JP3409874B2 - 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性や耐蝕性、装
飾的価値、電磁気的特性、光学的特性を要求される金属
あるいは非金属の物体の表面に、例えばＴｉＮ、ＴｉＣ
Ｎ、Ａｌ2Ｏ3、ｃ−ＢＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2等を形成
するイオンプレーティング装置に関する。
飾的価値、電磁気的特性、光学的特性を要求される金属
あるいは非金属の物体の表面に、例えばＴｉＮ、ＴｉＣ
Ｎ、Ａｌ2Ｏ3、ｃ−ＢＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2等を形成
するイオンプレーティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ホローカソード電子銃の電子ビー
ム発生装置を備えたイオンプレーティング装置として、
図１或いは図２に示すように、真空室ａ内に被処理物ｂ
と成膜材料ｃとの間にバイアス電源ｄによりバイアスを
かけ、両者の間に電離空間ｅを形成させると共に、その
電離空間ｅに対向させてホローカソード型電子銃ｆを設
け、該電子銃ｆの外周と成膜材料ｃを収めたハースｇの
周囲とに夫々集束コイルｈ，ｉを設けた構成のものが知
られている（特公昭５１−２０１７０号、特公昭５１−
１３４７１号公報参照）。図１、図２に於いて、ｊは反
応ガスを真空室ａ内へ導入する導入口を示し、電子銃ｆ
から供給される電子ビームｋをハースｇ内の成膜材料ｃ
に照射して該成膜材料ｃを蒸発させると共にその蒸発物
をイオン化又は活性化し、同時にイオン化又は活性化し
た反応ガスと共に電離空間ｅ中を輸送して被処理物ｂに
膜として付着させる。
ム発生装置を備えたイオンプレーティング装置として、
図１或いは図２に示すように、真空室ａ内に被処理物ｂ
と成膜材料ｃとの間にバイアス電源ｄによりバイアスを
かけ、両者の間に電離空間ｅを形成させると共に、その
電離空間ｅに対向させてホローカソード型電子銃ｆを設
け、該電子銃ｆの外周と成膜材料ｃを収めたハースｇの
周囲とに夫々集束コイルｈ，ｉを設けた構成のものが知
られている（特公昭５１−２０１７０号、特公昭５１−
１３４７１号公報参照）。図１、図２に於いて、ｊは反
応ガスを真空室ａ内へ導入する導入口を示し、電子銃ｆ
から供給される電子ビームｋをハースｇ内の成膜材料ｃ
に照射して該成膜材料ｃを蒸発させると共にその蒸発物
をイオン化又は活性化し、同時にイオン化又は活性化し
た反応ガスと共に電離空間ｅ中を輸送して被処理物ｂに
膜として付着させる。
【０００３】このとき、電子ビームｋは、電子銃ｆ近傍
の集束コイルｈとハースｇの周囲の集束コイルｉにより
集束され、電子ビームｋが成膜材料ｃに照射されるよう
に軌道が決定される。また、蒸発しイオン化された成膜
材料ｃおよび反応ガスのイオンとプラズマは、集束コイ
ルｈ，ｉにより形成される磁場によって拘束され、電離
空間ｅを通って被処理物ｂへ輸送される。
の集束コイルｈとハースｇの周囲の集束コイルｉにより
集束され、電子ビームｋが成膜材料ｃに照射されるよう
に軌道が決定される。また、蒸発しイオン化された成膜
材料ｃおよび反応ガスのイオンとプラズマは、集束コイ
ルｈ，ｉにより形成される磁場によって拘束され、電離
空間ｅを通って被処理物ｂへ輸送される。
【０００４】こうしたイオンプレーティングの作動時に
於いて、集束コイルｈは、電子銃ｆの電子放出面から安
定した電子放出を行なわせることと、電子銃ｆから放出
された電子ビームｋを成膜材料ｃの直上にまで輸送する
役割を営み、また、集束コイルｉは、電子ビームｋを適
度に集束させ、ビームを効率よく成膜材料ｃに入射させ
ることと、電子銃ｆの集束コイルｈとの合成磁場により
電子ビームｋを成膜材料ｃに偏向させる役割を営む。こ
れらの役割は、成膜材料ｃを効率よく安定して蒸発させ
ることを主目的としている。集束コイルｈ，ｉによって
形成される磁場の磁束線を図３に示す。
於いて、集束コイルｈは、電子銃ｆの電子放出面から安
定した電子放出を行なわせることと、電子銃ｆから放出
された電子ビームｋを成膜材料ｃの直上にまで輸送する
役割を営み、また、集束コイルｉは、電子ビームｋを適
度に集束させ、ビームを効率よく成膜材料ｃに入射させ
ることと、電子銃ｆの集束コイルｈとの合成磁場により
電子ビームｋを成膜材料ｃに偏向させる役割を営む。こ
れらの役割は、成膜材料ｃを効率よく安定して蒸発させ
ることを主目的としている。集束コイルｈ，ｉによって
形成される磁場の磁束線を図３に示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のイオンプレーテ
ィング装置では、集束コイルｈ，ｉは、上記のように成
膜材料ｃを効率よく安定して蒸発させることを主目的と
して設計されているため、電子ビームｋは成膜材料ｃの
一定位置に照射され、蒸発しイオン化した成膜材料ｃの
イオン、反応ガスのイオン及びそのプラズマは、集束コ
イルｈ，ｉによって形成された磁場によりハースｇの中
心軸のまわりに拘束されるものの、任意に上記イオン及
びプラズマの分布を制御できない欠点があった。そのた
め、被処理物ｂに付着する成膜材料ｃの効率を損なうこ
となく任意の膜厚分布の膜や化合物膜の場合には組成が
均一な膜を形成することが困難であった。
ィング装置では、集束コイルｈ，ｉは、上記のように成
膜材料ｃを効率よく安定して蒸発させることを主目的と
して設計されているため、電子ビームｋは成膜材料ｃの
一定位置に照射され、蒸発しイオン化した成膜材料ｃの
イオン、反応ガスのイオン及びそのプラズマは、集束コ
イルｈ，ｉによって形成された磁場によりハースｇの中
心軸のまわりに拘束されるものの、任意に上記イオン及
びプラズマの分布を制御できない欠点があった。そのた
め、被処理物ｂに付着する成膜材料ｃの効率を損なうこ
となく任意の膜厚分布の膜や化合物膜の場合には組成が
均一な膜を形成することが困難であった。
【０００６】例えば、図４に示すように、電子ビームｋ
の集束性及び軌道に影響を及ぼすことなく集束コイル
ｈ，ｉによる磁場を大きくすると、Ａで示すように被処
理物ｂへの付着効率が４０％程度と大きくなるが、その
膜厚分布は±５０％程度の不均一さを生じ、一方、集束
コイルｈ，ｉによる磁場を小さくすると、Ｂで示すよう
に膜厚分布は±１５％程度に均一になるが、付着効率は
５％程度の小さなものになる。更に、化合物膜形成に必
要な十分高い密度のプラズマを均一に被処理物ｂの近傍
に形成できないため、例えばＴｉＮ膜をＦｅの被処理物
ｂに形成した場合、場所により、図５に示すように、Ｔ
ｉＮ膜のＸ線回折強度が被処理物ｂのＦｅに比べて非常
に小さい膜が形成される場合がある。
の集束性及び軌道に影響を及ぼすことなく集束コイル
ｈ，ｉによる磁場を大きくすると、Ａで示すように被処
理物ｂへの付着効率が４０％程度と大きくなるが、その
膜厚分布は±５０％程度の不均一さを生じ、一方、集束
コイルｈ，ｉによる磁場を小さくすると、Ｂで示すよう
に膜厚分布は±１５％程度に均一になるが、付着効率は
５％程度の小さなものになる。更に、化合物膜形成に必
要な十分高い密度のプラズマを均一に被処理物ｂの近傍
に形成できないため、例えばＴｉＮ膜をＦｅの被処理物
ｂに形成した場合、場所により、図５に示すように、Ｔ
ｉＮ膜のＸ線回折強度が被処理物ｂのＦｅに比べて非常
に小さい膜が形成される場合がある。
【０００７】本発明は、上記の従来のイオンプレーティ
ング装置の欠点を解決するもので、電子ビームを成膜材
料の任意の位置に揺動して照射させると共に、蒸発しイ
オン化された蒸発物質のイオン、反応ガスイオン及びそ
のプラズマの分布を任意に制御することにより、被処理
物に付着する成膜材料の付着効率を損なうことなくしか
も任意の膜厚分布で膜を形成でき、化合物膜の場合には
組成が均一な膜を形成できるイオンプレーティング装置
を提供することを目的とするものである。
ング装置の欠点を解決するもので、電子ビームを成膜材
料の任意の位置に揺動して照射させると共に、蒸発しイ
オン化された蒸発物質のイオン、反応ガスイオン及びそ
のプラズマの分布を任意に制御することにより、被処理
物に付着する成膜材料の付着効率を損なうことなくしか
も任意の膜厚分布で膜を形成でき、化合物膜の場合には
組成が均一な膜を形成できるイオンプレーティング装置
を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、真空室内
に、蒸着膜が形成される被処理物と、該真空室内の下方
に設けられた成膜材料を溶解させるハースと、ガス導入
口とを設け、該被処理物にはこれに直流バイアスをかけ
る直流バイアス装置が接続され、更に、該ハースに向け
て電子ビームを供給する電子ビーム発生装置と、該電子
ビーム発生装置から供給される電子を効率よく該成膜材
料へ照射させると共に蒸発する成膜材料と導入ガスをイ
オン化するための磁場を形成する集束コイルを備えたイ
オンプレーティング装置に於いて、上記ハースの下部に
複数の環状の集束コイルを設けると共に、上記被処理物
の背後に該ハース下部の集束コイルと同期して制御され
る複数の環状の集束コイルを設け、これらの各集束コイ
ルの磁場を調整して、該成膜材料へ入射する該電子ビー
ムを揺動させると共に該ハースから蒸発する成膜材料の
イオンと導入ガスのイオン及びプラズマを該電子ビーム
と同期して揺動させながら該被処理物へと誘導すること
により、上記の目的を達成するようにした。
に、蒸着膜が形成される被処理物と、該真空室内の下方
に設けられた成膜材料を溶解させるハースと、ガス導入
口とを設け、該被処理物にはこれに直流バイアスをかけ
る直流バイアス装置が接続され、更に、該ハースに向け
て電子ビームを供給する電子ビーム発生装置と、該電子
ビーム発生装置から供給される電子を効率よく該成膜材
料へ照射させると共に蒸発する成膜材料と導入ガスをイ
オン化するための磁場を形成する集束コイルを備えたイ
オンプレーティング装置に於いて、上記ハースの下部に
複数の環状の集束コイルを設けると共に、上記被処理物
の背後に該ハース下部の集束コイルと同期して制御され
る複数の環状の集束コイルを設け、これらの各集束コイ
ルの磁場を調整して、該成膜材料へ入射する該電子ビー
ムを揺動させると共に該ハースから蒸発する成膜材料の
イオンと導入ガスのイオン及びプラズマを該電子ビーム
と同期して揺動させながら該被処理物へと誘導すること
により、上記の目的を達成するようにした。
【０００９】
【作用】電子ビーム発生装置からの電子ビームが集束コ
イルにより誘導されてハース内の成膜材料を照射する
と、該成膜材料が蒸発してイオン化すると共に真空室内
に導入した不活性ガス或いは反応ガスのプラズマとイオ
ンが発生し、これらのイオンとプラズマはバイアスがか
けられた被処理物の表面に蒸着膜或いは反応蒸着膜とし
て付着する。こうした成膜時に、該ハースの下部および
該被処理物の背後にそれぞれ設けた複数の集束コイルの
電流を制御すると、該真空室内の磁場が変動し、そのた
め該成膜材料を照射する電子ビームが揺動すると同時に
その揺動に同期して蒸発する成膜材料のイオンや導入ガ
スのイオン及びそのプラズマが揺動する。その結果、被
処理物に付着する成膜材料の付着効率を損なわずに任意
の膜厚分布で成膜し、化合物膜の場合は組成が均一な膜
を成膜することが出来る。
イルにより誘導されてハース内の成膜材料を照射する
と、該成膜材料が蒸発してイオン化すると共に真空室内
に導入した不活性ガス或いは反応ガスのプラズマとイオ
ンが発生し、これらのイオンとプラズマはバイアスがか
けられた被処理物の表面に蒸着膜或いは反応蒸着膜とし
て付着する。こうした成膜時に、該ハースの下部および
該被処理物の背後にそれぞれ設けた複数の集束コイルの
電流を制御すると、該真空室内の磁場が変動し、そのた
め該成膜材料を照射する電子ビームが揺動すると同時に
その揺動に同期して蒸発する成膜材料のイオンや導入ガ
スのイオン及びそのプラズマが揺動する。その結果、被
処理物に付着する成膜材料の付着効率を損なわずに任意
の膜厚分布で成膜し、化合物膜の場合は組成が均一な膜
を成膜することが出来る。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明すると、
図６及び図７に於いて、符号１は真空室を示し、該真空
室１内の上方には蒸着膜が形成される被処理物２が適当
な手段で設けられ、該被処理物２の下方にはこれとの間
で直流バイアス装置３により直流バイアスがかけられた
ハース４が設けられる。更に、該真空室１内には、成膜
材料１０を収めたハース４に向けて電子を照射するホロ
ーカソード電子銃で構成された電子ビーム発生装置５
と、不活性ガス或いは反応ガスを導入するガス導入口６
とが設けられる。該電子ビーム発生装置５の近傍には集
束コイル７が設けられ、ハース４の周囲と上方には集束
コイル８、１３が設けられる。１１は真空ポンプに接続
される真空排気口、１２は電離空間である。
図６及び図７に於いて、符号１は真空室を示し、該真空
室１内の上方には蒸着膜が形成される被処理物２が適当
な手段で設けられ、該被処理物２の下方にはこれとの間
で直流バイアス装置３により直流バイアスがかけられた
ハース４が設けられる。更に、該真空室１内には、成膜
材料１０を収めたハース４に向けて電子を照射するホロ
ーカソード電子銃で構成された電子ビーム発生装置５
と、不活性ガス或いは反応ガスを導入するガス導入口６
とが設けられる。該電子ビーム発生装置５の近傍には集
束コイル７が設けられ、ハース４の周囲と上方には集束
コイル８、１３が設けられる。１１は真空ポンプに接続
される真空排気口、１２は電離空間である。
【００１１】こうした構成は従来のものと略同様で、電
子ビーム発生装置５からの電子ビーム９は集束コイル７
によりハース４の直上へと誘導され、ハース４の周囲の
集束コイル８により集束されてハース４内の成膜材料１
０を蒸発させ、その蒸発材料は該ハース４の上方に発生
するガス導入口６からのガスによるプラズマによりイオ
ン化され、該ガスが反応ガスの場合には該蒸発材料が反
応して被処理物２に膜状に付着するが、本発明に於いて
は、該電子ビーム発生装置５からの電子ビーム９を揺動
させながらハース４内の成膜材料１０に照射させ、且つ
該ハース４の下部に設けた２個の環状の集束コイル１４
ａ−１、１４ａ−２および被処理物２の背後に設けた２
個の環状の集束コイル１４ｂ−１、１４ｂ−２のそれぞ
れの磁場の強さを該電子ビーム９の揺動に同期して変化
させ、該ハース４から蒸発する成膜材料１０のイオンと
導入ガスのイオン及びプラズマを該電子ビーム９と同期
して揺動させながら被処理物２に向けて誘導するように
した。上記の集束コイル１４ｂ−１、１４ｂ−２は、集
束コイル１４ａ−１、１４ａ−２と同期して制御され
る。
子ビーム発生装置５からの電子ビーム９は集束コイル７
によりハース４の直上へと誘導され、ハース４の周囲の
集束コイル８により集束されてハース４内の成膜材料１
０を蒸発させ、その蒸発材料は該ハース４の上方に発生
するガス導入口６からのガスによるプラズマによりイオ
ン化され、該ガスが反応ガスの場合には該蒸発材料が反
応して被処理物２に膜状に付着するが、本発明に於いて
は、該電子ビーム発生装置５からの電子ビーム９を揺動
させながらハース４内の成膜材料１０に照射させ、且つ
該ハース４の下部に設けた２個の環状の集束コイル１４
ａ−１、１４ａ−２および被処理物２の背後に設けた２
個の環状の集束コイル１４ｂ−１、１４ｂ−２のそれぞ
れの磁場の強さを該電子ビーム９の揺動に同期して変化
させ、該ハース４から蒸発する成膜材料１０のイオンと
導入ガスのイオン及びプラズマを該電子ビーム９と同期
して揺動させながら被処理物２に向けて誘導するように
した。上記の集束コイル１４ｂ−１、１４ｂ−２は、集
束コイル１４ａ−１、１４ａ−２と同期して制御され
る。
【００１２】成膜材料１０を蒸発させる時に、該ハース
４の下部の集束コイル１４ａ−１、１４ａ−２の磁場を
調整すると、例えば図８に示すような分布の磁場を形成
することができる。イオンは磁場の強さに反比例した回
転半径（ラーマー半径）で回転しながら磁束線に沿って
運動することが知られているが、電子ビーム発生装置５
からの電子ビーム９は、集束コイル７、８、１３により
形成される磁場により拘束される。例えば、図８に於け
る時間ｔ1の瞬間に於いては、電子ビーム９はハース４
の正面に向かって左側へ誘導され、また、図９に於ける
時間ｔ2の瞬間に於いては右側に誘導される。すなわ
ち、２個の集束コイル１４ａ−１、１４ａ−２の磁場の
強さを適当な周期で例えば図１０のように変化させる
と、電子ビーム９は各集束コイル１４ａ−１、１４ａ−
２の強さに対応して拘束され、その結果、電子ビーム９
は成膜材料１０の上を任意の速度で揺動する。このと
き、電子ビーム９が照射されている成膜材料１０の位置
からは、電子ビーム９のエネルギーに対応した量の成膜
材料が蒸発し、イオン化される。
４の下部の集束コイル１４ａ−１、１４ａ−２の磁場を
調整すると、例えば図８に示すような分布の磁場を形成
することができる。イオンは磁場の強さに反比例した回
転半径（ラーマー半径）で回転しながら磁束線に沿って
運動することが知られているが、電子ビーム発生装置５
からの電子ビーム９は、集束コイル７、８、１３により
形成される磁場により拘束される。例えば、図８に於け
る時間ｔ1の瞬間に於いては、電子ビーム９はハース４
の正面に向かって左側へ誘導され、また、図９に於ける
時間ｔ2の瞬間に於いては右側に誘導される。すなわ
ち、２個の集束コイル１４ａ−１、１４ａ−２の磁場の
強さを適当な周期で例えば図１０のように変化させる
と、電子ビーム９は各集束コイル１４ａ−１、１４ａ−
２の強さに対応して拘束され、その結果、電子ビーム９
は成膜材料１０の上を任意の速度で揺動する。このと
き、電子ビーム９が照射されている成膜材料１０の位置
からは、電子ビーム９のエネルギーに対応した量の成膜
材料が蒸発し、イオン化される。
【００１３】さらに、被処理物２の背後の集束コイル１
４ｂ−１、１４ｂ−２の磁場を前記集束コイル１４ａ−
１、１４ａ−２と同期して図１０のように変化させる
と、ハース４から蒸発したイオン化された成膜材料１０
のイオン、導入ガスイオン、及びこれらのプラズマは、
これらの集束コイル１４ａ−１、１４ａ−２及び集束コ
イル１４ｂ−１、１４ｂ−２により形成される磁場によ
り拘束される。例えば、図８に於ける時間ｔ1の瞬間に
於いては、これらは被処理物２の正面に向かって左側へ
誘導され、また図９に於ける時間ｔ2の瞬間に於いては
右側へ誘導される。従って、例えば被処理物２が大面積
のものであっても、これらの集束コイル１４ａ−１、１
４ａ−２及び集束コイル１４ｂ−１、１４ｂ−２の電流
波形を適当に選ぶことにより、被処理物２に付着する成
膜材料１０の付着効率を損なうことなく厚さが均一な膜
を形成することができ、反応ガスを導入して化合物膜を
形成するときには膜厚のみでなく組成も均一な膜を形成
することができる。
４ｂ−１、１４ｂ−２の磁場を前記集束コイル１４ａ−
１、１４ａ−２と同期して図１０のように変化させる
と、ハース４から蒸発したイオン化された成膜材料１０
のイオン、導入ガスイオン、及びこれらのプラズマは、
これらの集束コイル１４ａ−１、１４ａ−２及び集束コ
イル１４ｂ−１、１４ｂ−２により形成される磁場によ
り拘束される。例えば、図８に於ける時間ｔ1の瞬間に
於いては、これらは被処理物２の正面に向かって左側へ
誘導され、また図９に於ける時間ｔ2の瞬間に於いては
右側へ誘導される。従って、例えば被処理物２が大面積
のものであっても、これらの集束コイル１４ａ−１、１
４ａ−２及び集束コイル１４ｂ−１、１４ｂ−２の電流
波形を適当に選ぶことにより、被処理物２に付着する成
膜材料１０の付着効率を損なうことなく厚さが均一な膜
を形成することができ、反応ガスを導入して化合物膜を
形成するときには膜厚のみでなく組成も均一な膜を形成
することができる。
【００１４】本発明に基づくイオンプレーティング装置
により成膜材料１０としてＴｉを用意し、ガス導入口６
からＮ2ガスを導入してＦｅの被処理物２に形成したＴ
ｉＮ膜の膜厚分布とＸ線回折強度を夫々図１１、図１２
に示した。これにより明らかなように、膜厚分布は±５
％程度、付着効率は約５０％で、Ｘ線回折強度の大きい
ものが得られる。
により成膜材料１０としてＴｉを用意し、ガス導入口６
からＮ2ガスを導入してＦｅの被処理物２に形成したＴ
ｉＮ膜の膜厚分布とＸ線回折強度を夫々図１１、図１２
に示した。これにより明らかなように、膜厚分布は±５
％程度、付着効率は約５０％で、Ｘ線回折強度の大きい
ものが得られる。
【００１５】尚、以上の実施例では、集束コイル１４
ａ、１４ｂを夫々２個ずつ設けたが、被処理物２の面積
が大きい場合には、これら集束コイルの配置面上に多数
個設けてその夫々を制御すればよい。また、被処理物２
の被付着面が比較的小さい場合や、膜を被処理物２の一
部分に局所的に形成したい場合には、集束コイル１４
ａ、１４ｂの磁場を制御して成膜材料のイオンや導入ガ
スのイオン、及びそれらのプラズマを必要な方向に誘導
することも可能である。
ａ、１４ｂを夫々２個ずつ設けたが、被処理物２の面積
が大きい場合には、これら集束コイルの配置面上に多数
個設けてその夫々を制御すればよい。また、被処理物２
の被付着面が比較的小さい場合や、膜を被処理物２の一
部分に局所的に形成したい場合には、集束コイル１４
ａ、１４ｂの磁場を制御して成膜材料のイオンや導入ガ
スのイオン、及びそれらのプラズマを必要な方向に誘導
することも可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明では、集束コイルで
制御した電子ビームにより直流バイアスをかけながらイ
オンプレーティングを行なう装置に於いて、ハースの下
部に複数の環状の集束コイルを設けると共に、被処理物
の背後に該ハース下部の集束コイルと同期して制御され
る複数の環状の集束コイルを設け、これらの各集束コイ
ルの磁場を調整して、成膜材料へ入射する電子ビームを
揺動させると共にハースから蒸発する成膜材料のイオン
と導入ガスのイオン及びプラズマを電子ビームと同期し
て揺動させながら被処理物へと誘導することにより、成
膜材料の任意の位置及び被処理物の被着面に任意の磁場
を形成することができ、任意の膜厚分布で付着効率良く
成膜を行なえ、化合物膜の場合には組成が均一な膜を形
成できる等の効果がある。
制御した電子ビームにより直流バイアスをかけながらイ
オンプレーティングを行なう装置に於いて、ハースの下
部に複数の環状の集束コイルを設けると共に、被処理物
の背後に該ハース下部の集束コイルと同期して制御され
る複数の環状の集束コイルを設け、これらの各集束コイ
ルの磁場を調整して、成膜材料へ入射する電子ビームを
揺動させると共にハースから蒸発する成膜材料のイオン
と導入ガスのイオン及びプラズマを電子ビームと同期し
て揺動させながら被処理物へと誘導することにより、成
膜材料の任意の位置及び被処理物の被着面に任意の磁場
を形成することができ、任意の膜厚分布で付着効率良く
成膜を行なえ、化合物膜の場合には組成が均一な膜を形
成できる等の効果がある。
【図１】 従来のイオンプレーティング装置の截断側面
図
図
【図２】 他の従来例の截断側面図
【図３】 従来のイオンプレーティング装置の集束コイ
ルにより形成される磁場の線図
ルにより形成される磁場の線図
【図４】 従来のイオンプレーティング装置による成膜
速度分布図
速度分布図
【図５】 従来のイオンプレーティング装置によるＴｉ
Ｎ膜の形成不良状態を示すＸ線回折強度の線図
Ｎ膜の形成不良状態を示すＸ線回折強度の線図
【図６】 本発明の実施例のイオンプレーティング装置
の截断面図
の截断面図
【図７】 図６のＡ−Ａ線断面図
【図８】 本発明の実施例による磁場の線図
【図９】 本発明の実施例の磁場の変動を示す線図
【図１０】 本発明の実施例に於ける電子ビーム電流と
ハースの下部及び被処理物の背後に設けた複数の集束コ
イル電流の制御状態を示す線図
ハースの下部及び被処理物の背後に設けた複数の集束コ
イル電流の制御状態を示す線図
【図１１】 本発明の実施例による成膜速度分布図
【図１２】 本発明の実施例によるＴｉＮ膜のＸ線回折
強度の線図
強度の線図
１ 真空室 ２ 被処理物 ３ 直
流バイアス装置 ４ ハース ５ 電子ビーム発生装置 ６ ガ
ス導入口 ７、８、１３ 集束コイル ９ 電
子ビーム １０ 成膜材料 １２ 電離空間１４ａ 、１４ａ−１、１４ａ−２、１４ｂ、１４ｂ−
１、１４ｂ−２ 集束コイル
流バイアス装置 ４ ハース ５ 電子ビーム発生装置 ６ ガ
ス導入口 ７、８、１３ 集束コイル ９ 電
子ビーム １０ 成膜材料 １２ 電離空間１４ａ 、１４ａ−１、１４ａ−２、１４ｂ、１４ｂ−
１、１４ｂ−２ 集束コイル
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(72)発明者 井口 征夫
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎
製鉄株式会社 技術研究本部内
(56)参考文献 特開 平４−218667（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−101160（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−365854（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−15166（ＪＰ，Ａ)
実開 平６−65466（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 14/32
Claims (2)
- 【請求項１】 真空室内に、蒸着膜が形成される被処理
物と、該真空室内の下方に設けられた成膜材料を溶解さ
せるハースと、ガス導入口とを設け、該被処理物にはこ
れに直流バイアスをかける直流バイアス装置が接続さ
れ、更に、該ハースに向けて電子ビームを供給する電子
ビーム発生装置と、該電子ビーム発生装置から供給され
る電子を効率よく該成膜材料へ照射させると共に蒸発す
る成膜材料と導入ガスをイオン化するための磁場を形成
する集束コイルを備えたイオンプレーティング装置に於
いて、上記ハースの下部に複数の環状の集束コイルを設
けると共に、上記被処理物の背後に該ハース下部の集束
コイルと同期して制御される複数の環状の集束コイルを
設け、これらの各集束コイルの磁場を調整して、該成膜
材料へ入射する該電子ビームを揺動させると共に該ハー
スから蒸発する成膜材料のイオンと導入ガスのイオン及
びプラズマを該電子ビームと同期して揺動させながら該
被処理物へと誘導することを特徴とするイオンプレーテ
ィング装置。 - 【請求項２】 上記ガス導入口から反応ガスを上記真空
室内に導入するようにし、上記ハース下部及び上記被処
理物の背後にそれぞれ設けた前記各集束コイルの電流を
制御して上記被処理物の表面に形成される反応蒸着膜の
組成分布を制御したことを特徴とする請求項１に記載の
イオンプレーティング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05264793A JP3409874B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | イオンプレーティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05264793A JP3409874B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | イオンプレーティング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264225A JPH06264225A (ja) | 1994-09-20 |
| JP3409874B2 true JP3409874B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=12920641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05264793A Expired - Fee Related JP3409874B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | イオンプレーティング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409874B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005001154A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2006-11-09 | 株式会社不二越 | 多元系被膜の製造安定化装置と方法および多元系膜被覆工具 |
| JP4396898B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2010-01-13 | 株式会社不二越 | 多元系被膜の製造装置および方法 |
| JP5177648B2 (ja) * | 2008-05-20 | 2013-04-03 | 株式会社不二越 | 成膜装置 |
| JP5968666B2 (ja) * | 2012-04-09 | 2016-08-10 | 中外炉工業株式会社 | プラズマ発生装置および蒸着装置 |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP05264793A patent/JP3409874B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06264225A (ja) | 1994-09-20 |
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