(57)【要約】【課題】被処理物に均一に膜を形成することができるとともに、ターゲットを有効に利用することができるマグネトロンスパッタ装置を提供することにある。【解決手段】本発明のマグネトロンスパッタ装置は、マグネット式ターゲットユニット２によって被処理物Ｗに薄膜を形成するマグネトロンスパッタ装置であって、マグネット式ターゲットユニット２は中空回転曲面状の先端部２１を有し、その表面にターゲット２２が形成され、先端部２１の内部にマグネット２３が配置されており、被処理物Ｗの膜形成面Ｗ１が回転曲面状であって、マグネット式ターゲットユニット２の先端部２１を膜形成面Ｗ１によって囲まれる空間に挿入した状態で、スパッタ処理室１内に複数種類の反応ガスを切り換えて導入することを特徴とする。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタ処理室内に配置されたマグネット式ターゲットユニットによって被処理物に薄膜を形成するマグネトロンスパッタ装置において、
前記マグネット式ターゲットユニットは中空回転曲面状の先端部を有し、当該先端部の表面にターゲットが形成され、当該先端部の内部にマグネットが配置されており、
前記被処理物の膜形成面が回転曲面状であって、前記マグネット式ターゲットユニットの先端部を前記膜形成面によって囲まれる空間に挿入した状態で、前記スパッタ処理室内に複数種類の反応ガスを切り換えて導入することにより、前記膜形成面に異なった薄膜を積層形成することを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。
【請求項２】
前記被処理物は凹面反射鏡であり、前記膜形成面が凹面反射鏡の反射面であって、
前記ターゲットがＳｉであり、
前記反射面に、高屈折率膜と低屈折率膜を交互に積層することを特徴とする請求項１に記載のマグネトロンスパッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、真空中で被処理物に薄膜を形成するマグネトロンスパッタ装置、特に、液晶プロジェクター等の映写装置の光源に利用されるランプを取り囲む反射鏡に薄膜を積層形成するマグネトロンスパッタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体部品、光磁気ディスク、液晶プロジェクターの光源となる反射鏡等にスパッタ技術を利用してさまざまな薄膜を形成することが知られており、最近では、マグネトロンスパッタ技術が利用されている。
マグネトロンスパッタ装置は、特開平１０−１２１２３６号に記載されている。
【０００３】
図３は、従来のマグネトロンスパッタ装置の説明図であり、スパッタ処理室１内にマグネット式ターゲットユニット３が配置されている。
マグネット式ターゲットユニット３は、被処理物である反射鏡Ｗを保持する回転ドラム４に対向するようにターゲット３１が配置され、ターゲット３１を保持する基板３２の裏面にマグネット３３が配置されているものである。
【０００４】
そして、スパッタ処理室１内を真空ポンプＰで排気し、例えばスパッタ処理室１内を２×１０−５Ｔｏｒｒになるまで排気してから、アルゴンなどのスパッタリング用の反応ガスを供給源Ｋから供給しすることにより、反射鏡Ｗに所定の薄膜を形成するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被処理物が反射鏡Ｗであり、ターゲット２１が平板状である場合、以下のような問題があった。
図４は、反射鏡Ｗとターゲット３１との関係を示す一部拡大断面説明図である。
反射鏡Ｗは、反射面である膜形成面Ｗ１が球面状、回転楕円面状、回転放物面状になっており、反応ガスによってターゲット３１から叩きだされたスパッター物質は矢印のようにターゲット３１と直交する方向に飛ぶ（進行する）ものであり、膜形成面Ｗ１がスパッター物質の進行方向から傾いた状態なっているので、膜形成面Ｗ１に形成される膜の膜厚が均一にならないという問題があった。
この結果、所定の反射特性を有する反射鏡にならないという問題があった。
【０００６】
また、スパッター物質は矢印のようにターゲット３１と直交する方向に飛ぶ（進行する）ものであり、反射鏡Ｗの膜形成面Ｗ１以外にも飛んでしまうので、ターゲット３１を有効に利用することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、被処理物に均一に膜を形成することができるとともに、ターゲットを有効に利用することができるマグネトロンスパッタ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のマグネトロンスパッタ装置は、スパッタ処理室内に配置されたマグネット式ターゲットユニットによって被処理物に薄膜を形成するマグネトロンスパッタ装置において、前記マグネット式ターゲットユニットは中空回転曲面状の先端部を有し、当該先端部の表面にターゲットが形成され、当該先端部の内部にマグネットが配置されており、前記被処理物の膜形成面が回転曲面状であって、前記マグネット式ターゲットユニットの先端部を前記膜形成面によって囲まれる空間に挿入した状態で、前記スパッタ処理室内に複数種類の反応ガスを切り換えて導入することにより、前記膜形成面に異なった薄膜を積層形成することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載のマグネトロンスパッタ装置は、請求項１に記載のマグネトロンスパッタ装置であって、特に、前記被処理物は凹面反射鏡であり、前記膜形成面が凹面反射鏡の反射面であって、前記ターゲットがＳｉであり、前記反射面に、高屈折率膜と低屈折率膜を交互に積層することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のマグネトロンスパッタ装置の断面説明図である。
スパッタ処理室１内にマグネット式ターゲットユニット２が配置されている。マグネット式ターゲットユニット２は、ＳＵＳ製の素管２０の先端部２１が中空半円球状になっており、この先端部２１の表面にＳｉよりなるターゲット２２が形成され、先端部２１の内部にマグネット２３が配置されている。
【００１１】
被処理物は膜形成面Ｗ１が回転楕円面状になっている凹面反射鏡Ｗであり、この膜形成面Ｗ１によって囲まれる空間Ｓに、マグネット式ターゲットユニット２の先端部２１を挿入した状態になっている。
【００１２】
そして、スパッタ処理室１内を真空ポンプＰで排気し、例えばスパッタ処理室１内を２×１０−５Ｔｏｒｒになるまで排気してから、第１反応ガスとしてアルゴンを供給源Ｋから供給して膜形成面Ｗ１にＳｉ膜を形成し、次に、第２反応ガスとしてアルゴンと酸素の混合ガスを供給源Ｋから供給し、膜形成面Ｗ１上に形成されたＳｉ膜上にＳｉＯ２膜を形成し、第１反応ガスと第２反応ガスを繰り返し切り換えてスパッタ処理室１内に導入することにより、膜形成面Ｗ１に高屈折率膜Ｓｉと低屈折率膜ＳｉＯ２を積層形成するものである。
この結果、凹面反射鏡Ｗの反射面である膜形成面Ｗ１に所定の反射膜を形成することができるものである。
【００１３】
なお、膜形成面Ｗ１は回転楕円面状以外に、球面状、回転放物面状であってもよく、要は、膜形成面Ｗ１が回転曲面状であればよい。
【００１４】
スパッタ処理室１内に切り換えて導入される反応ガスの組み合わせを表１に示し、さらに、表１にはそれぞれのガスの組み合わせによる膜の材質、特性、その膜が形成された反射鏡の利用用途も合わせて記載する。
【００１５】
【表１】
2004010915.tif 000003
【００１６】
次に、被処理物Ｗの膜形成面Ｗ１とマグネット式ターゲットユニット２の先端部２１との位置関係を詳細に説明する。
図２は、被処理物Ｗとマグネット式ターゲットユニット２の先端部２１の位置関係を示す断面拡大説明図である。なお、先端部２１のマグネットは省略する。
【００１７】
図２に示すように、被処理物Ｗの膜形成面Ｗ１の形状と、先端部２１の形状は同一中心Ｏを有する回転曲面状になっている。
この結果、反応ガスによってターゲット２２から叩きだされたスパッター物質は矢印のように膜形成面Ｗ１に対して略直交する方向に飛ぶ（進行する）ものであり、膜形成面Ｗ１に均一な膜厚を有する膜が形成することができる。
【００１８】
さらに、マグネット式ターゲットユニット２の先端部２１が膜形成面Ｗ１によって囲まれる空間Ｓに挿入された状態になっているので、スパッター物質は矢印のように膜形成面Ｗ１以外に飛び（進行する）にくくなっており、ほぼ全てのスパッター物質は膜形成面Ｗ１に飛ぶので、ターゲット２２を有効に利用することができるものである。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマグネトロンスパッタ装置によれば、マグネット式ターゲットユニットは中空回転曲面状の先端部を有し、その先端部の表面にターゲットが形成され、先端部の内部にマグネットが配置されており、前記被処理物の膜形成面が回転曲面状であって、マグネット式ターゲットユニットの先端部を膜形成面によって囲まれる空間に挿入した状態で、スパッタ処理室内に複数種類の反応ガスを切り換えて導入するものであるので、被処理物の膜形成面に異なった薄膜を均一な膜厚で積層形成することができ、しかも、ターゲットを有効に利用することができるものである。
【００２０】
さらに、被処理物が凹面反射鏡であり、膜形成面が凹面反射鏡の反射面であって、ターゲットがＳｉであれば、反射鏡の反射面に高屈折率膜と低屈折率膜を交互に積層形成することができ、正確な反射特性を有する反射鏡の製造に適したマグネトロンスパッタ装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマグネトロンスパッタ装置の断面説明図である
【図２】被処理物とマグネット式ターゲットユニットの先端部の位置関係を示す断面拡大説明図である。
【図３】従来のマグネトロンスパッタ装置の断面説明図である
【図４】従来のマグネトロンスパッタ装置の反射鏡とターゲットとの関係を示す一部拡大断面説明図である。
【符号の説明】
１　　　スパッタ処理室
２　　マグネット式ターゲットユニット
２０　素管
２１　先端部
２２　ターゲット
２３　マグネット
Ｗ　　反射鏡
Ｗ１　膜形成面（反射面）
Ｐ　　真空ポンプ
Ｋ　　ガス供給源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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