JPS6386863A - 薄膜製造装置 - 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】 庄】」Ｊ■旧■分芳− 本発明は、例えば基板等に薄膜を形成する薄膜！１造装
置に係り、特にクラスタイオンビームにより薄膜を形成
する薄膜製造装置に関する。

丈末度技亙　。

第２図は従来の薄膜製造装置の模式断面図である。

図において、１０はＭ着源、２０は加熱部、４０はイオ
ン化電極、５０は加速電極、６０は基板である。

従来の薄膜製造装置は、蒸着源１０と、加熱部２０と、
イオン化電極４０と、加速電極５０とから構成されてお
り、これらの蒸着系を高真空の状態にして、蒸着源１０
の内部に入れた蒸着材料１１をクラスタイオン化して基
板６０の面上に薄膜６１を形成するものである。この薄
膜の形成過程について説明する。

加熱部２０において、蒸着源１０を加熱させて、蒸着材
料１１を気化させ蒸着源１０に開設した噴出孔１３から
クラスタ１１２として噴出させるようにしており、そし
てこのクラスタ１１２をイオン化電極４０にて正イオン
化させ、加速電極５０にて加速を行わせるとともに、加
速させたクラスタイオン１１３を基板６００面上にｆｉ
突させることにより薄膜６１を形成するようにしている
（詳しくは実施例にて説明を行う）。またクラスタイオ
ン１１３の加速は、イオン化電極４０に電位■１を与え
、加速電極５ｏを接地して、クラスターイオン１１３を
吸引することにより行っているが、蒸着源１０の電位が
、加速電位Ｖ１より低い場合には、イオン化電極４ｏに
て形成したクラスタイオン１１３の一部が、基板方向に
進行せずに逆流して、蒸着源１０に付着してしまい、蒸
着材料１１の無駄となる。この蒸着材料１１の無駄を解
消するために、従来の薄膜製造装置においては、蒸着源
１０の電位をイオン化電極４ｏに与えている電位Ｖ１と
同電位にすることにより対処していた。

従」（技−術４１間−題徳一 しかしながら、イオン化電極に与えている電圧は、一般
には非常に高い電圧であるので、蒸着源を支持する支持
機構等の周囲部は、絶縁性ということを考慮しなければ
ならず、またその絶縁構造も複雑になるという問題点が
あった。

本発明は、上記した問題点を解消するために創案された
ものであって、クラスタイオンが−ａａｉ　ｒ源に付着
することなく、しかも蒸着源の周囲部の絶縁構造を節単
にすることができる薄膜装造装置を提供することを目的
とする。

皿ｐカ１′１　るための− 本発明は、噴出孔を有する中空体の蒸着源と、前記蒸着
源の内部に入れた蒸着材料を加熱して気化させ前記噴出
孔からクラスタとして噴出させる加熱器と、前記クラス
タを正イオン化してクラスタイオンを形成するイオン化
電極と、前記加熱器と前記イオン化電極との間に設けら
れ、前記イオン化電極の電圧より高い電圧が与えられた
逆加速防止電極と、前記イオン化電極との電位差により
前記クラスタイオンを基板方向に加速させる加速電極と
から構成されている。

皿 逆加速防止電極は、イオン化電極に与えられている電圧
より高い電圧が与えられているので、イオン化電極にて
形成されたクラスタイオンは、逆加速防止電極の方向に
は進行せずに、加速電位より低い電位が与えられた加速
電極の方向に進行する。

夫思側 第１図は本発明に係る薄膜製造装置の一実施例の模式断
面図である。

本発明に係る薄膜製造装置は、図のように、蒸着源１０
と、加熱部２０と、逆加速防止電極３０と、イオン化電
極４０と、加速電極５０とから構成されており、従来の
薄膜製造装置と同じく基板６０の面上に薄膜６１を形成
するものであるが、イオン化電極４０にて形成されたク
ラスタイオン１１３が蒸着源方向に逆進行して、蒸着材
料１１が無駄にならないように、蒸着源１０とイオン化
電極４０との間に、新たに逆加速防止電極３０を設けて
いる。

蒸着源１０は、セラミック等から成る中空体で、例えば
：１２付きのるつぼである。その内部には例えばアルミ
等の蒸着材料１１が充堪されており、蓋１２の中心部に
は、噴出孔１３が開設されている。

加熱部２０は、７着源１０を加熱して蒸着材料１１を間
接加熱するヒータである。この加７ｔ３！方式とじては
、抵抗加熱方式又は電子衝撃加熱方式等があるが、本実
施例では抵抗加熱方式を採用している。

この加熱部２０は、蒸着源１０の周囲に取付けられ、こ
れに電流制御された加熱電流を流すことにより蒸着源１
０の内部の蒸着材料１１を加熱するようにしている。蒸
着材料１１の加熱に伴って、蒸着材料１１が気化（薄膜
蒸気１１１）するようになると、蒸着源１０の内部の蒸
気圧が高くなるが、蒸着源１０の外部は高真空であるの
で、断熱膨張過程を経て、薄膜蒸気１１１は、噴出孔１
３からクラスタ１１２として外部に噴出されることにな
る。

イオン化電極４０は、電圧Ｖ、が与えられたボビン状の
電極であり、後述する逆加速防止電極３０を介して導い
たクラスタ１１２を正イオン化してクラスタイオン１１
３を形成する既知のものである。このイオン化電極４０
は、図示していないがフィラメントとグリッドから成り
、フィラメントから発生させた熱電子をクラスタ１１に
衝突させ、クラスタ１１の外部電子をはね飛ばすことに
より、クラスタ１１を正イオン化させている。

加速電極５０は、ドーナツ状の電極であり、本実施例で
は接地されている。この加速電極５ｏは、イオン化電極
４０にて形成されたクラスタイオン１１３をイオン化電
極４０との電位差Ｖ、　４こより、吸引加速させ、その
加速させたクラスタイオン１１２を基板６０の面上に衝
突させてｉ膜６１を形成するものである（マイブレーシ
ョン効果）。

逆加速防止電極３０は、蒸着源１０とイオン化電極４０
との間に設けられたドーナツ状の電極である。

ところで、本発明の目的である蒸着源１ｏの絶縁構造を
簡単化するには、蒸着源１０の電位をイオン化電極４０
に与えている電位■、よりがなり低くする必要があるが
、これを行うとイオン化電極４ｏにて形成したクラスタ
イオン１１３が、全て基板方向側に進行せずに、その一
部が、蒸着源方向に逆進行してしまう。この逆加速防止
電極３ｏは、これを防ぐために蒸着源１０とイオン化電
極４ｏとの間に設けられていて、イオン化電極４ｏに与
えている電位Ｖ１より高い電位Ｖ２を逆加速防止電極３
ｏに与えることにより、クラスタイオン１１３を反発さ
せて逆進行しないようにしている。

尚、本実施例では蒸着源を加熱する手段として抵抗加熱
方式の加熱器を採用して説明してきたが、これに限定さ
れず、電子ｉＪ７撃加熱加熱方式Ｆハ器を採用してもよ
（、この場合には蒸着源と逆加速防止電極との間にザプ
レンサ等を設けても同様に実施することができる。

λ肌曳洟果 本発明に係る薄膜製造装置は、イオン化電極にて形成さ
れたクラスタイオンの逆進行を防ぐ手段として、蒸着源
とイオン化電極との間に逆加速防止電極を設けて構成さ
れているので、蒸着源に電位を与えることな（蒸着材料
の無駄を防止することができ、しかもこれにより蒸着源
の絶縁構造を簡単化することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るａ膜製造装置の一実施例の模式断
面図、第２図は従来の薄膜装造装置の模式断面図である
。 １０・・・蒸着源、１１・・・蒸着材料、１２・・・噴
出孔、１１２　　・・　・クラスタ、１１３　　・・・
クラスタイオン、２０・・・加熱部、３０・・・逆加速
防止電極、４０・・・イオン化電極、５０・・・加速電
極、６０・・・基板、６１・・・薄膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）クラスタイオン化された蒸着材料を基板の面上に
   衝突させることより薄膜を形成する薄膜製造装置におい
   て、噴出孔を有する中空体の蒸着源と、前記蒸着源の内
   部に入れた蒸着材料を加熱して気化させ前記噴出孔から
   クラスタとして噴出させる加熱器と、前記クラスタを正
   イオン化してクラスタイオンを形成するイオン化電極と
   、前記加熱器と前記イオン化電極との間に設けられ、前
   記イオン化電極の電圧より高い電圧が与えられた逆加速
   防止電極と、前記イオン化電極との電位差により前記ク
   ラスタイオンを基板方向に加速させる加速電極とを具備
   していることを特徴とする薄膜製造装置。