JPH0472060A - Thin-film forming device - Google Patents
Thin-film forming deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、CVD法(化学的蒸着法)の長所である強い
反応性と、PVD法(物理的蒸着法)の長所である高真
空中での成膜とを同時に実現し得る新規な構成の薄膜形
成装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is characterized by strong reactivity, which is an advantage of the CVD method (chemical vapor deposition method), and high vacuum deposition, which is an advantage of the PVD method (physical vapor deposition method). The present invention relates to a thin film forming apparatus with a novel configuration that can simultaneously realize film formation.
従来、被薄膜形成基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置
としては、CVD法やPVD法などを利用したものが良
く知られており、CVD法による装置は反応性が強く、
PVD法による装置は高真空中において緻密な強い薄膜
を形成できるなどの長所を有している。Conventionally, thin film forming apparatuses that use CVD or PVD methods are well known for forming thin films on substrates on which thin films are to be formed.
A device using the PVD method has the advantage of being able to form a dense and strong thin film in a high vacuum.
これら、CVD法やPVD法などを利用した薄膜形成装
置としては、従来より種々のものが提案され、その方法
も極めて多岐にわたっているが、何れも形成された薄膜
と被薄膜形成基板(以下、基板と称す)との密着性が弱
かったり、あるいは。Various types of thin film forming apparatuses using CVD, PVD, etc. have been proposed in the past, and the methods are extremely diverse. or
耐熱性の無いプラスチックフィルム等の基板への薄膜形
成が困難であったり、あるいは形成された薄膜の特性が
不均一であるなどの問題があった。There have been problems in that it is difficult to form a thin film on a substrate such as a plastic film that does not have heat resistance, or that the properties of the formed thin film are non-uniform.
そこで、これらの問題を解決するため、上記方法を発展
させた薄膜形成装置として、蒸発源と被蒸着物との間に
高周波電磁界を発生させて活性あるいは不活性ガス中で
蒸発した物質をイオン化して真空蒸着を行ない被蒸着物
に蒸発物質を堆積させて薄膜を形成する、所謂イオンブ
レーティング法を利用した薄膜形成装置や、また、蒸発
源と被蒸着物との間にさらに直流電圧を印加するDCイ
オンブレーティング法を利用した薄膜形成装置等が提案
されている(例えば、特公昭52−29971号公報、
特公昭52−29091号公報)。Therefore, in order to solve these problems, we developed a thin film forming apparatus that developed the above method by generating a high-frequency electromagnetic field between the evaporation source and the target material to ionize the material evaporated in active or inert gas. There are thin film forming apparatuses that use the so-called ion blating method, which performs vacuum evaporation and deposits evaporated substances on the object to form a thin film. Thin film forming apparatuses that utilize a DC ion brating method have been proposed (for example, Japanese Patent Publication No. 52-29971,
(Special Publication No. 52-29091).
また、さらに発展された薄膜形成装置としては、被薄膜
形成基板を蒸発源に対向させて対向電極に保持し、この
対向電極と蒸発源との間にグリッドを配置すると共に、
このグリッドと蒸発源との間に熱電子発生用のフィラメ
ントを配し、上記グリッドをフィラメントに対して正電
位にして薄膜形成を行なう装置が提案されている(特開
昭59−89763号公報)。Further, as a further developed thin film forming apparatus, the thin film forming substrate is held on a counter electrode facing the evaporation source, and a grid is arranged between the counter electrode and the evaporation source.
An apparatus has been proposed in which a filament for generating thermionic electrons is disposed between the grid and the evaporation source, and the grid is set at a positive potential with respect to the filament to form a thin film (Japanese Patent Application Laid-open No. 89763/1983). .
この薄膜形成装置では、蒸発源から蒸発した蒸発物質は
、先ずフィラメントからの熱電子によりイオン化され、
このイオン化された蒸発物質は、グリッドを通過するこ
とにより、グリッドから対向電極に向かう電界の作用に
より加速されて被薄膜形成基板に衝突し、密着性の良い
薄膜が形成されるという特徴を有している。In this thin film forming apparatus, the evaporated substance evaporated from the evaporation source is first ionized by thermionic electrons from the filament.
This ionized evaporated substance has the characteristic that when it passes through the grid, it is accelerated by the action of the electric field from the grid toward the counter electrode and collides with the substrate on which the thin film is to be formed, forming a thin film with good adhesion. ing.
しかしながら、前述した従来の薄膜形成装置では、ガス
の導入が、装置の外壁の一端から行われており、かかる
手段を用いた場合、導入されたガスの分布及び装置内の
放電が装置内の幾何学的形状に左右され、均一となりが
たいため、得られる薄膜の特性が不均一なものが得られ
やすく、また、装置内の幾何学的形状が変化した場合、
薄膜の特性の再現性が不十分となる等、理想とする薄膜
形成を十分成し得ないという欠点があった。However, in the conventional thin film forming apparatus described above, gas is introduced from one end of the outer wall of the apparatus, and when such a means is used, the distribution of the introduced gas and the discharge within the apparatus are limited by the geometry within the apparatus. Because it is difficult to achieve uniformity due to the geometrical shape, the obtained thin film tends to have non-uniform properties, and if the geometrical shape inside the device changes,
There were drawbacks such as insufficient reproducibility of thin film characteristics and the inability to form an ideal thin film.
また、従来装置では、活性ガスを導入した場合、蒸発物
質やターゲット表面が変質し、成膜が不安定になるとい
う欠点があった。In addition, conventional apparatuses have the disadvantage that when an active gas is introduced, the evaporated substances and the target surface are altered, making film formation unstable.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、基板
に対して極めて強い密着性をもった薄膜を形成でき、耐
熱性の無いプラスチックフィルム等も基板として用いる
ことができ、且つ、均一な特性を持った薄膜が安定して
得られ、薄膜の特性の再現性も向上させることができる
、新規な構成の薄膜形成装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of forming a thin film with extremely strong adhesion to a substrate, allowing the use of non-heat resistant plastic films, etc. as a substrate, and providing a uniform film. It is an object of the present invention to provide a thin film forming apparatus with a novel configuration, which can stably obtain a thin film with characteristics and improve the reproducibility of the thin film characteristics.
上記目的を達成するため、本願の請求項1記載の薄膜形
成装置では、真空槽と、この真空槽内において蒸発物質
を蒸発させるための蒸発源と、上記真空槽内に配置され
基板を上記蒸発源に対向するように保持する対電極と、
上記蒸発源と上記対電極との間に配備され蒸発物質を通
過させうるグリッドと、このグリッドと上記蒸発源との
間に配置された熱電子発生用のフィラメントと、このフ
ィラメント及び上記蒸発源を取り囲む中空の壁を有する
円筒形シールドと、上記シールド壁内部に活性ガス若し
くは不活性ガス、あるいはこれら両者の混合ガスを導入
する手段とを備え、上記シールドの蒸発源側の壁面には
導入されたガスを放出するための複数個の細孔が均一に
設けられ、且つ。In order to achieve the above object, the thin film forming apparatus according to claim 1 of the present application includes a vacuum chamber, an evaporation source for evaporating the evaporation substance in the vacuum chamber, and a substrate disposed in the vacuum chamber to evaporate the substrate. a counter electrode held opposite the source;
a grid disposed between the evaporation source and the counter electrode to allow the evaporation substance to pass; a filament for generating thermionic electrons disposed between the grid and the evaporation source; A cylindrical shield having a surrounding hollow wall, and a means for introducing an active gas, an inert gas, or a mixture of both into the inside of the shield wall, and a means for introducing an active gas, an inert gas, or a mixture of both gases into the inside of the shield wall, and a means for introducing an active gas, an inert gas, or a mixture of both gases into the wall surface of the shield on the evaporation source side. A plurality of pores for releasing gas are uniformly provided, and.
上記グリッドの電位が、上記対電極の電位と上記フィラ
メントの電位に対し正電位となるよう所定の電位関係と
させる電源手段を備えたことを特徴とする。The apparatus is characterized in that it includes a power supply means for establishing a predetermined potential relationship such that the potential of the grid is positive with respect to the potential of the counter electrode and the potential of the filament.
また、請求項2記載の薄膜形成装置では、請求項1記載
の薄膜形成装置において、中空円筒形シールド内部に複
数個の円筒形メツシュを設置したことを特徴とする。A thin film forming apparatus according to a second aspect of the invention is characterized in that, in the thin film forming apparatus according to the first aspect, a plurality of cylindrical meshes are installed inside the hollow cylindrical shield.
また、水頭の請求項3記載の薄膜形成装置では、真空槽
と、この真空槽内において蒸発物質を蒸発させるための
蒸発源と、上記真空槽内に配置され基板を上記蒸発源に
対向するように保持する対電極と、上記蒸発源と上記対
電極との間に配備され蒸発物質を通過させうるグリッド
と、このグリッドと上記蒸発源との間に配置された熱電
子発生用のフィラメントと、このフィラメント及び上記
蒸発源を取り囲み且つ基板側とフィラメント及び蒸発源
側の2つの部分に分割された中空の壁を有する円筒形シ
ールドと、上記シールドの外部に配備された排気口と、
上記シールドの壁の基板側の中空部に活性ガス、フィラ
メント及び蒸発源側の中空部に不活性ガスを不活性ガス
の導入量が活性ガスの導入量よりも高くなるように導入
する手段とを備え、上記シールドの内側の壁面には導入
されたガスを放出するための複数個の細孔が均一に設け
られ、且つ上記グリッドの電位が、上記対電極の電位と
上記フィラメントの電位に対し正電位となるよう所定の
電位関係とさせる電源手段を備えたことを特徴とする。The thin film forming apparatus according to claim 3 of the present invention includes a vacuum chamber, an evaporation source for evaporating the evaporation substance in the vacuum chamber, and a substrate disposed in the vacuum chamber so as to face the evaporation source. a counter electrode held between the evaporation source and the counter electrode, a grid disposed between the evaporation source and the counter electrode and capable of passing the evaporated substance, and a filament for generating thermionic electrons disposed between the grid and the evaporation source; a cylindrical shield surrounding the filament and the evaporation source and having a hollow wall divided into two parts, one on the substrate side and the other on the filament and evaporation source side; an exhaust port disposed outside the shield;
Means for introducing an active gas into the hollow part on the substrate side of the wall of the shield, and an inert gas into the hollow part on the filament and evaporation source side so that the amount of inert gas introduced is higher than the amount of active gas introduced. A plurality of pores for releasing the introduced gas are uniformly provided on the inner wall surface of the shield, and the potential of the grid is positive with respect to the potential of the counter electrode and the potential of the filament. The present invention is characterized in that it includes a power supply means for establishing a predetermined potential relationship so that the potentials are the same.
また、請求項4記載の薄膜形成装置では、請求項3記載
の薄膜形成装置において、蒸発源に替えてターゲットを
配備し、上記ターゲットの電位をグリッド、対電極及び
フィラメントに対して負電位とする手段を有することを
特徴とする。Further, in the thin film forming apparatus according to claim 4, in the thin film forming apparatus according to claim 3, a target is provided in place of the evaporation source, and the potential of the target is set to be a negative potential with respect to the grid, the counter electrode, and the filament. It is characterized by having means.
以下、本発明による薄膜形成装置の構成及び作用につい
て、より詳細に説明する。Hereinafter, the structure and operation of the thin film forming apparatus according to the present invention will be explained in more detail.
請求項1記載の薄膜形成装置は、前述したように、真空
槽と、対電極と、グリッドと、熱電子発生用のフィラメ
ントと、蒸発源(単数又は複数)と、上記フィラメント
及び上記蒸発源を取り囲む中空の壁を有する円筒形シー
ルドと、上記シールド壁内部にガスを導入する手段とを
備え、このシールドの蒸発源側の壁面には導入されたガ
スを放出するための複数個の細孔が均一に設けられてお
り、且つ、グリッド及び対電極、フィラメントの間を所
定の電位関係とする電源手段を備えた構成となっている
。As described above, the thin film forming apparatus according to claim 1 includes a vacuum chamber, a counter electrode, a grid, a filament for generating thermionic electrons, an evaporation source (single or plural), and the filament and the evaporation source. A cylindrical shield having a surrounding hollow wall, and means for introducing gas into the shield wall, and a wall surface of the shield on the evaporation source side has a plurality of pores for releasing the introduced gas. The electrodes are arranged uniformly and are provided with a power supply means that maintains a predetermined potential relationship between the grid, the counter electrode, and the filament.
そして、上記シールド壁内部には、活性ガス若しくは不
活性ガス、あるいはこれら両者の混合ガスが導入され、
蒸発源側の壁面に設けられた細孔から真空槽内に均一に
上記ガスが導入される。Then, an active gas, an inert gas, or a mixture of both is introduced into the shield wall,
The gas is uniformly introduced into the vacuum chamber through the pores provided in the wall on the side of the evaporation source.
上記対電極は真空槽内に配備され、被蒸着基板を蒸発源
と対向させた状態で保持している。The counter electrode is placed in a vacuum chamber and holds the substrate to be deposited facing the evaporation source.
上記グリッドは、蒸発物質を通過させうるものであって
、蒸発源と対電極の間に配備され、電源手段により対電
極及びフィラメントの電位に対して正電位にされる。The grid, through which the evaporated substance can pass, is arranged between the evaporation source and the counter electrode and is brought to a positive potential with respect to the potentials of the counter electrode and the filament by means of a power source.
熱電子発生用のフィラメントは、真空槽内の、上記グリ
ッドと蒸発源の間に配備され、このフィラメントにより
発生する熱電子は、蒸発源からの蒸発物質の一部をイオ
ン化するのに供される。A filament for generating thermionic electrons is arranged between the grid and the evaporation source in the vacuum chamber, and the thermionic electrons generated by the filament are used to ionize a portion of the evaporated material from the evaporation source. .
蒸発源からの蒸発物質は、その一部がフィラメントから
の電子により正イオンにイオン化される。A portion of the evaporated material from the evaporation source is ionized into positive ions by electrons from the filament.
このように一部イオン化された蒸発物質は、グリッドを
通過し、更にイオン化されたガスにより正イオン化を促
進され、グリッド−基板間の電界の作用により基板の方
へと加速される。The evaporated substance partially ionized in this way passes through the grid, is further promoted to positive ionization by the ionized gas, and is accelerated toward the substrate by the action of the electric field between the grid and the substrate.
尚、フィラメントからの電子は、フィラメント温度に対
応する運動エネルギーを持ってフィラメントから放射さ
れるので、正電位のグリッドに直ちに吸引されずにこれ
を通過し、グリッドによるクーロン力により引き戻され
、更にグリッドを通過し、と言うように、グリッドを中
心として振動運動を繰り返し、遂にはグリッドに吸収さ
れる。Note that electrons from the filament are emitted from the filament with kinetic energy corresponding to the filament temperature, so they are not immediately attracted to the positive potential grid, but pass through it, are pulled back by the Coulomb force of the grid, and are further drawn back by the grid. It passes through the grid, repeats vibrational motion around the grid, and is finally absorbed by the grid.
したがって、フィラメントからの電子は基板へは達せず
、基板は熱電子による電子衝撃を受けないので、其れに
よる加熱がなく、基板の温度上昇が防止でき、プラスチ
ックのような耐熱性のない材質のものでも基板として用
いることができる。Therefore, the electrons from the filament do not reach the substrate, and the substrate is not subjected to electron bombardment by thermionic electrons, so there is no heating due to thermionic electrons, and the temperature of the substrate can be prevented from rising. Any material can also be used as a substrate.
さらに、この薄膜形成装置では、フィラメント及び蒸発
源がシールドに取り囲まれており、且つ均一なガス導入
を行うことが可能なため、上記イオン化が装置の幾何学
的な因子によって受ける影響を小さくすることが可能と
なり、均一な特性を持った薄膜が安定して得られ、且つ
薄膜の特性の再現性も向上させることができる。Furthermore, in this thin film forming apparatus, the filament and evaporation source are surrounded by a shield, and uniform gas introduction is possible, so that the influence of the geometrical factors of the apparatus on the ionization is reduced. This makes it possible to stably obtain a thin film with uniform properties and improve the reproducibility of the properties of the thin film.
次に、請求項2記載の薄膜形成装置によれば、上記請求
項1記載の薄膜形成装置の構成に加えて、シールド壁内
部に複数個のメツシュが設置されているため、導入され
たガスが上記メツシュに衝突して拡散が促進され、多種
類のガスの混合を効率良く行うことが可能であり、した
がって、薄膜の特性の均一性をさらに向上させることが
可能である。Next, according to the thin film forming apparatus according to claim 2, in addition to the structure of the thin film forming apparatus according to claim 1, a plurality of meshes are installed inside the shield wall, so that the introduced gas is Diffusion is promoted by colliding with the mesh, and it is possible to efficiently mix many types of gases, and therefore, it is possible to further improve the uniformity of the properties of the thin film.
次に、請求項3記載の薄膜形成装置は、真空槽と、対電
極と、グリッドと、熱電子発生用のフィラメントと、蒸
発源(単数又は複数)と、上記フィラメント及び上記蒸
発源を取り囲む、基板側とフィラメント及び蒸発源側の
2つの部分に分割された中空の壁を有する円筒形シール
ドと、上記シールドの壁の基板側の中空部に活性ガス、
フィラメント及び蒸発源側の中空部に不活性ガスを導入
する手段を備え、このシールドの内側の壁面に、導入さ
れたガスを数比するための複数個の細孔が均一に設けら
れており、且つ、グリッド及び対電極、フィラメントの
間を所定の電位関係とする電源手段を備えた構成となっ
ている。Next, the thin film forming apparatus according to claim 3 includes a vacuum chamber, a counter electrode, a grid, a filament for generating thermionic electrons, an evaporation source (single or plural), and surrounding the filament and the evaporation source. A cylindrical shield having a hollow wall divided into two parts, one on the substrate side and one on the filament and evaporation source side, and an active gas in the hollow part on the substrate side of the wall of the shield,
A means for introducing an inert gas into the hollow part on the side of the filament and the evaporation source is provided, and a plurality of pores are uniformly provided on the inner wall surface of the shield to quantify the introduced gas, In addition, the structure includes a power supply means for establishing a predetermined potential relationship between the grid, the counter electrode, and the filament.
上記シールドの壁の基板側の中空部には活性ガスが導入
され、フィラメント及び蒸発源側の中空部には不活性ガ
スが導入され、内側の壁面に設けられた細孔から真空槽
内に夫々のガスが均一に導入される。この際、排気口が
シールドの外側にあるため、シールド内のガスはシール
ド上部の開口部から排出されることとなり、不活性ガス
の導入量を活性ガスの導入量より大きくすれば上記フィ
ラメント及び上記蒸発源の近傍においては不活性ガスの
濃度を活性ガスの濃度よりも高くすることが可能である
。An active gas is introduced into the hollow part on the substrate side of the wall of the shield, an inert gas is introduced into the hollow part on the filament and evaporation source side, and they are respectively introduced into the vacuum chamber from the pores provided on the inner wall. of gas is uniformly introduced. At this time, since the exhaust port is on the outside of the shield, the gas inside the shield will be exhausted from the opening at the top of the shield.If the amount of inert gas introduced is larger than the amount of active gas introduced, the above filament and the above It is possible to make the concentration of inert gas higher than the concentration of active gas in the vicinity of the evaporation source.
上記対電極は真空槽内に配備され、被蒸着基板を蒸発源
と対向させた状態で保持している。The counter electrode is placed in a vacuum chamber and holds the substrate to be deposited facing the evaporation source.
上記グリッドは、蒸発物質を通過させうるちのであって
、蒸発源と対電極の間に配備され、電源手段により対電
極及びフィラメントの電位に対して正電位にされる。The grid, through which the evaporated substance passes, is arranged between the evaporation source and the counter electrode and is brought to a positive potential with respect to the potentials of the counter electrode and the filament by power supply means.
熱電子発生用のフィラメントは、真空槽内の、上記グリ
ッドと蒸発源の間に配備され、このフィラメントにより
発生する熱電子は、蒸発源からの蒸発物質の一部をイオ
ン化するのに供される。A filament for generating thermionic electrons is arranged between the grid and the evaporation source in the vacuum chamber, and the thermionic electrons generated by the filament are used to ionize a portion of the evaporated material from the evaporation source. .
蒸発源からの蒸発物質は、その一部がフィラメントから
の電子により正イオンにイオン化される。A portion of the evaporated material from the evaporation source is ionized into positive ions by electrons from the filament.
このように一部イオン化された蒸発物質は、グリッドを
通過し、更にイオン化されたガスにより正イオン化を促
進され、グリッド−基板間の電界の作用により基板の方
へと加速される。The evaporated substance partially ionized in this way passes through the grid, is further promoted to positive ionization by the ionized gas, and is accelerated toward the substrate by the action of the electric field between the grid and the substrate.
尚、フィラメントからの電子は、フィラメント温度に対
応する運動エネルギーを持ってフィラメントから放射さ
れるので、正電位のグリッドに直ちに吸引されずにこれ
を通過し、グリッドによるクーロン力により引き戻され
、更にグリッドを通過し、と言うように、グリッドを中
心とし、て振動運動を繰り返し、遂にはグリッドに吸収
される。Note that electrons from the filament are emitted from the filament with kinetic energy corresponding to the filament temperature, so they are not immediately attracted to the positive potential grid, but pass through it, are pulled back by the Coulomb force of the grid, and are further drawn back by the grid. It passes through the grid, repeats the vibrating motion around the grid, and is finally absorbed by the grid.
したがって、フィラメントからの電子は基板へは達せず
、基板は熱電子による電子衝撃を受けないので、其れに
よる加熱がなく、基板の温度上昇が防止でき、プラスチ
ックのような耐熱性のない材質のものでも基板として用
いることができる。Therefore, the electrons from the filament do not reach the substrate, and the substrate is not subjected to electron bombardment by thermionic electrons, so there is no heating due to thermionic electrons, and the temperature of the substrate can be prevented from rising. Any material can also be used as a substrate.
さらに、この薄膜形成装置では、フィラメント及び蒸発
源がシールドに取り囲まれており、且つ均一なガス導入
を行うことが可能なため、上記イオン化が装置の幾何学
的な因子によって受ける影響を小さくすることが可能と
なり、均一な特性を持った薄膜が安定して得られ、且つ
薄膜の特性の再現性も向上させることができる。Furthermore, in this thin film forming apparatus, the filament and evaporation source are surrounded by a shield, and uniform gas introduction is possible, so that the influence of the geometrical factors of the apparatus on the ionization is reduced. This makes it possible to stably obtain a thin film with uniform properties and improve the reproducibility of the properties of the thin film.
また、フィラメント及び蒸発源の近傍では不活性ガスの
濃度が活性ガスの濃度よりも高いため、活性ガスによる
フィラメントの消耗及び蒸発物質の変質が抑制され、安
定した成膜を行うことが可能となる。In addition, since the concentration of inert gas is higher than the concentration of active gas near the filament and evaporation source, consumption of the filament and alteration of the evaporated material due to active gas are suppressed, making it possible to perform stable film formation. .
次に、請求項4記載の薄膜形成装置は、上述の請求項3
記載の薄膜形成装置の蒸発源に替えてターゲットを配備
し、上記ターゲットの電位をグリッド、対電極及びフィ
ラメントに対して負電位とする手段を有することを特徴
とするものであり、その他の構成については同様のもの
である。Next, the thin film forming apparatus according to claim 4 is the thin film forming apparatus according to claim 3 described above.
A target is provided in place of the evaporation source of the thin film forming apparatus described above, and the apparatus is characterized by having means for setting the potential of the target to a negative potential with respect to the grid, the counter electrode, and the filament, and other configurations. are similar.
この装置においては、ターゲットは導電性を有する母材
(単体または化合物)で構成され、その電位はグリッド
、対電極及びフィラメントに対して負電位であり、フィ
ラメント−グリッド間を飛行する熱電子により(正)イ
オン化されたイオンの一部はターゲット表面へと拡散し
、高速でターゲット表面をスパッタする。In this device, the target is composed of a conductive base material (single substance or compound), and its potential is negative with respect to the grid, counter electrode, and filament, and thermionic electrons flying between the filament and the grid ( Positive) Some of the ionized ions diffuse to the target surface and sputter the target surface at high speed.
このイオンによりスパッタされたターゲットを構成する
粒子は、その一部が、フィラメントからの電子により正
イオンにイオン化される。そして、このように一部イオ
ン化されたターゲットからの粒子は、グリッドを通過し
、更にイオン化されたガスにより正イオン化を促進され
、グリッド−基板間の電界の作用により基板の方へと加
速される。A part of the particles constituting the target sputtered by these ions are ionized into positive ions by electrons from the filament. The partially ionized particles from the target pass through the grid, are further promoted to become positively ionized by the ionized gas, and are accelerated toward the substrate by the action of the electric field between the grid and the substrate. .
尚、この薄膜形成装置においても、フィラメント及びタ
ーゲットがシールドに取り囲まれており、かつ均一なガ
ス導入を行うことが可能なため、上記イオン化が装置の
幾何学的因子によって受ける影響を小さくすることが可
能となり、均一な特性を持った薄膜が安定して得られ、
且つ薄膜の特性の再現性も向上させることができる。In addition, in this thin film forming apparatus, the filament and target are surrounded by a shield, and uniform gas introduction is possible, so that the influence of the geometric factors of the apparatus on the ionization can be reduced. This makes it possible to stably obtain thin films with uniform properties.
Moreover, the reproducibility of thin film characteristics can also be improved.
また、フィラメント及びターゲットの近傍では不活性ガ
スの濃度が活性ガスの濃度よりも高いため、活性ガスに
よるフィラメントの消耗及び蒸発物質の変質が抑制され
、安定した成膜を行うことが可能となる。Furthermore, since the concentration of the inert gas is higher than the concentration of the active gas in the vicinity of the filament and the target, consumption of the filament and alteration of the evaporated substance due to the active gas are suppressed, making it possible to perform stable film formation.
以下、図示の各実施例について詳細に説明する。 Each of the illustrated embodiments will be described in detail below.
第1図は請求項1記載の発明の一実施例を示す薄膜形成
装置の概略的構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a thin film forming apparatus showing an embodiment of the invention.
第1図において、ベースプレート2とペルジャー3とは
バッキング4を介して一体化され真空槽1を形成してい
る。ここで、ベースプレート2の中央部には孔2aが形
成されて、図示しない真空排気系に連結され、真空槽1
内の気密性を維持している。そして、このような真空槽
1内には上方から下方に向けて順に対電極10と、グリ
ッド11と、フィラメント12と、蒸発源13が適宜間
隔をあけて設けられており、これらの部材は各々支持体
を兼用する電極14,15,16,17により水平状態
に保持されている。これらの電極14.15,16.1
7は何れもベースプレート2との電気的な絶縁性を保つ
状態でベースプレート2を貫通して真空槽lの外部に引
き出されている。In FIG. 1, a base plate 2 and a Pelger 3 are integrated with a backing 4 interposed therebetween to form a vacuum chamber 1. Here, a hole 2a is formed in the center of the base plate 2, and is connected to a vacuum exhaust system (not shown), and is connected to a vacuum chamber 1.
Maintains airtightness inside. In the vacuum chamber 1, a counter electrode 10, a grid 11, a filament 12, and an evaporation source 13 are provided in order from above to below at appropriate intervals, and each of these members It is held in a horizontal state by electrodes 14, 15, 16, and 17 which also serve as supports. These electrodes 14.15, 16.1
7 are drawn out to the outside of the vacuum chamber 1 through the base plate 2 while maintaining electrical insulation with the base plate 2.
即ち、これらの電極14,15,16.17は真空槽1
の内外の電気的な接続・給電を行うもので、その他の配
線具と共に導電手段となりうるものであり、ベースプレ
ート2の貫通部においては気密性が確保されている。That is, these electrodes 14, 15, 16, 17 are connected to the vacuum chamber 1.
It performs electrical connection and power supply between the inside and outside of the base plate 2, and can serve as a conductive means together with other wiring fittings, and airtightness is ensured at the penetrating portion of the base plate 2.
ここで、前記電極の内、一対の電極17により支持され
た蒸発源13は蒸発物質を蒸発させるためのものであり
、例えばタングステン、モリブデンなどの金属をコイル
状に形成してなる抵抗加熱式として構成されている。も
っともコイル状にかえて、ボート状に形成したものでも
よい。また、このような蒸発源に替えて電子ビーム蒸発
源など、従来の真空蒸着方式で用いられている蒸発源を
適宜使用することができる。Here, among the electrodes, the evaporation source 13 supported by a pair of electrodes 17 is for evaporating the evaporation substance, and is a resistance heating type formed by forming a metal such as tungsten or molybdenum into a coil shape. It is configured. However, it may be formed into a boat shape instead of a coil shape. Further, instead of such an evaporation source, an evaporation source used in a conventional vacuum evaporation method, such as an electron beam evaporation source, can be used as appropriate.
一方、一対の電極16の間には、タングステンなどによ
る熱電子発生用のフィラメント12が支持されている。On the other hand, a filament 12 made of tungsten or the like for generating thermoelectrons is supported between the pair of electrodes 16 .
このフィラメント12の形状は、複数本の線状のフィラ
メントを平行に配列したり、あるいは網目状にしたりす
るなどして、蒸発源から蒸発した蒸発物質の粒子の広が
りをカバーするように定められている。The shape of the filament 12 is determined by arranging a plurality of linear filaments in parallel or forming a mesh so as to cover the spread of particles of the evaporated substance evaporated from the evaporation source. There is.
また、支持体兼用電極15には、グリッド11が支持さ
れており、このグリッド11は、蒸発物質を通過させう
る形状にその形状が定められているが、この例では網目
状である。Further, a grid 11 is supported on the support electrode 15, and the grid 11 has a shape that allows the evaporated substance to pass through, and in this example, it has a mesh shape.
また、電極14には対電極10が支持されており、この
対電極10には、上記蒸発源13に対向する面側(図で
は下面側)に位置させて、薄膜を形成すべき基板18が
適宜の方法により保持されている。この状態を蒸発源1
3の側から見れば、基板18の背後に対電極10が配備
されることになる。Further, a counter electrode 10 is supported on the electrode 14, and a substrate 18 on which a thin film is to be formed is placed on the counter electrode 10 on the side facing the evaporation source 13 (lower side in the figure). It is maintained by an appropriate method. This state is evaporation source 1
When viewed from the side of 3, the counter electrode 10 is placed behind the substrate 18.
さて、上述の各支持体兼用の電極14,15゜16.1
7は導電体であって電極としての役割を兼ねており、そ
れらの真空槽外へ突出した端部間は図示のように種々の
電源に接続されている。Now, the above-mentioned electrodes 14, 15°16.1 which also serve as supports
Reference numeral 7 is a conductor which also serves as an electrode, and the ends thereof protruding outside the vacuum chamber are connected to various power sources as shown.
先ず、蒸発源13は一対の電極17を介して蒸発用電源
20に接続されている。次に、直流電源21が設けられ
ており、この直流電源21の正極側は電極15を介して
グリッド11に、直流電源23の負極側は電極14を介
して対電極10に接続されている。First, the evaporation source 13 is connected to an evaporation power source 20 via a pair of electrodes 17. Next, a DC power source 21 is provided, and the positive side of this DC power source 21 is connected to the grid 11 via an electrode 15, and the negative side of the DC power source 23 is connected to the counter electrode 10 via an electrode 14.
即ち、グリッド11の電位は対電極10の電位に対して
正電位となるように設定されている。これにより、グリ
ッド11と対電極10間の電界はグリッド11側から対
電極10側へと向かうものとなる。That is, the potential of the grid 11 is set to be positive with respect to the potential of the counter electrode 10. Thereby, the electric field between the grid 11 and the counter electrode 10 is directed from the grid 11 side to the counter electrode 10 side.
そして、電極15により支持されたグリッド11は蒸発
物質を通過させうる形状、例えば網目状に形成されてい
る。The grid 11 supported by the electrode 15 has a shape that allows the evaporated substance to pass through, for example, a mesh shape.
また、フィラメント12は一対の電極16を介して直流
電源220両端に接続されている。尚、図中の接地は必
ずしも必要ではない。Furthermore, the filament 12 is connected to both ends of a DC power source 220 via a pair of electrodes 16 . Note that the grounding shown in the figure is not necessarily necessary.
尚、実際には、これらの電気的接続には種々のスイッチ
類を含み、これらの操作により、成膜プロセスを実現す
るのであるが、これらスイッチ類は図中に示されていな
い。In reality, these electrical connections include various switches, and the film forming process is realized by operating these switches, but these switches are not shown in the figure.
真空槽1内には、上記フィラメント12及び上記蒸発源
13を取り囲む中空の壁を有する円筒形のシールド3o
が設置されている。また、周知の方法により、シールド
30の壁内部に活性ガスまたは不活性ガス、あるいは活
性ガスと不活性ガスとの混合ガスを導入しうるように構
成されている。Inside the vacuum chamber 1, there is a cylindrical shield 3o having a hollow wall surrounding the filament 12 and the evaporation source 13.
is installed. Further, the structure is such that an active gas, an inert gas, or a mixed gas of an active gas and an inert gas can be introduced into the wall of the shield 30 by a well-known method.
例えば、シールド30に対しては、0□等の活性ガスを
収納したボンベ6がバルブ7を介して連結されると共に
Ar等の不活性ガスを収納したボンベ8がバルブ9を介
して連結されている。このシールド3oの蒸発源側の壁
面には、上記導入されたガスを放出するための複数個の
細孔が均一に設けられている。For example, to the shield 30, a cylinder 6 containing an active gas such as 0□ is connected via a valve 7, and a cylinder 8 containing an inert gas such as Ar is connected via a valve 9. There is. A plurality of pores for releasing the introduced gas are uniformly provided on the wall surface of the shield 3o on the evaporation source side.
尚、第2図は請求項2記載の発明に対する実施例であり
シールド部分の拡大図を示しており、第2図の構成にお
いては、シールド30のガスが導入される壁の内部に複
数個の円筒形メツシュ33が設置されている。Note that FIG. 2 is an embodiment of the invention as claimed in claim 2, and shows an enlarged view of the shield portion. In the configuration of FIG. A cylindrical mesh 33 is installed.
以下、第1図に示す構成の装置例による薄膜形成につい
て説明する。Hereinafter, thin film formation using an example of the apparatus having the configuration shown in FIG. 1 will be described.
先ず、ペルジャー3を開き、第1図のごとく、薄膜を形
成すべき基板18を対電極10に保持させると共に蒸発
源13に蒸発物質を取り付ける。First, the Pelger 3 is opened, and as shown in FIG. 1, the substrate 18 on which a thin film is to be formed is held on the counter electrode 10, and an evaporation substance is attached to the evaporation source 13.
この蒸発物質を構成する母材と、導入ガス種の組合せは
勿論どのような薄膜を形成するかに応じて定められる。The combination of the base material constituting the evaporated substance and the type of introduced gas is of course determined depending on what kind of thin film is to be formed.
例えば、A1□0.薄膜を形成する場合には、蒸発物質
としてアルミニウム(A1)を、不活性ガスとしてアル
ゴン(Ar)を、活性ガスとして酸素(02)を選択で
きる。また、In2O。For example, A1□0. When forming a thin film, aluminum (A1) can be selected as the evaporator, argon (Ar) can be selected as the inert gas, and oxygen (02) can be selected as the active gas. Also, In2O.
薄膜を形成する場合には、蒸発物質としてインジウム(
In)、導入ガスとして酸素を選択することができる。When forming a thin film, indium (
In), oxygen can be selected as the introduced gas.
さて、基板及び蒸発物質を取り付けた後、ペルジャー3
が閉じられ、真空槽1内は予め104〜10−’Tor
rの圧力にされ、これに必要−に応じて、活性ガス、若
しくは不活性ガス、あるいはこれらの混合ガスがシール
ド3oの壁面の細孔から10−2〜10−’Torrの
圧力で導入される。ここでは、説明の具体性のため、導
入ガスは、例えばアルゴンなどの不活性ガスであるとす
る。Now, after installing the substrate and evaporation material, Pelger 3
is closed, and the inside of the vacuum chamber 1 is preliminarily heated to 104 to 10-'Tor.
r, and as required, an active gas, an inert gas, or a mixture thereof is introduced through the pores in the wall of the shield 3o at a pressure of 10-2 to 10-'Torr. . Here, for the sake of concreteness, it is assumed that the introduced gas is an inert gas such as argon.
この雰囲気状態において、電源を作動させると、グリッ
ド11には直流型[21によって正の電位が印加され、
フィラメントエ2には電源22により電流が流される。When the power supply is activated in this atmospheric state, a positive potential is applied to the grid 11 by the DC type [21,
A current is passed through the filament 2 by a power source 22.
そして、フィラメント12は抵抗加熱によって加熱され
、熱電子を放射する。The filament 12 is then heated by resistance heating and emits thermoelectrons.
また、蒸発源13も電源20からの電流によって加熱さ
れ、蒸発物質が蒸発される。Further, the evaporation source 13 is also heated by the current from the power source 20, and the evaporation substance is evaporated.
蒸発源13から蒸発した蒸発物質は広がりをもって基板
18の側へ向かって飛行するが、その−部、及び前記導
入ガスはフィラメント12より放出された熱電子との衝
突によって外殻電子がはじき出され正イオンにイオン化
される。The evaporated substance evaporated from the evaporation source 13 spreads out and flies toward the substrate 18, but the outer shell electrons are ejected by the collision with thermionic electrons emitted from the filament 12, and the outer shell electrons are ejected from the - part and the introduced gas. Ionized into ions.
このように、一部イオン化された蒸発物質はグリッド1
1を通過するが、その際、前述のようにグリッド11の
近傍において上下に振動運動する熱電子、及び前記イオ
ン化された導入ガスの衝突により、さらにイオン化率が
高めらおる。In this way, the partially ionized evaporated material is transferred to grid 1.
1, but at that time, as described above, the ionization rate is further increased due to the collision of the thermionic electrons vibrating up and down in the vicinity of the grid 11 and the ionized introduced gas.
このようにして、正イオンにイオン化された蒸発物質は
、グリッド11から対電極10に向かう電界の作用によ
り基板18に向かって加速され、基板に高エネルギーを
持って衝突付着する。これによって、非常に密着性のよ
い薄膜が形成される。In this way, the evaporated substance ionized into positive ions is accelerated toward the substrate 18 by the action of the electric field directed from the grid 11 toward the counter electrode 10, and collides with the substrate with high energy. This forms a thin film with very good adhesion.
フィラメント12から放出された熱電子は、最終的には
、その大部分がグリッド11に吸収され、一部の熱電子
はグリッド11を通過するが、グリッド11と基板18
との間で、前記電界の作用によって減速されるので、仮
に基板18に到達しても、基板18を加熱するには到ら
ない。Most of the thermoelectrons emitted from the filament 12 are eventually absorbed by the grid 11, and some of the thermoelectrons pass through the grid 11.
Since it is decelerated by the action of the electric field between the two, even if it reaches the substrate 18, it will not heat the substrate 18.
以上のように、第1図に示す構成の薄膜形成装置におい
ては、蒸発物質のイオン化率が極めて高いため、真空槽
内に活性ガスを単独で、あるいは不活性ガスと共に導入
して成膜を行うことにより、蒸発物質と活性ガスを化合
させ、この化合により化合物薄膜を形成する場合にも、
所望の物性を有する薄膜を容易に得ることができる。As described above, in the thin film forming apparatus having the configuration shown in Fig. 1, the ionization rate of the evaporated substance is extremely high, so the active gas is introduced into the vacuum chamber alone or together with an inert gas to form the film. By doing so, when evaporating substances and active gas are combined and a thin compound film is formed by this combination,
A thin film having desired physical properties can be easily obtained.
尚、真空槽内のガスのイオン化には、フィラメントによ
る熱電子が有効に寄与するので、1O−4Torr以下
の圧力の高真空下においても蒸発物質のイオン化が可能
であり、このため、薄膜の構造も極めて緻密なものとす
ることが可能であり、通常、薄膜の密度はバルクのそれ
より小さいとされているが、本発明の薄膜形成装置によ
れば、バルクの密度に極めて近い密度が得られることも
大きな特徴の一つである。さらに、このような高真空下
で成膜を行えることにより、薄膜中へのガス分子の取り
込みを極めて少なくすることができ、高純度の薄膜を得
ることができる。Note that the thermoelectrons generated by the filament effectively contribute to the ionization of the gas in the vacuum chamber, so it is possible to ionize the evaporated substance even under a high vacuum with a pressure of 10-4 Torr or less. The density of a thin film is usually considered to be smaller than that of a bulk film, but according to the thin film forming apparatus of the present invention, a density extremely close to that of a bulk film can be obtained. This is also one of its major features. Furthermore, by performing film formation under such a high vacuum, the incorporation of gas molecules into the thin film can be extremely reduced, and a highly pure thin film can be obtained.
また、フィラメント及び蒸発源がシールドに取り囲まれ
ており、且つ均一なガス導入を行うことが可能なため、
前記イオン化が装置の幾何学的な因子によって受ける影
響を小さくすることが可能となり、均一な特性を持った
薄膜が安定して得られ、且つ薄膜の特性の再現性も向上
させることができる。In addition, the filament and evaporation source are surrounded by a shield, and uniform gas introduction is possible.
It becomes possible to reduce the influence of the geometric factors of the device on the ionization, stably obtain a thin film with uniform properties, and improve the reproducibility of the properties of the thin film.
また、第2図に示すシールド構造の装置では、多種類の
ガスを導入する場合、極めて効率良くガスの混合を行う
ことが可能であり、従って、反応性成膜を行う場合の薄
膜の特性を極めて均一にすることができる。In addition, the device with the shield structure shown in Figure 2 can mix the gases extremely efficiently when introducing many types of gases, and therefore can improve the characteristics of thin films when performing reactive film formation. It can be made extremely uniform.
以上のように、第1図、第2図に示した本発明の薄膜形
成装置は+ IC,LSIなどを構成する半導体薄膜
や、その電極としての高純度な金属薄膜の形成、さらに
は光学薄膜の形成に極めて適している。As described above, the thin film forming apparatus of the present invention shown in FIGS. It is extremely suitable for the formation of
次に、第3図は請求項3記軟の発明の一実施例を示す薄
膜形成装置の概略的構成図である。Next, FIG. 3 is a schematic diagram of a thin film forming apparatus showing an embodiment of the invention according to claim 3.
この第3図に示す構成の薄膜形成装置と先の第1図に示
した構成の薄膜形成装置との違いは、シールド部の構造
と活性ガス、不活性ガスの導入方法が異なるだけであり
、その他の、ベースプレート2.ペルジャー3、バッキ
ング4、対電極10、グリッド11、フィラメント12
、蒸発源13、支持体兼用電極14,15,16,17
、各種の電源20,21.22等の同符号を付した構成
要素に関しては同一であるので説明を省略す、る。The only difference between the thin film forming apparatus having the structure shown in FIG. 3 and the thin film forming apparatus having the structure shown in FIG. 1 is the structure of the shield part and the method of introducing active gas and inert gas. Other base plates 2. Pelger 3, backing 4, counter electrode 10, grid 11, filament 12
, evaporation source 13, support electrodes 14, 15, 16, 17
, various power supplies 20, 21, 22, etc., which are denoted by the same reference numerals, are the same, and therefore the description thereof will be omitted.
第3図に示す構成の薄膜形成装置おいて、真空槽1内に
は、フィラメント12及び蒸発源13を取り囲む、基板
18側と、フィラメント12及び蒸発源13側の2つの
部分に分割された中空の壁を有する円筒形シールド35
が設置されている。In the thin film forming apparatus having the configuration shown in FIG. 3, there is a hollow space inside the vacuum chamber 1 divided into two parts, one on the substrate 18 side and the other on the filament 12 and evaporation source 13 side, surrounding the filament 12 and the evaporation source 13. Cylindrical shield 35 with walls of
is installed.
この場合、排気用の孔2aは上記シールド35の外部に
ある。また、周知の方法により、上記シ−ルド35の壁
の基板側の中空部35aに活性ガス、フィラメント及び
蒸発源側の中空部35bに不活性ガスを不活性ガスの導
入量が活性ガスの導入量より高くなるように導入する。In this case, the exhaust hole 2a is located outside the shield 35. In addition, by a well-known method, an active gas is introduced into the hollow part 35a on the substrate side of the wall of the shield 35, and an inert gas is introduced into the hollow part 35b on the filament and evaporation source side. Introduce it so that it is higher than the amount.
この際、上記フィラメント12及び上記蒸発源13の近
傍においては不活性ガスの濃度が活性ガスの濃度よりも
高くなる。At this time, the concentration of the inert gas is higher than the concentration of the active gas near the filament 12 and the evaporation source 13.
尚、第3図の例では、シールド35の壁の基板側の中空
部35aに対しては、02等の活性ガスを収納したボン
ベ6がバルブ7を介して連結され、フィラメント及び蒸
発源側の中空部35bに対してはAr等の不活性ガスを
収納したボンベ8がバルブ9を介して連結されている。In the example shown in FIG. 3, a cylinder 6 containing active gas such as 02 is connected via a valve 7 to a hollow part 35a of the wall of the shield 35 on the substrate side, and a cylinder 6 containing an active gas such as 02 is connected to the hollow part 35a of the wall of the shield 35 on the substrate side. A cylinder 8 containing an inert gas such as Ar is connected to the hollow portion 35b via a valve 9.
また、このシールド35の内側の壁面には上記導入され
たガスを放出するための複数個の細孔が均一に設けられ
ている。Further, a plurality of pores for releasing the introduced gas are uniformly provided on the inner wall surface of the shield 35.
次に、第4図は請求項4記載の発明の一実施例を示す薄
膜形成装置の概略的構成図であるが、この薄膜形成装置
は、第3図に示した薄膜形成装置の蒸発源13に替えて
ターゲット4oを設置したものであり、このターゲット
40は支持体兼用電極41により支持され、支持体兼用
電極41は直流電源23の負極側に接続され、直流電源
23の正極側は、支持体兼用電極14に接続されている
。Next, FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a thin film forming apparatus showing an embodiment of the invention as claimed in claim 4. This target 40 is supported by an electrode 41 that also serves as a support, and the electrode 41 that serves as a support is connected to the negative electrode side of the DC power source 23, and the positive electrode side of the DC power source 23 is connected to the support electrode 41. It is connected to the body electrode 14.
尚、その他の同符号を付した構成要素に関しては第3図
に示した装置と同じであるから説明を省略する。It should be noted that other constituent elements with the same reference numerals are the same as those in the apparatus shown in FIG. 3, and therefore their explanations will be omitted.
以下、第3図、第4図に示した構成の薄膜形成装置によ
る薄膜形成について説明する。Thin film formation using the thin film forming apparatus having the configuration shown in FIGS. 3 and 4 will be described below.
先ず、第3図の構成の薄膜形成装置において、ペルジャ
ー3を開き、図示のごとく、薄膜を形成すべき基板18
を対電極10に保持させると共に蒸発源13に蒸発物質
を取り付ける。この蒸発物質を構成する母材と、導入ガ
ス種の組合せは勿論どのような薄膜を形成するかに応じ
て定められる。First, in the thin film forming apparatus having the configuration shown in FIG.
is held on the counter electrode 10, and an evaporation substance is attached to the evaporation source 13. Of course, the combination of the base material constituting the evaporated substance and the introduced gas species is determined depending on what kind of thin film is to be formed.
例えば、A1□03薄膜を形成する場合には、蒸発物質
としてAlを、不活性ガスとしてArを、活性ガスとし
て02を選択できる。また、In2O。For example, when forming an A1□03 thin film, Al can be selected as the evaporation substance, Ar as the inert gas, and 02 as the active gas. Also, In2O.
薄膜を形成する場合には、蒸発物質としてIn、導入ガ
スとして02を選択することができる。When forming a thin film, In may be selected as the evaporation substance and O2 may be selected as the introduced gas.
さて、基板及び蒸発物質を取り付けた後、ペルジャー3
が閉じられ、真空槽1内は予め10−5〜10−’To
rrの圧力にされ、これに必要に応じて、活性ガス、不
活性ガスがシールド35の壁面の細孔から10−2〜1
0−’Torrの圧力で導入される。ここでは、説明の
具体性のため、導入ガスは1例えば活性ガスとして酸素
、不活性ガスとしてArとする。Now, after installing the substrate and evaporation material, Pelger 3
is closed, and the inside of the vacuum chamber 1 is preliminarily set at 10-5 to 10-'To.
The pressure of
It is introduced at a pressure of 0-'Torr. Here, for the sake of concreteness of explanation, the introduced gas is assumed to be 1, for example, oxygen as the active gas and Ar as the inert gas.
この雰囲気状態において、電源を作動させると、グリッ
ド11には直流電源21によって正の電位が印加され、
フィラメント12には電源22により電流が流される。When the power supply is activated in this atmospheric state, a positive potential is applied to the grid 11 by the DC power supply 21,
A current is applied to the filament 12 by a power source 22 .
そして、フィラメント12は抵抗加熱によって加熱され
、熱電子を放射する。The filament 12 is then heated by resistance heating and emits thermoelectrons.
また、蒸発源13も電源20からの電流によって加熱さ
れ、蒸発物質が蒸発される。Further, the evaporation source 13 is also heated by the current from the power source 20, and the evaporation substance is evaporated.
蒸発源13から蒸発した蒸発物質は広がりをもって基板
18の側へ向かって飛行するが、その−部、及び前記導
入ガスはフィラメント12より放出された熱電子との衝
突によって外殻電子がはじきだされ、正イオンにイオン
化される。The evaporated substance evaporated from the evaporation source 13 spreads out and flies toward the substrate 18, but the outer shell electrons of the evaporated material and the introduced gas are repelled by collision with thermionic electrons emitted from the filament 12. , is ionized into positive ions.
このように、一部イオン化された蒸発物質はグリッド1
1を通過するが、その際、前述のように、グリッド11
の近傍において上下に振動運動する熱電子、及び前記イ
オン化された導入ガスの衝突により、さらにイオン化率
が高めら九る。In this way, the partially ionized evaporated material is transferred to grid 1.
1, but at that time, as mentioned above, the grid 11
The ionization rate is further increased by the collision of the thermoelectrons vibrating up and down near the ionized gas and the ionized introduced gas.
このようにして、正イオンにイオン化された蒸発物質は
、グリッド11から対電極1oに向かう電界の作用によ
り基板18に向かって加速され、基板に高エネルギーを
持って衝突付着する。これによって、非常に密着性のよ
い薄膜が形成される。In this way, the evaporated substance ionized into positive ions is accelerated toward the substrate 18 by the action of the electric field directed from the grid 11 toward the counter electrode 1o, and collides with the substrate with high energy. This forms a thin film with very good adhesion.
フィラメント12から放出された熱電子は、最終的には
、その大部分がグリッド11に吸収され、一部の熱電子
はグリッド11を通過するが、グリッド11と基板18
との間で、前記電界の作用によって減速されるので、仮
に基板18に到達しても、基板18を加熱するには到ら
ない。Most of the thermoelectrons emitted from the filament 12 are eventually absorbed by the grid 11, and some of the thermoelectrons pass through the grid 11.
Since it is decelerated by the action of the electric field between the two, even if it reaches the substrate 18, it will not heat the substrate 18.
以上のように、第3図に示す構成の薄膜形成装置におい
ては、蒸発物質のイオン化率が極めて高いため、真空槽
内に活性ガスを不活性ガスと共に導入して成膜を行うこ
とにより、蒸発物質と活性ガスを化合させ、この化合に
より化合物薄膜を形成する場合にも、所望の物性を有す
る薄膜を容易に得ることができる。As described above, in the thin film forming apparatus having the configuration shown in Fig. 3, the ionization rate of the evaporated substance is extremely high, so by introducing an active gas into the vacuum chamber together with an inert gas and forming a film, the evaporation Even when a substance and an active gas are combined and a compound thin film is formed by this combination, a thin film having desired physical properties can be easily obtained.
尚、真空槽内のガスのイオン化には、フィラメントによ
る熱電子が有効に寄与するので、1O−4Torr以下
の圧力の高真空下においても蒸発物質のイオン化が可能
であり、このため、薄膜の構造も極めて緻密なものとす
ることが可能であり、通常、薄膜の密度はバルクのそれ
より小さいとされているが、本発明の薄膜形成装置によ
れば、バルクの密度に極めて近い密度が得られることも
大きな特徴の一つである。さらに、このような高真空下
で成膜を行えることにより、薄膜中へのガス分子の取り
込みを極めて少なくすることができ、高純度の薄膜を得
ることができる。Note that the thermoelectrons generated by the filament effectively contribute to the ionization of the gas in the vacuum chamber, so it is possible to ionize the evaporated substance even under a high vacuum with a pressure of 10-4 Torr or less. The density of a thin film is usually considered to be smaller than that of a bulk film, but according to the thin film forming apparatus of the present invention, a density extremely close to that of a bulk film can be obtained. This is also one of its major features. Furthermore, by performing film formation under such a high vacuum, the incorporation of gas molecules into the thin film can be extremely reduced, and a highly pure thin film can be obtained.
また、フィラメント及び蒸発源がシールドに取り囲まれ
ており、且つ均一なガス導入を行うことが可能なため、
前記イオン化が装置の幾何学的な因子によって受ける影
響を小さくすることが可能となり、均一な特性を持った
薄膜が安定して得られ、且つ薄膜の特性の再現性も向上
させることができる。また、第3図に示すシールド構造
の薄膜形成装置では、フィラメント及び蒸発源の近傍で
は不活性ガスの濃度が活性ガスの濃度よりも高いため、
活性ガスによるフィラメントの消耗及び蒸発物質の変質
が抑制され、安定した成膜を行うことが可能となる。In addition, the filament and evaporation source are surrounded by a shield, and uniform gas introduction is possible.
It becomes possible to reduce the influence of the geometric factors of the device on the ionization, stably obtain a thin film with uniform properties, and improve the reproducibility of the properties of the thin film. In addition, in the thin film forming apparatus with the shield structure shown in FIG. 3, the concentration of inert gas is higher than the concentration of active gas near the filament and the evaporation source.
The consumption of the filament and the deterioration of the evaporated substance due to the active gas are suppressed, making it possible to form a stable film.
次に、第4図に示す構成の薄膜形成装置においては、前
述したように、第3図の装置の蒸発源13に替えてター
ゲット40が設置されている。このターゲット40を構
成する母材と導入ガス種の組合せは勿論どのような薄膜
を形成するかに応じて定められる0例えば、A1□○、
薄膜を形成する場合には、ターゲット40としてAlを
、不活性ガスとしてArを、活性ガスとして02 を選
択できる。また、ZnO薄膜を形成する場合には、ター
ゲットとしてZn、不活性ガスとしてArを。Next, in the thin film forming apparatus having the configuration shown in FIG. 4, a target 40 is installed in place of the evaporation source 13 of the apparatus shown in FIG. 3, as described above. The combination of the base material constituting this target 40 and the type of introduced gas is of course determined depending on what kind of thin film is to be formed.For example, A1□○,
When forming a thin film, Al can be selected as the target 40, Ar as the inert gas, and 02 as the active gas. In addition, when forming a ZnO thin film, Zn is used as a target and Ar is used as an inert gas.
活性ガスとして0□を選択することができる。0□ can be selected as the active gas.
さて、基板及びターゲットを取り付けた後、ペルジャー
3が閉じられ、真空槽1内は予め101〜10−’To
rrの圧力にされ、これに必要に応じて活性ガス、不活
性ガスがシールド35の壁面の細孔から10−2〜10
−’Torrの圧力で導入される。ここでは、説明の具
体性のため、導入ガスは、例えば活性ガスとして酸素、
不活性ガスとしてArとする。Now, after attaching the substrate and the target, the Pelger 3 is closed and the inside of the vacuum chamber 1 is preliminarily set to 101 to 10-'To.
The pressure of
-'Torr pressure. Here, for the sake of concreteness of explanation, the introduced gas is, for example, oxygen as an active gas,
Ar is used as the inert gas.
この雰囲気状態において、電源を作動させると、グリッ
ド11には直流電源21によって正の電位が印加され、
フィラメント12には電源22により電流が流される。When the power supply is activated in this atmospheric state, a positive potential is applied to the grid 11 by the DC power supply 21,
A current is applied to the filament 12 by a power source 22 .
そして、フィラメント12は抵抗加熱によって加熱され
、熱電子を放射する。The filament 12 is then heated by resistance heating and emits thermoelectrons.
真空槽内のAr分子は、フィラメント12より放出され
た熱電子との衝突によって、その外殻電子がはじき出さ
れ、正イオンにイオン化される。このイオンはフィラメ
ント−ターゲット間の電界によりターゲット40の表面
に到達する。一方ターゲット40には負電位が印加され
ているので、ターゲット40の表面には高速のイオンが
衝突し、ターゲット40の母材をスパッタする。Ar molecules in the vacuum chamber collide with thermionic electrons emitted from the filament 12, and their outer shell electrons are ejected and ionized into positive ions. These ions reach the surface of the target 40 due to the electric field between the filament and the target. On the other hand, since a negative potential is applied to the target 40, high-speed ions collide with the surface of the target 40, sputtering the base material of the target 40.
こうしてスパッタされターゲット40から飛散した粒子
は広がりをもって基板18の側へ向かって飛行するが、
その一部、及び前記導入ガスはフィラメント12より放
出された熱電子との衝突によって外殻電子がはじきださ
れ、正イオンにイオン化される。The particles thus sputtered and scattered from the target 40 spread out and fly toward the substrate 18, but
A part of the gas and the introduced gas collide with thermionic electrons emitted from the filament 12, causing outer shell electrons to be ejected and ionized into positive ions.
このように、一部イオン化されたターゲットからの粒子
はグリッド11を通過するが、その際、前述のように、
グリッド11の近傍において上下に振動運動する熱電子
、及び前記イオン化された導入ガスとの衝突により、さ
らにイオン化率が高められる。In this way, particles from the partially ionized target pass through the grid 11, as described above.
The ionization rate is further increased by the collision of the thermoelectrons vibrating up and down in the vicinity of the grid 11 and the ionized introduced gas.
このようにして、正イオンにイオン化されたターゲット
からの粒子は、グリッド11から対電極10に向かう電
界の作用により基板18に向かって加速され、基板に高
エネルギーを持って衝突付着する。これによって、非常
に密着性のよい薄膜が形成される。In this way, particles from the target that have been ionized into positive ions are accelerated toward the substrate 18 by the action of the electric field from the grid 11 toward the counter electrode 10, and collide and adhere to the substrate with high energy. This forms a thin film with very good adhesion.
フィラメント12から放出された熱電子は、最終的には
、その大部分がグリッド、11に吸収され、一部の熱電
子はグリッド11整通過するが、グリラド11と基板1
8との間で、前記電界の作用によって減速されるので、
仮に基板18に到達しても、基板18を加熱するには到
らない。Most of the thermoelectrons emitted from the filament 12 are eventually absorbed by the grid 11, and some of the thermoelectrons pass through the grid 11.
8, it is decelerated by the action of the electric field, so
Even if it reaches the substrate 18, it will not heat the substrate 18.
以上のように、第4図に示す構成の薄膜形成装置におい
ては、ターゲットからの粒子のイオン化率が極めて高い
ため、真空槽内に活性ガスを不活性ガスと共に導入して
成膜を行うことにより、ターゲットからの粒子と活性ガ
スを化合させ、この化合により化合物薄膜を形成する場
合にも、所望の物性を有する薄膜を容易に得ることがで
きる。As mentioned above, in the thin film forming apparatus having the configuration shown in Fig. 4, since the ionization rate of particles from the target is extremely high, film formation is performed by introducing an active gas into a vacuum chamber together with an inert gas. Also, when particles from a target and active gas are combined and a compound thin film is formed by this combination, a thin film having desired physical properties can be easily obtained.
尚、真空槽内のガスのイオン化には、フィラメントによ
る熱電子が有効に寄与するので、1O−4Torr以下
の圧力の高真空下においてもターゲットからの粒子のイ
オン化が可能であり、このため、薄膜の構造も極めて緻
密なものとすることが可能であり、通常、薄膜の密度は
バルクのそれより小さいとされているが、本発明の薄膜
形成装置によれば、バルクの密度に極めて近い密度が得
られることも大きな特徴の一つである。さらに、このよ
うな高真空下で成膜を行えることにより、薄膜中へのガ
ス分子の取り込みを極めて少なくすることができ、高純
度の薄膜を得ることができる。Furthermore, since thermionic electrons generated by the filament effectively contribute to the ionization of the gas in the vacuum chamber, it is possible to ionize particles from the target even under a high vacuum with a pressure of 10-4 Torr or less. The structure of the thin film can also be made extremely dense, and although the density of a thin film is usually considered to be smaller than that of the bulk, the thin film forming apparatus of the present invention allows the density of One of the major features is that it can be obtained. Furthermore, by performing film formation under such a high vacuum, the incorporation of gas molecules into the thin film can be extremely reduced, and a highly pure thin film can be obtained.
また、フィラメント及びターゲットがシールドに取り囲
まれており、且つ均一なガス導入を行うことが可能なた
め、前記イオン化が装置の幾何学的な因子によって受け
る影響を小さくすることが可能となり、均一な特性を持
った薄膜が安定して得られ、且つ薄膜の特性の再現性も
向上させることができる。また、第4図に示す薄膜形成
装置では、フィラメント及びターゲットの近傍では不活
性ガスの濃度が活性ガスの濃度よりも高いため、活性ガ
スによるフィラメントの消耗及びターゲット表面の変質
が抑制され、安定した成膜を行うことが可能となる。In addition, since the filament and target are surrounded by a shield and it is possible to introduce gas uniformly, it is possible to reduce the influence of the geometrical factors of the device on the ionization, resulting in uniform characteristics. It is possible to stably obtain a thin film having the following properties, and improve the reproducibility of the properties of the thin film. In addition, in the thin film forming apparatus shown in Fig. 4, the concentration of inert gas is higher than the concentration of active gas near the filament and target, so consumption of the filament and deterioration of the target surface due to active gas are suppressed, resulting in stable production. It becomes possible to form a film.
以上のように、第3図、第4図に示す構成の薄膜形成装
置は、IC,LSIなどを構成する半導体薄膜や、その
電極としての高純度な金属薄膜の形成、さらには光学薄
膜の形成に極めて適している。As described above, the thin film forming apparatus having the configuration shown in FIGS. 3 and 4 can be used to form semiconductor thin films constituting ICs, LSIs, etc., high-purity metal thin films as electrodes thereof, and even optical thin films. extremely suitable for
以上説明したように、請求項1,2,3.4記載の本発
明の薄膜形成装置によれば、蒸発物質やターゲットから
の粒子がイオン化し、高いエネルギーを電気的に有する
(電子・イオン温度等)ので、反応性を必要とする成膜
、結晶化を必要とする成膜を温度(反応温度、結晶化温
度)という熱エネルギーを与えずに実現できるので低温
成膜が可能となる。従って、耐熱性のないプラスチック
フィルムなどをも基板として使用することができる。As explained above, according to the thin film forming apparatus of the present invention as set forth in claims 1, 2, and 3.4, particles from the evaporated substance and the target are ionized and have high electrical energy (electron/ion temperature etc.) Therefore, film formation requiring reactivity and film formation requiring crystallization can be realized without applying thermal energy in the form of temperature (reaction temperature, crystallization temperature), making low-temperature film formation possible. Therefore, even plastic films with no heat resistance can be used as the substrate.
また、本発明の薄膜形成装置では、導入されたガスが均
一に放出されるので、均一な特性を持った薄膜が安定し
て得られ、また、反応及びイオンの生成が装置の幾何学
的な因子によって受ける影響を小さくすることが可能と
なり、均一な特性を持った薄膜が安定して得られ、且つ
薄膜の特性の再現性も向上させることができる。In addition, in the thin film forming apparatus of the present invention, the introduced gas is released uniformly, so a thin film with uniform properties can be stably obtained, and the reaction and ion generation are controlled by the geometry of the apparatus. It becomes possible to reduce the influence of factors, stably obtain a thin film with uniform properties, and improve the reproducibility of the properties of the thin film.
また、請求項3,4記載の薄膜形成装置によれば、蒸発
源やターゲットの近傍では不活性ガスの濃度が高いため
、活性ガスによる蒸発物質、ターゲット表面の変質を抑
制することができる。Further, according to the thin film forming apparatus according to the third and fourth aspects, since the concentration of the inert gas is high in the vicinity of the evaporation source and the target, it is possible to suppress deterioration of the evaporated substances and the target surface due to the active gas.
第1図は請求項1記載の発明の一実施例を示す薄膜形成
装置の概略的構成図、第2図は請求項2記載の発明に対
する実施例を示すシールド部分の拡大図、第3図は請求
項3記載の発明の一実施例を示す薄膜形成装置の概略的
構成図、第4図は請求項4記載の発明の一実施例を示す
薄膜形成装置の概略的構成図である。
1・・・・真空槽、2・・・・ベースプレート、2a・
・・排気口、3・・・・ペルジャー、4・・・・バッキ
ング。
6・・・・活性ガス用ボンベ、7,9・・・・バルブ、
8・・・不活性ガス用ボンベ、10・・・・対電極、−
11・・・グリッド、12・・・・フィラメント、13
・・・・蒸発源、14,15,16,17.41・・・
・支持体兼用電極、18・・・・基板、20・・・・交
流電源、21゜22.23・・・・直流電源、30.3
5・・・・円筒形シールド、33・・・・円筒形メツシ
ュ、35a、35b・・・・中空部、40・・・・ター
ゲット。
傑
イ
図
男
う
図
舛
“2
図
粥
図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a thin film forming apparatus showing an embodiment of the invention as claimed in claim 1, FIG. 2 is an enlarged view of a shield portion showing an embodiment of the invention as claimed in claim 2, and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the invention as claimed in claim 3, and FIG. 4 is a schematic diagram of a thin film forming apparatus as an embodiment of the invention as claimed in claim 4. 1... Vacuum chamber, 2... Base plate, 2a.
...Exhaust port, 3...Pelger, 4...Backing. 6...Active gas cylinder, 7,9...Valve,
8... Inert gas cylinder, 10... Counter electrode, -
11... Grid, 12... Filament, 13
...Evaporation source, 14,15,16,17.41...
・Support electrode, 18...Substrate, 20...AC power supply, 21°22.23...DC power supply, 30.3
5...Cylindrical shield, 33...Cylindrical mesh, 35a, 35b...Hollow part, 40...Target. Figure 2 Figure of congee
Claims (4)
せるための蒸発源と、上記真空槽内に配置され基板を上
記蒸発源に対向するように保持する対電極と、上記蒸発
源と上記対電極との間に配備され蒸発物質を通過させう
るグリッドと、このグリッドと上記蒸発源との間に配置
された熱電子発生用のフィラメントと、このフィラメン
ト及び上記蒸発源を取り囲む中空の壁を有する円筒形シ
ールドと、上記シールド壁内部に活性ガス若しくは不活
性ガス、あるいはこれら両者の混合ガスを導入する手段
とを備え、上記シールドの蒸発源側の壁面には導入され
たガスを放出するための複数個の細孔が均一に設けられ
。 且つ、上記グリッドの電位が、上記対電極の電位と上記
フィラメントの電位に対し正電位となるよう所定の電位
関係とさせる電源手段を備えたことを特徴とする薄膜形
成装置。1. a vacuum chamber, an evaporation source for evaporating an evaporation substance in the vacuum chamber, a counter electrode disposed in the vacuum chamber and holding a substrate facing the evaporation source, the evaporation source and the counter electrode. a grid disposed between the grid and capable of passing the evaporated substance, a filament for generating thermionic electrons disposed between the grid and the evaporation source, and a cylinder having a hollow wall surrounding the filament and the evaporation source. a shaped shield, and a means for introducing an active gas, an inert gas, or a mixture of both into the inside of the shield wall, and a plurality of means for introducing an active gas, an inert gas, or a mixture of both into the inside of the shield wall, and a plurality of means for releasing the introduced gas on the wall surface on the evaporation source side of the shield. The pores are uniformly arranged. A thin film forming apparatus further comprising a power supply means for establishing a predetermined potential relationship such that the potential of the grid is positive with respect to the potential of the counter electrode and the potential of the filament.
シールド内部に複数個の円筒形メッシュを設置したこと
を特徴とする薄膜形成装置。2. 2. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein a plurality of cylindrical meshes are installed inside the hollow cylindrical shield.
せるための蒸発源と、上記真空槽内に配置され基板を上
記蒸発源に対向するように保持する対電極と、上記蒸発
源と上記対電極との間に配備され蒸発物質を通過させう
るグリッドと、このグリッドと上記蒸発源との間に配置
された熱電子発生用のフィラメントと、このフィラメン
ト及び上記蒸発源を取り囲み且つ基板側とフィラメント
及び蒸発源側の2つの部分に分割された中空の壁を有す
る円筒形シールドと、上記シールドの外部に配備された
排気口と、上記シールドの壁の基板側の中空部に活性ガ
ス、フィラメント及び蒸発源側の中空部に不活性ガスを
不活性ガスの導入量が活性ガスの導入量よりも高くなる
ように導入する手段とを備え、上記シールドの内側の壁
面には導入されたガスを放出するための複数個の細孔が
均一に設けられ、且つ上記グリッドの電位が、上記対電
極の電位と上記フィラメントの電位に対し正電位となる
よう所定の電位関係とさせる電源手段を備えたことを特
徴とする薄膜形成装置。3. a vacuum chamber, an evaporation source for evaporating an evaporation substance in the vacuum chamber, a counter electrode disposed in the vacuum chamber and holding a substrate facing the evaporation source, the evaporation source and the counter electrode. a filament for generating thermionic electrons placed between the grid and the evaporation source, and a filament surrounding the filament and the evaporation source and connecting the substrate side to the filament and A cylindrical shield with a hollow wall divided into two parts on the evaporation source side, an exhaust port provided on the outside of the shield, and an active gas, filament and evaporator in the hollow part of the wall of the shield on the substrate side. means for introducing an inert gas into the hollow part on the source side so that the amount of inert gas introduced is higher than the amount of active gas introduced, and the introduced gas is released from the inner wall surface of the shield. A plurality of pores are uniformly provided for the grid, and a power supply means is provided for establishing a predetermined potential relationship such that the potential of the grid is positive with respect to the potential of the counter electrode and the potential of the filament. Characteristic thin film forming equipment.
えてターゲットを配備し、上記ターゲットの電位をグリ
ッド、対電極及びフィラメントに対して負電位とする手
段を有することを特徴とする薄膜形成装置。4. 4. The thin film forming apparatus according to claim 3, further comprising means for providing a target in place of the evaporation source and for setting the potential of the target to a negative potential with respect to the grid, the counter electrode, and the filament.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18212790A JP2843125B2 (en) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | Thin film forming equipment |
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JP18212790A JP2843125B2 (en) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | Thin film forming equipment |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0472060A true JPH0472060A (en) | 1992-03-06 |
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ID=16112801
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---|---|---|---|
JP18212790A Expired - Fee Related JP2843125B2 (en) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | Thin film forming equipment |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6324454B1 (en) | 1999-02-01 | 2001-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Activation control apparatus of occupant safety |
US6327527B1 (en) | 1999-02-09 | 2001-12-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Activation control apparatus of occupant safety system |
US6347268B1 (en) | 1996-11-20 | 2002-02-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Activation control apparatus for passive vehicle occupant restraint and method of controlling activation of passive vehicle occupant restraint |
US6371515B1 (en) | 1998-04-02 | 2002-04-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Activation control apparatus of occupant safety system |
JP2010156018A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Masahiko Naoe | Sputtering apparatus |
-
1990
- 1990-07-10 JP JP18212790A patent/JP2843125B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6347268B1 (en) | 1996-11-20 | 2002-02-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Activation control apparatus for passive vehicle occupant restraint and method of controlling activation of passive vehicle occupant restraint |
US6371515B1 (en) | 1998-04-02 | 2002-04-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Activation control apparatus of occupant safety system |
US6324454B1 (en) | 1999-02-01 | 2001-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Activation control apparatus of occupant safety |
US6327527B1 (en) | 1999-02-09 | 2001-12-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Activation control apparatus of occupant safety system |
US6424899B2 (en) | 1999-02-09 | 2002-07-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Activation control apparatus of occupant safety system |
JP2010156018A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Masahiko Naoe | Sputtering apparatus |
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JP2843125B2 (en) | 1999-01-06 |
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