JPS63109162A - イオンプレ−テイング方法とその装置 - 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】 （技術分野） この発明は、高性能イオンプレーティング方法とその装
置に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、
高周波励起イオンプレーティングにおいて蒸発粒子のイ
オン化を増大さぜ、高品質の薄膜を効率的に製造するた
めの改良された高性能イオンプレーティング方法とその
装置に関する。

（背景技術） 金属、ガラス、セラミックス、プラスチック等の基板の
表面に、金属、４１！！機物、あるいは有機ポリ、マー
などのＸ着薄膜を形成し、絶縁膜、光学膜。

表示素子、電子デバイスなどに用いることはこれまでに
も広く行われてきている。そのための形成方法として、
真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤなどと共に、イオン
プレーティング方法が知られてもいる。

このイオンプレーティングの方法としては、ホロカソー
ド型のものと、高周波励起型のものがあるが、生成する
薄膜の基板への密着強度、薄膜の品質とその均一性にお
いて、後者の高周波励起方式によるイオンプレーティン
グは優れたものであリ、すでに様々な用途の薄膜製造に
実用化されている。

しかしながら、この高周波励起方式によるイオンプレー
ティングは、その優れた特徴にもかかわらず、Ｒ膜の生
成効率の点で改善すべき課題を有している。特に、薄膜
の生成効率については、薄膜生成時のイオン化率を向上
させることが、この高周波励起イオンプレーティングに
とって大きな課題であった。

（発明の目的） この発明は、以上のような事情を鑑みてなされたもので
あり、従来法の弱点を克服したイオン化率、薄膜生成速
度がともに大きく、しかも高周波励起による優れた特長
を合わせ持った改良された高周波励起高性能イオンプレ
ーティング方法とそのための装置を提供することを目的
としている。

（発明の開示） この発明は、上記目的を実現するために、高周波励起に
よるイオンプレーティング方法において、蒸発源と基板
との間に複数の高周波励起手段を設け、蒸発源近傍に位
置する励起手段と蒸発源とを覆うようにシールドを設け
て蒸発粒子のイオン化を増大させることを特徴としてい
る。

また、この発明のイオンプレーティング装置は、このた
め、蒸発源と基板との間の空間に複数の高周波励起手段
を設け、蒸発源近傍の励起手段と蒸発源とをシールドに
よって覆い、蒸発粒子のイオン化を増大させるようにし
たことを特徴としている。

この発明の方法および装置に関して特に重要なことは、
従来の高周波励起イオンプレーティングにおいても導入
ガスのイオン化は極めて効率よく行うことができるが、
この発明によってさらに、蒸発源物質の蒸発よって生成
した蒸発粒子のイオン化が増大されることにある。真空
室内に設ける高周波励起手段、たとえばコイルと、蒸発
源とをシールドすることは、そのための方策である。

添附した図面に沿ってさらに詳しくこの発明を説明する
。

第１図は、この発明の方法と装置の例を示した概念図で
ある。

真空室（１）はベルジャ（２）によって形成されている
。ベルジャ（２）には、真空排気系（３）、ガス導入系
（４）を設けている。ベルジャ（２）内には、蒸発源（
５）を設けている。この蒸発源（５）については、抵抗
加熱、高周波誘導加熱。

電子ビーム、イオンビーム等の適宜な手段によって蒸発
源物質を蒸発させるようにする。蒸発ハースおよび手段
にも限定はない、蒸発源は複数であってもよい。

またベルジャ（２）内には、基板（６）とそれを保持す
るホルダー（７）を設ける。この場合、基板（６）には
、電界を印加することができるようにしてもよい、さら
に基板（６）の加熱手段を設けてもよいし、また、基板
をｙｉ続的にベルジャ（２）内に導入し、かつ外部へ連
続的に１股出できるようにしている。

この発明においては、以上のほかに、ベルジャ（２）内
に、高周波励起手段を複数設ける。第１図の一次コイル
（８）と二次コイル（９）とがこの手段に該当する。励
起手段は、この例のように２個に限定されるものではな
い。

この励起手段のうち、蒸発源近傍のもの、第１図の場合
には二次コイル（９）の上から、蒸発源（５）をも覆う
ように、シールド（１０）を設ける。

このシールド（１０）は、プラズマ放電の担い手である
二次電子の増殖を促すものであり、多くの二次電子を高
周波励起手段、第１図の二次コイル（９）によって十分
に作用させ、蒸発粒子の散逸を防ぎ、そのイオン化を増
大させる。

シールド（１０）は、円筒形、角筒形、その他いずれの
形状でもよく、板体あるいはメツシュ状の網状体によっ
て形成してもよい、また誘電性の材料によって形成して
もよいし、水冷手段を備えていてもよい。

もちろん、高周波励起手段は、第１図に示したようなコ
イルに限定されるものではない、様々な形状のコイル、
あるいはプローブであってもよい。

励起手段の放電のための高周波電源は、複数の励起手段
について別のものとしてもよいし、あるいは同一の１個
のものを用いてもよい。同一のものであっても、同調し
て放電しないということはない。

イオンプレーティングの繰作条件は、これまでに普通に
採用されている範囲とすることができる。

たとえば、真空室内のガス圧はｌＸｌ０’〜１×１０　
’Ｔｏｒｒ、基板温度は常温〜３００℃、放電電力１０
０〜５００Ｗなどの条件とすることができる。薄膜形成
材料も広い範囲のものを用いることができる。Ｔｉ、Ａ
Ｉ、Ｚｎ、Ｓｎなどの金属、その化合物、あるいはポリ
マーなどを用いることができる。

反応系へは、アルゴン、水素、窒素、酸素、炭化水素な
どの不活性ガス、反応性ガスの適宜なものを１種または
２８以上の混合で導入することができる。もちろんガス
を導入しなくともよい。

この発明の方法、および装置による場合には、たとえば
、Ｔ　Ｉ　Ｏ２、Ｔ　ｉＮなどの反応性薄膜の形成の場
合にも、通常の繰作条件下において、薄膜の生成速度は
従来の盲周洩励起イオンプレーティングに比べて１，５
〜５倍も増大する。蒸発粒子のイオン化率は、従来の数
倍に増大している。

シールドによる二次電子の増殖とその作用向上が大きく
寄り、している。

（発明の効果） この発明は、以上のように、薄膜生成速度の向上と、か
つ優れた均一品質の薄膜形成を実現するものである。高
周波励起イオンプレーティングの特徴を最大限に生かし
、しかも生産性に優れたプロセスと装置を実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の方法と装置の一例を示した概念図
である。 図中の番号は次のものを示している。 １・・・真空室、２・・・ベルジャ、３・・・真空排気
系、４・・・ガス導入系、５・・・蒸発源、６・・・基
板、７・・・ホルダー、８・・・−次コイル、９・・・
二次コイル、１０・・・シールド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高周波励起によるイオンプレーティング方法にお
   いて、蒸発源と基板との間に複数の高周波励起手段を設
   け、蒸発源近傍の励起手段と蒸発源とを覆うようにシー
   ルドを設けて蒸発粒子のイオン化を増大させることを特
   徴とする高性能イオンプレーティング方法。（２）高周
   波励起イオンプレーティング装置において、蒸発源と基
   板との間の空間に複数の高周波励起手段を設け、蒸発源
   近傍の励起手段と蒸発源とをシールドによって覆い、蒸
   発粒子のイオン化を増大させるようにしたことを特徴と
   するイオンプレーティング装置。