TWI607101B - Film forming method and film forming device - Google Patents

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Ekisyu Nagae
Mitsuhiro Miyauchi
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Description

成膜方法及成膜裝置
本發明特別是關於適用於光學薄膜、機能性薄膜等的各種成膜的成膜方法及成膜裝置。
在用於光學透鏡、濾光器等的光學材料的光學薄膜(包含抗反射膜)的領域中，由於其光學特性的稍微偏低而使最終產品的特性顯著降低。因此，業界希望提升光學薄膜的光學特性(例如透光率等)。
另外，經由以下所示步驟形成作為功能性薄膜之一例的防污膜的技術為已知(專利文獻1)。此方法，首先將處理對象之複數個基板保持於遍及基板托座的基板保持面的全體之後，使上述基板托座在真空反應器內旋轉。接下來在維持此旋轉的狀態下，朝向複數個基板的全部連續照射離子(離子的全面照射)後，朝向因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並附著(成膜材料的全面供應)。藉由以上的步驟，而為在複數個基板全部的凹凸形成面沉積防污膜的方法。藉由此手法，可形成具有可耐實用的耐磨耗性的防污膜(專利文獻1的第0029段)，但業界希望對防污膜更進一步提高其耐磨耗性。
【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，是提供一種成膜方法及成膜裝置，可進一步提高各種薄膜的各項性能。根據本發明的另一個面向，是提供一種成膜方法及成膜裝置，可有效率地形成光學特性更加提升的光學薄膜。根據本發明的又另一個面向，是提供一種成膜方法及成膜裝置，可有效率地形成具有疏水、疏油、防污等各種性能的機能性薄膜。
根據本發明的第一觀點，是提供一種成膜方法，適用於在基體的表面沉積薄膜，其特徵在於使用可旋轉的基體保持器，具有保持複數個各基體的基體保持面；以及成膜器，配置成：朝向停止旋轉時的上述基體保持器而作動時，對於上述基體保持面的一部分區域之第一區域(例如A3)，比起上述第一區域以外的其他區域(剩下區域)，得以供應較多量的上述薄膜的成膜材料；其中藉由將複數個各基體保持在上述基體保持面的狀態下使上述基體保持器旋轉並繼續使上述成膜器作動，使對於移動中的全部或一部分的各基體之上述成膜材料的供應量隨著時間變化，並沉積由上述成膜材料構成之上述薄膜。
在本發明中，在伴隨著基體保持器的旋轉而移動中的複數個各基體的表面沉積薄膜時，亦可給予輔助作用，上述輔助作用是藉由對部分供應的成膜材料照射能量粒子。能量粒子的照射，亦可在朝向停止旋轉時的基體保持器而作動時，朝向上述基體的全部區域之第三區域(例如A1)全面照射。然而在本發明中，較好為朝向停止旋轉時的基體保持器而作動時，僅向上述基體保持面的一部分區域之第二區域(例如A2)作部分照射。
即根據本發明的第二觀點，是提供一種成膜方法，適用於在基體的表面沉積薄膜，其特徵在於使用可旋轉的基體保持器，具有保持複數個各基體的基體保持面；成膜器，配置成：朝向停止旋轉時的該基體保持器而作動時，對於該基體保持面的一部分區域之第一區域(例如A3)，比起該第一區域以外的其他區域(剩下區域)，得以供應較多量的該薄膜的成膜材料；以及照射器，朝向停止旋轉時的該基體保持器而作動時，僅向該基體保持面的一部分區域之第二區域(例如A2)照射能量粒子；其中藉由將複數個各基體保持在該基體保持面的狀態下使該基體保持器旋轉並繼續使該成膜器與該照射器作動，使對於移動中的全部或一部分的各基體之該成膜材料的供應量隨著時間變化，且對全部或一部分的各基体確保暫時性地未照射上述能量粒子的時間，並沉積由該成膜材料構 成、且得到輔助作用(assist effect)之該薄膜。
本發明的照射器，可使用下列(1)、(2)的至少任一個，較好為使用至少下列(1)。
(1)成膜輔助器，在成膜器作動的同時作動，用以在薄膜沉積時給予輔助作用；(2)清潔器，在成膜器的作動開始前作動，用以清潔成膜對象之各基體的表面。
在根據本發明的第二觀點的成膜方法中，得到成膜材料的供應的第一區域(A3)，可以與得到在薄膜沉積時給予輔助作用之能量粒子的照射之第二區域(A2)為相同配置、亦可以錯開配置。此外，亦可以使其中一個區域(A2或A3)與另一個區域(A3或A2)的至少一部分重複配置。「與......至少一部分重複」的意思，包含一個區域與另一個區域的全部重複的情況。
在本發明中，可使用加速電壓為50~1500V的能量粒子、及/或可使用照射電流為50~1500mA的能量粒子。在本發明中，可使用至少含氧的能量粒子。作為能量粒子者，可使用來自離子源的照射的離子束、其他還有來自電漿源的照射的電漿等。
根據本發明，是提供一種成膜裝置，將具有保持複數個各基體的基體保持面的基體保持器，以可繞著鉛直軸旋轉的方式，裝設於真空容器內，包含：成膜器，以成為以下構成的方式，設置於上述真空容器內：朝向停止旋轉時的上述基體保持器而作動時，對於 上述基體保持面的一部分區域之第一區域(例如A3)，比起上述第一區域以外的其他區域(剩下的區域)，得以供應較多量的成膜材料；以及照射器，以成為以下的構成、配置及/或方向的方式，設置於上述真空容器內：朝向停止旋轉時的上述基體保持器而作動時，得以僅向上述基體保持面的一部分區域之第二區域(例如A2)照射能量粒子。
在本發明中，可以以不倚賴修正板等的遮蔽板的遮蔽效果的成膜源，來構成成膜器。此時，成膜源是可以以得以對基體保持器的基體保持面的全部區域之第三區域(例如A1)的一半以下(或是50%以上、80%以下)供應釋放出來的成膜材料的方式，配置於從真空容器內下方的大致中央配置偏向端側處。
將成膜源配置於偏向真空容器內下方的端側時，可在成為以下條件的位置配置成膜源：成膜源的中心與基體保持器的外緣的最遠點連成的線段對基準線所成角度為40度以上，上述基準線是沿著作為基體保持器的旋轉中心的鉛直軸的延伸方向。
在本發明中，照射器可以以成為得以對基體保持面的全部區域之第三區域(例如A1)的一半以下(或是50%以上、80%以下)照射能量粒子的配置，配置於真空容器內。
在本發明中，照射器可以以得以照射加速電壓為50~1500V、及/或照射電流為50~1500mA的能量粒子的照射源構成。作為照射源者，可列舉出的有照射離子束的離子 源、照射電漿的電漿源等。
在本發明的成膜裝置中，得到成膜材料的供應的第一區域(A3)，可以與得到能量粒子的照射之第二區域(A2)為相同配置、另外亦可以錯開配置。此外，亦可以使其中一個區域(A2或A3)與另一個區域(A3或A2)的至少一部分重複配置。「與......至少一部分重複」的意思，包含一個區域與另一個區域的全部重複的情況。
在本發明中，還具有使基體保持器旋轉的旋轉器；照射器，可以以以下的方式配置於真空容器的內部：使從此照射器照射的能量粒子的軸線，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，照射器可配置在真空容器的側面側；另外，可以配置照射器，而使成膜時從保持於基體保持面的基體到照射器的距離成為平均自由行程以下。在本發明中，照射器亦可經由至少可調整安裝角度的支持器，安裝於真空容器的側面。
在本發明中，基體保持器是成為平板狀或圓頂狀、抑或是角錐狀，並形成有從其一面貫通至另一面的貫通孔時，在成膜時保持於基體保持面的基體，可以以塞住貫通孔的形式保持於基體保持器。在本發明中，亦可具有加熱器，其用於加熱基體及基體保持器。
根據本發明，是使用一種成膜器，其以成為以下構成的方式，設置於真空容器內：具有用以保持作為成膜對象的複數個基體的基體保持面之可旋轉的基體保持器的作動 停止(停止旋轉)時，朝向停止作動的基體保持器而作動時，對於上述基體保持面的一部分區域之第一區域，比起此第一區域以外的其他區域，得以供應較多量的成膜材料。然後，在將複數個各基體保持於基體保持面的狀態下，使基體保持器旋轉、並使成膜器繼續作動(成膜材料的部分供應)。藉此，對於移動中的全部或一部分的各基體之上述成膜材料的供應量隨著時間變化，並在各基體的表面沉積上述成膜材料構成的薄膜。
根據本發明，是以時間性的脈衝狀、高密度的方式，對移動中的全部或一部分的各基體供應成膜材料。藉由此脈衝狀、高密度的成膜材料的供應，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，與朝向保持於基體保持面且旋轉中的複數個基體的全部供應成膜材料(成膜材料的全面供應)之習知手法比較，可以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，可以在各基體的表面形成各項性能(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，除了特定的上述成膜器之外，還使用一照射器，此照射器是在上述基體保持器的作動停止(停止旋轉)時，朝向停止作動的此基體保持器而作動時，僅朝向上述基體保持面的一部分的區域(第二區域)照射能量粒子。然後，在將複數個各基體保持於基體保持面的狀態下，使基體保持器旋轉、並使成膜器與照射器二 者繼續作動(成膜材料的部分供應與能量粒子的部分照射)。藉此，使對於移動中的全部或一部分的各基體之成膜材料的供應量隨著時間變化，且對全部或一部分的各基體確保暫時性地未照射能量粒子的時間，並在各基體的表面沉積由該成膜材料構成、且得到輔助作用(assist effect)之上述薄膜。
藉由此樣態，除了藉由上述成膜材料的部分供應之外，並以時間性的脈衝狀、高密度的方式，對移動中的全部或一部分的各基體照射能量粒子。在成膜材料的部分供應的同時，照射此脈衝狀、高密度的能量粒子，藉此除了促進各基體表面的能量狀態的活性化之外，亦促進沉積於各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各基體的表面的成膜粒子到達熱平衡狀態的機率。其結果，可期待更容易地形成各項性能(前文已列出)優異的薄膜。
另外在本發明中，複數個各基體可設置在遍及基體保持器的基體保持面的全體，亦可僅設置於基體保持面的一部分。在此處，「遍及......基體保持面的全體」的意思，是排除僅在基體保持面的一部分(例如外緣附近等)保持基體的情況。
另外在本發明中，「脈衝狀」是以以下的意思使用。即在成膜器作動之間，常態性地朝向基體保持器供應成膜材料，但著眼於移動中的複數個各基體的一部分(例如稱為「基準基體X」)時，被繼續供應的成膜材料的供應量隨著 時間而變化，有時對基準基體X多量供應，其後某個時間則僅對基準基體X做少量供應。在照射器作動之間，常態性地朝向基體保持器照射能量粒子，但著眼於移動中的複數個各基體的一部分(基準基體Y，無論此Y與上述X是否相同)時，被繼續照射的能量粒子僅在某個時間對基準基體Y照射，在其後某個時間則未對基準基體Y照射。也就是存在未對基準基體Y照射能量粒子的時間帶。
關於成膜材料而言，對移動中的全部或一部分的基體繼續供應的成膜材料之每單位時間的供應量為變化的狀態，定義為「脈衝狀」。關於能量粒子而言，對移動中的全部或一部分的基體繼續照射的能量粒子，將某個時間作照射、其後的某個時間未作照射的狀態定義為「脈衝狀」。
「成膜材料的部分供應」的進行，可使對移動中的至少一部分的基體之成膜材料的每單位時間的供應量之最大值與最小值的比值(最大值/最小值)大於5。如此一來，最大值與最小值的比值(最大值/最小值)大於5的成膜材料的部分供應，可藉由將成膜器配置為例如以下條件來實現：成膜器的中心與基體保持器的外緣的最遠點連成的線段對基準線所成角度(θ 1)為40度以上，上述基準線是沿著作為基體保持器的旋轉中心的鉛直軸的延伸方向(鉛直方向)。
【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是具有如一般用於昔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(未圖示)。使真空泵作動，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，保持著基板托座12。基板托座12(基體保持器)是不鏽鋼製的構件，形成為被保持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(基體保持面)，在成膜之時，支持著複數個基板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(加熱器)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，控制後文所述蒸發源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及蒸發源34的作動開始、作動停止等。
在真空容器10的內部的側面側，裝設有用於照射能量粒子的照射器。作為照射器的一例之離子源38，主要是藉由開始蒸發源34(後述，以下亦同)的作動而供應成膜材料的同時照射離子束(ion beam)，而以對沉積在基板上的薄膜賦予離子輔助效應為目的使用之作為成膜輔助裝置的能量粒子照射裝置。另外，離子源38亦可以在蒸發源34開始作動前向基板14照射離子束，而以清潔基板14的表面為目的而使用。
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，以成為以下的構成(例如電極的曲率)、配置及/或方向的方式作配置：在接受來自馬達的驅動而繞著垂直軸旋轉的基板托座12停止作動(停止旋轉)時，此時朝向此基板托座12作動時，得以僅向上述基體保持面的一部分區域之第二區域(第2圖之以粗實線圍起的區域A2)局部性地照射離子束。
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)小於旋轉停止時的基板托座12的基體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)。特別是較好為以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。特別是亦有以下較佳的情況：以((1/2)×A1)≦A2≦((4/5)×A1)、也就是使照射區域(A2)成為基板托座12的下表面全區的50%以上、80%以下的方式，配置離子源38。
藉由將離子源38作如此配置並繼續作動，對於伴隨著基板托座12的旋轉而移動的複數個基板14，確保暫時性地未受到來自離子源38的離子束的照射的時間(離子束局部照射)。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。另外，在第4圖的測定中，是得到0μA/cm2之未受到離子的照射的區域的離子電流的測定值，但有些裝置的內部構造、電位構造等，會在例如照射能量消失的正電荷的離子微量地流入被施加負電荷的離子電流測定元件之下，觀測到5μA/cm2程度的「雜訊電流」。
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。根據第4圖的結果，可理解實現了沿著旋轉週期而脈衝狀地作離子照射。
另外，除了第2圖的樣態，以離子源38作離子束局部照射的第二區域，亦可是在例如第5圖的粗實線圍起的區域A2’。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不含基板托座12的旋轉軸之旋轉中心的區域。藉由成為以不含基板托座12的旋轉中心這般的封閉曲線所圍成的區域(例如橢圓區域)，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，與將其與蒸發源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、離子輔助效應等，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。
本例的離子源38是配置在比蒸發源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，亦可與蒸發源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固定於基板托座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具有固定於真空容器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對薄膜的離子輔助效果、基板14表面的清潔效果之虞，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，可期待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。
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，「蒸發源34與基板14的距離」，指的是蒸發源34的中心與從蒸發源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，並藉由配置於蒸發源34與基板之間的膜厚修正板(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。
在真空容器10的內部的側面側，設置中和器(neutralizer)40。本例的中和器40是將離子源38作為 成膜輔助裝置使用時作動的第二成膜輔助裝置。從蒸發源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，藉由從離子源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是在藉由離子源38的離子束的照射當中，向基板14釋放電子(e-)的成膜輔助裝置，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同樣而對固定於基板 托座12的基板14的一部分照射電子、或亦可與蒸發源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，配置作為成膜器的成膜源。作為成膜源的一例之蒸發源34，在本例中是電阻加熱式的(直接加熱式、間接加熱式等的)蒸發源。蒸發源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蒸鍍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，最終附著在全部各個基板14的表面。
另外，蒸發源34並未限定於電阻加熱方式，亦可以是電子束加熱方式的蒸發源。蒸發源34為電子束加熱方式的蒸發源時，此蒸發源除了與上述同樣具有坩堝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。
本例的蒸發源34，如例如第6圖所示，是配置於從該真空容器10內下方的大致中央配置偏向端側處，這是為了：受到來自馬達的驅動而繞著垂直軸旋轉的基板托座12的作動停止(停止旋轉)時，朝向此基板托座12而作動時，對於上述基體保持面的一部分區域之第一區域(以第6圖的粗實線圍起的區域A3)，比起此第一區域以外的其他區 域(剩下區域)，得以局部供應較多量的成膜材料之蒸發物。
也就是在本例中，是使蒸發源34造成的成膜材料的供應區域(A3)小於旋轉停止時的基板托座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，配置蒸發源34(A3<A1)。特別是較好以A3≦((1/2)×A1)、也就是以使上述供應區域(A3)成為基板托座12的下表面全區的一半以下的方式，配置蒸發源34。另外，特別是亦有以((1/2)×A1)≦A3≦((4/5)×A1)、也就是以使上述供應區域(A3)成為基板托座12的下表面全區的50%以上、80%以下的方式，配置蒸發源34之較佳的情況。
在將蒸發源34配置於容器10內偏向端側處並繼續作動之下，對於伴隨著基板托座12的旋轉而移動的複數個基板14，使來自蒸發源34的成膜材料的供應量隨時間而變化(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供應成膜材料。
在本例中，蒸發源34較好為配置在實現以下條件的位置：蒸發源34的中心與基板托座12的外緣的最遠點P連成的線段對基準線所成角度(θ 1)較好為40度以上、更好為60度以上，其中上述基準線是沿著作為基板托座12的旋轉中心的鉛直軸延伸的方向(鉛直方向)。在配置蒸發源34而使相對於基準線的角度(θ 1)成為上述角度以上，而使成膜材料的局部供應(較好為：對於移動中的全部基板12的至少一部分之成膜材料的每單位時間的供應量之最大 值與最小值的比值(最大值/最小值)大於5(特別是6以上)之方式進行)變得可能。
在本例中，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蒸發源34的中心的距離設為「高度D2」、將從上述基準線到蒸發源34的中心的最短距離設為「偏移量D3」時，作為一例，可將D1、D2、D3分別設計為D1為例如1000mm~2000mm左右、D2為例如500mm~1500mm左右、D3為例如100mm~800mm左右。
另外，以基板托座12的成膜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圖中表示為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，可理解在各測定位置的成膜速率是隨 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，會有脈衝式地有些測定位置有蒸發物附著、有些測定位置無蒸發物附著的情況。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，由蒸發源34局部供應成膜材料的第一區域例如有第9圖的粗實線圍起的區域A3’。另外，在第6圖的樣態中，在固定於基板托座12的旋轉軸(圖中，請參照「×」)附近的特定的基板14、與固定於基板托座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，亦會有固定於基板托座12的所有的基板14上沉積之薄膜的特性未均一化的情況。因此在本例中，如第9圖所示，較好為調整蒸發源34的配置而可在不含基板托座12的旋轉軸之旋轉中心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(例如橢圓區域)，實現了成膜材料的脈衝供應。
如第2及6圖所示，離子束的照射區域之第二區域(A2)可與成膜材料的供應區域之第一區域(A3)錯開配置、或亦可為相同配置。另外如第2及6圖所示，第二區域(A2)與第一區域(A3)，亦可使其中一個與另一個的一部分或全部重複配置。
另外，第二區域(A2)與第一區域(A3)的配置例，示於第10-23圖。其中，較佳的配置是第11、14圖的情況。
<<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成膜的情況。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，此時可適當變更蒸發源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，是使用電子束加熱方式的蒸發源(電子槍、電子槍的電源未圖示。請參照第一實施形態的蒸發源34的說明)，作為蒸發源34。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)等作為充填於蒸發源34的舟皿之成膜材料。
(1)首先，將複數個基板14以其成膜面成為向下的狀態設置於基板托座12的下表面(基體保持面)。設置於基板托座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較好為在固定前或固定後，先作好濕式清洗。
(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，亦先準備蒸發源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打開斷續器34a，開始對旋轉當中的各個基板14供應成膜材料(成膜材料的局部供應)。在此同時，在本例中，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，開始在對旋轉當中的各個基板14照射離子束(離子束的局部照射)。也就是開始成膜材料的離子輔助沉積法 (IAD：Ion-beam Assisted Deposition method)。此時，亦開始中和器40的作動。
也就是在本例中，是對旋轉當中的各個基板14的成膜面一併進行下列步驟：使來自蒸發源34的成膜材料飛散的步驟、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，是使蒸發源34、離子源38與中和器40同時繼續作動，對於伴隨著基板托座12的旋轉而移動的複數個基板14，一面使來自蒸發源34的成膜材料的供應量隨著時間變化，且一面確保來自離子源38的離子束與來自中和器40的電子之未照射的時間(成膜材料的局部供應與離子束的局部照射)，而在全部的基板14的表面沉積得到輔助作用(assist effect)之濾光器薄膜。
也就是對於伴隨著基板托座12的旋轉而移動的全部的基板14，在既定的時間(T3。後文敘述)中，脈衝式地釋出來自蒸發源34的成膜材料的蒸發物，進行成膜處理(成膜材料的局部供應)。還有在本例中，這樣的成膜材料的局部供應是，伴隨基於來自斜向的局部照射的離子束之成膜輔助。以上是本例的特徵。
在本發明的其他例子中，亦可不打開離子源38的斷續器38a(關閉狀態)而僅藉由成膜材料的局部供應，將濾光器薄膜沉積於全部的基板14。
在本例中，來自朝向基板托座12的蒸發源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)之朝向基板托座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，以可配置蒸發源34(A3<A1)，使成膜材料的供應可成為局部供應。特別是以成為A3≦((1/2)×A1)的結構來配置蒸發源34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，亦有如以下之較佳情況：配置蒸發源34以成為((1/2)×A1)≦A3≦((4/5)×A1)、也就是成膜材料的局部供應成為基板托座12的下表面全區的50%以上、80%以下，以成為((1/2)×T3)≦T4≦((4/5)×T3)的方式，局部供應成膜材料。
另外，以成為A3≦((1/2)×A1)的方式來配置蒸發源34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。另外，以成為((1/2)×A1)≦A3≦((4/5)×A1)的方式來配置蒸發源34的同時，改變基板托座12的轉速，亦可以成為((1/2)×T3)≦T4≦((4/5)×T3)的方式來供應成膜材料。
藉由離子束的局部照射之成膜輔助條件如下所述。
導入至離子源38的氣體種，只要至少含氧即可，有些情況會再含氬，成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 cubic centimeter/minute」的縮寫，是表示在0℃、101.3kPa(一大氣壓)的每分鐘流動的氣體的體積。
離子的加速電壓(V)例如為50V以上、較好為100V以上、更好為200V以上；且例如1500V以下、較好為1200V以下、更好為600V以下、再更好為400V以下。
離子的照射電流(I)例如為50mA以上、較好為100mA以上、更好為200mA以上、再更好為300mA以上；且例如為1000mA以下、較好為800mA以下、更好為600mA以下。
在本例中，賦予輔助作用之藉由朝向基板托座12的離子源38的離子束的全照射(全輔助)時間為「T5」時，在本例中此T5可以與來自蒸發源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。伴隨著T5，以對每一片基板14的離子束的實際照射(實際輔助)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)。特別是較好為以成為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)×T5)的方式來作離子束照射、成膜輔助。另外，亦有如以下 之較佳情況：配置離子源38以成為((1/2)×A1)≦A2≦((4/5)×A1)、也就是離子束的局部照射成為基板托座12的下表面全區的50%以上、80%以下，以成為((1/2)×T5)≦T6≦((4/5)×T5)的方式，作離子束照射、成膜輔助。
另外，以成為A2≦((1/2)×A1)的方式來配置離子源38的同時，改變基板托座12的轉速，亦可以成為T6≦((1/2)×T5)的方式來照射離子束。另外，以成為((1/2)×A1)≦A2≦((4/5)×A1)的方式來配置離子源38的同時，改變基板托座12的轉速，亦可以成為((1/2)×T5)≦T6≦((4/5)×T5)的方式來照射離子束。
在本例中，隨著基板托座12的旋轉，保持於此基板托座12的全部的基板14中的任意基板(基準基板)從進入A3區域到離開的時間為「t3」、從離開A3區域到下一次進入A3區域前瞬間的時間為「t4」時，較好為以成為t3<t4的方式，決定A3區域的大小、配置、及/或基板托座12的轉速。設定A3區域的大小等而成為t3<t4，也就是對基準基板供應成膜材料的時間短於未供應成膜材料的時間，可以更有效率、適當地供應成膜材料。
又此外，隨著基板托座12的旋轉，基準基板從進入A2區域到離開的時間為「t5」、從離開A2區域到下一次進入A2區域前瞬間的時間為「t6」時，較好為以成為t5<t6的方式，決定A2區域的大小、配置、及/或基板托座12的轉速。設定A2區域的大小等而成為t5<t6，也就是對基準基板照射離子的時間短於未照射離子的時間，可以藉由更 有效率、適當的離子照射來作成膜輔助。
順帶一提，t3與t4的和(t3+t4)與t5與t6的和(t5+t6)是基板托座12旋轉一圈的時間，在本例中較好為被設定為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。亦可以以較好5~60rpm、更好10~40rpm，使基板托座12旋轉。
中和器40的作動條件，如下所述。
導入至中和器40的氣體種，例如氬。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，只要是會供應離子電流以上的這樣的電流即可。
在蒸發源34釋出成膜材料的蒸發物的期間，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。
(5)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。
根據本例，使用藉由本例的成膜裝置1的成膜方法， 使用一蒸發源34，此蒸發源34以可成為以下構成的方式，設置於真空容器10內：具有用以保持複數個基板14的基體保持面之可旋轉的基板托座12的作動停止(停止旋轉)時，朝向此基板托座12而作動時，對於上述基體保持面的一部分區域(第一區域)之區域A3，比起此區域A3以外的其他區域(剩下區域)，得以供應較多量的成膜材料。又此外，使用一離子源38，此離子源38同樣是在基板托座12的作動停止時，朝向此基板托座12而作動時，僅向上述基體保持面的一部分區域(第二區域)之區域A2照射離子束。
然後，在本例中，在將複數個各基板14保持於遍及基體保持面的全體的狀態下，使基板托座12繞著鉛直軸旋轉、並使蒸發源34與離子源38二者繼續作動(成膜材料的部分供應與離子束的部分照射)。
另外，成膜材料的供應區域A3，是小於基板托座12的下表面全區A1(A3<A1)。離子束的照射區域A2，亦小於基板托座12的下表面全區A1(A2<A1)。
藉由以上的繼續作動，使對於移動中的全部或一部分的各基板14之成膜材料的供應量隨著時間變化，且對全部或一部分的各基板14確保暫時性地未照射離子束的時間，並在各基板14的表面沉積由成膜材料構成、且得到輔助作用(assist effect)之薄膜。
藉由此脈衝狀、高密度的成膜材料的供應，促進各基板14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板14的表面到達熱平衡狀態的機率。藉 此，與朝向保持於遍及基體保持面的全體且旋轉中的複數個基板14的全部供應成膜材料(成膜材料的全面供應)之習知手法比較，可以進一步提升基板14與沉積於其上的薄膜之間的結合力，其結果，可以在各基板14的表面形成各項性能(在本例中為光學薄膜中的光學特性)優異的薄膜。
此外，藉由脈衝狀、高密度的離子束的同時照射，除了促進各基板14表面的能量狀態的活性化之外，亦促進沉積於各基板14的表面的成膜粒子的能量狀態的活性化。藉此，更進一步提高了已沉積於各基板14的表面的成膜粒子到達熱平衡狀態的機率。其結果，可在各基板14的表面形成各項性能(如前所述)更加優異的薄膜。
特別在本例中，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氣相沉積分子靜止(穩定)於基板14上的穩定的位置(穩定部位)。
我們認為即使其後再度對靜止於穩定部位的的氣相沉積分子照射離子，靜止的氣相沉積分子仍不會移出穩定部位，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14上的穩定部位前再度被激發。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部位，並藉此阻礙薄膜的緻密。
即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，結果可得到高的離子輔助的效果。
<<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，充填於蒸發源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、船型、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，根據蒸鍍裝置、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，進行第二實施形態的(1)~(3)的各項作業。但是在本例的(3)中，離子源38與中和器40未作動，以可藉由斷續器34a的開動作而直接將成膜材料擴散(釋出)的方式，僅準備蒸發源34。
(4)接下來，控制器52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。
也就是在本例中，使成膜材料對旋轉當中的各基板14的成膜面飛散例如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。
(5)與第二實施形態同樣，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，而獲得防污膜基材。另外，控制器52在成膜停止之時，關閉斷續器38a。斷續器34a始終都是關閉的狀態。
使用藉由本例的成膜裝置1的成膜方法，使用一蒸發源34，此蒸發源34以可成為以下構成的方式，設置於真空容器10內：具有用以保持複數個基板14的基體保持面之可旋轉的基板托座12的作動停止(停止旋轉)時，朝向此基板托座12而作動時，對於上述基體保持面的一部分區域(第一區域)之區域A3，比起此區域A3以外的其他區域(剩下區域)，得以供應較多量的成膜材料。
然後，在將複數個各基板14保持於遍及基體保持面的全體的狀態下，使基板托座12繞著鉛直軸旋轉，並使蒸發 源34繼續作動。
藉此，使對於移動中的全部或一部分的各基板14之來自蒸發源34的成膜材料的供應量隨著時間變化，並在各基板14的表面沉積由成膜材料構成之薄膜。
藉由脈衝狀、高密度的成膜材料的供應，促進各基板14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板14的表面到達熱平衡狀態的機率。藉此，與全部供應成膜材料之習知手法比較，可以進一步提升基板14與沉積於其上的薄膜之間的結合力，其結果，可以在各基板14的表面形成各項性能(在本例中為作為功能性薄膜的防污膜的耐磨耗性)優異的薄膜。
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的內部下方裝設蒸發源34以外的蒸發源(例如電子束加熱式等)，藉由另外設置的蒸發源(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的表面上之後(較好為局部供應)，使蒸發源34作動而在此無機膜上形成防污膜。藉由此樣態，與上述習知手法比較，仍進一步提高了獲得的防污膜的耐磨耗性。
<<其他實施形態>>
另外，在上述第二實施形態、第三實施形態中，在成 膜材料的局部供應之前，亦可經由控制器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並打開斷續器38a，對旋轉當中的各個基板14照射離子束(成膜開始前之藉由離子束的局部照射之基板14表面的清潔)。此時，亦使中和器40的作動開始。
在成膜開始前進行的離子束的局部照射的清潔條件，可以以與第二實施形態的成膜輔助條件(前列)相同的條件進行，亦可以以不同的條件進行。
其中，離子的加速電壓(V)例如為50V以上、較好為500V以上、更好為700V以上；且例如1500V以下、較好為1300V以下、更好為1200V以下。離子的照射電流(I)例如為50mA以上、較好為200mA以上、更好為400mA以上；且例如為1500mA以下、較好為1300mA以下、更好為1200mA以下。
中和器40的作動條件，可以以與第二實施形態的成膜輔助條件(前列)相同的條件進行，亦可以以不同的條件進行。
【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。
在各實驗例中，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輔助的時間，特別T5是指朝向基板托 座的離子束的全部照射(全部輔助)時間，T6是對每一片基板的離子束的實際照射(實際輔助)時間。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。
《實驗例1~5》
在各例中，準備第1圖所示的成膜裝置1(蒸發源34偏向一側。圓頂徑D1、高度D2、偏移量D3、角度θ 1的設計值請參照表1)，以下列條件成膜而獲得防污膜試樣。另外，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。
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(實驗例1~5)。
‧T4：100秒(實驗例1)、80秒(實驗例2)、290秒(實驗例3)、230秒(實驗例4)、360秒(實驗例5)。
另外，實驗例4的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，是顯示於第6圖。另外在實驗例1中，第6圖所示之在相當於基板托座12的下表面全區的區域A1的各測定點A~C位置的成膜材料的蒸發物供應的各狀態，是顯示於第8圖的圖表。
如第8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6圖的區域A3的氣相沉積附著區域的中心附近。
針對實驗例1-1中關於基板清潔的離子照射(離子束的局部照射)，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；T2：110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，對此基準基板在基板清潔時的離子照射的比例：35%。
實驗例1-1中，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。
另外，實驗例1-1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，是顯示於第24圖。
《實驗例6》
在本例中，準備第25圖所示的成膜裝置1a(習知的成膜裝置，其中憑藉蒸發源34的成膜材料的供應區域與憑藉離子源(省略圖示。中和器亦同樣省略)的離子束的照射 區域，為基板托座12的基板固定面的全區。D1、D2、D3及θ 1的各設計值請參照表1)。使用此成膜裝置1a，以與實驗例1~5同一條件成膜而獲得防污膜試樣。另外，在本例使用的成膜裝置1a中，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26圖。
‧T3：500秒；T4：500秒。
《實驗例7、實驗例7-1》
在各例中，準備與實驗例1相同的成膜裝置，以下列條件製作濾光器薄膜試樣。濾光器薄膜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；T4：1620秒。
‧SiO2的成膜速率：1.0nm/秒。
‧SiO2的蒸發物的T3：1500秒；T4：1075秒。
濾光器薄膜的成膜時，將憑藉賦予輔助作用的離子照射，照射開始時的基板溫度設為100℃，輸出條件如下。
‧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。
針對實驗例7-1中，關於基板清潔的離子照射(離子束的局部照射)，藉由離子源的輸出條件如下。
‧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。
‧T1：300秒；T2：100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，對此基準基板在基板清潔時的離子照射的比例：35%。
實驗例7-1中，關於基板清潔的中和器的條件如下。‧導入氣體種類及導入量：Ar；10sccm。
‧電子電流：1A。
《實驗例8》
在本例中，與實驗例6同樣，準備第25圖所示的成膜裝置1a。使用此成膜裝置1a，在與實驗例7相同條件下成膜而得到濾光器薄膜試樣。
‧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。
「*」為比較例
《最大擦傷來回次數的評量》
藉由測定實驗例1~6所得的防污膜試樣的最大擦傷來回次數，評量上述試樣的耐磨耗性。具體而言，在各例的防污膜試樣的防污膜的表面，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：一極細，ZEBRA CO.,LTD.製)在試驗面(防污膜面)畫線，測定以乾燥布拭去此藉由有機溶劑型油墨的線的最大擦傷來回次數。
其結果，實驗例1試樣的最大擦傷來回次數為3000 次。實驗例2~5亦同，最大擦傷來回次數為3000次。相對於此，全面供應成膜材料而形成的實驗例6試樣的最大擦傷來回次數為1000次，與實驗例1及實驗例2~5的各試樣比較，可確認耐磨耗性的劣化。但是，即使是「最大擦傷來回次數：1000次」，仍判斷為耐磨耗性充分、充分可耐實用的試樣。
另外，在成膜材料的局部供應之前，藉由離子束的局部照射清潔基板表面而形成的實驗例1-1試樣的最大擦傷來回次數為3500次，與實驗例1及實驗例2~5的各試樣比較，可確認其耐磨耗性更為優異。
《水接觸角的評量》
藉由測定實驗例1~6所得的防污膜試樣的水接觸角，評量上述試樣的耐磨耗性。具體而言，在各例的防污膜試樣的表面，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。更具體而言，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，使用市售的測定機(DM500；協和界面科學公司製)在靜置的狀態測定水滴的接觸角。
其結果，實驗例1試樣的水接觸角為101度。實驗例2~5的各試樣的水接觸角為101度(實驗例2)、99度(實驗例3)、100度(實驗例4)、98度(實驗例5)。相對於此，實驗例6試樣的水接觸角為51度，與實驗例1及實驗例 2~5的各試樣比較，可確認耐磨耗性的劣化。
另外，實驗例1-1試樣的水接觸角為103度，與實驗例1及實驗例2~5的各試樣比較，可確認其耐磨耗性更為優異。
《分光特性的評量》
測定在實驗例7、7-1、8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，藉此評量上述試樣的分光特性。結果示於第27圖。
其結果，實驗例7及實驗例7-1均確認在可見光的全部區域並無吸收。特別是針對在450nm至550nm的波長帶的(R+T)值，在實驗例7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。在實驗例7-1是得到實驗例7的結果以上的99.8%的值，可確認可形成具有極為良好的光學特性之薄膜。
相對於此，在實驗例8中，在可見光區域的全區的一部分，確認了吸收的發生。特別是在450nm至550nm的波長帶的(R+T)值為99.1%，可見到在薄膜(多層膜)的少許吸收，與實驗例7及實驗例7-1比較時，可確認光學特性的劣化。
另外，將在各實驗例的處理形式與評量結果整合於表2。
「*」為比較例
1‧‧‧成膜裝置
1a‧‧‧成膜裝置
10‧‧‧真空容器
12‧‧‧基板托座(基體保持器)
14‧‧‧基板(基體)
34‧‧‧蒸發源(成膜源、成膜器)
34a‧‧‧斷續器
34b‧‧‧坩堝
38‧‧‧離子源(能量粒子照射器)
38a‧‧‧斷續器
38b‧‧‧調整壁
40‧‧‧中和器
44‧‧‧附件(支持器)
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
A‧‧‧測定點
A1‧‧‧第三區域
A2‧‧‧第二區域
A2‧‧‧第二區域
A3‧‧‧第一區域
A3’‧‧‧區域
B‧‧‧測定點
C‧‧‧測定點
D1‧‧‧圓頂徑
D2‧‧‧高度
D3‧‧‧偏移量
P‧‧‧最遠點
θ‧‧‧角度
θ 1‧‧‧角度
第1圖是從正面觀察本發明的一實施形態相關的成膜裝置的剖面圖。
第2圖是沿著第1圖的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，從上述基板托座的中心在半徑方向相隔既定距離的測定點之移動軌跡。
第4圖是一折線圖，顯示在第2圖的區域A2之第3圖的測定點所在的離子照射的狀態。
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圖的II-II線的剖面圖，亦為顯示實驗例4(實施例)中成膜材料的供應區域相對於基板托座的位置關係的概要圖。
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，從上述基板托座的中心在半徑方向相隔既定距離的各測定點A~C之移動軌跡。
第8圖是一曲線圖，顯示在第6圖的區域A1之第7圖的各測定點A~C所在的成膜材料的蒸發物的供應狀態。第8圖亦是顯示在實驗例1(實施例)中，第6圖的區域A1之第7圖的各測定點A~C所在的成膜材料的蒸發物的供應狀態之曲線圖。
第9圖是一剖面圖，顯示對應於第6圖的其他形態。
第10圖是一剖面圖，顯示第2圖的第二區域(A2)與第6圖的第一區域(A3)之其他的配置例。
第11圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第12圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第13圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第14圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第15圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第16圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第17圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第18圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第19圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第20圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第21圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第22圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第23圖是一剖面圖，顯示對應於第10圖的其他配置例。
第24圖是一概要圖，顯示實驗例1-1、7、7-1(實施例)中離子束的照射區域相對於基板托座的位置關係。
第25圖是從正面觀察本發明的比較例(實驗例6、8)所使用的習知構造的成膜裝置的剖面圖。
第26圖是一概要圖，顯示實驗例6、8(比較例)中成膜材料的供應區域相對於基板托座的位置關係。
第27圖是一標繪圖，針對在實驗例7、7-1(實施例)及實驗例8(比較例)的各例製作的濾光器薄膜試樣，顯示 其在波長範圍450-550nm的透光率T與反射率R的和(R+T)的值的平均值。
1‧‧‧成膜裝置
10‧‧‧真空容器
12‧‧‧基板托座
14‧‧‧基板
34‧‧‧蒸發源
34a‧‧‧斷續器
34b‧‧‧坩堝
38‧‧‧離子源
38a‧‧‧斷續器
38b‧‧‧調整壁
40‧‧‧中和器
44‧‧‧附件(支持器)
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
D1‧‧‧圓頂徑
D2‧‧‧高度
D3‧‧‧偏移量
P‧‧‧最遠點
θ 1‧‧‧角度

Claims (19)

  1. 一種成膜方法，適用於在旋轉中的基體保持器的基體保持面所保持的複數個基體全部沉積薄膜，其特徵在於使用成膜器，對於旋轉中的基體保持器的基體保持面所保持的所有基體的一部分中由複數個基體所組成的特定的基體群，比起對於該基體群以外的其他基體群(但對於其他基體群之成膜材料附著量為零的情況除外)，附著較多量的該薄膜的成膜材料；以及照射器，僅向旋轉中的基體保持器的基體保持面所保持的所有基體的一部分中由複數個基體所組成的特定的基體群照射能量粒子；其中藉由使基體保持面保持複數個基體的狀態下使該基體保持器旋轉並繼續使該成膜器與該照射器作動，使對於移動中的全部或一部分的各基體之該成膜材料的附著量隨著時間變化，使移動中的全部基體附著成膜材料，且對移動中全部或一部分的各基體確保暫時性地未照射上述能量粒子的時間，使附著在移動中的基體的成膜材料照射能量粒子，並在複數個基體的全部沉積由該成膜材料構成、且得到輔助作用(assist effect)之該薄膜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之成膜方法，其特徵在於以藉由該成膜器而比起對於該其他的基體群，被附著較多量的成膜材料之該特定的基體群與藉由該照射器而被能量粒子照射的該特定的基體群未重複的方式，進行該成膜 材料的附著及上述能量粒子的照射。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之成膜方法，其特徵在於以藉由該成膜器而比起對於該其他的基體群，被附著較多量的成膜材料之該特定的基體群與藉由該照射器而被能量粒子照射的該特定的基體群的至少一部分的重複配置的方式，進行該成膜材料的附著及上述能量粒子的照射。
  4. 一種成膜方法，適用於在旋轉中的基體保持器的基體保持面所保持的複數個基體全部的表面沉積薄膜，其特徵在於使用成膜器，對於旋轉中的基體保持器的基體保持面所保持的所有基體的一部分中由複數個基體所組成的特定的基體群，比起該基體群以外的其他基體群(但對於其他基體群之成膜材料附著量為零的情況除外)，附著較多量的該薄膜的成膜材料；藉由將複數個基體保持在配置於比該成膜器還上側的該基體保持面的狀態下使該基體保持器旋轉並繼續使該成膜器作動，使對於移動中的全部或一部分的各基體之該成膜材料的附著量隨著時間變化，使成膜材料附著在移動中的所有基體，並在複數個基體的全部沉積由該成膜材料構成之該薄膜。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之成膜方法，其中成膜材料的附著，是以對於移動中的全部基體的至少一部分之成膜材料的每單位時間的附著量之最大值與最小值的比值(最大值/最小值)大於5之方式進行。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之成膜方法，其中使用配置的成膜器，成膜材料的中心與基體保持器的外緣的最遠點連成的線段對基準線所成角度(θ 1)為40度以上，該基準線是沿著作為基體保持器的旋轉中心的鉛直軸延伸的鉛直方向。
  7. 如申請專利範圍第1或4項所述之成膜方法，其特徵在於基體保持器的轉速為3~100rpm。
  8. 一種成膜裝置，將具有保持複數個基體的基體保持面的基體保持器，以可繞著鉛直軸旋轉的方式，裝設於真空容器內，包含：成膜器，以成為以下構成的方式，設置於該真空容器內：對於旋轉中的基體保持器的基體保持面所保持的所有基體的一部分中由複數個基體所組成的特定的基體群，比起對於該基體群以外的其他基體群(但對於其他基體群之成膜材料附著量為零的情況除外)，附著較多量的成膜材料；以及照射器，以成為以下的構成、配置或方向的方式，設置於該真空容器內：僅朝向旋轉中的基體保持器的基體保持面所保持的所有基體的一部分中由複數個基體所組成的特定的基體群照射能量粒子，其中，以該基體保持面保持複數個基體的狀態下，一邊旋轉該基體保持器，控制使藉由該成膜器附著成膜材料的同時，進行藉由該照射器照射能量粒子，使對於移動中的全部或一部分的各基體之成膜材料的附著量隨著時間變 化，使移動中的全部基體附著成膜材料，且對移動中全部或一部分的各基體確保暫時性地未照射上述能量粒子的時間，使附著在移動中的基體的成膜材料照射能量粒子，並在複數個基體的全部沉積由該成膜材料構成、且得到輔助作用(assist effect)之該薄膜。
  9. 一種成膜裝置，將具有保持複數個基體的基體保持面的基體保持器，以可繞著鉛直軸旋轉的方式，裝設於真空容器內，包含：成膜器，以成為以下構成的方式，設置於該真空容器內：對於旋轉中的基體保持器的基體保持面所保持的所有基體的一部分中由複數個基體所組成的特定的基體群，比起該基體群以外的其他基體群(但對於其他基體群之成膜材料附著量為零的情況除外)，得以附著較多量的成膜材料；以及照射器，以成為以下的構成、配置或方向的方式，設置於該真空容器內：比起該其他的基體群，藉由該成膜器，使旋轉中的基體保持器的基體保持面所保持的所有基體的一部分中由複數個基體所組成的特定的基體群被附著較多量的成膜材料，並僅對與該特定的基體群未重複的基體群照射能量粒子，其中，以該基體保持面保持複數個基體的狀態下，一邊旋轉該基體保持器，控制使藉由該成膜器附著成膜材料的同時，進行藉由該照射器照射能量粒子，使對於移動中的全部或一部分的各基體之成膜材料的附著量隨著時間變 化，使移動中的全部基體附著成膜材料，且對移動中全部或一部分的各基體確保暫時性地未照射上述能量粒子的時間，使附著在移動中的基體的成膜材料照射能量粒子，並在複數個基體的全部沉積由該成膜材料構成、且得到輔助作用(assist effect)之該薄膜。
  10. 一種成膜裝置，將具有保持複數個基體的基體保持面的基體保持器，以可繞著鉛直軸旋轉的方式，裝設於真空容器內，包含：成膜器，以成為以下構成的方式，設置於該真空容器內：對於旋轉中的基體保持器的基體保持面所保持的所有基體的一部分中由複數個基體所組成的特定的基體群，比起該基體群以外的其他基體群(但對於其他基體群之成膜材料附著量為零的情況除外)，得以附著較多量的成膜材料；以及照射器，以成為以下的構成、配置或方向的方式，設置於該真空容器內：比起該其他的基體群，藉由該成膜器，使旋轉中的基體保持器的基體保持面所保持的所有基體的一部分中由複數個基體所組成的該特定的基體群被附著較多量的成膜材料，並僅對與該特定的基體群至少一部分重複的基體群照射能量粒子，其中，以該基體保持面保持複數個基體的狀態下，一邊旋轉該基體保持器，控制使藉由該成膜器附著成膜材料的同時，進行藉由該照射器照射能量粒子，使對於移動中的全部或一部分的各基體之成膜材料的附著量隨著時間變 化，使移動中的全部基體附著成膜材料，且對移動中全部或一部分的各基體確保暫時性地未照射上述能量粒子的時間，使附著在移動中的基體的成膜材料照射能量粒子，並在複數個基體的全部沉積由該成膜材料構成、且得到輔助作用(assist effect)之該薄膜。
  11. 如申請專利範圍第8至10項中任一項所述之成膜裝置，其特徵在於：該成膜器具有設置於該真空容器內的成膜源，該成膜源是以得以對該基體保持面所保持的全部基體的一半以下附著釋放出來的成膜材料的方式，配置於從該真空容器內下方的中央配置偏向端側處。
  12. 如申請專利範圍第8至10項中任一項所述之成膜裝置，其特徵在於：該成膜器具有設置於該真空容器內的成膜源，該成膜源是以得以對該基體保持面所保持的全部基體的50%以上、80%以下附著釋放出來的成膜材料的方式，配置於從該真空容器內下方的中央配置偏向端側處。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之成膜裝置，其特徵在於：在成為以下條件的位置配置該成膜源：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對基準線所成角度為40度以上，該基準線是沿著作為該基體保持器的旋轉中心的鉛直軸的延伸方向。
  14. 如申請專利範圍第8至10項中任一項所述之成膜裝置，其特徵在於：該照射器是以成為得以對該基體保持面所保持的全部基體的一半以下照射能量粒子的配置，配置於該真空容器內。
  15. 如申請專利範圍第8至10項中任一項所述之成膜裝置，其特徵在於：該照射器是以成為得以對該基體保持面所保持的全部基體的50%以上、80%以下照射能量粒子的配置，配置於該真空容器內。
  16. 如申請專利範圍第8至10項中任一項所述之成膜裝置，其中該照射器是以得以照射加速電壓為50~1500V的離子束的離子源所構成。
  17. 如申請專利範圍第8至10項中任一項所述之成膜裝置，其特徵在於：該基體保持器是被控制而以繞著其鉛直軸以3~100rpm的速度旋轉。
  18. 如申請專利範圍第8至10項中任一項所述之成膜裝置，其特徵在於：該基體保持面是配置於比該成膜器還上側而得以保持複數個各基體而構成。
  19. 如申請專利範圍第12項所述之成膜裝置，其中，在成為以下條件的位置配置該成膜源：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對基準線所成角度為40度以上，該基準線是沿著作為該基體保持器的旋轉中心的鉛直軸的延伸方向。
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