JPH04180556A - 真空蒸着法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、真空中で蒸着材料を加熱蒸発させ、基体上に
上記蒸着材料を主成分とする薄膜を堆積させる真空蒸着
法に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、真空蒸着法において、透明支持体上に形成さ
れた金属薄膜に、上記透明支持体の裏面側からエキシマ
レーザ光を照射し、上記金属薄膜を蒸発させて対向する
基体上に上記金属を含む薄膜を形成することにより、膜
質の良好な薄膜を基体上に形成できるようにすると共に
、その膜厚の制御性の向上及び膜厚の均一性の向上を図
れるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来の真空蒸着法としては、代表的に抵抗加熱法及び高
周波誘導加熱法等がある。

抵抗加熱法は、第２図に示すように、耐熱性金属線（タ
ングステンのような高融点金属が用いろれる）をコイル
状に巻回してフィラメント（１１）を形成すると共に、
このフィラメント（１１）に例えばＭ片（１２）を吊り
下げて抵抗加熱の蒸発源（１３）を構成する。そして、
フィラメント（１１）に電流を流して、該電流によるジ
ュール熱によってＭ片（１２）を加熱蒸発させて、該蒸
発源（１３）に対向して設けられた基体（１４）にＭ薄
膜（１５）を形成するというものである。

一方、高周波誘導加熱法は、第３図に示すように、ＢＮ
　（窒化ホウ素）で形成されたるつぼ（１６）内にＭ蒸
着源（１７）を収容すると共に、ＲＦコイル（１８）を
るつぼ（１６）に巻回して高周波誘導加熱の蒸発源（１
９）を構成し、ＲＦコイル（１８）に高周波電流を流す
ことによって、るつぼ（１６）内のＭ蒸着源（１７）を
加熱蒸発させて基体（１４）上にＭ薄膜（１５）を形成
するというものである。

真空蒸着法としては、上記のほか、電子ビーム加熱法や
スパッタ法等が知られている。

〔発明が解決しようとする課題； しかしながら、第２図で示す抵抗加熱法は、構造が簡単
でイオン化による放射が少ないという長所を有するが、
フィラメン）（１１）からの汚染があり、基体（１４）
に形成される薄膜（１５）に良好な純度を得ることがで
きないと共に、チャージ量が少ないため薄膜（１５）の
厚さが制限されるという欠点を有し、量産性に欠け、膜
厚の制御性も悪い。また、高融点金属等の蒸着が困難で
あるという不都合もある。

一方、第３図で示す高周波誘導加熱法は、イオン化によ
る放射がなく、かつ高い堆積速度が得られるが、この方
法においても、るつぼ（１６）からの汚染が残るという
不都合がある。

また、電子ビーム加熱法やスパッタ法等は、基体（１４
）表面に直接蒸着して薄膜を形成する際、基体（１４）
にダメージが生じるという不都合がある。

そこで、従来では、第４図に示すように、レーザ光（例
えば、エキシマレーザ光）１をＭ蒸着源（１７）に対し
斜めから入射させＭ蒸着源（１７）を加熱蒸発させて、
基体（１４）にＭ薄膜（１５）を形成させるという方法
が提案されている（特開平２−１７６８５号公報参照）
。この方法の場合、上記汚染等の不都合が回避され、良
質の薄膜を形成することができる。

ところが、この方法は、第２図及び第３図で示す従来の
方法と同様に、加熱ｊこよって実際に蒸発する部分が点
、即ち点蒸発源となっており、この点蒸発源から基体（
１４）までの距離、特に基体（１４）の周辺部分と中央
部分において上記距離に大きな違いがあることから、基
体（１４）上に形成される薄膜（１５）の薄膜均一性が
悪くなる（平坦性に欠ける）という不都合がある。しか
も、レーザ光ｌの蒸着源（１７）表面での反射が多く、
効率が悪い。

本発明は、このような点に鑑み成されたもので、その目
的とするところは、膜質の良好な薄膜を基体上に形成で
き、しかもその膜厚の制御性の向上及び膜厚の均一性の
向上を図ることができる真空蒸着法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の真空蒸着法は、透明支持体（４）上に形成され
た金属薄膜（３）に、透明支持体（４）の裏面（４ａ）
側からエキシマレーザ光１゜を照射し、上記金属薄膜（
３）を蒸発させて対向する基体（５）上に上記金属を含
む薄膜（９）を形成するようになす。

〔作用〕

上述の本発明の方法によれば、上面に金属薄膜（３）が
形成された透明支持体（４）の裏面（４ａ）側からエキ
シマレーザ光１２　を照射して、上記金属を含む薄膜（
９）を基体（５）上に真空蒸着するようにしたので、金
属薄膜〔３）がレーザ光１２を直接吸収して加熱蒸発さ
せることとなり、基体（５）上に形成される薄膜（９〕
に汚染等は生じず、薄膜（９）の純度は良好となる。

また、透明支持体（４）の裏面（４ａ）側からレーザ光
！２　を照射するようにしているため、エネルギ密度分
布がガウシアンモードのエキシマレーザ光β１を面内均
一性のあるエキシマレーザ光β２に整形するホモジナイ
ザ（８）を通して照射させることが可能となり、従来達
成できなかった面蒸発源を容易に構成させることができ
、基体（５）上に形成される薄膜（９）の膜厚に関する
制御性が向上すると共に、その均一性も良好となる。し
かも、面単位に蒸着できるため、スループットの向上も
期待できる。

〔実施例〕

以下、第１図を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は、本実施例に係る真空蒸着法を示す概略構成図
である。

図において、（１）は、内部が例えば〜１０〜６Ｔｏｒ
ｒの真空状態に保持されたチェンバを示す。このチェン
バ（１）の下部側壁には、石英ガラス製のレーザ光導入
窓（２）が設けられており、このチェンバ（１）の内部
において、レーザ光導入窓（２）の上方に、上面に例え
ばＭ薄膜（３）が形成された石英ガラス板（４）が配さ
れ、更に、この石英ガラス板（４）上のＭ薄膜（３）に
相対向してサンプル（例えばＳｉウェハ）（５）が配さ
れてなる。

レーザ光導入窓（２）の外側には、レーザ光照射系（６
）が配されており、このレーザ光照射系（６）は、例え
ばエキシマレーザ光β１　を出射するエキシマレーザ光
源（７）と、このレーザ光源（７）からの、エネルギ密
度分布がガウシアンモードの上記レーザ光１１を例えば
矩形状の面内均一性のあるエネルギ密度分布のレーザ光
１２に整形するホモジナイザ〔８〕を有してなる。

そして、ホモジナイザ（８）から出射したレーザ光β２
をレーザ導入窓（２）を通して、チェンバ（１）内の石
英ガラス板（４）の裏面（４ａ）側に入射させて、石英
ガラス板（４）上のＭ薄膜（３）にパルス照射させる。

こ０）レーザ光１２　のパルス照射によって、上記Ｍ薄
膜（３）が加熱蒸発し、その蒸発成分（Ｍ成分）が上方
にドリフトして、サンプル（５）の主面に蒸着し、該主
面にＭ薄膜（９）が形成される。

ここで、本例では、上記エキシマレーザ光１１（Ｉ２）
としてＸｅαエキンマレーザ光を用いる。こレバ、Ｘｅ
（Ｊエキシマレーザ光が、石英ガラス板（４）の裏面（
４ａ）及びＭ薄膜（３）との界面（４ｂ）においてほと
んど反射することなく、しかも、石英ガラス板（４）に
全く吸収されないことから、ホモジナイザ（８）から出
射したレーザ光Ａｘ＜ＸｅＣ１エキシマレーザ光）は、
直接Ｍ薄膜（３）に照射されることと等価となり、Ｍ薄
膜（３）は、該レーザ光１２　によって直接加熱蒸発さ
れることになる。また、石英ガラス板（４）は、上記の
如く、レーザ光１２　を吸収しないたｔル−ザ光１２　
によって加熱されることがない。従って、Ｍ薄膜（３）
の蒸発成分（Ｍ成分）に石英ガラス板（４）の主成分で
あるＳｌが混入するということが無くなり、サンプル（
５）上に形成されるＭ薄膜（９）の純度は、非常に高い
ものとなる。

尚、本例では、エネルギ密度４Ｊ／ｃａｔ、繰返し周波
数１００　［（ｚのＸｅ（ｆｆｌエネシマレーザ光を用
い、石英ガラス板（４）上のＭ薄膜（３）の膜厚を約１
００Ａ程度とした。

この本例に係る真空蒸着法において、サンプル（５）上
に形成されるＭ薄膜（９）の膜厚は、レーザ光β１（Ｉ
２）のエネルギ密度及び繰返し周波数（パルス数）に依
存するため、これらのパラメータをコントロールすれば
、上記Ｍ薄膜（９）の膜厚を容易に制御することができ
る。

上述の如く、本例によれば、上面に予めＭ薄膜（３）が
形成された石英ガラス板（４）の裏面（４ａ）側からＸ
ｅＣ１２エキシマレーザ光１２を照射して、Ｍ薄膜（９
）をサンプル（５）上に真空蒸着するようにしたので、
石英ガラス板（４）上のＭ薄膜（３）がレーザ光β２を
直接吸収して、加熱蒸発させることになり、その結果、
サンプル（５）上に形成されるＭ薄膜（９）に汚染等は
生じず、該Ｍ薄膜（９）の純度は良好となる。

また、本例では、レーザ光源（７）からのレーザ光１１
　をホモジナイザ（８）を通して面内均一性のあるレー
ザ光Ｉ１２　とし、そして、このレーザ光！２　をパル
ス照射するようにしたので、従来達成できなかった面蒸
発源を容易に構成することができ、サンプル（５）上に
形成されるＭ薄膜（９）の膜厚に関する制御性が向上す
ると共に、その均一性も良好となる。しかも、面単位に
蒸着させることができるため、スループットも向上する
。

上記実施例は、サンプル（５）上にＭ薄膜（３）を形成
する場合を示したが、その他、０□ガスの導入等によっ
て、サンプノ喧５）上にＭ２Ｏ３薄膜を形成することも
でき、更には、Ｍの代わりに高融点金属、例えばＴ１を
用いて、サンプル（５）上にＴ１薄膜やＴ＋ＯＮ薄膜等
を形成するもでき、応用例は種々考えられる。

尚、石英ガラス板（４）上にＭ薄膜（３）を形成する場
合は、例えば、スパッタ、蒸着、ＣＶＤ法等などを用い
ることができる。

また、図示の例では、レーザ光照射系（６）をチェンバ
（１）の外側に配置するようにしたが、もちろん、チェ
ンバ（１）内に配置してもよい。

〔発明の効果〕

本発明に係る真空蒸着法によれば、膜質の良好な薄膜を
基体上に形成することができると共に、その膜厚の制御
性の向上及び膜厚の均一性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係る真空蒸着法を示す概略構成図、
第２図は従来の抵抗加熱法を示す概略構成図、第３１！
ｌは従来の高周波誘導加熱法を示す概略構成図、第４図
は！に例に係る真空蒸着法を示す概略構成図である。 （１）はチェンバ、（３）及び（９）はＭ薄膜、（４）
は石英ガラス板、（５）はサンプル、（６）はレーザ光
照射系、（７）はエキシマレーザ光源、（８）はホモジ
ナイザ、Ｌ及び１２　はエキシマレーザ光である。 代　　理　　人　　　　　松　　隈　　秀　　盛第　１
　凶 １４養体 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　透明支持体上に形成された金属薄膜に、上記透明支持
   体の裏面側からエキシマレーザ光を照射し、上記金属薄
   膜を蒸発させて対向する基体上に上記金属を含む薄膜を
   形成することを特徴とする真空蒸着法。