JPH0768619B2 - Vacuum deposition equipment - Google Patents
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- JPH0768619B2 JPH0768619B2 JP22575491A JP22575491A JPH0768619B2 JP H0768619 B2 JPH0768619 B2 JP H0768619B2 JP 22575491 A JP22575491 A JP 22575491A JP 22575491 A JP22575491 A JP 22575491A JP H0768619 B2 JPH0768619 B2 JP H0768619B2
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマガンからのプ
ラズマ流を磁場によって蒸発原料るつぼ上に導いて蒸発
原料を蒸発させ、該蒸発原料の上方に置かれた基体表面
に薄膜を形成する真空蒸着装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum for guiding a plasma flow from a plasma gun onto a vaporizing raw material crucible by a magnetic field to vaporize the vaporizing raw material and to form a thin film on the surface of a substrate placed above the vaporizing raw material. The present invention relates to a vapor deposition device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、イオンプレーティング処理あるい
はプラズマＣＶＤ処理を行う真空蒸着装置として、図７
に示すように、真空室１の側部に、たとえば圧力勾配型
プラズマガン２を取り付け、該プラズマガン２から発生
したプラズマ流３を空芯コイル９の発生する磁場によっ
て、１０-2〜１０-4Ｔｏｒｒの圧力状態とされた真空室
１に引き出し、このプラズマ流３を蒸発原料るつぼ５の
下方に設置された固定永久磁石６の作る磁場によって蒸
発原料るつぼ５に集束させて蒸発原料４を蒸発させ、該
蒸発原料４の上方に置かれた基体Ｗの表面に薄膜を形成
するものがある。なお、反応ガス導入口１２より窒素ガ
ス、酸素ガス等の反応ガスを導入してもよい。また、図
９に示すように、プラズマガン２からのプラズマ流３を
一対の永久磁石１５によってシート状に変形し、該シー
ト状プラズマ流３を、その幅方向に設けた細長いるつぼ
５の下方に設置された細長い固定永久磁石６によって蒸
発原料４上に導いて蒸発原料４を蒸発させ、該蒸発原料
４の上方に置かれた基体Ｗの表面に薄膜を形成するもの
がある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a vacuum deposition apparatus for performing an ion plating process or a plasma CVD process, FIG.
As shown in, the sides of the vacuum chamber 1, for example, the mounting pressure gradient type plasma gun 2, the generated magnetic field of the air-core coil 9 plasma flow 3 generated from the plasma gun 2, 10 -2 to 10 - The plasma flow 3 is drawn out to the vacuum chamber 1 under a pressure of 4 Torr, and the plasma flow 3 is focused on the evaporation raw material crucible 5 by the magnetic field created by the fixed permanent magnet 6 installed below the evaporation raw material crucible 5 to evaporate the evaporation raw material 4. Then, a thin film is formed on the surface of the substrate W placed above the evaporation raw material 4. A reaction gas such as nitrogen gas or oxygen gas may be introduced through the reaction gas introduction port 12. Further, as shown in FIG. 9, the plasma flow 3 from the plasma gun 2 is deformed into a sheet shape by the pair of permanent magnets 15, and the sheet-shaped plasma flow 3 is provided below the elongated crucible 5 provided in the width direction thereof. There is one in which a long and slender fixed permanent magnet 6 is installed to guide the vaporized raw material 4 onto the vaporized raw material 4 to vaporize the vaporized raw material 4 and form a thin film on the surface of the substrate W placed above the vaporized raw material 4.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成では、蒸発原料るつぼ５に集束するプラズマ流３の形
状や集束範囲は、空芯コイル９の発生する磁場、蒸発原
料るつぼ５の下方に設置された固定永久磁石６の作る磁
場、および一対の永久磁石１５の作る磁場によって決定
されるが、これらの磁場は常に一定状態になっているの
で、プラズマ流３の形状や集束範囲も常に一定である。
したがって、蒸発原料４の溶融状態もプラズマガン２の
出力が一定である限り常に一定であるため、基体Ｗの表
面に形成される薄膜の膜厚の均一性を向上させるために
は、基体Ｗを回転させる以外に手段が無く、特に基体Ｗ
が連続的に移動するストリップである場合、これを回転
させることは不可能であり、ストリップの幅方向におけ
る膜厚の均一性を確保することができないという課題を
有する。また、蒸着面積を容易に変更することができな
いという課題も有する。したがって、本発明は前記従来
技術の課題を、簡単な手段で解決することのできる真空
蒸着装置を提供することを目的とする。However, in the above configuration, the shape and the focusing range of the plasma flow 3 focused on the evaporation raw material crucible 5 are installed below the magnetic field generated by the air-core coil 9 and the evaporation raw material crucible 5. It is determined by the magnetic field generated by the fixed permanent magnet 6 and the magnetic field generated by the pair of permanent magnets 15. Since these magnetic fields are always constant, the shape and focusing range of the plasma flow 3 are always constant. .
Therefore, the melting state of the evaporation raw material 4 is always constant as long as the output of the plasma gun 2 is constant. Therefore, in order to improve the film thickness uniformity of the thin film formed on the surface of the substrate W, the substrate W is There is no means other than rotation, especially the substrate W
Is a strip that moves continuously, it is impossible to rotate the strip, and there is a problem in that it is not possible to ensure the uniformity of the film thickness in the width direction of the strip. There is also a problem that the vapor deposition area cannot be easily changed. Therefore, an object of the present invention is to provide a vacuum vapor deposition apparatus that can solve the above-mentioned problems of the prior art with simple means.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、プラズマガンからのプラズマ流を空芯コ
イルの発生する磁場によって真空室内に引き出した後、
該プラズマ流を蒸発原料るつぼ上に導いて蒸発原料を蒸
発させ、該蒸発原料の上方におかれた基体表面に薄膜を
形成する真空蒸着装置において、前記空芯コイルの両側
に補助空芯コイルを配設し、該補助空芯コイルあるいは
補助空芯コイルと前記空芯コイルに対して任意値の電流
を供給可能な電源装置と、該電源装置に対して前記補助
空芯コイルあるいは補助空芯コイルと空芯コイルに供給
する電流値を指令する電流値指令装置とを設けたもので
ある。In order to achieve the above object, the present invention provides a plasma flow from a plasma gun which is drawn into a vacuum chamber by a magnetic field generated by an air-core coil.
In a vacuum vapor deposition apparatus for guiding the plasma flow onto a vaporization raw material crucible to vaporize the vaporization raw material and to form a thin film on the surface of the substrate placed above the vaporization raw material, auxiliary air core coils are provided on both sides of the air core coil. A power supply device that is provided and is capable of supplying a current of an arbitrary value to the auxiliary air core coil or the auxiliary air core coil and the air core coil, and the auxiliary air core coil or the auxiliary air core coil to the power supply device. And a current value command device for commanding a current value to be supplied to the air core coil.
【０００５】[0005]
【作用】前記のように、本発明においては、プラズマガ
ンからのプラズマ流を真空室内に引き出すための空芯コ
イルの両側に補助空芯コイルを配設し、該補助空芯コイ
ルに対して任意値の電流を供給可能な電源装置と、該電
源装置に対して前記補助空芯コイルに供給する電流値を
指令する電流値指令装置とを備えたため、この電流値指
令装置の指令に一致する電流が電源装置より補助空芯コ
イルに供給されると、この供給された電流に基づく磁場
が補助空芯コイルにより形成され、この磁場の成分によ
って真空室内に引き出されたプラズマ流を、その引き出
し方向を含む鉛直面に直交する線上（Ｚ方向）で移動さ
せることができる。As described above, in the present invention, the auxiliary air-core coil is arranged on both sides of the air-core coil for drawing the plasma flow from the plasma gun into the vacuum chamber, and the auxiliary air-core coil can be arbitrarily set. Since a power supply device capable of supplying a current having a value and a current value command device for commanding the current value supplied to the auxiliary air core coil to the power supply device are provided, a current that matches the command of this current value command device Is supplied from the power supply device to the auxiliary air-core coil, a magnetic field based on the supplied current is formed by the auxiliary air-core coil, and the plasma flow drawn into the vacuum chamber by the component of this magnetic field is directed in the drawing direction. It can be moved on a line (Z direction) orthogonal to the vertical plane that includes it.
【０００６】この場合、プラズマ流のＺ方向への移動量
は補助空芯コイルが作る磁場の強さに依存し、またこの
磁場の強さは供給された電流値に依存するため、補助空
芯コイルに供給する電流値でその移動量を制御できる。
また、プラズマ流を、その引き出し方向（Ｘ方向）に移
動させるには、空芯コイルが発生する磁場を変更すれば
よいことが知られており、したがって、空芯コイルに供
給する電流値指令装置の指令に一致する電流を変化させ
ることにより、プラズマ流をＸ方向に移動させることが
できる。この場合、プラズマ流のＸ方向への移動量は空
芯コイルが作る磁場の強さに依存し、またこの磁場の強
さは供給された電流値に依存するため、空芯コイルに供
給する電流値でその移動量を制御できる。In this case, the amount of movement of the plasma flow in the Z direction depends on the strength of the magnetic field generated by the auxiliary air core coil, and the strength of this magnetic field depends on the supplied current value. The amount of movement can be controlled by the current value supplied to the coil.
Further, it is known that the magnetic field generated by the air-core coil can be changed in order to move the plasma flow in the pull-out direction (X direction), and therefore, the current value command device for supplying the air-core coil. It is possible to move the plasma flow in the X direction by changing the current that matches the command. In this case, the amount of movement of the plasma flow in the X direction depends on the strength of the magnetic field created by the air-core coil, and since the strength of this magnetic field depends on the supplied current value, the current supplied to the air-core coil is The amount of movement can be controlled by the value.
【０００７】すなわち、補助空芯コイルあるいは補助空
芯コイルと空芯コイルに供給する電流値を制御すれば、
プラズマ流をるつぼ上で２次元的に走査することができ
る。そして、走査する範囲、走査速度、任意位置でのプ
ラズマ流の滞留時間等は補助空芯コイルおよび空芯コイ
ルに供給される電流値の時間的変化により決定されるた
め、あらかじめ電流値指令装置に入力された所望の走査
パターンにてそれらを制御することができる。したがっ
て、最適な走査パターンを選択することにより、基体の
表面に形成される薄膜の膜厚の均一性を向上させること
が可能となり、また同時に蒸着面積も変更することがで
きる。That is, by controlling the auxiliary air core coil or the current value supplied to the auxiliary air core coil and the air core coil,
The plasma stream can be scanned two-dimensionally over the crucible. Then, the scanning range, the scanning speed, the residence time of the plasma flow at an arbitrary position, etc. are determined by the temporal change of the current value supplied to the auxiliary air-core coil and the air-core coil. They can be controlled by the input desired scanning pattern. Therefore, by selecting the optimum scanning pattern, it is possible to improve the uniformity of the film thickness of the thin film formed on the surface of the substrate, and at the same time, change the vapor deposition area.
【０００８】[0008]
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づき説明
する。図１は第１発明を示し、前記従来の真空蒸着装置
におけるプラズマガン２からのプラズマ流３を真空室１
内に引き出すための空芯コイル９の中心軸を含む鉛直面
の両横に補助空芯コイル１４ａ，１４ｂを配設し、該補
助空芯コイル１４ａ，１４ｂに対して任意量の電流を供
給可能な電源装置１６ａ，１６ｂと、空芯コイル９に対
して所定量の電流を供給する電源装置７と、前記電源装
置１６ａ，１６ｂに対して前記補助空芯コイル１４ａ，
１４ｂに供給する電流値を指令する電流値指令装置８と
を備えたものである。その他は従来と同様であるため同
一部分に同一符号を付して説明を省略する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first invention, in which a plasma flow 3 from a plasma gun 2 in the conventional vacuum deposition apparatus is supplied to a vacuum chamber 1
Auxiliary air-core coils 14a and 14b are arranged on both sides of a vertical plane including the central axis of the air-core coil 9 to be pulled out, and an arbitrary amount of current can be supplied to the auxiliary air-core coils 14a and 14b. Power supply devices 16a, 16b, a power supply device 7 for supplying a predetermined amount of current to the air core coil 9, and the auxiliary air core coils 14a, 16b for the power supply devices 16a, 16b.
And a current value command device 8 for commanding a current value to be supplied to 14b. The other parts are the same as the conventional ones, and the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
【０００９】図１は、本発明にかかる真空蒸着装置の第
１実施例を示す。プラズマガン２からのプラズマ流３を
真空室１内に引き出すための空芯コイル９の中心軸を含
む鉛直面の両横に補助空芯コイル１４ａ，１４ｂがそれ
ぞれ配設されており、該補助空芯コイル１４ａ，１４ｂ
には、電源装置１６ａ，１６ｂからそれぞれ電流１０
ａ，１０ｂが供給される。また、該電源装置１６ａ，１
６ｂには、電流値指令装置８から設定電流信号１１ａ，
１１ｂがそれぞれ入力される。FIG. 1 shows a first embodiment of a vacuum vapor deposition apparatus according to the present invention. Auxiliary air-core coils 14a and 14b are arranged on both sides of a vertical plane including the central axis of the air-core coil 9 for drawing out the plasma flow 3 from the plasma gun 2 into the vacuum chamber 1. Core coils 14a, 14b
Currents from the power supplies 16a and 16b respectively.
a and 10b are supplied. In addition, the power supply devices 16a, 1
6b includes a set current signal 11a from the current value command device 8 and
11b are input respectively.
【００１０】前記構成からなるため、いま、いずれの補
助空芯コイル１４ａ，１４ｂにも電流が供給されていな
い場合、補助空芯コイル１４ａ，１４ｂによる磁場は発
生しないため、プラズマ流３は図１における記号３の状
態にある。Due to the above structure, when no current is supplied to any of the auxiliary air-core coils 14a and 14b, a magnetic field is not generated by the auxiliary air-core coils 14a and 14b. Is in the state of symbol 3.
【００１１】そして、前記補助空芯コイル１４ａに電流
を供給すると、これによる磁場が発生し、その磁場のプ
ラズマ流引き出し方向に直交する線方向（Ｚ方向）成分
ＢZaがプラズマ流３を記号３ａの方向に移動させる。こ
の時のプラズマ流３のＺ方向への移動量は、補助空芯コ
イル１４ａによる磁場のＺ方向成分ＢZaの強さに依存
し、また、このＺ方向成分ＢZaの強さは供給された電流
値に依存するため、プラズマ流３のＺ方向への移動量は
補助空芯コイル１４ａに供給する電流値で制御できる。When a current is supplied to the auxiliary air-core coil 14a, a magnetic field is generated by the current, and the linear component (Z direction) component B Za of the magnetic field orthogonal to the plasma flow extraction direction indicates the plasma flow 3 as symbol 3a. Move in the direction of. The amount of movement of the plasma flow 3 in the Z direction at this time depends on the strength of the Z direction component B Za of the magnetic field by the auxiliary air-core coil 14a, and the strength of this Z direction component B Za is supplied. Since it depends on the current value, the amount of movement of the plasma flow 3 in the Z direction can be controlled by the current value supplied to the auxiliary air-core coil 14a.
【００１２】また逆に、補助空芯コイル１４ｂに電流を
供給すると、これによる磁場が発生し、その磁場の−Ｚ
方向成分ＢZbがプラズマ流３を記号３ｂの方向に移動さ
せる。なお、前記同様、プラズマ流３の−Ｚ方向への移
動量は補助空芯コイル１４ｂに供給する電流値で制御で
きる。On the contrary, when a current is supplied to the auxiliary air-core coil 14b, a magnetic field is generated by the current, and the magnetic field -Z
Directional component B Zb causes plasma stream 3 to move in the direction of symbol 3b. Note that, similarly to the above, the amount of movement of the plasma flow 3 in the −Z direction can be controlled by the current value supplied to the auxiliary air-core coil 14b.
【００１３】したがって、補助空芯コイル１４ａ，１４
ｂに供給する電流値を制御すれば、プラズマ流３を蒸発
原料るつぼ５上で±Ｚ方向へ走査することができ、ま
た、走査する範囲、走査速度、任意位置でのプラズマ流
３の滞留時間等も電流値の時間的変化により制御可能で
ある。Therefore, the auxiliary air core coils 14a, 14
If the current value supplied to b is controlled, the plasma flow 3 can be scanned in the ± Z direction on the evaporation raw material crucible 5, the scanning range, the scanning speed, and the residence time of the plasma flow 3 at an arbitrary position. Etc. can also be controlled by changing the current value over time.
【００１４】以下に、本発明に基づくプラズマ流３の走
査例を示す。電流値指令装置８に走査パターン選択信号
１３を入力すると、電流値指令装置８は、あらかじめ記
憶されている走査パターンの中から対応するプラズマの
走査パターン、すなわち補助空芯コイル１４ａ，１４ｂ
に供給する電流値の時間的変化パターンを選択し、その
パターンに基づいて設定電流信号１１ａ，１１ｂを電源
装置１６ａ，１６ｂにそれぞれ出力する。そして、該電
源装置１６ａ，１６ｂは、この設定電流信号１１ａ，１
１ｂに基づいて、これに対応する電流１０ａ，１０ｂを
補助空芯コイル１４ａ，１４ｂに供給する。An example of scanning the plasma flow 3 according to the present invention will be shown below. When the scan pattern selection signal 13 is input to the current value command device 8, the current value command device 8 causes the current value command device 8 to scan the corresponding plasma scan pattern from the previously stored scan patterns, that is, the auxiliary air core coils 14a and 14b.
A temporal change pattern of the current value supplied to the power supply device 16a, 16b is selected based on the pattern. Then, the power supply devices 16a and 16b are connected to the set current signals 11a and 1b.
Based on 1b, the corresponding currents 10a and 10b are supplied to the auxiliary air core coils 14a and 14b.
【００１５】図２は、空芯コイル９、補助空芯コイル１
４ａ，１４ｂに供給する電流値の時間的変化パターンの
実施例を示す。空芯コイル９には、時間とは無関係に定
電流ＩCが電源装置７より供給されている。そして、補
助空芯コイル１４ａには期間ｔ0〜ｔ1，およびｔ2〜ｔ3
の間に、また、補助空芯コイル１４ｂには期間ｔ1〜
ｔ2，およびｔ3〜ｔ4の間に、それぞれ正弦波の位相０
°〜１８０°の部分の形状をした電流が供給され、その
他の期間には電流は供給されない。そして、この期間ｔ
0〜ｔ2を１サイクルとして、この動作を以後周期的に繰
り返す。FIG. 2 shows an air core coil 9 and an auxiliary air core coil 1.
An example of a temporal change pattern of the current value supplied to 4a and 14b is shown. The constant current I C is supplied to the air-core coil 9 from the power supply device 7 regardless of time. During the period the auxiliary air-core coil 14a t 0 ~t 1, and t 2 ~t 3
In addition, during the period t 1 to the auxiliary air-core coil 14b,
During t 2 and t 3 to t 4 , the phase of the sine wave is 0
The current in the shape of the portion of ° to 180 ° is supplied, and the current is not supplied in the other periods. And this period t
This operation is periodically repeated thereafter with 0 to t 2 as one cycle.
【００１６】まず、時刻ｔ0においては、いずれの補助
空芯コイル１４ａ，１４ｂにも電流は供給されていない
ため、補助空芯コイルによる磁場は発生せず、プラズマ
流３は図１における記号３の状態にある。そして、時刻
ｔ0から補助空芯コイル１４ａに電流が徐々に供給され
るにつれて、磁場のＺ方向成分ＢZaが発生し、これが時
間の経過とともに強くなっていく。これに伴いプラズマ
流３は、図１における記号３ａの方向（Ｚ方向）に移動
して行き、補助空芯コイル１４ａに供給される電流が最
大値Ｉaに達した時、最大の偏向を受ける。そして、こ
こから電流が減少するに伴って徐々に元の位置方向に戻
って行き、時刻ｔ1において完全に元の位置に復帰す
る。なお、この期間ｔ0〜ｔ1においては、補助空芯コイ
ル１４ｂには電流は供給されないため、これによる磁場
は発生しない。First, at time t 0 , since no current is supplied to any of the auxiliary air-core coils 14a and 14b, no magnetic field is generated by the auxiliary air-core coils, and the plasma flow 3 is indicated by symbol 3 in FIG. Is in the state of. Then, as the current is gradually supplied to the auxiliary air-core coil 14a from the time t 0 , the Z-direction component B Za of the magnetic field is generated and becomes stronger with the passage of time. Along with this, the plasma flow 3 moves in the direction of the symbol 3a (Z direction) in FIG. 1 and is subjected to the maximum deflection when the current supplied to the auxiliary air-core coil 14a reaches the maximum value I a. . Then, as the current decreases from here, it gradually returns to the original position direction and completely returns to the original position at time t 1 . During this period t 0 to t 1 , no current is supplied to the auxiliary air-core coil 14b, so that no magnetic field is generated thereby.
【００１７】つぎに、時刻ｔ1からは、補助空芯コイル
１４ｂに電流が徐々に供給されはじめてこれによる磁場
の−Ｚ方向成分ＢZbが発生し、これが時間の経過ととも
に強くなっていく。これに伴いプラズマ流３は図１にお
ける記号３ｂの方向に移動していき、補助空芯コイル１
４ｂに供給される電流が最大値Ｉbに達した時、最大の
偏向を受ける。そして、ここから電流が減少するに伴っ
て徐々に元の位置方向に戻って行き、時刻ｔ2において
完全に元の位置に復帰する。なお、この期間ｔ1〜ｔ2に
おいては補助空芯コイル１４ａには電流は供給されない
ため、これによる磁場は発生しない。以後、以上説明し
た動作を周期的に繰り返すことにより、プラズマ流３は
蒸発原料るつぼ５上で±Ｚ方向に走査される。Next, from time t 1 , the current is gradually supplied to the auxiliary air-core coil 14b, and the −Z direction component B Zb of the magnetic field is generated by the current, which becomes stronger with the passage of time. Along with this, the plasma flow 3 moves in the direction of the symbol 3b in FIG.
When the current supplied to 4b reaches the maximum value Ib , it is subjected to maximum deflection. Then, as the current decreases from here, it gradually returns to the original position direction and completely returns to the original position at time t 2 . It should be noted that during this period t 1 to t 2 , no current is supplied to the auxiliary air-core coil 14 a, so that no magnetic field is generated thereby. After that, by repeating the above-described operation periodically, the plasma flow 3 is scanned in the ± Z direction on the evaporation material crucible 5.
【００１８】なお、本実施例では、補助空芯コイル１４
ａ，１４ｂに供給する電流値の時間的変化パターンとし
て、半周期が正弦波の位相０°〜１８０°の部分、残り
半周期が電流値０の形状をした例を示したが、これに限
るものではなく、目的に応じて最適なパターンとすれば
よい。また、補助空芯コイル１４ａ，１４ｂは真空室１
の外部に配設される必要はなく、真空室１の内部に配設
されてもよい。In this embodiment, the auxiliary air core coil 14 is used.
As a temporal change pattern of the current value supplied to a and 14b, an example is shown in which a half cycle has a sine wave phase of 0 ° to 180 ° and the remaining half cycle has a current value of 0. However, the pattern is not limited to this. The pattern may be an optimum one, depending on the purpose. Further, the auxiliary air core coils 14a and 14b are connected to the vacuum chamber 1
It does not need to be provided outside the vacuum chamber 1 and may be provided inside the vacuum chamber 1.
【００１９】以上のように、プラズマをＺ方向に走査し
て、その範囲、速度、任意位置でのプラズマ流の滞留時
間等を制御することにより、基体Ｗの表面に形成される
薄膜の膜厚の均一性を向上させることが可能となり、ま
た同時に蒸着面積も変更することができる。As described above, the film thickness of the thin film formed on the surface of the substrate W is controlled by scanning the plasma in the Z direction and controlling the range, velocity, and residence time of the plasma flow at an arbitrary position. Can be improved, and at the same time, the vapor deposition area can be changed.
【００２０】図３は、第１発明の他の実施例を示し、図
９、図１０に示す従来のシートプラズマ式真空蒸着装置
に適用したものである。FIG. 3 shows another embodiment of the first invention, which is applied to the conventional sheet plasma type vacuum deposition apparatus shown in FIGS. 9 and 10.
【００２１】図４は、第２発明を示し、前記第１発明の
第１実施例に加えて、電流値指令装置８から空芯コイル
用電源装置７に対しても設定電流信号１１ｃを出力する
構成としたものである。電流値指令装置８に走査パター
ン選択信号１３が入力されると、電流値指令装置８は、
あらかじめ記憶されている走査パターンの中から対応す
るプラズマの走査パターン、すなわち補助空芯コイル１
４ａ，１４ｂ、空芯コイル９に供給する電流値の時間的
変化パターンを選択し、そのパターンに基づいて設定電
流信号１１ａ，１１ｂ、１１ｃを電源装置１６ａ，１６
ｂ、７にそれぞれ出力する。そして、該電源装置１６
ａ，１６ｂ、７は、この設定電流信号１１ａ，１１ｂ、
１１ｃに基づいて、これに対応する電流１０ａ，１０
ｂ、１０ｃを補助空芯コイル１４ａ，１４ｂ、空芯コイ
ル９にそれぞれ供給する。FIG. 4 shows a second invention. In addition to the first embodiment of the first invention, the current value command device 8 also outputs the set current signal 11c to the air-core coil power supply device 7. It is configured. When the scanning pattern selection signal 13 is input to the current value command device 8, the current value command device 8
A corresponding plasma scan pattern from the scan patterns stored in advance, that is, the auxiliary air core coil 1
4a, 14b, a temporal change pattern of the current value supplied to the air-core coil 9 is selected, and the set current signals 11a, 11b, 11c are supplied to the power supply devices 16a, 16 based on the pattern.
It outputs to b and 7, respectively. The power supply device 16
a, 16b, 7 are set current signals 11a, 11b,
11c, the corresponding currents 10a, 10
b and 10c are supplied to the auxiliary air core coils 14a and 14b and the air core coil 9, respectively.
【００２２】空芯コイル９に供給される電流値８が変化
すると、これが作る磁場の強さが変化し、これに伴いプ
ラズマ流がその引き出し方向（Ｘ方向）に移動すること
が知られている。したがって、空芯コイル９に供給する
電流値指令装置８の指令に一致する電流を変化させるこ
とにより、プラズマ流をＸ方向に移動させることができ
る。この時、プラズマ流のＸ方向への移動量は空芯コイ
ル９が作る磁場の強さに依存し、またこの磁場の強さは
供給された電流値に依存するため、プラズマ流のＸ方向
への移動量は空芯コイル９に供給する電流値で制御でき
る。It is known that when the current value 8 supplied to the air-core coil 9 changes, the strength of the magnetic field generated thereby changes, and the plasma flow moves in the extraction direction (X direction) accordingly. . Therefore, by changing the current that matches the command of the current value command device 8 supplied to the air-core coil 9, the plasma flow can be moved in the X direction. At this time, the amount of movement of the plasma flow in the X direction depends on the strength of the magnetic field created by the air-core coil 9, and the strength of this magnetic field depends on the supplied current value. Can be controlled by the current value supplied to the air-core coil 9.
【００２３】図５は、空芯コイル９、補助空芯コイル１
４ａ，１４ｂに供給する電流値の時間的変化パターンの
実施例を示す。本実施例では、先に図２に示した実施例
と比較して、空芯コイル９へ供給される電流値１０ｃの
時間的変化のみが異なる。すなわち、期間ｔa〜ｔbにお
いては、空芯コイル９へ供給される電流値１０ｃが前記
電流値の時間的変化パターンの図２と同じであるため、
プラズマ流３も全く同様の動きをする。しかし、期間ｔ
b〜ｔcにおいては、空芯コイル９へ供給される電流値１
０ｃが減少しているため、プラズマ流３のＺ軸方向の動
きは同様であるが、Ｘ軸方向の位置が異なり、図４にお
ける記号３ｄのように、Ｘ軸方向の位置が空芯コイル９
側に寄る。以上のように、空芯コイル９へ供給する電流
値１０ｃを、補助空芯コイル１４ａ，１４ｂに供給する
電流値と同時に変化させることにより、プラズマ流３を
２次元的に走査することが可能となる。FIG. 5 shows an air core coil 9 and an auxiliary air core coil 1.
An example of a temporal change pattern of the current value supplied to 4a and 14b is shown. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 2 only in the change over time of the current value 10c supplied to the air-core coil 9. That is, in the period t a ~t b, since the current value 10c supplied to the air-core coil 9 is the same as FIG. 2 of the temporal change pattern of said current value,
The plasma stream 3 behaves in exactly the same way. However, the period t
In b to t c , the current value 1 supplied to the air-core coil 9
Since 0c has decreased, the movement of the plasma flow 3 in the Z-axis direction is the same, but the position in the X-axis direction is different, and the position in the X-axis direction is the air-core coil 9 as indicated by symbol 3d in FIG.
Close to the side. As described above, by changing the current value 10c supplied to the air-core coil 9 simultaneously with the current values supplied to the auxiliary air-core coils 14a and 14b, the plasma flow 3 can be two-dimensionally scanned. Become.
【００２４】図６は、第２発明の他の実施例を示し、補
助空芯コイル１４ａ，１４ｂの各中心軸を含む鉛直面同
志が一致し、かつ、その鉛直面が空芯コイル９の中心軸
を含む鉛直面と直交するように補助空芯コイル１４ａ，
１４ｂが配設されていることを除いて、図４の実施例と
同様である。本実施例の場合も同様に、補助空芯コイル
１４ａ，１４ｂの発生する磁場のＺ方向成分ＢZa、ＢZb
がプラズマ流３をＺ軸方向に移動させ、また空芯コイル
９の発生する磁場がプラズマ流３をＸ軸方向に移動させ
る。FIG. 6 shows another embodiment of the second invention in which the vertical planes including the central axes of the auxiliary air-core coils 14a and 14b coincide with each other and the vertical plane is the center of the air-core coil 9. The auxiliary air core coil 14a so as to be orthogonal to the vertical plane including the axis,
It is similar to the embodiment of FIG. 4 except that 14b is provided. Similarly, in the case of this embodiment, the Z-direction components B Za and B Zb of the magnetic fields generated by the auxiliary air-core coils 14a and 14b are also generated.
Moves the plasma flow 3 in the Z-axis direction, and the magnetic field generated by the air-core coil 9 moves the plasma flow 3 in the X-axis direction.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、プラズマガンからのプラズマ流を真空室内に引
き出すための空芯コイルの両側に補助空芯コイルを配設
し、該補助空芯コイルあるいは空芯コイルと補助空芯コ
イルに対して任意値の電流を供給可能な電源装置と、該
電源装置に対して前記補助空芯コイルあるいは空芯コイ
ルと補助空芯コイルに供給する電流値を指令する電流値
指令装置とを備えたため、従来静止していたプラズマ流
を２次元的に走査することが可能となり、また、その走
査範囲、走査速度、任意位置でのプラズマ流の滞留時間
等を制御することにより、基体の表面に形成される薄膜
の膜厚の均一性を向上させることが可能となるととも
に、同時に蒸着面積も容易に変更することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, auxiliary air core coils are arranged on both sides of the air core coil for drawing the plasma flow from the plasma gun into the vacuum chamber, and the auxiliary air core coil is provided. A power supply device capable of supplying an arbitrary value current to the air-core coil or the air-core coil and the auxiliary air-core coil, and supplying the auxiliary air-core coil or the air-core coil and the auxiliary air-core coil to the power supply device Since a current value commanding device for commanding a current value is provided, it becomes possible to scan a plasma flow that was conventionally stationary two-dimensionally, and the scanning range, scanning speed, and retention of the plasma flow at an arbitrary position. By controlling the time and the like, it becomes possible to improve the uniformity of the film thickness of the thin film formed on the surface of the substrate, and at the same time, the vapor deposition area can be easily changed.
【図１】 第１発明の第１実施例を示す真空蒸着装置の
概略図。FIG. 1 is a schematic view of a vacuum vapor deposition device showing a first embodiment of the first invention.
【図２】 図１における空芯コイル、補助空芯コイルに
供給する電流値の時間的変化パターンの一実施例を示す
グラフ。FIG. 2 is a graph showing an example of a temporal change pattern of a current value supplied to the air-core coil and the auxiliary air-core coil in FIG.
【図３】 第１発明の第２実施例を示す真空蒸着装置の
概略図。FIG. 3 is a schematic view of a vacuum vapor deposition device showing a second embodiment of the first invention.
【図４】 第２発明の第１実施例を示す真空蒸着装置の
概略図。FIG. 4 is a schematic view of a vacuum vapor deposition device showing a first embodiment of the second invention.
【図５】 図４における空芯コイル、補助空芯コイルに
供給する電流値の時間的変化パターンの一実施例を示す
グラフ。5 is a graph showing an example of a temporal change pattern of a current value supplied to the air-core coil and the auxiliary air-core coil in FIG.
【図６】 第２発明の第２実施例を示す真空蒸着装置の
概略図。FIG. 6 is a schematic view of a vacuum vapor deposition device showing a second embodiment of the second invention.
【図７】 従来の真空蒸着装置の概略図。FIG. 7 is a schematic view of a conventional vacuum vapor deposition device.
【図８】 図７のＡ−Ａ線の断面図。8 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図９】 従来の他の真空蒸着装置の概略図。FIG. 9 is a schematic view of another conventional vacuum vapor deposition device.
【図１０】 図９のＢ−Ｂ線の断面図。10 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
１…プラズマガン、２…真空室、３、３ａ〜３ｄ…プラ
ズマ流、４…蒸発原料、５…るつぼ、６…永久磁石、７
…空芯コイル用電源装置、８…電流値指令装置、９…空
芯コイル、１０ａ〜１０ｃ…補助空芯コイル電流、１１
ａ〜１１ｃ…設定電流信号、１３…走査パターン選択信
号、１４ａ〜１４ｂ…補助空芯コイル、１５…永久磁
石、１６ａ〜１６ｂ…補助空芯コイル用電源装置、Ｗ…
基体。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plasma gun, 2 ... Vacuum chamber, 3, 3a-3d ... Plasma flow, 4 ... Evaporating raw material, 5 ... Crucible, 6 ... Permanent magnet, 7
... power supply device for air core coil, 8 ... current value command device, 9 ... air core coil, 10a to 10c ... auxiliary air core coil current, 11
a to 11c ... Set current signal, 13 ... Scan pattern selection signal, 14a-14b ... Auxiliary air core coil, 15 ... Permanent magnets, 16a-16b ... Auxiliary air core coil power supply device, W ...
Substrate.
Claims (2)
イルの発生する磁場によって真空室内に引き出した後、
該プラズマ流を蒸発原料るつぼ上に導いて蒸発原料を蒸
発させ、該蒸発原料の上方に置かれた基体表面に薄膜を
形成する真空蒸着装置において、前記空芯コイルの両側
に補助空芯コイルを配設し、該補助空芯コイルに対して
任意値の電流を供給可能な電源装置と、該電源装置に対
して前記補助空芯コイルに供給する電流値を指令する電
流値指令装置とを備えたことを特徴とする真空蒸着装
置。1. A plasma flow from a plasma gun is drawn into a vacuum chamber by a magnetic field generated by an air-core coil,
In a vacuum vapor deposition apparatus for guiding the plasma flow onto a vaporization raw material crucible to vaporize the vaporization raw material and to form a thin film on the surface of a substrate placed above the vaporization raw material, auxiliary air core coils are provided on both sides of the air core coil. A power supply device that is provided and is capable of supplying a current of an arbitrary value to the auxiliary air core coil, and a current value command device that commands the power supply device to supply a current value to the auxiliary air core coil A vacuum vapor deposition device characterized in that
イルの発生する磁場によって真空室内に引き出した後、
該プラズマ流を蒸発原料るつぼ上に導いて蒸発原料を蒸
発させ、該蒸発原料の上方に置かれた基体表面に薄膜を
形成する真空蒸着装置において、前記空芯コイルの両側
に補助空芯コイルを配設し、前記空芯コイルと補助空芯
コイルに対して任意値の電流を供給可能な電源装置と、
該電源装置に対して前記空芯コイルと補助空芯コイルに
供給する電流値を指令する電流値指令装置とを備えたこ
とを特徴とする真空蒸着装置。2. A plasma flow from a plasma gun is drawn into a vacuum chamber by a magnetic field generated by an air-core coil,
In a vacuum vapor deposition apparatus for guiding the plasma flow onto a vaporization raw material crucible to vaporize the vaporization raw material and to form a thin film on the surface of a substrate placed above the vaporization raw material, auxiliary air core coils are provided on both sides of the air core coil. A power supply device that is provided and is capable of supplying an arbitrary value of current to the air core coil and the auxiliary air core coil,
A vacuum vapor deposition apparatus comprising: a current value command device for commanding a current value to be supplied to the air core coil and the auxiliary air core coil to the power supply device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22575491A JPH0768619B2 (en) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | Vacuum deposition equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22575491A JPH0768619B2 (en) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | Vacuum deposition equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565641A JPH0565641A (en) | 1993-03-19 |
| JPH0768619B2 true JPH0768619B2 (en) | 1995-07-26 |
Family
ID=16834304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22575491A Expired - Lifetime JPH0768619B2 (en) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | Vacuum deposition equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0768619B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4139186B2 (en) * | 2002-10-21 | 2008-08-27 | 東北パイオニア株式会社 | Vacuum deposition equipment |
| WO2008120430A1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Shinmaywa Industries, Ltd. | Sheet plasma apparatus and sheet-like plasma adjusting method |
| SG11202004397YA (en) * | 2017-11-13 | 2020-06-29 | Canon Anelva Corp | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP22575491A patent/JPH0768619B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0565641A (en) | 1993-03-19 |
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