JPH04165067A - イオンプレーティング装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、蒸発源からの蒸発物をイオン化して基板に薄
膜を形成するイオンプレーティング装置に関する。

（従来の技術） 従来のイオンプレーティング装置は、例えば第１図に示
すように、アースに接続され且つ真空排気口ａとガス導
入口すを備えた真空室Ｃ内に、蒸発源ｄとこれに対向す
る負電位の基板電極ｅとを設け、その中間に該基板電極
ｅに取り付けた基板ｆへ向かう蒸発物をイオン化する例
えばＲＦコイルのイオン化機構ｇを設けて構成されてい
る。この装置の場合、゛該真空室Ｃ内を１０−５〜１０
−’Ｔｏｒｒの高真空に排気してからガス導入口すを開
いて不活性ガス或いは反応性ガス又はその混合ガスを導
入し、真空室Ｃ内を１０−’〜１０−’Ｔｏｒｒに保っ
た後、蒸発源ｄに蒸発用電源りから電力を供給すると、
蒸発源ｄに収めた蒸発材料が溶解または昇華して蒸発す
る。

このとき、イオン化電源ｌからイオン化機構ｇへ、また
基板印加電源ｊから基板電極ｅを介して基板ｆへＤＣ，
ＡＣ又はＲＦの電力を供給しておくと、蒸発源ｄから蒸
発する蒸発物がイオン化機構ｇによってイオン化され、
励起又は反応して基板ｆに金属又は化合物の薄膜として
堆積する。ｋはシャッターである。

（発明が解決しようとする課題） 従来のイオンプレーティング装置では、基板ｆに流れる
イオン電流が小さく、換言すればイオン化機構ｇによる
イオン化率が小さい欠点があり、基板ｆにイオン化され
た蒸発物が入射する確率が少ないために密度の高い膜を
形成することが難しかった。

本発明は、基板に入射する蒸発物のイオン化率を高め得
るイオンプレーティング装置を提供すること及′び密度
の高い膜を基板に堆積させることの可能なイオンプレー
ティング装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、上記の目的を達成するため、真空室内に、
蒸発源とこれに対向する負電位の基板電極とを設け、そ
の中間に該基板電極に取り付けた基板へ向かう蒸発物を
イオン化するイオン化機構を設けるようにした装置に於
いて、該イオン化機構か蒸発物をイオン化する領域に向
けて電子を供給する電子供給装置を設けるようにした。

前記イオン化機構をＲＦコイルで構成し、該ＲＦコイル
で囲まれた領域に電子銃から成る電子供給装置で電子を
供給することか好ましい。

（作　用） 該真空室内を高真空に排気してからガス導入口より不活
性ガス或いは反応性ガス又はその混合ガスを導入し、真
空室内の圧力を調整した後、蒸発源に蒸発用電源から電
力を供給すると、蒸発源内の蒸発材料か溶解または昇華
して蒸発する。このとき、基板電極に電力を供給し、ま
たイオン化機構及び電子供給装置へ夫々電力を供給する
と、イオン化機構のイオン化領域に密度の高いプラズマ
か発生し、蒸発源から蒸発する蒸発物のイオン化率が増
大する。そのため、基板に蒸発物が強く突入し、例えば
密度の高い化合物の薄膜が基板に堆積する。

（実施例） 本発明の実施例を図面第２図に基づき説明すると、同図
に於いて、符号（１）は真空排気口（２）とガス導入口
（３）を備えた真空室を示し、該真空室（１）内には、
下方に蒸発材料（４）を収めた蒸発源（５）とこれに開
閉自在のシャッター（８）を介して対向した上方の位置
に基板電極（７）が設けられる。また、該蒸発源（５）
と基板電極（７）の中間には、該基板電極（７）に取り
付けた基板（８）へ向かう蒸発物をイオン化する例えば
ＲＦコイルのイオン化機構（９）が設けられる。

該蒸発源（５）には蒸発用電源（１ｏ）がら電力が供給
され、基板電極（７）には基板（８）が負電位になるよ
うに基板印加電源（１１）が接続され、イオン化機構（
９）にはＤＣ，ＡＣ或いはＲＦのイオン化電源（１２）
が接続される。

以上の構成は従来のイオンプレーティング装置と特に異
ならないが、本発明のものは、該イオン化機構（９）が
蒸発物をイオン化する領域に向けて電子を供給する電子
供給装置（１３）を設けたもので、該電子供給装置（１
３）から電子を該領域に供給することにより、そこに高
密度のプラズマが形成され、蒸発源（５）からの蒸発物
は該領域を通過するときに高密度のプラズマによって高
い確率でイオン化される。

該電子供給装置（１３）は例えば公知の電子銃で構成さ
れ、これに電子供給用電源（１４）から電力が供給され
るとイオン化領域に向けて電子を放射する。イオン化機
構（９）はＲＦコイルの他に、イオン化用グリッドと熱
陰極を組み合わせたもの等で構成される。

第２図示の装置の作動を説明すると、真空室（１）内を
１０−５〜１０−’Ｔｏｒｒの高真空に排気してからガ
ス導入口（３）を開いて不活性ガス或いは反応性ガス又
はその混合ガスを導入し、真空室（１）内を１０−’　
〜１０−’Ｔｏｒｒに保つ。この後、蒸発源（５）に蒸
発用電源（ｌＯ）から電力を供給すると、蒸発源（５）
に収めた蒸発材料（４）が溶解または昇華して蒸発する
。これと同時にイオン化電源（１２）からＲＦコイルの
イオン化機構（９）へ電力を供給すると共に基板印加電
源（１１）から基板電極（７）を介して基板（８）へＤ
Ｃ，ＡＣ又はＲＦの電力を供給し、更に電子供給装置（
１３）へ電子供給用電源（１２）から電力を供給すると
、イオン化機構（９）の周囲にプラズマが発生し、この
プラズマは電子供給装置（１３）からの電子が供給され
ることによって高密度のものとなり、蒸発源（５）から
蒸発する蒸発物のイオン化確率が高くなる。イオン化さ
れた蒸発物は、基板（８）にその負電位で加速されて突
入し、基板（８）に薄膜状に堆積する。もし、真空室（
１）内に反応性のガスが導入されていると、蒸発物は高
密度プラズマにより励起されガスと反応して基板（８）
に化合物の薄膜として堆積する。

図示の場合、イオン化機構（９）にＲＦ電力をを変化さ
せると、基板電極（７）にはイオン化蒸発物の突入によ
り第３図の曲線Ａで示すようなＲＦ電力の増大に伴い大
きくなるイオン電流が流れ、電子供給装ｆｔ　（１Ｂ）
のないＲＦイオンプレーティング装置の基板電極に流れ
るイオン電流よりも約５倍も大きくなり、これによりイ
オン化確率が約５倍になっていることが認められた。

イオン化の確率が高くなると、蒸発物の反応が促進され
ると共に基板（４）の負電位に引かれて突入する蒸発物
が多くなり、基板（８）に例えば化合物の高密度の膜を
形成することが可能になる。例えば、蒸発材料（４）と
してＴ１又はＳ１或いはＩｎを蒸発源（５）の内部に収
め、ガス導入口（３）から０２ガスをＡｒガスと共に導
入すれば、高いイオン化率のためにＴｉ　０２．５ｉＱ
２　、Ｉｎ　０３などの密度の高い光学膜を基板（８）
に形成することが出来る。

（発明の効果） 以上のように本発明に於いては、イオンプレーティング
装置のイオン化機構が蒸発物をイオン化する領域に向け
て電子を供給する電子供給装置を設けたので、該領域に
高密度のプラズマが発生して蒸発物をイオン化する確率
を高め得られ、反応し加速されて基板に突入するイオン
化蒸発物が多くなるので化合物膜特に光学膜の生成に好
都合に適用できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のイオンプレーティング装置の裁断側面図
、第２図は本発明の実施例の裁断側面図、第３図は本発
明装置に於けるイオン電流の測定値を示す線図である。 （１）・・・真空室 （５）・・・蒸発源 （７）・・・基板電極 （８）・・・基板 （９）・・・イオン化機構 （１３）・・・電子供給装置 特　許　出　願　人　　株式会社　昭和真空外３名　−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．真空室内に、蒸発源とこれに対向する負電位の基板
   電極とを設け、その中間に該基板電極に取り付けた基板
   へ向かう蒸発物をイオン化するイオン化機構を設けるよ
   うにした装置に於いて、該イオン化機構が蒸発物をイオ
   ン化する領域に向けて電子を供給する電子供給装置を設
   けたことを特徴とするイオンプレーティング装置。
2. ２．前記イオン化機構はＲＦコイルで構成され、該ＲＦ
   コイルで囲まれた領域に電子銃から成る電子供給装置で
   電子を供給することを特徴とする請求項１に記載のイオ
   ンプレーティング装置。