JPH06212411A - 質量分離型イオンビームデポジション装置 - Google Patents
質量分離型イオンビームデポジション装置Info
- Publication number
- JPH06212411A JPH06212411A JP327793A JP327793A JPH06212411A JP H06212411 A JPH06212411 A JP H06212411A JP 327793 A JP327793 A JP 327793A JP 327793 A JP327793 A JP 327793A JP H06212411 A JPH06212411 A JP H06212411A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion beam
- sample
- shutter
- separation type
- thin film
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 薄膜の成長開始時及び終了時、並びに別種の
イオンビームへの切換え時等にイオンビームの偏光中に
生成されたスパッタ粒子や高速中性粒子が試料に混入す
るのを防止する。 【構成】 成長室１内の試料５の直前にイオンビーム電
流をモニタできるモニタ機構13を備えたシャッタ装置６
を設けた質量分離型インオンビームデポジション装置。
イオンビームへの切換え時等にイオンビームの偏光中に
生成されたスパッタ粒子や高速中性粒子が試料に混入す
るのを防止する。 【構成】 成長室１内の試料５の直前にイオンビーム電
流をモニタできるモニタ機構13を備えたシャッタ装置６
を設けた質量分離型インオンビームデポジション装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、質量分離型イオンビー
ムデポジション装置に関するものである。
ムデポジション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】イオンビームデポジション（イオンビー
ム蒸着）は、制御性良く高純度の薄膜を形成することが
でき、また比較的低温で準安定状態にある物質の合成や
単結晶エピタキシャル成長を行うことができる等の特長
を持っている。そして装置としてはイオン源から引出し
たイオンビームを直接用いて蒸着を行ういわゆる非質量
分離型のものと、イオン源と成長室との間に質量分離器
を設け、所望のイオンビームのみを選択して蒸着を行う
質量分離型のものとが知られており、ここでは本発明に
関係する質量分離型のものについて説明する。従来、イ
オンビームデポジションを目的とした質量分離型イオン
ビームデポジション装置においては、イオン源から高電
圧でイオンを引出した後、成長室内の試料の直前におい
てイオンビームを減速させるように構成されている。そ
の一例を添付図面の図３に示し、図示装置はイオン源Ａ
と、質量分離器Ｂと、ビーム搬送系Ｃと、偏向器Ｄと、
減速系Ｅとから成り、イオン源Ａから高電圧（例えば、
30kv程度）で引出されたイオンビームは質量分離器Ｂに
より選択され、ビーム搬送系Ｃへ導入される。ビーム搬
送系Ｃに導入されたイオンビームはその中に含まれてい
る高速中性粒子を取り除くため、偏向器Ｄで偏向され、
そして減速系Ｅで例えば100eV 程度に減速されて、成長
室Ｆ内に配置された試料Ｇの表面へ入射され、試料Ｇの
表面上に薄膜を形成する。
ム蒸着）は、制御性良く高純度の薄膜を形成することが
でき、また比較的低温で準安定状態にある物質の合成や
単結晶エピタキシャル成長を行うことができる等の特長
を持っている。そして装置としてはイオン源から引出し
たイオンビームを直接用いて蒸着を行ういわゆる非質量
分離型のものと、イオン源と成長室との間に質量分離器
を設け、所望のイオンビームのみを選択して蒸着を行う
質量分離型のものとが知られており、ここでは本発明に
関係する質量分離型のものについて説明する。従来、イ
オンビームデポジションを目的とした質量分離型イオン
ビームデポジション装置においては、イオン源から高電
圧でイオンを引出した後、成長室内の試料の直前におい
てイオンビームを減速させるように構成されている。そ
の一例を添付図面の図３に示し、図示装置はイオン源Ａ
と、質量分離器Ｂと、ビーム搬送系Ｃと、偏向器Ｄと、
減速系Ｅとから成り、イオン源Ａから高電圧（例えば、
30kv程度）で引出されたイオンビームは質量分離器Ｂに
より選択され、ビーム搬送系Ｃへ導入される。ビーム搬
送系Ｃに導入されたイオンビームはその中に含まれてい
る高速中性粒子を取り除くため、偏向器Ｄで偏向され、
そして減速系Ｅで例えば100eV 程度に減速されて、成長
室Ｆ内に配置された試料Ｇの表面へ入射され、試料Ｇの
表面上に薄膜を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の質量
分離型イオンビームデポジション装置においては、薄膜
の成長開始時及び終了時や、別種のイオンビームに切換
える時等には偏向器を用いてイオンビームを偏向させて
試料にイオンビームを導入させる方法が採られている。
そのため、偏向器でイオンビームを偏向させる際にイオ
ンビームがビーム搬送系等の管壁及び減速電極等に衝突
してそれらの構成材をスパッタリングすることにより生
じる構成材のスパッタ粒子やイオンの中性化により生成
される高速中性粒子が試料中に混入するという問題があ
った。
分離型イオンビームデポジション装置においては、薄膜
の成長開始時及び終了時や、別種のイオンビームに切換
える時等には偏向器を用いてイオンビームを偏向させて
試料にイオンビームを導入させる方法が採られている。
そのため、偏向器でイオンビームを偏向させる際にイオ
ンビームがビーム搬送系等の管壁及び減速電極等に衝突
してそれらの構成材をスパッタリングすることにより生
じる構成材のスパッタ粒子やイオンの中性化により生成
される高速中性粒子が試料中に混入するという問題があ
った。
【０００４】そこで、本発明は、このような従来のイオ
ンビームデポジション装置における問題点を解決して高
品位の薄膜を形成できる質量分離型イオンビームデポジ
ション装置を提供することを目的としている。
ンビームデポジション装置における問題点を解決して高
品位の薄膜を形成できる質量分離型イオンビームデポジ
ション装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による質量分離型イオンビームデポジショ
ン装置は、イオン源から引出したイオンビームを質量分
離器に通し、所望のイオンのみを選択し、選択したイオ
ンビームをビーム搬送系及び減速系を介して試料へ選択
したイオンを照射するように構成され、そして試料直前
のイオンビーム経路に、イオンビームモニタ機構を備え
たシャッタ装置を設け、イオンビームの偏向操作によっ
て生成されるスパッタ粒子や高速中性粒子等の望ましく
ない粒子の試料への混入を阻止できるようにしたことを
特徴としている。シャッタ装置は、それに設けたイオン
ビームモニタ機構によりモニタされたイオンビームの状
態に応じて作動され得る。
めに、本発明による質量分離型イオンビームデポジショ
ン装置は、イオン源から引出したイオンビームを質量分
離器に通し、所望のイオンのみを選択し、選択したイオ
ンビームをビーム搬送系及び減速系を介して試料へ選択
したイオンを照射するように構成され、そして試料直前
のイオンビーム経路に、イオンビームモニタ機構を備え
たシャッタ装置を設け、イオンビームの偏向操作によっ
て生成されるスパッタ粒子や高速中性粒子等の望ましく
ない粒子の試料への混入を阻止できるようにしたことを
特徴としている。シャッタ装置は、それに設けたイオン
ビームモニタ機構によりモニタされたイオンビームの状
態に応じて作動され得る。
【０００５】
【作用】本発明による質量分離型イオンビームデポジシ
ョン装置では、薄膜の成長開始時及び終了時や、別種の
イオンビームに切換える際等において偏向器を用いてイ
オンビームを偏向させる際にはシャッタ装置は閉じら
れ、それによりイオンビームの偏向中に生成されたスパ
ッタ粒子や高速粒子が試料に混入するのは防止されるこ
とになる。また、シャッタ装置に設けたイオンビームモ
ニタ機構は、イオン電流をモニタし、イオンビームが構
成材に衝突せずに試料直前まですなわちシャッタ装置ま
で導入されているか否かを確認することができる。
ョン装置では、薄膜の成長開始時及び終了時や、別種の
イオンビームに切換える際等において偏向器を用いてイ
オンビームを偏向させる際にはシャッタ装置は閉じら
れ、それによりイオンビームの偏向中に生成されたスパ
ッタ粒子や高速粒子が試料に混入するのは防止されるこ
とになる。また、シャッタ装置に設けたイオンビームモ
ニタ機構は、イオン電流をモニタし、イオンビームが構
成材に衝突せずに試料直前まですなわちシャッタ装置ま
で導入されているか否かを確認することができる。
【０００６】
【実施例】以下添付図面の図１及び図２を参照して本発
明の実施例について説明する。図１には本発明による質
量分離型イオンビームデポジション装置の一実施例の要
部を示し、１は成長室、２は減速系で、減速電極３を備
えている。４は成長室１内において減速系２の出口に対
向して位置決めされ、試料５を保持する試料ホルダであ
る。試料ホルダ４に保持された試料５の直前にはシャッ
タ装置６が配置されており、このシャッタ装置６は円盤
状のシャッタ７を備え、シャッタ７はイオン電流をモニ
タするため絶縁体８を介して回動軸９によって図２に実
線で示す閉成位置と鎖線で示す開放位置との間で回動で
きるように支持されている。回動軸９は成長室１の壁に
設けられた回転導入端子10に連結されている。また、シ
ャッタ７に入るイオン電流をモニタするため、このシャ
ッタ７には導線11が接続され、この導線11は成長室１の
壁に設けられた電流導入端子12を介してイオン電流をモ
ニタする電流計13に接続されている。
明の実施例について説明する。図１には本発明による質
量分離型イオンビームデポジション装置の一実施例の要
部を示し、１は成長室、２は減速系で、減速電極３を備
えている。４は成長室１内において減速系２の出口に対
向して位置決めされ、試料５を保持する試料ホルダであ
る。試料ホルダ４に保持された試料５の直前にはシャッ
タ装置６が配置されており、このシャッタ装置６は円盤
状のシャッタ７を備え、シャッタ７はイオン電流をモニ
タするため絶縁体８を介して回動軸９によって図２に実
線で示す閉成位置と鎖線で示す開放位置との間で回動で
きるように支持されている。回動軸９は成長室１の壁に
設けられた回転導入端子10に連結されている。また、シ
ャッタ７に入るイオン電流をモニタするため、このシャ
ッタ７には導線11が接続され、この導線11は成長室１の
壁に設けられた電流導入端子12を介してイオン電流をモ
ニタする電流計13に接続されている。
【０００７】このように構成した図示装置においては、
試料５の表面上における薄膜の成長開始時及び終了時、
並びに別種のイオンビームに切換える場合に、回転導入
端子10を回動させることによって、シャッタ７は閉成位
置に回動され、試料５へのイオンビームの入射を阻止す
る。そして、シャッタ７におけるイオン電流を電流計13
でモニタし、イオンビームが構成材に衝突せずにシャッ
タ７に当っているのを確認した後、回転導入端子10を回
動させてシャッタ７を開くことにより、実質的に有害な
スパッタ粒子や高速中性粒子を伴わずに所定のイオンビ
ームを試料５へ導入することができ、それにより、試料
５の表面に薄膜を成長させることができる。
試料５の表面上における薄膜の成長開始時及び終了時、
並びに別種のイオンビームに切換える場合に、回転導入
端子10を回動させることによって、シャッタ７は閉成位
置に回動され、試料５へのイオンビームの入射を阻止す
る。そして、シャッタ７におけるイオン電流を電流計13
でモニタし、イオンビームが構成材に衝突せずにシャッ
タ７に当っているのを確認した後、回転導入端子10を回
動させてシャッタ７を開くことにより、実質的に有害な
スパッタ粒子や高速中性粒子を伴わずに所定のイオンビ
ームを試料５へ導入することができ、それにより、試料
５の表面に薄膜を成長させることができる。
【０００８】ところで、図示実施例ではシャッタ装置は
手動で操作しているが、回転導入端子10を任意の適当な
駆動装置に接続して機械駆動式に構成することもでき
る。またシャッタの形状は図示実施例の円盤状に限定さ
れれるものではなく、任意の適当な形状に構成するとが
でき、そしてシャッタの支持及び開閉動作に関しても図
示実施例に代えて適当に設計することができる。さら
に、電流計によるシャッタ上のイオン電流のモニタ結果
に基きシャッタの開閉を自動的に制御するようにするこ
ともできる。
手動で操作しているが、回転導入端子10を任意の適当な
駆動装置に接続して機械駆動式に構成することもでき
る。またシャッタの形状は図示実施例の円盤状に限定さ
れれるものではなく、任意の適当な形状に構成するとが
でき、そしてシャッタの支持及び開閉動作に関しても図
示実施例に代えて適当に設計することができる。さら
に、電流計によるシャッタ上のイオン電流のモニタ結果
に基きシャッタの開閉を自動的に制御するようにするこ
ともできる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
質量分離型イオンビームデポジション装置においては、
成長室内の試料の直前にイオンビーム電流をモニタでき
るモニタ機構を備えたシャッタ装置を設けているので、
薄膜の成長開始時及び終了時、並びに別種のイオンビー
ムへの切換え時等においてイオンビームの偏向中に生成
されたスパッタ粒子や高速中性粒子が試料に混入するの
を防止することができ、その結果イオンビームデポジシ
ョン本来の制御性良く良質の薄膜を形成できるという特
長を生かして高品位の薄膜を容易に形成することが可能
となる。
質量分離型イオンビームデポジション装置においては、
成長室内の試料の直前にイオンビーム電流をモニタでき
るモニタ機構を備えたシャッタ装置を設けているので、
薄膜の成長開始時及び終了時、並びに別種のイオンビー
ムへの切換え時等においてイオンビームの偏向中に生成
されたスパッタ粒子や高速中性粒子が試料に混入するの
を防止することができ、その結果イオンビームデポジシ
ョン本来の制御性良く良質の薄膜を形成できるという特
長を生かして高品位の薄膜を容易に形成することが可能
となる。
【図１】 本発明の一実施例による質量分離型イオンビ
ームデポジション装置の要部を示す断面図断面図。
ームデポジション装置の要部を示す断面図断面図。
【図２】 図１に示すシャッタ装置の概略正面図。
【図３】 従来の質量分離型イオンビームデポジション
装置の一例を示す概略線図。
装置の一例を示す概略線図。
１：成長室 ２：減速系 ３：減速電極 ４：試料ホルダ ５：試料 ６：シャッタ装置 ７：シャッタ ８：絶縁体 ９：回動軸 10：回転導入端子 11：導線 12：電流導入端子 13；電流計
Claims (2)
- 【請求項１】イオン源から引出したイオンビームを質量
分離器に通し、所望のイオンのみを選択し、選択したイ
オンビームをビーム搬送系及び減速系を介して試料へ選
択したイオンを照射するように構成した質量分離型イオ
ンビームデポジション装置において、試料直前のイオン
ビーム経路に、イオンビームモニタ機構を備えたシャッ
タ装置を設け、イオンビームの偏向操作によって生成さ
れるスパッタ粒子や高速中性粒子等の望ましくない粒子
の試料への混入を阻止できるようにしたことを特徴とす
る質量分離型イオンビームデポジション装置。 - 【請求項２】シャッタ装置に設けたイオンビームモニタ
機構によるイオンビームの状態に応じてシャッタ装置を
作動できるようにした請求項１に記載の質量分離型イオ
ンビームデポジション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP327793A JPH06212411A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 質量分離型イオンビームデポジション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP327793A JPH06212411A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 質量分離型イオンビームデポジション装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212411A true JPH06212411A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=11552941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP327793A Pending JPH06212411A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 質量分離型イオンビームデポジション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06212411A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3826778A1 (de) * | 1987-08-12 | 1989-02-23 | Diesel Kiki Co | Heizungsanlage fuer kraftfahrzeuge |
-
1993
- 1993-01-12 JP JP327793A patent/JPH06212411A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3826778A1 (de) * | 1987-08-12 | 1989-02-23 | Diesel Kiki Co | Heizungsanlage fuer kraftfahrzeuge |
| US4883226A (en) * | 1987-08-12 | 1989-11-28 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Heater device for motor vehicle |
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