発明の詳細な説明【技術分野】 【０００１】 本発明は、金属プラズマを利用した薄膜の形成装置および形成方法に関するものである。 続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】 【０００２】 特定基板上に薄膜を形成するための装置としてプラズマＣＶＤがあることは周知である。プラズマＣＶＤ装置は、減圧下においてプラズマを利用した化学気相成長（ＣＶＤ）法により薄膜形成するものであり、代表的にはスパッタリング法がある。プラズマを気体から発生させる場合には、高電場により絶縁破壊を起こさせ、外部から高周波電力を与え、その放電を維持させることでプラズマを持続させ、プラズマにより活性となったイオン種を使って表面改質を行うことなどに利用されている。 【０００３】 例えば、アルゴンガスを用いて、チタンやアルミニウムのターゲットにＲＦバイアスを印加してプラズマを発生させ、同時に窒素を供給することによりＴｉＮやＡｌＮを形成することができる。さらに、半導体製造工程では、チタンやアルミニウムを含む有機金属ガスを用いるとともに窒素を供給し、シリコン基板を高温にすることによりガスを分化して、ＴｉＮやＡｌＮを形成している。 【０００４】 また、固体を用いて、その固体を構成する元素を主として金属蒸気（原子プラズマ）を発生させる方法が開発されている（特許文献１参照）。この技術は、金属材料とセラミックス体との混合体に、マイクロ波を照射して加熱し、金属材料を蒸発させることによって金属蒸気を発生させるものであった。使用するマイクロ波の発生には、マルチモードアプリケータおよびシングルモードアプリケータを使用できるとされている。そして、このように発生させた金属蒸気は、特に、マグネシウム、カルシウム、ナトリウムまたはカリウムなどのアルカリ金属を中心とする材料を採用することにより、酸化金属の還元剤として利用できるものであった。 【０００５】 なお、プラズマにより活性となったイオンを還元剤として利用する技術として、特許文献２および３に開示される技術がある。これらの技術は、いずれもマイクロ波の照射により金属材料とセラミックス体との混合物を加熱し、金属材料を蒸発させることを基本としたものであった。また、非特許文献１は、酸化スカンジウムを還元することができることが開示され、非特許文献２は、酸化バナジウムを還元する手法が開示されている。 【先行技術文献】 【特許文献】 【０００６】 特開２０１８－１４１１９０号公報 特開２０１８－１７８１８０号公報 特開２０１８－１７８２３４号公報 【非特許文献】 【０００７】 S. Fujii, E. Suzuki, N. Inazu, S. Tsubaki, J. Fukushima, H. Takizawa, and Y. Wada, “Micro-wave Irradiation Process for Al Cs Alloy Production,” Scientific Reports, Vol. 1-, pp. 2689, February 14, 2020 N. Inazu et-al, “A facile formation of vanadium(0) by the reduction of vanadium pentoxide pelletized with magnesium oxide enabled by microwave irradiation,” Chemistry Select, Vol. 5, pp. 2949-2953, Mar. 2020 【発明の概要】 【発明が解決しようとする課題】 【０００８】 前述のプラズマＣＶＤによる場合には、活性種の衝突により欠陥の発生が懸念されるものであり、また、気体を使用する場合には、基板を高温に維持させる必要があるため、基板が反ってしまう欠点があった。 【０００９】 ところで、本願の発明者らは、１または２以上の空洞共振器を使用し、少なくとも一つの空洞共振器の中心に磁場強度分布を形成する手段（形式）として、マクロ波を照射することにより、金属のプラズマ源から金属プラズマを発生させ、還元対象となる酸化物を還元させる反応装置を開発した（特願２０２２－０１４５９９）。この技術は、プラズマ源とは別に還元対象の酸化物を収容し、同時に加熱することにより還元反応を実現させるものであった。 【００１０】 本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、従来のプラズマＣＶＤによる欠点を解消すべく、空洞共振器にマイクロ波を照射することによって発生させた金属プラズマを利用し、基板に薄膜を形成する装置および薄膜の形成方法を提供することである。 【課題を解決するための手段】 （【００１１】以降は省略されています） この特許をJ-PlatPatで参照する
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