JPS6036469B2 - イオンプレーテイング装置 - Google Patents
イオンプレーテイング装置Info
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- JPS6036469B2 JPS6036469B2 JP14779977A JP14779977A JPS6036469B2 JP S6036469 B2 JPS6036469 B2 JP S6036469B2 JP 14779977 A JP14779977 A JP 14779977A JP 14779977 A JP14779977 A JP 14779977A JP S6036469 B2 JPS6036469 B2 JP S6036469B2
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Classifications
-
- 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
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高周波放電方式のイオンプレーティング装置の
改良に関している。
改良に関している。
従釆の高周波放電方式イオンプレーティング装置は、第
１図に示すように蒸発源４から、電源Ｋによって負電位
が基板ホルダー６を介して印加された基板６′へ向う被
蒸発物粒子を、排気系Ｐ及びガス導入系Ｇにより１０‐
３〜１０‐４Ｔｏｍの真空度下で、電源Ｒｆによって供
給される高周波の発振電極であるイオン化電極５によっ
て形成される高周波ガス放電プラズマ中でイオン化若し
くは活性化して、前記基板６′上に密着性や物性の優れ
た前記被蒸発物粒子或いは導入ガスとの反応生成物の被
膜を形成する装置としてよく知られ、これ等のイオンプ
レーティング装置に示されているように基板６′に直流
電界を印加した装置であった。
１図に示すように蒸発源４から、電源Ｋによって負電位
が基板ホルダー６を介して印加された基板６′へ向う被
蒸発物粒子を、排気系Ｐ及びガス導入系Ｇにより１０‐
３〜１０‐４Ｔｏｍの真空度下で、電源Ｒｆによって供
給される高周波の発振電極であるイオン化電極５によっ
て形成される高周波ガス放電プラズマ中でイオン化若し
くは活性化して、前記基板６′上に密着性や物性の優れ
た前記被蒸発物粒子或いは導入ガスとの反応生成物の被
膜を形成する装置としてよく知られ、これ等のイオンプ
レーティング装置に示されているように基板６′に直流
電界を印加した装置であった。
しかし上記従来の装置は基板に直流電界を印加する方式
であるために、基板がプラスチックやガラスのような誘
電体であったり、更には基板上に形成される膜が酸化物
などの誘電体であるような場合には前記直流電界によっ
ては前記誘電体の被膜形成面に対して充分な電界を印加
することが困難であった。このために、一般にイオンプ
レーティングによる成膜過程で特に重視されているとこ
ろの電界下の基材に対する荷電粒子の衝撃によるイオン
ポンバード現象を、前記被膜形成面に対して充分に行な
わせしめることが困難で、この結果、基板の前処理過程
におけるイオンボンバード現象によりクリーニング作用
が不充分なために発生するところの基板に対する形成膜
の密着不良を引き起したり、更には膜の形成過程で膜の
結晶性はどの物性に対して大きな影響を有しているとさ
れているイオンボンバードの量を望みの量に調節するこ
とが困難であるなどの欠点が生じ、この欠点に対して、
従来の上記装置においても、基板に対する基板ホルダー
の面積比を大きく設定して基板ホルダーの直流電界に対
するイオンボンバード現象を附加的に基板に対しても行
なわせる試みや、基板前面に加速電極を設けるなどの試
みなどがなされたがかかる方式によってもなお充分かつ
均一に前記被膜形成面にイオンポンバード現象を行なわ
せることが困難である欠点があった。本発明は、上記欠
点を、高周波放電方式のイオンプレーティング装置にお
いては磁気的回路が適切になされた電極上にはイオン化
電極の高周波電界が譲起される現象に着目し、適切な電
気的回路である、高周波電力の調節体を、基板を保持す
る基板ホルダーの接地回路に挿入することによって、上
記欠点を解消し、基板の被膜形成面に対す０る充分なイ
オンボンバード現象を行なわせしめる装置の提供を可能
ならしめたもので、更に上記高周波電力の調節体の構成
機能素子の容量変化によって上記イオンボンバード現象
の量を任意に行なわせしめうる装置の提供を可能ならし
めたものである。本発明による装置は基板への電位印加
機構を除いては基本的には概に知られたオンプレーテイ
ング装置と構成が同じで、第２図に示すように排気孔２
と排気系Ｐ及びガス導入管３とガス導入系Ｇを有する真
空室１内に加熱電源Ｂによって加熱蒸発される被蒸発物
４に対向させて基板ホルダー６によって保持された基板
６′を配し、前記真空室内の任意の場所、好ましくは被
蒸発物４と基板６．′の間に配され高周波電源Ｒｆによ
って作動される高周波の発振電極であるイオン化電極５
を配した構成からなっている。
であるために、基板がプラスチックやガラスのような誘
電体であったり、更には基板上に形成される膜が酸化物
などの誘電体であるような場合には前記直流電界によっ
ては前記誘電体の被膜形成面に対して充分な電界を印加
することが困難であった。このために、一般にイオンプ
レーティングによる成膜過程で特に重視されているとこ
ろの電界下の基材に対する荷電粒子の衝撃によるイオン
ポンバード現象を、前記被膜形成面に対して充分に行な
わせしめることが困難で、この結果、基板の前処理過程
におけるイオンボンバード現象によりクリーニング作用
が不充分なために発生するところの基板に対する形成膜
の密着不良を引き起したり、更には膜の形成過程で膜の
結晶性はどの物性に対して大きな影響を有しているとさ
れているイオンボンバードの量を望みの量に調節するこ
とが困難であるなどの欠点が生じ、この欠点に対して、
従来の上記装置においても、基板に対する基板ホルダー
の面積比を大きく設定して基板ホルダーの直流電界に対
するイオンボンバード現象を附加的に基板に対しても行
なわせる試みや、基板前面に加速電極を設けるなどの試
みなどがなされたがかかる方式によってもなお充分かつ
均一に前記被膜形成面にイオンポンバード現象を行なわ
せることが困難である欠点があった。本発明は、上記欠
点を、高周波放電方式のイオンプレーティング装置にお
いては磁気的回路が適切になされた電極上にはイオン化
電極の高周波電界が譲起される現象に着目し、適切な電
気的回路である、高周波電力の調節体を、基板を保持す
る基板ホルダーの接地回路に挿入することによって、上
記欠点を解消し、基板の被膜形成面に対す０る充分なイ
オンボンバード現象を行なわせしめる装置の提供を可能
ならしめたもので、更に上記高周波電力の調節体の構成
機能素子の容量変化によって上記イオンボンバード現象
の量を任意に行なわせしめうる装置の提供を可能ならし
めたものである。本発明による装置は基板への電位印加
機構を除いては基本的には概に知られたオンプレーテイ
ング装置と構成が同じで、第２図に示すように排気孔２
と排気系Ｐ及びガス導入管３とガス導入系Ｇを有する真
空室１内に加熱電源Ｂによって加熱蒸発される被蒸発物
４に対向させて基板ホルダー６によって保持された基板
６′を配し、前記真空室内の任意の場所、好ましくは被
蒸発物４と基板６．′の間に配され高周波電源Ｒｆによ
って作動される高周波の発振電極であるイオン化電極５
を配した構成からなっている。
本発明の装置の特徴である基板６′への鷺位の印加機構
は導電性基板ホルダー６に高周波電力の調節体を介して
上記高周波電源Ｒｆの接地回路に接続された回路構成か
らなり、ここで高周波電力の調節体とは高周波コイルＬ
、コンデンサーＣ、抵抗Ｒを一般的な構成要素としてい
るが、目的とする高周波電力の強弱に応じて上記機成要
素を減じることができる。
は導電性基板ホルダー６に高周波電力の調節体を介して
上記高周波電源Ｒｆの接地回路に接続された回路構成か
らなり、ここで高周波電力の調節体とは高周波コイルＬ
、コンデンサーＣ、抵抗Ｒを一般的な構成要素としてい
るが、目的とする高周波電力の強弱に応じて上記機成要
素を減じることができる。
本発明の装置において上記被蒸発物の蒸発手段としては
一般的に真空黍着装直に用いられている低抗加熱方式や
電子ビーム加熱方式を採用することができ又イオン化電
極に供給される高周波電力はイオントラップ現象を起し
うる約１００ＫＨ２から回路構成上実用的なＩＧＨ２程
度の周波数領域が望ましく一般的には工業用周波数であ
る１３、５飢位２が使用される。
一般的に真空黍着装直に用いられている低抗加熱方式や
電子ビーム加熱方式を採用することができ又イオン化電
極に供給される高周波電力はイオントラップ現象を起し
うる約１００ＫＨ２から回路構成上実用的なＩＧＨ２程
度の周波数領域が望ましく一般的には工業用周波数であ
る１３、５飢位２が使用される。
本発明は、真空室１を排気孔２を介して排気系Ｐにより
１０‐５〜１０‐６Ｔｏｍの真空度に排気後〜ガス導入
管３を経てガス導入系Ｇより少くとも１程のガスを導入
して真空室１を１０‐３〜１０‐４Ｔｏｎの真空度に維
持したのち、高周波電源Ｒｆを作動させイオン化電極５
による高周波放電プラズマを形成せしめる。
１０‐５〜１０‐６Ｔｏｍの真空度に排気後〜ガス導入
管３を経てガス導入系Ｇより少くとも１程のガスを導入
して真空室１を１０‐３〜１０‐４Ｔｏｎの真空度に維
持したのち、高周波電源Ｒｆを作動させイオン化電極５
による高周波放電プラズマを形成せしめる。
次に高周波電力の調節体Ｓの構成要素のＬ、Ｃ、Ｒ値を
適度に調節して高周波共振による誘起高周波電界を基板
上に形成せしめ、誘電界のプラズマ中での特性によるプ
ラズマに対する基板の負バイアスに対する基板上でのイ
オンボンバード現象によって基板のクリーニングを行な
い、しかるのち電源Ｂにより蒸発源４より被蒸発物を蒸
発し、前記ガス放電プラズマ中でイオン化若しくは活性
化したのち、高周波電力の調節体の構成要素の容量を適
度に調節することで基板６′に望みのイオンポンバード
量を与える高周波電界強度の下で、基板６′上に被蒸発
物或いは導入ガスとの反応生成物になる膜を形成する過
程によって作動される。上記作動例に従って第２図に示
す本発明の装置によりポリエチレン基板上に酸素ガス雰
囲気下のクロムの反応性イオンプレーティングで酸化ク
ロム膜を形成し、同様に第１図の従来の装置によって形
成されたクロムの膜とを、十８０ｑｏから液体窒素中に
投入する熱サイクル密着試験によって比較した結果、従
来の装置によって形成された膜はわずか１サイクルで完
全に剥離したのに対し本発明の装置で形成された膜は１
０サイクルの長期密着性を有していた。
適度に調節して高周波共振による誘起高周波電界を基板
上に形成せしめ、誘電界のプラズマ中での特性によるプ
ラズマに対する基板の負バイアスに対する基板上でのイ
オンボンバード現象によって基板のクリーニングを行な
い、しかるのち電源Ｂにより蒸発源４より被蒸発物を蒸
発し、前記ガス放電プラズマ中でイオン化若しくは活性
化したのち、高周波電力の調節体の構成要素の容量を適
度に調節することで基板６′に望みのイオンポンバード
量を与える高周波電界強度の下で、基板６′上に被蒸発
物或いは導入ガスとの反応生成物になる膜を形成する過
程によって作動される。上記作動例に従って第２図に示
す本発明の装置によりポリエチレン基板上に酸素ガス雰
囲気下のクロムの反応性イオンプレーティングで酸化ク
ロム膜を形成し、同様に第１図の従来の装置によって形
成されたクロムの膜とを、十８０ｑｏから液体窒素中に
投入する熱サイクル密着試験によって比較した結果、従
来の装置によって形成された膜はわずか１サイクルで完
全に剥離したのに対し本発明の装置で形成された膜は１
０サイクルの長期密着性を有していた。
このことからも本発明による装置において前処理イオン
ボンバードが充分に行なわれていることを示し、更に前
記膿に対するＸ線回折による結晶粒径の比較の結果、本
発明の膜は従来の膜に比して約２．５倍であった。すな
わち譲露体の被膜形成面に対する、適度で結晶破壊を生
じない程度の、適度のイオンボンバード現象がなされて
いることが推測される。本発明は、従来の直流電界を基
板に印加する装置によっては困難であった誘電体からな
る被膜形成面に対する電界の印加を、イオン化電極によ
って形成されている高周波電界の誘起電界によって達成
しようとするもので、基板系に高周波の共振回路を設け
ることによって議電体上への電界の印加を可能ならしめ
た。
ボンバードが充分に行なわれていることを示し、更に前
記膿に対するＸ線回折による結晶粒径の比較の結果、本
発明の膜は従来の膜に比して約２．５倍であった。すな
わち譲露体の被膜形成面に対する、適度で結晶破壊を生
じない程度の、適度のイオンボンバード現象がなされて
いることが推測される。本発明は、従来の直流電界を基
板に印加する装置によっては困難であった誘電体からな
る被膜形成面に対する電界の印加を、イオン化電極によ
って形成されている高周波電界の誘起電界によって達成
しようとするもので、基板系に高周波の共振回路を設け
ることによって議電体上への電界の印加を可能ならしめ
た。
本発明は、上記のように、従来電界の印加が困難であっ
た誘電体上に特別な設備を附加させることなく電界の印
加を安価にかつ簡便に可能ならしめ、更に印加する電界
を調節することを可能ならしめたことから、誘電体を利
用する分野へのイオンプレーティング技術の応用を蔓産
的観点からも更に技術向上の観点からも大中に焦めるこ
とのできるその効果は実用上有効である。
た誘電体上に特別な設備を附加させることなく電界の印
加を安価にかつ簡便に可能ならしめ、更に印加する電界
を調節することを可能ならしめたことから、誘電体を利
用する分野へのイオンプレーティング技術の応用を蔓産
的観点からも更に技術向上の観点からも大中に焦めるこ
とのできるその効果は実用上有効である。
第１図は従来方式による高周波放電方式のイオンプレー
ティング装置の構成図、第２図は本発明の装置の構成図
である。 ４・・・・・・蒸発源、６′・・・・・・基板、５・・
・・・・イオン化電極、Ｒｆ・…・・高周波電源、Ｓ・
・・・・・高周波電力の調節体。 第１図 第２図
ティング装置の構成図、第２図は本発明の装置の構成図
である。 ４・・・・・・蒸発源、６′・・・・・・基板、５・・
・・・・イオン化電極、Ｒｆ・…・・高周波電源、Ｓ・
・・・・・高周波電力の調節体。 第１図 第２図
Claims (1)
- １ 真空室内に配置された蒸発源と基板ホルダーとの間
に、高周波電源により高周波電圧が印加されるイオン化
電極を備えているイオンプレーテイング装置において、
前記基板ホルダーと前記高周波電源の接地端子との間に
、互いに並列に接続されたコンデンサーおよびコイルと
、これらに対して直列に接続された抵抗とからなる高周
波電力の調節体が接続されていることを特徴とするイオ
ンプレーテイング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14779977A JPS6036469B2 (ja) | 1977-12-09 | 1977-12-09 | イオンプレーテイング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14779977A JPS6036469B2 (ja) | 1977-12-09 | 1977-12-09 | イオンプレーテイング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5481594A JPS5481594A (en) | 1979-06-29 |
| JPS6036469B2 true JPS6036469B2 (ja) | 1985-08-20 |
Family
ID=15438466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14779977A Expired JPS6036469B2 (ja) | 1977-12-09 | 1977-12-09 | イオンプレーテイング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036469B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4884180B2 (ja) * | 2006-11-21 | 2012-02-29 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置および基板処理方法 |
-
1977
- 1977-12-09 JP JP14779977A patent/JPS6036469B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5481594A (en) | 1979-06-29 |
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