(57)【要約】【課題】ターゲットの加工が不要で、ターゲット材料の選択の幅が広く、スパッタリング表面積を大きくすることができ、低エネルギー(低電圧)イオンスパッタリングによって十分な成膜速度を得ることができ、成膜の効率性、省エネルギー性に優れ、大面積基板に成膜可能であり、量産性に優れるだけでなく、成膜中に膜に異物などが混入し難く、成膜される薄膜の均質性、高品質性に優れ、特に、低温での成膜が可能であることから樹脂基板上にも高品質な膜を形成することができ、電気抵抗の低い高品質な透明導電膜の作製に好適なプラズマスパッタ成膜装置の提供。【解決手段】ターゲットが、複数の板状又は棒状のターゲット形成体を間隔を空けて配設することにより形成される集合体型ターゲットである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負の直流電圧又は高周波電圧が印加されたターゲットに、プラズマ源で形成されるプラズマ中のイオンを衝突させて発生するスパッタ粒子を基板の表面に堆積させて成膜するプラズマスパッタ成膜装置であって、
前記ターゲットが、複数の板状又は棒状のターゲット形成体を間隔を空けて配設することにより形成される集合体型ターゲットであることを特徴とするプラズマスパッタ成膜装置。
【請求項２】
複数の前記ターゲット形成体を間隔を空けてターゲット保持体で保持することにより前記集合体型ターゲットが形成されたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマスパッタ成膜装置。
【請求項３】
前記集合体型ターゲットを挟んで下方に前記プラズマ源が配設され、上方に前記基板が配設されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマスパッタ成膜装置。
【請求項４】
前記基板が樹脂製であることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載のプラズマスパッタ成膜装置。
【請求項５】
前記ターゲット形成体が、ＩＴＯ製又はＡＺＯ製であることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載のプラズマスパッタ成膜装置。
【請求項６】
前記プラズマ源が、ＥＣＲプラズマ源又は熱陰極プラズマ源であることを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のプラズマスパッタ成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマスパッタ成膜装置に関し、特に低エネルギーイオン（低電圧）スパッタ成膜を基板温度の上昇を抑えておこない、電気抵抗の低い高品質な透明導電膜を作製することができるプラズマスパッタ成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体集積回路などの電子デバイスの製造において、プラズマを利用して基板上に各種材料の薄膜を形成している。
プラズマを利用した成膜法の１つに、直流（交流）平型ターゲットによるスパッタリング成膜法がある。これは、平型ターゲットを対向電極に対して平行あるいは傾斜させて配置し、直流電圧あるいは高周波電圧をターゲットに印加するとともに磁場を重畳させてプラズマを励起し、対向電極の上に設置している基板上に成膜を行うものである。
そして、（特許文献１）には、平型（平板状）のターゲットの代わりに、複数の透過孔を有する円板状のターゲットを用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２-２２８４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）直流（交流）平型ターゲットによるスパッタリング成膜法では、直流電圧の場合では３００Ｖ以上が、また高周波では１００Ｗ以上が必要とされるため、成膜時に高エネルギー粒子の衝撃に伴うダメージが膜中に生じ、結果として、低温基板上での電気抵抗の低い高品質な透明導電膜の作製には適さないという課題を有していた。
（２）（特許文献１）は、ターゲットが負電位になるようにスパッタ電源に接続し、プラズマ中の正イオンをターゲットに衝突させて、金属原子をスパッタするものであり、この金属原子及びプラズマ中のラジカルやイオンの内、反応性のラジカルのみを透過孔を通過させ、基板上に薄膜を形成するものである。つまり、ターゲットのシールド効果によりプラズマが基板にほとんど到達しないようにし、プラズマによる基板の損傷を低減し、温度上昇も抑えて良質な薄膜を形成しようとするものであるが、ターゲットの孔加工が必要であるため、ターゲットの材質の選択自在性に欠けるという課題を有していた。また、ターゲットの製造、加工の段階で、ターゲットの厚さ（＝通過孔の深さ）と通過孔の直径を適正に選ばなければならず、生産性、加工性、汎用性に欠けると共に、孔加工深さの限界によってスパッタリング表面積に限りがあり、スパッタレートが制限され、成膜の効率性、省エネルギー性に欠けるという課題を有していた。特に、近年のフラットパネルディスプレイ(ＦＰＤ)などの高性能化に伴い、その要素として重要な透明導電膜の高品質化が求められているが、透明導電膜の材料として好適なＩＴＯやＡＺＯなどの焼結体をターゲットとして用いる場合には孔加工が困難であり、また、孔加工ができたとしても、スパッタリング表面積（開口面積）が小さく、スパッタレートを大きくすることができず、スパッタに時間がかかり、基板の大面積化が困難で、薄膜の量産性に欠けるという課題を有していた。
（３）また、従来の直流（交流）平型ターゲットによるスパッタリング成膜法では基板は常にプラズマに接して配置されるため基板表面温度の上昇が激しく、樹脂基板表面への成膜が困難である。また対向ターゲットによるスパッタリング成膜（特許文献１）の薄膜形成装置では、ターゲットの下方に基板が配置されており，基板の上面に成膜されるため、成膜中に膜に異物などが混入し易く、成膜される薄膜の高品質性に欠けるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ターゲットの加工が不要で、ターゲット材料の選択の幅が広く、スパッタリング表面積を大きくすることができ、低電圧で十分な成膜速度を得ることができ、成膜の効率性、省エネルギー性に優れ、大面積の基板に短時間で成膜することができ、量産性に優れるだけでなく、成膜中に膜に異物などが混入し難く、成膜される薄膜の均質性、高品質性に優れ、特に、低温で成膜でき、基板へのダメージが少なく、樹脂基板上にも高品質な膜を形成することができ、電気抵抗の低い高品質な透明導電膜の作製に好適なプラズマスパッタ成膜装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明のプラズマスパッタ成膜装置は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載のプラズマスパッタ成膜装置は、負の直流電圧又は高周波電圧が印加されたターゲットに、プラズマ源で形成されるプラズマ中のイオンを衝突させて発生するスパッタ粒子を基板の表面に堆積させて成膜するプラズマスパッタ成膜装置であって、前記ターゲットが、複数の板状又は棒状のターゲット形成体を間隔を空けて配設することにより形成される集合体型ターゲットである構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）ターゲットに負の直流電圧又は高周波電圧が印加されることにより、ターゲットの電界によって電子が遮断されるため、プラズマがターゲットを包み込むように濃く形成される。このときプラズマとターゲット表面の境界にできるシースの電界によってプラズマ中のイオンは加速されて間隔を空けて配設されたターゲット形成体の側面をあらゆる方向から衝撃することができる。このため低電圧で十分な成膜速度を得ることができるので、ダメージの少ない高品質な膜を、基板の温度上昇を抑えて作製することができ、成膜の効率性、省エネルギー性に優れる。また，基板の材質の選択の幅が広がる。
（２）複数の板状又は棒状のターゲット形成体を間隔を空けて配設することにより集合体型ターゲットが形成されるので、各々のターゲット形成体の側面積（スパッタ面積）を容易に大きくして、成膜速度を大きくすることができ、大面積の基板にも短時間で成膜することが可能で、量産性に優れる。
（３）ターゲットが、複数の板状又は棒状のターゲット形成体を間隔を空けて配設することにより形成される集合体型ターゲットであるので、予め板状又は棒状に形成された複数のターゲット形成体を所定の間隔で配設するだけで、簡単に集合体型ターゲットを形成することができ、ターゲットの加工が不要で、ターゲット材料の選択自在性に優れる。
（４）ターゲットが集合体型ターゲットであるので、ターゲット形成体の数を増減させるだけで簡単にターゲットの面積を変更することができ、ターゲットの大面積化も容易で、汎用性に優れる。
（５）ターゲットが集合体型ターゲットであることにより、破損したターゲット形成体のみを交換することができるので、破損していないターゲット形成体を最後まで無駄なく使用することができ、省資源性に優れる。
【０００７】
ここで、プラズマ源としては、ＥＣＲプラズマ源や熱陰極プラズマ源が好適に用いられる。これらのプラズマ源で形成される低ガス圧（０．２Ｐａ〜０．３Ｐａ程度）プラズマは、プラズマ密度が高く、高い成膜速度が得られるためである。
プラズマ励起用ガス（雰囲気）としては、周期表における０族元素即ち、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、およびＲｎの少なくとも１種からなるガスを用いることができる。
尚、プラズマ中のイオンのエネルギーがスパッタリングの閾値を越えて高ければ、ターゲット原子はイオンによって容易にあらゆる方向にたたき出されるので、ターゲットに対する基板の位置は適宜、選択することができ、ターゲットの真上に設置した基板表面上であっても成膜できる。大抵の物質のスパッタリングの閾値は数十ボルトであるので、例えばＡｒイオンの場合であれば、ターゲット（集合体型ターゲット）に−２００Ｖ前後の負の低電圧を印加するだけで十分な成膜速度が得られる。
【０００８】
基板の材質としては、金属やガラス、プラスチックフィルムやシートなどを用いることができる。
また、ターゲットの材料は絶縁体でなければよく、カーボンやチタン、アルミニウム、シリコン、鉄、銅、金、銀等の金属、ＩＴＯ（Ｓｎ−ｄｏｐｅｄ  Ｉｎ2Ｏ3）、ＡＺＯ（Ａｌ−ｄｏｐｅｄ  ＺｎＯ）、ＩＺＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3−ＺｎＯ）等の金属酸化物などを用いることができる。
ターゲット形成体の寸法、配置間隔、数は適宜、選択することができる。ターゲット形成体を長尺状に形成し、高さを高く、幅を狭く形成することにより、ターゲット形成体の側面積（スパッタリング面積）を容易に大きくすることができる。
集合体型ターゲットは、ターゲット形成体を縦格子状又は横格子状に配置したものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプラズマスパッタ成膜装置であって、複数の前記ターゲット形成体を間隔を空けてターゲット保持体で保持することにより前記集合体型ターゲットが形成された構成を有している。
この構成により、請求項１の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）複数のターゲット形成体を間隔を空けてターゲット保持体で保持することにより集合体型ターゲットが形成されるので、ターゲット形成体を簡単に配置して集合体型ターゲットを形成することができ、組立て作業性に優れる。
（２）複数のターゲット形成体を間隔を空けて保持するターゲット保持体を有するので、ターゲット形成体の寸法や基板の面積などに応じて、ターゲット形成体の数や配置間隔を容易に変更することができ、汎用性に優れる。
（３）複数のターゲット形成体がターゲット保持体で保持されているので、複数のターゲット形成体を一体に取り扱うことができ、ターゲットの着脱や交換が容易で、ターゲットの取扱い性、メンテナンス性に優れる。
【００１０】
ここで、ターゲット保持体は複数のターゲット形成体を所定の間隔で保持できるものであればよいが、平行な縦格子状又は横格子状に保持するものが好ましい。ターゲット形成体が長尺状の場合、一対のターゲット保持体でターゲット形成体の両端部を保持するものが好適に用いられる。ターゲット保持体はターゲット形成体の端部が嵌合される溝状の嵌合凹部を形成することにより、簡単にターゲット形成体を保持することができると共に、ターゲット形成体の着脱や交換が容易で組立て作業性、メンテナンス性に優れる。
尚、ターゲット保持体をターゲットと異なる導体材料、たとえばステンレスや銅等で形成した場合であっても、これをプラズマが進入しないようにアース電位のカバーによって遮蔽して電極とすることにより、複数のターゲット形成体（集合体型ターゲット全体）に容易に電圧を印加することができ、使用性に優れる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のプラズマスパッタ成膜装置であって、前記集合体型ターゲットを挟んで下方に前記プラズマ源が配設され、上方に前記基板が配設された構成を有している。
この構成により、請求項１又は２の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）集合体型ターゲットを挟んで下方にプラズマ源が配設され、上方に基板が配設されることにより、基板の下面側に成膜されるので、成膜中に膜の表面に異物が付着し難く、成膜される膜の高品質性、均質性に優れる。
ここで、プラズマ源の位置はターゲット及び基板の真下に限らず、水平方向にずらして配置してもよい。プラズマ源をターゲット及び基板の真下からずらすことにより、プラズマ源の発する熱が伝達し難く、基板の温度上昇を抑えることができるためである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載のプラズマスパッタ成膜装置であって、前記基板が樹脂製である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１項の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）基板が樹脂製であることにより、フレキシブルなフィルム状やシート状の基板上に薄膜を形成することができ、特に透明樹脂製基板に透明導電膜を形成した場合、タッチパネル、フレキシブルディスプレイ、電子ペーパなどの製造に利用することができ、汎用性、高機能性に優れる。
ここで、樹脂製の基板としては、耐熱性を有するものが好ましく、新日鐵化学（株）製の透明樹脂基板であるシルプラス（登録商標、型番：Ｈ１００）等（※記載の可否につきご確認下さい。）が好適に用いられる。特に基板が透明樹脂製の場合、タッチパネル用透明導電フィルム基材、有機ＥＬ照明基材、フレキシブルプリント基材、有機ＥＬや電子ペーパを含む各種ディスプレイ基材などに使用することができ、市場性、実用性に優れる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載のプラズマスパッタ成膜装置であって、前記ターゲット形成体が、ＩＴＯ製又はＡＺＯ製である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４の内いずれか１項の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）ターゲット形成体が、ＩＴＯ製又はＡＺＯ製であることにより、電気抵抗の低い高品質な透明導電膜を形成することができ、特に透明樹脂基板に成膜した場合は、高機能なフレキシブルディスプレイなどに利用することができ、高品質性、実用性に優れる。
ここで、プラズマ励起用ガスの雰囲気中に０.６％〜１％程度の水素または重水素を含有させた場合、成膜中に膜内から酸素が引き抜かれて酸素欠陥が生成し、これによって導電率を改善でき、低抵抗の透明導電膜を得ることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のプラズマスパッタ成膜装置であって、前記プラズマ源が、ＥＣＲプラズマ源又は熱陰極プラズマ源である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１項の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）プラズマ源が、ＥＣＲプラズマ源又は熱陰極プラズマ源であることにより、プラズマ密度が高く、高い成膜速度を得ることができ、成膜の効率性に優れ、基板の大面積化を図ることができ、実用性、量産性に優れる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）低電圧で十分な成膜速度を得ることが可能で、基板の温度上昇及びダメージを少なくして高品質な膜を形成することができ、基板の材質の選択の幅が広く、成膜の効率性、省エネルギー性に優れたプラズマスパッタ成膜装置を提供することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）ターゲット形成体を簡単に配置して集合体型ターゲットを形成することができ、ターゲットの大面積化、取扱いが容易で、組立て作業性、メンテナンス性に優れたプラズマスパッタ成膜装置を提供することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）成膜中に膜の表面に異物が付着し難く、成膜される膜の高品質性、均質性に優れたプラズマスパッタ成膜装置を提供することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）フレキシブルなフィルム状やシート状の基板上に薄膜を形成することができ、特に透明樹脂製基板に透明導電膜を形成した場合、タッチパネル、フレキシブルディスプレイ、電子ペーパなどの製造に利用することができる汎用性、高機能性に優れたプラズマスパッタ成膜装置を提供することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）高品質で電気抵抗の低い透明導電膜を形成することができ、特に透明樹脂基板に成膜した場合は、高機能なフレキシブルディスプレイなどに利用することができる高品質性、実用性に優れたプラズマスパッタ成膜装置を提供することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）プラズマ密度が高く、高い成膜速度を得ることができ、成膜の効率性に優れ、基板の大面積化を図ることができる実用性、量産性に優れたプラズマスパッタ成膜装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置の要部断面模式正面図
【図２】（ａ）実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置に用いる板状集合体型ターゲットの模式平面図  （ｂ）実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置に用いる板状集合体型ターゲットの各部の寸法を示す要部断面模式図
【図３】実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置におけるスパッタリングの様子を示す要部断面模式図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置について、以下図面を参照しながら説明する。
図１は実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置の要部断面模式正面図である。
図１中、１は実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置、２はプラズマスパッタ成膜装置１の真空容器（成膜室）、３は真空容器２の底部に配設されたセラミックス絶縁体、４はセラミックス絶縁体３で支持されたプラズマスパッタ成膜装置１の円筒状陽極（アノード）、５は真空容器２の底部に配設されたプラズマスパッタ成膜装置１の熱陰極プラズマ源、５ａはタングステンやモリブデンなどで形成された熱陰極プラズマ源５の熱陰極としての金属フィラメント、６はプラズマスパッタ成膜装置１のプラズマ制御用ソレノイドコイル、７は真空容器２の上方に配設され後述する基板８を保持する回転可能な基板ホルダ、７ａは基板ホルダ７の上面に立設された回転軸、８はガラスや透明樹脂などで形成され基板ホルダ７の下面に保持された基板、１０はチタンなどの金属やＩＴＯ、ＡＺＯなどで形成され熱陰極プラズマ源５と基板８との間に配設されたプラズマスパッタ成膜装置１の縦格子状等の集合体型ターゲット、１５は真空容器２内で集合体型ターゲット１０を保持するプラズマスパッタ成膜装置１のターゲット保持部、２０は熱陰極プラズマ源５で形成されるプラズマ中のイオンが集合体型ターゲット１０に衝突することにより発生し基板８の表面に堆積するスパッタ粒子である。
【００２３】
次に、実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置に用いる集合体型ターゲットの詳細について説明する。
図２（ａ）は実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置に用いる集合体型ターゲットの模式平面図であり、図２（ｂ）は実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置に用いる板状集合体型ターゲットの各部の寸法を示す要部断面模式図である。
図２（ａ）中、１１はＩＴＯやＡＺＯなどで板状又は棒状に形成された複数のターゲット形成体、１３は対向配置され複数の長尺状のターゲット形成体１１を間隔１２を空けて保持することにより集合体型ターゲット１０を形成し、ターゲット保持部１５とは電気的に絶縁されたターゲット保持体、１３ａはターゲット保持体１３に形成されターゲット形成体１１の端部がそれぞれ嵌合される溝状の嵌合凹部、１４はターゲット保持体１３に電気接続されることにより集合体型ターゲット１０の複数のターゲット形成体１１に負の直流電圧又は高周波電圧を印加するための電極である。
図２（ｂ）中、ｈはターゲット形成体１１の高さ、ｗはターゲット形成体１１の幅、ｄは隣接するターゲット形成体１１同士の間隔１２である。
尚、本実施の形態では、一対のターゲット保持体１３でターゲット形成体１１の両端部を保持する構成としたが、ターゲット保持体１３はこれに限定されるものではなく、複数のターゲット形成体１１を所定の間隔で保持できるものであればよい。
【００２４】
以上のように構成された実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置の使用方法について説明する。
図３は、実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置におけるスパッタリングの様子を示す要部断面模式図である。
まず、圧力３×１０-5Ｐａ以下の真空容器２中に、プラズマ励起用ガス（雰囲気）として、周期表における０族元素即ち、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、およびＲｎの少なくとも１種からなる不活性ガスを０.２Ｐａ〜０．３Ｐａ程度の圧力となるまで導入する。
熱陰極プラズマ源５の金属フィラメント５ａは通電加熱されることによって熱電子を発生する熱電子源として機能する。円筒陽極（アノード）４は、電圧を印加され電子を加速する。その際、加速された電子の量がある値を超えないと、プラズマを生成しない。本実施の形態においては、金属フィラメント５ａからの熱電子を円筒陽極（アノード）４で加速するともに磁場によってトロコイド運動を強制し、電子のアノードまでの走行距離を長くしてプラズマ励起用ガスとの衝突電離確率を高くすることによって、低圧でプラズマが生成する。
集合体型ターゲット１０には、ターゲット保持体１３を通して負の直流電圧又は高周波電圧が印加される。これにより、集合体型ターゲット１０の電界によって電子が遮断されるため、プラズマが集合体型ターゲット１０を包み込むように濃く形成される。このため、図３に示すように、間隔１２を空けて配設されたターゲット形成体１１の側面にあらゆる方向からプラズマ中のイオンを衝突させることができ、スパッタ粒子２０を発生させることができる。発生したスパッタ粒子２０は基板８の表面に堆積して成膜が行われる。
尚、不活性ガスに０．６％〜１％の水素または重水素を含有せしめることにより、ＩＴＯ成膜中の酸素欠陥の生成とそれによるキャリア密度の増大が可能であり、高い導電率のＩＴＯ膜が作製可能である。
【００２５】
実施の形態１におけるプラズマスパッタ成膜装置によれば、以下の作用を有する。
（１）ターゲット保持体を通してターゲットに負の直流電圧又は高周波電圧が印加されることにより、ターゲットの電界によって電子が遮断されるため、プラズマがターゲットを包み込むように濃く形成される。このため、間隔を空けて配設されたターゲット形成体の側面にあらゆる方向からプラズマ中のイオンを衝突させることができ、低電圧でも十分な成膜速度を得ることができるので、膜へのダメージが減り、低温度で高品質膜を形成することができる。このため、基板の材質の選択の幅が広く、成膜の効率性、省エネルギー性に優れる。
（２）複数の板状又は棒状のターゲット形成体を間隔を空けて配設することにより集合体型ターゲットが形成されるので、各々のターゲット形成体の側面積（スパッタ面積）を容易に大きくして、成膜速度を大きくすることができ、大面積の基板にも短時間で成膜することが可能で、量産性に優れる。
（３）ターゲットが、複数の板状又は棒状のターゲット形成体を間隔を空けて縦格子（連子）状に配設することにより形成される集合体型ターゲットであるので、予め板状又は棒状に形成された複数のターゲット形成体を所定の間隔で配設するだけで、簡単に集合体型ターゲットを形成することができ、ターゲットの加工が不要で、ターゲット材料の選択自在性に優れる。
（４）ターゲットが集合体型ターゲットであるので、ターゲット形成体の数を増減させるだけで簡単にターゲットの面積を変更することができ、ターゲットの大面積化も容易で、汎用性に優れる。
（５）ターゲットが集合体型ターゲットであることにより、破損したターゲット形成体のみを交換することができるので、破損していないターゲット形成体を最後まで無駄なく使用することができ、省資源性に優れる。
（６）複数のターゲット形成体を間隔を空けて保持するターゲット保持体を有するので、ターゲット形成体を簡単に配置して集合体型ターゲットを形成することができ、組立て作業性に優れる。
（７）複数のターゲット形成体を間隔を空けて保持するターゲット保持体を有するので、ターゲット形成体の寸法や基板の面積などに応じて、ターゲット形成体の数や配置間隔を容易に変更することができ、汎用性に優れる。
（８）複数のターゲット形成体がターゲット保持体で保持されているので、複数のターゲット形成体を一体に取り扱うことができ、ターゲットの着脱や交換が容易で、ターゲットの取扱い性、メンテナンス性に優れる。
（９）集合体型ターゲットを挟んで下方にプラズマ源が配設され、上方に基板が配設されることにより、基板の下面側に成膜されるので、成膜中に膜の表面に異物が付着し難く、成膜される膜の高品質性、均質性に優れる。
（１０）基板が樹脂製である場合、フレキシブルなフィルム状やシート状の基板上に薄膜を作製することができ、特に透明樹脂製基板に透明導電膜を作製した場合、タッチパネル、フレキシブルディスプレイ、電子ペーパなどの製造に利用することができ、汎用性、高機能性に優れる。
（１１）ターゲット形成体が、ＩＴＯ製又はＡＺＯ製である場合、電気抵抗の低い高品質な透明導電膜を形成することができ、特に透明樹脂基板に成膜した場合は、高機能なフレキシブルディスプレイなどに利用することができ、高品質性、実用性に優れる。
（１２）プラズマ源が、熱陰極プラズマ源であることにより、プラズマ密度が高く、高い成膜速度を得ることができ、成膜の効率性に優れ、基板の大面積化を図ることができ、実用性、量産性に優れる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。尚、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施の形態１のプラズマスパッタ成膜装置１を用いて成膜時の基板８の温度上昇を測定した。
（実施例１）
プラズマ励起用ガス（雰囲気）として、Ａｒガスを０．２４Ｐａの圧力となるまで導入した。円筒陽極（アノード）４に７５Ｖを印加し、アノード電流を０．６Ａに調整して、チタン製の集合体型ターゲット１０（幅ｗ＝０．５ｍｍ、高さｈ＝４ｍｍ、長さ＝１００ｍｍのターゲット形成体１１を配置間隔ｄ＝３ｍｍで縦格子状に２６枚配置）に−２００Ｖの直流電圧を印加した。このときのターゲット電流は１００ｍＡであった。
１９ｍｍ角のガラス製基板８をターゲット形成体１１の真上５０ｍｍの位置に配置し、２．７ｎｍ／ｍｉｎの成膜速度で成膜した時の基板８の温度を測定したところ、２０分後の基板８の温度上昇は１１０℃であった。
【００２７】
（実施例２）
（実施例１）と同様の基板８と集合体型ターゲット１０を用い、同様の雰囲気で円筒陽極（アノード）４に７５Ｖを印加し、アノード電流を０．８Ａに調整して、集合体型ターゲット１０に−２００Ｖの直流電圧を印加したとき、１５０ｍＡのターゲット電流において５．７ｎｍ／ｍｉｎの成膜速度が得られた。このとき実施例１と同様にして基板８の温度を測定したところ、１５分後の基板８の温度上昇は１４０℃であった。
【００２８】
（実施例１）、（実施例２）の結果から、成膜中の基板８の温度を１７０℃程度以下にコントロールすることが可能であり、基板８として樹脂製基板を用いることが可能であることがわかった。
また、板状集合体型ターゲット１０に印加する電圧が−２００Ｖ程度の低電圧でも十分な成膜速度が得られることがわかった。
尚、本願発明者が出願して特許された特許第４９１９３６９号の低抵抗透明導電性薄膜の形成方法によれば、ＩＴＯ（Ｓｎ−ｄｏｐｅｄ  Ｉｎ2Ｏ3）製の平板状のターゲットを用い、１９ｍｍ角で厚さ０．７ｍｍの透明樹脂基板（新日鐵化学（株）製シルプラス（登録商標）、型番：Ｈ１００）上に膜厚１２０ｎｍのＩＴＯ膜を成膜することにより、波長５５０ｎｍの光透過率８８％以上、比抵抗値２．５×１０-4Ωｃｍの透明導電性膜が得られることがわかっている。
したがって、本発明のプラズマスパッタ成膜装置において、ＩＴＯ（Ｓｎ−ｄｏｐｅｄ
Ｉｎ2Ｏ3）製の集合体型ターゲットを用い、透明樹脂基板（新日鐵化学（株）製シルプラス（登録商標）、型番：Ｈ１００）に適用すれば、成膜中の基板温度を１７０℃前後にコントロールすることによって、大面積の透明樹脂基板上に透明（５５０ｎｍの波長において８８％）、かつ低比抵抗（２．５×１０-4Ωｃｍ：膜厚１２０ｎｍ）の透明導電性膜を成膜できるものと見込まれる。
これにより、高機能なフレキシブルディスプレイに不可欠な高品質透明導電膜の作製に多大な効果が期待される。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、ターゲットの加工が不要で、ターゲット材料の選択の幅が広く、スパッタリング表面積を大きくすることができ、低電圧で十分な成膜速度を得ることができ、成膜の効率性、省エネルギー性に優れ、大面積の基板に短時間で成膜することができ、量産性に優れるだけでなく、成膜中に膜に異物などが混入し難く、成膜される薄膜の均質性、高品質性に優れ、特に、成膜中の高エネルギー粒子によるダメージを減らすことができ，樹脂基板上にも高品質な膜を形成することができ、電気抵抗の低い高品質透明導電膜の作製に好適なプラズマスパッタ成膜装置の提供を行うことができ、高機能なフレキシブルディスプレイなどの実現に貢献することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  プラズマスパッタ成膜装置
２  真空容器（成膜室）
３  セラミックス絶縁体
４  円筒状陽極（アノード）
５  熱陰極プラズマ源
５ａ  金属フィラメント
６  プラズマ制御用ソレノイドコイル
７  基板ホルダ
７ａ  回転軸
８  基板
１０  集合体型ターゲット
１１  ターゲット形成体
１２  間隔
１３  ターゲット保持体
１３ａ  嵌合凹部
１４  電極
１５  ターゲット保持部
２０  スパッタ粒子
【図１】
2013204135.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013204135.tif 000005