JP2000034560A - イオンプレーティング装置 - Google Patents
イオンプレーティング装置Info
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- JP2000034560A JP2000034560A JP10199026A JP19902698A JP2000034560A JP 2000034560 A JP2000034560 A JP 2000034560A JP 10199026 A JP10199026 A JP 10199026A JP 19902698 A JP19902698 A JP 19902698A JP 2000034560 A JP2000034560 A JP 2000034560A
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Abstract
ビームのねじれを修正して、プラズマビームを常に主ハ
ースの中心に導くことのできるイオンプレーティング装
置を提供すること。 【解決手段】 主ハース30の周囲に、その外径よりも
十分に大きな内径を有し前記主ハースの外側に配置され
た第1の環状永久磁石1−2、1−3を含む環状の補助
陽極部1を備え、環状永久磁石1−2の磁極面を垂直に
した。
Description
膜や合金膜を形成するのに適したイオンプレーティング
装置に関する。
プラズマ処理装置とも呼ばれ、プラズマビームを発生す
るための圧力勾配型又はHCDプラズマ源のようなビー
ム発生源と、真空容器内に配置されプラズマビームの入
射面を持つハースとを含む。ハースは陽極として作用す
る。ビーム発生源で発生されたプラズマビームはハース
の入射面に導かれる。
せるためのイオンプレーティング装置について説明す
る。図6において、真空容器11の側壁に設けられた筒
状部12には圧力勾配型のプラズマビーム発生器13が
装着されている。プラズマビーム発生器13は、陰極1
4により一端が閉塞されたガラス管15を備えている。
このガラス管15内では、LaB6 による円盤16、タ
ンタルTaによるパイプ17を内蔵したモリブデンMo
による円筒18が陰極14に固定されている。パイプ1
7は、アルゴンAr、ヘリウムHe等の不活性ガスから
なるキャリアガス10をプラズマビーム発生器13内に
導入するためのものである。
筒状部12との間には、第1、第2の中間電極19、2
0が同心的に配置されている。第1の中間電極(第1の
グリッド)19内にはプラズマビームを収束するための
環状永久磁石21が内蔵されている。第2の中間電極2
0(第2のグリッド)内にもプラズマビームを収束する
ための電磁石コイル22が内蔵されている。この電磁石
コイル22は電源23から給電される。
状部12の周囲には、プラズマビームを真空容器11内
に導くステアリングコイル24が設けられている。この
ステアリングコイル24はステアリングコイル用の電源
25により励磁される。陰極14と第1、第2の中間電
極19、20との間にはそれぞれ、垂下抵抗器26、2
7を介して、可変電圧型の主電源28が接続されてい
る。
0とその周囲に配置された環状の補助陽極部31が設置
されている。主ハース30は、筒状のハース本体により
構成され、プラズマビーム発生器13からのプラズマビ
ームが入射する凹部を有している。ハース本体の中心の
貫通孔にはITO(インジウムースズ酸化物)タブレッ
トのような蒸発物質を収納している。補助陽極部31
は、環状の容器により構成されている。容器内には環状
のフェライト磁石35と同心的に積層されたハースコイ
ル36が収納されている。主ハース30及び補助陽極部
31はいずれも熱伝導率の良い導電性材料、例えば、銅
が使用される。主ハース30に対して補助陽極部31
は、絶縁物を介して取り付けられている。また、主ハー
ス30と補助陽極部31は、抵抗48を介して接続され
ている。主ハース30は、主電源28の正側に接続され
ている。従って、主ハース30は、プラズマビーム発生
器13に対してそのプラズマビームが吸引される陽極を
構成している。
磁石を構成し、ハースコイル電源38から給電される。
この場合、励磁されたハースコイル36における中心側
の磁界の向きは、フェライト磁石35により発生する中
心側の磁界と同じ向きになるように構成される。ハース
コイル電源38は可変電源であり、電圧を変化させるこ
とにより、ハースコイル36に供給する電流を変化でき
る。
0の上部に蒸発粒子が蒸着される基板41を保持するた
めの基板ホルダ42が設けられている。基板ホルダ42
にはヒータ43が設けられている。ヒータ43はヒータ
電源44から給電されている。基板ホルダ42は、真空
容器11に対しては電気的に絶縁支持されている。真空
容器11と基板ホルダ42との間にはバイアス電源45
が接続されている。このことにより、基板ホルダ42は
ゼロ電位に接続された真空容器11に対して負電位にバ
イアスされている。補助陽極部31はハース切り替えス
イッチ46を介して主電源28の正側に接続されてい
る。主電源28には、これと並列に垂下抵抗器29と補
助放電電源47とがスイッチS1を介して接続されてい
る。
ては、プラズマビーム発生器13の陰極と真空容器11
内の主ハース30との間で放電が生じ、これによりプラ
ズマビーム(図示せず)が生成される。このプラズマビ
ームはステアリングコイル24と補助陽極部31内のフ
ェライト磁石35により決定される磁界に案内されて主
ハース30に到達する。主ハース30に収納された蒸発
物質32はプラズマビームにより加熱されて蒸発する。
この蒸発粒子はプラズマビームによりイオン化され、負
電圧が印加された基板41の表面に付着し、被膜が形成
される。
は、補助陽極部31はその内径が主ハース30に対して
近接するように設けられている。このため、主ハース3
0の真上の磁界強度は、図7(a)に示すようになる。
すなわち、磁界強度は、主ハース30の中心軸から外側
に向かって強くなり、主ハース30の外側では弱くなっ
ている。詳しく言えば、フェライト磁石35による磁界
強度分布は、主ハース30の真上では極小となる。この
場合、磁気圧{P=(1/2μ)・|B|2 }も主ハー
ス30の中心軸上で極小となる。このため、プラスマビ
ームは主ハース30の中心軸に向かって押し戻され、ビ
ームの入射方向ズレに対する矯正力が発生する。これ
は、プラズマビームのねじれを解消するのに有効であ
る。逆に言えば、補助陽極部31が無いと、プラズマビ
ームにはねじれが生じ易い。このようなプラズマビーム
のねじれは、基板41に形成される被膜の品質に悪影響
を及ぼすので好ましくない。
部31におけるフェライト磁石35とハースコイル36
との位置関係が逆になっているが、これらの位置関係は
重要ではない。
でのイオンプレーティング装置においては、図7(a)
に示すような磁界強度を得るために、主ハース30と補
助陽極部31との間が近接している。この場合、主ハー
ス30の外径面と補助陽極部31の内径面にはそれぞ
れ、タブレット37からの蒸着物質が蓄積しやすい。そ
して、蒸着物質が蓄積すると、この蒸着物質が導電性の
場合主ハース30と補助陽極部31との間で電気的に短
絡してしまうという問題点があった。
の内径、すなわちフェライト磁石35´、ハースコイル
36´の内径を大きくして、蒸着物質による電気的な短
絡を解消することが考えられる。しかし、このようにす
ると、主ハース30の真上の磁界強度は、図8(a)に
示すように、フラットになってしまう。このような磁界
強度では、プラズマビームが主ハース30の中心軸上か
ら外れてしまっても復元力が作用せず、タブレット部分
以外の領域にもプラズマビームが入射することとなる。
も、プラズマビームのねじれを修正して、プラズマビー
ムを常に主ハースの中心に導くことのできるイオンプレ
ーティング装置を提供することにある。
ムを発生するためのビーム発生源と、真空容器内に配置
され前記プラズマビームの入射面を持つ陽極としてのハ
ースとを含み、前記ビーム発生源で発生されたプラズマ
ビームを前記ハースの入射面に導いて、処理を行うイオ
ンプレーティング装置において、該装置は更に、前記ハ
ースの周囲に、その外径よりも大きな内径を有し前記ハ
ースの外側に配置された第1の環状永久磁石を含む環状
の補助陽極部を備え、前記環状永久磁石の磁極面を垂直
にするかあるいは傾斜させたことを特徴とする。
平にした第2の環状永久磁石を備えていても良い。
石を鉄心で結合しても良い。
なくとも一方を、ブロック状の永久磁石を組合わせて構
成しても良い。
記補助陽極部は更に、前記環状永久磁石に対して同心的
に配置された電磁コイルを備えていても良い。
実施の形態について説明する。本形態は図6で説明した
ようなイオンプレーティング装置に適用されるので、図
6に示された構成要素と同じ部分については同一番号を
付して説明は省略する。本形態の特徴は補助陽極部の構
造にある。本形態における補助陽極部1は、主ハース3
0よりも十分大きい内径を有する補助陽極部ケース1−
1内に、磁極面を垂直にした環状永久磁石1−2(第1
の環状永久磁石)と、磁極面を水平にした環状永久磁石
1−3(第2の環状永久磁石)と、ハースコイル1−4
とを設けて成る。環状永久磁石1−2は、主ハース30
に近い方に設け、N極を内側に向け、S極を外側に向け
て磁極面が垂直になるようにしている。環状永久磁石1
−3は、S極を上側に向け、N極を下側に向けて磁極面
が水平になるようにしている。ハースコイル1−4は、
環状永久磁石1−3の下方に設けている。
の組合わせにより、磁力線を補助陽極部1の内側により
多く発生することができ、主ハース30の真上の磁界強
度の分布を図7(a)に示したような分布に近くするこ
とができる。これにより、補助陽極部1の内径を大きく
しても、プラズマビームのねじれを修正する機能を持た
せることができ、プラズマビームを常にタブレット37
に入射させることができる。なお、ハースコイル1−4
は、上述の磁界強度分布の微調整のためにも使用され
る。
態について説明する。この第2の実施の形態では、補助
陽極部ケース1−1内にハースコイル1−4と共に1個
の環状永久磁石1−5を設けている。環状永久磁石1−
5は、傾斜した磁極面を有する。これは、図1に示され
た径方向に着磁された環状永久磁石1−2と垂直方向に
着磁された環状永久磁石1−3とを1つの環状永久磁石
1−5で代用していることを意味する。
態について説明する。この第3の実施の形態では、補助
陽極部ケース1−1内にハースコイル1−4と共に1個
の環状永久磁石1−2を設けている。環状永久磁石1−
2は、図1において説明したように、磁極面が垂直にな
るようにしている。言い換えれば、径方向に着磁されて
いる。本形態では、タブレット37は図1に示された第
1の実施の形態の場合よりも下方に配置する必要があ
る。
態について説明する。この第4の実施の形態では、補助
陽極部ケース1−1内に、磁極面を斜めにした環状永久
磁石1−6(第1の環状永久磁石)と、磁極面を水平に
した環状永久磁石1−3´(第2の環状永久磁石)と、
ハースコイル1−4とを設けて成る。環状永久磁石1−
6は、主ハース30に近い方に設け、N極を斜め上方に
向け、S極を斜め下方に向けて磁極面が斜めになるよう
にしている。環状永久磁石1−3´は、N極を上側に向
け、S極を下側に向けて磁極面が水平になるようにして
いる。ハースコイル1−4は、環状永久磁石1−3´の
下側に設けている。本形態では特に、環状永久磁石1−
3´と1−6とをヨーク1−7で磁気的に結合してい
る。このようなヨーク1−7を用いるのは、環状永久磁
石1−3´と1−6とをそれぞれ、周方向に分割した複
数のブロック状の永久磁石の組合わせで環状に構成でき
るようにするためである。このように構成すると、環状
永久磁石1−3´と1−6の製造が容易になる。
1−6との磁力線の組合わせで図7(a)に示したよう
な磁界強度分布を得ることができる。
態について説明する。この第5の実施の形態では、補助
陽極部ケース1−1内に、磁極面を垂直にした環状永久
磁石1−2(第1の環状永久磁石)と、磁極面を水平に
した環状永久磁石1−3´(第2の環状永久磁石)と、
ハースコイル1−4とを設けて成る。環状永久磁石1−
6は、主ハース30に近い方に設け、N極を内側に向
け、S極を外側に向けて磁極面が垂直になるようにして
いる。環状永久磁石1−3´は、N極を上側に向け、S
極を下側に向けて磁極面が水平になるようにしている。
ハースコイル1−4は、環状永久磁石1−3´の下側に
設けている。本形態でも、環状永久磁石1−2と1−3
´とをヨーク1−7´で磁気的に結合している。このよ
うにすることで、環状永久磁石1−2と1−3´とをそ
れぞれ、周方向に分割した複数のブロック状の永久磁石
の組合わせで環状に構成できる。この形態でも、環状永
久磁石1−2と1−3´との磁力線の組合わせで図7
(a)に示したような磁界強度分布を得ることができ
る。
の上面の着磁と内側の着磁をN極とする例で示したが、
磁力線の形が同じであれば、ビーム発生源を含め磁石の
極性を逆にした組合せでも良い。
陽極部内に設けられる環状永久磁石の磁極面を垂直ある
いは斜めに傾斜させることにより、主ハース真上の磁界
強度分布を主ハースの中心軸から外側に向かって強くな
るように傾斜させることができる。このことにより、補
助陽極部の内径を大きくした場合でもプラズマビームの
ねじれを修正して、常に主ハースに入射させることがで
きる。
永久磁石をブロック状の永久磁石の組合わせでつくるこ
とができ、製造が容易になる。
ていることにより、ハースコイルに流す電流を調整する
ことで環状永久磁石の磁界強度をコントロールすること
ができる。
ティング装置の要部の構成を概略的に示す断面図であ
る。
ティング装置の要部の構成を概略的に示す断面図であ
る。
ティング装置の要部の構成を概略的に示す断面図であ
る。
ティング装置の要部の構成を概略的に示す断面図であ
る。
ティング装置の要部の構成を概略的に示す断面図であ
る。
の構成を示した断面図である。
磁界強度を説明するための図であり、図(a)は図
(b)のA方向から見た磁界強度分布を示した図、図
(b)は主ハースと補助陽極部の近傍の磁力線を示した
図である。
場合の主ハースと補助陽極部の近傍の磁界強度を説明す
るための図であり、図(a)は図(b)のA方向から見
た磁界強度分布を示した図、図(b)は主ハースと補助
陽極部の近傍の磁力線を示した図である。
久磁石 1−4、36 ハースコイル 1−7 ヨーク 10 キャリアガス 11 真空容器 13 プラズマビーム発生器 14 陰極 15 ガラス管 19 第1の中間電極 20 第2の中間電極 21 環状永久磁石 22 電磁石コイル 23、25 電源 24 ステアリングコイル 26、27 垂下抵抗器 28 主電源 30 主ハース 1、31 補助陽極部
Claims (5)
- 【請求項1】 プラズマビームを発生するためのビーム
発生源と、真空容器内に配置され前記プラズマビームの
入射面を持つ陽極としてのハースとを含み、前記ビーム
発生源で発生されたプラズマビームを前記ハースの入射
面に導いて、処理を行うイオンプレーティング装置にお
いて、該装置は更に、前記ハースの周囲に、その外径よ
りも大きな内径を有し前記ハースの外側に配置された第
1の環状永久磁石を含む環状の補助陽極部を備え、前記
環状永久磁石の磁極面を垂直にするかあるいは傾斜させ
たことを特徴とするイオンプレーティング装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のイオンプレーティング装
置において、前記補助陽極部は更に、磁極面を水平にし
た第2の環状永久磁石を備えたことを特徴とするイオン
プレーティング装置。 - 【請求項3】 請求項2記載のイオンプレーティング装
置において、前記第1、第2の環状永久磁石を鉄心で結
合したことを特徴とするイオンプレーティング装置。 - 【請求項4】 請求項3記載のイオンプレーティング装
置において、前記第1、第2の環状永久磁石の少なくと
も一方を、ブロック状の永久磁石を組合わせて構成した
ことを特徴とするイオンプレーティング装置。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のイオン
プレーティング装置において、前記補助陽極部は更に、
前記環状永久磁石に対して同心的に配置された電磁コイ
ルを備えたことを特徴とするイオンプレーティング装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10199026A JP2000034560A (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | イオンプレーティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10199026A JP2000034560A (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | イオンプレーティング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000034560A true JP2000034560A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16400891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10199026A Withdrawn JP2000034560A (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | イオンプレーティング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000034560A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140139960A (ko) * | 2013-05-28 | 2014-12-08 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 성막장치 |
KR101613562B1 (ko) | 2013-05-29 | 2016-04-19 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 플라즈마 증발장치 |
CN116884827A (zh) * | 2023-09-06 | 2023-10-13 | 艾瑞森表面技术(苏州)股份有限公司 | 真空等离子装置及加工方法 |
-
1998
- 1998-07-14 JP JP10199026A patent/JP2000034560A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140139960A (ko) * | 2013-05-28 | 2014-12-08 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 성막장치 |
KR101590090B1 (ko) | 2013-05-28 | 2016-01-29 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 성막장치 |
KR101613562B1 (ko) | 2013-05-29 | 2016-04-19 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 플라즈마 증발장치 |
CN116884827A (zh) * | 2023-09-06 | 2023-10-13 | 艾瑞森表面技术(苏州)股份有限公司 | 真空等离子装置及加工方法 |
CN116884827B (zh) * | 2023-09-06 | 2023-12-05 | 艾瑞森表面技术(苏州)股份有限公司 | 真空等离子装置及加工方法 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050531 |
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A521 | Written amendment |
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A621 | Written request for application examination |
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|
A977 | Report on retrieval |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080414 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080428 |