JPH06116719A - High-frequency ion plating device - Google Patents
High-frequency ion plating deviceInfo
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- JPH06116719A JPH06116719A JP26768592A JP26768592A JPH06116719A JP H06116719 A JPH06116719 A JP H06116719A JP 26768592 A JP26768592 A JP 26768592A JP 26768592 A JP26768592 A JP 26768592A JP H06116719 A JPH06116719 A JP H06116719A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、蒸発源から蒸発させた
蒸発材料を高周波を用いてイオン化することによって成
膜を行なう高周波イオンプレーティング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency ion plating apparatus for forming a film by ionizing an evaporation material evaporated from an evaporation source using a high frequency.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３に従来一般の高周波イオンプレーテ
ィング装置の概略構成を示す。図３において符号１は真
空槽であり、その内部は、排気管２を通して真空排気さ
れることにより真空状態に保持され、また、ノズル３か
らたとえば酸素、窒素、炭素等の反応ガスが供給される
ようになっている。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a schematic structure of a conventional general high frequency ion plating apparatus. In FIG. 3, reference numeral 1 is a vacuum chamber, the inside of which is maintained in a vacuum state by being evacuated through an exhaust pipe 2, and a reaction gas such as oxygen, nitrogen, carbon, etc. is supplied from a nozzle 3. It is like this.
【０００３】真空槽１内の底部にはルツボ４（蒸発源）
が備えられ、そのルツボ４内の蒸発材料５に対して電子
銃６から電子ビームを照射することにより蒸発材料５を
加熱蒸発させるようになっている。A crucible 4 (evaporation source) is provided at the bottom of the vacuum chamber 1.
The evaporation material 5 in the crucible 4 is heated and evaporated by irradiating the evaporation material 5 in the crucible 4 with an electron beam from the electron gun 6.
【０００４】また、真空槽１内の上部には、ルツボ４の
直上に位置して被処理物である基板７が配置されてい
る。この基板７には、基板電源８によってルツボ４に対
して負の電位が印加されている。A substrate 7, which is an object to be processed, is disposed directly above the crucible 4 in the upper portion of the vacuum chamber 1. A negative electric potential is applied to the crucible 4 by the substrate power source 8 on the substrate 7.
【０００５】そして、ルツボ４の上方位置、つまり、ル
ツボ４と基板７との間には、コイル状に巻かれた高周波
アンテナ９が備えられ、この高周波アンテナ９には図示
せぬマッチングボックス（整合回路）を介して高周波電
源１０が接続されていて、ルツボ４から蒸発した蒸発材
料や反応ガスがこの高周波アンテナ９によりイオン化さ
れ、それが蒸発物質流となって基板７に激しく衝突し、
これによって基板７表面に蒸着膜が形成されるようにな
っている。A high frequency antenna 9 wound in a coil shape is provided above the crucible 4, that is, between the crucible 4 and the substrate 7, and the high frequency antenna 9 has a matching box (matching box not shown). A high frequency power source 10 is connected via a circuit), and the evaporation material or reaction gas evaporated from the crucible 4 is ionized by this high frequency antenna 9, which becomes a vaporized substance flow and violently collides with the substrate 7,
As a result, a vapor deposition film is formed on the surface of the substrate 7.
【０００６】また、大型の基板を処理するような場合に
適用して好適なものとして、図４に示すように、複数の
ルツボ４を設けて、それぞれのルツボ４から広範囲にわ
たって蒸発材料５を蒸発させるようにした高周波イオン
プレーティング装置も実用化されている。Further, as a suitable example when applied to a case of processing a large-sized substrate, as shown in FIG. 4, a plurality of crucibles 4 are provided, and the evaporation material 5 is evaporated from each crucible 4 over a wide range. A high-frequency ion plating device adapted to do so has been put into practical use.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図３や図４
に示した従来の高周波イオンプレーティング装置におい
ては、高周波電源１０の周波数は通常１３.５６ＭＨｚ
とされ、高周波アンテナ９の全長は約２ｍ程度のものが
使用されている。そして、そのアンテナ９は、図示して
いるように２重巻きのコイル状とされてその直径が約
０.３ｍ程度とされて用いられるものである。したがっ
て、そのようなアンテナ９を用いる限りにおいては、蒸
発材料５をアンテナ９の直径の範囲内でしか有効にイオ
ン化できず、このため、特に図４に示した従来のもので
は、複数のルツボ４から広範囲にわたって蒸発材料５を
蒸発させたもののその全てを有効にイオン化できるもの
ではなく、大型の基板７全体に均質な成膜を行なうこと
ができるものではなかった。By the way, FIG. 3 and FIG.
In the conventional high frequency ion plating apparatus shown in Fig. 3, the frequency of the high frequency power source 10 is usually 13.56 MHz.
Therefore, the high frequency antenna 9 having a total length of about 2 m is used. The antenna 9 is used in a double-wound coil shape with a diameter of about 0.3 m as shown in the figure. Therefore, as long as such an antenna 9 is used, the evaporation material 5 can be effectively ionized only within the range of the diameter of the antenna 9. Therefore, particularly in the conventional device shown in FIG. However, all of the vaporized material 5 vaporized over a wide range cannot be effectively ionized, and uniform film formation cannot be performed on the entire large-sized substrate 7.
【０００８】なお、アンテナ９を二重巻きとせずに単巻
とすればその直径は０.６ｍ程度に大きくできることに
なるが、その場合はイオン化効率が低下してしまって好
ましくない。また、複数のルツボ４の上方にそれぞれ別
のアンテナ９を設けて共通の電源１０から同一周波数の
高周波を出力させたり、あるいは、図５に示すように、
１本のアンテナ９を２連のコイル状として用いることも
考えられているが、これらの場合には回路の整合が難し
く安定した操業ができないという問題があった。The diameter of the antenna 9 can be increased to about 0.6 m if the antenna 9 is single-wound rather than double-wound, but in that case, the ionization efficiency is lowered, which is not preferable. Further, different antennas 9 are provided above the plurality of crucibles 4 to output high frequencies of the same frequency from the common power source 10, or, as shown in FIG. 5,
It is also considered to use one antenna 9 in the form of a double coil, but in these cases, it is difficult to match the circuits, and there is a problem that stable operation cannot be performed.
【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、蒸発材料を広範囲にわた
って効率的にイオン化し得て、大型の基板に対しても均
質な成膜を行ない得る有効なイオンプレーティング装置
を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to efficiently ionize an evaporation material over a wide range and to perform uniform film formation on a large substrate. An object is to provide an effective ion plating device.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のイオンプレーティング装置は、真空槽と、
真空槽内の底部に設けられた複数の蒸発源と、真空槽内
の上部に設けられた基板と、各蒸発源と基板との間にそ
れぞれ配置されたコイル状の複数の高周波アンテナと、
各高周波アンテナのそれぞれに対して高周波電力を供給
する複数の高周波電源とを具備したことを特徴としてい
る。この場合、前記各高周波電源の出力をそれぞれ独立
に制御するための複数の制御装置を具備することが好ま
しい。In order to achieve the above object, an ion plating apparatus of the present invention comprises a vacuum chamber,
A plurality of evaporation sources provided in the bottom of the vacuum chamber, a substrate provided in the upper part of the vacuum chamber, a plurality of coil-shaped high-frequency antennas respectively arranged between each evaporation source and the substrate,
It is characterized by comprising a plurality of high-frequency power supplies for supplying high-frequency power to the respective high-frequency antennas. In this case, it is preferable to include a plurality of control devices for independently controlling the outputs of the high frequency power supplies.
【００１１】[0011]
【作用】各蒸発源の上方にそれぞれ設けられた複数の高
周波アンテナにより各蒸発源から蒸発した蒸発材料がイ
オン化される。各高周波アンテナに対してはそれぞれ別
の電源が設けられているため、安定した操業を行うこと
ができるとともに、広範囲にわたって十分なイオン化効
率が得られる。The evaporation material evaporated from each evaporation source is ionized by a plurality of high frequency antennas provided above each evaporation source. Since a different power supply is provided for each high-frequency antenna, stable operation can be performed and sufficient ionization efficiency can be obtained over a wide range.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明するが、上述した従来のものと同一構成要素には同一
符号を付している。本実施例のイオンプレーティング装
置は、真空槽１内の底部に２つのルツボ（蒸発源）４が
設けられているとともに、それら各ルツボ４と真空槽１
内の上部に設けられた基板７との間にそれぞれ２重巻コ
イル状とされた高周波アンテナ９が配されたものとなっ
ている。そして、各高周波アンテナ９には、それぞれ別
の高周波電源１０から高周波電力が供給されるようにな
っている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1. The same components as those of the above-mentioned conventional device are designated by the same reference numerals. The ion plating apparatus of this embodiment is provided with two crucibles (evaporation sources) 4 at the bottom of the vacuum chamber 1, and each of the crucibles 4 and the vacuum chamber 1 are provided.
A high frequency antenna 9 in the form of a double coil is arranged between the high frequency antenna 9 and the substrate 7 provided in the upper part of the inside. Then, each high-frequency antenna 9 is supplied with high-frequency power from a different high-frequency power source 10.
【００１３】上記構成のイオンプレーティング装置にお
いては、各ルツボ４の上方にそれぞれ設けられた２つの
アンテナ９により各ルツボ４から蒸発した蒸発材料がそ
れぞれイオン化されることになる。そして、各アンテナ
９に対してはそれぞれ別の電源１０により高周波電力が
供給されるので十分な出力が確保されて広範囲にわたっ
て十分なイオン化効率が得られる。以上のことから、本
実施例のイオンプレーティング装置では、基板７が大き
なものであってもその全面に均質な、かつ、密着性に優
れた良質の膜を形成することができる。In the ion plating apparatus having the above structure, the evaporation material evaporated from each crucible 4 is ionized by the two antennas 9 provided above each crucible 4. Further, since high frequency power is supplied to each antenna 9 from a different power source 10, a sufficient output is secured and a sufficient ionization efficiency is obtained over a wide range. From the above, in the ion plating apparatus of the present embodiment, even if the substrate 7 is large, it is possible to form a high-quality film that is uniform and has excellent adhesion on the entire surface.
【００１４】図２は本発明の他の実施例を示すものであ
る。本実施例の装置は、上記実施例の装置に対し、真空
槽１内にプラズマモニタ１２を設け、その検出値に基づ
き、各高周波電源１０をそれぞれ独立に制御するコント
ローラ（制御装置）１３を付加した構成のものである。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. The apparatus according to the present embodiment is different from the apparatus according to the above-described embodiment in that a plasma monitor 12 is provided in the vacuum chamber 1 and a controller (control device) 13 that independently controls each high-frequency power source 10 based on the detected value is added. It has a configuration.
【００１５】本実施例の装置では各ルツボ４内にそれぞ
れ異種の金属（たとえばＡｌとＣｒ）や異種のセラミッ
クスを蒸発材料５として充填し、それら蒸発材料５を電
子銃６により蒸発させて直上に位置している各アンテナ
９により個別にイオン化することにより、多元系合金
（たとえばＡｌ−Ｃｒ合金）や多元系セラミックス（た
とえばＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）のような、より機能的な膜を
形成することができるものである。この場合、異種の蒸
発材料５を電離するに必要なエネルギや所要蒸気圧は各
々異なるから、それら蒸発材料５のイオン化を個々に制
御する必要が生じる。そこで、本実施例の装置において
は、真空槽１内にプラズマモニタ１２を設け、その検出
値に基づき、各蒸発材料５をイオン化するに最適なプラ
ズマが発生するように各高周波電源１０の出力をコント
ローラ１３により個別に制御することによって、各蒸発
材料５のイオン化を個々に制御するように構成したので
ある。In the apparatus of this embodiment, different crucibles 4 are filled with different kinds of metals (for example, Al and Cr) or different kinds of ceramics as the evaporation material 5, and the evaporation material 5 is evaporated by the electron gun 6 and directly above. A more functional film such as a multi-component alloy (eg, Al—Cr alloy) or a multi-component ceramic (eg, Al 2 O 3 —TiC) is formed by individually ionizing the antennas 9 located. Is something that can be done. In this case, since the energy required for ionizing different kinds of evaporation materials 5 and the required vapor pressure are different, it is necessary to individually control the ionization of the evaporation materials 5. Therefore, in the apparatus of the present embodiment, a plasma monitor 12 is provided in the vacuum chamber 1, and the output of each high-frequency power source 10 is generated based on the detected value so that the optimum plasma for ionizing each evaporation material 5 is generated. By individually controlling by the controller 13, the ionization of each evaporation material 5 is individually controlled.
【００１６】なお、上記実施例では、２つのルツボ４を
有するものであるので、アンテナ９および電源１０を２
組備えるようにしたが、さらに多数のルツボとアンテ
ナ、それらの電源を備えるようにしても勿論良い。Since the above embodiment has two crucibles 4, the antenna 9 and the power source 10 are connected to each other.
Although a plurality of crucibles and antennas and their power supplies may be provided as a matter of course.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上で詳細に説明したように、本発明に
よれば、各蒸発源と基板との間にそれぞれ配した高周波
アンテナのそれぞれに対して別の電源から高周波電力を
供給するように構成したので、各蒸発源からの蒸発材料
が各アンテナによりそれぞれイオン化されるので十分な
高周波出力とイオン化効率を確保でき、その結果、大型
の基板に対してもその全面に均質、かつ良質な膜を形成
することができるという効果を奏する。また、各高周波
電源をそれぞれ独立に制御する制御装置を付加すれば、
異種の蒸発材料のイオン化を個々に制御することが可能
となり、その結果、異種の材料からなる多元系の膜を形
成することが可能となる。As described in detail above, according to the present invention, high frequency power is supplied from different power sources to the respective high frequency antennas arranged between the evaporation sources and the substrate. Since the evaporation material from each evaporation source is ionized by each antenna, it is possible to secure sufficient high-frequency output and ionization efficiency. There is an effect that can be formed. Also, by adding a control device that controls each high-frequency power source independently,
It is possible to individually control the ionization of different kinds of evaporation materials, and as a result, it is possible to form a multi-component film made of different kinds of materials.
【図１】本発明の一実施例である高周波イオンプレーテ
ィング装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a high-frequency ion plating apparatus that is an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例である高周波イオンプレー
ティング装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a high frequency ion plating apparatus that is another embodiment of the present invention.
【図３】従来の高周波イオンプレーティング装置の一例
を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional high-frequency ion plating apparatus.
【図４】従来の高周波イオンプレーティング装置の他の
例を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another example of a conventional high-frequency ion plating apparatus.
【図５】従来の高周波イオンプレーティング装置のさら
に他の例を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing still another example of a conventional high-frequency ion plating apparatus.
１ 真空槽 ４ ルツボ（蒸発源） ５ 蒸発材料 ７ 基板 ９ 高周波アンテナ １０ 高周波電源 １３ コントローラ（制御装置）。 1 vacuum tank 4 crucible (evaporation source) 5 evaporation material 7 substrate 9 high frequency antenna 10 high frequency power supply 13 controller (control device).
Claims (2)
複数の蒸発源と、真空槽内の上部に設けられた基板と、
各蒸発源と基板との間にそれぞれ配置されたコイル状の
複数の高周波アンテナと、各高周波アンテナのそれぞれ
に対して高周波電力を供給する複数の高周波電源とを具
備してなることを特徴とする高周波イオンプレーティン
グ装置。1. A vacuum chamber, a plurality of evaporation sources provided at the bottom of the vacuum chamber, and a substrate provided at the top of the vacuum chamber,
It is characterized by comprising a plurality of coil-shaped high-frequency antennas arranged between each evaporation source and the substrate, and a plurality of high-frequency power supplies supplying high-frequency power to each of the high-frequency antennas. High frequency ion plating device.
に制御するための複数の制御装置を具備してなることを
特徴とする請求項１に記載の高周波イオンプレーティン
グ装置。2. The high frequency ion plating apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of control devices for independently controlling the outputs of the respective high frequency power supplies.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26768592A JPH06116719A (en) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | High-frequency ion plating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26768592A JPH06116719A (en) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | High-frequency ion plating device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116719A true JPH06116719A (en) | 1994-04-26 |
Family
ID=17448113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26768592A Pending JPH06116719A (en) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | High-frequency ion plating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06116719A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005344170A (en) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Tsukishima Kikai Co Ltd | Plasma assisted vapor deposition system and controlling method therefor |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP26768592A patent/JPH06116719A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005344170A (en) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Tsukishima Kikai Co Ltd | Plasma assisted vapor deposition system and controlling method therefor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040127 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |