[发明专利]成膜装置

说明书

技术领域

本申请主张基于2013年5月27日申请的日本专利申请2013-110963号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种在真空腔室内通过等离子束对成膜材料进行加热而使其蒸发，并且使成膜材料的粒子附着于成膜对象物上的成膜装置。

背景技术

作为在成膜对象物的表面形成膜的成膜装置，例如有利用离子镀法的成膜装置。离子镀法中，使蒸发的成膜材料的粒子在真空腔室内扩散而使其附着于成膜对象物的表面上。这种成膜装置具备：等离子源，用于生成等离子束；作为主阳极的主炉缸，保持成膜材料；及作为辅助阳极的环炉缸，包围该主炉缸（例如参考专利文献1）。并且，专利文献1中记载的成膜装置中，具备例如2组等离子源、主炉缸及环炉缸，由此使成膜材料从两处的蒸发源蒸发来扩大成膜的范围。

专利文献1：日本特开平9-256147号公报

在此，要求提高附着于成膜对象物上的成膜材料的膜质。例如，通过改变真空腔室内的氧浓度、等离子体的状态等成膜条件来设定某一成膜条件，由此能够提高成膜对象物的特定区域的膜质。然而，在膜质得到提高的特定区域与其周边的区域，膜质之差增大，膜质分布有可能变得不均匀。

发明内容

因此，其目的在于提供一种能够实现在成膜对象物的成膜面内膜质分布均匀化的成膜装置。

本发明的成膜装置，在真空腔室内通过等离子束对成膜材料进行加热而使其蒸发，并且使成膜材料的蒸发粒子附着于成膜对象物上，其具备：等离子源，在真空腔室内生成等离子束；作为主阳极的主炉缸，被填充成为蒸发源的成膜材料，并且向成膜材料导入等离子束或者被导入等离子束；作为辅助阳极的环炉缸，配置于主炉缸的周围，并且引导等离子束；及蒸发方向调整部，以规定时间间隔改变从蒸发源蒸发的蒸发粒子的方向。

该成膜装置为具备以规定时间间隔改变从蒸发源蒸发的成膜材料的蒸发粒子的方向的蒸发方向调整部的结构，因此能够经时改变从蒸发源蒸发的蒸发粒子的方向来改变蒸发粒子的扩散状态。蒸发粒子的活性度根据蒸发粒子而有所不同，因此通过改变蒸发粒子的扩散状态，能够使活性度较高的蒸发粒子分散来扩大膜质良好的区域。由此，能够抑制活性度较高的蒸发粒子所附着的位置的偏差来实现膜质分布的均匀化。

在此，蒸发方向调整部可以调整从蒸发源蒸发的蒸发粒子的扩展宽度。能够通过以规定时间间隔改变蒸发粒子的扩展宽度来改变蒸发粒子的扩散状态，且能够抑制活性度较高的蒸发粒子所附着的位置的偏差来实现膜质分布的均匀化。

成膜装置可以具备多组等离子源、主炉缸及环炉缸，蒸发方向调整部可以周期性调整扩展宽度，使相邻的蒸发源中的扩展宽度的变化相位错开。由此，能够将扩散状态改变成使蒸发粒子的扩展宽度在相邻的蒸发源中变得不同。例如，在与和相邻的蒸发源的中央对应的位置相对的成膜对象物的区域，能够使从一个蒸发源蒸发的蒸发粒子附着之后，使从另一个蒸发源蒸发的蒸发粒子附着，且能够抑制活性度较高的蒸发粒子所附着的位置的偏差来实现膜质分布的均匀化。

并且，蒸发方向调整部可以调整从蒸发源蒸发的蒸发粒子的扩散中心的方向。能够通过以规定时间间隔改变蒸发粒子的扩散中心的方向来改变蒸发粒子的扩散状态，且能够抑制活性度较高的蒸发粒子所附着的位置的偏差来实现膜质分布的均匀化。另外，扩散中心的方向是指在蒸发粒子的扩展宽度中央处的蒸发粒子的行进方向。

成膜装置可以具备多组等离子源、主炉缸及环炉缸，蒸发方向调整部可以周期性改变扩散中心的方向，使相邻的蒸发源中的扩散中心的方向的变化相位相同。由此，能够将扩散状态改变成使从相邻的蒸发源蒸发的蒸发粒子的扩散中心的方向相同。例如，在与和相邻的蒸发源的中央对应的位置相对的成膜对象物的区域，可以防止蒸发粒子从两个蒸发源同时到达，且能够抑制活性度较高的蒸发粒子所附着的位置的偏差来实现膜质分布的均匀化。

并且，蒸发方向调整部可以具有叠置在环炉缸上的辅助线圈，通过改变由辅助线圈形成的磁场来改变扩散中心的方向。由此，能够改变在辅助线圈中流动的电流的方向来改变磁场，因此能够轻松改变蒸发粒子的扩散中心的方向。