WO2013099058A1 - 成膜装置 - Google Patents

成膜装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013099058A1
WO2013099058A1 PCT/JP2012/005738 JP2012005738W WO2013099058A1 WO 2013099058 A1 WO2013099058 A1 WO 2013099058A1 JP 2012005738 W JP2012005738 W JP 2012005738W WO 2013099058 A1 WO2013099058 A1 WO 2013099058A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
anode
target
electrons
forming apparatus
arc
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/005738
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
輝明 小野
宏 鳥井
Original Assignee
キヤノンアネルバ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キヤノンアネルバ株式会社 filed Critical キヤノンアネルバ株式会社
Publication of WO2013099058A1 publication Critical patent/WO2013099058A1/ja

Links

Images

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
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/851—Coating a support with a magnetic layer by sputtering

Definitions

  • the present invention relates to a film forming apparatus used for the FCA method.
  • a method for forming a protective film for a medium such as a hard disk there is a CVD method using a reactive gas such as C 2 H 2 or C 2 H 4 .
  • a reactive gas such as C 2 H 2 or C 2 H 4 .
  • the protective film such as carbon formed on the magnetic recording layer is made thinner. It is requested to do.
  • the carbon protective film formed by the CVD method is said to have a limit of 2 to 3 nm because of its characteristics. Therefore, an FCA method that can form a thinner carbon protective film has attracted attention as a technique that can replace the CVD method.
  • FCA filtered cathodic arc
  • a conventional FCA film forming apparatus includes a target serving as an ion generation source, a striker that forms an arc spot on the target and evaporates target (carbon) ions and electrons by arc discharge, an anode unit for maintaining and controlling the arc, It has an anode part that creates a flow of electrons between them, and a filter coil that removes target (carbon) particles having a large particle diameter as particles from plasma-generated target ions (for example, Patent Document 1).
  • electrons generated by arc discharge are used for two purposes: arc maintenance electrons and ion transport electrons.
  • Arc maintaining electrons are a part of electrons generated in the target and are induced to the anode part by the magnetic field of the anode coil. Arc maintaining electrons are used to heat the arc spot by passing a current between the target and the anode portion in order to maintain the arc generated by the arc spot. The arc sustaining electrons are guided to the anode part arranged on the side surface of the target by the magnetic field generated by the anode coil.
  • Ion transport electrons are electrons that cause target ions to reach the substrate, and work to pull ions by using the Coulomb force of the electrons. Ion transport electrons are guided toward the substrate by the magnetic field generated by the filter coil.
  • the anode part and the filter coil are arranged so as to generate a magnetic field in the opposite direction. This is because the balance between the arc sustaining electrons and the ion transporting electrons cannot be maintained unless the magnetic fields of the anode part and the filter coil are in opposite directions.
  • an arc maintenance current of several tens of A to several hundreds of A is required. Due to the flow of the arc maintenance current, an arc spot that is a source of particles is generated. May increase and increase the number of particles.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize a film forming apparatus capable of easily maintaining arc discharge while suppressing generation of particles.
  • a film forming apparatus of the present invention is a film forming apparatus for forming a film by attaching ions generated at a target to the surface of an object to be processed, and serves as an ion generation source.
  • the anode part is disposed between the cathode part and the object to be processed, and the ions generated in the target are the anode. It passes through the section and moves to the workpiece side.
  • arc discharge can be easily maintained while suppressing generation of particles.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the anode unit according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an arrangement of an anode unit according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the shape of an anode part according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an arrangement of an anode unit according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the shape of an anode part according to a third embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the shape of an anode part according to a third embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the shape of an anode part according to a third embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the shape of an anode part according to a third embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an anode part according to a fourth embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a film forming apparatus according to a fifth embodiment.
  • FCA filtered cathodic arc
  • an FCA film forming apparatus (hereinafter referred to as a film forming apparatus) 100 of this embodiment includes a process chamber 101 in which a substrate 1 on which a protective film of a target material of about 1 nm is formed, And a vapor deposition source 102 connected so as to communicate with each other.
  • the vapor deposition source 102 includes a filter unit 103 disposed close to the process chamber 101, and a cathode unit 110 connected to the filter unit 103 so as to communicate with the filter unit 103.
  • the filter unit 103 is provided with a filter coil 104 on the outer periphery (outside of the chamber).
  • the filter unit 103 guides target ions (C + ) evaporated from the arc spot by arc discharge toward the substrate 1, and particles that become particles. Remove large diameter carbon particles.
  • the cathode unit 110 holds a target 111 serving as an ion generation source.
  • the striker 112 that forms an arc spot on the target 111 generates arc discharge on the target surface by contacting the surface of the target 111 at a predetermined timing by the striker moving device 112a.
  • Target ions (C + ) and electrons (e ⁇ ) evaporated from an arc spot on the target 111 are converted into plasma and guided to the process chamber 101.
  • the target 111 is also rotationally driven at a predetermined angle by the target moving device 111a. By using these moving devices, the position where the striker 112 contacts the target 111 is relatively moved, thereby preventing the localization of the arc spot.
  • the arc spot is a place where an arc is generated on the target.
  • An anode part (anode electrode) 130 is disposed at a position facing the surface of the target 111 at a predetermined interval.
  • the anode unit 130 is disposed between the substrate 1 and the target 111 of the cathode unit 110, and target ions generated in the target 111 pass through a gap formed in the anode unit 130 and move to the substrate 1 on the workpiece side. To do.
  • an anode coil 131 is provided on the outer peripheral portion of the cathode portion 110. Specifically, among the electrons generated in the target 111 within the cathode unit 110 (process chamber 101), the ion transport electrons that transport the target ions and the arc maintenance electrons that maintain the arc are in the same direction.
  • the anode part 130 is arranged at a position facing the target 111 so as to move.
  • the anode unit 130 is supported in the vapor deposition source 102 via a conductive member 128 that supplies electric power to the anode unit 130.
  • the conductive member 128 is supported on the container wall surface side of the vapor deposition source 102 via the insulating member 129, thereby bringing the anode unit 130 to a predetermined potential.
  • Electrons generated at the arc spot become arc maintenance electrons and ion transport electrons.
  • the arc sustaining electrons are a part of electrons generated on the surface of the target 111 and are induced by the magnetic field of the anode coil 131 and flow into the anode unit 130.
  • it is used to heat the arc spot by passing a current between the target 111 and the anode unit 130.
  • the ion transport electrons are electrons for causing the target ions to reach the substrate 1 and function to pull the ions using the Coulomb force of the electrons. Ion transport electrons are guided toward the substrate 1 by the magnetic field generated by the filter coil 104.
  • a protective film is formed by attaching and depositing target ions on the surface of the substrate 1 inside the process chamber 101.
  • the anode part 130 by disposing the anode part 130 at a position facing the target 111, ion transport electrons and arc maintenance electrons can be induced in the same direction as shown in FIG.
  • the balance of the arc sustaining electrons and the ion transporting electrons can be easily adjusted by configuring the shape of the anode portion 130 as described in the following embodiment.
  • any material can be used for the anode portion 130 as long as it is conductive.
  • the material is preferably carbon graphite.
  • the direction of the anode 130 and the direction of the substrate 1 are matched, so that the moving directions of the arc maintenance electrons and the ion transport electrons can be matched. This facilitates balancing ion transport electrons and arc sustaining electrons. Moreover, it becomes easy to maintain arc discharge stably.
  • the configuration in which the anode coil that forms a linear magnetic field from the surface of the target 111 toward the anode unit 130 is illustrated, but the shape of the magnetic field between the target 111 and the anode unit 130 is This greatly affects the direction of electrons and ions. As shown in FIG. 2, since the direction in which electrons flow is stabilized by using a linear magnetic field between the surface of the target and the anode portion, the balance between the arc sustaining electrons and the ion transporting electrons can be further easily adjusted.
  • the anode coil is not an essential component in the present embodiment.
  • FIG. 3A shows only the target 111, the striker 112, and the anode unit 130 of FIG. 1 extracted for the sake of simplicity.
  • FIG. 3B is an enlarged perspective view of the anode part.
  • the anode part 130 is formed in a disk shape, and a plurality of through holes 132 penetrating in the thickness direction are formed. These through holes 132 allow some of the electrons to pass through the through holes 132 and move toward the substrate 1.
  • Electrons moving in the direction of the substrate 1 from the target 111 flow into the anode part 130 (arc sustaining electrons), pass through the side of the anode part 130 and the through-hole 132 of the anode part 130, and upward (substrate direction). Divided into moving objects (ion transport electrons).
  • the film formation rate and the arc current can be adjusted. It is also possible to reduce particles by adjusting the film formation rate with the arc current.
  • FIG. 4A-4B illustrate a configuration in which the outer diameter (area) of the anode unit 130 of Embodiment 1 is enlarged to the same extent as the target 111.
  • FIG. 4A-4B illustrate a configuration in which the outer diameter (area) of the anode unit 130 of Embodiment 1 is enlarged to the same extent as the target 111.
  • the anode portion has a ring-shaped outer ring portion 135 concentrically arranged around the ring-shaped inner ring portion 134, and a plurality of outer surfaces of the inner ring portion 134 and inner surfaces of the outer ring portions ( For example, a structure in which four arm portions 136 are connected may be employed. Carbon graphite, Mo, W, etc. can be considered as the material.
  • a part of the electrons can move in the direction of the substrate 1 through the gap between the inner ring portion 134 and the outer ring portion 135.
  • the film formation speed and the arc current can be adjusted by adjusting the size of the gap. It is also possible to reduce particles by adjusting the film formation rate with the arc current.
  • the anode portion may be formed in a spiral shape by wire forming using a wire-shaped metal material.
  • Mo, W, or the like can be applied as the material of the wire.
  • the arc current can be increased to several tens of A and the film formation rate can be increased. it can.
  • a grid portion 137 is added as an electrical element that generates a potential difference.
  • the cathode unit 210 is connected in a direction orthogonal to the filter unit 103 (extends in the horizontal direction), and is generated from the target 111 in the horizontal direction. It has a bent shape in which the direction of movement of ions and electrons is displaced in the vertical direction and directed toward the surface of the substrate 1.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

　ターゲット１１１で生じるイオンを被処理物１の表面に付着させて成膜する成膜装置１００であって、イオン発生源となるターゲット１１１を保持するカソード部１１１０と、電子が流入するアノード部１３０と、を有し、アノード部は、カソード部と被処理物との間に配置され、ターゲットで生じたイオンがアノード部を通過して被処理物側に移動する。

Description

成膜装置
　本発明は、ＦＣＡ法に用いられる成膜装置に関する。
　ハードディスクなどのメディアの保護膜を形成する方法として、Ｃ2Ｈ2やＣ2Ｈ4などの反応性ガスを利用したＣＶＤ法がある。最近では、磁気読取ヘッドとメディアの磁気記録層とのスペーシング距離やヘッド浮上量をより短くしドライブ特性を向上させるため、磁気記録層上に成膜されるカーボンなどの保護膜もより一層薄くすることが求められている。
　しかし、ＣＶＤ法で成膜されるカーボン保護膜は、その特性から２～３ｎｍが限界と言われている。そこで、ＣＶＤ法に代わる技術として、より薄いカーボン保護膜を形成できるＦＣＡ方法が注目されている。フィルタードカソーディックアーク（ＦＣＡ）法では、ＣＶＤ法に比べて水素含有量が少なく硬いカーボン保護膜を成膜できるため、膜厚を１ｎｍ程度まで薄くできる可能性がある。
　従来のＦＣＡ成膜装置は、イオン発生源となるターゲット、ターゲットにアークスポットを形成してアーク放電によりターゲット（カーボン）イオン及び電子を蒸発させるストライカ、アークを維持制御するためのアノード部、ターゲットの間で電子の流れを作るアノード部、プラズマ化したターゲットイオンからパーティクルとなる粒径の大きいターゲット（カーボン）粒子を除去するフィルタコイルを備える（例えば、特許文献１）。
特開２００７－２５４７７０号公報
　ＦＣＡ成膜装置において、アーク放電により発生した電子は、アーク維持電子と、イオン輸送電子という２つの用途で利用される。
　アーク維持電子は、ターゲットで発生した電子の一部であって、アノードコイルの磁場でアノード部へ誘導される電子である。アーク維持電子は、アークスポットで生成されたアークを維持するために、ターゲットとアノード部の間で電流を流してアークスポットを加熱することに利用されている。アーク維持電子はアノードコイルにより作られた磁場によりターゲットの側面に配置されたアノード部へ誘導される。
　イオン輸送電子は、ターゲットイオンを基板に到達させるための電子であり、電子のクーロン力を利用してイオンを引っ張る働きをする。イオン輸送電子はフィルタコイルにより作られた磁場により基板方向へ誘導される。
　ここで、アーク維持電子とイオン輸送電子のバランスが保たれないとアークの維持が難しくなる。
　従来のＦＣＡ成膜装置は、アノード部とフィルタコイルは逆向きの磁場を発生するように配置されている。アノード部とフィルタコイルの磁場が逆方向でなければ、アーク維持電子とイオン輸送電子のバランスが保てなくなるためである。
　逆方向の磁場、つまり反発した磁場を作ってもアノードコイル磁場とフィルタコイル磁場とのバランスが必要で、アーク維持電子が多くなると成膜速度が遅くなり、イオン輸送電子が多くなるとアーク維持ができなくなる。
　また、バランスを保つ電子を多量に発生させるために数十Ａから数百Ａのアーク維持電流が必要とされるが、このアーク維持電流の流れに起因して、パーティクルの発生源であるアークスポットが大きくなり、パーティクルの増加を招く虞がある。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、パーティクルの発生を抑えつつ、アーク放電を容易に維持できる成膜装置を実現することである。
　上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の成膜装置は、ターゲットで生じるイオンを被処理物の表面に付着させて成膜する成膜装置であって、イオン発生源となるターゲットを保持するカソード部と、電子が流入するアノード部と、を有し、前記アノード部は、前記カソード部と前記被処理物との間に配置され、前記ターゲットで生じた前記イオンが前記アノード部を通過して前記被処理物側に移動する。
　本発明によれば、パーティクルの発生を抑えつつ、アーク放電を容易に維持できるようになる。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明に係る実施形態１の成膜装置の概略構成を示す断面図。 実施形態１のアノード部の効果を説明する図。 実施形態２のアノード部の配置を例示する図。 実施形態２のアノード部の形状を例示する図。 実施形態３のアノード部の配置を例示する図。 実施形態３のアノード部の形状を例示する図。 実施形態３のアノード部の形状を例示する図。 実施形態３のアノード部の形状を例示する図。 実施形態４のアノード部の構成を例示する図。 実施形態５の成膜装置の概略構成を示す断面図。
　以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
　以下に、本発明の成膜装置を、フィルタードカソーディックアーク（ＦＣＡ）法を用いて被処理物としての基板にカーボン保護膜を形成するＦＣＡ成膜装置に適用した実施形態について説明する。
　［実施形態１］
 先ず、図１及び図２を参照して、本発明に係る実施形態１のＦＣＡ成膜装置の構成について説明する。
　図１において、本実施形態のＦＣＡ成膜装置（以下、成膜装置）１００は、１ｎｍ程度のターゲット材料の保護膜が成膜される基板１を配置するプロセスチャンバ１０１と、プロセスチャンバ１０１に内部で連通するように連結された蒸着源１０２とを有する。
　蒸着源１０２は、プロセスチャンバ１０１に近接して配置されたフィルタ部１０３と、フィルタ部１０３に内部連通するように連結されたとカソード部１１０とを備える。フィルタ部１０３は、その外周部（チャンバ外部）にフィルタコイル１０４が設けられており、アーク放電によりアークスポットから蒸発したターゲットイオン（Ｃ+）を基板１に向けて誘導すると共に、パーティクルとなる粒径の大きいカーボン粒子を除去する。カソード部１１０は、イオン発生源となるターゲット１１１を保持する。
　また、ターゲット１１１にアークスポットを形成するストライカ１１２は、ストライカ移動装置１１２ａによってターゲット１１１の表面に所定のタイミングで接触することでターゲット表面にアーク放電を発生させる。ターゲット１１１上のアークスポットから蒸発したターゲットイオン（Ｃ+）及び電子（ｅ-）は、プラズマ化してプロセスチャンバ１０１へ誘導される。ターゲット１１１もまたターゲット移動装置１１１ａによって所定の角度になるように回転駆動される。これら移動装置により、ターゲット１１１に対してストライカ１１２が接触する位置を相対的に移動させることにより、アークスポットの局在化を防止している。なお、アークスポットとは、ターゲット上でアークが発生している場所のことである。
　ターゲット１１１の表面から所定の間隔で対向する位置にはアノード部（アノード電極）１３０が配置されている。アノード部１３０は基板１とカソード部１１０のターゲット１１１の間に配置され、ターゲット１１１で生じたターゲットイオンはアノード部１３０に形成された空隙などを通過して被処理物側である基板１に移動する。
　また、カソード部１１０の外周部にはアノードコイル１３１が設けられている。具体的には、カソード部１１０（プロセスチャンバ１０１）の内部において、ターゲット１１１で発生した電子のうち、ターゲットイオンを輸送するイオン輸送電子と、アークを維持するためのアーク維持電子とが同じ方向に移動するようにアノード部１３０がターゲット１１１に対向する位置に配置されている。アノード部１３０は、アノード部１３０に対して電力を供給する導電部材１２８を介して蒸着源１０２内に支持されている。導電部材１２８は蒸着源１０２の容器壁面側に絶縁部材１２９を介して支持されることでアノード部１３０を所定の電位にしている。
　電源部２からターゲット１１１に負の電圧を印加し、ストライカ１１２及びアノード部１３０に正の電圧を印加することで、アノードコイル１３１による磁場に沿ってターゲット１１１とアノード部１３０との間で電子の流れを形成する。
　アークスポットで発生した電子は、アーク維持電子とイオン輸送電子となる。アーク維持電子は、ターゲット１１１の表面で発生した電子の一部であって、アノードコイル１３１の磁場で誘導されてアノード部１３０へ流入する電子である。ターゲット１１１で発生したプラズマアークを維持するために、ターゲット１１１とアノード部１３０の間に電流を流してアークスポットを加熱することに利用される。
　イオン輸送電子は、ターゲットイオンを基板１に到達させるための電子であり、電子のクーロン力を利用してイオンを引っ張る働きをする。イオン輸送電子はフィルタコイル１０４により作られた磁場により基板１の方向へ誘導される。
　上記構成によって、プロセスチャンバ１０１内部で基板１の表面にターゲットイオンを付着・堆積させて保護膜が成膜される。
　ここで、図２を参照して、ターゲット及びアノード部とアノードコイルの磁場との関係について説明する。
　図２に示すように、ターゲット１１１の表面に対向する位置にとアノード部１３０を配置することで、同じ方向にイオン輸送電子とアーク維持電子を誘導することができる。この構造によって、バランスを取るためのアーク電流を数Ａから数十Ａに抑えることできるため、アークスポットで発生するパーティクルが減少する。
　このように、ターゲット１１１に対向する位置にアノード部１３０を配置することで、図２に示すように同じ方向にイオン輸送電子とアーク維持電子を誘導することができる。ここで、アノード部１３０の形状を以下の実施形態で述べるように構成することでアーク維持電子とイオン輸送電子のバランスを容易に調整することができる。また、アノード部１３０の材質は導電性のものであればどれでも同様の効果を発揮するが、熱の問題などを考慮すると材質はカーボングラファイトが望ましい。
　つまり、ターゲット１１１から見て、アノード部１３０の方向と基板１の方向とを一致させることにより、アーク維持電子とイオン輸送電子の移動方向を一致させることができる。これにより、イオン輸送電子とアーク維持電子のバランスを取ることが容易になる。また、アーク放電を安定して維持することが容易になる。
　よって、アーク放電を安定して維持でき、イオンの輸送も安定して行えるため、生産性を大幅に向上することができる。
　また、本実施形態では、ターゲット１１１の表面からアノード部１３０へ向かう直線的な磁場を形成するアノードコイルが設けられた構成を例示したが、ターゲット１１１とアノード部１３０の間の磁場の形状は、電子やイオンの飛来方向に大きく影響する。図２のように、ターゲットの表面とアノード部の間を直線的な磁場にすることで電子が流れる方向が安定するため、アーク維持電子とイオン輸送電子のバランスの調整がさらに容易なる。ただし、本実施形態においてアノードコイルは必須の構成要素ではない。
　［実施形態２］
 次に、図３Ａ，３Ｂを参照して、実施形態２のアノード部の配置及び形状について説明する。
　図３Ａは、説明を簡略化するため、図１のターゲット１１１、ストライカ１１２、及びアノード部１３０のみを抜き出して示している。また、図３Ｂは、アノード部を拡大した斜視図である。
　アノード部１３０は円盤状に形成され、厚さ方向に貫通する貫通孔１３２が多数形成されている。これら貫通孔１３２により、電子の一部はこの貫通孔１３２を通過して基板１の方向に移動することができる。
　ターゲット１１１から基板１の方向に移動する電子は、アノード部１３０に流れ込むもの（アーク維持電子）と、アノード部１３０の側方及びアノード部１３０の貫通孔１３２を通過して上方（基板方向）に移動するもの（イオン輸送電子）に分かれる。
　すなわち、アノード部１３０に１つ又は複数の貫通孔を設け、貫通孔の形状や開口面積を調整することで、成膜速度とアーク電流を調整することができる。また、アーク電流で成膜速度を調整することでパーティクルを減らすことも可能である。
　その他、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　［実施形態３］
 次に、図４Ａ－４Ｄを参照して、実施形態３のアノード部の配置及び形状について説明する。
　図４Ａ－４Ｂは、実施形態１のアノード部１３０の外径（面積）をターゲット１１１と同程度に拡大した構成を例示している。
　このようにアノード部の面積を拡大することで、成膜速度は低下するものの、アーク電流を数Ａに抑えることができる。なお、図４Ｂに示すように、アノード部を、リング状の内輪部１３４の周囲にリング状の外輪部１３５が同心円状に配置されて、内輪部１３４の外面と外輪部の内面とが複数（例えば、４本）のアーム部１３６により接続された構造としてもよい。材質としてはカーボングラファイトやＭｏ，Ｗなどが考えられる。
　同心円状に構成することにより、電子の一部が内輪部１３４と外輪部１３５の隙間を通過して基板１の方向に移動することができる。ここで、上記隙間の大きさを調整することで、成膜速度とアーク電流を調整することができる。また、アーク電流で成膜速度を調整することでパーティクルを減らすことも可能である。
　また、図４Ｄに示すように、アノード部を、ワイヤー状の金属材料を用い、ワイヤーフォーミング加工でらせん状に構成してもよい。この場合のワイヤーの材質としてはＭｏ、Ｗなどが適用できる。
　一方、図４Ｃのように、実施形態１のアノード部１３０の外径（面積）をターゲット１１１に対して縮小することで、アーク電流を数十Ａに増加し、成膜速度を高くすることができる。
　その他、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　［実施形態４］
 次に、図５を参照して、実施形態４のアノード部の配置及び形状について説明する。
　本実施形態では、図３Ａ－３Ｂや図４Ａ－４Ｄの構成に対して、図５に示すように、アノード部１３０の上方（基板方向）に、所定の間隙を介してアノード部との間に電位差を発生させる電気的な要素としてグリッド部１３７が追加されている。
　このような構成において、グリッド部１３７に印加する電位を調整することで基板方向に移動するターゲットイオンのみを加速させて成膜速度を向上させることができ、なおかつパーティクルを除去することができる。
　［実施形態５］
 次に、図６を参照して、実施形態５の成膜装置の構成について説明する。
　図６に示すように、本実施形態の成膜装置２００は、カソード部２１０がフィルタ部１０３に対して直交する方向（水平方向に延びるように）に連結され、ターゲット１１１から水平方向に発生するイオン及び電子の移動方向を垂直方向に変位させて基板１の表面に向かわせる屈曲した形状を有する。
　このような構成によれば、フィルタ部１０３によりターゲットイオンのみを屈曲させて基板方向に誘導し、パーティクルは水平方向に直進する一方、質量の大きなドロップレットを遠心力により除去することができる。
　その他、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２０１１年１２月２８日提出の日本国特許出願特願２０１１－２８９８０６を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (7)

  1. 　ターゲットで生じるイオンを被処理物の表面に付着させて成膜する成膜装置であって、
    　イオン発生源となるターゲットを保持するカソード部と、
    　電子が流入するアノード部と、を有し、
    　前記アノード部は、前記カソード部と前記被処理物との間に配置され、前記ターゲットで生じた前記イオンが前記アノード部を通過して前記被処理物側に移動することを特徴とする成膜装置。
  2. 　前記アノード部には、前記イオンが通過する空隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  3. 　前記アノード部は円盤状であって、前記空隙は前記アノード部に形成された１つ又は複数の貫通孔であることを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
  4. 　前記アノード部は前記空隙を形成するようにらせん状に巻かれた形状であることを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
  5. 　前記アノード部はリング状の内輪部の周囲にリングの外輪部が配置されて、当該内輪部の外面と外輪部の内面とがアーム部により接続された構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。
  6. 　前記アノード部に対して所定の間隙を介して配置され、当該アノード部との間に電位差を発生させるグリッド手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の成膜装置。
  7. 　前記成膜装置は、前記被処理物が配置されるチャンバが前記ターゲットから水平方向に発生する電子の移動方向を垂直方向に変位させて前記被処理物の表面に向かわせる屈曲した形状を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の成膜装置。
PCT/JP2012/005738 2011-12-28 2012-09-11 成膜装置 WO2013099058A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011289806 2011-12-28
JP2011-289806 2011-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013099058A1 true WO2013099058A1 (ja) 2013-07-04

Family

ID=48696614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/005738 WO2013099058A1 (ja) 2011-12-28 2012-09-11 成膜装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2013099058A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015140858A1 (ja) * 2014-03-18 2015-09-24 キヤノンアネルバ株式会社 成膜装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000303166A (ja) * 1999-04-16 2000-10-31 Ulvac Japan Ltd 蒸着源、蒸着装置及び蒸着方法
JP2002088466A (ja) * 2000-09-18 2002-03-27 Nissin Electric Co Ltd 真空アーク蒸発装置
JP2005023407A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Shin Meiwa Ind Co Ltd 成膜装置及び成膜方法
JP2009283107A (ja) * 2008-05-26 2009-12-03 Fuji Electric Device Technology Co Ltd テトラヘドラル・アモルファス・カーボン膜を主体とする保護膜および該保護膜を有する磁気記録媒体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000303166A (ja) * 1999-04-16 2000-10-31 Ulvac Japan Ltd 蒸着源、蒸着装置及び蒸着方法
JP2002088466A (ja) * 2000-09-18 2002-03-27 Nissin Electric Co Ltd 真空アーク蒸発装置
JP2005023407A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Shin Meiwa Ind Co Ltd 成膜装置及び成膜方法
JP2009283107A (ja) * 2008-05-26 2009-12-03 Fuji Electric Device Technology Co Ltd テトラヘドラル・アモルファス・カーボン膜を主体とする保護膜および該保護膜を有する磁気記録媒体

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015140858A1 (ja) * 2014-03-18 2015-09-24 キヤノンアネルバ株式会社 成膜装置
CN106029941A (zh) * 2014-03-18 2016-10-12 佳能安内华股份有限公司 沉积装置
JPWO2015140858A1 (ja) * 2014-03-18 2017-04-06 キヤノンアネルバ株式会社 成膜装置
US10676813B2 (en) 2014-03-18 2020-06-09 Canon Anelva Corporation Deposition apparatus
US11821067B2 (en) 2014-03-18 2023-11-21 Canon Anelva Corporation Deposition apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5774778B2 (ja) プラズマ発生源、スパッタリング装置、中性粒子ビーム発生源及び薄膜蒸着システム
JP2010519681A (ja) 可動マウントに取り付けられた電極を備えるイオンビーム加速装置
JPWO2009157186A1 (ja) 磁場発生装置及びプラズマ処理装置
US10982318B2 (en) Arc evaporation source
WO2013099059A1 (ja) 成膜装置
WO2013099058A1 (ja) 成膜装置
JP2022532321A (ja) マスク構造及びｆｃｖａ装置
US9624570B2 (en) Compact, filtered ion source
JP2005350763A (ja) 成膜装置および成膜方法
JP2021528815A (ja) 単一ビームプラズマ源
KR20150056810A (ko) 플라즈마 소스
WO2013088623A1 (ja) 処理装置およびシールド
JP4647476B2 (ja) 成膜装置
TWI558275B (zh) 電漿產生裝置、蒸氣沈積裝置及電漿產生方法
KR20180019201A (ko) 진공 아크 성막 장치 및 성막 방법
JP2014034698A (ja) 成膜方法及び装置
JP4339562B2 (ja) イオンプレーティング方法およびその装置
JP2005206408A (ja) 内包フラーレンの製造装置、及び、内包フラーレンの製造方法
US9818586B2 (en) Arc evaporation source
RU2010147405A (ru) Способ производства заготовок с травленной ионами поверхностью
JP4722801B2 (ja) 成膜装置
JP2005187864A (ja) 成膜装置および成膜方法
JP2010080126A (ja) ビームパイプ内における電子又はイオン除去用電極の形成方法及びその電極
WO2018123776A1 (ja) スパッタ装置及び電極膜の製造方法
JP2017122266A (ja) 成膜装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12862798

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12862798

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP