JPH093634A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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- JPH093634A JPH093634A JP15772295A JP15772295A JPH093634A JP H093634 A JPH093634 A JP H093634A JP 15772295 A JP15772295 A JP 15772295A JP 15772295 A JP15772295 A JP 15772295A JP H093634 A JPH093634 A JP H093634A
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- film forming
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金型、軸等の部材の基板に均一な薄膜が容易
に形成出来る薄膜形成装置を得ることを目的とする。 【構成】 真空槽1内に配置された薄膜形成材料供給手
段10、11を回転台13に載せ、真空槽1の上方に支
持された基板16に向けて放出させながら回転台13を
回転することにより、基板16の所定の部分に薄膜を形
成する。また、凹凸の大きなものに対しては、回転台1
3を回転しながら、薄膜形成材料供給手段10、11を
円周方向、上下方向に移動可能できる。 【効果】 面積の大きな基材、あるいは凹凸の大きな基
材に対しても、基板を回転しないで均一な薄膜が形成で
きる。
に形成出来る薄膜形成装置を得ることを目的とする。 【構成】 真空槽1内に配置された薄膜形成材料供給手
段10、11を回転台13に載せ、真空槽1の上方に支
持された基板16に向けて放出させながら回転台13を
回転することにより、基板16の所定の部分に薄膜を形
成する。また、凹凸の大きなものに対しては、回転台1
3を回転しながら、薄膜形成材料供給手段10、11を
円周方向、上下方向に移動可能できる。 【効果】 面積の大きな基材、あるいは凹凸の大きな基
材に対しても、基板を回転しないで均一な薄膜が形成で
きる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】金型等の部材の表面に金属薄膜を
形成する薄膜形成装置、特に大面積の部材に薄膜を形成
する薄膜形成装置に関するものである。
形成する薄膜形成装置、特に大面積の部材に薄膜を形成
する薄膜形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から金型、工具、あるいは軸部材等
の摺動部材の表面に、窒化チタン(TiN)等の硬質の
薄膜を形成して耐摩耗性、耐熱性等を向上させる方法が
とられている。硬質の薄膜を形成する方法としては、例
えば、特開平5ー43786号公報に示された図10に
示されたものがある。図10において、1は真空槽、2
は真空槽1の内部を真空引きする真空排気手段、3は薄
膜形成材料を溶融し蒸発させる蒸発槽、4は溶融された
薄膜形成材料、5は薄膜形成材料の加熱手段、6は蒸発
槽3から放出された薄膜材料のクラスタをイオン化する
イオン化手段であり、薄膜材料供給手段10は、蒸発槽
3、薄膜形成材料4、加熱手段5、イオン化手段6で構
成されている。8は反応ガス供給源、9は吸気されたガ
スをイオン化するガスイオン化手段であり、ガスイオン
発生手段11は、反応ガス供給源8、ガスイオン化手段
9、で構成されている。16は薄膜を形成する部材の基
板であり、真空槽1内の上方に支持される。
の摺動部材の表面に、窒化チタン(TiN)等の硬質の
薄膜を形成して耐摩耗性、耐熱性等を向上させる方法が
とられている。硬質の薄膜を形成する方法としては、例
えば、特開平5ー43786号公報に示された図10に
示されたものがある。図10において、1は真空槽、2
は真空槽1の内部を真空引きする真空排気手段、3は薄
膜形成材料を溶融し蒸発させる蒸発槽、4は溶融された
薄膜形成材料、5は薄膜形成材料の加熱手段、6は蒸発
槽3から放出された薄膜材料のクラスタをイオン化する
イオン化手段であり、薄膜材料供給手段10は、蒸発槽
3、薄膜形成材料4、加熱手段5、イオン化手段6で構
成されている。8は反応ガス供給源、9は吸気されたガ
スをイオン化するガスイオン化手段であり、ガスイオン
発生手段11は、反応ガス供給源8、ガスイオン化手段
9、で構成されている。16は薄膜を形成する部材の基
板であり、真空槽1内の上方に支持される。
【0003】このように構成された薄膜形成装置では、
例えば薄膜材料として窒化チタン(TiN)を形成する
場合には、溶融槽3内にチタン(Ti)を加熱手段5に
よって加熱して蒸発させ、チタン蒸気はイオン化手段6
によってクラスタイオンとなり、加速電極7によって加
速されて真空槽1内に放出されて、一部は周囲の窒素ガ
スイオンと結合して窒化チタン(TiN)となり、一部
はクラスタイオンのまま基板16の表面に衝突侵入し、
一方、窒素ガスもガスイオン発生手段11の部分でイオ
ン化し、加速されて基板表面に衝突侵入し、基板表面に
強固な窒素(TiN)の薄膜を形成する。
例えば薄膜材料として窒化チタン(TiN)を形成する
場合には、溶融槽3内にチタン(Ti)を加熱手段5に
よって加熱して蒸発させ、チタン蒸気はイオン化手段6
によってクラスタイオンとなり、加速電極7によって加
速されて真空槽1内に放出されて、一部は周囲の窒素ガ
スイオンと結合して窒化チタン(TiN)となり、一部
はクラスタイオンのまま基板16の表面に衝突侵入し、
一方、窒素ガスもガスイオン発生手段11の部分でイオ
ン化し、加速されて基板表面に衝突侵入し、基板表面に
強固な窒素(TiN)の薄膜を形成する。
【0004】上記従来の構成は、薄膜形成材料供給手段
10及びガスイオン発生手段11は真空槽1内の所定の
位置に固定されており、基板16の大きさによっては所
要部分の全面に照射することができないので、薄膜形成
材料供給手段10及びガスイオン発生手段11の位置を
途中でずらせることが必要である。
10及びガスイオン発生手段11は真空槽1内の所定の
位置に固定されており、基板16の大きさによっては所
要部分の全面に照射することができないので、薄膜形成
材料供給手段10及びガスイオン発生手段11の位置を
途中でずらせることが必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の薄
膜形成装置では、薄膜材料の蒸発槽3は固定されてお
り、イオン化された薄膜形成材料は、基板16の一定の
部分に向けて照射されるので基板の面積が大きい場合、
あるいは照射する面に凹凸が大きい場合等は所要部分全
面に均一に薄膜を形成することができないという問題点
があった。また、基板を回転して照射すると、照射面は
ある程度の大きさまで照射することができるが、基板の
重量が重い場合、あるいは面が極端に大きい場合は回転
することが困難であるという問題点もあった。
膜形成装置では、薄膜材料の蒸発槽3は固定されてお
り、イオン化された薄膜形成材料は、基板16の一定の
部分に向けて照射されるので基板の面積が大きい場合、
あるいは照射する面に凹凸が大きい場合等は所要部分全
面に均一に薄膜を形成することができないという問題点
があった。また、基板を回転して照射すると、照射面は
ある程度の大きさまで照射することができるが、基板の
重量が重い場合、あるいは面が極端に大きい場合は回転
することが困難であるという問題点もあった。
【0006】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたものであり、基板に凹凸が大きい場合、基板面が
大きい場合、あるいは大型で重量も重い場合においても
薄膜は均一に付着し、所要厚さの薄膜が付着できる薄膜
形成装置を提供することを目的とするものである。
されたものであり、基板に凹凸が大きい場合、基板面が
大きい場合、あるいは大型で重量も重い場合においても
薄膜は均一に付着し、所要厚さの薄膜が付着できる薄膜
形成装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
わる薄膜形成装置は、真空槽内の上部に配置された基板
に向けて、薄膜形成材料を放出する薄膜形成材料供給手
段を、真空槽内の下部に配置された外部より回転可能な
回転台の上に配置したものである。
わる薄膜形成装置は、真空槽内の上部に配置された基板
に向けて、薄膜形成材料を放出する薄膜形成材料供給手
段を、真空槽内の下部に配置された外部より回転可能な
回転台の上に配置したものである。
【0008】この発明の請求項2に係わる薄膜形成装置
は、真空槽内の上部に配置された基板に向けて、薄膜形
成材料を放出する薄膜形成材料供給手段を、電子ビーム
加熱またはイオンクラスタビームによる薄膜材料蒸発手
段及びガスイオン発生手段として、真空槽内の回転可能
な回転台の上に配置したものである。
は、真空槽内の上部に配置された基板に向けて、薄膜形
成材料を放出する薄膜形成材料供給手段を、電子ビーム
加熱またはイオンクラスタビームによる薄膜材料蒸発手
段及びガスイオン発生手段として、真空槽内の回転可能
な回転台の上に配置したものである。
【0009】この発明の請求項3に係わる薄膜形成装置
は、回転台上に配置された薄膜材料蒸発手段及びガスイ
オン発生手段に電力を供給する電力供給機構を備えたも
のである。
は、回転台上に配置された薄膜材料蒸発手段及びガスイ
オン発生手段に電力を供給する電力供給機構を備えたも
のである。
【0010】この発明の請求項4に係わる薄膜形成装置
は、回転台の回転軸に設けられたガス回転供給機構より
回転軸内を貫通してガスイオン発生手段に至る流路を形
成して反応ガスをガスイオン発生手段に供給するように
したものである。
は、回転台の回転軸に設けられたガス回転供給機構より
回転軸内を貫通してガスイオン発生手段に至る流路を形
成して反応ガスをガスイオン発生手段に供給するように
したものである。
【0011】この発明の請求項5に係わる薄膜形成装置
は、回転台に冷媒流路を形成し、回転軸に設けられた冷
媒回転供給機構より回転軸内を貫通して回転台の冷媒流
路に至る流路に冷媒を流して回転台を冷却するようにし
たものである。
は、回転台に冷媒流路を形成し、回転軸に設けられた冷
媒回転供給機構より回転軸内を貫通して回転台の冷媒流
路に至る流路に冷媒を流して回転台を冷却するようにし
たものである。
【0012】この発明の請求項6に係わる薄膜形成装置
は、バイアス電源により、真空槽内の上部に設けられた
基板支持部材に負のバイアス電圧を印加したものであ
る。
は、バイアス電源により、真空槽内の上部に設けられた
基板支持部材に負のバイアス電圧を印加したものであ
る。
【0013】この発明の請求項7に係わる薄膜形成装置
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段を装置運
転中に回転台の外周方向の任意の位置に移動可能に構成
したものである。
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段を装置運
転中に回転台の外周方向の任意の位置に移動可能に構成
したものである。
【0014】この発明の請求項8に係わる薄膜形成装置
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段の基板に
照射する角度を任意の角度に調整可能に構成したもので
ある。
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段の基板に
照射する角度を任意の角度に調整可能に構成したもので
ある。
【0015】この発明の請求項9に係わる薄膜形成装置
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段は、外周
方向及び上下方向の任意の位置に調整可能に構成したも
のである。
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段は、外周
方向及び上下方向の任意の位置に調整可能に構成したも
のである。
【0016】
【作用】この発明の請求項1においては、真空槽内の下
部に配置された回転台上に、薄膜形成材料供給手段を設
置し、回転しながら真空槽上部に固定された基板に薄膜
形成材料を照射するようにしたので、基板を回転しなく
ても所要部分に薄膜が容易に形成できる。
部に配置された回転台上に、薄膜形成材料供給手段を設
置し、回転しながら真空槽上部に固定された基板に薄膜
形成材料を照射するようにしたので、基板を回転しなく
ても所要部分に薄膜が容易に形成できる。
【0017】この発明の請求項2においては、真空槽内
の下部に配置された薄膜形成材料供給手段を、電子ビー
ム加熱またはイオンクラスタビームによる薄膜材料供給
手段及びガスイオン発生手段として、真空槽内の回転可
能な回転台の上に配置したもので、所望の均一な薄膜が
容易に形成できる。
の下部に配置された薄膜形成材料供給手段を、電子ビー
ム加熱またはイオンクラスタビームによる薄膜材料供給
手段及びガスイオン発生手段として、真空槽内の回転可
能な回転台の上に配置したもので、所望の均一な薄膜が
容易に形成できる。
【0018】この発明の請求項3においては、回転台上
に配置された薄膜形成材料供給手段及びガスイオン発生
手段に電力を供給する電力供給機構を備えたものとした
ので、薄膜形成材料供給手段は、回転台の回転中におい
ても、安定して動作させることができ、基板に均一な薄
膜が容易に形成できる。
に配置された薄膜形成材料供給手段及びガスイオン発生
手段に電力を供給する電力供給機構を備えたものとした
ので、薄膜形成材料供給手段は、回転台の回転中におい
ても、安定して動作させることができ、基板に均一な薄
膜が容易に形成できる。
【0019】この発明の請求項4においては、回転台の
回転軸に設けられたガス回転供給機構より回転軸内を貫
通してガスイオン供給源に至たる流路を形成して反応ガ
スをガスイオン発生手段に供給するようにしたので、ガ
スイオン発生手段を回転台の回転中においても安定して
動作させることが出来る。
回転軸に設けられたガス回転供給機構より回転軸内を貫
通してガスイオン供給源に至たる流路を形成して反応ガ
スをガスイオン発生手段に供給するようにしたので、ガ
スイオン発生手段を回転台の回転中においても安定して
動作させることが出来る。
【0020】この発明の請求項5においては、回転台に
冷媒流路を形成し、回転軸に設けられた冷媒回転供給機
構より回転軸内を貫通して回転台の冷媒流路に至る流路
に冷媒を流して回転台を冷却するようにしたので、高温
に加熱されている薄膜形成材料供給手段によって回転台
が加熱されても温度上昇が押さえられて安定して動作さ
せることが出来る。
冷媒流路を形成し、回転軸に設けられた冷媒回転供給機
構より回転軸内を貫通して回転台の冷媒流路に至る流路
に冷媒を流して回転台を冷却するようにしたので、高温
に加熱されている薄膜形成材料供給手段によって回転台
が加熱されても温度上昇が押さえられて安定して動作さ
せることが出来る。
【0021】この発明の請求項6においては、バイアス
電源により、真空槽内の上部に設けられた基板支持部材
に負のバイアス電圧を印加したので、真空槽中に放出さ
れた金属イオン、窒素ガスイオンは基板に向けてバイア
ス電圧により加速されて吸着するので侵入深さの深い強
固な薄膜が形成される。
電源により、真空槽内の上部に設けられた基板支持部材
に負のバイアス電圧を印加したので、真空槽中に放出さ
れた金属イオン、窒素ガスイオンは基板に向けてバイア
ス電圧により加速されて吸着するので侵入深さの深い強
固な薄膜が形成される。
【0022】この発明の請求項7においては、回転台に
設置された薄膜形成材料供給手段を装置運転中に回転台
の外周方向の任意の位置に移動可能に構成したので、基
板に対して、真空槽を開口することなく広範囲に照射す
ることが出来る。
設置された薄膜形成材料供給手段を装置運転中に回転台
の外周方向の任意の位置に移動可能に構成したので、基
板に対して、真空槽を開口することなく広範囲に照射す
ることが出来る。
【0023】この発明の請求項8においては、回転台に
設置された薄膜形成材料供給手段の基板に照射する角度
を任意の角度に調整可能に構成したので、基板に対して
真空槽を開口することなく広範囲に照射することが出来
る。
設置された薄膜形成材料供給手段の基板に照射する角度
を任意の角度に調整可能に構成したので、基板に対して
真空槽を開口することなく広範囲に照射することが出来
る。
【0024】この発明の請求項9においては、回転台に
設置された薄膜形成材料供給手段は、外周方向及び上下
方向の任意の位置に調整可能に構成したので、回転台の
回転中に、薄膜形成材料供給手段の位置を最適位置にし
て均一な薄膜が効率よく形成できる。
設置された薄膜形成材料供給手段は、外周方向及び上下
方向の任意の位置に調整可能に構成したので、回転台の
回転中に、薄膜形成材料供給手段の位置を最適位置にし
て均一な薄膜が効率よく形成できる。
【0025】
実施例1.図1はこの発明による一実施例の構成図であ
る。図において、1は真空槽、2は真空排気手段、10
は薄膜材料蒸発手段であり、従来例と同じく薄膜形成材
料を過熱する手段及びイオン化する手段を有している。
11はガスイオン発生手段であり、図示しないガス供給
手段により供給されたガスをイオン化して真空槽1内に
放出するようになっている。13は回転台であり、下方
に回転軸14が取り付けられ、真空槽1の下部を貫通し
ている。15は回転台13の回転軸14が真空槽1の下
部を貫通する部分が回転しても真空槽の真空度を維持す
る真空保持機構、16は薄膜が形成される基板、17は
基板16を支持する基板支持部材、18は回転台13を
駆動する回転駆動機構、19は基板に負のバイアス電圧
を印加するバイアス電源である。
る。図において、1は真空槽、2は真空排気手段、10
は薄膜材料蒸発手段であり、従来例と同じく薄膜形成材
料を過熱する手段及びイオン化する手段を有している。
11はガスイオン発生手段であり、図示しないガス供給
手段により供給されたガスをイオン化して真空槽1内に
放出するようになっている。13は回転台であり、下方
に回転軸14が取り付けられ、真空槽1の下部を貫通し
ている。15は回転台13の回転軸14が真空槽1の下
部を貫通する部分が回転しても真空槽の真空度を維持す
る真空保持機構、16は薄膜が形成される基板、17は
基板16を支持する基板支持部材、18は回転台13を
駆動する回転駆動機構、19は基板に負のバイアス電圧
を印加するバイアス電源である。
【0026】この構成においては、真空槽1の内部が所
定の真空度に真空引きされ、回転台を回転しながら、薄
膜材料蒸発手段10は、薄膜を形成する金属例えばチタ
ンを加熱手段により加熱し、イオン化手段によりイオン
化して基板16に向けて放出し、ガスイオン発生手段1
1では反応ガス例えば窒素ガスを注入して、イオン化し
て真空槽1内に放出する。真空槽1内においては、金属
チタンイオン及び窒素ガスイオンの一部は結合して窒化
チタンとなって基板に照射され、大部分は金属チタンイ
オン及び窒素ガスイオンのまま基板16に照射される。
回転台13上の薄膜材料蒸発手段10、およびガスイオ
ン源11は基板16の周囲を回転しながら基板に向けて
金属チタンイオン、窒素ガスイオンを放出し、基板に印
加されているバイアス電圧により、それぞれのイオンは
基板16に吸引されて加速し、高速度で基板16表面に
衝突侵入し、金属チタンと窒素ガス結合して強固な窒化
チタン薄膜を形成する。
定の真空度に真空引きされ、回転台を回転しながら、薄
膜材料蒸発手段10は、薄膜を形成する金属例えばチタ
ンを加熱手段により加熱し、イオン化手段によりイオン
化して基板16に向けて放出し、ガスイオン発生手段1
1では反応ガス例えば窒素ガスを注入して、イオン化し
て真空槽1内に放出する。真空槽1内においては、金属
チタンイオン及び窒素ガスイオンの一部は結合して窒化
チタンとなって基板に照射され、大部分は金属チタンイ
オン及び窒素ガスイオンのまま基板16に照射される。
回転台13上の薄膜材料蒸発手段10、およびガスイオ
ン源11は基板16の周囲を回転しながら基板に向けて
金属チタンイオン、窒素ガスイオンを放出し、基板に印
加されているバイアス電圧により、それぞれのイオンは
基板16に吸引されて加速し、高速度で基板16表面に
衝突侵入し、金属チタンと窒素ガス結合して強固な窒化
チタン薄膜を形成する。
【0027】以上のように、この実施例1.では、薄膜
材料蒸発手段10、およびガスイオン発生手段11は基
板16の周囲を回転しながら基板に向けて薄膜形成材料
を照射するものであり、基板16の必要な薄膜形成の面
積が大きい場合においても、均一な薄膜を形成すること
が出来る。
材料蒸発手段10、およびガスイオン発生手段11は基
板16の周囲を回転しながら基板に向けて薄膜形成材料
を照射するものであり、基板16の必要な薄膜形成の面
積が大きい場合においても、均一な薄膜を形成すること
が出来る。
【0028】実施例2.実施例2.の構成を図2に示
す。この実施例2.は実施例1.の図1に示す構成の回
転軸部分に、真空槽1内の薄膜材料蒸発手段10、ガス
イオン発生手段11を動作させる電力を供給する電力供
給手段を設けたものである。図2において真空槽1の内
部の構成は図1と同一であるので説明は省略する。
す。この実施例2.は実施例1.の図1に示す構成の回
転軸部分に、真空槽1内の薄膜材料蒸発手段10、ガス
イオン発生手段11を動作させる電力を供給する電力供
給手段を設けたものである。図2において真空槽1の内
部の構成は図1と同一であるので説明は省略する。
【0029】図2に示す電力供給手段の詳細を図3、図
4に示す。24は外周を接触部24aとし、内径部に真
空槽1内の装置に接続された接続リード24bを接続し
た接触リング、25は複数の接触リング24の間に間挿
された絶縁部材であり、接触リング24、絶縁部材25
は必要個数が積層されて回転軸下部に取り付けられてい
る。26は接触リング24の外周に接触して電力を供給
する接触子である。
4に示す。24は外周を接触部24aとし、内径部に真
空槽1内の装置に接続された接続リード24bを接続し
た接触リング、25は複数の接触リング24の間に間挿
された絶縁部材であり、接触リング24、絶縁部材25
は必要個数が積層されて回転軸下部に取り付けられてい
る。26は接触リング24の外周に接触して電力を供給
する接触子である。
【0030】このように構成された薄膜形成装置は、真
空槽1内の回転台上に設けられた薄膜材料蒸発手段1
0、ガスイオン発生手段11に容易に電力が供給され、
安定した運転が出来る。
空槽1内の回転台上に設けられた薄膜材料蒸発手段1
0、ガスイオン発生手段11に容易に電力が供給され、
安定した運転が出来る。
【0031】実施例3.実施例3.の構成を図5に示
す。この構成は、実施例2の図3に示す構成に反応ガス
の供給口のガス回転供給機構30を設けたものである。
図5において真空槽1内の構成及び電力供給手段につい
ては、図3の構成と同一であるので説明は省略する。反
応ガス供給口のガス回転供給機構30部分の詳細を図
6、図7に示す。27は可動リングであり、内径部から
ガスイオン源11に連通させた接続管27aが取り付け
られ、回転軸の電力供給手段の下部に取り付けられてい
る。可動リング27の外周部にパッキン29を介して固
定リング28が嵌め込まれた可動リング27、接続管2
7a、固定リング28、パッキン29でガス回転供給機
構30が構成されている。固定リング28の外周に反応
ガスを導入する配管が反応ガス供給口との間に取り付け
られている。このように構成された実施例3.は回転台
が回転中においても反応ガスを自由に供給出来る。
す。この構成は、実施例2の図3に示す構成に反応ガス
の供給口のガス回転供給機構30を設けたものである。
図5において真空槽1内の構成及び電力供給手段につい
ては、図3の構成と同一であるので説明は省略する。反
応ガス供給口のガス回転供給機構30部分の詳細を図
6、図7に示す。27は可動リングであり、内径部から
ガスイオン源11に連通させた接続管27aが取り付け
られ、回転軸の電力供給手段の下部に取り付けられてい
る。可動リング27の外周部にパッキン29を介して固
定リング28が嵌め込まれた可動リング27、接続管2
7a、固定リング28、パッキン29でガス回転供給機
構30が構成されている。固定リング28の外周に反応
ガスを導入する配管が反応ガス供給口との間に取り付け
られている。このように構成された実施例3.は回転台
が回転中においても反応ガスを自由に供給出来る。
【0032】実施例4.実施例4.の構成を図8に示
す。この構成は、実施例1.〜実施例3.の構成とほぼ
同じであり、回転台の内部に冷媒の通路を設け、回転台
が過度に加熱されることに対して温度上昇しないように
したものである。回転台33は冷媒が流通可能に中空に
構成され、回転軸部の下方に、実施例3.のガス回転供
給機構30と同じ構造の冷媒回転供給機構40を取り付
け、回転台33に冷媒を循環させるようにしたものであ
る。図8において、33は回転台であり、中空状に構成
され、冷媒流路33aが形成されている。回転軸下方に
可動リング37、固定リング38、パッキン39、接続
管37aで構成される冷媒回転供給機構40が取り付け
られている。冷媒供給口には冷媒配管38a、38bが
接続され、内径部には接続管37a、37bにより冷媒
回転供給機構40の可動リング37と回転台の内径部を
接続して、冷媒が回転台に流通可能に構成されている。
す。この構成は、実施例1.〜実施例3.の構成とほぼ
同じであり、回転台の内部に冷媒の通路を設け、回転台
が過度に加熱されることに対して温度上昇しないように
したものである。回転台33は冷媒が流通可能に中空に
構成され、回転軸部の下方に、実施例3.のガス回転供
給機構30と同じ構造の冷媒回転供給機構40を取り付
け、回転台33に冷媒を循環させるようにしたものであ
る。図8において、33は回転台であり、中空状に構成
され、冷媒流路33aが形成されている。回転軸下方に
可動リング37、固定リング38、パッキン39、接続
管37aで構成される冷媒回転供給機構40が取り付け
られている。冷媒供給口には冷媒配管38a、38bが
接続され、内径部には接続管37a、37bにより冷媒
回転供給機構40の可動リング37と回転台の内径部を
接続して、冷媒が回転台に流通可能に構成されている。
【0033】このように構成して回転台に冷媒を流通さ
せると、高温度になる薄膜材料蒸発手段10、ガスイオ
ン発生手段11が直接回転台の上に載っていても、回転
台が高温になることはなく、安定した運転が出来る。
せると、高温度になる薄膜材料蒸発手段10、ガスイオ
ン発生手段11が直接回転台の上に載っていても、回転
台が高温になることはなく、安定した運転が出来る。
【0034】実施例5.実施例5.の構成を図9に示
す。実施例5.は実施例3.の薄膜材料蒸発手段10及
びガスイオン発生手段11のそれぞれについて、回転台
13の円周方向、及び上下方向に移動可能な移動装置を
付加したものである。図9において、43は薄膜形成材
料供給手段の薄膜材料蒸発手段10、ガスイオン発生手
段11をそれぞれ円周方向に移動する円周方向移動手
段、44は薄膜材料蒸発手段10、ガスイオン源11を
それぞれ上下方向に移動する上下方向移動手段である。
45は薄膜材料蒸発手段10、ガスイオン発生手段11
の照射方向を調整する放出方向調整装置である。その他
の構成は図5の実施例と同じであり説明は省略する。
す。実施例5.は実施例3.の薄膜材料蒸発手段10及
びガスイオン発生手段11のそれぞれについて、回転台
13の円周方向、及び上下方向に移動可能な移動装置を
付加したものである。図9において、43は薄膜形成材
料供給手段の薄膜材料蒸発手段10、ガスイオン発生手
段11をそれぞれ円周方向に移動する円周方向移動手
段、44は薄膜材料蒸発手段10、ガスイオン源11を
それぞれ上下方向に移動する上下方向移動手段である。
45は薄膜材料蒸発手段10、ガスイオン発生手段11
の照射方向を調整する放出方向調整装置である。その他
の構成は図5の実施例と同じであり説明は省略する。
【0035】このように構成すると、薄膜材料蒸発手段
10及びガスイオン発生手段11のそれぞれについて基
板16に対して円周方向及び上下方向に移動できるの
で、基板16の大きさ、形状に合わせて円周方向、上下
方向に回転しながら移動すると、基板16の薄膜形成面
の形状が複雑なものであっても膜厚の均一な薄膜を容易
に形成できる。特に凹凸の大きな基板の場合は、薄膜材
料蒸発手段10を上方に移動し、放出方向調整装置45
により放出方向を調整することで基板に斜め方向から照
射することができ、基板の側面、内面にも均一に薄膜を
形成することが出来る。基板16の位置によっては、放
出方向の調整のみで最適位置を設定する場合もある。
10及びガスイオン発生手段11のそれぞれについて基
板16に対して円周方向及び上下方向に移動できるの
で、基板16の大きさ、形状に合わせて円周方向、上下
方向に回転しながら移動すると、基板16の薄膜形成面
の形状が複雑なものであっても膜厚の均一な薄膜を容易
に形成できる。特に凹凸の大きな基板の場合は、薄膜材
料蒸発手段10を上方に移動し、放出方向調整装置45
により放出方向を調整することで基板に斜め方向から照
射することができ、基板の側面、内面にも均一に薄膜を
形成することが出来る。基板16の位置によっては、放
出方向の調整のみで最適位置を設定する場合もある。
【0036】
【発明の効果】この発明の請求項1に係わる薄膜形成装
置は、真空槽内の下部に配置された回転台上に、薄膜形
成材料供給手段を設置し、回転しながら真空槽上部に固
定された基板に薄膜形成材料を照射するようにしたの
で、基板を回転しなくても所要部分に均一な薄膜が容易
に形成できる。
置は、真空槽内の下部に配置された回転台上に、薄膜形
成材料供給手段を設置し、回転しながら真空槽上部に固
定された基板に薄膜形成材料を照射するようにしたの
で、基板を回転しなくても所要部分に均一な薄膜が容易
に形成できる。
【0037】この発明の請求項2に係わる薄膜形成装置
は、真空槽内の下部に配置された薄膜形成材料供給手段
を、電子ビーム加熱またはイオンクラスタビームによる
薄膜材料供給手段及びガスイオン発生装置として、真空
槽内の回転可能な回転台の上に配置したので、所要部分
に均一な薄膜が容易に形成できる。
は、真空槽内の下部に配置された薄膜形成材料供給手段
を、電子ビーム加熱またはイオンクラスタビームによる
薄膜材料供給手段及びガスイオン発生装置として、真空
槽内の回転可能な回転台の上に配置したので、所要部分
に均一な薄膜が容易に形成できる。
【0038】この発明の請求項3に係わる薄膜形成装置
は、回転台上に配置された薄膜形成材料供給手段に電力
を供給する電力供給機構を備えたものとしたので、薄膜
形成材料供給手段は、回転台の回転中においても、安定
して動作させることができ、基板に均一な薄膜が容易に
形成できる。
は、回転台上に配置された薄膜形成材料供給手段に電力
を供給する電力供給機構を備えたものとしたので、薄膜
形成材料供給手段は、回転台の回転中においても、安定
して動作させることができ、基板に均一な薄膜が容易に
形成できる。
【0039】この発明の請求項4に係わる薄膜形成装置
は、回転台の回転軸に設けられたガス回転供給機構より
ガスイオン発生手段に反応用ガスを供給するようにした
ので、イオン供給源を回転台の回転中においても安定し
て動作させることが出来る。
は、回転台の回転軸に設けられたガス回転供給機構より
ガスイオン発生手段に反応用ガスを供給するようにした
ので、イオン供給源を回転台の回転中においても安定し
て動作させることが出来る。
【0040】この発明の請求項5に係わる薄膜形成装置
は、回転台に冷媒流路を形成し、回転軸に設けられた冷
媒回転供給機構より回転台の冷媒流路に至る流路に冷媒
を流して回転台を冷却するようにしたので、高温に加熱
されている薄膜形成材料供給手段によって回転台が加熱
されても温度上昇が押さえられて安定して動作させるこ
とが出来る。
は、回転台に冷媒流路を形成し、回転軸に設けられた冷
媒回転供給機構より回転台の冷媒流路に至る流路に冷媒
を流して回転台を冷却するようにしたので、高温に加熱
されている薄膜形成材料供給手段によって回転台が加熱
されても温度上昇が押さえられて安定して動作させるこ
とが出来る。
【0041】この発明の請求項6に係わる薄膜形成装置
は、バイアス電源により、真空槽内の上部に設けられた
基板支持部材に負のバイアス電圧を印加したので、真空
槽中に放出された金属イオン、窒素ガスイオンは基板に
向けてバイアス電圧により加速されて吸着するので侵入
深さの深い強固な薄膜が形成出来る。
は、バイアス電源により、真空槽内の上部に設けられた
基板支持部材に負のバイアス電圧を印加したので、真空
槽中に放出された金属イオン、窒素ガスイオンは基板に
向けてバイアス電圧により加速されて吸着するので侵入
深さの深い強固な薄膜が形成出来る。
【0042】この発明の請求項7に係わる薄膜形成装置
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段を装置運
転中に回転台の外周方向の任意の位置に移動可能に構成
したので、真空槽を開口することなく広範囲に照射する
ことが出来る。
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段を装置運
転中に回転台の外周方向の任意の位置に移動可能に構成
したので、真空槽を開口することなく広範囲に照射する
ことが出来る。
【0043】この発明の請求項8に係わる薄膜形成装置
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段の基板に
照射する角度を任意の角度に調整可能に構成したので、
基板に対して真空槽を開口することなく広範囲に照射す
ることが出来る。
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段の基板に
照射する角度を任意の角度に調整可能に構成したので、
基板に対して真空槽を開口することなく広範囲に照射す
ることが出来る。
【0044】この発明の請求項9に係わる薄膜形成装置
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段は、外周
方向及び上下方向の任意の位置に調整可能に構成したの
で、回転台の回転中に、薄膜形成材料供給手段の位置を
最適位置にして均一な薄膜が効率よく形成出来る。
は、回転台に設置された薄膜形成材料供給手段は、外周
方向及び上下方向の任意の位置に調整可能に構成したの
で、回転台の回転中に、薄膜形成材料供給手段の位置を
最適位置にして均一な薄膜が効率よく形成出来る。
【図1】 この発明の実施例1.の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図2】 この発明の実施例2.の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図3】 電力供給手段の集電部分の部分断面図であ
る。
る。
【図4】 電力供給手段の部分断面図である。
【図5】 この発明の実施例3.の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図6】 反応ガスの供給口の回転供給機構部の部品断
面図である。
面図である。
【図7】 反応ガスの供給口の回転供給機構部の部分断
面図である。
面図である。
【図8】 この発明の実施例4.の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図9】 この発明の実施例5.の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図10】 従来の薄膜形成装置の構成を示す断面図で
ある。
ある。
1 真空槽、2 真空排気手段、10 薄膜材料蒸発手
段、11 ガスイオン発生手段、13 回転台、14
回転軸、15 真空保持機構、16 基板、17 基板
支持部材、18 回転駆動機構、19 バイアス電源、
24 集電リング、25 絶縁部材、26 接触子、2
7 可動リング、28 固定リング、29 パッキン、
30 ガス回転供給機構、33 回転台、33a 冷媒
通路、37 可動リング、38 固定リング、38a
冷媒配管、38b 冷媒配管、39 パッキン、40
冷媒回転供給機構、43 円周方向移動装置、44 上
下方向移動装置、45 放出方向調整装置。
段、11 ガスイオン発生手段、13 回転台、14
回転軸、15 真空保持機構、16 基板、17 基板
支持部材、18 回転駆動機構、19 バイアス電源、
24 集電リング、25 絶縁部材、26 接触子、2
7 可動リング、28 固定リング、29 パッキン、
30 ガス回転供給機構、33 回転台、33a 冷媒
通路、37 可動リング、38 固定リング、38a
冷媒配管、38b 冷媒配管、39 パッキン、40
冷媒回転供給機構、43 円周方向移動装置、44 上
下方向移動装置、45 放出方向調整装置。
Claims (9)
- 【請求項1】 真空槽、該真空槽内上部に設けられた基
板支持部材、上記真空槽内下方に設けられ、真空槽の下
面を貫通して外部より回転駆動する円筒軸を有する回転
台、回転軸貫通部の密封構造を保持する真空保持機構、
上記回転台を回転駆動する回転駆動機構、上記回転台上
に、回転台の中心より偏心して設置された少なくとも1
槽の薄膜形成材料供給手段、上記真空槽を所定の真空度
に排気する真空排気手段及び蒸発金属と反応する反応ガ
スを供給するガス注入口を備えた薄膜形成装置。 - 【請求項2】 薄膜形成材料供給手段は、電子ビーム加
熱またはイオンクラスタビーム方式の薄膜材料蒸発手段
及び、反応ガスをイオン化するガスイオン発生手段であ
ることを特徴とする請求項1記載の薄膜形成装置。 - 【請求項3】 上記回転台は、回転台の回転中において
も、薄膜材料蒸発手段及び、ガスイオン発生手段に電力
を供給する電力供給機構を備えたことを特徴とする請求
項1記載の薄膜形成装置。 - 【請求項4】 蒸発金属と反応する反応ガスを供給する
ガス注入口は、回転台の回転軸部に設けられたガス回転
供給機構より回転軸内を貫通して、ガスイオン発生手段
に直接供給されるように連通していることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の薄膜形成装
置。 - 【請求項5】 回転台の内部に冷媒が流通可能に冷媒通
路が形成され、この冷媒通路に回転台の回転軸部に設け
られた冷媒回転供給機構より冷媒が供給されるように冷
媒通路が形成されていることを特徴とする請求項1乃至
請求項4のいずれかに記載の薄膜形成装置。 - 【請求項6】 真空槽上部に設けられた基板支持部材に
バイアス電圧を印加するバイアス電源を備えたことを特
徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の薄膜
形成装置。 - 【請求項7】 回転台に設置された薄膜形成材料供給手
段は、装置運転中に回転台の外周方向の任意の位置に移
動可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至
請求項6のいずれかに記載の薄膜形成装置。 - 【請求項8】 薄膜形成材料供給手段は、基板への入射
方向が任意の方向に調整可能に構成されていることを特
徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の薄膜
形成装置。 - 【請求項9】 薄膜形成材料供給手段は、回転台の円周
方向及び上下方向の任意の位置に調整可能に構成されて
いることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか
に記載の薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15772295A JPH093634A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15772295A JPH093634A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH093634A true JPH093634A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15655945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15772295A Pending JPH093634A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH093634A (ja) |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP15772295A patent/JPH093634A/ja active Pending
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