JPS6210269A - 真空蒸着装置及び薄膜の製造方法 - Google Patents
真空蒸着装置及び薄膜の製造方法Info
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- JPS6210269A JPS6210269A JP14928985A JP14928985A JPS6210269A JP S6210269 A JPS6210269 A JP S6210269A JP 14928985 A JP14928985 A JP 14928985A JP 14928985 A JP14928985 A JP 14928985A JP S6210269 A JPS6210269 A JP S6210269A
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は真空蒸着装置及びｉＪ膜の製造方法に関するも
のである。
のである。
［従来の技術］
従来より薄膜、特に透明電導性薄膜の製造方法として抵
抗加熱蒸着源又は電子ビーム蒸着源を用いた真空蒸着法
は比較的容易に、かつ品質の優れた薄膜が再現性よく得
られることから広く使用されてきた。
抗加熱蒸着源又は電子ビーム蒸着源を用いた真空蒸着法
は比較的容易に、かつ品質の優れた薄膜が再現性よく得
られることから広く使用されてきた。
［発明の解決しようとする問題点］
従来の反応性真空蒸着法により薄膜、特に透明電導性ｆ
Ｊ膜を形成する場合、蒸発源として金属あるいは金属合
金、あるいは金属酸化物のいずれを用いても均質で高品
位の膜を得るためには膜形成において基板温度を一定の
高温におく必要があった。例えば低抵抗、高透過率であ
ることが望ましい透明電導薄膜を得るためには基板の温
度を４００℃程度の高温におく必要があった。蒸発源の
材料を選択し、真空蒸着中のガス圧、蒸９．源と基板と
の距離等の条件を厳密に制御することによって基板を比
較的低温にしたままで低抵抗の薄膜が得られることもあ
るが、その抵抗率、透過率は基板温度を一定高温に保持
したものに比べ、ともに充分＝ｔものとは言゛えなかっ
た。
Ｊ膜を形成する場合、蒸発源として金属あるいは金属合
金、あるいは金属酸化物のいずれを用いても均質で高品
位の膜を得るためには膜形成において基板温度を一定の
高温におく必要があった。例えば低抵抗、高透過率であ
ることが望ましい透明電導薄膜を得るためには基板の温
度を４００℃程度の高温におく必要があった。蒸発源の
材料を選択し、真空蒸着中のガス圧、蒸９．源と基板と
の距離等の条件を厳密に制御することによって基板を比
較的低温にしたままで低抵抗の薄膜が得られることもあ
るが、その抵抗率、透過率は基板温度を一定高温に保持
したものに比べ、ともに充分＝ｔものとは言゛えなかっ
た。
本発明はノ、（板温度を比較的低温に保ったままで従来
法で得られるものよりも特性の優れた薄膜を形成しうる
真空蒸着装置及び薄膜の製造方法を提供することを目的
とするものである。
法で得られるものよりも特性の優れた薄膜を形成しうる
真空蒸着装置及び薄膜の製造方法を提供することを目的
とするものである。
［問題点を解決するための手段１
未発１Ｊは前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、第１の発明は反応性ガスを真空室内に導入し、該真
空室内の雰囲気中で反応性真空蒸着法により基板上に薄
膜を形成する真空蒸着装置において、上記真空室内に配
された蒸発源近傍に上記基板に対向してイオンガンを配
置し、該イオンガンにより、又はイオンガンから発せら
れたガスのイオンビームを基板に入射させながら薄膜を
形成することができるように、さらに蒸発源と基板との
ｍｌに電子エミッターを付設し、該電子エミツターによ
り蒸発粒子をイオン化させるようにしたことを特徴とす
る真空蒸着装置を提供するものであり、第２の発明は一
１反応性ガスを導入した雰囲気中で反応性真空蒸着法に
より基板上に薄膜を形成する方法において、該薄膜を形
成する室内の蒸発源近傍に配置された、又はイオンがン
により発生されたガスのイオンビームを基板に入射させ
ながら、かつ、蒸発源と基板との間に付設された電子エ
ミッターにより蒸発粒子をイオン化させて基板面に薄膜
を形成することを特徴とする薄膜の製造方法を提供する
ものである。
り、第１の発明は反応性ガスを真空室内に導入し、該真
空室内の雰囲気中で反応性真空蒸着法により基板上に薄
膜を形成する真空蒸着装置において、上記真空室内に配
された蒸発源近傍に上記基板に対向してイオンガンを配
置し、該イオンガンにより、又はイオンガンから発せら
れたガスのイオンビームを基板に入射させながら薄膜を
形成することができるように、さらに蒸発源と基板との
ｍｌに電子エミッターを付設し、該電子エミツターによ
り蒸発粒子をイオン化させるようにしたことを特徴とす
る真空蒸着装置を提供するものであり、第２の発明は一
１反応性ガスを導入した雰囲気中で反応性真空蒸着法に
より基板上に薄膜を形成する方法において、該薄膜を形
成する室内の蒸発源近傍に配置された、又はイオンがン
により発生されたガスのイオンビームを基板に入射させ
ながら、かつ、蒸発源と基板との間に付設された電子エ
ミッターにより蒸発粒子をイオン化させて基板面に薄膜
を形成することを特徴とする薄膜の製造方法を提供する
ものである。
以下、本発明を第１図を参照しながら更に詳廁に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の真空蒸着装はの概ｗＳ図を示したも
のであり、該真空蒸着装置１の真空室２内には、基板３
、蒸発源４．及びその近傍にイオンガン５が配置されて
いる。かかるイオンガン５は蒸発源４の傍らに置かれ、
基板３の表面にできるだけ均一にイオンビームが入射で
きるように配置される。図示した蒸発源４は、ルツボに
蒸発物質を入れ、かかる蒸発物質が電子ビームガンによ
り発せられた電子ビームによって加熱され、・Ａ発しう
るようにしたものであるが、このタイプに限らず抵抗加
熱により蒸発物質が加熱され蒸発しうるようにしたもの
であってもよいし、又図のように蒸発源４と基板３との
間に１し子エミッター６を配置し、かかる電子エミッタ
ーにより発せられた加速された熟゛１ヒ子によって蒸発
粒子をイオン化し活性化するようにしてもよい、このよ
うにすることにより蒸発粒子のエネルギーを高めること
ができ、基板へのｆＪ膜の付着強度を高めることができ
る。
のであり、該真空蒸着装置１の真空室２内には、基板３
、蒸発源４．及びその近傍にイオンガン５が配置されて
いる。かかるイオンガン５は蒸発源４の傍らに置かれ、
基板３の表面にできるだけ均一にイオンビームが入射で
きるように配置される。図示した蒸発源４は、ルツボに
蒸発物質を入れ、かかる蒸発物質が電子ビームガンによ
り発せられた電子ビームによって加熱され、・Ａ発しう
るようにしたものであるが、このタイプに限らず抵抗加
熱により蒸発物質が加熱され蒸発しうるようにしたもの
であってもよいし、又図のように蒸発源４と基板３との
間に１し子エミッター６を配置し、かかる電子エミッタ
ーにより発せられた加速された熟゛１ヒ子によって蒸発
粒子をイオン化し活性化するようにしてもよい、このよ
うにすることにより蒸発粒子のエネルギーを高めること
ができ、基板へのｆＪ膜の付着強度を高めることができ
る。
本発明において、真空室内に供給される反応性ガスとし
ては、ガス供給口から雰囲気ガスとして供給してもよい
し、又イオンガンからイオンビームとして供給してもよ
い。又、本発明において、イオンガンから供給されるイ
オンは。
ては、ガス供給口から雰囲気ガスとして供給してもよい
し、又イオンガンからイオンビームとして供給してもよ
い。又、本発明において、イオンガンから供給されるイ
オンは。
酸素イオン等の反応性ガスのイオン、又は不活性ガスの
イオン、又はそれらの混合ガスであってもよい。かかる
イオンビームのエネルギーは５０ｅＶ〜１０００ｅＶの
範囲であることが望ましい。エネルギーが大きすぎ、１
０００ａＶを越える場合はイオンによるスパッタ カシ
激しくなり堆積する膜の分解、還元が引き起され、また
小さすぎ、５０ｅＶを下まわる場合は充分なスパッタの
効果が得ら性ない０本発明においては、イオンビームの
エネルギーが２００ｅＶから４ＱＱｅＶであることが均
質で高品位の膜を得るうえで更に好ましい。
イオン、又はそれらの混合ガスであってもよい。かかる
イオンビームのエネルギーは５０ｅＶ〜１０００ｅＶの
範囲であることが望ましい。エネルギーが大きすぎ、１
０００ａＶを越える場合はイオンによるスパッタ カシ
激しくなり堆積する膜の分解、還元が引き起され、また
小さすぎ、５０ｅＶを下まわる場合は充分なスパッタの
効果が得ら性ない０本発明においては、イオンビームの
エネルギーが２００ｅＶから４ＱＱｅＶであることが均
質で高品位の膜を得るうえで更に好ましい。
又、蒸発源に供給される蒸発物質としては、形成する薄
膜に応じた金属単体、金属合金、又は金属酸化物が使用
される。
膜に応じた金属単体、金属合金、又は金属酸化物が使用
される。
又、反応性真空蒸着法により薄膜を形成する際の真空室
の全圧力は、Ｉ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ以下とするのが
好ましい。
の全圧力は、Ｉ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ以下とするのが
好ましい。
本発明により好ましく形成される薄膜としては、Ｓｂが
ドーピングされた５ｎ０２． Ｓｎがドーピングされた
Ｉ ｎ２０３などの酸化物の透明電導薄膜が代表的であ
るが、その他の酸化物薄膜、窒化物薄膜、炭化物薄膜又
は、硼化物薄膜も同様に適用できる。
ドーピングされた５ｎ０２． Ｓｎがドーピングされた
Ｉ ｎ２０３などの酸化物の透明電導薄膜が代表的であ
るが、その他の酸化物薄膜、窒化物薄膜、炭化物薄膜又
は、硼化物薄膜も同様に適用できる。
上記したような酸化物の透明電導薄膜を形成するに当っ
ては、真空室内に反応性ガスとじて酸素ガスが導入され
、又窒化物Ｓ−＋−の場合には窒素ガスが１９人され、
又ｊＲ化物薄膜の場合にはメタンガス（ＣＨａ ）やＣ
Ｏ２ガス等が導入され、又硼化物の場合にはジポランガ
ス（Ｂ２ Ｈｂ ）などが導入され、反応性真空蒸着法
により所望のＰＪ膜が形成される。
ては、真空室内に反応性ガスとじて酸素ガスが導入され
、又窒化物Ｓ−＋−の場合には窒素ガスが１９人され、
又ｊＲ化物薄膜の場合にはメタンガス（ＣＨａ ）やＣ
Ｏ２ガス等が導入され、又硼化物の場合にはジポランガ
ス（Ｂ２ Ｈｂ ）などが導入され、反応性真空蒸着法
により所望のＰＪ膜が形成される。
例えば、酸化錫透明主導薄膜の場合には５ｎ−ｓｂ金合
金らなる蒸発源と反応性ガスとして＃素ガスを用いて反
応性真空蒸着を行なわせ、ｓｂのドーピングされた透明
電導性酸化錫薄膜を形成し、又、酸化インジウム透明電
導Ｐｌ膜の場合には、Ｉｎ−３ｎ合金からなる蒸発源と
反応性ガスとして酸素ガスを用いて反応性真空蒸着を行
なわせ、Ｓｎのドーピングされた透明電導性酸化インジ
ウム薄膜を形成する。
金らなる蒸発源と反応性ガスとして＃素ガスを用いて反
応性真空蒸着を行なわせ、ｓｂのドーピングされた透明
電導性酸化錫薄膜を形成し、又、酸化インジウム透明電
導Ｐｌ膜の場合には、Ｉｎ−３ｎ合金からなる蒸発源と
反応性ガスとして酸素ガスを用いて反応性真空蒸着を行
なわせ、Ｓｎのドーピングされた透明電導性酸化インジ
ウム薄膜を形成する。
更に１本発明においては、第２図のように蒸発源４と基
板３との間に電子エミッター６を配置し、かかる電子エ
ミッターにより発せられた加速された熱電子によって蒸
発粒子をイオン化し活性化することもできる。このよう
にすることによ“乃蒸発粒子のエネルギーを高めること
ができ、基板へのＩＮ膜の付着強度を高めることができ
る。
板３との間に電子エミッター６を配置し、かかる電子エ
ミッターにより発せられた加速された熱電子によって蒸
発粒子をイオン化し活性化することもできる。このよう
にすることによ“乃蒸発粒子のエネルギーを高めること
ができ、基板へのＩＮ膜の付着強度を高めることができ
る。
［作 用］
本発明において、膜堆積中の適度なイオンビーム照射の
堆積された薄膜に及ぼす作用は必ずしも明確でないが、
ゆるく結合した金属分子と反応性ガスの分子のペアを真
空蒸着して強く結合したもののみを残し、結果として従
来のように基板温度を上げて反応を促す必要なく【７で
、緻密な膜が得られ、また泗発源近傍に設置されたイオ
ンガンからの・イオンビームは薄膜が柱状構造をとって
成長しようとするのを抑制するような方向性をもって照
射され、結果として均質かつ高品質な薄膜が生成される
ものと考えられる。
堆積された薄膜に及ぼす作用は必ずしも明確でないが、
ゆるく結合した金属分子と反応性ガスの分子のペアを真
空蒸着して強く結合したもののみを残し、結果として従
来のように基板温度を上げて反応を促す必要なく【７で
、緻密な膜が得られ、また泗発源近傍に設置されたイオ
ンガンからの・イオンビームは薄膜が柱状構造をとって
成長しようとするのを抑制するような方向性をもって照
射され、結果として均質かつ高品質な薄膜が生成される
ものと考えられる。
［実施例］
第１図のような真空蒸着装置を用いて次のような方法に
より薄膜を形成した。蒸発源の蒸発物質としテＩｎ−９
０ｖｔ％、 ＳｎＳｎ−１Ｏ＄の合金を用いた０合膜の
形成に当っては、真空室を５Ｘｌ（１６Ｔｏｒｒに減圧
した後、酸素とアルゴンの混合ガス混合割合的１＝１を
真空室内に導入し、該室内の圧力を３ Ｘ ！Ｏ−’Ｔ
ｏｒｒに保ち、蒸発源を電子ビームガンにより電子ビー
ムをあてて蒸発物質を那熱し、蒸発させ、この雰囲気中
で室温のガラス基板上にＳｎを含む酸化インジウム導電
性薄膜を形成した。このときイオンガンから酸しＶとア
ルゴンの混合イオンビームを３００ｅＶ （７）Ｊｌｌ
ｌ二速ルギーで同時に照射し、膜をスパッタしつつ、か
つ薄膜形成時、蒸発粒子を電子エミッターにより活性化
を行ないながら膜堆積を行なった。
より薄膜を形成した。蒸発源の蒸発物質としテＩｎ−９
０ｖｔ％、 ＳｎＳｎ−１Ｏ＄の合金を用いた０合膜の
形成に当っては、真空室を５Ｘｌ（１６Ｔｏｒｒに減圧
した後、酸素とアルゴンの混合ガス混合割合的１＝１を
真空室内に導入し、該室内の圧力を３ Ｘ ！Ｏ−’Ｔ
ｏｒｒに保ち、蒸発源を電子ビームガンにより電子ビー
ムをあてて蒸発物質を那熱し、蒸発させ、この雰囲気中
で室温のガラス基板上にＳｎを含む酸化インジウム導電
性薄膜を形成した。このときイオンガンから酸しＶとア
ルゴンの混合イオンビームを３００ｅＶ （７）Ｊｌｌ
ｌ二速ルギーで同時に照射し、膜をスパッタしつつ、か
つ薄膜形成時、蒸発粒子を電子エミッターにより活性化
を行ないながら膜堆積を行なった。
堆積する速度はおよそ１３０人／ｗｉｎであった。得ら
れた薄膜（膜厚１０００人）はイオンビームを用いない
場合に比べ吸収が少なく、透明に近かった。また比抵抗
もＩ Ｘ １０−４Ωｍと３００℃以上の高温に保持さ
れた基板上に堆積させる方法で得られたものの値と同程
度のものが得られた。
れた薄膜（膜厚１０００人）はイオンビームを用いない
場合に比べ吸収が少なく、透明に近かった。また比抵抗
もＩ Ｘ １０−４Ωｍと３００℃以上の高温に保持さ
れた基板上に堆積させる方法で得られたものの値と同程
度のものが得られた。
［発明の効果］
本発明は反応性真空蒸着によってＲｒｔｔＪ、を形成す
る際に、堆積しつつあ赫）膜を均質化し、かつ緻密化さ
せる効果を有する。特に比較的低温に保持された基板り
に均質かつ高品位な薄膜を形成することを可能にした効
果も認められる。
る際に、堆積しつつあ赫）膜を均質化し、かつ緻密化さ
せる効果を有する。特に比較的低温に保持された基板り
に均質かつ高品位な薄膜を形成することを可能にした効
果も認められる。
第１は本発明を実施するための真空蒸着装置の概略図に
示したものであり、２は真空室、３は基板、４は蒸発源
、５はイオンガン、６は電子エミッターを示す。 矛ｔ ｔ’１
示したものであり、２は真空室、３は基板、４は蒸発源
、５はイオンガン、６は電子エミッターを示す。 矛ｔ ｔ’１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、反応性ガスを真空室内に導入し、該真空室内の雰囲
気中で反応性真空蒸着法により基板上に薄膜を形成する
真空蒸着装置において、上記真空室内に配された蒸発源
近傍に上記基板に対向してイオンガンを配置し、該イオ
ンガンによりイオンガンから発せられたガスのイオンビ
ームを基板に入射させながら薄膜を形成することができ
るようにし、さらに蒸発源と基板との間に電子エミッタ
ーを付設し、該電子エミッターにより蒸発粒子をイオン
化させるようにしたことを特徴とする真空蒸着装置。 ２、反応性ガスを導入した雰囲気中で反応性真空蒸着法
により基板上に薄膜を形成する方法において、該薄膜を
形成する室内の蒸発源近傍に配置されたイオンガンによ
り真空室内に、又はイオンガンから発せられたガスのイ
オンビームを基板に入射させながら薄膜を形成すること
を特徴とし、かつ蒸発源と基板との間に付設された電子
エミッターにより蒸発粒子をイオン化させて基板面に薄
膜を形成することを特徴とする薄膜の製造方法。 ３、イオンビームのエネルギーは５０ｅＶから１０００
ｅＶの範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の薄膜の製造方法。 ４、薄膜が錫を含む酸化インジウム透明電導性薄膜であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の薄膜の
製造方法。 ５、薄膜がアンチモンを含む酸化錫透明電導性薄膜であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の薄膜の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14928985A JPS6210269A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 真空蒸着装置及び薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14928985A JPS6210269A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 真空蒸着装置及び薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6210269A true JPS6210269A (ja) | 1987-01-19 |
Family
ID=15471927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14928985A Pending JPS6210269A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 真空蒸着装置及び薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6210269A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01234558A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Stanley Electric Co Ltd | 透明導電膜の形成方法 |
| JPH01244403A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Nissin Electric Co Ltd | 光学膜の作製方法 |
| JPH01244402A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Nissin Electric Co Ltd | 光学膜の作製方法 |
| US5037866A (en) * | 1986-04-15 | 1991-08-06 | Kansai Paint Co., Ltd. | Air-drying aqueous coating composition for electro-deposition based on fatty acid modified acrylic copolymers |
| EP0475265A2 (en) * | 1990-09-12 | 1992-03-18 | Hitachi, Ltd. | Insulator for solid state device and its fabrication method |
| JP2003520296A (ja) * | 1999-12-30 | 2003-07-02 | ジェンヴァック エアロスペース コーポレーション | 透明インジウム錫酸化物の電子ビーム蒸着方法 |
| CN100432284C (zh) * | 2006-03-14 | 2008-11-12 | 南开大学 | 电子束蒸发低温制备锡掺杂氧化铟ito薄膜的方法 |
-
1985
- 1985-07-09 JP JP14928985A patent/JPS6210269A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5037866A (en) * | 1986-04-15 | 1991-08-06 | Kansai Paint Co., Ltd. | Air-drying aqueous coating composition for electro-deposition based on fatty acid modified acrylic copolymers |
| JPH01234558A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Stanley Electric Co Ltd | 透明導電膜の形成方法 |
| JPH01244403A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Nissin Electric Co Ltd | 光学膜の作製方法 |
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| EP0475265A2 (en) * | 1990-09-12 | 1992-03-18 | Hitachi, Ltd. | Insulator for solid state device and its fabrication method |
| EP0475265A3 (en) * | 1990-09-12 | 1994-05-25 | Hitachi Ltd | Insulator for solid state device and its fabrication method |
| JP2003520296A (ja) * | 1999-12-30 | 2003-07-02 | ジェンヴァック エアロスペース コーポレーション | 透明インジウム錫酸化物の電子ビーム蒸着方法 |
| CN100432284C (zh) * | 2006-03-14 | 2008-11-12 | 南开大学 | 电子束蒸发低温制备锡掺杂氧化铟ito薄膜的方法 |
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