(57)【要約】【課題】簡素かつ低コストの構成で、パーティクルの発生を有効に抑止しつつ安定した高品質膜の形成を実現する。【解決手段】特定方向に基材１２を搬送しながらその表面に向けて成膜用ガスを供給するとともに、その供給途中でプラズマ生成用電極３４，３６間に電圧を印加してプラズマ４０を形成し、そのプラズマ４０のエネルギーにより前記成膜用ガスに化学反応を起こさせて基材表面に薄膜を形成する。前記プラズマ４０を形成するに際し、電極３４，３６間には正弦高周波電圧を印加し、かつ、その正弦高周波電圧の周波数よりも低い周波数で電圧印加を断続させる。【選択図】図２
2008025013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定方向に基材を搬送する操作と、その基材の表面に向けて薄膜原料を含む成膜用ガスを供給するガス供給操作と、その成膜用ガスが前記基材の表面に至るまでの領域内でプラズマ生成用電極間に電圧を印加してプラズマを形成するプラズマ形成操作とを含み、そのプラズマのエネルギーにより前記成膜用ガスに化学反応を起こさせて前記基材の表面に薄膜を形成する成膜方法であって、前記プラズマ形成操作では前記プラズマ生成用電極間に正弦高周波電圧を印加し、かつ、当該正弦高周波電圧の印加をその周波数よりも低い周波数で断続させることを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
請求項１記載の成膜方法において、前記正弦高周波電圧の断続周波数を５ｋＨｚ以上５０ｋＨｚ以下とすることを特徴とする成膜方法。
【請求項３】
請求項２記載の成膜方法において、前記正弦高周波電圧の断続時における当該電圧の印加時間を５μｓ以上１００μｓ以下とし、かつ、印加休止時間を５μｓ以上とすることを特徴とする成膜方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の成膜方法において、当該成膜を大気圧またはその近傍の圧力条件下で行うことを特徴とする成膜方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の成膜方法において、前記プラズマ形成操作をそのプラズマが前記基材表面に届かない位置で行うことを特徴とする成膜方法。
【請求項６】
特定方向に基材を搬送する基材搬送手段と、その基材の表面に向けて薄膜原料を含む成膜用ガスを供給するガス供給手段と、その成膜用ガスが前記基材の表面に至るまでの領域内でプラズマ生成用電極間に電圧を印加してプラズマを形成するプラズマ形成手段とを備え、そのプラズマのエネルギーにより前記成膜用ガスに化学反応を起こさせて前記基材の表面に薄膜を形成する成膜装置であって、前記プラズマ形成手段は、前記プラズマ生成用電極間に正弦高周波電圧をその周波数よりも低い周波数で断続しながら印加するものであることを特徴とする成膜装置。
【請求項７】
請求項６記載の成膜装置において、前記プラズマ形成手段は、前記プラズマ生成用電極間に特定の周波数をもつ正弦高周波電圧を印加するための高周波電源と、この高周波電源から前記プラズマ生成用電極への前記正弦高周波電圧の印加を当該正弦高周波電圧の周波数よりも低い周波数で断続させる印加制御手段とを含むことを特徴とする成膜装置。
【請求項８】
請求項７記載の成膜装置において、前記高周波電源は、外部から入力される周期信号に同期して前記正弦高周波電圧を出力するものであり、前記印加制御手段は、前記高周波電源に前記周期信号を入力するものであることを特徴とする成膜装置。
【請求項９】
請求項７または８記載の成膜装置において、前記高周波電源は、１ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下の周波数をもつ正弦高周波電圧を前記プラズマ生成用電極間に印加するものであり、前記印加制御手段は、前記高周波電源から前記プラズマ生成用電極間への正弦高周波電圧の印加を、その断続周波数が５ｋＨｚ以上５０ｋＨｚ以下で、前記正弦高周波電圧の断続時における当該電圧の印加時間が５μｓ以上１００μｓ以下で、かつ、印加休止時間が５μｓ以上となる条件で断続させるものであることを特徴とする成膜装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれかに記載の成膜装置において、前記プラズマが前記基材表面に届かない位置で当該プラズマ生成用の電界を形成するように電界形成手段が配置され、この電界を前記成膜用ガスが通ることにより表面処理用プラズマが生成されるように構成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれかに記載の成膜装置において、前記ガス供給手段は、円筒状外周面を有し、その中心軸が前記基材の搬送方向と略直交する方向を向くように配置された回転体と、この回転体をその中心軸回りに回転させる回転駆動手段と、前記回転体の外周面に対して隙間をおいて対向する位置に設けられた対向部材とを備え、前記回転体の回転に伴ってその外周面に巻き込まれた成膜用ガスが当該回転体の外周面と前記対向部材との隙間に導かれ、かつ、この隙間から前記基材表面へ前記成膜用ガスが送り出されるように前記対向部材が配置されていることを特徴とする成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマによる化学反応を利用して、ガラス基板等の基材の表面に各種酸化膜等の薄膜を形成するための成膜方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラズマＣＶＤを用いて基材表面の成膜を行う手段として、下記特許文献１，２に記載されるものが知られている。
【０００３】
特許文献１記載の方法及び装置は、基材と対向配置されるプラズマ発生用の電極を略円柱状とし、かつ、これを基材表面と近接する位置で高速回転させるとともに、前記回転電極に高周波電力（直流電力でもよい）を印加し、当該回転電極の回転により当該回転電極と基材との間に成膜用ガスが巻き込まれてプラズマが生成されるようにしたものであり、当該プラズマを生成しながら基材を搬送することにより、当該基材表面に薄膜を形成することができる。
【０００４】
また、特許文献２記載の方法及び装置は、プラズマを基材表面の成膜位置から離れた位置で形成する遠隔プラズマＣＶＤを行うものであり、当該電極間に大気圧近傍の圧力下で成膜用ガスを供給しかつパルス状の電界を印加することにより放電プラズマを生成し、このプラズマを放電空間外に配された基材の表面に誘導して接触させることにより、当該基材表面に膜を付着させるものである。
【特許文献１】特開平９−１０４９８５号公報
【特許文献２】特開２００２−２３７４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のようなプラズマＣＶＤでは、成膜位置の近傍にパーティクルと呼ばれる微粒子が大量に発生する。このパーティクルは、反応ガスの分解反応が気相で急激に起こることに起因して、成膜に寄与しなかった粒子（例えばシリコン原子）が相互に結びついたものであり、このようなパーティクルが基板上に堆積すると、成膜の表面形態を乱し、高品質膜の形成を阻害する要因となる。
【０００６】
特に、前記特許文献１に記載されるように大気圧近傍の圧力下で高速連続成膜を行う場合や、前記特許文献２に記載される遠隔プラズマＣＶＤのように基材表面の成膜位置から離れた位置でプラズマ形成を行う場合には、前記パーティクルの発生が著しく、その抑止が膜質向上には必須の課題となる。
【０００７】
なお、前記特許文献２には、ヘリウム等がプラズマ放電をする状態からアーク放電状態に移行するのを防ぐことを目的として、極めて短い周期のパルス電圧を印加することが記載されているが、このようなパルス電圧の印加では安定したプラズマ形成及び高品質膜の形成を実現することは極めて困難である。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、簡素かつ低コストの構成で、パーティクルの発生を有効に抑止しつつ安定した高品質膜の形成を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、特定方向に基材を搬送する操作と、その基材の表面に向けて薄膜原料を含む成膜用ガスを供給するガス供給操作と、その成膜用ガスが前記基材の表面に至るまでの領域内でプラズマ生成用電極間に電圧を印加してプラズマを形成するプラズマ形成操作とを含み、そのプラズマのエネルギーにより前記成膜用ガスに化学反応を起こさせて前記基材の表面に薄膜を形成する成膜方法であって、前記プラズマ形成操作では前記プラズマ生成用電極間に正弦高周波電圧を印加し、かつ、当該正弦高周波電圧の印加をその周波数よりも低い周波数で断続させるものである。
【００１０】
なお、前記成膜用ガスは成膜原料ガスそのものであってもよいし、さらに不活性ガス、酸素含有ガスの少なくとも一方が含まれるものであってもよい。
【００１１】
また本発明は、特定方向に基材を搬送する基材搬送手段と、その基材の表面に向けて薄膜原料を含む成膜用ガスを供給するガス供給手段と、その成膜用ガスが前記基材の表面に至るまでの領域内でプラズマ生成用電極間に電圧を印加してプラズマを形成するプラズマ形成手段とを備え、そのプラズマのエネルギーにより前記成膜用ガスに化学反応を起こさせて前記基材の表面に薄膜を形成する成膜装置であって、前記プラズマ形成手段は、前記プラズマ生成用電極間に正弦高周波電圧を印加し、かつ、当該高周波電圧の印加をその周波数よりも低い周波数で断続させるものである。
【００１２】
上記の構成によれば、成膜用ガスが前記基材の表面に至るまでの領域内でプラズマを形成してこのプラズマにより成膜用ガスに化学反応を起こさせることにより、基材表面に影響の少ない遠隔プラズマＣＶＤを実現することができる。しかも、そのプラズマ形成のための手段として、プラズマ生成用電極間に正弦高周波電圧を印加することにより安定したプラズマ形成を実現しながら、その正弦高周波電圧の印加をその周波数よりも低い周波数で断続させることにより、パーティクルの成長を抑止して最終的に高品質膜を安定して形成することが可能になる。
【００１３】
なお、前記断続周波数が低すぎるとパーティクル抑止効果が得られにくくなり、逆に断続周波数が高すぎるとその断続にプラズマが追従しなくなって連続放電と差ができなくなるおそれがあるので、当該断続周波数は適当な範囲内で設定することがより好ましい。具体的には、その正弦高周波電圧の断続周波数を５ｋＨｚ以上５０ｋＨｚ以下とするのが、好ましい。さらには、前記正弦高周波電圧の断続時における当該電圧の印加時間を５μｓ以上（特に好ましくは１０μｓ以上）で１００μｓ以下（特に好ましくは５０μｓ以下）とし、かつ、印加休止時間を５μｓ以上（特に好ましくは１０μｓ以上）として前記正弦高周波電圧の印加を断続させるのが、より好ましい。ここで、前記正弦高周波電圧の周波数としては、例えば１ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下程度が好適である。
【００１４】
なお、前記パーティクルの発生抑止効果は、印加する正弦高周波電圧の周波数そのものを下げることによっても得ることが可能であるが、その場合には成膜用ガスを十分に励起することができず、却って膜質を低下するおそれがある。これに対して本願発明では、印加する正弦高周波電圧の周波数は高く維持して良好な成膜性能（換言すれば成膜用ガスを化学反応させる性能）を確保しながら、当該電圧の印加をその周波数よりも低い周波数で断続させることにより、パーティクルの発生を有効に抑止して膜質の向上を図ることが可能になる。
【００１５】
例えば、大気圧またはその近傍の圧力条件下で成膜を行う場合や、前記プラズマ形成操作をそのプラズマが前記基材表面の成膜位置に届かない程度まで当該成膜位置から離れた位置で行う遠隔プラズマＣＶＤを適用する場合のように、比較的パーティクルが発生し易い条件下においても、そのパーティクルの発生を前記正弦高周波電圧の印加の断続によって有効に抑止することができる。
【００１６】
また、前記成膜装置のプラズマ形成手段としては、前記プラズマ生成用電極間に特定の周波数をもつ正弦高周波電圧を印加するための高周波電源と、この高周波電源から前記プラズマ生成用電極への前記正弦高周波電圧の印加を当該正弦高周波電圧の周波数よりも低い周波数で断続させる印加制御手段とを含むものが、好適である。
【００１７】
具体的には、前記高周波電源が、外部から入力される周期信号に同期して前記正弦高周波電圧を出力するものであり、前記印加制御手段が、前記高周波電源に前記周期信号を入力するもの等が挙げられる。
【００１８】
また、前記ガス供給手段は、円筒状外周面を有し、その中心軸が前記基材の搬送方向と略直交する方向を向くように配置された回転体と、この回転体をその中心軸回りに回転させる回転駆動手段と、前記回転体の外周面に対して隙間をおいて対向する位置に設けられた対向部材とを備え、前記回転体の回転に伴ってその外周面に巻き込まれた成膜用ガスが当該回転体の外周面と前記対向部材との隙間に導かれ、かつ、この隙間から前記基材表面へ前記成膜用ガスが送り出されるように前記対向部材が配置されているものが、好適である。
【００１９】
この装置においては、当該回転体の使用により高速連続成膜を実現しながらも、前記正弦高周波電圧の印加の断続によってパーティクルの発生を抑えて高品質膜を効率良く形成することが可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によれば、プラズマ形成用の電極間に正弦高周波電圧を印加してその印加を断続させるだけの簡素かつ低コストの構成で、パーティクルの発生を有効に抑止しつつ安定した高品質膜の形成を実現する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は、チタニア、シリカ、ジルコン、酸化錫などからなる酸化膜の成膜に好適であるが、その他、一般のＣＶＤで成膜可能な全ての材料について本発明の適用が可能である。当該成膜の際のキャリアガスや酸化剤の種類についても薄膜の原料となる薄膜原料ガスの種類に応じて適宜選定すればよい。
【００２２】
図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態に係る成膜装置を示したものである。この装置は、図１に示すようなチャンバー２を備え、このチャンバー２の側部に排気口４が設けられている。同チャンバー２の底部には特定方向（図１では左右方向）に延びる基材搬送ベルト８が設置され、この基材搬送ベルト８に固定された基材搬送台１０上に基材１２が載置された状態で当該基材１２が水平姿勢を保ちながら前記基材搬送ベルト８の長手方向（図では左から右に向かう方向）に搬送されるようになっている。そして、この基材搬送ベルト８の上方に、チャンバー２内の空間の一部を取り囲む覆い部材１４が設けられている。
【００２３】
ここで、前記基材１２は、その表面に成膜が可能なものであれば特に限定されず、ガラス板やプラスチックフィルムが代表的に例示される。基材としてガラス板を用いる場合、その板厚さは０．３〜１５ｍｍであることが強度の点で好ましい。
【００２４】
図２にも示すように、前記覆い部材１４の頂部には少なくとも一つの成膜用ガス供給口１６が設けられ、その底壁１５には成膜用ガス排出口１８が設けられている。そして、この覆い部材１４の内部に回転体２４が格納されている。
【００２５】
回転体２４は、円筒状の外周面をもつ円柱状に形成され、その中心軸が前記基材の搬送方向と略直交する水平方向（基板幅方向；図２では奥行き方向）を向くように配置されている。具体的に、この回転体２４にはその中心軸に沿って当該回転体２４を貫く回転中心軸２６が固定され、この回転中心軸２６の両端が、前記覆い部材１４の底壁上に立設された図略の軸受台を介して回転可能に支承されるとともに、その一端部に図略のマグネットカップリングを介して回転駆動手段であるモータ３０に連結されている。そして、このモータ３０の作動により、前記回転体２４が前記回転中心軸２６の中心軸回り、すなわち、基材搬送方向と略直交する方向の軸回りに回転駆動されるようになっている。
【００２６】
この実施の形態では、前記覆い部材１４の底壁１５が前記回転体２４の外周面と対向する対向部材を構成しており、この底壁１５が前記回転体２４の外周面と基材１２の表面との間に介在している。前記回転体２４は、その外周面が覆い部材１４の底壁１５の内側面（上面）と微小な隙間２３をおいて対向する位置に配設されている。
【００２７】
前記成膜用ガス排出口１８は、前記底壁１５を上下方向に貫通するもので、回転体２４の回転軸２６と平行な方向に延びるスリット状をなし、前記回転体２４の外周面と覆い部材１４の底壁１５との隙間が最小となる位置よりも当該回転体２４の回転方向上流側（図例では右側）に位置している。
【００２８】
さらに、プラズマ形成手段として、放電電極３４及び接地電極３６が前記成膜用ガス排出口１８を前後から挟む位置に配され、前記覆い部材１４の底壁１５の下面側に設けられている。具体的に、前記両電極３４，３６は前記底壁１５の下面から下方に突出するように設けられていてもよいが、好ましくは図示のように前記両電極３４，３６の下面が前記底壁１５の下面と面一になるように当該底壁１５に埋め込まれているのがよい。
【００２９】
なお、両電極３４，３６のうち、接地電極３６はアースに接続される一方、前記放電電極３４は高周波電源２８に接続されている。
【００３０】
この実施の形態では、前記高周波電源２８と、ファンクションジェネレータ３１及びパルス発生器３２とにより、本発明に係るプラズマ形成手段が構成されている。
【００３１】
前記高周波電源２８は、その発振モードとして、通常の正弦高周波電圧を前記放電電極３４に対して連続的に印加可能な連続発振モードと、当該正弦高周波電圧の印加をその周波数よりも低い周波数で断続させる断続発振モードとを有し、このうちの断続発振モードが本発明に係る成膜方法の実施において選択され使用される。この高周波電源２８は、連続的に正弦高周波電圧を出力する回路とは別に外部入力端子を備え、前記断続発振モードでは、この高周波電源２８に設けられた外部入力端子に入力される周期信号に同期して高周波電圧の出力を変調させる機能を有している。
【００３２】
前記パルス発生器３２は、特定の周波数をもつパルス信号を前記ファンクションジェネレータ３１のトリガー端子に入力するものであり、このファンクションジェネレータ３１は、前記パルス信号の周波数およびデューティ比によって決まる電圧印加時間及び印加休止時間のうちの電圧印加時間だけ前記高周波電源２８の外部入力端子に電圧を入力する。この入力する電圧は所定の周波数（例えば１３．５６ＭＨｚ）をもつ正弦波電圧に設定されている。
【００３３】
従って、このファンクションジェネレータ３１から前記断続発振モードの高周波電源２８に前記パルス信号に対応した断続的な正弦波電圧が入力されることにより、当該高周波電源２８は例えば１３．５６ＭＨｚの周波数をもつ正弦高周波電圧を前記パルス信号の周波数に対応した断続周波数で前記放電電極３４に断続的に印加する。
【００３４】
なお、本発明では高周波電源の具体的な構成を問わず、例えば前記連続発振モードを有しなくて前記断続発振モードのみを有するものであってもよい。逆に、前記連続発振モードのみを有する高周波電源と他の断続手段（例えば高速スイッチングが可能なスイッチ素子）とを組合わせて前記正弦高周波電圧を断続させるようにしてもよい。
【００３５】
また、前記電極３４，３６の具体的な配置も問わない。
【００３６】
前記プラズマが形成される位置も特に問わないが、当該プラズマが基材表面に届かない程度まで（具体的には前記電極３４，３６間に発生して高エネルギーのイオンを含むプラズマ発光領域が基材表面に届かない程度まで）当該成膜位置からプラズマ形成位置を離間させておけば、当該プラズマが基材表面の状態に直接影響を与えるのを回避することができる。具体的に、図示の装置では、基材１２の表面と覆い部材１４の底壁１５の下面との間隔を５ｍｍ〜１０ｍｍ程度にしておくのがよい。
【００３７】
次に、この装置を用いて基材１２の表面に酸化膜を形成する方法の例を説明する。
【００３８】
この方法では、次の各操作が同時並行して行われる。
【００３９】
１）基材搬送操作：基材搬送台１０に基材１２を載置し、図略のヒータによって予熱した後、搬送ベルト８の長手方向に沿って覆い部材１４の成膜用ガス排出口１８の下方の位置へ搬送する。
【００４０】
２）電界形成操作：正弦高周波電源２８により放電電極３４と接地電極３６との間に正弦高周波電圧を断続的に印加し、これにより両電極３４，３６間に所定強さの電界を断続的に形成する。
【００４１】
３）成膜用ガス供給操作：成膜用ガス供給口１６を通じて、薄膜原料となるガス（例えばシリコン酸化膜を形成する場合にはテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）など）と、アルゴン等の不活性ガスからなるキャリアガスとを覆い部材１４内に供給する。また、必要に応じてＯ２，Ｎ２Ｏ，ＮＯ２，空気、水蒸気といった酸素含有ガスからなる酸化剤も前記覆い部材１４内に供給する。この覆い部材１４内では、モータ３０の作動で回転体２４を図１及び図２の矢印方向に高速回転させる。
【００４２】
この回転体２４の回転に伴い、前記成膜用ガスは前記回転体２４の外周面に巻き込まれて前記隙間２３に導かれ、そのガスの多くが回転体２４の回転方向上流側に逆流するが、その上流側にスリット状の前記成膜用ガス排出口１８が存在するため、前記隙間２３から逆流したガスは、前記成膜用ガス排出口１８から基材１２の表面に対し、前記回転体２４の回転軸２６と平行な方向（すなわち基材搬送方向と直交する方向）に延びるカーテン状に安定した状態で供給される。
【００４３】
この供給ガスは、前記放電電極３４と接地電極３６との間に正弦高周波電圧を印加することにより形成された所定強さの電界を通過することによりプラズマを生成し、当該プラズマ、もしくは、少なくとも当該プラズマによって前記成膜用ガスが活性化されたラジカル種が、基材１２の表面に供給され、薄膜４２を形成する。
【００４４】
しかも、前記正弦高周波電圧はその周波数よりも低い周波数で断続的に印加されるため、その電圧印加の断続によりパーティクルの成長が有効に抑止され、その結果、高品質膜の形成が実現される。
【００４５】
具体的には、前記正弦高周波電圧の周波数を例えば１ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下とすることにより、良好な成膜性能を確保することが可能である。そして、その正弦高周波電圧の断続周波数を５ｋＨｚ以上５０ｋＨｚ以下とし、前記正弦高周波電圧の断続時における当該電圧の印加時間を５μｓ以上（特に好ましくは１０μｓ以上）で１００μｓ以下（特に好ましくは５０μｓ以下）とし、かつ、印加休止時間を５μｓ以上（特に好ましくは１０μｓ以上）として前記正弦高周波電圧の印加を断続させるのが、より好ましい。
【００４６】
前記のように、前記電圧印加の断続周波数を５ｋＨｚ以上とし、さらに好ましくは、前記正弦高周波電圧の断続時における当該電圧の印加時間を５μｓ以上（特に好ましくは１０μｓ以上）で１００μｓ以下（特に好ましくは５０μｓ以下）とし、かつ、印加休止時間を５μｓ以上（特に好ましくは１０μｓ以上）とすることにより、プラズマ密度を著しく低下させることなく前記断続によるパーティクル発生抑止効果を十分に享受することが可能となる。また、前記断続周波数が５０ｋＨｚ以下とすることにより、当該断続にプラズマが追従しなくなるおそれも回避できる。
【００４７】
なお、本発明では前記プラズマ生成用電極及び前記プラズマ形成手段の具体的な構成を問わない。例えば前記接地電極３６を省略してその代わりに前記回転体２４を接地し、かつ、この回転体２４の外周面に対向するように前記放電電極３４を配置するようにしてもよい。
【００４８】
図３に例示する装置では、前記成膜用ガス排出口１８よりもさらに回転体２４の回転方向上流側の位置で放電電極３４が覆い部材１４の底壁１５上に固定されており、その放電電極３４には前記回転体２４の外周面と対向する傾斜面３４ａが形成されている。前記回転体２４の外周面と傾斜面３４ａとの間隔は隙間２３より広いことがより好ましい。
【００４９】
この装置では、回転する回転体２４の外周面に巻き込まれた成膜用ガスが前記放電電極３４と回転体２４との間に形成されたプラズマ４０を通過した後に隙間２３の手前で逆流して成膜用ガス排出口１８から基材１２の表面に向けて送り出される。
【００５０】
この図３や前記図２に示す装置によれば、成膜用ガス排出口１８の形状設定によって底壁１５から供給されるガスの流量及び領域を適正に制御することができ、これにより安定した成膜処理を実現することができる。
【００５１】
なお、前記覆い部材１４は必ずしも要せず、また、これを設ける場合にも当該覆い部材１４内に完全に回転体２４が収容されていなくてもよい。例えば、図４に示すように、覆い部材１４の底壁１５に設けられた開口３８から回転体２４が露出して基材１２の表面に対向する配置となっていてもよい。
【００５２】
この場合、同図に示すように、前記開口３８の周縁部が前記回転体２４の外周面との間に微小な隙間２３を形成し、それよりも回転体２４の回転方向上流側に前記底壁１５の成膜用ガス排出口１８が位置する構成とすればよい。前記接地電極３６を省略して前記回転体２４を接地する場合には、図５に示すように、覆い部材１４の内側であって前記成膜用ガス排出口１８よりも回転電極回転方向上流側に放電電極３４を配置し、この放電電極３４を前記回転体２４の外周面に対向させるようにしてもよい。
【００５３】
また、本発明は必ずしも回転体２４を用いるものに限らず、例えば平行平板型電極間に正弦高周波電圧を印加してプラズマを形成する方法及び装置においても、その電圧印加を適正に断続させることによって前記の効果を得ることが可能である。
【実施例１】
【００５４】
前記図１及び図２に示す装置を用いてシリカ（二酸化珪素）の成膜実験を行った。成膜条件は次のとおりである。
【００５５】
１）基材
厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用。その表面（成膜面）を１００℃まで加熱しておき、１ｍ／分の速度で搬送する。
【００５６】
２）成膜用ガス
薄膜原料ガスにテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、キャリアガスにヘリウム、酸化剤に酸素をそれぞれ使用。ガスの全圧を７００〜７６０Ｔｏｒｒとし、ＴＥＯＳ、酸素、及びヘリウムの濃度は１：１：１００とする。
【００５７】
３）装置本体
厚さ５ｍｍの覆い部材１４の底壁１５に幅２ｍｍ、長さ１０ｃｍのスリット状の成膜用ガス排出口１８を設け、その前後に銅製の放電電極３４と接地電極３６とを配置して、覆い部材１４内に直径１００ｍｍの回転体２４を配置する。底壁１５と基材１２の表面との間隔は５ｍｍとする。前記回転体２４を１５００ｒｐｍで回転駆動し、かつ、この回転体２４と前記底壁１５との隙間２３から逆流する成膜用ガスを電極３４，３６間の電界に通してプラズマを形成しながら、当該電極３４，３６間の成膜用ガス排出口１８から成膜用ガスを基材１２の表面上に吹き付けて成膜を行う。
【００５８】
４）正弦高周波電源
放電電極３４には、１３．５６ＭＨｚの正弦高周波電圧を発振する５００Ｗの正弦高周波電源２８を接続し、当該電圧を電極３４，３６間に印加する。さらに、その印加をパルス発生器３２及びファンクションジェネレータ３１によって周期的に断続させるとともに、デューティ比（すなわち電圧印加時間とパルス繰返し周期との比）を５〜１００％の範囲、断続周波数を５ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの範囲でそれぞれ変化させて実験を行う。
【００５９】
その実験の結果を以下に示す。
【００６０】
Ａ．デューティ比と成膜との関係について
図６は、前記正弦波高周波電圧を１０ｋＨｚの周波数で断続させた場合の前記正弦高周波電圧のデューティ比と、良好な薄膜（パーティクル含有率が許容範囲内に収められた連続膜）を形成することが可能な最大成膜速度との関係を示したものである。図示のように、デューティ比が５〜９５％という広い範囲で良好な薄膜を得ることが可能である。デューティ比が１００％の場合、すなわち高周波電圧を連続印加する場合は、基材１２の表面上にパーティクルしか付着せず、よって前記最大成膜速度の測定は困難である。逆に、デューティ比が５％未満の場合には、密度が小さくて欠陥の多い膜しか得ることができない。これは、活性種が十分に励起されなかったことに起因すると推察される。
【００６１】
Ｂ．電圧印加時間及び印加休止時間について
断続周波数が５ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの範囲に設定された条件下において、電圧印加時間及び印加休止時間を変えて実験を行った。その結果、電圧印加時間が５μｓ以上１００μｓ以下の範囲で、かつ、印加休止時間が５μｓ以上であるときに良好な薄膜が得られ、特に、前記電圧印加時間が１０μｓ以上５０μｓ以下のときに実質上パーティクルを含まない略完全な連続膜が得られることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係る成膜装置を示す断面正面図である。
【図２】前記成膜装置の要部を示す断面正面図である。
【図３】他の実施の形態に係る成膜装置の要部を示す断面正面図である。
【図４】他の実施の形態に係る成膜装置の要部を示す断面正面図である。
【図５】他の実施の形態に係る成膜装置の要部を示す断面正面図である。
【図６】本発明の実施例における正弦高周波電圧のデューティ比と成膜速度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６３】
８    基材搬送ベルト（基材搬送手段）
１０  基材搬送台
１２  基材
１４  覆い部材
１５  覆い部材の底壁（対向部材）
１６  成膜用ガス供給口
１８  成膜用ガス排出口
２３  隙間
２４  回転体
２８  正弦高周波電源
３０  モータ（回転駆動手段）
３１  ファンクションジェネレータ（印加制御手段）
３２  パルス発生器（印加制御手段）
３４  放電電極
３６  接地電極
４０  プラズマ
４２  薄膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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