成膜装置及び成膜方法
【課題】本発明は、膜質の向上を図りつつ、長時間にわたり連続して成膜作業を行うことを可能とする成膜装置及び成膜方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係る成膜装置１は、真空容器１０内でプラズマビームＰにより成膜材料Ｍａを蒸発させ、被処理物としての基板１１に付着させて膜を生成する成膜装置であって、成膜材料Ｍａを保持すると共に、プラズマビームＰを誘導する主陽極３と、主陽極３を囲むように配置されると共に、主陽極３によるプラズマビームＰの誘導を補助する環状の補助陽極４と、補助陽極４の位置を調整する位置調整装置６と、を備え、真空容器１０は、真空容器１０の内外を連通させる貫通孔１０ｆ〜１０ｊを有しており、位置調整装置６は、貫通孔１０ｆ〜１０ｊを通じて、真空容器１０の外側から補助陽極４の位置を調整するための調整部７０と、貫通孔のシール性を維持するベローズ８０とを有する。
【解決手段】 本発明に係る成膜装置１は、真空容器１０内でプラズマビームＰにより成膜材料Ｍａを蒸発させ、被処理物としての基板１１に付着させて膜を生成する成膜装置であって、成膜材料Ｍａを保持すると共に、プラズマビームＰを誘導する主陽極３と、主陽極３を囲むように配置されると共に、主陽極３によるプラズマビームＰの誘導を補助する環状の補助陽極４と、補助陽極４の位置を調整する位置調整装置６と、を備え、真空容器１０は、真空容器１０の内外を連通させる貫通孔１０ｆ〜１０ｊを有しており、位置調整装置６は、貫通孔１０ｆ〜１０ｊを通じて、真空容器１０の外側から補助陽極４の位置を調整するための調整部７０と、貫通孔のシール性を維持するベローズ８０とを有する。
【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ものである。
【背景技術】
【０００２】
被処理物の表面に成膜材料を成膜する装置としては、例えば蒸着装置が知られている。蒸着装置では、真空容器内において主陽極及び補助陽極によりプラズマビームが成膜材料に入射するように誘導し、加熱された成膜材料が蒸発されて、蒸発した成膜材料を被処理物の表面に付着させることで成膜を行う。このような蒸着装置においては、生産効率上、真空容器の真空状態を維持したまま成膜作業を連続して行うことが好ましい。
【０００３】
例えば、特許文献１には、真空容器の真空状態を維持したまま真空容器内の主ハースの取り付け及び取り外しが可能なハース機構が開示されている。このハース機構によれば、主ハースの交換が必要となった場合に、真空容器の真空状態を維持したまま主ハースを交換することができ、連続して成膜作業を行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６２６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、主陽極に成膜材料が堆積すると、主陽極の導電性に変化が生じて、プラズマビームの入射位置にずれが生じることがある。その結果、成膜材料の加熱部位に偏りが生じて、蒸発した成膜材料における粒子の拡散状態が不均一となり、被処理物に対する均一な膜の生成が妨げられるおそれがある。このようなプラズマビームの入射位置のずれは、成膜中に度々発生するため、その度に主陽極を交換することは、コストの面などから見て効率的ではない。そこで、補助陽極の位置を調整して、プラズマビームの入射位置を適切に誘導することで、成膜材料を均一に拡散させることが考えられる。しかしながら、補助陽極の位置を調整するには、真空容器を開放する必要があり、成膜作業が中断されてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記した事情を鑑みてなされたものであり、膜質の向上を図りつつ、長時間にわたり連続して成膜作業を行うことを可能とする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】
【０００７】
本発明に係る成膜装置は、真空容器内でプラズマビームにより成膜材料を蒸発させ、被処理物に付着させて膜を生成する成膜装置において、成膜材料を保持すると共に、プラズマビームを誘導する主陽極と、主陽極を囲むように配置されると共に、主陽極によるプラズマビームの誘導を補助する環状の補助陽極と、補助陽極の位置を調整する位置調整手段と、を備え、真空容器は、真空容器の内外を連通させる貫通孔を有しており、位置調整手段は、貫通孔を通じて、真空容器の外側から補助陽極の位置を調整するための調整部と、貫通孔のシール性を維持するシール部とを有することを特徴とする。
【０００８】
この成膜装置によれば、蒸発した成膜材料が主陽極に付着して、次第に堆積していき、プラズマビームの入射位置にずれが生じた場合に、調整部を用いて真空容器の外側から補助陽極の位置を調整することで、プラズマビームを適切な入射位置に誘導することができる。これによって、成膜材料の拡散状態を均一に維持することが可能となるため、膜の厚みを均一にして、膜質の向上を図ることができる。このとき、シール部により真空容器の真空状態が維持されるため、真空容器の真空状態を維持しつつ、補助陽極の位置を調整することができ、長時間にわたって連続して成膜作業を行うことを可能とする。また、真空容器の真空状態が維持されるため、プラズマビームを放電させながら、適切な入射位置に誘導することが可能となり、作業効率の向上が図られる。
【０００９】
ここで、調整部は、貫通孔から補助陽極に向かう方向に移動可能な長尺部材を有しており、長尺部材が補助陽極に向かって移動されて、補助陽極を押し込むことによって、補助陽極の位置を調整することが好ましい。この場合、長尺部材を操作して、補助陽極を押し込むことで、容易に補助陽極の位置調整を行うことができる。また、簡素な構成により補助陽極の位置調整を可能とする。
【００１０】
また、真空容器の側壁には、補助陽極を挟んで一対の貫通孔が対向して設けられ、一対の貫通孔の対向方向と交差する方向に補助陽極を挟んで他の一対の貫通孔が対向して設けられており、位置調整手段は、これら二対の貫通孔から補助陽極に向かう方向にそれぞれ進退可能な複数の長尺部材を有していることが好ましい。このような構成の成膜装置によれば、位置調整手段が、前述した二対の貫通孔からそれぞれ長尺部材を移動させて、補助陽極を四方から押し込むことが可能となるため、補助陽極の位置を自在に調整することができ、プラズマビームを所望の位置に誘導することができる。
【００１１】
また、真空容器内の主陽極を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した前記主陽極の画像データに基づき、位置調整手段による補助陽極の位置調整を制御する制御手段とを更に備えることが好ましい。このような制御手段を有する成膜装置では、撮像手段が撮像した主陽極の画像データから、主陽極の形状を認識して、プラズマビームの入射位置にずれが生じていると判断した場合、位置調整手段による補助陽極の位置調整を制御することで、プラズマビームの入射位置を修正することができる。このように、制御手段及び撮像手段を用いることで、プラズマビームの入射位置のずれを効率よく修正することが可能となるため、成膜材料の拡散状態の不均一が好適に解消されて、膜質の向上を図ることができる。
【００１２】
本発明に係る成膜方法は、真空容器内でプラズマビームによって成膜材料を蒸発させ、被処理物に付着させて膜を生成する成膜方法において、真空容器の真空状態を維持しつつ、プラズマビームが成膜材料を保持する主陽極又は成膜材料に誘導されるように、真空容器の貫通孔を通じて、真空容器の外側からプラズマビームを補助的に誘導するための補助陽極の位置を調整する工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
この成膜方法によれば、真空容器の真空状態を維持しつつ、プラズマビームが成膜材料を保持する主陽極又は成膜材料に誘導されるように、真空容器の貫通孔を通じて、真空容器の外側からプラズマビームを誘導するための補助陽極の位置を調整する。従って、補助陽極の位置を調整して、プラズマビームの入射位置を適宜修正することにより、膜質の向上を図ることができると共に、真空容器の真空状態を維持しながら、補助陽極の位置調整を行うため、長時間にわたり連続して成膜作業を行うことを可能とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、膜質の向上を図りつつ、長時間にわたり連続して成膜作業を行うことを可能とする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】
【００１５】
以下、本発明に係る成膜装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略断面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図である。本実施形態の成膜装置１は、いわゆるイオンプレーティング装置である。なお、図面には、説明を容易にする為にＸＹＺ直交座標系も示されている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本実施形態の成膜装置１は、プラズマ源２、主陽極３、補助陽極４、ベースプレート５、位置調整装置（位置調整手段）６、ＣＣＤカメラ（撮像手段）７、制御装置（制御手段）８、搬送機構９、真空容器１０を備える。
【００１８】
真空容器１０は、導電性の材料から構成されており、接地電位に接続されている。真空容器１０は、成膜対象である被処理物としての基板１１を搬送するための搬送室１０ａと、固形成膜材料Ｍａを拡散させる成膜室１０ｂと、図示しない真空ポンプにより真空容器１０の内部を真空状態にするための空気排出口１０ｄとを有する。搬送室１０ａは、所定の搬送方向（図中の矢印Ａ）に延びており、成膜室１０ｂ上に配置されている。なお、本実施形態においては、搬送方向（矢印Ａ）はＸ軸に沿って設定されている。
【００１９】
成膜室１０ｂの側壁１０ｃは、真空容器１０の内外を連通させる４つの貫通孔１０ｆ〜１０ｊを有しており、これらの貫通孔１０ｆ〜１０ｊは、後述する補助陽極４を挟むように、貫通孔１０ｆ及び貫通孔１０ｇと貫通孔１０ｈ及び貫通孔１０ｊとがそれぞれ対向すると共に、貫通孔１０ｆ及び貫通孔１０ｇにおける対向方向と貫通孔１０ｈ及び貫通孔１０ｊにおける対向方向とが直交するように設けられている。
【００２０】
プラズマ源２は、圧力勾配型のプラズマ源であり、その本体部分が成膜室１０ｂの側壁（プラズマ口１０ｅ）に設けられている。プラズマ源２において生成されたプラズマビームＰは、プラズマ口１０ｅから成膜室１０ｂ内へ出射される。プラズマビームＰの出射方向は、プラズマ口１０ｅに設けられた図示しないステアリングコイルによって制御される。
【００２１】
主陽極３は、成膜材料Ｍａを保持するための部分である。この成膜材料Ｍａとしては、ＳｉＯなどの絶縁封止材料や、ＩＴＯなどの透明導電材料が例示される。主陽極３は、真空容器１０の成膜室１０ｂ内の中央下部に設けられ、プラズマ源２から出射されたプラズマビームＰを誘導する主ハース３１を有する。この主ハース３１の中央部には、成膜材料Ｍａを装填するための開口が形成されている。そして、成膜材料Ｍａの先端部分が、この開口から露出している。主ハース３１は、接地電位である真空容器１０に対して正電位に保たれており、プラズマビームＰを主ハース３１自身又は成膜材料Ｍａへと誘導する。
【００２２】
補助陽極４は、プラズマビームＰを誘導するための環状の電磁石である。補助陽極４は、成膜材料Ｍａを保持する主ハース３１の周囲に配置されており、環状の容器、並びに該容器内に収容されたコイル４ａ及び永久磁石４ｂを有する。コイル４ａ及び永久磁石４ｂは、コイル４ａに流れる電流量に応じて、主ハース３１又は成膜材料Ｍａに入射するプラズマビームＰの向きを制御する。
【００２３】
ベースプレート５は、主陽極３及び補助陽極４を支持するために水平面（ＸＹ平面）に沿って設けられた板状の部材である。ベースプレート５は、主陽極３を支持するための中央支持部５ａと、補助陽極４を支持するための外周支持部５ｂと、真空容器１０の底から上下方向（Ｚ方向）に延在する支柱５ｃとを有している。この外周支持部５ｂの上面では、補助陽極４が水平面（ＸＹ平面）に沿って移動可能に配置されている。
【００２４】
位置調整装置６は、補助陽極４を囲むようにして、側壁１０ｃの外側に配置された４つの位置調整機構６Ａ〜６Ｄによって構成されている。位置調整機構６Ａ〜６Ｄは、真空容器１０に対する絶縁処理が施されており、それぞれ貫通孔１０ｆ〜１０ｊを通じて、真空容器１０内の補助陽極４の位置を調整する。
【００２５】
ＣＣＤカメラ７は、主陽極３の斜め上方に位置するように側壁１０ｃの内面に設けられており、主陽極３と補助陽極４との撮像を行う。
【００２６】
制御装置８は、位置調整機構６Ａ〜６Ｄ及びＣＣＤカメラ７に電気的に接続されており、ＣＣＤカメラ７が撮像した主陽極の画像データに基づき、位置調整機構６Ａ〜６Ｄによる補助陽極４の位置調整を制御する。
【００２７】
搬送機構９は、搬送室１０ａ内に設置された複数の搬送ローラ９１によって構成され、被処理物としての基板１１を保持する保持部材としてのトレイ９２を、主陽極３の保持する固形成膜材料Ｍａと対向した状態で搬送方向（矢印Ａ）に搬送する。搬送ローラ９１は、搬送方向（矢印Ａ）に沿って等間隔で並んでおり、トレイ９２を支持しつつ搬送方向に搬送することができる。なお、被処理物としての基板１１には、例えばガラス基板やプラスチック基板、半導体基板などの板状部材がある。
【００２８】
図３は、図１の位置調整機構を示す概略断面図である。図３に示すように、位置調整機構６Ａは、モータ６１と、シャフト６２と、ボールスクリュー６５と、調整部７０と、ベローズ（シール部）８０とを有している。なお、位置調整機構６Ａ〜６Ｄは、全て同等の構成及び機能を有している。
【００２９】
モータ６１は、制御装置８と電気的に接続されており、制御装置８からの信号に応じて出力軸６１ａの回転や停止を行う。
【００３０】
シャフト６２は、モータ６１における出力軸６１ａの突出方向に延在して、軸受６３に支持されると共に、フランジ部６２ａを介してモータ６１の出力軸６１ａに連結されている。また、シャフト６２は、その軸線方向に２つのマイタ歯車６４を有している。
【００３１】
ボールスクリュー６５は、ボールスクリュー溝が形成された２本の棒状部材であり、互いに平行となるように配置されている。これらのボールスクリュー６５は、一端が真空容器１０の側壁１０ｃ内に埋設された軸受６８に支持されると共に、側壁１０ｃと直交する方向（Ｘ方向）に延在して、他端近傍が軸受６６に支持されている。また、ボールスクリュー６５は、他端にマイタ歯車６７を有しており、マイタ歯車６７は、シャフト６２のマイタ歯車６４と咬合している。
【００３２】
調整部７０は、ベース部材７１と、調整棒（長尺部材）７２とを有している。ベース部材７１は、２本のボールスクリュー６５に直交する面に沿って配置される板状の部材であり、その両端にボールスクリュー６５と螺合する螺合部を有している。ベース部材７１は、ボールスクリュー６５が回転することによって、ボールスクリュー６５の延在方向（Ｘ方向）に向かって前後移動する。
【００３３】
調整棒７２は、ベース部材７１から側壁１０ｃの貫通孔１０ｆに向かう方向（Ｘ方向）に延在する部材であり、その先端部７２ａが真空容器１０内に突出するように配置されている。調整棒７２は、図１及び図２に示すように、貫通孔１０ｆに嵌合された筒状の摺動部材７３に摺動可能に支持されており、ベース部材７１と連動してＸ方向に移動することで、先端部７２ａが補助陽極４に向かって突出する。
【００３４】
ベローズ８０は、Ｘ方向に伸縮自在な中空部材であり、押し込み部材７１と側壁１０ｃとの間に配置されて、その両端が止め具８１によって封止されている。このベローズ８０は、真空容器１０の外側に配置され、調整棒７２を覆って内部を密封状態とすることにより、空気が貫通孔１０ｆを通じて真空容器１０内に進入することを防ぎ、貫通孔１０ｆのシール性を維持している。また、ベース部材７１の中央部、調整棒７２の先端部、摺動部材７３、及び止め具８１は、絶縁性の材料で構成されており、位置調整機構６Ａは、真空容器１０に対して電気的に絶縁された状態に保たれている。
【００３５】
この位置調整機構６Ａでは、モータ６１が出力軸６１ａを回転させることで、シャフト６２が回転され、マイタ歯車６４，６７を介してボールスクリュー６５が回転する。ボールスクリュー６５が回転すると、ボールスクリュー６５と螺合されたベース部材７１がＸ方向に移動され、貫通孔１０ｆを通じて調整棒７２が真空容器１０内の補助陽極４に向かって移動される。そして、調整棒７２の先端部７２ａが補助陽極４を押し込むことで、補助陽極４がＸ方向にプラズマ源２側へ動かされ、補助陽極４の位置調整が行われる。
【００３６】
次に、図１〜図３を参照して、以上の構成を備える成膜装置１の作用及び効果について、成膜装置１を用いた成膜方法と共に説明する。
【００３７】
まず、主ハース３１へ成膜材料Ｍａを装着するとともに、被処理物としての基板１１を保持したトレイ９２を搬送機構９に複数セットする。そして、真空容器１０内を真空状態にする。
【００３８】
続いて、接地電位にある真空容器１０を挟んで、負電圧をプラズマ源２に、正電圧を主陽極３に印加して放電を生じさせ、プラズマビームＰを生成する。プラズマビームＰは、補助陽極４に案内されて主陽極３へ照射される。本方法では、トレイ９２を搬送方向（矢印Ａ）に搬送しつつ、このようにプラズマビームＰを主陽極３へ照射する。ここで、成膜材料ＭａがＳｉＯなどの絶縁性物質からなる場合、プラズマビームＰが照射されると、プラズマビームＰからの電流によって主ハース３１が加熱され、成膜材料Ｍａの先端部分が蒸発する。また、成膜材料ＭａがＩＴＯなどの導電性物質からなる場合、プラズマビームＰが照射されると、プラズマビームＰが成膜材料Ｍａに直接入射し、成膜材料Ｍａの先端部分が加熱されて蒸発する。このようにして、成膜材料Ｍａがイオン化され、成膜材料粒子Ｍｂとなって成膜室１０ｂ内に拡散する。成膜室１０ｂ内に拡散した成膜材料粒子Ｍｂは、成膜室１０ｂ内をＺ軸方向の正方向に上昇し、被処理物としての基板１１に向けて飛翔する。
【００３９】
他方、被処理物としての基板１１は、搬送機構９によって搬送されて成膜室１０ｂの上方に達し、成膜室１０ｂ内を拡散している成膜材料粒子Ｍｂに曝される。そして、主陽極３と対向する被処理物としての基板１１の成膜面に、成膜室１０ｂ内に拡散した成膜材料粒子Ｍｂのイオン化粒子が膜状に付着する。被処理物としての基板１１が一定速度で搬送されながら成膜材料粒子Ｍｂに所定時間曝されることにより、被処理物としての基板１１の表面に所定の厚さの膜が形成される。こうして、被処理物としての基板１１の表面に所望の膜が形成される。
【００４０】
図４は、図１の主陽極における成膜材料の堆積状態を示す概略断面図である。図４に示すように、成膜作業中に、主陽極３の上部に成膜材料の粒子が堆積すると、主陽極３の導電性が変化して、プラズマビームＰの入射位置にずれが生じる場合がある。プラズマビームＰの入射位置が初期位置からずれると、二点鎖線で示すように成膜材料Ｍａの加熱部位に偏りが生じて、過剰に消耗された消耗部位Ｎが形成される。図２に示すように、このような消耗部位Ｎが形成された場合、本実施形態に係る成膜装置１では、位置調整機構６Ｂにより補助陽極４を矢印Ｖの向きに所定量押し込むと共に、位置調整機構６Ｄにより補助陽極４を矢印Ｗの向きに所定量押し込むことにより、プラズマビームＰの入射位置を初期位置に誘導することができる。
【００４１】
このように、本実施形態における成膜装置１では、位置調整機構６Ａ〜６Ｄによって、補助陽極４の位置を調整することで、プラズマビームＰの入射位置を修正することができる。従って、成膜材料Ｍａの加熱部位の偏りが解消されて、成膜材料粒子Ｍｂの拡散状態を均一に維持することが可能となり、膜の厚みが均一とされて、膜質の向上を図ることができる。そして、真空容器１０の真空状態が維持されることで、プラズマビームＰを放電させながら、初期位置に誘導することが可能となり、作業効率の向上が図られる。
【００４２】
また、本実施形態における成膜装置１では、位置調整機構６Ａ〜６Ｄにおける調整棒７２を移動させて、補助陽極４を押し込むことで、容易に補助陽極４の位置調整を行うことが可能となり、簡素な構成により補助陽極４の位置調整が実現される。
【００４３】
さらに、真空容器１０の外側から補助陽極４の位置を調整する際に、位置調整機構６Ａ〜６Ｂの有するベローズ８０により貫通孔１０ｆ〜１０ｊのシール性が維持されるため、真空容器１０の真空状態を維持したまま、補助陽極４の位置を調整することができ、長時間にわたって連続して成膜作業を行うことができる。
【００４４】
さらに、真空容器１０には、貫通孔１０ｆ〜１０ｊが補助陽極４を囲むように四方に設けられており、位置調整機構６Ａ〜６Ｄは、それぞれ貫通孔１０ｆ〜１０ｊから補助陽極４に向かう方向に移動可能な調整棒７２を有している。これによって、位置調整機構６Ａ及び位置調整機構６Ｂが、Ｘ方向に補助陽極４の位置調整を行うと共に、位置調整機構６Ｃ及び位置調整機構６Ｄが、Ｙ方向に補助陽極４の位置調整を行うことが可能となるため、補助陽極の位置を自在に調整することが可能となり、プラズマビームＰを所望の位置に誘導することができる。
【００４５】
そして、本実施形態に係る成膜装置１は、真空容器１０内の主陽極３を撮像するＣＣＤカメラ７と、ＣＣＤカメラ７が撮像した主陽極３の画像データに基づき、位置調整装置６による補助陽極４の位置調整を制御する制御装置８とを有している。この制御装置８を有する成膜装置１では、ＣＣＤカメラ７が撮像した主陽極３の画像データから、主陽極３の形状を認識して、プラズマビームＰの入射位置にずれが生じているか否かを判断する。プラズマビームＰの入射位置にずれが生じていると判断した場合、位置調整装置６を制御して、補助陽極４の位置調整を行い、プラズマビームＰの入射位置を主陽極３の中心へと修正する。これによって、プラズマビームＰの入射位置のずれを自動で効率よく修正することが可能となる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、貫通孔のシール性を維持するシール部として、貫通孔に嵌合される環状のシール部材を用いてもよい。
【００４７】
また、位置調整機構６Ａ〜６Ｄは、４つではなく１つであっても良く、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ一つ以上備えることがより好ましい。
【００４８】
また、制御装置８に代わって、作業員が位置調整機構６Ａ〜６Ｄのモータ６１を直接操作するためのモータ用コントローラを設けてもよい。この場合には、ＣＣＤカメラ７に代わって、作業員が真空容器１０内を視認するための窓部を設けてもよい。また、制御装置８及びＣＣＤカメラ７とモータ用コントローラ及び窓部を併設することがより好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図である。
【図３】図１の位置調整機構を示す概略断面図である。
【図４】図１の主陽極における成膜材料の堆積状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…成膜装置、２…プラズマ源、３…主陽極、４…補助陽極、５…ベースプレート、６…位置調整装置（位置調整手段）、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ…位置調整機構、７…ＣＣＤカメラ（撮像手段）、８…制御装置（制御手段）、９…搬送機構、１０…真空容器、１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｊ…貫通孔、１１…基板、６１…モータ、６２…シャフト、６５…ボールスクリュー、７０…調整部、７２…調整棒（長尺部材）、８０…ベローズ（シール部）、Ｍａ…成膜材料、Ｐ…プラズマビーム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置及び成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被処理物の表面に成膜材料を成膜する装置としては、例えば蒸着装置が知られている。蒸着装置では、真空容器内において主陽極及び補助陽極によりプラズマビームが成膜材料に入射するように誘導し、加熱された成膜材料が蒸発されて、蒸発した成膜材料を被処理物の表面に付着させることで成膜を行う。このような蒸着装置においては、生産効率上、真空容器の真空状態を維持したまま成膜作業を連続して行うことが好ましい。
【０００３】
例えば、特許文献１には、真空容器の真空状態を維持したまま真空容器内の主ハースの取り付け及び取り外しが可能なハース機構が開示されている。このハース機構によれば、主ハースの交換が必要となった場合に、真空容器の真空状態を維持したまま主ハースを交換することができ、連続して成膜作業を行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６２６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、主陽極に成膜材料が堆積すると、主陽極の導電性に変化が生じて、プラズマビームの入射位置にずれが生じることがある。その結果、成膜材料の加熱部位に偏りが生じて、蒸発した成膜材料における粒子の拡散状態が不均一となり、被処理物に対する均一な膜の生成が妨げられるおそれがある。このようなプラズマビームの入射位置のずれは、成膜中に度々発生するため、その度に主陽極を交換することは、コストの面などから見て効率的ではない。そこで、補助陽極の位置を調整して、プラズマビームの入射位置を適切に誘導することで、成膜材料を均一に拡散させることが考えられる。しかしながら、補助陽極の位置を調整するには、真空容器を開放する必要があり、成膜作業が中断されてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記した事情を鑑みてなされたものであり、膜質の向上を図りつつ、長時間にわたり連続して成膜作業を行うことを可能とする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】
【０００７】
本発明に係る成膜装置は、真空容器内でプラズマビームにより成膜材料を蒸発させ、被処理物に付着させて膜を生成する成膜装置において、成膜材料を保持すると共に、プラズマビームを誘導する主陽極と、主陽極を囲むように配置されると共に、主陽極によるプラズマビームの誘導を補助する環状の補助陽極と、補助陽極の位置を調整する位置調整手段と、を備え、真空容器は、真空容器の内外を連通させる貫通孔を有しており、位置調整手段は、貫通孔を通じて、真空容器の外側から補助陽極の位置を調整するための調整部と、貫通孔のシール性を維持するシール部とを有することを特徴とする。
【０００８】
この成膜装置によれば、蒸発した成膜材料が主陽極に付着して、次第に堆積していき、プラズマビームの入射位置にずれが生じた場合に、調整部を用いて真空容器の外側から補助陽極の位置を調整することで、プラズマビームを適切な入射位置に誘導することができる。これによって、成膜材料の拡散状態を均一に維持することが可能となるため、膜の厚みを均一にして、膜質の向上を図ることができる。このとき、シール部により真空容器の真空状態が維持されるため、真空容器の真空状態を維持しつつ、補助陽極の位置を調整することができ、長時間にわたって連続して成膜作業を行うことを可能とする。また、真空容器の真空状態が維持されるため、プラズマビームを放電させながら、適切な入射位置に誘導することが可能となり、作業効率の向上が図られる。
【０００９】
ここで、調整部は、貫通孔から補助陽極に向かう方向に移動可能な長尺部材を有しており、長尺部材が補助陽極に向かって移動されて、補助陽極を押し込むことによって、補助陽極の位置を調整することが好ましい。この場合、長尺部材を操作して、補助陽極を押し込むことで、容易に補助陽極の位置調整を行うことができる。また、簡素な構成により補助陽極の位置調整を可能とする。
【００１０】
また、真空容器の側壁には、補助陽極を挟んで一対の貫通孔が対向して設けられ、一対の貫通孔の対向方向と交差する方向に補助陽極を挟んで他の一対の貫通孔が対向して設けられており、位置調整手段は、これら二対の貫通孔から補助陽極に向かう方向にそれぞれ進退可能な複数の長尺部材を有していることが好ましい。このような構成の成膜装置によれば、位置調整手段が、前述した二対の貫通孔からそれぞれ長尺部材を移動させて、補助陽極を四方から押し込むことが可能となるため、補助陽極の位置を自在に調整することができ、プラズマビームを所望の位置に誘導することができる。
【００１１】
また、真空容器内の主陽極を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した前記主陽極の画像データに基づき、位置調整手段による補助陽極の位置調整を制御する制御手段とを更に備えることが好ましい。このような制御手段を有する成膜装置では、撮像手段が撮像した主陽極の画像データから、主陽極の形状を認識して、プラズマビームの入射位置にずれが生じていると判断した場合、位置調整手段による補助陽極の位置調整を制御することで、プラズマビームの入射位置を修正することができる。このように、制御手段及び撮像手段を用いることで、プラズマビームの入射位置のずれを効率よく修正することが可能となるため、成膜材料の拡散状態の不均一が好適に解消されて、膜質の向上を図ることができる。
【００１２】
本発明に係る成膜方法は、真空容器内でプラズマビームによって成膜材料を蒸発させ、被処理物に付着させて膜を生成する成膜方法において、真空容器の真空状態を維持しつつ、プラズマビームが成膜材料を保持する主陽極又は成膜材料に誘導されるように、真空容器の貫通孔を通じて、真空容器の外側からプラズマビームを補助的に誘導するための補助陽極の位置を調整する工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
この成膜方法によれば、真空容器の真空状態を維持しつつ、プラズマビームが成膜材料を保持する主陽極又は成膜材料に誘導されるように、真空容器の貫通孔を通じて、真空容器の外側からプラズマビームを誘導するための補助陽極の位置を調整する。従って、補助陽極の位置を調整して、プラズマビームの入射位置を適宜修正することにより、膜質の向上を図ることができると共に、真空容器の真空状態を維持しながら、補助陽極の位置調整を行うため、長時間にわたり連続して成膜作業を行うことを可能とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、膜質の向上を図りつつ、長時間にわたり連続して成膜作業を行うことを可能とする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】
【００１５】
以下、本発明に係る成膜装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略断面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図である。本実施形態の成膜装置１は、いわゆるイオンプレーティング装置である。なお、図面には、説明を容易にする為にＸＹＺ直交座標系も示されている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本実施形態の成膜装置１は、プラズマ源２、主陽極３、補助陽極４、ベースプレート５、位置調整装置（位置調整手段）６、ＣＣＤカメラ（撮像手段）７、制御装置（制御手段）８、搬送機構９、真空容器１０を備える。
【００１８】
真空容器１０は、導電性の材料から構成されており、接地電位に接続されている。真空容器１０は、成膜対象である被処理物としての基板１１を搬送するための搬送室１０ａと、固形成膜材料Ｍａを拡散させる成膜室１０ｂと、図示しない真空ポンプにより真空容器１０の内部を真空状態にするための空気排出口１０ｄとを有する。搬送室１０ａは、所定の搬送方向（図中の矢印Ａ）に延びており、成膜室１０ｂ上に配置されている。なお、本実施形態においては、搬送方向（矢印Ａ）はＸ軸に沿って設定されている。
【００１９】
成膜室１０ｂの側壁１０ｃは、真空容器１０の内外を連通させる４つの貫通孔１０ｆ〜１０ｊを有しており、これらの貫通孔１０ｆ〜１０ｊは、後述する補助陽極４を挟むように、貫通孔１０ｆ及び貫通孔１０ｇと貫通孔１０ｈ及び貫通孔１０ｊとがそれぞれ対向すると共に、貫通孔１０ｆ及び貫通孔１０ｇにおける対向方向と貫通孔１０ｈ及び貫通孔１０ｊにおける対向方向とが直交するように設けられている。
【００２０】
プラズマ源２は、圧力勾配型のプラズマ源であり、その本体部分が成膜室１０ｂの側壁（プラズマ口１０ｅ）に設けられている。プラズマ源２において生成されたプラズマビームＰは、プラズマ口１０ｅから成膜室１０ｂ内へ出射される。プラズマビームＰの出射方向は、プラズマ口１０ｅに設けられた図示しないステアリングコイルによって制御される。
【００２１】
主陽極３は、成膜材料Ｍａを保持するための部分である。この成膜材料Ｍａとしては、ＳｉＯなどの絶縁封止材料や、ＩＴＯなどの透明導電材料が例示される。主陽極３は、真空容器１０の成膜室１０ｂ内の中央下部に設けられ、プラズマ源２から出射されたプラズマビームＰを誘導する主ハース３１を有する。この主ハース３１の中央部には、成膜材料Ｍａを装填するための開口が形成されている。そして、成膜材料Ｍａの先端部分が、この開口から露出している。主ハース３１は、接地電位である真空容器１０に対して正電位に保たれており、プラズマビームＰを主ハース３１自身又は成膜材料Ｍａへと誘導する。
【００２２】
補助陽極４は、プラズマビームＰを誘導するための環状の電磁石である。補助陽極４は、成膜材料Ｍａを保持する主ハース３１の周囲に配置されており、環状の容器、並びに該容器内に収容されたコイル４ａ及び永久磁石４ｂを有する。コイル４ａ及び永久磁石４ｂは、コイル４ａに流れる電流量に応じて、主ハース３１又は成膜材料Ｍａに入射するプラズマビームＰの向きを制御する。
【００２３】
ベースプレート５は、主陽極３及び補助陽極４を支持するために水平面（ＸＹ平面）に沿って設けられた板状の部材である。ベースプレート５は、主陽極３を支持するための中央支持部５ａと、補助陽極４を支持するための外周支持部５ｂと、真空容器１０の底から上下方向（Ｚ方向）に延在する支柱５ｃとを有している。この外周支持部５ｂの上面では、補助陽極４が水平面（ＸＹ平面）に沿って移動可能に配置されている。
【００２４】
位置調整装置６は、補助陽極４を囲むようにして、側壁１０ｃの外側に配置された４つの位置調整機構６Ａ〜６Ｄによって構成されている。位置調整機構６Ａ〜６Ｄは、真空容器１０に対する絶縁処理が施されており、それぞれ貫通孔１０ｆ〜１０ｊを通じて、真空容器１０内の補助陽極４の位置を調整する。
【００２５】
ＣＣＤカメラ７は、主陽極３の斜め上方に位置するように側壁１０ｃの内面に設けられており、主陽極３と補助陽極４との撮像を行う。
【００２６】
制御装置８は、位置調整機構６Ａ〜６Ｄ及びＣＣＤカメラ７に電気的に接続されており、ＣＣＤカメラ７が撮像した主陽極の画像データに基づき、位置調整機構６Ａ〜６Ｄによる補助陽極４の位置調整を制御する。
【００２７】
搬送機構９は、搬送室１０ａ内に設置された複数の搬送ローラ９１によって構成され、被処理物としての基板１１を保持する保持部材としてのトレイ９２を、主陽極３の保持する固形成膜材料Ｍａと対向した状態で搬送方向（矢印Ａ）に搬送する。搬送ローラ９１は、搬送方向（矢印Ａ）に沿って等間隔で並んでおり、トレイ９２を支持しつつ搬送方向に搬送することができる。なお、被処理物としての基板１１には、例えばガラス基板やプラスチック基板、半導体基板などの板状部材がある。
【００２８】
図３は、図１の位置調整機構を示す概略断面図である。図３に示すように、位置調整機構６Ａは、モータ６１と、シャフト６２と、ボールスクリュー６５と、調整部７０と、ベローズ（シール部）８０とを有している。なお、位置調整機構６Ａ〜６Ｄは、全て同等の構成及び機能を有している。
【００２９】
モータ６１は、制御装置８と電気的に接続されており、制御装置８からの信号に応じて出力軸６１ａの回転や停止を行う。
【００３０】
シャフト６２は、モータ６１における出力軸６１ａの突出方向に延在して、軸受６３に支持されると共に、フランジ部６２ａを介してモータ６１の出力軸６１ａに連結されている。また、シャフト６２は、その軸線方向に２つのマイタ歯車６４を有している。
【００３１】
ボールスクリュー６５は、ボールスクリュー溝が形成された２本の棒状部材であり、互いに平行となるように配置されている。これらのボールスクリュー６５は、一端が真空容器１０の側壁１０ｃ内に埋設された軸受６８に支持されると共に、側壁１０ｃと直交する方向（Ｘ方向）に延在して、他端近傍が軸受６６に支持されている。また、ボールスクリュー６５は、他端にマイタ歯車６７を有しており、マイタ歯車６７は、シャフト６２のマイタ歯車６４と咬合している。
【００３２】
調整部７０は、ベース部材７１と、調整棒（長尺部材）７２とを有している。ベース部材７１は、２本のボールスクリュー６５に直交する面に沿って配置される板状の部材であり、その両端にボールスクリュー６５と螺合する螺合部を有している。ベース部材７１は、ボールスクリュー６５が回転することによって、ボールスクリュー６５の延在方向（Ｘ方向）に向かって前後移動する。
【００３３】
調整棒７２は、ベース部材７１から側壁１０ｃの貫通孔１０ｆに向かう方向（Ｘ方向）に延在する部材であり、その先端部７２ａが真空容器１０内に突出するように配置されている。調整棒７２は、図１及び図２に示すように、貫通孔１０ｆに嵌合された筒状の摺動部材７３に摺動可能に支持されており、ベース部材７１と連動してＸ方向に移動することで、先端部７２ａが補助陽極４に向かって突出する。
【００３４】
ベローズ８０は、Ｘ方向に伸縮自在な中空部材であり、押し込み部材７１と側壁１０ｃとの間に配置されて、その両端が止め具８１によって封止されている。このベローズ８０は、真空容器１０の外側に配置され、調整棒７２を覆って内部を密封状態とすることにより、空気が貫通孔１０ｆを通じて真空容器１０内に進入することを防ぎ、貫通孔１０ｆのシール性を維持している。また、ベース部材７１の中央部、調整棒７２の先端部、摺動部材７３、及び止め具８１は、絶縁性の材料で構成されており、位置調整機構６Ａは、真空容器１０に対して電気的に絶縁された状態に保たれている。
【００３５】
この位置調整機構６Ａでは、モータ６１が出力軸６１ａを回転させることで、シャフト６２が回転され、マイタ歯車６４，６７を介してボールスクリュー６５が回転する。ボールスクリュー６５が回転すると、ボールスクリュー６５と螺合されたベース部材７１がＸ方向に移動され、貫通孔１０ｆを通じて調整棒７２が真空容器１０内の補助陽極４に向かって移動される。そして、調整棒７２の先端部７２ａが補助陽極４を押し込むことで、補助陽極４がＸ方向にプラズマ源２側へ動かされ、補助陽極４の位置調整が行われる。
【００３６】
次に、図１〜図３を参照して、以上の構成を備える成膜装置１の作用及び効果について、成膜装置１を用いた成膜方法と共に説明する。
【００３７】
まず、主ハース３１へ成膜材料Ｍａを装着するとともに、被処理物としての基板１１を保持したトレイ９２を搬送機構９に複数セットする。そして、真空容器１０内を真空状態にする。
【００３８】
続いて、接地電位にある真空容器１０を挟んで、負電圧をプラズマ源２に、正電圧を主陽極３に印加して放電を生じさせ、プラズマビームＰを生成する。プラズマビームＰは、補助陽極４に案内されて主陽極３へ照射される。本方法では、トレイ９２を搬送方向（矢印Ａ）に搬送しつつ、このようにプラズマビームＰを主陽極３へ照射する。ここで、成膜材料ＭａがＳｉＯなどの絶縁性物質からなる場合、プラズマビームＰが照射されると、プラズマビームＰからの電流によって主ハース３１が加熱され、成膜材料Ｍａの先端部分が蒸発する。また、成膜材料ＭａがＩＴＯなどの導電性物質からなる場合、プラズマビームＰが照射されると、プラズマビームＰが成膜材料Ｍａに直接入射し、成膜材料Ｍａの先端部分が加熱されて蒸発する。このようにして、成膜材料Ｍａがイオン化され、成膜材料粒子Ｍｂとなって成膜室１０ｂ内に拡散する。成膜室１０ｂ内に拡散した成膜材料粒子Ｍｂは、成膜室１０ｂ内をＺ軸方向の正方向に上昇し、被処理物としての基板１１に向けて飛翔する。
【００３９】
他方、被処理物としての基板１１は、搬送機構９によって搬送されて成膜室１０ｂの上方に達し、成膜室１０ｂ内を拡散している成膜材料粒子Ｍｂに曝される。そして、主陽極３と対向する被処理物としての基板１１の成膜面に、成膜室１０ｂ内に拡散した成膜材料粒子Ｍｂのイオン化粒子が膜状に付着する。被処理物としての基板１１が一定速度で搬送されながら成膜材料粒子Ｍｂに所定時間曝されることにより、被処理物としての基板１１の表面に所定の厚さの膜が形成される。こうして、被処理物としての基板１１の表面に所望の膜が形成される。
【００４０】
図４は、図１の主陽極における成膜材料の堆積状態を示す概略断面図である。図４に示すように、成膜作業中に、主陽極３の上部に成膜材料の粒子が堆積すると、主陽極３の導電性が変化して、プラズマビームＰの入射位置にずれが生じる場合がある。プラズマビームＰの入射位置が初期位置からずれると、二点鎖線で示すように成膜材料Ｍａの加熱部位に偏りが生じて、過剰に消耗された消耗部位Ｎが形成される。図２に示すように、このような消耗部位Ｎが形成された場合、本実施形態に係る成膜装置１では、位置調整機構６Ｂにより補助陽極４を矢印Ｖの向きに所定量押し込むと共に、位置調整機構６Ｄにより補助陽極４を矢印Ｗの向きに所定量押し込むことにより、プラズマビームＰの入射位置を初期位置に誘導することができる。
【００４１】
このように、本実施形態における成膜装置１では、位置調整機構６Ａ〜６Ｄによって、補助陽極４の位置を調整することで、プラズマビームＰの入射位置を修正することができる。従って、成膜材料Ｍａの加熱部位の偏りが解消されて、成膜材料粒子Ｍｂの拡散状態を均一に維持することが可能となり、膜の厚みが均一とされて、膜質の向上を図ることができる。そして、真空容器１０の真空状態が維持されることで、プラズマビームＰを放電させながら、初期位置に誘導することが可能となり、作業効率の向上が図られる。
【００４２】
また、本実施形態における成膜装置１では、位置調整機構６Ａ〜６Ｄにおける調整棒７２を移動させて、補助陽極４を押し込むことで、容易に補助陽極４の位置調整を行うことが可能となり、簡素な構成により補助陽極４の位置調整が実現される。
【００４３】
さらに、真空容器１０の外側から補助陽極４の位置を調整する際に、位置調整機構６Ａ〜６Ｂの有するベローズ８０により貫通孔１０ｆ〜１０ｊのシール性が維持されるため、真空容器１０の真空状態を維持したまま、補助陽極４の位置を調整することができ、長時間にわたって連続して成膜作業を行うことができる。
【００４４】
さらに、真空容器１０には、貫通孔１０ｆ〜１０ｊが補助陽極４を囲むように四方に設けられており、位置調整機構６Ａ〜６Ｄは、それぞれ貫通孔１０ｆ〜１０ｊから補助陽極４に向かう方向に移動可能な調整棒７２を有している。これによって、位置調整機構６Ａ及び位置調整機構６Ｂが、Ｘ方向に補助陽極４の位置調整を行うと共に、位置調整機構６Ｃ及び位置調整機構６Ｄが、Ｙ方向に補助陽極４の位置調整を行うことが可能となるため、補助陽極の位置を自在に調整することが可能となり、プラズマビームＰを所望の位置に誘導することができる。
【００４５】
そして、本実施形態に係る成膜装置１は、真空容器１０内の主陽極３を撮像するＣＣＤカメラ７と、ＣＣＤカメラ７が撮像した主陽極３の画像データに基づき、位置調整装置６による補助陽極４の位置調整を制御する制御装置８とを有している。この制御装置８を有する成膜装置１では、ＣＣＤカメラ７が撮像した主陽極３の画像データから、主陽極３の形状を認識して、プラズマビームＰの入射位置にずれが生じているか否かを判断する。プラズマビームＰの入射位置にずれが生じていると判断した場合、位置調整装置６を制御して、補助陽極４の位置調整を行い、プラズマビームＰの入射位置を主陽極３の中心へと修正する。これによって、プラズマビームＰの入射位置のずれを自動で効率よく修正することが可能となる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、貫通孔のシール性を維持するシール部として、貫通孔に嵌合される環状のシール部材を用いてもよい。
【００４７】
また、位置調整機構６Ａ〜６Ｄは、４つではなく１つであっても良く、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ一つ以上備えることがより好ましい。
【００４８】
また、制御装置８に代わって、作業員が位置調整機構６Ａ〜６Ｄのモータ６１を直接操作するためのモータ用コントローラを設けてもよい。この場合には、ＣＣＤカメラ７に代わって、作業員が真空容器１０内を視認するための窓部を設けてもよい。また、制御装置８及びＣＣＤカメラ７とモータ用コントローラ及び窓部を併設することがより好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図である。
【図３】図１の位置調整機構を示す概略断面図である。
【図４】図１の主陽極における成膜材料の堆積状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…成膜装置、２…プラズマ源、３…主陽極、４…補助陽極、５…ベースプレート、６…位置調整装置（位置調整手段）、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ…位置調整機構、７…ＣＣＤカメラ（撮像手段）、８…制御装置（制御手段）、９…搬送機構、１０…真空容器、１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｊ…貫通孔、１１…基板、６１…モータ、６２…シャフト、６５…ボールスクリュー、７０…調整部、７２…調整棒（長尺部材）、８０…ベローズ（シール部）、Ｍａ…成膜材料、Ｐ…プラズマビーム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内でプラズマビームにより成膜材料を蒸発させ、被処理物に付着させて膜を生成する成膜装置において、
前記成膜材料を保持すると共に、前記プラズマビームを誘導する主陽極と、
前記主陽極を囲むように配置されると共に、前記主陽極による前記プラズマビームの誘導を補助する環状の補助陽極と、
前記補助陽極の位置を調整する位置調整手段と、を備え、
前記真空容器には、前記真空容器の内外を連通させる貫通孔が設けられており、
前記位置調整手段は、前記貫通孔を通じて、前記真空容器の外側から前記補助陽極の位置を調整するための調整部と、前記貫通孔のシール性を維持するシール部とを有することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記貫通孔から前記補助陽極に向かう方向に進退可能な長尺部材を有しており、前記長尺部材が前記補助陽極に向かって移動されて、前記補助陽極を押し込むことによって、前記補助陽極の位置を調整することを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記真空容器の側壁には、前記補助陽極を挟んで一対の前記貫通孔が対向して設けられ、前記一対の貫通孔の対向方向と交差する方向に前記補助陽極を挟んで他の一対の前記貫通孔が対向して設けられており、前記位置調整手段は、これら二対の前記貫通孔から前記補助陽極に向かう方向にそれぞれ進退可能な複数の前記長尺部材を有していることを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記真空容器内の前記主陽極を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した前記主陽極の画像データに基づき、前記位置調整手段による前記補助陽極の位置調整を制御する制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の成膜装置。
【請求項５】
真空容器内でプラズマビームによって成膜材料を蒸発させ、被処理物に付着させて膜を生成する成膜方法において、
前記真空容器の真空状態を維持しつつ、前記プラズマビームが前記成膜材料を保持する主陽極又は前記成膜材料に誘導されるように、前記真空容器の貫通孔を通じて、前記真空容器の外側から前記プラズマビームを補助的に誘導する補助陽極の位置を調整する工程を含むことを特徴とする成膜方法。
【請求項１】
真空容器内でプラズマビームにより成膜材料を蒸発させ、被処理物に付着させて膜を生成する成膜装置において、
前記成膜材料を保持すると共に、前記プラズマビームを誘導する主陽極と、
前記主陽極を囲むように配置されると共に、前記主陽極による前記プラズマビームの誘導を補助する環状の補助陽極と、
前記補助陽極の位置を調整する位置調整手段と、を備え、
前記真空容器には、前記真空容器の内外を連通させる貫通孔が設けられており、
前記位置調整手段は、前記貫通孔を通じて、前記真空容器の外側から前記補助陽極の位置を調整するための調整部と、前記貫通孔のシール性を維持するシール部とを有することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記貫通孔から前記補助陽極に向かう方向に進退可能な長尺部材を有しており、前記長尺部材が前記補助陽極に向かって移動されて、前記補助陽極を押し込むことによって、前記補助陽極の位置を調整することを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記真空容器の側壁には、前記補助陽極を挟んで一対の前記貫通孔が対向して設けられ、前記一対の貫通孔の対向方向と交差する方向に前記補助陽極を挟んで他の一対の前記貫通孔が対向して設けられており、前記位置調整手段は、これら二対の前記貫通孔から前記補助陽極に向かう方向にそれぞれ進退可能な複数の前記長尺部材を有していることを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記真空容器内の前記主陽極を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した前記主陽極の画像データに基づき、前記位置調整手段による前記補助陽極の位置調整を制御する制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の成膜装置。
【請求項５】
真空容器内でプラズマビームによって成膜材料を蒸発させ、被処理物に付着させて膜を生成する成膜方法において、
前記真空容器の真空状態を維持しつつ、前記プラズマビームが前記成膜材料を保持する主陽極又は前記成膜材料に誘導されるように、前記真空容器の貫通孔を通じて、前記真空容器の外側から前記プラズマビームを補助的に誘導する補助陽極の位置を調整する工程を含む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２００９−２３５５５４（Ｐ２００９−２３５５５４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８６９９６（Ｐ２００８−８６９９６）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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