JP5915580B2 - マグネトロンスパッタリングカソード及びこれを備えたスパッタリング装置並びに該スパッタリング装置を用いたスパッタリング成膜方法 - Google Patents
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Description
厚さ38μm幅30cmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、製品名「カプトン150EN」)をロールツーロール方式のスパッタリング装置50に設置し、1×10−4Paまで真空排気した。続いて、Arガスを導入し装置内の圧力を0.3Paに保持した。マグネトロンスパッタリングカソード58、59、60はマグネトロンスパッタリングカソード10を配し、長さ40cm幅12cm厚さ1cmの銅スパッタリングターゲットを取り付けた。
内側磁極の往復動の中心からの移動距離を3cmから4cm(往復動の範囲は6cmから8cm)に1周期毎に反転位置を0.1cmずつ拡張し、中心からの移動距離が4cmに達したら1周期毎に反転位置を0.1cmずつ縮小した以外は実施例1と同様の方法でスパッタリングを実施したところ、ターゲットの最深部の厚さが1mmとなったところでのターゲットの使用効率は55%であった。また、ポリイミドフィルムを速度1m/minで搬送し、電力6kW(電力密度12W/cm2)でスパッタリングを行い、幅方向の膜厚分布を測定したところ、最大値と最小値の差は7%であった。
磁界発生機構が外周磁極と中心磁極からなる従来のマグネトロンカスパッタリングソード1を使用した以外は、実施例と同様にスパッタリングを実施した。ターゲットの最深部の厚さが1mmとなったところでのターゲットの使用効率は21%であった。また、ポリイミドフィルムを速度1m/minで搬送し、電力6kW(電力密度12W/cm2)でスパッタリングを行い、幅方向の膜厚分布を測定したところ、最大値と最小値の差は7%であった。
内側磁極が中心から1cm移動(往復動範囲は2cm)したところで停止したこと以外は実施例1と同様の方法でスパッタリングを実施し、TD方向の膜厚分布を測定したところ、最大値と最小値の差は12%であった。
11 スパッタリングターゲット
12 バッキングプレート
13 ターゲット押さえ
14 冷却板
15 スパッタリングカソード本体
18 外側磁極
19 内側磁極
19a 第1磁極
19b 第2磁極
20 ヨーク材
26a、26b 一対の補助磁極
27a、27b 一対の固定補助磁極
50 成膜装置
51 真空チャンバー
52 巻出ロール
53 フリーロール
54 張力センサロール
55 フィードロール
56 ガス放出キャンロール
57、58、59、60 マグネトロンスパッタリングカソード
61 フィードロール
62 張力センサロール
63 フリーロール
64 巻取ロール
F 長尺樹脂フィルム
Claims (8)
- 被成膜基材としての長尺基板の搬送方向と略直交する方向に長手方向が配される矩形板状のスパッタリングターゲットの外周部に対応して設けられた矩形環状の外側磁極と、該外側磁極の内側に該外側磁極の短辺方向に延在するように配置された内側磁極とからなる磁界発生機構を備えたマグネトロンスパッタリングカソードであって、
前記内側磁極は、前記外側磁極とはそれぞれ異極及び同極の第1磁極及び第2磁極で構成され、これら第1磁極及び第2磁極は、前記スパッタリングターゲットの短辺の長さの25%〜100%の範囲で前記外側磁極の長辺方向に往復動自在であり、該往復動方向に沿って第1磁極及び第2磁極が交互に且つ両端が第1磁極となるように配設されており、前記両端に位置する両第1磁極の外側同士の距離が、前記外側磁極の長辺方向の内幅からその短辺方向の内幅を引いた長さの90%〜120%であることを特徴とするマグネトロンスパッタリングカソード。 - 前記交互に配設されている第1磁極及び第2磁極において、隣接する第1磁極と第2磁極との間に一対の補助磁極が前記第1磁極及び第2磁極と共に往復動自在に設けられており、該一対の補助磁極を構成する各磁極は、対向する第1磁極又は第2磁極とは異極となるように配置されていることを特徴とする、請求項1に記載のマグネトロンスパッタリングカソード。
- 前記両端に設けられた第1磁極の各々と、これに隣接する前記外側磁極の短辺または長辺との間に、第1磁極の延在方向に略平行に延在する一対の固定補助磁極が設けられており、該一対の固定補助磁極を構成する各磁極は、対向する第1磁極又は外側磁極とは異極となるように固定して配置されていることを特徴とする、請求項1または2に記載のマグネトロンスパッタリングカソード。
- 前記第1磁極及び第2磁極はヨーク材に取り付けられており、該ヨーク材がリニアアクチュエータによって往復動することにより前記第1磁極及び第2磁極が往復動することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のマグネトロンスパッタリングカソード。
- 前記第1磁極、第2磁極、補助磁極、及び固定補助磁極は、それぞれ前記スパッタリングターゲットとの離間距離が個別に調整可能であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のマグネトロンスパッタリングカソード。
- ロールツーロールで搬送される長尺基板の搬送経路の近傍に、該搬送経路上の長尺基板の表面に対向するように設けられたマグネトロンスパッタリングカソードを備えたスパッタリング成膜装置であって、このマグネトロンスパッタリングカソードは請求項1〜5のいずれかに記載のマグネトロンスパッタリングカソードであって、その長手方向が前記長尺基板の搬送方向と略直交するように配されていることを特徴とするスパッタリング成膜装置。
- 請求項1に記載のマグネトロンスパッタリングカソードを備えた請求項6に記載のスパッタリング成膜装置を用いて、前記往復動の距離を前記スパッタリングターゲットの短辺の長さの25%〜100%にして長尺基板にスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング成膜方法。
- 前記往復動において往動と復動とが反転する位置が周期的に変化することを特徴とする、請求項7に記載のスパッタリング成膜方法。
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