JP2007270336A - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成膜基板23を基板ドーム22に配置する。SiOからなる蒸着材料34に電子銃36から電子ビームを照射してこれを加熱し蒸発させると共に負極性の矩形直流電圧を基板ドームに印加した状態で300nm以上の膜厚のSiOX膜を形成する。続いて、ZrO2等の蒸着材料を電子ビームで加熱すると共にイオンソース40からイオンを供給することによりイオンアシスト効果を付与しZrO2膜を形成する。以後、同様の工程で、必要な膜を形成する。
【選択図】図1
Description
また、本発明は、樹脂基板上に緻密で密着性に優れた膜を成膜する成膜装置及び成膜方法を提供することを他の目的とする。
樹脂基板をドームに配置する工程と、
第1の蒸着源を電子ビームで加熱すると共に前記ドームに負極性の電圧を間欠的に印加し、前記第1の蒸着源からの飛散物を前記樹脂基板上に堆積させて第1の蒸着膜を形成する第1の成膜工程と、
第2の蒸着源を電子ビームで加熱すると共にイオンソースからイオンを供給し、前記第2の蒸着源からの飛散物を前記第1の蒸着膜上に堆積させて第2の蒸着膜を形成する第2の成膜工程と、
前記第2の蒸着膜上に、複数の蒸着膜を積層させる積層膜形成工程と、
を備えることを特徴とする。
から構成される。
真空槽と、
前記真空槽内に設置され、電極として機能し、更に基板を保持する基板ドームと、
前記基板ドームへ負極性の直流間欠電圧を印加する電源と、
蒸着材料が設置された蒸着源と、
前記蒸着源を加熱する電子銃と、
前記蒸着材料の前記基板への堆積をアシストするイオンを供給するイオンソースと、
を備えることを特徴とする。
第4層64は、高屈折率の材料、例えばZrO2から構成され、第3層63の上に形成される。
第6層66は、高屈折率の材料、例えばTiO2から構成され、第5層65の上に形成される。
第7層67は、低屈折率の材料、例えばSiO2から構成され、第6層66の上に形成される。
本発明の実施の形態に係る成膜装置10を図1に示す。
ガス導入口31は、真空槽30内部にアルゴン(Ar)、酸素(O2)等の放電ガス、プロセスガス、等、任意のガスを導入する。
給電部32は、回転する基板ドーム22に直流電圧を印加する。
基板加熱用ヒータ33は、成膜基板23を加熱する。
電子銃36は、坩堝35内の蒸着材料34に電子を衝突させ、蒸発温度まで加熱する。
ニュートラライザ38は、放電の着火と基板のチャージアップを防止するために電子を放出する。
排気口39は、真空ポンプなどの排気装置に接続され、真空槽30内のガスを排気する。
まず、基板ドーム22に成膜基板23を設置する。成膜基板23(基板51)は、合成樹脂、例えばPMMAから構成される。続いて、坩堝35には形成する膜に応じた蒸着材料34であるSiO、SiO2、ZrO2、TiO2を配置しておく。
続いて、また、ガス導入口31から真空槽30内にAr,O2等のガスを導入する。ガス流量を安定させ、例えば真空槽30内の圧力を10−2Pa程度の真空状態に維持する。
また、電子銃36から電子ビームを坩堝35内のSiOの蒸着材料34へ照射し、蒸着材料34を蒸発温度まで昇温させる。
なお、基板ドーム22には数百V400kHz以下程度の低周波数の矩形波電圧を供給する。直流電圧を間欠的に印加することにより、基板ドーム22の帯電を抑え、イオンアシスト効果を向上させることができる。周波数は400kHz以下程度と任意であるが、成膜基板23の材質に応じて、成膜基板23があまり加熱されない帯域を選択すればよい。
22 基板ドーム
23 成膜基板
24 基板ドーム回転機構
30 真空槽
31 ガス導入口
32 給電部
33 基板加熱用ヒータ
34 蒸着材料
35 坩堝
36 電子銃
37 シャッター
38 ニュートラライザ
39 排気口
40 イオンソース
41 直流電源
42 制御部
51 基板
52 反射防止膜
Claims (11)
- 樹脂基板をドームに配置する工程と、
第1の蒸着源を電子ビームで加熱すると共に前記ドームに負極性の電圧を間欠的に印加し、前記第1の蒸着源からの飛散物を前記樹脂基板上に堆積させて第1の蒸着膜を形成する第1の成膜工程と、
第2の蒸着源を電子ビームで加熱すると共にイオンソースからイオンを供給し、前記第2の蒸着源からの飛散物を前記第1の蒸着膜上に堆積させて第2の蒸着膜を形成する第2の成膜工程と、
前記第2の蒸着膜上に、複数の蒸着膜を積層させる積層膜形成工程と、
を備えることを特徴とする成膜方法。 - 前記第1の成膜工程は、前記ドームに負極性の電圧を間欠的に印加することにより、前記電子ビームの反射電子及び二次電子の基板への到達を抑えると共に前記ドームに帯電している電荷を周期的に放電し、さらに、前記第1の蒸着源からの飛散物を負極性の電圧により引き寄せる工程であり、
前記第2の成膜工程は、前記ドームにイオンソースからイオンを照射することによりイオンアシスト効果を得ながら、前記第1の蒸着膜上に前記第2の蒸着源の飛散物を堆積する工程である、
ことを特徴とする請求項1に記載の成膜方法。 - 前記第1の成膜工程では、10Hz以下の矩形波電圧を前記ドームに印加し、イオンを照射せず、
前記第2の成膜工程及び前記積層膜形成工程では、前記ドームを接地し、又は、400kHz以下の周波数の矩形波電圧を前記ドームに印加し、イオンを照射する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の成膜方法。 - 前記第1の蒸着膜は200nm以上のSiOX膜、
前記第2の蒸着膜はZrO2膜である、
ことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の成膜方法。 - 前記樹脂基板は水分含有率が1%以上の物質から構成される、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の成膜方法。 - 前記樹脂基板を所定のガス雰囲気中に維持し、前記蒸着源からの飛散物を前記ガスと反応させて堆積させる
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の成膜方法。 - 前記ドームに印加する電圧は、1)接地電圧と負極性の電圧とを繰り返す直流電圧、または、2) 平均値が負極性で、負極性の電圧と、正極性の電圧とを繰り返す交流電圧から構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の成膜方法。 - 前記ドームに印加する電圧は、1)接地電圧と負極性の電圧とを繰り返す直流電圧、または、2) 平均値が負極性で、負極性の電圧と正極性の電圧とを繰り返し、負極性の電圧のピーク電圧の絶対値が正極性の電圧のピーク電圧の絶対値よりも高い交流電圧から構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の成膜方法。 - 前記第1の成膜工程で前記ドームに印加する電圧は、矩形波状電圧
から構成される、ことを特徴とする請求項7又は8に記載の成膜方法。 - 真空槽と、
前記真空槽内に設置され、電極として機能し、更に基板を保持する基板ドームと、
前記基板ドームへ負極性の間欠電圧を印加する電源と、
蒸着材料が設置された蒸着源と、
前記蒸着源を加熱する電子銃と、
前記蒸着材料の前記基板への堆積をアシストするイオンを供給するイオンソースと、
を備えることを特徴とする成膜装置。 - 前記電源と前記電子銃と前記イオンソースとを制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、
前記基板ドームに樹脂基板が配置された状態で、
前記電子銃に第1の蒸着材料が配置された蒸着源に電子ビームを照射させて第1の蒸着材料を加熱して蒸発させると共に前記電源に前記基板ドームへ負極性の間欠電圧を印加させることにより、前記樹脂基板に前記第1の蒸着材料を含む第1の蒸着膜を形成し、
前記電子銃に第2の蒸着材料が配置された蒸着源に電子ビームを照射させて第2の蒸着材料を加熱して蒸発させると共に、前記イオンソースにイオンを供給させてイオンアシスト効果を与えることにより、前記第1の蒸着膜上に前記第2の蒸着材料を含む第2の蒸着膜を形成する、
ことを特徴とする請求項10に記載の成膜装置。
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