JPH046272A - イオンビームスパッタリング装置 - Google Patents

イオンビームスパッタリング装置

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JPH046272A
JPH046272A JP2109340A JP10934090A JPH046272A JP H046272 A JPH046272 A JP H046272A JP 2109340 A JP2109340 A JP 2109340A JP 10934090 A JP10934090 A JP 10934090A JP H046272 A JPH046272 A JP H046272A
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ion beam
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ion
sputtering apparatus
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Keiji Arimatsu
有松 啓治
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、イオンビームスパッタリング装置に係り、特
に、帯状の被処理物に、均一で、かつ、高速に成膜処理
が可能なイオンビームスパッタリング装置に関する。
[従来の技術] イオンビームスパッタリング装置は、高真空状態で成膜
するので、不純物が付着することがないため、高純度成
膜が可能であり、また、プラズマフリーのため、ビーム
の制御性が良く、そのため、成膜の再現性が良いという
特徴が有り、実験用成膜装置として、他の成膜装置には
ない、優れた特性をもっている。
従来のイオンビームスパッタリング装置は、ニュークリ
ア インストルメンツアンド メソッドイン フィジッ
クス リサーチB37/38 (1989)の839頁
(Nuclear  Instruments and
 Methods 1nPhysics Re5ear
ch B37/38 (1989) P839)のFi
g 1記載のようなものがある。この従来のイオンビー
ムスパッタリング装置について、本明細書の第7図を参
照して説明する。
第7図に示すイオンビームスパッタリング装置は、スパ
ッタガスであるアルゴンガス110と。
アルゴンガス110を電離して、イオンを生成するイオ
ン源105と、該イオン源105で発生したイオンを加
速する円形の電極108と、発生したイオンビーム10
6が入射する、円形のターゲット104と、スパッタさ
れた粒子が入射する被処理物102とより成る。
上記の構成要素は、クライオポンプ115、回転ポンプ
114およびバルブ120,121を有する真空排気系
により、高真空に維持される。
なお、113は電子抑制用電圧を供給する電源であり、
112はイオン源およびターゲットを冷却するための冷
却水である。
次に、おおよその動作を説明する。
スパッタリング用のイオン源105からは、集束するイ
オンビーム106が引出され、ターゲット104をイオ
ンビーム106が照射する。
ターゲット104からスパッタリングされた粒子が、被
処理物102上に付着して薄膜が形成される。ターゲッ
ト104は、円形の平板である。
イオンビーム106は、高純度で高速な成膜のため、円
形に収束するように、イオン源の電極が構成されている
すなわち、円形に収束するため、ターゲット以外にイオ
ンビームが当たらないので、ターゲット材料以外の物質
を、スパッタリングしない。このため、高純度な成膜が
できる。
また、円形に収束しているため、ターゲット上の入射領
域でのイオンビームのエネルギ密度が大きくなり、この
結果、スパッタされる粒子の量が大きく、高速の成膜処
理ができる。
[発明が解決しようとする課題] 上記従来技術は、イオンビームの入射領域およびターゲ
ットが円形であり、帯状の被処理物を、連続的に、処理
する点については配慮されておらず、巾広の面に対して
、均一、かつ、高速に成膜することが困難であるという
問題があった。
本発明は、帯状あるいはロール状の被処理物を広い巾に
わたって、均一、かつ、高速に、成膜処理が可能なイオ
ンビームスパッタリング装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を解決するために、イオンビームを射出するイ
オン源と、該イオンビームの照射により粒子をスパッタ
されるターゲットと、該ターゲットからスパッタされた
粒子を表面に付着させて、膜形成を行う被処理物とを備
えるイオンビームスパッタリング装置であって、 前記イオン源のプラズマ室からイオンを引出す電極は、
イオンを引出すための孔を複数個有する複数の板で形成
され、該電極を構成する複数の板は、ターゲットに対し
て凹面をなすように、わん曲した形状としたものである
[作 用] イオン源の電極は、例えば、円筒の一部となるようなわ
ん曲した形状になっており、イオンビームは細い長方形
状に集束する。すなわち、長方形のターゲット上に均一
、かつ、高密度のイオンビ−ムが集中する。
このため、幅広に粒子がスパッタされ、被処理物上に、
均一な成膜が、連続して形成される。
[実施例コ 以下、第1図〜第6図に基づき本発明の詳細な説明する
第1の実施例について、第1図、第2図、第5図および
第6図に基づいて説明する・ 第1図に示すイオンビームスパッタリング装置は、被処
理物であるフィルム7を連続して巻出し7巻取りを行う
巻出しロール1、キャンロール2および巻取ロール3と
、イオン源5と、電極8と。
ターゲット4とを備えている。これらは、真空容器50
内に収納されている。
また、20はイオン源用の電源、23はスパッタガス、
22はジヨイント−21はバルブである。
なお、第1図では、フィルム上の成膜の付着強度を増す
必要がある時に使う、イオン源5よりも電圧の低いアシ
スト用イオン源9およびこのアシスト用イオン源9で使
う電源3o、スパッタガス33、バルブ31.ジョイン
l−32も合わせて示す。
次に、動作を説明する。
被処理物であるフィルム7は、巻出しロール1からキャ
ンロール2を経て、巻取ロール3に巻取られ、キャンロ
ール2の部分で連続的に表面に成膜される。
ターゲット4は、キャンロール2に対向する位置に配置
され、イオン源5から射出されたイオンビーム6によっ
てスパッタリングされ、スパッタリングされた粒子は、
キャンロール2の部分でフィルム7上に薄膜を形成する
第2図に、本実施例で使われるイオン源5の電極8の形
状と、この電極8およびターゲット4の位置関係を示す
。第5図に、このターゲット4と電極8を、第1図の矢
視Bから見た正面図を示す。
第2図に示すように、イオン源5の電極8は、円筒の一
部をなすようにわん曲した。イオンビームが貫通する穴
を有する電極板8a、8bで構成され、ターゲット4上
に、細長い長方形状にイオンビーム6を集束させる。イ
オンビームが細長い長方形状に、収束するため、ビーム
のエネルギー密度が大きくなる。
イオンビーム6は、ターゲット4上に集束しているため
、ターゲット4以外を殆んど照射せず、従って、ターゲ
ット材料以外をスパッタリングして、不純物を発生させ
ることはない。
なお、電極8は、円筒の1部を成す形状に限られるもの
ではなく1例えば、細長い長方形を円筒の1部をなすよ
うに並べたものでも良く、こうすることによって、イオ
ンビームを、細長い長方形状に収束させることができる
また、フィルム7の巾に応じて、ターゲット4の寸法を
決め、それに対応するイオン源5を製作すれば、巾広の
フィルム7を連続処理できる。
第1図に示すフィルム7上の矢視Aにおける、成膜の膜
厚分布を第6図に示す。本図に示す様に、広い巾にわた
って膜厚分布が均一になる。
この結果1本実施例によれば均一で、かつ、高速に、連
続した成膜処理が可能となり、イオンビームスパッタリ
ング装置を−、フィルムコーティングの量産装置へ応用
することが可能となる。
なお、スパッタリング用のイオン源5としては、−船釣
なパケット形イオン源が形状、寸法とも自由に製作可能
で、このような用途に適している。
第2の実施例について第3図に基づき説明する。
本実施例は、板ガラスの表面処理を行う装置に本発明に
係るイオンビームスパッタリング装置を適用したもので
ある。
第3図に示すイオンビームスパッタリング装置は、図示
しない真空容器を有し、その容器内に、第3図に示すも
のを収納している。
本装置は、スパッタ用のイオン源5と、ターゲット4と
、被処理物である板ガラス1oと、アシスト用イオン源
9とを有している。
板ガラス10は、図示していない搬送機構により、矢印
11の方向に移動し、移動中にスパッタリング用のイオ
ン源5によって、ターゲット4からスパッタされた粒子
により、表面に成膜され、同時に、アシスト用イオン源
9により、イオンビ−ム照射される構造になっている。
本実施例によれば、板状のものを均一で、かつ、高速に
、処理することができる。
第3の実施例について、第4図に基づき説明する。
本実施例は、鉄鋼などのロールの表面処理に、本発明に
係るイオンビームスパッタリング装置を適用したもので
ある。
第4図に示すイオンビームスパッタリング装置は、図示
しない真空容器を有し、その容器内に。
第4図に示すものを収納している。
本装置は、スパッタ用のイオン源5と、ターゲット4と
、被処理物であるロール12とを有している。
ロール12は、回転運動を行い、表面全体に均一に成膜
処理される。
ここでは、ターゲット4をロール12の回転軸と直角方
向に大きく作り、矢印13の方向に移動する構造として
いる。
これにより、ターゲット4の利用効率を向上させること
かでき、コストダウンが可能となる。
[発明の効果] 本発明は、上記のように構成されているので、以下のよ
うな効果を奏する。
長方形のターゲットを、細い長方形状に収束したイオン
ビームでスパッタリングできるので、帯状あるいはロー
ル状で、巾が広い被処理物を、均一で、かつ、高速に、
成膜処理することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係るイオンビームスパッ
タリング装置をフィルム処理用に適用した場合の構成を
示す縦断面図、第2図は電極の形状と、イオン源および
ターゲットの関係とを模式的に示す斜視図、第3図は本
発明の第2実施例に係るイオンビームスパッタリング装
置を板ガラス処理に適用した場合の構成を示す縦断面図
、第4図は本発明の第3実施例に係るイオンビームスパ
ッタリング装置を鉄鋼などのロール処理に適用した場合
の構成を示す縦断面図、第5図は第1の実施例における
電極とターゲットを第1図の矢視Bから見た正面図、第
6図は第1図の矢視Aでのフィルム上の成膜の膜厚分布
を示すグラフ、第7図は従来技術に係るイオンビームス
パッタリング装置の構成を示す縦断面図である。 1・・・巻出しロール、2・・・キャンロール、3・・
・巻取ロール、4・・・ターゲット、5・・・イオン源
、6・・イオンビーム、7・・・フィルム、8a、 8
b・・・電極。 9・・・アシスト用イオン源、10・・・板ガラス、1
1・・・板ガラスの移動方向、12・・・ロール、13
・・・ターゲットの移動方向。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.イオンビームスパッタリング装置であって、イオン
    ビームを射出するイオン源と、該イオンビームの照射に
    より、スパッタされるターゲットと、該ターゲットから
    スパッタされた粒子を表面に付着させて、膜形成を行う
    被処理物とを備え、 前記イオン源のプラズマ室からイオンを引出す電極は、
    イオンを引出すための孔を複数個有する複数の板で形成
    され、該電極を構成する複数の板は、ターゲットに対し
    て凹面をなすように、わん曲した形状であることを特徴
    とするイオンビームスパッタリング装置。
  2. 2.イオンビームスパッタリング装置であって、イオン
    ビームを射出するイオン源と、該イオンビームの照射に
    より、スパッタされるターゲットと、該ターゲットから
    スパッタされた粒子を表面に付着させて、膜形成を行う
    被処理物とを備え、 前記イオン源のプラズマ室からイオンを引出す電極は、
    イオンを引出すための孔を複数個有する複数の板で形成
    され、該電極を構成する複数の板は、該ターゲット上に
    、長方形状にイオンビームが収束するように、イオンビ
    ームを放射することを特徴とするイオンビームスパッタ
    リング装置。
  3. 3.前記ターゲットは、長方形状であることを特徴とす
    る請求項1記載のイオンビームスパッタリング装置。
  4. 4.前記被処理物は、ロール状、あるいは帯状、あるい
    は板状のうちの1つであることを特徴とする請求項1記
    載のイオンビームスパッタリング装置。
  5. 5.前記ターゲットは、該ターゲットの面内方向に移動
    可能としたことを特徴とする請求項1記載のイオンビー
    ムスパッタリング装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009544839A (ja) * 2006-07-20 2009-12-17 アビザ テクノロジー リミティド イオンデポジション装置

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