JPH04318162A - 立方晶窒化硼素被膜の形成方法および形成装置 - Google Patents
立方晶窒化硼素被膜の形成方法および形成装置Info
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- JPH04318162A JPH04318162A JP11233391A JP11233391A JPH04318162A JP H04318162 A JPH04318162 A JP H04318162A JP 11233391 A JP11233391 A JP 11233391A JP 11233391 A JP11233391 A JP 11233391A JP H04318162 A JPH04318162 A JP H04318162A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板上に立方晶窒化硼素
被膜を形成する方法および形成装置に関し、詳細には純
度が高い絶縁性立方晶窒化硼素被膜を均一に且つ密着性
の良い状態で基盤上に形成する方法およびその為の形成
装置に関するものである。
被膜を形成する方法および形成装置に関し、詳細には純
度が高い絶縁性立方晶窒化硼素被膜を均一に且つ密着性
の良い状態で基盤上に形成する方法およびその為の形成
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】立方晶窒化硼素（Ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏ
ｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ、以下ＣＢＮという）は、電気絶縁
性および熱伝導性が優れることからＩＣのヒートシンク
やパッシベーション膜として有用であり、また極めて硬
質で耐摩耗性および耐熱性が優れていることから、金属
やセラミックス製工作機械の素材表面に対するコーティ
ング材としての利用価値も高く、殊に難削材用切削工具
鋼基材や高速切削工具鋼基材の各表面コーティング材と
して注目を集めて入る。
ｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ、以下ＣＢＮという）は、電気絶縁
性および熱伝導性が優れることからＩＣのヒートシンク
やパッシベーション膜として有用であり、また極めて硬
質で耐摩耗性および耐熱性が優れていることから、金属
やセラミックス製工作機械の素材表面に対するコーティ
ング材としての利用価値も高く、殊に難削材用切削工具
鋼基材や高速切削工具鋼基材の各表面コーティング材と
して注目を集めて入る。
【０００３】上記ＣＢＮ被膜の形成方法としては、例え
ば熱ＣＶＤ法，プラズマＣＶＤ法，ＲＦスパッタリング
法，イオンプレーティング法，イオンビーム法等が知ら
れている。このうちイオンプレーティング法およびイオ
ンビーム法はイオンの運動エネルギーを利用したボンバ
ードメント方式であるから、他の手法に比べると低温操
業でありながら基板との密着性に優れた被膜を能率良く
得ることができる方法であり、実用的にも高く評価され
ている。
ば熱ＣＶＤ法，プラズマＣＶＤ法，ＲＦスパッタリング
法，イオンプレーティング法，イオンビーム法等が知ら
れている。このうちイオンプレーティング法およびイオ
ンビーム法はイオンの運動エネルギーを利用したボンバ
ードメント方式であるから、他の手法に比べると低温操
業でありながら基板との密着性に優れた被膜を能率良く
得ることができる方法であり、実用的にも高く評価され
ている。
【０００４】しかしながら特にイオンビーム法によって
基板上に絶縁性薄膜を形成する場合の問題としては、導
電性薄膜を形成する場合とは異なり、基板上に蓄積し始
めた絶縁性のＣＢＮ被膜が正イオンの衝突を受けて正に
帯電してしまい、基板に負電圧を印加してもそれ以上は
正イオンの衝突が起こらない現象（チャージアップ現象
）が発生することが挙げられる。
基板上に絶縁性薄膜を形成する場合の問題としては、導
電性薄膜を形成する場合とは異なり、基板上に蓄積し始
めた絶縁性のＣＢＮ被膜が正イオンの衝突を受けて正に
帯電してしまい、基板に負電圧を印加してもそれ以上は
正イオンの衝突が起こらない現象（チャージアップ現象
）が発生することが挙げられる。
【０００５】ところでＣＢＮ被膜を形成する為には、組
成の制御を厳密に行うことが必要不可欠であり、この様
な点を考慮すれば、ＣＢＮ被膜の形成方法としてはイオ
ンビーム蒸着法が最も優れた方法であると言える。こう
した観点から、例えば図２に示す様な、イオンビームと
スパッタリングを併用したいわゆるイオンビームアシス
ト蒸着法が提案されている［ニューダイヤシンポジウム
，１９９１．１． 長岡、（株）ライムズ，理化学研究
所］、尚図２において１はチャンバー，２はイオンビー
ムアシスト用の（Ｎ＋Ａｒ）イオン源，３はＢスパッタ
リング用のＡｒイオン源，４はターゲット，５は基板，
６ａ，６ｂはシャッターを夫々示す。一方図３に示す様
な、イオン照射と真空蒸着を併用した方法も提案されて
いる（第３６回応用物理学関係連合講演会予稿集，第４
８５ 頁，２Ｐ−Ｎ−１２，１９８９年春季，千葉大）
。尚図３において１１はチャンバー，１２はイオン源，
１３は蒸発源としての金属硼素，１４はハロゲンランプ
，１５は基板を夫々示す。
成の制御を厳密に行うことが必要不可欠であり、この様
な点を考慮すれば、ＣＢＮ被膜の形成方法としてはイオ
ンビーム蒸着法が最も優れた方法であると言える。こう
した観点から、例えば図２に示す様な、イオンビームと
スパッタリングを併用したいわゆるイオンビームアシス
ト蒸着法が提案されている［ニューダイヤシンポジウム
，１９９１．１． 長岡、（株）ライムズ，理化学研究
所］、尚図２において１はチャンバー，２はイオンビー
ムアシスト用の（Ｎ＋Ａｒ）イオン源，３はＢスパッタ
リング用のＡｒイオン源，４はターゲット，５は基板，
６ａ，６ｂはシャッターを夫々示す。一方図３に示す様
な、イオン照射と真空蒸着を併用した方法も提案されて
いる（第３６回応用物理学関係連合講演会予稿集，第４
８５ 頁，２Ｐ−Ｎ−１２，１９８９年春季，千葉大）
。尚図３において１１はチャンバー，１２はイオン源，
１３は蒸発源としての金属硼素，１４はハロゲンランプ
，１５は基板を夫々示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した様な従来技術
では、夫々下記に示す様な欠点があった。即ち図２に示
す方法では、Ｂ蒸発源としてＢのターゲットを使用する
ものであるが、Ｂのターゲットは高価なものとなり、ま
た大面積化には更に大型のターゲットが必要となり材料
コストが高くなる。また設備構成が複雑で処理コストも
高くなるという欠点がある。一方図３に示した方法では
、膜厚の増加と共にチャージアップ現象が発生し易くな
り、イオン照射による効果が低下し、軟質化したＢＮが
徐々に表面層に形成される。その結果、数１００ Å以
上のＣＢＮ厚膜の形成を安定且つ均一に形成することが
不可能である。
では、夫々下記に示す様な欠点があった。即ち図２に示
す方法では、Ｂ蒸発源としてＢのターゲットを使用する
ものであるが、Ｂのターゲットは高価なものとなり、ま
た大面積化には更に大型のターゲットが必要となり材料
コストが高くなる。また設備構成が複雑で処理コストも
高くなるという欠点がある。一方図３に示した方法では
、膜厚の増加と共にチャージアップ現象が発生し易くな
り、イオン照射による効果が低下し、軟質化したＢＮが
徐々に表面層に形成される。その結果、数１００ Å以
上のＣＢＮ厚膜の形成を安定且つ均一に形成することが
不可能である。
【０００７】本発明はこうした技術的課題を解決する為
になされたものであって、その目的は、大面積の基板に
対しても純度が高く密着性に優れた高絶縁ＣＢＮ膜を安
定且つ均一に形成することのできる方法、およびその為
の装置を提供することにある。
になされたものであって、その目的は、大面積の基板に
対しても純度が高く密着性に優れた高絶縁ＣＢＮ膜を安
定且つ均一に形成することのできる方法、およびその為
の装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明方法とは、Ｂを基板上に蒸着すると共に、窒素ガス
単独または窒素とＡｒの混合ガスを用いたイオンビーム
を基板上に照射し、且つ前記イオンビームを中和しつつ
または該イオンビームが基板に到達して被膜を形成した
後該被膜の帯電を中和しつつ操業を行なう点に要旨を有
する立方晶窒化硼素被膜の形成方法である。
発明方法とは、Ｂを基板上に蒸着すると共に、窒素ガス
単独または窒素とＡｒの混合ガスを用いたイオンビーム
を基板上に照射し、且つ前記イオンビームを中和しつつ
または該イオンビームが基板に到達して被膜を形成した
後該被膜の帯電を中和しつつ操業を行なう点に要旨を有
する立方晶窒化硼素被膜の形成方法である。
【０００９】また上記目的を達成し得た本発明装置とは
、Ｂを蒸発させて基板上に蒸着する手段と、窒素ガス単
独または窒素とＡｒの混合ガスのイオンビームを基板上
に照射する手段を備える他、前記イオンビームを中和す
る手段または該イオンビームが基板に到達して被膜を形
成した後該被膜の帯電を中和する手段を備えた点に要旨
を有する立方晶窒化硼素被膜の形成装置である。
、Ｂを蒸発させて基板上に蒸着する手段と、窒素ガス単
独または窒素とＡｒの混合ガスのイオンビームを基板上
に照射する手段を備える他、前記イオンビームを中和す
る手段または該イオンビームが基板に到達して被膜を形
成した後該被膜の帯電を中和する手段を備えた点に要旨
を有する立方晶窒化硼素被膜の形成装置である。
【００１０】
【作用】本発明においては、基板表面にＣＢＮ被膜を形
成するに当たり、Ｂ蒸発源（電子ビーム蒸発源，抵抗加
熱蒸発源，ホロカソード蒸発源等）を配置し、Ｂを蒸発
させてＢを基板上に蒸着すると共に、イオン源によって
窒素ガス単独または窒素とＡｒの混合ガスによるイオン
ビームを生ぜしめ、該イオンビームを基板上に照射する
のを基本構成とする。しかるに単にＢの蒸着と、イオン
ビームの照射を行っただけでは、前述したチャージアッ
プ現象によって、高絶縁物質であるＣＢＮ被膜を継続し
て形成することは困難である。そこで本発明においては
、電荷を持って加速されるイオンビームを中和して中性
化ビームとしたり、イオンビームが基板に到達して被膜
を形成した後該被膜の帯電を中和する構成を採用した。 これによって高絶縁性のＣＢＮ被膜表面におけるチャー
ジアップ現象を回避することができ、イオンの加速エネ
ルギー（イオンボンバードメント効果）を有効に利用す
ることができる。また弱結合生成物は投入イオンエネル
ギーによってスパッタエッチングされ、サーマルスパイ
ク効果等により、高温高圧下での安定相であるＣＢＮ被
膜が実現できる。しかも本発明ではイオンビーム法を利
用しているので、比較的高い雰囲気圧力から低圧力まで
ＣＢＮ形成時の真空度を制御することができ、高純度の
ＣＢＮのみが安定して大面積に形成可能である。また成
膜初期には基板のスパッタエッチングが行われると共に
基板と膜の間にミキシング層が形成されるので密着性に
優れた高密度膜が形成できるのである。尚後記実施例に
も示す様にイオンビームを照射する為の電圧は３００
〜１０００Ｖ程度が適当である。またＢの蒸着速度は３
Å／秒未満、混合ガスのＡｒ／Ｎ２比は５未満が適当で
ある。
成するに当たり、Ｂ蒸発源（電子ビーム蒸発源，抵抗加
熱蒸発源，ホロカソード蒸発源等）を配置し、Ｂを蒸発
させてＢを基板上に蒸着すると共に、イオン源によって
窒素ガス単独または窒素とＡｒの混合ガスによるイオン
ビームを生ぜしめ、該イオンビームを基板上に照射する
のを基本構成とする。しかるに単にＢの蒸着と、イオン
ビームの照射を行っただけでは、前述したチャージアッ
プ現象によって、高絶縁物質であるＣＢＮ被膜を継続し
て形成することは困難である。そこで本発明においては
、電荷を持って加速されるイオンビームを中和して中性
化ビームとしたり、イオンビームが基板に到達して被膜
を形成した後該被膜の帯電を中和する構成を採用した。 これによって高絶縁性のＣＢＮ被膜表面におけるチャー
ジアップ現象を回避することができ、イオンの加速エネ
ルギー（イオンボンバードメント効果）を有効に利用す
ることができる。また弱結合生成物は投入イオンエネル
ギーによってスパッタエッチングされ、サーマルスパイ
ク効果等により、高温高圧下での安定相であるＣＢＮ被
膜が実現できる。しかも本発明ではイオンビーム法を利
用しているので、比較的高い雰囲気圧力から低圧力まで
ＣＢＮ形成時の真空度を制御することができ、高純度の
ＣＢＮのみが安定して大面積に形成可能である。また成
膜初期には基板のスパッタエッチングが行われると共に
基板と膜の間にミキシング層が形成されるので密着性に
優れた高密度膜が形成できるのである。尚後記実施例に
も示す様にイオンビームを照射する為の電圧は３００
〜１０００Ｖ程度が適当である。またＢの蒸着速度は３
Å／秒未満、混合ガスのＡｒ／Ｎ２比は５未満が適当で
ある。
【００１１】本発明において、イオンビームを中和して
中性化ビームとする為の具体的手段としては、例えば後
記実施例に示す様な熱電子放出機構が挙げられる。また
被膜の帯電を中和する為の具体的手段としては、例えば
基板に高周波（ＲＦ）電力を印加して交番電界を発生さ
せたり、或は基板に電子を照射すること等が挙げられる
。上記各手段はいずれも膜表面のチャージアップ現象を
回避するのに有効な手段であるが、特に熱電子放出機構
や、電子照射方法であれば、装置構成が単純化され、ま
たＲＦよりも扱い易いＤＣバイアスを基板に印加するこ
とができ、これによってイオンボンバードメント効果を
更に増幅させることが可能となるので好ましい。
中性化ビームとする為の具体的手段としては、例えば後
記実施例に示す様な熱電子放出機構が挙げられる。また
被膜の帯電を中和する為の具体的手段としては、例えば
基板に高周波（ＲＦ）電力を印加して交番電界を発生さ
せたり、或は基板に電子を照射すること等が挙げられる
。上記各手段はいずれも膜表面のチャージアップ現象を
回避するのに有効な手段であるが、特に熱電子放出機構
や、電子照射方法であれば、装置構成が単純化され、ま
たＲＦよりも扱い易いＤＣバイアスを基板に印加するこ
とができ、これによってイオンボンバードメント効果を
更に増幅させることが可能となるので好ましい。
【００１２】以下本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもので
はなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはい
ずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもので
はなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはい
ずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００１３】
【実施例】図１は本発明方法を実施する為のイオンビー
ム蒸着装置の一構成例を示す概略説明図であって、２１
は真空容器， ２２はＢ蒸発源，２３はイオン銃，２５
は基板，２６は基板加熱用ヒーター，２７は高周波（Ｒ
Ｆ）電源を夫々示す。
ム蒸着装置の一構成例を示す概略説明図であって、２１
は真空容器， ２２はＢ蒸発源，２３はイオン銃，２５
は基板，２６は基板加熱用ヒーター，２７は高周波（Ｒ
Ｆ）電源を夫々示す。
【００１４】真空容器２１には、イオン銃２３へのガス
導入用パイプ２４、および真空ポンプ（図示せず）に接
続された排気口２８を設けると共に、その内部には基板
２５に対してＢ蒸発源２２からのＢ蒸気およびイオン銃
２３からのイオンビームが、できる限り垂直に入射でき
る様に配置してある。特にイオンビームは基板２５に対
して垂直に入射できる様に配置するのが好ましく、加速
された粒子による膜のスパッタエッチングを防止できる
。
導入用パイプ２４、および真空ポンプ（図示せず）に接
続された排気口２８を設けると共に、その内部には基板
２５に対してＢ蒸発源２２からのＢ蒸気およびイオン銃
２３からのイオンビームが、できる限り垂直に入射でき
る様に配置してある。特にイオンビームは基板２５に対
して垂直に入射できる様に配置するのが好ましく、加速
された粒子による膜のスパッタエッチングを防止できる
。
【００１５】かかる構成の本発明イオンビーム蒸着装置
を用いて基板２５上に、ＣＢＮ被膜を形成するに当たっ
ては、真空容器２１内を１０−６Ｔｏｒｒオーダに排気
した後、ガス導入パイプ２４からＮ２ガス単独若しくは
Ｎ２／Ａｒ混合ガスを導入してイオンビームを基板に照
射すると共に、電子ビームをＢ蒸発源２２に照射してＢ
を蒸発させる。そして基板２５には、ＲＦ電源２７によ
ってＲＦ電力を印加する。以上の準備段階までは、蒸発
粒子やイオンビーム遮蔽用のシャッター（図示せず）を
閉じて行い、すべての設定条件が満足された状態でシャ
ッターを開いて成膜を開始した。
を用いて基板２５上に、ＣＢＮ被膜を形成するに当たっ
ては、真空容器２１内を１０−６Ｔｏｒｒオーダに排気
した後、ガス導入パイプ２４からＮ２ガス単独若しくは
Ｎ２／Ａｒ混合ガスを導入してイオンビームを基板に照
射すると共に、電子ビームをＢ蒸発源２２に照射してＢ
を蒸発させる。そして基板２５には、ＲＦ電源２７によ
ってＲＦ電力を印加する。以上の準備段階までは、蒸発
粒子やイオンビーム遮蔽用のシャッター（図示せず）を
閉じて行い、すべての設定条件が満足された状態でシャ
ッターを開いて成膜を開始した。
【００１６】そして窒素ガス単独のイオンビームを用い
、加速電圧：４００ Ｖ，基板ＲＦ電力：２０Ｗ，基板
温度：４００ ℃でＢＮ膜を形成し、成膜したＢＮ膜を
赤外吸収スペクトルにかけると、図４に示すチャートが
得られた。図４には約１０７０ｃｍ−１の波長域にＣＢ
Ｎであることを示す吸収スペクトル（Ｒｅｓｔｓｔｒａ
ｈｌｅｎ： 残留線）が認められた。また生成膜を電子
線回折に付し、その結果を解析したところ、ＪＣＰＤＳ
Ｎｏ．２５−１０３３と一致する回折線が認められ
、ＣＢＮであることが確認された。尚図４中の約１３８
０ｃｍ−１および７８０ｃｍ−１の吸収はアモルファス
ＢＮを示している。
、加速電圧：４００ Ｖ，基板ＲＦ電力：２０Ｗ，基板
温度：４００ ℃でＢＮ膜を形成し、成膜したＢＮ膜を
赤外吸収スペクトルにかけると、図４に示すチャートが
得られた。図４には約１０７０ｃｍ−１の波長域にＣＢ
Ｎであることを示す吸収スペクトル（Ｒｅｓｔｓｔｒａ
ｈｌｅｎ： 残留線）が認められた。また生成膜を電子
線回折に付し、その結果を解析したところ、ＪＣＰＤＳ
Ｎｏ．２５−１０３３と一致する回折線が認められ
、ＣＢＮであることが確認された。尚図４中の約１３８
０ｃｍ−１および７８０ｃｍ−１の吸収はアモルファス
ＢＮを示している。
【００１７】次に、図１に示した装置を用い、ガス導入
パイプ２４からＡｒ／Ｎ２流量比２の混合ガスを導入し
、窒素とＡｒ混合のイオンビームを発生させ、その他は
上記と同様の条件で成膜した。形成された膜を赤外吸収
スペクトルにかけると図５に示すチャートが得られた。 図５には約１０８０ｃｍ−１に鋭いＣＢＮ単独の吸収ス
ペクトルが認められた。尚この膜についてＸ線回折を行
ったところ、明瞭なＸ線回折パターンが得られた。
パイプ２４からＡｒ／Ｎ２流量比２の混合ガスを導入し
、窒素とＡｒ混合のイオンビームを発生させ、その他は
上記と同様の条件で成膜した。形成された膜を赤外吸収
スペクトルにかけると図５に示すチャートが得られた。 図５には約１０８０ｃｍ−１に鋭いＣＢＮ単独の吸収ス
ペクトルが認められた。尚この膜についてＸ線回折を行
ったところ、明瞭なＸ線回折パターンが得られた。
【００１８】図６は本発明の他の実施例を示す概略説明
図で、装置の構成は図１に示した例と略同等であるが、
図１に示したＲＦ電源２７の代わりに熱電子放出源２９
が真空容器２１内に設けられている点で若干構成を異に
している。尚図中３０は、アースまたはＤＣバイアス電
源である。
図で、装置の構成は図１に示した例と略同等であるが、
図１に示したＲＦ電源２７の代わりに熱電子放出源２９
が真空容器２１内に設けられている点で若干構成を異に
している。尚図中３０は、アースまたはＤＣバイアス電
源である。
【００１９】図６の装置を用い、基板２５にアース電位
をかけた場合、またはＤＣバイアスを印加した場合につ
き、他の条件は前述した条件と同じにして成膜を行った
。その結果、いずれの場合においても、ＣＢＮに特有の
の赤外吸収スペクトルが認められた。但し、作動ガス圧
が高い場合には、平均自由行程の低下によってイオン銃
２３の加速電圧が所定値に達しないこともあったが、Ｄ
Ｃバイアス３０を印加することによってボンバードメン
ト効果を有効に発揮することができ、上記による不都合
を回避できた。
をかけた場合、またはＤＣバイアスを印加した場合につ
き、他の条件は前述した条件と同じにして成膜を行った
。その結果、いずれの場合においても、ＣＢＮに特有の
の赤外吸収スペクトルが認められた。但し、作動ガス圧
が高い場合には、平均自由行程の低下によってイオン銃
２３の加速電圧が所定値に達しないこともあったが、Ｄ
Ｃバイアス３０を印加することによってボンバードメン
ト効果を有効に発揮することができ、上記による不都合
を回避できた。
【００２０】図７は本発明の更に他の実施例を示す概略
説明図で、装置の構成は図６に示した例と略同等である
が、図６に示した熱電子放出源２９の代わりに電子放出
源３１が設けられ、イオンビームの引き出し後このイオ
ンビームを中性ビームとするものである。この様な装置
を用いて上記と同様にして成膜を行ったところ、加速粒
子のイオンボンバードメント効果および運動エネルギー
効果が十分得られ、良好なＣＢＮ膜が形成された。
説明図で、装置の構成は図６に示した例と略同等である
が、図６に示した熱電子放出源２９の代わりに電子放出
源３１が設けられ、イオンビームの引き出し後このイオ
ンビームを中性ビームとするものである。この様な装置
を用いて上記と同様にして成膜を行ったところ、加速粒
子のイオンボンバードメント効果および運動エネルギー
効果が十分得られ、良好なＣＢＮ膜が形成された。
【００２１】尚本発明者らが、窒素とＡｒの流量比を変
えて成膜を行ったところ、図１および図６，７に示した
装置のいずれを用いても、Ａｒ／Ｎ２流量比が５を超え
るとＡｒイオンによるスパッタエッチング効果が優先し
て行われ、膜の形成は行われなかった。またイオンビー
ムの加速電圧が３００ Ｖ未満では、硬質のアモルファ
スＢＮとなりＣＢＮは形成されず、一方加速電圧が１Ｋ
Ｖを超えると、Ａｒ／Ｎ２流量比を大きくした場合と同
様にスパッタエッチング効果が増大し、膜が形成されな
くなった。更に、Ｂの蒸着速度は、イオンビームの電流
値にも依存するが、通常のイオン銃を使用した場合を考
えると最大３Å／秒程度が適当であり、これを超えると
Ｂに富んだ硬質のＢＮとなってＣＢＮは形成されなくな
った。
えて成膜を行ったところ、図１および図６，７に示した
装置のいずれを用いても、Ａｒ／Ｎ２流量比が５を超え
るとＡｒイオンによるスパッタエッチング効果が優先し
て行われ、膜の形成は行われなかった。またイオンビー
ムの加速電圧が３００ Ｖ未満では、硬質のアモルファ
スＢＮとなりＣＢＮは形成されず、一方加速電圧が１Ｋ
Ｖを超えると、Ａｒ／Ｎ２流量比を大きくした場合と同
様にスパッタエッチング効果が増大し、膜が形成されな
くなった。更に、Ｂの蒸着速度は、イオンビームの電流
値にも依存するが、通常のイオン銃を使用した場合を考
えると最大３Å／秒程度が適当であり、これを超えると
Ｂに富んだ硬質のＢＮとなってＣＢＮは形成されなくな
った。
【００２２】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、チ
ャージアップ現象を適切に回避しつつ成膜することがで
き、大面積の基板に対しても純度が高く密着性に優れた
高絶縁ＣＢＮ膜を安定且つ均一に形成することができる
様になった。
ャージアップ現象を適切に回避しつつ成膜することがで
き、大面積の基板に対しても純度が高く密着性に優れた
高絶縁ＣＢＮ膜を安定且つ均一に形成することができる
様になった。
【図１】本発明方法を実施する為の本発明イオンビーム
蒸着装置の一構成例を示す概略説明図である。
蒸着装置の一構成例を示す概略説明図である。
【図２】従来のイオンビ−ムアシスト蒸着法の概要を説
明する為の図である。
明する為の図である。
【図３】イオン照射と真空蒸着を併用した方法の概要を
説明する為の図である。
説明する為の図である。
【図４】窒素ガス単独のイオンビームを用いて形成した
ＣＢＮ膜の赤外吸収スペクトルを示すチャートである。
ＣＢＮ膜の赤外吸収スペクトルを示すチャートである。
【図５】窒素とＡｒの混合ガスのイオンビームを用いて
形成したＣＢＮ膜の赤外吸収スペクトルを示すチャート
である。
形成したＣＢＮ膜の赤外吸収スペクトルを示すチャート
である。
【図６】本発明の他の実施例を示す概略説明図である。
【図７】本発明の更に他の実施例を示す概略説明図であ
る。
る。
２１ 真空容器
２２ Ｂ蒸発源
２３ イオン銃
２４ ガス導入用パイプ
２５ 基板
２６ 基板加熱用ヒーター
２７ 高周波電源
２８ 排気口
２９ 熱電子放出源
３０ アースまたはＤＣバイアス電源３１ 電子放
出源
出源
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｂを基板上に蒸着すると共に、窒素ガ
ス単独または窒素とＡｒの混合ガスを用いたイオンビー
ムを該基板上に照射して該基板表面に立方晶窒化硼素被
膜を形成する方法において、前記イオンビームを中和し
つつ、または該イオンビームが前記基板に到達して被膜
を形成した後で該被膜の帯電を中和しつつ操業を行なう
ことを特徴とする立方晶窒化硼素被膜の形成方法。 - 【請求項２】 Ｂを蒸発させて基板上に蒸着する手段
と、窒素ガス単独または窒素とＡｒの混合ガスのイオン
ビームを該基板上に照射する手段を備え、該基板表面に
立方晶窒化硼素被膜を形成する為の装置であって、前記
イオンビームを中和する手段または該イオンビームが前
記基板に到達して被膜を形成した後該被膜の帯電を中和
する手段を備えたことを特徴とする立方晶窒化硼素被膜
の形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11233391A JPH04318162A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 立方晶窒化硼素被膜の形成方法および形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11233391A JPH04318162A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 立方晶窒化硼素被膜の形成方法および形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318162A true JPH04318162A (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=14584057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11233391A Withdrawn JPH04318162A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 立方晶窒化硼素被膜の形成方法および形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04318162A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007248828A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Shincron:Kk | 光学薄膜形成方法および装置 |
| WO2010001717A1 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 株式会社シンクロン | 蒸着装置及び薄膜デバイスの製造方法 |
| WO2010001718A1 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 株式会社シンクロン | 蒸着装置及び薄膜デバイスの製造方法 |
| JP2015110258A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-06-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 耐チッピング性にすぐれた表面被覆切削工具 |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP11233391A patent/JPH04318162A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007248828A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Shincron:Kk | 光学薄膜形成方法および装置 |
| WO2010001717A1 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 株式会社シンクロン | 蒸着装置及び薄膜デバイスの製造方法 |
| WO2010001718A1 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 株式会社シンクロン | 蒸着装置及び薄膜デバイスの製造方法 |
| JP4503701B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-07-14 | 株式会社シンクロン | 蒸着装置及び薄膜デバイスの製造方法 |
| JP4512669B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-07-28 | 株式会社シンクロン | 蒸着装置及び薄膜デバイスの製造方法 |
| JPWO2010001717A1 (ja) * | 2008-06-30 | 2011-12-15 | 株式会社シンクロン | 蒸着装置及び薄膜デバイスの製造方法 |
| JPWO2010001718A1 (ja) * | 2008-06-30 | 2011-12-15 | 株式会社シンクロン | 蒸着装置及び薄膜デバイスの製造方法 |
| JP2015110258A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-06-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 耐チッピング性にすぐれた表面被覆切削工具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |