[发明专利]成膜装置

说明书

技术领域

本申请主张基于2013年6月13日申请的日本专利申请2013-124678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，设置于真空容器的侧壁，并且用于生成等离子束；转向线圈，将由等离子源生成的等离子束导入到真空容器内；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、转向线圈、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

上述的成膜装置中，转向线圈所生成的磁场、及等离子束内的电流所生成的自感应磁场添加到在主炉缸附近环炉缸所生成的磁场中，因此导致主炉缸附近的磁场对称性破坏。因此，即使在主炉缸内与环炉缸的中心轴对齐地配置成膜材料，等离子束也不会入射到成膜材料的中心，而是入射到从成膜材料的中心偏移一定程度距离的位置。当等离子束未入射到成膜材料的中心时，成膜材料局部升华或蒸发。如此，难以连续供给（从主炉缸中挤出）成膜材料的同时，长期稳定进行成膜材料的升华或蒸发。

为了应对在等离子束所入射的位置上产生偏移，可以考虑与该偏移对应地将主炉缸的位置相对于环炉缸的中心轴错开配置。但是，等离子束所入射的位置的偏移量根据成膜装置的运行条件而发生变化，因此当运行条件不一定时，难以在适当的位置上配置主炉缸。并且，人工改变主炉缸的安装位置非常麻烦，并且也难以安装于准确的位置上。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够轻松调整对作为蒸发源的成膜材料导入等离子束的位置的成膜装置。

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；一对辅助线圈，从环炉缸的轴线方向观察时，隔着蒸发源配置于两侧；及辅助线圈电源部，在将配置成膜对象物的一侧设为正面时，以使一对辅助线圈的正面侧的极性相互不同的方式，向一对辅助线圈供给直流电流。

该成膜装置具备从环炉缸的轴线方向观察时隔着蒸发源配置于两侧的一对辅助线圈。以使正面侧的极性相互不同的方式向该一对辅助线圈供给直流电流。由此，能够通过一对辅助线圈在蒸发源的正面侧沿与环炉缸的轴线方向交叉的方向产生磁场。

由此，能够轻松调整对蒸发源导入等离子束的位置。并且，通过调整为使等离子束导入到成膜材料的中心，可以抑制成膜材料局部升华或蒸发，且能够使成膜材料均匀升华或蒸发。其结果，能够使成膜材料的升华或蒸发稳定来延长连续运行的时间。

在此，成膜装置可以为如下结构：具有至少2对辅助线圈，一对辅助线圈彼此在不同的方向上隔着主炉缸而配置。根据该结构的成膜装置，由于2对辅助线圈在相互不同的方向上隔着主炉缸而配置，因此能够在多个不同的方向上产生由一对辅助线圈形成的磁场。因此，能够通过由两对辅助线圈生成的磁场在多个不同的方向上调整磁场的方向。其结果，能够扩大导入等离子束的位置的调整范围，因此容易将导入等离子束的位置调整为与成膜材料的中心对齐。

并且，一对辅助线圈可以为配置于环炉缸的正面侧的结构。

若如此一对辅助线圈配置于环炉缸的正面侧，则能够在环炉缸的正面侧产生由一对辅助线圈形成的磁场来轻松调整导入等离子束的位置。

并且，成膜装置可以为还具备磁场调整部的结构，所述磁场调整部调整向辅助线圈供给的直流电流来调整通过辅助线圈生成的磁场。根据该结构的成膜装置，由于能够调整向辅助线圈供给的直流电流来调整通过一对辅助线圈生成的磁场的强度，因此仅通过调整电流，就能够轻松调整对蒸发源导入等离子束的位置。由此，能够将等离子束轻松导入到成膜材料的中心，因此可以抑制成膜材料局部蒸发或升华。

并且，成膜装置可以为在真空腔室内具备多组主炉缸及环炉缸，并且与主炉缸及环炉缸对应地分别设有等离子源及一对辅助线圈的结构。