(57)【要約】【課題】アーキングの発生回数を抑制しつつも、基板への異物の付着を抑制することが可能な薄膜の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の薄膜の製造方法では、ターゲット９４と向かい合う上面に第１の極性を有する第１の磁石５１と、上面に第２の極性を有し、第１の磁石５１の周囲に配置される第２の磁石５２と、を含む磁石ユニット５を配置し、ターゲット９４の使用量の増加に応じて、磁石ユニット５の外縁５２ａとターゲット９４の外縁９４ａとのＹ方向の最近接距離を減少させる。【選択図】図７
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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して酸化物からなる薄膜を形成する薄膜の製造方法であって、
前記ターゲットのスパッタされる面とは反対の面と向かい合う面に第１の極性を有する第１の磁石と、前記反対の面と向かい合う面に第２の極性を有し、前記第１の磁石の両側に配置される第２の磁石と、を含む磁石ユニットを配置し、
前記ターゲットの使用量の増加に応じて、前記磁石ユニットの外縁と前記ターゲットの外縁との面内方向の最近接距離を減少させる、
ことを特徴とする薄膜の製造方法。
【請求項２】
前記第１の磁石は、長辺を有する帯状に構成され、
前記磁石ユニットの外縁は、前記第２の磁石のうち、前記第１の磁石の長辺と略平行な外縁である、
請求項１に記載の薄膜の製造方法。
【請求項３】
前記磁石ユニットを前記面内方向に揺動させる、
請求項１または２に記載の薄膜の製造方法。
【請求項４】
前記第１の磁石及び前記第２の磁石の少なくとも一方は、配列する複数の磁石で構成される、
請求項１ないし３の何れかに記載の薄膜の製造方法。
【請求項５】
前記磁石ユニットの面内において前記第１の磁石の長辺方向に対して垂直方向の前記第１の磁石の長さが、前記第１の磁石の両側に配置された前記第２の磁石の前記垂直方向の長さの合計と略同じである、
請求項１ないし４の何れかに記載の薄膜の製造方法。
【請求項６】
前記薄膜は、スズ添加酸化インジウムからなる、
請求項１ないし５の何れかに記載の薄膜の製造方法。
【請求項７】
ターゲットをスパッタして酸化物からなる薄膜を形成する薄膜の製造方法であって、
前記ターゲットのスパッタされる面とは反対の面と向かい合う面に第１の極性を有する第１の磁石と、前記反対の面と向かい合う面に第２の極性を有し、前記第１の磁石の両側に配置される第２の磁石と、を含む磁石ユニットを配置し、
前記ターゲットの使用量の増加に応じて、前記磁石ユニットと前記ターゲットとの面外方向の最近接距離を増加させる、
ことを特徴とする薄膜の製造方法。
【請求項８】
ターゲットをスパッタして酸化物からなる薄膜を形成する薄膜の製造方法であって、
前記ターゲットのスパッタされる面とは反対の面と向かい合う面に第１の極性を有する第１の磁石と、前記反対の面と向かい合う面に第２の極性を有する第２の磁石と、を含む磁石ユニットであって、前記第１の磁石と第２の磁石との間に生じる磁場の水平成分がゼロとなる部分が前記第１の磁石の面または前記第２の磁石の面から前記ターゲットに近づくに従って前記第２の磁石側に傾くように配置し、
前記ターゲットがスパッタされる領域の外郭と前記ターゲットの外縁との最短距離が略一定になるように前記ターゲットまたは前記磁石ユニットを制御する、
ことを特徴とする薄膜の製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れかに記載の薄膜の製造方法で薄膜を製造する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
ターゲットをスパッタして酸化物からなる薄膜を形成する薄膜製造装置であって、
前記ターゲットのスパッタされる面とは反対の面と向かい合う面に第１の極性を有する第１の磁石と、前記反対の面と向かい合う面に第２の極性を有し、前記第１の磁石の両側に配置される第２の磁石と、を含む磁石ユニットと、
前記ターゲット及び前記磁石ユニットの一方を他方に対して揺動させる揺動手段であって、前記ターゲットの使用量の増加に応じて、前記磁石ユニットの外縁と前記ターゲットの外縁との面内方向の最近接距離を減少させる揺動手段と、
を備えることを特徴とする薄膜製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜の製造方法、薄膜製造装置、及び液晶表示装置の製造方法に関し、特には、マグネトロンスパッタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、成膜方法の１つとしてマグネトロンスパッタリングが知られている。マグネトロンスパッタリングでは、薄膜の原材料となるターゲットの一方の面と対向して基板が配置され、ターゲットの他方の面と対向して磁石ユニットが配置される。磁石ユニットが生成する磁場によりターゲットの表面近傍にプラズマを集中させることで、成膜速度が高められる。また、マグネトロンスパッタリングでは、ターゲットの利用効率を高めるためにターゲットに対して磁石ユニットを揺動させることがある。特許文献１には、マグネトロンスパッタリングにより透明導電性を有する酸化物を基板上に成膜する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７４１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図１５に示されるように、ターゲットＴの表面のうち、プラズマによってスパッタされるエロージョン領域Ｅから飛び散ったターゲットの粒子は、プラズマによってスパッタされない非エロージョン領域Ｎに付着する。非エロージョン領域Ｎは、ターゲットＴの外縁に沿って形成される。酸化物からなるターゲットを用いた場合、非エロージョン領域Ｎに付着したターゲットの粒子は、ターゲットＴの表面から剥がれて、基板Ｂの表面に異物として付着する傾向にある。また、ターゲットＴの使用量が増加するのに伴って、基板Ｂの表面に付着する異物の数が増加することも分かっている。
【０００５】
なお、基板Ｂへの異物の付着を抑制するためには、ターゲットＴの外縁と磁石ユニットＭの外縁との距離Ｌを縮めることで、ターゲットの粒子が付着する非エロージョン領域Ｎを狭めることが好ましい。しかし、距離Ｌを縮め過ぎると、ターゲットＴの周囲の配置された接地シールドＧにプラズマ中の荷電粒子が流れ込むアーキングの発生回数が増加してしまう。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、アーキングの発生回数を抑制しつつも、基板への異物の付着を抑制することが可能な薄膜の製造方法、薄膜製造装置、及び液晶表示装置の製造方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の薄膜の製造方法は、ターゲットをスパッタして酸化物からなる薄膜を形成する薄膜の製造方法であって、前記ターゲットのスパッタされる面とは反対の面と向かい合う面に第１の極性を有する第１の磁石と、前記反対の面と向かい合う面に第２の極性を有し、前記第１の磁石の両側に配置される第２の磁石と、を含む磁石ユニットを配置し、前記ターゲットの使用量の増加に応じて、前記磁石ユニットの外縁と前記ターゲットの外縁との面内方向の最近接距離を減少させる、ことを特徴とする。
【０００８】
マグネトロンスパッタリングにおいてプラズマが最も集中する位置は、磁石ユニットが生成する磁場の水平成分（ターゲットの面内方向の成分）が０となる位置である。磁石ユニットにおいて第１の磁石の周囲に第２の磁石を配置した場合、内側に位置する第１の磁石では、外側に位置する第２の磁石と比較して、自身で閉じられる磁場の量が少ない。このため、第１の磁石と第２の磁石との間の磁場の水平成分が０となる位置は、磁石ユニットから離れるに従って外側にずれる（図２Ｂを参照）。このことは、ターゲットの厚さが減少するのに従って、最もスパッタされる位置が内側にずれ、非エロージョン領域が拡大することを意味する（図６を参照）。
【０００９】
そこで、本発明では、ターゲットの使用量の増加に応じて磁石ユニットの外縁とターゲットの外縁との面内方向の最近接距離を減少させることによって、アーキングの発生回数を抑制しつつ、非エロージョン領域の拡大を抑制している。これにより、基板への異物の付着を抑制することが可能である。また、ターゲットの利用効率を高めることが出来る。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記第１の磁石は、長辺を有する帯状に構成され、前記磁石ユニットの外縁は、前記第２の磁石のうち、前記第１の磁石の長辺と略平行な外縁である。これによると、第１の磁石の幅方向において非エロージョン領域の拡大を抑制することが可能である。また、ターゲットの利用効率を高めることが出来る。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記磁石ユニットを前記面内方向に揺動させる。これによると、ターゲットの利用効率を高めることが可能である。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記第１の磁石及び前記第２の磁石の少なくとも一方は、配列する複数の磁石で構成される。これによると、複数の磁石の配列によって、第１の磁石及び第２の磁石の形状の自由度を高めることが可能である。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記磁石ユニットの面内において前記第１の磁石の長辺方向に対して垂直方向の前記第１の磁石の長さが、前記第１の磁石の両側に配置された前記第２の磁石の前記垂直方向の長さの合計と略同じであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記薄膜は、スズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）からなる。これによると、異物の付着が抑制されたＩＴＯ薄膜を得ることが可能である。
【００１５】
また、本発明の薄膜の製造方法は、ターゲットをスパッタして酸化物からなる薄膜を形成する薄膜の製造方法であって、前記ターゲットのスパッタされる面とは反対の面と向かい合う面に第１の極性を有する第１の磁石と、前記反対の面と向かい合う面に第２の極性を有し、前記第１の磁石の両側に配置される第２の磁石と、を含む磁石ユニットを配置し、前記ターゲットの使用量の増加に応じて、前記磁石ユニットと前記ターゲットとの面外方向の最近接距離を増加させる、ことを特徴とする。
【００１６】
本発明によると、ターゲットの使用量の増加に応じて磁石ユニットとターゲットとの面外方向の最近接距離を増加させることによって、アーキングの発生回数を抑制しつつ、非エロージョン領域の拡大を抑制している。これにより、基板への異物の付着を抑制することが可能である。また、ターゲットの利用効率を高めることが出来る。
【００１７】
また、本発明の薄膜の製造方法は、ターゲットをスパッタして酸化物からなる薄膜を形成する薄膜の製造方法であって、前記ターゲットのスパッタされる面とは反対の面と向かい合う面に第１の極性を有する第１の磁石と、前記反対の面と向かい合う面に第２の極性を有する第２の磁石と、を含む磁石ユニットであって、前記第１の磁石と第２の磁石との間に生じる磁場の水平成分がゼロとなる部分が前記第１の磁石の面または前記第２の磁石の面から前記ターゲットに近づくに従って前記第２の磁石側に傾くように配置し、前記ターゲットがスパッタされる領域の外郭と前記ターゲットの外縁との最短距離が略一定になるように前記ターゲットまたは前記磁石ユニットを制御する、ことを特徴とする。
【００１８】
本発明によると、ターゲットがスパッタされる領域の外郭とターゲットの外縁との最短距離を略一定として、非エロージョン領域の拡大を抑制している。これにより、基板への異物の付着を抑制することが可能である。また、ターゲットの利用効率を高めることが出来る。
【００１９】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記本発明の薄膜の製造方法で薄膜を製造する工程を含むことを特徴とする。本発明によると、異物の付着が抑制された酸化物薄膜を備える液晶表示装置を得ることが可能である。
【００２０】
また、本発明の薄膜製造装置は、ターゲットをスパッタして酸化物からなる薄膜を形成する薄膜製造装置であって、前記ターゲットのスパッタされる面とは反対の面と向かい合う面に第１の極性を有する第１の磁石と、前記反対の面と向かい合う面に第２の極性を有し、前記第１の磁石の両側に配置される第２の磁石と、を含む磁石ユニットと、前記ターゲット及び前記磁石ユニットの一方を他方に対して揺動させる揺動手段であって、前記ターゲットの使用量の増加に応じて、前記磁石ユニットの外縁と前記ターゲットの外縁との面内方向の最近接距離を減少させる揺動手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明によると、ターゲットの使用量の増加に応じて磁石ユニットの外縁とターゲットの外縁との面内方向の最近接距離を減少させることによって、アーキングの発生回数を抑制しつつ、非エロージョン領域の拡大を抑制している。これにより、基板への異物の付着を抑制することが可能である。また、ターゲットの利用効率を高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る薄膜製造装置を概略的に表す図である。
【図２Ａ】磁石ユニットの平面図である。
【図２Ｂ】磁石ユニットの断面図である。
【図３】変形例に係る磁石ユニットの平面図である。
【図４】変形例に係る磁石ユニットの平面図である。
【図５】磁石ユニットの第１の移動例を表す図である。
【図６】従来技術を表す図である。
【図７】ターゲットの状態を表す図である。
【図８】磁石ユニットの第１の移動例を表す図である。
【図９】ターゲットの状態を表す図である。
【図１０】磁石ユニットの第２の移動例を表す図である。
【図１１】磁石ユニットの第３の移動例を表す図である。
【図１２】ターゲット使用量と外縁間距離との関係例を表す図である。
【図１３】比較例の実験結果を表す図である。
【図１４】実施例の実験結果を表す図である。
【図１５】従来技術を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の薄膜の製造方法、薄膜製造装置、及び液晶表示装置の製造方法の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る薄膜製造装置１を概略的に表す図である。薄膜製造装置１は、マグネトロンスパッタリングを実行する装置である。薄膜製造装置１は、チャンバー２を備えており、チャンバー２の内部には、基板９２を支持するトレイ３と、ターゲット９４を支持するプレート４と、磁石ユニット５と、ターゲット９４の周囲に配置される接地されたシールド６と、が配置されている。以下では、説明の便宜上、ターゲット９４に対して基板９２が配置される方向を上方とし、ターゲット９４に対して磁石ユニット５が配置される方向を下方とするが、実際の使用方法としてはターゲット９４の外縁を上方または下方とする場合もある。
【００２５】
基板９２を支持するトレイ３は、基板９２の下面がターゲット９４の上面と向かい合うように、基板９２の外縁部を支持する。基板９２の下面には、マグネトロンスパッタリングを実行することにより薄膜が形成される。ターゲット９４を支持するプレート４には、電極７が設けられており、この電極７は、チャンバー２の外部に配置された電源１１に接続されている。電源１１は、チャンバー２の内部にプラズマを誘起するため、負の直流電圧または高周波電圧を出力する。
【００２６】
チャンバー２には、ガス導入口２ａ及びガス排気口２ｂが設けられている。このうち、ガス排気口２ｂには、チャンバー２の内部の気体を外部へ排出するためのポンプ１２が設けられている。マグネトロンスパッタリングは、チャンバー２の内部を真空にした後、Ａｒ等の希ガスを導入した雰囲気において実行される。
【００２７】
磁石ユニット５は、ターゲット９４の上面近傍に形成される磁場により、ターゲット９４の上面近傍にプラズマを集中させることで、基板９２に形成される薄膜の成膜速度を高める。モーター８は、揺動手段の一例であり、磁石ユニット５をターゲット９４に対して揺動させる。磁石ユニット５の構成例及び移動例については、後に詳しく述べる。
【００２８】
本実施形態では、薄膜製造装置１でマグネトロンスパッタリングを実行することにより、透明導電性を有する酸化物からなる薄膜を基板９２の下面に形成する。透明導電性を有する酸化物としては、スズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）が代表的である。この場合、ターゲット９４としては、Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２の焼結体などが用いられる。他の酸化物としては、酸化インジウム・亜鉛（ＩＺＯ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）などがある。
【００２９】
図２Ａは、磁石ユニット５の平面図である。図２Ｂは、図２Ａの破断線における磁石ユニット５の断面図である。以下の説明において、Ｘ，Ｙ方向は、ターゲット９４及び磁石ユニット５の面内方向である。また、Ｚ方向は、ターゲット９４及び磁石ユニット５の面外方向（すなわち、ターゲット９４の上面に対して垂直な方向）である。図２Ｂでは、磁石ユニット５が生成する磁場を表す磁力線Ｍを実線で示し、磁場の水平成分が０となる点を結んだ線Ｈを二点鎖線で示している。
【００３０】
磁石ユニット５は、第１の磁石５１と、第１の磁石５１の面内方向の周囲に配置される環状の第２の磁石５２と、第１の磁石５１及び第２の磁石５２が載置されるプレート５３と、を備えている。第１の磁石５１は、ターゲット９４の下面と向かい合う上面に第１の極性（例えばＮ極）を有しており、下面に第２の極性（例えばＳ極）を有している。第２の磁石５２は、ターゲット９４の下面と向かい合う上面に第２の極性を有しており、下面に第１の極性を有している。
【００３１】
第１の磁石５１は、配列する複数のブロック状の磁石５１３で構成されており、全体としてＸ方向に延伸する帯状に形成されており、Ｘ方向に延伸する長辺５１ａを有している。第２の磁石５２は、配列する複数のブロック状の磁石５２３で構成されており、全体としてＸ方向に延伸する環状に形成されており、Ｘ方向に延伸する一対の長辺部５２ｃを有している。これら長辺部５２ｃは、第１の磁石５１に対してＹ方向の両側に配置されている。
【００３２】
第１の磁石５１のＹ方向の幅は、第２の磁石５２に含まれる一対の長辺部５２ｃのＹ方向の幅の合計と、ほぼ等しくなるように設定されている。また、第１の磁石５１のＸ方向の両端部と、第２の磁石５２のＸ方向の両端部は、第１の磁石５１と第２の磁石５２の間隔が均一化されるように窄んだ形状となっている。なお、第１の磁石５１を包囲する第２の磁石５２は、完全に閉じていなくてもよく、複数の磁石５２３の間に空隙があってもよい。
【００３３】
以上のような磁石ユニット５では、図２Ｂに示されるように、第１の磁石５１の上面から第２の磁石５２の上面へ向けて（又はその逆）、山なりの磁場が形成される。第１の磁石５１は第２の磁石５２に包囲されているため、第１の磁石５１と第２の磁石５２との間の磁場は、基本的に放射状に形成される。但し、第１の磁石５１と、その両側に配置される第２の磁石５２の一対の長辺部５２ｃと、がＸ方向に延伸していることから、第１の磁石５１と各々の長辺部５２ｃとの間の磁場は、主にＹ方向に沿って形成される。
【００３４】
また、第２の磁石５２の磁場の一部は、第２の磁石５２の上面から下面へ回り込んで自身で閉じられる。このように、第２の磁石５２の磁場の一部は自身で閉じられるのに対し、第１の磁石５１の磁場は自身で閉じられ難いため、第１の磁石５１と第２の磁石５２との間の磁場の水平成分が０となる点を結んだ線Ｈは、磁石ユニット５からＺ方向に離れるに従ってＹ方向の外側にずれる。
【００３５】
なお、図２Ａに示されるように、磁石ユニット５のＸ方向の両端部では、第１の磁石５１の磁場が第２の磁石５２の磁場と比較して小さいため、磁場の水平成分が０となる点を結んだ線Ｈは、他の部分よりも第１の磁石５１に近づいている。
【００３６】
図３及び図４は、変形例に係る磁石ユニット５の平面図である。上記実施形態と重複する構成については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。図３に示される変形例では、第２の磁石５２のＸ方向の両端部が閉じられておらず、第２の磁石５２は、第１の磁石５１に対してＹ方向の両側に配置された、Ｘ方向に延伸する一対の長辺部５２ｃからなる。このような態様であっても、上記図２Ａ及び図２Ｂの実施形態と同様の磁場プロファイルが得られる。
【００３７】
また、図４に示される変形例では、第２の磁石５２の一対の長辺部５２ｃを構成する複数の磁石５２３のうち端の一部が、他部よりも第１の磁石５１から離れて配置されている。このような態様であっても、上記図２Ａ及び図２Ｂの実施形態と同様の磁場プロファイルが得られる上、一部の磁石５２３の位置をずらすことで、磁場の強弱、ひいてはスパッタの強弱を位置に応じて調整することが可能である。
【００３８】
図５は、磁石ユニット５の第１の移動例を表す図である。磁石ユニット５は、矩形板状のターゲット９４の下方に配置されており、平面視においてターゲット９４の範囲内に包含されている。ターゲット９４のＸ方向の幅と磁石ユニット５のＸ方向の幅との差は比較的小さいのに対し、ターゲット９４のＹ方向の幅と磁石ユニット５のＹ方向の幅との差は比較的大きい。
【００３９】
図中の破線は、磁石ユニット５の外縁を表している。ここで、磁石ユニット５の外縁とは、磁性を有する部分の外縁を意味し、上記図２Ａ及び図２Ｂに示される磁石ユニット５では、第２の磁石５２の外縁５２ａがそれに該当する。
【００４０】
磁石ユニット５を駆動するモーター８は、マグネトロンスパッタリングを実行する間、ターゲット９４の利用効率を高めるために、図中の矢印に示されるように磁石ユニット５をＹ方向に揺動させる。モーター８には、磁石ユニット５が指定される範囲内で往復移動するように不図示のコントローラーから電流が与えられる。
【００４１】
ここで、磁石ユニット５を駆動するモーター８は、ターゲット９４の使用量の増加に応じて、磁石ユニット５の外縁とターゲット９４の外縁とのＹ方向の最近接距離を減少させるように制御される。例えば、磁石ユニット５は、当初、磁石ユニット５のＹ方向の外縁５２ａとターゲット９４のＹ方向の外縁９４ａとの最近接距離がＬ１となる範囲内で揺動するが、ターゲット９４の使用量が増加すると、最近接距離がＬ１より小さいＬ２となる範囲内で揺動する。
【００４２】
最近接距離は、例えば、図１２に示されるようにターゲット９４の使用量の増加に応じて段階的に減少していく。これに限られず、直線的に減少してもよい。ターゲット９４の使用量は、例えば、プラズマを誘起するために電源１１が出力した電力（ｋＷ）と、出力した時間（ｈ）との積で管理される。これに限られず、単にスパッタ総時間で管理してもよい。
【００４３】
本実施形態の作用及び効果を説明する前に、図６を用いて、最近接距離Ｌｃを変化させない従来技術について説明する。マグネトロンスパッタリングにおいてプラズマが最も集中する位置は、磁場の水平成分が０となる位置であるため、図６（ａ）に示されるように、ターゲット９４が最もスパッタされる位置Ｐは、磁場の水平成分が０となる点を結んだ線Ｈと、ターゲット９４の上面とが交わる位置となる。ところが、磁場の水平成分が０となる点は磁石ユニット５の上面からＺ方向に離れるに従ってＹ方向の外側にずれていることから、図６（ｂ）に示されるように、ターゲット９４の使用量が増加してターゲット９４の厚さが減少すると、ターゲット９４が最もスパッタされる位置Ｐは、Ｙ方向の内側にずれてしまう。その結果、プラズマによりスパッタされるエロージョン領域Ｅ’はＹ方向の内側に縮小し、プラズマによりスパッタされない非エロージョン領域Ｎ’はＹ方向の内側に拡大してしまう。
【００４４】
また、図７は、従来技術におけるターゲット９４の（ａ）平面図及び（ｂ）断面図である。ターゲット９４の上面は、徐々にスパッタされて徐々に窪んでいき、全体として凹状の表面を形成する。スパッタが進行（すなわち、ターゲット９４の使用量が増加）していくと、ターゲット９４がスパッタされる領域の外郭９４ｂと、ターゲット９４の外縁９４ａとの距離が徐々に大きくなる。
【００４５】
これに対し、図８に示されるように、本実施形態では、ターゲット９４の使用量の増加に応じて、磁石ユニット５の外縁とターゲット９４の外縁とのＹ方向の最近接距離をＬ１からＬ２に減少させている。このため、図８（ｂ）に示されるように、ターゲット９４の使用量が増加してターゲット９４の厚さが減少しても、ターゲット９４が最もスパッタされる位置ＰがＹ方向の内側にずれることが抑制される。その結果、エロージョン領域Ｅの縮小及び非エロージョン領域Ｎの拡大を抑制することが可能となり、非エロージョン領域Ｎがほぼ一定となる。また、ターゲットの利用効率を高めることが出来る。
【００４６】
また、最近接距離をＬ１からＬ２に減少させても、ターゲット９４が最もスパッタされる位置Ｐ（すなわち、プラズマが最も集中する位置）が図８中のＹ方向のターゲット９４の外縁９４ａに近づくことが抑制されるので、アーキングの発生回数を抑制することも可能である。ターゲット９４が最もスパッタされる位置Ｐは、最近接距離をＬ１からＬ２に減少させたときに、Ｙ方向に変化しないようにすることが好ましい。
【００４７】
また、図９は、本実施形態におけるターゲット９４の（ａ）平面図及び（ｂ）断面図である。本実施形態では、スパッタが進行（すなわち、ターゲット９４の使用量が増加）しても、ターゲット９４がスパッタされる領域の外郭９４ｂと、ターゲット９４の外縁９４ａ（少なくともＹ方向の外縁）との距離が略一定となる。
【００４８】
図１０は、磁石ユニット５の第２の移動例を表す図である。本例において、磁石ユニット５を駆動するモーター８は、マグネトロンスパッタリングを実行する間、図中の矢印に示されるように磁石ユニット５をＸ方向とＹ方向に揺動させる。具体的には、磁石ユニット５は、Ｙ方向の一方の端から他方の端まで移動し、Ｘ方向に移動し、Ｙ方向の他方の端から一方の端まで移動し、Ｘ方向に移動するという動作を繰り返す。このように、磁石ユニット５は蛇行するように移動する（すなわちＹ方向に往復し、Ｘ方向に進行する）。
【００４９】
本例においても、上記図５及び図８に示される第１の移動例と同様に、磁石ユニット５は、ターゲット９４の使用量の増加に応じて、磁石ユニット５のＹ方向の外縁５２ａとターゲット９４のＹ方向の外縁９４ａとのＹ方向の最近接距離がＬ１からＬ２に減少するように揺動する。これにより、本例においても、非エロージョン領域Ｎの拡大を抑制することが可能であり、アーキングの発生回数を抑制することが可能である。また、ターゲットの利用効率を高めることが出来る。
【００５０】
なお、図２Ａに示されるように、磁石ユニット５のＸ方向の両端部では、第１の磁石５１と第２の磁石５２の間の磁場が比較的小さく、磁場の水平成分が０となる点を結んだ線Ｈが他の部分よりも第１の磁石５１の近いことから、アーキングが発生しにくい。このため、本例では、ターゲット９４の使用量の増加に応じてＹ方向の最近接距離のみを減少させており、Ｘ方向の最近接距離がＹ方向の最近接距離を下回ることがあっても問題としない。
【００５１】
図１１は、磁石ユニット５の第３の移動例を表す図である。本例において、磁石ユニット５は、ターゲット９４の使用量の増加に応じて、磁石ユニット５とターゲット９４とのＺ方向の最近接距離を増加させる。例えば、当初、磁石ユニット５とターゲット９４とのＺ方向の最近接距離がＤ１であるが、ターゲット９４の使用量が増加すると、最近接距離がＤ１より大きいＤ２となる。これによると、図１１（ｂ）に示されるように、ターゲット９４の使用量が増加してターゲット９４の厚さが減少しても、ターゲット９４が最もスパッタされる位置ＰがＹ方向の内側にずれることが抑制される。その結果、エロージョン領域Ｅ’の縮小及び非エロージョン領域Ｎ’の拡大を抑制することが可能となる。その結果、ターゲット９４の利用効率を高めることも可能となる。
【００５２】
また、最近接距離をＤ１からＤ２に増加させても、ターゲット９４が最もスパッタされる位置Ｐ（すなわち、プラズマが最も集中する位置）がＹ方向の外側にずれることが抑制されるので、アーキングの発生回数を抑制することも可能である。ターゲット９４が最もスパッタされる位置Ｐは、最近接距離をＤ１からＤ２に増加させたときに、Ｙ方向に変化しないようにすることが好ましい。なお、本例では、マグネトロンスパッタリングを実行する間、ターゲット９４の利用効率を高めるために、磁石ユニット５をＺ方向に揺動させてもよい。
【００５３】
以上に本発明の実施形態を開示したが、本発明の範囲はこれらの実施形態に限られるものではない。例えば、以下に記載された発明も含む。
【００５４】
本発明は、ターゲットのスパッタされる面とは反対の面と向かい合う面に第１の極性を有する第１の磁石と、スパッタされる面とは反対の面と向かい合う面に第２の極性を有する第２の磁石と、を含む磁石ユニットを備える。この磁石ユニットは、第１の磁石と第２の磁石との間に生じる磁場の水平成分がゼロとなる部分が、第１の磁石の面または第２の磁石の面からターゲットに近づくに従って、つまり磁石ユニットから離れるに従って、第２の磁石側に傾くように配置されている。この磁石ユニットを使用してターゲットをスパッタすることにより酸化物からなる薄膜を形成する薄膜の製造方法である。または、この磁石ユニットを備える薄膜製造装置に関する。
【００５５】
そして、ターゲットのスパッタされない非エロージョン領域が出来る限り拡大しないようにターゲットまたは磁石ユニットを制御しながらスパッタを実施する。つまり、ターゲットをスパッタして薄膜を製造する際に、ターゲットがスパッタされる領域の外郭とターゲットの外縁との最短距離が、ターゲットの使用中に略一定となるように、ターゲットまたは磁石ユニットを制御しながら調整するものである。
【００５６】
以下、本発明の効果を確認するために実施した実験について説明する。図１３は、比較例の実験結果を表す図である。図１４は、実施例の実験結果を表す図である。実施例は、上記図５及び図７に示された実施形態であり、比較例は、上記図６に示された従来技術である。
【００５７】
図１３（ａ）及び図１４（ａ）は、ターゲット９４の使用量と、基板９２に付着する異物の平均異物個数との関係を表すグラフである。０−３３％における平均異物個数を１．００とし、それに対する相対値を表している。基板９２に付着した異物の個数の測定には、レーザーの散乱を利用したパーティクル測定器を用いた。ターゲット９４の使用量は、所定の重量が消失する電力と時間の積（ｋＷ・ｈ）を基準とするパーセント比を表している。なお、３３％到達時、６５％到達時、９９％到達時のそれぞれで異物の個数を測定した後、ターゲット９４の非エロ−ジョン領域Ｎの付着物を取り除いた。
【００５８】
図１３（ａ）に示される比較例では、ターゲット９４の使用量の増加に応じて平均異物個数が増加している。これは、ターゲット９４の使用量の増加に応じてターゲット９４の非エロ−ジョン領域Ｎが拡大したためであると考えられる。チャンバー２の内部に配置された部材のうち、ターゲット９４以外の部材の表面には、付着物が剥がれ落ちないようにするための表面処理が施されている。このため、平均異物個数の増加は、ターゲット９４の非エロ−ジョン領域Ｎの拡大と相関があると言うことができる。
【００５９】
これに対し、図１４（ａ）に示される実施例では、ターゲット９４の使用量が増加しても、平均異物個数がほとんど変化していない。これは、ターゲット９４の使用量が増加しても、ターゲット９４の非エロ−ジョン領域Ｎの拡大が抑制されていることを表していると考えられる。
【００６０】
図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）は、磁石ユニット５の外縁とターゲット９４の外縁との外縁間距離と、アーキングの発生回数との関係を表すグラフである。図１３（ｂ）は、ターゲット９４の使用量が５％の場合を表している。この図によると、外縁間距離がある閾値を下回ると急激にアーキングの発生回数が増加することがわかる。
【００６１】
また、図１４（ｂ）は、ターゲット９４の使用量が５％の場合と６５％の場合とを表している。この図によると、ターゲット９４の使用量の増加に伴って、アーキングの発生回数が増加する閾値が減少することがわかる。すなわち、ターゲット９４の使用量の増加に応じて外縁間距離を減少させても、アーキングの発生回数が増加しないことがわかる。
【００６２】
以下、本実施形態に係る薄膜製造装置１を利用して液晶表示装置を製造する工程について説明する。始めに、薄膜トランジスタ、ゲートライン、データライン及び画素電極を含むＴＦＴ基板が製造される。これらの導体の少なくとも一部は、ＩＴＯ等からなる透明導電膜で構成される。この透明導電膜は、本実施形態に係る薄膜製造装置１においてマグネトロンスパッタリングを実行することにより形成される。次いで、カラーフィルタを含むＣＦ基板が製造される。次いで、ＴＦＴ基板とＣＦ基板の間に液晶を注入することで、液晶表示パネルが製造される。その後、液晶表示パネルに回路等の部品を組み付けることで、液晶表示装置が製造される。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。
【００６４】
例えば、上記実施形態では、磁石ユニット５をターゲット９４に対して移動させていたが、これに限られず、ターゲット９４を磁石ユニット５に対して移動させてもよい。また、薄膜製造装置１が磁石ユニット５を揺動させる機構を備えていない場合であっても、例えば、ターゲット９４の使用量に応じて、大きさの異なる磁石ユニット５を交換すること等によっても、磁石ユニット５の外縁とターゲット９４の外縁との最近接距離を変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  薄膜製造装置、２  チャンバー、２ａ  ガス導入口、２ｂ  ガス排気口、３  トレイ、４  プレート、５  磁石ユニット、６  シールド、７  電極、８  モーター、１１  電源、１２  ポンプ、５１  第１の磁石、５１ａ  長辺、５１３  磁石、５２  第２の磁石、５２ａ  外縁、５２ｃ  長辺部、５２３  磁石、５３  プレート、９２  基板、９４  ターゲット、９４ａ  外縁、９４ｂ  外郭、Ｍ  磁力線、Ｈ  磁場の水平成分が０の点を結ぶ線、Ｅ  エロージョン領域、Ｎ  非エロージョン領域、Ｐ  最もスパッタされる位置、Ｌ１，Ｌ２  最近接距離、Ｄ１，Ｄ２  最近接距離。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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