JPH11273894A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPH11273894A JPH11273894A JP10094125A JP9412598A JPH11273894A JP H11273894 A JPH11273894 A JP H11273894A JP 10094125 A JP10094125 A JP 10094125A JP 9412598 A JP9412598 A JP 9412598A JP H11273894 A JPH11273894 A JP H11273894A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- plasma
- anode
- cathode
- discharge chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 abstract description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 12
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011364 vaporized material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被蒸発材料に応じてイオン化量を適正化す
る。 【解決手段】 予め、被蒸発材料のイオン化率に応じた
周波数とデュティ比をプログラミングしておき、制御装
置２６にセットしておく。制御装置２６の指令により、
パルス発振器２５からグリッド２４に、デューティ比５
０％、周波数２００ＨＺのパルス電圧が印加される。こ
の様なパルス電圧の印加により、シールド電極２２を通
過した電子ビームは、デューティ比５０％、周波数２０
０ＨＺに沿った断続状（パルス状）に真空容器１内に放
射される。即ち、プラズマ発生装置７から真空容器１内
に放射される電子は制限され、被蒸発材料のイオン化率
に応じて、被蒸発材料のイオン化が制限される。
る。 【解決手段】 予め、被蒸発材料のイオン化率に応じた
周波数とデュティ比をプログラミングしておき、制御装
置２６にセットしておく。制御装置２６の指令により、
パルス発振器２５からグリッド２４に、デューティ比５
０％、周波数２００ＨＺのパルス電圧が印加される。こ
の様なパルス電圧の印加により、シールド電極２２を通
過した電子ビームは、デューティ比５０％、周波数２０
０ＨＺに沿った断続状（パルス状）に真空容器１内に放
射される。即ち、プラズマ発生装置７から真空容器１内
に放射される電子は制限され、被蒸発材料のイオン化率
に応じて、被蒸発材料のイオン化が制限される。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、内部で発生させたプラ
ズマから電子を外部に導くように成したプラズマ発生装
置を備えた薄膜形成装置に関する。
ズマから電子を外部に導くように成したプラズマ発生装
置を備えた薄膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオンプレーティング装置やプラズマＣ
ＶＤ装置等の薄膜形成装置にプラズマ発生装置が利用さ
れている。
ＶＤ装置等の薄膜形成装置にプラズマ発生装置が利用さ
れている。
【０００３】図１は、プラズマ発生装置を備えたイオン
プレーティング装置の概略を示し、図２はプラズマ発生
装置の詳細を示している。図中１はイオンプレーテイン
グ装置の真空容器で、この真空容器の底部には、被蒸発
材料２を収容した坩堝３、該被蒸発材料に電子ビームを
照射するための電子銃４が設けられている。一方、真空
容器の上部には、基板電源５から負の電圧が印加されて
いる基板６が取り付けられている。図中７は真空容器の
底部に支持台８により支持されたプラズマ発生装置で、
その詳細は後述するが、該プラズマ発生装置からの電子
ビームが、前記基板６と坩堝３の間に照射されるように
成している。図中９は真空ポンプ、１０はバルブ、１１
は反応ガスボンベ、１２はバルブ、１３は放電ガスボン
ベ、１４はバルブである。
プレーティング装置の概略を示し、図２はプラズマ発生
装置の詳細を示している。図中１はイオンプレーテイン
グ装置の真空容器で、この真空容器の底部には、被蒸発
材料２を収容した坩堝３、該被蒸発材料に電子ビームを
照射するための電子銃４が設けられている。一方、真空
容器の上部には、基板電源５から負の電圧が印加されて
いる基板６が取り付けられている。図中７は真空容器の
底部に支持台８により支持されたプラズマ発生装置で、
その詳細は後述するが、該プラズマ発生装置からの電子
ビームが、前記基板６と坩堝３の間に照射されるように
成している。図中９は真空ポンプ、１０はバルブ、１１
は反応ガスボンベ、１２はバルブ、１３は放電ガスボン
ベ、１４はバルブである。
【０００４】図２は前記プラズマ発生装置の概略を示し
ており、１５は放電室を形成するケースである。該ケー
ス内にはカソード１６が配置されており、該カソードは
加熱電源１７に接続されていると共に、放電電源１８に
も接続されている。該ケースには放電ガス供給管１９が
設けられており、前記放電ガスボンベ１３から該放電ガ
ス供給管１９を介してＡｒガスの如き不活性ガスがケー
ス内に導入される。該ケースの一方の端部には、ケース
１５に碍子２０を介してリング状のアノード２１が設け
られている。又、アノードの内側には、前記カソード１
６からの電子が該アノードに直接照射されないようにシ
ールド電極２２が配置されている。尚、このシールド電
極は同時に電子ビームを通過させるオリフィスを成して
いる。前記ケース１５は抵抗Ｒ１を介して前記放電電源
１８に接続され、前記アノード２１は抵抗Ｒ２を介して
放電電源１８に接続されている。更に、前記真空容器１
は抵抗Ｒ３を介して放電電源１８接続されている。尚、
これらの抵抗の抵抗値は、通常、Ｒ１ Ｒ３＞Ｒ２とさ
れており、前記放電電源１８に流れる電流の大部分は、
アノード２１とカソード１６との間で放電電流となる。
図中２３はケース内の放電電流を整形するための電磁石
を構成するコイルで、ケースの外側に設けられている。
ており、１５は放電室を形成するケースである。該ケー
ス内にはカソード１６が配置されており、該カソードは
加熱電源１７に接続されていると共に、放電電源１８に
も接続されている。該ケースには放電ガス供給管１９が
設けられており、前記放電ガスボンベ１３から該放電ガ
ス供給管１９を介してＡｒガスの如き不活性ガスがケー
ス内に導入される。該ケースの一方の端部には、ケース
１５に碍子２０を介してリング状のアノード２１が設け
られている。又、アノードの内側には、前記カソード１
６からの電子が該アノードに直接照射されないようにシ
ールド電極２２が配置されている。尚、このシールド電
極は同時に電子ビームを通過させるオリフィスを成して
いる。前記ケース１５は抵抗Ｒ１を介して前記放電電源
１８に接続され、前記アノード２１は抵抗Ｒ２を介して
放電電源１８に接続されている。更に、前記真空容器１
は抵抗Ｒ３を介して放電電源１８接続されている。尚、
これらの抵抗の抵抗値は、通常、Ｒ１ Ｒ３＞Ｒ２とさ
れており、前記放電電源１８に流れる電流の大部分は、
アノード２１とカソード１６との間で放電電流となる。
図中２３はケース内の放電電流を整形するための電磁石
を構成するコイルで、ケースの外側に設けられている。
【０００５】この様な構成のイオンプレーティング装置
において、先ず、バルブ１０を開き、真空容器１とケー
ス１５内を真空ポンプ９により所定の圧力になるまで排
気する。そして、バルブ１４を開き、ケース９内に放電
ガス供給管１９を介して放電ガスボンベ１３から放電ガ
ス（例えば、Ａｒガス）を所定量導入し、ケース１５内
の圧力を高め、カソード１６を加熱電源１７により熱電
子放出可能な温度にまで加熱する。
において、先ず、バルブ１０を開き、真空容器１とケー
ス１５内を真空ポンプ９により所定の圧力になるまで排
気する。そして、バルブ１４を開き、ケース９内に放電
ガス供給管１９を介して放電ガスボンベ１３から放電ガ
ス（例えば、Ａｒガス）を所定量導入し、ケース１５内
の圧力を高め、カソード１６を加熱電源１７により熱電
子放出可能な温度にまで加熱する。
【０００６】次に、コイル２３に所定の電流を流し、プ
ラズマの点火と安定なプラズマを維持するのに必要な磁
場を電子ビームの軸方向に発生させる。この状態におい
て、カソード１６とアノード２１に放電電源１８から所
定の電圧を印加すると、カソード１６とケース１５との
間で初期放電が発生する。この初期放電がトリガとなっ
てケース１５内にプラズマが発生する。この放電プラズ
マ中の電子は、前記コイル２３が形成する磁場の影響
で、電子ビームの軸方向に集束を受け、シールド電極２
２のアノード２１に近い側の先端近傍に発生する加速電
界により真空容器１内へと引き出される。
ラズマの点火と安定なプラズマを維持するのに必要な磁
場を電子ビームの軸方向に発生させる。この状態におい
て、カソード１６とアノード２１に放電電源１８から所
定の電圧を印加すると、カソード１６とケース１５との
間で初期放電が発生する。この初期放電がトリガとなっ
てケース１５内にプラズマが発生する。この放電プラズ
マ中の電子は、前記コイル２３が形成する磁場の影響
で、電子ビームの軸方向に集束を受け、シールド電極２
２のアノード２１に近い側の先端近傍に発生する加速電
界により真空容器１内へと引き出される。
【０００７】一方、真空容器１の内部においては、被蒸
発材料２に向けて電子銃４からの電子ビームが照射さ
れ、該被蒸発材料は加熱されて蒸発させられる。又、真
空容器１内には、バルブ１２が開かれることにより、反
応ガスボンベ１１から反応ガス（例えば、酸素ガス）が
導入される。前記プラズマ発生装置７から引き出された
電子ビームは、前記真空容器１内に導入された反応ガス
や蒸発粒子と衝突し、それらを励起、イオン化させて真
空容器１内にプラズマＰを形成する。該プラズマ中のイ
オン化された蒸発粒子は、基板６に引き寄せられて付着
し、該基板上には蒸発粒子の成膜が成される。
発材料２に向けて電子銃４からの電子ビームが照射さ
れ、該被蒸発材料は加熱されて蒸発させられる。又、真
空容器１内には、バルブ１２が開かれることにより、反
応ガスボンベ１１から反応ガス（例えば、酸素ガス）が
導入される。前記プラズマ発生装置７から引き出された
電子ビームは、前記真空容器１内に導入された反応ガス
や蒸発粒子と衝突し、それらを励起、イオン化させて真
空容器１内にプラズマＰを形成する。該プラズマ中のイ
オン化された蒸発粒子は、基板６に引き寄せられて付着
し、該基板上には蒸発粒子の成膜が成される。
【０００８】尚、プラズマ発生装置７から真空容器１内
に引き出された電子及びプラズマＰ中の電子は、真空容
器１，アノード２１及びシールド電極２２に流れ込み、
安定な放電が維持される。又、プラズマＰの強さは、放
電ガスの流量やカソード１６の加熱温度によって制御す
ることが出来る。又、抵抗Ｒ２とＲ３について、これら
の抵抗値の関係を、Ｒ３＞Ｒ２としたが、この抵抗値の
関係を、 Ｒ３＝Ｒ２、Ｒ３＞Ｒ２、Ｒ３＜Ｒ２、Ｒ３
Ｒ２と任意に変えることにより、アノード２１，シー
ルド電極２２及び真空容器１に流れるビーム電流量を自
由に選択することが出来る。
に引き出された電子及びプラズマＰ中の電子は、真空容
器１，アノード２１及びシールド電極２２に流れ込み、
安定な放電が維持される。又、プラズマＰの強さは、放
電ガスの流量やカソード１６の加熱温度によって制御す
ることが出来る。又、抵抗Ｒ２とＲ３について、これら
の抵抗値の関係を、Ｒ３＞Ｒ２としたが、この抵抗値の
関係を、 Ｒ３＝Ｒ２、Ｒ３＞Ｒ２、Ｒ３＜Ｒ２、Ｒ３
Ｒ２と任意に変えることにより、アノード２１，シー
ルド電極２２及び真空容器１に流れるビーム電流量を自
由に選択することが出来る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】さて、この様なイオン
プレーティング装置において、前記プラズマ発生装置７
から真空容器１内に電子ビームを引出し、反応ガスや蒸
発粒子と衝突させる際、被蒸発材料２がイオン化率の可
成り大きなもの（例えば、Ｔｉ）の場合、プラズマ発生
装置７内のカソード１６等に対するイオン衝撃が大き
く、その為に、カソード等が消耗してしまう。又、イオ
ン化率の大きな被蒸発材料によるプラズマビームの分布
は、イオン化率の大きくない被蒸発材料のプラズマビー
ム分布と大きく異なり、基板上に形成される膜分布に斑
が発生する。この様な問題を解決する為に、プラズマ発
生装置の放電電流を少なくする方法がある。しかし、複
数の被蒸発材料を交互に蒸発させ、基板上に多層膜を形
成する場合に、複数の被蒸発材料の１つにイオン化率の
大きなものが使用されていると、そのイオン化率の大き
な材料の成膜時に、放電電流を少なくする為に放電ガス
量，カソードの加熱電流若しくは放電電圧を変化させる
が、所定の放電電流になるまで可成りの時間が掛かって
しまう。その為に、成膜のスループットが著しく低下し
てしまう。
プレーティング装置において、前記プラズマ発生装置７
から真空容器１内に電子ビームを引出し、反応ガスや蒸
発粒子と衝突させる際、被蒸発材料２がイオン化率の可
成り大きなもの（例えば、Ｔｉ）の場合、プラズマ発生
装置７内のカソード１６等に対するイオン衝撃が大き
く、その為に、カソード等が消耗してしまう。又、イオ
ン化率の大きな被蒸発材料によるプラズマビームの分布
は、イオン化率の大きくない被蒸発材料のプラズマビー
ム分布と大きく異なり、基板上に形成される膜分布に斑
が発生する。この様な問題を解決する為に、プラズマ発
生装置の放電電流を少なくする方法がある。しかし、複
数の被蒸発材料を交互に蒸発させ、基板上に多層膜を形
成する場合に、複数の被蒸発材料の１つにイオン化率の
大きなものが使用されていると、そのイオン化率の大き
な材料の成膜時に、放電電流を少なくする為に放電ガス
量，カソードの加熱電流若しくは放電電圧を変化させる
が、所定の放電電流になるまで可成りの時間が掛かって
しまう。その為に、成膜のスループットが著しく低下し
てしまう。
【００１０】本発明は、この様な問題点を解決する為に
なされたもので、新規な薄膜形成装置を提供することを
目的とするものである。
なされたもので、新規な薄膜形成装置を提供することを
目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】 本発明の薄膜形成装置
は、放電室と、該放電室内に配置されたカソードと、該
放電室の端部に配置されたアノードと、前記カソードに
対して少なくとも前記アノードを囲うように前記放電室
内に取り付けられた筒状のシールド電極と、前記カソー
ドと前記アノードとの間に放電電圧を印加するための放
電電源と、前記放電室内に放電用ガスを供給するための
手段を有し、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電
子を前記アノードの開口部内側にあるシールド電極の一
部を通して放電室と繋がった真空容器内に照射させるよ
うに構成したプラズマ発生装置を備え、前記真空容器内
で気化状態の蒸着材料に前記プラズマ発生装置からの電
子を照射して発生したプラズマ中のイオンを基板に付着
させるようにした薄膜形成装置において、前記アノード
の電子放出側前方に前記プラズマ発生装置からの電子の
取り出しを制御するグリッド電極を設け、該グリッド電
極にパルス電圧を印加することにより前記プラズマ発生
装置からの電子の取り出しを断続的に行うように成した
ことを特徴としている。
は、放電室と、該放電室内に配置されたカソードと、該
放電室の端部に配置されたアノードと、前記カソードに
対して少なくとも前記アノードを囲うように前記放電室
内に取り付けられた筒状のシールド電極と、前記カソー
ドと前記アノードとの間に放電電圧を印加するための放
電電源と、前記放電室内に放電用ガスを供給するための
手段を有し、前記放電室内で形成されたプラズマ中の電
子を前記アノードの開口部内側にあるシールド電極の一
部を通して放電室と繋がった真空容器内に照射させるよ
うに構成したプラズマ発生装置を備え、前記真空容器内
で気化状態の蒸着材料に前記プラズマ発生装置からの電
子を照射して発生したプラズマ中のイオンを基板に付着
させるようにした薄膜形成装置において、前記アノード
の電子放出側前方に前記プラズマ発生装置からの電子の
取り出しを制御するグリッド電極を設け、該グリッド電
極にパルス電圧を印加することにより前記プラズマ発生
装置からの電子の取り出しを断続的に行うように成した
ことを特徴としている。
【００１２】又、本発明の薄膜形成装置は、グリッド電
極に被蒸発材料のイオン化率に基づいたデューティ比と
周波数を有するパルス電圧を印加したことを特徴とす
る。
極に被蒸発材料のイオン化率に基づいたデューティ比と
周波数を有するパルス電圧を印加したことを特徴とす
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１４】図３は本発明の要部を成すプラズマ発生装
置の一例を示している。尚、図中、前記図２にて使用し
た番号と同一番号の付されたものは同一構成要素であ
る。
置の一例を示している。尚、図中、前記図２にて使用し
た番号と同一番号の付されたものは同一構成要素であ
る。
【００１５】図３において、２４は、アノード２１とシ
ールド電極２２の電子放出側に配置されたグリッド電極
である。２５はパルス発振器で、制御装置２６の指令に
基づいて、被蒸発材料のイオン化率に応じた周波数とデ
ューティ比のパルス電圧を発生するものである。
ールド電極２２の電子放出側に配置されたグリッド電極
である。２５はパルス発振器で、制御装置２６の指令に
基づいて、被蒸発材料のイオン化率に応じた周波数とデ
ューティ比のパルス電圧を発生するものである。
【００１６】この様な構成のプラズマ発生装置を、例え
ば、図１に示す如きイオンプレーティング装置に応用し
た場合、次のように動作する。
ば、図１に示す如きイオンプレーティング装置に応用し
た場合、次のように動作する。
【００１７】予め、被蒸発材料のイオン化率に応じた周
波数とデューティ比をプログラミングしておき、制御装
置２６にセットしておく。例えば、基板に酸化シリコン
（ＳｉＯ2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）を成膜する場合、
ＳｉＯ2 はデューティ比０％、周波数０ＨＺ、ＴｉＯ2
はデューティ比５０％、周波数２００ＨＺで各々成膜
されるようなプログラミングをしておく。尚、この場
合、坩堝を２個用意し、一方の坩堝３Ａにはシリコン
（Ｓｉ）を、他方の坩堝３Ｂにはチタン（Ｔｉ）を入れ
ておく。
波数とデューティ比をプログラミングしておき、制御装
置２６にセットしておく。例えば、基板に酸化シリコン
（ＳｉＯ2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）を成膜する場合、
ＳｉＯ2 はデューティ比０％、周波数０ＨＺ、ＴｉＯ2
はデューティ比５０％、周波数２００ＨＺで各々成膜
されるようなプログラミングをしておく。尚、この場
合、坩堝を２個用意し、一方の坩堝３Ａにはシリコン
（Ｓｉ）を、他方の坩堝３Ｂにはチタン（Ｔｉ）を入れ
ておく。
【００１８】先ず、制御装置２６の指令により、パルス
発振器２５からはグリッド電極２４に何らパルス電圧が
印加されない状態にしておく。この状態において、バル
ブ１０を開き、真空容器１とケース１５内を真空ポンプ
９により所定の圧力になるまで排気する。そして、バル
ブ１４を開き、ケース９内に放電ガス供給管１９を介し
て放電ガスボンベ１３から放電ガス（例えば、Ａｒガ
ス）を所定量導入し、ケース１５内の圧力を高め、カソ
ード１６を加熱電源１７により熱電子放出可能な温度に
まで加熱する。
発振器２５からはグリッド電極２４に何らパルス電圧が
印加されない状態にしておく。この状態において、バル
ブ１０を開き、真空容器１とケース１５内を真空ポンプ
９により所定の圧力になるまで排気する。そして、バル
ブ１４を開き、ケース９内に放電ガス供給管１９を介し
て放電ガスボンベ１３から放電ガス（例えば、Ａｒガ
ス）を所定量導入し、ケース１５内の圧力を高め、カソ
ード１６を加熱電源１７により熱電子放出可能な温度に
まで加熱する。
【００１９】次に、コイル２３に所定の電流を流し、プ
ラズマの点火と安定なプラズマを維持するのに必要な磁
場を電子ビームの軸方向に発生させる。この状態におい
て、カソード１６とアノード２１に放電電源１８から所
定の電圧を印加すると、カソード１６とケース１５との
間で初期放電が発生する。この初期放電がトリガとなっ
てケース１５内にプラズマが発生する。この放電プラズ
マ中の電子は、前記コイル２３が形成する磁場の影響
で、電子ビームの軸方向に集束を受け、シールド電極２
５のオリフィス体２７の先端近傍に発生する加速電界に
より真空容器１内へと引き出される。尚、カソード１６
からの熱電子は、シールド電極２５により、直接アノー
ド２１やケース１５に照射されることはない。
ラズマの点火と安定なプラズマを維持するのに必要な磁
場を電子ビームの軸方向に発生させる。この状態におい
て、カソード１６とアノード２１に放電電源１８から所
定の電圧を印加すると、カソード１６とケース１５との
間で初期放電が発生する。この初期放電がトリガとなっ
てケース１５内にプラズマが発生する。この放電プラズ
マ中の電子は、前記コイル２３が形成する磁場の影響
で、電子ビームの軸方向に集束を受け、シールド電極２
５のオリフィス体２７の先端近傍に発生する加速電界に
より真空容器１内へと引き出される。尚、カソード１６
からの熱電子は、シールド電極２５により、直接アノー
ド２１やケース１５に照射されることはない。
【００２０】一方、真空容器１の内部においては、坩堝
３Ａ内に収容された被蒸発材料Ｓｉに向けて電子銃４か
らの電子ビームが照射され、該被蒸発材料Ｓｉは加熱さ
れて蒸発させられる。又、真空容器１内には、バルブ１
２が開かれることにより、反応ガスボンベ１１から反応
ガス（この場合、酸素ガス）が導入される。前記プラズ
マ発生装置７から引き出された電子ビームは、前記真空
容器１内に導入された反応ガスや蒸発粒子と衝突し、そ
れらを励起、イオン化させて真空容器１内にプラズマＰ
を形成する。該プラズマ中のイオン化された蒸発粒子
は、基板６に引き寄せられて付着し、該基板上にはＳｉ
Ｏ2の成膜が成される。
３Ａ内に収容された被蒸発材料Ｓｉに向けて電子銃４か
らの電子ビームが照射され、該被蒸発材料Ｓｉは加熱さ
れて蒸発させられる。又、真空容器１内には、バルブ１
２が開かれることにより、反応ガスボンベ１１から反応
ガス（この場合、酸素ガス）が導入される。前記プラズ
マ発生装置７から引き出された電子ビームは、前記真空
容器１内に導入された反応ガスや蒸発粒子と衝突し、そ
れらを励起、イオン化させて真空容器１内にプラズマＰ
を形成する。該プラズマ中のイオン化された蒸発粒子
は、基板６に引き寄せられて付着し、該基板上にはＳｉ
Ｏ2の成膜が成される。
【００２１】次に、制御装置２６の指令により、パルス
発振器２５からグリッド電極２４に、デューティ比５０
％、周波数２００ＨＺのパルス電圧が印加される。この
様なパルス電圧の印加により、シールド電極２２を通過
した電子ビームは、デューティ比５０％、周波数２００
ＨＺに沿った断続状（パルス状）に真空容器１内に放射
される。
発振器２５からグリッド電極２４に、デューティ比５０
％、周波数２００ＨＺのパルス電圧が印加される。この
様なパルス電圧の印加により、シールド電極２２を通過
した電子ビームは、デューティ比５０％、周波数２００
ＨＺに沿った断続状（パルス状）に真空容器１内に放射
される。
【００２２】この状態において、真空容器１の内部で、
坩堝３Ｂ内に収容された被蒸発材料Ｔｉに向けて電子銃
４からの電子ビームが照射され、該被蒸発材料Ｔｉは加
熱されて蒸発させられる。又、真空容器１内には、バル
ブ１２が開かれることにより、反応ガスボンベ１１から
反応ガス（この場合、酸素ガス）が導入される。前記プ
ラズマ発生装置７から引き出された電子ビームは、前記
真空容器１内に導入された反応ガスや蒸発粒子と衝突
し、それらを励起、イオン化させて真空容器１内にプラ
ズマＰを形成する。該プラズマ中のイオン化された蒸発
粒子は、基板６に引き寄せられて付着し、該基板上のＳ
ｉＯ2膜の上にＴｉＯ2 の膜が成膜される。
坩堝３Ｂ内に収容された被蒸発材料Ｔｉに向けて電子銃
４からの電子ビームが照射され、該被蒸発材料Ｔｉは加
熱されて蒸発させられる。又、真空容器１内には、バル
ブ１２が開かれることにより、反応ガスボンベ１１から
反応ガス（この場合、酸素ガス）が導入される。前記プ
ラズマ発生装置７から引き出された電子ビームは、前記
真空容器１内に導入された反応ガスや蒸発粒子と衝突
し、それらを励起、イオン化させて真空容器１内にプラ
ズマＰを形成する。該プラズマ中のイオン化された蒸発
粒子は、基板６に引き寄せられて付着し、該基板上のＳ
ｉＯ2膜の上にＴｉＯ2 の膜が成膜される。
【００２３】この例の様に、グリッド２４に被蒸発材料
のイオン化率に応じたデューティ比及び周波数のパルス
電圧を印加し、それにより、プラズマ発生装置７から真
空容器１内に放射される電子を制限し、被蒸発材料のイ
オン化率に応じて、被蒸発材料のイオン化を制限するよ
うにしたので、被蒸発材料がイオン化率の可成り大きな
ものでも、プラズマ発生装置７内のカソード１６等に対
するイオン衝撃が制限され、その為に、カソード等が消
耗することが防止される。又、プラズマビームの分布も
イオン化率の大きくない被蒸発材料のプラズマビーム分
布と変わらなくなり、基板上に形成される膜分布に斑が
発生することが防止される。又、放電ガス量，カソード
への電流若しくは放電電圧を変化させることにより、放
電電流を調整するものではないので、多層膜形成の場合
において、成膜のスループットの低下はない。
のイオン化率に応じたデューティ比及び周波数のパルス
電圧を印加し、それにより、プラズマ発生装置７から真
空容器１内に放射される電子を制限し、被蒸発材料のイ
オン化率に応じて、被蒸発材料のイオン化を制限するよ
うにしたので、被蒸発材料がイオン化率の可成り大きな
ものでも、プラズマ発生装置７内のカソード１６等に対
するイオン衝撃が制限され、その為に、カソード等が消
耗することが防止される。又、プラズマビームの分布も
イオン化率の大きくない被蒸発材料のプラズマビーム分
布と変わらなくなり、基板上に形成される膜分布に斑が
発生することが防止される。又、放電ガス量，カソード
への電流若しくは放電電圧を変化させることにより、放
電電流を調整するものではないので、多層膜形成の場合
において、成膜のスループットの低下はない。
【００２４】尚、本発明は上記実施例に限定されること
はない。
はない。
【図１】 プラズマ発生装置を備えたイオンプレーティ
ング装置の概略を示している。
ング装置の概略を示している。
【図２】 従来の薄膜作成装置の要部を成すプラズマ発
生装置の概略を示している。
生装置の概略を示している。
【図３】 本発明の薄膜作成装置の要部を成すプラズマ
発生装置の一例を示している。
発生装置の一例を示している。
１…真空容器、２…被蒸発材料、３…坩堝、４…電子
銃、５…基板電源、６…基板、７…プラズマ発生装置、
８…支持台、９…真空ポンプ、１０…バルブ、１１…反
応ガスボンベ、１２…バルブ、１３…放電ガスボンベ、
１４…バルブ、１５…ケース、１６…カソード、１７…
加熱電源、１８…放電電源、１９…放電ガス供給管、２
０…碍子、２１…アノード、２２…シールド電極、２３
…コイル、２４…グリッド電極、２５…パルス発振器、
２６…制御装置
銃、５…基板電源、６…基板、７…プラズマ発生装置、
８…支持台、９…真空ポンプ、１０…バルブ、１１…反
応ガスボンベ、１２…バルブ、１３…放電ガスボンベ、
１４…バルブ、１５…ケース、１６…カソード、１７…
加熱電源、１８…放電電源、１９…放電ガス供給管、２
０…碍子、２１…アノード、２２…シールド電極、２３
…コイル、２４…グリッド電極、２５…パルス発振器、
２６…制御装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205
Claims (2)
- 【請求項１】 放電室と、該放電室内に配置されたカソ
ードと、該放電室の端部に配置されたアノードと、前記
カソードに対して少なくとも前記アノードを囲うように
前記放電室内に取り付けられた筒状のシールド電極と、
前記カソードと前記アノードとの間に放電電圧を印加す
るための放電電源と、前記放電室内に放電用ガスを供給
するための手段を有し、前記放電室内で形成されたプラ
ズマ中の電子を前記アノードの開口部内側にあるシール
ド電極の一部を通して放電室と繋がった真空容器内に照
射させるように構成したプラズマ発生装置を備え、前記
真空容器内で気化状態の蒸着材料に前記プラズマ発生装
置からの電子を照射して発生したプラズマ中のイオンを
基板に付着させるようにした薄膜形成装置において、前
記アノードの電子放出側前方に前記プラズマ発生装置か
らの電子の取り出しを制御するグリッド電極を設け、該
グリッド電極にパルス電圧を印加することにより前記プ
ラズマ発生装置からの電子の取り出しを断続的に行うよ
うに成した薄膜形成装置。 - 【請求項２】 前記グリッド電極に被蒸発材料のイオン
化率に基づいたデューティ比と周波数を有するパルス電
圧を印加したことを特徴とする請求項１記載の薄膜形成
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10094125A JPH11273894A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10094125A JPH11273894A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273894A true JPH11273894A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=14101709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10094125A Withdrawn JPH11273894A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11273894A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001055475A2 (en) * | 2000-01-27 | 2001-08-02 | V.I.P. Vacuum Ion Plasma Technologies Ltd | System and method for deposition of coatings on a substrate |
| WO2002045126A1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Saintech Pty Ltd | Ion source |
| CN1297686C (zh) * | 2003-02-17 | 2007-01-31 | 日本碍子株式会社 | 薄膜制作方法和系统 |
| JP2014095111A (ja) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Jeol Ltd | 成膜装置及び成膜装置の動作方法 |
| WO2017014278A1 (ja) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | 住友重機械工業株式会社 | 成膜装置 |
| JP2017025407A (ja) * | 2015-07-21 | 2017-02-02 | 住友重機械工業株式会社 | 成膜装置 |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP10094125A patent/JPH11273894A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001055475A2 (en) * | 2000-01-27 | 2001-08-02 | V.I.P. Vacuum Ion Plasma Technologies Ltd | System and method for deposition of coatings on a substrate |
| WO2001055475A3 (en) * | 2000-01-27 | 2002-02-28 | V I P Vacuum Ion Plasma Techno | System and method for deposition of coatings on a substrate |
| WO2002045126A1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Saintech Pty Ltd | Ion source |
| CN1297686C (zh) * | 2003-02-17 | 2007-01-31 | 日本碍子株式会社 | 薄膜制作方法和系统 |
| JP2014095111A (ja) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Jeol Ltd | 成膜装置及び成膜装置の動作方法 |
| WO2017014278A1 (ja) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | 住友重機械工業株式会社 | 成膜装置 |
| JP2017025407A (ja) * | 2015-07-21 | 2017-02-02 | 住友重機械工業株式会社 | 成膜装置 |
| CN107849690A (zh) * | 2015-07-21 | 2018-03-27 | 住友重机械工业株式会社 | 成膜装置 |
| KR20180034463A (ko) * | 2015-07-21 | 2018-04-04 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 성막장치 |
| KR20200032276A (ko) * | 2015-07-21 | 2020-03-25 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 음이온생성장치 |
| KR20230129601A (ko) * | 2015-07-21 | 2023-09-08 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 음이온생성장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20070026160A1 (en) | Apparatus and method utilizing high power density electron beam for generating pulsed stream of ablation plasma | |
| JPS629188B2 (ja) | ||
| JPS5845892B2 (ja) | スパツタ蒸着装置 | |
| JPS63274762A (ja) | 反応蒸着膜の形成装置 | |
| JPH11273894A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JP3717655B2 (ja) | プラズマ発生装置及び薄膜形成装置 | |
| JP5836027B2 (ja) | イオンプレーティング装置および方法 | |
| JP3401365B2 (ja) | プラズマ発生装置およびイオンプレーティング装置 | |
| JP3302710B2 (ja) | 低電圧アーク放電と可変磁界を用いる基体の加熱方法 | |
| JP7084201B2 (ja) | 反応性イオンプレーティング装置および方法 | |
| JP3406769B2 (ja) | イオンプレーティング装置 | |
| JP4980866B2 (ja) | 膜形成装置 | |
| JP3186777B2 (ja) | プラズマ源 | |
| JP2620474B2 (ja) | イオンプレーティング装置 | |
| JP2001143894A (ja) | プラズマ発生装置及び薄膜形成装置 | |
| JP3942343B2 (ja) | プラズマ発生装置及び薄膜形成装置 | |
| JP2021042402A (ja) | 反応性イオンプレーティング装置および方法 | |
| JP2916972B2 (ja) | プラズマ発生方法及びその装置 | |
| JPH0428862A (ja) | プラズマ発生装置 | |
| JP3135864B2 (ja) | イオン・プラズマ型電子銃とその制御方法 | |
| JP3330159B2 (ja) | ダイナミックミキシング装置 | |
| JP2003007240A (ja) | プラズマ発生装置及び薄膜形成装置 | |
| JPH0586474B2 (ja) | ||
| JPH0645871B2 (ja) | 反応性イオンプレーティング方法 | |
| JPS6381735A (ja) | イオン発生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |