JPS63282257A - イオンプレ−ティング装置 - Google Patents
イオンプレ−ティング装置Info
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- JPS63282257A JPS63282257A JP11347187A JP11347187A JPS63282257A JP S63282257 A JPS63282257 A JP S63282257A JP 11347187 A JP11347187 A JP 11347187A JP 11347187 A JP11347187 A JP 11347187A JP S63282257 A JPS63282257 A JP S63282257A
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- Pending
Links
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
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〕
本発明はイオン化手段としてプラズマガンを用いたイオ
ングレーティング装置に関する。
ングレーティング装置に関する。
蒸発源からの蒸発物蒸気および導入ガスを、イオン化手
段によりイオン化し、蒸発物あるいは蒸発物と導入ガス
との化合物を基板表面に被覆する技術が゛イオンプレー
ティングとして知られている。
段によりイオン化し、蒸発物あるいは蒸発物と導入ガス
との化合物を基板表面に被覆する技術が゛イオンプレー
ティングとして知られている。
イオン化手段としては、蒸発源の基板との間に高電圧を
印加して導入ガスを放電させるもの、高周波電界により
放電させるもの、蒸発源の上方に配置した陽極をイオン
化電穫とするものなどが知られている。
印加して導入ガスを放電させるもの、高周波電界により
放電させるもの、蒸発源の上方に配置した陽極をイオン
化電穫とするものなどが知られている。
しかしながら、これらの手段を用いた装置ではイオン化
効率が低く、放電により生ずるプラズマの均一分布領域
が狭いために、多量の基板を短時間で均一に処理するこ
とが困難である。そこでより高能率のイオングレーティ
ング装置が求められている。
効率が低く、放電により生ずるプラズマの均一分布領域
が狭いために、多量の基板を短時間で均一に処理するこ
とが困難である。そこでより高能率のイオングレーティ
ング装置が求められている。
最近、極めて高能率のプラズマ発生源としてプラズマガ
ンと呼ばれるものが開発され（特開昭５５−１４８３３
７、特開昭５６−１０２１００）、さ・らにこれを利用
したイオンプレーティング装置が提案されている（特開
昭５８−７３７７０）。
ンと呼ばれるものが開発され（特開昭５５−１４８３３
７、特開昭５６−１０２１００）、さ・らにこれを利用
したイオンプレーティング装置が提案されている（特開
昭５８−７３７７０）。
第２図はプラズマガン２０の構成を示す断面図であり、
水冷ボックス２１を貫通してガス導入パイブを兼ねるタ
ンクルパイプからなる補助陰極２２、円板状の硼化ラン
タンからなる主陰極２３、タングステン円板からなる熱
板２４、内部にリング状の永久磁石を有する陽電極２６
、集束コイル２５などから構成されている。
水冷ボックス２１を貫通してガス導入パイブを兼ねるタ
ンクルパイプからなる補助陰極２２、円板状の硼化ラン
タンからなる主陰極２３、タングステン円板からなる熱
板２４、内部にリング状の永久磁石を有する陽電極２６
、集束コイル２５などから構成されている。
起動時には補助陰極２２と陽電極２６との間で導入ガス
を放電させ、放電により主陰極２６が高温に加熱される
と主陰極２６と陽電極２６との間の放電に移行する。こ
の放電により高温の主陰極２６かも大量の熱電子が放出
され、陽電極２６により加速され、永久磁石と集束コイ
ル２５による磁場により高密度の電子ビームとして集束
され、さらに前方に向って拡散する。
を放電させ、放電により主陰極２６が高温に加熱される
と主陰極２６と陽電極２６との間の放電に移行する。こ
の放電により高温の主陰極２６かも大量の熱電子が放出
され、陽電極２６により加速され、永久磁石と集束コイ
ル２５による磁場により高密度の電子ビームとして集束
され、さらに前方に向って拡散する。
このプラズマガン２０は熱電子放射効率の極めて高い材
料である硼化ランタン（Ｌ ａ Ｂ ａ ）を用いる
ことにより高密度の電子ビームを得るものであり、比較
的低い加速電圧で大電流が得られることを特徴としてい
る。
料である硼化ランタン（Ｌ ａ Ｂ ａ ）を用いる
ことにより高密度の電子ビームを得るものであり、比較
的低い加速電圧で大電流が得られることを特徴としてい
る。
プラズマガンを利用したイオンプレーティング装置とし
ては、第３図に示すような装置が知られている。排気系
およびガス導入口（いずれも図示せず）を備えた真空室
６０の側面に第２図に示すようなプラズマガン２０が設
置されている。
ては、第３図に示すような装置が知られている。排気系
およびガス導入口（いずれも図示せず）を備えた真空室
６０の側面に第２図に示すようなプラズマガン２０が設
置されている。
真空室６０の内外部には、蒸発源６２の下部に配置され
ている永久磁石６１の他に、多くの磁場発生装置（図示
せず）が配置されており、磁場の作用によりプラズマガ
ン２０から導入された電子ビームは破線６４で示す領域
で拡散され、偏向され、さらに集束されて蒸発源６２に
照射される。
ている永久磁石６１の他に、多くの磁場発生装置（図示
せず）が配置されており、磁場の作用によりプラズマガ
ン２０から導入された電子ビームは破線６４で示す領域
で拡散され、偏向され、さらに集束されて蒸発源６２に
照射される。
電子ビームにより加熱された蒸発源６２からの蒸気は、
破線６４で示すプラズマ領域においてイオン化し、負に
バイアスされている基板６６の表面に堆積する。
破線６４で示すプラズマ領域においてイオン化し、負に
バイアスされている基板６６の表面に堆積する。
この装置は、プラズマガン２０をイオン化手段および蒸
発源加熱手段として兼用するものであるが、均一なプラ
ズマ領域を拡げるために電子ビームを拡散させることと
、蒸発速度を高めるために電子ビームを集束させること
とが本質的に矛盾する事項であるため、これらを独立に
最適化することが困難である。特に大量の基板を同時に
処理する装置においては、均一なプラズマ領域を拡げ、
かつ蒸発速度を高めて高能率化することが要求されるが
、イオン化手段と蒸発源加熱手段とが一元的に連動して
いる従来の装置ではこれらの要求に対応できない。
発源加熱手段として兼用するものであるが、均一なプラ
ズマ領域を拡げるために電子ビームを拡散させることと
、蒸発速度を高めるために電子ビームを集束させること
とが本質的に矛盾する事項であるため、これらを独立に
最適化することが困難である。特に大量の基板を同時に
処理する装置においては、均一なプラズマ領域を拡げ、
かつ蒸発速度を高めて高能率化することが要求されるが
、イオン化手段と蒸発源加熱手段とが一元的に連動して
いる従来の装置ではこれらの要求に対応できない。
そこで本発明の目的は、大量の基板を均一に、かつ高能
率に同時処理できるイオンプレーティング装置を提供す
ることである。
率に同時処理できるイオンプレーティング装置を提供す
ることである。
上記目的のため本発明においては、イオン化手段として
プラズマガンを用い、これに陽極を対向させてその間に
均一なプラズマ領域を形成し、蒸発源には別の加熱手段
を設けて独立に蒸発速度を制御するようにした。
プラズマガンを用い、これに陽極を対向させてその間に
均一なプラズマ領域を形成し、蒸発源には別の加熱手段
を設けて独立に蒸発速度を制御するようにした。
第１図は本発明の実施例におけるイオンプレーティング
°装置の断面図である。
°装置の断面図である。
排気系およびガス導入口（いずれも図示せず）を備えた
真空室１０の側面に第２図に示したプラズマガン２０が
設置されており、これに対向する真空室の側面にはプラ
ズマガン２０に対して正の電圧が印加される陽極１６が
配置されている。陽極１６の背後には集束コイル１５が
配置されている。
真空室１０の側面に第２図に示したプラズマガン２０が
設置されており、これに対向する真空室の側面にはプラ
ズマガン２０に対して正の電圧が印加される陽極１６が
配置されている。陽極１６の背後には集束コイル１５が
配置されている。
プラズマガン２０から導入された電子ビームは、破線１
４で示す領域に拡散し、さらに陽極１６に向って集束す
るが、この領域で導入ガスおよび蒸発源からの蒸気をイ
オン化し、広（均一なプラズマ領域が形成される。
４で示す領域に拡散し、さらに陽極１６に向って集束す
るが、この領域で導入ガスおよび蒸発源からの蒸気をイ
オン化し、広（均一なプラズマ領域が形成される。
真空室１０の下部には電子ビーム溶解装置からなる蒸発
源１２が配置されており、その蒸発速度は独立に調整で
きる。蒸発源１２から蒸発した粒子は、プラズマ領域に
おいてイオン化され、あるいはさらに導入ガスイオンと
反応して蒸発源１２に対して負にバイアスされている基
板ホルダー１６上の基板に堆積する。
源１２が配置されており、その蒸発速度は独立に調整で
きる。蒸発源１２から蒸発した粒子は、プラズマ領域に
おいてイオン化され、あるいはさらに導入ガスイオンと
反応して蒸発源１２に対して負にバイアスされている基
板ホルダー１６上の基板に堆積する。
本発明の装置においては、高い電流密度が得られるプラ
ズマガンをイオン化手段としてのみ利用しているので、
陽極との間のバイアス電圧および磁場を調整することに
よりプラズマの均一領域を充分に拡張し、さらにイオン
化効率を任意に変えることが可能である。
ズマガンをイオン化手段としてのみ利用しているので、
陽極との間のバイアス電圧および磁場を調整することに
よりプラズマの均一領域を充分に拡張し、さらにイオン
化効率を任意に変えることが可能である。
さらに、蒸発速度を変動させても、プラズマの゛分布に
与える影響が少ないので、蒸発速度とイオン化効率とを
目的に合わせて最適化することが可能となる。
与える影響が少ないので、蒸発速度とイオン化効率とを
目的に合わせて最適化することが可能となる。
一例として窒素ガス中でジルコニウムを蒸発すせ、窒化
ジルコニウム（ＺｒＮｘ、ｘ（１）をイオンプレーティ
ングする場合、基板との密着性に関係する成膜速度、被
膜の色調と硬さに関係する窒化度（Ｘ）、大量処理する
場合の均一性などの全てを最適化することが、従来の装
置では不可能であったが、本発明の装置を用いることに
より実現できるようになった。
ジルコニウム（ＺｒＮｘ、ｘ（１）をイオンプレーティ
ングする場合、基板との密着性に関係する成膜速度、被
膜の色調と硬さに関係する窒化度（Ｘ）、大量処理する
場合の均一性などの全てを最適化することが、従来の装
置では不可能であったが、本発明の装置を用いることに
より実現できるようになった。
なお、実施例においては蒸発源加熱手段として電子ビー
ム溶解装置を開示しているが、抵抗加熱、高周波誘導加
熱、スパッタ蒸発源などを採用することも可能であり、
また、小型のプラズマガンを蒸発源専用に設けても良い
。
ム溶解装置を開示しているが、抵抗加熱、高周波誘導加
熱、スパッタ蒸発源などを採用することも可能であり、
また、小型のプラズマガンを蒸発源専用に設けても良い
。
また、プラズマガンに対向する陽極も一つに限らず、複
数個を分散配置することも、プラズマの分布を均一化す
るために有効である。
数個を分散配置することも、プラズマの分布を均一化す
るために有効である。
第１図は本発明の実施例におけるイオンプレーティング
装置の断面図、第２図は本発明の装置に用いるプラズマ
ガンの構成を示す断面図、第３図は従来のプラズマガン
を用いた装置の断面図である。 １０・・・・・・真空室、 １２・・・・・・蒸発源、 １６・・・・・・基板ホルダー、 １６・・・・・・陽極、 ２０・・・・・・プラズマガン。 ２１、水々木、／２ス 第１図 第３図
装置の断面図、第２図は本発明の装置に用いるプラズマ
ガンの構成を示す断面図、第３図は従来のプラズマガン
を用いた装置の断面図である。 １０・・・・・・真空室、 １２・・・・・・蒸発源、 １６・・・・・・基板ホルダー、 １６・・・・・・陽極、 ２０・・・・・・プラズマガン。 ２１、水々木、／２ス 第１図 第３図
Claims (1)
- 真空室の側面に配置されたプラズマガンと、このプラズ
マガンに対向する真空室の側面に配置されプラズマガン
に対して正の電圧が印加される陽極と、真空室の下部に
配置され前記プラズマガンとは別の蒸発源加熱手段を備
えた蒸発源と、この蒸発源に対向する真空室の上部に配
置され、蒸発源に対して負の電圧が印加される基板ホル
ダーとを有することを特徴とするイオンプレーティング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11347187A JPS63282257A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | イオンプレ−ティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11347187A JPS63282257A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | イオンプレ−ティング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63282257A true JPS63282257A (ja) | 1988-11-18 |
Family
ID=14613094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11347187A Pending JPS63282257A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | イオンプレ−ティング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63282257A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0196372A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-14 | Raimuzu:Kk | イオンプレーティング装置 |
| JP2003221666A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-08-08 | Canon Inc | イオン化成膜方法及び装置 |
-
1987
- 1987-05-12 JP JP11347187A patent/JPS63282257A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0196372A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-14 | Raimuzu:Kk | イオンプレーティング装置 |
| JPH0586474B2 (ja) * | 1987-10-07 | 1993-12-13 | Surface High Performance Res | |
| JP2003221666A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-08-08 | Canon Inc | イオン化成膜方法及び装置 |
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