JP2823834B2 - 蒸着装置におけるるつぼ部機構 - Google Patents
蒸着装置におけるるつぼ部機構Info
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- JP2823834B2 JP2823834B2 JP7375796A JP7375796A JP2823834B2 JP 2823834 B2 JP2823834 B2 JP 2823834B2 JP 7375796 A JP7375796 A JP 7375796A JP 7375796 A JP7375796 A JP 7375796A JP 2823834 B2 JP2823834 B2 JP 2823834B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸着装置における
るつぼ部機構に関する。
るつぼ部機構に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
薄膜形成装置として図２に示すように、圧力勾配型プラ
ズマガン等のプラズマガン３から発生したプラズマビー
ムＰをるつぼ６に収束させ、るつぼ６内の蒸発材料Ｊを
蒸発させて基板Ｓに薄膜を形成する蒸着装置２０が使用
されている。上記蒸着装置２０では、基板Ｓに蒸発材料
Ｊを蒸着させる際、るつぼ６の縁部６ａにも蒸発材料Ｊ
が蒸着する。したがって、上記蒸発材料Ｊが絶縁物材料
である場合、るつぼ６上面に絶縁物が堆積してるつぼ６
はプラズマビームＰの引込用電極としての機能を失な
う。すなわち、プラズマガン３を一度停止すると再度立
ち上げることが出来ず、断続的なプロセス運転ができな
くなることがあった。そのため、蒸着装置２０では、真
空室２内を復圧して基板Ｓを交換する際、るつぼ６の縁
部６ａから堆積絶縁物を除去しなければならず、生産効
率がきわめて悪いという問題点があった。
薄膜形成装置として図２に示すように、圧力勾配型プラ
ズマガン等のプラズマガン３から発生したプラズマビー
ムＰをるつぼ６に収束させ、るつぼ６内の蒸発材料Ｊを
蒸発させて基板Ｓに薄膜を形成する蒸着装置２０が使用
されている。上記蒸着装置２０では、基板Ｓに蒸発材料
Ｊを蒸着させる際、るつぼ６の縁部６ａにも蒸発材料Ｊ
が蒸着する。したがって、上記蒸発材料Ｊが絶縁物材料
である場合、るつぼ６上面に絶縁物が堆積してるつぼ６
はプラズマビームＰの引込用電極としての機能を失な
う。すなわち、プラズマガン３を一度停止すると再度立
ち上げることが出来ず、断続的なプロセス運転ができな
くなることがあった。そのため、蒸着装置２０では、真
空室２内を復圧して基板Ｓを交換する際、るつぼ６の縁
部６ａから堆積絶縁物を除去しなければならず、生産効
率がきわめて悪いという問題点があった。
【０００３】るつぼ６の縁部６ａに絶縁膜が形成するこ
とを防止する蒸着装置として、図３に示す蒸着装置３０
がある。この蒸着装置３０は、るつぼ６の上方に該るつ
ぼ６の縁部６ａ上面を覆う切り欠き部を有する一対の防
着板３１、３１を切り欠き部を対向させた状態で水平方
向に移動可能に設け、プラズマガン３の立ち上げ時には
上記防着板３１、３１を外方に移動させてるつぼ６の縁
部６ａを露出させ、るつぼ６を電極として機能させてい
る。そして、プラズマビームＰが蒸発材料Ｊに収束して
蒸発材料Ｊが加熱され、蒸発材料Ｊの表面にプラズマビ
ームの通電が確保されて蒸発材料Ｊの蒸発が開始する
と、上記防着板３１、３１を元の状態に移動させてるつ
ぼ６の縁部６ａ上面を覆い、蒸発材料Ｊがるつぼ６の縁
部６ａに蒸着するのを防止するようになっている。ま
た、図４に示すように、るつぼ６の近傍に電極８を配置
し、この電極８を覆う可動式防着板４１を備えた蒸着装
置４０も考えられている。
とを防止する蒸着装置として、図３に示す蒸着装置３０
がある。この蒸着装置３０は、るつぼ６の上方に該るつ
ぼ６の縁部６ａ上面を覆う切り欠き部を有する一対の防
着板３１、３１を切り欠き部を対向させた状態で水平方
向に移動可能に設け、プラズマガン３の立ち上げ時には
上記防着板３１、３１を外方に移動させてるつぼ６の縁
部６ａを露出させ、るつぼ６を電極として機能させてい
る。そして、プラズマビームＰが蒸発材料Ｊに収束して
蒸発材料Ｊが加熱され、蒸発材料Ｊの表面にプラズマビ
ームの通電が確保されて蒸発材料Ｊの蒸発が開始する
と、上記防着板３１、３１を元の状態に移動させてるつ
ぼ６の縁部６ａ上面を覆い、蒸発材料Ｊがるつぼ６の縁
部６ａに蒸着するのを防止するようになっている。ま
た、図４に示すように、るつぼ６の近傍に電極８を配置
し、この電極８を覆う可動式防着板４１を備えた蒸着装
置４０も考えられている。
【０００４】しかしながら、上記蒸着装置３０では、防
着板３１、３１がるつぼ６の縁部６ａ上面を十分に覆う
ことができず、るつぼ６の縁部６ａへの蒸発材料Ｊの蒸
着を完全に防止することができないため、プラズマガン
３を立ち上げる際の放電が不安定になるという問題点を
有していた。また、可動式防着板４１を備えた蒸着装置
４０では、防着板の防熱対策が必要となるとともに、る
つぼ６の縁部６ａへの蒸発材料Ｊの蒸着を完全に防止す
ることができないため、同様の問題点を有している。
着板３１、３１がるつぼ６の縁部６ａ上面を十分に覆う
ことができず、るつぼ６の縁部６ａへの蒸発材料Ｊの蒸
着を完全に防止することができないため、プラズマガン
３を立ち上げる際の放電が不安定になるという問題点を
有していた。また、可動式防着板４１を備えた蒸着装置
４０では、防着板の防熱対策が必要となるとともに、る
つぼ６の縁部６ａへの蒸発材料Ｊの蒸着を完全に防止す
ることができないため、同様の問題点を有している。
【０００５】したがって本発明は、蒸着物質が絶縁性で
あってもメンテナンスの必要が極めて少なく、長期にわ
たってプラズマガンを起動させることができる蒸着装置
におけるるつぼ部機構を提供することを目的としてい
る。
あってもメンテナンスの必要が極めて少なく、長期にわ
たってプラズマガンを起動させることができる蒸着装置
におけるるつぼ部機構を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る蒸着装置におけるるつぼ部機構は、プラ
ズマビームによりるつぼ内の絶縁材料からなる蒸発材料
を蒸発させて基板に成膜する蒸着装置において、上記る
つぼの上方に上記るつぼの縁部上方とその外方とを往復
可能とした電極を設けるとともに、上記電極より上方に
るつぼ縁部外側形状の開口部を備えた防着板を近接して
設けてある。
に本発明に係る蒸着装置におけるるつぼ部機構は、プラ
ズマビームによりるつぼ内の絶縁材料からなる蒸発材料
を蒸発させて基板に成膜する蒸着装置において、上記る
つぼの上方に上記るつぼの縁部上方とその外方とを往復
可能とした電極を設けるとともに、上記電極より上方に
るつぼ縁部外側形状の開口部を備えた防着板を近接して
設けてある。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
に係る実施の形態について説明する。図１は、本発明に
係る蒸着装置１を示し、蒸着装置１は、真空室２の側壁
に取り付けられた圧力勾配型大電流低電圧プラズマガン
３及びプラズマビーム収束用コイル４と、真空室２の内
部底面に配置されたプラズマビーム偏向・収束用永久磁
石５、該永久磁石５の上部に配置されたるつぼ６及びる
つぼ部機構７とで構成されている。
に係る実施の形態について説明する。図１は、本発明に
係る蒸着装置１を示し、蒸着装置１は、真空室２の側壁
に取り付けられた圧力勾配型大電流低電圧プラズマガン
３及びプラズマビーム収束用コイル４と、真空室２の内
部底面に配置されたプラズマビーム偏向・収束用永久磁
石５、該永久磁石５の上部に配置されたるつぼ６及びる
つぼ部機構７とで構成されている。
【０００８】上記るつぼ部機構７は、るつぼ６の上方に
該るつぼ６の縁部６ａ内縁と同形状の内縁を有する２分
割した一対の移動電極８、８と、該移動電極８、８の上
方に近接して配置された、るつぼ６の縁部６ａ外縁形状
の開口部９ａを有する防着板９とで構成されている。上
記移動電極８、８は、図示しないレールに沿ってるつぼ
６の縁部６ａ上方を覆う位置と縁部６ａ上方を露出する
ように水平方向に往復可能に設けられている。なお、上
記移動電極８、８は水冷構造となっている。
該るつぼ６の縁部６ａ内縁と同形状の内縁を有する２分
割した一対の移動電極８、８と、該移動電極８、８の上
方に近接して配置された、るつぼ６の縁部６ａ外縁形状
の開口部９ａを有する防着板９とで構成されている。上
記移動電極８、８は、図示しないレールに沿ってるつぼ
６の縁部６ａ上方を覆う位置と縁部６ａ上方を露出する
ように水平方向に往復可能に設けられている。なお、上
記移動電極８、８は水冷構造となっている。
【０００９】また、上記プラズマガン３にはプラズマガ
ン用電源１０のマイナス側１０ａが接続され、上記るつ
ぼ６及び移動電極８、８には上記電源のプラス側１０ｂ
及びアース１１が接続されている。
ン用電源１０のマイナス側１０ａが接続され、上記るつ
ぼ６及び移動電極８、８には上記電源のプラス側１０ｂ
及びアース１１が接続されている。
【００１０】上記構成からなる蒸着装置１で蒸着処理を
行うには、絶縁物質からなる蒸発材料Ｊを収容したるつ
ぼ６を真空室２内に位置させ、真空室２の内部上方のホ
ルダ（図示せず）に基板Ｓを取り付け、真空室２を真空
排気した後、放電ガスと、必要に応じて反応ガスを真空
室２に供給する。次に、移動電極８、８をるつぼ６の縁
部６ａの上部に位置させて該縁部６ａを被覆した状態で
プラズマガン３を起動してプラズマビームＰを発生させ
、このプラズマビームＰをプラズマビーム収束用コイ
ル４の磁場によって真空室２内に引き出し、移動電極
８、８の電場、るつぼ６の電場及び永久磁石５の磁場に
よってるつぼ６に収束させて蒸発材料Ｊを加熱して蒸発
させる。
行うには、絶縁物質からなる蒸発材料Ｊを収容したるつ
ぼ６を真空室２内に位置させ、真空室２の内部上方のホ
ルダ（図示せず）に基板Ｓを取り付け、真空室２を真空
排気した後、放電ガスと、必要に応じて反応ガスを真空
室２に供給する。次に、移動電極８、８をるつぼ６の縁
部６ａの上部に位置させて該縁部６ａを被覆した状態で
プラズマガン３を起動してプラズマビームＰを発生させ
、このプラズマビームＰをプラズマビーム収束用コイ
ル４の磁場によって真空室２内に引き出し、移動電極
８、８の電場、るつぼ６の電場及び永久磁石５の磁場に
よってるつぼ６に収束させて蒸発材料Ｊを加熱して蒸発
させる。
【００１１】加熱された蒸発材料Ｊは電気抵抗値が低下
するが、蒸発材料Ｊから放出された熱電子により蒸発材
料Ｊの表面がるつぼ６と通電する状態となるためプラズ
マビームＰの照射は継続される。また、蒸発材料Ｊが加
熱され蒸発を開始すると移動電極８、８を外方に移動し
て防着板９の下方に退避させて移動電極８、８の上面へ
の蒸発材料Ｊの付着を防止する。なお、このとき、移動
電極８、８への電圧印加を停止し、プラズマビームＰの
るつぼ６への収束を安定させてもよい。蒸発した蒸発材
料Ｊは反応ガスと反応して基板Ｓに蒸着される。
するが、蒸発材料Ｊから放出された熱電子により蒸発材
料Ｊの表面がるつぼ６と通電する状態となるためプラズ
マビームＰの照射は継続される。また、蒸発材料Ｊが加
熱され蒸発を開始すると移動電極８、８を外方に移動し
て防着板９の下方に退避させて移動電極８、８の上面へ
の蒸発材料Ｊの付着を防止する。なお、このとき、移動
電極８、８への電圧印加を停止し、プラズマビームＰの
るつぼ６への収束を安定させてもよい。蒸発した蒸発材
料Ｊは反応ガスと反応して基板Ｓに蒸着される。
【００１２】上記蒸発材料Ｊは絶縁性物質であるため、
蒸発材料ＪのチャージアップによりプラズマビームＰの
蒸発材料Ｊへの照射が停止することが予想されるが、る
つぼ６にプラズマビームＰが収束しているため、真空室
２内に形成された通電経路によってプラズマビームＰの
蒸発材料Ｊへの照射は継続され、蒸発材料Ｊは蒸発して
基板Ｓに蒸着される。
蒸発材料ＪのチャージアップによりプラズマビームＰの
蒸発材料Ｊへの照射が停止することが予想されるが、る
つぼ６にプラズマビームＰが収束しているため、真空室
２内に形成された通電経路によってプラズマビームＰの
蒸発材料Ｊへの照射は継続され、蒸発材料Ｊは蒸発して
基板Ｓに蒸着される。
【００１３】そして、蒸着が終了すると、プラズマガン
３を停止し、基板Ｓを交換して再度蒸着工程を行うが、
この場合、移動電極８、８は蒸着工程中防着板９の下方
に退避してその上面は遮蔽されているため蒸着物質の蒸
着は極めて少ない。したがって、プラズマガン３の立ち
上げも容易に、かつ長期にわたって行われる。
３を停止し、基板Ｓを交換して再度蒸着工程を行うが、
この場合、移動電極８、８は蒸着工程中防着板９の下方
に退避してその上面は遮蔽されているため蒸着物質の蒸
着は極めて少ない。したがって、プラズマガン３の立ち
上げも容易に、かつ長期にわたって行われる。
【００１４】次に、上記蒸着装置１において、移動電極
８、８を使用した場合と使用しなかった場合について行
った実験について説明する。放電電流：１２０Ａ、放電
電圧：１２０Ｖ、放電圧力：２×１０-4Ｔｏｒｒ、酸素
流量：１０ｓｃｃｍ（反応ガス）、Ａｒ流量：２０ｓｃ
ｃｍ（放電ガス）、ＳｉＯ2（蒸発材料）の条件下にお
いて、移動電極８、８を防着板９の下部、プラズマビー
ムＰから遮蔽される領域に移動し、プラズマガン３を立
ち上げる際に移動電極８、８を使用せず、るつぼ６のみ
を電極として使用してプラズマガン３を立ち上げた後、
基板に１μｍの膜を蒸着した。プラズマガン３を停止
し、再度プラズマガン３を立ち上げたところ、るつぼの
縁部６ａ上面及びるつぼ６の周囲に蒸着されたＳｉＯ2
からなる絶縁膜によってるつぼ６が電極としての機能を
喪失したため、プラズマガン３の立ち上げが出来ず、異
常放電が発生した。
８、８を使用した場合と使用しなかった場合について行
った実験について説明する。放電電流：１２０Ａ、放電
電圧：１２０Ｖ、放電圧力：２×１０-4Ｔｏｒｒ、酸素
流量：１０ｓｃｃｍ（反応ガス）、Ａｒ流量：２０ｓｃ
ｃｍ（放電ガス）、ＳｉＯ2（蒸発材料）の条件下にお
いて、移動電極８、８を防着板９の下部、プラズマビー
ムＰから遮蔽される領域に移動し、プラズマガン３を立
ち上げる際に移動電極８、８を使用せず、るつぼ６のみ
を電極として使用してプラズマガン３を立ち上げた後、
基板に１μｍの膜を蒸着した。プラズマガン３を停止
し、再度プラズマガン３を立ち上げたところ、るつぼの
縁部６ａ上面及びるつぼ６の周囲に蒸着されたＳｉＯ2
からなる絶縁膜によってるつぼ６が電極としての機能を
喪失したため、プラズマガン３の立ち上げが出来ず、異
常放電が発生した。
【００１５】るつぼの縁部６ａ上面等に蒸着された絶縁
膜はそのままにして、上記したように、移動電極８、８
をプラズマガン３立ち上げの電極として使用したとこ
ろ、プラズマガン３をスムーズに立ち上げることができ
た。また、蒸発材料が蒸発を開始したところで移動電極
８、８を防着板９の下部、プラズマビームＰから遮蔽さ
れた領域に移動し、基板に１μｍ厚の膜を蒸着した後、
再度プラズマガン３を停止し、移動電極８、８を移動し
て電極として使用してプラズマガン３を再々度立ち上げ
たところプラズマガン３の立ち上げに支障は見られなか
った。同様にして基板に１μｍずつ膜を蒸着し、プラズ
マガン３の停止・立ち上げ操作を連続して８回繰り返し
て行ったところ（プロセス断続運転）プラズマガン３の
立ち上げはスムーズ行うことが出来た。
膜はそのままにして、上記したように、移動電極８、８
をプラズマガン３立ち上げの電極として使用したとこ
ろ、プラズマガン３をスムーズに立ち上げることができ
た。また、蒸発材料が蒸発を開始したところで移動電極
８、８を防着板９の下部、プラズマビームＰから遮蔽さ
れた領域に移動し、基板に１μｍ厚の膜を蒸着した後、
再度プラズマガン３を停止し、移動電極８、８を移動し
て電極として使用してプラズマガン３を再々度立ち上げ
たところプラズマガン３の立ち上げに支障は見られなか
った。同様にして基板に１μｍずつ膜を蒸着し、プラズ
マガン３の停止・立ち上げ操作を連続して８回繰り返し
て行ったところ（プロセス断続運転）プラズマガン３の
立ち上げはスムーズ行うことが出来た。
【００１６】なお、蒸着処理は上記蒸着装置１のような
バッチ式処理に限らず、基板を連続的に真空室内を通過
させて蒸着処理を行う連続式処理であってもよい。
バッチ式処理に限らず、基板を連続的に真空室内を通過
させて蒸着処理を行う連続式処理であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る蒸着装置におけるるつぼ部機構では、プラズマガ
ンの立ち上げ時には移動電極によってプラズマビームを
るつぼに収束させ、蒸発材料が蒸発を開始したところ
で、移動電極を防着板により形成された遮蔽領域に移動
させて移動電極に蒸発材料が蒸着することを防止してい
る。したがって、蒸発材料が絶縁性物質であってるつぼ
の縁部上面に蒸着し、るつぼが電極としての機能を喪失
する場合においても、プラズマガンの立ち上げは移動電
極により確実に行われ、断続的にプラズマガンを起動さ
せることができる。また、移動電極は蒸着工程中その上
面を防着板で被覆されているため、絶縁性物質の蒸着は
極めて少なく、蒸着物の除去等のメンテナンスの必要が
殆ど不要なのでそれだけ作業効率を向上させることがで
きる。
に係る蒸着装置におけるるつぼ部機構では、プラズマガ
ンの立ち上げ時には移動電極によってプラズマビームを
るつぼに収束させ、蒸発材料が蒸発を開始したところ
で、移動電極を防着板により形成された遮蔽領域に移動
させて移動電極に蒸発材料が蒸着することを防止してい
る。したがって、蒸発材料が絶縁性物質であってるつぼ
の縁部上面に蒸着し、るつぼが電極としての機能を喪失
する場合においても、プラズマガンの立ち上げは移動電
極により確実に行われ、断続的にプラズマガンを起動さ
せることができる。また、移動電極は蒸着工程中その上
面を防着板で被覆されているため、絶縁性物質の蒸着は
極めて少なく、蒸着物の除去等のメンテナンスの必要が
殆ど不要なのでそれだけ作業効率を向上させることがで
きる。
【図１】 本発明に係る蒸着装置におけるるつぼ部機構
を有する蒸着装置の縦断面図である。
を有する蒸着装置の縦断面図である。
【図２】 従来の蒸着装置の縦断面図である。
【図３】 防着板を有する従来の蒸着装置の縦断面図で
ある。
ある。
【図４】 可動式防着板を有する従来の蒸着装置の縦断
面図である。
面図である。
１…蒸着装置、２…真空室、３…圧力勾配型大電流低電
圧プラズマガン、５…プラズマビーム偏向・収束用永久
磁石、６…るつぼ、６ａ…るつぼの縁部、７…るつぼ部
機構、８…移動電極、９…防着板、９ａ…開口部、Ｐ…
プラズマビーム、Ｓ…基板、Ｊ…蒸発材料。
圧プラズマガン、５…プラズマビーム偏向・収束用永久
磁石、６…るつぼ、６ａ…るつぼの縁部、７…るつぼ部
機構、８…移動電極、９…防着板、９ａ…開口部、Ｐ…
プラズマビーム、Ｓ…基板、Ｊ…蒸発材料。
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマビームによりるつぼ内の絶縁材
料からなる蒸発材料を蒸発させて基板に成膜する蒸着装
置において、上記るつぼの上方に上記るつぼの縁部上方
とその外方とを往復可能とした電極を設けるとともに、
上記電極より上方にるつぼ縁部外側形状の開口部を備え
た防着板を近接して設けたことを特徴とする蒸着装置に
おけるるつぼ部機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7375796A JP2823834B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 蒸着装置におけるるつぼ部機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7375796A JP2823834B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 蒸着装置におけるるつぼ部機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09263933A JPH09263933A (ja) | 1997-10-07 |
| JP2823834B2 true JP2823834B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=13527439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7375796A Expired - Fee Related JP2823834B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 蒸着装置におけるるつぼ部機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823834B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4520107B2 (ja) * | 2003-04-25 | 2010-08-04 | セントラル硝子株式会社 | 透光性薄膜およびその製造方法 |
| KR102573358B1 (ko) * | 2015-07-21 | 2023-08-30 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 음이온생성장치 |
| JP6584982B2 (ja) * | 2015-07-21 | 2019-10-02 | 住友重機械工業株式会社 | 成膜装置 |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP7375796A patent/JP2823834B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09263933A (ja) | 1997-10-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |