JP7138504B2 - Film forming apparatus and electronic device manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、成膜装置及び電子デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus and an electronic device manufacturing method.

基板や基板上に形成された積層体などの成膜対象物に、金属や金属酸化物などの材料からなる薄膜を形成する方法として、スパッタ法が広く知られている。スパッタ法によって成膜を行うスパッタ装置は、真空チャンバ内において、成膜材料からなるターゲットと成膜対象物とを対向させて配置した構成を有している。ターゲットに負の電圧を印加するとターゲットの近傍にプラズマが発生して電離した不活性ガス元素によってターゲット表面がスパッタされ、放出されたスパッタ粒子が成膜対象物に堆積して成膜される。また、ターゲットの背面（円筒形のターゲットの場合にはターゲットの内側）にマグネットを配置し、発生する磁場によってカソード近傍の電子密度を高くしてスパッタする、マグネトロンスパッタ法もよく知られている。 A sputtering method is widely known as a method for forming a thin film made of a material such as a metal or a metal oxide on a film-forming object such as a substrate or a laminate formed on the substrate. 2. Description of the Related Art A sputtering apparatus for forming a film by a sputtering method has a structure in which a target made of a film forming material and an object to be film-formed are arranged to face each other in a vacuum chamber. When a negative voltage is applied to the target, plasma is generated in the vicinity of the target, and the surface of the target is sputtered by ionized inert gas elements, and the sputtered particles are deposited on the film-forming object to form a film. Magnetron sputtering is also well known, in which a magnet is placed behind the target (inside the target in the case of a cylindrical target) and the generated magnetic field increases the electron density near the cathode for sputtering.

マグネトロンスパッタ法の成膜装置（スパッタリング装置あるいはスパッタ装置とも称する）において、円筒形状に成形したターゲット（ロータリーカソード）を回転させて成膜を行う装置構成が知られている（特許文献１）。この構成では、固定された磁石ユニットに対し、その外周を囲む円筒形のターゲットを回転させることで、ターゲット表面のうち、磁石ユニットによって形成される磁場によって高密度に形成されたプラズマに曝される箇所を変えつつスパッタを行うことができる。これにより、ターゲットの消費を周方向に均一化し、無駄の少ないターゲット材料の消費を可能とする。 2. Description of the Related Art In a magnetron sputtering film forming apparatus (also referred to as a sputtering apparatus or sputtering apparatus), there is known an apparatus configuration in which a cylindrical target (rotary cathode) is rotated to form a film (Patent Document 1). In this configuration, by rotating a cylindrical target that surrounds the outer circumference of a fixed magnet unit, the target surface is exposed to plasma that is formed at high density by the magnetic field generated by the magnet unit. Sputtering can be performed while changing the location. As a result, the consumption of the target is made uniform in the circumferential direction, and it is possible to consume the target material with little waste.

特開２０１３－２３７９１３号公報JP 2013-237913 A

マグネトロンスパッタ法においては、磁石ユニットによってターゲットの背面（内面）から前面（外面）に向かって漏洩する漏洩磁場が形成されるが、一般に、ターゲットの長手方向に延びたレーストラック状のコロイダル型の磁場トンネルが形成される。この磁場トンネルによって電子が拘束され、拘束された電子の軌道はターゲットの長手方向に延びたレーストラック状に形成される。このとき、レーストラックの曲率の大きな部分、すなわちターゲットの長手端部近傍では、レーストラックの曲率の小さな部分、すなわちターゲットの長手中央部に対応する部分よりもターゲットがより多くスパッタされる。そのため、ターゲットの長手端部近傍のほうが、ターゲットの長手中央部よりもターゲット材料の消費が局所的に大きくなり、ターゲット材料の消費分布がターゲットの長手方向に沿って均一ではなくなることがある。ターゲットの寿命は消耗の大きい箇所を基準に決められるため、長手中央部にはまだ十分にターゲット材料が残っているにもかかわらず、ターゲットの交換をしなければならなくなり、ターゲット材料の効率的な使用が困難となってしまう場合がある。 In the magnetron sputtering method, the magnet unit forms a leakage magnetic field that leaks from the back surface (inner surface) to the front surface (outer surface) of the target. A tunnel is formed. The electrons are confined by this magnetic field tunnel, and the trajectory of the confined electrons is formed in the shape of a racetrack extending in the longitudinal direction of the target. At this time, the target is sputtered more in the portion of the racetrack with a large curvature, ie, near the longitudinal ends of the target, than in the portion of the racetrack with a small curvature, ie, the portion corresponding to the longitudinal center of the target. Therefore, the consumption of the target material is locally greater near the longitudinal ends of the target than in the longitudinal center of the target, and the consumption distribution of the target material may not be uniform along the longitudinal direction of the target. Since the life of the target is determined based on the location where it is heavily worn, the target must be replaced even though there is still plenty of target material remaining in the central part of the length. It may become difficult to use.

本発明は、上述の課題に鑑み、ターゲットの利用率を向上させることができる技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technology capable of improving the utilization rate of targets.

本発明の一側面としての成膜装置は、成膜対象物およびターゲットが配置される、接地されたチャンバと、前記チャンバ内の、前記ターゲットを介して前記成膜対象物と対向する位置に配置される磁場発生手段と、前記ターゲットと前記磁場発生手段との間に配置されるカソード電極と、前記カソード電極への電圧印加により、前記カソード電極に対して前記チャンバの壁部がアノードとなる電位を印加する第１の電位印加手段と、を備え、前記磁場発生手段による前記ターゲットの表面での所定の磁場形成と、前記第１の電位印加手段による前記電位の形成と、により、前記ターゲットの前記アノード側の表面近傍にプラズマ領域が生成される成膜装置において、導電部材で構成され、前記ターゲットの長手方向に並んで配置され、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する複数の第１の防着部材と、導電部材で構成され、前記ターゲットの長手方向に並んで配置され、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する複数の第２の防着部材であって、前記複数の第１の防着部材に対して、前記プラズマ領域を挟むように対向配置される複数の第２の防着部材と、複数の前記第１の防着部材のうちの少なくとも２つの前記第１の
防着部材の電位が異なるように、複数の前記第１の防着部材の少なくとも１つに電位を印加するとともに、複数の前記第２の防着部材のうちの少なくとも２つの前記第２の防着部材の電位が異なるように、複数の前記第２の防着部材の少なくとも１つに電位を印加する第２の電位印加手段と、有することを特徴とする。
また、本発明の別の一側面としての成膜装置は、成膜対象物およびターゲットが配置される、接地されたチャンバと、前記チャンバ内の、前記ターゲットを介して前記成膜対象物と対向する位置に配置される磁場発生手段と、前記ターゲットと前記磁場発生手段との間に配置されるカソード電極と、前記カソード電極への電圧印加により、前記カソード電極に対して前記チャンバの壁部がアノードとなる電位を印加する第１の電位印加手段と、を備え、前記磁場発生手段による前記ターゲットの表面での所定の磁場形成と、前記第１の電位印加手段による前記電位の形成と、により、前記ターゲットの前記アノード側の表面近傍にプラズマ領域が生成される成膜装置において、導電部材で構成され、前記ターゲットの表面の長手方向における一部の領域にのみ前記ターゲットと対向し、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する第１の防着部材と、導電部材で構成され、前記ターゲットの表面の長手方向における一部の領域にのみ前記ターゲットと対向するとともに、前記第１の防着部材に対して前記プラズマ領域を挟むように対向して配置され、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する第２の防着部材と、前記第１の防着部材に電位を印加するとともに、前記第２の防着部材に電位を印加する第２の電位印加手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明の別の一側面としての電子デバイスの製造方法は、成膜対象物を接地されたチャンバ内に配置し、前記成膜対象物と対向して配置されたターゲットと磁場発生手段との間に配置されるカソード電極への電圧印加により、前記カソード電極に対して前記チャンバの壁部がアノードとなる電位を印加するとともに、前記磁場発生手段により前記ターゲットの表面で所定の磁場を形成することで、前記ターゲットの前記アノード側の表面近傍にプラズマ領域を生成し、前記成膜対象物に対して前記ターゲットから飛翔するスパッタ粒子を堆積させて成膜するスパッタ成膜工程を含む電子デバイスの製造方法であって、前記スパッタ成膜工程は、導電部材で構成され、前記ターゲットの長手方向に並んで配置され、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する複数の第１の防着部材のうちの少なくとも２つの前記第１の防着部材の電位が異なるように、複数の前記第１の防着部材の少なくとも１つに電位を印加するともに、導電部材で構成され、前記ターゲットの長手方向に並んで配置され、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する複数の第２の防着部材であって、複数の前記第１の防着部材に対して、前記プラズマ領域を挟むように対向配置される複数の前記第２の防着部材のうちの少なくとも２つの前記第２の防着部材の電位が異なるように、複数の前記第２の防着部材の少なくとも１つに電位を印加することにより、前記ターゲットの長手方向に垂直な断面における前記ターゲットの周囲の空間電位分布を前記ターゲットの中央部と端部とで異ならせた状態で成膜する工程であることを特徴とする。 A film deposition apparatus as one aspect of the present invention includes a grounded chamber in which a film formation object and a target are arranged, and a position in the chamber facing the film formation object via the target. a cathode electrode disposed between the target and the magnetic field generation means; and a potential at which the walls of the chamber become an anode with respect to the cathode electrode by applying a voltage to the cathode electrode. and a first potential applying means for applying the target by forming a predetermined magnetic field on the surface of the target by the magnetic field generating means and forming the potential by the first potential applying means. In a film forming apparatus in which a plasma region is generated in the vicinity of the anode-side surface , the target is composed of a conductive member, arranged side by side in the longitudinal direction of the target, and defines a flying range of the target particles to the film forming object. A plurality of first deposition-inhibiting members and a plurality of second deposition-inhibiting members, which are composed of a plurality of conductive members, are arranged side by side in the longitudinal direction of the target, and define a flight range of the target particles to the film-forming object. A plurality of second deposition-inhibitory members arranged to face the plurality of first deposition-inhibitory members so as to sandwich the plasma region, and one of the plurality of first deposition-inhibitory members at least two of said first
A potential is applied to at least one of the plurality of first deposition-inhibiting members so that the potentials of the deposition-inhibiting members are different, and at least two of the plurality of second deposition-inhibiting members are applied to the second deposition-inhibiting members. and second potential applying means for applying a potential to at least one of the plurality of second deposition-inhibiting members so that the potentials of the deposition-inhibiting members are different .
In addition, a film forming apparatus as another aspect of the present invention includes a grounded chamber in which a film forming object and a target are arranged, and a chamber facing the film forming object via the target in the chamber. a magnetic field generating means arranged at a position where the target and the magnetic field generating means are arranged; and a cathode electrode arranged between the target and the magnetic field generating means. a first potential applying means for applying an anode potential, wherein the magnetic field generating means forms a predetermined magnetic field on the surface of the target, and the first potential applying means forms the potential. In a film forming apparatus in which a plasma region is generated near the surface of the target on the anode side, the target is composed of a conductive member, faces the target only in a partial region in the longitudinal direction of the surface of the target , and the target particles A first deposition-inhibiting member that defines a flight range of the film-forming object, and a conductive member, and faces the target only in a partial region in the longitudinal direction of the surface of the target, and the second a second deposition-inhibiting member disposed facing the one deposition-inhibiting member so as to sandwich the plasma region and defining a flight range of the target particles to the film-forming object; and the first deposition-inhibiting member. and a second potential applying means for applying a potential to the member and applying a potential to the second deposition-inhibiting member .
Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electronic device, in which an object to be film-formed is arranged in a grounded chamber, and a target arranged to face the object to be film-formed and a magnetic field generating means. By applying a voltage to the cathode electrode arranged between By doing so, a plasma region is generated in the vicinity of the anode-side surface of the target, and sputtered particles flying from the target are deposited on the film-forming object to form a film. wherein the sputtering film forming step comprises a plurality of first target particles which are made of a conductive member, are arranged in parallel in the longitudinal direction of the target, and define a flying range of target particles to the film forming object. applying a potential to at least one of the plurality of first deposition-inhibiting members so that the potentials of at least two of the first deposition-inhibiting members are different from each other, and composed of a conductive member, A plurality of second deposition-inhibiting members that are arranged side by side in the longitudinal direction of the target and define a flying range of the target particles to the film-forming object, wherein the plurality of first deposition-inhibiting members a plurality of the second deposition-inhibiting members arranged so as to face each other with the plasma region interposed therebetween, such that at least two of the second deposition-inhibiting members have different electric potentials; By applying a potential to at least one of the target, the space potential distribution around the target in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the target is different between the central portion and the end portion of the target. It is characterized by

本発明によれば、ターゲットの利用率を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the utilization rate of the target.

本発明の実施例１に係る成膜装置の模式的断面図Schematic cross-sectional view of a film forming apparatus according to Example 1 of the present invention. 本発明の実施例１におけるターゲット駆動装置の構成を示す模式的断面図Schematic cross-sectional view showing the configuration of a target driving device in Example 1 of the present invention. 本発明の実施例１における防着部材の構成を示す模式図Schematic diagram showing the configuration of the deposition-inhibitory member in Example 1 of the present invention. 印加電位の大きさと成膜レート比との関係についての実験結果を示す図FIG. 10 shows experimental results of the relationship between the magnitude of the applied potential and the film formation rate ratio; ターゲットの局所的消耗部の様子を示す模式的断面図Schematic cross-sectional view showing the appearance of a locally consumed portion of the target ロータリーカソードにおける膜厚分布の経時変化の実験結果を示す図Figure showing experimental results of changes in film thickness distribution over time in a rotary cathode 本発明の実施例１の変形例における防着部材の構成を示す模式図Schematic diagram showing a configuration of a deposition-inhibiting member in a modified example of the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例２に係る成膜装置の模式的断面図Schematic cross-sectional view of a film forming apparatus according to Example 2 of the present invention

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態および実施例を説明する。ただし、以下の実施形態および実施例は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲をそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成およびソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Preferred embodiments and examples of the present invention will now be described with reference to the drawings. However, the following embodiments and examples merely exemplify preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to those configurations. In addition, unless otherwise specified, the scope of the present invention is limited only to the hardware configuration and software configuration of the device, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, etc., in the following description. It's not intended.

（実施例１）
＜成膜装置＞
図１～図６を参照して、本発明の実施例１に係る成膜装置について説明する。本実施例に係る成膜装置は、円筒形状のターゲット内側に磁石ユニットを配置した、マグネトロン方式のスパッタリング装置である。本実施例に係る成膜装置は、半導体デバイス、磁気デバイス、電子部品などの各種電子デバイスや、光学部品などの製造において基板（基板上に積層体が形成されているものも含む）上に薄膜を堆積形成するために用いられる。より具体的には、本実施例に係る成膜装置は、発光素子や光電変換素子、タッチパネルなどの電子デバイスの製造において好ましく用いられる。中でも、本実施例に係る成膜装置は、有機ＥＬ（ＥｒｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの有機発光素子や、有機薄膜太陽電池などの有機光電変換素子の製造において特に好ましく適用可能である。なお、本発明における電子デバイスは、発光素子を備えた表示装置（例えば有機ＥＬ表示装置）や照明装置（例えば有機ＥＬ照明装置）、光電変換素子を備えたセンサ（例えば有機Ｃ
ＭＯＳイメージセンサ）も含むものである。本実施例に係る成膜装置は、蒸着装置等を含む成膜システムの一部として用いることができる。 (Example 1)
<Deposition equipment>
A film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. The film forming apparatus according to this embodiment is a magnetron type sputtering apparatus in which a magnet unit is arranged inside a cylindrical target. The film-forming apparatus according to the present embodiment is used to manufacture various electronic devices such as semiconductor devices, magnetic devices, and electronic components, and to manufacture thin films on substrates (including those on which a laminate is formed on a substrate) such as optical components. used to deposit the More specifically, the film forming apparatus according to this embodiment is preferably used in the manufacture of electronic devices such as light-emitting elements, photoelectric conversion elements, and touch panels. Among others, the film forming apparatus according to the present embodiment is particularly preferably applicable to the manufacture of organic light emitting devices such as organic EL (ElectroLuminescence) devices and organic photoelectric conversion devices such as organic thin film solar cells. In addition, the electronic device in the present invention includes a display device (eg, organic EL display device) and a lighting device (eg, organic EL lighting device) equipped with a light emitting element, and a sensor (eg, organic C display device) equipped with a photoelectric conversion element.
MOS image sensor) is also included. The film forming apparatus according to this embodiment can be used as part of a film forming system including a vapor deposition apparatus and the like.

本実施例に係る成膜装置は、例えば、有機ＥＬ素子の製造に用いられる。有機ＥＬ素子の場合、基板に陽極、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極の順番に成膜される構成が一般的である。本実施例に係る成膜装置は、有機膜上に、スパッタリングによって、電子注入層や、電極（陰極）に用いられる金属や金属酸化物等の積層被膜を成膜する際に好適に用いられる。また、有機膜上への成膜に限定されず、金属材料や酸化物材料等のスパッタで成膜可能な材料の組み合わせであれば、多様な面に積層成膜が可能である。 The film forming apparatus according to this embodiment is used, for example, for manufacturing an organic EL element. In the case of an organic EL device, it is common to have a structure in which an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are formed in this order on a substrate. The film forming apparatus according to the present embodiment is suitably used for forming an electron injection layer, a laminated film of metal or metal oxide used for an electrode (cathode), or the like, on an organic film by sputtering. In addition, it is not limited to film formation on an organic film, and lamination film formation is possible on various surfaces as long as it is a combination of materials that can be formed by sputtering, such as metal materials and oxide materials.

図１は、本実施例に係る成膜装置の全体構成を示す模式的側断面図である。図２は、本実施例におけるターゲット駆動装置の構成を示す模式的断面図である。図３は、本実施例における防着部材の構成を示す模式図である。図４は、防着板に印加する電位の大きさと、スパッタ膜の成膜レート比（対防着板なし）との関係についての実験結果を示す図である。図５は、ターゲットの局所的消耗の様子を示す模式的断面図である。図６は、ロータリーカソードにおける膜厚分布の経時変化の実験結果を示す図である。 FIG. 1 is a schematic side cross-sectional view showing the overall configuration of a film forming apparatus according to this embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the target driving device in this embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the deposition-inhibiting member in this embodiment. FIG. 4 is a diagram showing experimental results regarding the relationship between the magnitude of the potential applied to the anti-adhesion plate and the deposition rate ratio of the sputtered film (vs. without the anti-adhesion plate). FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing how the target is locally consumed. FIG. 6 is a graph showing experimental results of changes in film thickness distribution over time in a rotary cathode.

図１に示すように、本実施例に係る成膜装置（スパッタ装置）１は、チャンバとしてのスパッタ室（成膜室）２と、スパッタ室２内に配置されたカソードユニット３および防着板４と、ＣＰＵやメモリ等からなる制御部５と、を備える。防着板４は、カソードユニット３を挟むように対向配置される。成膜処理対象物たる基板１０は、不図示のドアバルブを介してスパッタ室２に搬入・搬出される。スパッタ室２には、クライオポンプやＴＭＰ（ターボモレキュラポンプ）等からなる排気装置２３がそれぞれ接続されており、室内の圧力が調整可能に構成されている。スパッタ室２は、排気装置２３により予め所定の圧力まで排気された状態にされて、基板１０が搬入されてもよい。 As shown in FIG. 1, a film forming apparatus (sputtering apparatus) 1 according to the present embodiment includes a sputtering chamber (film forming chamber) 2 as a chamber, a cathode unit 3 and an anti-adhesion plate disposed in the sputtering chamber 2. 4, and a control unit 5 including a CPU, a memory, and the like. The anti-adhesion plates 4 are arranged to face each other so as to sandwich the cathode unit 3 . A substrate 10, which is an object to be film-formed, is carried into and out of the sputtering chamber 2 through a door valve (not shown). Each sputtering chamber 2 is connected to an exhaust device 23 including a cryopump, a TMP (turbo molecular pump), or the like, so that the pressure in the chamber can be adjusted. The sputtering chamber 2 may be previously evacuated to a predetermined pressure by an exhaust device 23 before the substrate 10 is loaded therein.

図２に示すように、基板１０は、スパッタ室２内を、基板ホルダ２０に載せられて（保持されて）、カソードユニット３に対して所定の対向距離で延びる搬送ガイド２２に沿って、一定の速度で搬送される。基板ホルダ２０には、基板１０の被成膜面（被処理面）１１を開放する開口部２１が設けられており、該開口部２１を介して、被成膜面１１に成膜処理が施される。 As shown in FIG. 2 , the substrate 10 is placed (held) in the sputtering chamber 2 by a substrate holder 20 and is moved along a transport guide 22 extending at a predetermined distance facing the cathode unit 3 . transported at a speed of The substrate holder 20 is provided with an opening 21 that exposes the film formation surface (process surface) 11 of the substrate 10 , and film formation is applied to the film formation surface 11 through the opening 21 . be done.

＜スパッタリングチャンバおよびカソードユニット＞
図１、図２に示すように、スパッタ室２は、上方に基板１０の搬送経路が設けられ、その下方にカソードユニット３が配置されている。スパッタ室２は、排気装置２３により、より具体的には排気装置２３に接続されたバルブの開度により、スパッタリングプロセスに好適な圧力（例えば、２×１０Ｐａ～２×１０－５Ｐａ）に調整されるとともに、不図示のガス供給源からガス導入配管２４を介してスパッタリングガスが流量制御されて供給される。これにより、スパッタ室２の内部にスパッタリング雰囲気が形成される。スパッタリングガスとしては、例えばＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の希ガスや成膜用の反応性ガスが用いられる。なお、ガス導入配管２４の配置は一例であり、これに限定されるものではない。 <Sputtering chamber and cathode unit>
As shown in FIGS. 1 and 2, the sputtering chamber 2 has a transport path for the substrate 10 provided above it, and a cathode unit 3 below it. The sputtering chamber 2 is adjusted to a pressure suitable for the sputtering process (for example, 2×10 Pa to 2×10 −5 Pa) by the exhaust device 23, more specifically by the opening of the valve connected to the exhaust device 23. At the same time, a sputtering gas is supplied from a gas supply source (not shown) through a gas introduction pipe 24 with flow rate control. Thereby, a sputtering atmosphere is formed inside the sputtering chamber 2 . As the sputtering gas, for example, a rare gas such as Ar, Kr, or Xe or a reactive gas for film formation is used. Note that the arrangement of the gas introduction pipe 24 is an example, and is not limited to this.

カソードユニット３は、ターゲット３０と、磁石ユニット３１と、ターゲット３０を支持するカソード電極としてのケース３２と、を備える。ターゲット３０は、円筒形状に成形された成膜材料であり、基板１０の搬送経路から所定の距離を空けた位置において、基板１０の被成膜面１１（搬送方向）に平行、かつ中心軸線（又は母線）が基板１０の搬送方向と直交する方向となるように配置される。ターゲット３０の内周面は、カソード電極としてのケース３２の外面に密着している。磁石ユニット３１は、ターゲット３０（カソード電極としてのケース３２）の内側の中空部に配置される。ケース３２には電源２５が
接続されており、スパッタ室２は接地されている。電源２５による電圧印加において、ケース３２が陰極（カソード）となり、スパッタ室２の壁部が陽極（アノード）となる。 The cathode unit 3 includes a target 30 , a magnet unit 31 , and a case 32 as a cathode electrode that supports the target 30 . The target 30 is a film-forming material formed into a cylindrical shape, and is parallel to the film-forming surface 11 (conveying direction) of the substrate 10 at a predetermined distance from the conveying path of the substrate 10 and parallel to the central axis ( or generatrix) are arranged in a direction perpendicular to the transport direction of the substrate 10 . The inner peripheral surface of the target 30 is in close contact with the outer surface of a case 32 as a cathode electrode. The magnet unit 31 is arranged in a hollow inside the target 30 (case 32 as a cathode electrode). A power supply 25 is connected to the case 32, and the sputtering chamber 2 is grounded. When voltage is applied by the power supply 25, the case 32 becomes a cathode and the wall of the sputtering chamber 2 becomes an anode.

ターゲット３０の材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉなどの金属ターゲットとその合金材が挙げられる。その他、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａなどの金属ターゲットに反応性ガス（Ｏ２、Ｎ２，Ｈ２Ｏなど）を添加したものや、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３などの絶縁材料も挙げられる。ターゲット３０は、これらの成膜材料が形成された層の内側に、バッキングチューブのような別の材料からなる層が形成されていてもよい。また、ターゲット３０は円筒形のターゲットであるが、ここで言う「円筒形」は数学的に厳密な円筒形のみを意味するのではなく、母線が直線ではなく曲線であるものや、中心軸に垂直な断面が数学的に厳密な「円」ではないものも含む。すなわち、本発明におけるターゲット３０は、中心軸を軸に回転可能な円筒状のものであればよい。 Examples of materials for the target 30 include metal targets such as Cu, Al, Ti, Mo, Cr, Ag, Au, and Ni, and alloy materials thereof. In addition, metal targets such as Si, Ti, Cr, Al, Ta, etc. to which reactive gases (O 2 , N 2 , H 2 O, etc.) are added, SiO 2 , Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , etc. insulating materials. The target 30 may have a layer made of another material such as a backing tube formed inside the layer formed with these film forming materials. Also, the target 30 is a cylindrical target, but the term "cylindrical" here does not mean only a mathematically strict cylindrical shape. Including those whose vertical cross section is not a mathematically rigorous "circle". That is, the target 30 in the present invention may be any cylindrical shape that can rotate about its central axis.

磁石ユニット３１は、ヨーク３１０と、第１磁石としての中心磁石３１１と、第２磁石としての外周磁石３１２と、を備える。ヨーク３１０は、基板１０の搬送方向と直交する方向を長手方向とする縦長形状の磁性部材である。ヨーク３１０上面の中央部に上記長手方向に沿って延びる中心磁石３１１が設けられている。また、ヨーク３１０上面において中心磁石３１１の外周を囲むように環状に形成された外周磁石３１２が設けられている。中心磁石３１１と外周磁石３１２は、ターゲット３０の内周面と対向する端部に、互いに逆極性となる極を有している。本実施例では、中心磁石３１１が第１極としてのＳ極を有し、外周磁石３１２が第２極としてのＮ極を有する構成としている。磁石ユニット３１は、ターゲット３０の内部に配置されることで、ターゲット３０の長手方向に延びたトロイダル型の漏洩磁場を形成する。 The magnet unit 31 includes a yoke 310, a central magnet 311 as a first magnet, and a peripheral magnet 312 as a second magnet. The yoke 310 is a vertically elongated magnetic member whose longitudinal direction is a direction perpendicular to the transport direction of the substrate 10 . A center magnet 311 extending along the longitudinal direction is provided at the center of the upper surface of the yoke 310 . An outer peripheral magnet 312 is provided on the upper surface of the yoke 310 so as to surround the outer periphery of the central magnet 311 . The central magnet 311 and the outer magnet 312 have opposite polarities at the ends facing the inner peripheral surface of the target 30 . In this embodiment, the central magnet 311 has the S pole as the first pole, and the outer peripheral magnet 312 has the N pole as the second pole. The magnet unit 31 is arranged inside the target 30 to form a toroidal leakage magnetic field extending in the longitudinal direction of the target 30 .

＜スパッタリング＞
上述したスパッタリング雰囲気の形成と、電源２５からカソード電極たるケース３２への電圧印加および磁場発生手段である磁石ユニット３１によるターゲット３０表面での所定の磁場形成と、によって、ターゲット３０外周面近傍にプラズマ領域Ｐが生成される。プラズマ領域Ｐの生成により生成されるスパッタリングガスイオンとターゲット３０との衝突により、ターゲット粒子がターゲット３０の外周面から放出される。ターゲット３０から放出されたターゲット粒子が基板１０に向かって飛翔、堆積することで基板１０の被成膜面１１に成膜がされる。 <Sputtering>
By forming the sputtering atmosphere described above, applying a voltage from the power supply 25 to the case 32 which is the cathode electrode, and forming a predetermined magnetic field on the surface of the target 30 by the magnet unit 31 which is a magnetic field generating means, a plasma is formed near the outer peripheral surface of the target 30. A region P is generated. Target particles are emitted from the outer peripheral surface of the target 30 due to the collision between the sputtering gas ions generated by the generation of the plasma region P and the target 30 . A film is formed on the film formation surface 11 of the substrate 10 by the target particles emitted from the target 30 flying toward the substrate 10 and accumulating thereon.

図２（ａ）に示すように、ターゲット３０および磁石ユニット３１は、エンドブロック３３とサポートブロック３４とにより円筒ターゲット３０の中心軸線方向におけるそれぞれの両端部が支持されている。スパッタ室２に対して、磁石ユニット３１は、固定支持されているのに対し、ターゲット３０は、その中心軸線周りに回転可能に支持されている。成膜装置１は、磁石ユニット３１を静止させたままターゲット３０のみを回転させる駆動機構を備えている。 As shown in FIG. 2A, the target 30 and the magnet unit 31 are supported by end blocks 33 and support blocks 34 at both ends of the cylindrical target 30 in the central axis direction. The magnet unit 31 is fixedly supported with respect to the sputtering chamber 2, while the target 30 is supported rotatably around its central axis. The film forming apparatus 1 includes a drive mechanism that rotates only the target 30 while keeping the magnet unit 31 stationary.

図２（ｂ）は、ターゲット３０を回転させる駆動機構の構成を示す模式的断面図である。また、図２（ｂ）において磁石ユニット３１の構成は図示を省略している。図２（ｂ）に示すように、成膜装置１は、ターゲット３０を回転させる駆動力を得るための動力源としてモータ７０を備える。また、カソード電極としてのケース３２は、中心軸線方向の両端にそれぞれ軸部３２１、３２２を備える。一方の軸部３２１は、ベアリング７２を介してサポートブロック３４の軸孔に回転自在に支持されている。他方の軸部３２２は、ベアリング７２を介してエンドブロック３３の軸孔に回転自在に支持されているとともに、ベルト７１を介してモータ７０に連結されている。モータ７０の回転駆動力がベルト７１を介して他方の軸部３２２に伝達することにより、カソード電極たるケース３２がエンドブ
ロック３３とサポートブロック３４に対して回転する。これにより、ケース３２の外周に設けられた円筒ターゲット３０がその中心軸線周りに回転する。ターゲット３０を回転させる回転手段としての、モータ７０、ベルト７１を含むターゲット駆動装置７は、制御部５によって制御される。 FIG. 2(b) is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the drive mechanism that rotates the target 30. As shown in FIG. Further, the configuration of the magnet unit 31 is omitted in FIG. 2(b). As shown in FIG. 2B , the film forming apparatus 1 includes a motor 70 as a power source for obtaining driving force for rotating the target 30 . Further, the case 32 as a cathode electrode has shaft portions 321 and 322 at both ends in the central axis direction. One shaft portion 321 is rotatably supported in a shaft hole of the support block 34 via a bearing 72 . The other shaft portion 322 is rotatably supported in the shaft hole of the end block 33 via the bearing 72 and is connected to the motor 70 via the belt 71 . When the rotational driving force of the motor 70 is transmitted to the other shaft portion 322 via the belt 71 , the case 32 as the cathode electrode rotates with respect to the end block 33 and the support block 34 . Thereby, the cylindrical target 30 provided on the outer periphery of the case 32 rotates around its central axis. A target driving device 7 including a motor 70 and a belt 71 as rotating means for rotating the target 30 is controlled by the controller 5 .

一方、磁石ユニット３１は、長手方向の両端部にそれぞれ軸部１３１、１３２を備えている。一方の軸部１３１は、カソード電極たるケース３２の一方の端部に対してベアリング７２を介して回転自在に支持されている。他方の軸部１３２は、カソード電極たるケース３２の他方の軸部３２２の軸孔内周面に対してベアリング７２を介して回転自在に構成されるとともに、エンドブロック３３に固定されている。すなわち、磁石ユニット３１は、他方の軸部１３２がエンドブロック３３に固定支持されていることにより、モータ７０の駆動によって回転するケース３２に対してベアリング７２を介して相対回転し、スパッタ室２に対して静止状態を維持する。なお、ここで示した駆動機構は一例であり、従来周知の他の駆動機構を採用してよい。 On the other hand, the magnet unit 31 has shafts 131 and 132 at both ends in the longitudinal direction. One shaft portion 131 is rotatably supported via a bearing 72 with respect to one end portion of the case 32 serving as the cathode electrode. The other shaft portion 132 is rotatable via a bearing 72 with respect to the inner peripheral surface of the shaft hole of the other shaft portion 322 of the case 32 serving as the cathode electrode, and is fixed to the end block 33 . That is, the other shaft portion 132 of the magnet unit 31 is fixedly supported by the end block 33 , so that the magnet unit 31 rotates via the bearing 72 relative to the case 32 which is rotated by the drive of the motor 70 . Remain still. It should be noted that the drive mechanism shown here is an example, and other conventionally known drive mechanisms may be employed.

ターゲット３０は、磁石ユニット３１に対して相対回転するように構成されている。ターゲット３０表面においてスパッタリングにより掘られる箇所は周方向において局所的に形成されるため、ターゲット３０を回転させてターゲット表面の削れ方を周方向に均一化し、無駄の少ないターゲット材料の消費を可能とすることができる。本実施例では、ターゲット３０は、１０～３０ｒｐｍ（ｒｏｔａｔｉｏｎ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）で等速回転するように制御される。 The target 30 is configured to rotate relative to the magnet unit 31 . Since the portions of the surface of the target 30 that are dug by sputtering are formed locally in the circumferential direction, the target surface is shaved uniformly in the circumferential direction by rotating the target 30, enabling wasteful consumption of the target material. be able to. In this embodiment, the target 30 is controlled to rotate at a constant speed of 10 to 30 rpm (rotation per minute).

＜本実施例の特徴＞
図１、図３に示すように、本実施例に係る成膜装置１は、本実施例の特徴的な構成として、ターゲット３０の長手方向に分割された防着板４（４Ａ、４Ｂ）を備えている。図１に示すように、防着板４Ａ、４Ｂを、ターゲット３０およびその上方に発生するプラズマ領域Ｐを挟むように、互いに平行に対向配置されている。すなわち、防着板４Ａ、４Ｂは、ターゲット３０外周面においてプラズマ領域Ｐの発生により形成されるエロージョン領域と対向する配置となっている。防着板４Ａ、４Ｂの延びる方向はそれぞれ、ターゲット３０の長手方向（母線方向）に平行かつ成膜処理位置にある基板１０と直交する方向となっている。 <Characteristics of this embodiment>
As shown in FIGS. 1 and 3, the film forming apparatus 1 according to the present embodiment includes anti-adhesion plates 4 (4A, 4B) divided in the longitudinal direction of the target 30 as a characteristic configuration of the present embodiment. I have. As shown in FIG. 1, the anti-adhesion plates 4A and 4B are arranged parallel to each other so as to sandwich the target 30 and the plasma region P generated thereabove. That is, the anti-adhesion plates 4A and 4B are arranged to face the erosion region formed by the generation of the plasma region P on the outer peripheral surface of the target 30 . The direction in which the anti-adhesion plates 4A and 4B extend is parallel to the longitudinal direction (generatrix direction) of the target 30 and orthogonal to the substrate 10 at the film forming position.

防着板４Ａ、４Ｂは、ターゲット粒子の基板１０への飛翔ルートを構造的に規制（飛翔範囲を画定）して基板１０へのターゲット粒子の入射角等を制御する防着部材であるとともに、後述の電位印加制御によって長手方向に電位差を形成し、成膜レートを長手方向に沿って制御する導電部材である。
防着板４は、導電性を有する部材（例えば、ＳＵＳ等の金属板）からなり、接続された電源２６からの電位印加により所定の電位に制御可能に構成されている。かかる構成により、基板１０に成膜される薄膜の成膜レートを、基板１０の搬送方向と直交する方向（長手方向）に調整・制御可能、すなわち、ターゲット３０のターゲット材料の消耗度合いを同方向に調整・制御可能である。 The anti-adhesion plates 4A and 4B are anti-adhesion members that structurally restrict the flight route of the target particles to the substrate 10 (define the flight range) and control the incident angle and the like of the target particles to the substrate 10. It is a conductive member that forms a potential difference in the longitudinal direction by controlling potential application, which will be described later, and controls the film formation rate along the longitudinal direction.
The anti-adhesion plate 4 is made of a conductive member (for example, a metal plate such as SUS), and is configured to be controllable to a predetermined potential by applying a potential from a connected power supply 26 . With such a configuration, the film formation rate of the thin film formed on the substrate 10 can be adjusted and controlled in the direction (longitudinal direction) perpendicular to the transport direction of the substrate 10. can be adjusted and controlled.

図４は、防着板４を設置しなかった場合の成膜レート（基板１０に成膜された薄膜の膜厚）を１．０とし、該成膜レートに対する、防着板４を設置しかつ所定の電位を印加した場合の成膜レートの比率を、印加電位の大きさを変化させてプロットしたものである。約＋１００Ｖの電位を防着板４に印加した場合には、印加バイアスを０Ｖあるいはマイナスバイアスを印加した場合よりも、成膜レート比が１．２５倍に上昇、すなわち、基板１０に成膜された薄膜の膜厚が１．２５倍になったことが示されている。つまり、所定の大きさのプラスバイアスを防着板４に印加することで、スパッタリング時にターゲット３０の表面からより多くのターゲット材料が掘られる（消費される）ことになる。 In FIG. 4, the film formation rate (the film thickness of the thin film formed on the substrate 10) when the anti-adhesion plate 4 is not installed is 1.0, and the anti-adhesion plate 4 is installed with respect to the film formation rate. In addition, the ratio of the film formation rate when a predetermined potential is applied is plotted while changing the magnitude of the applied potential. When a potential of approximately +100 V is applied to the deposition-preventing plate 4, the film formation rate ratio increases by 1.25 times as compared with the case where the applied bias is 0 V or a negative bias. It is shown that the film thickness of the thin film was increased by 1.25 times. In other words, by applying a positive bias of a predetermined magnitude to the deposition-preventing plate 4, more target material is excavated (consumed) from the surface of the target 30 during sputtering.

図５は、背景技術の項において説明した、ターゲット長手端部においてターゲット材料の消耗が局所的に増大する様子を説明する模式的断面図である。磁石ユニット３１の磁界とカソード電極（ケース）３２への電位印加とによってターゲット３０表面に生成される磁場により、ターゲット３０表面近傍にプラズマ領域Ｐが生成される。プラズマ領域Ｐは、ターゲット３０の長手方向に長いレーストラック状に形成される。かかる形状のプラズマ領域Ｐにおいて折り返すように延びる部分と対向する、ターゲット３０の長手端部において、ターゲット材料の消耗が他の部分と比較して著しい部分３０１が発生することが経験的に知られている。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view explaining how the consumption of the target material locally increases at the longitudinal ends of the target, as described in the background art section. A plasma region P is generated in the vicinity of the surface of the target 30 by the magnetic field generated on the surface of the target 30 by the magnetic field of the magnet unit 31 and the application of potential to the cathode electrode (case) 32 . The plasma region P is formed in a long racetrack shape in the longitudinal direction of the target 30 . It is empirically known that a portion 301 where the consumption of the target material is more significant than other portions is generated at the longitudinal end portion of the target 30, which faces the portion extending in a folded manner in the plasma region P having such a shape. there is

図６は、横軸をターゲット長手位置（長手中央を０ｍｍ）とし、縦軸を基板に成膜された薄膜の膜厚として、ターゲット長手位置に対応した膜厚の継時的な変化を計測した実験結果を示すグラフである。使用初期（５時間）においては、膜厚は長手に略均一であるものの、以降は、長手中央部における膜厚が薄くなっているのに対し、長手端部における膜厚は増大している。すなわち、上述した局所的消耗部３０１の消耗度合いは、継時的に悪化することがわかる。 In FIG. 6, the horizontal axis is the longitudinal position of the target (0 mm at the center of the longitudinal axis), and the vertical axis is the film thickness of the thin film formed on the substrate. It is a graph which shows an experimental result. At the beginning of use (5 hours), the film thickness is substantially uniform in the longitudinal direction, but after that, the film thickness in the longitudinal central portion becomes thin, while the film thickness in the longitudinal end portions increases. That is, it can be seen that the degree of wear of the locally wearable portion 301 described above deteriorates over time.

図３に示すように、本実施例では、防着板４Ａを、ターゲット３０の長手方向に３分割して配置している。すなわち、防着板４Ａを、ターゲット３０の長手方向に直列に並べた３つの防着板４Ａ１、４Ａ２、４Ａ３によって構成している。３つの防着板４Ａ１、４Ａ２、４Ａ３には、それぞれ個別の電位印加手段としての電源２６Ａ１、２６Ａ２、２６Ａ３が接続され、印加電位の大きさをそれぞれ個別に可変に制御可能に構成している。図示および説明は省略するが、防着板４Ｂも同様に構成されている。かかる構成により、長手に３つに分割された防着板４に対応して、ターゲット３０表面において長手に分割された３つの領域ごとに、成膜レートを調整・制御することが可能となる。すなわち、ターゲット材料の消耗度合いを、長手の分割領域ごとに個別に調整・制御することが可能となる。これにより、上述したような局所的な消耗を抑制して、ターゲット材料の消費効率を向上させることができる。 As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the anti-adhesion plate 4A is divided into three parts in the longitudinal direction of the target 30 and arranged. That is, the anti-adhesion plate 4A is composed of three anti-adhesion plates 4A1, 4A2, and 4A3 arranged in series in the longitudinal direction of the target 30. As shown in FIG. Power sources 26A1, 26A2, and 26A3 as individual potential applying means are connected to the three anti-adhesion plates 4A1, 4A2, and 4A3, respectively, so that the magnitude of the applied potential can be individually variably controlled. Although illustration and description are omitted, the anti-adhesion plate 4B is similarly configured. With this configuration, it is possible to adjust and control the film formation rate for each of the three longitudinally divided areas on the surface of the target 30 corresponding to the three longitudinally divided deposition prevention plates 4 . That is, it is possible to individually adjust and control the degree of consumption of the target material for each of the longitudinal divided regions. As a result, the consumption efficiency of the target material can be improved by suppressing local consumption as described above.

本実施例における防着板４に対する印加電位の制御は、具体的には、ターゲット３０の長手中央部と対向する防着板４Ａ２に印加する電位を、ターゲット３０の長手端部と対向する防着板４Ａ１、４Ａ３に印加する電位よりも高くする。これにより、印加電位に差をつけない場合よりも、ターゲット３０の長手中央部に対応する基板１０の成膜レートが高くなる。すなわち、ターゲット３０の長手中央部におけるターゲット材料の消費量が、印加電位に差をつけない場合よりも増加する。これにより、ターゲット３０の長手端部領域におけるターゲット材料だけが相対的に局所的に消費されることが抑制され、長手方向におけるターゲット材料の消耗のばらつきを低減することができる。したがって、ターゲット材料の消費効率を向上させることができる。 Specifically, the control of the potential applied to the deposition-preventing plate 4 in this embodiment is performed by changing the potential applied to the deposition-preventing plate 4A2 facing the longitudinal center of the target 30 to the deposition-preventing plate 4A2 facing the longitudinal end of the target 30. It is made higher than the potential applied to the plates 4A1 and 4A3. As a result, the film formation rate of the substrate 10 corresponding to the longitudinal central portion of the target 30 becomes higher than when no difference is applied to the applied potential. That is, the amount of target material consumed in the longitudinal central portion of the target 30 increases compared to the case where no difference is applied to the applied potential. As a result, it is possible to suppress relatively local consumption of the target material only in the longitudinal end regions of the target 30, and to reduce variations in consumption of the target material in the longitudinal direction. Therefore, the consumption efficiency of the target material can be improved.

本実施例に係る成膜装置１は、表面形状計測手段として、ターゲット３０の厚みを測定するための変位計８（８１，８２，８３）を備えている。変位計８は、ターゲット３０外周面のうち基板１０と対向する領域から外れた領域において、スパッタ室２の壁部に設けられた検知用窓２８を介して、ターゲット３０外周面に対向するように配置される。変位計８は、検知用窓２８を介して、検知光をターゲット３０の表面に照射し、その反射光を検知すること、でターゲット３０の厚み情報を取得する光学式センサである。本実施例では、ターゲット３０表面の上述した３つの領域それぞれにおけるターゲット３０の厚みを測定すべく、３つの変位計８１、８２、８３をターゲット３０の長手方向に沿って配置している。これにより、ターゲット３０の長手方向に沿った表面形状を測定することができる。 The film forming apparatus 1 according to this embodiment includes a displacement meter 8 (81, 82, 83) for measuring the thickness of the target 30 as surface shape measuring means. The displacement gauge 8 is arranged to face the outer peripheral surface of the target 30 through a detection window 28 provided in the wall of the sputtering chamber 2 in a region outside the region facing the substrate 10 on the outer peripheral surface of the target 30 . placed. The displacement meter 8 is an optical sensor that acquires thickness information of the target 30 by irradiating the surface of the target 30 with detection light through the detection window 28 and detecting the reflected light. In this embodiment, three displacement gauges 81 , 82 , 83 are arranged along the longitudinal direction of the target 30 in order to measure the thickness of the target 30 in each of the above-mentioned three regions of the surface of the target 30 . Thereby, the surface shape along the longitudinal direction of the target 30 can be measured.

また、本実施例に係る成膜装置１は、膜厚分布測定手段として、基板１０に成膜された膜の膜厚を測定するための変位計９を備えている。変位計９は、変位計８と同様の光学式センサであり、スパッタ室２内におけるカソードユニット３と基板１０との対向領域（プラズマ領域Ｐが生成される領域）から外れた位置において、基板１０と対向するように配置される。この変位計９も、変位計８と同様、長手方向に複数配置されており、制御部５は、基板１０に成膜された膜の膜厚の長手方向における分布を取得して、防着板４の印加電位の制御に利用することができる。例えば、取得された基板１０の膜厚分布に基づいて、長手に分割された各防着板４の各印加電位を調整することで、ターゲット３０の周囲の空間電位分布を長手方向で調整して成膜レートを長手方向で調整し、膜厚の長手方向の均一化を図るフィードバック制御が可能である。 The film forming apparatus 1 according to the present embodiment also includes a displacement gauge 9 for measuring the film thickness of the film formed on the substrate 10 as film thickness distribution measuring means. The displacement meter 9 is an optical sensor similar to the displacement meter 8, and detects the substrate 10 at a position outside the opposing region (the region where the plasma region P is generated) between the cathode unit 3 and the substrate 10 in the sputtering chamber 2. are arranged to face the Like the displacement gauges 8, a plurality of displacement gauges 9 are also arranged in the longitudinal direction. 4 can be used to control the applied potential. For example, based on the acquired film thickness distribution of the substrate 10, the potential applied to each of the longitudinally divided deposition prevention plates 4 is adjusted, thereby adjusting the spatial potential distribution around the target 30 in the longitudinal direction. Feedback control is possible to adjust the film formation rate in the longitudinal direction and to make the film thickness uniform in the longitudinal direction.

したがって、本実施例においては、ターゲット３０の長手方向に沿った（ｉ）ターゲット３０の表面形状、または、（ｉｉ）基板１０に成膜された膜の膜厚分布のいずれかに基づいて、長手方向に分割された防着板４の印加電位を制御することができる。本実施例によれば、基板１０をスパッタ室２内で複数回往復搬送して成膜処理を複数回に分けて行うような場合において、ターゲット材料を効率よく消費しつつ精度の高い基板１０への成膜を行うことが可能となる。 Therefore, in this embodiment, based on either (i) the surface shape of the target 30 along the longitudinal direction of the target 30 or (ii) the film thickness distribution of the film formed on the substrate 10, It is possible to control the potential applied to the anti-adhesion plate 4 divided in the direction. According to this embodiment, when the substrate 10 is transported back and forth a plurality of times in the sputtering chamber 2 and the film formation process is divided into a plurality of times, the target material can be efficiently consumed and the substrate 10 can be formed with high precision. It is possible to form a film of

防着板４の印加電位の制御は、他にも種々の方法を採用することができる。例えば、一対の防着板４Ａ、４Ｂの両方の印加電位を制御する方法に限られるものではなく、例えば、それらのうち少なくとも一方の印加電位を制御し、他方の印加電位は固定して変化させないようにしてもよい。あるいは一方の防着板４Ａにのみ電位を印加し、他方の防着板４Ｂには電位を印加しないようにしてもよい。また、長手方向中央に対応する防着板４の印加電位値を変化させる（高くする）ことにより、長手方向両端に対応する防着板４との間に電位差を設ける制御に限られない。長手方向両端に対応する防着板４の印加電位値を変化させる（低くする）ことで、長手方向中央に対応する防着板４との間に電位差を設ける制御でもよい。さらに、過去の制御情報、例えば、基板１０に成膜された膜の膜厚分布の変化やターゲット３０の表面形状の長手分布の変化、そのときの印加電位値などの情報を蓄積しておき、それらの情報に基づいて、印加電位値を設定するようにしてもよい。また、印加電位値は、成膜処理の間、一定の値で制御してもよいし、成膜処理の途中で可変に制御してもよい。 Various other methods can be employed to control the potential applied to the anti-adhesion plate 4 . For example, the method is not limited to the method of controlling the applied potentials of both the pair of anti-adhesion plates 4A and 4B. For example, the applied potential of at least one of them is controlled, and the applied potential of the other is fixed and does not change. You may do so. Alternatively, an electric potential may be applied only to one of the anti-adhesion plates 4A, and no electric potential may be applied to the other anti-adhesion plate 4B. Further, control is not limited to providing a potential difference between the anti-adhesion plates 4 corresponding to both ends in the longitudinal direction by changing (increasing) the applied potential value of the anti-adhesion plate 4 corresponding to the center in the longitudinal direction. Control may be performed to provide a potential difference between the attachment-preventing plate 4 corresponding to the center in the longitudinal direction by changing (lowering) the applied potential value of the attachment-preventing plate 4 corresponding to both ends in the longitudinal direction. Furthermore, past control information, for example, changes in the film thickness distribution of the film formed on the substrate 10, changes in the longitudinal distribution of the surface shape of the target 30, and information such as the applied potential value at that time are accumulated. The applied potential value may be set based on such information. Also, the applied potential value may be controlled at a constant value during the film formation process, or may be variably controlled during the film formation process.

＜変形例＞
図７（ａ）は、本実施例の変形例１における防着部材の構成を示す模式図である。図に示すように、長手中央部の防着板４Ａ２だけが電源２６Ａ２に接続され電位印加制御が可能な構成となっている。長手両端部の防着板４Ａ１、４Ａ３は、スパッタ室２（チャンバ）と同電位（アース電位）としてよい。実施例１よりも電源の数を少なくしつつ、中央の防着板４Ａ２を適切に制御することで、実施例１と同様の効果が期待できる。 <Modification>
FIG. 7A is a schematic diagram showing the configuration of the adhesion-inhibiting member in Modification 1 of the present embodiment. As shown in the figure, only the anti-adhesion plate 4A2 in the central portion of the longitudinal direction is connected to the power source 26A2 so that the potential application can be controlled. The anti-adhesion plates 4A1 and 4A3 at both longitudinal ends may be set to the same potential (ground potential) as the sputtering chamber 2 (chamber). By appropriately controlling the central anti-adhesion plate 4A2 while reducing the number of power sources compared to the first embodiment, the same effects as in the first embodiment can be expected.

図７（ｂ）は、本実施例の変形例２における防着部材の構成を示す模式図である。図に示すように、長手両端の防着板４Ａ１、４Ａ３がそれぞれ電源２６Ａ１、２６Ａ３に接続され、個別に電位印加制御が可能な構成となっている。長手中央の防着板４Ａ２は、スパッタ室２（チャンバ）と同電位（アース電位）としてよい。電位印加制御によって、長手両端における成膜レートが長手中央の成膜レートよりも抑制されるような電位差を形成することで、ターゲット材料の消費度合いの長手分布における均一化を図ることができる。 FIG. 7(b) is a schematic diagram showing the configuration of the adhesion-inhibiting member in Modification 2 of the present embodiment. As shown in the figure, the anti-adhesion plates 4A1 and 4A3 at both ends in the longitudinal direction are connected to power sources 26A1 and 26A3, respectively, so that the potential application can be controlled individually. The anti-adhesion plate 4A2 in the longitudinal center may be set to the same potential (ground potential) as the sputtering chamber 2 (chamber). By controlling the potential application, a potential difference is formed such that the film formation rate at both longitudinal ends is suppressed more than the film formation rate at the longitudinal center, so that the consumption degree of the target material can be uniformed in the longitudinal distribution.

図７（ｃ）は、本実施例の変形例３における防着部材の構成を示す模式図である。ターゲット３０の長手中央と対向する防着板４Ａ２のみを配置し、長手両端には防着板を配置しない構成としてもよい。すなわち、ターゲット３０表面において、防着板の電位制御による成膜レート（ターゲット材料の消費度合い）の調整が必要な一部の領域にのみ、防着
板を配置する、というものである。 FIG. 7(c) is a schematic diagram showing the configuration of the adhesion-inhibiting member in Modification 3 of the present embodiment. A configuration may be adopted in which only the anti-adhesion plate 4A2 facing the longitudinal center of the target 30 is arranged, and no anti-adhesion plate is arranged at both longitudinal ends. That is, on the surface of the target 30, the anti-adhesion plate is arranged only in a part of the region where the film formation rate (degree of consumption of the target material) needs to be adjusted by controlling the potential of the anti-adhesion plate.

（実施例２）
図８を参照して、本発明の実施例２に係る成膜装置１ｂについて説明する。なお、実施例２の構成において実施例１の構成と共通する構成は、実施例１と同じ符号を付して、再度の説明を省略する。実施例２においてここで特に説明しない事項は、実施例１と同様である。なお、図８では、実施例１と共通する構成の一部について図示を省略している。 (Example 2)
A film forming apparatus 1b according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, in the structure of Example 2, the structure which is common to the structure of Example 1 attaches|subjects the same code|symbol as Example 1, and abbreviate|omits description for the second time. Matters not specifically described here in the second embodiment are the same as those in the first embodiment. In addition, in FIG. 8, illustration of a part of the configuration common to the first embodiment is omitted.

図８に示すように、実施例２に係る成膜装置１ｂは、ターゲット３０ｂが、平板型のターゲット（プレーナーカソード）であり、基板１０（の搬送経路）と平行な配置となるようにスパッタ室２の壁部に組み込まれて設置されている。磁石ユニット３１は、ターゲット３０ｂの基板１０と対向する面とは反対側の面と対向するようにスパッタ室２の外部に設定されている。このようなプレーナーカソード型のスパッタ装置においても、実施例１と同様、ターゲット３０ｂの局所的消耗が発生することがある。具体的には、板状ターゲット３０ｂの長手方向（基板１０搬送方向および基板１０とターゲット３０ｂの対向方向のそれぞれと直交する方向）の両端部において、他の部分と比較してターゲット材料の消耗が著しい局所的消耗部が発生する場合がある。 As shown in FIG. 8, in the film forming apparatus 1b according to the second embodiment, the target 30b is a flat target (planar cathode), and the target 30b is arranged in parallel with (the transport path of) the substrate 10 in the sputtering chamber. It is built into the wall of 2 and installed. The magnet unit 31 is set outside the sputtering chamber 2 so as to face the surface of the target 30 b opposite to the surface facing the substrate 10 . Also in such a planar cathode type sputtering apparatus, as in the first embodiment, local wear of the target 30b may occur. Specifically, at both ends of the plate-shaped target 30b in the longitudinal direction (the direction orthogonal to the transport direction of the substrate 10 and the facing direction of the substrate 10 and the target 30b), the target material is consumed more than the other portions. Significant local wear may occur.

実施例２に係る成膜装置１ｂは、実施例１と同様、それぞれターゲット３０ｂの長手方向に分割された防着板４Ａ、４Ｂと、これらに電位を印加する電源２６Ａ、２６Ｂと、を備えている。実施例１と同様、防着板４Ａ、４Ｂへの印加電位を適切に制御することで、ターゲットの局所的消耗の発生を抑制し、ターゲット材料の消費効率を向上させることができる。 A film deposition apparatus 1b according to Example 2 includes anti-adhesion plates 4A and 4B divided in the longitudinal direction of a target 30b, and power sources 26A and 26B for applying potentials to these, as in Example 1. there is As in the first embodiment, by appropriately controlling the potential applied to the anti-adhesion plates 4A and 4B, it is possible to suppress the occurrence of local consumption of the target and improve the consumption efficiency of the target material.

（その他）
本実施例では、防着板４の長手方向の分割数が３つであるが、４つ以上に分割した構成としてもよいし、分割された防着板４それぞれの長手方向の長さも、上記実施例等の構成に限定されず、種々の組み合わせを適宜採用することができる。
本実施例では、分割された防着板４のそれぞれの高さ（基板１０と対向する上端部の位置）が、ターゲット粒子の飛翔ルートを構造的に長手方向に均一に規制するため、それぞれ同じ高さとなっているが、それぞれ異なる高さとしてもよい。例えば、分割された防着板４のうち、ターゲット３０の長手中央部に対応する防着板４Ａ２の高さを、ターゲット３０の長手両端に対応する防着板４Ａ１、４Ａ３の高さよりも低くしてもよい。これにより、ターゲット３０の長手中央部の成膜レートを増大させることができ、基板１０に成膜される膜の膜厚の均一性を向上させることができる。
本実施例では、ケース３２が中心軸線方向の両端にそれぞれ軸部３２１、３２２を備える構成としたが、これに限定はされない。軸部３２１、３２２をそれぞれ構成する部材と、ケース３２と、が着脱可能に構成されていてもよい。この場合、ケース３２はターゲット２１のバッキングチューブであってもよい。
本実施例では、カソードユニット３を１つ備えた成膜装置を例示したが、カソードユニット３を２つ以上備えた成膜装置についても、本発明は適用可能である。
本実施例では、カソードユニット３に対して成膜対象物である基板１０が上方に配置され、基板１０の成膜面が重力方向下方を向いた状態で成膜が行われる、いわゆるデポアップの装置構成となっているが、これに限定はされない。基板１０がカソードユニット３に対して下方に配置され、基板１０の成膜面が重力方向上方を向いた状態で成膜が行われる、いわゆるデポダウンの装置構成でもよい。あるいは、基板１０が垂直に立てられた状態、すなわち、基板１０の成膜面が重力方向と平行な状態で成膜が行われる装置構成であってもよい。
本実施例では、スパッタ室２内において、カソードユニット３が固定され、基板１０がカソードユニット３に対して相対移動する構成となっているが、かかる構成に限定されな
い。例えば、スパッタ室２内において固定（静止）された基板１０に対してカソードユニット３が相対移動する構成でもよいし、両者がそれぞれ相対移動する構成でもよい。 (others)
In this embodiment, the number of splits in the longitudinal direction of the attachment-preventing plate 4 is three, but it may be divided into four or more, and the longitudinal length of each split attachment-preventing plate 4 may also be the same as described above. It is not limited to the configurations of the examples, etc., and various combinations can be employed as appropriate.
In this embodiment, the height of each of the divided attachment-preventing plates 4 (the position of the upper end facing the substrate 10) is the same for structurally regulating the flight route of the target particles uniformly in the longitudinal direction. Although it is the height, it is good also as different heights respectively. For example, among the divided anti-adhesion plates 4, the height of the anti-adhesion plate 4A2 corresponding to the longitudinal center of the target 30 is made lower than the heights of the anti-adhesion plates 4A1 and 4A3 corresponding to both longitudinal ends of the target 30. may As a result, it is possible to increase the film formation rate in the longitudinal central portion of the target 30 and improve the uniformity of the film thickness of the film formed on the substrate 10 .
In this embodiment, the case 32 is configured to have the shaft portions 321 and 322 at both ends in the direction of the central axis, but the present invention is not limited to this. The members that respectively configure the shaft portions 321 and 322 and the case 32 may be configured to be detachable. In this case, case 32 may be the backing tube of target 21 .
In the present embodiment, the film forming apparatus provided with one cathode unit 3 was exemplified, but the present invention can also be applied to a film forming apparatus provided with two or more cathode units 3 .
In this embodiment, the substrate 10, which is the object to be film-formed, is arranged above the cathode unit 3, and the film-forming surface of the substrate 10 faces downward in the direction of gravity. Although it has a configuration, it is not limited to this. A so-called deposition-down apparatus configuration in which the substrate 10 is arranged below the cathode unit 3 and the film formation surface of the substrate 10 faces upward in the direction of gravity may be used. Alternatively, the apparatus may be configured such that film formation is performed with the substrate 10 standing vertically, that is, with the film formation surface of the substrate 10 parallel to the direction of gravity.
In this embodiment, the cathode unit 3 is fixed in the sputtering chamber 2, and the substrate 10 moves relative to the cathode unit 3. However, the configuration is not limited to this. For example, the cathode unit 3 may move relative to the substrate 10 fixed (stationary) in the sputtering chamber 2, or both may move relative to each other.

上記各実施例および各変形例は、可能な限りそれぞれの構成を互いに組み合わせることができる。 The configurations of the embodiments and modifications described above can be combined with each other as much as possible.

１…成膜装置、１０…基板、１１…被成膜面、２…スパッタ室、３…カソードユニット、３０…ターゲット、３１…磁石ユニット、３２…ケース（カソード電極）、４Ａ、４Ｂ…防着板、２６Ａ、２６Ｂ…電源、５…制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Film-forming apparatus, 10... Substrate, 11... Film-forming surface, 2... Sputtering chamber, 3... Cathode unit, 30... Target, 31... Magnet unit, 32... Case (cathode electrode), 4A, 4B... Anti-adhesion Plate, 26A, 26B... power source, 5... control unit

Claims (14)

成膜対象物およびターゲットが配置される、接地されたチャンバと、
前記チャンバ内の、前記ターゲットを介して前記成膜対象物と対向する位置に配置される磁場発生手段と、
前記ターゲットと前記磁場発生手段との間に配置されるカソード電極と、
前記カソード電極への電圧印加により、前記カソード電極に対して前記チャンバの壁部がアノードとなる電位を印加する第１の電位印加手段と、
を備え、
前記磁場発生手段による前記ターゲットの表面での所定の磁場形成と、前記第１の電位印加手段による前記電位の形成と、により、前記ターゲットの前記アノード側の表面近傍にプラズマ領域が生成される成膜装置において、
導電部材で構成され、前記ターゲットの長手方向に並んで配置され、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する複数の第１の防着部材と、
導電部材で構成され、前記ターゲットの長手方向に並んで配置され、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する複数の第２の防着部材であって、複数の前記第１の防着部材に対して、前記プラズマ領域を挟むように対向配置される複数の第２の防着部材と、
複数の前記第１の防着部材のうちの少なくとも２つの前記第１の防着部材の電位が異なるように、複数の前記第１の防着部材の少なくとも１つに電位を印加するとともに、複数の前記第２の防着部材のうちの少なくとも２つの前記第２の防着部材の電位が異なるように、複数の前記第２の防着部材の少なくとも１つに電位を印加する第２の電位印加手段と、
を有することを特徴とする成膜装置。 a grounded chamber in which the object to be deposited and the target are placed;
a magnetic field generating means arranged in the chamber at a position facing the film formation object through the target;
a cathode electrode disposed between the target and the magnetic field generating means;
a first potential applying means for applying a potential to the cathode electrode such that the wall portion of the chamber becomes an anode by applying a voltage to the cathode electrode;
with
A plasma region is generated in the vicinity of the anode-side surface of the target by forming a predetermined magnetic field on the surface of the target by the magnetic field generating means and forming the potential by the first potential applying means. in the membrane device ,
a plurality of first deposition-inhibiting members made of conductive members, arranged side by side in the longitudinal direction of the target, and defining a flying range of the target particles to the film-forming object ;
A plurality of second deposition-inhibiting members made of a conductive member, arranged side by side in the longitudinal direction of the target, and defining a flying range of target particles to the film-forming object, wherein the plurality of first deposition-inhibiting members a plurality of second deposition-inhibiting members arranged opposite to the deposition-inhibiting member so as to sandwich the plasma region;
applying a potential to at least one of the plurality of first deposition-inhibiting members such that at least two of the first deposition-inhibiting members out of the plurality of first deposition-inhibiting members have different potentials; , applying a potential to at least one of the plurality of second deposition-inhibiting members such that at least two of the second deposition-inhibiting members out of the plurality of second deposition-inhibiting members have different potentials ; a potential applying means of
A film forming apparatus, comprising: 複数の前記第１の防着部材は、前記ターゲットの長手方向に並んで配置された少なくとも３つの前記第１の防着部材を含み、
複数の前記第２の防着部材は、前記ターゲットの長手方向に並んで配置された少なくとも３つの前記第２の防着部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。 The plurality of first deposition-inhibiting members includes at least three of the first deposition-inhibiting members arranged side by side in the longitudinal direction of the target ,
2. The film forming apparatus according to claim 1 , wherein the plurality of second deposition-inhibiting members includes at least three second deposition-inhibiting members arranged side by side in the longitudinal direction of the target . 前記第２の電位印加手段は、
複数の前記第１の防着部材のうち、前記ターゲットの中央部に対応する前記第１の防着部材の電位が、前記ターゲットの両端に対応する前記第１の防着部材の電位よりも高くなるように、電位を印加し、
複数の前記第２の防着部材のうち、前記ターゲットの中央部に対応する前記第２の防着部材の電位が、前記ターゲットの両端に対応する前記第２の防着部材の電位よりも高くなるように、電位を印加することを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。 The second potential applying means is
Among the plurality of first deposition-inhibitory members, the potential of the first deposition-inhibitory member corresponding to the central portion of the target is higher than the potential of the first deposition-inhibitory members corresponding to both ends of the target. Applying a potential so as to increase
Among the plurality of second deposition-inhibiting members, the potential of the second deposition-inhibiting member corresponding to the central portion of the target is higher than the potential of the second deposition-inhibiting members corresponding to both ends of the target. 3. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the potential is applied such that 成膜対象物およびターゲットが配置される、接地されたチャンバと、
前記チャンバ内の、前記ターゲットを介して前記成膜対象物と対向する位置に配置される磁場発生手段と、
前記ターゲットと前記磁場発生手段との間に配置されるカソード電極と、
前記カソード電極への電圧印加により、前記カソード電極に対して前記チャンバの壁部がアノードとなる電位を印加する第１の電位印加手段と、
を備え、
前記磁場発生手段による前記ターゲットの表面での所定の磁場形成と、前記第１の電位印加手段による前記電位の形成と、により、前記ターゲットの前記アノード側の表面近傍にプラズマ領域が生成される成膜装置において、
導電部材で構成され、前記ターゲットの表面の長手方向における一部の領域にのみ前記ターゲットと対向し、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する第１の防着部材と、
導電部材で構成され、前記ターゲットの表面の長手方向における一部の領域にのみ前記ターゲットと対向するとともに、前記第１の防着部材に対して前記プラズマ領域を挟むように対向して配置され、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する第２の防着部材と、
前記第１の防着部材に電位を印加するとともに、前記第２の防着部材に電位を印加する第２の電位印加手段と、
を有することを特徴とする成膜装置。 a grounded chamber in which the object to be deposited and the target are placed;
a magnetic field generating means arranged in the chamber at a position facing the film formation object through the target;
a cathode electrode disposed between the target and the magnetic field generating means;
a first potential applying means for applying a potential to the cathode electrode such that the wall portion of the chamber becomes an anode by applying a voltage to the cathode electrode;
with
A plasma region is generated in the vicinity of the anode-side surface of the target by forming a predetermined magnetic field on the surface of the target by the magnetic field generating means and forming the potential by the first potential applying means. in the membrane device ,
a first deposition prevention member composed of a conductive member, facing the target only in a partial region in the longitudinal direction of the surface of the target, and defining a flight range of the target particles to the film formation object ;
Consists of a conductive member, facing the target only in a partial region in the longitudinal direction of the surface of the target, and facing the first deposition-inhibiting member so as to sandwich the plasma region, a second deposition-inhibiting member that defines a flying range of the target particles to the film-forming object;
a second potential applying means for applying a potential to the first deposition-inhibiting member and applying a potential to the second deposition-inhibiting member ;
A film forming apparatus, comprising: 前記一部の領域は、前記ターゲットの表面の長手方向の両端部から外れた部分であることを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。 5. The film forming apparatus according to claim 4, wherein the partial region is a portion of the surface of the target separated from both ends in the longitudinal direction. 前記一部の領域は、前記ターゲットの表面の長手方向の中央部であることを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。 6. The film forming apparatus according to claim 5, wherein the partial area is a longitudinal central portion of the surface of the target. 前記一部の領域は、前記ターゲットの表面の長手方向の両端部の少なくとも一方であることを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。 5. The film forming apparatus according to claim 4, wherein the partial area is at least one of both ends in the longitudinal direction of the surface of the target. 前記ターゲットの表面形状を計測する表面形状計測手段と、
前記表面形状計測手段によって計測された前記ターゲットの表面形状に応じて、前記第２の電位印加手段によって印加する電位を制御する制御部と、を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の成膜装置。 a surface shape measuring means for measuring the surface shape of the target;
8. The apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a control section for controlling the potential applied by said second potential applying means according to the surface shape of said target measured by said surface shape measuring means. 1. The film forming apparatus according to claim 1. 前記表面形状計測手段は、前記ターゲットの前記成膜対象物と対向していない部分の表面形状を計測することを特徴とする請求項８に記載の成膜装置。 9. The film forming apparatus according to claim 8, wherein said surface shape measuring means measures the surface shape of a portion of said target that does not face said object to be film-formed. 前記成膜対象物に成膜される膜の膜厚分布を測定する膜厚分布測定手段と、
前記膜厚分布測定手段によって測定された前記膜の膜厚分布に応じて、前記第２の電位印加手段によって印加する電位を制御する制御部と、
を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の成膜装置。 a film thickness distribution measuring means for measuring the film thickness distribution of the film formed on the film formation object;
a controller for controlling the potential applied by the second potential applying means according to the film thickness distribution of the film measured by the film thickness distribution measuring means;
The film forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized by comprising: 前記カソード電極は、前記ターゲットを支持するケースであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の成膜装置。 8. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the cathode electrode is a case that supports the target . 前記ターゲットは円筒形であり、前記ターゲットを回転させる回転手段をさらに有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の成膜装置。 8. The film forming apparatus according to claim 1, further comprising rotating means for rotating said target, said target being cylindrical. 前記磁場発生手段と前記ターゲットとを有し、前記磁場発生手段が、前記ターゲットの内部に配置されるカソードユニットを、前記チャンバ内に複数有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の成膜装置。 8. The chamber according to any one of claims 1 to 7, wherein the chamber includes the magnetic field generating means and the target, and the magnetic field generating means has a plurality of cathode units arranged inside the target. The film forming apparatus according to the item. 成膜対象物を接地されたチャンバ内に配置し、前記成膜対象物と対向して配置されたターゲットと磁場発生手段との間に配置されるカソード電極への電圧印加により、前記カソード電極に対して前記チャンバの壁部がアノードとなる電位を印加するとともに、前記磁場発生手段により前記ターゲットの表面で所定の磁場を形成することで、前記ターゲットの前記アノード側の表面近傍にプラズマ領域を生成し、前記成膜対象物に対して前記ターゲットから飛翔するスパッタ粒子を堆積させて成膜するスパッタ成膜工程を含む電子デバイスの製造方法であって、
前記スパッタ成膜工程は、
導電部材で構成され、前記ターゲットの長手方向に並んで配置され、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する複数の第１の防着部材のうちの少なくとも２つの前記第１の防着部材の電位が異なるように、複数の前記第１の防着部材の少なくとも１つに電位を印加するとともに、
導電部材で構成され、前記ターゲットの長手方向に並んで配置され、ターゲット粒子の前記成膜対象物への飛翔範囲を画定する複数の第２の防着部材であって、複数の前記第１の防着部材に対して、前記プラズマ領域を挟むように対向配置される複数の前記第２の防着部材のうちの少なくとも２つの前記第２の防着部材の電位が異なるように、複数の前記第２の防着部材の少なくとも１つに電位を印加することにより、
前記ターゲットの長手方向に垂直な断面における前記ターゲットの周囲の空間電位分布を前記ターゲットの中央部と端部とで異ならせた状態で成膜する工程であることを特徴とする電子デバイスの製造方法。 An object to be film-formed is placed in a grounded chamber, and a voltage is applied to a cathode electrode arranged between a target arranged to face the object to be film-formed and a magnetic field generating means, so that the cathode electrode is On the other hand, a plasma region is generated near the surface of the target on the anode side by applying a potential that makes the wall of the chamber an anode and forming a predetermined magnetic field on the surface of the target by the magnetic field generating means. and a method for manufacturing an electronic device, comprising a sputtering film formation step of depositing sputtered particles flying from the target onto the film formation object to form a film,
The sputtering film formation step includes:
At least two of the first deposition-inhibiting members among a plurality of first deposition-inhibiting members made of conductive members, arranged side by side in the longitudinal direction of the target, and defining a flying range of the target particles to the film-forming object. applying a potential to at least one of the plurality of first deposition-inhibiting members such that the potentials of the deposition-inhibiting members are different;
A plurality of second deposition-inhibiting members made of a conductive member, arranged side by side in the longitudinal direction of the target, and defining a flying range of target particles to the film-forming object, wherein the plurality of first deposition-inhibiting members At least two of the plurality of second deposition-inhibiting members arranged opposite to the deposition-inhibiting member so as to sandwich the plasma region have different potentials. By applying a potential to at least one of the second deposition-inhibiting members,
A method for manufacturing an electronic device, characterized in that the step of forming a film in a state in which the space potential distribution around the target in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the target is different between the central portion and the end portion of the target. .
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