JP7759767B2 - マグネトロンスパッタリング装置及びスパッタリング方法 - Google Patents

Description

本発明は、真空チャンバ内で成膜対象物に対向配置されるカソードユニットを備えるマグネトロンスパッタリング装置及びその装置を用いたスパッタリング方法に関し、より詳しくは、所謂トップエミッション方式の有機ＥＬ装置の製造工程にて有機層表面にカソード電極としての透明導電性酸化物膜を成膜するのに適したものに関する。

トップエミッション方式の有機ＥＬ表示装置は、有機層で発生した光をその上面に積層されるカソード電極側から取り出す構造であるため、カソード電極には透光性を有していることが求められる。このようなカソード電極として、例えば、ＩＴＯ膜やＩＺＯ膜といった酸化インジウム系酸化物膜を含む透明導電性酸化物（Transparent Conductive Oxide）膜を用いる試みがなされている。従来、このような透明導電性酸化物膜の成膜には真空蒸着装置が利用されてきたが、高い透明性と導電性を有するだけでなく、有機層に如何にダメージを与えないように成膜できるかが重要となる一方で、高い生産性も要求される。このことから、筒状ターゲットを用いたマグネトロンスパッタリング装置を利用することが考えられる。

上記種のマグネトロンスパッタリング装置は例えば特許文献１で知られている。このものは、真空チャンバを有し、真空チャンバには、成膜対象物（例えば、ガラス基板の一方の面に有機層が形成されたもの）を一方向に搬送する基板搬送手段が設けられている。成膜対象物の移動方向をＸ軸方向、成膜対象物（即ち、有機層表面）内でＸ軸に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向とし、真空チャンバにはまた、Ｘ軸方向に所定速度で移動する成膜対象物のＺ軸方向下方に回転式のカソードユニットが対向配置されている。カソードユニットは、Ｘ軸方向に所定間隔で並設されるＹ軸方向に長手の２本の筒状ターゲットを備え、各筒状ターゲットをＹ軸回りに夫々回転駆動する駆動手段が設けられると共に、各筒状ターゲット内に磁石ユニットが夫々組み付けられている。対をなす磁石ユニットの各々は、Ｙ軸方向に長手の中央磁石とこの中央磁石の周囲を囲う周辺磁石とを有して筒状ターゲットと成膜対象物との間の空間にトンネル状の磁場を形成する。通常は、各磁石ユニットの中央磁石はその成膜対象物側の極性が互いに一致するように構成されている。

ここで、上記従来例のように、筒状ターゲットのスパッタリングによる成膜時に、成膜対象物を移動させると、真空チャンバ内のパーティクルが舞い上がり、これが成膜中または成膜後の成膜対象物に付着する場合がある。このようなパーティクルが薄膜中に取り込まれたのでは、所望の素子性能が得られない虞がある（所謂ダークスポットの発生や、有機膜の発光性能や寿命の劣化を招く）。そこで、筒状ターゲットと成膜対象物とを静止対向させて成膜することが望ましいが、このときには、有機層に可及的にダメージを与えないというだけでなく、基板面内の膜厚均一性良く成膜できることが求められる。

特開２０１９－２１８６０４号公報

本発明は、以上の点に鑑み、有機層表面に透明導電性酸化物膜を成膜する場合に有機層がダメージを受けることを可及的に抑制しながら、膜厚の面内均一性よく成膜することができるマグネトロンスパッタリング装置及びスパッタリング方法を提供することをその課題とするものである。

上記課題を解決するために、真空チャンバ内で成膜対象物に対向配置されるカソードユニットを備える本発明のマグネトロンスパッタリング装置は、成膜対象物に対向する同一平面内で互いに直交する方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、カソードユニットが、Ｘ軸方向に間隔を置いて並設されるＹ軸方向に長手の少なくとも一対の筒状ターゲットと、筒状ターゲットをＹ軸回りに夫々回転駆動する第１駆動部と、Ｙ軸方向に長手の中央磁石とこの中央磁石の周囲を囲う周辺磁石とを有して筒状ターゲット内に夫々組み付けられる磁石ユニットとを備え、一対の筒状ターゲットに夫々組み付けられる各磁石ユニットのうち一方の磁石ユニットの中央磁石と他方の磁石ユニットの中央磁石との成膜対象物側の極性を互いに異ならせると共に、各中央磁石に応じて各周辺磁石の成膜対象物側の極性を異ならせ、各中央磁石が成膜対象物を向く姿勢を基準姿勢とし、各磁石ユニットを基準姿勢から所定の角度範囲でＹ軸回り前後に且つ中央磁石の各々がＸ軸方向で近接離間を繰り返すように互いに逆方向に同期して夫々回転駆動する第２駆動部を更に備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明のスパッタリング方法は、同一平面内で互いに直交する方向をＸ軸方向及びＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とし、カソードユニットとしてＸ軸方向に間隔を置いて並設されるＹ軸方向に長手の少なくとも一対の筒状ターゲットと、筒状ターゲットをＹ軸回りに夫々回転駆動する第１駆動部と、Ｙ軸方向に長手の中央磁石とこの中央磁石の周囲を囲う周辺磁石とを有して筒状ターゲット内に夫々組み付けられる磁石ユニットとを備え、一対の筒状ターゲットに夫々組み付けられる各磁石ユニットのうち一方の磁石ユニットの中央磁石と他方の磁石ユニットの中央磁石とのＺ軸方向一方の極性を互いに異ならせると共に、各中央磁石に応じて各周辺磁石のＺ軸方向一方の極性を異ならせたものを用い、真空チャンバ内でＺ軸方向にて成膜対象物とカソードユニットの各筒状ターゲットとを対向配置し、真空雰囲気の真空チャンバ内にスパッタガスを導入し、筒状ターゲットをＹ軸回りに所定速度で回転させながらスパッタリングし、各筒状ターゲットから所定の余弦則に従って飛散したスパッタ粒子を成膜対象物の表面に付着、堆積させて成膜し、成膜中には、各中央磁石が成膜対象物（Ｚ軸方向下方）を向く姿勢を基準姿勢とし、各磁石ユニットを基準姿勢から所定の角度範囲でＹ軸回り前後に且つ中央磁石の各々がＸ軸方向で近接離間を繰り返すように互いに逆方向に同期して夫々回転駆動させる工程を含むことを特徴とする。

ここで、真空チャンバ内に少なくとも一対の筒状ターゲットを配置し、これら筒状ターゲットに静止対向させた状態で成膜対象物を配置して成膜する場合、磁石ユニットの姿勢を固定（例えば、基準姿勢）にすると、成膜対象物の表面での膜厚分布が波打つように（即ち、同一の周期で膜厚の厚い部分と薄い部分とが繰返すように）不均一になる。一方で、成膜中、各磁石ユニットを基準姿勢から所定の角度範囲でＹ軸回りの前後に回転させれば、膜厚の面内均一性を高めることができる。このとき、上記従来例のように、各中央磁石の成膜対象物側の極性を互いに一致させている場合、例えば、各中央磁石をＸ軸方向で近接離間を繰り返すように互いに逆方向に回転させると、特に、各中央磁石がＸ軸方向で離間方向に回転していくときに、各磁石ユニットから成膜対象物に向けて漏洩する磁場に起因して放出される電子（二次電子を含む）が局所的に増加することが判明した。一方、各磁石ユニットを基準姿勢から所定の角度範囲でＹ軸回りの前後に同期して同方向に回転させると、特に、各磁石ユニットの基準姿勢からの回転角が増加するのに従い、同様に、各磁石ユニットから成膜対象物に向けて漏洩する磁場に起因して放出される電子が局所的に増加することが判明した。このような状態で一対の筒状ターゲットをスパッタリングすると、電子で基板がダメージを受けるばかりか、放電も不安定になる。

それに対して、本発明では、一対の筒状ターゲット内の各磁石ユニットがいずれの角度の姿勢を取るときでも、各磁石ユニットから成膜対象物に向けて漏洩する磁場に起因して放出される電子の局所的な増加が抑制され、その上、放電も常時安定させることができる。その結果、有機層表面に透明導電性酸化物膜を成膜する場合に有機層がダメージを受けることを可及的に抑制できるという機能を損なうことなく、膜厚の面内均一性よく成膜することができる。なお、本発明においても、各筒状ターゲットの磁石ユニットを基準姿勢から所定の角度範囲でＹ軸回りの前後に同期して同方向に回転させると、各磁石ユニットから成膜対象物に向けて漏洩する磁場に起因して放出される電子が局所的に増加してしまう。

また、本発明においては、膜厚の面内均一性よく成膜するには、前記角度範囲は、±１０度～±３０度の範囲であることが好ましい。この範囲を超えると、膜厚の面内均一性が損なわれる虞がある。

本実施形態のマグネトロンスパッタリング装置を備える真空処理装置の平面図。 本実施形態のマグネトロンスパッタリング装置を模式的に示す断面図。 カソードユニットの一部拡大断面図。 従来例の各磁石ユニットから漏洩する磁場のシミュレーション結果を示す模式図。 本実施形態の各磁石ユニットから漏洩する磁場のシミュレーション結果を示す模式図。

以下、図面を参照して、筒状ターゲットをＩＺＯ製、ＴＦＴ基板の一方の面に真空雰囲気中で一貫して金属電極膜、有機ＥＬ膜、透明電極膜及び封止膜を順次積層するクラスターツール式の真空処理装置にて有機ＥＬ膜を所定の膜厚で成膜した後のもの（以下、これを単に「基板Ｓｗ」という）を成膜対象物とし、酸素ガスも導入した反応性スパッタリングにより基板Ｓｗ（即ち、有機層Ｏｌ）表面にＩＺＯ膜を成膜する場合を例としてマグネトロンスパッタリング装置の実施形態を説明する。以下において、上、下といった方向は図２に示すスパッタリング装置の設置姿勢を基準とする。本実施形態では、所謂デポダウン式で成膜するものを例に説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、所謂デポアップ式やサイドデポ式のものにも本発明は適用できる。

図１を参照して、Ｃｍはクラスターツール式の真空処理装置であり、真空処理装置Ｃｍは、内部に真空搬送ロボットＴｒを備える平面視多角形状の搬送チャンバＴｃを備える。真空雰囲気の形成が可能な搬送チャンバＴｃの周囲には、特に図示して説明しないが、真空ポンプからの排気管とベントガスを導入するベントガスラインとが夫々接続されて大気雰囲気と真空雰囲気の切換えが可能なロードロックチャンバＬｃと、金属電極膜を成膜するための第１の成膜チャンバＰｃ１と、有機ＥＬ膜を成膜するための第２の成膜チャンバＰｃ２と、封止膜を成膜するための第３の成膜チャンバＰｃ３とが設けられている。第１～第３の成膜チャンバＰｃ１～Ｐｃ３には、特に図示して説明しないが、例えば、真空ポンプやスパッタリングカソード、蒸着源といった各膜の成膜に必要な装置が設けられている。なお、金属電極膜、有機ＥＬ膜及び封止膜の成膜方法として公知のものが利用できるため、これ以上の詳細な説明は省略するが、別の装置で有機ＥＬ膜まで処理をした基板を用いても良い。そして、有機ＥＬ膜を所定の膜厚で成膜した後の基板Ｓｗに透明電極膜としてのＩＺＯ膜を成膜するために、本実施形態のマグネトロンスパッタリング装置ＳＭが真空処理装置Ｃｍに備えられている。また、「有機ＥＬ膜」といった場合、有機ＥＬに必要な膜のことを示しており、必ずしも有機膜である必要はない。有機膜以外にもマグネシウムや銀、リチウムやイッテルビウム、ハロゲン化合物などを薄膜で形成することも含む。

図２を参照して、本実施形態のマグネトロンスパッタリング装置ＳＭは、搬送チャンバＴｃの周囲に取り付けられる真空チャンバ１を備え、真空チャンバ１には、排気管１１を介して真空ポンプ１２が接続され、所定圧力（真空度）に真空排気することができる。真空チャンバ１にはまた、ガス導入管１３の一端が接続されている。ガス導入管１３には、マスフローコントローラなどで構成される流量調整弁１４を介してガス源（図示せず）に連通し、流量制御されたスパッタガスとしてのアルゴンガス（希ガス）と酸素ガス（反応ガス）とを真空チャンバ１内、具体的には、基板Ｓｗと後述の筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６との間の空間に導入することができる。真空チャンバ１の下部には、絶縁部材２１を介して基板ステージ２が配置され、真空搬送ロボットＴｒにより基板ステージ２に基板Ｓｗを受け渡したり、または、基板Ｓｗを受け取ったりすることができる。基板ステージ２には、特に図示して説明しないが、基板Ｓｗの加熱冷却機構や基板Ｓｗを静電吸着する機構を設けてもよい。そして、基板ステージ２に設置された基板Ｓｗに対向させてＺ軸方向に間隔（例えば、１５０ｍｍ～４００ｍｍの範囲）を置いて真空チャンバ１内の上部空間には回転式のカソードユニットＳｃが配置されている。以下においては、基板Ｓｗの上面で互いに直交する方向をＸ軸方向及びＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する上下方向をＺ軸方向とする。

図３も参照して、カソードユニットＳｃは、基板Ｓｗに平行なＸＹ平面内にてＸ軸方向に等間隔で平行に並設される６本の筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６を備える。各筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６は、基板Ｓｗの幅と同等以上のＹ軸方向長さを持つように定寸される。並設される筒状ターゲットの本数は、例えば、各筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６の外径、膜厚分布などを考慮した各筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６相互のＸ軸方向の間隔や、各筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６を並設した領域の面積（基板Ｓｗより一回り以上大きくなる面積）に応じて適宜設定される。各筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６は、同一の形態を有し、円筒状のバッキングチューブ３１と、バッキングチューブ３１にインジウムやスズなどのボンディング材（図示せず）を介して接合される円筒状のＩＺＯ製のターゲット材３２とで構成される。本実施形態では、互いに隣接する２本の筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２と、Ｔｇ３，Ｔｇ４と、Ｔｇ５，Ｔｇ６との夫々が対をなすようにしている。以下では、図２中、左側に位置する２本の筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２を例に説明する。

各ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）の一端には、軸受を備える支持ブロック（図示せず）が夫々連結され、その他端には、各筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）を所定の回転速度でＹ軸回りに回転駆動する駆動モータを備えた第１駆動部としての駆動ブロックＤｂが夫々連結されている。駆動ブロックＤｂには、特に図示して説明しないが、各筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）を回転させながらスパッタリングするときに、各筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）を冷却するための冷媒を循環させる冷媒循環装置や、各筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）に所定電力を投入するためのスパッタ電源からの出力ケーブルが接続されるが、これらや支持ブロックとしては公知のものが利用できるため、これ以上の説明は省略する。また、スパッタ電源としては、一対の各筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）に交流電力を投入する交流電源Ｐｓを用いることができる（図３参照）。各筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）毎に、公知のパルス状直流電力を投入するようにしてもよい。

各筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）のバッキングチューブ３１内には、これに内挿される管体３３で支持させて磁石ユニットＭｕ１，Ｍｕ２（Ｍｕ３～Ｍｕ６）が夫々組み付けられている。各磁石ユニットＭｕ１，Ｍｕ２（Ｍｕ３～Ｍｕ６）の各々は、筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）の略全長に亘る長さのヨーク４１を備える。ヨーク４１は、平坦な下面４１ａと、下面４１ａから夫々上方に向かって傾斜する２個の傾斜面４１ｂとを形成した磁性材料製の板状部材で構成される。そして、ヨーク４１の下面４１ａには中央磁石５１ａ，５１ｂが夫々配置されると共に、両傾斜面４１ｂには周辺磁石５２ａ，５２ｂが夫々配置されている。ヨーク４１の下面４１ａのＹ軸方向両端には、特に図示して説明しないが、各中央磁石５１ａ，５１ｂの端部を囲うようにして各周辺磁石５２ａ，５２ｂ相互の間を橋渡すように、各周辺磁石５２ａ，５２ｂの一部を構成するコーナー磁石が配置されている。

本実施形態では、一方の磁石ユニットＭｕ１（Ｍｕ３，Ｍｕ５）の中央磁石５１ａと他方の磁石ユニットＭｕ２（Ｍｕ４，Ｍｕ６）の中央磁石５１ｂとの基板Ｓｗ側の極性を互いに異ならせると共に、各中央磁石５１ａ，５１ｂに応じて各周辺磁石５２ａ，５２ｂ基板Ｓｗ側の極性を異ならせている。中央磁石５１ａ，５１ｂ及び周辺磁石５２ａ，５２ｂ及びコーナー磁石としては、同磁化のネオジウム磁石が用いられ、例えば一体に成形した断面略四角形の棒状のものが利用できる。これにより、各筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）を貫通して漏洩する、釣り合った閉ループ状の磁場（図示せず）が各筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）と基板Ｓｗとの間の空間に形成される。ヨーク４１にはまた回転軸４１ｃが突設され、駆動ブロックＤｂに設けた第２駆動部としてのモータＭｏによりＹ軸回りに回転駆動できるようにしている。本実施形態では、各中央磁石５１ａ，５１ｂがＺ軸方向下方を向く姿勢（図３に示す姿勢）を基準姿勢とし、基準姿勢から所定の角度範囲（例えば、±３０度）でＹ軸回り前後に磁石ユニットＭｕ１，Ｍｕ２（Ｍｕ３～Ｍｕ６）を往復回転できる。この場合、中央磁石５１ａ，５１ｂの各々がＸ軸方向で近接離間を繰り返すように（言い換えると、中央磁石５１ａ，５１ｂの相互の間の間隔Ｄｓが増減を繰り返すように）互いに逆方向に同期して夫々回転駆動されるようにしている。本実施形態では、最も短くなるときの間隔Ｄｓが４０ｍｍ～２６０ｍｍの範囲となるようにし、また、磁石ユニットＭｕ１，Ｍｕ２（Ｍｕ３～Ｍｕ６）の回転速度は、要求されるＩＺＯ膜の膜厚分布などに応じて適宜設定される。磁石ユニットＭｕ１，Ｍｕ２（Ｍｕ３～Ｍｕ６）を往復回転させるときの角度範囲もまた、要求されるＩＺＯ膜の膜厚分布などに応じて適宜設定され、±１０度～±３０度の範囲であれば、所望の膜厚の面内均一性が得られることが確認された。

上記スパッタリング装置ＳＭによりＩＺＯ膜を成膜する場合、基板Ｓｗを基板ステージ２に設置した後、真空チャンバ１内が所定圧力に達すると、流量調整弁１４で流量調整されたアルゴンガスと酸素ガスとを導入する。加えて、各筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６をＹ軸回りの一方向に所定速度で回転させると共に各磁石ユニットＭｕ１，Ｍｕ２（Ｍｕ３～Ｍｕ６）を上記のように回転させながら、スパッタ電源Ｐｓにより各筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６に所定の周波数（例えば、１０～５０ＫＨｚの範囲）で交流電力を投入する。すると、真空チャンバ１内で各筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６と基板Ｓｗとの間の空間にプラズマが形成される。これにより、プラズマ中の希ガスのイオンにより各筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６がスパッタリングされ、各筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６から所定の余弦則に従って飛散したスパッタ粒子が適宜酸素ガスと反応しながら、静止対向する基板Ｓｗ表面に付着、堆積してＩＺＯ膜が成膜される。

ここで、同一の部材、要素に同一の符号を付した図４を参照して、互いに隣接する一対の筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）内に、上記従来例のように、中央磁石５１０ａ，５１０ｂの基板Ｓｗ側の極性を一致させ、各中央磁石５１０ａ，５１０ｂに応じて各周辺磁石５２０ａ，５２０ｂの基板Ｓｗ側の極性を異ならせたもの（以下、これを「磁石ユニットＭｕ１０，Ｍｕ２０」とする）を配置する。そして、例えば、中央磁石５１０ａ，５１０ｂの各々がＸ軸方向で近接離間を繰り返すように互いに逆方向に±３０度の角度範囲で回転させた場合、各磁石ユニットＭｕ１０，Ｍｕ２０から漏洩する磁場とターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）に印加される電場のシミュレーションから、Ｔｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）近傍の電子の挙動を解析した。電子の挙動は、図４（ａ）に細線で示すように、特に、中央磁石５１０ａ，５１０ｂの各々が離間方向の終端まで回転したときに（図４（ａ）中、右側）、各磁石ユニットＭｕ１０，Ｍｕ２０相互の間の空間から基板Ｓｗに向けて漏洩する磁場に起因して放出される電子が局所的に増加することが判った。一方、中央磁石５１０ａ，５１０ｂ相互の間隔が一定となるように基準姿勢から±３０度の角度範囲でＹ軸回り前後に同期して同方向に回転させても、図４（ｂ）に細線で示すように、特に、各磁石ユニットの基準姿勢からの回転角が増加するのに従い、各磁石ユニットＭｕ１０，Ｍｕ２０から基板Ｓｗに向けて漏洩する磁場に起因して放出される電子が局所的に増加することが判った。このような状態で一対の筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）をスパッタリングすると、電子（二次電子を含む）で基板Ｓｗがダメージを受けるばかりか、放電も不安定になる。

それに対して、本実施形態において、電子の挙動は、図５（ａ）に細線で示すように、中央磁石５１ａ，５１ｂの各々が近接方向の終端まで回転したとき（図５（ａ）中、左側）、及び、中央磁石５１ａ，５１ｂの各々が離間方向の終端まで回転したとき（図５（ａ）中、右側）のいずれでも、漏洩する磁場に起因して基板Ｓｗに向けて放出される局所的な電子の増加が見られないことが確認された。本実施形態でも、図５（ｂ）に示すように、中央磁石５１ａ，５１ｂ相互の間隔が一定となるように基準姿勢から±３０度の角度範囲でＹ軸回り前後に同期して同方向に回転させると、基準姿勢からの回転角が増加するのに従い、各磁石ユニットＭｕ１，Ｍｕ２（Ｍｕ３～Ｍｕ６）から基板Ｓｗに向けて漏洩する磁場に起因して基板Ｓｗに向けて放出される局所的な電子が増加する。また、角度範囲が±３０度を超えると、放電が不安定になることが確認された。

以上の実施形態によれば、成膜中、筒状ターゲットＴｇ１，Ｔｇ２（Ｔｇ３～Ｔｇ６）内で各磁石ユニットＭｕ１，Ｍｕ２（Ｍｕ３～Ｍｕ６）を回転させても、各磁石ユニットＭｕ１，Ｍｕ２（Ｍｕ３～Ｍｕ６）から基板Ｓｗに向けて漏洩する磁場に起因して基板Ｓｗに向けて放出される局所的な電子の増加が抑制され、その上、放電も常時安定させることができる。その結果、有機層表面にＩＺＯ膜を成膜する場合に有機層がダメージを受けることを可及的に抑制でき、その上、基板Ｓｗ表面に膜厚の面内均一性よく成膜することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。上記実施形態では、筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６をＩＺＯ製としたものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、一対の筒状ターゲットＴｇ１～Ｔｇ６を有するカソードユニットＳｃを用いてマグネトロンスパッタリングによりＩＴＯなど酸化インジウム系酸化物膜を含む透明導電性酸化物膜を成膜する場合にも本発明は広く適用することができる。

ＳＭ…マグネトロンスパッタリング装置、Ｄｂ…駆動ブロック（第１駆動部）、Ｍｏ…モータ（第２駆動部）、Ｍｕ１～Ｍｕ６…磁石ユニット、Ｓｃ…カソードユニット、Ｓｗ…基板（成膜対象物）、Ｔｇ１～Ｔｇ６…筒状ターゲット、１…真空チャンバ、、５１ａ，５１ｂ…中央磁石、５２ａ，５２ｂ…周辺磁石。

Claims (2)

1. 真空チャンバ内で成膜対象物に１５０ｍｍ～４００ｍｍの範囲の間隔を置いて対向配置されるカソードユニットを備えるマグネトロンスパッタリング装置であって、
   成膜対象物に対向する同一平面内で互いに直交する方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、カソードユニットが、Ｘ軸方向に間隔を置いて並設されるＹ軸方向に長手の少なくとも一対の筒状ターゲットと、筒状ターゲットをＹ軸回りに夫々回転駆動する第１駆動部と、Ｙ軸方向に長手の中央磁石とこの中央磁石の周囲を囲う周辺磁石とを有して筒状ターゲット内に夫々組み付けられる磁石ユニットとを備え、成膜対象物を成膜面に有機層が形成されたものとし、一対の筒状ターゲットと成膜対象物とを静止対向させた状態で有機層表面に成膜するものにおいて
   一対の筒状ターゲットに夫々組み付けられる各磁石ユニットのうち一方の磁石ユニットの中央磁石と他方の磁石ユニットの中央磁石との成膜対象物側の極性を互いに異ならせると共に、各中央磁石に応じて各周辺磁石の成膜対象物側の極性を異ならせ、
   各中央磁石が成膜対象物を向く姿勢を基準姿勢とし、この基準姿勢から±１０度～±３０度の角度範囲で各磁石ユニットをＹ軸回り前後に且つ互いに逆方向に同期して夫々回転駆動する第２駆動部を更に備え、
   有機層表面への成膜中、第２駆動部により一方の磁石ユニットを一方向に及び他方の磁石ユニットを他方向に夫々上記角度範囲の終端まで回転駆動させると、各中央磁石相互のＸ軸方向の間隔が最も長くなる状態で離間し、一方の磁石ユニットを他方向に及び他方の磁石ユニットを一方向に夫々上記角度範囲の終端まで回転駆動させると、各中央磁石相互の間のＸ軸方向の間隔が最も短くなる状態で近接し、最も短くなるときの当該間隔が４０ｍｍ～２６０ｍｍの範囲となるように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
2. 同一平面内で互いに直交する方向をＸ軸方向及びＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とし、カソードユニットとしてＸ軸方向に間隔を置いて並設されるＹ軸方向に長手の少なくとも一対の筒状ターゲットと、筒状ターゲットをＹ軸回りに夫々回転駆動する第１駆動部と、Ｙ軸方向に長手の中央磁石とこの中央磁石の周囲を囲う周辺磁石とを有して筒状ターゲット内に夫々組み付けられる磁石ユニットとを備え、一対の筒状ターゲットに夫々組み付けられる各磁石ユニットのうち一方の磁石ユニットの中央磁石と他方の磁石ユニットの中央磁石とのＺ軸方向一方の極性を互いに異ならせると共に、各中央磁石に応じて各周辺磁石のＺ軸方向一方の極性を異ならせたものを用い、
   成膜対象物を成膜面に有機層が形成されたものとし、真空チャンバ内でＺ軸方向にて成膜対象物とカソードユニットの各筒状ターゲットとを１５０ｍｍ～４００ｍｍの範囲の間隔を置いて対向配置し、一対の筒状ターゲットと成膜対象物とを静止させた状態で真空雰囲気の真空チャンバ内にスパッタガスを導入し、筒状ターゲットをＹ軸回りに所定速度で回転させながらスパッタリングし、各筒状ターゲットから所定の余弦則に従って飛散したスパッタ粒子を成膜対象物の表面に付着、堆積させて成膜するスパッタリング方法において、
   各中央磁石が成膜対象物を向く姿勢を基準姿勢とし、各磁石ユニットを基準姿勢から±１０度～±３０度の角度範囲でＹ軸回り前後に且つ互いに逆方向に同期して夫々回転駆動させ、有機層表面への成膜中、一方の磁石ユニットを一方向に及び他方の磁石ユニットを他方向に夫々上記角度範囲の終端まで回転駆動させると、各中央磁石相互のＸ軸方向の間隔が最も長くなる状態で離間し、一方の磁石ユニットを他方向に及び他方の磁石ユニットを一方向に夫々上記角度範囲の終端まで回転駆動させると、各中央磁石相互の間のＸ軸方向の間隔が最も短くなる状態で近接し、各中央磁石相互の間の間隔が最も短くなるときの当該間隔が４０ｍｍ～２６０ｍｍの範囲とする工程を含むことを特徴とするスパッタリング方法。