JP5133232B2

JP5133232B2 - Film forming apparatus and film forming method

Info

Publication number: JP5133232B2
Application number: JP2008332939A
Authority: JP
Inventors: 弘輝山本
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP2010150639A

Description

本発明は、ターゲットをスパッタすることにより薄膜を形成する成膜装置及び成膜方法に関するものである。 The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method for forming a thin film by sputtering a target.

トンネル磁気抵抗素子において高出力化を実現する技術の一つには、磁気抵抗素子を構成するトンネル絶縁膜にＭｇＯ膜を適用する技術が一般に知られており、こうしたＭｇＯ膜を形成する成膜装置としては、ＭｇＯからなるターゲットをスパッタして該ターゲットから飛散するＭｇＯ粒子を基板に堆積させる、所謂スパッタ装置が採用されている（例えば、特許文献１）。 As a technique for realizing high output in a tunnel magnetoresistive element, a technique for applying an MgO film to a tunnel insulating film constituting the magnetoresistive element is generally known, and a film forming apparatus for forming such an MgO film For example, a so-called sputtering apparatus is used in which a target made of MgO is sputtered and MgO particles scattered from the target are deposited on the substrate (for example, Patent Document 1).

ところで、上述するような高出力化を実現する条件としては、ＭｇＯ膜を挟む一対の磁性膜に対して（００１）面方位の高い結晶配向性が必要とされており、このような結晶配向性を磁性膜へのアニール処理により発現させるためには、同磁性膜の結晶配向性を制御し得る上記ＭｇＯ膜に対して（００１）面方位の高い結晶配向性が要求されている。 By the way, as a condition for realizing the high output as described above, a crystal orientation having a high (001) plane orientation is required for a pair of magnetic films sandwiching the MgO film. In order to cause the magnetic film to be expressed by annealing the magnetic film, the MgO film capable of controlling the crystal orientation of the magnetic film is required to have a crystal orientation with a high (001) plane orientation.

上述するスパッタ装置を用いてこの（００１）配向を実現するためには、まず基板の表面の性状として非晶質性が必要とされており、さらに、こうした基板の表面に入射するＭｇＯ粒子に対しては、同粒子の多結晶化と（００１）面への優先配向とを成し得る入射エネルギーが必要とされている。
特開２００８−１２７６１５ In order to realize this (001) orientation using the sputtering apparatus described above, first, the surface property of the substrate is required to be amorphous, and further against MgO particles incident on the surface of such a substrate. Therefore, there is a need for incident energy capable of achieving polycrystallization of the same particles and preferential orientation to the (001) plane.
JP2008-127615

一方、上述するＭｇＯ粒子の入射エネルギーが成膜過程において過剰に高くなる場合にあっては、非晶質である基板の表面に過剰なエネルギーが供給されてしまい、こうした過剰なエネルギーによって下地表面の非晶質性が損なわれてしまう。また、上述するスパッタ法を用いて薄膜を形成する過程にあっては、上記ターゲットをスパッタするスパッタガスがターゲットからの反跳粒子として基板の表面へ入射するために、こうした反跳粒子の入射エネルギーが過剰になる場合にあっても、上記と同じく下地表面の非晶質性を損なうことになる。その結果、結晶化した基板表面の情報が同基板表面に堆積するＭｇＯ膜へ反映されてしまい、所望する（００１）配向がＭｇＯ膜において実現できなくなってしまう。 On the other hand, if the incident energy of the MgO particles described above becomes excessively high during the film formation process, excessive energy is supplied to the surface of the amorphous substrate, and such excessive energy causes the underlying surface Amorphousness is impaired. In addition, in the process of forming a thin film using the sputtering method described above, since the sputtering gas for sputtering the target is incident on the surface of the substrate as recoil particles from the target, the incident energy of these recoil particles is Even if it becomes excessive, the amorphousness of the underlying surface is impaired as described above. As a result, the information on the crystallized substrate surface is reflected on the MgO film deposited on the substrate surface, and the desired (001) orientation cannot be realized in the MgO film.

こうしたＭｇＯ膜の結晶配向性に関わる問題はスパッタ粒子の入射エネルギーに大きく起因したものであるがため、入射エネルギーのばらつきが大きくなるほど、すなわち成膜対象物である基板のサイズが大きくなるほど、特に顕在化するようになる。また、上述するようなスパッタ粒子の入射エネルギー等、スパッタ装置内のプラズマ分布に起因した薄膜へのダメージとしては、上述するＭｇＯ膜の配向の乱れの他、例えば超伝導材料であるＹＢＣＯ膜や透明電極材料であるＩＴＯ膜等に関わる抵抗値の増大などが知られている。 These problems related to the crystal orientation of the MgO film are largely attributable to the incident energy of the sputtered particles. Therefore, the larger the variation of the incident energy, that is, the larger the size of the substrate that is the film formation target, the more obvious. To become. Further, as the damage to the thin film due to the plasma distribution in the sputtering apparatus, such as the incident energy of the sputtered particles as described above, in addition to the disorder of the orientation of the MgO film described above, for example, a YBCO film that is a superconducting material or a transparent An increase in resistance value related to an ITO film or the like as an electrode material is known.

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、成膜空間に生成するプラズマに起因した薄膜へのダメージを抑制する成膜装置及び成膜方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a film forming apparatus and a film forming method for suppressing damage to a thin film caused by plasma generated in a film forming space. .

請求項１に記載の発明は、真空槽に収容された円板状の基板を該基板の周方向に回転可
能に支持するステージと、前記真空槽内へスパッタガスを供給するガス供給部と、前記真空槽内に露出するターゲット表面が前記基板の表面に対して傾斜するかたちで前記真空槽に配設されて電力が供給されるターゲットとを備え、前記スパッタガスが供給される前記真空槽において前記基板を前記周方向に回転させながら前記ターゲットに前記電力を供給することにより前記ターゲット表面をスパッタして前記基板の表面に薄膜を形成する成膜装置であって、前記基板の表面を投影面にして前記ターゲット表面のエロージョン領域が前記ターゲット表面の法線方向に投影された領域である投影領域を覆うように前記基板と前記ターゲットとの間に配置されて前記投影領域への粒子の入射を抑制する抑制部材を備えたことを要旨とする。 The invention according to claim 1 is a stage for supporting a disk-shaped substrate accommodated in a vacuum chamber so as to be rotatable in a circumferential direction of the substrate, a gas supply unit for supplying a sputtering gas into the vacuum chamber, In the vacuum chamber to which the sputtering gas is supplied, the target surface exposed in the vacuum chamber is provided in the vacuum chamber in a form inclined with respect to the surface of the substrate and supplied with power. A film forming apparatus for forming a thin film on a surface of the substrate by sputtering the target surface by supplying the electric power to the target while rotating the substrate in the circumferential direction, the surface of the substrate being a projection surface The erosion region on the target surface is disposed between the substrate and the target so as to cover a projection region that is a region projected in the normal direction of the target surface. And summarized in that with a suppressor for suppressing member incidence of the particles to the projection area Te.

ターゲットのエロージョン領域が投影された基板表面における投影領域にあっては、一般にプラズマ空間を構成する粒子のなかで相対的に高いエネルギー状態にあるスパッタ粒子が高い頻度の下で入射するようになる。請求項１に記載の発明によれば、スパッタ法を用いて薄膜を形成する過程において、こうしたスパッタ粒子の投影領域への入射が抑制部材によって抑制されることになる。それゆえ、成膜空間に生成するプラズマに起因した薄膜へのダメージを抑制することができる。しかも基板表面上における投影領域がこうした抑制部材で覆われるものの、薄膜を形成する過程においてはステージによって基板が回転し続けるために、抑制部材により覆われていない領域、すなわち相対的に低いエネルギー状態にあるスパッタ粒子の入射領域を基板表面に広げることができ、抑制部材に起因した膜厚均一性の劣化を抑えることもできる。 In the projection area on the surface of the substrate where the erosion area of the target is projected, generally, sputtered particles in a relatively high energy state are incident at a high frequency among particles constituting the plasma space. According to the first aspect of the present invention, in the process of forming the thin film using the sputtering method, the incidence of such sputtered particles on the projection region is suppressed by the suppressing member. Therefore, damage to the thin film due to the plasma generated in the film formation space can be suppressed. Moreover, although the projection area on the substrate surface is covered with such a restraining member, the substrate continues to rotate by the stage in the process of forming the thin film, so that the area not covered by the restraining member, that is, a relatively low energy state. An incident area of a certain sputtered particle can be widened on the substrate surface, and deterioration of film thickness uniformity due to the suppressing member can be suppressed.

請求項２に記載の発明は、前記投影領域が、前記基板の中心から前記基板の径方向外側に偏倚した領域であり、前記抑制部材が、前記エロージョン領域に対して前記投影領域の全体を覆う板材であることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, the projection region is a region that is biased radially outward of the substrate from the center of the substrate, and the suppression member covers the entire projection region with respect to the erosion region. The gist is that it is a plate material.

請求項２に記載の発明によれば、投影領域の全体が抑制部材により覆われるために、こうした投影領域への荷電粒子の入射を確実に抑えることができる。しかも、投影領域の範囲が基板の中心から偏倚しているために、こうした投影領域の全体が抑制部材により覆われるものの、ターゲットからのスパッタ粒子を基板表面の全体にわたり堆積させることができる。 According to invention of Claim 2, since the whole projection area | region is covered by the suppression member, the incidence of the charged particle to such projection area | region can be suppressed reliably. In addition, since the range of the projection area is deviated from the center of the substrate, sputtered particles from the target can be deposited over the entire substrate surface, although the entire projection area is covered by the suppressing member.

請求項３に記載の発明は、前記抑制部材が、前記投影領域と非投影領域との境界に沿う外縁を有した板材であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明によれば、基板表面における非投影領域に確実にスパッタ粒子を入射させられるため、薄膜の膜厚均一性を一層確保し易くなる。 The gist of the invention described in claim 3 is that the suppression member is a plate member having an outer edge along a boundary between the projection region and the non-projection region.
According to the third aspect of the present invention, since the sputtered particles can be reliably incident on the non-projection area on the substrate surface, it becomes easier to ensure the film thickness uniformity of the thin film.

請求項４に記載の発明は、前記抑制部材の電位が接地電位であることを要旨とする。
請求項４に記載の発明によれば、プラズマ空間からの荷電粒子や電子等による電荷の蓄積が抑制部材において回避できることから、抑制部材に起因するプラズマの状態の不安定化を抑えることもできる。 The invention according to claim 4 is characterized in that the potential of the suppressing member is a ground potential.
According to the fourth aspect of the present invention, since accumulation of charges due to charged particles, electrons, and the like from the plasma space can be avoided in the suppression member, it is possible to suppress instability of the plasma state caused by the suppression member.

請求項５に記載の発明は、前記基板の表面が非晶質であり、前記ターゲットがＭｇＯターゲットであることを要旨とする。
請求項５に記載の発明によれば、成膜空間に生成するプラズマに起因したＭｇＯ膜へのダメージを抑制することができる。 The gist of the invention described in claim 5 is that the surface of the substrate is amorphous and the target is an MgO target.
According to the fifth aspect of the present invention, damage to the MgO film due to the plasma generated in the film formation space can be suppressed.

請求項６に記載の発明は、真空槽に収容された円板状の基板を該基板の周方向に回転させながら前記真空槽内へスパッタガスを供給し、前記真空槽内に露出するターゲット表面が前記基板の表面に対して傾斜するかたちで前記真空槽に配設されたターゲットに電力を供給して前記ターゲット表面を前記スパッタガスでスパッタすることにより前記基板の表
面に薄膜を形成する成膜方法であって、前記基板の表面を投影面にして前記ターゲット表面のエロージョン領域が前記ターゲット表面の法線方向に投影された領域である投影領域を覆うように前記基板と前記ターゲットとの間に抑制部材を配置して前記投影領域への粒子の入射を前記抑制部材により抑制させながら前記薄膜を形成することを要旨とする。 The invention according to claim 6 is the target surface exposed to the vacuum chamber by supplying a sputtering gas into the vacuum chamber while rotating the disk-shaped substrate accommodated in the vacuum chamber in the circumferential direction of the substrate. Forming a thin film on the surface of the substrate by supplying electric power to the target disposed in the vacuum chamber in a manner inclined with respect to the surface of the substrate and sputtering the target surface with the sputtering gas. A method of the present invention, wherein the erosion area of the target surface covers the projection area that is an area projected in the normal direction of the target surface with the surface of the substrate as a projection plane. The gist of the invention is to form the thin film while disposing a suppressing member and suppressing the incidence of particles into the projection region by the suppressing member.

ターゲットのエロージョン領域が投影された基板表面における投影領域にあっては、一般にプラズマ空間を構成する粒子のなかで相対的に高いエネルギー状態にあるスパッタ粒子が高い頻度の下で入射するようになる。請求項６に記載の発明によれば、スパッタ法を用いて薄膜を形成する過程において、こうしたスパッタ粒子の投影領域への入射が抑制部材によって抑制されることになる。それゆえ、成膜空間に生成するプラズマに起因した薄膜へのダメージを抑制することができる。しかも基板表面上における投影領域がこうした抑制部材で覆われるものの、薄膜を形成する過程においてはステージによって基板が回転し続けるために、抑制部材により覆われていない領域、すなわち相対的に低いエネルギー状態にあるスパッタ粒子の入射領域を基板表面に広げることができ、抑制部材に起因した膜厚均一性の劣化を抑えることもできる。 In the projection area on the surface of the substrate where the erosion area of the target is projected, generally, sputtered particles in a relatively high energy state are incident at a high frequency among particles constituting the plasma space. According to the sixth aspect of the present invention, in the process of forming a thin film using the sputtering method, the incidence of such sputtered particles on the projection region is suppressed by the suppressing member. Therefore, damage to the thin film due to the plasma generated in the film formation space can be suppressed. Moreover, although the projection area on the substrate surface is covered with such a restraining member, the substrate continues to rotate by the stage in the process of forming the thin film, so that the area not covered by the restraining member, that is, a relatively low energy state. An incident area of a certain sputtered particle can be widened on the substrate surface, and deterioration of film thickness uniformity due to the suppressing member can be suppressed.

請求項７に記載の発明は、前記基板表面が非晶質であり、前記ターゲットがＭｇＯターゲットであることを要旨とする。
請求項７に記載の発明によれば、成膜空間に生成するプラズマに起因したＭｇＯ膜へのダメージを抑制することができる。 The gist of the invention described in claim 7 is that the substrate surface is amorphous and the target is an MgO target.
According to the seventh aspect of the invention, damage to the MgO film due to the plasma generated in the film formation space can be suppressed.

上記したように、本発明によれば、スパッタ法を用いて薄膜を形成する際に成膜空間に生成するプラズマに起因した薄膜へのダメージを抑制する成膜装置及び成膜方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a film forming apparatus and a film forming method for suppressing damage to a thin film caused by plasma generated in a film forming space when the thin film is formed by sputtering. Can do.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１は成膜装置１０の断面構造を模式的に示す側断面図であり、図２（ａ）（ｂ）はそれぞれ成膜装置１０におけるエロージョン領域と抑制部材である遮蔽リングとの配置の関係を模式的に示す側面図及び平面図である。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of the film forming apparatus 10, and FIGS. 2A and 2B are diagrams showing the relationship between the erosion area and the shielding ring as a suppressing member in the film forming apparatus 10, respectively. It is the side view and top view which show typically.

図１に示されるように、成膜装置１０における真空槽１１には、該真空槽１１の内部空間を排気する排気系１２が連結されており、この排気系１２の排気動作により真空槽１１の内部圧力が例えば１×１０^−６Ｐａ以下へ減圧可能になる。また、排気系１２を備えた真空槽１１には、希ガスであるアルゴン（Ａｒ）、キセノン（Ｘｅ）、又はクリプトン（Ｋｒ）を同真空槽１１の内部へ供給するガス供給部１３が連結されている。このガス供給部１３が真空槽１１の内部に希ガスを供給して、上述する排気系１２が同真空槽１１から上記希ガスを排気することにより、真空槽１１の内部には例えば１０ｍＰａ〜３００ｍＰａの希ガスによる雰囲気が形成可能になる。 As shown in FIG. 1, an exhaust system 12 that exhausts the internal space of the vacuum chamber 11 is connected to the vacuum chamber 11 in the film forming apparatus 10. The internal pressure can be reduced to, for example, 1 × 10 ⁻⁶ Pa or less. Further, a gas supply unit 13 that supplies rare gas argon (Ar), xenon (Xe), or krypton (Kr) to the inside of the vacuum chamber 11 is connected to the vacuum chamber 11 having the exhaust system 12. ing. The gas supply unit 13 supplies a rare gas to the inside of the vacuum chamber 11, and the exhaust system 12 described above exhausts the rare gas from the vacuum chamber 11, so that the inside of the vacuum chamber 11 has, for example, 10 mPa to 300 mPa. An atmosphere with noble gas can be formed.

真空槽１１の内部における底部には、円板状に形成された基板Ｓを保持するための基板ステージ１４が基板ステージ回転機構１５の出力軸に連結されるかたちで搭載されている。本実施形態における基板Ｓとしては、例えば直径が８インチのＳｉウェハ、ＡｌＴｉＣウェハ、ガラスウェハなどを用いることができ、その表面が非晶質である基板を用いることができる。この基板ステージ１４は同基板ステージ１４に保持された状態の基板Ｓを室温に維持しつつ、基板ステージ回転機構１５の駆動力を受けることにより、同基板Ｓの中心を含む法線である基板回転軸Ａ１を回転中心にして基板Ｓを同基板Ｓの周方向に沿って回転させる。こうした構成からなる基板ステージ１４は、一方向からのスパッタ粒子を基板Ｓの全周にわたり均一に分散させることができ、基板Ｓの上における堆積物の均一性を
向上させることができる。 A substrate stage 14 for holding a disk-shaped substrate S is mounted on the bottom inside the vacuum chamber 11 so as to be connected to the output shaft of the substrate stage rotating mechanism 15. As the substrate S in the present embodiment, for example, a Si wafer having a diameter of 8 inches, an AlTiC wafer, a glass wafer, or the like can be used, and a substrate whose surface is amorphous can be used. The substrate stage 14 receives the driving force of the substrate stage rotating mechanism 15 while maintaining the substrate S held on the substrate stage 14 at room temperature, and thereby rotates the substrate which is a normal line including the center of the substrate S. The substrate S is rotated along the circumferential direction of the substrate S with the axis A1 as the rotation center. The substrate stage 14 having such a configuration can uniformly disperse sputtered particles from one direction over the entire circumference of the substrate S, and can improve the uniformity of the deposit on the substrate S.

真空槽１１の内部には、基板ステージ１４の周囲を覆う円環状の下部遮蔽板１６Ａが昇降機構１７の出力軸に連結されるかたちで配設されている。下部遮蔽板１６Ａは昇降機構１７の駆動力を受けることにより基板Ｓの基板回転軸Ａ１に沿って昇降し、その最下位置（図１に示す位置）において基板ステージ１４の周囲や真空槽１１の底部に対し成膜種を遮蔽して基板ステージ１４の周囲や真空槽１１の底部への成膜種の堆積を抑える。また下部遮蔽板１６Ａは、その最上位置において基板ステージ１４の周囲から離脱して基板Ｓの搬入及び搬出を可能にする。 Inside the vacuum chamber 11, an annular lower shielding plate 16 A that covers the periphery of the substrate stage 14 is disposed so as to be connected to the output shaft of the elevating mechanism 17. The lower shielding plate 16 A is lifted and lowered along the substrate rotation axis A 1 of the substrate S by receiving the driving force of the lifting mechanism 17, and at the lowermost position (position shown in FIG. 1) around the substrate stage 14 and the vacuum chamber 11. The film formation species is shielded from the bottom, and deposition of the film formation species around the substrate stage 14 and the bottom of the vacuum chamber 11 is suppressed. Further, the lower shielding plate 16A is detached from the periphery of the substrate stage 14 at the uppermost position, and allows the substrate S to be carried in and out.

下部遮蔽板１６Ａの上方には、昇降機構１７の上側を覆って下方に先細りする円筒状の上部遮蔽板１６Ｂが真空槽１１に固定されるかたちで配設されている。上部遮蔽板１６Ｂは昇降機構１７の周囲や真空槽１１の内壁に対し成膜種を遮蔽して昇降機構１７の周囲や真空槽１１の内壁への成膜種の堆積を抑える。 Above the lower shielding plate 16 A, a cylindrical upper shielding plate 16 B that covers the upper side of the elevating mechanism 17 and tapers downward is arranged in a form fixed to the vacuum chamber 11. The upper shielding plate 16 B shields the film-forming species from the periphery of the elevating mechanism 17 and the inner wall of the vacuum chamber 11, and suppresses deposition of film-forming species on the periphery of the elevating mechanism 17 and the inner wall of the vacuum chamber 11.

下部遮蔽板１６Ａの径方向内側には、基板Ｓの外周に沿う円環状のカバーリングＣＲが配設されている。下部遮蔽板１６Ａが最下位置に位置するとき、カバーリングＣＲは基板ステージ１４に載置される。そして、この状態から基板ステージ１４が回転することにより、カバーリングＣＲは基板Ｓとともに回転して基板ステージ１４への成膜種の堆積を抑える。一方、下部遮蔽板１６Ａが最下位置から最上位置へ上昇するとき、カバーリングＣＲは下部遮蔽板１６Ａの上面に載置されるかたちで基板ステージ１４から離脱する。これにより基板ステージ１４に対して基板Ｓの載置と取出しとが可能になる。 An annular cover ring CR is provided along the outer periphery of the substrate S on the radially inner side of the lower shielding plate 16A. When the lower shielding plate 16A is located at the lowest position, the cover ring CR is placed on the substrate stage. When the substrate stage 14 rotates from this state, the covering CR rotates together with the substrate S to suppress deposition of film forming species on the substrate stage 14. On the other hand, when the lower shielding plate 16A is lifted from the lowermost position to the uppermost position, the cover ring CR is detached from the substrate stage 14 while being placed on the upper surface of the lower shielding plate 16A. As a result, the substrate S can be placed on and removed from the substrate stage 14.

真空槽１１の上側には、同真空槽１１の内部にプラズマを生成するためのカソード１８が搭載されている。カソード１８のバッキングプレート１９には、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力を電力密度が２．８５Ｗ／ｃｍ^２になる態様で出力する外部電源ＧＥが電気的に接続されている。またバッキングプレート１９の基板Ｓの側には、内表面であるターゲット表面２０Ｓを真空槽１１の内部に向けて露出する円板状に形成されたターゲット２０が電気的に接続されている。このターゲット２０は、基板Ｓに形成する薄膜の構成元素を主成分とするものであり、本実施形態においては主成分がＭｇＯであって直径が５インチからなるＭｇＯターゲットが用いられている。 On the upper side of the vacuum chamber 11, a cathode 18 for generating plasma is mounted inside the vacuum chamber 11. The backing plate 19 of the cathode 18 is electrically connected to an external power source GE that outputs, for example, high frequency power of 13.56 MHz in a mode where the power density is 2.85 W / cm ² . Further, a target 20 formed in a disk shape that exposes the target surface 20 S that is an inner surface toward the inside of the vacuum chamber 11 is electrically connected to the substrate S side of the backing plate 19. The target 20 is mainly composed of constituent elements of a thin film formed on the substrate S. In this embodiment, an MgO target having a main component of MgO and a diameter of 5 inches is used.

上述するターゲット２０は、その内表面であるターゲット表面２０Ｓが基板Ｓの表面に対して傾斜するかたちで真空槽１１に搭載されており、例えばターゲット表面２０Ｓの法線であるターゲット法線Ａ２と基板Ｓの基板回転軸Ａ１とのなす角度である斜入射角θが例えば２２°となるかたちで搭載されている。またターゲット表面２０Ｓの中心と基板Ｓの表面との間の距離であるＴＳ間距離が例えば２００ｍｍとなるかたちで真空槽１１に搭載されている。 The target 20 described above is mounted in the vacuum chamber 11 such that the target surface 20S that is the inner surface thereof is inclined with respect to the surface of the substrate S. For example, the target normal A2 that is the normal of the target surface 20S and the substrate The oblique incident angle θ, which is an angle formed between the S and the substrate rotation axis A1, is, for example, 22 °. Moreover, it mounts in the vacuum chamber 11 in the form in which the distance between TS which is the distance between the center of the target surface 20S and the surface of the board | substrate S is set to 200 mm, for example.

上記バッキングプレート１９を挟んでターゲット２０の反対側には磁気回路２１が配設されており、外部電源ＧＥからの高周波電力がバッキングプレート１９に供給される状態で磁気回路２１が作動することにより、ターゲット２０のターゲット表面２０Ｓにマグネトロン磁場が形成される。そしてターゲット２０のターゲット表面２０Ｓの近傍に高密度のプラズマが生成されることよりターゲット２０のターゲット表面２０Ｓがカソードとして機能し、同ターゲット表面２０Ｓが希ガスのイオンによりスパッタされる。この際、ターゲット２０のターゲット表面２０Ｓには、その構成元素が弾き出された領域であるエロージョン領域が形成される。なお、本実施形態においては、磁気回路２１が形成するプラズマの均一性によりターゲット表面２０Ｓの全体が上記エロージョン領域となるように構成されている。 A magnetic circuit 21 is disposed on the opposite side of the target 20 with the backing plate 19 in between, and the magnetic circuit 21 operates in a state where high-frequency power from the external power supply GE is supplied to the backing plate 19. A magnetron magnetic field is formed on the target surface 20S of the target 20. Since the high-density plasma is generated in the vicinity of the target surface 20S of the target 20, the target surface 20S of the target 20 functions as a cathode, and the target surface 20S is sputtered by rare gas ions. At this time, an erosion region is formed on the target surface 20S of the target 20 as a region where the constituent elements are ejected. In the present embodiment, the entire target surface 20S is configured to be the erosion region due to the uniformity of plasma formed by the magnetic circuit 21.

ターゲット２０に対する基板Ｓの側には、基板Ｓの上方を覆うドーム状に形成されたシャッタ２２がシャッタ回転機構２３の出力軸に連結されるかたちで基板ステージ１４の直上に配設されている。シャッタ２２の一部には、上記ターゲット２０のターゲット表面２０Ｓの略全体を基板Ｓに向けて露出可能にする貫通孔である開口２２Ｈが形成されている。こうした構成からなるシャッタ２２は、シャッタ回転機構２３の駆動力を受けることにより基板Ｓの基板回転軸Ａ１を中心にして回転し、上述するようにバッキングプレート１９へ高周波電力が供給されるときには、ターゲット２０のターゲット表面２０Ｓと上記開口２２Ｈとを対向させる状態で固定されてターゲット２０に対するスパッタを可能にする。またバッキングプレート１９へ高周波電力が供給されないときには、ターゲット２０のターゲット表面２０Ｓを覆う状態でシャッタ２２が固定されてターゲット２０に対するスパッタを不能にすると伴に、ターゲット表面２０Ｓに対する汚染を抑える。 On the side of the substrate S with respect to the target 20, a shutter 22 formed in a dome shape that covers the upper side of the substrate S is disposed immediately above the substrate stage 14 in a form connected to the output shaft of the shutter rotation mechanism 23. In part of the shutter 22, an opening 22 H that is a through hole that allows the entire target surface 20 S of the target 20 to be exposed toward the substrate S is formed. The shutter 22 having such a configuration rotates around the substrate rotation axis A1 of the substrate S by receiving the driving force of the shutter rotation mechanism 23, and when high frequency power is supplied to the backing plate 19 as described above, The 20 target surfaces 20S and the opening 22H are fixed in a state of being opposed to each other so that the target 20 can be sputtered. Further, when high frequency power is not supplied to the backing plate 19, the shutter 22 is fixed in a state of covering the target surface 20S of the target 20, disabling sputtering on the target 20, and contamination on the target surface 20S is suppressed.

こうした構成からなる成膜装置１０において成膜処理を開始するとき、成膜装置１０は、排気系１２を駆動することにより真空槽１１の内部を１×１０^−６Ｐａ以下に減圧し、同真空槽１１の内部へ基板Ｓを搬入してガス供給部１３を駆動することにより圧力が０．０１Ｐａ〜０．０２Ｐａの希ガスからなる雰囲気を形成する。続いて成膜装置１０は、基板ステージ回転機構１５を駆動することにより基板回転軸Ａ１を中心にして基板Ｓを回転させると伴に、シャッタ回転機構２３を駆動することによりシャッタ２２の開口２２Ｈとターゲット表面２０Ｓとを対向させる。そして成膜装置１０は、外部電源ＧＥを駆動することによりターゲット２０をスパッタして、非晶質である基板Ｓの表面で（００１）面方位に配向したＭｇＯ膜を例えば５ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で形成する。 When the film forming process is started in the film forming apparatus 10 having such a configuration, the film forming apparatus 10 drives the exhaust system 12 to depressurize the inside of the vacuum chamber 11 to 1 × 10 ⁻⁶ Pa or less. By carrying the substrate S into the tank 11 and driving the gas supply unit 13, an atmosphere made of a rare gas having a pressure of 0.01 Pa to 0.02 Pa is formed. Subsequently, the film forming apparatus 10 drives the substrate stage rotation mechanism 15 to rotate the substrate S about the substrate rotation axis A1, and at the same time, drives the shutter rotation mechanism 23 to open the opening 22H of the shutter 22. The target surface 20S is opposed. Then, the film forming apparatus 10 drives the external power source GE to sputter the target 20, and the MgO film oriented in the (001) plane orientation on the surface of the amorphous substrate S has a film thickness of, for example, 5 nm to 20 nm. Form with.

ところで、上述するようなスパッタプロセスにあっては、ターゲット２０の構成元素であるＭｇＯ粒子が基板Ｓに向けて飛散することは当然のこと、この他にターゲット表面２０Ｓから反射する希ガスのイオンやターゲット表面２０Ｓから反跳する希ガスからなるスパッタ粒子までもが基板Ｓに向けて飛散するようになる。このようなスパッタ粒子が過剰な入射エネルギーを有した状態のまま基板Ｓに対して照射される場合、同基板Ｓの表面に堆積されるＭｇＯは、その結晶成長が阻害されてしまい、また堆積したＭｇＯがこうした粒子によって物理的にエッチングされてＭｇＯ膜の成長そのものが阻害されてしまう。 By the way, in the sputtering process as described above, it is natural that MgO particles that are constituent elements of the target 20 are scattered toward the substrate S. In addition to this, ions of rare gas reflected from the target surface 20S, Even sputtered particles made of a rare gas that recoils from the target surface 20S are scattered toward the substrate S. When such a sputtered particle is irradiated to the substrate S with excessive incident energy, the crystal growth of MgO deposited on the surface of the substrate S is hindered and deposited. MgO is physically etched by such particles, and the growth itself of the MgO film is inhibited.

上述する構成からなる成膜装置１０にあっては、ターゲット表面２０Ｓと基板Ｓの表面との間の距離が基板Ｓの面内において異なることから、基板Ｓの表面に向けて飛行するスパッタ粒子間の衝突頻度も基板Ｓの面内において異なることになり、上述するスパッタ粒子の入射エネルギーも基板Ｓの面内においてばらつくようになる。この結果、ターゲット表面２０Ｓとの間の距離が相対的に短くなる基板Ｓの表面にあっては、上述する入射エネルギーが特に高くなり、ＭｇＯ膜に要求される（００１）面方位への配向やＭｇＯ膜の膜厚そのものを相対的に大きく損う、すなわちダメージを受けることになる。 In the film forming apparatus 10 having the above-described configuration, since the distance between the target surface 20S and the surface of the substrate S is different in the plane of the substrate S, between the sputtered particles flying toward the surface of the substrate S The collision frequency also varies within the plane of the substrate S, and the incident energy of the sputtered particles described above also varies within the plane of the substrate S. As a result, on the surface of the substrate S where the distance from the target surface 20S becomes relatively short, the above-described incident energy becomes particularly high, and the orientation in the (001) plane direction required for the MgO film The film thickness of the MgO film itself is relatively greatly damaged, that is, damaged.

そこで、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、上述する成膜装置１０においては、スパッタ粒子が飛散する領域であるターゲット表面２０Ｓのエロージョン領域と基板Ｓの表面との間に、上記スパッタ粒子が基板Ｓの表面に直接的に入射することを抑制する抑制部材である遮蔽リング３０が備えられている。遮蔽リング３０は、基板Ｓの表面と略平行に配置された導電性を有する円環状の板材からなり、基板Ｓの外側を囲う円環状のリング部３１が下部遮蔽板１６Ａの上に載置されるかたちで配置されている。このリング部３１が真空槽１１に接続されることにより、遮蔽リング３０の全体が電気的に接地されている。 Therefore, as shown in FIGS. 2A and 2B, in the film forming apparatus 10 described above, between the erosion region of the target surface 20S, which is the region where the sputtered particles scatter, and the surface of the substrate S, A shielding ring 30 which is a suppressing member for suppressing the sputtered particles from directly entering the surface of the substrate S is provided. The shielding ring 30 is made of a conductive annular plate disposed substantially parallel to the surface of the substrate S, and an annular ring portion 31 surrounding the outside of the substrate S is placed on the lower shielding plate 16A. It is arranged in a shape. By connecting this ring portion 31 to the vacuum chamber 11, the entire shielding ring 30 is electrically grounded.

上記エロージョン領域であるターゲット表面２０Ｓは、基板Ｓの表面を投影面にして前記ターゲット法線Ａ２に沿って投影されることにより、その投影像である投影領域ＳＰを基板Ｓの表面に仮想的に形成する。基板Ｓの表面における投影領域ＳＰは、基板回転軸Ａ１から基板Ｓの径方向外側に偏倚した楕円円弧状の外縁を有している。この投影領域ＳＰ
とターゲット表面２０Ｓとを結ぶ投影空間の途中には、上記遮蔽リング３０の遮蔽部３２が同投影空間を横切るかたちで配置されている。遮蔽リング３０の遮蔽部３２は、リング部３１の一部から基板回転軸Ａ１に向かって延びる平板状に形成されており、同遮蔽部３２の外縁が前記投影空間の外周面に沿う楕円円弧状に形成されて、前記投影領域ＳＰから見たターゲット表面２０Ｓの全体を覆うかたちで配置されている。 The target surface 20S, which is the erosion region, is projected along the target normal line A2 with the surface of the substrate S as a projection surface, thereby virtually projecting the projection region SP, which is the projection image, onto the surface of the substrate S. Form. The projection region SP on the surface of the substrate S has an elliptical arc-shaped outer edge that is biased outward from the substrate rotation axis A1 in the radial direction of the substrate S. This projection area SP
In the middle of the projection space connecting the target surface 20S and the target surface 20S, the shielding portion 32 of the shielding ring 30 is arranged so as to cross the projection space. The shielding part 32 of the shielding ring 30 is formed in a flat plate shape extending from a part of the ring part 31 toward the substrate rotation axis A1, and the outer edge of the shielding part 32 is an elliptical arc shape along the outer peripheral surface of the projection space. Formed so as to cover the entire target surface 20S viewed from the projection area SP.

上述するスパッタプロセスにおいては、ターゲット表面２０Ｓから反射した希ガスのイオンや反跳した希ガスの多くが上記ターゲット法線Ａ２に沿って飛行するようになる。そしてターゲット表面２０Ｓから飛散したスパッタ粒子のなかで衝突頻度の低い粒子、すなわち相対的に高いエネルギー状態にある粒子は、上記投影空間を基板Ｓの表面に向けて飛行し続ける。上述する構成からなる遮蔽リング３０によれば、こうした高いエネルギー状態にある粒子が投影空間の途中に配置された遮蔽部３２に衝突して反射されるために、高いエネルギー状態にある粒子の基板Ｓの表面への入射が抑制される。それゆえターゲット表面２０Ｓとの間の距離が相対的に短くなる投影領域ＳＰにあっては、ターゲット表面２０Ｓから反射したイオンや反跳した粒子の入射を抑えることができ、こうした粒子の入射に伴うダメージを抑えることができる。 In the sputtering process described above, most of the rare gas ions reflected from the target surface 20S and the rebounded rare gas fly along the target normal line A2. Of the sputtered particles scattered from the target surface 20S, particles having a low collision frequency, that is, particles in a relatively high energy state, continue to fly toward the surface of the substrate S in the projection space. According to the shielding ring 30 having the above-described configuration, since the particles in such a high energy state collide with and are reflected by the shielding portion 32 disposed in the middle of the projection space, the substrate S of the particles in the high energy state. Is prevented from entering the surface. Therefore, in the projection region SP in which the distance to the target surface 20S is relatively short, the incidence of ions reflected from the target surface 20S and recoiled particles can be suppressed, and the incident of such particles is accompanied. Damage can be suppressed.

なお、こうした投影領域ＳＰに対してはＭｇＯ粒子の入射までもが抑えられてＭｇＯ膜の成膜速度までもが低下することになるものの、ＭｇＯ膜を形成する過程にあっては基板回転軸Ａ１を中心にして基板Ｓが回転し続けるために、こうした成膜速度が低くなる領域である投影領域ＳＰと、該投影領域ＳＰを除いた領域である非投影領域とを基板Ｓの表面で周期的に切替えることができる。それゆえ上述する非投影領域を基板Ｓの表面の全体にわたり時間軸で分散させることができることから、遮蔽部３２による遮蔽に起因した膜厚均一性の劣化を抑えることもできる。しかも、上述する構成からなる成膜装置１０においては、基板回転軸Ａ１から基板Ｓの径方向外側に偏倚した位置に投影領域ＳＰが形成されるために、基板Ｓの表面においては常時投影領域ＳＰとなる領域を無くすことができ、ターゲット表面２０Ｓから飛散したＭｇＯ粒子を基板Ｓの表面の全体にわたり堆積させることもできる。 In addition, although the incidence of MgO particles is suppressed and the deposition rate of the MgO film is reduced with respect to the projection region SP, the substrate rotation axis A1 is used in the process of forming the MgO film. Since the substrate S continues to rotate around the center of the substrate S, the projection region SP, which is a region where the film forming speed is low, and the non-projection region, which is a region excluding the projection region SP, are periodically formed on the surface of the substrate S. Can be switched to. Therefore, since the non-projection area described above can be dispersed on the time axis over the entire surface of the substrate S, deterioration in film thickness uniformity due to shielding by the shielding part 32 can be suppressed. In addition, in the film forming apparatus 10 having the above-described configuration, the projection region SP is formed at a position that is deviated from the substrate rotation axis A1 to the outside in the radial direction of the substrate S. In other words, the MgO particles scattered from the target surface 20S can be deposited over the entire surface of the substrate S.

また、上述する投影領域ＳＰがエロージョン領域を投影したものであって、遮蔽リング３０の遮蔽部３２が同投影領域ＳＰに沿う形状で形成されていることから、ターゲット表面２０Ｓとの間の相対距離が相対的に長くなる非投影領域に対しては、低いエネルギー状態にあるスパッタ粒子を確実に入射させることができる。それゆえＭｇＯ膜の膜厚均一性を一層確保し易くすることもできる。さらに遮蔽リング３０の電位が接地電位であることから、プラズマ空間からの荷電粒子や電子等による電荷の蓄積が遮蔽リング３０において回避することもでき、こうした遮蔽リングに起因するプラズマの状態の不安定化を抑えることもできる。 Further, since the projection region SP described above is a projection of the erosion region, and the shielding portion 32 of the shielding ring 30 is formed in a shape along the projection region SP, the relative distance from the target surface 20S. The sputtered particles in a low energy state can be reliably incident on the non-projection region where the length of the film is relatively long. Therefore, it is possible to further ensure the film thickness uniformity of the MgO film. Further, since the potential of the shielding ring 30 is the ground potential, the accumulation of charges due to charged particles, electrons, etc. from the plasma space can be avoided in the shielding ring 30, and the plasma state caused by such shielding ring is unstable. Can also be suppressed.

以上説明したように、上記実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）上記実施形態によれば、投影領域ＳＰへのスパッタ粒子の入射が遮蔽リング３０の遮蔽部３２によって抑えられる。そのため、真空槽１１の内部である成膜空間に生成されるプラズマに起因したＭｇＯ膜へのダメージが抑制される。 As described above, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) According to the embodiment, the incidence of sputtered particles on the projection region SP is suppressed by the shielding part 32 of the shielding ring 30. Therefore, damage to the MgO film due to the plasma generated in the film forming space inside the vacuum chamber 11 is suppressed.

（２）しかも基板Ｓの表面における投影領域ＳＰがこうした遮蔽部３２で覆われるものの、ＭｇＯ膜を形成する過程においては基板ステージ１４により基板Ｓが回転し続けるために、相対的に低いエネルギー状態にあるスパッタ粒子の入射が基板Ｓの表面全体に広がる。そのため、遮蔽部３２による遮蔽に起因した膜厚均一性の劣化も抑えられる。 (2) Although the projection region SP on the surface of the substrate S is covered with the shielding part 32, the substrate S continues to rotate by the substrate stage 14 in the process of forming the MgO film, so that the energy level is relatively low. Incidence of certain sputtered particles spreads over the entire surface of the substrate S. Therefore, the deterioration of the film thickness uniformity due to the shielding by the shielding part 32 can be suppressed.

（３）さらには、下地表面の非晶質性が損なわれないため、ＭｇＯ膜の結晶成長において高い結晶配向性が実現できる。
（４）上記実施形態によれば、投影領域ＳＰの全体が遮蔽部３２により覆われるために、こうした投影領域ＳＰへの荷電粒子の入射を確実に抑えることができる。しかも投影領域ＳＰの範囲が基板Ｓの中心から偏倚しているために、こうした投影領域ＳＰの全体が遮蔽部３２により覆われるものの、ターゲット２０からのスパッタ粒子を基板Ｓの表面の全体にわたり堆積させることができる。 (3) Furthermore, since the amorphous nature of the underlying surface is not impaired, high crystal orientation can be realized in the crystal growth of the MgO film.
(4) According to the above embodiment, since the entire projection area SP is covered by the shielding part 32, the incidence of charged particles on the projection area SP can be reliably suppressed. Moreover, since the range of the projection region SP is deviated from the center of the substrate S, the entire projection region SP is covered by the shielding part 32, but sputtered particles from the target 20 are deposited over the entire surface of the substrate S. be able to.

（５）上記実施形態によれば、基板Ｓの表面における非投影領域には相対的にエネルギーの低いスパッタ粒子を確実に入射させられるために、ダメージが抑えられたＭｇＯ膜を基板Ｓの表面全体に、より均一に形成することができる。 (5) According to the above embodiment, since the sputtered particles having relatively low energy can be reliably incident on the non-projection region on the surface of the substrate S, the MgO film with reduced damage is applied to the entire surface of the substrate S. In addition, it can be formed more uniformly.

（６）上記実施形態によれば、遮蔽リング３０の電位が接地電位であることから、プラズマ空間からの荷電粒子や電子等による電荷の蓄積が同遮蔽リング３０において回避することもでき、こうした遮蔽リング３０に起因するプラズマの状態の不安定化を抑えることもできる。 (6) According to the above-described embodiment, since the potential of the shielding ring 30 is the ground potential, the accumulation of charges due to charged particles, electrons, etc. from the plasma space can be avoided in the shielding ring 30, and such shielding is possible. Instability of the plasma state caused by the ring 30 can also be suppressed.

なお、上記実施形態は以下の形態に変更して実施することもできる。
・上記実施形態においては、ターゲットの構成元素をＭｇＯに具体化して薄膜をＭｇＯ膜に具体化したが、これを変更して例えば、超伝導材料であるイットリウム・バリウム・酸化銅（ＹＢＣＯ）をターゲットの構成元素に具体化し、成膜物である薄膜をＹＢＣＯ膜に具体化してもよい。また透明電極材料である酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＺｎＯ）をターゲットの構成元素に具体化し、成膜物である薄膜をＩＴＯ膜やＺｎＯ膜に具体化することもできる。こうした形態によれば、スパッタ法により形成する超伝導薄膜や透明電極膜に対して、上述する入射粒子からのダメージである高抵抗化を抑えることもできる。 In addition, the said embodiment can also be changed and implemented in the following forms.
In the above embodiment, the constituent element of the target is embodied as MgO, and the thin film is embodied as an MgO film. The thin film, which is a film-formed product, may be embodied as a YBCO film. Further, indium tin oxide (ITO) or tin oxide (ZnO) that is a transparent electrode material can be embodied as a constituent element of a target, and a thin film that is a film-formed product can be embodied as an ITO film or a ZnO film. According to such a form, it is possible to suppress the increase in resistance, which is damage from the incident particles described above, with respect to the superconducting thin film and the transparent electrode film formed by sputtering.

・上記実施形態においては、抑制部材である遮蔽リング３０の電位が接地電位である形態を説明したが、遮蔽リング３０によるプラズマの不安定化が無い場合にあっては、同遮蔽リング３０の電位を浮遊電位にする形態であってもよい。こうした形態によれば、抑制部材に関わる電気的構成の自由度を拡張することもできる。 In the above embodiment, the mode in which the potential of the shielding ring 30 serving as the suppressing member is the ground potential has been described. However, when there is no plasma instability due to the shielding ring 30, the potential of the shielding ring 30 is May be in the form of a floating potential. According to such a form, the freedom degree of the electrical structure regarding a suppression member can also be expanded.

・上記実施形態においては、遮蔽リング３０における遮蔽部３２の外縁が投影空間の外周面に沿う形態を説明したが、これを変更して遮蔽部３２を矩形板状に構成してもよく、投影領域ＳＰから見たエロージョン領域の全体を遮蔽部３２が覆うかたちであればよい。 In the above embodiment, the outer edge of the shielding part 32 in the shielding ring 30 has been described along the outer peripheral surface of the projection space. However, the shielding part 32 may be configured in a rectangular plate shape by changing this. It is only necessary that the shielding portion 32 covers the entire erosion region viewed from the region SP.

・上記実施形態においては、投影領域ＳＰが基板回転軸Ａ１から径方向外側へ偏倚した形態を説明したが、こうした形態に限らず、例えば投影領域ＳＰは基板回転軸Ａ１を含む楕円状であってもよく、基板Ｓの表面を投影面にしてエロージョン領域をターゲット法線Ａ２に沿って投影した投影像の領域であればよい。 In the above embodiment, the projection area SP has been deviated radially outward from the substrate rotation axis A1. However, the present invention is not limited to this, and for example, the projection area SP has an elliptical shape including the substrate rotation axis A1. In other words, it may be an area of a projected image obtained by projecting the erosion area along the target normal A2 with the surface of the substrate S as the projection plane.

・上記実施形態においては、ターゲット表面２０Ｓの全体をエロージョン領域とする形態について説明した。ターゲット表面２０Ｓに形成されるエロージョン領域は磁気回路２１により形成されるマグネトロン磁場などの態様により大きく形状が異なるため、例えばエロージョン領域は、ターゲット表面２０Ｓの一部であって、その形状が楕円状や環状である形態であってもよく、こうしたエロージョン領域を投影した投影空間が遮蔽部３２により遮蔽される構成であればよい。 In the above-described embodiment, the mode in which the entire target surface 20S is the erosion region has been described. Since the erosion region formed on the target surface 20S varies greatly depending on the mode such as the magnetron magnetic field formed by the magnetic circuit 21, for example, the erosion region is a part of the target surface 20S and the shape thereof is elliptical or An annular shape may be used, and any projection space in which such an erosion region is projected may be shielded by the shielding unit 32.

・上記実施形態においては、投影領域ＳＰから見たターゲット２０の側の全体が遮蔽部３２により覆われる形態を説明したが、これを変更して、投影領域ＳＰから見たターゲット２０の側の一部が遮蔽部３２により覆われる形態であってもよい。こうした形態であれ、投影空間から基板Ｓの表面に入射する粒子の一部が遮蔽部３２により遮蔽される分だけ
、薄膜に対するダメージを抑えることができる。 In the above embodiment, the mode in which the entire side of the target 20 viewed from the projection region SP is covered by the shielding portion 32 has been described. The part may be covered with the shielding part 32. Even in such a form, damage to the thin film can be suppressed to the extent that some of the particles incident on the surface of the substrate S from the projection space are shielded by the shielding portion 32.

・上記実施形態においては、抑制部材である遮蔽リング３０の遮蔽部３２を平板状に具体化したが、これを変更して、例えば遮蔽部３２の一部あるいは全体を網状にする形態であってもよい。こうした形態であれ、投影空間から基板Ｓの表面に入射する粒子の一部が遮蔽部３２により遮蔽される分だけ、薄膜に対するダメージを抑えることができる。 In the above embodiment, the shielding part 32 of the shielding ring 30 that is a restraining member is embodied in a flat plate shape, but this is changed to form, for example, a part or the whole of the shielding part 32 in a net shape. Also good. Even in such a form, damage to the thin film can be suppressed to the extent that some of the particles incident on the surface of the substrate S from the projection space are shielded by the shielding portion 32.

・上記実施形態においては、１つの成膜装置１０に搭載するターゲット２０の数量を１つにする構成について説明したが、１つの成膜装置１０に複数のターゲット２０を搭載する構成であってもよい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the number of targets 20 mounted on one film forming apparatus 10 is set to one has been described, but even in the configuration in which a plurality of targets 20 are mounted on one film forming apparatus 10. Good.

・上記実施形態においては、スパッタガスを希ガスであるＡｒ、Ｘｅ、又はＫｒに具体化したが、これを変更して例えば、希ガスであるヘリウム（Ｈｅ）やネオン（Ｎｅ）、さらには反応性を有したガスである酸化窒素（ＮＯ、ＮＯ２）や酸化炭素（ＣＯ、ＣＯ２）など、成膜対象物やターゲットの構成元素等に応じて適宜選択することもできる。 In the above embodiment, the sputtering gas is embodied as a rare gas such as Ar, Xe, or Kr. However, for example, the rare gas such as helium (He), neon (Ne), or a reaction can be changed. It is also possible to select appropriately according to the film formation target, the constituent elements of the target, such as nitrogen oxide (NO, NO 2) and carbon oxide (CO, CO 2), which are gases having the property.

本実施形態における成膜装置の断面構造を模式的に示す側断面図。1 is a side cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a film forming apparatus in an embodiment. （ａ）（ｂ）本実施形態おけるエロージョン領域と抑制部材との配置関係を模式的に示す図。(A) (b) The figure which shows typically the arrangement | positioning relationship between the erosion area | region and suppression member in this embodiment.

Explanation of symbols

Ｓ…基板、ＳＰ…投影領域、Ａ１…基板回転軸、Ａ２…ターゲット法線、１０…成膜装置、１１…真空槽、１３…ガス供給部、１４…基板ステージ、１８…カソード、１９…バッキングプレート、２０…ターゲット、２０Ｓ…ターゲット表面、３０…遮蔽リング、３１…リング部、３２…遮蔽部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS S ... Substrate, SP ... Projection area, A1 ... Substrate rotation axis, A2 ... Target normal line, 10 ... Deposition device, 11 ... Vacuum chamber, 13 ... Gas supply unit, 14 ... Substrate stage, 18 ... Cathode, 19 ... Backing Plate, 20 ... target, 20S ... target surface, 30 ... shielding ring, 31 ... ring part, 32 ... shielding part.

Claims

A stage that supports a disk-shaped substrate accommodated in a vacuum chamber so as to be rotatable in the circumferential direction of the substrate;
A gas supply unit for supplying a sputtering gas into the vacuum chamber;
A target surface that is exposed in the vacuum chamber and is provided in the vacuum chamber in a manner that the target surface is inclined with respect to the surface of the substrate;
A film forming apparatus that forms the thin film on the surface of the substrate by sputtering the target surface by supplying the power to the target while rotating the substrate in the circumferential direction in the vacuum chamber to which the sputtering gas is supplied. Because
The projection is arranged between the substrate and the target so that the erosion region of the target surface covers a projection region which is a region projected in the normal direction of the target surface with the surface of the substrate as a projection surface. A film forming apparatus comprising a suppressing member for suppressing incidence of particles into a region.

The projected region is a region deviated radially outward of the substrate from the center of the substrate;
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the suppressing member is a plate material that covers the entire projection area with respect to the erosion area.

The film forming apparatus according to claim 1, wherein the suppressing member is a plate member having an outer edge along a boundary between the projection region and the non-projection region.

The film forming apparatus according to claim 1, wherein a potential of the suppressing member is a ground potential.

The surface of the substrate is amorphous;
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the target is an MgO target.

A sputtering gas is supplied into the vacuum chamber while rotating a disk-shaped substrate accommodated in the vacuum chamber in the circumferential direction of the substrate, and the target surface exposed in the vacuum chamber is inclined with respect to the surface of the substrate A film forming method for forming a thin film on the surface of the substrate by supplying power to the target disposed in the vacuum chamber and sputtering the target surface with the sputtering gas.
A suppression member is arranged between the substrate and the target so that the erosion region of the target surface covers the projection region, which is a region projected in the normal direction of the target surface, with the surface of the substrate being the projection surface. And forming the thin film while suppressing the incidence of particles on the projection region by the suppression member.

The surface of the substrate is amorphous;
The film forming method according to claim 6, wherein the target is an MgO target.