JPH03130362A - 薄膜形成装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分丹］ この発明は、薄膜形成装置、例えばクラスタイオンビー
ｌ、蒸着装置などの薄膜形成装置に関するものである。

［従来の技術］ 第６図は例えば１７公Ｉｔ；’１５４−９５０２号公報
に示された従来のクラスタ・ｆオンビーム蒸着装置を示
す構成図、第７図は第６図の坩堝取付部を示す側面１１
、第８図εよ第７図の要部正面図である。

図において、１１：ワ（１）は所定の真空度に保持され
ているｒＬ空梢、（２）は真空槽（１）内の下部に設け
ｒ、れたガイドレール、（３）はガイドレール（２）上
にガイドレール（２）に沿って移動可能に：λけられた
用場合、（４）は坩堝？Ｊ（３）に支柱（５〉を介して
固′、ヒされている密閉形の坩堝であり、この坩堝（４
）の上部にはノズル孔（４１１）が設けられている。ま
た、坩堝台（３）。

１１１堝（４）及び支社（５）は一体になっており。

ガ・ｆトレール（２）に対して着脱可能になっている。

（６）は坩堝（４）内に収容されている蒸着物質でＪ）
る。

（７）Ｃま坩堝（４）のまわりに設けられ電子のｆＲ’
ＩＦに上り坩堝（４）を加熱する一対の加熱用フィラメ
ントであり、この加熱用フィラメント（７）の加熱に上
り蒸る物質（（’Ｊ　）は蒸発してクラスタ（６ｕ）と
なりノズル孔（４誌）から噴出される。

（８〉は坩堝（４〉の上方に設けられイオン化川フィラ
メント（９）から電子を引き出して加速するグリッドで
あり、このグリッド（８）によって電子をクラスタ（６
ａ）に衝突させることによりクラスタ（６ａ）の一部が
イオン化される。　　（１０）はグリッド（８）の上方
に設けられクラスタ（６ｍ）を電界で加速する加速電極
である。

（１１）は真空槽（１）内に設けられクラスタ（６ａ〉
が表面に射突することにより蒸着薄膜が形成される被蒸
着材としての基板である。

次に、動作について説明する。まず、坩堝（４）内に蒸
着物質（６）を収容した後、坩堝（４）が互いに対向す
る−・対の加熱用フィラメント（７）の間に位置するよ
うに、ガイドレール（２）にＪｌｔ堝白（３）を１Ａ着
する。このとき、坩堝白（３）をガイドレール（２）に
尉って移動させると、ガイ１：レール（２）の適当な位
置に位に決め部（図示せず〉があり、坩堝／ｌ　（３）
のストッパ（図示せず）がこの１正詮決め部に押入さｈ
て（Ｊ１置決め固定されるようになっている。

坩堝（４）を真空槽（１）内に装着したら、真空槽（１
）内を所定の真空度に４ＪＦ気し、加熱用フィラメント
（７）に上り坩堝（４）を加熱する。これにより、蒸ｒ
ｉ物質（６）はノズル孔（４ｍ）から噴射され、ＩｔＪ
ｉ熟拐張によりクラスタ（６ａ）となる。

このクラスタ（６ａ）は、イオン化用フィラメント（９
）からの電子により、その一部がイオン化され、加運電
ｔ４（１０）により加速されて基板（１１）に街突し、
燕？′１膜を形成する。

［発明が解決し上うとする課題１ 上記のように構成された従来のクラスタイオンビー１％
７Ａ着装置においては、蒸着物質（６）を坩ＪＡ（４）
に充填する際、真空Ｊ１！扉（図示せず）を開放してｌ
ｌｔ堝（４）を真空槽（１）から取り出さなければなら
ないため、坩堝（４）を真空槽（１）内にセットした後
、真空槽（１〉内を再び真空引きする必要が゛あり、蒸
着物質（６〉の補充に手間がかかり、また真空檀那を開
放した際に侵入する不純物かは膜中に混入することがあ
り、形成されるｒ１服の膜質が悪くなるなどの問題点が
あり、これらの問題点を解決しなければならないという
課題を有していた。

この発明は、上記のような′５題を解決するために°゛
なされたもので、真空槽内の真空状態を保ったまま坩堝
を真空槽に出し入れでき、これにより蒸着物質の補充ｆ
１゛業が短時間で簡単にでき、かつ真空槽内への不純物
の侵入が防止され、形成される薄膜のＷＡ′ｒｔを＋ｆ
す上さＱ゛ることができる薄１１２１形成袈置を得るこ
とを目的とする。

［課題をＮＹ決するための手段］ この発明に係るｒｉ膜形成装置は、　ＩＪｉ気袈ｄに接
続され真空にされるロードロック室を、搬入・搬出口を
介して真空槽に接続し、搬入・搬出口を開閉するＶｒ１
閏手段を搬入・搬出口に設け、坩堝を真空槽とロードロ
ック室との間で仔動さＱ゛る搬入・搬出手段を用いたも
のである。

ｒｆＰ用］ この発明にわいては、搬入・搬出手段により坩堝を真空
槽とロードロック室との間で移動させ、またロード１コ
ツク室を大気開放するときには、開閉手段により搬入・
搬出口を閉じて真空和を真空に保つ。

［実施例］ 以下、この発明をその実施例を示す図に基づいて説明す
る。

第１図（ｉこの発明の第１の実施例によるクラスタイオ
ンビーム蒸着装置を示す構成図、第２図は第１図のＪｌ
を堝取ｒ＝を部を示Ｊ−平面図、第３図は第２図の側面
図であり、第４図と同−又は相当部分には同一符号を付
し、その１１を明を省略する。

図において、符号（２１）は真空槽（１）内に設けられ
、加速Ｔ、位ベース板（２１ａ）とこれを絶縁支持する
絶Ｒに部材（２１ｂ）とからなる装着部であり、加速電
位ベース板（２１）の中央部にはわじ孔（２１ｃ）が設
は九れている。　　（２２）は先端部が坩堝（４）の下
端部に取り付けられているとともに中間部の大径部（２
２ａ）が１．１じ孔（２１ｃ）に装着されている支社、
（２３）は装着部（２１）に設けられているストッパで
あり、このストッパ（２３）に大径部（２２ａ）を当接
さセることに上り坩堝（４）の上下方向への位置決めが
行われる。

（２４）は坩堝（４）が通過可能な（第１図では、見や
すくｒるため坩堝（１１〉をやや拡大している。）搬入
・搬出口（２５）を介して真空槽（１）の下部に接続さ
ｔしているロードロック室、（２Ｇ）は搬入・搬出口（
２５）を問ｍする開閉手段であるゲートバルブ、（２７
）は坩堝（４）を搬入・搬出口（２５）を通して真空槽
（１）内とロードロック室（２６〉内との間で移動させ
る搬入・搬出手段としての操作軸である。

上記のようにｔ１カ成されたクラスタ・ｆオンビーム蒸
着装置においては、坩堝（４）に蒸着物質（６）を充填
する１′：Ｊ音、まず排気装置（図示Ｑ゛ず）をロード
ロック室（２４〉に接続し、ロードロック室（２４〉内
を所定の真空度にＪＪＦ気し、この擾ゲートバルブ（２
Ｇ）開く０次に、操ｆ１ミ軸（２７〉の先端部を真空Ｉ
ｆｆ　（、Ｌ　）　＋ノ１まで１多動させ、支柱（２２
）を１ｉｉ１転させることにより、大径部（２２ｕ）を
ねじ孔（２１ｃ）から取り外す、そして、操作軸（２７
〉に上り１、坩堝〈４〉を真空槽（１）から搬入・搬出
口（２５）を通してロードロック室〈２４）に搬出する
。

このとき、操作軸（２７）が移動してもロードロック室
（２４）内の真空が保持されるようになっているのは言
うまで乙ない。

この後、ゲートバルブプ（２Ｇ）を閉じ、ロードロック
室（２４）を大気に開放し、坩堝（４）を取り出して蒸
着物質（６）を充填する。

蒸着物質（６）の充填が完了したら、坩堝（４〉をロー
ドロック室（２４）内に入れ、ロードロック室（２４）
を真空にする。この後、ゲートバルブ（２Ｇ〉を開き、
操作軸（２７）により坩堝（４）を真空槽（１）内に搬
入する。そして、支柱（２２）を同転させることにより
、大径部（２２ａ）をねじ孔（２１ａ）にｒＡ着する。

このとき、大径部（２２ａ）がストッパ（２３）に当接
することにより、坩堝（４）は丁、（空槽（］）内の所
定の位置に装着される。

坩堝（４）を装着したら、操作軸（２７）を真空槽（１
）外へ後退させてゲートバルブ（２６）を閉じれば、蒸
着物質（６〉の充填作業は完了し、蒸着作業を行うこと
ができる。なお、蒸着作業については、従来例と同様で
ある。

このように、この実施例の装置は、真空槽〈１〉円の直
空状態を保ったまま坩堝（４）を真空槽（１〉に出し入
れでき、また真空槽（１）の容積に比べて（コードロッ
ク室（２４）の容６１はかなり小さくて良いので、ロー
ドロック室（２０の真空排気には不問や１１．７間がか
からず、全体として蒸着物質の７（口元作業はＵＣ来ユ
リ短時間で簡単になる。

また、真空槽（１）円の真空を保つことにより、真空槽
（１）内への不ｌ屯物の侵入を防止できるので、形成さ
れるン導膜の膜質を向上させることができる。

次に、この発明の第２の実施例について説明する。第４
図１１この発明の第２の実施例によるクラスタイオンビ
ーム蒸音装置の坩堝取１・ｔｌｌｌｉを示す平面図、第
５図は第４図の測面図であり、坩堝収叶部以外の部分は
、第１の実施例と同（、■であり、その説明１１省略す
る。

図において、支柱（２２）の中間部には、半径方向へ向
けて延び、支社（２２）と加ｉ”Ｊ！ｒ　Ｔ；、　Ｉｎ
ベース板（２１ａ）とを電気的に接続するため力端ｊ’
部（２２１３）が設けられている。

一方、加３’ｆ（？ｎ位ベース板（２１ａ）には、第４
図の２１Ｊ２に示すように、円形部とこの円形部の外周
の互いに対向する位置から半径方向外側に向けて延びる
２カ所の直線部とからなる孔（２１ｄ）が形成されてい
る。孔（２１ｄ）の直線部から円形部の外周に沿ってそ
れぞれむ凹り９０°ずつに、直線部と同じ幅で肉淳の藩
いシ専肉部（２１ｅ）が形成されている。

また、第１図ないし第３ＵＡでは省略したが、加速電位
ベース板（２１ｕ）上には複数本（［２では２本）のブ
ッシング（２８〉が設けられている。このブッシング〈
２８〉は、加熱用フィラメント（７）を支持するととも
に加熱用フ・ｆラメント（７）に？！Ｋ（ｉをｌｉ−え
る導を性のフィラ、メント支持材（図示せず）を、加）
藝静泣ベース［（２１ｍ）に対して電気的に絶縁して支
１１ｔするために設けられたものであり、このブッシン
グ（２８）と薄肉部（２１ｅ）との間に端子部（２２Ｉ
Ｊ）が挟持されている。

上記のようなりラスタ・ｆオンビーム蒸着装置において
ζよ、支柱り２２）を９０”回動させることに上りて１
．装着部〈２１）に対して坩堝（４〉を着脱するこ・と
ができる、また、真空槽（１）への坩堝（４〉の搬入・
搬出方法や蒸着作業については、第１の実施例と同様で
ある。

この第２の実施例によれば、第１の実施例の装置より坩
堝（／１）の着脱が簡単であり、また坩堝（４）と加速
電位ベース板（２１ｍ）との電気的な接続も確実である
。

なお、真空槽（１）内への坩堝（４）の取付方法は上記
各実施例の方法に限定されるものではない また、上記各実施例では搬入・搬出手段として操作軸（
２７）を示したが、操作軸（２７）は、例えば先端部に
クランプＶｌ　ｔＮや係止手段を有するものなどでよく
、また搬入・搬出手段番よ坩堝（４）をｆ多動させるこ
とができればよ＜、ｔＳ（Ｆ９山（２７）に限定される
ものではない。

さらに、上記各実施例では開閉手段としてゲートバルブ
（２６〉を示したが、ガ閉手段は、開放■、７に坩堝（
４）を通過させることができ、かつ閉鎖Ｉｌ！Ｉに真空
槽（１〉内の真空を保つことができればよく、上記実施
例に限定されない。

さらにまた、上記各実施例では薄膜形成装置としてビー
ノ、発土ｊ＋スを１つイｆするクラスタイオンビー１１
蒸若袈置を示したが、ビーム発生源を複数有する多元ク
ラスタイオンビーム蒸着装置や、他の真空蒸若′装置な
どにもこの発明は適用できる。

［発明の効果］ 以上説明した上うに、この発明の薄膜形成装置は、ロー
ドロック室を真空槽に接続し、かつ真空槽とロードロッ
ク室との間に坩堝を移動させる搬入・搬出手段を用い、
また真空槽とロードロック室との間の搬入・搬出口に、
ロードロック室を大気開放するときに真２槽内の真空を
渫つための開閉手段を設けたので、真空槽内の真空状態
を保ったまま坩堝を１１２槽に出し入れすることができ
、これにより蒸着物質の補充作業が短１１，９間で簡単
にでき、かつ真空槽内への不純物の侵入が防止さｉｔ、
その結果形成さｉ（ＬるｐＪ膜のｒ！Ａ質を向上させる
ことができるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例によるクラスタイオン
ビーム蒸着装置を示す構成図、第２図は第を図の坩堝取
ｆ１部を示す平面図、第３図は第２図の側面図、第４図
はこの発明の第２の実施例によるクラスタ・ｆオンビー
ム蒸着装置の坩堝数１１部を示す平面図、第５図は第４
図の開面図、第６図は従来の薄膜形成装置の一例である
クラスタイオンビ−１蒸若袈置を示す構成図、第７図は
第６１２１の坩堝数ｆ・を部を示す側面図、第８図は第
７図の要部正面図である。 図において、（１〉は真空槽、（４）は坩堝、（６）は
蒸Ｍ物質、（２４）はロードロック室、（２５）は搬入
・搬出口、（２６）はゲートバルブ（開閉手段）、（２
７〉は操ｔｒηＩ＋ＣＷｉ人・搬出手段〉で、Ｗ）る。 なお、各図中、同一符号は同−又Ｃま相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　蒸着物質が入れられている坩堝を収容する真空槽と、
   前記坩堝のための搬入・搬出口を介して前記真空槽に接
   続され、かつ排気装置に接続されて真空にされるロード
   ロック室と、前記搬入・搬出口を閉閉する開閉手段と、
   前記坩堝を前記搬入・搬出口を通して前記真空槽と前記
   ロードロック室との間で移動させる搬入・搬出手段とを
   備えていることを特徴とする薄膜形成装置。