(57)【要約】【課題】ハースの貫通孔内に付着する付着物を低減し、メンテナンス周期を延長することが可能な成膜装置、及び成膜装置用ハースを提供すること。【解決手段】ハース７３の貫通孔７ａの内壁面に、絶縁材料によって形成された被覆部７ｂを設ける。これにより、貫通孔７ａの内壁面７ｂと成膜材料Ｔとの間で、放電現象が発生することが防止される。そのため、貫通孔７ａの内壁面近傍での気化粒子の発生が抑制され、内壁面に付着する付着物を低減することができる。その結果、メンテナンス周期を延長することができる。【選択図】図２
2010229502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハースに導かれるプラズマビームによって成膜材料を加熱し、前記成膜材料から気化した粒子を基板に付着させて膜を生成する成膜装置において、
前記ハースは、前記成膜材料が通される貫通孔と、
前記貫通孔の内壁面を覆う被覆部と、を有し、
前記被覆部は、絶縁材料によって形成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記被覆部は、絶縁材料を溶射することで形成されていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記被覆部は、絶縁材料によって形成された筒形部材であることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項４】
前記被覆部が形成されている部分の前記貫通孔の内径は、前記被覆部が形成されていない部分の前記貫通孔の内径よりも大きい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】
導かれたプラズマビームによって成膜材料を加熱し、前記成膜材料から気化した粒子を基板に付着させて膜を生成する成膜装置に使用されるハースであって、
前記成膜材料が通される貫通孔と、
前記貫通孔の内壁面を覆う被覆部と、を有し、
前記被覆部は、絶縁材料によって形成されていることを特徴とする成膜装置用ハース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空容器内で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および成膜装置用ハースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマビームによって成膜材料を加熱し、成膜材料から蒸発または昇華した気化粒子をイオン化して、基板に付着させる成膜装置が知られている（特許文献１参照）。この種の成膜装置では、プラズマビームを導くハースを備え、このハースには、柱状に成形された成膜材料を通す貫通孔が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】２００２−１８０２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、成膜材料から気化した粒子の一部が、ハースの貫通孔内に付着し、経年的に堆積することがある。そのため、この付着物を除去するためのメンテナンス作業が必要になることがあった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、ハースの貫通孔内に付着する付着物を低減し、メンテナンス周期を延長することが可能な成膜装置および成膜装置用ハース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】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ハース貫通孔の内壁面と成膜材料との間で放電現象が発生し、貫通孔内壁面近傍で生じた気化粒子の一部が貫通孔内壁面に付着することを見出した。
【０００７】
そこで、本発明による成膜装置は、ハースに導かれるプラズマビームによって成膜材料を加熱し、成膜材料から気化した粒子を基板に付着させて膜を生成する成膜装置において、ハースは、成膜材料が通される貫通孔と、貫通孔の内壁面を覆う被覆部と、を有し、被覆部は、絶縁材料によって形成されていることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明による成膜装置用ハースは、導かれたプラズマビームによって成膜材料を加熱し、成膜材料から気化した粒子を基板に付着させて膜を生成する成膜装置に使用されるハースであって、成膜材料が通される貫通孔と、貫通孔の内壁面を覆う被覆部と、を有し、被覆部は、絶縁材料によって形成されていることを特徴としている。
【０００９】
このような成膜装置および成膜装置用ハースでは、ハースに、成膜材料が通される貫通孔が形成され、当該貫通孔の内壁面には、絶縁材料で形成された被覆部が設けられている。これにより、貫通孔の内壁面と成膜材料との間で、放電現象が発生することが防止され、貫通孔内壁面近傍での気化粒子の発生が抑制される。その結果、貫通孔内壁面に付着する付着物を低減し、メンテナンス周期を延長することができる。
【００１０】
ここで、被覆部は、絶縁材料を溶射することで形成されていてもよく、絶縁材料によって形成された筒形部材でもよい。
【００１１】
また、被覆部が形成されている部分の貫通孔の内径は、被覆部が形成されていない部分の貫通孔の内径よりも大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の成膜装置及び成膜装置用ハースによれば、ハースの貫通孔内に付着する付着物を低減し、メンテナンス周期を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る成膜装置の概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る主ハースの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明に係る成膜装置１の断面図である。成膜装置１は、イオンプレーティング法に基づく成膜を行う装置であり、ＳｉＯやＳｉＯ２などからなるタブレット（成膜材料）ＴをプラズマビームＢで加熱し、タブレットＴから蒸発または昇華した気化粒子を基板Ｗに付着させて膜を生成する。
【００１５】
成膜装置１は、成膜処理が行われる真空の成膜チャンバー（真空チャンバー）３を備えており、成膜チャンバー３の上方を所定の経路に沿って基板Ｗが搬送される。成膜装置１は、図示はしていないが、成膜チャンバー３内に窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置、成膜チャンバー３内にＡｒなどの不活性ガスを供給する雰囲気ガス供給装置、真空ポンプによって成膜チャンバー３内のガスを排気する排気装置を備えている。
【００１６】
成膜チャンバー３の側壁には、成膜チャンバー３内にプラズマビームＢを供給する圧力勾配型のプラズマガン５が設けられている。成膜チャンバー３の底部には、プラズマビームＢを導くと共に成膜材料であるタブレットＴを保持するハース（陽極部）７、このハース７を環状に取り囲む補助電極（「輪ハース」、「ビームガイド」ともいう）９、ハース７内のタブレットＴを突き上げる突き上げ装置１１が設けられている。
【００１７】
プラズマガン５から供給されたプラズマビームＢはハース７に導かれて集束する。ハース７に集束するプラズマビームＢは、補助電極９によって形成されたカスプ状磁場によって、ビームの向きなどが修正される。ハース７に保持されたタブレットＴは、集束されたプラズマビームＢによって加熱され昇華される。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態に係るハースの断面図である。図２に示すようにハース７は、冷却用のキャビティＣＡを備えるベース部材７１と、このベース部材７１上に固定された中間部材７２と、この中間部材７２上に固定されコーン状の主ハース７３とを備えている。これらのベース部材７１、中間部材７２、及び主ハース７３には、軸心を同一とし、タブレットＴを保持する貫通孔７ａが形成されている。タブレットＴは、円柱状に形成された成膜材料であり、その大きさは、直径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍとされている。
【００１９】
ベース部材７１は、円環状を成し、例えば銅によって形成され、高い熱伝導度と導電性を有している。ベース部材７１は、キャビティＣＡ内を流れる冷却水によって冷却される。また、ベース部材７１には、径外方向に張り出した円形板状の連続部７１ａが設けられ、この連続部７１ａの上面に、補助電極９が電気的に絶縁されて取り付けられている。
【００２０】
中間部材７２は、円筒状を成し、例えば銅によって形成され、高い熱伝導度と導電性を有している。中間部材７２の上端部には、ガイド部材７３を嵌合するための嵌合凹部７２ａが形成されている。中間部材７２は、ベース部材７１によって冷却される。
【００２１】
主ハース７３は、例えばタングステンによって形成されている。主ハース７３の下端部には、中間部材７２の嵌合凹部７２ａに嵌合される嵌合凸部７３ａが形成されている。ガイド部材７３の嵌合凸部７３ａが、中間部材７２の嵌合凹部７２ａに嵌合されている。
【００２２】
主ハース７３の貫通孔７ａには、絶縁材料に形成され、貫通孔７ａの内壁面を被覆する絶縁被覆部７ｂが形成されている。絶縁被覆部７ｂは、主ハース７３の上部側に形成され、主ハース７３の先端から所定長さ分（例えば５ｍｍ）離れた位置から下方側へ形成されている。絶縁被覆部７ｂは、貫通孔７ａの全周にわたり形成されている。
【００２３】
主ハース７３の上部には、内壁面が削られてその他の部分より孔径が大きな大径部分７ｃが形成されている。大径部分７ｃの孔径Ｄ１は、その他の部分の孔径Ｄ２より大きくなっている。そして、大径部分７ｃに、絶縁被覆部７ｂが形成されている。絶縁被覆部７ｂは、例えば溶射によって施工されている。溶射厚は、例えば２０μｍとすることができる。溶射材料として、絶縁材料であるアルミナを使用することができる。また、絶縁被覆部７ｂは、貫通孔７ａの下部側の内壁面より軸心側へ張り出さないように、形成されている。
【００２４】
このように構成された成膜装置１では、ハース７の貫通孔７ａ内に下方からタブレットＴが通され、突き上げ装置１１によって、タブレットＴが突き上げられる。タブレットＴの先端部は、主ハース７３の先端部に集束するプラズマビームＢによって加熱され昇華する。
【００２５】
ここで、主ハース７３の貫通孔７ａの内壁面には、絶縁被覆部７ｂが設けられているため、主ハース７３の貫通孔７ａの内壁面とタブレットＴの側壁面との間での放電現象が防止される。これにより、主ハース７３の貫通孔７ａの内壁面での放電現象による気化粒子の発生が抑制される。その結果、貫通孔７ａ内壁面に付着する付着物を低減し、メンテナンス周期を延長することができる。
【００２６】
なお、主ハース７３の先端部において、貫通孔７ａの内壁面に気化粒子が付着した場合であっても、壁面温度が約１３００℃程度であるため、付着物として堆積しても再度気化されることにより堆積することはない。そのため、主ハース７３の先端部に、絶縁被覆部７ｂを形成しなくてもよい。
【００２７】
また、主ハース７３の下部には、嵌合凸部７３ａが形成され、中間部材７２に対して着脱可能の構成であるため、主ハース７３の交換を容易に行うことができる。また、主ハース７３を取り外して、付着物を取り除くためのクリーニングを容易に行うことができる。
【００２８】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、絶縁被覆部７ｂをアルミナによって形成しているが、その他の絶縁材料によって、絶縁被覆部７ｂを形成してもよい。
【００２９】
また、上記実施形態では、絶縁被覆部７ｂを溶射によって施工しているが、例えば、絶縁材料製のスリーブ（筒状部材）を貫通孔７内に挿着することで、絶縁被覆部７ｂを形成してもよく、その他の方法によって、絶縁被覆部を施工してもよい。
【００３０】
また、絶縁被覆部を、主ハース７３の先端部に形成してもよく、ベース部材７１及び中間部材７２の貫通孔に絶縁被覆部を設けてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１…成膜装置、３…成膜チャンバー、５…プラズマガン、７…ハース、７ａ…貫通孔、７ｂ…絶縁被覆部、７ｃ…大径部分、９…補助電極、１１…突き上げ装置、７１…ベース部材、７２…中間部材、７３…主ハース。
【図１】
2010229502.tif 000003
【図２】
2010229502.tif 000004