(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却手段を備えたバッキング部の前面に矩形状のターゲットを取着したターゲットモジュールと、
前面にターゲットモジュールが取着されるモジュール取着部を備え、該モジュール取着部の周囲に永久磁石を対向方向の磁界を発生するように収納する磁石収納部を有するユニット支持体と、
前記磁石収納部に収納された前記永久磁石と、
を有する対向ターゲットユニットの対を、ターゲットが所定の対向空間を隔てて対向するように配置した対向式スパッタ部を備え、対向式スパッタ部の対向空間の側面に対面するようにその側方に配置された基板上に成膜するようにした対向ターゲット式スパッタ装置において、
前記ユニット支持体の前記モジュール取着部を、ターゲット面および基板面に平行な横方向においてターゲットモジュールを個々にシールして取着できるようにした複数の取着区画に分割すると共に、各取着区画にこれに応じた所定長のターゲットモジュールを取着して、前記横方向に並べて設けられた複数のターゲットモジュールにより構成された、前記横方向に連なった複数のターゲットからなる長大な合成ターゲットにより前記横方向の基板の膜形成領域をカバーするようにしたことを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記対向式スパッタ部が、直方体状の枠体を備え、該枠体の基板と対面する開口側面に隣接して対向する２側面のそれぞれに前記対向ターゲットユニットが取着され、前記枠体の残りの３側面が閉鎖された箱型対向式スパッタ部であることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記磁石収納部の対向側端面上を覆うようにターゲットが設けられていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記磁石収納部の対向側端面上を前記バッキング部の端部に形成された突起部が覆っており、その突起部上を覆ってターゲットが設けられていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記磁石収納部の対向側端面上に電子を反射する電子反射手段が設けられていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項６】
請求項１に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、電子を吸収する補助電極が各対向するターゲット間の各対向空間に設けられていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項７】
請求項６に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、電子を吸収する補助電極が前記磁石収納部の対向側端面沿って、その前方近傍に設けられていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項８】
請求項１に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記対向ターゲットユニットの永久磁石が対向方向の対向モードの磁界とターゲット面の周縁部近傍に円弧状のマグネトロンモードの磁界を生ずるように配置されていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項９】
請求項１に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記ユニット支持体に主としてマグネトロンモードの磁界を調整する磁界調整手段を設けたことを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項１０】
所定の対向空間を隔てて一対のターゲットを対向させると共に、該ターゲットの周囲に対向方向の磁界を発生するように永久磁石を配した対向式スパッタ部を備え、該対向式スパッタ部の対向空間の側面に対面するようにその側方に配置された基板上に膜形成するようにした対向ターゲット式スパッタ装置において、複数の該対向式スパッタ部を、該対向式スパッタ部の結合される側のターゲットを夫々の面に取着した板状の中間ユニット支持体の周囲に対向方向の磁界を発生するように永久磁石を配置した構成で、ターゲットを含めた全体の厚さを両側の対向式スパッタ部の膜形成領域が合わさって中間ユニット支持体の基板側の側方において所定の膜厚の膜を形成できる厚さ以下とした中間ターゲットユニットにより結合することにより、複数の該対向式スパッタ部の膜形成領域が対向方向に合成されて一つの膜形成領域を形成するようにした合成対向式スパッタ部を備えたことを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記合成対向式スパッタ部の両端の端部ターゲットユニットが、冷却手段を備えたバッキング部の前面に矩形状のターゲットを取着したターゲットモジュールと、前面にターゲットモジュールが取着されるモジュール取着部を備え、該モジュール取着部の周囲に永久磁石を対向方向の磁界を発生するように収納する磁石収納部を有するユニット支持体と、前記収納部に収納された前記永久磁石とからなり、前記中間ターゲットユニットが冷却手段を備えた中間ユニット支持体の両面にターゲットが取り付けられた中間ターゲットモジュールと、該ターゲットの外周に沿って対向方向の磁界を発生するように配置された永久磁石とからなることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記合成対向式スパッタ部が、直方体状の枠体を備え、該枠体の基板と対面する開口側面に隣接して対向する２側面のそれぞれに前記端部ターゲットユニットが取着され、前記枠体の残りの３側面が閉鎖された箱型対向式スパッタ部であり、前記枠体の基板と対面する開口側面に対向した側面を閉鎖する閉鎖板に前記中間ターゲットユニットが保持されていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記端部ターゲットユニットが、ユニット支持体の前記モジュール取着部を、ターゲット面および基板面に平行な横方向においてターゲットモジュールを個々にシールして取着できるようにした複数の取着区画に分割すると共に、各取着区画にこれに応じた所定長のターゲットモジュールを取着して、前記横方向に並べて設けられた複数のターゲットモジュールからなる合成ターゲットモジュールを前記ユニット支持体上に取着したユニットであり、前記中間ターゲットユニットが、冷却手段を備えた中間ユニット支持体の両面にターゲットが取着された所定長の複数個の中間ターゲットモジュールをそのターゲットが連接するように前記横方向に並べてその合成長が前記端部ターゲットユニットの横方向の合成長と同じ長さになるようにすると共に、その並設した中間ターゲットモジュールの外周に沿って対向方向の磁界を発生するように永久磁石を配置した合成中間ターゲットユニットであることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記合成中間ターゲットユニットは、並設方向両端の端部の中間ターゲットモジュールでは中間ユニット支持体のターゲット取着面および他の中間ターゲットモジュールと接する側面以外の大気側側面を含む３側面に永久磁石を対向方向の磁界を生ずるように保持する磁石保持手段が配置され、更に端部の両中間ターゲットモジュールの間に中央部の中間ターゲットモジュールを有する場合は該中央部の中間ターゲットモジュールでは中間ユニット支持体の大気側側面と該大気側側面に対向する側面とに永久磁石を対向方向の磁界を生ずるように保持する磁石保持手段が配置され、前記磁石保持手段内に永久磁石が収納されていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記中間ターゲットユニットは、中間ターゲットモジュールの中間ユニット支持体のターゲット取着面以外の４側面に永久磁石を対向方向の磁界を生ずるように保持する磁石保持手段が配置され、前記磁石保持手段内に永久磁石が収納されていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、中間ターゲットモジュールの外部への接続部となる大気側に配置された前記磁石保持手段は、永久磁石を一定方向に保持する凹部を備え、凹部の背面と凹部の側部の前端面でシールできるようにした本体部と、本体部の凹部上を覆う蓋体部とを有し、凹部背面で中間ユニット支持体の側面に、蓋体部の前面で外部に気密に取り付けできる外部接続部になっており、この外部接続部を介して中間ユニット支持体の冷却手段への接続ならびにターゲットへの電源接続をできるようにしたことを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項１７】
請求項１０に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記所定の膜厚が膜形成領域の平均膜厚以上であることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項１８】
請求項１４に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記磁石収納部の対向側端面上および前記磁石保持手段の対向方向の両側面上を覆うようにターゲットが設けられていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記磁石収納部の対向側端面上および前記磁石保持手段の対向方向の両側面上を前記バッキング部または前記中間ユニット支持体の端部に形成された突起部が覆っており、その突起部上を覆ってターゲットが設けられていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項２０】
請求項１４に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記磁石収納部の対向側端面上および前記磁石保持手段の対向方向の両側面上に電子を反射する電子反射手段が設けられていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項２１】
請求項１０に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、電子を吸収する補助電極が各対向するターゲット間の各対向空間に設けられていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記補助電極が前記磁石収納部の対向側端面および前記磁石保持手段の対向方向の両側面に沿って、その前方近傍に設けられていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項２３】
請求項１０に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記永久磁石が対向方向の対向モードの磁界とターゲット面の周縁部近傍に円弧状のマグネトロンモードの磁界を生ずるように配置されていることを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【請求項２４】
請求項１１に記載の対向ターゲット式スパッタ装置において、前記ユニット支持体に主としてマグネトロンモードの磁界を調整する磁界調整手段を設けたことを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、所定の対向空間を隔てて対向させた一対のターゲットとその周囲に設けられたターゲット面に垂直な対向方向の対向モードの磁界を形成する永久磁石とからなる対向式スパッタ部を備え、その対向空間の側面に対面するように配した基板に膜形成するようにした対向ターゲット式スパッタ装置に関し、更に詳しくは該ターゲットの周囲に該永久磁石を設けた対向ターゲットユニットを直方体状の枠体の対向する側面に取着して、残る４面のうち開口となる開口側面を除いたその他の側面を遮蔽した箱型対向式スパッタ部に好適な改良、具体的にはインライン方式で幅の広い基板に膜形成できる、また静止状態で大面積の基板に膜形成できるようにする対向ターゲット式スパッタ装置の技術に関する。
【背景技術】  上述の箱型対向式スパッタ部を備えた対向ターゲット式スパッタ装置は、特開平１０−３３０９３６号公報（米国特許第６，１５６，１７２号明細書）により本発明者が提案したもので、第１８図に示す構成となっている。
箱型対向式スパッタ部７０は、第１８図に示すように、直方体状枠体７１の開口部となる開口側面７１ｆを除いた５側面７１ａ〜７１ｅのうち、開口側面７１ｆに連なる４側面７１ａ〜７１ｄのなかの対向する２側面７１ａ、７１ｂにターゲット１１０ａ、１１０ｂ（図示なし）とその周囲に設けられた永久磁石からなる磁界発生手段を備えたターゲットユニット１００ａ、１００ｂを取着し、残りの３側面を遮蔽板７２ｃ〜７２ｅで遮蔽した構成であり、外形が立方体を含む直方体状で、全体として箱型となっている。そして、箱型対向ターゲット式スパッタ装置は、この箱型対向式スパッタ部をその開口側面７１ｆにおいて後述の第１図に示すように真空槽に結合して、その開口部に対面するように真空槽内に配置した基板上に薄膜を形成するようにした構成となっている。
尚、本明細書においては、以下、対向した一対のターゲットによって形成される対向空間を囲むように形成される磁界の方向換言すれば対向方向をＸ方向とし、対向空間から成膜の行われる基板を見る方向換言すれば基板表面に垂直な方向をＺ方向とし、ＸおよびＺ方向と直交する方向換言すればターゲット表面及び基板表面に平行な方向をＹ方向と呼ぶこととし、そしてそれぞれの方向の座標軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸と呼ぶこととする。
この構成によるスパッタプラズマを生成・拘束する磁場形成は、例えば特開平１０−８２４６号公報に開示されているように、磁界発生手段を備えたターゲットユニットの対向するターゲット間の対向空間には従来の対向ターゲット式スパッタ装置と同様にターゲットに垂直方向の対向モードの磁界がターゲット全域に形成され、これに加えてそのターゲット面近傍にはターゲット面に平行方向のマグネトロンモードの磁界がターゲット外縁周囲に形成される結果、高密度プラズマがターゲットの全面に渡って形成される。
従って、開口側面を除いた５側面を遮蔽した箱型対向式スパッタ部を備えた箱型対向ターゲット式スパッタ装置ではスパッタされた粒子は、開口部を介して高真空に排気される基板が配置された真空槽に飛来し、基板上に堆積し、薄膜を形成する。
前述した従来の箱型対向ターゲット式スパッタ装置は、コンパクトな構成で、低温で高品質の薄膜が形成できる特長を有し、各種の膜形成への応用が進められている。その一つに最近注目を集め、その商品化開発が盛んである有機ＥＬデバイスの電極形成への応用があり、種々検討されている。また、半導体デバイスの分野への適用も検討されている。そして、これらの中には、実用化に近いものもある。
ところで、これらデバイスの量産に際しては、ディスプレイ分野においても、またメモリー等のデバイス分野においても生産性面、コスト面等から周知のように使用される基板の大面積化が必須である。
これに対して従来の対向ターゲット式スパッタ装置では、以下の問題がある。大面積の基板をカバーするためにその対向間隔を広げるとプラズマ拘束用の対向方向の磁界が低下して対向スパッタが機能しなくなるので、本質的に対向方向にその間隔を広げる事は出来ない問題がある。そして、現状では磁界発生手段に永久磁石を用いる場合その間隔は高々２０ｃｍ程度に限定されるので、基板を静止した状態で成膜する場合はこれ以下の大きさの基板に限定される問題がある。また、基板を移動しながら成膜するインライン方式であれば、Ｘ方向具体的には対向方向に移送し、これと直角のＹ方向のターゲット長を広げることで大面積基板に対応できるが、この場合はターゲットが非常に細長い形状となり、ターゲットが高価となる外、ターゲットの均一な冷却が困難となり、生産性が制約される問題、ターゲットが材料によっては途中で折れ易く、取扱い性が悪い等の問題がある。
【発明の開示】
本発明はかかる問題の解決を目的としたもので、かかる問題がなく大面積基板を処理できる対向ターゲット式スパッタ装置を提供することを目的とするもので、具体的にはインライン方式で上述の問題なく使用できる対向ターゲット式スパッタ装置を、さらには基板が静止した状態でも大面積の基板が処理できる対向ターゲット式スパッタ装置を提供することを目的とするものである。
上述の目的を達成するため、本発明の第１の態様によれば、冷却手段を備えたバッキング部の前面に矩形状のターゲットを取着したターゲットモジュールと、前面にターゲットモジュールが取着されるモジュール取着部を備え、該モジュール取着部の周囲に永久磁石を対向方向の磁界を発生するように収納する磁石収納部を有するユニット支持体と、前記磁石収納部に収納された前記永久磁石と、を有する対向ターゲットユニットの対を、ターゲットが所定の対向空間を隔てて対向するように配置した対向式スパッタ部を備え、対向式スパッタ部の対向空間の側面に対面するようにその側方に配置された基板上に成膜するようにした対向ターゲット式スパッタ装置において、前記ユニット支持体の前記モジュール取着部を、ターゲット面および基板面に平行な横方向においてターゲットモジュールを個々にシールして取着できるようにした複数の取着区画に分割すると共に、各取着区画にこれに応じた所定長のターゲットモジュールを取着して、前記横方向に並べて設けられた複数のターゲットモジュールからなる合成ターゲットにより前記横方向の基板の膜形成領域をカバーするようにしたことを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置が、提供される。
また、上述の目的を達成するため、本発明の第２の態様によれば、所定の対向空間を隔てて一対のターゲットを対向させると共に、該ターゲットの周囲に対向方向の磁界を発生するように永久磁石を配した対向式スパッタ部を備え、該対向式スパッタ部の対向空間の側面に対面するようにその側方に配置された基板上に膜形成するようにした対向ターゲット式スパッタ装置において、複数の該対向式スパッタ部を、該対向式スパッタ部の結合される側のターゲットを夫々の面に取着した板状の中間ユニット支持体の周囲に対向方向の磁界を発生するように永久磁石を配置した構成で、ターゲットを含めた全体の厚さを両側の対向式スパッタ部の膜形成領域が合わさって中間ユニット支持体の基板側の側方において所定の膜厚の膜を形成できる厚さ以下とした中間ターゲットユニットにより結合することにより、複数の該対向式スパッタ部の膜形成領域が対向方向に合成されて一つの膜形成領域を形成するようにした合成対向式スパッタ部を備えたことを特徴とする対向ターゲット式スパッタ装置、が提供される。
なお、上述した本発明の第２の態様においては、前記合成対向式スパッタ部の両端の端部ターゲットユニットが、冷却手段を備えたバッキング部の前面に矩形状のターゲットを取着したターゲットモジュールと、前面にターゲットモジュールが取着されるモジュール取着部を備え、該モジュール取着部の周囲に永久磁石を対向方向の磁界を発生するように収納する磁石収納部を有するユニット支持体と、前記収納部に収納された前記永久磁石とからなり、前記中間ターゲットユニットが冷却手段を備えた中間ユニット支持体の両面にターゲットが取り付けられた中間ターゲットモジュールと、該ターゲットの外周に沿って対向方向の磁界を発生するように配置された永久磁石とからなる構成が、端部及び中間のターゲットユニットが全体としてターゲットに垂直方向の寸法換言すればユニット厚みが薄くなり、中間ターゲットユニットの側方での両側のスパッタ部の膜形成領域の重なり度合いを大きくできる点、スパッタ部をコンパクトな箱型構成できる点から好ましい。
また、前記所定の膜厚は、必要な膜厚分布等から決められるが、均一性という面からは必要な膜形成領域の平均膜厚以上であることが好ましい。なお、この中間ターゲットユニットの側方での膜は、その両側のスパッタ部からの飛来粒子が重なり合って形成される。そして各スパッタ部の膜厚は、その中心部で厚く、これから遠ざかるにつれて次第に薄くなる。従って、平均膜厚を得るには、中間ターゲットユニットの側方で両側のスパッタ部の最大膜厚の５０％以上の膜厚になるように重なり合うようにすれば十分であると考えられる。
また、上述の目的を達成するため、本発明の第３の態様によれば、上述の第２の態様において、前記端部ターゲットユニットが、ユニット支持体の前記モジュール取着部を、ターゲット面および基板面に平行な横方向においてターゲットモジュールを個々にシールして取着できるようにした複数の取着区画に分割すると共に、各取着区画にこれに応じた所定長のターゲットモジュールを取着して、前記横方向に並べて設けられた複数のターゲットモジュールからなる合成ターゲットモジュールを前記ユニット支持体上に取着したユニットであり、前記中間ターゲットユニットが、冷却手段を備えた中間ユニット支持体の両面にターゲットが取着された所定長の複数個の中間ターゲットモジュールをそのターゲットが連接するように前記横方向に並べてその合成長が前記端部ターゲットユニットの横方向の合成長と同じ長さになるようにすると共に、その並設した中間ターゲットモジュールの外周に沿って対向方向の磁界を発生するように永久磁石を配置した合成中間ターゲットユニットである構成とした、前述の第１の態様と組合せた対向ターゲット式スパッタ装置、が提供される。
本発明の第１の態様による対向ターゲット式スパッタ装置は、ユニット支持体のＹ方向具体的には横方向の長さを、基板のＹ方向の長さ以上の長さとし、ユニット支持体のモジュール取着部を適当な長さの複数の取着区分に分け、各取着区画にターゲットモジュールを取着して複数のターゲットモジュールが連なった合成ターゲットを搭載してなる対向ターゲットユニットを対向配置したものである。この構成によれば、長大な長さのターゲットを用いることなく、複数の適当な所定長のターゲットモジュールを連ねた合成ターゲットにより実効的にターゲットの長さを長くすることができる。従って、本第１の態様によれば、ターゲットを長大化したことによる作業性の劣化、コスト上昇、冷却の不均一の問題を回避しつつ、基板の大面積化に対応した対向ターゲット式スパッタ装置を提供できる。更に、長さで規格化したターゲットモジュールとすることにより、限られた規格長さのターゲットとバッキング部を用意すればよく、それらの製作費、保全管理、予備品等の面で大きな効果が得られる。
本発明の第２の態様による対向ターゲット式スパッタ装置は、複数の対向式スパッタ部を、両面にそれぞれのスパッタ部の一方のターゲットが取着された中間ターゲットユニットにより結合して一つの膜形成領域を形成するようにした合成対向式スパッタ部を配置せしめたものである。この構成によれば、限られた対向間隔の対向式スパッタ部しか形成できない永久磁石を用いて実効的に対向方向の長さに制限のない膜形成領域を有する合成対向式スパッタ部を実現することができ、静止した状態のＸ方向具体的には対向方向に長い大面積の基板に対して均一な厚さの成膜を行うことのできる対向ターゲット式スパッタ装置を提供できる。
本発明の第３の態様は、上述の第２の態様と第１の態様を組み合わせたもので、横方向（Ｙ方向）の長さにも対向方向（Ｘ方向）の長さにも本質的な制限がなく、静止した状態で大面積の基板に成膜できる対向ターゲット式スパッタ装置を提供するものである。
以上、本発明は、プラズマによる下層のダメージが少ないことで注目されている対向ターゲット式スパッタ装置で実現が困難とされていた大型化を可能とするものであり、半導体デバイスの製造、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの製造、更にはプラスチックフィルムにＩＴＯ膜等の高機能性膜を形成した機能性フィルムの製造等に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明の第１の実施の形態の一部を断面図にて示す斜視図である。
第２図は、本発明の第１の実施の形態のターゲットユニットの概略斜視図である。
第３図は、第２図のＡ−Ａ線での断面図である。
第４図は、本発明の第１の実施の形態に用いる補助電極の斜視図である。
第５図は、本発明の第１の実施の形態に用いたユニット支持体の平面図である。
第６図は、本発明の第２の実施の形態の一部を断面図にて示す斜視図である。
第７図は、本発明の第２の実施の形態に用いられる中間ターゲットユニットの概略斜視図である。
第８図は、第７図のＢ−Ｂ線での断面図である。
第９図は、本発明の第３の実施の形態の斜視図。
第１０図は、本発明の第３の実施の形態に用いられる中間ターゲットユニットの概略斜視図である。
第１１図は、第１０図のＣ−Ｃ線での断面図である。
第１２図は、第１０図のＤ−Ｄ線での断面図である。
第１３図は、本発明の実施の形態の変更例を示す断面図である。
第１４図は、本発明の実施の形態の変更例を示す断面図である。
第１５図は、本発明の実施の形態の変更例を示す断面図である。
第１６図は、本発明の成膜実施例１の膜厚分布のグラフである。
第１７図は、本発明の成膜実施例２の膜厚分布のグラフである。
第１８図は、従来の箱型対向式スパッタ部の斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】  次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
第１図は、本発明の第１の実施の形態に係る箱型対向ターゲット式スパッタ装置を示す、部分的に断面図を含む斜視概略図である。本実施の形態の箱型対向式スパッタ部（以下、箱型スパッタ部と略称する。）７０は、ターゲットユニット１００ａ、１００ｂを直方体状の枠体７１の図で左右の対向側面７１ａ、７１ｂに気密に取着し、基板２０に面する図で下側の開口側面７１ｆ以外の側面７１ｃ〜７１ｅ（図で手前側及び奥側の側面７１ｃ、７１ｄは図示無し）を遮蔽板７２ｃ〜７２ｅ（図で手前側の側面７１ｃの遮蔽板７２ｃは図示無し）で気密に遮蔽して、開口側面７１ｆのみが開口し、その他は密閉された内部が対向空間１２０の箱型構成としたものである。
ターゲットユニット１００ａ、１００ｂの対向する面側には、Ｙ方向に並べられてそれぞれ２枚ずつターゲット１００ａ１、１００ａ２；１００ｂ１、１００ｂ２（１００ｂ２は図示なし）が取り付けられている。また、ターゲットユニット１００ａ、１００ｂには主としてＸ方向の磁界を形成するための永久磁石１３０ａ、１３０ｂと、マグネトロンモードの磁界を調整するための永久磁石１８０ａ、１８０ｂとが装着されている。永久磁石１３０ａ、１３０ｂと１８０ａ、１８０ｂとは、固定板１３２ａ、１３２ｂと１８２ａ、１８２ｂを用いてそれぞれ収納部内に固定されている。ターゲットユニット１００ａ、１００ｂの背面には、永久磁石１３２ａ、１３２ｂと永久磁石１８２ａ、１８２ｂとを磁気的に結合するためのポール板１９１ａ、１９１ｂが設置されている。ポール板１９１ａ、１９１ｂには、冷却水の供給管と排水管を通すための開口１９３ａ（図示なし）、１９３ｂが開設されている。
ターゲットユニット１００ａ、１００ｂの前方（本明細書においては、前方とは対向するターゲットの対向空間１２０の側を意味し、後方とはその反対側を意味する）には、後述の第４図に示すそれぞれ電子を吸収するための銅管からなる“Ｕ”の字状の補助電極（第１図では見易くするため本体部の図示省略）が設置されており、この補助電極の脚部２０１ｂ、２０１ｃ（２０１ｃは図示なし）は遮蔽板７２ｅから引き出されている。
本実施の形態の対向したターゲットユニット１００ａ、１００ｂは、枠体７１に一体的に取付・取外し可能なユニット構成になっている。
第２図は、本実施の形態に用いたターゲットユニットの斜視図であり、第３図は第２図でのＡ−Ａ線での断面図である。第２図、第３図は、ターゲットユニット１００ａの図であるが、ターゲットユニット１００ｂは磁界発生手段の永久磁石１３０ａと磁界調整手段の永久磁石１８０ａの磁極Ｎ、Ｓの配置が逆になる点を除いてこのターゲットユニット１００ａと同じ構成であり、その詳細図は省略する。
第２図に示されるように、ターゲットユニット１００ａは、ユニット支持体１５０ａのフランジ１５５ａにより枠体７１に着脱可能に取り付けられる構成となっている。そして、本実施の形態においては、ターゲットユニット１００ａは、以下のように支持体モジュールと２つのターゲットモジュールとのモジュール構成になっており、支持体モジュールのユニット支持体１５０ａにはターゲットモジュール２００ａ１、２００ａ２がＹ方向に連なるように取り付けられている。ターゲットモジュール２００ａ１、２００ａ２は、バッキング部１１３ａ１、１１３ａ２とその表面上に固着されたターゲット１１０ａ１、１１０ａ２とから構成される。バッキング部１１３ａ１、１１３ａ２は図のようにターゲット１１０ａ１、１１０ａ２と同じ形状の取着面を備え、その内部には図に点線で示すように冷却溝１６１ａ１、１６１ａ２を形成する隔壁１６２ａ１、１６２ａ２が設けられており、ここに冷却ジャケット１６０ａ１、１６０ａ２が構成されている。冷却溝１６１ａ１、１６１ａ２は、その両端部が冷却水の供給・排水の行われる接続口１６３ａ１、１６３ａ２に接続されている。また、冷却溝１６１ａ１、１６１ａ２は、可能な限り広くターゲット１１０ａ１、１１０ａ２の裏面をカバーできるように形成されている。
第３図に示すように、前面にターゲット１１０ａ１、１１０ａ２が固着されたバッキング部１１３ａ１、１１３ａ２は、支持体モジュールのユニット支持体１５０ａの前面に設けられたターゲットモジュールを取り付けるモジュール取着部の凹部１５２ａにその周辺部で一定間隔のボルト１１１ａにより、Ｏリング１１６ａ１、１１６ａ２を用いて気密に、交換可能に取り付けられている。
冷却ジャケット１６０ａ１、１６０ａ２は、バッキング部１１３ａ１、１１３ａ２の厚い板状体からなるバッキング本体１１４ａ１、１１４ａ２の後部に隔壁１６２ａ１、１６２ａ２を備えた段付凹部を形成し、この段部に接続口１６３ａ１、１６３ａ２を形成したバッキング蓋体１１５ａ１、１１５ａ２を溶接して段付凹部を密閉することにより形成されている。なお、バッキング部１１３ａ１、１１３ａ２、隔壁１６２ａ１、１６２ａ２は熱良導材、具体的には本例では銅により形成されている。また、図示省略したが、接続口１６３ａ１、１６３ａ２にはユニット支持体１５０ａに設けた貫通孔１５４ａを通して接続具を介して合成樹脂のチューブを配管し、冷却ジャケット１６０ａ１、１６０ａ２に冷却水を通すことができるようにしてある。
そして、このバッキング部１１３ａ１、１１３ａ２の前面にターゲット１１０ａ１、１１０ａ２を熱良導性の接着材（たとえばインジウム）で接着して、ターゲットモジュール２００ａ１、２００ａ２とする。このターゲットモジュール２００ａ１、２００ａ２は、真空シール用のＯリング１１６ａ１、１１６ａ２により冷却ジャケット１６０ａ１、１６０ａ２が真空側（対向空間１２０側）から遮断されるようにして、下記に詳述する支持体モジュールのモジュール取着部の凹部１５２ａにボルト１１１ａによりこれとバッキング部１１３ａ１、１１３ａ２の後面が直接接するように取着される。
以上のように構成されたことにより、２個のターゲットモジュール２００ａ１、２００ａ２のターゲット１１０ａ１、１１０ａ２が連なって実効的にＹ方向に長大な合成ターゲットの使用が可能になり、この方向の寸法の大きい基板への成膜を行うことが可能になる。従って、Ｘ方向に基板を搬送しながら成膜を行うインライン方式により、Ｙ方向の大きい具体的には横方向の広い長尺の連続フィルム、あるいは横方向の広い大面積の枚葉のウエハ、ガラス等の基板に対して成膜を行うことが可能になる。そして、ターゲットモジュール２００ａ１、２００ａ２毎に独立した冷却ジャケット１６０ａ１、１６０ａ２が設けられており、ターゲット１１０ａ１、１１０ａ２毎に独立して冷却されるので、冷却むらなく効果的な冷却を行うことができる。従って、大きな電力を投入できるので、生産性を向上できる。なお、各冷却ジャケット１６０ａ１、１６０ａ２に独立して冷却水を供給することができるが、投入電力が小さく、換言すれば膜形成速度が小さく、大きな冷却が必要ない場合等は状況に応じてターゲットモジュール２００ａ１、２００ａ２の２個の冷却ジャケット１６０ａ１、１６０ａ２を配管で直列接続として、一方の冷却ジャケットの排水を他方の冷却ジャケットへ供給するようにして、配管系統を簡略化することもできる。
本実施の形態では、ターゲットの実効的なＹ方向の寸法を大きくしたものであるが、必要な場合には後述する磁界調整手段の永久磁石１８０ａを用いることにより合成ターゲットのＹ方向のエロージョンを調整可能で、この方向の膜厚分布を調整することができる。
支持体モジュールは、熱良導材、本例ではアルミニウムのブロックから切削加工により図示のように成形された一体物のユニット支持体１５０ａからなる。そして、その取付部のフランジ１５５ａにおいて電気絶縁材、本例では耐熱性樹脂からなるパッキン１５６ａ及び真空シール用のＯリング１１７ａ、１１８ａを介して枠体７１に一定間隔の電気絶縁性のスリーブ付のボルト１１２ａにより電気絶縁されて気密に取り付けられている。
ユニット支持体１５０ａは、第２図に示すように、外形は直方体の支持本体部１５１ａの図で下面の後面側に枠体７１への取り付け用の所定幅のフランジ１５５ａを突設した構成となっている。そして、支持本体部１５１ａの前面（図で上面）には、ターゲットモジュールを取り行けるモジュール取着部の凹部１５２ａが形成され、凹部１５２ａを囲む周壁部１５３ａには磁界発生手段の永久磁石１３０ａを収納する収納部１３１ａが大気側の後面（図で下面）側から穿設されている。
ところで、このモジュール取着部の凹部１５２ａは、２個のターゲットモジュールが取り付けられるように、第５図に示すようになっている。すなわち、凹部１５２ａのモジュール取着部の底面をＹ方向において二つの区画に分割し、この各区画にバッキング部１１３ａ１、１１３ａ２の背面にセットするＯリング１１６ａ１、１１６ａ２のシール面１１９ａ１、１１９ａ２を形成して、ターゲットモジュールを独立して個々にシールして取着できる取着区画としてある。従って、この各取着区画にターゲットモジュールを取着することにより複数のターゲットモジュールがＹ方向に連なった合成ターゲットモジュールが構成できる。第５図では、図面の簡略化のため、取付用のボルト孔は図示省略した。なお、本実施の形態では、周壁部１５３ａの前方（図で上方）側端面をターゲットモジュールのバッキング部１１３ａ１、１１３ａ２の庇部とターゲット１１０ａ１、１１０ａ２の端部が覆っている。この構成においては、この庇部とその上のターゲット端部が従来の電子反射手段と同じ作用をするが、後述の支持部材を介してバッキング部に取り付けた従来の電子反射手段と異なり、このターゲット端部が直接バッキング部１１３ａ１、１１３ａ２の庇部に接着されるので非常によく冷却され、大きな電力が投入できるので全体として生産性が向上する効果が得られる。さらにターゲット周囲の構成が非常に簡素となり、コスト的にも大きな利点がある。ただし、このターゲット端部で電子反射機能を持たせる構成は、磁性材のターゲットの場合にはマグネトロンモードの磁界の形成が難しい。かかる場合も含めて、ターゲット１１０ａ１、１１０ａ２の周縁部の前面近傍にマグネトロンモードの磁界をより確実に形成できるようにする必要がある場合には、周壁部１５３ａとの重なり部のバッキング部１１３ａ１、１１３ａ２の庇部とターゲット１１０ａ１、１１０ａ２の端部を削除し、かつ、周壁部１５３ａすなわち永久磁石１３０ａの磁極端を高くしてその前方に電子反射板を設けた従来の電子反射手段の構成として、永久磁石１３０ａの前方側磁極端面が槽内側にターゲット１１０ａ１、１１０ａ２前面より少し突き出すようにすることが好ましい。
また、ユニット支持体１５０ａの支持本体部１５１ａ後面側の中央部にはＹ軸に平行に、磁界調整手段の永久磁石１８０ａ（第１図参照）を取り付けるための溝部が所定深さにターゲット１１０ａ１、１１０ａ２のほぼ全長に渡るように穿設されている。なお、この溝部には全溝部を埋めるように永久磁石（１８０ａ）を設置しても良く、又間隔を置いて設けてもよい。磁界調整手段の永久磁石（１８０ａ）と磁界発生手段の永久磁石１３０ａとは、固定板（１８２ａ）、１３２ａを介してポール板１９１ａにより磁気的に連結されている。ポール板１９１ａは強磁性体からなり、ターゲットユニット（１００ｂ）のポール板（１９１ｂ）と図示が省略された、例えば遮蔽板（７２ｃ、７２ｄまたは７２ｅ）上を全面的覆う強磁性体からなる板状の連結板により磁気的に結合される。また、ポール板１９１ａ−１９１ｂ間の磁気的結合のための連結板は、真空槽１０の槽壁１１と枠体７１との間に挿入された、枠体７１の開口部を狭めない開口が形成された板状体であってもよい。なお、ポール板１９１ａの取り付けは、永久磁石１３０ａ、１８０ａの磁力で十分に安定して保持できるので、これらの磁力のみで可能であるが、安全のため電気絶縁性のスリーブ付のビス等で固定することもできる。ポール板１９１ａは、ターゲットユニット１００ａからは電気絶縁材からなる固定板（１８２ａ）、１３２ａにより電気的に絶縁されており、例えば接地電位に保持されている。
収納部１３１ａは、第３図に示すように、槽外の大気側から磁界発生手段の永久磁石１３０ａを出し入れできるように、大気側に開口した所定深さの溝穴から構成されており、永久磁石１３０ａはこの収納部１３１ａの溝穴に図示の磁極配置で挿着される。永久磁石１３０ａは、本例では所定長、所定幅の板状のアルニコ等市販の永久磁石を用い、所定数個の永久磁石１３０ａをターゲット１１０ａ１と１１０ａ２とで構成される合成ターゲット（すなわち１１０ａ１＋１１０ａ２の仮想ターゲット）の外周部に沿って配設し、電気絶縁材、本例では薄い樹脂板からなる固定板１３２ａを接着して固定してある。
また、永久磁石１３０ａは、前述の第１図に示す通り、上記の配置構成により、プラズマを閉じ込める磁界として、対向するターゲットユニット１００ｂの永久磁石１３０ｂと共同して対向空間（対向する一対の合成ターゲットによって形成される空間）１２０を囲繞するＸ方向の対向モードの磁界を形成する。また、永久磁石１３０ａにより、あるいは第１図に示される永久磁石１８０ａ及びポール板１９１ａと共同して、ターゲット１１０ａ１と１１０ａ２とによって構成される合成ターゲットの永久磁石１３０ａ上に位置する端部表面からその中央部寄りの表面に向かう円弧状のマグネトロンモードの磁界を合成ターゲット（１１０ａ１＋１１０ａ２）の周辺に沿って生ずる。そして、前者の対向モードの磁界で合成ターゲットの中心部のスパッタが、後者のマグネトロンモードの磁界では合成ターゲットの周辺部のスパッタが主として支配され、全体として電子反射手段として作用する外周に沿った前述の端部を除いたターゲットの全表面に渡ってほぼ均一なスパッタが実現される。
上述したように、本実施の形態では、マグネトロンモードの磁界を全体的に強めるように磁界調整手段の永久磁石１８０ａが配置され、固定板１３２ａと同じ薄い樹脂板からなる固定板１８２ａを接着して固定してある。この磁界調整手段によりターゲット１１０ａ１、１１０ａ２からなる合成ターゲットの周辺部の前面近傍のマグネトロンモードの磁界を調整できるので、対向モードの磁界と独立にマグネトロンモードの磁界で支配されるターゲットの周縁部のプラズマ拘束を調整でき、ターゲットのエロージョンの均一化、更には形成される薄膜のＹ方向の膜厚分布の均一化が実現できる。
ところで、箱型スパッタ部では、開放型に比べて、箱型空間内への電子の閉じ込めが強く、ターゲットの材料等により場合により開口部からのエネルギーを失った熱的電子の流出が生じると言う問題が起こる。これに対処するために、本実施の態様では、対向空間のプラズマ空間から直接電子を吸収する補助電極が、第１図においてはその脚部２０１ｂのみしか示さなかったが、その脚部を遮蔽板７２ｅの貫通部でこれに溶接して気密に取り付けて、対向空間に位置するように設けられている。第４図は、補助電極が取り付けられた状態を示す遮蔽板７２ｅの斜視図である。本実施の態様の補助電極は、熱的電子が滞留し易い電子反射手段となる前述の合成ターゲットの端部に対応するように、銅製の管体からなる本体部２０１ａと脚部２０１ｂ、２０１ｃとを有する、“Ｕ”の字状の管状電極２０１によって構成されており、その脚部の一部は遮蔽板７２ｅから外部へ即ち大気中に導出されている。そして、第１図では図を見易くするため図示されていないが、本体部２０１ａは、対向空間１２０内においてターゲット１１０ａ１、１１０ａ２と１１０ｂ１、１１０ｂ２の第１図で下方の端部、脚部２０１ｂ、２０１ｃは同図で前後の端部に沿ってその前方近傍にそのターゲット面に平行に配置されている。管状電極２０１には、遮蔽板７２ｅと同じ陽極電位（接地電位）が印加されており、対向空間内に発生した熱的電子を含む過剰電子を吸収する。管状電極２０１には冷却水が循環されており、強制冷却されている。
なお、補助電極の配置、形状は図示された例に限定されない。要は熱的電子の滞留し易い個所付近に電極が配置されていればよい。この補助電極を設けると、電子の滞留に伴う発光が非常に減少することが確認され、基板の成膜中の温度上昇も抑制されることが確認された。
以上説明したように、ターゲットユニット１００ａは、ユニット支持体１５０ａに二つのターゲットモジュール２００ａ１、２００ａ２を並べて設置した構成となっている。そして、ターゲットユニット１００ａは、取付用のフランジ部１５５ａを枠体７１に電気絶縁材、具体的には耐熱性樹脂からなるパッキン１５６ａ、真空シール用Ｏリング１１７ａ、１１８ａを介して一定間隔の電気絶縁材からなるスリーブ（図示省略）を用いてボルト１１２ａにより取り付けることにより、第１図に示されるように枠体７１に電気的に絶縁された状態で気密に設置され、以下の箱形スパッタ部７０が構成される。
すなわち、この箱型スパッタ部７０は、直方体状の構造材（本例ではアルミニウム）からなる枠体７１の側面７１ａ、７１ｂに前記のターゲットユニット１００ａ、１００ｂを上述のように枠体７１と電気絶縁して気密に取着し、基板２０に対面する下面の開口部となる側面７１ｆを除いてその他の側面７１ｃ〜７１ｅに遮蔽板７２ｃ〜７２ｅをＯリング（図示省略）を介してボルト（図示省略）により気密に取着して閉鎖した構成となっている（側面７１ｃ、７１ｄ及び遮蔽板７２ｃは図示なし）。なお、遮蔽板７２ｃ〜７２ｅは耐熱性があり、真空遮断できれば良く、その材は限定されず、通常の構造材が適用でき、本例では枠体７１と同じ軽量なアルミニウムを用いた。なお、遮蔽板７２ｃ〜７２ｅは、必要に応じて、その外側に冷却管等を設けて冷却する。
そして、この箱型スパッタ部７０は、その開口部が真空槽１０に臨むように枠体７１の図で下側の開口側面７１ｆで真空槽１０の槽壁１１にボルトにより気密に取り付けられる。従って、真空槽１０と枠体７１とは取り付けボルトにより電気的に接続されている。本実施の形態の対向ターゲット式スパッタ装置は、基板ホルダー２１上に基板２０を静止状態に保持しつつ膜形成する構成のものであるが、搬送手段により基板を対向方向に移動させながら成膜を行うインライン方式を採用することもできる。この真空槽１０の側面の一つには図示省略したが公知のロードロック室が接続され、図示されない基板搬入・搬出手段により基板２０を基板ホルダー２１上へ供給／搬出できるように構成されている。
以上の構成において、箱型スパッタ部７０内では合成ターゲットのそれぞれのターゲット１１０ａ１と１１０ｂ１、１１０ａ２と１１０ｂ２（１１０ｂ２は図示なし）が所定間隔で対向し、かつ合成ターゲットに対するプラズマの拘束磁界の基本構成も前述の第１８図すなわち従来例と同じであり、よってスパッタ電源を真空槽１０の槽壁１１を陽極として、ターゲットユニット１００ａ、１００ｂを陰極としてそれらの適所に接続して、Ａｒ等のスパッタガスを導入しつつスパッタ電力を供給することにより従来例と同様にスパッタ成膜が行われる。そして、後述の成膜実施例に示す通り、期待通りの広い範囲で成膜でき、膜形成領域が基板の横方向の長さに基本的に制限のない対向ターゲット式スパッタ装置が実現される。
［第２の実施の形態］
第６図は、本発明の第２の実施の形態に係る箱型対向ターゲット式スパッタ装置を示す、部分的に断面図を含む斜視概略図である。本実施の形態の箱型スパッタ部７０は、両端部のターゲットユニット１００ａ、１００ｂを直方体状の枠体７１の図で左右の対向側面７１ａ、７１ｂに気密に取着し、基板２０に面する図で下側の開口側面７１ｆ以外の側面７１ｃ〜７１ｅ（図で手前側及び奥側の側面７１ｃ、７１ｄは図示無し）を遮蔽板７２ｃ〜７２ｅ（図で手前側の側面７１ｃの遮蔽板７２ｃは図示無し）で気密に遮蔽して、開口側面７１ｆのみが開口するように構成すると共に、遮蔽板７２ｅに絶縁プレート３３１を介してターゲット１００ａ、１００ｂの中間位置にこれらのそれぞれと対向して対向式スパッタ部を形成するターゲット１１０ｇ、１１０ｈを両面に有する中間ターゲットユニット３００を設け、ターゲットユニット１００ａ−１００ｂ間に形成される２つの対向空間１２０１、１２０２の対向式スパッタ部が結合して一つの膜形成領域を形成した合成対向式スパッタ部が構成されるようにしたものである。
合成対向式スパッタ部の対向方向の両端に位置する端部のターゲットユニット１００ａ、１００ｂは、前述した第１図のターゲットユニットとターゲットモジュールが第１図の合成ターゲットモジュールでなく、従来例と同じ１個である点を除いて基本的に同じ構成であり、各部材の符号も第１図と同じ符号としている。従って、その詳細な説明は省略し、以下、要点のみとする。すなわち、その対向する面側には、それぞれ同じ大きさの矩形状の１個のターゲット１１０ａ、１１０ｂが取り付けられている。また、ターゲットユニット１００ａ、１００ｂには主としてＸ方向の磁界を形成するための永久磁石１３０ａ、１３０ｂと、マグネトロンモードの磁界を調整するための永久磁石１８０ａ、１８０ｂとが装着されており、固定板１３２ａ、１３２ｂと１８２ａ、１８２ｂを用いてそれぞれ収納部内に固定されている。ターゲットユニット１００ａ、１００ｂの背面には、永久磁石１３０ａと１８０ａ、永久磁石１３０ｂと１８０ｂとを磁気的に結合するためのポール板１９１ａ、１９１ｂが設置されている。ポール板１９１ａ、１９１ｂには、冷却水の供給管と排水管を通すための開口１９３ａ（図示なし）、１９３ｂが開設されている。
中間ターゲットユニット３００は、両側にターゲットが取着される平行な面を有するターゲットと同じ矩形状の厚い板状体からなり、内部に冷却ジャケット（第６図では見易くするために図示省略）が形成された中間ユニット支持体３０１の対向空間１２０１、１２０２に対向する面にターゲット１１０ｇ、１１０ｈを取着した中間ターゲットモジュールと、中間ユニット支持体３０１の他の４側面に取着したＸ方向具体的には対向方向の磁界を発生する永久磁石１３０ｃを保持する磁石保持手段の磁石保持具３１１と磁石保持箱３１４〜３１６（３１４、３１６は図示なし）とこれに保持された永久磁石１３０ｃとからなるものである。そして、この中間ターゲットユニット３００のターゲット１１０ｇ、１１０ｈの表面以外の露出面は、スパッタされないように、図示のようにシールド板３３８でカバーされている。シールド板３３８は遮蔽板７２ｅに直接取り付けられている。中間ターゲットユニット３００が取着される遮蔽板７２ｅには、中間ユニット支持体３０１内の冷却ジャケットに冷却水を循環させるための配管用の貫通孔７６が開けられている。また、本実施の形態においても、各ターゲット１００ａ、１００ｇ、１００ｈ、１００ｂの端部の前方近傍には、それぞれ電子を吸収するための補助電極（図の簡略化のため対向空間内は図示省略）が設置されており、この補助電極の脚部２０１ｂ、２０１ｃ（２０１ｃは図示なし）が遮蔽板７２ｅから引き出されている。
ターゲット１１０ａとターゲット１１０ｇとは従来と同様の所定距離隔てて対向して対向空間１２０１を形成しており、それぞれの端部の背面には各ターゲットの外周に沿って永久磁石１３０ａ、１３０ｃが装着されている。同様に、ターゲット１１０ｂとターゲット１１０ｈとは対向して対向空間１２０２を形成しており、それぞれの端部の背面には各ターゲットの周辺に沿って永久磁石１３０ｂ、１３０ｃが装着されている。ここで、永久磁石１３０ｃはターゲット１００ｇ、１００ｈに共通であり、永久磁石１３０ａと１３０ｃ、及び永久磁石１３０ｂと１３０ｃは、互いに異極同士が向き合うように配置されている。従って、中間ターゲットユニット３００の両側の対向空間１２０１、１２０２からなる各対向式スパッタ部には所定の対向モードの磁界が形成されて、該空間内へのプラズマの閉じ込めが行われる。同時に、各ターゲットモジュールのそれぞれの外周に沿って永久磁石が配備されていることにより、各ターゲットの周辺部の表面近傍には円弧状のマグネトロンモードの磁界が形成される。なお、本実施の態様では、中間ターゲットユニット３００との整合等に便利なようにターゲットユニット１００ａ、１００ｂにそのマグネトロンモード磁界を調整する磁界調整手段の永久磁石１８０ａ、１８０ｂが設けてあるが、これは調整の必要がなければ省略できる。
対向空間１２０１、１２０２の二つの対向式スパッタ部が統合された合成対向式スパッタ部の下方には、真空槽１０が配置されており、真空槽１０の槽壁１１にはこの合成対向式スパッタ部の図で下面に対向する部分に開口が設けられている。その開口の下方の真空槽１０内には基板２０がセットされる基板ホルダー２１が設けられている。そして、図示省略したが、前述の第１の実施の態様と同様に、真空槽１０の図で前後の一方の側にはロードロック室が接続され、基板２０を出し入れできるようになっている。
端部のターゲットユニット１００ａ、１００ｂは、前述の通り、耐熱性樹脂からなるパッキン１５６ａ、１５６ｂを介して枠体７１の側面７１ａ、７１ｂに取着されており、枠体７１の側面７１ｃ〜７１ｅには、遮蔽板７２ｃ〜７２ｅ（側面７１ｃ、７１ｄ、遮蔽板７２ｃは図示なし）が取着され、遮蔽板７２ｅの真空側に後述するように耐熱性樹脂等からなる絶縁プレート３３１を介して中間ターゲットユニット３００が気密に取着されて、箱型スパッタ部７０が構成されている。箱型スパッタ部７０は、枠体７１をボルトにより真空槽１０の槽壁１１に取り付けることにより、真空槽１０に取着される。ターゲットユニット１００ａ、１００ｂ、遮蔽板７２ｃ〜７１ｅ及び真空槽１０と枠体７１とはＯリングを介してそれぞれ気密に取り付けられており、対向空間１２０１、１２０２及び真空槽１０内は大気側から遮断されている。
対向空間１２０１、１２０２からなる各対向式スパッタ部ではこれに対面する図では直下の基板２０の膜形成領域では、対向するターゲット表面のスパッタによって生成されたスパッタ粒子が飛来して堆積することにより成膜が行われる。このとき、中間ターゲットユニット３００の側方図では下方の領域にもスパッタ粒子は飛来し、対向空間直下の領域より薄くはあるものの成膜がなされる。すなわち、対向式スパッタ部の膜形成領域は、開口部に対面する部分のみでなく、その周辺も含み、その開口部の中心部でほぼ同じ堆積速度であり、ほぼ均一な膜厚の膜が堆積されが、この中心部から遠ざかるに従って堆積速度が次第に低下し、同時に形成される膜厚は低下するが、膜は堆積される。従って、中間ターゲットユニット３００直下の領域では、両側の各対向式スパッタ部において生成されたスパッタ粒子が重なり合って合成した成膜が行われる。そこで、スパッタ条件と中間ターゲットユニット３００のＸ方向の厚さ具体的にはターゲット１１０ｇ、１１０ｈの表面間寸法を適切に選択することにより、対向空間１２０１及び１２０２の各対向式スパッタ部直下の領域に形成される膜の厚さを中間ターゲットユニット３００直下の領域に形成される膜の厚さとをほぼ均等にすることができ、Ｘ方向の膜厚のばらつきを抑えて基板２０上にほぼ均一の厚さに成膜を行うことができると考えられる。すなわち、本実施の形態によれば、中間ターゲットユニットによりその両側の対向式スパッタ部を統合した合成対向式スパッタ部により、均一な膜厚の膜形成領域を実効的にＸ方向具体的には対向方向に拡大することができ、この方向の寸法に制限のない大面積の基板上に静止状態で成膜を行うことが可能になる。
第７図は、中間ターゲットユニット３００の斜視図であり、第８図は、第７図のＢ−Ｂ線での断面図である。ただし、第８図では、中間ターゲットユニット３００の遮蔽板７２ｅへの取着状態が分かるように、遮蔽板７２ｅ及び絶縁プレート３３１と共に示す。第８図に示されるように、中間ユニット支持体３０１は両面にターゲット取着面を形成した熱伝導性の良い銅製の厚い板状体からなり、その内部には隔壁３０４によって区画された冷却溝３０３からなる冷却ジャケット３０２が形成されている。冷却溝３０３の両端には接続口３０５が形成されており、ここに接続されたチューブにより冷却水の供給・排水が行われる。第７図、第８図に示されるように、中間ユニット支持体３０１の両側のターゲット取着面にはターゲット１１０ｇ、１１０ｈが例えばインジウムを用いて接着されている。中間ユニット支持体３０１の残りの４側面には、磁石収容用溝３０６が穿設されている。その４側面の内の大気側側面（第７図、第８図の上方の側面）を除く３側面の磁石収容用溝３０６には永久磁石１３０ｃを収納した磁石保持手段の磁石保持箱３１４〜３１６（３１６は図示なし）がビス３３４により取り付けられている。
中間ユニット支持体３０１の大気側側面には永久磁石１３０ｃを収納する磁石保持手段と外部の遮蔽板７２ｅへ気密に取り付ける外部接続部と兼ねた磁石保持具３１１が取り付けられている。磁石保持具３１１は、永久磁石１３０ｃをＸ方向具体的には対向方向に保持する段付き凹部を有する本体部３１２と、その段付き凹部に嵌め込まれる蓋体部３１３とによって構成される。段付き凹部の背面と側部の前端面はシールできるようになっており、磁石保持具３１１の本体部３１２と蓋体部３１３とは永久磁石１３０ｃをＸ方向に保持した状態でボルト３３５によって中間ユニット支持体３０１に気密に取り付けられている。そして、絶縁プレート３３１を介して磁石保持具３１１を絶縁性スリーブ付のボルト３３６により遮蔽板７２ｅに取り付けることにより、中間ターゲットユニット３００は、遮蔽板７２ｅから電気絶縁されて遮蔽板７２ｅに支持される。磁石保持具３１１と絶縁プレート３３１とには、冷却水供給用のチューブを通すための貫通孔３１７、３３２が開けられている。また、絶縁プレート３３１にはスパッタ電源の配線を磁石保持具３１１の蓋体部３１３に設けた配線接続部３１８に接続するための貫通孔（図示なし）が設けられている。これらの貫通孔と中間ユニット支持体３０１の冷却ジャケット３０２は、Ｏリング３４１〜３４３により真空側と遮断されている。なお、磁石保持具３１１と磁石保持箱３１４〜３１６（３１６は図示なし）は、軽量なアルミニウム合金製である。
磁石保持具３１１と磁石保持箱３１４〜３１６に収納される永久磁石１３０ｃは、ビス３３４やボルト３３５あるいは冷却水用のチューブを通すことができるように加工されている。
［第３の実施の形態］
第９図は、本発明の第３の実施の形態に係る対向ターゲット式スパッタ装置の箱型スパッタ部７０を示す、その基板側（真空槽側）から見た斜視概略図である。第９図に示すように、直方体状の枠体７１の１側面７１ｆは基板側に面した所定の大きさの開口部となっており、この開口部を挟む対向する２つの側面に第１図の第１の実施態様と同じ構成のターゲットユニット１００ａと１００ｂが取着されている。枠体７１の残りの３側面は遮蔽板７２ｃ〜７２ｅにより閉鎖されている。この端部のターゲットユニット１００ａと１００ｂには前述の通りに合成ターゲットを構成するそれぞれ２枚のターゲット１１０ａ１、１１０ａ２（いずれも図示なし）；１１０ｂ１、１１０ｂ２が取着されている。なお、ターゲットユニット１００ａと１００ｂの背面にはポール板１９１ａ、１９１ｂが取り付けられている。
開口部に対向する奥側の側面の遮蔽板７２ｅには、それぞれのターゲットが連なるように並設された２個の端部の中間ターゲットユニット３００１、３００２からなる合成中間ターゲットユニット３０００が以下のように取り付けられている。なお、各端部の中間ターゲットユニット３００１、３００２は磁石保持手段の磁石保持箱の配置が一部異なる点を除いて前述第２の実施の態様の中間ターゲットユニット３００と同じ構成である。すなわち、中間ターゲットユニット３００１、３００２のそれぞれの中間ユニット支持体３０１１、３０１２の両側のターゲット取着面にはターゲット１１０ｈ１、１１０ｇ１；１１０ｈ２、１１０ｇ２が取着されている。そして合成中間ターゲットユニット３０００は図示のように端部の合成ターゲットを備えたターゲットユニット１００ａ、１００ｂの中間位置にこれらと平行に設けられている。従って、２個のターゲットがＹ方向具体的には横方向に並んだ２対の合成ターゲットが装備されており、この各対で構成される合成ターゲットからなる２つの対向式スパッタ部が合成中間ターゲットユニット３０００の両側に形成され、これら対向式スパッタ部が合成中間ターゲットユニット３０００により統合された合成対向式スパッタ部が装備されたことになる。
ターゲットユニット１００ａと１００ｂは、前述のように、第１図〜第３図を参照して説明した第１の実施の形態のそれと同等の構成を有するものであるので詳細は省略し、以下本実施の形態の中間ターゲットユニットについてその詳細を説明する。
第１０図は、端部の２個の中間ターゲットユニット３００１、３００２を備えた合成中間ターゲットユニット３０００の斜視図であり、第１１図、第１２図は、第１０図のＣ−Ｃ線とＤ−Ｄ線での断面図である。第１１図、第１２図に示されるように、中間ユニット支持体３０１１、３０１２の内部には隔壁３０４１、３０４２によって区画されたジグザグの冷却溝３０３１、３０３２が備えられており、ここに冷却ジャケット３０２１、３０２２が形成されている。冷却溝３０３１、３０３２の両端には接続口３０５１、３０５２が形成されており、ここに接続されたチューブにより冷却水の供給・排水が行われる。第１０図〜第１２図に示されるように、中間ユニット支持体３０１１、３０１２の両面のターゲット取着面にはそれぞれターゲット１１０ｇ１、１１０ｈ１；１１０ｇ２、１１０ｈ２が例えばインジウムを用いて接着されている。中間ユニット支持体３０１１、３０１２の互いに接する側面換言すれば結合する側面を除く３側面には、磁石収容用溝３０６１、３０６２が穿設されている。その３側面の内の大気側側面（第１０図の上方の側面）を除く２側面の磁石収容用溝３０６１、３０６２には永久磁石１３０ｃをターゲットに垂直な方向に収納する磁石保持箱３１４１、３１５１；３１５２、３１６２がビス３３４により取り付けられている。
中間ユニット支持体３０１１、３０１２の大気側側面には永久磁石１３０ｃを収納する磁石保持手段と外部の遮蔽板７２ｅへ取り付ける外部接続部とを兼ねた磁石保持具３１１１、３１１２が取り付けられる。磁石保持具３１１１、３１１２は、永久磁石１３０ｃをターゲットに垂直方向の磁界を発生するように保持する段付き凹部を有する本体部３１２１、３１２２と、その段付き凹部に嵌め込まれる蓋体部３１３１、３１３２とによって構成される（第１１図においては図の簡略化のため段付き凹部が単なる凹部として示されている）。磁石保持具３１１１、３１１２の本体部３１２１、３１２２と蓋体部３１３１、３１３２とは永久磁石１３０ｃを保持した状態でボルト３３５によって中間ユニット支持体３０１１、３０１２に気密に取り付けられている。磁石保持具３１１１、３１１２には、冷却水の給排用のチューブを通すための貫通孔３１７１、３１７２が開けられ、その蓋体部３１３１、３１３２の上面にはスパッタ電源の配線を接続する配線接続部３１８１、３１８２が設けられている。また、中間ユニット支持体の冷却ジャケット３０２１、３０２２は、磁石保持具３１１１、３１１２の本体部３１２１、３１２２の背面に配置されたＯリング３４１１、３４１２及び本体部３１２１、３１２２の大気側面（図の上側）に配置されたＯリング（図示なし；第８図のＯリング３４２に相当）により真空側と遮断されている。そして、磁石保持具３１１１、３１１２は第２の実施の態様と同様に絶縁プレートを介して電気絶縁性のスリーブ付きのボルト（図示なし）により遮蔽板７２ｅに取り付けられる。これにより、端部中間ターゲットユニット３００１、３００２をＹ方向に並設した合成中間ターゲットユニット３０００は、遮蔽板７２ｅに電気絶縁状態で支持されることになり、第９図に示される箱型スパッタ部７０が組み立てられる。なお、図示は省略されているが、第２の実施の態様と同様に遮蔽板７２ｅには対向空間内の過剰電子を吸収するための補助電極が各合成ターゲットの端部の前方近傍に位置するように設けられている。
このように組み立てられた箱型スパッタ部７０では、第９図に示されるように、ターゲット１１０ａ１、１１０ａ２（いずれも図示なし）とターゲット１１０ｇ１、１１０ｇ２とが対向する対向空間１２０１からなる対向式スパッタ部が、またターゲット１１０ｂ１、１１０ｂ２とターゲット１１０ｈ１、１１０ｈ２とが対向する対向空間１２０２からなる対向式スパッタ部が形成される。そして、対向空間１２０１からなる対向式スパッタ部においては、Ｙ方向に並べられたターゲットによって構成される合成ターゲット（１１０ａ１＋１１０ａ２及び１１０ｇ１＋１１０ｇ２）の外周部から発するＸ方向の磁界によって対向空間１２０１を囲繞する対向モードの磁界が形成され、また対向空間１２０２からなる対向式スパッタ部においては、Ｙ方向に並べられたターゲットによって構成される合成ターゲット（１１０ｂ１＋１１０ｂ２及び１１０ｈ１＋１１０ｈ２）の外周部から発するＸ方向の磁界によって対向空間１２０２を囲繞する対向モードの磁界が形成される。同時に、各合成ターゲットにおいては、その外周に沿って周縁部に換言すれば各ターゲットにおいて他のターゲットと隣接している辺を除く各辺の外周に沿った周縁部にマグネトロンモードの磁界が形成される。
そして、この箱型スパッタ部７０は、第１、第２の実施の形態の場合と同様に、その開口部が真空槽に臨むように枠体７１の図で上側の開口側面でボルトを用いて真空槽の槽壁に気密に取り付けられる。従って、真空槽と枠体７１とは取り付けボルトにより電気的に接続される。真空槽内には、前述の実施の態様と同様に、上記開口部に対向するように基板がセットされて膜形成が行われる。その際、第２の実施の態様で述べたように、合成中間ターゲットユニット３０００の直下の領域にも各対向式スパッタ部の各対向空間１２０１、１２０２で生成されたスパッタ粒子の両方からの回り込みにより対向空間１２０１、１２０２の真下の領域と同等の膜厚の膜形成が可能であり、大面積の基板に対しても全面ほぼ均一の膜厚に成膜を行うことができる。
第３の実施の形態では、合成中間ターゲットユニット３０００を１個設けて対向式スパッタ部を２個形成し、Ｙ方向にターゲットを２枚ずつ並べるものであったが、ターゲットユニット１００ａ、１００ｂ間に配置される合成中間ターゲットユニット３０００を２個以上として、又は／及び、Ｙ方向に並べるターゲット数を３以上としてより広い基板に対して成膜を行えるようにすることもできる。並べる中間ターゲットユニットやターゲットの個数は任意に選択することができ、従って基板の横方向にも縦方向に本質的に寸法の制限のない大面積基板が処理できる対向ターゲット式スパッタ装置が得られる。
第１３図は、Ｙ方向に３枚のターゲットを並べる場合の合成中間ターゲットユニット３０００の構成を示す断面図である。この場合、端部中間ターゲットユニット３００１と３００２との間に中央部中間ターゲットユニット３００３が配置されて合成中間ターゲットユニット３０００が構成される。端部の中間ターゲットユニット３００１と３００２とは、第１１図に示した同一参照符号のユニットと同等の構成を持つものであるのでその詳細な説明は省略する。中央部の中間ターゲットユニット３００３の中間ユニット支持体３０１３の内部には端部のものと同様に隔壁３０４３によって区画された冷却溝３０３３が備えられており、ここに冷却ジャケット３０２３が形成されている。冷却溝３０３３の両端には接続口３０５３が形成されており、ここに取着されたチューブにより冷却水の供給・排水が行われる。
中央部の中間ユニット支持体３０１３のＸ−Ｚ平面に平行な側面具体的には端部の中間ユニット支持体３０１１と３０１２の側面と接合する側面には永久磁石は配置されない。この中間ユニット支持体３０１３のＸ−Ｙ平面に平行な側面具体的には外部への接続部となる側面ならびにこれに対向する側面には磁石を収容するための磁石収容用溝（図示なし）が形成されている。そして、中間ユニット支持体３０１３の大気側側面（図の上側の側面）には、端部の中間ターゲットユニット３００１、３００２と同様に、永久磁石１３０ｃを収納する磁石保持手段と外部の遮蔽板へ取り付ける外部接続部を兼ねる磁石保持具３１１３が取り付けられる。磁石保持具３１１３は、段付き凹部を有する本体部３１２３と、その段付き凹部に嵌め込まれる蓋体部３１３３とによって構成される（第１３図においては段付き凹部が単なる凹部として示されている）。磁石保持具３１１３の本体部３１２３と蓋体部３１３３とはボルト３３５によって中間ユニット支持体３０１３に取り付けられている。磁石保持具３１１３には、冷却水供給用のチューブを通すための貫通孔３１７３が開けられ、その蓋体部３１３３の上面にはスパッタ電源の配線を接続する配線接続部３１８３が設けられている。また、中間ユニット支持体３０１３の冷却ジャケット３０２３は、磁石保持具３１１３の本体部３１２３の背面に配置されたＯリング３４１３及び本体部３１２３の大気側面（図の上側）に配置されたＯリング（図示なし；第８図のＯリング３４２に相当）により真空側と遮断されている。そして、磁石保持具３１１３は、磁石保持具３１１１、３１１２と共に絶縁プレートを介してボルトにより遮蔽板に取り付けられる。
合成中間ターゲットユニット３０００と対向配置されるターゲットユニット１００ａ、１００ｂの支持体モジュールにはそれぞれ３個のターゲットモジュールが配置される。この場合両側に配置されるターゲットモジュールは、第２図、第３図に示されるターゲットモジュール２００ａ１、２００ａ２と同様に構成され、真中のターゲットモジュールは、Ｚ−Ｘ平面と平行な２側面で他のターゲットモジュールと接合し、残りの２側面（Ｘ−Ｙ平面と平行な側面）でのみ支持本体部の周壁部と接触するように構成される。なお、合成中間ターゲットユニットは、図示してないが、全て第２の実施の態様と同様にそのターゲット面を除く露出面にはこれをカバーするようにシールド板が配置される。
第１〜第３の実施の形態の対向ターゲット式スパッタ装置は、いずれもターゲットが非磁性体の場合であったが、ターゲットが磁性体である場合には、ターゲットが対向モードの磁界を形成するための永久磁石の磁極上を覆わないようにすることが望ましい。更にターゲットの周辺部上（ターゲットをＹ方向に並べる場合にはＹ方向に並べられたターゲットによって構成される合成ターゲットの周辺部上）には電子反射手段を設けることが望ましい。第１４図は、ターゲットが磁性体である場合のターゲットユニット１００ａの断面図であり、第１５図は、ターゲットが磁性体である場合の中間ターゲットユニットの断面図であって、いずれもＹ方向に２枚のターゲットを並べる場合の例である。
第１４図において、第３図に示した第１の実施の形態の部分と対応する部分には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。第１の実施の形態の場合には、ターゲットモジュール２００ａ１、２００ａ２のバッキング部１１３ａ１、１１３ａ２には、支持本体部１５１ａの周壁部１５３ａ上を覆う庇部が形成されていたが、第１４図に示す例ではこの庇部はなくなっており、バッキング部１１３ａ１、１１３ａ２は直方体状に形成されている。そして、支持本体部１５１ａの周壁部１５３ａ上には図示のように電子反射手段１７０ａが取着される。この電子反射手段１７０ａは、ターゲット１１０ａ１、１１０ａ２の周辺部に臨む幅の電子反射プレート部１７１ａを、断面が“Ｌ”字状の熱良導体の銅からなる取着部１７２ａで支持した構成となっている。電子反射プレート部１７１ａは、磁界発生手段の磁極を兼ねるように、強磁性体例えば鉄板を用いて形成される。
第１５図において、第１２図に示した第３の実施の形態の部分と対応する部分には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。第３の実施の形態の場合には、中間ユニット支持体３０１１、３０１２の３側面には磁石収容用溝３０６１、３０６２が穿設されていたが、第１５図の例では中間ユニット支持体３０１１、３０１２には磁石収容用溝が形成されておらず、中間ユニット支持体３０１１、３０１２は直方体状の形状を有している。永久磁石１３０ｃを収納する磁石保持箱３１４１、３１６２のそれぞれの両端面には、図示のように電子反射手段１７０ｃが取着される。この電子反射手段１７０ｃは、ターゲットの周辺部に臨む幅の電子反射プレート部１７１ｃを、板状の熱良導体の銅からなる取着部１７２ｃで支持した構成となっている。電子反射プレート部１７１ｃは、磁界発生手段の磁極を兼ねるように、強磁性体例えば鉄板を用いて形成される。
第１５図には示されていないが、磁石保持具３１１１、３１１２と磁石保持箱３１５１、３１５２（第１１図参照）のそれぞれの両端面にも電子反射手段１７０ｃが取着される。これにより、ターゲット１１０ｇ１と１１０ｇ２及びターゲット１１０ｈ１と１１０ｈ２によって構成される合成ターゲット（１１０ｇ１＋１１０ｇ２及び１１０ｈ１＋１１０ｈ２）の周辺部が電子反射手段１７０ｃに覆われたことになる。
次に、第１及び第２の実施の態様の対向ターゲット式スパッタ装置を用いて実際に成膜した成膜実施例を示す。
［成膜実施例１］
第１図に示した第１の実施態様の合成ターゲットを備えた対向ターゲット式スパッタ装置において、５個のターゲットモジュールをＹ方向すなわち横方向に並設して、その横方向の合成ターゲットの全長が１３００ｍｍとし、そのターゲット間の対向間隔を９０ｍｍとした。そして、ターゲット端からの距離８０ｍｍの位置に基板ホルダーを配置し、基板ホルダー上にガラス基板を横方向に並べ、金属酸化物のターゲットを用いて、両方の合成ターゲットには共通の電源から電力を並列に供給して、ガラス基板上に金属酸化物膜を最大膜厚が１μｍ以上になるように成膜して触針式段差計で膜厚を測定して膜厚分布を評価した。
膜厚分布の測定結果を第１６図に示す。この膜厚分布は、ターゲット間の中心に対応する位置でのＹ方向の膜厚分布を示す。膜厚はセンター（図の測定位置７）での膜厚を基準として１００％とし、各測定位置で測定した測定値を基準に対する比（％）で示した。なお、測定位置はＹ方向に１０ｃｍ間隔の位置とした。
第１６図のグラフより、広い１ｍ幅においても平均に対して±１０％の均一な膜が得られることが確認できた。このデータは全く膜厚調整用のマスク等による膜厚分布調整を施していないものであり、センター部付近にマスクを設けてこの部分の膜厚を下げる等の膜厚分布調整を行うことにより、更に厳しい±５％等の要求にも対応できることがわかる。従って、合成ターゲットにより、透明導電性フィルム等の機能性フィルムの製造等に必要な広い幅の基板にインライン式で連続的に成膜できる対向ターゲット式スパッタ装置が実現される。
［成膜実施例２］
第６図に示した第２の実施の態様の合成対向式スパッタ部を備えた対向ターゲット式スパッタ装置において、８インチウエハへの成膜が可能なように、Ｚ方向が１００ｍｍでＹ方向が３１５ｍｍのターゲットを用いるようにすると共に、中間ターゲットユニットの厚さすなわち両面のターゲットの面間距離が６０ｍｍで、各ターゲットの対向間隔１４５ｍｍとして、Ｘ方向が３５０ｍｍでＹ方向が３１５ｍｍの開口面積の合成対向式スパッタ部とした。なお、端部のターゲットユニットは、第２の実施の態様で磁界調整用の永久磁石１８０ａ，１８０ｂを省略したものとした。
この対向ターゲット式スパッタ装置を用いて、ターゲットからの距離が１００ｍｍの位置に８インチのウエハをセットし、金属酸化物のターゲットを用いて、端部ターゲットユニット及び中間ターゲットユニットに共通の電源から電力を並列に供給して、ウエハ上に金属酸化物膜を最大膜厚が１０００Å以上になるように成膜して触針式段差計により膜厚を測定して膜厚分布を評価した。
膜厚分布の測定結果を第１７図（ａ）、（ｂ）に示す。（ａ）図は、Ｘ方向すなわち対向方向の膜厚分布で、各膜厚は開口のこの方向の中心線上で１０ｍｍ間隔で測定した測定値である。（ｂ）図は、Ｙ方向すなわち横方向の膜厚分布で、各膜厚は開口のこの方向の中心線上で１０ｍｍ間隔で測定した測定値である。測定位置６が開口のセンター位置である。膜厚は開口のセンター位置での膜厚を基準として１００％とし、各測定位置で測定した測定値を基準に対する比（％）で示した。
図のグラフより、両方向の膜厚分布とも８インチのウエハでも平均値の±１０％以内になることが確認できた。また、６インチのウエハであれば±５％以内と非常に均一な分布が得られることがわかる。更に、膜厚調整用のマスク等を設けることにより、均一性は更に向上できる。このように合成対向式スパッタ部により従来不可能であった対向方向の膜形成領域の拡大が可能となり、半導体デバイスの製造に要求される静止した状態での大面積の基板への成膜ができる対向ターゲット式スパッタ装置が実現される。
【図１】
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【図２】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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