イオンプレーティング装置
【課題】成膜材の物性との違いに関わらずドーピング材を自由に選択可能なイオンプレーティング装置を提供すること。
【解決手段】真空チャンバ３と、プラズマビームＰを発生するプラズマガン４と、プラズマビームＰが照射されるハース５と、ハース５に電気的に接続され、ハース５に近接配置されたタブレット２１を支持する導電性のタブレット支持棒２５とを備え、ハース５の真空チャンバ３内における露出面にはタブレット２１と共に気化されてドーピングされるドーピング材２２が支持され、ハース５およびタブレット２１に対する通電量を調整可能な構成とした。
【解決手段】真空チャンバ３と、プラズマビームＰを発生するプラズマガン４と、プラズマビームＰが照射されるハース５と、ハース５に電気的に接続され、ハース５に近接配置されたタブレット２１を支持する導電性のタブレット支持棒２５とを備え、ハース５の真空チャンバ３内における露出面にはタブレット２１と共に気化されてドーピングされるドーピング材２２が支持され、ハース５およびタブレット２１に対する通電量を調整可能な構成とした。
【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、成膜時にドーピング材をドーピングするイオンプレーティング装置に関する。
【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、タブレットを昇華させて基板に成膜するものが知られている（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、成膜材の粉末を焼結して形成されたタブレットが、ハースに形成された貫通孔に収容され、下方から絶縁性の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成膜材の気体がプラズマビームを通過してイオン化し、基板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、タブレットの成膜と同時にドーピング材をドーピングする場合、成膜材の粉末とドーピング材の粉末とを焼結してタブレットを成形することになるが、成膜材およびドーピング材の焼結温度や固溶限界等の違いにより、適切にタブレットを成形するのが困難であった。また、タブレットが成形されたとしても、成膜材およびドーピング材が一体としてプラズマビームに照射されるため、成膜材およびドーピング材の蒸気圧や昇華点等の違いによっては、不均一に成膜されるおそれがあった。したがって、上記したイオンプレーティング装置では、成膜材およびドーピング材の物性の違いを考慮して材料を選択しなければならず、使用可能な材料の選択幅が限定されてしまう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、成膜材の物性との違いに関わらずドーピング材を自由に選択可能なイオンプレーティング装置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材を前記チャンバ内に露出するように支持する導電性の成膜材支持部とを備え、前記ハースの前記チャンバ内における露出面には成膜時にドーピングされるドーピング材が支持され、前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、ハースおよび成膜材がそれぞれプラズマビームに照射され、プラズマビームの照射により発生したドーピング材および成膜材の気体がプラズマビームを通過してワークに付着して被膜が成膜される。よって、焼結温度や固溶限界を考慮して成膜材とドーピング材とを一体に成形することなく、ドーピング材および成膜材を別々に気化させることができる。また、ハースおよび成膜材に対する通電量が調整され、ハースおよび成膜材に対するプラズマビームの照射量が調整されるため、成膜材とドーピング材とを異なる条件で気化させることができ、蒸気圧や昇華点に関わらず均一に成膜することができる。したがって、成膜材の物性との違いに関わらずドーピング材を自由に選択することができる。
【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、前記成膜材に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の検出結果に基づいて前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整する制御部とを備え、前記成膜材支持部と前記ハースとが可変抵抗を介して電気的に接続され、前記制御部は、前記可変抵抗の抵抗値を制御することにより前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、チャンバ外においてハースと膜材支持部とが可変抵抗を介して電気的に接続されているため、電流計により実際に検出された成膜材に流れる電流値に基づいて可変抵抗の抵抗値が動的に制御され、ハースおよび成膜材に対する通電量を精度よく調整することができる。
【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、前記ハースの露出面のうちプラズマビームが照射される被照射面の面積により、前記ハースの被照射面における電流密度を変化させることを特徴とすることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、ハースおよび成膜材に対する通電量を一定とした場合に、ハースの被照射面の面積に応じてハースに対するプラズマビームの単位面積当たりの照射量を変化させ、ドーピング材の気化量を調整することができる。
【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には窪みが形成され、前記窪みに前記ドーピング材が支持されることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、ドーピング材が粉状や顆粒状であっても、ドーピング材を窪みに収容した状態で支持することによりハースから脱落するのを防止することができる。
【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、前記ハースは、前記チャンバ内において前記成膜材と絶縁されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、チャンバ内におけるハースと成膜材との間の異常放電を抑制して、ハースおよび成膜材に対する通電量をより精度よく調整することができる。
【００１５】
本発明の他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、前記ハースに電気的に接続され、前記ハースに近接配置された成膜材を前記チャンバ内に露出するように支持する導電性の成膜材支持部とを備え、前記ハースは、前記チャンバ内における露出面を有する少なくとも一部が成膜時にドーピングされる導電性のドーピング材で形成され、前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整する。
【００１６】
この構成によれば、ハースの他にドーピング材を設けることなく、導電性材料をドーピングすることができ、部品点数を削減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、成膜材の物性との違いに関わらずドーピング材を自由に選択してワークに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、成膜材とドーピング材とに別々にプラズマビームを照射し、成膜材とドーピング材とを異なる温度条件で気化させることにより、成膜材とドーピング材との物性の違いに関わらず同時にワークに成膜するようにしたものである。
【００１９】
図１および図２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。図２は、本発明の実施の形態に係るハースの上面模式図である。
【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９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、プラズマビームＰが照射されるハース電極２６と、ハース電極２６の下方に設けられたハース本体２７とから構成されている。ハース電極２６は、モリブデン等により環状に形成され、ハース本体２７も導電性材料によりハース電極２６の内周面および外周面と面一となるように環状に形成されている。ハース電極２６およびハース本体２７の上面視中央部分を貫通する貫通孔２８には、円柱状のタブレット２１が充填され、タブレット２１の上面が真空チャンバ３の内部に露出される。
【００２４】
また、ハース電極２６の上面には、貫通孔２８と同心円状に環状溝２６ａが形成され、この環状溝２６ａに顆粒状のドーピング材２２が充填されている。なお、環状溝２６ａの大きさは、ドーピング量がハース電極２６上面に対するドーピング材２２の割合で調整されるため、ドーピング量を考慮して形成されている。また、ハース本体２７は、上端面がハース電極２６に導通し、下端面がハース抵抗１７および第１の電流計１８を介して直流電源１６のプラス端子に接続されている。
【００２５】
貫通孔２８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。
【００２６】
貫通孔２８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。
【００２７】
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、導電性材料で形成され、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の外部において第１の電流計１８および第２の電流計１９を介して直流電源１６のプラス端子に接続されている。
【００２８】
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。
【００２９】
タブレット２１は、成膜用のＧＺＯタブレットであり、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の粉末と酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）の粉末と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の表面に被膜が形成される。
【００３０】
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。
【００３１】
ドーピング材２２は、絶縁性を有する酸化マグネシウム（ＭｇＯ）であり、顆粒状に成形されている。なお、以下の説明においては、顆粒状に成形したドーピング材２２を例示して説明するが、この構成に限定されるものではない。ドーピング材２２はどのように成形されていてもよく、例えば、粉状に成形されてもよいし、環状溝２６ａに収まる環状に焼結成形されていてもよい。また、本実施の形態においては、ドーピング材２２として絶縁性材料を例示して説明するが、ドーピング材２２として導電性材料を使用してもよい。
【００３２】
搬送部６は、真空チャンバ３の内部においてハース５の上方にワークＷを支持している。
【００３３】
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１８の先の分岐点ｄにおいて２股に分岐し、一方がハース抵抗１７を介してハース５に接続され、他方が第２の電流計１９を介してタブレット支持棒２５に接続されている。
【００３４】
第１の電流計１８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９に出力している。第２の電流計１９は、ガン電流が分岐点ｄにおいて分流されてタブレット２１側に流れる電流値を検出して、その検出結果を制御部９に出力している。ハース抵抗１７は、可変抵抗であり、制御部９により制御されて抵抗値を可変されることでハース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。
【００３５】
制御部９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およびハース５に対するプラズマビームＰの照射量を制御するものである。この場合、制御部９は、タブレット２１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およびタブレット２１に対する通電量を調整している。
【００３６】
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。
【００３７】
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昇華される。また、ドーピング材２２を収容したハース電極２６は、プラズマビームＰの照射により加熱され、このハース電極２６の加熱によりドーピング材２２が昇華される。
【００３８】
タブレット２１およびドーピング材２２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の抵抗値が動的に制御されることで、ハース５およびタブレット２１に対する通電量が適切に制御される。
【００３９】
ここで、図３を参照してイオンプレーティング装置による通電量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通電量制御処理の一例の説明図である。なお、本実施の形態のタブレットに使用されるＧＺＯの昇華点は約１４００［℃］〜１５００［℃］であり、ドーピング材に使用されるＭｇＯの昇華点は約２８００［℃］である。また、タブレットに対するドーピング量を１０［％］として成膜するものとする。
【００４０】
図３に示すように、プラズマビームＰがハース５側およびタブレット２１側に分流されて照射され、負電荷がハース５およびタブレット２１内を移動する。このとき、ハース５の貫通孔２８の内周面に絶縁パイプ２３が設けられているため、真空チャンバ３の内部においては、ハース５およびタブレット２１を移動する負電荷は相互に乗り移ることがない。そして、ハース５を移動する負電荷は、ハース抵抗１７を介して直流電源１６に戻ると共に、タブレット２１を移動する負電荷は、タブレット支持棒２５を介して直流電源１６に戻る。
【００４１】
このとき、第１の電流計１８によりハース５およびタブレット２１に流れるガン電流の電流値が検出され、第２の電流計１９によりタブレット２１に流れる電流値が検出されて、それぞれ制御部９に出力される。制御部９は、第１の電流計１８および第２の電流計１９から出力された電流値と、マップデータに基づいて、ハース抵抗１７の抵抗値を制御し、ハース５およびタブレット２１に対する通電量を適切に調整する。このとき、ハース５に流れる電流については１００［Ａ］以上、タブレット２１に流れる電流については３０［Ａ］〜５０［Ａ］になるように調整される。
【００４２】
制御部９によりハース抵抗１７の抵抗値が調整されると、プラズマビームＰがハース抵抗１７の抵抗値に応じて分流し、ハース電極２６およびタブレット２１の上面が照射されて加熱される。このとき、タブレット２１の上面およびドーピング材２２はそれぞれの昇華点、すなわち、タブレット２１は約１４００［℃］〜１５００［℃］、ドーピング材２２は約２８００［℃］まで加熱されて気化される。気化されたタブレット２１およびドーピング材２２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。
【００４３】
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、ハース５およびタブレット２１がプラズマビームＰに照射され、照射により発生したドーピング材２２およびタブレット２１の気体がプラズマビームＰを通過してワークＷに付着して被膜が成膜される。よって、焼結温度や固溶限界を考慮してドーピング材２２とタブレット２１を一体に成形することなく、ハース５に支持されたドーピング材２２およびタブレット支持棒２５に支持されたタブレット２１を別々に気化することが可能となる。また、ハース５およびタブレット２１に対する通電量が調整され、ハース５およびタブレット２１に対するプラズマビームＰの照射量が調整されるため、タブレット２１とドーピング材２２とを異なる条件で気化させることができ、蒸気圧や昇華点に関わらず均一に成膜することができる。したがって、成膜材の物性との違いに関わらずドーピング材２２を自由に選択することができる。
【００４４】
なお、上記した実施の形態においては、タブレット２１としてＧＺＯタブレット、ドーピング材２２として酸化マグネシウムを使用したが、この構成に限定されるものではない。ハース５およびタブレット２１に対する通電量を調整してタブレット２１およびドーピング材２２を異なる条件で気化できるため、ワークＷに成膜可能な材料であれば、タブレット２１およびドーピング材２２としてどのような材料を使用してよい。例えば、タブレット２１としてＧＺＯタブレット、ドーピング材２２としてマグネシウムを使用してもよい。
【００４５】
また、上記した実施の形態においては、タブレット２１およびドーピング材２２を昇華点まで加熱するように通電量を調整する構成としたが、この構成に限定されるものではない。タブレット２１およびドーピング材２２として使用される材料に適したエネルギー状態で気化させればよく、材料によっては、蒸発、スパッタリング等が発生するように通電量を調整する構成としてもよい。
【００４６】
また、上記した実施の形態においては、ハース５の上面に環状溝２６ａを形成して、この環状溝２６ａに顆粒状のドーピング材２２を収容する構成としたが、この構成に限定されるものではない。ドーピング材２２がハース５に支持されていればよく、ハース５の上面にドーピング材２２を収容可能な窪みが形成されていればよい。また、例えば、ドーピング材２２が一塊で形成されていれば、環状溝２６ａを形成することなく、単にハース５の上面に載置する構成としてもよい。
【００４７】
また、上記した実施の形態においては、ハース抵抗１７として可変抵抗を使用し、この可変抵抗の抵抗値を可変させてハース５およびタブレット２１に対する通電量を調整する構成としたが、この構成に限定されるものではない。ハース５およびタブレット２１に対する通電量を調整可能な構成であればよく、ハース抵抗１７として可変抵抗の代わりに固定抵抗を使用し、タブレット２１およびドーピング材２２の材料に応じて固定抵抗を交換することで通電量を調整してもよい。
【００４８】
また、上記した実施の形態においては、ハース５に対する通電量の調整によりドーピング量を調整する構成としたが、ハース５上面におけるプラズマビームＰが照射される被照射面の面積を変えることで、ハース５上面における被照射面の電流密度を調整してドーピング量を調整する構成としてもよい。例えば、ハース５上面における被照射面の面積を小さくすることで、プラズマビームの単位面積当たりの照射量が増加して、ハース５の温度を高くすることができ、ドーピング量を増加させることができる。一方、ハース５上面における被照射面の面積を大きくすることで、プラズマビームの単位面積当たりの照射量が低下して、ハース５の温度を低くすることができ、ドーピング量を低下させることができる。
【００４９】
また、上記した実施の形態においては、ハース電極２６の環状溝２６ａに収容されたドーピング材２２をドーピングする構成としたが、導電性材料をドーピングする場合には、ハース電極２６またはハース電極２６を含んだハース５全体をドーピング材としてもよい。これにより、ハース５の他にドーピング材２２を設けることなく、導電性材料をドーピングすることができ、部品点数を削減することが可能となる。
【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４３ｄ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、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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】
【００５４】
以上説明したように、本発明は、成膜材の物性との違いに関わらずドーピング材を自由に選択できるという効果を有し、特に成膜時にドーピング材をドーピングするイオンプレーティング装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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、ハースの上面模式図である。
【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通電量制御処理の一例の説明図である。
【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】
【００５６】
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
９ 制御部
１６ 直流電源
１７ ハース抵抗（可変抵抗）
１８ 第１の電流計
１９ 第２の電流計
２１ タブレット（成膜材）
２２ ドーピング材
２３ 絶縁パイプ
２５ タブレット支持棒（成膜材支持部）
２６ ハース電極
２６ａ 環状溝（窪み）
２８ 貫通孔
【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、成膜時にドーピング材をドーピングするイオンプレーティング装置に関する。
【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、タブレットを昇華させて基板に成膜するものが知られている（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、成膜材の粉末を焼結して形成されたタブレットが、ハースに形成された貫通孔に収容され、下方から絶縁性の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成膜材の気体がプラズマビームを通過してイオン化し、基板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、タブレットの成膜と同時にドーピング材をドーピングする場合、成膜材の粉末とドーピング材の粉末とを焼結してタブレットを成形することになるが、成膜材およびドーピング材の焼結温度や固溶限界等の違いにより、適切にタブレットを成形するのが困難であった。また、タブレットが成形されたとしても、成膜材およびドーピング材が一体としてプラズマビームに照射されるため、成膜材およびドーピング材の蒸気圧や昇華点等の違いによっては、不均一に成膜されるおそれがあった。したがって、上記したイオンプレーティング装置では、成膜材およびドーピング材の物性の違いを考慮して材料を選択しなければならず、使用可能な材料の選択幅が限定されてしまう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、成膜材の物性との違いに関わらずドーピング材を自由に選択可能なイオンプレーティング装置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材を前記チャンバ内に露出するように支持する導電性の成膜材支持部とを備え、前記ハースの前記チャンバ内における露出面には成膜時にドーピングされるドーピング材が支持され、前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、ハースおよび成膜材がそれぞれプラズマビームに照射され、プラズマビームの照射により発生したドーピング材および成膜材の気体がプラズマビームを通過してワークに付着して被膜が成膜される。よって、焼結温度や固溶限界を考慮して成膜材とドーピング材とを一体に成形することなく、ドーピング材および成膜材を別々に気化させることができる。また、ハースおよび成膜材に対する通電量が調整され、ハースおよび成膜材に対するプラズマビームの照射量が調整されるため、成膜材とドーピング材とを異なる条件で気化させることができ、蒸気圧や昇華点に関わらず均一に成膜することができる。したがって、成膜材の物性との違いに関わらずドーピング材を自由に選択することができる。
【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、前記成膜材に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の検出結果に基づいて前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整する制御部とを備え、前記成膜材支持部と前記ハースとが可変抵抗を介して電気的に接続され、前記制御部は、前記可変抵抗の抵抗値を制御することにより前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、チャンバ外においてハースと膜材支持部とが可変抵抗を介して電気的に接続されているため、電流計により実際に検出された成膜材に流れる電流値に基づいて可変抵抗の抵抗値が動的に制御され、ハースおよび成膜材に対する通電量を精度よく調整することができる。
【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、前記ハースの露出面のうちプラズマビームが照射される被照射面の面積により、前記ハースの被照射面における電流密度を変化させることを特徴とすることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、ハースおよび成膜材に対する通電量を一定とした場合に、ハースの被照射面の面積に応じてハースに対するプラズマビームの単位面積当たりの照射量を変化させ、ドーピング材の気化量を調整することができる。
【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には窪みが形成され、前記窪みに前記ドーピング材が支持されることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、ドーピング材が粉状や顆粒状であっても、ドーピング材を窪みに収容した状態で支持することによりハースから脱落するのを防止することができる。
【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、前記ハースは、前記チャンバ内において前記成膜材と絶縁されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、チャンバ内におけるハースと成膜材との間の異常放電を抑制して、ハースおよび成膜材に対する通電量をより精度よく調整することができる。
【００１５】
本発明の他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、前記ハースに電気的に接続され、前記ハースに近接配置された成膜材を前記チャンバ内に露出するように支持する導電性の成膜材支持部とを備え、前記ハースは、前記チャンバ内における露出面を有する少なくとも一部が成膜時にドーピングされる導電性のドーピング材で形成され、前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整する。
【００１６】
この構成によれば、ハースの他にドーピング材を設けることなく、導電性材料をドーピングすることができ、部品点数を削減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、成膜材の物性との違いに関わらずドーピング材を自由に選択してワークに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、成膜材とドーピング材とに別々にプラズマビームを照射し、成膜材とドーピング材とを異なる温度条件で気化させることにより、成膜材とドーピング材との物性の違いに関わらず同時にワークに成膜するようにしたものである。
【００１９】
図１および図２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。図２は、本発明の実施の形態に係るハースの上面模式図である。
【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９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、プラズマビームＰが照射されるハース電極２６と、ハース電極２６の下方に設けられたハース本体２７とから構成されている。ハース電極２６は、モリブデン等により環状に形成され、ハース本体２７も導電性材料によりハース電極２６の内周面および外周面と面一となるように環状に形成されている。ハース電極２６およびハース本体２７の上面視中央部分を貫通する貫通孔２８には、円柱状のタブレット２１が充填され、タブレット２１の上面が真空チャンバ３の内部に露出される。
【００２４】
また、ハース電極２６の上面には、貫通孔２８と同心円状に環状溝２６ａが形成され、この環状溝２６ａに顆粒状のドーピング材２２が充填されている。なお、環状溝２６ａの大きさは、ドーピング量がハース電極２６上面に対するドーピング材２２の割合で調整されるため、ドーピング量を考慮して形成されている。また、ハース本体２７は、上端面がハース電極２６に導通し、下端面がハース抵抗１７および第１の電流計１８を介して直流電源１６のプラス端子に接続されている。
【００２５】
貫通孔２８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。
【００２６】
貫通孔２８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。
【００２７】
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、導電性材料で形成され、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の外部において第１の電流計１８および第２の電流計１９を介して直流電源１６のプラス端子に接続されている。
【００２８】
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。
【００２９】
タブレット２１は、成膜用のＧＺＯタブレットであり、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の粉末と酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）の粉末と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の表面に被膜が形成される。
【００３０】
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。
【００３１】
ドーピング材２２は、絶縁性を有する酸化マグネシウム（ＭｇＯ）であり、顆粒状に成形されている。なお、以下の説明においては、顆粒状に成形したドーピング材２２を例示して説明するが、この構成に限定されるものではない。ドーピング材２２はどのように成形されていてもよく、例えば、粉状に成形されてもよいし、環状溝２６ａに収まる環状に焼結成形されていてもよい。また、本実施の形態においては、ドーピング材２２として絶縁性材料を例示して説明するが、ドーピング材２２として導電性材料を使用してもよい。
【００３２】
搬送部６は、真空チャンバ３の内部においてハース５の上方にワークＷを支持している。
【００３３】
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１８の先の分岐点ｄにおいて２股に分岐し、一方がハース抵抗１７を介してハース５に接続され、他方が第２の電流計１９を介してタブレット支持棒２５に接続されている。
【００３４】
第１の電流計１８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９に出力している。第２の電流計１９は、ガン電流が分岐点ｄにおいて分流されてタブレット２１側に流れる電流値を検出して、その検出結果を制御部９に出力している。ハース抵抗１７は、可変抵抗であり、制御部９により制御されて抵抗値を可変されることでハース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。
【００３５】
制御部９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およびハース５に対するプラズマビームＰの照射量を制御するものである。この場合、制御部９は、タブレット２１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およびタブレット２１に対する通電量を調整している。
【００３６】
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。
【００３７】
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昇華される。また、ドーピング材２２を収容したハース電極２６は、プラズマビームＰの照射により加熱され、このハース電極２６の加熱によりドーピング材２２が昇華される。
【００３８】
タブレット２１およびドーピング材２２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の抵抗値が動的に制御されることで、ハース５およびタブレット２１に対する通電量が適切に制御される。
【００３９】
ここで、図３を参照してイオンプレーティング装置による通電量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通電量制御処理の一例の説明図である。なお、本実施の形態のタブレットに使用されるＧＺＯの昇華点は約１４００［℃］〜１５００［℃］であり、ドーピング材に使用されるＭｇＯの昇華点は約２８００［℃］である。また、タブレットに対するドーピング量を１０［％］として成膜するものとする。
【００４０】
図３に示すように、プラズマビームＰがハース５側およびタブレット２１側に分流されて照射され、負電荷がハース５およびタブレット２１内を移動する。このとき、ハース５の貫通孔２８の内周面に絶縁パイプ２３が設けられているため、真空チャンバ３の内部においては、ハース５およびタブレット２１を移動する負電荷は相互に乗り移ることがない。そして、ハース５を移動する負電荷は、ハース抵抗１７を介して直流電源１６に戻ると共に、タブレット２１を移動する負電荷は、タブレット支持棒２５を介して直流電源１６に戻る。
【００４１】
このとき、第１の電流計１８によりハース５およびタブレット２１に流れるガン電流の電流値が検出され、第２の電流計１９によりタブレット２１に流れる電流値が検出されて、それぞれ制御部９に出力される。制御部９は、第１の電流計１８および第２の電流計１９から出力された電流値と、マップデータに基づいて、ハース抵抗１７の抵抗値を制御し、ハース５およびタブレット２１に対する通電量を適切に調整する。このとき、ハース５に流れる電流については１００［Ａ］以上、タブレット２１に流れる電流については３０［Ａ］〜５０［Ａ］になるように調整される。
【００４２】
制御部９によりハース抵抗１７の抵抗値が調整されると、プラズマビームＰがハース抵抗１７の抵抗値に応じて分流し、ハース電極２６およびタブレット２１の上面が照射されて加熱される。このとき、タブレット２１の上面およびドーピング材２２はそれぞれの昇華点、すなわち、タブレット２１は約１４００［℃］〜１５００［℃］、ドーピング材２２は約２８００［℃］まで加熱されて気化される。気化されたタブレット２１およびドーピング材２２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。
【００４３】
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、ハース５およびタブレット２１がプラズマビームＰに照射され、照射により発生したドーピング材２２およびタブレット２１の気体がプラズマビームＰを通過してワークＷに付着して被膜が成膜される。よって、焼結温度や固溶限界を考慮してドーピング材２２とタブレット２１を一体に成形することなく、ハース５に支持されたドーピング材２２およびタブレット支持棒２５に支持されたタブレット２１を別々に気化することが可能となる。また、ハース５およびタブレット２１に対する通電量が調整され、ハース５およびタブレット２１に対するプラズマビームＰの照射量が調整されるため、タブレット２１とドーピング材２２とを異なる条件で気化させることができ、蒸気圧や昇華点に関わらず均一に成膜することができる。したがって、成膜材の物性との違いに関わらずドーピング材２２を自由に選択することができる。
【００４４】
なお、上記した実施の形態においては、タブレット２１としてＧＺＯタブレット、ドーピング材２２として酸化マグネシウムを使用したが、この構成に限定されるものではない。ハース５およびタブレット２１に対する通電量を調整してタブレット２１およびドーピング材２２を異なる条件で気化できるため、ワークＷに成膜可能な材料であれば、タブレット２１およびドーピング材２２としてどのような材料を使用してよい。例えば、タブレット２１としてＧＺＯタブレット、ドーピング材２２としてマグネシウムを使用してもよい。
【００４５】
また、上記した実施の形態においては、タブレット２１およびドーピング材２２を昇華点まで加熱するように通電量を調整する構成としたが、この構成に限定されるものではない。タブレット２１およびドーピング材２２として使用される材料に適したエネルギー状態で気化させればよく、材料によっては、蒸発、スパッタリング等が発生するように通電量を調整する構成としてもよい。
【００４６】
また、上記した実施の形態においては、ハース５の上面に環状溝２６ａを形成して、この環状溝２６ａに顆粒状のドーピング材２２を収容する構成としたが、この構成に限定されるものではない。ドーピング材２２がハース５に支持されていればよく、ハース５の上面にドーピング材２２を収容可能な窪みが形成されていればよい。また、例えば、ドーピング材２２が一塊で形成されていれば、環状溝２６ａを形成することなく、単にハース５の上面に載置する構成としてもよい。
【００４７】
また、上記した実施の形態においては、ハース抵抗１７として可変抵抗を使用し、この可変抵抗の抵抗値を可変させてハース５およびタブレット２１に対する通電量を調整する構成としたが、この構成に限定されるものではない。ハース５およびタブレット２１に対する通電量を調整可能な構成であればよく、ハース抵抗１７として可変抵抗の代わりに固定抵抗を使用し、タブレット２１およびドーピング材２２の材料に応じて固定抵抗を交換することで通電量を調整してもよい。
【００４８】
また、上記した実施の形態においては、ハース５に対する通電量の調整によりドーピング量を調整する構成としたが、ハース５上面におけるプラズマビームＰが照射される被照射面の面積を変えることで、ハース５上面における被照射面の電流密度を調整してドーピング量を調整する構成としてもよい。例えば、ハース５上面における被照射面の面積を小さくすることで、プラズマビームの単位面積当たりの照射量が増加して、ハース５の温度を高くすることができ、ドーピング量を増加させることができる。一方、ハース５上面における被照射面の面積を大きくすることで、プラズマビームの単位面積当たりの照射量が低下して、ハース５の温度を低くすることができ、ドーピング量を低下させることができる。
【００４９】
また、上記した実施の形態においては、ハース電極２６の環状溝２６ａに収容されたドーピング材２２をドーピングする構成としたが、導電性材料をドーピングする場合には、ハース電極２６またはハース電極２６を含んだハース５全体をドーピング材としてもよい。これにより、ハース５の他にドーピング材２２を設けることなく、導電性材料をドーピングすることができ、部品点数を削減することが可能となる。
【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４３ｄ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、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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】
【００５４】
以上説明したように、本発明は、成膜材の物性との違いに関わらずドーピング材を自由に選択できるという効果を有し、特に成膜時にドーピング材をドーピングするイオンプレーティング装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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、ハースの上面模式図である。
【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通電量制御処理の一例の説明図である。
【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】
【００５６】
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
９ 制御部
１６ 直流電源
１７ ハース抵抗（可変抵抗）
１８ 第１の電流計
１９ 第２の電流計
２１ タブレット（成膜材）
２２ ドーピング材
２３ 絶縁パイプ
２５ タブレット支持棒（成膜材支持部）
２６ ハース電極
２６ａ 環状溝（窪み）
２８ 貫通孔
【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材を前記チャンバ内に露出するように支持する導電性の成膜材支持部とを備え、
前記ハースの前記チャンバ内における露出面には成膜時にドーピングされるドーピング材が支持され、
前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整することを特徴とするイオンプレーティング装置。
【請求項２】
前記成膜材に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出結果に基づいて前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整する制御部とを備え、
前記成膜材支持部と前記ハースとが可変抵抗を介して電気的に接続され、
前記制御部は、前記可変抵抗の抵抗値を制御することにより前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整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】
前記ハースの露出面のうちプラズマビームが照射される被照射面の面積により、前記ハースの被照射面における電流密度を変化させ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には窪みが形成され、前記窪みに前記ドーピング材が支持され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】
前記ハースは、前記チャンバ内において前記成膜材と絶縁されている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】
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、前記ハースに電気的に接続され、前記ハースに近接配置された成膜材を前記チャンバ内に露出するように支持する導電性の成膜材支持部とを備え、
前記ハースは、前記チャンバ内における露出面を有する少なくとも一部が成膜時にドーピングされる導電性のドーピング材で形成され、
前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整すること特徴とするイオンプレーティング装置。
【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材を前記チャンバ内に露出するように支持する導電性の成膜材支持部とを備え、
前記ハースの前記チャンバ内における露出面には成膜時にドーピングされるドーピング材が支持され、
前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整することを特徴とするイオンプレーティング装置。
【請求項２】
前記成膜材に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出結果に基づいて前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整する制御部とを備え、
前記成膜材支持部と前記ハースとが可変抵抗を介して電気的に接続され、
前記制御部は、前記可変抵抗の抵抗値を制御することにより前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整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】
前記ハースの露出面のうちプラズマビームが照射される被照射面の面積により、前記ハースの被照射面における電流密度を変化させ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には窪みが形成され、前記窪みに前記ドーピング材が支持され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】
前記ハースは、前記チャンバ内において前記成膜材と絶縁されている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】
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、前記ハースに電気的に接続され、前記ハースに近接配置された成膜材を前記チャンバ内に露出するように支持する導電性の成膜材支持部とを備え、
前記ハースは、前記チャンバ内における露出面を有する少なくとも一部が成膜時にドーピングされる導電性のドーピング材で形成され、
前記ハースおよび前記成膜材に対する通電量を調整すること特徴とするイオンプレーティング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１５０５９５（Ｐ２０１０−１５０５９５Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２９５１２（Ｐ２００８−３２９５１２）
【出願日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【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７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【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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