JPH09256148A - イオンプレーティング装置 - Google Patents
イオンプレーティング装置Info
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- JPH09256148A JPH09256148A JP8062527A JP6252796A JPH09256148A JP H09256148 A JPH09256148 A JP H09256148A JP 8062527 A JP8062527 A JP 8062527A JP 6252796 A JP6252796 A JP 6252796A JP H09256148 A JPH09256148 A JP H09256148A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 再現性良くプラズマを発生でき、高品質な成
膜を安定的に行うことができるイオンプレーティング装
置を実現する。 【構成】 蒸発材料のイオン化を行う際、スイッチ３０
とスイッチ３２は切り換えられ、チャージアップ防止電
極２３とシャッター３１はフローティング電位とされ
る。この結果、生成されたプラズマはフローティング電
位の電極２６、電極２３、シャッター３１によって囲ま
れることになる。この各フローティング電位の電極等
は、プラズマのセルフバイアス電位により、アースに対
して負電位となる。この結果、プラズマ電子銃９から射
出する電子は、真空チャンバー１内で閉じ込められるこ
とになり、電子密度が増加することになる。従って、チ
ャンバー１内では均一性の良い高密度プラズマが生成さ
れる。
膜を安定的に行うことができるイオンプレーティング装
置を実現する。 【構成】 蒸発材料のイオン化を行う際、スイッチ３０
とスイッチ３２は切り換えられ、チャージアップ防止電
極２３とシャッター３１はフローティング電位とされ
る。この結果、生成されたプラズマはフローティング電
位の電極２６、電極２３、シャッター３１によって囲ま
れることになる。この各フローティング電位の電極等
は、プラズマのセルフバイアス電位により、アースに対
して負電位となる。この結果、プラズマ電子銃９から射
出する電子は、真空チャンバー１内で閉じ込められるこ
とになり、電子密度が増加することになる。従って、チ
ャンバー１内では均一性の良い高密度プラズマが生成さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸発した材料粒子
に電子を照射してイオン化し、イオン化粒子を基板に付
着させるようにしたイオンプレーティング装置に関す
る。
に電子を照射してイオン化し、イオン化粒子を基板に付
着させるようにしたイオンプレーティング装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図１は、従来のイオンプレーティング装
置を示しており、１は真空チャンバーである。真空チャ
ンバー１の下部には、ルツボ２が配置され、その中に被
蒸発材料３が入れられている。４はフィラメント、５は
高圧電源であり、このフィラメント４から発生した電子
ビームＥは、図示していない磁石により２７０°偏向さ
れ、ルツボ２中の被蒸発材料３に照射される。チャンバ
ー１の上部には、イオン化された蒸発材料が付着させら
れる基板６ａが取り付けられている基板ホルダー６ｂが
配置される。チャンバー１の側部には、ニードルバルブ
７を有した反応ガス供給管８が備えられている。
置を示しており、１は真空チャンバーである。真空チャ
ンバー１の下部には、ルツボ２が配置され、その中に被
蒸発材料３が入れられている。４はフィラメント、５は
高圧電源であり、このフィラメント４から発生した電子
ビームＥは、図示していない磁石により２７０°偏向さ
れ、ルツボ２中の被蒸発材料３に照射される。チャンバ
ー１の上部には、イオン化された蒸発材料が付着させら
れる基板６ａが取り付けられている基板ホルダー６ｂが
配置される。チャンバー１の側部には、ニードルバルブ
７を有した反応ガス供給管８が備えられている。
【０００３】更に、チャンバー１には、プラズマ電子銃
９が設けられている。このプラズマ電子銃９には、タン
グステン材の熱陰極１０、放電電極１１、放電電極１
２、環状直流コイル１３、ニードルバルブ１４を有した
アルゴンガス供給管１５、熱陰極電源１６、放電安定化
抵抗１７、放電電源１８、放電電極負荷抵抗１９より構
成されている。なお、基板ホルダー６ｂと接地電位の蒸
発源（ルツボ２）との間には、直流あるいは高周波電源
２０が設けられ、イオン化蒸発粒子を効率良く基板６ａ
方向に導くようにしている。また、２１はチャンバー１
内を排気するための排気ポンプに接続された排気管であ
る。
９が設けられている。このプラズマ電子銃９には、タン
グステン材の熱陰極１０、放電電極１１、放電電極１
２、環状直流コイル１３、ニードルバルブ１４を有した
アルゴンガス供給管１５、熱陰極電源１６、放電安定化
抵抗１７、放電電源１８、放電電極負荷抵抗１９より構
成されている。なお、基板ホルダー６ｂと接地電位の蒸
発源（ルツボ２）との間には、直流あるいは高周波電源
２０が設けられ、イオン化蒸発粒子を効率良く基板６ａ
方向に導くようにしている。また、２１はチャンバー１
内を排気するための排気ポンプに接続された排気管であ
る。
【０００４】上記した構成において、まず、チャンバー
１内部とプラズマ電子銃９の内部を１０-5Torr以下にま
で排気する。その後、プラズマ電子銃９のアルゴンガス
供給管１５に設けられているニードルバルブ１４を徐々
に開け、アルゴンガスを電子銃９内に導入する。そし
て、熱陰極電源１６をオンにし、熱陰極電流を熱陰極定
格温度にまで徐々に増加させ、熱陰極１６から電子を放
出させる。次に、放電電源１８をオンとし、放電電圧を
放電電極１１と放電電極１２との間に印加すると、両電
極間にアルゴン放電が発生し、放電電流が流れる。
１内部とプラズマ電子銃９の内部を１０-5Torr以下にま
で排気する。その後、プラズマ電子銃９のアルゴンガス
供給管１５に設けられているニードルバルブ１４を徐々
に開け、アルゴンガスを電子銃９内に導入する。そし
て、熱陰極電源１６をオンにし、熱陰極電流を熱陰極定
格温度にまで徐々に増加させ、熱陰極１６から電子を放
出させる。次に、放電電源１８をオンとし、放電電圧を
放電電極１１と放電電極１２との間に印加すると、両電
極間にアルゴン放電が発生し、放電電流が流れる。
【０００５】この放電による電子がアルゴンガス分子と
衝突し、アルゴンガス分子を電離し、この電離が進行す
ることにより電子励起のプラズマＰが発生する。なお、
この時のアルゴンガスの流量と放電電圧とは、パッシェ
ンの法則に従った放電が開始される値に調整される。ま
た、プラズマ電子銃９内で発生したプラズマＰは、環状
の直流コイル１３による磁場により発散が防止され、中
心方向に集束される。
衝突し、アルゴンガス分子を電離し、この電離が進行す
ることにより電子励起のプラズマＰが発生する。なお、
この時のアルゴンガスの流量と放電電圧とは、パッシェ
ンの法則に従った放電が開始される値に調整される。ま
た、プラズマ電子銃９内で発生したプラズマＰは、環状
の直流コイル１３による磁場により発散が防止され、中
心方向に集束される。
【０００６】このプラズマＰ中で生成した電子は、直進
し、真空チャンバー１の内部に向け加速される。なお、
図示していないが、放電電極１２とチャンバー１との間
には加速電極が設けられ、プラズマＰ中の電子を効率良
く引き出すようにしている。真空チャンバー１内では、
フィラメント４を加熱させて電子を放出させ、ルツボ２
中の被蒸発材料３に電子が照射されている。材料３は電
子の照射によって加熱され、蒸発させられる。
し、真空チャンバー１の内部に向け加速される。なお、
図示していないが、放電電極１２とチャンバー１との間
には加速電極が設けられ、プラズマＰ中の電子を効率良
く引き出すようにしている。真空チャンバー１内では、
フィラメント４を加熱させて電子を放出させ、ルツボ２
中の被蒸発材料３に電子が照射されている。材料３は電
子の照射によって加熱され、蒸発させられる。
【０００７】この蒸発した材料は、真空チャンバー１内
でプラズマ電子銃９からの電子と衝突し、イオン化，活
性化されプラズマが生成される。このプラズマ中のイオ
ン化された材料は、基板６ａに引き寄せられて該基板６
ａに付着しイオンプレーティングが行われる。なお、ル
ツボ２内の材料３の蒸発と同時に、供給管８より反応ガ
スを供給すれば、蒸発材料と反応ガスとの反応に基づく
物質を基板に付着させることができる。例えば、蒸発物
質がシリコンで、反応ガスが酸素ガスの場合、基板に
は、二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）がイオンプレーティン
グされる。
でプラズマ電子銃９からの電子と衝突し、イオン化，活
性化されプラズマが生成される。このプラズマ中のイオ
ン化された材料は、基板６ａに引き寄せられて該基板６
ａに付着しイオンプレーティングが行われる。なお、ル
ツボ２内の材料３の蒸発と同時に、供給管８より反応ガ
スを供給すれば、蒸発材料と反応ガスとの反応に基づく
物質を基板に付着させることができる。例えば、蒸発物
質がシリコンで、反応ガスが酸素ガスの場合、基板に
は、二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）がイオンプレーティン
グされる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記したイオンプレー
ティング装置で、プラズマ電子銃９からの電子ビームの
一部は、アース電位のチャンバー１の壁に衝突して吸収
され、高密度のプラズマを形成することができない。ま
た、チャンバー壁の内側は、初期の状態ではクリーンな
状態となっているが、イオンプレーティングを進めるう
ちに蒸発物質が壁の内側に付着し、絶縁膜で覆われる。
この壁に絶縁膜が生じると、チャンバー壁の内側が帯電
し、その結果、内部で形成されるプラズマの状態が不安
定となる。
ティング装置で、プラズマ電子銃９からの電子ビームの
一部は、アース電位のチャンバー１の壁に衝突して吸収
され、高密度のプラズマを形成することができない。ま
た、チャンバー壁の内側は、初期の状態ではクリーンな
状態となっているが、イオンプレーティングを進めるう
ちに蒸発物質が壁の内側に付着し、絶縁膜で覆われる。
この壁に絶縁膜が生じると、チャンバー壁の内側が帯電
し、その結果、内部で形成されるプラズマの状態が不安
定となる。
【０００９】更に、上記したイオンプレーティング装置
では、プラズマ電子銃９からの電子ビームの軌道に再現
性がなく、チャンバー１内で形成されるプラズマの分布
が不均一になる可能性がある。そして、蒸発物と反応性
ガスとの反応性が低い成膜種があり、そのような成膜種
の場合、効率良く基板にイオンプレーティングを行うこ
とができない。
では、プラズマ電子銃９からの電子ビームの軌道に再現
性がなく、チャンバー１内で形成されるプラズマの分布
が不均一になる可能性がある。そして、蒸発物と反応性
ガスとの反応性が低い成膜種があり、そのような成膜種
の場合、効率良く基板にイオンプレーティングを行うこ
とができない。
【００１０】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、再現性良くプラズマを発生でき、
精密な成膜を安定的に行うことができるイオンプレーテ
ィング装置を実現するにある。
もので、その目的は、再現性良くプラズマを発生でき、
精密な成膜を安定的に行うことができるイオンプレーテ
ィング装置を実現するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に基づく
イオンプレーティング装置は、チャンバーと、チャンバ
ー内に設けられた被蒸着材料の蒸発源と、チャンバーの
側部に設けられ、蒸発源から蒸発した材料をイオン化す
るための電子ビームを発生するプラズマ電子銃と、蒸発
源の上部に設けられた開閉可能のシャッタ板と、チャン
バー内に設けられチャンバー内で生成されるプラズマを
囲むように配置されたフローティング電極と、シャッタ
板の電位をアース電位とフローティング電位との間で切
り換える手段とを備えたことを特徴としている。
イオンプレーティング装置は、チャンバーと、チャンバ
ー内に設けられた被蒸着材料の蒸発源と、チャンバーの
側部に設けられ、蒸発源から蒸発した材料をイオン化す
るための電子ビームを発生するプラズマ電子銃と、蒸発
源の上部に設けられた開閉可能のシャッタ板と、チャン
バー内に設けられチャンバー内で生成されるプラズマを
囲むように配置されたフローティング電極と、シャッタ
板の電位をアース電位とフローティング電位との間で切
り換える手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】請求項１の発明に基づくイオンプレーティ
ング装置は、チャンバー内で生成されるプラズマを囲む
ようにフローティング電極を配置し、蒸発源の上部に設
けられた開閉可能のシャッタ板の電位をアース電位とフ
ローティング電位との間で切り換える。
ング装置は、チャンバー内で生成されるプラズマを囲む
ようにフローティング電極を配置し、蒸発源の上部に設
けられた開閉可能のシャッタ板の電位をアース電位とフ
ローティング電位との間で切り換える。
【００１３】請求項２の発明に基づくイオンプレーティ
ング装置は、蒸発源に接近して電極が設けられ、この電
極の電位をアース電位とフローティング電位との間で切
り換えるように構成したことを特徴としている。
ング装置は、蒸発源に接近して電極が設けられ、この電
極の電位をアース電位とフローティング電位との間で切
り換えるように構成したことを特徴としている。
【００１４】請求項２の発明に基づくイオンプレーティ
ング装置は、蒸発源に接近して設けられた電極の電位を
アース電位とフローティング電位との間で切り換える。
請求項３の発明に基づくイオンプレーティング装置は、
フローティング電極は、フローティング電位からアース
電位に切り換えられることを特徴としている。
ング装置は、蒸発源に接近して設けられた電極の電位を
アース電位とフローティング電位との間で切り換える。
請求項３の発明に基づくイオンプレーティング装置は、
フローティング電極は、フローティング電位からアース
電位に切り換えられることを特徴としている。
【００１５】請求項３の発明に基づくイオンプレーティ
ング装置は、フローティング電極の電位をフローティン
グ電位からアース電位に切り換える。
ング装置は、フローティング電極の電位をフローティン
グ電位からアース電位に切り換える。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図２は、本発明に基づくイ
オンプレーティング装置を示しており、図１の従来装置
と同一部分は同一番号が付されている。この実施例にお
いて、ルツボ２は回転台２２上に載せられており、図示
していないが、チャンバー１外部に設けられたモータに
よって回転させられるように構成されている。ルツボ２
上には蒸発材料（例えばＳｉＯ 2 ）３が載せられてお
り、この材料３にはフィラメント４からの電子ビームＥ
が照射される。また、ルツボ２に接近してチャージアッ
プ防止電極２３が配置されている。
施の形態を詳細に説明する。図２は、本発明に基づくイ
オンプレーティング装置を示しており、図１の従来装置
と同一部分は同一番号が付されている。この実施例にお
いて、ルツボ２は回転台２２上に載せられており、図示
していないが、チャンバー１外部に設けられたモータに
よって回転させられるように構成されている。ルツボ２
上には蒸発材料（例えばＳｉＯ 2 ）３が載せられてお
り、この材料３にはフィラメント４からの電子ビームＥ
が照射される。また、ルツボ２に接近してチャージアッ
プ防止電極２３が配置されている。
【００１７】図３はチャンバー１内の各構成要素の配置
を概略的に示す図であり、チャンバー１内には、ルツボ
２，材料３，フィラメントを有した電子銃２４の組み合
わせより成る蒸発源２５が２組備えられており、チャー
ジアップ防止電極２３は２つの蒸発源２５の間に配置さ
れている。なお、チャージアップ防止電極２３は銅で形
成されており、図示してないが水冷される構造となって
いる。
を概略的に示す図であり、チャンバー１内には、ルツボ
２，材料３，フィラメントを有した電子銃２４の組み合
わせより成る蒸発源２５が２組備えられており、チャー
ジアップ防止電極２３は２つの蒸発源２５の間に配置さ
れている。なお、チャージアップ防止電極２３は銅で形
成されており、図示してないが水冷される構造となって
いる。
【００１８】図２，図３において、チャンバー１内のプ
ラズマ発生領域を囲むように、円筒状のフローティング
電極２６が配置されている。フローティング電極２６
は、発生したプラズマを一定の領域内に閉じ込める効果
を有し、チャンバー１の壁部に碍子２７を介して取り付
けられている。また、この円筒状のフローティング電極
２６には、ルツボ２上の材料からの蒸気が通過でき、プ
ラズマ電子銃９からの電子ビームがチャンバー１の中心
部に向かえるように、更には、チャンバー１内の排気を
効率良く行うなどのために、数箇所に開口が設けられて
いる。
ラズマ発生領域を囲むように、円筒状のフローティング
電極２６が配置されている。フローティング電極２６
は、発生したプラズマを一定の領域内に閉じ込める効果
を有し、チャンバー１の壁部に碍子２７を介して取り付
けられている。また、この円筒状のフローティング電極
２６には、ルツボ２上の材料からの蒸気が通過でき、プ
ラズマ電子銃９からの電子ビームがチャンバー１の中心
部に向かえるように、更には、チャンバー１内の排気を
効率良く行うなどのために、数箇所に開口が設けられて
いる。
【００１９】上記フローティング電極２６は、電位調整
器２８を介して接地されている。また、チャージアップ
防止電極２３は、電位調整器２９を介してスイッチ３０
に接続されている。スイッチ３０は電極２３の電位をア
ース電位とフローティング電位とに切り換える。
器２８を介して接地されている。また、チャージアップ
防止電極２３は、電位調整器２９を介してスイッチ３０
に接続されている。スイッチ３０は電極２３の電位をア
ース電位とフローティング電位とに切り換える。
【００２０】前記ルツボ２の上部には、水冷されるシャ
ツター３１が配置されている。このシャッター３１は詳
細に図示していないが、図２の水平状態から垂直状態に
回転できるように構成されており、イオンプレーティン
グ動作の初期状態において、材料３からの蒸気が安定に
発生していない場合には、図に示すように蒸発材料が基
板６に向かわないように遮蔽しており、材料３の蒸発が
安定となった際には、回転してルツボ２の上部から取り
除かれる。なお、シャッター３１はスイッチ３２に接続
されており、スイッチ３２により、シャッター３１の電
位はフローティング状態とアース電位とに切り換えられ
る。このような構成の動作を次に説明する。
ツター３１が配置されている。このシャッター３１は詳
細に図示していないが、図２の水平状態から垂直状態に
回転できるように構成されており、イオンプレーティン
グ動作の初期状態において、材料３からの蒸気が安定に
発生していない場合には、図に示すように蒸発材料が基
板６に向かわないように遮蔽しており、材料３の蒸発が
安定となった際には、回転してルツボ２の上部から取り
除かれる。なお、シャッター３１はスイッチ３２に接続
されており、スイッチ３２により、シャッター３１の電
位はフローティング状態とアース電位とに切り換えられ
る。このような構成の動作を次に説明する。
【００２１】まず、基板６ａへのイオンプレーティング
の動作は、図１の従来装置と同様に行われる。初期状態
では、シャッター３１は閉じられており、また、シャッ
ター３１の電位はスイッチ３２によってアース電位とさ
れている。更に、チャージアップ防止電極２３は、スイ
ッチ３０によってアース電位とされている。
の動作は、図１の従来装置と同様に行われる。初期状態
では、シャッター３１は閉じられており、また、シャッ
ター３１の電位はスイッチ３２によってアース電位とさ
れている。更に、チャージアップ防止電極２３は、スイ
ッチ３０によってアース電位とされている。
【００２２】この状態で、材料３を電子銃２４（フィラ
メント４）からの電子で溶かすことになるが、この際、
シャッター３１はアース電位となっているので、電子銃
２４（フィラメント４）からの電子の軌道は安定とな
り、効率良く材料の加熱蒸発を行うことができる。
メント４）からの電子で溶かすことになるが、この際、
シャッター３１はアース電位となっているので、電子銃
２４（フィラメント４）からの電子の軌道は安定とな
り、効率良く材料の加熱蒸発を行うことができる。
【００２３】一方、チャンバー１内で形成されたプラズ
マ中の電子がルツボ２の方向に向かうが、チャージアッ
プ防止電極２３は、シャッター３１が閉じられていると
きは常にスイッチ３０によりアース電位とされている。
この結果、プラズマ電子銃９からの電子の一部はチャー
ジアップ防止電極２３に流れ込む。従って、プラズマ電
子銃９からの電子は、電極２３に衝突して放電し、ルツ
ボ２の表面がプラズマ中の電子によってチャージアップ
することは防止される。
マ中の電子がルツボ２の方向に向かうが、チャージアッ
プ防止電極２３は、シャッター３１が閉じられていると
きは常にスイッチ３０によりアース電位とされている。
この結果、プラズマ電子銃９からの電子の一部はチャー
ジアップ防止電極２３に流れ込む。従って、プラズマ電
子銃９からの電子は、電極２３に衝突して放電し、ルツ
ボ２の表面がプラズマ中の電子によってチャージアップ
することは防止される。
【００２４】また、フィラメント４から発生した電子ビ
ームが材料３に衝突し、材料３から反射電子や２次電子
が発生するが、これら反射電子や２次電子はルツボ２に
接近して設けられたアース電位の電極２３に向かうこと
になり、ルツボ２の表面がチャージアップすることはな
い。
ームが材料３に衝突し、材料３から反射電子や２次電子
が発生するが、これら反射電子や２次電子はルツボ２に
接近して設けられたアース電位の電極２３に向かうこと
になり、ルツボ２の表面がチャージアップすることはな
い。
【００２５】この結果、ルツボ２と他の箇所との間で放
電が生じ、ルツボ２が蒸発する現象は防止される。従っ
て、ルツボ材料が蒸発して成膜材料の蒸気の中に混入す
ることはなくなり、純粋な成膜が可能となる。また、ル
ツボ２と他の箇所との間の放電により、プラズマが乱さ
れて成膜の安定性に悪影響を及ぼすことも防止される。
電が生じ、ルツボ２が蒸発する現象は防止される。従っ
て、ルツボ材料が蒸発して成膜材料の蒸気の中に混入す
ることはなくなり、純粋な成膜が可能となる。また、ル
ツボ２と他の箇所との間の放電により、プラズマが乱さ
れて成膜の安定性に悪影響を及ぼすことも防止される。
【００２６】次に、材料３の加熱が進み、安定して蒸気
が発生する状態となった場合、シャッター３１は開けら
れ（垂直の状態とされる）、蒸発した材料は真空チャン
バー１内で上方向に向かう。この蒸発材料は真空チャン
バー１内でプラズマ電子銃９からの電子と衝突し、イオ
ン化、活性化され、プラズマが生成される。
が発生する状態となった場合、シャッター３１は開けら
れ（垂直の状態とされる）、蒸発した材料は真空チャン
バー１内で上方向に向かう。この蒸発材料は真空チャン
バー１内でプラズマ電子銃９からの電子と衝突し、イオ
ン化、活性化され、プラズマが生成される。
【００２７】このプラズマ中のイオン化された材料は、
基板６ａに引き寄せられて該基板６ａに付着しイオンプ
レーティングが行われる。なお、ルツボ２内の材料３の
蒸発と同時に、供給管８より反応ガスを供給すれば、蒸
発材料と反応ガスとの反応に基づく物質を基板に付着さ
せることができる。
基板６ａに引き寄せられて該基板６ａに付着しイオンプ
レーティングが行われる。なお、ルツボ２内の材料３の
蒸発と同時に、供給管８より反応ガスを供給すれば、蒸
発材料と反応ガスとの反応に基づく物質を基板に付着さ
せることができる。
【００２８】上記した蒸発材料のイオン化を行う際、ス
イッチ３０とスイッチ３２は切り換えられ、チャージア
ップ防止電極２３とシャッター３１はフローティング電
位とされる。この結果、生成されたプラズマはフローテ
ィング電位の電極２６、電極２３、シャッター３１によ
って囲まれることになる。
イッチ３０とスイッチ３２は切り換えられ、チャージア
ップ防止電極２３とシャッター３１はフローティング電
位とされる。この結果、生成されたプラズマはフローテ
ィング電位の電極２６、電極２３、シャッター３１によ
って囲まれることになる。
【００２９】この各フローティング電位の電極等は、プ
ラズマのセルフバイアス電位により、アースに対して負
電位（数１０〜１００Ｖ）となる。この結果、プラズマ
電子銃９から射出する電子は、真空チャンバー１内で閉
じ込められることになり、電子密度が増加することにな
る。
ラズマのセルフバイアス電位により、アースに対して負
電位（数１０〜１００Ｖ）となる。この結果、プラズマ
電子銃９から射出する電子は、真空チャンバー１内で閉
じ込められることになり、電子密度が増加することにな
る。
【００３０】従って、チャンバー１内では均一性の良い
高密度プラズマが生成される。一方、蒸着用の蒸発源２
５はアース電位であることから、電子は蒸発源に集中
し、蒸発物の励起イオン化が促進される。従って、蒸発
材料ならびに反応性ガスを高密度にプラズマ化でき、反
応性が向上して良質の膜を基板６ａに成膜できることに
なる。
高密度プラズマが生成される。一方、蒸着用の蒸発源２
５はアース電位であることから、電子は蒸発源に集中
し、蒸発物の励起イオン化が促進される。従って、蒸発
材料ならびに反応性ガスを高密度にプラズマ化でき、反
応性が向上して良質の膜を基板６ａに成膜できることに
なる。
【００３１】ここで、フローティング電極２６は電位調
整器２８によりフローティング電位をプラズマのセルフ
バイアス電位からアース電位まで可変できるようになっ
ている。これは、成膜条件により基板ホルダー６ｂや基
板６ａとフローティング電極２６との間の電位差を持た
せて、基板６ａに取り込むイオン量を制御する場合や、
電気的に弱い基板を使用する際に、フローティング電極
２６をアース電位として、基板６ａに向かうイオンのエ
ネルギーを減少させ、基板の電気的損傷を防ぐことに効
果がある。
整器２８によりフローティング電位をプラズマのセルフ
バイアス電位からアース電位まで可変できるようになっ
ている。これは、成膜条件により基板ホルダー６ｂや基
板６ａとフローティング電極２６との間の電位差を持た
せて、基板６ａに取り込むイオン量を制御する場合や、
電気的に弱い基板を使用する際に、フローティング電極
２６をアース電位として、基板６ａに向かうイオンのエ
ネルギーを減少させ、基板の電気的損傷を防ぐことに効
果がある。
【００３２】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこの実施例に限定されない。例えば、図２のプラズマ
電子銃は、図１に示した構造以外のプラズマ電子銃を用
いることができる。
はこの実施例に限定されない。例えば、図２のプラズマ
電子銃は、図１に示した構造以外のプラズマ電子銃を用
いることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
基づくイオンプレーティング装置は、チャンバー内で生
成されるプラズマを囲むようにフローティング電極を配
置し、蒸発源の上部に設けられた開閉可能のシャッタ板
の電位をアース電位とフローティング電位との間で切り
換えるように構成したので、プラズマ電子銃からの電子
はチャンバー内に効率良く閉じ込められ、電子密度が増
加して均一性の良い高密度プラズマが生成される。その
結果、再現性良くプラズマを発生でき、高品質な成膜を
安定的に行うことができる。
基づくイオンプレーティング装置は、チャンバー内で生
成されるプラズマを囲むようにフローティング電極を配
置し、蒸発源の上部に設けられた開閉可能のシャッタ板
の電位をアース電位とフローティング電位との間で切り
換えるように構成したので、プラズマ電子銃からの電子
はチャンバー内に効率良く閉じ込められ、電子密度が増
加して均一性の良い高密度プラズマが生成される。その
結果、再現性良くプラズマを発生でき、高品質な成膜を
安定的に行うことができる。
【００３４】請求項２の発明に基づくイオンプレーティ
ング装置は、蒸発源に接近して設けられた電極の電位を
アース電位とフローティング電位との間で切り換えるよ
うに構成したので、初期状態においてプラズマ電子銃か
らの電子はこの電極に流れ込み、ルツボのチャージアッ
プを防止することに効果がある。また、イオンプレーテ
ィングを行う定常状態では、電極はフローティング電位
とされるので、プラズマをチャンバー内に効率良く閉じ
込めることができる。
ング装置は、蒸発源に接近して設けられた電極の電位を
アース電位とフローティング電位との間で切り換えるよ
うに構成したので、初期状態においてプラズマ電子銃か
らの電子はこの電極に流れ込み、ルツボのチャージアッ
プを防止することに効果がある。また、イオンプレーテ
ィングを行う定常状態では、電極はフローティング電位
とされるので、プラズマをチャンバー内に効率良く閉じ
込めることができる。
【００３５】請求項３の発明に基づくイオンプレーティ
ング装置は、フローティング電極の電位をフローティン
グ電位からアース電位に切り換えるように構成したの
で、成膜条件に応じて基板に向かうイオン量を制御する
ことが可能となる。
ング装置は、フローティング電極の電位をフローティン
グ電位からアース電位に切り換えるように構成したの
で、成膜条件に応じて基板に向かうイオン量を制御する
ことが可能となる。
【図１】従来のイオンプレーティング装置を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明に基づくイオンプレーティング装置の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図３】図２の実施例に用いられたルツボ、アース電極
部分の平面図である。
部分の平面図である。
１ 真空チャンバー ２ ルツボ ３ 被蒸発材料 ４ フィラメント ６ａ 基板 ８ 反応ガス供給管 ９ プラズマ電子銃 ２２ 回転台 ２３ チャージアップ防止電極 ２６ フローティング電極 ２７ 碍子 ２８，２９ 電位調整器 ３０，３２ スイッチ ３１ シャッター
Claims (3)
- 【請求項１】 チャンバーと、チャンバー内に設けられ
た被蒸着材料の蒸発源と、チャンバーの側部に設けら
れ、蒸発源から蒸発した材料をイオン化するための電子
ビームを発生するプラズマ電子銃と、蒸発源の上部に設
けられた開閉可能のシャッタ板と、チャンバー内に設け
られチャンバー内で生成されるプラズマを囲むように配
置されたフローティング電極と、シャッタ板の電位をア
ース電位とフローティング電位との間で切り換える手段
とを備えたイオンプレーティング装置。 - 【請求項２】 蒸発源に接近して電極が設けられ、この
電極の電位をアース電位とフローティング電位との間で
切り換えるように構成した請求項１記載のイオンプレー
ティング装置。 - 【請求項３】 フローティング電極は、フローティング
電位からアース電位に切り換えられるように構成した請
求項１記載のイオンプレーティング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06252796A JP3406769B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | イオンプレーティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06252796A JP3406769B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | イオンプレーティング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256148A true JPH09256148A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3406769B2 JP3406769B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=13202760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06252796A Expired - Fee Related JP3406769B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | イオンプレーティング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3406769B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011089158A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Jeol Ltd | 膜形成装置 |
| JP2012132055A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Canon Anelva Corp | 真空回転駆動装置及び真空処理装置 |
| JP2013147684A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-01 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 成膜装置 |
| WO2014013789A1 (ja) | 2012-07-18 | 2014-01-23 | ラボテック株式会社 | 堆積装置および堆積方法 |
| JP2019121422A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 神港精機株式会社 | 表面処理装置 |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP06252796A patent/JP3406769B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011089158A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Jeol Ltd | 膜形成装置 |
| JP2012132055A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Canon Anelva Corp | 真空回転駆動装置及び真空処理装置 |
| JP2013147684A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-01 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 成膜装置 |
| WO2014013789A1 (ja) | 2012-07-18 | 2014-01-23 | ラボテック株式会社 | 堆積装置および堆積方法 |
| US9453278B2 (en) | 2012-07-18 | 2016-09-27 | Labotec Limited | Deposition device and deposition method |
| JP2019121422A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 神港精機株式会社 | 表面処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3406769B2 (ja) | 2003-05-12 |
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