(57)【要約】  膜厚均一性を向上した成膜装置及び成膜方法を提供する。回動機構（２４，２６，２７，２９，３１，ＭＴ）には、被スパッタ面を有するターゲット（３２）が基板（Ｓ）の表面に対して傾斜する状態で搭載される。回動機構は、被スパッタ面の法線に沿う軸を中心にしてターゲット（３２）を回動可能に支持する。回動機構に支持されたターゲット（３２）をスパッタすることにより基板（Ｓ）の表面に薄膜が形成される。この薄膜が形成されるとき、回動機構はターゲット（３２）の回動角を維持する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に対して傾斜した被スパッタ面を有するターゲットを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装置であって、
前記被スパッタ面の法線に沿う軸を中心にして前記ターゲットを回動可能に搭載し、前記薄膜を形成するときに前記ターゲットの回動角を維持する回動機構を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
請求項１に記載の成膜装置において、
前記ターゲットの回動角は、０°〜１８０°であることを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の成膜装置において、
前記回動機構は、前記ターゲットの回動角を、前記薄膜の膜厚分布の周期性に基づいて決定された目標値に維持することを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
請求項３に記載の成膜装置において、
前記目標値は、前記ターゲットを用いて複数の異なる回動角でそれぞれ形成された複数の異なる薄膜の膜厚均一性を計測し、前記複数の回動角のうち所定値以下の膜厚均一性に対応する回動角を選択することによって決定されることを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
基板の表面に対して傾斜した被スパッタ面を有するターゲットを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、
前記被スパッタ面の法線に沿う軸を中心にして前記ターゲットを回動機構により回動すること、
前記ターゲットの回動角を前記回動機構により一定値に維持しながら前記ターゲットをスパッタすること、
を備えることを特徴とする成膜方法。
【請求項６】
基板の表面に対して傾斜した被スパッタ面を有するターゲットを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、
前記被スパッタ面の法線に沿う軸を中心にして前記ターゲットを回動する回動機構を駆動して前記ターゲットの回動角を変更すること、
複数の異なる回動角の各々で前記ターゲットをスパッタすることにより複数の異なる薄膜を形成すること、
前記複数の薄膜の膜厚均一性に基づいて前記回動角の目標値を決定すること、
を含むテストスパッタ工程と、
前記回動機構を駆動して前記ターゲットの回動角を前記目標値に設定すること、
前記ターゲットの回動角を前記目標値に維持しながら前記ターゲットをスパッタすることにより前記基板の表面に前記薄膜を形成すること、
を含む本スパッタ工程と、
を備えることを特徴とする成膜方法。
【請求項７】
請求項６に記載の成膜方法において、
前記目標値を決定することは、
前記複数の回動角のうち所定値以下の膜厚均一性に対応する回動角を前記目標値として決定することを含むことを特徴とする成膜方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の成膜方法において、
前記目標値を決定することは、
前記複数の薄膜の膜厚均一性に基づいて前記薄膜の膜厚分布に関わる前記ターゲットの異方性を検出することにより前記回動角の目標値を決定することを含むことを特徴とする成膜方法。
【請求項９】
請求項８に記載の成膜方法において、
前記ターゲットの回動角を変更することは、
前記回動角を０°〜１８０°の範囲で変更することを含むことを特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置及び成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
巨大磁気抵抗（ＧＭＲ：Giant Magnetic Resistive ）効果やトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ：Tunneling Magnetoresistive）効果を用いる磁気デバイスは、６〜１５層程度の人工格子多層膜からなる磁気抵抗素子を有する。磁気抵抗素子は、自発磁化の方向を固定する固定層と、自発磁化の方向を回転する自由層と、これら固定層と自由層との間に挟まれる非磁性層とによって構成されている。【０００３】
磁気デバイスの出力特性は、磁気抵抗素子の電気抵抗値に大きく依存し、この電気抵抗値は、非磁性層、自由層、固定層等、上記各層の膜厚に応じて大きく変化する。例えば、非磁性層にＭｇＯ層を用いる場合には、ＭｇＯ層の膜厚が僅か０．１ｎｍ変化するだけで、抵抗値が５０％以上も変化する（非特許文献１）。そのため、ＧＭＲ素子やＴＭＲ素子を用いる磁気デバイスにおいては、磁気デバイスの出力特性を安定させるため、各層の膜厚に高い精度が要求される。【０００４】
人工格子多層膜に用いる各層の成膜装置には、スパッタリングターゲット（以下単に、ターゲットという。）をスパッタし、ターゲットから飛散するスパッタ粒子を基板上に堆積させるスパッタ装置が広く用いられる。スパッタ装置では、薄膜の膜厚均一性を向上させるため、ターゲット表面を基板表面に対して傾斜させると共に、ターゲットを基板に対して旋回運動させたり、揺動運動させたりする提案がなされている（例えば、特許文献１、及び特許文献２）。これによれば、ターゲットから飛散するスパッタ粒子が基板に対して異なる複数の入射角度を有するため、基板表面の全体にわたりスパッタ粒子を、より均一に堆積させることができる。【０００５】
スパッタ法による薄膜の膜厚均一性は、基板上におけるプラズマ放電空間の放電状態やプラズマ密度に応じて大きく変動する。基板上における放電状態やプラズマ密度は、ターゲット表面の各点の基板に対する相対位置に応じて変動する。例えば、基板に対するスパッタ粒子の飛行経路やスパッタ粒子の密度は、ターゲットの周方向における取り付け角度に応じて変動する。【０００６】
ターゲットの旋回運動や揺動運動は、１回の成膜処理の中で、膜厚均一性の高い取り付け角度と膜厚均一性の低い取り付け角度とを混在させることにより、基板間における膜厚の均一化を図るものである。そのため、１回の成膜処理の中で、膜厚均一性の劣る薄膜が形成されることもあり、薄膜の膜厚均一性を十分に向上させ難い問題がある。
【非特許文献１】Ｎａｔｕｒｅ  Ｍａｔｅｒ．３（２００４）８６８
【特許文献１】特開２００４−３３９５４７号公報
【特許文献２】特開２００６−１１１９２７号公報
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、膜厚均一性を向上させた成膜装置及び成膜方法を提供する。
本発明の第１側面は成膜装置である。基板の表面に対して傾斜した被スパッタ面を有するターゲットをスパッタすることにより基板の表面に薄膜を形成する成膜装置は、被スパッタ面の法線に沿う軸を中心にしてターゲットを回動可能に搭載し、薄膜を形成するときにターゲットの回動角を維持する回動機構を備える。
【０００８】
本発明の第２側面は成膜方法である。基板の表面に対して傾斜した被スパッタ面を有するターゲットをスパッタすることにより基板の表面に薄膜を形成する成膜方法は、被スパッタ面の法線に沿う軸を中心にしてターゲットを回動機構により回動すること、ターゲットの回動角を回動機構により一定値に維持しながらターゲットをスパッタすること、を備える。
【０００９】
本発明の第３側面は成膜方法である。基板の表面に対して傾斜した被スパッタ面を有するターゲットをスパッタすることにより基板の表面に薄膜を形成する成膜方法は、被スパッタ面の法線に沿う軸を中心にしてターゲットを回動する回動機構を駆動してターゲットの回動角を変更すること、複数の異なる回動角の各々でターゲットをスパッタすることにより複数の異なる薄膜を形成すること、複数の薄膜の膜厚均一性に基づいて回動角の目標値を決定すること、を含むテストスパッタ工程と、回動機構を駆動してターゲットの回動角を目標値に設定すること、ターゲットの回動角を目標値に維持しながらターゲットをスパッタすることにより基板の表面に薄膜を形成すること、を含む本スパッタ工程と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】スパッタ装置を模式的に示す断面図。
【図２】カソードの内部を示す断面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれターゲット角と膜厚均一性の関係を示す図、及びターゲット角と膜厚分布の関係を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ターゲットの内部に残存する応力や歪み、結晶方位や結晶粒径等の物性は、該ターゲットの製造工程における圧延手法等の影響を受け、ターゲットの面内で異方性を有する。本発明者らは、こうしたターゲットの異方性が放電状態やプラズマ密度等を変動させる結果、薄膜の膜厚分布がターゲットの取り付け角度に関わる周期性を有することを見出した。【００１２】
以下、本発明の一実施形態の成膜装置を図面に従って説明する。図１は、成膜装置としてのスパッタ装置１０を模式的に示す側断面図である。図２は、カソード２０を示す概略断面図である。
（成膜装置）
図１において、スパッタ装置１０は、真空ポンプ等からなる排気系ＰＵに連結された真空槽（以下単に、チャンバ本体１１という。）を有し、外部から搬送される基板Ｓをチャンバ本体１１の内部空間（以下単に、成膜空間１１Ｓという。）に搬入する。基板Ｓとしては、例えば、円盤状のシリコン基板、ガラス基板、ＡｌＴｉＣ基板等を用いることができる。【００１３】
チャンバ本体１１には、スパッタガスを供給するためのガス供給系１２が連結され、ガス供給系１２からの所定流量のスパッタガスが供給される。スパッタガスとしては、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等を用いることができる。また、スパッタガスは、窒素や一酸化炭素等の反応ガスを含む構成であっても良い。【００１４】
成膜空間１１Ｓには、基板Ｓを載置するための基板ホルダ１３が配設され、基板ホルダ１３は、チャンバ本体１１に搬入される基板Ｓを所定位置に位置決め固定する。基板ホルダ１３は、チャンバ本体１１の下方に配設されるホルダモータＭＨの駆動軸に連結され、ホルダモータＭＨからの駆動力を受けることにより、基板Ｓの中心を回転中心にして基板Ｓを回転させる。本実施形態では、基板Ｓの中心を含む鉛直線を、中心軸線Ｃという。【００１５】
成膜空間１１Ｓには、基板ホルダ１３の外周面やチャンバ本体１１の内周面を覆う複数の防着板１４が配設され、複数の防着板１４は、基板ホルダ１３の外周面やチャンバ本体１１の内壁に対してスパッタ粒子の付着を抑える。【００１６】
成膜空間１１Ｓには、基板ホルダ１３の上方を覆うドーム状のシャッタ板１５が配設されている。シャッタ板１５は、成膜空間１１Ｓを上側と下側に区画する板材であって、成膜空間１１Ｓの上側と下側との間を貫通する円形孔（以下単に、開口１５Ａという。）を有する。シャッタ板１５は、チャンバ本体１１の上方に配設されるシャッタモータＭＳの駆動軸に連結され、シャッタモータＭＳからの駆動力を受けることにより、中心軸線Ｃを回転中心にして回転する。これにより、シャッタ板１５は、中心軸線Ｃを中心にして開口１５Ａを回転する。【００１７】
チャンバ本体１１の上側には、複数のカソード２０が搭載されている。複数のカソード２０の各々は、中心軸線Ｃと交差する方向に沿って延びる略円筒形状の筐体２１を有し、各筐体２１は、チャンバ本体１１に連結されて成膜空間１１Ｓに連通する内部空間（以下単に、回転空間２１Ｓという。）を形成する。【００１８】
本実施形態では、各筐体２１の中心線、すなわち図１において中心軸線Ｃを除く一点鎖線を、カソード軸線Ａ１という。また、カソード軸線Ａ１と中心軸線Ｃとのなす角度を、斜入射角という。【００１９】
各筐体２１の内部には、対応するカソード軸線Ａ１に沿って延びる回転軸２２が設けられ、各回転軸２２の下端には、磁気回路２３が連結されている。各回転軸２２は、図示しない磁気回路モータの駆動軸に連結され、該磁気回路モータからの駆動力を受けることにより、カソード軸線Ａ１を中心にして磁気回路２３を回転する。各磁気回路２３は、対応するカソード２０の下方にマグネトロン磁場を形成する磁気回路であって、回転軸２２の駆動力を受けることにより、カソード軸線Ａ１を中心にして該マグネトロン磁場を回転する。【００２０】
図２において、回転空間２１Ｓにあって回転軸２２の外周には、回転軸２２の外周に回転自在に支持される円筒（以下単に、内筒２４という。）が配設され、内筒２４の上端には、回転軸２２の径方向外側に広がる鍔部２５が形成されている。鍔部２５の上側には、カソード軸線Ａ１を回転中心にする円筒歯車（以下単に、従動歯車２６という。）が連結され、従動歯車２６の外側（図２における左側）には、従動歯車２６と噛合する駆動歯車２７が配設されている。【００２１】
駆動歯車２７は、ターゲットモータＭＴの駆動軸に連結され、ターゲットモータＭＴの駆動力を受けることにより、カソード軸線Ａ１を中心にして従動歯車２６を回転させる。内筒２４は、これら従動歯車２６及び駆動歯車２７を介してターゲットモータＭＴの駆動力を受けることにより、カソード軸線Ａ１を中心にして回転する。【００２２】
ターゲットモータＭＴは、例えば、駆動軸を所定の回転角だけ正転又は逆転するステッピングモータやサーボモータであって、モータ駆動部ＤＭ（図１参照）に接続されている。モータ駆動部ＤＭは、ターゲットモータＭＴの駆動軸を所定の回転角だけ回転するための駆動信号（例えば、パルス信号）を生成し、該駆動信号をターゲットモータＭＴに出力する。ターゲットモータＭＴは、モータ駆動部ＤＭからの駆動信号に応答して駆動軸を所定の回転角だけ回転し、該回転角を維持する。内筒２４は、ターゲットモータＭＴの駆動力を受けることにより、カソード軸線Ａ１を中心にして所定の回転角だけ回転し、回転後の状態で位置決めされる。【００２３】
本実施形態では、カソード軸線Ａ１の線方向から見た内筒２４の位置であって、ターゲットモータＭＴが初期位置にあるときの位置を、基準位置という。また、基準位置に対する内筒２４の回転量（回転角）を、回動角としてのターゲット角θ（０≦θ＜３６０°）という。【００２４】
内筒２４の上側であって回転軸２２の外周には、外部電源ＧＥ（図１参照）に接続されるスリップリング２８が配設されている。スリップリング２８には、鍔部２５を貫通して回転空間２１Ｓに延びる出力端子２８ａが設けられている。外部電源ＧＥは、放電を開始するための所定の直流電力あるいは高周波電力を生成し、該電力をスリップリング２８に出力する。スリップリング２８は、外部電源ＧＥからの電力を受け、該電力を出力端子２８ａに出力する。【００２５】
回転空間２１Ｓであって内筒２４の外側には、筐体２１の内側に回転自在に支持される円筒（以下単に、外筒２９という。）が連結されている。外筒２９は、内筒２４、従動歯車２６、及び駆動歯車２７を介してターゲットモータＭＴの駆動軸に連結されている。外筒２９は、ターゲットモータＭＴの駆動力を受けることにより、カソード軸線Ａ１を中心にして内筒２４の回転量、すなわちターゲット角θだけ回転し、回転後の状態で位置決めされる。【００２６】
外筒２９の下端には、シール材２９ａを介し、バッキングプレート３１が取付けられている。バッキングプレート３１は、カソード軸線Ａ１を中心とする略円盤状に形成され、磁気回路２３の下方を覆うように配設されている。バッキングプレート３１は、その磁気回路２３とは反対側にカソード軸線Ａ１を中心とする略円盤状のターゲット３２を搭載している。バッキングプレート３１は、スリップリング２８の出力端子２８ａに接続され、出力端子２８ａからの電力を受けて、該電力をターゲット３２に出力する。【００２７】
本実施形態では、成膜空間１１Ｓの内部に露出するターゲット３２の面を、被スパッタ面という。
外筒２９と筐体２１との間には、磁気シール３３が配設されている。磁気シール３３は、回転空間２１Ｓにあって外筒２９と筐体２１との間の空間を外気から遮断する。筐体２１は、この磁気シール３３を介して外筒２９を回転自在に支持するとともに、該磁気シール３３により、成膜空間１１Ｓと連通する回転空間２１Ｓの部分を外気から遮断する。【００２８】
ターゲット３２は、バッキングプレート３１、外筒２９、内筒２４、従動歯車２６、及び駆動歯車２７を介してターゲットモータＭＴの駆動軸に連結されている。ターゲット３２は、ターゲットモータＭＴの駆動力を受けることにより、カソード軸線Ａ１を中心にして、内筒２４の回転量、すなわちターゲット角θだけ回転し、回転後の状態で位置決めされる。【００２９】
スパッタ装置１０は、基板Ｓに薄膜を形成するとき、ターゲットモータＭＴを駆動し、ターゲット角θを予め選択される角度（以下単に、目標値という。）にセットする。次いで、スパッタ装置１０は、基板ホルダ１３に基板Ｓを載置し、中心軸線Ｃを回転中心にして基板Ｓを回転する。スパッタ装置１０は、排気系ＰＵ及びガス供給系１２を駆動して、成膜空間１１Ｓにスパッタガスを供給して成膜空間１１Ｓを所定圧力に調整する。また、スパッタ装置１０は、シャッタモータＭＳを駆動してシャッタ板１５を回転し、シャッタ板１５の開口１５Ａとターゲット３２とを対向させる。そして、スパッタ装置１０は、磁気回路２３を駆動してターゲット３２の表面にマグネトロン磁場を形成し、外部電源ＧＥを駆動してターゲット３２に所定の電力を供給する。【００３０】
これにより、ターゲット角θにあるターゲット３２がスパッタされ、基板Ｓの上には、ターゲット角θに応じた膜厚分布が形成される。この際、スパッタ装置１０は、ターゲット３２の初期の取り付け状態に関わらず、ターゲット角θの選択により、基板Ｓ上の各点から見た被スパッタ面上の各点の相対位置を選択することができる。例えば、スパッタ装置１０は、ターゲット角θの選択により、基板Ｓ上の各点から見たターゲット３２の異方性の方向を選択することができる。よって、スパッタ装置１０は、ターゲット３２の異方性の方向等、基板Ｓ上の各点から見たターゲット３２の相対位置を選択できる分だけ、基板Ｓ上における薄膜の膜厚均一性を向上させることができる。【００３１】
なお、本実施形態における回動機構とは、ターゲットモータＭＴ、駆動歯車２７、従動歯車２６、内筒２４、外筒２９、及びバッキングプレート３１により構成されている。
（成膜方法）
次に、スパッタ装置１０を用いた成膜方法について説明する。まず、ターゲット角θに関わる膜厚分布の周期性について説明する。図３（ａ）は、ターゲット３２として円形平板型のタンタル（以下、Ｔａ）ターゲットを用い、以下に示す条件の下で成膜した各ターゲット角θにおけるＴａ膜の膜厚均一性を示す図である。また、図３（ｂ）は、各ターゲット角θにおけるＴａ膜の膜厚分布を示す図である。【００３２】
なお、図３（ａ）では、Ｔａ膜の電気抵抗率が基板Ｓの面内で一定であると仮定し、Ｔａ膜のシート抵抗値の測定結果に基づいてＴａ膜の膜厚均一性を演算した。また、図３（ｂ）では、膜厚の厚い部分に濃いグラデーションを付し、膜厚の薄い部分に薄いグラデーションを付して示す。【００３３】
（成膜条件）
・基板Ｓ：直径８インチのシリコン基板
・ターゲット径：１５２ｍｍ
・斜入射角：２２°
・スパッタガス：Ａｒ
・スパッタ圧力：２．４×１０−２Ｐａ
・直流電力：２．４４Ｗ／ｃｍ２
図３に示すように、ターゲット角θが０°において、膜厚均一性は、約０．３％であり、ターゲット角θが０°から１２０°まで増加するに連れて、膜厚均一性は、約１．７％まで増大してしまう。この間、膜厚分布については、ターゲット角θの増加に伴い、基板Ｓの中心部で相対的に膜厚が徐々に厚くなる。【００３４】
また、ターゲット角θが１８０°において、膜厚均一性は、約０．４％であり、ターゲット角θが１８０°から３００°まで増加するに連れて、膜厚均一性は、０°から１２０°までの傾向と同じく、約４．３％まで増大してしまう。この間、膜厚分布については、ターゲット角θの増加に伴い、０°から１２０°までの傾向と同じく、基板Ｓの中心部で相対的に膜厚が徐々に厚くなる。【００３５】
すなわち、ターゲット角θが０°〜１８０°における膜厚分布の傾向と、ターゲット角θが１８０°〜３６０°における膜厚分布の傾向とは、略同じであって、膜厚均一性と膜厚分布とが、それぞれターゲット角θに関して１８０°の周期で同じ傾向を示す（周期性を有する）ことが分かる。【００３６】
ターゲット３２の内部に残存する応力や歪みの入り方、あるいは結晶方位、結晶粒径等は、ターゲット３２の製造工程における圧延方法等により、ターゲット３２の面内で均一にならずに、異方性を有している。このようなターゲット３２を用いてスパッタする場合、プラズマ放電空間中の放電状態やプラズマ密度が、基板Ｓの中心部近傍と基板Ｓの外周部近傍とで異なる。この結果、基板Ｓに形成される薄膜の膜厚分布は、基板Ｓ上の各点とターゲット３２上の各点との相対的な位置関係、すなわちターゲット角θにより異なる。そのため、薄膜の膜厚分布には、ターゲット３２の異方性の方向に応じた周期性が現れる。【００３７】
スパッタ装置１０を用いる成膜方法では、まず、基板Ｓに薄膜が形成される（本スパッタ工程を実行する）前に、ターゲット角θの目標値を決定するためのテストスパッタ工程が実行される。【００３８】
すなわち、スパッタ装置１０は、まず、ターゲットモータＭＴを駆動し、ターゲット角θを０°≦θ＜３６０°の範囲における所定角度（以下単に、テストスパッタ角という。）にセットし、該テストスパッタ角における成膜をテストスパッタ用の基板Ｓに施すことにより、テストスパッタ角における膜厚分布を計測する。そして、スパッタ装置１０は、０°≦θ＜３６０°の範囲における複数の異なるテストスパッタ角の各々に対して膜厚分布を計測し、膜厚均一性が所定値以下になるテストスパッタ角を目標値として決定する。【００３９】
例えば、スパッタ装置１０は、ターゲットモータＭＴを駆動してテストスパッタ角を０°にセットし、該テストスパッタ角における成膜をテストスパッタ用の基板Ｓに施すことにより、０°における膜厚分布を計測する。次いで、スパッタ装置１０は、テストスパッタ角を６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３６０°に順にセットして各膜厚分布を計測し、膜厚分布の周期性に基づいて、膜厚均一性が所定値以下になり得るテストスパッタ角を目標値として決定する。図３（ａ）においては、０°〜６０°、又は１８０°〜２４０°の範囲で目標値を決定する。【００４０】
これによれば、複数のテストスパッタ角に共通する膜厚分布の範囲で目標値を決定することができ、膜厚均一性の向上に加え、基板Ｓの面内における厚膜部分の位置や薄膜部分の位置の再現性を向上させることができる。【００４１】
スパッタ装置１０は、テストスパッタで目標値を決定すると、ターゲットモータＭＴを駆動してターゲット角θを目標値にセットし、本スパッタを実行する。
すなわち、スパッタ装置１０は、基板ホルダ１３に基板Ｓを載置して中心軸線Ｃを回転中心にして基板Ｓを回転し、排気系ＰＵ及びガス供給系１２を駆動して成膜空間１１Ｓにスパッタガスを供給する。また、スパッタ装置１０は、シャッタモータＭＳを駆動してシャッタ板１５を回転し、シャッタ板１５の開口１５Ａとターゲット３２とを対向させる。そして、スパッタ装置１０は、磁気回路２３を駆動してターゲット３２の表面にマグネトロン磁場を形成し、外部電源ＧＥを駆動してターゲット３２に所定の電力を供給する。【００４２】
これにより、目標値に設定されたターゲット角θでターゲット３２がスパッタされ、目標値に応じた膜厚均一性の膜が基板Ｓの上に成膜される。
本実施形態のスパッタ装置１０は以下の利点を有する。【００４３】
（１）上記実施形態において、ターゲットモータＭＴは、駆動歯車２７、従動歯車２６、外筒２９、及びバッキングプレート３１を介し、被スパッタ面の法線に沿うカソード軸線Ａ１を中心にターゲット３２を回動する。そして、ターゲットモータＭＴは、テストスパッタ工程及び本スパッタ工程を実行するときに、ターゲット３２のターゲット角θを維持する。【００４４】
したがって、スパッタ装置１０は、ターゲット３２の初期の取付け角度に関わらず、ターゲット３２の回動により、基板Ｓの表面の各点から見た被スパッタ面の各点の相対位置を選択することができ、かつ、選択した相対位置を維持することができる。【００４５】
すなわち、スパッタ装置１０は、基板Ｓの表面の各点から見たターゲット３２の異方性の方向を選択することができ、かつ、選択した異方性の方向を維持することができる。よって、スパッタ装置１０は、基板Ｓに対するターゲット３２の相対位置を選択できる分だけ、基板Ｓ上における薄膜の膜厚均一性を向上させることができる。【００４６】
（２）上記実施形態において、テストスパッタ工程では、複数の異なるテストスパッタ角の各々でターゲット３２をスパッタすることにより、各ターゲット３２に応じた複数の異なる薄膜を形成する。そして、複数の異なる薄膜の膜厚均一性に基づいてターゲット角θの目標値を決定する。本スパッタ工程では、ターゲットモータＭＴを駆動してターゲット角θを目標値に維持する。【００４７】
したがって、テストスパッタ工程では、基板Ｓに対するターゲット３２の異方性の方向を選択して決定することができ、本スパッタ工程では、決定した異方性の方向を維持することができる。よって、スパッタ装置１０は、基板に対するターゲット３２の相対位置を選択できる分だけ、基板Ｓ上における薄膜の膜厚均一性を向上させることができる。【００４８】
（３）上記実施形態において、テストスパッタ工程では、膜厚均一性が所定値以下になるテストスパッタ角を目標値に決定する。したがって、本スパッタ工程では、薄膜の膜厚均一性を、より確実に向上させることができる。【００４９】
（４）上記実施形態において、テストスパッタ工程では、膜厚分布の周期性、すなわちターゲット３２の異方性の方向に基づいて目標値を決定する。したがって、本スパッタ工程では、基板Ｓの面内における厚膜部分の位置や薄膜部分の位置の変動を抑えることができる。【００５０】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、膜厚均一性が所定値以下になるテストスパッタ角を目標値として決定する。これに限らず、例えば、複数のテストスパッタ角の中で膜厚均一性の値が最も低くなるテストスパッタ角を目標値として決定しても良く、あるいは膜厚分布の周期性に基づいて、膜厚均一性が最も低くなり得るスパッタ角を目標値として決定しても良い。【００５１】
・上記実施形態においては、ターゲット３２を一方向に回転する（ターゲット角θを０°から３６０°に増大させる）場合について説明した。これに限らず、ターゲット３２を周方向に沿って回動する、すなわち、ターゲット角θを０°から３６０°に増大させる、あるいは、３６０°から０°に減少させる構成であっても良い。【００５２】
・上記実施形態において、テストスパッタ工程では、ターゲット角θを０°〜３６０°の範囲で選択する構成にした。これに限らず、テストスパッタ工程では、ターゲット角θを０°〜１８０°の範囲で選択しても良い。これによれば、ターゲット角θの範囲を０°〜１８０°の範囲に規定する分だけ、より簡便な構成の下で膜厚均一性を向上させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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