JPS602666A - イオンクラスタ−ビ−ム蒸着装置のイオン化装置 - Google Patents
イオンクラスタ−ビ−ム蒸着装置のイオン化装置Info
- Publication number
- JPS602666A JPS602666A JP10961383A JP10961383A JPS602666A JP S602666 A JPS602666 A JP S602666A JP 10961383 A JP10961383 A JP 10961383A JP 10961383 A JP10961383 A JP 10961383A JP S602666 A JPS602666 A JP S602666A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vapor deposition
- jet
- cluster
- electron
- vapor
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- Pending
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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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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】
この発明は、イオンクラスタービーム蒸着装置において
クラスターをイオン化するイオン化装置に関するもので
ある。
クラスターをイオン化するイオン化装置に関するもので
ある。
イオンクラスタービーム蒸着法は真空蒸着法あるいはイ
オンビーム蒸着法に変わる蒸着法として近年着目されて
いる。このイオンクラスタービーム蒸着法に使用する装
置は高真空容器、その内部に置かれたるりに、イオン化
装置、加速電極および蒸着基板より構成されている。る
つぼ内の蒸着物質は加熱され蒸気化する。温度上昇によ
ってるつぼ内の蒸気の圧力が高まると、蒸気化した蒸着
物質は高真空容器内に噴出される。この際断熱膨張によ
って蒸気は過冷却され、５００〜２０００個の原子が互
いに緩く結合した塊状原子集団すなわちクラスターとな
る。このクラスターの一部は電子流の照射によってイオ
ン化される。第１図に従来のイオン化装置を示す。るつ
ぼ（１）内の蒸着物質（２）の蒸気は、るつぼ上部のノ
ズル（３）を通過直後、断熱膨張によりクラスター状と
なる２、クラスターの噴流（４）は、フィラメント（５
）およびグリッド（６）より構ｐされるイオン化装置を
通過する。グリッド（６）に加えた電圧で引き出された
電子流（７）が、飛翔中のクラスター表面に照射されて
クラスターの一部をイオン化する。イオン化されたクラ
スターは加速１！極に加えた電圧で加速され蒸着面に衝
突する。
オンビーム蒸着法に変わる蒸着法として近年着目されて
いる。このイオンクラスタービーム蒸着法に使用する装
置は高真空容器、その内部に置かれたるりに、イオン化
装置、加速電極および蒸着基板より構成されている。る
つぼ内の蒸着物質は加熱され蒸気化する。温度上昇によ
ってるつぼ内の蒸気の圧力が高まると、蒸気化した蒸着
物質は高真空容器内に噴出される。この際断熱膨張によ
って蒸気は過冷却され、５００〜２０００個の原子が互
いに緩く結合した塊状原子集団すなわちクラスターとな
る。このクラスターの一部は電子流の照射によってイオ
ン化される。第１図に従来のイオン化装置を示す。るつ
ぼ（１）内の蒸着物質（２）の蒸気は、るつぼ上部のノ
ズル（３）を通過直後、断熱膨張によりクラスター状と
なる２、クラスターの噴流（４）は、フィラメント（５
）およびグリッド（６）より構ｐされるイオン化装置を
通過する。グリッド（６）に加えた電圧で引き出された
電子流（７）が、飛翔中のクラスター表面に照射されて
クラスターの一部をイオン化する。イオン化されたクラ
スターは加速１！極に加えた電圧で加速され蒸着面に衝
突する。
したがって蕎着面には、噴出時の運動エネルギーのマ市
の中性のクラスターと、加速されたイオン化クラスター
の混合噴流が衝突する。中性のクラスターはマイグレー
ション効果により壊れて、個々の原子となり蒸着面上を
移動する。一方、イオン化されたクラスクーは結合力が
中性のものに較らべ強く、マイグレーション効果は起こ
らず、膜形成時の核となり、膜形成機能を活性化する。
の中性のクラスターと、加速されたイオン化クラスター
の混合噴流が衝突する。中性のクラスターはマイグレー
ション効果により壊れて、個々の原子となり蒸着面上を
移動する。一方、イオン化されたクラスクーは結合力が
中性のものに較らべ強く、マイグレーション効果は起こ
らず、膜形成時の核となり、膜形成機能を活性化する。
したがって、噴流内のイオン化クラスターの混合量、分
布は結晶膜の良否を決める一つの要因となっている。
布は結晶膜の良否を決める一つの要因となっている。
しかし、第１図に示すような従来のイオン化装置では、
照射雷、子量はグリッド電圧によって調節できるが、電
子流の空間的密度は制御できない。
照射雷、子量はグリッド電圧によって調節できるが、電
子流の空間的密度は制御できない。
電子流密度の空間的不均一さは、クラスター噴流中のイ
オン化クラスクーの分布のむらの要因となり、これが蒸
着面上の結晶膜厚さの分布の不均一さを引き起こす。
オン化クラスクーの分布のむらの要因となり、これが蒸
着面上の結晶膜厚さの分布の不均一さを引き起こす。
この発明は上述の欠点を解消するため電子流密度を自由
に制御できるイオンクラスタービーム蒸着装置のイオン
化装置を提供することを目的としている。
に制御できるイオンクラスタービーム蒸着装置のイオン
化装置を提供することを目的としている。
この発明のイオン化装置は１ａ又は複数個の電子銃、偏
向収束用電極及び電界制御装置とを有する。電子銃はク
ラスターをイオン化するための電子流を放出する。偏向
収束用電極は電子銃で放出された電子流を二次元平面上
あるいは三次元空間内で走査させる。電界制御装置は偏
向収束用電極間の電界を制御することにより電子流の走
査速度および走査位置を制御することによってクラスタ
ーに照射する電子流密度を制御する。
向収束用電極及び電界制御装置とを有する。電子銃はク
ラスターをイオン化するための電子流を放出する。偏向
収束用電極は電子銃で放出された電子流を二次元平面上
あるいは三次元空間内で走査させる。電界制御装置は偏
向収束用電極間の電界を制御することにより電子流の走
査速度および走査位置を制御することによってクラスタ
ーに照射する電子流密度を制御する。
次に、この発明を実施例に基いて説明する。
第２図にこの発明の一実施例を示す。第２図におい゛〔
、イオン化装置は、フィラメント（５）、グリッド（６
）および加速のための陽極（９）より構成される電子銃
（８）と、電子銃（８）より放出される電子流（７）を
任意の位置へ導くための偏向収束用電極０１、およびこ
れを制御するための電界制御装置αηにより構成されて
いる。グリッド（６）に加えられた電圧で引き出された
電子は、陽極（９）を通過時に加速されて偏向収束用電
極（１０内へ打ち込まれる。この電極内の電界は電界制
御装置０１）によって制御されており、電子の軌道は空
間的に曲げられて電子流（７）は任意の位置へ導びかれ
、クラスターの噴流（４）に照射される。第２図におい
ては、電子流（７）が、矢印の示す走査方向０１で走査
面０■を走査している状態を示している。この走査の際
、例えば第３図に示すような走査速度のモード、すなわ
ち中心部の走査速度を周辺部の走査速度より低速として
電子流を振れば、噴流中心部の電子流密度を、周辺部に
比して高くすることができる。走査モードは、電界制御
装置（１１）による偏向収束用電極αＯの電圧制御によ
り容易におこなえる。第２図では、偏向収束用電極００
を横方向に配置し、電子流（７）の二次元走査が可能な
装置を示しているが、さらに上下方向に電極を配置すれ
ば三次元走査も可能となる。また、電子銃を複数個配置
することにより多方向からの電子流照射が可能となる。
、イオン化装置は、フィラメント（５）、グリッド（６
）および加速のための陽極（９）より構成される電子銃
（８）と、電子銃（８）より放出される電子流（７）を
任意の位置へ導くための偏向収束用電極０１、およびこ
れを制御するための電界制御装置αηにより構成されて
いる。グリッド（６）に加えられた電圧で引き出された
電子は、陽極（９）を通過時に加速されて偏向収束用電
極（１０内へ打ち込まれる。この電極内の電界は電界制
御装置０１）によって制御されており、電子の軌道は空
間的に曲げられて電子流（７）は任意の位置へ導びかれ
、クラスターの噴流（４）に照射される。第２図におい
ては、電子流（７）が、矢印の示す走査方向０１で走査
面０■を走査している状態を示している。この走査の際
、例えば第３図に示すような走査速度のモード、すなわ
ち中心部の走査速度を周辺部の走査速度より低速として
電子流を振れば、噴流中心部の電子流密度を、周辺部に
比して高くすることができる。走査モードは、電界制御
装置（１１）による偏向収束用電極αＯの電圧制御によ
り容易におこなえる。第２図では、偏向収束用電極００
を横方向に配置し、電子流（７）の二次元走査が可能な
装置を示しているが、さらに上下方向に電極を配置すれ
ば三次元走査も可能となる。また、電子銃を複数個配置
することにより多方向からの電子流照射が可能となる。
さらにクラスター噴流中のイオン化の分布状態を測定し
、これを均一にするように走査モードを変更することは
、分布状態の測定結果を電界制御装置へフィードバック
す一噴流中のイオン化クラスターの混合量および分布を
、自由にかつ容易に制御することができ、蒸着面上に形
成される結晶膜の性状、特性の制御ができる。
、これを均一にするように走査モードを変更することは
、分布状態の測定結果を電界制御装置へフィードバック
す一噴流中のイオン化クラスターの混合量および分布を
、自由にかつ容易に制御することができ、蒸着面上に形
成される結晶膜の性状、特性の制御ができる。
第１図は従来のイオンクラスタービーム蒸着装置のイオ
ン化装置の断面図、第２図はこの発明の一実施例のブロ
ック図、第６図は第２図に示した実施例における電子流
走査モード図である。 （１）・・・るつぼ、（２）・・・蒸着物質、（３）・
・・ノズル、（４）・・・クラスター噴流、（５）・・
・フィラメント、（６）・・・グリッド、（７）・・・
電子流、（８）・・・市、子銃、（９）・・・陽極、α
Ｑ・・・偏向収束用電極、０］）・・・電界制御装置。 代理人 大岩増雄 第１図 第２図 第３図
ン化装置の断面図、第２図はこの発明の一実施例のブロ
ック図、第６図は第２図に示した実施例における電子流
走査モード図である。 （１）・・・るつぼ、（２）・・・蒸着物質、（３）・
・・ノズル、（４）・・・クラスター噴流、（５）・・
・フィラメント、（６）・・・グリッド、（７）・・・
電子流、（８）・・・市、子銃、（９）・・・陽極、α
Ｑ・・・偏向収束用電極、０］）・・・電界制御装置。 代理人 大岩増雄 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電子流を放出する１個又は複数個の電子銃と。 該電子銃で放出された電子流を二次元平面上あるいは三
次元空間内で走査させるための偏向収束用電極と、該偏
向収束用電極間の電界を制御することにより電子流の走
査速度及び走査位置を制御する電界制御装置とを有する
ことを特徴とするイオンクラスタービーム蒸着装置のイ
オン化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10961383A JPS602666A (ja) | 1983-06-18 | 1983-06-18 | イオンクラスタ−ビ−ム蒸着装置のイオン化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10961383A JPS602666A (ja) | 1983-06-18 | 1983-06-18 | イオンクラスタ−ビ−ム蒸着装置のイオン化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS602666A true JPS602666A (ja) | 1985-01-08 |
Family
ID=14514732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10961383A Pending JPS602666A (ja) | 1983-06-18 | 1983-06-18 | イオンクラスタ−ビ−ム蒸着装置のイオン化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602666A (ja) |
-
1983
- 1983-06-18 JP JP10961383A patent/JPS602666A/ja active Pending
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