JPS63458A - 真空ア−ク蒸着装置 - Google Patents
真空ア−ク蒸着装置Info
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- JPS63458A JPS63458A JP14317786A JP14317786A JPS63458A JP S63458 A JPS63458 A JP S63458A JP 14317786 A JP14317786 A JP 14317786A JP 14317786 A JP14317786 A JP 14317786A JP S63458 A JPS63458 A JP S63458A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C14/021—Cleaning or etching treatments
- C23C14/022—Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、真空容器内でカソードにおけるアーク放電
を利用して基板にカソード物質を被着させる真空アーク
蒸着装置に関し、特に基板の清浄化手段の改良に関する
。
を利用して基板にカソード物質を被着させる真空アーク
蒸着装置に関し、特に基板の清浄化手段の改良に関する
。
第３図は、従来の真空アーク゛蒸着装置の一例を示す概
略図である。真空容器２内に、所望の組成のカソード８
とそれに対向するように基板１２保持用のホルダ１０が
設けられている。真空容器２内は、図示しない真空ポン
プによって排気口４を介して所定の真空度に排気される
。また真空容器２内には、ガス導入口６を介して図示し
ないガス源から所定のガスＧが導入される。カソード８
と真空容器２間には、両者間にアーク放電を誘起するア
ーク電源１４が接続されている。ホルダ１０と真空容器
２間には、ホルダ１０上の基板１２に例えば数百ｖ〜Ｉ
ＱＱＯＶ程度の負電圧を印加する直流電源１６が接続さ
れている。尚、アーク放電起動用のトリガ等は図示を省
略している。
略図である。真空容器２内に、所望の組成のカソード８
とそれに対向するように基板１２保持用のホルダ１０が
設けられている。真空容器２内は、図示しない真空ポン
プによって排気口４を介して所定の真空度に排気される
。また真空容器２内には、ガス導入口６を介して図示し
ないガス源から所定のガスＧが導入される。カソード８
と真空容器２間には、両者間にアーク放電を誘起するア
ーク電源１４が接続されている。ホルダ１０と真空容器
２間には、ホルダ１０上の基板１２に例えば数百ｖ〜Ｉ
ＱＱＯＶ程度の負電圧を印加する直流電源１６が接続さ
れている。尚、アーク放電起動用のトリガ等は図示を省
略している。
膜形成に際しては、基板１２に例えば−２００Ｖ程度の
電圧を印加しておき、カソード８と真空容器２間にアー
ク放電を起こさせると、それによってカソード物質が溶
融あるいはイオン化して前方に飛散し、負電位の基板１
２に引きつけられてその表面に被着して膜が形成される
。
電圧を印加しておき、カソード８と真空容器２間にアー
ク放電を起こさせると、それによってカソード物質が溶
融あるいはイオン化して前方に飛散し、負電位の基板１
２に引きつけられてその表面に被着して膜が形成される
。
その場合、カソード物質の例えば窒化物、炭化物、酸化
物等の膜を形成するには、真空容器２内にガスＧとして
、例えば窒素ガス、炭化水素系ガス、酸素ガス等の反応
性ガスを、真空容器２内が例えば１０１〜ｌ Ｏ−’Ｔ
ｏ ｒ ｒ程度になるようにそれぞれ導入する。
物等の膜を形成するには、真空容器２内にガスＧとして
、例えば窒素ガス、炭化水素系ガス、酸素ガス等の反応
性ガスを、真空容器２内が例えば１０１〜ｌ Ｏ−’Ｔ
ｏ ｒ ｒ程度になるようにそれぞれ導入する。
Ｃ発明が解決しようとする問題点〕
上記のような膜形成法においては、基板１２と膜との密
着性が問題となるため、基板１２の清浄化のための種々
の前処理手段が検討されている。
着性が問題となるため、基板１２の清浄化のための種々
の前処理手段が検討されている。
例えば、成膜の前に、基板１２に例えば−１０００Ｖ程
度のバイアス電圧をかけながら、１Ｏ−６Ｔｏｒｒ台の
高真空中でアーク放電させてイオン化したカソード物質
を基板Ｉ２に衝突させ、そのエネルギーで基板１２上の
汚染物質をスパッタさせて基板１２の清浄化を行う（即
ちボンバード処理する）という考えがある。
度のバイアス電圧をかけながら、１Ｏ−６Ｔｏｒｒ台の
高真空中でアーク放電させてイオン化したカソード物質
を基板Ｉ２に衝突させ、そのエネルギーで基板１２上の
汚染物質をスパッタさせて基板１２の清浄化を行う（即
ちボンバード処理する）という考えがある。
しかしこの方法では、スパッタクリーニングだけでなく
、大きな溶融粒子も同時に基板１２に入射して付着する
ため、膜の密着性に多少問題が残る。また粒子の粗い膜
となるため、耐食性、耐Ｉγ耗性等の膜特性も劣り、電
子材料部品等のように緻密な膜を必要とするものには適
用できない等、現状では適用範囲が限定されている。
、大きな溶融粒子も同時に基板１２に入射して付着する
ため、膜の密着性に多少問題が残る。また粒子の粗い膜
となるため、耐食性、耐Ｉγ耗性等の膜特性も劣り、電
子材料部品等のように緻密な膜を必要とするものには適
用できない等、現状では適用範囲が限定されている。
一方、そのような欠点を除くためには、基板１２の清浄
化手段として、上述した１ ０−”Ｔｏ ｒ ｒ台での
カソード物質のイオンによるボンバード処理に代えて、
不活性ガスのグロー放電によるイオンボンバードを行う
ことが考えられるが、上記のような従来装置では５ｘ
１０−”Ｔｏ ｒ ｒ程度以上の圧力でないとグロー放
電は生じず、そうすると圧力が高いため不純物も多くな
り、またグロー領域が必然的に広がってホルダ１０の支
持物等の他の物も不必要にスパッタされるため、基板１
２の清浄化は十分に行えないという問題がある。
化手段として、上述した１ ０−”Ｔｏ ｒ ｒ台での
カソード物質のイオンによるボンバード処理に代えて、
不活性ガスのグロー放電によるイオンボンバードを行う
ことが考えられるが、上記のような従来装置では５ｘ
１０−”Ｔｏ ｒ ｒ程度以上の圧力でないとグロー放
電は生じず、そうすると圧力が高いため不純物も多くな
り、またグロー領域が必然的に広がってホルダ１０の支
持物等の他の物も不必要にスパッタされるため、基板１
２の清浄化は十分に行えないという問題がある。
そこでこの発明は、上記のような各問題点を解決した真
空アーク蒸着装置を提供することを目的とする。
空アーク蒸着装置を提供することを目的とする。
この発明の真空アーク薄着装置は、真空容器内にカソー
ドとそれに対向する基板保持用のホルダを有し、カソー
ドにおけるアーク放電を利用してホルダ上の基板にカソ
ード物質を被着させるよう構成した装置において、真空
容器内であってホルダとカソード間にコイル状の中間電
極を設け、かつ当該中間電極にその加熱用または高周波
放電用の電力を供給する電源を設けたことを特徴とする
。
ドとそれに対向する基板保持用のホルダを有し、カソー
ドにおけるアーク放電を利用してホルダ上の基板にカソ
ード物質を被着させるよう構成した装置において、真空
容器内であってホルダとカソード間にコイル状の中間電
極を設け、かつ当該中間電極にその加熱用または高周波
放電用の電力を供給する電源を設けたことを特徴とする
。
中間電極に加熱用の電力を供給して加熱すると、中間電
極から熱電子が放出され、中間電極近傍の電子密度が高
くなり、雰囲気ガスが電離し易くなる。あるいは、中間
電極に高周波電力を供給しても、高周波放電によって雰
囲気ガスが電離し易（なる。その結果、従来と違って例
えばｉｏ−’〜１０−’Ｔｏｒｒ程度の低真空域でもグ
ロー放電が維持され、基板の雰囲気ガスイオンによるス
パッタクリーニングが可能になる。しかも、グローがプ
ラズマ密度の高い基板近傍に集中するため、他の物を不
必要にスパッタすることもない。
極から熱電子が放出され、中間電極近傍の電子密度が高
くなり、雰囲気ガスが電離し易くなる。あるいは、中間
電極に高周波電力を供給しても、高周波放電によって雰
囲気ガスが電離し易（なる。その結果、従来と違って例
えばｉｏ−’〜１０−’Ｔｏｒｒ程度の低真空域でもグ
ロー放電が維持され、基板の雰囲気ガスイオンによるス
パッタクリーニングが可能になる。しかも、グローがプ
ラズマ密度の高い基板近傍に集中するため、他の物を不
必要にスパッタすることもない。
（実施例〕
第１図はこの発明の一実施例に係る真空アーク蒸着装置
を示す概略図であり、第２図は第１図の中間電極と基板
との関係の一例を示す正面図である。第３図と同一また
は同等部分には同一符号を付してその説明を省略する。
を示す概略図であり、第２図は第１図の中間電極と基板
との関係の一例を示す正面図である。第３図と同一また
は同等部分には同一符号を付してその説明を省略する。
この実施例においては、前述したような真空容器２内で
あってホルダ１０とカソード８間にコイル状の中間電極
１８を設け、かつ当該中間電極１８にその加熱用または
高周波放電用の電力を供給する電源２０を設けている。
あってホルダ１０とカソード８間にコイル状の中間電極
１８を設け、かつ当該中間電極１８にその加熱用または
高周波放電用の電力を供給する電源２０を設けている。
中間電極１８は、より具体例を示せば、ホルダ１０上の
５ＦＪ、１２の前方近傍に設けられており、平面的に見
れば例えば第２図に示すように基！Ｆｊ、１２の周辺部
に沿うようなコイル状をしている。但し、中間電極１８
の形状、配置、巻数等は必ずしもこの例のようなものに
限定されるものではない。
５ＦＪ、１２の前方近傍に設けられており、平面的に見
れば例えば第２図に示すように基！Ｆｊ、１２の周辺部
に沿うようなコイル状をしている。但し、中間電極１８
の形状、配置、巻数等は必ずしもこの例のようなものに
限定されるものではない。
例えば、円形以外の形状でも良く、複数回巻いても良い
。中間電極１８の材質としては、それを加熱する場合は
、例えばタングステン、モリブデン等の高融点金属とす
るのが好ましい。
。中間電極１８の材質としては、それを加熱する場合は
、例えばタングステン、モリブデン等の高融点金属とす
るのが好ましい。
電Ｗ２Ｏは、例えば交流あるいは直流の数十■、数百Ａ
程度の電力を中間電極１８に供給できるものである。あ
るいは、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力を中間電
極１８に供給できるようなものでも良い。
程度の電力を中間電極１８に供給できるものである。あ
るいは、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力を中間電
極１８に供給できるようなものでも良い。
上記のような装置の動作例を説明すると、基板１２の前
処理、即ち清浄化に際しては、真空容器２内にガスＧと
してアルゴン等の不活性ガスや窒素ガスを導入し、基板
１２に直流電源１６から例えば数百Ｖ程度の直流電圧を
印加して、基板１２の近傍にグロー放電を生じさせる。
処理、即ち清浄化に際しては、真空容器２内にガスＧと
してアルゴン等の不活性ガスや窒素ガスを導入し、基板
１２に直流電源１６から例えば数百Ｖ程度の直流電圧を
印加して、基板１２の近傍にグロー放電を生じさせる。
このとき同時に、中間電極１８に電源２０から例えば数
十Ｖ、数百Ａ程度の交流（または直流）電力を供給して
それを加熱すると、中間電極１８から熱電子が放出され
、中間電極１８近傍の電子密度が高くなり、雰囲気ガス
が電離し易くなる。あるいは、中間電極１８に電源２０
から高周波電力を供給しても、高周波放電によって雰囲
気ガスが電離し易くなる。
十Ｖ、数百Ａ程度の交流（または直流）電力を供給して
それを加熱すると、中間電極１８から熱電子が放出され
、中間電極１８近傍の電子密度が高くなり、雰囲気ガス
が電離し易くなる。あるいは、中間電極１８に電源２０
から高周波電力を供給しても、高周波放電によって雰囲
気ガスが電離し易くなる。
その結果、従来と違って例えば１０−４〜１０−’Ｔｏ
ｒｒ程度の低真空域でもグロー放電が維持され、基板１
２は雰囲気ガスイオンでスパッタクリーニングされる。
ｒｒ程度の低真空域でもグロー放電が維持され、基板１
２は雰囲気ガスイオンでスパッタクリーニングされる。
またグローがプラズマ密度の高い基板１２の近傍に集中
するため、ホルダ１ｏの支持物等の他の物を不必要にス
パッタすることもなく、雰囲気ガスが汚れる心配もない
。それゆえ、基板１２の清浄化が良好に行われる。尚、
清浄化後の基板１２に対する膜形成は、例えば前述した
従来の場合と同様にして行う。
するため、ホルダ１ｏの支持物等の他の物を不必要にス
パッタすることもなく、雰囲気ガスが汚れる心配もない
。それゆえ、基板１２の清浄化が良好に行われる。尚、
清浄化後の基板１２に対する膜形成は、例えば前述した
従来の場合と同様にして行う。
しかも上記のように１０−’〜１０−’Ｔ ｏ ｒ ｒ
台の不活性ガスや窒素ガスで基板１２のスパッタクリー
ニングを行えば、従来のカソード物質によるボンバード
処理と違って、大きな溶融粒子が基板１２に付着するこ
ともなく、そのため膜の密着性が向上すると共に緻密な
膜ができる。その結果、本装置による膜形成が有効な商
品領域も広がる。
台の不活性ガスや窒素ガスで基板１２のスパッタクリー
ニングを行えば、従来のカソード物質によるボンバード
処理と違って、大きな溶融粒子が基板１２に付着するこ
ともなく、そのため膜の密着性が向上すると共に緻密な
膜ができる。その結果、本装置による膜形成が有効な商
品領域も広がる。
以上のようにこの発明によれば、基板近傍のプラズマ密
度を高めることによって、低真空域でグロー放電による
基板のスパッタクリーニングを行うことができ、しかも
グローが基板近傍に集中するため他の物を不必要にスパ
ッタすることもなく、それゆえ基板の清浄化を良好に行
うことができる。
度を高めることによって、低真空域でグロー放電による
基板のスパッタクリーニングを行うことができ、しかも
グローが基板近傍に集中するため他の物を不必要にスパ
ッタすることもなく、それゆえ基板の清浄化を良好に行
うことができる。
その結果、基板に対する密着性、緻密さ等の優れた膜形
成が可能となる。
成が可能となる。
第１図は、この発明の一実施例に係る真空アーク蒸着装
置を示す概略図である。第２図は、第１図の中間電極と
基板との関係の一例を示す正面図である。第３図は、従
来の真空アーク蒸着装置の一例を示す概略図である。 ２・・・真空容器、８・・・カソード、ｌＯ・・・ホル
ダ、１２・・・基板、１４・・・アーク電源、１６・・
・直流電源、１８・・・中間電極、２０・・・電源。
置を示す概略図である。第２図は、第１図の中間電極と
基板との関係の一例を示す正面図である。第３図は、従
来の真空アーク蒸着装置の一例を示す概略図である。 ２・・・真空容器、８・・・カソード、ｌＯ・・・ホル
ダ、１２・・・基板、１４・・・アーク電源、１６・・
・直流電源、１８・・・中間電極、２０・・・電源。
Claims (1)
- （１）真空容器内にカソードとそれに対向する基板保持
用のホルダを有し、カソードにおけるアーク放電を利用
してホルダ上の基板にカソード物質を被着させるよう構
成した装置において、真空容器内であってホルダとカソ
ード間にコイル状の中間電極を設け、かつ当該中間電極
にその加熱用または高周波放電用の電力を供給する電源
を設けたことを特徴とする真空アーク蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14317786A JPS63458A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 真空ア−ク蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14317786A JPS63458A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 真空ア−ク蒸着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63458A true JPS63458A (ja) | 1988-01-05 |
Family
ID=15332694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14317786A Pending JPS63458A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 真空ア−ク蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63458A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0239523A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Tokyo Electron Ltd | 半導体基板への成膜方法 |
| US5777438A (en) * | 1995-02-15 | 1998-07-07 | Nissin Electric Co., Ltd. | Apparatus for implanting metal ions in metals and ceramics |
| US6866752B2 (en) * | 2001-08-23 | 2005-03-15 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method of forming ultra thin film devices by vacuum arc vapor deposition |
| US20110183084A1 (en) * | 2006-10-11 | 2011-07-28 | Oerlikon Trading Ag, Trubbach | Layer system with at least one mixed crystal layer of a multi-oxide |
-
1986
- 1986-06-19 JP JP14317786A patent/JPS63458A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0239523A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Tokyo Electron Ltd | 半導体基板への成膜方法 |
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| US20110183084A1 (en) * | 2006-10-11 | 2011-07-28 | Oerlikon Trading Ag, Trubbach | Layer system with at least one mixed crystal layer of a multi-oxide |
| US9702036B2 (en) * | 2006-10-11 | 2017-07-11 | Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfäffikon | Layer system with at least one mixed crystal layer of a multi-oxide |
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