JP2004197177A - 蒸着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】膜質の良い薄膜を広い領域に形成する。
【解決手段】本発明の蒸着装置１は、蒸着源３と磁界形成手段７とを有しており、蒸着源３から放出された微小荷電粒子は、磁界形成手段７によってその飛行方向を曲げられ、基板１１に到達する。他方、蒸着源３から飛散する小滴は磁界形成手段７によって曲げられず直進し、また基板１１は蒸着源３から直進して飛行する粒子が到達しない位置に配置されるので、基板１１には微小荷電粒子のみが到達することになり、膜質の良い薄膜が形成される。磁界形成手段７の出口は入り口よりも広く、微小荷電粒子を運ぶ内部磁力線７５は出口側で広がるので、微小荷電粒子は拡散しながら飛行し、広い領域に到達する。従って、基板１１表面の広い領域に薄膜が形成される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蒸着装置に関し、特に、ダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）や半導体の高誘電体薄膜、絶縁膜、銅薄膜、磁性薄膜、高融点金属薄膜に適した成膜装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３の符号１０１は従来技術の蒸着装置を示している。この蒸着装置１０１は真空槽１０２を有しており、真空槽１０２内には複数の蒸着源１０３が配置されている。各蒸着源１０３は円筒状のアノード電極１３２と、棒状の電極部材１３６とを有しており、電極部材１３６はアノード電極１３２内にそれぞれ配置されている。
【０００３】
電極部材１３６は棒状のカソード電極１３５と、該カソード電極１３５の先端に接続された蒸着材料１３１と、絶縁物１３３を介してカソード電極１３５に取り付けられたトリガ電極１３４とを有しており、各アノード電極１３２を接地電位に置いた状態で、カソード電極１３５に負電圧を、トリガ電極１３４にカソード電極１３５より大きい負電圧を印加すると、トリガ放電が誘起され、該トリガ放電によりアノード電極１３２と蒸着材料１３１との間にアーク放電がそれぞれ誘起される。
【０００４】
アーク放電が誘起されると、蒸着材料１３１の側面から蒸着材料１３１の粒子が放出されると共に、カソード電極１３５に蒸着材料１３１から離れる方向にアーク電流が流れる。
【０００５】
蒸着材料の粒子のうち、電荷質量比が大きい微小荷電粒子はアーク電流により形成される磁界によってアノード電極１３２の開口から放出されるが、中性粒子や電荷質量比が小さい巨大荷電粒子は磁界の影響を受けず、アノード電極１３２の内周面に付着する。従って、各アノード電極１３２の開口からは微小荷電粒子のみが放出される。
【０００６】
蒸着源３は蜂の巣状に束ねられており、各アノード電極１３２の開口はそれぞれ同じ方向に向けられているので、開口の上方に大面積の基板を配置しておけば、蒸着源３が束ねられた分、基板１１１表面の広い領域に微小荷電粒子が到達する。微小荷電粒子の反応性は高いので、微小荷電粒子のみが到達することによって、基板１１１表面の広い領域に膜質の良好な薄膜が形成される。
【０００７】
しかしながら、中性粒子や巨大荷電粒子がアノード電極１３２の内周面に付着する際に、一部は衝突の際砕け散り、微小荷電粒子よりも大きな小滴（直径２０μｍ程度）を形成する。
【０００８】
この小滴の飛散方向は特定の方向性が見られず、カソード電極１３５を中心としてほぼ半球面内に飛散するので、一部はアノード電極１３２の開口から放出されてしまう。開口から放出された小滴が、成膜中の膜に取り込まれると、薄膜の膜質が劣化するという問題があった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２５６３１４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、同軸型真空アーク蒸着源により、小滴が成膜中の薄膜に混入することなく、大面積の成膜を行える技術を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、真空槽と、前記真空槽内に配置された蒸着源とを有し、前記蒸着源は棒状のカソード電極と、前記カソード電極の先端に配置された蒸着材料と、前記蒸着材料の側方に配置されたアノード電極と、前記蒸着材料近傍に配置されたトリガ電極を備え、前記アノード電極と蒸着材料との間に電圧を印加した状態で、前記トリガ電極と前記蒸着材料との間にトリガ放電を発生させると、前記アノード電極と前記蒸着材料との間にアーク放電が誘起され、前記アーク放電により蒸着材料の構成物質からなる微小荷電粒子に放出され、前記カソード電極内部に直線的に流れたアーク電流が形成する磁界により、前記微小荷電粒子の飛行方向が前記アーク電流と平行な方向に曲げられ、前記蒸着材料と前記アノード電極との間の空間を放出口としたときに、前記微小荷電粒子が前記放出口から放出されるように構成された蒸着装置であって、前記放出口よりも大面積の大型基板を保持する基板ホルダと、前記基板ホルダに保持された状態の前記大型基板の表面近傍と、前記放出口の近傍とを通る磁力線を形成する磁界形成手段とを有し、前記基板ホルダは、前記放出口から放出された粒子が直進した場合に、前記粒子が到達する位置以外の位置に配置され、前記磁力線は、前記放出口から放出された前記微小荷電粒子の飛行方向を曲げ、前記大型基板に到達させるように形成され、前記磁界形成手段は、前記磁力線の密度を、前記放出口の近傍位置よりも、前記基板表面の近傍位置の方を小さくするように構成された蒸着装置である。
請求項２記載の発明は、真空槽と、前記真空槽内に配置された蒸着源とを有し、前記蒸着源は筒状のアノード電極と、前記アノード電極の内部であって、前記アノード電極の中心軸線上に配置された棒状のカソード電極と、前記カソード電極の先端に配置された蒸着材料と、前記蒸着材料の近傍に位置し、前記蒸着材料と前記カソード電極と前記アノード電極から絶縁されたトリガ電極とを有し、前記アノード電極と前記蒸着材料との間に電圧を印加した状態で、前記トリガ電極と前記蒸着材料との間にトリガ放電を発生させると、前記アノード電極と前記蒸着材料との間にアーク放電が誘起され、前記蒸着材料の構成物質からなる微小荷電粒子が放出され、前記カソード電極に流れたアーク電流が形成する磁界により、前記微小荷電粒子の飛行方向が前記アノード電極の中心軸線と平行な方向に曲げられ、前記アノード電極と前記蒸着材料との間の空間を放出口とすると、前記微小荷電粒子が前記放出口から放出され、前記放出口から放出された前記微小荷電粒子を、前記真空槽内に配置された基板に到達させ、薄膜を形成する蒸着装置であって、前記アノード電極の中心軸線から所定角度傾いた位置に配置され、大面積の大型基板を保持可能な基板ホルダと、前記微小荷電粒子の通路となる湾曲した空間の周囲に位置する磁界形成手段とを有し、前記磁界形成手段は、前記磁力線の密度を、前記放出口の近傍位置よりも、前記基板表面の近傍位置の方を小さくするように構成された蒸着装置である。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の蒸着装置であって、前記磁界形成手段は複数の磁石を有し、前記磁石は少なくとも前記基板の近傍位置と、前記放出口の近傍位置に配置された蒸着装置である。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の蒸着装置であって、前記磁石は筒状に形成され、前記基板の近傍位置に配置された前記磁石は、前記放出口の近傍位置に配置された前記磁石よりも大径にされた蒸着装置である。
請求項５記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の蒸着装置であって、前記磁界形成手段は螺旋状のコイルを有し、前記コイルの端部のうち、一方の端部は前記基板の近傍に位置し、他方の端部は前記放出口の近傍に位置する蒸着装置である。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の蒸着装置であって、前記コイルの端部のうち、前記基板の近傍に位置する前記端部は、前記放出口の近傍に位置する端部よりも大径にされた蒸着装置である。
【００１２】
本発明は上記のように構成されており、蒸着材料は金属などの導電性材料で構成され、カソード電極に電気的に接続されているので、真空槽内に真空雰囲気を形成した状態で、トリガ電極にカソード電極よりも大きい負電圧を印加すると、蒸着材料とトリガ電極との間でトリガ放電が発生する。
【００１３】
トリガ放電によって蒸着材料から蒸着材料の粒子が放出されると、アノード電極と蒸着材料との間の圧力が高くなし、絶縁耐性が低下してアノード電極と蒸着材料との間にアーク放電が発生する。
【００１４】
アーク放電により蒸着材料から放出される粒子には中性粒子と荷電粒子がある。アーク放電を維持するアーク電流を放出口から遠ざかる方向に流すと、荷電粒子のうち、電荷質量比（電荷／質量）の大きい微小荷電粒子は、アーク電流によって誘起される磁界によって放出口側に曲げられる。
【００１５】
電荷質量比の小さい巨大荷電粒子と、中性粒子は磁界で曲げられる率が少ないので、アノード電極を筒状にし、蒸着材料の側方をアノード電極で覆えば、中性粒子と巨大荷電粒子はアノード電極の内周面に付着し、放出口から放出されない。
【００１６】
中性粒子と巨大荷電粒子がアノード電極の内周面に衝突すると、小滴が発生し、該小滴が放出口から放出されることがあるが、該小滴は磁界形成手段の磁界で曲げられる率が少なく、直進し、また基板は放出口から直進する粒子が到達しない位置に配置されるので、小滴が基板に到達することはない。
【００１７】
他方、微小荷電粒子は、基板と放出口を通る磁力線に巻き付いて移動する。基板の磁力線密度は、放出口の磁力線密度よりも少なく、微小荷電粒子は磁力線に巻き付いて基板側へ移動するときに拡散されるので、基板表面の放出口よりも広い領域に微小荷電粒子が到達し、薄膜が形成される。
従って、本願発明によれば微小荷電粒子で形成される膜質が良好な薄膜を、広い領域に形成することができる。
【００１８】
また、本発明において、磁界形成手段を複数個の筒状の磁石で構成し、各磁石の磁極を同じ向きに向けておくと、各磁石で形成される大きな筒内部に、滑らかな内部磁力線が形成される。また、このように構成した場合、互いに隣接する各磁石の間に間隙を設けておくと、直進した小滴がその間隙から漏れ出し、試料基板には達しないようにすることができる。
【００１９】
また、本発明において、アノード電極は筒状に形成され、蒸着材料とトリガ電極とカソード電極はアノード電極内部に配置され、アノード電極の中心軸線１５は、カソード電極の中心軸線と平行にされるように構成してもよい。
このように構成すると、アノード電極の開口が放出口となり、微小荷電粒子はアノード電極の開口から放出される。
【００２０】
また、磁界形成手段が螺旋状のコイルを有する場合、そのコイルの巻き方向を同じ方向にした状態でそのコイルに電流を流すと、コイルの内部には、滑らかな内部磁力線が形成される。また、磁界形成手段として、螺旋状コイルと、筒状の磁石を組み合わせたものを用いてもよい。
なお、本発明において、基板ホルダ上に基板を載置したときに、基板表面の法線は、カソード電極内部を流れるアーク電流の向きに対して傾くように構成されている。
【００２１】
アーク電流の向きと基板表面の法線の向きが一致しているときに、アーク電流の向きと基板表面の法線のなす角度を０°とし、この角度が０°以上のときに、基板表面の法線が、カソード電極内部を流れるアーク電流の向きに対して傾いた状態であるとすると、６０°以上傾いた状態では、小液がアノード電極の開口から飛散した場合でも、その小滴は基板ホルダには入射しにくくなっている。特に、基板ホルダに保持された基板の法線が、アーク電流の流れる向きに対して垂直になるようにしておけば、磁界に巻つかない中性粒子は基板表面には到達しえない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下で図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。図１の符号１は、本発明の一実施形態の蒸着装置を示している。
この蒸着装置１は真空槽２を有しており、真空槽２内の底壁側には蒸着源３が配置されている。
【００２３】
蒸着源３はアノード電極３２と、棒状の電極部材３６とを有している。アノード電極３２は金属材料であるステンレスの筒（内径約３０ｍｍ）で構成され、その一方の開口が絶縁板４１を介して真空槽２の底壁に取り付けられており、他方の開口は真空槽２の内部に向けられている。
【００２４】
電極部材３６はアノード電極３２の内部に配置されている。電極部材３６は、蒸着材料３１と、トリガ電極３４と、カソード電極３５とを有している。カソード電極３５はアノード電極３２よりも小径の棒状であって、アノード電極３２の中心軸線１５上に配置されている。
【００２５】
蒸着材料３１は導電性物質で構成され、アノード電極３２の内部で、カソード電極３５の真空槽２の内部に向けられた側の先端に取り付けられている。例えば、蒸着材料３１は直径１０ｍｍ、高さ１０〜２０ｍｍの円柱状であり、その直径はアノード電極３２の内径よりも小さく、蒸着材料３１の中心軸線はアノード電極３２の中心軸線１５と一致するので、蒸着材料３１の側面とアノード電極３２の内周面との間には隙間がある。
【００２６】
カソード電極３５の周囲には絶縁部材３３が取り付けられており、トリガ電極３４はその絶縁部材３３に取り付けられている。トリガ電極３４とカソード電極３５は、電源４に接続され、アノード電極３２は真空槽２に接続されている。アノード電極３２を真空槽２と同じ接地電位に置いた状態で、電源４を起動すると、カソード電極３５に負電圧、トリガ電極３４にカソード電極３５よりも大きな負電圧が印加されるようになっている。
【００２７】
真空槽２には真空排気系８が接続されており、真空槽２内を真空排気し、１．３×１０^-5Ｐａ以下の真空雰囲気を維持した状態で、電源４を起動すると、トリガ放電が起こり、次いでアーク放電が起こって蒸着材料３１から蒸着材料を構成する物質の粒子が放出される。
【００２８】
蒸着材料３１とアノード電極３２との間の空間のうち、蒸着材料３１の先端部分を放出口３８とすると、蒸着材料３１から放出された粒子のうち、電荷質量比（電荷／質量）の大きい微小荷電粒子は、アーク電流によってその飛行方向が曲げられ、放出口３８からアーク電流がカソード電極３５内を流れる方向と平行な方向に放出される。
【００２９】
上述したように、カソード電極３５はアノード電極３２の中心軸線１５上に配置されているので、微小荷電粒子はアノード電極３２の中心軸線１５と平行な方向に放出されることになる。
このとき、中性粒子や電荷質量比の小さい巨大荷電粒子は、アーク電流により進行方向を曲げられず、アノード電極３２の内周面に衝突するが、その衝突の際に小滴が発生し、その小滴が放出口３８から真空槽２の内部に向かって飛散する。
【００３０】
真空槽２内には磁界形成手段７が配置されており、該磁界形成手段７０はリング状の磁石を複数個有している。ここでは、６個のフェライト製の磁石７１₁〜７１₆（リング中心の磁場強度が４５０Ｇａｕｓｓ程度）を有しており、各磁石７１₁〜７１₆はステンレス製のスペーサ７５によって互いに間隔を空けて固定されている。
【００３１】
各磁石７１₁〜７１₆の中心は、アノード電極３２の開口を起点として、真空槽２の側面方向に向けて滑らかに湾曲した曲線状に配置されている。図１の符号２５はその曲線を示している。従って、各磁石７１₁〜７１₆はアノード電極３２の開口から真空槽２の側面に向けて湾曲する筒状の空間７０を取り囲んでいる。
【００３２】
各磁石７１₁〜７１₆のＮ極はアノード電極３２の開口側に向けられ、Ｓ極は真空槽２の側面側に向けられている。従って、各磁石７１₁〜７１₆の磁極はそれぞれ同じ方向を向いており、各磁石７１₁〜７１₆によって発生する磁力線は、磁石７１₁〜７１₆囲まれた空間の中で、その空間の両端の間を結ぶ内部磁力線７５を形成する。
【００３３】
微小荷電粒子は、筒状の空間７０の両端のうち、アノード電極３２側の端部を入り口とし、該空間７０内部に入射されると内部磁力線７５に巻き付いて移動し、真空槽２の側面側の端部を出口として放出される。
出口の近傍位置には基板ホルダ５が配置され、基板ホルダ５には大型基板１１（例えば、直径約７５ｍｍの円形基板）がその出口と対向する位置で保持されており、内部磁力線７５は基板１１の表面近傍まで伸びているので、出口から放出された微小荷電粒子は基板１１に到達する。他方、小滴は入り口に入射しても、内部磁力線７５の影響を受けずに直進する。
【００３４】
アノード電極３２の中心軸線１５と飛行方向との成す角度を飛行角度とすると、実験によれば小滴はアノード電極３２の開口から６０°未満のある飛行角度を持って飛散する。
基板１１はそのような飛行角度を持ってアノード電極３２から飛行する粒子が到達しない位置で保持されるようになっているので、基板１１に小滴が到達することがない。
【００３５】
各磁石７１₁〜７１₆の径は、微小荷電粒子の入り口側から出口側に向かって徐々に大きくされている。ここでは、入り口側の磁石を最初の磁石７１₁とすると、最初の磁石７１₁は内径３３ｍｍ、外径約５３ｍｍであり、２番目の磁石７１₂は内径４２ｍｍｍ、外径約６２ｍｍであり、３番目の磁石は内径５１ｍｍ、外径約７３ｍｍであり、４番目の磁石は内径６０ｍｍ、外径約１０５ｍｍであり、５番目の磁石７１₅は内径６９ｍｍ、外径約９４ｍｍであり、最後の磁石７１₆は内径７８ｍｍ、外径約１０５ｍｍであり、各磁石７１₁〜７１₆の厚みは約５ｍｍであった。
【００３６】
このような磁力形成手段７では、内部磁力線７５は入り口側から出口側に向かって徐々に広がるので、内部磁力線７５の密度は放出口３８よりも基板１１側で小さくなる。上述したように、微小荷電粒子は内部磁力線７５に巻き付いて移動するので、微小荷電粒子は入り口側に比べ出口側で徐々に拡散され、基板１１表面の広い領域に到達し薄膜が成長し、その領域に薄膜が成長する。上述したように、基板１１には小滴が到達せず、微小荷電粒子のみが到達するので、膜質の良い薄膜が広い領域に形成されることになる。
【００３７】
ここでは、基板１１の中心は最後の磁石７１₆の中心軸線上からずれており、基板ホルダ５は回転軸５２によって基板１１を保持した状態で水平面内で４〜１０ｒｐｍ程度の回転数で回転するようになっているので、微小荷電粒子が十分に拡散されずに出口から放出され、最後の磁石７１₆の中心軸線近傍で微小荷電粒子の密度が高くなったとしても、基板１１が回転することで、基板１１に到達する粒子の面内分布が均一になる。従って、基板１１表面に膜厚分布が均一な薄膜が形成することができる。
【００３８】
以上は、各磁石７１₁〜７１₆がそれぞれリング状にされた場合について説明したが、例えば複数個の磁石を磁極の向きを揃えた状態で、リング状に配置し、複数個の磁石で一つのリングを形成してもよい。
またスペーサ７３の材質もステンレスに限られず、真空中で使用できること、磁石同士の吸引力に対して強度を保持できる材質かつ磁性材料（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ）以外のもの以外であればよい。
【００３９】
また、磁界形成手段７は磁石７１₁〜７１₆を有するものに限定されるものではない。図３の符号９は本発明に用いる磁界形成手段の他の例を示している。
【００４０】
この磁界形成手段９は螺旋状のコイルで構成されており、その一端がアノード電極３２の開口近傍に位置し、他端が基板１１の表面近傍に位置するように配置されている。従って、磁界形成手段９に接続された電源９４を起動し、磁界形成手段８に通電すると、磁界形成手段９で囲まれた内部空間に基板１１の表面近傍と、アノード電極３２の放出口３８近傍の両方を通る内部磁力線が形成される。
【００４１】
この磁界形成手段９の基板１１側の螺旋半径は、アノード電極３２側の螺旋半径よりも徐々に大きくなっている。従って、磁界形成手段９に囲まれた内部空間は、微小荷電粒子の入り口側よりも出口側が広くなっており、内部磁力線の密度は、放出口３８側よりも基板１１側で小さくなっている。
【００４２】
即ち、基板１１近傍と放出口３８近傍の両方を通る内部磁力線は、基板１１側で広がるので、小面積の入り口に入射した微小荷電粒子は、大面積の出口から放出され、基板１１表面の広い領域に微小荷電粒子が到達し、薄膜が成長する。
【００４３】
また、基板１１を、その中心がコイルの出口側の螺旋の中心軸線からずれるように配置し、基板ホルダ５と共に基板１１を水平面内で回転させながら成膜を行えば、微小荷電粒子の拡散が不均一であっても、基板１１表面に膜厚分布の一定な薄膜を形成することができる。
【００４４】
以上は、１つの磁界形成手段７に対し、蒸着源３が１つ配置された場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、各アノード電極３２の開口を同じ向きに向けた状態で２個以上の蒸着源３を束ねて配置してもよく、この場合、磁界形成手段で囲まれた空間の入り口を、アノード電極３２の束ねた開口の径よりも大きくすれば、各蒸着源から放出される微小荷電粒子を１つの磁界形成手段で曲げ、同じ出口から放出させて成膜を行うことができる。
【００４５】
蒸着材料３１を構成する物質は特に限定されず、Ｆｅ、Ｔａ、ＮｉＦｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、ＦｅＭｎ等を蒸着材料として用いて、これらの高性能磁気薄膜を製造する場合にも適用可能である。
また、アノード電極３２の形状も円筒状に限定されず、例えば角筒状でもよいし、あるいは板状に形成されていてもよい。
【００４６】
また、図１に示すように、真空槽２にガス供給系９を接続しておき、有機ガスであるメタンガスのような反応ガスを供給しながら成膜を行えば、反応ガスと微小荷電粒子が基板１１表面で反応し、反応ガスと蒸着材料との反応物の薄膜を形成することができる。
【００４７】
【発明の効果】
成膜中の薄膜に小滴が混入することがなく、膜質の良好な薄膜を広い領域に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蒸着装置の一例の断面図
【図２】本発明に用いる磁界形成手段の一例の斜視図
【図３】本発明に用いる磁界形成手段の他の例の斜視図
【図４】従来の蒸着装置を説明する図
【符号の説明】
１……蒸着装置 ２……真空槽 ３……蒸着源 ５……基板ホルダ
３２……アノード電極 ３４……トリガ電極 ３１……蒸着材料

Claims (6)

1. 真空槽と、前記真空槽内に配置された蒸着源とを有し、
   前記蒸着源は棒状のカソード電極と、前記カソード電極の先端に配置された蒸着材料と、前記蒸着材料の側方に配置されたアノード電極と、前記蒸着材料近傍に配置されたトリガ電極を備え、
   前記アノード電極と蒸着材料との間に電圧を印加した状態で、前記トリガ電極と前記蒸着材料との間にトリガ放電を発生させると、前記アノード電極と前記蒸着材料との間にアーク放電が誘起され、前記アーク放電により蒸着材料の構成物質からなる微小荷電粒子に放出され、
   前記カソード電極内部に直線的に流れたアーク電流が形成する磁界により、前記微小荷電粒子の飛行方向が前記アーク電流と平行な方向に曲げられ、
   前記蒸着材料と前記アノード電極との間の空間を放出口としたときに、前記微小荷電粒子が前記放出口から放出されるように構成された蒸着装置であって、
   前記放出口よりも大面積の大型基板を保持する基板ホルダと、
   前記基板ホルダに保持された状態の前記大型基板の表面近傍と、前記放出口の近傍とを通る磁力線を形成する磁界形成手段とを有し、
   前記基板ホルダは、前記放出口から放出された粒子が直進した場合に、前記粒子が到達する位置以外の位置に配置され、
   前記磁力線は、前記放出口から放出された前記微小荷電粒子の飛行方向を曲げ、前記大型基板に到達させるように形成され、
   前記磁界形成手段は、前記磁力線の密度を、前記放出口の近傍位置よりも、前記基板表面の近傍位置の方を小さくするように構成された蒸着装置。
2. 真空槽と、前記真空槽内に配置された蒸着源とを有し、
   前記蒸着源は筒状のアノード電極と、前記アノード電極の内部であって、前記アノード電極の中心軸線上に配置された棒状のカソード電極と、前記カソード電極の先端に配置された蒸着材料と、前記蒸着材料の近傍に位置し、前記蒸着材料と前記カソード電極と前記アノード電極から絶縁されたトリガ電極とを有し、
   前記アノード電極と前記蒸着材料との間に電圧を印加した状態で、前記トリガ電極と前記蒸着材料との間にトリガ放電を発生させると、前記アノード電極と前記蒸着材料との間にアーク放電が誘起され、前記蒸着材料の構成物質からなる微小荷電粒子が放出され、
   前記カソード電極に流れたアーク電流が形成する磁界により、前記微小荷電粒子の飛行方向が前記アノード電極の中心軸線と平行な方向に曲げられ、
   前記アノード電極と前記蒸着材料との間の空間を放出口とすると、前記微小荷電粒子が前記放出口から放出され、前記放出口から放出された前記微小荷電粒子を、前記真空槽内に配置された基板に到達させ、薄膜を形成する蒸着装置であって、
   前記アノード電極の中心軸線から所定角度傾いた位置に配置され、大面積の大型基板を保持可能な基板ホルダと、
   前記微小荷電粒子の通路となる湾曲した空間の周囲に位置する磁界形成手段とを有し、
   前記磁界形成手段は、前記磁力線の密度を、前記放出口の近傍位置よりも、前記基板表面の近傍位置の方を小さくするように構成された蒸着装置。
3. 前記磁界形成手段は複数の磁石を有し、前記磁石は少なくとも前記基板の近傍位置と、前記放出口の近傍位置に配置された請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の蒸着装置。
4. 前記磁石は筒状に形成され、前記基板の近傍位置に配置された前記磁石は、前記放出口の近傍位置に配置された前記磁石よりも大径にされた請求項３記載の蒸着装置。
5. 前記磁界形成手段は螺旋状のコイルを有し、
   前記コイルの端部のうち、一方の端部は前記基板の近傍に位置し、他方の端部は前記放出口の近傍に位置する請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の蒸着装置。
6. 前記コイルの端部のうち、前記基板の近傍に位置する前記端部は、前記放出口の近傍に位置する端部よりも大径にされた請求項５記載の蒸着装置。

Images