JPH0122729B2 - - Google Patents
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- JPH0122729B2 JPH0122729B2 JP59005863A JP586384A JPH0122729B2 JP H0122729 B2 JPH0122729 B2 JP H0122729B2 JP 59005863 A JP59005863 A JP 59005863A JP 586384 A JP586384 A JP 586384A JP H0122729 B2 JPH0122729 B2 JP H0122729B2
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching
- H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching for evaporating or etching
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- 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
- C23C14/221—Ion beam deposition
-
- 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
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- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
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- H01J2237/08—Ion sources
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Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、イオン衝撃源に係り、更に具体的に
云えば、付着されるべき基板に対して本質的に垂
直な軸を有する、組合わされた蒸着材料及びイオ
ンの源を有するるつぼ形陽極と、補助陽極から該
るつぼ形陽極へ放電電流を選択的にシフトさせる
ことによりイオン流及び蒸気流の間に制御可能な
関係を与えるために別個に制御される補助陽極と
を有している、蒸気流及びイオン流発生装置に係
る。
云えば、付着されるべき基板に対して本質的に垂
直な軸を有する、組合わされた蒸着材料及びイオ
ンの源を有するるつぼ形陽極と、補助陽極から該
るつぼ形陽極へ放電電流を選択的にシフトさせる
ことによりイオン流及び蒸気流の間に制御可能な
関係を与えるために別個に制御される補助陽極と
を有している、蒸気流及びイオン流発生装置に係
る。
〔従来技術〕
米国特許第2600151号明細書は、陽極に於ける
材料が直接電圧源に接続されている、るつぼ形陽
極を用いることを示している。
材料が直接電圧源に接続されている、るつぼ形陽
極を用いることを示している。
米国特許第2715692号明細書は、カルトロンに
於て、全体がるつぼ形陽極として働く蒸気化チエ
ンバとともに、微細に分割された帯電材料を用い
ることを示している。
於て、全体がるつぼ形陽極として働く蒸気化チエ
ンバとともに、微細に分割された帯電材料を用い
ることを示している。
米国特許第3404084号明細書は、負にバイアス
された基板上にイオン化された電子ビームにより
蒸発された材料を付着するための装置を示し、可
変電圧源を用いることを示している。加速された
イオンは、それらのエネルギにより、基板表面を
清浄化すると同時に、付着される。
された基板上にイオン化された電子ビームにより
蒸発された材料を付着するための装置を示し、可
変電圧源を用いることを示している。加速された
イオンは、それらのエネルギにより、基板表面を
清浄化すると同時に、付着される。
米国特許第3518484号明細書は、電子ビーム焦
結用の制御電極を有する、中空陰極放電装置を示
している。その制御電極は、電子ビームが上記陰
極の外側の領域に於て集束する中空のビームを形
成することを助ける。
結用の制御電極を有する、中空陰極放電装置を示
している。その制御電極は、電子ビームが上記陰
極の外側の領域に於て集束する中空のビームを形
成することを助ける。
米国特許第3758777号明細書は、付着材料の基
体が裏側から加熱される、高真空イオン源を示し
ている。
体が裏側から加熱される、高真空イオン源を示し
ている。
米国特許第3770870号明細書は、順次付着され
る異なる種類の元素を含む多数のるつぼを連続的
に導入するためのタレツト装置を示している。
る異なる種類の元素を含む多数のるつぼを連続的
に導入するためのタレツト装置を示している。
米国特許第3913320号明細書は、イオン発生の
開始段階に於ては陽極電位に近い電位を有し、定
常状態のイオン発生に於ては陰極電位に近い電位
を有するスクリーン格子を有している電子衝撃イ
オン源を示している。これは、適当な値の抵抗を
介在させることによつて達成される。
開始段階に於ては陽極電位に近い電位を有し、定
常状態のイオン発生に於ては陰極電位に近い電位
を有するスクリーン格子を有している電子衝撃イ
オン源を示している。これは、適当な値の抵抗を
介在させることによつて達成される。
米国特許第4054810号明細書は、材料が陽極表
面に吸着しない様に該陽極が局部的に加熱され
る、電場放出イオン源を示している。上記陽極を
局部的に加熱するために、直流電流源及び電流制
限可変抵抗器が上記陽極を支持するワイヤを有す
る回路中に配置されている。その可変抵抗器は、
イオン化されている材料が陽極上に吸着しないよ
うな温度に該陽極を加熱するために充分な値に陽
極電流を調整する。
面に吸着しない様に該陽極が局部的に加熱され
る、電場放出イオン源を示している。上記陽極を
局部的に加熱するために、直流電流源及び電流制
限可変抵抗器が上記陽極を支持するワイヤを有す
る回路中に配置されている。その可変抵抗器は、
イオン化されている材料が陽極上に吸着しないよ
うな温度に該陽極を加熱するために充分な値に陽
極電流を調整する。
米国特許第4140546号明細書は、イオン流チエ
ンバ内に陽極に於ける材料の蒸気粒子を発生させ
るために、該材料が電子銃からの電子ビームによ
り加熱される、るつぼ形陽極を示している。補助
陽極が、上記成長チエンバ内に基板表面に近接し
て設けられており、上記基板表面を含む平面にそ
の１成分を有する電場が該基板表面上に重畳され
るように、制御可能な高電圧源に接続されてい
る。そのような印加電場は、上記基板上に蓄積さ
れる物質を方向付ける。
ンバ内に陽極に於ける材料の蒸気粒子を発生させ
るために、該材料が電子銃からの電子ビームによ
り加熱される、るつぼ形陽極を示している。補助
陽極が、上記成長チエンバ内に基板表面に近接し
て設けられており、上記基板表面を含む平面にそ
の１成分を有する電場が該基板表面上に重畳され
るように、制御可能な高電圧源に接続されてい
る。そのような印加電場は、上記基板上に蓄積さ
れる物質を方向付ける。
米国特許第4197175号明細書は、蒸気化される
べき材料を、加熱された陰極と陽極との間の低電
圧アーク放電により発生された電子で衝撃するこ
とにより、材料を蒸気化させる技術を示してい
る。
べき材料を、加熱された陰極と陽極との間の低電
圧アーク放電により発生された電子で衝撃するこ
とにより、材料を蒸気化させる技術を示してい
る。
米国特許第4213844号明細書は、源材料を供給
するために源が抵抗又は電子ビームにより加熱さ
れる複数の蒸気源を有している、イオンめつき装
置を示している。
するために源が抵抗又は電子ビームにより加熱さ
れる複数の蒸気源を有している、イオンめつき装
置を示している。
米国特許第4250009号明細書は、変化する電圧
による制御の下で、正イオン及び負イオンを交互
に用いて又は所望の勾配を有する混合物中で、ス
パツタリング付着を行う付着技術を示している。
による制御の下で、正イオン及び負イオンを交互
に用いて又は所望の勾配を有する混合物中で、ス
パツタリング付着を行う付着技術を示している。
J.Vac.Sci.Technol.、第12巻、第４号、1975年
７月／８月、第876頁乃至第878頁に於ける
Murayamaによる“Structures of GaAs and
GaP Thin Films Formed by RF Ion―Beam
Epitaxy”と題する論文は、単一の付着チエンバ
内に、２つのイオン源及び高周波コイルを有して
いる、イオン・ビーム・エピタキシヤル装置を示
している。それらの２つの源に於ける２つの金属
は、別個に蒸気化され、それからイオン化チエン
バ内での電子のシヤワーによりイオン化される。
７月／８月、第876頁乃至第878頁に於ける
Murayamaによる“Structures of GaAs and
GaP Thin Films Formed by RF Ion―Beam
Epitaxy”と題する論文は、単一の付着チエンバ
内に、２つのイオン源及び高周波コイルを有して
いる、イオン・ビーム・エピタキシヤル装置を示
している。それらの２つの源に於ける２つの金属
は、別個に蒸気化され、それからイオン化チエン
バ内での電子のシヤワーによりイオン化される。
従来技術の各々又は組合せはいずれも、可変電
位を有する補助陽極を設けることにより、チエン
内のイオン流及び蒸気流を別個に制御する技術を
示していない。
位を有する補助陽極を設けることにより、チエン
内のイオン流及び蒸気流を別個に制御する技術を
示していない。
蒸発源とイオン・ビーム源とが組合わされた源
材料をるつぼ形陽極に設けそして上記源材料を蒸
気化させるために充分に高い温度に上記源材料を
選択的に加熱することにより、同一経路に沿つて
方向付けられた、選択的に別個に制御可能な、蒸
気化又はイオン・ビームの抽出が達成される。可
変抵抗によりるつぼ形陽極に接続された、高融点
材料の補助陽極は、放電電流を補助陽極からるつ
ぼ形陽極へ選択的にシフトさせることにより、蒸
気流を別個に制御する。
材料をるつぼ形陽極に設けそして上記源材料を蒸
気化させるために充分に高い温度に上記源材料を
選択的に加熱することにより、同一経路に沿つて
方向付けられた、選択的に別個に制御可能な、蒸
気化又はイオン・ビームの抽出が達成される。可
変抵抗によりるつぼ形陽極に接続された、高融点
材料の補助陽極は、放電電流を補助陽極からるつ
ぼ形陽極へ選択的にシフトさせることにより、蒸
気流を別個に制御する。
るつぼ形の小さな陽極は、蒸気化されるべき源
材料を含んでいる。加熱された陰極のフイラメン
トと、蒸着材料源及びイオン・ビーム源が組合わ
されている、加熱されたるつぼ形陽極に於ける源
材料との間にガス・プラズマ放電を発生させるた
めに、ガス供給源が設けられている。放電電流の
電子は、放電電源を経て流れ、るつぼ形陽極に於
ける源材料の表面を衝撃して、源材料の温度を上
昇させる。その源材料の温度は、陰極加熱電流を
増加させて、放電電流を増加させることによつ
て、上昇される。充分に高いレベルの放電電流に
於てるつぼ形陽極に於ける源材料が蒸気化して、
蒸気流を形成し、その蒸気流は抽出格子を通過し
て、ターゲツト基板上に蒸気化された源材料を付
着する。
材料を含んでいる。加熱された陰極のフイラメン
トと、蒸着材料源及びイオン・ビーム源が組合わ
されている、加熱されたるつぼ形陽極に於ける源
材料との間にガス・プラズマ放電を発生させるた
めに、ガス供給源が設けられている。放電電流の
電子は、放電電源を経て流れ、るつぼ形陽極に於
ける源材料の表面を衝撃して、源材料の温度を上
昇させる。その源材料の温度は、陰極加熱電流を
増加させて、放電電流を増加させることによつ
て、上昇される。充分に高いレベルの放電電流に
於てるつぼ形陽極に於ける源材料が蒸気化して、
蒸気流を形成し、その蒸気流は抽出格子を通過し
て、ターゲツト基板上に蒸気化された源材料を付
着する。
又、上記放電電流はガス・イオンを発生させ、
それらのイオンは、上記陽極上及び別の抽出格子
上の電圧により加速されて、同様にターゲツト基
板を衝撃するイオン・ビームを形成する。
それらのイオンは、上記陽極上及び別の抽出格子
上の電圧により加速されて、同様にターゲツト基
板を衝撃するイオン・ビームを形成する。
イオン・ビーム流は、放電電流により制御され
る。イオン・エネルギは、陽極電源によつて制御
される。
る。イオン・エネルギは、陽極電源によつて制御
される。
イオン流及び蒸気流を別個に制御するために、
補助陽極及び可変抵抗が用いられる。上記補助陽
極は、タングステンの如き、高融点金属より成
り、溶融せずに放電電流を流すことができるよう
に充分に大きな領域を有している。抵抗を低い値
から高い値に変化させることにより、放電電流
は、補助陽極からるつぼ形陽極にシフトされて増
加され、同じイオン流に対する、るつぼ形陽極に
於ける源材料の蒸気流の量を連続的に増加させ
る。
補助陽極及び可変抵抗が用いられる。上記補助陽
極は、タングステンの如き、高融点金属より成
り、溶融せずに放電電流を流すことができるよう
に充分に大きな領域を有している。抵抗を低い値
から高い値に変化させることにより、放電電流
は、補助陽極からるつぼ形陽極にシフトされて増
加され、同じイオン流に対する、るつぼ形陽極に
於ける源材料の蒸気流の量を連続的に増加させ
る。
図は、源材料３を保持するるつぼ形陽極２を有
し、正の電源に接続されている、カウフマン型イ
オン・チエンバ１を概略的に示している。加熱さ
れた陰極のフイラメント５とるつぼ形陽極２との
間にガス放電を発生させるために、ガス供給源４
が設けられている。
し、正の電源に接続されている、カウフマン型イ
オン・チエンバ１を概略的に示している。加熱さ
れた陰極のフイラメント５とるつぼ形陽極２との
間にガス放電を発生させるために、ガス供給源４
が設けられている。
放電電流は、放電電源６を経て流れる。放電電
流の電子は、るつぼ形陽極２に於ける源材料３を
衝撃して、源材料３の温度を上昇させる。
流の電子は、るつぼ形陽極２に於ける源材料３を
衝撃して、源材料３の温度を上昇させる。
るつぼ形陽極２に於ける源材料３の温度は、電
源７からの陰極加熱電流を増加させて、陰極５か
らるつぼ形陽極２及び源材料３へ方向付けられる
放電電流を増加させることによつて、上昇され
る。充分に高いパワー・レベルに於て、源材料３
は蒸気化して、蒸気流８を形成する。蒸気流８
は、抽出格子９中の間隙を通過する。
源７からの陰極加熱電流を増加させて、陰極５か
らるつぼ形陽極２及び源材料３へ方向付けられる
放電電流を増加させることによつて、上昇され
る。充分に高いパワー・レベルに於て、源材料３
は蒸気化して、蒸気流８を形成する。蒸気流８
は、抽出格子９中の間隙を通過する。
上述の如く、上記装置は、蒸気化装置として働
く。また、上記装置は、他の機能に於て、イオン
源としても働く。ガス放電は、イオンを発生さ
せ、それらのイオンは、るつぼ形陽極２上の電圧
（電源１１）及び抽出格子１２上の電圧（電源１
３）により加速されて、同様に基板１０を衝撃す
るイオン・ビーム１４を形成する。
く。また、上記装置は、他の機能に於て、イオン
源としても働く。ガス放電は、イオンを発生さ
せ、それらのイオンは、るつぼ形陽極２上の電圧
（電源１１）及び抽出格子１２上の電圧（電源１
３）により加速されて、同様に基板１０を衝撃す
るイオン・ビーム１４を形成する。
上記イオン・ビーム流は、放電電流により制御
される。イオン・エネルギは、陽極電源１１によ
つて制御される。イオン流及び蒸気流を別個に制
御するために、可変抵抗１６によりるつぼ形陽極
２に接続された補助陽極１５が設けられている。
補助陽極１５は、タングステンの如き、高融点金
属より成り、溶融せずに放電電流を流すことがで
きるように充分に大きな領域を有している。
される。イオン・エネルギは、陽極電源１１によ
つて制御される。イオン流及び蒸気流を別個に制
御するために、可変抵抗１６によりるつぼ形陽極
２に接続された補助陽極１５が設けられている。
補助陽極１５は、タングステンの如き、高融点金
属より成り、溶融せずに放電電流を流すことがで
きるように充分に大きな領域を有している。
可変抵抗器の抵抗１６を低い値（オーム）から
高い値（キロオーム）に変化させることにより、
放電電流は、補助陽極１５からるつぼ形陽極２に
シフトされて増加され、イオン・ビーム１４に於
ける同じイオン流に対する、源材料３に蒸気流の
量を連続的に増加させる。このようにして、蒸気
流及びイオン流が別個に制御される。
高い値（キロオーム）に変化させることにより、
放電電流は、補助陽極１５からるつぼ形陽極２に
シフトされて増加され、イオン・ビーム１４に於
ける同じイオン流に対する、源材料３に蒸気流の
量を連続的に増加させる。このようにして、蒸気
流及びイオン流が別個に制御される。
他の実施例に於て、ガスを供給せずに動作させ
ることも可能である。源材料３が速い速度で蒸気
化されるとき、該源材料は放電に於て実質的にイ
オン化される。そえらのイオンも抽出されて、イ
オン・ビーム１４を形成する。高いパワー・レベ
ルに於て、ガス供給源４からのガスの供給をスト
ツプ・バルブ１７により遮断して、源材料３の蒸
気だけでイオン源動作を維持することも可能であ
る。源材料３のイオンも発生され、イオン・ビー
ムとして抽出される。
ることも可能である。源材料３が速い速度で蒸気
化されるとき、該源材料は放電に於て実質的にイ
オン化される。そえらのイオンも抽出されて、イ
オン・ビーム１４を形成する。高いパワー・レベ
ルに於て、ガス供給源４からのガスの供給をスト
ツプ・バルブ１７により遮断して、源材料３の蒸
気だけでイオン源動作を維持することも可能であ
る。源材料３のイオンも発生され、イオン・ビー
ムとして抽出される。
更に他の実施例に於て、次の如き修正も可能で
ある。
ある。
(1) 源材料３の凝縮を最小限にするために、イオ
ン・チエンバ１の壁１８を加熱する。
ン・チエンバ１の壁１８を加熱する。
(2) 蒸着が妨げられない様にイオン・チエンバ１
の開口から抽出格子９を移動させ、それからイ
オン源動作の前又は後に該格子９を然るべき位
置に移動させるために、機械的連動を設ける。
の開口から抽出格子９を移動させ、それからイ
オン源動作の前又は後に該格子９を然るべき位
置に移動させるために、機械的連動を設ける。
(3) 陰極５を他の構成で設けてもよい。例えば、
蒸気流を妨げない様に、イオン・チエンバ１の
壁１８の周囲に、陰極が支持されるようにす
る。
蒸気流を妨げない様に、イオン・チエンバ１の
壁１８の周囲に、陰極が支持されるようにす
る。
(4) 蒸気流の組成を制御するための抵抗分割回路
とともに、異なる源材料３を有する複数のるつ
ぼ形陽極２を設ける。
とともに、異なる源材料３を有する複数のるつ
ぼ形陽極２を設ける。
(5) 適当な環境に於て、単一のメツミユ型格子の
如き他の格子を用いてもよく、又はホール電流
イオン源の場合の如く、格子を用いなくてもよ
い。
如き他の格子を用いてもよく、又はホール電流
イオン源の場合の如く、格子を用いなくてもよ
い。
上記の各実施例に於て、電子の流れが源材料に
方向付けられて、該源材料の蒸気化により蒸気流
が発生され、又はそれと同時に同じ源材料からイ
オン・ビームが抽出される。
方向付けられて、該源材料の蒸気化により蒸気流
が発生され、又はそれと同時に同じ源材料からイ
オン・ビームが抽出される。
イオン・チエンバ１中に反応性ガス（O2また
はN2の如き）を供給することにより、源材料３
の反応化合物（その様な材料の酸化物または窒化
物の如き）を直接付着させることができる。ま
た、化合物イオンのビームも発生される。
はN2の如き）を供給することにより、源材料３
の反応化合物（その様な材料の酸化物または窒化
物の如き）を直接付着させることができる。ま
た、化合物イオンのビームも発生される。
各プロセスを自動的に整合させて、イオン衝撃
及び蒸着を複雑な順序で行うことが可能である。
例えば、多数の工程によりジヨセフソン接合を形
成する場合に、次の工程が用いられ得る。
及び蒸着を複雑な順序で行うことが可能である。
例えば、多数の工程によりジヨセフソン接合を形
成する場合に、次の工程が用いられ得る。
１ ベース金属をアルゴン・イオンによるスパツ
タリングによつて清浄化する。
タリングによつて清浄化する。
２ O2 +イオン・ビームにより酸化する。
３ 対向電極を用いて、加熱されたるつぼ形陽極
２に於ける鉛／ビスマスの源材料３を蒸気化さ
せることにより被覆を行い、付着性を増すため
にAr +イオン・ビームを維持し、粒度を制御
し、段差部が被覆されるようにする。
２に於ける鉛／ビスマスの源材料３を蒸気化さ
せることにより被覆を行い、付着性を増すため
にAr +イオン・ビームを維持し、粒度を制御
し、段差部が被覆されるようにする。
４ 同一装置からのO2 +イオン・ビームの存在の
下で陽極に於けるシリコンを蒸気化させて、酸
化シリコンの表面安定化層を付着する。
下で陽極に於けるシリコンを蒸気化させて、酸
化シリコンの表面安定化層を付着する。
設計に応じて、これらの工程の間にリソグラフ
イ工程が設けられてもよい。
イ工程が設けられてもよい。
図は、本発明による単一軸の組合わされたイオ
ン及び蒸気の源を概略的に示している。 １……イオン・チエンバ、２……るつぼ形陽
極、３……源材料、４……ガス供給源、５……陰
極（フイラメント）、６……放電電源、７，１１，
１３……電源、８……蒸気流、９，１２……抽出
格子、１０……基板、１４……イオン・ビーム、
１５……補助陽極、１６……可変抵抗、１７……
ストツプ・バルブ、１８……壁。
ン及び蒸気の源を概略的に示している。 １……イオン・チエンバ、２……るつぼ形陽
極、３……源材料、４……ガス供給源、５……陰
極（フイラメント）、６……放電電源、７，１１，
１３……電源、８……蒸気流、９，１２……抽出
格子、１０……基板、１４……イオン・ビーム、
１５……補助陽極、１６……可変抵抗、１７……
ストツプ・バルブ、１８……壁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 共通の源材料からイオン流及び蒸気流を同時
に発生させるための電極手段と、所与の上記イオ
ン流に対する上記蒸気流の量を変化させるための
制御手段とを有する、蒸気流及びイオン流発生装
置。 ２ 上記制御手段は上記電極手段と共働する補助
陽極と、該補助陽極の電流を制御する手段とから
なる特許請求の範囲第１項の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/493,871 US4424104A (en) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | Single axis combined ion and vapor source |
| US493871 | 1983-05-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208841A JPS59208841A (ja) | 1984-11-27 |
| JPH0122729B2 true JPH0122729B2 (ja) | 1989-04-27 |
Family
ID=23962042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59005863A Granted JPS59208841A (ja) | 1983-05-12 | 1984-01-18 | 蒸気流及びイオン流発生装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4424104A (ja) |
| EP (1) | EP0134399B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59208841A (ja) |
| DE (1) | DE3477711D1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4690744A (en) * | 1983-07-20 | 1987-09-01 | Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. | Method of ion beam generation and an apparatus based on such method |
| CH664163A5 (de) * | 1985-03-01 | 1988-02-15 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zum reaktiven aufdampfen von schichten aus oxiden, nitriden, oxynitriden und karbiden. |
| US4888202A (en) * | 1986-07-31 | 1989-12-19 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method of manufacturing thin compound oxide film and apparatus for manufacturing thin oxide film |
| DE3832693A1 (de) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Leybold Ag | Vorrichtung zum aufbringen dielektrischer oder metallischer werkstoffe |
| JPH089774B2 (ja) * | 1990-06-25 | 1996-01-31 | 三菱電機株式会社 | 薄膜形成装置 |
| GB2261226B (en) * | 1991-11-08 | 1994-10-26 | Univ Hull | Deposition of non-conductive material |
| US5415753A (en) * | 1993-07-22 | 1995-05-16 | Materials Research Corporation | Stationary aperture plate for reactive sputter deposition |
| DE19600993A1 (de) * | 1995-01-13 | 1996-08-08 | Technics Plasma Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur anodischen Verdampfung eines Materials mittels einer Vakuumlichtbogenentladung |
| US5571332A (en) * | 1995-02-10 | 1996-11-05 | Jet Process Corporation | Electron jet vapor deposition system |
| FR2825379B1 (fr) | 2001-05-29 | 2004-07-16 | Addon | Equipements d'epitaxie par jet moleculaire |
| GB0128913D0 (en) * | 2001-12-03 | 2002-01-23 | Applied Materials Inc | Improvements in ion sources for ion implantation apparatus |
| JP4980866B2 (ja) * | 2007-10-05 | 2012-07-18 | 日本電子株式会社 | 膜形成装置 |
| JP4428467B1 (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-10 | 日新イオン機器株式会社 | イオン源 |
| CN113005404B (zh) * | 2021-02-23 | 2022-12-06 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 碱金属源的制备装置及制备方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2600151A (en) | 1946-08-15 | 1952-06-10 | John G Backus | Ion producing mechanism |
| US2715692A (en) | 1946-09-20 | 1955-08-16 | Alvin B Cardwell | Ion producing apparatus |
| CH425015A (de) * | 1965-09-22 | 1966-11-30 | Balzers Patent Beteilig Ag | Anordnung zur Behandlung der Oberfläche eines Körpers mit Ionen |
| GB1154379A (en) | 1965-12-30 | 1969-06-04 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to Cold-Cathode Discharge Devices |
| US3428546A (en) * | 1966-09-27 | 1969-02-18 | Atomic Energy Commission | Apparatus for vacuum deposition on a negatively biased substrate |
| DE1900569C3 (de) | 1969-01-07 | 1976-01-08 | Varian Mat Gmbh, 2800 Bremen | Festkörper-Ionenquelle |
| US3583361A (en) | 1969-12-18 | 1971-06-08 | Atomic Energy Commission | Ion beam deposition system |
| US4054810A (en) | 1971-07-06 | 1977-10-18 | Varian Mat Gmbh | Field emission ion source having heated anode |
| FR2165265A5 (ja) | 1971-12-23 | 1973-08-03 | Thomson Csf | |
| US3756193A (en) | 1972-05-01 | 1973-09-04 | Battelle Memorial Institute | Coating apparatus |
| JPS542066B2 (ja) | 1974-03-25 | 1979-02-01 | ||
| US3974059A (en) | 1974-10-03 | 1976-08-10 | Yoichi Murayama | High vacuum ion plating device |
| US4217855A (en) | 1974-10-23 | 1980-08-19 | Futaba Denshi Kogyo K.K. | Vaporized-metal cluster ion source and ionized-cluster beam deposition device |
| US4170662A (en) | 1974-11-05 | 1979-10-09 | Eastman Kodak Company | Plasma plating |
| US3913320A (en) | 1974-11-13 | 1975-10-21 | Ion Tech Inc | Electron-bombardment ion sources |
| US4082636A (en) | 1975-01-13 | 1978-04-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ion plating method |
| US4016389A (en) | 1975-02-21 | 1977-04-05 | White Gerald W | High rate ion plating source |
| US4039416A (en) | 1975-04-21 | 1977-08-02 | White Gerald W | Gasless ion plating |
| JPS523583A (en) | 1975-06-27 | 1977-01-12 | Toshinori Takagi | Crystal film forming process |
| DE2644208C3 (de) | 1976-09-30 | 1981-04-30 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Herstellung einer einkristallinen Schicht auf einer Unterlage |
| CH631743A5 (de) | 1977-06-01 | 1982-08-31 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zum aufdampfen von material in einer vakuumaufdampfanlage. |
| JPS581186B2 (ja) | 1977-12-13 | 1983-01-10 | 双葉電子工業株式会社 | イオンプレ−テイング装置 |
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| US4367429A (en) | 1980-11-03 | 1983-01-04 | Hughes Aircraft Company | Alloys for liquid metal ion sources |
-
1983
- 1983-05-12 US US06/493,871 patent/US4424104A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-01-18 JP JP59005863A patent/JPS59208841A/ja active Granted
- 1984-04-25 EP EP84104623A patent/EP0134399B1/en not_active Expired
- 1984-04-25 DE DE8484104623T patent/DE3477711D1/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0134399A2 (en) | 1985-03-20 |
| EP0134399B1 (en) | 1989-04-12 |
| US4424104A (en) | 1984-01-03 |
| DE3477711D1 (en) | 1989-05-18 |
| JPS59208841A (ja) | 1984-11-27 |
| EP0134399A3 (en) | 1986-10-29 |
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