JP2660044B2 - Manufacturing method of evaporated thin film - Google Patents

Manufacturing method of evaporated thin film

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JP2660044B2
JP2660044B2 JP4864689A JP4864689A JP2660044B2 JP 2660044 B2 JP2660044 B2 JP 2660044B2 JP 4864689 A JP4864689 A JP 4864689A JP 4864689 A JP4864689 A JP 4864689A JP 2660044 B2 JP2660044 B2 JP 2660044B2
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俊文 浅川
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 単結晶薄膜を利用する総ての電子デバイスに関する利
用。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial application field) Use relating to all electronic devices using a single crystal thin film.

(従来の技術) 多結晶薄膜を単結晶薄膜に変換する試みは数多くなさ
れてきた。シリコンの場合には、レーザー・ビーム、電
子ビーム、グラファイト・ヒーターを用いた帯溶融再結
晶化法(ZMR Zone Melting Recrystaization)や、横
方向固相エピタキシー成長法(L−SPE Lateral Solid
Phase Epitaxy)などが挙げられ、現在なお多くの試み
が為されている。
(Prior Art) Many attempts have been made to convert a polycrystalline thin film into a single crystal thin film. In the case of silicon, ZMR Zone Melting Recrystaization using a laser beam, an electron beam, or a graphite heater, or a lateral solid phase epitaxy (L-SPE Lateral Solid)
Phase Epitaxy), and many other attempts are currently being made.

しかし、高温で熱処理をするような方法は三次元ICな
どを作るには適していない。と言うのは、高温熱処理に
よってすでに作り込まれているMOSトランジスターの特
性がかわってしまうからである。
However, a method of performing heat treatment at a high temperature is not suitable for manufacturing a three-dimensional IC. This is because the high-temperature heat treatment changes the characteristics of the MOS transistor already formed.

また、L−SPEなどの低温度での処理では結晶化の速
度が極めて遅く、例えば600℃では10-8cm/sec程度で、
実用には供せられない。
In addition, the crystallization speed is extremely slow in low-temperature processing such as L-SPE. For example, at 600 ° C., about 10 −8 cm / sec,
It cannot be put to practical use.

単結晶化のスピードを上げるために、結晶化に寄与す
る空孔密度を増やすために高エネルギー・イオンの照射
も試みられているが、低温においてはそれ程成長速度は
改善されていない。例えば、400℃で0.6メガエレクトロ
ンボルトのネオンイオンで照射した場合の成長速度は20
0オグストローム/1016イオン/cm2である。
In order to increase the speed of single crystallization, irradiation with high-energy ions has also been attempted to increase the density of vacancies contributing to crystallization, but the growth rate has not been significantly improved at low temperatures. For example, the growth rate when irradiated with 0.6 megaelectron volt neon ions at 400 ° C. is 20
0 angstrom / 10 16 ions / cm 2 .

その他のL−SPEの改善策として、不純物の添加も試
みられたが、一桁程度の改善しかできていない。また、
できた単結晶の結晶の質も余り良いものではなく、格子
欠陥の密度も大きい。
As other L-SPE improvement measures, addition of impurities has been attempted, but only about an order of magnitude improvement has been achieved. Also,
The quality of the resulting single crystal is not very good, and the density of lattice defects is large.

(発明が解決しようとする問題点) 三次元ICを作ろうとすると、基板の性質に関係無く薄
膜単結晶の方位が自由にコントロール出来なくてはなら
ない。また、すでに作り込まれた下の層のMOSトランジ
スターの特性に影響が無いよう、単結晶は低温で成長さ
せなくてはならない。これらの要求は三次元ICのみなら
ず表示パネルのアクティブ・マトリックスを作るときに
も必要である。
(Problems to be Solved by the Invention) In order to make a three-dimensional IC, the orientation of the thin film single crystal must be freely controllable regardless of the properties of the substrate. The single crystal must be grown at a low temperature so as not to affect the characteristics of the underlying MOS transistor already formed. These requirements are necessary not only when creating an active matrix for a display panel but also for a three-dimensional IC.

(問題を解決するための手段および作用) 低温と言う要求からは、蒸着で単結晶薄膜を作るのが
最適であるが、通常の方法では利用出来ない程度の微細
な粒形の多結晶薄膜しか得られない。そのため、薄膜を
蒸着する時に、蒸着面を活性度の低い電気的に中性の原
子ビームで照射し、照射の結晶構造に及ぼす効果を利用
し、単結晶粒を大きくするのが本発明の目的である。
(Means and actions to solve the problem) Due to the requirement of low temperature, it is optimal to make a single crystal thin film by vapor deposition, but only a polycrystalline thin film with a fine grain size that cannot be used by a normal method. I can't get it. Therefore, it is an object of the present invention to irradiate a deposition surface with an electrically neutral atomic beam having low activity when depositing a thin film, and to use the effect of the irradiation on the crystal structure to enlarge single crystal grains. It is.

単結晶上に単結晶と同じ物質を蒸着する場合には、表
面を清浄にし、真空度をよくし、基板温度をある程度以
上に保つ限り、この上に単結晶がエピタキシアリーに成
長する。
When the same substance as the single crystal is deposited on the single crystal, the single crystal grows epitaxially thereon as long as the surface is cleaned, the degree of vacuum is improved, and the substrate temperature is maintained at a certain level or more.

これに反し、アモルファスの基板上に蒸着を行う場合
には、表面を如何に清浄にし、真空度を良くし、基板温
度を上げても、単結晶が成長することは無く、最初多く
の粒状の結晶核が基板面上に形成され、この結晶核から
結晶が成長して行く。
On the other hand, when vapor deposition is performed on an amorphous substrate, no matter how the surface is cleaned, the degree of vacuum is improved, and even if the substrate temperature is increased, a single crystal does not grow and many granular particles are initially formed. Crystal nuclei are formed on the substrate surface, and crystals grow from the crystal nuclei.

この結晶核の結晶方位は基板表面の原子配列で定まる
ので、原子配列が無秩序であるアモルファス基板上では
結晶核の結晶方位も無秩序になり、成長した膜も多結晶
となる。
Since the crystal orientation of this crystal nucleus is determined by the atomic arrangement on the substrate surface, the crystal orientation of the crystal nucleus becomes disordered on an amorphous substrate where the atomic arrangement is disordered, and the grown film becomes polycrystalline.

この膜を単結晶にするには、無秩序な結晶方位を持っ
た結晶核のうち、所望の結晶方位の結晶核のみが蒸着に
よってさらに成長し、その他の結晶核の成長が押さえら
れる様にすれば良い。
In order to make this film a single crystal, of crystal nuclei having disordered crystal orientation, only crystal nuclei having a desired crystal orientation are further grown by vapor deposition, and the growth of other crystal nuclei is suppressed. good.

一般に、蒸着中の蒸着表面を不活性ガスのイオン、或
いは不活性ガスの中性原子で照射すると、照射方向に垂
直な面が最稠密結晶面になることは、Bravaisの法則と
して知られている。しかし、一般に単結晶にはならず、
最稠密結晶面内で、任意角度回転した微結晶の集合とな
る。
Generally, when the deposition surface during deposition is irradiated with inert gas ions or neutral atoms of inert gas, the plane perpendicular to the irradiation direction becomes the densest crystal plane, which is known as Bravais' law. . However, it generally does not become a single crystal,
It is a set of microcrystals rotated by an arbitrary angle in the densest crystal plane.

この法則を利用し、所望の結晶方位の単結晶が持つ独
立した複数の最稠結晶面に垂直な方向から低エネルギー
の不活性ガスの中性原子ビームで照射すると比較的大き
い単結晶粒を得る事が出来る。一般に、歪みや、格子欠
陥の少ない結晶を成長させようとすると、蒸着原子、あ
るいは分子のエネルギーは10エレクトロンボルト程度が
好ましいと言われている。
Using this rule, a relatively large single crystal grain can be obtained by irradiating with a neutral atom beam of a low-energy inert gas from a direction perpendicular to a plurality of independent densest crystal planes of a single crystal having a desired crystal orientation. I can do things. In general, it is said that the energy of the deposited atoms or molecules is preferably about 10 electron volts in order to grow a crystal having few distortions and lattice defects.

しかし、坩堝から蒸発してくる蒸発物の持つエネルギ
ーは数エレクトロンボルト以下で、エネルギーが不足す
る。また、陰極からスパッターして来る粒子は適度のエ
ネルギーをもつが、高エネルギーの正、負ほ反跳イオン
流を含むので、蒸着膜は格子欠陥が多くなり、質の良い
結晶が得られない。また、通常のスパッター法では、プ
ラズマからのイオン流を引き出すのに基板表面の電子電
荷を利用しているので、イオン流は基板面に垂直にしか
ならないと言う制約もある。
However, the energy of the evaporant evaporating from the crucible is less than several electron volts, and the energy is insufficient. Also, particles sputtered from the cathode have an appropriate energy, but contain a high-energy positive and negative recoil ion flow, so that the deposited film has many lattice defects and high-quality crystals cannot be obtained. Further, in the ordinary sputtering method, since the electron charge on the substrate surface is used to extract the ion flow from the plasma, there is a restriction that the ion flow must be perpendicular to the substrate surface.

蒸着薄膜の膜質の改善のために低エネルギーイオン流
で蒸着面を照射する方法は古くから報告されている。し
かし、今まで報告されている例は総て一方向からの蒸
着、或はイオンビームの照射であり、作られた膜の結晶
の方向は揃っていても依然多結晶である。しかも、エネ
ルギーを低くすると、イオン相互の電気的反発の為、イ
オンの流れは発散し、並行な流れを作ることは不可能
で、200エレクトロンボルト程度が限度である。さら
に、絶縁基板上に蒸着薄膜をこの方法で作ろうとする
と、絶縁基板上に電荷が蓄積しイオン粒が到達しなくな
る。
A method of irradiating a deposition surface with a low-energy ion stream to improve the film quality of a deposited thin film has been reported for a long time. However, all the examples reported so far are deposition from one direction or irradiation with an ion beam, and the crystal of the formed film is still polycrystalline even if the direction of the crystal is uniform. In addition, when the energy is low, the flow of ions diverges due to the electrical repulsion of ions, and it is impossible to create a parallel flow, and the limit is about 200 electron volts. Further, when an attempt is made to form a vapor-deposited thin film on an insulating substrate by this method, electric charges are accumulated on the insulating substrate and ion particles do not reach.

しかし、不活性ガスの中性原子流で蒸着面を照射する
と、これらの欠点を総て除くことが出来る。不活性ガス
の中性原子流を作るには、適度なエネルギーの値、例え
ば600エレクトロンボルトの不活性ガスのイオン流を作
り、蒸着物質で作られたターゲットにこのイオン流を当
て、反跳させると、中性化すと同時に、完全弾性衝突の
法則に従い、運動量、従ってエネルギーが大きく減少す
る。残存している正負の高エネルギー粒子を取り除くに
はこれらの粒子が減速する様な電界を反跳ビームの通路
に設ければ良い。
However, irradiating the deposition surface with a neutral atomic flow of an inert gas can eliminate all of these disadvantages. To create a neutral atom stream of inert gas, create an ion stream of an inert gas with an appropriate energy value, for example, 600 electron volts, and apply this ion stream to a target made of a vapor-deposited substance and make it bounce. At the same time as neutralizing, the momentum, and hence the energy, greatly decreases according to the law of perfect elastic collision. In order to remove the remaining positive and negative high energy particles, an electric field which decelerates these particles may be provided in the path of the recoil beam.

以上の様な手段で不活性ガスの中性原子流を複数個つ
くり、これらの流れを所望の結晶方位を持つ単結晶の最
稠密結晶面に垂直になる様に配置し、蒸着面を照射する
ことで、結晶粒を大きくし様とするのが本発明の問題解
決方法である。
A plurality of neutral atom flows of the inert gas are created by the above-described means, and these flows are arranged so as to be perpendicular to the densest crystal plane of the single crystal having a desired crystal orientation, and irradiate the deposition surface. The problem-solving method of the present invention is to increase the size of the crystal grains.

(実施例−1) 第一図は、本発明を利用した薄膜形成法の実施例を示
す図である。
Example 1 FIG. 1 is a diagram showing an example of a thin film forming method using the present invention.

(11)は厚さ0.5mmのシリコン単結晶基板で、熱酸化
によって5000オグストロームの厚さのシリコン酸化膜
(12)の表面に設けてある。(15)はケージ型のイオン
ソースで、導管(14)からアルゴンガスを導入し,この
内部で、電子線によってイオン化プラズマにして、引き
出し電極でアルゴンイオンのみを取り出し、イオンビー
ムを作っている。
(11) is a silicon single crystal substrate having a thickness of 0.5 mm, which is provided on a surface of a silicon oxide film (12) having a thickness of 5000 Å by thermal oxidation. (15) is a cage-type ion source, into which argon gas is introduced from a conduit (14), ionized plasma is generated therein by an electron beam, and only argon ions are extracted by an extraction electrode to form an ion beam.

このケージ型のイオンソース(15)の直径は10cmで、
アルゴンイオンを200ボルト〜600ボルトに加速すること
が出来、その電流密度1〜9ミリアンア/cm2である。こ
のアルゴンイオンビームによってターゲット(17)を入
射角45度で照射する。このターゲットは直径15cmのシリ
コン単結晶板で、ターゲットの結晶面は(1,1,1)であ
る。このターゲットからスパッターされたシリコン、及
び反跳されたアルゴン原子は、方向を揃え、また、好ま
しくないエネルギーの大きい荷電粒子を除く為のフィル
ター(16)を通り、不要な荷電粒子は取り除かれ、基板
面に到達する。(13)は基板を加熱するヒーターで、基
板温度を600℃まで上げることが出来る。
The diameter of this cage type ion source (15) is 10cm,
Argon ions can be accelerated to 200-600 volts, and their current density is 1-9 milliamps / cm 2 . The target (17) is irradiated at an incident angle of 45 degrees by this argon ion beam. This target is a silicon single crystal plate having a diameter of 15 cm, and the crystal plane of the target is (1,1,1). The silicon sputtered from this target and the recoiled argon atoms are aligned, and pass through a filter (16) for removing undesired high-energy charged particles. Reach the plane. (13) is a heater for heating the substrate, which can raise the substrate temperature to 600 ° C.

フィルター(16)は、なみ(波)形のモリブデン板で
構成されており、全体は第二図(a)の様な形状をして
いる。第二図(b)に、なみ(波)形のモリブデン板の
構成方法、イオンビームの入射方向を示す。第二図
(c)は、なみ(波)形のモリブデン板の断面を示した
もので、モリブデン板(41)の両面にシリコン(42)を
蒸着し、モリブデンが露出しない様にしたものである。
The filter (16) is formed of a normal (wave) type molybdenum plate, and has a whole shape as shown in FIG. 2 (a). FIG. 2 (b) shows a method of forming a molybdenum plate having a normal (wave) shape and an incident direction of an ion beam. FIG. 2C shows a cross section of a normal (wave) type molybdenum plate in which silicon (42) is vapor-deposited on both surfaces of the molybdenum plate (41) so that the molybdenum is not exposed. .

これらのモリブンデン板を20枚重ね合わせたものが第
二図(a)で、これらのモリブデン板の間に不活性ガス
のビームを流し、ガスの流れの方向を揃え、このフィル
ターの電位をシリコンのターゲット(17)と同じにする
ことで、高エネルギーの荷電粒子を取り除き、あるいは
中性化する。
Fig. 2 (a) shows a stack of 20 of these molybdenum plates. Fig. 2 (a) shows a flow of an inert gas between the molybdenum plates, the direction of the gas flow is aligned, and the potential of this filter is set to a silicon target ( In the same way as in 17), high-energy charged particles are removed or neutralized.

フィルターの面積は10x10cm2、長さは15cmで、なみ
(波)形の高さは0.5cmである。
The area of the filter is 10 × 10 cm 2 , the length is 15 cm, and the height of the normal (wave) shape is 0.5 cm.

これらのフィルターを通過した粒子の流れを、基板面
法線と35.5度の角度を成すように基板の蒸着面に当て
る。一般に、スパッターされたシリコンは3エレクトロ
ンボルトに分布のピークを持ち、平均エネルギーが10エ
レクトロンボルトのエネルギー分布を持っている。反跳
されたアルゴンイオンのエネルギーは入射アルゴンイオ
ンのエネルギーの3%の値でその分散は小さい。
The flow of the particles passing through these filters is applied to the deposition surface of the substrate at an angle of 35.5 degrees with the normal to the substrate surface. Generally, sputtered silicon has a distribution peak at 3 electron volts, with an energy distribution having an average energy of 10 electron volts. The energy of the recoiled argon ions is 3% of the energy of the incident argon ions, and the variance is small.

基板の蒸着面に当るアルゴンイオンのエネルギーが25
エレクトロンボルトを越えると蒸着されたシリコンが逆
にスパッターされる。また、12.9エレクトロンボルトを
越えると、イオン衝撃によって、結晶格子の周期性が損
なわれると言われている。12.9エレクトロンボルト以下
の時は緻密な結晶が成長する。
The energy of argon ions hitting the deposition surface of the substrate is 25
Above electron volts, the deposited silicon is sputtered in reverse. Also, it is said that if it exceeds 12.9 electron volts, the ion bombardment deteriorates the periodicity of the crystal lattice. At less than 12.9 electron volts, dense crystals grow.

イオンソースの加速電圧を400ボルトにし、シリコン
ターゲットをスパッターすると、スパッターイールドは
0.3程度で、反跳アルゴンイオンのエネルギーは12エレ
クトロンボルトとなる。第一図の配置で、この様な条件
下で、基板の温度を400℃に保って蒸着を行うと、膜の
成長速度は50オグストローム/分となり、数十〜数百ミ
クロン程度の比較的大きい結晶粒を得ることが出来た。
When the acceleration voltage of the ion source is set to 400 volts and the silicon target is sputtered, the sputter yield becomes
At about 0.3, the energy of recoil argon ions is 12 electron volts. In the arrangement shown in FIG. 1, when the deposition is performed while maintaining the temperature of the substrate at 400 ° C. under such conditions, the growth rate of the film becomes 50 Å / min, which is a relatively large value of tens to hundreds of microns. Large crystal grains could be obtained.

この結晶粒の方位は、基板に入射する粒子の流れに垂
直な面が(1,1,1)面になっていることがX線回折で確
認できた。
As for the orientation of the crystal grains, it was confirmed by X-ray diffraction that the plane perpendicular to the flow of the particles incident on the substrate was the (1,1,1) plane.

上に述べた方法で、シリコン結晶基板に限らず、他の
絶縁基板上にも比較的大きい結晶粒の薄膜を作ることが
出来、また低温で、基板の材質、構造に比較的制約を受
けずに、結晶方位も制御出来るので、3次元LSIの製造
プロセスには有効である。
By the method described above, a thin film of relatively large crystal grains can be formed not only on a silicon crystal substrate but also on another insulating substrate, and at a low temperature, the material and structure of the substrate are relatively unrestricted. In addition, since the crystal orientation can be controlled, it is effective for a three-dimensional LSI manufacturing process.

(実施例−2) 第三図は本発明の第二の実施例を示す説明図である。Embodiment 2 FIG. 3 is an explanatory view showing a second embodiment of the present invention.

(21)は暑さ0.5mmのシリコン単結晶基板で、熱酸化
によって5000Åのシリコン酸化膜(22)の表面に設けて
ある。(25)はケージ型のイオンソースで、導管(24)
から窒素ガスを導入し,この内部で、電子線によってイ
オン化プラズマにして、引き出し電極で窒素イオンのみ
を取り出しイオンビームを作っている。このイオンビー
ムによってターゲット(27)を入射角45度で照射する。
このターゲットはホウ素金属で出来ており、このターゲ
ットからスパッターされたホウ素、及び窒素原子は、実
施例−1と同様の方向を揃える為のフィルター(26)を
通り、不要な荷電粒子は取り除かれ、基板面に到達す
る。
(21) is a silicon single crystal substrate having a heat of 0.5 mm, which is provided on the surface of a 5000 mm silicon oxide film (22) by thermal oxidation. (25) is a cage type ion source, conduit (24)
, A nitrogen gas is introduced therein, and ionized plasma is generated therein by an electron beam, and only nitrogen ions are extracted by an extraction electrode to form an ion beam. The target (27) is irradiated with the ion beam at an incident angle of 45 degrees.
This target is made of boron metal, and the boron and nitrogen atoms sputtered from this target pass through a filter (26) for aligning the same direction as in Example 1, and unnecessary charged particles are removed. Reach the substrate surface.

実施例−1と異なり、このフィルターの表面はホウ素
の膜で覆われている。その寸法は実施例−1のフィルタ
ー(16)と同じであるが、材質は第四図に示す様に、な
み(波)形モリブデン板(52)の両面をホウ素(53)で
覆い、モリブデンが露出しない様にしている。
Unlike Example 1, the surface of this filter is covered with a boron film. The dimensions are the same as those of the filter (16) of Example 1, but the material is as shown in FIG. 4, and both sides of a normal (wave) type molybdenum plate (52) are covered with boron (53). It is not exposed.

イオンソース(27)で作られるイオンのエネルギーは
300エレクトロンボルトで、電流密度は5ミリアンペア/
cm2である。ターゲットで反射されると、窒素イオンの
エネルギーは約4%に落ち、ターゲットのホウ素のスパ
ッターイールドは0.3程度となる。さらに、実施例−1
と異なる点は基板えの入射角で、基板法線に対し55度の
角度から入射し、蒸着面を(1,1,1)に配向させている
ことである。
The energy of the ions created by the ion source (27) is
300 electron volts, current density 5 mA /
It is cm 2. When reflected by the target, the energy of the nitrogen ions drops to about 4%, and the target sputter yield of boron is about 0.3. Further, Example-1
The difference is that the substrate is incident at an angle of 55 degrees with respect to the substrate normal, and the deposition surface is oriented at (1,1,1).

また、図中の(29)はホウ素の電子ビーム蒸着用の坩
堝で、(30)は溶融ホウ素、(31)は電子ビーム発生用
の熱陰極で、これらは製膜速度を上げる為に使用した。
Also, in the figure, (29) is a crucible for electron beam evaporation of boron, (30) is molten boron, (31) is a hot cathode for electron beam generation, and these were used to increase the film forming speed. .

このような条件下で、基板温度を400℃として、電子
ビーム蒸着装置を併用して蒸着を行うと、100オグスト
ローム/分の蒸着速度が得られ、数十〜数百ミクロンの
大きさの立方晶系の窒化ホウ素の結晶粒が得られた。
Under these conditions, when the substrate temperature is set to 400 ° C. and evaporation is performed in combination with an electron beam evaporation apparatus, an evaporation rate of 100 Å / min is obtained, and a cubic having a size of tens to hundreds of microns is obtained. Crystalline boron nitride crystal grains were obtained.

x線回折によると、ウルツァイト型、六方晶系の結晶
は殆ど観測されなかった。
According to x-ray diffraction, almost no wurtzite-type and hexagonal crystals were observed.

(発明の効果) 上述の説明の様に本発明を使用すると、容易に単結晶
薄膜を低温で作ることが出来る。現在、3次元LSI、等
倍センサー、液晶(LCD)パネルなど、いずれも能動素
子を作るのに良質の単結晶薄膜が得られず苦労してい
る。これらの分野で大きい寄与をするものと期待でき
る。
(Effect of the Invention) By using the present invention as described above, a single crystal thin film can be easily formed at a low temperature. At present, it is difficult to obtain a high-quality single-crystal thin film for manufacturing active elements such as a three-dimensional LSI, a 1: 1 sensor, and a liquid crystal (LCD) panel. It can be expected to make a significant contribution in these fields.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第一図は、本発明の実施例−1を示す薄膜形成装置の図
である。 第二図は、反射粒子の流れを揃えるフィルターの構造を
示す図である。 第三図は、本発明の実施例−2を示す薄膜形成装置の図
である。 第四図は、反射粒子の流れを揃えるフィルターの構造を
示す図である。 (符号の説明) 11、21……シリコン基板 12、22……石英膜 13、23……基板加熱用ヒーター 18、28……シャッター 15、25……ケージ型イオンソース 14、24……アルゴンガス導管 17……シリコンターゲット 27……ホウ素ターゲット 16……シリコン、アルゴン、ビームフィルター 26……ホウ素、アルゴンビームフィルター 29……電子ビーム蒸着用ホウ素坩堝 30……ホウ素 31……電子ビーム用熱陰極 41、52……モリブデン板 42……シリコン被覆 53……ホウ素被覆
FIG. 1 is a diagram of a thin film forming apparatus showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a structure of a filter for equalizing the flow of the reflective particles. FIG. 3 is a diagram of a thin film forming apparatus showing Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a structure of a filter for equalizing the flow of the reflective particles. (Explanation of symbols) 11, 21: Silicon substrate 12, 22: Quartz film 13, 23: Heater for substrate heating 18, 28: Shutter 15, 25: Cage ion source 14, 24: Argon gas Conduit 17 Silicon target 27 Boron target 16 Silicon, argon, beam filter 26 Boron, argon beam filter 29 Boron crucible for electron beam evaporation 30 Boron 31 Hot cathode for electron beam 41 , 52 ... Molybdenum plate 42 ... Silicon coating 53 ... Boron coating

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】蒸着薄膜を基板上に製造する方法におい
て、基板面に薄膜材料を蒸着しながら、比較的低エネル
ギーの不活性ガスの中性原子ビームを照射し,所望の結
晶方位が得られるように、所望の方位の結晶が持つ、少
なくても2つ以上の相異なる最稠密の結晶面に垂直な方
向から照射し、比較的大きい結晶粒を得ることを特徴と
する蒸着薄膜の製造方法。
In a method of manufacturing a vapor-deposited thin film on a substrate, a desired crystal orientation can be obtained by irradiating a neutral atom beam of a relatively low energy inert gas while vapor-depositing a thin film material on the substrate surface. A method for producing a vapor-deposited thin film, comprising irradiating at least two or more different close-packed crystal planes of a crystal having a desired orientation from a direction perpendicular to the crystal plane to obtain relatively large crystal grains. .
【請求項2】第一項に記載した蒸着薄膜を基板上に製造
する方法において、薄膜材料が化合物で、かつ、成分元
素が比較的不活性な気体の場合には、不活性ガスの中性
原子ビームの替わりに、この成分元素の中性原子ビーム
を使用することを特徴とする蒸着薄膜の製造方法。
2. The method for producing a vapor-deposited thin film on a substrate according to claim 1, wherein the thin film material is a compound and the component element is a relatively inert gas. A method for producing a vapor-deposited thin film, characterized by using a neutral atom beam of this component element instead of an atom beam.
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