(57)【要約】【課題】成膜チャンバを大気開放することなく迅速なターゲット交換を行うことが可能であり、しかも大面積薄膜や長尺テープ状の薄膜にも対応可能な成膜装置の提供を目的とする。【解決手段】ＰＬＤ法の成膜を行う成膜装置であって、レーザ光の照射部に成膜用ターゲットを載置するために設けられ、成膜用ターゲットを自然載置した状態で滑動するように載置面を傾斜させた載置部材と、載置面から成膜用ターゲットが滑落することを防ぐように支持するストッパと、ストッパによる成膜用ターゲットの支持を解除するストッパ解除機構と、予備ターゲットを前記載置面に供給する供給手段とを備え、ストッパ解除機構を動作し、載置面に載置されストッパによって支持された成膜用ターゲットを滑落させ、供給手段により予備ターゲットを載置面に供給し、ストッパにより支持することで、ターゲット交換可能であることを特徴とする成膜装置。【選択図】図１
2014234519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜チャンバ内において、レーザ光を成膜用ターゲットの表面に集光照射し、この成膜用ターゲットの構成粒子を叩き出し若しくは蒸発させて前記成膜用ターゲットの構成粒子を基材上に堆積させ成膜する成膜装置であって、
前記レーザ光の照射部に前記成膜用ターゲットを載置するために設けられ、前記成膜用ターゲットを自然載置した状態で滑動するように載置面を傾斜させた載置部材と、
前記傾斜した載置面の下端側に設けられ、前記載置面から前記成膜用ターゲットが滑落することを防ぐように支持するストッパと、
前記ストッパによる前記成膜用ターゲットの支持を解除するストッパ解除機構と、
予備ターゲットを前記載置面に供給する供給手段とを備え、
前記ストッパ解除機構を動作し、前記載置面に載置され前記ストッパによって支持された前記成膜用ターゲットを滑落させ、前記供給手段により前記予備ターゲットを前記載置面に供給し、前記ストッパにより支持することで、ターゲット交換可能であることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記成膜用ターゲットが円盤形状を有し、
前記ストッパが、第１ストッパと第２ストッパから構成され、
前記第１ストッパと前記第２ストッパが、互いに前記成膜用ターゲットの外径以下の距離をとって配置され、
前記第１ストッパと前記第２ストッパの外周面に、前記成膜用ターゲットの外周面を接触させることにより、前記成膜用ターゲットを前記傾斜した載置面上で支持可能であることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記第１ストッパと前記第２ストッパが円盤状であり、少なくとも一方に回転駆動可能とされ、前記載置面上の成膜用ターゲットを回転可能に支持することを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記ストッパ解除機構が、前記第１ストッパと前記第２ストッパの距離を相対的に離間させる駆動機構であり、
当該駆動機構により、前記第１ストッパと前記第２ストッパの距離を、前記成膜用ターゲットの外径以上に離間させることで、前記ストッパによる前記成膜用ターゲットの支持を解除可能であることを特徴とする請求項２又は３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記供給手段が、
前記載置面と同角度に傾斜し前記予備ターゲットを搭載可能な搬送台と、
前記搬送台を上下に移送する昇降装置と、
前記載置面と同角度に傾斜する収納壁上に複数の前記予備ターゲットを一列に並べて収納可能に構成された収納部と、を備え、
前記載置面の傾斜上端が、前記収納壁の傾斜下端より上方に位置し、
前記昇降装置により前記搬送台が、前記載置面の傾斜上端と前記収納壁の傾斜下端との間を昇降可能であり、
前記収納壁の傾斜下端側において前記搬送台に搭載した前記予備ターゲットを前記載置面の傾斜上端側まで上昇させ、前記載置面に供給可能としたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の成膜装置。
【請求項６】
複数の前記予備ターゲットを積層して格納するターゲット補充筒と、
前記積層された複数の予備ターゲットを上方に押し出す押出ロッドと、を備え、
前記載置部材が板状に形成され、前記成膜用ターゲットを載置するとともに、前記ターゲット補充筒の上部を覆うように、成膜用ターゲットと前記積層された最上位置の予備ターゲットの間に配置され、前記積層された最上位置の予備ターゲットの上面に沿って、成膜用ターゲットと予備ターゲットとの間から抜去可能な駆動手段を有し、
当該駆動手段により前記載置部材を抜去させるとともに前記押出ロッドにより前記予備ターゲットを上方に押し出し、前記成膜用ターゲットを前記ストッパに乗り上げさせ滑落させることで、ターゲット交換可能であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記成膜チャンバに、前記供給手段に前記予備ターゲットを補充するためのターゲット補充チャンバと、前記載置面から滑落した使用済ターゲットを回収するためのターゲット回収チャンバとが接続されており、
前記成膜チャンバと、前記ターゲット補充チャンバ及び前記ターゲット回収チャンバとの間には、互いを気密に保つことができるゲートが備えられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に半導体、絶縁体や超電導体などの材料を成膜するＰＬＤ法による成膜装置、特に成膜途中にターゲットの交換が可能な成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体や超電導体などの材料を基材上に成膜してデバイス化するための成膜手法の一つとしてパルスレーザ蒸着法（ＰＬＤ法）がある。ＰＬＤ法は、成膜チャンバ内に設置したターゲットと呼ばれる原材料にレーザ光をパルス的に照射し、ターゲット表面から飛び散る粒子を基材上に堆積させて膜状の材料を得る成膜方法である。ＰＬＤ法においては、真空状態とした成膜チャンバ内を特定のガス雰囲気とし、さらに基材を加熱し、ターゲットと基材の位置関係やレーザ光のターゲット上におけるエネルギ密度等の諸条件を制御しながら成膜するのが一般的である。
【０００３】
ターゲット表面は高エネルギのレーザ光によって瞬時に励起される。これによってアブレーションと呼ばれる現象が起こりターゲットの表面が蒸発し侵食される。アブレーションを利用した成膜は、他の成膜方法と比較して、ターゲットを構成する元素が同じ比率で基材上に転写されやすい特徴があり、工業的に有用な成膜手法として広く用いられている。
【０００４】
ターゲット表面はアブレーションが起こることによって、次第に損耗し凹みが形成され表面が平坦ではなくなる。これにより、レーザ光がターゲットに当たる角度や照射面積も変わり、安定した成膜ができなくなる。したがって、所定時間の成膜を行うごとにターゲットを交換する必要あるが、交換のために成膜チャンバの内部を大気開放すると、大気中の水分や炭酸ガス等が成膜チャンバの内側に付着し、その後の成膜に影響を与える虞がある。そのため、成膜チャンバの大気開放は、極力避けることが望ましい。
【０００５】
そこで、成膜チャンバを大気開放することなくターゲットの交換を行う技術が種々開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２等）。
図１０に、ＰＬＤ法によって成膜を行うことができる従来の成膜装置Ｇの一例を示す。
このレーザ成膜装置Ｇは、真空ポンプ１０３とマスフローコントローラ１０８を備える成膜チャンバ１０１を備えており、当該成膜チャンバ１０１の内部において、基材１０６の表面に成膜を行う。
成膜チャンバ１０１の内部には、基材１０６と当該基材１０６に対向するように成膜用ターゲット１０５Ａが備えられている。成膜用ターゲット１０５Ａの表面には、成膜チャンバ１０１の外部から、レーザ照射装置１１０と集光レンズ１０９によってレーザ光１１０Ａが照射、集光される。これによって、成膜用ターゲット１０５Ａの表面でアブレーションが起こり、成膜用ターゲット１０５Ａの表面から飛び出した粒子が、基材１０６の表面に堆積し薄膜を形成することができる。
【０００６】
成膜用ターゲット１０５Ａは、円盤状のターゲットテーブル１３２上に載置されている。ターゲットテーブル１３２の上面は、載置された成膜用ターゲット１０５Ａ及び予備ターゲット１０５Ｂが自転回転可能な回転機構が備えられており、レーザ光１１０Ａが一箇所に集中照射されることを防ぐように構成されている。
このターゲットテーブル１３２には、成膜用ターゲット１０５Ａに加えて、予備ターゲット１０５Ｂも載置されており、ターゲットテーブル１３２の公転軸１３２ａを回転させることによって、予備ターゲット１０５Ｂを成膜用ターゲット１０５Ａの位置に移動させ、これらを入れ替えることができる。
この成膜間装置Ｇを用いることによって、成膜チャンバ１０１の内部を大気開放することなく、予備ターゲット１０５Ｂと成膜用ターゲット１０５Ａをターゲットテーブル１３２により交換することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５４８３０３７号明細書
【特許文献２】米国特許第５９４２０４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０に示す従来の成膜装置Ｇにおいては、基材１０６が大面積である場合や、基材１０６が長尺のテープであり当該テープを長手方向に走行させながらその表面に成膜を行う場合には、複数個の予備ターゲット１０５Ｂをターゲットテーブル１３２上に搭載することが必要となる。したがって、成膜しようとする薄膜の総面積や膜厚とターゲットの摩耗度によっては、非常に大きなターゲットテーブル１３２が必要となり、それに伴い装置が大型化してしまうという問題があった。
また、ターゲットの交換時にターゲットテーブル１３２を公転させるため、交換が完了するまでレーザ光の照射を休止する必要があり製造効率が悪いという問題もあった。
【０００９】
本発明は、以上説明した従来技術の課題を鑑みてなされたものであって、成膜チャンバを大気開放することなく迅速なターゲット交換を行うことが可能であり、しかも大面積薄膜や長尺テープ状の基材上への薄膜形成にも対応可能な成膜装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため本発明の成膜装置は、成膜チャンバ内において、レーザ光を成膜用ターゲットの表面に集光照射し、この成膜用ターゲットの構成粒子を叩き出し若しくは蒸発させて前記成膜用ターゲットの構成粒子を基材上に堆積させ成膜する成膜装置であって、前記レーザ光の照射部に前記成膜用ターゲットを載置するために設けられ、前記成膜用ターゲットを自然載置した状態で滑動するように載置面を傾斜させた載置部材と、
前記傾斜した載置面の下端側に設けられ、前記載置面から前記成膜用ターゲットが滑落することを防ぐように支持するストッパと、前記ストッパによる前記成膜用ターゲットの支持を解除するストッパ解除機構と、予備ターゲットを前記載置面に供給する供給手段とを備え、前記ストッパ解除機構を動作し、前記載置面に載置され前記ストッパによって支持された前記成膜用ターゲットを滑落させ、前記供給手段により前記予備ターゲットを前記載置面に供給し、前記ストッパにより支持することで、ターゲット交換可能であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の成膜装置は、前記成膜用ターゲットが円盤形状を有し、前記ストッパが、第１ストッパと第２ストッパから構成され、前記第１ストッパと前記第２ストッパが、互いに前記成膜用ターゲットの外径以下の距離をとって配置され、前記第１ストッパと前記第２ストッパの外周面に、前記成膜用ターゲットの外周面を接触させることにより、前記成膜用ターゲットを前記傾斜した載置面上で支持可能としても良い。
【００１２】
また、本発明の成膜装置は、前記第１ストッパと前記第２ストッパが円盤状であり、少なくとも一方に回転駆動可能とされ、前記載置面上の成膜用ターゲットを回転可能に支持していても良い。
【００１３】
また、本発明の成膜装置は、前記ストッパ解除機構が、前記第１ストッパと前記第２ストッパの距離を相対的に離間させる駆動機構であり、当該駆動機構により、前記第１ストッパと前記第２ストッパの距離を、前記成膜用ターゲットの外径以上に離間させることで、前記ストッパによる前記成膜用ターゲットの支持を解除可能であっても良い。
【００１４】
また、本発明の成膜装置は、前記供給手段が、前記載置面と同角度に傾斜し前記予備ターゲットを搭載可能な搬送台と、前記搬送台を上下に移送する昇降装置と、前記載置面と同角度に傾斜する収納壁上に複数の前記予備ターゲットを一列に並べて収納可能に構成された収納部と、を備え、前記載置面の傾斜上端が、前記収納壁の傾斜下端より上方に位置し、前記昇降装置により前記搬送台が、前記載置面の傾斜上端と前記収納壁の傾斜下端との間を昇降可能であり、前記収納壁の傾斜下端側において前記搬送台に搭載した前記予備ターゲットを前記載置面の傾斜上端側まで上昇させ、前記載置面に供給可能としても良い。
【００１５】
また、本発明の成膜装置は、複数の前記予備ターゲットを積層して格納するターゲット補充筒と、前記積層された複数の予備ターゲットを上方に押し出す押出ロッドと、を備え、前記載置部材が板状に形成され、前記成膜用ターゲットを載置するとともに、前記ターゲット補充筒の上部を覆うように、成膜用ターゲットと前記積層された最上位置の予備ターゲットの間に配置され、前記積層された最上位置の予備ターゲットの上面に沿って、成膜用ターゲットと予備ターゲットとの間から抜去可能な駆動手段を有し、当該駆動手段により前記載置部材を抜去させるとともに前記押出ロッドにより前記予備ターゲットを上方に押し出し、前記成膜用ターゲットを前記ストッパに乗り上げさせ滑落させることで、ターゲット交換可能としても良い。
【００１６】
また、本発明の成膜装置は、前記成膜チャンバに、前記供給手段に前記予備ターゲットを補充するためのターゲット補充チャンバと、前記載置面から滑落した使用済ターゲットを回収するためのターゲット回収チャンバとが接続されており、前記成膜チャンバと、前記ターゲット補充チャンバ及び前記ターゲット回収チャンバとの間には、互いを気密に保つことができるゲートが備えられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、成膜用ターゲットを自然載置した状態で滑動するように傾斜する載置面を備え、ストッパで成膜用ターゲットが滑落しないように支持しているため、ストッパ解除機構により、ストッパの支持を解除することで、素早く成膜用ターゲットを載置面から排出することが可能となる。また、予備ターゲットを供給する供給手段を備えているため、載置面に予備ターゲットを供給し、成膜チャンバを大気開放することなく迅速なターゲット交換を行うことが可能な成膜装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る第１実施形態の成膜装置の模式図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態の成膜装置の模式図であり、ストッパを解除し、成膜用ターゲットを載置面から滑動させる様子を示す。
【図３】本発明に係る第１実施形態の成膜装置の模式図であり、供給手段により、予備ターゲットを載置面に供給する様子を示す。
【図４】本発明に係る第１実施形態の成膜装置の模式図であり、供給手段により予備ターゲットを載置面に供給した後、次回の交換に備えて、搬送台に予備ターゲットを搭載する様子を示す。
【図５】本発明に係る第１実施形態の成膜装置の成膜用ターゲットを支持するストッパを拡大した側面図であり、図５（ａ）は第１ストッパ側から見た側面図を示し、図５（ｂ）は第２ストッパ側から見た側面図を示す。
【図６】本発明に係る第１実施形態の成膜装置の予備ターゲットを支持するストッパの図５におけるα方向からの矢視図である。
【図７】本発明に係る第１実施形態の成膜装置のシューターを示す図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態の成膜装置において、主要部を示す模式図であり、図８（ａ）は成膜工程を示す図であり、図８（ｂ）はターゲット交換手順を示す図である。
【図９】本発明に係る第３実施形態の成膜装置において、主要部を示す模式図であり、図９（ａ）は成膜工程を示す図であり、図９（ｂ）は使用済ターゲットを滑落させる手順を示す図であり、図９（ｃ）は次の予備ターゲットを載置部材上に搭載し成膜工程を行う手順を示す図である。
【図１０】従来技術の成膜装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る成膜装置の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は本発明に係る第１実施形態の成膜装置Ａの概略構成を示す模式図である。以下、図１を元に、本実施形態の成膜装置Ａについて詳しく説明する。
本実施形態の成膜装置Ａは、基材６の表面に薄膜を形成するパルスレーザ蒸着法（ＰＬＤ法）を実施する装置である。成膜装置Ａは、半導体や超電導体などの材料を基材６上に成膜してデバイス化するために用いる事ができる。
成膜装置Ａは、成膜チャンバ１を有し、当該成膜チャンバ１の内部は、主に成膜部１Ａと、予備ターゲット供給部（供給手段）１Ｂとで構成されている。
成膜部１Ａにおいて、レーザ照射装置３０から照射されたレーザ光３０Ａにより成膜用ターゲット５Ａの表面にアブレーションを発生させ、当該成膜用ターゲット５Ａから叩き出され若しくは蒸発した構成粒子の噴流（プルーム）３１を基材６上に向け、構成粒子を堆積させることができる。
予備ターゲット供給部１Ｂにおいて、成膜部１Ａにおいて使用する成膜用ターゲット５Ａを交換する場合に、予備ターゲット５Ｂを成膜部１Ａに供給する。
【００２１】
成膜装置Ａの成膜チャンバ１は、外部と成膜空間とを仕切る容器であり、気密性を有するとともに、内部が高真空状態とされるため耐圧性を有する。
成膜チャンバ１には、ガス供給源１０Ａと真空ポンプ３Ａが接続されている。また、成膜チャンバ１と真空ポンプ３Ａの接続経路中には、排気調整バルブ４Ａが備えられており、成膜チャンバ１とガス供給源１０Ａの接続経路中にはマスフローコントローラ８Ａが備えられている。成膜を行う際は、真空ポンプ３Ａによって成膜チャンバ１内を真空状態に排気した後に排気調整バルブ４Ａを閉じ、さらにマスフローコントローラ８Ａを介しガス供給源１０Ａによって反応ガスを成膜チャンバ１内に導入することで、成膜チャンバ１の内部を成膜に最適な雰囲気とすることができる。
【００２２】
成膜用ターゲット５Ａ及び予備ターゲット５Ｂとして、同一形状、同一組成のターゲットを用いる事ができる。本明細書においては、成膜部１Ａの載置面３２ａに搭載されているターゲットを成膜用ターゲット５Ａと呼び、この成膜用ターゲット５Ａの表面が損耗した際の交換用に用意されたターゲットを予備ターゲット５Ｂと呼ぶ。また、交換された後のターゲットを使用済ターゲット５Ｃと呼ぶ。
なお、同一形状であり、組成の異なるターゲットを予備ターゲット５Ｂとして用意し、成膜途中で組成の異なる予備ターゲット５Ｂに交換することで、組成の異なる複数ターゲットを用いた連続成膜を行っても良い。この場合においては、ドーピングや傾斜組成・超格子といった複合構造薄膜の作製に有効である。
成膜用ターゲット５Ａ及び予備ターゲット５Ｂは、円盤状であり、成膜しようとする薄膜と同等、又は近似した組成、あるいは、成膜中に逃避しやすい成分を多く含有させた材料の焼結体を用いることができる。一例として、ＲＥ−１２３系酸化物超電導体（ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘ：ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等の希土類元素）からなる薄膜を形成する場合においては、構成する元素と同様の組成比の材料を成膜用ターゲット５Ａ及び予備ターゲット５Ｂとして用いることができる。
【００２３】
成膜チャンバ１の側面１ｃには、予備ターゲット５Ｂの補充を行うためのターゲット補充チャンバ１４が備えられている。ターゲット補充チャンバ１４と成膜チャンバ１とは、ゲート１３で仕切られており、当該ゲート１３を閉めた状態においては、ターゲット補充チャンバ１４と成膜チャンバ１との間の気密が保たれる。
ターゲット補充チャンバ１４には、成膜チャンバ１と同様に、チャンバ内を真空状態に排気するための真空ポンプ３Ｂ及び排気調整バルブ４Ｂと、反応ガスをチャンバ内に導入するためのマスフローコントローラ８Ｂ及びガス供給源１０Ｂが設けられており、成膜チャンバ１と同じ雰囲気とすることができる。なお、ターゲット補充チャンバ１４に備えられるマスフローコントローラ８Ｂ及びガス供給源１０Ｂは略すことができる。
【００２４】
ターゲット補充チャンバ１４内には、予備ターゲット５Ｂを搭載する補充用トレイ３４と、当該補充用トレイ３４を、所定の位置まで搬送し、搭載された予備ターゲット５Ｂを成膜チャンバ１内の予備ターゲット供給部１Ｂに補充する搬送装置３５が備えられている。
搬送装置３５は、伸縮ロッド３５ａを介して補充用トレイ３４と接続されている。この伸縮ロッド３５ａは、伸長することで補充用トレイ３４を予備ターゲット供給部１Ｂの上方まで移送することができる。また、補充用トレイ３４は、当該補充用トレイ３４を傾斜させるための傾斜装置３４ａを備えており、予備ターゲット供給部１Ｂの上方において、補充用トレイ３４を傾斜させ、補充用トレイ３４に搭載された予備ターゲット５Ｂを落下させることで、予備ターゲット供給部１Ｂに予備ターゲット５Ｂを供給することができる。
また、ターゲット補充チャンバ１４には、ターゲット補充チャンバ１４を解放するための開閉扉１４ａが設けられている。作業者は、この開閉扉１４ａからターゲット補充チャンバ１４内の補充用トレイ３４に予備ターゲット５Ｂを搭載することができる。
【００２５】
成膜チャンバ１内の予備ターゲット供給部１Ｂに予備ターゲット５Ｂを供給する際は、まずターゲット補充チャンバ１４の真空状態を解除し、開閉扉１４ａを解放し、補充用トレイ３４に予備ターゲット５Ｂを搭載する。
次に開閉扉１４ａを閉じ、真空ポンプ３Ｂによりターゲット補充チャンバ１４内を真空とした後、排気調整バルブ４Ｂを閉め、さらにガス供給源１０Ｂからマスフローコントローラ８Ｂを介し反応ガスを供給し、ターゲット補充チャンバ１４内を成膜チャンバ１の内部と同じ雰囲気とする。
次にゲート１３を解放し、搬送装置３５によって成膜チャンバ１内の所定の位置まで補充用トレイ３４を移動させ、予備ターゲット供給部１Ｂに予備ターゲット５Ｂを供給する。
なお、上述したように、ターゲット補充チャンバ１４内の補充用トレイ３４及び搬送装置３５を用いて、予備ターゲット５Ｂを予備ターゲット供給部１Ｂに補充する場合を除いて、前記ゲート１３は、閉じられており、成膜チャンバ１とターゲット補充チャンバ１４との間の気密性は保たれる。
【００２６】
成膜チャンバ１の底面１ｄには、使用後の成膜用ターゲット５Ａ（即ち使用済ターゲット５Ｃ）を回収するためのターゲット回収チャンバ１６が備えられている。ターゲット回収チャンバ１６と成膜チャンバ１とはゲート１５で仕切られており、当該ゲート１５を閉めた状態においては、ターゲット回収チャンバ１６と成膜チャンバ１との間の気密が保たれる。ターゲット回収チャンバ１６には、成膜チャンバ１、ターゲット補充チャンバ１４と同様に、チャンバ内を真空状態に排気するための真空ポンプ３Ｃ及び排気調整バルブ４Ｃと、反応ガスをチャンバ内に導入するためのマスフローコントローラ８Ｃ及びガス供給源１０Ｃが設けられており、成膜チャンバ１と同じ雰囲気とすることができる。なお、ターゲット回収チャンバ１６に備えられるマスフローコントローラ８Ｃ及びガス供給源１０Ｃは略すことができる。
【００２７】
ターゲット回収チャンバ１６の内部には、回収トレイ１７が設けられており、使用済ターゲット５Ｃは、この回収トレイ１７に収容され回収される。回収トレイ１７は、使用済ターゲット５Ｃが複数個収納される大きさであることが望ましい。
また、ターゲット回収チャンバ１６には、ターゲット回収チャンバ１６を解放するための開閉扉１６ａが設けられている。
【００２８】
複数個の使用済ターゲット５Ｃが前記回収トレイ１７に収容された時点で、ゲート１５を閉めきり、ターゲット回収チャンバ１６内の真空を解除した後に、開閉扉１６ａを解放することにより、作業者がターゲット回収チャンバ１６に収納された使用済ターゲット５Ｃを回収することができる。
なお、回収トレイ１７に収容された使用済ターゲット５Ｃを回収する場合を除いて、前記ゲート１５は、閉じられており、成膜チャンバ１とターゲット回収チャンバ１６との間の気密性は保たれる。
【００２９】
回収された使用済ターゲット５Ｃは、その表面にアブレーションによって凹部が形成されており、当該凹部によってレーザ光３０Ａの照射が不安定となることが懸念される。したがって、表面を研磨し平坦にすることで、再度使用することが可能となる。研磨したものは、予備ターゲット５Ｂとしてターゲット補充チャンバ１４の補充用トレイ３４に搭載され、再利用される。
【００３０】
図１に示すように成膜チャンバ１において、傾斜して配置されている成膜用ターゲット５Ａの上面と対向する側の側壁１ａに成膜用ターゲット５Ａに向くように照射窓１ｂが形成されている。照射窓１ｂの外方には集光レンズ９とレーザ照射装置３０が配置されている。
【００３１】
レーザ照射装置３０は、成膜用ターゲット５Ａの表面を励起させ、成膜用ターゲット５Ａから叩き出され若しくは蒸発した構成粒子の噴流（プルーム）３１を形成させるために備えられており、エキシマレーザあるいはＹＡＧレーザ等のようにパルスレーザとして良好なエネルギ出力を示すレーザ光源を用いることができる。
【００３２】
次に成膜チャンバ１内の成膜部１Ａについて説明する。
成膜部１Ａにおいて、基材６は、成膜チャンバ１の天井面に固定された基材支持ホルダ７の底部に保持されており、基材６の下方に配置された成膜用ターゲット５Ａからの噴流（プルーム）３１により、基材６の表面に所定の材料からなる薄膜を成膜することができる。
基材支持ホルダ７の内部には、基材６を加熱し温度制御を行うことで安定して成膜するためのヒーターボックスが設けられていることが好ましい。このヒーターボックスは基材６の温度制御を行うために設けられており、ヒーターボックスは略すこともできる。
【００３３】
また、基材６として、テープ状のものを用い、当該テープ状の基材に順次薄膜を成膜する場合においては、基材支持ホルダ７に代わりテープ状の基材を搬送し、成膜領域を順次通過させるための走行装置を備えていても良い。この場合の走行装置は、テープ状の基材が巻きつけられた供給リールとテープ状の基材を巻き取る巻取リールとを備え、供給リールから繰り出されたテープ状の基材を成膜領域に通過させた後に巻取リールにより巻き取る構成とすることが好ましい。また、供給リールと巻取リールとの間にローラーを配置し、当該ローラーによって、テープ状の基材の移送方向を反転させ、基材を成膜領域に複数回通過させ、複数回の積層を行っても良い。
【００３４】
成膜用ターゲット５Ａは、載置部材３２の上面である載置面３２ａに載置されている。載置部材３２は、側壁１ａに向かうように上向きに傾斜して設けられており、成膜用ターゲット５Ａを載置する載置面３２ａも上向きに傾斜している。
載置面３２ａの水平面に対する傾斜角度θは、成膜用ターゲット５Ａが自然に滑動する角度を有していれば良い。したがって、載置面３２ａ及び成膜用ターゲット５Ａの表面性状や摩擦係数等によって適宜決定すればよく、例えば１０°〜８０°であることが望ましい。
【００３５】
載置面３２ａの傾斜下端には、ストッパ１１が備えられている。載置面３２ａは、上述したように、成膜用ターゲット５Ａが自然に滑動する傾斜（傾斜角度θ）を有しているため、ストッパ１１を設けることによって載置面３２ａから成膜用ターゲット５Ａが滑落しないように成膜用ターゲット５Ａを支持している。このストッパ１１は、成膜用ターゲット５Ａの支持を解除することができるストッパ解除機構（図１において図示略）を備えている。当該ストッパ解除機構については、後段において図５及び図６を基に詳しく説明する。ストッパ１１は、ストッパ解除機構を備えていることによって、成膜用ターゲット５Ａの支持を解除し、成膜用ターゲット５Ａを載置面３２ａから滑落させることができる。
【００３６】
載置部材３２は、その下面中央部に取り付けられた支持ロッド３３によりその軸まわりに回転自在に支持されている。この機構による載置部材３２の回転移動により、成膜用ターゲット５Ａの表面に後述のように照射されるレーザ光３０Ａの位置が集中しないように構成されている。
支持ロッド３３は、自身を回転させるための駆動手段を備えていても良い。しかしながら、本実施形態においては、後段において詳しく説明するように、ストッパ１１に駆動手段が備えられており、当該駆動手段による駆動に追随するように載置部材３２が回転する構成となっている。
【００３７】
なお、図１において、成膜用ターゲット５Ａの表面に対するレーザ光３０Ａの照射方向は、成膜用ターゲット５Ａの表面に対して垂直となるように構成されている。また、成膜対象である基材６の表面は、成膜用ターゲット５Ａの表面に対しては所定の角度をもって配置されている。しかしながら、成膜用ターゲット５Ａの表面に対するレーザ光３０Ａの照射角度、並びに基材６の表面の配置角度は、これに限るものではなく、成膜条件や成膜チャンバ１の設計事項に基づき適宜変更可能である。
【００３８】
基材６に薄膜を形成する成膜手順は、まず、載置部材３２の載置面３２ａ上に成膜用ターゲット５Ａを搭載し、基材支持ホルダ７に基材６を装着した状態において、成膜チャンバ１の内部を真空ポンプ３Ａによって真空とするとともに、ガス供給源１０Ａからマスフローコントローラ８Ａを介し反応ガスを導入し、成膜チャンバ１の内部を所定の雰囲気とする。
次に、レーザ照射装置３０からパルス状のレーザ光３０Ａを成膜用ターゲット５Ａの表面に集光照射する。レーザ照射装置３０から照射されるレーザ光３０Ａの集光状態は集光レンズ９を調整することで目的のスポット径を実現できる。
【００３９】
成膜用ターゲット５Ａの表面にレーザ照射装置３０からのパルス状のレーザ光３０Ａを集光照射すると、成膜用ターゲット５Ａの表面部分の構成粒子を叩き出し若しくは蒸発させて前記成膜用ターゲット５Ａから構成粒子の噴流３１を発生させることができる。この噴流３１によって、成膜用ターゲット５Ａの上方に設置された基材６の前記成膜用ターゲット５Ａと対向する面上に目的の粒子堆積を行い薄膜を成膜できる。
レーザ光３０Ａを成膜用ターゲット５Ａの表面に照射する際には、成膜用ターゲット５Ａの同じ部分のみにレーザ光５Ａが集中照射され、その部分が集中して損耗することを防ぐ目的で、成膜用ターゲット５Ａを回転させる。また、成膜用ターゲット５Ａを搖動させる機構や、レーザ光５Ａがターゲット上を走査する光学系を備えることもできる。
【００４０】
次に、本実施形態の成膜装置Ａの予備ターゲット供給部（供給手段）１Ｂについて説明する。
成膜装置Ａは、成膜用ターゲット５Ａを載置面３２ａから滑落させた後、次に使用するターゲットである予備ターゲット５Ｂを載置面３２ａに供給する供給手段としての予備ターゲット供給部１Ｂを備える。
本実施形態において予備ターゲット供給部１Ｂは、複数の予備ターゲット５Ｂを収納する収納部３７と、この予備ターゲット５Ｂを載置面３２ａと同面上に１つずつ送り出す搬送台２９及び昇降ロッド（昇降装置）３８と、を有する。
また、収納部３７の上部には、予備ターゲットシールドカバー３６が設けられており、成膜時の飛散粒子が、待機する予備ターゲット５Ｂに付着しないようにこれらを覆っている。
【００４１】
収納部３７には、載置面３２ａと同角度である角度θの傾斜面となった収納壁３７ａ上に複数の予備ターゲット５Ｂが並行に並べられて収納される。この角度θで傾斜した収納壁３７ａ下端には、搬送台２９が上下に昇降可能に配置された搬送室２８が設けられている。
搬送台２９の上面は、載置面３２ａ及び収納壁３７ａと同角度である角度θに傾斜されている。収納部３７に収納された予備ターゲット５Ｂは、収納壁３７ａ上を滑動し、その下端において、搬送台２９上に搭載される。
搬送台２９の傾斜下端側であって、載置部材３２に近い側には、係止壁２６が形成され、当該係止壁２６によって、搬送台２９の上面に載置された予備ターゲット５Ｂを受け止めて支持することができる。
搬送台２９の下面には、昇降ロッド（昇降装置）３８が設けられている。この昇降ロッド３８によって、搬送台２９は、搬送室２８の内部を斜め上下方向に昇降することができる。
【００４２】
予備ターゲットシールドカバー３６は、収納壁３７ａと並行に、収納壁３７ａに沿って傾斜するカバー部３６ａと、当該カバー部下端側において、収納壁３７ａから離間するように形成された鉤形の区画壁３６ｂとから構成されている。この区画壁３６ｂは、前記搬送室２８の上部壁として機能する。即ち、前記搬送室２８は、区画壁３６ｂと、係止壁２６との間の空間として形成されており、予備ターゲット５Ｂが係止壁２６に沿って搬送台２９と共に上昇できるように、搬送室２８高さ及び幅が設定されている。
【００４３】
係止壁２６の、上方であって区画壁３６ｂとの間には、供給口３９が形成されている。この供給口３９は、搬送室２８の上部において、成膜部１Ａの載置面３２ａ側に開放しており、当該供給口３９から載置面３２ａを接続する部分には、搬送斜面壁２７が設けられている。
【００４４】
搬送台２９上に搭載された予備ターゲット５Ｂは、昇降ロッド３８の働きによって、上昇し供給口３９と同じ高さとなった時点で供給口３９から滑り出て、搬送斜面壁２７を滑動し、載置面３２ａに滑落する。載置面３２ａにおいて、ストッパ１１によって支持され、成膜部１Ａへの予備ターゲット５Ｂの設置が完了する。
【００４５】
収納部３７に収納された予備ターゲット５Ｂが不足した場合においては、ターゲット補充チャンバ１４から、収納部３７に予備ターゲット５Ｂを補充することができる。この場合においては、図１に二点鎖線で示すようにターゲット補充チャンバ１４の補充用トレイ３４に搭載された予備ターゲット５Ｂを、搬送装置３５の伸縮ロッド３５ａにより収納部３７の収納壁３７ａ上に移動後、傾斜装置３４ａにより補充用トレイ３４を傾斜させることによって、収納部３７に予備ターゲット５Ｂを補充することができる。
【００４６】
図２〜図４は、本実施形態の成膜装置Ａを用いて、ターゲット交換を行う場合の手順を示す図である。以下、図２〜図４を基にターゲット交換手順を説明する。
まず、図２に示すように、ターゲット回収チャンバ１６と成膜チャンバ１との間のゲート１５を開く。なお、ゲート１５を開く前に、予め真空ポンプ３Ｃ及びガス供給源１０Ｃにより、ターゲット回収チャンバ１６内の雰囲気を成膜チャンバ１内の雰囲気と同じにしておく。さらに、ストッパ１１の解除機構（ストッパ解除機構）を作動させストッパ１１による成膜用ターゲット５Ａの支持を解除する。これによって、使用済みの成膜用ターゲット５Ａ（即ち使用済ターゲット５Ｃ）は、載置部材３２の載置面３２ａ上を滑動し、ターゲット回収チャンバ１６内の回収トレイ１７に滑落する。なお、載置部材３２から回収トレイ１７への使用済ターゲット５Ｃの導入経路には、傾斜により使用済ターゲット５Ｃが破損しないためのシューターが設けられているが、図１〜図４においては、これを省略して図示している。なお、シューターの構成に関しては、図７を基に後段で詳しく説明する。
【００４７】
次に、図３に示すように、前工程において解除したストッパ１１をストッパ解除機構を作動させることにより載置面３２ａの傾斜下端部に戻す。さらに、昇降ロッド３８を上昇させることにより、搬送台２９上に搭載された予備ターゲット５Ｂを搬送室２８内上方の供給口３９に移送する。供給口３９に達した予備ターゲット５Ｂは、搬送台２９の上面を滑り供給口３９を通過し搬送室２８を出て、さらに搬送斜面壁２７を滑動し、載置部材３２まで達する。載置部材３２の載置面３２ａの傾斜下端のストッパ１１によって支持される。
これによって、載置面３２ａに予備ターゲット５Ｂを搭載し、ターゲット交換が完了する。
【００４８】
次に、載置面３２ａに新たに搭載された予備ターゲット５Ｂの表面が損耗し、再度のターゲット交換が必要となった場合に備えて、次の予備ターゲット５Ｂを準備する。図４に示すように、昇降ロッド３８を下降させると、搬送台２９に次の予備ターゲット５Ｂが滑り落ちてくる。昇降ロッド３８の下降により、搬送台２９が収納壁３７ａの傾斜下端より下方に達した時点で、収納壁３７ａに並行に配置された複数の予備ターゲット５Ｂのうち、最も下方に位置する予備ターゲット５Ｂが、収納壁３７ａを滑動し、搬送台２９の上面より上方に達し、搬送台２９に搭載された状態となる。
【００４９】
これらの手順は、連続して行うため、成膜用ターゲット５Ａの予備ターゲット５Ｂとの交換は、迅速に行われ、レーザ照射装置３０によるレーザ光３０Ａの照射を停止することなく、ターゲットの交換を行うことができる。また、高速なパルス照射を行う場合においては、交換の際に低速にして、パルス間の待機時間中にターゲット交換を行っても良い。
【００５０】
次に、本実施形態のストッパ１１の具体的な構造について図５、及び図６を基に説明する。
図５（ａ）、（ｂ）は、ともに本実施形態の成膜装置Ａの一部を拡大した側面図を示し、図５（ａ）と図５（ｂ）はそれぞれ互いに逆方向の視点からの図である。また、図６は、図５（ａ）、（ｂ）における矢印α方向からの矢視図である。なお、図５（ａ）、（ｂ）において、特徴部分を強調するために、一部を断面としている。
なお、図５（ａ）、（ｂ）及び図６において、水平面と角度θの傾斜方向であり（図１参照）、成膜用ターゲット５Ａ及び予備ターゲット５Ｂが並行に配置される方向をＸ１軸とし、当該Ｘ１軸と垂直であり水平面と平行な軸をＹ１軸とし、これらＸ１軸及びＹ１軸と垂直な軸をＺ１とする。これらＸ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸からなるＸ１−Ｙ１−Ｚ１座標系を図５（ａ）、（ｂ）及び図６に配置し、必要に応じて、当該Ｘ１−Ｙ１−Ｚ１座標系を基に、各構成の説明を行う。
図５及び図６は、図１をより詳しく説明したものであり、図１を基に説明した各部の構成と同様の構成を有する。
【００５１】
図６に示すようにストッパ１１は、第１ストッパ４１と第２ストッパ４２とから構成される。第１ストッパ４１及び第２ストッパ４２は、ともに円盤状であり、成膜用ターゲット５Ａが配置される載置面３２ａの斜面下端側（即ちＸ１方向側）に、成膜用ターゲット５Ａの外径以下の距離で、載置面３２ａの傾斜方向に対して垂直に並んで配置されている。第１ストッパ４１と第２ストッパ４２は、Ｘ１−Ｙ１平面と平行な面内において、成膜用ターゲット５Ａの外周面５ａとこれら第１ストッパ４１及び第２ストッパ４２のそれぞれの外周面４１ａ、４２ａが接触させて支持しており、成膜用ターゲット５Ａが載置面３２ａから滑り落ちることを抑止している。
【００５２】
第１ストッパ４１は、円盤状であって、第１ストッパロッド４６を介して回転駆動させるための駆動手段（図示略）と接続されている。図５（ａ）に示すように、この駆動手段により、第１ストッパ４１は、第１ストッパロッド４６を軸中心として駆動回転する。第１ストッパ４１を駆動回転させることで、当該第１ストッパ４１の外周面４１ａに接する成膜用ターゲット５Ａが回転する。成膜用ターゲット５Ａは、載置部材３２に搭載されており、当該載置部材３２は、支持ロッド３３を介して当該支持ロッド３３を軸回転自在に保持する軸受部４７に取り付けられている。したがって、成膜用ターゲット５Ａは、この載置部材３２と共に回転することができる。
【００５３】
成膜用ターゲット５Ａの表面にレーザ光３０Ａを照射し、基材６（図１参照）に薄膜を成膜する工程においては、この第１ストッパ４１を駆動回転させながら成膜する。これにより、成膜用ターゲット５Ａを回転させ、成膜用ターゲット５Ａの表面においてレーザ光３０Ａの照射位置を集中させずに、ずらしながら成膜することができる。即ち、成膜用ターゲット５Ａ表面の局所的な損耗を抑制し、１つの成膜用ターゲット５Ａを長時間使用することができるようになる。
【００５４】
また、図５（ｂ）及び図６に示すように、円盤状の第２ストッパ４２は、その円盤中心に第２ストッパロッド４３が取り付けられている。第２ストッパ４２は、この第２ストッパロッド４３の取付部を中心として、回転自在なベアリング機構となっている。したがって、成膜用ターゲット５Ａの外周面５ａと接する第２ストッパ４２は、成膜用ターゲット５Ａの回転に伴い、第２ストッパロッド４３の取付部を中心として回転することができ、成膜用ターゲット５Ａの回転を阻害しない。
【００５５】
図５（ｂ）に示すように、第２ストッパ４２に取り付けられている第２ストッパロッド４３は、クランク状に曲折している。即ち、第２ストッパロッド４３は、第２ストッパ４２の自転回転中心から当該回転軸と同方向（即ちＺ１軸と平行な方向）に延びる第１軸４３ａと、当該第１軸４３ａの端部から直角に曲折した第２軸４３ｂと、当該第２軸４３ｂの端部から再度直角に曲折した第３軸４３ｃとから構成されている。なお、第１軸４３ａと第３軸４３ｃは互いに平行となるように（即ちＺ１軸と平行な方向に）構成されている。
【００５６】
第３軸４３ｃの端部には、当該第３軸４３ｃを軸中心として回転させる回転駆動部４５が接続されている。第２ストッパロッド４３は、クランク状に曲折しているため、当該回転駆動部４５を動作させることによって第２ストッパロッド４３の第１軸４３ａ側端部に取り付けられた第２ストッパ４２をＸ１−Ｙ１平面と平行に退避させることができる（図７参照）。
したがって、第２ストッパロッド４３と、当該第２ストッパロッド４３を駆動する回転駆動部４５は、第１ストッパ４１と第２ストッパ４２を離間させることができる駆動機構４８を構成し、当該駆動機構４８により第１ストッパ４１と第２ストッパ４２の距離を成膜用ターゲット５Ａの外径以上とすることで、成膜用ターゲット５Ａの支持を解除することができる。即ち、駆動機構４８は、ストッパ解除機構として働き、第１ストッパ４１と第２ストッパ４２とからなるストッパ１１による成膜用ターゲット５Ａの支持を解除し、成膜用ターゲット５Ａを滑動させ、載置部材３２上から排出することができる。
【００５７】
載置面３２ａの傾斜下端には、使用後の成膜用ターゲット５Ａ（即ち使用済ターゲット５Ｃ）を回収トレイ１７に導くためシューター４４が備えられている。
図７にシューター４４の一例を示す。シューター４４は、載置面３２ａの下端部から回収トレイ１７に向かって傾斜する導入傾斜面４４ａを有する。使用済ターゲット５Ｃは、上述したように、駆動機構（ストッパ解除機構）４８を動作させることにより、載置面３２ａ上を滑動し、さらにシューター４４の導入傾斜面４４ａ上を滑動し、回収トレイ１７に収容される。したがって、使用済ターゲット５Ｃに衝撃を加えることなく、回収することが可能となる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の成膜装置の第２実施形態について図８を基に説明する。
第２実施形態の成膜装置Ｂは、第１実施形態の成膜装置Ａと比較して、成膜部及び予備ターゲット供給部の構成が異なる。なお、上述の第１実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
図８に示す第２実施形態の成膜装置Ｂは、図１に示す第１実施形態の成膜装置Ａにおける成膜部１Ａと予備ターゲット供給部１Ｂが一体となった主要部５０を備える。第２実施形態の成膜装置Ａは、この主要部５０を除いて、第１実施形態の成膜装置Ａと同様の構成を有するため、図８においては、このほかの部分を省略して図示する。
【００５９】
図８（ａ）に示すように、本実施形態の成膜装置Ｂの主要部５０は、自身に回転駆動部（図示略）を備えた回転土台５１を備え、各構成要素は当該回転土台５１上に構成されている。この回転土台５１は、回転軸が傾斜するように成膜チャンバ１（図１参照）に固定されている。
回転土台５１には、円筒形であり、前記回転土台５１の回転軸と中心軸が一致するように配置されたターゲット補充筒５２が固定されている。このターゲット補充筒５２の内径部は、予備ターゲット５Ｂの外径に対して若干大きく形成されており、当該内径部に成膜用ターゲット５Ａ及び複数の予備ターゲット５Ｂが積層され格納されている。
【００６０】
ターゲット補充筒５２の内径部に積層され格納されている予備ターゲット５Ｂは、押出ロッド（ストッパ解除機構）５３上に搭載されている。この押出ロッド５３は、前記予備ターゲット５Ｂの搭載側と逆側が、前記回転土台５１に固定されており伸縮自在な駆動部を備えている。押出ロッド５３の駆動部を動作させることによって、押出ロッド５３は、ターゲット補充筒５２の中心軸と一致する方向に伸長し、それに伴い、予備ターゲット５Ｂはターゲット補充筒５２の内径部を摺動し上方に押し上げられる。
【００６１】
ターゲット補充筒５２は、成膜用ターゲット５Ａを保持するターゲット支持部（ストッパ）５２ａと、予備ターゲット５Ｂを格納する予備ターゲット格納部５２ｂとに区分される。ターゲット補充筒５２には、当該ターゲット補充筒５２を輪切りにするように入れられたスリット５２ｃが形成されており、このスリット５２ｃによって、ターゲット支持部５２ａと予備ターゲット格納部５２ｂとが分けられている。
【００６２】
図８（ａ）に示すように、スリット５２ｃには、板状の載置部材５６が抜去可能に挿入されている。この載置部材５６の上面は、成膜用ターゲット５Ａを載置可能な載置面５６ａとなっており、当該載置面５６ａに成膜用ターゲット５Ａを載置し、レーザ光３０Ａを照射することで、基材６に薄膜を成膜することができる。
成膜時には、板状の載置部材５６とターゲット補充筒５２が、待機する予備ターゲット５Ｂを覆っているため、成膜時の飛散粒子が、予備ターゲット５Ｂに付着することを防ぐことができる。
ターゲット補充筒５２が回転土台５１に傾斜して固定されているため、この載置部材５６の載置面５６ａも傾斜して配置される。
載置面５６ａの傾斜角度は、当該載置面５６ａ上に成膜用ターゲット５Ａを載置した場合に、成膜用ターゲット５Ａが自然に滑動する角度であれば良い。したがって、載置面５６ａの傾斜角度は、載置面５６ａ及び成膜用ターゲット５Ａの表面性状や摩擦係数等によって適宜決定することが望ましい。
【００６３】
載置部材５６は、回転土台５１から延びる載置部材回転軸５４に取り付けられている。図８（ｂ）に示すように、この載置部材回転軸５４には、当該載置部材回転軸５４を軸回転させる回転機構（図示略）が備えられており、これにより載置部材５６をターゲット補充筒５２のスリット５２ｃから挿抜することができる。
【００６４】
図８（ａ）、（ｂ）を基に、本実施形態の成膜装置Ｂにおける成膜工程、及びターゲット交換の手順を説明する。
図８（ａ）に示すように、成膜装置Ｂは、成膜用ターゲット５Ａを載置部材５６の載置面５６ａ上に載置した状態で、成膜用ターゲット５Ａの表面にレーザ光３０Ａを照射し、成膜用ターゲット５Ａの表面から構成粒子の噴流を発生させ基材６の表面上に目的の粒子堆積を行い薄膜を成膜させることができる。
この成膜工程において、回転土台５１を回転させることで成膜用ターゲット５Ａの表面に照射されるレーザ光３０Ａの位置を集中させずに成膜を行う。これにより、成膜用ターゲット５Ａ表面の局所的な損耗を抑制し、１つの成膜用ターゲット５Ａを長時間使用することができるようになる。
【００６５】
使用後の成膜用ターゲット５Ａを交換する際には、図８（ｂ）に示すように、載置部材回転軸５４を軸回転させることにより、載置部材５６をターゲット補充筒５２のスリット５２ｃから抜去する。次に、押出ロッド５３を伸長することにより、積層された予備ターゲット５Ｂを押し上げる。押し上げられた予備ターゲット５Ｂは、さらに使用後の成膜用ターゲット５Ａを押し上げる。これによって、成膜用ターゲット５Ａがターゲット補充筒５２の内径部を上方に摺動し、成膜用ターゲット５Ａの下面がターゲット支持部５２ａの縁を超えた時点で、押し出されるようにターゲット補充筒５２から滑落する。
滑落した使用後の成膜用ターゲット５Ａ（即ち使用済ターゲット５Ｃ）は、第１実施形態の成膜装置Ａで示したように、回収トレイ１７に収容される（図２参照）。
【００６６】
成膜用ターゲット５Ａが滑落することによって、ターゲット補充筒５２に収容された複数の予備ターゲット５Ｂのうち、最も上に積層された１つが、レーザ光３０Ａの照射位置に到達する。この段階で、載置部材回転軸５４を軸回転させ、載置部材５６をターゲット補充筒５２のスリット５２ｃから、最も上に積層された予備ターゲット５Ｂとその下に位置する予備ターゲット５Ｂとの間に挿入させる。これによって、図８（ａ）に示す状態に戻り、成膜工程を再開することができる。
【００６７】
本実施形態の成膜装置Ｂの主要部５０において、ターゲット補充筒５２のターゲット支持部５２ａは、成膜用ターゲット５Ａが載置部材５６の載置面５６ａから滑落しないように支持するストッパとして機能する。
また、押出ロッド５３は、成膜用ターゲット５Ａがターゲット支持部（ストッパ）５２ａを乗り越えて滑落させるように、伸長し押し出すことができ、ストッパ解除機構としての機能を有する。加えて、押出ロッド５３は、予備ターゲット５Ｂを押し上げ載置面５６ａに供給する供給手段としても機能する。
これらの機能によって、成膜チャンバを大気開放することなく迅速なターゲット交換を行うことが可能となる。
【００６８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の成膜装置の第３実施形態について図９を基に説明する。
第３実施形態の成膜装置Ｃは、第２実施形態の成膜装置Ｂと比較して、主要部の構成が異なる。なお、上述の第１実施形態及び第２実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
図９に示す第３実施形態の成膜装置Ｃは、第２実施形態の成膜装置Ｂ（図８参照）と同様に第１実施形態の成膜装置Ａ（図１参照）における成膜部１Ａと予備ターゲット供給部１Ｂが一体となった主要部６０を備える。第３実施形態の成膜装置Ｃは、この主要部６０を除いて、第１実施形態の成膜装置Ａと同様の構成を有するため、図９においては、このほかの部分を省略して図示する。
【００６９】
図９（ａ）に示すように、本実施形態の成膜装置Ｃの主要部６０は、予備ターゲット５Ｂを格納するターゲット補充筒６２と、当該ターゲット補充筒６２の内径部において、予備ターゲット５Ｂを押し出す押出ロッド６４と、成膜用ターゲット５Ａを載置する板状の載置部材６３と、成膜用ターゲット５Ａを支持するストッパ６１とから概略構成される。
【００７０】
ターゲット補充筒６２は、円筒形とされており、中心軸を傾斜させて成膜チャンバ１（図１参照）に固定されている。このターゲット補充筒６２の内径部は、予備ターゲット５Ｂの外径に対して若干大きく形成されており、当該内径部に複数の予備ターゲット５Ｂが積層され格納されている。
ターゲット補充筒６２の内径部に積層され格納されている予備ターゲット５Ｂは、押出ロッド（ストッパ解除機構）６４上に搭載されている。この押出ロッド６４は、前記予備ターゲット５Ｂの搭載側と逆側が、成膜チャンバ１（図１参照）に固定されており伸縮自在な駆動部を備えている。押出ロッド６４の駆動部を動作させることによって、押出ロッド６４は、ターゲット補充筒６２の中心軸と一致する方向に伸長し、それに伴い、予備ターゲット５Ｂはターゲット補充筒６２の内径部を摺動し上方に押し上げられる。
【００７１】
ターゲット補充筒６２の上側縁部であって傾斜上方側には、部分的に一段下がる段差部６２ａが形成されており、当該段差部６２ａの上方には成膜用ターゲット５Ａを載置するための板状の載置部材６３が配置されている。この載置部材６３は、ターゲット補充筒６２の中心軸に対して垂直に配置されており、所定の角度で傾斜している。したがって、載置部材６３は、ターゲット補充筒６２の上方に蓋をするように配置されている。
載置部材６３の上面には、成膜用ターゲット５Ａを載置するための載置面６３ａが形成されている。この載置面６３ａの傾斜角度は、第２実施形態の成膜装置Ｂにおける載置面５６ａと同様に、載置面６３ａ上に成膜用ターゲット５Ａを載置した場合に、成膜用ターゲット５Ａが自然に滑動する角度であれば良い。
また、載置部材６３は、載置面６３ａの傾斜方向上方に平行移動するための駆動手段（図示略）を備えており、当該駆動手段により載置部材６３は、ターゲット補充筒６２の蓋のように配置された状態から蓋を解放するようにスライド移動することができる（図９（ａ）、（ｂ）参照）。
【００７２】
載置面６３ａに載置された成膜用ターゲット５Ａが滑落しないように、載置面６３ａの傾斜下端には、ストッパ６１が配置されており、当該ストッパ６１により成膜用ターゲット５Ａが支持されている。
本実施形態のストッパ６１は、第１実施形態の成膜装置Ａにおけるストッパ１１（図６参照）と類似の構成とすることができる。ただし、本実施形態のストッパ６１は、自身にストッパ解除機構を備えていない点が、第１実施形態のストッパ１１と異なる。即ち、平行方向に退避するなどの方法により、成膜用ターゲット５Ａの支持を解除する手段を備えていない。
【００７３】
即ち、ストッパ６１は、第１実施形態のストッパ１１と同様に、円盤状の２つのストッパから構成され、その一方が回転駆動手段を有し、他方が自在回転可能なベアリングから構成され、これらの外周面で成膜用ターゲット５Ａの外周面を支持する構成とすることができる。したがって、本実施形態のストッパ６１は、回転駆動手段を動作させることにより、成膜用ターゲット５Ａを回転させることが可能となる。なお、本実施形態においては、成膜用ターゲット５Ａを回転させるにあたり、成膜用ターゲット５Ａの下面は、載置面６３ａ上を摺動して回転することとなる。
【００７４】
図９（ａ）〜（ｃ）を基に、本実施形態の成膜装置Ｃにおける成膜工程、及びターゲット交換の手順を説明する。
図９（ａ）に示すように、成膜装置Ｃは、成膜用ターゲット５Ａを載置面６３ａに載置した状態で、レーザ光３０Ａを照射し基材６の表面上に薄膜を成膜させることができる。
この成膜工程において、ストッパ６１を回転させることで、載置面６３ａ上で成膜用ターゲット５Ａが摺動回転し、成膜用ターゲット５Ａの表面に照射されるレーザ光３０Ａの位置を集中させずに成膜を行う。
成膜時には、板状の載置部材６３とターゲット補充筒６２によって待機する予備ターゲット５Ｂを覆っているため、成膜時の飛散粒子が、予備ターゲット５Ｂに付着することを防ぐことができる。
【００７５】
使用後の成膜用ターゲット５Ａ（即ち使用済ターゲット５Ｃ）を交換する際には、図９（ｂ）に示すように、まず、載置部材６３をスライド移動させる。次に、押出ロッド６４を伸長させることにより、積層された予備ターゲット５Ｂを押し上げる。押し上げられた予備ターゲット５Ｂは、さらに使用済ターゲット５Ｃを押し上げ、使用済ターゲット５Ｃは、その下面がストッパ６１を超えた時点で滑落する。滑落した使用済ターゲット５Ｃは、第１実施形態の成膜装置Ａで示したように、回収トレイ１７に収容される（図２参照）。
【００７６】
使用済ターゲット５Ｃが滑落することによって、ターゲット補充筒６２に収容された複数の予備ターゲット５Ｂのうち、最も上に積層された１つが、レーザ光３０Ａの照射位置に到達する。この段階で、図９（ｃ）に示すように、押出ロッド６４を収縮させるとともに、載置部材６３をスライド移動させ、最も上に積層された予備ターゲット５Ｂとその下に位置する予備ターゲット５Ｂとの間に載置部材６３を挿入させ、最も上に積層されていた予備ターゲット５Ｂが成膜用ターゲット５Ａとなる。これによって、ターゲットの交換が完了し、成膜工程を再開することができる。
【００７７】
本実施形態の成膜装置Ｃの主要部６０において、押出ロッド６４は、成膜用ターゲット５Ａがストッパ６１を乗り越えて滑落させるように、伸長し押し出すことができ、ストッパ解除機構としての機能を有する。加えて、押出ロッド６４は、予備ターゲット５Ｂを押し上げ載置面６３ａに供給する供給手段としても機能する。
これらの機能によって、成膜チャンバを大気開放することなく迅速なターゲット交換を行うことが可能となる。
【００７８】
以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１…成膜チャンバ
１Ａ…成膜部
１Ｂ…予備ターゲット供給部（供給手段）
５Ａ…成膜用ターゲット
５Ｂ…予備ターゲット
５Ｃ…使用済ターゲット
５ａ、４１ａ、４２ａ…外周面
６…基材
９…集光レンズ
１１、６１…ストッパ
１３、１５…ゲート
１４…ターゲット補充チャンバ
１６…ターゲット回収チャンバ
１７…回収トレイ
２６…係止壁
２８…搬送室
２９…搬送台
３０…レーザ照射装置
３０Ａ…レーザ光
３２、５６、６３…載置部材
３２ａ、５６ａ、６３ａ…載置面
３４…補充用トレイ
３７…収納部
３７ａ…収納壁
３８…昇降ロッド（昇降装置）
３９…供給口
４１…第１ストッパ
４２…第２ストッパ
４８…駆動機構（ストッパ解除機構）
５０、６０…主要部
５２、６２…ターゲット補充筒
５２ａ…ターゲット支持部（ストッパ）
５２ｂ…予備ターゲット格納部
５３、６４…押出ロッド（ストッパ解除機構、供給手段）
Ａ、Ｂ、Ｃ…成膜装置
θ…角度
【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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【図９】
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【図１０】
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