JP7082552B2 - スパッタリング装置、薄膜製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、スパッタリング技術にかかり、特に、形成される薄膜の面内の特性分布を均一にするスパッタリング技術に関する。
薄膜を形成するためにスパッタリング方法は広く用いられており、大面積基板に特性分布が均一な薄膜を形成するためのスパッタリング技術が求められている。
図９（図９は、平面図とそのＥ－Ｅ線、Ｆ－Ｆ線截断断面図である）に示したスパッタリング装置は、カソード電極１１２の表面にターゲット１１３が配置されており、裏面には、マグネトロンスパッタリングを行うための複数の磁石装置１１５1～１１５5が配置されている。
磁石装置１１５1～１１５5は、リング形形状の外周磁石１２５と、外周磁石１２５の内側に配置された内側磁石１２６と、ヨーク１２７と、で構成されている。
ターゲット１１３と対面する位置には基板配置装置１１４が配置されており、基板配置装置１１４には基板１１６が配置されている。
基板１１６の外周上にはアノード電極１１７が配置され、基板配置装置１１４の裏面側には加熱装置１１８が配置されている。
加熱装置１１８は赤外線を放出する発熱体１２１と、発熱体１２１と基板配置装置１１４との間に配置された均熱板１２２とを有しており、発熱体１２１は加熱電源から通電されると発熱し、赤外線を均熱板１２２に照射する。
発熱体１２１はその面内において均一でない赤外線を均熱板１２２に照射するが、均熱板１２２はその厚み方向で（面内にて分布を持つ）赤外線から受けた熱を拡散させ、基板に向けた面内に於いては均一に昇温するようになっているので、基板配置装置１１４に設けられた開口１２８を介して基板１１６裏面に対して照射される赤外線は、単位面積あたりの照射量が均一な赤外線となり、その結果、基板１１６が均一に加熱される。
その状態で、カソード電極１１２に電圧が印加されターゲット１１３がスパッタリングされると、基板１１６表面のアノード電極１１７で覆われた領域の内側に薄膜が形成される。
しかしながら基板１１６の大型化に伴って、均一に加熱されている基板であるにも関わらず、抵抗率等の薄膜の特性の面内均一性が悪化する結果となった。特に、基板１１６の表面に金属薄膜を形成すると、金属薄膜の比抵抗値が基板１１６の周辺部で低く、中央部分で高いという問題が発生する。
この場合、基板１１６の表面に発光層を形成し、金属薄膜によって配線を形成すると、基板１１６の中央の発光層に流れる電流と、周辺の発光層に流れる電流とが異なってしまい、画面の明るさが不均一になる。
スパッタリング方法で形成される金属薄膜は、薄膜成長時の基板温度が高いと比抵抗値が小さくなる傾向が知られており、比抵抗値の不均一性は、基板１１６の面内温度分布が不均一であることに起因すると考えられる。
このような場合には基板の温度分布を改善しようとすることについては次の公報に記載された発明があるが、基板の大型化に伴う問題を解決するには至らなかった。
特開２００８－１０６１４号公報
カソード電極１１２の裏面に配置された複数の磁石装置１１５1～１１５5は、両端がそれぞれ一列に並ぶように配置されており、磁石装置１１５1～１１５5毎にリング形形状のプラズマが形成されることに加え、図１０のように、複数の磁石装置１１５1～１１５5の全体が配置された領域を取り囲む大径のリング形形状のプラズマ１２０が形成されることが推定された。この、大径のリング形形状のプラズマ１２０が重畳されるため、基板１１６の面内プラズマの強度が、中央より周辺付近で大きくなる事を起因とし、プラズマによる熱が、不均一に基板１１６に流入する。
つまり、基板１１６は加熱装置１１８から均一に照射される赤外線に加え、周辺の強度が大きな不均一なプラズマによっても加熱され、基板１１６の周辺付近の部分の温度が高くなると想定される現象が発生していることが判明した。
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は薄膜の基板面内の抵抗率等の特性分布を均一にすることにあり、特に、基板の周辺付近の薄膜特性と中央付近の薄膜特性とを均一にすることにある。
上記課題を解決するために、本発明は、真空槽と、前記真空槽の内部に配置されたターゲットと、前記ターゲットの裏面側に配置されスパッタ電源に接続されるカソード電極と、前記カソード電極の裏面側に配置された複数の磁石装置と、基板が表面に配置される基板配置装置と、前記基板配置装置の裏面に設けられた加熱装置と、各前記磁石装置には、細長で二個の平行な長辺を有するリング形形状の外周磁石と、その内側に配置された内側磁石とが設けられ、前記ターゲットの表面には、前記外周磁石とその内側の前記内側磁石との間で形成される磁束が漏洩され、前記加熱装置が放射する赤外線によって前記基板配置装置上の前記基板が加熱されながら前記ターゲットがスパッタリングされ、前記基板の表面に薄膜が形成されるスパッタリング装置であって、前記外周磁石とその内側の前記内側磁石とは離間され、前記外周磁石とその内側の前記内側磁石との間の部分であるプラズマ部分は、両端にそれぞれ位置する端部と、一方の前記端部と他方の前記端部とを接続する長辺とを有する細長のリング形形状にされ、前記ターゲットは、第一、第二のターゲット辺が平行であり、第三、第四のターゲット辺が平行である直角四辺形形状にされ、複数の前記磁石装置は、前記プラズマ部分の前記長辺が前記第一、第二のターゲット辺と平行になり、各前記プラズマ部分の両端のうち一方の端の前記端部は、前記第四のターゲット辺よりも前記第三のターゲット辺に近い場所で前記第三のターゲット辺に沿って並び、他方の端の前記端部は前記第三のターゲット辺よりも前記第四のターゲット辺に近い場所で前記第四のターゲット辺に沿って並ぶように配置され、前記基板は直角四辺形形状に形成され、四辺のうちの第一、第二の基板辺が前記第一、第二のターゲット辺と平行になり、第三、第四の基板辺が前記第三、第四のターゲット辺と平行になるように配置され、前記基板のうち、前記基板の中央を含む部分を中央部分とし、前記第一～第四の基板辺と前記中央部分との間に位置する部分をそれぞれ第一～第四の部分とし、前記基板の四隅に位置する部分を角部分とすると、前記加熱装置は、前記第一、第二の部分と前記角部分とにそれぞれ供給する単位面積あたりの熱量を、前記中央部分と前記第三、第四の部分とにそれぞれ供給する単位面積あたりの熱量よりも小さくするスパッタリング装置である。
本発明は、前記加熱装置は、前記第三、第四の部分に供給する単位面積あたりの熱量を、前記中央部分に供給する単位面積あたりの熱量よりも小さくするスパッタリング装置である。
本発明は、前記磁石装置を前記長辺とは垂直な方向に繰り返し往復移動させる移動装置を有し、前記第一の部分は、前記第一の基板辺と平行で第一の基板辺に近い第一の外側領域と前記第一の基板辺から遠い第一の内側領域と、前記第一の外側領域と前記第一の内側領域の間に位置する第一の中間領域とに区分けされ、前記第二の部分は、前記第二の基板辺と平行で第二の基板辺に近い第二の外側領域と前記第二の基板辺から遠い第二の内側領域と、前記第二の外側領域と前記第二の内側領域の間に位置する第二の中間領域とに区分けされ、前記第一の中間領域に供給される単位面積当たりの熱量は、前記第一の外側領域と前記第一の内側領域に供給される単位面積当たりの熱量よりも小さく、前記第二の中間領域に供給される単位面積当たりの熱量は、前記第二の外側領域と前記第二の内側領域に供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくされたスパッタリング装置である。
本発明は、真空槽と、前記真空槽の内部に配置されたターゲットと、前記ターゲットの裏面側に配置されスパッタ電源に接続されるカソード電極と、前記カソード電極の裏面側に配置された複数の磁石装置と、基板が表面に配置される基板配置装置と、前記基板配置装置の裏面に設けられた加熱装置と、各前記磁石装置には、細長で二個の平行な長辺を有するリング形形状の外周磁石と、その内側に配置された内側磁石とが設けられ、前記ターゲットの表面には、前記外周磁石とその内側の前記内側磁石との間で形成される磁束が漏洩され、前記加熱装置が放射する赤外線によって前記基板配置装置上の前記基板が加熱されながら前記ターゲットがスパッタリングされ、前記基板の表面に薄膜が形成される薄膜製造方法であって、前記外周磁石とその内側の前記内側磁石とは離間され、前記外周磁石とその内側の前記内側磁石との間の部分であるプラズマ部分は、両端にそれぞれ位置する端部と、一方の前記端部と他方の前記端部とを接続する長辺とを有する細長のリング形形状にされ、前記ターゲットは、第一、第二のターゲット辺が平行であり、第三、第四のターゲット辺が平行である直角四辺形形状にされ、複数の前記磁石装置は、前記プラズマ部分の前記長辺が前記第一、第二のターゲット辺と平行になり、各前記プラズマ部分の両端のうち一方の端の前記端部は、前記第四のターゲット辺よりも前記第三のターゲット辺に近い場所で前記第三のターゲット辺に沿って並び、他方の端の前記端部は前記第三のターゲット辺よりも前記第四のターゲット辺に近い場所で前記第四のターゲット辺に沿って並ぶように配置され、前記基板は直角四辺形形状に形成され、四辺のうちの第一、第二の基板辺が前記第一、第二のターゲット辺と平行になり、第三、第四の基板辺が前記第三、第四のターゲット辺と平行になるように配置され、前記基板のうち、前記基板の中央を含む部分を中央部分とし、前記第一～第四の基板辺と前記中央部分との間に位置する部分をそれぞれ第一～第四の部分とし、前記基板の四隅に位置する部分を角部分とすると、前記加熱装置によって前記第一、第二の部分と前記角部分とにそれぞれ供給する単位面積あたりの熱量を、前記中央部分と前記第三、第四の部分とにそれぞれ供給する単位面積あたりの熱量よりも小さくして前記薄膜を成長させる薄膜製造方法である。
本発明は、前記加熱装置は、前記第三、第四の部分に供給する単位面積あたりの熱量を、前記中央部分に供給する単位面積あたりの熱量よりも小さくして前記薄膜を成長させる薄膜製造方法である。
本発明は、前記磁石装置を前記長辺とは垂直な方向に繰り返し往復移動させる薄膜製造方法であって、前記第一の部分を、前記第一の基板辺と平行で第一の基板辺に近い第一の外側領域と前記第一の基板辺から遠い第一の内側領域と、前記第一の外側領域と前記第一の内側領域の間に位置する第一の中間領域とに区分けし、前記第二の部分を、前記第二の基板辺と平行で第二の基板辺に近い第二の外側領域と前記第二の基板辺から遠い第二の内側領域と、前記第二の外側領域と前記第二の内側領域の間に位置する第二の中間領域とに区分けし、前記第一の中間領域に供給される単位面積当たりの熱量を、前記第一の外側領域と前記第一の内側領域に供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくし、前記第二の中間領域に供給される単位面積当たりの熱量を、前記第二の外側領域と前記第二の内側領域に供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくする薄膜製造方法である。
大型基板に形成される薄膜の面内特性が均一になる。
本発明のスパッタリング装置 本発明のスパッタリング装置の内部構造を説明するための平面図とそのＡ－Ａ線截断断面図とＢ－Ｂ線截断断面図 磁石装置とターゲットと基板との間の相対的な位置関係を説明するための図面 リフレクタと基板との間の相対的な位置関係を説明するための図面 基板の区分けを説明するための図面 本発明に用いられる磁石装置を説明するための平面図とＣ－Ｃ線截断断面図とＤ－Ｄ線截断断面図 (ａ)～(ｃ)：その磁石装置の動作を説明するための断面図 基板の区分けの他の例を説明するための平面図 従来技術のスパッタリング装置を説明するための図 磁石装置全体を取り囲むプラズマを説明するための図面
図１の符号２は本発明のスパッタリング装置であり、真空槽１１を有している。
真空槽１１の内部には、直角四辺形形状のターゲット１３が配置されており、ターゲット１３の表面と対向する位置に基板配置装置１４が配置されている。基板配置装置１４のターゲット１３側の面には、基板１６が配置されている。基板１６の縁上には、アノード電極１７が配置されている。
ターゲット１３の裏面側には、カソード電極１２が配置されている。カソード電極１２の表面はターゲット１３の裏面に接触されている。
カソード電極１２の裏面側には、複数（ここでは５個）の磁石装置１５1～１５5が配置されている。磁石装置１５1～１５5は磁石ケース５１の内部に配置されている。
図２は、ターゲット１３と、磁石装置１５1～１５5と、基板１６との相対的な位置関係を説明するための平面図と、そのＡ－Ａ線截断断面図とＢ－Ｂ線截断断面図である。図２及び図３～図５の平面図では、基板配置装置１４と、アノード電極１７と、後述する発熱体２１と均熱板２２とは省略されている。
ここでは、磁石装置１５1～１５5は同じ形状、同じ大きさであり、図６に１個の磁石装置１５1～１５5の平面図と、そのＣ－Ｃ線截断断面図とＤ－Ｄ線截断断面図とを示す。
磁石装置１５1～１５5は細長のリング状の外周磁石２５と、外周磁石２５の内側に配置された細長の内側磁石２６とを有しており、外周磁石２５と内側磁石２６とは、細長のヨーク２７に取り付けられ、磁石装置１５1～１５5も細長の形状にされている。
外周磁石２５と内側磁石２６とは、Ｎ極とＳ極のうちの一方の極がヨーク２７と接触し、他方の極がヨーク２７とは反対側のカソード電極１２に向けられており、外周磁石２５と内周磁石２６とは異なる極がヨーク２７と接触するようにされている。
外周磁石２５のカソード電極１２に向けられた磁極と内側磁石２６のカソード電極１２に向けられた磁極との間に、アーチ形形状に湾曲された磁束が形成されており、その磁束はターゲット１３表面に漏洩されており、ターゲット１３表面の電子密度を増加させるようになっている。
各磁石装置１５1～１５5は細長であり、ターゲット１３の四辺のうちの対向する第一、第二のターゲット辺Ｔ1，Ｔ2が平行であり、各磁石装置１５1～１５5の長辺は第一、第二のターゲット辺Ｔ1、Ｔ2と平行になるように配置されているものとする。第一、第二のターゲット辺Ｔ1、Ｔ2と直角であって互いに対向する第三、第四のターゲット辺Ｔ3、Ｔ4も平行である。
図３の平面図には、磁石装置１５1～１５5とターゲット１３と基板１６とが記載されており、それらの相対的な位置関係が示されている。各磁石装置１５1～１５5の長辺は外周磁石２５の長辺と内側磁石２６が伸びる方向と平行であり、各磁石装置１５1～１５5は、磁石装置１５1～１５5の一端が第四のターゲット辺Ｔ4よりも第三のターゲット辺Ｔ3に近い場所で、第三のターゲット辺Ｔ3が伸びる方向に沿って並び、また、磁石装置１５1～１５5の他端が第三のターゲット辺Ｔ3よりも第四のターゲット辺Ｔ4に近い場所で、第四のターゲット辺Ｔ4が伸びる方向に沿って並ぶように配置されている。
外周磁石２５とその内側の内側磁石２６とは離間され、外周磁石２５とその内側の内側磁石２６との間の部分であるプラズマ部分１０は、両端にそれぞれ位置する二個の端部と、一方の端部と他方の端部とを接続する二本の長辺とを有する細長のリング形形状にされている。
各磁石装置１５1～１５5はヨーク２７を介して移動板５２に固定されている。
真空槽１１の外部には移動板５２を移動させることで、各磁石装置１５1～１５5とヨーク２７とを移動させる移動装置５３が配置されており、移動装置５３が動作すると、移動板５２はターゲット１３の表面と平行な平面内で、各磁石装置１５1～１５5の長辺と垂直な方向に往復移動するようにされている。各磁石装置１５1～１５5は移動板５２の移動と共に、一緒にターゲット１３の表面と平行な平面内を繰り返し往復移動する。
図７(ａ)は、各磁石装置１５1～１５5のそれぞれが往復移動する範囲の中央に各磁石装置１５1～１５5が位置する状態を示し、同図(ｂ)は、図面右端に位置する状態、同図(ｃ)は図面左端に位置する状態を示している。各磁石装置１５1～１５5の長辺は第一、第二のターゲット辺Ｔ1、Ｔ2と平行であるから、各磁石装置１５1～１５5は第三、第四のターゲット辺Ｔ3、Ｔ4が伸びる方向に沿って同図(ｂ)の状態と同図(ｃ)の状態の間を繰り返し往復移動するとターゲット１３表面に漏洩した磁束もターゲット１３の表面上で一緒に移動し、ターゲット１３の表面が広くスパッタリングされる。
次に、基板配置装置１４は開口２８が設けられた外周が直角四辺形形状の枠体であり、基板１６は基板配置装置１４よりも小さな直角四辺形形状であってその四辺付近の部分が基板配置装置１４の枠の表面上に接触して基板配置装置１４上に乗せられている。開口２８は基板１６よりも小さい直角四辺形形状であって基板１６の外周よりも内側に配置され、基板１６の裏面は開口２８の底面に露出されている。
基板１６の表面はターゲット１３側に向けられており、アノード電極１７は、基板１６とターゲット１３と間の基板１６に近い場所に配置されており、アノード電極１７の中央には貫通孔１９が設けられ、基板１６の表面は貫通孔１９の底面に露出され、ターゲット１３と対面するようになっている。
基板１６の四辺のうちの二辺は第一、第二のターゲット辺Ｔ1、Ｔ2と平行であって、他の二辺は第三、第四のターゲット辺Ｔ3、Ｔ4と平行になるように、ターゲット１３と基板１６とが配置されている。ターゲット１３は基板１６よりも大きく形成されており、基板１６はターゲット１３の縁よりも内側に位置するように配置されている。
第一、第二のターゲット辺Ｔ1、Ｔ2と平行な基板１６の二辺のうち、第二のターゲット辺Ｔ2よりも第一のターゲット辺Ｔ1に近い辺を第一の基板辺Ｌ1とし、第一のターゲット辺Ｔ1よりも第二のターゲット辺Ｔ2に近い辺を第二の基板辺Ｌ2とする。
また、第三、第四のターゲット辺Ｔ3、Ｔ4と平行な基板１６の二辺のうち、第四のターゲット辺Ｔ4よりも第三のターゲット辺Ｔ3に近い辺を第三の基板辺Ｌ3とし、第三のターゲット辺Ｔ3よりも第四のターゲット辺Ｔ4に近い辺を第四の基板辺Ｌ4とすると、第一、第二の基板辺Ｌ1、Ｌ2は磁石装置１５1～１５5の長辺と平行に配置され、第三、第四の基板辺Ｌ3、Ｌ4は磁石装置１５1～１５5の一端が並ぶ方向と他端が並ぶ方向とに沿って伸びている。
基板配置装置１４の裏面側には、加熱装置１８が配置されている。
加熱装置１８は、発熱体２１と均熱板２２と第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃとを有している。
均熱板２２は、基板配置装置１４と発熱体２１との間であって発熱体２１に近い場所に、発熱体２１と対面した状態で配置されており、第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃは、均熱板２２と基板配置装置１４との間であって、均熱板２２に近い方から、第一、第二、第三のリフレクタ２３ａ、２３ｂ、２３ｃの順序で配置されている。基板１６とターゲット１３と第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃと均熱板２２と発熱体２１の表面とは平行に配置されている。均熱板２２及び第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃの間にはスペーサ２４が配置され、スペーサ２４の大きさだけ離間するようにされている。
図４の平面図には、第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃと基板１６とターゲット１３とが記載されており、図４の平面図はそれらの相対的な位置関係を示す図面である。
第一のリフレクタ２３ａは基板１６よりも大きな一枚の金属板から成り、基板１６は、第一のリフレクタ２３ａの外周よりも内側に配置されている。
第二のリフレクタ２３ｂも金属板であり、第二のリフレクタ２３ｂも基板１６よりも大きく、中央に孔２９が設けられており、基板１６は第二のリフレクタ２３ｂの外周よりも内側に配置されている。
第三のリフレクタ２３ｃは、細長の二枚の金属板で構成されており、第三のリフレクタ２３ｃの一方の金属板は、第一の基板辺Ｌ1を含み、第一の基板辺Ｌ1に沿った部分の裏面に配置されており、他方の金属板は、第二の基板辺Ｌ2を含み、第二の基板辺Ｌ2に沿った部分の裏面に配置されており、基板１６の第一、第二の基板辺Ｌ1、Ｌ2に近い部分は第三のリフレクタ２３ｃと対面するようになっている。
第三のリフレクタ２３ｃは、第二のリフレクタ２３ｂの孔２９よりも外側に配置されており、基板１６の中央部分の裏面は孔２９を介して第一のリフレクタ２３ａと対面し、第一又は第三のリフレクタ２３ａ、２３ｃと対面する部分以外の部分では、基板１６の裏面は第二のリフレクタ２３ｂと対面する。
このように、基板１６の面内の場所によって、基板１６と均熱板２２との間に、第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃが配置された場所と、第一、第二のリフレクタ２３ａ、２３ｂが配置された場所と、第一のリフレクタ２３ａだけが配置された場所とに区分けされている。
発熱体２１が通電され、発熱して赤外線を放出するとその赤外線によって均熱板２２が加熱されて均一な温度に昇温し、均熱板２２から、基板配置装置１４が位置する方向に向けて均一な強度の赤外線が放射される。
第一のリフレクタ２３ａは均熱板２２と対面しており均熱板２２が放出する赤外線によって加熱され、昇温して基板１６が配置された方向に向けて赤外線を放出する。
第二のリフレクタ２３ｂは、第一のリフレクタ２３ａが放出する赤外線によって加熱され、昇温して基板１６が配置された方向に向けて赤外線を放出し、第三のリフレクタ２３ｃは第二のリフレクタ２３ｂが放出する赤外線によって加熱され、基板１６が配置された方向に向けて赤外線を放出する。
赤外線は、リフレクタに照射される度に弱まるから、基板１６のうち、基板１６と均熱板２２との間に位置するリフレクタの枚数が少ない部分には、枚数が多い部分に比べて単位面積あたりの強度が大きい赤外線が照射されることになる。つまり、加熱装置１８から基板１６に供給される単位面積あたりの熱量は、リフレクタの枚数が少ない部分の方がリフレクタの枚数が多い部分よりも大きくなるから、基板１６は、裏面に位置するリフレクタの枚数が異なる場所では加熱装置１８から供給される単位面積あたりの熱量が異なることになる。
図５の平面図には、基板１６とターゲット１３とが示されており、基板１６の区分けを説明するための図面である。
基板１６のうち、基板１６の中央位置Ｏを含み、裏面に第一のリフレクタ２３ａだけが配置された部分を中央部分Ｒ0とすると、中央部分Ｒ0は第二のリフレクタ２３ｂの孔２９を介して第一のリフレクタ２３ａと対面する場所であり、裏面に一枚のリフレクタが配置された場所である。中央部分Ｒ0は第一～第四の基板辺Ｌ1～Ｌ4から離間されている。
次に、第一の基板辺Ｌ1を含み第一の基板辺Ｌ1と中央部分Ｒ0との間の部分には、裏面に第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃが配置された部分とそれに隣接して第一、第二のリフレクタ２３ａ、２３ｂが配置された部分とがあり、第一の基板辺Ｌ1を含み、裏面に第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃが配置された部分とそれに隣接して第一、第二のリフレクタ２３ａ、２３ｂが配置された部分とを第一の部分Ｒ1とし、同様に、第二の基板辺Ｌ2を含み第二の基板辺Ｌ2と中央部分Ｒ0との間の部分には、裏面に第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃが配置された部分とそれに隣接して第一、第二のリフレクタ２３ａ、２３ｂが配置された部分とがあり、第二の基板辺Ｌ2を含み、裏面に第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃが配置された部分とそれに隣接して第一、第二のリフレクタ２３ａ、２３ｂが配置された部分とを第二の部分Ｒ2とする。
第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2の裏面側には、三枚のリフレクタ又は二枚のリフレクタが配置されており、第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2に加熱装置１８から供給される単位面積あたりの熱量は中央部分Ｒ0に加熱装置１８から供給される単位面積あたりの熱量よりも小さくなっている。
次に、第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2と同様に、第三、第四の基板辺Ｌ3、Ｌ4をそれぞれ含み、第三、第四の基板辺Ｌ3、Ｌ4と中央部分Ｒ0との間の部分の裏面には、第一、第二のリフレクタ２３ａ、２３ｂが配置されており、第三の基板辺Ｌ3を含む部分を第三の部分Ｒ3とし、第四の辺Ｌ4を含む部分を第四の部分Ｒ4とする。
第三、第四の部分Ｒ3、Ｒ4の裏面側には、二枚のリフレクタが配置されており、従って、第三、第四の部分Ｒ3、Ｒ4に加熱装置１８から供給される単位面積あたりの熱量は、第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2の裏面のうちの第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃが配置された部分に加熱装置１８から供給される単位面積あたりの熱量よりも大きく、中央部分Ｒ0に加熱装置１８から供給される単位面積あたりの熱量よりも小さくなっている。
上記スパッタリング装置２によって基板１６の表面に薄膜を形成する際には、真空槽１１の内部を真空排気装置３１によって真空排気し、内部を真空雰囲気にする。
真空排気装置３１による真空排気を継続しながら、ガス供給装置３３によって真空槽１１の内部にスパッタリングガスを供給し、所定圧力で安定したところで、磁石装置１５1～１５5を往復移動させながら、スパッタ電源３２によってカソード電極１２にスパッタ電圧を印加し、ターゲット１３と基板１６との間にプラズマを形成し、ターゲット１３をスパッタリングし、基板１６に薄膜を成長させる。
このとき、ターゲット１３と基板１６との間に形成されたプラズマから基板１６に供給される基板１６の単位面積あたりの熱量は、第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2のうちの第一又は第二の基板辺Ｌ1、Ｌ2に近接した部分が最も大きく、中央部分Ｒ0が最も小さくなり、第三、第四の部分Ｒ3、Ｒ4はその間の大きさになる。
プラズマから供給される熱量が大きい部分では加熱装置１８から供給される熱量を小さくし、プラズマから供給される熱量が小さい部分では加熱装置１８から供給される熱量を大きくすれば、スパッタリング中の基板１６の温度の面内分布は均一になり、形成される薄膜の特性の面内分布が均一になる。
また、第一の部分Ｒ1と第三の部分Ｒ3とに隣接する角の部分を第一の角部分Ｃ1とし、第三の部分Ｒ3と第二の部分Ｒ2とに隣接する角の部分を第二の角部分Ｃ2とし、第二の部分Ｒ2と第四の部分Ｒ4とに隣接する角の部分を第三の角部分Ｃ3とし、第四の部分Ｒ4と第一の部分Ｒ1とに隣接する角の部分を第四の角部分Ｃ4とすると、第一～第四の角部分Ｃ1～Ｃ4では、裏面に第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃが位置する部分と第一、第二のリフレクタ２３ａ、２３ｂが位置する部分とがあり、加熱装置１８から第一～第四の角部分Ｃ1～Ｃ4の三枚のリフレクタが位置する部分に供給される単位面積あたりの熱量は、第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2の三枚のリフレクタが位置する部分に供給される単位面積あたりの熱量と同じ大きさになり、二枚のリフレクタが位置する部分では第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2の二枚のリフレクタが位置する部分と同じ大きさになる。
但し、加熱装置１８から供給する単位面積あたりの熱量を第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2とは異ならせることもできる。
第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2と第一～第四の角部分Ｃ1～Ｃ4とは、第一、第二のターゲット辺Ｔ1、Ｔ2に沿った方向に細長い三個の領域にそれぞれ区分けされており、発熱体２１の発熱分布やリフレクタの配置によって三個の領域にそれぞれ異なる大きさの単位面積当たりの熱量を供給できるようにされている。
三個の領域を説明すると、第一の部分Ｒ1と第一、第四の角部分Ｃ1、Ｃ4とには、第一のターゲット辺Ｔ1に近い場所に、第一の外側領域Ｒ1(１)と、第一の角部外側領域Ｃ1(１)と、第四の角部外側領域Ｃ4(１)とが設けられ、第一のターゲット辺Ｔ1から遠い場所に第一の内側領域Ｒ1(３)と、第一の角部内側領域Ｃ1(３)と、第四の角部内側領域Ｃ4(３)とが設けられており、また、それら外側領域と内側領域との間の場所に、第一の中間領域Ｒ1(２)と、第一の角部中間領域Ｃ1(２)と、第四の角部中間領域Ｃ4(２)とが設けられている。
第二の部分Ｒ2と第二、第三の角部分Ｃ2、Ｃ3とには、第二のターゲット辺Ｔ2に近い場所に第二の外側領域Ｒ2(１)と、第二の角部外側領域Ｃ2(１)と、第三の角部外側領域Ｃ3(１)とが設けられ、第二のターゲット辺Ｔ2から遠い場所に、第二の内側領域Ｒ2(３)と、第二の角部内側領域Ｃ2(３)と、第三の角部内側領域Ｃ3(３)とが設けられており、また、それら外側領域と内側領域との間の場所には、第二の中間領域Ｒ2(２)と、第二の角部中間領域Ｃ2(２)と、第三の角部中間領域Ｃ3(２)とが設けられている。
従って、第一の中間領域Ｒ1(２)と、第一の角部中間領域Ｃ1(２)と、第四の角部中間領域Ｃ4(２)との片側には、第一の外側領域Ｒ1(１)と、第一の角部外側領域Ｃ1(１)と、第四の角部外側領域Ｃ4(１)とがそれぞれ位置し、反対側には第一の内側領域Ｒ1(３)と、第一の角部内側領域Ｃ1(３)と、第四の角部内側領域Ｃ4(３)とがそれぞれ位置している。
また、第二の中間領域Ｒ2(２)と、第二の角部中間領域Ｃ2(２)と、第三の角部中間領域Ｃ3(２)との片側には第二の外側領域Ｒ2(１)と、第二の角部外側領域Ｃ2(１)と、第三の角部外側領域Ｃ3(１)とがそれぞれ位置し、反対側には第二の内側領域Ｒ2(３)と、第二の角部内側領域Ｃ2(３)と、第三の角部内側領域Ｃ3(３)とがそれぞれ位置している。
第一の外側領域Ｒ1(１)と、第一の角部外側領域Ｃ1(１)と、第四の角部外側領域Ｃ4(１)と、第一の中間領域Ｒ1(２)と、第一の角部中間領域Ｃ1(２)と、第四の角部中間領域Ｃ4(２)とが位置する部分の裏面と、第二の外側領域Ｒ2(１)と、第二の角部外側領域Ｃ2(１)と、第三の角部外側領域Ｃ3(１)と第二の中間領域Ｒ2(２)と、第二の角部中間領域Ｃ2(２)と、第三の角部中間領域Ｃ3(２)とが位置する部分の裏面とには、第一～第三のリフレクタ２３ａ～２３ｃが配置されている。
他方、第一の内側領域Ｒ1(３)と、第一の角部内側領域Ｃ1(３)と、第四の角部内側領域Ｃ4(３)とが位置する部分の裏面と、第二の内側領域Ｒ2(３)と、第二の角部内側領域Ｃ2(３)と、第三の角部内側領域Ｃ3(３)とが位置する部分の裏面とには、第一、第二のリフレクタ２３ａ、２３ｂが配置されている。
ここでは、第三のリフレクタ２３ｃの温度は、第三のリフレクタ２３ｃ内で均一になるようにされているので、第一の外側領域Ｒ1(１)と、第一、第四の角部外側領域Ｃ1(１)、Ｃ4(１)と、第一の中間領域Ｒ1(２)と、第一、第四の角部中間領域Ｃ1(２)、Ｃ4(２)とには同じ単位面積当たりの熱量が供給される。
従って、第一の外側領域Ｒ1(１)と、第一、第四の角部外側領域Ｃ1(１)、Ｃ4(１)と、第一の中間領域Ｒ1(２)と、第一、第四の角部中間領域Ｃ1(２)、Ｃ4(２)と、に供給される単位面積当たりの熱量を、中央部分Ｒ0と第三、第四の部分Ｒ3、Ｒ4と、第一の内側領域Ｒ1(３)と、第一、第四の角部内側領域Ｃ1(３)、Ｃ4(３)とにそれぞれ供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくすると、基板１６の面内の温度分布が均一になる。
同様に、第二の外側領域Ｒ2(１)と、第二、第三の角部外側領域Ｃ2(１)、Ｃ3(１)と、第二の中間領域Ｒ2(２)と、第二、第三の角部中間領域Ｃ2(２)、Ｃ3(２)とには同じ単位面積当たりの熱量が供給される。
従って、第二の外側領域Ｒ2(１)と、第二、第三の角部外側領域Ｃ2(１)、Ｃ3(１)と、第二の中間領域Ｒ2(２)と、第二、第三の角部中間領域Ｃ2(２)、Ｃ3(２)とに供給される単位面積当たりの熱量を、中央部分Ｒ0と第三、第四の部分Ｒ3、Ｒ4と、第二の内側領域Ｒ2(３)と、第二、第三の角部内側領域Ｃ2(３)、Ｃ3(３)とにそれぞれ供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくすると、基板１６の面内の温度分布が均一になる。
つまり、薄膜成長中の基板１６の第一、第二の基板辺Ｌ1、Ｌ2付近の温度と、中央部分Ｒ0との温度とが等しくなるようにすることができる。
本発明は、リフレクタの枚数を変えることで、加熱装置１８から放射される赤外線によって基板１６に供給される単位面積あたりの熱量を、基板１６の面内の場所で上述のように異ならせる場合の他、加熱装置１８の発熱量を加熱装置１８内の場所によって異ならせることができ、又、単位面積当たりの熱量を異ならせることとリフレクタの枚数を異ならせることとを組みあわせ、基板１６に供給される単位面積あたりの熱量を、基板１６の面内の場所で異ならせ、基板１６の温度が均一になるようにすることができる。
例えば基板１６の面内の場所のうち、単位面積あたりの熱量を大きくしたい中央部分Ｒ0には、加熱装置１８のうちの温度が高い部分を対面させて熱を供給し、単位面積あたりの熱量を小さくしたい第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2と第一～第四の角部分Ｃ1～Ｃ4には、加熱装置１８の温度が低い部分を対面させて熱を供給するようにすることもできる。
上記図２～図５で示した例では、第一の角部分Ｃ1と、第一の部分Ｒ1と、第四の角部分Ｃ4の中で、第一の外側領域Ｒ1(１)と、第一、第四の角部外側領域Ｃ1(１)、Ｃ4(１)と、第一の中間領域Ｒ1(２)と、第一、第四の角部中間領域Ｃ1(２)、Ｃ4(２)とを第一群とし、第一の内側領域Ｒ1(３)と、第一、第四の角部内側領域Ｃ1(３)、Ｃ4(３)とを第二群とすると、第一群は、同じ大きさの単位面積当たりの熱量が供給される一個の領域であり、第二群は、第一群よりも小さい値であって、第二群の中では同じ大きさの単位面積当たりの熱量が供給される一個の領域である。
従って、第一の角部分Ｃ1と、第一の部分Ｒ1と、第四の角部分Ｃ4の中は、供給される単位面積当たりの熱量が異なる二個の領域に区分けされていることになる。
同様に、第二の角部分Ｃ2と、第二の部分Ｒ2と、第三の角部分Ｃ3の中では、第二の外側領域Ｒ2(１)と、第二、第三の角部外側領域Ｃ2(１)、Ｃ3(１)と、第二の中間領域Ｒ2(２)と、第二、第三の角部中間領域Ｃ2(２)、Ｃ3(２)とを第三群とし、第二の内側領域Ｒ2(３)と、第二、第三の角部内側領域Ｃ2(３)、Ｃ3(３)とを第四群とすると、第三群は、同じ大きさの単位面積当たりの熱量が供給される一個の領域であり、第四群は、第三群よりも小さい値であって、第四群の中では同じ大きさの単位面積当たりの熱量が供給される一個の領域である。
このように、図５の第一～第四の角部分Ｃ1～Ｃ4の中と、第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2の中とは、供給される単位面積当たりの熱量が異なる第一、第二群の二個の領域、又は、第三、第四群の二個の領域にそれぞれ区分けされている。
ここで、第一の部分Ｒ1と第一、第四の角部分Ｃ1、Ｃ4との中を、第一のターゲット辺Ｔ1に平行な三個の領域に区分けし、また、第二の部分Ｒ2と第二、第三の角部分Ｃ2、Ｃ3との中を、第二のターゲット辺Ｔ2に平行な三個の領域に区分けし、三個の領域のうち、中間に位置する領域に供給する単位面積当たりの熱量を、中間に位置する領域の両側に位置する領域に供給する単位面積当たりの熱量よりも少なくすると、区分けした領域の温度を一層等しくすることができる。
図８の例では、第一の部分Ｒ1と第一、第四の角部分Ｃ1、Ｃ4とには、第一のターゲット辺Ｔ1に近い場所に第一の外側領域Ｒ1(４)と、第一の角部外側領域Ｃ1(４)と、第四の角部外側領域Ｃ4(４)とが設けられ、第一のターゲット辺Ｔ1から遠い場所に第一の内側領域Ｒ1(６)と、第一の角部内側領域Ｃ1(６)と、第四の角部内側領域Ｃ4(６)とが設けられており、また、それら外側領域Ｒ1(４)、Ｃ1(４)、Ｃ4(４)と内側領域Ｒ1(６)、Ｃ1(６)、Ｃ4(６)との間の場所に、第一の中間領域Ｒ1(５)と、第一の角部中間領域Ｃ1(５)と、第四の角部中間領域Ｃ4(５)とが設けられている。
第二の部分Ｒ2と第二、第三の角部分Ｃ2、Ｃ3とには、第二のターゲット辺Ｔ2に近い場所に第二の外側領域Ｒ2(４)と、第二の角部外側領域Ｃ2(４)と、第三の角部外側領域Ｃ3(４)とが設けられ、第二のターゲット辺Ｔ2から遠い場所に、第二の内側領域Ｒ2(６)と、第二の角部内側領域Ｃ2(６)と、第三の角部内側領域Ｃ3(６)とが設けられており、また、それら外側領域Ｒ2(４)、Ｃ2(４)、Ｃ3(４)と内側領域Ｒ2(６)、Ｃ2(６)、Ｃ3(６)との間の場所には、第二の中間領域Ｒ2(５)と、第二の角部中間領域Ｃ2(５)と、第三の角部中間領域Ｃ3(５)とが設けられている。
従って、第一の中間領域Ｒ1(５)と、第一の角部中間領域Ｃ1(５)と、第四の角部中間領域Ｃ4(５)との片側には、第一の外側領域Ｒ1(４)と、第一の角部外側領域Ｃ1(４)と、第四の角部外側領域Ｃ4(４)とがそれぞれ位置し、反対側には第一の内側領域Ｒ1(６)と、第一の角部内側領域Ｃ1(６)と、第四の角部内側領域Ｃ4(６)とがそれぞれ位置している。
また、第二の中間領域Ｒ2(５)と、第二の角部中間領域Ｃ2(５)と、第三の角部中間領域Ｃ3(５)との片側には第二の外側領域Ｒ2(４)と、第二の角部外側領域Ｃ2(４)と、第三の角部外側領域Ｃ3(４)とがそれぞれ位置し、反対側には第二の内側領域Ｒ2(６)と、第二の角部内側領域Ｃ2(６)と、第三の角部内側領域Ｃ3(６)とがそれぞれ位置している。
第一の中間領域Ｒ1(５)と、第一、第四の角部中間領域Ｃ1(５)、Ｃ4(５)とに供給される単位面積当たりの熱量は、中央部分Ｒ0と第三、第四の部分Ｒ3、Ｒ4とにそれぞれ供給される単位面積当たりの熱量よりも小さく、また、第一の内側領域Ｒ1(６)と、第一の角部内側領域Ｃ1(６)と、第四の角部内側領域Ｃ4(６)と第一の外側領域Ｒ1(４)と、第一の角部外側領域Ｃ1(４)と、第四の角部外側領域Ｃ4(４)とに供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくされている。
また、第二の中間領域Ｒ2(５)と、第二、第三の角部中間領域Ｃ2(５)、Ｃ3(５)とに供給される単位面積当たりの熱量は、中央部分Ｒ0と第三、第四の部分Ｒ3、Ｒ4とにそれぞれ供給される単位面積当たりの熱量よりも小さく、また、第二の外側領域Ｒ2(４)と、第二の角部外側領域Ｃ2(４)と、第三の角部外側領域Ｃ3(４)と、第二の内側領域Ｒ2(６)と、第二の角部内側領域Ｃ2(６)と、第三の角部内側領域Ｃ3(６)とに供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくされている。
つまり、第一の中間領域Ｒ1(５)と、第一、第四の角部中間領域Ｃ1(５)、Ｃ4(５)と、第二の中間領域Ｒ2(５)と、第二、第三の角部中間領域Ｃ2(５)、Ｃ3(５)とでは、それらの両側の領域よりも供給される単位面積当たりの熱量が小さくされており、薄膜成長中の基板１６の第一、第二の基板辺Ｌ1、Ｌ2付近の温度と、中央部分Ｒ0との温度が等しくなるようにされている。
基板１６内の単位面積当たりの熱供給量の分布は、図８の例と図５の例とで同じであり、第一、第二の基板辺Ｌ1、Ｌ2の方が第三、第四の基板辺Ｌ3、Ｌ4よりも長いことから、先ず、プラズマから第一、第二の基板辺Ｌ1、Ｌ2付近に供給される熱のため、第一、第二の部分Ｒ1、Ｒ2と第一～第四の角部分Ｃ1～Ｃ4とに供給される単位面積当たりの熱量は、中央部分Ｒ0に供給される単位面積当たりの熱量と、第三、第四の部分Ｒ3、Ｒ4に供給される単位面積当たりの熱量とよりも小さくされている。次に、プラズマから第三、第四の基板辺Ｌ3、Ｌ4付近に供給される熱のため、第三、第四の部分Ｒ3、Ｒ4に供給される単位面積当たりの熱量は、中央部分Ｒ0に供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくされている。
上述したように、図８の例の場合は、更に、第一の中間領域Ｒ1(５)と、第一、第四の角部中間領域Ｃ1(５)、Ｃ4(５)と、に供給される単位面積当たりの熱量が、第一の内側領域Ｒ1(６)と、第一、第四の角部内側領域Ｃ1(６)、Ｃ4(６)と、第一の外側領域Ｒ1(４)と、第一、第四の角部外側領域Ｃ1(４)、Ｃ4(４)とに供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくされ、また、第二の中間領域Ｒ2(５)と、第二、第三の角部中間領域Ｃ2(５)、Ｃ3(５)と、に供給される単位面積当たりの熱量が、第二の内側領域Ｒ2(６)と、第二、第三の角部内側領域Ｃ2(６)、Ｃ3(６)と、第二の外側領域Ｒ2(４)と、第二、第三の角部外側領域Ｃ2(４)、Ｃ3(４)とに供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくされており、実験によると、図８の基板１６に形成された金属薄膜のシート抵抗Ｒｓの値は０．５２Ω／□であり、シート抵抗Ｒｓの値の基板１６の面内の分布は±７．０％の範囲になっていた。
それに対し、中央部分Ｒ0に供給する単位面積当たりの熱量を他の部分よりも大きくした場合の基板１６に形成した金属薄膜のシート抵抗Ｒｓの値は０．５４Ω／□であり、分布は±１５．０％であった。このシート抵抗Ｒｓの値と分布とは、従来技術の値と分布よりも改善されているが、図８の例の基板１６の方が、値も分布もより改善されていることが分かる。
なお、以上説明した例では、加熱装置１８が直接又はリフレクタを介して基板１６に供給する単位面積当たりの熱量は、基板１６の中央位置Ｏを通って、第一、第二の基板辺Ｌ1、Ｌ2に平行な直線に対して線対称にされ、また、基板１６の中央位置Ｏを通って、第三、第四の基板辺Ｌ3、Ｌ4に平行な直線に対しても線対称にされており、線対称でない場合に比べて薄膜の特性の面内分布が均一になるようにされている。
また、加熱装置１８が基板１６に供給する単位面積当たりの熱量は、基板１６の中央位置Ｏを通って、第一、第二の基板辺Ｌ1、Ｌ2に平行な直線に対して線対称にされ、また、基板１６の中央位置Ｏを通って、第三、第四の基板辺Ｌ3、Ｌ4に平行な直線に対しても線対称にされており、線対称でない場合に比べて薄膜の特性の面内分布が均一になるようにされている。
２……スパッタリング装置
１１……真空槽
１３……ターゲット
１４……基板配置装置
１５1～１５5……磁石装置
１６……基板
１８……加熱装置
３２……スパッタ電源
Ｃ1～Ｃ4……第一～第四の角部分
Ｌ1～Ｌ4……第一～第四の基板辺
Ｒ0……中央部分
Ｒ1～Ｒ4……第一～第四の部分
Ｔ1～Ｔ4……第一～第四のターゲット辺

Claims (6)

  1. 真空槽と、
    前記真空槽の内部に配置されたターゲットと、
    前記ターゲットの裏面側に配置されスパッタ電源に接続されるカソード電極と、
    前記カソード電極の裏面側に配置された複数の磁石装置と、
    基板が表面に配置される基板配置装置と、
    前記基板配置装置の裏面に設けられた加熱装置と、
    各前記磁石装置には、細長で二個の平行な長辺を有するリング形形状の外周磁石と、その内側に配置された内側磁石とが設けられ、
    前記ターゲットの表面には、前記外周磁石とその内側の前記内側磁石との間で形成される磁束が漏洩され、前記加熱装置が放射する赤外線によって前記基板配置装置上の前記基板が加熱されながら前記ターゲットがスパッタリングされ、前記基板の表面に薄膜が形成されるスパッタリング装置であって、
    前記外周磁石とその内側の前記内側磁石とは離間され、前記外周磁石とその内側の前記内側磁石との間の部分であるプラズマ部分は、両端にそれぞれ位置する端部と、一方の前記端部と他方の前記端部とを接続する長辺とを有する細長のリング形形状にされ、
    前記ターゲットは、第一、第二のターゲット辺が平行であり、第三、第四のターゲット辺が平行である直角四辺形形状にされ、
    複数の前記磁石装置は、前記プラズマ部分の前記長辺が前記第一、第二のターゲット辺と平行になり、各前記プラズマ部分の両端のうち一方の端の前記端部は、前記第四のターゲット辺よりも前記第三のターゲット辺に近い場所で前記第三のターゲット辺に沿って並び、他方の端の前記端部は前記第三のターゲット辺よりも前記第四のターゲット辺に近い場所で前記第四のターゲット辺に沿って並ぶように配置され、
    前記基板は直角四辺形形状に形成され、四辺のうちの第一、第二の基板辺が前記第一、第二のターゲット辺と平行になり、第三、第四の基板辺が前記第三、第四のターゲット辺と平行になるように配置され、
    前記基板のうち、前記基板の中央を含む部分を中央部分とし、
    前記第一～第四の基板辺と前記中央部分との間に位置する部分をそれぞれ第一～第四の部分とし、
    前記基板の四隅に位置する部分を角部分とすると、
    前記加熱装置は、前記第一、第二の部分と前記角部分とにそれぞれ供給する単位面積あたりの熱量を、前記中央部分と前記第三、第四の部分とにそれぞれ供給する単位面積あたりの熱量よりも小さくするスパッタリング装置。
  2. 前記加熱装置は、前記第三、第四の部分に供給する単位面積あたりの熱量を、前記中央部分に供給する単位面積あたりの熱量よりも小さくする請求項１記載のスパッタリング装置。
  3. 前記磁石装置を前記長辺とは垂直な方向に繰り返し往復移動させる移動装置を有し、
    前記第一の部分は、前記第一の基板辺と平行で第一の基板辺に近い第一の外側領域と前記第一の基板辺から遠い第一の内側領域と、前記第一の外側領域と前記第一の内側領域の間に位置する第一の中間領域とに区分けされ、
    前記第二の部分は、前記第二の基板辺と平行で第二の基板辺に近い第二の外側領域と前記第二の基板辺から遠い第二の内側領域と、前記第二の外側領域と前記第二の内側領域の間に位置する第二の中間領域とに区分けされ、
    前記第一の中間領域に供給される単位面積当たりの熱量は、前記第一の外側領域と前記第一の内側領域に供給される単位面積当たりの熱量よりも小さく、
    前記第二の中間領域に供給される単位面積当たりの熱量は、前記第二の外側領域と前記第二の内側領域に供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくされた請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のスパッタリング装置。
  4. 真空槽と、
    前記真空槽の内部に配置されたターゲットと、
    前記ターゲットの裏面側に配置されスパッタ電源に接続されるカソード電極と、
    前記カソード電極の裏面側に配置された複数の磁石装置と、
    基板が表面に配置される基板配置装置と、
    前記基板配置装置の裏面に設けられた加熱装置と、
    各前記磁石装置には、細長で二個の平行な長辺を有するリング形形状の外周磁石と、その内側に配置された内側磁石とが設けられ、
    前記ターゲットの表面には、前記外周磁石とその内側の前記内側磁石との間で形成される磁束が漏洩され、前記加熱装置が放射する赤外線によって前記基板配置装置上の前記基板が加熱されながら前記ターゲットがスパッタリングされ、前記基板の表面に薄膜が形成される薄膜製造方法であって、
    前記外周磁石とその内側の前記内側磁石とは離間され、前記外周磁石とその内側の前記内側磁石との間の部分であるプラズマ部分は、両端にそれぞれ位置する端部と、一方の前記端部と他方の前記端部とを接続する長辺とを有する細長のリング形形状にされ、
    前記ターゲットは、第一、第二のターゲット辺が平行であり、第三、第四のターゲット辺が平行である直角四辺形形状にされ、
    複数の前記磁石装置は、前記プラズマ部分の前記長辺が前記第一、第二のターゲット辺と平行になり、各前記プラズマ部分の両端のうち一方の端の前記端部は、前記第四のターゲット辺よりも前記第三のターゲット辺に近い場所で前記第三のターゲット辺に沿って並び、他方の端の前記端部は前記第三のターゲット辺よりも前記第四のターゲット辺に近い場所で前記第四のターゲット辺に沿って並ぶように配置され、
    前記基板は直角四辺形形状に形成され、四辺のうちの第一、第二の基板辺が前記第一、第二のターゲット辺と平行になり、第三、第四の基板辺が前記第三、第四のターゲット辺と平行になるように配置され、
    前記基板のうち、前記基板の中央を含む部分を中央部分とし、
    前記第一～第四の基板辺と前記中央部分との間に位置する部分をそれぞれ第一～第四の部分とし、
    前記基板の四隅に位置する部分を角部分とすると、
    前記加熱装置によって前記第一、第二の部分と前記角部分とにそれぞれ供給する単位面積あたりの熱量を、前記中央部分と前記第三、第四の部分とにそれぞれ供給する単位面積あたりの熱量よりも小さくして前記薄膜を成長させる薄膜製造方法。
  5. 前記加熱装置は、前記第三、第四の部分に供給する単位面積あたりの熱量を、前記中央部分に供給する単位面積あたりの熱量よりも小さくして前記薄膜を成長させる請求項４記載の薄膜製造方法。
  6. 前記磁石装置を前記長辺とは垂直な方向に繰り返し往復移動させる薄膜製造方法であって、
    前記第一の部分を、前記第一の基板辺と平行で第一の基板辺に近い第一の外側領域と前記第一の基板辺から遠い第一の内側領域と、前記第一の外側領域と前記第一の内側領域の間に位置する第一の中間領域とに区分けし、
    前記第二の部分を、前記第二の基板辺と平行で第二の基板辺に近い第二の外側領域と前記第二の基板辺から遠い第二の内側領域と、前記第二の外側領域と前記第二の内側領域の間に位置する第二の中間領域とに区分けし、
    前記第一の中間領域に供給される単位面積当たりの熱量を、前記第一の外側領域と前記第一の内側領域に供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくし、
    前記第二の中間領域に供給される単位面積当たりの熱量を、前記第二の外側領域と前記第二の内側領域に供給される単位面積当たりの熱量よりも小さくする請求項４又は請求項５のいずれか１項記載の薄膜製造方法。
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