JP2000336477A

JP2000336477A - 高効率プラズマガス中凝縮クラスター堆積装置

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Publication number: JP2000336477A
Application number: JP11149573A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sumiyama; 兼治隅山; Takehiko Hihara; 岳彦日原; Taketoshi Saito; 建勇斎藤; Satoyuki Futamura; 智行二村
Original assignee: NIPPON BIITEC KK; Japan Science and Technology Corp
Current assignee: NIPPON BIITEC KK; Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2000-12-05
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: JP3080945B1

Abstract

(57)【要約】【課題】高い希ガス分圧中のグロー放電領域でサイズ
が揃ったクラスターを発生させると共に、基板３２への
クラスターの安定した飛来を可能とする。異常放電、ク
ラスターのターゲット２０の周囲への堆積等を防止す
る。【解決手段】ターゲット２０と基板３２とをそれぞれ
別のスパッタ室２２と成膜室３５とに配置し、前者のガ
ス圧を数Ｔｏｒｒ程度のグロー放電領域とし、後者を十
分高い真空度に維持する。さらに、ターゲット２０を囲
むシールドカバー２を設け、このシールドカバー３４と
ターゲット２０との間隙δを十分狭くしてグロー放電下
での異常放電を抑えると共に、この間隙に希ガスを流し
て、シールドカバー２やターゲット２０の表面にクラス
ターが堆積するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリングの
手法により、ターゲットから発生した金属蒸気を合体、
凝縮してクラスターを形成し、基板上に堆積させる装置
に関する。特に数Ｔｏｒｒという比較的高いＡｒガス圧
のグロー放電領域でスパッタリングを行うことにより、
直径数ｎｍ程度のクラスターを発生させ、これを基板上
に堆積して成膜させるのに好適な高効率プラズマガス中
凝縮クラスター堆積装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属や半導体薄膜を成膜する手段とし
て、スパッタリング法が使用されている。このスパッタ
リング法は、真空チャンバーの中に対向して配置した陰
極と陽極との間に高電圧を印加すると共に、真空チャン
バー内を１０^-2〜１０^-3Ｔｏｒｒ程度のグロー放電領域
に維持し、陰極上に保持したターゲットをスパッタリン
グすることにより発生した原子、分子を基板上に堆積さ
せるものである。

【０００３】スパッタリング法は、高融点且つ低蒸気圧
の元素や化合物を成膜できる利点がある。しかし、従来
のグロー放電領域で行うスパッタリング法では、基板上
で金属原子の合体、凝縮が生じクラスターが形成される
ため、クラスターのサイズや分散状態を制御できないと
いう欠点がある。そこで、数Ｔｏｒｒ程度の比較的高い
ガス圧のグロー放電領域でスパッタリングすることによ
り、ターゲットから発生した原子、分子を比較的高いガ
ス圧の中で凝集させることにより、比較的粒径の大きな
クラスターを発生させ、これを基板上に堆積させる手法
が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、比
較的高いガス圧でスパッタリングを行う場合、発生した
クラスターが基板に飛来するまでに希ガス分子と衝突
し、クラスターの２次成長が生じ、サイズ分布が著しく
なるばかりでなく、清浄雰囲気で効率的に堆積行うこと
が困難となる。また、スパッタ室内でこれらのクラスタ
ーがターゲットの周りの壁に堆積するため、装置を長時
間運転することができない。また、異常放電も発生しや
すくなり、安定した放電が行われにくい。

【０００５】本発明は、スパッタリング方式の高効率プ
ラズマガス中凝縮クラスター堆積装置において克服すべ
き課題に鑑み、数Ｔｏｒｒ程度の比較的高いガス圧のグ
ロー放電領域でスパッタリングすることにより、サイズ
が揃ったクラスターを発生させると共に、基板へのクラ
スターの安定した飛来を可能とし、これにより生成効率
をあげると共に、異常放電、クラスターのターゲット周
囲への堆積等を防止し、安定した成膜を可能とすること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明では、ターゲット２０と基板３２とをそれぞ
れ別のスパッタ室２２と成膜室３５とに配置し、前者の
ガス圧を数Ｔｏｒｒ台のグロー放電領域とし、後者を１
０^-7Ｔｏｒｒ台の高い真空度に維持する。さらに、ター
ゲット２０を囲むシールドカバー２を設け、このシール
ドカバー２とターゲット２０との間隙δを十分狭くして
グロー放電等の異常放電を抑えると共に、この間隙に希
ガスを流し、シールドカバー２やターゲット２０の表面
にクラスターが堆積するのを防止した。

【０００７】すなわち、本発明によるクラスター堆積装
置は、放電領域を閉じこめる真空チヤンバー１の中に希
ガスのＡｒを導入し、スパッタ室２２内の負電圧の陰極
１８ならびにその上に設置されたターゲット２０と０電
圧のクーリングケース３との間でグロー放電を発生さ
せ、正の希ガス原子イオンで前記のターゲット２０をス
パッタして生じた金属原子をＡｒ、Ｈｅ等の希ガスと衝
突、冷却してクラスターを形成させる。

【０００８】この高効率プラズマガス中凝縮クラスター
堆積装置では、ターゲット２０側のスパッタ室２２を比
較的高い圧力の希ガス中でのグロー放電領域に維持して
いるため、ターゲット２０のスパッタリングにより発生
した金属原子が希ガスとの衝突で冷却され合体、凝縮し
て、直径数ｎｍ程度のサイズの揃ったクラスターを定常
的に発生させることができる。他方、基板３２が設置さ
れてる成膜室３５をそれより十分高い真空度に維持して
いるため、清浄雰囲気でクラスターを堆積させることが
できる。

【０００９】より具体的には、ターゲット２０側のスパ
ッタ室２２と基板３２側の成膜室３５との間に、ターゲ
ット２０から発射した分子が基板３２に入射する経路上
にノズル２６〜２９を配置した複数の隔壁で区画された
部屋２３、２４、２５を設ける。そして、それらのガス
圧を段階的に変えることにより、ターゲット２０側のス
パッタ室２２をグロー放電領域に維持し、基板３２側の
成膜室３５をそれより十分高い真空度とする。

【００１０】この高効率プラズマガス中凝縮クラスター
堆積装置では、ターゲット２０側のスパッタ室２２と基
板３２側の成膜室３５との間の複数の部屋２３、２４、
２５の真空度を段階的に変えているため、ターゲット２
０側のスパッタ室２２と基板３２側の成膜室３５とをそ
れぞれ所要のガス圧に安定して維持することができる。
また、部屋２３、２４、２５を区画する隔壁に、ターゲ
ット２０から発射した分子が基板３２に入射する経路上
にノズル２６〜２９を配置しているため、ターゲット２
０から基板３２にクラスターを確実に飛来させることが
できる。

【００１１】ターゲット２０を、ノズル２６ならびに隣
接する部屋２３とを区画する隔壁に対して前後に移動自
在に配置する。これによって、スパッタ質２２におい
て、ターゲット２０から飛び出した金属原子が比較的高
い希ガス圧の中を通過する距離を変えることができる。
これにより、金属原子やクラスターと希ガス原子との衝
突回数が調整でき、クラスター成長領域を変化させるこ
とができ、発生するクラスターの大きさを変えることが
できる。

【００１２】ターゲット２０から飛び出した分子が基板
３２に向けてビーム状に発射する経路を残して、ターゲ
ット２０の周囲にシールドカバー２を配置し、このシー
ルドカバー２とターゲット２０のスパッタ面との間の間
隙δを０．３ｍｍ程度に設定する。これにより、グロー
放電等の異常放電の発生が抑えられ、安定した放電が可
能となる。

【００１３】さらに、シールドカバー２とターゲット２
０のスパッタ面との間の間隙δに希ガスを流すことによ
り、ターゲット２０の周囲の壁面を常に清浄に保ち、そ
の壁面にクラスターが堆積するのを防止する。これによ
り、長時間にわたってグロー放電が維持できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１に本発明による高効率プラズマガス中凝縮クラスタ
ー堆積装置の全体の概要を示し、図２にその要部を拡大
して示している。

【００１５】真空チャンバー１の中央に円筒形のクーリ
ングケース３が収納され、固定されている。このクーリ
ングケース３の内部はスパッタ室２２となっている。ク
ーリングケース３の外周に巻き付けて設けた冷却配管４
に液体窒素等の冷媒が循環し、前記スパッタ室２２の内
部が冷却されるようになっている。

【００１６】スパッタ室２２はターボ分子ポンプ５で排
気され１０^-8Ｔｏｒｒ台の真空に達した後ポンプ５から
遮断される。その後スパッタ室２２には、希ガス導入用
の配管１４を通してマスフローコントローラー１５で流
量制御されたＨｅガス、希ガス導入用の配管１１を通し
てマスフローコントローラー１２で流量制御されたＡｒ
ガス等が導入される。一方、隣接する部屋２３が高排気
能のメカニカルブースターポンプで排気されているた
め、スパッタ室２２もノズル２６を介して排気される。
スパッタ室２２の圧力は真空計１６により測定され、そ
の測定結果が上記のマスフローコントローラー１２、１
５にフィードバックされる。このようにしてスパッタ室
２２は１−１０Ｔｏｒｒ程度の希ガス分圧の状態に保た
れる。

【００１７】クーリングケース３の中心軸上であって、
図１及び図２において右端面にノズル２６が開口してお
り、このノズル２６を介してスパッタ室２２に隣接する
部屋２３に通じている。この部屋はメカニカルブースタ
ーポンプ６で排気されている。スパッタ室２２の中央部
には、クラスターを発生させるターゲット２０を保持す
る陰極１８が配置されている。この陰極１８は、円筒形
のトランスファーロッド２１の一端側に設けられ、前記
ノズル２６に向けて設置されている。

【００１８】トランスファーロッド２１は、真空チャン
バー１及びクーリングケース３の中心軸上に配置されて
いると共に、その他端は、真空チャンバー１の図１にお
いて左端面に設けたシーリングガイド１０に気密にシー
ルされた状態でスライド自在に支持されている。このト
ランスファーロッド２１は、前記シーリングガイド１０
にガイドされた状態で、図１に矢印で示すように、その
長手方向にスライドできるため、前記の陰極１８の位置
を同方向に調整することができるようになっている。

【００１９】陰極１８の内部には、同心状に複数個の磁
石３４が配置され、これにより陰極１８上に磁界が形成
される。陰極であるターゲットで発生した電子はこの磁
界によりローレンツ力を受けてマグネトロン運動するた
め、電子によるＡｒガスのイオン化が促進され、スパッ
タリングで発生する金属原子の量も増大する。また、こ
の陰極１８の内部には、前記トランスファーロッド２１
の内部を通した冷却配管１３を介して冷却水が循環され
て、冷却され、ターゲットの加熱、融解を防いでいる。
陰極１８の前面には、表面上にイオンを衝突させてスパ
ッタリングするターゲット２０が保持される。

【００２０】陰極１８とその前面のターゲット２０の周
囲は円筒形のシールドカバー２で覆われており、このシ
ールドカバー２の前面はターゲット２０の中心に向けて
迫り出し、その内周縁部が陰極１８とターゲット２０の
外周側をカバーしている。これにより、陰極１８とター
ゲット電極２０は、ターゲット電極２０から飛び出した
原子、分子が後述する基板３２に向けて発射する経路を
除いてシールドカバー２で覆われている。

【００２１】図２に示すように、このシールドカバー２
の前面部分とターゲット２０との間に間隔δが形成さ
れ、この間隙δは０．３ｍｍ程度に設定されている。こ
れらシールドカバー２とその周囲の部材は、フッ素系樹
脂等の耐高圧の絶縁被膜、例えば商標名「テフロン」等
でコーティングしておくとよい。

【００２２】図１及び図２に示すように、前記トランス
ファーロッド２１の内部に希ガス導入用の配管１１が配
置され、この配管１１が前記シールドカバー２の内周部
分に接続されている。さらにこのシールドカバー２の内
周部分は、同シールドカバー２の前面部分とターゲット
２０との間隔δに通じている。マスフローコントローラ
１２により流量制御しながら、前記配管１１から希ガス
としてＡｒガスを導入すると、このＡｒガスは、前記シ
ールドカバー２の内側を通ってシールドカバー２の前面
部分とターゲット２０との間隔δからスパッタ室２２内
に流れる。

【００２３】真空チャンバー１の前記トランスファーロ
ッド２１のシーリングガイド１０が設けられたのと反対
側の端部に成膜室３５が形成されている。この成膜室３
５の中には、ホルダー３１が配置され、このホルダー３
１に基板３２が保持される。ホルダー３１は、トランス
ファーロッド３０により成膜室３５の径方向に移動でき
るようになっており、図１に示すように、基板３２が成
膜室３５の中心に配置されたとき、この基板３２と前記
ターゲット２０とが対向する。

【００２４】ホルダー３１の背後には膜厚計３３が配置
され、基板３２上に堆積されるクラスターの重量を監視
する。この成膜室３５には、ターボ分子ポンプ等の真空
ポンプ９が接続され、クラスター堆積中も１０^-7Ｔｏｒ
ｒ程度の高い真空度に維持される。

【００２５】前記ターゲット２０側のスパッタ室２２と
前記基板３２側の成膜室３５との間は、隔壁によって複
数の部屋２３、２４、２５に区画されている。ターゲッ
ト２０と基板３２とを結ぶ直線の経路上にノズル２６、
２７、２８、２９が配置され、前記スパッタ室２２と成
膜室３５とを含む隣接する複数の部屋２３、２４、２５
は、これらノズル２６、２７、２８、２９を介してのみ
通じている。また、ターゲット２０と基板３２とは、ノ
ズル２６、２７、２８、２９を通して対向する。

【００２６】前述のように、スパッタ室２２は、配管１
１、１４を通してＡｒ、Ｈｅ等の希ガスが導入されると
共に、部屋２３をメカニカルブースターポンプで排気し
ているのでノズル２６を介して同時に排気され、１〜１
０Ｔｏｒｒ程度の真空度に維持される。また、前記の成
膜室３５は、ターボ分子ポンプ等の真空ポンプ９が接続
され、１０^-7Ｔｏｒｒ台の真空度に維持される。そし
て、これらスパッタ室２２から成膜室３５に至る部屋２
３、２４、２５には、それぞれメカニカルブースターポ
ンプ６やターボ分子ポンプ７、８が接続され、それぞれ
１０^-2Ｔｏｒｒ、１０^-4Ｔｏｒｒ、１０^-6Ｔｏｒｒ台の
真空度に維持される。すなわち、スパッタ室２２から成
膜室３５に近くなるに従って、部屋２３、２４、２５の
真空度が段階的に高く（ガス圧が低く）なるように維持
される。部屋２３には真空計１７が取り付けられ、その
部分の真空度が計測される。

【００２７】このような構成からなる高効率プラズマガ
ス中凝縮クラスター堆積装置を使用し、金属からなるタ
ーゲット２０をスパッタリングし、発生したターゲット
原子、分子を合体、凝縮してクラスターとし、これを基
板３２の表面に堆積させる。次に、その手順について説
明する。

【００２８】前述のように、マスフローコントローラ１
５により流量制御しながら、配管１４を通して、Ｈｅガ
スがスパッタ室２２に導入される。また、マスフローコ
ントローラ１２により流量制御しながら、配管１１から
Ａｒガスを導入し、このＡｒガスをシールドカバー２の
前面部分とターゲット２０との間隔δからスパッタ室２
２内に流す。

【００２９】他方、このスパッタ室２２の気体状の原子
やクラスターを、ノズル２６を介して部屋２３の排気ポ
ートに接続し、メカニカルブースターポンプ６により排
出する。これにより、スパッタ室２２を１〜１０Ｔｏｒ
ｒ程度のガス圧に維持する。これに対し、成膜室３５側
は真空ポンプ９により排気し、１０^-7Ｔｏｒｒ程度の高
い真空度に維持する。そして、これらスパッタ室２２か
ら成膜室３５に至る中間の部屋２３、２４、２５は、そ
れぞれ真空ポンプ６、７、８で排気し、それぞれ１０^-2
Ｔｏｒｒ、１０^-4Ｔｏｒｒ、１０^-6Ｔｏｒｒと、段階的
に高い真空度（低いガス圧）に維持する。

【００３０】この状態で、クーリングケース３を接地
（０電位）し陰極１８に負の高電圧を印加する。また、
シールドカバー２も接地する。通常の配置では、シール
ドカバー２の前面部分とターゲット２０との間でアーク
放電が発生する。そこで、シールドカバー２の前面部分
とターゲット２０との間の間隙δを０．３ｍｍ程度の間
隔に設定し、異常放電が起こりにくく、安定にグロー放
電が維持される。

【００３１】このグロー放電と陰極１８の内部の磁石３
４の磁場とにより、ターゲット２０の表面近くの希ガス
原子が励起、イオン化される。このＡｒの正イオンは陰
極１８に印加された負の高電圧により加速され、ターゲ
ット２０の表面に衝突してターゲット２０をスパッタリ
ングする。このスパッタリングにより、ターゲット２０
から原子、分子が飛び出す。

【００３２】このターゲット２０から飛び出した金属原
子、分子は、１〜１０Ｔｏｒｒと比較的圧力の高い希ガ
ス雰囲気のスパッタ室２２内を通る過程で希ガス原子と
衝突して冷却され合体、凝縮し、サイズが揃った大きな
クラスターとして成長する。ここで、トランスファーロ
ッド２１をシーリングガイド１０に沿って図１において
矢印で示す方向に移動し、ターゲット２０を移動する
と、図２に示すターゲット２０とノズル２６までの距離
Ｌを変えることができる。ターゲット２０から飛び出し
た金属原子、分子と希ガス原子との衝突回数はＬに依存
し、クラスターの成長領域の距離を変えることができる
ので、任意で均一な大きさのクラスターを成膜室３５側
に取り出すことができる。

【００３３】ターゲット室２２で発生したクラスター
は、ノズル２６、２７、２８、２９を通って順次真空度
が段階的に高くなった部屋２３、２４、２５を通過し、
１０^-7Ｔｏｒｒ程度の高い真空度に維持された成膜室３
５に至り、ホルダー３１上の基板３２の表面に達し、そ
こに堆積する。基板３２に堆積されるクラスターの重量
は別途校正した膜圧計３３で計測される。

【００３４】この高効率プラズマガス中凝縮クラスター
堆積装置では、比較的高いＡｒガス分圧のスパッタ室２
２で発生したクラスターを、高真空度に維持された成膜
室３５側に飛来させ、そこで基板３２上に堆積すること
ができる。そして、スパッタ室２２と成膜室３５との間
の複数の部屋２３、２４、２５の真空度を段階的に変え
ているため、ターゲット２０側のスパッタ室２２と基板
３２側の成膜室３５とをそれぞれ所要のガス圧に安定し
て維持することができる。

【００３５】シールドカバー２とターゲット２０のスパ
ッタ面との間の間隙δを０．３ｍｍ前後に設定すること
により、グロー放電領域下での異常放電の発生が抑えら
れ、安定した放電が可能となる。さらに、シールドカバ
ー２とターゲット２０のスパッタ面との間の間隙δにＡ
ｒ等の希ガスを流すことにより、シールドカバー２やタ
ーゲット２０の表面にクラスターが堆積するのを防止す
ることができる。

【００３６】なお、以上の実施形態の説明では、ターゲ
ット２０として金属を使用した場合について説明した
が、陰極１８とホルダー３１との間に高周波電源を印加
する等の手段を講じることにより、半導体あるいは絶縁
体からなるターゲット２０を使用し、これらのクラスタ
ーを発生させて、基板３２上に堆積させることもでき
る。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、数
Ｔｏｒｒ程度の比較的高いガス圧のグロー放電領域でス
パッタリングすることにより、サイズが揃ったクラスタ
ーを効率よく発生させると共に、異常放電、クラスター
のターゲット周囲への堆積等を防止し、基板へのクラス
ターの安定した飛来を可能とし安定したクラスター堆積
が可能となる。これにより１．０ｎｍ／ｓｅｃ程度と速
い成膜速度でも堆積が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高効率プラズマガス中凝縮クラス
ター堆積装置の全体の概要を示す概略縦断側面図であ
る。

【図２】同高効率プラズマガス中凝縮クラスター堆積装
置の要部を拡大して示す要部概略拡大縦断側面図であ。

【符号の説明】

１真空チャンバー２シールドカバー１８陰極２０ターゲット２２スパッタ室２３部屋２４部屋２５部屋２６ノズル２７ノズル２８ノズル２９ノズル３１ホルダー３２基板３５成膜室 δ シールドカバーとターゲットとの距離

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月１６日（２０００．３．１
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【調求項２】ターゲット（２０）が配置されたスパッ
タ室（２２）と基板（３２）が配置された成膜室（３
５）との間に配置された部屋（２３）を排気し、ノズル
（２６）を介して前記のスパッタ室（２２）で生成した
クラスターを部屋（２３）に取り出し、クラスターの成
長を終了させた後、ノズル（２７）、（２８）、（２
９）を配置して真空度を段階的に変化させた複数の部屋
（２４）、（２５）を通過させ、高真空、清浄雰囲気の
成膜室（３５）に設置された基板（３２）上にクラスタ
ーを堆積することを特徴とする請求項１に記載の高効率
プラズマガス中凝縮クラスター堆積装置。

【請求項３】ターゲット（２０）から基板（３２）に
向けて発射する経路を残して、ターゲット（２０）の周
囲にシールドカバー（２）を配置し、このシールドカバ
ー（２）とターゲット（２０）のスパッタ面との間の間
隙（δ）を０．３ｍｍ前後に設定し、アーク放電を防止
することを特徴とする請求項１または２に記載の高効率
プラズマガス中凝縮クラスター堆積装置。

【請求項４】シールドカバー（２）とターゲット（２
０）のスパッタ面との間の間隙（δ）に希ガスを流し、
金属蒸気やクラスターの付着による電気的ショートを抑
制することを特徴とする請求項３に記載の高効率プラズ
マガス中凝縮クラスター堆積装置。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】ターゲット２０を、ノズル２６ならびに隣
接する部屋２３とを区画する隔壁に対して前後に移動自
在に配置する。これによって、スパッタ室２２におい
て、ターゲット２０から飛び出した金属原子が比較的高
い希ガス圧の中を通過する距離を変えることができる。
これにより、金属原子やクラスターと希ガス原子との衝
突回数が調整でき、クラスター成長領域を変化させるこ
とができ、発生するクラスターの大きさを変えることが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斎藤建勇茨城県ひたちなか市中根4946−３ (72)発明者二村智行茨城県東茨城郡内原町鯉渕大和5011 Ｆターム(参考） 4K029 CA05 DA02 DA04 EA00 EA01 EA03 EA04 KA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高真空状態が維持できる真空チャンバー
（１）内において、希ガスを高いガス分圧を維持して導
入し、接地されたクーリングケース（３）に対して、陰
極（１８）とその上に設置されたターゲット（２０）に
負電圧をかけ、スパッタ室（２２）でグロー放電を発生
させ、希ガスイオンによるターゲット（２０）のスパッ
タリングより生じた中性あるいはイオン化した原子を希
ガスと衝突させて冷却し、クラスターを生成できるクラ
スター源を有し、生成したクラスターを基板（３２）上
に堆積させることを特徴とする高効率プラズマガス中凝
縮クラスター堆積装置。
【請求項２】ターゲット（２０）が配置されたスパッ
タ室（２２）と基板（３２）が配置された成膜室（３
５）との間に配置された部屋（２３）を排気し、ノズル
（２６）を介して前記のスパッタ室（２２）で生成した
クラスターを部屋（２３）に取り出し、クラスターの成
長を終了させた後、ノズル（２７）、（２８）、（２
９）を配置して真空度を段階的に変化させた複数の部屋
（２４）、（２５）を通過させ、高真空、清浄雰囲気の
成膜室（３５）に設置された基板（３２）上にクラスタ
ーを堆積することを特徴とする請求項１に記載の高効率
プラズマガス中凝縮クラスター堆積装置。
【請求項３】ターゲット（２０）をスパッタ室（２２）
内で移動させることにより、ターゲット（２０）からス
パッタされた原子の凝縮によるクラスター形成領域の滞
在時間を調整し、生成するクラスターサイズを制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のクラスター
高効率プラズマガス中凝縮クラスター堆積装置。
【請求項４】ターゲット（２０）から基板（３２）に向
けて発射する経路を残して、ターゲット（２０）の周囲
にシールドカバー（２）を配置し、このシールドカバー
（２）とターゲット（２０）のスパッタ面との間の間隙
（δ）を０．３ｍｍ前後に設定し、アーク放電を防止す
ることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の高効
率プラズマガス中凝縮クラスター堆積装置。
【請求項５】シールドカバー（２）とターゲット（２
０）のスパッタ面との間の間隙（δ）に希ガスを流し、
金属蒸気やクラスターの付着による電気的ショートを抑
制することを特徴とする請求項４に記載の高効率プラズ
マガス中凝縮クラスター堆積装置。