JP2019178367A - Sputtering apparatus - Google Patents

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泰彦 赤松
Yasuhiko Akamatsu
泰彦 赤松
律雄 高橋
Ritsuo Takahashi
律雄 高橋
谷　典明
Noriaki Tani
典明 谷
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Abstract

To provide a technique capable of suppressing abnormal discharge, such as arc discharge occurring between a sputtering target and a portion controlling the discharge angles of sputtered particles during sputtering.SOLUTION: A sputtering apparatus capable of performing passing film deposition includes a regulation part 30 provided so as to surround a pair of targets 21 and having an opening 32 for regulating the discharge angles of sputtered particles discharged from the targets 21. The regulation part 30 comprises: a cylindrical wall part 30A provided so as to surround the targets 21; and an eave part 31 projected in a frame shape in the inside of the cylinder in an end portion of the wall part 30A on the side of a conveying path 15 and for forming the opening 32 by the edge part 31a. A distance between a surface including the sputtering surface 21a of the target 21 and parallel to the conveying path 15 and a surface including the edge part 31a of the eaves part 31 of the regulation part 30 on the side of the targets 21 and parallel to the conveying path 15 is 40 mm or more and 90 mm or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、スパッタリング装置に関し、特に高抵抗のスパッタリングターゲット（以下、適宜「ターゲット」という。）に対して基板を移動させつつ成膜を行う所謂通過型のスパッタリング装置の技術に関する。   The present invention relates to a sputtering apparatus, and more particularly to a so-called passing-type sputtering apparatus technique in which film formation is performed while moving a substrate with respect to a high-resistance sputtering target (hereinafter referred to as “target” as appropriate).

従来、この種のスパッタリング装置においては、スパッタリングを行う際に真空槽内の壁面等に対する成膜材料等の付着を防止するなどを目的として、ターゲットを取り囲むように設けられ、ターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度を規制する開口部を有する箱状の規制部（チムニーとも呼ばれる）を有するものが知られている。   Conventionally, in this type of sputtering apparatus, sputtering is performed so as to surround the target and to be released from the target for the purpose of preventing adhesion of a film forming material or the like to the wall surface in the vacuum chamber when performing sputtering. One having a box-shaped restricting portion (also called chimney) having an opening for restricting the particle emission angle is known.

このような規制部を有するスパッタリング装置においては、ターゲットと規制部との間においてアーク放電等の異常放電が生ずることがある。
このような異常放電は、ターゲットとして、金属ターゲットより抵抗率の大きい金属酸化物等からなる酸化物ターゲットを用いた場合に発生しやすい。 In a sputtering apparatus having such a restricting portion, abnormal discharge such as arc discharge may occur between the target and the restricting portion.
Such abnormal discharge is likely to occur when an oxide target made of a metal oxide or the like having a higher resistivity than the metal target is used as the target.

この理由は、スパッタリングを継続することによって規制部に高抵抗率の金属酸化物が付着・堆積して膜が形成されることに起因すると考えられる。
したがって、従来より、上述したような異常放電を抑制することが求められている。 The reason for this is considered to be that a film is formed by depositing and depositing a high-resistivity metal oxide on the regulating portion by continuing sputtering.
Therefore, conventionally, it is required to suppress the abnormal discharge as described above.

特開２００９−１３８２３０号公報JP 2009-138230 A 特願２０１７−１５９４８７号明細書Japanese Patent Application No. 2017-159487

本発明は、このような従来の技術の課題を考慮してなされたもので、その目的とするところは、スパッタリングの際にスパッタリングターゲットとスパッタ粒子の放出角度を規制する部分との間で発生するアーク放電等の異常放電を抑制することができる技術を提供することにある。   The present invention has been made in consideration of such problems of the conventional technique, and the object is to occur between the sputtering target and the part that regulates the emission angle of the sputtered particles during sputtering. An object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing abnormal discharge such as arc discharge.

上記目的を達成するためになされた本発明は、真空槽内において成膜対象物を搬送経路に沿って直線状に移動させ、スパッタリングターゲットの近傍を通過する成膜対象物に対してスパッタリングによって成膜を行うスパッタリング装置であって、前記スパッタリングターゲットを取り囲むように設けられ、当該スパッタリングターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度を規制する開口部を有する規制部を備え、前記規制部は、前記スパッタリングターゲットを取り囲むように設けられた筒状の壁部と、当該壁部の前記搬送経路側の端部において当該筒の内側に枠状に張り出してその端縁部によって前記開口部を形成するための所定厚さのひさし部とを有するとともに、前記スパッタリングターゲットのスパッタ面を含む前記搬送経路と平行な面と、前記規制部のひさし部の前記スパッタリングターゲット側の端縁部を含む前記搬送経路と平行な面との距離が、４０ｍｍ以上９０ｍｍ以下であるスパッタリング装置である。
本発明は、前記規制部の開口部は、前記スパッタリングターゲットの外径と同等以上の内径を有するスパッタリング装置である。
本発明は、前記規制部の開口部は、前記搬送経路に沿う方向の長さが、前記スパッタリングターゲットの前記搬送経路に沿う方向の長さに対して０ｍｍ以上１１０ｍｍ以下であるスパッタリング装置である。
本発明は、バイポーラパルス電力をバッキングプレートを介して一対のターゲットに印加するように構成されているスパッタリング装置である。
本発明は、前記スパッタリングターゲットが、ＴａＳiＯ2からなる上記いずれかのスパッタリング装置である。 The present invention, which has been made to achieve the above object, moves a film formation object in a straight line along a transport path in a vacuum chamber, and performs sputtering on the film formation object passing near the sputtering target. A sputtering apparatus for forming a film, the sputtering apparatus being provided so as to surround the sputtering target, and having an opening that restricts an emission angle of sputtered particles emitted from the sputtering target, wherein the restriction is formed by the sputtering A cylindrical wall portion provided so as to surround the target, and an end portion of the wall portion that protrudes in a frame shape inside the cylinder at the end portion on the transport path side and forms the opening portion by the end edge portion The conveyance path including a sputter surface of the sputtering target. Distance between the plane parallel to, the sputtering target side the transport path and parallel to a plane including the edge of the eaves portion of the restricting portion is a sputtering device is 40mm or more 90mm or less.
The present invention is the sputtering apparatus in which the opening of the restricting portion has an inner diameter equal to or greater than the outer diameter of the sputtering target.
This invention is a sputtering device whose opening part of the said control part is 0 mm or more and 110 mm or less with respect to the length of the direction in alignment with the said conveyance path | route of the said sputtering target.
The present invention is a sputtering apparatus configured to apply bipolar pulse power to a pair of targets via a backing plate.
The present invention is the sputtering apparatus according to any one of the above, wherein the sputtering target is made of TaSiO 2 .

本発明にあっては、スパッタリングターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度を規制する開口部を有する規制部において、スパッタリングターゲットを取り囲むように設けられた筒状の壁部の搬送経路側の端部において当該筒の内側に枠状に張り出してその端縁部によって当該開口部を形成するための所定厚さのひさし部を設け、スパッタリングターゲットのスパッタ面を含む搬送経路と平行な面と、ひさし部のスパッタリングターゲット側の端縁部を含む搬送経路と平行な面との距離を、４０ｍｍ以上９０ｍｍ以下にすることによって、プラズマが空間的な広がりを持つため、ひさし部がプラズマ空間の近傍に近づくと静電破壊を引き起こし、またひさし部の距離が長くなると着膜する面積すなわち静電破壊を発生する面積が増えるため、スパッタリングの際にスパッタリングターゲットと規制部との間で発生するアーク放電等の異常放電を抑制することができる。   In the present invention, in the regulation part having an opening for regulating the emission angle of the sputtered particles emitted from the sputtering target, the end part on the conveyance path side of the cylindrical wall part provided so as to surround the sputtering target In this case, an eave portion having a predetermined thickness is provided on the inner side of the cylinder so as to project into a frame shape, and the opening is formed by the end edge portion thereof, and a surface parallel to the transport path including the sputtering surface of the sputtering target, and the eave portion When the distance between the transport path including the edge part on the sputtering target side and the plane parallel to the surface is 40 mm or more and 90 mm or less, the plasma has a spatial spread, so that the eaves part approaches the vicinity of the plasma space If electrostatic breakdown is caused and the distance between the eaves is increased, the area where the film is deposited, that is, the area where electrostatic breakdown occurs is increased. Therefore, it is possible to suppress the abnormal discharge such as arc discharge occurring between the sputtering target and the restricting portion when sputtering.

（ａ）〜（ｄ）：本発明に係るスパッタリング装置の一例を示す図で、図１（ａ）は、概略内部構成を示す平面図、図１（ｂ）は、規制部を示す平面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、図１（ｄ）は、ターゲットのスパッタ面を含む面と、規制部のひさし部のターゲット側の端縁部を含む平面との距離を示す説明図(A)-(d): It is a figure which shows an example of the sputtering device which concerns on this invention, FIG.1 (a) is a top view which shows a schematic internal structure, FIG.1 (b) is a top view which shows a control part, 1C is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1B, and FIG. 1D includes a surface including the sputtering surface of the target and an edge portion on the target side of the eaves portion of the restriction portion. Explanatory drawing showing the distance to the plane 本例の規制部の開口部の寸法を示す平面説明図Plane explanatory drawing which shows the dimension of the opening part of the control part of this example 実施例１の結果を示すグラフThe graph which shows the result of Example 1 実施例２の結果を示すグラフThe graph which shows the result of Example 2 実施例３の結果を示すグラフThe graph which shows the result of Example 3 比較例の結果を示すグラフGraph showing the results of the comparative example

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係るスパッタリング装置の一例を示す図で、図１（ａ）は、概略内部構成を示す平面図、図１（ｂ）は、規制部を示す平面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、図１（ｄ）は、ターゲットのスパッタ面を含む面と、規制部のひさし部のターゲット側の端縁部を含む平面との距離を示す説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1A to 1D are views showing an example of a sputtering apparatus according to the present invention. FIG. 1A is a plan view showing a schematic internal configuration, and FIG. 1B shows a regulating portion. FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1B, and FIG. 1D is a target-side edge of the surface including the sputtering surface of the target and the eaves portion of the regulating portion. It is explanatory drawing which shows the distance with the plane containing a part.

図１（ａ）に示すように、本例のスパッタリング装置１は、いわゆる通過型のもので、仕込取出室２にゲートバルブ３を介して接続された成膜室４を有している。   As shown in FIG. 1A, the sputtering apparatus 1 of this example is a so-called passing type, and has a film formation chamber 4 connected to a preparation / extraction chamber 2 via a gate valve 3.

そして、仕込取出室２と成膜室４との間において、例えばトレー状の基板ホルダー５に保持された基板６（成膜対象物）を、縦にした状態で搬送経路１５に沿って直線状に搬送するように構成されている。   And between the preparation taking-out chamber 2 and the film formation chamber 4, for example, the substrate 6 (film formation target) held by the tray-shaped substrate holder 5 is linearly formed along the transfer path 15 in a vertical state. It is comprised so that it may convey.

仕込取出室２はクライオポンプ等の真空排気装置７に接続されている。成膜室４は、クライオポンプ等の真空排気装置８に接続されるとともに、例えばアルゴンガス等のスパッタガスを成膜室４内に導入するためのガス源９にバルブ１０を介して接続されている。   The charging / discharging chamber 2 is connected to a vacuum exhaust device 7 such as a cryopump. The film formation chamber 4 is connected to an evacuation device 8 such as a cryopump, and connected to a gas source 9 for introducing a sputtering gas such as argon gas into the film formation chamber 4 via a valve 10. Yes.

なお、本例の成膜室４は、その壁部が接地電位となるように構成されている。
成膜室４内の一方の壁部には、マグネトロンスパッタリング用の一対のターゲット２１が隣接して設けられている。 In addition, the film forming chamber 4 of this example is configured such that the wall portion is at the ground potential.
A pair of targets 21 for magnetron sputtering are provided adjacent to one wall in the film forming chamber 4.

これらターゲット２１は、同等の大きさに形成され、それぞれバッキングプレート２２に取り付けられ、そのスパッタリングされる一対のスパッタ面２１ａ同士が、それぞれ搬送経路１５と平行で且つ同一の平面内に配置されている。   These targets 21 are formed to have the same size, are each attached to a backing plate 22, and a pair of sputter surfaces 21 a to be sputtered are arranged in parallel with the transport path 15 and in the same plane. .

なお、バッキングプレート２２及びターゲット２１は、それぞれ成膜室４の壁部に対して絶縁されている。
そして、各バッキングプレート２２のターゲット２１に対して反対側には、マグネトロン発生用の磁石装置２５が設けられている。 The backing plate 22 and the target 21 are insulated from the wall portion of the film forming chamber 4.
A magnet device 25 for generating a magnetron is provided on the side opposite to the target 21 of each backing plate 22.

これらのターゲット２１は、同一組成の例えば金属より高抵抗の酸化物材料（ＴａＳiＯ2等）からなり、いわゆるデュアルカソードが構成されるように、電力変換器２３を介して直流電源２４に接続されている。 These targets 21 are made of, for example, an oxide material (TaSiO 2 or the like) having a higher composition than metal having the same composition, and are connected to a DC power supply 24 via a power converter 23 so as to form a so-called dual cathode. Yes.

すなわち、本例では、直流電源２４からの直流電力を電力変換器２３によって変換し、変換されたバイポーラパルス電力をバッキングプレート２２を介して一対のターゲット２１に印加するように構成されている。
これにより、一対のターゲット２１は、所定の周波数でアノード電極とカソード電極が相互に切り換わるようになっている。 In other words, in this example, the DC power from the DC power source 24 is converted by the power converter 23, and the converted bipolar pulse power is applied to the pair of targets 21 via the backing plate 22.
Thus, the pair of targets 21 are configured such that the anode electrode and the cathode electrode are switched to each other at a predetermined frequency.

なお、本例の直流電源２４は、スパッタリングの際にターゲット２１において生じたアーク放電の数（アークカウント）を測定・計数する機能を有している。   Note that the DC power supply 24 of this example has a function of measuring and counting the number of arc discharges (arc count) generated in the target 21 during sputtering.

本例では、成膜室４内に以下に説明する規制部３０が設けられている。
本例の規制部３０は、例えばオーステナイト系ステンレス等の金属材料からなるもので、上述した一対のターゲット２１を取り囲むように設けられた矩形筒状の壁部３０Ａを有している。
なお、本発明において、規制部３０は、成膜室４と同様に接地電位に設定してもよいし、浮遊電位に設定してもよい。 In this example, a regulation unit 30 described below is provided in the film forming chamber 4.
The restricting portion 30 of this example is made of a metal material such as austenitic stainless steel, and has a rectangular cylindrical wall portion 30A provided so as to surround the pair of targets 21 described above.
In the present invention, the regulating unit 30 may be set to a ground potential as in the film forming chamber 4 or may be set to a floating potential.

規制部３０の壁部３０Ａの上述した搬送経路１５側の端部には、ひさし部３１が設けられている。
ここで、ひさし部３１は、壁部３０Ａの筒の内側に枠状に張り出してその端縁部３１ａによって開口部３２が形成されている。この開口部３２は、ターゲット２１から放出されるスパッタ粒子の放出角度を規制する役割を果たすものである。 An eaves portion 31 is provided at an end portion of the wall portion 30 </ b> A of the restriction portion 30 on the above-described conveyance path 15 side.
Here, the eaves portion 31 protrudes in a frame shape inside the cylinder of the wall portion 30A, and an opening 32 is formed by the end edge portion 31a. The opening 32 serves to regulate the emission angle of the sputtered particles emitted from the target 21.

本例の規制部３０のひさし部３１は、一定の幅に形成され、その開口部３２は、一対のターゲット２１の外径に対して同等以上の内径を有している（図１（ｂ）参照）。   The eaves portion 31 of the restricting portion 30 of this example is formed to have a constant width, and the opening portion 32 has an inner diameter equal to or greater than the outer diameter of the pair of targets 21 (FIG. 1B). reference).

すなわち、本例の規制部３０では、ひさし部３１の端縁部３１ａが、搬送経路１５に対して直交する方向に関してターゲット２１のスパッタ面２１ａと重ならないようにそれぞれの形状及び寸法が設定されている。   In other words, in the restricting portion 30 of this example, the shape and dimensions are set so that the end edge portion 31 a of the eaves portion 31 does not overlap the sputter surface 21 a of the target 21 in the direction orthogonal to the transport path 15. Yes.

これは、ターゲット２１のスパッタ面２１ａから放出されるスパッタ粒子が規制部３０のひさし部３１のターゲット２１側の面に付着する量を抑えることによって、成膜速度の低下や、ひさし部３１からの膜剥離を抑制するという理由に基づくものである。   This is because the amount of sputtered particles emitted from the sputter surface 21a of the target 21 adheres to the surface on the target 21 side of the eaves portion 31 of the restricting portion 30 is reduced. This is based on the reason for suppressing film peeling.

また、ひさし部３１は、所定の厚さ（２ｍｍ程度）を有し、そのターゲット２１側の端縁部３１ａを含み搬送経路１５と平行な面が、ターゲット２１のスパッタ面２１ａより搬送経路１５側に位置するようにその寸法が設定されている（図１（ａ）参照）。   Further, the eaves portion 31 has a predetermined thickness (about 2 mm), and the surface including the edge portion 31a on the target 21 side and parallel to the transport path 15 is closer to the transport path 15 side than the sputtering surface 21a of the target 21. The dimension is set so as to be positioned at (see FIG. 1A).

そして、本発明の規制部３０は、各ターゲット２１のスパッタ面２１ａを含む面と、ひさし部３１のターゲット２１側の端縁部３１ａを含む平面との距離Ｄ（図１（ｄ）参照）が、４０ｍｍ以上９０ｍｍ以下となるように構成されている。   And the control part 30 of this invention has the distance D (refer FIG.1 (d)) of the surface containing the sputter | spatter surface 21a of each target 21, and the plane containing the edge part 31a by the side of the target 21 of the eaves part 31. FIG. , 40 mm or more and 90 mm or less.

このような構成を有する本例によれば、後述するように、スパッタリングの際にターゲット２１とスパッタ粒子の放出を規制する規制部３０との間で発生するアーク放電等の異常放電を抑制することができる。   According to this example having such a configuration, as will be described later, it is possible to suppress abnormal discharge such as arc discharge that occurs between the target 21 and the regulating unit 30 that regulates the release of sputtered particles during sputtering. Can do.

図２は、本例の規制部の開口部の寸法を示す平面説明図である。
上述したように、本例の規制部３０のひさし部３１によって形成される開口部３２は、一対のターゲット２１の外径に対して同等以上の内径を有している。 FIG. 2 is an explanatory plan view showing the dimensions of the opening of the restricting portion of this example.
As described above, the opening 32 formed by the eaves portion 31 of the restriction portion 30 of this example has an inner diameter equal to or greater than the outer diameter of the pair of targets 21.

本例では、図２に示すように、規制部３０の開口部３２における搬送経路１５に沿う方向の長さｄ１は、一対の隣接するターゲット２１の搬送経路１５に沿う方向についての長さｄと同等以上となるように形成されている。   In this example, as shown in FIG. 2, the length d1 in the direction along the transport path 15 in the opening 32 of the restriction unit 30 is the length d of the pair of adjacent targets 21 in the direction along the transport path 15. It is formed to be equivalent or better.

この場合、特に限定されることはないが、成膜速度の低下を抑えるとともに、基板６に対するスパッタ粒子の斜め入射成分を抑制する観点からは、規制部３０の開口部３２の搬送経路１５に沿う方向の長さｄ１と、同方向についての一対のターゲット２１の両端の間の長さｄの差分ｄ１−ｄを、０ｍｍ以上１１０ｍｍ以下となるように設定することが好ましい。   In this case, although not particularly limited, from the viewpoint of suppressing a decrease in film formation rate and suppressing an oblique incident component of sputtered particles with respect to the substrate 6, it follows the transport path 15 of the opening 32 of the restricting portion 30. It is preferable to set the difference d1-d between the length d1 in the direction and the length d between both ends of the pair of targets 21 in the same direction to be 0 mm or more and 110 mm or less.

一方、規制部３０の開口部３２における搬送経路１５に沿う方向に対して交差する（ここでは直交する）方向の長さｄ２については、一対の隣接するターゲット２１の搬送経路１５に沿う方向に対して交差する（ここでは直交する）方向についての長さｄ３と同等以上となるように形成されている。   On the other hand, the length d2 of the direction intersecting (perpendicular to) the direction along the transport path 15 in the opening 32 of the restricting section 30 is relative to the direction along the transport path 15 of the pair of adjacent targets 21. Are formed so as to be equal to or greater than the length d3 in the intersecting (here, orthogonal) direction.

この場合、特に限定されることはないが、プラズマが規制部３０に接触しないようにするという観点からは、規制部３０の開口部３２における搬送経路１５に沿う方向に対して交差する（特に直交する）方向の長さｄ２を、同方向についての一対のターゲット２１の長さｄ３以上となるように設定することが好ましい。   In this case, although not particularly limited, from the viewpoint of preventing plasma from coming into contact with the restricting portion 30, it intersects the direction along the transport path 15 in the opening 32 of the restricting portion 30 (particularly orthogonal). It is preferable to set the length d2 of the direction to be equal to or longer than the length d3 of the pair of targets 21 in the same direction.

以上述べたように本発明にあっては、ターゲット２１から放出されるスパッタ粒子の放出角度を規制する開口部３２を有する規制部３０において、ターゲット２１を取り囲むように設けられた筒状の壁部３０Ａの搬送経路１５側の端部において当該筒の内側に枠状に張り出してその端縁部３１ａによって当該開口部３２を形成するための所定厚さのひさし部３１を設け、ターゲット２１のスパッタ面２１ａを含む搬送経路１５と平行な面と、ひさし部３１のターゲット２１側の端縁部３１ａを含む搬送経路１５と平行な面との距離を、４０ｍｍ以上９０ｍｍ以下にすることによって、プラズマが空間的な広がりを持つため、ひさし部３１がプラズマ空間の近傍に近づくと静電破壊を引き起こし、またひさし部３１の距離が長くなると着膜する面積すなわち静電破壊を発生する面積が増えるため、スパッタリングの際にスパッタリングターゲット２１と規制部３０との間で発生するアーク放電等の異常放電を抑制することができる。   As described above, in the present invention, the cylindrical wall portion provided so as to surround the target 21 in the regulating portion 30 having the opening 32 that regulates the emission angle of the sputtered particles emitted from the target 21. An eaves portion 31 having a predetermined thickness for projecting in a frame shape inside the cylinder at the end portion on the side of the conveyance path 15A and forming the opening 32 by the end edge portion 31a is provided, and the sputtering surface of the target 21 By setting the distance between the surface parallel to the transport path 15 including 21a and the surface parallel to the transport path 15 including the edge portion 31a on the target 21 side of the eaves part 31 to 40 mm or more and 90 mm or less, Therefore, when the eaves 31 approaches the vicinity of the plasma space, electrostatic breakdown is caused, and when the eaves 31 becomes longer, the film is deposited. Due to the increased is the product i.e. the area that generates the electrostatic breakdown, it is possible to suppress the abnormal discharge such as arc discharge generated between the restricting portion 30 and the sputtering target 21 during sputtering.

なお、本発明は上記実施の形態に限られず、種々の変更を行うことができる。 例えば、上記実施の形態は、直流電源２４からの直流電力を電力変換器２３によって変換し、変換されたバイポーラパルス電力をバッキングプレート２２を介して一対のターゲット２１に印加するスパッタリング装置に適用した場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、種々のスパッタリング装置に適用することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made. For example, the above embodiment is applied to a sputtering apparatus that converts DC power from the DC power supply 24 by the power converter 23 and applies the converted bipolar pulse power to the pair of targets 21 via the backing plate 22. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to various sputtering apparatuses.

以下、本発明の実施例を説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）に示す構成のスパッタリング装置を用い、スパッタリングによって基板上にＴａＳiＯ2膜を形成した。 Examples of the present invention will be described below.
A TaSiO 2 film was formed on the substrate by sputtering using the sputtering apparatus having the configuration shown in FIGS.

この場合、ターゲットとして、ＴａＳiＯ2ターゲットを用い、スパッタガスとしてアルゴンガスを導入し、成膜室内の圧力を０．３６Ｐａ、０．５４Ｐａ、０．９４Ｐａに設定した。
また、ターゲットに印加する電力を増加させ、その際に発生するアークカウント（アーク放電数）を直流電源によって測定した。 In this case, a TaSiO 2 target was used as the target, argon gas was introduced as the sputtering gas, and the pressure in the film formation chamber was set to 0.36 Pa, 0.54 Pa, and 0.94 Pa.
Further, the electric power applied to the target was increased, and the arc count (number of arc discharges) generated at that time was measured with a DC power source.

＜実施例１＞
ターゲットのスパッタ面を含む搬送経路と平行な面と、接地電位にされた規制部のひさし部のターゲット側の端縁部を含む搬送経路と平行な面との距離（スパッタ面及び規制部間の距離）を５０ｍｍに設定し、上記条件でスパッタリングを行った。その結果を図３に示す。 <Example 1>
The distance between the plane parallel to the transfer path including the sputtering surface of the target and the plane parallel to the transfer path including the edge on the target side of the eaves portion of the restriction portion set to the ground potential (between the sputtering surface and the restriction portion) The distance was set to 50 mm, and sputtering was performed under the above conditions. The result is shown in FIG.

＜実施例２＞
ターゲットのスパッタ面を含む搬送経路と平行な面と、接地電位にされた規制部のひさし部のターゲット側の端縁部を含む搬送経路と平行な面との距離（スパッタ面及び規制部間の距離）を７０ｍｍに設定し、上記条件でスパッタリングを行った。その結果を図４に示す。 <Example 2>
The distance between the plane parallel to the transfer path including the sputtering surface of the target and the plane parallel to the transfer path including the edge on the target side of the eaves portion of the restriction portion set to the ground potential (between the sputtering surface and the restriction portion) The distance) was set to 70 mm, and sputtering was performed under the above conditions. The result is shown in FIG.

＜実施例３＞
ターゲットのスパッタ面を含む搬送経路と平行な面と、浮遊電位にされた規制部のひさし部のターゲット側の端縁部を含む搬送経路と平行な面との距離（スパッタ面及び規制部間の距離）を５０ｍｍに設定し、上記条件でスパッタリングを行った。その結果を図５に示す。 <Example 3>
The distance between the surface parallel to the transfer path including the sputtering surface of the target and the surface parallel to the transfer path including the edge on the target side of the eaves portion of the restriction portion set to the floating potential (between the sputtering surface and the restriction portion) The distance was set to 50 mm, and sputtering was performed under the above conditions. The result is shown in FIG.

＜比較例＞
上述した規制部を設けずに、実施例１〜３と同一の条件でスパッタリングを行った。その結果を図６に示す。 <Comparative example>
Sputtering was performed under the same conditions as in Examples 1 to 3 without providing the above-described regulating part. The result is shown in FIG.

図３〜図５に示すように、上記スパッタ面及び規制部間の距離を５０ｍｍ、７０ｍｍに設定した実施例１〜３のスパッタリング装置は、実効電力が２ｋＷまでの範囲においてアーク放電が殆ど発生せず、図６に示す比較例のスパッタリング装置と遜色のない結果が得られた。
以上より、本発明の効果を確認することができた。 As shown in FIGS. 3 to 5, the sputtering apparatuses of Examples 1 to 3 in which the distance between the sputtering surface and the regulating portion is set to 50 mm and 70 mm hardly generate arc discharge in the range of effective power up to 2 kW. As a result, a result comparable to that of the sputtering apparatus of the comparative example shown in FIG. 6 was obtained.
From the above, the effect of the present invention could be confirmed.

１……スパッタリング装置
２……仕込取出室
４……成膜室
６……基板（成膜対象物）
１５…搬送経路
２１……スパッタリングターゲット
２１ａ…スパッタ面
３０……規制部
３０Ａ…壁部
３１……ひさし部
３１ａ…ひさし部のターゲット側の端縁部
３２……開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sputtering apparatus 2 ... Preparation taking-out chamber 4 ... Film formation chamber 6 ... Substrate (film formation object)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Conveyance path 21 ... Sputtering target 21a ... Sputtering surface 30 ... Restriction part 30A ... Wall part 31 ... Eaves part 31a ... End edge part 32 of eaves part on target side ... Opening part

Claims (5)

真空槽内において成膜対象物を搬送経路に沿って直線状に移動させ、スパッタリングターゲットの近傍を通過する成膜対象物に対してスパッタリングによって成膜を行うスパッタリング装置であって、
前記スパッタリングターゲットを取り囲むように設けられ、当該スパッタリングターゲットから放出されるスパッタ粒子の放出角度を規制する開口部を有する規制部を備え、
前記規制部は、前記スパッタリングターゲットを取り囲むように設けられた筒状の壁部と、当該壁部の前記搬送経路側の端部において当該筒の内側に枠状に張り出してその端縁部によって前記開口部を形成するための所定厚さのひさし部とを有するとともに、
前記スパッタリングターゲットのスパッタ面を含む前記搬送経路と平行な面と、前記規制部のひさし部の前記スパッタリングターゲット側の端縁部を含む前記搬送経路と平行な面との距離が、４０ｍｍ以上９０ｍｍ以下であるスパッタリング装置。 A sputtering apparatus that moves a film formation object in a straight line along a transport path in a vacuum chamber and performs film formation by sputtering on a film formation object that passes in the vicinity of a sputtering target,
Provided with a regulating portion provided so as to surround the sputtering target and having an opening for regulating the emission angle of the sputtered particles emitted from the sputtering target;
The restricting portion extends in a frame shape to the inside of the cylinder at the end of the wall on the side of the conveyance path, and is provided by the edge of the end of the wall. Having an eaves portion of a predetermined thickness for forming the opening,
The distance between the surface parallel to the transport path including the sputtering surface of the sputtering target and the surface parallel to the transport path including the edge of the eaves portion of the regulating portion on the sputtering target side is 40 mm or more and 90 mm or less. Is a sputtering apparatus. 前記規制部の開口部は、前記スパッタリングターゲットの外径と同等以上の内径を有する請求項１記載のスパッタリング装置。   The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the opening of the restricting portion has an inner diameter equal to or greater than an outer diameter of the sputtering target. 前記規制部の開口部は、前記搬送経路に沿う方向の長さが、前記スパッタリングターゲットの前記搬送経路に沿う方向の長さに対して０ｍｍ以上１１０ｍｍ以下である請求項２記載のスパッタリング装置。   3. The sputtering apparatus according to claim 2, wherein the opening of the restricting portion has a length in a direction along the transport path of 0 mm to 110 mm with respect to a length of the sputtering target in a direction along the transport path. バイポーラパルス電力をバッキングプレートを介して一対のターゲットに印加するように構成されている請求項１乃至３のいずれか１項記載のスパッタリング装置。   The sputtering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein bipolar sputtering power is applied to a pair of targets via a backing plate. 前記スパッタリングターゲットが、ＴａＳiＯ2からなる請求項１乃至４のいずれか１項記載のスパッタリング装置。 The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the sputtering target is made of TaSiO 2 .
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