JPH08199345A - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸着物発生源９から直接被蒸着体１６に蒸着
体２８を成膜できない場合にも、被蒸着部に成膜するこ
とができる成膜装置を提供する。 【構成】 真空室１内に設けられた蒸着体発生源９から
出射された蒸着体２８が、加熱可能に構成された反射体
２９により、被蒸着体１６の被蒸着部に向けて反射さ
れ、被蒸着部１６に成膜されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、成膜装置及び成膜方
法に関し、特に蒸着体及び被蒸着体の配設に制約がある
場合の成膜装置及び成膜方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、特公平５−４３７８６号公報
に掲載された従来の成膜装置及び成膜方法の１つであ
り、Ｒ−ＩＣＢ（反応性クラスタイオンビーム）法によ
る化合物蒸着膜の成膜方法を模式的に示す成膜装置の概
略構成断面図である。図１０において、１０１は所定の
真空度に保持された真空室、１０２は真空室１０１内の
ガスを排気する真空排気系、１０３は真空室１０１内の
下部に設けられたルツボ、１０４はルツボ１０３の上部
に設けられたノズル、１０５はルツボ１０３内に充填さ
れた蒸着物質、１０６はルツボ１０３を加熱する加熱用
フィラメント、１０７は加熱用フィラメント１０６から
の輻射熱を遮る熱シールド板、１０８はルツボ１０３の
ノズル４から蒸着物質１０５の蒸気を出射させて形成し
た蒸着体であるクラスタ状の蒸着蒸気、１０９はルツボ
１０３、加熱用フィラメント１０６及び熱シールド板７
によって構成され真空室１０１の下部に配設された蒸着
体発生源である。

【０００３】１１０は電子ビームを放出する第１イオン
化フィラメント、１１１は第１イオン化フィラメント１
１０からイオン化用電子を引き出して加速する第１電子
ビーム引き出し電極、１１２はイオン化フィラメント１
１０の熱を遮る熱シールド板、１１３はこれらイオン化
フィラメント１１０、第１電子ビーム引き出し電極１１
１及び熱シールド板１１２によって構成されたイオン化
機構である。

【０００４】１１４はイオン化機構１１３によって正電
荷にイオン化されたクラスタイオン、１１５はクラスタ
イオン１１４を電界で加速し、運動エネルギーを付与す
る第１加速電極、１１６は真空室の上部に配設された被
蒸着体である基材、１１７は基材１１６の表面に形成さ
れた蒸着膜である。蒸着体発生源１０９及びイオン化機
構１１３は基材１１６に対して斜め下方に配設されてあ
る。

【０００５】１１８は化合物を組成する元素例えば酸
素、窒素、炭化水素等を含む反応性ガスが充填されてい
るガスボンベ、１１９はガスボンベ１１８からの反応性
ガスを真空室１０１内に導入する際の流量を調整する流
量調整バルブ、１２０は流量調整バルブ１１９を通って
導入された反応性ガスを基材１１６へ導くためのパイ
プ、１２１は真空室１内に設けられた内部槽、１２２は
内部槽１２１内に設けられかつパイプ１２０の先端に接
続された反応性ガスのガス噴射ノズル、１２３は内部槽
１２１内に設けられて電子ビームを放出する第２イオン
化フィラメント、１２４は第２イオン化フィラメント１
２３から放出された電子ビームを引き出す第２電子ビー
ム引き出し電極、１２５は第２イオン化フィラメント１
２３及び第２電子引き出し電極１２４を囲み、ガス噴射
ノズル１２２からの反応性ガスの通路となる部分に設け
られた電界シールド板、１２６は電界シールド板１２５
内で形成された反応性ガスイオンを加速する第２加速電
極である。１２７はガスボンベ１１８、流量調整バルブ
１１９、パイプ１２０、内部槽１２１、ガス噴射ノズル
１２２、第２イオン化フィラメント１２３、第２電子ビ
ーム引き出し電極１２４、電界シールド板１２５及び第
２加速電極１２６によって構成され真空室１０１の下部
に配設されたガスイオン源である。図１０に示すよう
に、蒸着体発生源１０９及びガスイオン源１２７は、基
材１１６に対向して配設されている。

【０００６】次に、この成膜装置の成膜方法について説
明する。まず、真空排気系１０２によって高真空に保た
れた真空室１０１内に、ガスボンベ１１８と真空室１０
１との間に設けられている流量調整バルブ１１９を調整
することにより、反応性ガスをガス噴射ノズル１２２か
ら導入し、真空室１内のガス圧を１０^-4〜１０^-5Ｔｏｒ
ｒ程度になるように調整する。一方、第２イオン化フィ
ラメント１２３に通電してこれを２０００℃程度に加熱
するとともに、第２イオン化フィラメント１２３と第２
電子ビーム引き出し電極１２４との間に直流電圧を印加
することにより電子を放出させて反応性ガスを一部イオ
ン化させる。そして基材１１６と第２加速電極１２６と
の間に数ｋＶ〜数十ｋＶ程度の電圧を印加することによ
り、イオン化された反応性ガスは加速されて基材１１６
に到達する。

【０００７】次いで、加熱用フィラメント１０６に通電
加熱してこれを２０００℃程度に加熱するとともに、加
熱用フィラメント１０６とルツボ１０３との間に直流電
圧を印加することによって放出される電子の衝撃によ
り、ルツボ１０３を加熱する。そして、ルツボ１０３内
に充填された蒸着物質１０５がルツボ１０３からの熱伝
導により加熱蒸発してノズル１０４から出射される。出
射される蒸着物質１０５の蒸気もしくはクラスタ１０８
は、通電加熱された第１イオン化フィラメント１１０と
第１電子ビーム引き出し電極１１１との間に直流電圧を
印加することによって放出された電子によって一部イオ
ン化される。さらに、これらイオン化された蒸気もしく
はクラスタ１０８は、第１加速電極１１５と第１電子ビ
ーム引き出し電極１１１との間に印加された数ｋＶ程度
の電圧により加速され、イオン化されていない蒸気もし
くはクラスタ１０８と共に基材１１６に衝突させられ
る。

【０００８】一方、基材１１６及びその近傍には一部イ
オン化された反応性ガスが存在し、蒸着物質１０５の蒸
気もしくはクラスタ１０８と衝突して反応が進行し、化
合物の蒸着膜１１７が基材１１６に形成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の成膜装置及び成
膜方法は、蒸着物質１０５の蒸気を出射させる蒸着体発
生源１０９にるつぼを使用しており、成膜時のるつぼ１
０３内の蒸着物質１０５は溶融されている。このため蒸
着体発生源１０９は真空室１０１の下部に配設され、蒸
着物質１０５の蒸気は真空室１０１の下方から上方又は
斜め上方へ出射されて基材１１６表面に蒸着膜１１７を
形成するため、基材１１６は真空室１０１の上部に取り
付けなければならない。しかしながら、基材１１６が大
型金型等の重量物である場合には、真空室１０１上部の
基材保持部等（図示しない）の構造が大がかりになり、
また、基材１１６の取り付け及び取り外しが困難である
という問題点があった。つまり、蒸着体発生源１０９に
より蒸着物質１０５の蒸気を出射させて、出射された蒸
気が飛来する方向に基材１１６を配設して成膜するの
で、基材１１６の配設に制約があるという問題があっ
た。さらに、言換えれば、蒸着体発生源１０９から直接
基材１１６に成膜できないという問題点があった。

【００１０】この発明は、以上のような問題を解決する
ためになされたもので、蒸着物発生源から直接被蒸着体
に蒸着体を成膜できない場合にも、被蒸着部に成膜する
ことができる成膜装置を得ることを目的とする。さら
に、上方又は斜め上方に蒸着体を出射する蒸着物発生源
を用いたときに、真空室の下部に配設された被蒸着部に
成膜することができる成膜装置を得ることを目的とす
る。さらに、被蒸着部の配設に蒸着物発生源の蒸着体の
出射方向による制約がなく、被蒸着部に成膜するとき
に、優れた成膜速度や膜質を得ることができる成膜装置
を得ることを目的とする。また、蒸着物発生源から直接
被蒸着体に蒸着体を成膜できない場合にも、蒸着体発生
源内にある蒸着物質を加熱して蒸着体を出射させ、出射
された蒸着体を反射体により被蒸着部に向けて反射させ
て、被蒸着部に成膜することができる成膜方法を得るこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる成膜装
置は、真空室内に設けられた蒸着体発生源から出射され
た蒸着体が、加熱可能に構成された反射体により被蒸着
部に向けて反射されるものである。

【００１２】さらに、被蒸着体を反射体に対して下方又
は斜め下方に配設したものである。

【００１３】さらに、蒸着体発生源及び被蒸着体を真空
室の下部に配設し、反射体を真空室の上部に配設したも
のである。

【００１４】さらに、被蒸着部が真空室の側部に沿うよ
うに被蒸着体を配設したものである。

【００１５】さらに、ガス源により被蒸着部に向けて反
応性のガスが噴射されるものである。

【００１６】さらに、イオン化手段により蒸着体がイオ
ン化されるものである。

【００１７】さらに、加速手段によりイオン化された蒸
着体が加速されるものである。

【００１８】さらに、位置調節機構及び取付け角度調節
機構のいずれか一方又は両方により、少なくともガス
源、蒸着体発生源、反射体又は被蒸着体のうちいずれか
１つの調節をされるものである。

【００１９】さらに、抵抗、ランプ又は電子ボンバード
により反射体が加熱されるものである。

【００２０】さらに、反射体は反射表面の形状が凹状に
形成されているものである。

【００２１】さらに、反射体の少なくとも反射表面部は
蒸着体と同一材料にされているものである。

【００２２】また、成膜方法は、真空室内を所定の真空
度にし、蒸着体を出射させるように蒸着体発生源内にあ
る蒸着物質を加熱し、加熱された反射体により被蒸着部
に向けて蒸着体を反射させて、被蒸着部に蒸着体を成膜
するようにしたものである。

【００２３】

【作用】この発明による成膜装置は、蒸着体発生源から
出射された蒸着体を、反射体の反射表面で反射させて、
蒸着体の進行方向を変化させている。

【００２４】さらに、被蒸着体を反射体の反射表面で反
射させて、蒸着体を下方又は斜め下方に飛来させてい
る。

【００２５】さらに、蒸着体発生源から蒸着体を上方又
は斜め上方に出射させ、被蒸着体を反射体の反射表面で
反射させて、蒸着体を下方又は斜め下方に飛来させてい
る。

【００２６】さらに、被蒸着体を反射体の反射表面で反
射させて、蒸着体を真空室の側部方向に飛来させてい
る。

【００２７】さらに、被蒸着部に向けて反応性のガスを
噴射させて、蒸着体と反応させている。

【００２８】さらに、イオン化手段により蒸着体をイオ
ン化させて、蒸着体の活性度を変化させている。

【００２９】さらに、加速手段によりイオン化された蒸
着体を加速させて、蒸着体の運動エネルギーを変化させ
ている。

【００３０】さらに、少なくともガス源、蒸着体発生
源、反射体又は被蒸着体のうちいずれか１つの位置調節
及び取付け角度調節のいずれか一方又は両方の調節をさ
せて、蒸着体又はガスの飛来方向、密度及び被蒸着部へ
の到達位置を変化させている。

【００３１】さらに、抵抗、ランプ又は電子ボンバード
により反射体を加熱させて、反射体を短時間で高温状態
に保持させている。

【００３２】さらに、反射表面の形状が凹状に形成され
た反射体により蒸着体を反射させて、反射後の蒸着体の
密度を高くさせている。

【００３３】さらに、反射体の少なくとも反射表面部は
蒸着体と同一材料にさせて、蒸着体によりスッパタされ
た場合にも不純物を発生しないようにさせている。

【００３４】また、成膜方法は、蒸着体発生源から出射
された蒸着体を、反射体の反射表面で反射させて、蒸着
体の進行方向を変化させ成膜している。

【００３５】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例について、この発
明の成膜装置の概略を示す断面図を示す図１を用いて説
明する。図１において、１は所定の真空度に保持された
真空室、２は真空室１内のガスを排気する真空排気系、
３は真空室１内の下部に設けられたルツボ、４はルツボ
３の上部に設けられたノズル、５はルツボ３内に充填さ
れた蒸着物質、６はルツボ３を加熱する加熱用フィラメ
ント、７は加熱用フィラメント６からの輻射熱を遮る熱
シールド板、９はルツボ３、加熱用フィラメント６及び
熱シールド板７によって構成され真空室１の下部に傾斜
して配設された蒸着体発生源である。

【００３６】１６は真空室１内の底部に配設され、蒸着
体３１を蒸着させる被蒸着体である基材、１７は蒸着体
３１と反応性ガス３４が反応して基材１６の被蒸着部に
蒸着された化合物蒸着膜、３２は基材１６の取付角度を
調節するとともに回転させるための回転機構である。こ
こでは、蒸着物質５はチタン、基材１６は、半導体ウエ
ハ基板等の軽量小型の物ではなく、数十ｃｍ〜数ｍに至
るような大型金型等の重量物を例にとって説明する。

【００３７】２０は化合物を組成する元素例えば酸素、
窒素、炭化水素等を含む反応性ガスが充填されているガ
スボンベ（図示せず）から導入された反応性ガスを、基
材１６へ導くためのパイプ、２１は真空室１内に設けら
れた内部槽、２２は内部槽２１内に設けられかつパイプ
２０の先端に接続された、反応性ガスのガス噴射ノズ
ル、２３は内部槽２１内に設けられて電子ビームを放出
するイオン化フィラメント、２４はイオン化フィラメン
ト２３から放出された電子ビームを引き出す電子ビーム
引き出し電極、２５はイオン化フィラメント２３及び電
子引き出し電極２４を囲み、ガス噴射ノズル２２からの
反応性ガスの通路となる部分に設けられた電界シールド
板、２６は電界シールド板２５内で形成された反応性ガ
スイオンを加速する加速電極である。２７はガスボン
ベ、パイプ２０、ガス噴射ノズル２２、内部槽２１、イ
オン化フィラメント２３、電子ビーム引き出し電極２
４、電界シールド板２５及び加速電極２６によって構成
され真空室１の上部に基材１６に対向して配設されたガ
スイオン源である。

【００３８】２８はルツボ３のノズル４から蒸着物質５
の蒸気を出射させた蒸着体、２９は真空室１内の上部に
配設され、蒸着体２８を反射させて進行方向を変化させ
る反射体、３０は反射体２９を高温状態に保持するため
の加熱機構、３１は反射体２９により反射された後に基
材１６に向う蒸着体である。ここで、蒸着体２８とは蒸
着物質５の蒸気、イオン、クラスタ等の真空室１内を移
動する蒸着物質の粒子及び粒子群である。

【００３９】次に、この成膜装置の成膜方法について説
明する。まず、真空排気系２によって高真空に保たれた
真空室１内に、反応性ガスをガス噴射ノズル２２から導
入し、真空室１内のガス圧を１０^-4〜１０^-5Ｔｏｒｒ程
度になるように調整する。一方、イオン化フィラメント
２３に通電してこれを２０００℃程度に加熱するととも
に、イオン化フィラメント２３と電子ビーム引き出し電
極２４との間に直流電圧を印加することにより電子を放
出させて反応性ガスを一部イオン化させる。そして基材
１６と加速電極２６との間に数ｋＶ〜数十ｋＶ程度の電
圧を印加することにより、イオン化された反応性ガスは
加速されて基材１６の被蒸着部に到達する。

【００４０】また、加熱用フィラメント６に通電加熱し
てこれを２０００℃程度に加熱するとともに、加熱用フ
ィラメント６とルツボ３との間に直流電圧を印加するこ
とによって放出される電子の衝撃により、ルツボ３を加
熱する。そして、ルツボ３内に充填された蒸着物質５が
ルツボ３からの熱伝導により加熱蒸発してノズル４から
出射され、蒸着物質５の蒸着体２８を発生させる。

【００４１】ところで、ルツボ３を加熱して蒸気を発生
させる蒸着体発生源９では、ルツボ３内部の蒸着物質５
は融解した液体状態であるとともに、蒸着体２８は真空
室１内を下から上へ飛来する。従って、蒸着体２８の飛
来方向を変化させたい場合には、蒸着体発生源９全体を
傾斜させることによりルツボ３を傾けたり、筒状のノズ
ル４を設けて蒸気を導いたり、イオン化して電界により
飛来方向を曲げる等の方法が考えられる。ルツボ３を傾
ける方法では、液体状態の蒸着物質５によってノズル４
が塞がらない程度にしか傾斜させることができず、蒸着
体２８の飛来方向を横方向や上から下に向かわせること
はできない。また、筒状のノズル４を用いる方法では、
ルツボ３が非対称な形状になる為に、ルツボ３の温度分
布が不均一となり、ひび割れや、蒸着物質５がはい上が
ってノズル４を塞ぐといった不具合が発生する。従っ
て、これらの方法では真空室１内の底部に配設された基
材１６に対して蒸着膜１７を成膜することはできない。
また、イオン化して電界により飛来方向を変化させる方
法では、蒸着体２８の運動エネルギーが大きく、またそ
の大きさに個々にばらつきがあるので、蒸着体２８の大
部分は所望の方向に制御できないとともに、電界を与え
る機構が必要なため装置が複雑になり真空室１内の空間
的な余裕が少なくなる。

【００４２】蒸着体発生源９から発生された蒸着体２８
の飛来する位置に反射体２９を設けている。反射体２９
の材料は、蒸着体２８と化学反応を起こしにくく融点の
高い材料、例えば、蒸着体２８がチタンの場合にはタン
グステンなどを用いればよい。また、反射体２９を加熱
機構３０により高温状態に保持することにより、反射体
２９の表面に蒸着体２８が付着凝縮する割合を小さくす
ることができる。 一般に、個体表面に粒子が入射した
場合、粒子は個体表面上で弾性反射するかあるいは個体
表面上に付着凝縮するが、粒子が付着凝縮する割合を示
す付着係数や凝縮係数は、個体表面の温度が高いほど係
数が小さくなる。例えば、２００度に保持したカーボン
上にビスマスを蒸着した場合の付着係数は０．０２以下
となり、大部分の蒸気が反射される。このことは、薄膜
ハンドブック：日本学術振興会薄膜第１３１委員会編
（オーム社）の第６４頁〜第６５頁により示される。こ
の場合、加熱機構３０には、埋め込みヒーターやコイル
ヒーター等の抵抗加熱機構あるいは、赤外放射によるラ
ンプ加熱機構を用いることにより、反射体２９を数分程
度の短時間で数百度の高温状態に昇温させて保持するこ
とができる。

【００４３】また、反射体２９の位置及び角度を調整す
ることにより、反射体２９の反射表面で反射された後の
蒸着体３１の飛来方向を横方向や上から下に向かわせる
ことができる。こうして、ガスイオン源２７から噴射さ
れた反応性ガス３４と、蒸着体３１とを衝突させて化学
反応を起こさせることにより、真空室１内の底部に配設
された基材１６の被蒸着部に化合物蒸着膜１７を成膜す
ることができる。また、反応性ガス３４の噴射量を変化
させることにより、化合物蒸着膜１７の組成を制御する
ことが可能である。

【００４４】従来例でも示したとおり、特にるつぼ３に
よる蒸着体発生源９を備えた成膜装置では、基材１６を
成膜装置の上部に取り付けて回転させるのが一般的であ
る。凹凸のある基材１６に対しては、基材１６を傾斜さ
せて配設したり移動させたりすることもある。しかし、
基材１６が上述のような重量物の場合には、こうした保
持機構や回転機構等が大がかりとなるばかりでなく、真
空室１内の上部に大型の重量物を取り付け及び取り外し
作業が空間的に大変困難であると共に、危険を伴う作業
となる。これに対して、真空室１内の底部に配設された
基材１６に蒸着膜１７を成膜するようにすれば、上述の
作業性を向上できるとともに、装置構成についても簡素
化及び安定化を図ることができる。さらに、蒸着体発生
源９から直接基材１６の被蒸着部に蒸着できないときに
も、反射板２９を用いることにより蒸着が可能となる。

【００４５】さらに、るつぼ３の形状やノズル４径を変
化させて、蒸着体２８を所定の方向に出射させれば、蒸
着体２８の密度が高くなり、成膜の効率の良い成膜装置
及び成膜方法を得ることができる。

【００４６】さらにまた、蒸着体２８と同一材料の反射
体２９を用いることにより、蒸着体２８の衝突エネルギ
ーが強く、反射体２９表面の一部がスパッタされた場合
でも、反射体２９から不純物が発生することなく、形成
される蒸着膜の純度低下を防ぐことができる。一方、逆
に反射体２９で発生されたスパッタ粒子もまた蒸着膜１
７形成に寄与させることができる。

【００４７】なお、本実施例では、蒸着物質５はチタ
ン、基材１６は大型金型等の重量物を例に説明したが、
蒸着物質５は蒸着体２８を発生させる物質であれば良
く、被蒸着体である基材１６については蒸着体２８が蒸
着される物質であれば良い。さらに、蒸着物質５及び基
材１６を適宜選択し所望の蒸着膜１７の膜質等を決定す
ることによって、るつぼ３の加熱温度、真空室１内の真
空度、反射体２９の加熱温度等の成膜条件が変ることは
言うまでもない。

【００４８】実施例２．この発明の他の実施例につい
て、この発明の成膜装置の概略を示す断面図を示す図２
を用いて説明する。図２において、３３はガスイオン源
２７を反応性ガス３４の飛来する方向に沿って上下に移
動させる位置移動機構、３５は蒸着体発生源９を蒸着体
２８の出射される方向に沿って移動させる位置移動機構
である。なお、他の構成は、上記実施例１と同様に構成
されている。

【００４９】位置移動機構３３を用いてガスイオン源２
７を基材１６へ近づけることにより、基材１６の被蒸着
部における反応性ガス３４の照射領域を絞り、照射密度
を高めている。また蒸着体発生源９についても同様に、
位置移動機構３５を用いて蒸着体発生源９を反射体２９
へ近づけることにより、反射体２９で反射された蒸着体
３１の基材１６表面上における照射領域を絞り、照射密
度を高めている。このようにして、蒸着体３１の照射密
度を調整することによって、基材１６上に蒸着膜１７を
形成する際の蒸着速度を変化させることができるととも
に、反応性ガス３４の照射密度を調整することによっ
て、形成される化合物蒸着膜の組成比をコントロールす
ることができる。

【００５０】実施例３．この発明の他の実施例につい
て、この発明の成膜装置の概略を示す断面図を示す図３
を用いて説明する。図３において、３６はガスイオン源
２７を基材１６の被蒸着部に対して平行に移動させる位
置移動機構、３７は蒸着体２８の出射される角度が一定
の状態で蒸着体発生源９を左右に移動させる位置移動機
構である。なお、他の構成は、上記実施例１と同様に構
成されている。

【００５１】位置移動機構３６を用いて、ガスイオン源
２７を基材１６の中心部と外周部との間で往復させるこ
とによって、基材１６に対して、より広範囲にわたる化
合物蒸着膜１７の形成が可能になるとともに、形成され
る化合物蒸着膜１７の組成が均一化される。また蒸着体
発生源９についても同様に、位置移動機構３７を用いて
蒸着体発生源９を左右に移動させることにより、蒸着体
２８の反射体２９上での反射位置が移動し、反射された
蒸着体３１もほぼ平行に移動する。従って、蒸着体発生
源９を左右に往復させることによって、基材１６に対し
て、より広範囲にわたる化合物蒸着膜１７の形成が可能
になるとともに、形成される蒸着膜１７の膜厚が均一化
される。

【００５２】実施例４．この発明の他の実施例につい
て、この発明の成膜装置の概略を示す断面図を示す図４
を用いて説明する。図４において、３８は蒸着体発生源
９の配設角度を調整して、蒸着体２８の出射される角度
を変化させる取付角度調節機構である煽り機構３８であ
る。なお、他の構成は、上記実施例３と同様に構成され
ている。

【００５３】煽り機構３８を用いて蒸着体発生源９を煽
ることにより、蒸着体２８の反射体２９上での反射位置
が移動し、反射された蒸着体３１もほぼ平行に移動す
る。従って、上記実施例３で、蒸着体発生源９に移動機
構３７を備えさせた場合と同様な効果を得ることができ
る。

【００５４】実施例５．この発明の他の実施例につい
て、この発明の成膜装置の概略を示す断面図を示す図５
を用いて説明する。図５において、３９は蒸着体２８の
入射する角度が一定の状態で反射体２９を上下に移動さ
せる位置移動機構３９である。なお、他の構成は、上記
実施例１と同様に構成されている。

【００５５】位置移動機構３９を用いて反射体２９を上
下に移動させることにより、蒸着体２８の反射体２９上
での反射位置が移動し、反射された蒸着体３１もほぼ平
行に移動する。従って、上記実施例３の中で、蒸着体発
生源９に移動機構３７を備えさせた場合と同様な効果を
得ることができる。

【００５６】実施例６．この発明の他の実施例につい
て、この発明の成膜装置の概略を示す断面図を示す図６
を用いて説明する。図６において、４０はガスイオン源
２７の配設を煽る取付角度調整機構である煽り機構、４
１は反射体２９の配設を煽る取付角度調整機構である煽
り機構である。なお、他の構成は、上記実施例１と同様
に構成されている。

【００５７】煽り機構４０を用いて、ガスイオン源２７
から噴射させ基材１６へ到達される反応性ガス３４の噴
射角度を調整することにより、凹凸のある基材１６の側
面に対しても十分に反応性ガス３４の照射を行えるよう
にすることができる。また蒸着体３１についても同様
に、反射体２９に備えられた煽り機構４１を用いて、基
材１６へ到達される蒸着体３１の照射角度を調整するこ
とにより、凹凸のある基材１６の側面に対しても十分に
蒸着体３１を照射して蒸着膜を形成させることができ
る。

【００５８】実施例７．この発明の他の実施例につい
て、この発明の成膜装置の概略を示す断面図を示す図７
を用いて説明する。図７において、４２は反射体２９の
反射表面近傍の蒸着体２８及び３１の一部をイオン化す
る為のイオン化機構、４４は一部がイオン化された蒸着
体３１を基材１６へ向けて加速する為の加速電源であ
る。また、図７において４３はイオン化フィラメントか
ら放出された電子の飛来を示しており、イオン化の動作
は従来例及び実施例１の中で説明したガスイオン源にお
けるイオン化機構と同様である。なお、他の構成は、上
記実施例１と同様に構成されている。

【００５９】蒸着体２８及び蒸着体３１の一部は、イオ
ン化機構４２から放出された電子４３と衝突して一部が
イオン化され、これらイオンは数ｋＶ〜数十ｋＶの電圧
で加速された後、基材１６へ到達される。従って、これ
ら蒸着体３１の運動エネルギーを加速電圧４４によって
制御すること及び、蒸着体３１がイオン化され蒸着体３
１の活性度が高くなるので、蒸着体３１のイオン化の割
合を変化させることにより、基材１６上に形成される蒸
着膜１７の結晶性や付着力などの膜質をコントロールす
ることができる。

【００６０】実施例８．この発明の他の実施例につい
て、この発明の成膜装置の概略を示す断面図を示す図８
を用いて説明する。図８において、４５は反射体２９の
反射表面を加熱する電子ボンバードである。図８におい
て４３はボンバード４５からの電子の飛来を示してい
る。また、反射体２９の材料を蒸着体２８と同一材料に
している。なお、他の構成は、上記実施例１と同様に構
成されている。

【００６１】電子ボンバード４５における加熱用フィラ
メントを通電加熱するとともに、反射体２９との間に直
流電圧を印加して、加熱用フィラメントから引き出され
た電子を反射体２９にボンバードすることにより、これ
を短時間で数百度の高温状態に昇温させて保持すること
ができる。さらに、基材１６へ向かうボンバード電子の
中には、蒸着体２８及び蒸着体３１と衝突するものがあ
り、これらを一部イオン化する。従って、加速電源４４
の制御によりイオン化した蒸着体３１を利用した蒸着膜
形成を行うことができる。

【００６２】また、蒸着体２８と同一材料の反射体２９
を用いることにより、電子ボンバード４５からの電子４
３や蒸着体２８の衝突エネルギーが強く、反射体２９表
面の一部がスパッタされた場合でも、反射体２９から不
純物が発生することなく、形成される蒸着膜１７の純度
低下を防ぐことができる。さらに、蒸着体発生源９にイ
オン源を用いて、蒸着体２８の出射の運動エネルギーを
大きくすることにより、逆に反射体２９の近傍でスパッ
タ粒子を発生させて、これをイオン化し基材１６へ加速
させることによって、これらのスパッタ粒子もまた蒸着
膜１７形成に寄与させることができる。

【００６３】実施例９．この発明の他の実施例につい
て、この発明の成膜装置の概略を示す断面図を示す図９
を用いて説明する。図９において、被蒸着体である基材
１６を真空室１内において、真空室１の側部である側面
壁に被蒸着部が沿うように配設されている。また、反射
体２９の反射表面の形状を、内側に湾曲した凹形状にし
ている。なお、他の構成は、上記実施例１と同様に構成
されている。

【００６４】真空室１の側面壁に被蒸着部が沿うように
基材１６が配設されているので、基材１６の側面部分に
蒸着膜１７を被蒸着部に効率よく蒸着することができ
る。さらに、基材１６を真空室１の側面壁に固定しなけ
ればならない場合にも、真空室１の側面壁に被蒸着部が
沿うように基材１６を配設することにより、蒸着膜１７
を被蒸着部に蒸着することができる。

【００６５】さらに、反射表面が凹形状の反射体２９で
反射された蒸着体３１は、図１で示した様な平板形状の
反射体２９と比較して、発散角が小さく、基材１６の被
蒸着部において蒸着体３１の到達領域を絞ることができ
る。従って、上記実施例２の中で、蒸着体発生源９に移
動機構３５を備えさせた場合と同様な効果を得ることが
できる。

【００６６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、真空室
内に設けられた蒸着体発生源から出射された蒸着体が、
加熱可能に構成された反射体により被蒸着部に向けて反
射させる構成としたので、蒸着体の進行方向が変化する
ことにより、蒸着体発生源及び被蒸着部を有する蒸着体
の各取付方向及び配設位置の位置関係の自由度が高い成
膜装置を得ることができる。さらに、蒸着体を所定の方
向に出射させる構成とすれば、蒸着体の密度が高いの
で、成膜の効率が良い成膜装置を得ることができる。さ
らに、反射体は加熱される構成としたので、反射表面で
反射される蒸着体の割合を高くすることができる。

【００６７】さらに、被蒸着体は反射体に対して下方又
は斜め下方に配設される構成としたので、被蒸着体の配
設位置が蒸着源発生装置の配設位置に左右されることな
く、被蒸着部に成膜することができる成膜装置を得るこ
とができる。

【００６８】さらに、蒸着体発生源及び被蒸着体を真空
室の下部に配設し、反射体が真空室の上部に配設される
構成としたので、蒸着源発生装置が真空室の下部に配設
されたときにも、成膜することができる成膜装置を得る
ことができる。

【００６９】さらに、被蒸着部が真空室の側部に沿うよ
うに被蒸着体が配設される構成としたので、被蒸着体の
配設位置が蒸着源発生装置の配設位置に左右されること
なく、被蒸着部に成膜することができる成膜装置を得る
ことができる。

【００７０】さらに、ガス源により被蒸着部に向けて反
応性のガスが噴射される構成としたので、反応性のガス
の噴射量を制御することにより、化合物蒸着膜の組成を
制御することができる。

【００７１】さらに、イオン化手段により蒸着体がイオ
ン化される構成としたので、蒸着体のイオン化の割合を
制御することにより、蒸着膜の結晶性や付着力などの膜
質を制御することができる。

【００７２】さらに、加速手段によりイオン化された蒸
着体が加速される構成としたので、イオン化された蒸着
体の運動エネルギーを制御することにより、蒸着膜の結
晶性や付着力などの膜質を制御することができる。

【００７３】さらに、位置調節機構及び取付け角度調節
機構のいずれか一方又は両方により、少なくともガス
源、蒸着体発生源、反射体又は被蒸着体のうちいずれか
１つの調節をさせる構成としたので、蒸着体又はガスの
飛来方向、密度及び被蒸着部への到達位置を変化させる
ことにより、蒸着膜の膜質、膜厚分布、蒸着速度、組成
を制御することが可能である。

【００７４】さらに、抵抗、ランプ又は電子ボンバード
により反射体が加熱される構成としたので、反射体を短
時間で昇温できる。さらに、電子ボンバードを使用した
ときには、反射表面近傍の蒸着体が一部イオン化される
ので、蒸着膜の結晶性や付着力などの膜質を制御するこ
とができる。

【００７５】さらに、反射体は反射表面の形状が凹状に
形成された構成としたので、被蒸着部に飛来させる蒸着
体の発散角を小さくでき、反射される蒸着体を有効に利
用できる。さらに、被蒸着部に飛来される蒸着体の密度
が高くなるので、成膜速度を上げることができる。

【００７６】さらに、反射体の少なくとも反射表面部は
蒸着体と同一材料にされた構成とされたので、反射表面
が蒸着体によりスパッタされた場合にも、不純物が蒸着
膜中に混入することがないので高純度な蒸着膜が得られ
るとともに、スパッタされた粒子も成膜に関与させるこ
とができる。

【００７７】また、成膜方法は、真空室内を所定の真空
度にし、蒸着体を出射させるように蒸着体発生源内にあ
る蒸着物質を加熱し、加熱された反射体により被蒸着部
に向けて蒸着体を反射させて、被蒸着部に蒸着体を成膜
する成膜方法としたので、蒸着体発生源から被蒸着部に
直接蒸着できない場合にも、蒸着可能な成膜方法を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１に係る成膜装置及び成膜
方法の概略を示す断面図である。

【図２】 この発明の実施例２に係る成膜装置及び成膜
方法の概略を示す断面図である。

【図３】 この発明の実施例３に係る成膜装置及び成膜
方法の概略を示す断面図である。

【図４】 この発明の実施例４に係る成膜装置及び成膜
方法の概略を示す断面図である。

【図５】 この発明の実施例５に係る成膜装置及び成膜
方法の概略を示す断面図である。

【図６】 この発明の実施例６に係る成膜装置及び成膜
方法の概略を示す断面図である。

【図７】 この発明の実施例７に係る成膜装置及び成膜
方法の概略を示す断面図である。

【図８】 この発明の実施例８に係る成膜装置及び成膜
方法の概略を示す断面図である。

【図９】 この発明の実施例９に係る成膜装置及び成膜
方法の概略を示す断面図である。

【図１０】 従来の成膜装置及び成膜方法の概略を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ 真空室、２ 真空排気系、３ ルツボ、４ ノズ
ル、５ 蒸着物質、６ 加熱用フィラメント、７ 熱シ
ールド板、 ９ 蒸着体発生源、１６ 基材、１７ 蒸
着膜、２０ パイプ、２１ 内部槽、２２ ガス出射ノ
ズル、２３ イオン化フィラメント、２４ 電子ビーム
引き出し電極、２５ 電界シールド板、２６ 加速電
極、２７ ガスイオン源、２８ 蒸着体、２９ 反射
体、３０ 加熱機構、３１ 蒸着体、３２ 取付角度調
節機構、３３ 位置調節機構、３４ 反応性ガス、３５
位置調節機構、３６ 位置調節機構、３７ 位置調節
機構、 ３８ 取付角度調節機構、３９ 位置調節機
構、４０ 取付角度調節機構、４１ 取付角度調節機
構、４２ イオン化機構、４３ 電子の飛来、４４ 加
速電圧、４５ 電子ボンバード

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の真空度に保持された真空室と、こ
   の真空室内に蒸着体を出射させるか、または蒸着体を所
   定の方向に出射させる蒸着体発生源と、この蒸着体発生
   源から出射された蒸着体を被蒸着部に向けて反射させる
   とともに、加熱可能に構成された反射体とを備えたこと
   を特徴とする成膜装置。
2. 【請求項２】 被蒸着部を有する被蒸着体は、反射体に
   対して下方又は斜め下方に配設されたことを特徴とする
   請求項１記載の成膜装置。
3. 【請求項３】 蒸着体発生源及び被蒸着体は真空室の下
   部に配設され、反射体は上記真空室の上部に配設された
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一
   項記載の成膜装置。
4. 【請求項４】 被蒸着部は、真空室の側部に沿うように
   配設された被蒸着体の少なくとも一部であることを特徴
   とする請求項１記載の成膜装置。
5. 【請求項５】 被蒸着部に向けて反応性ガスを噴射させ
   るガス源を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４
   のいずれか一項記載の成膜装置。
6. 【請求項６】 蒸着体をイオン化させるイオン化手段を
   備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか
   一項記載の成膜装置。
7. 【請求項７】 イオン化手段によりイオン化された蒸着
   体を加速する加速手段を備えたことを特徴とする請求項
   ６記載の成膜装置。
8. 【請求項８】 少なくともガス源、蒸着体発生源、反射
   体又は被蒸着体のうちいずれか１つが、位置調節機構及
   び取付角度調節機構のいずれか一方又は両方を備えたこ
   とを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項記載
   の成膜装置。
9. 【請求項９】 反射体は、抵抗、ランプ又は電子ボンバ
   ードにより加熱されることを特徴とする請求項１〜請求
   項８のいずれか一項記載の成膜装置。
10. 【請求項１０】 反射体は、反射表面の形状が凹状に形
    成されていることを特徴とする請求項１〜請求項９のい
    ずれか一項記載の成膜装置。
11. 【請求項１１】 反射体の少なくとも反射表面部は蒸着
    体と同一材料にされていることを特徴とする請求項１〜
    請求項１０のいずれか一項記載の成膜装置。
12. 【請求項１２】 真空室内を所定の真空度にし、蒸着体
    発生源内にある蒸着物質を加熱することによって蒸着体
    を出射させ、上記蒸着体を加熱された反射体により被蒸
    着部に向けて反射させて、上記被蒸着部に上記蒸着体を
    成膜することを特徴とする成膜方法。