(57)【要約】多層膜を時間的な無駄を伴うことなく効率的に形成できるＣＶＤ装置、そのＣＶＤ装置を用いた多層膜形成方法を提供する。一つのチャンバ４内に、巻き取りローラ６から成膜ローラ１０、１２、１４を経て巻き取りローラ８に至るテープ走行経路があり、被成膜テープ１８がそのテープ走行経路を正方向に走行したり、逆方向に走行したりするようにされ、各成膜ローラ１０各々に対応してＣＶＤ部４０、４２、４４が設けられ、各ＣＶＤ４０、４２、４４部は、それぞれＣＶＤ膜の種類、その他のＣＶＤ条件の設定、及び成膜動作、その停止の制御が各々個別に為され得るようにされている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つのチャンバ内に、第１の巻き取りローラから複数の成膜ローラを経て第２の巻き取りローラに至るテープ走行経路が設けられ、
一つの被成膜テープが、上記テープ走行経路を、上記第１の巻き取りローラから上記複数の成膜ローラを経て上記第２の巻き取りローラに巻き取られる方向に走行したり、その逆に、上記第２の巻き取りローラから上記複数の成膜ローラを経て上記第１の巻き取りローラに巻き取られる方向に走行したりするようにされ、
上記複数の成膜ローラ各々に対応してその成膜ローラ上の上記被成膜テープ上にＣＶＤ膜を形成するＣＶＤ部が設けられ、
上記各ＣＶＤ部は、それぞれＣＶＤ膜の種類、その他のＣＶＤ条件の設定、及び成膜動作、その停止の制御が個別に為され得るようにされた
ことを特徴とするＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記各ＣＶＤ部は、成膜ローラ上にＲＦ電圧の印加によりプラズマを形成し、プラズマＣＶＤによりＣＶＤ膜を形成できるようにされ、
上記成膜ローラの近傍に、その成膜ローラの手前と先の部分に被成膜テープを覆う放電防止導電体が設けられてなる
ことを特徴とする請求項１記載のＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記放電防止導電体は、被成膜テープの両面から１０ｍｍ以内の間隙で被成膜テープを覆うことを特徴とする請求項２記載のＣＶＤ装置。
【請求項４】
前記各ＣＶＤ部に対応して、沸点が大凡２５℃以上の液体化合物或いは固体化合物を気化してそのＣＶＤ部にＣＶＤ膜形成用ガスとして供給する気化部が設けられた
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記各ＣＶＤ部は、
キャリアガスが供給されるキャリアガス管と、
前記キャリアガス管から前記キャリアガスが供給され、原料溶液を微粒子状又は霧状にしてキャリアガス中に分散させて気化部に供給するオリフィス管とを備えるキャリアガス流路を有し、
前記気化部は、前記キャリアガス中に分散させた原料溶液を加熱して気化する加熱手段を備えている
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のＣＶＤ装置。
【請求項６】
前記被成膜テープを、前記第１の巻き取りローラから前記複数の成膜ローラを経て前記第２の巻き取りローラに至る方向に走行させたりその逆方向に走行させたりしながら、一部のＣＶＤ部と他のＣＶＤ部とでＣＶＤ膜を形成させて成膜させる動作を行うことにより複数のＣＶＤ膜が積層された多層膜を形成する
ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のＣＶＤ装置を用いた多層膜形成方法。
【請求項７】
一つ置きのＣＶＤ部に第１のＣＶＤ膜を形成させ、残りのＣＶＤ部に第２のＣＶＤ膜を形成させることとし、
前記被成膜テープを、前記第１の巻き取りローラから前記複数の成膜ローラを経て前記第２の巻き取りローラに至る方向に走行させたりその逆方向に走行させたりしながら第１のＣＶＤ膜と、第２のＣＶＤ膜を交互に積層した多層膜を形成する
ことを特徴とする請求項６記載の多層膜形成方法。
【請求項８】
一つのチャンバ内に、第１の巻き取りローラから一つの成膜ローラを経て第２の巻き取りローラに至るテープ走行経路が設けられ、
一つの被成膜テープが、前記テープ走行経路を、前記第１の巻き取りローラから前記成膜ローラを経て前記第２の巻き取りローラに巻き取られる方向に走行したり、その逆に、前記第２の巻き取りローラから前記成膜ローラを経て前記第１の巻き取りローラに巻き取られる方向に走行したりするようにされ、
前記成膜ローラに対応してその成膜ローラ上の前記被成膜テープ上にＣＶＤ膜を形成するＣＶＤ部が設けられた
ことを特徴とするＣＶＤ装置。
【請求項９】
前記ＣＶＤ部は、成膜ローラ上にＲＦ電圧の印加によりプラズマを形成し、プラズマＣＶＤによりＣＶＤ膜を形成できるようにされ、
上記成膜ローラの近傍に、その成膜ローラの手前と先の部分に被成膜テープを覆う放電防止導電体が設けられてなる
ことを特徴とする請求項８記載のＣＶＤ装置。
【請求項１０】
前記放電防止導電体は、被成膜テープの両面から１０ｍｍ以内の間隙で被成膜テープを覆うことを特徴とする請求項９記載のＣＶＤ装置。
【請求項１１】
前記各ＣＶＤ部に対応して、沸点が大凡２５℃以上の液体化合物或いは固体化合物を気化してそのＣＶＤ部にＣＶＤ膜形成用ガスとして供給する気化部が設けられた
ことを特徴とする請求項８〜１０のうちいずれか１項に記載のＣＶＤ装置。
【請求項１２】
前記ＣＶＤ部は、
キャリアガスが供給されるキャリアガス管と、
前記キャリアガス管から前記キャリアガスが供給され、原料溶液を微粒子状又は霧状にしてキャリアガス中に分散させて前記気化部に供給するオリフィス管とを備えるキャリアガス流路を有し、
前記気化部は、前記キャリアガス中に分散させた原料溶液を加熱して気化する加熱手段を備えている
ことを特徴とする請求項８〜１０のうちいずれか１項に記載のＣＶＤ装置。
【請求項１３】
前記被成膜テープを、前記第１の巻き取りローラから前記成膜ローラを経て前記第２の巻き取りローラに至る方向に走行させたりその逆方向に走行させたりしながら、ＣＶＤ部でＣＶＤ膜を形成させて成膜させる動作を行うことによりＣＶＤ膜が積層された多層膜を形成する
ことを特徴とする請求項８〜１２のうちいずれか１項に記載のＣＶＤ装置を用いた多層膜形成方法。
【請求項１４】
一つのチャンバ内に、第１の巻き取りローラから一つの成膜ローラを経て第２の巻き取りローラに至るテープ走行経路が設けられ、
一つの被成膜テープが、上記第１の巻き取りローラから上記成膜ローラを経て上記第２の巻き取りローラに巻き取られる方向に走行したり、その逆に、上記第２の巻き取りローラから上記成膜ローラを経て上記第１の巻き取りローラに巻き取られる方向に走行したりするようにされ、
上記成膜ローラ上の異なる複数のエリア各々に対応して、そのエリア上の上記被成膜テープ上にＣＶＤ膜を形成させるＣＶＤ部が設けられ、
上記各ＣＶＤ部は、それぞれＣＶＤ膜の種類、その他のＣＶＤ条件の設定、及び成膜動作、その停止の制御が各々個別に為され得るようにされた
ことを特徴とするＣＶＤ装置。
【請求項１５】
前記各ＣＶＤ部に対応して、沸点が大凡２５℃以上の液体化合物或いは固体化合物を気化してそのＣＶＤ部にＣＶＤ膜形成用ガスとして供給する気化部が設けられた
ことを特徴とする請求項１４に記載のＣＶＤ装置。
【請求項１６】
前記ＣＶＤ部は、
キャリアガスが供給されるキャリアガス管と、
前記キャリアガス管から前記キャリアガスが供給され、原料溶液を微粒子状又は霧状にしてキャリアガス中に分散させて前記気化部に供給するオリフィス管とを備えるキャリアガス流路を有し、
前記気化部は、前記キャリアガス中に分散させた原料溶液を加熱して気化する加熱手段を備えている
ことを特徴とする請求項１４に記載のＣＶＤ装置。
【請求項１７】
前記被成膜テープを前記第１の巻き取りローラから前記複数の成膜ローラを経て前記第２の巻き取りローラに至る方向に走行させたりその逆方向に走行させたりしながら一部のＣＶＤ部と他のＣＶＤ部とでＣＶＤ膜を形成させる動作を行うことにより複数のＣＶＤ膜が積層された多層膜を形成する
ことを特徴とする請求項１４〜１６のうちいずれか１項に記載のＣＶＤ装置を用いた多層膜形成方法。
【請求項１８】
一つ置きのＣＶＤ部に第１のＣＶＤ膜を形成させ、残りのＣＶＤ部に第２の成膜させることとし、
前記被成膜テープを前記第１の巻き取りローラから前記複数の成膜ローラを経て前記第２の巻き取りローラに至る方向に走行させたりその逆方向に走行させたりしながら第１のＣＶＤ膜と、第２のＣＶＤ膜を交互に積層した多層膜を形成する
ことを特徴とする請求項１７記載の多層膜形成方法。
【請求項１９】
前記請求項６，７，１３，１７又は１８記載の多層成膜方法により、被成膜テープ上に形成されたところの複数のＣＶＤ膜が積層された構造を有する
ことを特徴とする多層膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶＤ装置と、それを用いた多層膜形成方法と、それを用いて形成された多層膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
究極の光メモリといわれるホログラフィック記録再生技術は、例えば、ＮＩＫＫＥＩ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ２００５．１．１７「離陸間近のホログラフィック媒体２００６年に２００Ｇバイトを実現」第１０５頁〜第１１４頁等により紹介されている。【０００３】
ところで、その実用化の鍵が光ディスク等の記録再生媒体の低製造コスト化を図ることが可能か否かに握られていると言っても過言ではない。【０００４】
即ち、そのホログラフィック記録再生技術の記録再生媒体には、波長選択膜が不可欠であり、この波長選択膜は、例えばシリコン酸化膜ＳｉＯ2と、ニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5（又はタンタルオキサイド膜）とを交互に積層してなり、その層数は例えば５〜１００層になる。【０００５】
そして、その膜は、従来においては、一般に、蒸着法やスパッタ法により形成されていた。
【非特許文献１】ＮＩＫＫＥＩ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ２００５．１．１７「離陸間近のホログラフィック媒体２００６年に２００Ｇバイトを実現」第１０５頁〜第１１４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、多層膜を蒸着法やスパッタ法で形成すると、下記のような課題があった。【０００７】
先ず、第１に、蒸着法やスパッタ法によれば、チャンバ内壁に酸化物が堆積し、それが剥離して製品上に付着するという問題が生じ易い。【０００８】
第２に、蒸着法やスパッタ法によれば、高真空で且つ低いデポジション温度で成膜するので、化学量論に比較して酸素が不足し、物性の異なる酸化物薄膜が形成され易く、設計通りの特性が得られないという問題が生じ易い。【０００９】
第３に、蒸着法やスパッタ法によれば、堆積速度がＣＶＤ法によるよりも著しく小さいので、生産性が低く、生産コストを低くすることが難しいという問題が生じやすい。【００１０】
そして、上記記録再生媒体には、波長選択膜の他にも各種の膜を必要とするが、その波長選択膜を形成するためだけに、シリコン酸化膜と、ニオブオキサイド膜又はタンタルオキサイド膜とを交互に積層することが必要であり、その積層工程数が５〜１０００回（例えば２０回）というように非常に多く、製造コスト低減を阻む大きな要因になっている。【００１１】
というのは、シリコン酸化膜を成膜すると、次に、例えばニオブオキサイド膜を成膜し、その次に、シリコン酸化膜を成膜し、次に、ニオブオキサイド膜を成膜をするということを１０回も繰り返すことは、成膜する薄膜の切り換えに時間がかかるからである。【００１２】
例えば、一つのＣＶＤ装置でシリコン酸化膜を形成し、別のＣＶＤ装置でニオブオキサイド膜を形成するというように、形成する膜を変える度に成膜装置を切り換えると、切り換える度に時間的な大きな無駄が生じるのである。【００１３】
本発明は、そのような課題を解決すべく為されたものであり、蒸着法やスパッタ法により行うことによって生じていた上記問題を総て解決し、更に、多層膜を時間的な無駄を伴うことなく効率的に形成できるＣＶＤ装置、そのＣＶＤ装置を用いた多層膜形成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】
【００１４】
請求項１のＣＶＤ装置は、一つのチャンバ内に、第１の巻き取りローラから複数の成膜ローラを経て第２の巻き取りローラに至る経路が設けられ、一つの被成膜テープが、上記第１の巻き取りローラから上記複数の成膜ローラを経て上記第２の巻き取りローラに巻き取られる方向（以下、この方向を便宜上「正方向」という。）に走行したり、その逆に、上記第２の巻き取りローラから上記複数の成膜ローラを経て上記第１の巻き取りローラに巻き取られる方向（以下、この方向を便宜上「逆方向」という。）に走行したりするようにされ、上記複数の成膜ローラ各々に対応してその成膜ローラ上の上記被成膜テープ上にＣＶＤ膜を形成するＣＶＤ部が設けられ、上記各ＣＶＤ部は、それぞれＣＶＤ膜の種類、その他のＣＶＤ条件の設定、及び成膜動作、その停止の制御が各々個別に為され得るようにされていることを特徴とする。【００１５】
請求項２のＣＶＤ装置は、請求項１記載のＣＶＤ装置において、前記各ＣＶＤ部が、成膜ローラ上にＲＦ電圧の印加によりプラズマを形成し、プラズマＣＶＤによりＣＶＤ膜を形成できるようにされ、上記成膜ローラの近傍に、その成膜ローラの手前と先の部分に被成膜テープを覆う放電防止導電体が設けられてなることを特徴とする。【００１６】
請求項３のＣＶＤ装置は、請求項２記載のＣＶＤ装置において、前記放電防止導電体は、被成膜テープの両面から１０ｍｍ以内の間隙で被成膜テープを覆うことを特徴とする。【００１７】
請求項４のＣＶＤ装置は、請求項１〜３記載のＣＶＤ装置において、前記各ＣＶＤ部に対応して、沸点が大凡２５℃以上の液体化合物或いは固体化合物を気化してそのＣＶＤ部にＣＶＤ膜形成用ガスとして供給する気化部が設けられたことを特徴とする。【００１８】
請求項５のＣＶＤ装置は、請求項１〜３記載のＣＶＤ装置において、前記各ＣＶＤ部が、キャリアガスが供給されるキャリアガス管と、前記キャリアガス管から前記キャリアガスが供給され、原料溶液を微粒子状又は霧状にしてキャリアガス中に分散させて気化部に供給するオリフィス管とを備えるキャリアガス流路を有し、前記気化部は、前記キャリアガス中に分散させた原料溶液を加熱して気化する加熱手段を備えていることを特徴とする。【００１９】
請求項６の多層膜形成方法は、請求項１〜５記載のＣＶＤ装置を用いた多層膜形成方法であって、前記被成膜テープを、前記第１の巻き取りローラから前記複数の成膜ローラを経て前記第２の巻き取りローラに至る方向に走行させたりその逆方向に走行させたりしながら、一部のＣＶＤ部と他のＣＶＤ部とでＣＶＤ膜を形成させて成膜させる動作を行うことにより複数のＣＶＤ膜が積層された多層膜を形成することを特徴とする。【００２０】
請求項７の多層膜形成方法は、請求項６記載の多層膜形成方法において、一つ置きのＣＶＤ部に第１のＣＶＤ膜を形成させ、残りのＣＶＤ部に第２の成膜させることとし、前記被成膜テープを正方向に走行させたり、逆方向に走行させたりしながら第１のＣＶＤ膜と、第２のＣＶＤ膜を交互に積層した多層膜を形成することを特徴とする。【００２１】
請求項８のＣＶＤ装置は、一つのチャンバ内に、第１の巻き取りローラから一つの成膜ローラを経て第２の巻き取りローラに至るテープ走行経路が設けられ、一つの被成膜テープが、前記テープ走行経路を、前記第１の巻き取りローラから前記成膜ローラを経て前記第２の巻き取りローラに巻き取られる方向に走行したり、その逆に、前記第２の巻き取りローラから前記成膜ローラを経て前記第１の巻き取りローラに巻き取られる方向に走行したりするようにされ、前記成膜ローラに対応してその成膜ローラ上の前記被成膜テープ上にＣＶＤ膜を形成するＣＶＤ部が設けられたことを特徴とする。【００２２】
請求項９のＣＶＤ装置は、請求項８記載のＣＶＤ装置において、前記ＣＶＤ部が、成膜ローラ上にＲＦ電圧の印加によりプラズマを形成し、プラズマＣＶＤによりＣＶＤ膜を形成できるようにされ、上記成膜ローラの近傍に、その成膜ローラの手前と先の部分に被成膜テープを覆う放電防止導電体が設けられてなることを特徴とする。【００２３】
請求項１０のＣＶＤ装置は、請求項９記載のＣＶＤ装置において、前記放電防止導電体は、被成膜テープの両面から１０ｍｍ以内の間隙で被成膜テープを覆うことを特徴とする。【００２４】
請求項１１のＣＶＤ装置は、請求項８〜１０記載のＣＶＤ装置において、前記ＣＶＤ部に対応して、沸点が大凡２５℃以上の液体化合物或いは固体化合物を気化してそのＣＶＤ部にＣＶＤ膜形成用ガスとして供給する気化部が設けられたことを特徴とする。【００２５】
請求項１２のＣＶＤ装置は、請求項８〜１０記載のＣＶＤ装置において、前記ＣＶＤ部が、キャリアガスが供給されるキャリアガス管と、前記キャリアガス管から前記キャリアガスが供給され、原料溶液を微粒子状又は霧状にしてキャリアガス中に分散させて前記気化部に供給するオリフィス管とを備えるキャリアガス流路を有し、前記気化部は、前記キャリアガス中に分散させた原料溶液を加熱して気化する加熱手段を備えていることを特徴とする。【００２６】
請求項１３の多層膜形成方法は、請求項８〜１２記載のＣＶＤ装置を用いた多層膜形成方法であって、前記被成膜テープを、前記第１の巻き取りローラから前記成膜ローラを経て前記第２の巻き取りローラに至る方向に走行させたりその逆方向に走行させたりしながら、ＣＶＤ部でＣＶＤ膜を形成させて成膜させる動作を行うことによりＣＶＤ膜が積層された多層膜を形成することを特徴とする。【００２７】
請求項１４のＣＶＤ装置は、一つのチャンバ内に、第１の巻き取りローラから一つの成膜ローラを経て第２の巻き取りローラに至るテープ走行経路が設けられ、一つの被成膜テープが、上記第１の巻き取りローラから上記成膜ローラを経て上記第２の巻き取りローラに巻き取られる方向に走行したり、その逆に、上記第２の巻き取りローラから上記成膜ローラを経て上記第１の巻き取りローラに巻き取られる方向に走行したりするようにされ、上記成膜ローラ上の異なる複数のエリア各々に対応して、そのエリア上の上記被成膜テープ上にＣＶＤ膜を形成させるＣＶＤ部が設けられ、上記各ＣＶＤ部は、それぞれＣＶＤ膜の種類、その他のＣＶＤ条件の設定、及び成膜動作、その停止の制御が各々個別に為され得るようにされたことを特徴とする。【００２８】
請求項１５のＣＶＤ装置は、請求項１４記載のＣＶＤ装置において、前記各ＣＶＤ部に対応して、沸点が大凡２５℃以上の液体化合物或いは固体化合物を気化してそのＣＶＤ部にＣＶＤ膜形成用ガスとして供給する気化部が設けられたことを特徴とする。【００２９】
請求項１６のＣＶＤ装置は、請求項１４記載のＣＶＤ装置において、前記ＣＶＤ部が、キャリアガスが供給されるキャリアガス管と、前記キャリアガス管から前記キャリアガスが供給され、原料溶液を微粒子状又は霧状にしてキャリアガス中に分散させて前記気化部に供給するオリフィス管とを備えるキャリアガス流路を有し、前記気化部は、前記キャリアガス中に分散させた原料溶液を加熱して気化する加熱手段を備えていることを特徴とする。【００３０】
請求項１７の多層膜形成方法は、請求項１４〜１６記載のＣＶＤ装置を用いた多層膜形成方法において、前記被成膜テープを前記第１の巻き取りローラから前記複数の成膜ローラを経て前記第２の巻き取りローラに至る方向に走行させたりその逆方向に走行させたりしながら一部のＣＶＤ部と他のＣＶＤ部とでＣＶＤ膜を形成させる動作を行うことにより複数のＣＶＤ膜が積層された多層膜を形成することを特徴とする。【００３１】
請求項１８の多層膜形成方法は、請求項１７記載の多層膜形成方法において、一つ置きのＣＶＤ部に第１のＣＶＤ膜を形成させ、残りのＣＶＤ部に第２のＣＶＤ膜を形成させることとし、前記被成膜テープを正方向に走行させたり、逆方向に走行させたりしながら第１のＣＶＤ膜と、第２のＣＶＤ膜を交互に積層した多層膜を形成することを特徴とする。【００３２】
請求項１９の多層膜は、前記請求項６，７，１３，１７又は１８記載の多層成膜方法により、被成膜テープ上に形成されたところの複数のＣＶＤ膜が積層された構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１のＣＶＤ装置によれば、複数のＣＶＤ部を異なるＣＶＤ膜を形成するように設定し、被成膜テープを或る方向に走行させたり、その逆方向に走行させたりしながら、各ＣＶＤ部を成膜をさせたりすることにより、任意の異なるＣＶＤ膜からなる任意の構造の多層膜を、一つのＣＶＤ装置内にて形成することができる。【００３４】
従って、多層膜を時間的な無駄を伴うことなく極めて効率的に形成できる。【００３５】
また、ＣＶＤにより成膜するので、蒸着法やスパッタ法により行うことによって生じていた上記問題を総て解決することができる。【００３６】
請求項２、９のＣＶＤ装置によれば、請求項１記載のＣＶＤ装置において、前記各ＣＶＤ部は、成膜ローラ上にＲＦ電圧の印加によりプラズマを形成し、プラズマＣＶＤによりＣＶＤ膜を形成できるようにしたので、より低いＣＶＤ処理温度でも所要のＣＶＤ成膜ができる。【００３７】
そして、上記成膜ローラの手前の部分及び先の部分に、被成膜テープを覆う放電防止導電体を設けたので、被成膜テープの成膜ローラ上に位置していない部分にまでプラズマが形成されてしまい成膜が生じ、延いては変質膜ができることを、有効且つ確実に防止することができる。【００３８】
請求項３，１０のＣＶＤ装置によれば、請求項２，９記載のＣＶＤ装置において、前記放電防止導電体は、被成膜テープの両面から１０ｍｍ以内の間隙で被成膜テープを覆うようにしたので、被成膜テープの成膜ローラ上に位置していない部分にまでプラズマが形成されることを確実に防止することにより、変質膜ができることをより確実に防止することができる。【００３９】
請求項４、１１、１５のＣＶＤ装置によれば、各ＣＶＤ部に対応して、蒸気圧が低い固体ないし液体化合物を気化してそのＣＶＤ部にＣＶＤ膜形成用ガスとして供給する気化部が設けられているので、蒸気圧の低い蒸気圧が低い固体ないし液体化合物を材料とするＣＶＤ膜の形成を実用化することができる。【００４０】
例えば、ニオブオキサイド膜ＮｂＯｘ（例えばＮｂ2Ｏ5）は、通常のＣＶＤ法では、材料となるＮｂ化合物が危険性が少ない等優れた利点を有するにも拘わらず、蒸気圧が低いという特質から、成膜が困難であった。【００４１】
しかし、ＣＶＤ部に対応して気化器を設け、蒸気圧が低い固体ないし液体化合物をその気化器にて気化し、その気化したガスをＣＶＤ部に供給するようにすることにより、蒸気圧の低い固体ないし液体化合物を材料とするＣＶＤ膜の形成を実用化することができ、ニオブオキサイド膜ＮｂＯｘ（例えばＮｂ2Ｏ5）を容易に形成することができる。【００４２】
請求項５、１２、１６のＣＶＤ装置によれば、高速のキャリアガス流によって原料溶液を瞬間的に霧化させて、加熱手段の熱で当該原料溶液を容易に気化させ易いようにしていることにより、気化させ難い原料化合物を溶媒に溶かして得た原料溶液であっても気化部において容易に気化できる。これにより、蒸気圧の低い固体ないし液体化合物を材料とするＣＶＤ膜の形成することができる。【００４３】
請求項６、１３の多層膜形成方法によれば、被成膜テープを正方向に走行させたりその逆方向に走行させたりしながら一部のＣＶＤ部と他のＣＶＤ部とで異なるＣＶＤ膜を形成させて成膜させる動作を行うので、複数の異なるＣＶＤ膜が積層された多層膜を形成することができる。【００４４】
請求項７の多層膜形成方法によれば、一つ置きのＣＶＤ部に第１のＣＶＤ膜を形成させ、残りのＣＶＤ部に第２のＣＶＤ膜を形成させることとし、前記被成膜テープを正方向に走行させたり、逆方向に走行させたりするので、第１のＣＶＤ膜と、第２のＣＶＤ膜を交互に積層した多層膜を形成することができる。【００４５】
請求項８のＣＶＤ装置によれば、被成膜テープを或る方向に走行させたり、その逆方向に走行させたりしながら、ＣＶＤ部を成膜をさせることにより、任意のＣＶＤ膜からなる任意の構造の多層膜を形成することができる。【００４６】
請求項１４のＣＶＤ装置によれば、複数のＣＶＤ部を異なるＣＶＤ膜を形成させるように設定し、被成膜テープを或る方向に走行させたり、逆方向に走行させたりしながら、各ＣＶＤ部を成膜させることにより、任意のＣＶＤ膜からなる任意の構造の多層膜を、一つのＣＶＤ装置内にて形成することができる。【００４７】
従って、多層膜を時間的な無駄を伴うことなく効率的に形成できる。【００４８】
また、ＣＶＤにより成膜するので、蒸着法やスパッタ法により行うことによって生じていた上記問題を総て解決することができる。【００４９】
請求項１７の多層膜形成方法によれば、被成膜テープを正方向に走行させたりその逆方向に走行させたりしながら一部のＣＶＤ部と他のＣＶＤ部とで異なるＣＶＤ膜を形成させて成膜させる動作を行うので、複数の異なるＣＶＤ膜が積層された多層膜を形成することができる。【００５０】
請求項１８の多層膜形成方法によれば、一つ置きのＣＶＤ部に第１のＣＶＤ膜を形成させ、残りのＣＶＤ部に第２のＣＶＤ膜を形成させることとし、前記被成膜テープを正方向に走行させたり、逆方向に走行させたりするので、第１のＣＶＤ膜と、第２のＣＶＤ膜を交互に積層した多層膜を形成することができる。【００５１】
請求項１９の多層膜によれば、前記請求項５、６、１３又は１８記載の多層成膜方法により、被成膜テープ上に形成されるので、被成膜テープ上に形成されたところの複数のＣＶＤ膜が交互に積層された構造を有するにも拘わらず、時間的な無駄を伴うことなく効率的に形成できる。【００５２】
というのは、一つの被成膜テープをテープ走行経路に正方向に走行に走行させたり、逆方向に走行させたりしつつ、複数のＣＶＤ部の一部と残りに異なるＣＶＤ膜を形成させるので、層数の多い多層膜を時間的な無駄を伴うことなく極めて効率的に形成できることができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施例のＣＶＤ装置を示す構成図である。
【図２】上記実施例のＣＶＤ装置のガスシャワー電極を拡大して示す構成図である。
【図３】上記実施例のＣＶＤ装置を用いて形成した多層膜の一例を示す構成図である。
【図４】上記実施例についての改良例の要部を示す構成図である。
【図５】上記第１の実施例の変形例を示す構成図である。
【図６】本発明の第２の実施例のＣＶＤ装置を示す構成図である。
【図７】上記第２の実施例の変形例を示す構成図である。
【図８】本発明の第３の実施例のＣＶＤ装置を示す構成図である。
【図９】ニオブオキサイド膜形成用の一つの材料例であるＮｂ（ＯＥｔ）4（ＤＰＭ）のＴＧ（熱重量分析）とＤＴＡ（示差熱分析）特性（Ｏ2,７６０Ｔｏｒｒ雰囲気下）を示すデータ図である。
【図１０】本発明の気化機構の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
２    ＣＶＤ装置
４    チャンバ
６    第１の巻き取りローラ
８    第２の巻き取りローラ
１０、１２、１４    成膜ローラ、
４０〜４２    ＣＶＤ部
５８    ガスシャワー電極
６０    ＲＦ電源
８０    ガスシャワー電極
９８    放電防止導電体
１０２    ＣＶＤ装置
１０４    チャンバ
１０６    第１の巻き取りローラ
１０８    第２の巻き取りローラ、
１１０    成膜ローラ
１４０〜１４４    ＣＶＤ部
１６０    ＲＦ電源
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
本発明において、形成しようとする多層膜の最良の例は、ホログラフィック記録再生技術の記録再生媒体の波長選択膜である。具体的には、シリコン酸化膜（厚さ例えば１０ｎｍ）と、ニオブオキサイド膜（１０ｎｍ）又はタンタルオキサイド膜（１０ｎｍ）とを交互に積層して例えば５〜１００層の膜を形成したものである。【００５６】
また、被成膜テープは、例えば長さ１０００ｍ、幅２ｍのプラスチック（材質ＰＥＴ）であり、上述した波長選択膜を含む必要な薄膜が形成されると、それから打ち抜きにより規格に従った大きさの多数の媒体ディスクが得られるようにされているのである。【００５７】
尚、ＣＶＤ装置のＣＶＤ部は、通常のＣＶＤ方法が行われるようにしたものでも良いが、沸点が大凡２５℃以上の液体化合物或いは固体化合物を気化する気化部を備えたものが好適である。具体的には、特願２００４−２９００８７号により提案済みの、固体を溶媒に溶かして得た溶液を、気化器により気化（ガス化）することによりＣＶＤ膜形成用のガスとして用い、ＣＶＤ膜を形成する技術を駆使するようにしても良い。そして、後で記載する実施例においても気化器を用いたＣＶＤ技術を駆使している。尚、この気化器を用いた気化機構の内容の詳細は、後述する。【００５８】
また、各ＣＶＤ部は、ＲＦ（Radio Frequency)電圧をＲＦ電極と成膜ローラとの間に印加してプラズマを形成したプラズマＣＶＤを行うようにしても良い。特に、被成膜テープの耐熱性が低い場合には、プラズマＣＶＤを行うことにより、比較的低い温度で多層膜を形成することができるので、被成膜テープに要求される耐熱性は低くて済む。【００５９】
ところで、その場合において、各ＣＶＤ部毎にＲＦ電源を設ける実施の形態があり、そのような形態を採る場合、複数のＲＦ電源が比較的近接して設けられることになり、その複数のＲＦ電源間に干渉が生じる可能性がある。そこで、その可能性をなくすために、複数のＲＦ電源の周波数を互いに変えるとか、位相を互いにずらすようにしても良い。【００６０】
また、ＣＶＤ膜形成用のガスを、成膜エリア上にシャワーのように垂直に且つ多数の噴出孔から供給する（シャワー方式）ようにしても良い。このようにすれば、テープ全面に対して均質、均厚の多層膜を得ることが容易に為し得る。【００６１】
更に、成膜エリア上にシャワーのようにＣＶＤ形成用のガスを供給するようにすると共に、プラズマを形成するという、シャワープレート方式とプラズマ方式を併用するようにしても良い。後で述べる実施例においてはそのように併用されている。【００６２】
また、一つのＣＶＤ装置に設けるＣＶＤ部の数は後で述べる実施例におけるように３個の場合、５個の場合があるが、必ずしもそれに限定されず、例えば１０個というように、更にはもっと多い数にしても良い。【００６３】
ＣＶＤ膜の形成にとって、ＣＶＤ温度の制御、管理は極めて重要であるが、その温度制御性、管理性をより良好にするために、成膜ローラ（一つのＣＶＤ装置に成膜ローラが複数ある場合も一つしか無い場合も含む。）を、熱媒体（例えば、オイル）を用いて数十℃（例えば、５０℃、或いは６０℃等）温度制御するようにしてもよい。
【実施例１】
【００６４】
以下、本発明の詳細を図示実施例に基いて説明する。【００６５】
図１は本発明の第１の実施例のＣＶＤ装置を示す構成図であり、図２は一つのＣＶＤ部のガスシャワー電極部を拡大して示す構成図である。【００６６】
先ず、図１を参照して本実施例のＣＶＤ装置全体を説明する。【００６７】
２はＣＶＤ装置、４はそのチャンバ、６は第１の巻き取りローラ、８は第２の巻き取りローラ、１０は第１の成膜ローラ、１２は第２の成膜ローラ、１４は第３の成膜ローラであり、これ等第１〜第３の成膜ローラ１０、１２、１４は第１と第２の巻き取りローラ６・８間に配置されている。【００６８】
１６、１６、・・・は送りローラで、これ等のローラ６、１６、１０、１６、１２、１６、１４、１６、１６、８により、第１の巻き取りローラ６に巻き取った被成膜テープ１８が上記第１〜第３の成膜ローラ１０、１２、１４上を経て第２の巻き取りローラ８に至るテープ走行経路が形成されており、その被成膜テープ１８はそのテープ走行経路に沿って第１の巻き取りローラ６から第２の巻き取りローラ８側に向かう方向（正方向）に走行したり、その逆の第２の巻き取りローラ８から第１の巻き取りローラ６側に向かう方向（逆方向）に走行したりするようにされている。尚、被成膜テープ１８は、長さが例えば１０００ｍ、幅が例えば２ｍであり、材質は例えばＰＥＴ等の樹脂からなる。【００６９】
２０は主真空配管で、真空排気口２２、２２、・・・にてチャンバ４と連通している。２４はその主真空配管２０に連通された真空配管、２６はその真空配管２４に設けられた水冷トラップ、２８はその真空配管２４に設けられた真空バルブ、３０はその真空配管２４の端部と接続された排気用真空ポンプである。【００７０】
３２はＮ2／Ａｒガスを供給するガス供給管である。【００７１】
４０、４２、４４は成膜ローラ１０、１２、１４に対応して設けられたＣＶＤ部で、プラズマＣＶＤが行われる共に、ＣＶＤ用のガスの供給はシャワー方式で行われるようになっており、互いに同じ構成を有する。【００７２】
本ＣＶＤ部４０、４２、４４は、固体を溶媒に溶かした溶液を垂直で先端が下向きにされたノズル５０に供給し、そのノズル５０の先端から気化管５２内にそのガスを噴出させることにより気化し、その気化したガスをＣＶＤ用のガスとしてチャンバ４内に供給するようにした気化機構を備えている。この気化機構の構成については後述する。【００７３】
５６は上記気化管５０からのガスをチャンバ４内にその天井から供給するガス供給管で、そこに供給されたガスを多数の噴出口を通じて成膜ローラ１０（１２、１４）上にシャワーのように供給できるようにされている。【００７４】
５８はガスシャワー電極で、ＲＦ電源６０の一端が電気的に接続されている。このＲＦ電源６０の他端は接地され、また、上記各成膜ローラ１０、１２、１４は接地されている。【００７５】
従って、各ＣＶＤ部４０、４２、４４の被成膜テープ１８上の部分と、ガスシャワー電極５８との間にプラズマ放電が生じる。【００７６】
尚、６２は被成膜テープ１８上に粉塵が落下し付着するのを防止する防着板、６４は各ＣＶＤ部４０、４２、４４を他から分離する隔壁板である。【００７７】
次に、図２を参照しながら、上記ガスシャワー電極５８の構成を説明する。７０は上記チャンバ４の蓋部、７２はガスシャワー電極５８の最外殻部分を成すシールド電極、７４はそのシールド電極７２の内側にそれと絶縁して形成されたＲＦ電極で、これに前記ＲＦ電源６０の一端が電気的に接続されている。そして、そのＲＦ電極７４の内側に、上記気化管５２からのガスをチャンバ４内に供給する上記ガス供給管５６が、その間に酸化ガス等供給空間７６が構成されるように設けられている。７８はその酸化ガス等供給空間７６に酸化ガス等を供給する酸化ガス等供給管である。【００７８】
８０はＲＦ電極６０の下側にこれとの間に空間８２が構成されるように略水平に設けられたガスシャワープレートで、上記ガス供給管５６から上記空間８２内に供給されたガス（気化原材料）を下側に噴出する気化原材料噴出孔（噴出し孔）８２、８２、・・・と、上記酸化ガス等供給空間７６内に供給された酸化ガス等を下側に噴出する酸化ガス等噴出孔（噴出し孔）８４、８４、・・・とが配設されており、上記空間８２内において気化原材料と酸化ガス等とが反応してしまうことがないように、互いに分離された経路を通じて成膜ローラ１０、１２、１４上の被成膜テープ１８上に供給されるようになっている。【００７９】
８６は上記ＲＦ電極６０内に設けられたヒータ、８８はそのヒータ８６に電力を供給するヒータ用電源、９０はノイズカットフィルタである。また、９２は気化原材料供給バルブである。【００８０】
このＣＶＤ装置２は、第１〜第３のＣＶＤ部４０、４２、４４がそれぞれ個別的に各種ＣＶＤ条件を設定できるようにされ、形成するＣＶＤ膜も個別に設定できるようにされており、そして、成膜動作をさせたり、成膜動作を停止させたりする制御も個別に為し得るようにされている。【００８１】
従って、第１のＣＶＤ部４０には、第１のＣＶＤ膜を、第２のＣＶＤ部４２には、第２のＣＶＤ膜を、第３のＣＶＤ部４４には第３のＣＶＤ膜を形成させるようにすることができるし、第１及び第３のＣＶＤ部４０、４４には第１のＣＶＤ膜を、第２のＣＶＤ部４２には第２のＣＶＤ膜を形成させるようにすることもできる。さらに、第１、第２、第３のＣＶＤ部４０，４２，４４に第１のＣＶＤ膜を形成させるようにすることもできる。【００８２】
また、被成膜テープ１８は正方向に走行させたり、その逆方向に走行させたりすることができ、走行方向を任意に制御できる。【００８３】
従って、走行方向の制御と、ＣＶＤ部４０、４２、４４の成膜ＣＶＤ膜の設定及びその成膜動作の制御により、第１〜第３のＣＶＤ膜からなる任意の積層構造の多層膜を形成することができる。【００８４】
図３は本ＣＶＤ装置２により形成された多層膜の一例を示す断面図である。図において、ａは基板、ｂはピット、ｃはアルミニウム反射膜、ｄは波長選択膜で、例えばシリコン酸化膜ＳｉＯ2と、ニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5とを交互に積層した例えば１０〜１００層の多層膜からなる。図中ｅは例えばシリコン酸化膜ＳｉＯ2であり、ｆは例えばニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5である。【００８５】
このような多層膜は、例えば第１と第３のＣＶＤ部４０、４４にシリコン酸化膜ＳｉＯ2を形成させ、第２のＣＶＤ部４２にニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5を形成させることとし、先ず、正方向走行時には、第１〜第３のＣＶＤ部４０、４２、４４を成膜動作させる。すると、シリコン酸化膜ＳｉＯ2＋ニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5＋シリコン酸化膜ＳｉＯ2が形成される。【００８６】
次に、逆方向に走行させることとし、その時には、第３のＣＶＤ部４０の成膜動作を停止させ、第１、第２のＣＶＤ部４０、４２に成膜動作をさせる。今度は、ニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5＋シリコン酸化膜ＳｉＯ2が形成される。尚、ＣＶＤ部４０、４２、４４に成膜動作をさせるときは、ノズル５０と気化管５２からなる気化器を動作させることにより（ガスの供給を行うことにより）行う。また、成膜動作を停止する時は、その気化器を止める（ガスの供給を停止することにより行う）ことにより行う。【００８７】
上記動作を交互に繰り返すことにより、図３に示すようなシリコン酸化膜ＳｉＯ2 ｅと、ニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5 ｆとを交互に積層されたところの波長選択膜を成す多層膜ｄを形成することができる。【００８８】
尚、ＣＶＤ部にシリコン酸化膜ＳｉＯ2を形成させる場合には、気化器から例えばＴＥＯＳを供給するようにし、ニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5を形成する場合には、気化器から例えばニオブ化合物溶液をガス化したものを供給するようにすればよい。【００８９】
図４は上記実施例についての改良例の要部を示すものである。本例は、各成膜ローラ（ここでは第１の成膜ローラ１０を例示する。）毎に、被成膜テープ１８のそのローラ１０と接する手前の部分及び接した先の部分を囲繞する放電防止導電体９８を設けたものである。【００９０】
放電防止導電体９８は、被成膜テープ１８の両面から１０ｍｍ以内の間隙で被成膜テープ１８を覆うように配置されている。このようにして、被成膜テープ１８の成膜ローラ１０上に位置していない部分にまでプラズマが形成されることを確実に防止することにより、変質膜ができることをより確実に防止することができる。【００９１】
元来、ＣＶＤはガスシャワー電極５８と成膜ローラ１０（或いは１２、１４）との間で行われ、それによって正常な成膜が可能であるので、プラズマ放電もその間でのみ行われるのが好ましいが、被成膜テープ１８が導電性を有する関係上、成膜ローラ１０から外れた部分１８ａ、１８ａ上にもプラズマ放電が生じ、そこで、変質ＣＶＤ膜成分が生じ、テープ１８上に付着するおそれがある。【００９２】
そこで、放電防止導電体９８を設けて、静電シールドにより、放電を防止し、以て、変質ＣＶＤ成分が発生することを防止するのである。この放電防止導電体９８により図４中の放電防止エリアと記載された部分における放電を防止することができる。【００９３】
図５は図１、図２に示した実施例の変形例を示すものである。本例は、図１に示した実施例においてはＲＦ電源６０のＲＦ電圧のアース・ガスシャワー電極５８（より正確にはＲＦ電極６０）間への印加に関して、ガスシャワー電極５８がホットにされていた（電位が高くされていた）のに対して、各成膜ローラ１０、１２、１４がホットにされている点で相違する。【００９４】
即ち、本変形例においては、各ＲＦ電源６０の一端が各成膜ローラ１０、１２、１４に接続され、ガスシャワー電極５８（より正確にはＲＦ電極６０：図２参照）がアースされているのである。【００９５】
このような実施態様でも実施することができる。【００９６】
尚、図５に示した変形例は、それ以外の点では、図１、図２に示した実施例と異なるところはない。
【実施例２】
【００９７】
図６は本発明の第２の実施例のＣＶＤ装置を示す構成図である。【００９８】
図において、１０２はＣＶＤ装置、１０４はチャンバ、１０６は第１の巻き取りローラ、１０８は第２の巻き取りローラ、１１０は成膜ローラであり、直径は例えば３００〜２００００ｍｍと大径であり、幅は例えば２ｍである。１１６、１１６は送りローラ、１１７、１１７はテンションコントロールローラである。【００９９】
上記各ローラ１０６、１１７、１１６、１１０、１１６、１１７、１０８によって、第１の巻き取りローラ１０６から成膜ローラ１１０を経て第２の巻き取りローラ１０８に被成膜テープ１８を走行させる走行経路が形成されており、被成膜テープ１８はその走行経路に沿って第１の巻き取りローラ１１０から第２の巻き取りローラ１０８に向かう方向（正方向）に走行せしめられたり、その逆の第２の巻き取りローラ１０８から第１の巻き取りローラ１１０に向かう方向（逆方向）に走行せしめられたりする。【０１００】
１４０〜１４４は各々上記成膜ローラ１１０上に位置する各エリアに対応して設けられたＣＶＤ部で、被成膜テープ１８のそのエリア上に位置する部分上にＣＶＤ膜を形成することができる。尚、これ等ＣＶＤ部１４０〜１４４は総て図１に示したＣＶＤ装置２のＣＶＤ４０、４２、４４と原理、構造が同じなので、その詳細な説明は省略する。【０１０１】
各ＣＶＤ部１４０〜１４４はそれぞれ個別的に各種ＣＶＤ条件を設定できるようにされ、形成するＣＶＤ膜も個別に設定できるようにされており、そして、成膜動作をさせたり、成膜動作を停止させたりする制御も個別に為し得るようにされており、この点でも第１の実施例の場合と同じである。【０１０２】
尚、１２２は排気口、１２３、１２３・・・は仕切板で、各隣接ＣＶＤ部間（１４０・１４１間、１４１・１４２間、１４２・１４３間、１４３・１４４間）におけるガスの干渉を防止するためのものである。１２４は排気管、１２６は防着板、１５８はガスシャワー電極、１６０はＲＦ電源である。本例では、成膜ローラ１１０がアースされ、ガスシャワー電極１５８がＲＦ電源１６０の端子に接続されてホットにされている。【０１０３】
このようなＣＶＤ装置１０２によれば、ＣＶＤ部１４０〜１４４に、任意のＣＶＤ膜を形成させることとし、被成膜テープ１８を正方向に走行させたり、逆方向に走行させたりすることにより、異なる種類（本例では５種類以内の種類）ＣＶＤ膜からなる任意の積層構造の多層膜を形成することができる。【０１０４】
因みに、図３に示すような多層膜ｄを形成する場合には、一つ置きのＣＶＤ部、例えば１４０、１４２、１４４にシリコン酸化膜ＳｉＯ2を形成させ、他のＣＶＤ部、例えば１４１、１４３にニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5を形成させることとし、先ず、被成膜テープ１８を正方向に走行させる。【０１０５】
すると、シリコン酸化膜ＳｉＯ2＋ニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5＋シリコン酸化膜ＳｉＯ2＋ニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5＋シリコン酸化膜ＳｉＯ2からなる多層膜（５層膜）が形成される。【０１０６】
次に、ＣＶＤ部１４４を停止させ、被成膜テープ１８を逆方向に走行させる。すると、上記５層膜上に、ニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5＋シリコン酸化膜ＳｉＯ2＋ニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5からなる多層膜（４層膜）が形成される。【０１０７】
上述した、動作を交互に繰り返すと、例えば５０層〜１０００層という多層膜を比較的効率的に形成できる。【０１０８】
図７は図６に示した実施例の変形例を示すものである。本例は、図６に示した実施例においては各ＣＶＤ部１４０〜１４４のＲＦ電源１６０のアース・ガスシャワー電極１５８間への印加に関して、ガスシャワー電極１５８側がホットにされていたのに対して、成膜ローラ１１０がホットにされている点で相違する。【０１０９】
即ち、本変形例においては、一つのＲＦ電源１６０の一端が成膜ローラ１１０に接続され、各ＣＶＤ部１４０〜１４４のガスシャワー電極１５８がアースされているのである。【０１１０】
このような実施態様でも実施することができる。【０１１１】
尚、図７に示した変形例は、それ以外の点では図６に示した実施例と異なるところはない。
【実施例３】
【０１１２】
図８は本発明の第３の実施例を示すＣＶＤ装置の構成図である。本実施例は、ディスク状或いはウェハ状の基板２１８上に順次、シリコン酸化膜ＳｉＯ2とニオブオキサイド膜Ｎｂ2Ｏ5とを交互にＣＶＤにより成膜することにより多層膜を形成するものである。【０１１３】
図において、２０４はチャンバ、２５０はこのチャンバ２０４の中央部上方に、先端を下向きにして垂直に設けられたノズル、２５２はそのノズル２５０の先端を上部にて受ける気化管で、その気化管２５２はバルブ２５４を介してガス供給管２５６に連通している。【０１１４】
そして、このガス供給管２５６がガスシャワー電極２５８の一部を成しており、このガス供給管２５６を通じて上記気化管２５２からのガスがガスシャワー電極２５８内部の空間２８２内に供給される。【０１１５】
このガスシャワー電極２５８の構成は、図２に示すガスシャワー電極５８と略同一の構造を有し、酸化ガス等供給管２７８からの酸化等ガスと、ガス供給管２５６から上記空間２８２に供給された気化原材料のガスとが、ガスシャワープレート２８０から噴出される。具体的に、このガスシャワープレート２８０には、上記ガス供給管２５６から上記空間２８２内に供給されたガス（気化原材料）を下側に噴出する気化原材料噴出孔２８２、２８２、・・・と、酸化ガス等供給空間２７６内に供給された酸化ガス等を下側に噴出する酸化ガス等噴出孔２８４、２８４、・・・とが配設されており、ガスシャワー電極２５８内において気化原材料と酸化ガス等とが反応してしまうことがないように、互いに分離された経路を通じてＣＶＤが行われる、ステージ３００上の基板２１８上に供給されるようになっている。【０１１６】
上記ノズル２５６には、シリコン酸化膜形成用ガス供給系と、ニオブオキサイド膜形成用ガス供給系を有し、バルブの切換により、シリコン酸化膜形成用ガス供給系のガスを供給することによりシリコン酸化膜を形成し、次いで、ニオブオキサイド膜形成用ガス供給系のガスを供給することによりニオブオキサイド膜を形成することを交互に繰り返すことにより、例えば図３に示すような多層膜を形成することができるようになっている。【０１１７】
尚、２６０はプラズマを形成するためのＲＦ電源である。【０１１８】
この実施例においては、ＲＦ電極２５８の一端がガスシャワー電極２５８が接続され、ステージ３００が接地されている。【０１１９】
尚、この実施例に関しても、ステージ３００にＲＦ電極２５８の一端を接続し、ガスシャワー電極２５８側を接地する、即ち、ステージ３００をホットにするようにしても良い。【０１２０】
図９はニオブオキサイド膜形成用の一つの材料例であるＮｂ（ＯＥｔ）4（ＤＰＭ）のＴＧ（熱重量分析）とＤＴＡ（示差熱分析）特性（Ｏ2,７６０Ｔｏｒｒ雰囲気下）を示すものである。【０１２１】
このデータから、２２０℃で約８０％程度の蒸発をするＴＧ特性を有するので、Ｎｂ（ＯＥｔ）4（ＤＰＭ）を溶媒に溶かして溶液をつくり、それを加圧ガスで加圧して上記ＣＶＤ装置のノズル５０に供給し、気化管５２にて気化し、それをニオブオキサイド膜形成用の材料としてチャンバ内に供給して、ニオブオキサイド膜を形成することが充分に実用的であることが解る。【０１２２】
ここで上述した気化機構について説明する。図１０に示すように、気化機構420は、窒素ガスやアルゴン等のキャリアガスを反応室内部であるチャンバに供給するキャリアガス流路422が、キャリアガス管423、オリフィス管424により形成され、オリフィス管424の先端（すなわちキャリアガス流路422の流出口433）に気化室としての気化部425が形成されている。【０１２３】
実際上、この気化機構420は、キャリアガスを供給する供給機構（図示せず）にキャリアガス管423の基端（すなわちキャリアガス流路422の流入口）が連結されているとともに、キャリアガス管423の先端430がオリフィス管424の基端431に連結され、これによりキャリアガス管423からオリフィス管424に高速のキャリアガスを供給し得るように構成されている。【０１２４】
因みに、キャリアガス管423の基端と供給機構との間には、Ｎ2供給バルブ及びマスフローコントローラ（図示せず）が設けられている。またキャリアガス管423には、圧力トランスデューサ432が取り付けられている。【０１２５】
なお、圧力トランスデューサ432は、キャリアガス管423内のキャリアガスの圧力及びその変動を正確に測定し、記録しながら常時モニタする。圧力トランスデューサ432は、キャリアガスの圧力レベルに応じた信号レベルを有する出力信号を制御部（図示せず）に送信する。【０１２６】
かくして図示しない表示部に、キャリアガスの圧力結果を出力信号に基づいて表示してオペレータにモニタさせ得るようになされている。これによりオペレータは、圧力結果に基づいてキャリアガス流路422の目詰まりをモニタできる。【０１２７】
ここでキャリアガス管423は、その内径がオリフィス管424の内径よりも大きく選定され、キャリアガス管423からオリフィス管424に供給されるキャリアガスの流速を一段と速くさせ得るように構成されている。【０１２８】
オリフィス管424は、鉛直向きに配置され、その先端433に台形円錐状でなる凸状部434が設けられているとともに、この凸状部434の頂部に細孔435が設けられている。このようにオリフィス管424では、先端に凸状部434を設けたことにより細孔435の先端たる噴霧口436の外周周辺に傾斜面34aを形成し、これにより残留物が噴霧口436に溜まり難くし、噴霧口436の目詰まりを抑止し得るようになされている。【０１２９】
因みに、この実施の形態の場合、凸状部434の頂角θは、４５°〜１３５°、特に３０°〜４５°の鋭角に形成することが好ましく、この場合、例えば析出したＮｂ（ＯＥｔ）4（ＤＰＭ）などの原料化合物によって噴霧口436が詰まることを防止できる。【０１３０】
噴霧口436の細孔435は、その内径がオリフィス管424の内径よりも小さく選定され、当該オリフィス管424から細孔435に供給されるキャリアガスの流速がさらに一段と速くなるように構成されている。ここで細孔435の先端は、オリフィス管424の凸状部434が気化部425の基端437に挿入されていることにより、気化部425の内部空間438に突出するように配置され得る。【０１３１】
かかる構成に加えてオリフィス管424には、基端431から凸状部434までの間に複数（この場合、例えば５つ）の接続管440a〜440eが連通しており、この接続管440a〜440eにそれぞれ原料溶液供給機構421が設けられている。これによりオリフィス管424は、接続管440a〜440eを介して原料溶液供給機構421から所定量の原料溶液が供給され得るように構成されている。【０１３２】
この場合、オリフィス管424は、例えば接続管440aから供給された原料溶液に高速で流れるキャリアガスをあて、当該原料溶液を微粒子状又は霧状にさせてキャリアガス中に分散させ、この状態のまま細孔435を介して気化部425内に高速（２３０ｍ／秒〜３５０ｍ／秒）で噴霧するようになされている。【０１３３】
この実施の形態の場合、オリフィス管424は、内径が例えばΦ１．０ｍｍ程度に選定されているとともに、鉛直向きに延びる長手方向の長さが１００ｍｍ程度に選定され、さらに細孔435の内径がΦ０．２〜０．７ｍｍ程度に選定されており、基端431から細孔435にゆくに従って縮径しており、その内部でキャリアガスを高速にさせ得るようになされている。【０１３４】
ここでオリフィス管424に連結した気化部425は、管状でなり、当該オリフィス管424と同様に鉛直向きに配置され、その内径がオリフィス管424の内径より顕著に大きく選定されていることにより、当該気化部425内の圧力がオリフィス管424内の圧力よりも小さくなるように形成されている。【０１３５】
このように気化部425では、オリフィス管424との間で大きな圧力差が設けられていることにより、原料溶液及びキャリアガスがオリフィス管424から高速（例えば２３０ｍ／秒〜３５０ｍ／秒）で噴出し、内部空間において膨張させ得るようになされている。【０１３６】
実際上、この実施の形態の場合、気化部425内の圧力が例えば１０Ｔｏｒｒ程度に選定されているのに対し、オリフィス管424内の圧力が例えば５００〜１０００Ｔｏｒｒ程度に選定され、気化部425とオリフィス管424との間に大きな圧力差が設けられている。【０１３７】
因みに、流量制御後のキャリアガスの圧力は、キャリアガスの流量、溶液流量及び細孔435の寸法によって増減するが、最終的には噴霧口436の寸法を選定してキャリアガスの圧力を制御し、５００〜１０００Ｔｏｒｒにすることが好ましい。【０１３８】
これに加えて気化部425の外周には、基端437及び先端（すなわち反応室との接続部分）の間に加熱手段としての気化部加熱ヒータ442が取り付けられており、この気化部加熱ヒータ442によって気化部425が例えば２７０℃程度に加熱され得る。なお、この実施の形態の場合、気化部425の基端437がほぼ半球形状に形成されていることにより、気化部加熱ヒータ442によって当該基端437側を均一に加熱することができるようになされている。【０１３９】
かくして気化部425では、オリフィス管424内で高速のキャリアガス流によって分散され霧化した原料溶液を、気化部加熱ヒータ442によって瞬時に加熱して、瞬間的に気化するように構成されている。このとき、原料溶液がオリフィス管424内で混合されたときから気化部425内に噴霧されるまでの時間は極めて短時間（好ましくは０．１〜０．００２秒以内）であることが好ましい。原料溶液は、高速のキャリアガス流によって、オリフィス管424内で分散させた直後に微細になり、瞬時に気化部425内で気化する。また、溶媒のみが気化する現象は抑制される。【０１４０】
因みに原料溶液及びキャリアガスを高速で気化部425に噴霧することによって、霧の寸法が微細化（霧の直径が１μｍ以下）し、蒸発面積の増大と蒸発速度の増大を図ることができる。なお霧の寸法が１桁減少すると、蒸発面積は１桁増大する。なお噴霧口436から噴出した霧が気化部425の内壁に衝突しないように、噴霧口436の角度と気化部425の寸法を設計することが好ましい。霧が気化部425の内壁に衝突すると、壁面に付着し、蒸発面積が桁違いに減少して、蒸発速度が低下するからである。また、霧が長時間気化部425壁に付着していると、熱分解して蒸発しない化合物に変化する例もあるからである。【０１４１】
またこの場合、気化部425は、その内部が減圧されていることにより原料溶液それぞれに含まれる原料化合物の昇華温度を低下させることができ、その結果気化部加熱ヒータ442からの熱で原料溶液を容易に気化させ得るようになされている。【０１４２】
このようにして気化部425は、原料溶液を気化し、これをＣＶＤ膜形成用ガスとしての原料ガスとしてチャンバ402に供給し、このチャンバ402でＣＶＤ法によって1原子層又は１分子層の薄膜を形成させ得るようになされている。【０１４３】
なお、気化部425の基端437は、オリフィス管424との間に断熱材443を有し、この断熱材443によって気化部425からの熱がオリフィス管424に伝達され難くなるように構成されている。因みに気化部425の基端437はＯリング444によって気密封止されている。またオリフィス管424と気化部425とを連結する締結部材445には断熱材446が設けられている。【０１４４】
因みに、細孔435から噴霧された霧が気化部425の内壁を濡らさないことが好ましい。理由は、霧に比べて、濡れ壁では蒸発面積が桁違いに減少するからである。つまり、気化部425の内壁が全く汚れない構造が好ましい。また、気化部425の内壁の汚れが簡単に評価できるように、気化部425壁は鏡面仕上げをすることが好ましい。【０１４５】
次に上述した気化機構420に設けられた原料溶液供給機構421について以下説明する。なお、接続管440a〜440eはそれぞれ原料溶液を供給する原料溶液供給機構421に接続されているが、当該原料溶液供給機構421は、オリフィス管424に対して供給する原料溶液の種類が異なるだけで、その構成は同一であることから、説明の便宜上、接続部440aに設けられた原料溶液供給機構421についてのみ説明する。【０１４６】
因みに、接続管440a〜440eは、互いに開口部が対向しないようにオリフィス管424に配置されていることにより、例えば接続管440aの開口部からオリフィス管424に供給される原料溶液が、他の接続管440b〜440eの開口部に流入され得ることを確実に防止し得るようになされている。【０１４７】
この場合、図１０に示したように、原料溶液供給機構421では、原料溶液用タンク450に貯えられた原料溶液を、所定の原料溶液流路451を経由させることにより、液体マスフローコントローラ（ＬＭＦＣ）452、ブロックバルブ453を順次介してオリフィス管424に供給するように構成されている。なお、この液体マスフローコントローラ452は、原料溶液流路51を流れる原料溶液の流量を制御するようになされている。【０１４８】
ブロックバルブ453は、第１〜第４の切換バルブ454a〜454dからなり、これら第１〜第４の切換バルブ454a〜454dが図示しない制御部で統括的に制御されている。【０１４９】
実際上、原料溶液をオリフィス管424に供給する場合、ブロックバルブ453は、第１の切換バルブ454aのみを開状態として他の第２〜第４の切換バルブ454b〜454dを閉状態とする。【０１５０】
これにより、オリフィス管424では、高速に流れるキャリアガスに対し、原料溶液が供給され、この高速に流れるキャリアガスによって当該原料溶液を微粒子状又は霧状にさせてキャリアガス中に分散させ、これを気化部425に供給し得るようになされている。【０１５１】
また、かかる構成に加えて原料溶液供給機構421では、ブロックバルブ453からオリフィス管424に原料溶液を供給していないとき、溶媒用タンク457に貯えられた溶媒を、所定の溶媒流路458を経由させることにより、液体マスフローコントローラ（ＬＭＦＣ）459、接続管440aを順次介してオリフィス管424に供給するように構成されている。【０１５２】
この場合、制御部は、第１の切換バルブ454a、第３の切換バルブ454c及び第４の切換バルブ454dを閉状態とするとともに、第２の切換バルブ454bのみ開状態とすることにより、接続管440aを通過させてオリフィス管424に溶媒を供給し得るようになされている。かくして接続管440aからオリフィス管424に溶媒だけを流すことにより接続管440aに目詰まりした固形物を除去することができるようになされている。【０１５３】
これに対して、制御部は、第１の切換バルブ454a、第２の切換バルブ454b及び第４の切換バルブ454ｄを閉状態とするとともに、第３の切換バルブ454cのみを開状態とすることにより、ブロックバルブ453を介してベント管461に溶媒を供給して廃棄し得るようになされている。【０１５４】
なお、制御部は、第１の切換バルブ454a、第２の切換バルブ454b及び第３の切換バルブ454cを閉状態とするとともに、第４の切換バルブ454dを開状態とすることにより、ブロックバルブ453を介してベント管461に原料溶液を供給して廃棄し得ることもできるように構成されている。【０１５５】
以上の構成において、ＣＶＤ部では、オリフィス管424においてチャンバに向けて常に高速で流れるキャリアガス流に、原料溶液を供給することにより、原料溶液を微粒子状又は霧状にさせてキャリアガス中に分散させ、そのまま気化部425で気化し原料ガスとしてチャンバに供給する。【０１５６】
かくして、気化機構420では、高速のキャリアガス流によって原料溶液を瞬間的に霧化させて、気化部加熱ヒータ442の熱で当該原料溶液を容易に気化させ易いようにしていることにより、気化させ難い原料化合物を溶媒に溶かして得た原料溶液であっても気化部425において容易に気化できる。【０１５７】
また気化機構420では、キャリアガス管423において加圧されたキャリアガスを高速にしてオリフィス管424に導入するため（例えばキャリアガスは５００〜１０００Ｔｏｒｒで、２００ｍｌ／ｍｉｎ〜２Ｌ／ｍｉｎ）、オリフィス管424において原料溶液の温度上昇を抑制することができる。【０１５８】
従って、この気化機構420では、オリフィス管424において原料溶液中の溶剤のみが蒸発気化することを抑制できるので、オリフィス管424において原料溶液が高濃度化することを防止でき、かくして粘度の上昇を抑制できるとともに、原料化合物が析出することを防止できる。【０１５９】
さらに、気化機構420では、キャリアガス中に分散した原料溶液を気化部425で瞬時に気化させることができるので、細孔435や細孔435付近において原料溶液中の溶剤のみが気化することを抑止できるため、細孔435の目詰まりを抑止できる。かくしてＣＶＤ用気化器３の連続使用時間を長くすることができる。【０１６０】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、一つのチャンバー内に複数のＣＶＤ装置を備えるものについて説明したが、本発明はこれに限らず、一つのチャンバー内に一つのＣＶＤ装置を備えることとしてもよい。また、複数からなる各ＣＶＤ部は、それぞれＣＶＤ膜の種類、その他のＣＶＤ条件の設定、及び成膜動作、その停止の制御が個別になされ得るものについて説明したが、本発明は、各ＣＶＤ部に異なる条件を設定するのみならず、各ＣＶＤ部に同一の条件を設定し、単一種類のＣＶＤ膜を形成することとしてもよい。【０１６１】
本発明は、ＣＶＤ装置と、それを用いた多層膜形成方法一般に利用可能性がある。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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