JP2001355061A - 超微粒子膜形成方法及び形成装置 - Google Patents
超微粒子膜形成方法及び形成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 材料の蒸発レートを稼ぎ、成膜スピードを向
上させる。 【解決手段】 アーク放電を用いるガスデポジション法
によって生成する超微粒子から成膜するものであり、超
微粒子を生成する材料１８の形状を棒状とし、該材料１
８の先端部とアーク電極との間で放電させ、該材料１８
をハースとしてのルツボ１１上に配置し、該ルツボ１１
は回転及び上昇の少なくともいずれかを行うことが可能
である。
上させる。 【解決手段】 アーク放電を用いるガスデポジション法
によって生成する超微粒子から成膜するものであり、超
微粒子を生成する材料１８の形状を棒状とし、該材料１
８の先端部とアーク電極との間で放電させ、該材料１８
をハースとしてのルツボ１１上に配置し、該ルツボ１１
は回転及び上昇の少なくともいずれかを行うことが可能
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アーク放電を用い
たガスデポジション法で超微粒子膜を形成する方法に関
するものである。
たガスデポジション法で超微粒子膜を形成する方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】はじめに、ガスデポジション法を簡単に
説明する。ガスデポジション法は、図１に示すように、
超微粒子生成室１、膜形成室２、搬送管３等により構成
され、超微粒子生成室１において不活性ガス雰囲気中で
アーク、抵抗加熱等により生成された金属超微粒子を超
微粒子生成室１と膜形成室２の圧力差により搬送管３を
通じて膜形成室２に導き、ノズル４から高速噴射させる
ことにより直接パターンを描画する乾式成膜方法である
（特許第２５２４６２２号、特許第１５９５３９８号、
特許第２６３２４０９号に係る公報参照）。超微粒子生
成室１内の蒸発源で発生した蒸気原子は、超微粒子生成
室１内にボンベ７から導入される不活性ガスとの衝突で
急冷され、粒径が大きくなりながら不活性ガスと共に搬
送管３へ移動し、超微粒子となり搬送管３中を移動す
る。
説明する。ガスデポジション法は、図１に示すように、
超微粒子生成室１、膜形成室２、搬送管３等により構成
され、超微粒子生成室１において不活性ガス雰囲気中で
アーク、抵抗加熱等により生成された金属超微粒子を超
微粒子生成室１と膜形成室２の圧力差により搬送管３を
通じて膜形成室２に導き、ノズル４から高速噴射させる
ことにより直接パターンを描画する乾式成膜方法である
（特許第２５２４６２２号、特許第１５９５３９８号、
特許第２６３２４０９号に係る公報参照）。超微粒子生
成室１内の蒸発源で発生した蒸気原子は、超微粒子生成
室１内にボンベ７から導入される不活性ガスとの衝突で
急冷され、粒径が大きくなりながら不活性ガスと共に搬
送管３へ移動し、超微粒子となり搬送管３中を移動す
る。
【０００３】この超微粒子生成室１内の蒸発源で材料８
から生成される材料蒸気は、アーク電極５を用いたアー
ク溶解、高周波誘導加熱、抵抗加熱、電子ビーム、通電
加熱、プラズマジェット、レーザビーム加熱などにより
生成される（超微粒子技術入門、一ノ瀬昇等、オーム
社）。図中６は不活性ガス用ポンプである。
から生成される材料蒸気は、アーク電極５を用いたアー
ク溶解、高周波誘導加熱、抵抗加熱、電子ビーム、通電
加熱、プラズマジェット、レーザビーム加熱などにより
生成される（超微粒子技術入門、一ノ瀬昇等、オーム
社）。図中６は不活性ガス用ポンプである。
【０００４】これら、各種加熱方式の選定は、形成しよ
うとする膜材料の融点、蒸気圧、要求される蒸発量、成
膜速度、蒸発安定性などで決まる。例えば、低蒸気圧、
高融点材料のＺｒ等の超微粒子からなる膜を形成しよう
とした場合、蒸発材料の加熱方式は、現状アーク加熱に
絞られる（特開昭６０−２２８６０９号公報、特許第２
５９６４３４号に係る公報参照）。蒸発安定性を求める
ならば高周波誘導加熱法が有利である。蒸発レートを稼
ごうとした場合、現状ではアーク加熱方式が最も有利で
ある。
うとする膜材料の融点、蒸気圧、要求される蒸発量、成
膜速度、蒸発安定性などで決まる。例えば、低蒸気圧、
高融点材料のＺｒ等の超微粒子からなる膜を形成しよう
とした場合、蒸発材料の加熱方式は、現状アーク加熱に
絞られる（特開昭６０−２２８６０９号公報、特許第２
５９６４３４号に係る公報参照）。蒸発安定性を求める
ならば高周波誘導加熱法が有利である。蒸発レートを稼
ごうとした場合、現状ではアーク加熱方式が最も有利で
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】通常アーク加熱
は、材料がペレット状であり、電極にタングステン、カ
ーボンなどを用い、電極−材料間で放電させて材料を溶
解、蒸発させるものである。しかしながら、このアーク
加熱方式でさえ材料の蒸発レートは非常に遅い。ガスデ
ポジション法による成膜の場合、基板１０を保持するス
テージ９のスキャンスピードの調整で膜厚をコントロー
ルするが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）で膜厚が１０
μｍ、幅１ｍｍのラインをΦ１ｍｍのノズルで作製しよ
うとした場合、基板のスキャンスピードは速くても３ｍ
ｍ／ｍｉｎ．程度である。蒸発量、ノズル４からの超微
粒子の吐出量は、アークパワー、ガス流量、膜形成室２
と超微粒子生成室１の差圧、ノズルコンダクタンスなど
でも変わるが、これらを最適化しても大きくは変わらな
い。これは、通常のペレット状材料８の場合、局所的に
高温に加熱されても材料８全体に熱が拡散するため、蒸
発量もアップしないものと考えられる。また、通常ハー
スとしてのルツボ１１は水冷されており、ペレット状材
料は材料８の下部がルツボ１１と接触しているため、接
触面全体で冷やされ、全体に温度が上がりにくい。従っ
て、蒸発量も稼げないものと考えられる。
は、材料がペレット状であり、電極にタングステン、カ
ーボンなどを用い、電極−材料間で放電させて材料を溶
解、蒸発させるものである。しかしながら、このアーク
加熱方式でさえ材料の蒸発レートは非常に遅い。ガスデ
ポジション法による成膜の場合、基板１０を保持するス
テージ９のスキャンスピードの調整で膜厚をコントロー
ルするが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）で膜厚が１０
μｍ、幅１ｍｍのラインをΦ１ｍｍのノズルで作製しよ
うとした場合、基板のスキャンスピードは速くても３ｍ
ｍ／ｍｉｎ．程度である。蒸発量、ノズル４からの超微
粒子の吐出量は、アークパワー、ガス流量、膜形成室２
と超微粒子生成室１の差圧、ノズルコンダクタンスなど
でも変わるが、これらを最適化しても大きくは変わらな
い。これは、通常のペレット状材料８の場合、局所的に
高温に加熱されても材料８全体に熱が拡散するため、蒸
発量もアップしないものと考えられる。また、通常ハー
スとしてのルツボ１１は水冷されており、ペレット状材
料は材料８の下部がルツボ１１と接触しているため、接
触面全体で冷やされ、全体に温度が上がりにくい。従っ
て、蒸発量も稼げないものと考えられる。
【０００６】このように、従来のアーク加熱法を含めガ
スデポジション法による成膜レートは低く、タクト面で
不利になるため、プロセス中に導入することが難しいと
いう問題がある。
スデポジション法による成膜レートは低く、タクト面で
不利になるため、プロセス中に導入することが難しいと
いう問題がある。
【０００７】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、アーク加熱法を用いたガスデポジション
法において、材料の蒸発レートを稼ぎ、成膜スピードを
向上させる超微粒子膜形成方法及び形成装置を提供する
ことを目的としている。
たものであり、アーク加熱法を用いたガスデポジション
法において、材料の蒸発レートを稼ぎ、成膜スピードを
向上させる超微粒子膜形成方法及び形成装置を提供する
ことを目的としている。
【０００８】
【問題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明は、アーク放電を用いるガスデポジ
ション法によって生成する超微粒子から成膜する超微粒
子膜形成方法において、前記超微粒子を生成する材料の
形状を線状及び棒状のいずれかとし、前記材料の先端部
と前記アーク電極との間で放電させることを特徴とす
る。この超微粒子膜形成方法は、前記材料が線状及び棒
状のいずれかの複数の突起部を持つ形状であり、該材料
をハース上に配置し、該ハースが回転及び上昇の少なく
ともいずれかを行うことが望ましく、前記材料をハース
上に複数個配置し、該複数個の材料の使用切り替え時
に、該ハースが回転及び上下方向運動の少なくともいず
れかを行うことが好ましい。
するために、本発明は、アーク放電を用いるガスデポジ
ション法によって生成する超微粒子から成膜する超微粒
子膜形成方法において、前記超微粒子を生成する材料の
形状を線状及び棒状のいずれかとし、前記材料の先端部
と前記アーク電極との間で放電させることを特徴とす
る。この超微粒子膜形成方法は、前記材料が線状及び棒
状のいずれかの複数の突起部を持つ形状であり、該材料
をハース上に配置し、該ハースが回転及び上昇の少なく
ともいずれかを行うことが望ましく、前記材料をハース
上に複数個配置し、該複数個の材料の使用切り替え時
に、該ハースが回転及び上下方向運動の少なくともいず
れかを行うことが好ましい。
【０００９】また、本発明は、アーク放電を用いるガス
デポジション法によって生成する超微粒子から成膜する
超微粒子膜形成装置において、前記超微粒子を生成する
材料の形状を線状及び棒状のいずれかとし、前記材料の
先端部との間で放電させるアーク電極を備えることを特
徴とする。この超微粒子膜形成装置は、前記材料が線状
及び棒状のいずれかの複数の突起部を持つ形状であり、
該材料を配置するためのハースと、該ハースが回転及び
上昇の少なくともいずれかを行うことを可能にする機構
とを持つことが望ましく、前記材料を複数個配置するた
めのハースと、該複数個の材料の使用切り替え時に、該
ハースが回転及び上下方向運動の少なくともいずれかを
行うことを可能にする機構とを持つことが好ましい。
デポジション法によって生成する超微粒子から成膜する
超微粒子膜形成装置において、前記超微粒子を生成する
材料の形状を線状及び棒状のいずれかとし、前記材料の
先端部との間で放電させるアーク電極を備えることを特
徴とする。この超微粒子膜形成装置は、前記材料が線状
及び棒状のいずれかの複数の突起部を持つ形状であり、
該材料を配置するためのハースと、該ハースが回転及び
上昇の少なくともいずれかを行うことを可能にする機構
とを持つことが望ましく、前記材料を複数個配置するた
めのハースと、該複数個の材料の使用切り替え時に、該
ハースが回転及び上下方向運動の少なくともいずれかを
行うことを可能にする機構とを持つことが好ましい。
【００１０】本発明では、アーク放電を用いたガスデポ
ジション法で成膜を行う際に、溶融し蒸発させる材料形
状を棒状または線状の形状とし、その材料先端部と電極
との間で放電させ、材料先端部を溶融、蒸発させるもの
である。材料をこのような形状とすることで、材料先端
部に熱が集中するため、蒸発部をより高温に保つことが
できる。また、ハース上に複数の該棒状、または線状材
料を配置するか、または複数の棒状突起部を持つ形状の
材料を配置し、材料先端と電極の間を調整するために、
ハースが回転する機構および上昇する機構を設けること
により、棒状突起部の数だけ長時間の材料蒸発、成膜が
可能になる。
ジション法で成膜を行う際に、溶融し蒸発させる材料形
状を棒状または線状の形状とし、その材料先端部と電極
との間で放電させ、材料先端部を溶融、蒸発させるもの
である。材料をこのような形状とすることで、材料先端
部に熱が集中するため、蒸発部をより高温に保つことが
できる。また、ハース上に複数の該棒状、または線状材
料を配置するか、または複数の棒状突起部を持つ形状の
材料を配置し、材料先端と電極の間を調整するために、
ハースが回転する機構および上昇する機構を設けること
により、棒状突起部の数だけ長時間の材料蒸発、成膜が
可能になる。
【００１１】
【実施例】（実施例１）本発明の実施例１に係る超微粒
子膜形成装置は、アーク放電を用いるガスデポジション
法によって生成する超微粒子から成膜するものであっ
て、図２に示すハースとしてのルツボ１１を備え、超微
粒子を生成する材料１８として材料下部１２及び棒状突
起部１３を有する形状のものを用いる。また、本実施例
に係る超微粒子膜形成装置は、図１に示したと同様に、
超微粒子生成室１、膜形成室２、搬送管３、ノズル４、
材料１８の先端部との間で放電させるアーク電極５、及
びステージ９等を備えて構成されている。ルツボ１１
は、材料下部１２を受けるための上向き凹部１１ａを有
している。
子膜形成装置は、アーク放電を用いるガスデポジション
法によって生成する超微粒子から成膜するものであっ
て、図２に示すハースとしてのルツボ１１を備え、超微
粒子を生成する材料１８として材料下部１２及び棒状突
起部１３を有する形状のものを用いる。また、本実施例
に係る超微粒子膜形成装置は、図１に示したと同様に、
超微粒子生成室１、膜形成室２、搬送管３、ノズル４、
材料１８の先端部との間で放電させるアーク電極５、及
びステージ９等を備えて構成されている。ルツボ１１
は、材料下部１２を受けるための上向き凹部１１ａを有
している。
【００１２】材料１８は、棒状のＡｌからなり、アーク
法で蒸発させた。材料１８は、形状を図２に示したが、
材料下部１２がハース（材料１８を支持する支持部材）
としてのルツボ（皿）１１の上向き凹部１１ａ中に安定
した状態にて収まり、棒状突起部１３がルツボ１１から
上方へ真直に突出する形状となっている。棒状突起部１
３のサイズは、直径Φ５ｍｍ、長さ５０ｍｍである。
法で蒸発させた。材料１８は、形状を図２に示したが、
材料下部１２がハース（材料１８を支持する支持部材）
としてのルツボ（皿）１１の上向き凹部１１ａ中に安定
した状態にて収まり、棒状突起部１３がルツボ１１から
上方へ真直に突出する形状となっている。棒状突起部１
３のサイズは、直径Φ５ｍｍ、長さ５０ｍｍである。
【００１３】このような構成で、アーク電極５に先端の
尖ったタングステン（直径Φ５ｍｍ）、キャリアガスと
してヘリウムを用い、電極５とＡｌ製材料１８間で放電
させて、Ａｌ材料１８の先端部を溶解、蒸発させた。こ
の時の条件は以下に示す通りである。 ・電流値：２５Ａ、 ・電圧：２５Ｖ、 ・Ｈｅガス流量：４０ＳＬＭ（標準状態における１分間
当りのリットル）、 ・超微粒子生成室圧力：５３０Ｔｏｒｒ、 ・膜形成室圧力：１．２Ｔｏｒｒ、 ・ノズル径：Φ１ｍｍ、 ・基板温度：２００℃、 ・搬送管：加熱あり。
尖ったタングステン（直径Φ５ｍｍ）、キャリアガスと
してヘリウムを用い、電極５とＡｌ製材料１８間で放電
させて、Ａｌ材料１８の先端部を溶解、蒸発させた。こ
の時の条件は以下に示す通りである。 ・電流値：２５Ａ、 ・電圧：２５Ｖ、 ・Ｈｅガス流量：４０ＳＬＭ（標準状態における１分間
当りのリットル）、 ・超微粒子生成室圧力：５３０Ｔｏｒｒ、 ・膜形成室圧力：１．２Ｔｏｒｒ、 ・ノズル径：Φ１ｍｍ、 ・基板温度：２００℃、 ・搬送管：加熱あり。
【００１４】また、放電を開始してから時間の経過と共
に電極５−Ａｌ製材料１８間のギャップが開き、電圧が
高くなるため、常に電圧が一定になるように自動でハー
スとしてのルツボ１１が上昇するような構成とした。こ
うして超微粒子を生成し、膜形成室２と超微粒子生成室
２の差圧で発生した超微粒子を膜形成室２に導き、超微
粒子膜を形成した。膜形成室２内の基板１０をホールド
したステージ９が移動することで膜が形成されるように
なっている。
に電極５−Ａｌ製材料１８間のギャップが開き、電圧が
高くなるため、常に電圧が一定になるように自動でハー
スとしてのルツボ１１が上昇するような構成とした。こ
うして超微粒子を生成し、膜形成室２と超微粒子生成室
２の差圧で発生した超微粒子を膜形成室２に導き、超微
粒子膜を形成した。膜形成室２内の基板１０をホールド
したステージ９が移動することで膜が形成されるように
なっている。
【００１５】こうして、ステージ９の移動速度を３ｍｍ
／ｍｉｎ．で１時間ラインを基板１０上に描画して、形
成されたラインの膜厚を測定したところ、４０〜５０μ
ｍであった。
／ｍｉｎ．で１時間ラインを基板１０上に描画して、形
成されたラインの膜厚を測定したところ、４０〜５０μ
ｍであった。
【００１６】（比較例１）比較のために、材料にペレッ
ト状のＡｌを用い、その他は上記実施例１と同じ条件
で、成膜を行った。その結果、膜厚は７〜１０μｍであ
った。
ト状のＡｌを用い、その他は上記実施例１と同じ条件
で、成膜を行った。その結果、膜厚は７〜１０μｍであ
った。
【００１７】以上により、アーク加熱法で材料を溶解、
蒸発させる場合、棒状材料はペレット状材料と比較して
蒸発量が多く、その結果、成膜レートがアップすること
が明確に分かる。
蒸発させる場合、棒状材料はペレット状材料と比較して
蒸発量が多く、その結果、成膜レートがアップすること
が明確に分かる。
【００１８】（実施例２）本発明の実施例２に係る超微
粒子膜形成装置は、ハースとしてのルツボ１１が上昇下
降及び正逆回転することを可能にする機構を備えてい
る。また、図３、及び図４に示すように、材料１８は、
Ａｌからなり、共通の材料下部１２を有しており、この
共通の材料下部１２と同心の円周上に等間隔にて配置し
た複数の棒状突起部１３を持つ構造のものとした。棒状
突起部１３は、直径がΦ５ｍｍ、長さが５０ｍｍで８本
とした。
粒子膜形成装置は、ハースとしてのルツボ１１が上昇下
降及び正逆回転することを可能にする機構を備えてい
る。また、図３、及び図４に示すように、材料１８は、
Ａｌからなり、共通の材料下部１２を有しており、この
共通の材料下部１２と同心の円周上に等間隔にて配置し
た複数の棒状突起部１３を持つ構造のものとした。棒状
突起部１３は、直径がΦ５ｍｍ、長さが５０ｍｍで８本
とした。
【００１９】こうした材料形状で実施例１と同様の条件
にてＡｌ材料１８を蒸発させた。実施例１と同様に、常
に電圧が一定になるように自動でハースとしてのルツボ
１１が上昇するような構成とし、１本目の突起部１３と
アーク電極５との間で２分間程度放電させたところで、
ルツボ１１を上昇下降及び正逆回転可能とする使用切り
替え機構によって、直ちにルツボ１１の位置を当初の高
さに戻し、該ルツボ１１を４５度回転させ、隣の突起部
１３との放電に切り替えた。この作業を短時間で行うこ
とにより、放電を絶やさないことが可能である。こうし
て、全ての突起部１３とアーク電極５間で放電させた
後、ハースとしてのルツボ１１を逆向きに回転させて同
様に８本の突起部１３とアーク電極５間で放電させた。
これを数回繰り返した。
にてＡｌ材料１８を蒸発させた。実施例１と同様に、常
に電圧が一定になるように自動でハースとしてのルツボ
１１が上昇するような構成とし、１本目の突起部１３と
アーク電極５との間で２分間程度放電させたところで、
ルツボ１１を上昇下降及び正逆回転可能とする使用切り
替え機構によって、直ちにルツボ１１の位置を当初の高
さに戻し、該ルツボ１１を４５度回転させ、隣の突起部
１３との放電に切り替えた。この作業を短時間で行うこ
とにより、放電を絶やさないことが可能である。こうし
て、全ての突起部１３とアーク電極５間で放電させた
後、ハースとしてのルツボ１１を逆向きに回転させて同
様に８本の突起部１３とアーク電極５間で放電させた。
これを数回繰り返した。
【００２０】こうして、実施例１と同様に、ステージ９
の移動速度を３ｍｍ／ｍｉｎ．で１時間ラインを基板１
０上に描画して、成膜されたラインの膜厚を測定したと
ころ、４５〜５０μｍであった。上記比較例１中でペレ
ット状材料の膜厚は７〜１０μｍであることから、本実
施例でもレートアップの効果があることが分かる。ま
た、本実施例に係る方法で材料を蒸発させた場合と、実
施例１のように１本だけを蒸発させた場合との材料の減
少した量を比較すると、棒状突起部１３の１本当たりの
減少した量は本実施例の方が突起部１３の本数分だけ少
なかった。つまり、突起部１３の数だけ放電時間も長く
とることが可能になる。
の移動速度を３ｍｍ／ｍｉｎ．で１時間ラインを基板１
０上に描画して、成膜されたラインの膜厚を測定したと
ころ、４５〜５０μｍであった。上記比較例１中でペレ
ット状材料の膜厚は７〜１０μｍであることから、本実
施例でもレートアップの効果があることが分かる。ま
た、本実施例に係る方法で材料を蒸発させた場合と、実
施例１のように１本だけを蒸発させた場合との材料の減
少した量を比較すると、棒状突起部１３の１本当たりの
減少した量は本実施例の方が突起部１３の本数分だけ少
なかった。つまり、突起部１３の数だけ放電時間も長く
とることが可能になる。
【００２１】（実施例３）本発明の実施例３に係る超微
粒子膜形成装置は、実施例２の場合と同様にハースとし
てのルツボ１１が使用切り替え機構によって上昇下降及
び正逆回転可能である。また、図５、及び図６に示すよ
うに、材料１８は、Ａｌからなり、各々一つの材料下部
１２及び棒状突起部１３を持つ構造のものであり、ルツ
ボ１１中に該ルツボ１１と同心の円周上に６個並べて配
置した。棒状突起部１３のサイズはΦ５ｍｍ、長さ５０
ｍｍとした。
粒子膜形成装置は、実施例２の場合と同様にハースとし
てのルツボ１１が使用切り替え機構によって上昇下降及
び正逆回転可能である。また、図５、及び図６に示すよ
うに、材料１８は、Ａｌからなり、各々一つの材料下部
１２及び棒状突起部１３を持つ構造のものであり、ルツ
ボ１１中に該ルツボ１１と同心の円周上に６個並べて配
置した。棒状突起部１３のサイズはΦ５ｍｍ、長さ５０
ｍｍとした。
【００２２】こうした材料形状で、実施例１、及び実施
例２と同様の条件にてＡｌ材料１８を蒸発させた。1 個
目の突起部１３で２分間程度放電させたところで、使用
切り替え機構により、直ちにルツボ１１を６０度回転さ
せ、隣の突起部１３との放電に切り替えた。この作業を
短時間で行うことにより、放電を絶やさないことが可能
である。こうして、全ての突起部１３とアーク電極５間
で放電させた後、ルツボ１１を逆向きに回転させて同様
に順に６本の突起部１３とアーク電極５間で放電させ
た。これを数回繰り返した。
例２と同様の条件にてＡｌ材料１８を蒸発させた。1 個
目の突起部１３で２分間程度放電させたところで、使用
切り替え機構により、直ちにルツボ１１を６０度回転さ
せ、隣の突起部１３との放電に切り替えた。この作業を
短時間で行うことにより、放電を絶やさないことが可能
である。こうして、全ての突起部１３とアーク電極５間
で放電させた後、ルツボ１１を逆向きに回転させて同様
に順に６本の突起部１３とアーク電極５間で放電させ
た。これを数回繰り返した。
【００２３】こうして、実施例１と同様に、ステージ９
の移動速度を３ｍｍ／ｍｉｎ．で、１時間ラインを基板
１０上に描画して、成膜されたラインの膜厚を測定した
ところ、４５〜５０μｍであった。上記比較例１中でペ
レット状材料の膜厚は７〜１０μｍであることから、本
実施例でもレートアップの効果があることが明確に分か
る。また、本実施例に係る方法で放電させた場合、棒状
突起部１３の数だけ放電時間も長くとることが可能であ
る。
の移動速度を３ｍｍ／ｍｉｎ．で、１時間ラインを基板
１０上に描画して、成膜されたラインの膜厚を測定した
ところ、４５〜５０μｍであった。上記比較例１中でペ
レット状材料の膜厚は７〜１０μｍであることから、本
実施例でもレートアップの効果があることが明確に分か
る。また、本実施例に係る方法で放電させた場合、棒状
突起部１３の数だけ放電時間も長くとることが可能であ
る。
【００２４】
【発明の効果】以上説明してきたように、アーク放電を
行う際の材料形状を棒状または線状の形状とすること
で、従来のペレット状の材料と比較し、蒸発量を増加さ
せることができた。さらに、ハース上に複数の棒状突起
部を持つ形状の材料を配置するか、または複数の該棒状
または線状材料を配置し、材料先端と電極の間を調整す
るために、ハースが回転する機構及び上昇する機構の少
なくともいずれかを設け、これら材料先端部と電極との
間で放電させ、材料先端部を溶融することにより、棒状
突起部の数だけ、蒸発量が長時間の材料蒸発、成膜が可
能になる。また、別の棒状突起部に放電を移す場合、突
起間距離を短くしたり、ハース回転を素早く行うことで
放電の持続も可能である。
行う際の材料形状を棒状または線状の形状とすること
で、従来のペレット状の材料と比較し、蒸発量を増加さ
せることができた。さらに、ハース上に複数の棒状突起
部を持つ形状の材料を配置するか、または複数の該棒状
または線状材料を配置し、材料先端と電極の間を調整す
るために、ハースが回転する機構及び上昇する機構の少
なくともいずれかを設け、これら材料先端部と電極との
間で放電させ、材料先端部を溶融することにより、棒状
突起部の数だけ、蒸発量が長時間の材料蒸発、成膜が可
能になる。また、別の棒状突起部に放電を移す場合、突
起間距離を短くしたり、ハース回転を素早く行うことで
放電の持続も可能である。
【図１】 ガスデポジション法の説明用模式図である。
【図２】 ハースとしてのルツボ及び該ルツボ中の棒状
材料を表す断面図である。
材料を表す断面図である。
【図３】 ハースとしてのルツボ及び該ルツボ中の複数
の棒状突起部を持つ材料を表す断面図である。
の棒状突起部を持つ材料を表す断面図である。
【図４】 図３を上部から見た様子を表す平面図であ
る。
る。
【図５】 ハースとしてのルツボ及び該ルツボ中に複数
配置した棒状突起部を表す断面図である。
配置した棒状突起部を表す断面図である。
【図６】 図５を上部から見た様子を表す平面図であ
る。
る。
１：超微粒子生成室、２：膜形成室、３：搬送管、４：
ノズル、５：アーク電極、６：ポンプ、７：ヘリウムボ
ンベ、８：ペレット状材料、９：ステージ、１０：基
板、１１：ルツボ（ハース）、１２：材料下部、１３：
材料の棒状突起部（溶解部）、１８：材料。
ノズル、５：アーク電極、６：ポンプ、７：ヘリウムボ
ンベ、８：ペレット状材料、９：ステージ、１０：基
板、１１：ルツボ（ハース）、１２：材料下部、１３：
材料の棒状突起部（溶解部）、１８：材料。
Claims (6)
- 【請求項１】 アーク放電を用いるガスデポジション法
によって生成する超微粒子から成膜する超微粒子膜形成
方法において、前記超微粒子を生成する材料の形状を線
状及び棒状のいずれかとし、前記材料の先端部と前記ア
ーク電極との間で放電させることを特徴とする超微粒子
膜形成方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の超微粒子膜形成方法に
おいて、前記材料が線状及び棒状のいずれかの複数の突
起部を持つ形状であり、該材料をハース上に配置し、該
ハースが回転及び上昇の少なくともいずれかを行うこと
を特徴とする超微粒子膜形成方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の超微粒子膜形成方法に
おいて、前記材料をハース上に複数個配置し、該複数個
の材料の使用切り替え時に、該ハースが回転及び上下方
向運動の少なくともいずれかを行うことを特徴とする超
微粒子膜形成方法。 - 【請求項４】 アーク放電を用いるガスデポジション法
によって生成する超微粒子から成膜する超微粒子膜形成
装置において、前記超微粒子を生成する材料の形状を線
状及び棒状のいずれかとし、前記材料の先端部との間で
放電させるアーク電極を備えることを特徴とする超微粒
子膜形成装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の超微粒子膜形成装置に
おいて、前記材料が線状及び棒状のいずれかの複数の突
起部を持つ形状であり、該材料を配置するためのハース
と、該ハースが回転及び上昇の少なくともいずれかを行
うことを可能にする機構とを持つことを特徴とする超微
粒子膜形成装置。 - 【請求項６】 請求項４に記載の超微粒子膜形成装置に
おいて、前記材料を複数個配置するためのハースと、該
複数個の材料の使用切り替え時に、該ハースが回転及び
上下方向運動の少なくともいずれかを行うことを可能に
する機構とを持つことを特徴とする超微粒子膜形成装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000176694A JP2001355061A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 超微粒子膜形成方法及び形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000176694A JP2001355061A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 超微粒子膜形成方法及び形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001355061A true JP2001355061A (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=18678388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000176694A Pending JP2001355061A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 超微粒子膜形成方法及び形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001355061A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011149040A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Mitsubishi Materials Corp | 蒸着材及び該蒸着材を用いて形成された蒸着膜 |
-
2000
- 2000-06-13 JP JP2000176694A patent/JP2001355061A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011149040A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Mitsubishi Materials Corp | 蒸着材及び該蒸着材を用いて形成された蒸着膜 |
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