(57)【要約】【課題】成膜空間に生成するプラズマに起因した薄膜へのダメージを抑制する成膜装置及び成膜方法を提供することである。【解決手段】スパッタガスが供給された真空槽で基板Ｓを該基板Ｓの周方向に回転させながらターゲット２０に高周波電力を供給することによりターゲット表面２０Ｓをスパッタして基板Ｓの表面に薄膜を形成する成膜装置であって、ターゲット表面２０Ｓにおけるエロージョン領域がターゲット表面２０Ｓの法線に投影された領域である基板表面の投影領域ＳＰを覆うかたちで基板Ｓとターゲット２０との間に配置されて投影領域ＳＰに対してプラズマの入射を抑制する遮蔽リング３０を備えた。【選択図】図２
2010150639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽に収容された円板状の基板を該基板の周方向に回転可能に支持するステージと、
前記真空槽内へスパッタガスを供給するガス供給部と、
前記真空槽内に露出するターゲット表面が前記基板の表面に対して傾斜するかたちで前記真空槽に配設されて電力が供給されるターゲットとを備え、
前記スパッタガスが供給される前記真空槽において前記基板を前記周方向に回転させながら前記ターゲットに前記電力を供給することにより前記ターゲット表面をスパッタして前記基板の表面に薄膜を形成する成膜装置であって、
前記基板の表面を投影面にして前記ターゲット表面のエロージョン領域が前記ターゲット表面の法線方向に投影された領域である投影領域を覆うように前記基板と前記ターゲットとの間に配置されて前記投影領域への粒子の入射を抑制する抑制部材を備えたことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記投影領域が、前記基板の中心から前記基板の径方向外側に偏倚した領域であり、
前記抑制部材が、前記エロージョン領域に対して前記投影領域の全体を覆う板材である
請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記抑制部材が、前記投影領域と非投影領域との境界に沿う外縁を有した板材である
請求項１又は２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記抑制部材の電位が接地電位である
請求項１〜３のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記基板の表面が非晶質であり、
前記ターゲットがＭｇＯターゲットである
請求項１〜４のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項６】
真空槽に収容された円板状の基板を該基板の周方向に回転させながら前記真空槽内へスパッタガスを供給し、前記真空槽内に露出するターゲット表面が前記基板の表面に対して傾斜するかたちで前記真空槽に配設されたターゲットに電力を供給して前記ターゲット表面を前記スパッタガスでスパッタすることにより前記基板の表面に薄膜を形成する成膜方法であって、
前記基板の表面を投影面にして前記ターゲット表面のエロージョン領域が前記ターゲット表面の法線方向に投影された領域である投影領域を覆うように前記基板と前記ターゲットとの間に抑制部材を配置して前記投影領域への粒子の入射を前記抑制部材により抑制させながら前記薄膜を形成することを特徴とする成膜方法。
【請求項７】
前記基板の表面が非晶質であり、
前記ターゲットがＭｇＯターゲットである
請求項６に記載の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットをスパッタすることにより薄膜を形成する成膜装置及び成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネル磁気抵抗素子において高出力化を実現する技術の一つには、磁気抵抗素子を構成するトンネル絶縁膜にＭｇＯ膜を適用する技術が一般に知られており、こうしたＭｇＯ膜を形成する成膜装置としては、ＭｇＯからなるターゲットをスパッタして該ターゲットから飛散するＭｇＯ粒子を基板に堆積させる、所謂スパッタ装置が採用されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ところで、上述するような高出力化を実現する条件としては、ＭｇＯ膜を挟む一対の磁性膜に対して（００１）面方位の高い結晶配向性が必要とされており、このような結晶配向性を磁性膜へのアニール処理により発現させるためには、同磁性膜の結晶配向性を制御し得る上記ＭｇＯ膜に対して（００１）面方位の高い結晶配向性が要求されている。
【０００４】
上述するスパッタ装置を用いてこの（００１）配向を実現するためには、まず基板の表面の性状として非晶質性が必要とされており、さらに、こうした基板の表面に入射するＭｇＯ粒子に対しては、同粒子の多結晶化と（００１）面への優先配向とを成し得る入射エネルギーが必要とされている。
【特許文献１】特開２００８−１２７６１５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、上述するＭｇＯ粒子の入射エネルギーが成膜過程において過剰に高くなる場合にあっては、非晶質である基板の表面に過剰なエネルギーが供給されてしまい、こうした過剰なエネルギーによって下地表面の非晶質性が損なわれてしまう。また、上述するスパッタ法を用いて薄膜を形成する過程にあっては、上記ターゲットをスパッタするスパッタガスがターゲットからの反跳粒子として基板の表面へ入射するために、こうした反跳粒子の入射エネルギーが過剰になる場合にあっても、上記と同じく下地表面の非晶質性を損なうことになる。その結果、結晶化した基板表面の情報が同基板表面に堆積するＭｇＯ膜へ反映されてしまい、所望する（００１）配向がＭｇＯ膜において実現できなくなってしまう。
【０００６】
こうしたＭｇＯ膜の結晶配向性に関わる問題はスパッタ粒子の入射エネルギーに大きく起因したものであるがため、入射エネルギーのばらつきが大きくなるほど、すなわち成膜対象物である基板のサイズが大きくなるほど、特に顕在化するようになる。また、上述するようなスパッタ粒子の入射エネルギー等、スパッタ装置内のプラズマ分布に起因した薄膜へのダメージとしては、上述するＭｇＯ膜の配向の乱れの他、例えば超伝導材料であるＹＢＣＯ膜や透明電極材料であるＩＴＯ膜等に関わる抵抗値の増大などが知られている。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、成膜空間に生成するプラズマに起因した薄膜へのダメージを抑制する成膜装置及び成膜方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、真空槽に収容された円板状の基板を該基板の周方向に回転可
能に支持するステージと、前記真空槽内へスパッタガスを供給するガス供給部と、前記真空槽内に露出するターゲット表面が前記基板の表面に対して傾斜するかたちで前記真空槽に配設されて電力が供給されるターゲットとを備え、前記スパッタガスが供給される前記真空槽において前記基板を前記周方向に回転させながら前記ターゲットに前記電力を供給することにより前記ターゲット表面をスパッタして前記基板の表面に薄膜を形成する成膜装置であって、前記基板の表面を投影面にして前記ターゲット表面のエロージョン領域が前記ターゲット表面の法線方向に投影された領域である投影領域を覆うように前記基板と前記ターゲットとの間に配置されて前記投影領域への粒子の入射を抑制する抑制部材を備えたことを要旨とする。
【０００９】
ターゲットのエロージョン領域が投影された基板表面における投影領域にあっては、一般にプラズマ空間を構成する粒子のなかで相対的に高いエネルギー状態にあるスパッタ粒子が高い頻度の下で入射するようになる。請求項１に記載の発明によれば、スパッタ法を用いて薄膜を形成する過程において、こうしたスパッタ粒子の投影領域への入射が抑制部材によって抑制されることになる。それゆえ、成膜空間に生成するプラズマに起因した薄膜へのダメージを抑制することができる。しかも基板表面上における投影領域がこうした抑制部材で覆われるものの、薄膜を形成する過程においてはステージによって基板が回転し続けるために、抑制部材により覆われていない領域、すなわち相対的に低いエネルギー状態にあるスパッタ粒子の入射領域を基板表面に広げることができ、抑制部材に起因した膜厚均一性の劣化を抑えることもできる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記投影領域が、前記基板の中心から前記基板の径方向外側に偏倚した領域であり、前記抑制部材が、前記エロージョン領域に対して前記投影領域の全体を覆う板材であることを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、投影領域の全体が抑制部材により覆われるために、こうした投影領域への荷電粒子の入射を確実に抑えることができる。しかも、投影領域の範囲が基板の中心から偏倚しているために、こうした投影領域の全体が抑制部材により覆われるものの、ターゲットからのスパッタ粒子を基板表面の全体にわたり堆積させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記抑制部材が、前記投影領域と非投影領域との境界に沿う外縁を有した板材であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明によれば、基板表面における非投影領域に確実にスパッタ粒子を入射させられるため、薄膜の膜厚均一性を一層確保し易くなる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記抑制部材の電位が接地電位であることを要旨とする。
請求項４に記載の発明によれば、プラズマ空間からの荷電粒子や電子等による電荷の蓄積が抑制部材において回避できることから、抑制部材に起因するプラズマの状態の不安定化を抑えることもできる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記基板の表面が非晶質であり、前記ターゲットがＭｇＯターゲットであることを要旨とする。
請求項５に記載の発明によれば、成膜空間に生成するプラズマに起因したＭｇＯ膜へのダメージを抑制することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、真空槽に収容された円板状の基板を該基板の周方向に回転させながら前記真空槽内へスパッタガスを供給し、前記真空槽内に露出するターゲット表面が前記基板の表面に対して傾斜するかたちで前記真空槽に配設されたターゲットに電力を供給して前記ターゲット表面を前記スパッタガスでスパッタすることにより前記基板の表
面に薄膜を形成する成膜方法であって、前記基板の表面を投影面にして前記ターゲット表面のエロージョン領域が前記ターゲット表面の法線方向に投影された領域である投影領域を覆うように前記基板と前記ターゲットとの間に抑制部材を配置して前記投影領域への粒子の入射を前記抑制部材により抑制させながら前記薄膜を形成することを要旨とする。
【００１６】
ターゲットのエロージョン領域が投影された基板表面における投影領域にあっては、一般にプラズマ空間を構成する粒子のなかで相対的に高いエネルギー状態にあるスパッタ粒子が高い頻度の下で入射するようになる。請求項６に記載の発明によれば、スパッタ法を用いて薄膜を形成する過程において、こうしたスパッタ粒子の投影領域への入射が抑制部材によって抑制されることになる。それゆえ、成膜空間に生成するプラズマに起因した薄膜へのダメージを抑制することができる。しかも基板表面上における投影領域がこうした抑制部材で覆われるものの、薄膜を形成する過程においてはステージによって基板が回転し続けるために、抑制部材により覆われていない領域、すなわち相対的に低いエネルギー状態にあるスパッタ粒子の入射領域を基板表面に広げることができ、抑制部材に起因した膜厚均一性の劣化を抑えることもできる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、前記基板表面が非晶質であり、前記ターゲットがＭｇＯターゲットであることを要旨とする。
請求項７に記載の発明によれば、成膜空間に生成するプラズマに起因したＭｇＯ膜へのダメージを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
上記したように、本発明によれば、スパッタ法を用いて薄膜を形成する際に成膜空間に生成するプラズマに起因した薄膜へのダメージを抑制する成膜装置及び成膜方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１は成膜装置１０の断面構造を模式的に示す側断面図であり、図２（ａ）（ｂ）はそれぞれ成膜装置１０におけるエロージョン領域と抑制部材である遮蔽リングとの配置の関係を模式的に示す側面図及び平面図である。
【００２０】
図１に示されるように、成膜装置１０における真空槽１１には、該真空槽１１の内部空間を排気する排気系１２が連結されており、この排気系１２の排気動作により真空槽１１の内部圧力が例えば１×１０−６Ｐａ以下へ減圧可能になる。また、排気系１２を備えた真空槽１１には、希ガスであるアルゴン（Ａｒ）、キセノン（Ｘｅ）、又はクリプトン（Ｋｒ）を同真空槽１１の内部へ供給するガス供給部１３が連結されている。このガス供給部１３が真空槽１１の内部に希ガスを供給して、上述する排気系１２が同真空槽１１から上記希ガスを排気することにより、真空槽１１の内部には例えば１０ｍＰａ〜３００ｍＰａの希ガスによる雰囲気が形成可能になる。
【００２１】
真空槽１１の内部における底部には、円板状に形成された基板Ｓを保持するための基板ステージ１４が基板ステージ回転機構１５の出力軸に連結されるかたちで搭載されている。本実施形態における基板Ｓとしては、例えば直径が８インチのＳｉウェハ、ＡｌＴｉＣウェハ、ガラスウェハなどを用いることができ、その表面が非晶質である基板を用いることができる。この基板ステージ１４は同基板ステージ１４に保持された状態の基板Ｓを室温に維持しつつ、基板ステージ回転機構１５の駆動力を受けることにより、同基板Ｓの中心を含む法線である基板回転軸Ａ１を回転中心にして基板Ｓを同基板Ｓの周方向に沿って回転させる。こうした構成からなる基板ステージ１４は、一方向からのスパッタ粒子を基板Ｓの全周にわたり均一に分散させることができ、基板Ｓの上における堆積物の均一性を
向上させることができる。
【００２２】
真空槽１１の内部には、基板ステージ１４の周囲を覆う円環状の下部遮蔽板１６Ａが昇降機構１７の出力軸に連結されるかたちで配設されている。下部遮蔽板１６Ａは昇降機構１７の駆動力を受けることにより基板Ｓの基板回転軸Ａ１に沿って昇降し、その最下位置（図１に示す位置）において基板ステージ１４の周囲や真空槽１１の底部に対し成膜種を遮蔽して基板ステージ１４の周囲や真空槽１１の底部への成膜種の堆積を抑える。また下部遮蔽板１６Ａは、その最上位置において基板ステージ１４の周囲から離脱して基板Ｓの搬入及び搬出を可能にする。
【００２３】
下部遮蔽板１６Ａの上方には、昇降機構１７の上側を覆って下方に先細りする円筒状の上部遮蔽板１６Ｂが真空槽１１に固定されるかたちで配設されている。上部遮蔽板１６Ｂは昇降機構１７の周囲や真空槽１１の内壁に対し成膜種を遮蔽して昇降機構１７の周囲や真空槽１１の内壁への成膜種の堆積を抑える。
【００２４】
下部遮蔽板１６Ａの径方向内側には、基板Ｓの外周に沿う円環状のカバーリングＣＲが配設されている。下部遮蔽板１６Ａが最下位置に位置するとき、カバーリングＣＲは基板ステージ１４に載置される。そして、この状態から基板ステージ１４が回転することにより、カバーリングＣＲは基板Ｓとともに回転して基板ステージ１４への成膜種の堆積を抑える。一方、下部遮蔽板１６Ａが最下位置から最上位置へ上昇するとき、カバーリングＣＲは下部遮蔽板１６Ａの上面に載置されるかたちで基板ステージ１４から離脱する。これにより基板ステージ１４に対して基板Ｓの載置と取出しとが可能になる。
【００２５】
真空槽１１の上側には、同真空槽１１の内部にプラズマを生成するためのカソード１８が搭載されている。カソード１８のバッキングプレート１９には、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力を電力密度が２．８５Ｗ／ｃｍ２になる態様で出力する外部電源ＧＥが電気的に接続されている。またバッキングプレート１９の基板Ｓの側には、内表面であるターゲット表面２０Ｓを真空槽１１の内部に向けて露出する円板状に形成されたターゲット２０が電気的に接続されている。このターゲット２０は、基板Ｓに形成する薄膜の構成元素を主成分とするものであり、本実施形態においては主成分がＭｇＯであって直径が５インチからなるＭｇＯターゲットが用いられている。
【００２６】
上述するターゲット２０は、その内表面であるターゲット表面２０Ｓが基板Ｓの表面に対して傾斜するかたちで真空槽１１に搭載されており、例えばターゲット表面２０Ｓの法線であるターゲット法線Ａ２と基板Ｓの基板回転軸Ａ１とのなす角度である斜入射角θが例えば２２°となるかたちで搭載されている。またターゲット表面２０Ｓの中心と基板Ｓの表面との間の距離であるＴＳ間距離が例えば２００ｍｍとなるかたちで真空槽１１に搭載されている。
【００２７】
上記バッキングプレート１９を挟んでターゲット２０の反対側には磁気回路２１が配設されており、外部電源ＧＥからの高周波電力がバッキングプレート１９に供給される状態で磁気回路２１が作動することにより、ターゲット２０のターゲット表面２０Ｓにマグネトロン磁場が形成される。そしてターゲット２０のターゲット表面２０Ｓの近傍に高密度のプラズマが生成されることよりターゲット２０のターゲット表面２０Ｓがカソードとして機能し、同ターゲット表面２０Ｓが希ガスのイオンによりスパッタされる。この際、ターゲット２０のターゲット表面２０Ｓには、その構成元素が弾き出された領域であるエロージョン領域が形成される。なお、本実施形態においては、磁気回路２１が形成するプラズマの均一性によりターゲット表面２０Ｓの全体が上記エロージョン領域となるように構成されている。
【００２８】
ターゲット２０に対する基板Ｓの側には、基板Ｓの上方を覆うドーム状に形成されたシャッタ２２がシャッタ回転機構２３の出力軸に連結されるかたちで基板ステージ１４の直上に配設されている。シャッタ２２の一部には、上記ターゲット２０のターゲット表面２０Ｓの略全体を基板Ｓに向けて露出可能にする貫通孔である開口２２Ｈが形成されている。こうした構成からなるシャッタ２２は、シャッタ回転機構２３の駆動力を受けることにより基板Ｓの基板回転軸Ａ１を中心にして回転し、上述するようにバッキングプレート１９へ高周波電力が供給されるときには、ターゲット２０のターゲット表面２０Ｓと上記開口２２Ｈとを対向させる状態で固定されてターゲット２０に対するスパッタを可能にする。またバッキングプレート１９へ高周波電力が供給されないときには、ターゲット２０のターゲット表面２０Ｓを覆う状態でシャッタ２２が固定されてターゲット２０に対するスパッタを不能にすると伴に、ターゲット表面２０Ｓに対する汚染を抑える。
【００２９】
こうした構成からなる成膜装置１０において成膜処理を開始するとき、成膜装置１０は、排気系１２を駆動することにより真空槽１１の内部を１×１０−６Ｐａ以下に減圧し、同真空槽１１の内部へ基板Ｓを搬入してガス供給部１３を駆動することにより圧力が０．０１Ｐａ〜０．０２Ｐａの希ガスからなる雰囲気を形成する。続いて成膜装置１０は、基板ステージ回転機構１５を駆動することにより基板回転軸Ａ１を中心にして基板Ｓを回転させると伴に、シャッタ回転機構２３を駆動することによりシャッタ２２の開口２２Ｈとターゲット表面２０Ｓとを対向させる。そして成膜装置１０は、外部電源ＧＥを駆動することによりターゲット２０をスパッタして、非晶質である基板Ｓの表面で（００１）面方位に配向したＭｇＯ膜を例えば５ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で形成する。
【００３０】
ところで、上述するようなスパッタプロセスにあっては、ターゲット２０の構成元素であるＭｇＯ粒子が基板Ｓに向けて飛散することは当然のこと、この他にターゲット表面２０Ｓから反射する希ガスのイオンやターゲット表面２０Ｓから反跳する希ガスからなるスパッタ粒子までもが基板Ｓに向けて飛散するようになる。このようなスパッタ粒子が過剰な入射エネルギーを有した状態のまま基板Ｓに対して照射される場合、同基板Ｓの表面に堆積されるＭｇＯは、その結晶成長が阻害されてしまい、また堆積したＭｇＯがこうした粒子によって物理的にエッチングされてＭｇＯ膜の成長そのものが阻害されてしまう。
【００３１】
上述する構成からなる成膜装置１０にあっては、ターゲット表面２０Ｓと基板Ｓの表面との間の距離が基板Ｓの面内において異なることから、基板Ｓの表面に向けて飛行するスパッタ粒子間の衝突頻度も基板Ｓの面内において異なることになり、上述するスパッタ粒子の入射エネルギーも基板Ｓの面内においてばらつくようになる。この結果、ターゲット表面２０Ｓとの間の距離が相対的に短くなる基板Ｓの表面にあっては、上述する入射エネルギーが特に高くなり、ＭｇＯ膜に要求される（００１）面方位への配向やＭｇＯ膜の膜厚そのものを相対的に大きく損う、すなわちダメージを受けることになる。
【００３２】
そこで、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、上述する成膜装置１０においては、スパッタ粒子が飛散する領域であるターゲット表面２０Ｓのエロージョン領域と基板Ｓの表面との間に、上記スパッタ粒子が基板Ｓの表面に直接的に入射することを抑制する抑制部材である遮蔽リング３０が備えられている。遮蔽リング３０は、基板Ｓの表面と略平行に配置された導電性を有する円環状の板材からなり、基板Ｓの外側を囲う円環状のリング部３１が下部遮蔽板１６Ａの上に載置されるかたちで配置されている。このリング部３１が真空槽１１に接続されることにより、遮蔽リング３０の全体が電気的に接地されている。
【００３３】
上記エロージョン領域であるターゲット表面２０Ｓは、基板Ｓの表面を投影面にして前記ターゲット法線Ａ２に沿って投影されることにより、その投影像である投影領域ＳＰを基板Ｓの表面に仮想的に形成する。基板Ｓの表面における投影領域ＳＰは、基板回転軸Ａ１から基板Ｓの径方向外側に偏倚した楕円円弧状の外縁を有している。この投影領域ＳＰ
とターゲット表面２０Ｓとを結ぶ投影空間の途中には、上記遮蔽リング３０の遮蔽部３２が同投影空間を横切るかたちで配置されている。遮蔽リング３０の遮蔽部３２は、リング部３１の一部から基板回転軸Ａ１に向かって延びる平板状に形成されており、同遮蔽部３２の外縁が前記投影空間の外周面に沿う楕円円弧状に形成されて、前記投影領域ＳＰから見たターゲット表面２０Ｓの全体を覆うかたちで配置されている。
【００３４】
上述するスパッタプロセスにおいては、ターゲット表面２０Ｓから反射した希ガスのイオンや反跳した希ガスの多くが上記ターゲット法線Ａ２に沿って飛行するようになる。そしてターゲット表面２０Ｓから飛散したスパッタ粒子のなかで衝突頻度の低い粒子、すなわち相対的に高いエネルギー状態にある粒子は、上記投影空間を基板Ｓの表面に向けて飛行し続ける。上述する構成からなる遮蔽リング３０によれば、こうした高いエネルギー状態にある粒子が投影空間の途中に配置された遮蔽部３２に衝突して反射されるために、高いエネルギー状態にある粒子の基板Ｓの表面への入射が抑制される。それゆえターゲット表面２０Ｓとの間の距離が相対的に短くなる投影領域ＳＰにあっては、ターゲット表面２０Ｓから反射したイオンや反跳した粒子の入射を抑えることができ、こうした粒子の入射に伴うダメージを抑えることができる。
【００３５】
なお、こうした投影領域ＳＰに対してはＭｇＯ粒子の入射までもが抑えられてＭｇＯ膜の成膜速度までもが低下することになるものの、ＭｇＯ膜を形成する過程にあっては基板回転軸Ａ１を中心にして基板Ｓが回転し続けるために、こうした成膜速度が低くなる領域である投影領域ＳＰと、該投影領域ＳＰを除いた領域である非投影領域とを基板Ｓの表面で周期的に切替えることができる。それゆえ上述する非投影領域を基板Ｓの表面の全体にわたり時間軸で分散させることができることから、遮蔽部３２による遮蔽に起因した膜厚均一性の劣化を抑えることもできる。しかも、上述する構成からなる成膜装置１０においては、基板回転軸Ａ１から基板Ｓの径方向外側に偏倚した位置に投影領域ＳＰが形成されるために、基板Ｓの表面においては常時投影領域ＳＰとなる領域を無くすことができ、ターゲット表面２０Ｓから飛散したＭｇＯ粒子を基板Ｓの表面の全体にわたり堆積させることもできる。
【００３６】
また、上述する投影領域ＳＰがエロージョン領域を投影したものであって、遮蔽リング３０の遮蔽部３２が同投影領域ＳＰに沿う形状で形成されていることから、ターゲット表面２０Ｓとの間の相対距離が相対的に長くなる非投影領域に対しては、低いエネルギー状態にあるスパッタ粒子を確実に入射させることができる。それゆえＭｇＯ膜の膜厚均一性を一層確保し易くすることもできる。さらに遮蔽リング３０の電位が接地電位であることから、プラズマ空間からの荷電粒子や電子等による電荷の蓄積が遮蔽リング３０において回避することもでき、こうした遮蔽リングに起因するプラズマの状態の不安定化を抑えることもできる。
【００３７】
以上説明したように、上記実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）上記実施形態によれば、投影領域ＳＰへのスパッタ粒子の入射が遮蔽リング３０の遮蔽部３２によって抑えられる。そのため、真空槽１１の内部である成膜空間に生成されるプラズマに起因したＭｇＯ膜へのダメージが抑制される。
【００３８】
（２）しかも基板Ｓの表面における投影領域ＳＰがこうした遮蔽部３２で覆われるものの、ＭｇＯ膜を形成する過程においては基板ステージ１４により基板Ｓが回転し続けるために、相対的に低いエネルギー状態にあるスパッタ粒子の入射が基板Ｓの表面全体に広がる。そのため、遮蔽部３２による遮蔽に起因した膜厚均一性の劣化も抑えられる。
【００３９】
（３）さらには、下地表面の非晶質性が損なわれないため、ＭｇＯ膜の結晶成長において高い結晶配向性が実現できる。
（４）上記実施形態によれば、投影領域ＳＰの全体が遮蔽部３２により覆われるために、こうした投影領域ＳＰへの荷電粒子の入射を確実に抑えることができる。しかも投影領域ＳＰの範囲が基板Ｓの中心から偏倚しているために、こうした投影領域ＳＰの全体が遮蔽部３２により覆われるものの、ターゲット２０からのスパッタ粒子を基板Ｓの表面の全体にわたり堆積させることができる。
【００４０】
（５）上記実施形態によれば、基板Ｓの表面における非投影領域には相対的にエネルギーの低いスパッタ粒子を確実に入射させられるために、ダメージが抑えられたＭｇＯ膜を基板Ｓの表面全体に、より均一に形成することができる。
【００４１】
（６）上記実施形態によれば、遮蔽リング３０の電位が接地電位であることから、プラズマ空間からの荷電粒子や電子等による電荷の蓄積が同遮蔽リング３０において回避することもでき、こうした遮蔽リング３０に起因するプラズマの状態の不安定化を抑えることもできる。
【００４２】
なお、上記実施形態は以下の形態に変更して実施することもできる。
・上記実施形態においては、ターゲットの構成元素をＭｇＯに具体化して薄膜をＭｇＯ膜に具体化したが、これを変更して例えば、超伝導材料であるイットリウム・バリウム・酸化銅（ＹＢＣＯ）をターゲットの構成元素に具体化し、成膜物である薄膜をＹＢＣＯ膜に具体化してもよい。また透明電極材料である酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＺｎＯ）をターゲットの構成元素に具体化し、成膜物である薄膜をＩＴＯ膜やＺｎＯ膜に具体化することもできる。こうした形態によれば、スパッタ法により形成する超伝導薄膜や透明電極膜に対して、上述する入射粒子からのダメージである高抵抗化を抑えることもできる。
【００４３】
・上記実施形態においては、抑制部材である遮蔽リング３０の電位が接地電位である形態を説明したが、遮蔽リング３０によるプラズマの不安定化が無い場合にあっては、同遮蔽リング３０の電位を浮遊電位にする形態であってもよい。こうした形態によれば、抑制部材に関わる電気的構成の自由度を拡張することもできる。
【００４４】
・上記実施形態においては、遮蔽リング３０における遮蔽部３２の外縁が投影空間の外周面に沿う形態を説明したが、これを変更して遮蔽部３２を矩形板状に構成してもよく、投影領域ＳＰから見たエロージョン領域の全体を遮蔽部３２が覆うかたちであればよい。
【００４５】
・上記実施形態においては、投影領域ＳＰが基板回転軸Ａ１から径方向外側へ偏倚した形態を説明したが、こうした形態に限らず、例えば投影領域ＳＰは基板回転軸Ａ１を含む楕円状であってもよく、基板Ｓの表面を投影面にしてエロージョン領域をターゲット法線Ａ２に沿って投影した投影像の領域であればよい。
【００４６】
・上記実施形態においては、ターゲット表面２０Ｓの全体をエロージョン領域とする形態について説明した。ターゲット表面２０Ｓに形成されるエロージョン領域は磁気回路２１により形成されるマグネトロン磁場などの態様により大きく形状が異なるため、例えばエロージョン領域は、ターゲット表面２０Ｓの一部であって、その形状が楕円状や環状である形態であってもよく、こうしたエロージョン領域を投影した投影空間が遮蔽部３２により遮蔽される構成であればよい。
【００４７】
・上記実施形態においては、投影領域ＳＰから見たターゲット２０の側の全体が遮蔽部３２により覆われる形態を説明したが、これを変更して、投影領域ＳＰから見たターゲット２０の側の一部が遮蔽部３２により覆われる形態であってもよい。こうした形態であれ、投影空間から基板Ｓの表面に入射する粒子の一部が遮蔽部３２により遮蔽される分だけ
、薄膜に対するダメージを抑えることができる。
【００４８】
・上記実施形態においては、抑制部材である遮蔽リング３０の遮蔽部３２を平板状に具体化したが、これを変更して、例えば遮蔽部３２の一部あるいは全体を網状にする形態であってもよい。こうした形態であれ、投影空間から基板Ｓの表面に入射する粒子の一部が遮蔽部３２により遮蔽される分だけ、薄膜に対するダメージを抑えることができる。
【００４９】
・上記実施形態においては、１つの成膜装置１０に搭載するターゲット２０の数量を１つにする構成について説明したが、１つの成膜装置１０に複数のターゲット２０を搭載する構成であってもよい。
【００５０】
・上記実施形態においては、スパッタガスを希ガスであるＡｒ、Ｘｅ、又はＫｒに具体化したが、これを変更して例えば、希ガスであるヘリウム（Ｈｅ）やネオン（Ｎｅ）、さらには反応性を有したガスである酸化窒素（ＮＯ、ＮＯ２）や酸化炭素（ＣＯ、ＣＯ２）など、成膜対象物やターゲットの構成元素等に応じて適宜選択することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施形態における成膜装置の断面構造を模式的に示す側断面図。
【図２】（ａ）（ｂ）本実施形態おけるエロージョン領域と抑制部材との配置関係を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００５２】
Ｓ…基板、ＳＰ…投影領域、Ａ１…基板回転軸、Ａ２…ターゲット法線、１０…成膜装置、１１…真空槽、１３…ガス供給部、１４…基板ステージ、１８…カソード、１９…バッキングプレート、２０…ターゲット、２０Ｓ…ターゲット表面、３０…遮蔽リング、３１…リング部、３２…遮蔽部。
【図１】
2010150639.tif 000003
【図２】
2010150639.tif 000004