(57)【要約】【課題】薄膜が形成される基板においてターゲットと対向する部位とターゲット間の隙間と対向する部位との間における特性の差異が抑えられるスパッタ装置を提供する。【解決手段】相互に隣り合う２つのターゲット３１，４１にて、第１ターゲット３１は、隙間Ｓｔｂを区画する第１端面３２を有し、第２ターゲット４１は、隙間Ｓｔｂを区画する第２端面４２を有する。第１端面３２は、仮想平面Ｐｉｄに対する法線Ｌｖと交差する第１交差部を含み、第２端面４２は、仮想平面Ｐｉｄに対する法線Ｌｖと交差する第２交差部を含み、第１交差部は、基板から見て第２交差部の一部を覆う。【選択図】図３
2014114498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と対向する平面に沿って隙間を空けて並べられた板状をなす複数のターゲットと、
前記ターゲットごとにマグネトロン磁場を形成する複数の磁気回路と、を備え、
相互に隣り合う２つの前記ターゲットにて、
第１ターゲットは、前記隙間を区画する第１端面を有し、
第２ターゲットは、前記隙間を区画する第２端面を有し、
前記第１端面は、前記平面に対する法線と交差する第１交差部を含み、
前記第２端面は、前記平面に対する法線と交差する第２交差部を含み、
前記第１交差部は、前記基板から見て前記第２交差部の一部を覆う
スパッタ装置。
【請求項２】
前記第１ターゲットに対応する磁気回路が、第１磁気回路として設定され、
前記第２ターゲットに対応する磁気回路が、第２磁気回路として設定され、
前記第１磁気回路は、
前記基板から見てエロージョン領域を前記第１端面よりも前記第１ターゲットの内側に設定し、
前記第２磁気回路は、
前記基板から見てエロージョン領域を前記第２端面よりも前記第２ターゲットの内側に設定する
請求項１に記載のスパッタ装置。
【請求項３】
前記第１端面と前記第２端面とは、
前記平面に対して傾斜した相互に平行な傾斜面である
請求項１または２に記載のスパッタ装置。
【請求項４】
前記複数のターゲットの各々にて、
前記基板側の面が表面として設定され、
前記表面とは反対側の面が裏面として設定され、
前記第１端面は、
前記表面側にて前記第２ターゲットに向けて突出する第１突部を有し、
前記第２端面は、
前記裏面側にて前記第１ターゲットに向けて突出し前記第１突部に覆われる第２突部を有する
請求項１から３のいずれか１つに記載のスパッタ装置。
【請求項５】
前記ターゲットに高周波電力を供給する電源をさらに備え、
前記第１ターゲットと前記第２ターゲットとは前記電源に対し並列に接続される
請求項１から４のいずれか１つに記載のスパッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、相互に隣り合うターゲット間に隙間を有するスパッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイの製造技術には、大型の基板と対向する複数のターゲットをスパッタして大型の基板に薄膜を形成するスパッタ装置が用いられている。スパッタ装置に備えられる複数のターゲットは、例えば、特許文献１〜３に記載されるように、基板における１つの方向に沿って隙間を空けて並べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３６０５１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８４５１１号公報
【特許文献３】特開２０１２−１８４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のスパッタ装置では、複数のターゲットの各々の裏面側に磁気回路が配置され、複数のターゲットの各々の表面に磁場が形成される。そして、複数のターゲットの各々の表面では、その表面に形成される磁場の分布に応じて構成原子が放出される。この際に、スパッタ装置に搬入された基板では、各ターゲットと対向する部位と、ターゲット間の隙間と対向する部位とでは、基板に向けて放出される粒子の分布、放出された粒子のエネルギー、放出された粒子と他の粒子との反応する確率などが相互に異なる。そのため、基板に形成された薄膜では、各ターゲットと対向する部位と、ターゲット間の隙間と対向する部位との間で特性が相互に異なってしまう。
【０００５】
本開示の技術は、薄膜が形成される基板においてターゲットと対向する部位とターゲット間の隙間と対向する部位との間における特性の差異が抑えられるスパッタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示におけるスパッタ装置の一態様は、基板と対向する平面に沿って隙間を空けて並べられた板状をなす複数のターゲットと、前記ターゲットごとにマグネトロン磁場を形成する複数の磁気回路と、を備える。また、相互に隣り合う２つの前記ターゲットにて、第１ターゲットは、前記隙間を区画する第１端面を有し、第２ターゲットは、前記隙間を区画する第２端面を有する。そして、前記第１端面は、前記平面に対する法線と交差する第１交差部を含み、前記第２端面は、前記平面に対する法線と交差する第２交差部を含み、前記第１交差部は、前記基板から見て前記第２交差部の一部を覆う。
【０００７】
本開示におけるスパッタ装置の一態様によれば、相互に隣り合う２つのターゲット間の隙間が、第１ターゲットの第１端面と、第２ターゲットの第２端面とによって区画される。この際に、第１端面の第１交差部が、基板から見て第２端面の第２交差部を覆うため、第１端面と第２端面とに挟まれる隙間の一部は、第１ターゲットにより基板に対して覆われる。
【０００８】
ここで、相互に隣り合う２つのターゲット間に隙間が形成される構成では、２つのターゲットの他に、ターゲット間の隙間とも基板は対向する。マグネトロン磁場がターゲットごとに形成される構成では、ターゲットごとの電場の偏りが少なからず強調されるため、２つのターゲットと対向する部位と、ターゲット間との隙間と対向する部位との間で、基板に形成される薄膜の特性が相互に異なりやすくなる。この点で、上述する構成であれば、第１端面と第２端面とが基板から見て一部で重なるため、２つのターゲット以外の部分と基板とが対向することが抑えられる。
【０００９】
結果として、ターゲットと対向する部位と、ターゲット以外の部分と対向する部位との間で、基板に向けて放出される粒子の分布、放出された粒子のエネルギー、放出された粒子と他の粒子との反応する確率などのばらつきが抑えられる。したがって、薄膜が形成される基板において、ターゲットと対向する部位と、ターゲット間の隙間と対向する部位との間における特性の差異が抑えられる。
【００１０】
本開示におけるスパッタ装置の他の態様では、前記第１ターゲットに対応する磁気回路が、第１磁気回路として設定され、前記第２ターゲットに対応する磁気回路が、第２磁気回路として設定される。そして、前記第１磁気回路は、前記基板から見てエロージョン領域を前記第１端面よりも前記第１ターゲットの内側に設定し、前記第２磁気回路は、前記基板から見てエロージョン領域を前記第２端面よりも前記第２ターゲットの内側に設定する。
【００１１】
本開示におけるスパッタ装置の他の態様によれば、第１ターゲットでは第１端面よりも内側にエロージョン領域が形成され、第２ターゲットでは第２端面よりも内側にエロージョン領域が形成される。それゆえに、各ターゲットからの粒子の放出が進行することに伴って、第２交差部を覆う第１交差部にて、第２交差部を覆う部分が削られることが抑えられる。結果として、ターゲットと対向する部位と、ターゲット間の隙間と対向する部位との間における膜特性の差異が抑えられ、この効果の得られる期間の長期化が図られる。
【００１２】
本開示におけるスパッタ装置の他の態様では、前記第１端面と前記第２端面とは、前記平面に対して傾斜した相互に平行な傾斜面である。
本開示におけるスパッタ装置の他の態様によれば、ターゲットの並べられる平面に対して第１端面と第２端面とが傾斜する傾斜面であるため、第１端面と第２端面とが段差面や曲面などの複雑な形状をなす構成と比べて、第１端面と第２端面との成形が容易である。
【００１３】
本開示におけるスパッタ装置の他の態様では、前記複数のターゲットの各々にて、前記基板側の面が表面として設定され、前記表面とは反対側の面が裏面として設定される。そして、前記第１端面は、前記表面側にて前記第２ターゲットに向けて突出する第１突部を有し、前記第２端面は、前記裏面側にて前記第１ターゲットに向けて突出し前記第１突部に覆われる第２突部を有する。
【００１４】
本開示におけるスパッタ装置の他の態様によれば、第１端面の表面側に形成された第１突部が、第２端面の裏面側に形成された第２突部を覆う。それゆえに、第１端面と第２端面とが相互に平行な平面である構成と比べて、第１端面と第２端面とに挟まれる隙間が複雑な形状をなす。そのため、スパッタガスやスパッタされた粒子がこれらの隙間に入り込むことが抑えられる。結果として、スパッタガスが入り込むことによって端面の形状が変ることが抑えられる。また、スパッタされた粒子が隙間に堆積することによって、第１端面と第２端面との間の間隔が変ることが抑えられる。ひいては、第１ターゲットと第２ターゲットとの各々におけるスパッタの状態が変ることが抑えられる。
【００１５】
本開示におけるスパッタ装置の他の態様は、前記ターゲットに高周波電力を供給する電源をさらに備える。そして、前記第１ターゲットと前記第２ターゲットとは前記電源に対し並列に接続される。
【００１６】
第１ターゲットの一部が第２ターゲットを覆う構成では、第１ターゲットと第２ターゲットとの間に各々のアノードが介在しない以上、これらの間で電場が形成されやすくなる。この点で、本開示におけるスパッタ装置の他の態様によれば、基板から見て相互に重なる部分を有する２つのターゲットが電源に対して並列に接続される。それゆえに、２つのターゲット間に大きな電場が形成されることが抑えられ、ひいては、２つのターゲット間にてスパッタ状態が相互に異なることが抑えられる。
【発明の効果】
【００１７】
本開示の技術によれば、薄膜が形成される基板においてターゲットと対向する部位とターゲット間の隙間と対向する部位との間における特性の差異が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示の技術における第１実施形態でのスパッタ装置に関する全体的な装置構成を基板と共に模式的に示す構成図である。
【図２】第１実施形態におけるスパッタチャンバの装置構成の一部についてカソード装置を中心として模式的に示す構成図である。
【図３】第１実施形態にて相互に隣り合うターゲットの側面構造の一部を拡大して示す部分側面図である。
【図４】第１実施形態にて相互に隣り合うターゲットの正面構造の一部を拡大して示す部分正面図である。
【図５】第２実施形態にて相互に隣り合うターゲットの側面構造の一部を拡大して示す部分側面図である。
【図６】変形例にて相互に隣り合うターゲットの側面構造の一部を拡大して示す部分側面図である。
【図７】変形例にて相互に隣り合うターゲットの側面構造の一部を拡大して示す部分側面図である。
【図８】変形例におけるスパッタ装置の全体的な装置構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１実施形態］
図１から図４を参照して第１実施形態におけるスパッタ装置について説明する。まず、図１を参照してスパッタ装置の全体構成を説明する。なお、以下では、基板に形成される薄膜がインジウムガリウム亜鉛酸化物膜（ＩＧＺＯ膜）である場合を一例として説明する。
［スパッタ装置１０の構成］
図１に示されるように、スパッタ装置１０には、搬入出チャンバ１１、前処理チャンバ１２、および、スパッタチャンバ１３が、１つの方向である搬送方向に沿って配列されている。３つのチャンバの各々は、相互に隣り合う他のチャンバとゲートバルブ１４を介して連結されている。３つのチャンバの各々には、チャンバ内を排気する排気部１５が連結され、３つのチャンバの各々は、排気部１５の駆動によって各別に減圧される。３つのチャンバの各々の底面には、搬送方向に沿って延びる相互に平行な２つのレーンである成膜レーン１６と回収レーン１７とが敷設されている。
【００２０】
成膜レーン１６と回収レーン１７とは、例えば、搬送方向に沿って延びるレールと、搬送方向に沿って配置された複数のローラーと、複数のローラーの各々を自転させる複数のモーターなどから構成される。成膜レーン１６は、スパッタ装置１０の内部に搬入されたトレイＴを搬入出チャンバ１１からスパッタチャンバ１３に向けて搬送し、回収レーン１７は、スパッタチャンバ１３の内部に搬入されたトレイＴをスパッタチャンバ１３から搬入出チャンバ１１に向けて搬送する。トレイＴには、紙面の手前に向かって延びる矩形状をなす基板Ｓが立てられた状態で固定されている。基板Ｓの幅は、例えば、搬送方向に沿って２２００ｍｍであり、紙面の手前に向かって２５００ｍｍである。  
【００２１】
搬入出チャンバ１１は、スパッタ装置１０の外部から搬入される成膜前の基板Ｓを前処理チャンバ１２へ搬送し、前処理チャンバ１２から搬入される成膜後の基板Ｓをスパッタ装置１０の外部に搬出する。成膜前の基板Ｓが外部から搬入出チャンバ１１へ搬入されるとき、また、成膜後の基板Ｓが搬入出チャンバ１１から外部へ搬出されるとき、搬入出チャンバ１１はチャンバ内を大気圧まで昇圧する。成膜前の基板Ｓが搬入出チャンバ１１から前処理チャンバ１２へ搬入されるとき、また、成膜後の基板Ｓが前処理チャンバ１２から搬入出チャンバ１１へ搬出されるとき、搬入出チャンバ１１は前処理チャンバ１２の内部と同じ程度にまで内部を減圧する。
【００２２】
前処理チャンバ１２は、搬入出チャンバ１１から前処理チャンバ１２へ搬入された成膜前の基板Ｓに対し、成膜に必要とされる処理として、例えば、加熱処理や洗浄処理などを行う。前処理チャンバ１２は、搬入出チャンバ１１から前処理チャンバ１２へ搬出された基板Ｓをスパッタチャンバ１３へ搬入する。また、前処理チャンバ１２は、スパッタチャンバ１３から前処理チャンバ１２へ搬出された基板Ｓに対し、搬入出チャンバ１１へ搬出する。
【００２３】
スパッタチャンバ１３は、前処理チャンバ１２からスパッタチャンバ１３へ搬入された成膜前の基板Ｓに対し、カソード装置１８を用いてＩＧＺＯ膜を形成する。スパッタチャンバ１３は、レーン変更部１９を用いて成膜後のトレイＴを成膜レーン１６から回収レーン１７へ移動させる。
［スパッタチャンバ１３の構成］
図２を参照してスパッタチャンバ１３の構成を詳細に説明する。
【００２４】
図２に示されるように、スパッタチャンバ１３における成膜レーン１６は、前処理チャンバ１２からスパッタチャンバ１３へ搬入された基板Ｓを搬送方向に沿って搬送し、基板Ｓに対する薄膜の形成が開始されてから終了されるまでの間は、成膜レーン１６の途中でトレイＴの位置を固定する。
【００２５】
スパッタチャンバ１３におけるガス供給部２１は、トレイＴとカソード装置１８との間の隙間に、スパッタに用いられるガスを供給する。ガス供給部２１から供給されるガスには、アルゴンガスなどのスパッタガスと酸素ガスなどの反応ガスとが含まれる。
【００２６】
カソード装置１８では、４つのカソードユニット２２の各々が、基板Ｓの表面Ｓａと対向する平面に沿って並べられている。４つのカソードユニット２２の各々では、ターゲット２３とバッキングプレート２４と磁気回路２５とが、基板Ｓに近い側からこの順に配置されている。
【００２７】
ターゲット２３は、基板Ｓと対向する平面に沿った平板状をなし、紙面と直交する方向である高さ方向において基板Ｓよりも長い幅を有し、また、搬送方向において基板Ｓの４分の１程度の幅を有する。ターゲット２３の形成材料における主たる成分はＩＧＺＯであり、例えば、ターゲット２３の形成材料における９５質量％がＩＧＺＯであり、好ましくは９９質量％以上がＩＧＺＯである。４つのカソードユニット２２では、１つのターゲット２３がそれと隣り合う他のターゲット２３との間に隙間を空けるかたちで、４つのターゲット２３が搬送方向に沿って並べられている。
【００２８】
バッキングプレート２４は、基板Ｓと対向する平面に沿った平板状をなし、ターゲット２３にて基板Ｓと向かい合わない面に接合されている。相互に隣り合う２つのカソードユニット２２において、２つのバッキングプレート２４の各々は、１つの高周波電源２６に対して並列に接続されている。１つの高周波電源２６から供給される高周波電力は、相互に隣り合う２つのバッキングプレート２４を通じて、相互に隣り合う２つのターゲット２３に並列に供給される。
【００２９】
磁気回路２５は、相互に異なる磁極を有する複数の磁性体によって構成され、ターゲット２３の表面２３ａである基板Ｓ側の側面に、ターゲット２３ごとのマグネトロン磁場Ｂを形成する。ターゲット２３の表面２３ａに対する法線に沿った方向が法線方向として設定されると、ターゲット２３の表面２３ａと基板Ｓの表面Ｓａとの間の隙間で生成されるプラズマの密度は、磁気回路２５が形成するマグネトロン磁場Ｂのうち法線方向に沿った磁場成分が０（Ｂ⊥＝０）である部分において最も高くなる。
【００３０】
図３を参照してターゲット２３の構成を詳細に説明する。なお、図３では、相互に隣り合う２つのターゲットの側面構造における一部を示す側面図であり、一方のターゲットが第１ターゲット３１として示され、他方のターゲットが第２ターゲット４１として示されている。
【００３１】
図３に示されるように、基板Ｓと対向する平面が仮想平面Ｐｉｄとして設定され、仮想平面Ｐｉｄと直交する直線が法線Ｌｖとして設定されている。第１ターゲット３１にて基板Ｓ側の側面である第１ターゲット表面３１ａと、第２ターゲット４１にて基板Ｓ側の側面である第２ターゲット表面４１ａとは、仮想平面Ｐｉｄと平行な１つの平面上に配置されている。
【００３２】
第１ターゲット３１の端面のうち、第２ターゲット４１と面する第１端面３２は、高さ方向に沿って延びる平面であって、仮想平面Ｐｉｄとのなす角度を傾斜角θとする傾斜面である。本実施形態では、第１端面３２の全てが法線Ｌｖと交差する第１交差部として機能する。搬送方向における第１端面３２の幅は、第１端面幅Ｗ３として設定され、第１端面幅Ｗ３は、例えば、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
【００３３】
第１ターゲット表面３１ａ上にマグネトロン磁場Ｂを形成する磁気回路２５は、第１磁気回路として設定され、法線Ｌｖに沿った磁場成分が０（Ｂ⊥＝０）であるゼロ磁場領域Ｚ３を第１ターゲット表面３１ａと対向させる。第１ターゲット表面３１ａにおいてゼロ磁場領域Ｚ３と対向する部位は、第１エロージョン領域３１ｅとして設定され、第１ターゲット表面３１ａでは、主に第１エロージョン領域３１ｅにてスパッタが進行する。
【００３４】
ここで、第１ターゲット表面３１ａと第１端面３２とによって形成される角部は、第１ターゲット表面３１ａ上の部位と比べて、スパッタガスの衝突する確率が高くなる。こうした角部の近くに第１エロージョン領域３１ｅが形成されるとなれば、第１ターゲット表面３１ａから進むスパッタが第１端面３２に到達して、第２端面４２の一部が第１端面３２によって覆われなくなる。これに対して、第１磁気回路は、基板Ｓから見て、第１エロージョン領域３１ｅを第１端面３２よりも第１ターゲット３１の内側に設定するため、第１ターゲット３１に対するスパッタが進行するときには、第１端面３２に向けたスパッタの進行が抑えられる。
【００３５】
第２ターゲット４１の端面のうち、第１ターゲット３１と面する第２端面４２は、高さ方向に沿って延びる平面であって、仮想平面Ｐｉｄとのなす角度を傾斜角θとする傾斜面である。第２端面４２と第１端面３２とは、第１ターゲット３１と第２ターゲット４１との間の隙間Ｓｔｂを区画する平面であって、高さ方向の全体にわたり相互に平行である。本実施形態では、第２端面４２の全てが法線Ｌｖと交差する第２交差部として機能する。搬送方向における第２端面４２の幅は、第２端面幅Ｗ４として設定され、第１端面幅Ｗ３と同じく、例えば、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
【００３６】
搬送方向における隙間Ｓｔｂの幅は、ターゲット間隔ＷＴとして設定され、下記式（１）を満たす。式（１）が満たされる構成であれば、搬送方向における隙間Ｓｔｂの幅の最大値が、第１端面幅Ｗ３と第２端面幅Ｗ４の最大値よりも小さいため、第１端面３２は、基板Ｓから見て第２端面４２の一部を覆う。結果として、第１端面３２と第２端面４２とによって区画される隙間Ｓｔｂには、基板Ｓから見て第１端面３２と第２端面４２とが相互に重なる部分である重畳部分Ｓｏｖが形成される。
【００３７】
ｍａｘ（ＷＴ）＜ｍａｘ（Ｗ３，Ｗ４）    …  式（１）
第２ターゲット表面４１ａ上にマグネトロン磁場を形成する磁気回路２５は、第２磁気回路として設定され、法線Ｌｖに沿った磁場成分が０（Ｂ⊥＝０）であるゼロ磁場領域Ｚ４を第２ターゲット表面４１ａと対向させている。第２ターゲット表面４１ａにおいてゼロ磁場領域Ｚ４と対向する部位は、第２エロージョン領域４１ｅとして設定され、第２ターゲット表面４１ａでは、主に第２エロージョン領域４１ｅにてスパッタが進行する。
【００３８】
ここで、第２ターゲット表面４１ａと第２端面４２とによって形成される角部は、第２ターゲット表面４１ａ上の部位と比べて、スパッタガスの衝突する確率が高くなる。こうした角部、もしくは、第２端面４２に第２エロージョン領域４１ｅが形成されるとなれば、第２端面４２の形状そのものがスパッタの進行と共に変る。これに対して、第２磁気回路は、基板Ｓから見て、第２エロージョン領域４１ｅを第２端面４２よりも第２ターゲット４１の内側に設定するため、第２ターゲット４１に対してスパッタが進行するときには、第２端面４２でのスパッタの進行が抑えられる。
［スパッタチャンバ１３の作用］
図４を参照してスパッタチャンバ１３が行う成膜処理について説明する。なお、図４では、相互に隣り合う２つのターゲット２３の平面構造における一部を拡大して示し、且つ、相互に隣り合う２つのターゲット２３の間の隙間Ｓｔｂに関して説明する便宜上、上記第１端面３２および第２端面４２の大きさを誇張して示す。また、搬送方向に並べられた４つのターゲット２３では、相互に隣り合う２つのターゲット２３が同様に作用するため、以下では、第１ターゲット３１と第２ターゲット４１とにおける作用を主に説明する。
【００３９】
図４に示されるように、相互に隣り合うターゲット２３では、第１端面３２が基板Ｓから見て第２端面４２の一部を覆い、第１端面３２と第２端面４２とが相互に重なる部分である重畳部分Ｓｏｖが隙間Ｓｔｂに形成されている。スパッタチャンバ１３にて成膜処理が開始されるとき、まず、スパッタチャンバ１３の内部では、第１ターゲット表面３１ａと第２ターゲット表面４１ａとに基板Ｓが対向するかたちで、トレイＴが固定される。次いで、ガス供給部２１からスパッタガスと反応ガスとが供給され、第１ターゲット３１と第２ターゲット４１に高周波電源２６から高周波電力が供給される。なお、この際に用いられる条件の一例を以下に示す。
・高周波電力        ：  １０ｋＷ
・アルゴンガス分圧  ：  ０．３０Ｐａ
・酸素ガス分圧      ：  ０．１５Ｐａ
・基板Ｓの温度      ：  １００℃
これによって、第１ターゲット表面３１ａの基板Ｓ側にプラズマが生成され、また、第２ターゲット表面４１ａの基板Ｓ側にもプラズマが生成される。そして、第１ターゲット表面３１ａでは、ゼロ磁場領域Ｚ３と対向する第１エロージョン領域３１ｅでスパッタが開始され、第２ターゲット表面４１ａでも、ゼロ磁場領域Ｚ４と対向する第２エロージョン領域４１ｅでスパッタが開始される。
【００４０】
この際に、第１ターゲット３１と第２ターゲット４１との間には、空間である隙間Ｓｔｂが形成される。マグネトロン磁場Ｂがターゲット２３ごとに形成される構成では、ターゲット２３ごとの電場の偏りが少なからず強調されるため、２つのターゲット３１，４１と対向する部位と、ターゲット３１，４１間との隙間と対向する部位との間で、基板Ｓに形成されるＩＧＺＯ膜の特性が相互に異なりやすくなる。
【００４１】
一方で、隙間Ｓｔｂを区画する第１端面３２は、基板Ｓから見て、隙間Ｓｔｂを区画する第２端面４２の一部を覆い、第１端面３２と第２端面４２とに挟まれる隙間Ｓｔｂの一部は、第１ターゲット３１によって基板Ｓに対して覆われる。それゆえに、２つのターゲット３１，４１以外の部分と基板Ｓとが対向することが抑えられる。結果として、２つのターゲット３１，４１と対向する部位と、２つのターゲット３１，４１以外の部分と対向する部位との間で、基板Ｓに向けて放出される粒子の分布、放出された粒子のエネルギー、放出された粒子と他の粒子との反応する確率などのばらつきが抑えられる。
【００４２】
また、第１ターゲット３１では第１端面３２よりも内側に第１エロージョン領域３１ｅが形成され、第２ターゲット４１では第２端面４２よりも内側に第２エロージョン領域４１ｅが形成される。それゆえに、スパッタが進行することに伴って、第１端面３２に向けたスパッタの進行が抑えられ、且つ、第２端面４２の形状が変ることが抑えられる。結果として、上述したスパッタ状態のばらつきが抑えられる効果に対し、その効果の得られる期間の長期化が図られる。
【００４３】
以上説明したように、第１実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られる。
（１）第１端面３２と第２端面４２とが基板Ｓから見て一部で重なるため、２つのターゲット２３以外の部分と基板Ｓとが対向することが抑えられる。それゆえに、ターゲット２３以外の部分と基板Ｓとが対向することに起因した膜特性のばらつきが基板Ｓの面内で抑えられる。
【００４４】
（２）第１ターゲット３１では第１端面３２よりも内側に第１エロージョン領域３１ｅが形成され、第２ターゲット４１では第２端面４２よりも内側に第２エロージョン領域４１ｅが形成される。それゆえに、上記（１）に準じた効果の得られる期間に対してその長期化が図られる。
【００４５】
（３）第１端面３２と第２端面４２とが、仮想平面Ｐｉｄに対して傾斜する傾斜面であり、且つ、相互に平行な平面であるため、第１端面３２と第２端面４２とが段差面や曲面などの複雑な形状をなす構成と比べて、第１端面３２と第２端面４２との成形が容易である。
【００４６】
（４）第１ターゲット３１の一部が第２ターゲット４１を覆う構成では、第１ターゲット３１と第２ターゲット４１との間に各々のアノードが介在しない以上、これらの間で電場が形成されやすくなる。この点で、上記実施形態の構成によれば、基板Ｓから見て相互に重なる部分を有する２つのターゲット２３が高周波電源２６に対して並列に接続される。それゆえに、２つのターゲット２３間に大きな電場が形成されることが抑えられ、ひいては、２つのターゲット２３間にてスパッタ状態が相互に異なることが抑えられる。
［第２実施形態］
図５を参照して第２実施形態におけるスパッタ装置について説明する。第２実施形態におけるスパッタ装置は、第１実施形態におけるスパッタ装置と比べて、各ターゲット２３における端面の構造が相互に異なる。以下では、各ターゲット２３における端面の構造について詳細に説明し、第１実施形態と同様の機能を有する構成に対しては同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図５に示されるように、第１端面３２は、第１ターゲット表面３１ａ側にて第２ターゲット４１に向けて突出する第１突部３２ａを有する。第１突部３２ａは、第１端面３２と同じく、第１ターゲット３１の高さ方向の全体にわたって形成されている。本実施形態では、第１突部３２ａが法線Ｌｖと交差する第１交差部として機能する。搬送方向における第１突部３２ａの幅は、第１突部幅ＷＴ３として設定され、例えば、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。高さ方向における第１突部３２ａの幅は、第１突部高さＨＴ３として設定され、例えば、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
【００４８】
第１ターゲット表面３１ａにおいてゼロ磁場領域Ｚ３と対向する部位は、第１エロージョン領域３１ｅとして設定される。第１ターゲット表面３１ａでは、主に第１エロージョン領域３１ｅにてスパッタが進行する。第１ターゲット表面３１ａ上にマグネトロン磁場Ｂを形成する磁気回路２５は、基板Ｓから見て、第１エロージョン領域３１ｅを第１突部３２ａよりも第１ターゲット３１の内側に設定し、第１ターゲット３１に対するスパッタが進行するときには、第１突部３２ａに向けたスパッタの進行を抑える。
【００４９】
ここで、第１突部３２ａにおける角部は、第１ターゲット表面３１ａ上の部位と比べて、スパッタガスの衝突する確率が高くなる。こうした角部の近くに第１エロージョン領域３１ｅが形成されるとなれば、角部に対するスパッタが進行するに連れて、第２突部４２ａの一部が第１突部３２ａによって覆われなくなる。また、第１突部３２ａの高さ方向における幅は他の部位と比べて小さいため、第１突部３２ａに第１エロージョン領域３１ｅが形成されるとなれば、他の部位に第１エロージョン領域３１ｅが形成される構成に比べて、スパッタされる対象の量が少なくなる。結果として、第１ターゲット３１の寿命が短くなる。これに対して、第１磁気回路は、基板Ｓから見て、第１エロージョン領域３１ｅを第１突部３２ａよりも第１ターゲット３１の内側に設定するため、第１ターゲット３１に対するスパッタが進行するときには、第１突部３２ａに向けたスパッタの進行が抑えられる。
【００５０】
第２端面４２は、第２ターゲット裏面４１ｂ側にて第１ターゲット３１に向けて突出する第２突部４２ａを有する。第２突部４２ａは、第１突部３２ａと同じく、第２ターゲット４１の高さ方向の全体にわたって形成されている。本実施形態では、第２突部４２ａが法線Ｌｖと交差する第２交差部として機能する。搬送方向における第２突部４２ａの幅は、第２突部幅ＷＴ４として設定され、例えば、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。高さ方向における第２突部４２ａの幅は、第２突部高さＨＴ４として設定され、例えば、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
【００５１】
第２ターゲット表面４１ａにおいてゼロ磁場領域Ｚ４と対向する部位は、第２エロージョン領域４１ｅとして設定される。第２ターゲット表面４１ａでは、主に第２エロージョン領域４１ｅにてスパッタが進行する。第２ターゲット表面４１ａ上にマグネトロン磁場Ｂを形成する磁気回路２５は、基板Ｓから見て、第２エロージョン領域４１ｅを第２突部４２ａよりも第２ターゲット４１の内側に設定し、第２ターゲット４１に対するスパッタが進行するときには、第２突部４２ａに向けたスパッタの進行を抑える。
【００５２】
ここで、第２突部４２ａにおける基板Ｓ側は、隙間Ｓｔｂを通じて開放されている。そのため、第２突部４２ａに対してスパッタガスの衝突する確率は、第２ターゲット表面４１ａに近くなる。第２突部４２ａの高さ方向における幅は他の部位と比べて小さいため、第２突部４２ａに第２エロージョン領域４１ｅが形成されるとなれば、他の部位に第２エロージョン領域４１ｅが形成される構成に比べて、スパッタされる対象の量が少なくなる。結果として、第２ターゲット４１の寿命が短くなる。これに対して、第２磁気回路は、基板Ｓから見て、第２エロージョン領域４１ｅを第２突部４２ａよりも第２ターゲット４１の内側に設定するため、第２ターゲット４１に対するスパッタが進行するときには、第２突部４２ａに向けたスパッタの進行が抑えられる。
【００５３】
搬送方向における隙間Ｓｔｂの幅は、ターゲット間隔ＷＴとして設定され、下記式（２）を満たす。また、高さ方向における隙間Ｓｔｂの幅は、隙間高さＨＳとして設定され、下記式（３）を満たす。下記式（２）が満たされる構成であれば、搬送方向における隙間Ｓｔｂの幅の最大値が、第１突部幅ＷＴ３と第２突部幅ＷＴ４との積算値より小さいため、第１突部３２ａは、基板Ｓから見て第２突部４２ａの一部を覆う。結果として、第１端面３２と第２端面４２とによって区画される隙間Ｓｔｂには、基板Ｓから見て第１突部３２ａと第２突部４２ａとが相互に重なる部分である重畳部分Ｓｏｖが形成される。なお、下記式（３）が満たされる構成であれば、高さ方向における隙間Ｓｔｂの幅が、第１突部高さＨＴ３と第２突部高さＨＴ４との積算値よりも大きいため、第１突部３２ａと第２突部４２ａとの間には確実に隙間が形成される。
【００５４】
ｍａｘ（ＷＴ）＜ＷＴ３＋ＷＴ４            …  式（２）
ＨＴ３＋ＷＴ４＜ＨＳ                      …  式（３）
以上説明したように、第２実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られる。
【００５５】
（５）第１端面３２の表面側に形成された第１突部３２ａが、第２端面４２の裏面側に形成された第２突部４２ａの一部を覆う。それゆえに、上記（１）に準じた効果が得られる。
【００５６】
（６）第１ターゲット３１では第１突部３２ａよりも内側に第１エロージョン領域３１ｅが形成され、第２ターゲット４１では第２突部４２ａよりも内側に第２エロージョン領域４１ｅが形成される。それゆえに、上記（５）に準じた効果の得られる期間に対してその長期化が図られる。
【００５７】
（７）第１端面３２と第２端面４２とが相互に平行な平面である構成と比べて、第１端面３２と第２端面４２とに挟まれる隙間Ｓｔｂが複雑な形状をなす。そのため、スパッタガスやスパッタされた粒子が隙間Ｓｔｂの内部に入り込むことが抑えられる。結果として、スパッタガスが入り込むことによって第１端面３２の形状や第２端面４２の形状が変ることが抑えられる。
【００５８】
（８）また、スパッタされた粒子が隙間Ｓｔｂに堆積することによって、第１端面３２と第２端面４２との間の間隔が変ることが抑えられる。ひいては、第１ターゲット３１と第２ターゲット４１との各々におけるスパッタの状態が変ることが抑えられる。
［変形例］
上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
【００５９】
・１つのスパッタ装置１０に含まれるスパッタチャンバ１３の個数は、２個以上であってもよい。また、１つのスパッタ装置１０では、外部からスパッタ装置１０へ基板Ｓを搬入する搬入チャンバとスパッタ装置１０から外部へ基板Ｓを搬出チャンバとが各別に含まれてもよい。また、１つのスパッタ装置１０に含まれる前処理チャンバ１２の個数は、２個以上であってもよく、さらに、成膜後の基板Ｓに対して後処理を行う後処理チャンバが加えられてもよい。要するに、スパッタ装置１０は、１つ以上のスパッタチャンバ１３を含む構成であればよい。
【００６０】
・複数のカソードユニット２２が基板と対向する平面に沿って配置される構成であれば、１つのスパッタチャンバ１３に搭載されるカソードユニット２２の個数は４個に限られず、２個以上の任意の数でよい。
【００６１】
・スパッタチャンバ１３が形成する薄膜は、ＩＧＺＯ膜に限られず、例えば、酸化亜鉛膜、酸化ニッケル膜、酸化スズ膜、酸化バナジウム膜、酸化インジウム膜などの透明導電膜であってもよいし、チタン酸ストロンチウム膜、酸化アルミニウム膜などの無機酸化物膜であってもよい。さらには、アルミニウム膜や銅膜などの金属膜であってもよく、要するに、スパッタチャンバ１３が形成する薄膜は、ターゲットごとにマグネトロン磁場が形成される相互に隣り合う２つのターゲットを用いて形成される薄膜であればよい。
【００６２】
・スパッタチャンバ１３では、回収レーン１７を搬送される基板Ｓに向けて成膜処理が行われてもよい。これによれば、成膜レーン１６を搬送される基板Ｓと、回収レーン１７を搬送される基板Ｓとの双方で薄膜が形成されるため、同一の膜厚からなる薄膜を形成することに際し、基板Ｓの搬送に関わる自由度が高められる。
【００６３】
・複数のターゲットの各々に供給される電力は、直流電力であってもよいし、また、ターゲットごとの電源から各別に電力が供給されてもよい。
・第１ターゲット表面３１ａ上にマグネトロン磁場Ｂを形成する磁気回路は、第１ターゲット表面３１ａ上にマグネトロン磁場Ｂが形成される範囲で、搬送方向に沿って揺動してもよい。この際に、第１エロージョン領域３１ｅは、磁気回路の揺動する距離に相当する幅を搬送方向に沿って有する。また、第１ターゲット表面３１ａ上にマグネトロン磁場Ｂを形成する磁気回路は、第１ターゲット表面３１ａ上にマグネトロン磁場Ｂが形成される範囲で、搬送方向とは異なる方向に沿って移動してもよい。なお、第２ターゲット表面４１ａ上にマグネトロン磁場Ｂを形成する磁気回路も同様に、搬送方向に沿って揺動してもよいし、第２ターゲット表面４１ａ上にマグネトロン磁場Ｂが形成される範囲で、搬送方向とは異なる方向に沿って移動してもよい。こうした構成であれば、複数のターゲット２３の各々に対してその寿命の長期化が図られる。
【００６４】
・ガス供給部２１から供給されるガスは、相互に隣り合う２つのターゲット間の隙間から供給されてもよい。こうした構成であれば、カソード装置１８と基板Ｓとの間の隙間に対し、カソード装置１８の外周のみからガスが供給される構成と比べて、カソード装置１８の全体におけるガスの分布の均一性が高められる。
【００６５】
・第１エロージョン領域３１ｅは、第１端面３２の基板Ｓ側に形成されてもよく、また、第２エロージョン領域４１ｅは、第２端面４２に形成されてもよい。この際に、第１ターゲット３１に対するスパッタが第１ターゲット３１の使用期間にて第１端面３２に到達しない程度に、第１ターゲット３１の厚さが大きいことが好ましい。
【００６６】
・複数のターゲット２３の各々の大きさは、高さ方向において基板Ｓより小さくてもよい。要するに、複数のターゲット２３の各々の大きさは、基板Ｓに設定された形成領域に薄膜が形成される大きさであればよい。
【００６７】
・スパッタガスは、アルゴンガス以外の希ガス、例えば、ヘリウムガス、ネオンガス、クリプトンガス、キセノンガス、および、これらの混合ガスであってもよい。反応ガスは、例えば、一酸化窒素ガス、二酸化窒素ガスなどの酸素ガス以外で酸素を含むガスであってもよいし、反応ガスが用いられない構成であってもよい。
【００６８】
・第１端面幅Ｗ３と第２端面幅Ｗ４とは相互に異なる大きさであってもよく、また、第１突部幅ＷＴ３と第２突部幅ＷＴ４とは相互に異なる大きさであってもよい。要するに、第１端面幅Ｗ３と第２端面幅Ｗ４とは、第１端面における第１交差部が、基板Ｓから見て、第２端面における第２交差部の一部を覆う大きさであればよい。
【００６９】
・第１端面３２と第２端面４２とは、高さ方向の一部において、法線Ｌｖに沿って延びる互いに平行な平面であってもよい。
・第１実施形態にて、第１端面３２の一部が第１突部３２ａを有し、第２端面４２の一部が第２突部４２ａを有してもよい。
【００７０】
・第１端面３２と第２端面４２とは、以下に示される構造であってもよい。
図６に示されるように、第１端面３２は、仮想平面Ｐｉｄに対して傾斜角θａをなす第１交差部としての平面から構成される。一方で、第２端面４２は、第１端面３２に向けて突出する屈曲面である。具体的には、第２端面４２は、第２ターゲット表面４１ａ側にて仮想平面Ｐｉｄに対して傾斜角θａをなす第２交差部としての表面側平面４３ａを有し、第２ターゲット裏面４１ｂ側にて仮想平面Ｐｉｄに対して傾斜角θｂをなす裏面側平面４３ｂを有する。搬送方向における第２端面４２の幅である第２端面幅Ｗ４は、搬送方向における第１端面３２の幅である第１端面幅Ｗ３の略半分である。こうした構成であっても、上記式（２）が満たされる以上、第１端面３２と第２端面４２とによって区画される隙間Ｓｔｂには、基板Ｓから見て第１端面３２と第２端面４２とが相互に重なる部分である重畳部分Ｓｏｖが形成される。そして、上記（１）（２）（４）に準じた効果が得られる。また、搬送方向における隙間Ｓｔｂの幅が、第２ターゲット表面４１ａ側よりも第２ターゲット裏面４１ｂ側で広くなるため、各ターゲット２３の裏面側における構造の自由度が高められる。
【００７１】
図７に示されるように、第１端面３２は、第１ターゲット３１の内側に向けて突出する屈曲面であって、第１ターゲット表面３１ａ側にて仮想平面Ｐｉｄに対して傾斜角θａをなす第１交差部としての表面側平面３３ａを有し、第１ターゲット裏面３１ｂ側にて仮想平面Ｐｉｄに対して傾斜角θｂをなす裏面側平面３３ｂを有する。一方で、第２端面４２は、第１端面３２に向けて突出する屈曲面であって、第２ターゲット表面４１ａ側にて仮想平面Ｐｉｄに対して傾斜角θａをなす表面側平面４３ａを有し、第２ターゲット裏面４１ｂ側にて仮想平面Ｐｉｄに対して傾斜角θｂをなす裏面側平面４３ｂを有する。こうした構成であっても、上記式（１）が満たされる以上、第１端面３２と第２端面４２とによって区画される隙間Ｓｔｂには、基板Ｓから見て第１端面３２と第２端面４２とが相互に重なる部分である重畳部分Ｓｏｖが形成される。そして、上記（１）から（８）に準じた効果が得られる。
【００７２】
・第１端面３２と第２端面４２とは、仮想平面Ｐｉｄとのなす角度が相互に異なる平面であってもよいし、また、曲面であってもよい。要するに、第１端面３２と第２端面４２とは、基板から見て第１交差部が第２交差部の一部を覆う構成であればよい。
【００７３】
・図８に示されるように、スパッタ装置５０は、クラスター型として具体化されてもよい。この際に、スパッタ装置５０は、搬送ロボット５１Ｒが搭載された搬送チャンバ５１と、搬送チャンバ５１に連結される以下のチャンバを備える。すなわち、搬送チャンバ５１には、成膜前の基板をスパッタ装置５０の外部から搬入し、成膜後の基板をスパッタ装置５０の外部に搬出する搬出入チャンバ５２と、成膜に必要とされる前処理を基板に対して行う前処理チャンバ５３と、基板に対して成膜処理を行うスパッタチャンバ５４とを備える。
【符号の説明】
【００７４】
θ，θａ，θｂ…傾斜角、Ｂ…マグネトロン磁場、Ｓ…基板、Ｔ…トレイ、ＨＳ…隙間高さ、Ｌｖ…法線、Ｓａ，２３ａ…表面、Ｗ３…第１端面幅、Ｗ４…第２端面幅、ＷＴ…ターゲット間隔、Ｚ３，Ｚ４…ゼロ磁場領域、ＨＴ３…第１突部高さ、ＨＴ４…第２突部高さ、Ｐｉｄ…仮想平面、Ｓｏｖ…重畳部分、Ｓｔｂ…隙間、ＷＴ３…第１突部幅、ＷＴ４…第２突部幅、１０，５０…スパッタ装置、１１，５２…搬入出チャンバ、１２，５３…前処理チャンバ、１３，５４…スパッタチャンバ、１４…ゲートバルブ、１５…排気部、１６…成膜レーン、１７…回収レーン、１８…カソード装置、１９…レーン変更部、２１…ガス供給部、２２…カソードユニット、２３…ターゲット、２４…バッキングプレート、２５…磁気回路、２６…高周波電源、３１…第１ターゲット、３１ａ…第１ターゲット表面、３１ｂ…第１ターゲット裏面、３１ｅ…第１エロージョン領域、３２…第１端面、３２ａ…第１突部、３３ａ…表面側平面、３３ｂ…裏面側平面、４１…第２ターゲット、４１ａ…第２ターゲット表面、４１ｂ…第２ターゲット裏面、４１ｅ…第２エロージョン領域、４２…第２端面、４２ａ…第２突部、４３ａ…表面側平面、４３ｂ…裏面側平面、５１…搬送チャンバ、５１Ｒ…搬送ロボット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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