(57)【要約】【課題】均質な薄膜を大面積基板上に形成する。【解決手段】薄膜形成装置１を、ターゲット２と基板３との間にエロージョン領域７ａ，７ｂを発生させるマグネット４をターゲット２の平面方向に移動する際に、エロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域が開口された開口部５ａ，５ｂを有するマスク５がマグネット４と共に移動するように構成する。ターゲット２からの放出粒子は、エロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域には開口部５ａ，５ｂを通過して到達するが、それ以外の基板３上の領域にはマスク５で到達が阻止される。マグネット４およびマスク５は共に移動し、基板３上には開口部５ａ，５ｂを通過した粒子のみが堆積され、異質な薄膜が形成されず、広範囲に均質な薄膜を形成することができる。【選択図】        図３
2005002433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜を形成する基板に対向配置される薄膜材料のターゲットにイオンを衝突させ前記ターゲットから放出される粒子を前記基板上に堆積して前記薄膜を形成する薄膜形成装置において、
前記ターゲットの前記基板の側と反対の面の側に配置され、前記ターゲットの平面方向に移動し、前記ターゲットと前記基板との間に磁場を形成してエロージョン領域を発生させるマグネットと、
前記粒子が前記基板に到達する手前に配置され、前記マグネットに同期して前記マグネットと同一方向に移動し、前記基板を前記エロージョン領域に対応する領域と前記エロージョン領域に対応する領域以外の領域とに分離するマスクと、
を有することを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
前記マスクは、前記エロージョン領域に対応する領域が開口された開口部を有していることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記マスクは、前記エロージョン領域に対応する領域以外の領域が開口された開口部を有していることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
【請求項４】
薄膜を形成する基板に対向配置される薄膜材料のターゲットにイオンを衝突させ前記ターゲットから放出される粒子を前記基板上に堆積して前記薄膜を形成する薄膜形成方法において、
前記粒子を前記基板上に堆積する際に、
前記ターゲットと前記基板との間に磁場を形成してエロージョン領域を発生させるマグネットを前記ターゲットの平面方向に移動し、
前記基板を前記エロージョン領域に対応する領域と前記エロージョン領域に対応する領域以外の領域とに分離するマスクを前記マグネットに同期して前記マグネットと同一方向に移動する、
ことを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項５】
前記マスクは、前記エロージョン領域に対応する領域が開口された開口部を有していることを特徴とする請求項４記載の薄膜形成方法。
【請求項６】
前記マスクは、前記エロージョン領域に対応する領域以外の領域が開口された開口部を有していることを特徴とする請求項４記載の薄膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜形成装置および薄膜形成方法に関し、特に太陽電池などに用いられる透明導電膜などの薄膜を大面積の基板上に均質に形成するための薄膜形成装置および薄膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電膜は、太陽電池やＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）など、様々な用途で用いられている。このような透明導電膜などの薄膜を所定の基板上に形成する薄膜形成装置のひとつにマグネトロンスパッタ装置がある。
【０００３】
通常、マグネトロンスパッタ装置は、そのチャンバ内に、薄膜材料であるターゲットと薄膜が形成される基板とが対向して設けられ、ターゲットの背面側（対向する基板の側の反対の面側）にはマグネットが配置されている。このようなマグネトロンスパッタ装置によりスパッタを行う際には、通常、高真空にしたチャンバ内にアルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ２）の混合ガスを適当な混合比で導入し、ターゲットにＤＣ電圧を印加する。これにより、ターゲットと基板の間がプラズマ状態になり、生成したプラズマイオンが電界で加速されてターゲットに衝突し、反跳された粒子（原子、分子、中性粒子、イオンなど）がターゲットから放出され、対向する基板に到達して堆積される。その際、マグネットによって発生する磁場は、電子を閉じ込めてプラズマをターゲット側に集中させ、スパッタ効率を向上させる役割を果たしている。
【０００４】
ところで、近年、太陽電池の分野では、透明導電膜を形成すべき基板が大面積化してきており、そのような基板上に透明導電膜を一様に形成するため、スパッタ時にマグネットを移動させる移動マグネット方式のマグネトロンスパッタ装置も広く用いられている。
【０００５】
図１０は従来の移動マグネット方式のマグネトロンスパッタ装置の概略模式図である。移動マグネット方式のマグネトロンスパッタ装置１００は、大面積の基板１０１に対向するターゲット１０２の背面側でマグネット１０３がターゲット１０２に対しその平面方向に可動する構成になっている。また、基板１０１のターゲット１０２側と反対の面側には、スパッタ時に基板１０１を加熱するためのヒータ１０４が設けられている。このようなマグネトロンスパッタ装置１００では、スパッタ時にマグネット１０３を移動させることにより、ターゲット１０２の広範囲に磁場の効果を反映させることが可能になり、温度制御された大面積の基板１０１上に透明導電膜を効率的に形成することができるようにしている。
【０００６】
なお、従来のスパッタ装置の中には、磁性膜作成装置として、磁性膜作成用のターゲットと基板との間に、ターゲットから色々な方向に放出される粒子のうち保持力を強くする方向に方向成分を持ち基板の表面に対して斜めの選択方向に飛行する粒子を多く基板表面に入射させるための多数の貫通孔を形成した方向規制具を備えるものがある（特許文献１参照）。この提案によれば、スパッタ時にマスクとして機能する方向規制具をターゲットと共に移動（基板の中心軸と同軸の回転軸の周りに回転）させ、一定方向に放出される粒子を選別して、基板上の広範囲に磁気異方性の揃った磁性膜を作成するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１０９７２９号公報（段落番号［００３０］〜［００３５］，図４，図５）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基板上に透明導電膜を形成するのに広く用いられる従来のマグネトロンスパッタ装置では、マグネットが形成する磁場によってターゲットと基板との間にエロージョン領域が発生するが、このエロージョン領域に対応する基板上の領域に形成される透明導電膜の膜質は、その領域以外の領域に形成されるものの膜質とは異なってくるという問題点があった。これは、エロージョン領域に対応する基板上の領域に衝突する酸素イオン（Ｏ−）が多く、それにより基板上に形成される透明導電膜に組成ずれが生じてしまうためである。
【０００９】
図１１は従来の移動マグネット方式のマグネトロンスパッタ装置の要部断面模式図である。ただし、図１１では、図１０に示した要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明の詳細は省略する。また、図１１では、図１０に示したヒータ１０４はその図示を省略している。この図１１に示すような移動マグネット方式のマグネトロンスパッタ装置１００の場合、移動するマグネット１０３が形成する磁場によって、基板１０１とターゲット１０２との間に例えば図１１に示したようなエロージョン領域１０５ａ，１０５ｂが発生する。このエロージョン領域１０５ａ，１０５ｂに対応する基板１０１上の領域（図１１中エロージョン領域１０５ａ，１０５ｂ直上の基板１０１上の領域であってその全領域または一部の領域）に形成される透明導電膜１０６ａ，１０６ｂは、その領域以外の領域に形成されるものとは膜質が異なってくる。
【００１０】
マグネット１０３はスパッタ時に図１１に示した位置から左または右方向へ移動し、それに伴ってエロージョン領域１０５ａ，１０５ｂが移動するので、基板１０１上には膜厚方向に膜質が異なる透明導電膜が積層して形成されるようになる。このように膜厚方向に膜質が異なる透明導電膜が形成されると、その全体的な抵抗が高くなるといった問題が発生する。しかし、大面積の基板１０１上の広範囲に均質な透明導電膜を形成するスパッタ条件の最適化は極めて困難である。
【００１１】
スパッタ時にマグネットを移動させない固定マグネット方式のマグネトロンスパッタ装置の場合には、マグネットの設計を変えてエロージョン領域のセンタ位置をターゲット外部へ移し、組成ずれを低減させることも行われるが、基板の大面積化には対応できない。大面積基板に対応する上記のような移動マグネット方式の場合、マグネットを移動させてエロージョン領域をターゲット上で移動させる構成であるため、固定マグネット方式の場合のようにエロージョン領域のセンタ位置をターゲット外部に移すことはできない。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、大面積の基板上に薄膜を均質に形成することのできる薄膜形成装置および薄膜形成方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記問題を解決するために、薄膜を形成する基板に対向配置される薄膜材料のターゲットにイオンを衝突させ前記ターゲットから放出される粒子を前記基板上に堆積して前記薄膜を形成する薄膜形成装置において、前記ターゲットの前記基板の側と反対の面の側に配置され、前記ターゲットの平面方向に移動し、前記ターゲットと前記基板との間に磁場を形成してエロージョン領域を発生させるマグネットと、前記粒子が前記基板に到達する手前に配置され、前記マグネットに同期して前記マグネットと同一方向に移動し、前記基板を前記エロージョン領域に対応する領域と前記エロージョン領域に対応する領域以外の領域とに分離するマスクと、を有することを特徴とする薄膜形成装置が提供される。
【００１４】
このような薄膜形成装置によれば、ターゲットと基板との間に磁場を形成してエロージョン領域を発生させるマグネットが、ターゲットの平面方向に移動し、基板をそのエロージョン領域に対応する領域とそれ以外の領域とに分離するマスクが、そのマグネットと共に移動する。これにより、例えばエロージョン領域に対応する基板上の領域が開口された開口部を有するマスクを用いた場合には、ターゲットから放出された粒子は、エロージョン領域に対応する基板上の領域には到達するが、それ以外の基板上の領域には到達が阻止される。マグネットおよびマスクは共に移動するので、基板上にはエロージョン領域に対応するマスク開口部を通過した粒子のみが堆積されていくようになり、基板上に異なる膜質の薄膜が形成されることがなくなる。エロージョン領域に対応する基板上の領域以外の領域が開口された開口部を有するマスクを用いた場合も同様であり、この場合には、エロージョン領域に対応する基板上の領域以外の領域にのみマスク開口部を通過する粒子が堆積されていくようになる。
【００１５】
また、本発明では、薄膜を形成する基板に対向配置される薄膜材料のターゲットにイオンを衝突させ前記ターゲットから放出される粒子を前記基板上に堆積して前記薄膜を形成する薄膜形成方法において、前記粒子を前記基板上に堆積する際に、前記ターゲットと前記基板との間に磁場を形成してエロージョン領域を発生させるマグネットを前記ターゲットの平面方向に移動し、前記基板を前記エロージョン領域に対応する領域と前記エロージョン領域に対応する領域以外の領域とに分離するマスクを前記マグネットに同期して前記マグネットと同一方向に移動する、ことを特徴とする薄膜形成方法が提供される。
【００１６】
このような薄膜形成方法によれば、ターゲットから放出される粒子を基板上に堆積する際に、ターゲットと基板との間に磁場を形成してエロージョン領域を発生させるマグネットが、ターゲットの平面方向に移動し、基板をそのエロージョン領域に対応する領域とそれ以外の領域とに分離するマスクが、そのマグネットと共に移動する。これにより、ターゲットから放出された粒子のうち、基板上にはマスクを通過した粒子のみが堆積され、エロージョン領域に対応する基板上の領域とそれ以外の基板上の領域とに同時に粒子が堆積することがなく、基板上に異なる膜質の薄膜が形成されることがなくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、基板上への透明導電膜形成に適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
まず第１の実施の形態について説明する。
図１は第１の実施の形態の薄膜形成装置の概略模式図である。
第１の実施の形態の薄膜形成装置１は、移動マグネット方式のマグネトロンスパッタ装置である。薄膜形成装置１は、そのチャンバ内に、薄膜材料のターゲット２と透明導電膜が形成される基板３とが対向して設けられている。スパッタ時には、ターゲット２の基板３との対向面（エロージョン面）側から放出される粒子が、基板３のターゲット２との対向面上に堆積されていくようになっている。
【００１９】
この薄膜形成装置１には、ターゲット２の背面側（エロージョン面と反対の面側）に、ターゲット２に対してその平面方向に可動するマグネット４が配置されている。さらに、この薄膜形成装置１は、マグネット４が形成する磁場によってターゲット２と基板３との間に発生するエロージョン領域に対応した基板３上の領域が開口されるよう開口部５ａ，５ｂを形成したマスク５を有している。また、基板３のターゲット２との対向面と反対の面側には、スパッタ時に基板３の温度を制御するためのヒータ６が設けられている。
【００２０】
図２は薄膜形成装置のマグネットの一例の断面模式図である。
図１に示した薄膜形成装置１には、例えば図２に示すようなマグネット４を用いることができる。マグネット４は、Ｎ極の第１のマグネット４ａおよびこれを挟んだ外側に配置されるＳ極の第２，第３のマグネット４ｂ，４ｃから構成されている。ここでは、マグネット４は、第１のマグネット４ａの幅が１０ｍｍであり、この第１のマグネット４ａの軸線位置Ｐと第２，第３のマグネット４ｂ，４ｃまでの距離がそれぞれ３０ｍｍになるように形成されている。このマグネット４は、第１，第２のマグネット４ａ，４ｂ、および第１，第３のマグネット４ａ，４ｃによってそれぞれ磁界を発生させ、図１のターゲット２と基板３との間の空間にエロージョン領域を発生させることとなる磁場を形成する。
【００２１】
図３は第１の実施の形態の薄膜形成装置の要部断面模式図である。ただし、図３では、図１に示した要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明の詳細は省略する。また、図３では、図１に示したヒータ６はその図示を省略している。
【００２２】
図３に示すように、ターゲット２と基板３との間には、ターゲット２の背面側に配置されたマグネット４によって形成される磁場により、エロージョン領域７ａ，７ｂが発生する。また、この第１の実施の形態の薄膜形成装置１では、ターゲット２から放出された粒子が基板３まで到達する手前に、エロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域（図３中エロージョン領域７ａ，７ｂ直上の基板３上の領域であってその全領域または一部の領域）が開口されるようにした開口部５ａ，５ｂを有するマスク５が設けられている。エロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域には、その領域以外の基板３上の領域にマスク５が無かった場合に形成される透明導電膜とは異なる膜質の透明導電膜８ａ，８ｂが形成されるようになる。
【００２３】
この薄膜形成装置１のマスク５は、ターゲット２の背面側で移動するマグネット４に同期して、マグネット４との所定の位置関係を維持したまま同一方向に移動するようになっている。
【００２４】
図４は第１の実施の形態の薄膜形成装置のマスクの要部断面模式図である。
第１の実施の形態の薄膜形成装置１が備えるマスク５は、それぞれ幅２０ｍｍの開口部５ａ，５ｂが形成され、かつ、開口部５ａ，５ｂ間が幅３０ｍｍになるように形成されている。このようなマスク５と上記マグネット４とは、図２に示した第１のマグネット４ａの軸線位置Ｐが開口部５ａ，５ｂ間のちょうど真ん中にくるような位置関係を維持したまま同期して移動するようになっている。これにより、図３に示したように、エロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域は、マグネット４が移動しても常に開口された状態になる。
【００２５】
図１から図４に示した構成を有する薄膜形成装置１を用いて基板３上に透明導電膜を形成する手順としては、まず、チャンバ内にターゲット２と基板３とを対向して配置する。続いて、このチャンバ内を高真空にした後、その内部にＡｒガスまたは所定の混合比で混合したＡｒガスとＯ２ガスとを、チャンバ内が所定の圧力となるよう導入する。次いで、ターゲット２に低ＤＣ電圧を印加し、スパッタを開始する。
【００２６】
スパッタ時には、ターゲット２と基板３との間の空間がプラズマ状態になってＡｒ＋やＯ−のプラズマイオンが生成される。生成したプラズマイオン、特にエロージョン領域７ａ，７ｂのＡｒ＋は、ターゲット２と基板３との間の電界によって加速されてターゲット２に衝突する。それにより、ターゲット２から粒子が放出され、基板３上に到達して堆積する。その際、基板３は、マスク５によってエロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域が開口されているため、基板３上にはターゲット２から放出された粒子のうち開口部５ａ，５ｂを通過した粒子のみが堆積し、図３に示した透明導電膜８ａ，８ｂが形成される。
【００２７】
スパッタ時にはマグネット４が移動し、これに同期してマスク５も移動する。このマグネット４およびマスク５の移動に伴い、当然エロージョン領域７ａ，７ｂおよび開口部５ａ，５ｂも移動し、その結果、基板３上の広範囲に図３に示した透明導電膜８ａ，８ｂと同質の透明導電膜が形成される。
【００２８】
ここで、この第１の実施の形態の薄膜形成装置１を用いた透明導電膜形成の実施例（実施例１）について述べる。
ターゲット２には、密度９９．９％、酸化スズ（ＳｎＯ２）添加量５重量％、縦２５０ｍｍ×横２５０ｍｍサイズのＩＴＯ焼結体を用いる。ターゲット２はＤＣ１５０Ｗのパワーで印加し、膜厚約７０ｎｍ程度の太陽電池用透明電極を想定して透明導電膜を形成する。透明導電膜を形成する基板３にはガラス基板（コーニング社製バリウムホウケイ酸ガラス（コード７０５９））を用い、スパッタ時の基板３の温度は約２００℃に制御する。スパッタガスにはＡｒガスまたはＡｒとＯ２との混合ガスを用い、チャンバ内の酸素濃度を変化させてスパッタを行う。基板３上に形成された透明導電膜の特性は、そのシート抵抗を四端子法で測定することによって評価する。
【００２９】
図５は第１の実施の形態の薄膜形成装置を用いて形成した透明導電膜のシート抵抗の酸素濃度依存性を示す図である。
図５において、横軸は酸素濃度Ｏ２／（Ａｒ＋Ｏ２）（％）を表わし、縦軸はシート抵抗（Ω／□）を表わしている。基板３上に異なる酸素濃度条件でそれぞれ透明導電膜を形成し、そのシート抵抗を測定した結果、透明導電膜のシート抵抗は、酸素濃度の増加に伴って増加する傾向が見られ、酸素濃度０％のときにシート抵抗が最も低く、３４Ω／□の透明導電膜が得られた。
【００３０】
次に第２の実施の形態について説明する。
図６は第２の実施の形態の薄膜形成装置の要部断面模式図である。ただし、図６では、図１から図３に示した要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明の詳細は省略する。また、図６では、図１に示したヒータ６はその図示を省略している。
【００３１】
第２の実施の形態の薄膜形成装置１０は、ターゲット２と基板３との間に形成されるエロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域以外の領域が開口されたマスク１５を備えている点で第１の実施の形態の薄膜形成装置１と相違し、その他の構成は第１の実施の形態の薄膜形成装置１と同じである。
【００３２】
図７は第２の実施の形態の薄膜形成装置のマスクの要部断面模式図である。
第２の実施の形態の薄膜形成装置１０が備えるマスク１５は、それぞれ幅３５ｍｍのマスク部１５ａ，１５ｂを有し、マスク部１５ａ，１５ｂ間には幅２０ｍｍの間隔が設けられている。スパッタ時には、このマスク部１５ａ，１５ｂがエロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域を保護するようになっている。このようなマスク１５と上記マグネット４とは、図２に示した第１のマグネット４ａの軸線位置Ｐがマスク部１５ａ，１５ｂ間のちょうど真ん中にくるような位置関係を維持したまま同期して移動するようになっている。
【００３３】
このような薄膜形成装置１０を用いた基板３上への透明導電膜形成の手順は、第１の実施の形態の場合と同じである。ただし、この第２の実施の形態では、基板３は、マスク１５によってエロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域が保護されているので、基板３には、ターゲット２から放出された粒子が、エロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域以外の領域に堆積して透明導電膜が形成されるようになる。マスク１５を通過した粒子が基板３上に堆積して形成された透明導電膜とは異なる膜質の透明導電膜８ａ，８ｂは、マスク部１５ａ，１５ｂ上に堆積するようになる。
【００３４】
スパッタ時にはマグネット４が移動し、これに同期してマスク１５も移動するため、当然エロージョン領域７ａ，７ｂおよびマスク部１５ａ，１５ｂも移動し、その結果、基板３上の広範囲に同質の透明導電膜が形成されるようになる。
【００３５】
ここで、この第２の実施の形態の薄膜形成装置１０を用いた透明導電膜形成の実施例（実施例２）について述べる。
ターゲット２および基板３には、第１の実施の形態のときと同じＩＴＯ焼結体およびガラス基板を用い、ターゲット２にＤＣ１５０Ｗで印加し、温度約２００℃に制御した基板３上に膜厚約７０ｎｍ程度の透明導電膜を形成する。さらに、第１の実施の形態のときと同様、スパッタガスにはＡｒガスまたはＡｒとＯ２との混合ガスを用い、チャンパ内の酸素濃度を変化させてスパッタを行う。基板３上に形成された透明導電膜の特性は、そのシート抵抗を四端子法で測定することによって評価する。
【００３６】
図８は第２の実施の形態の薄膜形成装置を用いて形成した透明導電膜のシート抵抗の酸素濃度依存性を示す図である。
図８において、横軸は酸素濃度Ｏ２／（Ａｒ＋Ｏ２）（％）を表わし、縦軸はシート抵抗（Ω／□）を表わしている。異なる酸素濃度条件でそれぞれ透明導電膜を形成し、そのシート抵抗を測定した結果、透明導電膜のシート抵抗は、酸素濃度の増加に伴って一旦低下した後再び増加する傾向が見られ、酸素濃度１．２％のときにシート抵抗が最も低く、２９Ω／□の透明導電膜が得られた。
【００３７】
なお、比較例として、薄膜形成装置１，１０でマスク５，１５を用いずに、上記第１，第２の実施の形態で述べた実施例と同条件で、透明導電膜を形成したときの特性評価の結果を図９に示す。基板３上に形成された透明導電膜の特性は、そのシート抵抗を上記同様四端子法で測定して評価する。
【００３８】
図９はマスクを用いないで形成した透明導電膜のシート抵抗の酸素濃度依存性を示す図である。図９において、横軸は酸素濃度Ｏ２／（Ａｒ＋Ｏ２）（％）を表わし、縦軸はシート抵抗（Ω／□）を表わしている。異なる酸素濃度条件でそれぞれ透明導電膜を形成し、そのシート抵抗を測定した結果、透明導電膜のシート抵抗は、第２の実施の形態の場合と同様、酸素濃度の増加に伴って一旦低下した後再び増加する傾向が見られ、酸素濃度１．３％のときにシート抵抗が最も低く、３６Ω／□の透明導電膜が得られた。
【００３９】
上記実施例１，２および比較例の結果の結果を表１にまとめる。
【００４０】
【表１】
2005002433.tif 000003
表１に示したように、基板３上に透明導電膜を形成する際に、ターゲット２と基板３との間に発生するエロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域を開口または保護することにより、それを行わなかった場合に比較して低シート抵抗値が得られる。
【００４１】
このように、本発明では、エロージョン領域７ａ，７ｂに対応する基板３上の領域とそれ以外の基板３上の領域とをマスク５，１５によって分離し、このマスク５，１５をマグネット４と共に移動させ、そのマスク５，１５を通過する粒子のみ堆積させて透明導電膜を形成する。これにより、基板３上には膜厚方向に異質な透明導電膜が積層されることがなくなり、均質な透明導電膜を広範囲に形成することができるようになる。そのため、基板３上に形成される透明導電膜の低抵抗化を図ることができ、透明導電膜の特性を向上させることができる。このような薄膜形成装置１，１０およびそれを用いた薄膜形成方法を、上記の例のように太陽電池の透明電極の形成に用いた場合には、集電上の抵抗ロスが減少し、その変換効率を向上させることが可能になる。
【００４２】
なお、以上の説明では、薄膜形成装置１，１０を用いて透明導電膜を形成する場合を例にして述べたが、上記薄膜形成装置１，１０およびそれを用いた薄膜形成方法は、その他の薄膜の形成にも適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、薄膜形成装置を、ターゲットと基板との間にエロージョン領域を発生させるマグネットをターゲットの平面方向に移動する際、基板をエロージョン領域に対応する領域とそれ以外の領域とに分離するマスクがマグネットと共に移動する構成にした。これにより、基板が大面積であってもその基板上に均質な薄膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の薄膜形成装置の概略模式図である。
【図２】薄膜形成装置のマグネットの一例の断面模式図である。
【図３】第１の実施の形態の薄膜形成装置の要部断面模式図である。
【図４】第１の実施の形態の薄膜形成装置のマスクの要部断面模式図である。
【図５】第１の実施の形態の薄膜形成装置を用いて形成した透明導電膜のシート抵抗の酸素濃度依存性を示す図である。
【図６】第２の実施の形態の薄膜形成装置の要部断面模式図である。
【図７】第２の実施の形態の薄膜形成装置のマスクの要部断面模式図である。
【図８】第２の実施の形態の薄膜形成装置を用いて形成した透明導電膜のシート抵抗の酸素濃度依存性を示す図である。
【図９】マスクを用いないで形成した透明導電膜のシート抵抗の酸素濃度依存性を示す図である。
【図１０】従来の移動マグネット方式のマグネトロンスパッタ装置の概略模式図である。
【図１１】従来の移動マグネット方式のマグネトロンスパッタ装置の要部断面模式図である。
【符号の説明】
１，１０  薄膜形成装置
２，１０２  ターゲット
３，１０１  基板
４，１０３  マグネット
４ａ  第１のマグネット
４ｂ  第２のマグネット
４ｃ  第３のマグネット
５，１５  マスク
５ａ，５ｂ  開口部
６，１０４  ヒータ
７ａ，７ｂ，１０５ａ，１０５ｂ  エロージョン領域
８ａ，８ｂ，１０６ａ，１０６ｂ  透明導電膜
１５ａ，１５ｂ  マスク部
１００  マグネトロンスパッタ装置
Ｐ  軸線位置
【図１】
2005002433.tif 000004
【図２】
2005002433.tif 000005
【図３】
2005002433.tif 000006
【図４】
2005002433.tif 000007
【図５】
2005002433.tif 000008
【図６】
2005002433.tif 000009
【図７】
2005002433.tif 000010
【図８】
2005002433.tif 000011
【図９】
2005002433.tif 000012
【図１０】
2005002433.tif 000013
【図１１】
2005002433.tif 000014