JPH01152266A - 薄膜製造装置 - Google Patents
薄膜製造装置Info
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- JPH01152266A JPH01152266A JP31109387A JP31109387A JPH01152266A JP H01152266 A JPH01152266 A JP H01152266A JP 31109387 A JP31109387 A JP 31109387A JP 31109387 A JP31109387 A JP 31109387A JP H01152266 A JPH01152266 A JP H01152266A
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Classifications
-
- 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
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- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/243—Crucibles for source material
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はマイクロエレクトロニクス素子の分野において
用いられる薄膜製造装置に係り、特に材料を加熱蒸発さ
せて薄膜を形成する薄膜製造装置に関する。
用いられる薄膜製造装置に係り、特に材料を加熱蒸発さ
せて薄膜を形成する薄膜製造装置に関する。
従来、蒸着薄膜の製造装置において、ＮｂやＭｏ等高融
点材料の薄膜形成には電子ビーム銃が用いられ、Ｐ ｂ
ｅ Ｉ ｎ ｒ Ａ ｕ ＊ Ｓ ｎ ｙ Ａ Ｑ等
低融点材料の薄膜形成にはＷ、Ｍｏ、Ｔａ等の材料を用
いて成形されたボートに通電加熱することにより、ボー
ト上に搭載された原料を加熱蒸発させる方法が用いられ
てきた。このようなボートを用いて加熱するのに適した
材料は蒸発温度が融点より高く溶融した状態で蒸発する
ものに限られる。−方蒸発温度が融点より低く、昇華法
によって蒸発する材料をこのようなボートによって蒸発
させる場合原料が固まりのまま蒸発し基板に付着すると
いった突沸等の現象が発生し、形成された膜に欠陥が発
生する。このような現象を防止するために、第２図に示
すようなチムニ型の蒸発源が用いられている。チムニの
二重円筒の間に原料粉７を充填し、内側円筒孔６から原
料が蒸発し５円筒内部で上向きに蒸発方向を変えた粒子
のみが選択的に基板８に付着する。これにより原料の突
沸を防止する方式である。これについては、ジェイ・バ
ク・サイ・チクノル・Ｂ 、 Ｖｏｌ、 ２ 、 Ｎｏ
、４．Ｏｃｔ、−Ｄｅｃ、１９８４の第６５８頁から第
６６４頁（Ｊ−Ｖａｃ、 Ｓｃｉ、 Ｔｅｃｈｎｏｌ、
Ｂ 、 Ｖｏｌ、 ２ 。
点材料の薄膜形成には電子ビーム銃が用いられ、Ｐ ｂ
ｅ Ｉ ｎ ｒ Ａ ｕ ＊ Ｓ ｎ ｙ Ａ Ｑ等
低融点材料の薄膜形成にはＷ、Ｍｏ、Ｔａ等の材料を用
いて成形されたボートに通電加熱することにより、ボー
ト上に搭載された原料を加熱蒸発させる方法が用いられ
てきた。このようなボートを用いて加熱するのに適した
材料は蒸発温度が融点より高く溶融した状態で蒸発する
ものに限られる。−方蒸発温度が融点より低く、昇華法
によって蒸発する材料をこのようなボートによって蒸発
させる場合原料が固まりのまま蒸発し基板に付着すると
いった突沸等の現象が発生し、形成された膜に欠陥が発
生する。このような現象を防止するために、第２図に示
すようなチムニ型の蒸発源が用いられている。チムニの
二重円筒の間に原料粉７を充填し、内側円筒孔６から原
料が蒸発し５円筒内部で上向きに蒸発方向を変えた粒子
のみが選択的に基板８に付着する。これにより原料の突
沸を防止する方式である。これについては、ジェイ・バ
ク・サイ・チクノル・Ｂ 、 Ｖｏｌ、 ２ 、 Ｎｏ
、４．Ｏｃｔ、−Ｄｅｃ、１９８４の第６５８頁から第
６６４頁（Ｊ−Ｖａｃ、 Ｓｃｉ、 Ｔｅｃｈｎｏｌ、
Ｂ 、 Ｖｏｌ、 ２ 。
Ｎｏ、４ 、 Ｏｃｔ、、−Ｄｅｃ、 １ ９
８ ４ ｒ ｐｐ、６ ５ ８ −６６４）に記
載されている。
８ ４ ｒ ｐｐ、６ ５ ８ −６６４）に記
載されている。
上記チムニ型蒸発源は以下の点で問題があった。
内側円筒孔６より小さい原料粒子７の突沸は構造上防止
できない。なぜなら、内側円筒孔６よりこぼれ落ちて、
内側円筒に入った原料粒子７は、直接基板８を見込める
位置にあるため、急激な加熱によって粒子のまま蒸発し
、基板８に入射する場合があるからである。このような
突沸によって基板８に入射した原料粒子７は、付着力が
弱いために基板８より剥離し、ピンホール等の欠陥の原
因となる。このような欠陥はこの膜を用いた素子やデバ
イスの欠陥に直接結びつくものである。したかって、こ
のような欠陥構造を有しない膜を得ることは、素子等に
利用する上で必須の要件である。
できない。なぜなら、内側円筒孔６よりこぼれ落ちて、
内側円筒に入った原料粒子７は、直接基板８を見込める
位置にあるため、急激な加熱によって粒子のまま蒸発し
、基板８に入射する場合があるからである。このような
突沸によって基板８に入射した原料粒子７は、付着力が
弱いために基板８より剥離し、ピンホール等の欠陥の原
因となる。このような欠陥はこの膜を用いた素子やデバ
イスの欠陥に直接結びつくものである。したかって、こ
のような欠陥構造を有しない膜を得ることは、素子等に
利用する上で必須の要件である。
本発明の目的は、昇華によって蒸発する材料を蒸着法に
よって膜形成するにあたって、突沸等の原因により欠陥
の発生することのない蒸発装置を提供することにある。
よって膜形成するにあたって、突沸等の原因により欠陥
の発生することのない蒸発装置を提供することにある。
上記目的は、以下の技術を採用することによって解決さ
れる。
れる。
抵抗加熱による昇華法によって薄膜形成を行うための従
来のチムニ型蒸発源を用いた時に発生する蒸発源の突沸
を防止するために、以下に述べるごとき構造の薄膜製造
装置を用いる。つまり、蒸発原料を充填するチムニ型蒸
発源と、これを加熱するための電源を有する。熱遮蔽な
らびに蒸発源から基板方向に突沸する粒子を付着せしめ
るために、チムニ型蒸発源の側面および上面を覆うよう
な形状の補助ヒータを付加する６補助ヒータは上部に開
口を有し、かつこの開口は蒸発源の中心円筒と、膜を付
着するべき基板とを結ぶ線上には開かれていないことと
する。さらに補助ヒータはチムニ型蒸発源とは独立に加
熱できる電源につながれている構造とする。
来のチムニ型蒸発源を用いた時に発生する蒸発源の突沸
を防止するために、以下に述べるごとき構造の薄膜製造
装置を用いる。つまり、蒸発原料を充填するチムニ型蒸
発源と、これを加熱するための電源を有する。熱遮蔽な
らびに蒸発源から基板方向に突沸する粒子を付着せしめ
るために、チムニ型蒸発源の側面および上面を覆うよう
な形状の補助ヒータを付加する６補助ヒータは上部に開
口を有し、かつこの開口は蒸発源の中心円筒と、膜を付
着するべき基板とを結ぶ線上には開かれていないことと
する。さらに補助ヒータはチムニ型蒸発源とは独立に加
熱できる電源につながれている構造とする。
前記薄膜製造装置は以下に述べる理由によって従来の問
題点を解決するものである。
題点を解決するものである。
すなわち、薄膜製造装置の補助ヒータの存在により蒸発
源から基板を見込まないため、突沸した蒸発源からの粗
大粒子は基板に入射しない。補助ヒータはチムニとは独
立の電源によって加熱し、付着した膜原料が再蒸発する
に充分な温度に保たれているため、補助ヒータ部に対す
る膜原料の付着が防止される作用があり、しかも蒸発速
度の低下が抑えられ、また基板上における膜厚分布の均
一性が保たれる。
源から基板を見込まないため、突沸した蒸発源からの粗
大粒子は基板に入射しない。補助ヒータはチムニとは独
立の電源によって加熱し、付着した膜原料が再蒸発する
に充分な温度に保たれているため、補助ヒータ部に対す
る膜原料の付着が防止される作用があり、しかも蒸発速
度の低下が抑えられ、また基板上における膜厚分布の均
一性が保たれる。
以下、本発明の一実施例を第１図にもとづいて説明する
。
。
本発明にかかる薄膜製造装置の構造を第１図に示す。蒸
発装置はチムニ型蒸発源１．熱遮蔽円筒２、チムニ型蒸
発源加熱用電源３により、補助ヒータ４、および補助ヒ
ータ加熱用電源５により構成される。チムニ型蒸発源１
．熱遮蔽円筒２および補助ヒータ４はＴａの薄板からな
る。チムニ型蒸発源１は内側円筒孔６を有し、充填され
た原料７は内側円筒孔６を通電してから蒸発する。補助
ヒータ４はその上部に蒸発用の開口部を有する構造であ
るが、上側から見た場合にチムニ型蒸発源１を完全に覆
っている。この開口部は、チムニ型蒸発源１の内側円筒
孔６と基板８（図示せず）とが互いに直接見込まないよ
うな構造、すなわち、基板８からチムニ型蒸発源１が直
接見えないような構造になっている。補助ヒータ４の開
口部からは通電用電極が引き出される。以上の構造の蒸
発装置は真空排気された容器の中に設置される。各電源
３，５は容器の外部に設置し、フィールドスルー電極を
通じて蒸発装置に設置する。蒸発装置１の上部に基板ホ
ルダを！２置する。基板ホルダは高周波を印加すること
が可能な構造とする。
発装置はチムニ型蒸発源１．熱遮蔽円筒２、チムニ型蒸
発源加熱用電源３により、補助ヒータ４、および補助ヒ
ータ加熱用電源５により構成される。チムニ型蒸発源１
．熱遮蔽円筒２および補助ヒータ４はＴａの薄板からな
る。チムニ型蒸発源１は内側円筒孔６を有し、充填され
た原料７は内側円筒孔６を通電してから蒸発する。補助
ヒータ４はその上部に蒸発用の開口部を有する構造であ
るが、上側から見た場合にチムニ型蒸発源１を完全に覆
っている。この開口部は、チムニ型蒸発源１の内側円筒
孔６と基板８（図示せず）とが互いに直接見込まないよ
うな構造、すなわち、基板８からチムニ型蒸発源１が直
接見えないような構造になっている。補助ヒータ４の開
口部からは通電用電極が引き出される。以上の構造の蒸
発装置は真空排気された容器の中に設置される。各電源
３，５は容器の外部に設置し、フィールドスルー電極を
通じて蒸発装置に設置する。蒸発装置１の上部に基板ホ
ルダを！２置する。基板ホルダは高周波を印加すること
が可能な構造とする。
このような薄膜製造装置を用いて−酸化シリコン（Ｓｉ
ｎ）膜の形成を行った。純度９９．９９％２粒径５０〜
１００μｍのＳｉ０粒を原料としてチムニ型蒸発源１に
充填した。基板８は直径２インチのＳｉウェハとし、基
板ホルダ９に固定した。圧力６ｍＴｏｒｒの酸素ガス中
で高周波放電を行うことによって基板表面のクリーニン
グを行った。チムニ型蒸発源１および補助ヒータ４に対
して同様に通電加熱を行った。補助ヒータ４は５００℃
以上に赤熱させた。チムニ型蒸発源１に対しては基板８
へのＳｉＯ膜堆積速度がｌｎｍ／Ｓとなるように加熱温
度を調節した。以上の方法により膜厚３００ ｎｍのＳ
ｉｎ膜を得た。
ｎ）膜の形成を行った。純度９９．９９％２粒径５０〜
１００μｍのＳｉ０粒を原料としてチムニ型蒸発源１に
充填した。基板８は直径２インチのＳｉウェハとし、基
板ホルダ９に固定した。圧力６ｍＴｏｒｒの酸素ガス中
で高周波放電を行うことによって基板表面のクリーニン
グを行った。チムニ型蒸発源１および補助ヒータ４に対
して同様に通電加熱を行った。補助ヒータ４は５００℃
以上に赤熱させた。チムニ型蒸発源１に対しては基板８
へのＳｉＯ膜堆積速度がｌｎｍ／Ｓとなるように加熱温
度を調節した。以上の方法により膜厚３００ ｎｍのＳ
ｉｎ膜を得た。
以上の方法により形成したＳｉｎ膜の欠陥試験を光学顕
微鏡１察により行った。この結果によれば、大きさ５μ
ｍ以上の欠陥は２インチウェハ上で全く見られなかった
。このような大きい膜欠陥は蒸発粒子の突沸に対応する
ものである。あらかじめ基板に付着していたと見られる
塵芥による寸法１μｍ以下の膜欠陥がＩＣｌ１１２当り
１０個以下の割合で存在したのみであった。
微鏡１察により行った。この結果によれば、大きさ５μ
ｍ以上の欠陥は２インチウェハ上で全く見られなかった
。このような大きい膜欠陥は蒸発粒子の突沸に対応する
ものである。あらかじめ基板に付着していたと見られる
塵芥による寸法１μｍ以下の膜欠陥がＩＣｌ１１２当り
１０個以下の割合で存在したのみであった。
以上の結果はＳｉ○膜のみではなく、昇華法によって膜
形成を行う他の材料に対してもあてはまった。これらの
材料としてＣｄ ＋ Ｍ ｎ ＋ Ｓ ｂ ｒＴｅ等の
膜形成を本発明にかかる薄膜製造装置によって行ったが
、同様に５μｍ以上の欠陥は皆無であった。
形成を行う他の材料に対してもあてはまった。これらの
材料としてＣｄ ＋ Ｍ ｎ ＋ Ｓ ｂ ｒＴｅ等の
膜形成を本発明にかかる薄膜製造装置によって行ったが
、同様に５μｍ以上の欠陥は皆無であった。
本発明によれば、昇華法によって薄膜形成を行うＳ ｉ
Ｏ，、Ｃｄ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｔｅ等に関して、突沸による
膜欠陥を全く生じない蒸着薄膜を得ることができ、これ
によって形成したＳｉ○膜等を回路に用いた場合、作製
歩留りを大幅に向上できるという効果を有する。
Ｏ，、Ｃｄ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｔｅ等に関して、突沸による
膜欠陥を全く生じない蒸着薄膜を得ることができ、これ
によって形成したＳｉ○膜等を回路に用いた場合、作製
歩留りを大幅に向上できるという効果を有する。
第１図は本発明にかかる薄膜製造装置の蒸発源構造の断
面を示す図、第２図は従来技術にかかる薄膜製造装置の
構造の断面図を示す図である。 ■・・・チムニ型蒸発源、２・・・熱遮蔽円筒、３・・
・チムニ型蒸発源加熱用電源、４・・・補助ヒータ、５
・・・補助ヒータ加熱用電源、６・・・内側円筒孔、７
・・・原料、８・・・基板、９・・・真空容器。
面を示す図、第２図は従来技術にかかる薄膜製造装置の
構造の断面図を示す図である。 ■・・・チムニ型蒸発源、２・・・熱遮蔽円筒、３・・
・チムニ型蒸発源加熱用電源、４・・・補助ヒータ、５
・・・補助ヒータ加熱用電源、６・・・内側円筒孔、７
・・・原料、８・・・基板、９・・・真空容器。
Claims (1)
- １、蒸発原料を充填するチムニ型蒸発源と、これを加熱
するための電源とを有し、抵抗加熱法による昇華法によ
って蒸発を行ない基板上に薄膜を形成する薄膜製造装置
において、熱を遮蔽し、かつ、上記チムニ蒸発源から上
記基板に突沸する粒子を付着するために、上記チムニ型
蒸発源の側面及び上面を覆うように設けられた補助ヒー
タと、この補助ヒータを加熱する電源とを有し、上記補
助ヒータはその上部に上記チムニ型蒸発源の中央部と上
記基板とが互いに見込まないような構造の開口部を有す
ることを特徴とする薄膜製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31109387A JPH01152266A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 薄膜製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31109387A JPH01152266A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 薄膜製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152266A true JPH01152266A (ja) | 1989-06-14 |
| JPH0541697B2 JPH0541697B2 (ja) | 1993-06-24 |
Family
ID=18013047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31109387A Granted JPH01152266A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 薄膜製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01152266A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998036105A1 (fr) * | 1997-02-14 | 1998-08-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Appareil a depot de film et film multicouche a grille artificielle |
| US5856198A (en) * | 1994-12-28 | 1999-01-05 | Extraction Systems, Inc. | Performance monitoring of gas-phase air filters |
-
1987
- 1987-12-10 JP JP31109387A patent/JPH01152266A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5856198A (en) * | 1994-12-28 | 1999-01-05 | Extraction Systems, Inc. | Performance monitoring of gas-phase air filters |
| WO1998036105A1 (fr) * | 1997-02-14 | 1998-08-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Appareil a depot de film et film multicouche a grille artificielle |
| US6270633B1 (en) | 1997-02-14 | 2001-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Artificial latticed multi-layer film deposition apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0541697B2 (ja) | 1993-06-24 |
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