WO2020003895A1 - 成膜方法および成膜装置 - Google Patents

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WO2020003895A1
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target
film forming
ring
magnetic field
magnetic circuit
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PCT/JP2019/021844
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具和 須田
高橋　明久
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株式会社アルバック
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    • 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
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • 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
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/345—Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
    • H01J37/3452—Magnet distribution
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    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/345—Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
    • H01J37/3455—Movable magnets

Definitions

  • the present invention relates to a film forming method and a film forming apparatus that contribute to extending the life of a target.
  • Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2018-121131, filed on June 26, 2018, the content of which is incorporated herein by reference.
  • a transparent electrode is used in a flat panel display represented by a liquid crystal display (LCD) or an organic EL display (OELD), a thin film solar cell, and the like.
  • a transparent electrode an oxide-based transparent conductive film (TCO film: transparent conductive film) represented by an ITO film (Indium Tin Oxide film) is used.
  • TCO film transparent conductive film
  • ITO film Indium Tin Oxide film
  • This sputtering apparatus includes a plurality of magnetic circuits arranged on the back side of the target, arranges a substrate on the front side of the target, and generates plasma near the target surface by a magnetic field generated from the magnetic circuit to form a film. I do.
  • the problem B means, for example, a phenomenon in which, as shown in FIG. 5, portions ⁇ 1 and ⁇ 2 where the dug amount is large locally occur in the erosion region.
  • the horizontal axis represents the position of the target in the lateral direction
  • the vertical axis represents the amount of excavation [%] of the target.
  • the initial surface of the target is indicated with a digging amount of 0 [%]
  • the location ⁇ 2 where the digging amount is the maximum is set to -100 [%].
  • This locally digged portion determines the target life. That is, except for a portion where the amount of excavation is locally large, it is necessary to replace the target with a new target even in a situation where the constituent materials of the target still remain sufficiently. This leads to a decrease in the use efficiency of the target and an increase in the number of maintenances that require opening of the inside of the film forming chamber to the atmosphere due to the replacement of the target, which is one of the causes of an increase in manufacturing cost. Therefore, development of a film forming method and a film forming apparatus capable of suppressing the amount of digging in a portion where the digging amount is locally large has been expected.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a film forming method and a film forming apparatus capable of suppressing a digging amount at a locally large digging amount. .
  • a plurality of magnetic circuits configured to be movable in a first direction parallel to the back surface of the target are arranged on the back surface side of the target, and the front surface side of the target is arranged.
  • a method of forming a film by magnetron sputtering by disposing a substrate on a substrate, wherein each magnetic circuit has a ring-shaped magnet and a surface facing the rear surface of the target which is disposed inside the ring-shaped magnet.
  • a central magnet having a polarity different from that of the ring-shaped magnet, and on the surface side of the target, between the ring-shaped magnet and the central magnet, of a magnetic field generated from the magnetic circuit.
  • a magnetic field whose vertical component to the surface of the substrate is 0 is formed in a ring shape, and in the first direction, the magnetic circuit includes a first moving distance L1 and a first moving distance L1 different from the first moving distance L1. Swings between the moving distance L2, the magnetic circuit to control the ratio of the L1 and the L2 occupied per unit moves time.
  • the target is a square plate, and has a rectangular shape having a short side in the first direction and a long side in a direction orthogonal to the first direction.
  • the size of L1 may be selected such that the straight portions of the erosion regions have at least overlapping portions in the width direction of the erosion regions located at adjacent positions.
  • the target is a square plate, and has a rectangular shape having a short side in the first direction and a long side in a direction orthogonal to the first direction.
  • the size of the L2 may be selected so that the straight portions of the erosion region do not have at least overlapping portions in the width direction of the erosion region at an adjacent position.
  • the relational expression represented by ⁇ L2 / (L1 + L2) ⁇ ⁇ 100 may be in a range of 2.5 or more and 20 or less.
  • the magnetic circuit may be configured to be movable in a second direction intersecting the first direction.
  • each magnetic circuit includes a ring-shaped magnet and an inner surface of the ring-shaped magnet, the surface being opposed to the back surface of the target.
  • Polarity comprises a center magnet having a different polarity from the ring-shaped magnet, on the surface side of the target, between the ring-shaped magnet and the center magnet, the magnetic field generated from the magnetic circuit, A magnetic field whose vertical component to the surface of the substrate is 0 is formed in a ring shape, and in the first direction, the magnetic circuit has a difference between the first movement distance L1 and the first movement distance L1. Swings in the second moving distance L2 that includes a control device in which the magnetic circuit for controlling the ratio of the said L1 occupied per unit moves time L2.
  • the magnetic circuit oscillates by the first moving distance L1 and the second moving distance L2 different from the first moving distance L1, Controls the ratio of L1 and L2 occupied per unit time in which.
  • This makes it possible to obtain a film forming method in which the amount of excavation is suppressed locally in the erosion region where the amount of excavation is large. Therefore, the film forming method according to the first aspect of the present invention can extend the life of the target (improve utilization efficiency) and reduce the number of maintenances, thereby contributing to a reduction in the film forming cost.
  • the magnetic circuit swings by the first movement distance L1 and the second movement distance L2 different from the first movement distance L1, Is provided with a control device for controlling the ratio of L1 and L2 occupied per unit time in which.
  • a film forming apparatus that can realize the above-described film forming method is obtained. That is, according to the film forming apparatus of the second aspect of the present invention, the amount of excavation can be suppressed in a portion where the amount of excavation is locally large in the erosion region. Therefore, the present invention contributes to the provision of a film forming apparatus capable of suppressing the film forming cost by extending the life of the target (improving the use efficiency) and reducing the number of times of maintenance.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a magnetron sputtering device according to an embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows the principal part of a sputtering apparatus. It is a top view of a magnetic field application device.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a target surface position and a B ⁇ 0 position, and is an explanatory diagram illustrating positions PC1 to PC4 at which the target surface position and the B ⁇ 0 position overlap.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between positions PC1 to PC4 shown in FIG. 6 and positions where plasma is generated on a target (ITO) surface.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a relationship between a position in the width direction of the target and a dug amount measured at a position (straight portion) indicated by a line AA shown in FIG. 8B in Experimental Example 1.
  • FIG. 8B is an explanatory diagram showing a relationship between positions PC1 to PC4 shown in FIG. 8A and positions where plasma is generated on a target (ITO) surface.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a relationship between positions PC1 to PC4 shown in FIG. 8A and positions where plasma is generated on a target (ITO) surface.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a relationship between a position in a width direction of a target and a dug amount measured at a position (straight portion) indicated by a line BB shown in FIG. 9B in Experimental Example 2.
  • FIG. 9B is an explanatory diagram showing a relationship between positions PC1 to PC4 shown in FIG. 9A and positions where plasma is generated on the target (ITO) surface.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a relationship between a position in a width direction of a target and a dug amount measured at a position (corner portion) indicated by a line CC shown in FIG. 10B in Experimental Example 3.
  • FIG. 10B is an explanatory diagram showing a relationship between positions PC1 to PC4 shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a film forming apparatus (magnetron sputtering apparatus) according to an embodiment of the present invention.
  • the film forming apparatus 10 shown in FIG. 1 is an in-line type sputtering apparatus.
  • the film forming apparatus 10 includes a charging chamber 11 into which a substrate W is charged from an atmospheric atmosphere and having an internal space capable of reducing pressure, and a film forming chamber 12 having an internal space for performing desired sputtering film formation on the substrate W in a reduced pressure atmosphere.
  • An unloading chamber 13 having an internal space for unloading the sputtered substrate W into the atmosphere is provided.
  • Rough evacuation devices 41 and 43 such as a rotary pump are connected to the preparation chamber 11 and the extraction chamber 13, and a high vacuum evacuation device 42 such as a turbo molecular pump is connected to the film formation chamber 12.
  • the substrate W is supported in a vertical shape, carried into the charging chamber 11, and evacuated by the rough evacuation device 41 so that the internal space of the charging chamber 11 becomes a vacuum atmosphere.
  • the substrate W is transported to the internal space of the film formation chamber 12 which has been evacuated to a high vacuum by the high vacuum evacuation device 42, and a film formation process is performed.
  • the substrate W after the film formation is carried out to the outside via the extraction chamber 13 evacuated by the rough evacuation device 43.
  • a gas supply device 44 that supplies a sputtering gas made of an inert gas such as Ar is connected to the film forming chamber 12. Note that a reactive gas such as O 2 can be supplied from the gas supply device 44.
  • the film forming apparatus 10 includes a control unit CONT.
  • the control device CONT constitutes the film forming apparatus 10 such as rough evacuation devices 41 and 43, a high vacuum evacuation device 42, a gas supply device 44, a motor 45 described later, a power source for generating plasma (high-frequency power source), and various valves. Control the drive of the device.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part of the film forming apparatus 10 shown in FIG.
  • a substrate W held by a substrate holding device (not shown) is vertically arranged on one wall surface 37 side in the width direction of the film formation chamber 12 in the internal space of the film formation chamber 12.
  • the arrow F indicates the direction in which the substrate W is transported.
  • the sputter cathode mechanism 20 is arranged in a vertical direction substantially in parallel with the surface W1 of the substrate W. Thereby, as described later, the surface W1 of the substrate W and the surface (sputtering surface) 22a of the target 22 are arranged to face each other.
  • the substrate W for example, a substrate having a substantially rectangular shape in plan view made of quartz, resin (plastic, plastic film), glass, or the like is suitably used.
  • the substrate W is held vertically by a substrate holding device (not shown).
  • a transport device (not shown) is connected to the substrate holding device, and the transport device transports the substrate W in a direction along the long side direction of the substrate W (X direction: see arrow F).
  • the sputtering cathode mechanism 20 includes a target 22 and a magnetic field applying device 26.
  • the target 22 has a rectangular shape in plan view, and is arranged such that the short direction (X direction) of the target 22 matches the transport direction (long side direction) of the substrate W. Further, the target 22 is opposed to the substrate W with a predetermined space between the surface 22a of the target 22 and the surface W1 of the substrate W.
  • the base material of the target 22 is not particularly limited as long as it is made of a desired material for forming an oxide-based transparent conductive film (TCO film).
  • TCO film oxide-based transparent conductive film
  • the target 22 is constituted by the added material a predetermined material into In 2 O 3 only or In 2 O 3,.
  • ZnO based in the case of forming a transparent conductive film made of SnO 2 system, the base material of the target 22, ZnO or SnO 2 alone, or ZnO or SnO 2 may be made of a material obtained by adding a predetermined material .
  • the back surface of the target 22 is bonded to the backing plate 30 with a brazing material such as indium.
  • the target 22 is attached to a wall surface 39 of the film forming chamber 12 via an insulating plate 38 at an outer peripheral portion on the back surface of the backing plate 30.
  • the target 22 is connected to an external power supply (not shown) via the backing plate 30 and is held at a negative potential (cathode).
  • FIG. 3 is a plan view of the magnetic field application device. As shown in FIGS. 2 and 3, a magnetic field applying device 26 is disposed outside the film forming chamber 12 and on the back side of the backing plate 30.
  • the magnetic field application device 26 is a device that applies a magnetic field toward the surface 22a of the target 22, and includes a plurality of magnetic circuits 32a and 32b and a connecting member 27 that connects the magnetic circuits 32a and 32b. .
  • Each magnetic circuit 32a, 32b has a plurality of yokes 36a, 36b.
  • Each of the yokes 36 a and 36 b is a plate-shaped member having high magnetic permeability, and is arranged so that the surface of the yoke is parallel to the back surface of the backing plate 30.
  • ring-shaped magnets 33a and 33b made of permanent magnets and central magnets 34a and 34b made of permanent magnets arranged at predetermined intervals inside the ring-shaped magnets 33a and 33b.
  • the ring-shaped magnets 33a and 33b have an oval shape in a plan view, and the short axis direction (X direction: first direction) of the ring-shaped magnets 33a and 33b is in the transport direction of the substrate W (the direction of arrow F). They are arranged to match.
  • the center magnets 34a, 34b are rod-shaped, and the longitudinal direction of the center magnets 34a, 34b coincides with the long axis direction of the ring magnets 33a, 33b at the central portion in the short axis direction of the ring magnets 33a, 33b.
  • the ring-shaped magnets 33a and 33b and the center magnets 34a and 34b are configured such that the polarities of the surfaces on the backing plate 30 side are different from each other. That is, when the surface polarities of the ring-shaped magnets 33a and 33b are N poles, the surface polarities of the center magnets 34a and 34b are set to S poles. When the surface polarities of the ring-shaped magnets 33a and 33b are S poles, the surface polarities of the center magnets 34a and 34b are set to N poles. In the present embodiment, the surface polarity of the ring-shaped magnets 33a and 33b is set to the N pole, and the surface polarity of the center magnets 34a and 34b is set to the S pole.
  • the ring-shaped magnets 33a and 33b and the center magnets 34a and 34b generate a mountain-shaped magnetic field represented by the magnetic force lines g shown in FIG. Specifically, the lines of magnetic force g extending from the surfaces of the ring-shaped magnets 33a and 33b leak to the surface 22a of the target 22 and enter the surfaces of the center magnets 34a and 34b. Then, plasma is generated around the magnetic field lines g, and ions of the sputtering gas excited by the plasma collide with the surface 22 a of the target 22, thereby causing particles of the film forming material to fly from the surface 22 a of the target 22.
  • the perpendicular component to the surface W1 of the substrate W in the magnetic field generated from each of the magnetic circuits 32a, 32b is zero.
  • a ring-shaped magnetic field p having a maximum (horizontal component) is generated.
  • the plasma generated by the magnetic field p is the highest density plasma among the plasmas generated inside the magnetic field lines g.
  • the surface 22a of the target 22 is sputtered by the plasma. In particular, the surface 22a of the target 22 is sputtered with the largest amount of digging by the above-described highest density plasma.
  • a connecting member 27 for connecting the magnetic circuits 32a, 32b is attached to the back surfaces of the yokes 36a, 36b.
  • the connecting member 27 is connected to the motor 45, and the control device CONT controls the operation of the motor 45, so that the magnetic field applying device 26 can move relative to the target 22.
  • the magnetic field applying device 26 is configured to be swingable in the X direction (first direction) parallel to the back surface of the target 22, that is, in the minor axis direction of the ring-shaped magnetic field p.
  • the magnetic field applying device 26 is configured to be able to swing even in the Y direction (second direction) orthogonal to the X direction, that is, along the long axis direction of the ring-shaped magnetic field p.
  • the width of the magnetic field applying device 26 is configured to be smaller than the width of the target 22, so that components other than the target 22 are not sputtered.
  • the control device CONT controls the motor 45
  • the motor 45 moves the magnetic circuits 32a and 32b in the X direction with the first movement distance L1 and the second movement distance L2 different from the first movement distance L1. (Described later).
  • the controller CONT drives the motor 45 so as to control the ratio of L1 and L2 per unit time in which the magnetic circuits 32a and 32b move.
  • the diameter of the magnetic field p generated in each of the magnetic circuits 32a and 32b in the short axis direction is A
  • the distance in the X direction between the magnetic fields p generated from the adjacent magnetic circuits 32a and 32b in the X direction is B
  • the magnetic field p is generated by the magnetic field p.
  • the width (erosion area) in the X direction in which the target 22 is sputtered by the plasma is ⁇ (see FIG. 2)
  • the “one-way moving distance L” refers to the swing width, and means the moving distance in only one direction, that is, the moving distance in only one way, among the moving paths of the magnetic field applying device 26 reciprocated by the motor 45. .
  • the “one-way moving distance L” means a moving distance from a start point at which the rightward movement in FIG. 2 starts to an end point at which the rightward movement in FIG. 2 stops. Accordingly, when the magnetic field application device 26 moves one way from the start point to the end point in the X direction, the magnetic field p passes through the central portion 22c of the target 22 at least twice.
  • the magnetic circuits 32a and 32b generate a magnetic field of 600 gauss or more on the surface 22a of the target 22, and the base material (film forming material) of the target 22 forms an oxide-based transparent conductive film (TCO film).
  • the width of the erosion area ⁇ in the X direction is about 40 mm. That is, the width of the erosion area ⁇ is about ⁇ 20 mm in the X direction with the magnetic field p as the center.
  • the upper half (a) of FIG. 4 is a plan view showing a ring-shaped magnetic field p.
  • the lower half (b) of FIG. 4 shows the cross-sectional shape of the erosion caused by the movement of the ring-shaped magnetic field p.
  • the triangle drawn in the lower half (b) of FIG. 4 shows the cross-sectional shape of the erosion generated by the magnetic field p when the magnetic field application device 26 is stopped.
  • the cross-sectional shape of the erosion is deepest at the center position of the magnetic field p, and becomes shallower as the distance from the center position increases.
  • the width ⁇ of the triangle in the X direction represents the erosion area where the target is sputtered by the plasma generated from the magnetic field p where the vertical component becomes zero.
  • a region on the surface 22 a of the target 22 where the locus of the magnetic field p or the erosion area ⁇ has passed is sputtered.
  • the magnetic field p is at least once or more (once at both ends in the X direction) on the surface 22a of the target 22.
  • both ends (two ends) in the X direction on the surface 22a of the target 22 correspond to a start point and an end point in the one-way movement of the magnetic field applying device 26.
  • sputtering is performed up to the depth D1.
  • sputtering is performed to a depth D2 (D2 ⁇ D1).
  • FIG. 5 is a graph showing a state in which portions ⁇ 1 and ⁇ 2 where the dug amount is large locally occur.
  • the horizontal axis represents the position of the target in the lateral direction
  • the vertical axis represents the amount of excavation of the target. From FIG. 5, while the average value of the excavation amount is in the range of -3.5 to -4.0, two places ( ⁇ 1, ⁇ 2) where the excavation amount is locally large were observed.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the target surface position (TG surface position) and the B ⁇ 0 position (B ⁇ 0 Line), showing positions PC1 to PC4 where the target surface position and the B ⁇ 0 position overlap.
  • FIG. The “small black triangle” in FIG. 6 indicates the “local magnetic field direction” at the position where the triangle is displayed.
  • “TG surface position” indicates a target surface position
  • “B ⁇ 0 Line” indicates a B ⁇ 0 position.
  • the positions where the "TG surface position” and “B @ 0 Line” overlap (intersect) are PC1 to PC4, and the "ring-shaped magnetic field p" shown in the upper half (a) of FIG. 4 is generated. Corresponds to the position.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the positions PC1 to PC4 shown in FIG. 6 and the position where plasma is generated on the target (ITO) plane, and is a plan view of the surface 22a of the target 22 in plan view.
  • the erosion area where the target (denoted by ITO) is sputtered by the plasma (denoted by Plasma) generated from the “ring-shaped magnetic field p” has a shape similar to that of the plasma. And a corner.
  • the positions corresponding to the straight portions are the positions PC1 to PC4 shown in FIG. 6, respectively.
  • the present inventors focused on the positions PC1 to PC4 shown in FIGS. 6 and 7, and evaluated the digging amount of the target by changing the swing width of the magnetic circuit.
  • Experimental Example 1 and Experimental Example 2 the evaluation in the straight portion was performed.
  • Experimental Example 3 evaluation was performed at the corners.
  • FIG. 8A is an explanatory diagram showing the relationship between the position in the width direction of the target and the digging amount measured at the position (straight portion) indicated by the line AA shown in FIG. 8B in Experimental Example 1.
  • FIG. 8A shows a case where, when the erosion areas at the positions PC1 to PC4 are defined as PW1, PW2, PW3 and PW4, two adjacent erosion areas overlap each other.
  • the swing width of the magnetic circuit is set to 70 mm.
  • FIG. 8B is a diagram corresponding to FIG. 7, and is an explanatory diagram showing the relationship between the positions PC1 to PC4 shown in FIG. 8A and the position where plasma is generated on the target (ITO) surface.
  • the digging amount [%] on the vertical axis of FIG. 8A indicates that the digging amount on the initial surface of the target is displayed as 0 [%], and the digging amount at the point ⁇ 2 where the digging amount is the maximum is displayed as -100 [%]. Indicates the ratio.
  • FIG. 8A four hatched areas are shown. Each of the centers (dashed lines) of the four hatched areas corresponds to positions PC1 to PC4.
  • the four hatched areas are generated by the magnetic field applying device 26 oscillating along the X direction (first direction) parallel to the back surface of the target 22, that is, along the short axis direction of the ring-shaped magnetic field p.
  • a symbol ⁇ 12 indicates an area where the erosion areas PW1 and PW2 overlap.
  • the symbol ⁇ 23 indicates an area where the erosion areas PW2 and PW3 overlap.
  • the symbol ⁇ 34 represents an area where the erosion areas PW3 and PW4 overlap.
  • FIG. 9A is an explanatory diagram showing the relationship between the position in the width direction of the target and the digging amount measured at the position (straight portion) shown by line BB shown in FIG. 9B in Experimental Example 2.
  • FIG. 9A shows a case where, when the erosion areas at the positions PC1 to PC4 are defined as PW1, PW2, PW3, and PW4, an area where two adjacent erosion areas do not overlap is provided.
  • the swing width of the magnetic circuit is set to 40 mm.
  • FIG. 9B is a diagram corresponding to FIG. 7, and is an explanatory diagram showing the relationship between the positions PC1 to PC4 shown in FIG. 9A and the position where plasma is generated on the target (ITO) surface.
  • the digging amount [%] on the vertical axis of FIG. 9A indicates that the digging amount on the initial surface of the target is 0 [%], and the digging amount at the point ⁇ 2 where the digging amount is the maximum is -100 [%]. Indicates the ratio.
  • FIG. 9A four hatched areas are shown. Each of the centers (dashed lines) of the four hatched areas corresponds to positions PC1 to PC4.
  • the four hatched areas are generated by the magnetic field applying device 26 oscillating along the X direction (first direction) parallel to the back surface of the target 22, that is, along the short axis direction of the ring-shaped magnetic field p. Areas PW1 to PW4.
  • a symbol ⁇ 12 indicates a position where the erosion areas PW1 and PW2 are in contact with each other.
  • Reference numeral D23 indicates an area where the erosion areas PW2 and PW3 are separated from each other.
  • the symbol ⁇ 34 indicates a position where the erosion areas PW3 and PW4 are in contact with each other.
  • Experimental Example 2 similarly to Experimental Example 1, as shown in FIGS. 1 and 2, a target 22 for an ITO film having a width in the short direction of 300 mm was attached to a backing plate 30, and a film forming chamber 12 and a charging chamber were prepared. 11. The inside of the take-out chamber 13 was evacuated. Then, 5 mTorr of Ar gas is introduced into the film forming chamber 12 (see FIG. 1), and a film is formed by applying a voltage having a power density of 4 W / m 2 using a DC power supply while oscillating the magnetic field applying device.
  • a voltage having a power density of 4 W / m 2 using a DC power supply while oscillating the magnetic field applying device.
  • FIG. 10A is an explanatory diagram showing the relationship between the position in the width direction of the target and the digging amount measured at the position (corner portion) indicated by the line CC shown in FIG. 10B in Experimental Example 3.
  • FIG. 10A shows a case where, when the erosion areas at the positions PC5 and PC6 are defined as PW5 and PW6, an area where two adjacent erosion areas are not overlapped is provided.
  • the swing width of the magnetic circuit is set to 70 mm.
  • FIG. 10B is a diagram corresponding to FIG. 7 and is an explanatory diagram showing the relationship between the positions PC5 and PC6 shown in FIG. 10A and the position where plasma is generated on the target (ITO) surface.
  • the digging amount [%] on the vertical axis in FIG. 10A indicates a ratio when the digging amount on the initial surface of the target is displayed as 0 [%], and a portion where the digging amount is the maximum is displayed as -100 [%]. ing.
  • FIG. 10A two hatched areas are shown. Each of the centers (dashed lines) of the two hatched areas corresponds to positions PC5 and PC6.
  • the two hatched areas are formed by erosion caused by the magnetic field applying device 26 swinging in the X direction (first direction) parallel to the back surface of the target 22, that is, in the short axis direction of the ring-shaped magnetic field p. Areas PW5 and PW6.
  • reference numeral D56 denotes an area where the erosion areas PW5 and PW6 are separated.
  • the swing width was not changed, that is, the ratio of the plurality of swing widths per unit time in which the magnetic circuit moves (hereinafter, referred to as the swing ratio) was changed. Not. That is, the digging amount of the target was evaluated with the swing width being a desired constant value.
  • the results shown in FIG. 8A are obtained by setting the swing width of the magnetic circuit to a constant value of 70 mm.
  • the results shown in FIG. 9A are obtained by setting the swing width of the magnetic circuit to a constant value of 40 mm.
  • the results shown in FIG. 10A were obtained by setting the swing width of the magnetic circuit to a constant value of 70 mm.
  • Example 4 Based on the evaluation results of Experimental Examples 1 to 3, in Experimental Example 4, the ratio (swing ratio, 40 mm swing ratio) of the 40 mm swing width (first movement distance L1) occupied per unit time in which the magnetic circuit moves was determined.
  • the remaining thickness [mm] of the target was evaluated by changing the thickness in the range of 0% to 30%.
  • the remaining 100% to 70% corresponds to the swing width (second movement distance L2) of the magnetic circuit of 70 mm, which is 70 mm, with respect to the swing ratio of 40 mm of 0% to 30%. It is a ratio.
  • the magnetic circuits 32a and 32b are oscillated at 70 mm (first moving distance L1) and 40 mm (second moving distance L2).
  • the swing ratio of 70 mm and the swing ratio of 40 mm occupying per unit time when 32b moves is controlled.
  • the remaining thickness of the target is a numerical value obtained by dividing the dug amount (after sputtering for a predetermined time) from the target (initial thickness before sputtering).
  • the digging amount of the corner portion is about 50% larger than that of the straight portion.
  • the above residual thickness was evaluated using a target having a locally different target plate thickness, that is, a target having a larger corner thickness than a straight portion.
  • a target having a straight portion having a thickness of 6 mm and a corner portion having a thickness of 12 mm was used.
  • the film formation was performed under the same conditions as those of Experimental Example 1 except for the swing ratio. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the target 22 for the ITO film having a width of 300 mm in the short direction is attached to the backing plate 30, and the evacuation of the film formation chamber 12, the preparation chamber 11, and the extraction chamber 13 is performed. went. Then, 5 mTorr of Ar gas is introduced into the film forming chamber 12 (see FIG. 1), and a film is formed by applying a voltage having a power density of 4 W / m 2 using a DC power supply while oscillating the magnetic field applying device. Was.
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the swing ratio and the residual thickness at the straight portion and the corner portion.
  • the square marks indicate the evaluation results of the straight portions
  • the triangle marks indicate the evaluation results of the corner portions. From FIG. 11, the following points became clear.
  • (A1) As the swing ratio (40 mm swing ratio) [%] increases, the remaining thickness of the straight portion tends to increase monotonically, whereas the remaining thickness of the corner portion tends to decrease monotonically. Indicated.
  • A2 When the swing ratio (40 mm swing ratio) [%] is in the range of 0 to 20, the remaining thickness [mm] can be in the range of 0 to 2.
  • the swing ratio [%] when the swing ratio [%] is within the range of 5 or more and 15 or less, the residual pressure falls within the range of 0.5 or more and 1.5 or less, and the use efficiency of the target is improved, which is more preferable.
  • the swing ratio (40 mm swing ratio) [%] exceeds 20, the remaining thickness at the corner becomes negative.
  • the remaining thickness being minus means that the backing plate supporting the target can be dug.
  • the present invention contributes to the provision of a film forming method and a film forming apparatus capable of suppressing the amount of digging in a locally large digging amount.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between the swing ratio and the dug amount in the straight portion.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the swing ratio and the excavation amount at the corner. 12 and 13 show the “digging amount” corresponding to the “remaining thickness” in FIG. 11 described above.
  • the “digging amount” shown in FIGS. 12 and 13 has a tendency opposite to the “remaining thickness” in FIG. That is, in the straight portion, as the swing ratio increases, the remaining thickness monotonically increases (FIG. 11), whereas the digging amount monotonically decreases (FIG. 12). At the corners, as the swing ratio increases, the remaining thickness monotonically decreases (FIG. 11), while the digging amount monotonically increases (FIG. 13).
  • the graphs of FIGS. 12 and 13 show that it is important to use a target having a locally different target plate thickness, that is, to use a target whose plate thickness at the corner portion is larger than that at the straight portion. ing.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the position in the width direction of the target and the dug amount before and after applying the present invention.
  • “before application” is a case where the swing ratio is 0 [%] in FIG. 11 (the state of FIG. 5)
  • “after application” is a case where the swing ratio is 10 [%] in FIG. Means the case.
  • the curve shown by the dotted line is the result of evaluating the dug amount “before application”.
  • the curves shown by a plurality of solid lines are the results of evaluating the digging amount “after application”.
  • the dotted line parallel to the horizontal axis is the “minimum value” in the curve indicating the dug amount “before application”.
  • the solid line parallel to the horizontal axis is the “minimum value” in the curve indicating the digging amount “after application”. From FIG. 14, it was confirmed that by applying the present invention, a portion having a large excavation amount was locally suppressed (before application: ⁇ 4.90, after application: ⁇ 4.05).
  • the present invention it is possible to obtain a film forming method in which the digging amount is suppressed in a portion where the digging amount is locally large.
  • the film forming method according to the embodiment of the present invention can improve the use efficiency of the target and reduce the number of maintenance operations, thereby contributing to the suppression of the film forming cost.
  • the present invention provides a film forming apparatus capable of suppressing a film forming cost by improving the use efficiency of a target and reducing the number of times of maintenance.
  • A the diameter of the magnetic field p in the minor axis direction
  • B the distance in the X direction between the magnetic fields p
  • F the transport direction of the substrate (X direction, first direction), g magnetic field line, L one-way moving distance, p ring-shaped magnetic field, Y X Y direction orthogonal to the direction (second direction), W substrate, W1 substrate surface, ⁇ erosion area, 10 film forming apparatus, 12 film forming chamber, 20 sputter cathode mechanism, 22 target, 22a target surface (sputter surface) , 26 magnetic field applying device, 27 connecting member, 30 backing plate, 32a, 32b magnetic circuit, 33a, 33b ring magnet, 34a, 34b center magnet, 36a, 36b yoke, 37 one wall surface, 39 the other wall surface, 45 motor .

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Abstract

本発明の成膜方法は、ターゲットの裏面側に、前記ターゲットの裏面と平行な第１方向に移動可能に構成された複数の磁気回路を配置するとともに、前記ターゲットの表面側に基板を配置して、マグネトロンスパッタ法により成膜を行う成膜方法であって、各磁気回路は、リング状磁石と、このリング状磁石の内側に配置されて前記ターゲットの裏面との対向面の極性が前記リング状磁石と異なる極性を有する中心磁石とを備え、前記ターゲットの表面側であって、前記リング状磁石と前記中心磁石との間には、前記磁気回路から発生する磁場のうち前記基板の表面に対する垂直成分が０となる磁場がリング状に形成され、前記第１方向において、前記磁気回路は、第一移動距離Ｌ１と、前記第一移動距離Ｌ１とは異なる第二移動距離Ｌ２とで揺動し、前記磁気回路が移動する単位時間あたりに占める前記Ｌ１と前記Ｌ２の割合を制御する。

Description

成膜方法および成膜装置
　本発明は、ターゲットの長寿命化に寄与する成膜方法および成膜装置に関する。
　本願は、２０１８年６月２６日に日本に出願された特願２０１８－１２１１３１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来から、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイおよび薄膜太陽電池等においては、透明電極が用いられている。透明電極としては、ＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ　ｆｉｌｍ）に代表される酸化物系の透明導電膜（ＴＣＯ膜：ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　ｆｉｌｍ）が用いられている。特に、ディスプレイの大画面化に伴い、大面積のガラス基板上に透明導電膜を均一な膜厚で、連続的に成膜する装置として、マグネトロンスパッタ装置（以下、スパッタ装置という）が提案されている。
　このスパッタ装置は、ターゲットの裏面側に配置された複数の磁気回路を備え、ターゲットの表面側に基板を配置して、前記磁気回路から発生する磁場によってターゲット表面近傍にプラズマを発生させて成膜を行う。
　ところで、上述したスパッタ装置にあっては、たとえば、以下の課題Ａ、Ｂがある。
（課題Ａ）ＩＴＯのターゲットを用いて成膜する際に、ターゲットの表面上でスパッタされずにターゲットの構成材料が残った領域、いわゆるノジュールが発生する。
（課題Ｂ）ターゲットの表面上でスパッタされる領域、いわゆるエロージョン領域には掘れ量の分布が発生し、局所的に掘れ量が大きい箇所が生じる。
　本発明者らは、既に、課題Ａを解消する手法については、特許文献１にて開示している。
　上述した課題Ｂについては、未だ解決策が見出されていない状況にある。課題Ｂとは、たとえば、図５に示すように、エロージョン領域において局所的に掘れ量の大きい箇所α１、α２が発生する現象を意味する。図５のグラフにおいて、横軸はターゲットの短手方向の位置を表しており、縦軸はターゲットの掘れ量［％］を表している。図５においては、ターゲットの初期表面を掘れ量が０［％］と表示し、掘れ量が最大となる箇所α２を－１００［％］とした。
　この局所的に掘れ量の大きい箇所は、ターゲット寿命を決める。すなわち、局所的に掘れ量の大きい箇所を除けば、ターゲットの構成材料がまだ十分に残存している状況でも、新しいターゲットに交換する必要が生じる。これは、ターゲットの利用効率の低下や、ターゲット交換に伴い、成膜チャンバの内部の大気開放を必要とするメンテナンス回数の増加などを招くため、製造コストが増大する原因の一つとなる。このため、局所的に掘れ量の大きい箇所において、掘れ量を抑制することが可能な、成膜方法および成膜装置の開発が期待されていた。
日本国特許第５１４５０２０号公報
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、局所的に掘れ量の大きい箇所において、掘れ量を抑制することが可能な、成膜方法および成膜装置を提供することを目的とする。
　本発明の第１態様に係る成膜方法は、ターゲットの裏面側に、前記ターゲットの裏面と平行な第１方向に移動可能に構成された複数の磁気回路を配置するとともに、前記ターゲットの表面側に基板を配置して、マグネトロンスパッタ法により成膜を行う成膜方法であって、各磁気回路は、リング状磁石と、このリング状磁石の内側に配置されて前記ターゲットの裏面との対向面の極性が前記リング状磁石と異なる極性を有する中心磁石とを備え、前記ターゲットの表面側であって、前記リング状磁石と前記中心磁石との間には、前記磁気回路から発生する磁場のうち前記基板の表面に対する垂直成分が０となる磁場がリング状に形成され、前記第１方向において、前記磁気回路は、第一移動距離Ｌ１と、前記第一移動距離Ｌ１とは異なる第二移動距離Ｌ２とで揺動し、前記磁気回路が移動する単位時間あたりに占める前記Ｌ１と前記Ｌ２の割合を制御する。
　本発明の第１態様に係る成膜方法においては、前記ターゲットが角板型であって、前記第１方向を短手、該第１方向と直交する方向を長手とする矩形状を成しており、前記ターゲットにおいてスパッタされるエロージョン領域が、前記第１方向と直交する方向に延在する直線状の２本のストレート部と、前記ストレート部の端部どうしを結ぶ半円弧状のコーナー部とから構成され、前記エロージョン領域のストレート部どうしが、隣り合う位置にあるエロージョン領域の幅方向において、少なくとも重なる部位を有するように、前記Ｌ１の大きさを選択してもよい。
　本発明の第１態様に係る成膜方法においては、前記ターゲットが角板型であって、前記第１方向を短手、該第１方向と直交する方向を長手とする矩形状を成しており、前記ターゲットにおいてスパッタされるエロージョン領域が、前記第１方向と直交する方向に延在する直線状の２本のストレート部と、前記ストレート部の端部どうしを結ぶ半円弧状のコーナー部とから構成され、前記エロージョン領域のストレート部どうしが、隣り合う位置にあるエロージョン領域の幅方向において、少なくとも重なる部位を有しないように、前記Ｌ２の大きさを選択してもよい。
　本発明の第１態様に係る成膜方法においては、前記磁気回路が前記ターゲットの表面において６００ガウス以上となる磁場を発生させるとともに、前記ターゲットとして酸化物系透明導電材料を用いた場合、関係式｛Ｌ２／（Ｌ１＋Ｌ２）｝×１００によって表記される前記割合を、２．５以上２０以下の範囲内としてもよい。
　本発明の第１態様に係る成膜方法においては、前記磁気回路は、前記第１方向に交差する第２方向に移動可能に構成されてもよい。
　本発明の第２態様に係る成膜装置は、ターゲットの裏面側に、前記ターゲットの裏面と平行な第１方向に移動可能に構成された複数の磁気回路が配置されるとともに、前記ターゲットの表面側に基板が配置され、マグネトロンスパッタ法により成膜が行われる成膜装置において、各磁気回路は、リング状磁石と、このリング状磁石の内側に配置されて前記ターゲットの裏面との対向面の極性が前記リング状磁石と異なる極性を有する中心磁石とを備え、前記ターゲットの表面側であって、前記リング状磁石と前記中心磁石との間には、前記磁気回路から発生する磁場のうち前記基板の表面に対する垂直成分が０となる磁場がリング状に形成され、前記第１方向において、前記磁気回路は、第一移動距離Ｌ１と、前記第一移動距離Ｌ１とは異なる第二移動距離Ｌ２とで揺動し、前記磁気回路が移動する単位時間あたりに占める前記Ｌ１と前記Ｌ２の割合を制御する制御装置を備える。
　本発明の第１態様に係る成膜方法は、第１方向において、磁気回路は、第一移動距離Ｌ１と、第一移動距離Ｌ１とは異なる第二移動距離Ｌ２とで揺動し、磁気回路が移動する単位時間あたりに占めるＬ１とＬ２の割合を制御する。これにより、エロージョン領域における、局所的に掘れ量の大きい箇所において、掘れ量が抑制された成膜方法が得られる。ゆえに、本発明の第１態様に係る成膜方法は、ターゲットの長寿命化（利用効率の向上）が図れるとともに、メンテナンス回数も低減されるので、成膜コストの抑制に寄与する。
　本発明の第２態様に係る成膜装置は、第１方向において、磁気回路は、第一移動距離Ｌ１と、第一移動距離Ｌ１とは異なる第二移動距離Ｌ２とで揺動し、磁気回路が移動する単位時間あたりに占めるＬ１とＬ２の割合を制御する制御装置を備える。これにより、上述した成膜方法が実現できる成膜装置が得られる。すなわち、本発明の第２態様に係る成膜装置によれば、エロージョン領域における、局所的に掘れ量の大きい箇所において、掘れ量の抑制が図れる。したがって、本発明は、ターゲットの長寿命化（利用効率の向上）、メンテナンス回数の低減により、成膜コストを抑制可能な成膜装置の提供に貢献する。
本発明の実施形態に係るマグネトロンスパッタ装置の概略構成図である。 スパッタ装置の要部を示す断面図である。 磁場印加装置の平面図である。 磁場印加装置の片道移動距離ＬをＬ＝Ａ＋Ｂ－γ／２に設定した場合における、エロージョンの断面形状を示す説明図である。 局所的に掘れ量の大きい箇所α１、α２が発生した状態を示すグラフである。 ターゲット表面位置とＢ⊥０位置との関係を示す図であって、ターゲット表面位置とＢ⊥０位置とが重なる位置ＰＣ１～ＰＣ４を示す説明図である。 図６に示した位置ＰＣ１～ＰＣ４とターゲット（ＩＴＯ）面上においてプラズマが発生する位置との関係を示す説明図である。 実験例１におけるターゲットの幅方向の位置と、図８Ｂに示した線Ａ－Ａに示す位置（ストレート部）にて測定された掘れ量との関係を示す説明図である。 図８Ａに示した位置ＰＣ１～ＰＣ４とターゲット（ＩＴＯ）面上においてプラズマが発生する位置との関係を示す説明図である。 実験例２におけるターゲットの幅方向の位置と、図９Ｂに示した線Ｂ－Ｂに示す位置（ストレート部）にて測定された掘れ量との関係を示す説明図である。 図９Ａに示した位置ＰＣ１～ＰＣ４とターゲット（ＩＴＯ）面上においてプラズマが発生する位置との関係を示す説明図である。 実験例３におけるターゲットの幅方向の位置と、図１０Ｂに示した線Ｃ－Ｃに示す位置（コーナー部）にて測定された掘れ量との関係を示す説明図である。 図１０Ａに示した位置ＰＣ１～ＰＣ４とターゲット（ＩＴＯ）面上においてプラズマが発生する位置との関係を示す説明図である。 ストレート部とコーナー部における揺動比と残厚との関係を示すグラフである。 ストレート部における揺動比と掘れ量との関係を示すグラフである。 コーナー部における揺動比と掘れ量との関係を示すグラフである。 ストレート部における本発明を適用する前後におけるターゲットの幅方向の位置と掘れ量との関係を示す説明図である。
　以下、図面を用いて本発明の実施形態に係る成膜装置および成膜方法について説明する。なお、各図面において同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。
（成膜装置）
　図１は、本発明の実施形態に係る成膜装置（マグネトロンスパッタ装置）の概略構成図である。
　図１に示した成膜装置１０は、インライン式のスパッタ装置である。成膜装置１０は、大気雰囲気から基板Ｗが投入され、減圧可能な内部空間を有する仕込室１１と、減圧雰囲気において基板Ｗに所望のスパッタ成膜を行う内部空間を有する成膜室１２と、スパッタ成膜された基板Ｗを大気雰囲気へ取り出すための内部空間を有する取出室１３を備えている。
　仕込室１１及び取出室１３には、ロータリーポンプなどの粗引き排気装置４１，４３が接続され、成膜室１２には、ターボ分子ポンプなどの高真空排気装置４２が接続されている。
　成膜装置１０では、基板Ｗを縦型に支持して仕込み室１１に搬入し、粗引き排気装置４１で仕込み室１１の内部空間が真空雰囲気となるように排気する。次に、高真空排気装置４２で高真空排気されている成膜室１２の内部空間に基板Ｗを搬送し、成膜処理を行う。成膜後の基板Ｗは、粗引き排気装置４３により排気された取出し室１３を介して外部へ搬出される。
　成膜室１２には、Ａｒなどの不活性ガスからなるスパッタガスを供給するガス供給装置４４が接続されている。なお、ガス供給装置４４からは、Ｏ２などの反応性ガスを供給することも可能である。
　さらに、成膜装置１０は、制御装置ＣＯＮＴを備える。制御装置ＣＯＮＴは、粗引き排気装置４１、４３、高真空排気装置４２、ガス供給装置４４、後述するモータ４５、プラズマを生成する電源（高周波電源）、各種バルブ等、成膜装置１０を構成する装置の駆動を制御する。
　図２は、図１に示した成膜装置１０の要部を示す断面図である。
　図２に示すように、成膜室１２の内部空間には、成膜室１２の幅方向における一方の壁面３７側に、図示しない基板保持装置により保持された基板Ｗが縦型に配置されている。
　図２において、矢印Ｆは、基板Ｗが搬送される方向を示す。また、他方の壁面３９側に、基板Ｗの表面Ｗ１と略平行にスパッタカソード機構２０が縦型に配置されている。これにより、後述するように、基板Ｗの表面Ｗ１とターゲット２２の表面（スパッタ面）２２ａとは、対向して配置される。
　基板Ｗとしては、たとえば、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）、ガラス等からなる平面視略矩形状の基板が好適に用いられる。基板Ｗは、基板保持装置（不図示）に縦型保持されている。基板保持装置には、図示しない搬送装置が連結されており、この搬送装置により基板Ｗは、基板Ｗの長辺方向（Ｘ方向：矢印Ｆ参照）に沿う方向に搬送される。
　スパッタカソード機構２０は、ターゲット２２と磁場印加装置２６とを備えている。
　ターゲット２２は、平面視において矩形の形状を有し、ターゲット２２の短手方向（Ｘ方向）を基板Ｗの搬送方向（長辺方向）に一致させて配置されている。また、ターゲット２２は、ターゲット２２の表面２２ａと基板Ｗの表面Ｗ１との間に所定の間隔を空けて、基板Ｗに対向配置されている。
　ターゲット２２の母材は、酸化物系の透明導電膜（ＴＣＯ膜）を形成する所望の材料から構成されるなら、特に制限されない。ＩＴＯ系の透明導電膜を基板上に形成する場合は、Ｉｎ２Ｏ３のみ、あるいはＩｎ２Ｏ３に所定材料を添加した材料によってターゲット２２が構成されている。また、ＺｎＯ系、ＳｎＯ２系からなる透明導電膜を形成する場合は、ターゲット２２の母材を、ＺｎＯまたはＳｎＯ２のみ、あるいはＺｎＯまたはＳｎＯ２に所定材料を添加した材料で構成してもよい。
　ターゲット２２の裏面は、バッキングプレート３０にインジウム等のロウ材でボンディングされている。ターゲット２２は、バッキングプレート３０の裏面における外周部分で、絶縁プレート３８を介して成膜室１２の壁面３９に取り付けられている。そして、ターゲット２２は、バッキングプレート３０を介して図示しない外部電源に接続され、負電位（カソード）に保持されている。
（磁場印加装置）
　図３は、磁場印加装置の平面図である。
　図２と図３に示すように、成膜室１２の外方であって、バッキングプレート３０の裏面側には磁場印加装置２６が配置されている。磁場印加装置２６は、ターゲット２２の表面２２ａ側に向けて磁場を印加する装置であり、複数の磁気回路３２ａ、３２ｂと、各磁気回路３２ａ、３２ｂを連結する連結部材２７と、を備えている。
　各磁気回路３２ａ、３２ｂは、複数のヨーク３６ａ，３６ｂを備えている。各ヨーク３６ａ、３６ｂは、高透磁率を有する板状の部材であり、ヨークの表面がバッキングプレート３０の裏面と平行になるように配置されている。
　ヨーク３６ａ、３６ｂの表面には、永久磁石からなるリング状磁石３３ａ、３３ｂと、このリング状磁石３３ａ、３３ｂの内側に所定間隔を空けて配置された永久磁石からなる中心磁石３４ａ、３４ｂとが配置されている。リング状磁石３３ａ、３３ｂは、平面視において長円の形状を有し、リング状磁石３３ａ、３３ｂの短軸方向（Ｘ方向：第１方向）が基板Ｗの搬送方向（矢印Ｆの方向）に一致するように配置されている。中心磁石３４ａ、３４ｂは、棒状のものであり、リング状磁石３３ａ、３３ｂの短軸方向の中央部において、中心磁石３４ａ、３４ｂの長手方向がリング状磁石３３ａ、３３ｂの長軸方向に一致するように配置されている。
　リング状磁石３３ａ、３３ｂと中心磁石３４ａ、３４ｂとは、バッキングプレート３０側の表面の極性が相互に異なるように構成されている。つまり、リング状磁石３３ａ、３３ｂの表面極性がＮ極の場合には、中心磁石３４ａ，３４ｂの表面極性はＳ極に設定されている。リング状磁石３３ａ、３３ｂの表面極性がＳ極の場合には、中心磁石３４ａ、３４ｂの表面極性はＮ極に設定されている。なお、本実施形態では、リング状磁石３３ａ、３３ｂの表面極性がＮ極に、中心磁石３４ａ、３４ｂの表面極性がＳ極に設定されている。
　各リング状磁石３３ａ、３３ｂ及び中心磁石３４ａ、３４ｂにより、図２に示す磁力線ｇで表される山型の磁界が発生する。具体的には、リング状磁石３３ａ、３３ｂの表面から延びる磁力線ｇは、ターゲット２２の表面２２ａに漏洩し、中心磁石３４ａ、３４ｂの表面に入射する。そして、磁力線ｇを中心にプラズマが生成され、このプラズマにより励起されたスパッタガスのイオンがターゲット２２の表面２２ａに衝突することにより、ターゲット２２の表面２２ａから成膜材料の粒子を飛翔させる。
　その際に、リング状磁石３３ａ、３３ｂと中心磁石３４ａ、３４ｂとの間におけるターゲット２２の表面２２ａ上において、各磁気回路３２ａ、３２ｂから発生する磁場のうち基板Ｗの表面Ｗ１に対する垂直成分が０（水平成分が最大）となるリング状の磁場ｐが発生する。この磁場ｐで生成されるプラズマは、磁力線ｇの内側で生成されるプラズマのうち最も高密度なプラズマである。プラズマによってターゲット２２の表面２２ａはスパッタされるが、特に、上述した最も高密度なプラズマにより、最も多い掘れ量で、ターゲット２２の表面２２ａがスパッタされる。
　一方、ヨーク３６ａ、３６ｂの裏面には、各磁気回路３２ａ、３２ｂを連結する連結部材２７が取り付けられている。連結部材２７は、モータ４５に接続されており、制御装置ＣＯＮＴがモータ４５の動作を制御することで、磁場印加装置２６がターゲット２２に対して相対移動可能に構成されている。具体的には、磁場印加装置２６は、ターゲット２２の裏面と平行なＸ方向（第１方向）、つまり、リング状の磁場ｐの短軸方向に沿って揺動可能に構成されている。さらに、磁場印加装置２６は、Ｘ方向に直交するＹ方向（第２方向）、つまり、リング状の磁場ｐの長軸方向に沿っても揺動可能に構成されている。なお、Ｘ方向及びＹ方向において、磁場印加装置２６の幅はターゲット２２の幅より小さく構成されており、ターゲット２２以外がスパッタされないように構成されている。
　特に、制御装置ＣＯＮＴがモータ４５を制御することで、モータ４５は、Ｘ方向において、磁気回路３２ａ、３２ｂを、第一移動距離Ｌ１と、第一移動距離Ｌ１とは異なる第二移動距離Ｌ２とで揺動させる（後述）。さらに、制御装置ＣＯＮＴは、磁気回路３２ａ、３２ｂが移動する単位時間あたりに占めるＬ１とＬ２の割合を制御するようにモータ４５を駆動する。
　ここで、各磁気回路３２ａ、３２ｂで発生する磁場ｐの短軸方向の径をＡ、隣接する磁気回路３２ａ、３２ｂからそれぞれ発生する磁場ｐ間のＸ方向における距離をＢ、磁場ｐにより生成されるプラズマによってターゲット２２がスパッタされるＸ方向の幅（エロージョンエリア）をγ（図２参照）とすると、磁場印加装置２６のＸ方向における片道移動距離Ｌは、Ｌ＝Ａ＋Ｂ±γ／２に設定に設定されている。「片道移動距離Ｌ」とは、揺動幅のことであり、モータ４５によって往復移動する磁場印加装置２６の移動経路のうち、一方向のみにおける移動距離、すなわち、片道のみにおける移動距離を意味する。換言すると、磁場印加装置２６の往復移動の経路において、例えば、図２の左方向に向かう移動が開始する始点から、図２の左方向に向かう移動が停止する終点までの移動距離を意味する。同様に、「片道移動距離Ｌ」とは、図２の右方向に向かう移動が開始する始点から、図２の右方向に向かう移動が停止する終点までの移動距離を意味する。
　これにより、Ｘ方向における始点から終点まで磁場印加装置２６が片道移動すると、ターゲット２２の中央部２２ｃは、磁場ｐが少なくとも２回以上通過することになる。
　なお、磁気回路３２ａ、３２ｂがターゲット２２の表面２２ａにおいて６００ガウス以上となる磁場を発生させるとともに、ターゲット２２の母材（成膜材料）が酸化物系の透明導電膜（ＴＣＯ膜）を形成する所望の材料である場合には、上述したエロージョンエリアγのＸ方向における幅は、４０ｍｍ程度である。つまり、エロージョンエリアγの幅は、磁場ｐを中心としてＸ方向に±２０ｍｍ程度である。
　図４は、図２に相当する断面図を示しており、磁場印加装置２６の片道移動距離ＬをＬ＝Ａ＋Ｂ－γ／２に設定した場合における、エロージョンの断面形状を示す説明図である。
　なお、図４の上半部（ａ）は、リング状の磁場ｐを示す平面図を示す。図４の下半部（ｂ）は、リング状の磁場ｐの移動によって生じるエロージョンの断面形状を示す。図４の下半部（ｂ）に描画した三角形は、磁場印加装置２６の停止時における磁場ｐによって生じるエロージョンの断面形状を示している。つまり、エロージョンの断面形状は、磁場ｐの中心位置において最も深くなり、中心位置から離れるに従って浅くなる。この三角形のＸ方向における幅γは、垂直成分が０となる磁場ｐから発生するプラズマによってターゲットがスパッタされるエロージョンエリアを表している。
　図４に示すように、ターゲット２２の表面２２ａにおいて、磁場ｐまたはエロージョンエリアγの軌跡が通過した領域がスパッタされる。その際に、磁場印加装置２６の片道移動距離ＬをＬ＝Ａ＋Ｂ－γ／２に設定することで、ターゲット２２の表面２２ａにおいて、磁場ｐが少なくとも１回以上（Ｘ方向の両端部では１回、中央部２２ｃでは２回）通過することになる。ここで、ターゲット２２の表面２２ａにおけるＸ方向の両端部（２つの端部）は、磁場印加装置２６の片道移動における始点及び終点に対応する。
　具体的には、磁場ｐが２回通過した領域及び磁場ｐが１回通過し、かつエロージョンエリアγが２回通過した領域では、深さＤ１までスパッタされる。また、磁場ｐが１回通過した領域では深さＤ２までスパッタされる（Ｄ２＜Ｄ１）。
　ところが、現実には、図４に示すようなエロージョンエリアγとスパッタされる深さ（掘れ量）との関係が必ずしも得られないことが分かった。
　図５は、局所的に掘れ量の大きい箇所α１、α２が発生した状態を示すグラフである。
　図５のグラフにおいて、横軸はターゲットの短手方向の位置を表しており、縦軸はターゲットの掘れ量を表している。図５から、掘れ量の平均値が－３．５～－４．０の範囲にあるのに対して、局所的に掘れ量の大きい箇所が２箇所（α１、α２）観測された。
　図６は、ターゲット表面位置（ＴＧ表面位置）とＢ⊥０位置（Ｂ⊥０　Ｌｉｎｅ）との関係を示す図であって、ターゲット表面位置とＢ⊥０位置とが重なる位置ＰＣ１～ＰＣ４を示す説明図である。図６における「小さな黒い三角形」は、その三角形が表示された位置における「局所的な磁場の方向」を表している。
　図６において、「ＴＧ表面位置」はターゲット表面位置を表しており、「Ｂ⊥０　Ｌｉｎｅ」はＢ⊥０位置を表している。
　図６において、「ＴＧ表面位置」と「Ｂ⊥０　Ｌｉｎｅ」が重なる（交わる）位置がＰＣ１～ＰＣ４であり、図４の上半部（ａ）に示した「リング状の磁場ｐ」が生じる位置に相当する。
　図７は、図６に示した位置ＰＣ１～ＰＣ４とターゲット（ＩＴＯ）面上においてプラズマが発生する位置との関係を示す説明図であり、ターゲット２２の表面２２ａを平面視した平面図である。図７に示すように、「リング状の磁場ｐ」から発生するプラズマ（Ｐｌａｓｍａと表記）によってターゲット（ＩＴＯと表記）がスパッタされるエロージョンエリアは、プラズマと同様の形状を有するように、ストレート部とコーナー部とから構成されている。このストレート部に相当する位置が、それぞれ図６に示した位置ＰＣ１～ＰＣ４である。
　本発明者らは、図６および図７に示した位置ＰＣ１～ＰＣ４に着目し、磁気回路の揺動幅を変えて、ターゲットの掘れ量について評価した。実験例１と実験例２では、ストレート部における評価を行った。実験例３では、コーナー部における評価を行った。
（実験例１）
　図８Ａは、実験例１におけるターゲットの幅方向の位置と、図８Ｂに示した線Ａ－Ａに示す位置（ストレート部）にて測定された掘れ量との関係を示す説明図である。
　図８Ａは、位置ＰＣ１～ＰＣ４における各エロージョンエリアをＰＷ１、ＰＷ２、ＰＷ３、ＰＷ４と定義したとき、互いに隣接する２つエロージョンエリアどうしが重なる領域が生じる場合を示している。ここで、磁気回路の揺動幅は７０ｍｍに設定されている。
　図８Ｂは、図７に相当する図であり、図８Ａに示した位置ＰＣ１～ＰＣ４とターゲット（ＩＴＯ）面上においてプラズマが発生する位置との関係を示す説明図である。
　図８Ａの縦軸における掘れ量［％］は、ターゲットの初期表面における掘れ量を０［％］と表示し、掘れ量が最大となる箇所α２における掘れ量を－１００［％］と表示した場合の比率を示している。
　図８Ａにおいては、４つのハッチング領域が示されている。４つのハッチング領域の中心（一点鎖線）の各々は、位置ＰＣ１～ＰＣ４に対応する。４つのハッチング領域は、磁場印加装置２６が、ターゲット２２の裏面と平行なＸ方向（第１方向）、つまり、リング状の磁場ｐの短軸方向に沿って揺動したことにより発生した、エロージョンエリアＰＷ１～ＰＷ４である。
　また、図８Ａにおいて、符号Δ１２は、エロージョンエリアＰＷ１とＰＷ２が重なる領域を表している。符号Δ２３は、エロージョンエリアＰＷ２とＰＷ３が重なる領域を表している。符号Δ３４は、エロージョンエリアＰＷ３とＰＷ４が重なる領域を表している。
　実験例１では、図１および図２に示すように、バッキングプレート３０に短手方向の幅が３００ｍｍのＩＴＯ膜用のターゲット２２を取り付け、成膜室１２及び仕込み室１１、取り出し室１３内の真空排気を行った。そして、成膜室１２（図１参照）内にＡｒガスを５ｍＴｏｒｒ導入し、磁場印加装置を揺動させながら直流電源を用いて電力密度が４Ｗ／ｍ２の電圧を印加して成膜を行った。
　図８Ａに示す結果より、エロージョンエリアＰＷ１とＰＷ２が重なる領域Δ１２、及び、エロージョンエリアＰＷ３とＰＷ４が重なる領域Δ３４においては、図５に示すような、局所的に掘れ量の大きい箇所α１、α２が発生していることが分かった。すなわち、上述した課題Ｂ（エロージョン領域には掘れ量の分布が発生し、局所的に掘れ量が大きい箇所が生じるという課題）は解消できていないことが分かった。
　ただし、実験例１では、エロージョンエリアＰＷ２とＰＷ３が重なる領域Δ２３を設けたことにより、上述した課題Ａ（ターゲットの表面上でスパッタされずにターゲットの構成材料が残った領域、いわゆるノジュールが発生するという課題）は解消していることが確認された。
（実験例２）
　図９Ａは、実験例２におけるターゲットの幅方向の位置と、図９Ｂに示した線Ｂ－Ｂに示す位置（ストレート部）にて測定された掘れ量との関係を示す説明図である。
　図９Ａは、位置ＰＣ１～ＰＣ４における各エロージョンエリアをＰＷ１、ＰＷ２、ＰＷ３、ＰＷ４と定義したとき、互いに隣接する２つのエロージョンエリアどうしが重なる領域を設けない場合を示している。ここで、磁気回路の揺動幅は４０ｍｍに設定されている。
　図９Ｂは、図７に相当する図であり、図９Ａに示した位置ＰＣ１～ＰＣ４とターゲット（ＩＴＯ）面上においてプラズマが発生する位置との関係を示す説明図である。
　図９Ａの縦軸における掘れ量［％］は、ターゲットの初期表面における掘れ量を０［％］と表示し、掘れ量が最大となる箇所α２における掘れ量を－１００［％］と表示した場合の比率を示している。
　図９Ａにおいては、４つのハッチング領域が示されている。４つのハッチング領域の中心（一点鎖線）の各々は、位置ＰＣ１～ＰＣ４に対応する。４つのハッチング領域は、磁場印加装置２６が、ターゲット２２の裏面と平行なＸ方向（第１方向）、つまり、リング状の磁場ｐの短軸方向に沿って揺動したことにより発生した、エロージョンエリアＰＷ１～ＰＷ４である。
　また、図９Ａにおいて、符号Δ１２は、エロージョンエリアＰＷ１とＰＷ２が接する位置を表している。符号Ｄ２３は、エロージョンエリアＰＷ２とＰＷ３が離間している領域を表している。符号Δ３４は、エロージョンエリアＰＷ３とＰＷ４が接する位置を表している。
　実験例２では、実験例１と同様に、図１および図２に示すように、バッキングプレート３０に短手方向の幅が３００ｍｍのＩＴＯ膜用のターゲット２２を取り付け、成膜室１２及び仕込み室１１、取り出し室１３内の真空排気を行った。そして、成膜室１２（図１参照）内にＡｒガスを５ｍＴｏｒｒ導入し、磁場印加装置を揺動させながら直流電源を用いて電力密度が４Ｗ／ｍ２の電圧を印加して成膜を行った。
　図９Ａに示す結果より、エロージョンエリアＰＷ１とＰＷ２が接する位置Δ１２の近傍、及び、エロージョンエリアＰＷ３とＰＷ４が接する位置Δ３４の近傍において、上述した課題Ａ（ターゲットの表面上でスパッタされずにターゲットの構成材料が残った領域、いわゆるノジュールが発生するという課題）が発生していることが確認された。
　また、実験例２では、エロージョンエリアＰＷ２とＰＷ３が離間している領域Ｄ２３を設けたことにより、上述した課題Ａ（ターゲットの表面上でスパッタされずにターゲットの構成材料が残った領域、いわゆるノジュールが発生するという課題）については解消できていないことが確認された。
（実験例３）
　図１０Ａは、実験例３におけるターゲットの幅方向の位置と、図１０Ｂに示した線Ｃ－Ｃに示す位置（コーナー部）にて測定された掘れ量との関係を示す説明図である。
　図１０Ａは、位置ＰＣ５、ＰＣ６における各エロージョンエリアをＰＷ５、ＰＷ６と定義したとき、互いに隣接する２つのエロージョンエリアどうしが重なる領域を設けない場合を示している。ここで、磁気回路の揺動幅は７０ｍｍに設定されている。
　図１０Ｂは、図７に相当する図であり、図１０Ａに示した位置ＰＣ５、ＰＣ６とターゲット（ＩＴＯ）面上においてプラズマが発生する位置との関係を示す説明図である。
　図１０Ａの縦軸における掘れ量［％］は、ターゲットの初期表面における掘れ量を０［％］と表示し、掘れ量が最大となる箇所を－１００［％］と表示した場合の比率を示している。
　図１０Ａにおいては、２つのハッチング領域が示されている。２つのハッチング領域の中心（一点鎖線）の各々は、位置ＰＣ５、ＰＣ６に対応する。２つのハッチング領域は、磁場印加装置２６が、ターゲット２２の裏面と平行なＸ方向（第１方向）、つまり、リング状の磁場ｐの短軸方向に沿って揺動したことにより発生した、エロージョンエリアＰＷ５、ＰＷ６である。
　また、図１０Ａにおいて、符号Ｄ５６はエロージョンエリアＰＷ５とＰＷ６が離間している領域を表している。
　実験例３では、実験例１と同様に、図１および図２に示すように、バッキングプレート３０に短手方向の幅が３００ｍｍのＩＴＯ膜用のターゲット２２を取り付け、成膜室１２及び仕込み室１１、取り出し室１３内の真空排気を行った。そして、成膜室１２（図１参照）内にＡｒガスを５ｍＴｏｒｒ導入し、磁場印加装置を揺動させながら直流電源を用いて電力密度が４Ｗ／ｍ２の電圧を印加して成膜を行った。
　図１０Ａに示す結果より、エロージョンエリアＰＷ５とＰＷ６では、各エリアの中心である位置ＰＣ５、ＰＣ６の近傍において、掘れ量の大きい箇所が発生していることが分かった。
　ＰＣ５、ＰＣ６の近傍、つまり、コーナー部における掘れ量の大きい箇所（－７．５～－１０）は、前述した実験例１や実験例２において観測されたストレート部における局所的な掘れ量（－５．５～－６）より５０％程度大きいことも分かった。
　また、実験例３では、エロージョンエリアＰＷ５とＰＷ６が離間している領域Ｄ５６が存在することにより、上述した課題Ａ（ターゲットの表面上でスパッタされずにターゲットの構成材料が残った領域、いわゆるノジュールが発生するという課題）が存在していることが確認された。
　上述した実験例１～３では各々、揺動幅を変化させずに、すなわち、磁気回路が移動する単位時間あたりに占める複数の揺動幅の割合（以下、揺動比と称する）を変化させていない。つまり、揺動幅を所望の一定値としてターゲットの掘れ量を評価した。
　換言すると、実験例１に関し、図８Ａに示す結果は、磁気回路の揺動幅を７０ｍｍの一定値に設定して得られている。実験例２に関し、図９Ａに示す結果は、磁気回路の揺動幅を４０ｍｍの一定値に設定して得られている。実験例３に関し、図１０Ａに示す結果は、磁気回路の揺動幅を７０ｍｍの一定値に設定して得られている。
（実験例４）
　実験例１～３の評価結果を踏まえ、実験例４では、磁気回路が移動する単位時間あたりに占める４０ｍｍ揺動幅（第一移動距離Ｌ１）の割合（揺動比、４０ｍｍ揺動割合）を０％～３０％の範囲内で変化させて、ターゲットの残厚［ｍｍ］を評価した。
　なお、揺動比に関し、０％～３０％の４０ｍｍ揺動割合に対して、残りの１００％～７０％は、磁気回路の揺動幅（第二移動距離Ｌ２）が７０ｍｍである７０ｍｍ揺動割合である。
　つまり、実験例４の成膜方法では、Ｘ方向において、磁気回路３２ａ、３２ｂを、７０ｍｍ（第一移動距離Ｌ１）と、４０ｍｍ（第二移動距離Ｌ２）とで揺動させ、磁気回路３２ａ、３２ｂが移動する単位時間あたりに占める７０ｍｍ揺動割合と４０ｍｍ揺動割合とを制御する。
　ここで、ターゲットの残厚とは、ターゲットの（スパッタする前の初期）板厚から（所定の時間スパッタした後の）掘れ量を除算した数値である。
　なお、上述した実験例１～３の評価結果から分かるように、ストレート部に比較してコーナー部の掘れ量が５０％程度大きい。このため、実験例４ではターゲット板厚が局部的に異なるターゲット、すなわち、ストレート部に比べてコーナー部の板厚が大きいターゲットを用いて、上記の残厚を評価した。具体的には、実験例４では、ストレート部の板厚が６ｍｍ、コーナー部の板厚が１２ｍｍのターゲットを用いた。
　実験例４の実験条件に関し、揺動比の他は、実験例１と同様の条件を採用し、成膜を行った。すなわち、図１および図２に示すように、バッキングプレート３０に短手方向の幅が３００ｍｍのＩＴＯ膜用のターゲット２２を取り付け、成膜室１２及び仕込み室１１、取り出し室１３内の真空排気を行った。そして、成膜室１２（図１参照）内にＡｒガスを５ｍＴｏｒｒ導入し、磁場印加装置を揺動させながら直流電源を用いて電力密度が４Ｗ／ｍ２の電圧を印加して成膜を行った。
　図１１は、ストレート部とコーナー部における揺動比と残厚との関係を示すグラフである。図１１において、□印はストレート部、◇印はコーナー部の評価結果である。
　図１１より、以下の点が明らかとなった。
（Ａ１）揺動比（４０ｍｍ揺動割合）［％］の増加に伴い、ストレート部の残厚は単調に増加する傾向を示すのに対して、コーナー部の残厚は単調に減少する傾向を示した。
（Ａ２）揺動比（４０ｍｍ揺動割合）［％］が０以上２０以下の範囲内にある場合は、残厚［ｍｍ］を０～２の範囲内とすることができる。特に、揺動比［％］が５以上１５以下の範囲内にある場合には、残圧が０．５以上１．５以下の範囲内に収まり、ターゲット使用効率が向上するのでより好ましい。
（Ａ３）揺動比（４０ｍｍ揺動割合）［％］が２０を越えると、コーナー部の残厚がマイナスとなる。ここで、残厚がマイナスとは、ターゲットを支持するバッキングプレートが掘れることを意味する。
　以上より、揺動比［％］を０以上２０以下の範囲、好ましくは５以上１５以下の範囲とすることにより、残厚［ｍｍ］を０～２の範囲内となり、ターゲット板厚を十分に利用できることが分かった。すなわち、ターゲット板厚が局部的に異なるターゲットを用い、かつ、揺動比［％］を所定の範囲内で制御することにより、ターゲット使用効率の向上が図れる。ゆえに、本発明は、局所的に掘れ量の大きい箇所において、掘れ量を抑制することが可能な、成膜方法および成膜装置の提供に寄与する。
　図１２は、ストレート部における揺動比と掘れ量との関係を示すグラフである。図１３は、コーナー部における揺動比と掘れ量との関係を示すグラフである。図１２と図１３は、前述した図１１の「残厚」に対応する「掘れ量」を表している。
　図１２と図１３に示した「掘れ量」は、図１１の「残厚」と逆の傾向となる。すなわち、ストレート部においては、揺動比が増加するに連れて、残厚が単調増加（図１１）するのに対して、掘れ量が単調減少（図１２）する。コーナー部においては、揺動比が増加するに連れて、残厚が単調減少（図１１）するのに対して、掘れ量が単調増加（図１３）する。
　また、図１２と図１３のグラフより、ターゲット板厚が局部的に異なるターゲットを用いること、すなわち、ストレート部に比べてコーナー部の板厚が大きいターゲットを用いることが、重要であることを表している。
　図１４は、本発明を適用する前と適用した後におけるターゲットの幅方向の位置と掘れ量との関係を示す説明図である。ここで、「適用する前」とは図１１において揺動比が０［％］の場合（図５の状態）であり、「適用した後」とは図１１において揺動比が１０［％］の場合を意味する。
　図１４において、点線で示した曲線が「適用する前」の掘れ量を評価した結果である。
　複数の実線で示した曲線が「適用した後」の掘れ量を評価した結果である。図１４において、横軸に平行な点線は、「適用する前」の掘れ量を示す曲線における「極小値」である。横軸に平行な実線は、「適用した後」の掘れ量を示す曲線における「極小値」である。
　図１４より、本発明を適用することによって、局所的に掘れ量の大きい箇所が抑制される（適用する前：－４．９０、適用した後：－４．０５）ことが確認された。
　図１４より、エロージョンエリアＰＷ１とＰＷ２が重なる領域Δ１２、及び、エロージョンエリアＰＷ３とＰＷ４が重なる領域Δ３４においては、図５に示すような、局所的に掘れ量の大きい箇所α１、α２が発生していることが認められる。しかしながら、局所的に掘れ量の大きい箇所α１、α２が抑制されていることが分かった。ゆえに、上述した課題Ｂ（エロージョン領域には掘れ量の分布が発生し、局所的に掘れ量が大きい箇所が生じるという課題）は、本発明により改善されたことが明らかとなった。
　また、実験例４では、エロージョンエリアＰＷ２とＰＷ３が重なる領域Δ２３を設けたことにより、上述した課題Ａ（ターゲットの表面上でスパッタされずにターゲットの構成材料が残った領域、いわゆるノジュールが発生するという課題）は解消していることも確認された。
　したがって、本発明によれば、局所的に掘れ量の大きい箇所において、掘れ量が抑制された成膜方法が得られる。本発明の実施形態に係る成膜方法は、ターゲットの利用効率の向上が図れるとともに、メンテナンス回数も低減されるので、成膜コストの抑制に寄与する。
　また、本発明は、ターゲットの利用効率の向上、メンテナンス回数の低減により、成膜コストを抑制可能な成膜装置をもたらす。
　Ａ　磁場ｐの短軸方向の径、Ｂ　磁場ｐ間のＸ方向における距離、Ｆ　基板の搬送方向（Ｘ方向、第１方向）、ｇ　磁力線、Ｌ　片道移動距離、ｐ　リング状の磁場、Ｙ　Ｘ方向に直交するＹ方向（第２方向）、Ｗ　基板、Ｗ１　基板の表面、γ　エロージョンエリア、１０　成膜装置、１２　成膜室、２０　スパッタカソード機構、２２　ターゲット、２２ａ　ターゲットの表面（スパッタ面）、２６　磁場印加装置、２７　連結部材、３０　バッキングプレート、３２ａ、３２ｂ　磁気回路、３３ａ、３３ｂ　リング状磁石、３４ａ、３４ｂ　中心磁石、３６ａ、３６ｂ　ヨーク、３７　一方の壁面、３９　他方の壁面、４５　モータ。

Claims (6)

  1. 　ターゲットの裏面側に、前記ターゲットの裏面と平行な第１方向に移動可能に構成された複数の磁気回路を配置するとともに、
    　前記ターゲットの表面側に基板を配置して、マグネトロンスパッタ法により成膜を行う成膜方法であって、
    　各磁気回路は、リング状磁石と、このリング状磁石の内側に配置されて前記ターゲットの裏面との対向面の極性が前記リング状磁石と異なる極性を有する中心磁石とを備え、前記ターゲットの表面側であって、前記リング状磁石と前記中心磁石との間には、前記磁気回路から発生する磁場のうち前記基板の表面に対する垂直成分が０となる磁場がリング状に形成され、
    　前記第１方向において、前記磁気回路は、第一移動距離Ｌ１と、前記第一移動距離Ｌ１とは異なる第二移動距離Ｌ２とで揺動し、
    　前記磁気回路が移動する単位時間あたりに占める前記Ｌ１と前記Ｌ２の割合を制御する、
    　成膜方法。
  2. 　前記ターゲットが角板型であって、前記第１方向を短手、該第１方向と直交する方向を長手とする矩形状を成しており、
    　前記ターゲットにおいてスパッタされるエロージョン領域が、前記第１方向と直交する方向に延在する直線状の２本のストレート部と、前記ストレート部の端部どうしを結ぶ半円弧状のコーナー部とから構成され、
    　前記エロージョン領域のストレート部どうしが、隣り合う位置にあるエロージョン領域の幅方向において、少なくとも重なる部位を有するように、前記Ｌ１の大きさを選択する、
    　請求項１に記載の成膜方法。
  3. 　前記ターゲットが角板型であって、前記第１方向を短手、該第１方向と直交する方向を長手とする矩形状を成しており、
    　前記ターゲットにおいてスパッタされるエロージョン領域が、前記第１方向と直交する方向に延在する直線状の２本のストレート部と、前記ストレート部の端部どうしを結ぶ半円弧状のコーナー部とから構成され、
    　前記エロージョン領域のストレート部どうしが、隣り合う位置にあるエロージョン領域の幅方向において、少なくとも重なる部位を有しないように、前記Ｌ２の大きさを選択する、
    　請求項１に記載の成膜方法。
  4. 　前記磁気回路が前記ターゲットの表面において６００ガウス以上となる磁場を発生させるとともに、前記ターゲットとして酸化物系透明導電材料を用いた場合、
    　関係式｛Ｌ２／（Ｌ１＋Ｌ２）｝×１００によって表記される前記割合を、２．５以上２０以下の範囲内とする、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の成膜方法。
  5. 　前記磁気回路は、前記第１方向に交差する第２方向に移動可能に構成されている、
    　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の成膜方法。
  6. 　ターゲットの裏面側に、前記ターゲットの裏面と平行な第１方向に移動可能に構成された複数の磁気回路が配置されるとともに、
    　前記ターゲットの表面側に基板が配置され、マグネトロンスパッタ法により成膜が行われる成膜装置において、
    　各磁気回路は、リング状磁石と、このリング状磁石の内側に配置されて前記ターゲットの裏面との対向面の極性が前記リング状磁石と異なる極性を有する中心磁石とを備え、前記ターゲットの表面側であって、前記リング状磁石と前記中心磁石との間には、前記磁気回路から発生する磁場のうち前記基板の表面に対する垂直成分が０となる磁場がリング状に形成され、
    　前記第１方向において、前記磁気回路は、第一移動距離Ｌ１と、前記第一移動距離Ｌ１とは異なる第二移動距離Ｌ２とで揺動し、
    　前記磁気回路が移動する単位時間あたりに占める前記Ｌ１と前記Ｌ２の割合を制御する制御装置を備える、
    　成膜装置。
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