(57)【要約】  プラズマビームを照射するプラズマガンと、プラズマガンから照射されたプラズマビームに磁界を適用して、プラズマビームのビーム断面を略長方形又は楕円形状に変形させる磁石と、を有するプラズマ成膜装置は、ビーム断面が変形されたプラズマビームを偏向させて、偏向させたプラズマビームを被照射体に照射させる複数の引き込みマグネットユニットを備える。引き込みマグネットユニットには、被照射体の裏面側に配置される第１マグネットと、第１マグネットと同じ磁極の第２マグネットと、が配置され、かつ、第１マグネットと第２マグネットとが互いに離間した状態で並置されている。
2008004593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマビームを照射するプラズマガンと、該プラズマガンから照射されたプラズマビームに磁界を適用して、該プラズマビームのビーム断面を略長方形又は楕円形状に変形させる磁石と、を有するプラズマ成膜装置において、
前記ビーム断面が変形されたプラズマビームを偏向させて、該偏向させたプラズマビームを被照射体に照射させる複数の引き込みマグネットユニットを備え、
前記引き込みマグネットユニットには、前記被照射体の裏面側に配置される第１マグネットと、前記第１マグネットと同じ磁極の第２マグネットと、が配置され、かつ、前記第１マグネットと前記第２マグネットとが互いに離間した状態で並置されていることを特徴とするプラズマ成膜装置。
【請求項２】
前記第１マグネットと前記第２マグネットとは、前記プラズマビームの照射方向に沿って並置されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項３】
前記第１マグネットと前記第２マグネットとは、ヨークを介して並置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項４】
前記第１マグネット及び前記第２マグネットは、前記被照射体の裏面側に配置されている、前記第１マグネット及び前記第２マグネットとは異なる磁極の第３マグネットを介して並置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項５】
前記第１マグネットまたは前記第２マグネットのうち、前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットが、最も強い磁界を発生させることを特徴とする請求項1または請求項２に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項６】
前記第１マグネット、前記第２マグネット及び前記第３マグネットは四角柱の形状を有することを特徴とする請求項４に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項７】
基板に成膜するための膜の製造法であって、
真空排気が可能な成膜室内に配置されている蒸発材料受け皿に収容されている被照射体である蒸発材料に対して、請求項1に記載のプラズマ成膜装置で生成されたプラズマを照射して前記蒸発材料を蒸発させ、
前記成膜室内で前記蒸発材料受け皿に対して所定の間隔を設けて、前記蒸発材料受け皿に対向する位置に配置されている基板に成膜する
ことを特徴とする膜の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ成膜装置に関し、特に、プラズマビームを偏向させて蒸発材料上に引き込むタイプのプラズマ成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ（液晶表示装置Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ装置Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）その他の大画面のディスプレイ装置用の大面積基板への透明導電膜ＩＴＯ、前面板電極保護層（例えばＭｇＯ酸化マグネシウム）その他の薄膜形成にあたっては、近年、生産量が増加している。また、パネルの高精細化に対する要求の増大に伴い、電子ビーム（ＥＢ）蒸着法やスパッタリング法に代わる成膜法としてイオンプレーティング法が注目されている。イオンプレーティング法は、高い成膜レート、高密度な膜質の形成、大きいプロセスマージンを実現できるだけでなく、プラズマビームを磁界で制御することにより大面積基板への成膜を可能としている。【０００３】
このような長所を備えるイオンプレーティング法の中でも、特に、ホローカソード式イオンプレーティング法がディスプレイ用の大面積基板への成膜用として期待されている。ホローカソード式イオンプレーティング法による成膜装置では、ホローカソードと複数の電極を備えるプラズマガンにＡｒガスを導入して高密度のプラズマを生成し、磁界を用いてプラズマビームの形状、軌道を変化させて成膜室に導いている。プラズマガンで生成されたプラズマビームは、プラズマビームの照射方向に対して直交する方向に延び、対向して互いに平行に配置されている永久磁石からなるマグネットによって形成される磁界の中を通過する。【０００４】
ここで、プラズマビームの照射方向とは、図１において、プラズマガンの中心を通り、蒸発材料受け皿の上面に対して平行な矢印Ｚの方向であり、プラズマビームが偏向を受ける前のプラズマガンからの発射時における照射方向をいう。これにより、磁界を通過したプラズマビームは扁平に広がったシート状のプラズマビームとなる。このように、引き込みマグネットで蒸発材料受け皿上の蒸発材料（例えばＭｇＯ）の広範囲にわたってプラズマビームを照射することができる。また、これにより広い範囲の蒸発材料を加熱、蒸発させて、幅広な基板上への成膜が可能になる（特開平９−７８２３０号公報を参照）。【０００５】
近年、従来のブラウン管方式に代わる薄型かつ大画面のディスプレイ装置として、ＬＣＤやＰＤＰの需要が急激に増大しており、その生産性のさらなる向上が急務となっている。これら大画面のディスプレイ装置用の大面積基板への薄膜形成のために、上述のホローカソード式イオンプレーティング法を用いる場合には、成膜速度を上げるために、蒸発源へ投入されるプラズマビームのパワーを増加させることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、プラズマビームの投入パワーを増加させると、プラズマビームが照射された蒸発材料からスプラッシュと呼ばれる液滴状もしくは微細な固形状の飛散物（蒸発材料）が突発的に発生することがある。【０００７】
スプラッシュは、成膜速度を上げるために投入パワーを増加させるほどその発生量が顕著になるため、増大させたプラズマビームのエネルギーが蒸発材料の照射部分に集中することにより、その部分で突沸のような現象が引き起こされるために発生すると考えられている。よって、従来のプラズマ成膜装置においては、このようなスプラッシュによる飛散物が成膜中の基板の表面に付着すると、すでに形成された穴、溝その他のパターン上に堆積してしまい、ボイドその他の配線不良の原因となる。その結果、ディスプレイ装置としての品質を著しく低下させてしまうおそれがあるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたもので、成膜速度を低下させることなくスプラッシュの発生を防止することを目的としている。【０００９】
上記の目的を達成するべく、本発明にかかるプラズマ成膜装置は、プラズマビームを照射するプラズマガンと、該プラズマガンから照射されたプラズマビームに磁界を適用して、該プラズマビームのビーム断面を略長方形又は楕円形状に変形させる磁石と、を有するプラズマ成膜装置であって、
前記ビーム断面が変形されたプラズマビームを偏向させて、該偏向させたプラズマビームを被照射体に照射させる複数の引き込みマグネットユニットを備え、
前記引き込みマグネットユニットには、前記被照射体の裏面側に配置される第１マグネットと、前記第１マグネットと同じ磁極の第２マグネットと、が配置され、かつ、前記第１マグネットと前記第２マグネットとが互いに離間した状態で並置されていることを特徴とする。【００１０】
また、本発明にかかるプラズマ成膜装置において、前記第１マグネットと前記第２マグネットとは、前記プラズマビームの照射方向に沿って並置されることを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかるプラズマ成膜装置において、前記第１マグネットと前記第２マグネットとは、ヨークを介して並置されることを特徴とする。【００１２】
また、本発明によるプラズマ成膜装置において、前記第１マグネット及び前記第２マグネットは、前記被照射体の裏面側に配置されている、前記第１マグネット及び前記第２マグネットとは異なる磁極の第３マグネットを介して並置されることを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかるプラズマ成膜装置において、前記第１マグネットまたは前記第２マグネットのうち、前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットが、最も強い磁界を発生させることを特徴とする。【００１４】
また、本発明にかかるプラズマ成膜装置において、前記第１マグネット乃至第３マグネットは四角柱の形状を有することを特徴とする。【００１５】
また、本発明にかかる基板に成膜するための膜の製造法は、
真空排気可能な成膜室内に配置されている蒸発材料受け皿に収容されている被照射体である蒸発材料に対して、請求項1に記載のプラズマ成膜装置で生成されたプラズマを入射して蒸発材料を蒸発させ、
前記成膜室内で前記蒸発材料受け皿に対して所定の間隔を空けて、前記蒸発材料受け皿に対向する位置に配置されている前記基板に成膜することを特徴とする。【００１６】
本発明のプラズマ成膜装置によれば、プラズマビームの照射方向に沿って、プラズマビームを偏向させるための複数のマグネットを互いに離間して配置し、かつ、被照射体側に同じ磁極になるようにしている。【００１７】
その結果、蒸発材料に照射されるプラズマビームを広い範囲に分散させることができ、プラズマビームの蒸発材料上の照射面積を増大させることができる。さらに、プラズマビームのパワーを増大させて成膜速度を上げつつ、蒸発材料の単位面積あたりに照射されるプラズマビームのエネルギー密度を低下させることができ、これにより、成膜速度を落とすことなくスプラッシュの発生を防ぐことのできるプラズマ成膜装置を提供することができる。【００１８】
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
【図１】本発明の実施形態に係るプラズマ成膜装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプラズマ成膜装置の概略構成を示す側面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る引き込みマグネットユニットの概略構成を示す側面図である。
【図３Ｂ】他の実施形態に係る引き込みマグネットユニットの概略構成を示す側面図である。
【図３Ｃ】さらに別の実施形態に係る引き込みマグネットユニットの概略構成を示す側面図である。
【図３Ｄ】またさらに別の実施形態に係る引き込みマグネットユニットの概略構成を示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図３Ａ−Ｄの参照により詳しく説明する。図１は、本発明の実施形態に係るプラズマ成膜装置の概略構成を示す平面図であり、図２は、本発明の実施形態に係るプラズマ成膜装置の概略構成を示す側面図である。図３Ａは本発明の実施形態に係る引き込みマグネットユニットの概略構成を示す側面図である。【００２１】
図３Ｂは他の実施形態に係る引き込みマグネットユニットの概略構成を示す側面図、図３Ｃはさらに別の実施形態に係る引き込みマグネットユニットの概略構成を示す側面図、及び図３Ｄはまたさらに別の実施形態に係る引き込みマグネットユニットの概略構成を示す側面図である。【００２２】
この実施形態に係るプラズマ成膜装置１０は、マグネット２７、２９によりプラズマビーム２５の断面を略長方形又は楕円形状と変形させたプラズマビーム２８を偏向させて蒸発材料３１上に引き込むタイプのプラズマ成膜装置である。そして、プラズマビーム２８を蒸発材料３１上に引き込むための引き込みマグネットユニット３３は、蒸発材料受け皿３２（被照射体）の裏面側に配置され、プラズマビームの照射方向（矢印Ｚ方向）に沿って互いに離間するように並置された複数の引き込みマグネット（第１マグネット３４、第２マグネット３５）を備え、この構成により、スプラッシュの発生を防止しつつ生産性の向上を実現するものである。【００２３】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るプラズマ成膜装置１０は、プラズマガン２０と、プラズマガン２０から成膜室３０内へプラズマビームを引き出すための収束コイル２６と、引き出されたプラズマビームを略長方形又は楕円形状に変形させるためのマグネット２７、２９と、引き込みマグネットユニット３３、蒸発材料３１を保持する蒸発材料受け皿３２、及び基板３９を収容する成膜室３０と、を備えるものである。それぞれの構成部材について以下に詳細に説明する。【００２４】
プラズマガン２０は、ホローカソード２１と、電極マグネット２２と、電極コイル２３と、を備える。電極マグネット２２及び電極コイル２３は、中空円筒状のホローカソード２１の軸上であって、成膜室３０側に順に配置され、電極コイル２３は成膜室３０から延設されたプラズマ通過部３０ａに結合されている。また、プラズマガン２０のカソード２１ａには直流電源Ｖ１のマイナス側が接続され、電極マグネット２２、電極コイル２３には、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して直流電源Ｖ１のプラス側が接続してある。この構成において、直流電源Ｖ１を動作させるとプラズマガン２０内に円柱状のプラズマビームが発生する。本実施の形態では、プラズマガン２０は成膜室３０の外部に配置されているが、成膜室３０内に設置することもできる。また、本実施形態では、プラズマガン２０を一基搭載したプラズマ成膜装置１０を示したが、例えば、成膜室３０内に複数基のプラズマガンが搭載されたプラズマ成膜装置にも本発明を適用することができる。【００２５】
プラズマガン２０の電極コイル２３よりも成膜室３０側には、成膜室３０のプラズマ通過部３０ａを囲むように、収束コイル（空芯コイル）２６が配置されている。この収束コイル２６は、ホローカソード２１と同軸上に配置されている。この収束コイル２６に外部電源（図に示さず）から直流電流を印加することにより、プラズマガン２０で発生したプラズマビームが成膜室３０内へ引き出される。このプラズマビーム２５は、ホローカソード２１及び収束コイル２６の軸の延長線（Ｚ方向）上に引き出され、成膜室３０内を進行する。【００２６】
成膜室３０内であって、プラズマビーム２５の照射方向下流側には、上流側（プラズマガン２０側）から順にマグネット２９、２７が配置されている。これらのマグネット２７、２９は、プラズマビーム２５の照射方向に対して直交する方向に延びる板状の永久磁石であって、互いに平行に対向配置されている。プラズマガン２０から成膜室３０内へ引き出されたプラズマビーム２５は、これらマグネット２７、２９によって形成される磁界の中を通過する間に、照射方向（Ｚ方向）に直交する方向（Ｘ方向）に広がるビーム断面が略長方形又は楕円形状に変形されたプラズマビーム２８となる。なお、本実施形態では、マグネット２７、２９の２組を配置しているが、マグネットは１組であってもよいし、３組以上のマグネットを配置することもできる。また、マグネット２７、２９は、成膜室３０の外部に配置してもよい。【００２７】
排気可能な成膜室３０内には、蒸発材料（例えばＭｇＯ、透明導電性膜ＩＴＯ）３１を内部に収容保持する蒸発材料受け皿３２と、成膜処理される基板３９（例えば、ディスプレイ用大型基板）と、が収容されている。基板３９は、基板ホルダー（図に示さず）により保持され、蒸発材料受け皿３２に保持された蒸発材料３１と互いに対向するように、配置されている。基板３９は、要求される仕様に応じて決まる所定間隔を置いて蒸発材料３１と対向配置され、照射方向（Ｚ方向）に平行に（図２のＺ方向の矢印４３向きに）連続的に搬送される。【００２８】
図２に示すように、成膜室３０内の蒸発材料受け皿３２の裏面側には、引き込みマグネットユニット３３が、プラズマビーム２５の照射方向（Ｚ方向）に直交する方向（Ｘ方向）に複数配置されている。図３Ａに詳細を示す引き込みマグネットユニット３３は、プラズマガン２０側から、すなわちプラズマビーム２５の照射方向に沿って、同一の四角柱の形状（照射方向の長さａ）を有する引き込みマグネット３４（第１マグネット）、引き込みマグネット３５（第２マグネット）を順に配置し、引き込みマグネット３４と引き込みマグネット３５の間にヨーク３６を配置してなるものである。【００２９】
引き込みマグネット３４、３５は、例えば、ともに、蒸発材料受け皿３２に対して同じ磁極、例えばＳ極が対向するように配置される。通常、引き込みマグネット３４、３５は、例えば、サマリウム・コバルト系磁石（Ｓｍ・Ｃｏ）やネオジウム系磁石（Ｎｄ・Ｆｅ・Ｂ）で形成することができる。【００３０】
また、引き込みマグネット３４、３５のＺ方向の幅ａは、本実施の形態では１０ｍｍから３０ｍｍの間で設定したが、特に限定されるものではなく、使用される引き込みマグネットユニットの材質や必要とするプラズマビームの偏向方向を考慮して自由に選択することができる。【００３１】
以上の構成によれば、成膜室３０内を進行するプラズマビーム２８は、引き込みマグネット３４、３５が形成する磁界によって偏向して蒸発材料受け皿３２上の蒸発材料３１上に引き込まれる。これにより、蒸発材料３１は、加熱されて、蒸発し、蒸発材料３１に対向する基板３９上に膜を形成する。本実施形態において、ヨーク３６によって引き込みマグネット３４と引き込みマグネット３５とは離間して配置されるため、引き込みマグネット３４による磁界と、引き込みマグネット３５による磁界と、がそれぞれ形成される。引き込みマグネット３４、３５により形成される磁界によりプラズマビーム２８の照射方向（Ｚ方向）でプラズマビーム２８の偏向方向を分散させることにより、蒸発材料３１のより広い範囲にプラズマビーム２８を照射させることができる。よって、成膜速度の向上など、生産性向上のためにプラズマビーム２５のパワーを増大させても、蒸発材料３１上においてプラズマビーム２８の照射面積を拡大し、かつ、エネルギー密度が局所的に急増することを抑止することができるため、スプラッシュの発生を防ぐことができる。【００３２】
これに対して、引き込みマグネットを一つのみとして蒸発材料受け皿３２に対する面積を増やした場合は、この引き込みマグネットが形成する磁界を強くすることはできるが、形成される磁界は一つの引き込みマグネットによるものだけであるため、プラズマビーム２８を分散させることができない。このため、プラズマビーム２５のパワーを増大させてもプラズマビーム２８のエネルギー密度が局所的に急増してスプラッシュが発生すると考えられる。【００３３】
また、上述の引き込みマグネットユニット３３では、引き込みマグネット３４と引き込みマグネット３５との間にヨーク３６を配置したが、これに代えて、図３Ｂに示すように二つの引き込みマグネット１３４、１３５（第１マグネット、第２マグネット）の間にマグネット１３６（第３マグネット）を配置した引き込みマグネットユニット１３３を用いることもできる。【００３４】
この引き込みマグネットユニット１３３は、プラズマガン２０側から、引き込みマグネット３４、３５と同一の四角柱の形状（Ｚ方向の幅ａ）、同一材料からなる引き込みマグネット１３４、１３５を、蒸発材料受け皿３２側がＳ極になるように、順に配置したものであって、さらに引き込みマグネット１３４と引き込みマグネット１３５との間には、蒸発材料受け皿３２側がＮ極（引き込みマグネット１３４、１３５とは異なる磁極）になるように、マグネット１３６（第３マグネット）を配置している。マグネット１３６は、例えば、サマリウム・コバルト系磁石やネオジウム系等の磁石で形成することができる。引き込みマグネット１３４、１３５及びマグネット１３６は長板状のヨーク１３７上に固定され配置されている。【００３５】
このような構成の引き込みマグネットユニット１３３において、マグネット１３６によって引き込みマグネット１３４と引き込みマグネット１３５とは離間して配置されるため、引き込みマグネット１３４による磁界と、引き込みマグネット１３５による磁界と、がそれぞれ形成される。引き込みマグネット１３４、１３５により形成される磁界によりプラズマビーム２８の偏向方向を分散させることにより、蒸発材料３１のより広い範囲にプラズマビーム２８を分散させることができる。よって、成膜速度の向上など、生産性向上のためにプラズマビーム２５のパワーを増大させても、蒸発材料３１におけるプラズマビーム２８の照射面積を拡大し、かつ、エネルギー密度が局所的に急増することを抑止することができるため、スプラッシュの発生を防ぐことができる。【００３６】
さらに、上述のヨーク３６やマグネット１３６に代えて、空隙を介して二つの引き込みマグネットを離間させるだけでも、両方の引き込みマグネットによる磁界がそれぞれ形成されるため、プラズマビーム２８の偏向方向を分散させることができ、蒸発材料３１のより広い範囲にプラズマビーム２８を照射させることができる。【００３７】
また、上述の引き込みマグネットユニット３３では、引き込みマグネット３４、３５を同一形状の磁石で構成した。プラズマガン２０に近い位置に置かれる引き込みマグネット３４よりも、遠い位置に置かれる引き込みマグネット３５が形成する磁界の方が大きくなるようにすると、引き込みマグネット３５による磁界がプラズマガン２０側のより広い範囲に及びやすくなって、プラズマビーム２８をより確実に分散させることができるため好ましい。これは、例えば、引き込みマグネット３４をサマリウム・コバルト系磁石（Ｓｍ・Ｃｏ）で形成する一方、引き込みマグネット３５を、サマリウム・コバルト系磁石よりも強力な磁界を形成することのできるネオジウム系磁石（Ｎｄ・Ｆｅ・Ｂ）で形成することによって、引き込みマグネット３４よりも引き込みマグネット３５による磁界を大きくすることにより実現することができる。【００３８】
またさらに、図３Ｃに示す引き込みマグネットユニット２３３のように、プラズマガン２０側の引き込みマグネット２３４（照射方向の長さａ）よりも引き込みマグネット２３５（照射方向の長さｂ）（ｂ＞ａ）の体積を大きくすることによっても、引き込みマグネット２３４（第１マグネット）よりも引き込みマグネット２３５（第２マグネット）が形成する磁界を大きくすることができる。この引き込みマグネットユニット２３３では、引き込みマグネット２３４、２３５（第１マグネット、第２マグネット）の間にマグネット２３６（第３マグネット）を配置し、引き込みマグネット２３４、２３５及びマグネット２３６は長板状のヨーク２３７上に配置されている。引き込みマグネット２３４、２３５及びマグネット２３６は、例えば、サマリウム・コバルト系磁石（Ｓｍ・Ｃｏ）やネオジウム系磁石（Ｎｄ・Ｆｅ・Ｂ））で形成することができる。なお、マグネット２３６に代えてヨークを配置したり、又は空隙としてもよい。【００３９】
また、図３Ｄに示す引き込みマグネットユニット３３３のように、プラズマガン２０側の引き込みマグネット３３４（第１マグネット）よりも引き込みマグネット３３５（第２マグネット）のＳ極の先端面を、蒸発材料受け皿３２側（Ｙ方向）に近づけた状態で配置することもできる。【００４０】
このように配置すると、引き込みマグネット３３４、３３５からプラズマビーム２８が受ける磁界のうち、引き込みマグネット３３５が発生する磁界の割合を大きくすることができる。これによりプラズマビーム２８をより確実に分散させることができるため好ましい。この引き込みマグネットユニット３３３は、プラズマガン２０側から、長手方向直交断面が同一の四角柱の形状を有する引き込みマグネット３３４、３３５（第１マグネット、第２マグネット）を順に配置し、引き込みマグネット３３４と引き込みマグネット３３５との間にヨーク３３６を配置してなるものである。引き込みマグネット３３４、３３５は、例えば、サマリウム・コバルト系磁石（Ｓｍ・Ｃｏ）やネオジウム系磁石（Ｎｄ・Ｆｅ・Ｂ））で形成することができる。ここで、引き込みマグネット３３５のＮ極の先端面は、引き込みマグネット３３４のＮ極の先端面と略同一の位置に配置しても良いが、引き込みマグネット３３４と引き込みマグネット３３５を同一形状として、引き込みマグネット３３５を、引き込みマグネット３３４よりも、蒸発材料受け皿３２側に近づけた状態で配置することもできる。【００４１】
複数の引き込みマグネットは離間して配置してあれば、プラズマビーム２８の照射方向に沿って３つ以上配置してもよい。この場合、引き込みマグネットを一つずつ離間配置してもよいのはもちろん、隣接配置した引き込みマグネットのブロックを互いに離間配置させる形態であってもよい。また、引き込みマグネットの間には、ヨークと、引き込みマグネットとは磁極を逆に向けたマグネットと、の両方を配置してもよい。また、互いに離間して配置し、プラズマビーム２８の偏向方向を分散させることができれば、複数の引き込みマグネットは、プラズマビーム２５の直下に並置しなくてもよい。【００４２】
以下、本実施形態に係るプラズマ成膜装置１０を用いた基板３９への成膜方法（膜の製造法）について説明する。【００４３】
まず、図１及び図２に示すように、真空排気可能な成膜室内の蒸発材料受け皿３２に蒸発材料３１を配置し、成膜処理される基板３９を基板ホルダー（図に示さず）にセットする。【００４４】
次に、成膜室３０内部を成膜仕様に応じて定まる所定の真空度にするために排気（矢印４２）するとともに、反応ガスを成膜室３０内に供給する（矢印４１）。【００４５】
この状態で、プラズマビーム発生用ガス（例えばアルゴン（Ａｒ））をプラズマガン２０のホローカソード２１内に導入する（矢印４０）。直流電源Ｖ１を動作させることによってプラズマガン２０で生成されたプラズマビーム２５は、収束コイル２６により形成される磁界によって収束される。収束されたプラズマビーム２５は、収束コイル２６への印加電流によって決まる特定の径を有する円柱状に広がりながら成膜室３０内に引き出される。引き出されたプラズマビーム２５は、マグネット２７、２９がそれぞれ形成する磁界の中をそれぞれ通過し、それぞれの磁界により略長方形又は楕円形状に変形された、扁平な、シート状のプラズマビーム２８となる。【００４６】
プラズマビーム２８は、基板３９と蒸発材料３１とで挟まれる空間へ向けて進行し、蒸発材料受け皿３２の裏面側において蒸発材料３１側にＳ極が向くように配置された引き込みマグネット３４、３５が形成する磁界によって、蒸発材料３１上に引き込まれるように偏向する。蒸発材料３１は、プラズマビーム２８により加熱された部分が蒸発し、基板ホルダー（不図示）によりプラズマガン２０から離れる向き（矢印４３）に移動している基板３９に到達して基板３９の表面に膜（例えばＭｇＯ）を形成する。【００４７】
上記の実施形態に係る成膜装置で、以下の条件で酸化マグネシウムの成膜実験を行った。【００４８】
比較のための引き込みマグネットユニットは、図３Ｂに示す構成と同等なものを用いている。従来の引き込みマグネットの例として、蒸発材料受け皿３２の裏面側に、Ｓ極を向けた１つのみの引き込みマグネットを用いている。なお、蒸発材料受け皿３２とそれぞれの引き込みマグネット１３４、１３５等の距離は８０ｍｍで共通とし、それぞれの引き込みマグネット１３４、１３５等の形状も同一の形状のものを用いている。【００４９】
酸化マグネシウムの蒸着条件は以下のとおりである。
・ 放電電力・・・０．１６Ｐａ
・ Ａｒ流量・・・１１ｓｃｃｍ
・ 電力  ・・・２６.１Ｋｗ
・ 集束コイル電流・・・４５Ａ
本発明の実施形態に係る成膜装置で上記成膜条件で、基板３９上に酸化マグネシウムの成膜を行った後、蒸発材料受け皿３２に形成されたプラズマビーム２８の照射痕（照射面積）を測定した。【００５０】
引き込みマグネットが一つである従来の場合と比べて、図３Ｂに示す構成のマグネットユニット１３３を使用した場合、照射面積は、プラズマビーム２５の照射方向（図１、図３のＺ方向）において約１．５倍に拡がっていることが確認された。また、この成膜条件は、引き込みマグネットが一つである場合には１７０Å／ｓｅｃという高い成膜速度を実現する一方でスプラッシュが発生する条件であったが、引き込みマグネットユニット１３３を用いると、スプラッシュを発生させずに高い成膜速度を維持することが確認された。      【００５１】
本発明について上記の実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。【００５２】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。【００５３】
本願は、２００６年７月７日提出の日本国特許出願特願２００６−１８８５２１を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
【図１】
2008004593.tif 000003
【図２】
2008004593.tif 000004
【図３Ａ】
2008004593.tif 000005
【図３Ｂ】
2008004593.tif 000006
【図３Ｃ】
2008004593.tif 000007
【図３Ｄ】
2008004593.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月1日(2008.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマビームを照射するプラズマガンと、該プラズマガンから照射されたプラズマビームに磁界を適用して、該プラズマビームのビーム断面を略長方形又は楕円形状に変形させる磁石と、を有するプラズマ成膜装置において、
前記ビーム断面が変形されたプラズマビームを偏向させて、該偏向させたプラズマビームを被照射体に照射させる複数の引き込みマグネットユニットを備え、
前記引き込みマグネットユニットには、前記被照射体の裏面側に配置される第１マグネットと、前記第１マグネットと同じ磁極の第２マグネットと、が互いに離間した状態で、前記プラズマビームの照射方向に沿って並置されており、前記第１マグネットまたは前記第２マグネットのうち、前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットが、最も強い磁界を発生させることを特徴とするプラズマ成膜装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記第１マグネットと前記第２マグネットとは、ヨークを介して並置されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項４】
前記第１マグネット及び前記第２マグネットは、前記被照射体の裏面側に配置されている、前記第１マグネット及び前記第２マグネットとは異なる磁極の第３マグネットを介して並置されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
前記第１マグネット、前記第２マグネット及び前記第３マグネットは四角柱の形状を有することを特徴とする請求項４に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項７】
基板に成膜するための膜の製造法であって、
真空排気が可能な成膜室内に配置されている蒸発材料受け皿に収容されている被照射体である蒸発材料に対して、請求項１に記載のプラズマ成膜装置で生成されたプラズマを照射して前記蒸発材料を蒸発させ、
前記成膜室内で前記蒸発材料受け皿に対して所定の間隔を設けて、前記蒸発材料受け皿に対向する位置に配置されている基板に成膜する
ことを特徴とする膜の製造法。
【請求項８】
前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットの体積を、当該プラズマガンに最も近い位置に配置されたマグネットの体積よりも大きくすることにより、前記第１マグネットまたは前記第２マグネットのうち、前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットに、最も強い磁界を発生させることを特徴とする請求項１、請求項３、請求項４の何れか１項に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項９】
前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットの先端面を、当該プラズマガンに最も近い位置に配置されたマグネットの先端面より、前記被照射体に近づけた状態で配置することにより、前記第１マグネットまたは前記第２マグネットのうち、前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットに、最も強い磁界を発生させることを特徴とする請求項１、請求項３、請求項４の何れか１項に記載のプラズマ成膜装置。
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマビームを照射するプラズマガンと、該プラズマガンから照射されたプラズマビームに磁界を適用して、該プラズマビームのビーム断面を略長方形又は楕円形状に変形させる磁石と、を有するプラズマ成膜装置において、
前記ビーム断面が変形されたプラズマビームを偏向させて、該偏向させたプラズマビームを被照射体に照射させる複数の引き込みマグネットユニットを備え、
前記引き込みマグネットユニットには、前記被照射体の裏面側に配置される第１マグネットと、前記第１マグネットと同じ磁極の第２マグネットと、が互いに離間した状態で、前記プラズマビームの照射方向に沿って並置されており、前記第１マグネットまたは前記第２マグネットのうち、前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットが、最も強い磁界を発生させることを特徴とするプラズマ成膜装置。
【請求項２】
前記第１マグネットと前記第２マグネットとは、ヨークを介して並置されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項３】
前記第１マグネット及び前記第２マグネットは、前記被照射体の裏面側に配置されている、前記第１マグネット及び前記第２マグネットとは異なる磁極の第３マグネットを介して並置されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項４】
前記第1マグネット、前記第２マグネット及び前記第３マグネットは四角柱の形状を有することを特徴とする請求項３に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項５】
基板に成膜するための膜の製造法であって、
真空排気が可能な成膜室内に配置されている蒸発材料受け皿に収容されている被照射体である蒸発材料に対して、請求項1に記載のプラズマ成膜装置で生成されたプラズマを照射して前記蒸発材料を蒸発させ、
前記成膜室内で前記蒸発材料受け皿に対して所定の間隔を設けて、前記蒸発材料受け皿に対向する位置に配置されている基板に成膜する
ことを特徴とする膜の製造法。
【請求項６】
前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットの体積を、当該プラズマガンに最も近い位置に配置されたマグネットの体積よりも大きくすることにより、前記第１マグネットまたは前記第２マグネットのうち、前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットに、最も強い磁界を発生させることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３の何れか１項に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項７】
前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットの先端面を、当該プラズマガンに最も近い位置に配置されたマグネットの先端面より、前記被照射体に近づけた状態で配置することにより、前記第１マグネットまたは前記第２マグネットのうち、前記プラズマガンから最も離れた位置に配置されたマグネットに、最も強い磁界を発生させることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３の何れか１項に記載のプラズマ成膜装置。
【国際調査報告】
2008004593.tif 000009
2008004593.tif 000010