JPH06264225A - イオンプレーティング装置 - Google Patents
イオンプレーティング装置Info
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- JPH06264225A JPH06264225A JP5264793A JP5264793A JPH06264225A JP H06264225 A JPH06264225 A JP H06264225A JP 5264793 A JP5264793 A JP 5264793A JP 5264793 A JP5264793 A JP 5264793A JP H06264225 A JPH06264225 A JP H06264225A
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- film
- electron beam
- film forming
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子ビームを成膜材料の任意の位置に揺動し
て照射させ、蒸発物質のイオン、反応ガスイオン及びそ
のプラズマの分布を任意に制御し、被処理物に付着する
成膜材料の付着効率を損なうことなく任意の膜厚分布で
膜を形成できるイオンプレーティング装置を提供する 【構成】 集束コイル７、８、１３で制御した電子ビー
ム９により直流バイアスをかけながらイオンプレーティ
ングを行なう装置に、成膜材料１０へ入射する該電子ビ
ームを揺動させ且つ成膜材料のイオンと導入ガスのイオ
ン及びプラズマを該電子ビームと同期して揺動させなが
ら被処理物２へと誘導する第２集束コイル１４を設けた 【効果】 電子ビームを成膜材料の任意の位置に照射で
き同時に被処理物の被着面に任意の磁場を形成すること
ができ、任意の膜厚分布で付着効率良く成膜を行なえ、
化合物膜の場合には組成が均一な膜を形成できる
て照射させ、蒸発物質のイオン、反応ガスイオン及びそ
のプラズマの分布を任意に制御し、被処理物に付着する
成膜材料の付着効率を損なうことなく任意の膜厚分布で
膜を形成できるイオンプレーティング装置を提供する 【構成】 集束コイル７、８、１３で制御した電子ビー
ム９により直流バイアスをかけながらイオンプレーティ
ングを行なう装置に、成膜材料１０へ入射する該電子ビ
ームを揺動させ且つ成膜材料のイオンと導入ガスのイオ
ン及びプラズマを該電子ビームと同期して揺動させなが
ら被処理物２へと誘導する第２集束コイル１４を設けた 【効果】 電子ビームを成膜材料の任意の位置に照射で
き同時に被処理物の被着面に任意の磁場を形成すること
ができ、任意の膜厚分布で付着効率良く成膜を行なえ、
化合物膜の場合には組成が均一な膜を形成できる
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性や耐蝕性、装
飾的価値、電磁気的特性、光学的特性を要求される金属
あるいは非金属の物体の表面に、例えばＴｉＮ、ＴｉＣ
Ｎ、Ａｌ2Ｏ3、ｃ−ＢＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2等を形成
するイオンプレーティング装置に関する。
飾的価値、電磁気的特性、光学的特性を要求される金属
あるいは非金属の物体の表面に、例えばＴｉＮ、ＴｉＣ
Ｎ、Ａｌ2Ｏ3、ｃ−ＢＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2等を形成
するイオンプレーティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ホローカソード電子銃の電子ビー
ム発生装置を備えたイオンプレーティング装置として、
図１或いは図２に示すように、真空室ａ内に被処理物ｂ
と成膜材料ｃとの間にバイアス電源ｄによりバイアスを
かけ、両者の間に電離空間ｅを形成させると共に、その
電離空間ｅに対向させてホローカソード型電子銃ｆを設
け、該電子銃ｆの外周と成膜材料ｃを収めたハースｇの
周囲とに夫々集束コイルｈ，ｉを設けた構成のものが知
られている（特公昭５１−２０１７０号、特公昭５１−
１３４７１号公報参照）。図１、図２に於いて、ｊは反
応ガスを真空室ａ内へ導入する導入口を示し、電子銃ｆ
から供給される電子ビームｋをハースｇ内の成膜材料ｃ
に照射して該成膜材料ｃを蒸発させると共にその蒸発物
をイオン化又は活性化し、同時にイオン化又は活性化し
た反応ガスと共に電離空間ｅ中を輸送して被処理物ｂに
膜として付着させる。
ム発生装置を備えたイオンプレーティング装置として、
図１或いは図２に示すように、真空室ａ内に被処理物ｂ
と成膜材料ｃとの間にバイアス電源ｄによりバイアスを
かけ、両者の間に電離空間ｅを形成させると共に、その
電離空間ｅに対向させてホローカソード型電子銃ｆを設
け、該電子銃ｆの外周と成膜材料ｃを収めたハースｇの
周囲とに夫々集束コイルｈ，ｉを設けた構成のものが知
られている（特公昭５１−２０１７０号、特公昭５１−
１３４７１号公報参照）。図１、図２に於いて、ｊは反
応ガスを真空室ａ内へ導入する導入口を示し、電子銃ｆ
から供給される電子ビームｋをハースｇ内の成膜材料ｃ
に照射して該成膜材料ｃを蒸発させると共にその蒸発物
をイオン化又は活性化し、同時にイオン化又は活性化し
た反応ガスと共に電離空間ｅ中を輸送して被処理物ｂに
膜として付着させる。
【０００３】このとき、電子ビームｋは、電子銃ｆ近傍
の集束コイルｈとハースｇの周囲の集束コイルｉにより
集束され、電子ビームｋが成膜材料ｃに照射されるよう
に軌道が決定される。また、蒸発しイオン化された成膜
材料ｃおよび反応ガスのイオンとプラズマは、集束コイ
ルｈ，ｉにより形成される磁場によって拘束され、電離
空間ｅを通って被処理物ｂへ輸送される。
の集束コイルｈとハースｇの周囲の集束コイルｉにより
集束され、電子ビームｋが成膜材料ｃに照射されるよう
に軌道が決定される。また、蒸発しイオン化された成膜
材料ｃおよび反応ガスのイオンとプラズマは、集束コイ
ルｈ，ｉにより形成される磁場によって拘束され、電離
空間ｅを通って被処理物ｂへ輸送される。
【０００４】こうしたイオンプレーティングの作動時に
於いて、集束コイルｈは、電子銃ｆの電子放出面から安
定した電子放出を行なわせることと、電子銃ｆから放出
された電子ビームｋを成膜材料ｃの直上にまで輸送する
役割を営み、また、集束コイルｉは、電子ビームｋを適
度に集束させ、ビームを効率よく成膜材料ｃに入射させ
ることと、電子銃ｆの集束コイルｈとの合成磁場により
電子ビームｋを成膜材料ｃに偏向させる役割を営む。こ
れらの役割は、成膜材料ｃを効率よく安定して蒸発させ
ることを主目的としている。集束コイルｈ，ｉによって
形成される磁場の磁束線を図３に示す。
於いて、集束コイルｈは、電子銃ｆの電子放出面から安
定した電子放出を行なわせることと、電子銃ｆから放出
された電子ビームｋを成膜材料ｃの直上にまで輸送する
役割を営み、また、集束コイルｉは、電子ビームｋを適
度に集束させ、ビームを効率よく成膜材料ｃに入射させ
ることと、電子銃ｆの集束コイルｈとの合成磁場により
電子ビームｋを成膜材料ｃに偏向させる役割を営む。こ
れらの役割は、成膜材料ｃを効率よく安定して蒸発させ
ることを主目的としている。集束コイルｈ，ｉによって
形成される磁場の磁束線を図３に示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のイオンプレーテ
ィング装置では、集束コイルｈ，ｉは、上記のように成
膜材料ｃを効率よく安定して蒸発させることを主目的と
して設計されているため、電子ビームｋは成膜材料ｃの
一定位置に照射され、蒸発しイオン化した成膜材料ｃの
イオン、反応ガスのイオン及びそのプラズマは、集束コ
イルｈ，ｉによって形成された磁場によりハースｇの中
心軸のまわりに拘束されるものの、任意に上記イオン及
びプラズマの分布を制御できない欠点があった。そのた
め、被処理物ｂに付着する成膜材料ｃの効率を損なうこ
となく任意の膜厚分布の膜や化合物膜の場合には組成が
均一な膜を形成することが困難であった。
ィング装置では、集束コイルｈ，ｉは、上記のように成
膜材料ｃを効率よく安定して蒸発させることを主目的と
して設計されているため、電子ビームｋは成膜材料ｃの
一定位置に照射され、蒸発しイオン化した成膜材料ｃの
イオン、反応ガスのイオン及びそのプラズマは、集束コ
イルｈ，ｉによって形成された磁場によりハースｇの中
心軸のまわりに拘束されるものの、任意に上記イオン及
びプラズマの分布を制御できない欠点があった。そのた
め、被処理物ｂに付着する成膜材料ｃの効率を損なうこ
となく任意の膜厚分布の膜や化合物膜の場合には組成が
均一な膜を形成することが困難であった。
【０００６】例えば、図４に示すように、電子ビームｋ
の集束性及び軌道に影響を及ぼすことなく集束コイル
ｈ，ｉによる磁場を大きくすると、Ａで示すように被処
理物ｂへの付着効率が４０％程度と大きくなるが、その
膜厚分布は±５０％程度の不均一さを生じ、一方、集束
コイルｈ，ｉによる磁場を小さくすると、Ｂで示すよう
に膜厚分布は±１５％程度に均一になるが、付着効率は
５％程度の小さなものになる。更に、化合物膜形成に必
要な十分高い密度のプラズマを均一に被処理物ｂの近傍
に形成できないため、例えばＴｉＮ膜をＦｅの被処理物
ｂに形成した場合、場所により、図５に示すように、Ｔ
ｉＮ膜のＸ線回折強度が被処理物ｂのＦｅに比べて非常
に小さい膜が形成される場合がある。
の集束性及び軌道に影響を及ぼすことなく集束コイル
ｈ，ｉによる磁場を大きくすると、Ａで示すように被処
理物ｂへの付着効率が４０％程度と大きくなるが、その
膜厚分布は±５０％程度の不均一さを生じ、一方、集束
コイルｈ，ｉによる磁場を小さくすると、Ｂで示すよう
に膜厚分布は±１５％程度に均一になるが、付着効率は
５％程度の小さなものになる。更に、化合物膜形成に必
要な十分高い密度のプラズマを均一に被処理物ｂの近傍
に形成できないため、例えばＴｉＮ膜をＦｅの被処理物
ｂに形成した場合、場所により、図５に示すように、Ｔ
ｉＮ膜のＸ線回折強度が被処理物ｂのＦｅに比べて非常
に小さい膜が形成される場合がある。
【０００７】本発明は、上記の従来のイオンプレーティ
ング装置の欠点を解決するもので、電子ビームを成膜材
料の任意の位置に揺動して照射させると共に、蒸発しイ
オン化された蒸発物質のイオン、反応ガスイオン及びそ
のプラズマの分布を任意に制御することにより、被処理
物に付着する成膜材料の付着効率を損なうことなくしか
も任意の膜厚分布で膜を形成でき、化合物膜の場合には
組成が均一な膜を形成できるイオンプレーティング装置
を提供することを目的とするものである。
ング装置の欠点を解決するもので、電子ビームを成膜材
料の任意の位置に揺動して照射させると共に、蒸発しイ
オン化された蒸発物質のイオン、反応ガスイオン及びそ
のプラズマの分布を任意に制御することにより、被処理
物に付着する成膜材料の付着効率を損なうことなくしか
も任意の膜厚分布で膜を形成でき、化合物膜の場合には
組成が均一な膜を形成できるイオンプレーティング装置
を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、真空室内
に、蒸着膜が形成される被処理物と、該真空室内の下方
に設けられた成膜材料を溶解させるハースと、ガス導入
口とを設け、該被処理物にはこれに直流バイアスをかけ
る直流バイアス装置が接続され、更に、該ハースに向け
て電子ビームを供給する電子ビーム発生装置と、該電子
ビーム発生装置から供給される電子を効率よく成膜材料
へ照射させると共に蒸発する成膜材料と導入ガスをイオ
ン化するための磁場を形成する集束コイルを備えたイオ
ンプレーティング装置に於いて、該成膜材料へ入射する
該電子ビームを揺動させると共に該ハースから蒸発する
成膜材料のイオンと導入ガスのイオン及びプラズマを該
電子ビームと同期して揺動させながら被処理物へと誘導
する第２集束コイルを設けることにより、上記の目的を
達成するようにした。
に、蒸着膜が形成される被処理物と、該真空室内の下方
に設けられた成膜材料を溶解させるハースと、ガス導入
口とを設け、該被処理物にはこれに直流バイアスをかけ
る直流バイアス装置が接続され、更に、該ハースに向け
て電子ビームを供給する電子ビーム発生装置と、該電子
ビーム発生装置から供給される電子を効率よく成膜材料
へ照射させると共に蒸発する成膜材料と導入ガスをイオ
ン化するための磁場を形成する集束コイルを備えたイオ
ンプレーティング装置に於いて、該成膜材料へ入射する
該電子ビームを揺動させると共に該ハースから蒸発する
成膜材料のイオンと導入ガスのイオン及びプラズマを該
電子ビームと同期して揺動させながら被処理物へと誘導
する第２集束コイルを設けることにより、上記の目的を
達成するようにした。
【０００９】
【作用】電子ビーム発生装置からの電子ビームが集束コ
イルにより誘導されてハース内の成膜材料を照射する
と、該成膜材料が蒸発してイオン化すると共に真空室内
に導入した不活性ガス或いは反応ガスのプラズマとイオ
ンが発生し、これらのイオンとプラズマはバイアスがか
けられた被処理物の表面に蒸着膜或いは反応蒸着膜とし
て付着する。こうした成膜時に、該第２集束コイルの電
流を制御すると、該真空室内の磁場変動し、そのため該
成膜材料を照射する電子ビームが揺動すると同時にその
揺動に同期して蒸発する成膜材料のイオンや導入ガスの
イオン及びそのプラズマが揺動する。その結果、被処理
物に付着する成膜材料の付着効率を損なわずに任意の膜
厚分布で成膜し、化合物膜の場合は組成が均一な膜を成
膜することが出来る。
イルにより誘導されてハース内の成膜材料を照射する
と、該成膜材料が蒸発してイオン化すると共に真空室内
に導入した不活性ガス或いは反応ガスのプラズマとイオ
ンが発生し、これらのイオンとプラズマはバイアスがか
けられた被処理物の表面に蒸着膜或いは反応蒸着膜とし
て付着する。こうした成膜時に、該第２集束コイルの電
流を制御すると、該真空室内の磁場変動し、そのため該
成膜材料を照射する電子ビームが揺動すると同時にその
揺動に同期して蒸発する成膜材料のイオンや導入ガスの
イオン及びそのプラズマが揺動する。その結果、被処理
物に付着する成膜材料の付着効率を損なわずに任意の膜
厚分布で成膜し、化合物膜の場合は組成が均一な膜を成
膜することが出来る。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明すると、
図６及び図７に於いて、符号１は真空室を示し、該真空
室１内の上方には蒸着膜が形成される被処理物２が適当
な手段で設けられ、該被処理物２の下方にはこれとの間
で直流バイアス装置３により直流バイアスがかけられた
ハース４が設けられる。更に、該真空室１内には、成膜
材料１０を収めたハース４に向けて電子を照射するホロ
ーカソード電子銃で構成された電子ビーム発生装置５
と、不活性ガス或いは反応ガスを導入するガス導入口６
とが設けられる。該電子ビーム発生装置５の近傍には集
束コイル７が設けられ、ハース４の周囲と上方には集束
コイル８、１３が設けられる。１１は真空ポンプに接続
される真空排気口、１２は電離空間である。
図６及び図７に於いて、符号１は真空室を示し、該真空
室１内の上方には蒸着膜が形成される被処理物２が適当
な手段で設けられ、該被処理物２の下方にはこれとの間
で直流バイアス装置３により直流バイアスがかけられた
ハース４が設けられる。更に、該真空室１内には、成膜
材料１０を収めたハース４に向けて電子を照射するホロ
ーカソード電子銃で構成された電子ビーム発生装置５
と、不活性ガス或いは反応ガスを導入するガス導入口６
とが設けられる。該電子ビーム発生装置５の近傍には集
束コイル７が設けられ、ハース４の周囲と上方には集束
コイル８、１３が設けられる。１１は真空ポンプに接続
される真空排気口、１２は電離空間である。
【００１１】こうした構成は従来のものと略同様で、電
子ビーム発生装置５からの電子ビーム９は集束コイル７
によりハース４の直上へと誘導され、ハース４の周囲の
集束コイル８により集束されてハース４内の成膜材料１
０を蒸発させ、その蒸発材料は該ハース４の上方に発生
するガス導入口６からのガスによるプラズマによりイオ
ン化され、該ガスが反応ガスの場合には該蒸発材料が反
応して被処理物２に膜状に付着するが、本発明に於いて
は、該電子ビーム発生装置５からの電子ビーム９を揺動
させながらハース４内の成膜材料１０に照射させ、且つ
該ハース４から蒸発する成膜材料１０のイオンと導入ガ
スのイオン及びプラズマを該電子ビーム９と同期して揺
動させながら被処理物２に向けて誘導する第２集束コイ
ル１４を設けるようにした。
子ビーム発生装置５からの電子ビーム９は集束コイル７
によりハース４の直上へと誘導され、ハース４の周囲の
集束コイル８により集束されてハース４内の成膜材料１
０を蒸発させ、その蒸発材料は該ハース４の上方に発生
するガス導入口６からのガスによるプラズマによりイオ
ン化され、該ガスが反応ガスの場合には該蒸発材料が反
応して被処理物２に膜状に付着するが、本発明に於いて
は、該電子ビーム発生装置５からの電子ビーム９を揺動
させながらハース４内の成膜材料１０に照射させ、且つ
該ハース４から蒸発する成膜材料１０のイオンと導入ガ
スのイオン及びプラズマを該電子ビーム９と同期して揺
動させながら被処理物２に向けて誘導する第２集束コイ
ル１４を設けるようにした。
【００１２】図示の例では、該第２集束コイル１４を該
ハース４の下部に設けた２個の環状の第２集束コイル１
４ａ−１、１４ａ−２と、該被処理物２の背後に設けら
れて該集束コイル１４ａと同期して制御される２個の環
状の第２集束コイル１４ｂ−１、１４ｂ−２とで構成し
た。成膜材料１０を蒸発させる時に、該ハース４の下部
の第２集束コイル１４ａ−１、１４ａ−２の磁場を調整
すると、例えば図８に示すような分布の磁場を形成する
ことができる。イオンは磁場の強さに反比例した回転半
径（ラーマー半径）で回転しながら磁束線に沿って運動
することが知られているが、電子ビーム発生装置５から
の電子ビーム９は、集束コイル７、８、１３により形成
される磁場により拘束される。例えば、図８に於ける時
間ｔ1の瞬間に於いては、電子ビーム９はハース４の正
面に向かって左側へ誘導され、また、時間ｔ2の瞬間に
於いては右側に誘導される。すなわち、２個の第２集束
コイル１４ａ−１、１４ａ−２の磁場の強さを適当な周
期で例えば図１０のように変化させると、電子ビーム９
は各第２集束コイル１４ａ−１、１４ａ−２の強さに対
応して拘束され、その結果、電子ビーム９は成膜材料１
０の上を任意の速度で揺動する。このとき、電子ビーム
９が照射されている成膜材料１０の位置からは、電子ビ
ーム９のエネルギーに対応した量の成膜材料が蒸発し、
イオン化される。
ハース４の下部に設けた２個の環状の第２集束コイル１
４ａ−１、１４ａ−２と、該被処理物２の背後に設けら
れて該集束コイル１４ａと同期して制御される２個の環
状の第２集束コイル１４ｂ−１、１４ｂ−２とで構成し
た。成膜材料１０を蒸発させる時に、該ハース４の下部
の第２集束コイル１４ａ−１、１４ａ−２の磁場を調整
すると、例えば図８に示すような分布の磁場を形成する
ことができる。イオンは磁場の強さに反比例した回転半
径（ラーマー半径）で回転しながら磁束線に沿って運動
することが知られているが、電子ビーム発生装置５から
の電子ビーム９は、集束コイル７、８、１３により形成
される磁場により拘束される。例えば、図８に於ける時
間ｔ1の瞬間に於いては、電子ビーム９はハース４の正
面に向かって左側へ誘導され、また、時間ｔ2の瞬間に
於いては右側に誘導される。すなわち、２個の第２集束
コイル１４ａ−１、１４ａ−２の磁場の強さを適当な周
期で例えば図１０のように変化させると、電子ビーム９
は各第２集束コイル１４ａ−１、１４ａ−２の強さに対
応して拘束され、その結果、電子ビーム９は成膜材料１
０の上を任意の速度で揺動する。このとき、電子ビーム
９が照射されている成膜材料１０の位置からは、電子ビ
ーム９のエネルギーに対応した量の成膜材料が蒸発し、
イオン化される。
【００１３】さらに、被処理物２の背後の第２集束コイ
ル１４ｂ−１、１４ｂ−２の磁場を前記集束コイル１４
ａ−１、１４ａ−２と同期して図１０のように変化させ
ると、ハース４から蒸発したイオン化された成膜材料１
０のイオン、導入ガスイオン、及びこれらのプラズマ
は、これら４個の第２集束コイル１４により形成される
磁場により拘束される。例えば、図８に於ける時間ｔ1
の瞬間に於いては、これらは被処理物２の正面に向かっ
て左側へ誘導され、また時間ｔ2の瞬間に於いては右側
へ誘導される。従って、例えば被処理物２が大面積のも
のであっても、第２集束コイル１４の電流波形を適当に
選ぶことにより、被処理物２に付着する成膜材料１０の
付着効率を損なうことなく厚さが均一な膜を形成するこ
とができ、反応ガスを導入して化合物膜を形成するとき
には膜厚のみでなく組成も均一な膜を形成することがで
きる。
ル１４ｂ−１、１４ｂ−２の磁場を前記集束コイル１４
ａ−１、１４ａ−２と同期して図１０のように変化させ
ると、ハース４から蒸発したイオン化された成膜材料１
０のイオン、導入ガスイオン、及びこれらのプラズマ
は、これら４個の第２集束コイル１４により形成される
磁場により拘束される。例えば、図８に於ける時間ｔ1
の瞬間に於いては、これらは被処理物２の正面に向かっ
て左側へ誘導され、また時間ｔ2の瞬間に於いては右側
へ誘導される。従って、例えば被処理物２が大面積のも
のであっても、第２集束コイル１４の電流波形を適当に
選ぶことにより、被処理物２に付着する成膜材料１０の
付着効率を損なうことなく厚さが均一な膜を形成するこ
とができ、反応ガスを導入して化合物膜を形成するとき
には膜厚のみでなく組成も均一な膜を形成することがで
きる。
【００１４】本発明に基づくイオンプレーティング装置
により成膜材料１０としてＴｉを用意し、ガス導入口６
からＮ2ガスを導入してＦｅの被処理物２に形成したＴ
ｉＮ膜の膜厚分布とＸ線回折強度を夫々図１１、図１２
に示した。これにより明らかなように、膜厚分布は±５
％程度、付着効率は約５０％で、Ｘ線回折強度の大きい
ものが得られる。
により成膜材料１０としてＴｉを用意し、ガス導入口６
からＮ2ガスを導入してＦｅの被処理物２に形成したＴ
ｉＮ膜の膜厚分布とＸ線回折強度を夫々図１１、図１２
に示した。これにより明らかなように、膜厚分布は±５
％程度、付着効率は約５０％で、Ｘ線回折強度の大きい
ものが得られる。
【００１５】尚、以上の実施例では、集束コイル１４
ａ、１４ｂを夫々２個ずつ設けたが、被処理物２の面積
が大きい場合には、これら集束コイルの配置面上に多数
個設けてその夫々を制御すればよい。また、被処理物２
の被付着面が比較的小さい場合や、膜を被処理物２の一
部分に局所的に形成したい場合には、第２集束コイル１
４の磁場を制御して成膜材料のイオンや導入ガスのイオ
ン、及びそれらのプラズマを必要な方向に誘導すること
も可能である。
ａ、１４ｂを夫々２個ずつ設けたが、被処理物２の面積
が大きい場合には、これら集束コイルの配置面上に多数
個設けてその夫々を制御すればよい。また、被処理物２
の被付着面が比較的小さい場合や、膜を被処理物２の一
部分に局所的に形成したい場合には、第２集束コイル１
４の磁場を制御して成膜材料のイオンや導入ガスのイオ
ン、及びそれらのプラズマを必要な方向に誘導すること
も可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明では、集束コイルで
制御した電子ビームにより直流バイアスをかけながらイ
オンプレーティングを行なう装置に於いて、電子ビーム
を揺動させ且つハースから蒸発する成膜材料のイオンと
導入ガスのイオン及びプラズマを上記電子ビームと同期
して揺動させながらこれらを被処理物に向けて誘導する
第２集束コイルを設けたので、成膜材料の任意の位置及
び被処理物の被着面に任意の磁場を形成することがで
き、任意の膜厚分布で付着効率良く成膜を行なえ、化合
物膜の場合には組成が均一な膜を形成できる等の効果が
ある。
制御した電子ビームにより直流バイアスをかけながらイ
オンプレーティングを行なう装置に於いて、電子ビーム
を揺動させ且つハースから蒸発する成膜材料のイオンと
導入ガスのイオン及びプラズマを上記電子ビームと同期
して揺動させながらこれらを被処理物に向けて誘導する
第２集束コイルを設けたので、成膜材料の任意の位置及
び被処理物の被着面に任意の磁場を形成することがで
き、任意の膜厚分布で付着効率良く成膜を行なえ、化合
物膜の場合には組成が均一な膜を形成できる等の効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のイオンプレーティング装置の截断側面
図
図
【図２】 他の従来例の截断側面図
【図３】 従来のイオンプレーティング装置の集束コイ
ルにより形成される磁場の線図
ルにより形成される磁場の線図
【図４】 従来のイオンプレーティング装置による成膜
速度分布図
速度分布図
【図５】 従来のイオンプレーティング装置によるＴｉ
Ｎ膜の形成不良状態を示すＸ線回折強度の線図
Ｎ膜の形成不良状態を示すＸ線回折強度の線図
【図６】 本発明の実施例のイオンプレーティング装置
の截断面図
の截断面図
【図７】 図６のＡ−Ａ線断面図
【図８】 本発明の実施例による磁場の線図
【図９】 本発明の実施例の磁場の変動を示す線図
【図１０】 本発明の実施例に於ける電子ビーム電流と
第２集束コイル電流の制御状態を示す線図
第２集束コイル電流の制御状態を示す線図
【図１１】 本発明の実施例による成膜速度分布図
【図１２】 本発明の実施例によるＴｉＮ膜のＸ線回折
強度の線図
強度の線図
１ 真空室 ２ 被処理物 ３ 直
流バイアス装置 ４ ハース ５ 電子ビーム発生装置 ６ ガ
ス導入口 ７、８、１３ 集束コイル ９ 電
子ビーム １０ 成膜材料 １２ 電離空間 １４、１４ａ−１、１４ａ−２、１４ｂ−１、１４ｂ−
２ 第２集束コイル
流バイアス装置 ４ ハース ５ 電子ビーム発生装置 ６ ガ
ス導入口 ７、８、１３ 集束コイル ９ 電
子ビーム １０ 成膜材料 １２ 電離空間 １４、１４ａ−１、１４ａ−２、１４ｂ−１、１４ｂ−
２ 第２集束コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平岩 秀行 神奈川県茅ヶ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内 (72)発明者 井口 征夫 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内
Claims (3)
- 【請求項１】 真空室内に、蒸着膜が形成される被処理
物と、該真空室内の下方に設けられた成膜材料を溶解さ
せるハースと、ガス導入口とを設け、該被処理物にはこ
れに直流バイアスをかける直流バイアス装置が接続さ
れ、更に、該ハースに向けて電子ビームを供給する電子
ビーム発生装置と、該電子ビーム発生装置から供給され
る電子を効率よく成膜材料へ照射させると共に蒸発する
成膜材料と導入ガスをイオン化するための磁場を形成す
る集束コイルを備えたイオンプレーティング装置に於い
て、該成膜材料へ入射する該電子ビームを揺動させると
共に該ハースから蒸発する成膜材料のイオンと導入ガス
のイオン及びプラズマを該電子ビームと同期して揺動さ
せながら被処理物へと誘導する第２集束コイルを設けた
ことを特徴とするイオンプレーティング装置。 - 【請求項２】 上記第２集束コイルを、上記ハースの下
部に設けた集束コイルと、上記被処理物の背後に設けら
れて該集束コイルと同期して制御される集束コイルとで
構成したことを特徴とする請求項１に記載のイオンプレ
ーティング装置。 - 【請求項３】 上記ガス導入口から反応ガスを真空室内
に導入するようにし、上記第２集束コイルの電流を制御
して被処理物の表面に形成される反応蒸着膜の組成分布
を制御したことを特徴とする請求項１に記載のイオンプ
レーティング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05264793A JP3409874B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | イオンプレーティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05264793A JP3409874B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | イオンプレーティング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264225A true JPH06264225A (ja) | 1994-09-20 |
| JP3409874B2 JP3409874B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=12920641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05264793A Expired - Fee Related JP3409874B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | イオンプレーティング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409874B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005001153A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Nachi-Fujikoshi Corp. | 多元系被膜の製造装置と方法および多元系被膜の被覆工具 |
| WO2005001154A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Nachi-Fujikoshi Corp. | 多元系被膜の製造安定化装置と方法および多元系膜被覆工具 |
| JP2009280843A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Nachi Fujikoshi Corp | 成膜装置 |
| WO2013153864A1 (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-17 | 中外炉工業株式会社 | プラズマ発生装置並びに蒸着装置および蒸着方法 |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP05264793A patent/JP3409874B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005001153A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Nachi-Fujikoshi Corp. | 多元系被膜の製造装置と方法および多元系被膜の被覆工具 |
| WO2005001154A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Nachi-Fujikoshi Corp. | 多元系被膜の製造安定化装置と方法および多元系膜被覆工具 |
| JP2009280843A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Nachi Fujikoshi Corp | 成膜装置 |
| WO2013153864A1 (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-17 | 中外炉工業株式会社 | プラズマ発生装置並びに蒸着装置および蒸着方法 |
| JP2013218881A (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-24 | Chugai Ro Co Ltd | プラズマ発生装置並びに蒸着装置および蒸着方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3409874B2 (ja) | 2003-05-26 |
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