JPH06158289A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPH06158289A JPH06158289A JP31326092A JP31326092A JPH06158289A JP H06158289 A JPH06158289 A JP H06158289A JP 31326092 A JP31326092 A JP 31326092A JP 31326092 A JP31326092 A JP 31326092A JP H06158289 A JPH06158289 A JP H06158289A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- cluster
- ionized
- crucible
- accelerating electrode
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 イオン化クラスターを電界により加速する加
速電極の表面に付着する薄膜の剥離をなくして長期間に
亙り正常な蒸着ができる薄膜形成装置を得る。 【構成】 真空槽３１の内部に基板１１と蒸着物質３を
充填した坩堝２とを配置し、坩堝３を加熱して、蒸着物
質３の蒸気を坩堝２のノズル２ａから噴出させ、断熱膨
張により過冷却状態で凝集させてクラスター３ａを形成
し、その一部をイオン化したイオン化クラスター３ｂを
加速電極３９の電界で加速してイオン化しない中性のク
ラスター３ａと共に基板１１の表面に射突させ、蒸着物
質３の薄膜を形成する薄膜形成装置において、加速電極
３９がクラスター３ａとイオン化クラスター３ｂの通過
する開孔部３９ａを複数備え、かつ、開孔部３９ａを逐
次交換して使用できる構造であることを特徴とする。
速電極の表面に付着する薄膜の剥離をなくして長期間に
亙り正常な蒸着ができる薄膜形成装置を得る。 【構成】 真空槽３１の内部に基板１１と蒸着物質３を
充填した坩堝２とを配置し、坩堝３を加熱して、蒸着物
質３の蒸気を坩堝２のノズル２ａから噴出させ、断熱膨
張により過冷却状態で凝集させてクラスター３ａを形成
し、その一部をイオン化したイオン化クラスター３ｂを
加速電極３９の電界で加速してイオン化しない中性のク
ラスター３ａと共に基板１１の表面に射突させ、蒸着物
質３の薄膜を形成する薄膜形成装置において、加速電極
３９がクラスター３ａとイオン化クラスター３ｂの通過
する開孔部３９ａを複数備え、かつ、開孔部３９ａを逐
次交換して使用できる構造であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はクラスターイオンビー
ム法により薄膜を蒸着形成する薄膜形成装置に関する。
ム法により薄膜を蒸着形成する薄膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は例えば、特公昭５４−９５９２号
公報に開示されたものに類似した従来の薄膜形成装置を
示す模式図である。図において、１は所定の真空度に保
持した真空槽、２は真空槽１の内部に配置した坩堝、２
ａは坩堝２のノズル、３は坩堝２に充填した蒸着物質、
３ａは蒸着物質３の蒸気がノズル２ａから噴出してでき
たクラスター、３ｂはクラスター３ａに電子を当ててイ
オン化したイオン化クラスター、４は坩堝２に衝突させ
る熱電子を放出するボンバードフィラメント、５はボン
バードフィラメント４の熱を遮蔽する熱シールド、６は
クラスター３ａに当てる熱電子を放出するイオン化フィ
ラメント、７はイオン化フィラメント６から熱電子を引
き出し、加速するグリッド、８はイオン化フィラメント
６の熱を遮蔽する熱シールド、９はイオン化クラスター
３ｂを電界で加速し、運動エネルギーを付与する加速電
極、１０は真空槽１の排気を行なう真空排気系、１１は
表面にクラスター３ａとイオン化クラスター３ｂを射突
させて薄膜を蒸着形成する基板、２１はボンバードフィ
ラメント４に電力を供給する第一交流電源、２２は坩堝
２をボンバードフィラメント４に対し正の電位にバイア
スする第一直流電源、２３はイオン化フィラメント６に
電力を供給する第二交流電源２４はグリッド７をイオン
化フィラメント６対し正の電位にバイアスする第二直流
電源、２５は加速電極９をグリッド７に対して負の電位
にバイアスする第三直流電源である。
公報に開示されたものに類似した従来の薄膜形成装置を
示す模式図である。図において、１は所定の真空度に保
持した真空槽、２は真空槽１の内部に配置した坩堝、２
ａは坩堝２のノズル、３は坩堝２に充填した蒸着物質、
３ａは蒸着物質３の蒸気がノズル２ａから噴出してでき
たクラスター、３ｂはクラスター３ａに電子を当ててイ
オン化したイオン化クラスター、４は坩堝２に衝突させ
る熱電子を放出するボンバードフィラメント、５はボン
バードフィラメント４の熱を遮蔽する熱シールド、６は
クラスター３ａに当てる熱電子を放出するイオン化フィ
ラメント、７はイオン化フィラメント６から熱電子を引
き出し、加速するグリッド、８はイオン化フィラメント
６の熱を遮蔽する熱シールド、９はイオン化クラスター
３ｂを電界で加速し、運動エネルギーを付与する加速電
極、１０は真空槽１の排気を行なう真空排気系、１１は
表面にクラスター３ａとイオン化クラスター３ｂを射突
させて薄膜を蒸着形成する基板、２１はボンバードフィ
ラメント４に電力を供給する第一交流電源、２２は坩堝
２をボンバードフィラメント４に対し正の電位にバイア
スする第一直流電源、２３はイオン化フィラメント６に
電力を供給する第二交流電源２４はグリッド７をイオン
化フィラメント６対し正の電位にバイアスする第二直流
電源、２５は加速電極９をグリッド７に対して負の電位
にバイアスする第三直流電源である。
【０００３】従来の薄膜形成装置は以上のように構成さ
れ真空槽１を真空排気系１０により１×１０-6Ｔｏｒｒ
程度の真空度になるまで排気する。第一交流電源２１、
第一直流電源２２、第二交流電源２３、第二直流電源２
４、第三直流電源２５を起動して、赤熱したボンバード
フィラメント４の放出する熱電子を坩堝２との電界で加
速して坩堝２に衝突させ加熱する。これにより坩堝２に
充填した蒸着物質３は溶融蒸発して蒸気がノズル２ａか
ら噴出し、断熱膨張により過冷却状態になり凝集して塊
状原子集団のクラスター３ａを形成する。このクラスタ
ー３ａにイオン化フィラメント６の放出する熱電子をグ
リッド７との電界で加速して当てると、その一部がイオ
ン化されてイオン化クラスター３ｂとなる。イオン化さ
れなかった中性クラスター３ａはノズル２ａから噴出し
た状態で、また、イオン化クラスター３ｂは加速電極９
との電界で加速され、運転エネルギーを付与されてとも
に基板１１の表面に射突し、薄膜を形成する。
れ真空槽１を真空排気系１０により１×１０-6Ｔｏｒｒ
程度の真空度になるまで排気する。第一交流電源２１、
第一直流電源２２、第二交流電源２３、第二直流電源２
４、第三直流電源２５を起動して、赤熱したボンバード
フィラメント４の放出する熱電子を坩堝２との電界で加
速して坩堝２に衝突させ加熱する。これにより坩堝２に
充填した蒸着物質３は溶融蒸発して蒸気がノズル２ａか
ら噴出し、断熱膨張により過冷却状態になり凝集して塊
状原子集団のクラスター３ａを形成する。このクラスタ
ー３ａにイオン化フィラメント６の放出する熱電子をグ
リッド７との電界で加速して当てると、その一部がイオ
ン化されてイオン化クラスター３ｂとなる。イオン化さ
れなかった中性クラスター３ａはノズル２ａから噴出し
た状態で、また、イオン化クラスター３ｂは加速電極９
との電界で加速され、運転エネルギーを付与されてとも
に基板１１の表面に射突し、薄膜を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の薄膜形成装置は
以上のように構成され、ノズル２ａから噴出したクラス
ター２ａは一部がイオン化されてイオン化クラスター３
ｂとなり、イオン化されなかった中性のクラスター３ａ
と共に基板１１の方に向うが、その一部が加速電極９の
表面に付着して長期間に亙ってに累積すると、その付着
した薄膜が剥離してグリッド７、イオン化フィラメント
６や坩堝２、ボンバードフィラメント４などの電圧の印
加された部分に落下し短絡を生じて正常な、蒸着ができ
なくなるほか、真空槽１の排気や大気圧に戻す際に剥離
した薄膜の微細片が舞い上がり、基板１１の表面に異物
として付着するなどの技術的課題があった。
以上のように構成され、ノズル２ａから噴出したクラス
ター２ａは一部がイオン化されてイオン化クラスター３
ｂとなり、イオン化されなかった中性のクラスター３ａ
と共に基板１１の方に向うが、その一部が加速電極９の
表面に付着して長期間に亙ってに累積すると、その付着
した薄膜が剥離してグリッド７、イオン化フィラメント
６や坩堝２、ボンバードフィラメント４などの電圧の印
加された部分に落下し短絡を生じて正常な、蒸着ができ
なくなるほか、真空槽１の排気や大気圧に戻す際に剥離
した薄膜の微細片が舞い上がり、基板１１の表面に異物
として付着するなどの技術的課題があった。
【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、加速電極の表面に付着する薄膜の
剥離をなくして、長期間に亙り正常な蒸着ができる薄膜
形成装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、加速電極の表面に付着する薄膜の
剥離をなくして、長期間に亙り正常な蒸着ができる薄膜
形成装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る薄膜形成
装置は所定の真空度に保持した真空槽の内部に基板と蒸
着物質を充填した坩堝とを配置し、坩堝を加熱して蒸着
物質の蒸気を坩堝のノズルから噴出させ、断熱膨張によ
り過冷却状態で凝集させてクラスターを形成し、その一
部をイオン化したイオン化クラスターを加速電極の電界
で加速してイオン化しない中性のクラスターと共に基板
の表面に射突させ蒸着物質の薄膜を形成するものにおい
て、加速電極がクラスターとイオン化クラスターの通過
する開孔部を複数備え、かつ、開孔部を逐次交換して使
用できる構造であるとするものである。
装置は所定の真空度に保持した真空槽の内部に基板と蒸
着物質を充填した坩堝とを配置し、坩堝を加熱して蒸着
物質の蒸気を坩堝のノズルから噴出させ、断熱膨張によ
り過冷却状態で凝集させてクラスターを形成し、その一
部をイオン化したイオン化クラスターを加速電極の電界
で加速してイオン化しない中性のクラスターと共に基板
の表面に射突させ蒸着物質の薄膜を形成するものにおい
て、加速電極がクラスターとイオン化クラスターの通過
する開孔部を複数備え、かつ、開孔部を逐次交換して使
用できる構造であるとするものである。
【０００７】
【作用】この発明における加速電極はクラスターとイオ
ン化クラスターの通過する開孔部を複数備え、かつ、開
孔部を逐次交換して使用できる構造であるので、一つの
開孔部の周辺にクラスターとイオン化クラスターが付着
すると、次の開孔部と交換して使用でき、開孔部の周辺
に付着する薄膜の剥離をなくすことができる。
ン化クラスターの通過する開孔部を複数備え、かつ、開
孔部を逐次交換して使用できる構造であるので、一つの
開孔部の周辺にクラスターとイオン化クラスターが付着
すると、次の開孔部と交換して使用でき、開孔部の周辺
に付着する薄膜の剥離をなくすことができる。
【０００８】
実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す模式図であ
る。図において、２、２ａ、３、３ａ、３ｂ、４〜８、
１０、１１、２１〜２５は従来の技術で説明したものと
同じである。３１は所定の真空度に保持した真空槽、３
９はイオン化クラスター３ｂを電界で加速し、運動エネ
ルギーを付与する円板型の加速電極で回動自在になって
いる。３９ａは加速電極３９に設けた複数の開孔部、３
９ｂは加速電極３９を回動させるシャフト、３９ｃが気
密構造を有し、真空槽３１の外部から回転力をシャフト
３９ｂに伝えるための軸受け部である。
る。図において、２、２ａ、３、３ａ、３ｂ、４〜８、
１０、１１、２１〜２５は従来の技術で説明したものと
同じである。３１は所定の真空度に保持した真空槽、３
９はイオン化クラスター３ｂを電界で加速し、運動エネ
ルギーを付与する円板型の加速電極で回動自在になって
いる。３９ａは加速電極３９に設けた複数の開孔部、３
９ｂは加速電極３９を回動させるシャフト、３９ｃが気
密構造を有し、真空槽３１の外部から回転力をシャフト
３９ｂに伝えるための軸受け部である。
【０００９】この実験例は以上のように構成され、加速
電極３９の一つの開孔部３９ａをクラスター３ａとイオ
ン化クラスター３ｂが通過する位置に合わせたのち、真
空槽１を真空排気系１０により１×１０-6Ｔｏｒｒ程度
の真空度になるまで排気する。第一交流電源２１、第一
直流電源２２、第二交流電源２３、第二直流電流２４、
第三直流電源２５を起動して赤熱したボンバードフィラ
メント４の放出する熱電子を坩堝２との電界で加速して
坩堝２に衝突させ加熱する。これにより、坩堝２に充填
した蒸着物質３は溶融蒸発して蒸気がノズル２ａから噴
出し、断熱膨張により過冷却状態になり、凝集して塊状
原子集団のクラスター３ａを形成する。このクラスター
３ａにイオン化フィラメント６の放出する熱電子をグリ
ッド７との電界で加速して当てると、その一部がイオン
化されてイオン化クラスター３ｂとなる。イオン化され
なかった中性のクラスター３ａはノズル２ａから噴出し
た状態で、また、イオン化クラスター３ｂは加速電極９
との電界で加速され、運動エネルギーを付与されてとも
に開孔部３９ａを通過し、基板１１の表面に射突して薄
膜を形成する。この際、クラスター３ａとイオン化クラ
スター３ｂが開孔部３９ａを通過すると、その一部が開
孔部３９周辺の加速電極１１に付着するが、基板１１の
表面に所定の膜厚の薄膜を形成し終ると、第一交流電源
２１、第一直流電源２２、第二交流電源２３、第二直流
電源２４、第三直流電源２５を停止して加速電極３９の
次の開孔部３９ａをクラスター３ａとイオン化クラスタ
ー３ｂの通過する位置に合わせ、再び、上記と同様にし
て別の基板１１の薄膜形成を行なう。なお、複数回の薄
膜形成を行なう毎に加速電極３９の開孔部３９ａの更新
を行なうこともできる。また、加速電極３９の開孔部３
９ａの更新をし終って、すべての開孔部３９ａの周辺に
薄膜が付着すれば、加速電極３９を新しいものと交換す
る。
電極３９の一つの開孔部３９ａをクラスター３ａとイオ
ン化クラスター３ｂが通過する位置に合わせたのち、真
空槽１を真空排気系１０により１×１０-6Ｔｏｒｒ程度
の真空度になるまで排気する。第一交流電源２１、第一
直流電源２２、第二交流電源２３、第二直流電流２４、
第三直流電源２５を起動して赤熱したボンバードフィラ
メント４の放出する熱電子を坩堝２との電界で加速して
坩堝２に衝突させ加熱する。これにより、坩堝２に充填
した蒸着物質３は溶融蒸発して蒸気がノズル２ａから噴
出し、断熱膨張により過冷却状態になり、凝集して塊状
原子集団のクラスター３ａを形成する。このクラスター
３ａにイオン化フィラメント６の放出する熱電子をグリ
ッド７との電界で加速して当てると、その一部がイオン
化されてイオン化クラスター３ｂとなる。イオン化され
なかった中性のクラスター３ａはノズル２ａから噴出し
た状態で、また、イオン化クラスター３ｂは加速電極９
との電界で加速され、運動エネルギーを付与されてとも
に開孔部３９ａを通過し、基板１１の表面に射突して薄
膜を形成する。この際、クラスター３ａとイオン化クラ
スター３ｂが開孔部３９ａを通過すると、その一部が開
孔部３９周辺の加速電極１１に付着するが、基板１１の
表面に所定の膜厚の薄膜を形成し終ると、第一交流電源
２１、第一直流電源２２、第二交流電源２３、第二直流
電源２４、第三直流電源２５を停止して加速電極３９の
次の開孔部３９ａをクラスター３ａとイオン化クラスタ
ー３ｂの通過する位置に合わせ、再び、上記と同様にし
て別の基板１１の薄膜形成を行なう。なお、複数回の薄
膜形成を行なう毎に加速電極３９の開孔部３９ａの更新
を行なうこともできる。また、加速電極３９の開孔部３
９ａの更新をし終って、すべての開孔部３９ａの周辺に
薄膜が付着すれば、加速電極３９を新しいものと交換す
る。
【００１０】実施例２．実施例１では真空槽３１の内部
に１組の坩堝２、ボンバードフィラメント４、熱シール
ド５、イオン化フィラメント６、グリッド７、熱シール
ド８、基板１１を配置したが、これらを２組配置して１
つの加速電極３９を共用すれば、真空槽３１の内部スペ
ースの利用率がよくなり、薄膜形成の能率も向上する。
に１組の坩堝２、ボンバードフィラメント４、熱シール
ド５、イオン化フィラメント６、グリッド７、熱シール
ド８、基板１１を配置したが、これらを２組配置して１
つの加速電極３９を共用すれば、真空槽３１の内部スペ
ースの利用率がよくなり、薄膜形成の能率も向上する。
【００１１】実施例３．実施例１と実施例２では加速電
極３９は複数の開孔部３９ａを備えた回動自在の円板型
としたが、複数の開孔部を有し、水平方向に移動自在に
した構造のものであってもよい。
極３９は複数の開孔部３９ａを備えた回動自在の円板型
としたが、複数の開孔部を有し、水平方向に移動自在に
した構造のものであってもよい。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
加速電極がクラスターとイオン化クラスターの通過する
開孔部を複数備え、かつ、開孔部を逐次交換して使用で
きる構造であるので、加速電極の表面に付着する薄膜の
剥離がなくなり、長期間に亙り正常な蒸着ができる効果
がある。
加速電極がクラスターとイオン化クラスターの通過する
開孔部を複数備え、かつ、開孔部を逐次交換して使用で
きる構造であるので、加速電極の表面に付着する薄膜の
剥離がなくなり、長期間に亙り正常な蒸着ができる効果
がある。
【図１】この発明の一実施例を示す模式図である。
【図２】従来の薄膜形成装置を示す模式図である。
２ 坩堝 ２ａ ノズル ３ 蒸着物質 ３ａ クラスター ３ｂ イオン化クラスター ４ ボンバードフィラメント ６ イオン化フィラメント ７ グリッド １１ 基板 ２１ 第一交流電源 ２２ 第一直流電源 ２３ 第二交流電源 ２４ 第二直流電源 ２５ 第三直流電源 ３１ 真空槽 ３９ 加速電極 ３９ａ 開孔部 ３９ｂ シャフト ３９ｃ 軸受け部
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の真空度に保持した真空槽の内部に
基板と蒸着物質を充填した坩堝とを配置し、上記坩堝を
加熱して上記蒸着物質の蒸気を上記坩堝のノズルから噴
出させ、断熱膨張により過冷却状態で凝集させてクラス
ターを形成し、その一部をイオン化したイオン化クラス
ターを加速電極の電界で加速してイオン化しない中性の
上記クラスターと共に上記基板の表面に射突させ、上記
蒸着物質の薄膜を形成する薄膜形成装置において、上記
加速電極が上記クラスターと上記イオン化クラスターの
通過する開孔部を複数備え、かつ、上記開孔部を逐次交
換して使用できる構造であることを特徴とする薄膜形成
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31326092A JPH06158289A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31326092A JPH06158289A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06158289A true JPH06158289A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18039068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31326092A Pending JPH06158289A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06158289A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9258903B2 (en) | 2010-02-03 | 2016-02-09 | Nippon Mextron, Ltd. | Wiring circuit board and manufacturing method thereof |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP31326092A patent/JPH06158289A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9258903B2 (en) | 2010-02-03 | 2016-02-09 | Nippon Mextron, Ltd. | Wiring circuit board and manufacturing method thereof |
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