特許 5989601 プラズマ蒸発装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5989601

(24)【登録日】2016年8月19日

(45)【発行日】2016年9月7日

(54)【発明の名称】プラズマ蒸発装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/32 20060101AFI20160825BHJP

   H05H 1/48 20060101ALN20160825BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/32 A

   !H05H1/48

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-112949(P2013-112949)

(22)【出願日】2013年5月29日

(65)【公開番号】特開2014-231629(P2014-231629A)

(43)【公開日】2014年12月11日

【審査請求日】2015年8月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】宮下 大

【審査官】 宮崎 園子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２５６１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０１２７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１４４３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２９５５２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／３２

Ｈ０５Ｈ １／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャンバ内において蒸発材料を蒸発させるプラズマ蒸発装置であって、
前記蒸発材料を蒸発させるための複数のプラズマガンを具備し、
前記複数のプラズマガンは、
プラズマビームの出射方向に磁力線の向きを有する第１プラズマガンと、
プラズマビームの出射方向とは反対方向に磁力線の向きを有する第２プラズマガンと、を含み、
前記蒸発材料と対向する方向から見て、前記チャンバに並設されていると共に、前記第１プラズマガンに対し前記出射方向を前方とした場合の右側に前記第２プラズマガンが並ばないように配置され、
前記複数のプラズマガンは、そのプラズマビームの出射方向を制御するステアリングコイルに係る下式（１）の関係式を満たすように並設されている、プラズマ蒸発装置。
φｓ×１．１ < Ｄ < φｓ×２．０ …（１）
但し、
φｓ：前記ステアリングコイルの直径
Ｄ：前記複数のプラズマガン間の距離

【請求項2】

前記プラズマガン及び前記蒸発材料の少なくとも一方は、プラズマビームの出射軸上から前記蒸発材料の中心位置がずれるように配置されている、請求項１記載のプラズマ蒸発装置。

【請求項3】

前記プラズマガン及び前記蒸発材料の少なくとも一方は、プラズマビームの出射軸に対して前記蒸発材料の中心位置がずれるように相対移動可能に設けられている、請求項１又は２記載のプラズマ蒸発装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラズマ蒸発装置に関し、特に、複数のプラズマガンを用いて蒸発材料を蒸発させるプラズマ蒸発装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のプラズマ蒸発装置に関する技術として、例えば特許文献１に記載されているように、磁石手段を有する複数のプラズマガンとそれらに対応するステアリングコイル及びハースを真空容器に設けたイオンプレーティング装置が知られている。このイオンプレーティング装置では、ハースの周囲に環状永久磁石を設け、隣接するプラズマガンにおける磁石手段、ステアリングコイル、及び環状永久磁石の磁極の向きを互いに逆向きにすることにより、それぞれの磁力線の干渉を少なくし、プラズマビームのねじれを少なくすることが図れている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−２５６１４７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年のプラズマ蒸発装置においては、並設される複数のプラズマガンとして、プラズマビームの出射方向に磁力線の向きを有する第１プラズマガンと、プラズマビームの出射方向とは反対方向に磁力線の向きを有する第２プラズマガンと、を備えたものが開発されている。

【0005】

この場合、プラズマビーム自身の流れにより自己誘起磁場が励起され、当該プラズマビームの流れがねじれるだけでなく、当該ねじれた流れが複数のプラズマガン間で強め合って自己誘起磁場が強く励起され、プラズマビームの流れが更にねじれるおそれがある。その結果、蒸発材料にプラズマビームを精度よく導くのが困難になるという問題がある。

【0006】

本発明は上記実情に鑑みてなされてものであり、蒸発材料にプラズマビームを精度よく導くことができるプラズマ蒸発装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明に係るプラズマ蒸発装置は、チャンバ内において蒸発材料を蒸発させるプラズマ蒸発装置であって、蒸発材料を蒸発させるための複数のプラズマガンを具備し、複数のプラズマガンは、プラズマビームの出射方向に磁力線の向きを有する第１プラズマガンと、プラズマビームの出射方向とは反対方向に磁力線の向きを有する第２プラズマガンと、を含み、蒸発材料と対向する方向から見て、チャンバに並設されていると共に、第１プラズマガンに対し出射方向を前方とした場合の右側に第２プラズマガンが並ばないように配置されている。

【0008】

このプラズマ蒸発装置では、並設された複数のプラズマガンについて、蒸発材料と対向する方向から見て第１プラズマガンに対し出射方向を前方とした場合の右側に第２プラズマガンが並ばないように配置されている。これにより、隣り合うプラズマガンから出射されるプラズマビームの流れが互いに近づくようにねじれるのを抑止できる。その結果、複数のプラズマガン間で自己誘起磁場が強く励起されるのを抑制し、プラズマビームの流れが更にねじれるのを抑制することが可能となる。従って、蒸発材料にプラズマビームを精度よく導くことが可能となる。

【0009】

また、複数のプラズマガンは、そのプラズマビームの出射方向を制御するステアリングコイルに係る下式（１）の関係式を満たすように並設されていることが好ましい。このように、下式（１）の関係式に基づき複数のプラズマガンを並設することにより、複数のプラズマガン間において自己誘起磁場が強め合うのを好適に抑制することが可能となる。
φｓ×１．１ < Ｄ < φｓ×２．０ …（１）
但し、
φｓ：ステアリングコイルの直径
Ｄ：複数のプラズマガン間の距離

【0010】

また、プラズマガン及び蒸発材料の少なくとも一方は、プラズマビームの出射軸上から蒸発材料の中心位置がずれるように配置されていることが好ましい。また、プラズマガン及び蒸発材料の少なくとも一方は、プラズマビームの出射軸に対して蒸発材料の中心位置がずれるように相対移動可能に設けられていることが好ましい。これらの場合、例えばプラズマビームの出射軸に対する蒸発材料のずれを考慮することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、蒸発材料にプラズマビームを精度よく導くことができるプラズマ蒸発装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態に係るプラズマ蒸発装置を含む成膜装置を示す概略構成図である。

【図2】図１のII−II線に沿っての断面図である。

【図3】図１の成膜装置におけるプラズマガンの配置を説明する概略平面図である。

【図4】図１の成膜装置におけるプラズマガン間の距離を説明する図である。

【図5】参考実施形態に係るプラズマ蒸発装置を含む成膜装置におけるプラズマガンの配置を説明する概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0014】

図１は一実施形態に係るプラズマ蒸発装置を含む成膜装置を示す概略構成図であり、図２は図１のII−II線に沿っての断面図である。図中には、説明の便宜上、ＸＹＺ座標系を示している。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ハース部２０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。

【0015】

本実施形態の成膜装置は、ＲＰＤ［Reactive Plasma Deposition］法による成膜対象物の成膜を行うものであって、ここでは、いわゆるイオンプレーティング法に用いられるイオンプレーティング装置である。この成膜装置は、複数のプラズマガンを用いてチャンバ内で成膜材料（蒸発材料）を蒸発させるプラズマ蒸発装置を構成する。

【0016】

また、本実施形態の成膜装置は、成膜対象物の板厚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、成膜対象物がチャンバ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板厚方向であり、Ｙ軸方向は水平方向であり、Ｚ軸方向は鉛直方向となる。

【0017】

一方、本実施形態の成膜装置は、成膜対象物の板厚方向が略鉛直方向となるように成膜対象物がチャンバ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板厚方向となる。以下、本実施形態においては、縦型の場合を例にして説明する。

【0018】

図１及び図２に示すように、本実施形態の成膜装置１は、堆積部２、搬送機構３及び真空チャンバ（チャンバ）１０を備えている。また、堆積部２は、複数のプラズマガン７、及び複数のハース部２０を備えている。

【0019】

真空チャンバ１０は、成膜材料Ｍａ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１０ａと、成膜材料Ｍａを蒸発させて広がるように移動させる成膜室１０ｂと、プラズマガン７から出射されるプラズマビームＰを真空チャンバ１０に受け入れるプラズマ口１０ｃとを有している。

【0020】

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（Ｙ軸に）沿って設定されている。また、真空チャンバ１０は、導電性の材料からなり接地電位に接続されている。真空チャンバ１０には、当該真空チャンバ１０内の圧力を調整する圧力調整装置（不図示）が接続されている。圧力調整装置は、例えば、ターボ分子ポンプやクライオポンプ等の減圧部と、真空チャンバ１０内の圧力を測定する圧力測定部とを有している。

【0021】

成膜室１０ｂは、搬送方向Ａに沿った一対の側壁１０ｊ及び１０ｋ（図２参照）と、搬送方向Ａと交差する方向（Ｘ軸方向）に沿った一対の側壁１０ｈ及び１０ｉ（図１参照）と、搬送室１０ａと対向する側壁１０ｍと、を有する。側壁１０ｈは、成膜室１０ｂにおける搬送方向Ａの上流側（すなわちＹ軸負方向側）に配置されている。側壁１０ｉは、成膜室１０ｂにおける搬送方向Ａの下流側（すなわちＹ軸正方向側）に配置されている。

【0022】

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。

【0023】

プラズマガン７は、圧力勾配型であり、その本体部分が側壁１０ｈのプラズマ口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Ｙ軸方向に沿って出射される。プラズマガン７が装着されたプラズマ口１０ｃの周囲には、プラズマビームＰを成膜室１０ｂへ導くためのステアリングコイル４８が設けられる。ステアリングコイル４８は、ステアリングコイル用の電源により励磁され、これにより、プラズマビームＰの出射方向（以下、単に「出射方向」ともいう）が制御される。

【0024】

本実施形態では、１つの成膜室１０ｂに対して複数（本実施形態では３つ）のプラズマガン７が設けられている。複数のプラズマガン７は、成膜対象物１１の長手方向（Ｚ軸方向）に並べて配置されている。複数のプラズマガン７は同一の側壁１０ｈに配置されている。なお、複数のプラズマガン７は、対向する一対の側壁１０ｈ，１０ｉにおいて交互に配置されていてもよいし、Ｚ軸方向に並べられ且つＸ軸方向に並べられている構成でもよい。複数のプラズマガン７の詳細な説明については、後述する。

【0025】

成膜装置１には、複数のプラズマガン７に対応する複数（本実施形態では３つ）のハース部２０が設けられている。一のハース部２０は、一の主ハース１７、及び一の輪ハース６によって構成されている。

【0026】

複数のハース部２０は、複数のプラズマガン７に対応して側壁１０ｍに配置されており、ここでは、成膜対象物１１の長手方向（Ｚ軸方向）に並置されている。なお、複数のハース部２０は、成膜対象物１１の短手方向（Ｙ軸方向、搬送方向）に並べて配置されていてもよいし、Ｚ軸方向及びＹ軸方向の双方に並べて配置されていてもよい。

【0027】

ハース部２０は、蒸発源である成膜材料Ｍａを保持するための機構を有している。ハース部２０は、真空チャンバ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。ハース部２０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が導かれる主陽極である主ハース１７を有している。

【0028】

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１０が有する接地電位に対して正電位に保たれており、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。

【0029】

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１３と環状の容器１２とを有し、コイル９及び永久磁石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の幅・太さ、又は、主ハース１７に入射するプラズマビームＰの幅・太さを制御する。

【0030】

成膜材料Ｍａとしては、ＩＴＯやＺｎＯ等の透明導電材料や、ＳｉＯＮ等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内で広がりつつ搬送室１０ａ側へ移動する。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内で広がりつつ搬送室１０ａ側へ移動する。

【0031】

成膜室１０ｂ内で広がった成膜材料粒子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。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、ハース部２０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がハース部２０の主ハース１７のＸ軸負方向側から順次押し出される。

【0032】

図３は図１の成膜装置におけるプラズマガンの配置を説明する概略平面図であり、図４は図１の成膜装置におけるプラズマガン間の距離を説明する図である。図３に示すように、本実施形態の複数のプラズマガン７は、第１プラズマガン７Ｒ及び第２プラズマガン７Ｌを含んでいる。第１プラズマガン７Ｒは、そのプラズマビームＰの出射方向に磁力線Ｇの向きを有するプラズマ源であって、いわゆるＲガンと称される。第２プラズマガン７Ｌは、そのプラズマビームＰの出射方向とは反対方向に磁力線Ｇの向きを有するプラズマ源であって、いわゆるＬガンと称される。

【0033】

ここで、複数のプラズマガン７は、プラズマビームＰをＹ軸正方向に向けて出射するようにして、真空チャンバ１０の側壁１０ｈにてＺ軸方向に沿って並設されている（図１及び図２参照）。そして、複数のプラズマガン７にあっては、Ｘ軸正方向からＸ軸負方向に向かう方向から見て、第２プラズマガン７Ｌ、第２プラズマガン７Ｌ及び第１プラズマガン７Ｒがこの順でＺ軸負方向に向かって並列されるように配置されている。

【0034】

すなわち、図示するように、複数のプラズマガン７は、成膜材料Ｍａに対向する方向（成膜材料粒子Ｍｂの蒸発方向に対向する方向）から見て、所定間隔でＺ軸方向に沿って直列的に並設されていると共に、並設方向の交差方向である直交方向（Ｙ軸方向）にプラズマビームＰを出射する向きでそれぞれ配置されている。そして、これら複数のプラズマガン７は、成膜材料Ｍａに対向する方向から見て、出射方向を前方とした場合において第１プラズマガン７Ｒの右側に第２プラズマガン７Ｌが並ばないように配置されている。つまり、複数のプラズマガン７は、出射方向に見て（Ｙ軸負方向からＹ軸正方向へ見て）、成膜材料Ｍａ側を下側（Ｘ軸負側）とした場合の第１プラズマガン７Ｒの右側に第２プラズマガン７Ｌが並ばないように配置されている。

【0035】

換言すると、複数のプラズマガン７は、成膜対象物１１の厚さ方向に沿って搬送機構３側から見て（図１及び図２参照）、出射方向を前方としたときの左側から順に第２プラズマガン７Ｌ、第２プラズマガン７Ｌ及び第１プラズマガン７Ｒが並んでいる、いわゆるＬＬＲ配置構造を有している。

【0036】

また、図４に示すように、複数のプラズマガン７は、その隣接する一対のプラズマガン７，７についてプラズマビームＰが互いに悪影響を及ばないように、所定間隔で並設されている。具体的には、複数のプラズマガン７は、ステアリングコイル４８に係る下式（１）の関係式を満たすように並設されている。なお、プラズマガン７間の距離Ｄは、そのプラズマビームＰの出射軸ＰＬの間の距離を意味している。
φｓ×１．１ < Ｄ < φｓ×２．０ …（１）
但し、
φｓ：ステアリングコイル４８の直径
Ｄ：複数のプラズマガン７間の距離。

【0037】

さらに、このように構成された成膜装置１において、プラズマガン７及び成膜材料Ｍａの少なくとも一方は、プラズマビームＰの出射軸ＰＬに対して成膜材料Ｍａの中心位置がずれるように、プラズマガン７の並設方向に沿って相対移動可能に設けられている。例えば、各ハース部２０がＺ軸方向を長手方向とする長孔等を介して真空チャンバ１０に気密に固定されており、各ハース部２０がＺ軸方向に沿って相対移動可能とされている。これにより、Ｘ軸方向からみて、プラズマビームＰの出射軸ＰＬに対して成膜材料Ｍａの中心位置が、Ｚ軸方向に所定距離ｄＺずれるようになっている。なお、このように各ハース部２０を相対移動可能に設けるのに代えて若しくは加えて、各プラズマガン７を相対移動可能に設けてもよい。

【0038】

所定距離ｄＺは、プラズマビームＰが成膜材料Ｍａに照射されるように、プラズマビームＰにおける電子の旋回半径（ラーマー半径）Ｒと、成膜材料Ｍａの旋回半径ｒと、に基づいて設定されている。ここでの所定距離ｄＺは、これら旋回半径Ｒ，ｒの間の値とされており、好ましいとして下式（２）により設定されている。また、この所定距離ｄＺは、例えばシミュレーションにより導出したシミュレーション値としてもよいし、実測値又は経験値としてもよい。
ｄＺ＝（Ｒ×ｒ）^０．５×α （α：係数） …（２）

【0039】

ところで、プラズマガン７は、そのプラズマビームＰ自身の流れによる自己誘起磁場によってねじれて陽極に流れ込むという性質を有する。プラズマビームＰのねじれの向きは、その磁力線Ｇの向きによって違いが現れ、第１及び第２プラズマガン７Ｒ，７Ｌで異なるものとなる。そして、成膜材料Ｍａと対向する方向から見て、第１プラズマガン７Ｒに対し出射方向を前方とした場合の右側に第２プラズマガン７Ｌが並ぶ配置（いわゆる、ＲＬ配置）とすると、隣り合うプラズマガン７から出射されるプラズマビームＰの流れが互いに近づくようにねじれてしまうことが見出される（図５参照）。

【0040】

この点、本実施形態では、並設された複数のプラズマガン７について、成膜材料Ｍａと対向する方向から見て、第１プラズマガン７Ｒに対し出射方向を前方とした場合の右側に第２プラズマガン７Ｌが並ばないように配置されており、いわゆるＲＬ配置を含まない構造となっている。これにより、プラズマビームＰの流れが互いに近づくようにねじれるというＲＬ配置で顕著な現象を抑止できる。

【0041】

すなわち、本実施形態によれば、複数のプラズマガン７間で自己誘起磁場が強く励起されるのを抑制し、プラズマビームＰの流れが更にねじれるのを抑制することが可能となる。その結果、成膜材料ＭａにプラズマビームＰを精度よく導くことができ、成膜材料Ｍａを好適に蒸発させて成膜対象物１１に適正に（良好な膜厚分布で）成膜することが可能となる。

【0042】

また、本実施形態では、上述したように、複数のプラズマガン７が上式（１）の関係式を満たすように並設されている。このように、複数のプラズマガン７が上式（１）の配置関係を有することにより、これらの間において自己誘起磁場が強め合うのを好適に抑制することが可能となる。

【0043】

なお、例えばＤ≦φｓ×１．１の場合、プラズマガン７間の距離Ｄが小さくなり、プラズマガン７間で自己誘起磁場が強く励起されてプラズマビームＰの流れのねじれが大きくなることから、成膜材料ＭａにプラズマビームＰを導くのが困難になる。一方、例えばφｓ×２．０≦Ｄの場合、プラズマガン７間の距離Ｄが大きくなり、ひいては、成膜材料Ｍａ（ハース部２０）間の距離も大きくなることから、成膜対象物１１に均一な膜厚分布で成膜するのが困難になる。

【0044】

また、通常、プラズマビームＰの様子を見ながらステアリングコイル４８を調整し、これにより、成膜材料ＭａにプラズマビームＰを当てることが図られている。しかし、当該調整は熟練技術等が要され、また、調整完了までに時間が掛かる場合があり、さらに、プラズマガン７が複数になると、調整が困難になる。これに対し、本実施形態では、上述したように、プラズマガン７及び成膜材料Ｍａの少なくとも一方が相対移動可能に設けられており、プラズマビームＰが成膜材料Ｍａに照射されるようにプラズマビームＰの出射軸ＰＬに対して成膜材料Ｍａの中心位置が相対移動可能に設けられている。よって、プラズマビームＰが成膜材料Ｍａに確実に照射されるように、簡易且つ好適に構成することが可能となる。

【0045】

なお、第２プラズマガン７Ｌ，７Ｌ間では、プラズマビームＰが薄くなることが懸念される。しかし、実際には、これら第２プラズマガン７Ｌ，７ＬのプラズマビームＰ，Ｐ間における電位の谷間にイオンを吸い込ませることができ、よって、プラズマ密度の低下を抑制することができる。

【0046】

ちなみに、本実施形態では、プラズマガン７及び成膜材料Ｍａの少なくとも一方を、プラズマビームＰの出射軸ＰＬ上から成膜材料Ｍａの中心位置がずれるように相対移動可能に構成しているが、これに代えて若しくは加えて、プラズマビームＰの出射軸ＰＬ上から成膜材料Ｍａの中心位置がずれるように予め配置してもよい。

【0047】

［参考実施例］
次に、参考実施例に係るプラズマ蒸発装置について、図５を参照して説明する。なお、以下においては、上記成膜装置１と異なる点について主に説明する。

【0048】

図５は、参考実施形態に係るプラズマ蒸発装置を含む成膜装置におけるプラズマガンの配置を説明する概略平面図である。図５に示すように、参考実施例に係る成膜装置１００は、複数のプラズマガン７の配置が上記成膜装置１（図３参照）と異なる点で相違する。

【0049】

具体的には、複数のプラズマガン７は、Ｘ軸正方向からＸ軸負方向に向かう方向（成膜材料Ｍａに対向する方向）から見て、所定間隔で直列的にＺ軸方向に沿って並設されていると共に、第１プラズマガン７Ｒに対し出射方向を前方とした場合の右側に第２プラズマガン７Ｌが並ぶように配置されている。換言すると、複数のプラズマガン７は、出射方向を前方としたときの左側から順で第１プラズマガン７Ｒ及び第２プラズマガン７Ｌが並ぶ、いわゆるＲＬ配置構造を有している。

【0050】

このように構成された成膜装置１００において、隣接する一対の成膜材料Ｍａは、互いに寄せ合うように配置されている。具体的には、Ｘ軸正方向からＸ軸負方向に向かう方向から見て、第１プラズマガン７Ｒに対応する成膜材料Ｍａ（ハース部２０）の中心位置が、プラズマビームＰの出射軸ＰＬに対しＺ軸方向に沿って第２プラズマガン７Ｌ側に所定距離ｄＺずれるように配置されていると共に、第２プラズマガン７Ｌに対応する成膜材料Ｍａ（ハース部２０）の中心位置が、プラズマビームＰの出射軸ＰＬに対しＺ軸方向に沿って第１プラズマガン７Ｒ側に所定距離ｄＺずれるように配置されている。

【0051】

所定距離ｄＺは、上記成膜装置１と同様に、プラズマビームＰが成膜材料Ｍａに照射されるように旋回半径Ｒ，ｒに基づいて設定でき、上記（２）により設定できる。なお、成膜材料Ｍａ（ハース部２０）がずれるように配置されるのに代えて若しくは加えて、第１及び第２プラズマガン７Ｒ，７Ｌがずれるように配置されていてもよい。なお、プラズマガン７及び成膜材料Ｍａの少なくとも一方は、上記成膜装置１と同様に、プラズマビームＰの出射軸ＰＬ上から成膜材料Ｍａの中心位置がずれるように相対移動可能に構成されてもよい。

【0052】

以上、参考実施形態に係る成膜装置１００では、いわゆるＲＬ配置構造を有する場合でも、プラズマビームＰが成膜材料Ｍａに照射されるようにプラズマビームＰの出射軸ＰＬ上から成膜材料Ｍａの中心位置がずれて配置されていることから、プラズマビームＰを成膜材料Ｍａに確実に照射させる（当てる）ことができ、成膜材料Ｍａを好適に蒸発させて成膜対象物１１に確実且つ適正に成膜可能となる。

【0053】

以上、本発明の好適な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、又は他のものに適用したものであってもよい。

【0054】

例えば、上記実施形態の成膜装置１では、プラズマガン７を３つ備えているが、２つ備えていてもよいし、４つ以上備えていてもよい。また、上記実施形態の成膜装置１では、複数のプラズマガン７がいわゆるＬＬＲ配置構造を有しているが、これに限定されるものではない。複数のプラズマガン７は、成膜材料Ｍａと対向する方向から見て、以下の配置構造を有していてもよい。

【0055】

すなわち、例えばプラズマガン７を３つ備える場合には、出射方向を前方としたときの左側から順に、第２プラズマガン７Ｌ、第１プラズマガン７Ｒ及び第１プラズマガン７Ｒが並設された配置構造（いわゆるＬＲＲ配置構造）を有していてもよい。例えばプラズマガン７を２つ備える場合には、第２プラズマガン７Ｌ及び第１プラズマガン７Ｒが並設された配置構造（いわゆるＬＲ配置構造）を有していてもよい。さらには、例えばプラズマガン７を４つ備える場合には、ＬＬＬＲ配置構造、ＬＬＲＲ配置構造、ＬＲＲＲ配置構造を有していてもよい。要は、第１プラズマガン７Ｒに対し出射方向を前方とした場合の右側に第２プラズマガン７Ｌが並ばないように配置されていればよい。

【0056】

また、上記実施形態では、プラズマ蒸発装置を成膜装置１に適用したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、酸化マグネシウムや酸化アルミニウム等の酸化物としての蒸発材料を分離させるために当該蒸発材料をチャンバ内でプラズマビームによって蒸発させる還元装置へも適用できる。

【符号の説明】

【0057】

１…成膜装置（プラズマ蒸発装置）、７…プラズマガン、７Ｌ…第２プラズマガン、７Ｒ…第１プラズマガン、１０…真空チャンバ（チャンバ）、４８…ステアリングコイル、Ｍａ…成膜材料（蒸発材料）、Ｇ…磁力線、Ｐ…プラズマビーム、ＰＬ…プラズマビームの出射軸。

【図1】

【図2】

【図4】

【図3】

【図5】