0021]
The control unit 14 adjusts the opening / closing and opening / closing amount of the opening / closing valve 17 and the opening / closing valves 18 to 20 via the mass flow controller 16 to react the inert gas of Ar supplied from the gas ring 21 or the reaction of O ₂ and N ₂ . The gas supply amount of the gas is controlled.
[0022]
The gas ring 21 has one end grounded and the other end connected to a variable cathode power source 23 and an RF power source 24 of 13.56 [MHz]. Further, the gas ring 21 is provided with a voltmeter 25 and an ammeter 26 for detecting a supplied voltage value and an amount of current, and the detection results detected by the voltmeter 25 and the ammeter 26 are converted into A / D and A / D, respectively. The data is sent to the D / A conversion circuit 13. The A / D and D / A conversion circuit 13 converts the detection result into digital data, and sends this to the control unit 14 as detection data.
[0023]
The control unit 14 controls the variable cathode power supply 23 via the A / D and D / A conversion circuit 13 based on the detection data, and causes a high-frequency alternating current to flow from the variable cathode power supply 23 to the gas ring 21. A magnetic field generated by the gas ring 21 can be generated on the surface of the target 5, thus increasing the plasma density on the surface of the target 5.
[0024]
Further, a photo sensor 27 is attached to the gas dispersion plate 22 at a predetermined position where the light emission state of the plasma on the surface of the target 5 can be detected, and the light emission of the plasma detected by the photo sensor 27 is transmitted through the optical fiber 28. Send to the monochromator 29. The monochromator 29 separates the emission of the plasma for each wavelength and sends the emission peak value for each wavelength to the control unit 14.
[0025]
The control unit 14 controls the variable cathode power source 23 via the A / D and D / A conversion circuit 13 so that the light emission with a predetermined wavelength in the plasma has a desired light emission peak value, thereby generating a magnetic field generated by the gas ring 21. The plasma density on the surface of the target 5 is controlled by adjusting the intensity of the.
[0026]
Further, in the sputtering apparatus 1, a coil 30 as a film removing means formed in a spiral shape at a predetermined position between the glass substrate 4 and the target 5 is attached to the casing portion of the vacuum chamber 2 via an insulating holder 31. Yes. The coil 30 has one end grounded and the other end connected to a variable cathode power source 32 and an RF power source 33 of 13.56 [MHz].
[0027]
Further, a voltmeter 34 and an ammeter 35 for detecting the supplied voltage value and current amount are attached to the coil 30, and the detection results detected by the voltmeter 34 and the ammeter 35 are converted into A / D and D / A. The data is sent to the conversion circuit 13. The A / D and D / A conversion circuit 13 converts the detection result into digital data, and sends this to the control unit 14 as detection data.
[0028]
The control unit 14 can adjust the alternating current flowing through the coil 30 by controlling the variable cathode power supply 32 based on the detection data. In this case, the sputtering apparatus 1 does not apply a voltage to the target 5 under the control of the control unit 14 and causes a high-frequency alternating current to flow through the coil 30, thereby generating a state in which ions are easily generated due to harmonic components generated by the alternating current. A plasma is generated between the coil 30 and the wall surface of the vacuum chamber 2, and positive ions in the plasma collide against the glass substrate 4 to etch away the coating deposited on the surface of the glass substrate 4 by etching. ing.
[0029]
Therefore, when the film thickness becomes more than necessary due to the film forming process, the sputtering apparatus 1 etches the film deposited on the surface of the glass substrate 4 to reduce the film thickness to a desired level. It is made to be able to produce a film with a thickness of.
[0030]
Further, the sputtering apparatus 1 is provided with a through hole 40 slightly smaller than the outer diameter of the glass substrate 4 on the back side of the glass substrate 4 in the substrate holder 3, and the inside of the vacuum chamber 2 is evacuated in the through hole 40. An exhaust pipe 42 for exhausting is attached via the housing portion of the vacuum chamber 2, and the turbo molecular pump 43 and the mechanical pump 7 are connected to the exhaust pipe 42.
[0031]
Accordingly, the sputtering apparatus 1 evacuates the vacuum chamber 2 through the glass substrate 4 by the through-hole 40, the exhaust pipe 42, the turbo molecular pump 43, and the mechanical pump 7 as a passage means during film formation, thereby forming a glass substrate. The pressure state in the vicinity of the surface 4 can be set lower than the pressure state in the vicinity of the target 5. This is a phenomenon that occurs because the gas molecules in the vacuum chamber pass through the glass substrate 4 on which the film is deposited by evacuation, and it becomes difficult for the gas molecules to pass as the film is deposited.
[0032]
In this case, the sputtering apparatus 1 has a pressure state in the vicinity of the surface of the glass substrate 4 that is lower than a pressure state in the vicinity of the target 5, and it is difficult for plasma to be generated. Can be reduced to reduce damage to the substrate.
[0033]
At this time, the pressure sensor 44 provided near the target 5 and the pressure sensor 45 provided near the glass substrate 4 detect the pressure value in the vacuum state near the target 5 and the pressure value in the vacuum state near the glass substrate 4, respectively. The detection result is sent to the A / D conversion circuit 49. The A / D conversion circuit 49 converts the detection result into digital data, and sends this to the control unit 14 as detection data.
[0034]
Thereby, the control unit 14 calculates the pressure difference between the pressure value in the vicinity of the target 5 and the pressure value in the vicinity of the glass substrate 4, and controls the opening / closing amount of the throttle valve 46 based on the pressure difference, whereby the vacuum chamber 2. The vacuum state in the vacuum chamber 2 is adjusted so that plasma can be generated at a minimum in the vicinity of the target 5 when the inside is evacuated. Thus, the sputtering apparatus 1 can generate a plasma to perform a film forming process and reduce damage to the glass substrate 4.
[0035]
On the other hand, the sputtering apparatus 1 detects the mass of gas molecules that have passed through the glass substrate 4 by a quadrupole mass spectrometer 45 as detection means connected to the exhaust pipe 42 for each type of gas. As a result of detection, the passing amount of O ₂ molecules is sent to the control unit 14. At the same time, the sputtering apparatus 1 detects the light transmittance of plasma emission as an observation target transmitted through the glass substrate 4 by a photosensor 47 as a detection means connected to the through hole 40 via the housing portion of the vacuum chamber 2. The detection result is sent to the control unit 14.
[0036]
Incidentally, the glass substrate 4 is made of a glass having a low density in which holes of about 1 mm (10 ⁻⁴ [μm]) to 100 [μm] are formed to allow gas molecules to pass. Is thin, and the crystal size of the crystals forming the film is small, so that the amount of O ₂ molecules passing through the glass substrate 4 is large and the light transmittance is high. However, as the film is gradually formed, the film thickness increases and the crystal size increases and the film quality performance increases, so that the amount of O ₂ molecules passing through the glass substrate 4 gradually decreases and the light transmittance is increased. Becomes lower.
[0037]
The control unit 14 monitors changes in decrease in the amount of O ₂ molecules passing through the glass substrate 4 and changes in decrease in light transmittance transmitted through the glass substrate 4, and the amount of O ₂ molecules passing through and light are monitored. When the transmittance reaches a predetermined target value, the generation of plasma is stopped as if the desired film quality performance was reached.
[0038]
The sputtering apparatus 1 irradiates the surface of the glass substrate 4 with an electron beam from an electron beam irradiator 51 by a drive circuit 50 driven under the control of the control unit 14, and reflects the scattered light to a CCD (Charge Coupled Device). Detection is performed by a detector 52 that is a camera, and the detection result is sent to the control unit 14 as image data D1.
[0039]
The control unit 14 evaluates the crystal size of the film deposited on the surface of the glass substrate 4 based on the luminance change obtained from the image data D1, and determines the magnetic field intensity generated by the gas ring 21 so as to obtain a desired crystal size. It is made to adjust. Incidentally, when the plasma density is increased in accordance with the strength of the magnetic field, the control unit 14 promotes crystallization of a film formed on the glass substrate 4 to increase the crystal size, and with the increase in the crystal size. Since the particles existing between the crystal grain boundaries which are the boundary surfaces between the crystal grains are crystallized, it is possible to improve the film quality performance by making it difficult for gas molecules to pass through.
[0040]
Next, the film forming process procedure of the present invention in the sputtering apparatus 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the sputtering apparatus 1, the control unit 14 enters from the start step of RT1 and proceeds to step SP1.
[0041]
In step SP1, the controller 14 performs roughing with the mechanical pump 7 and then evacuates with the turbo molecular pump 6, thereby setting the inside of the vacuum chamber 2 to a high vacuum state, and proceeds to the next step SP2.
[0042]
In step SP2, the control unit 14 supplies the inert gas Ar and / or the reactive gas O ₂ or N ₂ into the vacuum chamber 2 by controlling the open / close valves 17 to 20 via the mass flow controller 16. The process proceeds to step SP3.
[0043]
In step SP3, the control unit 14 controls the variable cathode power source 23 to flow a high-frequency alternating current through the gas ring 21, thereby generating a magnetic field on the surface of the target 5, and proceeds to the next step SP4.
[0044]
In step SP4, the control unit 14 controls the variable cathode power supply 10 to apply a predetermined voltage to the target 5, thereby generating plasma between the glass substrate 4 and the target 5 and generating it in the gas ring 21. The plasma density is increased by the magnetic field, and the process proceeds to the next step SP5.
[0045]
In step SP5, the control unit 14 evacuates the vacuum chamber 2 from the back side of the glass substrate 4 by the turbo molecular pump 43 and the mechanical pump 7 while forming a film with the generated plasma, and proceeds to the next step SP6. .
[0046]
In step SP6, the control unit 14 detects the amount of O ₂ molecules passing through the glass substrate 4 by the quadrupole mass spectrometer 45 at the stage of the film formation process, and transmits the glass substrate 4 through the photosensor 47. The light transmittance of light emission in the plasma is detected, and the process proceeds to the next step SP7.
[0047]
In step SP7, the control unit 14 determines whether or not the passage amount of O ₂ molecules and the light transmittance of plasma emission when reaching the desired film quality performance have reached the target values, the quadrupole mass spectrometer 45 and the photosensor. 47 is detected. If a negative result is obtained here, this indicates that the passage amount of O ₂ molecules and the light transmittance of the plasma emission have not reached the target values, that is, the desired film quality performance has not been obtained. At this time, the control unit 14 returns to step SP7 and again detects the film quality after a predetermined time.
[0048]
On the other hand, if a positive result is obtained in step SP7, this indicates that the desired film quality performance has already been obtained. At this time, the control unit 14 proceeds to the next step SP8. In step SP8, since the desired film quality performance is obtained, the control unit 14 stops the generation of plasma, moves to the next step SP9, and ends the film forming process.
[0049]
In the above configuration, the sputtering apparatus 1 has a predetermined gas that passes through the glass substrate 4 at the stage of the film forming process by the vacuum chamber 2, the substrate 4, the target 5, the variable cathode power source 10 and the RF power source 11 as film forming means. The film quality performance is evaluated based on the amount of molecules passing through and the light transmittance transmitted through the glass substrate 4. That is, the sputter apparatus 1 can determine that the desired film quality performance has been obtained by increasing the crystal size of the film when the passing amount and the light transmittance are reduced and reach the target value. When the film having the desired film quality and film thickness can be generated, the film forming process is stopped.
[0050]
Accordingly, the sputtering apparatus 1 evaluates the film quality performance in the air after the film formation process is completed as in the prior art, and compared with the case where the film formation process is performed again when the desired film quality performance is not obtained. A film having a desired film quality and film thickness can be efficiently generated in a short time.
[0051]
Further, the sputtering apparatus 1 does not oxidize the glass substrate 4 by evaluating the film quality performance in the vacuum state in the vacuum chamber 2, so that the accurate film quality performance can always be evaluated stably. it can.
[0052]
Note that the sputtering apparatus 1 increases the ionization rate of gas molecules by a magnetic field generated by the gas ring 21, thereby generating a plasma having a high density even when the inside of the vacuum chamber 2 is set to a high vacuum state to perform film formation. Can do. Therefore, the sputtering apparatus 1 can form a film with less impurities by depositing sputtered particles at a high speed on the surface of the glass substrate 4 with high-density plasma.
[0053]
In addition, even if a film having desired film quality performance can be formed, the sputtering apparatus 1 etches and flattens the surface of the glass substrate 4 when the film thickness is too thick, thereby obtaining a desired film. A thick glass substrate 4 can be produced.
[0054]
Furthermore, when the vacuum chamber 2 is opened to the atmosphere with the glass substrate 4 having been subjected to the film formation process attached to the substrate holder 3, the sputtering apparatus 1 is a gas barrier in each process in which the glass substrate 4 is gradually oxidized by the atmosphere. Performance evaluation can be performed.
[0055]
According to the above configuration, the sputtering apparatus 1 is evacuated from the back side of the glass substrate 4 at the stage of the film forming process, and the amount of gas molecules passing through the glass substrate 4 and the light passing through the glass substrate 4 are transmitted. By evaluating the film quality performance based on the transmittance, when the desired film quality performance is obtained, the film forming process can be stopped and a film having the desired film quality and film thickness can be efficiently generated.
[0056]
In addition, the sputtering apparatus 1 evacuates from the back side of the glass substrate 4 during the film formation process so that the pressure value in the vacuum state in the vicinity of the glass substrate 4 becomes lower than the pressure value in the vacuum state in the vicinity of the target 5. As a result, it is difficult to generate plasma in the vicinity of the glass substrate 4 and substrate damage due to plasma can be reduced.
[0057]
In the above-described embodiment, the case where the quadrupole mass spectrometer 45 detects the amount of gas molecules passing through the glass substrate 4 on which the film is formed has been described. Not limited to this, other various detection means such as a Faraday cup for converting the energy of gas molecules passing through the glass substrate 4 on which the film is formed into current may be used. Also in this case, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.
[0058]
In the above-described embodiment, the case where the particle energy is increased by controlling the variable cathode power source 23 to increase the plasma density has been described. However, the present invention is not limited to this, and the frequency of the RF power source 24 is increased. The particle energy may be increased by increasing.
[0059]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where a magnetic field is generated on the surface of the glass substrate 4 and various gases are supplied via the gas ring 21 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the gas ring is not limited thereto. Various gases may be supplied by 21 and a coil may be provided on the back side of the target 5 to generate a magnetic field.
[0060]
Further, in the above-described embodiment, the case where the glass substrate 4 for a liquid crystal panel is used as a film formation target for forming a film by the sputtering apparatus 1 is described, but the present invention is not limited to this, and the PDP ( A plasma substrate called a plasma display panel) or a polymer film made of a polymer material such as polycarbonate may be used as a film formation target.
[0061]
Further, in the above-described embodiment, the case where the film quality performance is evaluated based on the passage amount of the O ₂ molecule in the vacuum chamber 2 is described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the molecular size is small. Helium (He) gas may be supplied into the vacuum chamber 2 via the gas ring 21 and the film quality performance may be evaluated based on the amount of He molecules passing through. In this case, the film quality performance can be evaluated with higher accuracy.
[0062]
Further, in the above-described embodiment, a high-frequency alternating current is supplied to the coil 30, and a state in which ions are easily generated is generated by a harmonic component generated by the alternating current to generate plasma between the coil 30 and the glass substrate 4. However, the present invention is not limited to this, and a state in which ions are easily generated may be created by supplying a high-frequency pulse current.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the gas molecules in the container pass through the film formation target on which the film is deposited by evacuation, so that the pressure state in the vicinity of the surface of the film formation is more than the pressure state in the vicinity of the target. Since it can be set to a low pressure, it is possible to perform film formation processing in a state where collision of ions existing in the plasma with the film formation target is reduced, and to reduce damage to the film formation target. A sputtering apparatus that can efficiently form a film having desired film quality performance with a simple configuration can be realized.
[0064]
Further, according to the present invention, the gas state in the container passes through the film formation target on which the film is deposited by evacuation, so that the pressure state in the vicinity of the surface of the film formation target is set to be lower than the pressure state in the vicinity of the target. Therefore, the film forming process can be performed in a state where collision of ions existing in the plasma with the film forming target is reduced, and damage to the film forming target can be reduced. A sputtering method capable of efficiently forming a film having performance with a simple configuration can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a sputtering apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a film forming process procedure according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sputtering device, 2 ... Vacuum chamber, 4 ... Glass substrate, 5 ... Target, 14 ... Control part, 21 ... Gas ring, 30 ... Coil, 45 ... Quadrupole mass spectrometer, 47 …… Photo sensor.

Claims

A film is formed on the surface of the film formation target by generating plasma between the film formation target and the target that are arranged to face each other at positions spaced apart from each other in a container to which a predetermined gas is supplied. Membrane means;
Passing means for allowing a predetermined observation target to pass through the film formed on the surface of the film formation target;
A sputtering apparatus comprising detection means for detecting a film quality of the film by monitoring an amount of the observation object passing through the film formed on the surface of the film formation object ,
The passage means allows the gas molecules of the gas to pass through the film as the observation target by evacuating the container through the film formation target from the back side of the film formation target. Sputtering device.

The sputtering apparatus is
In position between the target and the film-forming target, and characterized in that it comprises a film removing means for adjusting a desired thickness by removing the film formed on a surface of the film-forming target by a predetermined amount The sputtering apparatus according to claim 1.

A film is formed on the surface of the film formation target by generating a plasma between the film formation target and the target that are arranged to face each other at positions spaced apart from each other in a container to which a predetermined gas is supplied,
A predetermined observation target is allowed to pass through the film formed on the surface of the film formation target,
A sputter how to detect the quality of the coating by monitoring the throughput of the observation target passing through the film is deposited on the film formation target surface,
The sputtering method is characterized in that the gas molecules of the gas are allowed to pass through the film as the observation target by evacuating the inside of the container through the film formation target from the back side of the film formation target. Sputtering method.

The sputtering method is
4. The film according to claim 3 , wherein when the film formed on the surface of the film formation target has a film thickness greater than or equal to a predetermined thickness, the film is removed by a predetermined amount and adjusted to a desired film thickness. Sputtering method.