JPH0483882A - 薄膜形成装置と薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成装置と薄膜形成方法Info
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- JPH0483882A JPH0483882A JP19734590A JP19734590A JPH0483882A JP H0483882 A JPH0483882 A JP H0483882A JP 19734590 A JP19734590 A JP 19734590A JP 19734590 A JP19734590 A JP 19734590A JP H0483882 A JPH0483882 A JP H0483882A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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。
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、粉体粒子を用いた薄膜形成装置および薄膜形
成方法、特に、被堆積基板表面に段差がある場合の薄膜
の段差被覆性の向上方法および膜質改善方法に関するも
のである。
成方法、特に、被堆積基板表面に段差がある場合の薄膜
の段差被覆性の向上方法および膜質改善方法に関するも
のである。
従来の技術
集積回路装置の配線形成工程等では、薄膜堆積方法とし
てスパッタ法が用いられる。しかし、近年、集積回路装
置の微細化が進んだためスパッタ法では、微小段差部分
開口部に堆積した薄膜が堆積原子が微小段差部分底部へ
到達することを妨げる自己射影効果が顕著となり、段差
被覆性の劣化が生じている。単原子から数原子を堆積す
るスバッタ法に比べ、重い数十個から数百個原子からな
る粉体粒子を用いて薄膜形成を行うと、堆積する粒子の
直進性が著しく改善されるため、粉体粒子を用いた薄膜
堆積技術が注目されている。
てスパッタ法が用いられる。しかし、近年、集積回路装
置の微細化が進んだためスパッタ法では、微小段差部分
開口部に堆積した薄膜が堆積原子が微小段差部分底部へ
到達することを妨げる自己射影効果が顕著となり、段差
被覆性の劣化が生じている。単原子から数原子を堆積す
るスバッタ法に比べ、重い数十個から数百個原子からな
る粉体粒子を用いて薄膜形成を行うと、堆積する粒子の
直進性が著しく改善されるため、粉体粒子を用いた薄膜
堆積技術が注目されている。
従来、粉体粒子を用いた薄膜形成方法としては、（１）
蒸発−凝縮法、（２）ガスデポジション法などが知られ
ている。ここで、（１）蒸発−凝縮法は、真空中または
不活性ガス中で堆積材料を加熱蒸発させて、形成した粉
体粒子を冷やした被堆積基板上に凝縮、堆積すると直径
数１００人〜数１０００人の粉体粒子からなる薄膜が得
られる薄膜形成方法である。（２）ガスデポジション法
は、低真空中または不活性ガス中で金属材料を加熱して
、蒸発させて形成した粉体粒子を、更に圧力の低い薄膜
堆積室内へ、エアロゾル状にしてノズルより噴出させて
、被堆積基板上に堆積する薄膜形成方法である。また、
誘導加熱等によって、ノズル中の搬送ガスおよび粉体粒
子を加熱し、堆積膜の電気抵抗の低下、密着強度の向上
をはかる場合もある。これをこれを搬送ガス加熱式ガス
デポジション法と呼ぶ。
蒸発−凝縮法、（２）ガスデポジション法などが知られ
ている。ここで、（１）蒸発−凝縮法は、真空中または
不活性ガス中で堆積材料を加熱蒸発させて、形成した粉
体粒子を冷やした被堆積基板上に凝縮、堆積すると直径
数１００人〜数１０００人の粉体粒子からなる薄膜が得
られる薄膜形成方法である。（２）ガスデポジション法
は、低真空中または不活性ガス中で金属材料を加熱して
、蒸発させて形成した粉体粒子を、更に圧力の低い薄膜
堆積室内へ、エアロゾル状にしてノズルより噴出させて
、被堆積基板上に堆積する薄膜形成方法である。また、
誘導加熱等によって、ノズル中の搬送ガスおよび粉体粒
子を加熱し、堆積膜の電気抵抗の低下、密着強度の向上
をはかる場合もある。これをこれを搬送ガス加熱式ガス
デポジション法と呼ぶ。
以下、従来の粉体粒子を用いた薄膜形成装置の搬送ガス
加熱式ガスデポジション装置について説明する。第３図
は、搬送ガス加熱式ガスデポジション装置の構造図であ
る。なお、ここでは２元素の堆積の場合を例としている
。第３図において、１は第１の粉体粒子形成室、２は第
１のガス導入口、３は第１の粉体粒子源、４は第１のる
つぼ、５は第１の高周波誘導加熱コイル、６は第１の高
周波誘導加熱コイル電源、７は第１の搬送管、８は第１
の真空ポンプ、９は第２の粉体粒子形成室、１０は第２
のガス導入口、１１は第２の粉体粒子源、１２は第２の
るつぼ、１３は第２の高周波誘導加熱コイル、１４は第
２の高周波誘導加熱コイル電源、１５は第２の搬送管、
］６は第２の真空ポンプ、１７は差動排気室、１８は差
動排気室用真空ポンプ、１９は第３の搬送管、２０は薄
膜堆積室、２１はノズル、２２はノズル加熱用高周波加
熱コイル、２３はノズル加熱用高周波加熱コイル電源、
２４は薄膜堆積室のガス導入口、２５は被堆積基板ホル
ダー ２６はＸ−Ｙ移動ステージ、２７は加熱用電熱線
、２８は薄膜堆積室用排気ポンプ、２９は被堆積基板、
３ｏは粉体粒子である。第３図を用いて、従来の粉体粒
子を用いた薄膜形成方法である搬送ガス加熱式ガスデポ
ジション法を説明する。第１の粉体粒子形成室１におい
て、第１の高周波誘導加熱コイル電源６より第１の高周
波誘導加熱コイル５に供給された２、４５ＧＨｚの高周
波によって、第１のるっぽ４およびるつぼ中東１の粉体
粒子源３が８０θ℃に加熱される。ここでは第１の粉体
粒子源３として、ＡＩ！（アルミニウム）を用いた。加
熱することによって蒸発したＡＩ！は、第１のガス導入
口２より供給された圧力５Ｔｏｒｒの不活性ガスである
アルゴンガス中で急激に冷却され、粉体粒子となる。こ
の粉体粒子の直径は２００人〜５００人であり、−塵界
囲気ガス中に浮遊するとエアロゾル状になり、重力によ
る沈降が生じに＜＜、ガスの流れによって容易に搬送す
ることができる。また、このとき薄膜堆積室２０は圧力
１０ｍＴｏｒｒのアルゴンガスが満たされている。第１
の粉体粒子形成室１と薄膜堆積室２０の間に圧力差があ
るために第１の粉体粒子形成室１で形成された粉体粒子
は、第１の搬送管７、第２の搬送管１５、差動排気室１
７、第３の搬送管１９を経てノズル２１より噴出する。
加熱式ガスデポジション装置について説明する。第３図
は、搬送ガス加熱式ガスデポジション装置の構造図であ
る。なお、ここでは２元素の堆積の場合を例としている
。第３図において、１は第１の粉体粒子形成室、２は第
１のガス導入口、３は第１の粉体粒子源、４は第１のる
つぼ、５は第１の高周波誘導加熱コイル、６は第１の高
周波誘導加熱コイル電源、７は第１の搬送管、８は第１
の真空ポンプ、９は第２の粉体粒子形成室、１０は第２
のガス導入口、１１は第２の粉体粒子源、１２は第２の
るつぼ、１３は第２の高周波誘導加熱コイル、１４は第
２の高周波誘導加熱コイル電源、１５は第２の搬送管、
］６は第２の真空ポンプ、１７は差動排気室、１８は差
動排気室用真空ポンプ、１９は第３の搬送管、２０は薄
膜堆積室、２１はノズル、２２はノズル加熱用高周波加
熱コイル、２３はノズル加熱用高周波加熱コイル電源、
２４は薄膜堆積室のガス導入口、２５は被堆積基板ホル
ダー ２６はＸ−Ｙ移動ステージ、２７は加熱用電熱線
、２８は薄膜堆積室用排気ポンプ、２９は被堆積基板、
３ｏは粉体粒子である。第３図を用いて、従来の粉体粒
子を用いた薄膜形成方法である搬送ガス加熱式ガスデポ
ジション法を説明する。第１の粉体粒子形成室１におい
て、第１の高周波誘導加熱コイル電源６より第１の高周
波誘導加熱コイル５に供給された２、４５ＧＨｚの高周
波によって、第１のるっぽ４およびるつぼ中東１の粉体
粒子源３が８０θ℃に加熱される。ここでは第１の粉体
粒子源３として、ＡＩ！（アルミニウム）を用いた。加
熱することによって蒸発したＡＩ！は、第１のガス導入
口２より供給された圧力５Ｔｏｒｒの不活性ガスである
アルゴンガス中で急激に冷却され、粉体粒子となる。こ
の粉体粒子の直径は２００人〜５００人であり、−塵界
囲気ガス中に浮遊するとエアロゾル状になり、重力によ
る沈降が生じに＜＜、ガスの流れによって容易に搬送す
ることができる。また、このとき薄膜堆積室２０は圧力
１０ｍＴｏｒｒのアルゴンガスが満たされている。第１
の粉体粒子形成室１と薄膜堆積室２０の間に圧力差があ
るために第１の粉体粒子形成室１で形成された粉体粒子
は、第１の搬送管７、第２の搬送管１５、差動排気室１
７、第３の搬送管１９を経てノズル２１より噴出する。
このとき、ノズル加熱用高周波加熱コイル２２．ノズル
加熱用高周波加熱コイル電源２３から供給される２、４
５ＧＨｚの誘導加熱法によってノズル２１内の搬送ガス
とともに粉体粒子が加熱される。また、同様に第２の粉
体粒子形成室９において、第２の高周波誘導加熱コイル
電源１４より第２の高周波誘導加熱コイル１３に供給さ
れる２、４５ＧＨｚの高周波によって、第２のるつぼ１
２および第２の粉体粒子源１１が１１００℃に加熱され
る。ここでは粉体粒子源としては、Ｃｕ（銅）を用いた
。加熱することによって蒸発したＣｕは、第２のガス導
入口１０より供給された圧力３Ｔｏ ｒ ｒの不活性ガ
スであるアルゴンガス中で急激に冷却され、粉体粒子と
なる。この粉体粒子は、直径２００人〜３００人であり
、搬送ガスの流れによって容易に搬送することができ、
第２の搬送管１５、差動排気室１７、第３の搬送管１９
を経てノズル２１より噴出する。その結果、被堆積基板
上に溶融したＡｆとＣｕの粉体粒子を堆積することがで
きる。更に被堆積基板ホルダー２９を保持するＸ−Ｙ移
動ステージ３０を移動させることによって、ＡＩとＣｕ
からなる合金薄膜形成が可能となる。
加熱用高周波加熱コイル電源２３から供給される２、４
５ＧＨｚの誘導加熱法によってノズル２１内の搬送ガス
とともに粉体粒子が加熱される。また、同様に第２の粉
体粒子形成室９において、第２の高周波誘導加熱コイル
電源１４より第２の高周波誘導加熱コイル１３に供給さ
れる２、４５ＧＨｚの高周波によって、第２のるつぼ１
２および第２の粉体粒子源１１が１１００℃に加熱され
る。ここでは粉体粒子源としては、Ｃｕ（銅）を用いた
。加熱することによって蒸発したＣｕは、第２のガス導
入口１０より供給された圧力３Ｔｏ ｒ ｒの不活性ガ
スであるアルゴンガス中で急激に冷却され、粉体粒子と
なる。この粉体粒子は、直径２００人〜３００人であり
、搬送ガスの流れによって容易に搬送することができ、
第２の搬送管１５、差動排気室１７、第３の搬送管１９
を経てノズル２１より噴出する。その結果、被堆積基板
上に溶融したＡｆとＣｕの粉体粒子を堆積することがで
きる。更に被堆積基板ホルダー２９を保持するＸ−Ｙ移
動ステージ３０を移動させることによって、ＡＩとＣｕ
からなる合金薄膜形成が可能となる。
次に、第４図に、段差被覆性の堆積膜厚依存性を説明す
る図面を示す。第４図において、４０はシリコン基板、
４１は厚さ１００００人の酸化膜、４２は厚さ１０００
人のＡ１とＣｕの粉体粒子からなる薄膜、４３は開口寸
法１００００人の段差部分（孔）、４４は厚さ２５００
人のＡｌとＣｕの粉体粒子からなる薄膜、４５は厚さ５
０００人のＡＩとＣｕの粉体粒子からなる薄膜である。
る図面を示す。第４図において、４０はシリコン基板、
４１は厚さ１００００人の酸化膜、４２は厚さ１０００
人のＡ１とＣｕの粉体粒子からなる薄膜、４３は開口寸
法１００００人の段差部分（孔）、４４は厚さ２５００
人のＡｌとＣｕの粉体粒子からなる薄膜、４５は厚さ５
０００人のＡＩとＣｕの粉体粒子からなる薄膜である。
第４図（ａ）は、堆積膜厚１０００人の場合の段差被覆
性を示す。粉体粒子は、堆積時に、直進性よく到達する
ために、段差部分底部へも比較的厚く堆積している。第
４図（ｂｌと（Ｃ１は、堆積膜厚１０００人および２５
００人の場合の段差被覆性を示す。
性を示す。粉体粒子は、堆積時に、直進性よく到達する
ために、段差部分底部へも比較的厚く堆積している。第
４図（ｂｌと（Ｃ１は、堆積膜厚１０００人および２５
００人の場合の段差被覆性を示す。
ここでは、前記したように、ノズル２１内で、搬送ガス
とともに、ＡＮとＣｕ原子も加熱されているために、被
堆積基板４０上で流動して、段差部分を覆う。
とともに、ＡＮとＣｕ原子も加熱されているために、被
堆積基板４０上で流動して、段差部分を覆う。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、前記したような装置では、被堆積基板上
で溶融した粉体粒子が急冷されるため、緻密な膜が得ら
れにくいという問題点を有、していた。
で溶融した粉体粒子が急冷されるため、緻密な膜が得ら
れにくいという問題点を有、していた。
課題を解決するための手段
本発明は、被堆積基板を内部に備えた真空容器内にあっ
て、前記真空容器内へ雰囲気ガスを導入する工程と、前
記雰囲気ガス中で堆積材料を蒸発させ粉体粒子を発生さ
せる工程と、前記粉体粒子を前記被堆積基板上に前記雰
囲気ガス中で堆積する工程からなる薄膜形成方法であっ
て、前記被堆積基板を支持するホルダーに、バイアス電
位を印加する工程および前記被堆積基板を加熱する工程
を含むことを特徴とする薄膜形成方法である。
て、前記真空容器内へ雰囲気ガスを導入する工程と、前
記雰囲気ガス中で堆積材料を蒸発させ粉体粒子を発生さ
せる工程と、前記粉体粒子を前記被堆積基板上に前記雰
囲気ガス中で堆積する工程からなる薄膜形成方法であっ
て、前記被堆積基板を支持するホルダーに、バイアス電
位を印加する工程および前記被堆積基板を加熱する工程
を含むことを特徴とする薄膜形成方法である。
作用
本発明は、前記した方法によって粉体粒子を被堆積基板
上に堆積するときに、前記被堆積基板にバイアス電位を
印加し、雰囲気ガスをイオン化せしめ被堆積基板上に衝
突させると同時に被堆積基板を加熱し、粉体粒子の流動
を促進させることによって、形成される薄膜の段差被覆
性の向上および緻密性の向上が可能となる。
上に堆積するときに、前記被堆積基板にバイアス電位を
印加し、雰囲気ガスをイオン化せしめ被堆積基板上に衝
突させると同時に被堆積基板を加熱し、粉体粒子の流動
を促進させることによって、形成される薄膜の段差被覆
性の向上および緻密性の向上が可能となる。
実施例
第１図に本発明の実施例である薄膜形成装置の構造図を
示す。この実施例では２元素の堆積の場合を例としてい
る。第１図において、１は第１の粉体粒子形成室、２は
第１のガス導入口、３は第１の粉体粒子源、４は第１の
るつぼ、５は第１の高周波誘導加熱コイル、６は第１の
高周波誘導加熱コイル電源、７は第１の搬送管、８は第
１の真空ポンプ、９は第２の粉体粒子形成室、１０は第
２のガス導入口、１１は第２の粉体粒子源、１２は第２
のるつぼ、１３は第２の高周波誘導加熱コイル、１４は
第２の高周波誘導加熱コイル電源、１５は第２の搬送管
、１６は第２の真空ポンプ、１７は差動排気室、１８は
差動排気室用真空ポンプ、１９は第３の搬送管、２０は
薄膜堆積室、２１はノズル、２２はノズル加熱用高周波
加熱コイル、２３はノズル加熱用高周波加熱コイル電源
、２４は薄膜堆積室のガス導入口、２５は被堆積基板ホ
ルダー ２６はＸ−Ｙ移動ステージ、２７は加熱用電熱
線、２８は熱伝導用ガス導入口、２９は薄膜堆積室用排
気ポンプ、３０は被堆積基板、３１は粉体粒子、３２は
基板バイアス用電源である。
示す。この実施例では２元素の堆積の場合を例としてい
る。第１図において、１は第１の粉体粒子形成室、２は
第１のガス導入口、３は第１の粉体粒子源、４は第１の
るつぼ、５は第１の高周波誘導加熱コイル、６は第１の
高周波誘導加熱コイル電源、７は第１の搬送管、８は第
１の真空ポンプ、９は第２の粉体粒子形成室、１０は第
２のガス導入口、１１は第２の粉体粒子源、１２は第２
のるつぼ、１３は第２の高周波誘導加熱コイル、１４は
第２の高周波誘導加熱コイル電源、１５は第２の搬送管
、１６は第２の真空ポンプ、１７は差動排気室、１８は
差動排気室用真空ポンプ、１９は第３の搬送管、２０は
薄膜堆積室、２１はノズル、２２はノズル加熱用高周波
加熱コイル、２３はノズル加熱用高周波加熱コイル電源
、２４は薄膜堆積室のガス導入口、２５は被堆積基板ホ
ルダー ２６はＸ−Ｙ移動ステージ、２７は加熱用電熱
線、２８は熱伝導用ガス導入口、２９は薄膜堆積室用排
気ポンプ、３０は被堆積基板、３１は粉体粒子、３２は
基板バイアス用電源である。
以上のように構成された本実施例の薄膜装置の形成装置
について述べる。第１の粉体粒子形成室１において、第
１の高周波誘導加熱コイル電源６より第１の高周波誘導
加熱コイル５に供給された２、４５ＧＨｚの高周波によ
って、第１のるっぽ４およびるつぼ中粉体粒子源３がｓ
ｏｏ℃に加熱される。ここでは粉体粒子源としては、Ａ
ｆ（アルミニウム）を用いた。加熱することによって蒸
発したＡＩ！は、第１のガス導入口２より供給された圧
力５Ｔｏｒｒの不活性ガスであるアルゴンガス中で急激
に冷却され、粉体粒子となる。この粉体粒子は、直径２
００人〜５００人であり、−度雰囲気ガス中に浮遊する
とエアロゾル状になり、重力による沈降が生じに＜＜、
ガスの流れによって容易に搬送することができる。また
、このとき薄膜堆積室２０は圧力１０ｍＴｏｒｒのアル
ゴンガスが満たされている。第１の粉体粒子形成室１と
薄膜堆積室２０の間に圧力差があるために第１の粉体粒
子形成室１で形成された粉体粒子は、第１の搬送管７、
第３の搬送管１９を経てノズル２１より噴出する。この
とき、ノズル加熱用高周波加熱コイル２２．ノズル加熱
用高周波加熱コイル電源２３からなる誘導加熱法によっ
てノズル２１内の搬送ガスとともに粉体粒子も加熱する
。また、同様に第２の粉体粒子形成室９において、第２
の高周波誘導加熱コイル電源１４より第２の高周波誘導
加熱コイル１３に供給された２、４５ＧＨｚの高周波に
よって、第２のるつぼ１２および第２の粉体粒子源１１
が１１００℃に加熱される。ここでは粉体粒子源として
は、Ｃｕ（銅）を用いた。加熱することによって蒸発し
たＣｕは、第２のガス導入口１０より供給された圧力３
Ｔｏ ｒ ｒの不活性ガスであるアルゴンガス中で急激
に冷却され、粉体粒子となる。この粉体粒子は、直径２
００人〜３００人であり、−度雰囲気ガス中に浮遊する
とエアロゾル状になり、重力による沈降か生じに＜＜、
ガスの流れによって容易に搬送することかできるＣｕ（
銅）の粉体粒子を形成し、第２のノスルより噴出する。
について述べる。第１の粉体粒子形成室１において、第
１の高周波誘導加熱コイル電源６より第１の高周波誘導
加熱コイル５に供給された２、４５ＧＨｚの高周波によ
って、第１のるっぽ４およびるつぼ中粉体粒子源３がｓ
ｏｏ℃に加熱される。ここでは粉体粒子源としては、Ａ
ｆ（アルミニウム）を用いた。加熱することによって蒸
発したＡＩ！は、第１のガス導入口２より供給された圧
力５Ｔｏｒｒの不活性ガスであるアルゴンガス中で急激
に冷却され、粉体粒子となる。この粉体粒子は、直径２
００人〜５００人であり、−度雰囲気ガス中に浮遊する
とエアロゾル状になり、重力による沈降が生じに＜＜、
ガスの流れによって容易に搬送することができる。また
、このとき薄膜堆積室２０は圧力１０ｍＴｏｒｒのアル
ゴンガスが満たされている。第１の粉体粒子形成室１と
薄膜堆積室２０の間に圧力差があるために第１の粉体粒
子形成室１で形成された粉体粒子は、第１の搬送管７、
第３の搬送管１９を経てノズル２１より噴出する。この
とき、ノズル加熱用高周波加熱コイル２２．ノズル加熱
用高周波加熱コイル電源２３からなる誘導加熱法によっ
てノズル２１内の搬送ガスとともに粉体粒子も加熱する
。また、同様に第２の粉体粒子形成室９において、第２
の高周波誘導加熱コイル電源１４より第２の高周波誘導
加熱コイル１３に供給された２、４５ＧＨｚの高周波に
よって、第２のるつぼ１２および第２の粉体粒子源１１
が１１００℃に加熱される。ここでは粉体粒子源として
は、Ｃｕ（銅）を用いた。加熱することによって蒸発し
たＣｕは、第２のガス導入口１０より供給された圧力３
Ｔｏ ｒ ｒの不活性ガスであるアルゴンガス中で急激
に冷却され、粉体粒子となる。この粉体粒子は、直径２
００人〜３００人であり、−度雰囲気ガス中に浮遊する
とエアロゾル状になり、重力による沈降か生じに＜＜、
ガスの流れによって容易に搬送することかできるＣｕ（
銅）の粉体粒子を形成し、第２のノスルより噴出する。
その結果、被堆積基板上に粉体粒子が堆積する。このと
き、基板バイアス電源３２よりバイアス電位２００ｖを
印加すると、粉体粒子の表面にＡｒイオンが衝突し、欠
陥が生しる。
き、基板バイアス電源３２よりバイアス電位２００ｖを
印加すると、粉体粒子の表面にＡｒイオンが衝突し、欠
陥が生しる。
また、Ｘ−Ｙ移動ステージ２６に内蔵された加熱用電熱
線２７を用いて、被堆積基板３０の表面温度を４００℃
に保持している。また、このとき、Ｘ−Ｙ移動ステージ
２６と被堆積基板３０裏面にアルゴンガスを満たし、対
流を用いて、熱伝導を行っている。これらにより、被堆
積基板上に溶融した粉体粒子を堆積することができ、更
に被堆積基板３０を保持するＸ−Ｙ移動ステージ２６を
用いることによって、ＡＩ！とＣｕからなる合金薄膜形
成が可能となる。
線２７を用いて、被堆積基板３０の表面温度を４００℃
に保持している。また、このとき、Ｘ−Ｙ移動ステージ
２６と被堆積基板３０裏面にアルゴンガスを満たし、対
流を用いて、熱伝導を行っている。これらにより、被堆
積基板上に溶融した粉体粒子を堆積することができ、更
に被堆積基板３０を保持するＸ−Ｙ移動ステージ２６を
用いることによって、ＡＩ！とＣｕからなる合金薄膜形
成が可能となる。
次に、第２図に、段差被覆性の堆積膜厚依存性を説明す
る図を示す。第２図において、２０はシリコン基板、２
１は厚さ１００００人の酸化膜、２２は厚さ１０００人
のＡＩ！とＣｕの粉体粒子からなる薄膜、２３は開口寸
法１００００人の段差部分（孔）、２４は厚さ２５００
人のＡＩ！とＣｕの粉体粒子からなる薄膜、２５は厚さ
５０００人のＡＩとＣｕの粉体粒子からなる薄膜である
。第２図（ａ）は、堆積膜厚１０００人の場合の段差被
覆性を示す。粉体粒子は、堆積時に、直進性よく到達す
るために、段差部分底部へも比較的厚く堆積している。
る図を示す。第２図において、２０はシリコン基板、２
１は厚さ１００００人の酸化膜、２２は厚さ１０００人
のＡＩ！とＣｕの粉体粒子からなる薄膜、２３は開口寸
法１００００人の段差部分（孔）、２４は厚さ２５００
人のＡＩ！とＣｕの粉体粒子からなる薄膜、２５は厚さ
５０００人のＡＩとＣｕの粉体粒子からなる薄膜である
。第２図（ａ）は、堆積膜厚１０００人の場合の段差被
覆性を示す。粉体粒子は、堆積時に、直進性よく到達す
るために、段差部分底部へも比較的厚く堆積している。
第２図（ｂ）とＩｃ）は、堆積膜厚１０００人および２
５００人の場合の段差被覆性を示す。ここでは、４００
℃に加熱された被堆積基板３０上に、Ａ１とＣｕの粉体
粒子が堆積する際に、Ａｒイオンが衝突し、欠陥を生じ
るために、流動が促進されて、段差部分を被覆性よく覆
う。また、本実施例では、印加するバイアス電位を直流
２００■としたが、更に、効率よく粉体粒子表面に欠陥
を生じさせるために、１３．５６ＭＨｚの高周波あるい
は、マイクロ波電子サイクロトロン共鳴法を用いて発生
させたプラズマに被堆積基板上の粉体粒子をさらすこと
によっても、粉体粒子の表面に欠陥を発生させることが
できる。
５００人の場合の段差被覆性を示す。ここでは、４００
℃に加熱された被堆積基板３０上に、Ａ１とＣｕの粉体
粒子が堆積する際に、Ａｒイオンが衝突し、欠陥を生じ
るために、流動が促進されて、段差部分を被覆性よく覆
う。また、本実施例では、印加するバイアス電位を直流
２００■としたが、更に、効率よく粉体粒子表面に欠陥
を生じさせるために、１３．５６ＭＨｚの高周波あるい
は、マイクロ波電子サイクロトロン共鳴法を用いて発生
させたプラズマに被堆積基板上の粉体粒子をさらすこと
によっても、粉体粒子の表面に欠陥を発生させることが
できる。
なお、本発明では、ＡＩとＣｕからなる合金としたが、
■３成分以上の多成分からなる薄膜を形成すること、■
−度薄膜を形成した後、引き続き、くり返して、薄膜を
形成することによって、多層薄膜を形成すること、■雰
囲気ガスに反応性ガスを用いて、表面に粉体粒子内部と
異なる異質層を形成すること、■堆積材料を蒸発させる
方法として誘導加熱方法の他に電子ビーム加熱、スパッ
タリングを用いること、■被堆積基板の損傷を防ぐため
に、バイアス印加開始時間を遅延させることなどが可能
である。
■３成分以上の多成分からなる薄膜を形成すること、■
−度薄膜を形成した後、引き続き、くり返して、薄膜を
形成することによって、多層薄膜を形成すること、■雰
囲気ガスに反応性ガスを用いて、表面に粉体粒子内部と
異なる異質層を形成すること、■堆積材料を蒸発させる
方法として誘導加熱方法の他に電子ビーム加熱、スパッ
タリングを用いること、■被堆積基板の損傷を防ぐため
に、バイアス印加開始時間を遅延させることなどが可能
である。
発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、被堆積基板の表面
に段差が存在する場合でも、段差被覆性のよい緻密な膜
を形成することができ、その実用的効果は大きい。
に段差が存在する場合でも、段差被覆性のよい緻密な膜
を形成することができ、その実用的効果は大きい。
第１図は本発明における一実施例の薄膜形成装置の構造
図、第２図は同実施例の段差被覆性を説明する図、第３
図は従来の薄膜形成装置の構造図、第４図は従来の薄膜
形成装置の段差被覆性を説明する図である。 １・・・・・・第１の粉体粒子形成室、２・・・・・・
第１のガス導入口、３・・・・・・第１の粉体粒子源、
４・・・・・・第１のるつぼ、５・・・・・・第１の加
熱用高周波誘導加熱コイル、６・・・・・・第１の加熱
用高周波誘導加熱コイル用電源、７・・・・・・第１の
搬送管、８・・・・・・第１の真空ポンプ、９・・・・
・・第２の粉体粒子形成室、１０・・・・・・第２のガ
ス導入口、１１・・・・・・第２の粉体粒子源、１２・
・・・・・第２のるつぼ、１３・・・・・・第２の加熱
用高周波誘導加熱コイル、１４・・・・・・第２の加熱
用高周波誘導加熱コイル用電源、１５・・・・・・第２
の搬送管、１６・・・・・・第２の真空ポンプ、１７・
・・・・・差動排気室、１８・・・・・・差動排気室用
真空ポンプ、１９・・・・・・第３の搬送管、２０・・
・・・・薄膜堆積室、２１・・・・・・ノズル、２２・
・・・・・ノズル加熱用高周波加熱コイル、２３・・・
・・・ノズル加熱用高周波加熱コイル電源、２４・・・
・・・薄膜堆積室のガス導入口、２５・・・・・・被堆
積基板ホルダー ２６・・・・・・Ｘ−Ｙ移動ステージ
、２７・・・・・・加熱用電熱線、２８・・・・・・熱
伝導用ガス導入口、２９・・・・・・薄膜堆積室用排気
ポンプ、３０・・・・・・被堆積基板、３１・・・・・
・粉体粒子、３２・・・・・・基板バイアス用電源。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１８箪 第 図 １ρρ（１０Ａ
図、第２図は同実施例の段差被覆性を説明する図、第３
図は従来の薄膜形成装置の構造図、第４図は従来の薄膜
形成装置の段差被覆性を説明する図である。 １・・・・・・第１の粉体粒子形成室、２・・・・・・
第１のガス導入口、３・・・・・・第１の粉体粒子源、
４・・・・・・第１のるつぼ、５・・・・・・第１の加
熱用高周波誘導加熱コイル、６・・・・・・第１の加熱
用高周波誘導加熱コイル用電源、７・・・・・・第１の
搬送管、８・・・・・・第１の真空ポンプ、９・・・・
・・第２の粉体粒子形成室、１０・・・・・・第２のガ
ス導入口、１１・・・・・・第２の粉体粒子源、１２・
・・・・・第２のるつぼ、１３・・・・・・第２の加熱
用高周波誘導加熱コイル、１４・・・・・・第２の加熱
用高周波誘導加熱コイル用電源、１５・・・・・・第２
の搬送管、１６・・・・・・第２の真空ポンプ、１７・
・・・・・差動排気室、１８・・・・・・差動排気室用
真空ポンプ、１９・・・・・・第３の搬送管、２０・・
・・・・薄膜堆積室、２１・・・・・・ノズル、２２・
・・・・・ノズル加熱用高周波加熱コイル、２３・・・
・・・ノズル加熱用高周波加熱コイル電源、２４・・・
・・・薄膜堆積室のガス導入口、２５・・・・・・被堆
積基板ホルダー ２６・・・・・・Ｘ−Ｙ移動ステージ
、２７・・・・・・加熱用電熱線、２８・・・・・・熱
伝導用ガス導入口、２９・・・・・・薄膜堆積室用排気
ポンプ、３０・・・・・・被堆積基板、３１・・・・・
・粉体粒子、３２・・・・・・基板バイアス用電源。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１８箪 第 図 １ρρ（１０Ａ
Claims (3)
- （１）第１，第２の粉体粒子形成室と薄膜堆積室を備え
、前記第１，第２の粉体粒子形成室が前記薄膜堆積室と
搬送管によってつながり、前記搬送管のノズル付近に加
熱用コイルを設け、前記第１の粉体粒子形成室と前記第
２の粉体粒子形成室で形成された粉体が供給される前記
薄膜形成室の被堆積基板と、前記薄膜堆積室に供給され
るガスと、前記被堆積基板は基板バイアスする電源と加
熱用電熱線に接続されていることを特徴とする薄膜形成
装置。 - （２）第１の粉体を形成する工程と、前記第１の粉体を
加熱して被堆積基板に堆積する工程と、第２の粉体を薄
膜堆積室の前記被堆積基板に堆積する工程を備え、前記
第２の粉体を堆積すると同時または堆積した後に前記薄
膜堆積室にガスを供給し、前記被堆積基板を加熱して、
基板バイアスによって前記被堆積基板に前記ガスのイオ
ンを照射することを特徴とする薄膜形成方法。 - （３）特許請求の範囲第２項において、前記ガスが不活
性ガスまたは反応性ガスまたは不活性ガスと反応性ガス
の混合ガスのうちの１つであることを特徴とする薄膜形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19734590A JPH0483882A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 薄膜形成装置と薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19734590A JPH0483882A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 薄膜形成装置と薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483882A true JPH0483882A (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=16372935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19734590A Pending JPH0483882A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 薄膜形成装置と薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0483882A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007146281A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-06-14 | Nippon Steel Corp | コールドスプレー装置 |
| DE102010000480A1 (de) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Aixtron Ag, 52134 | Vorrichtung zum Abscheiden einer organischen Schicht, insbesondere einer Polymerschicht mit einem Aerosolerzeuger sowie ein hierzu geeigneter Aerosolerzeuger |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6380538A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 薄膜形成法 |
| JPH0222102A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-25 | Res Dev Corp Of Japan | 酸化物超伝導体厚膜の形成法並びに装置 |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP19734590A patent/JPH0483882A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6380538A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 薄膜形成法 |
| JPH0222102A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-25 | Res Dev Corp Of Japan | 酸化物超伝導体厚膜の形成法並びに装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007146281A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-06-14 | Nippon Steel Corp | コールドスプレー装置 |
| DE102010000480A1 (de) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Aixtron Ag, 52134 | Vorrichtung zum Abscheiden einer organischen Schicht, insbesondere einer Polymerschicht mit einem Aerosolerzeuger sowie ein hierzu geeigneter Aerosolerzeuger |
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