JPH0733571B2 - 膜形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、イオンビーム照射と真空蒸着を併用して基
板表面に膜を形成する膜形成装置に関し、特にそのシヤ
ツターの改良に関する。

〈従来の技術〉 この種膜形成装置としては、単一のイオン源と、単一の
蒸発源とを用いて、イオンビーム照射と真空蒸着とを同
時もしくは、交互に行うようにしたものがある。

近年、この種膜形成過程において、例えば、真空蒸着と
同時に低エネルギーでイオンビームを照射した後に、高
エネルギーでイオンビームを照射することが試みられて
いる。

この種装置としては、例えば第５図に示す如く、真空容
器１内に基板２を保持するホルダ３が設けられ、ホルダ
３の矢印Ａのような回転中心に対してほぼ左右対称な所
に、相対的に高エネルギー（例えば1KeV〜50KeV程度の
範囲）のイオンビーム41を発生し得る高エネルギーイオ
ン源４と、相対的に低エネルギー（例えば50eV〜1KeV程
度の範囲）のイオンビーム51を発生し得る低エネルギー
イオン源５とがそれぞれ斜め下方からホルダ３の方に向
けて配置されている。

ホルダ３はホルダ駆動装置９に取り付けられており、堂
外ホルダ駆動装置９は、ホルダ３を矢印Ａのように回転
させてそこに保持された基板２の表面の向きを高エネル
ギーイオン源４側と低エネルギーイオン源５側とに変更
できる機能や、ホルダ３を矢印Ｂのように回転させて基
板２をその面内で回転させる機能等を有し、各イオンビ
ームの入射角が任意に設定できるうに形成されている。

更に、真空容器１内のホルダ３の下方であつてホルダ３
の矢印Ａのような回転中心に対してはほぼ左右対称な所
に、蒸発物質61及び71をそれぞれ発生し得る２台の蒸発
源６および７がそれぞれ配置されており、前者は高エネ
ルギーイオン源４側に向けられた基板２の表面の方に、
後者は低エネルギーイオン限５側に向けられた基板２の
表面の方にそれぞれ向くようにされている。

そして、基板２に入射する高エネルギーのイオンビーム
41、低エネルギーのイオンビーム51、蒸発物質61および
蒸発物質71等を断続するシヤツター８がホルダ３と高エ
ネルギーイオン源４、低カネルギーイオン源５、蒸発源
６および蒸発源７の間に介在して設けられている。この
シヤツター８の構造は第６図に示すように、平板状の遮
蔽板82′にビームパワーおよび蒸発源からの幅射熱によ
る温度上昇を低くするための冷却パイプ87がロー付けに
より固着されている。この冷却パイプ87はパイプ状のア
ーム88の中を挿通して真空容器１の外部に導出されてお
り、内部に冷却水や冷却ガス等からなる冷却媒体が循環
するようにされている。そして、シヤツター８は第４図
の平面断面図に示すように、真空容器１の外部に設けら
れたシヤツター駆動装置（図示せず）によつて矢印の方
向に平行移動して開閉がなされる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、このような構成によれば、シヤツター８を平
板状にして基板２に入射する高エネルギーのイオンビー
ム41、低エネルギーのイオンビーム51、蒸発物質61およ
び蒸発物質71等を遮蔽するには第６図にて示すシヤツタ
ー８の幅寸法Ｗがかなり大きなものとなる。シヤツター
８の幅寸法Ｗが大きくなると第４図の平面断面図に示す
ように、真空容器１の直径寸法Ｄが大きくなる。

また、矢印の方向にシヤツター８を開閉すると、第６図
に示す遮蔽板82′の両端が上下方向に揺動するため、支
持金具86にねじれの力が加わることから支持金具86は強
固なものが必要で、材料が大きくなる。更に、真空容器
１の直径寸法Ｄが大きくなるとシヤツターのアーム88が
長くなることからアーム88は強固なものが必要で、材料
が大きくなる等の問題がある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明の膜形成装置は、シヤツターを複数のイオン源に
それぞれ向かい合う面を擁するものにすることを特徴と
する。

〈作用〉 シヤツターの形状を複数のイオン源にそれぞれ向かい合
う面を擁するものにすると、その両端は折り曲げた形に
なることから、シヤツターの幅寸法は小さいものにな
る。

〈実施例〉 第１図はこの発明の一実施例に係る膜形成装置を示す概
略図であり、第５図と同等部分は同一符号を付してい
る。

第１図に示すように、シヤツター８の両端を折り曲げ、
その折り曲げた面を複数のイオン源、例えば、高エネル
ギーイオン源４および低エネルギーイオン源５にそれぞ
れ向かい合うようにする。このようにすると、第２図に
て示すシヤツター８の幅寸法Ｗは、第６図にて示すシヤ
ツター８の幅寸法Ｗよりも小さなものとなる。シヤツタ
ー８の幅寸法Ｗが小さくなると第３図の平面断面図に示
すように、真空容器１の直径寸法Ｄは第４図にて示す真
空容器１の直径寸法Ｄよりも小さなものとなる。シヤツ
ター８の幅寸法Ｗおよび真空容器１の直径寸法Ｄが小さ
くなると、第２図のシヤツター８の支持金具86およびア
ーム88は第６図に示す平板状のものに比較して強度的に
負担が軽くなり使用する材料が小さなものとなる。

尚、第２図に示すようにシヤツター８の構成を、取付板
81と遮蔽板82、遮蔽板83、遮蔽板84の組み合わせ構造に
し、且つ、遮蔽板82乃至84を例えばボルト85等により着
脱自在に取付けると、異質の膜を形成するとき遮蔽板に
前の物質が付着していて、これが不純物となつて後の成
膜に悪影響を及ぼすことより、これを取り除く作業に際
して、これら遮蔽板82乃至84が容易に取りはずせるため
便利である。更に、取付板81に例えば熱伝導率および機
械加工性が良好な銅を用い、冷却パイプ87に例えば機械
加工性が良好で熱伝導率も比較的良好なステンレスを用
い、遮蔽板82乃至84に例えばスパツタ率が低いモリブデ
ンまたはタンタルを用いると、シヤツター全体として熱
伝導率の良好なスパツタ率の低いものとなるため、シヤ
ツターの冷却効果を大きく、また、真空容器内の汚れを
少なくすることが出来る。

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明によれば、シヤツターの幅寸法が
小さくなることより、真空容器の直径寸法を小さくする
ことが出来、更にシヤツターの支持金具およびアームの
材料も小さくすることが出来るので装置として小型にな
り経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る膜形成装置を示す
概略図で、第２図はそのシヤツター部分の詳細図、第３
図は第１図の平面断面図を示す。 第５図は、従来例の膜形成装置を示す概略図で、第６図
はそのシヤツター部分の詳細図、第４図は第５図の平面
断面図を示す。 １……真空容器、２……基板、３……ホルダ、４……高
エネルギーイオン源、41……高エネルギーのイオンビー
ム、５……低エネルギーイオン源、51……低エネルギー
のイオンビーム、6,7……蒸発源、61,71……蒸発物質、
８……シヤツター、９……ホルダ駆動装置。

フロントページの続き (72)発明者 村松 智 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内 審査官 影山 秀一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空容器内でイオン源によるイオンビーム
   照射と蒸発源による真空蒸着を併用して基板表面に膜を
   形成する装置において、真空容器内に設けられていて基
   板を保持可能なホルダと、互いに異なる方向からホルダ
   の方に向けられていてイオンビームを発生する複数のイ
   オン源と、１台以上の蒸発源と、イオン源にそれぞれ向
   かい合う面を擁し、基板に入射するイオンビームおよび
   蒸発物質を断続する１台のシヤツターを備えることを特
   徴とする膜形成装置。