JPH0375363A - Sputtering device - Google Patents

Sputtering device

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Publication number
JPH0375363A
JPH0375363A JP21150089A JP21150089A JPH0375363A JP H0375363 A JPH0375363 A JP H0375363A JP 21150089 A JP21150089 A JP 21150089A JP 21150089 A JP21150089 A JP 21150089A JP H0375363 A JPH0375363 A JP H0375363A
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JP
Japan
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substrate
target
sputtering
substrates
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP21150089A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junji Nakada
純司 中田
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP21150089A priority Critical patent/JPH0375363A/en
Publication of JPH0375363A publication Critical patent/JPH0375363A/en
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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form a thin film uniform in thickness even if a target is short in the magnetron-type continuous sputtering device by the passage film forming method by providing a regulation member for forming a slit of specified shape above the target. CONSTITUTION:A substrate holder 7 is continuously moved to the right in the figure and transferred to a sputtering chamber 15, substrates A, B and C are successively arranged on the holder 7 in the direction orthogonal to the transfer direction while rotating a table 6, and a thin film is formed on the substrates. In this device, the target 1 is formed by a long rectangular flat plate horizontally extending in the arranging direction of the substrates. The regulation members 12 and 13 for forming a slit extending in the longitudinal direction of the target are provided above the target 1. The width of the slit opening is made larger at the parts close to both ends of the substrate in the arranging direction than at the central part.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、スパッタリング装置に関し、特に連続的に
移送される基板上に連続的にスパッタリングを行い薄膜
を形成するスパッタリング装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a sputtering apparatus, and particularly to a sputtering apparatus that continuously performs sputtering to form a thin film on a continuously transferred substrate.

〔従来技術〕[Prior art]

近年、光磁気記録媒体はレーザー光による書き込み、読
み出しが可能な光磁気ディスクとして大容量のデータフ
ァイル等に広く利用されている。
In recent years, magneto-optical recording media have been widely used for large-capacity data files, etc. as magneto-optical disks that can be written and read using laser light.

前記光磁気ディスクは、ガラスやプラスチック等の透明
基体上に形成された誘電体層、記録層及び保護層等から
成る多層構造で構成されている。例えば、光磁気効果を
示す前記記録層は、希土類金属(以下REと称す)と遷
移金属(以下TMと称す)の混合膜或いは積層膜とから
戒っており、このような薄膜を形成する薄膜形成法とし
てスパッタ法がある。
The magneto-optical disk has a multilayer structure consisting of a dielectric layer, a recording layer, a protective layer, etc. formed on a transparent substrate such as glass or plastic. For example, the recording layer exhibiting the magneto-optical effect may be a mixed film or a laminated film of a rare earth metal (hereinafter referred to as RE) and a transition metal (hereinafter referred to as TM), and a thin film forming such a thin film may be used. A sputtering method is available as a forming method.

前記スパッタ法とは、低圧雰囲気中においてArガス等
の不活性ガスを導入してグロー放電を発生せしめ、プラ
ズマ中のイオンを陰極ターゲットに照射してターゲット
材料表面から構造原子、分子を叩き出すことにより、該
ターゲットに対向するように配置された陽極基体ホルダ
ー上の基体表面に薄膜を付着形成する薄膜形成方法であ
り、広く工業的に利用されている。
The sputtering method involves introducing an inert gas such as Ar gas into a low-pressure atmosphere to generate a glow discharge, and irradiating a cathode target with ions in the plasma to knock out structural atoms and molecules from the surface of the target material. This is a thin film forming method in which a thin film is deposited on the surface of a substrate on an anode substrate holder placed so as to face the target, and is widely used industrially.

前記¥1膜形戒方法のなかでも、前記ターゲット上に該
ターゲットと概ね平行な磁場成分を形成し、電界と磁界
をほぼ直交させるマグネトロンスパッタ法は、成膜速度
が速く、被スパツタリング基体の温度上昇が抑えられる
等の効果があり、非常に有効な薄膜形成方法として半導
体や磁気記録媒体の製造工程等で広く利用されている。
Among the above-mentioned ¥1 film-forming methods, the magnetron sputtering method, in which a magnetic field component is formed on the target almost parallel to the target, and the electric field and the magnetic field are almost orthogonal, has a fast film formation rate and has a low temperature of the substrate to be sputtered. It has the effect of suppressing the increase in temperature, and is widely used in the manufacturing process of semiconductors and magnetic recording media as a very effective thin film forming method.

次に、従来の光磁気記録媒体の記録層の製造装置につい
て説明する。
Next, a conventional manufacturing apparatus for a recording layer of a magneto-optical recording medium will be described.

従来の製造装置にはその一つに回転成膜方式と呼ばれて
いるマグネトロン型スパッタリング装置があり、この基
本的構造はスパッタ室内において、室内上方に回転する
ホルダーが設置され、このホルダーに成膜用基板を装着
するように構成され、更に、スパッタ室内の低部に、例
えば2つのマグネトロンスパッタカソードがそれぞれ成
膜材料であるRE金金属7M金属とから成る円形のター
ゲットを有し、マグネトロン放電を可能にするために各
ターゲット裏面側には永久磁石を備えた構成にて所定の
間隔をあけて配置されている。
One type of conventional manufacturing equipment is a magnetron-type sputtering equipment called a rotational film deposition method.The basic structure of this is that a rotating holder is installed in the sputtering chamber above the chamber, and the film is deposited on this holder. Further, in the lower part of the sputtering chamber, for example, two magnetron sputtering cathodes each have a circular target made of RE gold metal 7M metal, which is a film forming material, to generate a magnetron discharge. In order to make this possible, permanent magnets are provided on the back side of each target and are arranged at predetermined intervals.

前記回転成膜方式の装置には、前記マグネトロンスパッ
タカソードに対向するように設けられた基板を保持する
ホルダーには、単に公転する構造のものと、自公転(遊
星ギア等を有した構成)する構造のものとがある。公転
型の場合は膜圧分布を均一にするために膜厚分布修正板
が配置されており、この膜厚分布修正板には開閉動可能
なものの他に例えば前記基板の公転軌道に対応しかつ前
記マグネトロンスパッタカソードに対向する領域におい
て、公転半径外方に向かって開口幅を大きくする様な略
扇状のスリットが形成されているものもあるが、この場
合はスパッタ粒子を大きく遮蔽するために生産性が上が
らない欠点があった。
In the rotary film forming apparatus, the holder for holding the substrate, which is provided to face the magnetron sputtering cathode, may have a structure that simply revolves, or a structure that rotates around its axis (having a planetary gear, etc.). There are structural types. In the case of the revolution type, a film thickness distribution correction plate is arranged in order to make the film pressure distribution uniform, and in addition to being movable to open and close, this film thickness distribution correction plate has a plate that corresponds to the orbit of the substrate and a plate that can be opened and closed. In some cases, a substantially fan-shaped slit is formed in the area facing the magnetron sputtering cathode so that the opening width increases toward the outer radius of revolution. There was a drawback that the sex did not improve.

一方、自公転型のもは前記膜厚分布修正板が無くとも膜
厚分布の均一化が良好にできる。
On the other hand, in the case of the rotation-revolution type, the film thickness distribution can be made uniform even without the film thickness distribution correction plate.

このような回転成膜方式の成膜装置によれば、前記RE
金属層とTM金属層の積層構造を自由に変えることがで
きるので、記録層の磁化量、保磁力、光磁気効果(カー
効果)等の優れた特性を有する高品質な光磁気記録媒体
が得られる。更に、記録層の積層構造変化は前記基板ホ
ルダーの公転成いは自転の回転数と前記両ターゲットに
印加するスパッタパワー比とでコントロールできるため
に、比較的制御性が良い。
According to such a rotational film forming type film forming apparatus, the RE
Since the laminated structure of the metal layer and the TM metal layer can be freely changed, a high-quality magneto-optical recording medium with excellent properties such as the amount of magnetization of the recording layer, coercive force, and magneto-optical effect (Kerr effect) can be obtained. It will be done. Further, since the change in the laminated structure of the recording layer can be controlled by the revolution speed or rotation speed of the substrate holder and the sputtering power ratio applied to both targets, the controllability is relatively good.

しかしながら従来装置によれば、膜厚の均一性を図るた
めに前記膜厚分布修正板や自公転機構等の機械的動作構
造に多く依存しているので、前記スパッタ室内の清浄性
の点から望ましくなく、例えば特に可動型の膜厚分布修
正板として作用するシャッタ一部材に付着したスパッタ
粒子に起因したダストが薄幕を形成する基板上に付着し
て薄膜のピンホールを発生する。また、扇状のスリット
を有する膜厚分布修正板の場合には、スリットの開口面
積が小さくなり成膜速度が低下して生産性に大きな問題
があった。
However, according to the conventional apparatus, in order to achieve film thickness uniformity, it relies heavily on mechanical operating structures such as the film thickness distribution correction plate and the rotation and revolution mechanism, which is not desirable from the viewpoint of cleanliness in the sputtering chamber. For example, dust caused by sputtered particles adhering to a member of the shutter, which acts as a movable film thickness distribution correcting plate, adheres to the substrate on which the thin screen is formed, producing pinholes in the thin film. Further, in the case of a film thickness distribution correcting plate having fan-shaped slits, the opening area of the slits becomes small and the film formation rate decreases, causing a big problem in productivity.

また、前記自公転式の成膜装置においては、前記基板を
自公転機構に取り付ける作業は複雑で自動化しにくく生
産性が低い。また、駆動機構が複雑で設備コストが高い
だけでなく、メンテナンス性においても問題がある。
Moreover, in the above-mentioned rotation-revolution type film forming apparatus, the work of attaching the substrate to the rotation-revolution mechanism is complicated and difficult to automate, resulting in low productivity. In addition, the drive mechanism is complicated and the equipment cost is high, and there are also problems in maintainability.

更に、上記回転成膜方式の成膜装置においては、前記基
板上への誘電体層、保護層、記録層等の各層の成膜がそ
れぞれ独立したスパッタ室で行われるため、スパッタ室
の開放は一回のスパッタリング毎に必要になることは当
然のことながら、前記基板ホルダーは前記各スパッタ室
間の移送や前記各スパッタ室内の回転軸への取付けの際
にチャッキングが必要になる。このため、前記基板ホル
ダーのセツティング時間が大きくなり、生産性が上がら
ないと言う問題がある。
Furthermore, in the above-mentioned rotary film-forming type film-forming apparatus, each layer such as the dielectric layer, protective layer, recording layer, etc. is formed on the substrate in separate sputtering chambers, so opening the sputtering chamber is unnecessary. Of course, this is necessary for each sputtering process, and chucking is also required when the substrate holder is transferred between the sputtering chambers and when attached to the rotating shaft within each sputtering chamber. For this reason, there is a problem that the setting time of the substrate holder becomes long and productivity is not improved.

そこで、前記生産性の向上のために、第5図に示した様
な通過成膜方式の連続スパッタ装置が採用されている。
Therefore, in order to improve the productivity, a continuous sputtering apparatus using a passing film forming method as shown in FIG. 5 has been adopted.

前記通過成膜方式の連続スパッタ装置は、それぞれ独立
した排気系を持つ複数の真空室を有しており、そのうち
連続して設けられたスパッタ室126、127.128
では連続してスパッタが行われる。前記スパッタ室12
6.127.128はゲートバルブ131により連通し
て分けられている。そして、搬送経路を形成した搬送ロ
ール120に案内された複数の基板ホルダー121は、
前記スパッタ室126.127.128内に連続して一
定速度で移送されるように構成されている。また、前記
基板ホルダー121は、その移送方向に対して直交方向
に水平に並んだ複数のプラスチック基板125を保持し
ている。
The continuous sputtering device using the pass-through film forming method has a plurality of vacuum chambers, each having an independent exhaust system, of which sputtering chambers 126, 127, and 128 are continuously provided.
Then, sputtering is performed continuously. The sputtering chamber 12
6, 127, and 128 are communicated and separated by a gate valve 131. Then, the plurality of substrate holders 121 guided by the transport rolls 120 forming a transport path are
The sputtering chamber 126, 127, 128 is configured to be continuously transported at a constant speed. Further, the substrate holder 121 holds a plurality of plastic substrates 125 arranged horizontally in a direction perpendicular to the direction of transfer thereof.

そして、例えば前記スパッタ室127内には、底部にマ
グネトロンスパッタカソード122が成膜材料であるR
E金金属TM金金属ら戒り基板搬送方向とは直角方向に
水平に延びた長形角型の合金ターゲット123を有し、
マグネトロン放電を可能にするためにターゲット裏面側
には、例えば第6図に示す如く上方から見て両極が矩形
環状の間隙25を空けるようにして前記ターゲット12
3の全域に対応する永久磁石124を備えている。また
、前記プラスチック基板125上の成膜層の成膜時間を
調整するために、前記合金ターゲット123の上方には
シャッター129が配置されている。
For example, in the sputtering chamber 127, a magnetron sputtering cathode 122 is placed at the bottom of the sputtering chamber 127 as a film forming material.
E Gold Metal TM Gold Metal has a rectangular alloy target 123 extending horizontally in a direction perpendicular to the substrate conveyance direction,
In order to enable magnetron discharge, the target 12 is placed on the back side of the target with a gap 25 in the form of a rectangular annular shape when viewed from above, as shown in FIG. 6, for example.
A permanent magnet 124 corresponding to the entire area of 3 is provided. Furthermore, a shutter 129 is disposed above the alloy target 123 in order to adjust the film formation time of the film formation layer on the plastic substrate 125.

前記合金ターゲット123は、ターゲット電源130が
繋げられており、該合金ターゲラ)123に適したスパ
ッタパワーを与え、所望の合金薄膜が形成出来るように
なされている。更に、前記合金ターゲット123は、上
記したように水平に配置され前記基板ホルダー121の
移送方向に対して直交方向に延びる矩形状に形成されて
おり、該合金ターゲット123の長手方向の長さは通常
、前記基板ホルダー121に並設された前記プラスチッ
ク基板125  (A、B、C)の直径の合計長に対し
て従来においては実用上から約1.6〜2.0倍程度に
設定されていた。
The alloy target 123 is connected to a target power source 130, which applies sputtering power suitable for the alloy target 123 to form a desired alloy thin film. Furthermore, as described above, the alloy target 123 is arranged horizontally and has a rectangular shape extending in a direction perpendicular to the transfer direction of the substrate holder 121, and the length of the alloy target 123 in the longitudinal direction is usually , has conventionally been set to about 1.6 to 2.0 times the total length of the diameters of the plastic substrates 125 (A, B, C) arranged in parallel on the substrate holder 121 for practical purposes. .

そこで、前記通過成膜方式の連続スパッタ装置では、前
記基板ホルダー121に並設された複数の前記プラスチ
ック基板125  (A、 B、  C)が連続移送さ
れながらスパッタが行われ同時成膜されるので、生産性
が大幅に向上する。
Therefore, in the continuous sputtering apparatus of the passing film formation method, sputtering is performed while the plurality of plastic substrates 125 (A, B, C) arranged in parallel on the substrate holder 121 are continuously transferred and films are formed simultaneously. , productivity is greatly improved.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、前記通過成膜方式の連続スパッタ装置で
は、前記基板ホルダー121の移送直角方向の中央部分
に設置されたプラスチック基板125B)上に形成され
た薄膜の膜厚と、移送方向両側端部分に設置されたプラ
スチック基板125  (A。
However, in the continuous sputtering apparatus using the pass-through film forming method, the film thickness of the thin film formed on the plastic substrate 125B installed at the central part of the substrate holder 121 in the direction perpendicular to the direction of transport and the thickness of the thin film formed on the plastic substrate 125B installed at both ends of the direction of transport plastic substrate 125 (A.

C)上に形成された薄膜の膜厚との間に差が生じていた
。この問題は、両端の前記プラスチック基板125  
(A、 C)の膜厚が中央のものに比べて小さくなると
いった所謂取付は位置による膜厚差が生じる問題であっ
た。これは、長形の前記ターゲット123を使用した場
合には基板走行ラインにより第6図に示すようにスパッ
タ室両端部分が成膜率が極端に低くなっているので、従
来においては前記基板ホルダー121の移送方向に対し
て直交方向に水平に延びる前記合金ターゲット123の
長手方向の長さを基板走行ラインの幅に比べて十分に長
くすると云う対策を取っていた。しかし、前記合金ター
ゲラ) 123の長平方向の長さを長くすると、当然、
前記磁石124も大型になりスパッタ室の大型化になる
だけでなくターゲット材料の基板への付着効率が減少し
、製造コストが増加するという問題を生じた。
C) There was a difference in the thickness of the thin film formed thereon. This problem is caused by the plastic substrate 125 at both ends.
The problem with so-called mounting, in which the film thickness of (A, C) is smaller than that of the center film, is that the film thickness differs depending on the position. This is because when the elongated target 123 is used, the film formation rate is extremely low at both ends of the sputtering chamber due to the substrate travel line as shown in FIG. A measure was taken to make the longitudinal length of the alloy target 123, which extends horizontally in a direction orthogonal to the transfer direction, sufficiently longer than the width of the substrate running line. However, if the length of the alloy Targera) 123 in the longitudinal direction is increased, naturally,
The magnet 124 is also large, which not only increases the size of the sputtering chamber, but also reduces the adhesion efficiency of the target material to the substrate, resulting in an increase in manufacturing costs.

即ち、本発明の目的は上記課題を解消することにあり、
生産性が良く、膜厚分布がターゲットを搬送方向に対し
て直角方向に長くしなくとも均一で高品質な薄膜を形成
することができるスパッタリング装置を提供するもので
ある。
That is, the purpose of the present invention is to solve the above problems,
The present invention provides a sputtering device that can form a high-quality thin film with good productivity and a uniform film thickness distribution without elongating the target in the direction perpendicular to the transport direction.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の上記目的は、スパッタ室内に連続的に移送され
る基板上に薄膜を形成するため、前記基板に対向して配
設されたターゲットによって連続的にスパッタリングを
行うスパッタリング装置において、前記基板は移送方向
に対して直交方向に複数個並んだ状態で基板ホルダーに
併設されており、前記ターゲットは前記基板の併設方向
に沿って水平方向に延びる長形の矩形平板に構成されて
いると共に、ターゲット上方にはターゲット長手方向に
ほぼ沿って延びるスリットを形成する規制部材が配設さ
れており、前記スリットの開口幅は前記基板の併設方向
の両端寄りの部分が中央部分よりも大きく構成されたこ
とを特徴とするスパッタリング装置により達成される。
The above object of the present invention is to provide a sputtering apparatus that continuously performs sputtering using a target disposed opposite to the substrate in order to form a thin film on a substrate that is continuously transferred into a sputtering chamber. A plurality of targets are arranged on a substrate holder in a state perpendicular to the transfer direction, and the target is configured as a long rectangular flat plate extending horizontally along the direction in which the substrates are arranged. A regulating member is disposed above to form a slit extending substantially along the longitudinal direction of the target, and the opening width of the slit is configured such that portions closer to both ends of the substrate in the direction in which the substrate is arranged are larger than the central portion. This is achieved by a sputtering device characterized by:

以下、本発明の実施態様について詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below.

〔実施態様〕[Embodiment]

第1図は、本発明に基づくスパッタリング装置の要部概
略図を示し、第2図はターゲットと基板の位置関係を示
すための概略平面図である。
FIG. 1 shows a schematic view of the main parts of a sputtering apparatus based on the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view showing the positional relationship between a target and a substrate.

第1図及び第2図に示すように、本発明に基づくスパッ
タリング装置は、それぞれ独立した排気系17を持つ複
数の真空室を有しており、そのうち連続して設けられた
スパッタ室14.15.16では連続してスパッタが行
われる。前記スパッタ室14.15゜16はゲートバル
ブ18により連通して分けられている。そして、搬送経
路を形成した搬送ロール11に案内された複数の基板ホ
ルダー7は、前記スパッタ室14.15.16内に連続
して一定速度で移送されるように構成されている。また
、前記基板ホルダー7の本体の下方側に、それぞれ円形
のプラスチック基板A、B、Cを保持した回転自在なタ
ーンテーブル6を備えている。前記ターンテーブル6は
、その中心に回転軸8を有しており、該回転軸8が前記
基板ホルダー7の本体を貫通して上方に延びており、該
回転軸8の上方端寄りにピニオン9が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the sputtering apparatus according to the present invention has a plurality of vacuum chambers each having an independent exhaust system 17, among which sputtering chambers 14 and 15 are provided consecutively. At .16, sputtering is performed continuously. The sputtering chambers 14.15.degree. 16 are separated and communicated by a gate valve 18. The plurality of substrate holders 7 guided by the transport rolls 11 forming a transport path are configured to be continuously transported into the sputtering chamber 14, 15, 16 at a constant speed. Furthermore, a rotatable turntable 6 holding circular plastic substrates A, B, and C, respectively, is provided below the main body of the substrate holder 7. The turntable 6 has a rotating shaft 8 at its center, the rotating shaft 8 passing through the main body of the substrate holder 7 and extending upward, and a pinion 9 near the upper end of the rotating shaft 8. is provided.

前記ピニオン9は前記スパッタ室14.15.16に固
定されているラック10に係合し、前記基板ホルダー7
が前記搬送ロール11に沿って移動することにより、前
記ターンテーブル6をそれぞれ所定方向に回転させるこ
とができる。
The pinion 9 engages a rack 10 fixed to the sputtering chamber 14, 15, 16, and the substrate holder 7
By moving along the conveyance rolls 11, the turntables 6 can be rotated in respective predetermined directions.

そして、例えば前記スパッタ室15内には、底部にマグ
ネトロンスパッタカソード3が成膜材料であるRE金金
属7M金属とから成る角型の合金ターゲット1を有し、
マグネトロン放電を可能にするために永久磁石2が備え
られている。
For example, in the sputtering chamber 15, a magnetron sputtering cathode 3 has a rectangular alloy target 1 made of RE gold metal 7M metal, which is a film forming material, at the bottom,
A permanent magnet 2 is provided to enable magnetron discharge.

前記合金ターゲット1は、ターゲット電源4が繋げられ
ており、該合金ターゲラ)1に適したスパッタパワーを
与え、所望の薄膜が形成出来るようになされている。更
に、前記合金ターゲット1は、水平に配置され前記基板
ホルダー7の移送方向に対して直交方向に延びる矩形状
に形成されている。
The alloy target 1 is connected to a target power source 4, which applies sputtering power suitable for the alloy target (1) to form a desired thin film. Further, the alloy target 1 is formed in a rectangular shape that is horizontally arranged and extends in a direction perpendicular to the direction in which the substrate holder 7 is transferred.

また、前記合金ターゲット1の上方には、該合金ターゲ
ラ)1から蒸発するスパッタ粒子の前記プラスチック基
板A、B、Cへの付着を規制するためのスリット5を構
成する規制部材12.13が配設されている。前記規制
部材12.13は、それぞれ前記合金ターゲット1の長
手方向に沿って延びる板状に形成されており、該規制部
材12.13により形成されるスリット5は中央部分の
スリット幅W1よりも左右両端部寄りの部分のスリット
幅W!を大きくするような段付き構造となっている。従
って、前記基板ホルダー7が前記スリット5の上方すな
わち前記合金ターゲット1の略真上領域に達した時にの
み、前記プラスチック基板A、B。
Further, above the alloy target 1, a regulating member 12.13 is arranged, which constitutes a slit 5 for regulating sputtered particles evaporated from the alloy target layer 1 from adhering to the plastic substrates A, B, and C. It is set up. The regulating members 12.13 are each formed in a plate shape extending along the longitudinal direction of the alloy target 1, and the slit 5 formed by the regulating member 12.13 is wider on the left and right than the slit width W1 in the central portion. Slit width W near both ends! It has a stepped structure that increases the size. Therefore, only when the substrate holder 7 reaches the area above the slit 5, that is, approximately directly above the alloy target 1, the plastic substrates A and B are removed.

Cの薄膜厚底面に前記スパッタ粒子が付着できるように
なされている。前記プラスチック基板A。
The sputtered particles are allowed to adhere to the thick bottom surface of the C thin film. The plastic substrate A.

B、Cは成膜されている時間が、基板移動ラインによっ
て異なっており、膜厚の平均化が図れ、又、従来のよう
な前記基板に薄膜を形成する成膜時間を調整するための
シャッタ一部材を設ける必要が無い。
In B and C, the film forming time differs depending on the substrate movement line, so that the film thickness can be averaged, and a shutter is used to adjust the film forming time to form a thin film on the substrate unlike the conventional one. There is no need to provide one member.

上記のように構成されたスパッタリング装置のスパッタ
室15にアルゴン(A r )ガス等の不活性ガスをガ
ス導入口19から導入し、且つ前記合金ターゲラ)1に
適宜スパッタパワーを付加させた状態にしておき、前記
基板ホルダー7に予め誘電体層を形成した前記プラスチ
ック基板A、B、Cを連続して次々に装着する。
An inert gas such as argon (Ar) gas is introduced from the gas inlet 19 into the sputtering chamber 15 of the sputtering apparatus configured as described above, and sputtering power is appropriately applied to the alloy targeter 1. Then, the plastic substrates A, B, and C on which dielectric layers have been formed in advance are successively mounted on the substrate holder 7.

前記基板ホルダー7は連続して前記スパッタ室15に移
送されて行き、前記ターンテーブル6がスパッタ室内に
て回転しながら前記プラスチック基板A、B、C上に薄
膜が形成される。
The substrate holder 7 is continuously transferred to the sputtering chamber 15, and a thin film is formed on the plastic substrates A, B, and C while the turntable 6 rotates within the sputtering chamber.

このように、本発明によれば、複数の前記プラスチック
基板A、B、Cは前記基板ホルダー7に保持されて連続
的に移送されながらスパッタリングされるので、生産性
を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the plurality of plastic substrates A, B, and C are held by the substrate holder 7 and sputtered while being continuously transferred, so that productivity can be improved.

また、前記プラスチック基板A、B、Cは前記スパッタ
リング室15内においてそれぞれ回転しながら移送され
る。更に、前記プラスチック基板A。
Further, the plastic substrates A, B, and C are transferred while rotating within the sputtering chamber 15, respectively. Furthermore, the plastic substrate A.

B、Cに付着するスパッタ粒子は、前記合金ターゲット
1の上方に配設された前記規制部材12.13によって
形成される前記スリット5により、前記プラスチック基
板Bに付着する量と前記プラスチック基板A、Cに付着
する量とはほとんど同じにされ、また同時に粒子入射角
度をも規制されている。即ち、前記スリット5の長手方
向(基板移送ラインに対して水平面に沿って直角方向)
の各位置におけるスパッタ粒子の飛散量は従来と全く変
わりはないが、中央移送ラインの前記プラスチック基板
Bによりも左右両端部移送ラインの前記プラスチック基
板A、Cの方が成膜時間が長く設定できるので、最終的
には膜厚が同じになる。又、スパッタ粒子が基板に付着
するときの入射角度の大きなスパッタ粒子(スパッタ室
における移送方向両端領域におけるスパッタ粒子)は、
前記規制部材12.13によって遮られてしまうので、
膜厚分布が均一で動特性の良好な光磁気ディスクを提供
することができる。
The amount of sputtered particles adhering to B and C is determined by the slit 5 formed by the regulating member 12.13 disposed above the alloy target 1, and the amount of sputtered particles adhering to the plastic substrate B and the plastic substrate A, The amount attached to C is set to be almost the same, and at the same time, the particle incident angle is also regulated. That is, the longitudinal direction of the slit 5 (perpendicular direction along the horizontal plane with respect to the substrate transfer line)
The amount of sputtered particles scattered at each position is the same as before, but the film forming time can be set longer for the plastic substrates A and C on the left and right end transfer lines than for the plastic substrate B on the central transfer line. Therefore, the final film thickness will be the same. Furthermore, when sputtered particles adhere to the substrate, sputtered particles with a large incident angle (sputtered particles at both end regions in the transfer direction in the sputtering chamber)
Since it is blocked by the regulating member 12.13,
A magneto-optical disk with uniform film thickness distribution and good dynamic characteristics can be provided.

尚、上記実施態様においてはRE金金属7M金属とから
成る合金ターゲットを用いたが、本発明はこれに限るも
のではなく、他のターゲット材料を用いても良い。
In the above embodiment, an alloy target made of RE gold and 7M metal was used, but the present invention is not limited to this, and other target materials may be used.

また、前記実施態様では、前記基板ホルダー7のそれぞ
れのターンテーブル6に一枚の前記プラスチック基板を
対応させて計3枚装着して自転させながら移送する例を
示したが、本発明はこれに限るものではなく、基板が更
に多い場合でもよく、また、基板ホルダーに複数の基板
を装着して該基板を公転成いは自公転させながら移送し
て成膜を行っても充分な効果が期待できることは言うま
でもない。
Further, in the embodiment described above, an example was shown in which one plastic substrate is attached to each turntable 6 of the substrate holder 7, and a total of three plastic substrates are mounted and transferred while rotating. The present invention is not limited to this, and it is possible to have more substrates.Also, a sufficient effect can be expected even if a plurality of substrates are attached to a substrate holder and the substrates are transferred while rotating or rotating. It goes without saying that it can be done.

更に、前記規制部材12.13は凸形状に限らず種々の
形態を採りうることは明らかである。例えば、第3図に
示すように基板走行ライン中央部分に対応したスリット
幅を最小とし左右方向へ徐々にスリット幅が広がるよう
な湾曲した輪郭を有した規制部材12.13であっても
よい。尚、前記実施態様において詳細に述べなかったが
、前記永久磁石2は中央に矩形の細長いS極(磁極は図
中斜線にて示す)が位置され、該S極の回りを囲むよう
に方形環状の間隙を空けて方形環状のN極が前記ターゲ
ット1の輪郭とほぼ一致するように連続した一つの磁石
として構成されている。
Furthermore, it is clear that the regulating members 12, 13 are not limited to the convex shape but can take various shapes. For example, as shown in FIG. 3, the regulating members 12 and 13 may have a curved profile such that the slit width corresponding to the center portion of the board running line is the minimum and the slit width gradually widens in the left-right direction. Although not described in detail in the embodiment, the permanent magnet 2 has an elongated rectangular S pole (the magnetic pole is indicated by diagonal lines in the figure) in the center, and a rectangular ring shape surrounding the S pole. The magnet is constructed as one continuous magnet with a rectangular ring-shaped N pole substantially matching the outline of the target 1 with a gap between them.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明のスパッタリング装置は、連
続的に移送される基板上に薄膜を形成する連続的にスパ
ッタリングを行う構成であるので、基板ホルダーのセツ
ティングに要する時間中も連続してスパッタリングを行
うことができて生産性が向上する。この優れた生産性に
加え、ターゲットより蒸発するスパッタ粒子が基板と前
記ターゲットとの間に配設された規制部材によって形成
されたスリットの開口幅の変化により、基板移送方向に
対して直角方向に並んだ複数の前記基板への付着量が規
制できるので、基板ホルダーに保持された複数の前記基
板に均一な膜厚の薄膜を成膜するために従来のようにタ
ーゲット長手方向にターゲット材料を大きくしなくても
基板の基板ホルダーへの装着位置による膜厚差が回避で
き、スパッタ室の小型化を促進でき、製品の品質のバラ
付きを無くすことができ極めて高い生産性と高品質化を
図ることができる。
As described above, since the sputtering apparatus of the present invention is configured to continuously perform sputtering to form a thin film on a continuously transferred substrate, the sputtering apparatus of the present invention continuously performs sputtering to form a thin film on a continuously transferred substrate. Sputtering can be performed, improving productivity. In addition to this excellent productivity, the sputtered particles evaporated from the target are evaporated in the direction perpendicular to the substrate transport direction due to the change in the opening width of the slit formed by the regulating member disposed between the substrate and the target. Since the amount of adhesion to the plurality of substrates lined up can be regulated, in order to form a thin film with a uniform thickness on the plurality of substrates held in the substrate holder, it is possible to increase the amount of target material in the longitudinal direction of the target, unlike conventional methods. It is possible to avoid film thickness differences due to the mounting position of the substrate on the substrate holder without having to do so, promoting the miniaturization of the sputtering chamber, eliminating variations in product quality, and achieving extremely high productivity and high quality. be able to.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明の効果を更に明確にすること
ができる。
Hereinafter, the effects of the present invention can be further clarified with reference to Examples.

裏旌脳土 第1図及び第2図に示す本発明のスパッタリング装置を
用いて試料光磁気ディスクを作製した。
A sample magneto-optical disk was prepared using the sputtering apparatus of the present invention shown in FIGS. 1 and 2.

合金ターゲット1はスパッタ室15内に、幅:130a
m、長さ:600mm、厚さ:5鵬の大きさのTb、、
 Fe、。C07材料のターゲラl−1が水平に配置さ
れており、その長手方向が基板の移送方向に対して直交
方向に延びるように組み込まれている。第3図に示すも
のと同じに磁石2は中央がS極で外周部分がN極とた。
The alloy target 1 is placed in the sputtering chamber 15, with a width of 130a.
m, length: 600mm, thickness: 5mm Tb,,
Fe,. A targeter l-1 made of C07 material is arranged horizontally and is installed so that its longitudinal direction extends perpendicularly to the direction of transport of the substrate. Like the one shown in FIG. 3, the magnet 2 had an S pole at the center and an N pole at the outer periphery.

また、厚さ:1.2閣、直径:130mのプラスチック
基板A、B、Cは、それぞれ中心距離150ff111
で基板ホルダー7に装着し、前記合金ターゲット1と前
記プラスチック基板A、B、Cとの垂直距離は120m
mとした。
In addition, plastic substrates A, B, and C with a thickness of 1.2 mm and a diameter of 130 m each have a center distance of 150 ff and 111 mm.
The vertical distance between the alloy target 1 and the plastic substrates A, B, and C is 120 m.
It was set as m.

さらに、前記スリット5の中央部分の幅W、を250I
II11で両端部分の幅W2を30011III+に設
定した。 そして、前記スパッタ室15内の圧力を5×
10−’Torrまで真空排気した後、前記ガス導入口
19からArガスを403CCM導入しガス圧を2.0
mTorrとした。次に、前記ターゲットに5kWの放
電パワー(DC電力)を印加してスパッタ放電を維持し
た後、前記基板ホルダー7は前記プラスチック基板A、
B、Cをそれぞれ2rpmで回転させながら150 m
m/winの搬送速度で移送させ、前記プラスチック基
板A、B、C上に磁性膜を形成した。このときの前記ス
パッタ室15の左右方向(基板搬送方向とは直角でかつ
水平方向)の基板位置における膜厚比を第4図に示す。
Furthermore, the width W of the central portion of the slit 5 is set to 250I.
In II11, the width W2 of both end portions was set to 30011III+. Then, the pressure inside the sputtering chamber 15 is increased by 5×
After evacuation to 10-'Torr, 403 CCM of Ar gas was introduced from the gas inlet 19 to bring the gas pressure to 2.0.
mTorr. Next, after applying a discharge power (DC power) of 5 kW to the target to maintain sputter discharge, the substrate holder 7 holds the plastic substrate A,
150 m while rotating B and C at 2 rpm each
A magnetic film was formed on the plastic substrates A, B, and C by transporting at a transport speed of m/win. FIG. 4 shows the film thickness ratio at the substrate position in the left-right direction (horizontal direction and perpendicular to the substrate transport direction) of the sputtering chamber 15 at this time.

また、成膜後、前記各基板に付着したTbz3Fe、。Further, Tbz3Fe adhered to each of the substrates after film formation.

C07膜の膜厚を段差計により測定した。その結果を表
1に示す。
The thickness of the C07 film was measured using a step meter. The results are shown in Table 1.

(以下余白) 表1 表1より明らかなように、膜厚のバラ付きは±2.0%
以内と極めて良好な結果が得られた。
(Margin below) Table 1 As is clear from Table 1, the variation in film thickness is ±2.0%.
Very good results were obtained.

且漣劇残 次に、上記実施例1に対する比較として、第5図に示す
ような従来のスパッタリング装置を用いた。
Next, as a comparison with the above-mentioned Example 1, a conventional sputtering apparatus as shown in FIG. 5 was used.

合金ターゲット123はスパッタ室127内に、幅:1
27mm、長さ:610aa、厚さ:5IIIIflの
大きさの一枚のTbzx Fe7゜Co、材料の矩形の
構成で水平に配置されており、その長手方向が基板の移
送方向に対して直交方向に延びるように組み込まれてい
る。また、厚さ:1.2mn+、直径:130■のプラ
スチック基板A、B、Cは、それぞれ中心距離150m
で基板ホルダー121に装着し、前記合金ターゲット1
23と前記プラスチック基板AB、Cとの垂直距離は1
00mとした。
The alloy target 123 is placed in the sputtering chamber 127 with a width of 1
A piece of Tbzx Fe7°Co measuring 27mm, length: 610aa, thickness: 5IIIfl, is arranged horizontally in a rectangular configuration with its longitudinal direction perpendicular to the transport direction of the substrate. Built to extend. In addition, plastic substrates A, B, and C with a thickness of 1.2 mm+ and a diameter of 130 mm have a center distance of 150 m, respectively.
The alloy target 1 is mounted on the substrate holder 121 with
The vertical distance between 23 and the plastic substrates AB and C is 1
00m.

そして、前記スパッタ室15内の圧力を5X10−’T
 orrまで真空排気した後、前記ガス導入口19から
Arガスを403CCM導入しガス圧を2.0mTor
rとした。次に、前記合金ターゲット123に8.0k
Wの放電パワー(DC電力)を印加してスパッタ放電を
維持した後、前記基板ホルダー7は前記プラスチック基
板A、B、Cをそれぞれ2rpmで回転させながら15
0 mm/winの搬送速度で移送させ、前記プラスチ
ック基板A、B。
Then, the pressure inside the sputtering chamber 15 was set to 5X10-'T.
After evacuation to orr, 403 CCM of Ar gas was introduced from the gas inlet 19 and the gas pressure was set to 2.0 mTorr.
It was set as r. Next, 8.0k was applied to the alloy target 123.
After applying a discharge power (DC power) of W to maintain sputter discharge, the substrate holder 7 rotates each of the plastic substrates A, B, and C at 2 rpm while
The plastic substrates A and B were transferred at a conveyance speed of 0 mm/win.

C上に磁性膜を形成した。このときの前記スパッタ室1
27の左右方向(基板搬送方向とは直角方向でかる水平
方向)の基板位置における膜厚比を第6図に示す。また
、成膜後、前記各基板に付着したTbzs Fe7゜C
o?膜の膜厚を段差計により測定した。その結果を表2
に示す。
A magnetic film was formed on C. The sputtering chamber 1 at this time
FIG. 6 shows the film thickness ratio at the substrate position of No. 27 in the left-right direction (horizontal direction perpendicular to the substrate transport direction). In addition, after the film formation, TbzsFe7°C attached to each of the substrates
o? The thickness of the film was measured using a step meter. Table 2 shows the results.
Shown below.

表2 表1と表2並びに第4図と第7図から判るように、従来
の場合に置いては膜厚めバラ付きは±40%程度となり
、本発明の実施例においてはバラ付きが±2. 0%以
内となりはるかに良好な結果が得られた。
Table 2 As can be seen from Tables 1 and 2 as well as Figures 4 and 7, in the conventional case, the variation in film thickness was about ±40%, and in the embodiment of the present invention, the variation was ±2. .. Much better results were obtained, with the difference being within 0%.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明に基づくスパッタリング装置の要部概
略図、第2図はターゲットと基板の位置関係を示すため
の概略平面図、第3図は規制部材の他の形状を示す平面
図、第4図は本発明の実施例におけるスパッタ室左右方
向(基板搬送方向とは直角方向でかつ水平方向)の基板
位置と膜厚比との関係を示す分布図、第5図は従来の通
過成膜方式の連続スパッタリング装置、第6図は従来の
装置におけるスパッタ室左右方向(基板搬送方向とは直
角かつ水平方向)の基板位置と膜厚比との関係を示す分
布図である。 (図中の符号) 1・・・合金ターゲット、 2,124・・・永久磁石
、3・・・マグネトロンスパッタカソード、4・・・タ
ーゲット電源、  5・・・スリット、6・・・ターン
テーブル、 7・・・基板ホルダー   8・・・回転軸、9・・・
ビニオン、    10・・・ラック、11・・・搬送
ロール、  12.13・・・場制部材、14.15.
16・・・スパッタ室、 17・・・排気系、 18.131・・・ゲートバルブ、 19・・・ガス導入口、 120・・・搬送ロール、 121・・・基板ホルダ、
122・・・マグネトロンスパッタカソード、123・
・・合金ターゲット、 125・・・プラスチック基板(A、B、C)、126
.127.128・・・スパッタ室、図 第 4 図 導膜イt、iイfT1 (部側) 手続補正書 平底1年10月 夕日
FIG. 1 is a schematic diagram of the main parts of a sputtering apparatus based on the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view showing the positional relationship between the target and the substrate, and FIG. 3 is a plan view showing another shape of the regulating member. FIG. 4 is a distribution diagram showing the relationship between the substrate position in the left-right direction of the sputtering chamber (horizontal direction and perpendicular to the substrate transport direction) and the film thickness ratio in the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a distribution diagram showing the relationship between the substrate position in the left-right direction of the sputtering chamber (horizontal direction perpendicular to the substrate transport direction) and the film thickness ratio in a conventional film-type continuous sputtering apparatus. (Symbols in the diagram) 1... Alloy target, 2,124... Permanent magnet, 3... Magnetron sputtering cathode, 4... Target power supply, 5... Slit, 6... Turntable, 7... Substrate holder 8... Rotating shaft, 9...
Binion, 10... Rack, 11... Conveyance roll, 12.13... Stationary member, 14.15.
16... Sputtering chamber, 17... Exhaust system, 18.131... Gate valve, 19... Gas inlet, 120... Transport roll, 121... Substrate holder,
122... Magnetron sputter cathode, 123.
... Alloy target, 125 ... Plastic substrate (A, B, C), 126
.. 127.128... Sputtering room, Figure 4 Conductive film it, i if T1 (part side) Procedural amendment flat bottom 1st year October sunset

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  スパッタ室内に連続的に移送される基板上に薄膜を形
成するため、前記基板に対向して配設されたターゲット
によって連続的にスパッタリングを行うスパッタリング
装置において、前記基板は移送方向に対して直交方向に
複数個並んだ状態で基板ホルダーに併設されており、前
記ターゲットは前記基板の併設方向に沿って水平方向に
延びる長形の矩形平板に構成されていると共に、ターゲ
ット上方にはターゲット長手方向にほぼ沿って延びるス
リットを形成する規制部材が配設されており、前記スリ
ットの開口幅は前記基板の併設方向の両端寄りの部分が
中央部分よりも大きく構成されたことを特徴とするスパ
ッタリング装置。
In order to form a thin film on a substrate that is continuously transferred into a sputtering chamber, a sputtering apparatus that performs continuous sputtering using a target placed opposite to the substrate, in which the substrate is moved in a direction perpendicular to the transfer direction. A plurality of targets are arranged side by side on a substrate holder, and the target is configured as a long rectangular flat plate extending horizontally along the direction in which the substrates are arranged, and above the target is a plate extending in the longitudinal direction of the target. A sputtering apparatus characterized in that a regulating member is disposed to form a slit extending substantially along the substrate, and the opening width of the slit is larger at a portion near both ends in a direction in which the substrates are arranged side by side than at a central portion.
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