JPH11323547A - スパッタ成膜方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スパッタ成膜法において、被成膜体の両端部
の薄膜不均一を解消するとともに、ターゲットの有効利
用を図る。 【解決手段】 真空チャンバ１４内でターゲット１０に
対向して被成膜体１５を走行させ、被成膜体１５に薄膜
を成膜する。このとき、ターゲット１０の裏面側のカソ
ードボックス内には、複数の永久磁石１２ａを内外周磁
極として環状に配置し、かつ同複数の永久磁石１２ａの
うち少なくともターゲット１０の裏面の永久磁石１２ａ
を直線状に配置した第１の永久磁石部１２と、この第１
の永久磁石部１２と同じに永久磁石１３ａを配置し、か
つこの複数の永久磁石１３ａの内外周磁極を前記第１の
永久磁石部１２と逆とした第２の永久磁石部１３とを前
記被成膜体１５の走行方向と直角に設けており、前記被
成膜体１５の走行方向と同方向の磁力線を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＤＣあるいはＲＦマ
グネトロンスパッタ法により金属材料や非金属材料を被
成膜体（基板、フィルム等）に薄膜を成膜するスパッタ
成膜技術に係り、特に詳しくは被成膜体をターゲット上
で走行させて同被成膜体に薄膜を成膜するスパッタ成膜
方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マグネトロンスパッタ成膜装置は、所定
真空圧の真空槽（真空チャンバ）内に放電用ガス（Ａｒ
等の不活性ガス、この不活性ガス以外に酸素等の反応性
ガスを入れることもある）を流入し、真空チャンバに配
置したターゲットの陰極に負電圧を加えて放電（グロー
放電を含む）を起こしてガスをイオン化し、かつターゲ
ット表面上に磁界を発生させてその放電をマグネトロン
放電とし、イオン（正イオン、電子）をマグネトロン回
転運動させてターゲット面近傍に捕捉する。

【０００３】すると、ターゲット上に高密度のプラズマ
が発生し、このプラズマ中の正イオンがターゲットに衝
突して同ターゲットの原子をスパッタリングし、このス
パッタリング原子が被成膜体（基板）に蒸着して薄膜を
成膜する。このようなことから、マグネトロンスパッタ
成膜装置は、比較的低真空度でも高密度のプラズマａを
発生させることができ、これによりスパッタレートを上
げ、基板２の成膜速度を上げることができるというのが
利点である。

【０００４】ところで、被成膜体として例えばフィルム
状のものに薄膜を成膜する場合、被成膜体をターゲット
上で走行させる方法が採られている。具体的には、真空
チャンバ内でターゲットをバッキングプレートに固持
し、このターゲットに対向して被成膜体を走行させると
ともに、真空チャンバ内を排気管を介して排気して所定
真空度とし、かつ放電用ガスをガス導入管を介して流入
し、ターゲットを固持するバッキングプレートに負の所
定電圧を印加する。すると、被成膜体とターゲットとの
間には放電が起こる。

【０００５】また、前記バッキングプレート側下部に
は、前記放電をマグネトロン放電とする磁界を発生させ
るための永久磁石を配置し、ターゲットの表面近傍にイ
オンをより長い時間捕捉する。これにより、ターゲット
表面上に発生するプラズマは高密度となり、この高密度
のプラズマの正イオンがターゲットに衝突してターゲッ
ト粒子を真空チャンバ内にたたき出す。このターゲット
粒子が真空チャンバ内を飛行して正側の被成膜体２に付
着し、走行している被成膜体に薄膜が成膜される。

【０００６】ところで、ターゲットおよびバッキングプ
レートのカソード側に配置する永久磁石は、円形あるい
は楕円形になっている。例えば、図１０および図１１に
示すように、長方形のターゲット１上で被成膜体２を走
行させ、この被成膜体２に薄膜を成膜する場合、ターゲ
ット１の裏面側に配置したカソードボックス内には楕円
状の永久磁石３および板状の永久磁石４が配置されてお
り、この永久磁石３と永久磁石４の磁極を異極としてい
る。すると、図１１の波線矢印に示すように、ターゲッ
ト１上には磁力線が発生し、この磁力線による磁界によ
ってターゲット１上には高密度のプラズマが発生し、前
述したように被成膜体２には薄膜が成膜される。

【０００７】

【課題を解決するための手段】しかしながら、前記スパ
ッタ成膜装置にあっては、ターゲット１の上を走行する
被成膜体２のうち、その端部（永久磁石３の円弧部分）
側の上を走行する被成膜体２の両端部ａ，ｂの成膜が不
均一となり（被成膜体２の幅方向のユニフォーミティが
悪く）、したがって被成膜体２の両端部ａ，ｂが無駄に
なり、言い替えれば有効成膜部分が減ってしまうだけな
く、その分ターゲット１が有効に利用されないという欠
点がある。

【０００８】すなわち、ターゲット１に形成されるエロ
ージョン形状が永久磁石３の直線部分に対応するカ所と
同永久磁石３の円弧（半円）部分に対応するカ所で異な
り、しかも同円弧部分に対応するカ所で連続して異なる
からである。つまり、ターゲット１からたたき出される
ターゲット粒子の数が異なり、これによって被成膜体２
の薄膜厚が異なるからである。また、ターゲット１の両
端部には円弧状のエロージョンが形成されるが、この円
弧状のエロージョンの外側にはノジュールや絶縁物等が
堆積し易く、この堆積によりターゲット１と被成膜体２
との間の放電異常が起きたり、コンタミネーションの原
因となることもある。

【０００９】本発明は前記課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は被成膜体の両端部の薄膜不均一を解消す
ることができるとともに、ターゲットの有効利用を図る
ことができ、また異常放電の発生やコンタミネーション
の原因等を解消することができるようにしたスパッタ成
膜方法およびその装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は真空チャンバ内でターゲットに対向して被
成膜体を走行させる一方、前記真空チャンバ内を排気し
て所定真空圧とした後に所定ガスを入れ、前記ターゲッ
トと被成膜体の間に放電を起こし、かつ該放電をマグネ
トロン放電にして前記ガスをイオン化するとともに、該
イオン化された正イオンにより前記ターゲットの原子を
スパッタリングし、該スパッタリング粒子により前記被
成膜体に薄膜を成膜するスパッタ成膜方法において、前
記マグネトロン放電を起こして前記ターゲット上に高密
度のブラズマを発生させるために、前記ターゲットの上
に前記被成膜体の走行方向と同方向のみの磁力線を発生
させるようにしたことを特徴としている。

【００１１】本発明は真空チャンバ内でターゲットに対
向して被成膜体を走行させる一方、前記真空チャンバ内
を排気して所定真空圧とした後に所定ガスを入れ、前記
ターゲットと被成膜体の間に放電を起こし、かつ該放電
をマグネトロン放電にして前記ガスをイオン化するとと
もに、該イオン化された正イオンにより前記ターゲット
の原子をスパッタリングし、該スパッタリング粒子によ
り前記被成膜体に薄膜を成膜するスパッタ成膜装置にお
いて、前記マグネトロン放電を起こして前記ターゲット
上に高密度のブラズマを発生させるために、前記ターゲ
ットの裏面側のカソードボックス内に、複数の永久磁石
を内外周磁極として環状に配置し、かつ該複数の永久磁
石のうち少なくとも前記ターゲットの裏面の永久磁石を
直線状に配置した第１の永久磁石部と、該第１の永久磁
石部と同じに永久磁石を配置し、かつ該複数の永久磁石
の内外周磁極を前記第１の永久磁石部と逆とした第２の
永久磁石部とを前記被成膜体の走行方向と直角に設けて
おり、前記被成膜体の走行方向と同方向の磁力線を発生
させるようにしたことを特徴としている。

【００１２】本発明は真空チャンバ内でターゲットに対
向して被成膜体を走行させる一方、前記真空チャンバ内
を排気して所定真空圧とした後に所定ガスを入れ、前記
ターゲットと被成膜体の間に放電を起こし、かつ該放電
をマグネトロン放電にして前記ガスをイオン化するとと
もに、該イオン化された正イオンにより前記ターゲット
の原子をスパッタリングし、該スパッタリング粒子によ
り前記被成膜体に薄膜を成膜するスパッタ成膜装置にお
いて、前記マグネトロン放電を起こして前記ターゲット
上に高密度のブラズマを発生させるために、前記ターゲ
ットの裏面側のカソードボックス内に、複数の永久磁石
を内外周磁極として環状に配置し、かつ該複数の永久磁
石のうち少なくとも前記ターゲットの裏面の永久磁石を
直線状に配置した第１の永久磁石部と、該第１の永久磁
石部と同じに永久磁石を配置し、かつ該複数の永久磁石
の内外周磁極を前記第１の永久磁石部と逆とした第２の
永久磁石部と、前記第１および第２の永久磁石部の間に
配置した同形の磁性体とを前記被成膜体の走行方向と直
角に設けており、前記被成膜体の走行方向と同向き磁力
線および逆向きの磁力線を発生させるようにしたことを
特徴としている。

【００１３】なお、以上の各発明は、所定ガスがＡｒ等
の不活性ガスに限られず、この不活性ガス以外に酸素等
の反応性ガスを入れることもあり、後者のようないわゆ
るＤＣ反応性スパッタリング法であってもよいものであ
る。

【００１４】この場合、前記第１および第２の永久磁石
部の内周側を絶縁体で埋めると好ましい。また、前記被
成膜体はカラーフィルタとして用いるための多層光学薄
膜を成膜するフィルムであり、前記真空チャンバ内には
前記フィルムの巻取り機構を備え、巻取り走行形で成膜
する。

【００１５】前記被成膜体はＰＥＴあるいはＰＣもしく
は高分子フィルム基板であり、前記真空チャンバ内には
前記フィルムの巻取り機構を備え、巻取り走行形で成膜
する。前記被成膜体はガラス基板あるいはシリコンウェ
ハであり、前記真空チャンバ内には前記ガラス基板ある
いはシリコンウェハの走行機構を備え、走行形で成膜す
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし図９を参照して詳細に説明する。本発明のスパッ
タ成膜方法およびその装置は、ターゲット上の磁力線を
全て被成膜体の走行方向と同じ方向とし、つまりターゲ
ット上に発生するプラズマを直線状のみとすれば、被成
膜体の両端部の成膜不均一を解消することができ、しか
もターゲットを有効利用することになることに着目した
ものである。

【００１７】そのため、図１ないし図３に示すように、
本発明のスパッタ成膜装置は、ターゲット１０およびバ
ッキングプレート１１の裏面側のカソードボックス内
に、複数の永久磁石１２ａを内外周磁極として環状に配
置し、かつターゲット１０の裏面の永久磁石１２ａを直
線状に配置した第１の永久磁石部１２と、同じく永久磁
石１３ａを環状に配置した第２の永久磁石部１３とを平
行に設け、第１および第２の永久磁石部１２，１３を長
方形のターゲット１０の長辺と平行に配置している。

【００１８】なお、第１および第２の永久磁石部１２，
１３の間隔はターゲット１０の幅より狭くし、各永久磁
石１２ａ，１３ａはそれぞれ動くことないように保持す
る。また、各永久磁石１２ａと各永久磁石１３ａと関係
は１対１の位置関係に、つまり永久磁石１２ａと永久磁
石１３ａとは相対的位置が同じである。第１の永久磁石
部１２の内周側磁極がＳ極で、外周側磁極がＮ極であれ
ば、第２の永久磁石部１３の内周側磁極をＮ極に、外周
側磁極をＳ極にする。これにより、第１の永久磁石部１
２と第２の永久磁石１３との間には一方向の磁力線が発
生し、したがって図４に示すように、ターゲット１０の
上には一方向（ターゲット１０の短辺に平行な方向）の
みの磁力線が発生する。

【００１９】また、真空チャンバ１４内において、被成
膜体１５は長方形のターゲット１０の短辺に平行な方向
に走行し、つまり第１および第２の永久磁石部１２，１
３に対して直角方向に走行する（磁力線の方向に走行す
る）。被成膜体１５がカラーフィルタ等の多層光学薄膜
を成膜するフィルムやＰＥＴ，ＰＣ等の高分子フィルム
基板であれば、真空チャンバ１４内にそのフィルムの巻
取り機構を設けるとともに、冷却のためのキャンロール
１６を設ける。また、被成膜体１５がガラス基板あるい
はシリコンウェハであれば、真空チャンバ１４内に走行
機構を設ける。一方、ターゲット１０を固持し、かつ同
ターゲット１０に負電源の電圧を印加するためのバッキ
ングプレート１１の内部には水冷用の配管１１ａが設け
られており、その配管１１ａに水を流してターゲット１
０の温度上昇を抑える。

【００２０】次に、前記構成のスパッタ成膜装置の動作
を説明すると、まず真空チャンバ１４内を排気して所定
真空圧とした後に所定ガス（Ａｒ等の不活性ガス、又は
不活性ガス以外に酸素等の反応性ガス）を入れ、ターゲ
ット１０と被成膜体１５の間に放電を起こす。このと
き、第１の永久磁石部１２と第２の永久磁石部１３との
間に発生する磁力線は全て被成膜体１５の走行方向と同
方向となる。前述したように、平行に配置した第１の永
久磁石部１２および第２の永久磁石部１３に対して被成
膜体１５が直角に走行するからである。したがって、図
４の破線矢印に示すように、ターゲット１０上の磁力線
が全て被成膜体１５の走行方向と同じ方向になることか
ら、ターゲット１０上には直線状のプラズマが発生し、
しかも高密度のプラズマが発生する。

【００２１】この高密度のプラズマの発生により、従来
例で説明したようにターゲット１０の原子がたたき出さ
れ、このたたき出されたターゲット粒子が被成膜体１５
に付着、堆積して薄膜を成膜する。このとき、ターゲッ
ト１０には同じ断面形状のエロージョンが同ターゲット
１０の端から端まで形成される。これは、被成膜体１５
に成膜する薄膜が均一であることを意味し、つまり被成
膜体１５の両端部が中央部と同じ厚さであることを意味
する。

【００２２】したがって、薄膜を成膜した被成膜体１５
の両端部側が無駄になることもなく、ターゲット１０を
端部から端部まで利用することから、ターゲット１０を
有効利用することになる。また、ターゲット１０上に発
生するプラズマが直線状であり、つまり従来例のように
プラズマが円や楕円状でないことから、ターゲット１０
にはノジュールや絶縁物等が堆積しにくく、したがって
ターゲット１０と被成膜体１５との間における放電異常
が起きにくく、コンタミネーションの原因にならない。

【００２３】なお、本実施例において、第１および第２
の永久磁石部１２，１３を同期して回転させるようにし
てもよい。この場合、各永久磁石１２ａ，１３ａをそれ
ぞれキャタピラに取り付け、このキャタピラを駆動す
る。すると、ターゲット１０上に発生する磁力線分布
（磁界分布）の平均化が可能となり、ひいては被成膜体
１５に成膜される薄膜の均一化がより図れることにもな
る。

【００２４】図５および図６は本発明の変形例を説明す
る概略的側面図および概略的斜視図である。なお、図
中、図１および図２と同一部分には同一符号を付し重複
説明を省略する。また、スパッタ成膜装置に必要な部分
については、図１を参照されたい。図５および図６にお
いて、本発明のスパッタ成膜装置においては、ターゲッ
ト１０の裏面側に配置する第１および第２の永久磁石部
２０，２１が前実施例の第１および第２の永久磁石部１
２，１３と異なる構成になっている。

【００２５】第１および第２の永久磁石部２０，２１の
うち直線状に配置（ターゲット１０の裏面側に位置）す
る永久磁石２０ａ，２１ａは前実施例の永久磁石１２
ａ，１３ａと同じであるが、第１および第２の永久磁石
部２０，２１の円弧（半円）部には扇状の永久磁石２０
ｂ，２１ｂが複数個円周方向に配置される。つまり、前
実施例の円弧（半円）部の永久磁石１２ａ，１３ａの間
に隙間なく永久磁石を配置した形になっている。なお、
永久磁石２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂの磁極につい
ては前実施例と同じである。したがって、ターゲット１
０の両端部（短辺部）側に発生する磁力線数が多くなり
（磁束密度が高くなり）、ターゲット上に発生するプラ
ズマ状態をより有効に維持することができ、ひいては被
成膜体１６の薄膜の均一化をより図ることができ、ター
ゲット１０の利用もより有効となる。

【００２６】また、前実施例と同様に、ターゲット１０
にはノジュールや絶縁物等が堆積しにくく、したがって
ターゲット１０と被成膜体１５との間における放電異常
が起きにくく、コンタミネーションの原因となることも
ない。なお、本変形例は前実施例と異なり、永久磁石２
０ｂ，２１ｂの形状から、第１および第２の永久磁石部
２０，２１が回転せず、つまり固定のままである。

【００２７】図７および図８は本発明の他の実施の形態
を説明する概略的斜視図および概略的側面図である。な
お、図中、図１および図２と同一部分には同一符号を付
し重複説明を省略する。また、スパッタ成膜装置に必要
な部分については、図１を参照されたい。図７および図
８において、本発明のスパッタ成膜装置は、ターゲット
１０の裏面側に配置する第１および第２の永久磁石部３
０，３１が前変形例に示した第１および第２の永久磁石
部２０，２１と同様に環状の永久磁石３０ａ，３０ｂ，
３１ａ，３１ｂからなるが、永久磁石３０ａ，３０ｂの
磁極と永久磁石３１ａ，３１ｂの磁極とを同じにし、第
１の永久磁石部３０と第２の永久磁石部３１との中間に
同形のヨーク（鉄心；磁性体）３２を配置した形になっ
ている。

【００２８】この場合、第１および第２の永久磁石部３
０，３１の外周側磁極をＮ極とすると、第１および第２
の永久磁石部３０，３１からヨーク３２へ磁力線が発生
する。第１の永久磁石部３０による磁力線と第２の永久
磁石部３１による磁力線は逆向きとなるが、被成膜体１
５の走行方向と同じ方向であることに変わりはない。ま
た、第１および第２の永久磁石部３０，３１の内周には
絶縁体３３が埋め込まれ、磁束の漏洩等を防止してい
る。

【００２９】これにより、ターゲット１０上には、前述
した例と同様の直線状のプラズマが発生し、しかもプラ
ズマが２列発生することになる。したがって、被成膜体
１５の薄膜の均一化、ターゲット１０の有効利用だけな
く、その薄膜の成膜速度等の向上を図ることが可能とな
る。なお、前実施例と同様に、ターゲット１０にはノジ
ュールや絶縁物等が堆積しにくく、したがってターゲッ
ト１０と被成膜体１５との間における放電異常が起きに
くく、コンタミネーションの原因とならない。

【００３０】図９は本発明の他の実施の変形例を説明す
る概略的斜視図である。なお、図中、図７と同一部分に
は同一符号を付し重複説明を省略する。また、スパッタ
成膜装置に必要な部分については、図１を参照された
い。図９において、本発明のスパッタ成膜装置は、ター
ゲット１０の裏面側の第１および第２の永久磁石部３
０，３１の中間に配置したヨーク３２の代わりに第３の
永久磁石部４０を用いている。この第３の永久磁石部４
０は第１および第２の永久磁石部３０，３１と同形状に
永久磁石４０ａ，４０ｂを配置してなるが、各永久磁石
４０ａ，４０ｂの磁極は永久磁石３０ａ，３０ｂ，３１
ａ，３１ｂの磁極と逆のＳ極になっている。したがっ
て、本変形例は前他の実施と同じ効果を得ることができ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したとおり、スパッタ成膜方法
およびその装置の請求項１記載の発明によると、真空チ
ャンバ内でターゲットに対向して被成膜体を走行させ、
この被成膜体に薄膜を成膜するスパッタ成膜方法におい
て、前記タ−ゲットと被成膜体と間にマグネトロン放電
を起こして同ターゲット上に高密度のブラズマを発生さ
せるために、前記ターゲットの上に前記被成膜体の走行
方向と同方向のみの磁力線を発生させるようにしたの
で、ターゲット上には端部から端部まで直線状のプラズ
マが発生することから、被成膜体の両端部側における薄
膜不均一を解消することができるとともに、ターゲット
の有効利用を図ることができ、また異常放電の発生やコ
ンタミネーションの原因等を解消することができるとい
う効果がある。

【００３２】請求項２記載の発明によると、真空チャン
バ内でターゲットに対向して被成膜体を走行させ、この
被成膜体に薄膜を成膜するスパッタ成膜装置において、
前記タ−ゲットと被成膜体と間にマグネトロン放電を起
こして同ターゲット上に高密度のブラズマを発生させる
ために、前記ターゲットの裏面側のカソードボックス内
に、複数の永久磁石を内外周磁極として環状に配置し、
かつこの複数の永久磁石のうち少なくとも前記ターゲッ
トの裏面の永久磁石を直線状に配置した第１の永久磁石
部と、この第１の永久磁石部と同じに永久磁石を配置
し、かつこの複数の永久磁石の内外周磁極を前記第１の
永久磁石部と逆とした第２の永久磁石部とを前記被成膜
体の走行方向と直角に設けており、前記被成膜体の走行
方向と同方向の磁力線を発生させるようにしたので、第
１の永久磁石部と第２の永久磁石部によって前記被成膜
体の走行方向と同じ方向の磁力線を発生させることがで
き、この磁力線によりターゲット上には端部から端部ま
で直線状のプラズマが発生することから、被成膜体の両
端部側における薄膜不均一を解消することができるとと
もに、ターゲットの有効利用を図ることができ、また異
常放電の発生やコンタミネーションの原因等を解消する
ことができるという効果がある。

【００３３】請求項３記載の発明によると、真空チャン
バ内でターゲットに対向して被成膜体を走行させ、この
被成膜体に薄膜を成膜するスパッタ成膜装置において、
前記タ−ゲットと被成膜体と間にマグネトロン放電を起
こして同ターゲット上に高密度のブラズマを発生させる
ために、前記ターゲットの裏面側のカソードボックス内
に、複数の永久磁石を内外周磁極として環状に配置し、
かつ該複数の永久磁石のうち少なくとも前記ターゲット
の裏面の永久磁石を直線状に配置した第１の永久磁石部
と、該第１の永久磁石部と同じに永久磁石を配置し、か
つ該複数の永久磁石の内外周磁極を前記第１の永久磁石
部と逆とした第２の永久磁石部と、前記第１および第２
の永久磁石部の間に配置した同形の磁性体とを前記被成
膜体の走行方向と直角に設けており、前記被成膜体の走
行方向と同向き磁力線および逆向きの磁力線を発生させ
るようにしたので、第１の永久磁石部と磁性体によって
前記被成膜体の走行方向と同じ方向の磁力線を発生させ
ることができ、かつ第１の永久磁石部と磁性体によって
前記被成膜体の走行方向と同じ方向の磁力線を発生させ
ることができ、これら磁力線によりターゲット上には端
部から端部まで直線状のプラズマが２列発生することか
ら、被成膜体の両端部側における薄膜不均一を解消する
ことができ、しかも成膜精度や速度の向上が図れる一
方、ターゲットの有効利用を図ることができ、また異常
放電の発生やコンタミネーションの原因等を解消するこ
とができるという効果がある。

【００３４】請求項４記載の発明によると、請求項３に
おける第１および第２の永久磁石部の内周側を絶縁体で
埋めるようにしたので、請求項３の効果に加え、永久磁
石の磁束の漏れを防止し、ターゲット上の磁力線密度を
上げることができ、ひいては高密度のプラズマ発生によ
り成膜精度や速度の向上がより図れるという効果があ
る。請求項５記載の発明によると、請求項２，３または
４における被成膜体はカラーフィルタとして用いるため
の多層光学薄膜を成膜するフィルムであり、前記真空チ
ャンバ内には前記フィルムの巻取り機構を備え、巻取り
走行形で成膜するようにしたので、請求項２，３または
４の効果に加え、フィルムの両端部が無駄にならずに済
み、つまり成膜したフィルムを隅々まで使用することが
でき、カラーフィルタのコストダウンを図ることができ
るという効果がある。

【００３５】請求項６記載の発明によると、請求項２，
３または４における被成膜体はＰＥＴあるいはＰＣもし
くは高分子フィルム基板であり、前記真空チャンバ内に
は前記フィルムの巻取り機構を備え、巻取り走行形で成
膜するようにしたので、請求項２，３または４の効果に
加え、成膜したＰＥＴあるいはＰＣもしくは高分子フィ
ルム基板に無駄な部分が生ずることもなく、その分コス
トダウンを図ることができるという効果がある。請求項
７記載の発明によると、請求項２，３または４における
被成膜体はガラス基板あるいはシリコンウェハであり、
前記真空チャンバ内には前記ガラス基板あるいはシリコ
ンウェハの走行機構を備え、走行形で成膜するようにし
たので、請求項２，３または４の効果に加え、成膜した
ガラス基板あるいはシリコンウェハに無駄な部分が生ず
ることもなく、その分コストダウンを図ることができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスパッタ成膜方法及びその装置を説明
するためのスパッタ成膜装置の概略的断面図である。

【図２】図１に示すスパッタ成膜装置の概略的部分側面
図である。

【図３】図１に示すスパッタ成膜装置の概略的部分平面
図である。

【図４】図１に示すスパッタ装置の磁力線を説明するた
めの概略的斜視図である。

【図５】図１に示すスパッタ成膜装置の変形例を説明す
るための概略的部分平面図である。

【図６】図５に示すスパッタ成膜装置を説明するための
概略的部分斜視図である。

【図７】本発明のスパッタ成膜方法およびその装置の他
の実施の形態を説明するための概略的部分斜視図であ
る。

【図８】図７に示すスパッタ成膜装置を説明するための
概略的部分側面図である。

【図９】図７に示すスパッタ成膜装置の変形例を説明す
るための概略的部分斜視図である。

【図１０】従来のロンスパッタ成膜装置の磁力線を説明
するための概略的部分平面図である。

【図１１】図１０に示すスパッタ成膜装置を説明するた
めの概略的部分斜視図である。

【符号の説明】 １は真空チャンバ、１０はターゲット、１１はバッキン
グプレート、１１ａは配管（水冷用）、１２，２０は第
１の永久磁石部（Ｎ極）、１２ａ，１２ｂは永久磁石
（Ｎ極）、１３，２１は第２の永久磁石部（Ｓ極）、１
３ａ，１３ｂは永久磁石（Ｓ極）、１５は被成膜体（フ
ィルムやガラス基板等）、３０は第１の永久磁石部（Ｎ
極）、３１は第２の永久磁石（Ｎ極）、３２はヨーク
（鉄心；磁性体）、３３は絶縁体、４０は第３の永久磁
石部（Ｓ極）、４０ａ，４０ｂは永久磁石（Ｓ極）。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空チャンバ内でターゲットに対向して
   被成膜体を走行させる一方、前記真空チャンバ内を排気
   して所定真空圧とした後に所定ガスを入れ、前記ターゲ
   ットと被成膜体の間に放電を起こし、かつ該放電をマグ
   ネトロン放電にして前記ガスをイオン化するとともに、
   該イオン化された正イオンにより前記ターゲットの原子
   をスパッタリングし、該スパッタリング粒子により前記
   被成膜体に薄膜を成膜するスパッタ成膜方法において、 前記マグネトロン放電を起こして前記ターゲット上に高
   密度のブラズマを発生させるために、前記ターゲットの
   上に前記被成膜体の走行方向と同方向のみの磁力線を発
   生させるようにしたことを特徴とするスパッタ成膜方
   法。
2. 【請求項２】 真空チャンバ内でターゲットに対向して
   被成膜体を走行させる一方、前記真空チャンバ内を排気
   して所定真空圧とした後に所定ガスを入れ、前記ターゲ
   ットと被成膜体の間に放電を起こし、かつ該放電をマグ
   ネトロン放電にして前記ガスをイオン化するとともに、
   該イオン化された正イオンにより前記ターゲットの原子
   をスパッタリングし、該スパッタリング粒子により前記
   被成膜体に薄膜を成膜するスパッタ成膜装置において、 前記マグネトロン放電を起こして前記ターゲット上に高
   密度のブラズマを発生させるために、前記ターゲットの
   裏面側のカソードボックス内に、複数の永久磁石を内外
   周磁極として環状に配置し、かつ該複数の永久磁石のう
   ち少なくとも前記ターゲットの裏面の永久磁石を直線状
   に配置した第１の永久磁石部と、該第１の永久磁石部と
   同じに永久磁石を配置し、かつ該複数の永久磁石の内外
   周磁極を前記第１の永久磁石部と逆とした第２の永久磁
   石部とを前記被成膜体の走行方向と直角に設けており、
   前記被成膜体の走行方向と同方向の磁力線を発生させる
   ようにしたことを特徴とするスパッタ成膜装置。
3. 【請求項３】 真空チャンバ内でターゲットに対向して
   被成膜体を走行させる一方、前記真空チャンバ内を排気
   して所定真空圧とした後に所定ガスを入れ、前記ターゲ
   ットと被成膜体の間に放電を起こし、かつ該放電をマグ
   ネトロン放電にして前記ガスをイオン化するとともに、
   該イオン化された正イオンにより前記ターゲットの原子
   をスパッタリングし、該スパッタリング粒子により前記
   被成膜体に薄膜を成膜するスパッタ成膜装置において、 前記マグネトロン放電を起こして前記ターゲット上に高
   密度のブラズマを発生させるために、前記ターゲットの
   裏面側のカソードボックス内に、複数の永久磁石を内外
   周磁極として環状に配置し、かつ該複数の永久磁石のう
   ち少なくとも前記ターゲットの裏面の永久磁石を直線状
   に配置した第１の永久磁石部と、該第１の永久磁石部と
   同じに永久磁石を配置し、かつ該複数の永久磁石の内外
   周磁極を前記第１の永久磁石部と逆とした第２の永久磁
   石部と、前記第１および第２の永久磁石部の間に配置し
   た同形の磁性体とを前記被成膜体の走行方向と直角に設
   けており、前記被成膜体の走行方向と同向き磁力線およ
   び逆向きの磁力線を発生させるようにしたことを特徴と
   するスパッタ成膜装置。
4. 【請求項４】 前記第１および第２の永久磁石部の内周
   側を絶縁体で埋めるようにした請求項３記載のスパッタ
   成膜装置。
5. 【請求項５】 前記被成膜体はカラーフィルタとして用
   いるための多層光学薄膜を成膜するフィルムであり、前
   記真空チャンバ内には前記フィルムの巻取り機構を備
   え、巻取り走行形で成膜する請求項２または３記載のス
   パッタ成膜装置。
6. 【請求項６】 前記被成膜体はＰＥＴあるいはＰＣもし
   くは高分子フィルム基板であり、前記真空チャンバ内に
   は前記フィルムの巻取り機構を備え、巻取り走行形で成
   膜する請求項２または３記載のスパッタ成膜装置。
7. 【請求項７】 前記被成膜体はガラス基板あるいはシリ
   コンウェハであり、前記真空チャンバ内には前記ガラス
   基板あるいはシリコンウェハの走行機構を備え、走行形
   で成膜する請求項２または３記載のスパッタ成膜装置。