JP2002538307A

JP2002538307A - 物理蒸着及び化学蒸着による同時蒸着用装置並びに方法

Info

Publication number: JP2002538307A
Application number: JP2000602830A
Authority: JP
Inventors: バディーアール．、ザセカンドドッター、; ヨアキムドーラー、; ティモシーエリスン、; マサツグイズ、; ハーバートスィー．オヴシンスキー、
Original assignee: Energy Conversion Devices Inc
Current assignee: Energy Conversion Devices Inc
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2002-11-12
Also published as: CA2363470A1; KR100436383B1; CN1160480C; MXPA01008888A; CN1349566A; KR20010105371A; WO2000052221A1; AU5585800A; NO20014304L; BR0008745A; EP1171645A4; US6463874B1; EP1171645A1; NO20014304D0; US6186090B1; HK1046538A1; TWI228152B; HK1046538B

Abstract

(57)【要約】二つの異なった真空蒸着法により、基板上へ薄膜材料の少なくとも二つの異なった層を真空蒸着するための装置と方法。大きな基板上に材料の薄膜を均一に蒸着するためのマイクロ波強化CVD用の新しい線形アプリケータも開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 (発明の分野) 本発明は、一般に、基板上への薄膜材料の物理蒸着(“PVD”)及び化学蒸着(“
CVD”)を同時に行なう装置に関する。より詳細には本発明は、基板特に好ましく
は基板材料の長尺ロールへ薄膜材料を同時にスパッタリング、マイクロ波化学蒸
着する、新規な装置に関する。

【０００２】 (発明の背景) 多数の製品が薄膜プロセスによって作製されることがある。薄膜材料の蒸着に
よって作製される製品の実例は、光制御及び太陽光制御用の干渉計積層体を含ん
でいる。太陽光制御用製品の一例がウッダード氏(Woodard)他に与えられた「耐反
射性塗膜」と題する米国特許番号5,494,743号に開示されており、その開示内容は
此処に参考にして取り入れてある。特に、ウッダード氏他は、耐反射性塗膜を被
覆した重合体基板を開示している。その耐反射性塗膜は、重合体基板のそれより
も高い屈折率を有する一つ以上の無機金属化合物から成っている。

【０００３】光制御用に用いられる薄膜材料は、一般に種々の誘電率や屈折率の金属や誘電
体の一連の層から構成されている。これらの薄膜材料は、例えば、ぎらぎらした光
沢や反射を低減する。薄膜材料は更に、熱損失を低減するために赤外線の低放射
用太陽光制御膜としても使用されることがある。

【０００４】光制御膜用薄膜材料の製造においては、多くの干渉計積層体が酸化珪素の表面
層を持つことになろう。１．００より大きな屈折率を有する材料の単一層用の耐
反射性層は、その単一層材料の屈折率の平方根に等しい屈折率を有するであろう
。問題となる周波数帯の波長の中心値で計算された材料の厚さ、より正確には光
学的厚さは、中心周波数で波長の１／４である。例えば、人間の目は一般に４０
００Åから７０００Åの間の波長を有する光が見える。それ故、５５００Åでの
耐反射性光学的塗膜の厚さは約１３７５Åである。酸化珪素の機械的性質と同時
に、屈折率や透明度を含む光学的性質が、それを耐反射性塗膜用に選択される材
料とさせている。

【０００５】多数の方法が現在薄膜材利用の蒸着に用いられており、その内の幾らかはジョ
ンL.フォッセン氏(Vossen)及びワーナー・ケルン氏編の「薄膜プロセス」アカデ
ミック出版、ニューヨーク州、ニューヨーク市、1978年、に記載されている。化
学蒸着法の基礎については、「薄膜プロセス」のIII-2章にワーナー・ケルン氏と
ウラジミール(Vladimir)S.バン氏により開示されている。材料を成形し蒸着する
方法としての化学蒸着法、CVDは、気体又は気相状態の材料の成分をある表面上
に蒸着して生成物とする。それ故、化学反応は吸熱又は発熱の何れでもありうる
。

【０００６】 CVD法の反応物質は、積層体設計の論理的帰結であり、前駆体材料によって決定
される。例えば、酸化珪素(SiO₂)を蒸着することが望まれる時は、シラン(SiH₄)
が酸素(O₂)により酸化されて、望みの生成物として酸化珪素と、副生成物の水素
(H₂)を生成するであろう。代わりに、シランは分解して基板上に非晶質シリコン
合金材料として析出することがある。例えば、生成物は反応物質反応温度まで活
性化することによって形成されることがある。反応温度は、R.F.グロー放電や電
気抵抗加熱を含むこの技術分野で知られている適切な方法によって達成される。
CVD反応は大気圧以上からミリトール未満までの広い範囲の圧力で起こりうる。

【０００７】低圧CVD法はほぼ大気圧で操業されるCVD法を超える実質的利点を提供する。気
体の拡散性及び気体分子の平均自由行程は圧力に反比例する。ほぼ大気圧から1
トールへの圧力低下すると、効果は拡散係数で約2桁の増加である。オブシンス
キー氏他に与えられ何れも「非晶質半導体合金を形成する方法及びマイクロ波エ
ネルギーを利用した装置」と題する共通譲渡された米国特許第4,517,223号及び
第4,504,518号は、その開示内容を此処に参考にして取り入れてあるが、低圧マ
イクロ波グロー放電プラズマ中で小面積の基板上へ薄膜を蒸着する方法について
記載している。これらの特許で特に注目されているように、低圧下での操業はプ
ラズマ中での粉末や重合体の生成を排除するばかりでなく、プラズマ蒸着の最も
経済的な方法を提供する。大面積円筒形基板上へ一組の放射導波管アプリケータ
を用いた大電力処理で光導電性半導体薄膜を蒸着するための、低圧マイクロ波起
動プラズマ処理法がフォアニール氏(Fournier)他へ「電子写真装置を製造するた
めの方法と装置」に対して与えられ共通譲渡された米国特許第4,729,341号に開
示されており、開示内容は参考にして此処に取り入れてある。しかし、’341特
許に記述された大面積蒸着の原理は円筒形をした基板に限られており、其処に提
供され教示内容は長尺のロール状基板材料には直接移行できない。

【０００８】マイクロ波放射アプリケータの使用は、デーラー氏(Doehler)他へ「大面積マイ
クロ波プラズマ装置」に対して与えられ共通譲渡された、米国特許第4,893,584号
において長尺ロール状基板材料上への化学蒸着にまで拡張されており、開示内容
は参考にして此処に取り入れてある。絶縁窓を圧縮力に耐えるように最適化する
ことにより、窓の厚さは最小化されて速い熱冷却をもたらし、それにより’584
特許は窓を割ることなく高電力密度を達成している。更に、’584特許の装置を
大気圧以下の圧力に維持することにより、改良パッシェン曲線の最低値付近での
操業に必要な圧力にほぼ近い圧力で、装置を操業することが可能である。共有譲
渡された米国特許第4,504,518号に開示されているように、パッシェン曲線はプ
ラズマを各圧力で持続させるのに必要な電圧である。改良パッシェン曲線は各圧
力でプラズマを持続させるのに必要な電力に関係する。通常の操業範囲は曲線の
最低値によって記述される。加えて、低い圧力はプラズマ種の移動に対し長い平
均自由行程を与え、それにより全体としてのプラズマ均一性に寄与する。

【０００９】 CVD法においては、十分な割合の原料ガスが材料の正確な化学量論的蒸着を達
成するために供給される。化学蒸着の優れた方法がIzu、ドッター、オブシンス
キー、及び長谷川(Hasegawa)各氏へ与えられ共通譲渡された「多重離散領域にお
ける薄膜の同時マイクロ波蒸着用装置」と題する米国特許第5,411,591号に開示さ
れており、その開示内容は参考にして此処に取り入れてある。Izu 他は線形マイ
クロ波アプリケータを用いてロール状基板材料上へ薄膜材料のマイクロ波プラズ
マ強化化学蒸着をするための装置を開示している。プラズマ領域を大気圧以下の
圧力に維持することにより、プラズマ種の移動に対して長い平均自由行程が得ら
れ、全体としてのプラズマ均一性に寄与する。約1メートル又はそれより幅広の
広幅基板全体にわたって均一なプラズマを維持するためには、窓の間の間隔は小
さくしなければならない。アプリケータの窓間の間隔が短くなると、短絡の危険
性は増大する。もし線形アプリケータが短絡する傾向があるときは、プラズマを
維持することは不可能である。CVD法の一つの利点は、膜蒸着速度である。CVD装
置における生成物形成速度は原料ガスの流量に関係する。生成物形成速度が増大
するにつれて、蒸着速度もまた増大する。原料ガスを反応させるのに十分なエネ
ルギーが供給される限りにおいて、蒸着されない種がCVD装置から排気される速
度によって蒸着速度は制限される。CVD法は多くの薄膜材料に対して有効である
けれども、望まれているにもかかわらず既知のCVD法では蒸着できないインジウ
ム錫酸化物、ITOなどの材料が多数存在する。薄膜材料を蒸着するその他の知ら
れた方法はPVD(物理蒸着)法である。薄膜材料蒸着の技術分野において知られたP
VD法は数多くあるが、その多くがジョンL.フォッセン氏(Vossen)及びワーナー・
ケルン氏編の「薄膜プロセス」、第二章、アカデミック出版、ニューヨーク州、
ニューヨーク市、1978年、に開示されている。

【００１０】一般的PVD法は、供給源材料から微粒子を蒸着させるスパッタリングである。
用語は非直感的であるが、基板上に蒸着されるべき材料の供給源をターゲットと
呼ぶ。ターゲットという言葉は、帯電した貴ガス粒子を供給原材料に衝突させる
処理から出ている。ターゲットは、負の電気的バイアスを有する板である陰極に
固着される。接地する、浮かす、バイアスを与える、加熱する、冷却する、又はこ
れらの幾つかの組み合わせが為される基板材料に、ターゲットは対面する。不活
性反応ガス、典型的にはアルゴン、が導入されイオン化されて電荷を輸送する媒
体を提供する。陽極板や正にバイアスを与えた導入口を包含する多くの方法、又
は基板そのものにバイアスを与えることによって、反応ガスはイオン化される。
正に帯電した反応ガスイオンは正に帯電した供給源に反撥され、電気的にターゲ
ット板に誘引されて正に帯電したイオンがターゲットを叩き、ターゲットの原子
を運動量移動によって移動させる。移動させられた原子は基板に向かって移行し
薄膜へと凝縮する。

【００１１】スパッタリング法は、一般的に薄膜蒸着の目的にはガスを消費しないけれども
、不活性ガスを流すことが望ましい。不活性ガスを流すことは、さもないとチャ
ンバ内に堆積するかもしれない不純物を除去する。不活性ガスを流す時は、スパ
ッタリング・チャンバ内の圧力を維持するために排気機構を採用しなければなら
ない。スパッタリング・ターゲット近傍の等圧条件の維持は重要である。圧力勾
配はスパッタリング・ターゲットが不均一に粒子によって叩かれる結果をもたら
す。一般に、スパッタリング法に対するチャンバ圧力は７５ミリトール以下であ
る。スパッタリング・チャンバ圧力が約１０ミリトール以下の低圧スパッタリン
グは、電荷がチャンバ壁へと失われる機会が非常に大きくなるような、陰極から
遠く離れたところで反応ガスをイオン化させる。それ故、イオン化効率は低く、
自己保持型放電は平面スパッタリング法においては維持できない。

【００１２】反応スパッタリング、例えば酸素を形成するのに用いられることがある方法は
、非常に低い圧力、約５ミリトール以下で行なわれる。反応スパッタリングの目
標は気相化学物質の量を増すことで、それは圧力を上げることでも達成されるこ
とがある衝突の確率を増大させるであろう。しかし、SiO₂が例えばDCスパッタリ
ングで蒸着されるならば、シリコン・ターゲットは酸素を含む大気中で使用され
る。しかし、酸素はシリコン・ターゲット材料と反応し絶縁物であるSiO₂を形成
する。DC電流は、この例では一旦シリコン・ターゲットが酸化されると維持でき
ない; 帯電粒子は通り抜けるための電場を有しないであろう。スパッタリング法
へ磁場を加えることによって、スパッタリングは１０ミリトール以下の圧力で維
持できる。帯電粒子の平均自由行程は磁場の付加によって増大する。電場に垂直
に磁場を加えることによって、電子の軌道は影響を受け磁場及び電場の両方に垂
直になる。例えば、平面マグネトロン・スパッタリング装置は、互いに平行に配
置され一平面上で互い違いの極性を持つよう並べられた複数の永久磁石を有し、
円又は長円形の電子軌道を作る。一つの電場の付加では、帯電粒子は螺旋軌道を
取る。

【００１３】帯電粒子の螺旋軌道は二つの利点がある。すなわち、第一に、磁場の存在によ
って帯電粒子がチャンバの壁に接触するのを妨げられるので、低圧での効率が向
上する。次いで第二に、移動行路の長さの増大によって他の粒子との衝突の可能
性が増大した。

【００１４】スパッタリングは一般的で、良く洗練された手法であるが、幾つかの欠点もある
。スパッタリングに伴う欠点の一つは、蒸着速度である。例えば、二酸化珪素はマ
グネトロン・スパッタリングとマイクロ波プラズマ強化化学蒸着の両方で蒸着で
きる。パルス化マグネトロン・スパッタリングの場合二酸化珪素の蒸着速度は一
秒当り１０〜２０Åで、一方マイクロ波プラズマ強化化学蒸着で蒸着される二酸
化珪素は一桁改善された一秒当り１００〜２００Åの速度で蒸着される。しかし
、上で注目したように、ITOなど化学蒸着によって蒸着する方法が知られていな
い材料が存在する。

【００１５】光学的及び熱的制御用の干渉計積層体の製造用薄膜材料は、一般に基板上に層
形成され決まった厚さを有する材料の多層から成っている。複数の材料とそれに
伴う厚さを総称して「積層体」と呼ぶ。積層体は特定の目的を達成するように設
計され、その目的が光制御、太陽光制御又はその他のものであっても設計目的が
達成するように努められる。上に述べたように多くの光又は太陽光制御積層体は
、比較的厚い約１０００ÅのSiOxの表面層を有する。もし積層体が少なくとも一
層をスパッタリングで形成する必要があるときは、SiOxの表面層を生産するのに
二つの方法が使用できる。最初の方法は積層体全体をスパッタリングすることで
ある。しかし、SiOxのスパッタリング蒸着速度及び積層体の表面層としてのSiOx
の必要な材料厚さのために、積層体を製造するのに相当に長い処理時間が必要に
なる。代わりに、SiOxの表面層以外の全層をPVDで製造し、次いでそのスパッタリ
ングされたロール状基板材料を１０００ÅのSiOx層のCVD用機械に運ぶ。これら
の手法の何れもが望ましい最終製品を作り出すけれども、積層体を製造するのに
必要な時間が相当に長く、高い製造コストと低い効率をもたらす。更に、被膜形
成が一般ビルディングの窓のような約１メートルの広幅材料を意図していた場合
は、現在の技術ではCVDを用いて材料の均一な層を蒸着する手段が提供できない
。

【００１６】それ故、一台の機械にPVD法とCVD法を備えることにより、基板上に蒸着された
薄膜材料の多層から成る製品の製造に必要な時間を実質的に低減する装置に対す
る、技術的必要性が存在する。更に、広幅基板上へ材料の均一な層を蒸着できる
ようなCVD法に対する技術的必要性が存在する。

【００１７】 (発明の要約) 此処には、基板上への薄膜材料蒸着用の新しい装置が開示されている。装置は
、蒸着チャンバ及びチャンバを排気するためのポンプから成る。基板は、チャン
バ内に作業できる状態で配置されており、基板はその上に異なる層を蒸着するた
めに第一位置から少なくとも第二位置へ移動できる。装置は更に、基板上へ薄膜
材料の第一層を蒸着するための第一手段、及び第一層の上に薄膜材料の第二層を
蒸着するための第二手段から成る。第一と第二手段が物理蒸着(PVD)法及び化学
蒸着(CVD)法から成る群から選ばれた二つの異なる蒸着法によって複数の層を蒸
着するように調整されている。

【００１８】 PVD法は、直流スパッタリング法、直流マグネトロン・スパッタリング法、RF
スパッタリング法、RFマグネトロン・スパッタリング法、反応スパッタリング法
、蒸着法、反応蒸着法、及びプラズマアーク蒸着法から成る群から選ばれ、且つ
CVD法は、熱CVD、熱線CVD、PECVD、MPECVD、DCPECVD、RFPECVD、WMPECVD、及びE
CR(電子サイクロトロン共鳴)から成る群から選ばれる。少なくとも二つの異なる
処理法のそれぞれによって与えられる材料は、別個の実質的に隔離された蒸着領
域内に限定される。各蒸着領域は、隔離装置によって隔離されている。PVD法及
びCVD法は実質的に同じ圧力で操業される。異なる工程間のそれぞれの圧力差は
一桁未満である。

【００１９】亦、大気圧以下の圧力における基板上への薄膜材料蒸着用装置も開示じされて
いる。装置は、蒸着チャンバ、蒸着チャンバ内に作業できる状態で配置された基
板上へPVD領域内で薄膜材料を蒸着するための少なくとも一つのPVD手段、及び
蒸着チャンバ内に作業できる状態で配置された基板上へCVD領域内で材料を蒸着
するための少なくとも一つのCVD手段から構成される。

【００２０】蒸着チャンバ内に複数の隔離装置が配置されている。 PVD領域は少なくとも
一つの隔離装置により実質的に隔離され、且つCVD領域は少なくとも別の一つの
隔離装置により実質的に隔離されており、各蒸着領域からの未蒸着種が隣接した
蒸着領域を汚染するのを防いでいる。

【００２１】 PVD手段は蒸着チャンバ内に配置されたスパッタリング装置であることもある
。スパッタリング装置は、蒸着チャンバ内の陰極、及び陰極に固定された少なく
とも一つのターゲットから成る。ターゲットは基板上へ蒸着される材料から出
来ている。CVD手段はマイクロ波プラズマ強化化学蒸着(“MPECVD”)装置である
こともあり、アプリケータ容器及び第一端部と第二端部を有するアプリケータか
ら成る。線形アプリケータは、少なくとも一つの開口部を有し、蒸着チャンバ
から線形アプリケータを隔離するようにアプリケータ容器内に配置される。線形
アプリケータの第一端部と連通している導波管は、導波管に連通しているマイク
ロ波電源からのマイクロ波エネルギーの方向を定める。開口部は、前記蒸着チャ
ンバのCVD領域内に分散されたマイクロ波エネルギーから均一なプラズマを発生
するように調整されている。ここには更に、アプリケータ容器、及びそのアプリケータ容器内に配置された
広幅マイクロ波線形アプリケータから成る広幅マイクロ波装置が開示されている
。広幅マイクロ波線形アプリケータは第一片側アプリケータ(applicator half)
及び第二片側アプリケータ(applicator half)を有しており、第一及び第二片側
アプリケータはそれぞれ第一端部と第二端部を有している。少なくとも一つの開
口部が第一及び第二片側アプリケータ内に配置されている。第一線形片側アプ
リケーションの第二端部は第二線形片側アプリケーションの第二端部と連通して
いる。第一導波管は第一片側アプリケータの第一端部と連通し、第二導波管は前
記第二片側アプリケータの第一端部と連通している。マイクロ波電源は第一及び
第二導波管と連通しており、マイクロは電源によって生じたマイクロ波エネルギ
ーは第一及び第二片側アプリケータへと案内される。第一及び第二片側アプリケ
ータのそれぞれの中に配置された開口部は、排気された蒸着チャンバ内に前記装
置が作業できる状態で配置され、処理ガスがその中に導入されると、マイクロ波
エネルギーにCVDプラズマを形成させる。

【００２２】ここには更に、基板上に蒸着された干渉計積層体の作成方法が開示されていて
、積層体は少なくとも二層から成り、各層はPVD法及びCVD法から成る群から選ば
れた互いに異なる蒸着法によって形成され、以下の工程から成る: 蒸着チャンバ
を用意する工程; 蒸着チャンバを大気圧以下に排気する工程; 蒸着チャンバ内へ
基板を供給する工程; PVD法又はCVD法から選んだ第一の方法で基板上へ第一材料
層を蒸着する工程;及びPVD法又はCVD法の前記以外の方法で基板の第一蒸着層の
上に第二層を蒸着する工程。干渉計積層体は、耐湿性の誘電材料及び半導体材料
の少なくとも一つから形成された、光学基板に対する多層選択性太陽光制御塗膜
であることもある。誘電体材料は窒化珪素、酸化珪素、酸化チタン、酸窒素化珪
素（シリコンオキシナイトライド）、これら材料の炭素との合金、及びダイヤモ
ンド状炭素から成る群から選ばれた一つ又はそれ以上の化合物である。半導体材
料は炭化珪素、珪素、不純物添加珪素、ゲルマニウム、不純物添加ゲルマニウム
、及び炭化ゲルマニウムから成る群から選ばれた一つ又はそれ以上の化合物であ
る。

【００２３】本発明のこれら及びその他の目的及び利点は、此処に述べられた詳細な説明、
図面、特許請求の範囲から明らかになるであろう。（発明の詳細な説明）本発明は物理蒸着（“PVD”）法及び／又は化学蒸着（”CVD”）法で基板上へ
薄膜材料を同時蒸着する装置に関する。当業者はPVD法及びCVD法と呼ばれる群に
含まれる処理法を認識しているであろうが、完全を期してはいないが、PVD法は
：D.C.スパッタリング、D.C.マグネトロン・スパッタリング、R.F.スパッタリン
グ、マグネトロン・スパッタリング、反応スパッタリング、蒸着、反応蒸着、及
びプラズマ・アーク蒸着を含み；CVD法は：熱CVD、熱線CVD、プラズマ強化化学
蒸着（“PECVD”）、マイクロ波プラズマ強化化学蒸着（”MPECVD”）、直流PEC
VD(“DCPECVD”)、R.F.PECVD（“REPECVD”）、広帯域MPECVD（”WMPECVD”）、
及び電子サイクロトロン共鳴（“ECR”）を含む。

【００２４】主発明に従えば、少なくとも二つの異なる処理法が単一真空蒸着チャンバ内で
操業される。これらの方法はPVD群、CVD群、又はこれらの組み合わせから選ばれ
るであろう。これらの方法は好ましくは実質的に同じ操業圧力で操業され、一般
にそれぞれ異なる方法の間の圧力差は１桁を超えない。少なくとも二つの異なる
処理法のそれぞれの操業は、実質的に隔離された領域内での各処理法を実施した
結果として形成される種を実質的に閉じ込めることによって可能となる。蒸着領
域は蒸着チャンバのPVD法、又はCVD法のいずれかによる材料が基板上に蒸着され
る場所である。

【００２５】材料の交叉汚染の恐れは、それらが励起種、前駆体ガス、CVD法の生成物、又
はPVDの生成物のいずれであろうとも、許されるものではない。交叉汚染を防ぐ
ために、PVD又はCVD法の組み合わせは単一蒸着チャンバ内で機能的に配置され、
効率の向上及び生産コストの低減をもたらす。交叉汚染は隔離装置によって防が
れる。隔離装置は必要な操業圧力に依存するが、粒子ベクトル隔離、ガス弁隔離
、又は同様のものである。以前は、同じ蒸着チャンバ内に交叉汚染のために配置
できないような少なくとも二つの異なった方法で蒸着する必要がある材料を積層
体設計が要求する場合には、別々に処理しなければならなかった。

【００２６】本発明は基板を少なくとも二つの蒸着位置の第一から第二蒸着位置へ移動可能
にすることを意図している。しかし、本発明の原理は、少なくとも二つの蒸着位
置のそれぞれに隣接して作業できる状態で配置された静止基板にも適用できるで
あろう。蒸着位置は蒸着処理が実行される空間的に離散的な蒸着場所である。

【００２７】典型的な実施態様において、PVD装置とCVD装置を取り入れた装置が開示されて
おり、交叉汚染は粒子ベクトル隔離によって防がれる。開示された一つの特定の
PVD装置はマグネトロン・スパッタリング装置であり、開示された一つの特定のC
VD装置はMPECVD装置である。適切なCVD装置又は方法でMPECVD装置を置き換えて
もよいことは注目すべきである。同様に、適切なPVD装置で又は方法でマグネト
ロン・スパッタリングを置き換えてもよいことは同様に注目すべきである。スパ
ッタリング及びマイクロ波プラズマ強化化学蒸着法は、大気圧より低い圧力の排
気されたチャンバ内で行なわれる。同じ蒸着チャンバ内にPECVDとスパッタリン
グを備えることにより、各方法の利点が先行技術を超える高い効率として得られ
るであろう。本発明の装置のこの典型的な実施態様は、PECVDにより与えられ
る高速度の材料蒸着をスパッタリングで蒸着される多種類の材料と結びつけるも
のである。

【００２８】ここで図１を参考にして、CVD法及びPVD法により基板材料上へ一つ以上の薄膜
材料を同時蒸着するための装置１０の第一実施態様を説明する概略断面図を示す
。

【００２９】装置10は真空蒸着チャンバ20を備え、その壁は好ましくはステンレス鋼のよう
な耐久性で耐腐食性の材料で形成される。蒸着チャンバ20の内部にはPVD装置50
とCVD装置60が配置される。PVD装置50により供給される材料は、PVD装置領域55
内の基板30上へ蒸着される。同様に、CVD装置60により供給される材料は、CVD蒸
着領域65内の基板30上へ蒸着される。基板30は蒸着チャンバ20内に配置され、少
なくとも第一蒸着位置70から第二蒸着位置80へ異なる層をその上に蒸着するため
に移動できる。二つの層は同じ位置で構成されることがあるけれども、もしもこ
れらの層がチャンバ20内の離散した位置で蒸着されるならばこの発明の目的に対
しては異なる層である。異なる層は、亦PVD法及びCVD法からなる群から選ばれた
少なくとも二つの異なる手段によって蒸着された層を意味する。PVD法又はCVD法
は第一蒸着位置70に備えられることがある。同様に第二蒸着位置80はPVD法又はC
VD法のいずれかを備える。複数の隔離室90が蒸着チャンバ20の内部に配置される
。複数の隔離室90の各々は少なくとも一つの開口部95を有する。PVD領域55及びC
VD領域65のそれぞれは複数の隔離装置の一つによって隔離される。PVD装置50とC
VD装置60の各々は複数隔離室90の一つの内部に、部分的に内部に、又は連通され
て配置される。基板30は、少なくとも部分的にPVD領域55及びCVD領域65を規定し
ている各隔離室90の開口部95に近接して配置される。

【００３０】一つ以上のグロー棒40が蒸着チャンバ20の内部に配置されることがある。一つ
以上のグロー棒40の付加は、薄膜材料の基板30への接着を助ける。基板30は、薄
膜材料の蒸着に適合された長尺のロール状基板材料であってもよい。容器排気口
350は、蒸着チャンバ20と連通するように適合されており、ポンプファーム360と
も連通している。

【００３１】ここで図２を参照して、本発明の教示に従った装置10の第二実施態様の概略断
面図を示す。一つ以上の案内ローラー340が真空蒸着チャンバ内で基板30を案内
するのに採用されることがある。本発明の直近の実施態様においては、PVD装置5
0及びCVD装置60はそれぞれ隔離装置によって、更に詳しくは、複数の隔離室90の
一つによって隔離されている。PVD領域55とCVD領域65の各々は複数の隔離室90の
一つによって規定され、PVD領域55又はCVD領域65のいずれかを規定する隔離室90
の各々は開口部95を有し、基板30は開口部95に対面している。

【００３２】本発明の実施態様である装置10で開示されているような蒸着の順序では、PVD
装置50はCVD装置60の前にあるけれども、CVD装置60及び／又はPVD装置50のいか
なる組み合わせも採用されるであろう。蒸着チャンバ20内の蒸着の順序は、干渉
計積層体の設計に支配される。一例として、もし積層体の設計が、基板30に最も
近い層である第一層がPVD法でより効率的に蒸着される組成を有するものである
ならば、PVD装置50が基板30の上へ材料層を蒸着するであろう。本発明の柔軟性
が、蒸着チャンバ20内での数種のPVD法及び／又はCVD法を操業できるようにして
いる。このように、当業者にとって本発明の新しい教示内容は実質的に先行技術
を超える利点を提供することが明らかになる筈である。

【００３３】ここで図３を参照して、本発明の第三実施態様の概略断面図を示す。本発明の
実施態様においては、基板30は巻き出しリール310から引き出されて蒸着チャン
バ20を通り巻取りリール330に巻かれる。急冷ローラー320は本発明の現実施態様
では蒸着チャンバ20内に配置されている。複数の案内ローラー340がロール状基
板材料を案内するために真空蒸着チャンバ20内に配置され、基板材料30が真空蒸
着チャンバ20を通過する時に基板材料30上のたるみを伸張したり、応力を除去す
る。

【００３４】基板30がPVD領域55を通過した後で、基板30は蒸着チャンバ20をCVD領域65へと
移動し、CVD法によって基板30上へ薄膜材料が蒸着される。図３は二つの隔離室9
0を有する本発明の装置10を示し、一つはその内部に配置されたスパッタリング
装置100を備えており、一つはその内部にマイクロ波強化科学蒸着（“MPECVD”
）装置110を備えている。

【００３５】ここで図４を参考にして、スパッタリング装置100を収容した隔離室90の断面
図を示す。スパッタリング装置100は陰極140に取り付けたターゲット150を有し
ている。ターゲット150は、実際は蒸着されるべき材料の供給源で、例えばITOで
ある。複数の磁石160が陰極140近くの蒸着チャンバ20内に配置されている。本発
明のこの特定の実施態様における磁石160の存在は、これがマグネトロン・スパ
ッタリング装置であることを示すが、本発明においては、大気圧以下の圧力での
PVD法においてこの技術分野で知られた如何なる方法でも採用できるということ
に注目すべきである。反応ガス入口マニホルド120は、PVD領域を含む隔離室90内
へ反応ガスを供給するように適合されている。一つ以上の反応ガス排気マニホル
ド130が複数の隔離室90の一つと連通するように備え付けられている。

【００３６】反応ガス、例えばアルゴンは、反応ガス入り口マニホルド120により隔離室90
に導入される。スパッタリング処理中の化学量論性を維持するために、反応ガス
の安定した流れが供給された。ここで更に図3を参照して、陰極140はDC電流又はR
.F.として知られる高周波の交流の形をとるであろう負の電荷を有する。磁場を付
加することによって、プラズマ電荷を維持するためのプラズマ中電子移動行程の
増大が達成される。低圧スパッタリング装置は一般的に磁場を採用するが、それ
はプラズマ領域内の粒子密度が非常に低い、即ちミリトールで管理されているか
らである。さもないと、陰極140を離れた電子がチャンバ20の壁又はその他を叩
き、放電して効率の不足や究極的にプラズマ停止をもたらす。磁場は電子にらせ
ん状の行程で移動させ磁気的に電子を閉じ込める。蒸着チャンバ20は正の電気的
バイアスを与えられることがある。電子が反応ガス原子を叩くと、電子が剥ぎ取
られて反応ガスが正に帯電し、結果として負に帯電した表面、例えば負に帯電し
たターゲット150に向かって推進する。ターゲット150との衝突はターゲット材料
150の小さな部分が転移して基板30上に蒸着される。アルゴンガスはスパッタリ
ング用反応ガスとして普通に用いられるが、当業者は他の反応ガスで置き換え可
能であることを認識しているであろう。

【００３７】ここで更に図1を参考にして、少なくとも部分的にVD領域を規定している隔離
室90内の圧力は、約1ミリトールから10ミリトールの間の圧力を有し、好ましく
は2から3ミリトールの間の圧力で操業される。少なくとも部分的にVD領域を規定
している隔離室90内の圧力は、反応ガス排気マニホルド130と連通している真空
源を利用することにより達成できる。たった一台の真空源がチャンバ20全体に渡
って望みの圧力を達成するために使用されることがある。本発明の好ましい実施
態様で用いられる真空源は一台以上の拡散ポンプによって駆動されるが、当業者
は拡散ポンプに対して適切な代替物が利用できることを直ちに認識するであろう
。

【００３８】ここで図5を参考にして、少なくとも部分的にCVD領域65を規定している、もう
一つの隔離室90の断面図を示す。本実施態様におけるCVD装置60は、CVD領域65を
少なくとも部分的に規定している隔離室90内に配置される。CVD装置60は、隔離
室90内に配置された線形マイクロ波アプリケータ 250を備えている。原料ガス入
り口マニホルド180は、隔離室90内に配置されるか、又は代わりに原料ガス入り
口マニホルド180は、少なくとも部分的にCVD領域を規定している隔離室90の物理
的に外ではあるがそれと連通して置かれる。優れた線形マイクロ波の例は、Izu
らに与えられ共有譲渡された米国特許第5,411,591号「多重離散領域における薄
膜の同時マイクロ波蒸着用装置」、参考にしてここに取り入れるが、に見られる
。プラズマ強化化学蒸着装置が直近の例に開示されているけれども、当業者には
ここで開示された圧力で操業できる化学蒸着法はどれでも適切な代替法になるこ
とは明らかなはずである。ここに開示されたMPECD装置は約1から10ミリトールの
間で、好ましくは5から10ミリトールの間で操業される。原料ガスの質量流量及
び真空源の能力が、部分的にCVD領域を規定する隔離室90内の圧力を主として記
述するものである。

【００３９】更にここで図3を参考にして、本発明の一実施例においては、チャンバ20は交
叉汚染を防ぐために、CVD領域及びPVD領域の何れよりも低い後背圧力、CVD領域
又PVDは領域で占められていないチャンバ20内の圧力のことであるが、を有して
いる。種がPVD領域55又はCVD領域65から脱出しなければならぬ場合は、種はCVD
領域65又はPVD領域55によって占められていないチャンバ20内の領域へ引かれる
ことになるであろう。雁木(chevron)などの流動制限装置を用いて、一つの真空
源だけで望みの圧力を達成するためにガスの流れが選択的に制限される。本発明
のもう一つの実施例においては、チャンバ後背圧力、PVD領域55圧力、及びCVD領
域65圧力のそれぞれに一つの真空源が割り当てられることがある。

【００４０】ここで再び図5を参考にして、原料ガス入り口マニホルド180はCVD法に対する
反応物質である原料ガスを供給する。原料ガスは望みの蒸着材料の正確な組成を
与えるように最適化される。例えば、二酸化珪素が望まれる場合は、約２００ｓ
ｃｃｍ SiH₄(シラン)、６００ｓｃｃｍ O₂及び１５０ｓｃｃｍのアルゴンの混合
物が、ＣＶＤ領域65内に導入される。この酸素に富んだ混合物は、より高い割合
の二酸化珪素の蒸着と蒸着膜中のより低いSi-H結合の存在をもたらすようにシラ
ンの反応を最大化するために、供給される。CVD法における蒸着速度はCVD領域に
供給される原料ガスの質量流量によってのみ制限される。低圧CVDの利点を利用
するためには、隔離室90内の圧力は約10ミリトールより低く維持しなければなら
ない。MPECVDなどの低圧CVD法の蒸着速度における限界は真空源の出力によって
制限される。

【００４１】マイクロ波装置110は原料ガス入り口マニホルド180により供給される原料ガス
の流れの中へマイクロ波エネルギーを放射する。原料ガスがマイクロ波で照射さ
れるとCVD領域65内にプラズマが形成され、原料ガスを反応させ基板30上に蒸着
されるべき材料を形成させる。アルゴンのようなプラズマ保持ガスが、プラズマ
の維持を助けるために用いられることがある。前駆体ガスがCVD領域65を通って
流れるとき、未蒸着種及びいずれかのプラズマ保持ガスは原料ガス排気マニホル
ドに190よってCVD領域65外へ引き出される。同じくここで図3を参考にして、基
板30の通路に沿って蒸着チャンバ20内に排気領域170が置かれることがある。本
発明のこの実施態様において、排気領域170は空の隔離室90から構成される。排
気領域170はCVD領域65に隣接して配置され、未蒸着種及びプラズマ保持ガスの共
通集塵器として利用される。原料ガス排気マニホルド190は、排気領域170と真空
源との間の導管を形成するように排気領域170と連通しているように示されてい
る。当業者は直ちに、排気領域170を含まないでCVD領域65を収容する隔離室90内
部又はそれに隣接して、原料ガス排気マニホルドを190配置してもよいことを認
識するであろう。

【００４２】ここで図6を参考にして、マイクロ波強化化学蒸着装置110の一実施例の説明図
を示す。マイクロ波装置110は、電力源200をマイクロ波源210へ供給するために
、この技術分野で知られた方法でマイクロ波源210と結合した電源を備えている
。マイクロ波源210は、この技術分野で一般に知られているマグネトロン・ヘッ
ドのこともある。ある種のマグネトロン・ヘッドは、厚壁の真空チャンバの中央
に配置され非常に高電圧(少なくとも1kV)を印加されたフィラメントを用いる。
マグネトロン・ヘッドの真空チャンバは、磁場曲線が真空チャンバの長軸に平行
に、且つ帯電したフィラメントに平行に走るように適用された磁場を有する。磁
場はフィラメントからの電子に、形状が円筒形のチャンバ内壁の接線方向に、フ
ィラメントの周りを回らせる。複数の空洞がフィラメントを収めたマグネトロン
・チャンバと連通している。空洞はそれに固有の周波数と周期性を持ち、マグネ
トロン・チャンバ内でフィラメントの周りを回る時、各空洞の近くで集束させる
。電子は約２．４５ギガヘルツの動作周波数に達するまでマグネトロン・チャン
バ内で回転を続ける。空洞の中の一つに配置されたアンテナは、回転する電子の
影響を受け、ターゲットに向かって高周波電気エネルギーを伝達するように適合
される。マイクロ波は、アンテナから導波管260の中に放射され、３ポート(thre
e port)絶縁体220を通って同調器230まで導かれる。３ポート絶縁体220はマイク
ロ波が一方向に移動するのを制限する。反射されて３ポート絶縁体220に向かう
マイクロ波は、３ポート絶縁体220により例えば水負荷に向かって再び方向付け
される。同調器は230、反射エネルギーを低減するように適合された負荷調和装
置である。マイクロ波は、導波管260を通って移動し、マイクロ波エネルギーをC
VD領域に均等に分布させる線形マイクロ波アプリケータ250に入る。線形マイク
ロ波アプリケータは、導波管260とは別個の部品であることもあり、導波管260と
線形アプリケータは統合した部品であることもある。

【００４３】同様に図7を参考にして、線形マイクロ波アプリケータ250の一実施例の等角投
影図を示す。アプリケータ250は一般に一つの側面に沿って配置された複数の開
口部を有する長方形の管である。図7は、第一端部251、第二端部252、及び253か
ら258まで各開口部の中心に関して約1波長の間隔で並んだ253から258までの一連
の開口部を有する、線形アプリケータ 250を開示している。マイクロ波エネルギ
ーは開口部253に隣接した第一端部251から入る。マイクロ波エネルギーは線形ア
プリケータから253から258までの開口部を通して漏洩する。

【００４４】マイクロ波エネルギーが漏れると、内のマイクロ波電力は強度が低下する。例
えば、もしマイクロ波エネルギーの16%が開口部253から漏れたとすねとマイクロ
波信号の電力はもとの電力の84%まで低下する。実質的に均一な形でマイクロ波
エネルギーが漏れるのを許すことにより、均一なプラズマがCVD領域65内に形成
される。線形アプリケータ250の実施態様は実質的に長方形の253から258まで六
つの開口部を開示しているが、CVD領域内65に均一なマイクロ波の場を達成する
ためには多種多様な開口部の幾何学的形状を使用できることは注目すべきである
。253から258までの開口部の漏洩の調整は厳密に実験的なものでCVD領域65内の
均一なマイクロ波の場を達成するためには同調が必要である。本発明のこの実施
態様では図7ように六つの開口部が開示されているけれども、如何なる数の開口
部でも適切な数でさえあれば、望ましい結果を達成するために使用できることは
更に注目すべきことである。

【００４５】複数の開口部253から258は、近接したマイクロ波の場が互いに消しあうのを防
ぐために、約1波長離して一定間隔に置かれている。マイクロ波装置110は、定常
波に伴う問題を避けるために進行波を供給するように設計されている。プラズマ
は実験的方法によってのみ安定化されるものであろう。現在の技術水準は、位相
依存吸収を含むこの関係を当業者がモデル化できるほどの、十分な情報を提供し
ていない。

【００４６】ここで図6に戻って、マイクロ波装置110は、CVD領域65内の粒子が線形アプリ
ケータ 250を汚すのを防ぐ、マイクロ波アプリケータ容器240をそなえている。
マイクロ波アプリケータ容器240は、実質的にマイクロ波エネルギーに透明な誘
電体材料で作るのが好ましい。好ましい材料は石英であるが、当業者にとっては
他の適切な材料が石英の代替物になるであろうことは明白なはずである。マイク
ロ波アプリケータ容器240は、そこから線形アプリケータ250がマイクロ波アプリ
ケータ容器240内に挿入される一つの開放端部を有することがある。容器240は、
一般にしかし必要条件でなく、ほぼ大気圧にある。更に、アプリケータ容器240
は、この技術分野で知られている液体又はその他の適切な冷却手段によって冷却
されるであろう。加えて、マイクロ波アプリケータ容器240は第二開放端部を有
し、真空蒸着チャンバ20に両端で貫通して突き出ている。強度上の目的で、マイ
クロ波アプリケータ容器240は、一般的円筒形、又は一般的に湾曲した形をとる
べきである。マイクロ波容器240はマイクロ波絶縁容器240と同一の材料で形成さ
れた端部蓋270で封止され、真空蒸着チャンバ20に保持蓋290及び保持棒280で強
固に取り付けられる。もし望まれる場合は、マイクロ波アプリケータ容器240は
、端部蓋270を除いて試験管の形をとっても良い。マイクロ波アプリケータ容器2
40が真空蒸着チャンバに進入している場合は、一つ以上の封止物300が空気漏れ
を防ぐのに用いられることがある。

【００４７】ここで再び図5及び図3を参考にして、既述したように、マイクロ波装置110か
らのマイクロ波エネルギーは原料ガスを反応させ基板30上に蒸着される生成物を
形成させる。マイクロ波エネルギーは、R.F.で発生する更に一般的な密度に比べ
て高い密度の遊離基を供給し、より一層高い蒸着速度と原料ガスのほぼ100%の利
用をもたらす。加えて、低圧が励起種により長い平均自由行程を生ぜしめ、全体
としてのプラズマの均一性に寄与する。大気圧以下の圧力での操業に対するもう
一つの利点は、蒸着された材料の品質である。低圧系での操業は、プラズマ中に
おける粉末や重合体の生成を排除する一方、プラズマ蒸着の最も経済的な方式を
与える。蒸着チャンバ20内の各蒸着領域は、隔離装置によって隔離されている。
約1ミリトールから10ミリトールまでの圧力体系においては、ガス分子の挙動は
層流と分子流れの間に入る。層流は、流体のある力に対するニュートン流体的応
答によって特徴づけられる。即ち、いっせいに行動している気体分子は圧縮性で
あり、密度と粘度を持ち、運動においては境界層流れ場によって特徴づけられる
。分子体系においては、気体分子はある体積内で独立に運動し、ある気体分子の
運動又はベクトルの変化は衝突の結果である。分子体系においては、気体分子は
その分子が他の気体分子又はある表面を叩くまで運動を続け、それによって気体
分子の軌道が変化する。

【００４８】分子流れと層流の間の遷移体系は、分子流れとニュートン流れの両方の性質か
ら成る混成挙動によって特徴づけられる、クヌーセン体系として知られている。
クヌーセン体系の気体の質量流量は、方程式Ｆ＝Ｃ・△Pで記述される。ここで
、Ｆは気体の質量流量、Ｃはコンダクタンス、△Ｐはある制約を横切った圧力P1
から圧力P2への圧力低下で、△PはP1とP2の差である。クヌーセン気体体系での
操業によって、プラズマはこの圧力以内で保持され、一方ガスは分子的挙動を示
すという、両方の世界の最も良い所が手に入れられる。

【００４９】好ましい実施態様においては、隔離室90のそれぞれは少なくとも一つの開口部
95を有する。基板30は、少なくとも部分的にPVD領域55又はCVD領域65を規定して
いる各隔離室90の、開口部95に近接している。各隔離室90の開口部95に近接して
いる基板30は、更にPVD領域55及び/又はCVD領域65を規定する。

【００５０】ある領域に種を閉じ込める方法は色々なものがこの技術分野で知られている。
基板30と隔離室90の間の間隙は、隔離室90と基板30との間の接触を導くような公
差を避けるのに十分な大きさとなるように与えられる。この間隙は、基板30と接
触しないで各隔離室90内の物質を閉じ込めるように最小化される。PVD領域55又
はCVD領域65からガス分子が逃げられるように、ガス分子は基板にほぼ平行な行
路で移動しなければならない。ガスの流れは基板30の表面に沿って又は平行には
導入されないので、この方式でガス分子が逃げられる可能性はほとんど有り得な
いことに近いけれども、この技術はここでは粒子ベクトル隔離と呼ばれ、雁木と
してこの技術分野で知られる装置に普通に用いられている。それ故、PVD領域55
又はCVD領域65内のいかなる未蒸着種も、PVD法の場合は反応ガス排気マニホルド
130、CVD法の場合は原料ガス排気マニホルド190のいずれかにより、隔離室90か
ら排除されるであろう。粒子ベクトル隔離は、シラン分子がターゲット150と反
応して汚染をもたらすことになるPVD領域55への非常に有害なシラン分子の移動
を防ぐ。

【００５１】代わって、交叉汚染はクヌーセン体系以上の圧力で、ガス弁隔離を取り入れる
ことによって防ぐことができよう。流体のニュートン流れ的挙動の利点を取り入
れることにより、未蒸着種は、ガス、不活性ガスが一般的、しかし必ずしも必要
条件ではない、を二つの蒸着領域間に流すことによって閉じ込められるであろう
。ガス弁隔離の一方法が、Nathらに「グロー放電蒸着装置用の処理ガスの導入、
隔離、及び排気装置」に対して与えられ共通譲渡された、開示内容を参考として
ここに取り入れるが、米国特許第4,462,333号に開示されている。ガスは二つのP
VD領域55、二つのCVD領域65、又はそれらの全組み合わせの間を流れるであろう
。ガスを高い圧力で導入することによって、又は圧力低下を生じさせることによ
ってPVD領域55又はCVD領域65内の粒子の流れを制御できる。本発明は、唯一の蒸
着領域でも隔離することが必要であるということを意図している。一蒸着領域か
らの未蒸着種が、蒸着チャンバ20内のその他の蒸着領域に害がない場合は、隔離
は不要である。各蒸着領域は隔離装置を備えることで隔離されるであろう。それ
故、PVD法及びCVD法から成る群から選ばれた少なくとも二つの異なった方法のそ
れぞれが、交叉汚染を蒙ることなく、同一のチャンバ20内で薄膜蒸着することが
できるであろう。

【００５２】図８に示すように、広幅マイクロ波プラズマ強化化学蒸着（“WMPECVD”）装
置400が、化学蒸着法の望ましい蒸着幅を広げるために、MPECVD装置110を置換す
るとよいであろう。WMPECVD装置400は、マイクロ波アプリケータ容器410及び広
幅マイクロ波線形アプリケータ 420を備えている。ここで亦図９を参考にして、
広幅マイクロ波線形アプリケータ 420は、第一端部421及び第二端部422を有して
いる。第一片側アプリケータ 430及び第二片側アプリケータ 440は近接して広幅
アプリケータ 420を形成している。第一片側アプリケータ 430は第一端部431及
び第二端部432を有し、複数の開口部433から438までがその中に配置されている
。同様に、第二片側アプリケータ 440は、第一端部441及び第二端部442を有し、
複数の開口部443から448までがその中に配置されている。

【００５３】広幅線形アプリケータ 420の実施態様が、第一片側アプリケータ 430及び第二
片側アプリケータ 440のそれぞれに六つの開口部を、実質的に長方形として開示
しているけれども多種多様な開口部の幾何学的形状が切一なマイクロ波場を達成
するのに使用されることがあるということに注目すべきである。開口部433から4
38までと443から448までの漏洩の調節は厳密に実験的なもので、CVD領域内に均
一なマイクロ波場を達成するためには同調が必要となるであろうということも亦
注目すべきである。本発明の実施態様においては、図９のように第一片側アプリ
ケータ 440のそれぞれにおいて六つの開口部が開示されているけれども、望まし
い結果を達成するためには如何なる適切な数の開口部でも採用できることに注目
すべきである。

【００５４】第一片側アプリケータ 430の第二端部432は、第二片側アプリケータ 440の第
二端部442に隣接している。広幅マイクロ波線形アプリケータ 420は、粒子が広
幅マイクロ波線形アプリケータ 420に接触するのを防ぐために、マイクロ波アプ
リケータ容器410の中に配置されている。WMPECVD装置400は更に第一導波管450と
第二導波管460を備えている。第一導波管450は第一片側アプリケータ 430の第一
端部と連通しており、第二導波管460は第二片側アプリケータ 440の第一端部と
連通している。マイクロ波源470は第一導波管450及び第二導波管460と連通して
おり、マイクロ波源470によって生じたマイクロ波エネルギーは、第一片側アプ
リケータ 430及び第二片側アプリケータ 440に案内される。少なくとも一つの開
口部が第一片側アプリケータ 430及び第二片側アプリケータ 440の各々の側面内
に配置され、マイクロ波源470によって供給されたマイクロ波エネルギーがCVD領
域65に浸透させる。第一片側アプリケータ 430および第二片側アプリケータ 440
のそれぞれは、第一導波管450及び第二導波管460のそれぞれからは別個の部品で
あることもあるし、統合部であることもある。

【００５５】電源500はこの技術分野で知られている方法でマイクロ波源470と適切に結合さ
れる。マイクロ波源の例は上で開示したようにマグネトロン・ヘッドである。マ
イクロ波源470はマイクロ波源470から放射されたマイクロ波エネルギーを分配す
るために、マイクロ波分割器540に結合されることがある。マイクロ波源470から
のマイクロ波エネルギーを分配することによって一台のマイクロ波源470を備え
ることが必要なだけである。代わって、二台のマイクロ波源（示していない）、
同じ結果を達成するのに分割器540を取り入れないでそれぞれが第一及び第二導
波管450及び460のそれぞれと連通していることがある。

【００５６】少なくとも一つの短絡螺子530が、第一片側アプリケータ 430及び第二片側ア
プリケータ 440の間に、マイクロ波エネルギーが第一片側アプリケータ 430から
第二片側アプリケータ440へマイクロ波エネルギーが移動するのを防ぐために、
またはマイクロ波エネルギーが第二片側アプリケータ 440から第一片側アプリケ
ータ 430へ移動するのを防ぐために配置されている。短絡螺子530は、マイクロ
波源470に遮蔽を提供し、過剰なマイクロ波エネルギーをマイクロ波源470及び線
形アプリケータ 420から遠ざける。第一導波管450は第一同調器550と第二導波管
460は第二同調器560と連通しているであろう。第一３ポート絶縁体510及び第二
３ポート絶縁体520は分割器540と連通しているであろう。第一と第二３ポート絶
縁体510、520は上で開示した３ポート絶縁体220と同様な機能を発揮する。第一
３ポート絶縁体510は第一同調器550と、第二３ポート絶縁体520は第二同調器560
と連通しているであろう。同調器550、560は化学蒸着に与えられる電力量を制御
する。

【００５７】本発明の広幅マイクロ波装置400は、１メートルまたはそれより広い基板上に
材料を蒸着しようとする時に経験してきた短絡の問題に解を提供する。広幅マイ
クロ波線形アプリケータ 420にマイクロ波エネルギーの必要量を供給するために
、慣習では線形アプリケータ内に配置された開口部は非常に狭くなければならな
いと言われている。線形アプリケータにおける狭い開口部は、一般に短絡問題の
影響を受けやすく、装置を実用性のないものにする傾向がある。しかし、この障
害は本発明の広幅マイクロ波アプリケータ 420によって解決された。本発明の広
幅マイクロ波アプリケータ 420に教示内容を適用すれば、約120センチメートル
の大きさまたはそれ以上の大きさが達成されるであろう。

【００５８】図９に示すように、第一片側アプリケータ 430及び第二片側アプリケータ 440
は等角投影図として開示されている。第一片側アプリケータ 430は、本質的に第
二片側アプリケータ 440の鏡像である。開口部433から438までは第一片側アプリ
ケータ 430に関しては寸法が大きくなり、開口部443から448までは第二片側アプ
リケータに関して寸法は小さくなる。それ故、マイクロ波エネルギーを広幅マ
イクロ波アプリケータ 420の第一端部421と第二端部422の各々に供給することに
よって好ましくない点弧を避けつつ均一なプラズマを発生させることができる。

【００５９】干渉計積層体は、ここに述べられた教示内容を適用することにより作製するこ
とが出来るであろう。少なくとも二層を有する積層体が作製され、少なくとも二
層の各々はPVD手段及び／又はCVD手段から選んだ異なる蒸着法によって形成され
る。上に述べたように、PVD法及びCVD法と呼ばれる群の元に含まれる方法は、他
を排除する意図はないが、PVD法としては、D.C.スパッタリング、D.C.マグネト
ロン・スパッタリング、R.F.マグネトロン・スパッタリング、反応スパッタリン
グ、蒸着、反応蒸着、及びプラズマ・アーク蒸着、CVD法としては、熱CVD、熱線
CVD、プラズマ強化化学蒸着（“PECVD”）、マイクロ波プラズマ強化化学蒸着（
”MPECVD”）、D.C.PECVD(“DCPECVD”)、R.F.PECVD(“RFPECVD”)、広幅MPECVD
(“WMPECVD”)、及び電子サイクロトロン共鳴（“ECR”）、が含まれる。

【００６０】蒸着チャンバ内にPVD手段及び／又はCVD手段を備えることによって、必要なら
ば交叉汚染を防ぎながら、少なくとも二層を有する積層体が作製され、少なくと
も二つの異なる方法が基板上に蒸着される材料を供給する。蒸着チャンバは大気
圧以下に排気される。基板が供給されてその上に材料を受け取る。PVD手段及び
／又はCVD手段は蒸着チャンバ内に備え付けられる。

【００６１】 PVD手段及び／又はCVD手段から成る群から選ばれた第一の方法が用意される。
第一の方法によって供給された材料の層が基板上に蒸着される。PVD手段及び／
又はCVD手段から成る群から選ばれた第二の異なった方法が用意される。もう一
つの材料の層が基板上に蒸着される。

【００６２】（実施例）干渉計を作製する第一行程は薄膜材料蒸着を受ける基板を用意することである
。基板材料のロールが本発明の装置の蒸着チャンバ内に配置された巻き出しリー
ルに供給される。基板は蒸着チャンバを通って蒸着チャンバ内に配置された複数
の案内ローラーによって案内され、巻き取りリールへ巻き取られる。基板は急冷
輪と接触しており蒸着チャンバ内で処理することで大量の熱を発生させるので基
板を急冷する。基板が巻き出しリールから第一の蒸着位置に向かって引き出され
ると、基板は複数のグロー棒の近くを通り過ぎる。グロー棒は、蒸着される材料
の密着性を改善するように基板を前処理する。

【００６３】次いで基板は第一蒸着位置へ引かれて材料の第一層を受け取る。この実施例の
目的にはPVD手段により200ÅのITO層が供給されるが、特にスパッタリング法が
基板上に蒸着される薄膜を供給する。スパッタリング法で供給される材料は第一
蒸着位置の近傍の蒸着領域内に隔離される。この実施例の目的のためには基板は
連続的に動いているが、当業者は本開示の教示内容は連続的に動く基板に限定さ
れるものではないことが直ちに認識されるであろう。

【００６４】本発明の一つの利点は、積層体設計で要求される材料が外的影響に曝されるこ
となく供給されることである。本実施例では、蒸着チャンバ内のバックグランド
・ガスはアルゴンである。 Siの第一層が蒸着された後で基板が蒸着チャンバか
ら取り出されると、その層は酸素及びその他の外的影響に曝される。酸化はSi層
の表面で明白であろう。全ての積層体を蒸着チャンバ内で蒸着することによって
、材料の性質が維持され、さもないと種々の蒸着層の曝露面に形成される不純物
を防ぐことが出来る。基板の第一層を受けた部分が次いで第二蒸着位置へ引かれ
て、第二層が基板上にPVD手段又はCVD手段のいずれかで供給される。この実施例
では200ÅのSiOxの層がPVD手段、特にスパッタリング法で供給される。スパッタ
リング法で供給されて材料は、第二蒸着位置に隣接して設けられた蒸着領域内に
隔離される。基板の第二層を受けた部分が次いで第三蒸着位置へ引かれて、800
ÅのITO層がスパッタリング法によって供給される。スパッタリング法でもたら
される未蒸着種は第一及び第二層と同様に蒸着領域内に隔離される。

【００６５】基板の第三層の材料を受けた部分は次いで第四蒸着位置に引かれ、1000ÅのSi
Ox層がCＶＤ法、特にMPECVD法で供給される。第四蒸着位置ではシランの含有が
重要である。さもないと、シラン分子がITOスパッタリング・ターゲットと接触
してITOターゲットを汚染するであろう。

【００６６】積層体設計で要求される全ての層を受けた基板は次いで巻き取りリールに向か
って引かれる。完成した材料のロールは装置から取り外されて出荷の準備がなさ
れる。

【００６７】選択的太陽輻射制御塗膜は、特に南部気候において、SSRC塗布ガラスの可能性
のある全てのマーケットにおいて用いられることが可能である。上で開示したよ
うにこのような塗膜は、PVD法と比較してより経済的な方法である、低圧、高蒸
着速度、マイクロ波プラズマ強化化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）によって、実用
化されている。耐湿性誘電体及び／又は半導体塗膜のみを用いたSSRC塗膜は、光
学基板が望まれるもの、一般的にはガラス又は重合体、の上に層として蒸着され
、光学積層体として知られる干渉積層体（インタフェロメータ）を形成する。光
学積層体は、可能な限り多量のUV輻射線を吸収し、可能な限り多量の近赤外輻射
線を反射して、可能な限り多量の可視光を透過させるように設計されている。

【００６８】光学積層体製造材料の特に良い組み合わせの一つは、Si₃Ni₄（窒化珪素）誘電
体及びバンド・キャップを増大させるために炭素を添化した非晶質シリコン半導
体、SiC（炭化珪素）である。残念なことに先行技術水準では、通常のビルディ
ング用の窓などの大面積を覆う光学積層体の生産のため高速で低コストの方法は
提供できなかった。先行技術は、窒化珪素に対して一秒当り10オングストローム
、炭化珪素に対しては一秒当り5オングストローム未満の速度でのスパッタリン
グ法を提供しているにすぎない。これは１桁長いスパッタリング装置を必要とし
、従ってこのような方法ではZnO／Ａｇ塗膜を提供するよりも高価になってしま
うであろう。しかしながらここで開示した広幅MPECVD装置はこれらの塗膜を経済
的なものにする。

【００６９】重要なことは、これらSSRC塗膜が湿気に敏感な誘電体（ZnOのような）又は酸
化を受け易い遊離金属（Agのような）を含まないことである。従ってこれらの塗
膜は絶縁ガラス・ユニットの不活性間隙中に配置される必要がない。

【００７０】北部気候においては、最適SSRC素子は、夏よりも冬に特異な性質を有するであ
ろう。このような気候では、夏、冬共にUVを反射（又は吸収）し、遠IRを反射す
ることが望ましい。しかし、冬においては暖房費を低減するために近IRを透過す
ることが望ましい。一方、夏においては、冷房費を低減するために近IRを反射す
ることが望ましい。これらSSRC積層体の耐久性と低コストは、透明で可撓性のプ
ラスチック基板上に固着した塗膜として窓ガラスを設計することを可能とするで
あろう。窓又は日よけ又はブラインドの形を取り得る。

【００７１】誘電体又は半導体のバンド・ギャップは、価電子帯から伝導帯への電子の遷移
に必要なエネルギーの量である。選択性太陽光輻射制御塗膜におけるバンド・ギ
ャップの重要性は、光の電子ボルトで表した波長とエネルギーの間の相関である
。例えば、可視光の中心周波数は約５５００オングストロームの波長を持ち、２
．２電子ボルトに等価である。誘電体又は半導体のバンド・ギャップは与えられ
た周波数の光が吸収されるか否かを決定することになる。特定周波数での光のエ
ネルギーは一般に光子エネルギーと呼ばれる。バンド・ギャップエネルギーより
大きな光子エネルギーは吸収される。それ故、材料をそれぞれのバンド・ギャッ
プとの関連において表現することが必要である。

【００７２】本発明の選択性太陽光輻射制御塗膜のひとつの実施例は、第一及び第二窒化珪
素層の間に配置された炭化珪素層から構成されたものである。炭化珪素層は約２
．０ｅＶ以上のバンド・ギャップを有し、約５００から７００オングストローム
の間の厚さである。この炭化珪素層は本質的に全てのUV輻射を吸収する。第一及
び第二窒化珪素層は、それぞれ約１．９以上の屈折率を有し、各々約１００から
３００及び３００から５００オングストロームの厚さである。

【００７３】窒化珪素／炭化珪素SSRC塗膜は、ほぼ全てのUVを吸収し、約40％のIRを反射し
、86％を越える可視光を透過させる。透過光のピークを人間の目が感じるスペク
トルの中心近くに合わせてあるので、結果として塗膜は無色に見える。塗膜の厚
さ及びSiC塗膜のバンド・ギャップは、透過曲線の位置と形を精細に合わせるよ
うに調整でき、塗膜は色中性に調整される。

【００７４】本発明による選択性太陽光輻射制御塗膜の他の実施態様は、第一及び第二ダイ
ヤモンド状炭素層の間に配置された炭化珪素から構成されたものである。炭化珪
素層は約2.0eV以上のバンド・ギャップを有し、約300から450オングストローム
の間の厚さである。第一第二のダイヤモンド状炭素層ははそれぞれ約2.3以上の
屈折率を有し、それぞれ約200から350及び約400から500オングストロームの間の
厚さである。

【００７５】このダイヤモンド状炭素／炭化珪素SSRC塗膜は、ほぼ全てのUVを吸収し、約40
％のIRを反射し、約94％の可視光を透過する。透過のピークは人間の目が感じる
スペクトルの一部に合わせてあり、結果として塗膜は無色に見える。塗膜の厚さ
及びSiC塗膜のバンド・ギャップは透過曲線の位置と形を精細に合わせるように
調整でき、塗膜は色中性に調整される。

【００７６】本発明のさらにもう一つの選択性太陽光輻射制御塗膜の実施態様は、基板上に
蒸着された酸化珪素と窒化珪素の二重層塗膜の一つ以上から構成されたものであ
る。窒化珪素層は基板に隣接して蒸着され、一つ以上の二重層塗膜が付けられる
場合は酸化珪素と窒化珪素が交互に付けられる。酸化珪素層は約1.48の屈折率を
有し、一般的には約1100から1900オングストロームの間の厚さであって、窒化珪
素層は約1.97の屈折率を有し、一般的には約１０００から１５００オングストロ
ームの間の厚さである。

【００７７】これらの二重層酸化珪素／窒化珪素SSRC塗膜はほぼ全てのUVを吸収し、一つの
二重層につき約21％のIRを、二つの二重層につき４５％のIR、三つの二重層につ
き63％のIRを反射し、約94％から95％の可視光を透過する。透過のピークは人間
の目が感じるスペクトルの一部に合わせてあり、結果として塗膜は無色に見える
。

【００７８】これらの塗膜は、光学基板上へ蒸着された少なくとも一つの面が及び少なくと
も一つの選択性太陽光輻射制御塗膜を有する光学基板を包含する塗膜された光学
的物品を構成するのに利用できる。光学基板はガラス又はプラスチックである。

【００７９】本発明の更にもう一つの選択性太陽光輻射制御塗膜の実施態様は、基板上に蒸
着された酸化珪素と酸化チタンの二重層塗膜の一つ以上から構成されたものであ
る。酸化チタン層は基板に隣接して蒸着され、一つ以上の二重層塗膜が付けられ
る場合は酸化珪素と酸化チタン層が交互に付けられる。酸化珪素層は約1.45の屈
折率を有し、一般的には約250から1260オングストロームの間の厚さであって、
酸化チタン層は約2.30の屈折率を有し、一般的には約400から1160オングストロ
ームの間の厚さである。

【００８０】本発明のSSRC塗膜に有用な誘電体材料は、窒化珪素、酸化珪素、酸化チタン、
酸窒素化珪素、これ等の材料の炭素又はダイヤモンド状炭素との合金である。加
えて、炭化珪素が半導体材料として開示されたが、珪素、不純物添加シリコン、
ゲルマニウム、不純物添加ゲルマニウム、及び炭化ゲルマニウムも有用な半導体
である。

【００８１】発明は好ましい実施態様及び手順との関連において説明してきたが、発明を記
載された実施態様及び手順に限定することは意図していないことを理解すべきで
ある。反対に、添付した特許請求の範囲によって定義される発明の精神と範囲内
に含まれる全ての代替物、修正物、及び等価物が包含されることを意図している
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の教示に従った装置の第一実施態様の部分断面概略図である。断面は真
空蒸着チャンバを貫通してとってあり、単一チャンバ内に配置された作業できる
状態の要素部品を明らかにするために、仮想線で基板を示している。この図は、P
VD位置からCVD位置へ直線的に移動する基板を示す。

【図２】本発明の教示に従った装置の第二実施態様の断面図であり、PVD領域とCVD領域
が真空蒸着チャンバ内に備えられ、基板は真空蒸着チャンバを通る曲がりくねっ
た行路にしたがって進む。

【図３】本発明の教示に従った装置の第三実施態様の断面図であり、急冷輪と接触し複
数の隔離装置に近接した円弧状の行路に従う基板を有する、複数の隔離装置が採
用されている。

【図４】 PVD装置、特にマグネトロン・スパッタリング装置の一実施態様の概略図で、
反応ガス入り口マニホルドの配置を示す。

【図５】 CVD装置、特にプラズマ強化化学蒸着装置の一実施態様の、隔離装置内に配置
された、原料ガス入り口マニホルド、原料ガス排気マニホルド、及び本発明の線
形マイクロ波アプリケータを含む、要素部品を説明する断面図である。

【図６】真空蒸着チャンバ内に作業できる状態で配置された基板と共に、電源、マイク
ロ波源、３ポート絶縁体、同調器、線形マイクロ波アプリケータ、及びマイクロ
波絶縁容器を含む作業できる状態の要素部品を開示する、本発明によるマイクロ
波強化化学蒸着装置の一実施態様の説明図である。

【図７】線形マイクロ波アプリケータの一実施態様の等角投影図である。

【図８】広幅マイクロ波プラズマ強化CVD装置の説明図である。

【図９】本発明による広幅線形マイクロ波アプリケータの一実施態様の等角投影図であ
る。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年９月１４日（２００１．９．１４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 (72)発明者ドーラー、ヨアキムアメリカ合衆国 48386 ミシガン州ホワイトレイクヴェニスドライブ 6183 (72)発明者エリスン、ティモシーアメリカ合衆国 48309 ミシガン州ロチェスターヒルズリッジヴューコート 3420 アパートメント 2301 (72)発明者イズ、マサツグアメリカ合衆国 48304 ミシガン州ブルームフィールドヒルズマナーロード 265 (72)発明者オヴシンスキー、ハーバートスィー．アメリカ合衆国 48362 ミシガン州オークパークレスリー 15200 Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA30 AA62 AA65 BB02 BC01 BC02 BC04 BD14 CA05 CA26 CA47 EB01 EB50 4K029 AA09 AA11 BA34 BA46 BA48 BA56 BA58 BB02 BC07 CA01 CA02 CA05 CA06 DC34 DC35 DC39 EA01 KA01 4K030 AA02 AA03 AA04 AA09 AA14 AA18 BA10 BA18 BA19 BA22 BA35 BA38 BA41 BA49 CA02 CA03 CA05 JA09 JA10 5F045 AA06 AA08 AB32 BB08 DP22 DQ15 EB02 HA22 5F103 AA01 AA08 BB33 DD16 DD30 HH01 RR01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下を具備し、第一と第二手段が物理蒸着(PVD)法及び化学
蒸着(CVD)法から成る群から選ばれた二つの異なる蒸着法によって複数の層を蒸
着するように調整されている、基板上への薄膜材料蒸着用装置。蒸着チャンバ; 前記チャンバを排気するためのポンプ; 前記チャンバ内に作業できる状態で配置された基板、前記基板はその上に異な
る層を蒸着するために第一位置から少なくとも第二位置へ移動できる; 基板上へ薄膜材料の第一層を蒸着するための第一手段; 及び第一層の上に薄膜材料の第二層を蒸着するための第二手段。
【請求項２】前記少なくとも二つの異なる蒸着法のそれぞれの材料が、別
個の実質的に隔離された蒸着領域内に限定されている、請求項1の装置。
【請求項３】前記PVD法及びCVD法が実質的に同じ圧力で操業される、請求
項1の装置。
【請求項４】各蒸着領域が隔離装置によって隔離されている、請求項2の
装置。
【請求項５】異なる処理法間のそれぞれの圧力差が一桁以下である、請求
項3の装置。
【請求項６】前記PVD法が、直流スパッタリング法、直流マグネトロン・
スパッタリング法、RFスパッタリング法、RFマグネトロン・スパッタリング法、
反応スパッタリング法、蒸着法、反応蒸着法、及びプラズマアーク蒸着法から成
る群から選ばれ、且つ、前記CVD法が、熱CVD、熱線CVD、PECVD、MPECVD、DCPECV
D、RFPECVD及びWMPECVDから成る群から選ばれる、請求項1の装置。
【請求項７】前記PVD法がRFマグネトロン・スパッタリング法によりITOの
層を蒸着し、前記CVD法がMPECVDによりSiOxの層を提供する、請求項6の装置。
【請求項８】以下を具備する、大気圧以下の圧力における基板上への薄膜
材料蒸着用装置。蒸着チャンバ; 前記蒸着チャンバ内に作業できる状態で配置された基板上へPVD領域内で薄膜
材料を蒸着するための少なくとも一つのPVD手段; 及び前記蒸着チャンバ内に作業出来る稼動状態で配置された基板上へCVD領域内で
材料を蒸着するための少なくとも一つのCVD手段。
【請求項９】前記蒸着チャンバ内の大気圧以下の圧力が、前記PVD手段及
びCVD手段に対して実質的に同一である、請求項8の装置。
【請求項１０】更に前記蒸着チャンバ内に配置された複数の隔離装置を備
え、PVD領域が少なくとも一つの前記隔離装置により実質的に隔離され、CVD領域
が少なくとも別の一つの前記隔離装置により実質的に隔離されており、各蒸着領
域からの未蒸着種が隣接した蒸着領域を汚染するのを防いでいる、請求項9の装置
。
【請求項１１】前記PVD手段がスパッタリング装置であり、前記スパッタリ
ング装置が以下を具備する、請求項8の装置。前記蒸着チャンバ内の陰極; 及び基板上へ蒸着される材料から出来ている、前記陰極に固定された少なくとも一
つのターゲット。
【請求項１２】前記CVD手段がマイクロ波プラズマ強化化学蒸着(MPECVD)
装置であり、前記MPECVD装置が以下を具備するものである、請求項8の装置。アプリケータ容器第一端部と第二端部及び少なくとも一つの開口部を有する線形アプリケータ、
前記線形アプリケータは、前記蒸着チャンバ内の種から前記線形アプリケータを
隔離するように前記アプリケータ容器内に配置されている; 前記線形アプリケータの前記第一端部と連結している導波管; 及び前記導波管に連結しているマイクロ波電源、前記マイクロ波電源により放射さ
れたマイクロ波エネルギーは前記導波管によって前記線形アプリケータに向かい
、前記開口部は前記蒸着チャンバの前記CVD領域内に分散されたマイクロ波エネ
ルギーから均一なプラズマを発生するように調整されている。
【請求項１３】前記CVD手段が広幅マイクロ波プラズマ強化化学蒸着(WMPE
CVD)装置であって、前記WMPECVD装置が以下を具備するものである、請求項8の装
置。アプリケータ容器；第一片側アプリケータ及び第二片側アプリケータを有する広幅マイクロ波線形
アプリケータ；前記第一及び第二片側アプリケータの各々は第一端部と第二端部
とを有し、前記第一線形片側アプリケーションの前記第二端部は前記第二線形片
側アプリケーションの前記第二端部と連通しており、前記第一片側アプリケータ
及び前記第二片側アプリケータの各々は少なくとも一つの開口部を有し、前記広
幅マイクロ波線形アプリケータは前記蒸着チャンバ内において前記線形アプリケ
ータを隔離するように前記マイクロ波アプリケータ容器内に配置されている; 第一導波管及び第二導波管、前記第一導波管は前記第一片側アプリケータの前
記第一端部と連通し、前記第二導波管は前記第二片側アプリケータの前記第一端
部と連通し、マイクロ波電源は前記第一片側アプリケータ及び前記第二片側アプ
リケータの各々と連通している、ここで前記マイクロ波電源からのマイクロ波エ
ネルギーは前記第一及び第二導波管によって前記広幅マイクロ波線形アプリケー
タに向かい、第一及び第二片側アプリケータのそれぞれの前記開口部は前記CVD
領域内にマイクロ波を均一に分散させる。
【請求項１４】前記マイクロ波電源が第一マイクロ波電源と第二マイクロ
波電源とを有し、前記第一マイクロ波電源が前記第一導波管に連通し、前記第二
マイクロ波電源が前記第二導波管に連通している、請求項13の装置。
【請求項１５】前記PVD法及び前記CVD法が約1から10ミリトールの間の圧
力で操業される、請求項8の装置。
【請求項１６】前記PVD法が約2から3ミリトールの間の圧力で操業され、
且つ前記CVD法が約5から10ミリトールの間の圧力で操業される、請求項１５の装
置。
【請求項１７】以下の工程から成る、基板上に蒸着された少なくとも二層
から成り、各層はPVD法及びCVD法から成る群から選ばれた異なる蒸着法によって
形成される、干渉計積層体の作製方法。蒸着チャンバを用意する工程; 蒸着チャンバを大気圧以下に排気する工程; 蒸着チャンバ内へ基板を供給する工程; PVD法又はCVD法から選んだ第一の方法で基板上へ第一材料層を蒸着する工程; 及び PVD法又はCVD法の前記以外の方法で基板の前記第一蒸着層の上に第二材料層を
蒸着する工程。
【請求項１８】蒸着領域の少なくとも一つをそれ以外の蒸着領域から隔離
するために、蒸着チャンバ内に複数の隔離装置を用意する工程を更に含む、請求
項１７の方法。
【請求項１９】前記PVD法が、直流スパッタリング法、直流マグネトロン
・スパッタリング法、RFスパッタリング法、RFマグネトロン・スパッタリング法
、反応スパッタリング法、蒸着法、反応蒸着法、及びプラズマアーク蒸着法から
成る群から選ばれ、且つ、前記CVD法が、熱CVD、熱線CVD、PECVD、MPECVD、DCPE
CVD、RFPECVD及びWMPECVDから成る群から選ばれる、請求項１７の干渉計積層体
の作製方法。
【請求項２０】前記積層体が、耐湿性の誘電材料及び半導体材料の少なく
とも一つから形成された光学基板に対する多層選択性太陽光制御塗膜である、請
求項１７の方法。
【請求項２１】前記誘電体材料が窒化珪素、酸化珪素、酸化チタン、酸窒
素化珪素、これら材料の炭素との合金、及びダイヤモンド状炭素から成る群から
選ばれた一つ又はそれ以上の化合物であり、且つ、前記半導体材料が炭化珪素、
珪素、不純物添加珪素、ゲルマニウム、不純物添加ゲルマニウム、及び炭化ゲル
マニウムから成る群から選ばれた一つ又はそれ以上の化合物である、請求項２０
の方法。
【請求項２２】前記積層体が第一及び第二窒化珪素の層の間に配置された
炭化珪素層から形成されており；前記炭化珪素層は約２．０ｅＶ以上のバンドギャップを有し、約５００から７
００オングストロームの間の厚さであり；且つ前記第一及び第二窒化珪素層はそれぞれ約１．９以上の屈折率を有し、前記第
一及び第二窒化珪素層はそれぞれ約１００から３００及び約３００から５００オ
ングストロームの間の厚さである、請求項２０の方法。
【請求項２３】前記積層体が第一及び第二ダイヤモンド状炭素の層の間に
配置された炭化珪素層から形成されており；前記炭化珪素層は約２．０ｅＶ以上のバンドギャップを有し、約３００から４
５０オングストロームの間の厚さであり；且つ前記第一及び第二ダイヤモンド状炭素層のそれぞれは約２．３以上の屈折率を
有し、前記第一及び第二ダイヤモンド状炭素層はそれぞれ約２００から３５０及
び約４００から５００オングストロームの間の厚さである、請求項２０の方法。
【請求項２４】前記積層体が少なくとも一層の窒化珪素層及び酸化珪素層
から形成されており、前記窒化珪素層は１．９７以上の屈折率を有し、約１０００から１５００オン
グストロームまでの厚さを有しており、前記酸化珪素層は１．４８以上の屈折率を有し、約１１００から１９００オン
グストロームまでの厚さである、請求項２０の方法。
【請求項２５】前記積層体が少なくとも一層の酸化チタン層及び酸化珪素
層から形成されており、前記酸化チタン層は２．３０以上の屈折率を有し、約４００から１１６０オン
グストロームまでの厚さであり、前記酸化珪素層は１．４５以上の屈折率を有し、約２５０から１２６０オング
ストロームまでの厚さである、請求項２０の方法。
【請求項２６】以下を具備する広幅マイクロ波装置。マイクロ波アプリケータ容器；第一片側アプリケータ及び第二片側アプリケータを有する広幅マイクロ波線形
アプリケータ、前記第一及び第二片側アプリケータはそれぞれ第一及び第二端部
を有し、少なくとも一つの開口部が前記第一及び第二片側アプリケータの各々に
配置され、前記第一片側アプリケーションの前記第二端部は前記第二片側アプリ
ケーションの前記第二端部に隣接し、前記広幅マイクロ波線形アプリケータは前
記マイクロ波アプリケータ容器の中に置かれている; 第一導波管及び代に導波管、前記第一導波管は前記第一片側アプリケータの前
記第一端部と連通しており、前記第二導波管は前記第二片側アプリケータの前記
第一端部と連通している; 前記第一及び第二導波管に連通しているマイクロ波電源、それにより前記マイ
クロ波電源によって発生されたマイクロ波エネルギーは前記第一及び第二片側ア
プリケータに導かれる、前記装置が排気された蒸着チャンバ内に作業できる状態
で配置されて原料ガスが其処に導入されると、前記第一及び第二片側アプリケー
タのそれぞれの中に設けられた前記少なくとも一つの開口部は、マイクロ波エネ
ルギーにCVDプラズマを形成させる。
【請求項２７】前記広幅マイクロ波線形アプリケータは少なくとも約１２
０センチメートルの長さを有する、請求項２６の広幅マイクロ波装置。
【請求項２８】更に、前記第一及び第二片側アプリケータの間に少なくと
も一つの短絡螺子を備え、前記短絡螺子は前記第一及び第二片側アプリケータの
前記第二の側面に近接している、請求項２６の広幅マイクロ波装置。
【請求項２９】更に、前記マイクロ波電源と前記第一及び第二導波管のそ
れぞれとの間に稼動状態で配置された分割器を備え、前記分割器はマイクロ波エ
ネルギーを前記第一及び第二導波管のそれぞれに分配する、請求項２８の広幅
マイクロ波装置。
【請求項３０】更に、前記マイクロ波電源と前記第一及び第二導波管のそ
れぞれとの間に作業できる状態で配置された３ポート絶縁体を備えている、請求
項２９の広幅マイクロ波装置。