JPS61201772A - 薄膜形成方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、薄膜の形成方法および装置に関し、特に高
融点固体潤滑膜の製造に適する薄膜形成方法および装置
を提供しようとするものである。

（従来の技術） 薄膜形成方法として従来から真空蒸着法、スパッタ蒸着
法、イオンブレーティング法等が知られている。

■　真空蒸着法は真空中で薄膜を形成させようとする物
質を加熱蒸発させ、その蒸気を適当な基板上に付着させ
ようとするものである。

この方法は装置全体の構成が比較的簡単であるり、しか
も多くの物質に容易に適用できる利点がある。また、薄
膜を作るときに熱的・電気的じよう乱が少ないので薄膜
形成時の状態を容易に知ることができる。バルクと異な
る成分比をもつ化合物や、バルクと異なる結晶構造をも
つ物質の膜を作ることができる利点がある。

Ｏまた、スパッタ蒸着法は固体ターゲットの表面に高エ
ネルギー粒子を衝突させ、ターゲット表面の原子・分子
がそれらの高エネルギー粒子と運動量を交換して表面か
らはじき出されたものを、基板上に付着させようとする
ものである。このスパッタ蒸着法は、薄膜の形成される
速度は大きくないが、真空蒸着の不可能、あるいは困難
な高融点かつ低蒸気圧の元素や化合物の薄膜を形成でき
る利点が°ある。

θ　イオンブレーティング法は真空蒸発した薄膜形成物
質の蒸気を、基板表面をイオン衝撃しながら、るつぼか
ら真空蒸発した薄膜形成物質粒子を付着させるもので、
基板の周囲がグロー放電で取り巻かれているため、蒸発
粒子がプラズマ中を通過するイオン化され基板面に衝突
することを利用したものであって、大きな入射エネルギ
ーのため、強い密着力を有する薄膜を形成できる利点が
ある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、これら従来の薄膜形成方法において。

■の真空蒸着法の場合は基板に対する蒸発粒子の入射エ
ネルギーが小さく基板に対する付着力が小さい、また、
真空蒸着膜法により形成される薄膜の密着力は小さいた
め、イオン注入すると角度によっては蒸着膜の殆んどが
スパッタされて膜組成１が変ったりするので、性能のよ
い薄膜を形成することが困難であった。スパッタ蒸着法
Ｏの場合もその入射エネルギーは１〜１００ｅＶ程度に
すぎず、スパッタ蒸着粒子の基板内への侵入は極めて浅
く、形成される薄膜層と基板の間に明確な境界が形成さ
れる。このため、このような薄膜を、例えば固体潤滑膜
として利用しようとすると、応力あるいは熱などの外的
要因により薄膜が剥離してしまう欠点がある。このよう
な不都合を除去する手段として、スパッタ蒸着膜が付着
した後、当該蒸着膜を適当な温度で熱処理し、付着粒子
と下地材間に相互拡散を行わせ、界面に混合層を形成さ
せることも考えられていたが、下地材が熱変形し、下地
材の寸法精度が劣化し、加熱により薄膜成分に熱分解を
おこしたりする欠点がある。

一方、Ｏのイオンブレーティング法は、入射エネルギー
が高く、下地材に対する薄膜の付着力を高めうる利点が
あるが、蒸発粒子のイオン化率が低いので、膜形成時間
に長時間必要とする欠点がある。さらに、前記真空蒸着
法の場合同様、高融点材料の薄膜形成に利用できない。

このような事情から、高融点材料の薄膜形成には通常ス
パッタ蒸着法が利用されるが、上述した欠点の外、薄膜
形成物質の成分原子各々のスパッタ率の差、薄膜中への
不純物の混入、スパッタ蒸着粒子が基板上へ到達するま
での過程における不純物原子との反応等の理由から、実
際上、薄膜組成を化学量論的にコントロールすることは
困難である。

さらに、上述した従来の薄膜形成法によって得られる薄
膜は、結晶性が悪く、さらにピンホールを有することも
屡々であるので、膜形成後、さらに適当な温度で、熱処
理する必要があった。

このような薄膜形成法の事情に鑑み、木発明者らは、特
願昭５８−Ｉｎ２Ｓ３号において固体潤滑膜を形成する
方法として、薄膜形成物質をターゲットとするスパッタ
蒸着とイオン注入を交互に行うべきことを提案したが、
注入イオンの入射エネルギーの制約から、薄膜の結晶性
や膜質を改質する処理層の厚さは、たかだか数百λ程度
にすぎず。

薄膜全体の膜厚１　ｐｍ　（−１ｏ、０００λ）に比較
すると極めて薄いものしか得られず、薄膜の結晶性、膜
質改善の効果は極めて低いものであった。

この発明は上述した従来の薄膜形成法における欠点を除
くためになされたものであって、スパッタ蒸Ｒ法を改良
し。

■　スパッタ蒸着粒子の入射エネルギーを大にし、下地
材に対して付着力の高い薄膜形成方法を提供しようとす
るものである。

■　また、膜厚が薄く優れた結晶性および膜質を有する
ｓｓｉ形成方法を提供しようとするものである。

■　また、成膜後に熱処理などを行わなくとも、結晶性
および膜質のよい薄膜を形成できる薄膜形成方法を提供
しようとするものである。

さらに、この発明は上述した薄膜を形成できる薄膜形成
装置を提供しようとするものである。

〈問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するため、この発明の一つは薄膜形成
を行う方法として、薄膜形成物質を基板上にスパッタ蒸
着させるとともに、スパッタ蒸着膜にイオンを注入する
ことを特徴とするものである。

この発明の薄膜形成方法において、薄膜形成物質を基板
上にスパッタ蒸着するには、薄膜形成物質をターゲット
としてイオンで衝撃してもよく、原子線ビームで衝撃し
てもよい。

また、基板上へのスパッタ蒸着膜と当該スパッタ蒸着膜
へのイオンの注入は、同時に行わせてもよく、スパッタ
蒸着膜形成後イオンを注入させてもよく、両者を互いに
交互に行わせてもよい。

さらに、スパッタ蒸着膜に注入するイオンは。

Ａｒ、Ｈｅ、Ｘｅなどの希元素ガスあるいはＮｅガスで
あってもよい。

さらに、薄膜形成物質としえ高融点固体潤滑材に限らず
他の物質であってもよい。

また、この発明のもう一つは、蒸気薄膜形成を行うため
の装置を、 真空槽内に設けた薄膜形成物質ターゲットにイオン又は
原子線を照射し基板上面に薄膜形成物質の薄膜を被着す
るスパッタ蒸着装置と：イオン源に接続したイオン引き
出し電極と、イオン引き出し電極に接続し、前記イオン
源から引き出したイオンを分離する質量分離器と、質量
分離器に接続し、質量分離器によって分離したイオンを
加速するイオン加速器と、イオン加速器に接続し加速し
たイオンのビーム径を調節するビームを差動排気装置で
連結したものである。

さらに、この薄膜形成装置は、イオン注入装置部として
、前記ビーム走査器に接続してビーム径をコントロール
したイオンを注入する基板装てん用真空槽を設けた構成
にすると共に、差動排気装置をスパッタ蒸着部とイオン
注入装置部のイオン注入基板装てん用真空槽間に連結し
てもよい。

また、さらに、スパッタ蒸着部内の薄膜形成基板保持機
構を、基板表面が平面であるか又は曲面であるかに応じ
それぞれ、照射イオン又は原子線に対し、基板表面を平
面上又は曲面上に回転する走査機構を設けてもよい。

〈作　用） この発明の薄膜形成方法は、基板上の薄膜はスパッタ蒸
着によって付着するから、基板上に高い入射エネルギー
で入射し、基板に対する薄膜の付着力は極めて高いもの
となる。

さらに、スパッタ蒸着とともに不活性元素イオンを蒸着
膜に注入するから、蒸着膜表層の原子、分子は高圧を受
けたと同様の振舞をする結果、薄膜層の結晶性も改善さ
れ、ピンホールなどがなくなり、特に熱処理などを行わ
なくとも膜質が改善される。

また、薄膜形成装置は、上述したように、スパッタ蒸着
装置とイオン注入装置とを、差動排気装置で互いに連結
しているので、基板に対するスパッタ蒸着膜の被着と、
スパッタ蒸着膜に対するイオン注入とを同時に行うこと
も、交互に行うことも、さらにはスパッタ蒸着後に当該
スパッタ蒸着膜にイオン注入を行うこともできる。さら
に。

曲面形状を有する軸受等の機構部品等にも薄膜形成を可
能とするため、各種基板をイオンビームに対し機械走査
できる機構を具備することにあり。

このような本発明の薄膜形成装置を使用することによっ
て、スパッタ蒸着による膜形成と、当該スパッタ蒸着膜
への種々の元素のイオン注入とを交互にあるいは同時に
行フことが可能であり、潤滑性、硬度等の機械的性質、
超電導性等に関し優れた性質を有する薄膜を、再現性良
く成膜させることができる。

〈実施例） 以下、この発明にかかる薄膜形成装置の代表的な実施例
を挙げるとともに、これに基づいて薄膜形成方法の実施
例について具体的に説明をする。

（Ａ）　　薄膜形成装置 第１図〜第３図は実施例の薄膜形成装置を示し、第１図
はその概略構成を示す平面図、第２図は第１図の装置に
おいて薄膜形成基板ホルダ部の走査機構の一実施例を示
す平面図、第３図は第２図のｘ−ｘ断面図である。

実施例の薄膜形成装置はイオン注入装置部ｌと、スパッ
タ蒸着装置部２と、これらイオン注入装置部ｌおよびス
パッタ蒸着装置部を連結する差動排気装置部３とから成
っており、 イオン注入装置部１は注入元素をイオン化するためのホ
ローカソード型のイオン源４、イオン源４と接続され、
イオン化された元素をイオンビームとして引き出す引き
出し電極５と、電極５に隣接して設けられ、電極５によ
って引き出されたイオンを分離し、特定のイオンだけを
選択的に取り出す質量分離器６が接続され、この質量分
離器６には質量分離器６で選択的に分離された特定のイ
オンを高エネルギーに加速するための加速管７および加
速管７によって加速されたイオンビームを所定のビーム
径にするためのビーム走査管８およびビーム走査管８に
より所定の径にコントロールされたイオンビームを注入
する基板装てんのためのイオン注入用真空槽９が設けら
れている。

このイオン注入装置１は、従来公知のものを使用するこ
とができる。たとえばイオン源４として前記ホローカソ
ード型の他、熱陰極放電型、ＰＩＧ型などを、またビー
ム走査管８に偏向用の電極と組み合わせて使用すること
もできる。

また、スパッタ蒸着装置２は、たとえば薄膜形成真空槽
１０、その内部に設置されたターゲット電極１１基板電
極１２および高周波電源１３から構成したものが使用さ
れ、スパッタ蒸着装置２も種々のものを使用することが
できる。たとえばマグネトロンスパッタ蒸着装置、イオ
ンビームスパッタ蒸着装置などいずれの型のものでもよ
く、同様に優れた効果を達成することができる。

本発明にしたがってイオン注入装置ｌとスパッタ蒸着装
置２とを組み合わせる場合には、スパッタ蒸着装置の動
作真空度が１Ｏ−２〜工０−４↑ａｒｒとイオン注入用
真空槽の真空度とは２桁程度異なるために、これらイオ
ン注入装置ｔｌおよびスパッタ蒸着装置２をスムーズに
切り換え、かつ動作させるためにイオン注入装置部１の
イオン注入用真空槽９と薄膜形成用真空槽１０との間に
差動排気装置３が設けられている。

イオン注入装置部ｌとスパッタ蒸着装置部２を交互に動
作させる態様としていくつかの態様を挙げることができ
る。たとえば、■まずスパッタ蒸着装置２を動作させて
薄膜形成真空槽ｌＯ内に設置した基板上に一定の厚さの
薄膜を形成した後スパッタ蒸着装置部２の作動を停止さ
せ、薄膜形成用真空槽ＩＯ内の真空度を高めた状態でイ
オン注入を行うか、Ｏあるいはスパッタ蒸着装置部２を
動作させて薄膜を形成した後、スパッタ蒸着装置部２の
動力源を切ることなしに、薄膜形成用真空槽１０内への
ガスの供給を停止し、所定の真空度とした状態でイオン
注入を行なうといった操作を繰り返すことにより前記２
種の装置の交互の動作により行うこともできる。

上記差動排気装置３により組み合されたイオン注入装置
部１とスパッタ蒸着装置部２とを交互に、あるいは同時
に動作させ、スパッタ蒸着装置部２による膜形成と１種
々の元素のイオン注入とを行ない、本発明の目的とする
優れた特性の薄膜を再現性よく形成することが可能とな
る。

つぎに、本発明の薄膜形成装置の作動について説明する
０例えばホローカソード型のイオン源４により注入元素
はイオン化し、引き出し電極５によってイオンビームと
して抽出した後、当該イオンビームを更に、質量分離器
６によって分離し。

特定のイオンを加速管７によって高エネルギに加速し、
ビーム走査管８によって適当な径に調整した後イオン注
入用真空槽９．差動排気装置３を通し薄膜形成用真空槽
１０内の基板上に入射させることによって行われる。

第２図は玉軸受の構成部品である球、内輪、外輪等の曲
面形状を有する基板に膜形成を可能にするための基板走
査機構を示す平面図である。接地された基板保持部１７
はターゲット電極１４と接地された基板電極１５の中間
に取り付けられ、駆動用モータ１８によって紙面に垂直
な軸まわりに回転可能な機構を有する。スパッタ蒸着時
にはターゲット電極１４と基板電極１５および基板ホル
ダ部１７との間にプラズマ放電を発生させることにより
基板ホルダ部１７に取り付けられた基板に膜形成を行う
。

第３図に、基板ホルダ部について第２図中のｘ−ｘ断面
から見た機構を示す、駆動用モータ１８からの運動はま
ず公転軸２！に伝えられ、かさ歯車によって自転軸２０
を駆動し基板ホルダ１９を回転させる。軸受等への処理
を実施する際には。

軸受の内輪、外輪等を基板ホルダに取りつけ上記機構を
動作させながら本発明による薄膜形成を行う。

一方、スパッタ蒸着装置２によりスパッタ原子２３は第
４図（ａ）および第５図（ａ）に模式的に示すように基
板２２の表面上に付着する。

このように形成したスパッタ原子２３の基板上における
ミキシング状態は、本発明のイオン注入装置１とスパッ
タ蒸着装置２とを組み合せた薄膜形成装置においては第
４図に模式的に示すようになる。すなわち注入イオンは
、基板２２に注入されるとともに、基板２２の表面上に
付着したスパッタ原子２３との衝突を繰り返し、衝突さ
れた膜構成原子２３はノックオン効果により基板２２の
内部に押し込まれることになる。また、注入イオンによ
り基板２２内部に導入された格子欠陥が押し込まれたれ
る。

イオン注入はまた。スパッタ蒸着により形成される薄膜
に対してアニール効果を奏し、この効果によって該薄膜
は結晶性が著しく改善され、また膜組成においても化学
量論的に再現性良く制御されることになる。

このように基板２２とスパッタ膜の境界付近ではミキシ
ングが起り混合相が形成され、スパッタ原子２３は第５
図（ａ）に示した従来の膜形成法による薄膜とは対照的
に連続的分布を呈するように改善される。これについて
は第４図（ｂ）および第５固成装置によって成膜した薄
膜では界面におけるミキシング状態が良好で混合相が連
続的に分布していることが判る。

（Ｂ）　　薄膜形成法 前記基板としてＳｉウェハを使用し、薄膜としてＷＳ２
を基板２２上にスパッタ蒸着すると同時に、該スパッタ
膜に組成変化をもたらすことのない不活性元素Ａｒを加
速エネルギ４０ｋｅＶでイオン注入し、潤滑性および密
着性の高い固体潤滑膜を形成し、得られた薄膜のｔ＊を
調べるため、薄膜面を繰り返し摩擦したときの摩擦係数
の変化について測定した。

摩擦試験は、第６図に示すように、測定試験片２５は、
上述した本実施例の薄膜形成装置で成膜した薄膜２３を
被着したＳｉウェハを直方体形状のＡＩに接着したもの
である＊　１Ｏ−７Ｔｏｒｒ台の真空度に排気された真
空槽内で該試験片表面に球圧子２４を押圧し、該試験片
２５を周揺動させ摩擦力を測定した。なお、このときの
球圧子２４は５ＵＳ４４ＧＣ（ＪＩＳ規格）ステンレス
鋼製である。

また球圧子２４の試験片に対する荷重は４．９Ｎ、摺動
速度は１２ｃ■／ｓに設定した。

上記摩擦試験結果を第７図に示した。第７図の結果は球
圧子２４による荷重４．９Ｎにおける摺動回数の増大に
伴なう真空中（２Ｘ　１０’Ｔｏｒｒ）におけるＷＳ２
薄膜の摩擦係数の変化を示すグラフであり、図中白抜き
の丸印は従来法と同様にスパッタのみにより形成したＷ
Ｓ２薄膜の測定結果を示しており黒丸印は本発明の装置
を用いてスパッタ蒸着とイオン注入とな同時に行なって
形成したＷＳ２ｇｊ膜の測定結果を示している。この結
果からスパッタ蒸着とイオン注入とを同時に実施した本
発明の薄膜（黒丸印）の方がスパッタのみによる薄膜（
白丸印）と比較して摩擦係数の絶対値として低い値（〜
０．０１）を示しているばかりでなく、摩擦寿命も２　
Ｘ　１０’回以上に増大する。

以上、実施例に従って具体的に説明したように本発明の
薄膜形成装置に従ってスパッタ蒸着とイオン注入とを同
時に、もしくは交互に行うことにより優れた特性を有す
る固体潤滑膜ＷＳ２を形成することができ、該ＷＳ２薄
膜はイオン注入によるアニール効果に基づき結晶性に優
れ、また再現性良く化学量論的組成に制御されているの
でスパッタ蒸着のみで形成したＷＳ２膜よりも低い摩擦
係数を示す、更にイオン注入による反跳注入、カスケー
ドミキシング、増速拡散によるＳ膜と基板とのミキシン
グ効果によりＷＳ２膜の基板に対する密着力が向上する
ことによる摩擦寿命を著しく延長することが可能となる
。

以上１本実施例においては、薄膜形成物質として層状結
晶構造を有する硫化物であるＷＳ、２膜について説明し
たが、ＷＳ２と同じ、潤滑機構を有するＭｏＳ２．Ｔｉ
Ｂ２．８．８４Ｇ、　ＢＮや軟質金属であるＡｕ。

Ａｇ等についても同様の効果が得られる。

さらに、スパッタ元素とイオン注入元素を適当に選択す
ることにより化合物層１合金層の形成も可能であり、六
方晶ＢＮ等の固体潤滑材料をはじめとして１通常の膜形
成法では合成が困難である立方晶８Ｎ、　８４Ｃ，Ｓｉ
Ｎ等の硬質膜、　ＡＩＭ等の耐熱性電子部品材料、　Ｍ
ｏ１等の超電導材料、　Ａｌ−Ｃｕ合金（ジュラルミン
）等の高比強度材料等の薄膜を結晶性１組成制御性良く
作製することができ、極めて大きな特性改善効果が期待
できる。

（発明の効果〉 以上の説明から明らかなように。

■　この発明にかかる薄膜形成方法は基板に薄膜形成す
るに当って、スパッタ蒸着とイオン注入を行うものであ
るから、基板面に入射する蒸着粒子の入射エネルギーが
大きく、基板内に深く侵入させることができ、基板に対
する薄膜の付着力が大きく剥離することがない。

また、スパッタ蒸着膜に対し、さらにイオンを注入する
のでスパッタ蒸着層の結晶性、Ｓ質改善の効果が著しい
、特にスパッタ蒸着とイオン注入を同時に行わせること
により、結晶性および膜質が改善された薄膜が得られる
ので、薄い膜厚でも特性のすぐれた薄膜を形成できる。

■　また、この発明にかかる薄膜形成装置は、イオン注
入装置とスパッタ蒸着装置とを組み合せた構造により、
スパッタ蒸着とイオン注入とを交互もしくは同時に行う
ことにより各種薄膜、たとえばＷＳ２．　ＭｏＳ２六方
晶ＢＮ等の固体潤滑膜、軟質金属のＡＬＩ、　Ａｇ！、
立方晶ＢＮ、　Ｂ４Ｃ，ＳｉＮ等の硬質膜、ＡＩＮ等の
耐熱性電子部品材料、ＭｏＮ等の超電導材料、Ａｌ−Ｃ
ｕ合金（ジュラルミン）等の高比強度材料等の膜等の作
製に利用することが可能となり、上記各種薄膜の緒特性
を大幅に改善することが可能になる。すなわち、従来法
例えばスパッタ法、並びに真空蒸着とイオン注入との組
み合せによる方法等に見られるような諸欠点を示すこと
がなく、本発明の装置による薄膜はイオン注入によるア
ニール効果、反跳効果、カスケードミキシング、増速拡
散によるミキシング効果に基づき、結晶性が良好であり
１組成の化学量論的制御性も極めて良好であり１例えば
ｖｓ２等の固体潤滑膜にあってはその摩擦係数が低下さ
れ、耐用寿命も著しく延長される。

さらに、薄膜形成装置内基板機構を公転軸２１と自転軸
２０を設けることにより、モータ１８を回転駆動してか
さ歯車を介して基板ホルダ　を回転できる機構にするこ
とにより、平面だけでなく曲面状の基板面に対しても、
結晶性および膜質の優れた薄膜形成ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる薄膜形成装置の一実施例の概
略構成図、第２図はこの発明にかかる薄膜形成装置のス
パッタ蒸着部内薄膜蒸着基板走査機構の構造を示す平面
図、第３図は第２図中のｘ−ｘ断面図、第４図（ａ）お
よび（ｂ）はそれぞれ実施例の薄膜形成装置により基板
面に成膜した薄膜の界面におけるミキシング状態を示す
説明模式図および蒸着粒子の濃度分布図、第５図（ａ）
および（ｂ）はそれぞれ従来の薄膜形成法により基板面
に成膜した薄膜の界面におけるミキシング状態を示す説
明用模式図および蒸着粒子の濃度分布図、第６図は薄膜
の摩擦試験を説明するための模式図であり、第７図は本
発明の薄膜形成装置を用いスパッタとイオン注入を同昨
に実施して成膜したｗＳ２膜とスパッタのみで成膜した
ｗＳ２膜の回数対摩擦係数の試験結果を示す特性図であ
る。 図　　面　　中、 ｌ・・・イオン注入装置、 ２・・・スパッタ蒸着装置。 ３・・・差動排気装置。 ４・・・イオン源、 ５・・・引き出し電極、 ６・・・質量分離器。 ７・・・加速管。 ８・・・ビーム走査管、 ９・・・イオン注入用真空槽。 １０・・・薄膜形成用真空槽、 １１・・・ターゲット電極。 １２・・・基板電極、 １３・・・高周波電源。 １４・・・ターゲット電極、 １５・・・基板電極、 １８・・・イオンビーム管、 １７・・・基板ホルダ部、 １８・・・駆動用モータ、 １９・・・１１諏ネルダ゛、 ２０・・・自転軸。 ２１・・・公転軸。 ２２・・・基板、 ２３・・・スパッタ原子、 ２４・・・球圧子。 ２５・・・試験片、 第３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄膜形成物質を基板上にスパッタ蒸着させるとと
   もに、スパッタ蒸着膜にイオンを注入することを特徴と
   する薄膜形成方法。
2. （２）基板上への薄膜形成物質のスパッタ蒸着と同時に
   スパッタ蒸着薄膜へのイオンを注入することを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の薄膜形成方法。
3. （３）薄膜形成物質として高融点固体潤滑材用いると共
   に、イオンとしてＨｅイオン、Ａｒイオン、Ｎ＿２イオ
   ンのうちの一を用いることを特徴とする特許請求の範囲
   第（２）項記載の薄膜形成方法。
4. （４）真空槽内に設けた薄膜形成物質ターゲットにイオ
   ン又は原子線を照射し基板上面に薄膜形成物質の薄膜を
   被着するスパッタ蒸着装置部イオン源に接続したイオン
   引き出し電極と、イオン引き出し電極に接続し、前記イ
   オン源から引き出したイオンを分離する質量分離器と、
   質量分離器に接続し、質量分離器によって分離したイオ
   ンを加速するイオン加速器とイオン加速器に接続し加速
   したイオンのビーム径をコントロールする光ビーム走査
   器とからなるイオン注入装置部と： 前記スパッタ蒸着装置部とイオン注入装置部間を差動排
   気装置で連結したことを特徴とする薄膜形成装置。
5. （５）イオン注入装置部をイオン源に接続したイオン引
   き出し電極と、イオン引き出し電極に接続し、イオン源
   から引き出したイオンを分離する質量分離器と、質量分
   離器に接続し、質量分離器によって分離したイオンを加
   速するイオン加速器とイオン加速器に接続し加速したイ
   オンのビーム径を調節するビーム走査器と、ビーム走査
   器に接続しビーム径をコントロールし入射したイオンを
   注入する基板装てん用真空槽とから構成すると共に、差
   動排気装置をスパッタ蒸着装置部とイオン注入装置部の
   イオン注入基板装てん用真空槽間に連結したことを特徴
   とする特許請求の範囲第（４）項の薄膜形成装置。
6. （６）スパッタ蒸着装置内に薄膜形成基板上面を基板表
   面が平面又は曲面であるかに応じて照射イオン又は原子
   線に対し基板表面を平面状又は曲面状に回転する走査機
   構を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（４）項
   又は第（５）項記載の薄膜形成装置。