(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＰＤ方式で被成膜物に成膜材料粒子を付着させる成膜処理を施す成膜装置であって、
前記被成膜物を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内にプラズマビームを出射するプラズマガンと、
前記チャンバー内に設けられ、前記プラズマビームの照射によって前記成膜材料粒子を発生させる成膜材料を保持すると共に、前記プラズマビームを前記成膜材料に誘導する主陽極と、
前記チャンバー内に反応性ガスを供給する反応性ガス供給部と、
前記チャンバー内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記プラズマガンと前記主陽極との電位差を測定する電位差測定部と、
前記電位差測定部で測定された電位差が所定の目標範囲内に収まるように前記不活性ガス供給部から供給される前記不活性ガスの流量を制御する流量制御部と、
を備える成膜装置。
【請求項２】
ＲＰＤ方式で被成膜物に成膜材料粒子を付着させる成膜処理を施す成膜方法であって、
前記被成膜物を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内にプラズマビームを出射するプラズマガンと、
前記チャンバー内に設けられ、前記プラズマビームの照射によって前記成膜材料粒子を発生させる成膜材料を保持すると共に、前記プラズマビームを前記成膜材料に誘導する主陽極と、
前記チャンバー内に反応性ガスを供給する反応性ガス供給部と、
前記チャンバー内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記プラズマガンと前記主陽極との電位差を測定する電位差測定部と、を備える成膜装置を用い、
前記電位差測定部で測定された電位差が所定の目標範囲内に収まるように前記不活性ガス供給部から供給される前記不活性ガスの流量を制御する流量制御工程を備える成膜方法。
【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】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の成膜装置が知られている。この成膜装置は、ＲＰＤ（Reactive Plasma Deposition：反応性プラズマ蒸着）方式で被成膜物に成膜材料粒子を付着させる成膜処理を施す成膜装置である。この装置を用いて、例えば、ガラス基板上にＩＴＯからなる透明電極膜を成膜することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2013-170276号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の成膜処理では、形成される膜の抵抗をコントロールする必要がある。膜の抵抗はそのキャリア密度と移動度とによって決定され、特に膜の移動度をコントロールすることが望まれる。成膜装置のチャンバー内の酸素を多くすると移動度は高くなるが、ある程度のところでその上昇量は低下する。チャンバー内への酸素の供給量をコントロールするだけでは、移動度の調整に限界がある。
【０００５】
本発明は、形成される膜の移動度を適切に調整することができ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】
【０００６】
本発明の成膜装置は、ＲＰＤ方式で被成膜物に成膜材料粒子を付着させる成膜処理を施す成膜装置であって、被成膜物を収容するチャンバーと、チャンバー内にプラズマビームを出射するプラズマガンと、チャンバー内に設けられ、プラズマビームの照射によって成膜材料粒子を発生させる成膜材料を保持すると共に、プラズマビームを成膜材料に誘導する主陽極と、チャンバー内に反応性ガスを供給する反応性ガス供給部と、チャンバー内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、プラズマガンと主陽極との電位差を測定する電位差測定部と、電位差測定部で測定された電位差が所定の目標範囲内に収まるように不活性ガス供給部から供給される不活性ガスの流量を制御する流量制御部と、を備える。
【０００７】
また、本発明の成膜装置は、ＲＰＤ方式で被成膜物に成膜材料粒子を付着させる成膜処理を施す成膜装置であって、被成膜物を収容するチャンバーと、チャンバー内にプラズマビームを出射するプラズマガンと、チャンバー内に設けられ、プラズマビームの照射によって成膜材料粒子を発生させる成膜材料を保持すると共に、プラズマビームを成膜材料に誘導する主陽極と、チャンバー内に反応性ガスを供給する反応性ガス供給部と、チャンバー内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、チャンバー内の圧力と被成膜物上に形成される成膜の移動度との予め定められた相関関係が記憶された情報記憶部と、情報記憶部に記憶された相関関係に基づいて、所望の移動度に対応するチャンバー内の圧力の目標範囲内にチャンバー内の圧力が収まるように不活性ガス供給部から供給される不活性ガスの流量を制御する流量制御部と、を備える。
【０００８】
また、本発明の成膜方法は、ＲＰＤ方式で被成膜物に成膜材料粒子を付着させる成膜処理を施す成膜方法であって、被成膜物を収容するチャンバーと、チャンバー内にプラズマビームを出射するプラズマガンと、チャンバー内に設けられ、プラズマビームの照射によって成膜材料粒子を発生させる成膜材料を保持すると共に、プラズマビームを成膜材料に誘導する主陽極と、チャンバー内に反応性ガスを供給する反応性ガス供給部と、チャンバー内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、プラズマガンと主陽極との電位差を測定する電位差測定部と、を備える成膜装置を用い、電位差測定部で測定された電位差が所定の目標範囲内に収まるように不活性ガス供給部から供給される不活性ガスの流量を制御する流量制御工程を備える。
【０００９】
また、本発明の成膜方法は、ＲＰＤ方式で被成膜物に成膜材料粒子を付着させる成膜処理を施す成膜方法であって、被成膜物を収容するチャンバーと、チャンバー内にプラズマビームを出射するプラズマガンと、チャンバー内に設けられ、プラズマビームの照射によって成膜材料粒子を発生させる成膜材料を保持すると共に、プラズマビームを成膜材料に誘導する主陽極と、チャンバー内に反応性ガスを供給する反応性ガス供給部と、チャンバー内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、を備える成膜装置を用い、チャンバー内の圧力と被成膜物上に形成される成膜の移動度との予め定められた相関関係基づいて、所望の移動度に対応するチャンバー内の圧力の目標範囲内にチャンバー内の圧力が収まるように不活性ガス供給部から供給される不活性ガスの流量を制御する流量制御工程を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の成膜装置及び成膜方法によれば、形成される膜の移動度を適切に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る成膜装置を示す断面図である。
【図２】本発明者らが行った試験の結果を示すグラフである。
【図３】本発明者らが行った試験の結果を示す他のグラフである。
【図４】本発明者らが行った試験の結果を示す更に他のグラフである。
【図５】（ａ），（ｂ）は、成膜装置の情報表示部の表示画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明による成膜装置の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の成膜装置の第１実施形態の構成を示す断面図である。本実施形態の成膜装置１は、ＲＰＤ（Reactive Plasma Deposition：反応性プラズマ蒸着）方式で被成膜物に成膜材料粒子を付着させる成膜処理を行う成膜装置である。なお、説明の便宜上、図１には、ＸＹＺ直交座標系を示す。Ｙ軸方向は、後述する成膜対象物が搬送される方向である。Ｘ軸方向は、成膜対象物と後述する蒸発源２とが対向する方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直交する方向である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の成膜装置１は、成膜対象物の厚さ方向が水平方向となるように、成膜対象物を直立又は直立させた状態から傾斜した状態で、成膜対象物が真空チャンバー内に配置されて搬送される、いわゆる縦型の成膜装置である。この場合には、Ｘ軸方向は水平方向且つ成膜対象物の厚さ方向であり、Ｙ軸方向は水平方向であり、Ｚ軸方向は鉛直方向となる。一方、本発明による成膜装置の一実施形態では、成膜対象物の厚さ方向が略鉛直方向となるように成膜対象物が真空チャンバー内に配置されて搬送されるいわゆる横型の成膜装置であってもよい。この場合には、Ｚ軸及びＹ軸方向は水平方向であり、Ｘ軸方向は鉛直方向且つ厚さ方向となる。なお、以下の実施形態では、縦型の場合を例に、本発明の成膜装置の一実施形態を説明する。
【００１５】
本実施形態の成膜装置１は、蒸発源２、プラズマガン７、搬送機構３、及び真空チャンバー１０、を備えている。本実施形態では、Ｚ軸方向に複数の蒸発源２及びプラズマガン７が設けられている。
【００１６】
真空チャンバー１０は、成膜材料の膜が形成される成膜対象物１１を搬送するための搬送室（成膜対象物配置部）１０ａと、成膜材料Ｍａの粒子を拡散させる成膜室１０ｂと、プラズマガン７から照射されるプラズマビームＰを真空チャンバー１０に受け入れるプラズマ口１０ｃとを有している。搬送室１０ａ、成膜室１０ｂ、及びプラズマ口１０ｃは互いに連通している。搬送室１０ａは、所定の搬送方向（図中の矢印Ａ）に沿って設定されている。本実施形態では、真空チャンバー１０の成膜室１０ｂは、搬送方向Ａ（Ｙ軸方向）及び成膜対象物１１の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｚ軸方向）に延びるような直方体状の形状をなしている。
【００１７】
搬送機構３は、成膜材料Ｍａと対向した状態で成膜対象物１１を保持する成膜対象物保持部材１６を搬送方向Ａに搬送する。搬送機構３は、搬送室１０ａ内に設置された複数の搬送ローラ１５によって構成されている。搬送ローラ１５は、搬送方向Ａに沿って等間隔に配置され、成膜対象物保持部材１６を支持しつつ搬送方向Ａに搬送する。なお、成膜対象物１１は、例えばガラス基板やプラスチック基板などの板状部材が用いられる。また、成膜対象物保持部材１６は、例えば成膜対象物１１の被成膜面を露出させた状態で成膜対象物１１を保持する搬送トレイなどが用いられる。
【００１８】
プラズマガン７は、圧力勾配型であり、その本体部分が成膜室１０ｂの側壁１０ｈに設けられたプラズマ口１０ｃを介して成膜室１０ｂに接続されている。プラズマガン７は、真空チャンバー１０内でプラズマビームＰを生成する。プラズマガン７において生成されたプラズマビームＰは、プラズマ口１０ｃから成膜室１０ｂ内へ出射される。プラズマビームＰは、プラズマ口１０ｃに設けられたステアリングコイル（不図示）によって出射方向が制御される。なお、１つの成膜室１０ｂに対して複数のプラズマガン７が設けられ、複数のプラズマガン７はＺ軸方向に並べて配置されてもよい。
【００１９】
プラズマガン７は、陰極２１によって一端が閉塞されたガラス管２２を備える。このガラス管２２内においては、モリブデン（Ｍｏ）により構成された円筒２３が、陰極２１に固定されている。この円筒２３は、ＬａＢ６により構成された円盤２４およびタンタル（Ｔａ）により構成されたパイプ２５を内蔵する。パイプ２５は、アルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスからなるキャリアガスをプラズマガン７内に導入するために設けられる。
【００２０】
ガラス管２２の両端部のうち陰極２１とは反対側の端部と、プラズマ口１０ｃとの間には、第１中間電極２６および第２中間電極２７が同心状に直列に配置されている。第１中間電極２６には、プラズマビームＰを収束するための環状永久磁石２６ａが内蔵されている。第２中間電極２７には、プラズマビームＰを収束するための電磁石コイル２７ａが内蔵されている。プラズマ口１０ｃの周囲には、プラズマビームＰを成膜室１０ｂ内に導くステアリングコイル２８が設けられている。プラズマガン７の陰極２１と主ハース（主陽極）１７との間に定電流の供給電流が供給されプラズマガン７から出射されるプラズマビームＰが定電流に制御される。
【００２１】
蒸発源２は、一の主ハース（主陽極）１７、及び一の輪ハース６によって構成されている。蒸発源２は、成膜材料Ｍａを保持するための機構を有している。蒸発源２は、真空チャンバー１０の成膜室１０ｂ内に設けられ、搬送機構３から見てＸ軸方向の負方向に配置されている。
【００２２】
主ハース１７は、プラズマガン７から出射されたプラズマビームＰを成膜材料Ｍａに導く主陽極、又はプラズマガン７から出射されたプラズマビームＰが導かれる主陽極としての機能を有している。主ハース１７は、成膜材料Ｍａが充填されたＸ軸方向の正方向に延びた筒状の充填部１７ａと、充填部１７ａから突出したフランジ部１７ｂとを有している。主ハース１７は、真空チャンバー１０が有する接地電位に対して正電位に保たれているため、プラズマビームＰを吸引する。このプラズマビームＰが入射する主ハース１７の充填部１７ａには、成膜材料Ｍａを充填するための貫通孔１７ｃが形成されている。そして、成膜材料Ｍａの先端部分が、この貫通孔１７ｃの一端において成膜室１０ｂに露出している。
【００２３】
輪ハース６は、プラズマビームＰを誘導するための電磁石を有する補助陽極である。輪ハース６は、成膜材料Ｍａを保持する主ハース１７の充填部１７ａの周囲に配置されている。輪ハース６は、環状のコイル９と環状の永久磁石部１３と環状の容器１２とを有し、コイル９及び永久磁石部１３は容器１２に収容されている。輪ハース６は、コイル９に流れる電流の大きさに応じて、成膜材料Ｍａに入射するプラズマビームＰの向き、または、主ハース１７に入射するプラズマビームＰの向きを制御する。
【００２４】
成膜材料Ｍａには、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)やＺｎＯなどの透明導電材料や、ＳｉＯＮなどの絶縁封止材料が例示される。成膜材料Ｍａが絶縁性物質からなる場合、主ハース１７にプラズマビーム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１７が加熱され、成膜材料Ｍａの先端部分が蒸発し、プラズマビームＰによりイオン化された成膜材料粒子Ｍｂが成膜室１０ｂ内に拡散する。また、成膜材料Ｍａが導電性物質からなる場合、主ハース１７にプラズマビーム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し、プラズマビームＰによりイオン化された成膜材料粒子Ｍｂが成膜室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のＸ軸正方向へ移動し、搬送室１０ａ内において成膜対象物１１の表面に付着する。
【００２５】
なお、成膜材料Ｍａは、所定長さの円柱形状に成形された固体物であり、一度に複数の成膜材料Ｍａが蒸発源２の主ハース１７に充填される。そして、最先端側の成膜材料Ｍａの先端部分が主ハース１７の上端との所定の位置関係を保つように、成膜材料Ｍａの消費に応じて、成膜材料Ｍａが蒸発源２の主ハース１７のＸ軸負方向側から順次押し出される。
【００２６】
成膜装置１は、反応性ガス供給部１８と不活性ガス供給部１９とを備えている。反応性ガス供給部１８は成膜室１０ｂ内に反応性ガスを供給する。反応性ガス供給部１８は、反応性ガス源からの反応性ガスの供給流量を調整する流量調整部１８ａを備えている。反応性ガスは、成膜室１０ｂ内で成膜材料粒子Ｍｂと反応し成膜対象物１１上に成膜される膜材料の構成に影響を与えるガスである。不活性ガス供給部１９は成膜室１０ｂ内に不活性ガスを供給する。不活性ガス供給部１９は、不活性ガス源からの不活性ガスの供給流量を調整する流量調整部１９ａを備えている。不活性ガスは成膜室１０ｂ内で反応せず、主に成膜室１０ｂ内の圧力調整に使用される。流量調整部１８ａ，１９ａとしては、例えばマスフローコントローラを用いることができる。また、成膜室１０ｂの外壁にはチャンバー１０内の圧力を測定する圧力測定部２０（例えば、圧力センサー）が設けられている。
【００２７】
成膜装置１は、例えば、タッチパネルの製造工程の一部として、ガラス基板上に透明電極膜としてのＩＴＯ膜を成膜する用途で使用される。以下、成膜装置１を用いて、ガラス基板上にＩＴＯ膜を成膜する場合を例として説明する。この場合、成膜対象物１１はガラス基板であり、反応性ガスとしては酸素、不活性ガスとしてはアルゴンガスが用いられる。また、成膜材料ＭａはＩＴＯであり、成膜材料粒子Ｍｂはインジウムイオン粒子である。また、例えば、成膜時におけるガラス基板の温度は２００℃とされる。
【００２８】
ＩＴＯ膜の成膜においては、タッチパネルの要求仕様等に応じて、形成されるＩＴＯ膜の移動度とキャリア密度とをコントロールする必要がある。このうち、ＩＴＯ膜のキャリア密度は、チャンバー１０内の酸素量に依存するので、反応性ガス供給部１８からチャンバー１０内への酸素供給流量によってコントロールすることができる。
【００２９】
一方、ＩＴＯ膜の移動度のコントロールについて説明する。本発明者らは、上述の成膜装置１と同様の構成を備える成膜装置を用いて、プラズマビームＰが定電流に制御される条件下において、図２に示されるようにチャンバー１０内の圧力条件を変えながら、成膜材料粒子Ｍｂがガラス基板に入射するときの入射エネルギー分布を計測した。
【００３０】
実験では、成膜材料ＭａをＩＴＯ（Ｓｎ０２を５wt.%含有）とし、成膜対象物１１をノンアルカリガラス基板とした。成膜中における基板温度は２００℃に維持した。プラズマの電流は１５０Ａとし、電圧は６０〜７０Ｖとした。プラズマガン７を介して導入されるアルゴンガスの流量は、４０ｓｃｃｍとした。成膜材料粒子Ｍｂのエネルギーをコントロールするために、チャンバー１０内の圧力は、希釈ガス（不活性ガス）のアルゴンガス及び反応性ガスの酸素の流量によって制御した。チャンバー１０内の圧力は、０．１８〜０．７１Ｐａとした。チャンバー１０内の圧力は、全圧測定が可能である隔膜式圧力計(例えば、セラミックキャパシタンスマノメータダイアフラムゲージ)で測定した。形成されるＩＴＯ膜のキャリア密度が１．０×１０２１ｃｍ−３になるように、アルゴンガスと酸素の流量を制御して、チャンバー１０内の酸素濃度を調整した。ノンアルカリガラス基板の裏面側の位置に設置したマスエネルギーアナライザーで成膜材料粒子Ｍｂの入射エネルギーを測定した。エネルギー分析器付質量分析器として、Hiden Analytical EQP300を使用した。また、ホール効果測定システムとしてEcopia HMS-300 を用いて、各圧力条件下で形成されたＩＴＯ膜のキャリア密度と移動度とを測定した。
【００３１】
図２は、凡例に示す圧力条件ごとの入射エネルギー分布を示すグラフである。本発明者らは、上記入射エネルギー分布における２番目のピークを示すエネルギー（以下「第２ピークエネルギー」）に着目し、図３に示されるように、入射エネルギーの分布における第２ピークエネルギーと、当該入射エネルギー分布の下で形成されたＩＴＯ膜の移動度との関係をグラフ化した。その結果、形成されるＩＴＯ膜の移動度は、第２ピークエネルギーに依存しており、第２ピークエネルギーと、形成されるＩＴＯ膜の移動度との間には、図３のような相関関係があることが見出された。また、入射エネルギー分布にピークが３つ現れる場合もあるが、この場合には、当該入射エネルギー分布における３番目のピークを示すエネルギー（以下「第３ピークエネルギー」）と形成されるＩＴＯ膜の移動度との間に同様の相関関係があることが見出された。以下においては、入射エネルギー分布にピークが２つ現れる場合を例として説明する。
【００３２】
なお、２番目のピークとは、入射エネルギー分布において複数のピーク（例えば、２つのピーク）が現れる場合に低エネルギー側のピークから数えて２番目にエネルギーが高いピークであり、例えば、図２中の符号５１，５２で示されるピークである。例えば、０．１８Ｐａの圧力条件でＩＴＯ膜を成膜処理する場合、２番目のピークは符号５１で示される位置であり、第２ピークエネルギーは約３２ｅＶである。また、各入射エネルギー分布と、更に高圧の所定の圧力条件による入射エネルギー分布との差分を取ることにより、その差分の分布から第２ピークエネルギーを規定してもよい。例えば、図４に示されるグラフは、図２に示される圧力条件０．１８Ｐａ，０．２９Ｐａ，０．３９Ｐａ，０．５０Ｐａの各々の入射エネルギー分布と、０．６１Ｐａの入射エネルギー分布との差分の分布を示したものである。これらの差分の分布のグラフの各ピーク６１，６２，６３，６４が、図２における各々の２番目のピークに対応する。この手法により、図２において２番目のピークが不明確なグラフについても第２ピークエネルギーを規定することができる。
【００３３】
また、図２のグラフから理解されるように、チャンバー１０内の圧力によって入射エネルギー分布の分布形状が変動するので、第２ピークエネルギーは、チャンバー１０内の圧力によってコントロールすることができる。すなわち、図２に示されるように、チャンバー１０内の圧力が高くなるほど第２ピークエネルギーは低エネルギー側に移動する。
【００３４】
第２ピークエネルギーは、成膜時における成膜材料Ｍａとガラス基板との電位差に由来するエネルギーであると考えられる。成膜材料Ｍａとガラス基板との電位差は、主ハース１７とプラズマガン７の陰極２１との電位差に関連している。従って、主ハース１７とプラズマガン７の陰極２１との電位差（以下「主ハース電位差」という）と第２ピークエネルギーとの間にも相関関係が存在する。
【００３５】
以上の本発明者らの知見に基づけば、主ハース電位差を監視しながら、当該主ハース電位差が所定の目標範囲内に収まるように、チャンバー１０内の圧力を調整すべく流量調整部１９ａでアルゴン供給流量を制御することで、所望の目標範囲の移動度を示すＩＴＯ膜を得ることができる。
【００３６】
このような制御を可能にするため、図１に示されるように、成膜装置１は、運転制御部４０を備えている。運転制御部４０は、電位差測定部４１と、流量制御部４２と、情報表示部４３と、情報記憶部４４と、圧力検知部４５と、を有している。運転制御部４０は例えばコンピュータを含んで構成される。コンピュータが所定の運転制御プログラムに従って動作することで、電位差測定部４１、流量制御部４２、情報表示部４３、情報記憶部４４及び圧力検知部４５の機能が実現される。
【００３７】
電位差測定部４１は、主ハース電位差を測定する。電位差測定部４１は、主ハース電位差を取得するための所定のアナログ電気回路を含んでもよい。流量制御部４２は、電位差測定部４１で測定された主ハース電位差が所定の目標範囲内に収まるように、不活性ガス供給部１９から供給されるアルゴンガスの流量を制御する。流量制御部４２は、例えばマスフローコントローラで構成される流量調整部１９ａに対して駆動信号を送信することで、チャンバー１０内へのアルゴンガスの供給流量を操作することができる。流量制御部４２がアルゴンガスの供給流量を操作すると、チャンバー１０内の圧力が変化する。すなわち、アルゴンガスの供給流量が増加するほどチャンバー１０内の圧力が増加し、アルゴンガスの供給流量が減少するほどチャンバー１０内の圧力が減少する。
【００３８】
情報表示部４３は運転制御に関連する種々の情報を表示する。情報表示部４３は、例えばディスプレイモニタで構成される。情報記憶部４４は、種々の情報を記憶する。情報記憶部４４には、例えば、図３に例示されるような第２ピークエネルギーと移動度との相関関係（以下、「第１相関関係」）や、主ハース電位差と第２ピークエネルギーとの相関関係（以下、「第２相関関係」）や、チャンバー１０内の圧力と第２ピークエネルギーとの相関関係（以下、「第３相関関係」）などが予め記憶される。このような相関関係は、成膜装置１ごとに固有の関係を示す場合があるので、装置ごとに事前の試験によって求めてもよい。圧力検知部４５は、圧力測定部２０の測定値からチャンバー１０内の圧力を取得する。
【００３９】
この運転制御部４０による制御について説明する。成膜装置１においては、形成されるＩＴＯ膜の移動度の制御目標範囲がユーザによって入力設定される。流量制御部４２は、情報記憶部４４から第１相関関係を読み込み、入力設定された移動度の目標範囲に対応する第２ピークエネルギー範囲を取得する。続いて、流量制御部４２は、情報記憶部４４から第２相関関係を読み込み、上記第２ピークエネルギー範囲に対応する主ハース電位差範囲を取得する。ここで取得された主ハース電位差範囲が、主ハース電位差の目標範囲として設定される。
【００４０】
続いて、流量制御部４２は、電位差測定部４１から主ハース電位差の測定値を取得しながら、当該測定値が上記の主ハース電位差の目標範囲に収まるように、アルゴンガス供給流量を制御すべく流量調整部１９ａに制御信号を送信する（流量制御工程）。ここでは、アルゴンガス供給流量を増加させれば主ハース電位差の測定値が減少傾向になり、アルゴンガス供給流量を減少させれば主ハース電位差の測定値が増加傾向になる。以上により、入力設定された所望の移動度を示すＩＴＯ膜が得られる。
【００４１】
なお、この制御中においては、図５に例を示すように、情報表示部４３によって各種の測定データが画面表示されてもよい。図５（ａ）の画面例では、電位差測定部４１による主ハース電位差の測定値が電圧表示欄７１に表示される。また、主ハース電位差のログ表示欄７２には、横軸を経過時間、縦軸を主ハース電位差の測定値として、主ハース電位差の履歴がグラフ表示される。同様に、圧力検知部４５によるチャンバー１０内の圧力の測定値が圧力表示欄７３に表示され、ログ表示欄７４には、横軸を経過時間、縦軸を上記圧力の測定値として、チャンバー１０内の圧力の履歴がグラフ表示される。
【００４２】
また、タブ７５の切替えにより、図５（ｂ）に一例を示すように、指令値入力画面が表示されてもよい。図５（ｂ）の画面例では、ガス流量指令値欄７６と自動調整チェック欄７７が表示される。この指令値入力画面で自動調整チェック欄７７にチェックを入れれば、上述したように、流量調整部１９ａによる不活性ガスの供給流量が、主ハース電位差が目標範囲に収まるように自動的に制御される。なお、自動調整チェック欄７７のチェックを外した状態では、画面上の増減ボタン７８の操作或いはテンキー入力操作等により、不活性ガスの供給流量の指令値をガス流量指令値欄７６に入力することができる。この場合、入力された指令値を制御目標値として不活性ガスの供給流量が制御される。
【００４３】
ここで、図３に示されるように、第２ピークエネルギー１２〜３０ｅＶに対応する移動度は、あまり変動しないことが判る。よって、この範囲に対応する主ハース電位差が目標範囲になる場合には、例えば、ガラス基板の位置ごとに（例えば、ガラス基板の端部と中央部とで）入射エネルギーのバラツキがあったとしても、形成されるＩＴＯ膜の移動度は近い値になる。よってこの場合、ガラス基板上に均一な移動度をもつＩＴＯ膜が形成されやすくなる。
【００４４】
なお、チャンバー１０内の圧力を調整するためには、流量調整部１８ａの操作によって酸素供給流量を操作する方法も考えられる。しかしながら、前述したとおり、酸素供給流量は形成されるＩＴＯ膜のキャリア密度にも影響を及ぼすので、ＩＴＯ膜の移動度を独立してコントロールする方法として酸素供給流量の操作を含む方法は採用できない。従って、成膜装置１においては、アルゴンガス供給流量の操作によってチャンバー１０内の圧力を調整することとしたものである。
【００４５】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係る成膜装置及び成膜方法について説明する。本実施形態の以下に説明する以外の構成については、第１実施形態の成膜装置及び成膜方法と同様であるので、重複する説明を省略する。
【００４６】
本実施形態の成膜装置では、図１に示される情報記憶部４４に、チャンバー１０内の圧力とＩＴＯ膜の移動度との相関関係（以下、「第４相関関係」）が記憶されている。すなわち、前述したような第２ピークエネルギーと移動度との相関関係（第１相関関係）と、チャンバー１０内の圧力と第２ピークエネルギーとの相関関係（第３相関関係）と、が存在することから、チャンバー１０内の圧力とＩＴＯ膜の移動度との相関関係（第４相関関係）も規定することができる。この第４相関関係は、成膜装置ごとに固有であるので、装置ごとに事前の試験によって求められる。
【００４７】
本実施形態の成膜装置における流量制御部４２は、情報記憶部４４から第４相関関係を読込み、ユーザにより入力設定された移動度の目標範囲に対応するチャンバー１０内の圧力範囲を取得する。ここで取得された圧力範囲が、チャンバー１０内の圧力の目標範囲として設定される。続いて、流量制御部４２は、圧力検知部４５からチャンバー１０内の圧力の測定値を取得しながら、当該測定値が上記の圧力の目標範囲に収まるように、アルゴンガス供給流量を制御すべく流量調整部１９ａに制御信号を送信する。以上により、入力設定された移動度を示すＩＴＯ膜が得られる。
【００４８】
以上、本発明の第１及び第２実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。実施形態では、ＩＴＯ膜の成膜処理を例として説明したが、本発明は他の膜の成膜処理にも適用可能である。また、前述のとおり、入射エネルギー分布にピークが３つ現れる場合には、第３ピークエネルギーとＩＴＯ膜の移動度との間に相関関係があるので、この場合には、第１及び第２実施形態における説明において「第２ピークエネルギー」を「第３ピークエネルギー」と読み替えればよい。
【００４９】
上記第１及び第２実施形態では、チャンバー１０内の圧力を運転制御部４０（例えば、コンピュータ）で自動制御する例を説明したが、本発明の成膜方法では、例えば、運転制御部４０に設定入力された移動度の目標範囲に対応する主ハース電位差の目標範囲、又はチャンバー１０内の圧力の目標範囲を算出して、情報表示部４３に表示し、この表示に基づいてユーザがチャンバー１０内の圧力調整を手動で実行してもよい。例えばこの場合、図５（ｂ）の画面において、自動調整チェック欄７７のチェックを外した状態として、不活性ガスの供給流量の指令値をガス流量指令値欄７６に入力することで、手動でチャンバー１０内の圧力調整が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…成膜装置、７…プラズマガン、１０…チャンバー、１１…成膜対象物（被成膜物）、１７…主ハース（主陽極）、１８…反応性ガス供給部、１９…不活性ガス供給部、４１…電位差測定部、４２…流量制御部、４３…情報表示部、４４…情報記憶部、Ｍａ…成膜材料、Ｐ…プラズマビーム。
【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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