(57)【要約】【課題】スパッタリング法によって薄膜を形成するにあたり、より生産性の高い成膜方法を提供する。【解決手段】ターゲットをスパッタリングして、基板上に薄膜を形成する成膜方法は、基板上に薄膜を形成する成膜工程Ｓ３と、成膜工程Ｓ３の終了後にターゲットを所定の温度に冷却する待機工程Ｓ４とを備え、成膜工程Ｓ３及び待機工程Ｓ４において、第１冷媒と、第１冷媒より低温の第２冷媒とを用いてターゲットの温度が調節されることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットをスパッタリングして、基板上に薄膜を形成する成膜方法であって、
前記基板上に前記薄膜を形成する成膜工程と、
前記成膜工程終了後に前記ターゲットを所定の温度に冷却する待機工程と、
を備え、
前記成膜工程及び前記待機工程において、第１冷媒と、前記第１冷媒より低温の第２冷媒とを用いて前記ターゲットの温度が調節されることを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
前記第１冷媒は、前記成膜工程において使用され、前記第２冷媒は、前記待機工程において使用されることを特徴とする請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記成膜工程においては、前記第１冷媒及び前記第２冷媒が使用され、前記待機工程においては、前記第２冷媒のみが使用されることを特徴とする請求項１に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記第１冷媒および前記第２冷媒は、いずれも−６０℃以上３００℃以下に制御されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項５】
ターゲットをスパッタリングして、基板上に薄膜を形成する成膜装置であって、
前記ターゲットが設置されるターゲット保持部と、
第１冷媒を前記ターゲット保持部に熱的に接触させて前記ターゲットを冷却する第１冷却機構と、
前記第１冷媒よりも温度の低い第２冷媒を前記ターゲット保持部に熱的に接触させて前記ターゲットを冷却する第２冷却機構と、
を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項６】
前記第１冷却機構は、前記第１冷媒が循環供給される第１流路を有し、
前記第２冷却機構は、前記第２冷媒が循環供給される第２流路を有することを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記第１冷媒及び前記第２冷媒が循環供給される冷却流路と、
前記冷却流路に循環供給される冷媒を切り替えるための切替機構と、
をさらに備えることを特徴とする請求項５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、スパッタリング法により薄膜を成膜する方法及び成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反射防止膜やハーフミラー、エッジフィルター等の光学薄膜を作製する場合、手法の容易さや成膜速度等の点から、真空蒸着法が主に用いられてきた。これに対し、スパッタリング法は自動化、省力化、大面積基板への適用性、基板への高密着性など多くの利点があり、近年のコーティング分野において広く適用されてきている。
【０００３】
スパッタリング法を用いた成膜において、高精度の膜厚制御を実現するために、成膜速度を安定化し、成膜時間を制御することが行われている。これにより、膜厚モニタ等の膜厚監視システムを用いることなく、膜厚の再現性が得られ、装置コストを低減させることが可能となっている。
【０００４】
成膜速度を安定化させるために、例えば、ターゲット温度、導入ガスの流量、印加電圧等の成膜条件を一定に保持することが対策として挙げられる。中でも、ターゲット温度の制御方法として、下記のような方法が開示されている。
特許文献１では、ターゲットの表面温度を計測しながら、ターゲットを冷却する冷却水の流量、温度を調整し、ターゲット表面温度が一定になった段階でシャッターが開き成膜を開始する薄膜形成装置および薄膜形成方法が開示されている。
また、特許文献２では、０℃以下の冷却媒体を用いて、ターゲット温度の上昇を低減させる冷却方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１００６７０号公報
【特許文献２】特開平８−１９３２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、冷却水の温度調整段階で冷却水全体が温度変化するまでに時間がかかる。更に、冷却水の温度変化により、ターゲット表面温度が安定するまでにも時間がかかる。その結果、シャッターが開くまでに時間がかかり、成膜タクトが長くなり、生産性が低いという問題が生じる。
【０００７】
また、特許文献２に記載の方法では、冷却媒体の温度が低すぎるため、成膜中のターゲット温度が上がりにくい。そのため、成膜速度が遅くなり、所望の膜厚に達するまでの時間が長くなり、やはり生産性が低くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、スパッタリング法によって薄膜を形成するにあたり、より生産性の高い成膜方法および成膜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】
【０００９】
本発明の第１の態様は、ターゲットをスパッタリングして、基板上に薄膜を形成する成膜方法であって、前記基板上に前記薄膜を形成する成膜工程と、前記成膜工程終了後に前記ターゲットを所定の温度に冷却する待機工程とを備え、前記成膜工程及び前記待機工程において、第１冷媒と、前記第１冷媒より低温の第２冷媒とを用いて前記ターゲットの温度が調節されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の成膜方法によれば、温度の異なる第１冷媒と第２冷媒とを用いることによって、成膜工程及び待機工程において、ターゲットがより急速に所望の温度に調節される。
【００１１】
前記第１冷媒は、前記成膜工程において使用され、前記第２冷媒は、前記待機工程において使用されてもよい。この場合、ターゲットの状態や設定温度により適した温度調節を行うことができる。
【００１２】
前記成膜工程においては、前記第１冷媒及び前記第２冷媒が使用され、前記待機工程においては、前記第２冷媒のみが使用されてもよい。また、前記第１冷媒および前記第２冷媒は、いずれも−６０℃以上３００℃以下に制御されてもよい。これらの場合、ターゲットの状態や設定温度により適した温度調節を行うことができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、ターゲットをスパッタリングして、基板上に薄膜を形成する成膜装置であって、前記ターゲットが設置されるターゲット保持部と、第１冷媒を前記ターゲット保持部に熱的に接触させて前記ターゲットを冷却する第１冷却機構と、前記第１冷媒よりも温度の低い第２冷媒を前記ターゲット保持部に熱的に接触させて前記ターゲットを冷却する第２冷却機構とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の成膜装置によれば、第１冷却機構と第２冷却機構とを用いることによって、成膜工程及び待機工程において、ターゲットがより急速に所望の温度に調節される。
【００１５】
前記第１冷却機構は、前記第１冷媒が循環供給される第１流路を有し、前記第２冷却機構は、前記第２冷媒が循環供給される第２流路を有してもよい。この場合、第１冷媒と第２冷媒とを混合せずにすみ、冷媒を繰り返し使用することができる。
【００１６】
本発明の成膜装置は、前記第１冷媒及び前記第２冷媒が循環供給される冷却流路と、前記冷却流路に循環供給される冷媒を切り替えるための切替機構とをさらに備えてもよい。この場合、冷却流路の配設の自由度が高くなり、より効率的にターゲットの温度調節を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の成膜方法及び成膜装置によれば、より生産性を高くしてスパッタリングにより成膜を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の成膜装置の構成を示す図である。
【図２】同成膜装置を用いた成膜方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】同成膜装置を用いた実施例と比較例の成膜速度を示す表である。
【図４】同実施例の１バッチ目から３バッチ目におけるターゲットの温度推移を示すグラフである。
【図５】同実施例における成膜工程中および加熱工程直前のターゲット温度を示すグラフである。
【図６】同比較例の１バッチ目から３バッチ目におけるターゲットの温度推移を示すグラフである。
【図７】同比較例における成膜工程中および加熱工程直前のターゲット温度を示すグラフである。
【図８】同成膜装置を用いた変形例の成膜速度を示す表である。
【図９】同変形例における成膜工程中および加熱工程直前のターゲット温度を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態の成膜装置の構成を示す図である。
【図１１】同成膜装置を用いた実施例の成膜速度を示す表である。
【図１２】同実施例における成膜工程中および加熱工程直前のターゲット温度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１実施形態について、図１から図７を参照して説明する。図１は、本実施形態の成膜装置の構成を示す図である。
本実施形態の成膜装置１は、成膜室となる真空槽２と、真空層２内に設けられたターゲット保持部３と、ターゲットを冷却するための冷却部４と、真空層２内にガスを導入するためのガス導入部５と、成膜装置１全体の制御を行う制御部６とを備えて構成されている。
【００２０】
ターゲット保持部３は、ターゲット１００が載置された皿７と、皿７が載置されたマグネトロンカソード８とを備えている。皿７としては、石英製等の公知の各種のものを採用することができる。マグネトロンカソード８は、直径６インチ（約１５０ミリメートル（ｍｍ））のものを使用しているがこれには限定されない。マグネトロンカソード８は、高周波電源９と接続されており、プラズマを発生させてターゲット１００を所定の温度まで加熱する。
なお、本実施形態においては、ターゲット１００として粒径０．１〜１０ｍｍのＭｇＦ２顆粒が用いられている。
【００２１】
成膜対象となる基板１０１は、真空槽２内のターゲット１００の上方に、回転可能に取り付けられている。基板１０１とターゲット１００との間には、シャッター１０が退避可能に設置されている。
【００２２】
冷却部４は、それぞれ冷媒を供給する供給部と冷媒が通る流路とを有する第１冷却機構１１及び第２冷却機構１２を備えて構成されている。
第１冷却機構１１の第１供給部１３には、温度が２５℃に制御された水（第１冷媒）が貯留されており、第１流路１４を通してターゲット１００の下部に水を流すことができる。第２冷却機構１２の第２供給部１５には、温度がマイナス１０℃（−１０℃）に制御されたエチレングリコール（第２冷媒）が貯留されており、同様に第２流路１６を介してターゲット１００の下部にエチレングリコールを流すことができる。
【００２３】
各流路１４、１６は、それぞれ独立して真空層２内に進入し、ターゲット１００の下部を通ってターゲット保持部３と接触し、再び真空槽２外にでてから各供給部１３、１５に戻るように構成されている。また、各流路１４、１６には、各冷媒の流れを制御するためのバルブ１７、１８が設けられている。バルブ１７、１８としては公知の各種のものを採用することができるが、電磁弁等を用いると制御部６による自動制御が可能であるので好ましい。
【００２４】
ガス導入部５は、マスフローコントローラ１９を含んで構成されており、真空槽２に設けられた導入口２０から真空槽２に酸素等の放電ガスを導入して真空槽２内のガス圧力を制御する。
【００２５】
高周波電源９、シャッター１０、及びマスフローコントローラ１９は、制御部６に接続されており、これらの動作は制御部６によって自動制御される。これらに加えて、上述のように、バルブ１７、１８が制御部６に接続されてもよい。
【００２６】
上記のように構成された成膜装置１による成膜の手順について、以下に説明する。図２は、本実施形態の成膜方法の手順を示すフローチャートである。本方法は、基板１０１を真空槽２内に設置する準備工程Ｓ１と、ターゲット１００を加熱する加熱工程Ｓ２と、スパッタリングにより基板１０１上に成膜を行う成膜工程Ｓ３と、成膜後にターゲットを所定の温度に冷却する待機工程Ｓ４とを備えている。
【００２７】
まずステップＳ１の準備工程において、基板１０１が真空槽２内に設置される。そして、放電ガスがマスフローコントローラ１９により流量を制御されながら導入口２０から真空槽２内に導入され、真空槽２内が所望のガス圧力に調節される。
【００２８】
次に、ステップＳ２の加熱工程において、高周波電源９から電力がマグネトロンカソード８に供給される。これによって真空槽２内にプラズマ２１が発生し、ターゲット１００が加熱される。
【００２９】
次に、ステップＳ３の成膜工程において、プラズマ２１中の放電ガスイオンによりターゲット１００がスパッタリングされる。まず、シャッター１０をターゲット１００と基板１０１の間に配置した状態で所定の時間プレスパッタリングを行い、その後シャッター１０を退避させてから基板１０１に対して成膜を実施する。本工程中は、バルブ１７が開き、バルブ１８は閉じていて、第１供給部１３に貯留された水が第１流路１４を介して循環し、ターゲット保持部３と熱的に接触することによってターゲット１００の温度調整を行う。
【００３０】
続いて、ステップＳ４の待機工程において、シャッター１０が再びターゲット１００と基板１０１との間に移動して成膜が終了する。そして、バルブ１７が閉じ、バルブ１８が開いて、第２供給部１５に貯留されたエチレングリコールが第２流路１６を介して循環し、ターゲット保持部３と熱的に接触してより急速にターゲット１００が冷却され、次回の成膜に対する準備が行われる。
【００３１】
上述した成膜手順について、実施例及び比較例を用いてさらに説明する。
（実施例１）
基板１０１として、光学ガラスＳ−ＢＳＬ７（屈折率１．５２、株式会社オハラ製）からなる光学素子を使用し、真空槽２内に設置した。その後、図示しない真空ポンプにより真空槽２内を１×１０−４パスカル（Ｐａ）まで排気した。このとき、基板１０１の加熱は行わなかった。
次に、放電ガスであるＯ２ガスをマスフローコントローラ１９により流量制御しながら真空槽２内に導入し、ガス圧力を４×１０−１Ｐａに調整した。
【００３２】
次に、高周波電源９から１０００Ｗの高周波電力をマグネトロンカソード８に供給し、プラズマ２１を発生させ、ターゲット１００であるＭｇＦ２を加熱した。
【００３３】
その後、シャッター１０を閉じた状態で３分間のプレスパッタリングを実施してからシャッター１０を退避させ、１分間成膜を実施し、再びシャッター１０を閉じて成膜を終了した。成膜工程中はバルブ１７のみが開放され、第１冷却機構１１によりターゲット１００の温度が調整された。
【００３４】
成膜終了後の待機工程では、バルブ１７は閉められ、バルブ１８が開放されて、第２冷却機構１２により−１０℃のエチレングリコールが５分間循環された。その後バルブ１８が閉じられ、バルブ１７が開かれて、次の成膜が実行された。これら一連の動作は制御部６により自動で行われた。
以上の成膜作業を１０回（１０バッチ）繰り返して実施した。
【００３５】
（比較例１）
比較例１においては、成膜工程および待機工程のいずれも２５℃の水を冷媒として使用し、同様に１０バッチの成膜を行った。使用冷媒以外の条件は実施例１と同様とした。
【００３６】
図３は、実施例１及び比較例１における各バッチの成膜速度を示す表である。成膜速度は、作製されたＭｇＦ２の膜厚と成膜時間とから算出した。図３に示すように、実施例１においては、各バッチの成膜速度に差がなく安定している。一方、比較例１ではバッチが進むにつれ、成膜速度が徐々に増加しており、安定していないことがわかる。
【００３７】
図４は、実施例１の１バッチ目から３バッチ目における加熱工程、成膜工程および待機工程のターゲット温度の推移を示すグラフである。図４に示すように、繰り返しの成膜を行っても、５分間の待機工程中にターゲット温度は急速に下がり、各バッチの加熱工程開始時のターゲット温度はそれぞれの成膜バッチで等しくなっている。また、成膜工程中のターゲット温度も等しい値となっていた。そして、図５に示すように、成膜工程中および加熱工程直前のターゲット温度は、１０バッチ目まで持続して安定していた。
【００３８】
図６は、比較例１の１バッチ目から３バッチ目における加熱工程、成膜工程および待機工程のターゲット温度の推移を示すグラフである。図６に示すように比較例１では、繰り返しの成膜を行うと、５分間の待機工程中にターゲット温度は１バッチ目の加熱工程開始時の温度まで下がりきらず、加熱工程開始時のターゲットの温度は各バッチで異なっていた。そのため、ターゲットの加熱条件等が同一であるにもかかわらず、成膜工程中のターゲット温度がバッチごとに異なり、その結果、成膜を繰り返すにつれて成膜速度が徐々に上昇した。この傾向は、図７に示すように、成膜回数が増えるにつれて顕著となった。
また、比較例１において、成膜工程終了後のターゲット温度が１バッチ目の加熱工程開始時の温度まで下がるのに要する時間を計測したところ、およそ１０〜２０分の待機時間を要した。
【００３９】
本実施形態の成膜装置１によれば、それぞれ温度の異なる冷媒を循環させる第１冷却機構１１及び第２冷却機構１２を備え、成膜工程中のターゲット１００の温度調節には、相対的に高温な第１冷媒である水によってターゲット１００の冷却が行われ、成膜工程終了後（待機工程中）には相対的に低温な第２冷媒であるエチレングリコールによってターゲット１００が急速に冷却される。したがって、多数回成膜を繰り返しても、加熱工程開始時および成膜工程中のターゲットの温度は一定に保持されるので、成膜速度を安定させて、常に良好な成膜を行うことができる。
【００４０】
また、ターゲット１００が加熱される成膜工程Ｓ３においては、相対的に高温の第１冷媒が使用され、ターゲット１００が冷却される待機工程Ｓ４においては、相対的に低温の第２冷媒が使用されるので、いずれの工程においてもより急速にターゲット１００を所望の温度に調節することができる。したがって、ターゲット１００の温度が安定するまでの時間が短縮され、トータルの成膜作業に要する時間を短くして成膜作業の効率を向上させることができる。
【００４１】
さらに、第１冷媒と第２冷媒とが、それぞれ別の流路１４、１６を通って循環することによりターゲット１００の冷却が行われるので、冷媒が混合されることがなく、各冷媒を繰り返し使用することができる。また、冷媒同士が化学反応を起こすこともないので、安全性を向上させることができる。
【００４２】
次に、本実施形態の変形例１について、図８および図９を参照して説明する。本変形例と上述の実施例１との異なるところは、使用する第１冷媒及び各冷却機構の動作態様である。
【００４３】
（変形例１）
変形例１においては、第１供給部１３に貯留される第１冷媒として、２５０℃に制御されたオイルを使用した。第２供給部１５に貯留される第２冷媒は実施例１と同じくエチレングリコール（−１０℃）とした。
ターゲット１００及び基板１０１は実施例１と同じものを使用し、ガス圧力の調整及びターゲット１００の加熱は、実施例１と同様の方法で行った。
【００４４】
その後、シャッター１０を閉じた状態で３分間のプレスパッタリングを実施してからシャッター１０を退避させ、１分間成膜を実施し、再びシャッター１０を閉じて成膜を終了した。
成膜工程中はバルブ１７及び１８が開放され、第１流路１４及び第２流路１６にそれぞれ第１冷媒及び第２冷媒が循環供給された。これによりターゲット１００下部の平均温度は１５０℃に制御された。
【００４５】
成膜終了後の待機工程では、バルブ１７を閉じ、第１冷媒であるオイルの循環を停止させた。バルブ１８は開放したままにし、第２流路１６に第２冷媒であるエチレングリコールを５分間循環させた。その後、バルブ１７を再度開放して第１流路１４にオイルを循環させて次の成膜を実行した。
以上の成膜作業を１０回（１０バッチ）繰り返して実施した。
【００４６】
図８は、変形例１の各バッチの成膜速度を示す表である。図８に示すように、変形例１においては、各バッチの成膜速度に差がなく安定している。
【００４７】
図９は、変形例１における各バッチの成膜工程中及び加熱工程直前のターゲット温度を示すグラフである。変形例１においては、すべてのバッチにおいて、成膜工程中のターゲット温度がほぼ等しい値で制御されていた。また、待機工程中にターゲット温度は充分低下し、成膜を繰り返しても加熱工程開始時および成膜工程中のターゲット温度は等しく制御されていた。このようにターゲットの温度が好適に制御されたため、成膜速度が安定化されたと考えられる。
なお、変形例１において、ターゲットの冷却温度は実施例１よりも高温に制御されているため、成膜工程中のターゲット温度は変形例１においてより高い。このため、実施例と等しい電源出力を印加した場合は、変形例1のほうが成膜速度は速くなる。
なお、変形例１においては、待機工程でバルブ１７を閉じ、第１冷媒であるオイルの循環を停止させたが、バルブ１７及び１８をともに開放し、第１流路１４及び第２流路１６にそれぞれ第１冷媒及び第２冷媒を循環供給してもよい。ただし、この場合は第１冷媒の流量を、成膜工程中に比して十分少なくする必要がある。
【００４８】
次に、本発明の第２実施形態の成膜装置について、図１０から図１２を参照して説明する。本実施形態の成膜装置３１と、上述の第１実施形態の成膜装置１との異なるところは、第１冷媒及び第２冷媒が共通の流路を循環する点である。なお、上述の第１実施形態と共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４９】
図１０は、成膜装置３１の構成を示す図である。成膜装置３１においては、共通の冷却流路３２に第１供給部１３及び第２供給部１５が接続されている。冷却流路３２の上流側と各供給部１３、１５との間には、それぞれ第１供給バルブ３３及び第２供給バルブ３４が設けられており、冷却流路３２に循環させる冷媒を切替可能となっている。冷却流路３２の下流側と各供給部１３、１５との間にも、それぞれ同様に第１回収バルブ３５及び第２回収バルブ３６が設けられている。上述した各バルブ３３、３４、３５、３６は、冷却流路３２に循環供給される冷媒を切り替える切替機構として機能する。
【００５０】
上記のように構成された成膜装置３１を用いた成膜の一例を、実施例２として以下に説明する。
（実施例２）
第１冷媒及び第２冷媒として、実施例１と同一のものをそれぞれ第１供給部１３及び第２供給部１５に貯留した。そして、ターゲット１００及び基板１０１は実施例１と同一のものを使用した。ガス圧力の調整及びターゲットの加熱は実施例１と同様の方法で行った。
【００５１】
その後、シャッター１０を閉じた状態で３分間のプレスパッタリングを実施してからシャッター１０を退避させ、１分間成膜を実施し、再びシャッター１０を閉じて成膜を終了した。
成膜工程中は、第１供給バルブ３３及び第１回収バルブ３５を開き、冷却流路３２に第１冷媒である２５℃の水を循環供給した。このとき、第２供給バルブ３４及び第２回収バルブ３６は閉じられ、第２冷媒である−１０℃エチレングリコールの供給は停止された。
【００５２】
成膜工程終了後、図示しないエアー供給装置から冷却流路３２にエアーが供給され、冷却流路３２に残留した第１冷媒は、図示しない廃棄流路を通じて冷却流路３２外に排出された。その後、待機工程において、第２供給バルブ３４及び第２回収バルブ３６が開き、冷却流路３２に第２冷媒が４分間循環供給された。その後、第２供給バルブ３４及び第２回収バルブ３６が閉じられ、第１冷媒と同様に、エアー供給装置を用いて冷却流路３２に残留した第２冷媒が排出された。第２冷媒の排出後、第１供給バルブ３３及び第１回収バルブ３５が開き、第１冷媒が冷却流路３２に供給されて次の成膜が実行された。このようにして、１０バッチの成膜を行った。
【００５３】
図１１は、実施例２における各バッチの成膜速度を示す表である。実施例２においては、各バッチの成膜速度に差がなく安定していた。
図１２は、実施例２における各バッチの成膜工程中及び加熱工程直前のターゲット温度を示すグラフである。実施例２においては、すべてのバッチにおいて、成膜工程中のターゲット温度がほぼ等しい値で高精度に制御されていた。また、４分間の待機工程中にターゲット温度は充分低下し、成膜を繰り返しても加熱工程開始時および成膜工程中のターゲット温度は各バッチで等しく制御されていた。このように、ターゲット１００の温度が好適に制御されたため、成膜速度が安定化されたと考えられた。
【００５４】
本実施形態の成膜装置３１によれば、ターゲット１００の下部に形成されるのが１系統の冷却流路３２のみであるので、流路を配設するスペースに充分余裕がある。そのため、ターゲット１００の温度制御に最適な流路を形成することができ、ターゲット１００の冷却時間をより短縮することができる。また、ターゲット１００の下部に複数系統の流路を配設する必要がないので、より低コストで装置を構成することができる。
【００５５】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００５６】
例えば、上述の各実施形態においては、第１冷媒及び第２冷媒として、水、オイル、エチレングリコールが使用される例を説明したが、使用される冷媒はこれには限定されず、空気、窒素ガス等の気体や、液体窒素や液体ヘリウムなどの液化ガス、炭化水素、フッ化炭化水素、アルコール、高圧水、高圧水蒸気、液体金属等等が用いられてもよい。これらから適宜選択したものを第１冷媒及び第２冷媒として用いることによって、ターゲットの温度を任意の値に設定することが可能である。
【００５７】
ただし、冷媒の温度が５００℃より高くなると、ターゲット周辺及び装置に設置されたパッキンや配管等の部材の耐熱限界を超え、リークが発生することがあるので、冷媒の温度は５００℃以下に設定されるのが好ましい。このことから、相対的に高温の第１冷媒の温度としては、０℃以上５００℃以下、相対的に低温の第２冷媒の温度としては、−２７３℃以上に設定されるのが好ましく、約−２７０℃の液体ヘリウムを使用することも可能である。ただし、実用上は、装置コスト、配管の種類の選択性等の理由により、第１冷媒及び第２冷媒ともに、−６０℃以上３００℃以下の範囲で使用されるのがより好ましい。
【００５８】
また、上述の各実施形態においては、第１冷媒及び第２冷媒の２種類の冷媒が用いられる例を説明したが、３種類以上の冷媒が用いられてもよい。さらに、ターゲット冷却のための冷媒の流路の形状や配設態様も冷却効率等を考慮して適宜設定されてよい。
また、加熱工程から冷媒を流し始めてもよい。この場合、高周波電力を成膜工程よりも高く設定し、温度が上昇しやすくしておくのがよい。
【００５９】
さらに、上述の実施形態においては、冷却流路に残留した冷媒が廃棄される例を説明したが、これに代えて、冷却流路にエアーを供給することによって、各供給部に冷媒を回収するように成膜装置を構成してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１、３１  成膜装置
３  ターゲット保持部
１１  第１冷却機構
１２  第２冷却機構
１４  第１流路
１６  第２流路
３２  冷却流路
Ｓ３  成膜工程
Ｓ４  待機工程
【図１】
2011032568.tif 000003
【図２】
2011032568.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011032568.tif 000006
【図５】
2011032568.tif 000007
【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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【図１１】
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【図１２】
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