(57)【要約】      （修正有）【課題】成膜速度が速く、高品質のＬｉ含有薄膜を形成できる技術を提供する。【解決手段】マグネトロンスパッタ装置２の磁石装置２２には、ヨーク２３ａ、２３ｂと、ヨークの中央を通る中心線の上に配置された中央磁石２４ａ、２４ｂと外側磁石２５ａ、２５ｂの磁石の強さが等しく、磁力線が外側磁石２５ａ、２５ｂよりも外側には広がらないようにされている。従って、発散磁力線が少ないので、シールド３２がスパッタリングされず、また、荷電粒子が基板４１に到着しないようになっている。【選択図】図１
2014095122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内に配置され、Ｌｉを含有するターゲットと、
前記ターゲットの裏面に配置された磁石装置と、
を有し、
前記磁石装置は、ヨークと、
前記ヨークの中央を通る中心線の上に配置された中央磁石と、前記中央磁石を取り囲み、前記ヨークの外周に沿って配置された外側磁石とを有し、
異なる磁極が前記ターゲットに向けられ、前記中央磁石と前記外側磁石によって前記ターゲットの表面に磁界が形成されたマグネトロンスパッタ装置であって、
前記中央磁石の磁力と、前記外側磁石の磁力は、強さが同じ大きさにされたマグネトロンスパッタ装置。
【請求項２】
前記中央磁石と前記外側磁石は、磁力が同じ単位磁石がそれぞれ同数個配置されて構成された請求項１記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項３】
前記ターゲットの表面の磁束密度は、４００Ｇ以下にされた請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項４】
前記ターゲットの外側では、磁束密度の、前記ターゲットの表面と平行な方向の水平成分が５０Ｇ以下である請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のマグネトロンスパッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全固体薄膜リチウム二次電池の製造技術に係り、特に、固体電解質膜を製造するマグネトロンスパッタリング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル水素蓄電池は、小型の電子機器の他、ハイブリッド自動車や電気自動車へも使用されており、近年では、ニッケル水素蓄電池に比べてエネルギー密度が高いリチウムイオン電池が注目されている。
リチウムイオン電池では、安全性の面や、小型化の面から、電解液を固体化する技術が研究されており、全固体薄膜リチウム二次電池の固体電解質膜には、窒素置換リン酸リチウム（ＬｉＰＯＮ）の固体電解質膜が実用化されている。
【０００３】
この固体電解質膜は、Ｌｉ3ＰＯ4ターゲットにＮ2ガスを用いた反応性ＲＦマグネトロンスパッタリングにより形成することができるが、成膜の際には、ＬｉＰＯＮの固体電解質膜は、電力密度当たりの成膜速度が低く、生産性を向上させるためには、スパッタリングの際に投入する電力密度を増加して成膜速度を向上させる必要がある。
【０００４】
しかしながら、ＲＦ電力を極度に増加すると異常放電発生等の懸念があり、単体のカソードで成膜速度を増加させるには限界がある。
一方、生産性を向上させるには基板サイズを大型化するという方向性もあり、そのためには矩形ターゲットを使用したインライン装置の適用が考えられる。このような装置は、例えば、既にフラットパネルディスプレイ等の成膜に用いられ、ターゲットの材料等により適切な電源や磁石装置（磁気回路とも言う）が選定されている。
【０００５】
図７は、従来技術の磁石装置を示している。図７には、平面図と、平面図のＩ−Ｉ線断面図と、II−II線断面図が示されている。
【０００６】
この磁石装置１２２は、ヨーク１２３と、直線状に伸びる中央磁石１２４と、リング状の外側磁石１２５とを有しており、中央磁石１２４は外側磁石１２５の内側に配置され、ヨーク１２３の片面に固定されている。
この磁石装置１２２では、中央磁石１２４と外側磁石１２５とでは、ヨーク１２３と接触する部分と、その反対側の部分に磁極が配置されており、中央磁石１２４と外側磁石１２５とは、異なる磁極が同方向に向けられている。
【０００７】
ヨーク１２３と反対側の磁極は、ターゲット１２６の裏面に向けられており、即ち、ターゲット１２６の裏面に向けられた中央磁石１２４の磁極と外側磁石１２５の磁極は、一方がＮ極であり、他方がＳ極であり、ターゲット表面には、そのＮ極とＳ極の間に形成される磁力線によるドームが形成され、この磁力線のドームに巻き付いた電子によって高効率にプラズマが形成される。
【０００８】
しかしながら、薄膜リチウム二次電池の固体電解質膜を形成するために、Ｎ2ガスのスパッタリングガスを用いて、上記従来技術の磁石装置１２２を裏面に配置したＬｉ3ＰＯ4ターゲットをスパッタリングすると、得られるＬｉＰＯＮから成る固体電解質膜には、不純物が含有され、表面はダメージが生じている。
【０００９】
上記図７に示すような磁石装置１２２を使用したスパッタリング装置では、良好な膜質の固体電解質膜は得られなかった。
薄膜リチウム二次電池および装置については、次の参考文献に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００９−５０２０１１号公報
【特許文献２】特開２００９−１８７６８２号公報
【特許文献３】特開２００９−１７９８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、成膜速度が速く、高品質のＬｉ含有薄膜を形成できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明者らの詳細な研究の結果、上記不純物の含有やダメージの問題は、従来技術の磁石装置１２２の構造にあることが判明した。
従来技術の磁石装置１２２では、中央磁石１２４と外側磁石１２５のヨーク１２３からの高さは同じであり、単位体積当たりの磁気強度も同じ磁石が使用されているが、この磁石装置１２２は、発散型磁石装置（アンバランスドマグネトロン）であり、中央磁石１２４の幅と、外側磁石１２５の幅は同じにされている。
【００１３】
このような磁石装置１２２の長手方向の部分では、中央磁石１２４の両側に外側磁石１２５が位置しているから、磁石装置１２２の長手方向と垂直な方向の断面積を考えた場合、外側磁石１２５の断面積は中央磁石１２４の断面積の二倍になるから、長手方向では、外側磁石１２５の磁力強度は、中央磁石１２４の磁力強度の二倍になる。
【００１４】
従って、外側磁石１２５のＮ極から出る磁力線のうち、約半分は中央磁石１２４のＳ極に入り、中央磁石１２４のＳ極に入る磁力線のほとんどは両側の外側磁石１２５と結ばれるが、外側磁石１２５のＮ極から出る磁力線のうち、残りの半分は中央磁石１２４のＳ極に入ることができず、外側磁石１２５よりも外側に発散することになる。
【００１５】
そして、発散した磁力線の一部は、ターゲットに対向する成膜対象物に到達し、この磁力線を形成する発散磁界に沿ってスパッタリングガスイオンを成膜対象物表面に到達させるイオンアシスト効果等が期待されているが、従来技術の磁石装置１２２では、結局、発散磁場による強い非平衡磁界が形成されるので、磁力線に沿ってプラズマが拡散し、基板に電子・イオンの衝突が起こることで、ダメージが発生する。
【００１６】
また、発散磁界によって、ターゲットを取り囲むシールド上に伸びたプラズマはシールドに衝撃を与える。この衝撃により、シールドに着膜している不純物は真空槽中に飛散し、固体電解質膜の中に取り込まれることになる。
不純物を取り込ませず、また、ダメージの無い良好なＬｉＰＯＮの膜質を得るためには、収束型の磁石装置で外部磁石よりも外側の磁束密度を従来技術よりも低下させた磁石装置を採用し、ターゲット表面の水平磁束密度が１５０Ｇ〜３４０Ｇの範囲に設定することがよいことが分かった。
【００１７】
本願発明は、上記知見によって創作された発明であり、真空槽と、前記真空槽内に配置され、Ｌｉを含有するターゲットと、前記ターゲットの裏面に配置された磁石装置と、を有し、前記磁石装置は、ヨークと、前記ヨークの中央を通る中心線の上に配置された中央磁石と、前記中央磁石を取り囲み、前記ヨークの外周に沿って配置された外側磁石とを有し、異なる磁極が前記ターゲットに向けられ、前記中央磁石と前記外側磁石によって前記ターゲットの表面に磁界が形成されたマグネトロンスパッタ装置であって、前記中央磁石の磁力と、前記外側磁石の磁力は、強さが同じ大きさにされたマグネトロンスパッタ装置である。
また本発明は、前記中央磁石と前記外側磁石は、磁力が同じ単位磁石がそれぞれ同数個配置されて構成されたマグネトロンスパッタ装置である。
また本発明は、前記ターゲットの表面の磁束密度は、４００Ｇ以下にされたマグネトロンスパッタ装置である。
また本発明は、前記ターゲットの外側では、磁束密度の、前記ターゲットの表面と平行な方向の水平成分が５０Ｇ以下であるマグネトロンスパッタ装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、プラズマがシールド上まで広がらないのでシールドはスパッタリングされず、シールドの構成物質が不純物として混入することが無い。
また、磁力線が基板まで伸びないようになっているので、荷電粒子の基板への入射は少なく、ダメージの小さいＬｉ含有薄膜を、速い成膜速度で得ることができる。
【００１９】
また、本発明によれば、インライン式による大型基板においても良好で均一な膜質を実現することができ、量産装置による生産性が向上することにより薄膜リチウム二次電池のコストを下げることができる。
また、このような磁石装置中の磁石の数を減らすことができるため、磁石装置にかかるコストを下げることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のマグネトロンスパッタ装置を説明するための図面
【図２】（ａ）：本発明に用いる磁石装置の第一例を説明するための図面（ｂ）：本発明に用いる磁石装置の第二例を説明するための図面（ｃ）：第一例の磁石装置の端部を説明するための図面（ｄ）：第二例の磁石装置の端部を説明するための図面
【図３】第一、第二例の磁石装置の短辺に沿った方向の水平磁束密度の測定結果を示すグラフ
【図４】第一、第二例の磁石装置の端部の長手方向に沿った方向の水平磁束密度の測定結果を示すグラフ
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）第一例の磁石装置によって形成した固体電解質膜のＦＴ−ＩＲの測定結果を示すグラフ
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）第二例の磁石装置によって形成した固体電解質膜のＦＴ−ＩＲの測定結果を示すグラフ
【図７】従来技術のスパッタリング装置の磁石装置を説明するための図面
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明では、磁界の強さや磁束密度が等しい場合を、磁力の大きさが等しいというのではなく、一つの磁石のＮ極から出た磁力線とＳ極に入る磁力線とは同数であるとし、二つの磁石は、Ｎ極から出る磁力線が同数の時に、磁力の大きさが同じ、又は、磁石の強さが同じであると表現する。
【００２２】
図１を参照し、符号２は、本発明の一例のマグネトロンスパッタ装置であり、真空槽２０を有している。真空槽２０の中には、スパッタ源５と、キャリア４０とが配置されている。
【００２３】
本マグネトロンスパッタ装置２では、スパッタ源５は真空槽２０の側壁側に配置され、キャリア４０は真空槽２０の対面側に配置されている。キャリア４０は、真空槽２０の内部を移動できるように構成されており、真空槽２０に設けられた入口から出口に向けて、スパッタ源５と対面する位置を通過するようにされている。
【００２４】
スパッタ源５は、筺体３１と、ターゲット２１と、磁石装置２２と、揺動機構２８とを有している。
筺体３１は、両端の開口のうち、一方の開口を、キャリア４０が通過する経路に向けられて真空槽２０の内部に配置されており、揺動機構２８は、筺体３１の内部の他方の開口付近に配置されている。
【００２５】
筺体３１の内部には、筒状金属から成るカソード電極３４が配置されている。カソード電極３４の下部は、絶縁体３３を介して筺体３１に固定されている。
バッキングプレート３５は、筺体３１の内部に配置され、片面が、筺体３１の開口に向けられてカソード電極３４の上部に取り付けられている。
【００２６】
ターゲット２１は、バッキングプレート３５の筺体３１の開口に向けられた表面にボンディングして固定されている。筺体３１の開口の周囲に位置する先端には、開口の中心に向けて内部に突出するように、ターゲット形状に合わせた金属板から成るシールド３２が設けられている。ターゲット２１は、シールド３２によって、シールド３２とは非接触の状態で取り囲まれており、ターゲット２１が固定されているバッキングプレート３５は、シールド３２の裏面と対面する。シールド３２の表面は、ターゲット２１の表面と同じ高さに位置している。
【００２７】
磁石装置２２は、揺動機構２８に取り付けられてバッキングプレート３５の裏面に配置されている。
磁石装置２２の例としては、図２（ａ）に示す第一例（第一の型）の磁石装置２２ａと図２（ｂ）に示す第二例（第二の型）の磁石装置２２ｂとが挙げられる。
各磁石装置２２ａ、２２ｂは、ヨーク２３ａ、２３ｂと、直線の上に配置された中央磁石２４ａ、２４ｂと、リングの上に配置された外側磁石２５ａ、２５ｂとをそれぞれ有している。
【００２８】
図２（ａ）、（ｂ）の磁石装置２２ａ、２２ｂでは、ヨーク２３ａ、２３ｂは、細長の長方形の部分に、二個の半円形の部分が、その弦を長方形の短辺に接触して長方形の長手方向両端部分に配置されたトラック形状であり、中央磁石２４ａ、２４ｂは細長で、ヨーク２３ａ、２３ｂの長手方向に沿って中心線上に配置されており、外側磁石２５ａ、２５ｂは、ヨーク２３ａ、２３ｂの外周に沿って配置され、中央磁石２４ａ、２４ｂを非接触で取り囲んでいる。
【００２９】
図２（ａ）は、第一例の磁石装置２２ａの平面図と、その長手方向と直角な方向のＡ−Ａ線截断面図と、長手方向に沿った方向のＢ−Ｂ線截断面図を含んでおり、図２（ｂ）は、第二例の磁石装置２２ｂの平面図と、その長手方向と直角な方向のＣ−Ｃ線截断面図と、長手方向に沿った方向のＤ−Ｄ線截断面図を含んでいる。
【００３０】
図２（ｂ）の第二例の磁石装置２２ｂでは、中央磁石２４ｂと外側磁石２５ｂとは、それぞれ１個の磁石、または、複数の磁石を繋ぎ合わせて構成されており、中央磁石２４ｂの二個の磁極のうち、一方の磁極はターゲット２１に向けられ、他方の磁極は、ヨーク２３ｂに向けられている。外側磁石２５ｂの二個の磁極についても、一方の磁極はターゲット２１に向けられ、他方の磁極はヨーク２３ｂに向けられているが、中央磁石２４ｂと外側磁石２５ｂの間では、Ｎ極とＳ極の極性のうち、互いに異なる極性の磁極がターゲットに向けられている。従って、ヨーク２３ｂにも、互いに異なる極性の磁極が向けられている。
【００３１】
他方、図２（ａ）の第一例の磁石装置２２ａでは、中央磁石２４ａと外側磁石２５ａとは、それぞれ複数の単位磁石２６ａを有しており、中央磁石２４ａでは、複数の単位磁石２６ａが、ヨーク２３ａの中心線上に沿って一定の間隔を空けて並べられ、外側磁石２５ａでは、複数の単位磁石２６ａが、ヨーク２３ａの外周に沿って、ヨーク２３ａ上の外周よりも内側に並べられている。
【００３２】
従って、中央磁石２４ａを構成する単位磁石２６ａは、外側磁石２５ａを構成する単位磁石２６ａによって、互いに接触せずに取り囲まれて居ることになる。
各単位磁石の二個の磁極のうち、一方はターゲット２１に向けられ、他方はヨーク２３ａに向けられている。
【００３３】
中央磁石２４ａを構成する単位磁石２６ａのターゲット２１に向けられた磁極の極性と、外側磁石２５ａを構成する単位磁石２６ａのターゲット２１に向けられた磁極の極性とは互いに異なっており、従って、ヨーク２３ａに向けられた磁極の極性も、中央磁石２４ａの単位磁石２６ａと、外側磁石２５ａの単位磁石２６ａとで、磁極は互いに異なっている。
【００３４】
第一例の磁石装置２２ａが有する複数の単位磁石２６ａは、形状と大きさが同じであり、ターゲット２１に向けられた磁極は、ヨーク２３ａの表面から同じ高さに位置している。
また、各単位磁石２６ａは、磁石の強さも同じ大きさにされており、中央磁石２４ａを構成する単位磁石２６ａの個数と、外側磁石２５ａを構成する単位磁石２６ａの個数とは等しくなっており、従って、図２（ａ）の磁石装置２２ａの中央磁石２４ａの強さと外側磁石２５ａの強さは同じになっている。
【００３５】
図２（ｂ）の第二例の磁石装置２２ｂについても、幅と長さは異なるが、ヨーク２３ｂ表面からの中央磁石２４ｂと外側磁石２５ｂの上端までの高さは等しくなっており、中央磁石２４ｂは細長の直方体であり、外側磁石２５ｂは、底面と上部表面とが同じ形状、同じ大きさで、側面が底面及び上部表面と垂直になっている。
【００３６】
中央磁石２４ｂと外側磁石２５ｂの、上部表面の単位面積当たりの磁束密度は等しくされており、中央磁石２４ｂの上部表面（又は底面）の面積と、外側磁石２５ｂの上部表面（又は底面）の面積とは等しくされ、中央磁石２４ｂの強さと外側磁石２５ｂの強さとは同じにされている。
【００３７】
従って、図２（ａ）、（ｂ）の磁石装置２２ａ、２２ｂは、両端を除く部分では両方とも中央磁石２４ａ、２４ｂと、外側磁石２５ａ、２５ｂの強さは同じであり、従って、中央磁石２４ａ、２４ｂと、その外側に位置する外側磁石２５ａ、２５ｂとを通る磁力線（磁束線）の本数は同数であり、外側磁石２５ａ、２５ｂの外側に発散する磁力線の本数は少ない。
【００３８】
なお、第二例の磁石装置２２ｂでは、外側磁石２５ｂの長さは、中央磁石２４ｂの長さよりも、両端の二個の半円形の長さの分だけ長くなっているから、外側磁石２５ｂの幅は、中央磁石２４ｂの幅の半分よりも小さくなっている。
【００３９】
図１に表されたように、中央磁石２４ａ、２４ｂと外側磁石２５ａ、２５ｂによって、磁力線２９によるリング状のドームがターゲット２１の表面上に形成される。
中央磁石２４ａ、２４ｂと外側磁石２５ａ、２５ｂの上端は平面状であり、ターゲット２１の表面と平行にされており、揺動機構２８が動作すると、磁石装置２２（２２ａ、２２ｂ）は、その平行な状態を維持しながら、ターゲット２１及び磁石装置２２（２２ａ、２２ｂ）の長手方向及び長手方向とは垂直な方向にそれぞれ往復移動し、磁力線２９で形成されるリング状のドームが、ターゲット２１の表面上で往復移動するようになっている。磁石装置２２（２２ａ、２２ｂ）は、ターゲット２１と平行な状態を維持しながら、円形状に移動してもよい。
【００４０】
真空槽２０の外部には、真空排気装置４４と、ガス導入装置４３と、スパッタ電源４６とが配置されている。
バッキングプレート３５とカソード電極３４とは電気的に接続されており、筺体３１とシールド３２とは電気的に接続されている。
バッキングプレート３５及びカソード電極３４と、筺体３１及びシールド３２との間は電気的に絶縁されており、カソード電極３４は、スパッタ電源４６に接続され、電極である筺体３１は接地電位に接続されている。
【００４１】
真空排気装置４４とガス導入装置４３とは真空槽２０に接続されており、真空排気装置４４を動作させ、真空槽２０内を真空排気し、真空雰囲気にする。
真空排気を継続しながら、ガス導入装置４３からスパッタリングガス（Ｎ2ガス）を導入し、揺動機構２８によって磁石装置２２（２２ａ、２２ｂ）を移動させながら、スパッタ電源４６を起動し、カソード電極３４を介してバッキングプレート３５に交流電圧を印加すると、ターゲット２１の表面上にプラズマが形成される。
【００４２】
このプラズマにより、Ｌｉを含有するターゲット２１（ここでは、Ｌｉ3ＰＯ4のターゲット）がスパッタされる。
成膜対象の基板４１は、キャリア４０に配置され、真空槽２０内の真空雰囲気を維持しながら真空槽２０の内部に搬入され、ターゲット２１と基板４１表面とが平行な状態で、基板４１がターゲット２１と対面する位置を通過する。
【００４３】
ターゲット２１の表面から飛び出したスパッタリング粒子は基板４１の表面に入射し、基板４１の表面では、真空槽２０内に導入された窒素を取り込みながら、Ｌｉを含有する固体電解質膜（ここではＬｉＰＯＮ薄膜）が形成される。
ターゲット２１と対面する位置を通過し、表面に固体電解質が形成された基板４１は、真空槽２０の外部に搬出され、キャリア４０に配置された未成膜の基板表面への薄膜形成が開始される。
【００４４】
次に、第一、第二例の磁石装置２２ａ、２２ｂが形成する磁界について説明する。
図３の“■”を結んだ曲線は、図２（ａ）の第一例の磁石装置２２ａのＡ−Ａ線に沿った方向の水平磁場強度を示しており、“○”を結んだ曲線は、図２（ｂ）の第二例の磁石装置２２ｂのＣ−Ｃ線に沿った方向の水平磁場強度を示している。横軸で表されたＡ−Ａ線上で、±５０mm内の範囲が磁石装置２２ａ、２２ｂ上の範囲の位置であり、±５０mmを超える範囲が磁石装置２２ａ、２２ｂの外側の位置である。
【００４５】
単位磁石２６ａ同士を離間させて配置した第一例の磁石装置２２ａの方が、磁力線は第一例の磁石装置２２ａの中で収束して平衡磁界を形成し、外側への発散する磁界が抑えられている。また、第一例の磁石装置２２ａでは、磁石の強さを簡単に小さくすることが出来、第二例の磁石装置２２ｂに比べて、ターゲット２１と基板４１の間の距離が同じであっても、磁束密度が小さくなっている。
【００４６】
図２（ｃ）、（ｄ）は、第一、第二例の磁石装置２２ａ、２２ｂの端部（上端部又は下端部）付近の拡大図であり、この端部の測定結果を図４に示す。
図４では、横軸の負の値の位置が、磁石装置２２ａ、２２ｂの外側の範囲であり、第二例の磁石装置２２ｂの方が、第一例の磁石装置２２ａよりも発散磁束が大きくなる。これは、端部では、外側磁石２５ｂの方が、中央磁石２４ｂに対して上部面積が大きく、その結果、端部では外側磁石２５ｂの方が中央磁石２４ｂよりも磁石の強さが大きくなっており、アンバランスに成っているからである。
【実施例】
【００４７】
本マグネトロンスパッタ装置２において、ターゲット２１には、Ｌｉ3ＰＯ4の焼結体ターゲット（大きさは１１０ｍｍ×１０４０ｍｍ、厚みは５ｍｍ）を取り付け、Ｎ2ガス流量は２３ｓｃｃｍ、スパッタリング雰囲気の圧力は０．２５Ｐａ、スパッタ電源４６の投入電力（ＲＦ電力）は３ｋＷ（１３．５６ＭＨｚ）、基板４１には、０．５ｍｍ厚のガラス基板を使用した。
【００４８】
基板４１の表面には、予め下部電極膜（Ｐｔ／Ｔｉ）を形成しておき、下部電極膜の表面上に、ＬｉＰＯＮから成る固体電極膜を１μｍ成膜した。
ターゲット２１は鉛直に配置されており、両端のうち、一方は上端部、他方は下端部にされている。
【００４９】
このターゲット２１で形成された固体電極膜の、ターゲット２１の上端部と対向する部分と、中央部と対向する部分と、下端部と対向する部分とを、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）で分析した。
【００５０】
第一例の磁石装置２２ａによって形成した固体電極膜の測定結果を、図５（ａ）〜（ｃ）に示し、第二例の磁石装置２２ｂによって形成した固体電極膜の測定結果を、図６（ａ）〜（ｃ）に示す。図５、６では、（ａ）〜（ｃ）は、それぞれターゲット長手方向の上端部、中央部、下端部と対向する部分の測定結果を示すグラフである。
【００５１】
第一例の磁石装置２２ａを用いた時の固体電解質膜のスペクトルにはＬｉＰＯＮの網目構造を示すＰＯ4（１０３０ｃｍ-1）のピークとＰ−Ｏ−Ｐ（９３３ｃｍ-1）のピークとが明確に検出されている。
【００５２】
第二例の磁石装置２２ｂでは、ＰＯ4（１０３０ｃｍ-1）のピークとＰ−Ｏ−Ｐ（９３３ｃｍ-1）のピークとは、上端部と下端部では見られないが、中央磁石２４ｂと外側磁石２５ｂの大半を占める中央部では、明確に観察されている。
【００５３】
固体電解質膜上に、上部電極（Ｐｔ）を成膜して、ＥＩＳ測定をした結果、ピークが検出された部分では、１．０〜１．５×１０-3S cm-1のイオン伝導率が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、固体電解質である窒素置換リン酸リチウム（ＬｉＰＯＮ）のＲＦマグネトロンスパッタリングによる成膜装置に利用され、良好な膜質が得られると共に全固体薄膜リチウム二次電池の生産性を向上し、コストの低減を可能にする。
【符号の説明】
【００５５】
２……マグネトロンスパッタ装置
２０……真空槽
２１……ターゲット
２２、２２ａ、２２ｂ……磁石装置
２４ａ、２４ｂ……中央磁石
２５ａ、２５ｂ……外側磁石
【図１】
2014095122.tif 000003
【図２】
2014095122.tif 000004
【図３】
2014095122.tif 000005
【図４】
2014095122.tif 000006
【図５】
2014095122.tif 000007
【図６】
2014095122.tif 000008
【図７】
2014095122.tif 000009