WO2005093122A1 - 薄膜形成方法および薄膜形成装置 - Google Patents

薄膜形成方法および薄膜形成装置 Download PDF

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WO2005093122A1
WO2005093122A1 PCT/JP2004/004354 JP2004004354W WO2005093122A1 WO 2005093122 A1 WO2005093122 A1 WO 2005093122A1 JP 2004004354 W JP2004004354 W JP 2004004354W WO 2005093122 A1 WO2005093122 A1 WO 2005093122A1
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WO
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thin film
substrate
main surface
film forming
fine
Prior art date
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PCT/JP2004/004354
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English (en)
French (fr)
Inventor
Masanobu Kusunoki
Keitaro Harada
Masayoshi Yokoo
Yoshinobu Takano
Original Assignee
Tohoku Seiki Industries, Ltd.
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/2001—Maintaining constant desired temperature

Definitions

  • the present invention relates to a thin film forming method and a thin film forming apparatus, and more particularly to a technique effective when applied to a method of forming a thin film made of an oxide superconducting thin body.
  • a method of forming a thin film on a substrate such as a dielectric or silicon includes, for example, converting the material for forming a thin film (hereinafter referred to as a material for forming a thin film) into fine particles, and forming the thin film in the form of fine particles.
  • a method of forming an application material by depositing it on the substrate includes, for example, a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, an MBE (Molecular Beam Epitaxy) method, laser-ablation method, vapor deposition method, and the like.
  • a thin film forming apparatus used when forming a thin film by the sputtering method or the like generally includes a substrate on which the thin film is formed, and a thin film forming apparatus for generating the particulate thin film forming material. Depending on the positional relationship of the gates, devices are classified into parallel plate type and counter type.
  • the first main surface 1A of the substrate 1 and the evening getter 2B are arranged in parallel.
  • the target 2B is attached to the force source 3 and supplies power to the force source 3 to cause the target 2B to output the target 2B and the substrate 1 from the target 2B.
  • the particulate thin film forming material 2A is ejected.
  • the evening get 2B and the evening An electric field is applied between the substrates 1 to accelerate the fine-particle thin film forming material 2A and guide it toward the substrate 1, and the fine-particle thin film forming material 2A is applied to the first main surface 1A of the substrate 1.
  • a thin film forming material 2A is deposited to form the thin film 2.
  • the substrate 1 is fixed to a heat stage 12 and the back surface of the first main surface 1A of the substrate 1 (hereinafter, referred to as a second main surface). 1) Heat from B side.
  • the fine particle-shaped thin film forming material 2A which is accelerated and in a high energy state is perpendicular to the thin film forming surface (the first main surface 1A) of the substrate 1. Collision at an angle close to. Therefore, there is a problem that while the film forming speed of the thin film 2 is high and the production efficiency is high, the damage to the surface of the thin film 2 deposited on the substrate 1 is large. In order to reduce the damage to the surface of the thin film 2, for example, there is a method of reducing the acceleration of the particulate thin film forming material 2 A.
  • two targets 2B are arranged so as to face each other in the extension direction of the first main surface 1A of the substrate 1. I have. Also at this time, each of the evening gates 2B is attached to a power source 3 to supply power to the power source 3, and the fine particles thin film forming material 2A is supplied from the evening gate 2B. Pop out.
  • the fine-particle thin-film forming material 2A that protrudes from each of the targets 2B gathers between the two opposing targets 2B, for example, between the two targets 2B.
  • the fine particle-like thin film forming material 2A When an electric field is applied and the fine particle-like thin film forming material 2A is accelerated and guided on the first main surface 1A of the substrate 1, the fine particles are formed on the first main surface 1A of the substrate 1.
  • Thin film forming material 2 A is deposited and The thin film 2 is formed.
  • the incident angle when the fine particle-shaped thin film forming material 2A collides with the first main surface 1A of the substrate 1 is as small as about 0 to 45 degrees.
  • the fine particle-shaped thin film forming material 2A collides with the first main surface 1A of the substrate 1 suffers little damage. Therefore, the fine-particle thin film forming material 2A can be guided and deposited on the first main surface 1A of the substrate 1 in a state of high energy, and the surface damage can be performed without lowering the production efficiency. It is possible to form the thin film 2 with less number.
  • the parallel plate type or the opposed type thin film forming apparatus is used, for example, when manufacturing a microwave device such as an array antenna for GPS (Global Positioning Systems) and a microwave integrated circuit.
  • a microwave device such as an array antenna for GPS (Global Positioning Systems) and a microwave integrated circuit.
  • a circuit pattern 2C is provided on a first main surface 1A of a substrate 1, and on a second main surface 1B of the substrate 1, Is provided with a ground plane 2D.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line EE ′ of FIG.
  • the microwave device operates using a change in a magnetic field caused by a leakage electric field generated between the circuit pattern 2C and the ground plane 2D.
  • the circuit pattern 2C and the ground plane 2D are oxide superconductors, for example, the surface resistance is smaller than that of a normal conductor, and higher operating characteristics can be obtained. . Therefore, in recent years, various microwave devices using the oxide superconductor have been noted (for example, S. Ohshima, "High-temperature superconducting passive microwave devices, filters and antennas ", Supercond. Sci. Technol., 13 (2000), p.103-108.).
  • the microwave device using the oxide superconductor for example, magnesium oxide (M g 0) in the substrate 1, a sapphire (A 1 2 0 3) dielectric substrate is used, such as, the circuit pattern 2
  • An oxide superconductor such as YBC0 or BSCC0 is used for C and the ground plane 2D.
  • the first main surface 1A and the second main surface 1B of the dielectric substrate 1 The oxide superconductor thin film 2 is formed.
  • the parallel plate type or the opposed type thin film forming apparatus is used for forming the thin film 2.
  • the target 2 B for example, used to form a YBC0 a one oxide superconductor, YB a 2 C u 3 O x, Y 2 0 3, B A_ ⁇ , C u O, etc. Of material.
  • the dielectric substrate 1 is heated to, for example, about 800 ° C.
  • the dielectric substrate 1 When forming the thin film 2, for example, after forming the thin film 2 on the first main surface 1A of the dielectric substrate 1, the dielectric substrate 1 is turned over, and the second The thin film 2 on the main surface 1B is formed. At this time, the thin films 2 on the first main surface 1A and the second main surface 1B of the dielectric substrate 1 are, for example, of the target 2B so as to have the same film quality and film thickness.
  • the formation and formation are performed under constant conditions in the equipment.
  • an etching resist 11 corresponding to the circuit pattern 2C is formed on one of the thin films, for example, the thin film 2 on the first main surface 1A of the dielectric substrate 1. I do. At this time, although not shown, for example, a similar resist is formed on the back surface of the surface on which the etching resist 11 is formed, that is, on the thin film 2 on the second main surface 1B of the dielectric substrate 1. Keep it. Thereafter, unnecessary portions are removed by etching the thin film 2 on the surface on which the etching resist 11 is formed, and the circuit pattern as shown in FIG. Form 2C.
  • the substrate 1 on which the thin film 2 is formed is fixed on a heat stage 12 for heating the substrate 1 as shown in FIG. Therefore, when the thin film 2 is formed on both surfaces of the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1 as in the case of manufacturing the microwave device, the thin film 2 is formed one side at a time. There was a problem that it had to be formed.
  • the first main surface 1A the first main surface 1A
  • the thin film 2 is heated again when the thin film 2 of the second main surface 1B is formed. Therefore, the film quality of the thin film 2 on the first main surface 1A may change (degrade).
  • the oxide superconductor thin film 2 when the oxide superconductor thin film 2 is formed, the chemical quality of the oxide superconductor is poor, so that the film quality of the first thin film 2 formed tends to change. If the film quality of the oxide superconductor thin film 2 changes, physical properties (characteristics) assumed in advance cannot be obtained, resulting in a problem that the characteristics of the device described above deteriorate.
  • the film quality and thickness of the thin film 2 can be made uniform. It is difficult to heat the substrate 1 so that the entire temperature becomes uniform.
  • the size of the substrate 1 has been increasing, and it has become difficult to make the temperature of the entire substrate 1 uniform. At this time, for example, as shown in FIG.
  • the conventional thin film forming method has a problem that it is difficult to make the film quality of the thin film 2 of the first main surface 1A and the thin film 2 of the second main surface 1B of the substrate 1 uniform.
  • the thin film when the thin film is formed using a material that is composed of a plurality of types of atoms, such as the oxide superconductor, and the composition ratio of each atom greatly affects physical properties, when the thin film is formed one by one, The difference in film quality between the thin film 2 on the first main surface 1A of the substrate 1 and the thin film 2 on the second main surface 1B tends to increase. For this reason, for example, a difference occurs between the electrical characteristics of the circuit pattern 2C and the electrical characteristics of the ground plane 2D, and there has been a problem that the operation of the device becomes unstable.
  • an object of the present invention is to reduce a change (deterioration) in film quality when forming a thin film on the first main surface of the substrate and the back surface (second main surface) thereof.
  • the film quality in the thin film on the first main surface and the thin film on the second main surface is reduced.
  • the purpose is to reduce variation.
  • the present invention provides a method for forming a thin film on a first main surface of a substrate and a back surface (a second main surface) thereof, wherein the quality of the thin film on the first main surface and the thin film on the second main surface vary.
  • the aim is to reduce emissions.
  • the change (deterioration) and variation in the film quality of the thin film are reduced, and the formation efficiency is improved. It is aimed at. Disclosure of the invention
  • a particulate thin film forming material is generated, the particulate thin film forming material is guided on a main surface of a heated substrate, and the particulate thin film forming material is converted to a main surface of the substrate.
  • the fine-particle thin film-forming material can be guided on the first main surface and the second main surface of the substrate while heating while exposing both surfaces of the substrate. . Therefore, a thin film can be simultaneously formed on both the first main surface and the second main surface of the substrate.
  • thin films can be simultaneously formed on both the first main surface and the second main surface of the substrate, a change (deterioration) in film quality due to a change in time or the like can be reduced.
  • thin films can be simultaneously formed on both the first main surface and the second main surface of the substrate, it is possible to reduce variations in film quality and film thickness in the thin films formed on the respective main surfaces. Can be.
  • the film quality of the thin film formed on the first main surface and the thin film formed on the second main surface can be improved. Can be reduced.
  • a thin film is simultaneously formed on both the first main surface and the second main surface of the substrate. Therefore, the time and energy consumption required for forming the thin film can be reduced. As a result, production efficiency can be improved and manufacturing costs can be reduced.
  • the temperature distribution of each main surface of the substrate can be made uniform. It is easy to make the quality and thickness of the thin film formed on each main surface uniform.
  • the present invention provides a method for depositing a fine-grained thin-film forming material, a force source for generating a fine-grained thin-film forming material from the fine-grained thin-film forming material, and a fine-grained thin-film forming material.
  • a thin film forming apparatus comprising: a support member for supporting a substrate; and a heater for heating the substrate supported by the support member, wherein the support member includes a first main surface of the substrate and a back surface thereof (hereinafter, a second main surface). The substrate is supported so that the main surface is exposed, and the fine particles are generated in the direction of extension of the main surface of the substrate supported by the support member.
  • the heat sink is disposed so as to face each of the first main surface and the second main surface of the substrate supported by the support member.
  • the film quality of the thin film formed on the first main surface and the thin film formed on the second main surface can be improved. Can be reduced. Further, since a thin film can be simultaneously formed on both the first main surface and the second main surface of the substrate, The time and energy consumption required for forming a film can be reduced. Therefore, production efficiency can be improved and manufacturing costs can be reduced.
  • the heater includes an annular first heater and a second heater provided inside a ring of the first heater.
  • the distance to the substrate is shorter than the distance from the second heater to the substrate, the temperature at the outer peripheral portion and the temperature near the center of the substrate are made uniform.
  • the support member includes a rotation mechanism that rotates the substrate around a direction of a normal to a main surface of the substrate as a rotation axis. By rotating the substrate, it is easy to equalize the temperature of the entire substrate even when the output varies from region to region of the heater.
  • the support member may include, for example, a substrate holder that integrally supports a plurality of substrates, and a holder support member that supports the substrate holder.
  • a substrate holder that integrally supports a plurality of substrates
  • a holder support member that supports the substrate holder.
  • the thin film forming method and the thin film forming apparatus of the present invention can be applied to various kinds of thin film formation irrespective of the type of the substrate and the material for forming the thin film.
  • the chemical stability of YBC0, BSCC0, etc. It is preferably applied when forming a thin film of an oxide superconductor having poor properties.
  • the target is made of a material used for forming an oxide superconductor. Since the oxide superconductor has poor chemical stability, a thin film is simultaneously formed on both the first main surface and the second main surface of the substrate, so that the film quality changes due to a time change. ) And variations can be reduced.
  • an oxide superconductor thin film such as YBC0 or BSCC0 is manufactured by applying the thin film forming method (1) and the thin film forming apparatus (2). This can reduce variations in the operating characteristics of the device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of a thin film forming method according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the function and effect of the thin film forming method of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the function and effect of the thin film forming method of the present embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a thin film forming apparatus for realizing the thin film forming method of the present embodiment, and is a front view of the entire apparatus.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a thin film forming apparatus for realizing the thin film forming method according to the present embodiment, and is a left side view taken along line AA ′ of FIG.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a thin film forming apparatus for realizing the thin film forming method of the present embodiment, and is a plan view showing a configuration of a substrate holder.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a thin film forming apparatus that realizes the thin film forming method of the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a thin film forming apparatus for realizing the thin film forming method of the present embodiment, and is a front view showing a configuration of the heater.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a thin film forming apparatus for realizing the thin film forming method of the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along line CC ′ in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a thin film forming apparatus for realizing the thin film forming method of the present embodiment, and is a diagram for explaining the operation and effect of a heater.
  • FIG. 11 is a schematic diagram for explaining an application example of the thin film forming method of the present embodiment, and is a plan view showing an example of the configuration of a microwave device.
  • FIG. 12 is a schematic diagram for explaining an application example of the thin film forming method of the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along line DD ′ of FIG.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining an application example of the thin film forming method of the present embodiment, and is a diagram for explaining the operation of the microwave device.
  • FIG. 14 is a schematic view for explaining an application example of the thin film forming method of the present embodiment, and is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a microwave device.
  • FIG. 15 is a schematic view for explaining an application example of the thin film forming method of the present embodiment, and is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a microwave device.
  • FIG. 16 is a schematic diagram for explaining a conventional thin film forming method, and is a diagram showing a forming method using a parallel plate type thin film forming apparatus.
  • FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a conventional thin film forming method, and is a diagram showing a forming method using a facing thin film forming apparatus.
  • FIG. 18 is a schematic diagram for explaining an application example of a conventional thin film forming method, and is a plan view showing an example of a configuration of a microwave device.
  • FIG. 19 is a schematic diagram for explaining an application example of the conventional thin film forming method, and is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
  • FIG. 20 is a schematic diagram for explaining an application example of a conventional thin film forming method, and is a diagram for explaining an operation of a microwave device.
  • FIG. 21 is a schematic view for explaining an application example of a conventional thin film forming method, and is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a microwave device.
  • FIG. 22 is a schematic view for explaining an application example of a conventional thin film forming method, and is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a microwave device.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining a problem of a conventional thin film forming method.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining a problem of a conventional thin film forming method.
  • FIG. 25 is a diagram for explaining the problem of the conventional thin film forming method.
  • the first main surface of the substrate is supported by heating the substrate so that the surface on which the thin film of the substrate is formed, in other words, the first main surface and the back surface thereof, are exposed. And forming a thin film on the second main surface at the same time.
  • FIGS. 1 to 3 are schematic diagrams for explaining a thin film forming method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a principle
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams illustrating an operation and effect. .
  • 1 is the substrate
  • 1 A is the first main surface of the substrate
  • 1 B is the second main surface of the substrate
  • 2 A is the thin film material in the form of fine particles
  • 2 B is the target
  • 3 is the force source
  • the thin film forming method of the present embodiment is, for example, a method of forming using a sputtering method.As shown in FIG. 1, the extension of the first main surface 1A of the substrate 1 on which the thin film is formed is as shown in FIG. In the direction, a particulate thin film forming material 2A is generated. At this time, the fine-particle thin film forming material 2A is generated from the evening gate 2B attached to the force source 3.
  • the substrate 1 is supported so that the first main surface 1A and its wedge surface (hereinafter, referred to as a second main surface) 1B are exposed. Further, at this time, the heater 4 is arranged so as to face the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1, and the substrate i is heated.
  • the particulate thin film forming material 2A generated from the target 2B is transferred between the substrate 1 and each of the heaters 4, that is, as shown in FIG.
  • the substrate 1 is guided on the first main surface 1A and the second main surface 1B, both surfaces of the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1 are simultaneously thinned.
  • a film can be formed.
  • the film quality and thickness of the formed thin film vary. Therefore, when forming the thin film, as shown in FIG. 1, it is preferable to form the thin film while rotating the substrate 1 around the normal direction of the first main surface 1A of the substrate 1 as a rotation axis. By rotating the substrate 1, at a certain time, even if the temperature near the point XA of the substrate 1 is low as shown in FIG. 2, after a certain time has passed, as shown in FIG. Then, the temperature near the point XA of the substrate 1 is high, and the temperature near the point XB is low.
  • the substrate 1 alternately and continuously repeats the states shown in FIGS. Therefore, uneven heating of the substrate 1 can be reduced, and the temperature of the entire substrate 1 can be easily made uniform. Further, by rotating the substrate 1, even if the density of the fine particle-shaped thin film forming material 2A is non-uniform, it is less likely to be affected by the unevenness. Therefore, it is possible not only to form thin films on both the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1 at the same time, but also to change the film quality (deterioration) of each formed thin film and Variations and variations in film thickness can be reduced.
  • FIG. 4 to 10 are schematic views showing a schematic configuration of a thin film forming apparatus for realizing the thin film forming method of the present embodiment
  • FIG. 4 is a front view of the entire apparatus
  • FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the substrate holder
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 6
  • FIG. 8 is a front view showing the configuration of the heater
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the operation and effect of the heat exchanger.
  • hatching parallel hatching
  • 4A is the first heater
  • 4B is the second heater
  • 4C is the heating wire
  • 4D is the through hole
  • 5A is the substrate holder (support member)
  • 5B is the heater.
  • 6 is a force source mounting member
  • 6A is an angle adjustment section
  • 7 is a chamber
  • 7A is a first exhaust port
  • 7B is a second exhaust port
  • 7C is a gas introduction.
  • the pipe, 8 is the drive shaft
  • 9 is the differential gear
  • 10 is the motor gear.
  • the thin film forming apparatus for realizing the thin film forming method of the present embodiment includes a target 2B made of a material for forming a thin film, and a fine particle thin film formed from the target 2B.
  • the power source 3 is fixed to the chamber 7 by the power source mounting member 6.
  • the force source mounting member 6 is provided with, for example, an angle adjusting unit 6A, and the fine particle-forming material 2A protruding from the target 2B is applied to the substrate 1.
  • the incident angle should be adjustable.
  • the support members 5A and 5B are a substrate holder 5A that integrally supports three substrates 1 and a substrate holder 5A. It is composed of a holder supporting member 5B supporting A. this At this time, as shown in FIG. 7, for example, the substrate holder 5A is sandwiched between the substrate 1 with a first holder 501A and a second holder 502A, and fastened and fixed with screws 503A. I have. At this time, the substrate holder 5A supports the substrate 1 so that the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1 are exposed.
  • the holder supporting member 5B is connected to the motor 10 by a drive shaft 8 and a differential gear 9, and the substrate holder 5A Can be rotated with the normal direction of the first main surface 1A of the substrate 1 as a rotation axis.
  • the heater 4 is disposed so as to sandwich the substrate holder 5A, and faces each of the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1. They are in line.
  • each of the heaters 4 is, for example, an annular first heater 4A for heating an outer peripheral portion of the substrate holder 5A, and an inner side of the first heater 4A, and the substrate holder It consists of a second heater 4B, which heats the center of 5A.
  • a heating wire 4C is stretched around the first heater 4A and the second heater 4B, as shown in FIGS. 8 and 9, for example. Also, as shown in FIG.
  • the heater 4 has a distance L 1 from the first heater 4 A to the substrate 1 that is equal to a distance L 2 from the second heater 4 B to the substrate 1. As close as possible. As described above, by adjusting the pattern of the heating wire 4C and the distance between the first heater 4A and the second heater 4B, as shown in FIG. The temperature on each main surface of the holder 5A) can be made uniform.
  • the heater 4 is provided with a through hole 4D through which the drive shaft 8 passes as shown in FIG.
  • the distance between the substrate holder 5A and the drive shaft 4 can be adjusted along the drive shaft 8.
  • the inside of the chamber is sucked out from the vacuum evacuation ports 7A and 7B of the chamber 7, and a vacuum is created while introducing argon gas or oxygen gas from the gas introduction pipe 7C.
  • the substrate 1 attached to the substrate holder 5A is heated by the heater 4.
  • the fine particle-shaped thin film forming material 2A is generated from the target 2B and guided between the substrate holder 5A and the heater 4. It is deposited on the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1.
  • FIGS. 11 to 15 are schematic diagrams for explaining an application example of the thin film forming method according to the present embodiment
  • FIG. 11 is a plan view showing an example of the configuration of a microwave device.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line D—D ′ of FIG. 11
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the microwave device
  • FIGS. 14 and 15 are manufacturing methods of the microwave device.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the method.
  • a circuit pattern 2C is provided on a first main surface 1A of a substrate 1, and a second main surface of the substrate 1 is provided. This is used when manufacturing a device in which a ground plane 2D is provided on the surface 1B.
  • the device include an array antenna, a microwave integrated circuit, and a filter.
  • the device operates using a change in a magnetic field generated due to a leakage electric field generated between the circuit pattern 2C and the ground plane 2D.
  • the circuit pattern 2 When C and the ground plane 2D are oxide film superconductors, for example, the surface resistance is smaller than that of a normal conductor, and higher operation characteristics can be obtained. Therefore, in recent years, various devices using the oxide superconductor have attracted attention.
  • the substrate 1 used is a dielectric substrate, such as M g 0, A 1 2 0 3, to the circuit pattern 2 C Contact and the ground plane 2 D Is made of an oxide superconductor such as YBC0 or BSCC0.
  • the first main surface 1A and the second main surface 1B of the dielectric substrate 1 A thin film 2 of oxide superconductor is formed.
  • the thin film forming apparatus described in the present embodiment is used.
  • the target 2 B for example, YB a 2 C u 3 0 x used in the form forming the YBC0 is a kind of oxide superconductor, Y 2 0 3, B a O, C u O , etc.
  • the material is used.
  • the substrate 1 is heated, for example, to about 800 ° C.
  • an etching resist 11 corresponding to the circuit pattern 2C is formed on the thin film 2 formed on the first main surface 1A of the substrate 1. I do.
  • a similar resist is also formed on the back surface of the surface on which the etching resist 11 is formed, that is, on the thin film 2 on the second main surface 1B of the substrate 1. .
  • unnecessary portions are removed by etching the thin film 2 on the surface on which the etching resist 11 has been formed, thereby forming the circuit pattern 2C as shown in FIG.
  • the thin film 2 since the thin film 2 was formed on each side, for example, the degree of time change of the thin film 2 formed first time and the thin film 2 formed second time are different. Film quality often differs It was. In particular, in the case of the thin film 2 formed using the oxide superconductor, the oxide superconductor has poor chemical stability, and the film quality is significantly deteriorated and uneven. This had a significant effect on the degradation of the operating characteristics of the manufactured microwave device. On the other hand, in the thin film forming apparatus of the present embodiment, the thin film 2 can be simultaneously formed on both the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1, and the thin film 2 on each main surface can be formed. It is possible to reduce the deterioration and the variation of the film quality. Therefore, the operating characteristics of the manufactured microwave device can be stabilized.
  • the thin film 2 can be simultaneously formed on both the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1. . Therefore, it is possible to reduce deterioration and variation in film quality due to the difference in the degree of time change.
  • the thin film 2 can be simultaneously formed on both the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1, the thin film 2 and the second main surface on the first main surface 1A are formed. Variations in the film quality of the thin film 2 on 1 B can be reduced.
  • the substrate 1 (substrate holder 5A) is heated while being rotated, it is easy to make the temperature of the entire substrate 1 uniform.
  • the particulate thin film material 2A is deposited while rotating the substrate 1 (substrate holder 5A), the particulate thin film material 2A is less affected by the variation in density. Therefore, variations in the film quality and thickness of the thin film 2 on the first main surface 1A and the thin film 2 on the second main surface 1B of the substrate 1 can be reduced.
  • the thin film 2 can be formed simultaneously on both the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1, the time and energy required for forming the thin film 2 are increased. The consumption can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the above-described film can be reduced, and the manufacturing cost of the device can also be reduced. Further, since the thin film 2 can be formed simultaneously on both the first main surface 1A and the second main surface 1B of the substrate 1, for example, when the thin film 2 of the oxide superconductor is formed, In addition, it is possible to reduce the deterioration of the film quality due to the time change. Therefore, the operating characteristics of the microwave device using the oxide superconductor can be stabilized.
  • FIGS. 6 and 7 an example has been described in which three substrates 1 are attached to the substrate holder 5A, but the present invention is not limited to this. It goes without saying that any number of boards 1 can be attached to A. At this time, by changing the configuration of the substrate holder 5A, the thin film 2 can be formed on one large-sized substrate 1. Therefore, even in the case of the large-sized substrate 1, it is possible to reduce the deterioration and variation in the film quality and the variation in the film thickness.
  • an apparatus for performing sputtering has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and a CVD (chemical vapor deposition) method using the same principle, an MBE (molecule lar It can also be applied to the beam epoxie method, laser ablation method, vapor deposition method, and other thin film forming methods.
  • a method of forming a thin film using an oxide superconductor has been described.
  • the present invention is not limited to this. Regardless, for example, the present invention can be applied to the case of forming a thin film of a semiconductor or a metal.
  • the distance L1 from the first heater 4A to the substrate holder 5B is set closer to the distance L2 from the second heater 4B to the substrate holder 5A.
  • the temperature distribution on the substrate 1 is made uniform by using the method described above. However, the temperature distribution is not limited to this. Distribution may be uniform Industrial applicability
  • the thin film forming method and the thin film forming apparatus according to the present invention are useful as a method for forming a thin film by depositing a fine particle material on a substrate. Suitable for manufacture of microwave devices.

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Description

明 細 書 薄膜形成方法および薄膜形成装置 技術分野
本発明は、 薄膜形成方法および薄膜形成装置に関し、 特に、 酸化物超 伝導薄体からなる薄膜の形成方法に適用して有効な技術に関するもので ある。 背景技術
従来、 誘電体やシリコンなどの基板上に薄膜を形成する方法には、 例 えば、 前記薄膜形成用の材料 （以下、 薄膜形成用材料と称する） を微粒 子状にし、 前記微粒子状の薄膜形成用材料を前記基板上に堆積させて形 成する方法がある。 前記薄膜の形成方法には、 例えば、 前記薄膜形成用 材料を微粒子状にする方法や堆積させる方法などの違いによ り、 スパッ 夕 リ ング法、 CVD ( Chemi cal Vapor Depos i t i on ) 法、 MBE ( Mo l ecu l ar Beam Ep itaxy) 法、 レーザ一アブレ一シヨ ン法、 蒸着法等がある。
また、 前記スパッ夕 リ ング法等で薄膜を形成するときに用いる簿膜形 成装置は、 一般に、 前記薄膜を形成する基板と、 前記微粒子状の薄膜形 成用材料を生成させるための夕一ゲッ 卜の位置関係によ り、平行平板型、 対向型と呼ばれる装置に分けられる。
前記平行平板型の薄膜形成装置は、 例えば、 図 1 6 に示すように、 前 記基板 1の第 1主面 1 Aと前記夕一ゲッ ト 2 Bが平行になるように配置 されている。 このとき、 前記ターゲッ ト 2 Bは、 力ソー ド 3に取り付け られており、 前記力ソー ド 3 に電力を供給して、 前記ターゲッ ト 2 Bか ら、 前記夕ーゲッ ト 2 B と前記基板 1 の間に前記微粒子状の薄膜形成用 材料 2 Aを飛び出させる。 そして、 例えば、 前記夕ーゲッ ト 2 B と前記 基板 1の間に電界を印加しておき、 前記微粒子状の薄膜形成用材料 2 A を加速させて前記基板 1の方向へ導き、 前記基板 1の第 1主面 1 Aに前 記微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aを堆積させ、 前記薄膜 2 を形成する。 またこのとき、 前記基板 1は、 図 1 6 に示したように、 ヒー トステージ 1 2 に固定しておき、 前記基板 1の第 1主面 1 Aの裏面 （以下、 第 2主 面と称する） 1 B側から加熱する。
前記平行平板型の薄膜形成装置の場合、 加速して高エネルギー状態に ある前記微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aが、前記基板 1の薄膜形成面（第 1主面 1 A ) に対して垂直に近い角度で衝突する。 そのため、 前記薄膜 2の成膜速度が速く、 生産効率が高い一方で、 前記基板 1 に堆積した薄 膜 2の表面へのダメージが大きいという問題がある。 前記薄膜 2の表面 へのダメージを小さ く するには、 例えば、 前記微粒子状の薄膜形成用材 料 2 Aの加速度を小さ くする方法がある。 しかしながら、 前記微粒子状 の薄膜形成用材料 2 Aの加速度を小さ くすると、 前記薄膜 2の成膜速度 が低下し、 生産効率が低下する。 そこで、 近年では、 前記平行平板型の 薄膜形成装置に代わる薄膜形成装置と して、 例えば、 対向型の薄膜形成 装置が提案されている。
前記対向型の薄膜形成装置は、 例えば、 図 1 7に示すように、 前記基 板 1の第 1主面 1 Aの延長方向に、 2個のターゲッ ト 2 Bが対向するよ うに配置されている。 このときも、 前記各夕ーゲッ ト 2 Bは力ソー ド 3 に取り付けられており、 前記力ソー ド 3 に電力を供給し、 前記夕ーゲッ 卜 2 Bから前記微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aを飛び出させる。 前記各 夕ーゲッ ト 2 Bから飛び出した微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aは、 対向 する前記 2個のターゲッ ト 2 Bの間に集まるので、 例えば、 前記 2個の ターゲッ ト 2 Bの間に電界を印加しておき、 前記微粒子状の薄膜形成用 材料 2 Aを加速させて前記基板 1の第 1主面 1 A上に導く と、 前記基板 1の第 1主面 1 A上に前記微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aが堆積し、 前 記薄膜 2が形成される。
前記対向型の薄膜形成装置の場合、 前記微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aが前記基板 1の第 1主面 1 Aに衝突するときの入射角が、 0度から 4 5度程度と小さいので、 前記微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aが前記基板 1の第 1主面 1 Aに衝突したときに、 堆積した薄膜 2が受けるダメージ は小さい。 そのため、 前記微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aを高工ネルギ 一状態で前記基板 1の第 1主面 1 A上に導き、 堆積させることができ、 生産効率を低下させることなく、 表面のダメージが少ない薄膜 2を形成 することができる。
なお、 その他の方法、 例えば、 前記 CVD法や MBE法、 レーザーアブレ ーシヨ ン法、 その他の成膜方法の場合も、 前記スパッタ リ ング法と同じ ような原理および装置で薄膜を形成するので、 詳細な説明は省略する。 前記平行平板型や前記対向型の薄膜形成装置は、 例えば、 GPS (Global Positioning Systems) 用アレイアンテナ、 マイ クロ波集積回路等のマイ クロ波デバイスを製造するときに用いられる。 前記マイ クロ波デバイス は、 例えば、 図 1 8および図 1 9に示すように、 基板 1の第 1主面 1 A に回路パターン 2 Cが設けられ、 前記基板 1の第 2主面 1 Bには、 グラ ン ドプレーン （ground plane) 2 Dが設けられている。 ここで、 図 1 9 は図 1 8の E— E ' 線での断面図である。
前記マイ クロ波デバイスは、 例えば、 図 2 0に示すように、 前記回路 パターン 2 Cと前記グラン ドプレーン 2 Dの間で生じる漏れ電界にとも なって生じる磁場の変化を利用して動作させる。 このとき、 前記回路パ ターン 2 Cおよび前記グラン ドプレーン 2 Dが酸化膜超伝導体であると、 例えば、 通常の導体に比べて表面抵抗が小さ く、 よ り高い動作特性を得 ることができる。 そのため、 近年、 前記酸化物超伝導体を用いた種々の マ イ ク ロ 波 デ ノ イ ス が注 目 さ れ て い る （ 例 え ば、 S.Ohshima, "High- temperature superconducting passive microwave devices , filters and antennas" , Supercond. Sc i . Technol . , 13(2000) , p.103-108を参照。）。
前記酸化物超伝導体を用いたマイクロ波デバイスでは、 例えば、 前記 基板 1 には酸化マグネシウム （ M g 0 )、 サファイア （ A 1203 ) 等の 誘電体基板が用いられ、 前記回路パターン 2 Cおよび前記グラン ドプレ ーン 2 Dには YBC0や BSCC0等の酸化物超伝導体が用いられる。
前記酸化物超伝導体を用いたマイクロ波デバイスを製造するときには、 まず、 図 2 1 に示すように、 前記誘電体基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bのそれそれに、 前記酸化物超伝導体の薄膜 2を形成する。 前 記薄膜 2の形成には、 前記平行平板型や前記対向型の薄膜形成装置を用 いる。 このとき、 前記ターゲッ ト 2 Bは、 例えば、 酸化物超伝導体の 1 種である YBC0 の形成に用いる、 Y B a 2 C u 3 O x、 Y 203、 B a〇、 C u O等の材料からなるとする。 またこのとき、 前記誘電体基板 1は、 例えば、 約 8 0 0 °Cに加熱しておく。
また、 前記薄膜 2を形成するときには、 例えば、 前記誘電体基板 1の 第 1主面 1 A上の薄膜 2を形成した後、 前記誘電体基板 1を裏返して、 前記誘電体基板 1の第 2主面 1 B上の薄膜 2を形成する。 このとき、 前 記誘電体基板 1の第 1主面 1 Aおよび前記第 2主面 1 B上の各薄膜 2は、 例えば、 同一の膜質および膜厚になるように、 前記ターゲッ ト 2 Bの組 成や形成時の装置内の条件を一定にして形成する。
次に、 図 2 2に示すように、 一方の薄膜、 例えば、 前記誘電体基板 1 の第 1主面 1 Aの薄膜 2上に、 前記回路パターン 2 Cに合わせたエッチ ングレジス ト 1 1 を形成する。 このとき、 図示は省略するが、 例えば、 前記エッチングレジス ト 1 1 を形成した面の裏面、 すなわち前記誘電体 基板 1の第 2主面 1 Bの薄膜 2上にも同様のレジス トを形成しておく。 その後、 前記エッチングレジス ト 1 1 を形成した面の薄膜 2をエツチン グして不要な部分を除去し、 図 1 8に示したような、 前記回路パターン 2 Cを形成する。
しかしながら、前記従来の技術では、前記薄膜 2 を形成する基板 1 は、 図 2 3 に示すように、 前記基板 1 を加熱するためのヒー トステージ 1 2 上に固定している。 そのため、.前記マイ クロ波デバイスを製造するとき のように、 前記基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bの両面に前記 薄膜 2 を形成する場合は、 片面ずつ前記薄膜 2 を形成しなければならな いという問題があつた。
このとき、 例えば、 前記基板 1の第 1主面 1 Aに前記薄膜 2 を形成し た後、 前記基板 1の第 2主面 1 Bに前記薄膜 2 を形成すると、 前記第 1 主面 1 Aの薄膜 2は、 前記第 2主面 1 Bの薄膜 2 を形成する際に、 再度 加熱される。 そのため、 前記第 1主面 1 Aの薄膜 2の膜質が変化 （劣化） することがある。 特に、 前記酸化物超伝導体の薄膜 2 を形成する場合、 前記酸化物超伝導体の化学的安定性が乏しいので、 1度目に形成した薄 膜 2の膜質が変化しやすい。 前記酸化物超伝導体の薄膜 2の膜質が変化 すると、 あらかじめ想定していた物性 （特性） を得ることができず、 前 記デバイスの特性が悪く なるという問題があった。
また、従来の薄膜形成装置では、前記ヒー トステージ 1 2の一端（χ=Χ1 ) と前記基板 1の任意の点 XA の相対的な位置関係が一定の状態で前記薄 膜 2 を形成している。 このとき、 例えば、 図 2 4に示すように、 前記基 板 1の全体が均一に加熱されていれば、 前記薄膜 2の膜質や膜厚を均一 にすることができるが、 実際には、 前記基板 1の全体の温度が均一にな るように加熱することが難しい。 特に、 近年、 前記基板 1の大型化が進 んでおり、 前記基板 1の全体の温度を均一にすることが難しく なつてき ている。 またこのとき、 例えば、 図 2 5 に示すように、 前記基板 1の点 XA付近の温度と、 他の点 XB付近の温度に差があると、 前記点 XA付近と 点 XB付近では、 膜質や薄膜の成長速度に違いが生じる。 そのため、 形成 した前記薄膜 2の中で、 部分的に、 膜質や膜厚にばらつきが生じるとい う問題があつた。
また、 前記基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bの両面に前記薄 膜 2 を形成するときに、 同じ薄膜形成装置、 同じ設定条件であっても、 前記夕ーゲッ 卜 2 Bの状態や、 加熱時の温度ムラ等によ り、 1度目に形 成した薄膜 2 と 2度目に形成した薄膜 2の膜質に違いが生じやすい。 そ のため、 従来の薄膜形成方法では、 前記基板 1の第 1主面 1 Aの簿膜 2 と第 2主面 1 Bの薄膜 2の膜質を均一化することが難しいという問題が あった。 特に、 前記酸化物超伝導体のように、 複数種の原子からなり、 かつ、 各原子の組成比が物性に大き く影響する材料を用いて前記薄膜を 形成する場合、 片面ずつ形成すると、 前記基板 1の第 1主面 1 Aの薄膜 2 と第 2主面 1 Bの薄膜 2の膜質の違いが大き く なりやすい。そのため、 例えば、 前記回路パターン 2 Cの電気的特性と前記グラン ドプレーン 2 Dの電気的特性に違いが生じ、 前記デバイスの動作が不安定になるとい う問題があった。
また、 前記基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bの両面に簿膜 2 を形成するときに、 片面ずつ形成する と、 前記薄膜 2の形成に要する時 間およびエネルギー消費量が増加し、 製造コス トが上昇するという問題 力 sあった。
したがって、 本発明は、 基板の第 1 主面およびその裏面 （第 2主面） に薄膜を形成する際に、 膜質の変化 （劣化） を低減することを目的と し ている。
また、 本発明は、 基板の第 1主面およびその裏面 （第 2主面） に薄膜 を形成する際に、 前記第 1主面の薄膜内および第 2主面の薄膜内での膜 質のばらつきを低減することを目的と している。
また、 本発明は、 基板の第 1主面およびその裏面 （第 2主面） に薄膜 を形成する際に、 前記第 1主面の薄膜と前記第 2主面の薄膜の膜質のば らつきを低減することを目的と している。 また、 本発明は、 基板の第 1主面およびその裏面 （第 2主面） に薄膜 を形成する際に、 前記薄膜の膜質の変化 （劣化） およびばらつきを低減 するとともに、 形成効率を向上させることを目的としている。 発明の開示
本発明は、 微粒子状の薄膜形成用材料を生成させ、 前記微粒子状の薄 膜形成用材料を、 加熱した基板の主面上に導き、 前記微粒子状の薄膜形 成材料を前記基板の主面上に堆積させて薄膜を形成する薄膜形成方法で あって、 前記基板は、 第 1主面およびその裏面 （以下、 第 2主面と称す る） が露出するように支持し、 前記基板の第 1主面および第 2主面のそ れそれを加熱し、 前記微粒子状の薄膜形成用材料を、 前記基板の主面の 延長方向で生成し、 前記生成した微粒子状の薄膜形成用材料を、 前記基 板の第 1主面上および第 2主面上に導く。 このようにすることで、 前記 基板の両面を露出させた状態で加熱しながら、 前記基板の第 1主面上お よび第 2主面上に前記微粒子状の薄膜形成用材料を導く ことができる。 そのため、 前記基板の第 1主面および第 2主面の両面に、 同時に薄膜を 形成することができる。
また、 前記基板の第 1主面および第 2主面の両面に、 同時に薄膜を形 成することができるので、 計時変化等による膜質の変化 （劣化） を低減 することができる。
また、 前記基板の第 1主面および第 2主面の両面に、 同時に薄膜を形 成することができるので、 前記各主面に形成した薄膜内での膜質や膜厚 のばらつきを低減することができる。
また、 前記基板の第 1主面および第 2主面の両面に、 同時に薄膜を形 成することができるので、 前記第 1主面に形成した薄膜と前記第 2主面 に形成した薄膜の膜質のばらっきを低減することができる。
また、 前記基板の第 1主面および第 2主面の両面に、 同時に薄膜を形 成することができるので、 前記薄膜の形成に要する時間およびエネルギ 一消費量を低減することができる。 そのため、 生産効率を向上させると ともに、 製造コス トを低減することができる。
また、 本発明の薄膜形成方法において、 前記基板を、 前記第 1主面の 法線方向を回転軸として回転させながら加熱することによ り、 前記基板 の各主面の温度分布の均一化が容易であり、 各主面に形成した薄膜の膜 質や膜厚の均一化が容易である。
また、 本発明は、 薄膜形成用材料からなる夕ーゲッ 卜 と、 前記夕ーゲ ッ トから微粒子状の薄膜形成用材料を生成する力ソー ドと、 前記微粒子 状の薄膜形成用材料を堆積させる基板を支持する支持部材と、 前記支持 部材で支持した前記基板を加熱するヒーターとを備える薄膜形成装置で あって、 前記支持部材は、 前記基板の第 1主面およびその裏面 （以下、 第 2主面と称する） が露出するように前記基板を支持し、 前記夕一ゲッ トは、 前記支持部材で支持された基板の主面の延長方向で前記微粒子状 の薄膜形成用材料が生成される位置に配置され、 前記ヒー夕一は、 前記 支持部材で支持された基板の第 1主面および第 2主面のそれそれと向か い合う ように配置されている。このような薄膜形成装置を用いることで、 前記基板の第 1主面および第 2主面の両面に、同時に薄膜を形成できる。 また、 前記基板の第 1主面および第 2主面の両面に、 同時に薄膜を形成 することができるので、 計時変化等による膜質の変化 （劣化） を低減す ることができる。 また、 前記基板の第 1主面および第 2主面の両面に、 同時に薄膜を形成することができるので、 前記各主面に形成した薄膜内 での膜質や膜厚のばらつきを低減することができる。 また、 前記基板の 第 1主面および第 2主面の両面に、 同時に薄膜を形成することができる ので、 前記第 1主面に形成した薄膜と前記第 2主面に形成した薄膜の膜 質のばらつきを低減するこ とができる。 また、 前記基板の第 1主面およ び第 2主面の両面に、 同時に薄膜を形成することができるので、 前記薄 膜の形成に要する時間およびエネルギー消費量を低減することができる。 そのため、 生産効率を向上させるとともに、 製造コス トを低減すること ができる。
また、 前記薄膜形成装置において、 前記ヒーターが、 環状の第 1 ヒー 夕一と前記第 1 ヒーターの環の内側に設けられた第 2 ヒ一夕一からな り、 前記第 1 ヒー夕一から前記基板までの距離が、 前記第 2 ヒー夕一から前 記基板までの距離よ り も近いと、 前記基板の外周部の温度と中央付近の 温度を均一化しゃすい。
また、 前記簿膜形成装置において、 前記支持部材は、 前記基板の主面 の法線方向を回転軸として前記基板を回転させる回転機構を備えること が好ま しい。 前記基板を回転させることで、 前記ヒーターの領域毎に出 力のばらつきがある場合でも、 前記基板全体の温度を均一化することが 容易である。
また、 前記支持部材は、 例えば、 複数枚の基板を一体的に支持する基 板ホルダと、 前記基板ホルダを支持するホルダ支持部材とを備えていて もよい。 前記基板ホルダを用いることで、 複数枚の基板に、 一度に薄膜 を形成することができるので、 生産効率がさらに向上する。 また、 前記 基板ホルダは、 前記複数枚の基板を一体的に支持する代わりに、 1枚の 大きな基板を支持するホルダであってもよい。
また、 本発明の薄膜形成方法および薄膜形成装置は、 前記基板および 前記薄膜形成用材料の種類を問わず、 種々の薄膜形成に適用ことができ るが、 特に、 YBC0や BSCC0等の化学的安定性の乏しい酸化物超伝導体の 薄膜を形成するときに適用することが好ま しい。 このとき、 前記夕ーゲ ッ トは、 酸化物超伝導体の形成に用いる材料で構成する。 前記酸化物超 伝導体は、 化学的安定性に乏しいので、 前記基板の第 1主面および第 2 主面の両面に、 同時に薄膜を形成することで、 計時変化による膜質の変 ィ匕 （劣化） やばらつきを低減することができる。 そのため、 例えば、 前 記マイ クロ波デバイス等のデバイスを製造するときに、 前記 （ 1 ) の薄 膜形成方法および前記 （ 2 ) の薄膜形成装置を適用して YBC0 や B SCC0 等の酸化物超伝導体薄膜を製造するこ とで、 前記デバイスの動作特性の ばらつき等を低減することができる。 図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明による一実施の形態の薄膜形成方法の原理を説明する ための模式図である。
図 2は、本実施の形態の薄膜形成方法の作用効果を説明する図である。 図 3は、本実施の形態の薄膜形成方法の作用効果を説明する図である。 図 4は、 本実施の形態の薄膜形成方法を実現する薄膜形成装置の概略 構成を示す模式図であ り、 装置全体の正面図である。
図 5は、 本実施の形態の薄膜形成方法を実現する薄膜形成装置の概略 構成を示す模式図であ り、 図 4の A— A ' 線で見た左側面図である。
図 6は、 本実施の形態の薄膜形成方法を実現する薄膜形成装置の概略 構成を示す模式図であり、 基板ホルダの構成を示す平面図である。
図 7は、 本実施の形態の薄膜形成方法を実現する簿膜形成装置の概略 構成を示す模式図であ り、 図 6の B— B ' 線での断面図である。
図 8は、 本実施の形態の薄膜形成方法を実現する薄膜形成装置の概略 構成を示す模式図であり、 ヒー夕一の構成を示す正面図である。
図 9は、 本実施の形態の薄膜形成方法を実現する薄膜形成装置の概略 構成を示す模式図であり、 図 8の C— C ' 線での断面図である。
図 1 0は、 本実施の形態の薄膜形成方法を実現する薄膜形成装置の概 略構成を示す模式図であり、 ヒーターの作用効果を説明するための図で ある。
図 1 1 は、 本実施の形態の薄膜形成方法の適用例を説明するための模 式図であ り、 マイ クロ波デバイスの構成の一例を示す平面図である。 図 1 2は、 本実施の形態の薄膜形成方法の適用例を説明するための模 式図であ り、 図 1 1の D— D ' 線での断面図である。
図 1 3は、 本実施の形態の薄膜形成方法の適用例を説明するための模 式図であ り、 マイ クロ波デバイスの動作を説明するための図である。 図 1 4は、 本実施の形態の薄膜形成方法の適用例を説明するための模 式図であり、 マイ クロ波デバイスの製造方法を説明するための断面図で ある。
図 1 5は、 本実施の形態の薄膜形成方法の適用例を説明するための模 式図であり、 マイ クロ波デバイスの製造方法を説明するための断面図で ある。
図 1 6は、 従来の薄膜形成方法を説明するための模式図であり、 平行 平板型の薄膜形成装置を用いた形成方法を示す図である。
図 1 7は、 従来の薄膜形成方法を説明するための模式図であり、 対向 型の薄膜形成装置を用いた形成方法を示す図である。
図 1 8は、 従来の薄膜形成方法の適用例を説明するための模式図であ り、 マイ クロ波デバイスの構成の一例を示す平面図である。
図 1 9は、 従来の薄膜形成方法の適用例を説明するための模式図であ り、 図 1 8の E— E， 線での断面図である。
図 2 0は、 従来の薄膜形成方法の適用例を説明するための模式図であ り、 マイ クロ波デバイスの動作を説明するための図である。
図 2 1 は、 従来の薄膜形成方法の適用例を説明するための模式図であ り、 マイ クロ波デバイスの製造方法を説明するための断面図である。 図 2 2は、 従来の薄膜形成方法の適用例を説明するための模式図であ り、 マイ クロ波デバイスの製造方法を説明するための断面図である。 図 2 3は、 従来の薄膜形成方法の課題を説明するための図である。 図 2 4は、 従来の薄膜形成方法の課題を説明するための図である。 図 2 5は、 従来の薄膜形成方法の課題を説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明をよ り詳細に説述するために、 添付の図面に従ってこれを説明 する。
なお、 実施の形態を説明するための全図において、 同一機能を有する ものは、 同一符号を付け、 その繰り返しの説明は省略する。
本発明の簿膜形成方法では、 基板の薄膜を形成する面、 言い換えると 第 1主面及びその裏面が露出するように前記基板を支持し、 加熱するこ とで、 前記基板の第 1主面及び第 2主面に同時に薄膜を形成する。
(実施の形態）
図 1乃至図 3は、 本発明による一実施形態の薄膜形成方法を説明する ための模式図であ り、 図 1は原理を示す図、 図 2および図 3は作用効果 を説明する図である。
図 1 において、 1は基板、 1 Aは基板の第 1主面、 1 Bは基板の第 2 主面、 2 Aは微粒子状の薄膜材料、 2 Bはターゲッ ト、 3は力ソー ド、 4はヒーターである。
本実施の形態の薄膜形成方法は、 例えば、 スパッタ リ ング法を用いて 形成する方法であ り、 図 1 に示すように、 薄膜を形成する基板 1の第 1 主面 1 Aの延.長方向で微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aを生成する。 この とき、 前記微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aは、 力ソー ド 3に取り付けら れた夕一ゲッ 卜 2 Bから生成する。
また、 前記基板 1 は、 前記第 1主面 1 Aおよびその襄面 （以下、 第 2 主面と称する） 1 Bが露出するように支持しておく。 またこのとき、 前 記基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bのそれそれと向かい合う よ うにヒーター 4を配置しておき、 前記基板 i を加熱する。
このとき、 前記ターゲッ ト 2 Bから生成した前記微粒子状の薄膜形成 材料 2 Aを、 前記基板 1 と前記各ヒーター 4の間、 すなわち、 図 1 に示 したように、 前記基板 1 の第 1主面 1 A上および第 2主面 1 B上に導く と、 前記基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bの両面に、 同時に薄 膜を形成することができる。
また、 前記ヒーター 4で前記基板 1 を加熱するときには、 例えば、 前 記ヒ一夕一 4の一端 （χ=Χ1 ) から他端 （x=X2 ) の間の温度分布にばらつ きがあり、 図 2 に示すように、 前記基板 1の点 XA付近の温度と点 XB付 近の温度に差が生じることがある。 また、 その他にも、 例えば、 前記微 粒子状の薄膜形成用材料 2 Aを前記基板 1の第 1主面 1 A上および第 2 主面 1 B上に導いたときに、 前記各主面 1 A， 1 Bの、 前記ターゲッ ト 2 Bに近い領域上と遠い領域上で、 前記微粒子状の薄膜形成用材料 2 A の密度が異なる場合が多い。 このように、 前記基板 1上で、 温度差ゃ微 粒子状の薄膜形成用材料 2 Aの密度の差が生じると、 形成された薄膜の 膜質や膜厚にばらつきが生じる。 そのため、 前記薄膜を形成するときに は、 図 1 に示したように、 前記基板 1の第 1主面 1 Aの法線方向を回転 軸として前記基板 1 を回転させながら形成することが好ましい。 前記基 板 1 を回転させることによ り、 ある時刻では、 図 2 に示したように前記 基板 1の点 XA付近の温度が低くても、 一定の時刻が経過した後、 図 3 に 示すように、 前記基板 1の点 XA付近の温度が高く、 点 XB付近の温度が 低い状態になる。 つま り、 本実施の形態の簿膜形成方法において、 前記 基板 1 は、 図 2および図 3 に示したような状態を交互に連続的に繰り返 すことになる。そのため、前記基板 1の加熱ムラを低減するこ とができ、 前記基板 1全体の温度を均一化することが容易である。 また、 前記基板 1 を回転させることによ り、 前記微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aの密度 が不均一であっても、 その影響を受けにく く することができる。 そのた め、 前記基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bの両面に、 同時に薄 膜を形成することができるだけでなく、形成した各薄膜の膜質の変化（劣 化） やばらつき、 膜厚のばらつきを低減することができる。 図 4乃至図 1 0は、 本実施の形態の薄膜形成方法を実現する薄膜形成 装置の概略構成を示す模式図であり、 図 4は装置全体の正面図、 図 5は 図 4の A— A ' 線で見た左側面図、 図 6は基板ホルダの構成を示す平面 図、 図 7は図 6の B— B ' 線での断面図、 図 8はヒーターの構成を示す 正面図、 図 9は図 8の C— C ' 線での断面図、 図 1 0はヒー夕一の作用 効果を説明するための図である。 なお、 図 9では、 構成をわかりやすく するために、 断面であることを示すハッチング （平行斜線） は省略して いる。
図 4乃至図 1 0において、 4 Aは第 1 ヒー夕一、 4 Bは第 2 ヒーター、 4 Cは電熱線、 4 Dは貫通穴、 5 Aは基板ホルダ （支持部材）、 5 Bはホ ルダ支持部材 （支持部材）、 6は力ソー ド取り付け部材、 6 Aは角度調節 部、 7はチャンバ、 7 Aは第 1排気ポー ト、 7 Bは第 2排気ポー ト、 7 Cはガス導入管、 8は ドライ ブシャフ ト、 9は差動歯車、 1 0はモー夕 一である。
本実施の形態の薄膜形成方法を実現する薄膜形成装置は、 図 4および 図 5 に示すように、 薄膜形成用材料からなるターゲッ ト 2 B と、 前記夕 一ゲッ ト 2 Bから微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aを生成する力ソー ド 3 と、 前記微粒子状の薄膜形成用材料 2 Aを堆積させる基板 1 を支持する 支持部材 5 A , 5 Bと、 前記支持部材 5 A， 5 Bで支持された前記基板 1 を加熱するヒー夕一 4 とによ り構成される。 このとき、 前記力ソー ド 3は、 力ソー ド取り付け部材 6でチャンバ 7に固定されている。 またこ のとき、 前記力ソー ド取り付け部材 6 には、 例えば、 角度調整部 6 Aを 設けておき、 前記ターゲッ ト 2 Bから飛び出した微粒子状の薄膜形成用 材料 2 Aの前記基板 1への入射角を調節できるようにしておく。
また、 前記支持部材 5 A , 5 Bは、 例えば、 図 4および図 5、 ならび に図 6 に示すように、 3枚の基板 1 を一体的に支持する基板ホルダ 5 A と、 前記基板ホルダ 5 Aを支持するホルダ支持部材 5 Bからなる。 この とき、 前記基板ホルダ 5 Aは、 例えば、 図 7 に示すように、 第 1 ホルダ 5 0 1 Aと第 2ホルダ 5 0 2 Aで前記基板 1 をはさみ、 ビス 5 0 3 Aで 締結固定している。 またこのとき、 前記基板ホルダ 5 Aは、 前記基板 1 の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bが露出するように前記基板 1 を支持 している。
また、 前記ホルダ支持部材 5 Bは、 図 4に示したように、 ドライ ブシ ャフ ト 8および差動歯車 9 によ り、 モ一夕一 1 0 と連結しており、 前記 基板ホルダ 5 Aを、 前記基板 1の第 1主面 1 Aの法線方向を回転軸と し て回転させることができるようになつている。
また、 前記ヒーター 4は、 図 4に示したように、 前記基板ホルダ 5 A を挟むように配置されており、 前記基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主 面 1 Bのそれぞれと向かい合わせになっている。 このとき、 前記各ヒー 夕一 4は、 例えば、 前記基板ホルダ 5 Aの外周部を加熱する環状の第 1 ヒーター 4 Aと、 前記第 1 ヒーター 4 Aの環の内側にあり、 前記基板ホ ルダ 5 Aの中央付近を加熱する第 2 ヒー夕一 4 Bによ り構成する。 また このとき、 前記第 1 ヒーター 4 Aおよび前記第 2 ヒーター 4 Bにはそれ それ、 例えば、 図 8および図 9 に示すように、 電熱線 4 Cを張り巡らせ ておく。 また、 前記ヒーター 4は、 図 9 に示したように、 前記第 1 ヒー 夕一 4 Aから前記基板 1 までの距離 L 1 が、 前記第 2 ヒーター 4 Bから 前記基板 1 までの距離 L 2 よ り も近く なるようにしておく。このように、 前記電熱線 4 Cのパターンや、 前記第 1 ヒーター 4 Aおよび前記第 2 ヒ —夕一 4 Bの距離を調節することで、 図 1 0に示すように、 前記基板 1 (基板ホルダ 5 A ) の各主面上の温度を均一にすることができる。
また、 前記ヒーター 4には、 図 8 に示したように、 前記ドライ ブシャ フ ト 8 を通す貫通穴 4 Dを設けておく 。 また、 図示は省略するが、 前記 ヒ一夕一 4は、 前記 ドライ ブシャフ ト 8に沿って前記基板ホルダ 5 Aか らの距離を調節できるようになっているものとする。 前記薄膜形成装置を用いて薄膜を形成するときには、 まず、 前記基板 1 を取り付けた基板ホルダ 5 Aを前記ホルダ支持部材 5 Bで支持し、 前 記基板ホルダ 5 Aと前記ヒーター 4の距離を調節するとともに、 前記夕 一ゲッ ト 2 Bを力ソー ド 3 に取り付けて、 前記力ソー ド取り付け部材 6 の角度調節部 6 Aで、 前記ターゲッ ト 2 Bの角度を調節する。
次に、 前記チャンバ 7の真空排気ポー ト 7 A， 7 Bから前記チャンバ 内の空気を吸い出すとともに、 前記ガス導入管 7 Cからアルゴンガスや 酸素ガスを導入しながら真空状態にする。
次に、 前記基板ホルダ 5 Aを回転させながら、 前記ヒー夕一 4で、 前 記基板ホルダ 5 Aに取り付けた基板 1 を加熱する。 前記基板 1 が、 あら かじめ定められた温度に達したら、 前記ターゲッ ト 2 Bから前記微粒子 状の薄膜形成用材料 2 Aを生成し、 前記基板ホルダ 5 Aと前記ヒーター 4の間に導き、 前記基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bに堆積さ せる。
図 1 1乃至図 1 5は、 本実施の形態の簿膜形成方法の適用例を説明す るための模式図であ り、 図 1 1はマイ クロ波デバイスの構成の一例を示 す平面図、 図 1 2は図 1 1 の D— D ' での断面図、 図 1 3はマイ クロ波 デバイスの動作を説明するための図、 図 1 4および図 1 5はマイ クロ波 デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
本実施の形態の薄膜形成装置は、 例えば、 図 1 1および図 1 2 に示す ように、 基板 1の第 1主面 1 Aに回路パターン 2 Cが設けられ、 前記基 板 1の第 2主面 1 Bにグラン ドプレーン （ground p lane ) 2 Dが設けら れたデバイスを製造するときに用いられる。前記デバイスには、例えば、 アレイアンテナ、 マイ クロ波集積回路、 フィル夕一等がある。
前記デバイスは、 例えば、 図 1 3 に示したように、 前記回路パターン 2 Cと前記グラン ドプレーン 2 Dの間で生じる漏れ電界にともなって生 じる磁場の変化を利用して動作させる。 このとき、 前記回路パターン 2 Cおよび前記グラン ドプレーン 2 Dが酸化膜超伝導体であると、例えば、 通常の導体に比べて表面抵抗が小さ く、 よ り高い動作特性を得ることが できる。 そのため、 近年、 前記酸化物超伝導体を用いた種々のデバイス が注目されている。
前記酸化物超伝導体を用いたデバイスでは、 例えば、 前記基板 1 には M g 0、 A 1 2 0 3等の誘電体基板が用いられ、 前記回路パターン 2 Cお よび前記グラン ドプレーン 2 Dには YBC0や B SCC0等の酸化物超伝導体が 用いられる。
前記酸化物超伝導体を用いたマイ クロ波デバイスを製造するときには、 まず、 図 1 4に示すように、 前記誘電体基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bに、 前記酸化物超伝導体の薄膜 2 を形成する。 前記薄膜 2の 形成には、 本実施の形態で説明した薄膜形成装置を用いる。 このとき、 前記ターゲッ ト 2 Bは、 例えば、 酸化物超伝導体の 1種である YBC0の形 成に用いる Y B a 2 C u 3 0 x、 Y 2 0 3、 B a O、 C u O等の材料を用い る。 また、 前記基板 1 は、 例えば、 約 8 0 0 °Cに加熱した状態にしてお
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次に、 一方の薄膜、 例えば、 図 1 5 に示すように、 前記基板 1の第 1 主面 1 Aに形成した薄膜 2上に、 前記回路パターン 2 Cに合わせたエツ チングレジス ト 1 1 を形成する。このとき、 図示は省略するが、例えば、 前記エッチングレジス ト 1 1 を形成した面の裏面、 すなわち前記基板 1 の第 2主面 1 Bの薄膜 2上にも同様のレジス トを形成しておく。その後、 前記エッチングレジス ト 1 1 を形成した面の薄膜 2 をエッチングして不 要な部分を除去し、 図 1 1 に示したような、 前記回路パターン 2 Cを形 成する。
このとき、 従来の薄膜形成装置では、 片面ずつ前記薄膜 2 を形成した いたので、 例えば、 1 回目に形成した薄膜 2 と、 2回目に形成した薄膜 2の計時変化の度合いが異なり、 両薄膜 2の膜質が異なることが多かつ た。 特に、 前記酸化物超伝導体を用いて形成した薄膜 2の場合、 前記酸 化物超伝導体が化学的安定性に乏しく、 膜質の劣化やばらつきが顕著で ある。 そのため、 製造したマイクロ波デバイスの動作特性の劣化に大き な影響を与えていた。 一方、 本実施の形態の薄膜形成装置では、 前記基 板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bの両面に、 同時に薄膜 2 を形成 することができ、 各主面の薄膜 2の膜質の劣化やばらつきを低減するこ とができる。 そのため、 製造した前記マイ クロ波デバイスの動作特性を 安定化させることができる。
以上説明したように、— 本実施の形態の薄膜形成方法によれば、 前記基 板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bの両面に、 同時に薄膜 2 を形成 することができる。 そのため、 計時変化の度合いの違いによる膜質の劣 化やばらつきを低減することができる。
また、 前記基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bの両面に、 同時 に薄膜 2 を形成することができるので、 第 1主面 1 A上の薄膜 2および 第 2主面 1 B上の薄膜 2の膜質のばらつきを低減することができる。
また、前記基板 1 (基板ホルダ 5 A )を回転させながら加熱するので、 前記基板 1 の全体の温度の均一化が容易である。 また、 前記基板 1 (基 板ホルダ 5 A ) を回転させながら前記微粒子状の薄膜材料 2 Aを堆積さ せるので、 前記微粒子状の薄膜材料 2 Aの密度のばらつきの影響を受け に く い。 そのため、 前記基板 1の第 1主面 1 A上の薄膜 2および第 2主 面 1 B上の薄膜 2のそれそれの、 膜質や膜厚のばらつきを低減すること ができる。
また、 前記基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bの両面に、 同時 に簿膜 2 を形成することができるので、 前記薄膜 2 を形成するのに要す る時間およびエネルギー消費量を低減することができる。 そのため、 前 記簿膜の製造コス トを低減でき、 デバイスの製造コス トも低減すること ができる。 また、 前記基板 1の第 1主面 1 Aおよび第 2主面 1 Bの両面に、 同時 に薄膜 2 を形成することができるので、 例えば、 前記酸化物超伝導体の 薄膜 2 を形成するときにも、 計時変化による膜質の劣化を低減すること ができる。 そのため、 前記酸化物超伝導体を用いたマイ クロ波デバイス の動作特性を安定化させることができる。
また、 本実施の形態では、 図 6および図 7 に示したように、 3枚の基 板 1 を前記基板ホルダ 5 Aに取り付ける例を挙げて説明したが、 これに 限らず、 前記基板ホルダ 5 Aに取り付ける基板 1の数は何枚でもよいこ とはいう までもない。このとき、前記基板ホルダ 5 Aの構成を変えれば、 一枚の大型の基板 1 に薄膜 2 を形成することもできる。 そのため、 大型 の基板 1 においても、 膜質の劣化やばらつき、 膜厚のばらつきを低減す ることができる。
以上、 本発明を、 前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、 本発 明は、 前記実施の形態に限定されるものではなく、 その要旨を逸脱しな い範囲において、 種々変更可能であることはもちろんである。
例えば、 前記実施の形態では、 スパッタ リ ングを行う装置を例に挙げ て説明したが、 これに限らず、 同様の原理を用いる CVD ( Chemi cal Vapor Depos it i on) 法、 MBE ( Mo lecu lar Beam Ep i taxy) 法、 レ一ザ一アブレ一 シヨ ン法、 蒸着法や、 その他の薄膜形成方法に適用することもできる。 また、 前記実施の形態では、 酸化物超伝導体を用いた薄膜の形成方法 について説明したが、 これに限らず、 同様の原理および装置を用いた薄 膜形成方法であれば、 材料の種類を問わず、 例えば、 半導体や金属の薄 膜を形成する場合にも適用できる。
また、 前記実施の形態では、 前記第 1 ヒーター 4 Aから前記基板ホル ダ 5 Bまでの距離 L 1 を、 前記第 2 ヒーター 4 Bから前記基板ホルダ 5 Aまでの距離 L 2 よ り も近く して前記基板 1上の温度分布を均一化して いるが、 これに限らず、 例えば、 電熱線 4 Cの密度や出力を変えて温度 分布を均一化してもよい 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる薄膜形成方法及び薄膜形成装置は、 微 粒子状の材料を基板に堆積させて薄膜を形成する方法として有用であ り 特に、 安定した動作特性が要求されるマイ クロ波デバイス等の製造に適 している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 微粒子状の薄膜形成用材料を生成させ、 前記微粒子状の薄膜形成 用材料を、 加熱した基板の主面上に導き、 前記微粒子状の薄膜形成用材 料を前記基板の主面上に堆積させて薄膜を形成する薄膜形成方法であつ て、 前記基板は、 第 1主面及びその裏面 （以下、 第 2主面と称する） が 露出するように支持し、 前記基板の第 1主面及び第 2主面のそれそれを 加熱し、 前記微粒子状の薄膜形成用材料を、 前記基板の主面の延長方向 で生成し、 前記生成した微粒子状の薄膜形成用材料を、 前記基板の第 1 主面上及び第 2主面上に導く ことを特徴とする薄膜形成方法。
2 . 前記基板は、 前記主面の法線方向を回転軸として回転させながら 加熱することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の薄膜形成方法。
3 . 前記微粒子状の薄膜形成用材料は、 酸化物超伝導体の形成に用い る材料から生成することを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項記 載の薄膜形成方法。
4 . 薄膜形成用材料からなる夕ーゲッ ト と、 前記夕ーゲッ トから微粒 子状の薄膜形成用材料を生成する力ソー ドと、 前記微粒子状の薄膜形成 用材料を堆積させる基板を支持する支持部材と、 前記支持部材で支持し た前記基板を加熱するヒーターとを備える薄膜形成装置であって、 前記 支持部材は、 前記基板の第 1主面及びその裏面 （以下、 第 2主面と称す る） が露出するように前記基板を支持し、 前記ターゲッ トは、 前記支持 部材で支持された基板の主面の延長方向で前記微粒子状の薄膜形成用材 料が生成される位置に配置され、 前記ヒー夕一は、 前記支持部材で支持 された基板の第 1主面及び第 2主面のそれそれと向かい合う ように配置 されていることを特徴とする薄膜形成装置。
5 . 前記ヒー夕一は、 環状の第 1 ヒー夕一と前記第 1 ヒー夕一の環の 内側に設けられた第 2 ヒーターからな り、 前記第 1 ヒー夕一から前記基 板までの距離が、 前記第 2 ヒー夕一から前記基板までの距離よ り も近い ことを特徴とする請求の範囲第 4項記載の薄膜形成装置。
6 . 前記支持部材は、 前記基板の主面の法線方向を回転軸として前記 基板を回転させる回転機構を備えるこ とを特徴とする請求の範囲第 4項 または第 5項に記載の薄膜形成装置。
7 .前記支持部材は、複数枚の基板を一体的に支持する基板ホルダと、 前記基板ホルダを支持するホルダ支持部材とを備えることを特徴とする 請求の範囲第 4項から第 6項のいずれかに記載の薄膜形成装置。
8 . 前記ターゲッ トは、 酸化物超伝導体の形成に用いる材料からなる ことを特徴とする請求の範囲第 4項から第 7項のいずれかに記載の薄膜 形成装置。
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