JP3128573B2 - 高純度薄膜の形成方法 - Google Patents
高純度薄膜の形成方法Info
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- 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
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
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- 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
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/46—Sputtering by ion beam produced by an external ion source
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- H01J2237/3142—Ion plating
- H01J2237/3146—Ion beam bombardment sputtering
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオンビームスパ
ッタ法による新規な高純度薄膜の形成方法に関する。
ッタ法による新規な高純度薄膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来技術】半導体プロセスがさらに高度化しつつある
近年においては、より精密でかつ急峻なドーパント分布
を得るために、界面での反応、ドーパントの拡散の防止
がより一層強く要求されている。この要求を満たすため
には、薄膜成長温度の低温化を図るとともに、より低温
でドーピングできる技術が必要となる。
近年においては、より精密でかつ急峻なドーパント分布
を得るために、界面での反応、ドーパントの拡散の防止
がより一層強く要求されている。この要求を満たすため
には、薄膜成長温度の低温化を図るとともに、より低温
でドーピングできる技術が必要となる。
【０００３】化学気相成長法（ＣＶＤ）によるシリコン
のエピ層成長には通常１０００℃以上の高温が要求され
る。このような高温では、当然ながら拡散効果が無視で
きなくなる。成長温度の低温化を図るためにＣＶＤ法に
おいては、超真空（ＵＨＶ）−ＣＶＤ、低圧ＣＶＤ（Ｌ
ＰＣＶＤ）技術が開発されている。ところが、これらの
技術でも成長温度は十分低いものとは言えず、急峻なド
ーパント分布を得るためには成長温度をさらに低くする
必要がある。
のエピ層成長には通常１０００℃以上の高温が要求され
る。このような高温では、当然ながら拡散効果が無視で
きなくなる。成長温度の低温化を図るためにＣＶＤ法に
おいては、超真空（ＵＨＶ）−ＣＶＤ、低圧ＣＶＤ（Ｌ
ＰＣＶＤ）技術が開発されている。ところが、これらの
技術でも成長温度は十分低いものとは言えず、急峻なド
ーパント分布を得るためには成長温度をさらに低くする
必要がある。
【０００４】また、光アシストＣＶＤでは、２００℃以
下でのエピ層成長が報告されているが、まだ格子欠陥、
転移等が十分に抑制しきれない。その一方で、分子線エ
ピタキシャル成長法（ＭＢＥ）は優れた低温成長法とし
て知られている。しかし、シリコンの蒸着が容易にでき
ない。イオンビーム直接堆積法も、低温でのエピ層成長
が可能であるものの、減速系又はイオン源の制約上、低
エネルギーイオンビーム照射を超高真空中で行うことは
容易でない。
下でのエピ層成長が報告されているが、まだ格子欠陥、
転移等が十分に抑制しきれない。その一方で、分子線エ
ピタキシャル成長法（ＭＢＥ）は優れた低温成長法とし
て知られている。しかし、シリコンの蒸着が容易にでき
ない。イオンビーム直接堆積法も、低温でのエピ層成長
が可能であるものの、減速系又はイオン源の制約上、低
エネルギーイオンビーム照射を超高真空中で行うことは
容易でない。
【０００５】他方、スパッタ法では、デバイスグレード
のシリコン薄膜の低温形成に適用できる。この方法で
は、加熱蒸着のように蒸着源からの脱ガスが少ないので
不純物抑制の点から有利である。特に、イオンビームス
パッタ法を用いれば高真空中、低温でのエピ層成長が可
能である。
のシリコン薄膜の低温形成に適用できる。この方法で
は、加熱蒸着のように蒸着源からの脱ガスが少ないので
不純物抑制の点から有利である。特に、イオンビームス
パッタ法を用いれば高真空中、低温でのエピ層成長が可
能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イオン
ビームスパッタ法において、スパッタ用にＫｒ又はＡｒ
イオンを用いると、プラズマスパッタ法よりは少量であ
るものの、特に低温域でこれらの薄膜中への取り込みが
問題となる。すなわち、イオン発生場所であるイオン源
から基材に飛来するガス元素及びイオン自体が薄膜に混
入するという問題がある。
ビームスパッタ法において、スパッタ用にＫｒ又はＡｒ
イオンを用いると、プラズマスパッタ法よりは少量であ
るものの、特に低温域でこれらの薄膜中への取り込みが
問題となる。すなわち、イオン発生場所であるイオン源
から基材に飛来するガス元素及びイオン自体が薄膜に混
入するという問題がある。
【０００７】これに関し、現存技術では、イオン源と薄
膜形成室との間に差動排気装置と称する高真空ポンプと
隔壁との組み合わせを数段用いてその混入を防止し、薄
膜形成室の高真空化を図ろうとしている。しかし、差動
排気装置を設置しても、依然としてイオンの取り込みを
完全に防止することは困難であり、そればかりでなくイ
オンビームそのものの径に制限を加える必要が生じたり
或いは装置全体が大規模化・複雑化するという問題もあ
る。
膜形成室との間に差動排気装置と称する高真空ポンプと
隔壁との組み合わせを数段用いてその混入を防止し、薄
膜形成室の高真空化を図ろうとしている。しかし、差動
排気装置を設置しても、依然としてイオンの取り込みを
完全に防止することは困難であり、そればかりでなくイ
オンビームそのものの径に制限を加える必要が生じたり
或いは装置全体が大規模化・複雑化するという問題もあ
る。
【０００８】従って、本発明は、高純度の薄膜をより容
易に製造する方法を提供することを主な目的とする。
易に製造する方法を提供することを主な目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来技術の
問題点に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、特定方法で発生
させた負イオンをイオンビームとして用いる場合には上
記目的を達成できることを見出し、ついに本発明を完成
するに至った。
問題点に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、特定方法で発生
させた負イオンをイオンビームとして用いる場合には上
記目的を達成できることを見出し、ついに本発明を完成
するに至った。
【００１０】すなわち、本発明は、イオンビームスパッ
タによって薄膜を形成する方法において、イオン原料を
セシウムイオンでスパッタすることによって負イオンを
発生させ、さらに加速及び質量分離して負イオンビーム
とし、薄膜原料を当該負イオンビームでスパッタするこ
とによって基材上に薄膜を形成させることを特徴とする
高純度薄膜の形成方法に係るものである。
タによって薄膜を形成する方法において、イオン原料を
セシウムイオンでスパッタすることによって負イオンを
発生させ、さらに加速及び質量分離して負イオンビーム
とし、薄膜原料を当該負イオンビームでスパッタするこ
とによって基材上に薄膜を形成させることを特徴とする
高純度薄膜の形成方法に係るものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態と
ともに説明する。
ともに説明する。
【００１２】本発明では、まずイオン原料をセシウムイ
オンでスパッタするに先立って、セシウム蒸気からセシ
ウムイオンを発生させる。セシウムイオンの発生させる
方法としては、例えばイオンビーム発生装置内にセシウ
ム蒸気を導入し、これを高温に加熱した金属部材に接触
させることによって当該金属表面で熱電離させてセシウ
ムイオンを発生させる。
オンでスパッタするに先立って、セシウム蒸気からセシ
ウムイオンを発生させる。セシウムイオンの発生させる
方法としては、例えばイオンビーム発生装置内にセシウ
ム蒸気を導入し、これを高温に加熱した金属部材に接触
させることによって当該金属表面で熱電離させてセシウ
ムイオンを発生させる。
【００１３】この場合、セシウム蒸気は通常１６０〜２
１０℃で加熱して導入される。また、用いる金属部材と
しては、セシウム蒸気を熱電離できる限り制限されない
が、特にタンタル、タングステン等が好ましい。セシウ
ムの熱電離温度は、通常１０００〜１１００℃とすれば
良い。
１０℃で加熱して導入される。また、用いる金属部材と
しては、セシウム蒸気を熱電離できる限り制限されない
が、特にタンタル、タングステン等が好ましい。セシウ
ムの熱電離温度は、通常１０００〜１１００℃とすれば
良い。
【００１４】次いで、熱電離により発生したセシウムイ
オンを用い、イオン原料をスパッタすることによって負
イオンを発生させる。
オンを用い、イオン原料をスパッタすることによって負
イオンを発生させる。
【００１５】イオン原料は、負イオンとなるものであれ
ば特に制限されず、例えばケイ素、炭素、金、銀、銅、
ニッケル、白金、ホウ素、ＭｇＯ、ＣｕＣｌ、ＮａＣ
ｌ、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＴｉＨ、ＴｉＯ2等
の金属・非金属又はこれらの酸化物、塩化物等から選ぶ
ことができる。また、これらは、１種で又は２種以上で
用いることができる。イオン原料をセシウムイオンでス
パッタする手段としては、例えば従来において高エネル
ギーイオン加速装置（タンデム加速器）用に開発された
ものをそのまま用いることができる。その条件も、用い
るイオン原料等の種類に応じて適宜設定すれば良い。負
イオン発生雰囲気中における真空度は、できるだけ低い
方が好ましく、通常１×１０-6Ｔｏｒｒ以下、好ましく
は１×１０-7〜９×１０-7Ｔｏｒｒとする。
ば特に制限されず、例えばケイ素、炭素、金、銀、銅、
ニッケル、白金、ホウ素、ＭｇＯ、ＣｕＣｌ、ＮａＣ
ｌ、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＴｉＨ、ＴｉＯ2等
の金属・非金属又はこれらの酸化物、塩化物等から選ぶ
ことができる。また、これらは、１種で又は２種以上で
用いることができる。イオン原料をセシウムイオンでス
パッタする手段としては、例えば従来において高エネル
ギーイオン加速装置（タンデム加速器）用に開発された
ものをそのまま用いることができる。その条件も、用い
るイオン原料等の種類に応じて適宜設定すれば良い。負
イオン発生雰囲気中における真空度は、できるだけ低い
方が好ましく、通常１×１０-6Ｔｏｒｒ以下、好ましく
は１×１０-7〜９×１０-7Ｔｏｒｒとする。
【００１６】スパッタにより発生した負イオンは、薄膜
材料をスパッタするに先立って、加速及び質量分離して
負イオンビームとする。加速は、イオン源に負電圧を印
加することにより行い、負イオンビームエネルギーで通
常１００ｋｅＶ以下、好ましくは１０〜１００ｋｅＶ程
度となるようにすれば良い。例えば、Ｓｉの場合は、２
０ｋｅＶ程度とすれば良い。質量分離は、例えば分析電
磁石により公知の方法に従えば良い。
材料をスパッタするに先立って、加速及び質量分離して
負イオンビームとする。加速は、イオン源に負電圧を印
加することにより行い、負イオンビームエネルギーで通
常１００ｋｅＶ以下、好ましくは１０〜１００ｋｅＶ程
度となるようにすれば良い。例えば、Ｓｉの場合は、２
０ｋｅＶ程度とすれば良い。質量分離は、例えば分析電
磁石により公知の方法に従えば良い。
【００１７】次に、負イオンビームで薄膜原料をスパッ
タし、所定の位置に設けられた基材上に堆積され、薄膜
が形成される。薄膜形成雰囲気中の真空度は通常１×１
０-6Ｔｏｒｒ以下、好ましくは１×１０-9〜１×１０
-10Ｔｏｒｒ、より好ましくは１×１０-10〜１×１０
-11Ｔｏｒｒとする。
タし、所定の位置に設けられた基材上に堆積され、薄膜
が形成される。薄膜形成雰囲気中の真空度は通常１×１
０-6Ｔｏｒｒ以下、好ましくは１×１０-9〜１×１０
-10Ｔｏｒｒ、より好ましくは１×１０-10〜１×１０
-11Ｔｏｒｒとする。
【００１８】薄膜原料としては、負イオンビームでスパ
ッタできれば金属、非金属、半導体、金属酸化物等のい
ずれの材料も用いることができる。また、これらの薄膜
原料は単独で又は２種以上の混合物で用いることもでき
る。例えば、薄膜原料として炭化ケイ素又はシリコンと
炭素との混合物を用い、これをシリコン又は炭素負イオ
ンビームでスパッタすることによって基材上に炭化ケイ
素薄膜を得ることができる。或いは、酸素負イオンビー
ムで金属及び酸化物をスパッタすることによって酸化物
薄膜を形成させることも可能である。このように、負イ
オンビームと薄膜原料との組み合わせにより種々の薄膜
を形成させることができる。
ッタできれば金属、非金属、半導体、金属酸化物等のい
ずれの材料も用いることができる。また、これらの薄膜
原料は単独で又は２種以上の混合物で用いることもでき
る。例えば、薄膜原料として炭化ケイ素又はシリコンと
炭素との混合物を用い、これをシリコン又は炭素負イオ
ンビームでスパッタすることによって基材上に炭化ケイ
素薄膜を得ることができる。或いは、酸素負イオンビー
ムで金属及び酸化物をスパッタすることによって酸化物
薄膜を形成させることも可能である。このように、負イ
オンビームと薄膜原料との組み合わせにより種々の薄膜
を形成させることができる。
【００１９】さらに、本発明では、薄膜原料と同じ元素
の負イオンビームでスパッタする場合には、残留ガス以
外の不純物が実質的に混入していない薄膜を合成するこ
とができる。例えば、Ｓｉ負イオンビームでシリコン
（Ｓｉ）をスパッタすれば高純度のシリコン薄膜を得る
ことができる。
の負イオンビームでスパッタする場合には、残留ガス以
外の不純物が実質的に混入していない薄膜を合成するこ
とができる。例えば、Ｓｉ負イオンビームでシリコン
（Ｓｉ）をスパッタすれば高純度のシリコン薄膜を得る
ことができる。
【００２０】また、本発明で用いる基材としては、薄膜
形成雰囲気における真空度に耐えられる材料、すなわち
真空中で自らガスを放出して高真空化を妨げないような
材料であれば特に制限されず、例えばシリコン、炭素、
その他各種金属、セラミックス、ガラス等を真空度に応
じて適宜選択すれば良い。
形成雰囲気における真空度に耐えられる材料、すなわち
真空中で自らガスを放出して高真空化を妨げないような
材料であれば特に制限されず、例えばシリコン、炭素、
その他各種金属、セラミックス、ガラス等を真空度に応
じて適宜選択すれば良い。
【００２１】
【作用】セシウムスパッタ型負イオン源のイオン発生原
理を含めた本発明方法の作用は次の通りである。まず、
セシウム蒸気を高温表面に接触させてイオン化させ、こ
れを加速し、目的イオンを含んだ物質（ターゲット＝イ
オン原料）に衝突させ、そのとき発生した負イオンを取
り出して、これを加速して負イオンビームとして用い
る。この場合、上記セシウム蒸気は、イオン化されてス
パッタに用いられるだけでなく、スパッタされるターゲ
ット表面（通常は、室温程度に冷却されている）に吸着
することによって、スパッタによって放出される粒子中
に占める負イオンの割合を非常に増加させるはたらきを
する。ターゲット表面にセシウムが存在しない場合は、
スパッタ粒子のほとんどが中性又は正イオンである。こ
のように、本発明方法では、セシウム以外の元素、特に
ガス状元素を用いないことも特徴であり、それ故に高真
空を実現することができる。
理を含めた本発明方法の作用は次の通りである。まず、
セシウム蒸気を高温表面に接触させてイオン化させ、こ
れを加速し、目的イオンを含んだ物質（ターゲット＝イ
オン原料）に衝突させ、そのとき発生した負イオンを取
り出して、これを加速して負イオンビームとして用い
る。この場合、上記セシウム蒸気は、イオン化されてス
パッタに用いられるだけでなく、スパッタされるターゲ
ット表面（通常は、室温程度に冷却されている）に吸着
することによって、スパッタによって放出される粒子中
に占める負イオンの割合を非常に増加させるはたらきを
する。ターゲット表面にセシウムが存在しない場合は、
スパッタ粒子のほとんどが中性又は正イオンである。こ
のように、本発明方法では、セシウム以外の元素、特に
ガス状元素を用いないことも特徴であり、それ故に高真
空を実現することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の薄膜形成方法によれば、特にセ
シウムイオンにより発生させた負イオンビームを用いる
ので、薄膜形成雰囲気においてより高い真空度を達成す
ることができる。すなわち、従来法のようにガス状元素
を用いず、また差動排気装置も不要となり、不純物の混
入を確実に回避できる結果、より高純度の薄膜を合成す
ることが可能となる。特に、薄膜原料と同じ元素の負イ
オンビームでスパッタすれば、さらに高純度の薄膜を合
成することができる。また、高真空度を実現できる結
果、より低エネルギー、低温域での薄膜形成も可能とな
り、コスト面においても有利である。
シウムイオンにより発生させた負イオンビームを用いる
ので、薄膜形成雰囲気においてより高い真空度を達成す
ることができる。すなわち、従来法のようにガス状元素
を用いず、また差動排気装置も不要となり、不純物の混
入を確実に回避できる結果、より高純度の薄膜を合成す
ることが可能となる。特に、薄膜原料と同じ元素の負イ
オンビームでスパッタすれば、さらに高純度の薄膜を合
成することができる。また、高真空度を実現できる結
果、より低エネルギー、低温域での薄膜形成も可能とな
り、コスト面においても有利である。
【００２３】このように、本発明の薄膜形成方法は、高
純度の薄膜をより簡単に作製することが可能であること
から、半導体製造プロセス等において、例えば単結晶薄
膜、配線用金属薄膜等の製造に有効に利用できる。
純度の薄膜をより簡単に作製することが可能であること
から、半導体製造プロセス等において、例えば単結晶薄
膜、配線用金属薄膜等の製造に有効に利用できる。
【００２４】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴とするところをより一層明確にする。
徴とするところをより一層明確にする。
【００２５】実施例１ 図１に示すような高真空イオンビームスパッタ薄膜形成
装置を用いて、高純度シリコン薄膜を形成した。上記装
置は、イオン発生装置としてセシウムスパッタ型負イオ
ン源（１）が備えられ、当該装置内にはセシウム蒸気の
導入口（２）、加熱できる金属部材（３）及びイオン原
料（４）が設置されている。上記セシウムスパッタ型負
イオン源としては、従来において高エネルギーイオン加
速装置（タンデム加速器）用に開発されたものを用いる
ことができる。イオン発生装置中の真空度は約１０-7Ｔ
ｏｒｒに設定されている。発生した負イオンのイオン精
製装置（５）には、加速装置及び質量分離装置がそれぞ
れ設置されている。薄膜形成装置（６）には、負イオン
ビームに照射される薄膜原料（７）及びその対極として
基材（８）が設けられている。負イオンビームによるス
パッタによって薄膜原料から飛び出した原子又は分子は
上記基材上に堆積され、薄膜を形成する。薄膜形成装置
は、高真空容器により密閉されており、その雰囲気の真
空度は約１０-9Ｔｏｒｒに設定されている。
装置を用いて、高純度シリコン薄膜を形成した。上記装
置は、イオン発生装置としてセシウムスパッタ型負イオ
ン源（１）が備えられ、当該装置内にはセシウム蒸気の
導入口（２）、加熱できる金属部材（３）及びイオン原
料（４）が設置されている。上記セシウムスパッタ型負
イオン源としては、従来において高エネルギーイオン加
速装置（タンデム加速器）用に開発されたものを用いる
ことができる。イオン発生装置中の真空度は約１０-7Ｔ
ｏｒｒに設定されている。発生した負イオンのイオン精
製装置（５）には、加速装置及び質量分離装置がそれぞ
れ設置されている。薄膜形成装置（６）には、負イオン
ビームに照射される薄膜原料（７）及びその対極として
基材（８）が設けられている。負イオンビームによるス
パッタによって薄膜原料から飛び出した原子又は分子は
上記基材上に堆積され、薄膜を形成する。薄膜形成装置
は、高真空容器により密閉されており、その雰囲気の真
空度は約１０-9Ｔｏｒｒに設定されている。
【００２６】イオン原料としてシリコン原材料を用い、
セシウムスパッタ型イオン源からＳｉ負イオンビーム
（エネルギー１７ｋｅＶ、電流１０〜１００μＡ）を発
生させた。
セシウムスパッタ型イオン源からＳｉ負イオンビーム
（エネルギー１７ｋｅＶ、電流１０〜１００μＡ）を発
生させた。
【００２７】このＳｉ負イオンビームで薄膜原料である
シリコン原材料（半導体用ウェハー）をスパッタし、シ
リコン及び炭素基材上に別々にシリコン薄膜を堆積させ
た。炭素基材上に得られたシリコン薄膜をラザフォード
後方散乱法により不純物を計測した。その結果を図２に
示す。図２中、実線は計算値を示す。計測の結果より、
得られたシリコン薄膜におけるシリコン純度が９９．９
９％以上であることが判明した。また、図２より、酸素
は基材−薄膜界面及び薄膜表面に存在していることがわ
かる。なお、この界面の酸素は、基材の前処理により容
易に取り除くことができる。
シリコン原材料（半導体用ウェハー）をスパッタし、シ
リコン及び炭素基材上に別々にシリコン薄膜を堆積させ
た。炭素基材上に得られたシリコン薄膜をラザフォード
後方散乱法により不純物を計測した。その結果を図２に
示す。図２中、実線は計算値を示す。計測の結果より、
得られたシリコン薄膜におけるシリコン純度が９９．９
９％以上であることが判明した。また、図２より、酸素
は基材−薄膜界面及び薄膜表面に存在していることがわ
かる。なお、この界面の酸素は、基材の前処理により容
易に取り除くことができる。
【図１】実施例１で用いた高真空イオンビームスパッタ
薄膜堆積装置の概略図である。
薄膜堆積装置の概略図である。
【図２】炭素基材上に堆積させたＳｉ薄膜のラザフォー
ド後方散乱スペクトルを示す図である。
ド後方散乱スペクトルを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪内 信輝 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業 技術院大阪工業技術研究所内 (72)発明者 藤井 兼栄 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業 技術院大阪工業技術研究所内 (56)参考文献 石川順三，負イオンビーム装置と材料 プロセス，粒子線の先端的応用技術に関 するシンポジウム，Ｖｏｌ．７ｔｈ，ア イオニクス株式会社（1996）ｐ．37−44 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (7)
- 【請求項１】イオンビームスパッタによって薄膜を形成
する方法において、イオン原料をセシウムイオンでスパ
ッタすることによって負イオンを発生させ、さらに加速
及び質量分離して負イオンビームとし、薄膜原料を当該
負イオンビームでスパッタすることによって基材上に薄
膜を形成させることを特徴とする高純度薄膜の形成方
法。 - 【請求項２】セシウムイオンが、セシウム蒸気を熱電離
によって発生させたものである請求項１記載の高純度薄
膜の形成方法。 - 【請求項３】熱電離温度が１０００〜１１００℃である
請求項２記載の高純度薄膜の形成方法。 - 【請求項４】負イオンビームのエネルギーが１００ｋｅ
Ｖ以下である請求項１乃至３のいずれかに記載の高純度
薄膜の形成方法。 - 【請求項５】負イオン発生雰囲気中における真空度が１
×１０-6Ｔｏｒｒ以下である請求項１乃至３のいずれか
に記載の高純度薄膜の形成方法。 - 【請求項６】薄膜形成雰囲気中における真空度が１×１
０-6Ｔｏｒｒ以下である請求項１乃至３のいずれかに記
載の高純度薄膜の形成方法。 - 【請求項７】イオンビームスパッタ薄膜堆積装置におい
て、負イオン発生装置として、イオン原料をセシウムイ
オンでスパッタすることによって負イオンを発生させる
セシウムスパッタ型負イオン源を用いることを特徴とす
る高真空イオンビームスパッタ薄膜形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09183109A JP3128573B2 (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | 高純度薄膜の形成方法 |
| US09/041,099 US6039847A (en) | 1997-06-23 | 1998-03-12 | Method of forming a highly pure thin film and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09183109A JP3128573B2 (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | 高純度薄膜の形成方法 |
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| 石川順三，負イオンビーム装置と材料プロセス，粒子線の先端的応用技術に関するシンポジウム，Ｖｏｌ．７ｔｈ，アイオニクス株式会社（１９９６）ｐ．３７−４４ |
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