JPS6226809A - 蒸着装置 - 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、真空中で薄膜を蒸着させる装置の電源に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来のＭ着装置の構成を第３図に示す。

図において、１はるつぼ、２は該るつぼ１内に収容され
た金属、３は上記るつぼ１の小孔、４は上記金属２の蒸
気、５は上記るつぼ１を加熱するるつぼ加熱フィラメン
ト、６は電源、７は直流電源、８はグリッド電極、９は
上記金属蒸気２をイオン化するために電子を放出するイ
オン化電子放出フィラメント、１０は電源、１１は直流
電源、１２はイオン化した金属蒸気を加速し基板に蒸着
させる加速電極、１３は基板、１４は蒸着膜、１５は直
流電源、１６は真空容器、２０及び２１は電子流、３０
〜３７はブッシングである。

次に動作について説明する。るつぼ加熱フィラメント５
は、電源６によって加熱され、直流電源７によって電圧
を与えられ、熱電子を発生し、熱電子は電子流２０とな
ってるつぼ１に衝突する。

このことによりるつぼ１は加熱され、るつぼ１内の金属
２は溶融し蒸発して金属蒸気４となり小孔３を通って基
板１３へ向かって噴出する。この時イオン化電子放出フ
ィラメント９は電源１０により加熱されており、直流電
源１１により与えられた電圧によってグリッド電極８に
向かって電子流２１を発生する。該電子流２１はグリフ
）電極８を通り抜け、金属蒸気４に衝突し、金属蒸気４
の電子を剥奪しイオン化させる。イオン化した金属蒸気
は加速電極１２と直流電源１５により加速され、基板１
３に衝突し、蒸着膜１４をうくる。

なお、金属蒸気４の発生速度は、るつぼ温度即ち加熱電
力により決るので、るつぼ加熱フィラメント５に流れる
電流及び電源７の電圧調整により、電子流２０の発生量
と、電子の運動エネルギーを変化させて、加熱電力の調
整を行う。

また、金属蒸気４のイオン化量は、電子流２１に依存し
、電子流２１の発生量及び電子の運動エネルギーはイオ
ン化電子放出フィラメント９を流れる電流及び電源１１
の電圧により決まる。

更に、イオン化された金属蒸気の蒸着強度は金属蒸気の
速度によって決まるので、加速電極１２に与えられる直
流電源１５の電圧により、金属蒸気の速度を変化させ、
上記蒸着強度を調整する。

次に従来装置の直流電源７，１１．１５の電圧制御の構
成を第４図に示す。図において、４３は電源、４４はト
ランス、４５は整流回路、４６はリアクトル、４７はコ
ンデンサ、４８はサイリスク、５１はゲート制御回路で
ある。

従来装置においては直流電源７，１１．１５の電圧制御
は、第４図に示す様な回路構成において、整流回路４５
及びゲート制御回路５１によって位相制御され、リアク
トル４６とコンデンサ４７とによって平滑された電圧を
負荷へ出力していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の蒸着装置は以上のように構成されているので、金
属蒸気の発生量、該蒸気のイオン化量及びイオン化蒸気
の速度のｇｇのために多（の直流電源の出力を位相制御
等の複雑な制御を用いて連続的に変化させなければなら
ず、直流電源の出力制御回路及びこれの制御方法が複雑
であった。

この発明は上記の様な問題点を解消するためになされた
もので、電源の出力制御回路及びその制御方式を簡略化
するとともに、安価で信頼性の高い蒸着装置を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る蒸着装置は、るつぼ加熱フィラメント用
、イオン化電子放出用及び加速電極用の３つの直流電源
にそれぞれ開閉操作のみで電力の出力制御を行う開閉制
御手段を備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、開閉制御手段により直流電源の出
力を開閉制御するようにしたから、複雑な直流電圧制御
回路が不必要となり、複雑な制御方式を採用する必要が
なくなるうえ、直流電源の構成部品点数が減少し、装置
のコスト低減、信頼性向上が実現できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図につも）で説明する。第
１図は本発明の一実施例による蒸着装置を示し、図にお
いて、１はるつぼ、２は金属、３は小孔、４は金属蒸気
、５はるつぼ加熱フィラメント、４２は該るつぼ加熱フ
ィラメント５用直流電源、８はグリッド電極、９はイオ
ン化電子放出フィラメント、１０は電源、４１は上記イ
オン化電子放出フィラメント９用直流電源、１２は加速
電極、１３は基板、１４は蒸着膜、４０は上記加速電極
１２用直流電源、１６は真空容器、２０．２１は電子流
、３０〜３７はブッシングである。

また、第２図は第１図における直流電源４０〜４２の具
体的な回路構成の一実施例を示し、図において、４３は
電源、４４はトランス、４５は整流回路、４６は直流リ
アクトル、４７はコンデンサ、４９はダイオード、５０
はスイッチ、５２はスイッチ開閉制御回路である。

次に動作について説明する。第１図において、電源６で
加熱されたるつぼ加熱フィラメント５から直流電源４２
により電子流２０が発生し、るつぼ１に衝突してるつぼ
１を加熱する。そして、るつぼ１内の金属２が加熱され
蒸発し、金属蒸気４となって小孔３より噴出する。イオ
ン化電子放出フィラメント９は電源１０で加熱され直流
電源４１によりイオン化電子放出フィラメント９からグ
リッド８に向かって電子流２１が発生する。この電子流
２１はグリッド８を通り抜けて金属蒸気４に衝突し金属
蒸気４をイオン化する。イオン化された金属蒸気は加速
電極１２と直流電源４ｏとにより加速されて基板１３に
衝突し、蒸着膜１４を形成する。

なお、金属蒸気４の発生速度はるつぼ加熱フィラメント
５に流れる電流と直流電源４２の平均電圧とを変化させ
て調整され、金属蒸気４のイオン化量はイオン化電子放
出フィラメント９に流れる電流と直流電源４１の平均電
圧とを変化させることにより調整される。また金属蒸気
４の蒸着強度は直流電源４０の平均電圧によりイオン化
された金属蒸気の速度を変化させて調整される。これら
直流電源４０〜４２の回路構成は第２図に示すようにな
っており、スイッチ５０とスイッチ開閉制御回路５２と
により電源４３を開閉することにより、直流電圧の平均
値を調整する。

このような本実施例装置においては、直流電源にスイッ
チ開閉制御回路を設けたので、金属蒸気の発生量、イオ
ン化量及び蒸着される薄膜の付着力を複雑な制御回路や
その制御方式がなくとも調節できる。従って電源の部品
点数が減少して電源回路を簡素化でき、装置が安価とな
り、その信頼性も向上する。

なお、上記実施例では、直流電源４０，４１゜４２の開
閉制御手段にスイッチを用いているが、これはサイリス
クやトランジスタ等の半導体、あるいは真空管を用いて
も良い。

また、上記実施例ではスイッチはトランス４４の１次側
のみに設けたものを示したが、これは１次側だけでな（
２次側に接続してもよい。

〔発明の効果〕

以上の様に、この発明によれば蒸着装置の各種直流電圧
源をスイッチにより開閉制御するようにしたので、装置
の構造が簡単になり、制御方式か簡単になり、さらには
、信頼性の向上、コスト低減の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるつぼ装置を示す図、
第２図は実施例装置の直流電源の回路構成を示す図、第
３図は従来の蒸着装置を示す図、第４図は従来の装置の
直流電源回路の回路図である。 １・・・るつぼ、２・・・金属、３・・・小孔、４・・
・金属蒸気、５．９・・・フィラメント、６．１０・・
・電源、８・・・グリッド電極、１２・・・加速電極、
１３・・・基板、１４・・・蒸着膜、１６・・・真空容
器、２０．２１・・・電子流、３０〜３７・・・ブッシ
ング、４０〜４２・・・直流電源、４３・・・電源、４
４・・・トランス、４５・・・整流回路、４６・・・リ
アクトル・・・４７・・・コンデンサ、４９・・・ダイ
オード、５０・・・スイッチ、５２・・・スイッチ開閉
制御回路。 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）所定の真空度に保持された真空層と、該真空槽内
   に設けられ基板に蒸着すべき物質の蒸気を上記真空槽内
   に噴出して該蒸気中の多数の原子が緩く結合したクラス
   タを発生するるつぼと、該るつぼを加熱するるつぼ加熱
   フィラメントと、上記るつぼからのクラスタに電子を照
   射して該クラスタをイオン化させるイオン化電子放出フ
   ィラメントと、 上記イオン化されたクラスタイオンを加速しこれを基板
   に衝突させて薄膜を蒸着させる加速電極とを備え、真空
   中で金属蒸気をイオン化して加速し、基板に蒸着させる
   蒸着装置において、 上記るつぼ加熱フィラメント、イオン化電子放出フィラ
   メント、及び加速電極の各々に電力を供給する直流電圧
   源を各々開閉制御する開閉制御手段を備えたことを特徴
   とする蒸着装置。