KR101164047B1

KR101164047B1 - Sputtering apparatus

Info

Publication number: KR101164047B1
Application number: KR1020050020100A
Authority: KR
Inventors: 마코토 아라이; 유이치 오이시; 사토루 이시바시; 다카시 고마츠; 노리아키 다니; 준야 기요타; 아츠시 오타; 규조 나카무라
Original assignee: 가부시키가이샤 알박
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2012-07-18
Also published as: JP2005290550A; TWI375729B; TW200538568A; CN1667155B; KR20060043832A; CN1667155A; JP4780972B2

Abstract

(Problem) Provided is a film forming apparatus capable of reducing abnormal discharges and non-corrosive portions to form a film having a uniform film thickness distribution.

(Measures) The film forming apparatus 1 of the present invention has a plurality of targets 31a to 31f, and an alternating voltage of different polarities is applied from the same AC power supply to the different targets 31a to 31f. When one of the targets 31a to 31f is placed at the negative potential, the other targets 31a to 31f are placed at the electrostatic potential and act as anode electrodes. Therefore, it is necessary to arrange the anode electrodes between adjacent targets 31a to 31f. none. Since nothing is disposed between the adjacent targets 31a to 31f, the distance s between the targets 31a to 31f can be shortened, and sputtered particles are emitted in the region where the targets 31a to 31f are arranged. Since the proportion of the unused area decreases, the sputtered particles reach the substrate 5 uniformly, resulting in a uniform film thickness distribution.

Sputtering device

Description

[0001] SPUTTERING APPARATUS [0002]

도 1 은 본 발명의 일 예의 막형성장치를 설명하는 단면도.1 is a cross-sectional view illustrating an example film forming apparatus of the present invention.

도 2 는 스퍼터원의 일 예를 설명하는 사시도.2 is a perspective view illustrating an example of a sputter source.

도 3 은 자계 형성수단과 보조 자계 형성수단을 설명하는 단면도.3 is a cross-sectional view illustrating a magnetic field forming means and an auxiliary magnetic field forming means.

도 4 는 타겟과 교류전원의 접속 관계의 다른 예를 설명하는 도면.4 is a diagram illustrating another example of the connection relationship between a target and an AC power supply.

도 5 는 막두께 분포를 설명하는 도면.5 is a diagram illustrating a film thickness distribution.

도 6 은 자계 형성수단과 보조 자계 형성수단을 배치한 경우의 자속밀도와 위치관계를 설명하는 도면.Fig. 6 is a diagram for explaining magnetic flux density and positional relationship when magnetic field forming means and auxiliary magnetic field forming means are arranged;

도 7 은 자계 형성수단을 배치한 경우의 자속밀도와 위치관계를 설명하는 도면.Fig. 7 is a diagram for explaining magnetic flux density and positional relationship when magnetic field forming means are arranged;

도 8 은 종래 기술의 막형성장치를 설명하는 도면.8 is a view for explaining a film forming apparatus of the prior art.

도 9 는 본 발명의 제 2 예의 막형성장치를 설명하는 단면도.9 is a cross-sectional view illustrating a film forming apparatus of a second example of the present invention.

도 10 은 (a) 본 발명의 제 2 예의 막형성장치의 초기 상태와, (b) 이동 후 상태를 설명하는 단면도.Fig. 10 is a sectional view for explaining an initial state of a film forming apparatus of a second example of the present invention and (b) a state after movement.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *

1 : 막형성장치 2 : 진공조1 film forming apparatus 2 vacuum chamber

3 : 스퍼터원 4 : 기판 홀더3: sputter source 4: substrate holder

5 : 기판 15a, 15b : 보조 자계 형성수단5 substrate 15a, 15b auxiliary magnetic field forming means

17a～17c : 교류전원 30a～30f : 스퍼터부17a to 17c: AC power supply 30a to 30f: Sputtering section

31a～31f : 타겟 40a～40f : 자계 형성수단31a to 31f: target 40a to 40f: magnetic field forming means

42a～42f : 제 1 자석 43a～43f : 제 2 자석42a-42f: 1st magnet 43a-43f: 2nd magnet

본 발명은 스퍼터링장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering apparatus.

도 8 의 부호 101 은 종래 기술의 막형성장치를 나타내고 있다.Reference numeral 101 in Fig. 8 denotes a film forming apparatus of the prior art.

막형성장치 (101) 는 진공조 (102) 와, 진공조 (102) 내부에 배치된 복수의 타겟 (131a～131e) 을 갖고 있다.The film forming apparatus 101 has a vacuum chamber 102 and a plurality of targets 131a to 131e disposed in the vacuum chamber 102.

각 타겟 (131a～131e) 은 가늘고 긴 판 형상이며, 진공조 (102) 내부에 배치된 기판 (105) 에 스퍼터면을 향한 상태에서 일정 이상의 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 있다.Each target 131a-131e is elongate plate shape, and is arrange | positioned in parallel with each other at the predetermined | prescribed interval at the board | substrate 105 arrange | positioned inside the vacuum chamber 102 toward a sputter surface.

진공배기계 (112) 에 의해 진공조 (102) 내부를 진공배기하면서 가스공급계 (113) 로부터 진공조 (102) 내부로 스퍼터 가스를 도입하여 진공조 (102) 내부에 막형성 분위기를 형성한 상태에서, 전극 (135a～135e) 이 접속된 전원 (117a～117e) 을 기동하여 진공조 (102) 와 기판 (105) 을 접지전위에 놓은 상태로 각 타겟 (131a～131e) 에 교류전압을 인가하면, 타겟 (131a～131e) 의 표면이 스퍼터된다.A state in which a sputtering gas is introduced into the vacuum chamber 102 from the gas supply system 113 while evacuating the inside of the vacuum chamber 102 by the vacuum exhaust machine 112 to form a film forming atmosphere in the vacuum chamber 102. In the power supply 117a to 117e to which the electrodes 135a to 135e are connected, AC voltage is applied to each target 131a to 131e with the vacuum chamber 102 and the substrate 105 at the ground potential. The surfaces of the targets 131a to 131e are sputtered.

복수의 타겟 (131a～131e) 을 동시에 스퍼터하는 경우, 접지전위에 놓인 시 일드 (111) 가 타겟 (131a～131e) 의 주변부에만 배치되어 있으면 시일드 (111) 가 배치된 방향으로 플라즈마가 치우쳐 버리지만, 이 막형성장치 (101) 에서는 타겟 (131a～131e) 사이에도 접지전위에 놓인 시일드 (111) 가 배치되어 있기 때문에 플라즈마가 치우치지 않아 각 타겟 (131a～131e) 이 균일하게 스퍼터된다.In the case of sputtering a plurality of targets 131a to 131e at the same time, if the shield 111 placed at the ground potential is disposed only at the periphery of the targets 131a to 131e, the plasma is biased in the direction in which the shield 111 is arranged. However, in the film forming apparatus 101, since the shield 111 placed at the ground potential is disposed between the targets 131a to 131e, the plasma is not biased, so that each target 131a to 131e is sputtered uniformly.

타겟 (131a～131e) 의 스퍼터면과는 반대측에는 가늘고 긴 자계 형성수단 (140a～140e) 이 타겟 (131a～131e) 의 길이방향을 따라 배치되어 있다. 자계 형성수단 (140a～140e) 의 폭은 타겟 (131a～131e) 의 폭보다 짧으며, 도시하지 않는 이동수단에 의해 타겟 (131a～131e) 의 폭방향의 일단으로부터 타단까지 왕복 이동하게 되어 있다.On the side opposite to the sputter surface of targets 131a-131e, elongate magnetic field forming means 140a-140e is arrange | positioned along the longitudinal direction of target 131a-131e. The widths of the magnetic field forming means 140a to 140e are shorter than the widths of the targets 131a to 131e, and are reciprocated from one end of the width direction of the targets 131a to 131e to the other end by moving means (not shown).

따라서, 자계 형성수단 (140a～140e) 에 의해 형성되는 자계도 타겟 (131a～131e) 표면을 이동하기 때문에, 플라즈마 밀도가 높은 부분이 타겟 (131a～131e) 표면을 이동하여 타겟 (131a～131e) 의 넓은 영역이 스퍼터되게 된다.Therefore, the magnetic field formed by the magnetic field forming means 140a to 140e also moves the target 131a to 131e surface, so that the portion with high plasma density moves the target 131a to 131e surface to target 131a to 131e. A large area of will be sputtered.

복수의 타겟을 사용한 막형성장치에서는, 타겟의 수가 많을수록 넓은 영역에 스퍼터 입자가 방출되기 때문에, 대면적의 기판 (105) 에 막형성하는 것이 가능하다.In the film forming apparatus using a plurality of targets, the larger the number of targets, the more sputtered particles are released to a wider area, and therefore it is possible to form a film on the large-area substrate 105.

그러나, 종래의 막형성장치에는 이하에 서술하는 문제점이 있었다. 먼저, 첫째로, 시일드 (111) 가 위치하는 부분으로부터는 스퍼터 입자가 방출되지 않기 때문에, 기판 (105) 표면의 시일드 (111) 상에 위치하는 부분과 타겟 (131a～131e) 상에 위치하는 부분에서 막두께 분포 및 막질 분포에 불균일이 생긴다.However, the conventional film forming apparatus has a problem described below. First, since sputter particles are not emitted from the part where the shield 111 is located, it is located on the part located on the shield 111 of the surface of the board | substrate 105, and on target 131a-131e. In this case, nonuniformity occurs in the film thickness distribution and the film quality distribution.

또한, 상기 서술한 바와 같이 자계 형성수단 (140a～140e) 을 이동시키면서 타겟 (131a～131e) 에 교류전압을 인가하는 경우에는, 자계 형성수단 (140a～140e) 의 이동에 따라, 플라즈마 밀도가 높은 부분도 이동하게 된다.As described above, when an alternating voltage is applied to the targets 131a to 131e while moving the magnetic field forming means 140a to 140e, the plasma density is high in accordance with the movement of the magnetic field forming means 140a to 140e. The part will also move.

따라서, 스퍼터 가스와 함께 산소 가스와 같은 반응성 가스를 도입하여 스퍼터링하는 경우에는, 플라즈마 밀도가 높은 부분이 이동하게 되면, 스퍼터면의 플라즈마 밀도가 얇아진 부분에서 타겟 재료와 반응성 가스가 반응하여 반응물의 막 (예를 들어, 산화막) 이 형성되어, 이상 방전의 원인이 된다.Therefore, in the case of introducing and sputtering a reactive gas such as oxygen gas together with the sputter gas, when the portion having a high plasma density moves, the target material and the reactive gas react with each other at the portion where the plasma density of the sputter surface becomes thinner. (For example, an oxide film) is formed, which causes abnormal discharge.

자계 형성수단 (140a～140e) 을 이동시키지 않고 고정하여 스퍼터링하면, 플라즈마 밀도가 높은 부분의 이동은 일어나지 않지만, 타겟 (131a～131e) 내 (특히, 타겟 (131a～131e) 폭방향의 중앙부분) 에 비부식부가 생겨, 이 비부식부가 이상 방전의 원인이 되거나, 또한 비부식부가 박리되어 파티클이 발생하는 원인이 되기도 한다.If the magnetic field forming means 140a to 140e is fixed without being moved and sputtered, movement of the portion with high plasma density does not occur, but in the targets 131a to 131e (in particular, the center portion in the width direction of the targets 131a to 131e). The non-corrosive portion may cause an abnormal discharge, or the non-corrosive portion may be peeled off to cause particles to be generated.

[특허문헌 1] 일본 특허공표공보 2002-508447호[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 2002-508447

[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 평11-241159호[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-241159

[특허문헌 3] 일본 공개특허공보 평9-13160호[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-13160

본 발명은 상기 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 창작된 것으로, 그 목적은, 부식 영역이 넓고, 이상 방전이 없으며, 막두께 분포가 균일한 박막을 형성할 수 있는 막형성장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and its object is to provide a film forming apparatus capable of forming a thin film having a wide corrosion area, no abnormal discharge, and a uniform film thickness distribution.

상기 과제를 해결하기 위하여 청구항 제 1 항에 기재된 발명은, 진공조와, 복수의 길이방향을 갖는 판 형상의 타겟과, 상기 타겟에 교류전압을 인가하는 교류전원을 가지며, 상기 복수의 타겟 중 상이한 타겟에 동일한 교류전원으로부터 극성이 상이한 교류전압이 인가되고, 상기 복수의 타겟은 스퍼터면이 동일한 방향을 향한 상태에서, 인접하는 상기 타겟의 길이방향의 측면이 상기 진공조 중의 분위기만을 사이에 두고 서로 직접 대향하도록 배치된 막형성장치이다.In order to solve the said subject, the invention of Claim 1 has a vacuum chamber, the plate-shaped target which has several longitudinal direction, and the AC power supply which applies an alternating voltage to the said target, and a different target among these targets. AC voltages having different polarities are applied from the same AC power supply, and the plurality of targets are directly in contact with each other with the atmosphere in the vacuum chamber between the longitudinal side surfaces of the adjacent targets, with the sputter surface facing the same direction. It is a film forming apparatus arranged to face.

청구항 제 2 항에 기재된 발명은, 청구항 제 1 항에 기재된 막형성장치로서, 서로 대향하는 상기 측면끼리의 거리는 1㎜ 이상 10㎜ 이하로 된 막형성장치이다.The invention according to claim 2 is the film forming apparatus according to claim 1, wherein the distance between the side surfaces facing each other is 1 mm or more and 10 mm or less.

청구항 제 3 항에 기재된 발명은, 청구항 제 1 항 또는 청구항 제 2 항에 기재된 막형성장치로서, 상기 교류전원의 주파수는 1㎑ 이상 100㎑ 이하인 것을 특징으로 하는 막형성장치이다.The invention according to claim 3 is the film forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the frequency of the AC power source is 1 kHz or more and 100 kHz or less.

청구항 제 4 항에 기재된 발명은, 진공조와, 상기 진공조의 내부에 배치된 복수의 가늘고 긴 판 형상의 타겟을 가지며, 상기 각 타겟은 길이방향의 측면끼리가 대향하도록 서로 평행하게 배치되고, 상기 각 타겟의 바로 뒤 위치에는, 가늘고 긴 자계 형성수단이 상기 타겟의 길이방향을 따라 각각 배치되고, 상기 자계 형성수단이 배치된 영역의 외측으로서 상기 타겟의 바로 뒤 위치보다 외측에는, 가늘고 긴 보조 자계 형성수단이 상기 타겟의 길이방향을 따라 배치된 막형성장치이다.The invention according to claim 4 has a vacuum chamber and a plurality of elongate plate-shaped targets arranged inside the vacuum chamber, wherein each of the targets is disposed in parallel with each other such that side surfaces in the longitudinal direction face each other. At a position immediately behind the target, thin and long magnetic field forming means are disposed along the longitudinal direction of the target, respectively, and are formed outside the region where the magnetic field forming means is disposed, and outside the position just behind the target, a thin and long auxiliary magnetic field is formed. The means is a film forming apparatus disposed along the longitudinal direction of the target.

청구항 제 5 항에 기재된 발명은, 청구항 제 4 항에 기재된 막형성장치로서, 상기 각 자계 형성수단은 복수의 자석을 갖고, 상기 복수의 자석 중 상기 보조 자계 형성수단에 인접하여 배치된 자석의 상기 타겟측을 향한 면의 자극은, 상기 보조 자계 형성수단의 상기 타겟측을 향한 면의 자극과 동일한 극성으로 된 막형성장치이다.The invention according to claim 5 is the film forming apparatus according to claim 4, wherein each of the magnetic field forming means has a plurality of magnets, wherein the magnets of the plurality of magnets are arranged adjacent to the auxiliary magnetic field forming means. The magnetic pole of the surface facing the target side is a film forming apparatus of the same polarity as the magnetic pole of the surface facing the target side of the auxiliary magnetic field forming means.

청구항 제 6 항에 기재된 발명은, 청구항 제 4 항 또는 청구항 제 5 항에 기재된 막형성장치로서, 상기 자계 형성수단과 상기 보조 자계 형성수단을 상기 타겟에 대하여 상대적으로 이동시키는 이동수단을 갖는 막형성장치이다.According to the sixth aspect of the present invention, there is provided the film forming apparatus according to claim 4 or 5, wherein the film forming apparatus has moving means for moving the magnetic field forming means and the auxiliary magnetic field forming means relative to the target. Device.

본 발명은 상기와 같이 구성되어 있으며, 인접하는 타겟끼리의 사이에 어스 전극도 절연물도 배치되어 있지 않고, 따라서 진공조 내부를 진공배기하였을 때에, 인접하는 타겟의 길이방향의 측면이 대향하는 영역에도 진공분위기가 형성되며, 그 진공분위기의 폭은 측면끼리의 거리와 동일해진다.The present invention is configured as described above, and neither an earth electrode nor an insulator is disposed between the adjacent targets, so that when the inside of the vacuum chamber is evacuated, the side surfaces in the longitudinal direction of the adjacent targets face each other. A vacuum atmosphere is formed, the width of which is equal to the distance between the sides.

아무 것도 배치되어 있지 않은 만큼 측면끼리의 거리를 1㎜ 이상 10㎜ 이하로 작게 하는 것이 가능하기 때문에, 스퍼터 입자가 방출되지 않는 영역이 좁아지고, 따라서 기판에 도달하는 스퍼터 입자량의 분포가 균일해진다.Since the distance between the side surfaces can be made smaller by 1 mm or more and 10 mm or less as nothing is arranged, the area where sputtered particles are not discharged is narrowed, thus making the distribution of the amount of sputtered particles reaching the substrate uniform. .

자계 형성수단의 폭을 타겟의 폭과 대략 동일하게 하면, 자계 형성수단을 이동시키지 않고 스퍼터를 실시하더라도 타겟의 표면 전역의 플라즈마 밀도를 높게 할 수 있지만, 상기 서술한 바와 같이 타겟끼리의 간격이 짧은 경우에는, 자계 형성수단끼리의 간격도 짧아진다. 자계 형성수단을 복수 대 근접시켜 배치한 경우, 서로 인접하는 자계 형성수단끼리의 자장 간섭으로 자장 밸런스가 깨져 버린다. 특히, 교류전원을 사용하여 스퍼터하는 경우에는 쌍이 되는 캐소드 (타겟) 끼리의 방전 임피던스가 상이하기 때문에, 막두께, 막질 분포의 열화, 게다가 쌍이 되는 캐소드끼리의 타겟 사용 효율의 열화가 문제가 된다.If the width of the magnetic field forming means is approximately equal to the width of the target, the plasma density of the entire surface of the target can be increased even if sputtering is performed without moving the magnetic field forming means, but as described above, the distance between the targets is short. In this case, the interval between the magnetic field forming means is also shortened. When a plurality of magnetic field forming means are arranged in close proximity to each other, the magnetic field balance is broken by magnetic interference between adjacent magnetic field forming means. In particular, when sputtering using an AC power supply, the discharge impedances between paired cathodes (targets) are different, and thus, a problem of film thickness, film quality distribution, and deterioration of target use efficiency between paired cathodes becomes a problem.

본 발명의 막형성장치에서는, 타겟이 배치된 영역보다 외측으로서 가장 외측에 배치된 자계 형성수단의 근방 위치에 보조 자계 형성수단을 갖고 있고, 이 보조 자계 형성수단에 의해 자계 형성수단을 근접시킨 경우의 자장 간섭이 완화되기 때문에, 자장 강도의 밸런스가 깨지지 않아, 각 타겟의 표면에서 자속밀도의 분포가 균일해진다.In the film forming apparatus of the present invention, the auxiliary magnetic field forming means is located at a position near the outermost magnetic field forming means disposed outside the region where the target is arranged, and the magnetic field forming means is brought closer by the auxiliary magnetic field forming means. Since the magnetic interference of the magnetic field is relaxed, the balance of the magnetic field strength is not broken and the distribution of the magnetic flux density is uniform on the surface of each target.

자계 형성수단을 타겟에 대하여 상대적으로 이동시키면서 스퍼터링하는 경우에는, 자력선이 멀어지고, 플라즈마 밀도가 적어진 부분은 스퍼터되지 않으며, 타겟 표면에 반응성 가스와의 반응물 (예를 들어, 산화물) 이 형성되어, 그 반응물이 이상 방전이나 파티클의 원인이 되지만, 상기 서술한 바와 같이 본 발명에서는 자계 형성수단을 이동시킬 필요가 없어 타겟에 대하여 고정된 상태로 스퍼터링할 수 있기 때문에, 이상 방전이 일어나지 않는다.In the case of sputtering while moving the magnetic field forming means relative to the target, a portion of the magnetic force line is far away, and the portion where the plasma density is low is not sputtered, and a reactant (for example, an oxide) with a reactive gas is formed on the target surface. Although the reactants cause abnormal discharges and particles, as described above, since the magnetic field forming means does not need to be moved, sputtering can be performed in a fixed state with respect to the target, so abnormal discharges do not occur.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

본 발명의 막형성장치를 사용하면, 대형기판에 막형성한 경우에도 막두께 분포 및 막질 분포가 좋은 막을 얻을 수 있다. 또한, 어스 시일드 부품이 불필요해졌기 때문에, 어스 시일드 부품 부분으로부터의 파티클이 저감되었다. 그리고, 종래 장치와 비교하여, 어스 시일드 부품, 자기회로의 요동기구, 전원의 이상 방전 방지기구가 불필요해졌기 때문에, 부품 점수를 삭감할 수 있고, 비용을 삭감할 수 있고, 장치 메인터넌스성을 개선할 수 있었다.By using the film forming apparatus of the present invention, a film having a good film thickness distribution and a film quality distribution can be obtained even when a film is formed on a large substrate. In addition, since the earth shield component became unnecessary, particles from the earth shield component portion were reduced. In comparison with the conventional apparatus, since the earth shield component, the swing mechanism of the magnetic circuit, and the abnormal discharge prevention mechanism of the power supply are no longer needed, the number of components can be reduced, the cost can be reduced, and the device maintenance performance can be reduced. I could improve.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)(Best Mode for Carrying Out the Invention)

도 1 의 부호 1 은 본 발명의 막형성장치의 일 예를 나타내고 있고, 이 막형성장치 (1) 는 진공조 (2) 와, 진공조 (2) 내부에 배치된 기판 홀더 (4) 와, 진공조 (2) 내부의 기판 홀더 (4) 와 대향하는 위치에 배치된 스퍼터원 (3) 을 갖고 있다. 스퍼터원 (3) 은 복수의 스퍼터부 (30a～30f) 를 갖고 있다. 각 스퍼터부 (30a～30f) 는 판 형상의 타겟 (31a～31f) 을 각각 갖고 있고, 각 타겟 (31a～31f) 의 스퍼터되는 면을 스퍼터면이라 하면, 각 스퍼터부 (30a～30f) 는 각 스퍼터면이 동일한 평면 상에 위치하도록 배치되어 있다.1 shows an example of the film forming apparatus of the present invention. The film forming apparatus 1 includes a vacuum chamber 2, a substrate holder 4 disposed inside the vacuum chamber 2, It has the sputter source 3 arrange | positioned in the position which opposes the board | substrate holder 4 inside the vacuum chamber 2. As shown in FIG. The sputter source 3 has a some sputter | spatter part 30a-30f. Each sputtering part 30a-30f has the plate-shaped targets 31a-31f, respectively, and if the surface to which the sputter | spatter of each target 31a-31f is sputter surface, each sputtering part 30a-30f will be each It is arrange | positioned so that a sputter surface may be located on the same plane.

각 타겟 (31a～31f) 은 길이방향을 갖는 가늘고 긴 모양으로 성형되어 있고, 각 스퍼터면도 길이방향을 갖는 가늘고 긴 모양으로 되어 있다. 각 타겟 (31a～31f) 은 각각 동일 형상이고, 스퍼터면의 길이방향의 가장자리부분 (측면) 이 서로 소정 간격을 두고 평행하게 배치되어 있다.Each target 31a-31f is shape | molded in the elongate shape which has a longitudinal direction, and each sputter surface is also made the elongate shape which has a longitudinal direction. Each target 31a-31f is the same shape, and the edge part (side surface) of the longitudinal direction of a sputter | spatter surface is mutually arrange | positioned in parallel at predetermined intervals.

인접하는 타겟 (31a～31f) 의 측면끼리는 일정 거리만큼 이간하도록 형성되어 있고, 따라서 인접하는 타겟 (31a～31f) 의 측면은 평행해진다. 본 발명에서는 타겟 (31a～31f) 사이에는 전극도 시일드도 배치되어 있지 않으며, 타겟 (31a～31f) 의 측면끼리는 직접 닿게 되어 있다.Side surfaces of the adjacent targets 31a to 31f are formed to be spaced apart by a predetermined distance, so that the side surfaces of the adjacent targets 31a to 31f become parallel. In this invention, neither an electrode nor a shield is arrange | positioned between target 31a-31f, and the side surfaces of target 31a-31f touch directly.

각 타겟 (31a～31f) 의 이면에는, 타겟 (31a～31f) 과 동일한 폭, 동일한 길이의 전극 (35a～35f) 이 타겟 (31a～31f) 의 외주로부터 밀려나오지 않게 밀착하여 부착되어 있다.On the back surface of each target 31a-31f, the electrode 35a-35f of the same width and the same length as the target 31a-31f is closely attached so that it may not be pushed out from the outer periphery of target 31a-31f.

진공조 (2) 의 외부에는 교류전원 (17a～17c) 이 배치되어 있고, 각 교류전원 (17a～17c) 의 2개의 단자 중, 일방의 단자는 인접하는 2개의 전극 (35a～35f) 중 일방의 전극 (35a, 35c, 35e) 에 접속되고, 타방의 단자는 타방의 전극 (35b, 35d, 35f) 에 접속되어 있다.AC power sources 17a to 17c are disposed outside the vacuum chamber 2, and one of the two terminals of each AC power source 17a to 17c is one of two adjacent electrodes 35a to 35f. Is connected to the electrodes 35a, 35c, 35e, and the other terminal is connected to the other electrodes 35b, 35d, 35f.

각 교류전원 (17a～17c) 의 2개의 단자는 정부 (正負) 의 상이한 극성의 전압을 출력하게 되어 있고, 타겟 (31a～31f) 은 전극 (35a～35f) 에 밀착하여 부착되어 있기 때문에, 인접하는 2개의 타겟 (31a～31f) 에는 서로 상이한 극성의 교류전압이 교류전원 (17a～17c) 으로부터 인가된다. 따라서, 서로 인접하는 타겟 (31a～31f) 중 일방이 정전위에 놓여질 때에는 타방이 부전위에 놓인 상태가 된다.The two terminals of each of the AC power supplies 17a to 17c output voltages having different polarities of the positive parts, and the targets 31a to 31f are closely attached to the electrodes 35a to 35f. AC voltages having different polarities are applied from the AC power supplies 17a to 17c to the two targets 31a to 31f. Therefore, when one of the targets 31a to 31f adjacent to each other is placed at the static potential, the other is in a state of being placed at the negative potential.

전극 (35a～35f) 의 타겟 (31a～31f) 과는 반대측의 면에는 절연판 (33a～33f) 이 부착되어 있고, 타겟 (31a～31f) 및 전극 (35a～35f) 은 후술하는 자계 형성수단 (40a～40f) 이나 다른 부재로부터 절연되게 되어 있다.Insulating plates 33a to 33f are attached to the surface on the opposite side of the targets 31a to 31f of the electrodes 35a to 35f, and the targets 31a to 31f and the electrodes 35a to 35f have magnetic field forming means (to be described later) ( 40a to 40f) and other members.

전극 (35a～35f) 의 타겟 (31a～31f) 과는 반대측의 면에는 자계 형성수단 (40a～40f) 이 배치되어 있다. 도 2 를 참조하여, 각 자계 형성수단 (40a～40f) 은, 외주가 타겟 (31a～31f) 의 외주와 대략 동일한 크기의 가늘고 긴 링 형상 자석 (42a～42f) 과, 링 형상 자석 (42a～42f) 의 길이보다 짧은 막대 형상 자석 (43a～43f) 을 각각 갖고 있다.Magnetic field forming means 40a to 40f are disposed on the surface opposite to targets 31a to 31f of the electrodes 35a to 35f. Referring to Fig. 2, each of the magnetic field forming means 40a to 40f includes an elongated ring-shaped magnet 42a to 42f having an outer circumference substantially the same as the outer circumference of the targets 31a to 31f, and a ring-shaped magnet 42a to 42f. Each of the bar magnets 43a to 43f is shorter than the length of 42f).

각 링 형상 자석 (42a～42f) 은 대응하는 1개의 타겟 (31a～31f) 의 바로 뒤 위치에서 타겟 (31a～31f) 의 길이방향에 대하여 평행하게 배치되어 있다. 상기 서술한 바와 같이, 타겟 (31a～31f) 은 소정 간격을 두고 평행 배치되어 있기 때문에, 링 형상 자석 (42a～42f) 은 타겟 (31a～31f) 과 동일한 간격을 두고 배치된 상태로 되어 있다.Each ring-shaped magnet 42a-42f is arrange | positioned in parallel with respect to the longitudinal direction of the target 31a-31f in the position just behind the corresponding one target 31a-31f. As described above, since the targets 31a to 31f are arranged in parallel at predetermined intervals, the ring magnets 42a to 42f are arranged at the same interval as the targets 31a to 31f.

막대 형상 자석 (43a～43f) 은 링 형상 자석 (42a～42f) 의 링 내부에 타겟 (31a～31f) 의 길이방향을 따라 배치되어 있다. 따라서, 막대 형상 자석 (43a～43f) 의 길이방향 측면의 양측에는 링 형상 자석 (42a～42f) 이 배치된 상태로 되어 있다.The rod magnets 43a to 43f are arranged along the longitudinal direction of the targets 31a to 31f inside the ring of the ring magnets 42a to 42f. Therefore, ring magnets 42a-42f are arrange | positioned at both sides of the longitudinal side surface of rod-shaped magnets 43a-43f.

자계 형성수단 (40a～40f) 의 자석 중 양측에 배치된 자석 (링 형상 자석) 을 제 1 자석 (42a～42f) 으로 하고, 제 1 자석 (42a～42f) 사이에 배치된 자석 (막대 형상 자석) 을 제 2 자석 (43a～43f) 으로 하면 제 1, 제 2 자석 (42a～42f, 43a～43f) 의 자극은 두께 방향의 양단, 즉 표면측과 이면측에 위치하고 있고, 타겟 (31a～31f) 측을 향한 면을 표면으로 하면, 제 1, 제 2 자석 (42a～42f, 43a～43f) 의 이면측에는 판 형상의 요크 (41a～41f) 가 밀착되어 있다.Magnets (ring-shaped magnets) disposed on both sides of the magnets of the magnetic field forming means 40a to 40f are first magnets 42a to 42f, and magnets (rod-shaped magnets) arranged between the first magnets 42a to 42f. ) As the second magnets 43a to 43f, the magnetic poles of the first and second magnets 42a to 42f and 43a to 43f are located at both ends in the thickness direction, that is, on the front side and the back side, and the targets 31a to 31f. When the surface facing to the side) is used as the surface, plate-shaped yokes 41a to 41f are in close contact with the rear surfaces of the first and second magnets 42a to 42f and 43a to 43f.

따라서, 제 1, 제 2 자석 (42a～42f, 43a～43f) 의 이면측 자극 사이에 발생하는 자력선은 요크 (41a～41f) 의 내부를 지나게 되어 있다. 요크 (41a～41f) 의 평면 형상은 제 1 자석 (42a～42f) 의 링의 외주와 동일하며, 제 1 자석 (42a～42f) 은 요크 (41a～41f) 의 가장자리로부터 밀려나오지 않게 배치되어 있다. 상기 서술한 바와 같이 제 1 자석 (42a～42f) 의 형상은 타겟 (31a～31f) 과 대략 동일하기 때문에, 자계 형성수단 (40a～40f) 의 평면형상도 타겟 (31a～31f) 과 대략 동일해진다.Therefore, the lines of magnetic force generated between the rear magnetic poles of the first and second magnets 42a to 42f and 43a to 43f pass through the insides of the yokes 41a to 41f. The planar shape of the yokes 41a to 41f is the same as the outer periphery of the ring of the first magnets 42a to 42f, and the first magnets 42a to 42f are arranged so as not to be pushed out from the edges of the yokes 41a to 41f. . As described above, since the shapes of the first magnets 42a to 42f are substantially the same as the targets 31a to 31f, the planar shape of the magnetic field forming means 40a to 40f is also substantially the same as the targets 31a to 31f.

여기에서는, 각 자계 형성수단 (40a～40f) 은 대응하는 1개의 타겟 (31a～31f) 의 바로 뒤 위치에 배치되어 있기 때문에, 각 자계 형성수단 (40a～40f) 은 타겟 (31a～31f) 의 외주로부터 밀려 나오지 않고, 각 자계 형성수단 (40a～40f) 이 2개의 타겟 (31a～31f) 에 걸쳐 배치되지 않는다.Here, since each of the magnetic field forming means 40a to 40f is disposed at a position immediately behind the corresponding one of the targets 31a to 31f, each of the magnetic field forming means 40a to 40f is connected to the targets 31a to 31f. The magnetic field forming means 40a to 40f is not arranged over the two targets 31a to 31f without being pushed out from the outer circumference.

제 1 자석 (42a～42f) 의 표면측 자극의 자성이 N 극인 경우에는 제 2 자석 (43a～43f) 의 표면측 자극의 자성은 S 극, 제 1 자석 (42a～42f) 의 표면측 자극의 자성이 S 극인 경우에는 제 2 자석 (43a～43f) 의 표면측 자극의 자성은 N 극으로 되어 있고, 따라서 제 1 자석 (42a～42f) 의 표면과 제 2 자석 (43a～43f) 의 표면 사이에는 전극 (35a～35f) 을 지나는 자력선이 형성된다.When the magnetism of the surface side magnetic poles of the first magnets 42a to 42f is the N pole, the magnetism of the surface side magnetic poles of the second magnets 43a to 43f is the S pole and the surface side magnetic poles of the first magnets 42a to 42f. When the magnetism is the S pole, the magnetism of the surface side magnetic poles of the second magnets 43a to 43f is the N pole, and thus, between the surface of the first magnets 42a to 42f and the surface of the second magnets 43a to 43f. The magnetic field lines passing through the electrodes 35a to 35f are formed.

각 전극 (35a～35f) 내부의 제 1, 제 2 자석 (42a～42f, 43a～43f) 상의 위치에는, 투자성 재료 (여기에서는, 순도 99.8% 의 순철) 로 이루어지는 자성체 (36a～36f) 가 각각 배치되어 있고, 전극 (35a～35f) 을 지나는 자력선은 이 자성체 (36a～36f) 에 의해 타겟 (31a～31f) 측으로 당겨져 타겟 (31a～31f) 의 표면을 지나게 되어 있다.At the positions on the first and second magnets 42a to 42f and 43a to 43f inside the electrodes 35a to 35f, magnetic bodies 36a to 36f made of permeable materials (here, pure iron having a purity of 99.8%) are The magnetic force lines passing through the electrodes 35a to 35f are pulled toward the targets 31a to 31f by the magnetic bodies 36a to 36f, respectively, and pass through the surfaces of the targets 31a to 31f.

각 스퍼터부 (30a～30f) 의 제 1 자석 (42a～42f) 의 동일한 극성의 자극은 동일한 면측에 위치하고 있고, 따라서 제 1 자석 (42a～42f) 의 타겟 (31a～31f) 측 극성은 모두가 N 극, 또는 S 극 중 어느 하나로 되어 있다.The magnetic poles of the same polarity of the first magnets 42a to 42f of the respective sputtering portions 30a to 30f are located on the same plane side, so that the polarities of the target 31a to 31f side of the first magnets 42a to 42f are all different. It is either N pole or S pole.

상기 서술한 바와 같이, 제 2 자석 (43a～43f) 은 제 1 자석 (42a～42f) 과 동일한 면측의 자극의 극성은 제 1 자석 (42a～42f) 과는 반대로 되어 있기 때문에, 제 1 자석 (42a～42f) 의 타겟 (31a～31f) 측 극성이 모두 N 극인 경우에는 제 2 자석 (43a～43f) 의 타겟 (31a～31f) 측 극성은 모두가 S 극으로 되어 있고, 제 1 자석 (42a～42f) 의 타겟 (31a～31f) 측 극성이 모두 S 극인 경우에는 제 2 자석 (43a～43f) 의 타겟 (31a～31f) 측 극성은 모두 N 극으로 되어 있다.As described above, since the polarities of the magnetic poles on the same side of the second magnets 43a to 43f as those of the first magnets 42a to 42f are opposite to those of the first magnets 42a to 42f, the first magnet ( When the polarities of the target 31a to 31f sides of 42a to 42f are all N poles, the polarities of the target 31a to 31f sides of the second magnets 43a to 43f are both S poles, and the first magnet 42a is used. When the polarities of the targets 31a to 31f on the targets 31a to 31f are all S poles, the polarities of the targets 31a to 31f on the second magnets 43a to 43f are all N poles.

따라서, 동일한 스퍼터부 (30a～30f) 의 제 1, 제 2 자석 (42a～42f, 43a～43f) 사이에는 자력선이 형성되지만, 상이한 스퍼터부 (30a～30f) 의 인접하는 제 1 자석 (42a～42f) 사이에는 자력선이 형성되지 않게 되어 있다.Therefore, magnetic lines of force are formed between the first and second magnets 42a to 42f and 43a to 43f of the same sputtering portions 30a to 30f, but adjacent first magnets 42a to different sputtering portions 30a to 30f are formed. Magnetic field lines are not formed between 42f).

스퍼터원 (3) 은 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 갖고 있다. 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 은 제 1 자석 (42a～42f) 의 길이와 대략 동일한 길이의 가늘고 긴 막대 형상 자석으로 구성되어 있고, 제 1 자석 (42a～42f) 이 배열된 영역의 외측에 제 1 자석 (42a～42f) 의 길이방향을 따라 배치되어 있다.The sputter source 3 has auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b. The auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b is composed of an elongated rod-shaped magnet having a length substantially equal to the length of the first magnets 42a-42f, and is located outside the region where the first magnets 42a-42f are arranged. It is arrange | positioned along the longitudinal direction of 1st magnet 42a-42f.

보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 은 제 1, 제 2 자석 (42a～42f, 43a～43f) 과 동일한 높이에 위치하고 있다. 도 1 의 부호 42a 와 부호 42f 는 제 1 자석 (42a～42f) 중 열의 처음과 끝에 위치하는 제 1 자석을 나타내고 있다. 열의 처음과 끝에 위치하는 제 1 자석 (42a, 42f) 의 2개의 길이방향 측면 중 열의 중심방향을 향하는 측면이 아니라 바깥 방향에 면하는 측면을 단부면으로 하면, 그 단부면은 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 의 길이방향의 측면과 밀착 또는 이간되어 있다.The auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b are located at the same height as the first and second magnets 42a to 42f and 43a to 43f. Reference numerals 42a and 42f in FIG. 1 denote first magnets positioned at the beginning and the end of a row of the first magnets 42a to 42f. If the end face is a side facing outward instead of the side toward the center of the column among the two longitudinal side faces of the first magnets 42a and 42f positioned at the beginning and the end of the row, the end face is the auxiliary magnetic field forming means ( 15a, 15b) are in close contact or spaced apart from the longitudinal side surfaces.

도 3 은 제 1, 제 2 자석 (42a～42f, 43a～43f) 과 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 의 자극의 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 의 자극은 두께 방향의 양단, 즉 표면측과 이면측에 위치하며, 제 1, 제 2 자석 (42a～42f, 43a～43f) 의 표면과 동일한 측을 향한 면을 표면이라 하면, 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 의 이면은 요크 (16a, 16b) 에 밀착되어 있고, 따라서 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 의 이면측 자극에서 발생하는 자력선은 요크 (16a, 16b) 의 내부를 지나게 되어 있다.3 is a diagram showing an example of the relationship between the magnetic poles of the first and second magnets 42a to 42f and 43a to 43f and the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b. The magnetic poles of the auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b are located at both ends in the thickness direction, that is, on the front side and the back side, and face toward the same side as the surfaces of the first and second magnets 42a to 42f and 43a to 43f. If the surface of the auxiliary magnetic field forming means (15a, 15b) is in close contact with the yoke (16a, 16b), the magnetic field lines generated by the magnetic pole of the back side of the auxiliary magnetic field forming means (15a, 15b) is yoke (16a) , 16b).

보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 의 표면측 자극의 자성은 제 1 자석 (42a～42f) 의 표면측 자극의 자성과 동일하게 되어 있다. 따라서, 제 1 자석 (42a～ 42f) 의 표면측 자극의 자성이 N 극인 경우에는 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 의 표면측 자극의 자성은 N 극이고, 제 1 자석 (42a～42f) 의 표면측 자극의 자성이 S 극인 경우에는 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 의 표면측 자극의 자성은 S 극이 된다.The magnetism of the surface side magnetic poles of the auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b is the same as that of the surface side magnetic poles of the first magnets 42a to 42f. Therefore, when the magnetism of the surface side magnetic poles of the first magnets 42a to 42f is the N pole, the magnetism of the surface side magnetic poles of the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b is the N pole, and the magnets of the first magnets 42a to 42f are the same. When the magnetism of the surface side magnetic pole is the S pole, the magnetism of the surface side magnetic poles of the auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b becomes the S pole.

상기 서술한 바와 같이, 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 은 가장 외측에 위치하는 제 1 자석 (42a, 42f) 을 따라 배치되어 있기 때문에, 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 과, 가장 외측에 위치하는 제 1 자석 (42a, 42f) 이 1개의 자석으로서 기능하며, 그 자석의 표면과, 인접하는 제 2 자석 (43a, 43f) 의 표면 사이에서, 가장 외측에 위치하는 타겟 (31a, 31f) 을 지나는 자력선이 발생한다.As described above, since the auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b are disposed along the first magnets 42a, 42f located at the outermost side, the auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b are disposed at the outermost side. The positioned first magnets 42a and 42f function as one magnet, and the targets 31a and 31f positioned at the outermost side between the surface of the magnet and the surfaces of the adjacent second magnets 43a and 43f. A magnetic force line is passed through it.

여기에서는, 열의 처음과 끝에 위치하는 타겟 (31a, 31f) 의 2개의 길이방향 측면 중 열의 중심방향을 향하는 측면이 아니라 바깥 방향에 면하는 측면의 바로 아래에는, 제 1 자석 (42a, 42f) 의 단부면이 위치하고 있다.Here, of the two longitudinal side surfaces of the targets 31a and 31f positioned at the beginning and the end of the row, the first magnets 42a and 42f are located directly below the side facing the outward direction instead of the side facing the center direction of the row. The end face is located.

따라서, 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 은 가장 외측에 위치하는 타겟 (31a, 31f) 의 바로 뒤 위치보다 외측에 배치되어 있고, 가장 외측에 위치하는 타겟 (31a, 31f) 의 표면을 지나는 자력선의 자속강도는 그 타겟 (31a, 31f) 의 단부 위치에서도 약해지지 않는다.Accordingly, the auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b is disposed outside the position immediately behind the targets 31a, 31f located at the outermost side, and the magnetic force lines passing through the surfaces of the targets 31a, 31f at the outermost positions. The magnetic flux strength of does not weaken even at the end positions of the targets 31a and 31f.

도 6 은 스퍼터부 (30a～30e) 를 5개 나란히 배치하며 가장 외측에 위치하는 제 1 자석 (42a, 42e) 에 근접하여 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 배치한 경우의 타겟 (31a～31e) 표면의 자속밀도를 측정한 결과를 자계 형성수단 (40a～40e) 및 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 의 위치와 함께 나타낸 도면이다. 그리고, 도 6 과 후술하는 도 7 의 부호 Bv 는 타겟 (31a～31e) 의 표면에 대하여 수직방향의 자속밀도를, 부호 Bh 는 타겟 (31a～31e) 의 표면에 대하여 평행방향의 자속밀도를, 가로축은 5개의 타겟 (31a～31e) 의 열의 중앙 위치를 제로로 한 경우의 중앙으로부터의 거리를, 세로축은 자속밀도 (G：가우스) 를 각각 나타내고 있다.Fig. 6 shows targets 31a to 15 when arranging the five sputtering portions 30a to 30e and arranging the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b in close proximity to the first magnets 42a and 42e located on the outermost side. 31e) The figure which shows the result of measuring the magnetic flux density of the surface with the position of the magnetic field formation means 40a-40e and the auxiliary magnetic field formation means 15a, 15b. 6 and later-described reference numeral Bv denote magnetic flux densities in the vertical direction with respect to the surfaces of the targets 31a to 31e, and reference numeral Bh denotes magnetic flux densities in the parallel direction with respect to the surfaces of the targets 31a to 31e. The horizontal axis represents the distance from the center when the center position of the row of five targets 31a to 31e is zero, and the vertical axis represents the magnetic flux density (G: Gauss), respectively.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 자속밀도는 평행방향의 분포는 사다리꼴이고, 또한, 수직방향의 분포는 0 을 교차하는 점이 2점 이상 (여기에서는 3점) 존재하는 형상을 나타내고 있다. 이러한 자장형상의 자력선이 형성됨으로써, 자석을 요동하지 않더라도, 후술하는 스퍼터링 공정에서 각 타겟 (31a～31e) 의 거의 전체면이 스퍼터되어, 비부식 부분이 거의 없는 상태가 실현된다고 추측된다.As shown in Fig. 6, the magnetic flux density has a shape in which the distribution in the parallel direction is trapezoidal, and the distribution in the vertical direction exists at two or more points (here, three points) that intersect zero. By forming such magnetic field lines of magnetic field, it is estimated that even if the magnet is not swinged, almost the entire surface of each of the targets 31a to 31e is sputtered in the sputtering process described later to realize a state where there are almost no noncorrosive portions.

그리고, 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 이 배치됨으로써, 가장 외측에 위치하는 타겟 (31a, 31e) 의 폭방향 단부에서도 중앙부분과 동일한 정도의 자장강도가 유지된다.Then, by arranging the auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b, the magnetic field strength of the same degree as the center portion is maintained even in the widthwise ends of the targets 31a, 31e located at the outermost side.

이에 반하여, 도 7 은 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 배치하지 않은 경우에 각 타겟 (31a～31e) 표면의 자속밀도를 측정한 결과와, 자계 형성수단 (40a～40e) 의 위치관계를 함께 나타낸 도면이다. 이 경우의 자속밀도는 평행방향의 분포는 사다리꼴이고, 또한, 수직방향의 분포는 0 을 교차하는 점이 2점 이상 존재하는 형상을 나타내었지만, 자계 형성수단 (40a～40e) 끼리가 인접하기 때문에, 자계 형성수단 (40a～40e) 끼리의 자장 간섭에 의해 타겟 (31a～31e) 의 열의 양단부에서는 자장강도의 밸런스가 깨져, 스퍼터원 (3) 의 중앙부분에 비하여 자속밀도가 약해졌다.On the contrary, Fig. 7 shows the results of measuring the magnetic flux density on the surfaces of the targets 31a to 31e when the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b are not arranged, and the positional relationship between the magnetic field forming means 40a to 40e. It is shown together. In this case, the magnetic flux density has a trapezoidal distribution in the parallel direction, and the distribution in the vertical direction has a shape in which two or more points intersect zero, but the magnetic field forming means 40a to 40e are adjacent to each other. Due to the magnetic field interference between the magnetic field forming means 40a to 40e, the balance of the magnetic field strength was broken at both ends of the heat of the targets 31a to 31e, and the magnetic flux density became weaker than the central portion of the sputter source 3.

다음에, 이 막형성장치 (1) 를 사용하여 기판 표면에 박막을 형성하는 공정에 대하여 설명한다. 막형성장치 (1) 는 각각 진공조 (2) 에 접속된 진공배기계 (12) 와 가스 공급계 (13) 를 갖고 있고, 진공배기계 (12) 에 의해 진공조 (2) 내부를 진공배기하면 타겟 (31a～31f) 의 서로 대향하는 측면 사이도 진공배기되어 그 영역에 진공분위기가 형성된다.Next, the process of forming a thin film on the surface of a substrate using this film forming apparatus 1 will be described. The film forming apparatus 1 has the vacuum exhaust machine 12 and the gas supply system 13 connected to the vacuum chamber 2, respectively, and when the vacuum exhaust system 12 evacuates the inside of the vacuum chamber 2, it will target. Vacuum exhaust is also formed between the mutually opposing side surfaces of 31a-31f, and a vacuum atmosphere is formed in the area | region.

도 1 의 부호 s 는 타겟 (31a～31f) 의 서로 대향하는 측면끼리의 거리를 나타내고 있고, 본 발명의 막형성장치 (1) 에서는 인접하는 타겟 (31a～31f) 사이에는 전극이나 시일드 등의 고체도 냉각수와 같은 액체도 배치되어 있지 않으며, 타겟 (31a～31f) 의 길이방향의 측면이 진공조 (2) 내부의 분위기만을 사이에 두고 직접 대향하게 되어 있다. 따라서, 타겟 (31a～31f) 의 서로 대향하는 측면 사이에 형성되는 진공분위기의, 측면끼리의 거리 (s) 방향의 길이는 측면끼리의 거리 (s) 의 길이와 같아진다.Reference numeral s in FIG. 1 indicates the distance between the side surfaces of the targets 31a to 31f that face each other, and in the film forming apparatus 1 of the present invention, an electrode, a shield, or the like is disposed between the adjacent targets 31a to 31f. Neither a solid nor a liquid such as cooling water is disposed, and the side surfaces in the longitudinal direction of the targets 31a to 31f face each other with only the atmosphere inside the vacuum chamber 2 interposed therebetween. Therefore, the length in the direction of the distance s between the side surfaces of the vacuum atmosphere formed between the side surfaces of the targets 31a to 31f that are opposed to each other is equal to the length of the distance s between the side surfaces.

다음에, 진공배기를 계속하면서, 가스 공급계 (13) 로부터 스퍼터 가스와 반응성 가스를 함께 공급하여, 진공조 (2) 내부에 소정 압력의 막형성 분위기를 형성한다. 미리 기판 홀더 (4) 에는 기판 (5) 이 유지되어 있고, 기판 (5) 과 진공조 (2) 를 접지전위에 놓은 상태에서, 막형성 분위기를 유지하면서 교류전원 (17a～17c) 을 기동한다.Next, the sputtering gas and the reactive gas are supplied together from the gas supply system 13 while continuing the vacuum exhaust to form a film forming atmosphere at a predetermined pressure inside the vacuum chamber 2. The board | substrate 5 is hold | maintained in the board | substrate holder 4 previously, and the AC power supply 17a-17c is started, maintaining the film formation atmosphere in the state which set the board | substrate 5 and the vacuum chamber 2 to ground potential. .

상기 서술한 바와 같이, 교류전원 (17a～17c) 에서 1㎑ 이상 100㎑ 이하 교류전압을 인가하면, 인접하는 2개의 타겟 (31a～31f) 중 일방이 접지전위에 대하여 정전위에 놓이고, 타방이 접지전위에 대하여 부전위에 놓이기 때문에, 정전위에 놓인 타겟 (31a～31f) 이 애노드 전극으로서 기능하고, 부전위에 놓인 타겟 (31a～31f) 의 스퍼터면이 스퍼터되어, 스퍼터 입자가 방출된다.As described above, when an AC voltage of 1 kV or more and 100 kV or less is applied from the AC power supplies 17a to 17c, one of the two adjacent targets 31a to 31f is placed at the electrostatic potential with respect to the ground potential, and the other Since it is placed at the negative potential with respect to the ground potential, the targets 31a to 31f placed at the positive potential serve as anode electrodes, and the sputtering surfaces of the targets 31a to 31f placed at the negative potential are sputtered to release sputter particles.

타겟 (31a～31f) 의 전위는 교류전압의 주파수에 따라 정전위로부터 부전위, 또는 부전위로부터 정전위로 전환되기 때문에, 타겟 (31a～31f) 은 교대로 스퍼터되고, 결국 모든 타겟 (31a～31f) 이 스퍼터된다.Since the potentials of the targets 31a to 31f are switched from the electrostatic potential to the negative potential or the negative potential to the electrostatic potential according to the frequency of the alternating voltage, the targets 31a to 31f are sputtered alternately, and eventually all targets 31a to 31f. ) Is sputtered.

기판 (5) 의 막이 형성되는 면을 막형성면으로 하면, 기판 (5) 은 막형성면이 각 타겟 (31a～31f) 의 스퍼터면과 대향하도록 배치되어 있기 때문에, 스퍼터면에서 방출된 스퍼터 입자는 기판 (5) 의 표면에 도달하여 기판 (5) 의 표면에서 반응성 가스와 반응하고, 기판 (5) 의 표면에 타겟 재료와 반응성 가스의 반응물로 이루어지는 막이 성장한다.When the surface where the film | membrane of the board | substrate 5 is formed is made into a film formation surface, the board | substrate 5 is arrange | positioned so that the film formation surface may face the sputter | spatter surface of each target 31a-31f, and the sputter particle discharged | emitted from the sputter surface Reaches the surface of the substrate 5 and reacts with the reactive gas on the surface of the substrate 5, and a film made of the reactant of the target material and the reactive gas grows on the surface of the substrate 5.

상기 서술한 바와 같이, 인접하는 타겟 (31a～31f) 사이에는 아무것도 배치되어 있지 않고, 타겟 (31a～31f) 의 서로 대향하는 측면끼리의 거리 (s) 는 1㎜ 이상 10㎜ 로 작게 되어 있기 때문에, 그 거리 (s) 가 작은 만큼 스퍼터 입자가 방출되지 않는 면적의 비율이 작아진다. 따라서, 기판 (5) 표면에는 균일하게 스퍼터 입자가 도달하게 되어, 결과적으로 기판 (5) 표면에 형성되는 막의 막두께 분포는 균일해진다.As described above, nothing is disposed between the adjacent targets 31a to 31f, and the distances s between the side surfaces of the targets 31a to 31f which are opposed to each other are made smaller than 1 mm and 10 mm. The smaller the distance s is, the smaller the proportion of the area where sputtered particles are not released. Accordingly, the sputter particles reach the surface of the substrate 5 uniformly, and as a result, the film thickness distribution of the film formed on the surface of the substrate 5 becomes uniform.

그리고, 이 막형성장치 (1) 는 방착판인 시일드 (11) 를 갖고 있고, 시일드 (11) 는 스퍼터부 (30a～30f) 가 배열된 영역 주위와 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 둘러싸도록 배치되어 있으며, 스퍼터면 이외의 부분은 시일드 (11) 로부터 노출되지 않게 되어 있다. 따라서, 전극 (35a～35f) 이나 자계 형성수단 (40a ～40f) 은 이 시일드 (11) 에 의해 스퍼터 입자로부터 차폐되기 때문에, 스퍼터 입자가 부착되지 않는다.And this film forming apparatus 1 has the shield 11 which is an adhesion board, The shield 11 has the periphery of the area | region where the sputter parts 30a-30f are arrange | positioned, and the auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b. It is arrange | positioned so that the area | region may be enclosed, and parts other than a sputter surface are not exposed from the shield 11. Therefore, the electrodes 35a to 35f and the magnetic field forming means 40a to 40f are shielded from the sputter particles by the shield 11, so that sputter particles do not adhere.

(실시예)(Example)

＜실시예＞<Example>

상기 서술한 막형성장치 (1) 를 사용하고, 폭 1100㎜, 길이 1250㎜, 두께 0.7㎜ 의 유리기판 (5) 을 가열하지 않고 30초간 스퍼터링하여, 기판 (5) 표면에 막두께 1000Å (100㎚) 의 ITO (인듐주석 산화물) 막을 형성하였다.Using the film forming apparatus 1 described above, the glass substrate 5 having a width of 1100 mm, a length of 1250 mm, and a thickness of 0.7 mm was sputtered for 30 seconds without heating, and the film thickness was 1000Å (100) on the surface of the substrate 5. Nm) of ITO (indium tin oxide) film was formed.

여기에서는, In₂O₃-10wt% Sn0₂ (ITO) 로 이루어지며 폭 200㎜, 길이 1700㎜, 두께 10㎜ 인 타겟 (31a～31f) 을 6장 사용하여, 각 타겟 (31a～31f) 을 기판 (5) 의 폭방향에 평행하게 거리 (s) 가 2㎜ 가 되도록 배치하였다. 자계 형성수단 (40a～40f) 의 폭은 타겟 (31a～31f) 과 동일한 200㎜ 이었다. 가스 공급계 (13) 로부터 스퍼터 가스인 Ar 가스를 200sccm 공급하는 동시에 반응성 가스 (H₂O, O₂) 도 공급하고, 최적유량을 컨트롤하기 위해, 각 반응성 가스의 유량을 0sccm 이상 5sccm 이하 사이에서 변화시켜 0.7Pa 의 막형성 분위기를 형성하였다. 교류전압의 인가는, 출력을 0kw 에서 서서히 올려 최종적으로 20kw 까지 투입하였다. 교류전압의 주파수는 50㎑ 이었다.Here, six targets 31a to 31f each consisting of In ₂ O ₃ -10wt% Sn0 ₂ (ITO), having a width of 200 mm, a length of 1700 mm, and a thickness of 10 mm, are used. It was arrange | positioned so that distance s might be 2 mm parallel to the width direction of the board | substrate 5. The width of the magnetic field forming means 40a to 40f was 200 mm, which was the same as that of the targets 31a to 31f. In order to supply 200 sccm of Ar gas, which is a sputter gas, from the gas supply system 13 and also supply reactive gases (H ₂ O, O ₂ ), and to control the optimum flow rate, the flow rate of each reactive gas is between 0 sccm and 5 sccm or less. The film was changed to form a film forming atmosphere of 0.7 Pa. The application of the alternating voltage gradually raised the output from 0 kw to finally 20 kW. The frequency of the AC voltage was 50 Hz.

막형성된 ITO 막의 막두께를 35점에서 측정하였다. 그 측정결과를 도 5 에 나타낸다.The film thickness of the film-formed ITO film was measured at 35 points. The measurement result is shown in FIG.

도 5 에 나타내는 바와 같이 기판 (5) 면내의 막두께 치우침은 작으며, 막두께 분포는 35점 측정에서 ±8% 로 양호한 값이 얻어졌다. 이것으로부터 스퍼터 중에는 플라즈마의 치우침이 작은 것을 알 수 있다. 또한, 스퍼터링할 때에는 이상 방전이 보이지 않으며, 방전도 안정적이어서, 막형성된 막에 혼입하는 파티클도 거의 보이지 않았다.As shown in FIG. 5, the film thickness deviation in the surface of the board | substrate 5 was small, and the film thickness distribution obtained the favorable value as +/- 8% by 35-point measurement. From this, it can be seen that the plasma is small in the sputter. In addition, no abnormal discharge was observed at the time of sputtering, and the discharge was also stable, and almost no particles were mixed in the film-formed film.

또한, 반응성 가스로서 O₂ 가스를 사용하지 않고 H₂O 가스만을 사용하며 H₂O 가스의 유량을 0sccm 에서 5sccm 까지 변화시킨 것 이외에는 상기 실시예와 동일한 조건으로 막형성하고, ITO 막을 형성하여, 막형성 직후의 ITO 막의 시트저항 (Ω/□) 과, 막형성 후에 가열 처리 (어닐화 처리) 한 것의 시트저항 (Ω/□) 을 각각 측정하였더니, 막형성 직후에는 가스유량을 변경한 경우에도 시트저항은 변함없이 높은 값을 나타내었다. 어닐화한 경우에는 막형성 직후의 경우에 비하여 시트저항의 값이 낮고, 특히 H₂O 가스의 유량이 2sccm 일 때가 가장 시트저항이 낮았다.In addition, it was changed without the use of O ₂ gas as the reactive gas only H ₂ O gas, and the flow rate of the H ₂ O gas in 0sccm to 5sccm other than the film formation under the same conditions as in the above embodiment, by forming an ITO film, When the sheet resistance (Ω / □) of the ITO film immediately after the film formation and the sheet resistance (Ω / □) of the heat treatment (annealing) after the film formation were measured, respectively, the gas flow rate was changed immediately after the film formation. Edo sheet resistance showed a high value unchanged. In the case of annealing, the sheet resistance was lower than in the case immediately after film formation, and the sheet resistance was the lowest when the flow rate of the H ₂ O gas was ₂ sccm.

그리고, 반응성 가스로서 H₂O 가스와 O₂ 가스 양쪽을 사용하며 H₂O 가스의 유량을 2sccm 로 고정하고, O₂ 가스의 유량을 0 에서 2.0sccm 사이에서 변화시켜 ITO 막을 형성하여, 막형성 직후와 어닐화처리 후에 시트저항 (Ω/□) 을 측정하였더니, 막형성 직후보다 어닐화처리 후에 시트저항이 낮아지고, 특히 O₂ 가스의 유량이 1.0sccm 일 때가 가장 시트저항이 낮아졌다. 따라서, 반응성 가스의 최적유량은 H₂O 가스가 2sccm, O₂ 가스가 1sccm 인 것을 알 수 있다.Then, both H ₂ O gas and O ₂ gas are used as the reactive gas, and the flow rate of the H ₂ O gas is fixed at ₂ sccm, and the flow rate of the O ₂ gas is changed from 0 to 2.0 sccm to form an ITO film. When the sheet resistance (Ω / □) was measured immediately after and after the annealing treatment, the sheet resistance was lower after the annealing treatment than immediately after the film formation, and the sheet resistance was particularly lower when the flow rate of the O ₂ gas was 1.0 sccm. Therefore, it can be seen that the optimum flow rate of the reactive gas is ₂ sccm for the H ₂ O gas and 1 sccm for the O ₂ gas.

그리고, 반응성 가스의 유량이 최적유량이던 경우의 ITO 막의 시트저항 분포를 구하였더니, 시트저항의 최대치는 26.8Ω/□이고, 최소치는 23.4Ω/□이고, 평균치는 25.1Ω/□이고, 시트저항분포는 ±6.7% 이었다. 이것으로부터, 본 발명의 막형성장치 (1) 를 사용하면, 시트저항 분포가 양호한 ITO 막을 얻으며, 그 시트저항 분포는 타겟의 형상이나 배치를 반영한 것과 같은 분포로는 되지 않는 것을 알 수 있다.The sheet resistance distribution of the ITO film was obtained when the flow rate of the reactive gas was the optimum flow rate. The maximum sheet resistance was 26.8Ω / □, the minimum value was 23.4Ω / □, the average value was 25.1Ω / □, and the sheet resistance was The distribution was ± 6.7%. From this, it can be seen that when the film forming apparatus 1 of the present invention is used, an ITO film having a good sheet resistance distribution is obtained, and the sheet resistance distribution does not become a distribution reflecting the shape or arrangement of the target.

그리고, 본 발명의 막형성장치 (1) 로 장시간 막형성한 경우라도, 방전은 안정적이어서 이상 방전은 보이지 않았다. 방전 후에 IT0 타겟 (31a～31f) 표면을 확인하였더니, 타겟 (31a～31f) 표면에 비부식 영역은 확인되지 않았다.And even when it formed into a film for a long time by the film forming apparatus 1 of this invention, discharge was stable and abnormal discharge was not seen. When the surface of IT0 targets 31a-31f was confirmed after discharge, the non-corrosive area | region was not confirmed on the surface of targets 31a-31f.

＜비교예＞<Comparative Example>

막형성장치로서, 상기 서술한 막형성장치 (1) 의 자계 형성수단 (40a～40f) 으로 바꾸고, 타겟 (31a～31f) 보다 폭이 좁은 (130㎜ 폭) 막대 형상 자석을 배치하고, 타겟의 폭방향으로 80㎜ 요동시켜, 타겟표면 자장이 시간적으로 변화하도록 외부에서 제어하였다. 막대 형상 자석의 요동속도는 10㎜/sec 의 등속 반전제어를 실시하였다.As the film forming apparatus, the magnetic field forming means 40a to 40f of the film forming apparatus 1 described above was replaced with a rod-shaped magnet (130 mm wide) that is narrower than the targets 31a to 31f, and the By shaking 80 mm in the width direction, the target surface magnetic field was controlled externally so as to change in time. The swing speed of the rod-shaped magnet was subjected to constant velocity inversion control of 10 mm / sec.

타겟 (31a～31f) 은 상기 실시예와 동일한 것을 사용하고, 동일한 간격을 두어 배치하였다. 막형성 분위기는 가스공급계 (13) 로부터 Ar 가스를 200sccm 공급하고, 0.7Pa 의 압력으로 하였다. 주파수 50㎑ 에서 인접하는 타겟 (31a～31f) 의 전위를 정부로 전환하여 전력을 0kw 에서 서서히 올렸더니, 10kw 의 전력을 투입하였을 때에 타겟 상에서 심한 이상 방전이 육안으로 확인되어, 그 이상의 전력을 투입할 수 없게 되었다. 방전 테스트 후 진공조 내를 확인하였더니, 시일드 (11) 에서 이상 방전 흔적이 확인되었다. 이상으로부터, 본 발명의 막형성장치 (1) 를 사용하면, 스퍼터할 때에 이상 방전이 일어나지 않고, 또한, 타겟에 비부식 영역도 형성되지 않은 것을 알 수 있다.The target 31a-31f used the same thing as the said Example, and arrange | positioned at equal intervals. In the film forming atmosphere, 200 sccm of Ar gas was supplied from the gas supply system 13 to a pressure of 0.7 Pa. When the potential of the adjacent targets 31a to 31f was switched to the government at a frequency of 50 Hz, the power was gradually raised from 0 kw. When 10 kw of power was supplied, severe abnormal discharge was visually confirmed on the target, and more power was supplied. I could not do it. When the inside of the vacuum chamber was confirmed after the discharge test, the abnormal discharge trace was confirmed by the shield 11. As mentioned above, when the film forming apparatus 1 of this invention is used, it turns out that abnormal discharge does not generate | occur | produce at the time of sputter | spatter, and also the non-corrosive area is not formed in a target.

이상, 인접하는 타겟 (31a～31f) 에 동일한 교류전원 (17a～17c) 으로부터 교류전압을 인가하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 인접하지 않는 상이한 2개의 타겟 (31a～31f) 에 동일한 교류전원 (17a～17c) 으로부터 교류전압을 인가할 수도 있다. 이 경우도, 인접하는 타겟 (31a～31f) 에 상이한 극성의 전위로 교대로 놓이도록 전압을 인가하는 것이 바람직하다.As mentioned above, although the case where AC voltage is applied from the same AC power supply 17a-17c to the adjacent targets 31a-31f was demonstrated, this invention is not limited to this. As shown in FIG. 4, an alternating-current voltage can also be applied from the same alternating current power source 17a-17c to two different non-adjacent targets 31a-31f. Also in this case, it is preferable to apply a voltage to alternate targets 31a to 31f so as to alternately be placed at potentials of different polarities.

이상, ITO 로 이루어지는 투명도전막에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 막형성장치의 막형성 목적은 특별히 한정되지 않으며, 금속박막, 투명도전막, 유전체막 등 여러 가지 막을 막형성하여, 액정, PDP (Plasma display panel) 또는 FED (Field Emission Display) 또는 EL (Electro Luminescence) 등의 플랫 패널 디스플레이의 제조에 사용할 수 있다.Although the transparent conductive film made of ITO has been described above, the film forming purpose of the film forming apparatus of the present invention is not particularly limited, and various films such as a metal thin film, a transparent conductive film, and a dielectric film are formed to form a liquid crystal and a plasma display. panel) or flat panel display such as FED (Field Emission Display) or EL (Electro Luminescence).

본 발명에 사용하는 기판 (5) 은 특별히 한정되는 것은 아니며, 유리기판, 수지막형성 기판 또는 수지기판 등 여러 가지를 사용할 수 있다. 본 발명에 따르면, 복수의 타겟 (31a～31f) 을 사용함으로써 막형성 면적이 넓어지므로, 평면형상의 면적이 1㎡ 이상인 대형기판의 표면에 박막을 형성할 수 있다.The board | substrate 5 used for this invention is not specifically limited, Various things, such as a glass substrate, a resin film formation substrate, or a resin substrate, can be used. According to the present invention, since the film forming area is widened by using the plurality of targets 31a to 31f, a thin film can be formed on the surface of a large substrate having a planar area of 1 m 2 or more.

자계 형성수단 (40a～40f) 을 타겟 (31a～31f) 과 동일한 진공조 (2) 내부에 배치하는 경우에는, 자석 (42a～42f, 43a～43f) 및 요크 (41a～41f) 의 표면에, 스퍼터 막형성된 막질에 영향을 미치지 않는 재질이나, 표면처리 및 요크재와의 접착방법을 실시하는 것이 바람직하다. 그리고, 방전공간과 동등한 분위기 중이기 때문에, 자계 형성수단 (40a～40f) 의 S 극, N 극 사이의 공간에 플라즈마가 생성되지 않도록 비자성체이고 또한 스퍼터 막형성된 막질에 영향을 미치지 않는 표면처리를 실시한 재료로 S 극, N 극 사이의 공간을 채우는 것이 바람직하다.When the magnetic field forming means 40a to 40f are disposed inside the same vacuum chamber 2 as the targets 31a to 31f, on the surfaces of the magnets 42a to 42f, 43a to 43f and the yokes 41a to 41f, It is preferable to perform a material which does not affect the film quality formed with the sputtered film, or a surface treatment and a method of adhering to the yoke material. In addition, since it is in an atmosphere equivalent to the discharge space, the surface treatment is performed on a nonmagnetic material and does not affect the film quality of the sputtered film so that plasma is not generated in the space between the S and N poles of the magnetic field forming means 40a to 40f. It is preferable to fill the space between the S pole and the N pole with the material.

이상, 자성체 (36a～36f) 가 전극 (35a～35f) 의 내부에 배치된 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 상기 서술한 도 6 에 나타낸 바와 같은 자장형상의 자력선이 형성되는 것이라면, 예를 들어 자성체 (36a～36f) 를 배치하지 않아도 되고, 또한, 자성체 (36a～36f) 를 배치하는 경우에도 그 위치는 특별히 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 자성체 (36a～36f) 를 제 1, 제 2 자석 (42a～42f, 43a～43f) 과 동일한 요크 (41a～41f) 위에 배치해도 된다.As mentioned above, although the case where the magnetic bodies 36a-36f were arrange | positioned inside the electrodes 35a-35f was demonstrated, this invention is not limited to this, The magnetic field line of magnetic field shape as shown in FIG. If it is formed, for example, the magnetic bodies 36a to 36f do not have to be disposed, and in the case where the magnetic bodies 36a to 36f are disposed, the position is not particularly limited, for example, the magnetic bodies 36a to 36f. May be disposed on the same yoke 41a to 41f as the first and second magnets 42a to 42f and 43a to 43f.

또한, 상기 서술한 도 6 에 나타낸 바와 같은 자장형상의 자력선이 형성되는 것이라면, 제 1, 제 2 자석 (42a～42f, 43a～43f) 의 형상이나 배치나 수도 특별히 한정되는 것은 아니다.Moreover, as long as the magnetic field lines of magnetic field shape as shown in FIG. 6 mentioned above are formed, the shape, arrangement | positioning, and also the number of 1st, 2nd magnets 42a-42f, 43a-43f are not specifically limited.

각 타겟 (31a～31f) 의 길이는 막형성하는 기판의 길이 이상이고, 그 일례는 1500㎜ 이상 2000㎜ 이하이다. 또한, 각 타겟 (31a～31f) 의 폭의 일례는 100㎜ 이상 400㎜ 이하이다.The length of each target 31a-31f is more than the length of the board | substrate which forms a film, and the example is 1500 mm or more and 2000 mm or less. In addition, an example of the width | variety of each target 31a-31f is 100 mm or more and 400 mm or less.

타겟 대수의 일례는, 타겟 대수 ×타겟 폭＋타겟 대수 ×타겟간 거리로 나타내는 캐소드 외형 (W) 이 기판의 폭 이상이 되는 대수이고, 그 일례는 1200㎜ ≤W ≤1900㎜ 가 되는 대수이다.One example of the number of targets is the number of cathode outlines W represented by the number of targets x target width + target number x target between the substrates or more, and the number of examples is 1200 mm ≤ W ≤ 1900 mm.

인접하는 타겟 (31a～31f) 의 서로 대향하는 측면의 거리 (s) 의 일례는 1㎜ 이상 10㎜ 이하이다. 타겟 (31a～31f) 의 스퍼터면에서 기판 (5) 의 막형성면까지의 거리의 일례는 60㎜ 이상 300㎜ 이하이다.An example of the distance s of the side surfaces of the adjacent targets 31a to 31f which are opposed to each other is 1 mm or more and 10 mm or less. An example of the distance from the sputter surface of the target 31a-31f to the film formation surface of the board | substrate 5 is 60 mm or more and 300 mm or less.

타겟 (31a～31f) 의 스퍼터면은 동일한 평면 상에 배치되는 것이 바람직하다. 타겟 (31a～31f) 의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 그 일례는 5㎜ 이상 30㎜ 이하이다.It is preferable that the sputter | spatter surface of target 31a-31f is arrange | positioned on the same plane. Although the thickness of target 31a-31f is not specifically limited, The example is 5 mm or more and 30 mm or less.

전극 (35a～35f) 에 냉각수단을 부착하면, 타겟 (31a～31f) 을 냉각하면서 스퍼터링할 수 있다. 타겟 (31a～31f) 을 부착하는 전극 (35a～35f) 의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 그 일례는 5㎜ 이상 30㎜ 이하이다.By attaching cooling means to the electrodes 35a to 35f, sputtering can be performed while cooling the targets 31a to 31f. Although the thickness of the electrodes 35a-35f which attach targets 31a-31f is not specifically limited, The example is 5 mm or more and 30 mm or less.

타겟 (31a～31f) 및 전극 (35a～35f) 을 자계 형성수단 (40a～40f) 으로부터 전기적으로 절연하는 절연판 (33a～33f) 의 두께의 일례는 2㎜ 이상 10㎜ 이하이다.An example of the thickness of the insulating plates 33a-33f which electrically insulates the target 31a-31f and the electrodes 35a-35f from the magnetic field formation means 40a-40f is 2 mm or more and 10 mm or less.

또한, 진공조 (2) 내부에 타겟 (31a～31f) 의 길이방향을 따라 가스관을 배치하고, 그 가스관에 의해 인접하는 타겟 (31a～31f) 사이에서 스퍼터 가스나 반응가스를 흘려보내면 방전공간에 직접 가스가 공급되기 때문에, 가스의 공급 율속 (律速) 에 잘 빠지지 않게 된다. 이 경우, 기판 측면의 주위에 배기구를 형성하면, 방전공간에 공급된 가스가 빠르게 배기된다.Further, a gas pipe is disposed in the vacuum chamber 2 along the longitudinal direction of the targets 31a to 31f, and sputter gas or reaction gas flows between the targets 31a to 31f adjacent by the gas pipe to the discharge space. Since gas is directly supplied, it is difficult to fall into the rate of supply of gas. In this case, when an exhaust port is formed around the side surface of the substrate, the gas supplied to the discharge space is quickly exhausted.

타겟 (31a～31f) 에 대한 전력공급의 일례는, 1개의 교류전원 (17a～17c) 에 접속된 2개의 타겟 (31a～31f) 에 대하여 그 출력밀도 (P) 가 1W/㎠ 이상 10W/㎠ 이하이다. 또한, 금속타겟 (31a～31f) 을 사용하는 경우에는, 출력밀도 (P) 의 일례는 5W/㎠ 이상 40W/㎠ 이다.An example of power supply to the targets 31a to 31f is that the output density P is 1 W / cm 2 or more and 10 W / cm 2 for two targets 31a to 31f connected to one AC power source 17a to 17c. It is as follows. In addition, when using the metal targets 31a-31f, an example of the output density P is 5 W / cm <2> or more and 40 W / cm <2>.

또한, 타겟 (31a～31f) 에 대한 전력공급의 일례는, 기판 상의 막두께 분포를 조정하기 위해, 복수 배열된 타겟 (31a～31f) 중 가장 외측에 위치하는 타겟 (31a, 31f) 에 대한 공급이, 중앙 위치에 있는 타겟 (31c, 31d) 에 대한 공급량의 100% 이상 130% 이하가 되도록 공급한다.In addition, one example of the power supply to the targets 31a to 31f is a supply to the targets 31a and 31f positioned at the outermost side of the plurality of targets 31a to 31f arranged in order to adjust the film thickness distribution on the substrate. It supplies so that it may become 100% or more and 130% or less of the supply amount with respect to the target 31c and 31d in a center position.

또한, 스퍼터링할 때에는, 타겟 (31a～31f) 에 인가하는 전압의 일례는 접지전위에 대하여 -3000V 이상의 교류전압이다.In addition, when sputtering, an example of the voltage applied to targets 31a-31f is an AC voltage of -3000V or more with respect to a ground potential.

이상, 1개의 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 1개의 가늘고 긴 자석으로 구성하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 1개의 보조 자계 형성수단을 복수 개의 자석으로 구성하며, 각 자석을 타겟의 길이방향을 따라 자계 형성수단이 배치된 영역의 외측에 배치해도 된다. 또한, 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 과, 인접하는 제 1 자석 (42a, 42f) 이 밀착되어 있는 경우에는, 이들 자석을 일체로 성형해도 된다.As mentioned above, although the case where one auxiliary magnetic field formation means 15a, 15b is comprised by one elongate magnet was demonstrated, this invention is not limited to this, One auxiliary magnetic field formation means is comprised by several magnets Each magnet may be disposed outside the region where the magnetic field forming means is disposed along the longitudinal direction of the target. In addition, when the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b and the adjoining first magnets 42a and 42f are in close contact, these magnets may be integrally formed.

상기 서술한 막형성장치 (1) 에서는, 자계 형성수단 (40a～40f) 과 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 이동시키지 않고 스퍼터링을 계속해도 타겟 (31a～31f) 의 거의 전체면이 스퍼터되지만, 타겟 (31a～31f) 표면 상의 자속밀도가 균일하지 않으면, 자속밀도가 높은 부분과 낮은 부분에서 스퍼터링에 의한 막두께 감소량에 차이가 생기게 된다.In the above film forming apparatus 1, almost the entire surface of the targets 31a to 31f is sputtered even if sputtering is continued without moving the magnetic field forming means 40a to 40f and the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b. If the magnetic flux densities on the surfaces of the targets 31a to 31f are not uniform, a difference occurs in the amount of film thickness reduction due to sputtering in the high magnetic flux density portion and the low magnetic flux density portion.

이 문제를 해결하기 위한 본 발명의 제 2 예의 막형성장치를 도 9 에 나타낸다. 이 막형성장치 (7) 는 자성체 (36a～36f) 이외의 상기 막형성장치 (1) 의 구성을 모두 갖고 있다. 막형성장치 (7) 는 또한, 이동수단 (14) 을 갖고 있고, 각 자계 형성수단 (40a～40f) 과 각 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 은 이동수단 (14) 에 접속되어, 이동수단 (14) 과 함께 이동하게 되어 있다.A film forming apparatus of a second example of the present invention for solving this problem is shown in FIG. This film forming apparatus 7 has all the configurations of the film forming apparatus 1 other than the magnetic bodies 36a to 36f. The film forming apparatus 7 also has a moving means 14, each of the magnetic field forming means 40a to 40f and each of the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b is connected to the moving means 14, and the moving means. It is supposed to move with (14).

이동수단 (14) 은 도시하지 않는 모터에 의해, 타겟 (31a～31f) 의 표면에 대하여 평행한 면내에서 타겟 (31a～31f) 에 대하여 상대적으로 이동하게 구성되어 있기 때문에, 각 자계 형성수단 (40a～40f) 과 각 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 도 타겟 (31a～31f) 의 표면에 대하여 평행한 면내에서 이동한다.Since the moving means 14 is configured to move relative to the targets 31a to 31f in a plane parallel to the surfaces of the targets 31a to 31f by a motor (not shown), the respective magnetic field forming means 40a. ~ 40f) and the respective auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b also move in a plane parallel to the surface of the targets 31a-31f.

따라서, 타겟 (31a～31f) 의 평면과 자계 형성수단 (40a～40f) 의 평면과의 거리는 변하지 않는다. 또한, 각 자계 형성수단 (40a～40f) 과 각 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 은 동일한 이동수단 (14) 에 고정되어 있고, 이동수단 (14) 에 대하여 정지하고 있기 때문에, 각 자계 형성수단 (40a～40f) 과 각 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 의 상대적인 위치관계는 변함이 없다. 따라서, 타겟 (31a～31f) 표면 상의 자속밀도의 형상에는 변화는 없지만, 자속밀도의 형상과 타겟 (31a～31f) 표면의 상대적인 위치관계가 변화한다.Therefore, the distance between the planes of the targets 31a to 31f and the planes of the magnetic field forming means 40a to 40f does not change. In addition, since each of the magnetic field forming means 40a to 40f and each of the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b is fixed to the same moving means 14 and is stopped with respect to the moving means 14, the respective magnetic field forming means The relative positional relationship between 40a-40f and each auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b does not change. Therefore, there is no change in the shape of the magnetic flux density on the surfaces of the targets 31a to 31f, but the relative positional relationship between the shape of the magnetic flux density and the surfaces of the targets 31a to 31f changes.

여기에서는 이동수단 (14) 의 이동방향은 타겟 (31a～31f) 이 배열된 방향을 따르고 있으며, 따라서 자계 형성수단 (40a～40f) 과 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 은 타겟 (31a～31f) 이 배열된 방향을 따라 이동한다.Here, the moving direction of the moving means 14 follows the direction in which the targets 31a to 31f are arranged, so that the magnetic field forming means 40a to 40f and the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b are the targets 31a to 31f. ) Moves along the array.

도 10 의 (a) 는 자계 형성수단 (40a～40f) 이 대응하는 타겟 (31a～31f) 의 바로 뒤 위치에 배치된 초기 상태를 나타내고 있고, 이동수단 (14) 이 이동하면 도 10 의 (b) 에 나타내는 바와 같이 자계 형성수단 (40a～40f) 이 대응하는 타겟 (31a～31f) 의 바로 뒤 위치로부터 어긋나, 열의 처음 또는 끝의 타겟 (31a, 31f) 의 단부가 자계 형성수단 (40a～40f) 의 열에서 밀려나온 상태가 되지만, 이동에 의해 그 단부의 바로 아래 위치에는 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 이 가까워지기 때문에, 결국 각 타겟 (31a～31f) 의 표면에는 이동방향의 일단에서 타단까지 자력선이 지난다.FIG. 10A shows an initial state in which the magnetic field forming means 40a to 40f are disposed immediately behind the corresponding targets 31a to 31f. When the moving means 14 moves, FIG. ), The magnetic field forming means 40a to 40f shifts from the position immediately behind the corresponding targets 31a to 31f, and the ends of the targets 31a and 31f at the beginning or the end of the row are the magnetic field forming means 40a to 40f. The auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b is brought closer to the position just below the end by the movement, but eventually the surface of each target 31a to 31f is at one end in the moving direction. The magnetic line goes to the other end.

다음에, 이 막형성장치 (7) 를 사용하여 막형성하는 공정에 대하여 설명한다.Next, the process of forming a film using this film forming apparatus 7 will be described.

막형성 종료 후의 기판 (5) 과 새로운 기판 (5) 을 교환하는 동안에, 자계 형성수단 (40a～40f) 과 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 상기 대응하는 타겟 (31a～31f) 에 인접하는 타겟 (31a～31f) 의 바로 뒤 위치에 자계 형성수단 (40a～40f) 이 들어가지 않는 이동량 (D) 으로 이동시키고, 새로운 기판 (5) 의 표면에 막형성을 할 때에는, 자계 형성수단 (40a～40f) 과 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 타겟 (31a～31f) 에 대하여 정지시켜 스퍼터링한다.While exchanging the substrate 5 after the film formation and the new substrate 5, the magnetic field forming means 40a to 40f and the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b are adjacent to the corresponding targets 31a to 31f. The magnetic field forming means 40a is used when the film is formed on the surface of the new substrate 5 by moving to the movement amount D in which the magnetic field forming means 40a to 40f do not enter immediately after the targets 31a to 31f. -40f) and the auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b are stopped and sputtered with respect to the targets 31a-31f.

자계의 형상과 타겟 (31a～31f) 표면의 위치관계가 변화하면, 타겟 (31a～31f) 표면 상의 자속밀도가 높은 부분이 이동하기 때문에, 타겟 (31a～31f) 의 막두께 감소량이 적었던 부분이 많이 스퍼터되고, 반대로 막두께 감소량이 많았던 부분이 적게 스퍼터된다.If the shape of the magnetic field and the positional relationship between the surfaces of the targets 31a to 31f change, the portions having a high magnetic flux density on the surfaces of the targets 31a to 31f move, so that the portions where the thickness reductions of the targets 31a to 31f are small. This is sputtered a lot, and on the contrary, a portion where a large amount of film thickness reduction is small is sputtered.

자계 형성수단 (40a～40f) 과 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 의 이동과, 타겟 (31a～31f) 의 스퍼터링을 반복하면, 타겟 (31a～31f) 의 표면이 균일하게 막두께 감소하기 때문에, 타겟 (31a～31f) 의 사용효율이 높다.When the movement of the magnetic field forming means 40a to 40f and the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b and the sputtering of the targets 31a to 31f are repeated, the surface of the targets 31a to 31f uniformly reduces the film thickness. , The use efficiency of the targets 31a to 31f is high.

또한, 도 1 의 막형성장치 (1) 에서는 스퍼터부 (30a～30f) 에 자성체 (36a～36f) 를 배치함으로써 타겟 (31a～31f) 표면에서의 자속밀도가 균일해지며 타겟 (31a～31f) 의 막두께 감소가 균일해졌지만, 제 2 예의 막형성장치 (7) 에서는 자성체 (36a～36f) 가 없더라도 자계 형성수단 (40a～40f) 과 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 이동시킴으로써 결과적으로 타겟 (31a～31f) 의 막두께 감소량이 균일해진다.In addition, in the film forming apparatus 1 of FIG. 1, by arranging the magnetic bodies 36a to 36f in the sputtering portions 30a to 30f, the magnetic flux density on the surfaces of the targets 31a to 31f becomes uniform, and thus the targets 31a to 31f. Although the film thickness reduction of the film was made uniform, in the film forming apparatus 7 of the second example, the magnetic field forming means 40a to 40f and the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b were moved as a result even without the magnetic bodies 36a to 36f. The film thickness reduction amount of target 31a-31f becomes uniform.

이상, 자계 형성수단 (40a～40f) 과 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 함께 이동시키는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 타겟 (31a～31f) 이 스퍼터될 때에, 각 자계 형성수단 (40a～40f) 과 각 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 이 서로의 상대적인 위치관계를 변경하지 않고 타겟 (31a～31f) 에 대한 상대적인 위치관계를 변경하고 있는 것이라면, 각 자계 형성수단 (40a～40f) 과 각 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 따로따로 이동시켜도 된다.As mentioned above, although the case where the magnetic field forming means 40a-40f and the auxiliary magnetic field forming means 15a, 15b are moved together was demonstrated, this invention is not limited to this, When the targets 31a-31f are sputtered, If each of the magnetic field forming means 40a to 40f and each of the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b is changing the relative positional relationship to the targets 31a to 31f without changing the relative positional relationship with each other, The means 40a to 40f and the respective auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b may be moved separately.

또한, 자계 형성수단 (40a～40f) 과 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 정지시키며 타겟 (31a～31f) 을 이동시켜도 되고, 자계 형성수단 (40a～40f) 과 보조 자계 형성수단 (15a, 15b) 을 서로의 상대적인 위치관계를 변화시키지 않고 이동시키는 동시에 타겟 (31a～31f) 을 이동시켜도 된다.Further, the magnetic field forming means 40a to 40f and the auxiliary magnetic field forming means 15a and 15b may be stopped, and the targets 31a to 31f may be moved, and the magnetic field forming means 40a to 40f and the auxiliary magnetic field forming means 15a, respectively. The targets 31a to 31f may be moved while moving 15b) without changing the relative positional relationship with each other.

Claims

delete

A vacuum chamber and a plurality of plate-shaped targets disposed in the vacuum chamber,

The targets are arranged in parallel to each other so that the side surfaces in the longitudinal direction are opposed to each other,

In a position immediately after the respective targets, magnetic field forming means are disposed along the longitudinal direction of the target,

An auxiliary magnetic field forming means is disposed along the longitudinal direction of the target outside the region where the magnetic field forming means is disposed.

The method of claim 4, wherein

Each said magnetic field forming means has a plurality of magnets,

The magnetic pole of the surface toward the target side of the magnet disposed adjacent to the auxiliary magnetic field forming means among the plurality of magnets has the same polarity as the magnetic pole of the surface toward the target side of the auxiliary magnetic field forming means. .

The method according to claim 4 or 5,

And moving means for moving said magnetic field forming means and said auxiliary magnetic field forming means relative to said target.

The method of claim 4, wherein

And the auxiliary magnetic field forming means is disposed outside the position immediately after the target.

The method of claim 4, wherein

A film forming apparatus, wherein an AC voltage having a different polarity is applied from a same AC power supply to different ones of the plurality of targets.

9. The method of claim 8,

A film forming apparatus, characterized in that the frequency of the AC power supply is 1kHz or more and 100kHz or less.