(57)【要約】【課題】ターゲットより飛翔させた薄膜形成粒子をフィルム状基板に付着させて薄膜を形成する際に、上記フィルム状基板に熱的損傷を発生させることなく、均一な膜厚かつ膜質で上記薄膜を形成することができ、さらに、上記ターゲットの利用効率を向上させる。【解決手段】ターゲットから薄膜形成粒子を飛翔させて、基板保持ドラムの周面に沿って走行するフィルム状基板の表面に上記薄膜形成粒子を付着させて、薄膜を形成する薄膜形成装置において、上記ターゲットと同じ材料の別のターゲットを、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部との間の空間に面するように配置させて、上記ターゲットから薄膜形成のために飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を、上記別のターゲットの表面に付着させて回収し、上記別のターゲットを使用する際に上記回収された薄膜形成粒子を再利用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜用電極部（２１）上に載置されるターゲット（２３）から薄膜形成粒子を飛翔させて、上記ターゲットと対向された基板保持ドラム（１３）の周面（１３ａ）に沿って走行するフィルム状基板（７）の表面に上記薄膜形成粒子を付着させて、連続的に薄膜を形成する薄膜形成装置（１０１）において、
上記ターゲットと同じ材料の別のターゲット（２４）を、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部との間の空間（Ｚ）に面するように載置可能であるターゲット回収部（２２Ａ、２２Ｂ）とを備えることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
上記ターゲット回収部は、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部とともに上記空間を略囲むように、上記別のターゲットを載置可能である請求項１に記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
供給ロール（１１）に巻取り保持されているフィルム状基板（７）を基板保持ドラム（１３）に連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面（１３ａ）にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行うことにより、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成装置（１０１）において、
上記基板保持ドラムの上記保持面と対向するように所定距離だけ離間されて配置され、かつ、上記薄膜形成粒子が飛翔される第１のターゲット（２３）を載置可能な成膜用電極部（２１）と、
上記保持面と上記成膜用電極部との間の空間（Ｚ）を上記保持面及び上記成膜用電極部とともに略囲むように配置され、かつ、上記第１のターゲットと同じ材料で形成されかつ上記空間内に飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を付着して回収する第２のターゲット（２４）を載置可能であるターゲット回収部（２２Ａ、２２Ｂ）とを備えることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項４】
上記第１のターゲットと上記第２のターゲットとは、同じ形成寸法を有し、上記成膜用電極部は上記第１のターゲットに代えて、上記第２のターゲットをも載置可能である請求項３に記載の薄膜形成装置。
【請求項５】
上記ターゲット回収部は、上記第２のターゲットに付着して回収された上記薄膜形成粒子を再度飛翔させる別の成膜用電極部である請求項３又は４に記載の薄膜形成装置。
【請求項６】
上記成膜用電極部は、マグネトロンスパッタ型のカソードである請求項１から５のいずれか１つに記載の薄膜形成装置。
【請求項７】
上記夫々のターゲットは、矩形板状体である請求項１から６のいずれか１つに記載の薄膜形成装置。
【請求項８】
上記夫々のターゲットは、ターゲット保持板（２５）により保持されており、上記成膜用電極部及び上記ターゲット回収部は、夫々の上記ターゲット保持板を着脱可能に載置可能である請求項１から７のいずれか１つに記載の薄膜形成装置。
【請求項９】
上記フィルム状基板は、プラスチックフィルム基板（７）である請求項１から８のいずれか１つに記載の薄膜形成装置。
【請求項１０】
供給ロール（１１）に巻取り保持されているフィルム状基板（７）を基板保持ドラム（１３）に連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面（１３ａ）にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第１のターゲット（２３）より、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第２のターゲット（２４）に付着させて回収し、
その後、上記第１のターゲットに代えて、上記第２のターゲットを配置して、上記第２のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項１１】
供給ロール（１１）に巻取り保持されているフィルム状基板（７）を基板保持ドラム（１３）に連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面（１３ａ）にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第１のターゲット（２３）より、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第２のターゲット（２４）に付着させて回収し、
その後、上記第１のターゲットに代えて、上記第２のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項１２】
供給ロール（１１）に巻取り保持されているフィルム状基板（７）を基板保持ドラム（１３）に連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面（１３ａ）にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第１のターゲット（２３）より、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成するとともに、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第２のターゲット（２４）に付着させて回収しながら、上記第２のターゲットよりも上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム状基板の表面に、スパッタ処理により薄膜形成粒子を付着させて、連続的に薄膜を形成する薄膜形成装置及び薄膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような薄膜形成装置及び薄膜形成方法において用いられるスパッタ法、特にマグネトロンスパッタ法は、比較的高速で複雑な組成の薄膜が形成できること、緻密な薄膜が得られること、薄膜の形成厚さの均一性に優れていることなどの特徴を有することから、電子部品や光学部品、記録メディア、及び装飾品などの様々な分野において薄膜形成の手段として一般に広く用いられている。
【０００３】
一方、このような方法においては、上記薄膜を形成するにあたってはターゲットと呼ばれる薄膜形成材料体が用いられるが、上記ターゲットより飛翔される薄膜形成粒子の一部のみが基板状に付着して上記薄膜を形成しているに過ぎず、その他の上記薄膜形成粒子は上記基板以外の部分に付着し、上記薄膜形成への利用効率が悪く、上記基板上に薄膜を形成する製造コストが上昇するといったことも指摘されている。従って、昨今のコスト低減の要請をふまえ、ターゲットを上記薄膜形成に有効に利用する対策が強く求められている。
【０００４】
このようなターゲットの上記薄膜形成への有効利用を図る方法の例としては、（１）基板とターゲットの間の距離を近づける、（２）基板又はターゲットの周囲に防着板を設け、上記防着板に上記薄膜形成に利用されない余分な薄膜形成粒子を付着させて、上記付着させた薄膜形成粒子を後で回収して、再利用する、（３）ターゲットの形状を工夫する、例えば、円筒状のターゲットを採用して、その中心に基板を配置させる（例えば、特許文献１参照）、などが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３３０９３５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）の方法では、基板としてフィルム状基板の一例であるプラスチックフィルム基板が用いられる場合には、ターゲットとプラスチックフィルム基板の表面の間に発生されるプラズマにより、プラスチックフィルム基板の表面が熱的損傷を受けるおそれがあり、この熱的損傷を回避するためには、ターゲットとプラスチックフィルム基板の表面とは所定距離だけ離間させる必要があり、上記距離を近づけるには限界がある。
【０００７】
また、上記（２）の方法では、上記防着板に付着した上記薄膜形成粒子を回収して、再利用するためには、上記防着板より上記薄膜形成粒子を精製する必要があり、上記回収・再利用のためのコストがかかり過ぎ、薄膜形成の製造コストも高くならざるを得ない。
【０００８】
さらに、上記（３）の方法では、基板のサイズ、形状に制限があり、長尺のプラスチックフィルム基板のように、フィルム状基板には適用できない。
このように、従来のターゲットの薄膜形成への有効利用を図る方法では、フィルム状基板に対しては、適用できないという問題点を有する。
【０００９】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、ターゲットより飛翔させた薄膜形成粒子をフィルム状基板に付着させて薄膜を形成する際に、上記フィルム状基板に熱的損傷を発生させることなく、均一な膜厚かつ膜質で上記薄膜を形成することができ、さらに、上記ターゲットの利用効率を向上させることができる薄膜形成装置及び薄膜形成方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１１】
本発明の第１態様によれば、成膜用電極部上に載置されるターゲットから薄膜形成粒子を飛翔させて、上記ターゲットと対向された基板保持ドラムの周面に沿って走行するフィルム状基板の表面に上記薄膜形成粒子を付着させて、連続的に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
上記ターゲットと同じ材料の別のターゲットを、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部との間の空間に面するように載置可能であるターゲット回収部とを備えることを特徴とする薄膜形成装置を提供する。
【００１２】
本発明の第２態様によれば、上記ターゲット回収部は、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部とともに上記空間を略囲むように、上記別のターゲットを載置可能である第１態様に記載の薄膜形成装置を提供する。
【００１３】
本発明の第３態様によれば、供給ロールに巻取り保持されているフィルム状基板を基板保持ドラムに連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行うことにより、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
上記基板保持ドラムの上記保持面と対向するように所定距離だけ離間されて配置され、かつ、上記薄膜形成粒子が飛翔される第１のターゲットを載置可能な成膜用電極部と、
上記保持面と上記成膜用電極部との間の空間を上記保持面及び上記成膜用電極部とともに略囲むように配置され、かつ、上記第１のターゲットと同じ材料で形成されかつ上記空間内に飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を付着して回収する第２のターゲットを載置可能であるターゲット回収部とを備えることを特徴とする薄膜形成装置を提供する。
【００１４】
本発明の第４態様によれば、上記第１のターゲットと上記第２のターゲットとは、同じ形成寸法を有し、上記成膜用電極部は上記第１のターゲットに代えて、上記第２のターゲットをも載置可能である第３態様に記載の薄膜形成装置を提供する。
【００１５】
本発明の第５態様によれば、上記ターゲット回収部は、上記第２のターゲットに付着して回収された上記薄膜形成粒子を再度飛翔させる別の成膜用電極部である第３態様又は第４態様に記載の薄膜形成装置を提供する。
【００１６】
本発明の第６態様によれば、上記成膜用電極部は、マグネトロンスパッタ型のカソードである第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の薄膜形成装置を提供する。
【００１７】
本発明の第７態様によれば、上記夫々のターゲットは、矩形板状体である第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の薄膜形成装置を提供する。
【００１８】
本発明の第８態様によれば、上記夫々のターゲットは、ターゲット保持板により保持されており、上記成膜用電極部及び上記ターゲット回収部は、夫々の上記ターゲット保持板を着脱可能に載置可能である第１態様から第７態様のいずれか１つに記載の薄膜形成装置を提供する。
【００１９】
本発明の第９態様によれば、上記フィルム状基板は、プラスチックフィルム基板である第１態様から第８態様のいずれか１つに記載の薄膜形成装置を提供する。
【００２０】
本発明の第１０態様によれば、供給ロールに巻取り保持されているフィルム状基板を基板保持ドラムに連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第１のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第２のターゲットに付着させて回収し、
その後、上記第１のターゲットに代えて、上記第２のターゲットを配置して、上記第２のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法を提供する。
【００２１】
本発明の第１１態様によれば、供給ロールに巻取り保持されているフィルム状基板を基板保持ドラムに連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第１のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第２のターゲットに付着させて回収し、
その後、上記第１のターゲットに代えて、上記第２のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法を提供する。
【００２２】
本発明の第１２態様によれば、供給ロールに巻取り保持されているフィルム状基板を基板保持ドラムに連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第１のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成するとともに、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第２のターゲットに付着させて回収しながら、上記第２のターゲットよりも上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法を提供する。
【００２３】
ここで、本明細書において用いられている用語の意義を説明する。
【００２４】
用語「空間」とは、基板保持ドラムと成膜用電極部との間の空間であって、少なくとも、上記成膜用電極部の上記基板保持ドラムの周面への投影空間を含むものである。さらに、上記成膜用電極部の表面沿いの方向のうちの上記基板保持ドラムの回転中心と直交する方向における、上記成膜用電極部の夫々の端部から上記基板保持ドラムの周面への夫々の接線により形成される２つの面（すなわち、上記夫々の端部から上記周面に接するように形成される２つの面）と、上記基板保持ドラムの周面と、上記成膜用電極部とで、囲まれた空間を上記「空間」とする場合であってもよい。また、この空間は、スパッタ処理の際に、発生されたプラズマによってターゲットから薄膜形成粒子が積極的に飛翔される空間でもある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
本発明の一の実施形態にかかる薄膜形成装置及び薄膜形成方法を実施する薄膜形成装置の一例であるスパッタ装置１０１の模式的な構成を示す模式説明図を図１に示す。
【００２７】
図１に示すように、スパッタ装置１０１は、フィルム状基板への薄膜形成が行なわれる真空容器１と、この真空容器１と接続され、真空容器１内の空気若しくはガスを排気してその内部を真空化する真空ポンプ２とを備えている。なお、真空ポンプ２としては、例えば、拡散ポンプ、クライオポンプ、又はターボ分子ポンプ等が用いられる。
【００２８】
また、本実施形態においては、上記フィルム状基板の一例としてプラスチックフィルム基板７が用いられる。このようなプラスチックフィルム基板７としては、例えば、ポリ塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド、又はフッ素樹脂フィルム等の中から目的に応じて選択することができる。本実施形態においては、その形成厚さ（すなわち、膜厚）が６〜１５μｍ程度の範囲内であり、形成寸法の安定性や強度、さらに電気的特性に優れたポリエチレンテレフタレートをプラスチックフィルム基板７として用いている。
【００２９】
また、図１に示すように、真空容器１の内部には、プラスチックフィルム基板７に対して薄膜の形成を行う薄膜形成部２０と、この薄膜形成部２０へのプラスチックフィルム基板７の搬送を行う基板搬送部１０とが備えられている。
【００３０】
まず、図１に示すように、基板搬送部１０には、プラスチックフィルム基板７を巻き取られた状態で保持し、回転されることにより薄膜形成部２０にプラスチックフィルム基板７を供給可能な供給ロール１１と、薄膜形成部２０において、薄膜形成が行われたプラスチックフィルム基板７を巻き取って保持する巻取りロール１２とが備えられている。さらに、真空容器１の内部の略中央付近には、円筒状の形状を有する基板保持ドラムの一例である冷却ドラム１３が備えられている。冷却ドラム１３、供給ロール１１、及び巻取りロール１２の夫々は、夫々の軸心を回転中心として回転可能となっているとともに、夫々の回転中心が平行となるように真空容器１内に配置されている。なお、供給ロール１１、巻取りロール１２、及び冷却ドラム１３の形成長さ（すなわち、図１の紙面に直交する方向の形成長さ）は、プラスチックフィルム基板７の形成幅よりも少し大きくなるように形成されている。
【００３１】
さらに、図１に示すように、冷却ドラム１３の周面がプラスチックフィルム基板７の保持面１３ａとなっており、供給ロール１１により供給されたプラスチックフィルム基板７が、冷却ドラム１３の保持面１３ａと係合（すなわち、プラスチックフィルム基板７の表面が保持面１３ａに接された状態と）され、かつ、この保持面１３ａに係合されたプラスチックフィルム基板７が、巻取りロール１２により巻き取り可能なように、供給ロール１１と巻取りロール１２の中間位置の図示下方に冷却ドラム１３が配置されている。
【００３２】
また、供給ロール１１、巻取りロール１２、及び冷却ドラム１３の夫々には、図示しない回転駆動部が備えられており、上記回転駆動部により、夫々が同期して回転駆動され、供給ロール１１から巻取りロール１２まで冷却ドラム１３を経由して、プラスチックフィルム基板７が一定の速度で連続的に搬送可能となっている。なお、図１においては、供給ロール１１は図示時計方向に回転駆動され、冷却ドラム１３は図示反時計方向に回転駆動され、巻取りロール１２は図示時計方向に回転駆動される。また、供給ロール１１と冷却ドラム１３との間、及び冷却ドラム１３と巻取りロール１２との間には、搬送されるプラスチックフィルム基板７に一定の張力と付与するガイドロール１４が夫々備えられている。これにより、プラスチックフィルム基板７の搬送の際のたるみやしわ等の発生が防止され、円滑な搬送が可能となっている。
【００３３】
また、冷却ドラム１３は、その保持面１３ａにおいて保持したプラスチックフィルム基板７を冷却ドラム１３ａの内部よりの伝熱によって冷却することが可能となっている。これは、保持面１３ａに保持されたプラスチックフィルム基板７に対して薄膜形成部２０により行なわれる薄膜形成の際に発生する熱的な影響、例えば、プラスチックフィルム基板７の切断やしわの発生を防止するためである。例えば、冷却ドラム１３は、その保持面１３ａが−４０℃〜０℃の範囲の温度となるように冷却されて、接触して保持されるプラスチックフィルム基板７を冷却可能となっている。
【００３４】
次に、図１に示すように、薄膜形成部２０には、冷却ドラム１３の保持面１３ａと対向するように所定距離だけ離間されて配置された成膜用電極部の一例であるスパッタカソード２１と、スパッタカソード２１の図示左右方向の両端部に隣接されて配置されたターゲット回収部の一例である回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂが備えられている。
【００３５】
また、スパッタカソード２１、及び回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂは、夫々大略短冊形状を有しており、その形成長さ寸法（すなわち、図１の紙面に直交する方向の寸法）は、冷却ドラム１３の上記形成長さ寸法と略同じとなっている。
【００３６】
また、図１に示すように、スパッタカソード２１は冷却ドラム１３の上記回転中心の図示鉛直下方に配置されており、その上面である冷却ドラム１３の保持面１３ａに対向する側の面に、機能性材料（若しくは薄膜形成材料）からなるターゲットの一例である第１のターゲット２３が着脱可能に載置されている。
【００３７】
ここで、「機能性材料」とは、フィルム状基板の表面に薄膜を形成する材料である。例えば、上記薄膜形成により電子部品を形成するような場合には、ＣｕＮｉ、ＮｉＣｒ、ＮｉＴｉ等の材料が用いられ、上記薄膜形成により光学部品を形成するような場合には、ＭｇＯ、ＩＴＯ、ＣａＦ等の材料が用いられる。また、上記薄膜形成により記録メディアを形成するような場合には、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｅＧｅＳｂ等の材料が用いられ、装飾用として上記薄膜形成が行なわれるような場合には、Ａｕ、Ａｇ等の材料が用いられる。なお、本実施形態においては、上記記録メディアを形成する場合の機能性材料として、ＣｏＣｒを中心に用いられ、これによりフィルム状基板の表面に形成される薄膜は、例えば、５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚とされる。
【００３８】
また、図１に示すように、スパッタカソード２１の上記図示左右方向の両端部の夫々からの冷却ドラム１３の周面への夫々の接線方向に沿って、夫々の上記短冊形状の表面が配置されるように、回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂの夫々は配置されている。このように配置されることにより、冷却ドラム１３の保持面１３ａとスパッタカソード２１の上面との間の空間の一例である空間Ｚが、保持面１３ａとスパッタカソード２１の上面とともに、回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂにより囲まれた状態となっている。なお、空間Ｚは完全に囲まれているのではなく、冷却ドラム１３の保持面１３ａと夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂとの間には、冷却ドラム１３の回転駆動を阻害しないような隙間が確保された状態とされており、空間Ｚは略囲まれた状態とされている。また、図１においては、スパッタカソード２１の図示上面と、当該スパッタカソード２１の図示上面が、図示上方に向けて冷却ドラム１３の保持面１３ａの上に投影される投影面とにより挟まれた空間が、スパッタカソード２１の冷却ドラム１３の保持面１３ａへの「投影空間」となっている。すなわち、図１における空間Ｚには、この「投影空間」が含まれたものとなっている。
【００３９】
さらに、回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂの夫々にも、空間Ｚ側に位置される表面に、上記機能性材料からなるターゲットの一例である第２のターゲット２４（この第２のターゲット２４は、別のターゲットの一例でもある。）が着脱可能に載置されている。これにより、上記空間Ｚは、第１のターゲット２３、夫々の第２のターゲット２４、及び保持面１３ａで囲まれた状態であるとも言える。また、夫々の第２のターゲット２４は、スパッタカソード２１に載置されている第１のターゲット２３と、同じ材料及び同じ組成で形成され、かつ、同じ形成寸法を有している。
【００４０】
また、スパッタカソード２１には電源装置３が接続されている。この電源装置３により直流電圧あるいはパルス状の直流電圧、交流電圧、又は高周波電圧をスパッタカソード２１に印加されて、スパッタカソード２１よりその上方の空間Ｚに向けて、スパッタ処理に必要な放電を発生させることが可能となっている。なお、電源装置３は、真空容器１の外部に設置されている。また、真空容器１の本体及び電源装置３の本体の夫々は、接地（アース）されている。なお、冷却ドラム１３は、目的や構造に応じて、接地する場合としない場合とがあるが、本実施形態においては、冷却ドラム１３も接地（図示しない）されている。また、スパッタカソード２１及び夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂは、フローティングで使用されるため、接地はされない。また、本実施形態においては、例えば、電源装置３として、電気容量が１０ｋＷで、投入電力が３〜４ｋＷのものを用いている。
【００４１】
また、スパッタカソード２１と冷却ドラム１３の保持面１３ａとの間の上記所定距離としては、例えば、７〜１０ｃｍ程度の距離が用いられる。これは、プラスチックフィルム基板７が熱に弱いという特性を考慮して、上記放電等が発生される薄膜形成時に熱的な損傷を与えることがなく、かつ、できる限り保持面１３ａに近づけられた距離である。
【００４２】
ここで、スパッタカソード２１及び回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂの詳細な構造について説明する。スパッタカソード２１と回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂは、スパッタカソード２１に電圧が印加されることを除いては、同じ構成及び形状を有している。従って、これらのうちより代表して、スパッタカソード２１の構造について説明するものとし、このスパッタカソード２１の模式的な分解斜視図を図２に示す。
【００４３】
図２に示すように、スパッタカソード２１は、第１のターゲット２３を保持するターゲット保持板の一例であるバッキングプレート２５と、このバッキングプレート２５が着脱可能に載置される収納ケース２７とを備えている。さらに、収納ケース２７の上面は、その周部近傍を除いて、略凹状に窪まされており、この凹状の部分の内側には、マグネット２６が設置されている。このようにスパッタカソード２１にマグネット２６が内蔵されているようなものは、マグネトロン方式と呼ばれるスパッタ方法において用いられている。
【００４４】
また、バッキングプレート２５に保持されている第１のターゲット２３は、インジウム等の接着材料により、バッキングプレート２５の上面にボンディング（すなわち、接着）されている。このバッキングプレート２５は、例えば、無酸素銅等により形成されている。また、バッキングプレート２５は、マグネット２６を収納している収納ケース２７の上記凹状の部分を覆うように、収納ケース２７の図示上面に着脱可能に取り付けられる。また、収納ケース２７の内部には、冷媒、例えば、水が循環等されることにより、バッキングプレート２５を介して、第１のターゲット２３を冷却することが可能な構造となっている。
【００４５】
また、スパッタ装置１０１には、真空容器１の内部に、薄膜形成のための反応ガスを供給する図示しない反応ガス供給部が備えられている。上記反応ガスとしては、アルゴンガス、あるいはアルゴンガスに酸素等を一部添加されたガスが用いられる。なお、本実施形態においては、上記反応ガスとしてアルゴンガスが用いられている。
【００４６】
また、図１に示すように、真空容器１の内部には、基板搬送部１０と薄膜形成部２０とに分けるように仕切り板１ａが設けられており、基板搬送部１０における供給ロール１１、巻取りロール１２、及びガイドロール１４は、薄膜形成材料の防着等を目的として、仕切り板１ａにより薄膜形成部２０と仕切られている。また、例えば、水分を吸収しやすいという特性を有するプラスチックフィルム基板７から、真空化時に水分を含んだガスである吸着ガスが発生される場合があり、特に、プラスチックフィルム基板７が巻き取られている供給ロール１１が設置されている基板搬送部１０において、この吸着ガスの発生量が多くなる場合がある。しかしながら、基板搬送部１０と薄膜形成部２０とがこの仕切り板１ａにより仕切られていることにより、基板搬送部１０から薄膜形成部２０への上記吸着ガスの侵入量を低減させることができ、この吸着ガスが薄膜形成に影響を与えることを防止することができる。また、冷却ドラム１３は、この仕切り板１ａを貫通するように、仕切り板１ａと接触することなく、配置されている。
【００４７】
次に、このような構成のスパッタ装置１０１を用いて、プラスチックフィルム基板７の表面にスパッタ処理を行い、薄膜を形成する手順について説明する。
【００４８】
まず、図１のスパッタ装置１０１において、スパッタカソード２１に第１のターゲット２３を取り付け、夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂに第２のターゲット２４を取り付ける。
【００４９】
次に、真空容器１を密閉して、真空ポンプ２を運転して、真空容器１の内部の空気を排気し、例えば、その内部の圧力を１×１０−３〜１×１０−５Ｐａの範囲の圧力とする。その後、スパッタ処理による薄膜形成のために、上記圧力に保持された真空容器１の内部にアルゴンガスを導入する。これにより、真空容器１の内部の圧力が、５×１０−１〜５×１０−２Ｐａに保たれた状態とする。
【００５０】
このような状態で、図１に示すスパッタ装置１０１における基板搬送部１０を運転させて、供給ロール１１、巻取りロール１２、及び冷却ドラム１３を同期させて夫々の回転中心回りに回転駆動させて、供給ロール１２より巻き戻されたプラスチックフィルム基板７を冷却ドラム１３の周面である保持面１３ａの保持させながら、巻取りロール１２により巻き取られるように連続的にかつ一定の速度で搬送する。このとき、プラスチックフィルム基板７は、夫々のガイドロール１４により、所定の張力が付与されているため、上記搬送の際に、弛みやしわが発生することなく、円滑に搬送される。
【００５１】
それとともに、図１の薄膜形成部２０においては、電源装置３により、スパッタカソード２１に電圧が印加されて、スパッタカソード２１より図示上方、すなわち空間Ｚに向けて放電が発生する。一方、空間Ｚは、真空容器１に導入されたアルゴンガスが導入されているため、この放電により空間Ｚにおいてプラズマが発生される。このプラズマ中のイオンが、第１のターゲット２３の表面に衝突して、第１のターゲット２３より薄膜形成粒子の一例である多数のターゲット原子（あるいは分子、以下同じ）が空間Ｚ内にはじき出される。この空間Ｚ内にはじき出されたターゲット原子が、空間Ｚを囲んでいる冷却ドラム１３の保持面１３ａに向けて飛翔し、保持面１３ａに保持されているプラスチックフィルム基板７の表面に付着する。このようなターゲット原子の付着が連続的に行なわれることにより、プラスチックフィルム基板７の表面に薄膜が形成される。
【００５２】
一方、空間Ｚ内にはじき出された夫々のターゲット原子は、その全てが保持面１３ａに向けて飛翔される訳ではなく、上記夫々のターゲット原子の一部は、図１における空間Ｚの図示左右方向に飛翔されるものもある。このような上記一部のターゲット原子は、空間Ｚを囲むように配置されている回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂに保持されている夫々の第２のターゲット２４の表面に付着して捕獲される。なお、このとき、回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂにより保持されている夫々の第２のターゲット２４と、冷却ドラム１３の保持面１３ａの表面との間の隙間が小さくなるように、夫々の回収用スパッタターゲット２２Ａ及び２２Ｂを配置させておくことにより、上記ターゲット原子をより有効に捕獲することができる。また、スパッタカソード２１と夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂとの間の隙間を小さくしておくことによっても、上記ターゲット原子をより有効に捕獲することができる。なお、図１の紙面に直交する方向、すなわち、冷却ドラム１３の回転中心沿いの方向においては、空間Ｚは、回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂにより囲まれていないが、空間Ｚの上記方向における夫々の端部に、さらに別の回収用スパッタカソードを配置して、上記ターゲット原子を捕獲するような場合であってもよい。
【００５３】
このようにして、空間Ｚ内に面された状態のプラスチックフィルム基板７の表面に、ターゲット原子を連続的に付着させながら薄膜を形成し、所定の膜厚を有する薄膜が形成されたプラスチックフィルム基板７は、連続的に巻取りロール１２により巻き取られる。プラスチックフィルム基板７が巻取りロール１２に巻き取られてスパッタ処理が完了させる際には、電源装置３によるスパッタカソード２１への電圧の印加が停止され、基板搬送部１０によるプラスチックフィルム基板７の搬送が停止される。また、真空容器１内へのアルゴンガスの導入が停止されるとともに、真空ポンプ２が停止されて、真空容器１の内部のガスの排気が停止され、真空容器１の密閉が開放される。これにより、プラスチックフィルム基板７に対するスパッタ処理による薄膜形成が完了する。
【００５４】
その後、プラスチックフィルム基板７に対する次のバッチ、すなわち、新たなプラスチックフィルム基板７に対するスパッタ処理による薄膜形成が行なわれる前に、スパッタカソード２１に保持されている第１のターゲット２３がバッキングプレート２５ごと、収納ケース２７より取り外す（第１のターゲット２３が上記薄膜形成に使い尽くされているような場合には、バッキングプレート２５のみを取り外す。）とともに、回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂのいずれかより、第２のターゲット２４をバッキングプレートごと取り外す。この取り外された第２のターゲット２４をバッキングプレートとともに、スパッタカソード２１の収納ケース２７に取り付ける。そして、上記第２のターゲット２４が取り外された回収用スパッタカソード２２Ａ又は２２Ｂには、新たな第２のターゲット２４が保持されているバッキングプレートを取り付ける。この際に、夫々のターゲット及びバッキングプレートは同じ形状を有しているので、第２のターゲット２４を保持しているバッキングプレートのスパッタカソード２１への取り付けは、支障なく容易に行うことができる。
【００５５】
このような状態にて、上記次のバッチとしての新たなプラスチックフィルム基板へのスパッタ処理による薄膜形成を行う。この薄膜形成の際には、スパッタカソード２１に取り付けらた第２のターゲット２４からターゲット原子が飛翔されることにより行なわれるが、この第２のターゲット２４の表面には、前回のバッチにおいて捕獲された第１のターゲット２３のターゲット原子が付着されている。このため、本バッチにおいて、第２のターゲット２４から飛翔されるターゲット原子の中には、前回のバッチにおいて付着された第１のターゲット２３のターゲット原子も含まれることとなり、すなわち、ターゲット原子の回収、及び再利用が行なわれることとなる。なお、本バッチにおける薄膜形成の詳細な手順については、上述した前回のバッチの薄膜形成と同じ手順であるので、その説明については省略する。
【００５６】
なお、本実施形態においては、図１に示すように、２つの回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂを用いるような場合について説明したが、回収用スパッタカソード２２の設置数は、このような場合にのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、回収用スパッタカソードを１つのみを設置する場合、あるいは、３つ以上を設置するような場合であってもよい。少なくとも１つの回収用スパッタカソードを、空間Ｚに面するように設置することで、又は、３つ以上の回収用スパッタカソードを、空間Ｚを囲むように設置することで、上記ターゲット原子の回収は可能となるからである。
【００５７】
また、上記においては、第１のターゲット２３と第２のターゲット２４とが同じ形状を有している場合について説明したが、このような場合に代えて、互いに同じ形状を有していないような場合であってもよい。ただし、このような場合にあっては、第１のターゲット２３に代えて、第２のターゲット２４を取り付ける場合に、第２のターゲット２４の形状を第１のターゲット２３の形状に合わせる加工処理が必要な場合も考えられるため、第１のターゲット２３及び第２のターゲット２４が同じ形状を有していることが好ましい。
【００５８】
なお、本実施形態においては、上記薄膜形成として、電子部品、及び記録メディア等を形成するような場合を主として説明したが、本実施形態はこのような場合のみに限定されるものではない。例えば、上記薄膜形成として、プラスチックフィルム基板上に薄膜を装飾用として形成するような場合にも用いることができる。このように装飾用として用いるような場合にあっては、形成された薄膜自体としては、電子部品等のような機能的なものは要求されないという特徴がある。そのため、上記説明においては、第１のターゲット２３と第２のターゲット２４とが同じ材料で形成されている場合に限定したが、装飾用として薄膜形成を行うような場合にあっては、夫々が異なる材料により形成されているような場合であってもよい。ただし、薄膜を装飾用として形成するような場合であっても、上記ターゲット原子の回収や再利用を考えた場合には、第１のターゲット２３と第２のターゲット２４とが実質的に同じ材料で形成されている必要がある。
【００５９】
ここで本実施形態の変形例にかかる実施形態について以下に説明する。
【００６０】
本変形例にかかる実施形態におけるスパッタ装置は、上記実施形態のスパッタ装置１０１と略同じ構成を有しており、夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂが、スパッタカソード２１とともに、電源装置３に接続されて、電圧の印加が可能となっている点においてのみ異なっている。すなわち、夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂが、別の成膜用電極部の一例ともなっている点においてのみ異なっている。
【００６１】
このように、夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂにも電圧が印加可能と構成されていることにより、プラスチックフィルム基板７に対して、最初は主スパッタカソード２１にのみ電圧を印加して、第１のターゲット２３よりターゲット原子を飛翔させて薄膜形成を行いながら、空間Ｚ内においてプラスチックフィルム基板７の表面以外のところ飛翔されるターゲット原子を第２のターゲット２４に付着させて回収する。その後、スパッタカソード２１の第１のターゲット２３を使い切った後は、夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂに電源装置３より電圧を印加して、夫々の第２のターゲット２４よりターゲット原子を飛翔させて、プラスチックフィルム基板７に対する薄膜形成を行う。この際に、夫々の第２のターゲット２４の表面には、第１のターゲット２３より飛翔されたターゲット原子の一部が付着して回収されているため、これらの回収されたターゲット原子を薄膜形成に再利用することができる。このような方法によれば、ターゲット原子の回収及び薄膜形成への再利用を行いながら、薄膜形成を連続的に行うことができる時間を長くすることができる。
【００６２】
また、本実施形態の別の変形例にかかる実施形態は、上記変形例にかかる実施形態におけるスパッタ装置と同じ構成のスパッタ装置を用いて、スパッタカソード２１と夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂに、電源装置３より同時に電圧を印加して薄膜形成を行う方法である。このような方法においては、第１のターゲット２１よりターゲット原子を飛翔させて薄膜を形成するとともに、夫々の第２のターゲット２３からもターゲット原子を飛翔させて薄膜を形成することができるため、薄膜形成に要する時間を短縮化することができ、スパッタ処理の処理速度を上げることができる。また、第１のターゲット２３と夫々の第２のターゲット２４とより飛翔されかつプラスチックフィルム基板７の表面に付着されない夫々のターゲット原子を、互いに付着させて回収するとともに、さらに、回収したターゲット原子を再び飛翔させて薄膜形成に再利用することができる。
【００６３】
上記実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【００６４】
まず、スパッタ装置１０１において、冷却ドラム１３の保持面１３ａとスパッタカソード２１との間の空間Ｚを囲むように、夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂが配置されて、さらに、スパッタカソード２１の空間Ｚ側に第１のターゲット２３が載置され、夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂの空間Ｚ側に第２のターゲット２４が夫々載置されていることにより、第１のターゲット２３よりプラスチックフィルム基板７の表面への薄膜形成のために空間Ｚ内に飛翔される多数のターゲット原子のうちの余分な上記ターゲット原子を、第２のターゲット２４の表面に付着させて回収することができる。
【００６５】
さらに、上記余分なターゲット原子の付着・回収を行う夫々の第２のターゲット２４が、第１のターゲット２３と同じ材料で形成されていることにより、例えば、次のバッチの薄膜形成の際等において、第２のターゲット２４をスパッタカソード２１に載置して、第２のターゲット２４より空間Ｚ内に上記付着・回収したターゲット原子を含めた多数のターゲット原子を飛翔させて、プラスチックフィルム基板７の表面に薄膜形成を行うことができる。
【００６６】
従って、スパッタ装置１０１によるプラスチックフルフィルム基板７に対する薄膜形成の際に、ターゲットから飛翔されるターゲット原子の薄膜形成への利用効率を向上させることができる。
【００６７】
例えば、実施例として、スパッタ装置１０１においてプラスチックフィルム基板７の表面に薄膜形成を行った場合、スパッタカソード２１の第１のターゲット２３の重量減少量とプラスッチックフィルム基板７へ付着して形成された薄膜の重量、夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂの第２のターゲット２４へ付着したターゲット原子の重量を求め、第１のターゲット２３の薄膜形成への利用効率を計算した。従来のスパッタ処理による薄膜形成方法では、ターゲットより飛翔されたターゲット原子の４０％程度しかプラスッチックフィルム基板に付着しておらず、残りの６０％の上記ターゲット原子は真空容器の外壁などに付着していた。一方、上記実施例のスパッタ装置１０１では、第１のターゲット２３から飛翔されたターゲット原子の４０％程度が回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂに付着しており、残り２０％程度が、真空容器１の外壁などに付着していた。従って、夫々の第２のターゲット２４に付着して回収された上記ターゲット原子の再利用を含めて考えると上記ターゲット原子の８０％程度が薄膜形成に利用可能となり、薄膜形成へのターゲットの利用効率を向上させることができる。
【００６８】
また、夫々の第２のターゲット２４が、第１のターゲット２３と同じ材料で形成されていることに加えて、さらに、共に同じ形状で形成されていることにより、上記余分なターゲット原子を付着・回収した第２のターゲット２４の形状を加工することなく、第１のターゲット２３が取り外されたスパッタカソード２１に取り付けて載置することができ、より容易に上記回収したターゲット原子の再利用を図ることができる。逆に言い換えれば、第１のターゲット２３を着脱可能に載置するスパッタカソード２１が、第１のターゲット２３に代えて、第２のターゲット２４を着脱可能に載置することができることにより、上記効果を達成することができる。
【００６９】
また、電源装置３より空間Ｚへの放電のための電圧が印加されるスパッタカソード２１が、プラスチックフィルム基板７を保持する冷却ドラム１３の保持面１３と、所定距離だけ離間されて配置されていることにより、上記放電によりプラスチックフィルム基板７の表面に熱的な損傷等を与えることを防止することができる。また、上記所定距離だけ離間されて配置されていることにより、上記放電により空間Ｚ内に発生されるプラズマの中心部分近傍に、プラスチックフィルム基板７の表面が位置されず、上記プラズマによるプラスチックフィルム基板７の表面への損傷の防止を図ることができる。従って、熱的又は強度的にも弱いという特性を有するプラスチックフィルム基板７等のフィルム状基板に対して、薄膜形成の際に熱的な損傷等を与えることなく、上記ターゲットの利用効率の向上を実現可能とすることができる。
【００７０】
また、第１のターゲット２３及び第２のターゲット２４が夫々矩形板状に形成されていることにより、その加工・形成が容易であるとともに、空間Ｚを囲む表面積を大きくすることができ、上記ターゲット原子の回収効率を向上させることができる。
【００７１】
また、スパッタカソード２１において、第１のターゲット２３がバッキングプレート２５の表面に接着されて保持された状態で、このバッキングプレート２５が着脱可能に、収納ケース２７に取り付けられており、同様に、夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂにおいて、第２のターゲット２４もバッキングプレートの表面に接着されて保持された状態で、収納ケースに取り付けられていることにより、上記ターゲット原子の付着・回収を行った第２のターゲット２４のスパッタカソード２１への取り付けの際に、上記バッキングプレートごと取り付けることができ、第１のターゲット２３や第２のターゲット２４の着脱、交換等をより容易に行うことができる。
【００７２】
また、スパッタカソード２１に加えて、さらに、夫々の回収用スパッタカソード２２にも電源装置３より電圧が印加可能と構成されていることにより、上記ターゲットの利用効率の向上を実現させながら、様々な方法のスパッタ処理による薄膜形成を行うことができる。
【００７３】
例えば、プラスチックフィルム基板７に対して、最初は主スパッタカソード２１にのみ電圧を印加して、第１のターゲット２３よりターゲット原子を飛翔させて薄膜形成を行いながら、第２のターゲット２４により一部の上記ターゲット原子の付着・回収を行い、第１のターゲット２３を使い切った後は、夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂに電源装置３より電圧を印加して、夫々の第２のターゲット２４よりターゲット原子を飛翔させて、プラスチックフィルム基板７に対する薄膜形成を行うことができる。このような方法によれば、ターゲット原子の回収及び薄膜形成への再利用を行いながら、薄膜形成を連続的にかつ長時間行うことができ、長尺のプラスチックフィルム基板７への薄膜形成に適した薄膜形成方法を提供することができる。
【００７４】
また、例えば、スパッタカソード２１と夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂに、電源装置３より同時に電圧を印加して薄膜形成を行うこともできる。このような方法においては、第１のターゲット２１よりターゲット原子を飛翔させて薄膜を形成するとともに、夫々の第２のターゲット２３からもターゲット原子を飛翔させて薄膜を形成することができるため、薄膜形成に要する時間を短縮化することができ、スパッタ処理の処理速度を上げることができる。また、第１のターゲット２３と夫々の第２のターゲット２４とより飛翔されかつプラスチックフィルム基板７の表面に付着されない夫々のターゲット原子を、互いに付着させて回収するとともに、さらに、回収したターゲット原子を再び飛翔させて薄膜形成に再利用することができる。
【００７５】
また、スパッタカソード２１に、又は、スパッタカソード２１とともに回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂにマグネットが内蔵されているような場合には、スパッタカソード２１及び回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂを、マグネトロンスパッタ型のカソードとしてスパッタ処理を行うことができ、スパッタ装置１０１において、付加する電圧を低電圧とすることができるとともに、薄膜形成速度を向上させることができ、ターゲットの利用効率を向上させながら、さらに、効率的な薄膜形成を行うことができる。
【００７６】
また、冷却ドラム１３の保持面１３ａに保持されているプラスチックフィルム基板７は、夫々の回収用スパッタカソード２２Ａ及び２２Ｂにより、空間Ｚに面される部分が制限された状態、すなわち、薄膜が形成されるエリアが制限された状態とされていることにより、薄膜の形成厚さである膜厚を均一化することができるとともに、空間外からの異物等の付着も防止できて、均一な膜質ともすることができ、より高品質な薄膜を形成することができる。
【００７７】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明の上記第１態様によれば、薄膜形成装置において、基板保持ドラムの周面と成膜用電極部との間の空間に面するようにターゲット回収部が備えられ、さらに、上記成膜用電極部にターゲットが載置され、上記ターゲット回収部に別のターゲットが載置されていることにより、上記ターゲットよりフィルム状基板の表面への薄膜形成のために上記空間内に飛翔される多数の薄膜形成粒子のうちの一部である余分な上記薄膜形成粒子を、上記別のターゲットの表面に付着させて回収することができる。
【００７９】
さらに、上記余分な薄膜形成粒子の付着・回収を行う上記別のターゲットが、上記ターゲットと同じ材料で形成されていることにより、例えば、次のバッチの薄膜形成の際等において、上記別のターゲットを上記成膜用電極部に載置して、上記別のターゲットより上記空間内に上記付着・回収した薄膜形成粒子を含めた多数の上記薄膜形成粒子を飛翔させて、フィルム状基板の表面に薄膜形成を行うことができる。
【００８０】
従って、上記薄膜形成装置による上記フィルム状基板に対する薄膜形成の際に、上記ターゲットから飛翔される上記薄膜形成粒子の薄膜形成への利用効率を向上させることができる。
【００８１】
本発明の上記第２態様によれば、さらに、上記ターゲット回収部が、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部とともに上記空間を略囲むように配置されていることにより、上記ターゲットより上記空間に飛翔された上記多数の薄膜形成粒子のうちの上記フィルム状基板へ付着せず、上記薄膜形成に用いられない上記薄膜形成粒子を、上記別のターゲットに確実に付着させて回収することができ、上記薄膜形成粒子の回収効率をさらに高めることができる。また、上記ターゲット回収部を複数備えさせて、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部とともに、上記空間を略囲むように上記夫々のターゲット回収部を配置させるような場合にあっては、より容易かつ確実に上記空間を囲むことができ、上記効果を確実に得ることができる。
【００８２】
また、このように上記空間を略囲むことにより、上記フィルム状基板の表面が上記空間に面している部分（面積）を制限する、すなわち、薄膜が形成される面積を制限することができるため、上記形成される薄膜の形成厚さである膜厚を均一化することができるとともに、上記空間外からの上記フィルム状基板への異物等の付着も防止できて均一な膜質ともすることができ、より高品質な薄膜を形成することができる。
【００８３】
本発明の上記第３態様によれば、上記ターゲットを第１のターゲットと、上記別のターゲットを第２のターゲットとして、上記第１態様及び上記第２態様による効果と同様な効果をえることができる。さらに加えて、上記基板保持ドラムの上記保持面と対向するように所定距離だけ離間されて上記成膜用電極部が配置されていることにより、上記フィルム状基板の表面に熱的な損傷等を与えることを防止することができる。従って、熱的に弱いという特性を有する上記フィルム状基板に対して、薄膜形成の際に熱的な損傷を与えることなく、上記ターゲットの利用効率の向上を実現可能とすることができる。
【００８４】
本発明の上記第４態様によれば、上記第２のターゲットが、上記第１のターゲットと同じ材料で形成されていることに加えて、さらに、共に同じ形成寸法を有していることにより、上記薄膜形成粒子を付着・回収した上記第２のターゲットの形状を加工することなく、上記第１のターゲットに代えて、上記第２のターゲットを上記成膜用電極部に載置することができ、より容易に上記回収した薄膜形成粒子の再利用を図ることができる。言い換えれば、上記第１のターゲットを着脱可能に載置する上記成膜用電極部が、上記第１のターゲットに代えて、上記第２のターゲットを着脱可能に載置することができるように構成されていることにより、上記効果を達成することができる。
【００８５】
本発明の上記第５態様によれば、上記ターゲット回収部が別の成膜用電極部であることにより、上記第２のターゲットに付着して回収された上記薄膜形成粒子を、上記第２のターゲットを上記第１のターゲットに代えて上記成膜用電極部に載置することなく、そのまま、上記第２のターゲットより飛翔させて、再利用することができる。
【００８６】
本発明の上記第６態様によれば、上記別の成膜用電極部も含めて上記成膜用電極部が、マグネトロンスパッタ型のカソードであることにより、上記薄膜形成装置において、マグネトロンスパッタ処理を行うことができ、付加電圧の低減化を図ることができるとともに、薄膜形成速度を向上させることができ、さらに、形成される薄膜の形成厚さをより均一とすることができ、上記ターゲットの利用効率を向上させながら、さらに、効率的かつ高品質な薄膜形成を行うことができる。
【００８７】
本発明の上記第７態様によれば、上記夫々のターゲットが夫々矩形板状体であることにより、その加工・形成を容易とすることができるとともに、上記空間を略囲む上記夫々のターゲット（すなわち、上記第１のターゲット及び上記第２のターゲット）の表面積を大きくすることができ、上記薄膜形成粒子の回収効率を向上させることができる。
【００８８】
本発明の上記第８態様によれば、上記夫々のターゲットが、ターゲット保持板により保持されており、上記成膜用電極部及び上記ターゲット回収部が、夫々の上記ターゲット保持板を着脱可能に載置可能であることにより、上記夫々のターゲットの交換の際の着脱を容易とすることができる。
【００８９】
本発明の上記第９態様によれば、上記フィルム状基板が、薄膜形成として電子部品や光学部品、さらに記録メディア等に広く用いられているプラスチックフィルム基板である場合に、上記夫々の態様をより効果的に適用することができる。
【００９０】
本発明の上記第１０態様によれば、上記保持面に対向して配置された第１のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第２のターゲットに付着させて回収し、その後、上記第１のターゲットに代えて、上記第２のターゲットを配置して、上記第２のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することにより、上記第１のターゲットの上記薄膜形成への利用効率を向上させることができる。
【００９１】
本発明の上記第１１態様によれば、上記保持面に対向して配置された第１のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第２のターゲットに付着させて回収し、その後、上記第１のターゲットに代えて、上記第２のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することにより、上記第１のターゲットの上記薄膜形成への利用効率を向上させながら、さらに、上記薄膜形成を連続的にかつ長時間行うことができ、特に、長尺の上記フィルム状基板への上記薄膜形成に適した薄膜形成方法を提供することができる。
【００９２】
本発明の上記第１２態様によれば、上記保持面に対向して配置された第１のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成するとともに、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第２のターゲットに付着させて回収しながら、上記第２のターゲットよりも上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することにより、上記第１のターゲットの上記薄膜形成への利用効率を向上させながら、上記第２のターゲットの利用効率をも同時的に向上させることができる。さらに、上記薄膜形成に要する時間を短縮化することができ、上記スパッタ処理の処理速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるスパッタ装置の模式説明図である。
【図２】上記スパッタ装置におけるスパッタカソードの模式説明図である。
【符号の説明】
１…真空容器、１ａ…仕切り板、２…真空ポンプ、３…電源装置、７…プラスチックフィルム基板、１０…基板搬送部、１１…供給ロール、１２…巻取りロール、１３…冷却ドラム、１４…ガイドロール、２０…薄膜形成部、２１…スパッタカソード、２２Ａ及び２２Ｂ…回収用スパッタカソード、２３…第１のターゲット、２４…第２のターゲット、２５…バッキングプレート、２６…マグネット、２７…収納ケース、１０１…スパッタ装置、Ｚ…空間。
【図１】
2004169092.tif 000003
【図２】
2004169092.tif 000004