JPS63134657A - ホロ−カソ−ド蒸発源 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はイオンプレーテング装置に使用されるホローカ
ソード蒸発源に関する。

（従来の技術） 従来、この種の蒸発源は、第１図に見られるように、真
空室ａ内に設置したハースｂの上方にＴａカソードＣと
カソード電極ｄとからなるホローカソードｅを設け、該
カソードｅからの電子ビームｆを収束コイルｑで収束さ
せて該ハースｂ内へと導く構成を備え、該電子ビームｆ
により溶解されたハースｂ内の蒸発材料からの蒸発物質
を上方の基板りの表面に薄膜状に付着させるを一般とす
る。

（発明が解決しようとする問題点） 第１図示の蒸発源では、ホローカソードｅがハースｂの
上方に位置するため、蒸発物質の移動力がホローカソー
ドｅにより妨げられ、その上方の基板りの表面に形成さ
れる薄膜の分布が不均一になる欠点がある。また蒸発物
質が多聞にカソードＣに入射するため、カソードＣの劣
化が早く、寿命が短くなる不都合がある。

本発明は、こうした問題点を解決し、均一性の良い膜厚
分布が得られしかも寿命の良いホローカソード蒸発源を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、真空室内に設けたハース内の蒸発材料をホ
ローカソードからの電子ビームで溶解し、該ハースの上
方の基板に蒸発物質の薄膜を形成するようにしたものに
於いて、該ホローカソードを該ハースの蒸発口よりも低
い位置に設け、該ホローカソードからの電子ビームの中
心を該ハースの蒸発口内へと導く偏向マグネツ１〜を設
けることにより前記問題点を解決するようにした。

（作　用） 該ハース内の蒸発材料は、偏向マグネットにより偏向さ
れたホローカソードからの電子ビームにより溶解され、
その蒸発物質が上方の基板に薄膜状に付着するが、該ホ
ローカソードは該ハースの蒸発口よりも低い位置に設け
られているので蒸発物質が入射し難く、ホローカソード
の劣化を防げ、ハースから基板への蒸発物質の移動を妨
げることもないので基板に均一な分布の薄膜を形成する
ことが出来る。

（実施例） 本発明の実施例を図面第２図につき説明すると、同図に
於いて符号（１）は真空室（２）内に設けたハース、（
３）は該ハース（１）の上方に設けたシリコンウェハ等
の基板を示し、該基板（３）の表面にはホローカソード
（４）からの電子ビーム（５）により溶解された蒸発材
料（６）の蒸気がｉｓ状に付着する。

該ホローカソード（４）は、例えばＴ、ａの中空状カソ
ード（４ａ）に透孔（４ｂ）を有するＮｏのカバー（４
Ｃ）を施して構成され、該ハース（１）の側方の蒸発口
（１ａ）よりも低い位置に設置される。該ハース（１）
及びカソード（４ａ）は真空室〈２）の外部のホローカ
ソード電源（７＞に接続され、該カソード（４ａ）から
発生する電子ビーム（５）の中心を偏向マグネット（８
）で該ハース（１）の蒸発口（１ａ）内へと導くように
した。該偏向マグネット（８）はヨーク（８ａ）とコル
ク（８ｂ）を備えた電磁石で構成され、該コイル（８ｂ
）へ通電される電流をコントローラ（９）によりホロー
カソード（４）の電流と比例するように！＋Ｉｌ　ｔＸ
ｌし、これにより常に電子ビーム（５）の中心がハース
（１）の蒸発口（１ａ）の中心に誘導されるようにした
。（ｌＧはホローカソード（４）への電流を検出する電
流モニタで、その検出値に比例してコントローラ（９）
が偏向マグネット電１１１（＋１）の電流を制御する。

０はホローカソード電源（７）のパワーコントローラで
ある。ホローカソード電源（７）からの通電によりハー
ス（１）とカソード（４ａ）との間にホローカソード放
電が生じ、これに伴い発生した電子ビーム（５）が偏向
マグネット〈８）でハース（１）の蒸発口（１ａ）内へ
と導かれる。該ハース（１）内に収められた蒸発材料（
６）は該電子ビーム（５）により溶解され、蒸発物質が
上方の基板（３）の表面に付着し、薄膜が形成される。

該基板（３）上の薄膜の分布状況は、該基板（３）をハ
ース（１）の３５ＣＩＲ上方に設置してＴｉをハース（
１）から蒸発させた場合、第３図示のようになり、略均
−な膜厚分布が得られた。

ハース上方にホローカソードが存在する従来型のものは
、ホローカソードに妨げられて第３図の点線で示すよう
な影の部分が生じ、分布状況が悪くなるが、本発明のも
のではこうした影は生じない。

又、ハース（１）から上方へと蒸発物質は蒸発するので
、蒸発口（１ａ）よりも低い位置に設けたホローカソー
ド（４）に蒸発物質が入射してこれを劣化させる不都合
が生じない。真空ｖ（２）内にＡｒガスを２８ｓｅｃｍ
の割合で供給し、Ａ「ガスの分圧を０、　ＩＰａとし、
Ｔｉを蒸発材料（６）とした場合、ボローカソード（４
）に流れる放電電流工１１ＣＤと偏向マグネット（８）
に流れる電流ｌｌｌ１ａＱとの比を第４図示の直線へで
示すような比例関係となるように制御すると、電子ビー
ム（５）の軌道はハース（１）の蒸発口（１ａ）の中央
に達する最適軌道となり、蒸発材料（６）を一定状態で
溶解出来る。第４図の曲線Ｂはハース（１）とホローカ
ソード（４）との間の放電電圧である。

（発明の効果） 以上のように本発明によるときは、ハースの蒸発口より
も低い位置にホローカソードを設け、偏向マグネットに
より該ホローカソードから蒸発口内へと電子ビームを誘
導するようにしたので、蒸発物質がホローカソードに入
射する不都合を解消し得て長時間の使用に耐え、蒸発物
質の基板への移動をホローカソードが妨げず、しかも偏
向マグネットが電子ビームを蒸発口内に導いて蒸発材料
の溶解状態を一定となし得るので基板上に均一な厚膜分
布の薄膜を形成することが出来る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の側面線図、第２図は本発明の実施例の
側面線図、第３図は本発明の実施例による膜厚分布の説
明線図、第４図は本発明の実施例の偏向マグネット電流
と放電特性を示す線図である。 （１）・・・ハ　−　ス 〈２）・・・真　空　室 （３）・・・基板 （４）・・・ホローカソード （５）・・・電子ビーム （６）・・・蒸発材料 （８）・・・偏向マグネット （１ａ）・・・蒸　発　口 （９）・・・コントローラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空室内に設けたハース内の蒸発材料をホローカソ
   ードからの電子ビームで溶解し、該ハースの上方の基板
   に蒸発物質の薄膜を形成するようにしたものに於いて、
   該ホローカソードを該ハースの蒸発口よりも低い位置に
   設け、該ホローカソードからの電子ビームの中心を該ハ
   ースの蒸発口内へと導く偏向マグネットを設けたことを
   特徴とするホローカソード蒸発源。 ２、該偏向マグネットは、該ホローカソードの電流に比
   例するようにコントローラで制御された電流の通電を受
   ける電磁石で構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のホローカソード蒸発源。