JPH0324263A - 薄膜蒸着装置 - Google Patents
薄膜蒸着装置Info
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- JPH0324263A JPH0324263A JP16045989A JP16045989A JPH0324263A JP H0324263 A JPH0324263 A JP H0324263A JP 16045989 A JP16045989 A JP 16045989A JP 16045989 A JP16045989 A JP 16045989A JP H0324263 A JPH0324263 A JP H0324263A
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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〕
この発明はレーザあるいはその他の光源を用いて薄膜を
形戒する装置に関し、特に薄膜の特性を向上させる手段
に関するものである。
形戒する装置に関し、特に薄膜の特性を向上させる手段
に関するものである。
セラくクスなどのように融点や電気絶縁性の高い物質の
薄膜を形戒するための手段として、レーザビームなどの
強度の強い光源を用いる方法が関心を集めている。第６
図において、１は光源で、例えばＣ○，レーザ発振器、
２は発振器Ｉから放出されたレーザビーム、３はレーザ
ビーム２の向きを変えるためのレーザミラー、４はレー
ザビーム２を集束するための集光レンズ、５はレーザビ
ーム２を真空中に導入するための透過窓、６は蒸着しよ
うとする物質で、例えばアルミナ，石英ガラスなどから
なるターゲント、７は蒸着が行われる基板、８は真空排
気系、９は真空槽で、内部は１０−４から１ ０−”Ｔ
ｏ ｒ ｒ台の高真空領域の真空度に保たれている。
薄膜を形戒するための手段として、レーザビームなどの
強度の強い光源を用いる方法が関心を集めている。第６
図において、１は光源で、例えばＣ○，レーザ発振器、
２は発振器Ｉから放出されたレーザビーム、３はレーザ
ビーム２の向きを変えるためのレーザミラー、４はレー
ザビーム２を集束するための集光レンズ、５はレーザビ
ーム２を真空中に導入するための透過窓、６は蒸着しよ
うとする物質で、例えばアルミナ，石英ガラスなどから
なるターゲント、７は蒸着が行われる基板、８は真空排
気系、９は真空槽で、内部は１０−４から１ ０−”Ｔ
ｏ ｒ ｒ台の高真空領域の真空度に保たれている。
レーザ発振器１から放出されたレーザビーム２は集光レ
ンズ４で集束され、ターゲット６に照射される。集束さ
れているため、ターゲット６上でのレーザビームのエネ
ルギー密度は非常に高い．このため、アルミナ，石英ガ
ラスなどの高融点物質で構戒されているターゲットを溶
融．蒸発させることができる。ターゲット６から蒸発し
た蒸気は真空槽９内が高真空に保たれているため残留ガ
スとの散乱を受けることなく、その大部分は基仮７に到
着する。基板７に到着した蒸気は付着凝固し、薄膜を形
威する。
ンズ４で集束され、ターゲット６に照射される。集束さ
れているため、ターゲット６上でのレーザビームのエネ
ルギー密度は非常に高い．このため、アルミナ，石英ガ
ラスなどの高融点物質で構戒されているターゲットを溶
融．蒸発させることができる。ターゲット６から蒸発し
た蒸気は真空槽９内が高真空に保たれているため残留ガ
スとの散乱を受けることなく、その大部分は基仮７に到
着する。基板７に到着した蒸気は付着凝固し、薄膜を形
威する。
以上のような原理で薄膜が形威されるわけであるが、蒸
発する際ターゲットを構戒する分子が一部分解すること
があるため、薄膜の組或とターゲットのｍ戒は必ずしも
一致していない．例えば石英ガラス，アルミナのような
酸化物を蒸着すると、若干ではあるが、酸素濃度の低い
薄膜が形威されることが多い。このような膜は、通常基
板との密着力が弱く容易に剥離する． そこで膜質を改善するために通常行われる方法は、反応
ガス雰囲気中で蒸着を行うものである。
発する際ターゲットを構戒する分子が一部分解すること
があるため、薄膜の組或とターゲットのｍ戒は必ずしも
一致していない．例えば石英ガラス，アルミナのような
酸化物を蒸着すると、若干ではあるが、酸素濃度の低い
薄膜が形威されることが多い。このような膜は、通常基
板との密着力が弱く容易に剥離する． そこで膜質を改善するために通常行われる方法は、反応
ガス雰囲気中で蒸着を行うものである。
例えば酸化物の場合であれば酸素雰囲気中で蒸着を行う
．しかし、この方法を用いて膜質を改善するためには真
空槽内の圧力をかなり高くする必要があるため、多量の
ガスを流さねばならなかった。
．しかし、この方法を用いて膜質を改善するためには真
空槽内の圧力をかなり高くする必要があるため、多量の
ガスを流さねばならなかった。
その結果、蒸気が反応ガスによって散乱されるため、蒸
着速度が低下したり、基板加熱用ヒータが酸化され劣化
するなどの問題点があった。さらに真空排気系として油
拡散ポンプを用いている場合には油蒸気の逆流量が増え
るため真空槽，基板，薄膜が油で汚染されたり、油の酸
化が著しくなるためポンプの寿命が短くなるなどの欠点
があった。
着速度が低下したり、基板加熱用ヒータが酸化され劣化
するなどの問題点があった。さらに真空排気系として油
拡散ポンプを用いている場合には油蒸気の逆流量が増え
るため真空槽，基板，薄膜が油で汚染されたり、油の酸
化が著しくなるためポンプの寿命が短くなるなどの欠点
があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、少量のガスで膜質を改善することのできる薄
膜蒸着装置を得ることを目的としている。
たもので、少量のガスで膜質を改善することのできる薄
膜蒸着装置を得ることを目的としている。
この発明に係る薄膜蒸着装置は、反応ガスをターゲット
蒸発点に局所的に供給する手段を備えたものである。
蒸発点に局所的に供給する手段を備えたものである。
この発明においては、反応ガスをターゲット蒸発点に局
所的に供給するようにしたから、少量のガスで膜質を改
善できる。
所的に供給するようにしたから、少量のガスで膜質を改
善できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する．
第１図はこの発明の一実施例による薄膜蒸着装置を示す
構戒図である。図において、ｌＯは差圧排気室として働
くノズルであり、反応ガス導入設備１１は該ノズル１０
につながれている。
構戒図である。図において、ｌＯは差圧排気室として働
くノズルであり、反応ガス導入設備１１は該ノズル１０
につながれている。
ノズル１０先端はガスの指向性を増やすためにオリフィ
ス状になっている．指向性を増やすためには、レーザビ
ームに直接あたらない範囲内でオリフィスの内径は小さ
いほどよい。例えば内径は６から８ｍｍ程度の大きさに
なる。このオリフィスを通して酸素などの反応ガスを供
給すると、蒸発点に向けて指向性よくガスが供給される
ため、反応ガスは非常に効率よく作用する。このため極
く少量のガスを流すだけで膜質を改善することができる
。
ス状になっている．指向性を増やすためには、レーザビ
ームに直接あたらない範囲内でオリフィスの内径は小さ
いほどよい。例えば内径は６から８ｍｍ程度の大きさに
なる。このオリフィスを通して酸素などの反応ガスを供
給すると、蒸発点に向けて指向性よくガスが供給される
ため、反応ガスは非常に効率よく作用する。このため極
く少量のガスを流すだけで膜質を改善することができる
。
次に実験結果を示す。第２図は強固な密着力を得るため
に必要な基板温度とガス流量の関係を示している．基板
はステンレス、ターゲットはＳｉＯ２である．○は強固
な密着力（ ５ ０ ０ ｋｇ／ｃｄ以上）が得られた
ことを示す。●はそうでなかったことを示す。ガスを流
さない場合、３００゜Ｃ以上に基板の温度を上げないと
、５００ｋｇ／ｃａ以上の密着力は得られないが、９３
ＣＣＭの酸素を流した場合には２００℃まで基板温度を
下げても強固な密着力が得られた。ガス流量が多いほど
、より低温で強固な密着力が得られる傾向が見られる。
に必要な基板温度とガス流量の関係を示している．基板
はステンレス、ターゲットはＳｉＯ２である．○は強固
な密着力（ ５ ０ ０ ｋｇ／ｃｄ以上）が得られた
ことを示す。●はそうでなかったことを示す。ガスを流
さない場合、３００゜Ｃ以上に基板の温度を上げないと
、５００ｋｇ／ｃａ以上の密着力は得られないが、９３
ＣＣＭの酸素を流した場合には２００℃まで基板温度を
下げても強固な密着力が得られた。ガス流量が多いほど
、より低温で強固な密着力が得られる傾向が見られる。
ガスを流すと密着性が改善されるのは膜質が改善される
ために薄膜に働く応力が緩和されるものと考えられる。
ために薄膜に働く応力が緩和されるものと考えられる。
このように膜質改善に必要な流量は極《わずかですむた
め、真空槽９内の圧力は依然１０−’Ｔｏｒｒ台の高真
空に保たれている。このため、真空排気系やヒータを損
なうことや反応ガスとの散乱によって蒸着速度が低下す
ることはない。
め、真空槽９内の圧力は依然１０−’Ｔｏｒｒ台の高真
空に保たれている。このため、真空排気系やヒータを損
なうことや反応ガスとの散乱によって蒸着速度が低下す
ることはない。
なお上記実施例ではターゲットとして石英ガラス．反応
ガスとして酸素を用いた組み合わせで説明したが、この
発明はガスやターゲントの種類によって限定されるもの
ではないことは言うまでもなく、例えばアルミナと酸素
．窒化ホウ素と窒素のような組み合わせでも同様の効果
を奏する。
ガスとして酸素を用いた組み合わせで説明したが、この
発明はガスやターゲントの種類によって限定されるもの
ではないことは言うまでもなく、例えばアルミナと酸素
．窒化ホウ素と窒素のような組み合わせでも同様の効果
を奏する。
また、用いる光源もＣ０２レーザに限られるものではな
く、ターゲットに応じて、例えばＹＡＧレーザ又はエキ
シマレーザを用いることができる。
く、ターゲットに応じて、例えばＹＡＧレーザ又はエキ
シマレーザを用いることができる。
さらに、オリフィスの形状に関してはいくつかの形態が
考えられる。例えば第３図にノズルとオリフィスを分離
したものを示した。こうすればオリフィスの作製が容易
になる。またオリフィスは第４図に示されたようにテー
パ状であってもよい。
考えられる。例えば第３図にノズルとオリフィスを分離
したものを示した。こうすればオリフィスの作製が容易
になる。またオリフィスは第４図に示されたようにテー
パ状であってもよい。
こうすればオリフィス作製の難易度は増すが、より反応
ガスの指向性を高めることができる。
ガスの指向性を高めることができる。
さらに、第１図ではノズルを介して反応ガスを供給する
例を示したが、第５図に示したようにガスの吹き口をタ
ーゲットに向ける（１１−ａ）あるいは基板に向ける（
１１−ｂ）ようにしても同様の効果を奏する。こうすれ
ばレーザの光路を侵害することがないので、より内径の
小さいオリフィスにすることができる。
例を示したが、第５図に示したようにガスの吹き口をタ
ーゲットに向ける（１１−ａ）あるいは基板に向ける（
１１−ｂ）ようにしても同様の効果を奏する。こうすれ
ばレーザの光路を侵害することがないので、より内径の
小さいオリフィスにすることができる。
以上のように、この発明によれば、反応ガスをターゲッ
ト蒸発点に局所的に供給する反応ガス供給手段を備えた
構戒としたから、反応ガスをターゲットに効率よく供給
でき、少量のガスで膜質を改善できる効果がある。
ト蒸発点に局所的に供給する反応ガス供給手段を備えた
構戒としたから、反応ガスをターゲットに効率よく供給
でき、少量のガスで膜質を改善できる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による薄膜蒸着装置の原理
を示す装置構或図、第２図はこの発明の効果を示す実験
結果図、第３図〜第５図はこの発明の他の実施例を示す
構威図、第６図は従来の薄膜蒸着装置の原理を示す装置
構或図である。 １０はノズル、１１はガス導入設備である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
を示す装置構或図、第２図はこの発明の効果を示す実験
結果図、第３図〜第５図はこの発明の他の実施例を示す
構威図、第６図は従来の薄膜蒸着装置の原理を示す装置
構或図である。 １０はノズル、１１はガス導入設備である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１） 真空中に置かれたターゲットに集束されたビー
ム光を照射し、該ターゲットを蒸発させることによって
成膜を行う装置において、 反応ガスを蒸発点に局所的に供給する手段を備えたこと
を特徴とする薄膜蒸着装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16045989A JPH0324263A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 薄膜蒸着装置 |
| GB9009128A GB2231587B (en) | 1989-05-11 | 1990-04-24 | Thin film vacuum evaporation device |
| US07/513,846 US5097793A (en) | 1989-05-11 | 1990-04-24 | Thin film vacuum evaporation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16045989A JPH0324263A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 薄膜蒸着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0324263A true JPH0324263A (ja) | 1991-02-01 |
Family
ID=15715400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16045989A Pending JPH0324263A (ja) | 1989-05-11 | 1989-06-22 | 薄膜蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0324263A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006191968A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Honda Motor Co Ltd | 自動２輪車用足首プロテクタ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6353258A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-07 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Ｐｖｄ方法および装置 |
-
1989
- 1989-06-22 JP JP16045989A patent/JPH0324263A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6353258A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-07 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Ｐｖｄ方法および装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006191968A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Honda Motor Co Ltd | 自動２輪車用足首プロテクタ |
| JP4679905B2 (ja) * | 2005-01-11 | 2011-05-11 | 本田技研工業株式会社 | 自動２輪車用足首プロテクタ |
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