JP2022190382A - 成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成により、長期間にわたり連続的に安定した成膜が可能であるため、生産性に優れた成膜装置を提供する。【解決手段】円筒状のターゲット３０と、チャンバ２内においてターゲット３０を支持し、ターゲット３０と鉛直方向の上向きに対向する対向面３２０を有する大気ボックス３２とが、基板１０に対して鉛直方向の上向き対向する対向領域Ａと、基板１０に対して鉛直方向に対向しない非対向領域Ｂと、の間で移動し、磁場形成手段４が磁場を形成する向きを変更可能な成膜装置１において、ターゲット３０と大気ボックス３２が対向領域Ａにあるときに、磁場形成手段４を、ターゲット３０と基板１０との間に磁場を形成する成膜位置に位置させ、ターゲット３０と大気ボックス３２が非対向領域Ｂにあるときに、磁場形成手段４を、ターゲット３０と大気ボックス３２の対向面３２０との間に磁場を形成する非成膜位置に位置させる。【選択図】図１

Description

本発明は、成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。

成膜対象物としての基板と、材料源（ターゲット）と、を相対移動させて成膜を行う構成のスパッタ成膜装置が知られている。特に、ターゲットをスライドさせる成膜装置では、ターゲットを、基板と対向する対向領域と、対向しない非対向領域と、の間で移動させる構成が採用される場合がある（特許文献１）。ロータリーカソードの場合、成膜の安定性やターゲット材料の消費管理の観点などから、消費量がターゲット周方向に均一となるように制御することが好ましい。すなわち、一旦、ターゲットから材料が放出される状態にしたら、材料を使い切るまで、電圧印加を解除せずターゲットを回転させ続けるように制御することが好ましい。そのため、複数枚の基板に対して連続的に成膜を行う生産装置の場合には、成膜材料を放出する状態（カソードユニットの電圧印加とターゲットの回転を維持した状態）のまま、ターゲットを非対向領域で待機させ、その間に基板の入替え等が行われる場合がある。

ここで、ターゲットが非対向領域で待機している間は、スパッタされた材料がチャンバ内面に付着してしまう。チャンバ内面のうち、特に、チャンバの天面や側面に付着したスパッタ材料は、壁面からの落下が懸念される。その結果、非成膜領域で放出されたスパッタ材料に起因するパーティクルの発生やチャンバ内の真空度の悪化の懸念も生じる。これらに伴い、長期間にわたる装置の連続稼働が困難となり、装置メンテナンスが必要となる。

特開２０２０－０５６０５４号公報

本発明は、長期間にわたり連続的に安定した成膜を可能とし、生産性に優れた成膜装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の成膜装置は、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置される円筒状のターゲットと、
前記チャンバ内に配置され、前記ターゲットと鉛直方向の上向きに対向する対向面を有し、内部が大気圧に保持される大気ボックスと、
前記ターゲットが成膜対象物に対して鉛直方向の上向きに対向する対向領域と、前記ターゲットが前記成膜対象物に対して鉛直方向の上向きに対向しない非対向領域と、の間で前記ターゲットと前記大気ボックスとを移動させる移動手段と、
前記ターゲットの内部に設けられ、前記ターゲットの表面側にスパッタリングのための磁場を形成する磁場形成手段と、
前記磁場形成手段の位置を制御する制御手段と、
を備え前記成膜対象物に前記ターゲットから飛翔させた材料を成膜する成膜装置において、
前記制御手段は、
前記ターゲットが前記対向領域にあるときに、前記ターゲットと前記成膜対象物との間に前記磁場を形成するように前記磁場形成手段の位置を制御し、
前記制御手段は、
前記ターゲットが前記非対向領域にあるときに、前記ターゲットと前記大気ボックスの前記対向面との間に前記磁場を形成するように前記磁場形成手段の位置を制御することを特徴とする。

本発明の装置によれば、簡易な構成にもかかわらず、長期間にわたり連続的に安定した成膜が可能である。

本発明の実施例１に係るスパッタリング装置の概略構成図 本発明の実施例１に係るスパッタリング装置の概略構成図 本発明の実施例１に係るカソードユニットの概略構成図 本発明の実施例に係るスパッタリング装置の制御構成を示すブロック図 本発明の実施例２に係るスパッタリング装置の概略構成図 本発明の実施例２の変形例に係るスパッタリング装置の概略構成図 電子デバイスの製造方法を説明する図

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態を説明する。ただし、以下の記載は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲はそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特に記載がない限りは、本発明の範囲をこれに限定しようとする趣旨ではない。

（実施例１）
＜成膜装置＞
図１～図４を参照して、本発明の実施例１に係る成膜装置について説明する。本実施例に係る成膜装置は、円筒形状のターゲット内側に磁石ユニットを配置した、マグネトロン方式のスパッタリング装置である。本実施例に係る成膜装置は、半導体デバイス、磁気デバイス、電子部品などの各種電子デバイスや、光学部品などの製造において基板（基板上に積層体が形成されているものも含む）上に薄膜を堆積形成するために用いられる。より具体的には、本実施例に係る成膜装置は、発光素子や光電変換素子、タッチパネルなどの電子デバイスの製造において好ましく用いられる。中でも、本実施例に係る成膜装置は、有機ＥＬ（Ｅｒｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの有機発光素子や、有機薄膜太陽電池などの有機光電変換素子の製造において特に好ましく適用可能である。なお、本発明における電子デバイスは、発光素子を備えた表示装置（例えば有機ＥＬ表示装置）や照明装置（例えば有機ＥＬ照明装置）、光電変換素子を備えたセンサ（例えば有機ＣＭＯＳイメージセンサ）も含むものである。本実施例に係る成膜装置は、蒸着装置等を含む成膜システムの一部として用いることができる。

図１（ａ）、図１（ｂ）は、本実施例に係る成膜装置の概略構成を示す模式図であり、成膜装置全体を断面的に見た場合（ターゲットの移動方向（Ｙ軸方向）に沿った断面）の概略構成を示している。図１（ａ）は、ターゲットが基板と対向する対向領域に位置しているときを示し、図１（ｂ）は、ターゲットが基板と対向しない非対向領域に位置しているときをと示している。

図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）は、本実施例に係る成膜装置の概略構成を示す模
式図である。図２（ａ）は、成膜装置全体を断面的に見た場合（ターゲットの移動方向に垂直な方向に沿った断面）の概略構成を示しており、図２（ｂ）のＣＣ矢視、図２（ｃ）のＤＤ矢視に対応している。図２（ｂ）は、磁石ユニットの概略構成を示す、ターゲットの移動方向（Ｙ軸方向）に沿った模式的断面図である。図２（ｃ）は、磁石ユニットの平面視構成を概略的に示す模式図である。

図３は、本発明の実施例１に係るカソードユニットの概略構成図であり、カソードユニットを断面的に見た場合（ターゲットの移動方向（Ｙ軸方向）に垂直な方向に沿った断面）の概略構成を示している。

図１に示すように、本実施例に係るスパッタ装置（成膜装置）１は、チャンバとしてのスパッタ室（成膜室）２と、スパッタ室２内に配置されたカソードユニット３と、を備える。ここで、図１中の上方は、スパッタ装置１が使用される際の鉛直方向の上方に相当し、図１中の下方は、スパッタ装置１が使用される際の鉛直方向下方に相当する。

成膜処理対象物たる基板１０は、不図示のドアバルブを介してスパッタ室２に搬入・搬出される。スパッタ室２には、クライオポンプやＴＭＰ（ターボモレキュラポンプ）等からなる排気装置１７と、室内にスパッタリングガスを供給するガス供給源１８と、がそれぞれ接続されている。スパッタ室２は、内部（Ｖ）を低圧力状態（通常、真空に近い状態）にすることができるように構成されている。

カソードユニット３は、後述する磁石ユニット４やターゲット３０等を含む、複数の装置や部材により構成されており、そのうちの一部はスパッタ室２の外部に設けられており、大気（Ａ）に曝されている。

本実施例に係るスパッタ装置１は、カソードユニット３をスパッタ室２の内部において移動させる駆動機構１２を備える。カソードユニット３は、駆動機構１２により、成膜対象物たる基板１０に成膜を行う際に基板１０と対向する位置となる成膜領域（対向領域）Ａと、基板１０と対向せず成膜を行わない際の位置となる成膜待機領域（非対向領域）Ｂと、の間で移動可能となっている。すなわち、本実施例において、駆動機構１２は、成膜源を成膜待機領域Ｂと成膜領域Ａとの間で、あるいは成膜領域Ａ内において、成膜対象物に対して相対的に移動させる移動手段である。カソードユニット３は、対向領域としての成膜領域Ａでは基板１０に対して鉛直方向に対向し、非対向領域としての成膜待機領域Ｂでは基板１０に対して鉛直方向に対向しない。成膜待機領域Ｂは、成膜領域Ａに対してカソードユニット３の移動方向における上流側と下流側の２か所にある（成膜待機領域Ｂ１、Ｂ２）。

移動台３２は、リニアベアリング等の搬送ガイドを介して一対の案内レール２３に沿って基板１０の被成膜面１１と平行な方向（ここでは水平方向）に移動自在に支持されている。図１中、案内レール２３と平行な方向をＹ軸、垂直な方向をＺ軸、水平面で案内レール２３と直交する方向をＸ軸とすると、カソードユニット３は、その回転軸はＸ軸方向に向けた状態で、回転軸を中心に回転しながら、基板１０に対して平行に、すなわちＸＹ平面上をＹ軸方向に移動する。

駆動機構１２は、特に図示していないが、回転モータの回転運動を直線運動に変換するボールねじ等を用いたねじ送り機構、リニアモータ等、公知の種々の直線運動機構を用いることができる。

移動台３２は、内部が大気圧に保持された大気ボックスであり、直線運動に追従するリンク機構により構成される大気アーム機構６０の一端が回転可能に連結されている。大気
アーム機構６０は、内部が大気圧に保持された中空の複数のアームを有し、これらのアームは関節部（軸部）にて互いに回転自在に連結されている。大気アーム機構６０の他端はチャンバ２の底壁の取付部に回転自在に連結されている。大気アーム機構６０の内部には、駆動機構１２やターゲット駆動装置１３のモータに接続する電力ケーブルや制御信号用の信号ケーブル、冷却水を流すためのチューブ等が収納されている。

成膜領域Ａを挟んだ２か所の成膜待機領域Ｂ１、Ｂ２のうちの一方の成膜待機領域Ｂ１には、この成膜待機領域Ｂ１に待機するカソードユニット３と対向する対向部材としての第１の防着板２４１が、スパッタ室２に対して固定されている。同様に、他方の成膜待機領域Ｂ２にも、この成膜待機領域Ｂ２に待機するカソードユニット３と対向する対向部材としての第１の防着板２４２が、スパッタ室２に対して固定されている。これら第１の防着板２４１、２４２は、それぞれカソードユニット３と所定間隔を隔てて鉛直方向に対向するように水平（ＸＹ平面）方向に延びている。また、カソードユニット３の移動方向の前後でカソードユニット３を挟むように、移動台３２に固定、立説された遮蔽部材としての一対の第２の防着板２４３、２４４が設けられている。第２の防着板２４３、２４４は、カソードユニット３と共に基板１０に対して移動し、その高さは、カソードユニット３のターゲット３０の頂部の高さ程度となっている。

図２に示すように、基板１０は、スパッタ室２内を、基板ホルダ２０に載せられて（保持されて）、カソードユニット３（の移動経路）に対して所定の対向距離を維持するように延びる搬送ガイド２２に沿って、一定の速度で搬送される。成膜時には、基板１０は静止状態としてもよいし、一定速度で搬送してもよい。基板ホルダ２０には、基板１０の被成膜面（被処理面）１１を開放する開口部２１が設けられており、該開口部２１を介して、被成膜面１１に成膜処理が施される。

図１、図２に示すように、スパッタ室２は、上方に基板１０の搬送経路が設けられ、その下方にカソードユニット３が配置されている。スパッタ室２は、排気装置１７により、より具体的には排気装置１７に接続されたバルブの開度により、真空雰囲気として、スパッタリングプロセスに好適な圧力（例えば、２×１０Ｐａ～２×１０^－２Ｐａ）に調整される。なお、本明細書において「真空」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた状態をいう。また、スパッタ室２の内部には、ガス供給源１８から、スパッタリングガスが流量制御されて供給される。これにより、スパッタ室２の内部にスパッタリング雰囲気が形成される。スパッタリングガスとしては、例えばＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の希ガスや成膜用の反応性ガスが用いられる。

カソードユニット３は、ターゲット３０と、磁石ユニット４と、、ケース３１と、を備える。ターゲット３０は、円筒形状に成形された材料源３０１と、材料源３０１を支持するカソード電極としてのバッキングチューブ３０２からなる。ここでは、材料源３０１がバッキングチューブ３０２の外周面に支持された構成について説明しているが、バッキングチューブ３０２自体を材料源とし、これをターゲット３０として用いてもよい。、ターゲット３０は、基板１０の搬送経路から所定の距離を空けた位置において、基板１０の被成膜面１１に平行、かつ中心軸線（又は母線）が基板１０の搬送方向と直交する方向となるように配置される。ターゲット３０の内周面は、カソード電極としてのケース３１の外面と対向している。磁石ユニット４は、ターゲット３０（ケース３１）の内側の中空部に配置される。バッキングチューブ３０２には電源１５が接続されており、スパッタ室２は接地されている。電源１５による電圧印加において、バッキングチューブ３０２が陰極（カソード）となり、スパッタ室２の壁部が陽極（アノード）となる。

ターゲット３０の材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉなどの金属ターゲットとその合金材が挙げられる。不活性ガス中での成膜により、
これらの材料からなる金属膜を成膜することができる。また、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａなどの金属ターゲットを用い、成膜時の雰囲気として反応性ガス（Ｏ_２、Ｎ_２，Ｈ_２Ｏなど）を添加したものを用いることで、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ａｌ_２Ｏ_３などの絶縁材料を成膜することができる。また、ターゲット３０は円筒形のターゲットであるが、ここで言う「円筒形」は数学的に厳密な円筒形のみを意味するのではなく、母線が直線ではなく曲線であるものや、中心軸に垂直な断面が数学的に厳密な「円」ではないものも含む。すなわち、本発明におけるターゲット３０は、中心軸を軸に回転可能な円筒状のものであればよい。

図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、磁石ユニット４は、ヨーク４０と、第１磁石としての中心磁石４１と、第２磁石としての外周磁石４２と、を備える。ヨーク４０は、基板１０との相対移動方向と直交する方向を長手方向とする縦長形状の磁性部材である。ヨーク４０上面の中央部に上記長手方向に沿って延びる中心磁石４１が設けられている。また、ヨーク４０上面において中心磁石４１の外周を囲むように環状に形成された外周磁石４２が設けられている。中心磁石４１と外周磁石４２は、ターゲット３０の内周面と対向する側（対向する面）の極が、互いに逆極性となるように設けられている。本実施例では、中心磁石４１が第１極としてのＮ極を有し、外周磁石４２が第２極としてのＳ極を有する構成としている。磁石ユニット４は、ターゲット３０の内部に配置されることで、ターゲット３０の長手方向に延びたトロイダル型の漏洩磁場を形成する。

上述したスパッタリング雰囲気の形成と、電源１５からカソード電極たるバッキングチューブ３０２（ターゲット３０）への電圧印加および磁場形成手段である磁石ユニット４によるターゲット３０表面側での所定の磁場形成と、によって、ターゲット３０外周面近傍にプラズマ領域Ｐが生成される。プラズマ領域Ｐにより生成されるスパッタリングガスイオンとターゲット３０との衝突により、ターゲット粒子（ターゲットの構成原子）がターゲット３０の外周面から放出される。ターゲット３０から放出されたターゲット粒子が基板１０に向かって飛翔、堆積することで基板１０の被成膜面１１にターゲット粒子による薄膜が成膜される。

図２（ａ）に示すように、ターゲット３０および磁石ユニット４は、エンドブロック３３とサポートブロック３４とにより円筒ターゲット３０の中心軸線方向におけるそれぞれの両端部が支持されている。スパッタ室２に対して、ターゲット３０と磁石ユニット４は、それぞれの中心軸線周りにそれぞれ回転可能に支持されている。スパッタ装置１は、成膜時においては、磁石ユニット４を静止させたままターゲット３０のみを回転させる（図１中の破線矢印）。

図３は、本発明の実施例１に係るカソードユニット３の概略構成図であり、カソードユニット３を断面的に見た場合の概略構成を示している。なお、図３においては、ターゲットの回転中心軸線に平行な面で、カソードユニット３を切断した断面図を概略的に示しているが、説明の便宜上、特徴的な構成を示すために、切断面の位置は必ずしも同一面ではない。

カソードユニット３は、ターゲット３０の一端側を支持し、かつ回転させる機能を有するエンドブロック３３と、ターゲット３０の他端側を回転自在に支持する機能を有するサポートブロック３４と、を備える。また、カソードユニット３は、エンドブロック３３とサポートブロック３４を支持する移動台３２と、ターゲット３０を回転させるための第１モータ３５と、ターゲット３０の内部に設けられた磁石ユニット４を回転させるための第２モータ４５と、を備える。なお、カソードユニット３のうちターゲット３０は、上述したスパッタ室２（図３では不図示）の内部（Ｖ）に配置されており、エンドブロック３３の内部及び第１モータ３５，第２モータ４５等は、大気（Ａ）に曝されている。

ターゲット３０の他端側には、ターゲット３０に固定され、かつサポートブロック３４に回転自在に支持されるサポートブロック側端部部材３０４が設けられている。

磁石ユニット４は、円筒状のケース３１の内部に支持されている。ケース３１は、両端がそれぞれ略塞がったように構成されている。また、ケース３１の内部には、ターゲット３０を冷却するための冷媒の流路の一部を形成する配管３１４が備えられている。

サポートブロック側端部部材３０４には、サポートブロック３４に形成された貫通孔３４ｂに挿入される軸部３０４ａが設けられている。この軸部３０４ａと貫通孔３４ｂとの間に軸受Ｂが設けられることにより、サポートブロック３４に対して、サポートブロック側端部部材３０４は回転することができる。また、サポートブロック側端部部材３０４には、ケース３１（磁石ユニット４）に対して、サポートブロック側端部部材３０４を回転自在にするための軸受用穴３０４ｂが設けられている。この軸受用穴３０４ｂにケース３１の他端側に備えられた軸部３１０ａが挿入されている。そして、この軸部３１０ａと軸受用穴３０４ｂとの間の環状隙間に軸受Ｂが設けられることによって、磁石ユニット４に対して、サポートブロック側端部部材３０４は回転することができる。また、軸部３１０ａと軸受用穴３０４ｂとの間の環状隙間には、密封装置Ｓも設けられている。また、サポートブロック側端部部材３０４とターゲット３０は、クランプなどの締結部材（不図示）によって固定されている。なお、サポートブロック側端部部材３０４とターゲット３０との間の環状隙間を封止するガスケット（不図示）も設けられている。

以上のように構成されるカソードユニット３において、ターゲット３０（バッキングチューブ３０２）と磁石ユニット４（ケース３１）との間に形成される円筒状の空間が、ターゲット３０を冷却する冷却液が流れる環状の第１冷却液流路Ｒ１となる。また、ケース３１の内部に設けられる配管３１４の内部空間が、冷却液が流れる第２冷却液流路Ｒ２となる。

エンドブロック３３は、移動台３２に対して固定されるエンドブロックケース３３０と、エンドブロックケース３３０内に設けられる軸状部材３１１と、軸状部材３１１に対して回転自在に設けられるエンドブロック側端部部材３０３と、を備える。また、軸状部材３１１とエンドブロック側端部部材３０３と、の間には一対の軸受Ｂが設けられている。これにより、軸状部材３１１に対して、エンドブロック側端部部材３０３は回転することができる。また、軸状部材３１１とエンドブロック側端部部材３０３との間の環状隙間を封止する密封装置Ｓも設けられている。また、ケース３１と軸状部材３１１は連結されている。従って、ケース３１（磁石ユニット４）が軸状部材３１１に対して回転することはない。

そして、エンドブロック側端部部材３０３とバッキングチューブ３０２は、クランプなどの締結部材（不図示）によって固定されている。なお、エンドブロック側端部部材３０３とバッキングチューブ３０２との間の環状隙間を封止するガスケット（不図示）も設けられている。更に、エンドブロックケース３３０とエンドブロック側端部部材３０３との間にも軸受Ｂ及び密封装置Ｓが設けられている。従って、エンドブロックケース３３０に対して、エンドブロック側端部部材３０３は回転することができ、かつエンドブロックケース３３０とエンドブロック側端部部材３０３との間の環状隙間は封止される。また、エンドブロックケース３３０と移動台３２との間にもガスケット（不図示）が設けられている。従って、エンドブロックケース３３０内は大気に曝されているものの、ターゲット３０が配されている空間は低圧力状態（通常、真空に近い状態）に維持される。

また、エンドブロック側端部部材３０３は、第１モータ３５によって回転するように構
成されている。このエンドブロック側端部部材３０３を回転させるターゲット駆動機構（第１駆動機構）１３は、第１モータ３５の回転軸に設けられたプーリとエンドブロック側端部部材３０３に設けられたプーリとの間に巻き付けられた第１ベルト３５１を備える。この駆動機構によれば、第１モータ３５の回転が第１ベルト３５１を介してエンドブロック側端部部材３０３に伝達され、エンドブロック側端部部材３０３が回転する。そして、このエンドブロック側端部部材３０３に固定されたターゲット３０もサポートブロック側端部部材３０４と共に回転する。

そして、軸状部材３１１の内部には、バッキングチューブ３０２（ターゲット３０）とケース３１との間に設けられた第１冷却液流路Ｒ１に繋がる第１流路３１２と、ケース３１の内部に設けられた第２冷却液流路Ｒ２に繋がる第２流路３１３と、が設けられている。また、エンドブロックケース３３０の内部には、軸状部材３１１を回転自在に支持しつつ、上記の各部の流路内に冷却液を供給し、かつ流路内から冷却液を排出するためにロータリージョイント３３１が設けられている。このロータリージョイント３３１は、軸状部材３１１と同心的に備えられる円筒状の部材から構成されており、ロータリージョイント３３１と軸状部材３１１との間の環状隙間には軸受Ｂ及び密封装置Ｓが複数備えられている。また、ロータリージョイント３３１には、供給管３３３と排出管３３４が接続されている。供給管３３３の内部は第１流路３１２の内部と繋がっており、排出管３３４の内部は第２流路３１３の内部と繋がっている。

また、軸状部材３１１は、第２モータ４５によって回転するように構成されている。この軸状部材３１１を回転させる磁石ユニット駆動機構（第２駆動機構）１４は、第２モータ４５の回転軸に設けられたプーリと軸状部材３１１に設けられたプーリとの間に巻き付けられた第２ベルト４５１を備える。この駆動機構によれば、第２モータ４５の回転が第２ベルト４５１を介して軸状部材３１１に伝達され、軸状部材３１１が回転する。そして、この軸状部材３１１に固定されたケース３１（磁石ユニット４）も回転する。

なお、上述した各部に備えられた複数の密封装置Ｓは、いずれも密封装置Ｓの径方向の内側と外側に設けられる２部材の回転を可能としつつ、これら２部材間の環状隙間を封止する機能を備えている。また、スパッタ装置１には、冷却液の漏れ防止のために、複数の箇所に、互いに固定される２部材間に、それぞれガスケット（不図示）が設けられる。

磁石ユニット４は、基板１０に対する配向方向を、成膜開始前に所定の角度に調整され、成膜中は、方向を固定したまま（静止したまま）にすることができる。この場合は、成膜中において、磁石ユニット４（ケース３１）は、エンドブロック３３とサポートブロック３４に対して静止したままにされることにより、第１モータ３５の駆動によって回転するターゲット３０に対して相対的に回転し、スパッタ室２に対して静止状態を維持する。なお、ここで示した駆動機構は一例であり、従来周知の他の駆動機構を採用してよい。必要であれば、成膜工程中に、磁石ユニット４（ケース３１）を、エンドブロック３３とサポートブロック３４に対して回転させてもよい。この場合には、磁石ユニット４（ケース３１）が、スパッタ室２に対して回転することで、材料の放出方向も回転することになる。

ターゲット３０は、上述したように、成膜中において、磁石ユニット４に対して相対回転するように構成されている。ターゲット３０表面においてスパッタリングにより掘られる箇所（エロ―ジョンによる浸食領域）は周方向において局所的に形成されるため、ターゲット３０を回転させてターゲット表面の削れ具合を周方向に均一化し、無駄の少ないターゲット材料の消費を可能とすることができる。本実施例では、ターゲット３０は、１０～３０ｒｐｍ（ｒｏｔａｔｉｏｎｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）で等速回転するように制御される。

移動台３２は、外壁３２１に第３冷却液流路Ｒ３が設けられている。この第３冷却液流路Ｒ３や、上述した供給管３３３への冷却液の供給は、冷却液タンクやポンプ等を備えた冷却液供給部１６より、行われる。図３では、第３冷却液流路Ｒ３の一部のみを示している。第３冷却液流路Ｒ３、例えば、移動台３２の外壁３２１に沿って延びるように配され、冷却液（例えば、冷却水）が循環して流れるように構成される。なお、冷媒としては、冷却水のような冷却液に限定されず、空気等の流体でもよい。

なお、大気ボックスとしての移動台３２の内部には、上述した第１モータ３５、第２モータ４５や、供給管３３３、排出管３３４の他、駆動機構１２を構成するギア等の部材、電気配線等が配置される。これらの各種部材は、大気アーム機構６０の内部を介して、チャンバ２の外部に配置された装置等と接続される。

＜成膜装置の制御構成＞
図４に示すように、スパッタ室２の各種構成は、ＣＰＵやメモリ等からなる制御部５によって制御される。制御部５は、基板搬送制御部５１と、移動台制御部５２と、ターゲット制御部５３と、磁石ユニット制御部５４と、電圧印加制御部５５と、冷却制御部５６と、スパッタリング雰囲気制御部５７と、を含む。また、本実施例に係るスパッタ装置１は、作業者がスパッタ装置１の制御を行う際のインタフェースとなる不図示の操作パネルを備える。制御部５は、操作パネルに入力される作業者からの指示内容に従って、スパッタ室２の各種構成を制御する。

基板搬送制御部５１は、スパッタ室２において搬送ガイド２２に沿った基板１０の搬送を行う、不図示の基板搬送手段を制御する。移動台制御部５２は、駆動機構１２を制御して、移動台３２を成膜待機領域Ｂと成膜領域Ａとの間で、あるいは成膜領域Ａ内において、基板１０に対して相対的に移動させる。ターゲット制御部５３は、ターゲット３０を回転させる駆動手段としての、第１モータ３５、第１ベルト３５１等を含むターゲット駆動装置１３を制御し、例えば、成膜時等におけるターゲット３０の回転動作を制御する。磁石ユニット制御部５４は、磁石ユニット４を回転させる駆動手段としての、第２モータ４５、第２ベルト４５１等を含む磁石ユニット駆動装置１４を制御し、例えば、成膜開始前や成膜中における磁石ユニット４の角度調整などを行うことができる。電圧印加制御部５５は、成膜時における電源１５によるケース３１への電圧印加を制御する。冷却制御部５６は、冷却液供給部１６を制御して、冷却液流路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３への冷却液の供給を制御する。スパッタリング雰囲気制御部５７は、スパッタ室２の内部にスパッタリング雰囲気を形成すべく、排気装置１７とガス供給源１８を制御する。

＜成膜動作＞
次に、本実施例に係るスパッタ装置１による成膜方法について説明する。まず、カソードユニット３を成膜待機領域Ｂ１（図１左側）にて待機させる。この成膜待機領域Ｂ１にて、成膜工程（本スパッタ構成）に先立って、ターゲット３０を回転駆動させながら、カソード（バッキングチューブ３０２）にバイアス電位を付与する。これにより、各ターゲット３０を回転させてスパッタ粒子を放出させてプリスパッタ（準備工程）を行う。プリスパッタは、各ターゲット３０の周囲に形成されるプラズマの生成が安定するまで行われることが好ましい。

このプリスパッタ工程において、各ターゲット３０から放出されるスパッタ粒子のうち、スパッタ室２の天井壁に向けて飛翔するスパッタ粒子は、主として、図１中左側の第１の防着板２４１で遮蔽され、また、成膜領域Ａに向けて移動方向に飛翔するスパッタ粒子は、主として、図１中右側の第２の防着板２４４によって遮蔽される。

一定時間プリスパッタを行った後、本スパッタ工程に移行する。本スパッタ工程への移行の際は、カソードユニット３のターゲット３０を回転駆動させてスパッタリングを行いながら、駆動機構１２を駆動してカソードユニット３を成膜領域Ａに進入させる。そして、成膜領域Ａ内で、カソードユニット３を基板１０に対して所定速度で移動させる。この間、磁石ユニット４によって、基板１０に面するターゲット３０の表面近傍（基板１０とターゲット３０との間）にプラズマが集中して生成され、プラズマ中の陽イオン状態のガスイオンがターゲット３０をスパッタし、飛散したスパッタ粒子が基板１０に堆積する。カソードユニット３の移動に伴って、カソードユニット３の移動方向上流側から下流側に向けて、順次、スパッタ粒子が堆積されていくことで成膜される。成膜領域Ａを通過すると、カソードユニット３が反対側（図１中右側）の成膜待機領域Ｂ２に進入し、駆動機構１２を停止する。さらに、必要に応じて、往復移動させて、成膜を実行するようにしてもよい。

基板１０に対する成膜が完了したら、成膜済みの基板１０の搬出と、新たな成膜対象物としての基板１０の搬入が行われる。この基板１０の搬入及び搬出の間は、カソードユニット３の待機期間となる。本実施例においては、カソードユニット３が成膜待機領域Ｂ２に進入した後も、カソードユニット３のスパッタ材料の放出動作は停止せず、その状態を維持したまま、次の基板１０の成膜工程まで待つ場合がある。円筒状のターゲット３０の場合、成膜の安定性やターゲット材料の消費管理の観点などから、消費量がターゲット３０の周方向に均一となるように制御することが好ましい。すなわち、一旦、スパッタ材料が放出される状態にしたら、材料を使い切るまで、電圧印加を解除せずターゲットを回転させ続けるように制御する。そのため、複数枚の基板に対して連続的に成膜を行うような場合には、スパッタ材料を放出する状態（カソードユニット３におけるケース３１への電圧印加とターゲット３０の回転を維持した状態）のまま、ターゲット３０を非対向領域へ移動させ、その間に基板１０の入れ替え等の作業が行われる場合がある。

＜カソードユニットの待機姿勢＞
本実施例では、ターゲット３０を非対向領域Ｂに移動させた際、磁石ユニット４の向きを変え、スパッタ材料の放出方向が大気ボックスである移動台３２に向くように制御する。すなわち、カソードユニット３を非対向領域Ｂで待機させている間、スパッタ材料の放出方向が下方に向くようにして、スパッタ材料が主として移動台３２の上面に付着するように制御する。これにより、待機中に放出されるスパッタ材料の多くが、移動台３２においてターゲット３０に対し鉛直方向の上向きに対向する対向面である移動台３２の上面３２０に付着することになる。これにより、相対的に、待機中に放出されるスパッタ材料が、付着後に落下のしやすい下向きの面や横向きの面に付着することを抑制することができる。よって、放出されたスパッタ材料に起因するパーティクルの発生やチャンバ２内の真空度の悪化が生じるのを抑制することができる。

磁石ユニット４は、その回転中心（回転軸線）が、ターゲット３０の回転軸線（すなわち、円筒ターゲット３０の中心軸線）と同軸である。磁石ユニット４は、回転によってターゲット３０内部の中空空間内における向きを変えることで、スパッタ材料の放出方向を変更可能に構成されている。磁石ユニット４の姿勢変更は、カソードユニット３が成膜待機領域Ｂに到達して移動を停止してからでもよいし、成膜領域Ａから成膜待機領域Ｂへの移動の途中から開始してもよい。

磁石ユニット４において、少なくとも第１の磁石である中心磁石４１は、ターゲット３０内部の中空空間内において、回転中心に対し、スパッタ材料の主たる放出方向に近い側に位置する。したがって、ターゲット３０と基板１０との間にスパッタリングのための磁場を形成する場合には、すなわち、成膜動作時には、中心磁石４１は、ターゲット３０内部の中空空間内において鉛直方向の略上方側に位置することになる。本実施例の磁石ユニ
ット４は、図１等に示すように、ヨーク４０の下端面が、磁石ユニット４の回転中心と一致するような構成となっているため、成膜動作時には、磁石ユニット４の全体がターゲット３０内部の中空空間内において鉛直方向の略上方側に位置することになる。磁石ユニット４の全体の形態としては種々の形態が採用され得るが、少なくとも、中心磁石４１において第１の極性としてのＮ極を有する先端部は、成膜動作時において、回転中心よりも上方に位置する。

また、ターゲット３０と移動台３２との間にスパッタリングのための磁場を形成する場合、すなわち、待機姿勢時には、中心磁石４１は、ターゲット３０内部の中空空間内において鉛直方向の略下方側に位置することになる。また、本実施例の磁石ユニット４の場合には、磁石ユニット４の全体がターゲット３０内部の中空空間内において鉛直方向の略下方側に位置することになる。磁石ユニット４の全体の形態としては種々の形態が採用され得るが、少なくとも、中心磁石４１において第１の極性としてのＮ極を有する先端部は、待機姿勢時において、回転中心よりも下方に位置する。

なお、待機姿勢としては、スパッタ材料の主たる放出方向を鉛直方向の下方に向かせる構成に限定されるものではない。すなわち、放出されたスパッタ材料に起因するパーティクルの発生やチャンバ２内の真空度の悪化を生じせることがない限りにおいて、種々の構成を採用し得る。例えば、移動台３２の上面３２０の広さによっては、スパッタ材料の主たる放出方向が、鉛直方向に対して角度を有する斜め下方に向かう方向であってもよい。また、本実施例の構成において、移動台３２の上面３２０と第２の防着板２４３、２４４のいずれか一方との間の隅部に向かってスパッタ材料を放出する方向であってもよい。

＜成膜姿勢（成膜位置）から待機姿勢（非成膜位置）への移行＞
ターゲット３０と磁石ユニット４を同心回転する構成としているのは、ターゲット３０に対する磁石ユニット４の相対位置が、ターゲット３０の回転位相及び磁石ユニット４の回転位相にかかわらず一定となるようにするためである。

例えば、非対向領域において磁石ユニットの向きを変える際の磁石ユニットの回転方向と、ターゲットの回転方向と、を同じ方向とする場合には、磁石ユニットの回転によって両者の間の相対速度（周速度差）が変化しないように、ターゲットの回転速度を速めるように制御してよい。また、両者の回転方向を互いに逆方向とする場合には、磁石ユニットを回転させる間において、ターゲットの回転速度を低下させるか回転を停止させるように制御してよい。

図１（ｂ）に示すように、本実施例は、後者の構成、すなわち、ターゲット３０と磁石ユニット４とが互いに逆方向に回転する構成としている。なお、図１において、ターゲット３０の回転方向を破線矢印で示し、磁石ユニット４の回転方向を実線矢印で示している。しがたって、カソードユニット３の成膜姿勢から待機姿勢への移行においては、先ず、磁石ユニット４の姿勢変化の開始とともに、ターゲット３０の回転制御を成膜時の回転制御から姿勢移行のための回転制御に切り替える。そして、磁石ユニット４の姿勢変化（回転）が完了したら、ターゲット３０の回転制御を、成膜時と同様の回転制御に戻す。この姿勢移行の間、ターゲット３０と磁石ユニット４との相対回転が一定の相対速度（周速度差）で維持される。

上記とは逆の移行、すなわち、待機姿勢から成膜姿勢への移行においても、上記と同様の観点で、ターゲット３０の回転と磁石ユニット４の回転を制御すればよい。

＜冷却機構＞
本実施例では、移動台３２の外壁３２１の上面３２０の近傍に第３冷却液流路Ｒ３が設
けられている。すなわち、待機時に放出されるスパッタ材料を積極的に付着させる対象である移動台３２の上面（対向面）３２０を冷却するための機構が備えられている。スパッタ材料が付着することで移動台３２が高温化すると、移動台が熱膨張や熱歪みなど引き起こし、成膜結果に悪影響を及ぼすことが懸念される。本実施例によれば、第３冷却液流路Ｒ３が設けられることで、移動台３２の高温化を抑制することができる。

なお、本実施例では、移動台３２の外壁３２１（上面３２０）を冷却するための第３冷却液流路Ｒ３を、ターゲット３０の冷却用の第１冷却液流路Ｒ１、第２冷却液流路Ｒ２とは別に設けているが、両者を一連の流路として構成してもよい。また、冷却方式（冷却媒体）としても、冷却水のような冷却液に限定されず、冷却流体として風を送るような空冷方式の冷却であってもよい。あるいは、外壁３２１の内側内面に放熱フィン等の放熱構造を設けてもよい。

ターゲット３０に対して鉛直方向の上向きに対向する対向面を有する遮蔽部材として、本実施例では、大気ボックスである移動台３２を例示したが、上記対向面を有する構成としては、移動台３２に限定されない。

（実施例２）
図５を参照して、本発明の実施例２に係るスパッタ装置１ｂについて説明する。図５（ａ）、図５（ｂ）は、本実施例に係る成膜装置の概略構成を示す模式図であり、成膜装置全体を断面的に見た場合（ターゲットの移動方向（Ｙ軸方向）に沿った断面）の概略構成を示している。図５（ａ）は、ターゲットが基板と対向する対向領域に位置しているときを示し、図５（ｂ）は、ターゲットが基板と対向しない非対向領域に位置しているときをと示している。

以下では、実施例２のうち実施例１と異なる点についてのみ説明する。実施例２の構成のうちここで特に説明しない事項は、実施例１と同様である。

本実施例に係るスパッタ装置１ｂは、カソードユニットとして、その移動方向に所定間隔を隔てて並列に配置された一対のカソードユニット３Ａ、３Ｂを備えている。カソードユニット３Ａは、ターゲット３０Ａと、磁石ユニット４Ａと、をそれぞれ回転自在に備える。カソードユニット３Ｂは、ターゲット３０Ｂと、磁石ユニット４Ｂと、をそれぞれ回転自在に備える。ターゲット３０Ａとターゲット３０Ｂには、同一の材料からなる材料源が搭載されている。

＜カソードユニットの待機姿勢＞
図１（ｂ）に示すように、本実施例における一対のカソードユニット３Ａ、３Ｂの待機姿勢は、スパッタ材料の放出方向が互いに向き合うようものとなっている。すなわち、一方のカソードユニットのターゲットから放出されたスパッタ材料が、他方のカソードユニットのターゲットに付着し、その逆も同様となる待機姿勢である。

一方のターゲットから他方のターゲットに付着したスパッタ材料は、他方のターゲットによるスパッタリングに利用することができ、同様に、他方のターゲットから一方のターゲットに付着したスパッタ材料は、一方のターゲットによるスパッタリングに利用することができる。したがって、本実施例によれば、放出されたスパッタ材料に起因するパーティクルの発生やチャンバ２内の真空度の悪化が生じるのを抑制することができるとともに、待機中のターゲット材料の消費を抑制することができ、長期的かつ効率的なターゲット材料の消費を実現することができる。

本実施例における待機姿勢は、第１の磁石ユニット４Ａと第２の磁石ユニット４Ｂの互
いの距離が最も近くなる姿勢である。磁石ユニット４の全体の形態としては種々の形態が採用され得るが、少なくとも、磁石ユニット４Ａの中心磁石４１において第１の極性としてのＮ極を有する先端部と、磁石ユニット４Ｂの中心磁石４１において第１の極性としてのＮ極を有する先端部と、の互いの距離は、成膜姿勢のときよりも待機姿勢において近くなる。

なお、待機姿勢としては、スパッタ材料の主たる放出方向を他方の磁石ユニットに向かる略水平方向に向かせる構成に限定されるものではない。すなわち、放出されたスパッタ材料に起因するパーティクルの発生やチャンバ２内の真空度の悪化を生じせることがない限りにおいて、種々の構成を採用し得る。例えば、スパッタ材料の主たる放出方向が、水平方向に対して角度を有する斜め下方に向かう方向であってもよい。

（変形例）
本実施例では、磁場を形成する位置がターゲットと成膜対象物たる基板との間から外れる待機姿勢（非成膜位置）として、一方のターゲットと他方のターゲットとの間に磁場を形成する待機姿勢を例示したが、これに限定されるものではない。

図６（ａ）、図６（ｂ）は、本発明の実施例２の変形例に係る成膜装置の概略構成を示す模式図であり、成膜装置全体を断面的に見た場合（ターゲットの移動方向（Ｙ軸方向）に沿った断面）の概略構成を示している。図６（ａ）は、ターゲットが基板と対向する対向領域に位置しているときを示し、図６（ｂ）は、ターゲットが基板と対向しない非対向領域に位置しているときをと示している。

図６に示すように、実施例２の構成において、一対のカソードユニット３Ａ、３Ｂの待機姿勢を実施例１と同様に構成してもよい。すなわち、待機姿勢（非成膜位置）として、一対のカソードユニット３Ａ、３Ｂのそれぞれが、遮蔽部材としての移動台３２の上面（対向面）３２０との間にスパッタリングのための磁場を形成する構成であってもよい。

＜その他の構成＞
上述した実施例は、本発明の構成の一例を示したものにすぎない。本発明は、上記実施例の構成に限られず、その技術思想の範囲内においてさまざまな構成を採用し得る。

例えば、ターゲットとして、円筒形状のものを例示したが、ターゲットの形状は限定されるものではなく、例えば板状のターゲットを用いる構成に対しても、本発明は好適に適用可能である。

また、本実施例では、カソードユニットがターゲットを一つ備えた成膜装置（実施例１）と、二つ備えた成膜装置（実施例２、３）と、を例示したが、三つ以上備えた成膜装置についても、本発明は適用可能である。

上記実施例では、カソードユニットを基板の設置位置に対して対向領域と非対向領域との移動させる構成を前提に説明したが、成膜装置の構成としてはこれに限定されない。カソードユニットの位置を固定で、基板をカソードユニットに対して移動させる構成であってもよい。例えば、基板入れ替え時においてシャッタを用いて基板搬送領域をカソードユニットに対して遮蔽するような構成の成膜装置に対しても、本発明は好適に適用することができる。すなわち、上記構成の成膜装置においても、非成膜時において、スパッタ材料の積極的な付着対象を、鉛直方向下方に位置する大気ボックス等の構造体とすることで、成膜に寄与しなかった材料によるパーティクルの発生、真空度の悪化を抑制することができる。

上記各実施例および各変形例は、可能な限りそれぞれの構成を互いに組み合わせることができる。

＜電子デバイスの製造方法＞
上記の成膜装置を用いて、電子デバイスを製造する方法について説明する。ここでは、電子デバイスの一例として、有機ＥＬ表示装置のようなディスプレイ装置などに用いられる有機ＥＬ素子の場合を例にして説明する。なお、本発明に係る電子デバイスはこれに限定はされず、薄膜太陽電池や有機ＣＭＯＳイメージセンサであってもよい。本実施例においては、基板５上に有機膜を形成する工程を有する。また、基板５上に有機膜を形成させた後に、上記の成膜方法を用いて、金属膜または金属酸化物膜を形成する工程を有する。このような工程により得られる有機ＥＬ表示装置６００の構造について、以下に説明する。

図７（ａ）は有機ＥＬ表示装置６００の全体図、図７（ｂ）は一つの画素の断面構造を表している。図７（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置６００の表示領域６１には、発光素子を複数備える画素６２がマトリクス状に複数配置されている。発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域６１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本図の有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子６２Ｒ、第２発光素子６２Ｇ、第３発光素子６２Ｂの組合せにより画素６２が構成されている。画素６２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。また、各発光素子は複数の発光層が積層されて構成されていてもよい。

また、画素６２を同じ発光を示す複数の発光素子で構成し、それぞれの発光素子に対応するように複数の異なる色変換素子がパターン状に配置されたカラーフィルタを用いて、１つの画素が表示領域６１において所望の色の表示を可能としてもよい。例えば、画素６２を少なくとも３つの白色発光素子で構成し、それぞれの発光素子に対応するように、赤色、緑色、青色の各色変換素子が配列されたカラーフィルタを用いてもよい。あるいは、画素６２を少なくとも３つの青色発光素子で構成し、それぞれの発光素子に対応するように、赤色、緑色、無色の各色変換素子が配列されたカラーフィルタを用いてもよい。後者の場合には、カラーフィルタを構成する材料として量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｏｔ：ＱＤ）材料を用いた量子ドットカラーフィルタ（ＱＤ－ＣＦ）を用いることで、量子ドットカラーフィルタを用いない通常の有機ＥＬ表示装置よりも表示色域を広くすることができる。

図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素６２は、基板５上に、第１電極（陽極）６４と、正孔輸送層６５と、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂのいずれかと、電子輸送層６７と、第２電極（陰極）６８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層６５、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂ、電子輸送層６７が有機層に当たる。また、本実施例では、発光層６６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。なお、上述のようにカラーフィルタまたは量子ドットカラーフィルタを用いる場合には、各発光層の光出射側、すなわち、図７（ｂ）の上部または下部にカラーフィルタまたは量子ドットカラーフィルタが配置されるが、図示は省略する。

発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、第１電極６４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層６５と電子輸送層６７と第
２電極６８は、複数の発光素子６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂと共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、第１電極６４と第２電極６８とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極６４間に絶縁層６９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層Ｐが設けられている。

次に、電子デバイスとしての有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）および第１電極６４が形成された基板５を準備する。

次に、第１電極６４が形成された基板５の上にアクリル樹脂やポリイミド等の樹脂層をスピンコートで形成し、樹脂層をリソグラフィ法により、第１電極６４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層６９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。

次に、絶縁層６９がパターニングされた基板５を第１の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて基板を保持し、正孔輸送層６５を、表示領域の第１電極６４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層６５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層６５は表示領域６１よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。

次に、正孔輸送層６５までが形成された基板５を第２の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて保持する。基板とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、基板５の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層６６Ｒを成膜する。本例によれば、マスクと基板とを良好に重ね合わせることができ、高精度な成膜を行うことができる。

発光層６６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜装置により緑色を発する発光層６６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜装置により青色を発する発光層６６Ｂを成膜する。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域６１の全体に電子輸送層６７を成膜する。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂのそれぞれは単層であってもよいし、複数の異なる層が積層された層であってもよい。電子輸送層６５は、３色の発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂに共通の層として形成される。本実施例では、電子輸送層６７、発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂは真空蒸着により成膜される。

続いて、電子輸送層６７の上に第２電極６８を成膜する。第２電極はスパッタリングによって形成される。ここで、本ステップでの成膜において用いられる成膜装置は、上記各実施例のいずれかに記載された成膜装置である。
その後、第２電極６８が形成された基板を封止装置に移動してプラズマＣＶＤによって保護層Ｐを成膜して（封止工程）、有機ＥＬ表示装置６００が完成する。なお、ここでは保護層ＰをＣＶＤ法によって形成するものとしたが、これに限定はされず、ＡＬＤ法やインクジェット法によって形成してもよい。

絶縁層６９がパターニングされた基板５を成膜装置に搬入してから保護層Ｐの成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機ＥＬ材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。

１…スパッタ装置、２…スパッタ室、３…カソードユニット、３０…ターゲット、３１…ケース、３２…移動台、３２０…上面、４…磁石ユニット、５…制御部、Ａ…成膜領域
、Ｂ…成膜待機領域

Claims (15)

1. チャンバと、
   前記チャンバ内に配置される円筒状のターゲットと、
   前記チャンバ内に配置され、前記ターゲットと鉛直方向の上向きに対向する対向面を有し、内部が大気圧に保持される大気ボックスと、
   前記ターゲットが成膜対象物に対して鉛直方向の上向きに対向する対向領域と、前記ターゲットが前記成膜対象物に対して鉛直方向の上向きに対向しない非対向領域と、の間で前記ターゲットと前記大気ボックスとを移動させる移動手段と、
   前記ターゲットの内部に設けられ、前記ターゲットの表面側にスパッタリングのための磁場を形成する磁場形成手段と、
   前記磁場形成手段の位置を制御する制御手段と、
   を備え前記成膜対象物に前記ターゲットから飛翔させた材料を成膜する成膜装置において、
   前記制御手段は、
   前記ターゲットが前記対向領域にあるときに、前記ターゲットと前記成膜対象物との間に前記磁場を形成するように前記磁場形成手段の位置を制御し、
   前記制御手段は、
   前記ターゲットが前記非対向領域にあるときに、前記ターゲットと前記大気ボックスの前記対向面との間に前記磁場を形成するように前記磁場形成手段の位置を制御することを特徴とする成膜装置。
2. 前記磁場形成手段は、前記ターゲットの内部の中空空間内を移動可能な磁石ユニットを含み、
   前記ターゲットが前記対向領域にあるときに、前記磁石ユニットは、前記中空空間における鉛直方向の上方に位置し、
   前記ターゲットが前記非対向領域にあるときに、前記磁石ユニットは、前記中空空間における鉛直方向の下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
3. 前記磁石ユニットは、
   前記ターゲットの中心軸線と平行に延び、前記ターゲットの内面と対向する面が第１の極性を有する第１の磁石と、
   前記第１の磁石と所定の間隔をもって設けられ、前記ターゲットの内面と対向する面が前記第１の極性とは逆極性の第２の極を有する第２の磁石と、
   を含み、
   前記ターゲット及び前記磁石ユニットは、前記中心軸線を回転軸線として相互に独立して回転することを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
4. 前記ターゲットが前記対向領域にあるときに、前記第１の磁石の前記面が、鉛直方向において前記回転軸線よりも上方に位置し、
   前記ターゲットが前記非対向領域にあるときに、前記第１の磁石の前記面が、鉛直方向において前記回転軸線よりも下方に位置することを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
5. 円筒状の第１のターゲットと、
   その中心軸線が、前記第１のターゲットの中心軸線、及び、成膜対象物の成膜面のそれぞれに平行になるよう配される円筒状の第２のターゲットと、
   前記第１のターゲット及び前記第２のターゲットのそれぞれが前記成膜対象物に対して鉛直方向の上向きに対向する対向領域と、前記第１のターゲット及び前記第２のターゲットのそれぞれが前記成膜対象物に対して鉛直方向の上向きに対向しない非対向領域と、の
   間で前記第１のターゲットと前記第２のターゲットを移動させる移動手段と、
   前記第１のターゲットの内部に設けられ、前記第１のターゲットの表面側にスパッタリングのための磁場を形成する第１の磁場形成手段と、
   前記第２のターゲットの内部に設けられ、前記第２のターゲットの表面側にスパッタリングのための磁場を形成する第２の磁場形成手段と、
   前記第１の磁場形成手段の位置と、前記第２の磁場形成手段の位置を制御する制御手段と、
   を備え前記成膜対象物に前記第１のターゲット及び前記第２のターゲットから飛翔させた材料を成膜する成膜装置において、
   前記制御手段は、
   前記第１のターゲットと前記第２のターゲットが前記対向領域にあるときに、
   前記第１のターゲットと前記成膜対象物との間に磁場を形成するように前記第１の磁場形成手段の位置を制御し、かつ、
   前記第２のターゲットと前記成膜対象物との間に磁場を形成するように前記第２の磁場形成手段の位置を制御し、
   前記制御手段は、
   前記第１のターゲットと前記第２のターゲットが前記非対向領域にあるときに、
   前記第１の磁場形成手段を、前記第１のターゲットと前記成膜対象物との間に磁場が形成されない位置に制御し、かつ、
   前記第２の磁場形成手段を、前記第２のターゲットと前記成膜対象物との間に磁場が形成されない位置に制御することを特徴とする成膜装置。
6. 前記制御手段は、
   前記第１のターゲットと前記第２のターゲットが前記非対向領域にあるときに、
   前記第１のターゲットと前記第２のターゲットとの間に前記磁場を形成するように前記第１の磁場形成手段と前記第２の磁場形成手段の位置を制御する
   ことを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。
7. 前記第１の磁場形成手段は、前記第１のターゲットの内部の第１の中空空間内を移動可能な第１の磁石ユニットを含み、
   前記第２の磁場形成手段は、前記第２のターゲットの内部の第２の中空空間内を移動可能な第２の磁石ユニットを含み、
   前記第１の磁石ユニットは、前記第１のターゲットが前記対向領域にあるときに、前記第１の中空空間における鉛直方向の上方に位置し、
   前記第２の磁石ユニットは、前記第２のターゲットが前記対向領域にあるときに、前記第２の中空空間における鉛直方向の上方に位置し、
   前記第１の磁石ユニットと前記第２の磁石ユニットは、前記第１のターゲット及び前記第２のターゲットが前記非対向領域にあるときに、互いの距離が最も近くなることを特徴とする請求項５又は６に記載の成膜装置。
8. 前記第１の磁石ユニットは、
   前記第１のターゲットの中心軸線と平行に延び、前記第１のターゲットの内面と対向する面に第１の極性を有する第１の磁石と、
   前記第１の磁石と間隔をもって設けられ、前記第１のターゲットの内面と対向する面に前記第１の極性とは逆極性の第２の極を有する第２の磁石と、
   を含み、
   前記第２の磁石ユニットは、
   前記第２のターゲットの中心軸線と平行に延び、前記第２のターゲットの内面と対向する面に前記第１の極性を有する第３の磁石と、
   前記第３の磁石と間隔をもって設けられ、前記第２のターゲットの内面と対向する面
   に前記第２の極を有する第４の磁石と、
   を含み、
   前記第１のターゲットと前記第１の磁石ユニットは、前記第１のターゲットの中心軸線を回転軸線として相互に独立して回転し、
   前記第２のターゲットと前記第２の磁石ユニットは、前記第２のターゲットの中心軸線を回転軸線として相互に独立して回転することを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。
9. 前記第１の磁石の前記面は、前記第１のターゲットが前記対向領域にあるときに、鉛直方向において前記第１のターゲットの中心軸線よりも上方に位置し、
   前記第３の磁石の前記面は、前記第２のターゲットが前記対向領域にあるときに、鉛直方向において前記第２のターゲットの中心軸線よりも上方に位置するとともに、
   前記第１の磁石の前記面と前記第３の磁石の前記面は、前記第１のターゲット及び前記第２のターゲットが前記非対向領域にあるときに、互いの距離が最も近くなることを特徴とする請求項８に記載の成膜装置。
10. 前記第１のターゲットと前記第２のターゲットは、同じ材料で構成されることを特徴とする請求項６～９のいずれか１項に記載の成膜装置。
11. 前記第１のターゲットと前記第２のターゲットのそれぞれに対して鉛直方向の上向きに対向する対向面を有する遮蔽部材をさらに備え、
    前記制御手段は、
    前記第１のターゲットと前記第２のターゲットが前記非対向領域にあるときに、
    前記第１のターゲットと前記対向面との間及び前記第２のターゲットと前記対向面との間のそれぞれに磁場を形成する
    ことを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。
12. 前記遮蔽部材は、内部が大気圧に保持される大気ボックスであることを特徴とする請求項１１に記載の成膜装置。
13. 前記大気ボックスは、冷却媒体を流す流路を前記対向面の近傍に備えることを特徴とする請求項１～４、１２のいずれか１項に記載の成膜装置。
14. 請求項１～１３のいずれか１項に記載の成膜装置を用いて、基板に対して成膜を行うことを特徴とする成膜方法。
15. 請求項１４に記載の成膜方法を用いて、基板上に金属膜を形成する工程を有する
    ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
    

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