JP3120368B2 - Vacuum deposition equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、真空容器が規定す
る成膜室内にて、プラズマ源が発生するプラズマビーム
をハースに導き、付着材料を蒸発させて被処理物体表面
に膜を形成する真空成膜装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum chamber in which a plasma beam generated by a plasma source is guided to a hearth in a film forming chamber defined by a vacuum vessel, and an adhered material is evaporated to form a film on the surface of an object to be processed. The present invention relates to a film forming apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】プラズマを利用した真空成膜装置には、
イオンプレーティング装置や、プラズマＣＶＤ装置など
がある。2. Description of the Related Art Vacuum film forming apparatuses utilizing plasma include:
There are an ion plating apparatus and a plasma CVD apparatus.
【０００３】イオンプレーティング装置としては、例え
ば、アーク放電型プラズマ源である圧力勾配型プラズマ
源またはＨＣＤプラズマ源を用いた装置が知られてい
る。このようなイオンプレーティング装置では、プラズ
マビーム発生器（プラズマ源）を備えており、真空容器
中に配置されたハース（陽極）とプラズマビーム発生器
との間でプラズマビームを発生させ、ハース上に載置さ
れた付着材料としての蒸着材料を加熱蒸発させている。
そして、蒸着材料からの蒸着金属粒子はプラズマビーム
によってイオン化され、このイオン粒子が負電圧の基板
表面に付着し、基板上に膜が形成される。As an ion plating apparatus, for example, an apparatus using a pressure gradient type plasma source or an HCD plasma source, which is an arc discharge type plasma source, is known. Such an ion plating apparatus is provided with a plasma beam generator (plasma source), and generates a plasma beam between a hearth (anode) arranged in a vacuum vessel and the plasma beam generator. The evaporation material as an adhesion material placed on the substrate is heated and evaporated.
Then, the vapor-deposited metal particles from the vapor-deposited material are ionized by the plasma beam, and these ion particles adhere to the substrate surface at a negative voltage, and a film is formed on the substrate.
【０００４】図４は、従来のイオンプレーティング装置
の一例を示す図である。図４を参照して、このイオンプ
レーティング装置は、気密性の真空容器１０を有してい
る。真空容器１０には、ガイド部１２を介してプラズマ
ビーム発生器（例えば、圧力勾配型プラズマ銃）２０が
取り付けられている。ガイド部１２の外側には、プラズ
マビームをガイドするためのステアリングコイル３１が
配設されている。プラズマビーム発生器２０には、プラ
ズマビームを収束するための第１および第２の中間電極
２７および２８が同心的に配置されている。第１の中間
電極２７には磁極軸がプラズマ発生器２０の中心軸と平
行になるようにして永久磁石２７ａが内臓されており、
第２の中間電極２８にはコイル２８ａが内臓されてい
る。FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional ion plating apparatus. Referring to FIG. 4, this ion plating apparatus has an airtight vacuum vessel 10. A plasma beam generator (for example, a pressure gradient type plasma gun) 20 is attached to the vacuum vessel 10 via a guide unit 12. Outside the guide section 12, a steering coil 31 for guiding the plasma beam is provided. In the plasma beam generator 20, first and second intermediate electrodes 27 and 28 for converging a plasma beam are concentrically arranged. A permanent magnet 27a is incorporated in the first intermediate electrode 27 so that the magnetic pole axis is parallel to the central axis of the plasma generator 20.
A coil 28a is incorporated in the second intermediate electrode 28.
【０００５】プラズマビーム発生器２０には、第１およ
び第２の中間電極２７および２８で規定される通路に繋
がる絶縁管（例えば、ガラス管）２１が備えられてい
る。絶縁管２１内には、Ｍｏ筒２２が配置されている。
Ｍｏ筒２２内には、Ｔａパイプ２３が配置されている。
Ｍｏ筒２２とＴａパイプ２３とで規定される空間は、Ｌ
ａＢ6 製の環状板２４で隔離されている。絶縁管２１、
Ｍｏ筒２２、およびＴａパイプ２３の一端には、導体板
部２５が取り付けられている。導体板部２５に形成され
たキャリアガス導入口２６からキャリアガス（Ａｒ等の
不活性ガス）が導入され、キャリアガスは、Ｔａパイプ
２３を通過する。[0005] The plasma beam generator 20 is provided with an insulating tube (for example, a glass tube) 21 connected to a passage defined by the first and second intermediate electrodes 27 and 28. A Mo cylinder 22 is arranged in the insulating tube 21.
A Ta pipe 23 is arranged in the Mo cylinder 22.
The space defined by the Mo cylinder 22 and the Ta pipe 23 is L
It is isolated by aB 6 made of an annular plate 24. Insulating tube 21,
A conductor plate 25 is attached to one end of the Mo cylinder 22 and the Ta pipe 23. A carrier gas (an inert gas such as Ar) is introduced from a carrier gas inlet 26 formed in the conductor plate portion 25, and the carrier gas passes through the Ta pipe 23.
【０００６】真空容器１０内には、被処理物体としての
基板１００が搬送装置６１に支持されることによって配
置されている。基板１００には、負バイアス用の直流電
源が接続される。真空容器１０の底面には、基板１００
に対向するように、ハース（陽極）４１が配置されてい
る。ハース４１の外周には、環状の補助陽極４２が配置
されている。In the vacuum vessel 10, a substrate 100 as an object to be processed is arranged by being supported by a transfer device 61. A DC power supply for negative bias is connected to the substrate 100. A substrate 100 is provided on the bottom surface of the vacuum vessel 10.
A hearth (anode) 41 is arranged so as to oppose to. An annular auxiliary anode 42 is arranged on the outer periphery of the hearth 41.
【０００７】導体板部２５には、可変電源９０のマイナ
ス端が接続されている。可変電源９０のプラス端は、そ
れぞれ抵抗器Ｒ１およびＲ２を介して、第１および第２
の中間電極２７および２８に接続されている。一方、ハ
ース４１は、可変電源９０ならびに抵抗器Ｒ１およびＲ
２に接続される。また、真空容器１０の側壁には、キャ
リアガス（ＡｒやＨｅ等の不活性ガス）を導入するため
のガス導入口１０ａと、真空容器１０内を排気するため
の排気口１０ｂとが形成されている。[0007] The negative end of the variable power supply 90 is connected to the conductor plate 25. The positive end of the variable power supply 90 is connected to the first and second terminals via resistors R1 and R2, respectively.
Are connected to the intermediate electrodes 27 and. On the other hand, the hearth 41 includes a variable power supply 90 and resistors R1 and R1.
2 is connected. A gas inlet 10a for introducing a carrier gas (an inert gas such as Ar or He) and an exhaust port 10b for exhausting the inside of the vacuum vessel 10 are formed on the side wall of the vacuum vessel 10. I have.
【０００８】このイオンプレーティング装置では、キャ
リアガス導入口２６からキャリアガスが導入されると、
第１の中間電極２７とＭｏ筒２２との間で放電が始ま
る。これによって、プラズマビーム３００が発生する。
プラズマビーム３００は、ステアリングコイル３１と補
助陽極４２の磁石にガイドされて、陽極として用いられ
るハース４１および補助陽極４２に到達する。ハース４
１にプラズマビーム３００が与えられると、ハース４１
に収容された蒸着材料２００がジュール加熱されて蒸発
する。蒸発金属粒子は、イオン化され、負電圧が印加さ
れた基板１００の表面に付着し、基板１００上に膜が形
成される。ジュール加熱による蒸発作用は、具体的に
は、ハース４１およびこれに収容された蒸着材料２００
への放電によって蒸着材料２００が瞬間的に高温に加熱
され（放電着火と呼ばれる）て始まり、この後、蒸着材
料２００自体の電気抵抗による自己加熱によって蒸着材
料２００は蒸発する。In this ion plating apparatus, when a carrier gas is introduced from the carrier gas inlet 26,
Discharge starts between the first intermediate electrode 27 and the Mo cylinder 22. As a result, a plasma beam 300 is generated.
The plasma beam 300 is guided by the magnets of the steering coil 31 and the auxiliary anode 42 and reaches the hearth 41 and the auxiliary anode 42 used as the anode. Hearth 4
1 is provided with the plasma beam 300, the Haas 41
Is evaporated by Joule heating. The evaporated metal particles are ionized and adhere to the surface of the substrate 100 to which the negative voltage is applied, and a film is formed on the substrate 100. Specifically, the evaporation effect due to the Joule heating is caused by the hearth 41 and the evaporation material 200 contained therein.
The deposition material 200 is instantaneously heated to a high temperature by discharge to the high temperature (called discharge ignition), and thereafter, the deposition material 200 evaporates by self-heating due to the electric resistance of the deposition material 200 itself.
【０００９】図４に示した例をも含め、この種の真空成
膜装置では、プラズマの発生中に陽極が高温になるが、
陽極が所定温度よりも高温になると陽極自体が溶解する
ので、冷媒（例えば、水）を用いて陽極を冷却してい
る。詳しくは、この種の真空成膜装置では、陽極を冷媒
が流通可能な構造にし、成膜室内の陽極から真空容器外
部までを冷媒を流通するベローチューブと呼ばれる冷媒
管で繋ぎ、さらに真空容器外部にポンプを設けて冷媒回
路を構成し、冷媒を循環させている。In this type of vacuum film forming apparatus, including the example shown in FIG. 4, the temperature of the anode becomes high during the generation of plasma.
When the temperature of the anode becomes higher than a predetermined temperature, the anode itself melts, and thus the anode is cooled using a refrigerant (for example, water). More specifically, in this type of vacuum film forming apparatus, the anode has a structure through which a refrigerant can flow, and the anode in the film forming chamber is connected to the outside of the vacuum vessel by a refrigerant pipe called a bellows tube through which the coolant flows. And a pump is provided to form a refrigerant circuit, and the refrigerant is circulated.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図４に示し
た例をも含め、この種の真空成膜装置で用いる蒸着材料
が絶縁物（例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、Ｚｎ
Ｏ、あるいはＡｌ２Ｏ３等）である場合には、蒸着材料
には放電しないし、大部分が蒸着材料で覆われたハース
にも放電しにくいので、蒸着材料の放電着火が困難であ
る。また、放電着火があったとしても、その後の自己加
熱がない。このため、絶縁物を安定して成膜することは
困難である。それ故、本発明の課題は、蒸着材料が絶縁
物であっても、安定して成膜を行うことができる真空成
膜装置を提供することである。By the way, including the example shown in FIG. 4, the vapor deposition material used in this type of vacuum film forming apparatus is made of an insulator (for example, SiO, SiO 2 , MgO, Zn).
In the case of O or Al 2 O 3 ), discharge does not occur in the vapor deposition material, and it is difficult to discharge to a hearth that is mostly covered with the vapor deposition material, so that the discharge ignition of the vapor deposition material is difficult. Further, even if discharge ignition occurs, there is no subsequent self-heating. Therefore, it is difficult to form a stable film of an insulator. Therefore, an object of the present invention is to provide a vacuum film forming apparatus capable of forming a film stably even when an evaporation material is an insulator.
【００１１】また、蒸着材料は、冷却されているハース
内に収容されるので、ハースに接する部分が急冷され
る。特に、蒸着材料が高融点材料や高い熱伝導性を持つ
物質（例えば、Ａｌ等）である場合には、蒸着材料は、
全体としては高温に加熱されて溶融しても、部分的に急
冷されるので、突沸したり、異常放電を起こしたり、蒸
着材料自体の溶解が不安定になったり、ノジールが一部
に留まるなどの虞がある。このため、高融点材料や高い
熱伝導性を持つ物質を安定して成膜することは困難であ
る。それ故、本発明の他の課題は、蒸着材料が高融点材
料あるいは高い熱伝導性を持つ物質などであっても、安
定して成膜を行うことができる真空成膜装置を提供する
ことである。Further, since the vapor deposition material is accommodated in the cooled hearth, the portion in contact with the hearth is rapidly cooled. In particular, when the deposition material is a high melting point material or a substance having high thermal conductivity (for example, Al or the like), the deposition material is
As a whole, even if it is heated to a high temperature and melted, it is partially quenched, causing sudden boiling, abnormal discharge, instability in dissolving the vapor deposition material itself, nodule remaining in part, etc. There is a fear of. Therefore, it is difficult to stably form a film having a high melting point or a substance having high thermal conductivity. Therefore, another object of the present invention is to provide a vacuum film forming apparatus capable of performing stable film formation even when the deposition material is a high melting point material or a substance having high thermal conductivity. is there.
【００１２】[0012]
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、真空容
器と、前記真空容器に取り付けられたプラズマ源と、前
記真空容器内の底部に配置された凹部を備えるハースと
を有し、前記プラズマ源が発生するプラズマビームを前
記ハースに導き、該ハース内に収納された蒸着材料を蒸
発させて被処理物体表面に膜を形成する真空成膜装置に
おいて、導電性および耐熱性を持ち、蒸着材料を収容す
る容器形のライナを前記ハース内に収納し、前記ライナ
は、前記ハースに対して電気的接続を確保すると共に、
上部が該ハースに対して熱伝導性が低い接続関係になる
ように、前記ハースの前記凹部の下部領域のみに接して
配置される一方、該ハースの該凹部の上部領域に対して
は所定の間隔をおいて収納されることを特徴とする真空
成膜装置が得られる。According to the present invention, there is provided a vacuum vessel, a plasma source attached to the vacuum vessel, and a hearth having a concave portion disposed at a bottom in the vacuum vessel. In a vacuum film forming apparatus for guiding a plasma beam generated by a plasma source to the hearth and evaporating a deposition material contained in the hearth to form a film on the surface of the object to be processed, the vacuum deposition apparatus has conductivity and heat resistance. A container-shaped liner for accommodating a material is housed in the hearth, and the liner secures electrical connection to the hearth,
The upper portion is disposed in contact with only the lower region of the concave portion of the hearth so that the lower portion has a low thermal conductivity connection with the hearth, while the upper portion of the concave portion of the hearth has a predetermined shape. A vacuum film forming apparatus characterized by being housed at intervals is obtained.
【００１４】本発明によればまた、前記ライナは、カー
ボン、窒化ホウ素、モリブデン、タングステン、および
タンタルのうちの少くとも１つを含む材料からなる前記
真空成膜装置が得られる。According to the present invention, there is also provided the vacuum film forming apparatus, wherein the liner is made of a material containing at least one of carbon, boron nitride, molybdenum, tungsten, and tantalum.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態による真空成膜装置を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a vacuum film forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１６】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１による真空成膜装置としてのイオンプレーティン
グ装置の要部を示す図である。尚、同図において、従来
例と同一部または同様部には図４と同符号を付し、説明
を省略する。[First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing a main part of an ion plating apparatus as a vacuum film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 4, the same parts as those in the conventional example or the same parts are denoted by the same reference numerals as in FIG. 4, and the description will be omitted.
【００１７】図１を参照して、本装置は、真空容器（図
示せず）と、真空容器に取り付けられたプラズマ源とし
てのプラズマビーム発生器（図示せず）と、真空容器内
の底部に配置された陽極として機能するハース４１と、
ハース４１の周囲に配置された環状の補助陽極４２とを
有している。そして、プラズマビーム発生器が発生する
プラズマビームをハース４１に導き、蒸着材料をイオン
化し、ハース４１の上方にて電圧が印加された被処理物
体としての基板上に蒸着材料から成る膜を形成するもの
である。Referring to FIG. 1, the apparatus includes a vacuum vessel (not shown), a plasma beam generator (not shown) as a plasma source attached to the vacuum vessel, and a A hearth 41 functioning as an arranged anode;
An annular auxiliary anode 42 is provided around the hearth 41. Then, the plasma beam generated by the plasma beam generator is guided to the hearth 41 to ionize the vapor deposition material, and a film made of the vapor deposition material is formed above the hearth 41 on the substrate to which the voltage is applied as the object to be processed. Things.
【００１８】ハース４１および補助陽極４２は、真空容
器内の底部に設けられた支持部材５０によって支持され
ている。ハース４１と支持部材５０との間は、絶縁部材
８２により電気的に絶縁されている。補助陽極４２と支
持部材５０との間は、絶縁部材８１により電気的に絶縁
されている。ハース４１は、蒸着材料を収容可能な収容
凹部４１ａと、ハース４１内に設けられた冷却部４１ｂ
とを備えている。冷却部４１ｂに冷媒を流通できるよう
になっている。補助陽極４２は、永久磁石４２１と、コ
イル磁石４２２と、これら磁石を収容する上ケース４２
３ａおよび下ケース４２３ｂからなる磁石ケースとから
構成されており、磁石ケース内に冷媒を流通できるよう
になっている。ハース４１ならびに補助陽極４２を冷却
する冷媒を流通する冷媒管（ベローチューブ）７１ａ、
７１ｂ、および７１ｃとを有している。冷媒は、真空容
器外から冷媒管７１ａ、磁石ケース内、冷媒管７１ｃ、
冷却部４１ｂ、および冷媒管７１ｂの順に流通して、ハ
ース４１および補助陽極４２を冷却する。The hearth 41 and the auxiliary anode 42 are supported by a support member 50 provided at the bottom in the vacuum vessel. The hearth 41 and the support member 50 are electrically insulated by an insulating member 82. The auxiliary anode 42 and the supporting member 50 are electrically insulated by an insulating member 81. The hearth 41 includes a housing recess 41 a capable of housing a vapor deposition material, and a cooling unit 41 b provided in the hearth 41.
And The refrigerant can be circulated to the cooling unit 41b. The auxiliary anode 42 includes a permanent magnet 421, a coil magnet 422, and an upper case 42 that accommodates these magnets.
3a and a magnet case composed of a lower case 423b, so that the refrigerant can flow through the magnet case. A refrigerant pipe (bellows tube) 71a through which a refrigerant for cooling the hearth 41 and the auxiliary anode 42 flows;
71b and 71c. The refrigerant is supplied from outside the vacuum vessel to the refrigerant pipe 71a, the inside of the magnet case, the refrigerant pipe 71c,
The hearth 41 and the auxiliary anode 42 are cooled by circulating in the order of the cooling part 41b and the refrigerant pipe 71b.
【００１９】さらに、本装置は、蒸着材料を収容する容
器形のライナ４３を有している。ライナ４３は、例えば
カーボン（Ｃ）および窒化ホウ素（ＢＮ）のうちの少く
ともどちらかを含む材料から成り、導電性および耐熱性
を持っている。ライナ４３は、ハース４１に対して電気
的接続を確保する一方、熱伝導性が低い接続関係になる
ように、可及的小さい接触面積でもって取り付けられ
る。具体的には、本例では、ライナ４３は、ハース４１
の収容凹部４１ａの底面にのみ接して配置され、収容凹
部４１ａの側面に対しては所定の間隙をおいている。Further, the present apparatus has a container-shaped liner 43 for storing the vapor deposition material. The liner 43 is made of a material containing at least one of, for example, carbon (C) and boron nitride (BN), and has conductivity and heat resistance. The liner 43 is mounted with as small a contact area as possible to ensure an electrical connection to the hearth 41 while providing a low thermal conductivity connection. Specifically, in this example, the liner 43 is
Are arranged in contact only with the bottom surface of the accommodation recess 41a, and a predetermined gap is provided between the side surfaces of the accommodation recess 41a.
【００２０】本装置では、ハース４１に取り付けられた
ライナ４３への放電によって放電着火し、この後、ライ
ナ４３の抵抗加熱による発熱で蒸着材料２００が加熱さ
れ、溶融、蒸発する。この際、ライナ４３は、ハース４
１に対して、底面のみ接して側面は離れているため、蒸
着材料２００が急冷されることがない。また、ライナ４
３内に収容された蒸着材料２００が減少すると、ライナ
４３への放電に移行するので、蒸着材料２００の加熱が
途切れることがない。In the present apparatus, discharge ignition occurs due to discharge to the liner 43 attached to the hearth 41, and thereafter, the vapor deposition material 200 is heated, melted, and evaporated by heat generated by resistance heating of the liner 43. At this time, the liner 43
Since only the bottom surface is in contact with 1 and the side surfaces are apart from each other, the vapor deposition material 200 is not rapidly cooled. Liner 4
When the amount of the vapor deposition material 200 stored in the inside 3 decreases, the discharge shifts to the liner 43, so that the heating of the vapor deposition material 200 is not interrupted.
【００２１】図２は、本発明による真空成膜装置のハー
スの変形例を示す図である。図２を参照して、ハース４
１′は、蒸着材料を収容可能な収容凹部４１ａと、ハー
ス４１′内に設けられた冷却部４１ｂと、収容凹部４１
ａの底面上に形成された凸部４１ｃとを備えている。ラ
イナ４３は、凸部４１ｃ上に配置される。ライナ４３が
このように配置されることにより、ライナと冷却される
ハースとの接触面積が図１の例よりもさらに小さく、蒸
着材料がより急冷されにくい。FIG. 2 is a view showing a modification of the hearth of the vacuum film forming apparatus according to the present invention. Referring to FIG.
1 ′ is a housing recess 41a capable of housing a vapor deposition material, a cooling portion 41b provided in the hearth 41 ′, and a housing recess 41a.
and a convex portion 41c formed on the bottom surface of FIG. The liner 43 is arranged on the protrusion 41c. By arranging the liner 43 in this manner, the contact area between the liner and the hearth to be cooled is smaller than in the example of FIG. 1, and the vapor deposition material is less likely to be rapidly cooled.
【００２２】［実施の形態２］本発明において、ライナ
およびハースの各形状ならびにライナのハースに対する
取り付け関係は、図１、図２に示した実施の形態１に限
らず、ライナとハースとの間で電気的接続が確保される
と共に、熱伝導性が低い接続関係になるものであればよ
い。本発明の実施の形態２は、蒸着材料をハース内に連
続的に供給する構造の真空成膜装置である。[Embodiment 2] In the present invention, the shape of the liner and the hearth and the mounting relationship of the liner to the hearth are not limited to the first embodiment shown in FIGS. It is sufficient if the electrical connection is ensured and the connection relationship is low with low thermal conductivity. Embodiment 2 of the present invention is a vacuum film forming apparatus having a structure for continuously supplying a deposition material into a hearth.
【００２３】図３は、本発明の実施の形態２による真空
成膜装置の要部を示す図である。尚、同図において、実
施の形態１と同一部または同様部には図１、図２と同符
号または同様の符号を付している。FIG. 3 shows a main part of a vacuum film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same parts or the same parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
【００２４】図３を参照して、本真空成膜装置では、ハ
ース４１′は略円筒形状であり、ハース４１′の上部に
は凹部４１ａ′が形成されている。ハース４１′の中心
部には、図中上下方向に延びる貫通孔４１ｃ′が形成さ
れている。ハース４１′は、その下部に径方向に延びる
フランジ部４１ｄ′を有している。ハース４１′内に
は、通路４１ｂ′が形成されており、通路４１ｂ′は冷
媒管７１ｂ、７１ｃに接続されている。Referring to FIG. 3, in the present vacuum film forming apparatus, hearth 41 'has a substantially cylindrical shape, and a concave portion 41a' is formed in the upper part of hearth 41 '. In the center of the hearth 41 ', a through hole 41c' extending in the vertical direction in the figure is formed. The hearth 41 'has a flange portion 41d' extending in the radial direction at a lower portion thereof. A passage 41b 'is formed in the hearth 41', and the passage 41b 'is connected to the refrigerant pipes 71b and 71c.
【００２５】ハース４１′の外周には、補助陽極４２が
配置されている。補助陽極４２は、中空リング状の上ケ
ース４２３ａと、リング状の下ケース４２３ｂと、上下
ケース４２３ａおよび４２３ｂの間に収容された永久磁
石４２１とを備えている。永久磁石４２１は、図中上下
方向に着磁されている。上ケース４２３ａの中空部は、
冷媒管７１ｂ、７１ｃに接続されている。An auxiliary anode 42 is arranged on the outer periphery of the hearth 41 '. The auxiliary anode 42 includes a hollow ring-shaped upper case 423a, a ring-shaped lower case 423b, and a permanent magnet 421 housed between the upper and lower cases 423a and 423b. The permanent magnet 421 is magnetized vertically in the figure. The hollow part of the upper case 423a
The refrigerant pipes 71b and 71c are connected.
【００２６】補助陽極４２は、絶縁部材８２を介してハ
ース４１′のフランジ部４１ｄ′と接合されている。
尚、補助陽極４２とハース４１′の側面との間には、僅
かな間隙が形成されている。そして、指示部材５０ａに
よって真空容器１０の底面に支持されている。The auxiliary anode 42 is joined to the flange 41d 'of the hearth 41' via an insulating member 82.
Note that a slight gap is formed between the auxiliary anode 42 and the side surface of the hearth 41 '. And it is supported by the bottom surface of the vacuum vessel 10 by the pointing member 50a.
【００２７】ハース４１′の貫通孔４１ｃ′には、筒状
のライナ４３′が挿入されている。ライナ４３′の上部
とハース４１′の凹部４１ａ′との間には、所定の間隙
が形成されている。A cylindrical liner 43 'is inserted into the through hole 41c' of the hearth 41 '. A predetermined gap is formed between the upper part of the liner 43 'and the concave part 41a' of the hearth 41 '.
【００２８】ライナ４３′の下方には、押上棒体３５が
位置している。押上棒体３５は、材料供給機構３６によ
って駆動される。材料供給機構３６は、ネジ軸体３６ａ
を備えている。ネジ軸体３６ａの上端には、台座部３６
ｂが形成されている。台座部３６ｂと押上棒体３５と
は、台座部３６ｂおよび押上棒体３５には、冷却通路３
６ｃが形成されている。冷却通路３６ｃは、冷媒管３７
に接続されている。A push-up bar 35 is located below the liner 43 '. The push-up bar 35 is driven by a material supply mechanism 36. The material supply mechanism 36 includes a screw shaft 36a.
It has. At the upper end of the screw shaft 36a, a pedestal 36
b is formed. The pedestal portion 36b and the push-up bar 35 are connected to the pedestal portion 36b and the push-up bar 35 by the cooling passage 3.
6c is formed. The cooling passage 36c is
It is connected to the.
【００２９】真空容器１０の底面には、開口部が形成さ
れている。この開口部には、軸受３８を介して中空のナ
ット体３６ｄが挿入されている。ナット体３６ｄの内壁
面にはネジが切られており、これによって、ネジ軸体３
６ａがナット体３６ｄ内に挿入されると、ネジ軸体３６
ａとナット体３６ｄとは噛み合い状態になる。ナット体
３６ｄの外周面には、スプロケット３６ｅが取り付けら
れている。スプロケット３６ｅには、例えばチェーン３
６ｆが連結されている。したがって、モータ等によって
チェーン３６ｆに駆動力を与えると、ナット体３６ｄが
軸受３８に支持されつつ回転し、この回転力がネジ軸体
３６ａに伝えられ、ネジ軸体３６ａは上下方向に移動す
る。An opening is formed on the bottom surface of the vacuum vessel 10. A hollow nut body 36d is inserted into the opening through a bearing 38. A screw is cut on the inner wall surface of the nut body 36d, and thereby, the screw shaft 3
When the nut 6a is inserted into the nut body 36d, the screw shaft body 36
a is engaged with the nut body 36d. A sprocket 36e is attached to an outer peripheral surface of the nut body 36d. The sprocket 36e has, for example, a chain 3
6f are connected. Therefore, when a driving force is applied to the chain 36f by a motor or the like, the nut body 36d rotates while being supported by the bearing 38, and this rotational force is transmitted to the screw shaft body 36a, and the screw shaft body 36a moves in the vertical direction.
【００３０】押上棒体３５の先端部には蒸着材料２０
０′が配置されており、ネジ軸体３６ａの移動、即ち、
押上棒体３５の移動によって、蒸着材料２００′はライ
ナ４３′内を通って上下方向に移動する。The tip of the push-up bar 35 is provided with a vapor deposition material 20.
0 'is disposed, and the movement of the screw shaft 36a, that is,
By the movement of the push-up bar 35, the vapor deposition material 200 'moves up and down through the liner 43'.
【００３１】本装置でも、ハース４１′に取り付けられ
たライナ４３′への放電によって放電着火し、この後、
ライナ４３′の抵抗加熱による発熱で蒸着材料２００′
が加熱され、溶融、蒸発する。この際、ライナ４３′は
ハース４１′に対して上部の側面が離れているため、蒸
着材料２００′が急冷されることはない。Also in this apparatus, discharge is ignited by discharge to the liner 43 'attached to the hearth 41'.
The heat generated by the resistance heating of the liner 43 'causes the deposition material 200'
Is heated, melts and evaporates. At this time, since the upper side surface of the liner 43 'is separated from the hearth 41', the vapor deposition material 200 'is not rapidly cooled.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明による真空成膜装置は、導電性お
よび耐熱性を持ち、蒸着材料を収容する容器形のライナ
をハース内に収納し、ライナが、ハースに対して電気的
接続を確保すると共に、上部が該ハースに対して熱伝導
性が低い接続関係になるようにして収納されるため、絶
縁物、高融点材料、あるいは高い熱伝導性を持つ物質な
どの蒸着材料であっても、安定して成膜を行うことがで
きる。According to the vacuum film forming apparatus of the present invention, a container-type liner having conductivity and heat resistance and containing a vapor deposition material is housed in a hearth, and the liner secures electrical connection to the hearth. At the same time, since the upper part is housed in such a manner that the upper part has a low thermal conductivity connection relation to the hearth, even if it is a vapor deposition material such as an insulator, a high melting point material, or a substance having high thermal conductivity The film can be stably formed.
【図１】本発明の実施の形態１による真空成膜装置の要
部を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a main part of a vacuum film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態１による真空成膜装置のハ
ースおよびライナを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a hearth and a liner of the vacuum film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態２による真空成膜装置の要
部を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a main part of a vacuum film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図４】従来例による真空成膜装置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a vacuum film forming apparatus according to a conventional example.
１０ 真空容器 ２０ プラズマビーム発生器 ３１ ステアリングコイル ４１、４１′ ハース ４１ａ 収容凹部 ４１ａ′ 凹部 ４１ｂ 冷却部 ４１ｂ′ 通路 ４１ｃ 凸部 ４１ｃ′ 貫通孔 ４１ｄ′ フランジ部 ４２ 補助陽極 ４３、４３′ ライナ ５０、５０ａ 支持部材 ７１ａ、７１ｂ、７１ｃ 冷媒管 ８１、８２ 絶縁部材 １００ 基板 ２００、２００′ 蒸着材料 ４２１ 永久磁石 ４２２ コイル磁石 ４２３ａ 上ケース ４２３ｂ 下ケース Reference Signs List 10 vacuum vessel 20 plasma beam generator 31 steering coil 41, 41 'hearth 41a receiving recess 41a' recess 41b cooling unit 41b 'passage 41c convex 41c' through hole 41d 'flange 42 auxiliary anode 43, 43' liner 50, 50a Support member 71a, 71b, 71c Refrigerant tube 81, 82 Insulating member 100 Substrate 200, 200 'Evaporation material 421 Permanent magnet 422 Coil magnet 423a Upper case 423b Lower case
Claims (2)
れたプラズマ源と、前記真空容器内の底部に配置された
凹部を備えるハースとを有し、前記プラズマ源が発生す
るプラズマビームを前記ハースに導き、該ハース内に収
納された蒸着材料を蒸発させて被処理物体表面に膜を形
成する真空成膜装置において、導電性および耐熱性を持
ち、蒸着材料を収容する容器形のライナを前記ハース内
に収納し、前記ライナは、前記ハースに対して電気的接
続を確保すると共に、上部が該ハースに対して熱伝導性
が低い接続関係になるように、前記ハースの前記凹部の
下部領域のみに接して配置される一方、該ハースの該凹
部の上部領域に対しては所定の間隔をおいて収納される
ことを特徴とする真空成膜装置。1. A vacuum vessel, a plasma source attached to the vacuum vessel, and a vacuum source disposed at a bottom of the vacuum vessel.
A hearth provided with a concave portion , wherein a plasma beam generated by the plasma source is guided to the hearth, and a vapor deposition material stored in the hearth is evaporated to form a film on the surface of the object to be processed. A container-shaped liner having conductivity and heat resistance and containing a vapor deposition material is accommodated in the hearth, and the liner secures electrical connection to the hearth, and has an upper part with respect to the hearth. as thermal conductivity becomes lower connection relationship, of the recess of the hearth
The hearth is arranged in contact only with the lower region, while
A vacuum film forming apparatus characterized by being housed at a predetermined interval in an upper region of the section .
モリブデン、タングステン、およびタンタルのうちの少
くとも１つを含む材料からなる請求項１に記載の真空成
膜装置。2. The method according to claim 1, wherein the liner comprises carbon, boron nitride,
The vacuum film forming apparatus according to claim 1, wherein the vacuum film forming apparatus is made of a material containing at least one of molybdenum, tungsten, and tantalum.
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