TWI604075B - Film forming method and film forming apparatus - Google Patents

Film forming method and film forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
TWI604075B
TWI604075B TW101131112A TW101131112A TWI604075B TW I604075 B TWI604075 B TW I604075B TW 101131112 A TW101131112 A TW 101131112A TW 101131112 A TW101131112 A TW 101131112A TW I604075 B TWI604075 B TW I604075B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
film
substrate
film forming
region
substrates
Prior art date
Application number
TW101131112A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201315826A (zh
Inventor
Ichiro Shiono
Tatsuya Hayashi
Yousong Jiang
Ekisyu Nagae
Mitsuhiro Miyauchi
Shingo Samori
Original Assignee
Shincron Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shincron Co Ltd filed Critical Shincron Co Ltd
Publication of TW201315826A publication Critical patent/TW201315826A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI604075B publication Critical patent/TWI604075B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021—Cleaning or etching treatments
    • C23C14/022—Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
    • C23C14/545—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material
    • C23C14/546—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material using crystal oscillators

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

成膜方法及成膜裝置
本發明是關於適用於特別是光學薄膜、功能性薄膜等的各種成膜之成膜方法及成膜裝置。
在用於光學鏡片、濾光器等的光學材料之光學薄膜(含抗反射膜)的領域中，其光學特性稍微變差就會使最終產品的特性顯著變差。因此，業界希望針對光學薄膜提升其光學特性(例如透光性等)。另外，經由下列步驟而形成作為功能性薄膜的一例之防污膜的技術為已知(專利文獻1)。其方法，是使處理對象之複數個基板保持在基板托座的基板保持面的全面之後，使此基板托座在真空反應室內旋轉。接下來在維持此旋轉的狀態下，向著複數個基板的全部連續照射離子(全面照射離子)後，向著藉由離子照射而形成有表面凹凸的基板的全部，使防污膜的形成原料構成的成膜材料蒸發、附著(全面供應成膜材料)。藉由以上的步驟，而為使防污膜沉積於複數個基板全部的凹凸形成面之方法。藉由此手法可形成具有可耐實用的耐磨耗性(專利文獻1的第0029段)，但近年來業界期望更進一步提升防污膜的耐磨耗性。
【先行技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】特開2010-90454號公報
根據本發明的一個面向，是提供可進一步提升各種薄膜的各項功能的成膜方法及成膜裝置。根據本發明的另一面向，是提供可以有效率地形成光學特性進一步提升的光學薄膜之成膜方法及成膜裝置。根據本發明的又另一個面向，是提供可以有效率地形成光學特性進一步提升且具疏水、疏油、防污等的各種特性的功能性薄膜之成膜方法及成膜裝置。
根據本發明，是提供一種防污膜的成膜方法，適用於清潔基體的表面後，在此基體的清潔面形成薄膜，其特徵在於：藉由向基體保持器的基體保持面的部分區域(例如A2)照射能量粒子，使上述能量粒子僅接觸保持於上述基體保持面而旋轉中的複數個基體中的經移動而來到上述區域(A2)的特定的基體群(能量粒子的局部照射)，藉此清潔上述基體的表面。
作為能量粒子者，例示有來自離子源的離子束，其他還有來自電漿源的電漿等。
在本發明中，隨著基體保持器的旋轉，以保持於基體保持面的全部的基體中的任意基板從到達上述區域(A2)到離開上述區域(A2)的時間為t1、以從離開上述區域(A2)到下一次到達上述區域(A2)的時間為t2時，可以決定上述區 域(A2)的大小、配置及/或基體保持器的轉速，而使t1<t2。
在本發明中，以上述順序清潔基板表面後，藉由向基體保持面的部分區域(例如A3)供應薄膜的成膜材料，而可以僅對經移動而來到上述區域(A3)的特定的基體群供應上述成膜材料(成膜材料的局部供應)，藉此在上述基體的清潔面沉積薄膜。成膜材料的供應區域(A3)，可以是與上述清潔基板表面時的能量粒子的照射區域(A2)相同、或與其為不同區域。
在本發明中，能量粒子的照射區域及成膜材料的供應區域之一或二者，可為一封閉曲線所圍成的區域，此封閉曲線所圍成的區域是被劃定為不含基板保持器中的基體保持面的旋轉中心。
在本發明中使薄膜沉積於基體的清潔面時，亦可賦予能量粒子造成的輔助作用。對將沉積的薄膜賦予輔助作用的粒子，亦可利用清潔基體的表面時的能量粒子。也就是在基體表面的清潔終了後、即將開始供應成膜材料時，藉由在不停止而繼續照射能量粒子的狀態下供應成膜材料，而可以賦予能量粒子造成的輔助作用。另一方面，在基體表面的清潔終了時停止能量粒子的照射，而在開始供應成膜材料後，再度開始照射能量粒子，藉此亦可賦予能量粒子造成的輔助作用。
具體而言，在基體的清潔面供應成膜材料的同時，藉由向基體保持器的基體保持面的部分區域照射能量粒子，可使上述能量粒子僅對保持於該基體保持面而旋轉中的複 數個基體中的經移動而來到上述區域的特定的基體群作連續照射而藉此賦予輔助作用，並同時沉積上述薄膜。賦予輔助作用時的能量粒子的照射區域，可以是與上述清潔基板表面時的能量粒子的照射區域(A2)為相同區域、或亦可以是與其為不同區域。
在本發明中，可使用加速電壓為50~1500V的能量粒子及/或亦可使用照射電流為50~1500mA的能量粒子。在本發明中，可使用至少含氧的能量粒子。可使用使用來自離子源照射的離子束作為能量粒子。
根據本發明，是提供一種成膜裝置，其將基體保持器以可繞著鉛直軸旋轉的方式配置在真空容器內，上述基體保持器具有用以保持複數個基體的基體保持面，其特徵在於具有：一能量粒子照射器，以可向上述基體保持面的部分區域(例如A2)照射能量粒子的結構、配置及/或方向，設置於上述真空容器內；以及一成膜器，以可向上述基體保持面的一部分、且是與上述能量粒子照射器造成的能量粒子的照射區域的至少一部分重複的區域(例如A3)供應成膜材料的結構，設置於上述真空容器內。
在本發明中，能量粒子照射器可以是以可對基體保持器的基體保持面的全區的一半以下照射能量粒子的配置，裝設於真空容器內。另外，能量粒子照射器較好是以可照射加速電壓為50~1500V的離子束之離子源所構成。
在本發明中，成膜器可以是包含成膜源與限制器所構成，上述成膜源是以可在基體保持器的基體保持面的全區 (例如A1)的方向釋出成膜材料的配置及方向設置於上述真空容器內，上述限制器是控制從上述成膜源釋出的成膜材料的飛散方向。此時，限制器是被設置成可對基體保持面的全區的一半以下供應從成膜源釋出的成膜材料。
另一方面，亦可不使用上述限制器，僅以成膜源來構成成膜器。此時，可將成膜源配置在從真空容器內下方的大致中央靠近一端，而可對上述基體保持面的全區的一半以下供應釋出的成膜材料。
將成膜源配置在靠近真空容器內下方的一端時，相對於沿著基體保持器的旋轉中心之鉛直軸延伸方向的基準線，可在成膜源的中心該基體保持器的外緣的最遠點連成的線段所成角度成為40度以上的位置，配置成膜源。
在本發明中，還具有旋轉器來使基體保持器旋轉；能量粒子照射器可裝設在真空容器的內部，而使從上述照射器照射能量粒子的軸線相對於基體保持器的旋轉軸線，具有6度以上、70度以下的角度。在本發明中，能量粒子照射器可裝設在真空容器的側面側，另外可以以在成膜時從保持於基體保持面的基體到上述照射器的距離為平均自由徑以下的方式，裝設上述照射器。在本發明中，能量粒子照射器可經由至少可調整安裝角度的支持器而安裝在真空容器的側面。
在本發明中，基體保持器是呈平板狀或圓頂狀、或是角錐狀，在形成從其一面貫通至另一面的貫通孔時，成膜時被保持在基體保持面的基體，可保持於基體保持器而塞 著貫通孔。在本發明中，亦可更具備用以加熱基體及基體保持器的加熱器。
根據本發明，在保持於基體保持器的基體保持面而旋轉中的複數個基體表面沉積薄膜之前(成膜開始前)，藉由向基體保持器的基體保持面的部分區域照射能量粒子(離子等)，使能量粒子僅接觸保持於基體保持面而旋轉中的複數個基體中的經移動而來到上述區域的特定的基體群(能量粒子的局部照射)，藉此清潔基體的表面。
根據本發明，在成膜開始前，以時間性的脈衝狀、高密度的方式對各基體照射能量粒子，與朝向保持於基體保持面且旋轉中的複數個基體的全部照射離子(離子的全面照射)之習知手法比較，可以提升基體表面的清潔效果。具體而言，提升複數個基體全部的基體表面的活性度，進一步提升基體與沉積於其上的薄膜之間的結合，其結果是發現了與習知手法比較，進一步提升薄膜的各項功能。
僅向旋轉中的基體保持器的部分區域進行離子等的能量粒子的照射，而以時間性的脈衝狀、高密度的方式對各基體照射能量粒子。藉由此脈衝狀、高密度的能量粒子的照射，促進各基體表面的能量狀態的活性化。此後，提高了經多粒子間的交互作用使各基體的表面到達熱平衡狀態(thermalization)的機率。藉此，與上述習知手法比較，容易在基體表面形成各項性能(機能性薄膜中的耐磨耗性、光學薄膜中的光學特性)優異的薄膜。
根據本發明的較佳樣態，以上述順序清潔基板表面之後，藉由向基體保持面的部分區域供應薄膜的成膜材料，而可以僅對經移動而來到上述區域的特定的基體群供應上述成膜材料(成膜材料的局部供應)，藉此在基體的清潔面沉積薄膜。
藉由此較佳的實施形態，除了上述能量粒子的局部照射所帶來的效果外，可進一步提升基體與沉積於其上的薄膜之間的結合力，其結果可以期待更加容易地在基體表面形成各項功能(前文已列出)優異的薄膜。
接續成膜開始前之能量粒子的局部照射，僅向旋轉中的基體保持器的一部分區域進行薄膜的成膜材料的供應，而以時間性的脈衝狀、高密度的方式，對清潔後的各基體照射薄膜的成膜材料。藉由此脈衝狀、高密度的成膜材料的供應，除了促進基體的表面的能量狀態的活性化之外，亦促進沉積於基體表面的成膜粒子的能量狀態的活性化，更進一步提高了已沉積於基體的表面的成膜粒子到達熱平衡狀態的機率。其結果，可期待更加容易地在基體表面形成各項性能(前文已列出)優異的薄膜。
【用以實施發明的最佳形態】
以下，根據圖式來說明上述發明的實施形態。
<<第一實施形態>>
如第1圖所示，本例的成膜裝置1，是包含縱向圓筒 狀的真空容器10。
真空容器10是具有如一般用於習知的成膜裝置之大致圓筒的形狀之不鏽鋼製的容器，並位在接地電位。在真空容器10設有排氣口(未圖示，在本實施形態中是在面向第1圖的右側)，經由此排氣口連接真空泵24(未圖示)。使真空泵24作動，將真空容器10內排氣而成為既定壓力(例如10-4~3×10-2Pa左右)。在真空容器10形成有用以將氣體導入至內部的氣體導入管(未圖示)。在真空容器10亦可經由門扉(未圖示，在本實施形態中是在面向第1圖的左側)而連接裝載(load lock)室(未圖示)。
在真空容器10的內部上方，固定著基板托座12。基板托座12是不鏽鋼製的構件，形成為被固定成可繞著垂直軸旋轉的圓頂狀，並連接於馬達(未圖示。旋轉器)的驅動軸(未圖示。旋轉器)。
在基板托座12的下表面(基板保持面)，在成膜之時，保持著複數個基板14。另外，在本實施形態的基板托座12的中心設有開口，水晶監視器50則設置在此開口。水晶監視器50是根據在其表面附著氣相沉積物質(成膜材料的蒸發物)造成的共振頻率的變化，以膜厚檢測部51檢測形成於基板14表面的物理膜厚。膜厚的檢測結果則被送至控制器52。
在真空容器10的內部的上方，設置電熱器53(加熱方法)而從上方籠罩基板托座12。基板托座12的溫度是以熱電偶等的溫度感測器54來檢測，其結果被送至控制器52。
控制器52是根據來自膜厚檢測部51的輸出，控制後文所述氣相沉積源34的斷續器34a及離子源38的斷續器38a的開閉狀態，而適當地控制形成至基板14的薄膜的膜厚。另外，控制器52是根據來自溫度感測器54的輸出，控制電熱器53而適當地管理基板14的溫度。另外，控制器52亦管理後文所述的離子源38及氣相沉積源34的作動開始、作動停止等。
在真空容器10的內部的側面側，裝設有能量粒子照射器。作為能量粒子照射器的一例之離子源38是：第一、在氣相沉積源34(後文敘述，以下皆同)開始作動前向基板14照射離子束(ion beam)，基板14為以清潔基板14的表面為目的使用的能量粒子照射裝置；第二、在藉由開始氣相沉積源34的作動而供應成膜材料的同時作照射，而亦為以對沉積在基板上的薄膜賦予離子輔助作用為目的使用之作為成膜促進裝置的能量粒子照射裝置。
離子源38是從反應性氣體(例如O2)、稀有氣體(例如Ar)的電漿引出帶電的離子(O2 +、Ar+)，藉由加速電壓作加速而朝基板14射出。在離子源38的上方具有斷續器38a，斷續器38a是被設置在阻斷從離子源38向基板14的離子束的位置，並可操作打開、關閉。斷續器38a是被來自控制器52的指令所控制來作適當的打開、關閉。
本例的離子源38是例如如第2圖所示，基板托座12接受來自馬達的驅動而繞著垂直軸旋轉，保持於旋轉當中的基板托座12的全部的基板14中，特定的基板14群是移 動而來到以粗實線圍起的區域A2，離子源38是以可局部性地僅對上述特定的基板14群照射離子束的結構(例如電極的曲率)、配置及/或方向來設置。
也就是在本例中，是使離子源38造成的離子束的照射區域(A2)小於基板托座12的基板保持面之下表面全區(第2圖的雙點鏈線圍成的區域A1)的方式，配置離子源38(A2<A1)。較好為以A2≦((1/2)×A1)、也就是使照射區域(A2)成為基板托座12的下表面全區的一半以下的方式，配置離子源38。
藉由將離子源38作如此配置，從離子源38照射的離子束，會局部性地僅對保持於旋轉中的基板托座12的全部的基板14中的經移動而來到區域A2的特定的基板14群作照射(離子局部照射)。另外，藉由以既定時間持續本例的離子局部照射，最終可對保持於旋轉當中的基板托座12的全部的基板14照射離子束。
以基板托座12的離子照射面側的中心的位置為(x,y)=(0,0)時，以測定點(請參考第3圖)的移動軌跡與x軸在x>0的部分的交點為基準點(測定位置=0度)，其中上述測定點是藉由基板托座12的旋轉而在上述離子照射面側的半徑方向與上述中心相距既定距離之任意點。此時，上述任意點藉由基板托座12的旋轉而在上述軌跡上以逆時鐘旋轉的方式移動的位置、與上述中心連結成線段，在第4圖所示的圖表中，此線段相對於x軸(但限於x>0)而成的角度(x1。在第3圖中表為θ)作為0度~360度的X軸， 在各x1的離子電流密度(y1)作為0μA/cm2~70μA/cm2的Y軸，將x1與y1的值繪示在上述X軸與Y軸而成的XY平面。此第4圖的圖表，是顯示在第2圖所示區域A2的上述測定點中的離子照射的狀態。
如第4圖所示，可理解在測定點的離子電流密度是隨著測定位置而變動。這意味著關於藉由基板托座12的旋轉而在軌跡上移動的測定點，有些測定位置會被離子照射，有些測定位置不被離子照射。本例的測定點，是從離子的照射為80°的位置開始，在180°前後紀錄到最大密度，而在230°的位置終了。
另外，除了第2圖的樣態，亦可將離子源38配置為使離子束可局部照射在例如第5圖的粗實線圍起的區域A2’的方式。然而，在第5圖的樣態中，在保持於基板托座12的旋轉軸(圖中，請參照「x」)附近的特定的基板14、與保持於基板托座12的外圈附近的其他的基板14之間，會有離子束的相對照射時間不同的情況。此時，亦會有保持於基板托座12的所有的基板14的特性未均一化的情況。因此在本例中，如第2圖所示，較好為配置離子源38而可將離子束照射在以既定的封閉曲線(例如大致橢圓)圍起的區域(此區域不含基板托座12的旋轉軸之旋轉中心)。成為以不含基板托座12的旋轉中心這般狹長封閉曲線所圍成的區域，實現了離子束的脈衝照射。
回到第1圖，在本例中，在斷續器38a的上方亦可設置調整壁38b、38b，其是用來調整從離子源38引出的離 子的指向性。藉由設置調整壁38b、38b，無論如何配置上述的離子源38，均可將離子束照射在基板托座12的既定區域(例如第2圖的區域A2、第5圖的區域A2’等)。
本例的離子源38，是經由作為支持裝置的附件44而安裝於真空容器10的側面。
將離子源38安裝在真空容器10的側面側的情況，與將其與氣相沉積源34同樣配置在真空容器10的內部下方的情況比較，從離子源38照射的離子束會以較短的飛行距離到達基板14。其結果，可抑制撞擊基板14時的離子的動能的降低。另外，我們認為使保持高動能狀態的離子束從斜向撞擊至基板14表面，可更大幅度展現對基板14表面的離子清潔效應、離子輔助作用等，而有效地除去基板14表面的不純物原子之結果，促進基板14表面的原子、與藉由氣相沉積飛過來的成膜材料分子的鍵結，而提升於其上成膜的薄膜各項功能的提升。
本例的離子源38是配置在比氣相沉積源34的配置位置還接近基板14的位置，差距是離子源38的本體長度以上的量。另外，為了容易安裝離子源38，是將真空容器10的側面的一部分傾斜形成，但離子源38的安裝離子源38位置為任意。另外，離子源38的安裝位置並未限定在真空容器10的內部側面，亦可與氣相沉積源34同樣地在真空容器10的內部下方。無論是任一種，是安裝在可將離子束照射在保持於基板托座12的基板14的一部分之位置。
附件44(支持器)是離子源38的支持裝置，並安裝在 真空容器10的側面。附件44具有保持於真空容器10側的支架(bracket)(未圖示)、以可對支架傾斜的方式支持離子源38側的銷(未圖示)、與將離子源38的傾斜固定在既定位置之螺釘構成的制動構件(未圖示)。因此，可任意調節離子源38的安裝角度。另外，在真空容器10側裝設支架，藉由將此支架固定在可調整位置的底板(未圖示)，而構成為不僅僅是安裝角度可調整、還可調整高度方向、半徑方向的位置。另外，高度方向、半徑方向的位置調整，是使底板在上下方向及半徑方向移動而進行。
藉由變更離子源38的安裝高度h及半徑方向的位置，可將離子源38與基板14調整為適當的距離；藉由變更安裝角度，可調整撞擊在基板14的離子束的入射角度、位置等。藉由調整離子源38的高度方向、半徑方向的位置、及安裝角度，將離子束的損失抑制在最小限度，並對離子源38的照射區域(例如第2圖的A2、第5圖的A2’)調整為使離子電流密度呈均一的分布。
離子源38的安裝角度θ是照射離子束的軸線與基板托座12的旋轉軸線而成的角度。此角度過大或過小，會有減少藉由離子束照射之基板14表面的清潔效果、還有對薄膜的離子促進效果之虞，而有薄膜的各項功能提升的效果減少或是消失之虞。
在本例中，離子源38的安裝角度θ為6~70度的角度範圍時，最終可以更進一步提升形成於基板14表面的薄膜的各項功能之情況是得到期待。
另外，若來自離子源38的離子束是可到達基板14的範圍，則從斜向將離子束入射於基板14表面的方法，未依存於基板14與離子源38的距離。
另外，上述的安裝角度θ當然可根據基板托座12、真空容器10等的大小或成膜材料而適當變更。
安裝高度h是被設定為使離子源38與基板14的距離為適當。安裝高度h若過高，則安裝角度θ會過大；另一方面若安裝高度h過低，則使基板14與離子源38的距離變長的同時，安裝角度θ會過小。因此，安裝高度h必須是可獲得適當的安裝角度θ的位置。
離子源38與基板14的平均距離，較好是等於或低於平均自由徑1。例如若平均自由徑1=500mm，則離子源38與基板14的距離較好亦為500mm以下。使離子源38與基板14的距離為平均自由徑1以下，則從離子源38釋出的離子的半數以上可以以未撞擊的狀態而撞擊至基板14。由於可以將具有並維持高能量的離子束照射於基板14，其後成膜的薄膜的各項功能提昇的效果顯著。
在此處，「離子源38與基板14的距離」，指的是離子源38的中心與從離子源38的中心到基板托座12的成膜面側的中心之距離。同樣地，「氣相沉積源34與基板14的距離」，指的是氣相沉積源34的中心與從氣相沉積源34的中心到基板托座12的成膜面側的中心之距離。另外，「離子源38的本體長度」，指的是從離子源38(離子槍)的電極到離子電漿放電室的底部的距離。
離子源38的安裝位置，並未受限於真空容器10的側面側的位置，亦可以是藉由附件44而與真空容器10的側面的壁面分離的位置。由於附件44在半徑方向亦可調整離子源38的位置，故可以簡單地作這樣的配置。此時，由於可以從較近的位置對基板14照射離子束，即使以較低的能量(低消耗功率)仍可獲得離子局部照射的效果。
另外，亦可將離子源38設在底部。此時，可在底部設置台座而將離子源38安裝於台座之上。另外，藉由將離子源38安裝在真空容器10的側面，藉由氣相沉積源34和基板之間配置之膜厚補正板(未圖示)，由於不會妨礙離子束的照射，而減少離子的損失，故較佳。
因此在真空容器10的內部的側面側，設置中和器(neutralizer)40。中和器40是將離子源38作為成膜促進裝置使用時作動的第二成膜促進裝置。從氣相沉積源34向基板14移動的成膜材料，是藉由從離子源38照射的正離子(離子束)的撞擊能量，高緻密性且堅固地附著於基板14的表面。此時，基板14是藉由離子束所含的正離子而帶正電。另外，藉由從離子槍38射出的正的離子(例如O2 +)累積於基板14，而引起基板14全體帶正電的現象(帶電現象)。一旦發生帶電現象，會引起帶正電的基板14與其他構件之間的異常放電，因放電造成的衝擊會有破壞形成於基板14表面的薄膜(絕緣膜)的情形。另外，由於基板14帶正電使得從離子源38射出的正的離子造成的撞擊能量降低，亦會有薄膜的緻密性、附著強度等減少的情況。為 了解決上述問題，並電性上中和(中和化)在基板14累積的正的電荷，可如本例般設置中和器40。
本例的中和器40是在藉由離子槍38的離子束的照射當中，向基板14釋放電子(e-)的成膜促進裝置，從Ar等的稀有氣體的電漿引出電子，以加速電壓加速而射出電子。從此處射出的電子中和附著於基板14表面的離子造成的帶電。
在本例中，中和器40是以既定距離與離子源38分離設置。另外，在中和器40的上方，亦可設置調整壁(省略圖示。請參考例如調整壁38b)，其用以調整從中和器40釋出的電子的指向性。
中和器40的配置，只要是可對基板14照射電子而中和的位置即可，其配置可與離子源38同樣而對保持於基板托座12的基板14的一部分照射電子、或亦可與氣相沉積源34同樣而可以將電子照射在基板14的全部之配置。
中和器40只要是配置在可對基板14照射電子而中和的位置即可。在本例中，是將中和器40配置在接近基板托座12的配置。在這樣的配置下，可向附著從離子源38照射的離子之基板托座12的區域，正確地照射電子。
另外，若在與離子源38以既定距離分離的位置裝設中和器40，則少有與從離子源38向基板14移動當中的離子直接反應的情況，而可以有效地中和基板托座12的電荷。因此，即使施加於中和器40的電流值低於習知的氣相沉積裝置，仍可適用於中和基板托座12。由於可在基板14表 面供應充分的電子，可以使例如高折射率膜、低折射率膜等的介電膜完全氧化。
在本例中，是分別一個一個地構成離子源38及中和器40，但亦可構成為分別配置複數個離子源38及中和器40。例如，亦可構成為沿著旋轉的基板托座12的旋轉方向設置複數個離子源38與中和器40。在這樣的構成下，可更有效地適用於具有大尺寸的基板托座12之大型的成膜裝置。
在本例中，在真空容器10的內部下方，裝設以成膜源與限制器構成的成膜器。
作為成膜源的一例之氣相沉積源34，在本例中是電阻加熱式的(直接加熱式、間接加熱式等的)氣相沉積源。氣相沉積源34具有坩堝(舟皿)34b與斷續器34a，其中坩堝34b是在上方具有用來承載成膜材料的凹部，斷續器34a是以可打開關閉的方式被設置在阻斷從坩堝34b釋放到基板14方向的成膜材料的全部蒸發物的位置。斷續器34a是被來自控制器52的指令而適當地控制打開關閉。
直接加熱式是在金屬製的舟皿安裝電極而使電流流動，直接加熱金屬製的舟皿而以舟皿本身作為電阻加熱器，而將放入其中的成膜原料加熱。間接加熱式中，舟皿非直接的熱源，是藉由使電流在與舟皿另外設置的加熱裝置例如過渡金屬等的稀有金屬等構成的氣相沉積燈絲流動而作加熱的方式。
在坩堝34b承載成膜材料的狀態下，若藉由舟皿本身或與舟皿另外設置的加熱裝置來加熱成膜材料並在此狀態 打開斷續器34a，來自坩堝34b之成膜原料的蒸發物則在真空容器10的內部朝向基板14移動，附著在各個基板14的表面。
另外，氣相沉積源34並未限定於電阻熱方式，亦可以是電子束加熱方式的氣相沉積源。氣相沉積源34為電子束加熱方式的氣相沉積源時，此氣相沉積源除了具有坩堝34b及斷續器34a，還可另外具有電子槍及電子槍電源(二者皆未圖示)來對成膜材料照射電子束(e-)並使成膜材料蒸發。
第1圖所示的本例的氣相沉積源34，是被配置成可對受到來自馬達的驅動而繞著垂直軸旋轉中之旋轉當中的基板托座12所保持的全部的基板14方向(基板托座12的全區)釋出成膜材料的蒸發物之配置與方向(氣相沉積源34的容器10內，大致中央配置的例子)。
作為限制器的一例之限制板36，是用作限制從氣相沉積源34釋出的成膜材料的蒸發物的飛散方向之構件，而被配置為可朝向旋轉當中的基板托座12的全區，限制從氣相沉積源34釋出的成膜材料的蒸發物的飛散方向。其結果，再本例中如第6圖所示，保持於旋轉當中的基板托座12的全部的基板14中，僅對移動而來到粗實現圍起的區域A3的特定的基板14群，而局部地供應從氣相沉積源34釋出的成膜材料的蒸發物。
也就是在本例中，是使氣相沉積源34造成的成膜材料的蒸發物的附著區域(A3)小於基板托座12的基板保持面之下表面全區(第6圖的雙點鏈線圍成的區域A1)的方式， 配置作為成膜器的氣相沉積源34及限制板36(A3<A1)。特別是較好為以A3≦((1/2)×A1)、也就是以使附著區域(A3)成為基板托座12的下表面全區的一半以下的方式，配置成膜器。
在這樣地配置限制板36及氣相沉積源34之下，從氣相沉積源34釋出的成膜材料的蒸發物，會朝保持於旋轉當中的基板托座12的全部的基板14的方向釋出，但由於限制板36會遮蔽一部分的蒸發物的飛散，結果是從氣相沉積源34釋出的成膜材料的蒸發物會局部性地僅附著於全部的基板14中之移動而來到區域A3的特定的基板14群(成膜材料的局部供應)。另外，以既定時間持續作本例的成膜材料的局部供應之下，最終會對保持於旋轉當中的基板托座12的全部的基板14附著成膜材料的蒸發物，而可以沉積薄膜。
另外，以基板托座12的離子照射面側的中心的位置為(x,y)=(0,0)時，以測定點A~C(請參考第7圖)的移動的各軌跡與x軸在x>0的部分的交點為基準點(測定位置=0度)，其中上述測定點A~C是藉由基板托座12的旋轉而在上述成膜面側的半徑方向與上述中心相距既定距離之任意點。此時，上述測定點A~C藉由基板托座12的旋轉而在各軌跡上以逆時鐘旋轉的方式移動的位置、與上述中心連結成線段，在第8圖所示的圖表中，此線段相對於x軸(但限於x>0)而成的角度(x1。在第7圖中表為θ)作為0度~360度的X軸，在各x1的成膜速率(y2)作為0.05nm/秒~0.85nm/ 秒的Y軸，將x1與y2的值繪示在上述X軸與Y軸而成的XY平面。此第8圖的圖表，是顯示在第6圖所示區域A1的各測定點A~C中的成膜材料的蒸發物供應的各狀態。
如第8圖所示，可理解在各測定點的成膜速率是隨著測定位置而變動。這意味著關於藉由基板托座12的旋轉而在各軌跡上移動的各測定點，有些測定位置會有蒸發物附著，有些測定位置不會有蒸發物附著。另外，蒸發物附著的區域，是相當於第6圖的區域A3。
另外，除了第6圖的樣態，亦可將限制板36的配置調整為可在例如第9圖的粗實線圍起的區域A3’局部供應成膜材料的方式。然而，在第9圖的樣態中，在保持於基板托座12的旋轉軸(圖中，請參照「×」)附近的特定的基板14、與保持於基板托座12的外圈附近的其他的基板14之間，會有成膜材料的相對供應時間不同的情況。此時，亦會有保持於基板托座12的所有的基板14的特性未均一化的情況。因此在本例中，如第6圖所示，較好為調整限制板36的配置而可在不含基板托座12的旋轉軸之旋轉中心的封閉曲線圍成的區域供應成膜材料。成為以不含基板托座12的旋轉中心這般封閉曲線所圍成的區域，實現了成膜材料的脈衝供應。另外，離子束的照射區域(例如第2圖的A2)亦可與成膜材料的供應區域(例如第6圖的A3)重複。
另外，在本例中，不一定要設置限制板36。此時例如如第10圖所示，可將氣相沉積源34配置在從容器10內的大致中央靠近一端。在將氣相沉積源34配置在容器內靠近 一端，即使省略限制板36的設置，仍可向旋轉當中的基板托座12的一部分、也就是全部的基板14的一部分(移動而來到既定區域的特定的基板14群)，作成膜材料的局部供應(成膜材料的飛散方向與供應方向相同)。
此時，與第6圖所示的例子同樣地，將氣相沉積源34配置在從真空容器2內的下方大致中央靠近一端，使得藉由氣相沉積源34的成膜材料的蒸發物的附著區域小於基板托座12的下表面全區。在此例中，亦與第6圖所示的例子同樣地，較好為配置氣相沉積源34而使蒸發物的附著區域成為基板托座12的下表面全區(也就是在本發明所稱的「基體保持面的全區」)的一半以下。
在第10圖所示的例子中，氣相沉積源34較好是配置在下列位置：相對於沿著身為基板托座12的旋轉中心之鉛直軸延伸方向(鉛直方向)的基準線，使氣相沉積源34的中心與基板托座12的外緣的最遠點P連成的線段所成角度(θ1)成為較好40度以上、更好60度以上的位置。在配置氣相沉積源34而使相對於基準線的角度θ1成為上述角度以上，則可不使用限制板36而作成膜材料的局部供應。
例外，在第10圖所示例子中，將基板托座12的成膜面側的直徑設為「圓頂徑D1」、將從基板托座12的成膜面側的中心到氣相沉積源34的中心的距離設為「高度D2」、將從上述基準線到氣相沉積源34的中心的最短距離設為「偏移量D3」時，一例可將D1、D2、D3分別設計為D1為1000mm~2000mm左右、D2為500mm~1500mm左右、D3 為100mm~800mm左右。
<<第二實施形態>>
接下來，說明使用成膜裝置1的成膜方法的一例(光學薄膜的成膜方法)。
在本例中，是例示形成作為光學薄膜之一例的濾光器薄膜的情況。在本例中，進行成膜的濾光器薄膜是交互層積高折射率物質與低折射率物質而形成，但關於一種或複數種的蒸發物質(成膜材料)構成的濾光器的成膜，本發明亦可適用，此時可適當變更氣相沉積源34的數量、配置等。
另外，列舉短波通透濾光器(short wavelength pass filter；SWPF)與紅外線遮蔽濾光器，作為在本例製作的濾光器的具體例，但此外亦適用長波通透濾光器(long wavelength pass filter；LWPF)、帶通濾光器(band pass filter)、中性密度濾光器(neutral density filter)等的薄膜元件。
在本例中，是使用高折射率物質(例如Ta2O5、TiO2等)、低折射率物質(例如SiO2)等作為充填於氣相沉積源34的舟皿之成膜材料。
(1)接下來，將複數個基板14以其成膜面成為向下的狀態保持於基板托座12。保持於基板托座12的基板14(基體)，可以是由形狀被加工為例如板狀、透鏡狀等的玻璃、塑膠、金屬等構成。另外，基板14較好為在保持前或保持後作濕式清洗。
(2)接下來，將基板托座12設於真空容器10的內部 後，將真空容器10內排氣至例如10-4~10-2Pa左右。真空度若低於10-4Pa，則真空排氣所需時間過長而有降低產能之虞。另一方面，若真空度高於10-2Pa，則會有成膜不充分的情況而有膜的特性劣化之虞。
(3)接著，在電熱器53通電並使其發熱，以既定速度(後文敘述)旋轉基板托座12。藉由此旋轉使複數個基板14的溫度與成膜條件均一化。
控制器52一旦藉由來自溫度感測器54的輸出，判定基板14的溫度已成為例如常溫~120℃、較好為50~90℃，則進入成膜步驟。基板溫度若不到常溫，則成膜的薄膜的密度低，而有無法得到充分的膜耐久性的傾向。基板溫度若超過120℃，則使用塑膠基板作為基板14時，有發生此基板14的劣化、變形等的可能性。另外，在使用適用無加熱成膜的材料時，亦有在常溫成膜的情況。在本例中，在進入成膜步驟之前，使離子源38位在閒置運轉狀態。另外，亦先準備氣相沉積源34，使其可以藉由斷續器34a的打開動作直接將成膜材料擴散(釋出)。
(4)接下來，控制器52將離子源38的照射電力(功率)從閒置狀態增大至既定的照射電力，打開斷續器38a，開始在旋轉當中的各個基板14的表面照射離子束(基板14表面的清潔)。此時，亦開始中和器40的作動。也就是在成膜前，是對各個基板14的成膜面一併進行下列步驟：照射從離子源38引出的導入氣體(在此處為氧)的離子束之步驟、照射電子之步驟。在本例中，其特徵在於：在濾光器 薄膜的成膜之前，僅對保持於旋轉當中的基板托座12的全部的基板14中之移動而來到區域A2的特定的基板14群，連續進行離子與電子的局部照射。
藉由離子束的局部照射清潔基板14表面的條件如下所述。導入至離子源38的氣體種，只要至少含氬或氧即可，亦可為氬與氧的混合氣體，但較好為氬與氧的混合氣體。上述氣體種的導入量(混合氣體時為合計導入量)例如為1sccm以上、較好為5sccm以上、更好為20sccm以上，且為例如100sccm以下、較好為70sccm以下、更好為50sccm以下。「sccm」是「standard cc/m」的縮寫，是顯示在0℃、101.3kPa(一大氣壓)的狀態。
離子的加速電壓(V)例如為50~1500V、較好為500~1300V、更好為700~1200V。離子的照射電流(I)例如為50~1500mA、較好為200~1300mA、更好為400~1200mA。
涉及基板清潔之向基板托座12的離子源38造成的離子束的全照射時間為「T1」時，在本例中此T1為例如1~800秒、較好為10~100秒左右。另外伴隨著T1，以對保持於基板托座12的每一片基板14的離子束照射時間為「T2」、且將區域A2設定為區域A1的一半時，T2為T1的一半。也就是進行例如600秒(T1)的向基板托座12的離子束的照射的情況，則對每一片的基板14僅進行300秒(T2)的離子束的實際照射。
在本例中，是以可局部照射離子束的配置來配置離子源38(A2<A1)。特別是配置離子源38而成為A2≦((1/2)× A1)的情況下，較好為以成為T2≦((1/2)×T1)的方式照射離子束而清潔基板14表面。另外，在配置離子源38而成為A2≦((1/2)×A1)的同時，在變動基板托座12的轉速的情況下，亦可以以成為T2≦((1/2)×T1)的方式照射離子束。
在本例中，隨著基板托座12的旋轉，以保持於基板托座12的全部的基板14中的任意基板(基準基板)從到達區域A2到離開區域A2的時間為「t1」、以從離開區域A2到下一次即將進入區域A2的時間為「t2」時，較好為決定區域A2的大小、配置及/或基板托座12的轉速，而使t1<t2。設定A2領域的大小等而使t1<t2也就是對基準基板照射的時間短於未照射離子的時間，可更有效率且適當地照射離子。順帶一提，t1與t2的和(t1+t2)是基板托座1旋轉一周的時間，在本例中，較好為將此(t1+t2)設定在0.6秒~20秒左右。也就是將基板托座12的轉速設定為3~100rpm左右。使基板托座12較好為以5~60rpm、更好為10~40rpm旋轉。
中和器40的作動條件如以下所述。導入至中和器40的氣體種例如為氬。上述氣體種的導入量例如為10~100sccm、較好為30~50sccm。電子的加速電壓例如為20~80V、較好為30~70V。電子電流只要是如供應離子電流以上的電流一般的電流即可。
(5)接下來，控制器52將離子源38的斷續器38a保持原狀(打開狀態)的同時，打開斷續器34a，開始成膜材料的離子促進沉積法(IAD：Ion-beam Assisted Deposition method)。此時中和器40亦繼續作動。也就是在本例中，是一併進行以下步驟(成膜處理)：使來自氣相沉積源34的成膜材料對著基板14的成膜面分散之步驟、照射從離子源38引出的導入氣體(在此處為氧)的離子束之步驟、照射電子之步驟(成膜處理)。
在本例中，以下所述亦為特徵：接續上述之基於離子束的局部照射之基板14的表面清潔，僅對保持於旋轉當中的基板托座12的全部的基板14中的經移動而來到區域A3的特定的基板14群，連續進行成膜材料的局部供應。也就是向著藉由斜向照射的離子束的局部照射後的基板14的清潔面，在既定的時間(T3。後文敘述)中，從氣相沉積源34釋出成膜材料的蒸發物，進行成膜處理。還有在本例中，以下所述亦為特徵：在這樣的成膜材料的局部供應的同時，伴隨基於局部照射的離子束之成膜促進。
來自朝向基板托座12的氣相沉積源34之成膜材料的蒸發物的全部釋出時間為「T3」、對保持於基板托座12的每一個基板14的上述蒸發物的附著時間為「T4」、且將區域A3設定為區域A1的一半時，T4是T3的一半。也就是進行例如2000秒(T3)的向基板托座12的蒸發物的釋出的情況，則對每一片的基板14僅進行1000秒(T4)的蒸發物的附著。
在本例中，以可使藉由氣相沉積源34之成膜材料的供應成為局部供應的結構，配置氣相沉積源34及限制板36(A3<A1)。特別是以成為A3≦((1/2)×A1)的結構來配置 氣相沉積源34及限制板36的情況，較好為以成為T4≦((1/2)×T3)的方式來供應成膜材料。另外，以成為A3≦((1/2)×A1)的結構來配置氣相沉積源34及限制板36的同時，改變基板托座12的轉速，亦可以成為T4≦((1/2)×T3)的方式來供應成膜材料。
藉由離子束的局部照射之成膜促進條件，可以以與成膜開始前進行的藉由離子束的部分照射之清潔條件(前列)相同的條件來進行，亦可以以不同的條件來進行。其中，離子的加速電壓(V)例如為50~1500V、較好為100~1200V、更好為200~400V。離子的照射電流(I)例如為50~1000mA、較好為100~1000mA、更好為300~1000mA、再更好為300~600mA。
賦予輔助作用之向基板托座12的離子源38造成的離子束的全部照射時間(全部促進時間)為「T5」時，在本例中此T5可以與來自氣相沉積源34之成膜材料的蒸發物的全部釋出時間(T3)相同，或是亦可以不同。另外伴隨著T5，以對每一片基板14的離子束的實際照射(實際促進)時間為「T6」、且將區域A2設定為區域A1的一半時，T6為T5的一半。也就是向基板托座12釋出蒸發物的同時，進行與此蒸發物的釋出時間(T3)同樣例如600秒(T5)之用以賦予輔助作用的離子束照射的情況，則對每一片的基板14僅進行300秒(T6)之用以賦予輔助作用的離子束的實際照射。
在本例中，以可作離子束的局部照射的配置，配置離子源38(A2<A1)。特別是以成為A2≦((1/2)×A1)的結構來 配置離子源38的情況，可以以成為T6≦((1/2)×T6)的方式來作離子束照射、成膜促進。
中和器40的作動條件，可以以與憑藉成膜開始前進行的離子束的局部照射之清潔(前列)中的情況的相同條件來進行，亦可以以不同條件來進行。
在氣相沉積源34釋出成膜材料的期間，離子源38的斷續器38a的打開動作而釋出的離子撞擊於基板14，藉此使附著於基板14的成膜材料的表面平滑化並緻密化。
藉由此操作重複既定次數，可形成多層膜。藉由離子束的照射會使基板14帶電，從中和器40向基板14照射電子將此帶電中和。如此一來，在基板14的成膜面以既定厚度形成薄膜。
(6)控制器52是藉由水晶監視器50持續監視在基板14上形成的薄膜的膜厚，一旦成為既定的膜厚則停止成膜。藉由這些步驟在各基板101上依序形成輔助膜與防污膜。藉此，在複數個基板14的表面以既定膜厚形成濾光器薄膜，而獲得濾光器。另外，控制器52在停止成膜時，關閉斷續器34a及斷續器38a。
藉由使用憑藉本例的成膜裝置1之成膜方法，在成膜之前，向旋轉當中的基板托座12的基體保持面的部分區域照射離子束，其結果是僅對保持於基板托座12而旋轉中的複數個基板14中之移動而來到上述區域的特定的基板14群照射離子(藉由離子的局部照射之基板14表面的清潔)。離子束的照射區域A2小於基板托座12的下表面全區 A1(A2<A1)。
其結果，在成膜前，以時間性的脈衝狀、高密度的方式對各基板14照射離子束，與將離子束的照射作全面照射(A2=A1)之習知手法比較，可以提升各基板14的表面的清潔效果。具體而言，提升各基板14全部的表面的活性度，進一步提升在成膜時之各基板14與沉積於其上的薄膜的結合，其結果可進一步提升所形成的薄膜的各項功能。
僅向旋轉中的基板托座12的部分區域進行離子束的照射，而以時間性的脈衝狀、高密度的方式對各基板14照射離子束。藉由此脈衝狀、高密度的離子束的照射，促進各基板14的表面的能量狀態的活性化。此後，經多粒子間的交互作用使各基體的表面到達熱平衡狀態的機率高。藉此，與使用離子束的全面照射之上述習知手法比較，可在基板14表面形成各項性能(在本例中為光學薄膜中的光學特性)優異的薄膜。
特別是調整基板托座12的轉速及離子的照射區域其中之一或二者而使T2成為T1的一半以下(T2≦((1/2)．T1)，可以更進一步顯著地發揮這樣的效果。
另外，藉由使用憑藉本例的成膜裝置1之成膜方法，除了離子的局部照射外，向基板托座12的基體保持面的部分區域供應成膜材料，其結果是僅對保持於基板托座12而旋轉中的複數個基板14中之移動而來到上述區域的特定的基板14供應成膜材料(成膜材料的供應)。成膜材料的供應區域A3小於基板托座12的下表面全區A1(A3<A1)。
其結果，除了離子的局部照射所帶來的基板14表面的清潔效果外，進一步提升基板14與沉積於其上的薄膜之間的接合強度，結果進一步提升薄膜的各項功能。
接續離子的局部照射而僅向旋轉中的基板托座12的基體保持面的部分區域進行成膜材料的供應，以時間性的脈衝狀、高密度的方式對於清潔後的各基板14照射薄膜的成膜材料。藉由此脈衝狀、高密度的成膜材料的供應，除了促進各基板14的表面的能量狀態的活性化之外，亦促進沉積於各基板14表面的成膜粒子的能量狀態的活性化，使沉積於各基板14表面的成膜粒子到達熱平衡狀態的機率更高，藉此可在各基板14表面形成各項性能(在本例中為光學薄膜中的光學特性)更加優異的薄膜。
特別是調整基板托座12的轉速及成膜材料的供應區域其中之一或二者而使T4成為T3的一半以下(T4≦((1/2)×T3)，可以更進一步顯著地發揮這樣的效果。
還有在本例中，在成膜材料的局部供應的同時，作賦予輔助作用的離子束的局部照射，因此在正在供應成膜材料的期間，確保對各基板14未照射離子束的時間。沉積於基板14表面的氣相沉積層的構成分子(氣相沉積分子)是在受到賦予輔助作用的離子束的照射期間，藉由此離子束而得到化學反應(氧化)的促進，但另一方面藉由從離子束接受的動能而可能會發生表面遷移(物理激發)的缺陷。在本例中，在未對基板14照射離子束的期間，可使藉由離子束的照射而發生表面遷移的分子靜止(穩定)於穩定的位置 (穩定地點)。我們認為即使其後再度對靜止於穩定地點的的蒸度分子照射離子，靜止的蒸度分子仍不會移出穩定地點，結果是得到緻密且品質優良的薄膜。也就是使薄膜緻密且提升組成上的均一性的同時，還可達成薄膜組織的應變的減低。如此一來，在已成膜的組織具有良好的均一性之下，可得到折射率的變動少、光的吸收係數為一定值以下的穩定的濾光器。
另外，對基板托座12的基板保持面全區、也就是全部的基板14連續照射賦予輔助作用的離子束時(全面照射)，沉積於基板14表面的氣相沉積分子會在靜止於基板上的穩定地點前再度被激發。這是因為連續照射離子束的緣故。其結果，我們認為會難以使上述氣相沉積分子靜止於穩定地點，並藉此阻礙薄膜的緻密。
藉由使用根據本例之成膜裝置1的形成方法，對保持於基板托座12而旋轉中的複數個基板14的一部分供應成膜材料，並同時作賦予輔助作用的離子束的局部照射，因此與作賦予輔助作用的離子束的全面照射的情況比較，會進一步促進薄膜的緻密化，結果可得到高離子促進的效果。
<<第三實施形態>>
接下來說明使用成膜裝置1的成膜方法的其他例子(功能性薄膜的成膜方法)。
在本例中，作為功能性薄膜的一例，是例示以有機物構成的防污膜的成膜的情況。另外，防污膜是具有疏水性、疏油性的膜，具有防止油污的附著的功能。「在此處，防 止油污的附著」，指的是不僅僅是油污不會附著，即使附著了仍可簡單拭除。也就是防污膜會維持疏油性。
在本例中，充填於氣相沉積源34的舟皿之用以形成防污膜的成膜材料的形態並無特別限定，可使用例如(a)將疏水性反應性有機化合物含浸於多孔質陶瓷者、(b)將疏水性反應性有機化合物含浸於金屬纖維或細線的塊狀物者。這些形態可俐落地吸收、蒸發多量的疏水性反應性有機化合物。多孔質陶瓷從處理性的觀點，較好為使用團塊狀。
作為金屬纖維或細線者，可列舉鐵、鉑、銀、銅等。金屬纖維或細線較好為交織的形狀而可以保持充分的量的疏水性反應性有機化合物者，較好為例如織布狀、不織布狀等者。金屬纖維或細線的塊狀物的空孔率，可按照要保持多少程度的疏水性反應性有機化合物而決定。
成膜材料使用金屬纖維或細線的塊狀物時，較好為將其保持在一端開放的容器內。保持於容器內的金屬纖維或細線的塊狀物亦可視同為團塊。容器的形狀並無特別限定，可列舉出克努森(Knudsen)型、發散噴嘴(divergent nozzle)型、直筒型、發散筒型、瓶型、絲型等，可根據成膜裝置1的樣式作適當選擇。容器的至少一端為開放狀態，而使疏水性反應性有機化合物從開放端蒸發。容器的材質可使用銅、鎢、鉭、鉬、鎳等的金屬、氧化鋁等的陶瓷、碳等，根據氣相沉積裝置、疏水性反應性有機化合物等來作適當選擇。
多孔質陶瓷團塊、以及保持於容器的金屬纖維或細線 的塊狀物構成的團塊，在尺寸上均無受到限定。
將疏水性反應性有機化合物含浸於多孔質陶瓷或金屬纖維或細線時，首先製作疏水性反應性有機化合物的有機溶劑溶液，藉由浸漬法、滴下法、噴灑法等，將溶液含浸於多孔質陶瓷或金屬纖維或細線後，使有機溶劑揮發。由於疏水性反應性有機化合物具有反應性基(加水分解性基)，較好為使用非活性有機溶劑。
作為非活性有機溶劑者，可列舉出的有氟化脂肪族碳氫化合物類溶劑(全氟正庚烷(perfluoroheptane)、全氟正辛烷(perfluorooctane)等)、氟化芳香族碳氫化合物類溶劑(間二三氟甲苯(m-xylene hexafluoride)、三氟甲苯(benzotrifluoride)等)、氟化醚類溶劑(甲基全氟丁基醚(methyl perfluorobutyl ether)、全氟丁基四氫呋喃(perfluoro(2-butyltetrahydrofuran))等)、氟化烷基胺類溶劑(全氟三丁胺(perfluorotributylamine)、全氟三戊胺(perfluorotripentylamine)等)、碳氫化合物類溶劑(甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)等)、酮(ketone)類溶劑(丙酮、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)、甲異丁基酮(methyl isobutyl ketone)等)等。這些有機溶劑可單獨使用、亦可混合二種以上使用。疏水性反應性有機化合物溶液的濃度並無限定，可按照含浸疏水性反應性有機化合物的載體的形態作適當設定。
在本例中，與第二實施形態同樣地進行基板14表面的清潔(請參考第二實施形態的(1)~(4))。
(5)接下來，控制器52將離子源38的照射電力恢復至閒置狀態，在關閉斷續器38a的同時，打開斷續器34a進行藉由用以形成防污膜的成膜材料的電阻加熱方式的真空氣相沉積(成膜處理)。另外在本例中，成膜材料的加熱並不限定為電阻加熱方式，亦可使用鹵素燈、夾套加熱器、電子束、電漿電子束、感應加熱等。
也就是使成膜材料從氣相沉積源34朝向憑藉斜向照射的離子束的局部照射後的基板14的清潔面飛散例如3~20分鐘(T3)的時間，進行成膜處理(成膜材料的局部供應)。其結果，以既定膜厚(例如1~50nm)將防污膜形成於各個基板14表面。
(6)控制器52持續藉由水晶監視器50監視形成於基板14上的薄膜的膜厚，一旦成為既定的膜厚就使氣相沉積停止。藉此，以既定膜厚將防污膜形成於複數個基板14的表面，而獲得防污膜基體。
藉由使用憑藉本例的成膜裝置1之成膜方法，與第二實施形態同樣地，除了離子的局部照射所帶來的基板14表面的清潔效果外，還作成膜材料的局部供應。因此，除了憑藉離子束的局部照射的效果外，並更進一步提升基板14與沉積於其上的薄膜之間的接合強度，其結果可以期待薄膜的各項功能(在本例中，是作為功能性薄膜的防污膜的耐磨耗性等)的進一步顯著地提升。
接續離子的局部照射而僅向旋轉中的基板托座12的基體保持面的部分區域進行成膜材料的供應，以時間性的 脈衝狀、高密度的方式對於清潔後的各基板14照射薄膜的成膜材料。藉由此脈衝狀、高密度的成膜材料的供應，除了促進各基板14的表面的能量狀態的活性化之外，亦促進沉積於各基板14表面的成膜粒子的能量狀態的活性化，使沉積於各基板14表面的成膜粒子到達熱平衡狀態的機率更高，藉此可在各基板14表面形成各項性能更加優異的薄膜。
特別是調整基板托座12的轉速及成膜材料的供應區域其中之一或二者而使T4成為T3的一半以下(T4≦((1/2)×T3)，可以更進一步顯著地發揮這樣的效果。
以本例成膜的防污膜，是更加提升其耐磨耗性，而在以1kg/cm2的荷重的鋼絲棉#0000作超過1000次(較好為2000次)的來回，仍可拭去油性筆造成的油墨。
另外，防污膜的成膜順序並未限定於上述順序。例如亦可在真空容器10的內部下方裝設氣相沉積源34以外的氣相沉積源(例如電子束加熱式等)，接續藉由離子束斜向照射的基板14表面的清潔，藉由另外設置的氣相沉積源(省略圖示)將數nm左右的SiO2、Al2O3等的無機膜形成於在基板托座12保持的全部的基板14的清潔面上之後，使氣相沉積源34作動而在此無機膜上形成防污膜。藉由此樣態，與藉由朝向基板托座12的全面之離子照射一次清潔全部的基板表面之習知手法比較，進一步提高了獲得的防污膜的耐磨耗性。
【實施例】
以下，列舉出比上述發明的實施形態更加具體化的實施例，以更詳細地說明本發明。
另外，在各實驗例中，T1、T2是指在清潔時的時間，特別T1是指朝向基板托座的離子束的全部照射時間，T2是對每一片基板的離子束的照射時間。T3、T4是指在成膜時的時間，特別T3是指朝向基板托座的成膜材料(疏油劑、SiO2、Ta2O5)的蒸發物的全部釋出時間，T4是對每一片基板的上述蒸發物的附著時間。T5、T6是指在上述成膜時的離子促進的時間，特別T5是指朝向基板托座的離子束的全部照射(全部促進)時間，T6是對每一片基板的離子束的實際照射(實際促進)時間。
《實驗例1》
在本例中，準備第1圖所示的成膜裝置1(但卸下限制板36)，以下列條件成膜而獲得防污膜試樣。另外，將本例的離子束的照射區域(A2)相對於基板托座12的位置關係所示情況示於第11圖。使用BK7(折射率n=1.52)作為基板，將基板托座的轉速(RS)設為30rpm。
針對關於基板清潔的離子照射，開始照射時的基板溫度設為100℃，離子源的條件如下所示。
．導入氣體種類及導入量：O2；50sccm。
．離子加速電壓：1000V。
．照射離子電流：500mA。
．T1：300秒；T2：100秒。
．以保持於從基板托座的中心偏移580mm的位置的基板為 基準基板時，對此基準基板作離子照射的比例：31%。
中和器的條件如下。
．導入氣體種類及導入量：Ar；10sccm。
．電子電流：1A。
針對防污膜的成膜，成膜開始時的基板溫度設為100℃，成膜條件如下。在防污膜的成膜時，中止離子與電子的照射。
．成膜材料：Canon Optron.Inc.製的疏油劑，商品名：OF-SR，成分名：含氟有機矽化合物。
．T3：500秒；T4：500秒。
《耐磨耗性的評量》
在獲得的防污膜樣品的防污膜的表面，承載1cm2的鋼絲棉#0000，在施加1kg/cm2的荷重的狀態，以在50mm的直線上1秒來回一次的速度，進行擦傷試驗。在此擦傷試驗的每100次來回，以油性奇異筆(有機溶劑型馬克筆，商品名：極細，ZEBRA CO.,LTD.製)在試驗面(防污膜面)畫線，評量是否可以以乾燥布拭去油性奇異筆的有機溶劑型油墨。其結果，可以拭去有機溶劑型油墨的最大擦傷來回次數為2400。
《水接觸角的評量》
在獲得的防污膜樣品的防污膜的表面，承載1cm2的鋼絲棉#0000，在施加1kg/cm2的荷重的狀態，以在50mm的直線上1秒來回一次的速度，進行2000次的擦傷試驗後，使用遵循JIS-R3257的潤濕性試驗之方法，測定對防污膜 上的水的接觸角。具體而言，將防污膜試樣載置於試驗台，在擦傷後的防污膜側滴下蒸餾水，在靜置的狀態以光學方法測定水滴的接觸角。其結果，接觸角為95度。
《實驗例2》
在本例中，準備習知的成膜裝置(省略圖示)，其中憑藉離子源的離子束的照射區域與憑藉氣相沉積源的成膜材料的供應區域，均為基板托座的基板保持面的全區。使用此成膜裝置，以與實驗例1同一條件成膜而獲得防污膜試樣。另外，將本例的離子束的照射區域(A1)相對於基板托座12的位置關係所示情況示於第12圖。
．T1：300秒；T2：300秒。
．T3：500秒；T4：500秒。
獲得的防污膜試樣之對防污膜的最大擦傷來回次數為1100，可確認耐磨耗性劣於實驗例1的試樣。但是，就算是「最大擦傷來回次數：1100」，判斷其仍具充分的耐磨耗性，而為充分可耐實用的產品。另外，防污膜試樣的防污膜表面中的擦傷後之對水的接觸角以同樣方式測定，結果為53度，與實驗例的試樣比較，擦傷後之對水的接觸角變低，可確認耐磨耗性的劣化。
《實驗例3》
在本例中，除了準備第1圖所示的成膜裝置1(具有限制板36)以外，以與實驗例1同一條件而獲得防污膜試樣。另外，將本例的離子束的照射區域(A2)相對於基板托座12的位置關係所示情況示於第11圖，將成膜材料的供應區域 (A3)相對於基板托座12的位置關係所示情況示於第13圖。
．T1：300秒；T2：100秒。
．以保持於從基板托座的中心偏移580mm的位置的基板為基準基板時，對此基準基板作離子照射的比例：31%。
．T3：500秒；T4：360秒。
獲得的防污膜試樣之對防污膜的最大擦傷來回次數為3500。另外，防污膜試樣的防污膜表面中的擦傷後之對水的接觸角以同樣方式測定，結果為102度。
《實驗例4》
在本例中，準備與實驗例1相同的成膜裝置1，以下列條件製作濾光器試樣。濾光器試樣是由高折射率膜與低折射率膜的27層構成的短波通透濾光器(short wavelength pass filter；SWPF)的多層膜。使用BK7(折射率n=1.52)作為基板，將基板托座的轉速(RS)設為30rpm。
針對關於基板清潔的離子照射，開始照射時的基板溫度設為100℃，離子源的條件與實驗例1相同。
．T1：300秒；T2：100秒。
．以保持於從基板托座的中心偏移580mm的位置的基板為基準基板時，對此基準基板作離子照射的比例：31%。
針對濾光器薄膜的成膜，成膜開始時的基板溫度設為100℃，成膜條件如下。
．成膜材料：Ta2O5(高折射率膜)與SiO2(低折射率膜)。
．Ta2O5的成膜速率：0.5nm/秒。
．Ta2O5的蒸發物的T3：2260秒；T4：2260秒。
．SiO2的成膜速率：1.0nm/秒。
．SiO2的蒸發物的T3：1500秒；T4：1500秒。
另外，濾光器薄膜的成膜時，將憑藉賦予輔助作用的離子源的輸出改變成以下條件。
．導入氣體種類及導入量：O2；50sccm。
．離子加速電壓：300V。
．照射離子電流：500mA。
．Ta2O5成膜時的T5：2260秒；T6：750秒。
．SiO2成膜時的T5：1500秒；T6：500秒。
中和器的條件如下。
．導入氣體種類及導入量：Ar；10sccm。
．電子電流：1A。
《分光特性的評量》
測定獲得的濾光器試樣的透光分光特性(透光率T)與反射分光特性(反射率R)，將其和(R+T)圖表化，特別將在波長帶450~550nm的(R+T)的平均值圖表化。結果示於第14圖。其結果，確認在可見光的全部區域並無吸收。特別是如第14圖所示，在450~550nm的(R+T)值為99.5%以上，在薄膜(多層膜)幾乎無吸收，可確認為具有良好的光學特性之薄膜。
《實驗例5》
在本例中，除了準備與實驗例3相同的成膜裝置1外，以與實驗例4相同條件製作濾光器試樣。
．Ta2O5的蒸發物的T3：2260秒；T4：1620秒。
．Ta2O5成膜時的T5：2260秒；T6：750秒。
．SiO2的蒸發物的T3：1500秒；T4：1075秒。
．SiO2成膜時的T5：1500秒；T6：500秒。
與實驗例4同樣地測定獲得的濾光器試樣的透光分光特性(透光率T)與反射分光特性(反射率R)，將其和(R+T)圖表化後，與實驗例4同樣地將在波長帶450~550nm的(R+T)值的平均值圖表化。結果示於第14圖。其結果，可以形成在可見光的全部區域確認無吸收之薄膜的情況，得到確認。特別是針對在450~550nm的波長帶的(R+T)值，得到高於實驗例4的結果之99.8%的值，可確認為具有極為良好的光學特性之薄膜。
《實驗例6》
在本例中，除了準備與實驗例2相同的習知的成膜裝置外，以與實驗例4相同條件製作濾光器試樣。
．T1：300秒；T2：300秒。
．Ta2O5的蒸發物的T3：2260秒；T4：2260秒。
．Ta2O5成膜時的T5：2260秒；T6：2260秒。
．SiO2的蒸發物的T3：1500秒；T4：1500秒。
．SiO2成膜時的T5：1500秒；T6：1500秒。
與實驗例4同樣地測定獲得的濾光器試樣的透光分光特性(透光率T)與反射分光特性(反射率R)，將其和(R+T)圖表化後，與實驗例4同樣地將在波長帶450~550nm的(R+T)值的平均值圖表化。結果示於第14圖。其結果，確認在可 見光的全部區域的一部分發生吸收。如第14圖所示，在波長帶450至550nm的(R+T)值為99.3%，顯示在薄膜(多層膜)有少量吸收，與實驗例4、5比較時，可確認為光學特性較差之薄膜。
《實驗例7》
在本例中，除了準備第10圖所示的成膜裝置1(使氣相沉積源34偏移)外，以與實驗例1相同條件製作防污膜試樣。
．T1：300秒；T2：110秒。
．以保持於從基板托座的中心偏移560mm的位置的基板為基準基板時，對此基準基板作離子照射的比例：35%。
．T3：500秒；T4：100秒。
另外，在本例中，在第15圖所示之區域A1的各測定點A~C中的成膜材料的蒸發物供應的各狀態，是顯示於第16圖的圖表。此第16圖是與第8圖的圖表的主要內容相同的圖表。如第16圖所示，可以理解在各測定點的成膜速率隨著測定位置而變動的情況。其意味著針對藉由基板托座12的旋轉而在各軌跡上移動的各測定點，有些測定位置會附著蒸發物、有些測定位置則無蒸發物的附著。在每個測定點顯示速率最大值的位置(例如在測定點C為90°的位置)，存在相當於第15圖的區域A3的氣相沉積附著區域的中心附近。
《實驗例8》
在本例中，除了準備第10圖所示的成膜裝置1(使氣 相沉積源34偏移)外，以與實驗例1相同條件製作防污膜試樣。
．T1：300秒；T2：120秒。
．以保持於從基板托座的中心偏移830mm的位置的基板為基準基板時，對此基準基板作離子照射的比例：32%。
．T3：500秒；T4：80秒。
《實驗例9》
在本例中，除了準備第10圖所示的成膜裝置1(使氣相沉積源34偏移)外，以與實驗例1相同條件製作防污膜試樣。
．T1：300秒；T2：120秒。
．以保持於從基板托座的中心偏移560mm的位置的基板為基準基板時，對此基準基板作離子照射的比例：32%。
．T3：500秒；T4：290秒。
《實驗例10》
在本例中，除了使對於基板托座12的成膜材料的供應區域(A3)為第15圖所示者外，以與實驗例7~9相同條件(但下列條件除外)製作防污膜試樣。
．T1：300秒；T2：100秒。
．以保持於從基板托座的中心偏移580mm的位置的基板為基準基板時，對此基準基板作離子照射的比例：31%。
．T3：500秒；T4：230秒。
另外，將在各實驗例中的圓頂徑D1、高度D2、偏移值D3、角度θ1的設計值示於表1。在表1中，一併顯示在 上述實驗例2、3所示用的成膜裝置中的各項設計值。
T1：300秒(實驗例7~10)；T2：110秒(實驗例7)、120秒(實驗例8、9)、100秒(實驗例10)。
T3：500秒；T4：100秒(實驗例7)、80秒(實驗例8)、290秒(實驗例9)、230秒(實驗例10)。
得到的對防污膜試樣的最大擦傷來回次數是與實驗例3相同的值(實驗例7~10：3500)。另外，同樣地測定防污膜試樣的防污膜表面中的擦傷後之對水的接觸角時，其為與實驗例3幾乎相同的值(實驗例7：103度、實驗例8：102度、實驗例9：100度、實驗例10：101度)。
另外，在各實驗例的處理形式與評量結果則整合於表2。
1‧‧‧成膜裝置
10‧‧‧真空容器
12‧‧‧基板托座
14‧‧‧基板
34‧‧‧氣相沉積源
34a‧‧‧斷續器
34b‧‧‧坩堝
34c‧‧‧電子槍
34d‧‧‧電子槍電源
36‧‧‧限制板
38‧‧‧離子源
38a‧‧‧斷續器
38b‧‧‧調整壁
40‧‧‧中和器
44‧‧‧附件
50‧‧‧水晶監視器
51‧‧‧膜厚檢測部
52‧‧‧控制器
53‧‧‧電熱器
54‧‧‧溫度感測器
A1‧‧‧區域
A2‧‧‧區域
A2’‧‧‧區域
A3‧‧‧區域
A3’‧‧‧區域
第1圖是從正面看本發明一實施形態的成膜裝置的剖面圖。
第2圖是沿著第1圖II-II線的剖面圖。
第3圖是相當於第2圖的剖面圖，顯示基板托座以中心為基準旋轉時，顯示從在基板托座的半徑方向與此基板托座的中心相距既定距離之測定點的移動軌跡。
第4圖是一標繪圖，顯示在第2圖的區域A2之位於第3圖的測定點的離子照射的狀態。
第5圖是一剖面圖，顯示對應於第2圖的其他形態。
第6圖是沿著第1圖II-II線的剖面圖。
第7圖是相當於第6圖的剖面圖，顯示基板托座以中心為基準旋轉時，顯示從此基板托座的半徑方向距離此基 板托座的中心既定距離之各測定點A~C的移動軌跡。
第8圖是一標繪圖，顯示在第6圖的區域A1之位於第7圖的測定點A~C的成膜材料的蒸發物供應的狀態。
第9圖是一剖面圖，顯示對應於第6圖的其他形態。
第10圖是從正面看對應於第1圖的其他形態的成膜裝置的剖面圖。
第11圖是一示意圖，顯示實驗例1、3(實施例)中的離子束的照射區域相對於基板托座的位置關係。
第12圖是一示意圖，顯示實驗例2(比較例)中的離子束的照射區域相對於基板托座的位置關係。
第13圖是一示意圖，顯示實驗例3(實施例)中的成膜材料的供應區域相對於基板托座的位置關係。
第14圖是一標繪圖，針對以實驗例4~6(實施例)製作的濾光器試樣，顯示在波長帶450~550nm的透光率T與反射率R之和(R+T)的值的平均值。
第15圖是一示意圖，顯示實驗例10(實施例)中的成膜材料的供應區域相對於基板托座的位置關係。
第16圖是一標繪圖，顯示在實驗例7(實施例)中第15圖的區域A1中之位於第7圖的測定點A~C的成膜材料的蒸發物供應的狀態。
1‧‧‧成膜裝置
10‧‧‧真空容器
12‧‧‧基板托座
14‧‧‧基板
34‧‧‧氣相沉積源
34a‧‧‧斷續器
34b‧‧‧坩堝
34c‧‧‧電子槍
34d‧‧‧電子槍電源
36‧‧‧限制板
38‧‧‧離子源
38a‧‧‧斷續器
38b‧‧‧調整壁
40‧‧‧中和器
44‧‧‧附件
50‧‧‧水晶監視器
51‧‧‧膜厚檢測部
52‧‧‧控制器
53‧‧‧電熱器
54‧‧‧溫度感測器

Claims (12)

  1. 一種防污膜的成膜方法，將向下配置的圓頂狀基體保持器的基體保持面的下表面全體的複數個基體之全部的成膜面成為向下保持的狀態，使上述基體保持器繞著設在其中央的鉛直軸，以3~100rpm的速度旋轉，並同時清潔全部的基體的成膜面後，在該基體的清潔面形成薄膜，其特徵在於：藉由向上述基體保持面的部分區域照射能量粒子，使上述能量粒子僅接觸保持於該基體保持面而旋轉中的全部的基體中的經移動而來到上述區域之由複數個基體形成的特定的基體群，藉此清潔全部的基體的成膜面後，藉由向與上述基體保持面中的上述能量粒子的照射區域不同的部分區域供應薄膜的成膜材料，而僅對經移動而來到上述區域之由複數個基體形成的特定的基體群供應上述成膜材料，藉此在全部的基體的清潔面沉積薄膜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之防污膜的成膜方法，其特徵在於：照射能量粒子而使照射區域為一封閉曲線所圍成的區域，該封閉曲線所圍成的區域是被劃定為不含該基體保持面的旋轉中心。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之防污膜的成膜方法，其特徵在於：隨著基體保持器的旋轉，以保持於基體保持面的全部的基體中的任意基板從到達上述區域到離開上述區域的時間為t1、以從離開上述區域到下一次到達上述區域的時間為t2時，決定上述區域的大小、配置及/或基體保持器的轉速，而使t1<t2。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之防污膜的成膜方法，其特徵在於供應成膜材料而使供應區域為封閉曲線所圍成的區域，該封閉曲線所圍成的區域是被劃定為不含該基體保持面的旋轉中心。
  5. 如申請專利範圍第1或4項所述之防污膜的成膜方法，其特徵在於：在供應上述成膜材料的同時，藉由向上述基體保持面的部分區域照射能量粒子，使上述能量粒子僅對保持於該基體保持面而旋轉中的全部的基體中的經移動而來到上述區域之由複數個基體形成的特定的基體群接觸而賦予輔助作用，並同時在全部的基體的清潔面沉積該薄膜。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之防污膜的成膜方法，其特徵在於：使用來自離子源照射的離子束作為能量粒子。
  7. 一種成膜裝置，其將基體保持器以可繞著鉛直軸旋轉的方式配置在真空容器內，該基體保持器具有用以保持複數個基體的基體保持面，其特徵在於具有：一能量粒子照射器，以可向該基體保持面的部分區域(第1區域)照射能量粒子，藉由向旋轉中的該基體保持面照射能量粒子，以可使上述能量粒子僅對隨著基體保持面的旋轉而移動的全部的基體中，經移動而來到上述第1區域之由複數個基體形成的特定的基體群接觸的結構、配置及/或方向，設置於該真空容器內；以及 一成膜器，以可向該基體保持面的一部分、且是與該能量粒子照射器造成的能量粒子的照射區域之前述第1區域的至少一部分重複的區域(第2區域)供應成膜材料，藉由向旋轉中的該基體保持面供應成膜材料，以可僅對隨著基體保持面的旋轉而移動的全部的基體中，經移動而來到上述第2區域之由複數個基體形成的特定的基體群供應成膜材料的結構，設置於該真空容器內。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之成膜裝置，其特徵在於：該能量粒子照射器是以可對該基體保持面的全區的一半以下照射能量粒子的配置，裝設於該真空容器內。
  9. 如申請專利範圍第7或8項所述之成膜裝置，其特徵在於：該能量粒子照射器是以可照射加速電壓為50~1500V的離子束之離子源所構成。
  10. 如申請專利範圍第7或8項所述之成膜裝置，其特徵在於：該成膜器是包含成膜源與限制器所構成，該成膜源是以可在該基體保持面的全區的方向釋出成膜材料的配置及方向設置於該真空容器內，該限制器是控制從該成膜源釋出的成膜材料的飛散方向，其中該限制器是被設置成可對該基體保持面的全區的一半以下供應從該成膜源釋出的成膜材料。
  11. 如申請專利範圍第7或8項所述之成膜裝置，其特徵在於：該成膜器具有設置於該真空容器內的成膜源，其中該成膜源是配置在從該真空容器內下方的大致中央靠近一端，而可對該基體保持面的全區的一半以下供應釋出的 成膜材料。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之成膜裝置，其特徵在於該成膜源是配置在下列位置：相對於沿著該鉛直軸延伸方向的基準線，使該成膜源的中心與該基體保持器的外緣的最遠點連成的線段所成角度成為40度以上的位置。
TW101131112A 2011-09-30 2012-08-28 Film forming method and film forming apparatus TWI604075B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/072586 WO2013046440A1 (ja) 2011-09-30 2011-09-30 成膜方法及び成膜装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201315826A TW201315826A (zh) 2013-04-16
TWI604075B true TWI604075B (zh) 2017-11-01

Family

ID=46060762

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100140847A TWI412617B (zh) 2011-09-30 2011-11-09 Film forming method and film forming device
TW101131112A TWI604075B (zh) 2011-09-30 2012-08-28 Film forming method and film forming apparatus

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100140847A TWI412617B (zh) 2011-09-30 2011-11-09 Film forming method and film forming device

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20140205762A1 (zh)
EP (1) EP2762604B1 (zh)
JP (1) JP4906014B1 (zh)
KR (1) KR101312752B1 (zh)
CN (2) CN103140598B (zh)
HK (2) HK1181823A1 (zh)
TW (2) TWI412617B (zh)
WO (2) WO2013046440A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101302237B1 (ko) * 2008-09-05 2013-09-02 신크론 컴퍼니 리미티드 성막방법 및 발유성 기재
KR101959975B1 (ko) * 2012-07-10 2019-07-16 삼성디스플레이 주식회사 유기층 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
EP2975155A1 (en) 2014-07-15 2016-01-20 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) A process for physical vapor deposition of a material layer on surfaces of a plurality of substrates
WO2016107689A1 (en) * 2014-12-31 2016-07-07 Essilor International (Compagnie Générale d'Optique) Systems and methods with improved thermal evaporation of optical coatings onto ophthalmic lens substrates
JP6445959B2 (ja) * 2015-12-16 2018-12-26 株式会社オプトラン 成膜装置および成膜方法
CN209065995U (zh) * 2018-10-15 2019-07-05 株式会社新柯隆 成膜装置
CN110230034B (zh) * 2019-05-20 2024-04-16 江苏光腾光学有限公司 光学镀膜多角度伞架及包含该伞架的镀膜机
CN110643954B (zh) * 2019-10-21 2024-03-01 上海新柯隆真空设备制造有限公司 镀膜设备、离子源、以及栅极结构

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL134255A0 (en) * 2000-01-27 2001-04-30 V I P Vacuum Ion Plasma Techno System and method for deposition of coatings on a substrate
JP2005232534A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Akira Yamada フッ化物膜の成膜方法
JP2006022368A (ja) * 2004-07-07 2006-01-26 Shinko Seiki Co Ltd 表面処理装置および表面処理方法
JP2006233275A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Japan Science & Technology Agency 薄膜形成装置
JPWO2010018639A1 (ja) * 2008-08-15 2012-01-26 株式会社シンクロン 蒸着装置及び薄膜デバイスの製造方法
KR101302237B1 (ko) * 2008-09-05 2013-09-02 신크론 컴퍼니 리미티드 성막방법 및 발유성 기재
JP4688230B2 (ja) * 2008-10-09 2011-05-25 株式会社シンクロン 成膜方法
JP4823293B2 (ja) * 2008-10-31 2011-11-24 株式会社シンクロン 成膜方法及び成膜装置
JP2010242174A (ja) * 2009-04-07 2010-10-28 Canon Inc 薄膜形成方法
JP2012032690A (ja) * 2010-08-02 2012-02-16 Seiko Epson Corp 光学物品およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2762604A4 (en) 2015-08-26
KR101312752B1 (ko) 2013-09-27
JPWO2013046440A1 (ja) 2015-03-26
CN103140598B (zh) 2014-03-26
JP4906014B1 (ja) 2012-03-28
HK1182146A1 (zh) 2013-11-22
WO2013046918A1 (ja) 2013-04-04
EP2762604B1 (en) 2020-04-01
TW201315826A (zh) 2013-04-16
CN103140598A (zh) 2013-06-05
WO2013046440A1 (ja) 2013-04-04
EP2762604A1 (en) 2014-08-06
KR20130084967A (ko) 2013-07-26
CN103154298A (zh) 2013-06-12
TW201313933A (zh) 2013-04-01
HK1181823A1 (zh) 2013-11-15
US20140205762A1 (en) 2014-07-24
TWI412617B (zh) 2013-10-21
CN103154298B (zh) 2016-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI604075B (zh) Film forming method and film forming apparatus
TWI607101B (zh) Film forming method and film forming device
JP4688230B2 (ja) 成膜方法
TWI467039B (zh) Film forming method and oiling substrate
WO2010018876A1 (ja) 光学薄膜蒸着装置及び光学薄膜の製造方法
JP5354757B2 (ja) 成膜方法及び成膜装置
JP5769857B2 (ja) 成膜方法及び成膜装置
JP5638147B2 (ja) 成膜方法及び成膜装置
WO2019208426A1 (ja) 光学薄膜、光学部材及び光学薄膜の製造方法
WO2013105243A1 (ja) 防汚膜の成膜方法