JPS6173877A - 蒸着装置 - Google Patents
蒸着装置Info
- Publication number
- JPS6173877A JPS6173877A JP19725184A JP19725184A JPS6173877A JP S6173877 A JPS6173877 A JP S6173877A JP 19725184 A JP19725184 A JP 19725184A JP 19725184 A JP19725184 A JP 19725184A JP S6173877 A JPS6173877 A JP S6173877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filament
- vapor deposition
- crucible
- electrons
- power source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/221—Ion beam deposition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はクラスタイオンビームを用いて蒸着薄膜を形
成する装置に関するものである。
成する装置に関するものである。
第１図はクラスターイオンビーム蒸着装置の構成を示す
図である。（１）は蒸着材料を収容するるつぼで上方に
小さな孔がおいている。（２）はるつぼ（１）を電子の
衝突によって外壁から加熱するため電子を放射する第１
のフィラメント、（３）はるつぼ（１）から飛び出した
クラスター状の蒸着物をイオン化するための電子を放射
する第２のフィラメント、（４）は第２のフィラメント
（３）から電子を引き出すための電子引き出し電極、（
５）はクラスターイオンを基板囚に向って加速するため
の加速電極、（６）はるつぼ（１）と第１のフィラメン
ト（２）の間に接続されるつぼ（１ンに電子を衝突させ
て加熱する第１の直流電源、（７）は第１のフィラメン
ト（２）を加熱するための第１フィラメント加熱交流電
源、（８）は第２のフィラメント（３）と電子引き出し
電極（４）との間に接続され第２のフィラメント（３）
から放出された電子を電子引き出し電極を通過しクラス
ター状蒸着物に衝突してクラスター状蒸着物をイオン化
する第２の直流電源である。（９）は第２のフィラメン
ト（３）を加熱するための第２フィラメント加熱交流電
源、αＱは加熱電極（５）とるつぼ（１ンならびに電子
引出し電極（４）とに与える直流の加速電源である。（
２）は基板でこの基板にクラスターイオンが蒸着する。
図である。（１）は蒸着材料を収容するるつぼで上方に
小さな孔がおいている。（２）はるつぼ（１）を電子の
衝突によって外壁から加熱するため電子を放射する第１
のフィラメント、（３）はるつぼ（１）から飛び出した
クラスター状の蒸着物をイオン化するための電子を放射
する第２のフィラメント、（４）は第２のフィラメント
（３）から電子を引き出すための電子引き出し電極、（
５）はクラスターイオンを基板囚に向って加速するため
の加速電極、（６）はるつぼ（１）と第１のフィラメン
ト（２）の間に接続されるつぼ（１ンに電子を衝突させ
て加熱する第１の直流電源、（７）は第１のフィラメン
ト（２）を加熱するための第１フィラメント加熱交流電
源、（８）は第２のフィラメント（３）と電子引き出し
電極（４）との間に接続され第２のフィラメント（３）
から放出された電子を電子引き出し電極を通過しクラス
ター状蒸着物に衝突してクラスター状蒸着物をイオン化
する第２の直流電源である。（９）は第２のフィラメン
ト（３）を加熱するための第２フィラメント加熱交流電
源、αＱは加熱電極（５）とるつぼ（１ンならびに電子
引出し電極（４）とに与える直流の加速電源である。（
２）は基板でこの基板にクラスターイオンが蒸着する。
動作は第１のフィラメント（２）を第１フィラメント加
熱交流電源（７）で加熱して電子を放出させる。
熱交流電源（７）で加熱して電子を放出させる。
るつぼ（１ンと第１のフィラメント（２）の間には第１
の直流電圧（６）が印加されているので、電子はるつぼ
（１）に向って高速で突進し、るつぼ（１）の外壁に衝
突する。この衝突の熱でるつぼ（１）の温度は上昇し蒸
着材料が高温になり蒸気状になる。この蒸気状の蒸着材
料はるつぼ（１）の上方にあけられた小孔から噴出し蒸
着材料はクラスター状になって逆円錐状に拡散する。こ
のクラスター状の蒸着材料が第２のフィラメント（３）
のところに来ると第２フィラメント加熱交流電源（９）
で加熱された第２フィラメント（３）は電子を放出しこ
の電子は電子引き出し電極（４）と第２フィラメント（
３）の間に加えられた第２の直流電源（８）によって電
子引き出し電極（４ンの方向へ移動するが、高速なので
電子引き出し電極（４）に流入せず、通過してクラスタ
ーに衝突してクラスターをイオン化する。このクラスタ
ーイオンは、加熱電源ａＯに接続された加速電極（５）
によって加速され基板（２）に当って蒸着する。
の直流電圧（６）が印加されているので、電子はるつぼ
（１）に向って高速で突進し、るつぼ（１）の外壁に衝
突する。この衝突の熱でるつぼ（１）の温度は上昇し蒸
着材料が高温になり蒸気状になる。この蒸気状の蒸着材
料はるつぼ（１）の上方にあけられた小孔から噴出し蒸
着材料はクラスター状になって逆円錐状に拡散する。こ
のクラスター状の蒸着材料が第２のフィラメント（３）
のところに来ると第２フィラメント加熱交流電源（９）
で加熱された第２フィラメント（３）は電子を放出しこ
の電子は電子引き出し電極（４）と第２フィラメント（
３）の間に加えられた第２の直流電源（８）によって電
子引き出し電極（４ンの方向へ移動するが、高速なので
電子引き出し電極（４）に流入せず、通過してクラスタ
ーに衝突してクラスターをイオン化する。このクラスタ
ーイオンは、加熱電源ａＯに接続された加速電極（５）
によって加速され基板（２）に当って蒸着する。
上記のような従来の蒸着装置では第１フィラメント加熱
電源（７）および第２フィラメント加熱電源（９）とに
は交流電源が用いられているが、第１の直流゛尾瀬（６
）と第２の直流電源（８）は電子の流れに方向性を持た
せなければならないので直流電源である。
電源（７）および第２フィラメント加熱電源（９）とに
は交流電源が用いられているが、第１の直流゛尾瀬（６
）と第２の直流電源（８）は電子の流れに方向性を持た
せなければならないので直流電源である。
しかも極めて高圧であるからこれを実現するために商用
交流電源を昇圧して整流、平滑するので電源回路が大形
のものとなす電源装置全体が大形になって不経済になる
という欠点があった。
交流電源を昇圧して整流、平滑するので電源回路が大形
のものとなす電源装置全体が大形になって不経済になる
という欠点があった。
この発明はかかる欠点を解決するためになされたもので
、直流電源のための整流装置と平滑回路を省略すること
により小形で経済的な電源装置を提供することを目的と
するものである。
、直流電源のための整流装置と平滑回路を省略すること
により小形で経済的な電源装置を提供することを目的と
するものである。
この発明に係る蒸着装置は第１の直流電源と第２の直流
ｍ源に交流電源を用いることによって小形、経済的な電
源装置を提供したものである。
ｍ源に交流電源を用いることによって小形、経済的な電
源装置を提供したものである。
この発明においては第１の直流°電源と第２の直流電源
を交流電源にすることによって直流電源に必要な整流装
置、平滑回路を省略することが出来、また交流にするこ
とによって電圧、電流等の制御がし易くなる。
を交流電源にすることによって直流電源に必要な整流装
置、平滑回路を省略することが出来、また交流にするこ
とによって電圧、電流等の制御がし易くなる。
第２図はこの発明の一実施例を示す構成図で（１）〜（
５）、（７）、（９）、αＱ１囚は従来装置と全く同一
のものなので説明を省略する。（６ａ）は第１のフィラ
メント（２）とるつぼ（１）の間に接続された第１の交
流電源、（８ａ）は第２のフィラメント（３）と電子引
き出し電極（４）との間に接続された第２の交流ｍ源で
ある。
５）、（７）、（９）、αＱ１囚は従来装置と全く同一
のものなので説明を省略する。（６ａ）は第１のフィラ
メント（２）とるつぼ（１）の間に接続された第１の交
流電源、（８ａ）は第２のフィラメント（３）と電子引
き出し電極（４）との間に接続された第２の交流ｍ源で
ある。
電子衝突およびイオン化はいずれも熱電子放射をその基
本原理としており、その点に関しては直流電源を用いて
も交流電源を用いても機能的には同じである。その様子
を従来の機構について第３図に示す。図においてαυは
陰極側フィラメント、四は陽極、ｑ４は陰極側フィラメ
ントαηと陽極＠との間に接続された直流電源、（１４
１は加熱電源、（１５は陰極側フィラメントα〃から陽
極四に向って放出される熱電子、第８−（１）図におい
て（Ｉａ）は陽極電流である。
本原理としており、その点に関しては直流電源を用いて
も交流電源を用いても機能的には同じである。その様子
を従来の機構について第３図に示す。図においてαυは
陰極側フィラメント、四は陽極、ｑ４は陰極側フィラメ
ントαηと陽極＠との間に接続された直流電源、（１４
１は加熱電源、（１５は陰極側フィラメントα〃から陽
極四に向って放出される熱電子、第８−（１）図におい
て（Ｉａ）は陽極電流である。
第４図第４−（１）図は本発明の説明図で圓、ｑ５は第
３図と同一なので説明は省略する。（ｌｌａ）はフィラ
メント（１２ａ）は電極（１ａａ）はフィラメント（ｌ
ｌａ）と電極（１２ａ）間を接続する交流電源（Ｉｂ）
はフィラメント（ｈａ）から電極（１２ａ）へ流れる電
極電流である。
３図と同一なので説明は省略する。（ｌｌａ）はフィラ
メント（１２ａ）は電極（１ａａ）はフィラメント（ｌ
ｌａ）と電極（１２ａ）間を接続する交流電源（Ｉｂ）
はフィラメント（ｈａ）から電極（１２ａ）へ流れる電
極電流である。
作用は従来の構成である第３図においては、陰極側フィ
ラメントα〃を加熱する加熱電源で放出される熱電子α
Ｇは、陽極四との間に接続された直流電源Ｑ３の極性に
よって陽極（６）に移動し、この熱電子ｑ５の量は陰極
側フィラメント（Ｅの温度と直流電源αａの印加電圧が
一定なので第３−（１）図に示すように陽極電流（Ｉａ
）は一定である。
ラメントα〃を加熱する加熱電源で放出される熱電子α
Ｇは、陽極四との間に接続された直流電源Ｑ３の極性に
よって陽極（６）に移動し、この熱電子ｑ５の量は陰極
側フィラメント（Ｅの温度と直流電源αａの印加電圧が
一定なので第３−（１）図に示すように陽極電流（Ｉａ
）は一定である。
本発明による回路は第４図に示されるようにフィラメン
ト（ｌｌａ）と電極（１２ａ）間に与えられる電圧は交
流電圧である。この場合フィラメント（ｌｌａ）の材料
は電極（１２ａ）の材料よりも仕事関数の低い材料が用
いられるか、フィラメント（ｌｌａ）の温度の方が電極
（１２ａ）の温度よりも高いことが重要である。これは
電極（１２ａ）からフィラメント（ｌｌａ）へ逆電子放
出をおさえるためである。
ト（ｌｌａ）と電極（１２ａ）間に与えられる電圧は交
流電圧である。この場合フィラメント（ｌｌａ）の材料
は電極（１２ａ）の材料よりも仕事関数の低い材料が用
いられるか、フィラメント（ｌｌａ）の温度の方が電極
（１２ａ）の温度よりも高いことが重要である。これは
電極（１２ａ）からフィラメント（ｌｌａ）へ逆電子放
出をおさえるためである。
例えばフィラメント（ｌｌａ）として２８００℃ にし
たタングステンを用いると［ｔｉ（１２ａ）がこれより
低温であれば同じタングステンを電極（１２ａ）に用い
ることが出来るし、フィラメント（ｌｌａ）にトリウム
入りタングステンを用いればこれは特に仕事関数が小さ
いので電極（１２ａ） ＠に普通のタングステンを用い
ることが出来る。
たタングステンを用いると［ｔｉ（１２ａ）がこれより
低温であれば同じタングステンを電極（１２ａ）に用い
ることが出来るし、フィラメント（ｌｌａ）にトリウム
入りタングステンを用いればこれは特に仕事関数が小さ
いので電極（１２ａ） ＠に普通のタングステンを用い
ることが出来る。
このような場合電極電流（Ｉｂ）は第４−（１）図のよ
うになり、第３−（１）図のように電流値は一定ではな
いが時間的に積算すれば一方向電流であり、熱電子放出
電流としての機能は変らない。
うになり、第３−（１）図のように電流値は一定ではな
いが時間的に積算すれば一方向電流であり、熱電子放出
電流としての機能は変らない。
この発明は以上説明したとおり、るつぼとこのるつぼに
電子を放射する第１フィラメントの間に第１交流電源を
接続し、クラスター状の蒸着物をイオン化するために電
子を放射する第２のフィラメントと第２のフィラメント
から電子を引き出すための電子引き出し電極の間に第２
の交流電源を接続したので、これ等が直流電源の場合に
比べて整流、平滑回路が不要となり、装置が安価に出来
るばかりか電圧、電源等の制御が簡単であるという効果
がある。
電子を放射する第１フィラメントの間に第１交流電源を
接続し、クラスター状の蒸着物をイオン化するために電
子を放射する第２のフィラメントと第２のフィラメント
から電子を引き出すための電子引き出し電極の間に第２
の交流電源を接続したので、これ等が直流電源の場合に
比べて整流、平滑回路が不要となり、装置が安価に出来
るばかりか電圧、電源等の制御が簡単であるという効果
がある。
第１図は従来のクラスターイオンビーム蒸着装置の構成
を示す図、第２図は本発明の一実施例を示すクラスター
イオンビーム蒸着装置の構成を示す図、第８図は熱電子
電流が直流電界に於て流れる原理図第３−（１）図は陽
極電流の流れの時間との関係を示す図、第４図は熱電子
電流が交流電界に於て流れる原理図、第４− （１）図
は電極電流の流れの時間との関係を示す図である。 図において、（υはるつぼ、（２）は第１のフィラメン
ト、（３月よ第２のフィラメント、（４ンは電子引き出
し電極、（６ａ）は第１の交流電源、（８ｂ）は第２の
交流電源である。 なお図において同一符号は同−又は相当部分を示す。
を示す図、第２図は本発明の一実施例を示すクラスター
イオンビーム蒸着装置の構成を示す図、第８図は熱電子
電流が直流電界に於て流れる原理図第３−（１）図は陽
極電流の流れの時間との関係を示す図、第４図は熱電子
電流が交流電界に於て流れる原理図、第４− （１）図
は電極電流の流れの時間との関係を示す図である。 図において、（υはるつぼ、（２）は第１のフィラメン
ト、（３月よ第２のフィラメント、（４ンは電子引き出
し電極、（６ａ）は第１の交流電源、（８ｂ）は第２の
交流電源である。 なお図において同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 蒸着材料を収容するるつぼ、加熱すると上記蒸着材料が
噴出する上記るつぼを加熱するために電子を上記るつぼ
に放射する第１のフィラメント、クラスター状の上記蒸
着材料をイオン化するために電子を放射する第２のフィ
ラメント、この第２のフィラメントから電子を引き出す
ための電子引き出し電極、上記第１フィラメントと上記
るつぼの間に接続され上記第１フィラメントから上記る
つぼに向つて電子を加速する第１の交流電源、および上
記第２のフィラメントと上記電子引き出し電極の間に接
続され上記電子引き出し電極に電圧を印加し上記第２フ
ィラメントから発生する電子を上記電子引き出し電極を
通過して上記クラスター状の蒸着材料に向つて加速する
第２の交流電源を備えた蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19725184A JPH0245700B2 (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | Jochakusochi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19725184A JPH0245700B2 (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | Jochakusochi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173877A true JPS6173877A (ja) | 1986-04-16 |
| JPH0245700B2 JPH0245700B2 (ja) | 1990-10-11 |
Family
ID=16371355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19725184A Expired - Lifetime JPH0245700B2 (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | Jochakusochi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0245700B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01198468A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-10 | Ricoh Co Ltd | 薄膜形成装置 |
| JPH01208457A (ja) * | 1988-02-13 | 1989-08-22 | Shimadzu Corp | 薄膜製造装置 |
| US4982696A (en) * | 1988-01-08 | 1991-01-08 | Ricoh Company, Ltd. | Apparatus for forming thin film |
| JPH04362172A (ja) * | 1991-06-10 | 1992-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | 膜形成装置 |
-
1984
- 1984-09-18 JP JP19725184A patent/JPH0245700B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4982696A (en) * | 1988-01-08 | 1991-01-08 | Ricoh Company, Ltd. | Apparatus for forming thin film |
| JPH01198468A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-10 | Ricoh Co Ltd | 薄膜形成装置 |
| JPH01208457A (ja) * | 1988-02-13 | 1989-08-22 | Shimadzu Corp | 薄膜製造装置 |
| JPH04362172A (ja) * | 1991-06-10 | 1992-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | 膜形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0245700B2 (ja) | 1990-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3100209B2 (ja) | 真空蒸着用偏向電子銃装置 | |
| US2157478A (en) | Method of coating articles by vaporized coating materials | |
| US3562141A (en) | Vacuum vapor deposition utilizing low voltage electron beam | |
| US6579428B2 (en) | Arc evaporator, method for driving arc evaporator, and ion plating apparatus | |
| JPS6020440A (ja) | イオンビ−ム加工装置 | |
| JPS6173877A (ja) | 蒸着装置 | |
| US3454814A (en) | Tubular vapor source | |
| JP3140636B2 (ja) | プラズマ発生装置 | |
| JPS6352108B2 (ja) | ||
| JPH11273894A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JPH0530276Y2 (ja) | ||
| JPH0253508B2 (ja) | ||
| JPS59113175A (ja) | 負イオン源 | |
| JPS594045Y2 (ja) | 薄膜生成用イオン化装置 | |
| JP2620474B2 (ja) | イオンプレーティング装置 | |
| JPS61279114A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JP2621369B2 (ja) | 電子ビーム加工装置 | |
| JPH08236056A (ja) | イオン源装置 | |
| JPH01104764A (ja) | イオンビーム照射装置 | |
| JPS6226809A (ja) | 蒸着装置 | |
| JPS6280263A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JPS62122210A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| Ambasankaran et al. | Design of a 5 kW. Electron Beam Furnace | |
| JPS6381735A (ja) | イオン発生装置 | |
| JPS6260788B2 (ja) |