CN115142024A - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高膜质量的成膜装置。在成膜装置(1)中，气体供给部(40)从主炉缸(17)侧朝向被引导至该主炉缸(17)的等离子体(P)供给包含构成膜的元素的气体。此时，气体供给部(40)能够向等离子体密度高的区域供给气体。由于被供给至该区域的气体的活性度提高，因此能够抑制基板(11)中的膜的元素的缺陷。综上所述，能够提高膜质量。

Description

成膜装置

本申请主张基于2021年3月31日申请的日本专利申请第2021-060618号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种成膜装置。

背景技术

作为使成膜材料的粒子附着于对象物而形成膜的成膜装置，已知有专利文献1中所记载的成膜装置。该成膜装置使用等离子枪在腔室内生成等离子体，在腔室内使成膜材料蒸发。成膜材料附着在基板，由此在该基板上形成膜。

专利文献1：日本特开2016-141856号公报

在此，上述的成膜装置具有向腔室内供给氧气而作为包含构成膜的元素的气体的气体供给部。在上述的成膜装置中，气体供给部向腔室内的输送基板的输送部附近供给气体。在这样的成膜装置中，要求进一步提高膜质量。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供一种能够提高膜质量的成膜装置。

本发明所涉及的成膜装置为使成膜材料的粒子附着于对象物而形成膜的成膜装置，其具备：等离子体生成部，生成等离子体；电极，能够保持成膜材料的同时将等离子体引导至成膜材料；及气体供给部，从电极侧朝向被引导至电极的等离子体供给包含构成膜的元素的气体。

例如，当气体供给部均匀地向腔室内供给包含构成膜的元素的气体的情况下，气体扩散在腔室整体并与等离子体反应而进行背离·离子化，但是存在元素的活性度不充分或者效率不高的情况。此时，在对象物的膜中，有时会产生元素的缺陷。相对于此，在本发明所涉及的成膜装置中，气体供给部从电极侧朝向被引导至电极的等离子体供给包含构成膜的元素的气体。此时，气体供给部能够向等离子体密度高的区域供给气体。由于被供给至该区域的气体的活性度提高，因此能够抑制对象物中的膜的元素的缺陷。综上所述，能够提高膜质量。

气体供给部可以在接受等离子体的电极侧的位置中，从与被该电极接受的等离子体的行进方向相反的一侧供给气体。此时，气体供给部变得容易向等离子体密度高的区域供给气体。

电极可以具有使气体通过的流路并且能够从该流路的流出口供给气体。此时，由于能够从电极的位置供给气体，因此能够向电极附近的等离子体密度高的区域供给气体。

气体供给部可以从在径向上远离电极为电极的直径的1.5倍以下的距离的位置供给气体。由此，气体供给部能够从靠近电极的位置供给气体，因此能够向等离子体密度高的区域供给气体。

气体供给部可以从在径向上远离电极70mm以下的距离的位置供给所述气体。由此，气体供给部能够从靠近电极的位置供给气体，因此能够向等离子体密度高的区域供给气体。

在电极设置有覆盖该电极的周围的筒部件，气体供给部可以从电极与筒部件之间供给气体。此时，气体供给部能够从靠近电极的位置供给气体，因此能够向等离子体密度高的区域供给气体。并且，能够使用筒部件容易地形成气体的流路。

等离子体生成部可以为压力梯度型等离子枪。此时，能够在电极的附近形成等离子体密度高的区域。

还具备围绕电极的辅助电极，气体供给部可以从辅助电极的内周侧供给气体。辅助电极的内部侧为靠近电极的位置。由此，气体供给部能够从靠近电极的位置供给气体，因此能够向等离子体密度高的区域供给气体。

气体供给部具备第1供给部；及第2供给部，在比第1供给部更靠近电极的位置供给气体，所述第2供给部的气体供给量多于第1供给部的气体供给量。如此，能够向等离子体密度高的部位供给较多的气体。

发明效果

根据本发明，提供一种能够提高膜质量的成膜装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的成膜装置的结构的示意剖视图。

图2是表示主炉缸的放大截面及与其相对的反应性气体的流路的概要的概略图。

图3是表示具有环炉缸时的气体供给部的结构的概略图。

图4是表示在主炉缸形成有流路的状态的图。

图5是表示覆盖主炉缸的筒部件的图。

图6是表示使用管道向与主炉缸相邻的位置供给气体的状态的概略图。

图7是表示实施例及比较例的试验例的图。

图8是变形例所涉及的成膜装置的示意剖视图。

图中：1、100-成膜装置，6-环炉缸(辅助电极)，7-等离子枪，17-主炉缸(电极)，11-基板(对象物)，40-反应性气体供给部(气体供给部)，42-第1供给部，43-第2供给部，60A、60B、60C、60D-流路，80-筒部件，Ma-成膜材料，Mb-粒子。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的一实施方式所涉及的成膜装置进行说明。另外，在附图说明中对相同要件标注相同符号并省略重复说明。

首先，参考图1对本发明的实施方式所涉及的成膜装置的结构进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的成膜装置1的结构的示意剖视图。成膜装置1为使成膜材料的粒子附着于对象物而形成膜的装置。如图1所示，本实施方式的成膜装置1为在所谓的离子镀法中使用的离子镀装置。另外，为了方便说明，图1中示出XYZ坐标系。Y轴方向为输送后述的基板的方向。Z轴方向为基板与后述的炉缸机构相对置的方向。X轴方向为与Y轴方向和Z轴方向正交的方向。

成膜装置1为基板11以基板11的板厚方向成为大致铅垂方向的方式配置在真空腔室10内并进行输送的所谓卧式成膜装置。此时，X轴方向及Y轴方向为水平方向，Z轴方向成为铅垂方向且是板厚方向。另外，成膜装置1也可以为如下的所谓立式成膜装置：以基板11的板厚方向成为水平方向(图1及图2中为Z轴方向)的方式，在使基板11直立或从直立的状态倾斜的状态下，将基板11配置在真空腔室10内并进行输送。此时，Z轴方向为水平方向且是基板11的板厚方向，Y轴方向为水平方向，X轴方向成为铅垂方向。

成膜装置1通过向基板11供给成膜材料Ma的粒子Mb而在基板11的表面形成膜。成膜装置1具备：真空腔室10(腔室)、输送机构3、成膜机构14、惰性气体供给部30、反应性气体供给部40(气体供给部)及电流供给部80。

真空腔室10为用于容纳基板11，进行成膜处理的部件。真空腔室10具有：输送室10a，用于输送形成有成膜材料Ma的膜的基板11；成膜室10b，使成膜材料Ma扩散；及等离子口10c，将从等离子枪7以束状照射的等离子体P接收到真空腔室10中。输送室10a、成膜室10b及等离子口10c相互连通。输送室10a在规定的输送方向(图中的箭头A)上沿着Y轴设定。输送室10a具有与Z轴方向相对置的长尺寸的壁部10d、10e和与X轴方向相对置的壁部。并且，真空腔室10由导电性材料构成，与地电位连接。

成膜室10b中，作为壁部10W，具有：沿着输送方向(箭头A)的一对侧壁；沿着与输送方向(箭头A)相交叉的方向(Z轴方向)的一对侧壁10h、10i；及沿着X轴方向配置的底面壁10j。

输送机构3将在与成膜材料Ma相对置的状态下保持基板11的基板保持部件16，沿输送方向(箭头A)进行输送。例如，基板保持部件16为保持基板11的外周缘的框体。输送机构3由设置在输送室10a内的多个输送辊15构成。输送辊15沿输送方向(箭头A)等间隔地配置，在支承基板保持部件16的同时沿输送方向(箭头A)进行输送。另外，基板11例如使用玻璃基板或塑料基板等板状部件。

接着，对成膜机构14的结构进行详细说明。成膜机构14通过离子镀法使成膜材料Ma的粒子附着在基板11。成膜机构14具有等离子生成部18、转向线圈5、炉缸机构2及环炉缸6。

等离子体生成部18在真空腔室10内生成等离子体。等离子体生成部18例如具有压力梯度型等离子枪7。等离子枪7经由其主体部分设置于成膜室10b的侧壁的等离子口10c与成膜室10b连接。等离子枪7在真空腔室10内生成等离子体P。在等离子枪7中所生成的等离子体P以束状从等离子口10c向成膜室10b内射出。由此，在成膜室10b内生成等离子体P。

等离子枪7的一端被阴极60封闭。在阴极60与等离子口10c之间同心地配置有第1中间电极(栅极)61和第2中间电极(栅极)62。在第1中间电极61内内置有用于使等离子体P会聚的环状永久磁铁61a。在第2中间电极62内也为了使等离子体P会聚而内置有电磁线圈62a。

转向线圈5设置在安装有等离子枪的等离子口10c的周围。转向线圈5将等离子体P引导至成膜室10b内。转向线圈5由转向线圈用电源(未图示)励磁。

炉缸机构2保持成膜材料Ma。炉缸机构2设置在真空腔室10的成膜室10b内，从输送机构3观察时配置在Z轴方向的负方向上。炉缸机构2具有作为将从等离子枪7射出的等离子体P引导至成膜材料Ma的主阳极或引导从等离子枪7射出的等离子体P的主阳极的主炉缸17(电极)。

主炉缸17为沿填充有成膜材料Ma的Z轴方向的正方向延伸的筒状的部件。主炉缸17相对于真空腔室10所具有的地电位保持在正电位，因此主炉缸17成为放电时的阳极，吸引等离子体P。在该等离子体P入射的主炉缸17中，形成有用于填充成膜材料Ma的贯穿孔17a。而且，成膜材料Ma的前端部分在该贯穿孔17a的一端部露出于成膜室10b。如此，主炉缸17通过填充成膜材料Ma，能够保持该成膜材料Ma。并且，贯穿孔17a的一端部成为用于保持成膜材料Ma的保持位置，以使成膜材料Ma升华。

关于成膜材料Ma，并没有特别的限定，能够根据所期望的膜而适当选择，例如，例示有氧化物半导体的In2O3系的材料(掺杂Sn的ITO(氧化铟锡)、掺杂W的IWO(掺杂钨的氧化铟))、ZnO等导电材料、金属材料、SiON等绝缘密封材料。另外，作为成膜材料Ma，除此以外还可以采用Ga2O3、GaN、Al、AlN、SiC等，但是没有特别限定。当成膜材料Ma由绝缘性物质构成的情况下，若对主炉缸17照射等离子体P束，则主炉缸17被来自等离子体P束的电流加热，成膜材料Ma的前端部分蒸发，被等离子体P束离子化的粒子Mb向成膜室10b内扩散。并且，当成膜材料Ma由导电性物质构成的情况下，若对主炉缸17照射等离子体P束，则等离子体P束直接入射到成膜材料Ma，成膜材料Ma的前端部分被加热而蒸发，被等离子体P束离子化的粒子Mb向成膜室10b内扩散。向成膜室10b内扩散的粒子Mb向成膜室10b的Z轴正方向移动，并在输送室10a内附着在基板11的表面。另外，成膜材料Ma为成型为规定长度的圆柱形状的固体物质，且多个成膜材料Ma被一次性填充到炉缸机构2中。而且，根据成膜材料Ma的消耗，从炉缸机构2的Z轴负方向侧依次挤压成膜材料Ma，以使最前端侧的成膜材料Ma的前端部分与主炉缸17的上端保持规定的位置关系。

环炉缸6(辅助电极)为具有用于诱导等离子体P的电磁铁的辅助阳极。环炉缸6设置成围绕主炉缸17。环炉缸6配置在保持成膜材料Ma的主炉缸17的周围。环炉缸6具有环状的线圈9、环状的永久磁铁部20及环状的容器12，线圈9及永久磁铁部20容纳于容器12。在本实施方式中，从输送机构3观察时沿Z轴负方向依次设置有线圈9及永久磁铁部20，但也可以沿Z轴负方向依次设置有永久磁铁部20及线圈9。环炉缸6根据流过线圈9的电流的大小来控制入射到成膜材料Ma的等离子体P的方向、或者入射到主炉缸17的等离子体P的方向。另外，主炉缸17及环炉缸6的电位根据来自未图示的控制部的控制信号进行控制。

在本实施方式中，等离子枪7从侧壁10h朝向Y轴方向的正侧射出等离子体P。另一方面，主炉缸17在底面壁10j侧，被设置成前端朝向Z轴方向的正侧。在等离子枪7与主炉缸17之间，将等离子枪7设为阴极，将主炉缸17(及成膜材料Ma)设为阳极而进行等离子体放电。等离子体P从等离子枪7向Y轴方向的正侧行进，然后向Z轴方向的负侧弯曲并向Z轴方向的负侧行进而被引导至主炉缸17。由此，在成膜室10b中形成有在主炉缸17与输送机构3之间进行等离子体放电的等离子体放电区域。

主炉缸17及环炉缸6配置在隔壁25上。隔壁25为分隔进行基于等离子体P的反应的空间和使惰性气体流通的空间的壁部。隔壁25设置在从底面壁10j向上侧分离的位置。隔壁25配置成在侧壁10h、10i之间形成间隙。

惰性气体供给部30向真空腔室10内供给惰性气体。作为惰性气体中所含有的物质，例如采用氩、氦等稀有气体。反应性气体供给部40向真空腔室10内供给反应性气体。反应性气体为与等离子体进行反应的气体，为包含构成膜的元素的气体。当形成ITO或IWO等膜的情况下，采用氧气作为反应性气体。气体供给部30、40供给基于来自未图示的控制部的控制信号的流量的惰性气体及氧气。为了得到良好的膜质量，控制部能够控制反应性气体的流量比。反应性气体的流量比是指，反应性气体相对于惰性气体及反应性气体整体的流量的比例。

惰性气体供给部30具备惰性气体供给源31和供给流路32。供给流路32将来自惰性气体供给源31的惰性气体供给至底面壁10j与隔壁25之间的空间。由此，惰性气体从隔壁25与真空腔室10的侧壁之间的间隙被供给至成膜室10b(参考图1中的G1)。

反应性气体供给部40具备反应性气体供给源41、第1供给部42及第2供给部43。第1供给部42及第2供给部43将来自反应性气体供给源41的反应性气体射出(供给)至成膜室10b(参考图1中的G2)。第2供给部43在主炉缸17的位置或者与主炉缸17相邻的位置供给反应性气体(详细内容待留后述)。相对于此，第1供给部42在比环炉缸6更靠近外周侧供给反应性气体。由此，第2供给部43在比第1供给部42更靠近主炉缸17的位置射出反应性气体。优选第2供给部43的气体供给量多于第1供给部42的气体供给量。

另外，在本实施方式中，举出氧气作为包含构成膜的元素的气体。但是，该气体中所包含的元素可以根据膜的组成而进行适当变更。例如，在形成SiON或AlN等膜时，可以采用氮气作为反应性气体。

电流供给部80向等离子枪7供给用于进行成膜材料的离子化的电流。电流供给部80向等离子枪7的阴极60供给电流。由此，等离子枪7以规定值的放电电流进行放电。电流供给部80供给基于来自未图示的控制部的控制信号的电流值的电流。

接着，参考图2，对基于反应性气体供给部40的反应性气体的供给方式的概要进行说明。图2是表示主炉缸17的放大截面及与其相对的反应性气体的流路的概要的概略图。

图2所示的主炉缸17具备筒部51和底侧的凸缘部52。筒部51具有前端面53、外周面54及倾斜面56。前端面53呈与筒部51的中心线CL1正交的环状的平面。外周面54为与中心线CL1平行延伸的圆筒状的面。倾斜面56形成于前端面53与外周面54之间，为随着朝向前端面53而前端变细的圆台状(Frustum of a cone)的面。

来自等离子枪的等离子体P以中心线CL1延伸的方向上的朝向主炉缸17侧(图1的Z轴方向上的负侧)的方向作为行进方向D1，被主炉缸17的前端面53(及成膜材料Ma的前端面)接受。由此，主炉缸17的正上方的区域成为等离子体密度高的区域。

相对于此，反应性气体供给部40从主炉缸17侧朝向被引导至主炉缸17的等离子体P射出反应性气体。气体供给部40在接受等离子体P的主炉缸17侧的位置中，从与被该主炉缸17接受的等离子体P的行进方向D1相反的一侧射出反应性气体。气体供给部40向朝向中心线CL1延伸的方向上的输送机构3(参考图1)的方向射出反应性气体。在主炉缸17的正上方的区域中，等离子体P与反应性气体相互对置，成为在相互相反方向上行进的状态。由此，反应性气体被供给至主炉缸17的正上方的等离子体密度高的区域。反应性气体的分子在该等离子体密度高的区域中，以高活性度进行背离·离子化。

反应性气体供给部40从主炉缸17的位置或者从与主炉缸17相邻的位置射出反应性气体。例如，主炉缸17具有使反应性气体通过的流路60A、60B、60C。反应性气体供给部40能够从流路60A、60B、60C的流出口60a射出反应性气体。流路60A为形成于构成主炉缸17的筒部51的壁部的壁厚的内部的流路。流路60B为形成于主炉缸17与成膜材料Ma之间的边界部、即贯穿孔17a的内周面的流路。流路60C为形成于贯穿孔17a的内部空间的流路。

反应性气体供给部40具有设置于与主炉缸17相邻的位置的流路60D，并且能够从该流路60D的流出口60a射出反应性气体。在此，与主炉缸17相邻的位置是指，比限定主炉缸相邻区域的边界线BL更靠近内周侧的位置。流路60D的流出口60a配置于比边界线BL更靠近内周侧即可，途中的流路60D可以存在于比边界线BL更靠近外周侧。边界线BL例如可以设定在径向上距离主炉缸17规定的距离PD的位置。另外，规定的距离PD是从主炉缸17中的接受等离子体P的面即前端面53的外周缘部起的径向上的距离。

规定的距离PD可以是主炉缸17的直径的1.5倍的距离。由此，气体供给部40从在径向上远离主炉缸17为主炉缸17的直径的1.5倍以下的距离的位置射出反应性气体。另外，主炉缸17的直径是指，接受等离子体P的面即前端面53的外周缘部的直径。另外，成膜材料Ma的直径可以设定为20～40mm左右，能够根据情况变更主炉缸17的贯穿孔17a的直径。后述的平均自由行程大致为贯穿孔17a的直径的1.5倍左右，因此气体供给部40从在径向上远离主炉缸17为主炉缸17的直径的1.5倍以下的距离的位置射出反应性气体。

或者，作为具体的数值，边界线BL的规定的距离PD可以设定为70mm。该数值可以通过被导入的反应性气体能够不与真空腔室10内的其他气体碰撞而行进的平均自由程(meanfree path)来定义。平均自由程由以下的式(1)表示。原子、分子直径根据种类而不同，但由于所使用的气体为氩、氧、氮等，因此若将室温设为约27℃，则在真空腔室10的压力为0.1Pa时上述距离成为约70mm，该压力为0.6Pa时上述距离成为约10mm。即，若将压力范围设在0.1～0.6Pa的范围内，则规定的距离PD能够设定为10mm～70mm左右。因此，流路60D的流出口60a优选配置于距离主炉缸17在70mm以下的位置，更优选配置于距离主炉缸17在10mm以下的位置。另外，可以根据真空腔室10的压力来调整规定的距离PD。综上所述，气体供给部40从在径向上远离主炉缸17为70mm以下的距离、更优选为10mm以下的距离的位置射出反应性气体。

λ＝1/(√2×π×σ×n)……(1)

σ：气体种类的原子或分子的直径

n：密度

另外，当如本实施方式设置有环炉缸6时，如图3的(a)所示，环炉缸6的内周侧的位置可以被定义为与主炉缸17相邻的位置。此时，流路60D在径向上配置于环炉缸6与主炉缸17之间的位置。由此，气体供给部40从环炉缸6的内周侧射出反应性气体。并且，如图3的(b)所示，在主炉缸17与环炉缸6之间，存在设置有使附着有蒸镀物71的更换式的外轮缘70的情况。此时，气体供给部40可以从主炉缸17与外轮缘70之间的间隙射出反应性气体。另外，当成膜材料Ma为导电性材料的情况下，若蒸镀物71生长而向内周侧延伸过多，则会成为主炉缸17与环炉缸6发生短路的原因。并且，生长的蒸镀物71有时干扰蒸发的粒子Mb的扩散。因此，通过定期性地更换外轮缘70能够进行连续运行。

图4是表示形成于主炉缸17的流路60B的一例的图。如图4的(b)所示，流路60B通过在贯穿孔17a的内周面的一部分形成沿轴向延伸的缺口部而设置。其中，设置有四个流路60B，但数量并没有特别限定。如图4的(a)所示，流路60B在贯穿孔17a的下端绕到凸缘部52的下表面并经由隔壁25向下方延伸。另外，流路60B的旋转方式并没有特别限定。另外，由于存在成膜材料Ma附着在流路60B内的情况，因此若在主炉缸17的部件内设置流路60A(参考图2)则能够避免该附着。但是，流路60B相较于流路60A容易制造。

可以根据如图5所示的双筒结构设置流路60D。如图5所示，在主炉缸17设置有覆盖该主炉缸17的周围的筒部件86。筒部件86具有覆盖筒部51的主体部81和覆盖凸缘部52的凸缘部82。主体部81配置成在与筒部51之间形成间隙85。该间隙85设置在主炉缸17的整周，该间隙85构成为流路60D。凸缘部82经由进行了转矩管理的螺栓83被固定在凸缘部52。由此，气体供给部40从主炉缸17与筒部件86之间射出反应性气体。此时，能够以围绕主炉缸17整周的方式形成流路60D，因此能够均匀地供给反应性气体。另外，筒部件86的材质没有特别限定，可以为与主炉缸17相同的材质也可以为不同的材质。当由导电性的材质形成筒部件86的情况下，筒部件86也能够作为主炉缸的一部分而发挥作用。此时，间隙85也能够视为形成于主炉缸17的壁厚的内部的流路60A。

如图6所示，设置于与主炉缸17相邻的位置的流路60D可以由管道90构成。如图6的(a)所示，管道90可以通过钎焊(brazing)或者焊接安装于主炉缸17。此时，流路60D的流出口60a的距前端面53的外周缘部的距离成为管道90的厚度。另外，管道90可以在主炉缸17设置多个。由于管道90安装于主炉缸17，因此在冷却方面不会发生问题。如图6的(b)所示，可以在从主炉缸17沿径向远离的位置设置管道90。此时，以不会因等离子体P而过热的方式调整配置即可。另外，如图6所示，流路60D无需以与轴向成为平行的方式射出反应气体，可以在相对于轴向倾斜的状态下射出反应性气体。

接着，参考图7，对确认本实施方式所涉及的成膜装置1的效果的试验结果进行说明。图7表示进行ITO成膜时的实验结果。作为示出作为透明导电膜的ITO的膜质量的指标，示出有电阻率、移动性、载流子密度。各参数的最佳值根据应用而不同，但当用作导电膜的情况下，电阻率越低越优选，并且优选载流子密度与以往相比没有变动而提高了移动性。其中，作为比较例，在图1中采用了与惰性气体同样地向真空腔室10整体供给氧的成膜装置。在图7中，实线的图表表示比较例。作为实施例，采用了从主炉缸17与外轮缘70(参考图3的(b))之间供给氧的成膜装置。在图7中，虚线的图表表示实施例。图7的图表的横轴表示相对于导入到真空腔室10的总气体流量(氩+氧)的氧气流量比。用“O₂流量比＝O₂气体流量/(Ar气体流量+O₂气体流量))表示。如图7的(a)～(c)所示，实施例的载流子密度与比较例的载流子密度相比没有较大变化，实施例的电阻率及移动性比比较例有所提高。因此，示出由实施例的成膜装置成膜的膜内的结晶性提高。因此，与向真空腔室10整体导入氧相比，从主炉缸17附近供给氧示出氧的使用效率变高。

接着，对本实施方式所涉及的成膜装置1的作用·效果进行说明。

例如，当气体供给部40均匀地向真空腔室10内供给包含构成膜的元素的气体的情况下，气体扩散在真空腔室10整体并与等离子体反应而进行背离·离子化，但是存在元素的活性度不充分或者效率不高的情况。此时，在基板11的膜中，有时会产生元素的缺陷。例如，In容易正离子化，氧的正离子化仅靠通过使成膜材料Ma蒸发而得到的氧是不够的。相对于此，在本实施方式所涉及的成膜装置1中，气体供给部40从主炉缸17侧朝向被引导至该主炉缸17的等离子体P供给包含构成膜的元素的气体。此时，气体供给部40能够向等离子体密度高的区域供给气体。由于被供给至该区域的气体的活性度提高，因此能够抑制基板11中的膜的元素的缺陷。综上所述，能够提高膜质量。

气体供给部40在接受等离子体P的主炉缸17侧的位置中，可以从与被该主炉缸17接受的等离子体P的行进方向D1相反的一侧射出(供给)气体。此时，气体供给部40变得容易向等离子体密度高的区域供给气体。

可以形成为，主炉缸17具有使气体通过的流路60A、60B、60C，并且能够从该流路60A、60B、60C的流出口60a射出气体。此时，由于能够从主炉缸17的位置射出气体，因此能够向主炉缸17附近的等离子体密度高的区域射出气体。

气体供给部40可以从在径向上远离主炉缸17为主炉缸17的直径的1.5倍以下的距离的位置射出气体。由此，气体供给部40能够从靠近主炉缸17的位置供给气体，因此能够向等离子体密度高的区域射出气体。

气体供给部40可以从在径向上远离电极70mm以下的距离的位置射出所述气体。由此，气体供给部能够从靠近电极的位置供给气体，因此能够向等离子体密度高的区域射出气体。

在主炉缸17中设置有覆盖该主炉缸17的周围的筒部件86，气体供给部40可以从主炉缸17与筒部件86之间射出气体。此时，气体供给部40能够从靠近主炉缸17的位置供给气体，因此能够向等离子体密度高的区域射出气体。并且，能够使用筒部件86容易地形成气体的流路。

等离子体生成部18可以为压力梯度型等离子枪7。此时，能够在主炉缸17的附近形成等离子体密度高的区域。

压力梯度型的等离子枪7中，该等离子枪7的内部压力高于成膜室的压力。因此，从气体供给部40导入的气体不会进入到等离子枪7中。等离子枪7的阴极由LaB6、Ta构成，主要通过LaB6供给热电子来生成等离子体。例如当反应性气体为氧的情况下，达到LaB6、Ta时会变热，因此会迅速氧化而被绝缘化，从而无法进行放电。实质上，在其他的装置中无法一边自由地在成膜室中调整氧气，一边进行电弧放电。并且，当为压力梯度型的等离子枪7的情况下，其特征为等离子体密度非常高(10¹²～10¹³cm^-3)且为高反应性。而且，由于阴极不被氧化，因此具有寿命长的优点。

另外，当为DC溅射装置的情况下(正负关系相反)，若靶为金属且以氧等成为反应性气体，则靶被氧化从而变得无法进行放电(或者变得难以进行放电)。即，当无法溅射成膜的(或变得非常慢)金属氧化物不绝缘的情况下，虽然能够继续放电但存在变慢的问题。被称为所谓的金属模式、中间模式、氧化物模式，并且成膜速度依次为金属、中间、氧化物。由于在不完全氧化的范围内一边调整氧量一边进行成膜，因此对于供给的氧量存在极限，变得非常容易发生所形成的膜的氧流失。在RF溅射装置中，虽然绝缘性的靶也能够溅射，但与DC相比成膜速度变慢。相对于这些成膜装置，使用了压力梯度型的等离子枪7的成膜装置1能够解决如上的问题。

还具备围绕主炉缸17的环炉缸6，气体供给部40可以从环炉缸6的内周侧射出气体。环炉缸6的内部侧为靠近主炉缸17的位置。由此，气体供给部40能够从靠近主炉缸17的位置供给气体，因此能够向等离子体密度高的区域射出气体。

气体供给部40具备：第1供给部42；及第2供给部43，在比第1供给部42更靠近主炉缸17的位置射出气体，第2供给部43的气体供给量多于第1供给部42的气体供给量。如此，能够向等离子体密度高的部位供给较多的气体。

本发明并不限定于上述实施方式。

例如，在上述的实施方式中，对具有环炉缸6的成形装置进行了说明。换言之，如图8所示，可以采用未设置有环炉缸6的成膜装置100。主炉缸117具有坩埚状的形状。并且，在主炉缸117的下侧设置有磁铁部109。在该成膜装置100中，反应性气体供给部40也能够在主炉缸117的位置或在与主炉缸117相邻的位置供给反应性气体。通过在主炉缸117的位置或在与主炉缸117相邻的位置供给反应性气体，能够采用与图2所示的流路60A、60B、60C、60D相同宗旨的流路。

另外，也可以采用混合反应气体供给源和惰性气体供给源的机构。也可以在一个气体的供给口处混合反应性气体和惰性气体。例如，可以在前述的反应性气体供给部40的流出口60a混合惰性气体并供给。

Claims (9)

1.一种成膜装置，其使成膜材料的粒子附着于对象物而形成膜，所述成膜装置具备：

等离子体生成部，生成等离子体；

电极，能够保持所述成膜材料的同时将所述等离子体引导至所述成膜材料；及

气体供给部，从所述电极侧朝向被引导至所述电极的所述等离子体供给包含构成所述膜的元素的气体。

2.根据权利要求1所述的成膜装置，其中，

所述气体供给部在接受所述等离子体的所述电极侧的位置中，从与被该电极接受的所述等离子体的行进方向相反的一侧供给所述气体。

3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其中，

所述电极具有使所述气体通过的流路，并且能够从该流路的流出口供给所述气体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的成膜装置，其中，

所述气体供给部从在径向上远离所述电极为所述电极的直径的1.5倍以下的距离的位置供给所述气体。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的成膜装置，其中，

所述气体供给部从在径向上远离所述电极70mm以下的距离的位置供给所述气体。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的成膜装置，其中，

在所述电极设置有覆盖该电极的周围的筒部件，

所述气体供给部从所述电极与所述筒部件之间供给所述气体。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的成膜装置，其中，

所述等离子体生成部为压力梯度型等离子枪。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的成膜装置，其中，

还具备围绕所述电极的辅助电极，

所述气体供给部从所述辅助电极的内周侧供给所述气体。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的成膜装置，其中，

所述气体供给部具备：第1供给部；及第2供给部，在比所述第1供给部更靠近所述电极的位置供给所述气体，

所述第2供给部的气体供给量多于所述第1供给部的气体供给量。

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