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JPH0788571B2 - Thin film forming equipment - Google Patents
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JPH0788571B2 - Thin film forming equipment - Google Patents

Thin film forming equipment

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Publication number
JPH0788571B2
JPH0788571B2 JP2519687A JP2519687A JPH0788571B2 JP H0788571 B2 JPH0788571 B2 JP H0788571B2 JP 2519687 A JP2519687 A JP 2519687A JP 2519687 A JP2519687 A JP 2519687A JP H0788571 B2 JPH0788571 B2 JP H0788571B2
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JP
Japan
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grid
thin film
evaporation source
counter electrode
filament
Prior art date
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JP2519687A
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Japanese (ja)
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JPS63192861A (en
Inventor
幹夫 木下
和三郎 太田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to GB8803148A priority patent/GB2204596B/en
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、金属薄膜或いはIC、LSIなどを構成する半導
体薄膜などの形成に適した薄膜形成装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thin film forming apparatus suitable for forming a metal thin film or a semiconductor thin film forming an IC, an LSI, or the like.

従来技術 従来、被薄膜形成基板上に薄膜を形成する手段として
は、種々のものが提案され、その方法も極めて多岐にわ
たつている。主なものとしても、例えばイオンプレーテ
イング法やCVD法やPVD法などがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, various means have been proposed as means for forming a thin film on a thin film forming substrate, and the methods thereof are extremely diverse. The main ones are, for example, the ion plating method, the CVD method and the PVD method.

例えば、蒸発源と被蒸着物の間に高周波電磁界を発生さ
せ、活性ガス又は不活性ガス中で蒸発した物質をイオン
化して蒸着を行なうイオンプレーテイング法がある。
又、蒸発源と被蒸着物との間に直流電圧を印加するDCイ
オンプレーテイング法もある。これらのイオンプレーテ
イング法は、例えば特公昭52−29971号公報や特公昭52
−29091号公報等により知られている。
For example, there is an ion plating method in which a high-frequency electromagnetic field is generated between an evaporation source and an object to be vapor-deposited, and a substance evaporated in an active gas or an inert gas is ionized to perform vapor deposition.
There is also a DC ion plating method in which a DC voltage is applied between the evaporation source and the material to be evaporated. These ion plating methods are disclosed, for example, in Japanese Examined Patent Publication No. 52-29971 and Japanese Examined Patent Publication No.
It is known from the publication of -29091.

又、本出願人により既に提案されている特開昭59−8976
3号公報に示されるような薄膜蒸着装置もある。これ
は、まず、被蒸着基板を保持する対向電極と、この対向
電極に対向する蒸発源との間にグリツドを設け、このグ
リツドを対向電極に対して正電位とする。更に、グリツ
ド・蒸発源間に熱電子発生用のフイラメントを設ける。
このような構成により、蒸発源から蒸発した蒸発物質は
フイラメントから放出される熱電子によりイオン化され
る。このイオンはグリツドを通過すると、グリツド側か
ら対向電極へ向かう状態の電界の作用により加速され、
被蒸着基板に衝突することにより、密着性のよい薄膜が
基板上に形成されるというものである。
In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 59-8976 already proposed by the present applicant.
There is also a thin film deposition apparatus as shown in Japanese Patent Laid-Open No. In this method, first, a grid is provided between a counter electrode that holds a substrate to be vapor-deposited and an evaporation source that faces the counter electrode, and the grid has a positive potential with respect to the counter electrode. Further, a filament for generating thermoelectrons is provided between the grid and the evaporation source.
With such a configuration, the evaporation material evaporated from the evaporation source is ionized by the thermoelectrons emitted from the filament. When these ions pass through the grid, they are accelerated by the action of the electric field in the state from the grid side to the counter electrode,
By colliding with the deposition target substrate, a thin film having good adhesion is formed on the substrate.

この他、各種の薄膜形成方法・装置がある。In addition, there are various thin film forming methods and devices.

しかし、従来の薄膜形成方式による場合には、形成され
た薄膜の基板に対する密着性が弱かつたり、耐熱性のな
い基板への膜形成が困難という欠点を有している。特
に、前述した特開昭59−89763号公報方式による場合、
グリツドより蒸発源側に発生するプラズマが蒸発源の形
状に依存する電界、又は蒸発源より発生する熱電子によ
る影響を受ける。これにより、プラズマが不安定な状態
となり、基板上に蒸着された薄膜の付着力、膜表面の平
滑性、或いは結晶性が損なわれる等の欠点がある。
However, the conventional thin film forming method has drawbacks that the adhesion of the formed thin film to the substrate is weak and it is difficult to form the film on the substrate having no heat resistance. In particular, in the case of the above-mentioned JP-A-59-89763 system,
The plasma generated on the side of the evaporation source with respect to the grid is affected by the electric field depending on the shape of the evaporation source or thermionic electrons generated by the evaporation source. As a result, the plasma becomes unstable, and there is a drawback that the adhesion of the thin film deposited on the substrate, the smoothness of the film surface, or the crystallinity is impaired.

目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、基板上
に極めて強い密着性を持つ薄膜を形成することができ、
かつ、基板として耐熱性のない例えばプラスチツクス板
などをも用いることができる薄膜形成装置を得ることを
目的とする。
Object The present invention has been made in view of such a point, it is possible to form a thin film having extremely strong adhesion on the substrate,
Moreover, it is an object of the present invention to obtain a thin film forming apparatus which can use, for example, a plastic plate having no heat resistance as a substrate.

構成 本発明は、上記目的を達成するため、活性ガス又は不活
性ガス或いはこれらの活性ガスと不活性ガスとの混合ガ
スが導入される真空槽と、この真空槽内において蒸発物
質を蒸発させる蒸発源と、この蒸発源に対向して薄膜を
形成させる基板を保持する対向電極と、前記蒸発源と対
向電極との間に配置されて前記蒸発物質を通過させうる
第1グリツドと、この第1グリツドと前記蒸発源との間
に配置させた熱電子発生用のフイラメントと、このフイ
ラメントと前記蒸発源との間に配置されて前記蒸発物質
を通過させうる第2グリツドと、これらの第1グリツド
と第2グリツドと対向電極とフイラメントとを前記対向
電極の電位に対して第1グリツドの電位が正電位となり
第2グリツドの電位が正又は負又は零位置となるよう所
定の電位関係とさせ電源手段とを備えたことを特徴とす
るものである。
Structure In order to achieve the above object, the present invention provides a vacuum tank into which an active gas or an inert gas or a mixed gas of these active gas and an inert gas is introduced, and an evaporator for evaporating an evaporated substance in the vacuum tank. A source, a counter electrode for holding a substrate on which a thin film is formed facing the evaporation source, a first grid disposed between the evaporation source and the counter electrode for allowing the evaporation substance to pass therethrough, and A filament for generating thermoelectrons arranged between a grid and the evaporation source, a second grid arranged between the filament and the evaporation source for allowing the evaporated substance to pass therethrough, and a first grid for these. A predetermined potential relationship between the second grid, the counter electrode and the filament so that the potential of the first grid is positive and the potential of the second grid is positive, negative or zero with respect to the potential of the counter electrode. And a power supply means.

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。ま
ず、真空槽1が設けられている。この真空槽1はベース
プレート2上にベルジヤ3をパツキング4を介して一体
化することにより構成されている。ここに、ベースプレ
ート2の中央部には孔2aが形成されて図示しない真空排
気系に連結され、真空槽1内の気密性を維持しつつ、周
知の方法により真空槽1内に活性ガス又は不活性ガス或
いは活性ガスと不活性ガスとの混合ガスを導入し得るよ
うに構成されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the vacuum chamber 1 is provided. The vacuum chamber 1 is constructed by integrating a bell jar 3 on a base plate 2 via a packing 4. A hole 2a is formed in the central portion of the base plate 2 and is connected to a vacuum exhaust system (not shown). An active gas or a mixed gas of an active gas and an inert gas can be introduced.

そして、このような真空槽1内には上方から下方に向け
て順に対向電極5と第1グリツド6とフイラメント7と
第2グリツド8と蒸発源9とが適宜間隔をあけて設けら
れている。これらの部材は、各々支持体を兼用する電極
10,11,12,13,14により水平状態に支持されている。これ
らの電極10〜14は何れもベースプレート2と電気的な絶
縁性を保つ状態でベースプレート2を貫通して真空槽1
外部に引出されている。即ち、これらの電極10〜14は真
空槽1の内外の電気的な接続・給電を行なうためのもの
で、その他の配線具とともに導電手段となり得るもので
あり、ベースプレート2の貫通部等においては気密性が
確保されている。
In such a vacuum chamber 1, a counter electrode 5, a first grid 6, filament 7, a second grid 8 and an evaporation source 9 are provided in this order from the upper side to the lower side at appropriate intervals. Each of these members is an electrode that also serves as a support.
It is supported horizontally by 10,11,12,13,14. All of these electrodes 10 to 14 penetrate the base plate 2 in a state of maintaining electrical insulation with the base plate 2 and the vacuum chamber 1
It has been pulled out. That is, these electrodes 10 to 14 are for electrically connecting and supplying electric power inside and outside the vacuum chamber 1, and can be a conductive means together with other wiring tools, and are hermetically sealed in the penetrating portion of the base plate 2. Sex is secured.

ここで、一対の前記電極14により支持された蒸発源9は
蒸発物質を蒸発させるためのものであり、例えばタング
ステン、モリブデンなどの金属をコイル状に形成してな
る抵抗加熱式として構成されている。とつとも、コイル
状に代えて、ボート状に形成したものでもよい。更に
は、このような蒸発源に代えて、電子ビーム蒸発源など
のように従来の真空蒸着方式で用いられている蒸発源で
あつてもよい。
Here, the evaporation source 9 supported by the pair of electrodes 14 is for evaporating an evaporation substance, and is constituted by a resistance heating type formed by forming a metal such as tungsten or molybdenum in a coil shape. . In addition, instead of the coil shape, a boat shape may be used. Further, instead of such an evaporation source, an evaporation source such as an electron beam evaporation source used in a conventional vacuum evaporation system may be used.

又、電極10に支持された対向電極5には、前記蒸発源9
に対向する面(下面)側に位置させて、薄膜を形成すべ
き基板15が適宜の方法により保持されている。
The evaporation source 9 is attached to the counter electrode 5 supported by the electrode 10.
The substrate 15 on which the thin film is to be formed is held by an appropriate method while being positioned on the surface (lower surface) side facing the.

更に、一対の電極12により支持されたフイラメント7熱
電子発生用のものであり、タングステンなどにより形成
されている。このフイラメント7の形状としては、例え
ば複数本のフイラメントを平行に配列させたり、網目状
に配列させてなり、前記蒸発源9から蒸発した蒸発物質
の粒子の広がりをカバーし得るように設定されている。
Further, the filament 7 is supported by a pair of electrodes 12 for generating thermoelectrons, and is made of tungsten or the like. The shape of the filament 7 is, for example, a plurality of filaments arranged in parallel or in a mesh shape, and is set so as to cover the spread of the particles of the evaporated substance evaporated from the evaporation source 9. There is.

そして、各々電極11,13により支持された第1,2グリツド
6,8は、何れも蒸発物質を通過させ得る形状、例えば網
目状に形成されている。
Then, the first and second grids supported by the electrodes 11 and 13 respectively.
Each of 6 and 8 is formed in a shape that allows the evaporated substance to pass through, for example, a mesh shape.

しかして、このように真空槽1内に設けた対向電極5、
第1,2グリツド6,8、フイラメント7、蒸発源9等の部材
を電位的に所定の電気的な関係とする電源手段16が真空
槽1外に設けられ、前記各電極10〜14を利用してこれら
の各部材に接続されている。
Then, the counter electrode 5 thus provided in the vacuum chamber 1,
A power source means 16 is provided outside the vacuum chamber 1 for electrically connecting the members such as the first and second grids 6, 8, filament 7, evaporation source 9 and the like to a predetermined electric potential, and uses the electrodes 10-14. And is connected to each of these members.

まず、蒸発源9は電極14を介して加熱用の交流電源17に
接続されている。次に、直流電源18が設けられ、この直
流電源18の正極側は電極11を介して第1グリツド6に接
続され、直流電源18の負極側は電極10を介して対向電極
5に接続されている。即ち、第1グリツド6の電位は対
向電極5に対して正電位となるように設定されている。
これにより、第1グリツド6・対向電極5間の電界は第
1グリツド6側から対向電極5側へ向かう方向のものと
なる。又、フイラメント7は一対の電極12を介して直流
電源19の両端に接続されている。なお、図示の状態では
この直流電源19の正極側が接地されているが、負極側を
接地してもよく、或いは交流電源を用いてもよい。更
に、第2グリツド8は電極13を介して直流電源20の正極
側に接続されている。もつとも、この第2グリツド8は
直流電源20の負極側に接続してもよく、或いはこの直流
電源20を用いずに直接接地して零電位としてもよい。即
ち、第2グリツド8の電位は対向電極5に対して正電
位、負電位、零電位の何れの状態であつてもよい。これ
らの電源17〜20により電源手段16が構成されるものであ
り、図中に示す接地は必ずしも必要ではない。
First, the evaporation source 9 is connected to an AC power supply 17 for heating via an electrode 14. Next, a DC power supply 18 is provided, the positive side of the DC power supply 18 is connected to the first grid 6 via the electrode 11, and the negative side of the DC power supply 18 is connected to the counter electrode 5 via the electrode 10. There is. That is, the potential of the first grid 6 is set to be a positive potential with respect to the counter electrode 5.
As a result, the electric field between the first grid 6 and the counter electrode 5 is in the direction from the first grid 6 side to the counter electrode 5 side. The filament 7 is connected to both ends of a DC power supply 19 via a pair of electrodes 12. Although the positive electrode side of the DC power supply 19 is grounded in the illustrated state, the negative electrode side may be grounded or an AC power supply may be used. Further, the second grid 8 is connected to the positive electrode side of the DC power source 20 via the electrode 13. Of course, the second grid 8 may be connected to the negative electrode side of the DC power source 20, or may be directly grounded without using the DC power source 20 to have a zero potential. That is, the potential of the second grid 8 may be any of positive potential, negative potential, and zero potential with respect to the counter electrode 5. The power supply means 16 is composed of these power supplies 17 to 20, and the grounding shown in the figure is not always necessary.

又、実際的なこれらの電気的な接続には、種々のスイツ
チ類を含み、これらの操作により、基板15上への成膜プ
ロセスを実施するわけであるが、これらのスイツチ類に
ついては省略する。
Moreover, various electrical switches are actually included in these electrical connections, and the film forming process on the substrate 15 is performed by these operations, but these switches are omitted. .

このような薄膜形成装置の構成による薄膜形成動作につ
いて説明する。まず、図示の如く、薄膜を形成すべき基
板15を対向電極5に保持セツトさせる一方、蒸発源9に
は蒸発物質を保持させる。用いる蒸発物質はどのような
薄膜を形成するかに応じて定められるものであるが、例
えば、アルミニウムや金などの金属、或いは金属の酸化
物、弗化物、硫化物、或いは合金等が用いられる。又、
真空槽1内は予め活性ガス又は不活性ガス或いはこれら
の混合ガスが10-2〜10-5Torrの圧力で導入される。ここ
では、例えばアルゴンなどの不活性ガスが導入されてい
るものとする。
A thin film forming operation by the configuration of such a thin film forming apparatus will be described. First, as shown in the figure, the substrate 15 on which a thin film is to be formed is held on the counter electrode 5 while the evaporation source 9 is made to hold the evaporation substance. The evaporation material to be used is determined depending on what kind of thin film is to be formed, and for example, a metal such as aluminum or gold, or an oxide, fluoride, sulfide, or alloy of a metal is used. or,
An active gas or an inert gas or a mixed gas thereof is introduced into the vacuum chamber 1 in advance at a pressure of 10 -2 to 10 -5 Torr. Here, it is assumed that an inert gas such as argon is introduced.

このような状態で、本装置を作動させると、蒸発源9に
保持された蒸発物質が加熱により蒸発する。蒸発源9か
ら蒸発した物質、即ち蒸発物質の粒子は上方の基板15に
向かつて広がりつつ飛行し、第1グリツド6を通過す
る。一方、直流電源19により加熱されたフイラメント7
からは熱電子が放出される。フイラメント7から発生し
た熱電子は、第1グリツド6と対向電極5との間の電界
によつて加速されつつこの第1グリツド6へ向かつて飛
行する。これにより、第1グリツド6の近傍の空間に存
在する前述の蒸発物質と導入ガスの粒子とに衝突し、こ
の粒子をイオン化する。このようにして、第1グリツド
6の近傍の空間にプラズマ状態が実現する。
When the apparatus is operated in such a state, the evaporation material held in the evaporation source 9 is evaporated by heating. The substance evaporated from the evaporation source 9, that is, the particles of the evaporated substance, fly toward the upper substrate 15 while spreading, and pass through the first grid 6. On the other hand, filament 7 heated by DC power supply 19
Emits thermoelectrons. The thermoelectrons generated from the filament 7 fly toward the first grid 6 while being accelerated by the electric field between the first grid 6 and the counter electrode 5. As a result, the vaporized substance and the particles of the introduced gas existing in the space near the first grid 6 collide with each other and ionize the particles. In this way, a plasma state is realized in the space near the first grid 6.

この際、第2グリツド8が正電位又は零電位に設定され
ていれば、蒸発源9からの熱電子を吸収することにな
る。一方、第2グリツド8が負電位に設定されていれ
ば、蒸発源9からの熱電子がこの第2グリツド8を通過
する障壁となる。従つて、第2グリツド8より基板15側
に発生するプラズマに対する、蒸発源9からの熱電子の
影響が極めて小さくなり、プラズマは極めて安定な状態
を維持し得るものとなる。よつて、極めて安定した状態
で蒸発物質のイオン化を行なうことができる。
At this time, if the second grid 8 is set to a positive potential or a zero potential, the thermoelectrons from the evaporation source 9 will be absorbed. On the other hand, if the second grid 8 is set to a negative potential, the thermoelectrons from the evaporation source 9 serve as a barrier for passing through the second grid 8. Therefore, the influence of thermoelectrons from the evaporation source 9 on the plasma generated on the substrate 15 side of the second grid 8 becomes extremely small, and the plasma can be maintained in a very stable state. Therefore, it is possible to ionize the vaporized substance in an extremely stable state.

このようにイオン化された蒸発物質は、この第1グリツ
ド6から対向電極5へ向かう電界の作用により、加速さ
れつつ飛行し、高速で基板15に衝突する。これにより、
基板15上に所望の薄膜が形成されることになる。このよ
うな薄膜は蒸発物質のイオン化によるため、基板5への
密着性に優れ、結晶性、配向性の良好なものとなる。
The vaporized substance thus ionized flies while being accelerated by the action of the electric field from the first grid 6 toward the counter electrode 5, and collides with the substrate 15 at a high speed. This allows
A desired thin film will be formed on the substrate 15. Since such a thin film is formed by ionization of the evaporated substance, it has excellent adhesion to the substrate 5 and good crystallinity and orientation.

このように、本実施例によれば、蒸発物質のイオン化が
極めて高く、かつ、安定しているため、真空槽1内に活
性ガスを単独で、或いは不活性ガスとともに導入して成
膜を行なうことにより、蒸発物質と活性ガスとを化合さ
せ、この化合による化合物薄膜を形成する場合であつて
も、所望の物性を有する薄膜を容易に得ることができ
る。
As described above, according to the present embodiment, since the ionization of the vaporized substance is extremely high and stable, the active gas is introduced into the vacuum chamber 1 alone or together with the inert gas to form the film. As a result, even when the vaporized substance and the active gas are combined to form a compound thin film by this combination, a thin film having desired physical properties can be easily obtained.

例えば、不活性ガスとしてアルゴン、活性ガスとして酸
素を導入し、真空槽1内の圧力を10-3〜10-4Torrに調整
し、蒸発物質としてアルミニウムを選択すれば、基板15
上にAl2O3の薄膜を形成することができる。この際、蒸
発物質としてSi又はSiOを用いればSiO2の薄膜を得るこ
とができる。又、蒸発物質としてIn,Znを選択すれば、
各々In2O3,ZnOの膜膜を得ることができる。一方、ガス
としてH2S、蒸発物質としてCdを選択すればCdSの薄膜を
得ることができる。更に、活性ガスとしてアンモニアを
アルゴンとともに用い、かつ、蒸発物質としてTi又はTa
を用いれば、各々TiN又はTaNなどの薄膜を得ることも可
能である。
For example, if argon is introduced as the inert gas and oxygen is introduced as the active gas, the pressure in the vacuum chamber 1 is adjusted to 10 −3 to 10 −4 Torr, and aluminum is selected as the evaporation material, the substrate 15
A thin film of Al 2 O 3 can be formed on it. At this time, if Si or SiO is used as the evaporation material, a thin film of SiO 2 can be obtained. Also, if In, Zn is selected as the vaporized substance,
Films of In 2 O 3 and ZnO can be obtained respectively. On the other hand, if H 2 S is selected as the gas and Cd is selected as the evaporation material, a thin film of CdS can be obtained. Furthermore, ammonia is used as an active gas together with argon, and Ti or Ta is used as an evaporation material.
It is also possible to obtain thin films of TiN or TaN, respectively.

ところで、本実施例においては、蒸発物質及び導入ガス
のイオン化に、フイラメント7による熱電子が有効に寄
与するので、10-4Torr以下の圧力の高真空下においても
蒸発物質のイオン化が可能である。このため、薄膜中へ
のガス分子の取り込みを極めて少なくすることができる
ため、高純度の薄膜を得ることができる。又、薄膜の構
造も極めて緻密なものとすることが可能である。この結
果、通常、薄膜の密度はバルクの密度より小さいとされ
ているが、本実施例によれば、バルクの密度に極めて近
似した密度のものとして得ることができる特徴を持つ。
即ち、本実施例方式の薄膜形成装置は、IC,LSIなどを構
成する半導体薄膜や、その電極としての高純度な金属薄
膜の形成に極めて適したものとなる。
By the way, in the present embodiment, since the thermoelectrons by the filament 7 effectively contribute to the ionization of the vaporized substance and the introduced gas, the vaporized substance can be ionized even under a high vacuum of 10 −4 Torr or less. . Therefore, it is possible to extremely reduce the amount of gas molecules taken into the thin film, so that a high-purity thin film can be obtained. Also, the structure of the thin film can be made extremely precise. As a result, although the density of the thin film is usually lower than that of the bulk, this embodiment has a feature that it can be obtained as a density extremely close to that of the bulk.
That is, the thin film forming apparatus according to the present embodiment is extremely suitable for forming a semiconductor thin film that constitutes an IC, LSI or the like, or a high purity metal thin film as an electrode thereof.

結局、本発明は、強い反応性を持たせることができると
いうCVD法の長所と、緻密な強い膜形成を可能とする高
真空中で成膜するというPVD法の長所とを同意に実現す
る、従来に無い画期的な薄膜形成装置といえる。そし
て、蒸発物質がイオン化し、高いエネルギーを電気的に
有する(電子・イオン温度)ので、反応性を必要とする
成膜や結晶化を必要とする成膜を、温度(反応温度や結
晶化温度)という熱エネルギーを与えることなく実現で
き、低温成膜が可能となる。従つて、基板15としては耐
熱性の弱いプラスチツクス板などであつてもよいものと
なる。
After all, the present invention realizes the advantages of the CVD method that can have strong reactivity and the advantages of the PVD method that forms a film in a high vacuum that enables dense and strong film formation. It can be said that this is an epoch-making thin film forming device that has never existed before. Then, since the evaporated substance is ionized and has a high energy electrically (electron / ion temperature), the film formation requiring reactivity or film formation requiring crystallization is performed at a temperature (reaction temperature or crystallization temperature). ) Can be realized without applying thermal energy, and low-temperature film formation becomes possible. Therefore, the substrate 15 may be a plastic plate having low heat resistance.

効果 本発明は、上述したように構成したので、蒸発源からの
蒸発物質のイオン化がフイラメントからの熱電子によつ
て極めて高い状態で行なわれ、かつ、フイラメント・蒸
発源間に第2グリツドが存在することにより、第2グリ
ツドより対向電極側に発生するプラズマに対する蒸発源
から発生する電子や蒸発源の形状に依存する蒸発源より
発生する電界の影響を著しく減少させることにより、極
めて安定したプラズマ状態とさせることができ、よつ
て、基板上に付着力、膜表面の平滑性或いは結晶性に優
れた薄膜を成膜することができ、この際、高イオン化に
より高いエネルギーを有するので、熱エネルギーを付与
しない低温成膜も可能となり、基板としては耐熱性の劣
るプラスチツクス板等をも用いることができるものであ
る。
Effect Since the present invention is configured as described above, the ionization of the evaporation material from the evaporation source is performed in an extremely high state by the thermoelectrons from the filament, and the second grid exists between the filament and the evaporation source. By significantly reducing the influence of electrons generated from the evaporation source and electric field generated from the evaporation source depending on the shape of the evaporation source on the plasma generated on the counter electrode side of the second grid, a very stable plasma state can be obtained. Therefore, it is possible to form a thin film having excellent adhesion, smoothness of the film surface or crystallinity on the substrate. At this time, since high ionization has high energy, thermal energy is reduced. A low temperature film formation that does not apply is also possible, and a plastic plate or the like having poor heat resistance can be used as the substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面は本発明の一実施例を示す概略正面図である。 1……真空槽、5……対向電極、6……第1グリツド、
7……フイラメント、8……第2グリツド、9……蒸発
源、15……基板、16……電源手段
The drawing is a schematic front view showing an embodiment of the present invention. 1 ... vacuum chamber, 5 ... counter electrode, 6 ... first grid,
7 ... filament, 8 ... second grid, 9 ... evaporation source, 15 ... substrate, 16 ... power supply means

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】活性ガス又は不活性ガス或いはこれらの活
性ガスと不活性ガスとの混合ガスが導入される真空槽
と、この真空槽内において蒸発物質を蒸発させる蒸発源
と、この蒸発源に対向して薄膜を形成させる基板を保持
する対向電極と、前記蒸発源と対向電極との間に配置さ
れて前記蒸発物質を通過させうる第1グリツドと、この
第1グリツドと前記蒸発源との間に配置させた熱電子発
生用のフイラメントと、このフイラメントと前記蒸発源
との間に配置されて前記蒸発物質を通過させうる第2グ
リツドと、これらの第1グリツドと第2グリツドと対向
電極とフイラメントとを前記対向電極の電位に対して第
1グリツドの電位が正電位となり第2グリツドの電位が
正又は負又は零電位となるよう所定の電位関係とさせる
電源手段とを備えたことを特徴とする薄膜形成装置。
1. A vacuum tank into which an active gas or an inert gas or a mixed gas of these active gases and an inert gas is introduced, an evaporation source for evaporating an evaporated substance in the vacuum tank, and an evaporation source for the evaporation source. A counter electrode for holding a substrate on which a thin film is formed so as to face each other; a first grid disposed between the evaporation source and the counter electrode to allow the vaporized substance to pass therethrough; and a first grid and the vaporization source. A filament for thermoelectron generation disposed between the second filament and a second grid disposed between the filament and the evaporation source to allow the vaporized substance to pass therethrough; the first grid, the second grid, and the counter electrode; And a filament, and a power supply means for establishing a predetermined potential relationship such that the potential of the first grid is positive and the potential of the second grid is positive, negative, or zero with respect to the potential of the counter electrode. Thin film forming apparatus according to claim and.
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