JP2696987B2 - 薄膜製造方法 - Google Patents
薄膜製造方法Info
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- JP2696987B2 JP2696987B2 JP63233194A JP23319488A JP2696987B2 JP 2696987 B2 JP2696987 B2 JP 2696987B2 JP 63233194 A JP63233194 A JP 63233194A JP 23319488 A JP23319488 A JP 23319488A JP 2696987 B2 JP2696987 B2 JP 2696987B2
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- thin film
- substrate surface
- layer
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、基板表面に薄膜を形成する方法に関する。
＜従来の技術＞ 薄膜製造方法においては、一般に、基板を真空槽内に
入れる前に、その表面を有機物による洗浄や酸によるエ
ッチング等により清浄化することがなされている。
入れる前に、その表面を有機物による洗浄や酸によるエ
ッチング等により清浄化することがなされている。
しかしながら、その前処理を施した際、基板表面に酸
化膜が形成されることがどうしても避けられない。この
ため、従来、基板を真空槽内に入れた後、（１）基板を
加熱して酸化膜を蒸発させる（２）Arガスによるイオン
ボンバードにより酸化膜を除去する等の方法が採られて
いる。
化膜が形成されることがどうしても避けられない。この
ため、従来、基板を真空槽内に入れた後、（１）基板を
加熱して酸化膜を蒸発させる（２）Arガスによるイオン
ボンバードにより酸化膜を除去する等の方法が採られて
いる。
なお（１）の方法において、酸化膜を蒸発させるに
は、例えばGaAs基板では600℃程度で約５分間、また、S
i基板では800〜900℃で１〜５時間程度の加熱が必要と
されている（古川静二郎：格子準整合形ヘテロ構造の電
子的挙動と低電力・超高速素子への応用に関する研究；
昭和59年〜62年度科研費補助金研究成果報告書）、 ＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、上述の（１）の方法によれば、基板が薄膜
形成時の温度よりも高い温度に加熱される場合があり、
基板にそり、転位の成長等の劣化が生じる虞れがある。
また、GaAs基板等においては、加熱時に基板からAsが抜
けることを防ぐためにAs雰囲気下で基板の加熱を行わな
ければならず、このため真空槽内が汚染されるという問
題がある。
は、例えばGaAs基板では600℃程度で約５分間、また、S
i基板では800〜900℃で１〜５時間程度の加熱が必要と
されている（古川静二郎：格子準整合形ヘテロ構造の電
子的挙動と低電力・超高速素子への応用に関する研究；
昭和59年〜62年度科研費補助金研究成果報告書）、 ＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、上述の（１）の方法によれば、基板が薄膜
形成時の温度よりも高い温度に加熱される場合があり、
基板にそり、転位の成長等の劣化が生じる虞れがある。
また、GaAs基板等においては、加熱時に基板からAsが抜
けることを防ぐためにAs雰囲気下で基板の加熱を行わな
ければならず、このため真空槽内が汚染されるという問
題がある。
一方、（２）の方法によれば、Arガスを真空槽内に供
給するためのガス供給装置やArガスイオン化用の電極等
が必要で、装置全体が複雑になり、ひいては製品コスト
がアップするという問題がある。
給するためのガス供給装置やArガスイオン化用の電極等
が必要で、装置全体が複雑になり、ひいては製品コスト
がアップするという問題がある。
本発明の目的は、基板の劣化、製品のコストアップ等
を招くことなく、基板表面上にGa・As層を形成すること
のできる薄膜製造方法を提供することにある。
を招くことなく、基板表面上にGa・As層を形成すること
のできる薄膜製造方法を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するため、本発明は、蒸着材料Ga,A
sを真空雰囲中で加熱することにより蒸発させ、その蒸
発粒子それぞれを基板表面に導くことによって、その基
板表面上にGa・As層を形成する薄膜製造方法において、
薄膜を形成すべき基板表面に、真空雰囲中で上記蒸着材
料のうちのAsの蒸発粒子をイオン化し、そのイオンを、
基板表面をスパッタできるエネルギに加速して照射した
後、基板表面上にGa・As層を形成することによって特徴
づけられる。
sを真空雰囲中で加熱することにより蒸発させ、その蒸
発粒子それぞれを基板表面に導くことによって、その基
板表面上にGa・As層を形成する薄膜製造方法において、
薄膜を形成すべき基板表面に、真空雰囲中で上記蒸着材
料のうちのAsの蒸発粒子をイオン化し、そのイオンを、
基板表面をスパッタできるエネルギに加速して照射した
後、基板表面上にGa・As層を形成することによって特徴
づけられる。
＜作用＞ 蒸発粒子をイオン化し、そのイオンを数KV程度で加速
して基板表面に照射すると、基板の表面層は蒸発粒子イ
オンによってスパッタされる。これにより、基板表面上
の酸化膜等を除去することが可能になる。
して基板表面に照射すると、基板の表面層は蒸発粒子イ
オンによってスパッタされる。これにより、基板表面上
の酸化膜等を除去することが可能になる。
ここで、数KVで加速した蒸発粒子イオンを基板表面に
照射すると、その衝突エネルギによって基板はある程度
加熱されるものの、その熱によって基板の品質が劣化す
ることはない。
照射すると、その衝突エネルギによって基板はある程度
加熱されるものの、その熱によって基板の品質が劣化す
ることはない。
本発明は、以上のような点を利用したもので、Ga・As
層を形成する前に、Asによるスパッタで基板表面をクリ
ーニングすることで、質の高い薄膜が得られるようにす
る。
層を形成する前に、Asによるスパッタで基板表面をクリ
ーニングすることで、質の高い薄膜が得られるようにす
る。
＜実施例＞ 本発明の実施例を、以下、図面に基いて説明する。
図面は、本発明方法の実施に使用する薄膜製造装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
真空槽（図示せず）内に二つのイオン源、Gaイオン源
１およびAsイオン源２が配設されている。
１およびAsイオン源２が配設されている。
その各イオン源1,2はそれぞれ蒸気発生部11,21,イオ
ン化部12,22および加速電極13,23によって構成されてお
り、その各出力イオンビームは、ともに同一の基板Ｓに
到達するよう構成されている。
ン化部12,22および加速電極13,23によって構成されてお
り、その各出力イオンビームは、ともに同一の基板Ｓに
到達するよう構成されている。
また、各イオン源１および２の上方にはそれぞれシャ
ッタ14および24が配設されており、この各シャッタ14,2
4の操作により各イオン源1,2からのイオンビームの基板
Ｓへの進行を選択的に遮断できるようになっている。
ッタ14および24が配設されており、この各シャッタ14,2
4の操作により各イオン源1,2からのイオンビームの基板
Ｓへの進行を選択的に遮断できるようになっている。
蒸気発生部11,12は、蒸着材料GaまたはAsを収容した
るつぼと、その側方周辺を囲ってなる加熱用フィラメン
ト等を備え、るつぼを加熱用フィラメントにより加熱す
ることによって内部の蒸着材料を蒸気化するよう構成さ
れている。
るつぼと、その側方周辺を囲ってなる加熱用フィラメン
ト等を備え、るつぼを加熱用フィラメントにより加熱す
ることによって内部の蒸着材料を蒸気化するよう構成さ
れている。
イオン化部12,22はイオン化フィラメントおよびグリ
ッド等を備え，イオン化フィラメントが発生する熱電子
をグリッドにより蒸気発生部11,21からの蒸気へと引き
寄せ衝突させることによって、その蒸気を陽イオン化す
るように構成されている。
ッド等を備え，イオン化フィラメントが発生する熱電子
をグリッドにより蒸気発生部11,21からの蒸気へと引き
寄せ衝突させることによって、その蒸気を陽イオン化す
るように構成されている。
加速電極13,23は、通常接地電位に置かれており、ま
たイオン化部12,22はその加速電極13,23に対して正の電
位が付与されている。そして、この両者間に形成される
電場によって、イオン化部12,22においてイオン化され
た蒸気は加速され、イオンビームとなって基板Ｓ表面に
衝突する。なお、基板Ｓも通常接地電位に置かれる。
たイオン化部12,22はその加速電極13,23に対して正の電
位が付与されている。そして、この両者間に形成される
電場によって、イオン化部12,22においてイオン化され
た蒸気は加速され、イオンビームとなって基板Ｓ表面に
衝突する。なお、基板Ｓも通常接地電位に置かれる。
以上説明した装置において、まず、Gaイオン源１およ
びAsイオン源２をともに駆動した状態で、Asイオン源２
側のシャッタ24だけを開いて基板Ｓ表面にAsイオンビー
ムを照射する。このときのAsイオンの加速電圧は数KV程
度とする。これにより、基板Ｓの表面はAsイオンによっ
てスパッタされ、数分間のAsイオンビーム照射で基板Ｓ
の表面層は100Å程度エッチングされる。ここで、基板
Ｓ表面に付着した酸化膜や汚物等の層は、基板Ｓ表面か
ら高々数10Å程度であり、Asイオンビーム照射により10
0Å程度エッチングされた基板Ｓ表面は充分に洗浄され
たことになる。
びAsイオン源２をともに駆動した状態で、Asイオン源２
側のシャッタ24だけを開いて基板Ｓ表面にAsイオンビー
ムを照射する。このときのAsイオンの加速電圧は数KV程
度とする。これにより、基板Ｓの表面はAsイオンによっ
てスパッタされ、数分間のAsイオンビーム照射で基板Ｓ
の表面層は100Å程度エッチングされる。ここで、基板
Ｓ表面に付着した酸化膜や汚物等の層は、基板Ｓ表面か
ら高々数10Å程度であり、Asイオンビーム照射により10
0Å程度エッチングされた基板Ｓ表面は充分に洗浄され
たことになる。
以上の洗浄工程が終了した後、Asイオン源２のAsイオ
ン加速電圧を通常の薄膜形成時の所定値に設定し、さら
にGaイオン源１側のシャッタ14を開いて、基板Ｓ表面上
にGaおよびAsイオンビームを照射して、基板Ｓ表面上に
GaAs薄膜を形成する。
ン加速電圧を通常の薄膜形成時の所定値に設定し、さら
にGaイオン源１側のシャッタ14を開いて、基板Ｓ表面上
にGaおよびAsイオンビームを照射して、基板Ｓ表面上に
GaAs薄膜を形成する。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明の薄膜製造方法によれ
ば、薄膜を形成するAsによって基板表面をスパッタクリ
ーニングした後に、基板表面上にGa・As層を形成するの
で、基板の品質を劣化させることなく、質の高い薄膜を
形成することができる。また、真空槽内が薄膜形成に悪
影響を及ぼすガス等によって汚染されることがなく、常
に良質な薄膜を得ることが可能になる。しかも、薄膜製
造装置にArガス供給装置等を設ける必要もなく、製品コ
ストの低減化をはかることができる。
ば、薄膜を形成するAsによって基板表面をスパッタクリ
ーニングした後に、基板表面上にGa・As層を形成するの
で、基板の品質を劣化させることなく、質の高い薄膜を
形成することができる。また、真空槽内が薄膜形成に悪
影響を及ぼすガス等によって汚染されることがなく、常
に良質な薄膜を得ることが可能になる。しかも、薄膜製
造装置にArガス供給装置等を設ける必要もなく、製品コ
ストの低減化をはかることができる。
ここで、本発明によると、蒸発粒子（Asイオン）のス
パッタリングによって基板の表面層を100Å程度エッチ
ングすることが可能で、このことは、従来行われていた
有機物による洗浄、酸によるエッチング等の基板の前処
理工程を簡略化もしくは削除できる可能性を広げる。
パッタリングによって基板の表面層を100Å程度エッチ
ングすることが可能で、このことは、従来行われていた
有機物による洗浄、酸によるエッチング等の基板の前処
理工程を簡略化もしくは削除できる可能性を広げる。
図面は、本発明方法の実施に使用する装置の概略構成図
である。 １……Gaイオン源 ２……Asイオン源 11,21……蒸気発生部 12,22……イオン化部 13,23……加速電極 Ｓ……基板
である。 １……Gaイオン源 ２……Asイオン源 11,21……蒸気発生部 12,22……イオン化部 13,23……加速電極 Ｓ……基板
Claims (1)
- 【請求項１】蒸着材料Ga,Asを真空雰囲中で加熱するこ
とにより蒸発させ、その蒸発粒子それぞれを基板表面に
導くことによって、その基板表面上にGa・As層を形成す
る薄膜製造方法において、薄膜を形成すべき基板表面
に、真空雰囲中で上記蒸着材料のうちのAsの蒸発粒子を
イオン化し、そのイオンを、基板表面をスパッタできる
エネルギに加速して照射した後、基板表面上にGa・As層
を形成することを特徴とする、薄膜製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63233194A JP2696987B2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 薄膜製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63233194A JP2696987B2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 薄膜製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280553A JPH0280553A (ja) | 1990-03-20 |
| JP2696987B2 true JP2696987B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=16951220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63233194A Expired - Fee Related JP2696987B2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 薄膜製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696987B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5429843A (en) * | 1991-11-21 | 1995-07-04 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Vapor deposition for formation of plating layer |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6362862A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-19 | Kobe Steel Ltd | Ｔｉ及びＴｉ合金のＴｉＮ被覆品の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1128618A1 (ru) * | 1982-10-10 | 1987-03-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Инструментальный Институт | Материал износостойкого покрыти металлорежущего инструмента |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP63233194A patent/JP2696987B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6362862A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-19 | Kobe Steel Ltd | Ｔｉ及びＴｉ合金のＴｉＮ被覆品の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0280553A (ja) | 1990-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |