JP7066510B2 - Film formation equipment, film formation method, and sputtering target mechanism - Google Patents

Description

本発明は、成膜装置、成膜方法、及びスパッタリングターゲット機構に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus, a film forming method, and a sputtering target mechanism.

基板上に膜を形成する成膜方法として、スパッタリング法がある。スパッタリング法では、基板にスパッタリングターゲット（以下、ターゲット）を対向させて、ターゲット表面にプラズマを発生させて基板上に膜を形成する。スパッタリング法では、ターゲット表面におけるプラズマ密度を高くするために、例えば、ターゲット裏面からターゲット表面に磁場を漏洩させてプラズマを発生させるマグネトロンスパッタリング法がある。磁場漏洩の手段としては、ターゲット裏に、例えば、磁石が配置される。 There is a sputtering method as a film forming method for forming a film on a substrate. In the sputtering method, a sputtering target (hereinafter referred to as a target) is opposed to a substrate to generate plasma on the surface of the target to form a film on the substrate. In the sputtering method, in order to increase the plasma density on the surface of the target, for example, there is a magnetron sputtering method in which a magnetic field is leaked from the back surface of the target to the surface of the target to generate plasma. As a means of magnetic field leakage, for example, a magnet is arranged behind the target.

このマグネトロンスパッタリング法では、ターゲット表面でのプラズマの拘束を高めるために、磁石を環状に配置する技術がある（例えば、特許文献１参照）。 In this magnetron sputtering method, there is a technique of arranging magnets in an annular shape in order to increase the restraint of plasma on the target surface (see, for example, Patent Document 1).

また、マグネトロンスパッタリング法では、ターゲットにおいてエロージョンと呼ばれる現象がおきることがある。エロージョンとは、ターゲット表面におけるプラズマ密度が高い部分でターゲットが深く彫れる現象である。このエロージョンの形状を緩和するために、磁石を揺動する技術がある（例えば、特許文献２参照）。 Further, in the magnetron sputtering method, a phenomenon called erosion may occur at the target. Erosion is a phenomenon in which the target is deeply carved in the part where the plasma density is high on the surface of the target. In order to relax the shape of this erosion, there is a technique for swinging a magnet (see, for example, Patent Document 2).

特開２０１２－１０２３８４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-102384 特開２０１５－２１４７１５号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-214715

マグネトロンスパッタリング法では、エロージョンをさらに緩和することができる技術が望まれている。 In the magnetron sputtering method, a technique capable of further alleviating erosion is desired.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、マグネトロンスパッタリング法を利用した成膜において、エロージョンをさらに緩和することができる成膜装置、成膜方法、及びスパッタリングターゲット機構を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a film forming apparatus, a film forming method, and a sputtering target mechanism capable of further alleviating erosion in film formation using a magnetron sputtering method. It is in.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る成膜装置は、真空容器と、基板搬送機構と、スパッタリングターゲットと、磁気回路部とを具備する。
上記真空容器は、減圧状態を維持することが可能である。
上記基板搬送機構は、上記真空容器内で基板を搬送することが可能である。
上記スパッタリングターゲットは、上記基板に対向し、第１揺動幅で上記基板の搬送方向に沿って揺動する第１ターゲット部と、上記基板に平行であり上記搬送方向に対して交差する第１方向において上記第１ターゲット部の両側に隣接し、上記第１揺動幅よりも広い第２揺動幅で上記搬送方向に沿って揺動する一対の第２ターゲット部とを有する。
上記磁気回路部は、上記基板とは反対側の上記スパッタリングターゲットの背面側に配置された、第１磁気ユニット及び第２磁気ユニットを有する。上記第１磁気ユニットは上記第１方向に延在するとともに上記スパッタリングターゲット背面に向かって第１極が臨む。上記第２磁気ユニットは上記第１磁気ユニットを囲むとともに上記スパッタリングターゲット背面に向かって上記第１極とは反対の第２極が臨む。上記第１磁気ユニットの両端部と上記基板との間に上記一対の第２ターゲット部が位置するように構成されている。 In order to achieve the above object, the film forming apparatus according to one embodiment of the present invention includes a vacuum vessel, a substrate transfer mechanism, a sputtering target, and a magnetic circuit unit.
The vacuum container can maintain a reduced pressure state.
The substrate transport mechanism can transport the substrate in the vacuum container.
The sputtering target faces the substrate and swings along the transport direction of the substrate with the first swing width, and the first target portion which is parallel to the substrate and intersects the transport direction. It has a pair of second target portions that are adjacent to both sides of the first target portion in the direction and swing along the transport direction with a second swing width wider than the first swing width.
The magnetic circuit unit has a first magnetic unit and a second magnetic unit arranged on the back side of the sputtering target on the side opposite to the substrate. The first magnetic unit extends in the first direction and the first pole faces toward the back surface of the sputtering target. The second magnetic unit surrounds the first magnetic unit, and a second pole opposite to the first pole faces toward the back surface of the sputtering target. The pair of second target portions are configured to be located between both ends of the first magnetic unit and the substrate.

このような成膜装置であれば、基板に対向し、基板の搬送方向に沿って第１揺動幅で揺動する第１ターゲット部と、基板に平行であり搬送方向に対して交差する第１方向において第１ターゲット部の両側に隣接し、第１揺動幅よりも広い第２揺動幅で搬送方向に沿って揺動する一対の第２ターゲット部と用いて、マグネトロンスパッタリングにより成膜を行うので、第１ターゲット部の消耗量と、第２ターゲット部の消耗量とが略同じになり、スパッタリングターゲットの使用効率が大きく向上する。 In such a film forming apparatus, the first target portion that faces the substrate and swings with the first swing width along the transport direction of the substrate and the first target portion that is parallel to the substrate and intersects the transport direction. Film formation by magnetron sputtering using a pair of second target portions that are adjacent to both sides of the first target portion in one direction and swing along the transport direction with a second swing width wider than the first swing width. Therefore, the consumption amount of the first target portion and the consumption amount of the second target portion are substantially the same, and the usage efficiency of the sputtering target is greatly improved.

上記の成膜装置においては、上記第１磁気ユニットの両端と上記両端が対向する上記第２磁気ユニットとの間の隙間部が上記一対の第２ターゲット部と重なってもよい。 In the film forming apparatus, the gap between both ends of the first magnetic unit and the second magnetic unit facing each other may overlap with the pair of second target portions.

このような成膜装置であれば、一対の第２ターゲット部は、上記第１磁気ユニットの両端部と上記基板との間に位置するように構成されても、第２揺動幅が第１揺動幅よりも広いので、一対の第２ターゲット部に形成されるエロージョンが緩和される。 In such a film forming apparatus, even if the pair of second target portions are configured to be located between both ends of the first magnetic unit and the substrate, the second swing width is the first. Since it is wider than the swing width, the erosion formed on the pair of second target portions is relaxed.

上記の成膜装置においては、上記真空容器内における上記磁気回路部の位置が固定されている。 In the film forming apparatus, the position of the magnetic circuit portion in the vacuum vessel is fixed.

このような成膜装置であれば、真空容器内における磁気回路部の位置が固定されているので、スパッタリングターゲットと基板との間に発生するプラズマが安定する。 In such a film forming apparatus, since the position of the magnetic circuit portion in the vacuum vessel is fixed, the plasma generated between the sputtering target and the substrate is stable.

上記の成膜装置においては、上記第１ターゲット部の厚みと、上記一対の第２ターゲット部の厚みとが同じである。 In the film forming apparatus, the thickness of the first target portion and the thickness of the pair of second target portions are the same.

このような成膜装置であれば、第１ターゲット部の消耗量と、第２ターゲット部の消耗量とが略同じになりことから、第１ターゲット部の厚みと、一対の第２ターゲット部の厚みとが同じ厚みとなるようにスパッタリングターゲットを設計でき、部分的に厚みが異なるスパッタリングターゲットを製造する手間が省ける。 In such a film forming apparatus, the consumption amount of the first target portion and the consumption amount of the second target portion are substantially the same, so that the thickness of the first target portion and the pair of second target portions The sputtering target can be designed so that the thickness is the same as the thickness, and the labor of manufacturing the sputtering target having a partially different thickness can be saved.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る成膜方法では、減圧状態を維持することが可能な真空容器内に基板を搬送させる。
第１揺動幅で上記基板の搬送方向に沿って揺動する第１ターゲット部と、上記基板に平行であり上記搬送方向に対して交差する第１方向において上記第１ターゲット部の両側に隣接し、上記第１揺動幅よりも広い第２揺動幅で上記搬送方向に沿って揺動する一対の第２ターゲット部とを有するスパッタリングターゲットを上記基板に対向させる。
第１磁気ユニット及び第２磁気ユニットを有し、上記第１磁気ユニットは上記第１方向に延在するとともに上記スパッタリングターゲット背面に向かって第１極が臨み、上記第２磁気ユニットは上記第１磁気ユニットを囲むとともに上記スパッタリングターゲット背面に向かって上記第１極とは反対の第２極が臨む磁気回路部が上記基板とは反対側の上記スパッタリングターゲットの背面側に配置される。
上記第１揺動幅で上記搬送方向に沿って上記第１ターゲット部及び上記一対の第２ターゲット部を揺動しながら、上記基板と上記スパッタリングターゲットとの間にプラズマを発生させて、上記基板に膜が形成される。 In order to achieve the above object, in the film forming method according to one embodiment of the present invention, the substrate is conveyed in a vacuum container capable of maintaining a reduced pressure state.
The first target portion that swings along the transport direction of the substrate with the first swing width and the first target portion that is parallel to the substrate and intersects the transport direction are adjacent to both sides of the first target portion. Then, a sputtering target having a pair of second target portions that swing along the transport direction with a second swing width wider than the first swing width is opposed to the substrate.
It has a first magnetic unit and a second magnetic unit, the first magnetic unit extends in the first direction and the first pole faces toward the back surface of the sputtering target, and the second magnetic unit is the first magnetic unit. A magnetic circuit portion that surrounds the magnetic unit and faces the second pole opposite to the first pole toward the back surface of the sputtering target is arranged on the back surface side of the sputtering target on the opposite side of the substrate.
While swinging the first target portion and the pair of second target portions along the transport direction with the first swing width, plasma is generated between the substrate and the sputtering target to generate plasma on the substrate. A film is formed on the surface.

このような成膜方法であれば、基板に対向し、基板の搬送方向に沿って第１揺動幅で揺動する第１ターゲット部と、基板に平行であり搬送方向に対して交差する第１方向において第１ターゲット部の両側に隣接し、第１揺動幅よりも広い第２揺動幅で搬送方向に沿って揺動する一対の第２ターゲット部と用いて、マグネトロンスパッタリングにより成膜を行うので、第１ターゲット部の消耗量と、第２ターゲット部の消耗量とが略同じになり、スパッタリングターゲットの使用効率が大きく向上する。 In such a film forming method, the first target portion that faces the substrate and swings with the first swing width along the transport direction of the substrate and the first target portion that is parallel to the substrate and intersects the transport direction. Film formation by magnetron sputtering using a pair of second target portions that are adjacent to both sides of the first target portion in one direction and swing along the transport direction with a second swing width wider than the first swing width. Therefore, the consumption amount of the first target portion and the consumption amount of the second target portion are substantially the same, and the usage efficiency of the sputtering target is greatly improved.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るスパッタリングターゲット機構は、スパッタリングターゲットと、磁気回路部とを具備する。
上記スパッタリングターゲットは、真空容器内で搬送される基板に対向し、第１揺動幅で上記基板の搬送方向に沿って揺動する第１ターゲット部と、上記基板に平行であり上記搬送方向に対して交差する第１方向において上記第１ターゲット部の両側に隣接し、上記第１揺動幅よりも広い第２揺動幅で上記搬送方向に沿って揺動する一対の第２ターゲット部とを有する。
上記磁気回路部は、上記基板とは反対側の上記スパッタリングターゲットの背面側に配置された、第１磁気ユニット及び第２磁気ユニットを有し、上記第１磁気ユニットは上記第１方向に延在するとともに上記スパッタリングターゲット背面に向かって第１極が臨み、上記第２磁気ユニットは上記第１磁気ユニットを囲むとともに上記スパッタリングターゲット背面に向かって上記第１極とは反対の第２極が臨む。 In order to achieve the above object, the sputtering target mechanism according to one embodiment of the present invention includes a sputtering target and a magnetic circuit unit.
The sputtering target faces the substrate transported in the vacuum vessel and swings along the transport direction of the substrate with the first swing width, and the sputtering target is parallel to the substrate and in the transport direction. With a pair of second target portions adjacent to both sides of the first target portion in the first direction intersecting with each other and swinging along the transport direction with a second swing width wider than the first swing width. Have.
The magnetic circuit unit has a first magnetic unit and a second magnetic unit arranged on the back side of the sputtering target on the opposite side of the substrate, and the first magnetic unit extends in the first direction. At the same time, the first pole faces toward the back surface of the sputtering target, the second magnetic unit surrounds the first magnetic unit, and the second pole opposite to the first pole faces toward the back surface of the sputtering target.

このようなスパッタリングターゲット機構であれば、基板に対向し、基板の搬送方向に沿って第１揺動幅で揺動する第１ターゲット部と、基板に平行であり搬送方向に対して交差する第１方向において第１ターゲット部の両側に隣接し、第１揺動幅よりも広い第２揺動幅で搬送方向に沿って揺動する一対の第２ターゲット部と用いて、マグネトロンスパッタリングにより成膜を行うので、第１ターゲット部の消耗量と、第２ターゲット部の消耗量とが略同じになり、スパッタリングターゲットの使用効率が大きく向上する。 In such a sputtering target mechanism, the first target portion that faces the substrate and swings with the first swing width along the transport direction of the substrate and the first target portion that is parallel to the substrate and intersects the transport direction. A film is formed by magnetron sputtering using a pair of second target portions that are adjacent to both sides of the first target portion in one direction and swing along the transport direction with a second swing width wider than the first swing width. Therefore, the consumption amount of the first target portion and the consumption amount of the second target portion are substantially the same, and the usage efficiency of the sputtering target is greatly improved.

以上述べたように、本発明によれば、マグネトロンスパッタリング法を利用した成膜において、エロージョンをさらに緩和することができる成膜装置、成膜方法、及びスパッタリングターゲット機構が提供される。 As described above, according to the present invention, there is provided a film forming apparatus, a film forming method, and a sputtering target mechanism capable of further alleviating erosion in the film forming using the magnetron sputtering method.

本実施形態の成膜装置の概略的断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the film formation apparatus of this embodiment. 分割型のターゲットを含むターゲット機構の概略的上面図である。It is a schematic top view of a target mechanism including a split type target. 非分割型のターゲット機構の概略的上面図である。It is a schematic top view of the non-divided type target mechanism. 非分割型のターゲットが揺動する様子を示す概略的上面図である。It is a schematic top view which shows how the non-divided type target swings. 非分割型ターゲットの彫れ率の一例を示すマップ図である。It is a map diagram which shows an example of the carving rate of a non-divided type target. 分割型のターゲットが揺動する様子の一例を示す概略的上面図である。It is a schematic top view which shows an example of how the split type target swings. 分割型ターゲットの彫れ率の一例を示すマップ図である。It is a map diagram which shows an example of the carving rate of a split type target. 分割型のターゲットが揺動する様子の別の一例を示す概略的上面図である。It is a schematic top view which shows another example of how the split type target swings.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。また、同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その部材を説明した後には適宜説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. XYZ axis coordinates may be introduced in each drawing. Further, the same member or a member having the same function may be designated by the same reference numeral, and the description may be omitted as appropriate after the member is described.

図１は、本実施形態の成膜装置の概略的断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the film forming apparatus of this embodiment.

図１に示す成膜装置１０１は、真空容器１０と、基板搬送機構２０と、スパッタリングターゲット機構３１と、電源３５Ｐと、ガス供給源７０とを具備する。本実施形態では、"スパッタリングターゲット"を単に"ターゲット"と呼び、"スパッタリングターゲット機構"を単に"ターゲット機構"と呼ぶ場合がある。また、スパッタリングターゲット機構３１と、電源３５Ｐとを含めて成膜源３０とする。 The film forming apparatus 101 shown in FIG. 1 includes a vacuum vessel 10, a substrate transfer mechanism 20, a sputtering target mechanism 31, a power supply 35P, and a gas supply source 70. In this embodiment, the "sputtering target" may be simply referred to as a "target" and the "sputtering target mechanism" may be simply referred to as a "target mechanism". Further, the film forming source 30 includes the sputtering target mechanism 31 and the power supply 35P.

真空容器１０は、真空室１１、１２、１３を有する。図１では、真空室１２、１３のそれぞれの一部が示されている。また、真空室の数は、３つとは限らず、２個以下、あるいは、４個以上でもよい。 The vacuum container 10 has vacuum chambers 11, 12, and 13. In FIG. 1, a part of each of the vacuum chambers 12 and 13 is shown. Further, the number of vacuum chambers is not limited to three, and may be two or less, or four or more.

真空室１１、真空室１２、及び真空室１３のそれぞれは、減圧状態を維持することができる真空容器である。例えば、真空室１１内のガスは、排気口１０ｄを通じてターボ分子ポンプ等の排気機構によって外部に排気される。真空室１２及び真空室１３のそれぞれについても、排気機構によって減圧状態が維持される。 Each of the vacuum chamber 11, the vacuum chamber 12, and the vacuum chamber 13 is a vacuum container capable of maintaining a reduced pressure state. For example, the gas in the vacuum chamber 11 is exhausted to the outside by an exhaust mechanism such as a turbo molecular pump through the exhaust port 10d. The reduced pressure state is maintained in each of the vacuum chamber 12 and the vacuum chamber 13 by the exhaust mechanism.

図１の例では、成膜装置１０１が連続式（例えば、インライン式）の構成をしている。例えば、真空室１２は、真空室１１に減圧状態で連結可能になり、真空室１３は、真空室１１に減圧状態で連結可能になっている。また、側壁１０ｗａには、バルブ１５が設けられ、側壁１０ｗｂには、バルブ１６が設けられている。 In the example of FIG. 1, the film forming apparatus 101 has a continuous type (for example, an in-line type) configuration. For example, the vacuum chamber 12 can be connected to the vacuum chamber 11 in a reduced pressure state, and the vacuum chamber 13 can be connected to the vacuum chamber 11 in a reduced pressure state. Further, a valve 15 is provided on the side wall 10wa, and a valve 16 is provided on the side wall 10wb.

例えば、バルブ１５が開状態になると、真空室１２と真空室１１との間に開口が形成され、バルブ１５が閉状態になると、真空室１２と真空室１１との間の開口が閉じられる。バルブ１６が開状態になると、真空室１１と真空室１３との間に開口が形成され、バルブ１６が閉状態になると、真空室１１と真空室１３との間の開口が閉じられる。 For example, when the valve 15 is in the open state, an opening is formed between the vacuum chamber 12 and the vacuum chamber 11, and when the valve 15 is in the closed state, the opening between the vacuum chamber 12 and the vacuum chamber 11 is closed. When the valve 16 is in the open state, an opening is formed between the vacuum chamber 11 and the vacuum chamber 13, and when the valve 16 is in the closed state, the opening between the vacuum chamber 11 and the vacuum chamber 13 is closed.

真空室１１、１２、１３の中、真空室１１は、成膜可能な処理室として機能する。例えば、バルブ１５が開状態となり、基板２１及び基板２１を支持するキャリア（基板ホルダ）２２が真空室１２から開口を介して真空室１１に搬入される。バルブ１５が閉状態となると、真空室１１で基板２１にスパッタリング成膜がなされる。スパッタリング成膜が終了すると、バルブ１６が開状態になり、基板２１及びキャリア２２が真空室１１から開口を介して真空室１３に搬出される。 Among the vacuum chambers 11, 12, and 13, the vacuum chamber 11 functions as a processing chamber capable of forming a film. For example, the valve 15 is opened, and the substrate 21 and the carrier (board holder) 22 supporting the substrate 21 are carried from the vacuum chamber 12 into the vacuum chamber 11 through the opening. When the valve 15 is closed, a sputtering film is formed on the substrate 21 in the vacuum chamber 11. When the sputtering film formation is completed, the valve 16 is opened, and the substrate 21 and the carrier 22 are carried out from the vacuum chamber 11 to the vacuum chamber 13 through the opening.

基板２１は、例えば、平面形状が矩形の大型ガラス基板である。基板２１が成膜源３０に対向する面は、成膜面２１ｄである。 The substrate 21 is, for example, a large glass substrate having a rectangular planar shape. The surface of the substrate 21 facing the film forming source 30 is the film forming surface 21d.

基板搬送機構２０は、真空容器１０内で基板２１を搬送する。基板搬送機構２０は、ローラ回転機構２０ｒ及びフレーム部２０ｆを有する。ローラ回転機構２０ｒは、フレーム部２０ｆによって支持されている。ローラ回転機構２０ｒ上に、基板２１及びキャリア２２が載置されると、ローラ回転機構２０ｒが自転することにより、基板２１及びキャリア２２がバルブ１５からバルブ１６に向けてスライド移送される。これにより、基板２１が真空室１１内に搬入されたり、真空室１１外に搬出されたりする。真空室１１における基板２１の搬入出は、例えば、自動的に行われる。 The substrate transfer mechanism 20 conveys the substrate 21 in the vacuum container 10. The substrate transfer mechanism 20 has a roller rotation mechanism 20r and a frame portion 20f. The roller rotation mechanism 20r is supported by the frame portion 20f. When the substrate 21 and the carrier 22 are placed on the roller rotation mechanism 20r, the roller rotation mechanism 20r rotates and the substrate 21 and the carrier 22 are slid and transferred from the valve 15 to the valve 16. As a result, the substrate 21 is carried into the vacuum chamber 11 and is carried out of the vacuum chamber 11. The loading and unloading of the substrate 21 in the vacuum chamber 11 is performed automatically, for example.

成膜装置１０１で成膜処理がなされる基板の枚数は、一枚とは限らない。例えば、成膜装置１０１に仕込まれた複数の基板２１が真空室１１で定期的に一枚ずつ成膜処理がなされる。この際、バルブ１５、１６は、定期的に開閉する。 The number of substrates to be film-formed by the film-forming apparatus 101 is not limited to one. For example, a plurality of substrates 21 charged in the film forming apparatus 101 are periodically subjected to film forming processing one by one in the vacuum chamber 11. At this time, the valves 15 and 16 are periodically opened and closed.

成膜源３０は、例えば、２つの成膜源３０を有する。２つの成膜源３０は、基板２１が搬送される方向Ｔに並ぶ。２つの成膜源３０のそれぞれは、スパッタリングターゲット機構３１及び電源３５Ｐを有する。 The film forming source 30 has, for example, two film forming sources 30. The two film forming sources 30 are arranged in the direction T in which the substrate 21 is conveyed. Each of the two film forming sources 30 has a sputtering target mechanism 31 and a power supply 35P.

ターゲット機構３１は、ターゲット３２、バッキングプレート３３、及び磁気回路部３４を有する。ターゲット３２は、搬送方向Ｔに並び、基板２１に対向している。ここで「対向」とは、直接的に何らかの部材に向かい合う意味でもよく、あるいは他の部材を介して何らかの部材に向かい合う意味で用いられる。 The target mechanism 31 includes a target 32, a backing plate 33, and a magnetic circuit unit 34. The targets 32 are arranged in the transport direction T and face the substrate 21. Here, "opposing" may mean directly facing some member, or is used to mean facing some member via another member.

ターゲット３２は、バッキングプレート３３に支持される。ターゲット３２及びバッキングプレート３３のそれぞれは、プレーナ型である。ターゲット３２及びバッキングプレート３３のそれぞれは、搬送方向Ｔに直交する方向（例えば、Ｘ軸方向）に延在する。バッキングプレート３３の内部には、冷却媒体が流れる流路が設けられてもよい（不図示）。 The target 32 is supported by the backing plate 33. Each of the target 32 and the backing plate 33 is a planar type. Each of the target 32 and the backing plate 33 extends in a direction orthogonal to the transport direction T (for example, in the X-axis direction). A flow path through which the cooling medium flows may be provided inside the backing plate 33 (not shown).

また、ターゲット３２は、搬送方向Ｔに沿って揺動する。図１では、揺動する方向が矢印Ｍ１で表されている。揺動する方向Ｍ１は、搬送方向Ｔと平行である。ここで、「ある方向に沿って揺動する」とは、ある方向と同じ方向に移動する動作、ある方向と逆方向に移動する動作が交互に繰り返されることを意味する。また、ターゲット３２は、分割型のターゲットになっている。このターゲット３２の構造と、揺動する様子は後述する。２つのターゲット３２の材料は、同じでもよく、異なってもよい。例えば、ターゲット３２は、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、金属等を含む。 Further, the target 32 swings along the transport direction T. In FIG. 1, the swinging direction is represented by an arrow M1. The swinging direction M1 is parallel to the transport direction T. Here, "swinging along a certain direction" means that the operation of moving in the same direction as a certain direction and the operation of moving in the opposite direction to a certain direction are alternately repeated. Further, the target 32 is a split type target. The structure of the target 32 and how it swings will be described later. The materials of the two targets 32 may be the same or different. For example, the target 32 contains ITO (indium tin oxide), a metal, and the like.

磁気回路部３４は、基板２１とは反対側のターゲット３２の裏面側に配置されている。ターゲット３２の表面に磁力線が漏洩することにより、ターゲット３２の表面における磁束密度がターゲット３２と基板２１との間で高くなる。これにより、ターゲット３２の表面近傍におけるプラズマ密度が高くなる。 The magnetic circuit unit 34 is arranged on the back surface side of the target 32 on the side opposite to the substrate 21. Due to the leakage of magnetic flux lines on the surface of the target 32, the magnetic flux density on the surface of the target 32 becomes high between the target 32 and the substrate 21. As a result, the plasma density near the surface of the target 32 becomes high.

また、磁気回路部３４は、真空室１１内で固定されている。すなわち、真空室１１内での磁気回路部３４の位置は、固定され、磁気回路部３４上で、ターゲット３２が搬送方向Ｔに沿って揺動する。 Further, the magnetic circuit unit 34 is fixed in the vacuum chamber 11. That is, the position of the magnetic circuit unit 34 in the vacuum chamber 11 is fixed, and the target 32 swings along the transport direction T on the magnetic circuit unit 34.

成膜装置１０１では、真空容器１０内に放電用ガスが導入され、ターゲット３２に電源３５Ｐから電圧が印加されると、ターゲット３２とアース部（真空容器１０、基板搬送機構２０、キャリア２２及び防着板１０ｐ等）との間で放電用ガスが電離し、ターゲット３２とアース部との間にプラズマが発生する。 In the film forming apparatus 101, when a discharge gas is introduced into the vacuum vessel 10 and a voltage is applied to the target 32 from the power supply 35P, the target 32 and the ground portion (vacuum vessel 10, substrate transfer mechanism 20, carrier 22 and prevention) The discharge gas is ionized with the landing plate (10p, etc.), and plasma is generated between the target 32 and the ground portion.

ターゲット３２に供給される電圧は、直流電圧または交流電圧である。交流電圧の場合、その周波数は、１０ｋＨｚ以上３００ＭＨｚ以下（例えば、１３．５６ＭＨｚ）である。 The voltage supplied to the target 32 is a DC voltage or an AC voltage. In the case of an AC voltage, the frequency is 10 kHz or more and 300 MHz or less (for example, 13.56 MHz).

ターゲット３２からスパッタリングされたスパッタリング粒子Ｓ１は、基板２１の成膜面２１ｄに到達する。これにより、成膜面２１ｄにスパッタリング粒子Ｓ１が堆積して、膜が形成される。 The sputtering particles S1 sputtered from the target 32 reach the film forming surface 21d of the substrate 21. As a result, the sputtering particles S1 are deposited on the film forming surface 21d to form a film.

ガス供給源７０は、流量調整器７１及びガスノズル７２を有する。流量調整器７１及びガスノズル７２のそれぞれの数は、図示された数に限らない。なお、基板搬送機構２０と成膜源３０との間には、防着板１０ｐが設けられている。 The gas supply source 70 has a flow rate regulator 71 and a gas nozzle 72. The number of each of the flow rate regulator 71 and the gas nozzle 72 is not limited to the number shown in the figure. A protective plate 10p is provided between the substrate transfer mechanism 20 and the film forming source 30.

次に、ターゲット機構３１について説明する。 Next, the target mechanism 31 will be described.

図２（ａ）、（ｂ）は、分割型のターゲットを含むターゲット機構の概略的上面図である。 2 (a) and 2 (b) are schematic top views of a target mechanism including a split-type target.

図２（ａ）に示すように、ターゲット機構３１は、ターゲット３２と、バッキングプレート３３と、磁気回路部３４とを有する。 As shown in FIG. 2A, the target mechanism 31 has a target 32, a backing plate 33, and a magnetic circuit unit 34.

ターゲット３２は、分割型のターゲットである。ターゲット３２は、ターゲット部３２１（第１ターゲット部）と、一対のターゲット部３２２ａ、３２２ｂ（第２ターゲット部）とを有する。一対のターゲット部３２２ａ、３２２ｂは、Ｘ軸方向（第１方向）において、ターゲット部３２１の両側に隣接する。ここで、Ｘ軸方向は、基板２１に平行であり、搬送方向Ｔに対して交差する方向（例えば、直交する方向）に対応する。 The target 32 is a split type target. The target 32 has a target unit 321 (first target unit) and a pair of target units 322a and 322b (second target unit). The pair of target portions 322a and 322b are adjacent to both sides of the target portion 321 in the X-axis direction (first direction). Here, the X-axis direction is parallel to the substrate 21 and corresponds to a direction intersecting the transport direction T (for example, a direction orthogonal to the transport direction T).

ターゲット部３２１のＸ－Ｙ軸平面における平面形状は、Ｘ軸方向を長手方向とし、Ｙ軸方向を短手方向とする長方形である。ターゲット部３２１のＸ軸方向における長さは、搬送方向Ｔにおける長さよりも長い。 The planar shape of the target portion 321 in the XY-axis plane is a rectangle with the X-axis direction as the longitudinal direction and the Y-axis direction as the lateral direction. The length of the target portion 321 in the X-axis direction is longer than the length in the transport direction T.

ターゲット部３２２ａ、３２２ｂのＸ－Ｙ軸平面における平面形状は、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向を短手方向とする長方形である。但し、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂの角部Ｃは、面取りされている。ターゲット部３２２ａ、３２２ｂのＸ軸方向における長さは、搬送方向Ｔにおける長さよりも短い。 The planar shape of the target portions 322a and 322b in the XY-axis plane is a rectangle with the Y-axis direction as the longitudinal direction and the X-axis direction as the lateral direction. However, the corner portions C of the target portions 322a and 322b are chamfered. The length of the target portions 322a and 322b in the X-axis direction is shorter than the length in the transport direction T.

ターゲット部３２１及びターゲット部３２２ａ、３２２ｂのＸ軸方向における長さは、基板２１のＸ軸方向の幅に応じて適宜設定される。また、Ｚ軸方向（ターゲット３２から基板２１に向かう方向）におけるターゲット部３２１の厚みと、Ｚ軸方向におけるターゲット部３２２ａ、３２２ｂの厚みとは、同じ厚みに設定される。 The lengths of the target portions 321 and the target portions 322a and 322b in the X-axis direction are appropriately set according to the width of the substrate 21 in the X-axis direction. Further, the thickness of the target portion 321 in the Z-axis direction (direction from the target 32 toward the substrate 21) and the thickness of the target portions 322a and 322b in the Z-axis direction are set to the same thickness.

バッキングプレート３３は、プレート部３３１と、一対のプレート部３３２ａ、３３２ｂとを有する。一対のプレート部３３２ａ、３３２ｂは、Ｘ軸方向において、プレート部３３１の両側に隣接する。プレート部３３１は、ターゲット部３２１を支持する。プレート部３３２ａは、ターゲット部３２２ａを支持する。プレート部３３２ｂは、ターゲット部３２２ｂを支持する。 The backing plate 33 has a plate portion 331 and a pair of plate portions 332a and 332b. The pair of plate portions 332a and 332b are adjacent to both sides of the plate portion 331 in the X-axis direction. The plate portion 331 supports the target portion 321. The plate portion 332a supports the target portion 322a. The plate portion 332b supports the target portion 322b.

プレート部３３１のＸ－Ｙ軸平面における平面形状は、Ｘ軸方向を長手方向とし、Ｙ軸方向を短手方向とする長方形である。プレート部３３１のＸ軸方向における長さは、搬送方向Ｔにおける長さよりも長い。また、プレート部３３１のサイズは、ターゲット部３２１のサイズに応じて適宜設定される。例えば、プレート部３３１の面積は、ターゲット部３２１の面積よりも大きく設定される。 The planar shape of the plate portion 331 in the XY-axis plane is a rectangle with the X-axis direction as the longitudinal direction and the Y-axis direction as the lateral direction. The length of the plate portion 331 in the X-axis direction is longer than the length in the transport direction T. Further, the size of the plate portion 331 is appropriately set according to the size of the target portion 321. For example, the area of the plate portion 331 is set to be larger than the area of the target portion 321.

プレート部３３２ａ、３３２ｂのＸ－Ｙ軸平面における平面形状は、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向を短手方向とする長方形である。プレート部３３２ａ、３３２ｂのＸ軸方向における長さは、搬送方向Ｔにおける長さよりも短い。プレート部３３２ａ、３３２ｂのサイズは、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂのサイズに応じて適宜設定される。例えば、プレート部３３２ａ、３３２ｂの面積は、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂの面積よりも大きく設定される。 The planar shape of the plate portions 332a and 332b in the XY-axis plane is a rectangle with the Y-axis direction as the longitudinal direction and the X-axis direction as the lateral direction. The length of the plate portions 332a and 332b in the X-axis direction is shorter than the length in the transport direction T. The size of the plate portions 332a and 332b is appropriately set according to the size of the target portions 322a and 322b. For example, the area of the plate portions 332a and 332b is set to be larger than the area of the target portions 322a and 322b.

磁気回路部３４は、基板２１とは反対側のターゲット３２の背面側に配置される。図２（ａ）、（ｂ）の例では、磁気回路部３４は、Ｚ軸方向においてバッキングプレート３３の下側（図面のバッキングプレート３３の奥）に位置している。磁気回路部３４は、Ｚ軸方向において、ターゲット３２の領域内に位置する。 The magnetic circuit unit 34 is arranged on the back surface side of the target 32 on the side opposite to the substrate 21. In the examples of FIGS. 2A and 2B, the magnetic circuit unit 34 is located below the backing plate 33 (in the back of the backing plate 33 in the drawing) in the Z-axis direction. The magnetic circuit unit 34 is located within the region of the target 32 in the Z-axis direction.

磁気回路部３４は、磁気ユニット３４１（第１磁気ユニット）と、磁気ユニット３４２（第２磁気ユニット）とを有する。 The magnetic circuit unit 34 has a magnetic unit 341 (first magnetic unit) and a magnetic unit 342 (second magnetic unit).

磁気ユニット３４１は、ターゲット３２内においてターゲット部３２１の長手方向、すなわち、Ｘ軸方向に延在するとともに、ターゲット３２の背面に向かってＳ極（第１極）が臨んでいる。磁気ユニット３４１では、例えば、複数のブロック状磁石（不図示）がＸ軸方向に並んでいる。 The magnetic unit 341 extends in the longitudinal direction of the target portion 321 in the target 32, that is, in the X-axis direction, and the S pole (first pole) faces the back surface of the target 32. In the magnetic unit 341, for example, a plurality of block-shaped magnets (not shown) are arranged in the X-axis direction.

磁気ユニット３４２は、ターゲット３２内において磁気ユニット３４１を囲むとともに、ターゲット３２の背面に向かってＳ極とは反対のＮ極（第２極）が臨んでいる。磁気ユニット３４２では、例えば、複数のブロック状磁石（不図示）が磁気ユニット３４１を囲むように並んでいる。 The magnetic unit 342 surrounds the magnetic unit 341 in the target 32, and the N pole (second pole) opposite to the S pole faces the back surface of the target 32. In the magnetic unit 342, for example, a plurality of block-shaped magnets (not shown) are arranged so as to surround the magnetic unit 341.

Ｚ軸方向においては、磁気ユニット３４１の両端部３４１ｅと、この両端３４１ｅが対向する磁気ユニット３４２との間の隙間部３４ｓが一対のターゲット部３２２ａ、３２２ｂと重なる。例えば、Ｚ軸方向において、一対のターゲット部３２２ａ、３２２ｂの中心部が隙間部３４ｓに重なる。ターゲット機構３１は、磁気ユニット３４１の両端部３４１ｅと、基板２１との間に、一対のターゲット部３２２ａ、３２２ｂが位置するように構成されている。 In the Z-axis direction, the gap 34s between both ends 341e of the magnetic unit 341 and the magnetic unit 342 facing the both ends 341e overlaps the pair of target portions 322a and 322b. For example, in the Z-axis direction, the central portions of the pair of target portions 322a and 322b overlap the gap portions 34s. The target mechanism 31 is configured such that a pair of target portions 322a and 322b are located between both end portions 341e of the magnetic unit 341 and the substrate 21.

図２（ｂ）には、ターゲット３２の揺動方向が示されている。ターゲット３２の中、ターゲット部３２１は、揺動幅Ｍ１１（第１揺動幅）で搬送方向Ｔに沿って揺動する。また、一対のターゲット部３２２ａ、３２２ｂは、揺動幅Ｍ１１よりも広い揺動幅Ｍ１２（第２揺動幅）で、搬送方向Ｔに沿って揺動する。 FIG. 2B shows the swing direction of the target 32. In the target 32, the target portion 321 swings along the transport direction T with a swing width M11 (first swing width). Further, the pair of target portions 322a and 322b swing along the transport direction T with a swing width M12 (second swing width) wider than the swing width M11.

ターゲット３２を揺動することで、使用済みのターゲット３２に発生するエロージョンが局部的にターゲット３２に形成されにくく、ターゲット３２が全体的に彫り下げられていくことになる。なお、磁気回路部３４は、真空室１１内で固定され、揺動はしない。 By swinging the target 32, erosion generated in the used target 32 is less likely to be locally formed on the target 32, and the target 32 is carved as a whole. The magnetic circuit unit 34 is fixed in the vacuum chamber 11 and does not swing.

図２（ｂ）には、磁気回路部３４によってプラズマが拘束されて形成される高密度プラズマ領域３４５がグレー色で示されている。高密度プラズマ領域３４５は、２つの領域がＸ軸方向に平行に延びたストレート領域３４５ｓと、ストレート領域３４５ｓの端をＵ字状に折り返す２つのコーナ領域３４５ｃとにより構成される。このような高密度プラズマ領域３４５は、ターゲット３２の表面に形成される。 In FIG. 2B, the high-density plasma region 345 formed by confining the plasma by the magnetic circuit unit 34 is shown in gray. The high-density plasma region 345 is composed of a straight region 345s in which two regions extend in parallel in the X-axis direction and two corner regions 345c in which the ends of the straight regions 345s are folded back in a U shape. Such a high density plasma region 345 is formed on the surface of the target 32.

基板２１を搬送しながら基板２１の成膜面２１ｄに均一な厚みの膜を形成するには、基板２１の幅方向を長手方向とし、搬送方向Ｔを短手方向とするターゲット３２を使用することが望ましい。また、このような長手方向と短手方向とを持つターゲット表面でのプラズマの拘束力を高めるためには、図２（ａ）に示すように、Ｓ極を中央磁場としてターゲット３２の長手方向に沿って配置し、Ｎ極を外周磁場としてＳ極の周りに配置することが望ましい。これにより、環状の磁場トンネルがターゲット表面に形成されて、プラズマ中の電子がループ磁場に拘束される。 In order to form a film having a uniform thickness on the film formation surface 21d of the substrate 21 while transporting the substrate 21, a target 32 having the width direction of the substrate 21 as the longitudinal direction and the transport direction T as the lateral direction should be used. Is desirable. Further, in order to increase the binding force of plasma on the target surface having such a longitudinal direction and a lateral direction, as shown in FIG. 2A, the S pole is used as a central magnetic field in the longitudinal direction of the target 32. It is desirable to arrange along the north pole and to arrange the north pole around the south pole as an outer magnetic field. As a result, an annular magnetic field tunnel is formed on the target surface, and the electrons in the plasma are constrained by the loop magnetic field.

仮に、ターゲット３２が分割型のターゲットでない場合に起こり得る現象を説明する。 A phenomenon that can occur when the target 32 is not a split type target will be described.

図３（ａ）、（ｂ）は、非分割型のターゲット機構の概略的上面図である。 3 (a) and 3 (b) are schematic top views of a non-split type target mechanism.

図３（ａ）に示すように、ターゲット３２５は、分割型でなく一体型のターゲットである。ターゲット３２５のＸ－Ｙ軸平面における平面形状は、Ｘ軸方向を長手方向とし、Ｙ軸方向を短手方向とする長方形である。磁気回路部３４の構成は、図２（ａ）に示す構成と同じである。 As shown in FIG. 3A, the target 325 is an integrated target rather than a split type. The planar shape of the target 325 in the XY-axis plane is a rectangle with the X-axis direction as the longitudinal direction and the Y-axis direction as the lateral direction. The configuration of the magnetic circuit unit 34 is the same as the configuration shown in FIG. 2A.

図３（ｂ）には、ターゲット３２５の揺動方向が示されている。ターゲット３２５は、揺動幅Ｍ１１で搬送方向Ｔに沿って、その全体が揺動する。ターゲット３２５を揺動することで、使用済みのターゲット３２５に発生するエロージョンが局部的にターゲット３２５に形成されにくくなる。 FIG. 3B shows the swing direction of the target 325. The entire target 325 swings along the transport direction T with a swing width M11. By swinging the target 325, erosion generated in the used target 325 is less likely to be locally formed on the target 325.

図４は、非分割型のターゲットが揺動する様子を示す概略的上面図である。 FIG. 4 is a schematic top view showing how the non-split type target swings.

図４に示すように、ターゲット３２５は、磁気回路部３４が固定された状態で、搬送方向Ｔに沿って揺動幅Ｍ１１で揺動する。 As shown in FIG. 4, the target 325 swings with a swing width M11 along the transport direction T in a state where the magnetic circuit portion 34 is fixed.

例えば、図４の左には、ターゲット３２５が磁気回路部３４に対して最も左側に移動した状態が示され、図４の右には、ターゲット３２５が磁気回路部３４に対して最も右側に移動した状態が示されている。この左右に示す状態が交互に繰り返されることで、高密度プラズマ領域３４５がターゲット３２５の局所部分に晒されることが回避され、ターゲット３２５におけるエロージョン形成が緩和される。しかし、非分割型のターゲット３２５では、以下に示す現象が起こり得る。 For example, the left side of FIG. 4 shows the state in which the target 325 has moved to the leftmost side with respect to the magnetic circuit unit 34, and the right side of FIG. 4 shows the state in which the target 325 has moved to the rightmost side with respect to the magnetic circuit unit 34. The state is shown. By alternately repeating the states shown on the left and right, the high-density plasma region 345 is prevented from being exposed to the local portion of the target 325, and the erosion formation at the target 325 is alleviated. However, with the non-split type target 325, the following phenomena may occur.

例えば、非分割型のターゲット３２５を高密度プラズマ領域３４５のストレート領域３４５ｓ下を揺動するストレート部３２５ｓと、高密度プラズマ領域３４５のコーナ領域３４５ｃ下を揺動するコーナ部３２５ｃとに分けてみる。 For example, the undivided target 325 is divided into a straight portion 325s that swings under the straight region 345s of the high-density plasma region 345 and a corner portion 325c that swings under the corner region 345c of the high-density plasma region 345. ..

ストレート部３２５ｓにおいては、Ｘ軸方向に延びる高密度プラズマ領域３４５のストレート領域３４５ｓに対して、ストレート部３２５ｓがＹ軸方向（搬送方向Ｔ）に沿って揺動する。このため、ストレート部３２５ｓの全域が高密度プラズマ領域３４５のストレート領域３４５ｓに満遍なく晒される。これにより、ストレート部３２５ｓにおけるターゲットの彫れ率（％）は、略均一になる。 In the straight portion 325s, the straight portion 325s swings along the Y-axis direction (conveyance direction T) with respect to the straight region 345s of the high-density plasma region 345 extending in the X-axis direction. Therefore, the entire area of the straight portion 325s is evenly exposed to the straight region 345s of the high-density plasma region 345. As a result, the engraving rate (%) of the target in the straight portion 325s becomes substantially uniform.

ここで、「ターゲットの彫れ率」とは、任意の位置におけるターゲットの使用開始前の厚みをｔ_０とし、その位置におけるターゲットの使用後の厚みをｔ_１とした場合、（１－（ｔ_０－ｔ_１）／ｔ_０）×１００（％）で定義される。 Here, the “target carving rate” is defined as (1- (t ₀ ), where t ₀ is the thickness of the target before the start of use at an arbitrary position and t ₁ is the thickness of the target after use at that position. -T ₁ ) / t ₀ ) x 100 (%).

一方、コーナ部３２５ｃは、Ｕ字状の高密度プラズマ領域３４５のコーナ領域３４５ｃに対して、Ｙ軸方向に沿って揺動する。ここで、Ｕ字状のコーナ領域３４５ｃには、揺動方向と同じ方向に延びる領域３４５ｅが含まれている。このため、コーナ部３２５ｃの中心付近は、揺動の際、領域３４５ｅに接することになる。従って、コーナ部３２５ｃの中心付近の彫れ率は、ストレート部３２５ｓの彫れ率に比べて相対的に大きくなってしまう。このことを確認するために、ターゲット３２５の彫れ率の面内分布をシミュレーションにより求めた。 On the other hand, the corner portion 325c swings along the Y-axis direction with respect to the corner region 345c of the U-shaped high-density plasma region 345. Here, the U-shaped corner region 345c includes a region 345e extending in the same direction as the swing direction. Therefore, the vicinity of the center of the corner portion 325c comes into contact with the region 345e when swinging. Therefore, the carving rate near the center of the corner portion 325c is relatively large compared to the carving rate of the straight portion 325s. In order to confirm this, the in-plane distribution of the carving rate of the target 325 was obtained by simulation.

図５（ａ）、（ｂ）は、非分割型ターゲットの彫れ率の一例を示すマップ図である。 5 (a) and 5 (b) are map diagrams showing an example of the carving rate of the non-divided target.

図５（ａ）、（ｂ）のグリッド部における縦横の寸法の単位は、ミリメートル（ｍｍ）である。このマップ図では、色が濃くなるほど、彫れ率（％）が高くなることを意味している。色の濃さと彫れ率との対応は、マップ図の左に示されている。 The unit of vertical and horizontal dimensions in the grid portion of FIGS. 5A and 5B is millimeter (mm). In this map, the darker the color, the higher the carving rate (%). The correspondence between color depth and carving rate is shown on the left side of the map.

図５（ａ）には、ターゲット３２５において、Ｙ軸方向に沿った揺動幅Ｍ１１が５０ｍｍ（搬送方向と同方向に２５ｍｍ、搬送方向と逆方向に２５ｍｍ）のときの掘れ率が２次元状に示されている。ターゲット３２５のＹ軸方向における幅は、１４５ｍｍである。なお、ターゲット３２５は、Ｘ軸方向に対称であるため、その約半分については表示が略されている。 FIG. 5A shows a two-dimensional digging ratio in the target 325 when the swing width M11 along the Y-axis direction is 50 mm (25 mm in the same direction as the transport direction and 25 mm in the direction opposite to the transport direction). It is shown in. The width of the target 325 in the Y-axis direction is 145 mm. Since the target 325 is symmetrical in the X-axis direction, the display is omitted for about half of the target 325.

図５（ａ）に示すように、ターゲット３２５をＹ軸方向に沿って揺動させた場合には、ストレート部３２５ｓにおいて彫れ率が略均一になるものの、コーナ部３２５ｃには、彫れ率が得意的に高くなる部分が存在することが分かった。例えば、ストレート部３２５ｓにおける彫れ率は、４０％弱（３７％）であるのに対し、コーナ部３２５ｃの中心における彫れ率は、１００％になっている。 As shown in FIG. 5A, when the target 325 is swung along the Y-axis direction, the engraving rate becomes substantially uniform in the straight portion 325s, but the engraving rate is good in the corner portion 325c. It turned out that there is a part that becomes higher. For example, the carving rate in the straight portion 325s is a little less than 40% (37%), while the carving rate in the center of the corner portion 325c is 100%.

図５（ｂ）には、揺動幅Ｍ１１を５０ｍｍから６０ｍｍに広げた例が示されている。この場合、コーナ部３２５ｃの中心における彫れ率は、１００％から８９％に下がった。しかし、ストレート部３２５ｓにおける彫れ率の分布は、かえって不均一になることが分かった。例えば、ストレート部３２５ｓにおける中心部の彫れ率は、４８％であるのに対し、その両サイドの掘れ率は、３０％になることが分かった。 FIG. 5B shows an example in which the swing width M11 is widened from 50 mm to 60 mm. In this case, the carving rate at the center of the corner portion 325c decreased from 100% to 89%. However, it was found that the distribution of the carving rate in the straight portion 325s was rather non-uniform. For example, it was found that the carving rate of the central portion in the straight portion 325s was 48%, while the digging rate of both sides thereof was 30%.

以上、説明したように、非分割型のターゲット３２５を用いた場合には、ターゲット３２５のコーナ部３２５ｃの中心部において局所的な彫れ率の低下が見られた。また、コーナ部３２５ｃ中心の局所的な彫れ率の低下を抑制するために、揺動幅Ｍ１１を調整すると、かえって、ストレート部３２５ｓの彫れ率分布が悪くなることが分かった。 As described above, when the non-divided target 325 was used, a local decrease in the carving rate was observed in the central portion of the corner portion 325c of the target 325. Further, it was found that when the swing width M11 was adjusted in order to suppress the local decrease in the carving rate at the center of the corner portion 325c, the carving rate distribution of the straight portion 325s was rather deteriorated.

これに対して、本実施形態のターゲット３２は、分割型のターゲットであり、ターゲット部３２１と、一対のターゲット部３２２ａ、３２２ｂとが独立して揺動する。 On the other hand, the target 32 of the present embodiment is a split type target, and the target portion 321 and the pair of target portions 322a and 322b swing independently.

図６は、分割型のターゲットが揺動する様子の一例を示す概略的上面図である。 FIG. 6 is a schematic top view showing an example of how the split type target swings.

ターゲット３２は、真空室１１内で搬送方向Ｔに沿って２つ並べられるが、図６には、１つのターゲット３２が揺動する様子が示されている。真空室１１内で並べられたターゲット３２の揺動の位相は、同じであってもよく、ずれてもよい。 Two targets 32 are arranged side by side in the vacuum chamber 11 along the transport direction T, and FIG. 6 shows how one target 32 swings. The phases of the swings of the targets 32 arranged in the vacuum chamber 11 may be the same or may be out of phase.

図６に示すように、ターゲット３２は、磁気回路部３４が固定された状態で、搬送方向Ｔに沿って揺動する。 As shown in FIG. 6, the target 32 swings along the transport direction T with the magnetic circuit portion 34 fixed.

例えば、図６の左には、ターゲット３２中のターゲット部３２１及びターゲット部３２２ａ、３２２ｂが磁気回路部３４に対して最も左側に移動した状態が示され、図６の右には、ターゲット部３２１及びターゲット部３２２ａ、３２２ｂが磁気回路部３４に対して最も右側に移動した状態が示されている。ここで、ターゲット部３２１は、揺動幅Ｍ１１で揺動し、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂは、揺動幅Ｍ１１とは異なる揺動幅Ｍ１２で揺動する。また、プレート部３３１は、ターゲット部３２１と、プレート部３３２ａは、ターゲット部３２２ａと、プレート部３３２ｂは、ターゲット部３２２ｂとともに揺動する。 For example, the left side of FIG. 6 shows the state in which the target unit 321 and the target units 322a and 322b in the target unit 32 have moved to the leftmost side with respect to the magnetic circuit unit 34, and the right side of FIG. 6 shows the target unit 321. The state in which the target units 322a and 322b have moved to the rightmost side with respect to the magnetic circuit unit 34 is shown. Here, the target portion 321 swings with a swing width M11, and the target portions 322a and 322b swing with a swing width M12 different from the swing width M11. Further, the plate portion 331 swings with the target portion 321, the plate portion 332a swings with the target portion 322a, and the plate portion 332b swings with the target portion 322b.

この左右に示す状態が交互に繰り返されることで、高密度プラズマ領域３４５がターゲット３２の局所部分に晒されることが回避され、ターゲット３２におけるエロージョン形成が緩和される。 By alternately repeating the states shown on the left and right, the high-density plasma region 345 is prevented from being exposed to the local portion of the target 32, and the erosion formation in the target 32 is alleviated.

例えば、ターゲット部３２１においては、Ｘ軸方向に延びる高密度プラズマ領域３４５のストレート領域３４５ｓに対して、ターゲット部３２１がＹ軸方向（搬送方向Ｔ）に沿って揺動する。このため、ターゲット部３２１の全域が高密度プラズマ領域３４５のストレート領域３４５ｓに満遍なく晒される。これにより、ターゲット部３２１におけるターゲットの彫れ率（％）は、略均一になる。 For example, in the target unit 321, the target unit 321 swings along the Y-axis direction (transport direction T) with respect to the straight region 345s of the high-density plasma region 345 extending in the X-axis direction. Therefore, the entire area of the target portion 321 is evenly exposed to the straight region 345s of the high-density plasma region 345. As a result, the engraving rate (%) of the target in the target portion 321 becomes substantially uniform.

さらに、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂは、Ｕ字状の高密度プラズマ領域３４５のコーナ領域３４５ｃに対して、Ｙ軸方向に沿って揺動する。Ｕ字状のコーナ領域３４５ｃには、揺動方向に延びる領域３４５ｅが含まれている。このため、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂのそれぞれの中心付近は、揺動の際、領域３４５ｅに接することになる。 Further, the target portions 322a and 322b swing along the Y-axis direction with respect to the corner region 345c of the U-shaped high-density plasma region 345. The U-shaped corner region 345c includes a region 345e extending in the swing direction. Therefore, the vicinity of the center of each of the target portions 322a and 322b comes into contact with the region 345e during rocking.

しかし、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂの揺動幅Ｍ１２は、ターゲット部３２１の揺動幅Ｍ１１に比べて広い。従って、揺動の際、高密度プラズマ領域３４５のコーナ領域３４５ｃがターゲット部３２２ａ、３２２ｂに接する距離は、コーナ領域３４５ｃがターゲット３２５のコーナ部３２５ｃに接するときの距離よりも長くなる。 However, the swing width M12 of the target portion 322a and 322b is wider than the swing width M11 of the target portion 321. Therefore, the distance at which the corner region 345c of the high-density plasma region 345 is in contact with the target portions 322a and 322b during rocking is longer than the distance at which the corner region 345c is in contact with the corner portion 325c of the target portion 325.

これにより、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂのそれぞれの中心付近に形成されるエロージョンは、ターゲット３２５のコーナ部３２５ｃの中心付近に形成されるエロージョンに比べて緩和される。この結果、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂのそれぞれにおける中心付近の彫れ率は、ターゲット部３２１の彫れ率に近似する。 As a result, the erosion formed near the center of each of the target portions 322a and 322b is relaxed as compared with the erosion formed near the center of the corner portion 325c of the target portion 325. As a result, the carving rate near the center of each of the target parts 322a and 322b is close to the carving rate of the target part 321.

本実施形態のターゲット３２の彫れ率の面内分布を以下に説明する。 The in-plane distribution of the engraving rate of the target 32 of the present embodiment will be described below.

図７は、分割型ターゲットの彫れ率の一例を示すマップ図である。 FIG. 7 is a map diagram showing an example of the carving rate of the split type target.

図７には、ターゲット３２において、ターゲット部３２１のＹ軸方向に沿った揺動幅Ｍ１１が５０ｍｍ、ターゲット部３２２ａのＹ軸方向に沿った揺動幅Ｍ１２が１４５ｍｍときの掘れ率が２次元状に示されている。ターゲット部３２１のＹ軸方向における幅は、１４５ｍｍである。ターゲット部３２２ａのＹ軸方向における幅は、２３０ｍｍである。なお、ターゲット３２のターゲット部３２２ｂ側の約半分については、その表示が略されている。 In FIG. 7, in the target 32, the digging ratio is two-dimensional when the swing width M11 along the Y-axis direction of the target portion 321 is 50 mm and the swing width M12 along the Y-axis direction of the target portion 322a is 145 mm. It is shown in. The width of the target portion 321 in the Y-axis direction is 145 mm. The width of the target portion 322a in the Y-axis direction is 230 mm. The display of about half of the target portion 322b side of the target 32 is omitted.

図７に示すように、ターゲット３２をＹ軸方向に沿って揺動させた場合には、ターゲット部３２１の彫れ率と、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂの彫れ率とが近似している。例えば、ターゲット部３２１における彫れ率は、４０％弱（３７％）であるのに対し、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂの中心及び中心付近における彫れ率は、４０％弱（３８％）になっている。 As shown in FIG. 7, when the target 32 is swung along the Y-axis direction, the carving rate of the target portion 321 and the carving rate of the target portions 322a and 322b are close to each other. For example, the engraving rate in the target portion 321 is a little less than 40% (37%), while the engraving rate in the center and the vicinity of the center of the target portions 322a and 322b is a little less than 40% (38%).

また、本実施形態では、成膜装置１０１を用いた成膜方法が提供される。 Further, in the present embodiment, a film forming method using the film forming apparatus 101 is provided.

例えば、本実施形態では、基板２１が減圧状態を維持することが可能な真空室１１内に搬送される。 For example, in the present embodiment, the substrate 21 is conveyed into a vacuum chamber 11 capable of maintaining a reduced pressure state.

基板２１には、ターゲット３２を対向させる。例えば、ターゲット３２のスパッタリング面を基板２１に対向させる。ターゲット３２は、ターゲット部３２１と、一対のターゲット部３２２ａ、３２２ｂとを有する。ターゲット３２は、揺動幅Ｍ１１で基板２１の搬送方向Ｔに沿って揺動する。ターゲット部３２２ａ、３２２ｂは、基板２１に平行であり搬送方向Ｔに対して交差するＸ軸方向において、ターゲット部３２１の両側に隣接する。ターゲット部３２２ａ、３２２ｂは、揺動幅Ｍ１１よりも広い揺動幅Ｍ１２で搬送方向Ｔに沿って揺動する。 The target 32 is opposed to the substrate 21. For example, the sputtering surface of the target 32 faces the substrate 21. The target 32 has a target portion 321 and a pair of target portions 322a and 322b. The target 32 swings along the transport direction T of the substrate 21 with a swing width M11. The target portions 322a and 322b are adjacent to both sides of the target portion 321 in the X-axis direction parallel to the substrate 21 and intersecting the transport direction T. The target portions 322a and 322b swing along the transport direction T with a swing width M12 wider than the swing width M11.

磁気回路部３４は、基板２１とは反対側のターゲット３２の背面側に配置される。磁気回路部３４は、磁気ユニット３４１及び磁気ユニット３４２を有する。磁気ユニット３４１は、Ｘ軸方向に延在するとともに、ターゲット３２の背面に向かってＮ極が臨む。磁気ユニット３４２は、磁気ユニット３４１を囲むとともに、ターゲット３２の背面に向かってＳ極が臨む。磁気ユニット３４１の両端部と、基板２１との間にターゲット部３２２ａ、３２２ｂが位置している。 The magnetic circuit unit 34 is arranged on the back surface side of the target 32 on the side opposite to the substrate 21. The magnetic circuit unit 34 has a magnetic unit 341 and a magnetic unit 342. The magnetic unit 341 extends in the X-axis direction, and the N pole faces the back surface of the target 32. The magnetic unit 342 surrounds the magnetic unit 341 and has an S pole facing the back surface of the target 32. Target portions 322a and 322b are located between both ends of the magnetic unit 341 and the substrate 21.

揺動幅Ｍ１１、Ｍ１２で搬送方向Ｔに沿ってターゲット部３２１及びターゲット部３２２ａ、３２２ｂを揺動しながら、基板２１とターゲット３２との間にプラズマを発生させて、基板２１に膜が形成される。 A film is formed on the substrate 21 by generating plasma between the substrate 21 and the target 32 while swinging the target portions 321 and the target portions 322a and 322b along the transport direction T with the swing widths M11 and M12. To.

図８は、分割型のターゲットが揺動する様子の別の一例を示す概略的上面図である。 FIG. 8 is a schematic top view showing another example of how the split-type target swings.

ターゲット３２内において、ターゲット部３２１、ターゲット部３２２ａ、ターゲット部３２２ｂのそれぞれが揺動する位相は、同じである必要はなく、ずれてもよい。それぞれのターゲットが揺動する位相が同じであっても、ずれても、同じ効果が得られる。このような揺動方法も本実施形態に含まれる。 In the target 32, the phases in which the target unit 321 and the target unit 322a and the target unit 322b swing each do not have to be the same and may be shifted. The same effect can be obtained regardless of whether each target swings in the same phase or out of phase. Such a rocking method is also included in the present embodiment.

このように、本実施形態によれば、基板２１の搬送方向Ｔに沿って揺動幅Ｍ１１で揺動するターゲット部３２１と、ターゲット部３２１の両側に隣接し、揺動幅Ｍ１１よりも広い揺動幅Ｍ１２で揺動する一対のターゲット部３２２ａ、３２２ｂと用いて、マグネトロンスパッタリングにより成膜を行う。これにより、ターゲット部３２１の消耗量と、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂの消耗量とが略同じになり、ターゲット３２内の彫れ率がターゲット３２の全域において略同じになる。これにより、ターゲット３２の使用効率が大きく向上する。 As described above, according to the present embodiment, the target portion 321 that swings with the swing width M11 along the transport direction T of the substrate 21 and the target portion 321 adjacent to both sides of the target portion 321 and wider than the swing width M11. A film is formed by magnetron sputtering using a pair of target portions 322a and 322b that swing with a moving width M12. As a result, the consumption amount of the target unit 321 and the consumption amount of the target units 322a and 322b become substantially the same, and the engraving rate in the target unit 32 becomes substantially the same in the entire area of the target unit 32. As a result, the usage efficiency of the target 32 is greatly improved.

また、本実施形態によれば、真空室１１内における磁気回路部３４の位置が固定されているので、マグネトロンスッパタリングにおける磁場の揺らぎが抑制される。これにより、ターゲット３２を揺動しても、ターゲット３２と基板２１との間には、常時、安定したプラズマ（不動のプラズマ）が発生する。 Further, according to the present embodiment, since the position of the magnetic circuit unit 34 in the vacuum chamber 11 is fixed, the fluctuation of the magnetic field in the magnetron spattering is suppressed. As a result, even if the target 32 is swung, stable plasma (immovable plasma) is always generated between the target 32 and the substrate 21.

仮に、磁気回路部３４を搬送方向Ｔに沿って揺動すると、ターゲット３２と基板２１との間に発生するプラズマが搬送方向Ｔと同じ方向に移動したり、搬送方向Ｔと逆方向に移動したりする。すなわち、ターゲット３２が揺動するとともに、プラズマも揺動する。この場合、プラズマが搬送方向Ｔと同じ方向に移動するときの基板２１に付着するスッパタリング粒子Ｓ１の量と、プラズマが搬送方向Ｔと逆方向に移動するときの基板２１に付着するスッパタリング粒子Ｓ１の量とが異なるため、基板２１内における膜の膜厚に斑ができる可能性がある。 If the magnetic circuit unit 34 is swung along the transport direction T, the plasma generated between the target 32 and the substrate 21 moves in the same direction as the transport direction T or moves in the direction opposite to the transport direction T. Or. That is, as the target 32 swings, the plasma also swings. In this case, the amount of spattering particles S1 adhering to the substrate 21 when the plasma moves in the same direction as the transport direction T and the spattering particles adhering to the substrate 21 when the plasma moves in the direction opposite to the transport direction T. Since the amount of S1 is different, there is a possibility that the film thickness in the substrate 21 may be uneven.

本実施形態では、磁気回路部３４が真空室１１内で固定され、ターゲット３２と基板２１との間に、常時、安定したプラズマが発生するので、基板２１内における膜の膜厚は、均一になりやすくなる。 In the present embodiment, the magnetic circuit unit 34 is fixed in the vacuum chamber 11, and stable plasma is always generated between the target 32 and the substrate 21, so that the film thickness in the substrate 21 is uniform. It becomes easy to become.

なお、ターゲット部３２１、ターゲット部３２２ａ、ターゲット部３２２ｂのそれぞれの揺動位相が同じでもずれていても同じ効果が得られる理由は、上記の理由に基づく。このため、本実施形態のターゲット機構３１によれば、ターゲット部３２１、ターゲット部３２２ａ、ターゲット部３２２ｂを揺動する揺動機構の設計自由度が向上する。 The reason why the same effect can be obtained even if the swing phases of the target unit 321 and the target unit 322a and the target unit 322b are the same or out of phase is based on the above reason. Therefore, according to the target mechanism 31 of the present embodiment, the degree of freedom in designing the swing mechanism that swings the target portion 321 and the target portion 322a and the target portion 322b is improved.

また、本実施形態によれば、ターゲット部３２１の消耗量と、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂの消耗量とが同じになることから、ターゲット部３２１の厚みと、ターゲット部３２２ａ、３２２ｂの厚みとが同じ厚みとなるようにターゲット３２を設計できる。すなわち、部分的に厚みが異なるターゲット３２を製造する手間が省ける。 Further, according to the present embodiment, since the consumption amount of the target portion 321 and the consumption amount of the target portions 322a and 322b are the same, the thickness of the target portion 321 and the thickness of the target portions 322a and 322b are the same. The target 32 can be designed to have a thickness. That is, it is possible to save the trouble of manufacturing the targets 32 having partially different thicknesses.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made. Each embodiment is not limited to an independent form, and can be combined as technically as possible.

１０…真空容器
１０ｐ…防着板
１０ｄ…排気口
１０ｗａ、１０ｗｂ…側壁
１１、１２、１３…真空室
１５、１６…バルブ
２０…基板搬送機構
２０ｆ…フレーム部
２０ｒ…ローラ回転機構
２１…基板
２１ｄ…成膜面
２２…キャリア
３０…成膜源
３１…スパッタリングターゲット機構（ターゲット機構）
３２…スパッタリングターゲット（ターゲット）
３２１、３２２、３２２ａ、３２２ｂ…ターゲット部
３２５…ターゲット
３２５ｃ…コーナ部
３２５ｓ…ストレート部
３３…バッキングプレート
３３１、３３２ａ、３３２ｂ…プレート部
３４…磁気回路部
３４１、３４２…磁気ユニット
３４１ｅ…両端部
３４５…高密度プラズマ領域
３４５ｃ…コーナ領域
３４５ｓ…ストレート領域
３４５ｅ…領域
３５Ｐ…電源
７０…ガス供給源
７１…流量調整器
７２…ガスノズル
１０１…成膜装置
Ｓ１…スパッタリング粒子
Ｍ１１、Ｍ１２…揺動幅 10 ... Vacuum container 10p ... Detachment plate 10d ... Exhaust port 10wa, 10wb ... Side wall 11, 12, 13 ... Vacuum chamber 15, 16 ... Valve 20 ... Board transfer mechanism 20f ... Frame part 20r ... Roller rotation mechanism 21 ... Board 21d ... Film formation surface 22 ... Carrier 30 ... Film formation source 31 ... Sputtering target mechanism (target mechanism)
32 ... Sputtering target (target)
321 322, 322a, 322b ... Target part 325 ... Target 325c ... Corner part 325s ... Straight part 33 ... Backing plate 331, 332a, 332b ... Plate part 34 ... Magnetic circuit part 341, 342 ... Magnetic unit 341e ... Both ends 345 ... High-density plasma region 345c ... Corner region 345s ... Straight region 345e ... Region 35P ... Power supply 70 ... Gas supply source 71 ... Flow rate regulator 72 ... Gas nozzle 101 ... Film forming device S1 ... Sputtering particles M11, M12 ... Swing width

Claims (5)

減圧状態を維持することが可能な真空容器と、
前記真空容器内で基板を搬送することが可能な基板搬送機構と、
前記基板に対向し、第１揺動幅で前記基板の搬送方向に沿って揺動する第１ターゲット部と、前記基板に平行であり前記搬送方向に対して交差する第１方向において前記第１ターゲット部の両側に隣接し、前記第１揺動幅よりも広い第２揺動幅で前記搬送方向に沿って揺動する一対の第２ターゲット部とを有するスパッタリングターゲットと、
前記基板とは反対側の前記スパッタリングターゲットの背面側に配置された、第１磁気ユニット及び第２磁気ユニットを有し、前記第１磁気ユニットは前記第１方向に延在するとともに前記スパッタリングターゲット背面に向かって第１極が臨み、前記第２磁気ユニットは前記第１磁気ユニットを囲むとともに前記スパッタリングターゲット背面に向かって前記第１極とは反対の第２極が臨み、前記第１磁気ユニットの両端と前記両端が対向する前記第２磁気ユニットとの間の隙間部が前記一対の第２ターゲット部と重なる磁気回路部と
を具備する成膜装置。 A vacuum container that can maintain a decompressed state,
A substrate transfer mechanism capable of transporting a substrate in the vacuum container,
The first target portion that faces the substrate and swings along the transport direction of the substrate with the first swing width and the first target portion that is parallel to the substrate and intersects the transport direction. A sputtering target having a pair of second target portions adjacent to both sides of the target portion and swinging along the transport direction with a second swing width wider than the first swing width.
It has a first magnetic unit and a second magnetic unit arranged on the back side of the sputtering target on the opposite side of the substrate, and the first magnetic unit extends in the first direction and the back surface of the sputtering target. The first pole faces toward, the second magnetic unit surrounds the first magnetic unit, and the second pole opposite to the first pole faces toward the back surface of the sputtering target, and the first magnetic unit faces. A film forming apparatus including a magnetic circuit portion in which a gap portion between both ends of the above and the second magnetic unit facing the both ends overlaps with the pair of second target portions . 請求項１に記載の成膜装置であって、
前記真空容器内における前記磁気回路部の位置が固定されている
成膜装置。 The film forming apparatus according to claim 1 .
A film forming apparatus in which the position of the magnetic circuit portion is fixed in the vacuum container. 請求項１または２に記載の成膜装置であって、
前記第１ターゲット部の厚みと、前記一対の第２ターゲット部の厚みとが同じである
成膜装置。 The film forming apparatus according to claim 1 or 2 .
A film forming apparatus in which the thickness of the first target portion and the thickness of the pair of second target portions are the same. 減圧状態を維持することが可能な真空容器内に基板を搬送させ、
第１揺動幅で前記基板の搬送方向に沿って揺動する第１ターゲット部と、前記基板に平行であり前記搬送方向に対して交差する第１方向において前記第１ターゲット部の両側に隣接し、前記第１揺動幅よりも広い第２揺動幅で前記搬送方向に沿って揺動する一対の第２ターゲット部とを有するスパッタリングターゲットを前記基板に対向させ、
第１磁気ユニット及び第２磁気ユニットを有し、前記第１磁気ユニットは前記第１方向に延在するとともに前記スパッタリングターゲット背面に向かって第１極が臨み、前記第２磁気ユニットは前記第１磁気ユニットを囲むとともに前記スパッタリングターゲット背面に向かって前記第１極とは反対の第２極が臨み、前記第１磁気ユニットの両端と前記両端が対向する前記第２磁気ユニットとの間の隙間部が前記一対の第２ターゲット部と重なるように磁気回路部を前記基板とは反対側の前記スパッタリングターゲットの背面側に配置し、
前記第１揺動幅で前記搬送方向に沿って前記第１ターゲット部を揺動し、前記第２揺動幅で前記搬送方向に沿って前記一対の第２ターゲット部を揺動しながら、前記基板と前記スパッタリングターゲットとの間にプラズマを発生させて、前記基板に膜を形成する
成膜方法。 The substrate is transported into a vacuum container that can maintain the depressurized state,
The first target portion that swings along the transport direction of the substrate with the first swing width and the first target portion that is parallel to the substrate and intersects the transport direction are adjacent to both sides of the first target portion. Then, a sputtering target having a pair of second target portions that swing along the transport direction with a second swing width wider than the first swing width is opposed to the substrate.
It has a first magnetic unit and a second magnetic unit, the first magnetic unit extends in the first direction and the first pole faces toward the back surface of the sputtering target, and the second magnetic unit is the first magnetic unit. A gap between both ends of the first magnetic unit and the second magnetic unit facing the both ends of the first magnetic unit so as to surround the magnetic unit and face the second pole opposite to the first pole toward the back surface of the sputtering target. The magnetic circuit portion is arranged on the back surface side of the sputtering target on the opposite side of the substrate so that the portions overlap with the pair of second target portions .
The first target portion is swung along the transport direction with the first swing width, and the pair of second target portions are swung along the transport direction with the second swing width. A film forming method in which plasma is generated between a substrate and a sputtering target to form a film on the substrate. 真空容器内で搬送される基板に対向し、第１揺動幅で前記基板の搬送方向に沿って揺動する第１ターゲット部と、前記基板に平行であり前記搬送方向に対して交差する第１方向において前記第１ターゲット部の両側に隣接し、前記第１揺動幅よりも広い第２揺動幅で前記搬送方向に沿って揺動する一対の第２ターゲット部とを有するスパッタリングターゲットと、
前記基板とは反対側の前記スパッタリングターゲットの背面側に配置された、第１磁気ユニット及び第２磁気ユニットを有し、前記第１磁気ユニットは前記第１方向に延在するとともに前記スパッタリングターゲット背面に向かって第１極が臨み、前記第２磁気ユニットは前記第１磁気ユニットを囲むとともに前記スパッタリングターゲット背面に向かって前記第１極とは反対の第２極が臨み、前記第１磁気ユニットの両端と前記両端が対向する前記第２磁気ユニットとの間の隙間部が前記一対の第２ターゲット部と重なる磁気回路部と
を具備するスパッタリングターゲット機構。 A first target portion that faces the substrate transported in the vacuum vessel and swings along the transport direction of the substrate with the first swing width, and a second that is parallel to the substrate and intersects the transport direction. A sputtering target having a pair of second target portions adjacent to both sides of the first target portion in one direction and swinging along the transport direction with a second swing width wider than the first swing width. ,
It has a first magnetic unit and a second magnetic unit arranged on the back side of the sputtering target on the opposite side of the substrate, and the first magnetic unit extends in the first direction and the back surface of the sputtering target. The first pole faces toward, the second magnetic unit surrounds the first magnetic unit, and the second pole opposite to the first pole faces toward the back surface of the sputtering target, and the first magnetic unit faces. A sputtering target mechanism including a magnetic circuit portion in which a gap portion between both ends of the above and the second magnetic unit facing each other thereof overlaps with the pair of second target portions .

Images