JPS63455A - 薄膜蒸着装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、薄膜蒸着装置に関する。

（従来技術） 薄膜蒸着装置としては従来、多種多様のものが提案せら
れ、矧られている。これら種々の薄膜蒸着装置のうちに
、基！に対するぢ層性のよい薄膜を形成でき、なおかつ
、基板として、耐％性のないプラスチック基板をも用い
５る装置が知られ℃いる。

この薄膜蒸着装置では、被蒸着基板を保持する対電極と
、−これに対向する蒸発源との間にグリッドが介設され
る。そして、このグリ、７ドは対蝿ホに対して正電位と
される。さらに、グリッドと蒸発源との間には熱電子発
生用のフィラメントが配備される。

蒸発源から蒸発した蒸着物質は、フィラメントから放出
される熱電子により陽イオン化される。

この陽イオンは、グリッドを通過すると、グリッドから
対電極へと向う電界の作用により加速され非蒸溜基板に
衝突し、密着性の艮い薄Ｉメを形成する。

このような薄膜蒸着装置ｒｃおける問題点は、陽イオン
が王として、グリッドより蒸発源側で発生するため、グ
リッドの正電位のため、相当量の陽イオンかグリッドを
通過できず、このため、薄膜形成に与る陽イオンの数、
が少くなって、薄膜形成の能率か必らすしも良くないこ
とである。

（目　的） 不発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、上述の薄膜蒸着装置をさら
番で改良し、薄膜形成を能率よく行ない５る新規な薄膜
蒸着装置の提共にある。

（悔　成〕 以下、不発明を説明する。

不発明の薄２摸蒸溜装貨は、真空槽と、蒸発源と。

対電極と、フィラメントと、グリッドと、電源手段と、
導電手段とを有する。

真空槽は、その内部空間に活性ガスあるいは不活性ガス
、もしくは活性ガスと不活性ガスの混合ガスを導入しう
ろようになっており、蒸発源、対電極、フィラメント、
グリッドは、真空槽内に配備される。

対電極と蒸発源とは、互いに対向するよつＶＣ配備され
る。対電極は、その蒸発源と対向する側、て、被蒸着基
板を保持しうるようになっている。蒸発源は、蒸着物質
を蒸発させるための手段である。

グリッドは、蒸発源と対電極との間に介設され、電源手
段により、対電極に対し正電位にされる。

従って、蒸着時には、発生する電界はグリッドから対電
極へと向う。勿論グリッドは蒸発したＭ’７Ｗ物質を通
過させうるものである。

フィラメントは熱電子発生用であって、グリッドと対電
極との間に配備される。

゛電源手段は、真空僧門に所定の電気的状態に人現する
ための手段であり、この電源手段と真空槽内部が、導電
手段により電気的に連結される。

このように、本発明の薄膜蒸着装置では、フィラメント
が、グリッドの対電極側にあるので、熱電子による。蒸
着物質、導入ガスの陽イオンは、王として、グリ、ｙド
の対電極側で発生−ｊる。

以下、図面を参照しながら説明する。

図は、本発明の１実施例を示している。

図にお（・て、符号１０はベースプレート、符号１２は
バッキング、符号１４はペルジャーを、それぞれ示ス。

ペルジャー１４とベースプレート１０とはバッキング１
２により一体化され″′Ｃ真空槽な購成し、内わ６仝間
には公知の適宜の方法で、活性ガスおよび／または不ｆ
ｉ性ガス？等入できるようになっている。ベースプレー
ト比の中央部に穿設された孔１０Ａは、図示されない頁
仝系に連結されている。

ベースプレート１０には、江空慴内部の気密性を保チ、
かつベースグレート１０との電気絶縁性を保ちつつ、叉
侍本をジにねた電トメ１６．１８．２０．２２か置設さ
れている。

これら１ヒ唖１６．１８．２Ｕ、２２は、真空１曹内側
と外ｉ、１：ｊとＹ　？ｉ気ηンて連浩するものであっ
て、他の配俵具とともに、導電手取ケ陶成する。

１対の電５１６の間には、タングステン、モリブテン等
の合間をコイル状に形成した。抵抗加熱式の蒸発ぷ２４
が支持さユている。蒸発源の形状は、コイル状に代えて
ボート状としてもよい。また、抵抗加熱式の蒸発源のか
わりに、電子ビーム蒸発源等、従来の真空蒸着方式で用
いられている蒸発源を適宜用いることができる。

また、１対の電極２０の間には、タングステン等による
熱電子発生用のフィラメント２８が支持されている。こ
のフィラメント２８の形状は、複数本のフィラメントケ
平行に配列したり、網目状にしたりするなどして、蒸発
源から蒸発した蒸発物質の粒子の拡がり２カバーするよ
）　ｉで定めら匙でいる。

電極１８にはグリッド２６か支持されている。このグリ
ッドは、蒸発した蒸涜物負ヲフィラメント２８側へ通過
させ５る形状に形状を定められるのであるが、この例に
おいては、網目状である。

電極２２の先海部に）よ、対電極３０が支持さｎ、この
対電極６０の、蒸発源２４に対向する供１１の囲゛：で
、被蒸渚基板１００が適宜の方法で林持される。

蒸発源２４を支持する電極１６は、加熱用の交流電音６
２に接伏さｎている。

また、電極１８は、直流電圧電源６６の正−グ側に接続
され、同電源６６の負極側には、電極２２が接続されて
いる。従って、グリッド２６は、対電極６０に対して正
電位となり、グリッド２６．対電極６０間で、電界はグ
リッド２６から、対電極６０へ向う。

さらに、１対の電極２０は、電源３４に接続されている
。

従って、この実施例において、電源６２．３４．３６は
電源手段を構成する。なお、図中における接地は、必ら
ずしも必要ない。

実線には、上記電気的接続は種々のスイッチ（導電手段
の一部を構成する）を含入、これらスイッチの操作によ
り蒸着プロセスを実行するのであるが、これらスイッチ
は図示を省略され℃いる。

以下、この装置例による薄膜？４着につぎ説明する。

被蒸Ｎ基板１００を図の如く対電極６０に保持させて、
蒸着物質を、蒸着源２４に保持させる。蒸着物質は、も
ちろん、どのような薄膜を形成するかに応じて定まる。

例えば、アルミニウムや金のような金属、あるいは金属
の酸化物、フッ化物、硫化物、あるいは合金等である。

また、真空槽内には、予め活性ガスもしくは不活性ガス
、あるいは、これらの混合ガスが１０−２〜ＩＱ　　Ｔ
ｏｒｒの圧力で導入される。さしあたっての説明では、
この導入ガスを、例えばアルゴン等の不活性ガスである
とする。

この状態において装＃を作動させると、蒸発源２４　Ｖ
Ｃよる加熱により、蒸発源２４Ｖｃ保持された蒸着物質
が蒸発する。この蒸発物質、すなわち２型着物質の粒子
は、被蒸着基板１００へ向って、狐がりつつ飛行し、グ
リッド２６を通過する。

一方、フィラメント２８からは熱電子が放出されるが、
発生した熱電子は、グリッド２６と幻１襲０との間の電
′！￥により加速されつつグリッド２６へ向って飛行し
、グリッド２６を通過してきた蒸着物質粒子に衝突する
と同粒子を陽イオンしてイオン化する。

イオン化された蒸着物質は、グリッド２８から別電極６
０へ向う電界の作用により加速されつつ、飛行し、高速
で被蒸着基板１００に衝突し、かくして被蒸着基板１０
０上に、所望の薄膜を形成する。この薄膜は基板への密
着性にすぐれ、結晶性、配向性がよい。これは、蒸着物
質のイオンｆヒによるものである。

本発明の薄膜蒸着装置では、蒸発した蒸着物質のイオン
化率が賜いため、真空槽内に活性ガスを単独で、あるい
は不活性ガスととも［４人して蒸着を行うことにより、
蒸発物質と活性ガスとを化合させ、この化合物により薄
膜を形成する場合にも、所望の物性を有する薄ｊ漠を容
易に得ることができる。

例えば、不活性ガスとしてアルゴン、活性ガスとして酸
素ケ導入し１圧力を１０　〜１［Ｊ　　Ｔｏｒｒに調整
し、蒸発物質としてアルミニウムを選択すると、被蒸着
全板上にＡｅ２０３の薄膜を得ることができ、蒸発物質
として、Ｉｎ、Ｚｎを選べば、それぞれ、Ｉｎ２Ｏ５，
ＺｎＯのン１」腿が得られる。

父、活性ガスとして、Ｈ２Ｓ、蒸発物質としてＣｄ　を
選べば、ＣｄＳの薄膜が得られる。さらに、活性ガスと
してアンモニアを、アルゴンとともに用い、蒸発！＋′
／ｌＪ質としてＴｉ、Ｔａを選べば、ＴｉＮ　。

ＴａＮなどの薄膜を得ることか可能であるみ蒸発物質及
び導入ガスのイオン化には、熱電子が有効に寄与するた
め、ＩＱ　　Ｔｏｒｒ以上の高度の真空下で蒸着を行う
ことがｄ１龍で夛）す、薄膜中へのガス分子のとり込み
を傷めて少なくすることができるため、高純度の薄膜な
傳る・二とができる。

すなわち、不発明の薄膜蒸着装置は、ＩＣ，ＬＳＩ等を
構成する半導体薄膜や、その電極としての高純度金属薄
膜の形成に適している。

（効　果） 以上、本発明によれば新規な薄′；処盗シコ装置を尿供
できる。この装置では、薄；漠形成に与るイオンが、グ
リッドの被蒸着基板側１で発生するので発生したイオン
を有効に薄膜形成に参与させることかでき、薄膜形成を
能羊的５Ｃ行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の１実流例を示す一部Ｄｉ面正面図である
。 １０・・・ベースプレート、１４・・・ペルジャー、２
４・・・蒸発源、２６・・・グリッド、２Ｂ・・・フィ
ラメント、３０・・・対電極、１０口・・・被蒸着基板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　活性ガスおよび／または不活性ガスを導入しうる真空
   槽と、 この真空槽内に配備された蒸発源と、 上記真空槽内において上記蒸発源と対向するように配備
   され、被蒸着基板を保持する対電極と、これら蒸発源と
   対電極との間に配備された熱電子発生用のフィラメント
   と、 このフィラメントと上記蒸発源との間に配備され、蒸着
   物質を通過させうるグリッドと、 真空槽内に所定の電気的状態を実現するための電源手段
   と、 真空槽内と上記電源手段とを電気的に連結する導電手段
   と、を有し、 上記対電極に対し、上記グリッドが正電位となるように
   したことを特徴とする、薄膜蒸着装置。