JP2006022389A - 薄膜形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の膜原料物質からなるターゲットをスパッタリングすることにより、中間屈折率を有する薄膜を形成する薄膜形成方法において、形成すべき中間屈折率の調整・変更が容易な薄膜形成方法を提供する。
【解決手段】 三以上の成膜プロセス室と反応プロセス室を有し、これらの間で基板を順次移動させて処理を行い基板に薄膜を形成するスパッタ装置を用いた薄膜形成方法であって、異なる膜原料物質からなる三以上のターゲットをスパッタリングすることによって基体上に形成される薄膜が所望の屈折率となるように、前記三以上のターゲットから供給される膜原料物質の供給量の割合を設定する供給量設定工程と、それぞれの成膜プロセス室でスパッタリングすることにより基体上に中間薄膜を形成し、反応プロセス室において中間薄膜と反応性ガスの活性種とを反応させて最終薄膜を形成する最終薄膜形成処理を行なう膜形成工程とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は薄膜形成方法に係り、特に所望の屈折率の光学薄膜を得るための薄膜形成方法に関する。

従来、高屈折率材料と低屈折率材料とを混合固化したターゲットをスパッタリングすることにより、中間屈折率を有する薄膜を形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この技術は、例えばＳｉおよびＴａ粉末を所定の混合割合に混合し、アルゴン雰囲気下でホットプレスを行い、焼結し、焼結を行った混合材料を機械成型した後、銅製の背板上にボンディングしてターゲットを形成する。
このように、ＳｉとＴａの混合割合が設定されたターゲットを形成し、このターゲットを用いて基板上にスパッタリングすることにより、中間屈折率を有する薄膜を得ることができる。

特開２００４−６８１０９号公報（４−６頁）

しかしながら、上述のように混合割合が設定されて形成されたターゲットを用いると、所定の中間屈折率を有する薄膜を形成することはできるものの、形成された薄膜の屈折率を調整・変更したいときには、再度、膜原料物質であるＳｉ，Ｔａを粉砕，混合，機械成型等の処理をしてターゲットを製作し直さなければならず、手間が掛かるという不都合があった。また、ＳｉとＴａの混合比を変えることによる屈折率の変化の程度が大きいので、微調整が難しいという不都合があった。

また、成膜プロセスの条件によって形成された薄膜の組成が変わってしまったり、ターゲット製作工程において、ターゲットの組成自体にばらつきが生じてしまったりすることによって、所望の中間屈折率が得られない場合があり、中間屈折率を有する薄膜の再現性が良くないという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の膜原料物質からなるターゲットをスパッタリングすることにより、中間屈折率を有する薄膜を形成する薄膜形成方法において、形成すべき中間屈折率の調整・変更が容易な薄膜形成方法を提供することにある。

上記課題は、真空中でターゲットをスパッタリングすることにより基体へ薄膜を形成する薄膜形成方法であって、それぞれ異なる膜原料物質からなる三以上のターゲットをスパッタリングすることによって基体上に形成される薄膜が所望の屈折率となるように、前記三以上のターゲットから供給される前記各膜原料物質の供給量の割合を設定する供給量設定工程と、該供給量設定工程で設定した供給量の割合にしたがって、前記三以上のターゲットをスパッタリングすることにより基体上に薄膜を形成する膜形成工程と、を備え、前記供給量設定工程では、前記各ターゲットへの供給電力の設定、各ターゲットから基体へ向けて供給される膜原料物質を遮蔽する遮蔽板の開度の設定、前記ターゲットの面積比の設定、のうち少なくともいずれかの設定をすることにより前記供給量の割合を設定することにより解決される。

このように本発明の薄膜形成方法は、スパッタリングによる膜形成工程の前に、三種以上の膜原料物質からなるターゲットから基体へ向けて供給される各膜原料物質の供給量の割合を予め設定する供給量設定工程を備えており、この供給量設定工程では、各ターゲットへの供給電力の設定、各ターゲットから基体へ向けて供給される膜原料物質を遮蔽する遮蔽板の開度の設定、または前記ターゲットの面積比の設定のうち少なくともいずれかの設定をすることにより前記供給量の割合を設定することができる。このようにして、三種以上の膜原料物質の供給量を調整することができるので、調整の自由度が向上すると共に屈折率の微調整が行い易く、所望の屈折率を有する薄膜を形成することが容易となる。

また、上記課題は、三以上の成膜プロセス領域を有し、該成膜プロセス領域に基体を順次移動させてスパッタリングを行い基体に薄膜を形成する薄膜形成装置を用いた薄膜形成方法であって、それぞれ異なる膜原料物質からなる三以上のターゲットをスパッタリングすることによって基体上に形成される薄膜が所望の屈折率となるように、前記三以上のターゲットから供給される前記各膜原料物質の供給量の割合を設定する供給量設定工程と、前記三以上のターゲットをそれぞれ異なる成膜プロセス領域に配置し、前記供給量設定工程で設定した供給量の割合にしたがって、前記三以上のターゲットをそれぞれ独立してスパッタリングすることにより基体上に薄膜を形成する膜形成工程と、を備え、前記供給量設定工程では、前記各ターゲットへの供給電力の設定、各ターゲットから基体へ向けて供給される膜原料物質を遮蔽する遮蔽板の開度の設定、前記ターゲットの面積比の設定、のうち少なくともいずれかの設定をすることにより前記供給量の割合を設定することにより解決される。

本発明はこのように、三以上の成膜プロセス領域を有し、この成膜プロセス領域に基体を順次移動させてスパッタリングを行い基体に薄膜を形成する薄膜形成装置を用いるものであり、それぞれ異なる膜原料物質からなる三以上のターゲットをそれぞれ異なる成膜プロセス領域に配置して、独立してスパッタリングすることにより基体上に薄膜を形成する膜形成工程の前に、三以上のターゲットから供給される各膜原料物質の供給量の割合を設定する供給量設定工程を備えている。
そして、供給量設定工程では、前記各ターゲットへの供給電力の設定、各ターゲットから基体へ向けて供給される膜原料物質を遮蔽する遮蔽板の開度の設定、または前記ターゲットの面積比の設定のうち少なくともいずれかの設定をすることにより前記供給量の割合を設定することができる。このようにして、三種以上の膜原料物質の供給量を調整することができるので、調整の自由度が向上すると共に屈折率の微調整が行い易く、所望の屈折率を有する薄膜を形成することが容易となる。

また、上記課題は、三以上の成膜プロセス領域と、該成膜プロセス領域から分離された反応プロセス領域と、を有し、前記成膜プロセス領域と前記反応プロセス領域に基体を順次移動させて処理を行い基体に薄膜を形成する薄膜形成装置を用いた薄膜形成方法であって、それぞれ異なる膜原料物質からなる三以上のターゲットをスパッタリングすることによって基体上に形成される薄膜が所望の屈折率となるように、前記三以上のターゲットから供給される前記各膜原料物質の供給量の割合を設定する供給量設定工程と、前記三以上のターゲットをそれぞれ異なる成膜プロセス領域に配置し、前記供給量設定工程で設定した供給量の割合にしたがって、前記三以上のターゲットをそれぞれ独立してスパッタリングすることにより基体上に中間薄膜を形成する中間薄膜形成処理および前記反応プロセス領域において前記中間薄膜と反応性ガスの活性種とを反応させて最終薄膜を形成する最終薄膜形成処理を行なう膜形成工程と、を備え、前記供給量設定工程では、前記各ターゲットへの供給電力の設定、各ターゲットから基体へ向けて供給される膜原料物質を遮蔽する遮蔽板の開度の設定、前記ターゲットの面積比の設定、のうち少なくともいずれかの設定をすることにより前記供給量の割合を設定することにより解決される。

本発明はこのように、三以上の成膜プロセス領域と、この成膜プロセス領域から分離された反応プロセス領域と、を有し、成膜プロセス領域と反応プロセス領域に基体を順次移動させて処理を行い基体に薄膜を形成する薄膜形成装置を用いるものであり、
それぞれ異なる膜原料物質からなる三以上のターゲットをそれぞれ異なる成膜プロセス領域に配置し、独立してスパッタリングすることにより基体上に中間薄膜を形成する中間薄膜形成処理，反応プロセス領域において中間薄膜と反応性ガスの活性種とを反応させて最終薄膜を形成する最終薄膜形成処理，を行なう膜形成工程を行なう前に、三以上のターゲットをスパッタリングすることによって供給される各膜原料物質の供給量の割合を設定する供給量設定工程を備えている。
そして、供給量設定工程では、前記各ターゲットへの供給電力の設定、各ターゲットから基体へ向けて供給される膜原料物質を遮蔽する遮蔽板の開度の設定、または前記ターゲットの面積比の設定のうち少なくともいずれかの設定をすることにより前記供給量の割合を設定することができる。このようにして、三種以上の膜原料物質の供給量を調整することができるので、調整の自由度が向上すると共に屈折率の微調整が行い易く、所望の屈折率を有する薄膜を形成することが容易となる。

上記課題は、真空中でターゲットをスパッタリングすることにより基体へ薄膜を形成する薄膜形成方法であって、三種以上の膜原料物質からなるターゲットを、スパッタリングすることによって基体上に形成される薄膜が所望の屈折率となるように、前記ターゲットから供給される前記三種以上の膜原料物質の供給量の割合を設定する供給量設定工程と、前記ターゲットを用いてスパッタリングすることにより基体上に薄膜を形成する膜形成工程と、を備え、前記供給量設定工程では、前記各膜原料物質が前記ターゲットに占める面積比を設定することにより前記供給量の割合を設定することにより解決される。

このように本発明の薄膜形成方法は、スパッタリングによる膜形成工程の前に、三種以上の膜原料物質からなるターゲットから基体へ向けて供給される各膜原料物質の供給量の割合を予め設定する供給量設定工程を備えており、この供給量設定工程では、各膜原料物質が前記ターゲットに占める面積比を設定する。
このように、膜原料物質の面積比を設定することにより、供給量の割合を設定することができるので、屈折率を調整・変更するためのターゲットにおける調整が容易である。そして、面積比の設定によれば、所望の屈折率を有する薄膜の形成の再現性がよい。さらに、本発明では、膜原料物質を三種以上用いているので微調整が容易となる。

本発明によれば、複数の膜原料物質からなるターゲットをスパッタリングすることにより、中間屈折率を有する薄膜を形成する薄膜形成方法において、形成すべき中間屈折率の調整・変更が容易な薄膜形成方法を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。図１〜図４は、本発明の実施例に係るものであり、図１はスパッタ装置の断面説明図、図２は図１のＡ−Ｂ−Ｃ線での断面説明図、図３，図４は薄膜の屈折率についての説明図である。、図５〜図１１は他の実施例に係るものであり、図５は成膜プロセス室の説明図、図６，図８はターゲットの説明図、図７はスパッタリング法の説明図、図９〜図１１はスパッタ装置の断面説明図である。

本実施例では、スパッタリングを行う薄膜形成装置にカルーセル型のスパッタ装置１を用いた例を説明する。本実施例では、スパッタの一例であるマグネトロンスパッタを行うスパッタ装置１を用いているが、これに限定されるものでなく、マグネトロン放電を用いない二極スパッタ等、他の公知のスパッタを行うスパッタ装置を用いることもできる。

本実施例のスパッタ装置１によれば、光学レンズ等の基体（基板）上にスパッタで目的の膜厚よりも極薄い薄膜（中間薄膜）を形成して、その極薄い薄膜をプラズマ処理して平均０．０１〜１．５ｎｍの膜厚の薄膜（最終薄膜）を形成する。そして、この工程を繰り返すことにより、所望の膜厚（数ｎｍ〜数百ｎｍ程度）の薄膜を基板上に形成することができる。

本実施例のスパッタ装置１は、真空容器１１と、真空容器１１内で回転可能に駆動される基板ホルダ１３と、基板ホルダ１３の外周に形成された成膜プロセス室２０，３０，４０，５０、反応プロセス室６０等を有して構成されている。成膜プロセス室２０，３０，４０，５０は、成膜プロセスを行うための成膜プロセス領域を構成し、反応プロセス室６０は、反応プロセスを行うための反応プロセス領域を構成する。真空容器１１の開口１１ｈには扉収容容器９が連結され、さらに扉収容容器９には基板搬入容器１０が連結されている。
扉収容容器９の内部空間（扉収容室９Ａ）には、上下にスライドして真空容器１１の内部（膜形成室１１Ａ）と基板搬入容器１０の内部（ロードロック室１０Ａ）とを気密的に仕切る開閉扉５が収容されている。また、基板搬入容器１０は、搬入出扉６によって外部と気密的に仕切られている。
基板を外周面に保持する基板ホルダ１３は、不図示の搬送手段によって、搬入出扉６からロードロック室１０Ａに搬入され、さらに開閉扉５を通って膜形成室１１Ａ内に搬送される。そして、成膜処理後、再び開閉扉５を通ってロードロック室１０Ａへ搬送され、搬入出扉６から外部へ搬出される。

真空容器１１は、公知のスパッタ装置で通常用いられるようなステンレススチール製であり、形状に限定はなく、本例では中空の多角柱形状をしている。真空容器１１の形状は中空の円柱状であってもよい。
真空容器１１と基板搬入容器１０には、不図示の排気口が形成されており、排気口には排気用の配管９１ａが接続されている。この配管９１ａには内部を真空状態に排気するための真空ポンプ９１が接続されている。真空ポンプ９１は、膜形成室１１Ａとロードロック室１０Ａとをそれぞれ独立して真空状態に排気することが可能である。したがって、膜形成室１１Ａを常に真空状態に保持した状態で、基板ホルダ１３をスパッタ装置１に搬入・搬出することができる。

円筒状の基板ホルダ１３は、真空容器１１内の略中央に配置され、その外周面に複数の基板（不図示）を保持することができる。基板ホルダ１３は、円筒の筒方向の中心軸線Ｚ（図２参照）が真空容器１１の上下方向になるように真空容器１１内に配設される。基板ホルダ１３は、真空容器１１内の真空状態を維持した状態で、真空容器１１の上部に設けられたモータ１９によって中心軸線Ｚを中心に回転駆動される。

基板ホルダ１３の外周面には、多数の基板（不図示）が、基板ホルダ１３の中心軸線Ｚに沿った方向（上下方向）に所定間隔を保ちながら整列した状態で保持される。本実施形態では、基板の薄膜を形成させる面（以下「膜形成面」という）が、基板ホルダ１３の中心軸線Ｚと垂直な方向を向くように（すなわち径方向外側を向くように）、基板ホルダ１３に保持されている。各基板は、基板ホルダ１３が回転することで、中心軸線Ｚを公転軸として公転する。

本例のスパッタ装置１では、成膜プロセス室（２０，３０，４０，５０）が４室（ゾーン）、反応プロセス室（６０）が１室（ゾーン）設けられている。成膜プロセス室２０，３０，４０，５０は、スパッタを行って中間薄膜を形成するために設けられており、反応プロセス室６０は、中間薄膜にプラズマ処理を行って最終薄膜を形成するために設けられている。
真空容器１１の側壁には、矩形状の開口１１ａ〜１１ｅが形成され、この開口１１ａ〜１１ｅの各端部辺から基板ホルダ１３へ向けてステンレススチール製の仕切壁１４〜１８が突出するように配設されている。
また、開口１１ａ〜１１ｄを塞ぐように基板ホルダ１３の外周面に対向してスパッタ手段２０Ａ，３０Ａ，４０Ａ，５０Ａが設けられている。また、真空容器１１の開口１１ｅを塞ぐように基板ホルダ１３の外周面に対向してプラズマ発生手段８０が設けられている。

このように、成膜プロセス室２０は、４側面からなる仕切壁１４，基板ホルダ１３の外周面，スパッタ手段２０Ａに囲繞されて形成されている。成膜プロセス室３０は仕切壁１５，基板ホルダ１３の外周面，スパッタ手段３０Ａに囲繞されて形成され、成膜プロセス室４０は仕切壁１６，基板ホルダ１３の外周面，スパッタ手段４０Ａに囲繞されて形成され、成膜プロセス室５０は仕切壁１７，基板ホルダ１３の外周面，スパッタ手段５０Ａに囲繞されて形成されている。
また、反応プロセス室６０は、仕切壁１８，基板ホルダ１３の外周面，プラズマ発生手段８０に囲繞されて形成されている。

このように成膜プロセス室２０，３０，４０，５０および反応プロセス室６０は、それぞれ異なる領域に形成されている。本実施形態では、成膜プロセス室２０，成膜プロセス室３０，反応プロセス室６０，成膜プロセス室４０，成膜プロセス室５０は、この順に基板ホルダ１３の周方向に略４５度の中心角毎に設けられている。

モータ１９によって基板ホルダ１３が回転させられると、基板ホルダ１３の外周面に保持された基板が公転して、各基板はスパッタ手段２０Ａ，３０Ａ，４０Ａ，５０Ａ（成膜プロセス室２０，３０，４０，５０）に面した位置と、プラズマ発生手段８０（反応プロセス室６０）に面した位置との間を繰り返し回転移動する。

成膜プロセス室２０には、不活性ガスとしてのアルゴンガスを貯留するスパッタガスボンベ２６と、反応性ガスを貯留する反応性ガスボンベ２８からの配管が導かれていて、成膜プロセス室２０に不活性ガスと反応性ガスを供給可能な構成となっている。スパッタガスボンベ２６からの不活性ガスの流量や、反応性ガスボンベ２８からの反応性ガスの流量は、マスフローコントローラ２５，２７によって調整される。
成膜プロセス室３０，４０，５０も成膜プロセス室２０と同様に構成されており、成膜プロセス室３０にはスパッタガスボンベ３６、反応性ガスボンベ３８、マスフローコントローラ３５，３７が設けられており、成膜プロセス室４０にはスパッタガスボンベ４６、反応性ガスボンベ４８、マスフローコントローラ４５，４７が設けられており、成膜プロセス室５０にはスパッタガスボンベ５６、反応性ガスボンベ５８、マスフローコントローラ５５，５７が設けられている。反応性ガスとしては、例えば酸素ガス，窒素ガス，弗素ガス，オゾンガス等が用いられる。

成膜プロセス室２０には、基板ホルダ１３の外周面に対向するように、本発明のスパッタ手段２０Ａが配設されている。スパッタ手段２０Ａは、マグネトロンスパッタ電極２１とトランス２４を介して接続された交流電源２３から構成される。マグネトロンスパッタ電極２１は、真空容器１１の開口１１ａを塞ぐように設けられた電極設置板２２に、不図示の絶縁部材を介して固定されている。本実施例の交流電源２３は、１ｋ〜１００ｋＨｚの交番電界を印加するものである。マグネトロンスパッタ電極２１には、ターゲット２９が保持される。
本例のターゲット２９は、基板に対向して所定の面積を有するように膜原料物質を平板状に形成したものであり、基板ホルダ１３の外周面に対向するように保持される。

成膜プロセス室３０，４０，５０も成膜プロセス室２０と同様に構成されており、成膜プロセス室３０にはマグネトロンスパッタ電極３１を有するスパッタ手段３０Ａが設けられ、このマグネトロンスパッタ電極３１は電極設置板３２に固定されトランス３４および交流電源３３に接続されている。また、成膜プロセス室４０にはマグネトロンスパッタ電極４１を有するスパッタ手段３０Ａが設けられ、このマグネトロンスパッタ電極４１は電極設置板４２に固定されトランス４４および交流電源４３に接続されている。また、成膜プロセス室５０にはマグネトロンスパッタ電極５１を有するスパッタ手段３０Ａが設けられ、このマグネトロンスパッタ電極５１は電極設置板５２に固定されトランス５４および交流電源５３に接続されている。したがって、各ターゲットに対して、独立して電力を供給することができ、これにより各ターゲットに対してスパッタによる成膜レートを独立して調整できる。
ターゲット３９，４９，５９も、ターゲット２９と同様に基板に対向して所定の面積を有するように膜原料物質を平板状に形成したものであり、基板ホルダ１３の外周面に対向するように保持される。これらのターゲットには、基板上に形成する薄膜の屈折率に応じて膜原料物質が選択される。また、実施に際しては、本発明では必ずしも全ての成膜プロセス室２０，３０，４０，５０にターゲットを配置しなくてもよく、三以上の成膜プロセス室に異なる膜原料物質からなるターゲットを配置して成膜処理を行えばよい。

反応プロセス室６０では、プラズマ処理が行われ、成膜プロセス室２０，３０，４０，５０で形成された中間薄膜に不活性ガスを混入した反応性ガスの活性種（ラジカル，イオン等）を照射して、中間薄膜と反応性ガスの活性種とを反応させて複合金属の化合物に変換する処理を行う。
プラズマ発生手段８０は、反応プロセス室６０に供給される不活性ガスと反応性ガスをプラズマ状態にするためのものである。反応プロセス室６０には、不活性ガスとしてのアルゴンガスを貯留する不活性ガスボンベ６６と、反応性ガスを貯留する反応性ガスボンベ６８からの配管が導かれていて、反応プロセス室６０に不活性ガスと反応性ガスを供給可能な構成となっている。不活性ガスボンベ６６からの不活性ガスの流量や、反応性ガスボンベ６８からの反応性ガスの流量は、マスフローコントローラ６５，６７によって調整される。

本実施例のプラズマ発生手段８０は、開口１１ｅを塞ぐように設けられた誘電体板８３と、この誘電体板８３の外側に渦巻き状に配設されたアンテナ８５とを備えて構成されている。誘電体板８３は、板状の誘電体で形成されているものであり、本例では石英で形成されている。誘電体板８３は、反応プロセス室６０を介して基板ホルダ１３に対向するように設けられている。
アンテナ８５は、高周波電源８９から電力の供給を受けて、反応プロセス室６０に誘導電界を発生させ、プラズマを発生させるためのものである。アンテナ８５は、マッチング回路を収容するマッチングボックス８７を介して高周波電源８９に接続されている。

プラズマ発生処理としては、まず真空ポンプ９１を作動させて、膜形成室１１Ａを減圧（１０^−２Ｐａ〜１０Ｐａ）し、バルブ９１ｂを閉じて所定の真空状態を保持した状態で、反応性ガスボンベ６８からの反応性ガスを膜形成室１１Ａへ導入する。その後は、真空容器１１の内部が１０^−２Ｐａ〜１０Ｐａを維持するように、適宜バルブ９１ｂの調整等を行う。
そして、膜形成室１１Ａを上記所定の圧力に保持した状態で、高周波電源８９からアンテナ８５に１３．５６ＭＨｚの電圧を印加して、膜形成室１１Ａにプラズマを発生させる。このようにして反応プロセス室６０にプラズマを発生させて、このプラズマによって、基板ホルダ１３に保持された基板上の薄膜に対してプラズマ処理を行う。

スパッタ装置１を用いて混合膜を形成する処理について説明する。
本例のスパッタ装置１では、上述のように４つの成膜プロセス室２０，３０，４０，５０があり、これらにそれぞれ異なる材料からなるターゲット２９，３９，４９，５９を配置することが可能である。
そして、上記複数のターゲットによって、基板に複数の光学材料からなる混合膜を形成することができる。

ここでは、４つの成膜プロセス室２０，３０，４０，５０すべてに異なる材料（膜原料物質）からなるターゲット２９，３９，４９，５９を配設する。一例として、ターゲット２９にケイ素（Ｓｉ）を用い、反応プロセス室６０における反応ガスを酸素ガスとした例を示す。
まず、供給量設定工程として、各ターゲット２９，３９，４９，５９を適宜に選択し、各ターゲット２９，３９，４９，５９から基板へ向けて供給される膜原料物質の供給量を決定するための条件を設定する。供給量を決定するための条件は、各ターゲットに供給する電力の大きさ、成膜時間、ターゲットの面積比等である。

次に、膜形成工程として、ターゲット２９，３９，４９，５９をマグネトロンスパッタ電極２１，３１，４１，５１に保持させる。この状態で、膜形成室１１Ａを１０^−２Ｐａ〜１０Ｐａ程度の真空状態にする。そして、基板ホルダ１３をロードロック室１０Ａの位置でロックしておいて、基板ホルダ１３に基板を保持させる。続いて、搬入出扉６を閉じた状態で、真空ポンプ９１を作動させてロードロック室１０Ａを排気して、１０^−２Ｐａ〜１０Ｐａ程度の真空状態にする。その後、開閉扉５を開いて、基板ホルダ１３を膜形成室１１Ａへ移動させる。基板ホルダ１３を膜形成室１１Ａへ移動させた後に、開閉扉５を再び閉じる。

真空容器１１の内部は上述の所定の圧力に減圧されており、この状態でモータ１９を作動させて基板ホルダ１３を回転させる。その後、真空容器１１の内部の圧力が安定した後に、成膜プロセス室２０の圧力を、１．０×１０^−１Ｐａ〜１．３Ｐａに調整する。
次に、スパッタガスボンベ２６，反応性ガスボンベ２８から成膜プロセス室２０に、スパッタ用の不活性ガスであるアルゴンガス，反応性ガスである酸素ガスを、マスフローコントローラ２５，２７で流量を調整しながら導き、成膜プロセス室２０でスパッタを行うための雰囲気を調整する。次に、交流電源２３からマグネトロンスパッタ電極２１に周波数１〜１００ＫＨｚの交流電圧を印加することにより、ターゲット２９に対してスパッタを行う。スパッタによってターゲット２９からはその面積に略比例して膜原料物質が基板へ向けて供給される。これにより、基板の膜形成面にケイ素或いは不完全酸化ケイ素（ＳｉＯ_ｘ１（ｘ１＜２））からなる中間薄膜が形成される（中間薄膜形成工程）。

基板の膜形成面には、基板ホルダ１３の回転にともなってマグネトロンスパッタ電極２１に面する位置（すなわちターゲット２９に面する位置）を通過するときに中間薄膜が形成される。
また、基板ホルダ１３の回転にともなって、各基板が他の成膜プロセス室３０，４０，５０を通過するときにも、各ターゲット３９，４９，５９の材料に応じた中間薄膜が基板上に形成される。

一方、反応プロセス室６０には、反応性ガスボンベ６８から反応性ガスとして酸素ガスを導入するとともに、不活性ガスボンベ６６から不活性ガスとしてアルゴンガスが導入されている。また、アンテナ８５には１３．５６ＭＨｚの高周波電圧が印加され、プラズマ発生手段８０によって反応プロセス室６０にプラズマを発生させている。このとき、反応プロセス室６０の圧力は、０．７×１０^−１〜１．０Ｐａに維持される。

基板ホルダ１３の回転にともなって、各ターゲット２９，３９，４９，５９による中間薄膜が形成された基板が、反応プロセス室６０を通過すると、反応プロセス室６０では、中間薄膜をプラズマ処理によって酸化反応させる処理が行われる。
すなわち、プラズマ発生手段８０によって反応プロセス室６０に酸素ガスのプラズマを発生させ、この酸素ガスのプラズマで、例えば成膜プロセス室２０で形成されたケイ素或いは不完全酸化ケイ素（ＳｉＯ_ｘ１（ｘ１＜２））を酸化反応させて、所望の組成の不完全酸化ケイ素（ＳｉＯ_ｘ２（ｘ１＜ｘ２＜２））或いは酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）に変換する。
また、反応プロセス室６０では、同時に他の成膜プロセス室３０，４０，５０で形成された中間薄膜を酸化反応させて化合物に変換する処理が行われる。これにより、基板上に混合膜である最終薄膜が形成される（最終薄膜形成工程）。

なお、本例のスパッタ装置１を用いて、反応性でないスパッタリング法にて薄膜（混合膜）を形成してもよく、この場合は、反応プロセス室６０で酸化反応等の化合物に変換する処理は行わず、基板が一回転して成膜プロセス室２０，３０，４０，５０をすべて通過するごとに最終薄膜（混合膜）が形成される。

このように、基板が真空容器１１内で回転することにより、成膜プロセス室２０，３０，４０，５０では基板上に中間薄膜が形成され、反応プロセス室６０では形成された中間薄膜をプラズマ処理して混合膜である最終薄膜が形成される。したがって、基板が回転するにともなって次第に最終薄膜が積層され、所定の時間、成膜処理を行うことによって、所望の膜厚の混合膜を得ることができる。

所望の膜厚の混合膜を形成する工程が終了すると、ロードロック室１０Ａを膜形成室１１Ａとほぼ同じ真空状態（１０^−２Ｐａ〜１０Ｐａ）に保持した状態で開閉扉５を開ける。そして、基板ホルダ１３を膜形成室１１Ａからロードロック室１０Ａへ移動させる。続いて、開閉扉５を再び閉じて、ロードロック室１０Ａを大気圧までリークした後に、搬入出扉６を開放する。そして、基板ホルダ１３から基板を取り外す。
本例のスパッタ装置１では、上記のように異なる膜原料物質をそれぞれターゲット２９，３９，４９，５９に用いることができるため、最大で４つの膜原料物質を元にして中間屈折率を有する混合膜を形成することができる。

以下に、本発明の実施例とこれに対する比較例を示す。
まず、比較例では、本例のスパッタ装置１を用い、膜原料物質としてケイ素（Ｓｉ）を成膜プロセス室２０のターゲット２９として、またニオブ（Ｎｂ）を成膜プロセス室３０のターゲット３９として、上記真空条件等のもとに成膜処理を行い、基板上にＳｉ，Ｎｂに基づくＳｉＯ_２（屈折率：1．４６），Ｎｂ_２Ｏ_５（屈折率：２．３５）を組成とした混合膜を形成した。

そして、比較例では、成膜時間を一定としターゲット２９，３９に与える電力を変化させて、形成する薄膜におけるＳｉＯ_２とＮｂ_２Ｏ_５の組成比（混合比）を１０%ずつ変化させた。これにより１１通りの組合せ（調整ポイント）で成膜処理を行った。
すなわち、形成する薄膜におけるＳｉＯ_２とＮｂ_２Ｏ_５の組成比が（０：１００）、（１０：９０）、（２０：８０）、・・・（１００：０）となるように、ターゲット２９，３９のそれぞれへ供給する電力の大きさを設定した。

このように、組成比が変わるように電力供給することにより、ターゲット２９，３９から供給される膜原料物質の供給量の割合が電力の大きさに応じて変更される。
図３に示すように、このようにして形成した薄膜の屈折率（中間屈折率）は線Ｂで示すものとなった。すなわち、図３は縦軸が屈折率を表し、横軸が調整可能組合せ（調整ポイント）を表しており、形成された薄膜は、屈折率が１．４６〜２．３５の間の中間屈折率を有するものとなった。

次に、実施例では、本例のスパッタ装置１を用い、膜原料物質としてケイ素（Ｓｉ）を成膜プロセス室２０のターゲット２９，アルミニウム（Ａｌ）を成膜プロセス室３０のターゲット３９，ニオブ（Ｎｂ）を成膜プロセス室４０のターゲット４９として、上記真空条件等のもとに成膜処理を行い、基板上にＳｉ，Ａｌ，Ｎｂに基づくＳｉＯ_２（屈折率：1．４６），Ａｌ_２Ｏ_３（屈折率：１．６７），Ｎｂ_２Ｏ_５（屈折率：２．３５）による混合膜を形成した。ＳｉＯ_２は低屈折率，Ａｌ_２Ｏ_３は中屈折率，Ｎｂ_２Ｏ_５は高屈折率を有する。

そして、実施例においても比較例と同様に、形成する薄膜におけるＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｎｂ_２Ｏ_５の組成比を１０％ずつ変更するように、成膜時間を一定としてターゲット２９，３９，４９に与える電力の大きさをそれぞれ設定し３５回の成膜処理を行った。
すなわち、形成する薄膜におけるＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｎｂ_２Ｏ_５の組成比が（０：０：１００）、（１０：０：９０）、・・・（１００：０：０）となるように、ターゲット２９，３９，４９のそれぞれへ供給する電力の大きさを設定した。組成比は、スパッタ時間が同じであるとすると、各ターゲットへの入力電力に略比例する。本実施例では、３つの膜原料物質を用いて、１０％単位で組成比を異ならせるので、計６６通りの組合せ（調整ポイント）があるが、そのうち３５通りを選択したものである。
このように、ターゲット２９，３９，４９のそれぞれに供給する電力の大きさを変えることにより、ターゲット２９，３９，４９からスパッタによって供給される膜原料物質の供給量の割合が変更され、組成比が変更される。
図３に示すように、このようにして形成した薄膜の屈折率（中間屈折率）は線Ａで示すものとなった。すなわち、形成された薄膜は、屈折率が１．４６〜２．３５の間の中間屈折率を有するものとなった。

図４は、図３で示した各調整ポイントとこれに隣り合う調整ポイントにおいてそれぞれ形成された薄膜の有する屈折率の差を表している。図中、線Ａは実施例、線Ｂは比較例を表している。図４から分かるように、比較例では隣合う調整ポイントでは屈折率にして平均０．０８９の差がある。これに対して、実施例では隣合う調整ポイントでは屈折率にして平均０．０２６の差である。
つまり、比較例では、組成比で１０％の変更を行うと屈折率が０．０８９変わってしまう。したがって、より精査に電力の大きさを変更する必要がある。すなわち、ターゲット２９，３９への供給電力の微妙な調整が必要になり、再現性も悪くなる。

これに対し、実施例では、組成比で１０％の変更を行っても、屈折率で０．０２６しか変わらない。したがって、組成比で１０％という粗い変更を行っても、中間屈折率の微調整を行うことが可能である。すなわち、調整した供給電力の大きさに多少ばらつきが起きても形成される混合膜の屈折率に与える影響が少なく、再現性が良好となる。

本発明では、上述のように三種以上の膜原料物質からなるターゲットを用いて所望の中間屈折率を有する薄膜を形成する。このとき、まず、試験成膜工程として、三種以上のターゲットを選択してこれら各ターゲットへの供給電力を仮設定して成膜する。これにより得られた薄膜の屈折率を測定する。
次に、供給量設定工程として、所望の屈折率からのずれを調整するために、上記ターゲットへ供給する電力を変更する。
このようにターゲットへの供給電力の大きさを変更して、スパッタ装置１を用いて膜形成工程を行う。これにより、所望の屈折率を有する薄膜を得ることができる。

このように、本発明の薄膜形成方法では、三以上の異なる膜原料物質からなるターゲットを用いて中間屈折率を有する薄膜を形成するので、三以上の各ターゲットへ供給する電力をそれぞれ調整することにより屈折率の微調整ができる。これにより、調整の自由度が大きくなり調整が容易となる。

（成膜時間の調整）
上記実施形態では、各ターゲットから基板へ供給する膜原料物質の供給量の割合を変更して形成する混合膜の組成比を変更するために、ターゲットへ供給する電力を調整していたが、これに限らず、各ターゲットによる成膜時間を調整するようにしてもよい。
成膜時間を調整するために、図５に示すように、スパッタ装置１の成膜プロセス室２０に遮蔽板１４ａを設けることができる。この遮蔽板１４ａは、ターゲット２９と基板ホルダ１３との間に設けられ、スパッタリングによってターゲット２９から基板へ供給される膜原料物質の一部を遮蔽するものである。本例の遮蔽板１４ａは、ターゲット２９に対して基板ホルダ１３の回転方向（図中、矢印で示す）の上流側と下流側にそれぞれ設けられている。
そして、本例の遮蔽板１４ａは、遮蔽量を調整可能に構成されている。すなわち、各遮蔽板１４ａは、互いに他方の遮蔽板１４ａに向かって伸縮可能で、上流側の遮蔽板１４ａと下流側の遮蔽板１４ａとの間隔（すなわち開度）が調整可能に形成されている。そして、完全に伸張したときにはターゲット２９を完全に覆って、膜原料物質の供給を完全に遮断することができる。このような、遮蔽板１４ａの伸縮動作は、手動で行うようにしてもよいし、電動モータ等の駆動手段によって自動的にできるようにしてもよい。
なお、図５では、成膜プロセス室２０に遮蔽板１４ａを設けた例を示したが、他の成膜プロセス室３０，４０，５０にも同様な遮蔽板が設けられる。

このような、スパッタ装置１を用いることにより、形成する混合膜の組成比を調整することができる。まず、組成比に合わせて、各成膜プロセス室２０，３０，４０，５０の遮蔽板を伸張させて遮蔽量を設定する。そして、基板ホルダ１３を一定の回転速度で回転させた状態で、各成膜プロセス室２０，３０，４０，５０に一定の電力を供給すれば、遮蔽量（開度）に応じて、各ターゲット２９，３９，４９，５９から膜原料物質が基板へ供給される。つまり、各ターゲット２９，３９，４９，５９からは、基板が遮蔽板によって遮蔽されていない部分を通過する時間（成膜時間）に略比例して、基板への膜原料物質の供給量の割合が決定される。
このように、遮蔽板の遮蔽量（開度）に応じて膜原料物質の供給量の割合を設定することができる。この場合、遮蔽板の開度調整は比較的容易であるうえ、遮蔽板の遮蔽量（開度）を１０％程度の単位で調整しても、得られる混合膜の屈折率は大きく変動しないので、形成される混合膜の組成比の再現性が良好である。

（ターゲット・膜原料物質の面積比の調整）
また、形成する混合膜の組成比を変更するために、各ターゲットから基板へ供給する膜原料物質の供給量を変更する方法として、各ターゲットの面積を調整するようにしてもよい。この場合、各成膜プロセス室２０，３０，４０，５０において、ターゲット２９，３９，４９，５９の面積を変更して、これらの面積比を調整することにより、得られる薄膜の中間屈折率の微調整を行うことができる。このとき、各ターゲットの面積はそれぞれ独立に調整可能であるので、調整が容易である。

また、三種以上の膜原料物質をそれぞれ別個にターゲットとし、それぞれを異なる成膜プロセス室に配置してスパッタリングを行っていたが、これに限らず、図６に示すように、三種以上の膜原料物質によってそれぞれ略同形状の細帯状のターゲット片２ａ，２ｂ，２ｃを形成し、これら三種以上の各膜原料物質のターゲット片２ａ，２ｂ，２ｃを並列配置して一の平板状の複合ターゲット３に形成してもよい。
そして、この複合ターゲット３をいずれかの成膜プロセス室に配置することにより、所望の中間屈折率を有する薄膜を形成してもよい。この場合、各膜原料物質のターゲット片２ａ，２ｂ，２ｃの数を設定することにより、各膜原料物質を適宜な面積比にすることができる。図６の場合は、７のターゲット片２ａと２のターゲット片２ｂと１のターゲット片２ｃを並べてターゲット３を形成している例である。面積比を変更する場合は、ターゲット片２ａ，２ｂ，２ｃを適宜に交換すればよい。

このように、ターゲット（または膜原料物質）の面積比を変更するのは比較的容易である。また、ターゲットを構成する膜原料物質の面積比を１０％程度の単位で調整しても、得られる混合膜の屈折率は大きく変動しないので、得られる混合膜の屈折率について再現性がよいと共に、微調整が可能となる。

上記実施の形態では、ターゲットから基板へ供給される各膜原料物質の供給量の割合を調整するために、ターゲットに供給する電力の大きさ、成膜時間（遮蔽量の大きさ）、ターゲットの面積比をそれぞれ個別に調整することについて説明したが、それぞれを個別に調整するのではなく、これらを組合せて調整してもよいことは勿論である。

また、上記実施の形態では、三種のターゲットを用いて中間屈折率を有する薄膜を形成しているが、これに限らず、三種以上であればターゲットの数に限定はない。また、上記実施の形態のスパッタ装置１は成膜プロセス室が４つ備えられたものであったが、成膜プロセス室も三以上あれば数に限定はない。

また、上記実施の形態では、スパッタ装置１として反応性のスパッタリング法を用いた例を示したが、これに限らず、反応性でないスパッタリング法を用いてもよいことは勿論である。
例えば、図７に示すように、直流スパッタリング法により所望の中間屈折率を有する薄膜を成膜してもよい。図７では、真空槽１０１内に、上述の図６に示したようなターゲット３を陰極として配置し、ターゲット３に対向するように陽極１０２が配置されている。この陽極１０２には、基板１０３が配設されている。この状態で、真空槽１０１を１０^−３Ｐａ程度以下に排気し、アルゴン等の不活性ガスを入れる。そして、ターゲット３と陽極１０２との間に１〜２ｋＶ程度の直流高電圧を印加することによりスパッタリングを行なうことができる。このような直流二極スパッタリング法を用いる場合でも、試験成膜工程、供給量設定工程を行なうことにより、ターゲット３から基板１０３へ供給される膜原料物質の供給量を調整して、所望の中間屈折率を有する薄膜を形成することができる。

また、上記実施の形態では、ターゲットにおける各膜原料物質の面積比を変更する例として図６の例を示したが、これに限らず、図８に示すようなターゲット３を用いて、膜原料物質の面積比を変更することができる。図８（Ａ），（Ｂ）に示すターゲット３は、膜原料物質で形成されたターゲット基材３ａの上に、ターゲット基材３ａとは異なる膜原料物質で形成されたターゲット片２ａ〜２ｃがボンディング材によって固定されて形成されている。これらの例では、ターゲット基材３ａ上に固定するターゲット片２ａ〜２ｃの大きさを適宜に変更することにより、各膜原料物質のターゲット３に占める面積比を適宜に設定することができる。
また、図８（Ｃ）に示すターゲット３は、３種以上の膜原料物質の粉末を所定の混合割合で混合し、所定の形状に成型したものである。図８（Ｃ）の例では、膜原料物質の混合割合を変更することにより、各膜原料物質のターゲット３に占める面積比を適宜に設定することができる。

そして、例えば、図８に示すターゲット３と基板を真空中で対向させて配置し、アルゴンイオンのイオンビームをターゲット３に照射して、イオンビームスパッタによって基板上に混合膜を形成することができる。
このように、図８に示すターゲット３は、３種以上の膜原料物質によって形成されており、各膜原料物質のターゲット３に占める面積比を適宜に設定することによって、このターゲット３を用いて基板上に形成される混合膜の屈折率を微調整することができる。

また、上記実施の形態では、カルーセル型のスパッタ装置１を用いて混合膜を形成する場合について説明したが、これに限らず、図９に示すようなスパッタ装置２０１を用いて混合膜を形成してもよい。
図９に示すスパッタ装置２０１は、真空槽２１１と、スパッタ手段１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａを有して構成されている。スパッタ手段１２０Ａは、図１に示したスパッタ装置１のスパッタ手段２０Ａと同様であり、マグネトロンスパッタ電極１２１，トランス１２４，交流電源１２３等を備えて構成されている。他のスパッタ手段１３０Ａ，１４０Ａもスパッタ手段１２０Ａと同様に、マグネトロンスパッタ電極１３１，１４１、トランス１３４，１４４、交流電源１３３，１４３等を備えて構成されている。
また、スパッタ手段１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａには、それぞれ図５に示したような遮蔽板１２５，１３５，１４５が配設されており、遮蔽量の大きさを調整することができる。

このようなスパッタ装置２０１では、真空槽２１１内に基板１０３を配設し、各スパッタ手段にそれぞれ異なる膜原料物質からなるターゲット１２９，１３９，１４９を配置し、真空槽２１１内部を所定の真空状態として、スパッタを行うことにより、基板１０３上に混合膜を形成することができる。
このとき、上述のようにターゲット１２９，１３９，１４９に供給する電力の大きさ、遮蔽量の大きさ、ターゲット１２９，１３９，１４９の面積比を調整することにより、ターゲット１２９，１３９，１４９から基板１０３へ供給される各膜原料物質の供給量の割合を調整することができる。

また、図１０に示すスパッタ装置３０１を用いて混合膜を形成してもよい。図１０に示すスパッタ装置３０１は、真空槽３１１と、スパッタ手段１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａ，１５０Ａを有して構成されている。真空槽３１１は、複数の真空室から構成されたものである。スパッタ手段１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａ，１５０Ａは、それぞれ真空室３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃ，３１１ｄに配設されている。これら真空室３１１ａ〜３１１ｄは内部で連結され、真空状態を保持したまま基板１０３が相互に移動可能になっている。スパッタ手段１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａ，１５０Ａについては、上述のスパッタ手段と同様であるので説明を省略する。また、スパッタ手段１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａ，１５０Ａには、それぞれ遮蔽板が配設されており、遮蔽量の大きさを調整することができる。

このようなスパッタ装置３０１では、真空槽３１１内に基板１０３を配設し、順次、真空室３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃ，３１１ｄを循環的に移動させて、各真空室でそれぞれ異なる膜原料物質からなるターゲットによってスパッタを行うことにより、基板１０３上に混合膜を形成することができる。
このとき、各真空室内のターゲットに供給する電力の大きさ、遮蔽量の大きさ、ターゲットの面積比を調整することにより、ターゲットから基板１０３へ供給される各膜原料物質の供給量の割合を調整することができる。

図１１は、図１０と同様に複数の真空室が連結された真空槽４１１を有するスパッタ装置４０１である。スパッタ装置４０１は、中心に位置する略八角柱状の真空室に真空室４１１ａ〜４１１ｄが連結された構成であり、真空状態を保持したまま基板１０３が内部を移動可能となっている。真空室４１１ａ〜４１１ｄには、スパッタ手段１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａ，１５０Ａが配設されている。スパッタ手段１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａ，１５０Ａについては、上述のスパッタ手段と同様であるので説明を省略する。また、スパッタ手段１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａ，１５０Ａには、それぞれ遮蔽板が配設されており、遮蔽量の大きさを調整することができる。

このようなスパッタ装置４０１では、真空槽４１１内に基板１０３を配設し、順次、真空室４１１ａ，４１１ｂ，４１１ｃ，４１１ｄを循環的に移動させて、各真空室でそれぞれ異なる膜原料物質からなるターゲットによってスパッタを行うことにより、基板１０３上に混合膜を形成することができる。
このとき、各真空室内のターゲットに供給する電力の大きさ、遮蔽量の大きさ、ターゲットの面積比を調整することにより、ターゲットから基板１０３へ供給される各膜原料物質の供給量の割合を調整することができる。

また、上記実施の形態では、ターゲットの材料としてケイ素，アルミニウム，ニオブを用いているが、これに限定されるものでなく、これらの酸化物を用いることもできる。また、チタン（Ｔｉ），ジルコニウム（Ｚｒ），スズ（Ｓｎ），クロム（Ｃｒ），タンタル（Ｔａ），テルル（Ｔｅ），鉄（Ｆｅ），マグネシウム（Ｍｇ），ハフニウム（Ｈｆ），ニッケル・クロム（Ｎｉ−Ｃｒ），インジウム・スズ（Ｉｎ−Ｓｎ）などの金属を用いることができる。また、これらの金属の化合物，例えば、Ａｌ_２Ｏ_３，ＴｉＯ_２，ＺｒＯ_２，Ｔａ_２Ｏ_５，ＨｆＯ_２等を用いることもできる。

本発明の実施例に係るスパッタ装置の断面説明図である。 図１のＡ−Ｂ−Ｃ線での断面説明図である。 本発明の実施例に係る薄膜の屈折率を表す説明図である。 本発明の実施例に係る薄膜の屈折率についての説明図である。 本発明の他の実施例に係る成膜プロセス室の説明図である。 本発明の他の実施例に係るターゲットの説明図である。 本発明の他の実施例に係るスパッタリング法の説明図である。 本発明の他の実施例に係るターゲットの説明図である。 本発明の他の実施例に係るスパッタ装置の断面説明図である。 本発明の他の実施例に係るスパッタ装置の断面説明図である。 本発明の他の実施例に係るスパッタ装置の断面説明図である。

符号の説明

１，２０１，３０１，４０１ スパッタ装置、２ａ，２ｂ，２ｃ ターゲット片、５ 開閉扉、６ 搬入出扉、９ 扉収容容器、９Ａ 扉収容室、１０ 基板搬入容器、１０Ａ ロードロック室、１１ 真空容器、１１Ａ 膜形成室、１１ａ〜ｈ 開口、１３ 基板ホルダ、１４〜１８ 仕切壁、１４ａ，１２５，１３５，１４５ 遮蔽板、１９ モータ、２０，３０，４０，５０ 成膜プロセス室、２０Ａ，３０Ａ，４０Ａ，５０Ａ，１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａ，１５０Ａ スパッタ手段、２１，３１，４１，５１，１２１，１３１，１４１ マグネトロンスパッタ電極、２２，３２，４２，５２ 電極設置板、２３，３３，４３，５３，１２３，１３３，１４３ 交流電源、２４，３４，４４，５４，１２４，１３４，１４４ トランス、２５，２７，３５，３７，４５，４７，５５，５７ マスフローコントローラ、２６，３６，４６，５６ スパッタガスボンベ、２８，３８，４８，５８ 反応性ガスボンベ、３，２９，３９，４９，５９，１２９，１３９，１４９ ターゲット、６０ 反応プロセス室、６５，６７ マスフローコントローラ、６６ 不活性ガスボンベ、６８ 反応性ガスボンベ、８０ プラズマ発生手段、８３ 誘電体板、８５ アンテナ、８７ マッチングボックス、８９ 高周波電源、９１ 真空ポンプ、９１ａ 配管、９１ｂ バルブ、１０１ 真空槽、 １０２ 陽極、１０３ 基板、２１１，３１１，４１１ 真空槽、３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃ，３１１ｄ，４１１ａ，４１１ｂ，４１１ｃ，４１１ｄ 真空室、 Ｚ 中心軸線

Claims (4)

1. 真空中でターゲットをスパッタリングすることにより基体へ薄膜を形成する薄膜形成方法であって、
   それぞれ異なる膜原料物質からなる三以上のターゲットをスパッタリングすることによって基体上に形成される薄膜が所望の屈折率となるように、前記三以上のターゲットから供給される前記各膜原料物質の供給量の割合を設定する供給量設定工程と、
   該供給量設定工程で設定した供給量の割合にしたがって、前記三以上のターゲットをスパッタリングすることにより基体上に薄膜を形成する膜形成工程と、を備え、
   前記供給量設定工程では、前記各ターゲットへの供給電力の設定、各ターゲットから基体へ向けて供給される膜原料物質を遮蔽する遮蔽板の開度の設定、前記ターゲットの面積比の設定、のうち少なくともいずれかの設定をすることにより前記供給量の割合を設定することを特徴とする薄膜形成方法。
2. 三以上の成膜プロセス領域を有し、該成膜プロセス領域に基体を順次移動させてスパッタリングを行い基体に薄膜を形成する薄膜形成装置を用いた薄膜形成方法であって、
   それぞれ異なる膜原料物質からなる三以上のターゲットをスパッタリングすることによって基体上に形成される薄膜が所望の屈折率となるように、前記三以上のターゲットから供給される前記各膜原料物質の供給量の割合を設定する供給量設定工程と、
   前記三以上のターゲットをそれぞれ異なる成膜プロセス領域に配置し、前記供給量設定工程で設定した供給量の割合にしたがって、前記三以上のターゲットをそれぞれ独立してスパッタリングすることにより基体上に薄膜を形成する膜形成工程と、を備え、
   前記供給量設定工程では、前記各ターゲットへの供給電力の設定、各ターゲットから基体へ向けて供給される膜原料物質を遮蔽する遮蔽板の開度の設定、前記ターゲットの面積比の設定、のうち少なくともいずれかの設定をすることにより前記供給量の割合を設定することを特徴とする薄膜形成方法。
3. 三以上の成膜プロセス領域と、該成膜プロセス領域から分離された反応プロセス領域と、を有し、前記成膜プロセス領域と前記反応プロセス領域に基体を順次移動させて処理を行い基体に薄膜を形成する薄膜形成装置を用いた薄膜形成方法であって、
   それぞれ異なる膜原料物質からなる三以上のターゲットをスパッタリングすることによって基体上に形成される薄膜が所望の屈折率となるように、前記三以上のターゲットから供給される前記各膜原料物質の供給量の割合を設定する供給量設定工程と、
   前記三以上のターゲットをそれぞれ異なる成膜プロセス領域に配置し、前記供給量設定工程で設定した供給量の割合にしたがって、前記三以上のターゲットをそれぞれ独立してスパッタリングすることにより基体上に中間薄膜を形成する中間薄膜形成処理および前記反応プロセス領域において前記中間薄膜と反応性ガスの活性種とを反応させて最終薄膜を形成する最終薄膜形成処理を行なう膜形成工程と、を備え、
   前記供給量設定工程では、前記各ターゲットへの供給電力の設定、各ターゲットから基体へ向けて供給される膜原料物質を遮蔽する遮蔽板の開度の設定、前記ターゲットの面積比の設定、のうち少なくともいずれかの設定をすることにより前記供給量の割合を設定することを特徴とする薄膜形成方法。
4. 真空中でターゲットをスパッタリングすることにより基体へ薄膜を形成する薄膜形成方法であって、
   三種以上の膜原料物質からなるターゲットを、スパッタリングすることによって基体上に形成される薄膜が所望の屈折率となるように、前記ターゲットから供給される前記三種以上の膜原料物質の供給量の割合を設定する供給量設定工程と、
   前記ターゲットを用いてスパッタリングすることにより基体上に薄膜を形成する膜形成工程と、を備え、
   前記供給量設定工程では、前記各膜原料物質が前記ターゲットに占める面積比を設定することにより前記供給量の割合を設定することを特徴とする薄膜形成方法。

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