JPH01162761A - 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
- Publication number
- JPH01162761A JPH01162761A JP32169487A JP32169487A JPH01162761A JP H01162761 A JPH01162761 A JP H01162761A JP 32169487 A JP32169487 A JP 32169487A JP 32169487 A JP32169487 A JP 32169487A JP H01162761 A JPH01162761 A JP H01162761A
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- JP
- Japan
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- plasma
- plasma producing
- electromagnet
- bell jar
- ion
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- Pending
Links
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はイオンプレーティング装置に関するものである
。
。
［従来技術とその問題点コ
イオンプレーテインクを行う際のプラズマ発生方法にお
いて最も良く使われる放電形式は、高周波放電による方
法である。原理的にはベルジャ内に存在する電子を高周
波電界により加速し、予めベルジャ内に封入しである気
体分子に衝突させることによりグロー放電を発生させる
。更にこの雰囲気中で真空蒸着を行うと、プラズマ雰囲
気中を蒸告元索の蒸気が通過することにより活性化、或
いはイオン化され、茎板上に形成された薄膜は真空蒸着
によって作られた膜と比較して基板との密着性が良くな
る。高周波放電による方法で発生させたプラズマに対し
、分光分析等の手法を用いてプラズマ診断を行うと、実
際に活性化、或いはイオン化している気体元素は全体の
数％に過ぎないこ止がわかる。このため、プラズマ中の
活性粒子との衝突により活性化される蒸気原子は、存在
するとはいえ、その割合は非常に少ない。
いて最も良く使われる放電形式は、高周波放電による方
法である。原理的にはベルジャ内に存在する電子を高周
波電界により加速し、予めベルジャ内に封入しである気
体分子に衝突させることによりグロー放電を発生させる
。更にこの雰囲気中で真空蒸着を行うと、プラズマ雰囲
気中を蒸告元索の蒸気が通過することにより活性化、或
いはイオン化され、茎板上に形成された薄膜は真空蒸着
によって作られた膜と比較して基板との密着性が良くな
る。高周波放電による方法で発生させたプラズマに対し
、分光分析等の手法を用いてプラズマ診断を行うと、実
際に活性化、或いはイオン化している気体元素は全体の
数％に過ぎないこ止がわかる。このため、プラズマ中の
活性粒子との衝突により活性化される蒸気原子は、存在
するとはいえ、その割合は非常に少ない。
この対策として、高周波電界の出力を上げることにより
プラズマ中の活性粒子の割合を増やそうとすると、高エ
ネルギーのプラズマ粒子により基板表面やベルジャ内壁
がダメージを受ける可能性が出てくる。この解決法とし
て、プラズマを発生させるメカニズムを効率良く、かつ
高エネルギーのプラズマを蒸着元素の通過する空間の局
所領域に閉じ込める方法が必要である。この一つの方法
として、磁界を利用したプラズマ発生の効率化及びプラ
ズマの閉じ込めがあるが、これを実現するような電磁石
は小型のＰＶＤ装置用のものでも膨大なものになってし
まい、工業的にも事実上制作不可能であった。
プラズマ中の活性粒子の割合を増やそうとすると、高エ
ネルギーのプラズマ粒子により基板表面やベルジャ内壁
がダメージを受ける可能性が出てくる。この解決法とし
て、プラズマを発生させるメカニズムを効率良く、かつ
高エネルギーのプラズマを蒸着元素の通過する空間の局
所領域に閉じ込める方法が必要である。この一つの方法
として、磁界を利用したプラズマ発生の効率化及びプラ
ズマの閉じ込めがあるが、これを実現するような電磁石
は小型のＰＶＤ装置用のものでも膨大なものになってし
まい、工業的にも事実上制作不可能であった。
［発明の目的］
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、イ
オンプレーティング時のプラズマ発生効率を良くし、か
つプラズマ発生領域を局所空間に限定することを可能に
したイオンプレーテインク装置を提供することにある。
オンプレーティング時のプラズマ発生効率を良くし、か
つプラズマ発生領域を局所空間に限定することを可能に
したイオンプレーテインク装置を提供することにある。
［発明の概要］
本発明の要旨は、ベルジャ内に強磁場発生可能な電磁石
として、酸化物系超電導体製のものを用いたことにある
。
として、酸化物系超電導体製のものを用いたことにある
。
高周波放電による低温プラズマの発生メカニズムは、ベ
ルジャ内の空間に存在する浮遊電子と衝突することによ
りグロー放電が発生するものである。しかし、電界の加
速のみでは電子の走行距離が十分でないため加速されに
くい。これに対し、磁界中電子が加速されると、サイク
ロトロン運動をするため走行距離は十分長くなり、高エ
ネルギーを持った電子がガス原子と衝突することになり
、プラズマの発生効率は電界のみの場合と比較してかな
り良くなる。これに適する強磁場の発生源は超電導コイ
ルによってのみ可能である。また、磁場によるプラズマ
の閉じ込めるは、十分な強磁場が要求され、これを実現
し、かつベルジャ内に納まるような電磁石は超電導材に
よるもののみ可能である。この点、最近発見された臨界
温度の高い酸化物系超電導体、例えばＢａ−Ｙ−Ｃｕ−
０系、Ｂａ−３ｒ−Ｙ−Ｃｕ−０系等のペロブスカイト
構造を持ったセラミックス超電導体等を用いることによ
り、冷却装置が簡単になり、電磁石がかなりコンパクト
なものに納まることになるため、ベメジャ内でのプラズ
マの閉じ込め、プラズマ発生の効率化が可能となる。
ルジャ内の空間に存在する浮遊電子と衝突することによ
りグロー放電が発生するものである。しかし、電界の加
速のみでは電子の走行距離が十分でないため加速されに
くい。これに対し、磁界中電子が加速されると、サイク
ロトロン運動をするため走行距離は十分長くなり、高エ
ネルギーを持った電子がガス原子と衝突することになり
、プラズマの発生効率は電界のみの場合と比較してかな
り良くなる。これに適する強磁場の発生源は超電導コイ
ルによってのみ可能である。また、磁場によるプラズマ
の閉じ込めるは、十分な強磁場が要求され、これを実現
し、かつベルジャ内に納まるような電磁石は超電導材に
よるもののみ可能である。この点、最近発見された臨界
温度の高い酸化物系超電導体、例えばＢａ−Ｙ−Ｃｕ−
０系、Ｂａ−３ｒ−Ｙ−Ｃｕ−０系等のペロブスカイト
構造を持ったセラミックス超電導体等を用いることによ
り、冷却装置が簡単になり、電磁石がかなりコンパクト
なものに納まることになるため、ベメジャ内でのプラズ
マの閉じ込め、プラズマ発生の効率化が可能となる。
［実施例］
以下、図面を参照して実施例を説明する。
（Ｙ Ｂ ａ ） ａ Ｃｕ ２０７の組成を有する層
状ペロブスカイト構造の酸化物系超電導材料を用いてコ
イル状に成形した後焼成して電磁石３を作成し、これを
超電導磁石として使用した。この電磁石３の導体は、第
１図に示すように、管状の構造を持ち、中心部６に冷媒
として液体窒素が流される。
状ペロブスカイト構造の酸化物系超電導材料を用いてコ
イル状に成形した後焼成して電磁石３を作成し、これを
超電導磁石として使用した。この電磁石３の導体は、第
１図に示すように、管状の構造を持ち、中心部６に冷媒
として液体窒素が流される。
これを第１図に示すように、ベルジャ１の内側でプラズ
マ発生用高周波電界のコイル２を包むような状況に設置
した。更に雰囲気の不活性ガスの例としてＡｒ、反応性
ガスの例としてＮ２を選び、夫々の場合についてプラズ
マを発生させ、超電導磁石３に電流を流した場合と、流
さない場合のプラズマの発生状況を観察した。
マ発生用高周波電界のコイル２を包むような状況に設置
した。更に雰囲気の不活性ガスの例としてＡｒ、反応性
ガスの例としてＮ２を選び、夫々の場合についてプラズ
マを発生させ、超電導磁石３に電流を流した場合と、流
さない場合のプラズマの発生状況を観察した。
なお、第１図中、４は蒸発源、５は基板を示す。
前記プラズマ発生状況の観察で、先ず、回折格子分光分
析計によりプラズマ診断を行った結果、Ａｒプラズマの
場合には電磁石３に電流を流さないときに比べ、流した
場合には励起Ａ「電子及びＡｒ＋イオンの存在割合が極
めて大きくなることがわかった。また、Ｎ２プラズマの
場合でも電磁＋ 石３に電流を流した方が励起Ｎ２分子及びＮ２イオンの
割合が大きく増加した。また、基板ホルダー及びベルジ
ャ１．側面に高分子材料を設置（何れも図示せず）し、
Ａｒプラズマを発生させ、−定時間放置した後、材料表
面のＳＥＭ観察を行った。このとき、電磁石３に電流を
流さないと、表面はかなり荒らされていたが、流した場
合には、プラズマ雰囲気中に放置していない材料と比較
しても殆ど変化が見られなかった。これは磁界によりプ
ラズマが十分に閉じ込められた結果である。
析計によりプラズマ診断を行った結果、Ａｒプラズマの
場合には電磁石３に電流を流さないときに比べ、流した
場合には励起Ａ「電子及びＡｒ＋イオンの存在割合が極
めて大きくなることがわかった。また、Ｎ２プラズマの
場合でも電磁＋ 石３に電流を流した方が励起Ｎ２分子及びＮ２イオンの
割合が大きく増加した。また、基板ホルダー及びベルジ
ャ１．側面に高分子材料を設置（何れも図示せず）し、
Ａｒプラズマを発生させ、−定時間放置した後、材料表
面のＳＥＭ観察を行った。このとき、電磁石３に電流を
流さないと、表面はかなり荒らされていたが、流した場
合には、プラズマ雰囲気中に放置していない材料と比較
しても殆ど変化が見られなかった。これは磁界によりプ
ラズマが十分に閉じ込められた結果である。
強磁性体薄膜を形成する際、強磁性体金属をガラス等の
基板上に真空蒸着すると、粒径が数１０〜数１１００ｎ
程度の微結晶からなる多結晶薄膜が作られる。このとき
薄膜の磁気異方性を高めるために磁場中蒸着が行われる
が、本発明の装置を用いれば、ベルジャ１内の局所空間
内に強磁場が発生可能であるから、これにより磁気異方
性の強い膜を作ることも可能である。
基板上に真空蒸着すると、粒径が数１０〜数１１００ｎ
程度の微結晶からなる多結晶薄膜が作られる。このとき
薄膜の磁気異方性を高めるために磁場中蒸着が行われる
が、本発明の装置を用いれば、ベルジャ１内の局所空間
内に強磁場が発生可能であるから、これにより磁気異方
性の強い膜を作ることも可能である。
なお、電磁石３に用いる導体としては、第３図に示すよ
うに、金属管７の中に酸化物系超電導線材８をルーズに
配置し、残余の空間９に冷媒を流すようにしたものであ
っても差し支えない。
うに、金属管７の中に酸化物系超電導線材８をルーズに
配置し、残余の空間９に冷媒を流すようにしたものであ
っても差し支えない。
［発明の効果］
本発明の装置によれば、磁場発生用の電磁石に臨界温度
の高い酸化物系超電導体を用いているため、冷却装置が
極めて簡単で、電磁石がかなりコンパクトなものに納ま
ることになり、ベルジャ内でのプラズマの閉じ込め、プ
ラズマ発生の効率化が可能で、磁気異方性の高い薄膜等
の作成も可能である等の利点がある。
の高い酸化物系超電導体を用いているため、冷却装置が
極めて簡単で、電磁石がかなりコンパクトなものに納ま
ることになり、ベルジャ内でのプラズマの閉じ込め、プ
ラズマ発生の効率化が可能で、磁気異方性の高い薄膜等
の作成も可能である等の利点がある。
第１図は本発明に係る装置の一実施例を示す模式図、第
２図及び第３図は夫々電磁石を形成する導体の例を示す
断面図である。 １：ベ ル ジ ャ、２：高周波電解用コイル、３：超
電導電磁石、４：蒸 発°源、 ５：基 板。 第 １ 図 第 ２図 第 ３０
２図及び第３図は夫々電磁石を形成する導体の例を示す
断面図である。 １：ベ ル ジ ャ、２：高周波電解用コイル、３：超
電導電磁石、４：蒸 発°源、 ５：基 板。 第 １ 図 第 ２図 第 ３０
Claims (1)
- （１）蒸発源、基板及びイオン化機構より成るものにお
いて、プラズマ発生領域を被包して酸化物系超電導磁石
を配置して成ることを特徴とするイオンプレーティング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32169487A JPH01162761A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | イオンプレーティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32169487A JPH01162761A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | イオンプレーティング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162761A true JPH01162761A (ja) | 1989-06-27 |
Family
ID=18135380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32169487A Pending JPH01162761A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | イオンプレーティング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01162761A (ja) |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP32169487A patent/JPH01162761A/ja active Pending
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