成膜装置及び成膜方法
【課題】電流供給時における触媒線の変位を回避させた成膜装置及び成膜方法を提供する。
【解決手段】基板Ｓの成膜面Ｓａを立てて基板Ｓを保持する成膜ステージと、成膜面Ｓａと対向するように吊下げられる触媒線１５と、触媒線１５を加熱するために触媒線１５へ電流を供給する電源とを備え、加熱される触媒線１５へ原料ガスを供給することにより成膜種を生成し、成膜種を成膜面Ｓａに堆積させることによって成膜面Ｓａに薄膜を成膜する。そして、触媒線１５を流れる荷電粒子に作用して触媒線１５を成膜面Ｓａに沿って拘束する拘束磁場を形成して触媒線１５に拘束磁場を加える拘束線２０を備える。
【解決手段】基板Ｓの成膜面Ｓａを立てて基板Ｓを保持する成膜ステージと、成膜面Ｓａと対向するように吊下げられる触媒線１５と、触媒線１５を加熱するために触媒線１５へ電流を供給する電源とを備え、加熱される触媒線１５へ原料ガスを供給することにより成膜種を生成し、成膜種を成膜面Ｓａに堆積させることによって成膜面Ｓａに薄膜を成膜する。そして、触媒線１５を流れる荷電粒子に作用して触媒線１５を成膜面Ｓａに沿って拘束する拘束磁場を形成して触媒線１５に拘束磁場を加える拘束線２０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置及び成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型ＦＰＤ（Flat Panel Display ）の製造技術には、原料ガスの化学反応を利用する
化学的気相成長法（ＣＶＤ法：Chemical Vapor Deposition ）が用いられている。ＣＶＤ法としては、高温に加熱した基板表面上で化学反応を進行させる熱ＣＶＤ法や、プラズマ化した雰囲気で化学反応を進行させるプラズマＣＶＤ法等が知られている。熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法では、基板を高温に加熱したり、基板をプラズマ空間に曝したりすることから、基板や下地膜に電気的、熱的損傷を与え易い問題がある。また、これらのＣＶＤ法では、膜厚の均一性を得るために、プラズマ密度や基板温度に高い均一性が要求されることから、基板の大型化に対応し難い問題がある。そこで、ＣＶＤ法では、従来から、上記問題を解決するため、加熱したタングステン等の触媒線に原料ガスを接触させることにより原料ガスを成膜種に分解する、いわゆる、触媒ＣＶＤ法が注目されている。
【０００３】
触媒ＣＶＤ法は、触媒線の表面が化学反応の進行を担い、基板へのプラズマ照射や基板の高温加熱を必要としないことから、基板や下地膜における電気的、熱的損傷を大幅に抑制できる。また、触媒ＣＶＤ法は、触媒線を増量するだけで反応系を拡張できることから、基板の大型化に対しても比較的容易に対応できる。
【０００４】
一方、触媒ＣＶＤ法では、触媒線と基板成膜面との間の距離が短くなると、基板に到達する成膜種の量が増大し、反対に、触媒線と基板成膜面との間の距離が長くなると、基板に到達する成膜種の量が減少する。そのため、触媒線と基板成膜面との間の距離が基板成膜面の面内で大きく異なる場合には、膜厚均一性が大幅に損なわれてしまう。
【０００５】
特許文献１は、膜厚均一性の向上を図るため、鉛直方向に沿って基板を立設すると共に、鉛直方向下側に延びるＵ字状に形成された複数の触媒線を、それぞれ基板の成膜面に沿って吊下げる。これによれば、複数の触媒線の各々が自重によって撓む場合であっても、各触媒線が鉛直方向に沿って変形し易くなるため、触媒線と基板成膜面との間の距離の変動が軽減される。そのため、基板成膜面と触媒線との間の距離が均一になる分だけ、薄膜の膜厚が、基板成膜面の面内において、より均一になる。
【特許文献１】特許２０００‐３０３１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１１は、触媒ＣＶＤ法に利用される触媒ＣＶＤ装置５０の内部を示す図であって、上記のように、Ｕ字状に形成された複数の触媒線５１の各々が、基板Ｓの成膜面Ｓａに沿って吊下げられた状態を示す。図１２及び図１３は、それぞれ図１１のＡ‐Ａ断面図であって、図１２は触媒線５１に電流を供給しない状態を示し、図１３は触媒線５１に電流を供給した状態を示す。
【０００７】
図１１において、各触媒線５１は、それぞれ鉛直方向下側へ延びる左右一対の平行な吊下げ部分５２と、左右一対の吊下げ部分５２の下端を結ぶ曲線状の連結部分５３とに区分される。複数の触媒線５１の各々は、成膜面Ｓａの全体を覆うように、左右方向に沿って配列されている。図１２において、各吊下げ部分５２は、成膜面Ｓａに沿って左右方向に略等間隔に吊下げられ、吊下げ部分５２と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄを略等しくする位置（以下単に、初期位置と言う。）に配置されている。
【０００８】
各触媒線５１を所定温度に加熱するとき、各触媒線５１には、それぞれ所定の電流Ｉが供給される。Ｕ字状の触媒線５１に電流Ｉが供給されるとき、入力側の吊下げ部分５２には、電流Ｉが鉛直方向下側へ流れ、出力側の吊下げ部分５２には、電流Ｉが鉛直方向上側へ流れる。すなわち、左右一対の吊下げ部分５２には、それぞれ相殺する方向へ電流Ｉが流れる。
【０００９】
図１３において、各吊下げ部分５２にそれぞれ電流Ｉが流れると、各吊下げ部分５２の周囲には、それぞれ吊下げ部分５２を囲む閉曲線に沿って、該吊下げ部分５２に流れる電流Ｉの方向に応じた磁場が形成される。１つの吊下げ部分５２を流れる荷電粒子は、該吊下げ部分５２を流れる電流により生じる磁場と、他の吊下げ部分５２に流れる電流により生じる磁場と、触媒ＣＶＤ装置５０の外部からの磁場との正味の磁場によって力を受ける。この結果、各吊下げ部分５２は、それぞれ周囲の磁場の強度分布に応じて、その初期位置から大幅に変位してしまう。
【００１０】
例えば、図１３において、地磁気のベクトルが左から右に向かう場合、１つの触媒線１５に電流Ｉが供給されると、各触媒線５１における左側の吊下げ部分５２は上側への力を受け、右側の吊下げ部分５２は下側への力を受ける。この結果、各触媒線５１は、それぞれ電流Ｉを受けることによって、初期位置から右回りに回転し、一対の吊下げ部分５２と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄにバラツキを発生させてしまう。ひいては、薄膜の膜厚均一性を大きく損なってしまう。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、電流供給時における触媒線の変位を回避させた成膜装置及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】
【００１２】
請求項１に記載の成膜装置は、基板の成膜面を立てて前記基板を保持する保持部と、前記成膜面と対向するように吊下げられる触媒線と、前記触媒線を加熱するために前記触媒線へ電流を供給する電源とを備え、加熱される前記触媒線へ原料ガスを供給することにより成膜種を生成し、前記成膜種を前記成膜面に堆積させることによって前記成膜面に薄膜を成膜する成膜装置であって、前記触媒線を流れる荷電粒子に作用して前記触媒線を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成して前記触媒線に前記磁場を加える磁場印加部を備えることを要旨とする。
【００１３】
請求項１に記載の成膜装置によれば、磁場印加部によって形成される磁場が、触媒線を成膜面に沿って拘束する。そのため、触媒線に電流が供給されるとき、触媒線は、所定位置に非接触的に保持される。したがって、この成膜装置は、触媒線の変位を回避でき、ひいては、触媒線と成膜面との間の距離を維持することができる。
【００１４】
請求項２に記載の成膜装置は、請求項１に記載の成膜装置であって、前記保持部は、一対の基板の成膜面をそれぞれ対向させて前記一対の基板を保持し、前記触媒線は、前記一対の基板間の間隙に吊下げられる一対の吊下げ部分と、前記一対の吊下げ部分の下端を前記間隙の外側で結ぶ連結部分とからなり、前記磁場印加部は、前記間隙の外側に配置され、前記連結部分に流れる荷電粒子に作用することにより前記連結部分を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成することを要旨とする。
【００１５】
請求項２に記載の成膜装置によれば、触媒線の連結部分と磁場印加部とが、一対の基板間の間隙の外側に配置され、磁場印加部によって形成される磁場が、連結部分を流れる荷電粒子に作用する。そのため、触媒線の連結部分は、触媒線の電流供給時に、一対の基板間の外側で拘束される。したがって、この成膜装置は、吊下げ部分への磁場の作用を抑え
ながら触媒線を拘束できることから、成膜種の生成反応に影響を及ぼすことなく、触媒線の変位を回避できる。
【００１６】
請求項３に記載の成膜装置は、請求項１又は２に記載の成膜装置であって、前記触媒線は、鉛直方向に沿う直線状に形成される一対の吊下げ部分と、水平方向に沿う直線状に形成されて前記一対の吊下げ部分の下端を結ぶ連結部分とからなり、前記磁場印加部は、前記連結部分の近傍に設けられて前記水平方向に沿う導電線と、前記磁場を形成するために前記導電線へ電流を供給する電源とを備えることを要旨とする。
【００１７】
請求項３に記載の成膜装置によれば、連結部分と導電線とが、共通する水平方向に沿って配置され、導電線を流れる電流が連結部分を拘束するための磁場を形成する。そのため、連結部分が形成する磁場と、導電線が形成する磁場とは、水平方向と直交する同一面内に沿って形成される。したがって、この成膜装置は、連結部分を流れる荷電粒子への正味の磁場を、より簡素な構成にできることから、触媒線の変位を確実に回避できる。
【００１８】
請求項４に記載の成膜装置は、請求項１又は２に記載の成膜装置であって、前記触媒線は、鉛直方向に沿う直線状に形成される一対の吊下げ部分と、水平方向に沿う直線状に形成されて前記一対の吊下げ部分の下端を結ぶ連結部分とからなり、前記磁場印加部は、前記連結部分の近傍に配置されて前記磁場を形成する磁性体を備えることを要旨とする。
【００１９】
請求項４に記載の成膜装置によれば、磁性体を連結部分の近傍に配置するだけで、連結部分が拘束される。したがって、この成膜装置は、より簡素な構成の下で触媒線の変位を回避できる。
【００２０】
請求項５に記載の成膜方法は、基板の成膜面を立てて前記基板を保持すると共に、前記成膜面と対向するように吊下げられる触媒線へ電流を供給することにより前記触媒線を加熱し、加熱される前記触媒線へ原料ガスを供給することにより成膜種を生成して前記成膜種を前記成膜面に堆積させることによって前記成膜面に薄膜を成膜する成膜方法であって、前記触媒線を流れる荷電粒子に作用して前記触媒線を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成して前記触媒線に前記磁場を加えることを要旨とする。
【００２１】
請求項５に記載の成膜方法によれば、触媒線に対して加えられる磁場が、触媒線を成膜面に沿って拘束する。そのため、触媒線に電流が供給されるとき、触媒線は、成膜面に沿って非接触的に保持される。したがって、この成膜装置は、触媒線と成膜面との間の距離を維持することができ、触媒線の変位を回避できる。
【発明の効果】
【００２２】
上記したように、本発明によれば、電流供給時における触媒線の変位を回避させた成膜装置及び成膜方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第一実施形態）
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図面に従って説明する。図１は、成膜装置としての触媒ＣＶＤ装置１０を鉛直方向上側から見た図である。図１において、触媒ＣＶＤ装置１０は、搬入室１１と、複数の成膜室１２と、搬出室１３とを、順にゲートバルブＧＶを介して連結させたインライン式の成膜装置である。なお、図１では、触媒ＣＶＤ装置１０が２つの成膜室１２を有する構成を示す。
【００２４】
搬入室１１は、排気ラインＰに連結される真空槽であり、外部からの基板Ｓを触媒ＣＶＤ装置１０の内部へ搬入する。搬入室１１の内部には、基板Ｓを支持するための一対の搬
入ステージ１１Ｓが配設されている。一対の搬入ステージ１１Ｓは、それぞれ搬入室１１に搬入された一対の基板Ｓを相対向するように保持すると共に、該一対の基板Ｓを成膜室１２へ搬送する。
【００２５】
各成膜室１２は、それぞれ排気ラインＰに連結される真空槽であり、ゲートバルブＧＶを介して他の真空槽に連結され、ゲートバルブＧＶが開くときに、他の真空槽と連通する。各成膜室１２には、それぞれ図示しないガス供給系が連結され、該ガス供給系からの所定流量の原料ガスが供給される。各成膜室１２の内部には、それぞれ基板Ｓを支持するための一対の成膜ステージ１２Ｓが配設されている。一対の成膜ステージ１２Ｓは、それぞれ他の真空槽からの基板Ｓを相対向するように保持し、一対の基板Ｓを所定温度に加熱すると共に、該一対の基板Ｓを他の真空槽へ搬送する。
【００２６】
搬出室１３は、排気ラインＰに連結される真空槽であり、隣接する成膜室１２からの基板Ｓを外部へ搬出する。搬出室１３の内部には、基板Ｓを支持するための一対の搬出ステージ１３Ｓが配設されている。一対の搬出ステージ１３Ｓは、それぞれ搬出室１３に搬入される一対の基板Ｓを水平方向へ倒し、該一対の基板Ｓを外部へ搬出する。
【００２７】
各成膜室１２の内部であって、一対の成膜ステージ１２Ｓの間には、それぞれ鉛直方向下側へ延びる複数の触媒線１５が吊下げられている。各触媒線１５は、それぞれ基板Ｓの搬送方向に沿って配列されている。また、各成膜室１２の内部には、それぞれ各触媒線１５を挟むように、搬送方向に延びる磁場印加部としての一対の拘束線２０が張設されている。
【００２８】
図２は、基板Ｓの成膜面Ｓａから見た成膜室１２の内部を示す断面図であり、図３は、鉛直方向上側から見た成膜室１２の内部を示す断面図であり、図２のＡ‐Ａ断面図である。図４は、基板Ｓの搬送方向から見た触媒線１５と拘束線２０とを示す断面図である。
【００２９】
図２及び図３において、各触媒線１５は、それぞれタンタル、タングステン、モリブデン等からなる導電線であって、鉛直方向下側へ延びるコ字状に形成されている。各触媒線１５は、それぞれ左右一対の平行な吊下げ部分１６と、左右一対の吊下げ部分１６の下端を水平方向に沿って結ぶ直線状の連結部分１７とに区分される。各触媒線１５は、それぞれ基板Ｓの成膜面Ｓａの全体を覆うように、左右方向（搬送方向）に沿って配列されている。各触媒線１５は、それぞれ吊下げ部分１６と一対の基板Ｓの成膜面Ｓａとの間の距離Ｄが略等しくなる位置に吊下げられている。
【００３０】
各触媒線１５は、それぞれ外部の直流電源に直列接続されている。各触媒線１５は、直流電源からの所定の加熱電流Ｉ１を受けることにより、所定温度に昇温する。昇温した触媒線１５は、原料ガスと接触することにより、原料ガスを活性化させ、基板Ｓの成膜面Ｓａに成膜種を堆積させる。触媒線５１に加熱電流Ｉ１が供給されるとき、入力側の吊下げ部分１６には、加熱電流Ｉ１が鉛直方向下側へ流れ、出力側の吊下げ部分１６には、加熱電流Ｉ１が鉛直方向上側へ流れる。そして、連結部分１７には、加熱電流Ｉ１が、図２及び図３における右側から左側へ流れる。なお、本実施形態においては、各触媒線１５の位置であって、加熱電流Ｉ１が供給されていない状態の位置を、初期位置と言う。
【００３１】
一対の拘束線２０は、それぞれ熱的及び機械的耐性を有する導電線であって、水平方向に沿って張設され、かつ、各連結部分１７の下側に位置決め固定されている。一対の拘束線２０は、それぞれ成膜室１２の左右両側に設けられる外部端子１８を介して、外部の直流電源に接続されている。直流電源からの拘束電流Ｉ２が一対の拘束線２０に供給されるとき、一対の拘束線２０には、それぞれ拘束電流Ｉ２が、図２及び図３における右側から左側へ流れる。すなわち、各拘束線２０と各連結部分１７とには、同じ方向への電流が流
れる。
【００３２】
図４において、加熱電流Ｉ１が触媒線１５に供給されるとき、触媒線１５における連結部分１７の周囲には、連結部分１７を囲む閉曲線に沿って、左回りの連結磁場Ｂ１が形成される。また、拘束電流Ｉ２が一対の拘束線２０に供給されるとき、一対の拘束線２０の周囲には、それぞれ拘束線２０を囲む閉曲線に沿って、左周りの拘束磁場Ｂ２が形成される。連結部分１７に流れる荷電粒子は、連結磁場Ｂ１と各拘束磁場Ｂ２との正味の磁場によって、鉛直方向下側への力（以下単に、作用力Ｆと言う。）を受ける。
【００３３】
詳述すると、連結部分１７を挟んで拘束線２０の側（以下単に、内側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１を打ち消すように形成される。また、連結部分１７を挟んで拘束線２０と反対側（以下単に、外側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１に沿うように形成される。
【００３４】
そのため、連結部分１７を流れる荷電粒子は、外側における正味の磁場によって相対的に大きな力を受け、内側における正味の磁場によって殆ど力を受けない。この結果、各連結部分１７は、それぞれ一方の拘束線２０へ向かう力と、他方の拘束線２０へ向かう力との正味の力、すなわち、鉛直方向下側への作用力Ｆを受ける。
【００３５】
この結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、各触媒線１５に加熱電流Ｉ１を供給し、かつ、各拘束線２０に拘束電流Ｉ２を供給することにより、各連結部分１７に対して、非接触的に作用力Ｆを加えることができる。そのため、触媒ＣＶＤ装置１０は、触媒線１５を鉛直方向に沿って非接触的に張設することができ、触媒ＣＶＤ装置１０の外部からの磁場や他の触媒線１５からの磁場に関わらず、各触媒線１５の初期位置を維持できる。ひいては、触媒ＣＶＤ装置１０は、各吊下げ部分１６と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄを均一にすることができ、成膜面Ｓａにおける膜厚分布を均一にできる。
【００３６】
上記第一実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）上記第一実施形態において、触媒ＣＶＤ装置１０は、触媒線１５を流れる荷電粒子に作用して触媒線１５を成膜面に沿って拘束する拘束磁場Ｂ２を形成する拘束線２０を備え、拘束線２０が、触媒線１５に拘束磁場Ｂ２を加える。したがって、触媒線１５に加熱電流Ｉ１が供給されるとき、触媒線１５は、初期位置に非接触的に保持される。この結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、触媒線１５の変位を回避でき、ひいては、触媒線１５と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄを維持することができる。
【００３７】
（２）上記第一実施形態において、成膜ステージ１２Ｓは、一対の基板Ｓの成膜面Ｓａをそれぞれ対向させて一対の基板Ｓを保持し、触媒線１５は、一対の基板Ｓの間の間隙に吊下げられる一対の吊下げ部分１６と、一対の吊下げ部分１６の下端を基板Ｓ間の間隙の外側で結ぶ連結部分１７とからなる。そして、拘束線２０は、基板Ｓ間の間隙の下側に配置され、連結部分１７に流れる荷電粒子に作用することにより連結部分１７を下側へ引っ張るための拘束磁場Ｂ２を形成する。
【００３８】
したがって、触媒線１５の連結部分１７は、触媒線１５の電流供給時に、一対の基板Ｓ間の外側で拘束される。この結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、吊下げ部分１６への拘束磁場Ｂ２の作用を抑えながら触媒線１５を拘束できることから、成膜反応に影響を及ぼすことなく、触媒線１５の変位を回避できる。
【００３９】
（３）上記第一実施形態において、連結部分１７と拘束線２０とが、共通する水平方向に沿って配置され、拘束線２０を流れる拘束電流Ｉ２が連結部分１７を拘束するための拘束磁場Ｂ２を形成する。そのため、連結部分１７が形成する連結磁場Ｂ１と、拘束線２０
が形成する拘束磁場Ｂ２とは、水平方向と直交する同一面内に沿って形成される。したがって、触媒ＣＶＤ装置１０は、連結部分１７を流れる荷電粒子への正味の磁場を、より簡素な構成にできることから、触媒線１５の変位を確実に回避できる。
【００４０】
（第二実施形態）
以下、本発明を具体化した第二実施形態を図面に従って説明する。第二実施形態は、第一実施形態の拘束線２０を変更したものである。そのため、以下においては、その変更点について詳しく説明する。図５は、基板Ｓの成膜面Ｓａから見た成膜室１２の内部を示す断面図であり、図６は、図５のＡ‐Ａ断面図である。図７は、基板Ｓの搬送方向から見た触媒線１５と磁性部材３０とを示す断面図である。
【００４１】
図５及び図６において、成膜室１２の内部であって、各連結部分１７の下方には、磁場印加部としての複数の磁性部材３０が配設されている。各磁性部材３０は、それぞれ鉛直方向から見て、各連結部分１７の両側を挟むように配置され、図示しない取り付け部材によって成膜室１２に位置決めされている。
【００４２】
各磁性部材３０は、それぞれ連結部分１７と直交する面に沿って拘束磁場Ｂ２を形成する磁性体を備えている。磁性部材３０としては、例えば、外部からの電流の供給を受けることなく磁場を形成する永久磁石、あるいは、外部からの電流の供給を受けることにより磁場を形成する電磁石を用いることができる。
【００４３】
図７において、各磁性部材３０は、それぞれ連結部分１７の側に、左周りの拘束磁場Ｂ２を形成する。連結部分１７を挟んで磁性部材３０の側（以下単に、内側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１を打ち消すように形成される。また、連結部分１７を挟んで磁性部材３０の反対側（以下単に、外側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１に沿うように形成される。
【００４４】
そのため、連結部分１７を流れる荷電粒子は、外側における正味の磁場によって相対的に大きな力を受け、内側における正味の磁場によって殆ど力を受けない。この結果、各連結部分１７は、それぞれ一方の磁性部材３０へ向かう力と、他方の磁性部材３０へ向かう力との正味の力、すなわち、鉛直方向下側への作用力Ｆを受ける。
【００４５】
この結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、各触媒線１５に加熱電流Ｉ１を供給し、かつ、各磁性部材３０に拘束磁場Ｂ２を形成させることにより、各連結部分１７に対して、鉛直方向下側への作用力Ｆを非接触的に加えることができる。そのため、触媒ＣＶＤ装置１０は、触媒線１５を鉛直方向に沿って非接触的に張設することができる。ひいては、触媒ＣＶＤ装置１０は、各吊下げ部分１６と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄを均一にすることができ、成膜面Ｓａにおける膜厚分布を均一にできる。
【００４６】
上記第二実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（５）上記第二実施形態において、磁性部材３０は、連結部分１７の下側近傍に配置されて拘束磁場Ｂ２を形成するための磁性体を備える。したがって、触媒ＣＶＤ装置１０は、磁性体を連結部分１７の下側近傍に配置するだけで、連結部分１７を拘束できる。この結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、より簡素な構成の下で触媒線１５の変位を回避できる。
【００４７】
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態において、磁場印加部（拘束磁場Ｂ２の発生源）は連結部分１７の下方に配置される。これに限らず、拘束磁場Ｂ２の発生源は連結部分１７の上方に配置される構成であっても良い。この際、図８に示すように、連結部分１７を挟んで発生源ＰＢの側（以下単に、内側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１に沿うように形成される
。また、連結部分１７を挟んで発生源ＰＢと反対側（以下単に、外側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１を打ち消すように形成される。
【００４８】
これによれば、連結部分１７を流れる荷電粒子は、内側における正味の磁場によって、相対的に大きな力を受ける。その結果、連結部分１７は、一方の発生源ＰＢから離れる力と、他方の発生源ＰＢから離れる力との正味の力、すなわち、鉛直方向下側への作用力Ｆを受ける。したがって、上記実施形態と同じく、触媒ＣＶＤ装置１０は、触媒線１５を、鉛直方向に沿って非接触的に張設することができ、ひいては、成膜面Ｓａにおける膜厚分布を均一にできる。
【００４９】
・上記実施形態において、触媒ＣＶＤ装置１０は、１つの連結部分１７に対して、一対の磁場印加部を具備する。これに限らず、触媒ＣＶＤ装置１０は、１つの連結部分１７に対して、１つあるいは３つ以上の磁場印加部を具備する構成でも良い。
【００５０】
例えば、図９に示すように、触媒ＣＶＤ装置は、連結部分１７の直下に、１つの磁場印加部による拘束磁場Ｂ２を形成する。そして、連結部分１７を挟んで下側では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１を打ち消すように形成される。また、連結部分１７を挟んで上側では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１に沿うように形成される。
【００５１】
これによれば、連結部分１７が一つの磁場印加部によって鉛直方向下側への作用力Ｆを受けることから、より簡便な構成の下で、成膜面Ｓａにおける膜厚分布を均一にできる。
・上記実施形態において、連結部分１７は鉛直方向下側への作用力Ｆを受ける。これに限らず、連結部分１７は鉛直方向上側への作用力Ｆを受ける構成であっても良い。すなわち、図１０に示すように、拘束磁場Ｂ２の発生源ＰＢが連結部分１７の上方に配置される。そして、連結部分１７を挟んで発生源ＰＢの側（以下単に、内側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１を打ち消すように形成される。また、連結部分１７を挟んで発生源ＰＢと反対側（以下単に、外側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１に沿うように形成される構成であっても良い。
【００５２】
これによれば、連結部分１７を流れる荷電粒子は、外側における正味の磁場によって相対的に大きな力を受ける。この結果、連結部分１７に鉛直方向上側への作用力Ｆが加えられる分だけ、各吊下げ部分１６に対して、基板Ｓへの移動が抑えられる。その結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、各吊下げ部分１６と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄを均一にすることができ、成膜面Ｓａにおける膜厚分布を均一にできる。
【００５３】
・上記実施形態において、各触媒線１５は、一つの直流電源に直列接続される。これに限らず、各触媒線１５は、それぞれ一つの直流電源に並列接続されても良い。さらに、各触媒線１５は、それぞれ異なる直流電源に接続されても良い。
【００５４】
・上記実施形態において、連結部分１７は、水平方向に沿って延びる直線状を呈する。これに限らず、連結部分１７は、成膜面Ｓａに沿って延びる直線状、あるいは、曲線状であっても良い。すなわち、連結部分１７は、連結部分１７を流れる荷電粒子が拘束磁場Ｂ２を受けることにより、連結部分１７が成膜面Ｓａに沿う作用力Ｆを受ける構成であれば良い。
【００５５】
・上記実施形態において、磁場印加部を構成する拘束線２０や磁性部材３０は、それぞれ連結部分１７に拘束磁場Ｂ２を加える。これに限らず、磁場印加部は、吊下げ部分１６に拘束磁場Ｂ２を加える構成であっても良い。すなわち、磁場印加部は、触媒線１５を流れる荷電粒子に作用して触媒線１５を成膜面Ｓａに沿って拘束する拘束磁場Ｂ２を形成する構成であれば良い。
【００５６】
・上記実施形態において、基板Ｓの成膜面Ｓａは、鉛直方向に沿って立てられる。これに限らず、基板Ｓの成膜面Ｓａは、鉛直方向に対して傾斜する方向に立てられる構成であっても良い。
【００５７】
・上記実施形態において、連結部分１７は、一対の基板Ｓの間の間隙の外側に配置されるが、これに限らず、連結部分１７は、一対の基板Ｓの間の間隙に配置される構成であっても良い。
【００５８】
・上記第二実施形態において、各連結部分１７が形成する拘束磁場Ｂ２は、それぞれ図７における左回りである。これに限らず、各連結部分１７が形成する拘束磁場Ｂ２は、それぞれ図７における右回りと左回りのいずれか一方であっても良い。この際、連結部分１７が、該連結部分１７に対応する磁性部材３０に近い側において、拘束磁場Ｂ２を相殺するように、連結磁場Ｂ１を形成する構成であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】触媒ＣＶＤ装置を模式的に示す図。
【図２】第一実施形態における成膜室の内部を示す断面図。
【図３】図２のＡ‐Ａ線断面図。
【図４】第一実施形態における磁性部材の作用を示す断面図。
【図５】第二実施形態における成膜室の内部を示す断面図。
【図６】図５のＡ‐Ａ線断面図。
【図７】第二実施形態における磁性部材の作用を示す断面図。
【図８】変更例における拘束磁場の作用を示す断面図。
【図９】変更例における拘束磁場の作用を示す断面図。
【図１０】変更例における拘束磁場の作用を示す断面図。
【図１１】従来例における触媒ＣＶＤ装置を模式的に示す図。
【図１２】従来例における触媒線の位置を示す断面図。
【図１３】従来例における触媒線の位置を示す断面図。
【符号の説明】
【００６０】
Ｂ１…連結磁場、Ｉ１…加熱電流、Ｉ２…拘束電流、Ｓ…基板、Ｓａ…成膜面、１２Ｓ…保持部としての成膜ステージ、１０…成膜装置としての触媒ＣＶＤ装置、１５…触媒線、１６…吊下げ部分、１７…連結部分、２０…磁場印加部を構成する導電線としての拘束線、３０…磁場印加部を構成する磁性部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置及び成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型ＦＰＤ（Flat Panel Display ）の製造技術には、原料ガスの化学反応を利用する
化学的気相成長法（ＣＶＤ法：Chemical Vapor Deposition ）が用いられている。ＣＶＤ法としては、高温に加熱した基板表面上で化学反応を進行させる熱ＣＶＤ法や、プラズマ化した雰囲気で化学反応を進行させるプラズマＣＶＤ法等が知られている。熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法では、基板を高温に加熱したり、基板をプラズマ空間に曝したりすることから、基板や下地膜に電気的、熱的損傷を与え易い問題がある。また、これらのＣＶＤ法では、膜厚の均一性を得るために、プラズマ密度や基板温度に高い均一性が要求されることから、基板の大型化に対応し難い問題がある。そこで、ＣＶＤ法では、従来から、上記問題を解決するため、加熱したタングステン等の触媒線に原料ガスを接触させることにより原料ガスを成膜種に分解する、いわゆる、触媒ＣＶＤ法が注目されている。
【０００３】
触媒ＣＶＤ法は、触媒線の表面が化学反応の進行を担い、基板へのプラズマ照射や基板の高温加熱を必要としないことから、基板や下地膜における電気的、熱的損傷を大幅に抑制できる。また、触媒ＣＶＤ法は、触媒線を増量するだけで反応系を拡張できることから、基板の大型化に対しても比較的容易に対応できる。
【０００４】
一方、触媒ＣＶＤ法では、触媒線と基板成膜面との間の距離が短くなると、基板に到達する成膜種の量が増大し、反対に、触媒線と基板成膜面との間の距離が長くなると、基板に到達する成膜種の量が減少する。そのため、触媒線と基板成膜面との間の距離が基板成膜面の面内で大きく異なる場合には、膜厚均一性が大幅に損なわれてしまう。
【０００５】
特許文献１は、膜厚均一性の向上を図るため、鉛直方向に沿って基板を立設すると共に、鉛直方向下側に延びるＵ字状に形成された複数の触媒線を、それぞれ基板の成膜面に沿って吊下げる。これによれば、複数の触媒線の各々が自重によって撓む場合であっても、各触媒線が鉛直方向に沿って変形し易くなるため、触媒線と基板成膜面との間の距離の変動が軽減される。そのため、基板成膜面と触媒線との間の距離が均一になる分だけ、薄膜の膜厚が、基板成膜面の面内において、より均一になる。
【特許文献１】特許２０００‐３０３１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１１は、触媒ＣＶＤ法に利用される触媒ＣＶＤ装置５０の内部を示す図であって、上記のように、Ｕ字状に形成された複数の触媒線５１の各々が、基板Ｓの成膜面Ｓａに沿って吊下げられた状態を示す。図１２及び図１３は、それぞれ図１１のＡ‐Ａ断面図であって、図１２は触媒線５１に電流を供給しない状態を示し、図１３は触媒線５１に電流を供給した状態を示す。
【０００７】
図１１において、各触媒線５１は、それぞれ鉛直方向下側へ延びる左右一対の平行な吊下げ部分５２と、左右一対の吊下げ部分５２の下端を結ぶ曲線状の連結部分５３とに区分される。複数の触媒線５１の各々は、成膜面Ｓａの全体を覆うように、左右方向に沿って配列されている。図１２において、各吊下げ部分５２は、成膜面Ｓａに沿って左右方向に略等間隔に吊下げられ、吊下げ部分５２と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄを略等しくする位置（以下単に、初期位置と言う。）に配置されている。
【０００８】
各触媒線５１を所定温度に加熱するとき、各触媒線５１には、それぞれ所定の電流Ｉが供給される。Ｕ字状の触媒線５１に電流Ｉが供給されるとき、入力側の吊下げ部分５２には、電流Ｉが鉛直方向下側へ流れ、出力側の吊下げ部分５２には、電流Ｉが鉛直方向上側へ流れる。すなわち、左右一対の吊下げ部分５２には、それぞれ相殺する方向へ電流Ｉが流れる。
【０００９】
図１３において、各吊下げ部分５２にそれぞれ電流Ｉが流れると、各吊下げ部分５２の周囲には、それぞれ吊下げ部分５２を囲む閉曲線に沿って、該吊下げ部分５２に流れる電流Ｉの方向に応じた磁場が形成される。１つの吊下げ部分５２を流れる荷電粒子は、該吊下げ部分５２を流れる電流により生じる磁場と、他の吊下げ部分５２に流れる電流により生じる磁場と、触媒ＣＶＤ装置５０の外部からの磁場との正味の磁場によって力を受ける。この結果、各吊下げ部分５２は、それぞれ周囲の磁場の強度分布に応じて、その初期位置から大幅に変位してしまう。
【００１０】
例えば、図１３において、地磁気のベクトルが左から右に向かう場合、１つの触媒線１５に電流Ｉが供給されると、各触媒線５１における左側の吊下げ部分５２は上側への力を受け、右側の吊下げ部分５２は下側への力を受ける。この結果、各触媒線５１は、それぞれ電流Ｉを受けることによって、初期位置から右回りに回転し、一対の吊下げ部分５２と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄにバラツキを発生させてしまう。ひいては、薄膜の膜厚均一性を大きく損なってしまう。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、電流供給時における触媒線の変位を回避させた成膜装置及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】
【００１２】
請求項１に記載の成膜装置は、基板の成膜面を立てて前記基板を保持する保持部と、前記成膜面と対向するように吊下げられる触媒線と、前記触媒線を加熱するために前記触媒線へ電流を供給する電源とを備え、加熱される前記触媒線へ原料ガスを供給することにより成膜種を生成し、前記成膜種を前記成膜面に堆積させることによって前記成膜面に薄膜を成膜する成膜装置であって、前記触媒線を流れる荷電粒子に作用して前記触媒線を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成して前記触媒線に前記磁場を加える磁場印加部を備えることを要旨とする。
【００１３】
請求項１に記載の成膜装置によれば、磁場印加部によって形成される磁場が、触媒線を成膜面に沿って拘束する。そのため、触媒線に電流が供給されるとき、触媒線は、所定位置に非接触的に保持される。したがって、この成膜装置は、触媒線の変位を回避でき、ひいては、触媒線と成膜面との間の距離を維持することができる。
【００１４】
請求項２に記載の成膜装置は、請求項１に記載の成膜装置であって、前記保持部は、一対の基板の成膜面をそれぞれ対向させて前記一対の基板を保持し、前記触媒線は、前記一対の基板間の間隙に吊下げられる一対の吊下げ部分と、前記一対の吊下げ部分の下端を前記間隙の外側で結ぶ連結部分とからなり、前記磁場印加部は、前記間隙の外側に配置され、前記連結部分に流れる荷電粒子に作用することにより前記連結部分を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成することを要旨とする。
【００１５】
請求項２に記載の成膜装置によれば、触媒線の連結部分と磁場印加部とが、一対の基板間の間隙の外側に配置され、磁場印加部によって形成される磁場が、連結部分を流れる荷電粒子に作用する。そのため、触媒線の連結部分は、触媒線の電流供給時に、一対の基板間の外側で拘束される。したがって、この成膜装置は、吊下げ部分への磁場の作用を抑え
ながら触媒線を拘束できることから、成膜種の生成反応に影響を及ぼすことなく、触媒線の変位を回避できる。
【００１６】
請求項３に記載の成膜装置は、請求項１又は２に記載の成膜装置であって、前記触媒線は、鉛直方向に沿う直線状に形成される一対の吊下げ部分と、水平方向に沿う直線状に形成されて前記一対の吊下げ部分の下端を結ぶ連結部分とからなり、前記磁場印加部は、前記連結部分の近傍に設けられて前記水平方向に沿う導電線と、前記磁場を形成するために前記導電線へ電流を供給する電源とを備えることを要旨とする。
【００１７】
請求項３に記載の成膜装置によれば、連結部分と導電線とが、共通する水平方向に沿って配置され、導電線を流れる電流が連結部分を拘束するための磁場を形成する。そのため、連結部分が形成する磁場と、導電線が形成する磁場とは、水平方向と直交する同一面内に沿って形成される。したがって、この成膜装置は、連結部分を流れる荷電粒子への正味の磁場を、より簡素な構成にできることから、触媒線の変位を確実に回避できる。
【００１８】
請求項４に記載の成膜装置は、請求項１又は２に記載の成膜装置であって、前記触媒線は、鉛直方向に沿う直線状に形成される一対の吊下げ部分と、水平方向に沿う直線状に形成されて前記一対の吊下げ部分の下端を結ぶ連結部分とからなり、前記磁場印加部は、前記連結部分の近傍に配置されて前記磁場を形成する磁性体を備えることを要旨とする。
【００１９】
請求項４に記載の成膜装置によれば、磁性体を連結部分の近傍に配置するだけで、連結部分が拘束される。したがって、この成膜装置は、より簡素な構成の下で触媒線の変位を回避できる。
【００２０】
請求項５に記載の成膜方法は、基板の成膜面を立てて前記基板を保持すると共に、前記成膜面と対向するように吊下げられる触媒線へ電流を供給することにより前記触媒線を加熱し、加熱される前記触媒線へ原料ガスを供給することにより成膜種を生成して前記成膜種を前記成膜面に堆積させることによって前記成膜面に薄膜を成膜する成膜方法であって、前記触媒線を流れる荷電粒子に作用して前記触媒線を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成して前記触媒線に前記磁場を加えることを要旨とする。
【００２１】
請求項５に記載の成膜方法によれば、触媒線に対して加えられる磁場が、触媒線を成膜面に沿って拘束する。そのため、触媒線に電流が供給されるとき、触媒線は、成膜面に沿って非接触的に保持される。したがって、この成膜装置は、触媒線と成膜面との間の距離を維持することができ、触媒線の変位を回避できる。
【発明の効果】
【００２２】
上記したように、本発明によれば、電流供給時における触媒線の変位を回避させた成膜装置及び成膜方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第一実施形態）
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図面に従って説明する。図１は、成膜装置としての触媒ＣＶＤ装置１０を鉛直方向上側から見た図である。図１において、触媒ＣＶＤ装置１０は、搬入室１１と、複数の成膜室１２と、搬出室１３とを、順にゲートバルブＧＶを介して連結させたインライン式の成膜装置である。なお、図１では、触媒ＣＶＤ装置１０が２つの成膜室１２を有する構成を示す。
【００２４】
搬入室１１は、排気ラインＰに連結される真空槽であり、外部からの基板Ｓを触媒ＣＶＤ装置１０の内部へ搬入する。搬入室１１の内部には、基板Ｓを支持するための一対の搬
入ステージ１１Ｓが配設されている。一対の搬入ステージ１１Ｓは、それぞれ搬入室１１に搬入された一対の基板Ｓを相対向するように保持すると共に、該一対の基板Ｓを成膜室１２へ搬送する。
【００２５】
各成膜室１２は、それぞれ排気ラインＰに連結される真空槽であり、ゲートバルブＧＶを介して他の真空槽に連結され、ゲートバルブＧＶが開くときに、他の真空槽と連通する。各成膜室１２には、それぞれ図示しないガス供給系が連結され、該ガス供給系からの所定流量の原料ガスが供給される。各成膜室１２の内部には、それぞれ基板Ｓを支持するための一対の成膜ステージ１２Ｓが配設されている。一対の成膜ステージ１２Ｓは、それぞれ他の真空槽からの基板Ｓを相対向するように保持し、一対の基板Ｓを所定温度に加熱すると共に、該一対の基板Ｓを他の真空槽へ搬送する。
【００２６】
搬出室１３は、排気ラインＰに連結される真空槽であり、隣接する成膜室１２からの基板Ｓを外部へ搬出する。搬出室１３の内部には、基板Ｓを支持するための一対の搬出ステージ１３Ｓが配設されている。一対の搬出ステージ１３Ｓは、それぞれ搬出室１３に搬入される一対の基板Ｓを水平方向へ倒し、該一対の基板Ｓを外部へ搬出する。
【００２７】
各成膜室１２の内部であって、一対の成膜ステージ１２Ｓの間には、それぞれ鉛直方向下側へ延びる複数の触媒線１５が吊下げられている。各触媒線１５は、それぞれ基板Ｓの搬送方向に沿って配列されている。また、各成膜室１２の内部には、それぞれ各触媒線１５を挟むように、搬送方向に延びる磁場印加部としての一対の拘束線２０が張設されている。
【００２８】
図２は、基板Ｓの成膜面Ｓａから見た成膜室１２の内部を示す断面図であり、図３は、鉛直方向上側から見た成膜室１２の内部を示す断面図であり、図２のＡ‐Ａ断面図である。図４は、基板Ｓの搬送方向から見た触媒線１５と拘束線２０とを示す断面図である。
【００２９】
図２及び図３において、各触媒線１５は、それぞれタンタル、タングステン、モリブデン等からなる導電線であって、鉛直方向下側へ延びるコ字状に形成されている。各触媒線１５は、それぞれ左右一対の平行な吊下げ部分１６と、左右一対の吊下げ部分１６の下端を水平方向に沿って結ぶ直線状の連結部分１７とに区分される。各触媒線１５は、それぞれ基板Ｓの成膜面Ｓａの全体を覆うように、左右方向（搬送方向）に沿って配列されている。各触媒線１５は、それぞれ吊下げ部分１６と一対の基板Ｓの成膜面Ｓａとの間の距離Ｄが略等しくなる位置に吊下げられている。
【００３０】
各触媒線１５は、それぞれ外部の直流電源に直列接続されている。各触媒線１５は、直流電源からの所定の加熱電流Ｉ１を受けることにより、所定温度に昇温する。昇温した触媒線１５は、原料ガスと接触することにより、原料ガスを活性化させ、基板Ｓの成膜面Ｓａに成膜種を堆積させる。触媒線５１に加熱電流Ｉ１が供給されるとき、入力側の吊下げ部分１６には、加熱電流Ｉ１が鉛直方向下側へ流れ、出力側の吊下げ部分１６には、加熱電流Ｉ１が鉛直方向上側へ流れる。そして、連結部分１７には、加熱電流Ｉ１が、図２及び図３における右側から左側へ流れる。なお、本実施形態においては、各触媒線１５の位置であって、加熱電流Ｉ１が供給されていない状態の位置を、初期位置と言う。
【００３１】
一対の拘束線２０は、それぞれ熱的及び機械的耐性を有する導電線であって、水平方向に沿って張設され、かつ、各連結部分１７の下側に位置決め固定されている。一対の拘束線２０は、それぞれ成膜室１２の左右両側に設けられる外部端子１８を介して、外部の直流電源に接続されている。直流電源からの拘束電流Ｉ２が一対の拘束線２０に供給されるとき、一対の拘束線２０には、それぞれ拘束電流Ｉ２が、図２及び図３における右側から左側へ流れる。すなわち、各拘束線２０と各連結部分１７とには、同じ方向への電流が流
れる。
【００３２】
図４において、加熱電流Ｉ１が触媒線１５に供給されるとき、触媒線１５における連結部分１７の周囲には、連結部分１７を囲む閉曲線に沿って、左回りの連結磁場Ｂ１が形成される。また、拘束電流Ｉ２が一対の拘束線２０に供給されるとき、一対の拘束線２０の周囲には、それぞれ拘束線２０を囲む閉曲線に沿って、左周りの拘束磁場Ｂ２が形成される。連結部分１７に流れる荷電粒子は、連結磁場Ｂ１と各拘束磁場Ｂ２との正味の磁場によって、鉛直方向下側への力（以下単に、作用力Ｆと言う。）を受ける。
【００３３】
詳述すると、連結部分１７を挟んで拘束線２０の側（以下単に、内側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１を打ち消すように形成される。また、連結部分１７を挟んで拘束線２０と反対側（以下単に、外側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１に沿うように形成される。
【００３４】
そのため、連結部分１７を流れる荷電粒子は、外側における正味の磁場によって相対的に大きな力を受け、内側における正味の磁場によって殆ど力を受けない。この結果、各連結部分１７は、それぞれ一方の拘束線２０へ向かう力と、他方の拘束線２０へ向かう力との正味の力、すなわち、鉛直方向下側への作用力Ｆを受ける。
【００３５】
この結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、各触媒線１５に加熱電流Ｉ１を供給し、かつ、各拘束線２０に拘束電流Ｉ２を供給することにより、各連結部分１７に対して、非接触的に作用力Ｆを加えることができる。そのため、触媒ＣＶＤ装置１０は、触媒線１５を鉛直方向に沿って非接触的に張設することができ、触媒ＣＶＤ装置１０の外部からの磁場や他の触媒線１５からの磁場に関わらず、各触媒線１５の初期位置を維持できる。ひいては、触媒ＣＶＤ装置１０は、各吊下げ部分１６と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄを均一にすることができ、成膜面Ｓａにおける膜厚分布を均一にできる。
【００３６】
上記第一実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）上記第一実施形態において、触媒ＣＶＤ装置１０は、触媒線１５を流れる荷電粒子に作用して触媒線１５を成膜面に沿って拘束する拘束磁場Ｂ２を形成する拘束線２０を備え、拘束線２０が、触媒線１５に拘束磁場Ｂ２を加える。したがって、触媒線１５に加熱電流Ｉ１が供給されるとき、触媒線１５は、初期位置に非接触的に保持される。この結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、触媒線１５の変位を回避でき、ひいては、触媒線１５と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄを維持することができる。
【００３７】
（２）上記第一実施形態において、成膜ステージ１２Ｓは、一対の基板Ｓの成膜面Ｓａをそれぞれ対向させて一対の基板Ｓを保持し、触媒線１５は、一対の基板Ｓの間の間隙に吊下げられる一対の吊下げ部分１６と、一対の吊下げ部分１６の下端を基板Ｓ間の間隙の外側で結ぶ連結部分１７とからなる。そして、拘束線２０は、基板Ｓ間の間隙の下側に配置され、連結部分１７に流れる荷電粒子に作用することにより連結部分１７を下側へ引っ張るための拘束磁場Ｂ２を形成する。
【００３８】
したがって、触媒線１５の連結部分１７は、触媒線１５の電流供給時に、一対の基板Ｓ間の外側で拘束される。この結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、吊下げ部分１６への拘束磁場Ｂ２の作用を抑えながら触媒線１５を拘束できることから、成膜反応に影響を及ぼすことなく、触媒線１５の変位を回避できる。
【００３９】
（３）上記第一実施形態において、連結部分１７と拘束線２０とが、共通する水平方向に沿って配置され、拘束線２０を流れる拘束電流Ｉ２が連結部分１７を拘束するための拘束磁場Ｂ２を形成する。そのため、連結部分１７が形成する連結磁場Ｂ１と、拘束線２０
が形成する拘束磁場Ｂ２とは、水平方向と直交する同一面内に沿って形成される。したがって、触媒ＣＶＤ装置１０は、連結部分１７を流れる荷電粒子への正味の磁場を、より簡素な構成にできることから、触媒線１５の変位を確実に回避できる。
【００４０】
（第二実施形態）
以下、本発明を具体化した第二実施形態を図面に従って説明する。第二実施形態は、第一実施形態の拘束線２０を変更したものである。そのため、以下においては、その変更点について詳しく説明する。図５は、基板Ｓの成膜面Ｓａから見た成膜室１２の内部を示す断面図であり、図６は、図５のＡ‐Ａ断面図である。図７は、基板Ｓの搬送方向から見た触媒線１５と磁性部材３０とを示す断面図である。
【００４１】
図５及び図６において、成膜室１２の内部であって、各連結部分１７の下方には、磁場印加部としての複数の磁性部材３０が配設されている。各磁性部材３０は、それぞれ鉛直方向から見て、各連結部分１７の両側を挟むように配置され、図示しない取り付け部材によって成膜室１２に位置決めされている。
【００４２】
各磁性部材３０は、それぞれ連結部分１７と直交する面に沿って拘束磁場Ｂ２を形成する磁性体を備えている。磁性部材３０としては、例えば、外部からの電流の供給を受けることなく磁場を形成する永久磁石、あるいは、外部からの電流の供給を受けることにより磁場を形成する電磁石を用いることができる。
【００４３】
図７において、各磁性部材３０は、それぞれ連結部分１７の側に、左周りの拘束磁場Ｂ２を形成する。連結部分１７を挟んで磁性部材３０の側（以下単に、内側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１を打ち消すように形成される。また、連結部分１７を挟んで磁性部材３０の反対側（以下単に、外側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１に沿うように形成される。
【００４４】
そのため、連結部分１７を流れる荷電粒子は、外側における正味の磁場によって相対的に大きな力を受け、内側における正味の磁場によって殆ど力を受けない。この結果、各連結部分１７は、それぞれ一方の磁性部材３０へ向かう力と、他方の磁性部材３０へ向かう力との正味の力、すなわち、鉛直方向下側への作用力Ｆを受ける。
【００４５】
この結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、各触媒線１５に加熱電流Ｉ１を供給し、かつ、各磁性部材３０に拘束磁場Ｂ２を形成させることにより、各連結部分１７に対して、鉛直方向下側への作用力Ｆを非接触的に加えることができる。そのため、触媒ＣＶＤ装置１０は、触媒線１５を鉛直方向に沿って非接触的に張設することができる。ひいては、触媒ＣＶＤ装置１０は、各吊下げ部分１６と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄを均一にすることができ、成膜面Ｓａにおける膜厚分布を均一にできる。
【００４６】
上記第二実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（５）上記第二実施形態において、磁性部材３０は、連結部分１７の下側近傍に配置されて拘束磁場Ｂ２を形成するための磁性体を備える。したがって、触媒ＣＶＤ装置１０は、磁性体を連結部分１７の下側近傍に配置するだけで、連結部分１７を拘束できる。この結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、より簡素な構成の下で触媒線１５の変位を回避できる。
【００４７】
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態において、磁場印加部（拘束磁場Ｂ２の発生源）は連結部分１７の下方に配置される。これに限らず、拘束磁場Ｂ２の発生源は連結部分１７の上方に配置される構成であっても良い。この際、図８に示すように、連結部分１７を挟んで発生源ＰＢの側（以下単に、内側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１に沿うように形成される
。また、連結部分１７を挟んで発生源ＰＢと反対側（以下単に、外側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１を打ち消すように形成される。
【００４８】
これによれば、連結部分１７を流れる荷電粒子は、内側における正味の磁場によって、相対的に大きな力を受ける。その結果、連結部分１７は、一方の発生源ＰＢから離れる力と、他方の発生源ＰＢから離れる力との正味の力、すなわち、鉛直方向下側への作用力Ｆを受ける。したがって、上記実施形態と同じく、触媒ＣＶＤ装置１０は、触媒線１５を、鉛直方向に沿って非接触的に張設することができ、ひいては、成膜面Ｓａにおける膜厚分布を均一にできる。
【００４９】
・上記実施形態において、触媒ＣＶＤ装置１０は、１つの連結部分１７に対して、一対の磁場印加部を具備する。これに限らず、触媒ＣＶＤ装置１０は、１つの連結部分１７に対して、１つあるいは３つ以上の磁場印加部を具備する構成でも良い。
【００５０】
例えば、図９に示すように、触媒ＣＶＤ装置は、連結部分１７の直下に、１つの磁場印加部による拘束磁場Ｂ２を形成する。そして、連結部分１７を挟んで下側では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１を打ち消すように形成される。また、連結部分１７を挟んで上側では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１に沿うように形成される。
【００５１】
これによれば、連結部分１７が一つの磁場印加部によって鉛直方向下側への作用力Ｆを受けることから、より簡便な構成の下で、成膜面Ｓａにおける膜厚分布を均一にできる。
・上記実施形態において、連結部分１７は鉛直方向下側への作用力Ｆを受ける。これに限らず、連結部分１７は鉛直方向上側への作用力Ｆを受ける構成であっても良い。すなわち、図１０に示すように、拘束磁場Ｂ２の発生源ＰＢが連結部分１７の上方に配置される。そして、連結部分１７を挟んで発生源ＰＢの側（以下単に、内側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１を打ち消すように形成される。また、連結部分１７を挟んで発生源ＰＢと反対側（以下単に、外側と言う。）では、拘束磁場Ｂ２が連結磁場Ｂ１に沿うように形成される構成であっても良い。
【００５２】
これによれば、連結部分１７を流れる荷電粒子は、外側における正味の磁場によって相対的に大きな力を受ける。この結果、連結部分１７に鉛直方向上側への作用力Ｆが加えられる分だけ、各吊下げ部分１６に対して、基板Ｓへの移動が抑えられる。その結果、触媒ＣＶＤ装置１０は、各吊下げ部分１６と成膜面Ｓａとの間の距離Ｄを均一にすることができ、成膜面Ｓａにおける膜厚分布を均一にできる。
【００５３】
・上記実施形態において、各触媒線１５は、一つの直流電源に直列接続される。これに限らず、各触媒線１５は、それぞれ一つの直流電源に並列接続されても良い。さらに、各触媒線１５は、それぞれ異なる直流電源に接続されても良い。
【００５４】
・上記実施形態において、連結部分１７は、水平方向に沿って延びる直線状を呈する。これに限らず、連結部分１７は、成膜面Ｓａに沿って延びる直線状、あるいは、曲線状であっても良い。すなわち、連結部分１７は、連結部分１７を流れる荷電粒子が拘束磁場Ｂ２を受けることにより、連結部分１７が成膜面Ｓａに沿う作用力Ｆを受ける構成であれば良い。
【００５５】
・上記実施形態において、磁場印加部を構成する拘束線２０や磁性部材３０は、それぞれ連結部分１７に拘束磁場Ｂ２を加える。これに限らず、磁場印加部は、吊下げ部分１６に拘束磁場Ｂ２を加える構成であっても良い。すなわち、磁場印加部は、触媒線１５を流れる荷電粒子に作用して触媒線１５を成膜面Ｓａに沿って拘束する拘束磁場Ｂ２を形成する構成であれば良い。
【００５６】
・上記実施形態において、基板Ｓの成膜面Ｓａは、鉛直方向に沿って立てられる。これに限らず、基板Ｓの成膜面Ｓａは、鉛直方向に対して傾斜する方向に立てられる構成であっても良い。
【００５７】
・上記実施形態において、連結部分１７は、一対の基板Ｓの間の間隙の外側に配置されるが、これに限らず、連結部分１７は、一対の基板Ｓの間の間隙に配置される構成であっても良い。
【００５８】
・上記第二実施形態において、各連結部分１７が形成する拘束磁場Ｂ２は、それぞれ図７における左回りである。これに限らず、各連結部分１７が形成する拘束磁場Ｂ２は、それぞれ図７における右回りと左回りのいずれか一方であっても良い。この際、連結部分１７が、該連結部分１７に対応する磁性部材３０に近い側において、拘束磁場Ｂ２を相殺するように、連結磁場Ｂ１を形成する構成であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】触媒ＣＶＤ装置を模式的に示す図。
【図２】第一実施形態における成膜室の内部を示す断面図。
【図３】図２のＡ‐Ａ線断面図。
【図４】第一実施形態における磁性部材の作用を示す断面図。
【図５】第二実施形態における成膜室の内部を示す断面図。
【図６】図５のＡ‐Ａ線断面図。
【図７】第二実施形態における磁性部材の作用を示す断面図。
【図８】変更例における拘束磁場の作用を示す断面図。
【図９】変更例における拘束磁場の作用を示す断面図。
【図１０】変更例における拘束磁場の作用を示す断面図。
【図１１】従来例における触媒ＣＶＤ装置を模式的に示す図。
【図１２】従来例における触媒線の位置を示す断面図。
【図１３】従来例における触媒線の位置を示す断面図。
【符号の説明】
【００６０】
Ｂ１…連結磁場、Ｉ１…加熱電流、Ｉ２…拘束電流、Ｓ…基板、Ｓａ…成膜面、１２Ｓ…保持部としての成膜ステージ、１０…成膜装置としての触媒ＣＶＤ装置、１５…触媒線、１６…吊下げ部分、１７…連結部分、２０…磁場印加部を構成する導電線としての拘束線、３０…磁場印加部を構成する磁性部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の成膜面を立てて前記基板を保持する保持部と、
前記成膜面と対向するように吊下げられる触媒線と、
前記触媒線を加熱するために前記触媒線へ電流を供給する電源とを備え、
加熱される前記触媒線へ原料ガスを供給することにより成膜種を生成し、前記成膜種を前記成膜面に堆積させることによって前記成膜面に薄膜を成膜する成膜装置であって、
前記触媒線を流れる荷電粒子に作用して前記触媒線を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成して前記触媒線に前記磁場を加える磁場印加部を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
請求項１に記載の成膜装置であって、
前記保持部は、
一対の基板の成膜面をそれぞれ対向させて前記一対の基板を保持し、
前記触媒線は、
前記一対の基板間の間隙に吊下げられる一対の吊下げ部分と、前記一対の吊下げ部分の下端を前記間隙の外側で結ぶ連結部分とからなり、
前記磁場印加部は、
前記間隙の外側に配置され、前記連結部分に流れる荷電粒子に作用することにより前記連結部分を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成することを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の成膜装置であって、
前記触媒線は、
鉛直方向に沿う直線状に形成される一対の吊下げ部分と、水平方向に沿う直線状に形成されて前記一対の吊下げ部分の下端を結ぶ連結部分とからなり、
前記磁場印加部は、
前記連結部分の近傍に設けられて前記水平方向に沿う導電線と、
前記磁場を形成するために前記導電線へ電流を供給する電源とを備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の成膜装置であって、
前記触媒線は、
鉛直方向に沿う直線状に形成される一対の吊下げ部分と、水平方向に沿う直線状に形成されて前記一対の吊下げ部分の下端を結ぶ連結部分とからなり、
前記磁場印加部は、
前記連結部分の近傍に配置されて前記磁場を形成する磁性体を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
基板の成膜面を立てて前記基板を保持すると共に、前記成膜面と対向するように吊下げられる触媒線へ電流を供給することにより前記触媒線を加熱し、加熱される前記触媒線へ原料ガスを供給することにより成膜種を生成して前記成膜種を前記成膜面に堆積させることによって前記成膜面に薄膜を成膜する成膜方法であって、
前記触媒線を流れる荷電粒子に作用して前記触媒線を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成して前記触媒線に前記磁場を加えることを特徴とする成膜方法。
【請求項１】
基板の成膜面を立てて前記基板を保持する保持部と、
前記成膜面と対向するように吊下げられる触媒線と、
前記触媒線を加熱するために前記触媒線へ電流を供給する電源とを備え、
加熱される前記触媒線へ原料ガスを供給することにより成膜種を生成し、前記成膜種を前記成膜面に堆積させることによって前記成膜面に薄膜を成膜する成膜装置であって、
前記触媒線を流れる荷電粒子に作用して前記触媒線を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成して前記触媒線に前記磁場を加える磁場印加部を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
請求項１に記載の成膜装置であって、
前記保持部は、
一対の基板の成膜面をそれぞれ対向させて前記一対の基板を保持し、
前記触媒線は、
前記一対の基板間の間隙に吊下げられる一対の吊下げ部分と、前記一対の吊下げ部分の下端を前記間隙の外側で結ぶ連結部分とからなり、
前記磁場印加部は、
前記間隙の外側に配置され、前記連結部分に流れる荷電粒子に作用することにより前記連結部分を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成することを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の成膜装置であって、
前記触媒線は、
鉛直方向に沿う直線状に形成される一対の吊下げ部分と、水平方向に沿う直線状に形成されて前記一対の吊下げ部分の下端を結ぶ連結部分とからなり、
前記磁場印加部は、
前記連結部分の近傍に設けられて前記水平方向に沿う導電線と、
前記磁場を形成するために前記導電線へ電流を供給する電源とを備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の成膜装置であって、
前記触媒線は、
鉛直方向に沿う直線状に形成される一対の吊下げ部分と、水平方向に沿う直線状に形成されて前記一対の吊下げ部分の下端を結ぶ連結部分とからなり、
前記磁場印加部は、
前記連結部分の近傍に配置されて前記磁場を形成する磁性体を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
基板の成膜面を立てて前記基板を保持すると共に、前記成膜面と対向するように吊下げられる触媒線へ電流を供給することにより前記触媒線を加熱し、加熱される前記触媒線へ原料ガスを供給することにより成膜種を生成して前記成膜種を前記成膜面に堆積させることによって前記成膜面に薄膜を成膜する成膜方法であって、
前記触媒線を流れる荷電粒子に作用して前記触媒線を前記成膜面に沿って拘束する磁場を形成して前記触媒線に前記磁場を加えることを特徴とする成膜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１８２１５０（Ｐ２００９−１８２１５０Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９７８４（Ｐ２００８−１９７８４）
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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