JPH0892740A

JPH0892740A - マグネトロンスパッタ装置

Info

Publication number: JPH0892740A
Application number: JP25759194A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Shiokawa; 善郎塩川; Keiji Ishibashi; 啓次石橋; Naokichi Hosokawa; 直吉細川
Original assignee: ANERUBA KK
Current assignee: ANERUBA KK
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1996-04-09
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: JP3798037B2

Abstract

(57)【要約】【目的】マグネトロンスパッタ装置によるＩＴＯ薄膜
等の成膜で、特定条件の下でＲＦ方式を利用することに
よりその膜厚と膜特性の均一性を向上する。【構成】マグネット組立22を併用してプラズマ50を生
成し、このプラズマを利用して基板23に透明導電膜を成
膜するマグネトロンスパッタ装置であり、高い充填密度
を有するターゲット21と、このターゲットに対してプラ
ズマ生成のための放電用電力の主たる部分を供給する高
周波電源41とを備え、成膜時における不純物ガス分圧が
３×１０^-6Torr以下である。ターゲットの充填密度は７
０％以上であり、マグネット装置によるターゲット表面
での平行方向の最大磁場の強さが５００Ｇ以下であるこ
とが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマグネトロンスパッタ装
置に関し、特に、液晶ディスプレイ用大型基板上での透
明導電膜の成膜に利用されるマグネトロンスパッタ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】スパッタ法は、Ａｒ（アルゴン）ガス中
でプラズマを生成し、Ａｒイオンをターゲットに衝突さ
せてターゲット物質をはじき出すことにより、ターゲッ
トに対向させた基板にターゲット物質を薄膜として堆積
させる薄膜形成方法であり、またマグネトロンスパッタ
法は、基板上の成膜速度を向上するため、ターゲット背
面にマグネット装置を設けてターゲット表面近傍に所要
の磁場を生成し、プラズマの密度を高くするようにした
スパッタ法である。

【０００３】以下に、マグネトロンスパッタ法を利用し
て基板にＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム−錫酸
化物）薄膜を成膜する従来のマグネトロンスパッタ装置
について、使用電源と膜の均一性の観点で説明する。

【０００４】マグネトロンスパッタ装置でプラズマ生成
のための放電用電力を得る方式としては、従来ターゲッ
トに印加される電力方式に応じてＤＣ方式（直流電源方
式）とＲＦ方式（高周波電源方式）の２種類が存在す
る。従来では、ＤＣ方式が、ターゲットに供給される電
力を調整するための整合器が不要である点で構造や操作
が簡単であり、かつ成膜速度が高いという理由で、主流
となっている。またＲＦ方式は、ターゲットが絶縁物で
ある場合に限り使用されていた。

【０００５】一方、ＩＴＯ薄膜は透明導電膜として知ら
れ、液晶ディスプレイ装置における透明電極として不可
欠な薄膜である。このＩＴＯ薄膜を基板に成膜するには
一般的にマグネトロンスパッタ装置が使用されている。
マグネトロンスパッタ装置によるＩＴＯ薄膜の成膜で
は、ターゲットにＩＴＯ材（以下ＩＴＯターゲットとい
う）が使用される。またＩＴＯターゲットを使用したマ
グネトロンスパッタ装置によるＩＴＯ薄膜の成膜では、
電源として過去ではＲＦ電源が使用されていた。これ
は、ＩＴＯターゲットとして充填密度が６０％までのも
の（いわゆる低密度のＩＴＯターゲット）しか作れず、
インピーダンスが高くほとんど絶縁物に近い状態であ
り、ＤＣ電源を使用することができなかったからであ
る。しかしながら近年では、充填密度７０％以上のイン
ピーダンスが十分に低いＩＴＯターゲット（いわゆる高
密度のＩＴＯターゲット）を作ることができるようにな
ったのでＤＣ電源を用いることが可能となり、前述の理
由と併せてＤＣ方式が主流になっている。なお上記「充
填密度」とは、単位体積当りのターゲット材料の占める
割合であると定義され、ターゲットにおける物質部分と
隙間部分の割合関係を意味するものである。

【０００６】ＩＴＯ薄膜等の透明導電膜を成膜するＤＣ
方式の成膜装置を開示する従来の技術文献として、ここ
では特開平２−２３２３５８号公報、特開平３−２４９
１７１号公報を挙げる。特開平２−２３２３５８号によ
る透明導電膜の製造装置では、その第１図に示すごとく
プラズマ放電用電源としてＤＣ電源（９）のみを備えて
いる。また特開平３−２４９１７１号による透明導電膜
の製造装置では、その第２図に示すごとくＤＣ電源（１
９）とＲＦ電源（２０）を備えているが、ＤＣ電源は放
電用電力を供給する主電源として、ＲＦ電源はスパッタ
放電電圧を低下させる目的でＤＣ電源に重畳される副電
源としてそれぞれ使用されている。

【０００７】次に、マグネトロンスパッタ装置で基板に
ＩＴＯ薄膜を成膜する場合、膜の均一性が問題になる。
すなわちマグネトロンスパッタ装置では、ターゲットの
背面に配置されたマグネット装置が原因で、ターゲット
の表面において磁場の平行成分が最大となる磁場を中心
としたプラズマが集中する部分（以下エロージョン部と
いう）と、それ以外の部分（以下非エロージョン部とい
う）が形成され、その結果、エロージョン部に対向する
基板箇所と非エロージョン部に対向する基板箇所とで成
膜速度が異なり、膜厚が異なる。膜厚の差は、シート抵
抗、透過率、スイッチング速度等の膜特性の差をもたら
し、膜を不均一にする。液晶ディスプレイに使用される
ＩＴＯ薄膜では、膜厚の基板面内均一性と共に、比抵抗
値の均一性が要求される。膜厚や比抵抗値のばらつきが
存在すると、画面にむらが生じ、製品の品質を低下させ
るからである。このような観点で、マグネトロンスパッ
タ装置を用いてＩＴＯ薄膜を基板に成膜する場合、膜厚
の均一化および比抵抗値の均一化を図る必要がある。

【０００８】ＩＴＯ薄膜の膜厚および比抵抗値の均一性
を高めるという観点では、成膜処理の形式を検討する必
要がある。マグネトロンスパッタ装置を用いて基板にＩ
ＴＯ薄膜を成膜する場合、装置の成膜処理形式としてイ
ンライン型と静止枚葉型とが存在する。

【０００９】インライン型のマグネトロンスパッタ装置
では、トレイに保持された基板はターゲットの上を通過
・移動しながら成膜が行われる。インライン型装置によ
れば、基板の成膜面の各部はターゲットのエロージョン
部と非エロージョン部の各々に対向して通過するので、
偏りをなくし、最終的に膜厚および膜特性の均一性を達
成できるという利点を有する。反面、装置全体が大型に
なり、膜条件の制御が難しく、メンテナンスが面倒であ
る等の欠点を有する。

【００１０】他方、静止枚葉型のマグネトロンスパッタ
装置では、複数のプロセス室を中央のロボット室（基板
搬送機構を備える）の周辺に集めた構成を有し、ロボッ
ト室の基板搬送機構によって基板のみが各プロセス室に
搬入され、各プロセス室で基板に対して成膜が行われ
る。成膜が行われる工程中、基板はターゲットに対して
静止・対向された状態にある。静止枚葉型成膜装置によ
れば、装置構成が小型かつ簡易になるが、成膜中基板は
静止状態にあるために膜厚および膜特性が不均一になる
という欠点を有する。そこで、静止枚葉型成膜装置で
は、ターゲットの背面に設けたマグネット装置を往復移
動させることによりエロージョン部を例えば周期的に移
動させ、ターゲット全面をスパッタさせること（全面エ
ロージョン方式という）により膜厚および膜特性の均一
性を改善している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の静止枚葉型のマ
グネトロンスパッタ装置でＩＴＯ薄膜を作製する場合、
全面エロージョン方式によって膜厚の均一性は実用的な
レベル（基板面内５％程度以内）まで改善されたが、比
抵抗値等の膜特性の均一化については未だ十分ではな
い。一方、最近では液晶ディスプレイは大型化の傾向に
あり、さらに歩留り向上のため１枚のガラス基板から液
晶ディスプレイユニットを複数枚取り出すようにするの
で、成膜用基板は非常に大きなものとなっている。最近
の基板の大きさの一例としては４００mm角程度である
が、将来的には６００〜７００mm角程度となることが予
想される。このようなことから、液晶ディスプレイ製作
のための静止枚葉型マグネトロンスパッタ装置を用いた
ＩＴＯ薄膜の成膜では、大型基板において膜厚の均一化
と共に膜特性の均一化を達成することが要求される。

【００１２】また、電源方式として現在主流である前述
のＤＣ方式では、比抵抗値等の膜特性の不均一性を解決
することができないという問題が存在する。

【００１３】そこで本発明者らは、上記要求を満たすべ
く、全面エロージョン方式の静止枚葉型マグネトロンス
パッタ装置を用いたＩＴＯ薄膜の成膜において、電源と
して再びＲＦ方式を利用する装置形式を研究し、その結
果、ＲＦ方式を利用した静止枚葉型マグネトロンスパッ
タ装置によって膜特性の不均一性の問題を解決し得るこ
とを見出した。

【００１４】本発明の目的は、ＩＴＯ薄膜等の透明導電
膜の成膜において、特定条件の下でＲＦ方式を利用する
ことによりその膜厚と膜特性の均一性を向上したマグネ
トロンスパッタ装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の本発明に係るマグ
ネトロンスパッタ装置は、マグネット装置を併用してプ
ラズマを生成し、このプラズマを利用して基板に透明導
電膜を成膜するマグネトロンスパッタ装置であり、高い
充填密度を有するターゲットと、このターゲットに対し
てプラズマ生成のための放電用電力の主たる部分を供給
する高周波電源（ＲＦ電源）とを備え、成膜時における
不純物ガス分圧が３×１０^-6Torr以下であるように構成
される。

【００１６】第２の本発明は、第１の発明において、好
ましくは、ターゲットの充填密度が７０％以上であるこ
とを特徴とする。

【００１７】第３の本発明は、第１または第２の発明に
おいて、好ましくは、マグネット装置によるターゲット
表面での平行方向の最大磁場の強さが５００Ｇ以下であ
ることを特徴とする。

【００１８】第４の本発明は、第１〜第３のいずれかの
発明において、ターゲットに対して基板を静止・対向さ
せて当該基板に成膜を行うことを特徴とする。

【００１９】第５の本発明は、第１〜第４のいずれかの
発明において、基板に透明導電膜を成膜する成膜室と、
この成膜室と外部との間に設けられたロードロック室
と、基板をロードロック室を経由して成膜室に搬入する
搬送機構とを備え、基板のみが搬送機構によって成膜室
に搬入されることを特徴とする。

【００２０】第６の本発明は、第５の発明において、成
膜室に搬入される基板を加熱する加熱室を備え、この加
熱室と成膜室との間に両室を真空的に隔離するバルブを
設けたことを特徴とする。

【００２１】第７の本発明は、第１〜第６のいずれかの
発明において、マグネット装置を移動させる移動制御手
段を備え、成膜時にマグネット装置を移動させることに
より基板に成膜を行うことを特徴とする。

【００２２】第８の発明は、第７の発明において、マグ
ネット装置は、環状エロージョン部を形成する中心マグ
ネットと環状外周マグネットからなるユニットを複数並
設して構成されることを特徴とする。

【００２３】第９の本発明は、第７または第８の発明に
おいて、移動制御手段によってマグネット装置を周期的
に移動させ、ターゲットに供給される放電用電力を、こ
の移動に応じて、予め設定された複数の整合調整値のい
ずれかに切り替える整合器を備えることを特徴とする。

【００２４】第１０の本発明は、第７のまたは第８の発
明において、ターゲットへ供給される放電用電力を自動
調整する整合器を備え、移動制御手段は成膜工程ごとに
マグネット装置を移動させかつ成膜工程中マグネット装
置を所定位置に静止させる共に、整合器は放電用電力を
自動調整することを特徴とする。

【００２５】第１１の本発明は、前記のいずれかの発明
において、ターゲットに印加されるバイアス電圧の変化
を検出する検出手段と、この検出手段から出力される検
出信号に基づいて放電の正常・異常を判定し、異常判定
時に電力の供給を停止する制御手段とを設けたことを特
徴とする。

【００２６】

【作用】本発明では、マグネトロンスパッタ装置におい
て、ターゲットの充填密度がいわゆる高い充填密度（例
えば７０％以上）であること、成膜時における不純物ガ
ス分圧が３×１０^-6Torr以下であることという主要条件
の下での成膜で、ターゲットに対しプラズマ生成のため
の放電用電力の主たる部分を供給する電源として高周波
電源を使用できるようにした。上記の条件を満たすこと
により、膜厚の均一性や比抵抗値等の膜特性の均一性
を、ＤＣ方式や従来のＲＦ方式等に比較して顕著に改善
することができる。さらに、ターゲット背面に配置され
たマグネット装置によるターゲット表面での平行方向の
最大磁場の強さを５００Ｇ以下、さらにもっとも好まし
くは３００Ｇ以下とすることによって、異常放電の状態
を抑制し膜厚や比抵抗値等の均一性をいっそう高めるこ
とができる。

【００２７】マグネトロンスパッタ装置の構成を静止枚
葉型成膜装置とし、ターゲットに対して基板を静止・対
向させて基板に成膜を行うようにすることがＲＦ方式で
分布データを良好にし、また基板搬送機構によって基板
のみが成膜室に搬入されるようにすることが、膜特性等
を高めるＲＦ方式の成膜装置として好ましい。

【００２８】静止枚葉型マグネトロンスパッタ装置で
は、移動制御手段で成膜時に多連型のマグネット装置を
移動させ、全面エロージョン方式にて基板に成膜を行
う。マグネット装置の往復移動を周期的に行い、ターゲ
ットに供給される高周波の放電用電力を、この移動に応
じて、予め設定された複数の整合調整値のいずれかに切
り替える整合器を用いて最適に設定することにより放電
を安定して正常に保つことが可能となる。

【００２９】ターゲットに印加されるバイアス電圧の変
化を検出する検出手段と、この検出手段から出力される
検出信号に基づいて放電の正常・異常を判定し、異常判
定時に電力の供給を停止する制御手段を設けることによ
って、異常放電が発生したとき、高周波電力のターゲッ
トへの給電を停止し、これによって不均一な膜厚や膜特
性を有する透明導電膜の作製を防止できる。

【００３０】

【実施例】以下に、本発明の好適実施例を添付図面に基
づいて説明する。

【００３１】図１は本発明に係るマグネトロンスパッタ
装置の第１の実施例の全体的構成を示す外観斜視図であ
る。このマグネトロンスパッタ本装置は、大型基板にＩ
ＴＯ薄膜を均一に形成するための静止枚葉型成膜装置で
あり、電源としてＲＦ方式が用いられる。なお基板上に
成膜される薄膜としては、ＩＴＯ薄膜の他にＩＴＯ薄膜
に類似する透明導電膜が考えられる。また基板としては
例えば４６０×３６０ｍｍの大型のガラス基板が使用さ
れる。

【００３２】図１において、基板を搬送するための搬送
機構（または搬送ロボット）が収容されるロボット室１
１が中央に設けられ、ロボット室１１の周囲にロードロ
ック室１２、基板加熱室１３、成膜室１４が配設され
る。ロボット室１１と各室１２〜１４との間には各室を
互いに隔離するためのバルブ１５が配設される。成膜対
象である基板は、基板のみの状態で装置外部の大気側か
らロードロック室１２を経由して装置内の真空側に搬入
され、ロボット室１１に設けられた搬送機構によって基
板のみが、基板加熱室１３、成膜室１４と、予め定めら
れた順序に従って搬送され、成膜室１４内に搬入され
る。成膜室１４に搬入される基板は、基板加熱室１３で
加熱された状態にある。

【００３３】図２は成膜室１４の詳細な構成図、図３は
マグネット組立と基板とシールド板の位置関係を示す
図、図４は図２中のＡ部の拡大図である。

【００３４】図２において、成膜室１４に配置されたタ
ーゲット２１は、生成されるプラズマによってスパッタ
される面を下向きにして配置される。ターゲット２１の
背面側（図２中の上面側）にはマグネット組立２２が配
置され、ターゲット２１の下面側には基板２３が静止状
態でターゲット２１に対向して配置される。ここでマグ
ネット組立２２とは、複数のマグネットの配列によって
構成される所要磁場を生成するための装置のことであ
る。ターゲット２１と基板２３の間にはシールド板２４
が配置される。

【００３５】マグネット組立２２は、図３に示すように
棒状の中心マグネット２５（ターゲット対向面が例えば
Ｎ極）とその外側の周囲に配置された矩形環状の外周マ
グネット２６（ターゲット対向面が例えばＳ極）からな
るマグネットユニット２７を例えば５組用意し、これら
をその長手方向が平行になるように配置することにより
構成される。このマグネット組立２２を多連型マグネッ
ト組立と呼ぶ。５組のマグネットユニットは支持プレー
ト２８に固定される。マグネットユニット２７の個数は
一般的には４〜６である。支持プレート２８は、マグネ
ット移動機構２９によって、図２および図３に示される
ようにＢ方向に往復移動（または揺動）され、これによ
ってマグネット組立全体が往復移動する。この往復移動
は周期的に行われることが望ましい。マグネット移動機
構２９は、例えばモータやカム機構を用いて構成される
が、その他に任意の構成の駆動機構を採用することがで
きる。

【００３６】図２で３０は周期的に往復移動するマグネ
ット組立２２の移動軌跡を示し、図３で３１は往復移動
における移動距離（または移動幅）を示している。図３
に示すように、平行に配列された５つのマグネットユニ
ット２７からなるマグネット組立２２の形状は、全体と
して長方形の形状を有し、マグネットユニット２７の長
手方向の寸法（上記長方形の短辺の寸法）は矩形の基板
２３の短辺よりも長く、５つのマグネットユニットの配
列方向の寸法（上記長方形の長辺の寸法）は矩形の基板
２３の長辺よりも短くなっている。マグネット組立２２
が移動距離３１で往復移動することによって、マグネッ
ト組立２２が基板２３の全体を覆うように設定されてい
る。なお上記シールド板２４には、マグネット組立２２
の移動範囲に対応する開口部２４ａが形成されている。

【００３７】４１はターゲット２１に対しプラズマを生
成するための放電用電力を供給するために設けられた高
周波電源（ＲＦ電源）である。高周波電源４１としては
例えば周波数１３．５６MHz の高周波を出力するものが
使用され、高周波電源４１から出力された高周波は、整
合器４２を通して所望の値に調整された状態でターゲッ
ト２１に与えられる。また高周波電源４１には異常放電
制御電源４３が付加され、異常放電発生時に、異常放電
制御電源４３はローパスファイルタ４４を経由してター
ゲット２１の自己バイアス電圧の変化を検出し、高周波
電源４１の動作を制御する。

【００３８】図２と図４においてターゲット２１の下面
における５０は生成された環状（またはドーナツ状）の
プラズマであり、さらに５１はエロージョン部、５２は
非エロージョン部であり、基板２３の表面における５３
はエロージョン対向部（エロージョン部５１に対向した
基板の領域）、５４は非エロージョン対向部（非エロー
ジョン部５２に対向した基板の領域）である。図４に示
すごとく、エロージョン部５１は、中心マグネット２５
と環状マグネット２６の間の環状空間に形成される。非
エロージョン部５２はエロージョン部５１の内側に形成
される。

【００３９】次に、上記マグネトロンスパッタ装置での
動作を説明する。成膜室１４において基板２３は静止し
た状態でターゲット２１に対向している。ターゲット２
１の表面上にはマグネット組立２２によって磁場（ター
ゲット表面に平行な成分の磁場強度が５００Ｇ以下の磁
場）が形成されている。また成膜室１４における残留ガ
ス分圧は３×１０^-6Torr以下の圧力に設定されており、
この成膜室１４内に３×１０^-3Torr程度のＡｒ（アルゴ
ン）ガスが導入される。なお図２において排気機構およ
びガス導入機構の図示は省略されている。この状態でタ
ーゲット２１に高周波電源４１から高周波電力が供給さ
れると、放電が発生し、プラズマ５０が生成される。タ
ーゲット２１には、いわゆる高密度のＩＴＯ材、すなわ
ち、好ましくは充填密度７０％以上のＩＴＯ材が使用さ
れる。成膜時にはＡｒガスに微量のＯ₂（酸素）ガス
（０〜５％）を添加して薄膜中の酸素含有量を最適に調
整する。これは、ＩＴＯ薄膜の比抵抗値が酸素含有量に
より大幅に変化するためである。

【００４０】生成されたプラズマ５０は、ターゲット２
１の表面において、当該表面に対し垂直な成分がゼロ
で、平行な成分が最大である磁場が発生している領域に
集中する。プラズマ５０が集中しているターゲット２１
上の部分が前述のエロージョン部５１であり、その他の
部分が前述の非エロージョン部５２である。これらのタ
ーゲット２１におけるエロージョン部５１、非エロージ
ョン部５２のそれぞれに対向する基板部分として前述の
エロージョン対向部５３および非エロージョン対向部５
４が決まる。

【００４１】マグネット組立２２はマグネット移動機構
２９によって微小な幅３１で揺動するので、これに応じ
てプラズマ５０も揺動する。プラズマ５０が揺動する
と、プラズマ５０はシールド板２４に周期的に接するこ
とになり、このため放電のインピーダンス（抵抗）が周
期的に変化することになる。そこで整合器４２は、マグ
ネット組立２２の往復移動の動きに対応して、予め設定
された整合用調整値に切り替わる機能を持たせている。

【００４２】異常放電制御器４３はターゲット２１の自
己バイアス電圧（Ｖdc）の変化を検出する機能を有し、
自己バイアス電圧の変化の検出において異常放電を感知
したときには高周波電源４１のターゲット２１への電力
供給を停止する。

【００４３】上記実施例のように、本発明では、プラズ
マ５０を発生させるための放電用電力供給装置として高
周波電源４１を用いること、すなわちＲＦ方式を採用す
ることによって、大型のガラス基板２３の上に膜厚およ
び比抵抗が均一なＩＴＯ薄膜を形成することを可能にし
た。

【００４４】次に、本発明によるＲＦ方式によって大型
基板に膜厚と比抵抗が均一であるＩＴＯ薄膜を成膜でき
る理由、必要な条件について詳述する。

【００４５】まず従来、大型基板にＩＴＯ薄膜を均一に
形成するための静止枚葉型マグネトロンスパッタ成膜装
置でＲＦ方式が使用されなかった主要な理由（問題点）
を詳述すると、次の４点である。

【００４６】第１の点は、ＤＣ方式と同等の膜特性（比
抵抗など）しか得られないことである。

【００４７】第２の点は、ＤＣ方式に比較し成膜速度が
半分となり、２倍の成膜時間が必要となる、または２倍
の電力が必要となることである。このため、スループッ
トの低下につながる、または費用が上昇し構造も大きく
なるなどの問題がある。

【００４８】第３の点は、整合器が必要となり、その調
整が難しいことである。特に、マグネット組立が周期的
に移動する場合には、その動きに対応して高速かつ連続
に調整をし続けなければならない。通常の整合器では、
このような調整はほとんど不可能に近い。

【００４９】第４の点は、異常放電（ターゲット上に輝
点が生じ、エロージョン部の上を高速で回転する）が発
生し易いことである。異常放電が起こると、成膜は行わ
れず、基板とターゲットが損傷する。

【００５０】本発明者らは、静止枚葉型マグネトロンス
パッタ装置で大型基板にＩＴＯ薄膜を成膜する場合に、
以下に説明する特定条件下でＲＦ方式を採用すると、従
来のＲＦ方式における上記第１および第２の問題点を克
服でき、さらに従来のＤＣ方式での膜特性（比抵抗値）
の不均一性を解決できることを見出した。また上記第３
および第４の問題点は、前述した実施例の多連型のマグ
ネット組立２２と、マグネット組立２２に基づく磁場強
度の最適な調整と、整合器４２および異常放電制御電源
４３の設置とによって解決される。

【００５１】ここで、本発明に係るＲＦ方式を見出す根
拠になった実験について説明する。この実験では、小型
基板用の静止対向型マグネトロンスパッタ装置を使用し
ている。マグネット組立は軸対称形の１組のマグネット
ユニットで構成し、エロージョン部と非エロージョン部
の間隔を広くして、これらの影響がデータに明確に出る
ような構造としている。またマグネット組立を周期的に
移動させない。成膜に関するその他の条件は、前記第１
の実施例で説明した成膜装置と同じである。以上の静止
対向型マグネトロンスパッタ装置において、ＤＣ方式と
ＲＦ方式のそれぞれを適用して個別に成膜の実験を行っ
た。下記において、図５〜図１１を参照して実験の結果
を説明する。なお図５と図８で示したグラフは、１９９
４年３月２８日に第４１回応用物理学関連連合講演会で
発表された（講演番号２８ｐ−ＭＥ−１４予稿集３
７０ページ、第２分冊）。

【００５２】図５は、上記の実験用装置でＤＣ方式を採
用した場合の非エロージョン対向部（ターゲット中心上
の箇所）での比抵抗値の酸素流量依存特性を示すグラフ
である。図５に示したグラフで、横軸は成膜時にＡｒガ
スに添加した酸素ガス流量の割合、縦軸はその流量で得
られたＩＴＯ薄膜の比抵抗値を示している。図５から明
らかなように、最適な酸素流量は２〜３％程度であり、
その前後では急速に比抵抗値が大きく、すなわち劣化し
ている。図６は、同じくＤＣ方式を採用した場合のエロ
ージョン対向部（ターゲット中心より６０ｍｍの箇所）
での比抵抗値の酸素流量依存特性を示すグラフである。
図６のグラフの縦軸および横軸の意味は図５のグラフと
同じである。この場合、最適な酸素流量は０％となって
いる。

【００５３】図５と図６によれば、次のことが理解され
る。実用的には当然のことながらガスの流量（分圧）は
基板上の各領域で差をつけることはできないので、エロ
ージョン部と非エロージョン部の両方の領域を共に最適
な酸素流量とすることはできない。仮に非エロージョン
対向部での最適酸素流量（２〜３％）に設定すると、エ
ロージョン対向部では非エロージョン対向部の１０倍も
の大きな比抵抗値をとることになり、比抵抗値の均一性
は非常に悪い状態となる。

【００５４】図７に、酸素流量が２〜３％の状態で基板
にＩＴＯ薄膜を成膜したときの比抵抗値の分布を示す。
図７のグラフとして、横軸は基板上の位置、縦軸はその
位置でのＩＴＯ薄膜の比抵抗値を示している。図７に示
すように、比抵抗値の分布が非常に悪い状態では、マグ
ネット組立を周期的に移動させても、比抵抗値の均一化
はかなり難しい。

【００５５】また酸素流量を０．５％とすると、両方の
領域でほば同じ比抵抗値をとり均一性はよくなるもの
の、その比抵抗値はかなり大きな値となってしまう。全
面エロージョン方式の実際の成膜条件では、上記２つの
条件の間に酸素流量を設定して、均一性と比抵抗値の妥
協点で使っていることになる。しかし、図５と図６によ
りその時の全体の比抵抗値は４〜６×１０^-4Ωcm以上と
なると予想される。従来のＤＣ方式において、低い比抵
抗値を維持したまま均一性の良いＩＴＯ薄膜を得ること
が困難であったのは、このようなメカニズムによること
が判明した。

【００５６】図８は、上記の実験用装置でＲＦ方式を採
用した場合の非エロージョン対向部での比抵抗値の酸素
流量依存特性を示すグラフで図５に対応し、図９は同じ
くＲＦ方式でのエロージョン対向部での比抵抗値の酸素
流量依存特性を示すグラフで図６に対応する。図８およ
び図９のそれぞれの横軸、縦軸の意味は、図５および図
６の場合と同じである。図８と図９で示された各グラフ
は、ＤＣ方式の場合と比較して顕著な違いを示してお
り、次のことが理解される。

【００５７】重要な点は、「エロージョン対向部と非エ
ロージョン対向部で最適な酸素流量値はほとんど同じ
（０．５％）」ということである。つまり、ＲＦ方式で
は、基板におけるエロージョン対向部と非エロージョン
対向部の両方の領域において、最適な酸素流量を設定す
ることができることを意味している。従って、低い比抵
抗値を維持したまま、非常に均一性の良いＩＴＯ薄膜を
成膜できるのである。さらにその時の比抵抗値は、両方
の領域ともＤＣ方式の場合に比較してかなり低く、平均
しても１．６〜１．８×１０^-4Ωcm以下となる。従っ
て、ＲＦ方式の場合の全体の比抵抗値は、ＤＣ方式の場
合に比較して１／２．２〜１／３．７５倍となる。

【００５８】図１０に、最適酸素流量０．５％の状態で
成膜を行った場合における薄膜での比抵抗値の分布を示
す。図１０で示すように、非常に均一でかつ低い比抵抗
値が得られている。このように特定条件下でのＲＦ方式
では比抵抗値の均一性まで含めて評価すると、ＤＣ方式
に比べて良好な薄膜が得られることが判明した。

【００５９】上記のような特徴を有するＲＦ方式を実現
するための必要条件は、次の通りである。

【００６０】（ａ）充填密度７０％以上の高密度ＩＴ
Ｏターゲットを使用すること。（ｂ）成膜時の不純物ガス分圧を３×１０^-6Torr以下
とすること。

【００６１】上記の各値は必ずしも厳密な閾値ではない
が、この値から外れると徐々に劣化してくる。従来、Ｒ
Ｆ方式での実験が行われながら、上記のようなＲＦ方式
とＤＣ方式の明確な違いが得られなかったのは、上記の
条件が満たされていなかったためである。条件（ａ）の
理由としては、充填密度が低いと、放電状態がＩＴＯに
適した状態とならないこと、間隙が多く、放電時のガス
放出が多いことなどが考えられる。条件（ｂ）の理由
は、ＲＦ方式では最適酸素流量が少ないこと、基板がプ
ラズマに曝され各種ガスが放出され易いことなどが考え
られる。

【００６２】各種ガスが放出され易いことについて、図
１１にスパッタ中の各分圧変化の実験結果を示す。この
測定は、上記実験用装置に作動排気系付きのガス分析装
置を取り付けて行った。また、基板とターゲットの間に
シャッタを設け、まずシャッタを閉じて５分間放電させ
た（プリスパッタ）後、シャッタを開けてその時の分圧
変化を見ることにより、薄膜堆積中の基板からのガス放
出量を区別して計測するようにした。

【００６３】図１１に示した結果から、ＤＣ方式に比較
すると、ＲＦ方式ではプラズマに曝された基板からのガ
ス放出が非常に大きいことが分かる。そのため、ＲＦ方
式では、最適酸素流量が少ないこともあり、この実験条
件では酸素分圧と基板から放出した不純物ガス分圧との
間で差がほとんどなくなってしまっていることが分か
る。このような状態では、望ましい酸素原子だけでな
く、ほぼ同量に近い量の望ましくない不純物原子がＩＴ
Ｏ薄膜に取り込まれてしまうことになり、良質な膜を作
ることが期待できない。

【００６４】そこで、ＲＦ方式に関し前述の特徴を実現
させるためには、ＩＴＯ薄膜に取りまれる不純物原子が
少なくとも酸素の１／５以下とすべきことが要求され
る。その結果、成膜中の不純物ガス分圧を３×１０^-6To
rr以下とすることが必要とされる。すなわち、不純物ガ
ス分圧＜Ａｒ分圧×流量％×不純物割合＝３×１０^-3×
０．００５×１／５＝３×１０^-6Torrと計算される。

【００６５】不純物ガス分圧を少なくするためには、ま
ずＡｒを導入する前の成膜室の到達圧力を３×１０^-6To
rr以下とすること、また基板側にプラズマに曝されても
不純物ガスが放出されにくいような工夫をすることが必
要となる。

【００６６】前述の２つの必要条件について、充填密度
７０％以上のＩＴＯターゲットを手に入れることは現在
容易であるので、条件（ａ）は容易に達成できる。また
条件（ｂ）を達成するために、図１および図２で説明し
たように、成膜室１４に基板２３のみを持ち込む構造と
し、かつ成膜室１４と基板加熱室１３を真空的に隔離し
た構造としている。すなわち、ロボット室１１の搬送機
構を使用してガラスの基板２３のみを成膜室１４に搬入
するようにしている。基板２３は、その表面に成膜する
必要上、もともと非常にクリーンな表面になっている。
そのため、基板２３のみの搬入であれば、成膜室１４の
到達圧力はほとんど劣化せず、また基板表面がＲＦ方式
によるプラズマに曝された場合でも不純物のガス放出が
少なく、成膜中でも不純物ガス分圧を３×１０^-6Torr以
下とすることが可能となる。また上記実施例では、基板
加熱室１３と成膜室１４をロボット室１１を介して接続
するようにし、それぞれバルブ１５により真空的に分離
できるようにしている。これにより成膜中の不純物ガス
分圧を３×１０^-6Torr以下にできる。

【００６７】上記のごとくして必要条件（ａ），（ｂ）
を達成することにより、前述の従来のＲＦ方式による第
１の問題点が克服される。

【００６８】また上記の実験に基づく研究結果から、従
来のＲＦ方式の第２の問題点を克服する方法も導かれ
る。すなわち、プロセス的に「膜厚を半分にすればよ
い」のである。何故なら、膜として必要なのはシート抵
抗値（比抵抗値／膜厚）なので、比抵抗値が半分であれ
ば膜厚は半分で済むことになり、ＤＣ方式と同じ電力で
同じ成膜時間とすることができるからである。また上記
実験結果に基づけば、ＲＦ方式の場合は比抵抗値が半分
以下（１／２．２〜１／３．７５倍）であるので、膜厚
を半分にして同じ成膜時間としても、シート抵抗値はさ
らに低くなるという利点を有する。さらに、膜厚が半分
となると、エッチングがより早く高精度に行われるとい
う利点も生じる。

【００６９】従来のＲＦ方式の第３の問題点は、前述の
第１の実施例で説明したマグネット組立２２の多連型構
造によって克服される。このマグネット組立２２の大き
さは、基板２３より少しだけ（ほぼ１つのマグネットユ
ニットのエロージョン部と非エロージョン部との間隔分
だけ）小さいものとなっている。このため、揺動幅３１
は非常に短いものとなっている。幅の広い多連型のため
膜厚の均一性を達成するには、この小さい揺動幅で十分
である。この揺動によりプラズマ５０はシールド板２４
に周期的に接するため、放電のインピーダンス（抵抗）
が周期的に変化することとなるが、揺動幅３１は非常に
小さいので、このインピーダンスの変化も非常に小さい
ものとなる。

【００７０】さらに従来のＲＦ方式の第３の問題点を完
全に克服するために、前述の整合器４２に、マグネット
組立２２の動きに対応して予め設定された調整値に切り
替わる機能を持たせた。この機能は、予めマグネット組
立２２の動きとそのときの最適調整値を求めておき、そ
れをプログラムとして入力しておく。例えば、マグネッ
ト組立２２の動きに対応する１２４個のアドレスのそれ
ぞれに２５６分割された最適な調整値を記憶させ、成膜
中、マグネット組立２２の動きを表す信号に対応して常
に最適な調整値に切り替わるようにする。

【００７１】ＩＴＯ薄膜をＲＦ方式のマグネトロンスパ
ッタ装置で成膜すると、異常放電が頻発する場合があ
る。この異常放電のメカニズムは明らかにされていない
が、前述の実験結果によれば、磁場が強すぎると発生頻
度が高くなること、特にターゲット表面の平行方向の最
大磁場の強さが５００Ｇ（ガウス）を越すと急増するこ
とが判明した。また正常なときには−１００Ｖ程度であ
るターゲットの自己バイアス電圧（Ｖdc）が、異常放電
発生中は大幅に変化し、＋５〜１０Ｖ程度となることが
判明した。これは、プラズマとの相互作用で発生してい
るターゲットの自己バイアス電圧が、異常放電によるプ
ラズマの状況変化に対応して変化するからである。

【００７２】そこで、従来のＲＦ方式の第４の問題点を
克服するため、前記実施例では、マグネット組立２２に
基づくターゲット表面での平行方向の最大磁場の強度を
５００Ｇ以下、もっとも好ましい範囲として３００Ｇ以
下に設定すると共に、異常放電制御器４３を設け、これ
によってターゲット２４の自己バイアス電圧（Ｖdc）を
常に監視し、異常放電が発生したときには放電が自動的
に停止するようにした。第１の実施例では、実験結果を
参考にして５００Ｇより小さいおよそ２６０Ｇとしてい
る。

【００７３】なお、従来のＤＣ方式の成膜装置では上記
磁場を強くすると、膜特性が良くなることが知られてい
る。実際に６００〜１０００Ｇでの強磁場によって現状
（ＤＣ方式）での最良の膜特性が得られている。しか
し、ＲＦ方式では磁場を強くしても膜特性はあまり変化
しないことも上記実験から判明した。従って、上記磁場
を５００Ｇ以下とすることにより、他の性能には影響せ
ずに異常放電の発生を抑えることができる。

【００７４】また従来のＤＣ方式では、直流電源から流
れ出る放電電流を監視することにより、異常放電を検出
する方法が採用されていたが、これはＲＦ方式には適用
できず、今までＲＦ方式での異常放電の適当な検出法が
なかった。しかし、本実験に基づく研究により、ＲＦ方
式ではターゲットの自己バイアス電圧により異常放電の
有無が明確に判断できることが判明した。ターゲットの
自己バイアス電圧は良く知られているようにローパスフ
ィルタと電圧計で測定される。そこで本実施例では、ロ
ーパスフィルタ４４によりターゲット２１の自己バイア
ス電圧のみが異常放電制御電源４３に検出される。この
異常放電制御電源４３では、電圧変化に対応してリレー
が働き、高周波電源４１を起動／停止するようになって
いる。この構成によって、異常放電による膜特性劣化や
装置の破損を未然に防ぐことができる。また適当な時間
（例えば１〜３秒）の後に、再度高周波電力を投入して
成膜を続行するようにし、成膜プロセスが停止しないよ
うにすることもできる。成膜を一時中断した場合でも、
膜特性は劣化しないことが実験的に確かめられている。

【００７５】図１２は本発明の第２の実施例を示し、図
２と同様な図である。図１２において、図１に示した要
素と同一の要素には同一の符号を示す。装置の全体は、
第１実施例の場合と同じである。本実施例の構成および
動作は、第１の実施例と同じである。異なる点は、マグ
ネット組立２２の動き方と整合器６０の構造のみであ
る。図１２において、６１はマグネット組立２２の移動
軌跡を示す。

【００７６】マグネット組立２２の動き方は、次の通り
である。１回目の成膜工程６２中、マグネット組立２２
は一方の端の位置に静止される。１回目の成膜工程６２
が終わり、成膜室１４とロボット室１１との間で次の基
板の交換作業と行っている間に、マグネット組立２２は
反対側の端に移動する。次の２回目の成膜工程６３中
は、マグネット組立２２はその反対側の端の位置に静止
される。同様にして３回目の成膜工程６４、４回目の成
膜工程６５が行われる。各成膜工程は例えば３０秒から
１分程度である。このように、マグネット組立２２の移
動は成膜していない時に行われるようにし、成膜工程中
はマグネット組立２２はいずれか一方の端の位置で静止
した状態にある。２つの静止位置で、それぞれのシール
ド板２４との距離を等しくして調整値を同じとなるよう
にしておく。整合器６０は通常のもので、自動調整機能
のないものである。一度手動で調整をしておけば、両方
の位置とも同じ調整値なので成膜工程中は常に適正値と
なる。上記のような移動方法であっても、累積的にはタ
ーゲット２１上は全面エロージョンの状態となり、ター
ゲット２１の利用率の問題は解決される。また、マグネ
ット組立２２のそれぞれのマグネットの強度、位置など
を適切に調整し、内部の分布を均一にしておくと、成膜
工程中にマグネット組立２２を移動させなくても膜厚の
均一性は達成することができる。これは実験的にも確認
されている。

【００７７】第２の実施例での整合器６０を従来の自動
調整型（オートチューニング型）とする。自動調整型の
整合器６０は、第１の実施例とは異なり、自ら調整を行
うものである。この自動調整型の整合器は調整の応答時
間が遅いので、第１の実施例のように常にマグネット組
立２２が往復移動し調整値が高速に変化し続けるものに
は使用できない。しかし第２の実施例では、調整動作が
行われるのは成膜開始時だけとなり、成膜中はマグネッ
ト組立２２は静止しているので、自動調整型の整合器６
０を使用できる。自動調整型整合器を使用する場合、毎
回の成膜工程中の整合調整値を同じとする必要はない。
成膜工程中に整合調整値が一定値に保持され、変化しな
ければよい。

【００７８】図１３と図１４は本発明の第３の実施例を
示し、図１３は成膜室の構成を示す図２と同様な図、図
１４はマグネット組立と基板の位置関係を示す図であ
る。装置の全体構成は第１の実施例の場合と同じであ
る。本実施例の各図において、前述の各実施例で説明し
た要素と同一の要素には同一の符号を付している。

【００７９】本実施例では、ターゲット７１、マグネッ
ト組立７２、マグネット移動機構７３、高周波電源４
１、整合器６０、シールド板７４によって構成されるタ
ーゲットユニットを、図１４に示すように９組配列して
いる。各ターゲットユニットにおいて、ターゲット７１
は例えば円形であり、マグネット組立７２は円形の中心
マグネット７５と円環状外周マグネット７６からなる１
組のマグネットユニット７７によって形成される。マグ
ネット移動機構７３によって、マグネット組立７２は偏
芯した回転運動７８を行う。ターゲット７１には、高周
波電源４１から高周波電力が整合器６０を経由して供給
される。マグネット組立７２の磁場およびその他の条件
によってターゲット７１の下面には円環状のプラズマ５
０が生成される。ＲＦ方式を利用することによるＩＴＯ
薄膜の成膜条件は、前述の各実施例の場合と同じであ
る。

【００８０】本実施例では、マグネット組立７２は回転
運動を行うので、プラズマ５０とシールド板７４との距
離は変化しない。そのため、整合器６０の整合調整値を
変化させる必要がない。なお本図では、マグネット組立
７２は１組のマグネットユニットのみから構成されてい
るが、これは複数のマグネットユニットから構成されて
もかまわない。

【００８１】前記の各実施例では、ターゲットに対して
プラズマを生成するための放電用電力を供給する電源と
して高周波電源のみを使用するようにしたが、高周波電
源を主たる電力を供給するための主電源とし、その他に
副電源として直流電源を付加するように構成することも
できる。

【００８２】前記実施例ではＩＴＯ薄膜の成膜例を説明
したが、透明導電膜としてはＩＴＯ薄膜に限定されな
い。Ｓｎ，Ｚｎ，Ｃｄ酸化物と基本構成として必要に応
じてドナーとなる元素を添加したＩＴＯ薄膜と類似の構
造を持った透明導電膜に対しても本発明を適用できるの
はもちろんである。

【００８３】前記実施例ではＲＦ方式として周波数が１
３．５６MHz のものを説明したが、この周波数に限定さ
れない。例えば４０MHz や６０MHz でもかまわない。

【００８４】またマグネット組立の移動は、往復運動と
回転に限定されない。螺旋状などでもよい。また膜特性
としては、比抵抗値に限定されない。透過率やエッチン
グ速度などの諸特性でもよい。

【００８５】また前述の実施例では静止枚葉型のマグネ
トロンスパッタ装置への適用例を説明したが、本発明は
インライン型に適用することも可能である。

【００８６】さらに異常放電の検出法についてはＩＴＯ
薄膜等の透明導電膜の成膜だけに限定されない。ＲＦ方
式を利用した他の薄膜の成膜についても適用できる。

【００８７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、次の効果を奏する。

【００８８】ターゲットの充填密度を高密度としかつ成
膜時における不純物ガス分圧が３×１０^-6Torr以下とす
る条件の下で放電用電力供給源として高周波電源を使用
したため、ＩＴＯ薄膜等の透明導電膜の成膜において膜
厚、比抵抗値等の均一性を向上することができる。

【００８９】またターゲット表面での平行方向の最大磁
場の強さを５００Ｇ以下としたため、ＲＦ方式を採用し
たマグネトロンスパッタ装置による成膜で膜特性を良好
なものすることができる。

【００９０】またマグネトロンスパッタ装置の構成を静
止枚葉型成膜装置とし、基板搬送機構によって基板のみ
が成膜室に搬入され、当該基板をターゲットに対し静止
・対向させて当該基板に成膜を行う構成としたため、Ｒ
Ｆ方式との相乗作用でＩＴＯ薄膜等の膜厚および膜特性
の均一性を高めることができる。

【００９１】静止枚葉型マグネトロンスパッタ装置で、
移動制御手段で成膜時に多連型のマグネット装置を移動
させて全面エロージョン方式にて成膜を行い、かつマグ
ネット装置の往復移動を周期的に行い、ターゲットに供
給される高周波の放電用電力を、この移動に応じて、予
め設定された複数の整合調整値のいずれかに切り替える
整合器を用いて最適に設定するようにしたため、プラズ
マ生成のための放電を安定して正常に保つことができ
る。

【００９２】ターゲットに印加されるバイアス電圧の変
化を検出する検出手段と、この検出手段から出力される
検出信号に基づいて放電の正常・異常を判定し、異常判
定時に電力の供給を停止する制御手段を設けるようにし
たため、異常放電が発生したとき高周波電力のターゲッ
トへの給電を停止し、不均一な膜厚や膜特性を有する透
明導電膜の作製を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマグネトロンスパッタ装置の第１
の実施例の全体的構成を示す外観斜視図である。

【図２】成膜室の詳細な構成図である。

【図３】マグネット組立と基板とシールド板の位置関係
を示す図である。

【図４】図２中のＡ部の拡大図である。

【図５】実験用装置でＤＣ方式を採用した場合の非エロ
ージョン対向部（ターゲット中心上の箇所）での比抵抗
値の酸素流量依存特性を示す図である。

【図６】実験用装置でＤＣ方式を採用した場合のエロー
ジョン対向部（ターゲット中心より６０ｍｍの箇所）で
の比抵抗値の酸素流量依存特性を示す図である。

【図７】ＤＣ方式の実験用装置で酸素流量が２〜３％の
状態で基板に薄膜を成膜したときの比抵抗値の分布を示
す図である。

【図８】実験用装置でＲＦ方式を採用した場合の非エロ
ージョン対向部（ターゲット中心上の箇所）での比抵抗
値の酸素流量依存特性を示す図である。

【図９】実験用装置でＲＦ方式を採用した場合のエロー
ジョン対向部（ターゲット中心より６０ｍｍの箇所）で
の比抵抗値の酸素流量依存特性を示す図である。

【図１０】ＲＦ方式の実験用装置で酸素流量が０．５％
の状態で基板に薄膜を成膜したときの比抵抗値の分布を
示す図である。

【図１１】各種ガスの放出に関し、スパッタ中の各々の
分圧変化の実験結果を示す図である。

【図１２】本発明に係るマグネトロンスパッタ装置の第
２の実施例の成膜室の詳細な構成図である。

【図１３】本発明に係るマグネトロンスパッタ装置の第
３の実施例の成膜室の詳細な構成図である。

【図１４】第３の実施例におけるマグネット組立と基板
の位置関係を示す図である。

【符号の説明】

１１ロボット室１２ロードロック室１３基板加熱室１４成膜室１５バルブ２１，７１ターゲット２２，７２マグネット組立２３基板２５，７５中心マグネット２６，７６外周マグネット２７，７７マグネットユニット２９，７３マグネット移動機構４１高周波電源４２，６０整合器４３異常放電制御電源５０プラズマ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マグネット装置を併用してプラズマを生
成し、このプラズマを利用して基板に透明導電膜を成膜
するマグネトロンスパッタ装置において、高い充填密度を有するターゲットと、このターゲットに
対してプラズマ生成のための放電用電力の主たる部分を
供給する高周波電源とを備え、成膜時における不純物ガ
ス分圧が３×１０^-6Torr以下であることを特徴とするマ
グネトロンスパッタ装置。
【請求項２】前記ターゲットの充填密度は７０％以上
であることを特徴とする請求項１記載のマグネトロンス
パッタ装置。
【請求項３】前記マグネット装置によるターゲット表
面での平行方向の最大磁場の強さは５００Ｇ以下である
ことを特徴とする請求項１または２記載のマグネトロン
スパッタ装置。
【請求項４】前記ターゲットに対して前記基板を静止
・対向させて前記基板に成膜を行うことを特徴とする請
求項１〜３のいずれか１項記載のマグネトロンスパッタ
装置。
【請求項５】前記基板に前記透明導電膜を成膜する成
膜室と、この成膜室と外部との間に設けられたロードロ
ック室と、前記基板を前記ロードロック室を経由して成
膜室に搬入する搬送機構とを備え、前記基板のみが前記
搬送機構によって前記成膜室に搬入されることを特徴と
する請求項１〜４のいずれか１項記載のマグネトロンス
パッタ装置。
【請求項６】前記成膜室に搬入される前記基板を加熱
する加熱室を備え、この加熱室と前記成膜室との間に両
室を真空的に隔離するバルブを設けたことを特徴とする
請求項５記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項７】前記マグネット装置を移動させる移動制
御手段を備え、成膜時に前記マグネット装置を移動させ
ることにより前記基板に成膜を行うことを特徴とする請
求項１〜６のいずれか１項記載のマグネトロンスパッタ
装置。
【請求項８】前記マグネット装置は、環状エロージョ
ン部を形成する中心マグネットと環状外周マグネットか
らなるユニットを複数並設して構成されることを特徴と
する請求項７記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項９】前記移動制御手段によって前記マグネッ
ト装置を周期的に移動させ、前記ターゲットに供給され
る放電用電力を、この移動に応じて、予め設定された複
数の整合調整値のいずれかに切り替える整合器を備える
ことを特徴とする請求項７または８記載のマグネトロン
スパッタ装置。
【請求項１０】前記ターゲットへ供給される放電用電
力を自動調整する整合器を備え、前記移動制御手段は成
膜工程ごとに前記マグネット装置を移動させかつ成膜工
程中前記マグネット装置を所定位置に静止させる共に、
前記整合器は前記放電用電力を自動調整することを特徴
とする請求項７または８記載のマグネトロンスパッタ装
置。
【請求項１１】前記ターゲットに印加されるバイアス
電圧の変化を検出する検出手段と、この検出手段から出
力される検出信号に基づいて放電の正常・異常を判定
し、異常判定時に電力の供給を停止する制御手段とを設
けたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記
載のマグネトロンスパッタ装置。