JPH1030169A - Coating forming device - Google Patents

Coating forming device

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Publication number
JPH1030169A
JPH1030169A JP20520696A JP20520696A JPH1030169A JP H1030169 A JPH1030169 A JP H1030169A JP 20520696 A JP20520696 A JP 20520696A JP 20520696 A JP20520696 A JP 20520696A JP H1030169 A JPH1030169 A JP H1030169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particles
scattered
adherend
blades
film forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP20520696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kanji Hisayoshi
完治 久芳
Tadashi Sugihara
忠 杉原
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1030169A publication Critical patent/JPH1030169A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a formed coating of high quality at a high coating forming rate by energy selection. SOLUTION: This device is the one having plural vane parts 20, in which these plural vane parts are faced on the inside of the interval between the body 6 to be formed and a scattering particle generating means continuously generating scattering particles (e.g. a target 10), and having a mechanical type chopper 16 removing scattering particles both on the side of high energy and on the side of low energy. In this way, continuous coating formation is made possible while the reduction of the defects of coating caused by resputtering or the like and reduction is droplets and the improvement of the crystallinity of the coating are attained. Concretely, while the vane parts 20 are overlapped with each other by a prescribed width (d) on a view from the scattering direction, they shall obliquely be arranged by prescribed angles θ, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エネルギービーム
等を用いて各種材料の成膜を行う成膜装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film forming apparatus for forming various materials using an energy beam or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】いわゆるレーザアブレーション法や真空
蒸着法などの物理的成膜法で形成される成膜粒子は、幅
広い運動エネルギー分布を持つ。この成膜粒子が持つ運
動エネルギーは、形成される薄膜の物理的特性を決める
重要な因子である。高エネルギーの粒子は、高速に飛散
し形成膜を再スパッタ等して欠陥の原因となり、低速な
低エネルギーの粒子は基板上でのマイグレーションが弱
いため形成膜の結晶性を低下させる原因となる。また、
レーザアブレーション等では、粒子の固まりが液滴状に
飛散することで低速のドロップレット等が発生し、これ
により形成膜の表面モフォロジーを低下させることが知
られている。
2. Description of the Related Art Particles formed by a physical film forming method such as a so-called laser ablation method or a vacuum evaporation method have a wide kinetic energy distribution. The kinetic energy of the deposited particles is an important factor that determines the physical properties of the formed thin film. High-energy particles scatter at high speed and cause re-sputtering or the like of the formed film, causing defects, and low-speed, low-energy particles have low migration on the substrate and cause a decrease in crystallinity of the formed film. Also,
In laser ablation and the like, it is known that low-speed droplets and the like are generated by scattering of a mass of particles in a droplet shape, thereby lowering the surface morphology of a formed film.

【0003】このような高エネルギー粒子や低エネルギ
ー粒子を除去し、膜質向上のため飛散粒子のエネルギー
幅を制限する方法として、大別すると、例えば公開特許
公報昭61−210174に開示された機械的に行う方
法と、例えば特許公報平1−24536に開示された電
気的に行う方法とがある。このうち、後者の電気的な方
法は、イオン化された粒子のみ有効であり、用途が限定
される。前者の機械的な方法は、飛散粒子がイオン化さ
れているか否かを問わないことから、この意味では適用
範囲が広いといえる。
As a method of removing such high-energy particles and low-energy particles and limiting the energy width of scattered particles in order to improve the film quality, there is a mechanical method disclosed in, for example, JP-A-61-210174. And an electrically performed method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 24-536. Of these, the latter electrical method is effective only for ionized particles, and has limited applications. The former mechanical method can be said to have a wide range of application in this sense since it does not matter whether or not the scattered particles are ionized.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の機
械的なエネルギー選択法は、垂直に立てた仕切り板機構
により蒸発速度が異なる成膜粒子を選択するものであ
り、エネルギーが低く低速な粒子は捕捉可能であるが、
エネルギーが高く高速な粒子を完全に捕捉できないとい
った課題を有していた。
However, this conventional mechanical energy selection method selects film-forming particles having different evaporation rates by means of a vertically arranged partition plate mechanism. Can be captured,
There was a problem that high energy and high speed particles could not be completely captured.

【0005】一方、本発明者らは、低速な粒子,高速な
粒子双方を捕捉できる方法として、パルス状のレーザビ
ームをターゲットに照射し、これに同期して回転する回
転チョッパ(円盤)に設けたスリットにより、最適な速
度の粒子のみ通過させる方法を既に提案した(公開特許
公報平6−93445参照)。ただし、この方法では、
飛散粒子の発生がパルス状の場合のみ有効であり、連続
的に粒子を飛散させて高い成膜速度を得ようとする用途
には不向きであった。
On the other hand, the present inventors have proposed a method of capturing both low-speed particles and high-speed particles by irradiating a target with a pulsed laser beam and setting the target on a rotating chopper (disk) that rotates in synchronization with the target. A method has been proposed in which only the particles having the optimum speed are allowed to pass through the slit (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-93445). However, with this method,
The method is effective only when the generation of scattered particles is pulsed, and is not suitable for applications in which particles are continuously scattered to obtain a high film formation rate.

【0006】本発明は、このような実情に鑑みてなさ
れ、高品位な形成膜を高い成膜速度で得ることができる
成膜装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a film forming apparatus capable of obtaining a high quality formed film at a high film forming rate.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の
成膜装置では、複数の羽根部を具備し、これを被着体
と、飛散粒子群を連続的に発生させる飛散粒子発生手段
(例えば、レーザ照射装置及びターゲットなど)との間
隔内に臨ませ、飛散粒子群から高エネルギー側と低エネ
ルギー側の飛散粒子をともに除去する機械式チョッパを
有することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems of the prior art and achieve the above-mentioned object, a film forming apparatus of the present invention includes a plurality of blades, which are attached to an adherend. And the scattering particle generation means (for example, a laser irradiation device and a target) that continuously generates the scattering particle group, and removes the scattering particles on the high energy side and the low energy side from the scattering particle group. It is characterized by having a mechanical chopper.

【0008】飛散粒子発生手段で発生し被着体に向けて
飛来してくる飛散粒子群は、その途中で、複数の羽根部
により、その高エネルギー側と低エネルギー側が共に除
去される。したがって、形成膜の再スパッタなどによる
膜欠陥が抑えられ、形成膜の結晶性も向上する。また、
ドロップレット等も抑えられ、良い表面モフォロジーが
得られる。これにより、高品位で連続的な成膜を行うこ
とができる。
The scattered particles generated by the scattered particle generating means and flying toward the adherend are removed on the way by a plurality of blades on both the high energy side and the low energy side. Accordingly, film defects due to re-sputtering of the formed film are suppressed, and the crystallinity of the formed film is also improved. Also,
Droplets are also suppressed, and good surface morphology is obtained. Thereby, high-quality continuous film formation can be performed.

【0009】具体的には、複数の羽根部を、例えば飛散
粒子発生手段から被着体方向に見た投影面内で所定幅だ
け互いに重ねながら、それぞれ所定角度で斜めに配設さ
せるとよい。
More specifically, the plurality of blades may be arranged obliquely at a predetermined angle, for example, while overlapping each other by a predetermined width in a projection plane viewed from the scattered particle generation means in the direction of the adherend.

【0010】また、機械式チョッパを羽根部を周囲に具
備した軸回転体により構成した場合、この機械式チョッ
パによる粒子の選択的な通過条件としては、通過可能な
最大速度Vmax はrωh/dと、通過可能な最小速度V
min はrωh/(2W+d)と、それぞれ表すことがで
きる。ここで、rは回転軸中心から羽根部先端までの距
離,ωは当該機械式チョッパの回転角速度,hは前記投
影面に垂直な方向の羽根部高さ,dは投影面における羽
根部の重ね合わせ幅,Wは投影面における羽根部同士の
配置間隔をそれぞれ示す。
When the mechanical chopper is constituted by a shaft rotating body having blades around it, the conditions for selectively passing the particles by the mechanical chopper are that the maximum speed Vmax that can pass is rωh / d. , Minimum speed V that can pass
min can be expressed as rωh / (2W + d). Here, r is the distance from the center of the rotation axis to the tip of the blade, ω is the rotational angular velocity of the mechanical chopper, h is the height of the blade in the direction perpendicular to the projection plane, and d is the overlap of the blade on the projection plane. The alignment width W indicates the arrangement interval between the blades on the projection plane.

【0011】[0011]

【本発明の実施の形態】以下、本発明に係る成膜装置
を、図面にもとづいて詳細に説明する。上記したよう
に、本発明は、成膜粒子について、その高エネルギー側
と低エネルギー側とを除去し、エネルギーを所定範囲に
揃えることができる成膜装置であり、真空蒸着法,スパ
ッタ,レーザアブレーション等に代表される物理的成膜
法の殆ど全てに適用される。真空蒸着において、抵抗加
熱か電子線加熱によるかといった加熱法に限定はない。
また、スパッタにおいても、印加電圧は直流,交流,高
周波のいずれでもよく、導入ガスに限定もない。導入ガ
スとしては、通常は不活性ガスが用いられるが、これに
限らない反応性スパッタでもよいし、更にはイオンプレ
ーティング法などでもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a film forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As described above, the present invention is a film forming apparatus capable of removing the high-energy side and the low-energy side of film-forming particles and adjusting the energy to a predetermined range, and includes a vacuum deposition method, sputtering, and laser ablation. It is applied to almost all the physical film forming methods represented by the method described above. In vacuum deposition, there is no limitation on a heating method such as resistance heating or electron beam heating.
Also, in sputtering, the applied voltage may be any of direct current, alternating current, and high frequency, and there is no limitation on the introduced gas. As the introduced gas, an inert gas is usually used, but not limited thereto. Reactive sputtering may be used, and further, an ion plating method may be used.

【0012】とくに、本発明は、レーザアブレーション
等のエネルギービームをターゲットに当てて飛ばす物理
的成膜法に好適である。なぜなら、レーザアブレーショ
ンでは、波長の短いレーザ光をターゲットに当てて構成
原子の結合を非熱的に切りプラズマとなった粒子を飛ば
すが、この際、飛散粒子の運動エネルギーが零に近いも
のから100eVを越えるものまで幅広く、このため本
発明によるエネルギー選択が特に有効だからである。こ
の種の物理的成膜法には、その他、イオンビームを照射
する方法も含む。なお、レーザビームの種類に限定はな
く、またビームの当て方は、連続的であるとパルス状で
あるとを問わない。
In particular, the present invention is suitable for a physical film forming method in which an energy beam such as laser ablation is applied to a target so that the energy beam is emitted. This is because in laser ablation, a laser beam having a short wavelength is applied to a target to non-thermally cut off the bonding of constituent atoms to fly particles that have become plasma. At this time, the kinetic energy of the scattered particles is reduced from nearly zero to 100 eV. This is because the energy selection according to the present invention is particularly effective. This kind of physical film formation method also includes a method of irradiating an ion beam. The type of the laser beam is not limited, and the beam may be applied regardless of whether it is continuous or pulsed.

【0013】以下、より具体的な実施形態として、連続
的なレーザビーム照射が可能なレーザアブレーション装
置について説明する。図1に示すように、この成膜装置
2には、不図示の真空排気装置により高真空に保持され
た真空チャンバー4を具備する。真空チャンバー4内に
は、その上方に所定の薄膜を形成しようとする被着体
6、例えば図示のような基板が治具等(不図示)に装着
されている。これにより、基板は下方に被着面を向け
て、自転或いは自公転可能に保持されている。被着体6
としては、この図示のような一方の面のみに成膜する構
成でなくとも、被着面を複数有する多面体を含む立体で
あってもよく、この場合の被着体6は3次元的な回転が
可能に保持させてよい。
Hereinafter, a laser ablation apparatus capable of continuous laser beam irradiation will be described as a more specific embodiment. As shown in FIG. 1, the film forming apparatus 2 includes a vacuum chamber 4 maintained at a high vacuum by a vacuum exhaust device (not shown). In the vacuum chamber 4, an adherend 6 on which a predetermined thin film is to be formed, for example, a substrate as shown in the drawing is mounted on a jig or the like (not shown). As a result, the substrate is held so as to be able to rotate or revolve, with the adhered surface facing downward. Adherend 6
In this case, a three-dimensional structure including a polyhedron having a plurality of adherend surfaces may be used instead of a configuration in which a film is formed on only one surface as shown in the drawing. In this case, the adherend 6 is rotated three-dimensionally. May be held as possible.

【0014】一方、このような被着体6に対して所定距
離をおいた真空チャンバー4の下方側には、飛散粒子発
生手段8の一構成部分として、ターゲット10が設けて
ある。飛散粒子発生手段8は、被着体6に向かって飛散
する飛散粒子群を連続的に発生させるためのものであ
り、真空チャンバー4内ではターゲット10の他に、こ
のターゲットを自転させたり位置移動させる機構(不図
示)などを含む。また、真空チャンバー4の外部に設け
た飛散粒子発生手段8の他の構成部分として、覗き窓4
a側から順に、レーザビームを絞って焦点をターゲット
10上に合わせるためのレンズ12と、レーザ照射装置
14とが配設されている。
On the other hand, a target 10 is provided below the vacuum chamber 4 at a predetermined distance from the adherend 6 as a component of the scattered particle generating means 8. The scattered particle generating means 8 is for continuously generating scattered particles scattered toward the adherend 6, and in the vacuum chamber 4, in addition to the target 10, the target is rotated or moved in position. Mechanism (not shown). Another component of the scattered particle generating means 8 provided outside the vacuum chamber 4 is a viewing window 4.
A lens 12 for narrowing a laser beam and focusing on a target 10 and a laser irradiation device 14 are arranged in this order from the a side.

【0015】被着体6とターゲット10との間には、レ
ーザビーム照射によりターゲット10表面で発生し、被
着体6に向けて飛散する飛散粒子群(図中、矢印Aで示
す)から、高エネルギー側と低エネルギー側を共に除去
することにより、所定範囲の運動エネルギーを有する飛
散粒子のみを選択的に通過させる通過選択手段が設けて
ある。
Between the adherend 6 and the target 10, scattered particles generated on the surface of the target 10 by laser beam irradiation and scattered toward the adherend 6 (indicated by an arrow A in the figure) There is provided a passage selecting means for removing only the high-energy side and the low-energy side, thereby selectively passing only the scattered particles having a kinetic energy in a predetermined range.

【0016】この通過選択手段の具体的構成としては、
それぞれが互いに一部を重ねながら所定速度で移動する
斜めの仕切り板状部分を具備していればよい。エネルギ
ー選択が可能な通過選択手段の移動方向は、その仕切り
板状部分の反傾斜方向とする必要があるが、これを直線
状に移動させるか周回方向に移動させるかは問われな
い。ただし、スムーズな移動或いは一定な速度を得やす
いという意味では、周回方向に移動させる構成が好まし
い。
As a specific configuration of the passage selecting means,
It suffices that each of them has an oblique partition plate-like portion that moves at a predetermined speed while partially overlapping each other. The direction of movement of the passage selection means capable of selecting energy must be the direction of the anti-inclination of the partition plate portion, but it does not matter whether it is moved linearly or in the circling direction. However, in the sense that it is easy to obtain smooth movement or a constant speed, it is preferable to move in the circumferential direction.

【0017】この意味で、図1に示す本実施形態では、
通過選択手段として機械式チョッパ16が用いられる。
この機械式チョッパ16は、不図示の駆動手段に連結し
所定速度で軸回転する軸部18と、軸部18周囲に斜め
に外側に向けて突設した羽根部20とを具備している。
In this sense, in the embodiment shown in FIG.
A mechanical chopper 16 is used as passage selection means.
The mechanical chopper 16 includes a shaft 18 connected to driving means (not shown) and rotating at a predetermined speed, and a blade 20 projecting obliquely outward around the shaft 18.

【0018】より詳しくは、飛散粒子発生手段8の粒子
発生部分であるターゲット10から被着体6中心を見た
方向(以下、飛散方向という)に対し垂直な投影面内
で、それぞれの下端が飛散粒子群Aの進路内に来たとき
に投影面に対し所定角度θとなるように、各羽根部20
が設けてある。すなわち、このような構成の羽根部20
は、ターゲット10から被着体6に向けて飛散する飛散
粒子群Aの進路内に所定速度(所定の時間間隔)で、投
影面に対し所定角度θ傾いた状態で通過する。この傾斜
角度θにより、前記軸部18の回転速度の最適値を決め
る場合が多い。この場合、軸部18の回転可能な範囲等
を考慮して、この傾斜角度θが決められる。また、各羽
根部20は、投影面内で見ると互いに所定幅だけ重ねら
れている。この重ね幅dは、次に式で示すように、高エ
ネルギー側のフィルタ性に特に大きく影響する。
More specifically, in the projection plane perpendicular to the direction in which the center of the adherend 6 is viewed from the target 10 which is the particle generation portion of the scattered particle generation means 8 (hereinafter referred to as the scattering direction), each lower end is Each of the blades 20 has a predetermined angle θ with respect to the projection plane when it comes into the course of the scattered particle group A.
Is provided. That is, the blade portion 20 having such a configuration is used.
Passes through the path of the scattered particles A scattered from the target 10 toward the adherend 6 at a predetermined speed (at a predetermined time interval) at a predetermined angle θ with respect to the projection plane. In many cases, the optimum value of the rotation speed of the shaft 18 is determined based on the inclination angle θ. In this case, the inclination angle θ is determined in consideration of the rotatable range of the shaft portion 18 and the like. Further, the respective blade portions 20 overlap each other by a predetermined width when viewed in the projection plane. The overlap width d has a particularly large effect on the filter performance on the high energy side as shown by the following equation.

【0019】このような構成の機械式チョッパ16は、
羽根部20を投影面内において所定速度で連続的に移動
させながら所定範囲から外れる高速な、或いは低速な飛
散粒子を羽根部に付着,捕捉する機械的なエネルギー選
択装置である。よく知られているように、質量mの粒子
の飛散速度をVとすれば、その運動エネルギーEは、m
2 /2と表せる。通常、レーザアブレーション等の物
理的成膜法では、金属等を被膜するものであることか
ら、同じ質量の原子(或いは分子)に対して飛散速度V
の範囲を図2のように高速側及び低速側でそれぞれ制限
すれば、その運動エネルギー範囲を容易に規制できる。
The mechanical chopper 16 having such a configuration is as follows.
This is a mechanical energy selecting device that attaches and captures high-speed or low-speed scattered particles falling outside a predetermined range to the blade while continuously moving the blade 20 at a predetermined speed in the projection plane. As is well known, if the scattering velocity of a particle having a mass m is V, its kinetic energy E is m
It expressed a V 2/2. Usually, in a physical film forming method such as laser ablation, a metal or the like is coated, so that the scattering velocity V
Is limited on the high-speed side and the low-speed side as shown in FIG. 2, the kinetic energy range can be easily regulated.

【0020】本実施形態の機械式チョッパ16におい
て、図2に示す通過可能な粒子の最大速度Vmax と最小
速度Vmin とは、それぞれ次式(1)と(2)とで与え
られる。 Vmax =rωh/d …(1)式 Vmin =rωh/(2W+d) …(2)式 ここで、図1(B)に示すように、rは回転軸中心から
羽根部先端までの距離,ωは当該機械式チョッパの回転
角速度,hは前記投影面に垂直な方向の羽根部高さ,d
は投影面における羽根部の重ね合わせ幅,Wは投影面に
おける羽根部同士の配置間隔をそれぞれ示す。
In the mechanical chopper 16 of this embodiment, the maximum velocity Vmax and the minimum velocity Vmin of the passable particles shown in FIG. 2 are given by the following equations (1) and (2), respectively. Vmax = rωh / d Equation (1) Vmin = rωh / (2W + d) Equation (2) Here, as shown in FIG. 1B, r is the distance from the center of the rotating shaft to the tip of the blade, and ω is The rotational angular velocity of the mechanical chopper, h, is the blade height in the direction perpendicular to the projection plane, d.
Represents the overlapping width of the blades on the projection plane, and W represents the arrangement interval between the blades on the projection plane.

【0021】このような機械式チョッパ16の作用によ
り、エネルギーが所定幅に揃えられた機械式チョッパ1
6通過後の飛散粒子群Bは、図1(A)に示すように、
被着体6に成膜される。従って、その形成膜が高品位な
ものとなる。
By the operation of the mechanical chopper 16, the mechanical chopper 1 whose energy is adjusted to a predetermined width is used.
As shown in FIG. 1A, the scattered particle group B after 6 passes
The film is formed on the adherend 6. Therefore, the formed film is of high quality.

【0022】[0022]

【実施例】以下、さらに具体的に、本発明の実施例につ
いて説明する。本実施例では、上記実施形態における図
1の機械式チョッパ16による膜質改善の効果を調べる
ために、機械式チョッパ16の有無による飛散粒子群の
運動エネルギー分布の相違(即ち、図1の飛来粒子群A
とBの比較)、及び表面粗さRaについて評価した。
EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described more specifically. In the present embodiment, in order to investigate the effect of improving the film quality by the mechanical chopper 16 of FIG. 1 in the above embodiment, the difference in the kinetic energy distribution of the scattered particles due to the presence or absence of the mechanical chopper 16 (that is, the flying particles of FIG. Group A
And B) and the surface roughness Ra.

【0023】ここで使用した機械式チョッパ16の諸元
は、r=200mm,h=20mm,W=1mm,d=
1mm,ω=1872rad/secであった。また、
ターゲット10としては、Au(質量;3.27×10
-25 kg)を、その照射光にはエキシマレーザ光(波長
=248nm)をそれぞれ用い、エキシマレーザ光をタ
ーゲット10上にレンズ12で絞って照射した。
The specifications of the mechanical chopper 16 used here were r = 200 mm, h = 20 mm, W = 1 mm, d =
1 mm, ω = 1873 rad / sec. Also,
Au (mass; 3.27 × 10
The -25 kg), on its irradiated light using excimer laser beam (wavelength = 248 nm), respectively, were irradiated focused excimer laser beam with a lens 12 on the target 10.

【0024】運動エネルギー分布 図3は、機械式チョッパ16で運動エネルギー範囲を規
制する前の、ターゲット10から放出されたままの飛散
粒子群の運動エネルギー分布図である。この運動エネル
ギーの測定は、ターゲット10の上方約1m離れた位置
に四重極質量分析計を据えて行った。縦軸は、レーザ光
照射によりプラズマ化されたAuイオンが四重極質量分
析計に達することで検出されたイオン電流値を示し、横
軸の運動エネルギーは、このAuイオンが四重極質量分
析計に到達するまでの時間から計算により求めたもので
ある。図中、ベース電流を破線で表している。図から判
るように、機械式チョッパ16挿入前のAuの運動エネ
ルギーは、約1〜110eVと非常に広範な分布を示し
ている。
The kinetic energy distribution Figure 3, prior to restricting the kinetic energy range with a mechanical chopper 16, a kinetic energy distribution diagram of scattering particles that remain released from the target 10. The kinetic energy was measured with a quadrupole mass spectrometer installed at a position about 1 m above the target 10. The vertical axis indicates the ion current value detected when Au ions plasmatized by laser light irradiation reach the quadrupole mass spectrometer, and the kinetic energy on the horizontal axis indicates that this Au ion is a quadrupole mass spectrometer. It is calculated from the time it takes to reach the total. In the drawing, the base current is indicated by a broken line. As can be seen from the figure, the kinetic energy of Au before the mechanical chopper 16 is inserted shows a very wide distribution of about 1 to 110 eV.

【0025】これに対し図4は、図1に示し上記諸元の
機械式チョッパ16をAuの進路途中に挿入した場合
の、図3と同様な測定による運動エネルギー分布図であ
る。この例では、4.9〜62.3eVのAu粒子が検
出されていることが判る。したがって、低エネルギー側
では1〜4.8eVのAu粒子が、高エネルギー側では
約62.4〜110eVのAu粒子が、それぞれ回転チ
ョッパ16の羽根部20に捕捉されAu粒子の飛散進路
から排除された。
On the other hand, FIG. 4 is a kinetic energy distribution diagram obtained by the same measurement as in FIG. 3 when the mechanical chopper 16 shown in FIG. 1 and having the above specifications is inserted in the course of Au. In this example, it can be seen that Au particles of 4.9 to 62.3 eV are detected. Therefore, Au particles of 1 to 4.8 eV on the low energy side and Au particles of about 62.4 to 110 eV on the high energy side are captured by the blade 20 of the rotary chopper 16 and are excluded from the scattering path of the Au particles. Was.

【0026】表1には、通過最大エネルギー値Emax 及
び通過最小エネルギー値Emin について、これら実験値
と前記式(1)及び(2)に基づく計算値とを比較して
示す。
Table 1 shows the maximum passing energy value Emax and the minimum passing energy value Emin by comparing these experimental values with the calculated values based on the above equations (1) and (2).

【表1】 [Table 1]

【0027】比較例として、図5には、従来の場合と同
様に、羽根部20をAu粒子の飛散方向と略平行に立て
た場合の運動エネルギー分布を示す。この図を、図3と
比較すると、10.8eV以下のAu粒子が進路から排
除されているものの、高エネルギー側のAu粒子が排除
できていないことが判る。
As a comparative example, FIG. 5 shows a kinetic energy distribution when the blade section 20 is set up substantially in parallel with the scattering direction of the Au particles as in the conventional case. Comparing this figure with FIG. 3, it can be seen that although Au particles of 10.8 eV or less were excluded from the course, Au particles on the high energy side were not eliminated.

【0028】表面粗さ 運動エネルギー選択の効果の一つとして、表面粗さRa
の向上があげられる。表2には、前記図3〜5にそれぞ
れ対応した、エネルギー選択をしない場合,高エネルギ
ー側及び低エネルギー側を除去した場合,及び低エネル
ギー側のみ除去した場合のRa値を比較して示す。Ra
値の測定は、表面粗さ計を用い、基板に被膜したAu膜
表面の粗さ中心の平均値をとったものである。
[0028] One of the effects of surface roughness kinetic energy selection, the surface roughness Ra
Improvement. Table 2 shows a comparison of Ra values corresponding to FIGS. 3 to 5 when no energy is selected, when the high energy side and the low energy side are removed, and when only the low energy side is removed. Ra
The value was measured by using a surface roughness meter and taking the average value of the roughness center of the surface of the Au film coated on the substrate.

【表2】 [Table 2]

【0029】この表から、図4の本発明の場合は表面の
粗さが大幅に改善でき、低エネルギー側のみ排除した図
5の場合でもRa値低減についてはかなりの効果がある
ことが判る。これにより、表面粗さを劣化させる要因と
して、低速なドロップレット等であることが容易に推察
できる。
From this table, it can be seen that in the case of the present invention shown in FIG. 4, the surface roughness can be greatly improved, and even in the case of FIG. 5 in which only the low energy side is eliminated, the Ra value can be considerably reduced. Thus, it can be easily inferred that a slow droplet or the like is a factor that deteriorates the surface roughness.

【0030】実際に膜表面の観察を行うことによって
も、このことを確かめることができる。図6には、図3
のエネルギー選択をしない場合の、図7には図4の高エ
ネルギー側及び低エネルギー側を排除した本発明の場合
のSEM写真を示す。これらSEM写真の対比により、
Ra値を支配するのはドロップレットであることが確認
できた。
This can be confirmed by actually observing the film surface. FIG. 6 shows FIG.
FIG. 7 shows an SEM photograph in the case of the present invention in which the high energy side and the low energy side in FIG. By comparing these SEM photographs,
It was confirmed that the droplet controls the Ra value.

【0031】表3は、このドロップレットの個数をカウ
ントした結果である。本発明により、単位面積あたり2
桁以上、ドロップレットの発生が抑えられた。
Table 3 shows the result of counting the number of the droplets. According to the present invention, 2 per unit area
Droplet generation was suppressed by more than an order of magnitude.

【表3】 [Table 3]

【0032】結論 本発明により、高エネルギー側及び低エネルギー側の双
方の飛散粒子を、その進路から排除できることが確認で
きた。同時に、計算と実験の結果を比較した。この実験
では、計算値で予測したものよりもフィルタ性が若干劣
るものの、ほぼ満足のいく結果が得られた。とくに、本
発明により、Ra値の大幅な改善がみられ、このRa値
を支配するのはドロップレットであることを確認した。
また、ドロップレットの改善幅は2桁を超える大幅なも
のであった。
Conclusion According to the present invention, it has been confirmed that flying particles on both the high energy side and the low energy side can be eliminated from the course of the particles. At the same time, the results of calculations and experiments were compared. In this experiment, almost satisfactory results were obtained although the filter properties were slightly inferior to those predicted by the calculated values. In particular, according to the present invention, the Ra value was significantly improved, and it was confirmed that the droplet governed the Ra value.
In addition, the improvement of the droplet was a large one exceeding two digits.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
成膜装置によれば、各種物理的成膜法において高品位な
形成膜を得ることができる。これに加え、連続的な成膜
が可能であることから、高品位で比較的に高い成膜速度
を有した成膜装置の提供が可能となった。
As described above, according to the film forming apparatus of the present invention, a high quality formed film can be obtained by various physical film forming methods. In addition, since continuous film formation is possible, it has become possible to provide a film formation apparatus having a high quality and a relatively high film formation rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る図であり、(A)は、
本発明の成膜装置の要部を示す概略構成図,(B)は機
械式チョッパの要部寸法を示す成膜粒子の飛散方向に沿
った羽根部の断面図である。
FIG. 1 is a diagram according to an embodiment of the present invention, wherein FIG.
FIG. 2B is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the film forming apparatus of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view of a blade along a direction in which film forming particles are scattered, showing main part dimensions of a mechanical chopper.

【図2】成膜粒子につきエネルギー選択を行う概念を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a concept of performing energy selection for film-forming particles.

【図3】本発明の実施例の評価基準として、エネルギー
選択を行なわない場合のAu粒子の運動エネルギー分布
図である。
FIG. 3 is a kinetic energy distribution diagram of Au particles when energy selection is not performed as an evaluation criterion of an example of the present invention.

【図4】本発明の実施例に係るAu粒子の運動エネルギ
ー分布図である。
FIG. 4 is a kinetic energy distribution diagram of Au particles according to an example of the present invention.

【図5】図4に対する比較例として、従来例と同様に羽
根部を立てた場合のAu粒子の運動エネルギー分布図で
ある。
FIG. 5 is a kinetic energy distribution diagram of Au particles when a blade is set up as in the conventional example as a comparative example with respect to FIG.

【図6】エネルギー選択をしない場合の膜表面のSEM
写真である。
FIG. 6: SEM of the film surface when no energy is selected
It is a photograph.

【図7】本発明により、高エネルギー側及び低エネルギ
ー側の飛散粒子を排除した場合のSEM写真である。
FIG. 7 is an SEM photograph when the flying particles on the high energy side and the low energy side are excluded according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…成膜装置、 4…真空チャンバ、 4a…覗き窓、 6…被着体、 8…飛散粒子発生手段、 10…ターゲット、 12…レンズ、 14…レーザ照射装置、 16…機械式チョッパ、 18…軸部(軸回転体)、 20…羽根部。 2 ... film forming apparatus, 4 ... vacuum chamber, 4a ... viewing window, 6 ... adherend, 8 ... scattered particle generating means, 10 ... target, 12 ... lens, 14 ... laser irradiation apparatus, 16 ... mechanical chopper, 18 ... shaft part (shaft rotating body), 20 ... blade part.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被着体と、 該被着体に対して所定距離をおいて配設され、被着体に
向かって飛散する飛散粒子群を連続的に発生させる飛散
粒子発生手段とを備えた成膜装置において、 複数の羽根部を具備し、当該複数の羽根部を前記被着体
と飛散粒子発生手段との間隔内に臨ませ、前記飛散粒子
群から高エネルギー側と低エネルギー側の飛散粒子を共
に除去する機械式チョッパを有することを特徴とする成
膜装置。
1. An adherend, and scattered particle generating means disposed at a predetermined distance from the adherend and continuously generating scattered particles scattered toward the adherend. In the film forming apparatus, a plurality of blades are provided, and the plurality of blades are made to face within an interval between the adherend and the scattered particle generating means, and a high energy side and a low energy side from the scattered particle group are provided. A film forming apparatus comprising a mechanical chopper for removing both flying particles.
【請求項2】 前記複数の羽根部は、前記飛散粒子発生
手段から被着体方向に見た投影面内で所定幅だけ互いに
重なりながら、それぞれ所定角度で斜めに配設してある
請求項1に記載の成膜装置。
2. The plurality of blades are arranged obliquely at a predetermined angle while overlapping each other by a predetermined width in a projection plane viewed from the scattered particle generation unit in a direction toward an adherend. 3. The film forming apparatus according to item 1.
【請求項3】 前記機械式チョッパは、前記羽根部を周
囲に具備した軸回転体により構成され、次式(1)の通
過最大速度Vmax より高速な飛散粒子群と、次式(2)
の通過最小速度Vmin より低速な飛散粒子群とを、共に
捕捉する請求項2に記載の成膜装置。 Vmax =rωh/d …(1)式 Vmin =rωh/(2W+d) …(2)式 ここで、rは回転軸中心から羽根部先端までの距離,ω
は当該機械式チョッパの回転角速度,hは前記投影面に
垂直な方向の羽根部高さ,dは投影面における羽根部の
重ね合わせ幅,Wは投影面における羽根部同士の配置間
隔をそれぞれ示す。
3. The mechanical chopper is constituted by a shaft rotating body having the blades around it, and a scattered particle group having a speed higher than a maximum passing speed Vmax of the following equation (1):
3. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the scattered particles that are slower than the minimum passing speed Vmin are captured together. Vmax = rωh / d Expression (1) Vmin = rωh / (2W + d) Expression (2) where r is the distance from the center of the rotation axis to the tip of the blade, ω
Represents the rotational angular velocity of the mechanical chopper, h represents the blade height in the direction perpendicular to the projection surface, d represents the overlapping width of the blades on the projection surface, and W represents the arrangement interval between the blades on the projection surface. .
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005068449A (en) * 2003-08-25 2005-03-17 Japan Science & Technology Agency Laser ablation film-forming apparatus provided with high-speed rotating blade type filter
WO2005035821A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-21 Japan Science And Technology Agency Film deposition apparatus having hole-like rotary filter plate for capturing fine particles, and film deposition method
JP2006249558A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Kyushu Univ Vapor deposition apparatus
JP2006312764A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Ulvac Japan Ltd Vapor deposition apparatus
EP3919650A1 (en) * 2020-06-04 2021-12-08 Solmates B.V. Device for pulsed laser deposition

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005068449A (en) * 2003-08-25 2005-03-17 Japan Science & Technology Agency Laser ablation film-forming apparatus provided with high-speed rotating blade type filter
WO2005035821A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-21 Japan Science And Technology Agency Film deposition apparatus having hole-like rotary filter plate for capturing fine particles, and film deposition method
JP2006249558A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Kyushu Univ Vapor deposition apparatus
JP2006312764A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Ulvac Japan Ltd Vapor deposition apparatus
EP3919650A1 (en) * 2020-06-04 2021-12-08 Solmates B.V. Device for pulsed laser deposition

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