JPH03243760A - 蒸着装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 ベルジャー内に位置するウェーハに所要の薄膜を被着形
成する蒸着装置に関し、 蒸着工程直前の蒸着材の溶解状態を真上から観察するこ
とで生産性の向上を図ることを目的とし、減圧されたベ
ルジャー内の蒸着材に電子ビームを照射し、溶解した該
蒸着材から蒸発する分子をベルジャー内に位置するウェ
ーハに被着させる蒸着装置であって、為着付の上面近傍
に位置して該蒸着材とウェーハの間を遮断すると共に該
位置から移動して該遮断を解除するシャッタと、ベルジ
ャー外部から蒸着材近傍を常時観察できる観察手段とを
少なくとも備えた前記蒸着装置の上記シャッタが、蒸着
材の上面近傍に位置したときに、該シャッタの中央部に
明けられた孔を下側から入射する光で上記観察手段が構
成されるような鏡体を備えて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はベルジャー内に位置するウェーハに所要の薄膜
を被着形成する蒸着装置の構造に係り、特に蒸着工程直
前の蒸着材の溶解状態を真上から観察することで生産性
の向上を図った蒸着装置に関する。

〔従来の技術〕

第２図は従来の蒸着装置の主要部構成例を示す概念図で
あり、（１）は側面図、（２）は（１）を観測窓を通る
面ａ−ａ’で切断した平面図である。

また第３図は問題点を説明する図である。

第２図（１）、（２）で、底面に排気ポートｌａを備え
たベルジャー１の底面に近い所定位置には蒸着材２が投
入されている坩堝３が配置されており、該坩堝３の近傍
には射出する電子ビームＬが該坩堝３中の蒸着材２を照
射できるような電子レンズを備えた電子銃４が配設され
ている。

なお該電子銃４には、電子ビームＬの照射点が水平な二
次元の方向に移動できる機能が備えられている。

従って該電子銃４から射出する電子ビームＬの照射点を
坩堝３の内側で水平な二次元方向に振らせることで該坩
堝３中の蒸着材２を均等に加熱することができる。

また上記ベルジャー１の天井に近い所定位置には、図示
されない機構部で天井壁を貫通して軸回転する回転軸５
ａに固定されたウェーハ保持具５が装着されている。

特に該ウェーハ保持具５は、上記回転軸５ａの内側端部
に固定されている円板状の機構部５ｂと、該機構部５ｂ
の周囲に配設された複数の回転軸５ｃ、および該各回転
軸５ｃに固定された凹面状をなすつ工−ハ取付板５ｄと
で構成されている。

なお軸方向が上記坩堝３の方向を向いて配設されている
上記の各回転軸５ｃは、上記円板状の機構部５ｂの回転
に伴ってそれぞれが軸回転するように構成されている。

また該回転軸５ｃの端部に固定されている上記ウェーハ
取付板５ｄの凹面の曲率はほぼ上記坩堝３の近傍に焦点
を結ぶように形成されている。

従って、該各ウェーハ取付板５ｄにウェーハ６を取り付
けた状態で上記回転軸５ａを図示されない機構部で回転
させると、各ウェーハ６は常時蒸着材２と対面した状態
で回転しながら周回移動することになる。

一方上記坩堝３とウェーハ保持具５との間の所定位置に
は、少なくとも坩堝３と周回移動するつニーハロの軌跡
を結ぶ逆円錐状領域（破線で示すＡ領域）をカバーする
に足る大きさのシャッタ７と該Ａ領域の外側に位置する
鏡体８とが配置されているが、シャッタ７はベルジャー
ｌの側壁に設けられている回転機構部７ａを貫通するレ
バー７ｂによって上記Ａ領域から外れる位置までほぼ水
平方向に回転移動できるように構成されており、また鏡
体８は前記坩堝３ひいては蒸着材２から来る光ｌをベル
ジャー１の側壁に設けた覗窓９に誘導するように配設さ
れている。

従って該ベルジャー１の覗窓９から覗き込むことで蒸着
材２の状態を観察することができる。

かかる蒸着装置における蒸着工程の一例を以下に簡単に
説明する。

■ベルジャーｌを開放した状態で坩堝３に蒸着材２とし
て例えば鉄ニツケル合金のインゴットを投入し、ウェー
ハ保持具５の各ウェーハ取付板５ｄにウェーハ６を取り
付けて該ベルジャー１を閉じる。

■次いで排気ボー）１ａから排気して該ベルジャーｌの
内部を１〜２　ｘ　１０−’　Ｔｏｒｒ程度まで減圧す
ると共に、図示されない加熱部で上記ウェーハ６を３３
０〜３４０℃に加熱し、更に該ウェーハ保持具５を図示
されない回転機構部で回転させる。

■そこでレバー７ｂでシャッタ７を上記坩堝３上の所定
位置に位置させた後、電子銃４から電子ビームＬを射出
させて上記蒸着材２に該電子ビームＬを照射し、該蒸着
材２を溶解することで充分なガス出し作業を行う。

この場合の蒸着材２は電子ビームＬの照射点から先ず溶
解するため、該電子ビームＬの照射点を坩堝３ひいては
蒸着材２のほぼ中心点近傍に位置させる必要がある そこで覗窓９から坩堝３近傍を観察しながら上記電子銃
４で該照射点を水平な二次元方向に移動させて蒸着材２
の中心点近傍に位置させる。

■ここで上記シャッタ７を水平方向に移動して該シャッ
タ７を坩堝３の上面から取り除くと、溶解状態にある蒸
着材２から飛び出す鉄ニツケル合金分子が上述した領域
Ａ内を直進するためその上方に位置する各ウェーハ６の
表面に均一に付着することになって所要の蒸着膜を形成
することができる。

なお蒸着作業中の電子ビームＬの照射状況や蒸着材２の
溶解状況は鏡体８で常時観察するようにしている。

■その後、所定の蒸着作業が終了した時点で上記手順を
逆に踏んでベルジャーｌを開放し所定の蒸着作業を完了
させている。

なお上述した鏡体８は常時蒸着材２と対面しているため
その鏡面に蒸着膜が付着して外部からの観察が充分にで
きなくなる欠点があるが、この点についてはベルジャー
ｌを開放したときに該鏡体８を交換することで対応する
ようにしている。

問題点を説明する第３図で、（ａ）はベルジャー外部か
ら見たときの坩堝ひいては蒸着材の状態を示し、また（
ｂ）は坩堝部分の断面を示したものであるが、共に２が
蒸着材を示し、３が坩堝を表わしていることは第２図と
同様である。

蒸着材２が溶解状態にある場合を示す（ａ）で、斜線で
示す領域Ｂは電子ビームＬの照射領域を表わしている。

一般に坩堝３内部の蒸着材２を均等に加熱溶解してガス
抜きを充分に行うには、第２図で説明したように電子ビ
ームＬの照射点（図では領域Ｂ）を例えば図の左右方向
と前後（図では上下）方向の二次元に移動させる必要が
ある。

しかしこの場合には鏡体は坩堝３に対して上方斜め方向
に配設されているため覗窓からは坩堝３や蒸着材２を斜
め方向から見ることになる。

従って、ベルジャー外部からの観察では電子ビームＬの
移動状況や蒸着材２の溶解状況が見にくいと共に、該電
子ビームＬの坩堝３への直接照射を避けるために該電子
ビームＬを大きく振らせることができず、結果的に充分
なガス抜き作業を行うことができない欠点がある。

また、インゴット状態にある蒸着材２に電子ビームＬを
照射する場合を示す（ｂ）で、該電子ビームＬの照射位
置が正確に把握できないまま該電子ビームＬを蒸着材２
に照射すると、図示のように該照射部分の蒸着材２が部
分的に溶解して斜線部分Ｃのように垂れ、加熱された斜
線部分Ｃが坩堝３の壁面に接触し蒸着材斜線部分Ｃが飛
散することがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の蒸着装置では外部から観察できる坩堝ひいては蒸
着材が斜視状になるため、電子ビームを大きく振らせる
ことができず蒸着材の充分なガス抜きを行うことができ
ないと言う問題があり、また蒸着材が坩堝から飛散する
ことがあると言う問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、減圧されたベルジャー内の蒸着材に電子
ビームを照射し、溶解した該蒸着材から蒸発する分子を
ベルジャー内に位置するウェーハに被着させる蒸着装置
であって、蒸着材の上面近傍に位置して該蒸着材とウェ
ーハの間を遮断すると共に該位置から移動して該遮断を
解除するシャッタと、ベルジャー外部から蒸着材近傍を
常時観察できる観察手段とを少なくとも備えた前記蒸着
装置の上記シャッタが、蒸着材の上面近傍に位置したと
きに、該シャッタの中央部に明けられた孔を下側から入
射する光で上記観察手段が構成されるような鏡体を備え
ている蒸着装置によって解決される。

〔作　用〕

シャッタを閉じた状態で坩堝が真上から観察できれば、
電子ビームの移動状況や蒸着材の溶解状況等を完全に知
ることができる。

本発明では、従来のシャッタに鏡体を装着することで該
シャッタを閉じた状態でも坩堝ひいては蒸着材が真上か
ら観察できるようにしている。

従ってシャッタを閉じた状態でも電子ビームの移動や蒸
着材の溶解状況等が確実に観察できることから、坩堝を
破壊することなく蒸着材の充分なガス抜き作業を容易に
行うことができる。

〔実施例〕

第１図は本発明になる蒸着装置の構成概念図であり、（
Ａ）は側面図、（Ｂ）は第２図同様に（Ａ）をａ〜ａ１
で切断した平面図、（Ｃ）は蒸着装置主要部の構成例を
示す拡大図である。

第１図で、図に示す蒸着装置ＩＯは第２図で説明した蒸
着装置に装着されているシャッタ７の代わりにシャッタ
１１を装着したものであり、その他の部分の構成と構造
は第２図と全く同等である。

すなわち図で、ｌがベルジャー　２が蒸着材。

３が坩堝、４が電子銃、５がウェーハ保持具、６がウェ
ーハ　８が鏡体、９が覗窓をそれぞれ表わしている。

この内、第２図のシャッタ７と同様にベルジャー１の側
壁に設けられている回転機構部１１ａを貫通するレバー
１１ｂに固定されて第２図で説明したＡ領域から外れる
位置までほぼ水平方向に回転移動できるシャッタ１１は
、少なくとも上記シャッタ７と同じ大きさを有し且つほ
ぼ中央部に丸孔１１ｃが形成された円板ｌｉｄと、該丸
孔ｌｉｅの部分で着脱自在に挿嵌できる開口部を備え且
つ側壁の一部に上記丸孔ｌｉｅとほぼ同じ大きさの孔１
２ａを備えた有底筒状体１２．および該有底筒状体１２
の上記開口部から入射する光ｌを孔１２ａを透して第２
図で説明したベルジャーｌの覗窓９に誘導するように該
有底筒状体１２の内部に装着されている鏡体１３とで構
成されている。

従って該シャッタ１１が坩堝３の上面に位置している間
は、第２図のシャッタ７と同様にシャッタとして機能す
ると共に、坩堝３内の蒸着材２から射出する光ｌが上記
覗窓９に到達するため逆に該ベルジャーｌの外部からは
坩堝３内の状態を真上から観察することができる。

そこで第２図の場合と同様に、ベルジャーｌを開放して
坩堝３に蒸着材２として例えば鉄ニツケル合金のインゴ
ットを投入し更にウェーハ保持具５にウェーハ６を取り
付けて該ベルジャーｌを閉じた後、内部を１〜２　Ｘ　
１０−’　Ｔｏｒｒ程度まで減圧し更に上記ウェーハ６
を図示されない加熱部で３３０〜３４０℃に加熱した状
態で該ウェーハ保持具５を回転させる。

そこでレバーｆｌｂで上記シャッタ１１を坩堝３上の所
定位置に位置させた後、電子銃４から電子ビームＬを射
出させて蒸着材２を溶解することで充分なガス出し作業
が行なえることは第２図と同様である。

特にこの場合の電子ビームＬの照射点の移動は、坩堝３
近傍の真上、からの状態が覗窓９で観察できるため効率
的に確実に行うことができる。

ここで上記シャッタ１１を水平方向に移動させて該シャ
ッタ１１を坩堝３の上面から取り除くと、第２図で説明
した状態と同様になって各ウェーハ６の表面に均一に所
要の蒸着被膜を形成することができる。

なお蒸着作業中の電子ビームＬの照射状況や蒸着材２の
溶解状態等は鏡体８によって観察することができる。

以後、該ベルジャーｌを開放して所要の蒸着作業を完了
させることは第２図と同様である。

なお上述した鏡体１３の鏡面にも蒸着膜が付着して外部
からの観察が見にくくなるが、ベルジャーｌを開放した
ときに該鏡体１３を有底筒状体１２と共に交換すること
で対応することができる。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明により、電子ビームの照射状況や蒸着
材の溶解状態を真上から観察することで生産性の向上を
図った蒸着装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる蒸着装置の構成概念図、第２図は
従来の蒸着装置の主要部構成例を示す概念図、 第３図は問題点を説明する図、 である。 図において、 １はベルジャー　　　　２は蒸着材、 ３は坩堝、　　　　　　　４ま電子銃、５はウェーハ保
持具、　　６はウェーハ８．１３は鏡体、　　　　　　
９は覗窓、ｌＯは蒸着装置、　　　　１１まシャッタ、
１１ａは回転機構部、　　１１ｂはレバーｌｉｅは丸孔
、　　　　　　ｌｉｄは円板、１２は有底筒状体、　　
　１２ａは究孔、をそれぞれ表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 減圧されたベルジャー内の蒸着材に電子ビームを照射し
   、溶解した該蒸着材から蒸発する分子をベルジャー内に
   位置するウェーハに被着させる蒸着装置であって、 蒸着材（２）の上面近傍に位置して該蒸着材（２）とウ
   ェーハ（６）の間を遮断すると共に該位置から移動して
   該遮断を解除するシャッタ（１１）と、ベルジャー（１
   ）外部から蒸着材（２）近傍を常時観察できる観察手段
   とを少なくとも備えた前記蒸着装置の上記シャッタ（１
   １）が、 蒸着材（２）の上面近傍に位置したときに、該シャッタ
   （１１）の中央部に明けられた孔（１１ｃ）を下側から
   入射する光で上記観察手段が構成されるような鏡体（１
   ３）を備えていることを特徴とした蒸着装置。