特許 6691636 スパッタリング装置用のカソードユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6691636

(24)【登録日】2020年4月14日

(45)【発行日】2020年4月28日

(54)【発明の名称】スパッタリング装置用のカソードユニット

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/34 20060101AFI20200421BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/34 C

   C23C14/34 V

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2019-508976(P2019-508976)

(86)(22)【出願日】2018年3月6日

(86)【国際出願番号】JP2018008619

(87)【国際公開番号】WO2019021519

(87)【国際公開日】20190131

【審査請求日】2019年2月15日

(31)【優先権主張番号】特願2017-143364(P2017-143364)

(32)【優先日】2017年7月25日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【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】110000305

【氏名又は名称】特許業務法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】中村 真也

(72)【発明者】

【氏名】田代 征仁

【審査官】 末松 佳記

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５８−１２８９７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６２−１０２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１４７８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７１９４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／００−１４／５８

Ｈ０１Ｌ ２１／２０３

Ｈ０１Ｌ ２１／２８５

Ｈ０１Ｌ ２１／３６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ターゲットを備えて真空チャンバに取り付けられるスパッタリング装置用のカソードユニットにおいて、
真空チャンバの外壁に取り付けられる支持フレームと、
支持フレームで支持されて真空チャンバに対して近接離間可能に進退する環状の可動ベースと、
可動ベースの内方空間をターゲットのスパッタ面に平行にのびるように当該可動ベースで軸支された回転軸体と、
回転軸体の軸線方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する可動ベースの進退方向をＺ軸方向とし、回転軸体にその径方向に向けて突設され、その先端面にターゲットが着脱自在に取り付けられる少なくとも１個のターゲットホルダと、
真空チャンバの外壁面からＺ軸方向に所定間隔離した支持フレームの部分に設けられる、開閉扉を有する予備チャンバであって真空チャンバと独立して真空排気自在であるものと、
可動ベースと予備チャンバとの間及び可動ベースと真空チャンバとの間に設けられてターゲットホルダを囲繞する一対の真空ベローズとを備え、
ターゲットホルダがＺ軸上に位置し且つターゲットが真空チャンバ側を向く姿勢で真空チャンバに対しＺ軸方向に近接移動させた可動ベースの成膜位置では真空チャンバに形成した第１開口の周縁部に密接してターゲットが存する真空チャンバ内を隔絶すると共に、ターゲットが予備チャンバ側を向く姿勢で真空チャンバに対しＺ軸方向に離間移動させた可動ベースの交換位置では予備チャンバに形成した第２開口の周縁部に密接してターゲットが存する予備チャンバ内を隔絶する隔絶部がターゲットホルダに設けられ、隔絶部が第１開口と第２開口とから離れた可動ベースの中立位置で回転軸体をＸ軸回りに回転する回転機構を更に備えることを特徴とするスパッタリング装置用のカソードユニット。

【請求項2】

前記回転軸体に、同一線上で相反する方向に夫々のびるように前記ターゲットホルダを２個設けたことを特徴とする請求項１記載のスパッタリング装置用のカソードユニット。

【請求項3】

前記ターゲットホルダ内に、ターゲット表面に漏洩磁場を作用させる磁石ユニットと、この磁石ユニットをＺ軸回りに回転駆動する駆動手段とを内蔵したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のスパッタリング装置用のカソードユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ターゲットを備えて真空チャンバに装着されるスパッタリング装置用のカソードユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

真空雰囲中で処理すべき基板に対し所定の薄膜を成膜する方法の一つとしてスパッタリング装置を用いるものが従来から知られている。この種のスパッタリング装置は、通常、真空チャンバを備え、真空チャンバの上部には、成膜しようとする組成に応じて製作されるターゲットを備えるカソードユニットが着脱自在に取り付けられている。また、真空チャンバの下部には、ターゲットに対向させてシリコンウエハやガラス基板等の基板が設置されるステージが設けられている。そして、カソードユニットを取り付けた状態で真空チャンバを所定圧力まで真空排気した後、真空チャンバ内にスパッタガス（アルゴンガス等）を所定の流量で導入し、ターゲットに例えば負の電位を持った所定電力を投入することで、ターゲットをスパッタリングし、これによりターゲットから飛散するスパッタ粒子をステージ上の基板表面に付着、堆積させて所定の薄膜が成膜される（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

ところで、上記の如く、ターゲットをスパッタリングすると、ターゲットが侵食されていくため、ターゲットは定期的に交換する必要がある。ターゲットの交換に際しては、スパッタリング装置を用いた成膜処理を一旦中断し、真空チャンバを大気に戻した後に、真空チャンバからカソードユニットを取り外し、この状態でターゲットの交換作業を行うことが一般的である。ここで、真空チャンバを大気に戻すと、真空チャンバの内壁面等には、真空排気され難い水分子等が付着する。このため、ターゲット交換後に、真空チャンバにカソードユニットを再度取り付けて真空チャンバ内を真空排気する場合、真空チャンバの容積によっては、基板への成膜に影響を与えないように真空チャンバ内を所定圧力まで真空排気するのに多大な時間を要し、ターゲット交換に伴う成膜処理の中断時間が長くなるという問題がある。そこで、真空チャンバを大気開放することなく、ターゲットが交換できるカソードユニットの開発が望まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−９１８６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、以上の点に鑑み、真空チャンバを大気開放することなく、ターゲットが交換できる構造を持つスパッタリング装置用のカソードユニットを提供することをその目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、ターゲットを備えて真空チャンバに取り付けられる本発明のスパッタリング装置用のカソードユニットは、真空チャンバの外壁に取り付けられる支持フレームと、支持フレームで支持されて真空チャンバに対して近接離間可能に進退する環状の可動ベースと、可動ベースの内方空間をターゲットのスパッタ面に平行にのびるように当該可動ベースで軸支された回転軸体と、回転軸体の軸線方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する可動ベースの進退方向をＺ軸方向とし、回転軸体にその径方向に向けて突設され、その先端面にターゲットが着脱自在に取り付けられる少なくとも１個のターゲットホルダと、真空チャンバの外壁面からＺ軸方向に所定間隔離した支持フレームの部分に設けられる、開閉扉を有する予備チャンバであって真空チャンバと独立して真空排気自在であるものと、可動ベースと予備チャンバとの間及び可動ベースと真空チャンバとの間に設けられてターゲットホルダを囲繞する一対の真空ベローズとを備え、ターゲットホルダがＺ軸上に位置し且つターゲットが真空チャンバ側を向く姿勢で真空チャンバに対しＺ軸方向に近接移動させた可動ベースの成膜位置では真空チャンバに形成した第１開口の周縁部に密接してターゲットが存する真空チャンバ内を隔絶すると共に、ターゲットが予備チャンバ側を向く姿勢で真空チャンバに対しＺ軸方向に離間移動させた可動ベースの交換位置では予備チャンバに形成した第２開口の周縁部に密接してターゲットが存する予備チャンバ内を隔絶する隔絶部がターゲットホルダに設けられ、隔絶部が第１開口と第２開口とから離れた可動ベースの中立位置で回転軸体をＸ軸回りに回転する回転機構を更に備えることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、例えば、真空チャンバの外壁にカソードユニットを取り付けるのに先立って、ターゲットホルダの先端面にターゲットを取り付け、ターゲットホルダがＺ軸上に位置し且つターゲットが真空チャンバ側を向く姿勢にする。この場合、可動ベースは中立位置にあり、また、大気圧下の予備チャンバの開閉扉は閉じた状態とする。そして、カソードユニットをその支持フレームを介して真空チャンバの所定位置に取り付ける。カソードユニットを取り付けると、真空ポンプを作動して真空チャンバ及び予備チャンバを真空排気する。真空チャンバと予備チャンバとは同一の真空ポンプまたは夫々独立の真空ポンプにより真空排気することができ、真空チャンバと予備チャンバとの真空排気に伴って、第１開口及び第２開口を通して可動ベースの内方空間を含む一対の真空ベローズの内方空間が同時に真空排気される。

【0008】

真空チャンバ及び予備チャンバが所定圧力まで真空排気されると、可動ベースを真空チャンバに対しＺ軸方向に近接移動させ、可動ベースが成膜位置に達すると、ターゲットホルダの隔絶部により、ターゲットホルダに取り付けたターゲットが真空チャンバ内に存する状態でこの真空チャンバ内が隔絶され、ターゲットのスパッタリングによる成膜が可能になる。そして、ターゲットのスパッタリングでターゲットが所定量侵食されると、ターゲットが交換される。

【0009】

ターゲット交換に際しては、可動ベースを中立位置に戻し、回転機構により回転軸体をＸ軸回りに１８０度回転させる。すると、ターゲットホルダに取り付けた使用済みのターゲットが予備チャンバ側を向く姿勢になる。そして、可動ベースを真空チャンバに対しＺ軸方向に離間移動させ、可動ベースが交換位置に達すると、ターゲットホルダの隔絶部により、ターゲットホルダに取り付けたターゲットが予備チャンバ内に存する状態でこの予備チャンバ内が隔絶される。そして、予備チャンバに窒素ガスや空気等を導入して大気圧に戻し、開閉扉を開けて使用済みのターゲットの交換が可能になる。

【0010】

ターゲット交換後には、開閉扉を閉じた後、予備チャンバを所定圧力まで真空排気し、予備チャンバが所定圧力に達すると、可動ベースを真空チャンバに対しＺ軸方向に近接移動させ、可動ベースが中立位置に達すると、再度、可動ベースをＸ軸回りに例えば１８０度回転させる。すると、ターゲットホルダに取り付けた未使用のターゲットが真空チャンバ側を向く姿勢になり、可動ベースを成膜位置に移動すれば、ターゲットのスパッタリングにより成膜を行うことができる状態になる。以降、上記操作を繰り返して、ターゲットの交換が行われる。

【0011】

以上の如く、本発明では、ターゲット交換に必要な容積だけを有していればよい、真空チャンバとは別の予備チャンバを設けておき、ターゲット交換に際しては、予備チャンバのみを大気開放して使用済みターゲットを未使用のものと交換できる構成を採用したため、ターゲット交換時、真空チャンバを大気圧に戻す必要はなく、また、ターゲット交換後には予備チャンバのみを真空排気すればよいため、ターゲット交換のために中断される処理時間を可及的に少なくできる。

【0012】

本発明においては、前記回転軸体に、同一線上で相反する方向に夫々のびるように前記ターゲットホルダが２個突設されていることが好ましい。これによれば、ターゲット交換後に、開閉扉を閉じ、予備チャンバを所定圧力まで真空排気して所定圧力に達すると、可動ベースを近接移動させるだけで、ターゲットのスパッタリングにより成膜を行うことができる状態にでき、しかも、次に使用するターゲットを常時真空雰囲気に保管できるため、有利である。

【0013】

また、本発明においては、前記ターゲットホルダ内に、ターゲット表面に漏洩磁場を作用させる磁石ユニットと、この磁石ユニットをＺ軸回りに回転駆動する駆動手段とを内蔵する構成を採用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態のカソードユニットをその可動ベースの中立位置で示す断面図。

【図2】本発明の実施形態のカソードユニットをその可動ベースの成膜位置で示す断面図。

【図3】本発明の実施形態のカソードユニットをその可動ベースの交換位置で示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して、基板表面に所定の薄膜を成膜するスパッタリング装置に用いられる本発明のスパッタリング装置用のカソードユニットの実施形態を説明する。以下においては、図１に示す姿勢を基準とし、後述の回転軸体が、ターゲットの未使用時のスパッタ面に平行な水平方向（図１中、左右方向）にのびるように設けられるものとし、この回転軸体の軸線方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する後述の可動ベースの進退方向（図１中、上下方向）をＺ軸方向とし、また、Ｚ軸回りの方向を周方向として説明する。

【0016】

図１を参照して、Ｖｃは、図外の真空ポンプにより真空排気されて真空雰囲気の形成が可能な真空チャンバであり、そのＺ軸方向上面には、後述のターゲットが臨む第１開口Ｖｃ１が形成されている。そして、第１開口Ｖｃ１の直上に位置させて真空チャンバＶｃの外壁面には本実施形態のカソードユニットＣＵが取り付けられている。なお、スパッタリング装置用の真空チャンバＶｃの内部構造自体は、公知のものが利用できるため、ここでは詳細な説明は省略する。

【0017】

カソードユニットＣＵは、略筒状の輪郭を持つ支持フレーム１を有し、支持フレーム１内には、真空チャンバＶｃに対し近接離間可能（上下方向）に進退する環状の可動ベース２が設けられている。可動ベース２には、周方向に間隔を存して、上下方向に貫通する２個のねじ孔部（図示せず）が形成され、各ねじ孔部には、支持フレーム１の上部に設けられた第１モータＤｍ１に連結された送りねじ２１が夫々螺合している（図１では、片側の第１モータＤｍ１で駆動される送りねじ２１のみを示している）。また、可動ベース２には、周方向に間隔を存して、上下方向に貫通する４個のガイド孔(図示せず)が形成され、ガイド孔には、支持フレーム１に設けたガイドピン２２が夫々挿通している。そして、第１モータＤｍ１を一方向に回転駆動させると、可動ベース２が、ガイドピン２２に案内されてその姿勢を維持したまま真空チャンバＶｃに向けて近接移動し、第１モータＤｍ１を逆方向に回転駆動すると、可動ベース２がガイドピン２２に案内されてその姿勢を維持したまま真空チャンバＶｃに対して離間移動するようになっている。

【0018】

可動ベース２には、その内方空間２３をＸ軸方向に貫通する回転軸体３が軸支されている。この場合、回転軸体３のＸ軸方向の一端（図１中、左側端）は、真空シール兼用の磁気軸受等の軸受部材（図示せず）を介して可動ベース２の外方に突出し、この突出した回転軸体３の一端が第２モータＤｍ２に連結されている。また、回転軸体３のＸ軸方向の他端（図１中、右側端）は、可動ベース２のＸ軸方向の側壁に設けた真空シール兼用の軸受部材４が設けられている。本実施形態では、第２モータＤｍ２や軸受部材４で回転軸体３をＸ軸回りに回転する回転機構を構成する。そして、第２モータＤｍ２を回転駆動すると、回転軸体３がＸ軸回りに回転される。軸受部材４内には、後述のバッキングプレートに冷却水を循環するための流体通路４１が形成されており、スパッタリング中、後述のターゲットを冷却できるようにしている。図１中、４２は、図外の通水ポンプからの水管を接続するためのアダプタである。なお、特に図示して説明しないが、回転軸体３には、図示省略のスパッタ電源からの出力ケーブルが接続され、スパッタリング時、ターゲットに対して例えば負の電位を持った所定電力が投入できるようにしている。

【0019】

可動ベース２の内方空間２３に位置する回転軸体３の外周部分には、その径方向にのびる２本の筒状のターゲットホルダ５_１，５_２が１８０度位相をずらして（即ち、同一線上で相反する方向にのびるように）立設されている。そして、円形の輪郭を持つターゲットホルダ５_１，５_２の先端面に、円形の輪郭を持つターゲットＴｇ１，Ｔｇ２がバッキングプレートＢｐ１，Ｂｐ２を介して着脱自在に取り付けられている。ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２としては、基板に成膜しようとする薄膜の組成に応じて、公知の方法で製作されたものが利用され、本実施形態では、同一組成のターゲットＴｇ１，Ｔｇ２が用いられる。また、ターゲットホルダ５_１，５_２の内部空間には、ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２表面に漏洩磁場を夫々作用させる磁石ユニット６と、Ｚ軸周りに磁石ユニット６を回転駆動する第３モータＤｍ３とが設けられている。なお、磁石ユニット６自体は公知のものが利用できるため、ここでは詳細な説明は省略する。

【0020】

真空チャンバＶｃに対しＺ軸方向に離間する支持フレーム１の部分には、上面を開口した予備チャンバＲｃが設けられている。予備チャンバＲｃの上面には、上面開口Ｒｃ１を開閉自在に閉塞する開閉扉Ｒｄが設けられている。また、予備チャンバＲｃの下面には、真空チャンバＶｃの第１開口Ｖｃ１に対峙させると共に同一の開口径を持つようにターゲットＴｇ１，Ｔｇ２が臨む第２開口Ｒｃ２が形成されている。この場合、第１開口Ｖｃ１及び第２開口Ｒｃ２の周縁部には、Ｚ軸方向に窪む環状の嵌合凹部Ｖｃ１１，Ｒｃ２１が夫々形成され、可動ベース２を近接離間方向の移動させると、ターゲットホルダ５_１，５_２の先端面に形成したフランジ部５１ａ，５１ｂが、Ｏリング５２ａ，５２ｂを介して嵌合凹部Ｖｃ１１，Ｒｃ２１と嵌合して密接し、ターゲットホルダ５_１，５_２により真空チャンバＶｃまたは予備チャンバＲｃが隔絶されるようになっている。この場合、Ｏリング５２ａ，５２ｂを設けたフランジ部５１ａ，５１ｂが本実施形態の隔絶部を構成する。

【0021】

予備チャンバＲｃの容積は、ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２の交換作業を考慮して可及的に小さく設定され、また、予備チャンバＲｃには、真空ポンプＰｕに通じる排気管Ｅｐと、ベントバルブＶｖに通じるベント管Ｖｐとが接続されている。真空ポンプＰｕとしては、図１に示すように、予備チャンバＲｃを独立して真空排気できる専用のものを用いることができるが、真空チャンバＶｃを真空排気する真空ポンプ（図示せず）に切換えバルブを介して接続してもよい。また、可動ベース２と予備チャンバＲｃとの間及び可動ベース２と真空チャンバＶｃとの間には、ターゲットホルダ５_１，５_２が設けられた空間６１を囲繞する上下一対の真空ベローズ７_１，７_２が設けられ、後述の可動ベース２の中立位置にて、可動ベース２の内方空間２３を含む上下一対の真空ベローズ７_１，７_２の内方空間７１を通して予備チャンバＲｃと真空チャンバＶｃとが真空雰囲気中で連通できるようになっている。以下に、図２及び図３も参照して、上記カソードユニットＣＵの使用例をそのターゲットの交換方法を含め具体的に説明する。

【0022】

真空チャンバＶｃに対してカソードユニットＣＵを取り付けるのに先立ち、ターゲットホルダ５_１，５_２の先端面に、バッキングプレートＢｐに接合されたターゲットＴｇ１，Ｔｇ２を夫々取り付ける。そして、両ターゲットホルダ５_１，５_２がＺ軸上に位置して一方のターゲットＴｇ１が予備チャンバＲｃ、他方のターゲットＴｇ２が真空チャンバＶｃ側を向く姿勢にし、この状態で真空チャンバＶｃ外壁面の所定の位置に支持フレーム１を介してカソードユニットＣＵを取り付ける（図１に示す状態）。この場合、ターゲットホルダ５_１，５_２のフランジ部５１ａ，５１ｂが第１開口Ｖｃ１及び第２開口Ｒｃ２から夫々離れるように可動ベース２を位置させる（これを可動ベース２の中立位置という）。また、予備チャンバＲｃの開閉扉Ｒｄは閉じられていると共に、真空チャンバＶｃ及び予備チャンバＲｃは大気状態である。カソードユニットＣＵが取り付けられると、図外の真空ポンプ及び予備チャンバＲｃ用の真空ポンプＰｕを夫々作動し、真空チャンバＶｃ及び予備チャンバＲｃを真空排気する。このとき、可動ベース２の内方空間２３を含む上下一対の真空ベローズ７_１，７_２の内方空間７１も真空排気される。

【0023】

真空チャンバＶｃ及び予備チャンバＲｃが所定圧力（例えば、１×１０^−５Ｐａ）まで真空排気されると、可動ベース２を真空チャンバＶｃに対して近接移動させる(図１中、下方に移動させる)。すると、他方のターゲットホルダ５_２の先端面に形成したフランジ部５１ｂがＯリング５２ｂを介して嵌合凹部Ｖｃ１１に嵌合して密接する。これにより、図２に示すように、他方のターゲットホルダ５_２に取り付けたターゲットＴｇ２が真空チャンバＶｃ内を臨む状態で、真空チャンバＶｃが真空ベローズ７_１，７_２の内方空間７１から縁切りされて隔絶される（これを可動ベース２の成膜位置という）。成膜位置では、ターゲットＴｇ２に対向配置される図外の基板に対してターゲットＴｇ２のスパッタリングによる成膜が行われる。なお、他方のターゲットＴｇ２をスパッタリングしている間、一方のターゲットホルダ５_１に取り付けられた未使用のターゲットＴｇ１は真空雰囲気の真空ベローズ７_１，７_２の内方空間７１に保管されることになり、例えば、十分な脱ガスを行うことができ、有利である。そして、ターゲットＴｇ２が所定量侵食されると、このターゲットＴｇ２が交換される。

【0024】

ターゲット交換に際しては、可動ベース２を中立位置に戻した後、第２モータＤｍ２により回転軸体３をＸ軸回りに１８０度回転させる。すると、他方のターゲットホルダ５_２に取り付けられた使用済みのターゲットＴｇ２が予備チャンバＲｃに対峙する姿勢になり、一方のターゲットホルダ５_１に取り付けられた未使用のターゲットＴｇ１が真空チャンバＲｃに対峙する姿勢になる。そして、可動ベース２を真空チャンバＶｃに対しＺ軸方向に離間移動させる(図１中、上方に移動させる)。すると、他方のターゲットホルダ５_２の先端面に形成したフランジ部５１ｂがＯリング５２ｂを介して嵌合凹部Ｒｃ２１に嵌合して密接する。これにより、図３に示すように、他方のターゲットホルダ５_２に取り付けられたターゲットＴｇ２が予備チャンバＲｃ内を臨む状態で、予備チャンバＲｃが真空ベローズ７_１，７_２の内方空間７１から縁切りされて隔絶される（これを可動ベース２の交換位置という）。

【0025】

予備チャンバＲｃが隔絶されると、ベントバルブＶｖを作動させて予備チャンバＲｃに窒素ガスや空気等が導入され、大気圧に戻される。予備チャンバＲｃが大気圧に戻されると、開閉扉Ｒｄを開けて他方のターゲットホルダ５_２に取り付けられた使用済みのターゲットＴｇ２の交換作業が行われる。なお、上記作業の間、一方のターゲットホルダ５_１に取り付けられた未使用のターゲットＴｇ１は、真空雰囲気に保管されたままとなる。

【0026】

ターゲット交換後には、開閉扉Ｒｄを閉じた後、真空ポンプＰｕにより予備チャンバＶｃを所定圧力（例えば、１×１０^−５Ｐａ）まで真空排気し、予備チャンバＲｃが所定圧力に達すると、可動ベース２を成膜位置まで真空チャンバＶｃに対して近接移動させる。これにより、一方のターゲットホルダ５_１に取り付けられた未使用のターゲットＴｇ１が真空チャンバＶｃ内を臨む状態で、真空チャンバＶｃが真空ベローズ７_１，７_２の内方空間７１から縁切りされて隔絶される。以降、上記操作を繰り返して、ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２の交換が行われる。

【0027】

以上説明したように、本実施形態によれば、ターゲット交換に必要な容積だけを有していればよい、真空チャンバＶｃとは別の予備チャンバＲｃを設けておき、ターゲット交換に際しては、予備チャンバＲｃのみを大気圧に戻して使用済みターゲットＴｇ２を未使用のものＴｇ１と交換できる構成を採用したため、ターゲット交換時に真空チャンバＶｃを大気開放する必要はなく、また、ターゲット交換後には予備チャンバＲｃのみを真空排気すればよいため、ターゲット交換のために中断される処理時間を可及的に少なくできる。しかも、回転軸体３に、同一線上で相反する方向に夫々のびるようにターゲットホルダ５_１，５_２が２個突設されているため、ターゲット交換後に、開閉扉Ｒｄを閉じ、予備チャンバＲｃを所定圧力まで真空排気して所定圧力に達すると、可動ベース２を近接移動させるだけで、ターゲットＴｇ１（Ｔｇ２）のスパッタリングにより成膜を行うことができる状態にでき、しかも、次に使用するターゲットＴｇ２（Ｔｇ１）を常時真空雰囲気中で保管できるため、有利である。

【0028】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で適宜変形が可能である。上記実施形態では、２枚のターゲットＴｇ１，Ｔｇ２を用いるものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、回転軸体３に単一のターゲットホルダを設け、これにターゲットを取り付けたものにも本発明は適用できる。

【0029】

また、上記実施形態では、ターゲットホルダ５_１，５_２の先端面に同一組成のターゲットＴｇ１，Ｔｇ２を取り付ける場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、異なる組成のターゲットを設けることもできる。このような場合、中立位置と成膜位置との間の可動ベース２の移動と回転軸体３の回転とを適宜行うことで、基板表面に交互に異なる薄膜を積層することもできる。また、回転軸体３に３本以上のターゲットホルダを設け、各ターゲットホルダに取り付けられるターゲットを異なる組成のものとし、基板表面に多層膜を形成することもできる。

【符号の説明】

【0030】

ＣＵ…カソードユニット、Ｄｍ２…第２モータ（回転機構）、Ｄｍ３…第３モータ（駆動手段）、Ｒｃ…予備チャンバ、Ｒｃ２…第２開口、Ｒｄ…開閉扉、Ｖｃ…真空チャンバ、Ｖｃ１…第１開口、Ｖｖ…ベントバルブ、１…支持フレーム、２…可動ベース、３…回転軸体、５_１，５_２…ターゲットホルダ、５１ａ，５１ｂ…フランジ部（隔絶部）、５２ａ，５２ｂ…Ｏリング（隔絶部）、６…磁石ユニット、７_１，７_２…真空ベローズ。

【図1】

【図2】

【図3】