JPS61279114A - 薄膜形成装置 - 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〕 この発明は金属蒸気を基板に蒸着させる薄膜形成装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来の薄膜形成装置の断面を示したものであり
、図において、１はるつぼ、２ば該るつば１内にあって
熔融される金属、３ば上記るつぼ１の上部にあけられ溶
融された上記金属２が噴出する孔、４は該孔３から噴出
する金属茎気、５ば」―記るつぼ１を加熱するるつぼ加
熱用フィラメンＩ・、６ば該るつぼ加熱用フィラメン１
−５に電流を流して高温にし電子を放出させる交流電源
、７ば該交流電源６によって放出された電子が−Ｊ二記
るつぼ１に衝突するように該るつぼｌに上記るつぼ加熱
用フィラメント５の電位により正のバイアス電圧を印加
する第１の直流電源、８は電子を放出するイオン化電子
放出フィラメン１−１９ば該イオン化電子放出フィラメ
ント８から放出された電子を加速するグリッド、１０ば
上記イオン化電子放出フィラメント８を発熱させる交流
電源、１１は」−記グリッド９に対して−に記イオン化
電子放出フイラメン）・８を負の電位に保つ第２の直流
電源、１２はイオン化した金属蒸気４を加速する加速電
源、１３は表面に金属薄膜を蒸着させる基板、１４は蒸
着膜、１５は上記加速電極１２に上記グリッド９より負
の電位を与える第３の直流電源、１６および１７はるつ
ぼ１およびイオン化電子放出フィラメン１−８の熱放射
を防ぐ熱シールド板、１８は真空槽である。

次に動作について説明する。

るつぼ加熱用フィラメント５は交流電源６により加熱さ
れ熱電子を放出するが、第１の直流電源７によってるつ
ぼＩに与えられた正電圧により熱電子がるつぼ１に衝突
し、該るつぼ１を加熱する。

るつぼ１内の金属２は蒸発し、孔３より真空中に噴出す
る。噴出された金属蒸気４はイオン化電子放出フィラメ
ンＩ−８から飛び出した電子がグリ。

ド９を通過して金属蒸気４に当って電子をたたき出しプ
ラス電荷を持ったイオンとなる。このプラスイオンは加
速電極１２によっ−ζ加速され基板１３に蒸着し、蒸着
膜か出来る。

また、イオン化電子放出フィラメント８がら飛び出ず熱
電子は第４図の斜わｉ（領ｊ浅に示す様に、第３の直流
電源１５を数ＫＶ、第１の直流電源７および第２の直流
電源ＩＩを数百■としたときのイオン化電子ｈｉ出フィ
ラメント８より電位の高い範囲を飛翔すると考えられる
。というのは、イオン化電子放出フィラメント８から飛
び出す電子は、その初速エネルギーが０．］　　ｅＶ程
度と小さく無視できるからである。

Ｃ発明が解決しようとする問題点） 従来のＭ膜形成装置は以上のよう乙こ構成されているの
で、イオン化電子放出フィラメントがら飛び出す電子は
、熱シールド板およびるっは側にも飛んで行く可能性が
あり、グリフ１′内で噴射蒸気をイオン化する効率が低
下するなどの問題点があった。また矢印Ａに示ずよ・う
にるっぽ加熱用フィラメントの上部から飛び出ず電子が
グリッドをスパッタして該グリッドにＦＵ　１５を与え
るという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、金属蒸気のイオン化効率を高め、またフィラ
メン１−から飛び出す電子がグリッドをスパッタするこ
とのない薄膜形成装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る薄膜形成装置はるつぼとグリッドの中間
にるつぼ加熱用フィラメントと同電位の電界緩和用フィ
ラメントを設け、またイオン化電子放出フィラメントを
囲む熱シールド板の電位をイオン化電子放出フィラメン
トより数百Ｖ低電圧にしたものである。

（作用〕 この発明においては、イオン化電子放出フィラメントを
囲む熱シールド板の電位を該イオン化電子放出フィラメ
ントより数百Ｖ低電圧にしたことによって、イオン化電
子の飛翔する領域は、グリッド内に制限され、金属蒸気
のイオン化効率が高まる。また、電界緩和用フィラメン
トを設置ｄたことにより電界は緩和され、るつぼ加熱用
フィラメントから飛び出す電子がグリッドをスパッタす
ることをなくする。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による薄膜形成装置を示す図、
第２図はイオン化電子の飛翔範囲を示す図である。図中
、第３図と同一符号は同一部分を示す。図において、１
９ばるっぽ１とグリッド９との中間に位置するるつぼ加
熱用フィラメンＩ−５と同電位の電界緩和用フィラメン
トである。

そしてこれは特に交流電源により加熱する必要はない。

またシールド板１７ば従来の装置ではイオン化電子放出
フィラメント８と同電位であったが、本発明装置ではこ
れより数百Ｖ程度低電位としている。

次に作用効果について説明する。

本実施例において、イオン化電子放出フィラノンｌ−か
ら飛び出す電子が飛翔する範囲を示すと第２図の斜線領
域となる。電界緩和用フィラメン１−１９の電位ｉＪる
つぼ加熱用フィラメント５と同電位であり、かつ！：ハ
シールド板】７の電位がイオン化電子放出フィラメント
８の電位よりも数百■低いため、イオン化電子が飛び交
う領域はグリ、１．９付近に制限される。よって、金属
蒸気をイオン化さ一ロるためにより多くの電子が使われ
るので、金属蒸気のイオン化効率がアップする。また電
界緩和用フィラメント１９の位置を変化させることで、
蒸気がイオン化される位置が制御でき、それにより基板
」―に到達するイオン分布を制御でき、従って基板上に
高品質の薄膜を形成できる。さらに電界緩和用フィラメ
ント１９により電界が緩和されるため、るつぼ加熱用フ
ィラメン１−５より飛び出ず電子はグリッドをスパッタ
することなく、るつぼの加熱のみに寄与することとなり
、従ってグリッドの損傷を防止できる。

〔発明の効果〕

以」二のように、この発明によれば、イオン化電子が飛
翔する範囲をグリソドイ」近に制限するように電界緩和
用フィラメントを設り、イオン化フィラメン１−を囲む
熱シールド板の電位をイオン化電子放出フィラメン１−
よりも数百Ｖ低電位としたので、イオン化効率を向−に
できるばかりではなく、イオン化位置を制御することで
、イオンの基板への到着位置を制御することかでき、高
品質の薄膜が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による薄膜形成装置を示
す断面図、第２図は本発明装置によるイオン化電子の飛
翔範囲を示す図、第３図は従来の薄膜形成装置を示す断
面図、第４図は従来装置によるイオン化電子の飛翔範囲
を示す図である。 ■・・・るつぼ、５・・・るつぼ加熱用フィラメント、
８・・・イオン化電子放出フィラメント、９・・・グリ
ッド、１２・・・加速電極、１７・・・熱シールド板、
１９・・・電界緩和用フィラメンｉ−０ なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空槽内に設けられ蒸着物質の蒸気を噴出するる
   つぼ及びこれを加熱するるつぼ加熱用フィラメントから
   なる蒸気発生手段と、蒸気をイオン化するための電子を
   放出するイオン化電子放出フィラメント、該フィラメン
   トからの電子を引き出すグリッド、及び上記フィラメン
   トを囲む熱シールド板を有し、該熱シールド板の電位が
   上記フィラメントの電位より数百Ｖ低電位である、上記
   蒸気発生手段からの蒸気に電子を衝突させて該蒸気をイ
   オン化するためのイオン化手段と、上記るつぼと上記グ
   リッドとの中間に位置し、上記蒸気発生手段がつくる電
   界及び上記イオン化手段がつくる電界を緩和するための
   、上記るつぼ加熱用フィラメントと同電位の電界緩和用
   フィラメントと、上記イオン化した蒸気を加速して基板
   に衝突させて薄膜を蒸着させる加速電極とを備えたこと
   を特徴とする薄膜形成装置。