(57)【要約】【課題】  絶縁物をターゲットとし、基材に均一な厚みの薄膜を高速に形成することができるスパッタ成膜装置を提供する。【解決手段】  スパッタ成膜装置１は、ターゲットとしての誘電体部３０と、マイクロ波を伝送し、該マイクロ波が通過するスロット５１１が形成されたスロットアンテナ５１０を有する矩形導波管５１を備え、スロット５１１は誘電体部３０により被覆され、スロット５１１を通過した該マイクロ波にて誘電体部３０の表面３００にプラズマを生成するマイクロ波プラズマ生成機構５と、誘電体部３０の表面３００に背向する背向面に配置され高周波にてプラズマを生成する高周波プラズマ生成機構４と、誘電体部３０の表面３００に対向して配置される基材２０と、を備え、誘電体部３０から飛び出したスパッタ粒子を基材２０の表面に付着させて薄膜を形成する。【選択図】  図１
2014145118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットとしての誘電体部と、
マイクロ波を伝送し、該マイクロ波が通過するスロットが形成されたスロットアンテナを有する矩形導波管を備え、該スロットは該誘電体部により被覆され、該スロットを通過した該マイクロ波にて該誘電体部の表面にプラズマを生成するマイクロ波プラズマ生成機構と、
該誘電体部の該表面に背向する背向面に配置され高周波にてプラズマを生成する高周波プラズマ生成機構と、
該誘電体部の該表面に対向して配置される基材と、
を備え、
該誘電体部から飛び出したスパッタ粒子を該基材の表面に付着させて薄膜を形成することを特徴とするスパッタ成膜装置。
【請求項２】
前記マイクロ波プラズマ生成機構において、前記スロットを通過して前記誘電体部に入射する前記マイクロ波の入射方向は、該誘電体部の前記表面に平行である請求項１に記載のスパッタ成膜装置。
【請求項３】
前記誘電体部は、石英、アルミナ、ジルコニア、窒化アルミニウム、酸化マグネシウムから選ばれる一種からなる請求項１または請求項２に記載のスパッタ成膜装置。
【請求項４】
前記スロットアンテナは、前記矩形導波管のＨ面に配置される請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のスパッタ成膜装置。
【請求項５】
前記基材への成膜は、０．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下の圧力下で行われる請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のスパッタ成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁物をターゲットとし、マイクロ波プラズマを利用してスパッタ成膜を行うスパッタ成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリカ、アルミナなどの絶縁物をターゲットとするスパッタ成膜においては、直流方式では放電が安定的に持続しないため、高周波（ＲＦ）方式が用いられる。しかし、高周波方式においては、ターゲット表面の電子密度が低く、成膜速度が小さいという問題がある。そこで、ターゲット裏面に磁石を配置して、発生した磁場によりターゲット表面の電子密度を高めることにより成膜速度を大きくしたマグネトロンスパッタリングが、多用されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２８４６３０号公報
【特許文献２】特開平７−３４２４５号公報
【特許文献３】特開２０１０−３７６５６号公報
【特許文献４】特開２０１２−２３４６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マグネトロンスパッタリングにおいては、磁場によりターゲット表面の電子を閉じこめて、電子密度を高めている。このため、ターゲットのスパッタ領域が、磁石の配置形態に依存する。すなわち、ターゲットにおいては、磁力によりターゲット表面に電子が捕捉されている箇所が集中的にスパッタリングされる。その結果、ターゲットには、大きく浸食されるエロージョン領域が形成される。このように、マグネトロンスパッタリングによると、ターゲットの特定領域しか用いることができず、ターゲットの使用効率が低い。また、ターゲット表面全体が均一にスパッタリングされないため、基材（被着体）の表面に付着する粒子の密度も均一にならない。したがって、基材に均一な厚みの薄膜を形成することは難しい。
【０００５】
これらの問題を改善するため、例えば、基材や磁石を移動させながら成膜することも考えられる。しかしながら、基材や磁石を移動させるには、新たに駆動装置などが必要であり、コスト高になる。また、ウエハーなどの小片基材へ成膜する場合、成膜粒子が基材外へ飛散してしまい、ターゲットの使用効率を低下させたり、飛散粒子の清掃が必要になるなど、新たな問題が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、絶縁物をターゲットとし、基材に均一な厚みの薄膜を高速に形成することができるスパッタ成膜装置を提供することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記課題を解決するため、本発明のスパッタ成膜装置は、ターゲットとしての誘電体部と、マイクロ波を伝送し、該マイクロ波が通過するスロットが形成されたスロットアンテナを有する矩形導波管を備え、該スロットは該誘電体部により被覆され、該スロットを通過した該マイクロ波にて該誘電体部の表面にプラズマを生成するマイクロ波プラズマ生成機構と、該誘電体部の該表面に背向する背向面に配置され高周波にてプラズマを生成する高周波プラズマ生成機構と、該誘電体部の該表面に対向して配置される基材と、を備え、該誘電体部から飛び出したスパッタ粒子を該基材の表面に付着させて薄膜を形成することを特徴とする。
【０００８】
本発明のスパッタ成膜装置においては、絶縁物からなる誘電体部をターゲットとして、基材の表面に成膜する。基材と反対側の誘電体部の背向面には、高周波プラズマ生成機構が配置される。これにより、誘電体部の表面には、高周波プラズマが生成される。一方、基材に対向する誘電体部の表面には、マイクロ波プラズマ生成機構によりマイクロ波プラズマが生成される。高周波プラズマ生成機構とマイクロ波プラズマ生成機構とを併用することにより、誘電体部の表面付近の電子密度は、高くなる。すなわち、高周波プラズマ生成機構を単独で使用した場合と比較して、アルゴンなどのガスが電離しやすくなるため、誘電体部をスパッタリングする正荷電粒子の数が多くなる。また、高周波プラズマ生成機構により誘電体部に高周波電圧が印加されると、誘電体部は、負の電位にバイアスされる。これにより、正荷電粒子が誘電体部に引き寄せられる。
【０００９】
このように、本発明のスパッタ成膜装置においては、多くの正荷電粒子を発生させ、それを誘電体部に引き寄せてスパッタリングするため、成膜速度が大きくなる。また、マグネトロンスパッタリングとは異なり、誘電体部の表面が万遍なくスパッタリングされるため、膜厚が均一な薄膜を形成することができる。そして、マグネトロンスパッタリングにおけるターゲットの使用効率が低いという問題も、解消される。このように、本発明のスパッタ成膜装置における誘電体部は、ターゲットとしての役割と、マイクロ波プラズマを生成する役割と、の二つの役割を果たす。
【００１０】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記マイクロ波プラズマ生成機構において、前記スロットを通過して前記誘電体部に入射する前記マイクロ波の入射方向は、該誘電体部の前記表面に平行である構成とする方がよい。
【００１１】
不純物の侵入を抑制して膜質を維持するためには、０．５〜３Ｐａ程度の低圧下で、スパッタ成膜することが望ましい。従来のマイクロ波プラズマ生成装置においては、５Ｐａ以上の比較的高圧下で、マイクロ波プラズマを生成する。このため、従来のマイクロ波プラズマ生成装置を用いた場合、スパッタ成膜を行う低圧下でマイクロ波プラズマを安定的に生成することは難しい。そこで、本発明者は、生成するマイクロ波プラズマに沿ってマイクロ波を入射させることにより、低圧下においてもマイクロ波プラズマを安定的に生成することができる装置を開発した（上記特許文献４参照）。
【００１２】
本構成のマイクロ波プラズマ生成機構においては、上記特許文献４に記載された装置と同様に、誘電体部におけるマイクロ波の入射方向と基材側の表面（プラズマ生成面）とが、平行である。マイクロ波が、生成されるマイクロ波プラズマに沿うように誘電体部に入射するため、プラズマソースであるマイクロ波がマイクロ波プラズマに伝播しやすい。したがって、３Ｐａ以下の低圧下においても、マイクロ波プラズマを安定して生成することができる。
【００１３】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記誘電体部は、石英、アルミナ、ジルコニア、窒化アルミニウム、酸化マグネシウムから選ばれる一種からなる構成とする方がよい。
【００１４】
誘電体部の材質は、形成する薄膜に応じて適宜決定すればよい。本構成の材料は、マイクロ波を吸収しにくい。このため、プラズマソースとなるマイクロ波の損失が少ない。また、マイクロ波の吸収による発熱で、誘電体部が破壊されるおそれも少ない。
【００１５】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記スロットアンテナは、前記矩形導波管のＨ面に配置される構成とする方がよい。
【００１６】
（５）上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記基材への成膜は、０．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下の圧力下で行われる構成とする方がよい。
【００１７】
成膜時の圧力は、特に限定されないが、０．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下にすることが望ましい。例えば、成膜時の圧力を１０Ｐａ以下にすると、生成したマイクロ波プラズマを広げることができる。また、上記（２）の構成によると、３Ｐａ以下の低圧下でも安定したプラズマを生成することができる。この場合、不純物の混入が抑制されるため、純度の高い薄膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態のスパッタ成膜装置の前後方向断面図である。
【図２】同スパッタ成膜装置におけるスパッタ部付近の斜視図である。
【図３】基材表面の位置ごとの成膜速度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のスパッタ成膜装置の実施の形態について説明する。
【００２０】
＜スパッタ成膜装置の構成＞
まず、本実施形態のスパッタ成膜装置の構成について説明する。図１に、本実施形態のスパッタ成膜装置の前後方向断面図を示す。図２に、同スパッタ成膜装置におけるスパッタ部付近の斜視図を示す。図２においては、真空容器の後壁を省略し、導波管の内部を透過して示す。
【００２１】
図１、図２に示すように、スパッタ成膜装置１は、真空容器８と、基材２０と、基材支持部材２１と、スパッタ部３と、を備えている。
【００２２】
真空容器８は、アルミ鋼製であって、直方体箱状を呈している。真空容器８の上壁には、ガス供給孔８０が穿設されている。ガス供給孔８０には、アルゴン（Ａｒ）ガスを真空容器８内に供給するためのガス供給管（図略）の下流端が接続されている。真空容器８の下壁には、排気孔８１が穿設されている。排気孔８１には、真空容器８の内部のガスを排出するための真空排気装置（図略）が接続されている。真空容器８の後壁には、導波管挿入孔８２と電極部挿入孔８３とが穿設されている。導波管挿入孔８２には、後述する導波管５１の下流端が挿入されている。電極部挿入孔８３には、後述する電極部４０の棒部４０１が挿入されている。
【００２３】
基材支持部材２１は、一対の脚部２１０とテーブル部２１１とを有する。一対の脚部２１０は、各々、ステンレス鋼製であって、円柱状を呈している。一対の脚部２１０の外周面は、絶縁層で被覆されている。一対の脚部２１０は、上下方向に離間して配置されている。一対の脚部２１０の前端は、真空容器８の前壁に固定されている。一対の脚部２１０の後端は、テーブル部２１１の前面に固定されている。テーブル部２１１は、ステンレス鋼製であって、中空の長方形板状を呈している。テーブル部２１１の内部には、冷却液が充填されている。テーブル部２１１は、冷却液が循環することにより、冷却されている。
【００２４】
基材２０は、シリコンウエハーからなり、長方形板状を呈している。基材２０の左右方向長さは、２００ｍｍである。基材２０は、テーブル部２１１の後面に固定されている。
【００２５】
スパッタ部３は、誘電体部３０と、高周波プラズマ生成機構４と、マイクロ波プラズマ生成機構５と、を備えている。マイクロ波プラズマ生成機構５は、導波管５１と、マイクロ波電源５２と、マイクロ波発振器５３と、アイソレータ５４と、パワーモニタ５５と、ＥＨ整合器５６と、を備えている。
【００２６】
導波管５１は、アルミニウム製であって、断面矩形の管状を呈している。導波管５１は、本発明における矩形導波管に含まれる。導波管５１は、マイクロ波発振器５３、アイソレータ５４、パワーモニタ５５、およびＥＨ整合器５６を、連結している。
【００２７】
真空容器８内に配置される導波管５１の下面には、スロットアンテナ５１０が配置されている。スロットアンテナ５１０は、アルミニウム製であって、長方形板状を呈している。スロットアンテナ５１０は、導波管５１の下壁を形成している。スロットアンテナ５１０は、導波管５１のＨ面に配置されている。スロットアンテナ５１０には、スロット５１１が一つ形成されている。スロット５１１は、左右方向に伸びる長孔状を呈している。
【００２８】
誘電体部３０は、石英製であって、正方形板状を呈している。誘電体部３０は、スロットアンテナ５１０の下面に配置されている。誘電体部３０は、スロット５１１を下方から覆っている。誘電体部３０の前面３００は、スロット５１１から入射するマイクロ波の入射方向Ｙ１に対して平行に配置されている。前面３００の大きさは、縦（上下方向）１００ｍｍ×横（左右方向）１００ｍｍである。誘電体部３０は、前面３００が基材２０に対向するように配置されている。誘電体部３０の前面３００は、本発明における誘電体部の表面に含まれる。
【００２９】
高周波プラズマ生成機構４は、電極部４０と、ブロッキングコンデンサ４１と、高周波電源４２と、を備えている。
【００３０】
電極部４０は、平板部４００と棒部４０１とを有している。平板部４００は、アルミニウム製であり、長方形平板状を呈している。平板部４００は、誘電体部３０の前面３００に背向する後面に、配置されている。平板部４００とスロットアンテナ５１０との間には、絶縁部材３２が介装されている。同様に、平板部４００と支持板部３１との間にも、絶縁部材３３が介装されている。絶縁部材３２、３３は、いずれもセラミックス製であり、薄板状を呈している。絶縁部材３２は、スロットアンテナ５１０と平板部４００との間を絶縁している。絶縁部材３３は、支持板部３１と平板部４００との間を絶縁している。
【００３１】
また、平板部４００と真空容器８の後壁との間には、絶縁部材３４が介装されている。絶縁部材３４は、石英製であって、薄板状を呈している。絶縁部材３４の中央には、棒部４０１を挿通するための円形状の孔が形成されている。絶縁部材３４は、真空容器８と平板部４００との間を絶縁すると共に、真空容器８と平板部４００との間にプラズマが生成するのを抑制している。
【００３２】
棒部４０１は、アルミニウム製であり、円柱状を呈している。棒部４０１は、平板部４００の後面中央から後方に突設されている。棒部４０１は、絶縁部材３４の孔および電極部挿入孔８３を貫通し、真空容器８の後方へ突出している。棒部４０１の外周面と、電極部挿入孔８３の内周面と、の間には、絶縁部材３５が配置されている。絶縁部材３５は、セラミックス製であり、円筒状を呈している。絶縁部材３５は、棒部４０１を支持すると共に、真空容器８と棒部４０１との間を絶縁している。棒部４０１の後端は、ブロッキングコンデンサ４１を介して、高周波電源４２に接続されている。
【００３３】
支持板部３１は、ステンレス鋼製であって、平板状を呈している。支持板部３１は、真空容器８の後壁に取り付けられている。支持板部３１は、誘電体部３０の下面、および絶縁部材３３、３４の下面に接するように配置されている。
【００３４】
＜スパッタ成膜方法＞
次に、スパッタ成膜装置１による成膜方法について説明する。まず、真空排気装置（図略）を作動させて、真空容器８の内部のガスを排気孔８１から排出し、真空容器８の内部を減圧状態にする。次に、ガス供給管から、Ａｒガスを真空容器８内へ供給する。この際、真空容器８内の圧力が、約１０〜１００Ｐａになるように、供給ガスの流量を調整する。
【００３５】
それから、マイクロ波電源５２をオンにする。マイクロ波電源５２をオンにすると、マイクロ波発振器５３が周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発振する。発振されたマイクロ波は、導波管５１内を伝播する。ここで、アイソレータ５４は、導波管５１から反射されたマイクロ波が、マイクロ波発振器５３に戻るのを抑制する。パワーモニタ５５は、発生したマイクロ波の出力と、反射したマイクロ波の出力と、をモニタリングする。ＥＨ整合器５６は、マイクロ波の反射量を調整する。導波管５１の内部を伝播するマイクロ波は、スロットアンテナ５１０のスロット５１１に進入する。そして、図２中白抜き矢印Ｙ１で示すように、スロット５１１を通過して、誘電体部３０に入射する。誘電体部３０に入射したマイクロ波は、主に誘電体部３０の前面３００に沿って伝播する。このマイクロ波の強電界により、Ａｒガスが電離して、誘電体部３０の前面３００から前方にマイクロ波プラズマＰ１が生成される。この後、マイクロ波プラズマＰ１の生成を維持したまま、真空容器８内の圧力が１Ｐａになるように、Ａｒガスの流量を調整する。
【００３６】
次に、高周波電源４２をオンにして、電極部４０に高周波電圧を印加する。すると、誘電体部３０の前面３００から前方に、高周波プラズマＰ２が生成される。また、誘電体部３０の前面３００には、負のバイアス電位が発生する。これにより、生成したマイクロ波プラズマＰ１および高周波プラズマＰ２中のアルゴンイオンが誘電体部３０に引き寄せられて、前面３００をスパッタリングする。誘電体部３０から叩き出されたスパッタ粒子は、基材２０に向かって飛散して、基材２０の後面に付着する。このようにして、基材２０の後面に、シリカ薄膜を形成する。
【００３７】
＜作用効果＞
次に、本実施形態のスパッタ成膜装置１の作用効果について説明する。本実施形態のスパッタ成膜装置１において、誘電体部３０は、ターゲットであると共に、マイクロ波プラズマＰ１を生成する役割を果たす。誘電体部３０の前面３００（プラズマ生成面）には、マイクロ波プラズマＰ１および高周波プラズマＰ２が生成される。高周波プラズマ生成機構４とマイクロ波プラズマ生成機構５とを併用することにより、誘電体部３０の前面３００付近の電子密度は、高くなる。すなわち、高周波プラズマ生成機構４を単独で使用した場合と比較して、アルゴンガスが電離しやすくなるため、誘電体部３０をスパッタリングするアルゴンイオンの数が多くなる。また、誘電体部３０に高周波電圧が印加されると、誘電体部３０の前面３００には、負のバイアス電位が発生する。これにより、アルゴンイオンが誘電体部３０に引き寄せられる。このように、スパッタ成膜装置１においては、マイクロ波プラズマＰ１および高周波プラズマＰ２により多量のアルゴンイオンを発生させ、それを誘電体部３０に引き寄せてスパッタリングする。このため、成膜速度が大きい。また、マグネトロンスパッタリングとは異なり、誘電体部３０の前面３００が万遍なくスパッタリングされるため、基材２０の表面に、膜厚が均一な薄膜を形成することができる。そして、マグネトロンスパッタリングにおけるターゲットの使用効率が低いという問題も、解消される。
【００３８】
スパッタ成膜装置１において、誘電体部３０の前面３００は、スロット５１１から誘電体部３０へ入射するマイクロ波の入射方向Ｙ１に平行に配置される。この場合、マイクロ波は、生成するマイクロ波プラズマＰ１に沿うように入射される。よって、プラズマソースであるマイクロ波が、マイクロ波プラズマＰ１に伝播しやすい。これにより、１Ｐａ程度の低圧下においても、安定したマイクロ波プラズマＰ１が生成される。したがって、スパッタ成膜装置１によると、不純物の混入を抑制して、純度の高い薄膜を形成することができる。
【００３９】
スパッタ成膜装置１において、誘電体部３０は、石英製である。石英は、マイクロ波を吸収しにくい。このため、プラズマソースとなるマイクロ波の損失が少ない。また、マイクロ波の吸収による発熱で、誘電体部３０が破壊されるおそれも少ない。
【００４０】
＜その他＞
以上、本発明のスパッタ成膜装置の実施形態について説明した。しかしながら、スパッタ成膜装置の実施の形態は上記形態に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することが可能である。
【００４１】
例えば、上記実施形態においては、導波管を真空容器の後壁から挿入し、前方に突出するように配置した。しかし、導波管の配置形態は、特に限定されない。例えば、真空容器の左右方向に延在するように配置してもよい。また、導波管におけるスロットアンテナの材質および配置形態、スロットの数、形状、配置形態などは、特に限定されない。例えば、スロットアンテナの材質は、非磁性の金属であればよく、アルミニウムの他、ステンレス鋼や真鍮などでも構わない。また、銀めっきなどの導電めっきを施したものでも構わない。スロットの数は、一つでも二つ以上でもよい。スロットは、電界が強い位置に形成すればよい。スロットを複数形成する場合、スロットの配列は、一列でも、二列以上でもよい。また、スロットの配置角度を変えて、ジグザグ状に配置してもよい。上記実施形態においては、誘電体部の表面（プラズマ生成面）に対して平行方向に、マイクロ波を入射させた。しかし、マイクロ波の入射方向は、特に限定されるものではない。例えば、誘電体部の表面（プラズマ生成面）に対して垂直方向に、マイクロ波を入射させてもよい。
【００４２】
誘電体部の材質、大きさ、形状は、特に限定されない。誘電体部の材質は、形成する薄膜の種類に応じて適宜決定すればよい。また、マイクロ波プラズマを生成するという観点から、誘電率が低く、マイクロ波を吸収しにくい材料が望ましい。例えば、石英の他、アルミナ、ジルコニア、窒化アルミニウム、酸化マグネシウムなどが好適である。
【００４３】
電極部の材質、大きさ、形状は、高周波電圧を印加することができれば、特に限定されない。電極部の材質としては、アルミニウムの他、ステンレス、真鍮、銅、およびこれらの銀めっき品などが挙げられる。
【００４４】
上記実施形態においては、マイクロ波プラズマの生成に、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用いた。しかし、マイクロ波の周波数は特に限定されない。３００ＭＨｚ〜１００ＧＨｚの周波数帯であれば、いずれの周波数帯を用いてもよい。この範囲の周波数帯としては、例えば、８．３５ＧＨｚ、１．９８ＧＨｚ、９１５ＭＨｚなどが挙げられる。
【００４５】
上記実施形態においては、１Ｐａの圧力下で成膜を行った。しかし、成膜時の圧力は、特に限定されない。例えば、０．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下、より好適には１０Ｐａ以下の圧力にするとよい。また、不純物の混入を抑制し、純度の高い薄膜を形成するという観点から、３Ｐａ以下の圧力が望ましい。また、供給するガスの種類も特に限定されない。アルゴンの他、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）などの希ガス、窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ２）、水素（Ｈ２）などを用いてもよい。なお、二種類以上のガスを混合して用いてもよい。
【００４６】
基材は、用途に応じて適宜選択すればよい。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム、ポリアミド（ＰＡ）６フィルム、ＰＡ１１フィルム、ＰＡ１２フィルム、ＰＡ４６フィルム、ポリアミドＭＸＤ６フィルム、ＰＡ９Ｔフィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、フッ素樹脂フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）フィルム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、シクロオレフィンポリマーなどのポリオレフィンフィルムなどを使用することができる。
【００４７】
真空容器、基材支持部材、支持板部、絶縁部材の材質や形状についても、特に限定されない。例えば、真空容器は金属製であればよく、なかでも導電性の高い材料を採用することが望ましい。基材支持部材のテーブル部は、冷却されなくてもよい。
【実施例】
【００４８】
次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００４９】
（１）実施例１〜３
上記実施形態のスパッタ成膜装置を用いて、基材の表面にシリカ薄膜を形成した。以下、部材の符号は、前出図１、図２に対応している。まず、真空容器８の内部のガスを排気孔８１から排出して、真空容器８の内部圧力を８×１０−３Ｐａとした。次に、ガス供給管からＡｒガスを供給して、真空容器８の内部圧力を１００Ｐａとした。それから、マイクロ波電源５２をオンにして、発振された出力４００Ｗのマイクロ波（周波数２．４５ＧＨｚ）により、マイクロ波プラズマＰ１を生成した。その後、Ａｒガスの流量を絞り、真空容器８の内部圧力を１Ｐａにして、マイクロ波プラズマＰ１の生成状態を目視確認したところ、安定したマイクロ波プラズマＰ１が維持されていることを確認した。次に、高周波電源４２をオンにして、出力４００Ｗ、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を電極部４０に印加して、高周波プラズマＰ２を生成した。この状態で、スパッタ成膜を行った。
【００５０】
スパッタ成膜は、基材２０と誘電体部３０の前面３００との距離（以下、「基材／ターゲット間距離」と称す）を変えて、三種類行った。実施例１においては、基材／ターゲット間距離を６ｃｍにした。実施例２においては、基材／ターゲット間距離を８ｃｍにした。実施例３においては、基材／ターゲット間距離を１０ｃｍにした。成膜時間は、いずれも８分間である。
【００５１】
（２）比較例１
マイクロ波プラズマＰ１を生成させない点以外は、実施例１と同様にして、スパッタ成膜を行った。この場合、基材／ターゲット間距離を６ｃｍ、成膜時間を１６分間にした。表１に、実施例１〜３および比較例１の成膜条件を示す。
【表１】
2014145118.tif 000003
【００５２】
（３）成膜速度の評価
基材表面の左右方向の中心を基準点にして、基準点から左右方向に各々５ｍｍ離間した位置と、その位置から順に左右方向に１０ｍｍずつ離間した位置と、を測定点とした。そして、基準点および測定点に形成されたシリカ薄膜の厚さと成膜時間とから、基材表面の位置ごとの成膜速度を算出した。図３に、基材表面の位置ごとの成膜速度をグラフで示す。図３のグラフ中、横軸の成膜位置は、基準点を０ｍｍとし、基準点から左方向の距離をマイナスで、右方向の距離をプラスで示している。基材は、成膜位置−５０ｍｍ〜５０ｍｍの間において、誘電体部の前面と正対している。
【００５３】
図３に示すように、マイクロ波プラズマを照射しながら成膜を行った実施例１〜３の成膜速度は、比較例１の成膜速度と比較して、大幅に大きくなった。また、実施例１〜３においては、成膜位置−５０ｍｍ〜５０ｍｍにおける成膜速度が、ほぼ一定である。すなわち、誘電体部の前面と正対する位置においては、膜厚がほぼ均一なシリカ薄膜が形成されていることがわかる。以上より、本発明のスパッタ成膜装置によると、従来のＲＦスパッタリングと比較して、高速に薄膜を形成できることが確認された。また、膜厚が均一な薄膜を形成できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のスパッタ成膜装置は、例えば、タッチパネル、ディスプレイ、ＬＥＤ（発光ダイオード）照明、太陽電池、電子ペーパーなどに用いられる機能性樹脂フィルムにおける、ガスバリア膜、透明導電膜などの形成に有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１：スパッタ成膜装置。
２０：基材、２１：基材支持部材、２１０：脚部、２１１：テーブル部。
３：スパッタ部、３０：誘電体部、３１：支持板部、３２〜３５：絶縁部材、３００：前面（表面）。
４：高周波プラズマ生成機構、４０：電極部、４１：ブロッキングコンデンサ、４２：高周波電源、４００：平板部、４０１：棒部。
５：マイクロ波プラズマ生成機構、５１：導波管、５２：マイクロ波電源、５３：マイクロ波発振器、５４：アイソレータ、５５：パワーモニタ、５６：ＥＨ整合器、５１０：スロットアンテナ、５１１：スロット。
８：真空容器、８０：ガス供給孔、８１：排気孔、８２：導波管挿入孔、８３：電極部挿入孔。
Ｐ１：マイクロ波プラズマ、Ｐ２：高周波プラズマ。
【図１】
2014145118.tif 000004
【図２】
2014145118.tif 000005
【図３】
2014145118.tif 000006