CH637168A5 - Procede et dispositif de depot par evaporation sous vide utilisant un faisceau d'electrons module et un ecran. - Google Patents
Procede et dispositif de depot par evaporation sous vide utilisant un faisceau d'electrons module et un ecran. Download PDFInfo
- Publication number
- CH637168A5 CH637168A5 CH342480A CH342480A CH637168A5 CH 637168 A5 CH637168 A5 CH 637168A5 CH 342480 A CH342480 A CH 342480A CH 342480 A CH342480 A CH 342480A CH 637168 A5 CH637168 A5 CH 637168A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- target
- substrates
- screen
- modulation
- electron beam
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims description 13
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title claims description 5
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 title claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching
- H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching for evaporating or etching
-
- 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
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
- C23C14/30—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de dépôt par évaporation sous vide. Elle trouve une application dans la fabrication de composants électroniques, discrets ou intégrés.
Les métallisations nécessaires à la réalisation des grilles des transistors MOS (Métal Oxyde Semiconducteur) ou des connexions électriques des circuits intégrés sont réalisées principalement par trois techniques:
— L'évaporation sous vide à l'aide de creusets chauffés par effet Joule ou par haute fréquence. C'est une technique polluante et qui présente de nombreuses difficultés de mise en œuvre (notamment du fait des ruptures de creusets).
— L'évaporation sous vide par canon à électrons, qui convient pour tous les matériaux. Son inconvénient essentiel est que le faisceau d'électrons engendre des rayons X intenses qui irradient les substrats sur lesquels s'effectuent les dépôts. Dans le cas des technologies MOS ou SOS (Silicium sur Saphir), les métallisations doivent être faites sur des couches de Si02 ou de A1203, et la présence de rayons X constitue alors un grave inconvénient, car ces rayons engendrent des défauts dans les isolants (Si02 ou A1203) et aux interfaces silicium-Si02 ou silicium-Al203. Ces défauts altèrent ensuite les caractéristiques électriques des composants obtenus.
— La pulvérisation cathodique. L'inconvénient de cette technique est que le substrat reçoit, en même temps que le dépôt souhaité, des ions ou des électrons accélérés dans le plasma de pulvérisation. Comme précédemment, des défauts sont engendrés dans le substrat, qu'il soit semi-conducteur (silicium) ou isolant (SiOa).
De ces trois techniques, la deuxième est actuellement, et de loin, la plus utilisée, aussi bien au stade de la recherche que de la fabrication; cela est dû essentiellement à sa grande simplicité d'emploi. Cependant, des solutions de remplacement sont à l'étude pour tenter d'éviter l'effet néfaste des rayons X.
L'invention ajustement pour objet un procédé et un dispositif qui ne présentent pas cet inconvénient, car elle permet d'éviter que les substrats soient irradiés par les rayons X engendrés par le bombardement électronique.
L'invention constitue donc un perfectionnement décisif de cette technique.
L'invention est applicable à la réalisation de n'importe quel composant électronique; dans les technologies du type Métal Oxyde Semiconducteur en particulier; pour la fabrication de circuits intégrés à haute densité d'intégration (VLSI) qui requiert des qualités cristallines meilleures que celles qui sont actuellement obtenues industriellement.
L'invention a pour objet un procédé de dépôt par évaporation sous vide, dans lequel, pour déposer un matériau sur des substrats, on place ceux-ci dans une enceinte à vide en regard d'une cible faite dudit matériau et on bombarde celle-ci par un faisceau d'électrons, caractérisé en ce qu'on module ce faisceau et en ce qu'on déplace, entre la cible et les substrats et en synchronisme avec la modulation, un écran opaque aux rayons X, de telle sorte qu'il soit toujours intercalé entre les substrats et la zone d'impact sur la cible et que les substrats ne soient en vue directe que des zones de la cible qui viennent d'être bombardées.
Dans une première variante de ce procédé, on module le faisceau d'électrons en intensité, par tout ou rien, on intercale l'écran entre la cible et les substrats pendant les intervalles où le faisceau est présent et on escamote cet écran pendant les intervalles où le faisceau est absent.
Dans une seconde variante du procédé, on module le faisceau d'électrons en position, la zone d'impact du faisceau balayant la cible périodiquement et on déplace l'écran en synchronisme en le maintenant toujours entre la zone d'impact et les substrats.
La présente invention a également pour objet un dispositif de dépôt par évaporation sous vide, pour la mise en œuvre du procédé qui vient d'être défini; ce dispositif comprend, dans une enceinte à vide, des substrats en regard d'une cible faite du matériau à évaporer, et un canon à électrons dirigé sur cette cible, et il est caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de modulation du faisceau et un écran opaque aux rayons X solidaire d'un moyen de déplacement commandé en synchronisme avec la modulation du faisceau, de telle sorte que cet écran soit toujours intercalé entre les substrats et la zone d'impact du faisceau sur la cible et que les substrats ne soient en vue directe que des zones de la cible qui viennent d'être bombardées.
Selon un premier mode de réalisation, le moyen de modulation du faisceau d'électrons est un moyen de modulation en intensité par tout ou rien, le moyen de déplacement de l'écran place celui-ci entre la cible et les substrats pendant les intervalles où le faisceau et présent, et l'escamote pendant les intervalles où le faisceau est absent.
Selon un second mode de réalisation, le moyen de modulation du faisceau d'électrons est un moyen de déviation du faisceau et le moyen de déplacement de l'écran réalise un asservissement de position qui place cet écran en permanence devant la zone d'impact sur la cible.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
637 168
De toute façon, les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux après la description, qui suit, d'exemples de réalisations donnés à titre explicatif et nullement limitatif. Cette description se réfère à une figure unique qui représente schématique-ment un dispositif conforme à l'invention. s
Le dispositif représenté sur cette figure comprend:
— une enceinte à vide 1,
— une sole 2 supportant des substrats à traiter 3,
— un canon à électrons 4 composé d'un filament 6, d'un wehnelt
8 et d'une anode 10, ce canon émettant un faisceau d'électrons 11, io
— un système de déviation de faisceau 12 constitué par exemple par un électro-aimant,
— un creuset 14 contenant le matériau 16 à évaporer,
— un écran mobile 18 solidaire d'un axe tournant 20 entraîné
par un moteur 22 par l'intermédiaire d'un passage sous vide 24. Cet is écran est dessiné de telle sorte qu'il masque totalement l'angle solide S défini par le point d'impact du faisceau et la sole 2 porte-substrats. Il est réalisé en un matériau lourd pour arrêter les rayons X et ré-fractaire pour supporter l'élévation de température due au rayonnement du bain. Le molybdène convient bien à cet égard. 20
Le dispositif comprend encore des moyens électroniques d'alimentation et de polarisation:
— une source 7 de tension alternative ou continue pour le chauffage du filament 6,
— une source 9 de tension continue pour la polarisation de 25 l'anode 10,
— dans le cas d'une modulation du faisceau en intensité, un générateur 30 délivrant des tensions rectangulaires, appliquées au wehnelt 8 et, par ailleurs, après amplification, au moteur 22,
— dans le cas d'une modulation du faisceau en position, un gé- 30 nérateur 32 délivrant des signaux en dents de scie appliqués au système de déviation du faisceau 12 et, après amplification, au moteur 22.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant.
Selon la taille du creuset, deux cas sont à considérer:
1. Pour les creusets de petit diamètre (de l'ordre de 10 mm)
Il est nécessaire de couper totalement l'arrivée des électrons sur le bain. Cela est réalisé en modulant le faisceau à la sortie du canon à électrons au moyen des impulsions de tensions délivrées par le générateur 30 et appliquées sur le wehnelt 8. La fréquence de modulation f, la durée des impulsions d et leur hauteur V sont de préférence réglables dans les plages suivantes:
f entre 0,1 et 10 Hz,
d entre 10 et 0,1s,
V entre 0 et 500 V.
Dans ce cas, l'écran 18 est escamoté lorsque le faisceau est éteint, et inversement. ^
La perte de vitesse d'évaporation et proportionnelle au rapport — où T est la période de modulation.
2. Pour les creusets de grand diamètre (supérieur à 10-20 mm) Afin de réduire la perte de puissance moyenne provoquée par la modulation du faisceau, il est préférable d'utiliser une modulation de position de celui-ci. Le faisceau d'électrons 11 balaie alors la cible 16 grâce aux signaux en dents de scie qui alimentent les bobines de l'électro-aimant 12 de déviation du faisceau. L'écran 18 se déplace en synchronisme devant le point d'impact du faisceau grâce à un asservissement de position piloté par la tension de commande de position du faisceau. Comme dans le premier cas, les paramètres électriques sont avantageusement réglables.
L'inertie thermique du bain dépend du matériau à évaporer, de la dimension du creuset et de sa nature. Pratiquement, le domaine de fréquence couvert par l'appareil suffit pour la plupart des matériaux.
R
1 feuille dessin
Claims (7)
1. Procédé de dépôt par évaporation sous vide, dans lequel, pour déposer un matériau sur des substrats, on place ceux-ci dans une enceinte à vide en regard d'une cible faite dudit matériau et on bombarde celle-ci par un faisceau d'électrons, caractérisé en ce qu'on module ce faisceau et en ce qu'on déplace, entre la cible et les substrats et en synchronisme avec la modulation, un écran opaque aux rayons X, de telle sorte qu'il soit toujours intercalé entre les substrats et la zone d'impact sur la cible et que les substrats ne soient en vue directe que des zones de la cible qui viennent d'être bombardées.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on module le faisceau d'électrons en intensité, par tout ou rien, et en ce qu'on intercale l'écran entre la cible et les substrats pendant les intervalles où le faisceau est présent et qu'on escamote cet écran pendant les intervalles où le faisceau est absent.
2
REVENDICATIONS
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on module le faisceau d'électrons en position, la zone d'impact du faisceau balayant la cible périodiquement et en ce qu'on déplace l'écran en synchronisme en le maintenant toujours entre la zone d'impact et les substrats.
4. Dispositif de dépôt par évaporation sous vide, pour la mise en œuvre du procédé de la revendication 1, comprenant, dans une enceinte à vide, des substrats en regard d'une cible faite du matériau à évaporer, et un canon à électrons dirigé sur cette cible, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de modulation du faisceau et un écran opaque aux rayons X solidaire d'un moyen de déplacement commandé en synchronisme avec la modulation du faisceau, de telle sorte que cet écran soit toujours intercalé entre les substrats et la zone d'impact du faisceau sur la cible et que les substrats ne soient en vue directe que des zones de la cible qui viennent d'être bombardées.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de modulation du faisceau d'élecrons et un moyen de modulation en intensité par tout ou rien, et en ce que le moyen de déplacement de l'écran place celui-ci entre la cible et les substrats pendant les intervalles où le faisceau est présent, et l'escamote pendant les intervalles où le faisceau est absent.
6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de modulation du faisceau d'électrons est un moyen de déviation du faisceau et en ce que le moyen de déplacement de l'écran réalise un asservissement de position qui le place en permanence devant la zone d'impact sur la cible.
7. Application du procédé selon la revendication 1 à la réalisation de composants électroniques.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7911311A FR2455634A1 (fr) | 1979-05-04 | 1979-05-04 | Procede et dispositif de depot par evaporation sous vide utilisant un faisceau d'electrons moule et un ecran |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH637168A5 true CH637168A5 (fr) | 1983-07-15 |
Family
ID=9225058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH342480A CH637168A5 (fr) | 1979-05-04 | 1980-05-02 | Procede et dispositif de depot par evaporation sous vide utilisant un faisceau d'electrons module et un ecran. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4303694A (fr) |
| CH (1) | CH637168A5 (fr) |
| FR (1) | FR2455634A1 (fr) |
| GB (1) | GB2049739B (fr) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4620081A (en) * | 1984-08-03 | 1986-10-28 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Self-contained hot-hollow cathode gun source assembly |
| US4664057A (en) * | 1985-12-20 | 1987-05-12 | Allied Corporation | Photoprocessing apparatus including conical reflector |
| GB2202237A (en) * | 1987-03-12 | 1988-09-21 | Vac Tec Syst | Cathodic arc plasma deposition of hard coatings |
| JP2655094B2 (ja) * | 1994-08-30 | 1997-09-17 | 日本電気株式会社 | 電子銃蒸着装置 |
| JPH11200017A (ja) * | 1998-01-20 | 1999-07-27 | Nikon Corp | 光学薄膜成膜装置およびこの光学薄膜成膜装置により成膜された光学素子 |
| AU4683999A (en) * | 1998-06-16 | 2000-01-05 | University Of Virginia Patent Foundation | Apparatus and method for producing thermal barrier coatings |
| US6064686A (en) | 1999-03-30 | 2000-05-16 | Tfi Telemark | Arc-free electron gun |
| GB0307745D0 (en) * | 2003-04-03 | 2003-05-07 | Microemissive Displays Ltd | Method and apparatus for depositing material on a substrate |
| US20140335271A1 (en) * | 2012-01-10 | 2014-11-13 | Hzo, Inc. | Boats configured to optimize vaporization of precursor materials by material deposition apparatuses |
| USD760180S1 (en) | 2014-02-21 | 2016-06-28 | Hzo, Inc. | Hexcell channel arrangement for use in a boat for a deposition apparatus |
| US9156055B2 (en) | 2012-01-10 | 2015-10-13 | Hzo, Inc. | Precursor supplies, material processing systems with which precursor supplies are configured to be used and associated methods |
| USD764423S1 (en) | 2014-03-05 | 2016-08-23 | Hzo, Inc. | Corrugated elements for defining longitudinal channels in a boat for a deposition apparatus |
| USD763807S1 (en) | 2014-05-22 | 2016-08-16 | Hzo, Inc. | Boat for a deposition apparatus |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT212050B (de) * | 1959-12-04 | 1960-11-25 | Fritz Dr Grasenick | Verfahren zum Aufbringen von Schichten auf Träger, insbesondere für die elektronenmikroskopische Präparation |
| NL287577A (fr) * | 1962-01-16 | |||
| FR1343437A (fr) * | 1962-01-16 | 1963-11-15 | Procédé d'application de couches minces par vaporisation thermique sur un élément non soumis au rayonnement calorifique, notamment pour microscope, ainsi que le dispositif pour la mise en application du procédé ou procédé similaire | |
| FR1582042A (fr) * | 1968-03-26 | 1969-09-26 | ||
| AT314624B (de) * | 1972-01-05 | 1974-04-10 | Herwig Horn Dr | Anordnung zur Vakuumbedampfung aus einer thermischen Dampfquelle |
| AT338886B (de) * | 1975-09-22 | 1977-09-26 | Horn Herwig Dr | Anordnung zur bedampfung aus einer thermischen dampfquelle |
| JPS5265783A (en) * | 1975-11-28 | 1977-05-31 | Hitachi Ltd | Equipment for evaporation by electron beam |
-
1979
- 1979-05-04 FR FR7911311A patent/FR2455634A1/fr active Granted
-
1980
- 1980-04-29 GB GB8014062A patent/GB2049739B/en not_active Expired
- 1980-05-01 US US06/145,727 patent/US4303694A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-05-02 CH CH342480A patent/CH637168A5/fr not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2049739A (en) | 1980-12-31 |
| FR2455634A1 (fr) | 1980-11-28 |
| GB2049739B (en) | 1983-04-27 |
| US4303694A (en) | 1981-12-01 |
| FR2455634B1 (fr) | 1981-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CH637168A5 (fr) | Procede et dispositif de depot par evaporation sous vide utilisant un faisceau d'electrons module et un ecran. | |
| EP0143792B1 (fr) | Procede de formation d'un flux d'atomes et son utilisation dans un procede et un dispositif d'epitaxie par jets atomiques (e.j.a.) | |
| US5725914A (en) | Process and apparatus for producing a functional structure of a semiconductor component | |
| US4281030A (en) | Implantation of vaporized material on melted substrates | |
| US5660746A (en) | Dual-laser process for film deposition | |
| EP0127499B1 (fr) | Procédé de croissance amorphe d'un corps avec cristallisation sous rayonnement | |
| FR2497999A1 (fr) | Procede et appareil de traitement d'objets au moyen d'un faisceau d'electrons converge en ligne fine | |
| EP0067090A1 (fr) | Procédé de dopage de semi-conducteurs | |
| JP2004509233A (ja) | レーザー切除による薄膜の蒸着 | |
| EP0818557A1 (fr) | Procédé et installation pour la formation d'un revêtement sur un substrat | |
| FR2742926A1 (fr) | Procede et dispositif de preparation de faces de laser | |
| JP2655094B2 (ja) | 電子銃蒸着装置 | |
| JPS6194000A (ja) | 素材の特性を改善する方法及び装置 | |
| FR2543581A1 (fr) | Procede pour former une couche d'oxyde sur la surface d'un substrat en materiau semiconducteur | |
| Gorbunov et al. | Carbon films deposited from UV laser plasma | |
| JPH06248439A (ja) | レーザーアブレーション装置およびそれを用いた半導体形成法 | |
| GB2300426A (en) | Thin film forming apparatus using laser and secoindary sputtering means | |
| KR20050109766A (ko) | 곡면화된 타겟을 갖는 박막 증착 장치 | |
| JPH09139356A (ja) | レーザーアニール処理装置 | |
| FR2698878A1 (fr) | Substance fluorescente excitée par des électrons à faible vitesse et son procédé de fabrication. | |
| FR2552265A1 (fr) | Procede de formation d'une jonction pn | |
| Nakata et al. | Pulsed laser deposition of Ti: sapphire thin films using high-speed rotating target | |
| JPS5842769A (ja) | 光ビ−ムを用いたイオンプレ−ティング装置 | |
| Hanabusa et al. | Pulsed laser deposition of silicon films for solar cell applications | |
| FR2556501A1 (fr) | Procede et dispositif de traitement thermique de plaquettes et semiconducteurs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |