JP2013185158A

JP2013185158A - 成膜方法

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Publication number: JP2013185158A
Application number: JP2012048470A
Authority: JP
Inventors: Takeshi To; 健唐; Hin Han; 賓範; Toshihiko Miura; 俊彦三浦; Masaru Watanabe; 優渡邉; Zhifei Huang; 志飛黄
Original assignee: Optorun Co Ltd
Current assignee: Optorun Co Ltd
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2013-09-19
Also published as: CN102899632A; CN202865319U; CN102899632B

Abstract

【課題】イオンアシスト方式の成膜方法において、形成した膜に対するイオンアシストによる緻密化の効果を高めることが困難である。
【解決手段】成膜チャンバ１０中に設けられた基板ホルダ２０に保持された成膜対象である基板に対して、膜形成材料を堆積させて基板上に膜形成材料からなる膜を形成し、さらに、基板ホルダ２０の領域に対する濃度に勾配を有するイオンを基板ホルダ２０の領域の全面に照射し、膜にイオンを照射して膜を緻密化する。
【選択図】図１

Description

本発明は成膜方法に関し、特に、イオンアシスト方式で成膜を行う成膜方法に関するものである。

物理蒸着法は、無機膜及び有機膜を形成する方法として広く用いられている。
物理蒸着法は、成膜方法の相違により、真空蒸着法、スパッタリング法、及びイオンプレーティング法に大別される。

上記の真空蒸着法あるいはスパッタリング法などの物理蒸着法においては、イオンアシスト方式の成膜方法が知られている。
成膜チャンバ内部で基板表面に膜形成材料を堆積して成膜する時に、気化させた気体の膜形成材料および基板上に堆積した膜にイオンを照射することにより、堆積した膜の緻密化等の改質を行うプロセスがイオンアシスト蒸着（ＩＡＤ：Ion-Assisted Deposition）である。
例えば、ドーム状の基板ホルダに対して蒸気及びイオンを均一に基板ホルダ全面に照射する成膜装置が用いられている。

例えば、特許文献１には、イオンアシスト方式の成膜方法を用いた光学物品の製造方法が開示されている。
また、例えば、特許文献２には、イオンアシスト方式の成膜方法を用いた光学薄膜形成方法が開示されている。
また、例えば、特許文献３には、イオンアシスト方式の成膜方法が開示されている。
また、例えば、特許文献４には、イオンアシスト方式の成膜方法を用いた真空成膜装置が開示されている。

特開平１０−１２３３０１号公報特開２００７−２４８８２８号公報特開２０１０−１０６３３９号公報特開２００３−８２４６２号公報

解決しようとする課題は、イオンアシスト方式の成膜方法において、形成した膜に対するイオンアシストによる緻密化の効果を高めることが難しいことである。

本発明の成膜方法は、成膜チャンバ中に設けられた基板ホルダに保持された成膜対象である基板に対して、膜形成材料を堆積させ、前記基板上に前記膜形成材料からなる膜を形成する成膜工程と、前記基板ホルダの領域に対する濃度に勾配を有するイオンを前記基板ホルダの領域の全面に照射し、前記膜にイオンを照射して前記膜を緻密化するイオン照射工程とを有する。

上記の本発明の成膜方法は、成膜チャンバ中に設けられた基板ホルダに保持された成膜対象である基板に対して、膜形成材料を堆積させて、基板上に膜形成材料からなる膜を形成し、さらに、基板ホルダの領域に対する濃度に勾配を有するイオンを基板ホルダの領域の全面に照射し、膜にイオンを照射して膜を緻密化する。

上記の本発明の成膜方法は、好適には、前記イオン照射工程において、前記基板ホルダの領域の一部に高濃度のイオンを照射し、かつ、前記基板ホルダの領域の残部に低濃度のイオンを照射する。

上記の本発明の成膜方法は、好適には、前記イオン照射工程において、前記基板が前記イオンの高濃度領域と低濃度領域を交互に通過するように前記基板を移動させながら行う。

上記の本発明の成膜方法は、好適には、前記イオン照射工程において、前記基板が所定の周期で前記イオンの高濃度領域と低濃度領域を交互に通過するように前記基板を移動させながら行う。

上記の本発明の成膜方法は、好適には、前記イオン照射工程において、前記基板ホルダを回転駆動することで前記基板を移動させながら行う。

上記の本発明の成膜方法は、好適には、前記成膜工程において、成膜速度を前記所定の周期で変化させて前記膜を形成する。

上記の本発明の成膜方法は、好適には、前記成膜工程における前記成膜速度が最大となる位置において、前記イオン照射工程におけるイオン照射量が最大となるように、前記基板を移動させながら行う。

上記の本発明の成膜方法は、好適には、前記成膜工程における前記成膜速度が最大となる位置において、前記イオン照射工程におけるイオン照射量が最小となるように、前記基板を移動させながら行う。

上記の本発明の成膜方法は、好適には、前記基板ホルダに前記基板を複数枚保持して、前記成膜工程及び前記イオン照射工程を行う。

本発明の成膜方法によれば、基板ホルダの領域に対する濃度に勾配を有するイオンを基板ホルダの領域の全面に照射し、膜にイオンを照射して膜を緻密化することにより、イオンアシスト方式の成膜方法において、形成した膜に対するイオンアシストによる緻密化の効果を高めることができる。

図１は本発明の第１実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。図２は本発明の第１実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。図３は本発明の第２実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。図４は本発明の第１実施例に係る成膜速度とイオン照射量の基板位置に対する変化を示す図である。図５は本発明の第２実施例に係る成膜速度とイオン照射量の基板位置に対する変化を示す図である。

以下に、本発明の成膜方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
［成膜装置の構成］
図１は本発明の第１実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
成膜装置は、例えば、成膜チャンバ１０を有する。
成膜チャンバ１０は、排気管１１を介して真空ポンプ１２が接続されており、内部が所定の圧力に減圧可能となっている。
真空蒸着あるいはスパッタリングによる成膜時における成膜チャンバ１０内の背圧は、例えば１０^−２〜１０^−５Ｐａ程度である。

成膜チャンバ１０に内部に、例えば、成膜対象である基板を保持するドーム状の基板ホルダ２０が設けられている。
基板ホルダ２０は、例えば、基板の成膜領域が後述する膜形成材料源側に臨むようにして、１枚あるいは複数枚の基板を保持し、ドーム状の形状の中心を回転軸として回転駆動可能に構成されている。

成膜チャンバ１０に内部に、例えば、第１膜形成材料源３０が設けられている。
膜形成材料源としては、例えば、真空蒸着法による成膜を行う場合には、電子銃加熱型（ＥＢ）材料源、抵抗加熱型（ＲＨ）材料源、レーザ加熱型材料源、ホローカソード加熱型材料源などを用いることができる。
また、例えばスパッタリング法による成膜を行う場合には、電圧を印加した材料源（ターゲット）に荷電粒子を照射して気体の膜形成材料を得るスパッタリング型材料源などを用いることができる。
以降、上記の各種材料源を総称して膜形成材料源とする。

また、例えば、第１膜形成材料源３０の近傍に、必要に応じて第１遮蔽隔壁３１が設けられている。

第１膜形成材料源３０から発生した気体の膜形成材料は、ＣＯＳ^ｎθの分布法則による発散を示しながら基板ホルダ２０の全体または一部に拡散し、基板ホルダ２０に保持された基板上に堆積して膜形成材料からなる膜が形成される。
第１膜形成材料源３０は、上記のように基板ホルダの全体または一部である所望する領域に拡散するように、上記の発散を考慮して基板ホルダから所定の距離を隔てて設置されている。

例えば、第１膜形成材料源３０からは、一対の破線Ａ_３０の間の領域において気体の膜形成材料が拡散し、基板ホルダ２０に保持された基板上に堆積して膜形成材料からなる膜が形成される。
破線Ａ_３０の間の領域は、基板ホルダ２０の領域の全域を覆っていてもよく、一部であってもよい。

成膜チャンバ１０に内部に、例えば、イオン源３２が設けられている。
イオン源３２からは、気化させた気体の膜形成材料および基板上に堆積した膜に照射して堆積した膜の緻密化を行うためのイオンが発せられる。
ここで、イオン源３２から発せられたイオンは、基板ホルダ２０の領域に対する濃度に勾配を有しており、かつ、基板ホルダ２０の領域の全面に照射される。
イオン源３２から発せられるイオンは、例えばＨｅやＡｒなどの不活性ガスのイオンである。また、その他の反応性のイオンを用いることも可能である。

また、例えば、イオン源３２の近傍に、必要に応じてイオン源遮蔽隔壁３３が設けられている。
イオン源遮蔽隔壁３３は、イオンの拡散制御及びイオン源の汚染防止などの機能を有する。

例えば、イオン源３２からは、破線Ｃ_３２を中心として、一対の破線Ａ_３２の間の領域において高濃度のイオンが照射され、一対の破線Ａ_３２の間の領域の外部である一対の一点差線Ｂ_３２の間の領域において低濃度のイオンが照射される。
基板ホルダ２０の領域は、全域において、上記の高濃度のイオンが照射される領域と低濃度のイオンが照射される領域のいずれかとなる。
例えば、破線Ａ_３２と一点差線Ｂ_３２の間の領域では、外側の領域程イオンの濃度が低下する濃度プロファイルを有する。また、低濃度の均一なプロファイルでもよい。

本実施形態の成膜装置においては、さらに第２膜形成材料源３４が設けられている。
第２膜形成材料源３４としては、第１膜形成材料源３０と同様に、電子銃加熱型（ＥＢ）材料源、抵抗加熱型（ＲＨ）材料源、レーザ加熱型材料源、ホローカソード加熱型材料源、あるいは、スパッタリング型材料源などを用いることができる。
また、例えば、第２膜形成材料源３４の近傍に、必要に応じて第２遮蔽隔壁３５が設けられている。
上記の第１遮蔽隔壁３１及び第２遮蔽隔壁３５は、例えば、各膜形成材料源から発生した気体が互いの材料源にたいして汚染干渉をしないようにする機能を有する。

例えば、第２膜形成材料源３４からは、一対の破線Ａ_３４の間の領域において気体の膜形成材料が拡散し、基板ホルダ２０に保持された基板上に堆積して膜形成材料からなる膜が形成される。
破線Ａ_３４の間の領域は、基板ホルダ２０の領域の全域を覆っていてもよく、一部であってもよい。

本実施形態においては、１個の基板ホルダに保持された１枚あるいは複数枚の基板に対して成膜する、いわゆるバッチ式の成膜装置について説明している。
本実施形態の成膜装置は、バッチ式に限らず、いわゆる、インライン方式で成膜対象物を蒸着チャンバ１０内にパスバイあるいはステップバイステップなどの方式で連続的に搬送する装置にも適用可能である。

図２は、本実施形態に係る成膜装置の模式構成図であり、基板ホルダ２０に対する、第１膜形成材料源３０、第１遮蔽隔壁３１、イオン源３２、イオン源遮蔽隔壁３３、第２膜形成材料源３４、及び第２遮蔽隔壁３５のレイアウトを示す。
また、イオン源３２から高濃度のイオンが照射される領域Ａ_３２と、低濃度のイオンが照射される領域Ｂ_３２の区分を示す。
基板ホルダ２０の領域は、全域において、上記の高濃度のイオンが照射される領域Ａ_３２と低濃度のイオンが照射される領域Ｂ_３２のいずれかとなる。

高濃度のイオンが照射される領域Ａ_３２と低濃度のイオンが照射される領域Ｂ_３２の境界は、イオン源遮蔽隔壁３３の配置及び構成などによって調整可能であり、図１及び図２においてはドーム状の基板ホルダ２０の回転軸近傍に上記境界が位置するように配置されているが、必要に応じて適宜変更することが可能である。

［膜形成材料］
膜形成材料は、目的とする膜の特性に応じて適宜選択可能である。例えば、膜形成材料が、シリコン、酸化シリコン、酸化タンタルなどの無機材料の場合、膜形成材料源として電子銃加熱型材料源あるいはスパッタリング型材料源を用いることができる。
また、不図示のプラズマ発生部から得たプラズマを用いて、成膜中あるいは成膜後にプラズマ処理を施し、膜を酸化させることも可能である。
例えば、膜形成材料が、フッ化炭素系化合物あるいはパーフロロアルキルシラザンなどのシリコーン樹脂などの有機材料の場合、膜形成材料源として抵抗加熱型材料源を用いることができる。
その他、真空蒸着法あるいはスパッタリング法などの物理蒸着法に適用可能な膜形成材料であれば、適用可能である。

第１膜形成材料源３０と第２膜形成材料源３４が両者とも無機材料の膜を形成するための材料源であってもよく、また、両者とも有機材料の膜を形成するための材料源であってもよい。
また、成膜チャンバ１０内に３個以上の膜形成材料源を有する構成であってもよい。
この場合、各膜形成材料源は、無機材料の膜を形成するための材料源と有機材料の膜を形成するための材料源のいずれであってもよい。

本発明の成膜装置によれば、基板ホルダの領域に対する濃度に勾配を有するイオンを基板ホルダの領域の全面に照射し、膜にイオンを照射して膜を緻密化することにより、イオンアシスト方式の成膜方法において、形成した膜に対するイオンアシストによる緻密化の効果を高めることができる。

［成膜方法］
次に、本実施形態に係る成膜方法について説明する。
例えば、上述の本実施形態に係る成膜装置を用いて行う。
まず、例えば、成膜チャンバ１０中に設けられた基板ホルダ２０に、基板の成膜領域が膜形成材料源側に臨むようにして、１枚あるいは複数枚の基板を保持する。
次に、例えば、成膜チャンバ１０を所定の圧力に真空引きし、次に、基板ホルダ２０をドーム状の形状の中心を回転軸として回転駆動しながら、第１膜形成材料源３０において、電子銃加熱あるいは抵抗加熱などのそれぞれの材料源に備えられた加熱手段またはスパッタリングなどによって気体の膜形成材料を生成、基板ホルダ２０の保持された基板上に堆積させる。
これにより、基板上に膜形成材料からなる膜を形成する。

次に、例えば、イオン源３２からイオンを発生させ、気化させた気体の膜形成材料および基板上に堆積した膜に照射して堆積した膜の緻密化を行うように照射する。
イオン源３２から発せられるイオンは、例えばＨｅやＡｒなどの不活性ガスのイオンである。また、その他の反応性のイオンを用いることも可能である。

ここで、イオン源３２から発せられたイオンは、基板ホルダ２０の領域に対する濃度に勾配を有しており、かつ、基板ホルダ２０の領域の全面に照射される。
上記のイオン源３２から発せられたイオンにより、堆積した膜の緻密化を行われる。

本実施形態の成膜方法においては、さらに第２膜形成材料源３４において、電子銃加熱あるいは抵抗加熱などのそれぞれの材料源に備えられた加熱手段またはスパッタリングなどによって気体の膜形成材料を生成、基板ホルダ２０の保持された基板上に堆積させてもよい。

例えば、第１膜形成材料源３０として、シリコン、酸化シリコン、酸化タンタルなどの無機材料の膜を形成するための材料源を用いることができる。
また、例えば、第２膜形成材料源３４として、フッ化炭素系化合物あるいはパーフロロアルキルシラザンなどのシリコーン樹脂などの有機材料の膜を形成するための材料源を用いることができる。
第１膜形成材料源３０と第２膜形成材料源３４が両者とも無機材料の膜を形成するための材料源であってもよく、また、両者とも有機材料の膜を形成するための材料源であってもよい。
また、３個以上の膜形成材料源からそれぞれ気化した膜形成材料を得て成膜してもよい。この場合、各膜形成材料源は、無機材料の膜を形成するための材料源と有機材料の膜を形成するための材料源のいずれであってもよい。

例えば、特定の膜形成材料に対してアシストイオンによる効果を得ようとする場合、基板ホルダ上に想定される上記特定の膜形成材料の気体の到着領域において、アシストイオンの電流密度分布が高濃度となり、上記特定の膜形成材料の気体が到達しない領域にはアシストイオンの電流密度分布が低濃度となるように照射が行われるよう非対称のレイアウトでイオンを入射させることが有効である。

上記の成膜方法にように、膜形成材料源が二個以上存在する場合でも、非対称のレイアウトでアシストイオンを入射させることは可能である。

有機材料と誘電体材料を膜形成材料として用いる場合、イオンアシストは誘電体物質に対して使用する場合が多く、イオン源への有機材料による汚染は効率的な防着シールドを形成することができる。

従来のイオンアシスト方式の成膜方法では、膜形成材料源から気化された気体の膜形成材料のすべての基板上に成膜され、イオンソースによる一定なイオンビーム電流密度でイオン照射を行うので、一定な電流密度のイオンビームから照射するイオンアシスト効果に対して、形成された薄膜の内部応力、蒸着された分子の配列、膜表面の物性などの膜質の改善が十分ではなかった。
イオンアシスト源は、一概に全面に均一な電流密度を有している事が最善ではなく、場合によっては成膜された面へダメージやスパッタリングによる膜の現象が悪影響を及ぼす。

特に、近年、大量生産を行うために装置は大型化の傾向にあるが、従来の全面照射によるＩＡＤ成膜の手法ではドーム状の基板ホルダ全体で均一な製品を製造することができない。
大型の装置においては、基板へ薄膜を形成する場合、膜形成材料の気体の不均一が発生し、あるいは、膜形成材料の気体が到達しない領域が発生する場合があるためである。

タブレット型タッチスクリーンデバイス等に多用されている防汚膜の生産において、誘電体材料と有機材料の成膜をバッチ内で処理を完了する必要がある。
しかしながら、有機材料の汚染は誘電体材料の膜形成材料源へ悪影響を及ぼす。

本実施形態の成膜方法によれば、基板ホルダの領域に対する濃度に勾配を有するイオンを基板ホルダの領域の全面に照射し、膜にイオンを照射して膜を緻密化することにより、イオンアシスト方式の成膜方法において、形成した膜に対するイオンアシストによる緻密化の効果を高めることができる。
特に、均一照射エリアの限られた既存のイオン源を用いて、大量生産を目的とした大型装置に最適化し、最大限の能力を発揮する成膜方法である。

本実施形態において用いられるイオン源としては、基板ホルダ全面に、イオン電流密度の傾斜を持った分布特性を有したイオン源を用いる。
上述のように基板ホルダの領域に対する濃度に勾配を有するイオンを基板ホルダの領域の全面に照射可能に構成されていれば、どのような構成でもよい。

一般的に、アシスト用のイオン源のからのイオン電流密度は、基板距離が離れるほど小さくなる。
成膜エリアと非成膜エリアで照射面積を比較すると、非成膜エリアの方が面積が大きい。このため、アシストイオンの照射を基板ホルダの領域の一部に限定することは、成膜工程の生産レートが限定されてしまうことになる。
よって、本実施形態のように、非対称のレイアウトであっても成膜面の全面へアシストイオンの照射を継続することでより、高効率な生産が可能となる。

また、基板ホルダ２０の領域の全面に照射されるので、基板上には成膜中常時イオンが照射されており、成膜速度の向上を図ることができる。
また、基板ホルダ２０の領域に対する濃度に勾配を有しているので、形成される膜の内部応力を低減することができる。

例えば、本実施形態の成膜方法は、イオン照射工程において、基板ホルダの領域の一部に高濃度のイオンを照射し、かつ、基板ホルダの領域の残部に低濃度のイオンを照射することが好ましい。

例えば、イオン源３２からは、一対の破線Ａ_３２の間の領域において高濃度のイオンが照射され、一対の破線Ａ_３２の間の領域の外部である一対の一点差線Ｂ_３２の間の領域において低濃度のイオンが照射される。
基板ホルダ２０の領域は、全域において、上記の高濃度のイオンが照射される領域と低濃度のイオンが照射される領域のいずれかとなる。

また、例えば、本実施形態の成膜方法は、イオン照射工程において、基板がイオンの高濃度領域と低濃度領域を交互に通過するように基板を移動させながら行うことが好ましい。
基板がイオンの高濃度領域と低濃度領域を交互に通過するように基板を移動させることで、基板に高濃度のイオンと低濃度のイオンのいずれかを常時照射することができる。

また、例えば、本実施形態の成膜方法は、イオン照射工程において、基板が所定の周期でイオンの高濃度領域と低濃度領域を交互に通過するように基板を移動させながら行うこことが好ましい。
例えば、イオン照射工程において、基板ホルダを回転駆動することで基板を移動させながら行うことで、基板が所定の周期でイオンの高濃度領域と低濃度領域を交互に通過するように基板を移動させることができる。

本実施形態においては、アシストイオンは、結果的にドーム状の基板ホルダに対して不均一ながら全面に照射される。
基板ホルダは一定速度で回転されており、この時に基板に対しては、周期性のある電流密度の揺らぎが与えられる。この揺らぎによりアシスト効果に強弱を与え、基板上のマイグレーション効果等に意図的な強弱をつけることが可能である。

また、例えば、本実施形態の成膜方法は、成膜工程において、成膜速度を所定の周期で変化させて膜を形成することが好ましい。
例えば、基板ホルダを回転駆動することで基板を移動させながら行うことで、成膜速度を所定の周期で変化させて膜を形成することができる。

また、例えば、本実施形態の成膜方法は、成膜工程における成膜速度が最大となる位置において、イオン照射工程におけるイオン照射量が最大となるように、基板を移動させながら行うことが好ましい。

また、例えば、本実施形態の成膜方法は、成膜工程における成膜速度が最大となる位置において、イオン照射工程におけるイオン照射量が最小となるように、基板を移動させながら行うことが好ましい。

また、例えば、本実施形態の成膜方法は、基板ホルダに基板を複数枚保持して、成膜工程及びイオン照射工程を行うことが好ましい。
本実施形態の成膜方法によれば、基板ホルダに保持された複数枚の基板に対して均一なイオンアシストの効果を享受できる。

本実施形態に係る成膜方法は、成膜チャンバ中において回転する基板ホルダや冶具を有する一般的なバッチ処理型成膜装置に適用可能である。また、基板が直進搬送されるようなインライン型の成膜装置等に適用可能である。
ＩＡＤプロセスを適用する成膜装置及び方法であれば、応用可能であり、用途を限定するものではない。

アシスト用のイオン源からのイオン電流密度の傾斜バランスは、膜形成材料の濃度分布に対して一様となる訳ではなく、膜形成材料の性質によってイオン電流密度の強弱バランスを適宜変更することができる。

＜第２実施形態＞
［成膜装置の構成］
図３は、本実施形態に係る成膜装置の模式構成図であり、基板ホルダ２０に対する、第１膜形成材料源３０、第１遮蔽隔壁３１、イオン源３２、イオン源遮蔽隔壁３３、第２膜形成材料源３４、及び第２遮蔽隔壁３５のレイアウトを示す。
また、イオン源３２から高濃度のイオンが照射される領域Ａ_３２と、低濃度のイオンが照射される領域Ｂ_３２の区分を示す。
基板ホルダ２０の領域は、全域において、上記の高濃度のイオンが照射される領域Ａ_３２と低濃度のイオンが照射される領域Ｂ_３２のいずれかとなる。

高濃度のイオンが照射される領域Ａ_３２が、第１膜形成材料源３０と第２膜形成材料源３４から等距離となるようなレイアウトである。
第１膜形成材料源３０と第２膜形成材料源３４から発せられる膜形成材料の特性及び所望の特性の膜を形成するために、高濃度のイオンが照射される領域Ａ_３２と低濃度のイオンが照射される領域Ｂ_３２のレイアウトを適宜変更することが可能である。

＜第１実施例＞
図４は上記の実施形態に係る成膜方法により成膜する場合の成膜速度とイオン照射量の基板位置に対する変化を示す図である。

図４中、実線ａ，ｂ，ｃは、それぞれ基板ホルダの回転速度が、低速、中速、高速の場合において基板に照射されるイオン電流密度の相対値（ＩＤ）を示す。また、破線ｄ，ｅ，ｆは、それぞれ基板ホルダの回転速度が、低速、中速、高速の場合において基板に堆積される膜の成膜速度の相対値（ＤＳ）を示す。図中の横軸は回転移動する基板の位置を示す。

イオン照射工程において、基板が所定の周期でイオンの高濃度領域と低濃度領域を交互に通過するように基板を移動し、かつ、成膜工程において、成膜速度を上記の所定の周期で変化させて膜を形成する。

本実施例の成膜方法は、成膜工程における成膜速度が最大となる位置において、イオン照射工程におけるイオン照射量が最大となるように、基板を移動させながら行う。
形成する膜が、成膜時にイオンを照射してイオンのアシスト効果を得ることが好ましい場合に好ましく適用できる。

＜第２実施例＞
図５は第２実施例に係る成膜速度とイオン照射量の基板位置に対する変化を示す図である。

図５中、実線ａ，ｂ，ｃは、それぞれ基板ホルダの回転速度が、低速、中速、高速の場合において基板に照射されるイオン電流密度の相対値（ＩＤ）を示す。また、破線ｄ，ｅ，ｆは、それぞれ基板ホルダの回転速度が、低速、中速、高速の場合において基板に堆積される膜の成膜速度の相対値（ＤＳ）を示す。図中の横軸は回転移動する基板の位置を示す。

本実施例の成膜方法は、成膜工程における成膜速度が最大となる位置において、イオン照射工程におけるイオン照射量が最小となるように、基板を移動させながら行う。
形成する膜が、成膜時にイオンを照射することが好ましくない場合に、成膜速度が高い位置でのイオン照射を避けて成膜を行うことができる。

本発明は上記の説明に限定されない。
例えば、上記においては真空蒸着法及びスパッタリング法に適用した実施形態について説明したが、イオンプレーティング法にも適用可能である。
また、上記に実施形態では真空蒸着法により無機膜あるいは有機膜を形成しているが、無機膜及び有機膜を連続的に形成する成膜方法あるいはこれらを交互に積層させる成膜方法にも適用できる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

１０…成膜チャンバ
１１…排気管
１２…真空ポンプ
２０…基板ホルダ
３０…第１膜形成材料源
３１…第１遮蔽隔壁
３２…イオン源
３３…イオン源遮蔽隔壁
３４…第２膜形成材料源
３５…第２遮蔽隔壁

Claims

成膜チャンバ中に設けられた基板ホルダに保持された成膜対象である基板に対して、膜形成材料を堆積させ、前記基板上に前記膜形成材料からなる膜を形成する成膜工程と、
前記基板ホルダの領域に対する濃度に勾配を有するイオンを前記基板ホルダの領域の全面に照射し、前記膜にイオンを照射して前記膜を緻密化するイオン照射工程と
を有する成膜方法。
前記イオン照射工程において、前記基板ホルダの領域の一部に高濃度のイオンを照射し、かつ、前記基板ホルダの領域の残部に低濃度のイオンを照射する
請求項１に記載の成膜方法。
前記イオン照射工程において、前記基板が前記イオンの高濃度領域と低濃度領域を交互に通過するように前記基板を移動させながら行う
請求項１または２に記載の成膜方法。
前記イオン照射工程において、前記基板が所定の周期で前記イオンの高濃度領域と低濃度領域を交互に通過するように前記基板を移動させながら行う
請求項３に記載の成膜方法。
前記イオン照射工程において、前記基板ホルダを回転駆動することで前記基板を移動させながら行う
請求項４に記載の成膜方法。
前記成膜工程において、成膜速度を前記所定の周期で変化させて前記膜を形成する
請求項４または５に記載の成膜方法。
前記成膜工程における前記成膜速度が最大となる位置において、前記イオン照射工程におけるイオン照射量が最大となるように、前記基板を移動させながら行う
請求項６に記載の成膜方法。
前記成膜工程における前記成膜速度が最大となる位置において、前記イオン照射工程におけるイオン照射量が最小となるように、前記基板を移動させながら行う
請求項６に記載の成膜方法。
前記基板ホルダに前記基板を複数枚保持して、前記成膜工程及び前記イオン照射工程を行う
請求項１〜８のいずれかに記載の成膜方法。