JPH027392B2 - - Google Patents
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- JPH027392B2 JPH027392B2 JP11690984A JP11690984A JPH027392B2 JP H027392 B2 JPH027392 B2 JP H027392B2 JP 11690984 A JP11690984 A JP 11690984A JP 11690984 A JP11690984 A JP 11690984A JP H027392 B2 JPH027392 B2 JP H027392B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/221—Ion beam deposition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は化合物薄膜蒸着装置、とくに形成さ
れる化合物薄膜の高品質化に関するものである。
れる化合物薄膜の高品質化に関するものである。
従来、この種の装置として第１図及び第２図に
示すものがあつた。第１図は従来の化合物薄膜蒸
着装置を模式的に示す概略構成図、第２図はその
主要部の一部を切り欠いて内部を示す斜視図であ
る。図において、１は真空排気装置、２は例えば
酸素等の反応性ガスが充填されているガスボン
ベ、３は反応性ガスを真空槽１０に導入するため
のリークバルブ、４はノズル穴４０付密閉型るつ
ぼで、中に蒸着用の物質１１、例えば亜鉛等が充
填されている。５はるつぼ加熱用フイラメント、
６はイオン化用フイラメントで2000℃位に熱せら
れ、ここから放出される電子１２は電子引き出し
電極７により加速され、物質１１のクラスタ１４
を衝撃し、その一部をイオン化する。１３はイオ
ン化されたクラスタイオン、８は加速電極、９は
基板、１５−ａ及び１５−ｂは熱シールド板であ
る。
示すものがあつた。第１図は従来の化合物薄膜蒸
着装置を模式的に示す概略構成図、第２図はその
主要部の一部を切り欠いて内部を示す斜視図であ
る。図において、１は真空排気装置、２は例えば
酸素等の反応性ガスが充填されているガスボン
ベ、３は反応性ガスを真空槽１０に導入するため
のリークバルブ、４はノズル穴４０付密閉型るつ
ぼで、中に蒸着用の物質１１、例えば亜鉛等が充
填されている。５はるつぼ加熱用フイラメント、
６はイオン化用フイラメントで2000℃位に熱せら
れ、ここから放出される電子１２は電子引き出し
電極７により加速され、物質１１のクラスタ１４
を衝撃し、その一部をイオン化する。１３はイオ
ン化されたクラスタイオン、８は加速電極、９は
基板、１５−ａ及び１５−ｂは熱シールド板であ
る。
次に動作について説明する。
真空排気装置１によつて真空槽１０内が
10-6Torr台の真空度になるまで排気した後、リ
ークバルブ３を開き反応性ガス（ここでは酸素）
を導入する。次いでるつぼ内の蒸気圧が数Torr
になる温度（物質１１がZnの場合500℃位）まで
るつぼ加熱用フイラメント５から放出される電子
をるつぼ４に衝撃することによつて加熱すると、
物質１１は蒸気化し、ノズル穴４０から真空中に
噴射する。この噴射する物質蒸気はノズル穴４０
を通過する際に凝縮し、クラスタ１４と呼ばれる
塊状集団が形成される。このクラスタ１４状の物
質蒸気は、次いでイオン化用フイラメント６から
放出される電子１２によつて部分的にイオン化さ
れ、クラスタイオン１３となり、さらに電界によ
る加速をうけて基板９に衝突する。一方、基板９
付近には反応性ガスが存在し、基板９付近でクラ
スタ状の蒸着物質と反応性ガスとの反応が進行す
るため反応性成物である化合物（ここではZnO）
薄膜が基板９上に蒸着することになる。
10-6Torr台の真空度になるまで排気した後、リ
ークバルブ３を開き反応性ガス（ここでは酸素）
を導入する。次いでるつぼ内の蒸気圧が数Torr
になる温度（物質１１がZnの場合500℃位）まで
るつぼ加熱用フイラメント５から放出される電子
をるつぼ４に衝撃することによつて加熱すると、
物質１１は蒸気化し、ノズル穴４０から真空中に
噴射する。この噴射する物質蒸気はノズル穴４０
を通過する際に凝縮し、クラスタ１４と呼ばれる
塊状集団が形成される。このクラスタ１４状の物
質蒸気は、次いでイオン化用フイラメント６から
放出される電子１２によつて部分的にイオン化さ
れ、クラスタイオン１３となり、さらに電界によ
る加速をうけて基板９に衝突する。一方、基板９
付近には反応性ガスが存在し、基板９付近でクラ
スタ状の蒸着物質と反応性ガスとの反応が進行す
るため反応性成物である化合物（ここではZnO）
薄膜が基板９上に蒸着することになる。
従来の化合物薄膜蒸着装置は以上のように構成
されているので、高品質の化合集薄膜を形成する
ためには、真空槽内の反応性ガスの分圧を高く保
たなければならず、また低い分圧で化合物薄膜を
形成しようとする場合は、基板全体を常に高温に
保つておく必要があつた。
されているので、高品質の化合集薄膜を形成する
ためには、真空槽内の反応性ガスの分圧を高く保
たなければならず、また低い分圧で化合物薄膜を
形成しようとする場合は、基板全体を常に高温に
保つておく必要があつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、化合物薄膜の形成
時に、化合物薄膜に電子ビームを照射する電子ビ
ーム発生装置を真空槽内に設けることにより、真
空槽内の反応性ガスの分圧を低いレベルに保ち、
かつ基板温度を低い温度に保つたまま高品質の化
合物薄膜が形成できる装置を提供することを目的
としている。
去するためになされたもので、化合物薄膜の形成
時に、化合物薄膜に電子ビームを照射する電子ビ
ーム発生装置を真空槽内に設けることにより、真
空槽内の反応性ガスの分圧を低いレベルに保ち、
かつ基板温度を低い温度に保つたまま高品質の化
合物薄膜が形成できる装置を提供することを目的
としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第３図はこの発明の一実施例による化合物薄
膜蒸着装置を模式的に示す概略構成図であり、図
において、１６は電子銃、１７は電子銃１６より
発生した電子ビームを集束、偏向するための集束
偏向手段であり、レンズ系を示す。１８はこれら
電子銃１６、集束偏向手段１７よりなる電子ビー
ム発生装置を示し、化合物薄膜の形成時に化合物
薄膜に電子ビームを照射する。
る。第３図はこの発明の一実施例による化合物薄
膜蒸着装置を模式的に示す概略構成図であり、図
において、１６は電子銃、１７は電子銃１６より
発生した電子ビームを集束、偏向するための集束
偏向手段であり、レンズ系を示す。１８はこれら
電子銃１６、集束偏向手段１７よりなる電子ビー
ム発生装置を示し、化合物薄膜の形成時に化合物
薄膜に電子ビームを照射する。
その他は従来と同一のものを示す。
次に動作について説明する。
真空排気装置１によつて真空槽１０内が
10-7Torr台の真空度になるまで排気した後、リ
ークバルブ３を開き反応性ガスを少量導入する。
次いで、るつぼ４内の蒸気圧が数Torrになる温
度までるつぼ加熱用フイラメント５から放出され
る電子をるつぼ４に衝撃することによつて加熱す
ると、物質１１は蒸気化し、ノズル穴４０から真
空中に噴射する。この噴射する蒸気はノズル穴４
０を通過する際に凝縮し、クラスタ１４と呼ばれ
る塊状集団が形成される。このクラスタ１４状の
蒸気は、次いでイオン化用フイラメント６から放
出される電子１２によつて部分的にイオン化さ
れ、クラスタイオン１３となり、さらに電界によ
る加速をうけて基板９に衝突する。一方、電子銃
１６より発生された電子ビームは蒸着開始と同時
にレンズ系１７を用いて基板９上全面に走査照射
され、蒸着物質により形成される薄膜の表面のみ
を加熱し、更に基板９付近に存在する反応性ガス
を電離または励起することにより、蒸着物質との
反応性を高め、基板９上に高品質な化合物薄膜を
形成することができる。
10-7Torr台の真空度になるまで排気した後、リ
ークバルブ３を開き反応性ガスを少量導入する。
次いで、るつぼ４内の蒸気圧が数Torrになる温
度までるつぼ加熱用フイラメント５から放出され
る電子をるつぼ４に衝撃することによつて加熱す
ると、物質１１は蒸気化し、ノズル穴４０から真
空中に噴射する。この噴射する蒸気はノズル穴４
０を通過する際に凝縮し、クラスタ１４と呼ばれ
る塊状集団が形成される。このクラスタ１４状の
蒸気は、次いでイオン化用フイラメント６から放
出される電子１２によつて部分的にイオン化さ
れ、クラスタイオン１３となり、さらに電界によ
る加速をうけて基板９に衝突する。一方、電子銃
１６より発生された電子ビームは蒸着開始と同時
にレンズ系１７を用いて基板９上全面に走査照射
され、蒸着物質により形成される薄膜の表面のみ
を加熱し、更に基板９付近に存在する反応性ガス
を電離または励起することにより、蒸着物質との
反応性を高め、基板９上に高品質な化合物薄膜を
形成することができる。
従つて、真空槽中の反応性ガスの分圧を低く保
ちながら高品質の化合物薄膜が得られるので、反
応性ガスによる装置の寿命低下を防ぐことがで
き、更に反応性ガスの消費量が減るために、ラン
ニングコストの低減がはかれる。
ちながら高品質の化合物薄膜が得られるので、反
応性ガスによる装置の寿命低下を防ぐことがで
き、更に反応性ガスの消費量が減るために、ラン
ニングコストの低減がはかれる。
また、上記のように蒸着物質により形成される
薄膜の表面のみを加熱するので、基板温度を低く
保つことができ、多層膜の形成にも特性を損なう
ことなく、非常に有効である。
薄膜の表面のみを加熱するので、基板温度を低く
保つことができ、多層膜の形成にも特性を損なう
ことなく、非常に有効である。
第４図はこの発明の一実施例による蒸着装置に
より形成された薄膜の透過率（曲線Ａ）及び従来
装置により形成された薄膜の透過率（曲線Ｂ）を
示す特性図であり、実験条件はどちらも、硫化亜
鉛（ZnS）基板上に弗化鉛（pbF2）薄膜を形成す
るものであり、膜厚は基板両面に1.5μｍ、蒸着速
度は100Å／min、基板に照射されるイオン電流
は150μA、基板温度は120℃で行なつた。また、
この発明の一実施例による蒸着装置において、基
板に照射される電子電流は200μAである。
より形成された薄膜の透過率（曲線Ａ）及び従来
装置により形成された薄膜の透過率（曲線Ｂ）を
示す特性図であり、実験条件はどちらも、硫化亜
鉛（ZnS）基板上に弗化鉛（pbF2）薄膜を形成す
るものであり、膜厚は基板両面に1.5μｍ、蒸着速
度は100Å／min、基板に照射されるイオン電流
は150μA、基板温度は120℃で行なつた。また、
この発明の一実施例による蒸着装置において、基
板に照射される電子電流は200μAである。
このような条件においてそれぞれの装置の加速
電圧を3.0kVにして成膜した結果、形成された薄
膜の赤外線（10μｍ波長）の透過率はこの発明に
よるものの場合、96％、従来のものの場合は50％
であつた。加速電圧を同じ条件のもとで変化させ
ると、第４図、曲線Ａ，Ｂに示すような結果がえ
られ、この発明の装置により形成される薄膜は安
定した、高品質の膜が得られることがわかる。
電圧を3.0kVにして成膜した結果、形成された薄
膜の赤外線（10μｍ波長）の透過率はこの発明に
よるものの場合、96％、従来のものの場合は50％
であつた。加速電圧を同じ条件のもとで変化させ
ると、第４図、曲線Ａ，Ｂに示すような結果がえ
られ、この発明の装置により形成される薄膜は安
定した、高品質の膜が得られることがわかる。
なお、上記実施例では電子ビームは基板９の全
面に照射される場合のものを示したが、レンズ系
１７により電子ビームの照射パターンを制御する
ことにより、局所的に化合物薄膜を形成すること
もできる。
面に照射される場合のものを示したが、レンズ系
１７により電子ビームの照射パターンを制御する
ことにより、局所的に化合物薄膜を形成すること
もできる。
また、上記実施例では蒸着装置は、一部がイオ
ン化されたクラスタ状の蒸着物質を発生させるク
ラスタイオンビーム蒸着装置を用いたが、普通の
真空蒸着装置を用いて化合物薄膜を形成するもの
であつてもよい。
ン化されたクラスタ状の蒸着物質を発生させるク
ラスタイオンビーム蒸着装置を用いたが、普通の
真空蒸着装置を用いて化合物薄膜を形成するもの
であつてもよい。
以上のように、この発明によれば、化合物薄膜
の形成時に、化合物薄膜に電子ビームを照射する
電子ビーム発生装置を真空槽内に設けたので、真
空槽内の反応性ガスの分圧を低く保ち、また基板
温度を低く保つたまま、高品質の化合物薄膜が形
成でき、装置の寿命低下、ランニングコストの低
減、多層膜の形成等に効果がある。
の形成時に、化合物薄膜に電子ビームを照射する
電子ビーム発生装置を真空槽内に設けたので、真
空槽内の反応性ガスの分圧を低く保ち、また基板
温度を低く保つたまま、高品質の化合物薄膜が形
成でき、装置の寿命低下、ランニングコストの低
減、多層膜の形成等に効果がある。
第１図は従来の化合物薄膜蒸着装置を模式的に
示す概略構成図、第２図は従来の化合物薄膜蒸着
装置の主要部の一部を切り欠いて内部を示す斜視
図、第３図はこの発明の一実施例による化合物薄
膜蒸着装置を模式的に示す概略構成図、及び第４
図はこの発明の一実施例による蒸着装置により形
成された薄膜及び従来の蒸着装置により形成され
た薄膜の透過率を示す特性図である。 ９……基板、１０……真空槽、１１……物質、
１７……集束偏向手段、１８……電子ビーム発生
装置、なお、図中、同一符号は同一又は相当部分
を示す。
示す概略構成図、第２図は従来の化合物薄膜蒸着
装置の主要部の一部を切り欠いて内部を示す斜視
図、第３図はこの発明の一実施例による化合物薄
膜蒸着装置を模式的に示す概略構成図、及び第４
図はこの発明の一実施例による蒸着装置により形
成された薄膜及び従来の蒸着装置により形成され
た薄膜の透過率を示す特性図である。 ９……基板、１０……真空槽、１１……物質、
１７……集束偏向手段、１８……電子ビーム発生
装置、なお、図中、同一符号は同一又は相当部分
を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定の真空度に保持された真空槽内で、物質
を蒸気化し、この蒸気化された蒸着物質と上記真
空槽内に供給された反応性ガスとの化合物薄膜を
基板に形成するものにおいて、上記化合物薄膜の
形成時に、上記化合物薄膜に電子ビームを照射す
る電子ビーム発生装置を上記真空槽内に設けたこ
とを特徴とする化合物薄膜蒸着装置。 ２ 電子ビーム発生装置は電子ビームを集束、偏
向する集束偏向手段を有することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の化合物薄膜蒸着装置。 ３ 蒸着物質は、真空槽内に物質の蒸気を噴出
し、上記物質のクラスタを発生させ、このクラス
タをイオン化し、加速したものであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の化
合物薄膜蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11690984A JPS60262964A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 化合物薄膜蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11690984A JPS60262964A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 化合物薄膜蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60262964A JPS60262964A (ja) | 1985-12-26 |
| JPH027392B2 true JPH027392B2 (ja) | 1990-02-16 |
Family
ID=14698643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11690984A Granted JPS60262964A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 化合物薄膜蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60262964A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0462391U (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-28 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63274762A (ja) * | 1987-05-01 | 1988-11-11 | Ulvac Corp | 反応蒸着膜の形成装置 |
| US4951604A (en) * | 1989-02-17 | 1990-08-28 | Optical Coating Laboratory, Inc. | System and method for vacuum deposition of thin films |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP11690984A patent/JPS60262964A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0462391U (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60262964A (ja) | 1985-12-26 |
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