(57)【要約】【課題】ターゲットをマグネットユニットに対して往復動するときでも排気バランスが崩れ難い構造を持つスパッタリング装置用成膜ユニットを提供する。【解決手段】本発明のスパッタリング装置用成膜ユニットＦＵでは、支持板１にバッキングプレート３が接合されたターゲット２とマグネットユニット５とマグネットユニットに対してターゲットを支持板に沿って往復動する駆動手段８とを設ける。支持板上に固定配置されて、ターゲット上に空間を存してターゲット及びバッキングプレートを覆うカバー体９を更に設け、カバー体の上璧部９２にターゲットが臨む開口９３を形成する。【選択図】図１
2018021235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバの開口に着脱自在な支持板を備え、支持板の一方の面側を上として、この支持板上に、下面にバッキングプレートが接合されたターゲットと、バッキングプレートと支持板との間に配置されてターゲット上に漏洩磁場を作用させるマグネットユニットとを有するスパッタリング装置用成膜ユニットであって、
スパッタ電源よりターゲットに電力投入してターゲットをスパッタリングする間、マグネットユニットに対してターゲットを支持板に沿って往復動する駆動手段を更に備えるものにおいて、
支持板上に固定配置されて、ターゲット上に空間を存してターゲット及びバッキングプレートを覆うカバー体を更に有し、カバー体の上璧部にターゲットが臨む開口が形成されることを特徴とするスパッタリング装置用成膜ユニット。
【請求項２】
請求項１記載のスパッタリング装置用成膜ユニットであって、同一平面内に並設されると共に駆動手段により連動して往復動する、矩形の輪郭を持つ２枚のターゲットを備えるものにおいて、
カバー体は、各ターゲットに対応させて開口が形成され、各ターゲット上の空間を互いに隔絶する隔絶板が設けられることを特徴とする請求項１記載のスパッタリング装置用成膜ユニット。
【請求項３】
前記各ターゲットが往復動方向に対して直交する方向に長手であり、ターゲットの長辺に沿うカバー体の側壁部にガスノズルが設けられ、この側壁部に向けてガスノズルから噴射されるガスが当該側壁面に穿設したガス孔を通してカバー体内のターゲット上の空間に導入されるようにしたことを特徴とする請求項２記載のスパッタリング装置用成膜ユニット。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のスパッタリング装置用成膜ユニットを少なくとも１個有する成膜装置において、
真空チャンバを備え、真空チャンバの壁面に前記支持板を介してスパッタリング装置用成膜ユニットが装着され、カバー体の周囲に位置する支持体または真空チャンバの壁面部分に真空ポンプに通じる排気口がカバー体の中心に対して対称に設けられることを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
真空チャンバ内に配置されるドラムと、ドラムを介してシート状の基材を搬送する搬送手段とを更に備え、スパッタリング装置用成膜ユニットの複数がドラムの周囲に位置するように真空チャンバに前記支持板を介して装着され、各成膜ユニットが設けられる真空チャンバ内の部分を夫々雰囲気分離する複数枚の仕切り板が設けられることを特徴とする請求項４記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング装置用成膜ユニット及び当該スパッタリング装置用成膜ユニットを少なくとも１個備える成膜装置に関し、より詳しくは、マグネットユニットに対してターゲットを往復動するようにしたマグネトロンスパッタリング装置用のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のスパッタリング装置用成膜ユニットは例えば特許文献１で知られている。このものは、成膜処理が行われる真空チャンバの内壁面に装着される箱状の筐体（変位部）を備え、真空チャンバ内方を向く筐体の側面には変位プレートが設けられている。変位プレートには、支持体を介して、片面にカソードとしてのターゲットが接合されたバッキングプレートが固定されている。また、変位プレートに設けた開口の内側に位置させて支持体内にはターゲット表面に漏洩磁場を作用させるマグネットユニットが固定配置されている。
【０００３】
筐体内は隔壁で２室に区画され、一方の室が筐体に開設した透孔を通してターゲット側の空間、即ち、真空排気されて成膜処理が行われる真空チャンバ内に連通している。他方の室は駆動モータが設けられ、駆動モータの駆動軸が隔壁を貫通して一方の室内に突出し、この突出した駆動軸の先端部に連結竿が設けられ、連結竿が変位プレートに連結されている。そして、駆動モータを駆動させると、支持板を介して変位プレートに固定のバッキングプレート、ひいては、ターゲットがマグネットユニットに対して相対移動する。これにより、真空チャンバ内に放電用希ガスや反応性スパッタリング時の反応ガスを導入し、ターゲットに例えば負の電位を持った所定電力を投入してターゲットをスパッタリングする間、ターゲットを移動させてもマグネットユニットや、ターゲットの側方に位置させて真空チャンバ内に突設した防着板（アノード）の相対位置が変化せず、ターゲットの表面におけるプラズマの位置や密度等のプラズマ状態の変化が抑えられる。
【０００４】
ここで、真空チャンバの所定位置には真空ポンプに通じる排気管が接続され、真空チャンバ内に放電用希ガスや反応性スパッタリング時の反応ガスを導入してターゲットをスパッタリングする間、真空チャンバ内が常時真空排気される。然し、上記従来例のように真空雰囲気下でマグネットに対してターゲットを往復動させると、マグネットに対してターゲットが往復動方向一側にある場合と往復動方向他側にある場合とでは、排気管に通じる真空チャンバ内の排気コンダクタンスが変化して排気バランスが崩れるという問題がある。このような場合、特に、反応性スパッタリングにより成膜する際に真空チャンバ内に導入される反応ガスの分布が変化することで、成膜される薄膜の膜質が不均一になり易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０８０８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、ターゲットをマグネットユニットに対して往復動するときでも排気バランスが崩れ難い構造を持つスパッタリング装置用成膜ユニット及び当該スパッタリング装置用成膜ユニットの複数を備える成膜装置を提供することをその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、真空チャンバの開口に着脱自在な支持板を備え、支持板の一方の面側を上として、この支持板上に、下面にバッキングプレートが接合されたターゲットと、バッキングプレートと支持板との間に配置されてターゲット上に漏洩磁場を作用させるマグネットユニットとを有する本発明のスパッタリング装置用成膜ユニットは、スパッタ電源よりターゲットに電力投入してターゲットをスパッタリングする間、マグネットユニットに対してターゲットを支持板に沿って往復動する駆動手段を更に備え、支持板上に固定配置されて、ターゲット上に空間を存してターゲット及びバッキングプレートを覆うカバー体を更に有し、カバー体の上璧部にターゲットが臨む開口が形成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、成膜ユニットを真空チャンバに取り付けて真空ポンプにより真空排気すると、主としてカバー体の上璧部に形成した開口を介して支持板とカバー体とで囲繞された（つまり、往復動するターゲットが存し、プラズマが形成される）空間が真空排気される。このため、ターゲットを往復動させても、上記空間からの排気コンダクタンスは殆ど変化しない。結果として、反応性スパッタリングにより膜質の均一性よく所定の薄膜を成膜することができる。ここで、カバー体は支持板に設けられ、支持板は通常アース接地の真空チャンバに取り付けられる。このため、カバー体自体はアース電位となり、ターゲットに電力投入してスパッタリングする際には、開口の周縁に位置するカバー体の上璧部がアノードとしての役割を果たし、安定して放電させることができる。
【０００９】
本発明において、同一平面内に並設されると共に駆動手段により連動して往復動する、矩形の輪郭を持つ２枚のターゲットを備える場合には、カバー体は、各ターゲットに対応させて開口が形成され、各ターゲット上の空間を互いに隔絶する隔絶板が設けられる構成を採用すればよい。この場合、前記各ターゲットが往復動方向に対して直交する方向に長手であり、ターゲットの長辺に沿うカバー体の側壁部にガスノズルが設けられ、この側壁部に向けてガスノズルから噴射されるガスが当該側壁面に穿設したガス孔を通してカバー体内のターゲット上の空間に導入されるようにしておけば、ターゲットを往復動させてもターゲット上の空間における反応ガスの分布が殆ど変化せず、有利である。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の成膜装置は、上記スパッタリング装置用成膜ユニットを少なくとも１個と真空チャンバとを備え、真空チャンバの壁面に前記支持板を介してスパッタリング装置用成膜ユニットが装着され、カバー体の周囲に位置する支持体または真空チャンバの壁面部分に真空ポンプに通じる排気口がカバー体の中心に対して対称に設けられることを特徴とする。これによれば、カバー体の上璧部に形成した開口を介して支持板とカバー体とで囲繞された空間を等方排気することができ、有利である。なお、上述のスパッタリング装置用成膜ユニットの複数を有する場合、真空チャンバ内に配置されるドラムと、ドラムを介してシート状の基材を搬送する搬送手段とを更に備えて、スパッタリング装置用成膜ユニットの複数がドラムの周囲に位置するように真空チャンバに前記支持板を介して装着され、各成膜ユニットが設けられる真空チャンバ内の部分を夫々雰囲気分離する複数枚の仕切り板が設けられるようにして成膜装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の成膜ユニットを説明する斜視図。
【図２】ターゲットが起点位置にある、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面斜視図。
【図５】ターゲットが折り返し位置に移動させた状態で示す図２に対応する断面図。
【図６】本発明の成膜ユニットの複数を備える成膜装置の構成を説明する断面図。
【図７】変形例に係る成膜装置の構成を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明のマグネトロンスパッタリング装置用成膜ユニット及び成膜装置の実施形態を説明する。以下において、図１に示す成膜ユニットＦＵの姿勢で図外の真空チャンバの開口に対して着脱されるものとし、「上」、「下」といった方向を示す用語はこの姿勢を基準にすると共に、ターゲットがマグネットユニットに対して一定のストロークで往復動する方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に対して直交するターゲットの長手方向をＹ軸方向として説明する。
【００１３】
図１〜図４を参照して、ＦＵは、本発明の実施形態のマグネトロンスパッタリング装置用成膜ユニットであり、図外の真空チャンバの下面開口の周縁部に真空シール１１を介して密着可能なＸ軸方向に長手で矩形の支持板１を備える。支持板１上には、Ｙ軸方向に長手で矩形の輪郭を持つ同一形態の２枚のターゲット２ａ，２ｂがＸ軸方向に間隔を存して並設されている。ターゲット２ａ，２ｂは、真空チャンバ内に配置される図外の基板に対して成膜しようとする薄膜の組成に応じて適宜選択される。各ターゲット２ａ，２ｂの下面には、図２に示すように、ターゲット２ａ，２ｂより大きい矩形の輪郭を持つ同一形態のバッキングプレート３ａ，３ｂが夫々接合されている。バッキングプレート３ａ，３ｂの内部には冷媒通路３１が形成され、冷媒通路３１に冷却水などの冷媒を供給することで、スパッタリング中、ターゲット２ａ，２ｂを冷却できる。そして、各ターゲット２ａ，２ｂが、バッキングプレート３ａ，３ｂに接合された状態でターゲットケース４に格納される。
【００１４】
ターゲットケース４は、Ｙ軸方向にのびる仕切り璧４１で２室に仕切られた、上面を開放した箱体４２と、箱体４２上に取り付けられる蓋板４３とで構成されている。箱体４２の底面内側には、絶縁材料製のスペーサ４４が設けられ、スペーサ４４上にバッキングプレート３ａ，３ｂが固定配置されている。蓋板４３には、箱体４２内にバッキングプレート３ａ，３ｂに接合した状態で各ターゲット２ａ，２ｂを格納したとき、ターゲット２ａ，２ｂの外周を隙間を存して囲う２個の第１開口４３ａ，４３ｂが開設されている。
【００１５】
箱体４２の底面には、Ｘ軸方向に長手の２個の第２開口４２ａ，４２ｂが開設されている。この場合、第２開口４２ａ，４２ｂのＸ軸方向の長さは、ターゲット２ａ，２ｂの往復動のストロークに応じて定寸される。Ｙ軸方向両端部に位置する箱体４２の下面には、図３に示すように、スライダ４５が夫々設けられ、各スライダ４５が、支持板１上に設置されたＸ軸方向に長手の一対のレール部材１２にスライド自在に係合されている。これにより、ターゲットケース４が支持板１上に保持され、後述の駆動手段により一対のレール部材１２に沿ってターゲットケース４、ひいては、ターゲット２ａ，２ｂが連動してＸ軸方向に一定のストロークで往復動する。
【００１６】
支持板１上には、各ターゲット２ａ，２ｂの下方に夫々位置させて、第２開口４２ａ，４２ｂを通って箱体４２内に夫々突出するように同一形態のマグネットユニット５ａ，５ｂがスペーサ５１を介して夫々固定配置されている。各マグネットユニット５ａ，５ｂは、Ｙ軸方向に長手で矩形の輪郭を持つヨーク５２を備え、ヨーク５２の上面には中央磁石５３と当該中央磁石５３の周囲を囲うように配置される周辺磁石５４とが設けられている。中央磁石５３及び周辺磁石５４としては、同磁化のネオジウム磁石が用いられ、例えば一体に成形した断面略四角形の棒状のものが利用できる。これにより、ターゲット２ａ，２ｂ上に釣り合った閉ループの漏洩磁場を夫々作用させることができる。
【００１７】
更に、各バッキングプレート３ａ，３ｂのＹ軸方向両端部には、冷媒通路３１に通じる冷媒の供給管３２ａ，３３ａと排出管３２ｂ，３３ｂとが下方に向けて夫々突設されている。図４に示すように、供給管３２ａ，３３ａと排出管３２ｂ，３３ｂとは夫々金属製で同一形態を有し、冷媒通路３１から下方に向かってのびる第１部分３２１と、第１部分３２１の下端からＸ軸方向にのびる第２部分３２２とで夫々構成される。この場合、一のバッキングプレート３ａの供給管３２ａの第２部分３２２と他のバッキングプレート３ｂの供給管３３ａの第２部分３２２と、及び、一のバッキングプレート３ａの排出管３２ｂの第２部分３２２と他のバッキングプレート３ｂの排出管３３ｂの第２部分３２２とが、Ｘ軸方向の同一線上で第１部分３２１から夫々逆方向にのびるように設けられている。また、第２部分３２２の端部には取付フランジ３２３が夫々形成され、取付フランジ３２３の外表面に継手６が突設され、図外の設備側からの配管が接続できるようになっている。継手６にはまた、ターゲット２ａ，２ｂの種類に応じてＤＣ電源や高周波電源等の中から適宜選択されるスパッタ電源Ｐｓからの出力ケーブルＫが接続され（図２参照）、供給管３２ａ，３３ａまたは排出管３２ｂ，３３ｂからバッキングプレート３ａ，３ｂを介してターゲット２ａ，２ｂに負の電位を持った直流電力や高周波電力を印加できるようにしている。本実施形態では、継手６は供給管３２ａ，３３ａ及び排出管３２ｂ，３３ｂの構成部品である。
【００１８】
また、支持板１には、各供給管３２ａ，３３ａと各排出管３２ｂ，３３ｂとが夫々挿通するＸ軸方向に長手の２個のスリット孔１３が開設され、支持板１上にターゲットケース４を設置した状態では、バッキングプレート３ａ，３ｂからのびる各供給管３２ａ，３３ａと各排出管３２ｂ、３３ｂとの第１部分３２１がスリット孔１３を挿通して下方に突出ようにしている。スリット孔１３のＸ軸方向の長さは、ターゲット２ａ，２ｂの往復動のストロークに応じて定寸される。そして、支持板１の下面には、スリット孔１３を含む、スリット孔１３を挿通して下方に突出する供給管３２ａ，３３ａと排出管３２ｂ、３３ｂとの第１部分３２１を囲ってその内部を気密保持する２個のキャップ体７１が設けられている。各キャップ体７１は、一のバッキングプレート３ａの供給管３２ａと他のバッキングプレート３ｂの供給管３３ａと、及び、一のバッキングプレート３ａの排出管３２ｂと他のバッキングプレート３ｂの排出管３３ｂとを夫々囲うようにしている。また、各キャップ体７１には、第２部分３２２が夫々貫通する透孔７１ａが開設され、キャップ体７１と各取付フランジ３２３との間には、キャップ体７１から突出した第２部分３２２を覆って気密保持する同一形態を持つベローズ管７２が夫々外挿されている。この場合、キャップ体７１の透孔７１ａはベローズ管７２の一方のフランジ７２ａに設けたシール手段（図示せず）で夫々気密保持され、ベローズ管７２の他方のフランジ７２ｂが、取付フランジ３２３の内面にシール手段７２ｃを介して接合されている。
【００１９】
支持板１の下面には駆動手段８が設けられている。駆動手段８は、図４に示すように、支持板１の下面中央に取り付けられたモータ８１と、モータ８１に接続されて駆動部としての送りねじ８２と、送りねじ８２に螺合された駆動部としての操作竿８３とを備え、操作竿８３の両端部が他のバッキングプレート３ｂの供給管３３ａと排出管３３ｂとの取付フランジ３２３に夫々連結されている。これにより、ターゲット２ａ，２ｂがＸ軸方向一側（即ち、図２に示す、マグネットユニット５ａ，５ｂに対して右側に寄った位置）を往復動の起点とし、この起点から、モータ８１により送りねじ８２を一方向に回転させると、操作竿８３により他のバッキングプレート３ｂの供給管３３ａと排出管３３ｂとが連動してＸ軸方向他側（図２中、左側）に向かって移動され、これに伴って、マグネットケース４が移動し、ターゲット２ａ，２ｂがＸ軸方向他側の折り返し点（即ち、図５に示す、マグネットユニット５ａ，５ｂに対して左側に寄った位置）に到達する。このとき、伸縮するベローズ管７２により大気から隔絶された状態、即ち、支持板１を真空チャンバに取り付けて真空中でスパッタリングにより成膜するときは、真空チャンバ内の真空雰囲気を保持したままマグネットケース４が移動する。ターゲット２ａ，２ｂがＸ軸方向他側の折り返し点に到達すると、モータ８１により送りねじ８２が逆転され、操作竿８３により他のバッキングプレート３ｂの供給管３３ａと排出管３３ｂとが連動してＸ軸方向一側に向かって移動され、これに伴って、マグネットケース４が移動し、ターゲット２ａ，２ｂが起点に戻る。この動作を繰り返してターゲット２ａ，２ｂが往復動される。なお、駆動手段８は、上記構成のものに限定されるものではなく、ターゲット２ａ，２ｂを同期して移動できるものであれば、その形態は問わない。
【００２０】
更に、支持板１上には、ターゲット２ａ，２ｂをその上方に空間を存して囲うカバー体９が設けられている。カバー体９は、下面を開口した箱状のものであり、その下端をその全周に亘って支持板１に当接させた状態で固定配置される。カバー体９内には隔絶板９１が設けられ、一のターゲット２ａが存する空間９４ａと他のターゲット２ｂが存する空間９４ｂとを互いに隔絶するようになっている。カバー体９の上璧部９２には、各ターゲット２ａ，２ｂに夫々臨む２個の開口９３ａ，９３ｂが形成されている。これにより、成膜ユニットＦＵを真空チャンバに取り付け、真空チャンバに接続された真空ポンプを作動させて真空排気したとき、主として開口９３ａ，９３ｂを介して支持板１とカバー体９とで囲繞された（つまり、往復動するターゲットが存し、プラズマが形成される）空間９４ａ，９４ｂが真空排気される。
【００２１】
カバー体９のＸ軸方向に位置する側壁部９５ａ，９５ｂの外面には、２本のガスノズルＧｎ１、Ｇｎ２が夫々設けられている。各ガスノズルＧｎ１、Ｇｎ２はターゲット２ａ，２ｂのＹ軸方向に沿う長さを有し、カバー体９の側壁部９５ａ，９５ｂに向けてガスを噴射する噴射口ＧｎｈがＸ軸方向に所定間隔で列設されている。この場合、上側に位置するガスノズルＧｎ１が放電用希ガスを導入するためのものであり、下側に位置するガスノズルＧｎ２が反応ガスを導入するためのものである。カバー体９の側壁部９５ａ，９５ｂには、各ガスノズルＧｎ１、Ｇｎ２の各噴射口Ｇｎｈに夫々対向させてガス孔９６ａ，９６ｂが穿設されている。各ガス孔９６ａ，９６ｂの径は、噴射口Ｇｎｈの径と同等以上に設定され、また、ガス孔９６ａ，９６ｂは、ターゲット２ａ，２ｂ上面と同等の高さ位置または当該ターゲット２ａ，２ｂ上面より上方に位置するようにカバー体９の側壁部９５ａ，９５ｂに設けられ、これに応じて、各ガスノズルＧｎ１、Ｇｎ２の取付位置が決定されている。これにより、各ガスノズルＧｎ１、Ｇｎ２の噴射口Ｇｎｈから放電用希ガスや反応ガスを噴射すると、この噴射された放電用希ガスや反応ガスが、主として各ガス孔９６ａ，９６ｂを通してカバー体９内でターゲット２ａ，２ｂ上方に位置する各空間９４ａ，９４ｂ部分に夫々導入され、カバー体９の上璧部９２の各開口９３ａ，９３ｂから夫々排気される。なお、カバー体９の側壁部に対する各ガスノズルＧｎ１、Ｇｎ２の噴射口Ｇｎｈの径や数は、真空チャンバの容積や真空ポンプの排気能力等を考慮して適宜選択され、また、各噴射口Ｇｎｈに夫々対向させてカバー体９の側壁部９５ａ，９５ｂにガス孔９６ａ，９６ｂを穿設するものを例に説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、複数個の各噴射口Ｇｎｈに対向するスリット状の長孔でガス孔を構成することもできる。
【００２２】
以上の実施形態によれば、放電用希ガスや反応ガスが、各ガス孔９６ａ，９６ｂを通してカバー体９内でターゲット２ａ，２ｂ上方に位置する各空間９４ａ，９４ｂ部分に導入され、各開口９３ａ，９３ｂから夫々排気されるため、ターゲット２ａ，２ｂを往復動させても、ガス孔９６ａ，９６ｂを通して導入された放電用希ガスや反応ガスが各開口９３ａ，９３ｂから排気されるときの排気コンダクンタスが殆ど変化しない。しかも、空間９４ａ，９４ｂ内の反応ガスの分布も殆ど変化しないため、反応性スパッタリングにより膜質の均一性よく薄膜を成膜することができる。本実施形態において、ターゲット２ａ，２ｂ上面と同等の高さ位置といった場合、上記排気コンダクンタスが殆ど変化しない範囲でターゲット２ａ，２ｂ上面より下方に各ガス孔９６ａ，９６ｂが位置するような場合も含む。ここで、カバー体９が支持板１に接触し、支持板１は通常アース接地の真空チャンバに取り付けられている。このため、カバー体９自体はアース電位となり、ターゲット２ａ，２ｂに電力投入してスパッタリングする際には、各開口９３ａ，９３ｂの周縁に位置するカバー体９の上璧部９２がアノードとしての役割を果たし、安定して放電させることができる。
【００２３】
また、上記実施形態では、真空チャンバの開口に着脱自在な支持板１を介して成膜ユニットＦＵを真空チャンバに取り付けた状態で、供給管３２ａ，３３ａと排出管３２ｂ，３３ｂとの各継手６に設備側からの配管（図示せず）を接続すれば、バッキングプレート３ａ，３ｂに冷媒を循環させることができるため、成膜ユニットＦＵを簡単な構成でメンテナンス性の良いものにできる。また、真空チャンバ内を真空排気する際には、キャップ体７１で囲われた部分のみ真空排気すればよいため、真空チャンバを真空排気する真空ポンプとして大型のものを用いる必要はない。しかも、ターゲット２ａ，２ｂを駆動するための駆動手段８が真空チャンバ外の大気中に設置されるため、駆動手段８として真空用の高価なものを用いる必要もない。
【００２４】
特に、上記実施形態では、一のバッキングプレート３ａの供給管３２ａの第２部分３２２と他のバッキングプレート３ｂの供給管３３ａの第２部分３２２と、及び、一のバッキングプレート３ａの排出管３２ｂの第２部分３２２と他のバッキングプレート３ｂの排出管３３ｂの第２部分３２２とを同一線上で位置させ、各第２部分３２２に同一形態のベローズ管７２を外挿する構成を採用したことで、駆動手段８によりターゲット２ａ，２ｂを往復動するときに大気圧と真空圧との差圧力をキャンセルでき、駆動手段８がその差圧を受け持つ必要がないため、例えば、駆動手段８のモータ８１は定格トルクの小さいもので済み、また、真空圧に抗する力も必要がないため、操作竿８３に強い強度を持たせる必要がなく、送りねじ８２も細いもので済む。結果として、一層低コスト化を図ることができる。その上、仮に、駆動手段８、例えばモータ８１が何らかの理由で故障した場合、同一線上に位置する各ベローズ管７２のばね力が拮抗する位置に戻るだけであるため、送りねじや操作竿８３などの駆動部の破損を防止する構造的または電気的な破損防止手段を必要とせずに、高い安全性が得られる。
【００２５】
ところで、大気中に配置されるモータにより真空中の部品（上記実施形態では、ターゲット２ａ，２ｂ）を往復動させる駆動系の場合、モータには、部品に真空圧が作用する受圧方向への回生運転と、真空圧に抗する反受圧方向への力行運転とが存在する。これは、エネルギーの視点からすると、力行運転がエネルギー投入であり、回生運転がエネルギーの回収に相当すると言える。ここで、従来のこの種の駆動系では、回生運転時、例えばモータの駆動回路に設けた抵抗で熱として系外に放出するように設計することが一般であり、これでは、真空圧に相当する電力が全て熱に変わることになり、電力量負担が大きい。それに対して、上記実施形態のものでは、回生運転時、摩擦力に抗する電力を消費するだけであり、電力量負担は小さくて済む。しかも、低廉な汎用の駆動系が利用できるため、設備費用も抑制することができ、有利である。
【００２６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記のもの限定されるものではない。上記実施形態では、２枚のターゲット２ａ，２ｂを用いるものを例に説明したが、本発明は、単一のターゲットを用いる場合にも適用でき、また、３枚のターゲット２ａ，２ｂを用いる場合でも本発明を利用して成膜ユニットＦＵを簡単な構成でメンテナンス性の良いものにできる。更に、上記実施形態では、ターゲット２ａ，２ｂをマグネットケース４に格納する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、支持板に、この支持板と電気的に絶縁された状態で、且つ、マグネットユニットに対して往復動自在にできるのであればその形態は問わない。なお、大気中に配置されるモータ８１により真空中の部品としてのターゲット２ａ，２ｂを往復動させる上記実施形態の駆動系は、真空中に設置されるゲートバルブなどの部品の駆動系として転用することもできる。
【００２７】
ところで、上記実施形態のように、ヨーク５２上面に設けた央磁石５３と当該中央磁石５３の周囲を囲う周辺磁石５４とでマグネットユニット５ａ，５ｂを構成した場合、放電用希ガス等を導入し、ターゲット２ａ，２ｂに電力投入すると、レーストラックに沿ってプラズマが発生するが、レーストラックのコーナ−部ではプラズマ中の電子密度が局所的に高くなり易い。このような場合、支持板１上に、各ターゲット２ａ，２ｂの下方に夫々位置させてマグネットユニット５ａ，５ｂを固定配置していると、マグネットユニット５ａ，５ｂに対するターゲット２ａ，２ｂのＸ軸方向への相対移動によりＸ軸方向にはターゲット２ａ，２ｂが略均等に侵食されていくが、レーストラックのコーナ−部に対応するターゲット２ａ，２ｂのＹ軸方向の端部において、ターゲット２ａ，２ｂが局所的に侵食される。その結果、ターゲット２ａ，２ｂが早期にライフエンドを迎え、ターゲット２ａ，２ｂの利用効率が悪い。    
【００２８】
そこで、ヨーク５２の裏面に、支持板１に形成されたＹ軸方向の長手のスリット穴を貫通する駆動軸を連結し、大気中に設けられた駆動源により駆動軸を介してマグネットユニット５ａ，５ｂをターゲット２ａ，２ｂに対してＹ軸方向に相対移動自在となるように構成することが好ましい。この場合、駆動源は、マグネットユニット５ａ，５ｂとターゲット２ａ，２ｂとが同心になる位置を起点位置とし、この起点位置から、Ｙ軸方向に夫々所定のストロークで移動させた位置を折返位置とし、起点位置と両折返位置との間でマグネットユニット５ａ，５ｂを相対移動させる。これにより、ターゲット２ａ，２ｂの局所的な侵食を回避して、ライフエンドまでターゲット２ａ，２ｂをその全面に亘って略均等に侵食していくことができる。その結果、ターゲット２ａ，２ｂの使用効率を向上させることができる。
【００２９】
駆動源としては、大気中に配置されるモータ８１により真空中の部品としてのターゲット２ａ，２ｂを往復動させる上記実施形態の駆動系を利用することができる。マグネットユニット５ａ，５ｂに対するターゲット２ａ，２ｂの相対移動は、成膜条件が過度に変化しないように、ターゲット２ａ，２ｂのスパッタリング中は行わず、例えばターゲット２ａ，２ｂに対する積算投入電力に応じて、起点位置と両折返位置との間でマグネットユニット５ａ，５ｂを適宜移動させることが好ましい。この場合、ターゲット２ａ，２ｂに対するマグネットユニット５ａ，５ｂの相対移動のストロークや起点位置または折返位置での滞在時間は、例えば、起点位置にてターゲット２ａ，２ｂをスパッタリングしたときの侵食領域や侵食速度を測定し、これを基に適宜設定することができる。なお、マグネットユニット５ａ，５ｂの移動位置は上記３点の場合に限定されるものではなく、ターゲット２ａ，２ｂの侵食状態に応じて適宜増加させることができる。なお、例えば成膜条件が過度に変化しないような場合には、ターゲット２ａ，２ｂのスパッタリング中、両折返位置との間でマグネットユニット５ａ，５ｂを所定の速度で適宜往復動させることもできる。
【００３０】
次に、図６を参照して、上記スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵの２個を備える成膜装置ＳＭ１について説明する。なお、上記実施形態と同一の部材、要素については同一の符号を用いるものとする。成膜装置ＳＭ１は、真空雰囲気の形成が可能な真空チャンバ１００を備える。真空チャンバ１００の底璧部分には、ターゲット２ａ，２ｂの往復動方向であるＸ軸方向に所定間隔を置いて２個の開口が開設され、各開口の周縁部に支持板１の真空シール１１が密着されるようにして上記スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵが装着されている。
【００３１】
各スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵの支持体１には、カバー体９のＸ軸方向両外側でＹ軸方向の中点に位置させて、即ち、カバー体９の中心に対して対称に２個の排気口Ｐｏ，Ｐｏが開設され、排気管Ｅｐを介して図示省略の真空ポンプに接続されている。これにより、カバー体９の内部空間が各開口９３ａ，９３ｂを介して等方排気されるようになり、この場合、各開口９３ａ，９３ｂから排気されるときの排気コンダクンタスが殆ど変化しない。そして、両ターゲット２ａ，２ｂに対向する真空チャンバ１００内の所定位置に、ガラス基板等の基板Ｓを対向配置し、各スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵによりターゲット２ａ，２ｂをスパッタリングすることで、基板Ｓの片面に所定の薄膜が成膜される。なお、成膜しようとする基板Ｓの面積によっては、上記スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵを１個備える構成とすることもできる。なお、排気口Ｐｏがカバー体９の内部空間を臨むように設けられていると、排気コンダクタンスが変化する場合があるため、排気口Ｐｏは、カバー体９の外側に位置する支持板１や真空チャンバ１００の壁面部分に設けられていれば、排気口の位置や個数は上記のものに限定されるものではないが、例えば、基板Ｓの有無により各開口９３ａ，９３ｂから排気されるときの排気コンダクンタスが変化しないように適宜設定される。
【００３２】
次に、図７を参照して、上記スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵの複数を備える他の成膜装置ＳＭ２について説明する。なお、上記実施形態と同一の部材、要素については、原則として同一の符号を用いるものとする。成膜装置ＳＭ２は、真空雰囲気の形成が可能な真空チャンバ１００を備える。真空チャンバ１００内には、周囲にシート状の基材Ｓｗが巻き掛けられるドラム２００と、シート状の基材Ｓｗを所定の速度で搬送する搬送手段３００とが設けられている。ドラム２００は、特に図示して説明しないが、真空チャンバ１００の壁部に軸支され、成膜中、その内部に冷媒を循環させて成膜時にシート状の基材Ｓｗを冷却できるようにしている。
【００３３】
搬送手段３００は、図示省略の駆動モータを備えてシート状の基材Ｓｗを繰り出す繰出部３０１と、図示省略の駆動モータを備えて成膜済みのシート状の基材Ｓｗを巻き取る巻取部３０２とを備え、繰出部３０１から繰り出されたシート状の基材Ｓｗは、ガイドローラ３０３を介してドラム２００の周囲に案内され、ガイドローラ３０４を介して巻取部３０２へと搬送されて巻き取られるようになっている。真空チャンバ１００内は、搬送手段３００が設けられる上方の搬送室１００ａと、冷却ドラム２００と成膜ユニットＦＵとが設けられる下方の成膜室１００ｂとに仕切り板４０１で仕切られている。この場合、仕切り板４０１は防着板としての役割も果たすようになっている。そして、成膜室１００ｂを区画する真空チャンバ１００の壁面部分に、ドラム２００の周囲に夫々位置させて上記スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵが装着されている。
【００３４】
上記スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵは、真空チャンバ１００の所定位置に設けた開口の周縁部に支持板１の真空シール１１が密着されるように取り付けられる。また、真空チャンバ１００内には、各スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵが設けられる真空チャンバ１００内の部分を夫々雰囲気分離するために、他の仕切り板４０２が設けられている。この場合、搬送室１００ａを区画する真空チャンバ１００の壁面と、成膜室１００ｂを区画する真空チャンバ１００の壁面とには、排気口Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３が開設され、排気管Ｅｐを介して図示省略の真空ポンプに接続されている。これに加えて、本実施形態では、各スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵの支持体１にも、カバー体９のＸ軸方向両外側でＹ軸方向の中点に位置させて排気口Ｐｏ４，Ｐｏ５が開設され、排気管Ｅｐを介して図示省略の真空ポンプに接続されている。これにより、各スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵが設けられる真空チャンバ１００内の部分が確実に雰囲気分離され、また、各開口９３ａ，９３ｂから等方排気されるようになる。そして、シート状の基材Ｓｗを一定の速度で搬送しながら、各スパッタリング装置用成膜ユニットＦＵによりターゲット２ａ，２ｂをスパッタリングすることで、シート状の基材Ｓｗの片面に所定の積層膜が成膜される。
【符号の説明】
【００３５】
ＦＵ…スパッタリング装置用成膜ユニット、１…支持板、１３…スリット孔、２ａ，２ｂ…ターゲット、３ａ，３ｂ…バッキングプレート、３１…冷媒通路、３２ａ，３３ａ…供給管、３３ａ，３３ｂ…排出管、５ａ，５ｂ…マグネットユニット、７１…キャップ体、７２…ベローズ管、８…駆動手段、８２…送りねじ（駆動部）、８３…操作竿（駆動部）、９…カバー体、９１…隔絶板、９２…上璧部、９３ａ，９３ｂ…開口、９５ａ，９５ｂ…カバー体の側壁部、９６ａ，９６ｂ…ガス孔、Ｇｎ１…ガスノズル（放電用希ガス）、Ｇｎ２…ガスノズル（反応ガス）、Ｇｎｈ…噴射口、Ｐｓ…スパッタ電源、Ｋ…出力ケーブル、ＳＭ…成膜装置、２００…ドラム、３００…シート状の基材の搬送装置、４０１，４０２…仕切り板。
【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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