JPH051974B2 - - Google Patents
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- JPH051974B2 JPH051974B2 JP60167734A JP16773485A JPH051974B2 JP H051974 B2 JPH051974 B2 JP H051974B2 JP 60167734 A JP60167734 A JP 60167734A JP 16773485 A JP16773485 A JP 16773485A JP H051974 B2 JPH051974 B2 JP H051974B2
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、加速電子を被試料に照射して蒸発さ
せると共に生成させたイオンの電位を正電位に保
持して基板方向にイオンを加速させることによつ
て、対向する位置に配置した基板上に薄膜を堆積
させるよう構成した電子銃装置に関するものであ
る。
せると共に生成させたイオンの電位を正電位に保
持して基板方向にイオンを加速させることによつ
て、対向する位置に配置した基板上に薄膜を堆積
させるよう構成した電子銃装置に関するものであ
る。
従来、電子衝撃によつて、るつぼに入れた被試
料を加熱して蒸発させ、るつぼに対向して配置し
た基板上に薄膜を堆積させることが行われてい
る。例えば、第３図に示すように、電圧VF1を用
いて電子発生源１例えばフイラメントを加熱して
放出させた電子を、電子加速電圧VE７によつて
加速する。このとき、加速される電子は、るつぼ
６内に設けた磁石３によつて形成される磁界で曲
げられ、図中点線を用いて示す電子流２の如き軌
跡を通つて被試料４の表面を照射する。そして、
電子流２によつて照射された被試料４は、照射の
衝撃により溶解されて蒸発し、中性粒子となる
が、その粒子の一部が電子との衝突の際にイオン
化される。蒸発した蒸気は、るつぼ６に対向して
配置してある基板８上に堆積する。一方、イオン
化したイオンは、図に示すように、負の基板印加
電圧VS１１が基板８に印加してあるため、効率
良好に基板８上に引き込まれ、堆積する。このよ
うに、基板８に負電位を印加しているのは、るつ
ぼ６が真空容器（図示してない）と同電位である
ため、イオンを加速することができないからであ
る。
料を加熱して蒸発させ、るつぼに対向して配置し
た基板上に薄膜を堆積させることが行われてい
る。例えば、第３図に示すように、電圧VF1を用
いて電子発生源１例えばフイラメントを加熱して
放出させた電子を、電子加速電圧VE７によつて
加速する。このとき、加速される電子は、るつぼ
６内に設けた磁石３によつて形成される磁界で曲
げられ、図中点線を用いて示す電子流２の如き軌
跡を通つて被試料４の表面を照射する。そして、
電子流２によつて照射された被試料４は、照射の
衝撃により溶解されて蒸発し、中性粒子となる
が、その粒子の一部が電子との衝突の際にイオン
化される。蒸発した蒸気は、るつぼ６に対向して
配置してある基板８上に堆積する。一方、イオン
化したイオンは、図に示すように、負の基板印加
電圧VS１１が基板８に印加してあるため、効率
良好に基板８上に引き込まれ、堆積する。このよ
うに、基板８に負電位を印加しているのは、るつ
ぼ６が真空容器（図示してない）と同電位である
ため、イオンを加速することができないからであ
る。
しかし、イオン化したイオンを基板８上に効率
良好に堆積させるために装置に対し、負電位を基
板８に印加してあるため、所望のイオンのみなら
ず、装置内で発生した非所望のイオンまでも、図
中矢印を用いて示すように、基板８上に引き込ん
でしまう。このため、非所望のイオンが基板８上
に引き込まれて不純物となり、所望の高品質の薄
膜を堆積させることができないという問題点があ
つた。
良好に堆積させるために装置に対し、負電位を基
板８に印加してあるため、所望のイオンのみなら
ず、装置内で発生した非所望のイオンまでも、図
中矢印を用いて示すように、基板８上に引き込ん
でしまう。このため、非所望のイオンが基板８上
に引き込まれて不純物となり、所望の高品質の薄
膜を堆積させることができないという問題点があ
つた。
本発明は、前記問題点を解決するために、加速
電子を被試料に照射して蒸発させ、かつ生成させ
たイオンの電位を正電位に保持させると共に、被
試料に対向する位置に基板を配置する構成を採用
することにより、被試料の蒸気および所望のイオ
ンのみを基板上に照射して高品質の薄膜を堆積さ
せている。
電子を被試料に照射して蒸発させ、かつ生成させ
たイオンの電位を正電位に保持させると共に、被
試料に対向する位置に基板を配置する構成を採用
することにより、被試料の蒸気および所望のイオ
ンのみを基板上に照射して高品質の薄膜を堆積さ
せている。
第１図に示す本発明の１実施例構成を用いて問
題点を解決するための手段を説明する。
題点を解決するための手段を説明する。
第１図において、イオン加速電圧５は、るつぼ
６内に格納されている被試料４の電位を正電位に
保持させることによつて、生成されたイオンを基
板８方向に加速させるものである。この被試料４
は、電子加速手段によつて生成された電子流２に
よつて照射されている。
６内に格納されている被試料４の電位を正電位に
保持させることによつて、生成されたイオンを基
板８方向に加速させるものである。この被試料４
は、電子加速手段によつて生成された電子流２に
よつて照射されている。
電子加速手段は、電子を照射する電子発生源
１、電子を加速する電圧を供給する電子加速電圧
７、イオン加速電圧５、および電子流２の如き軌
跡を描かすための磁石３から構成されている。
１、電子を加速する電圧を供給する電子加速電圧
７、イオン加速電圧５、および電子流２の如き軌
跡を描かすための磁石３から構成されている。
基板８は、薄膜を堆積させるもの例えばシリコ
ン基板である。
ン基板である。
第１図に示すような構成を採用し、加速電子を
被試料４に照射して蒸発させると共に、電子衝撃
によつてイオン化させる。蒸発した蒸気は、当該
被試料４に対向して配置した基板８上に堆積され
る。一方、イオン化されたイオンは、被試料４が
イオン加速電圧５によつて正電位に保持されてい
るため、接地電位に保持されている基板８上に向
かつていわば放射される態様で堆積される。これ
ら両者の堆積は、同時に基板８上に生じている。
このように、基板８が接地電位に保持されている
ため、当該基板８は装置内に発生した非所望のイ
オンを引き込むことがなく、高品質の膜が堆積さ
れる。
被試料４に照射して蒸発させると共に、電子衝撃
によつてイオン化させる。蒸発した蒸気は、当該
被試料４に対向して配置した基板８上に堆積され
る。一方、イオン化されたイオンは、被試料４が
イオン加速電圧５によつて正電位に保持されてい
るため、接地電位に保持されている基板８上に向
かつていわば放射される態様で堆積される。これ
ら両者の堆積は、同時に基板８上に生じている。
このように、基板８が接地電位に保持されている
ため、当該基板８は装置内に発生した非所望のイ
オンを引き込むことがなく、高品質の膜が堆積さ
れる。
第１図は本発明の１実施例構成を示す。図中、
１は電子発生源、２は電子流、３は磁石、４は被
試料、５はイオン加速電圧、６はるつぼ、７は電
子加速電圧、８は基板を表す。第１図において、
磁石３、被試料４およびるつぼ６は、夫々断面図
を示す。
１は電子発生源、２は電子流、３は磁石、４は被
試料、５はイオン加速電圧、６はるつぼ、７は電
子加速電圧、８は基板を表す。第１図において、
磁石３、被試料４およびるつぼ６は、夫々断面図
を示す。
電子発生源１より放出された電子流２は、電子
加速電圧７とイオン加速電圧５との和の電圧によ
つて加速され、磁石３によつて生じる磁界によつ
て図中点線を用いて示すように曲げられて被試料
４を照射する。加速電子の照射によつて、被試料
４は、エネルギーを与えられる。大半は熱となつ
て被試料４の温度を上昇させ、蒸気を発生させ
る。また、電子衝撃によつて一部がイオン化され
る。このイオン化されたイオンには、真空容器お
よび基板８に対して、正のイオン加速電圧５が印
加されている。一方、堆積されるべき基板８は、
接地電位に保持されている。このため、基板８上
には、蒸気による被試料４の堆積と、被試料４の
イオンによる堆積とが同時に行われる。このよう
な構成を採用することにより、第３図に示す従来
例のように、基板８に対してイオン加速電圧を印
加することによる真空系内に発生した非所望の不
純物イオンを基板８上に取り込むような、いわゆ
る汚染を生じさせることがない。尚、上記基板８
の電位は、接地電位に必ずしも限定されるもので
はなく、るつぼ６の電位よりも低ければ正電位で
あつてもよい。
加速電圧７とイオン加速電圧５との和の電圧によ
つて加速され、磁石３によつて生じる磁界によつ
て図中点線を用いて示すように曲げられて被試料
４を照射する。加速電子の照射によつて、被試料
４は、エネルギーを与えられる。大半は熱となつ
て被試料４の温度を上昇させ、蒸気を発生させ
る。また、電子衝撃によつて一部がイオン化され
る。このイオン化されたイオンには、真空容器お
よび基板８に対して、正のイオン加速電圧５が印
加されている。一方、堆積されるべき基板８は、
接地電位に保持されている。このため、基板８上
には、蒸気による被試料４の堆積と、被試料４の
イオンによる堆積とが同時に行われる。このよう
な構成を採用することにより、第３図に示す従来
例のように、基板８に対してイオン加速電圧を印
加することによる真空系内に発生した非所望の不
純物イオンを基板８上に取り込むような、いわゆ
る汚染を生じさせることがない。尚、上記基板８
の電位は、接地電位に必ずしも限定されるもので
はなく、るつぼ６の電位よりも低ければ正電位で
あつてもよい。
第２図は本発明の他の実施例構成を示す。これ
は、第１図に示す構成に、イオン化機構を付加し
たものである。イオン化機構は、電子を放出する
電子発生源１０、被試料４と同電位に保持された
円筒状のグリツド９、および電子加速電圧VE2１
２から構成されている。
は、第１図に示す構成に、イオン化機構を付加し
たものである。イオン化機構は、電子を放出する
電子発生源１０、被試料４と同電位に保持された
円筒状のグリツド９、および電子加速電圧VE2１
２から構成されている。
第２図に示す、るつぼ６内の被試料４から蒸発
した蒸気が、イオン化機構を構成するグリツド９
の内側を通過する際に、電子発生源１０から放射
されて加速された電子によつて衝撃されると、イ
オン化される。このイオン化されたイオンは、被
試料４が電子衝撃された時に生じたイオンに合算
される。そして、合算されたイオンは、基板８上
に到達し、既述したように、被試料４の蒸気と一
体となつて所望の高品質の薄膜を堆積させる。こ
れは、本発明の電子銃装置を用いることによつ
て、基板８に到達する所望のイオン量が増大した
ことによる高品質の薄膜を堆積させることができ
ること、および装置の内部で発生した非所望の不
純物イオンを基板８に引き込まない構成を採用し
たことによるものである。
した蒸気が、イオン化機構を構成するグリツド９
の内側を通過する際に、電子発生源１０から放射
されて加速された電子によつて衝撃されると、イ
オン化される。このイオン化されたイオンは、被
試料４が電子衝撃された時に生じたイオンに合算
される。そして、合算されたイオンは、基板８上
に到達し、既述したように、被試料４の蒸気と一
体となつて所望の高品質の薄膜を堆積させる。こ
れは、本発明の電子銃装置を用いることによつ
て、基板８に到達する所望のイオン量が増大した
ことによる高品質の薄膜を堆積させることができ
ること、および装置の内部で発生した非所望の不
純物イオンを基板８に引き込まない構成を採用し
たことによるものである。
最近、分子線エピタキシヤル法によつて、真空
中で結晶シリコンなどの表面に良質なシリコンお
よびゲルマニウムなどの結晶膜を形成することが
試みられている。この試みは、従来の真空蒸着法
に比較して格段に不純物の少ない膜を得ることが
肝要であり、本発明の如き不純物の混入の少ない
装置を用いる必要がある。また、蒸気のみなら
ず、イオンを用いて基板上に充分なエネルギーを
供給して、結晶の品質を向上させる試みがなされ
ている。従来の第３図に示すような構成では、基
板８に引き込むイオンの量を増大させると、これ
につれて不純物の量も多くなつてしまうという問
題があつた。しかし、本発明によれば、基板８に
照射するイオンの量を増大させても、不純物を誘
因することがない。このため、堆積させたシリコ
ンなどの結晶膜の品質を良好にすることが可能と
なる。
中で結晶シリコンなどの表面に良質なシリコンお
よびゲルマニウムなどの結晶膜を形成することが
試みられている。この試みは、従来の真空蒸着法
に比較して格段に不純物の少ない膜を得ることが
肝要であり、本発明の如き不純物の混入の少ない
装置を用いる必要がある。また、蒸気のみなら
ず、イオンを用いて基板上に充分なエネルギーを
供給して、結晶の品質を向上させる試みがなされ
ている。従来の第３図に示すような構成では、基
板８に引き込むイオンの量を増大させると、これ
につれて不純物の量も多くなつてしまうという問
題があつた。しかし、本発明によれば、基板８に
照射するイオンの量を増大させても、不純物を誘
因することがない。このため、堆積させたシリコ
ンなどの結晶膜の品質を良好にすることが可能と
なる。
また、従来、分子線エピタキシー装置を用いて
例えばホウ素をドーピングすることは、低蒸気圧
のために困難であつた。しかし、本発明を用いれ
ば、低蒸気圧であるホウ素のイオンを発生させる
ことが可能となる。このため、本発明の電子銃装
置を用いてシリコンを基板８上に堆積させつつ、
本発明の他の電子銃装置を用いてイオン化したホ
ウ素を基板８上にいわばドーピングする態様で堆
積させることにより、半導体素子の電極取出部な
どの高濃度ドープ領域を作成することができる。
例えばホウ素をドーピングすることは、低蒸気圧
のために困難であつた。しかし、本発明を用いれ
ば、低蒸気圧であるホウ素のイオンを発生させる
ことが可能となる。このため、本発明の電子銃装
置を用いてシリコンを基板８上に堆積させつつ、
本発明の他の電子銃装置を用いてイオン化したホ
ウ素を基板８上にいわばドーピングする態様で堆
積させることにより、半導体素子の電極取出部な
どの高濃度ドープ領域を作成することができる。
以上説明したように、本発明によれば、加速電
子を被試料に照射して蒸発させ、かつ生成させた
イオンの電位を正電位に保持すると共に、被試料
に対向する位置に基板を配置する構成を採用して
おり、しかも基板が装置に対して接地電位である
ため、被試料の蒸気および所望のイオンのみを基
板に到達させ、高品質の薄膜を堆積させることが
できる。そして、被試料と基板との間に、蒸気を
イオン化させるイオン化機構を配置することによ
り、被試料のイオン量を増大させて、更に高品質
の薄膜を堆積させることもできる。また、本発明
を分子線エピタキシー装置として用い、基板上に
薄膜を堆積させつつ、所望のイオンのみを高純度
でドーピングすることもできる。
子を被試料に照射して蒸発させ、かつ生成させた
イオンの電位を正電位に保持すると共に、被試料
に対向する位置に基板を配置する構成を採用して
おり、しかも基板が装置に対して接地電位である
ため、被試料の蒸気および所望のイオンのみを基
板に到達させ、高品質の薄膜を堆積させることが
できる。そして、被試料と基板との間に、蒸気を
イオン化させるイオン化機構を配置することによ
り、被試料のイオン量を増大させて、更に高品質
の薄膜を堆積させることもできる。また、本発明
を分子線エピタキシー装置として用い、基板上に
薄膜を堆積させつつ、所望のイオンのみを高純度
でドーピングすることもできる。
第１図は本発明の１実施例構成図、第２図は本
発明の他の実施例構成図、第３図は従来の電子銃
装置の構成図を示す。 図中、１，１０は電子発生源、２は電子流、３
は磁石、４は被試料、５はイオン加速電圧、６は
るつぼ、７，１２は電子加速電圧、８は基板、９
はグリツドを表す。
発明の他の実施例構成図、第３図は従来の電子銃
装置の構成図を示す。 図中、１，１０は電子発生源、２は電子流、３
は磁石、４は被試料、５はイオン加速電圧、６は
るつぼ、７，１２は電子加速電圧、８は基板、９
はグリツドを表す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電子を加速して被試料を照射し、この被試料
を蒸発させると共にイオンを生成させるよう構成
した電子銃装置において、 電子を加速して被試料を照射する電子加速手段
と、 所望の膜を堆積させる、接地あるいはるつぼの
電位よりも低い正電位の基板に対して、被試料を
正電位に保持するイオン加速電圧とを備え、 電子加速手段によつて加速した電子を被試料に
照射して発生させた蒸気およびイオンを用いて、
接地あるいはるつぼの電位よりも低い正電位の基
板上に所望の膜を堆積させるよう構成したことを
特徴とする電子銃装置。 ２ 前記試料と前記接地あるいはるつぼの電位よ
りも低い正電位の基板との間にイオン化手段を設
けると共に、このイオン化手段によつて生成した
イオンの電位を、接地あるいはるつぼの電位より
も低い正電位の基板に対して正電位に保持するよ
う構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の電子銃装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16773485A JPS6230315A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電子銃装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16773485A JPS6230315A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電子銃装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6230315A JPS6230315A (ja) | 1987-02-09 |
| JPH051974B2 true JPH051974B2 (ja) | 1993-01-11 |
Family
ID=15855148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16773485A Granted JPS6230315A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電子銃装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6230315A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2556364B2 (ja) * | 1988-06-21 | 1996-11-20 | アネルバ株式会社 | 真空蒸着装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57208126A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-21 | Sekisui Chem Co Ltd | Manufacture of semiconductor |
| JPS57208127A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-21 | Sekisui Chem Co Ltd | Manufacture of semiconductor |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP16773485A patent/JPS6230315A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57208126A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-21 | Sekisui Chem Co Ltd | Manufacture of semiconductor |
| JPS57208127A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-21 | Sekisui Chem Co Ltd | Manufacture of semiconductor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6230315A (ja) | 1987-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |