JPH116049A

JPH116049A - 真空成膜装置

Info

Publication number: JPH116049A
Application number: JP15502597A
Authority: JP
Inventors: Shunji Wada; 俊司和田; Takayuki Toyoshima; 隆之豊島; Toshiyuki Sakami; 俊之酒見; Masaru Tanaka; 勝田中
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd; Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd; Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】真空容器内における蒸着材料の付着の問題を
比較的簡単な作業を行うだけで解消でき、しかも、長時
間、連続して正常に運転することができる真空成膜装置
を提供する。【解決手段】真空容器１０と、真空容器１０に取り付
けられたプラズマ源としてのプラズマビーム発生器２０
と、真空容器１０内の底部に配置された陽極としてのハ
ース４１とを有している。プラズマビーム発生器２０が
発生するプラズマビームをハース４１に導き、蒸着材料
２００をイオン化し、ハース４１の上方に配置されかつ
電圧が印加された被処理物体としての基板上に蒸着材料
２００から成る膜を形成する真空成膜装置である。真空
容器１０の容器本体１１ａの側壁の内側に金属製の防着
板７１を配置し、防着板７１の内側に金属製のメッシュ
板７２を着脱可能に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空容器内で蒸着
材料を蒸気化し、蒸気化した蒸着材料を被処理物体上に
成膜する真空成膜装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空成膜装置には、イオンプレーティン
グ装置、プラズマＣＶＤ装置、真空蒸着装置、あるいは
スパッタリング装置等がある。

【０００３】イオンプレーティング装置としては、例え
ば、アーク放電型プラズマ源である圧力勾配型プラズマ
源またはＨＣＤプラズマ源を用いた装置が知られてい
る。このようなイオンプレーティング装置では、プラズ
マビーム発生器（プラズマ源）を備えており、真空容器
中に配置されたハース（陽極）とプラズマビーム発生器
との間でプラズマビームを発生させ、ハース上に載置さ
れた蒸着材料を加熱蒸発させている。そして、蒸着材料
からの蒸着金属粒子はプラズマビームによってイオン化
され、このイオン粒子が負電圧の基板表面に付着し、基
板上に膜が形成される。

【０００４】図５は、従来のイオンプレーティング装置
の一例を示す図である。図５を参照して、このイオンプ
レーティング装置は、気密性の真空容器１０を有してい
る。真空容器１０には、ガイド部１２を介してプラズマ
ビーム発生器（例えば、圧力勾配型プラズマ銃）２０が
取り付けられている。ガイド部１２の外側には、プラズ
マビームをガイドするためのステアリングコイル３１が
配設されている。プラズマビーム発生器２０には、プラ
ズマビームを収束するための第１および第２の中間電極
２７および２８が同心的に配置されている。第１の中間
電極２７には磁極軸がプラズマ発生器２０の中心軸と平
行になるようにして永久磁石２７ａが内蔵されており、
第２の中間電極２８にはコイル２８ａが内蔵されてい
る。

【０００５】プラズマビーム発生器２０には、第１およ
び第２の中間電極２７および２８で規定される通路に繋
がる絶縁管（例えば、ガラス管）２１が備えられてい
る。絶縁管２１内には、Ｍｏ筒２２が配置されている。
Ｍｏ筒２２内には、Ｔａパイプ２３が配置されている。
Ｍｏ筒２２とＴａパイプ２３とで規定される空間は、Ｌ
ａＢ₆製の環状板２４で隔離されている。絶縁管２１、
Ｍｏ筒２２、およびＴａパイプ２３の一端には、導体板
部２５が取り付けられている。導体板部２５に形成され
たキャリアガス導入口２６からキャリアガスが導入さ
れ、キャリアガスは、Ｔａパイプ２３を通過する。

【０００６】真空容器１０内には、被処理物体としての
基板１００が搬送装置６０に支持されることによって配
置されている。基板１００には、負バイアス用の直流電
源が接続される。真空容器１０の底面には、基板１００
に対向するように、ハース（陽極）４１が配置されてい
る。

【０００７】導体板部２５には、可変電源９０のマイナ
ス端が接続されている。可変電源９０のプラス端は、そ
れぞれ抵抗器Ｒ１およびＲ２を介して、第１および第２
の中間電極２７および２８に接続されている。一方、ハ
ース４１は、可変電源９０ならびに抵抗器Ｒ１およびＲ
２に接続される。また、真空容器１０の側壁には、Ａｒ
ガス等のキャリアガスを導入するためのガス導入口１０
ａと、真空容器１０内を排気するための排気口１０ｂと
が形成されている。

【０００８】このイオンプレーティング装置では、キャ
リアガス導入口２６からキャリアガスが導入されると、
第１の中間電極２７とＭｏ筒２２との間で放電が始ま
る。これによって、プラズマビーム３００が発生する。
プラズマビーム３００は、ステアリングコイル３１と磁
石ケース４３内の永久磁石４３ａにガイドされて、陽極
として用いられるハース４１および磁石ケース４３に到
達する。ハース４１にプラズマビーム３００が与えられ
ると、ハース４１に収容された蒸着材料２００がジュー
ル加熱されて蒸発する。蒸着金属粒子は、イオン化さ
れ、負電圧が印加された基板１００の表面に付着し、基
板１００上に膜が形成される。

【０００９】また、図６は、従来のプラズマＣＶＤ装置
の一例を示す図である。尚、同図において、図５に示し
たイオンプレーティング装置と同一部または同様部には
図５と同符号を付し、説明を省略する。図６を参照し
て、このプラズマＣＶＤ装置は、真空容器１０′の側壁
には、蒸着材料としての原料ガス２５０を導入する原料
ガス導入口１０ａ′が形成されている。また、真空容器
１０′内の底面には、陽極４１′が配置されている。

【００１０】このプラズマＣＶＤ装置では、真空容器１
０′内が排気されると共に、原料ガス導入口１０ａ′か
ら原料ガス２５０が導入され、プラズマビーム発生器２
０によってプラズマビーム３００を発生して陽極４１′
に導く。そして、原料ガス２５０は、イオン化され、負
電圧が印加された基板１００の表面に付着し、基板１０
０上に膜が形成される。

【００１１】図５および図６に示した例をも含め、真空
成膜装置を運転すると、蒸着材料からの蒸着金属粒子あ
るいは原料ガスは、基板だけではなく、真空容器の内壁
面上にも付着する。蒸着材料の内壁面上への付着は、蒸
着金属粒子あるいは原料ガスがイオン化するしないに拘
らず起こる。この付着物は装置の運転時に異常放電の原
因やパーティクルの発生原因になることがある。即ち、
蒸着材料の付着は、装置を正常に運転し、製品を製造す
る上での障害になる。このため、付着物の除去作業が必
要である。ところが、プラズマビーム発生器、陽極、お
よび搬送部などの各種部材が取り付けられていて、しか
も容器状を呈する真空容器の内壁面を洗浄等すること
は、多大な労力を必要とし、また、操業効率を低下させ
ることになる。

【００１２】そこで、防着板と呼ばれる板部材を用いる
手法が取られることが多い。この手法は、防着板を真空
容器の内壁面を覆うように配置し、装置を運転するにつ
れて防着板に前記蒸着材料が付着していくと、この付着
物の厚さが問題を生ずるような厚さに達する前に装置の
運転を停止し、防着板を真空容器内から取り外して洗浄
等するものである。この手法によれば、真空容器の内壁
面には蒸着材料が付着しないので、真空容器自体を洗浄
するような困難な作業は不要である。このように、防着
板を用いることで、真空容器内における蒸着材料の付着
という問題を、比較的簡単な作業を行うだけで改善でき
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、付着物自体
の性質や付着状態などに起因して、比較的薄い付着厚さ
であっても、付着物が防着板から剥離し、剥離した付着
物が落下したり、容器内を浮遊することがある。剥離し
た付着物もやはり異常放電の原因やパーティクルの発生
原因となるので、付着物が比較的薄い付着厚さであって
も、装置の運転を停止し、防着板の洗浄作業を行わなけ
ればならないことがあった。即ち、従来の真空成膜装置
には、長時間、連続して運転することができないという
問題点がある。

【００１４】本発明の課題は、真空容器内における蒸着
材料の付着の問題を比較的簡単な作業を行うだけで解消
でき、しかも、長時間、連続して正常に運転することが
できる真空成膜装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、真空容
器内で蒸着材料を蒸気化し、蒸気化した蒸着材料を被処
理物体表面に成膜させる真空成膜装置において、前記真
空容器の側壁の内側に金属製の防着板を配置し、前記防
着板の内側に金属製のメッシュ板を着脱可能に配置した
ことを特徴とする真空成膜装置が得られる。

【００１６】本発明によればまた、前記メッシュ板は、
金網、エキスパンドメタル、および打ち抜き金属板のう
ちのいずれかにより構成されている前記真空成膜装置が
得られる。

【００１７】本発明によればさらに、前記メッシュ板
は、銅、ステンレス、鉄、およびアルミニウムのうちの
いずれかの材料からなる前記真空成膜装置が得られる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態による真空成膜装置を説明する。

【００１９】図１は、真空成膜装置としてのイオンプレ
ーティング装置の構成を示す図である。尚、同図におい
て、従来例と同一部または同様部には図５と同符号を付
し、説明を省略する。また、電気回路等は図示していな
い。

【００２０】図１を参照して、本装置は、真空容器１０
と、真空容器１０に取り付けられたプラズマ源としての
プラズマビーム発生器２０と、プラズマビームをガイド
するためのステアリングコイル３１と、真空容器内の底
部に配置された陽極として機能すると共に、蒸着材料２
００を収容したハース４１と、被処理物体としての基板
１００をハース４１の上方に移動可能に支持する搬送装
置６０とを有している。真空容器１０は、筒形状の容器
本体１１ａと、上板１１ｂと、下板１１ｃとにより構成
されている。そして、プラズマビーム発生器２０が発生
するプラズマビームをハース４１に導き、蒸着材料２０
０を蒸気化し、ハース４１の上方にて電圧が印加された
基板１００上に蒸着材料２００から成る膜を形成するも
のである。

【００２１】図２（ａ）ならびに（ｂ）は、図１に示す
装置における防着板７１および後述するメッシュ板の一
部ならびにさらにその一部を示す図である。図１ならび
に図２を参照して、本装置においては、真空容器１０の
容器本体１１ａの側壁の内側に、自らに蒸着材料を付着
させることで容器本体１１ａの側壁の内側への蒸着材料
の付着を防止するための金属製の防着板７１が、取付金
具７３によって真空容器１０外へ取り出し可能に取り付
けられている。防着板７１は、銅、ステンレス、鉄、あ
るいはアルミニウム等、蒸着材料の付着に耐えられ、か
つ蒸着中にガスを発生しない材料から成っている。防着
板７１は、容器本体１１ａの４側壁に対して取り付けら
れている。防着板７１は、４枚の防着板７１それぞれが
独立していてもよいし、２枚の防着板７１を予め一体化
したものを１組でもよいし、３枚を一体化したものと１
枚との組み合わせでもよい。あるいは、４枚の防着板７
１を予め一体化した四角筒形状としてもよい。また、防
着板７１は容器本体１１ａの内面を覆うように取り出し
可能に配置されていればよく、例えば上板１１ｂに吊り
下げられてもよい。いずれにしても防着板７１は、上板
１１ｂまたは下板１１ｃを容器本体１１ａから取り外し
た後に、真空容器１０内から取り出すことができる。

【００２２】さらに、防着板７１の内側面上には、板状
の金網により構成されたメッシュ板７２が防着板７１に
対して着脱可能に配置されている。メッシュ板７２は、
防着板７１と同様に、銅、ステンレス、鉄、あるいはア
ルミニウム等、蒸着材料の付着に耐えられ、かつ蒸着中
にガスを発生しない材料から成っている。

【００２３】メッシュ板７２は、図２（ｂ）に示すよう
に、そのフック部７２ａにより、防着板７１に吊り下げ
られている。メッシュ板７２は、防着板７１に取り出し
可能に配置されていればよく、例えば、ボルト留めされ
ていてもよい。また、メッシュ板７２は、防着板７１同
様に、４枚が独立していてもよいし、２〜４枚のメッシ
ュ板７２を予め一体化した形態としてもよい。メッシュ
板７２は、上板１１ｂまたは下板１１ｃを容器本体１１
ａから取り外した後に、真空容器１０内から、独立して
取り出すことができるし、防着板７１と一緒に取り外す
こともできる。

【００２４】図３（ａ）〜（ｄ）は、本装置におけるメ
ッシュ板７２の作用効果を説明するための図である。本
装置を稼働するにつれ、防着板７１上のメッシュ板７２
には、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、だんだんと蒸
着材料２００が付着物２００′として付着していく。付
着物２００′は、メッシュ板の網目から防着板７１側へ
入り込み、メッシュ板７２の網線に回り込むように付着
していく。このため、付着物２００′のメッシュ板７２
に対する付着強度は、単に平面状の防着板７１あるいは
粗面加工された防着板に対する強度よりも大きく、メッ
シュ板７２に付着した付着物２００′は容易に剥離する
ことはない。よって、剥離した付着物２００′に起因す
る異常放電等の問題が解消できる。また、付着物２０
０′がかなりの付着厚さになるまで、装置の運転を停止
する必要がなく、装置を長時間、連続して運転すること
ができる。

【００２５】尚、メッシュ板７２の網目の粗密度につい
ては、あまり密であるとすぐに付着物２００′によって
網目がつぶれて板部材と変わりがなくなってしまう一
方、あまり粗いと殆どの付着物２００′が網目を抜けて
防着板７１に付着してしまうことを考慮して、決定する
ようにする。

【００２６】メッシュ板７２に所定量の付着物２００′
が付着した時点で、メッシュ板７２を真空容器内から取
り出し、付着物２００′を除去した後に戻すか、あるい
は新しいメッシュ板と交換する。勿論、防着板７１と一
緒に取り外すこともできる。

【００２７】尚、本発明におけるメッシュ板は、板状の
金網により構成されていなくてもよく、例えば、図４
（ａ）に示すよう打ち抜き金属板であるメッシュ板７
２′や、図４（ｂ）に示すように板状のエキスパンドメ
タルにより構成されたメッシュ板７２″でもよい。

【００２８】また、本実施の形態ではイオンプレーティ
ング装置を例にあげたが、プラズマＣＶＤ装置等の他の
真空成膜装置にも本発明は適用できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明による真空成膜装置は、真空容器
の側壁の内側に金属製の防着板を配置し、防着板の内側
に金属製のメッシュ板を着脱可能に配置したため、真空
容器内における蒸着材料の付着の問題を比較的簡単な作
業を行うだけで解消でき、しかも、長時間、連続して運
転することができる。具体的には、蒸着材料に起因する
付着物がメッシュ板に強固に付着するので、付着後剥離
しにくい。よって、剥離した付着物に起因する異常放電
の問題やパーティクルの発生の問題を解消できる。ま
た、付着物がかなりの付着厚さになるまで、装置の運転
を停止する必要がなく、装置を長時間、連続して正常に
運転することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による真空成膜装置として
のイオンプレーティング装置の構成を示す図である。

【図２】図１に示す装置における防着板およびメッシュ
板を示す図であり、（ａ）はその一部を示し、（ｂ）さ
らにその一部を示す。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す装置におけるメ
ッシュ板の作用効果を説明するための図である。

【図４】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、図１に示す装
置におけるメッシュ板の、金網以外の構成例である。

【図５】従来例による真空成膜装置としてのイオンプレ
ーティング装置を示す図である。

【図６】従来例による真空成膜装置としてのプラズマＣ
ＶＤ装置を示す図である。

【符号の説明】

１０真空容器１１ａ容器本体１１ｂ上板１１ｃ下板２０プラズマビーム発生器３１ステアリングコイル４１ハース６０搬送装置７１防着板７２、７２′、７２″ メッシュ板７２ａフック部７３取付金具１００基板２００蒸着材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者酒見俊之愛媛県新居浜市惣開町５番２号住友重機械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者田中勝愛媛県新居浜市惣開町５番２号住友重機械工業株式会社新居浜製造所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空容器内で蒸着材料を蒸気化し、蒸気
化した蒸着材料を被処理物体表面に成膜させる真空成膜
装置において、前記真空容器の側壁の内側に金属製の防
着板を配置し、前記防着板の内側に金属製のメッシュ板
を着脱可能に配置したことを特徴とする真空成膜装置。
【請求項２】前記メッシュ板は、板状の金網、板状の
エキスパンドメタル、および打ち抜き金属板のうちのい
ずれかにより構成されている請求項１に記載の真空成膜
装置。
【請求項３】前記メッシュ板は、銅、ステンレス、
鉄、およびアルミニウムのうちのいずれかの材料からな
る請求項１または２に記載の真空成膜装置。