JPH02302394A - Film-forming apparatus - Google Patents

Film-forming apparatus

Info

Publication number
JPH02302394A
JPH02302394A JP12488789A JP12488789A JPH02302394A JP H02302394 A JPH02302394 A JP H02302394A JP 12488789 A JP12488789 A JP 12488789A JP 12488789 A JP12488789 A JP 12488789A JP H02302394 A JPH02302394 A JP H02302394A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
gas
vacuum chamber
film
forming apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12488789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasumasa Suzuki
康正 鈴木
Toshio Negishi
敏夫 根岸
Fumio Kimijima
君島 文雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ulvac Inc
Original Assignee
Ulvac Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulvac Inc filed Critical Ulvac Inc
Priority to JP12488789A priority Critical patent/JPH02302394A/en
Publication of JPH02302394A publication Critical patent/JPH02302394A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain a film-forming apparatus capable of lowering the film- forming temperature and producing a high quality thin film by decomposing. ionizing or exciting a gas introduced into a vacuum chamber with an ultraviolet- radiation lamp and making the gas to collide with a heated substrate. CONSTITUTION:The side wall of a vacuum chamber 1 of the subject film- forming apparatus is provided with a cell 13 produced by providing a low- pressure mercury lamp 10 for radiating ultraviolet ray and a gas-inlet nozzle 11 to introduce O2 gas as a reaction gas and fixing the lamp and the nozzle to one flange 12. Accordingly, a molecular beam is generated by evaporating an evaporation source from a pair of Knudsen cells 2a, 2b. O2 gas as a source of the molecular beam is decomposed, ionized or excited by ultraviolet ray radiated from the low-pressure mercury lamp 10 and is made to collide with a substrate 3 heated with a heater 4. A thin layer grown by epitaxial growth at a low temperature can be formed on the surface of the substrate 8 by this process.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、エピタキシャル成長した薄膜層を基板の表
面に形成する成膜装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a film forming apparatus for forming an epitaxially grown thin film layer on the surface of a substrate.

(従来の技術) 結晶構成元素にガスソースの物質のある従来の成膜装置
は、第3図に示されるように真空室1内の下部には蒸発
物を蒸発させて分子線を発生させる2個のクヌーセンセ
ル2a、2bが配置され、また、真空室!内の上部には
基板3がクヌーセンセル2a、2bと対向するように配
置されている。
(Prior Art) In a conventional film forming apparatus in which a gas source substance is used as a crystal constituent element, as shown in FIG. Knudsen cells 2a and 2b are arranged, and there is also a vacuum chamber! A substrate 3 is placed in the upper part of the cell so as to face the Knudsen cells 2a and 2b.

そして、その基板3の背部には基板加熱ヒータ4が設け
られている。真空室1の側壁のフランジボート1aには
酸素ガス導入ノズル5が取付けられ、その酸素ガス導入
ノズル5より噴出した酸素ガスが基板3の方向に流れる
ようになっている。
A substrate heater 4 is provided on the back of the substrate 3. An oxygen gas introduction nozzle 5 is attached to a flange boat 1a on the side wall of the vacuum chamber 1, and oxygen gas ejected from the oxygen gas introduction nozzle 5 flows toward the substrate 3.

なお、図において、6と7は液体窒素シュラウド、8は
準備室、9は仕切弁である。
In the figure, 6 and 7 are liquid nitrogen shrouds, 8 is a preparation chamber, and 9 is a gate valve.

したがって、上記装置において、酸素ガス導入ノズル5
より酸素ガスを導入しながら、2個のクヌーセンセル2
a、2bより蒸発物を蒸発させて分子線を発生させ、そ
して、基板加熱ヒータ4で基板3を加熱させると、基板
3の表面上にエピタキシャル成長した薄膜層が形成され
るようになる。
Therefore, in the above device, the oxygen gas introduction nozzle 5
While introducing more oxygen gas, two Knudsen cells 2
When the evaporated substances are evaporated from a and 2b to generate molecular beams, and the substrate 3 is heated by the substrate heater 4, a thin film layer is epitaxially grown on the surface of the substrate 3.

(発明が解決しようとする課題) 従来の成膜装置は、上記のような構成をしてぃるため、
基板3の表面上にエピタキシャル成長した薄膜層を形成
する際には、高基板温度下で多量の酸素ガスを導入する
、もしくは成膜後酸素雰囲気で高温からアニールするな
どの処理が必要であり、多量の酸素ガスを導入すること
により真空室1内における成膜雰囲気の劣化や、高温か
らのアニールにより、基板3の表面上に形成される薄膜
の膜質が劣化する問題が発生した。また、基板3の表面
近傍に導入される多量の酸素ガスによって、2個のクヌ
ーセンセル2a12bからの分子線が乱されたり、ある
いは真空室l内の酸素分圧の増大による、例えばクヌー
センセル2a、2b等の加熱フィラメントが早期に劣化
する問題も発生した。
(Problem to be solved by the invention) Since the conventional film forming apparatus has the above-mentioned configuration,
When forming an epitaxially grown thin film layer on the surface of the substrate 3, it is necessary to perform treatments such as introducing a large amount of oxygen gas at a high substrate temperature or annealing at high temperature in an oxygen atmosphere after film formation. Problems occurred in that the film-forming atmosphere in the vacuum chamber 1 deteriorated due to the introduction of oxygen gas, and the quality of the thin film formed on the surface of the substrate 3 deteriorated due to annealing at a high temperature. In addition, a large amount of oxygen gas introduced near the surface of the substrate 3 may disturb the molecular beams from the two Knudsen cells 2a12b, or an increase in the oxygen partial pressure in the vacuum chamber 1 may cause the Knudsen cells 2a, There also occurred a problem that heating filaments such as 2b deteriorated early.

この発明は、従来の上記問題を解決して、エピタキシャ
ル成長に必要な酸素ガスをできるだけ少量導入すること
により、真空室内における成膜雰囲気を良くして、酸素
ガスによる分子線の乱れをなくし、加熱フィラメントの
早期劣化を減少させると共に、紫外線により電離又は励
起された活性化ガスによって、基板温度の低温度化を可
能にする成膜装置を提供することを目的としている。
This invention solves the above-mentioned conventional problems and improves the film forming atmosphere in the vacuum chamber by introducing as little oxygen gas as possible, which is necessary for epitaxial growth, and eliminates the disturbance of molecular beams caused by oxygen gas. It is an object of the present invention to provide a film forming apparatus that can reduce early deterioration of the substrate and lower the substrate temperature using activated gas ionized or excited by ultraviolet rays.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、この発明はガス導入ノズル
よりガスを導入する真空室内に分子線発生源と基板とを
対向させると共に、その基板の背部に基板加熱ヒータを
設けている成膜装置において、紫外線を放射するランプ
を上記真空室に取付け、このランプからの紫外線によっ
て上記ガスを分解、電離又は励起させて活性化し、それ
により上記基板の表面に低温度でエピタキシャル成長し
た薄膜層を形成することを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention places a molecular beam generation source and a substrate facing each other in a vacuum chamber into which gas is introduced from a gas introduction nozzle, and heats the substrate at the back of the substrate. In a film forming apparatus equipped with a heater, a lamp that emits ultraviolet rays is installed in the vacuum chamber, and the ultraviolet rays from this lamp decompose, ionize, or excite the gas and activate it, thereby creating a low temperature on the surface of the substrate. It is characterized by forming a thin film layer epitaxially grown.

(作用) この発明においては、分子線発生源より分子線を発生さ
せ、そして、ガス導入ノズルより導入されるガスを紫外
線の放射されるランプで分解、電離又は励起してから、
それを基板加熱ヒータで加熱させられている基板にあて
ると、それにより低い基板温度において基板の表面にエ
ピタキシャル成長した薄膜層が形成されるようになる。
(Function) In this invention, molecular beams are generated from a molecular beam generation source, and the gas introduced from the gas introduction nozzle is decomposed, ionized, or excited by a lamp that emits ultraviolet rays, and then,
When it is applied to a substrate heated by a substrate heater, a thin film layer is epitaxially grown on the surface of the substrate at a lower substrate temperature.

(実施例) 以下、この発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明の実施例を示しており、同図において
、従来の装置を示す第3図と同符号のものは同一につき
その説明を省略するが、従来の装置と異なり、従来の酸
素ガス導入ノズルの代りに、第2図に示される紫外線を
放射する低圧水銀ランプ10と、反応ガスである酸素ガ
スを導入するガス導入ノズル11とを1個のフランジ1
2に固定して作成したセル13を真空室lの側壁のフラ
ンジボートlaに取付けている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the same figure, the same reference numerals as in FIG. Instead of the gas introduction nozzle, a low-pressure mercury lamp 10 that emits ultraviolet rays and a gas introduction nozzle 11 that introduces oxygen gas as a reaction gas as shown in FIG. 2 are installed on one flange 1.
A cell 13 made by fixing the cell 2 to the vacuum chamber 1 is attached to a flange boat la on the side wall of the vacuum chamber l.

したがって、上記実施例では、2個のクヌーセンセル2
a、2bより蒸発物を蒸発させて分子線を発生させ、そ
して、ガス導入ノズル11より導入される酸素ガスを紫
外線の放射される低圧水銀ランプlOで分解、電離又は
励起してから、それを基板加熱ヒータ4で加熱させられ
ている基板3にあてると、基板3の表面に低温度でエピ
タキシャル成長した薄膜層が形成されるようになる。
Therefore, in the above embodiment, two Knudsen cells 2
A and 2b evaporate the evaporated matter to generate a molecular beam, and the oxygen gas introduced from the gas introduction nozzle 11 is decomposed, ionized or excited by a low-pressure mercury lamp lO that emits ultraviolet rays, and then it is When applied to the substrate 3 heated by the substrate heater 4, a thin film layer epitaxially grown at a low temperature is formed on the surface of the substrate 3.

なお、上記実施例では、セル13を真空室1の側壁のフ
ランジボート1aに取付けているが、これに限らず、例
えば基板3の横の真空室1の側壁の7ランジポートtb
や、あるいは真空室1の下部のフランジボート1cにセ
ル13を取付けてもよい。また、真空室lの側壁のフラ
ンジボート1aに従来の酸素ガス導入ノズル5を取付け
、基板3の横の真空室lの側壁のフランジボート1bに
、ガス導入ノズル11を閉塞したセル13を取付けても
よい。更に、ガス導入ノズル11より導入される反応ガ
スとして、酸素ガスを使用しているが、その代りに、例
えばOs、NtO等成膜に必要な種々のガスを使用して
もよい。更にその上、ガス導入ノズル11より導入され
る反応ガスの種類に応じて、低圧水銀ランプの代りに、
Kr、 Xe等の活性化に必要な波長のランプを使用し
てもよい。また、2個のクヌーセンセル2a、2bの代
りに、クヌーセンセの数をそれ以上にしてもよい。更に
、クヌーセンセルの代りに、基板に薄膜層を形成するた
めの発生源であれば、ガスセル、クラッチングセル、ス
パッタターゲットやCVD装置の反応ガス等を用いても
よい。
In the above embodiment, the cell 13 is attached to the flange port 1a on the side wall of the vacuum chamber 1, but the invention is not limited thereto.
Alternatively, the cell 13 may be attached to the flange boat 1c at the bottom of the vacuum chamber 1. Further, a conventional oxygen gas introduction nozzle 5 is attached to the flange boat 1a on the side wall of the vacuum chamber l, and a cell 13 in which the gas introduction nozzle 11 is closed is attached to the flange boat 1b on the side wall of the vacuum chamber l next to the substrate 3. Good too. Furthermore, although oxygen gas is used as the reaction gas introduced from the gas introduction nozzle 11, various gases necessary for film formation, such as Os and NtO, may be used instead. Furthermore, depending on the type of reaction gas introduced from the gas introduction nozzle 11, instead of the low pressure mercury lamp,
A lamp with a wavelength necessary for activation of Kr, Xe, etc. may be used. Further, instead of the two Knudsen cells 2a and 2b, the number of Knudsen cells may be increased. Further, instead of the Knudsen cell, a gas cell, a clutching cell, a sputter target, a reaction gas from a CVD device, etc. may be used as long as the source is for forming a thin film layer on a substrate.

(発明の効果) この発明によれば、次のような効果を奏するようになる
(Effects of the Invention) According to the present invention, the following effects can be achieved.

(1)ガス導入ノズルより導入されるガスを紫外線の放
射されるランプで分解、電離又は励起してから、それを
基板加熱ヒータで加熱させられている基板にあてるよう
にしているので、成膜温度の低温化ができ、例えば成膜
後の基板のアニール処理を必要とすることなく、良質な
薄膜が得られ、そのため、薄膜表面の劣化が防止された
とともに、異種薄膜とのへテロ接合が良好な状態で可能
になった。
(1) The gas introduced from the gas introduction nozzle is decomposed, ionized, or excited by a lamp that emits ultraviolet rays, and then applied to the substrate heated by the substrate heater, so the film can be formed. The temperature can be lowered, and high-quality thin films can be obtained without the need for, for example, annealing the substrate after film formation.As a result, deterioration of the thin film surface is prevented, and heterojunctions with different types of thin films are prevented. Made possible in good condition.

(2)ガスの導入量を減少させることができるため、基
板近傍の圧力を低下させることができ、分子線の乱れを
防止することが可能となった。
(2) Since the amount of gas introduced can be reduced, the pressure near the substrate can be lowered, making it possible to prevent disturbance of the molecular beam.

(3)真空室内のガスの分圧を下げることができたため
、加熱フィラメント等の早期劣化を減少させることが可
能とケった。
(3) Since the partial pressure of the gas in the vacuum chamber could be lowered, it was possible to reduce early deterioration of the heating filament, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の実施例を示す説明図、第2図はこの
発明の実施例に用いられる説明図である。 第3図は従来の装置を示す説明図である。 図中、 1・・・・・真空室 2a、 2b・・・クヌーセンセル 3・・・・・基板 10・・・・・低圧水銀ランプ 11・・・・・ガス導入ノズル 13・・・・・セル なお。図中、同一符号は同−又は相当部分を示している
。 特許出願人 日本真空技術株式会社 第1vA 第2図 第3図
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram used in the embodiment of the invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a conventional device. In the figure, 1... Vacuum chambers 2a, 2b... Knudsen cell 3... Substrate 10... Low pressure mercury lamp 11... Gas introduction nozzle 13... Cell Nao. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Patent applicant: Japan Vacuum Technology Co., Ltd. No. 1vA Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、ガス導入ノズルよりガスを導入する真空室内に分子
線発生源と基板とを対向させると共に、その基板の背部
に基板加熱ヒータを設けている成膜装置において、紫外
線を放射するランプを上記真空室に取付け、このランプ
からの紫外線によって上記ガスを分解、電離又は励起さ
せて活性化し、それにより上記基板の表面に低温度でエ
ピタキシャル成長した薄膜層を形成することを特徴とす
る成膜装置。
1. In a film forming apparatus in which a molecular beam generation source and a substrate are placed facing each other in a vacuum chamber into which gas is introduced from a gas introduction nozzle, and a substrate heater is provided on the back of the substrate, a lamp that emits ultraviolet rays is connected to the vacuum chamber. A film forming apparatus that is attached to a chamber and activated by decomposing, ionizing, or exciting the gas using ultraviolet rays from the lamp, thereby forming a thin film layer that is epitaxially grown on the surface of the substrate at a low temperature.
JP12488789A 1989-05-18 1989-05-18 Film-forming apparatus Pending JPH02302394A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12488789A JPH02302394A (en) 1989-05-18 1989-05-18 Film-forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12488789A JPH02302394A (en) 1989-05-18 1989-05-18 Film-forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02302394A true JPH02302394A (en) 1990-12-14

Family

ID=14896555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12488789A Pending JPH02302394A (en) 1989-05-18 1989-05-18 Film-forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02302394A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0675211A1 (en) * 1994-03-29 1995-10-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Process for preparing high crystallinity oxide thin film

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62138390A (en) * 1985-12-12 1987-06-22 Nec Corp Molecular beam epitaxy

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62138390A (en) * 1985-12-12 1987-06-22 Nec Corp Molecular beam epitaxy

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0675211A1 (en) * 1994-03-29 1995-10-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Process for preparing high crystallinity oxide thin film
US6172008B1 (en) 1994-03-29 2001-01-09 Sumitomo Electric Industries Ltd. Process for preparing high crystallinity oxide thin film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4986214A (en) Thin film forming apparatus
US4843029A (en) Method of manufacturing a heteroepitaxial compound semiconductor device using photo smoothing between layer growth
JPH1098032A (en) Formation of thin film and thin film forming device
JP3263142B2 (en) Apparatus for processing oxide coatings applied on carriers
JPS6223450B2 (en)
JPH02302394A (en) Film-forming apparatus
JPS60251269A (en) Method and apparatus for ionic plating
JP2548387B2 (en) Liquid crystal alignment film manufacturing equipment
JPH05311429A (en) Thin film forming device
JP2726149B2 (en) Thin film forming equipment
JP2005177548A (en) Production method for visible light response type photocatalyst body
JPH05255859A (en) Thin film forming equipment
JP4782314B2 (en) Plasma source and compound thin film forming apparatus
JPH1018040A (en) Production of carbon nitride and carbon nitride obtained by same method
JPH02230734A (en) Thin film formation device
JP3251011B2 (en) Dry etching method
JPS624869A (en) Formation of deposited film by photochemical vapor phase growth method
JPS60257130A (en) Formation of thin film using radical beam
JPH07247195A (en) Apparatus for producing thin film
JPS6293366A (en) Manufacture of boron nitride film
JPS60210594A (en) Corpuscular radiation source for corpuscular radiation epitaxial apparatus
JPS62223094A (en) Method for epitaxial growth and device therefor
JPH055797B2 (en)
JPH0978225A (en) Formation of thin film
JPH01139758A (en) Method and device for thin film vapor deposition