以下、図面を参照して本発明の実施の形態� ��ついて説明する。
 図1は、本発明に係る実施の形態によるプラ ズマCVD装置の全体構成を示す平面図である。 図2は、図1に示す2a-2a線に沿った断面図であ� �。図3は、図2に示す成膜チャンバー、プラズ マ電源及び原料ガス供給機構を模式的に示す 断面図である。

 図1及び図2に示すように、プラズマCVD装� �はクリーニングチャンバー1及び成膜チャン� ��ー2を有している。クリーニングチャンバー 1は第1ゲート6を介して搬送室5に繋げられて� �り、この搬送室5は第1搬送機構3に繋げられ� �いる。第1搬送機構3は、アパーチャープレー ト107を保持した成膜処理用治具8が搬送室5内� ��挿入され、この搬送室5内の成膜処理用治具 8を、開口した第1ゲート6を通してクリーニン グチャンバー1の下方に搬送するものである� �また、成膜チャンバー2は第2ゲート7を介し� �前記搬送室5に繋げられており、この搬送室5 は第2搬送機構4に繋げられている。第2搬送機 構4は、搬送室5内の前記成膜処理用治具8を、 開口した第2ゲート7を通して成膜チャンバー2 の下方に搬送するものである。

 搬送室5及び成膜チャンバー2及びその周辺� �ついて図2及び図3を参照しつつ詳細に説明す る。
 図2に示すように、搬送室5は開閉自在の蓋9� ��有している。搬送室5内には、成膜処理用治 具8を載置する載置台10と、この載置台10に載� ��された成膜処理用治具8を上下に移動させる 上下移動機構11とが配置されている。上下移� ��機構11は、成膜処理用治具8を載置する載置� ��11aと、この載置部11aを上下に移動させる移� ��機構11bとを有している。また、搬送室5には 真空ポンプなどの真空排気機構が接続されて おり、この真空排気機構によって搬送室5内� �真空排気できるようになっている。尚、ア� �ーチャープレート107が保持された成膜処理� �治具8の搬送室5内への挿入は、第2ゲート7を� ��じた状態で蓋9が開けられ、載置台10上に、� ��パーチャープレート107が保持された成膜処� ��用治具8を載置し、その後、蓋9を閉じるこ� �により行われる。

 図2に示すように、成膜チャンバー2は外� �ャンバー12を有しており、この外チャンバー 12は開閉自在の第2ゲート7を介して搬送室5に� ��げられている。また、外チャンバー12には� �空ポンプなどの真空排気機構が接続されて� �り、この真空排気機構によって外チャンバ� �12内を真空排気できるようになっている。

 図2及び図3に示すように、外チャンバー12の 内側には内チャンバー13が配置されている。� ��チャンバー13の上部には上部電極としての� �スシャワー電極14が配置されている。ガスシ ャワー電極14には、水素ガスを供給する第1ガ ス供給機構とOsO ₄ ガスを供給する第2ガス供給機構が接続され� �いる。

 第1ガス供給機構は水素ガス供給源29を有� ��、この水素ガス供給源29には配管18の一方端 が接続されている。配管18の他方端にはバル� ��24の一方端が接続されており、バルブ24の他 方端には配管17の一方端が接続されている。� ��管17の他方端にはマスフローコントローラ(M FC)27の一方端が接続されており、マスフロー� ��ントローラ27の他方端には配管16の一方端が 接続されている。配管16の他方端にはバルブ2 3の一方端が接続されており、バルブ23の他方 端には配管15の一方端が接続されている。配� ��15の他方端にはガスシャワー電極14が接続さ れている。

 第2ガス供給機構はOsO ₄ ガス供給源30を有し、このOsO ₄ ガス供給源30には配管22の一方端が接続され� �いる。配管22の他方端にはバルブ26の一方端� ��接続されており、バルブ26の他方端には配� �21の一方端が接続されている。配管21の他方� ��にはマスフローコントローラ(MFC)28の一方端 が接続されており、マスフローコントローラ 28の他方端には配管20の一方端が接続されて� �る。配管20の他方端にはバルブ25の一方端が� ��続されており、バルブ25の他方端には配管19 の一方端が接続されている。配管19の他方端� ��はガスシャワー電極14が接続されている。� �た、OsO ₄ ガス供給源30は、ヒータ31を有しており、ヒ� �タ31によって固体のOsO ₄ を加熱して昇華させてOsO ₄ ガスを生成するようになっている。また、配 管19~21、バルブ25,26及びマスフローコントロ� �ラ28それぞれはヒータ(図示せず)によって80� �程度に加熱されるようになっている。これ� �より、OsO ₄ ガス供給源30で生成されたOsO ₄ ガスが固化されることなくガスシャワー電極 14に導入することができる。

 ガスシャワー電極14、内チャンバー13及び外 チャンバー12は接地電位に接続されている。
 内チャンバー13の下部には下部電極32が配置 されており、下部電極32にはマッチングボッ� ��ス33を介して高周波電源(RF電源)34が接続さ� �ている。高周波電源は、100kHz~27MHzの範囲の� �波数を用いることが可能である。

 また、図2に示すように本装置は、下部電 極32を、外チャンバー12の下部と内チャンバ� �13の下部との間を上下に移動させる上下移動 機構35を有している。この上下移動機構35に� �って下部電極32を外チャンバー12の下方に移� ��させた状態で、第2搬送機構4の搬送アーム4a によって搬送室5内の成膜処理用治具8を保持� ��、開口された第2ゲート7を通して成膜処理� �治具8を搬送アーム4aによって外チャンバー12 の下方に移動させ、成膜処理用治具8を下部� �極32上に載置して取り付け又は嵌め込み又は 電気的に接続する。そして、搬送アーム4aを� ��送室5内に戻し、第2ゲート7を閉じる。この� ��うにして成膜処理用治具8が取り付けられた 下部電極32を上下移動機構35によって上昇さ� �ることにより、外チャンバー12の下方から内 チャンバー13の下部に下部電極32を移動させ� �それにより下部電極32と電気的に接続された 成膜処理用治具8を内チャンバー13内に配置す る。このようにしてアパーチャープレート107 は、ガスシャワー電極14と下部電極32との間� �配置され、且つガスシャワー電極14からシャ ワー状に原料ガスが噴出される方向(矢印36に て示す)とほぼ平行に位置される。この位置� �アパーチャープレート107を成膜する際の成� �ポジション38である。

 成膜処理用治具8は、例えばSUSによって形 成され、下部電極の一部としても機能する。 このため、RF電源34からマッチングボックス33 を通して高周波電力が下部電極32に印加され� ��と、この高周波電力は成膜処理用治具8を通 してアパーチャープレート107に印加されるこ とになる。尚、成膜処理用治具8の具体的な� �造及びこれにアパーチャープレート107を保� �する保持方法等については後述する。

 図3に示すように、内チャンバー13内にお� ��るアパーチャープレート107の周囲にはセラ� ��ックス又は石英ガラス又はガラスからなる� ��ラズマウォール37が配置されている。この� �ラズマウォール37は、ガスシャワー電極14か� ��導入される原料ガスの流れをアパーチャー� ��レート107の周囲に集中させるように整流す� ��役割と、アパーチャープレート107の周囲に� ��ラズマを閉じ込めてプラズマ密度を高める� ��割を果すものである。これらの役割を果す� ��とができれば、プラズマウォール37は形状� �材質は種々変更可能であるが、本実施の形� �では、図3に示すような形状を採用している� ��

 つまり、プラズマウォール37は、原料ガ� �の流れを制御する円筒状整流部材37a及びリ� �グ状整流部材37bと、円筒状整流部材37aの外� �に配置され、内チャンバー壁及び外チャン� �ー壁との放電を抑制する円筒状整流部材37c� �を有している。これら円筒状整流部材37a,37c� ��れぞれの上部はリング状整流部材37bによっ� ��繋げられている。そして、プラズマウォー� ��37はフロート電位60に接続されている。リン グ状整流部材37b及び円筒状整流部材37aによっ てガスシャワー電極14からの原料ガスをアパ� ��チャープレート107の周囲に集中させること� ��でき、その結果、原料ガスの使用効率を向� ��させることができる。また、円筒状整流部� ��37cによってプラズマの拡散を抑制してプラ� ��マ密度を高めることができ、アパーチャー� ��レート107の周囲において放電を安定させる� ��とができる。

 次に、成膜処理用治具8の具体的な構造及 びこれにアパーチャープレート107を保持する 保持方法等について図4及び図5を参照しつつ� ��明する。

 図4(A)は、アパーチャープレートを保持し た成膜処理用治具を示す正面図であり、図4(B )は、図4(A)に示す成膜処理用治具の平面図で� ��る。図5(A)は、成膜処理用治具を搬送する際 の様子を示すものであって、搬送アームに成 膜処理用治具を載せた状態を示す平面図であ り、図5(B)は、図5(A)に示す成膜処理用治具及� ��搬送アームを示す正面図である。

 図4(A),(B)に示すように、保持部材39は円筒 形状を有している。この保持部材39には4枚の アパーチャープレート107の縁が挟まれた状態 で保持されている。この保持状態は、第2の� �通孔(図9で説明した極小径の貫通孔)、アパ� �チャープレート107の表面及び裏面を露出さ� �た状態である。

 保持部材39は鍔部材49に取り付けられてい る。これにより、保持部材39によって保持さ� ��た4枚のアパーチャープレート107それぞれを 、鍔部材49の上面に対して垂直方向に立てた� ��態で保持することができる。鍔部材49は、� �4(A)に示すように円柱部材49aと、その円柱部� ��49aの上部の周囲に設けられた凸状の鍔49bと� ��有している。この鍔49bは、図5(A),(B)に示す� �うに搬送アーム4aに載せるためのものである 。つまり、搬送アーム4aを円柱部材49aの周囲� ��位置させ、且つ位置決め部52~55によって鍔49 bを位置決めしつつ搬送アーム4aに鍔49bを載せ ることにより、成膜処理用治具8を搬送アー� �4aによって搬送可能な状態とすることができ る。尚、成膜処理用治具8を図3に示す下部電� ��32に接続した場合、鍔部材49は電極部材とな り、下部電極の一部として機能する。

 次に、上記プラズマCVD装置を用いてアパ� ��チャープレートにオスミウム膜を成膜する� ��法について説明する。

 まず、図4に示すように成膜処理用治具8� �保持部材39に4枚のアパーチャープレート107� �保持し、図2及び図5に示すように、移動機構 11bを上昇させることにより載置台10上に載置� ��れた前記成膜処理用治具8を載置部11a上に載 せる。そして、移動機構11bをさらに上昇させ 、載置部11a上に載置された成膜処理用治具8� �下方に搬送アーム4aを移動させる。次いで、 移動機構11bを下降させて載置部11aとともに成 膜処理用治具8を下降させることにより、搬� �アーム4a上に成膜処理用治具8の鍔49bを載せ� �。このようにして搬送アーム4a上に成膜処理 用治具8が載せられ、この成膜処理用治具8が� ��送アーム4aによって搬送可能な状態とされ� �。この後、第1搬送機構3によって搬送室5か� �クリーニングチャンバー1へ前記成膜処理用� ��具8を搬送し、アパーチャープレート107にク リーニング処理を施す。次いで、第1搬送機� �3によってクリーニングチャンバー1から搬送 室5へ成膜処理用治具8を搬送する。

 次いで、図2に示すように、前記成膜処理 用治具8を搬送アーム4aによって搬送可能な状 態とし、第2搬送機構4によって搬送室5から成 膜チャンバー2へ成膜処理用治具8を搬送し、� ��膜処理用治具8を成膜ポジション38に位置さ� ��る。

 次に、図3に示すように、第1ガス供給機構� �び第2ガス供給機構によって水素ガス及びOsO ₄ ガスをガスシャワー電極14に供給し、このガ� ��シャワー電極14からアパーチャープレート10 7に向けて水素ガス及びOsO ₄ ガスを供給する。この際、原料ガスを矢印36� ��ように上から下(重力方向)に流す理由は、Os O ₄ ガスの分子量が大きいためである。逆に言え ば、分子量が小さい原料ガスの場合、アパー チャープレートの表面及び裏面に均一性良く 供給できるのであれば上から下に流す必要は なく、原料ガスを流す方向は適宜変更するこ とが可能である。

 次いで、RF電源34によって高周波電力を下部 電極32に供給してアパーチャープレート107に� ��周波電力を印加することにより、アパーチ� ��ープレート107の表面及び裏面、第2の貫通孔 (図9で説明した極小径の貫通孔)の内側面にプ ラズマCVD法により厚さ10nm以上のオスミウム� �が1回の成膜処理で均一性良く成膜される。� ��の際の化学反応は下記のとおりであり、下� ��式(1),(2)のようにプラズマ中でガスが電離し 、アパーチャープレート上で下記式(3)の成膜 反応が起こる。
 H ₂ +2e ^-  → 2H ⁺ +4e ^-   ・・・(1)
 OsO ₄ +e ^-  → OsO ₄ ⁺ +2e ^-   ・・・(2)
 OsO ₄ ⁺ +8H ⁺ +9e ^-  → Os↓+4H ₂ O↑  ・・・(3)

 アパーチャープレート107にオスミウム膜� ��成膜する理由は、他の金属膜に比べてオス� ��ウム膜の方が電子ビームに対する耐性が高� ��ので長寿命化を実現できると共に、電子ビ� ��ムの集光性も高めることができるからであ� ��。

 上記実施の形態によれば、成膜処理用治� ��8を上述したような構造としているため、図 2に示すように搬送アーム4aによって成膜処理 用治具8を搬送することができると共に、搬� �した成膜処理用治具8を下部電極32に取り付� �又は嵌め込むことができる。そして、下部� �極32に取り付けられた成膜処理用治具8は下� �電極としても機能するため、図3に示すよう� ��、下部電極32に高周波電力を供給すること� �より、成膜処理用治具8を通してアパーチャ� ��プレート107に高周波電力を印加することが� ��きる。さらに、成膜処理用治具8の保持部材 39によってアパーチャープレート107をその表� ��及び裏面を露出させた状態で保持すること� ��できる。このため、プラズマCVD装置によっ� ��1回の成膜処理を行うことにより、アパーチ ャープレート107のような極小径の貫通孔(図9� ��第2の貫通孔として説明したもの)を有する� �レートにおける該貫通孔の内側面と、前記� �レートの表面及び裏面における貫通孔の近� �に位置する部分にオスミウム膜を成膜する� �とができる。従って、プレートへの成膜処� �の処理時間を低減でき、その結果、成膜処� �のコストを低減することができる。

 また、本実施の形態では、フロート電位60� �接続されたプラズマウォール37をアパーチャ ープレート107の周囲に配置しているため、ガ スシャワー電極14からの原料ガスをアパーチ� ��ープレート107の周囲に集中させることがで� ��ると共にプラズマの拡散を抑制し且つプラ� ��マをアパーチャープレート107に集中させて� ��ラズマ密度を高めることができる。これに� ��り、OsO ₄ ガスのように分子量が大きくて重い成膜用原 料ガスを用いても、極小径の貫通孔の内側面 に均一性良くオスミウム膜を成膜することが できる。

 尚、本発明は上記実施の形態に限定され� ��、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々� ��更して実施することが可能である。例えば� ��図6に示すように、成膜処理用治具の保持部 材39に6枚のアパーチャープレート107を保持す るようにしても良い。

 また、上記実施の形態では、下部電極32� �高周波電源34を接続し、上部電極14に接地電� ��を接続しているが、上部電極14に高周波電� �を接続し、下部電極32に接地電位を接続して も良いし、上部電極14に第1の高周波電源を接 続し、下部電極32に第2の高周波電源を接続し ても良い。また、高周波電源を他のプラズマ 電源に変更することも可能であり、他のプラ ズマ電源の例としては、マイクロ波用電源、 DC放電用電源、及びそれぞれパルス変調され� ��高周波電源、マイクロ波用電源、DC放電用� �源などが挙げられる。

 また、上記実施の形態では、上部電極14� �下部電極32のように上下に電極を配置してい るが、これに限定されるものではなく、左右 に電極を配置することも可能である。

 次に、上記実施の形態によるプラズマCVD� ��置を用いて極小径の貫通孔を有するアパー� ��ャープレートにオスミウム膜を成膜した実� ��条件及びその実験の結果について説明する� ��

 (実験条件)
 高周波出力密度 : 0.25~2.0W/cm ²
 高周波周波数 : 13.56MHz
 OsO ₄ ガス流量 : 0.1~3cc/分
 H ₂ ガス流量 : 5~15cc/分
 Arガス流量 : 5~15cc/分
 圧力 : 13~40Pa
 成膜時間 :10~50秒
 加熱温度 : 200~300℃
 Os膜厚 : 10~50nm

 (実験結果)
 図7は、実験によりオスミウム膜110が成膜さ れたアパーチャープレート107を模式的に示し 、そのアパーチャープレートの極小径(具体� �には2~100μm)の貫通孔(第2の貫通孔)107b付近を� ��断した断面図である。図7に示すように、1� �の成膜処理で成膜されたオスミウム膜110で� �るため、従来技術のような2回の成膜処理で� ��膜された薄膜のように界面が形成されるこ� ��がないと共に、極小径の貫通孔107bの内側面 に均一性良くオスミウム膜110を成膜できるこ とが確認された。その結果、オスミウム膜110 が剥離することを抑制できると共に、電子ビ ームよる集光性が極めて良く且つ電子ビーム に対する耐性が高いために長寿命化したオス ミウム膜110を極小径の貫通孔107bに成膜する� �とができた。