イオンプレーティング装置および成膜方法
【課題】膜材の気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制して、ワークに安定した膜特性を有する被膜を成膜することができるイオンプレーティング装置および成膜方法を提供すること。
【解決手段】真空チャンバ３の内部におけるハース５の露出面５ｂの表面温度を、タブレット２１の気化によりハース５の露出面５ｂに付着した成膜堆積物の再気化を抑制する第１の温度領域、または気化したタブレット２１のハース５の露出面５ｂに対する付着を抑制する第２の温度領域に制御する構成にした。
【解決手段】真空チャンバ３の内部におけるハース５の露出面５ｂの表面温度を、タブレット２１の気化によりハース５の露出面５ｂに付着した成膜堆積物の再気化を抑制する第１の温度領域、または気化したタブレット２１のハース５の露出面５ｂに対する付着を抑制する第２の温度領域に制御する構成にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオンプレーティング装置に関し、特に、プラズマビームを利用したイオンプレーティング装置および成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラズマビームを利用したイオンプレーティング装置として、ハースに収容された膜材としてのタブレットを気化させるイオンプレーティング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このイオンプレーティング装置においては、ハースに形成された貫通孔にタブレットが収容され、このタブレットが下方から突き上げ棒により突き上げられることでチャンバ内に連続的に繰り出されている。そして、チャンバ内に発生したプラズマビームがステアリングコイル等によりハースに向かって誘導され、チャンバ内に繰り出されたタブレットの上面を照射することにより、照射により発生した気体がプラズマビームを通過してイオン化し、ワークの表面に付着して成膜している。
【特許文献１】特開２００２−３０４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記したイオンプレーティング装置においては、プラズマビームの照射により膜材から発生した気体がワークの表面のみならずハースの上面にも付着堆積し、この堆積した成膜堆積物が再び気化することでワークに結晶性の劣化した被膜が成膜され、安定した膜特性を得ることができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、膜材の気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制して、ワークに安定した膜特性を有する被膜を成膜することができるイオンプレーティング装置および成膜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のイオンプレーティング装置は、チャンバと、陰極として機能し、前記チャンバ内にプラズマビームを発生するプラズマビーム発生源と、陽極として機能し、前記チャンバ内においてプラズマビームが照射されるハースと、前記ハースに近接配置された成膜用の膜材を前記チャンバ内に露出するように支持する膜材支持部と、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を制御する温度制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、温度制御部によりハースのチャンバ内における露出面の表面温度が制御されるため、温度制御部によりハースの露出面の表面温度を、膜材の気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制する温度領域、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制する温度領域に制御することができる。したがって、成膜堆積物が再気化することが抑制され、ワークに結晶性の良好な被膜が成膜され、安定した膜特性を得ることができる。
【０００７】
また本発明は、上記イオンプレーティング装置において、前記温度制御部は、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を、前記膜材の気化により前記ハースの露出面に付着した成膜堆積物の再気化を抑制する第１の温度領域に制御することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、膜材の気化により気化した膜材がハースの露出面に付着して堆積した成膜堆積物の再気化を抑制することができる。
【０００９】
また本発明は、上記イオンプレーティング装置において、前記温度制御部は、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を、気化した前記膜材が前記ハースの露出面に付着するのを抑制する第２の温度領域に制御することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、プラズマビームの照射により気化した膜材がハースの露出面に付着することが抑制されるため、ハースの露出面に成膜堆積物が堆積することがなく、成膜堆積物の再気化を予防することができる。
【００１１】
また本発明は、上記イオンプレーティング装置において、前記ハースの露出面の表面温度を検出する温度検出部を備え、前記膜材支持部は導電性であり、前記ハースに可変抵抗を介して接続されており、前記温度制御部は、前記温度検出部により検出された表面温度に応じて前記可変抵抗の抵抗値を可変させて前記ハースに対する通電量を調整することにより、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を制御することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、温度検出部の検出結果に応じて可変抵抗の抵抗値を可変させることで、ハースの露出面の表面温度を適切な温度領域に制御することができる。
【００１３】
また本発明は、上記イオンプレーティング装置において、前記膜材支持部を介して前記膜材に対する通電を制御する通電制御部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、通電制御部により膜材に対する通電を制御することで、プラズマビームをハースに集中的に照射させることができる。これにより、ハースの露出面に成膜堆積物が堆積した場合に、プラズマビームをハースに集中的に照射してハースに堆積した成膜堆積物を除去することができる。
【００１５】
本発明の成膜方法は、上記イオンプレーティング装置を用い、プラズマビームの照射により前記膜材を気化させ、気化した前記膜材を前記ワークの表面に付着させて成膜し、成膜過程において前記ハースの露出面の表面温度を制御することを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、ハースの露出面の表面温度を、膜材の気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制する温度領域、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制する温度領域に制御して、ワークに安定した膜特性を有する被膜を成膜することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、膜材の気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制して、ワークに安定した膜特性を有する被膜を成膜することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態に係るイオンプレーティング装置は、ハースの真空チャンバの内部における露出面の表面温度を、膜材としてのタブレットの気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制する温度領域、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制する温度領域に制御することにより、ワークに安定した膜特性を有する被膜を成膜するようにしたものである。
【００１９】
図１を参照して、イオンプレーティング装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るイオンプレーティング装置の模式図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態に係るイオンプレーティング装置１は、気密性の真空チャンバ３を備えており、真空チャンバ３の一の側壁３ａには陰極として機能するプラズマビーム発生源としてのプラズマガン４が設けられ、真空チャンバ３の底壁３ｂには陽極として機能するハース５が設けられている。また、真空チャンバ３の上壁３ｃには成膜対象のワークＷを搬送する搬送部６が設けられ、真空チャンバ３のプラズマガン４が設けられた側壁３ａに対向する側壁３ｄには酸素ガスおよびアルゴンガス等のキャリアガスを導入するガス導入口８が形成されている。さらに、イオンプレーティング装置１には、成膜処理等の各種処理を統括制御する制御部７が設けられている。
【００２１】
プラズマガン４は、ハース５に対してプラズマビームＰを照射するものであり、プラズマビームＰを発生させるプラズマガン本体１１と、プラズマガン本体１１の真空チャンバ３側においてプラズマガン本体１１と同軸上に配置された第１の中間電極１２および第２の中間電極１３とを有して構成されている。プラズマガン本体１１は、導体板１４を介して直流電源１６のマイナス端子に接続されており、導体板１４とハース５との間で放電を生じさせることによりプラズマビームＰを発生させている。第１の中間電極１２および第２の中間電極１３には、それぞれ永久磁石が内蔵されており、この永久磁石によりプラズマガン４により発生されたプラズマビームＰが収束される。
【００２２】
また、プラズマガン４の真空チャンバ３の外部に突出した部分には、周囲を取り囲むように第１のコイル１５が設けられており、この第１のコイル１５により第１の中間電極１２および第２の中間電極１３まで引き出されたプラズマビームＰが真空チャンバ３の内部に誘導される。
【００２３】
ハース５は、プラズマガン４から出射されたプラズマビームＰを下方に吸引するものであり、導電材料で形成され、後述するハース抵抗１７は、第２の電流計３２、第１の電流計３１を介して直流電源１６のプラス端子に接続されている。また、ハース５には、プラズマビームＰが入射される中央部分に貫通孔５ａが形成されており、この貫通孔５ａに円柱状のタブレット２１が充填されている。貫通孔５ａの周囲には絶縁パイプ２３が設けられており、ハース５とタブレット２１とが真空チャンバ３の内部において絶縁されている。これにより、ハース５とタブレット２１との間で異常放電が抑制される。なお、本実施の形態における真空チャンバ３の内部とは、絶縁パイプ２３とタブレット２１との対向空間等のように図示しないパッキン等により真空雰囲気が保たれている部分を含むものである。
【００２４】
貫通孔５ａの同軸上には、タブレット２１を下方から支持するタブレット支持棒２５が上下方向に移動可能に設けられており、このタブレット支持棒２５によりタブレット２１が突き上げられてハース５に対してタブレット２１が供給される。タブレット支持棒２５は、上下方向に延在し、上端においてタブレット２１を弾性挟持し、下端において図示しない駆動機構に接続されている。そして、タブレット支持棒２５は、タブレット２１を弾性挟持した状態で駆動機構によりタブレット２１の消費速度に合わせて上方に移動される。また、タブレット支持棒２５は、導電材料で形成され、タブレット２１を支持する支持面においてタブレット２１と導通し、真空チャンバ３の外部において通電制御部としての遮断スイッチ２７、第１の電流計３１を介して直流電源１６のプラス端子に接続されている。
【００２５】
ハース５の真空チャンバ３の外部に突出した部分には、周囲を取り囲むように第２のコイル２９が設けられており、この第２のコイル２９によりハース５に入射されるプラズマビームＰの向き等が修正される。
【００２６】
タブレット２１は、成膜用の膜材であり、酸化亜鉛および酸化ガリウムの粉末により円柱状に焼結成形されている。タブレット２１の上面にプラズマビームＰが照射されると、プラズマビームＰにより加熱されて気化し、タブレット２１の上方に位置するワークＷの表面にＺｎＯ膜が成膜される。
【００２７】
また、本実施の形態で使用されるタブレット２１は、６０［ｍｍ］以上のロングサイズのタブレット２１であり、２０［ｍｍ］程度のスモールサイズのタブレットを縦一列に重ねた状態と異なり、タブレット間の合わせ目を少なくしている。これにより、タブレット間の合わせ目で生じる異常放電を抑制している。また、タブレットが消費されて細かい破片だけが、残った場合には、破片が真空チャンバ３の内部に飛び散って汚染の原因となるが、タブレット間の合わせ目が少ないため、真空チャンバ３の内部の汚染を抑制することも可能となる。
【００２８】
搬送部６は、真空チャンバ３内においてハース５の上方にワークＷを支持している。
【００２９】
直流電源１６は、可変直流電源であり、直流電源１６のマイナス端子に接続された電源ラインはプラズマガン４に直接接続され、直流電源１６のプラス端子に接続された電源ラインは第１の電流計３１の先の分岐点ｄにおいて２股に分岐し、一方が第２の電流計３２およびハース抵抗１７を介してハース５に接続され、他方が遮断スイッチ２７を介してタブレット支持棒２５に接続されている。
【００３０】
第１の電流計３１は、プラズマガン４に流れるガン電流、すなわち、ハース５およびタブレット２１に流れるトータル電流の電流値を検出して、その検出結果を制御部７に出力している。第２の電流計３２は、ガン電流が分岐点ｄにおいて分流されてハース５側に流れる電流値を検出して、その検出結果を制御部７に出力している。ハース抵抗１７は、可変抵抗であり、制御部７により制御されて抵抗値を可変させることでハース５およびタブレット２１のそれぞれに対する通電量が調整される。
【００３１】
遮断スイッチ２７は、タブレット２１に対する通電を制御するものであり、タブレット２１に対するプラズマビームＰの照射量が調整される。例えば、遮断スイッチ２７がＯＮの場合には、タブレット２１に対しても通電されるため、プラズマビームＰはタブレット２１の上方において分流して、ハース５およびタブレット２１のそれぞれを照射する。一方、遮断スイッチ２７がＯＦＦの場合には、タブレット２１に対する通電が遮断されるため、ハース５に対して集中的にプラズマビームＰが照射される。
【００３２】
このように、ハース５に対して集中的にプラズマビームＰを照射できるため、ハース５の露出面５ｂにタブレット２１の気化により成膜堆積物が堆積した場合に、プラズマビームＰをハース５に集中的に照射して堆積した成膜堆積物を除去することが可能となる。なお、本実施の形態においては、通電制御部として遮断スイッチ２７をＯＮ・ＯＦＦさせてタブレット２１に対する通電を制御しているが、可変抵抗の抵抗値を可変させて通電を制御する構成としてもよい。
【００３３】
制御部７は、ハース５およびタブレット２１のそれぞれに対する通電量を調整して、プラズマ強度やタブレット２１の消費レートを制御すると共に、真空チャンバ３の内部におけるハース５の露出面５ｂの表面温度を制御するものである。この場合、制御部７は、ハース５に流れる電流、ガン電流、ハース抵抗１７の抵抗値の関係を示すマップデータを記憶しており、このマップデータを参照してハース抵抗１７の抵抗値を可変させてハース５に流れる通電量を調整している。
【００３４】
また、制御部７には温度検出部３３が接続されており、この温度検出部３３により真空チャンバ３の内部におけるハース５の露出面５ｂの表面温度が検出される。また、温度検出部３３としては、例えば、熱電対や放射温度計等を有して構成される。そして、制御部７は、温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が良好な膜特性が得られる温度領域に入るように、直流電源１６の印加電圧およびハース抵抗１７の抵抗値を可変させてハース５に対する通電量を調整している。
【００３５】
以下、図２を参照して、良好な膜特性が得られるハースの露出面の温度領域について説明する。図２（ａ）は、ハースの露出面の表面温度と成膜堆積物の堆積量との関係を示す図、図２（ｂ）は、ハースの露出面の表面温度と成膜堆積物の再気化量との関係を示す図である。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、ハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］より低い温度領域においては、プラズマビームＰの照射により気化したタブレット２１がハース５の露出面５ｂに付着して成膜堆積物が堆積することを示している。また、ハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］以上の温度領域においては、プラズマビームＰの照射により気化したタブレット２１がハース５の露出面５ｂに付着しないため再気化も生じないことを示している。
【００３７】
図２（ｂ）に示すように、ハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以下の温度領域においては、タブレット２１の気化によりハース５に堆積した成膜堆積物が再気化しないことを示している。また、ハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以上１０００[℃]以下の温度領域においては、成膜堆積物の堆積と再気化が同時に生じ、表面温度の上昇に伴って再気化量が増加し、その後、減少に転じることを示している。
【００３８】
したがって、ハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］より高く、かつ１０００［℃］より低い温度領域においては、ハース５に成膜堆積物が堆積すると共に、堆積した成膜堆積物が再気化し、ワークＷに対して結晶性が劣化した被膜が成膜される。一方、ハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］以上の温度領域に制御されると、気化したタブレット２１がハース５に付着するのが抑制され、ハース５の露出面５ｂに成膜堆積物が堆積せず、成膜堆積物の再気化を予防することが可能となる。さらに、ハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以下の温度領域に制御されると、ハース５に堆積した成膜堆積物が再気化するのを抑制することが可能となる。
【００３９】
このように構成されたイオンプレーティング装置１において、直流電源１６がハース５とプラズマガン４との間に直流電圧を印加すると、真空チャンバ３の内部にプラズマビームＰが発生し、ワークＷに成膜処理が行われる。
【００４０】
具体的には、直流電源１６によりハース５とプラズマガン４との間に直流電圧が印加されると、プラズマビームＰが発生される。このプラズマビームＰは、第１のコイル１５および第２のコイル２９等により形成される磁界に誘導されてハース５に照射される。タブレット支持棒２５によりハース５に供給されたタブレット２１は、プラズマビームＰの照射により上面が加熱されて気化される。
【００４１】
タブレット２１の気体は、プラズマビームＰを通過中にイオン化してワークＷの表面に付着して被膜を形成する。このとき、プラズマガン４に流れるガン電流およびタブレット２１に流れる電流は、ハース抵抗１７が動的に制御されることで、プラズマガン４のプラズマ強度やタブレット２１の消費レートと共に、ハース５の露出面５ｂの表面温度が制御される。
【００４２】
次に、イオンプレーティング装置による温度制御処理の一例について説明する。図３は、イオンプレーティング装置による温度制御処理のフローの一例である。なお、制御部には第１の電流計および第２の電流計からガン電流およびハースに流れる電流が出力されているものとし、初期設定としてハースの露出面の表面温度の目標温度領域を６００［℃］以下の温度領域とするか、１０００［℃］以上の温度領域とするかが設定されているものとする。
【００４３】
先ず、制御部７により初期設定としてハース５の露出面５ｂの表面温度の目標温度領域が６００［℃］以下に設定されているかが判定される（ステップＳ０１）。初期設定として目標温度領域が６００［℃］以下の温度領域に設定されていないと判定された場合（ステップＳ０１：Ｎｏ）、初期設定として目標温度領域が１０００［℃］以上の温度領域に設定されているとしてステップＳ０４に移行する。一方、初期設定として目標温度領域が６００［℃］以下の温度領域に設定されていると判定された場合（ステップＳ０１：Ｙｅｓ）、温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以下か否かが判定される（ステップＳ０２）。
【００４４】
温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以下の場合（ステップＳ０２：Ｙｅｓ）、ハース５の露出面５ｂに付着する成膜堆積物が再気化しない温度として処理を終了する。一方、温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］より高い場合（ステップＳ０２：Ｎｏ）、ハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以下になるまで直流電源１６の印加電圧およびハース抵抗１７の抵抗値を可変させて、ハース５に対する通電量が調整される（ステップＳ０３）。
【００４５】
ステップＳ０１において初期設定として目標温度領域が１０００［℃］以上の温度領域に設定されていると判定された場合、温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］以上か否かが判定される（ステップＳ０４）。
【００４６】
温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］以上の場合（ステップＳ０４：Ｙｅｓ）、気化したタブレット２１がハース５の露出面５ｂに付着し、成膜堆積物が堆積しない温度として処理を終了する。一方、温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］より低い場合（ステップＳ０４：Ｎｏ）、ハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］以上にまるまで直流電源１６の印加電圧およびハース抵抗１７の抵抗値を可変させて、ハース５に対する通電量が調整される（ステップＳ０５）。
【００４７】
なお、上記した温度制御処理のフローは一例にすぎず、ハース５の露出面５ｂの表面温度を６００［℃］以下または１０００［℃］以上の温度領域に制御するフローであればどのようなフローであってもよい。例えば、ハース５の露出面５ｂの表面温度が８００［℃］以下の場合には６００［℃］以下の温度領域に近づけるように制御し、ハース５の露出面５ｂの表面温度が８００［℃］より高い場合には１０００［℃］以上の温度領域に近づけるように制御してもよい。
【００４８】
以上のように、本実施の形態に係るイオンプレーティング装置１によれば、制御部７によりハース５の真空チャンバ３の内部における露出面５ｂの表面温度が制御されるため、制御部７によりハース５の露出面５ｂの表面温度を、タブレット２１の気化によりハース５に付着した成膜堆積物の再気化を抑制する温度領域、または成膜堆積物がハース５に堆積するのを抑制する温度領域に制御することができる。したがって、成膜堆積物が再気化することが抑制され、ワークに結晶性の良好な被膜が成膜され、安定した膜特性を得ることが可能となる。
【００４９】
なお、上記した実施の形態においては、請求項に記載の第１の温度領域を６００［℃］以下の温度領域、第２の温度領域を１０００［℃］以上の温度領域として説明したが、この内容に限定されるものではない。第１の温度領域は、タブレット２１の気化によりハース５に付着した成膜堆積物が再び気化しない温度領域であればよく、例えば、６００［℃］以上であってもよい。また、第２の温度領域は、気化したタブレット２１がハース５の露出面５ｂに付着しない温度領域であればよく、例えば、１０００［℃］以下であってもよい。
【００５０】
また、上記した実施の形態においては、ハース５を真空チャンバ３の底壁３ｂに設け、下方からワークＷの表面に成膜する構成としたが、図４に示すように、複数のハース４５を真空チャンバ４３の側壁４３ａに設け、側方からワークＷの表面に成膜する構成としてもよい。この構成により、ワークＷを立てた状態でワークＷの表面に成膜することができ、ワークＷを水平した状態のように自重により撓むことがないため、大面積の大型ワークに成膜することが可能となる。
【００５１】
また、上記した実施の形態においては、ハース５の露出面５ｂの表面温度を制御して、ハース５の露出面５ｂに付着する成膜堆積物の再気化を抑制する構成としたが、ハース５に流れる電流密度を制御してハース５の露出面５ｂに付着するタブレット２１の再気化を抑制する構成としてもよい。
【００５２】
また、上記した実施の形態においては、本発明をロングサイズのタブレット２１に適用した例を挙げて説明したが、本発明をショートサイズのタブレット２１に適用することも可能である。また、膜材として酸化亜鉛および酸化ガリウムの粉末により焼結成形したタブレットを使用したが、ワークＷを成膜するものであればこれに限定されるもではない。
【００５３】
また、上記した実施の形態においては、ハース５の中央にタブレット２１を収容して、ハース５とタブレット２１とを近接配置した例を示して説明したが、タブレット２１がハース５に近接配置されていれば、ハース５の中央にタブレット２１を収容する構成に限定されない。
【００５４】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明したように、本発明は、膜材の気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制して、ワークに安定した膜特性を有する被膜を成膜することができるという効果を有し、特にプラズマビームを利用したイオンプレーティング装置および成膜方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係るイオンプレーティング装置の実施の形態を示す図であり、イオンプレーティング装置の模式図である。
【図２】本発明に係るイオンプレーティング装置の実施の形態を示す図であり、（ａ）は、ハースの露出面の表面温度と成膜堆積物の堆積量との関係を示す図、（ｂ）は、ハースの露出面の表面温度と成膜堆積物の再気化量との関係を示す図である。
【図３】本発明に係るイオンプレーティング装置の実施の形態を示す図であり、イオンプレーティング装置による温度制御処理のフローの一例である。
【図４】本発明に係るイオンプレーティング装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ イオンプレーティング装置
３ 真空チャンバ（チャンバ）
４ プラズマガン（プラズマビーム発生源）
５ ハース
７ 制御部（温度制御部）
１６ 直流電源
１７ ハース抵抗（可変抵抗）
２１ タブレット（膜材）
２５ タブレット支持棒（膜材支持部）
２７ 遮断スイッチ（通電制御部）
３１ 第１の電流計
３２ 第２の電流計
３３ 温度検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオンプレーティング装置に関し、特に、プラズマビームを利用したイオンプレーティング装置および成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラズマビームを利用したイオンプレーティング装置として、ハースに収容された膜材としてのタブレットを気化させるイオンプレーティング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このイオンプレーティング装置においては、ハースに形成された貫通孔にタブレットが収容され、このタブレットが下方から突き上げ棒により突き上げられることでチャンバ内に連続的に繰り出されている。そして、チャンバ内に発生したプラズマビームがステアリングコイル等によりハースに向かって誘導され、チャンバ内に繰り出されたタブレットの上面を照射することにより、照射により発生した気体がプラズマビームを通過してイオン化し、ワークの表面に付着して成膜している。
【特許文献１】特開２００２−３０４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記したイオンプレーティング装置においては、プラズマビームの照射により膜材から発生した気体がワークの表面のみならずハースの上面にも付着堆積し、この堆積した成膜堆積物が再び気化することでワークに結晶性の劣化した被膜が成膜され、安定した膜特性を得ることができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、膜材の気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制して、ワークに安定した膜特性を有する被膜を成膜することができるイオンプレーティング装置および成膜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のイオンプレーティング装置は、チャンバと、陰極として機能し、前記チャンバ内にプラズマビームを発生するプラズマビーム発生源と、陽極として機能し、前記チャンバ内においてプラズマビームが照射されるハースと、前記ハースに近接配置された成膜用の膜材を前記チャンバ内に露出するように支持する膜材支持部と、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を制御する温度制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、温度制御部によりハースのチャンバ内における露出面の表面温度が制御されるため、温度制御部によりハースの露出面の表面温度を、膜材の気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制する温度領域、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制する温度領域に制御することができる。したがって、成膜堆積物が再気化することが抑制され、ワークに結晶性の良好な被膜が成膜され、安定した膜特性を得ることができる。
【０００７】
また本発明は、上記イオンプレーティング装置において、前記温度制御部は、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を、前記膜材の気化により前記ハースの露出面に付着した成膜堆積物の再気化を抑制する第１の温度領域に制御することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、膜材の気化により気化した膜材がハースの露出面に付着して堆積した成膜堆積物の再気化を抑制することができる。
【０００９】
また本発明は、上記イオンプレーティング装置において、前記温度制御部は、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を、気化した前記膜材が前記ハースの露出面に付着するのを抑制する第２の温度領域に制御することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、プラズマビームの照射により気化した膜材がハースの露出面に付着することが抑制されるため、ハースの露出面に成膜堆積物が堆積することがなく、成膜堆積物の再気化を予防することができる。
【００１１】
また本発明は、上記イオンプレーティング装置において、前記ハースの露出面の表面温度を検出する温度検出部を備え、前記膜材支持部は導電性であり、前記ハースに可変抵抗を介して接続されており、前記温度制御部は、前記温度検出部により検出された表面温度に応じて前記可変抵抗の抵抗値を可変させて前記ハースに対する通電量を調整することにより、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を制御することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、温度検出部の検出結果に応じて可変抵抗の抵抗値を可変させることで、ハースの露出面の表面温度を適切な温度領域に制御することができる。
【００１３】
また本発明は、上記イオンプレーティング装置において、前記膜材支持部を介して前記膜材に対する通電を制御する通電制御部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、通電制御部により膜材に対する通電を制御することで、プラズマビームをハースに集中的に照射させることができる。これにより、ハースの露出面に成膜堆積物が堆積した場合に、プラズマビームをハースに集中的に照射してハースに堆積した成膜堆積物を除去することができる。
【００１５】
本発明の成膜方法は、上記イオンプレーティング装置を用い、プラズマビームの照射により前記膜材を気化させ、気化した前記膜材を前記ワークの表面に付着させて成膜し、成膜過程において前記ハースの露出面の表面温度を制御することを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、ハースの露出面の表面温度を、膜材の気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制する温度領域、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制する温度領域に制御して、ワークに安定した膜特性を有する被膜を成膜することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、膜材の気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制して、ワークに安定した膜特性を有する被膜を成膜することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態に係るイオンプレーティング装置は、ハースの真空チャンバの内部における露出面の表面温度を、膜材としてのタブレットの気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制する温度領域、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制する温度領域に制御することにより、ワークに安定した膜特性を有する被膜を成膜するようにしたものである。
【００１９】
図１を参照して、イオンプレーティング装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るイオンプレーティング装置の模式図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態に係るイオンプレーティング装置１は、気密性の真空チャンバ３を備えており、真空チャンバ３の一の側壁３ａには陰極として機能するプラズマビーム発生源としてのプラズマガン４が設けられ、真空チャンバ３の底壁３ｂには陽極として機能するハース５が設けられている。また、真空チャンバ３の上壁３ｃには成膜対象のワークＷを搬送する搬送部６が設けられ、真空チャンバ３のプラズマガン４が設けられた側壁３ａに対向する側壁３ｄには酸素ガスおよびアルゴンガス等のキャリアガスを導入するガス導入口８が形成されている。さらに、イオンプレーティング装置１には、成膜処理等の各種処理を統括制御する制御部７が設けられている。
【００２１】
プラズマガン４は、ハース５に対してプラズマビームＰを照射するものであり、プラズマビームＰを発生させるプラズマガン本体１１と、プラズマガン本体１１の真空チャンバ３側においてプラズマガン本体１１と同軸上に配置された第１の中間電極１２および第２の中間電極１３とを有して構成されている。プラズマガン本体１１は、導体板１４を介して直流電源１６のマイナス端子に接続されており、導体板１４とハース５との間で放電を生じさせることによりプラズマビームＰを発生させている。第１の中間電極１２および第２の中間電極１３には、それぞれ永久磁石が内蔵されており、この永久磁石によりプラズマガン４により発生されたプラズマビームＰが収束される。
【００２２】
また、プラズマガン４の真空チャンバ３の外部に突出した部分には、周囲を取り囲むように第１のコイル１５が設けられており、この第１のコイル１５により第１の中間電極１２および第２の中間電極１３まで引き出されたプラズマビームＰが真空チャンバ３の内部に誘導される。
【００２３】
ハース５は、プラズマガン４から出射されたプラズマビームＰを下方に吸引するものであり、導電材料で形成され、後述するハース抵抗１７は、第２の電流計３２、第１の電流計３１を介して直流電源１６のプラス端子に接続されている。また、ハース５には、プラズマビームＰが入射される中央部分に貫通孔５ａが形成されており、この貫通孔５ａに円柱状のタブレット２１が充填されている。貫通孔５ａの周囲には絶縁パイプ２３が設けられており、ハース５とタブレット２１とが真空チャンバ３の内部において絶縁されている。これにより、ハース５とタブレット２１との間で異常放電が抑制される。なお、本実施の形態における真空チャンバ３の内部とは、絶縁パイプ２３とタブレット２１との対向空間等のように図示しないパッキン等により真空雰囲気が保たれている部分を含むものである。
【００２４】
貫通孔５ａの同軸上には、タブレット２１を下方から支持するタブレット支持棒２５が上下方向に移動可能に設けられており、このタブレット支持棒２５によりタブレット２１が突き上げられてハース５に対してタブレット２１が供給される。タブレット支持棒２５は、上下方向に延在し、上端においてタブレット２１を弾性挟持し、下端において図示しない駆動機構に接続されている。そして、タブレット支持棒２５は、タブレット２１を弾性挟持した状態で駆動機構によりタブレット２１の消費速度に合わせて上方に移動される。また、タブレット支持棒２５は、導電材料で形成され、タブレット２１を支持する支持面においてタブレット２１と導通し、真空チャンバ３の外部において通電制御部としての遮断スイッチ２７、第１の電流計３１を介して直流電源１６のプラス端子に接続されている。
【００２５】
ハース５の真空チャンバ３の外部に突出した部分には、周囲を取り囲むように第２のコイル２９が設けられており、この第２のコイル２９によりハース５に入射されるプラズマビームＰの向き等が修正される。
【００２６】
タブレット２１は、成膜用の膜材であり、酸化亜鉛および酸化ガリウムの粉末により円柱状に焼結成形されている。タブレット２１の上面にプラズマビームＰが照射されると、プラズマビームＰにより加熱されて気化し、タブレット２１の上方に位置するワークＷの表面にＺｎＯ膜が成膜される。
【００２７】
また、本実施の形態で使用されるタブレット２１は、６０［ｍｍ］以上のロングサイズのタブレット２１であり、２０［ｍｍ］程度のスモールサイズのタブレットを縦一列に重ねた状態と異なり、タブレット間の合わせ目を少なくしている。これにより、タブレット間の合わせ目で生じる異常放電を抑制している。また、タブレットが消費されて細かい破片だけが、残った場合には、破片が真空チャンバ３の内部に飛び散って汚染の原因となるが、タブレット間の合わせ目が少ないため、真空チャンバ３の内部の汚染を抑制することも可能となる。
【００２８】
搬送部６は、真空チャンバ３内においてハース５の上方にワークＷを支持している。
【００２９】
直流電源１６は、可変直流電源であり、直流電源１６のマイナス端子に接続された電源ラインはプラズマガン４に直接接続され、直流電源１６のプラス端子に接続された電源ラインは第１の電流計３１の先の分岐点ｄにおいて２股に分岐し、一方が第２の電流計３２およびハース抵抗１７を介してハース５に接続され、他方が遮断スイッチ２７を介してタブレット支持棒２５に接続されている。
【００３０】
第１の電流計３１は、プラズマガン４に流れるガン電流、すなわち、ハース５およびタブレット２１に流れるトータル電流の電流値を検出して、その検出結果を制御部７に出力している。第２の電流計３２は、ガン電流が分岐点ｄにおいて分流されてハース５側に流れる電流値を検出して、その検出結果を制御部７に出力している。ハース抵抗１７は、可変抵抗であり、制御部７により制御されて抵抗値を可変させることでハース５およびタブレット２１のそれぞれに対する通電量が調整される。
【００３１】
遮断スイッチ２７は、タブレット２１に対する通電を制御するものであり、タブレット２１に対するプラズマビームＰの照射量が調整される。例えば、遮断スイッチ２７がＯＮの場合には、タブレット２１に対しても通電されるため、プラズマビームＰはタブレット２１の上方において分流して、ハース５およびタブレット２１のそれぞれを照射する。一方、遮断スイッチ２７がＯＦＦの場合には、タブレット２１に対する通電が遮断されるため、ハース５に対して集中的にプラズマビームＰが照射される。
【００３２】
このように、ハース５に対して集中的にプラズマビームＰを照射できるため、ハース５の露出面５ｂにタブレット２１の気化により成膜堆積物が堆積した場合に、プラズマビームＰをハース５に集中的に照射して堆積した成膜堆積物を除去することが可能となる。なお、本実施の形態においては、通電制御部として遮断スイッチ２７をＯＮ・ＯＦＦさせてタブレット２１に対する通電を制御しているが、可変抵抗の抵抗値を可変させて通電を制御する構成としてもよい。
【００３３】
制御部７は、ハース５およびタブレット２１のそれぞれに対する通電量を調整して、プラズマ強度やタブレット２１の消費レートを制御すると共に、真空チャンバ３の内部におけるハース５の露出面５ｂの表面温度を制御するものである。この場合、制御部７は、ハース５に流れる電流、ガン電流、ハース抵抗１７の抵抗値の関係を示すマップデータを記憶しており、このマップデータを参照してハース抵抗１７の抵抗値を可変させてハース５に流れる通電量を調整している。
【００３４】
また、制御部７には温度検出部３３が接続されており、この温度検出部３３により真空チャンバ３の内部におけるハース５の露出面５ｂの表面温度が検出される。また、温度検出部３３としては、例えば、熱電対や放射温度計等を有して構成される。そして、制御部７は、温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が良好な膜特性が得られる温度領域に入るように、直流電源１６の印加電圧およびハース抵抗１７の抵抗値を可変させてハース５に対する通電量を調整している。
【００３５】
以下、図２を参照して、良好な膜特性が得られるハースの露出面の温度領域について説明する。図２（ａ）は、ハースの露出面の表面温度と成膜堆積物の堆積量との関係を示す図、図２（ｂ）は、ハースの露出面の表面温度と成膜堆積物の再気化量との関係を示す図である。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、ハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］より低い温度領域においては、プラズマビームＰの照射により気化したタブレット２１がハース５の露出面５ｂに付着して成膜堆積物が堆積することを示している。また、ハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］以上の温度領域においては、プラズマビームＰの照射により気化したタブレット２１がハース５の露出面５ｂに付着しないため再気化も生じないことを示している。
【００３７】
図２（ｂ）に示すように、ハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以下の温度領域においては、タブレット２１の気化によりハース５に堆積した成膜堆積物が再気化しないことを示している。また、ハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以上１０００[℃]以下の温度領域においては、成膜堆積物の堆積と再気化が同時に生じ、表面温度の上昇に伴って再気化量が増加し、その後、減少に転じることを示している。
【００３８】
したがって、ハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］より高く、かつ１０００［℃］より低い温度領域においては、ハース５に成膜堆積物が堆積すると共に、堆積した成膜堆積物が再気化し、ワークＷに対して結晶性が劣化した被膜が成膜される。一方、ハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］以上の温度領域に制御されると、気化したタブレット２１がハース５に付着するのが抑制され、ハース５の露出面５ｂに成膜堆積物が堆積せず、成膜堆積物の再気化を予防することが可能となる。さらに、ハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以下の温度領域に制御されると、ハース５に堆積した成膜堆積物が再気化するのを抑制することが可能となる。
【００３９】
このように構成されたイオンプレーティング装置１において、直流電源１６がハース５とプラズマガン４との間に直流電圧を印加すると、真空チャンバ３の内部にプラズマビームＰが発生し、ワークＷに成膜処理が行われる。
【００４０】
具体的には、直流電源１６によりハース５とプラズマガン４との間に直流電圧が印加されると、プラズマビームＰが発生される。このプラズマビームＰは、第１のコイル１５および第２のコイル２９等により形成される磁界に誘導されてハース５に照射される。タブレット支持棒２５によりハース５に供給されたタブレット２１は、プラズマビームＰの照射により上面が加熱されて気化される。
【００４１】
タブレット２１の気体は、プラズマビームＰを通過中にイオン化してワークＷの表面に付着して被膜を形成する。このとき、プラズマガン４に流れるガン電流およびタブレット２１に流れる電流は、ハース抵抗１７が動的に制御されることで、プラズマガン４のプラズマ強度やタブレット２１の消費レートと共に、ハース５の露出面５ｂの表面温度が制御される。
【００４２】
次に、イオンプレーティング装置による温度制御処理の一例について説明する。図３は、イオンプレーティング装置による温度制御処理のフローの一例である。なお、制御部には第１の電流計および第２の電流計からガン電流およびハースに流れる電流が出力されているものとし、初期設定としてハースの露出面の表面温度の目標温度領域を６００［℃］以下の温度領域とするか、１０００［℃］以上の温度領域とするかが設定されているものとする。
【００４３】
先ず、制御部７により初期設定としてハース５の露出面５ｂの表面温度の目標温度領域が６００［℃］以下に設定されているかが判定される（ステップＳ０１）。初期設定として目標温度領域が６００［℃］以下の温度領域に設定されていないと判定された場合（ステップＳ０１：Ｎｏ）、初期設定として目標温度領域が１０００［℃］以上の温度領域に設定されているとしてステップＳ０４に移行する。一方、初期設定として目標温度領域が６００［℃］以下の温度領域に設定されていると判定された場合（ステップＳ０１：Ｙｅｓ）、温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以下か否かが判定される（ステップＳ０２）。
【００４４】
温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以下の場合（ステップＳ０２：Ｙｅｓ）、ハース５の露出面５ｂに付着する成膜堆積物が再気化しない温度として処理を終了する。一方、温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］より高い場合（ステップＳ０２：Ｎｏ）、ハース５の露出面５ｂの表面温度が６００［℃］以下になるまで直流電源１６の印加電圧およびハース抵抗１７の抵抗値を可変させて、ハース５に対する通電量が調整される（ステップＳ０３）。
【００４５】
ステップＳ０１において初期設定として目標温度領域が１０００［℃］以上の温度領域に設定されていると判定された場合、温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］以上か否かが判定される（ステップＳ０４）。
【００４６】
温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］以上の場合（ステップＳ０４：Ｙｅｓ）、気化したタブレット２１がハース５の露出面５ｂに付着し、成膜堆積物が堆積しない温度として処理を終了する。一方、温度検出部３３により検出されたハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］より低い場合（ステップＳ０４：Ｎｏ）、ハース５の露出面５ｂの表面温度が１０００［℃］以上にまるまで直流電源１６の印加電圧およびハース抵抗１７の抵抗値を可変させて、ハース５に対する通電量が調整される（ステップＳ０５）。
【００４７】
なお、上記した温度制御処理のフローは一例にすぎず、ハース５の露出面５ｂの表面温度を６００［℃］以下または１０００［℃］以上の温度領域に制御するフローであればどのようなフローであってもよい。例えば、ハース５の露出面５ｂの表面温度が８００［℃］以下の場合には６００［℃］以下の温度領域に近づけるように制御し、ハース５の露出面５ｂの表面温度が８００［℃］より高い場合には１０００［℃］以上の温度領域に近づけるように制御してもよい。
【００４８】
以上のように、本実施の形態に係るイオンプレーティング装置１によれば、制御部７によりハース５の真空チャンバ３の内部における露出面５ｂの表面温度が制御されるため、制御部７によりハース５の露出面５ｂの表面温度を、タブレット２１の気化によりハース５に付着した成膜堆積物の再気化を抑制する温度領域、または成膜堆積物がハース５に堆積するのを抑制する温度領域に制御することができる。したがって、成膜堆積物が再気化することが抑制され、ワークに結晶性の良好な被膜が成膜され、安定した膜特性を得ることが可能となる。
【００４９】
なお、上記した実施の形態においては、請求項に記載の第１の温度領域を６００［℃］以下の温度領域、第２の温度領域を１０００［℃］以上の温度領域として説明したが、この内容に限定されるものではない。第１の温度領域は、タブレット２１の気化によりハース５に付着した成膜堆積物が再び気化しない温度領域であればよく、例えば、６００［℃］以上であってもよい。また、第２の温度領域は、気化したタブレット２１がハース５の露出面５ｂに付着しない温度領域であればよく、例えば、１０００［℃］以下であってもよい。
【００５０】
また、上記した実施の形態においては、ハース５を真空チャンバ３の底壁３ｂに設け、下方からワークＷの表面に成膜する構成としたが、図４に示すように、複数のハース４５を真空チャンバ４３の側壁４３ａに設け、側方からワークＷの表面に成膜する構成としてもよい。この構成により、ワークＷを立てた状態でワークＷの表面に成膜することができ、ワークＷを水平した状態のように自重により撓むことがないため、大面積の大型ワークに成膜することが可能となる。
【００５１】
また、上記した実施の形態においては、ハース５の露出面５ｂの表面温度を制御して、ハース５の露出面５ｂに付着する成膜堆積物の再気化を抑制する構成としたが、ハース５に流れる電流密度を制御してハース５の露出面５ｂに付着するタブレット２１の再気化を抑制する構成としてもよい。
【００５２】
また、上記した実施の形態においては、本発明をロングサイズのタブレット２１に適用した例を挙げて説明したが、本発明をショートサイズのタブレット２１に適用することも可能である。また、膜材として酸化亜鉛および酸化ガリウムの粉末により焼結成形したタブレットを使用したが、ワークＷを成膜するものであればこれに限定されるもではない。
【００５３】
また、上記した実施の形態においては、ハース５の中央にタブレット２１を収容して、ハース５とタブレット２１とを近接配置した例を示して説明したが、タブレット２１がハース５に近接配置されていれば、ハース５の中央にタブレット２１を収容する構成に限定されない。
【００５４】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明したように、本発明は、膜材の気化によりハースに付着した成膜堆積物の再気化を抑制、または成膜堆積物がハースに堆積するのを抑制して、ワークに安定した膜特性を有する被膜を成膜することができるという効果を有し、特にプラズマビームを利用したイオンプレーティング装置および成膜方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係るイオンプレーティング装置の実施の形態を示す図であり、イオンプレーティング装置の模式図である。
【図２】本発明に係るイオンプレーティング装置の実施の形態を示す図であり、（ａ）は、ハースの露出面の表面温度と成膜堆積物の堆積量との関係を示す図、（ｂ）は、ハースの露出面の表面温度と成膜堆積物の再気化量との関係を示す図である。
【図３】本発明に係るイオンプレーティング装置の実施の形態を示す図であり、イオンプレーティング装置による温度制御処理のフローの一例である。
【図４】本発明に係るイオンプレーティング装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ イオンプレーティング装置
３ 真空チャンバ（チャンバ）
４ プラズマガン（プラズマビーム発生源）
５ ハース
７ 制御部（温度制御部）
１６ 直流電源
１７ ハース抵抗（可変抵抗）
２１ タブレット（膜材）
２５ タブレット支持棒（膜材支持部）
２７ 遮断スイッチ（通電制御部）
３１ 第１の電流計
３２ 第２の電流計
３３ 温度検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、陰極として機能し、前記チャンバ内にプラズマビームを発生するプラズマビーム発生源と、陽極として機能し、前記チャンバ内においてプラズマビームが照射されるハースと、前記ハースに近接配置された成膜用の膜材を前記チャンバ内に露出するように支持する膜材支持部と、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を制御する温度制御部とを備えたことを特徴とするイオンプレーティング装置。
【請求項２】
前記温度制御部は、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を、前記膜材の気化により前記ハースの露出面に付着した成膜堆積物の再気化を抑制する第１の温度領域に制御することを特徴とする請求項１に記載のイオンプレーティング装置。
【請求項３】
前記温度制御部は、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を、気化した前記膜材が前記ハースの露出面に付着するのを抑制する第２の温度領域に制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイオンプレーティング装置。
【請求項４】
前記ハースの露出面の表面温度を検出する温度検出部を備え、
前記膜材支持部は導電性であり、前記ハースに可変抵抗を介して接続されており、
前記温度制御部は、前記温度検出部により検出された表面温度に応じて前記可変抵抗の抵抗値を可変させて前記ハースに対する通電量を調整することにより、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のイオンプレーティング装置。
【請求項５】
前記膜材支持部を介して前記膜材に対する通電を制御する通電制御部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のイオンプレーティング装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５に記載のイオンプレーティング装置を用い、プラズマビームの照射により前記膜材を気化させ、気化した前記膜材を前記ワークの表面に付着させて成膜し、成膜過程において前記ハースの露出面の表面温度を制御することを特徴とする成膜方法。
【請求項１】
チャンバと、陰極として機能し、前記チャンバ内にプラズマビームを発生するプラズマビーム発生源と、陽極として機能し、前記チャンバ内においてプラズマビームが照射されるハースと、前記ハースに近接配置された成膜用の膜材を前記チャンバ内に露出するように支持する膜材支持部と、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を制御する温度制御部とを備えたことを特徴とするイオンプレーティング装置。
【請求項２】
前記温度制御部は、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を、前記膜材の気化により前記ハースの露出面に付着した成膜堆積物の再気化を抑制する第１の温度領域に制御することを特徴とする請求項１に記載のイオンプレーティング装置。
【請求項３】
前記温度制御部は、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を、気化した前記膜材が前記ハースの露出面に付着するのを抑制する第２の温度領域に制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイオンプレーティング装置。
【請求項４】
前記ハースの露出面の表面温度を検出する温度検出部を備え、
前記膜材支持部は導電性であり、前記ハースに可変抵抗を介して接続されており、
前記温度制御部は、前記温度検出部により検出された表面温度に応じて前記可変抵抗の抵抗値を可変させて前記ハースに対する通電量を調整することにより、前記ハースの前記チャンバ内における露出面の表面温度を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のイオンプレーティング装置。
【請求項５】
前記膜材支持部を介して前記膜材に対する通電を制御する通電制御部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のイオンプレーティング装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５に記載のイオンプレーティング装置を用い、プラズマビームの照射により前記膜材を気化させ、気化した前記膜材を前記ワークの表面に付着させて成膜し、成膜過程において前記ハースの露出面の表面温度を制御することを特徴とする成膜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１３２９３９（Ｐ２０１０−１３２９３９Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０７５１８（Ｐ２００８−３０７５１８）
【出願日】平成２０年１２月２日（２００８．１２．２）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２日（２００８．１２．２）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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