JPH02258972A - Thin film forming device - Google Patents

Thin film forming device

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Publication number
JPH02258972A
JPH02258972A JP6976889A JP6976889A JPH02258972A JP H02258972 A JPH02258972 A JP H02258972A JP 6976889 A JP6976889 A JP 6976889A JP 6976889 A JP6976889 A JP 6976889A JP H02258972 A JPH02258972 A JP H02258972A
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JP
Japan
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target
grid
thin film
filament
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP6976889A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mikio Kinoshita
幹夫 木下
Wasaburo Ota
太田 和三郎
Tatsuya Sato
達哉 佐藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/448,740 priority patent/US5133849A/en
Publication of JPH02258972A publication Critical patent/JPH02258972A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To form a thin film with extremely high adhesive strength onto a substrate in the vacuum chamber of a vapor deposition device for thin films by ionizing the vapor of material for vapor deposition by thermoelectron, accelerating the ions by a grid electrified positive and bringing the ions into collision against the substrate. CONSTITUTION:An inert gas, such as Ar, or active gas, such as O2 is filled into a bell-jar 2. The substrate 13 mounted to a counter electrode 12, the grid 10 impressed with a positive voltage, a filament 8 made of W and Mo, a grid- shaped target 6, and an evaporating source 4 consisting of a resistance wire coil are disposed therein. The target 8 is heated by the evaporating source 4 and is thereby partly evaporated; thereafter, the vapor is ionized by the thermoelectron released from the filament 8. The ions are accelerated by the grid 10 impressed with the high voltage which is positive with respect to the target 6 by a DC power source 18. The accelerated ions are passed through the grid 10 and are brought into collision against the substrate 13 with large energy. The thin film consisting of the target material or the compd. of the target material and the active gas, such as O2, is formed with the extremely high adhesive strength onto the substrate 13 impressed with the negative voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、CVD法(化学的蒸着法)の長所である強い
反応性と、PVD法(物理的蒸着法)の長所である高真
空中での成膜とを同時に実現し、磁性体合金薄膜、酸化
物超伝導体薄膜、半導体薄膜等の多元系薄膜の形成を有
効に行ない得る薄膜形成装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is characterized by strong reactivity, which is an advantage of the CVD method (chemical vapor deposition method), and high vacuum deposition, which is an advantage of the PVD method (physical vapor deposition method). The present invention relates to a thin film forming apparatus that can simultaneously realize multi-component thin films such as magnetic alloy thin films, oxide superconductor thin films, and semiconductor thin films.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、薄膜形成装置としては、CVD法やpvD法など
を利用したものが良く知られており、CVD法による装
置は反応性が強く、PVD法による装置は高真空中にお
いて緻密な強い薄膜を形成できるなどの長所を有してい
る。
Conventionally, thin film forming equipment that uses CVD or PVD methods is well known. CVD equipment is highly reactive, while PVD equipment can form dense and strong thin films in high vacuum. It has the advantage of being able to

これら、CVD法やPVD法などを利用した薄膜形成装
置としては、従来より種々のものが提案されているが、
何れも形成された薄膜と基板との密着性が悪いという問
題がある。
Various types of thin film forming apparatuses using CVD, PVD, etc. have been proposed in the past.
In either case, there is a problem in that the adhesion between the formed thin film and the substrate is poor.

そこで、この問題を解決するため、上記方法を発展させ
た薄膜形成装置として、蒸発源と被蒸着物との間に高周
波電磁界を発生させて活性あるいは不活性ガス中で蒸発
した物質をイオン化して真空蒸着を行ない被蒸着物に蒸
発物質を堆積させて薄膜を形成する、所謂イオンブレー
ティング法を利用した薄膜形成装置や、また、蒸発源と
被蒸着物との間にさらに直流電圧を印加するDCイオン
ブレーティング法を利用した薄膜形成装置等が知られて
いる(例えば、特公昭52−29971号公報、特公昭
52−29091号公報)。
Therefore, in order to solve this problem, a thin film forming apparatus developed from the above method generates a high-frequency electromagnetic field between the evaporation source and the object to be evaporated to ionize the material evaporated in active or inert gas. There are thin film forming apparatuses that use the so-called ion blating method, which performs vacuum evaporation and deposits evaporated substances on the object to form a thin film, and also applies a DC voltage between the evaporation source and the object to be evaporated. Thin film forming apparatuses using the DC ion blating method are known (for example, Japanese Patent Publications No. 52-29971 and Japanese Patent Publication No. 52-29091).

また、さらに発展された薄膜形成装置としては。Also, as a further developed thin film forming device.

被薄膜形成基板を蒸発源に対向させて対向電極に保持し
、この対向電極と蒸発源との間にグリッドを配置すると
共に、このグリッドと蒸発源との間に熱電子発生用のフ
ィラメントを配し、上記グリッドをフィラメントに対し
て正電位にして薄膜形成を行なう装置が提案されている
(特開昭59−89763号公報)、この薄膜形成装置
では、蒸発源から蒸発した蒸発物質は、先ず、フィラメ
ントからの熱電子によりイオン化され、このイオン化さ
れた蒸発物質は、グリッドを通過することにより、グリ
ッドから対向電極に向かう電界の作用により加速されて
被薄膜形成基板に衝突し、密着性の良い薄膜が形成され
るという特徴を有している。
A substrate on which a thin film is to be formed is held by a counter electrode facing an evaporation source, a grid is arranged between the counter electrode and the evaporation source, and a filament for generating thermionic electrons is arranged between the grid and the evaporation source. However, an apparatus has been proposed in which a thin film is formed by setting the grid at a positive potential with respect to the filament (Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-89763). In this thin film forming apparatus, the evaporated substance evaporated from the evaporation source is first , the ionized evaporated substance is ionized by thermionic electrons from the filament, and as it passes through the grid, it is accelerated by the action of the electric field from the grid to the counter electrode and collides with the substrate on which the thin film is to be formed, resulting in good adhesion. It has the characteristic that a thin film is formed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、上記従来の薄膜形成装置にあっては、形成さ
れた膜の、被薄膜形成基板との密着性が改善され比較的
強くはなっているが、!!だ不十分であり、また、プラ
スチック等の耐熱性の低い基板への膜形成が困難である
などの問題があった。
By the way, in the conventional thin film forming apparatus described above, the adhesion of the formed film to the thin film forming substrate has been improved and is relatively strong. ! Furthermore, there were other problems such as difficulty in forming a film on a substrate with low heat resistance such as plastic.

また、従来の薄膜形成装置においては、磁性体合金薄膜
や酸化物超伝導体薄膜、半導体薄膜等の種々の多元系薄
膜の形成、特にITO膜等、その特性が微量元素のドー
ピングにより大きく変化する性質の薄膜を形成する場合
、この微量元素の膜中への取り込みを効果的に行なう事
が困難であり。
In addition, conventional thin film forming equipment can be used to form various multi-component thin films such as magnetic alloy thin films, oxide superconductor thin films, and semiconductor thin films, especially ITO films, whose properties change significantly due to doping with trace elements. When forming a thin film with such properties, it is difficult to effectively incorporate these trace elements into the film.

所望の組成比の薄膜を得にくいという問題があった。There was a problem in that it was difficult to obtain a thin film with a desired composition ratio.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、被薄
膜形成基板に対して、極めて強い密着性を持った薄膜を
形成でき、且つ、耐熱性の低い樹脂性基板等をも被薄膜
形成基板として用いることができ、さらには、磁性体合
金薄膜や酸化物超伝導体薄膜、半導体薄膜等の種々の多
元系薄膜の形成をも有効に行なうことができる、新規な
薄膜形成装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to form a thin film with extremely strong adhesion to a substrate on which a thin film is to be formed, and also to form a thin film on a resinous substrate with low heat resistance. To provide a novel thin film forming apparatus that can be used as a substrate and can also effectively form various multi-component thin films such as magnetic alloy thin films, oxide superconductor thin films, and semiconductor thin films. The purpose is to

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため1本発明による薄膜形成装置は
、活性ガス若しくは不活性ガスあるいはこれら両者の混
合ガスが導入される真空槽と、この真空槽内において蒸
発物質を蒸発させるための蒸発源と、上記真空槽内に配
置され上記蒸発物質が蒸着される基板を上記蒸発源に対
向するように保持する対電極と、上記蒸発源と上記対電
極との間に配備され上記蒸発物質を通過させうるグリッ
ドと、このグリッドと上記蒸発源との間に配置され上記
蒸発物質の一部をイオン化するためのフィラメントと、
このフィラメントと上記蒸発源との間に配置されたグリ
ッド状若しくは平板状のターゲットと、上記グリッドの
電位を上記フィラメントの電位に対して正電位とし且つ
上記ターゲットの電位を上記フィラメントの電位に対し
て負電位とする手段とを有し、上記ターゲットの材質が
上記基板上に形成される薄膜を構成する単数または複数
の単体あるいは化合物元素の一部で構成されたことを特
徴とする。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a thin film forming apparatus according to the present invention includes a vacuum chamber into which active gas, inert gas, or a mixture of these gases is introduced, and evaporation in this vacuum chamber. an evaporation source for evaporating a substance; a counter electrode that is placed in the vacuum chamber and holds a substrate on which the evaporation substance is deposited so as to face the evaporation source; and between the evaporation source and the counter electrode. a filament disposed between the grid and the evaporation source to ionize a portion of the evaporated substance;
A grid or flat target placed between the filament and the evaporation source, the potential of the grid being positive with respect to the potential of the filament, and the potential of the target being positive with respect to the potential of the filament. and means for setting a negative potential, and the material of the target is composed of a part of one or more single or compound elements constituting the thin film formed on the substrate.

また、上記構成の薄膜形成装置において、フィラメント
と蒸発源との間に配置されるターゲットが平板状の場合
には、該ターゲットの表面上部の空間にターゲット表面
に平行な磁場を印加するための手段を設けてもよい。
Further, in the thin film forming apparatus having the above configuration, when the target disposed between the filament and the evaporation source is a flat plate, means for applying a magnetic field parallel to the target surface to the space above the surface of the target. may be provided.

また、前記目的を達成するための別の手段として、ター
ゲットの電位をフィラメントの電位に対して負電位とす
る手段に換えて若しくは加えて、上記ターゲットより対
電極側に配置され上記ターゲットに活性ガス若しくは不
活性ガスあるいはこれら両者の混合ガスイオンを衝突さ
せるためのイオンビーム発生用のイオン源を設けてもよ
い。
Further, as another means for achieving the above object, instead of or in addition to the means of making the potential of the target negative with respect to the potential of the filament, an active gas is placed on the counter electrode side of the target. Alternatively, an ion source for generating an ion beam for colliding ions of an inert gas or a mixture of both gases may be provided.

〔作   用〕[For production]

本発明による薄膜形成装置において、前記グリッドは、
蒸発物質を通過させうるものであって、蒸発源と対電極
間に配備され、対電極及びフィラメントの電位に対して
正電位におかれるため、真空槽内には、グリッドから基
板に向かう電界と。
In the thin film forming apparatus according to the present invention, the grid includes:
It is placed between the evaporation source and the counter electrode, and is placed at a positive potential with respect to the potential of the counter electrode and the filament, so that an electric field from the grid toward the substrate exists in the vacuum chamber. .

グリッドから蒸発源に向かう電界とが逆向きに形成され
る。
An electric field is formed in the opposite direction from the grid toward the evaporation source.

また、熱電子発生用のフィラメントは、真空槽内の上記
グリッドと蒸発源との間に配備され、このフィラメント
により発生する熱電子は、蒸発物質の一部をイオン化す
るのに供される。
Further, a filament for generating thermionic electrons is arranged between the grid and the evaporation source in the vacuum chamber, and the thermionic electrons generated by the filament are used to ionize a part of the evaporated substance.

また、蒸発源からの蒸発物質は、その一部がフィラメン
トからの電子により正イオンにイオン化され、このよう
に一部イオン化された蒸発物質は、グリッドを通過し、
さらに、イオン化されたガスにより正イオンにイオン化
を促進され、上記電界の作用により基板の方へと加速さ
れる。
Also, part of the evaporated material from the evaporation source is ionized into positive ions by electrons from the filament, and the partially ionized evaporated material passes through the grid,
Further, the ionized gas promotes ionization into positive ions, which are accelerated toward the substrate by the action of the electric field.

ここで、フィラメントからの電子は、フィラメント温度
に対応する運動エネルギーを持ってフィラメントから放
射される・ので、正電位のグリッドに直ちに吸引されず
に、これを通過し、上記グリッドによるクーロン力によ
り引き戻され、更に、グリッドを通過し、というように
、グリッドを中心として振動運動を繰り返し、遂にはグ
リッドに吸収される。このため、フィラメントからの電
子は基板へは達せず、基板は電子衝撃を受けないため、
それにより基板が加熱されることがなく、基板の温度上
昇が防止される。したがって、基板材料として耐熱性の
低い材質のものをも使用することができる。
Here, the electrons from the filament are emitted from the filament with kinetic energy corresponding to the filament temperature, so they are not immediately attracted to the positive potential grid, but pass through it and are pulled back by the Coulomb force by the grid. Then, it passes through the grid, and so on, repeating the vibrational movement around the grid, and is finally absorbed by the grid. Therefore, the electrons from the filament do not reach the substrate, and the substrate is not subjected to electron bombardment.
This prevents the substrate from being heated and prevents the temperature of the substrate from rising. Therefore, a material with low heat resistance can also be used as the substrate material.

グリッド状若しくは平板状のターゲットの材質は、上記
基板上に形成される薄膜を構成する単数または複数の単
体あるいは化合物元素の一部で構成され、このターゲッ
トはフィラメントより蒸発源便に配置され、その電位は
フィラメント電位及びグリッド電位より低電位にある。
The material of the grid-like or plate-like target is composed of one or more single or compound elements that constitute the thin film formed on the substrate, and this target is placed closer to the evaporation source than the filament. The potential is at a lower potential than the filament potential and the grid potential.

従って、ターゲットの電位はグリッドとフィラメント間
の電位より低電位に有る。したがって、フィラメントと
グリッド間を飛行する熱電子により正イオン化されたイ
オンは上記グリッドとフィラメント間の電界によりター
ゲットの表面へと拡散し、高速でターゲットの表面に衝
突し、ターゲットの表面をスパッタする。このイオンに
よりスパッタされたグリッド状若しくは平板状のターゲ
ットを構成する粒子は基板へと拡散し、形成する薄膜へ
到達し、薄膜構成材料の一部となる。
Therefore, the target potential is at a lower potential than the potential between the grid and the filament. Therefore, ions positively ionized by hot electrons flying between the filament and the grid are diffused to the surface of the target by the electric field between the grid and the filament, collide with the surface of the target at high speed, and sputter the surface of the target. The particles constituting the grid-like or plate-like target sputtered by these ions diffuse into the substrate, reach the thin film to be formed, and become part of the thin film constituent material.

また、上記構成の薄膜形成装置において、フィラメント
と蒸発源との間に配置されるターゲットが平板状の場合
に、ターゲット表面に平行な磁場を印加するための手段
を設けるとよく、この磁場は、グリッドとターゲット間
の電場に直交し、このため、フィラメントから発生する
熱電子の一部は上記磁場の作用によりターゲット表面上
部の空間にトラップされ、効果的に導入ガスを(正)イ
オン化することができ、この高密度のイオンは上記グリ
ッド−フィラメント間の電界によりターゲット表面へと
拡散し、高速でターゲット表面に衝突し、ターゲット表
面を効果的にスパッタすることができる。
Further, in the thin film forming apparatus having the above configuration, when the target disposed between the filament and the evaporation source is flat, it is preferable to provide means for applying a magnetic field parallel to the target surface, and this magnetic field is It is perpendicular to the electric field between the grid and the target, and therefore some of the hot electrons generated from the filament are trapped in the space above the target surface by the action of the magnetic field, effectively ionizing the introduced gas (positively). These high-density ions are diffused to the target surface by the electric field between the grid and the filament, and collide with the target surface at high speed, making it possible to effectively sputter the target surface.

また、上記構成の薄膜形成装置において、ターゲットの
電位をフィラメントの電位に対して負電位とする手段に
換えて若しくは加えて、上記ターゲットより対電極側に
イオン源を設けてもよく、この場合、このイオン源は、
活性ガス若しくは不活性ガス、あるいは、これら両者の
混合ガスイオンをターゲット表面へ衝突させるためのも
のであり、イオンビームを予め設定された入射角、平均
運動エネルギー、密度をもってターゲットへ高速で衝突
させるように作用する。したがって、ターゲット表面を
効果的にスパッタすることができる。
Furthermore, in the thin film forming apparatus having the above configuration, an ion source may be provided on the counter electrode side of the target in place of or in addition to the means for making the potential of the target negative with respect to the potential of the filament; in this case, This ion source is
It is used to collide gas ions of active gas, inert gas, or a mixture of both onto the target surface, and the ion beam is made to collide with the target at high speed with a preset incident angle, average kinetic energy, and density. It acts on Therefore, the target surface can be effectively sputtered.

(実 施 例) 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the illustrated example.

第1図は本発明の一実施例を示す薄膜形成装置の概略構
成図を示しており1図において、ベースプレート1とペ
ルジャー2とは、バッキング21を介して一体化され真
空槽を形成しており、この真空槽内には、活性若しくは
不活性ガス、あるいは、これら両者の混合ガスが導入さ
れる。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a thin film forming apparatus showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a base plate 1 and a Pelger 2 are integrated via a backing 21 to form a vacuum chamber. An active gas, an inert gas, or a mixture of both gases is introduced into the vacuum chamber.

上記ベースプレート1は、支持体兼用の電極3゜5.7
,9,11により貫通されているが、これら支持体兼用
電極3,5,7,9,11の貫通部は当然ながら気密状
態であり、さらにこれら支持体兼用電極3,5,7,9
.11とベースプレート1とは電気的に絶縁されている
。また、ベースプレート1の中央部に穿設された孔1a
は図示されていない真空排気系へ連結されている。
The base plate 1 has an electrode 3°5.7 which also serves as a support.
.
.. 11 and base plate 1 are electrically insulated. In addition, a hole 1a drilled in the center of the base plate 1
is connected to a vacuum exhaust system (not shown).

ベースプレート1の中央側に位置する一対の支持体兼用
電極3は、その電極間にタングステンやモリブデンなど
の金属をコイル状に巻いて形成した抵抗加熱式の蒸発源
4を支持している。尚、このような抵抗加熱式の蒸発源
に替えて、ビーム式蒸発源など、従来の真空蒸着方式で
用いられている蒸発源を適宜使用することができる。
A pair of support electrodes 3 located at the center of the base plate 1 support a resistance heating type evaporation source 4 formed by winding a metal such as tungsten or molybdenum into a coil between the electrodes. Note that instead of such a resistance heating type evaporation source, an evaporation source used in a conventional vacuum evaporation method, such as a beam type evaporation source, can be used as appropriate.

さて、支持体兼用電極Sには格子状や網目状等に形成さ
れたグリッド状のターゲット6が支持されている。また
、一対の支持体兼用電極7の間には、タングステンなど
による。熱電子発生用のフィラメント8が支持されてお
り、このフィラメント8の形状は、複数本のフィラメン
トを平行に配列したり、あるいは網目状にしたりするな
どして。
Now, a grid-like target 6 formed in a lattice shape, a mesh shape, etc. is supported on the support electrode S. In addition, tungsten or the like is used between the pair of electrodes 7 that also serve as supports. A filament 8 for generating thermoelectrons is supported, and the shape of this filament 8 is such that a plurality of filaments are arranged in parallel or in a mesh shape.

蒸発源4から蒸発した物質の拡がりをカバーするように
定められている。尚、上記グリッド状のターゲット6は
上記蒸発源4とフィラメント8との間に位置するように
配設されている。
It is determined to cover the spread of the substance evaporated from the evaporation source 4. The grid-shaped target 6 is disposed between the evaporation source 4 and the filament 8.

支持体兼用電極9には、グリッド10が支持されており
、このグリッド10は、蒸発物質を通過させうる形状に
、その形状が定められているが、この例では、網目状で
ある。
A grid 10 is supported on the support electrode 9, and the grid 10 has a shape that allows the evaporated substance to pass through, and in this example, it has a mesh shape.

支持体兼用電極11には対電極12が支持されており、
その下位、すなわち蒸発[4との対向面側には蒸発g4
によって蒸発された蒸発物質が蒸着される基板13が適
宜の方法で保持されている。尚、この状態を蒸発源4の
側から見れば、基板13の背後に対電極12が配備され
ている事となる。
A counter electrode 12 is supported on the support electrode 11,
Below that, that is, on the side facing the evaporator [4] is the evaporator g4.
A substrate 13 on which the evaporated material is deposited is held in an appropriate manner. Note that when this state is viewed from the side of the evaporation source 4, the counter electrode 12 is placed behind the substrate 13.

さて、上記各支持体兼用電極3,5,7,9゜11は導
電体によって形成され電極としての役割を兼ねており、
これら支持体兼用電極3,5,7゜9.11の真空槽外
へ突出した端部間には図示のように種々のt源17.1
8.19.20が接続されている。
Now, each of the support electrodes 3, 5, 7, 9゜11 is formed of a conductor and also serves as an electrode.
As shown in the figure, there are various t-sources 17.1 between the ends of these supporting electrodes 3, 5, 7°9.
8.19.20 are connected.

先ず、蒸発源4用の一対の支持体兼用電極3は蒸発用電
M17に接続されており、さらに、図示の例の場合には
、グリッド10を支持する支持体兼用電極9が直流電圧
を源18の正端子に、対電積重2及び基板13を支持す
る支持体兼用電極11が直流電圧電源18の負端子に夫
々接続されている。また、フィラメント8を支持する一
対の支持体兼用電極7の両側には直流型11i19が接
続されている。尚1図示の例の場合は直流電源19の正
極を接地しているが。
First, a pair of support electrodes 3 for the evaporation source 4 are connected to the evaporation voltage M17, and furthermore, in the illustrated example, the support electrode 9 that supports the grid 10 is connected to a DC voltage source. An electrode 11 that also serves as a support for supporting the dielectric stack 2 and the substrate 13 is connected to the negative terminal of the DC voltage power source 18, respectively. Further, a DC type 11i19 is connected to both sides of a pair of support electrodes 7 that support the filament 8. In the case of the example shown in Figure 1, the positive electrode of the DC power supply 19 is grounded.

直流電源19の負極を接地しても良く、また、直流型g
19の替わりに交流電源を使用しても良い、グリッド状
のターゲット6を支持する支持体兼用電極5には、直流
電源20の負極が接続されており、この直流電源20の
正極はフィラメント用の直流電源19の一端に接続され
ている。
The negative terminal of the DC power supply 19 may be grounded, and the DC type g
An AC power source may be used in place of 19. The negative electrode of a DC power source 20 is connected to the support electrode 5 that supports the grid-shaped target 6, and the positive electrode of this DC power source 20 is connected to the electrode 5 for supporting the grid-like target 6. It is connected to one end of the DC power supply 19.

尚、図中の接地は必ずしも必要としない、また。Note that the grounding shown in the figure is not necessarily required.

実際には、これらの電気的接続には、種々のスイッチ類
を含み、これらスイッチ類の操作により。
In reality, these electrical connections include various switches, and the operation of these switches.

成膜プロセスを実現するのであるが、これらスイッチ類
は図中には示されておらず、省略されている。
Although the film forming process is realized, these switches are not shown in the figure and are omitted.

以上1本発明による薄膜形成装置の一構成を第1図に基
づいて説明したが、第1図の構成に替えて薄膜形成装置
を第2図に示す実施例の如く構成することもできる。
One configuration of the thin film forming apparatus according to the present invention has been described above with reference to FIG. 1, but instead of the configuration shown in FIG. 1, the thin film forming apparatus may be configured as in the embodiment shown in FIG. 2.

ここで、第2図に示す構成では、第i@に示した薄膜形
成装置のグリッド状のターゲット6に替えて平板状のタ
ーゲット16を用いた例であり、その他の構成は第1図
に示した装置と全く同様である。
Here, the configuration shown in FIG. 2 is an example in which a flat target 16 is used in place of the grid-shaped target 6 of the thin film forming apparatus shown in No. i@, and the other configurations are shown in FIG. 1. It is exactly the same as the device.

ただし、第1図のグリッド状のターゲット6に替えて第
2図のように平板状のターゲット16を用いる場合には
、平板状のターゲット16が、蒸発源4からの蒸発粒子
が基板13へと到達するのを妨げないように、第3図に
示すように、ターゲット16は蒸発源4の直上位置から
横方向へずらされた位置に配設される。尚、第1図の如
くグリッド状のターゲット6を用いる場合には、グリッ
ド状のターゲット6は格子状や網目状に形成されている
ため、蒸発源4の直上位置に配設することができる。
However, if a flat target 16 as shown in FIG. 2 is used instead of the grid-like target 6 in FIG. As shown in FIG. 3, the target 16 is disposed at a position laterally shifted from a position directly above the evaporation source 4 so as not to obstruct the evaporation source 4 from reaching the evaporation source 4. In addition, when using the grid-shaped target 6 as shown in FIG. 1, since the grid-shaped target 6 is formed in the shape of a lattice or mesh, it can be placed directly above the evaporation source 4.

さて1以上第1図、第2図により、本発明による薄膜形
成装置の概略構成例を示したが、以下。
Now, an example of the schematic configuration of the thin film forming apparatus according to the present invention has been shown above with reference to FIGS. 1 and 2, and the following.

これらの装置を用いての薄膜形成について説明する。尚
、第1図に示す装置と第2図に示す装置とでは、グリッ
ド状のターゲット6と平板状のターゲット16とが相違
するだけであるため、再装置に対応し得る説明とする。
Thin film formation using these devices will be explained. Incidentally, since the apparatus shown in FIG. 1 and the apparatus shown in FIG. 2 are different only in the grid-shaped target 6 and the flat plate-shaped target 16, the explanation will be provided so as to be applicable to the re-apparatus.

第1図(若しくは第2図)において、基板13を対電極
12に図示のようにセットした後、蒸発物質を蒸発源4
に保持させる。
In FIG. 1 (or FIG. 2), after the substrate 13 is set on the counter electrode 12 as shown, the evaporation substance is transferred to the evaporation source 4.
hold it.

ここで、蒸発物質と、グリッド状ターゲット6(若しく
は平板状ターゲット16)を構成する母材、及び真空槽
内に導入されるガス種の組合せは、どのような薄膜を形
成するかに応じて定められる。
Here, the combination of the evaporated substance, the base material constituting the grid-like target 6 (or the flat target 16), and the gas species introduced into the vacuum chamber is determined depending on what kind of thin film is to be formed. It will be done.

例えば、Fe−Ni合金磁性体を形成する場合には、蒸
発物質として鉄(Fe)を、グリッド状ターゲット6(
若しくは平板状ターゲット16)の母材としてニッケル
(Ni)を、導入ガスとしてアルゴン(Ar)を選択す
ることができる。もちろんグリッド状ターゲット6(若
しくは平板状ターゲット16)の母材としてFeを、蒸
発物質としてNiを選択しても良い。
For example, when forming an Fe-Ni alloy magnetic material, iron (Fe) is used as the evaporation substance and the grid-like target 6 (
Alternatively, nickel (Ni) can be selected as the base material of the flat target 16) and argon (Ar) can be selected as the introduced gas. Of course, Fe may be selected as the base material of the grid-shaped target 6 (or flat target 16) and Ni may be selected as the evaporation substance.

また、Y−Ba−Cu−0酸化物超伝導薄膜を形成する
場合には、蒸発物質としてイツトリウム(Y)の酸化物
cyzoa)とバリウム(Ba)、グリッド状ターゲッ
ト6(若しくは平板状ターゲット16)の母材として銅
(Cu)を用い、導入ガスとして酸素(0)、あるいは
酸素と不活性ガスとの混合ガスを選択できる。
In addition, when forming a Y-Ba-Cu-0 oxide superconducting thin film, yttrium (Y) oxide cyzoa) and barium (Ba) are used as evaporation substances, and a grid-shaped target 6 (or flat target 16) is used. Copper (Cu) can be used as the base material, and oxygen (0) or a mixed gas of oxygen and an inert gas can be selected as the introduced gas.

さらに、酸化インジウム系のITO薄膜を形成する場合
には、蒸発物質としてインジウム(In)、グリッド状
ターゲット6(若しくは平板状ターゲット16)の母材
として1!(Sn) 、導入ガスとして酸素を選択する
ことが出来る。
Furthermore, when forming an indium oxide-based ITO thin film, indium (In) is used as the evaporation substance, and 1! is used as the base material of the grid-shaped target 6 (or flat target 16). (Sn), oxygen can be selected as the introduced gas.

さて、真空槽内は予め101〜10−torrの圧力に
され、これに、必要に応じて、活性ガス若しくは不活性
ガス、あるいはこれらの混合ガスが1O−2〜10−’
torrの圧力で導入される。ここでは、説明の具体性
のため、導入ガスは、例えばアルゴン(Ar)などの不
活性ガスであるとする。
Now, the inside of the vacuum chamber is set to a pressure of 101 to 10 torr in advance, and if necessary, an active gas, an inert gas, or a mixed gas thereof is added to the pressure of 10 to 10 torr.
It is introduced at a pressure of torr. Here, for the sake of concreteness of explanation, it is assumed that the introduced gas is an inert gas such as argon (Ar).

この状態において、電源を作動させると、蒸発源4が交
流電流により加熱され、また、グリッド10に正の電位
が印加され、フィラメント8には電流が流される。そし
て、フィラメント8は抵抗加熱により加熱され、熱電子
を放出する。
In this state, when the power source is activated, the evaporation source 4 is heated by the alternating current, a positive potential is applied to the grid 10, and a current is passed through the filament 8. The filament 8 is then heated by resistance heating and emits thermoelectrons.

真空槽内のアルゴン分子は、フィラメント8より放出さ
れた熱電子との衝突によって、その外殻電子がはじき出
され、正イオンにイオン化される。
Argon molecules in the vacuum chamber collide with thermionic electrons emitted from the filament 8, and their outer shell electrons are ejected and ionized into positive ions.

このイオンは上記グリッド10−フィラメント8間の電
界により、グリッド状ターゲット6(若しくは平板状タ
ーゲット16)の表面へ到達する。一方、グリッド状タ
ーゲット6(若しくは平板状ターゲット16)には負電
位が印加されているので、グリッド状ターゲット6(若
しくは平板状ターゲット16)の表面には高速のイオン
が衝突し、グリッド状ターゲット6(若しくは平板状タ
ーゲット16)の母材をスパッタする。そして、このよ
うにしてスパッタされ放出された粒子は、蒸発源4の抵
抗加熱により蒸発された蒸発物質と同様に基板13へと
向かって飛行する。
These ions reach the surface of the grid-like target 6 (or flat target 16) due to the electric field between the grid 10 and the filament 8. On the other hand, since a negative potential is applied to the grid-like target 6 (or the flat target 16), high-speed ions collide with the surface of the grid-like target 6 (or the flat target 16), and the grid-like target 6 (or the base material of the flat target 16) is sputtered. The particles thus sputtered and emitted fly toward the substrate 13 in the same way as the evaporation material evaporated by the resistance heating of the evaporation source 4.

蒸発物質とスパッタ粒子、すなわち、蒸発源4の抵抗加
熱により蒸発物質から蒸発した粒子及びスパッタにより
グリッド状ターゲット6(若しくは平板状ターゲット1
6)から放出された粒子は拡がりをもって基板13の側
へと向かって飛行するが、その一部、及び前記導入ガス
は、フィラメント8より放出された熱電子との衝突によ
って外殻電子がはじきだされ、正イオンにイオン化され
る。
The grid-like target 6 (or flat target 1
6) The particles emitted from the filament 8 spread and fly toward the substrate 13, but some of them and the introduced gas have outer shell electrons repelled by collision with thermionic electrons emitted from the filament 8. and ionized into positive ions.

このように、一部イオン化された蒸発物質及びスパッタ
粒子はグリッド10を通過するが、その際、グリッド1
0の近傍において上下に振動運動する熱電子、及び前記
イオン化された導入ガスとの衝突により、さらにイオン
化が促進される。そして、グリッド10を通過した蒸発
物質及びスパッタ粒子中、いまだイオン化されていない
部分は、更に、グリッドIOと基板13との間において
、前記イオン化された導入ガスとの衝突により、正イオ
ンにイオン化されイオン化率が高められる。
In this way, the partially ionized evaporated material and sputtered particles pass through the grid 10;
Ionization is further promoted by the collision of the thermionic electrons vibrating up and down in the vicinity of 0 and the ionized introduced gas. The unionized portions of the evaporated substances and sputtered particles that have passed through the grid 10 are further ionized into positive ions by collision with the ionized introduced gas between the grid IO and the substrate 13. Ionization rate is increased.

このようにして、正イオンにイオン化された蒸発物質及
びスパッタ粒子は、グリッド10から対電極12に向う
電界の作用により基板13に向かって加速され、基板1
3に高エネルギーを持って衝突し付着する。これによっ
て、非常に密着性の良い緻密な薄膜が基板上に形成され
る。
In this way, the evaporated substance and sputtered particles ionized into positive ions are accelerated toward the substrate 13 by the action of the electric field from the grid 10 toward the counter electrode 12, and
It collides with 3 with high energy and sticks to it. As a result, a dense thin film with very good adhesion is formed on the substrate.

尚、フィラメント8から放出された熱電子は、最終的に
はその大部分がグリッド10に吸収され、一部の熱電子
はグリッド10を通過するが、グリッド10と基板13
との間には直流電源18による電界が作用しているため
、グリッド10を通過した熱電子はグリッド10と基板
13との間で上記電界の作用によって減速され、グリッ
ド10側に引き戻される。
Incidentally, the majority of the thermoelectrons emitted from the filament 8 are eventually absorbed by the grid 10, and some of the thermoelectrons pass through the grid 10, but the grid 10 and the substrate 13
Since an electric field from the DC power supply 18 acts between the grid 10 and the substrate 13, the thermoelectrons passing through the grid 10 are decelerated by the electric field between the grid 10 and the substrate 13, and are pulled back toward the grid 10.

したがって、仮りに、熱電子の一部が基板13に到達し
ても、熱電子は上記電界の作用によって減速されている
ため、基板13を加熱するには到らない。
Therefore, even if some of the thermoelectrons reach the substrate 13, the thermoelectrons will not heat the substrate 13 because they are decelerated by the action of the electric field.

このため、本発明による薄膜形成装置においては、基板
13として耐熱性の弱い基板をも使用することができる
Therefore, in the thin film forming apparatus according to the present invention, even a substrate with weak heat resistance can be used as the substrate 13.

また、本発明による薄膜形成装置においては、蒸発物質
のイオン化が極めて高いため、真空槽内に活性ガスを単
独で、あるいは、不活性ガスと共に導入して成膜を行な
うことにより、蒸発物質と活性ガスとを化合させ、この
イし合により化合物薄膜を形成する場合にも、所望の物
性を有する薄膜を容易に得ることができる。
In addition, in the thin film forming apparatus according to the present invention, since the ionization of the evaporated substances is extremely high, by introducing an active gas alone or together with an inert gas into the vacuum chamber to form a film, it is possible to combine the evaporated substances and the active gas. Even when a compound thin film is formed by combining with a gas, a thin film having desired physical properties can be easily obtained.

尚、真空槽内のガスのイオン化にはフィラメントによる
熱電子が有効に寄与するので、10−’Torr以下の
圧力の高真空下においても蒸発物質のイオン化が可能で
あり、このため、薄膜の構造も極めて緻密なものとする
ことが可能であり、通常、薄膜の密度はバルクの其れよ
り小さいとされているが1本発明の装置によれば、バル
クの密度に極めて近似した密度が得られることも、大き
な特徴の一つである。
Furthermore, since thermoelectrons generated by the filament effectively contribute to the ionization of the gas in the vacuum chamber, it is possible to ionize the evaporated substance even under a high vacuum with a pressure of 10-' Torr or less. It is also possible to make the thin film extremely dense, and although the density of a thin film is usually considered to be smaller than that of the bulk, the device of the present invention can obtain a density that is extremely close to that of the bulk. This is also one of its major features.

さらにまた、このような高度の真空下で成膜を行なうこ
とにより、薄膜中へのガス分子の取り込みを極めて少な
くすることができ、高純度の薄膜を得ることが可能とな
る。したがって本発明による薄膜形成装置は、磁性体合
金薄膜や、多元化合物薄膜の形成に適しており、なかで
も、微量元素の存在により特性が変化するITO等の半
導体薄膜の形成に適している。
Furthermore, by forming the film under such a high degree of vacuum, the incorporation of gas molecules into the thin film can be extremely reduced, making it possible to obtain a highly pure thin film. Therefore, the thin film forming apparatus according to the present invention is suitable for forming magnetic alloy thin films and multi-component thin films, and is particularly suitable for forming semiconductor thin films such as ITO whose characteristics change depending on the presence of trace elements.

尚、第1図、第2図に示した本発明の薄膜形成装置にお
いて、例えば、グリッドエ0と対電極12との間に高周
波電磁界を発生させうる高周波電極を設置すれば、前記
イオン化はこの高周波電磁界によってさらに促進され、
前記種々の効果が増大され、より効果的である。
In the thin film forming apparatus of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, for example, if a high-frequency electrode capable of generating a high-frequency electromagnetic field is installed between the grid electrode 0 and the counter electrode 12, the ionization can be effected in this manner. Further promoted by high frequency electromagnetic field,
The various effects mentioned above are increased and are more effective.

また、ターゲットとして第2図に示す平板状のターゲッ
ト16を用いる場合に、該ターゲット16の表面上部の
空間にターゲット16表面に平行な磁場を印加するため
の手段を設けると、ガスイオンによるターゲットのスパ
ッタをより効果的に行うことができる。
Furthermore, when a flat target 16 shown in FIG. 2 is used as a target, if a means for applying a magnetic field parallel to the surface of the target 16 is provided in the space above the surface of the target 16, gas ions can be used to generate the target. Sputtering can be performed more effectively.

より具体的には、第4図に示すように、平板状のターゲ
ット16の下部に一対の永久磁石24を設置して平板マ
グネトロンを構成し、ターゲット16の表面上部の空間
にターゲット表面に平行な磁場Hが形成されるようにす
る。尚、永久磁石に換えて、電磁石を用いてもよく、ま
た、平板マグネトロンにかえて、同軸マグネトロンとし
てもよい、また、磁石24はターゲット16と電気的に
絶縁されており、ガスイオンの入射による温度上昇を避
けるため、図示されないシールド板、及び水冷手段を設
置するとよい。
More specifically, as shown in FIG. 4, a pair of permanent magnets 24 are installed at the bottom of a flat target 16 to constitute a flat magnetron, and a magnetron parallel to the target surface is placed in the space above the surface of the target 16. A magnetic field H is created. Note that an electromagnet may be used instead of a permanent magnet, and a coaxial magnetron may be used instead of a flat magnetron. Also, the magnet 24 is electrically insulated from the target 16, and the magnet 24 is electrically insulated from the target 16, so that the In order to avoid temperature rise, it is recommended to install a shield plate and water cooling means (not shown).

さて、第4図に示すように、ターゲット16の下部に平
板マグネトロンを配置し、ターゲット16の表面上部の
空間にターゲット表面に平行な磁場Hが形成されるよう
にした場合、この磁場Hはグリッドとフィラメント8間
の電場に略直交しているため、グリッド−フィラメント
間の電界によりターゲット16の上部の空間に到達した
熱電子の一部はこの空間にトラップされ、効果的に導入
ガスの一部を(正)イオン化する。このため、ターゲッ
ト16の上部の空間には高密度のガスイオンが存在する
こととなり、このガスイオンが上記グリッド−フィラメ
ント間の電界によりターゲット16の表面に到達する。
Now, as shown in FIG. 4, if a flat magnetron is placed below the target 16 and a magnetic field H parallel to the target surface is formed in the space above the surface of the target 16, this magnetic field H will be Since the electric field between the grid and the filament 8 is approximately perpendicular to the electric field, a part of the thermoelectrons that reach the space above the target 16 due to the electric field between the grid and the filament are trapped in this space, and a part of the introduced gas is effectively trapped. ionize (positively). Therefore, high-density gas ions exist in the space above the target 16, and these gas ions reach the surface of the target 16 due to the electric field between the grid and the filament.

一方ターゲット16には負電位が印加されているので、
ターゲット16の表面にはフィラメント−ターゲット間
の電場で加速された高速のガスイオンが衝突し、効果的
にターゲット16の母材をスパッタすることができる。
On the other hand, since a negative potential is applied to the target 16,
High-speed gas ions accelerated by the electric field between the filament and the target collide with the surface of the target 16, and the base material of the target 16 can be effectively sputtered.

次に、第5図に本発明による薄膜形成装置の別の実施例
を示す。
Next, FIG. 5 shows another embodiment of the thin film forming apparatus according to the present invention.

第5図に示す薄膜形成装置の基本構成は、先の第2図に
示した薄膜形成装置と略同様であり、同符号を付したも
のは同部材である。
The basic configuration of the thin film forming apparatus shown in FIG. 5 is substantially the same as that of the thin film forming apparatus shown in FIG. 2, and the same members are denoted by the same reference numerals.

ここで、第5図に示す薄膜形成装置と第2図に示した薄
膜形成装置との相違は、第2図に示すターゲット16の
電位をフィラメントの電位に対して負電位とする電M2
0を設ける換わりに、第5図に示すように、ターゲット
16より対電極12側にイオン′g14を設けた点にあ
り、このイオン源14は、真空槽内に導入された活性ガ
ス若しくは不活性ガス、あるいは、これら両者の混合ガ
スイオンをターゲット16表面へ効果的に衝突させるた
めのものである。
Here, the difference between the thin film forming apparatus shown in FIG. 5 and the thin film forming apparatus shown in FIG. 2 is that the electric potential M2 shown in FIG.
0, as shown in FIG. 5, ions 'g14 are provided closer to the counter electrode 12 than the target 16. This is for effectively colliding gas or a mixture of both gas ions onto the target 16 surface.

尚、上記イオン源14としては、蒸着物質、雰囲気ガス
との適合性を考慮して、マグネトロンタイプやECRな
どの冷陰極型、又は、カウフマンタイプなどの熱陰極型
のものが選択される。
As the ion source 14, a cold cathode type such as a magnetron type or ECR, or a hot cathode type such as a Kauffman type is selected in consideration of compatibility with the vapor deposition substance and atmospheric gas.

さて、このイオン源14によるイオンビームは予め設定
された入射角、平均運動エネルギー、密度をもってター
ゲット16へ高速で衝突するため、効果的にターゲット
16の母材をスパッタすることができる。
Now, since the ion beam from this ion source 14 collides with the target 16 at high speed with a preset angle of incidence, average kinetic energy, and density, the base material of the target 16 can be effectively sputtered.

尚、第5図に示す構成に加えて、ターゲット16の電位
を負にバイアスする直流電源を設ければ。
In addition to the configuration shown in FIG. 5, a DC power supply that biases the potential of the target 16 negatively may be provided.

上記イオンビームを加速することができ、スパッタ収率
をより向上することができる。
The ion beam can be accelerated, and the sputtering yield can be further improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上1図示の実施例に基づいて説明したように。 As described above based on the illustrated embodiment.

本発明によれば、CVD法の長所である強い反応性と、
PVD法の長所である高真空中での成膜(緻密な強い薄
膜の形成)とを同時に実現し得る薄膜形成装置を提供す
ることができる。
According to the present invention, strong reactivity, which is an advantage of the CVD method,
It is possible to provide a thin film forming apparatus that can simultaneously realize film formation in a high vacuum (formation of a dense and strong thin film), which is an advantage of the PVD method.

また1本発明による薄膜形成装置においては、蒸発物質
がイオン化し、高いエネルギーを電気的に有する(電子
・イオン温度)ので1反応性を必要とする成膜、結晶化
を必要とする成膜を温度(反応温度、結晶化温度)とい
う熱エネルギーを与えずに実現できるので、低温での成
膜が可能となり、したがって、耐熱性の弱いプラスチッ
ク等なども基板材料として使用することができる。
In addition, in the thin film forming apparatus according to the present invention, the evaporated substance is ionized and has high electrical energy (electron/ion temperature), so film formation that requires reactivity or crystallization is not possible. Since this can be achieved without applying thermal energy such as temperature (reaction temperature, crystallization temperature), it is possible to form a film at low temperatures, and therefore plastics and the like with low heat resistance can be used as substrate materials.

また1本発明による薄膜形成装置においては。Further, in a thin film forming apparatus according to the present invention.

蒸発源とフィラメントとの間に、薄膜構成元素の一部を
母材としたグリッド状若しくは平板状のターゲットが配
設されているため、Fe−Ni系磁性体合金膜、Y −
B a−Cu−0系酸化物超伝導薄膜等の多元系薄膜形
成を有効に行なうことができる。
Since a grid-like or flat-like target is disposed between the evaporation source and the filament and the base material is a part of the thin film constituent elements, Fe-Ni magnetic alloy film, Y-
Multi-component thin films such as B a-Cu-0 based oxide superconducting thin films can be effectively formed.

特に、酸化インジウム系半導体膜(IT○)中への錫の
ドーピングや、酸化亜鉛膜中へのアルミニュウムのドー
ピング等、薄膜の特性に大きく影響する微量元素の薄膜
中へのドーピングを効果的に行なうことができる。
In particular, we can effectively dope trace elements into thin films, such as tin doping into indium oxide semiconductor films (IT○) and aluminum doping into zinc oxide films, which greatly affect the properties of thin films. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す薄膜形成装置の概略構
成図、第2図は本発明の別の実施例を示す薄膜形成装置
の概略構成図、第3図は第2図に示す薄膜形成装置の平
板状ターゲットの配設位置の一例を示す概略要部平面図
、第4図は本発明の別の実施例を示し薄膜形成装置のタ
ーゲットへ磁場を作用させる場合の手段を示す説明図、
第5図は本発明のさらに別の実施例を示す薄膜形成装置
の概略構成図である。 1・・・・ベースプレート、2・・・・ペルジャー、3
゜5.7,9,11・・・・支持体兼用電極、4・・・
・蒸発源、6・・・・グリッド状ターゲット、8・・・
・フィラメント、10・・・・第一グリッド、12・・
・・対電極、13・・・・基板、14・・・・イオン源
、16・・・・平板状ターゲット、17・・・・交流電
源、 18.19.20・・・・・直流電源、21・・
・・バッキング、24・・・・磁石、H・・・・磁場。 う7 るσ v)4
FIG. 1 is a schematic diagram of a thin film forming apparatus showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a thin film forming apparatus showing another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is shown in FIG. FIG. 4 is a schematic plan view showing an example of the arrangement position of a flat target of a thin film forming apparatus; FIG. 4 shows another embodiment of the present invention; figure,
FIG. 5 is a schematic diagram of a thin film forming apparatus showing still another embodiment of the present invention. 1...Base plate, 2...Pelger, 3
゜5.7, 9, 11...Support electrode, 4...
・Evaporation source, 6... Grid-like target, 8...
・Filament, 10...First grid, 12...
... counter electrode, 13 ... substrate, 14 ... ion source, 16 ... flat target, 17 ... AC power supply, 18.19.20 ... DC power supply, 21...
...Backing, 24...Magnet, H...Magnetic field. 7 ruσ v)4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、活性ガス若しくは不活性ガスあるいはこれら両者の
混合ガスが導入される真空槽と、この真空槽内において
蒸発物質を蒸発させるための蒸発源と、上記真空槽内に
配置され上記蒸発物質が蒸着される基板を上記蒸発源に
対向するように保持する対電極と、上記蒸発源と上記対
電極との間に配備され上記蒸発物質を通過させうるグリ
ッドと、このグリッドと上記蒸発源との間に配置され上
記蒸発物質の一部をイオン化するためのフィラメントと
、このフィラメントと上記蒸発源との間に配置されたグ
リッド状若しくは平板状のターゲットと、上記グリッド
の電位を上記フィラメントの電位に対して正電位とする
手段と、上記ターゲットの電位を上記フィラメントの電
位に対して負電位とする手段とを有し、上記ターゲット
の材質が上記基板上に形成される薄膜を構成する単数ま
たは複数の単体あるいは化合物元素の一部で構成された
ことを特徴とする薄膜形成装置。 2、請求項1記載の薄膜形成装置において、フィラメン
トと蒸発源との間に配置されるターゲットが平板状の場
合に、ターゲット表面上部の空間に上記ターゲット表面
に平行な磁場を印加するための手段を設けたことを特徴
とする薄膜形成装置。 3、請求項1記載の薄膜形成装置において、ターゲット
の電位をフィラメントの電位に対して負電位とする手段
に換えて若しくは加えて、上記ターゲットより対電極側
に配置され上記ターゲットに活性ガス若しくは不活性ガ
スあるいはこれら両者の混合ガスイオンを衝突させるた
めのイオンビーム発生用のイオン源を設けたことを特徴
とする薄膜形成装置。
[Claims] 1. A vacuum chamber into which an active gas, an inert gas, or a mixture of these gases is introduced, an evaporation source for evaporating an evaporated substance in the vacuum chamber, and an evaporation source disposed within the vacuum chamber. a counter electrode that holds the substrate on which the evaporation substance is deposited so as to face the evaporation source; a grid that is disposed between the evaporation source and the counter electrode and allows the evaporation substance to pass through; a filament disposed between the evaporation source and for ionizing a part of the evaporation substance; a grid-shaped or flat target disposed between the filament and the evaporation source; and a potential of the grid. and means for setting the potential of the target to be a negative potential with respect to the potential of the filament, and the material of the target is a thin film formed on the substrate. A thin film forming apparatus characterized in that it is composed of a part of one or more single or compound elements. 2. In the thin film forming apparatus according to claim 1, when the target disposed between the filament and the evaporation source is flat, means for applying a magnetic field parallel to the target surface in the space above the target surface. A thin film forming apparatus characterized by being provided with. 3. In the thin film forming apparatus according to claim 1, in place of or in addition to the means for making the potential of the target negative with respect to the potential of the filament, an active gas or an inert gas is placed on the counter electrode side of the target. 1. A thin film forming apparatus comprising an ion source for generating an ion beam for colliding ions of an active gas or a mixture of both.
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