JPS60204876A - クラスタビ−ム蒸着装置 - Google Patents
クラスタビ−ム蒸着装置Info
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- JPS60204876A JPS60204876A JP5823084A JP5823084A JPS60204876A JP S60204876 A JPS60204876 A JP S60204876A JP 5823084 A JP5823084 A JP 5823084A JP 5823084 A JP5823084 A JP 5823084A JP S60204876 A JPS60204876 A JP S60204876A
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- Japan
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- clusters
- substrate
- deposited
- ionized
- crucible
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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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は基板等をクラスタビームを用いて真空蒸着する
クラスタビーム蒸着装置に係り、特に、良質の蒸着膜を
形成するに好適なりラスタビーム蒸着装置に関する。
クラスタビーム蒸着装置に係り、特に、良質の蒸着膜を
形成するに好適なりラスタビーム蒸着装置に関する。
第１図に示す如く、従来のクラスタビーム蒸着装置は、
真空容器２内に被蒸着物である基板５と蒸着物質ｓ全収
納する坩堝４を配設し、両者間に高電圧２１ヲ印加し、
坩堝４がら発生したクラスタ９を加速し、このクラスタ
９をイオン化手段であるイオン化電子引き出しグリッド
１０等からの電子シャワーによりイオン化し、これを基
板５に付着せしめて蒸着を行うものが採用されている。
真空容器２内に被蒸着物である基板５と蒸着物質ｓ全収
納する坩堝４を配設し、両者間に高電圧２１ヲ印加し、
坩堝４がら発生したクラスタ９を加速し、このクラスタ
９をイオン化手段であるイオン化電子引き出しグリッド
１０等からの電子シャワーによりイオン化し、これを基
板５に付着せしめて蒸着を行うものが採用されている。
この場合、坩堝４まわりに生じた不純物ガスが基板５に
も作用し、これを汚染し品質を劣化させる欠点があった
。
も作用し、これを汚染し品質を劣化させる欠点があった
。
真空容器２には排気パイプ１が接続され、排気パイプ１
は図示しない真空ポンプに連結し、真空容器２内を減圧
する。真空容器２内ｆこは、上記の如く、坩堝４と基板
５とが配設される。
は図示しない真空ポンプに連結し、真空容器２内を減圧
する。真空容器２内ｆこは、上記の如く、坩堝４と基板
５とが配設される。
坩堝４内には蒸着物質６が収納され、坩堝４の外側には
加熱手段である電子ビーム照射部７が設けられている。
加熱手段である電子ビーム照射部７が設けられている。
又、基板５には加熱手段である基板ホルダ６が接触して
いる。基板５と坩堝４間には高電圧２１が印加されてい
る。又、基板５と坩堝４間には電子引き出しグリッド１
ｏとイオン化用電子放出フィラメント１１等とから形成
される上記イオン化手段と、加速電極１５とが介設され
る。
いる。基板５と坩堝４間には高電圧２１が印加されてい
る。又、基板５と坩堝４間には電子引き出しグリッド１
ｏとイオン化用電子放出フィラメント１１等とから形成
される上記イオン化手段と、加速電極１５とが介設され
る。
電子ビーム照射部７により加熱された蒸着物質５は、溶
融蒸発し、坩堝４に形成されるノズル８から噴出する。
融蒸発し、坩堝４に形成されるノズル８から噴出する。
坩堝４内は蒸気圧により高圧に昇圧されるが、真空容器
２内は上記の如く減圧されているため、蒸着物質５は上
記の如く噴出すると共に断熱膨張し、過冷却状態となり
数十ないし数十個の原子のゆるい結合からなる塊状原子
集団すなわちクラスタ９を形成する。
２内は上記の如く減圧されているため、蒸着物質５は上
記の如く噴出すると共に断熱膨張し、過冷却状態となり
数十ないし数十個の原子のゆるい結合からなる塊状原子
集団すなわちクラスタ９を形成する。
このクラスタ９は高電圧２１と加速電極１６により、基
板５側に向って飛んで行く。途中のイオン化領域部１２
で、クラスタ９には上記イオン化手段からの電子シャワ
ーが当接し、クラスタ９の一部はイオン化される。イオ
ン化されたクラスタ９は加速電極１５と高電圧２１によ
り加速され高いエネルギ（原子当り数ないし数１ｏｅＶ
）で基板５の方向に向って進むが、イオン化されない残
りのクラスタ９は低いエネルギ（原子当り０．１ないし
１ｅＶ）で基板５の方向に進む。従って、基板５にはこ
の両方のクラスタ９が付着する。
板５側に向って飛んで行く。途中のイオン化領域部１２
で、クラスタ９には上記イオン化手段からの電子シャワ
ーが当接し、クラスタ９の一部はイオン化される。イオ
ン化されたクラスタ９は加速電極１５と高電圧２１によ
り加速され高いエネルギ（原子当り数ないし数１ｏｅＶ
）で基板５の方向に向って進むが、イオン化されない残
りのクラスタ９は低いエネルギ（原子当り０．１ないし
１ｅＶ）で基板５の方向に進む。従って、基板５にはこ
の両方のクラスタ９が付着する。
高いエネルギで基板５の表面にクラスタ９が付着すると
、マイグレーションを起して優れた品質の蒸着膜が得ら
れるが、低エネルギの場合には低品質のものが形成され
る。
、マイグレーションを起して優れた品質の蒸着膜が得ら
れるが、低エネルギの場合には低品質のものが形成され
る。
又、坩堝４のまわりからはその加熱により不純物ガスが
発生し、真空容器２内の真空度を低下させる。更に、上
記の如く、坩堝４と基板５とは同一の真空容器２内に配
設されているため上記の不純物ガスは基板５にも付着し
、これを汚染し、蒸着品質を低下させていた。
発生し、真空容器２内の真空度を低下させる。更に、上
記の如く、坩堝４と基板５とは同一の真空容器２内に配
設されているため上記の不純物ガスは基板５にも付着し
、これを汚染し、蒸着品質を低下させていた。
本発明は、上記欠点等を解決すべく創案されたものであ
り、その目的は、被蒸着物の品質を向上せしめると共に
、装置の寿命を向上せしめるクラスタビーム蒸着装置を
提供することにある０ 〔発明の概要〕 本発明は、上記目的を達成するために、被蒸着物および
蒸着物質が収納がされる坩堝が配設される真空容器を、
小穴を貫通形成する隔離板で仕切り、上記被蒸着物と坩
堝間を隔離すると共に、上記隔離板と上記坩堝から噴出
したクラスタをイオン化するイオン化手段との間に、上
記イオン化されたクラスタを上記小穴に向けて集中せし
める集束レンズを設けたクラスタビーム蒸着装置と、該
クラスタビーム蒸着装置の上記被蒸着物が配設される空
間室内に該被蒸着物の蒸着膜を向上させる蒸着膜向上手
段を更に設けたクラスタビーム蒸着装置と′１に％徴と
したものである。
り、その目的は、被蒸着物の品質を向上せしめると共に
、装置の寿命を向上せしめるクラスタビーム蒸着装置を
提供することにある０ 〔発明の概要〕 本発明は、上記目的を達成するために、被蒸着物および
蒸着物質が収納がされる坩堝が配設される真空容器を、
小穴を貫通形成する隔離板で仕切り、上記被蒸着物と坩
堝間を隔離すると共に、上記隔離板と上記坩堝から噴出
したクラスタをイオン化するイオン化手段との間に、上
記イオン化されたクラスタを上記小穴に向けて集中せし
める集束レンズを設けたクラスタビーム蒸着装置と、該
クラスタビーム蒸着装置の上記被蒸着物が配設される空
間室内に該被蒸着物の蒸着膜を向上させる蒸着膜向上手
段を更に設けたクラスタビーム蒸着装置と′１に％徴と
したものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する０
まず、本実施例の概要を説明する。
第２図において第１図と同一符号のものは同−物又は同
一機能の物を示す。
一機能の物を示す。
図に示す如く、小穴１４全形成する隔離板１５により基
板５と坩堝４とは仕切られ、空間室である基板室１７と
ソース室１６が形成される。又、隔離板１５と上記イオ
ン化手段を構成するイオン化電子引き出しグリッド１０
間には上記集束レンズである静電レンズ２２が設けられ
ている。又、基板５を囲む空間室（上記の基板室１７）
内には後に説明するが、蒸着膜向上手段である真空手段
１８の排気パイプ１８ａ、冷却媒体を流通させる冷却配
管１９および反応ガス導入管２０等が係合している。
板５と坩堝４とは仕切られ、空間室である基板室１７と
ソース室１６が形成される。又、隔離板１５と上記イオ
ン化手段を構成するイオン化電子引き出しグリッド１０
間には上記集束レンズである静電レンズ２２が設けられ
ている。又、基板５を囲む空間室（上記の基板室１７）
内には後に説明するが、蒸着膜向上手段である真空手段
１８の排気パイプ１８ａ、冷却媒体を流通させる冷却配
管１９および反応ガス導入管２０等が係合している。
クラスタ９の内、イオン化されたクラスタ９は静電レン
ズ２２により小穴１４に集束され、このイオン化された
クラスタ９のみが基板室１７側に導入され、基板５に付
着する。これにより良質の蒸着が形成される。又、上記
蒸着膜向上手段により、更に良質の蒸着が得られる。
ズ２２により小穴１４に集束され、このイオン化された
クラスタ９のみが基板室１７側に導入され、基板５に付
着する。これにより良質の蒸着が形成される。又、上記
蒸着膜向上手段により、更に良質の蒸着が得られる。
次に、本実施例を更に詳しく説明する。
上記の如く、隔離板１５は真空容器２を仕切って配設さ
れ、真空容器２内を基板室１７とソース室１６に区分す
る。基板室１７には基板５および基板ホルダ６が収納さ
れ、ソース室１６内には坩堝４、イオン化電子引き出し
グリッド１０．イオン化用電子放出フィラメント１１が
収納される。
れ、真空容器２内を基板室１７とソース室１６に区分す
る。基板室１７には基板５および基板ホルダ６が収納さ
れ、ソース室１６内には坩堝４、イオン化電子引き出し
グリッド１０．イオン化用電子放出フィラメント１１が
収納される。
隔離板１５にはレンズのスポット点と［の大きさのピン
ホール状の小穴１４が貫通形成される。
ホール状の小穴１４が貫通形成される。
静電レンズ２２は、上記の如く隔離板１５とイオン化電
子引き出しグリッド１０間に介設され、イオン化された
クラスタ９（イオン化クラスタ９と称呼する）ｆｔ小穴
１４に集束するように形成される。
子引き出しグリッド１０間に介設され、イオン化された
クラスタ９（イオン化クラスタ９と称呼する）ｆｔ小穴
１４に集束するように形成される。
次に、本実施例の作用を説明する。
第１図で説明した如く、坩堝４を噴出したクラスタ９は
イオン化領域部１２でその１部がイオン化し、上記のイ
オン化クラスタ９とイオン化されないクラスタ９（中性
クラスタ９と称呼する）とが共存する。イオン化クラス
タ９と中性クラスタ９は共に静電レンズ２２に向かって
進むが、イオン化クラスタ９は静電レンズ２２により集
束され、微小さなスポットとなる。一方、中性クラスタ
９は集束されずその′１ま直進する。
イオン化領域部１２でその１部がイオン化し、上記のイ
オン化クラスタ９とイオン化されないクラスタ９（中性
クラスタ９と称呼する）とが共存する。イオン化クラス
タ９と中性クラスタ９は共に静電レンズ２２に向かって
進むが、イオン化クラスタ９は静電レンズ２２により集
束され、微小さなスポットとなる。一方、中性クラスタ
９は集束されずその′１ま直進する。
上記の如く、隔離板１５の小穴１４は静電レンズ２２の
集束点と一致する位置に形成されているためイオン化ク
ラスタ９は小穴１４ヲ通過し基板室１７内に導入される
。一方、中性クラスタ９は隔離板１５に邪魔されて基板
室１７内に進入しない。以上により、基板５にはイオン
化クラスタ９のみが付着する。イオン化クラスタ９は上
記の如く高エネルギで基板５に付着するため優れた蒸着
膜が形成される。
集束点と一致する位置に形成されているためイオン化ク
ラスタ９は小穴１４ヲ通過し基板室１７内に導入される
。一方、中性クラスタ９は隔離板１５に邪魔されて基板
室１７内に進入しない。以上により、基板５にはイオン
化クラスタ９のみが付着する。イオン化クラスタ９は上
記の如く高エネルギで基板５に付着するため優れた蒸着
膜が形成される。
一方、隔離板１５により坩堝４まわりに生じた不純物ガ
スの基板室１７内への進入が防止され、これによっても
良質の蒸着膜が形成される。
スの基板室１７内への進入が防止され、これによっても
良質の蒸着膜が形成される。
又、第２図に示す如く、基板室１７には蒸着膜向上手段
の１つである真空手段１８が係合している。真空手段１
８は、排気パイプ１８ａと、排気パイプ１８ａが連結す
る図示しない真空源とから形成され、基板室１７内をよ
り真空にするように作用する。これにより、更に優れた
蒸着膜が形成される。又、基板室１７内には、同じく蒸
着膜向上手段の１つである冷却配管１９が配設される。
の１つである真空手段１８が係合している。真空手段１
８は、排気パイプ１８ａと、排気パイプ１８ａが連結す
る図示しない真空源とから形成され、基板室１７内をよ
り真空にするように作用する。これにより、更に優れた
蒸着膜が形成される。又、基板室１７内には、同じく蒸
着膜向上手段の１つである冷却配管１９が配設される。
この冷却配管１９内には冷却媒体の１つである液体窒素
が流通している。この冷却配管１９による冷却作用によ
り基板室１７の真空度がより高くなり、優れた蒸着膜が
形成される。
が流通している。この冷却配管１９による冷却作用によ
り基板室１７の真空度がより高くなり、優れた蒸着膜が
形成される。
又、別の蒸着膜向上手段として、基板室１７内には反応
性ガス導入貢２０が配設される。この反応性ガス導入管
２０は、図示しない反応性ガス生成装置からのガスを基
板５に係合せしめ、蒸着反応を活発化せしめるものであ
る。これによりより優れた蒸着度が得られる。又、隔離
板１５によりこの反応性ガスはソース室１６側には進入
しない。従って、ソース室１６側にある各部材の反応性
ガスによる劣化が防止され、装置の寿命を向上せしめる
効果が上げられる。
性ガス導入貢２０が配設される。この反応性ガス導入管
２０は、図示しない反応性ガス生成装置からのガスを基
板５に係合せしめ、蒸着反応を活発化せしめるものであ
る。これによりより優れた蒸着度が得られる。又、隔離
板１５によりこの反応性ガスはソース室１６側には進入
しない。従って、ソース室１６側にある各部材の反応性
ガスによる劣化が防止され、装置の寿命を向上せしめる
効果が上げられる。
上記実施例において、集束レンズとして靜′亀レンズを
用いたがこれに限定するものでない。
用いたがこれに限定するものでない。
又、蒸＊ｉ向上手段も上記に限定しない。
以上の説明によって明らかの如く、本発明によれば被蒸
着物の品質を向上し得ると共に、装置の寿命を向上する
効果が上げられる。
着物の品質を向上し得ると共に、装置の寿命を向上する
効果が上げられる。
第１図は従来技術におけるクラスタビーム蒸着装置の断
面図、第２図は本発明一実施例の断面図である。 １・・・排気パイプ ２・・・真空容器５・・・蒸着物
質 ４・・・坩堝 ５・・・基板 ６・・・基板ホルダ ７・・・電子ビーム照射部 ８・・・ノズル ９・・・クラスタ １０・・・イオン化電子引き出しグリッド１１・・・イ
オン化用電子放出フィラメント１２・・・イオン化領域
部 １５・・・加速電極１４・・・小穴 １５・・・隔
離板
面図、第２図は本発明一実施例の断面図である。 １・・・排気パイプ ２・・・真空容器５・・・蒸着物
質 ４・・・坩堝 ５・・・基板 ６・・・基板ホルダ ７・・・電子ビーム照射部 ８・・・ノズル ９・・・クラスタ １０・・・イオン化電子引き出しグリッド１１・・・イ
オン化用電子放出フィラメント１２・・・イオン化領域
部 １５・・・加速電極１４・・・小穴 １５・・・隔
離板
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 加熱手段によりそれぞれ加熱される被蒸着物と蒸
着物質を収納する坩堝とを真空容器内に配設し、両者間
に高電圧を印加してクラスタを発生、加速せしめると共
に、上記被蒸着物と坩堝間に介設されるイオン化手段に
より上記クラスタをイオン化し、イオン化したクラスタ
を上記被蒸着物に付着せしめて蒸着するクラスタビーム
蒸着装置において、上記被蒸着物とイオン化手段間に、
上記真空容器を仕切る隔離板を設け、該隔離板に小穴を
貫通形成すると共に、該隔離板と上記イオン化手段間に
、上記イオン化されたクラスタを上記小穴に向けて集束
させる集束レンズを設けたことを特徴とするクラスタビ
ーム蒸着装置。 ２ 加熱手段によりそれぞれ加熱される被蒸着物と蒸着
物質を収納する坩堝とを真空容器内に配設し、両者間に
高電圧を印加してクラスタを発生、加速せしめると共に
、上記被蒸着物と坩堝間に介設されるイオン化手段によ
り上記クラスタをイオン化し、イオン化したクラスタ全
上記被蒸着物に付着せしめて蒸着するクラスタビーム蒸
着装置において、上記被蒸着物とイオン化手段間に、上
記真空容器を仕切る隔離板を設け、該隔離板に小穴を貫
通形成すると共に、該隔離板と上記イオン化手段間に、
上記イオン化されたクラスタを上記小穴に向けて集束さ
せる集束レンズを設け、かつ上記被蒸着物が配設され、
上記隔離板で仕切られた空間室に、上記被蒸着物の蒸着
度を向上せしめる蒸着度向上手段を係合せしめたことを
特徴とするクラスタビーム蒸着装置。 ６、 上記蒸着度向上手段が、上記被蒸着物を囲む上記
空間室内に連通し、該空間基金真空にする真空手段であ
ること全特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のクラ
スタビーム蒸着装置。 ４、 上記蒸着度向上手段が、上記空間室内に配設され
、内部に冷却媒体を流通させる冷却配管であることを特
徴とする特許請求の範囲第２項に記載のクラスタビーム
蒸着装置。 ５、 上記蒸着変向上手段が、上記空間室内に配設され
、上記被蒸着物に反応用ガス金係合せしめる反応ガス導
入管であることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
載のクラスタビーム蒸着装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5823084A JPS60204876A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | クラスタビ−ム蒸着装置 |
| KR1019840006920A KR890002747B1 (ko) | 1983-11-07 | 1984-11-05 | 이온 빔에 의한 성막방법 및 그 장치 |
| DE8484113348T DE3485563D1 (de) | 1983-11-07 | 1984-11-06 | Vorrichtung zur herstellung eines filmes mittels ionenstrahl. |
| EP84113348A EP0141417B1 (en) | 1983-11-07 | 1984-11-06 | Apparatus for forming film by ion beam |
| US06/668,843 US4687939A (en) | 1983-11-07 | 1984-11-06 | Method and apparatus for forming film by ion beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5823084A JPS60204876A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | クラスタビ−ム蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60204876A true JPS60204876A (ja) | 1985-10-16 |
| JPH0536504B2 JPH0536504B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=13078280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5823084A Granted JPS60204876A (ja) | 1983-11-07 | 1984-03-28 | クラスタビ−ム蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60204876A (ja) |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP5823084A patent/JPS60204876A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0536504B2 (ja) | 1993-05-31 |
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