JPH05230630A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
- Publication number
- JPH05230630A JPH05230630A JP20682591A JP20682591A JPH05230630A JP H05230630 A JPH05230630 A JP H05230630A JP 20682591 A JP20682591 A JP 20682591A JP 20682591 A JP20682591 A JP 20682591A JP H05230630 A JPH05230630 A JP H05230630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high frequency
- frequency induction
- induction plasma
- vapor deposition
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波誘導プラズマにより薄膜を形成する方
法に関する。 【構成】 薄膜の材料となる固形蒸着材を高周波誘導プ
ラズマ内に挿入し、上記高周波誘導プラズマの熱によっ
て上記固形蒸着材の表面を蒸発させると共に、上記高周
波誘導プラズマによって同時に被蒸着材表面を加熱させ
ながら、上記被蒸着材の表面に上記固形蒸着材の薄膜を
形成させる薄膜形成方法。
法に関する。 【構成】 薄膜の材料となる固形蒸着材を高周波誘導プ
ラズマ内に挿入し、上記高周波誘導プラズマの熱によっ
て上記固形蒸着材の表面を蒸発させると共に、上記高周
波誘導プラズマによって同時に被蒸着材表面を加熱させ
ながら、上記被蒸着材の表面に上記固形蒸着材の薄膜を
形成させる薄膜形成方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄膜形成方法に関し、ボ
イラ、タービンの腐食、摩耗部に適用される表面改質用
薄膜、固体電解質燃料電池の機能膜として作用する薄膜
の形用に有利に適用することができる方法に関する。
イラ、タービンの腐食、摩耗部に適用される表面改質用
薄膜、固体電解質燃料電池の機能膜として作用する薄膜
の形用に有利に適用することができる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２により、従来の蒸着による薄膜成形
方法を説明する。図２において、２１は真空チャンバ、
２２は真空チャンバ２１内の大気を真空ポンプ（図示省
略）で排気するための排気口、２３は図示省略の電子ビ
ーム発生装置と接続している真空チャンバ２１の側壁に
取付けてある電子ビーム照射ヘッド、２４は電子ビーム
照射ヘッド２３より照射された電子ビームの軌跡、２５
は薄膜の材料となる固形蒸着材、２６は薄膜を形成させ
る基板、２７は基板２６に形成した薄膜、２８は基板２
６で加熱するための加熱ヒータ、２９は加熱ヒータ２８
の電源である。
方法を説明する。図２において、２１は真空チャンバ、
２２は真空チャンバ２１内の大気を真空ポンプ（図示省
略）で排気するための排気口、２３は図示省略の電子ビ
ーム発生装置と接続している真空チャンバ２１の側壁に
取付けてある電子ビーム照射ヘッド、２４は電子ビーム
照射ヘッド２３より照射された電子ビームの軌跡、２５
は薄膜の材料となる固形蒸着材、２６は薄膜を形成させ
る基板、２７は基板２６に形成した薄膜、２８は基板２
６で加熱するための加熱ヒータ、２９は加熱ヒータ２８
の電源である。
【０００３】次に従来方法の作用について説明する。先
ず、排気口２２から図示省略の真空ポンプによって真空
チャンバ２１内の大気を、通常、該チャンバ２１内の圧
力が１０-8〜１０-7ｔｏｒｒになるまで排気する。これ
と同時に、電源２９をＯＮとして加熱ヒータ２８によっ
て基板２６を加熱する。薄膜の材料によって基板の加熱
温度は異なるが、約５００〜１，０００℃の範囲で基板
の加熱を行う。
ず、排気口２２から図示省略の真空ポンプによって真空
チャンバ２１内の大気を、通常、該チャンバ２１内の圧
力が１０-8〜１０-7ｔｏｒｒになるまで排気する。これ
と同時に、電源２９をＯＮとして加熱ヒータ２８によっ
て基板２６を加熱する。薄膜の材料によって基板の加熱
温度は異なるが、約５００〜１，０００℃の範囲で基板
の加熱を行う。
【０００４】設定の真空チャンバ２１内圧力、基板２６
温度になれば、電子ビーム照射ヘッド２３より固形蒸着
材５へ電子ビーム２４を照射し、電子ビーム２４が照射
した部分の固形蒸着材２５を蒸発させ、その蒸気が基板
２６の表面に倒達して付着、堆積して薄膜２７を形成す
る。
温度になれば、電子ビーム照射ヘッド２３より固形蒸着
材５へ電子ビーム２４を照射し、電子ビーム２４が照射
した部分の固形蒸着材２５を蒸発させ、その蒸気が基板
２６の表面に倒達して付着、堆積して薄膜２７を形成す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の薄膜形成方法に
は次のような問題点がある。 （１）電子ビームを使用するため真空チャンバ内の圧力
を高真空に保つ必要がある。すなわち、真空チャンバ内
の圧力が低いと電子ビームは該チャンバ内の気体にあた
って減衰し、固形蒸着材を蒸発させるだけのエネルギが
得られなくなるので、該チャンバ内を高真空にするため
の真空装置が必要となり、装置のコストが高くなる。さ
らに、詳しく述べると従来方法では高真空度を得るた
め、ターボ分子ポンプあるいは拡散ポンプを通常のロー
タリポンプに付帯させる必要があるため、装置コストが
高くなる。
は次のような問題点がある。 （１）電子ビームを使用するため真空チャンバ内の圧力
を高真空に保つ必要がある。すなわち、真空チャンバ内
の圧力が低いと電子ビームは該チャンバ内の気体にあた
って減衰し、固形蒸着材を蒸発させるだけのエネルギが
得られなくなるので、該チャンバ内を高真空にするため
の真空装置が必要となり、装置のコストが高くなる。さ
らに、詳しく述べると従来方法では高真空度を得るた
め、ターボ分子ポンプあるいは拡散ポンプを通常のロー
タリポンプに付帯させる必要があるため、装置コストが
高くなる。
【０００６】（２）基板温度を加熱する装置が必要とな
る。基板に薄膜を形成する際、基板の温度は膜質に大き
く影響するため、基板の温度は通常高温に加熱されるの
で、従来方法では基板を加熱するための装置群が必要と
なり、装置のコストが高くなる。
る。基板に薄膜を形成する際、基板の温度は膜質に大き
く影響するため、基板の温度は通常高温に加熱されるの
で、従来方法では基板を加熱するための装置群が必要と
なり、装置のコストが高くなる。
【０００７】（３）蒸発する量が少ないため、薄膜の堆
積速度が遅い。電子ビームは高エネルギを得るため、ビ
ーム径を絞る必要がある。通常、固形蒸着材の表面に最
もエネルギが投下されるように電子ビーム径の焦点は固
形蒸着材の表面に設定される。このため、固形蒸着材か
らの蒸発は電子ビームの焦点径からしか起こらず、蒸発
量が少ない。したがって、基板への堆積速度が遅く効率
が悪い。
積速度が遅い。電子ビームは高エネルギを得るため、ビ
ーム径を絞る必要がある。通常、固形蒸着材の表面に最
もエネルギが投下されるように電子ビーム径の焦点は固
形蒸着材の表面に設定される。このため、固形蒸着材か
らの蒸発は電子ビームの焦点径からしか起こらず、蒸発
量が少ない。したがって、基板への堆積速度が遅く効率
が悪い。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は薄膜の材料とな
る固形蒸着材を高周波誘導プラズマ内に挿入し、上記高
周波誘導プラズマの熱によって上記固形蒸着材の表面を
蒸発させると共に、上記高周波誘導プラズマによって同
時に被蒸着材表面を加熱させながら上記被蒸着材の表面
に上記固形蒸着材の薄膜を形成させることを特徴とする
薄膜形成方法である。
る固形蒸着材を高周波誘導プラズマ内に挿入し、上記高
周波誘導プラズマの熱によって上記固形蒸着材の表面を
蒸発させると共に、上記高周波誘導プラズマによって同
時に被蒸着材表面を加熱させながら上記被蒸着材の表面
に上記固形蒸着材の薄膜を形成させることを特徴とする
薄膜形成方法である。
【０００９】
【作用】薄膜の材料となる固形蒸着物は高周波誘導プラ
ズマの熱によって加熱され、このプラズマの温度は５，
０００〜１０，０００℃にも達するため、多くの固形蒸
着材はこのプラズマによって蒸発させることができる。
ズマの熱によって加熱され、このプラズマの温度は５，
０００〜１０，０００℃にも達するため、多くの固形蒸
着材はこのプラズマによって蒸発させることができる。
【００１０】また、同時にプラズマの熱によって基板も
加熱することができるので、基板を加熱しながら固形蒸
着物の蒸着膜を形成させることができる。
加熱することができるので、基板を加熱しながら固形蒸
着物の蒸着膜を形成させることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１によって説明
する。図１において、１は真空チャンバ、２は真空チャ
ンバ１内の気体を真空ポンプ（図示省略）によって排気
するための排気口であり、この実施例では真空ポンプと
してロータリポンプのみを使用した。３は印加コイル、
４は印加コイル３に接続された高周波発振器、５は印加
コイル３と同芯に設置した絶縁、耐熱の円筒管で、この
実施例では石英ガラス管を使用した。６はプラズマとな
る作動ガスを供給する作動ガス供給口、７は薄膜の材料
となる固形蒸着材で、この実施例では径１２ｍｍの丸棒
の炭化けい素を使用した。８は固形蒸着材７を後述する
高周波誘導プラズマ内に挿入するための挿入棒。９は挿
入棒８を駆動するためのローラ、１０はローラ９を回転
させるモータである。１１は真空シール、１２は薄膜を
形成させる基板、１３は基板１２に形成した薄膜であ
り、この実施例では炭化けい素薄膜を形成した。１４は
高周波誘導プラズマである。
する。図１において、１は真空チャンバ、２は真空チャ
ンバ１内の気体を真空ポンプ（図示省略）によって排気
するための排気口であり、この実施例では真空ポンプと
してロータリポンプのみを使用した。３は印加コイル、
４は印加コイル３に接続された高周波発振器、５は印加
コイル３と同芯に設置した絶縁、耐熱の円筒管で、この
実施例では石英ガラス管を使用した。６はプラズマとな
る作動ガスを供給する作動ガス供給口、７は薄膜の材料
となる固形蒸着材で、この実施例では径１２ｍｍの丸棒
の炭化けい素を使用した。８は固形蒸着材７を後述する
高周波誘導プラズマ内に挿入するための挿入棒。９は挿
入棒８を駆動するためのローラ、１０はローラ９を回転
させるモータである。１１は真空シール、１２は薄膜を
形成させる基板、１３は基板１２に形成した薄膜であ
り、この実施例では炭化けい素薄膜を形成した。１４は
高周波誘導プラズマである。
【００１２】次に、この実施例の作用について説明す
る。まず、真空チャンバ１内の大気を図示省略のロータ
リポンプによって排気口２より排気し、真空チャンバ１
内の圧力が１０-2〜１０-3ｔｏｒｒとなるまで減圧す
る。
る。まず、真空チャンバ１内の大気を図示省略のロータ
リポンプによって排気口２より排気し、真空チャンバ１
内の圧力が１０-2〜１０-3ｔｏｒｒとなるまで減圧す
る。
【００１３】次に、作動ガスを作動ガス供給口６から供
給する。この実施例では作動ガスとしてＡｒガスを使用
した。その時の流量は５０リットル／ｍｉｎ．とした。
これと同時に真空チャンバ１内の圧力が２００〜５００
ｔｏｒｒになるように、図示省略のロータリポンプの排
気速度を調整、保持した。
給する。この実施例では作動ガスとしてＡｒガスを使用
した。その時の流量は５０リットル／ｍｉｎ．とした。
これと同時に真空チャンバ１内の圧力が２００〜５００
ｔｏｒｒになるように、図示省略のロータリポンプの排
気速度を調整、保持した。
【００１４】次に、高周波発振器４をＯＮとして印加コ
イル３に高周波電流を流し、円筒管５に交番磁場を発生
させる。更に、高周波発振器４の出力を上げていくと同
円筒管５を流れている作動ガスが励起されて高周波誘導
プラズマ１４が発生する。その後高周波発振器４の出力
を所定の値に設定する。この実施例では高周波として４
ＭＨｚのものを使用し、出力を４０ｋＷで保持した。そ
して、高周波誘導プラズマ１４によって基板１２を加熱
した。基板１２の温度は基板１２の位置を上下させるこ
とによって調整することができる。この実施例では基板
１２の温度が９００〜１１００℃となるように基板１２
の位置を設定し、一定温度に保持した。
イル３に高周波電流を流し、円筒管５に交番磁場を発生
させる。更に、高周波発振器４の出力を上げていくと同
円筒管５を流れている作動ガスが励起されて高周波誘導
プラズマ１４が発生する。その後高周波発振器４の出力
を所定の値に設定する。この実施例では高周波として４
ＭＨｚのものを使用し、出力を４０ｋＷで保持した。そ
して、高周波誘導プラズマ１４によって基板１２を加熱
した。基板１２の温度は基板１２の位置を上下させるこ
とによって調整することができる。この実施例では基板
１２の温度が９００〜１１００℃となるように基板１２
の位置を設定し、一定温度に保持した。
【００１５】その後、固形蒸着材７を図１に示すように
高周波誘導プラズマ１４の中へ挿入する。この手順は先
ず予め固形蒸着材７が高周波誘導プラズマ１４に触れな
いように、固形蒸着材７を引上げておき、モータ１０を
駆動させ、ローラ９が回転して挿入棒８の先端に付いた
固形蒸着材７を高周波誘導プラズマ１４内に挿入するよ
うにして行われる。固形蒸着材７は先端が蒸発して行
き、それに伴って随時モータ１０を駆動させ、固形蒸着
材７を高周波誘導プラズマ１４内の一定の位置に保持す
るようにする。
高周波誘導プラズマ１４の中へ挿入する。この手順は先
ず予め固形蒸着材７が高周波誘導プラズマ１４に触れな
いように、固形蒸着材７を引上げておき、モータ１０を
駆動させ、ローラ９が回転して挿入棒８の先端に付いた
固形蒸着材７を高周波誘導プラズマ１４内に挿入するよ
うにして行われる。固形蒸着材７は先端が蒸発して行
き、それに伴って随時モータ１０を駆動させ、固形蒸着
材７を高周波誘導プラズマ１４内の一定の位置に保持す
るようにする。
【００１６】高周波誘導プラズマ１４が触れている固形
蒸着材７の表面からは蒸発が起こり、蒸発物は高周波誘
導プラズマ１４の流れに乗って基板１２の表面に達し、
蒸着、堆積して薄膜を形成する。また、薄膜の堆積速度
は固形蒸着材７が高周波誘導プラズマ１４に触れる面積
を変えることによって制御することができる。これは固
形蒸着材７の挿入位置を変えることによって行われる。
蒸着材７の表面からは蒸発が起こり、蒸発物は高周波誘
導プラズマ１４の流れに乗って基板１２の表面に達し、
蒸着、堆積して薄膜を形成する。また、薄膜の堆積速度
は固形蒸着材７が高周波誘導プラズマ１４に触れる面積
を変えることによって制御することができる。これは固
形蒸着材７の挿入位置を変えることによって行われる。
【００１７】
【発明の効果】本発明により、次のような効果が奏され
る。 （１）固形蒸着材の蒸発に高周波誘導プラズマを使用す
るため、真空チャンバの圧力を高くすることができる。
したがって、真空ポンプには通常のロータリポンプだけ
ですみ、従来方法で必要な高真空用ポンプ（ターボ分子
ポンプ、拡散ポンプ）は不要となり、装置コストが低く
てすむ。
る。 （１）固形蒸着材の蒸発に高周波誘導プラズマを使用す
るため、真空チャンバの圧力を高くすることができる。
したがって、真空ポンプには通常のロータリポンプだけ
ですみ、従来方法で必要な高真空用ポンプ（ターボ分子
ポンプ、拡散ポンプ）は不要となり、装置コストが低く
てすむ。
【００１８】（２）高周波誘導プラズマによって直接基
板を加熱できるため、基板を加熱するための装置が不要
であり、これによっても装置コストが低くなる。
板を加熱できるため、基板を加熱するための装置が不要
であり、これによっても装置コストが低くなる。
【００１９】（３）薄膜の堆積速度は固形蒸着材の高周
波誘導プラズマでの位置によって制御できるので、固形
蒸着材を高周波誘導プラズマ内に多く挿入することで高
速に堆積速度を上げることができる。
波誘導プラズマでの位置によって制御できるので、固形
蒸着材を高周波誘導プラズマ内に多く挿入することで高
速に堆積速度を上げることができる。
【図１】本発明の一実施例の説明図。
【図２】従来法の薄膜形成方法の一態様の説明図。
Claims (1)
- 【請求項１】 薄膜の材料となる固形蒸着材を高周波誘
導プラズマ内に挿入し、上記高周波誘導プラズマの熱に
よって上記固形蒸着材の表面を蒸発させると共に、上記
高周波誘導プラズマによって同時に被蒸着材表面を加熱
させながら上記被蒸着材の表面に上記固形蒸着材の薄膜
を形成させることを特徴とする薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20682591A JPH05230630A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20682591A JPH05230630A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230630A true JPH05230630A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=16529705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20682591A Pending JPH05230630A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230630A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0745147A1 (en) * | 1994-02-02 | 1996-12-04 | The Australian National University | Method and apparatus for coating a substrate |
-
1991
- 1991-08-19 JP JP20682591A patent/JPH05230630A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0745147A1 (en) * | 1994-02-02 | 1996-12-04 | The Australian National University | Method and apparatus for coating a substrate |
| EP0745147A4 (en) * | 1994-02-02 | 1997-02-12 | Univ Australian | METHOD AND APPARATUS FOR APPLYING A COATING ON A SUBSTRATE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4929042B2 (ja) | ウエハエッジクリーナー | |
| US4224897A (en) | Methods of depositing materials on substrates | |
| JP5588439B2 (ja) | Ｅｕｖ放射又は軟ｘ線を生成する方法及び装置 | |
| JPH05230630A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JP3401365B2 (ja) | プラズマ発生装置およびイオンプレーティング装置 | |
| JP4486308B2 (ja) | イオンプレーティング装置およびこれを用いた成膜方法 | |
| JP3802246B2 (ja) | 成膜装置 | |
| JP3318595B2 (ja) | レーザイオンプレーティング装置 | |
| JPH04191364A (ja) | イオンプレーティング方法および装置 | |
| JP4627365B2 (ja) | 圧力勾配型プラズマ発生装置の始動方法 | |
| JPS5842769A (ja) | 光ビ−ムを用いたイオンプレ−ティング装置 | |
| JPH02182876A (ja) | イオンプレーティング装置 | |
| RU2532742C1 (ru) | Способ получения фуллеренсодержащей пленки на подложке | |
| JP3330159B2 (ja) | ダイナミックミキシング装置 | |
| JPS6289861A (ja) | 薄膜衝撃蒸着方法とその装置 | |
| JPS58147557A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JP2003185799A5 (ja) | ||
| JP4604233B2 (ja) | 薄膜形成装置並びに薄膜形成方法 | |
| JPH0598429A (ja) | 透明導電膜作製方法及び透明導電膜作製装置 | |
| JPH07118852A (ja) | ダイヤモンド状被膜形成方法及び装置 | |
| JPH01219163A (ja) | フレキシブルミラーの製造方法 | |
| JPH0790556A (ja) | 高周波誘導プラズマ成膜装置 | |
| JPS59145039A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPS5855037A (ja) | 蒸着装置 | |
| JPH03104862A (ja) | レーザ蒸着装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990713 |