特開 2020-200519 成膜装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-200519(P2020-200519A)

(43)【公開日】2020年12月17日

(54)【発明の名称】成膜装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/34 20060101AFI20201120BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/34 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-109755(P2019-109755)

(22)【出願日】2019年6月12日

(71)【出願人】

【識別番号】000231464

【氏名又は名称】株式会社アルバック

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100196575

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 満

(74)【代理人】

【識別番号】100168181

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100144211

【弁理士】

【氏名又は名称】日比野 幸信

(72)【発明者】

【氏名】須田 具和

(72)【発明者】

【氏名】太田 淳

【テーマコード（参考）】

4K029

【Ｆターム（参考）】

4K029AA09

4K029AA24

4K029CA05

4K029DC05

4K029DC16

4K029DC28

4K029DC35

4K029DC39

4K029DC46

4K029KA01

4K029KA09

(57)【要約】

【課題】ターゲットに対向する電極であって、遮蔽板も兼ね備え、所望の機械的強度を持つ電極が配置された成膜装置を提供する。
【解決手段】成膜装置は、ターゲットと、筒状電極とを具備する。上記ターゲットは、第１方向に延在し、スパッタリング粒子を放出するスパッタリング面を有する。上記筒状電極は、上記ターゲットと離間して設けられ、第１筒状電極部と第２筒状電極部とを有し、上記第１筒状電極部及び上記第２筒状電極部のそれぞれが上記第１方向に延在するとともに上記第１方向と交差する第２方向に並ぶ。上記第２方向において、上記第１筒状電極部と上記第２筒状電極部とが上記スパッタリング面を開放するように並設される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に延在し、スパッタリング粒子を放出するスパッタリング面を有するターゲットと、
前記ターゲットと離間して設けられ、第１筒状電極部と第２筒状電極部とを有し、前記第１筒状電極部及び前記第２筒状電極部のそれぞれが前記第１方向に延在するとともに前記第１方向と交差する第２方向に並び、前記第２方向において、前記第１筒状電極部と前記第２筒状電極部とが前記スパッタリング面を開放するように並設された筒状電極と
を具備する成膜装置。

【請求項2】

請求項１に記載の成膜装置であって、
前記第１筒状電極部及び前記第２筒状電極部のそれぞれに液状媒体が流通する
成膜装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の成膜装置であって、
前記第２方向における、前記第１筒状電極部及び前記第２筒状電極部のそれぞれにおける断面の外形が円形である
成膜装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１つに記載の成膜装置であって、
前記第２方向において、前記第１筒状電極部と前記第２筒状電極部との間の長さは、前記ターゲットの幅よりも長い
成膜装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１つに記載の成膜装置であって、
前記筒状電極は、接地されている
成膜装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成膜装置に関する。

【背景技術】

【0002】

スパッタリング装置に代表される成膜装置おいては、ターゲットと基板とを平行にして対向させ、ターゲットから放出されるスパッタリング粒子を基板に堆積して成膜を行う。また、成膜装置では、例えば、ターゲットから放出されるスパッタリング粒子の一部を遮蔽するために、接地したアノード板（遮蔽板）を基板とターゲットとの間に配置する場合がある。このアノード板には、ターゲットから放出されるスパッタリング粒子を通過させる開口が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

ここで、アノード板の開口が狭くなるほど、ターゲットから放出されるスパッタリング粒子のアノード板による遮蔽効果が高まり、成膜速度が遅くなくなることは予測できる。従って、アノード板の開口は、所望の幅以上であることが要される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１６３３５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一方、アノード板の開口が広くなるほどターゲットから放出されるスパッタリング粒子がアノード板によって遮蔽されにくくなり、成膜速度が速くなることも予測できる。しかし、開口が広くなることは、アノード板の幅が狭くなることを意味し、アノード板の機械的強度（剛性）が弱くなることを招来する。

【0006】

アノード板の機械的強度が弱くなると、アノード板が成膜時に加熱されたとき、アノード板が変形し、放電が不安定になる。また、これに付随して膜厚分布、膜質が悪くなる場合がある。

【0007】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ターゲットに対向する電極であって、遮蔽板も兼ね備え、所望の機械的強度を持つ電極が配置された成膜装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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、ターゲットと、筒状電極とを具備する。
上記ターゲットは、第１方向に延在し、スパッタリング粒子を放出するスパッタリング面を有する。
上記筒状電極は、上記ターゲットと離間して設けられ、第１筒状電極部と第２筒状電極部とを有し、上記第１筒状電極部及び上記第２筒状電極部のそれぞれが上記第１方向に延在するとともに上記第１方向と交差する第２方向に並ぶ。上記第２方向において、上記第１筒状電極部と上記第２筒状電極部とが上記スパッタリング面を開放するように並設される。

【0009】

このような成膜装置であれば、ターゲットに対向する筒状電極が遮蔽板も兼ね備え、所望の機械的強度を持つことにより、成膜装置内で安定したプラズマ放電が維持され、膜質、膜厚分布が良好になる。

【0010】

上記の成膜装置においては、上記第１筒状電極部及び上記第２筒状電極部のそれぞれに液状媒体が流通してもよい。

【0011】

このような成膜装置であれば、筒状電極の変形が抑えられ、成膜装置内で安定したプラズマ放電が維持され、膜質、膜厚分布が良好になる。

【0012】

上記の成膜装置においては、上記第２方向における、上記第１筒状電極部及び上記第２筒状電極部のそれぞれの断面の外形が円形であってもよい。

【0013】

このような成膜装置であれば、筒状電極からの膜剥離が抑えられ、膜質が良好になる。

【0014】

上記の成膜装置においては、上記第２方向において、上記第１筒状電極部と上記第２筒状電極部との間の長さは、上記ターゲットの幅よりも長くてもよい。

【0015】

このような成膜装置であれば、成膜装置内で安定したプラズマ放電が維持され、膜質、膜厚分布が良好になる。

【0016】

上記の成膜装置においては、上記筒状電極は、接地されてもよい。

【0017】

このような成膜装置であれば、成膜装置内では、ターゲットと筒状電極との間で安定したプラズマ放電が維持され、膜質、膜厚分布が良好になる。

【発明の効果】

【0018】

以上述べたように、本発明によれば、ターゲットに対向する電極であって、遮蔽板も兼ね備え、高い機械的強度を持つ電極が配置された成膜装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態の成膜装置を示す模式的断面図である。

【図2】本実施形態のターゲット機構の模式的平面図である。

【図3】ターゲット機構及びターゲット機構周辺を示す模式的断面図である。

【図4】比較例に係る、ターゲット機構及びターゲット機構周辺を示す模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

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す場合があり、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。

【0021】

図１は、本実施形態の成膜装置を示す模式的断面図である。

【0022】

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３５と、筒状電極４０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"ターゲット"と呼び、"スパッタリングターゲット機構"を"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３５とを含めて成膜源３０とする。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

図１の例では、成膜装置１０１が連続式（例えば、インライン式）の成膜装置になっている。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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

成膜源３０は、図１の例では、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３５を有する。成膜源３０の数は、２つに限らず、１つでもよく、３つ以上でもよい。

【0032】

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。

【0033】

ターゲット３２は、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。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。ターゲット３２は、基板２１に対向する面がスパッタリング粒子Ｓ１を放出するスパッタリング面になっている。

【0034】

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に直交する方向に延在する。図１では、搬送方向Ｔに直交する方向は、例えば、Ｘ軸方向（第１方向）に対応している。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。

【0035】

また、ターゲット機構３１においては、ターゲット３２に対する磁気回路部３４の相対位置が移動可能に構成されている。例えば、ターゲット３２が搬送方向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。

【0036】

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。

【0037】

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り、マグネトロンスパッタリングが実施可能となる。

【0038】

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内では、固定された磁気回路部３４の上で、ターゲット３２が搬送方向Ｔに沿って揺動する。

【0039】

筒状電極４０は、Ｚ軸方向においてターゲット３２と離間して設けられる。筒状電極４０は、Ｚ軸方向において、ターゲット３２と基板２１との間に設けられる。筒状電極４０の電位は、接地されている。図１の例では、筒状電極４０は、筒状電極部４１と、筒状電極部４２と、筒状電極部４３とを有している。筒状電極部４１、４２、４３のそれぞれは、Ｘ軸方向に延在するとともに、Ｘ軸方向と交差する方向（第２方向）に並ぶ。Ｘ軸方向と交差する方向は、例えば、Ｙ軸方向である。

【0040】

筒状電極部４１と筒状電極部４２とは、ターゲット３２のスパッタリング面をＹ軸方向において開放するように並設される。筒状電極部４２と筒状電極部４３とは、ターゲット３２のスパッタリング面をＹ軸方向において開放するように並設される。これにより、筒状電極４０は、筒状電極部４１と筒状電極部４２との間の間隙と、筒状電極部４２と筒状電極部４３との間の間隙とからなる２つの開口を持つことになる。

【0041】

例えば、Ｙ軸方向において、筒状電極部４１と筒状電極部４２との間の長さは、ターゲット３２の幅よりも長く、筒状電極部４２と筒状電極部４３との間の長さは、ターゲット３２の幅よりも長い。ここで、筒状電極部４１と筒状電極部４２との間の距離は、例えば、筒状電極部４２と筒状電極部４３との間の距離に設定される。

【0042】

Ｙ軸方向における、筒状電極部４１、４２、４３の断面の外形は、円形である。筒状電極部４１、４２、４３の断面の外径は、特に限ることなく、一例として、１インチである。断面の外形は、円形とは限らず、例えば、矩形、楕円等であってもよい。また、筒状電極部４１、４２、４３のそれぞれには、水等の液状媒体が流通してもよい。液状媒体の温度は、例えば、真空容器１０外に設置された温調器により調整されてもよい。筒状電極部４１、４２、４３は、例えば、ステンレス鋼等により構成される。

【0043】

本実施形態では、左側のターゲット３２の両側に配置された筒状電極部４１、４２を順に第１筒状電極、第２筒状電極と呼称してもよく、右側のターゲット３２の両側に配置された筒状電極部４２、４３を順に第１筒状電極、第２筒状電極と呼称してもよい。すなわち、１つのターゲット３２の上部の両側に、第１筒状電極と第２筒状電極とが配置される。

【0044】

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３５から電圧が印加されると、ターゲット３２と、アース部（筒状電極４０、真空容器１０、基板搬送機構２０、及びキャリア２２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。

【0045】

中でも、ターゲット３２と、ターゲット３２に近接して配置された筒状電極４０との間で、主に放電用ガスが電離し、ターゲット３２と筒状電極４０との間に高密度のプラズマが発生する。例えば、ターゲット３２は、負電位に帯電したカソード電極、筒状電極４０は、アノード電極として機能する。

【0046】

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。

【0047】

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、筒状電極部４１と筒状電極部４２との間、または、筒状電極部４２と筒状電極部４３との間を通り抜け、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、基板２１に膜が形成される。

【0048】

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、防着板が設けられてもよい。

【0049】

図２は、本実施形態のターゲット機構の模式的平面図である。

【0050】

図２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。

【0051】

ターゲット３２は、Ｘ軸方向に延在する。ターゲット３２のＸ−Ｙ軸平面における平面形状は、例えば、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。長手方向は、搬送方向Ｔと直交する方向である。すなわち、ターゲット３２は、所謂プレーナ型のターゲットである。ターゲット３２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。

【0052】

バッキングプレート３３は、ターゲット３２を支持する。バッキングプレート３３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。バッキングプレート３３のサイズは、ターゲット３２のサイズに応じて適宜設定される。例えば、バッキングプレート３３の面積は、ターゲット３２の面積よりも大きく設定される。ターゲット３２及びバッキングプレート３３は、Ｘ軸方向と交差する方向に揺動する。

【0053】

磁気回路部３４は、Ｘ軸方向に延在する。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。例えば、バッキングプレート３３は、磁気回路部３４とターゲット３２とによって挟まれる。また、Ｚ軸方向から上面視した場合、磁気回路部３４は、ターゲット３２の領域内に位置する。例えば、Ｚ軸方向において、磁気回路部３４をターゲット３２に投影した場合、磁気回路部３４は、ターゲット３２の内側に収まっている。磁気回路部３４は、ターゲット３２の表面に磁場を漏洩させる。

【0054】

また、Ｚ軸方向から上面視した場合、磁気回路部３４は、Ｘ軸方向に延在する磁石部３４１と、磁石部３４１を囲む磁石部３４２とを有する。磁石部３４１は、ターゲット３２の背面に向かってＳ極が臨んでいる。磁石部３４２は、ターゲット３２の背面に向かってＮ極が臨んでいる。

【0055】

これにより、Ｚ軸方向から上面視した場合、磁気回路部３４では、一軸方向に延在するＳ極の磁石がＮ極の磁石に囲まれた構成をしている。なお、磁石部のそれぞれでは、例えば、複数のブロック状磁石が列状に並んでいる。なお、磁石部３４１、３４２は、ヨーク３４５に支持されている（図３）。

【0056】

図１の左側に示されたターゲット機構と、このターゲット機構３１の周辺の部位を例に、成膜装置１０１の作用について説明する。

【0057】

図３は、ターゲット機構及びターゲット機構周辺を示す模式的断面図である。

【0058】

ターゲット３２のスパッタリング面３２ｓには、磁石部３４１、３４２が放出する磁力線が漏洩する。例えば、スパッタリング面３２ｓにおける、位置Ｐ付近と、位置Ｑ付近とには、磁力線Ｂの密度が濃いループ状の磁束が形成される。これにより、位置Ｐ付近と、位置Ｑ付近とには、プラズマが集中し、スパッタリング粒子Ｓ１が主に位置Ｐ付近と位置Ｑ付近とから放出する。換言すれば、位置Ｐ付近及び位置Ｑ付近には、ターゲット３２のエロージョンが形成される。なお、磁気回路部３４が真空容器１０内で固定されているため、磁気回路部３４に対する点Ｐ、Ｑの位置は変わらず、ターゲット３２が磁気回路部３４上で矢印Ｍ１の方向に揺動する。

【0059】

成膜装置１０１においては、Ｙ軸方向における、筒状電極部４１と筒状電極部４２との間の距離は、任意に設定される。例えば、位置Ｐ付近及び位置Ｑ付近のそれぞれから放出するスパッタリング粒子Ｓ１の放出角度を図中の「θ」で定義する。

【0060】

放出角度θが約１２０°の場合、所望の成膜速度を確保する観点からでは、筒状電極部４１と筒状電極部４２とが点Ｐ、Ｑをスパッタ源とする、それぞれの放出角度θ（＝１２０°）内の領域に入らないように設置される。これにより、ターゲット３２から放出されるスパッタリング粒子Ｓ１は、筒状電極部４１、４２によって阻害されずに、基板２１の成膜面２１ｄに到達する。

【0061】

ここで、ターゲット３２に対向するアノード電極として、筒状電極部４１、４２ではなく、プレーナ型の遮蔽板を用いた例を示す。

【0062】

図４（ａ）、（ｂ）は、比較例に係る、ターゲット機構及びターゲット機構周辺を示す模式的断面図である。

【0063】

図４（ａ）の例では、ターゲット３２と基板２１との間に板状電極４００Ａが配置される。板状電極４００Ａは、Ｙ軸方向に並ぶ、板状電極部４１０Ａと、板状電極部４２０Ａとを有する。板状電極４００Ａでは、板状電極部４１０Ａと板状電極部４２０Ａとの間の間隙が開口となる。

【0064】

ここで、板状電極部４１０Ａと板状電極部４２０Ａとの間の距離は、筒状電極部４１と筒状電極部４２との間の距離よりも狭く設定される。すなわち、板状電極４００Ａでは、板状電極４００Ａの開口を筒状電極４０の開口よりも狭められている。例えば、Ｙ軸方向における、板状電極部４１０Ａ、４２０Ａのそれぞれの幅は、幅広く構成され、例えば、それぞれの幅は、ターゲット３２の幅よりも広く構成されている。

【0065】

このような構成であれば、板状電極部４１０Ａ、４２０Ａのそれぞれが幅広く構成されているため、板状電極部４１０Ａ、４２０Ａが所望の機械的強度を持つことになる。従って、成膜中に板状電極部４１０Ａ、４２０Ａが、例えば、プラズマによって加熱されたとしても、板状電極部４１０Ａ、４２０Ａは、所定の剛性により変形しにくくなる。

【0066】

但し、板状電極４００Ａの開口を筒状電極４０の開口よりも狭めたため、スパッタリング粒子Ｓ１が板状電極部４１０Ａ、４２０Ａによって阻害される。このため、成膜速度は、所謂、頭打ちになる。

【0067】

次に、図４（ｂ）では、板状電極４００Ｂは、板状電極部４１０Ｂと、板状電極部４２０Ｂとを有する。ここで、板状電極部４１０Ｂと板状電極部４２０Ｂとの間の距離は、筒状電極部４１と筒状電極部４２との間の距離と略同じに構成されている。

【0068】

このような構成であれば、成膜速度については、板状電極４００Ｂの開口が筒状電極４０の開口と略同じなので、スパッタリング粒子Ｓ１が板状電極部４１０Ｂ、４２０Ｂによって阻害されにくく、図１の状態と同程度の成膜速度が得られる。

【0069】

但し、板状電極４００Ｂの開口を筒状電極４０の開口と略同じにした分、板状電極部４１０Ｂ、４２０Ｂのそれぞれの幅が狭くなり、板状電極部４１０Ｂ、４２０Ｂの機械的強度が弱くなる。これにより、成膜中に板状電極部４１０Ｂ、４２０Ｂが、例えば、プラズマにより加熱されると、板状電極部４１０Ｂ、４２０Ｂが変形して、ターゲット３２と板状電極４００Ｂとの間のプラズマ放電が不安定になる。プラズマ放電が不安定になると、基板２１に形成される膜の特性が成膜毎に変化したり、あるいは、所望の膜厚分布が得られなくなったりする場合がある。

【0070】

ここで、板状電極４００Ｂの開口を筒状電極４０の開口と略同じに保ったまま、板状電極部４１０Ｂ、４２０Ｂのそれぞれの幅を板状電極部４１０Ａ、４２０Ａの幅と同じにする方策がある。このような構成であれば、所望の成膜速度が得られるともに、板状電極部４１０Ｂ、４２０Ｂの機械的強度が増して、ターゲット３２と板状電極４００Ｂとの間に安定したプラズマが形成されると考えられる。

【0071】

しかし、この場合には、板状電極部４１０Ｂ、４２０Ｂが板状電極部４１０Ａ、４２０Ａと同じく幅広になる。このため、図１のように、２つのターゲット機構３１をＹ軸方向に並べた場合、隣り合うターゲット機構３１同士間には、幅広の板状電極が介在することになる。この結果、図１の状態よりも、隣り合うターゲット機構３１がより離れて配置されることになり、２つのターゲット機構３１を収容する真空容器１０の大型化、すなわち、成膜装置１０１の大型化を招来してしまう。

【0072】

これに対して、本実施形態の筒状電極４０においては、筒状電極部４１と筒状電極部４２とがスパッタリング粒子Ｓ１を阻害しないように配置される（図３）。これにより、所望の成膜速度が得られる。

【0073】

また、筒状電極部４１、４２のそれぞれは、板状でなく筒状であるため、その機械的強度が板状よりも強い。これにより、成膜中に筒状電極部４１、４２がプラズマにより加熱されたとしても、筒状電極部４１、４２が変形しにくく、成膜中には、ターゲット３２と筒状電極４０との間に安定したプラズマが形成される。これにより、基板２１に形成される膜の特性、膜厚分布については、所望の特性、膜厚分布が得られる。

【0074】

また、筒状電極部４１、４２のそれぞれは、筒状である。このために、筒状電極部４１、４２は高い機械的強度を保ちながら、その外径を板状電極部４１０Ａ、４２０Ａの幅よりも狭くすることができる。このため、図１のように、２つのターゲット機構３１をＹ軸方向に並べたとしても、隣り合うターゲット機構３１同士を近接して配置することができる。すなわち、本実施形態では、成膜装置１０１の大型化を招来しない。

【0075】

また、筒状電極部４１、４２の外形が円状である場合、筒状電極部４１、４２の外周面には、板状電極４００Ａ、Ｂが持つ端部が形成されない。従って、筒状電極部４１、４２に付着した膜は、板状電極４００Ａ、Ｂに付着した膜に比べて剥がれにくく、成膜時、基板２１に形成される膜に異物が混入しにくい。

【0076】

また、筒状電極部４１、４２の内部に、所定温度に保たれた液状媒体が流通した場合には、成膜時における、筒状電極部４１、４２の熱伸縮が抑えられる。これにより、筒状電極部４１、４２に付着した膜は、より剥がれにくくなる。

【0077】

また、筒状電極部４１、４２のそれぞれは、所謂、網アノード電極のように、スパッタリング面３２ｓに対向配置されない。従って、網アノード電極に比べて筒状電極部４１、４２からは、パーティクルが発生しにくく、基板２１に形成される膜にパーティクルが混入しにくくなる。

【0078】

なお、本実施形態の作用をターゲット３２と筒状電極部４１、４２との組を例に説明した。ターゲット３２と筒状電極部４１、４２との組のほか、ターゲット３２と筒状電極部４２、４３との組でも、ターゲット３２と筒状電極部４１、４２との組と同じ作用をすることは当然である。

【0079】

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。

【符号の説明】

【0080】

１０…真空容器
１０ｗ…側壁
１０ｄ…排気口
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…ターゲット機構（スパッタリングターゲット機構）
３２…ターゲット
３２ｓ…スパッタリング面
３３…バッキングプレート
３４…磁気回路部
３５…電源
４０…筒状電極
４１、４２、４３…筒状電極部
７０…ガス供給源
７１…流量調整器
７２…ガスノズル
１０１…成膜装置
３４１、３４２…磁石部
３４５…ヨーク
４００Ａ、４００Ｂ…板状電極
４１０Ａ、４１０Ｂ、４２０Ａ、４２０Ｂ…板状電極部
Ｓ１…スパッタリング粒子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】