特許 6342291 成膜装置

(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】6342291

(24)【登録日】2018年5月25日

(45)【発行日】2018年6月13日

(54)【発明の名称】成膜装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/32 20060101AFI20180604BHJP

   H05H 1/48 20060101ALI20180604BHJP

   H05H 1/50 20060101ALI20180604BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/32 H

   C23C14/32 A

   H05H1/48

   H05H1/50

【請求項の数】3

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-211939(P2014-211939)

(22)【出願日】2014年10月16日

(65)【公開番号】特開2016-79456(P2016-79456A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年4月17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】酒見 俊之

【審査官】 塩谷 領大

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６０１３２７９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平０４−０１３８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２１８６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２５６１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０４−５００２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０２６９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２９４４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２４６１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２４１６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２３２０６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／００−１４／５８

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０５Ｈ １／４８

Ｈ０５Ｈ １／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空チャンバー内でプラズマビームによって成膜材料を加熱して蒸発させ、前記成膜材料の蒸発粒子を成膜対象物に付着させる成膜装置であって、
前記真空チャンバー内で前記プラズマビームを生成するプラズマ源と、
蒸発源となる前記成膜材料が充填されると共に、前記プラズマビームを前記成膜材料へ導く、または前記プラズマビームが導かれる主陽極である主ハースと、
前記主ハースの周囲に配置されると共に、前記プラズマビームを誘導する補助陽極である輪ハースと、
前記輪ハースの軸線方向から見て前記蒸発源を挟んで両側に配置された一対の補助コイルと、
前記成膜対象物が配置される方を正面とした場合、前記一対の補助コイルの正面側の極性が互いに異なるように前記一対の補助コイルに電流を供給する補助コイル電源部と、を備え、
前記補助コイル電源部は、前記補助コイルに交流電流を供給する交流電源部を有することを特徴とする成膜装置。

【請求項2】

複数対の前記補助コイルを有し、
前記一対の補助コイル同士は、異なる方向に前記主ハースを挟んで配置され、
前記輪ハースの周方向に隣接する前記補助コイルに供給される交流電流の位相を変えることで、前記複数対の補助コイルによる磁場の向きを回転させる回転磁場生成部を更に備える請求項１に記載の成膜装置。

【請求項3】

前記補助コイル電源部は、前記交流電流に直流電流を重畳させて、前記補助コイルに電流を供給する請求項１又は２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、真空チャンバー内でプラズマビームによって成膜材料を加熱して蒸発させ、成膜材料の粒子を成膜対象物に付着させる成膜装置に関する。

【背景技術】

【0002】

成膜対象物の表面に膜を形成する成膜装置として、例えばイオンプレーティング法を用いたものがある。イオンプレーティング法では、蒸発させた成膜材料の粒子を真空チャンバー内で拡散させて成膜対象物の表面に付着させる。このような成膜装置は、真空容器の側壁に設けられると共にプラズマビームを生成するためのプラズマ源と、プラズマ源で生成したプラズマビームを真空容器内に導くステアリングコイルと、成膜材料を保持する主陽極である主ハースと、この主ハースを取り囲む補助陽極である輪ハースとを備えている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１に記載の成膜装置では、プラズマ源、ステアリングコイル、主ハース及び輪ハースを例えば２組備え、これにより２箇所の蒸発源から成膜材料を蒸発させて、成膜される範囲を広げている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−２５６１４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の成膜装置では、主ハースの近傍において輪ハースが生成する磁場に、ステアリングコイルが生成する磁場と、プラズマビーム内の電流が生成する自己誘導磁場が加わるため、主ハースの近傍における磁場の対称性が崩れてしまう。このため、輪ハースの中心軸に合せて主ハース内に成膜材料を配置しても、プラズマビームは成膜材料の中心に入射せず、成膜材料の中心からある程度の距離ずれた位置に入射する。プラズマビームが成膜材料の中心に入射しない場合、成膜材料が局所的に昇華又は蒸発する。すると、連続的に成膜材料を供給（主ハースから押し出）しながら、成膜材料の昇華又は蒸発を安定的に長時間行うことが困難となる。

【0005】

プラズマビームが入射する位置にずれが生じることを対処するために、このずれに対応させて主ハースの位置を輪ハースの中心軸に対してずらして配置することが考えられる。
しかし、プラズマビームが入射する位置のずれ量は、成膜装置の運転条件によって変化するため、運転条件が一定ではない場合、適切な位置に主ハースを配置することは容易ではなかった。また、人手により主ハースの取り付け位置を変更することは手間がかかり、正確な位置に取り付けることも容易ではなかった。

【0006】

そこで、本発明は、人手により主ハースの取り付け位置を変更する作業を必要とせず成膜材料の昇華又は蒸発を安定的に長時間行うことができる成膜装置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】

【0007】

本発明の成膜装置は、真空チャンバー内でプラズマビームによって成膜材料を加熱して蒸発させ、成膜材料の蒸発粒子を成膜対象物に付着させる成膜装置であって、真空チャンバー内でプラズマビームを生成するプラズマ源と、蒸発源となる成膜材料が充填されると共に、プラズマビームを成膜材料へ導く、またはプラズマビームが導かれる主陽極である主ハースと、主ハースの周囲に配置されると共に、プラズマビームを誘導する補助陽極である輪ハースと、輪ハースの軸線方向から見て蒸発源を挟んで両側に配置された一対の補助コイルと、成膜対象物が配置される方を正面とした場合、一対の補助コイルの正面側の極性が互いに異なるように一対の補助コイルに電流を供給する補助コイル電源部と、を備える。

【0008】

この成膜装置は、輪ハースの軸線方向から見て蒸発源を挟んで両側に配置された一対の補助コイルを備えている。この一対の補助コイルには、正面側の極性が互いに異なるように電流が供給される。これにより、一対の補助コイルによって、蒸発源の正面側で輪ハースの軸線方向と交差する方向に磁場を発生させることができるので、人手により主ハースの取り付け位置を変更する作業を行うことなく、蒸発源に対してプラズマビームが導かれる位置を容易に調整することができる。また、成膜材料の中心にプラズマビームが導かれるように調整することで、成膜材料が局所的に昇華又は蒸発することが抑制され、成膜材料の昇華又は蒸発を安定させて連続運転の時間を延ばすことができる。

【0009】

また、補助コイル電源部は、補助コイルに交流電流を供給する交流電源部を有する構成でもよい。この構成によれば、周期的に電流の向きを変えることができ、補助コイルによる磁場の向きを周期的に変えて、プラズマビームが導かれる位置を周期的に変えることができる。そのため、プラズマビームが導かれる位置が局所的に集中しないように移動させることができる。

【0010】

また、成膜装置は、複数対の補助コイルを有し、一対の補助コイル同士は、異なる方向に主ハースを挟んで配置され、成膜装置は、輪ハースの周方向に隣接する補助コイルに供給される交流電流の位相を変えることで、複数対の補助コイルによる磁場の向きを回転させる回転磁場生成部を更に備える構成でもよい。これにより、補助コイルによる磁場の向きを回転移動させることができるので、プラズマビームが導かれる位置を周期的に回転移動させることができる。そのため、プラズマビームが導かれる位置を好適に移動させて分散させることができる。

【0011】

また、補助コイル電源部は、交流電流に直流電流を重畳させて、補助コイルに電流を供給する構成でもよい。これにより、直流電流を重畳させることで、磁場の向きが変化する範囲を全体的にずらすことができ、プラズマビームが周期的に移動する際の範囲を全体的にずらすことができる。

【0012】

また、補助コイル電源部は、補助コイルに直流電流を供給する直流電源部を有する構成でもよい。これにより、補助コイルによる磁場の向きを変更して、変更後の磁場の向きを容易に維持することができる。

【0013】

ここで、成膜装置は、複数対の補助コイルを有し、一対の補助コイル同士は、異なる方向に主ハースを挟んで配置されている構成でもよい。この構成の成膜装置によれば、複数対の補助コイルが、互いに異なる方向に主ハースを挟んで配置されているので、一対の補助コイルによる磁場を複数の異なる方向に発生させることができる。そのため、複数対の補助コイルにより生成した磁場により複数の異なる方向に、磁場の向きを調整することができる。その結果、プラズマビームが導かれる位置の調整範囲を広げることができるので、プラズマビームが導かれる位置の調整を成膜材料の中心に合わせ易くなる。

【0014】

また、一対の補助コイルは、輪ハースの正面側に配置されている構成でもよい。
このように一対の補助コイルが輪ハースの正面側に配置されていると、一対の補助コイルによる磁場を輪ハースの正面側に発生させて、プラズマビームが導かれる位置を容易に調整することができる。

【0015】

また、成膜装置は、補助コイルに供給される直流電流を調整して、補助コイルにより生成される磁場を調整する磁場調整部を更に備える構成でもよい。この構成の成膜装置によれば、補助コイルに供給される直流電流を調整して一対の補助コイルにより生成された磁場の強さを調整することができるので、電流を調整するだけで、蒸発源に対してプラズマビームが導かれる位置を容易に調整することができる。これにより、プラズマビームを容易に成膜材料の中心に導くことができるので、成膜材料が局所的に蒸発又は昇華することが抑制される。

【0016】

また、成膜装置は、真空チャンバー内に、主ハース及び輪ハースを複数組備え、主ハース及び輪ハースに対応して、プラズマ源及び一対の補助コイルがそれぞれ設けられている構成でもよい。
例えば、成膜装置が複数の主ハース及び輪ハースを備える場合、それぞれの主ハース及び輪ハースの相対位置を調整するには手間がかかる。本発明の成膜装置は、プラズマが導かれる位置を容易に調整することができるので、複数の主ハース及び輪ハースを備える場合に特に有効である。

【発明の効果】

【0017】

本発明の成膜装置は、人手により主ハースの取り付け位置を変更する作業を必要とせずに成膜材料の昇華又は蒸発を安定的に長時間行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の成膜装置の第１実施形態の構成を示す断面図である。

【図2】主ハース近傍の磁場を示す模式図である。

【図3】（ａ）輪ハースの環状磁石及び補助コイルを示す平面図、（ｂ）輪ハースの環状磁石及び補助コイルを示す断面図である。

【図4】補助コイルがつくる中心軸上の磁場強度を示す図である。

【図5】補助コイルによる磁場の向きの変化を示す図である。

【図6】プラズマビームの入射位置の回転移動の向きを示す図である。

【図7】成膜材料の減り方に偏りが生じた場合である片掘れの状況について示す斜視図である。

【図8】従来の成膜装置の主ハース及び輪ハース部を示す拡大断面図であり、主ハースの周りに成膜材料の異常堆積物が発生している状況を示す図である。

【図9】成膜材料のタブレットを示す斜視図である。

【図10】主ハース及び輪ハース部を示す拡大断面図である。

【図11】複数のプラズマ源が設けられた真空チャンバーを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、添付図面を参照しながら本発明による成膜装置の一実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0020】

図１に示される第１実施形態に係る成膜装置１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。なお、説明の便宜上、図１には、ＸＹＺ座標系を示す。Ｙ軸方向は、後述する成膜対象物が搬送される方向である。Ｘ軸方向は、成膜対象物と後述するハース機構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。

【0021】

成膜装置１は、成膜対象物１１の板厚方向が水平方向（図１ではＸ軸方向）となるように、成膜対象物１１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１１が真空チャンバー１０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１１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。一方、本発明による成膜装置の一実施形態では、成膜対象物の板厚方向が略鉛直方向となるように成膜対象物が真空チャンバー内に配置されて搬送されるいわゆる横型の成膜装置であってもよい。この場合には、Ｚ軸及びＹ軸方向は水平方向であり、Ｘ軸方向は鉛直方向且つ板厚方向となる。なお、以下の実施形態では、縦型の場合を例に、本発明の成膜装置の一実施形態を説明する。

【0022】

成膜装置１は、ハース機構２、搬送機構３、輪ハース部４、ステアリングコイル５、プラズマ源７、圧力調整装置８及び真空チャンバー１０を備えている。

【0023】

真空チャンバー１０は、成膜材料の膜が形成される成膜対象物１１を搬送するための搬送室１０ａと、成膜材料Ｍａを拡散させる成膜室１０ｂと、プラズマ源７から照射されるプラズマビームＰを真空チャンバー１０に受け入れるプラズマ口１０ｃとを有している。搬送室１０ａ、成膜室１０ｂ、及びプラズマ口１０ｃは互いに連通している。搬送室１０ａは、所定の搬送方向（図中の矢印Ａ）に（Ｙ軸に）沿って設定されている。また、真空チャンバー１０は、導電性の材料からなり接地電位に接続されている。

【0024】

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。例えば保持部材１６は、成膜対象物の外周縁を保持する枠体である。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。

【0025】

プラズマ源７は、圧力勾配型であり、その本体部分が成膜室１０ｂの側壁に設けられたプラズマ口１０ｃを介して成膜室１０ｂに接続されている。プラズマ源７は、真空チャンバー１０内でプラズマビームＰを生成する。プラズマ源７において生成されたプラズマビームＰは、プラズマ口１０ｃから成膜室１０ｂ内へ出射される。プラズマビームＰは、プラズマ口１０ｃを取り囲むように設けられたステアリングコイル５によって出射方向が制御される。ステアリングコイル５は、Ｙ軸方向の磁場を生成し、プラズマ源７で生成したプラズマビームを真空容器内の中央に導くものです。

【0026】

圧力調整装置８は、真空チャンバー１０に接続され、真空チャンバー１０内の圧力を調整する。圧力調整装置８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、真空チャンバー１０内の圧力を測定する圧力測定部とを有している。

【0027】

ハース機構２は、成膜材料Ｍａを保持するための機構である。ハース機構２は、真空チャンバー１０の成膜室１０ｂ内に設けられ、搬送機構３から見てＸ軸方向の負方向に配置されている。ハース機構２は、プラズマ源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源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、真空チャンバー１０が有する接地電位に対して正電位に保たれているため、プラズマビームＰを吸引する。このプラズマビームＰが入射する主ハース１７の充填部１７ａには、成膜材料Ｍａを充填するための貫通孔１７ｃが形成されている。そして、成膜材料Ｍａの先端部分が、この貫通孔１７ｃの一端において成膜室１０ｂに露出している。

【0029】

輪ハース部４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を有する。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の中心軸ＣＬ６上に成膜材料Ｍａが配置されている。なお、成膜材料Ｍａは輪ハース６の中心からずれた位置に配置されていてもよい。輪ハース６は、環状のコイル９と環状の永久磁石２０と環状のケース（容器）１２とを有し、コイル９及び永久磁石２０はケース１２に収容されている。

【0030】

成膜材料Ｍａには、ＩＴＯやＺｎＯなどの透明導電材料や、ＳｉＯＮなどの絶縁封止材料が例示される。成膜材料Ｍａは、後述するように、蒸気圧が異なる複数の成膜材料を有するものでもよい。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の先端部分が蒸発又は昇華し、プラズマビームＰによりイオン化された成膜材料粒子（蒸発粒子）Ｍｂが成膜室１０ｂ内に拡散する。また、成膜材料Ｍａが導電性物質からなる場合、主ハース１７にプラズマビームＰが照射されると、プラズマビームＰが成膜材料Ｍａに直接入射し、成膜材料Ｍａの先端部分が加熱されて蒸発又は昇華し、プラズマビームＰによりイオン化された成膜材料粒子Ｍｂが成膜室１０ｂ内に拡散する。成膜室１０ｂ内に拡散した成膜材料粒子Ｍｂは、成膜室１０ｂのＸ軸方向の正方向へ移動し、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、一度に複数の成膜材料Ｍａがハース機構２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がハース機構２のＸ軸方向の負方向側から順次押し出される。

【0031】

また、成膜装置１は、成膜室１０ｂ内にハース機構２、輪ハース部４及びプラズマ源７の組み合わせを複数組備えるものであり、複数の蒸発源を有する。複数のハース機構２は、Ｚ軸方向に等間隔で配置され、ハース機構２に対応して輪ハース部４、プラズマ源７及びステアリングコイル５がそれぞれ配置されている。成膜装置１は、Ｚ軸方向の複数個所から成膜材料Ｍａを蒸発又は昇華させて成膜材料粒子Ｍｂを拡散させることができる。

【0032】

次に、図２を参照して主ハース１７近傍の磁場分布について説明する。図２では、プラズマ源７から出射されたプラズマビームが輪ハース６によって主ハース１７に導かれている状態の磁場分布を示している。図中の矢印は磁力線の向きを示している。主ハース１７近傍の磁場は、輪ハース６による磁場、ステアリングコイル５による磁場、及びプラズマビームＰの自己誘導による磁場の影響を受け、図２に示されるように、輪ハース６の中心軸ＣＬ６に対して非対称に分布している。そのため、プラズマビームＰの入射位置は、輪ハース６の中心軸ＣＬ６からずれた位置となり、中心軸ＣＬ６上に配置された成膜材料Ｍａ（の中心）からずれた位置となる。

【0033】

ここで、成膜装置１は、輪ハース６の中心軸ＣＬ６方向から見て、主ハース１７の充填部１７ａの周囲に配置された補助コイル群２３と、補助コイル群２３に電流を供給する補助コイル電源部２４と、補助コイル群２３に供給される電流を調整する電流調整部（磁場調整部）２５とを備えている。

【0034】

図３に示されるように、補助コイル群２３は、一対の第１補助コイル２６，２７及び一対の第２補助コイル２８，２９を有する。なお、図３（ａ）では、輪ハース部４のケース１２の図示を省略している。補助コイル群２３は、ケース１２内に収容されている。

【0035】

補助コイル群２３は、搬送機構３（成膜対象物）が配置されている方を正面とした場合、永久磁石２０の正面（コイル９とは反対側の面）上に配置されている。一対の第１補助コイル２６，２７は、Ｘ軸方向から見て、蒸発源を挟んでＹ軸方向の両側に配置されている。図３では、左側に第１補助コイル２６が配置され、右側に第１補助コイル２７が配置されている。第１補助コイル２６，２７は、環状の永久磁石２０の周方向に沿って略扇型に巻かれた平面コイルである。第１補助コイル２６，２７の軸線方向は、Ｘ軸方向に沿って配置されている。

【0036】

一対の第２補助コイル２８，２９は、Ｘ軸方向から見て、蒸発源（主ハース１７に充填された成膜材料Ｍａ）を挟んでＺ軸方向の両側に配置されている。図３（ａ）では、上側に第２補助コイル２８が配置され、下側に第２補助コイル２９が配置されている。第２補助コイル２８，２９は、環状の永久磁石２０の周方向に沿って略扇型に巻かれた平面コイルである。第２補助コイル２８，２９の軸線方向は、Ｘ軸方向に沿って配置されている。

【0037】

補助コイル電源部２４は、交流電源部２４Ａ及び直流電源部２４Ｂを有する。交流電源部２４Ａは、一対の第１補助コイル２６，２７及び一対の第２補助コイル２８，２９のそれぞれに交流電流を供給するものである。交流電源部２４Ａは、一対の第１補助コイル２６，２７の正面側の極性が互いに異なるように交流電流を供給する。例えば、第１補助コイル２７に供給される交流電流の位相は、第１補助コイル２６に供給される交流電流の位相と１８０度ずれている。また、交流電源部２４Ａは、一対の第２補助コイル２８，２９の正面側の極性が互いに異なるように交流電流を供給する。例えば、第２補助コイル２９に供給される交流電流の位相は、第２補助コイル２８に供給される交流電流の位相と１８０度ずれている。一対の第１補助コイル２６，２７及び一対の第２補助コイル２８，２９に供給される交流電流の波形は例えば正弦波を成している。

【0038】

交流電源部２４Ａは、輪ハース部４の周方向に配置された４つの補助コイル２６，２８，２７，２９に対して、位相を９０度ずつずらして交流電流を供給する。例えば、第１補助コイル２６に供給される交流電流の位相は、第２補助コイル２９に供給される交流電流の位相より９０度進んでいる。第２補助コイル２８に供給される交流電流の位相は、第１補助コイル２６に供給される交流電流の位相より９０度進んでいる。第１補助コイル２７に供給される交流電流の位相は、第２補助コイル２８に供給される交流電流の位相より９０度進んでいる。第２補助コイル２９に供給される交流電流の位相は、第１補助コイル２７の位相より９０度進んでいる。

【0039】

交流電源部２４Ａは、輪ハース部４の周方向に隣接する補助コイル２６〜２９に供給される交流電流の位相を変えることで、補助コイル２６〜２９による磁場の向きを周方向に移動させて回転させる回転磁場生成部として機能する。

【0040】

交流電流の周波数は、例えば数十Ｈｚ〜数ｋＨｚとすることができる。交流電流の周波数が数ｋＨｚを超えると、ケーシング１２の表面に生じた渦電流によって磁気シールドが発生し、補助コイル群２３による磁場が消失するおそれがある。

【0041】

直流電源部２４Ｂは、一対の第１補助コイル２６，２７及び一対の第２補助コイル２８，２９のそれぞれに直流電流を供給するものである。補助コイル電源部２４は、交流電流に直流電流を重畳させて、一対の第１補助コイル２６，２７及び一対の第２補助コイル２８，２９のそれぞれに電流を供給する。

【0042】

直流電源部２４Ｂは、一対の第１補助コイル２６，２７の正面側の極性が互いに異なるように直流電流を供給する。例えば、第１補助コイル２６の正面側の極性がＳ極、第１補助コイル２７の正面側の極性がＮ極となるように、直流電流が供給される。このとき、一対の第１補助コイル２６，２７によって、第１補助コイル２７から第１補助コイル２６へＹ軸方向に沿う磁場が形成される。第１補助コイル２６，２７の電流値は、一対の第１補助コイル２６，２７により形成される磁場の大きさに応じて適宜設定される。

【0043】

また、補助コイル電源部２４は、一対の第２補助コイル２８，２９の正面側の極性が互いに異なるように直流電流を供給する。例えば、第２補助コイル２８の正面側の極性がＳ極、第２補助コイル２９の正面側の極性がＮ極となるように、直流電流が供給される。このとき、一対の第２補助コイル２８，２９によって、第２補助コイル２９から第２補助コイル２８へＺ軸方向に沿う磁場が形成される。第２補助コイル２８，２９の電流値は、一対の第２補助コイル２８，２９により形成される磁場の大きさに応じて適宜設定される。

【0044】

電流調整部２５は、第１補助コイル２６，２７及び第２補助コイル２８，２９に供給される直流電流を調整するものである。電流調整部２５は、例えば抵抗値を変えることで、第１補助コイル２６，２７及び第２補助コイル２８，２９に供給される電流値を調整する。電流調整部２５は、第１補助コイル２６，２７及び第２補助コイル２８，２９に供給される電流値を調整することで、第１補助コイル２６，２７により生成される磁場の強さ及び第２補助コイル２８，２９により生成される磁場の強さを調整することができる。

【0045】

また、電流調整部２５は、一対の第１補助コイル２６，２７に供給される直流電流の向きを逆転させて、第１補助コイル２６，２７の極性を反転させ第１補助コイル２６，２７により生成される磁場の向きを変えてもよい。電流調整部２５は、一対の第２補助コイル２８，２９に供給される直流電流の向きを逆転させて、第２補助コイル２８，２９の極性を反転させ第２補助コイル２８，２９により生成した磁場の向きを変えてもよい。

【0046】

図４では、直流電流を供給し、交流電流を供給しない場合において、一対の第１補助コイル２６，２７により輪ハース６の中心軸ＣＬ６上に形成される磁場の強度Ｈ_１を示している。図４に示す縦軸は、中心軸方向における第１補助コイル２６，２７からの距離を示し、横軸は、Ｙ軸方向に沿う磁場の強度を示している。図４の状態では、一対の第１補助コイル２６，２７による磁場は左向きである。

【0047】

図４に示すように、輪ハース６のコイル９及び永久磁石２０が生成する磁場は、輪ハース６から正面側へ所定距離進んだ位置で弱くなる。この磁場が弱くなる位置において、磁場強度Ｈ_１のピークＨ_１Ｐが現れるように一対の第１補助コイル２６，２７により磁場を生成する。これにより、ステアリングコイル５が生成する磁場やプラズマビームが生成する自己誘導磁場の影響を効率良く打ち消して、成膜材料Ｍａの中心（輪ハース６の中心軸ＣＬ６）にプラズマビームＰを入射させることができる。例えば、一対の第１補助コイル２６，２７による磁場強度Ｈ_１のピークＨ_１Ｐは、中心軸ＣＬ６方向において第１補助コイル２６，２７から正面側へ６ｃｍ離れた位置である。

【0048】

次に、本実施形態に係る成膜装置１の作用について説明する。

【0049】

成膜装置１では、交流電源部２４Ａによって、一対の第１補助コイル２６，２７及び一対の第２補助コイル２８，２９に交流電流を供給する。補助コイル２６，２８，２７，２９に供給される交流電流は、位相が９０度ずつずれているので、補助コイル２６，２８，２７，２９による磁場の向きは、図５（ａ）〜図５（ｈ）に示されるように、例えば、右回りに回転するように変化する。図５（ａ）〜図５（ｈ）では、Ｘ軸方向から蒸発源側を見た場合の図であり、蒸発源の正面側に発生した磁場の向きを矢印で示している。

【0050】

図５（ａ）の状態では、第２補助コイル２８の正面側の極性がＳ極、第２補助コイル２９の正面側の極性がＮ極である。磁場の向きは、Ｚ軸方向の負方向であり、第２補助コイル２９から第２補助コイル２８に向かう向きとなっている。

【0051】

図５（ｂ）の状態は、図５（ａ）の状態よりも交流電流の位相が４５度進んだ状態である。図５（ｂ）の状態では、第２補助コイル２８及び第１補助コイル２７の正面側の極性がＳ極、第２補助コイル２９及び第１補助コイル２６の正面側の極性がＮ極である。磁場の向きは、Ｚ軸方向の負方向からＹ軸方向の負方向へ４５度傾斜した向きとなっている。

【0052】

図５（ｃ）の状態は、図５（ｂ）の状態よりも交流電流の位相が４５度進んだ状態である。図５（ｃ）の状態では、第１補助コイル２７の正面側の極性がＳ極、第１補助コイル２６の正面側の極性がＮ極である。磁場の向きは、Ｙ軸方向の負方向であり、第１補助コイル２６から第１補助コイル２７に向かう向きとなっている。

【0053】

図５（ｄ）の状態は、図５（ｃ）の状態よりも交流電流の位相が４５度進んだ状態である。図５（ｄ）の状態では、第１補助コイル２７及び第２補助コイル２９の正面側の極性がＳ極、第１補助コイル２６及び第２補助コイル２８の正面側の極性がＮ極である。磁場の向きは、Ｙ軸方向の負方向からＺ軸方向の正方向へ４５度傾斜した向きとなっている。

【0054】

図５（ｅ）の状態は、図５（ｄ）の状態よりも交流電流の位相が４５度進んだ状態である。図５（ｅ）の状態では、第２補助コイル２９の正面側の極性がＳ極、第２補助コイル２８の正面側の極性がＮ極である。磁場の向きは、Ｚ軸方向の正方向であり、第２補助コイル２８から第２補助コイル２９に向かう向きとなっている。

【0055】

図５（ｆ）の状態は、図５（ｅ）の状態よりも交流電流の位相が４５度進んだ状態である。図５（ｆ）の状態では、第２補助コイル２９及び第１補助コイル２６の正面側の極性がＳ極、第２補助コイル２８及び第１補助コイル２７の正面側の極性がＮ極である。磁場の向きは、Ｚ軸方向の正方向からＹ軸方向の正方向へ４５度傾斜した向きとなっている。

【0056】

図５（ｇ）の状態は、図５（ｆ）の状態よりも交流電流の位相が４５度進んだ状態である。図５（ｇ）の状態では、第１補助コイル２６の正面側の極性がＳ極、第１補助コイル２７の正面側の極性がＮ極である。磁場の向きは、Ｙ軸方向の正方向であり、第１補助コイル２７から第１補助コイル２６に向かう向きとなっている。

【0057】

図５（ｈ）の状態は、図５（ｇ）の状態よりも交流電流の位相が４５度進んだ状態である。図５（ｈ）の状態では、第１補助コイル２６及び第２補助コイル２８の正面側の極性がＳ極、第１補助コイル２７及び第２補助コイル２９の正面側の極性がＮ極である。磁場の向きは、Ｙ軸方向の正方向からＺ軸方向の負方向へ４５度傾斜した向きとなっている。

【0058】

図５（ａ）〜図５（ｈ）に示すように、磁場の向きを回転させることで、図６に示されるように、プラズマビームＰが導入される位置を回転移動させることができる。成膜装置１では、プラズマビームＰが導入される位置を円周状に周期的に回転移動させることができるので、プラズマビームＰが導かれる位置が局所的に集中しないようにすることができる。

【0059】

図６では、正面側から蒸発源側を見た場合の成膜材料Ｍａの上面、プラズマビームＰの入射位置及び移動方向を示している。図６では、プラズマビームＰの回転移動における中心Ｐｃは、成膜材料Ｍａの中心と一致している。プラズマビームＰの外径は、例えば、主ハース１７の半径に対応している。

【0060】

また、成膜装置１は、交流電流に直流電流を重畳させて、補助コイル群２３に電流を供給することができる。成膜装置１は、プラズマビームＰのずれ量に応じて、一対の第１補助コイル２６，２７及び一対の第２補助コイル２８，２９に供給される電流値を調整して、磁場の強度を調整してプラズマビームＰの回転移動の中心Ｐｃ位置を修正する。中心Ｐｃ位置のＹ軸方向におけるずれは、一対の第１補助コイル２６，２７により生成される磁場によって修正する。中心位置のＺ軸方向におけるずれは、一対の第２補助コイル２８，２９により生成した磁場によって修正する。このように、磁場を修正して、プラズマビームＰが導入される位置を修正した後に、成膜処理を実行する。

【0061】

図７は、成膜材料の減り方に偏りが生じた場合を示している。例えば、従来の成膜装置において、プラズマビームＰの入射位置が、成膜材料Ｍａの中心（ＣＬ６）からずれている場合には、図７に示されるように、成膜材料Ｍａの減り方に偏りが生じる。図７に示される場合は、プラズマビームＰが成膜材料Ｍａの中心から図示左側にずれて入射した場合であり、中心より左側の部分は、中心より右側の部分よりも、成膜材料の減り方が速くなっている。成膜材料は、右側の部分において、盛り上がっている。

【0062】

このように、成膜材料の減り方に偏りが生じ、片側が盛り上がるようになっている（片掘れが発生している）場合には、成膜材料の蒸発又は昇華においても偏りが生じてしまい、安定した蒸発又は昇華ができなくなる。成膜装置１では、磁場の向きを周期的に回転させているので、プラズマビームＰが導入される位置は、円周状の軌道を描くように旋回する。そのため、プラズマビームＰが導入される位置が一点に集中しないため、成膜材料Ｍａの減り方に偏りが生じることが防止される。成膜装置１では、図７に示されるような片掘れの発生を抑制することができるので、成膜材料Ｍａを安定して蒸発又は昇華させることができる。

【0063】

なお、プラズマビームＰの外径は、例えば、成膜材料Ｍａの半径に対応し、プラズマビームＰの回転移動の中心は成膜材料Ｍａの中心と一致している。また、プラズマビームＰの外径は、成膜材料Ｍａの半径よりも大きくても、小さくてもよい。また、プラズマビームＰの回転移動の中心は、成膜材料Ｍａの中心からずれていてもよい。

【0064】

図８は、従来の成膜装置１００の主ハース１０１及び輪ハース部１０２を示す拡大断面図であり、主ハース１０１の周りに成膜材料の異常堆積物Ｍｄが発生している状況を示している。図８に示されているように、異常堆積物Ｍｄは、主ハース１０１の先端部から外方（図示上方又は側方）へ張り出すように、局所的に堆積している。本実施形態の成膜装置１では、磁場の向きを周期的に回転させて、プラズマビームＰが導入される位置を回転移動させているので、主ハース１７の先端部にプラズマビームＰがかかるように移動させることができる。これにより、成膜装置１では、主ハース１７の先端部における成膜材料の堆積が抑制されるので、局所的な異常堆積物の発生が抑制される。

【0065】

本実施形態の成膜装置１によれば、補助コイル群２３に交流電流を供給して、補助コイル群２３による磁場の向きを回転させることができるので、プラズマビームＰが導かれる位置を周期的に回転移動させることができる。そのため、プラズマビームＰが導かれる位置を好適に移動させて分散させることができる。これにより、人手により主ハース１７の取り付け位置を変更する作業を行うことなく、蒸発源に対してプラズマビームが導かれる位置を容易に調整することができる。成膜装置１では、プラズマビームＰが導かれる位置を、一定の範囲内で動かすことができるので、プラズマビームＰが導入される位置を成膜材料Ｍａの中心に合わせなくても、成膜材料Ｍａの減り方が局所的に偏ってしまうことを抑制することができる。成膜装置１では、プラズマビームＰが入射する位置を回転移動させることで、成膜材料Ｍａが中心軸からずれた位置で局所的に蒸発又は昇華することが防止され、成膜材料Ｍａを安定的に蒸発又は昇華することができる。その結果、成膜装置１では、連続的に成膜材料Ｍａを供給しながら成膜材料Ｍａの蒸発又は昇華を行い、安定的に連続運転を行うことができ、連続運転の時間を延ばすことができる。

【0066】

また、成膜装置１では、交流電流に直流電流を重畳させて、補助コイル群２３に電流を供給することができるので、磁場の向きが回転する際の回転中心を移動させて調整することができる。これにより、プラズマビームＰが回転移動する際の回転中心を移動させて調整することができ、プラズマビームＰが導入される位置を調整して、成膜材料Ｍａが中心軸ＣＬ６からずれた位置で、局所的に蒸発又は昇華することが防止される。

【0067】

例えば、従来の成膜装置では、成膜材料の正面側に発生する磁場の影響によって、プラズマビームＰが輪ハースの中心軸ＣＬに対して傾斜すると、成膜材料のイオン化率の差に伴って組成ムラが生じ、膜質分布にムラが発生するおそれがある。成膜装置１では、プラズマビームＰが輪ハース６の中心軸ＣＬ６周りに回転移動しながら入射され、蒸発又は昇華した成膜材料も旋回するように飛翔するので、成膜材料の組成分布も平均化されて、組成ムラの発生を抑制して、膜質分布の均一化を図ることができる。

【0068】

次に、成膜装置１での使用に適した成膜材料のタブレットについて説明する。図９は、成膜材料のタブレットの変形例を示す斜視図である。図９に示されるように、成膜材料のタブレットＴ_Ａ〜Ｔ_Ｃは、組成が異なると共に蒸気圧が異なる複数の成膜材料Ｍ_１，Ｍ_２を有し、成膜材料Ｍ_１，Ｍ_２ごとに配置される領域が分けられている。例えば、成膜材料Ｍ_１の蒸気圧は、成膜材料Ｍ_２の蒸気圧より低い。例えば、成膜材料Ｍ_１はＡｌ_２Ｏ_３であり、成膜材料Ｍ_２はＺｎＯである。

【0069】

図９（ａ）に示されるタブレットＴ_Ａでは、円柱状を成すタブレットＴ_Ａの軸線方向から見た場合に、成膜材料Ｍ_１，Ｍ_２が配置される領域Ｆ_１，Ｆ_２は、扇状を成すように４つに分けられている。具体的には、タブレットＴ_Ａの中心Ｃ_１を通り、直交する境界線Ｌ_１，Ｌ_２によって、成膜材料Ｍ_１，Ｍ_２が配置される領域Ｆ_１，Ｆ_２が区切られている。周方向において、成膜材料Ｍ_１，Ｍ_２は交互に配置されている。成膜材料Ｍ_１は、中心Ｃ_１を挟んで対向する領域Ｆ_１に配置され、成膜材料Ｍ_２は、中心Ｃ_１を挟んで対向する領域Ｆ_２に配置されている。

【0070】

図９（ｂ）に示されるタブレットＴ_Ｂでは、タブレットＴ_Ｂの軸線方向から見た場合に、成膜材料Ｍ_１，Ｍ_２が配置される領域は、中央に配置され円形を成す領域Ｆ_３と、この領域Ｆ_３の外側で周方向に配置された円環状の領域Ｆ_４と、に分けられている。中央の領域Ｆ_３には成膜材料Ｍ_２が配置され、外側の領域Ｆ_４には成膜材料Ｍ_１が配置されている。なお、領域Ｆ_３に成膜材料Ｍ_１を配置して、領域Ｆ_４に成膜材料Ｍ_２を配置してもよい。

【0071】

図９（ｃ）に示されるタブレットＴ_Ｃでは、タブレットＴ_Ｃの軸線方向から見た場合に、成膜材料Ｍ_１，Ｍ_２が配置される領域は、円形を成す複数の領域Ｆ_５と、複数の領域Ｆ_５以外の領域Ｆ_６と、に分けられている。領域Ｆ_５には成膜材料Ｍ_１が配置され、領域Ｆ_６には成膜材料Ｍ_２が配置されている。なお、領域Ｆ_５に成膜材料Ｍ_２を配置して、領域Ｆ_６に成膜材料Ｍ_１を配置してもよい。

【0072】

このような成膜材料のタブレットＴ_Ａ，Ｔ_Ｂ,又はＴ_Ｃを成膜装置１に使用することができる。成膜装置１では、回転移動しながらプラズマビームＰがタブレットＴ_Ａ，Ｔ_Ｂ,又はＴ_Ｃに入射される。プラズマビームＰの入射位置が移動するので、タブレットＴ_Ａ，Ｔ_Ｂ,又はＴ_Ｃの各領域Ｆ_１〜Ｆ_２，Ｆ_３〜Ｆ_４，又はＦ_５〜Ｆ_６にプラズマビームＰが順次照射されることになる。プラズマビームＰの外径を小さく絞り一定の速度で走査しながらプラズマビームＰを照射すると、蒸気圧が低く蒸発し難い領域をプラズマビームＰが避けずに、この蒸気圧が低い領域にもプラズマビームＰが照射される。一定速度でタブレットＴ_Ａ，Ｔ_Ｂ，又はＴ_Ｃが送り出されると、蒸気圧が低い領域は蒸発温度が上がり、タブレット全体として一様に蒸発又は昇華が行われる。そのため、各領域Ｆ_１〜Ｆ_２，Ｆ_３〜Ｆ_４，又はＦ_５〜Ｆ_６においてそれぞれ成膜材料が蒸発又は昇華するので、成膜材料ごとの蒸発又は昇華の偏りを抑えて分留の発生を抑制することができ、基板に成膜された膜質を均一に保つことができる。例えば、蒸気圧の差が大きい２つの成膜材料を均一に混合させた場合には、蒸気圧の高い方の成膜材料のみが蒸発又は昇華し、蒸気圧の低い方の成膜材料が蒸発又は昇華せずに残ってしまうことがあった。本実施形態の成膜装置１において、タブレットＴ_Ａ，Ｔ_Ｂ，又はＴ_Ｃを使用することで、成膜材料の分留の発生を抑制することができる。なお、このようなタブレットＴ_Ａ，Ｔ_Ｂ，又はＴ_Ｃを、その他の成膜装置に使用してもよい。また、タブレットは、蒸気圧が異なる３種類以上の成膜材料を有するものでもよい。

【0073】

次に、第２実施形態に係る成膜装置について説明する。第２実施形態に係る成膜装置が、第１実施形態の成膜装置１と異なる点は、交流電流に直流電流を重畳させて補助コイル群２３に電流を供給する補助コイル電源部２４に代えて、補助コイル群２３に直流電流を供給する補助コイル電源部（直流電源部）を備える点である。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態の説明と同一の説明は省略する。

【0074】

補助コイル電源部は、一対の第１補助コイル２６，２７及び一対の第２補助コイル２８，２９のそれぞれに直流電流を供給する。補助コイル電源部は、一対の第１補助コイル２６，２７の正面側の極性が互いに異なるように直流電流を供給する。例えば、第１補助コイル２６の正面側の極性がＳ極、第１補助コイル２７の正面側の極性がＮ極となるように、直流電流が供給される。このとき、一対の第１補助コイル２６，２７によって、第１補助コイル２７から第１補助コイル２６へＹ軸方向に沿う磁場が形成される。第１補助コイル２６，２７の電流値は、一対の第１補助コイル２６，２７により形成される磁場の大きさに応じて適宜設定される。

【0075】

また、補助コイル電源部は、一対の第２補助コイル２８，２９の正面側の極性が互いに異なるように直流電流を供給する。例えば、第２補助コイル２８の正面側の極性がＳ極、第２補助コイル２９の正面側の極性がＮ極となるように、直流電流が供給される。このとき、一対の第２補助コイル２８，２９によって、第２補助コイル２９から第２補助コイル２８へＺ軸方向に沿う磁場が形成される。第２補助コイル２８，２９の電流値は、一対の第２補助コイル２８，２９により形成される磁場の大きさに応じて適宜設定される。

【0076】

電流調整部２５は、第１補助コイル２６，２７及び第２補助コイル２８，２９に供給される直流電流を調整する。電流調整部２５は、例えば抵抗値を変えることで、第１補助コイル２６，２７及び第２補助コイル２８，２９に供給される電流値を調整する。電流調整部２５は、第１補助コイル２６，２７及び第２補助コイル２８，２９に供給される電流値を調整することで、第１補助コイル２６，２７により生成される磁場の強さ及び第２補助コイル２８，２９により生成される磁場の強さを調整する。

【0077】

また、電流調整部２５は、一対の第１補助コイル２６，２７に供給される直流電流の向きを逆転させて、第１補助コイル２６，２７の極性を反転させ第１補助コイル２６，２７により生成される磁場の向きを変えてもよい。電流調整部２５は、一対の第２補助コイル２８，２９に供給される直流電流の向きを逆転させて、第２補助コイル２８，２９の極性を反転させ第２補助コイル２８，２９により生成される磁場の向きを変えてもよい。

【0078】

第２実施形態の成膜装置では、使用前において、プラズマビームＰの照射位置の確認を行う。成膜材料Ｍａは主ハース１７の充填部１７ａに充填されている。成膜装置１は、プラズマ源７からプラズマビームＰを照射する。このとき、プラズマビームＰが導かれる位置を確認する。プラズマビームＰが成膜材料Ｍａに対して正しい位置（中心）に導入されている場合には、成膜材料Ｍａは、図１０に示されるように、中心が最も減少量が多く、中心軸を対称に等しく減少している。なお、図１０では、成膜材料Ｍａの減少部分を破線で示している。プラズマビームＰが成膜材料Ｍａの中心に導入されていない場合には、成膜材料Ｍａの減少量は、中心軸に対して対称とはならず、片側の減り方が多くなる。なお、プラズマビームＰの照射位置（入射する位置）を確認するには、上述のように、成膜材料Ｍａの減少の仕方を確認してもよく、プラズマの測定器を用いてプラズマビームＰの照射位置自体を測定してもよい。

【0079】

この成膜装置では、一対の第１補助コイル２６，２７及び一対の第２補助コイル２８，２９により磁場を発生させて、プラズマビームＰの導入位置を修正する。プラズマビームＰのずれ量に応じて、一対の第１補助コイル２６，２７及び一対の第２補助コイル２８，２９に供給される電流値を調整して、磁場の強度を調整してプラズマビームＰの成膜材料Ｍａに対する導入位置を修正する。例えば、プラズマビームＰのＹ軸方向におけるずれは、一対の第１補助コイル２６，２７により生成される磁場によって修正する。プラズマビームＰのＺ軸方向におけるずれは、一対の第２補助コイル２８，２９により生成される磁場によって修正する。このようにプラズマビームＰが導入される位置を修正した後に、成膜処理を実行する。

【0080】

このような第２実施形態の成膜装置によれば、一対の第１補助コイル２６，２７に、正面側の極性が互いに異なるように直流電流が供給されるので、一対の第１補助コイル２６，２７によって、蒸発源の正面側でＹ軸方向に磁場を発生させることができる。また、この成膜装置では、一対の第２補助コイル２８，２９に、正面側の極性が互いに異なるように直流電流が供給されるので、一対の第２補助コイル２８，２９によって、蒸発源の正面側でＺ軸方向に磁場を発生させることができる。

【0081】

また、この成膜装置は、第１補助コイル２６，２７に供給される直流電流を調整する電流調整部２５を備えているので、一対の第１補助コイル２６，２７に供給される直流電流を調整して一対の第１補助コイル２６，２７による磁場の強さを調整することができる。同様に、電流調整部２５は、一対の第２補助コイル２８，２９に供給される電流を調整することができるので、一対の第２補助コイル２８，２９による磁場の強さを調整することができる。

【0082】

この成膜装置は、電流調整部２５によって、一対の第１補助コイル２６，２７及び／又は一対の第２補助コイル２８，２９の電流を自動調整してもよく、作業者によって電流調整部２５を操作することで、一対の第１補助コイル２６，２７及び／又は一対の第２補助コイル２８，２９の電流を微調整してもよい。

【0083】

このように、第２実施形態に係る成膜装置では、第１補助コイル２６，２７及び第２補助コイル２８，２９による電流を調整するだけで、プラズマビームＰが導かれる位置を成膜材料Ｍａの中心に容易に合わせることができる。これにより、成膜材料Ｍａの中心にプラズマビームＰが導かれるので、成膜材料が中心軸からずれた位置で局所的に蒸発又は昇華することが防止され、成膜材料を安定的に蒸発又は昇華することができる。その結果、この成膜装置では、連続的に成膜材料を供給しながら成膜材料の蒸発又は昇華を行い、安定的に連続運転を行うことができ、連続運転の時間を延ばすことができる。

【0084】

また、この成膜装置では、従来のように作業員によって主ハースの取り付け位置を変更する必要がなく、一対の第１補助コイル２６，２７及び／又は一対の第２補助コイル２８，２９により生成された磁場によりプラズマビームＰが入射する位置を調整することができる。また、運転条件を変更した場合にあっても、成膜装置１では、プラズマビームＰが入射する位置を容易に調整することができる。

【0085】

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、下記のような種々の変形が可能である。

【0086】

例えば、上記実施形態では、主ハース１７及び輪ハース６を複数組備え、主ハース１７及び輪ハース６に対応して、プラズマ源７、ステアリングコイル５、補助コイル群２３及び電流調整部２５がそれぞれ設けられているが、一組だけの主ハース１７及び輪ハース６を備える成膜装置でもよい。また、図１１に示されるように、Ｙ軸方向（搬送方向）及びＺ軸方向に複数の蒸発源を備える成膜装置でもよい。なお、図１１では、補助コイル群２３の図示を省略している。複数の蒸発源を備える成膜装置において、それぞれの蒸発源に対応して補助コイル群２３を備えていると、各蒸発源におけるプラズマビームＰの導入位置の調整を容易に行うことができ、特に有効である。

【0087】

また、上記の実施形態では、補助コイル群２３は、一対の第１補助コイル２６，２７及び一対の第２補助コイル２８，２９を備えているが、一対の第１又は第２の補助コイルのみを備える構成でもよい。また、補助コイル群２３は、互いに異なる方向に対向して配置された３対以上の補助コイルを備えるものでもよい。また、補助コイルの対向する向きは、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に限定されず、その他の方向に対向して配置されているものでもよい。例えば、一対の補助コイルが対向する方向を６０度ずつ変えて、３組の補助コイルを備える構成でもよい。この構成において、補助コイルに交流電流を供給する場合には、位相を６０度ずつずらす。

【0088】

また、一対の補助コイルの形状は、扇形に限定されず、円形や矩形などその他の形状でもよい。

【0089】

また、上記実施形態では、補助コイル群２３が永久磁石２０の正面側に配置されているが、補助コイル群２３が、永久磁石２０とコイル９との間に配置されているものでもよく、その他の位置に配置されているものでもよい。

【0090】

また、補助コイル群２３は、輪ハース部４のケース１２内に収容されていないものでもよく、ケース１２とは別体として設けられたケース内に収容されているものでもよい。

【0091】

また、上記の第１実施形態では、交流電流に直流電流を重畳させて、補助コイル群２３に電流を供給しているが、補助コイル電源部は、直流電流を重畳させずに交流電流を供給してもよい。

【0092】

また、上記の第１実施形態では、補助コイル群２３に交流電流を供給することで、補助コイル群２３による磁場の向きを回転させて、プラズマビームＰの入射位置が円運動するようにしているが、プラズマビームＰの入射位置がその他の形状を描くように、磁場の向きを変えてよい。例えば、プラズマビームＰの入射位置が楕円形を描くように、磁場を発生させてもよく、直線的に往復するように磁場を発生させてもよい。

【0093】

また、上記の第１実施形態では、成膜を行う際に、プラズマビームＰを回転移動させているが、例えば、成膜を行わずに、補助コイル群２３に交流電流を供給してプラズマビームＰを移動させて、主ハース１７に堆積した異常堆積物ＭｄにプラズマビームＰを照射して、異常堆積物Ｍｄを除去してもよい。

【符号の説明】

【0094】

１…成膜装置、６…輪ハース、７…プラズマ源、１０…真空チャンバー、１１…成膜対象物、１７…主ハース、２０…永久磁石、２３…補助コイル群、２４…補助コイル電源部、２４Ａ…交流電源部（回転磁場生成部）、２４Ｂ…直流電源部、２５…電流調整部（磁場調整部）、２６，２７…一対の第１補助コイル、２８，２９…一対の第２補助コイル、ＣＬ６…輪ハースの軸線方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】