(57)【要約】  成膜室（２ａ）の内部に少なくとも蒸着材料と基板（Ｓ）を設置し、成膜室（２ａ）の内部の基板（Ｓ）を含む第１領域（Ａ）を５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａの雰囲気に設定し、成膜室（２ａ）の内部の蒸着材料を含む第２領域（Ｂ）を５．０Ｅ−２Ｐａ以下の雰囲気に設定し、この状態で、基板（Ｓ）にイオンを照射し、真空蒸着法により基板（Ｓ）に蒸着材料を成膜する。
2021074953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜室の内部に少なくとも蒸着材料と被蒸着物を設置し、
前記成膜室の内部の前記被蒸着物を含む第１領域を５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａの雰囲気に設定し、
前記成膜室の内部の前記蒸着材料を含む第２領域を５．０Ｅ−２Ｐａ以下の雰囲気に設定し、
この状態で、前記被蒸着物にイオンを照射し、真空蒸着法により前記被蒸着物に前記蒸着材料を成膜する成膜方法。
【請求項２】
前記イオンは、前記第２領域に設置された、動作圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下の第１イオン源により照射する請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記イオンは、前記第１領域に設置された、動作圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａの第２イオン源により照射する請求項１に記載の成膜方法。
【請求項４】
少なくとも蒸着材料と被蒸着物とが設けられる成膜室を備える成膜装置において、
前記成膜室の内部の前記被蒸着物を含む第１領域の雰囲気圧力を５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａに設定する第１雰囲気圧力設定手段と、
前記成膜室の内部の前記蒸着材料を含む第２領域の雰囲気圧力を５．０Ｅ−２Ｐａ以下に設定する第２雰囲気圧力設定手段と、
真空蒸着法により前記被蒸着物に前記蒸着材料を成膜する際に、前記被蒸着物にイオンを照射するイオン源と、を備える成膜装置。
【請求項５】
前記イオン源は、前記第２領域に設置された、動作圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下の第１イオン源である請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記イオン源は、前記第１領域に配置された、動作圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａの第２イオン源である請求項４に記載の成膜装置。
【請求項７】
少なくとも蒸着材料と被蒸着物とが設けられる成膜室を構成する筐体と、
前記成膜室の内部の全体を蒸着可能な雰囲気圧力に減圧する第１排気装置と、
前記成膜室の内部の前記被蒸着物を含む第１領域の雰囲気圧力を、前記成膜室の内部の雰囲気圧力に対して局所的に増圧する増圧手段と、
真空蒸着法により前記被蒸着物に前記蒸着材料を成膜する際に、前記被蒸着物にイオンを照射するイオン源と、を備える成膜装置。
【請求項８】
前記増圧手段は、
前記成膜室の内部の前記第１領域にガスを導入する圧力調整手段を含む請求項７に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記増圧手段は、
前記第１排気装置による前記第１領域の減圧の一部を遮る遮蔽部材を含む請求項７又は８に記載の成膜装置。
【請求項１０】
少なくとも蒸着材料と被蒸着物とが設けられる成膜室を構成する筐体と、
前記成膜室の内部の全体を蒸着可能な雰囲気圧力より高い圧力に減圧する第１排気装置と、
前記成膜室の内部の前記蒸着材料を含む第２領域を蒸着可能な圧力に局所的に減圧する第２排気装置と、
真空蒸着法により前記被蒸着物に前記蒸着材料を成膜する際に、前記被蒸着物にイオンを照射するイオン源と、を備える成膜装置。
【請求項１１】
前記成膜室の内部の前記被蒸着物を含む第１領域を５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａの雰囲気に設定し、
前記成膜室の内部の前記蒸着材料を含む第２領域を５．０Ｅ−２Ｐａ以下の雰囲気に設定する請求項４〜１０のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項１２】
前記イオン源は、前記第２領域に設置された、動作圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下の第１イオン源である請求項１１に記載の成膜装置。
【請求項１３】
前記イオン源は、前記第１領域に配置された、動作圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａの第２イオン源である請求項１１に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜方法及び成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子として用いられるＣＣＤやＣＭＯＳは、銀塩写真フィルムに比べて表面での光反射が強いため、フレアやゴーストが発生し易い。また曲率半径の小さいレンズでは、光線の入射角度が位置によって大きく異なるため、レンズ表面の傾斜が大きな部分では低い反射率を保てない。さらに、ＬＣＤのような平面ディスプレイにおいては、ディスプレイ表面の光反射による外光の映り込みが問題になるので、アンチグレア処理が施されているが、ディスプレイの高密度化が進むと、液晶を透過した光がアンチグレア処理された表面で乱反射し、画像の高解像度化の妨げになる。このような基板表面の反射を低減するためには、低屈折率の表面層を成膜することが必要とされる（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】反射低減技術の新展開（菊田久雄著，日本光学会会誌「光学」第４０巻第１号，２０１１年１月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
屈折率が１．５のガラスに、屈折率が１．３８のフッ化マグネシウムのような低屈折材料を用いて表面層を形成することは知られている。しかしながら、１．３８の低屈折率材料を用いても、１．４％の反射が残る。現在のところ、１．１〜１．２といった低屈折率の薄膜材料は存在しない。また、低屈折率の膜に対し、簡単には剥がれないような機械的強度の向上も求められている。【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、低屈折率の膜を高い機械強度で形成できる成膜方法及び成膜装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、成膜室の内部に少なくとも蒸着材料と被蒸着物を設置し、前記成膜室の内部の前記被蒸着物を含む第１領域を５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）の雰囲気圧力に設定し、前記成膜室の内部の前記蒸着材料を含む第２領域を５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）の雰囲気圧力に設定し、この状態で、前記被蒸着物にイオンを照射し、真空蒸着法により前記被蒸着物に前記蒸着材料を成膜する成膜方法によって上記課題を解決する。【０００７】
また本発明は、少なくとも蒸着材料と被蒸着物とが設けられる成膜室を備える成膜装置において、前記成膜室の内部の前記被蒸着物を含む第１領域の雰囲気圧力を５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）に設定する手段と、前記成膜室の内部の前記蒸着材料を含む第２領域の雰囲気圧力を５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）に設定する手段と、真空蒸着法により前記被蒸着物に前記蒸着材料を成膜する際に、前記被蒸着物にイオンを照射するイオン源と、を備える成膜装置によって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、成膜室の内部の蒸着材料を含む第２領域を５．０Ｅ−２Ｐａ以下の雰囲気圧力に設定するので真空蒸着が可能となる一方、成膜室の内部の被蒸着物を含む第１領域を５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａの雰囲気圧力に設定し、被蒸着物にイオンを照射しながら真空蒸着を行うので、機械的強度の高い、低屈折率の膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る成膜装置の第１実施形態を示す概略縦断面である。
【図２】本発明に係る成膜装置の第２実施形態を示す概略縦断面である。
【図３】本発明に係る成膜装置の第３実施形態を示す概略縦断面である。
【図４】本発明に係る成膜装置の第４実施形態を示す概略縦断面である。
【図５】本発明に係る成膜装置の第５実施形態を示す概略縦断面である。
【図６】本発明に係る成膜装置の第６実施形態を示す概略縦断面である。
【図７】本発明に係る成膜装置の第７実施形態を示す概略縦断面である。
【図８】本発明に係る成膜装置の第８実施形態を示す概略縦断面である。
【図９】図１〜図８に示す第１領域Ａ及び第２領域Ｂの雰囲気圧並びに第１排気装置及び第２排気装置の設定圧力を示すグラフ（縦軸は圧力の対数）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
《第１実施形態》
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る成膜装置１の第１実施形態を示す概略縦断面である。本実施形態の成膜装置１は、実質的に密閉空間となる成膜室２ａを構成する筐体２と、成膜室２ａの内部全体を減圧するための第１排気装置３と、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９と、イオンアシスト用の第１イオン源１０Ａと、を備える。
【００１１】
本実施形態の成膜装置１は、上面（天井面）、下面（底面）及び複数の側面を有する箱形、又は上面（天井面）、下面（底面）、曲面状の側面を有する筒形で構成された筐体２を有し、当該筐体２の内部が、実質的に密閉空間としての成膜室２ａを構成する。図１に示す成膜装置１の姿勢において、筐体２の上側の面を上面、下側の面を下面、横側の面を側面と便宜的に称するが、これは単に筐体２と、当該筐体２に設けられる第１排気装置３、基板ホルダ５及び蒸着機構６との相対的な位置関係を説明するための便宜的な定義であり、実際に設置された成膜装置１の姿勢を絶対的に定義するものではない。
【００１２】
たとえば、図１に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置しているが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、基板ホルダ５と蒸着機構６とを左右方向（水平方向）や斜め方向に配置してもよい。また、図１に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置したため、そのレイアウトの関係で、第１排気装置３を筐体２の下面に配置したが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、第１排気装置３は適宜箇所に配置することができる。
【００１３】
第１排気装置３は、図１に示すように、筐体２の下面に、すなわち蒸着機構６の近傍に、ゲートバルブ３ａを介して設けられている。ゲートバルブ３ａは、第１排気装置３と成膜室２ａとを開閉する気密バルブであり、成膜室２ａの内部を減圧する場合にはゲートバルブ３ａを開き、被蒸着物である基板Ｓを成膜室２ａに投入する場合や、成膜を終えた基板Ｓを成膜室２ａから取り出する場合など、それ以外の場合はゲートバルブ３ａを閉じる。第１排気装置３には、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、定圧ポンプ（ＣＰ）又は拡散ポンプ（ＤＰ）等が用いられ、成膜室２ａの内部を１．０Ｅ−２Ｐａ以下（１．０×１０−２Ｐａ以下））まで減圧できる定格能力を有する。
【００１４】
成膜室２ａの内部には、板状の基板ホルダ５が回転軸５ｂにより懸架され、回転軸５ｂは筐体２の上面に回転可能に支持されている。そして、基板ホルダ５は、駆動部５ｃにより回転する回転軸５ｂを中心に回転可能とされている。基板ホルダ５の基板保持面５ａには、蒸着材料の蒸着対象となる基板（被蒸着物）Ｓが保持される。なお、基板ホルダ５に保持する基板Ｓの数量は何ら限定されず、１枚であっても複数枚であってもよい。また、駆動部５ｃを省略して非回転の基板ホルダ５としてもよい。図１に示す第１実施形態では、基板ホルダ５の基板保持面５ａに複数の基板Ｓが保持可能とされ、蒸着機構６の直上に複数の基板Ｓが位置するように基板ホルダ５が設けられている。
【００１５】
成膜室２ａの内部の下面近傍には、蒸着機構６が設けられている。本実施形態の蒸着機構６は、電子ビーム蒸着源からなり、蒸着材料を充填する坩堝６ａと、坩堝６ａに充填された蒸着材料に電子ビームを照射する電子銃６ｂとを備える。また、坩堝６ａの上方には、当該坩堝６ａの上部開口を開閉するシャッタ６ｃが移動可能に設けられている。基板ホルダ５に保持された基板Ｓに対して成膜処理を行う場合には、電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。なお、図１に示す符号６ｄは、マイスナトラップの冷却管コイルであって、成膜室２ａの内部を真空排気したときに、基板Ｓから放出される水分を効率的に除去するものである。本実施形態の成膜装置１にて用いられる蒸着材料としては、特に限定はされないが、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｔａ２Ｏ５，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５又はＨｆＯ２、などを用いることができる。
【００１６】
なお、蒸着機構６の蒸発源として、電子銃（電子ビーム加熱）の代わりに、抵抗加熱を用いてもよい。抵抗加熱は、発熱体の両端に電圧をかけ、流れる電流によるジュール熱で加熱する方法である。発熱体として用いられるのは、タングステン、タンタル、モリブデンなどの高融点金属や、カーボン、窒化ホウ素・ホウ化チタン混合焼結体などである。発熱体は蒸発物質に応じて、適した形状に加工して用いてもよいし、耐熱性の坩堝を併用してもよい。
【００１７】
本実施形態の成膜装置１では、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに、所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９を備える。ガス供給源９は、成膜室２ａの内部の雰囲気ガス、たとえば不活性ガスなどを供給するための供給源である。図１には、１つのノズル８及びガス供給源９を示しているが、１つ又は複数のガス供給源９に複数のノズル８を接続し、当該複数のノズル８から第１領域Ａに向かって所定のガスを吹き付けるようにしてもよい。
【００１８】
成膜室２ａの内部の下面近傍で、蒸着機構６の側方の第２領域Ｂには、第１イオン源１０Ａが設置されている。第１イオン源１０Ａは、蒸着機構６による基板Ｓの成膜処理を、イオンによって補助するイオンアシスト用のイオン源である。本実施形態では、第１イオン源１０Ａとして、例えば、プラズマからのイオンの引き出しに格子状の電極を利用するイオン源、いわゆるカウフマン型イオン源を用いている。カウフマン型イオン源の動作圧力は、５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）である。
【００１９】
カウフマン型の第１イオン源１０Ａは、詳しくは図示しないが、筐体と、筐体内に配されたアノード及びフィラメントと、筐体外部に配された磁界発生用のマグネットと、筐体の開口部に配されて筐体と同電位に保たれたスクリーン電極と、スクリーン電極の外側に配されるスクリーン状の加速電極とを備える。筐体内に反応性ガス（Ｏ２等）又は不活性ガス（Ａｒ等）を供給し、アノードに正の電位を印可してフィラメントを加熱すると放電が発生し、放電により発生した電子とガスとの衝突により筐体内にプラズマが生成される。生成されたプラズマは、マグネットの磁界によって高密度化される。この状態で、加速電極に負の電位を印可すると、プラズマからイオンが引き出されてスクリーン電極を通過し、加速されて基板Ｓに照射される。
【００２０】
次に作用を説明する。
本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法は、基板ホルダ５の基板保持面５ａに基板Ｓを装着し、筐体２を密閉したのち、ゲートバルブ３ａを開いて第１排気装置３を作動し、当該第１排気装置３の設定値をたとえば１．０Ｅ−２Ｐａ（１．０×１０−２Ｐａ）に設定して成膜室２ａの内部を全体的に減圧する。なお、この時点で駆動部５ｃを駆動して基板ホルダ５の所定の回転速度で回転し始めてもよい。
【００２１】
時間の経過とともに成膜室２ａの内部は、常圧から減圧されるが、第１排気装置３の近傍に設けられた蒸着機構６と、第１イオン源１０Ａとを含む第２領域Ｂの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて特に低圧となる。これに対して、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａには、ガス供給源９からのガスがノズル８を介して導入されるので、第１領域Ａの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて高圧となる。
【００２２】
これら第１排気装置３と、ノズル８及びガス供給源９との作用により、好ましくは、第２領域Ｂの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、第１領域Ａの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になったら、蒸着機構６の電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。また、第１イオン源１０Ａは、蒸着機構６の作動と同時、あるいは蒸着機構６の作動よりも先あるいは後に動作を開始し、基板Ｓに向けてイオンを照射する。第１イオン源１０Ａは、動作圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）とされたカウフマン型イオン源であるため、第２領域Ｂの雰囲気圧力内で適正に動作する。第１イオン源１０Ａから照射されたイオンは、蒸着機構６により蒸発されて浮遊している蒸着材料を加速させて基板Ｓに押し付ける。これにより、基板Ｓの表面に形成される薄膜は、密着性、緻密性及び機械的強度が高くなる。
【００２３】
図９は、第１領域Ａ及び第２領域Ｂの雰囲気圧並びに第１排気装置３の設定圧力を示すグラフであり、縦軸は圧力の対数を示す。同図に示すように、蒸着機構６を含む第２領域Ｂを５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が蒸発しないからである。一方、基板Ｓを含む第１領域Ａを５．０Ｅ−２Ｐａ以上（５．０×１０−２Ｐａ以上）にするのは、これより雰囲気圧力が低いと低屈折率の薄膜が得られないからであり、１．０Ｅ＋２Ｐａ以下（１．０×１０２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が基板Ｓに届かず成膜できないからである。本実施形態では、蒸着機構６を含む第２領域Ｂが５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、基板Ｓを含む第１領域Ａが、５．０Ｅｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になればよいので、第１排気装置３の設定圧力と、ノズル８及びガス供給源９からのガス供給量は特に限定されない。
【００２４】
以上のとおり、本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法によれば、蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力を蒸着が可能な圧力（好ましくは上限に近い範囲の圧力）に設定する一方で、基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は相対的に高圧にするので、真空蒸着法により低屈折率の薄膜を得ることができる。また、第２領域Ｂ内で動作可能な第１イオン源１０Ａを用いてイオンアシストを行うので、イオンアシストを行わない場合よりも低屈折率の薄膜の機械的強度を高めることができる。
【００２５】
なお、第１イオン源１０Ａの上方に、基板Ｓに対するイオンの照射を遮るシャッタや、イオンの指向性を調整するための調整板などを設置してもよい。また、第１イオン源１０Ａから照射された正イオンにより帯電した基板Ｓを電気的に中和するために、基板Ｓに向けて負の電子を照射するニュートラライザを成膜室２ａ内に設置してもよい。さらに、第１イオン源１０Ａは、カウフマン型に限定されるものではなく、動作圧力が第２領域Ｂの雰囲気圧力である５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）であれば、他の形式のイオン源を用いてもよい。
【００２６】
なお、上記基板Ｓが、本発明の被蒸着物に相当し、ノズル８及びガス供給源９が、本発明の第１雰囲気圧力設定手段、増圧手段、圧力調整手段に相当し、上記第１排気装置３が、本発明の第２雰囲気圧力設定手段に相当し、第１イオン源１０Ａが、本発明の第１イオン源に相当する。
【００２７】
《第２実施形態》
図２は、本発明に係る成膜装置１の第２実施形態を示す概略縦断面である。本実施形態の成膜装置１は、実質的に密閉空間となる成膜室２ａを構成する筐体２と、成膜室２ａの内部全体を減圧するための第１排気装置３と、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９と、イオンアシスト用の第２イオン源１０Ｂと、を備える。
【００２８】
本実施形態の成膜装置１は、上述した第１実施形態と同様、上面（天井面）、下面（底面）及び複数の側面を有する箱形、又は上面（天井面）、下面（底面）、曲面状の側面を有する筒形で構成された筐体２を有し、当該筐体２の内部が、実質的に密閉空間としての成膜室２ａを構成する。図２に示す成膜装置１の姿勢において、筐体２の上側の面を上面、下側の面を下面、横側の面を側面と便宜的に称するが、これは単に筐体２と、当該筐体２に設けられる第１排気装置３、基板ホルダ５及び蒸着機構６との相対的な位置関係を説明するための便宜的な定義であり、実際に設置された成膜装置１の姿勢を絶対的に定義するものではない。
【００２９】
たとえば、図２に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置しているが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、基板ホルダ５と蒸着機構６とを左右方向（水平方向）や斜め方向に配置してもよい。また、図２に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置したため、そのレイアウトの関係で、第１排気装置３を筐体２の下面に配置したが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、第１排気装置３は適宜箇所に配置することができる。
【００３０】
第１排気装置３は、図２に示すように、筐体２の下面に、すなわち蒸着機構６の近傍に、ゲートバルブ３ａを介して設けられている。ゲートバルブ３ａは、第１排気装置３と成膜室２ａとを開閉する気密バルブであり、成膜室２ａの内部を減圧する場合にはゲートバルブ３ａを開き、被蒸着物である基板Ｓを成膜室２ａに投入する場合や、成膜を終えた基板Ｓを成膜室２ａから取り出する場合など、それ以外の場合はゲートバルブ３ａを閉じる。第１排気装置３には、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、定圧ポンプ（ＣＰ）又は拡散ポンプ（ＤＰ）等が用いられ、成膜室２ａの内部を１．０Ｅ
−２Ｐａ以下（１．０×１０−２Ｐａ以下）まで減圧できる定格能力を有する。
【００３１】
成膜室２ａの内部には、板状の基板ホルダ５が回転軸５ｂにより懸架され、回転軸５ｂは筐体２の上面に回転可能に支持されている。そして、基板ホルダ５は、駆動部５ｃにより回転する回転軸５ｂを中心に回転可能とされている。基板ホルダ５の基板保持面５ａには、蒸着材料の蒸着対象となる基板（被蒸着物）Ｓが保持される。なお、基板ホルダ５に保持する基板Ｓの数量は何ら限定されず、１枚であっても複数枚であってもよい。また、駆動部５ｃを省略して非回転の基板ホルダ５としてもよい。図２に示す第２実施形態では、基板ホルダ５の基板保持面５ａに複数の基板Ｓが保持可能とされ、蒸着機構６の直上に複数の基板Ｓが位置するように基板ホルダ５が設けられている。
【００３２】
成膜室２ａの内部の下面近傍には、蒸着機構６が設けられている。本実施形態の蒸着機構６は、電子ビーム蒸着源からなり、蒸着材料を充填する坩堝６ａと、坩堝６ａに充填された蒸着材料に電子ビームを照射する電子銃６ｂとを備える。また、坩堝６ａの上方には、当該坩堝６ａの上部開口を開閉するシャッタ６ｃが移動可能に設けられている。基板ホルダ５に保持された基板Ｓに対して成膜処理を行う場合には、電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。なお、図２に示す符号６ｄは、マイスナトラップの冷却管コイルであって、成膜室２ａの内部を真空排気したときに、基板Ｓから放出される水分を効率的に除去するものである。本実施形態の成膜装置１にて用いられる蒸着材料としては、特に限定はされないが、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｔａ２Ｏ５，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５又はＨｆＯ２、などを用いることができる。
【００３３】
なお、蒸着機構６の蒸発源として、電子銃（電子ビーム加熱）の代わりに、抵抗加熱を用いてもよい。抵抗加熱は、発熱体の両端に電圧をかけ、流れる電流によるジュール熱で加熱する方法である。発熱体として用いられるのは、タングステン、タンタル、モリブデンなどの高融点金属や、カーボン、窒化ホウ素・ホウ化チタン混合焼結体などである。発熱体は蒸発物質に応じて、適した形状に加工して用いてもよいし、耐熱性の坩堝を併用してもよい。
【００３４】
本実施形態の成膜装置１では、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに、所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９を備える。ガス供給源９は、成膜室２ａの内部の雰囲気ガス、たとえば不活性ガスなどを供給するための供給源である。図２には、１つのノズル８及びガス供給源９を示しているが、１つ又は複数のガス供給源９に複数のノズル８を接続し、当該複数のノズル８から第１領域Ａに向かって所定のガスを吹き付けるようにしてもよい。
【００３５】
成膜室２ａの内部には、蒸着機構６と基板ホルダ５との間、より詳しくは、蒸着機構６の上方で基板ホルダ５の下方の位置である第１領域Ａに、第２イオン源１０Ｂが設置されている。第２イオン源１０Ｂは、蒸着機構６による基板Ｓの成膜処理を、イオンによって補助するイオンアシスト用のイオン源である。本実施形態では、第２イオン源１０Ｂとして、ホール効果を利用してイオンを照射するエンドホール型イオン源を用いている。エンドホール型イオン源は、５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）の雰囲気圧力内で動作可能である。
【００３６】
エンドホール型の第２イオン源１０Ｂは、詳しくは図示しないが、底面側が閉塞され、上面側が開口された円筒形状の筐体と、筐体内の底面側に配された磁石と、磁石の上方に配された円板状のアノードと、アノードの上方に配されたカソードとを備える。アノードには、上面の開口が下面よりも大きくされた円錐形状のプラズマ生成部が貫通するように設けられている。筐体内には、反応性ガス（Ｏ２等）又は不活性ガス（Ａｒ等）が供給され、供給されたガスは、筐体内を通過してアノードのプラズマ生成部に導入される。この状態でアノードとカソードとの間に電圧を印可すると、カソードからアノードに向けて電子が供給され、電子とガスとの衝突によってプラズマ生成部内でプラズマが生成される。また、カソードから供給された電子は、磁石の磁界によって軌道が曲げられて移動距離が増大するので、ガスとの衝突断面積が増えてプラズマが高密度化される。プラズマに含まれるイオンは、カソードによって引き出され、加速されて基板Ｓに照射される。
【００３７】
次に作用を説明する。
本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法は、基板ホルダ５の基板保持面５ａに基板Ｓを装着し、筐体２を密閉したのち、ゲートバルブ３ａを開いて第１排気装置３を作動し、当該第１排気装置３の設定値をたとえば１．０Ｅ−２Ｐａ（１．０×１０−２Ｐａ）に設定して成膜室２ａの内部を全体的に減圧する。なお、この時点で駆動部５ｃを駆動して基板ホルダ５の所定の回転速度で回転し始めてもよい。
【００３８】
時間の経過とともに成膜室２ａの内部は、常圧から減圧されるが、第１排気装置３の近傍に設けられた蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて特に低圧となる。これに対して、基板ホルダ５に保持された基板Ｓと、第２イオン源１０Ｂとを含む第１領域Ａには、ガス供給源９からのガスがノズル８を介して導入されるので、第１領域Ａの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて高圧となる。
【００３９】
これら第１排気装置３と、ノズル８及びガス供給源９との作用により、好ましくは、第２領域Ｂの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、第１領域Ａの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になったら、蒸着機構６の電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。また、第２イオン源１０Ｂは、蒸着機構６の作動と同時、あるいは蒸着機構６の作動よりも先あるいは後に動作を開始し、基板Ｓに向けてイオンを照射する。第２イオン源１０Ｂは、動作圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）とされたエンドホール型イオン源であるため、第１領域Ａの雰囲気圧力内で適正に動作する。第２イオン源１０Ｂから照射されたイオンは、蒸着機構６により蒸発されて浮遊している蒸着材料を加速させて基板Ｓに押し付ける。これにより、基板Ｓの表面に形成される薄膜は、密着性、緻密性及び機械的強度が高くなる。
【００４０】
図９は、第１領域Ａ及び第２領域Ｂの雰囲気圧並びに第１排気装置３の設定圧力を示すグラフであり、縦軸は圧力の対数を示す。同図に示すように、蒸着機構６を含む第２領域Ｂを５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が蒸発しないからである。一方、基板Ｓを含む第１領域Ａを５．０Ｅ−２Ｐａ以上（５．０×１０−２Ｐａ以上）にするのは、これより雰囲気圧力が低いと低屈折率の薄膜が得られないからであり、１．０Ｅ＋２Ｐａ以下（１．０×１０２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が基板Ｓに届かず成膜できないからである。本実施形態では、蒸着機構６を含む第２領域Ｂが５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、基板Ｓを含む第１領域Ａが、５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になればよいので、第１排気装置３の設定圧力と、ノズル８及びガス供給源９からのガス供給量は特に限定されない。
【００４１】
以上のとおり、本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法によれば、蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力を蒸着が可能な圧力（好ましくは上限に近い範囲の圧力）に設定する一方で、基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は相対的に高圧にするので、真空蒸着法により低屈折率の薄膜を得ることができる。また、第１領域Ａ内で動作可能な第２イオン源１０Ｂを用いてイオンアシストを行うので、イオンアシストを行わない場合よりも低屈折率の薄膜の機械的強度を高めることができる。特に、この第２実施形態では、基板Ｓと第２イオン源１０Ｂとの距離が第１実施形態よりも近くなるので、イオンの移動距離の長さによるエネルギ低下を小さくすることができる。したがって、第１実施形態よりも高いエネルギでイオンを基板Ｓに照射することができるので、より機械的強度の高い薄膜を生成することができる。
【００４２】
なお、第２イオン源１０Ｂの上方に、基板Ｓに対するイオンの照射を遮るシャッタや、イオンの指向性を調整するための調整板などを設置してもよい。また、第２イオン源１０Ｂから照射された正イオンによって帯電した基板Ｓを電気的に中和するために、基板Ｓに向けて負の電子を照射するニュートラライザを成膜室２ａ内に設置してもよい。さらに、第２イオン源１０Ｂは、エンドホール型に限定されるものではなく、動作圧力が第１領域Ａの雰囲気圧力である５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）の範囲内であれば、他の形式のイオン源を用いてもよい。
【００４３】
なお、上記基板Ｓが、本発明の被蒸着物に相当し、ノズル８及びガス供給源９が、本発明の第１雰囲気圧力設定手段、増圧手段、圧力調整手段に相当し、上記第１排気装置３が、本発明の第２雰囲気圧力設定手段に相当し、第２イオン源１０Ｂが、本発明の第２イオン源に相当する。
【００４４】
《第３実施形態》
図３は、本発明に係る成膜装置１の第３実施形態を示す概略縦断面である。本実施形態の成膜装置１は、実質的に密閉空間となる成膜室２ａを構成する筐体２と、成膜室２ａの内部全体を減圧するための第１排気装置３と、第１排気装置３による成膜室２ａの一部の排気を遮る遮蔽部材７と、イオンアシスト用の第２イオン源１０Ｂと、を備える。
【００４５】
本実施形態の成膜装置１は、上述した第１実施形態及び第２実施形態と同様、上面（天井面）、下面（底面）及び複数の側面を有する箱形、又は上面（天井面）、下面（底面）、曲面状の側面を有する筒形で構成された筐体２を有し、当該筐体２の内部が、実質的に密閉空間としての成膜室２ａを構成する。図３に示す成膜装置１の姿勢において、筐体２の上側の面を上面、下側の面を下面、横側の面を側面と便宜的に称するが、これは単に筐体２と、当該筐体２に設けられる第１排気装置３、基板ホルダ５及び蒸着機構６との相対的な位置関係を説明するための便宜的な定義であり、実際に設置された成膜装置１の姿勢を絶対的に定義するものではない。
【００４６】
たとえば、図３に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置しているが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、基板ホルダ５と蒸着機構６とを左右方向（水平方向）や斜め方向に配置してもよい。また、図３に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置したため、そのレイアウトの関係で、第１排気装置３を筐体２の下面に配置したが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、第１排気装置３は適宜箇所に配置することができる。
【００４７】
第１排気装置３は、図３に示すように、筐体２の下面に、すなわち蒸着機構６の近傍に、ゲートバルブ３ａを介して設けられている。ゲートバルブ３ａは、第１排気装置３と成膜室２ａとを開閉する気密バルブであり、成膜室２ａの内部を減圧する場合にはゲートバルブ３ａを開き、被蒸着物である基板Ｓを成膜室２ａに投入する場合や、成膜を終えた基板Ｓを成膜室２ａから取り出する場合など、それ以外の場合はゲートバルブ３ａを閉じる。第１排気装置３には、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、定圧ポンプ（ＣＰ）又は拡散ポンプ（ＤＰ）等が用いられ、成膜室２ａの内部を１．０Ｅ−２Ｐａ以下（１．０×１０−２Ｐａ以下）まで減圧できる定格能力を有する。
【００４８】
成膜室２ａの内部には、板状の基板ホルダ５が回転軸５ｂにより懸架され、回転軸５ｂは筐体２の上面に回転可能に支持されている。そして、基板ホルダ５は、駆動部５ｃにより回転する回転軸５ｂを中心に回転可能とされている。基板ホルダ５の基板保持面５ａには、蒸着材料の蒸着対象となる基板（被蒸着物）Ｓが保持される。なお、基板ホルダ５に保持する基板Ｓの数量は何ら限定されず、１枚であっても複数枚であってもよい。また、駆動部５ｃを省略して非回転の基板ホルダ５としてもよい。図３に示す第３実施形態では、基板ホルダ５の基板保持面５ａに複数の基板Ｓが保持可能とされ、蒸着機構６の直上に複数の基板Ｓが位置するように基板ホルダ５が設けられている。
【００４９】
成膜室２ａの内部の下面近傍には、蒸着機構６が設けられている。本実施形態の蒸着機構６は、電子ビーム蒸着源からなり、蒸着材料を充填する坩堝６ａと、坩堝６ａに充填された蒸着材料に電子ビームを照射する電子銃６ｂとを備える。また、坩堝６ａの上方には、当該坩堝６ａの上部開口を開閉するシャッタ６ｃが移動可能に設けられている。基板ホルダ５に保持された基板Ｓに対して成膜処理を行う場合には、電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。なお、図３に示す符号６ｄは、マイスナトラップの冷却管コイルであって、成膜室２ａの内部を真空排気したときに、基板Ｓから放出される水分を効率的に除去するものである。本実施形態の成膜装置１にて用いられる蒸着材料としては、特に限定はされないが、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｔａ２Ｏ５，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５又はＨｆＯ２、などを用いることができる。
【００５０】
なお、蒸着機構６の蒸発源として、電子銃（電子ビーム加熱）の代わりに、抵抗加熱を用いてもよい。抵抗加熱は、発熱体の両端に電圧をかけ、流れる電流によるジュール熱で加熱する方法である。発熱体として用いられるのは、タングステン、タンタル、モリブデンなどの高融点金属や、カーボン、窒化ホウ素・ホウ化チタン混合焼結体などである。発熱体は蒸発物質に応じて、適した形状に加工して用いてもよいし、耐熱性の坩堝を併用してもよい。
【００５１】
本実施形態の成膜装置１では、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａと、蒸着機構６を含む第２領域Ｂとの間に、遮蔽部材７が固定されている。本実施形態の遮蔽部材７は、中央が円形、楕円形又は矩形などに開口した円盤状平板で構成され、第１排気装置３による成膜室２ａの一部の排気を遮る機能を司る。すなわち、図３に示すように、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む領域を第１領域Ａとしたときに、第１排気装置３により成膜室２ａの内部の気体が排気される際に当該第１領域Ａのガスの排気を部分的に遮蔽することで、第１領域Ａの減圧効果を低減する。
【００５２】
成膜室２ａの内部には、遮蔽部材７の上方の第１領域Ａ内に第２イオン源１０Ｂが設置されている。第２イオン源１０Ｂは、蒸着機構６による基板Ｓの成膜処理を、イオンによって補助するイオンアシスト用のイオン源である。本実施形態では、第２イオン源１０Ｂとして、ホール効果を利用してイオンを照射するエンドホール型イオン源を用いている。エンドホール型イオン源は、５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）の雰囲気圧力内で動作可能である。
【００５３】
エンドホール型の第２イオン源１０Ｂは、詳しくは図示しないが、底面側が閉塞され、上面側が開口された円筒形状の筐体と、筐体内の底面側に配された磁石と、磁石の上方に配された円板状のアノードと、アノードの上方に配されたカソードとを備える。アノードには、上面の開口が下面よりも大きくされた円錐形状のプラズマ生成部が貫通するように設けられている。筐体内には、反応性ガス（Ｏ２等）又は不活性ガス（Ａｒ等）が供給され、供給されたガスは、筐体内を通過してアノードのプラズマ生成部に導入される。この状態でアノードとカソードとの間に電圧を印可すると、カソードからアノードに向けて電子が供給され、電子とガスとの衝突によってプラズマ生成部内でプラズマが生成される。また、カソードから供給された電子は、磁石の磁界によって軌道が曲げられて移動距離が増大するので、ガスとの衝突断面積が増えてプラズマが高密度化される。プラズマに含まれるイオンは、カソードによって引き出され、加速されて基板Ｓに照射される。
【００５４】
次に作用を説明する。
本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法は、基板ホルダ５の基板保持面５ａに基板Ｓを装着し、筐体２を密閉したのち、ゲートバルブ３ａを開いて第１排気装置３を作動し、当該第１排気装置３の設定値をたとえば１．０Ｅ−２Ｐａ（１．０×１０−２Ｐａ）に設定して成膜室２ａの内部を全体的に減圧する。なお、この時点で駆動部５ｃを駆動して基板ホルダ５の所定の回転速度で回転し始めてもよい。
【００５５】
時間の経過とともに成膜室２ａの内部は、常圧から減圧されるが、第１排気装置３の近傍に設けられた蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて特に低圧となる。これに対して、基板ホルダ５に保持された基板Ｓと、第２イオン源１０Ｂとを含む第１領域Ａは、遮蔽部材７により第１排気装置３による全体的な排気の一部が遮られるので、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて高圧となる。
【００５６】
これら第１排気装置３と遮蔽部材７との作用により、好ましくは、第２領域Ｂの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、第１領域Ａの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になったら、蒸着機構６の電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。また、第２イオン源１０Ｂは、蒸着機構６の作動と同時、あるいは蒸着機構６の作動よりも先あるいは後に動作を開始し、基板Ｓに向けてイオンを照射する。第２イオン源１０Ｂは、動作圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）とされたエンドホール型イオン源であるため、第２領域Ｂの雰囲気圧力内で適正に動作する。第２イオン源１０Ｂから照射されたイオンは、蒸着機構６により蒸発されて浮遊している蒸着材料を加速させて基板Ｓに押し付ける。これにより、基板Ｓの表面に形成される薄膜は、密着性、緻密性及び機械的強度が高くなる。
【００５７】
図９は、第１領域Ａ及び第２領域Ｂの雰囲気圧並びに第１排気装置３の設定圧力を示すグラフであり、縦軸は圧力の対数を示す。同図に示すように、蒸着機構６を含む第２領域Ｂを５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が蒸発しないからである。一方、基板Ｓを含む第１領域Ａを５．０Ｅ−２Ｐａ以上（５．０×１０−２Ｐａ以上）にするのは、これより雰囲気圧力が低いと低屈折率の薄膜が得られないからであり、１．０Ｅ＋２Ｐａ以下（１．０×１０２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が基板Ｓに届かず成膜できないからである。本実施形態では、蒸着機構６を含む第２領域Ｂが５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、基板Ｓを含む第１領域Ａが、５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になればよいので、第１排気装置３の設定圧力と、遮蔽部材７の構造（たとえば開口の形状や面積）は特に限定されない。
【００５８】
以上のとおり、本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法によれば、蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力を蒸着が可能な圧力（好ましくは上限に近い範囲の圧力）に設定する一方で、基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は相対的に高圧にするので、真空蒸着法により低屈折率の薄膜を得ることができる。特に、この第３実施形態では、基板Ｓと第２イオン源１０Ｂとの距離が第１実施形態よりも近くなるので、イオンの移動距離の長さによるエネルギ低下を小さくすることができる。したがって、第１実施形態よりも高いエネルギでイオンを基板Ｓに照射することができるので、より機械的強度の高い薄膜を生成することができる。
【００５９】
なお、第２イオン源１０Ｂの上方に、基板Ｓに対するイオンの照射を遮るシャッタや、イオンの指向性を調整するための調整板などを設置してもよい。また、第２イオン源１０Ｂから照射された正イオンによって帯電した基板Ｓを電気的に中和するために、基板Ｓに向けて負の電子を照射するニュートラライザを成膜室２ａ内に設置してもよい。さらに、第２イオン源１０Ｂは、エンドホール型に限定されるものではなく、動作圧力が第１領域Ａの雰囲気圧力である５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）の範囲内であれば、他の形式のイオン源を用いてもよい。
【００６０】
なお、上記基板Ｓが、本発明の被蒸着物に相当し、遮蔽部材７が、本発明の第１雰囲気圧力設定手段、増圧手段、圧力調整手段に相当し、上記第１排気装置３が、本発明の第２雰囲気圧力設定手段に相当し、第２イオン源１０Ｂが、本発明の第２イオン源に相当する。
【００６１】
《第４実施形態》
図４は、本発明に係る成膜装置１の第４実施形態を示す概略縦断面である。本実施形態の成膜装置１は、上述した第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせた実施形態であり、実質的に密閉空間となる成膜室２ａを構成する筐体２と、成膜室２ａの内部全体を減圧するための第１排気装置３と、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９と、第１排気装置３による成膜室２ａの一部の排気を遮る遮蔽部材７と、イオンアシスト用の第２イオン源１０Ｂと、を備える。
【００６２】
本実施形態の成膜装置１は、上述した第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態と同様、上面（天井面）、下面（底面）及び複数の側面を有する箱形、又は上面（天井面）、下面（底面）、曲面状の側面を有する筒形で構成された筐体２を有し、当該筐体２の内部が、実質的に密閉空間としての成膜室２ａを構成する。図４に示す成膜装置１の姿勢において、筐体２の上側の面を上面、下側の面を下面、横側の面を側面と便宜的に称するが、これは単に筐体２と、当該筐体２に設けられる第１排気装置３、基板ホルダ５及び蒸着機構６との相対的な位置関係を説明するための便宜的な定義であり、実際に設置された成膜装置１の姿勢を絶対的に定義するものではない。
【００６３】
たとえば、図４に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置しているが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、基板ホルダ５と蒸着機構６とを左右方向（水平方向）や斜め方向に配置してもよい。また、図４に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置したため、そのレイアウトの関係で、第１排気装置３を筐体２の下面に配置したが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、第１排気装置３は適宜箇所に配置することができる。
【００６４】
第１排気装置３は、図４に示すように、筐体２の下面に、すなわち蒸着機構６の近傍に、ゲートバルブ３ａを介して設けられている。ゲートバルブ３ａは、第１排気装置３と成膜室２ａとを開閉する気密バルブであり、成膜室２ａの内部を減圧する場合にはゲートバルブ３ａを開き、被蒸着物である基板Ｓを成膜室２ａに投入する場合や、成膜を終えた基板Ｓを成膜室２ａから取り出する場合など、それ以外の場合はゲートバルブ３ａを閉じる。第１排気装置３には、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、定圧ポンプ（ＣＰ）又は拡散ポンプ（ＤＰ）等が用いられ、成膜室２ａの内部を１．０Ｅ−２Ｐａ以下（１．０×１０−２Ｐａ以下）まで減圧できる定格能力を有する。
【００６５】
成膜室２ａの内部には、板状の基板ホルダ５が回転軸５ｂにより懸架され、回転軸５ｂは筐体２の上面に回転可能に支持されている。そして、基板ホルダ５は、駆動部５ｃにより回転する回転軸５ｂを中心に回転可能とされている。基板ホルダ５の基板保持面５ａには、蒸着材料の蒸着対象となる基板（被蒸着物）Ｓが保持される。なお、基板ホルダ５に保持する基板Ｓの数量は何ら限定されず、１枚であっても複数枚であってもよい。また、駆動部５ｃを省略して非回転の基板ホルダ５としてもよい。図４に示す第４実施形態では、基板ホルダ５の基板保持面５ａに複数の基板Ｓが保持可能とされ、蒸着機構６の直上に複数の基板Ｓが位置するように基板ホルダ５が設けられている。
【００６６】
成膜室２ａの内部の下面近傍には、蒸着機構６が設けられている。本実施形態の蒸着機構６は、電子ビーム蒸着源からなり、蒸着材料を充填する坩堝６ａと、坩堝６ａに充填された蒸着材料に電子ビームを照射する電子銃６ｂとを備える。また、坩堝６ａの上方には、当該坩堝６ａの上部開口を開閉するシャッタ６ｃが移動可能に設けられている。基板ホルダ５に保持された基板Ｓに対して成膜処理を行う場合には、電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。なお、図４に示す符号６ｄは、マイスナトラップの冷却管コイルであって、成膜室２ａの内部を真空排気したときに、基板Ｓから放出される水分を効率的に除去するものである。本実施形態の成膜装置１にて用いられる蒸着材料としては、特に限定はされないが、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｔａ２Ｏ５，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５又はＨｆＯ２、などを用いることができる。
【００６７】
なお、蒸着機構６の蒸発源としては、電子銃（電子ビーム加熱）の代わりに、抵抗加熱を用いてもよい。抵抗加熱は、発熱体の両端に電圧をかけ、流れる電流によるジュール熱で加熱する方法である。発熱体として用いられるのは、タングステン、タンタル、モリブデンなどの高融点金属や、カーボン、窒化ホウ素・ホウ化チタン混合焼結体などである。発熱体は蒸発物質に応じて、適した形状に加工して用いてもよいし、耐熱性の坩堝を併用してもよい。
【００６８】
本実施形態の成膜装置１では、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに、所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９を備える。ガス供給源９は、成膜室２ａの内部の雰囲気ガス、たとえば不活性ガスなどを供給するための供給源である。図４には、１つのノズル８及びガス供給源９を示しているが、１つ又は複数のガス供給源９に複数のノズル８を接続し、当該複数のノズル８から第１領域Ａに向かって所定のガスを吹き付けるようにしてもよい。
【００６９】
また本実施形態の成膜装置１では、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａと、蒸着機構６を含む第２領域Ｂとの間に、遮蔽部材７が固定されている。本実施形態の遮蔽部材７は、中央が円形、楕円形又は矩形などに開口した円盤状平板で構成され、第１排気装置３による成膜室２ａの一部の排気を遮る機能を司る。すなわち、図４に示すように、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む領域を第１領域Ａとしたときに、第１排気装置３により成膜室２ａの内部の気体が排気される際に当該第１領域Ａのガスの排気を部分的に遮蔽することで、第１領域Ａの減圧効果を低減する。
【００７０】
成膜室２ａの内部には、遮蔽部材７の上方の第１領域Ａ内に第２イオン源１０Ｂが設置されている。第２イオン源１０Ｂは、蒸着機構６による基板Ｓの成膜処理を、イオンによって補助するイオンアシスト用のイオン源である。本実施形態では、第２イオン源１０Ｂとして、ホール効果を利用してイオンを照射するエンドホール型イオン源を用いている。エンドホール型イオン源は、５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）の雰囲気圧力内で動作可能である。
【００７１】
エンドホール型の第２イオン源１０Ｂは、詳しくは図示しないが、底面側が閉塞され、上面側が開口された円筒形状の筐体と、筐体内の底面側に配された磁石と、磁石の上方に配された円板状のアノードと、アノードの上方に配されたカソードとを備える。アノードには、上面の開口が下面よりも大きくされた円錐形状のプラズマ生成部が貫通するように設けられている。筐体内には、反応性ガス（Ｏ２等）又は不活性ガス（Ａｒ等）が供給され、供給されたガスは、筐体内を通過してアノードのプラズマ生成部に導入される。この状態でアノードとカソードとの間に電圧を印可すると、カソードからアノードに向けて電子が供給され、電子とガスとの衝突によってプラズマ生成部内でプラズマが生成される。また、カソードから供給された電子は、磁石の磁界によって軌道が曲げられて移動距離が増大するので、ガスとの衝突断面積が増えてプラズマが高密度化される。プラズマに含まれるイオンは、カソードによって引き出され、加速されて基板Ｓに照射される。
【００７２】
次に作用を説明する。
本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法は、基板ホルダ５の基板保持面５ａに基板Ｓを装着し、筐体２を密閉したのち、ゲートバルブ３ａを開いて第１排気装置３を作動し、当該第１排気装置３の設定値をたとえば１．０Ｅ−２Ｐａ（１．０×１０−２Ｐａ）に設定して成膜室２ａの内部を全体的に減圧する。なお、この時点で駆動部５ｃを駆動して基板ホルダ５の所定の回転速度で回転し始めてもよい。
【００７３】
時間の経過とともに成膜室２ａの内部は、常圧から減圧されるが、第１排気装置３の近傍に設けられた蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて特に低圧となる。これに対して、基板ホルダ５に保持された基板Ｓと、第２イオン源１０Ｂとを含む第１領域Ａは、遮蔽部材７により第１排気装置３による全体的な排気の一部が遮られるのと同時に、ガス供給源９からのガスがノズル８を介して導入されるので、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて高圧となる。
【００７４】
これら第１排気装置３と遮蔽部材７との作用により、好ましくは、第２領域Ｂの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、第１領域Ａの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になったら、蒸着機構６の電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。また、第２イオン源１０Ｂは、蒸着機構６の作動と同時、あるいは蒸着機構６の作動よりも先あるいは後に動作を開始し、基板Ｓに向けてイオンを照射する。第２イオン源１０Ｂは、動作圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）とされたエンドホール型イオン源であるため、第２領域Ｂの雰囲気圧力内で適切に動作する。第２イオン源１０Ｂから照射されたイオンは、蒸着機構６により蒸発されて浮遊している蒸着材料を加速させて基板Ｓに押し付ける。これにより、基板Ｓの表面に形成される薄膜は、密着性、緻密性及び機械的強度が高くなる。
【００７５】
図９は、第１領域Ａ及び第２領域Ｂの雰囲気圧並びに第１排気装置３の設定圧力を示すグラフであり、縦軸は圧力の対数を示す。同図に示すように、蒸着機構６を含む第２領域Ｂを５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が蒸発しないからである。一方、基板Ｓを含む第１領域Ａを５．０Ｅ−２Ｐａ以上（５．０×１０−２Ｐａ以上）にするのは、これより雰囲気圧力が低いと低屈折率の薄膜が得られないからであり、１．０Ｅ＋２Ｐａ以下（１．０×１０２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が基板Ｓに届かず成膜できないからである。本実施形態では、蒸着機構６を含む第２領域Ｂが０．０５Ｐａ以下、基板Ｓを含む第１領域Ａが、５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になればよいので、第１排気装置３の設定圧力と、ノズル８及びガス供給源９からのガス供給量と、遮蔽部材７の構造（たとえば開口の形状や面積）は特に限定されない。
【００７６】
以上のとおり、本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法によれば、蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力を蒸着が可能な圧力（好ましくは上限に近い範囲の圧力）に設定する一方で、基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は相対的に高圧にするので、真空蒸着法により低屈折率の薄膜を得ることができる。特に、この第２実施形態では、基板Ｓと第２イオン源１０Ｂとの距離が第１実施形態よりも近くなるので、イオンの移動距離によるエネルギ低下を小さくすることができる。したがって、第１実施形態よりも高いエネルギでイオンを基板Ｓに照射することができるので、より機械的強度の高い薄膜を生成することができる。
【００７７】
なお、第２イオン源１０Ｂの上方に、基板Ｓに対するイオンの照射を遮るシャッタや、イオンの指向性を調整するための調整板などを設置してもよい。また、第２イオン源１０Ｂから照射された正イオンによって帯電した基板Ｓを電気的に中和するために、基板Ｓに向けて負の電子を照射するニュートラライザを成膜室２ａ内に設置してもよい。さらに、第２イオン源１０Ｂは、エンドホール型に限定されるものではなく、動作圧力が第１領域Ａの雰囲気圧力である５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）の範囲内であれば、他の形式のイオン源を用いてもよい。
【００７８】
なお、上記基板Ｓが、本発明の被蒸着物に相当し、遮蔽部材７並びにノズル８及びガス供給源９が、本発明の第１雰囲気圧力設定手段、増圧手段、圧力調整手段に相当し、上記第１排気装置３が、本発明の第２雰囲気圧力設定手段に相当し、第２イオン源１０Ｂが、本発明の第２イオン源に相当する。
【００７９】
《第５実施形態》
図５は、本発明に係る成膜装置１の第５実施形態を示す概略縦断面である。本実施形態の成膜装置１は、実質的に密閉空間となる成膜室２ａを構成する筐体２と、成膜室２ａの内部全体を減圧するための第１排気装置３と、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９と、イオンアシスト用の第１イオン源１０Ａと、を備える。上述した第１実施形態と異なる点は、第１排気装置３を筐体２の側面に設けたことにあり、その他の構成はほぼ同じである。
【００８０】
本実施形態の成膜装置１は、上面（天井面）、下面（底面）及び複数の側面を有する箱形、又は上面（天井面）、下面（底面）、曲面状の側面を有する筒形で構成された筐体２を有し、当該筐体２の内部が、実質的に密閉空間としての成膜室２ａを構成する。図５に示す成膜装置１の姿勢において、筐体２の上側の面を上面、下側の面を下面、横側の面を側面と便宜的に称するが、これは単に筐体２と、当該筐体２に設けられる第１排気装置３、基板ホルダ５及び蒸着機構６との相対的な位置関係を説明するための便宜的な定義であり、実際に設置された成膜装置１の姿勢を絶対的に定義するものではない。
【００８１】
たとえば、図５に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置しているが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、基板ホルダ５と蒸着機構６とを左右方向（水平方向）や斜め方向に配置してもよい。また、図５に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置したため、そのレイアウトの関係で、第１排気装置３を筐体２の側面に配置したが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、第１排気装置３は適宜箇所に配置することができる。
【００８２】
第１排気装置３は、図５に示すように、筐体２の側面の比較的下側に、すなわち蒸着機構６の近傍に、ゲートバルブ３ａを介して設けられている。ゲートバルブ３ａは、第１排気装置３と成膜室２ａとを開閉する気密バルブであり、成膜室２ａの内部を減圧する場合にはゲートバルブ３ａを開き、被蒸着物である基板Ｓを成膜室２ａに投入する場合や、成膜を終えた基板Ｓを成膜室２ａから取り出する場合など、それ以外の場合はゲートバルブ３ａを閉じる。第１排気装置３には、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、定圧ポンプ（ＣＰ）又は拡散ポンプ（ＤＰ）等が用いられ、成膜室２ａの内部を１．０Ｅ−２Ｐａ以下（１．０×１０−２Ｐａ以下）まで減圧できる定格能力を有する。
【００８３】
成膜室２ａの内部には、板状の基板ホルダ５が回転軸５ｂにより懸架され、回転軸５ｂは筐体２の上面に回転可能に支持されている。そして、基板ホルダ５は、駆動部５ｃにより回転する回転軸５ｂを中心に回転可能とされている。基板ホルダ５の基板保持面５ａには、蒸着材料の蒸着対象となる基板（被蒸着物）Ｓが保持される。なお、基板ホルダ５に保持する基板Ｓの数量は何ら限定されず、１枚であっても複数枚であってもよい。また、駆動部５ｃを省略して非回転の基板ホルダ５としてもよい。図５に示す第５実施形態では、基板ホルダ５の基板保持面５ａに複数の基板Ｓが保持可能とされ、蒸着機構６の直上に複数の基板Ｓが位置するように基板ホルダ５が設けられている。
【００８４】
成膜室２ａの内部の下面近傍には、蒸着機構６が設けられている。本実施形態の蒸着機構６は、電子ビーム蒸着源からなり、蒸着材料を充填する坩堝６ａと、坩堝６ａに充填された蒸着材料に電子ビームを照射する電子銃６ｂとを備える。また、坩堝６ａの上方には、当該坩堝６ａの上部開口を開閉するシャッタ６ｃが移動可能に設けられている。基板ホルダ５に保持された基板Ｓに対して成膜処理を行う場合には、電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。なお、図５に示す符号６ｄは、マイスナトラップの冷却管コイルであって、成膜室２ａの内部を真空排気したときに、基板Ｓから放出される水分を効率的に除去するものである。本実施形態の成膜装置１にて用いられる蒸着材料としては、特に限定はされないが、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｔａ２Ｏ５，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５又はＨｆＯ２、などを用いることができる。
【００８５】
なお、蒸着機構６の蒸発源としては、電子銃（電子ビーム加熱）の代わりに、抵抗加熱を用いてもよい。抵抗加熱は、発熱体の両端に電圧をかけ、流れる電流によるジュール熱で加熱する方法である。発熱体として用いられるのは、タングステン、タンタル、モリブデンなどの高融点金属や、カーボン、窒化ホウ素・ホウ化チタン混合焼結体などである。発熱体は蒸発物質に応じて、適した形状に加工して用いてもよいし、耐熱性の坩堝を併用してもよい。
【００８６】
本実施形態の成膜装置１では、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに、所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９を備える。ガス供給源９は、成膜室２ａの内部の雰囲気ガス、たとえば不活性ガスなどを供給するための供給源である。図５には、１つのノズル８及びガス供給源９を示しているが、１つ又は複数のガス供給源９に複数のノズル８を接続し、当該複数のノズル８から第１領域Ａに向かって所定のガスを吹き付けるようにしてもよい。
【００８７】
成膜室２ａの内部の下面近傍で、蒸着機構６の側方の第２領域Ｂには、第１イオン源１０Ａが設置されている。第１イオン源１０Ａは、蒸着機構６による基板Ｓの成膜処理を、イオンによって補助するイオンアシスト用のイオン源である。本実施形態では、第１イオン源１０Ａとして、例えば、プラズマからのイオンの引き出しに格子状の電極を利用するイオン源、いわゆるカウフマン型イオン源を用いている。カウフマン型イオン源の動作圧力は、５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）である。
【００８８】
カウフマン型の第１イオン源１０Ａは、詳しくは図示しないが、筐体と、筐体内に配されたアノード及びフィラメントと、筐体外部に配された磁界発生用のマグネットと、筐体の開口部に配されて筐体と同電位に保たれたスクリーン電極と、スクリーン電極の外側に配されるスクリーン状の加速電極とを備える。筐体内に反応性ガス（Ｏ２等）又は不活性ガス（Ａｒ等）を供給し、アノードに正の電位を印可してフィラメントを加熱すると放電が発生し、放電により発生した電子とガスとの衝突により筐体内にプラズマが生成される。生成されたプラズマは、マグネットの磁界によって高密度化される。この状態で、加速電極に負の電位を印可すると、プラズマからイオンが引き出されてスクリーン電極を通過し、加速されて基板Ｓに照射される。
【００８９】
次に作用を説明する。
本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法は、基板ホルダ５の基板保持面５ａに基板Ｓを装着し、筐体２を密閉したのち、ゲートバルブ３ａを開いて第１排気装置３を作動し、当該第１排気装置３の設定値をたとえば１．０Ｅ−２Ｐａ（１．０×１０−２Ｐａ）に設定して成膜室２ａの内部を全体的に減圧する。なお、この時点で駆動部５ｃを駆動して基板ホルダ５の所定の回転速度で回転し始めてもよい。
【００９０】
時間の経過とともに成膜室２ａの内部は、常圧から減圧されるが、第１排気装置３の近傍に設けられた蒸着機構６と、第１イオン源１０Ａとを含む第２領域Ｂの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて特に低圧となる。これに対して、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａには、ガス供給源９からのガスがノズル８を介して導入されるので、第１領域Ａの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて高圧となる。
【００９１】
これら第１排気装置３と、ノズル８及びガス供給源９との作用により、好ましくは、第２領域Ｂの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、第１領域Ａの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になったら、蒸着機構６の電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。また、第１イオン源１０Ａは、蒸着機構６の作動と同時、あるいは蒸着機構６の作動よりも先あるいは後に動作を開始し、基板Ｓに向けてイオンを照射する。第１イオン源１０Ａは、動作圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）とされたカウフマン型イオン源であるため、第２領域Ｂの雰囲気圧力内で適切に動作する。第１イオン源１０Ａから照射されたイオンは、蒸着機構６により蒸発されて浮遊している蒸着材料を加速させて基板Ｓに押し付ける。これにより、基板Ｓの表面に形成される薄膜は、密着性、緻密性及び機械的強度が高くなる。
【００９２】
図９は、第１領域Ａ及び第２領域Ｂの雰囲気圧並びに第１排気装置３の設定圧力を示すグラフであり、縦軸は圧力の対数を示す。同図に示すように、蒸着機構６を含む第２領域Ｂを５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が蒸発しないからである。一方、基板Ｓを含む第１領域Ａを５．０Ｅ−２Ｐａ以上（５．０×１０−２Ｐａ以上）にするのは、これより雰囲気圧力が低いと低屈折率の薄膜が得られないからであり、１．０Ｅ＋２Ｐａ以下（１．０×１０２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が基板Ｓに届かず成膜できないからである。本実施形態では、蒸着機構６を含む第２領域Ｂが５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、基板Ｓを含む第１領域Ａが、５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になればよいので、第１排気装置３の設定圧力と、ノズル８及びガス供給源９からのガス供給量は特に限定されない。
【００９３】
以上のとおり、本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法によれば、蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力を蒸着が可能な圧力（好ましくは上限に近い範囲の圧力）に設定する一方で、基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は相対的に高圧にするので、真空蒸着法により低屈折率の薄膜を得ることができる。また、第２領域Ｂ内で動作可能な第１イオン源１０Ａを用いてイオンアシストを行うので、イオンアシストを行わない場合よりも低屈折率の薄膜の機械的強度を高めることができる。
【００９４】
なお、第１イオン源１０Ａの上方に、基板Ｓに対するイオンの照射を遮るシャッタや、イオンの指向性を調整するための調整板などを設置してもよい。また、第１イオン源１０Ａから照射された正イオンによって帯電した基板Ｓを電気的に中和するために、基板Ｓに向けて負の電子を照射するニュートラライザを成膜室２ａ内に設置してもよい。さらに、第１イオン源１０Ａは、カウフマン型に限定されるものではなく、動作圧力が第２領域Ｂの雰囲気圧力である５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）であれば、他の形式のイオン源を用いてもよい。
【００９５】
また、第１実施形態と同様に、第１イオン源１０Ａの代わりにエンドホール型の第２イオン源１０Ｂを利用し、この第２イオン源１０Ｂを基板ホルダ５の近傍の第１領域Ａ内に配置してもよい。
【００９６】
なお、上記基板Ｓが、本発明の被蒸着物に相当し、ノズル８及びガス供給源９が、本発明の第１雰囲気圧力設定手段、増圧手段、圧力調整手段に相当し、上記第１排気装置３が、本発明の第２雰囲気圧力設定手段に相当し、第１イオン源１０Ａが、本発明の第１イオン源に相当する。
【００９７】
《第６実施形態》
図６は、本発明に係る成膜装置１の第５実施形態を示す概略縦断面である。本実施形態の成膜装置１は、実質的に密閉空間となる成膜室２ａを構成する筐体２と、成膜室２ａの内部全体を減圧するための第１排気装置３と、第１排気装置３による成膜室２ａの一部の排気を遮る遮蔽部材７と、イオンアシスト用の第１イオン源１０Ａと、を備える。上述した第３実施形態と異なる点は、第１排気装置３を筐体２の側面に設けたことと、遮蔽部材７の形状にあり、その他の構成はほぼ同じである。
【００９８】
本実施形態の成膜装置１は、上述した第３実施形態と同様、上面（天井面）、下面（底面）及び複数の側面を有する箱形、又は上面（天井面）、下面（底面）、曲面状の側面を有する筒形で構成された筐体２を有し、当該筐体２の内部が、実質的に密閉空間としての成膜室２ａを構成する。図６に示す成膜装置１の姿勢において、筐体２の上側の面を上面、下側の面を下面、横側の面を側面と便宜的に称するが、これは単に筐体２と、当該筐体２に設けられる第１排気装置３、基板ホルダ５及び蒸着機構６との相対的な位置関係を説明するための便宜的な定義であり、実際に設置された成膜装置１の姿勢を絶対的に定義するものではない。
【００９９】
たとえば、図６に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置しているが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、基板ホルダ５と蒸着機構６とを左右方向（水平方向）や斜め方向に配置してもよい。また、図６に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置したため、そのレイアウトの関係で、第１排気装置３を筐体２の下面に配置したが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、第１排気装置３は適宜箇所に配置することができる。
【０１００】
第１排気装置３は、図６に示すように、筐体２の側面のほぼ中央に、ゲートバルブ３ａを介して設けられている。ゲートバルブ３ａは、第１排気装置３と成膜室２ａとを開閉する気密バルブであり、成膜室２ａの内部を減圧する場合にはゲートバルブ３ａを開き、被蒸着物である基板Ｓを成膜室２ａに投入する場合や、成膜を終えた基板Ｓを成膜室２ａから取り出する場合など、それ以外の場合はゲートバルブ３ａを閉じる。第１排気装置３には、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、定圧ポンプ（ＣＰ）又は拡散ポンプ（ＤＰ）等が用いられ、成膜室２ａの内部を１．０Ｅ−２Ｐａ以下（１．０×１０−２Ｐａ以下）まで減圧できる定格能力を有する。
【０１０１】
成膜室２ａの内部には、板状の基板ホルダ５が回転軸５ｂにより懸架され、回転軸５ｂは筐体２の上面に回転可能に支持されている。そして、基板ホルダ５は、駆動部５ｃにより回転する回転軸５ｂを中心に回転可能とされている。基板ホルダ５の基板保持面５ａには、蒸着材料の蒸着対象となる基板（被蒸着物）Ｓが保持される。なお、基板ホルダ５に保持する基板Ｓの数量は何ら限定されず、１枚であっても複数枚であってもよい。また、駆動部５ｃを省略して非回転の基板ホルダ５としてもよい。図６に示す第６実施形態では、基板ホルダ５の基板保持面５ａに複数の基板Ｓが保持可能とされ、蒸着機構６の直上に複数の基板Ｓが位置するように基板ホルダ５が設けられている。
【０１０２】
成膜室２ａの内部の下面近傍には、蒸着機構６が設けられている。本実施形態の蒸着機構６は、電子ビーム蒸着源からなり、蒸着材料を充填する坩堝６ａと、坩堝６ａに充填された蒸着材料に電子ビームを照射する電子銃６ｂとを備える。また、坩堝６ａの上方には、当該坩堝６ａの上部開口を開閉するシャッタ６ｃが移動可能に設けられている。基板ホルダ５に保持された基板Ｓに対して成膜処理を行う場合には、電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。なお、図６に示す符号６ｄは、マイスナトラップの冷却管コイルであって、成膜室２ａの内部を真空排気したときに、基板Ｓから放出される水分を効率的に除去するものである。本実施形態の成膜装置１にて用いられる蒸着材料としては、特に限定はされないが、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｔａ２Ｏ５，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５又はＨｆＯ２、などを用いることができる。
【０１０３】
なお、蒸着機構６の蒸発源としては、電子銃（電子ビーム加熱）の代わりに、抵抗加熱を用いてもよい。抵抗加熱は、発熱体の両端に電圧をかけ、流れる電流によるジュール熱で加熱する方法である。発熱体として用いられるのは、タングステン、タンタル、モリブデンなどの高融点金属や、カーボン、窒化ホウ素・ホウ化チタン混合焼結体などである。発熱体は蒸発物質に応じて、適した形状に加工して用いてもよいし、耐熱性の坩堝を併用してもよい。
【０１０４】
本実施形態の成膜装置１では、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを、当該基板ホルダ５を含めて囲む位置に、遮蔽部材７が固定されている。本実施形態の遮蔽部材７は、上面及び下面が開口した筒状（断面は、円形、楕円形、矩形のいずれでもよく、基板ホルダ５の形状に応じて設定してもよい。）に形成され、第１排気装置３による成膜室２ａの一部の排気を遮る機能を司る。すなわち、図６に示すように、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む領域を第１領域Ａとしたときに、第１排気装置３により成膜室２ａの内部の気体が排気される際に当該第１領域Ａのガスの排気を部分的に遮蔽することで、第１領域Ａの減圧効果を低減する。
【０１０５】
成膜室２ａの内部の下面近傍で、蒸着機構６の側方の第２領域Ｂには、第１イオン源１０Ａが設置されている。第１イオン源１０Ａは、蒸着機構６による基板Ｓの成膜処理を、イオンによって補助するイオンアシスト用のイオン源である。本実施形態では、第１イオン源１０Ａとして、例えば、プラズマからのイオンの引き出しに格子状の電極を利用するイオン源、いわゆるカウフマン型イオン源を用いている。カウフマン型イオン源の動作圧力は、５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）である。
【０１０６】
カウフマン型の第１イオン源１０Ａは、詳しくは図示しないが、筐体と、筐体内に配されたアノード及びフィラメントと、筐体外部に配された磁界発生用のマグネットと、筐体の開口部に配されて筐体と同電位に保たれたスクリーン電極と、スクリーン電極の外側に配されるスクリーン状の加速電極とを備える。筐体内に反応性ガス（Ｏ２等）又は不活性ガス（Ａｒ等）を供給し、アノードに正の電位を印可してフィラメントを加熱すると放電が発生し、放電により発生した電子とガスとの衝突により筐体内にプラズマが生成される。生成されたプラズマは、マグネットの磁界によって高密度化される。この状態で、加速電極に負の電位を印可すると、プラズマからイオンが引き出されてスクリーン電極を通過し、加速されて基板Ｓに照射される。
【０１０７】
次に作用を説明する。
本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法は、基板ホルダ５の基板保持面５ａに基板Ｓを装着し、筐体２を密閉したのち、ゲートバルブ３ａを開いて第１排気装置３を作動し、当該第１排気装置３の設定値をたとえば１．０Ｅ−２Ｐａ（１．０×１０−２Ｐａ）に設定して成膜室２ａの内部を全体的に減圧する。なお、この時点で駆動部５ｃを駆動して基板ホルダ５の所定の回転速度で回転し始めてもよい。
【０１０８】
時間の経過とともに成膜室２ａの内部は、常圧から減圧されるが、基板ホルダ５に保持された基板Ｓと、第１イオン源１０Ａとを含む第１領域Ａは、遮蔽部材７により第１排気装置３による全体的な排気の一部が遮られるので、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて高圧となる。これに対して、遮蔽部材７による減圧抑制効果が及ばない蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域とほぼ同圧となる。
【０１０９】
これら第１排気装置３と遮蔽部材７との作用により、好ましくは、第２領域Ｂの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、第１領域Ａの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になったら、蒸着機構６の電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。また、第１イオン源１０Ａは、蒸着機構６の作動と同時、あるいは蒸着機構６の作動よりも先あるいは後に動作を開始し、基板Ｓに向けてイオンを照射する。第１イオン源１０Ａは、動作圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）とされたカウフマン型イオン源であるため、第２領域Ｂの雰囲気圧力内で適切に動作する。第１イオン源１０Ａから照射されたイオンは、蒸着機構６により蒸発されて浮遊している蒸着材料を加速させて基板Ｓに押し付ける。これにより、基板Ｓの表面に形成される薄膜は、密着性、緻密性及び機械的強度が高くなる。
【０１１０】
図９は、第１領域Ａ及び第２領域Ｂの雰囲気圧並びに第１排気装置３の設定圧力を示すグラフであり、縦軸は圧力の対数を示す。同図に示すように、蒸着機構６を含む第２領域Ｂを５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が蒸発しないからである。一方、基板Ｓを含む第１領域Ａを５．０Ｅ−２Ｐａ以上（５．０×１０−２Ｐａ以上）にするのは、これより雰囲気圧力が低いと低屈折率の薄膜が得られないからであり、１．０Ｅ＋２Ｐａ以下（１．０×１０２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が基板Ｓに届かず成膜できないからである。本実施形態では、蒸着機構６を含む第２領域Ｂが５．０Ｅ−２Ｐａ以下、基板Ｓを含む第１領域Ａが、５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になればよいので、第１排気装置３の設定圧力と、遮蔽部材７の構造（たとえば開口の形状、面積、遮蔽部材７の縦方向の長さ）は特に限定されない。
【０１１１】
以上のとおり、本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法によれば、蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力を蒸着が可能な圧力（好ましくは上限に近い範囲の圧力）に設定する一方で、基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は相対的に高圧にするので、真空蒸着法により低屈折率の薄膜を得ることができる。また、第２領域Ｂ内で動作可能な第１イオン源１０Ａを用いてイオンアシストを行うので、イオンアシストを行わない場合よりも低屈折率の薄膜の機械的強度を高めることができる。
【０１１２】
なお、第１イオン源１０Ａの上方に、基板Ｓに対するイオンの照射を遮るシャッタや、イオンの指向性を調整するための調整板などを設置してもよい。また、第１イオン源１０Ａから照射された正イオンによって帯電した基板Ｓを電気的に中和するために、基板Ｓに向けて負の電子を照射するニュートラライザを成膜室２ａ内に設置してもよい。さらに、第１イオン源１０Ａは、カウフマン型に限定されるものではなく、動作圧力が第２領域Ｂの雰囲気圧力である５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）であれば、他の形式のイオン源を用いてもよい。
【０１１３】
なお、上記基板Ｓが、本発明の被蒸着物に相当し、遮蔽部材７が、本発明の第１雰囲気圧力設定手段、増圧手段、圧力調整手段に相当し、上記第１排気装置３が、本発明の第２雰囲気圧力設定手段に相当し、第１イオン源１０Ａが、本発明の第１イオン源に相当する。
【０１１４】
《第７実施形態》
図７は、本発明に係る成膜装置１の第７実施形態を示す概略縦断面である。本実施形態の成膜装置１は、上述した第５実施形態と第６実施形態とを組み合わせた実施形態であり、実質的に密閉空間となる成膜室２ａを構成する筐体２と、成膜室２ａの内部全体を減圧するための第１排気装置３と、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９と、第１排気装置３による成膜室２ａの一部の排気を遮る遮蔽部材７と、イオンアシスト用の第１イオン源１０Ａと、を備える。
【０１１５】
本実施形態の成膜装置１は、上述した第１実施形態及び第２実施形態と同様、上面（天井面）、下面（底面）及び複数の側面を有する箱形、又は上面（天井面）、下面（底面）、曲面状の側面を有する筒形で構成された筐体２を有し、当該筐体２の内部が、実質的に密閉空間としての成膜室２ａを構成する。図７に示す成膜装置１の姿勢において、筐体２の上側の面を上面、下側の面を下面、横側の面を側面と便宜的に称するが、これは単に筐体２と、当該筐体２に設けられる第１排気装置３、基板ホルダ５及び蒸着機構６との相対的な位置関係を説明するための便宜的な定義であり、実際に設置された成膜装置１の姿勢を絶対的に定義するものではない。
【０１１６】
たとえば、図７に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置しているが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、基板ホルダ５と蒸着機構６とを左右方向（水平方向）や斜め方向に配置してもよい。また、図７に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置したため、そのレイアウトの関係で、第１排気装置３を筐体２の下面に配置したが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、第１排気装置３は適宜箇所に配置することができる。
【０１１７】
第１排気装置３は、図７に示すように、筐体２の側面のほぼ中央に、ゲートバルブ３ａを介して設けられている。ゲートバルブ３ａは、第１排気装置３と成膜室２ａとを開閉する気密バルブであり、成膜室２ａの内部を減圧する場合にはゲートバルブ３ａを開き、被蒸着物である基板Ｓを成膜室２ａに投入する場合や、成膜を終えた基板Ｓを成膜室２ａから取り出する場合など、それ以外の場合はゲートバルブ３ａを閉じる。第１排気装置３には、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、定圧ポンプ（ＣＰ）又は拡散ポンプ（ＤＰ）等が用いられ、成膜室２ａの内部を１．０Ｅ−２Ｐａ以下（１．０×１０−２Ｐａ以下）まで減圧できる定格能力を有する。
【０１１８】
成膜室２ａの内部には、板状の基板ホルダ５が回転軸５ｂにより懸架され、回転軸５ｂは筐体２の上面に回転可能に支持されている。そして、基板ホルダ５は、駆動部５ｃにより回転する回転軸５ｂを中心に回転可能とされている。基板ホルダ５の基板保持面５ａには、蒸着材料の蒸着対象となる基板（被蒸着物）Ｓが保持される。なお、基板ホルダ５に保持する基板Ｓの数量は何ら限定されず、１枚であっても複数枚であってもよい。また、駆動部５ｃを省略して非回転の基板ホルダ５としてもよい。図７に示す第７実施形態では、基板ホルダ５の基板保持面５ａに複数の基板Ｓが保持可能とされ、蒸着機構６の直上に複数の基板Ｓが位置するように基板ホルダ５が設けられている。
【０１１９】
成膜室２ａの内部の下面近傍には、蒸着機構６が設けられている。本実施形態の蒸着機構６は、電子ビーム蒸着源からなり、蒸着材料を充填する坩堝６ａと、坩堝６ａに充填された蒸着材料に電子ビームを照射する電子銃６ｂとを備える。また、坩堝６ａの上方には、当該坩堝６ａの上部開口を開閉するシャッタ６ｃが移動可能に設けられている。基板ホルダ５に保持された基板Ｓに対して成膜処理を行う場合には、電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。なお、図７に示す符号６ｄは、マイスナトラップの冷却管コイルであって、成膜室２ａの内部を真空排気したときに、基板Ｓから放出される水分を効率的に除去するものである。本実施形態の成膜装置１にて用いられる蒸着材料としては、特に限定はされないが、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｔａ２Ｏ５，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５又はＨｆＯ２、などを用いることができる。
【０１２０】
なお、蒸着機構６の蒸発源としては、電子銃（電子ビーム加熱）の代わりに、抵抗加熱を用いてもよい。抵抗加熱は、発熱体の両端に電圧をかけ、流れる電流によるジュール熱で加熱する方法である。発熱体として用いられるのは、タングステン、タンタル、モリブデンなどの高融点金属や、カーボン、窒化ホウ素・ホウ化チタン混合焼結体などである。発熱体は蒸発物質に応じて、適した形状に加工して用いてもよいし、耐熱性の坩堝を併用してもよい。
【０１２１】
本実施形態の成膜装置１では、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを、当該基板ホルダ５を含めて囲む位置に、遮蔽部材７が固定されている。本実施形態の遮蔽部材７は、上面及び下面が開口した筒状（断面は、円形、楕円形、矩形のいずれでもよく、基板ホルダ５の形状に応じて設定してもよい。）に形成され、第１排気装置３による成膜室２ａの一部の排気を遮る機能を司る。すなわち、図７に示すように、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む領域を第１領域Ａとしたときに、第１排気装置３により成膜室２ａの内部の気体が排気される際に当該第１領域Ａのガスの排気を部分的に遮蔽することで、第１領域Ａの減圧効果を低減する。
【０１２２】
また本実施形態の成膜装置１では、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに、所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９を備える。ノズル８は、図７に示すように、たとえば遮蔽部材７を貫通して固定してもよい。ガス供給源９は、成膜室２ａの内部の雰囲気ガス、たとえば不活性ガスなどを供給するための供給源である。図７には、１つのノズル８及びガス供給源９を示しているが、１つ又は複数のガス供給源９に複数のノズル８を接続し、当該複数のノズル８から第１領域Ａに向かって所定のガスを吹き付けるようにしてもよい。
【０１２３】
成膜室２ａの内部の下面近傍で、蒸着機構６の側方の第２領域Ｂには、第１イオン源１０Ａが設置されている。第１イオン源１０Ａは、蒸着機構６による基板Ｓの成膜処理を、イオンによって補助するイオンアシスト用のイオン源である。本実施形態では、第１イオン源１０Ａとして、例えば、プラズマからのイオンの引き出しに格子状の電極を利用するイオン源、いわゆるカウフマン型イオン源を用いている。カウフマン型イオン源の動作圧力は、５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）である。
【０１２４】
カウフマン型の第１イオン源１０Ａは、詳しくは図示しないが、筐体と、筐体内に配されたアノード及びフィラメントと、筐体外部に配された磁界発生用のマグネットと、筐体の開口部に配されて筐体と同電位に保たれたスクリーン電極と、スクリーン電極の外側に配されるスクリーン状の加速電極とを備える。筐体内に反応性ガス（Ｏ２等）又は不活性ガス（Ａｒ等）を供給し、アノードに正の電位を印可してフィラメントを加熱すると放電が発生し、放電により発生した電子とガスとの衝突により筐体内にプラズマが生成される。生成されたプラズマは、マグネットの磁界によって高密度化される。この状態で、加速電極に負の電位を印可すると、プラズマからイオンが引き出されてスクリーン電極を通過し、加速されて基板Ｓに照射される。
【０１２５】
次に作用を説明する。
本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法は、基板ホルダ５の基板保持面５ａに基板Ｓを装着し、筐体２を密閉したのち、ゲートバルブ３ａを開いて第１排気装置３を作動し、当該第１排気装置３の設定値をたとえば１．０Ｅ−２Ｐａ（１．０×１０−２Ｐａ）に設定して成膜室２ａの内部を全体的に減圧する。なお、この時点で駆動部５ｃを駆動して基板ホルダ５の所定の回転速度で回転し始めてもよい。
【０１２６】
時間の経過とともに成膜室２ａの内部は、常圧から減圧されるが、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａは、遮蔽部材７により第１排気装置３による全体的な排気の一部が遮られると同時に、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａには、ガス供給源９からのガスがノズル８を介して導入されるので、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて高圧となる。これに対して、遮蔽部材７による減圧抑制効果が及ばない蒸着機構６と、第１イオン源１０Ａとを含む第２領域Ｂの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域とほぼ同圧となる。
【０１２７】
これら第１排気装置３と遮蔽部材７とノズル８及びガス供給源９との作用により、好ましくは、第２領域Ｂの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、第１領域Ａの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になったら、蒸着機構６の電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。また、第１イオン源１０Ａは、蒸着機構６の作動と同時、あるいは蒸着機構６の作動よりも先あるいは後に動作を開始し、基板Ｓに向けてイオンを照射する。第１イオン源１０Ａは、動作圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）とされたカウフマン型イオン源であるため、第２領域Ｂの雰囲気圧力内で適切に動作する。第１イオン源１０Ａから照射されたイオンは、蒸着機構６により蒸発されて浮遊している蒸着材料を加速させて基板Ｓに押し付ける。これにより、基板Ｓの表面に形成される薄膜は、密着性、緻密性及び機械的強度が高くなる。
【０１２８】
図９は、第１領域Ａ及び第２領域Ｂの雰囲気圧並びに第１排気装置３の設定圧力を示すグラフであり、縦軸は圧力の対数を示す。同図に示すように、蒸着機構６を含む第２領域Ｂを５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が蒸発しないからである。一方、基板Ｓを含む第１領域Ａを５．０Ｅ−２Ｐａ以上（５．０×１０−２Ｐａ以上）にするのは、これより雰囲気圧力が低いと低屈折率の薄膜が得られないからであり、１．０Ｅ＋２Ｐａ以下（１．０×１０２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が基板Ｓに届かず成膜できないからである。本実施形態では、蒸着機構６を含む第２領域Ｂが５．０Ｅ−２Ｐａ以下、基板Ｓを含む第１領域Ａが、５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になればよいので、第１排気装置３の設定圧力と、ノズル８及びガス供給源９からのガス供給量と、遮蔽部材７の構造（たとえば開口の形状や面積）は特に限定されない。
【０１２９】
以上のとおり、本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法によれば、蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力を蒸着が可能な圧力（好ましくは上限に近い範囲の圧力）に設定する一方で、基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は相対的に高圧にするので、真空蒸着法により低屈折率の薄膜を得ることができる。また、第２領域Ｂ内で動作可能な第１イオン源１０Ａを用いてイオンアシストを行うので、イオンアシストを行わない場合よりも低屈折率の薄膜の機械的強度を高めることができる。
【０１３０】
なお、第１イオン源１０Ａの上方に、基板Ｓに対するイオンの照射を遮るシャッタや、イオンの指向性を調整するための調整板などを設置してもよい。また、第１イオン源１０Ａから照射された正イオンによって帯電した基板Ｓを電気的に中和するために、基板Ｓに向けて負の電子を照射するニュートラライザを成膜室２ａ内に設置してもよい。さらに、第１イオン源１０Ａは、カウフマン型に限定されるものではなく、動作圧力が第２領域Ｂの雰囲気圧力である５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）であれば、他の形式のイオン源を用いてもよい。
【０１３１】
なお、上記基板Ｓが、本発明の被蒸着物に相当し、遮蔽部材７並びにノズル８及びガス供給源９が、本発明の第１雰囲気圧力設定手段、増圧手段、圧力調整手段に相当し、上記第１排気装置３が、本発明の第２雰囲気圧力設定手段に相当し、第１イオン源１０Ａが、本発明第１イオン源に相当する。
【０１３２】
《第８実施形態》
図８は、本発明に係る成膜装置１の第８実施形態を示す概略縦断面である。本実施形態の成膜装置１は、上述した第７実施形態に第２排気装置４及びゲートバルブ４ａを付加した実施形態であり、実質的に密閉空間となる成膜室２ａを構成する筐体２と、成膜室２ａの内部全体を減圧するための第１排気装置３と、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９と、第１排気装置３による成膜室２ａの一部の排気を遮る遮蔽部材７と、第２排気装置４及びゲートバルブ４ａと、イオンアシスト用の第１イオン源１０Ａと、を備える。
【０１３３】
本実施形態の成膜装置１は、上述した第１〜第７実施形態と同様、上面（天井面）、下面（底面）及び複数の側面を有する箱形、又は上面（天井面）、下面（底面）、曲面状の側面を有する筒形で構成された筐体２を有し、当該筐体２の内部が、実質的に密閉空間としての成膜室２ａを構成する。図８に示す成膜装置１の姿勢において、筐体２の上側の面を上面、下側の面を下面、横側の面を側面と便宜的に称するが、これは単に筐体２と、当該筐体２に設けられる第１排気装置３、基板ホルダ５及び蒸着機構６との相対的な位置関係を説明するための便宜的な定義であり、実際に設置された成膜装置１の姿勢を絶対的に定義するものではない。
【０１３４】
たとえば、図８に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置しているが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、基板ホルダ５と蒸着機構６とを左右方向（水平方向）や斜め方向に配置してもよい。また、図８に示す実施形態の成膜装置１は、基板ホルダ５と蒸着機構６とを上下方向（鉛直方向）に配置したため、そのレイアウトの関係で、第１排気装置３を筐体２の下面に配置したが、本発明の成膜方法及び成膜装置はこの配置に何ら限定されず、第１排気装置３は適宜箇所に配置することができる。
【０１３５】
第１排気装置３は、図８に示すように、筐体２の側面のほぼ中央に、ゲートバルブ３ａを介して設けられている。ゲートバルブ３ａは、第１排気装置３と成膜室２ａとを開閉する気密バルブであり、成膜室２ａの内部を減圧する場合にはゲートバルブ３ａを開き、被蒸着物である基板Ｓを成膜室２ａに投入する場合や、成膜を終えた基板Ｓを成膜室２ａから取り出する場合など、それ以外の場合はゲートバルブ３ａを閉じる。第１排気装置３には、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、定圧ポンプ（ＣＰ）又は拡散ポンプ（ＤＰ）等が用いられ、成膜室２ａの内部を１．０Ｅ−２Ｐａ以下（１．０×１０−２Ｐａ以下）まで減圧できる定格能力を有する。
【０１３６】
第２排気装置４は、図８に示すように、筐体２の下面であって蒸着機構６の直下に、ゲートバルブ４ａを介して設けられている。ゲートバルブ４ａは、第２排気装置４と成膜室２ａとを開閉する気密バルブであり、成膜室２ａの内部を減圧する場合にはゲートバルブ４ａを開き、被蒸着物である基板Ｓを成膜室２ａに投入する場合や、成膜を終えた基板Ｓを成膜室２ａから取り出する場合など、それ以外の場合はゲートバルブ４ａを閉じる。第２排気装置４には、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、定圧ポンプ（ＣＰ）又は拡散ポンプ（ＤＰ）等が用いられ、成膜室２ａの内部のうち蒸着機構６を含む第２領域Ｂを１．０Ｅ−２Ｐａ以下（１．０×１０−２Ｐａ以下）まで減圧できる定格能力を有する。
【０１３７】
成膜室２ａの内部には、板状の基板ホルダ５が回転軸５ｂにより懸架され、回転軸５ｂは筐体２の上面に回転可能に支持されている。そして、基板ホルダ５は、駆動部５ｃにより回転する回転軸５ｂを中心に回転可能とされている。基板ホルダ５の基板保持面５ａには、蒸着材料の蒸着対象となる基板（被蒸着物）Ｓが保持される。なお、基板ホルダ５に保持する基板Ｓの数量は何ら限定されず、１枚であっても複数枚であってもよい。また、駆動部５ｃを省略して非回転の基板ホルダ５としてもよい。図８に示す第８実施形態では、基板ホルダ５の基板保持面５ａに複数の基板Ｓが保持可能とされ、蒸着機構６の直上に複数の基板Ｓが位置するように基板ホルダ５が設けられている。
【０１３８】
成膜室２ａの内部の下面近傍には、蒸着機構６が設けられている。本実施形態の蒸着機構６は、電子ビーム蒸着源からなり、蒸着材料を充填する坩堝６ａと、坩堝６ａに充填された蒸着材料に電子ビームを照射する電子銃６ｂとを備える。また、坩堝６ａの上方には、当該坩堝６ａの上部開口を開閉するシャッタ６ｃが移動可能に設けられている。基板ホルダ５に保持された基板Ｓに対して成膜処理を行う場合には、電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。なお、図８に示す符号６ｄは、マイスナトラップの冷却管コイルであって、成膜室２ａの内部を真空排気したときに、基板Ｓから放出される水分を効率的に除去するものである。本実施形態の成膜装置１にて用いられる蒸着材料としては、特に限定はされないが、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｔａ２Ｏ５，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５又はＨｆＯ２、などを用いることができる。
【０１３９】
なお、蒸着機構６の蒸発源としては、電子銃（電子ビーム加熱）の代わりに、抵抗加熱を用いてもよい。抵抗加熱は、発熱体の両端に電圧をかけ、流れる電流によるジュール熱で加熱する方法である。発熱体として用いられるのは、タングステン、タンタル、モリブデンなどの高融点金属や、カーボン、窒化ホウ素・ホウ化チタン混合焼結体などである。発熱体は蒸発物質に応じて、適した形状に加工して用いてもよいし、耐熱性の坩堝を併用してもよい。
【０１４０】
本実施形態の成膜装置１では、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを、当該基板ホルダ５を含めて囲む位置に、遮蔽部材７が固定されている。本実施形態の遮蔽部材７は、上面及び下面が開口した筒状（断面は、円形、楕円形、矩形のいずれでもよく、基板ホルダ５の形状に応じて設定してもよい。）に形成され、第１排気装置３による成膜室２ａの一部の排気を遮る機能を司る。すなわち、図８に示すように、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む領域を第１領域Ａとしたときに、第１排気装置３により成膜室２ａの内部の気体が排気される際に当該第１領域Ａのガスの排気を部分的に遮蔽することで、第１領域Ａの減圧効果を低減する。
【０１４１】
また本実施形態の成膜装置１では、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａに、所定のガスを導入するノズル８及びガス供給源９を備える。ノズル８は、図８に示すように、たとえば遮蔽部材７を貫通して固定してもよい。ガス供給源９は、成膜室２ａの内部の雰囲気ガス、たとえば不活性ガスなどを供給するための供給源である。図８には、１つのノズル８及びガス供給源９を示しているが、１つ又は複数のガス供給源９に複数のノズル８を接続し、当該複数のノズル８から第１領域Ａに向かって所定のガスを吹き付けるようにしてもよい。
【０１４２】
成膜室２ａの内部の下面近傍で、蒸着機構６の側方の第２領域Ｂには、第１イオン源１０Ａが設置されている。第１イオン源１０Ａは、蒸着機構６による基板Ｓの成膜処理を、イオンによって補助するイオンアシスト用のイオン源である。本実施形態では、第１イオン源１０Ａとして、例えば、プラズマからのイオンの引き出しに格子状の電極を利用するイオン源、いわゆるカウフマン型イオン源を用いている。カウフマン型イオン源の動作圧力は、５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）である。
【０１４３】
カウフマン型の第１イオン源１０Ａは、詳しくは図示しないが、筐体と、筐体内に配されたアノード及びフィラメントと、筐体外部に配された磁界発生用のマグネットと、筐体の開口部に配されて筐体と同電位に保たれたスクリーン電極と、スクリーン電極の外側に配されるスクリーン状の加速電極とを備える。筐体内に反応性ガス（Ｏ２等）又は不活性ガス（Ａｒ等）を供給し、アノードに正の電位を印可してフィラメントを加熱すると放電が発生し、放電により発生した電子とガスとの衝突により筐体内にプラズマが生成される。生成されたプラズマは、マグネットの磁界によって高密度化される。この状態で、加速電極に負の電位を印可すると、プラズマからイオンが引き出されてスクリーン電極を通過し、加速されて基板Ｓに照射される。
【０１４４】
次に作用を説明する。
本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法は、基板ホルダ５の基板保持面５ａに基板Ｓを装着し、筐体２を密閉したのち、ゲートバルブ３ａを開いて第１排気装置３を作動し、当該第１排気装置３の設定値をたとえば１．０Ｅ−２Ｐａ（１．０×１０−２Ｐａ）に設定して成膜室２ａの内部を全体的に減圧する。これと相前後してゲートバルブ４ａを開いて第２排気装置４を作動し、当該第２排気装置４の設定値をたとえば１．０Ｅ−２Ｐａ（１．０×１０−２Ｐａ）に設定して蒸着機構６を含む第２領域Ｂを局所的に減圧する。なお、この時点で駆動部５ｃを駆動して基板ホルダ５の所定の回転速度で回転し始めてもよい。
【０１４５】
時間の経過とともに成膜室２ａの内部は、常圧から減圧されるが、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａは、遮蔽部材７により第１排気装置３による全体的な排気の一部が遮られると同時に、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａには、ガス供給源９からのガスがノズル８を介して導入されるので、基板ホルダ５に保持された基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は、成膜室２ａの内部の一般領域に比べて高圧となる。これに対して、遮蔽部材７による減圧抑制効果が及ばない蒸着機構６と、第１イオン源１０Ａとを含む第２領域Ｂの雰囲気圧力は、第２排気装置４により局所的な排気が行われるため、成膜室２ａの内部の一般領域よりも低圧となる。
【０１４６】
これら第１排気装置３と第２排気装置４と遮蔽部材７とノズル８及びガス供給源９との作用により、好ましくは、第２領域Ｂの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）、第１領域Ａの雰囲気圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になったら、蒸着機構６の電子銃６ｂを作動して坩堝６ａに充填された蒸着材料を加熱蒸発させるとともにシャッタ６ｃを開いて、蒸発した蒸着材料を基板Ｓに付着させる。また、第１イオン源１０Ａは、蒸着機構６の作動と同時、あるいは蒸着機構６の作動よりも先あるいは後に動作を開始し、基板Ｓに向けてイオンを照射する。第１イオン源１０Ａは、動作圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）とされたカウフマン型イオン源であるため、第２領域Ｂの雰囲気圧力内で適切に動作する。第１イオン源１０Ａから照射されたイオンは、蒸着機構６により蒸発されて浮遊している蒸着材料を加速させて基板Ｓに押し付ける。これにより、基板Ｓの表面に形成される薄膜は、密着性、緻密性及び機械的強度が高くなる。
【０１４７】
図９は、第１領域Ａ及び第２領域Ｂの雰囲気圧並びに第１排気装置３及び第２排気装置４の設定圧力を示すグラフであり、縦軸は圧力の対数を示す。同図に示すように、蒸着機構６を含む第２領域Ｂを５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が蒸発しないからである。一方、基板Ｓを含む第１領域Ａを５．０Ｅ−２Ｐａ以上（５．０×１０−２Ｐａ以上）にするのは、これより雰囲気圧力が低いと低屈折率の薄膜が得られないからであり、１．０Ｅ＋２Ｐａ以下（１．０×１０２Ｐａ以下）にするのは、これより雰囲気圧力が高いと蒸着材料が基板Ｓに届かず成膜できないからである。本実施形態では、蒸着機構６を含む第２領域Ｂが５．０Ｅ−２Ｐａ以下、基板Ｓを含む第１領域Ａが、５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａ（５．０×１０−２〜１．０×１０２Ｐａ）になればよいので、第１排気装置３及び第２排気装置の設定圧力と、ノズル８及びガス供給源９からのガス供給量と、遮蔽部材７の構造（たとえば開口の形状や面積）は特に限定されない。
【０１４８】
以上のとおり、本実施形態の成膜装置１及びこれを用いた成膜方法によれば、蒸着機構６を含む第２領域Ｂの雰囲気圧力を蒸着が可能な圧力（好ましくは上限に近い範囲の圧力）に設定する一方で、基板Ｓを含む第１領域Ａの雰囲気圧力は相対的に高圧にするので、真空蒸着法により低屈折率の薄膜を得ることができる。また、第２領域Ｂ内で動作可能な第１イオン源１０Ａを用いてイオンアシストを行うので、イオンアシストを行わない場合よりも低屈折率の薄膜の機械的強度を高めることができる。
【０１４９】
なお、第１イオン源１０Ａの上方に、基板Ｓに対するイオンの照射を遮るシャッタや、イオンの指向性を調整するための調整板などを設置してもよい。また、第１イオン源１０Ａから照射された正イオンによって帯電した基板Ｓを電気的に中和するために、基板Ｓに向けて負の電子を照射するニュートラライザを成膜室２ａ内に設置してもよい。さらに、第１イオン源１０Ａは、カウフマン型に限定されるものではなく、動作圧力が第２領域Ｂの雰囲気圧力である５．０Ｅ−２Ｐａ以下（５．０×１０−２Ｐａ以下）であれば、他の形式のイオン源を用いてもよい。
【０１５０】
なお、上記基板Ｓが、本発明の被蒸着物に相当し、遮蔽部材７並びにノズル８及びガス供給源９が、本発明の第１雰囲気圧力設定手段、増圧手段、圧力調整手段に相当し、上記第１排気装置３及び第２排気装置４が、本発明の第２雰囲気圧力設定手段に相当し、第１イオン源１０Ａが、本発明の第１イオン源に相当する。
【０１５１】
なお、上記各実施形態では、第１イオン源１０Ａを第２領域Ｂに設置し、第２イオン源１０Ｂを第１領域Ａに設置するように説明したが、第１領域Ａと第２領域Ｂとの間の領域に、当該領域内の雰囲気圧力で動作可能なイオン源を設置するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１５２】
１…成膜装置
２…筐体
２ａ…成膜室
３…第１排気装置
３ａ…ゲートバルブ
４…第２排気装置
５…基板ホルダ
５ａ…基板保持面
５ｂ…回転軸
５ｃ…駆動部
６…蒸着機構
６ａ…坩堝
６ｂ…電子銃
６ｃ…シャッタ
６ｄ…マイスナトラップ
７…遮蔽部材
８…ノズル
９…ガス供給源
１０Ａ…第１イオン源
１０Ｂ…第２イオン源
Ａ…第１領域
Ｂ…第２領域
【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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【手続補正書】
【提出日】令和2年5月29日(2020.5.29)
【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】
成膜室の内部に少なくとも蒸着材料と被蒸着物を設置し、
前記成膜室の内部の前記被蒸着物を含む第１領域を５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａの雰囲気に設定し、
前記成膜室の内部の前記蒸着材料を含む第２領域を５．０Ｅ−２Ｐａ以下の雰囲気に設定し、
この状態で真空蒸着法により、前記第２領域において前記蒸着材料を蒸発させ、前記第１の領域において前記被蒸着物に前記蒸着材料を成膜するとともに、前記第１領域において前記被蒸着物にイオンを照射する成膜方法。
【請求項２】
前記イオンは、前記第２領域に設置された、動作圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下の第１イオン源により照射する請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記イオンは、前記第１領域に設置された、動作圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａの第２イオン源により照射する請求項１に記載の成膜方法。
【請求項４】
少なくとも蒸着材料と被蒸着物とが設けられる成膜室を備える成膜装置において、
前記成膜室の内部の前記被蒸着物を含む第１領域の雰囲気圧力を５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａに設定する第１雰囲気圧力設定手段と、
前記成膜室の内部の前記蒸着材料を含む第２領域の雰囲気圧力を５．０Ｅ−２Ｐａ以下に設定する第２雰囲気圧力設定手段と、
真空蒸着法により、前記第２領域において前記蒸着材料を蒸発させ、前記第１の領域において前記被蒸着物に前記蒸着材料を成膜する際に、前記第１領域において前記被蒸着物にイオンを照射するイオン源と、を備える成膜装置。
【請求項５】
前記イオン源は、前記第２領域に設置された、動作圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下の第１イオン源である請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記イオン源は、前記第１領域に配置された、動作圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａの第２イオン源である請求項４に記載の成膜装置。
【請求項７】
少なくとも蒸着材料と被蒸着物とが設けられる成膜室を構成する筐体と、
前記成膜室の内部の全体である第２領域を蒸着可能な雰囲気圧力に減圧する第１排気装置と、
前記成膜室の内部の前記被蒸着物を含む第１領域の雰囲気圧力を、前記成膜室の内部の雰囲気圧力に対して局所的に増圧する増圧手段と、
真空蒸着法により、雰囲気圧力を５．０Ｅ−２Ｐａ以下に設定した前記第２領域において前記蒸着材料を蒸発させ、雰囲気圧力を５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａに設定した前記第１領域において前記被蒸着物に前記蒸発した前記蒸着材料を成膜する際に、前記第１領域において前記被蒸着物にイオンを照射するイオン源と、を備える成膜装置。
【請求項８】
前記増圧手段は、
前記成膜室の内部の前記第１領域にガスを導入する圧力調整手段を含む請求項７に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記増圧手段は、
前記第１排気装置による前記第１領域の減圧の一部を遮る遮蔽部材を含む請求項７又は８に記載の成膜装置。
【請求項１０】
少なくとも蒸着材料と被蒸着物とが設けられる成膜室を構成する筐体と、
前記成膜室の内部の全体である第１領域を蒸着可能な雰囲気圧力より高い圧力に減圧する第１排気装置と、
前記成膜室の内部の前記蒸着材料を含む第２領域を蒸着可能な圧力に局所的に減圧する第２排気装置と、
真空蒸着法により、雰囲気圧力を５．０Ｅ−２Ｐａ以下に設定した前記第２領域において前記蒸着材料を蒸発させ、雰囲気圧力を５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａに設定した前記第１領域において前記被蒸着物に前記蒸発した前記蒸着材料を成膜する際に、前記第１領域において前記被蒸着物にイオンを照射するイオン源と、を備える成膜装置。
【請求項１１】
前記イオン源は、前記第２領域に設置された、動作圧力が５．０Ｅ−２Ｐａ以下の第１イオン源である請求項１０に記載の成膜装置。
【請求項１２】
前記イオン源は、前記第１領域に配置された、動作圧力が５．０Ｅ−２〜１．０Ｅ＋２Ｐａの第２イオン源である請求項１０に記載の成膜装置。
【国際調査報告】
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