JPH0483869A - 薄膜形成方法 - 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、基板上に薄膜を形成するための方法に関し、
特にイオン・ミキンング蒸着による薄膜形成方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、基板上に薄膜を形成する場合、例えば第２図に示
すような薄膜形成装置により行なわれている。即ち、第
２図において、薄膜形成装置１は、図示しない真空ポン
プにより排気され得る真空槽２と、該真空槽２内にて互
いに対向するように配設された正電位電極３及び負電位
電極４と、正電位電極３の負電位電極４とは反対側に配
設されていて、且つ該正電位電極３のほぼ中央に設けら
れた蒸着用窓３ａに対向している例えば、抵抗加熱法、
電子ビーム加熱法等により蒸着材を蒸発させるための蒸
発源５と、該正電位電極３及び負電位電極４の間に接続
された高周波電源６とから構成されている。

このように構成された薄膜形成装置１によれば、先づ負
電位電極４の正電位電極３側の表面に、前取て表面に金
属薄膜７ａか形成された基板７を密着させて配置し、図
示しない真空ポンプ等により該真空槽２内を真空にした
後、該真空槽２に設けられたガス注入口２ａを介して該
真空槽２内にアルゴンガス及び反応性ガス、例えば窒化
ガスを導入し、続いて高周波電源６により正電位電極３
及び負電位電極４の間にグロー放電を生しさせる。

この状態から、蒸発源５を作動させることにより、該蒸
発源５から蒸発した例えは、３１等の蒸着材８は、該グ
ロー放電によってイオン化され、正電位電極３の蒸着用
窓３ａを通って、負電位電極４に向かって加速されて、
基板７に向かって順方向に飛来することになり、該基板
７の表面に衝突する。

かくして該基板７上の金属薄膜７ａの表面に該蒸着材８
か付着する。

このとき、前述したように、該真空槽２内に導入された
アルゴンガス、反応性ガスも、イオン化されて負電位電
極４に向かって加速される。これにより、アルゴンイオ
ン９ａ及び窒化ガスのイオン、即ち窒素イオン９ｂも、
基板７の表面に形成された金属薄膜７ａに衝突すること
になり、この衝突によって、該薄膜７ａの表面にて、反
応励起二よる化合物薄膜７ｂか形成されることになる。

例えば、上述のように、蒸着材８か３１であって、反応
性ガスか窒化ガスである場合には、基板γ上の金属薄膜
７ａの表面において、８１３Ｎ４か反応により生ずるこ
とになる。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしなから、このような基板表面への化合物薄膜の形
成方法においては、蒸着材８は、正電位電極３の蒸着用
窓３ａの大きさを適宜に選定することにより、基板７に
対する指向性か得られ、効率よく基板７への付着か行な
われ得るようにな−ているが、負電位電極４自体は、化
合物薄膜７ｂを形成すべき基板７に比較して、面積か大
きいことから、アルゴンイオン９ａ及び窒素イオン等の
反応性ガスのイオン９ｂは、その一部か基板７の表面に
衝突せずに、該基板７の周囲にて負電位電極４の表面に
達することになり、該アルゴンイオン９ａ及び窒素イオ
ン９ｂの使用効率か低下してしまうという問題かあった
。

本発明は、上述の点に鑑み、アルゴンイオン及び反応性
ガスのイオンか効率良く基板表面に衝突することにより
、使用効率を向上させるようにした薄膜形成方法を提供
することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、本発明によれば、アルゴンガス、反応性ガ
スを導入した真空槽内に対向して配設された正電位電極
と負電位電極との間にグロー放電を生じさせて、正電位
電極側に配設された蒸発源から蒸発した蒸着材とアルゴ
ンガス、反応性ガスをイオン化させて加速し、負電位電
極の領域に配置した基板上に衝突させるようにした薄膜
形成方法において、該基板が、直接に高周波電源の負極
側に接続されることにより、負電位電極として機能する
ように構成されていることを特徴とする薄膜形成方法に
より、達成される。

〔作　用〕

この発明によれば、基板自体か負電位電極として構成さ
れているので、蒸発源から蒸発した蒸着材が、正電位電
極の中央に設けられた蒸着用窓を介して、負電位電極の
手前に配設された基板に向かって加速されて順方向に飛
来し、該基板の表面に付着すると共に、グロー放電によ
ってイオン化されたアルゴンイオン及び反応性ガスのイ
オンが、負電位電極に向かって加速されるので、アルゴ
ンイオン及び反応性ガスのイオンは、その大部分か基板
の表面に衝突して、蒸着材と反応することにより、該蒸
着材、反応性ガスのイオンによる化合物薄膜か該基板の
表面に形成されることとなり、化合物薄膜の形成か効率
良（行なわれ得ることになる。

〔実施例〕

以下、図面に示した一実施例に基ついて本発明をさらに
詳細に説明する。

第１図は本発明による薄膜形成方法を実施するための薄
膜形成装置の一実施例を示しており、薄膜形成装置１０
は、図示しない真空ポンプにより排気され得る真空槽１
１と、該真空槽ＩＩ内にて互いに対向するように配設さ
れる正電位電極１２及び基板１３と、正電位電極１２の
基板Ｉ３とは反対側に配設されていて、且っ該正電位電
極１２のほぼ中央に設けられた蒸着用窓１２ａに対向し
ている例えば、抵抗加熱法、電子ビーム加熱法等により
蒸着材を蒸発させるための蒸発源１４と、該正電位電極
１２及び基板１３の間に接続された高周波電源１５とか
ら構成されている。

基板１３は、前厄てこの真空槽１１内で、または他の装
置により、その表面に金属薄膜１３ａか形成されており
、図示の場合には、該金属薄膜１３ａに高周波電源１５
の負極側か接続されている。

本発明による薄膜形成装置１０は以上のように構成され
ており、この薄膜形成装置ＩＯにより基板上に薄膜を形
成する場合、先つ図示しない真空ポンプ等により該真空
槽１１内を真空にした後、該真空槽１１に設けられたガ
ス注入口１１ａを介して該真空槽１１内にアルゴンガス
、窒化ガスを導入し、続いて高周波電源１５により正電
位電極１２及び基板１３の間にグロー放電を生しさせる
。

この状態から、蒸発源１４を作動させることにより、該
蒸発源１４から蒸発した蒸着材１６は、該グロー放電に
よってイオン化され、正電位電極１２の蒸着用ＩＥ　Ｉ
　２　ａを通って、基板Ｉ３に向かって加速されて該基
板Ｉ３に向がって順方向に飛来することになり、該基板
１３の金属薄膜＋３ａの表面に衝突する。

このとき、前述したように、該真空槽１１内に導入され
たアルゴンガス及び窒化ガスも、イオン化されて基板１
３に向かって加速される。

ここて、基板１３自体か負電位電極として構成されてい
ることにより、アルゴンイオン１７及び窒素イオン１８
は、基板１３に向がって選択的に順方向に飛来すること
となるので、該基板１３の周囲を通過してしまうような
ことはなく、実質的に大部分のアルゴンイオン１７、窒
素イオン１８は、基板１３の金属薄膜＋３ａの表面に衝
突することになる。従って、アルゴンイオン１７及び窒
素イオン１８の衝突によって、該金属薄膜１３ａの表面
にて、該アルゴンイオン１７及び窒素イオン１８か互い
に反応することにより、該金属薄膜＋３ａの表面に５ｉ
ａＮ４の窒化化合物薄膜１３ｂか形成されることになる
。

尚、以上の説明においては、真空槽ＩＩ内に導入する反
応性ガスとして、窒化ガスを使用している場合について
述へたが、これに限らず、反応性ガスとして酸化ガスも
使用し得ることは明らかであり、この場合には、基板の
表面に酸化化合物薄膜か形成されることになる。

〔発明の効果〕

以上述へたように、本発明によれは、アルゴンイオン及
び反応性ガスのイオンか負電位電極として構成された基
板に向かって飛来することにより、基板表面への化合物
薄膜の形成か効率良く行なわれ得る、極めて優れた薄膜
形成方法か提供され得ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄膜形成方法を実施するための装
置の一実施例を示す概略図、第２図は従来の薄膜形成方
法を実施するための装置の一例を示す概略図である。 ２・・・正電位電極、 ３・・・基板、 ３ｂ・・・化合物薄膜、 ５・・・高周波電源、 ７・・・アルゴンガス、 ＋２ａ・・・蒸着用窓、 １３ａ・・・金属薄膜、 １４・・・蒸発源、 １６・・・蒸着材、 １８・・・反応性ガス。 １０・・・薄膜形成装置、　　　１１・・・真空槽、１
１ａ・・・ガス注入口、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アルゴンガス，反応性ガスを導入した真空槽内に対向し
   て配設された正電位電極と負電位電極との間にグロー放
   電を生じさせて、正電位電極側に配設された蒸発源から
   蒸発した蒸着材とアルゴンガス、反応性ガスをイオン化
   させて加速し、負電位電極の領域に配置した基板上に衝
   突させるようにした薄膜形成方法において、 該基板が、直接に高周波電源の負極側に接続されること
   により、負電位電極として機能するように構成されてい
   ることを特徴とする薄膜形成方法。