JPH0765166B2 - 揮発性クラスタを使用した薄膜の被着方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、基板上に被着された薄膜に関し、さらに特定
すれば、このような薄膜の被着に関する。

各種の分野において、製造および研究のため物体の上に
薄膜を被着することが重要である。たとえば、電子装置
の分野では、基板の上に複数の薄膜層を順次被着して所
定の電気的特性の組成物を形成することがなされる。撮
像管や太陽電池等の光学的な装置では、基板上に光感応
性の材料からなる薄膜を被着して製造される。また、レ
ンズの特性は、その表面に薄膜を被着することによって
向上できる。これらの薄膜の被着技術は各種の分野に応
用できる。

この薄膜の適用分野における所定の特性を得るために
は、原子レベルの厚さの複数の薄膜を積層し、高い品質
の薄膜を形成することが必要であり、このためにはこの
薄膜の被着を正確に制御することが必要である。このよ
うな被着工程においては、原子的なレベルの問題を考慮
する必要がある。一般に、このような工程では、基板の
表面を充分に注意して清浄にする必要があり、わずかの
量の汚染物質や汚染物質の原子が存在していても、この
薄膜の所定の被着に支障が生じる。この薄膜の被着技術
は、応用分野によって各種のもの、たとえば蒸着、スパ
ッタリング、化学的蒸着等の各種のものがある。

また、この薄膜の被着前の洗浄は、機械的な方法および
化学的な方法があるが、イオンまたは電子衝撃法が使用
されることもある。この後者の方法は、イオンまたは電
子の衝撃によって、薄膜の被着前に表面の汚染物質を排
除するものである。また、薄膜の被着の際に、基板の表
面を清浄にする方法もある。たとえば、スパッタリング
法では、このスパッタリングガスの高いエネルギの原子
によって、薄膜の被着中に表面の汚染物質を排除するこ
とができるが、このターゲットとなる基板の表面を損傷
し、点欠陥を生じることがある。

この被着中に洗浄をおこなう方法は、汚染物質が形成さ
れるのを防止する点で便利でもある。しかし、この被着
中にイオンによって洗浄することは困難であり、空間帯
電効果によってこの表面からイオンが除去されるのが阻
害され、この汚染物質の除去効率があまり向上できな
い。

この空間帯電効果を防止し、表面の洗浄をおこなって被
着を進めるために、このイオンまたは電子を表面に向け
て充分に高速に加速し、高いエネルギで表面に侵入させ
る方法がある。このような手順で洗浄をおこなう場合、
このイオンまたは原子のエネルギが高いので、その衝撃
によってターゲットの基板の表面に点欠陥が生じる。こ
れらの点欠陥を核として、薄膜の各層に不規則性が成長
し、このように洗浄を同時におこなう場合には被着され
た薄膜に高い密度で欠陥が生じる不具合がある。

また、別の問題としては、ある種の被着方法では、被着
材料と基板の表面との間の距離が均一ではないので、こ
の材料が単一層として成長してさらに追加されることが
できなくなる。その代わりに、この層の成長が不均一と
なり、一部分の成長が他の部分より早くなり、その部分
の層の厚さが他より厚くなる。したがって、表面が不均
一となり、ある場合には許容できなくなる。また、この
ような層の不均一な成長は、欠陥の発生を招き、この薄
膜の電気的特性およびさらなる層の積層を損う。

また、この基板を加熱し、被着材料の移動を促進し、こ
の薄膜の不均一さを低減するようにしてもよい。この基
板を加熱すると、先に被着した層との間の境界および組
成の傾斜が劣化し、電気的接合特性が損われる不具合が
ある。この被着されるイオンまたは原子の速度エネルギ
が大きくなると、面上の被着材料の移動が大きくなり、
層が均一になるが、前述したようにこのエネルギが大き
くなると面に欠陥が発生しやすくなる。

よって、この基板上に薄膜を被着する被着工程の継続的
な改良が必要である。さらに、この薄膜を均一に被着す
るための改良も必要である。本発明は、これらの必要を
満足し、かつこれらに関連してさらに改良することを目
的とする。

発明の概要 本発明は、基板上に薄膜を被着する方法および装置に関
するものである。この基板は、面の空間帯電に抗して侵
入するに充分でかつ層の成長に際に欠陥を生じない程度
の速度エネルギを有するイオンの衝撃によって効果的に
洗浄される。また、このイオン衝撃の速度エネルギは、
被着材料にエネルギを与え、面上でのこの被着材料の移
動を促進し、薄膜を均一に成長させる。また、必要な熱
エネルギが小さく、この基板の温度が通常の場合より低
く維持され、すでに被着された薄膜の劣化が少ない。こ
のイオン衝撃は被着されている材料との化学的な反応の
少ないものが選ばれ、エネルギの伝達作用のみをなす。
あるいは、このイオン衝撃は、被着されている材料と反
応して面上に化合物または混合物を生成するようなもの
が選ばれる。

本発明によれば、不揮発性の材料を基板上に被着すると
ともに、２個ないし10,000個の原子からなる揮発性の種
のイオン化されたクラスタのビームを基板に照射する工
程を備えている。

後に説明するように、このクラスタは原子が弱く結合し
たものであり、たとえば同質または異質の核が凝縮した
ものである。これらのクラスタは弱くイオン化されたも
のであり、電子衝撃のように、これらのクラスタはわず
かにイオン化され、またはわずかのイオン電荷を運ぶ。
すなわち、これらクラスタ内の各電子はイオン化されて
おらず、このクラスタ全体からわずかの電子が剥奪され
ているだけである。これらのクラスタは、加速用電位に
よって基板に向けて加速される。このクラスタ質量は、
たとえばその構成する原子の1,000倍等の大きな質量で
あり、よってこのクラスタのビームは自身の空間電荷に
よって拡散されることはない。

そして、これらクラスタがターゲットの基板の表面に衝
突した場合には、ただちに分散する。各原子はこのクラ
スタ全体のエネルギをこの原子の数で割ったわずかのエ
ネルギしか有しておらず、よってこの基板の表面の損傷
が少なく、欠陥が生じない。また、これらクラスタの原
子はこの基板の表面から汚染物質を排除するには充分な
エネルギを有しており、よってこの被着と同時にこの表
面が洗浄される。また、このクラスタが分解して生じた
原子は、不揮発性の材料が基板の表面で移動するに充分
なエネルギを有している。この不揮発性の原子の移動に
より、被着される被膜の均一性が向上し、従来のように
この基板を高い温度に加熱する必要がない。また、先に
被着されている材料が加熱されないので、これらの材料
が劣化しない。

このクラスタの種は揮発性の種である場合には、基板の
表面にエネルギを移行させた後にはこれら原子はこの表
面から離脱する。これに対して、この種が不揮発性のも
のであれば、この材料は基板の表面に膜となって被着す
る。この揮発性の種としては、アルゴン等の希ガスがあ
る。また、この揮発性の種は、酸素、窒素または有機分
子等、不揮発性の種と反応して表面に反応生成物を形成
する反応性の種であってもよい。たとえば、揮発性の種
として酸素、不揮発性の種としてけい素を使用し、これ
らの反応物であるSiO2を表面上に形成するようにしても
よい。また、この化合するに必要な以外の余分の酸素原
子は、そのエネルギを伝達した後にこの表面から揮発し
て離脱する。また、この揮発性の原子の一部がこの被着
されている材料と混合して残り、その他の部分がこの表
面から離脱するようなものでもよく、本明細書では揮発
性とはこのようなものも含む。

上記の各クラスタは２個ないし約10,000個の原子から構
成される。好ましくは、このクラスタは約1,000個から1
0,000個の原子から構成される。最も好ましくは、これ
らクラスタは約1,000個の原子から構成され、かつ互い
に同じ寸法に揃ったものである。また、加速用の電圧と
しては、クラスタの各原子が１ないし５電子ボルトに加
速されるようなものが好ましい。たとえば、クラスタが
1,000個の原子から構成されている場合には、この揮発
性の種の各原子の基板に到達後の好ましいエネルギは２
電子ボルトであり、この場合の加速電圧は2,000ボルト
に設定される。

また、ある場合には、これらクラスタは基板に向けてパ
ルス状に供給される。すなわち、ある時間だけクラスタ
が基板に供給され、そ後のある時間はクラスタが供給さ
れない。たとえば、クラスタは100ミリ秒毎に２ミリ秒
だけ供給される。つまり、２ミリ秒だけ作動し、98ミリ
秒は停止し、これを繰返す。

多くの場合について、被着される不揮発性の原子に対す
るクラスタの原子の比率が最適であれば良好な結果が得
られる。もし、この揮発性のクラスタの供給源が連続的
に作動すると、この揮発性のクラスタが所定の比率より
過剰となる。また、この揮発性のクラスタの供給源が連
続的に作動すると、基板から離脱する揮発性のガスによ
ってこの基板の近傍のガス圧が高くなり、ポンピング作
用を増大させる必要が生じる。

本発明の新規な特性によって、薄膜を被着した基板が製
造される。低い汚染度と低い欠陥密度の薄膜を形成する
ことと、この薄膜の基板との高い接着性、低い内部圧
力、高い表面円滑性の両方を満足することは困難であ
る。

本発明の装置は、この装置内に配置された基板上に薄膜
を被着するものであり、この基板の上に被着される不揮
発性の材料を供給する第１の不揮発性供給源と、この第
１の供給源によって被着されていると同時に、２ないし
10,000個の原子からなる揮発性の種のクラスタを基板に
供給する手段とを備えている。

上記の不揮発性の材料の第１の供給源は、従来と同様の
ものでよく、るつぼ形の蒸気供給源、電子ビーム形蒸気
供給源、またはスパッタリング形の供給源等が使用でき
る。また、クラスタを供給する手段としては、イオン化
されたクラスタを加速して基板の表面に供給するものが
好ましい。このクラスタの供給源は、同種または異種の
核を形成し成長させるものである。また、このクラスタ
の供給手段の加速形式としては、超音波ノズルを備え、
このノズルを通過したガスがクラスタとして凝縮するよ
うなものである。

上述の如く、本発明は薄膜の被着技術分野において大き
な利点がある。このイオン化されたクラスタは、被着工
程において基板の表面から汚染物質を除去し、かつこの
薄膜に許容できないような欠陥を生じることがない。こ
のクラスタの各原子は、この基板の表面から汚染物質を
除去するに充分名エネルギを有し、またこの揮発性の原
子によって基板の表面をより均一化するに充分なエネル
ギを与えられている。この揮発性のクラスタを供給しな
い場合のようにこの基板を加熱する必要がないので、す
でに被着されている薄膜層の熱による劣化が防止され
る。また、この揮発性のクラスタと不揮発性のクラスタ
は別々の供給源で形成されるので、この装置の被着作用
が最適の状態でなされるようにこの作動のパラメータを
選択する柔軟性が大きい。本発明のその他の特徴および
長所は、以下の図面を参照した実施例の説明によって明
白となるであろう。この実施例は本発明の原理を説明す
るための一例である。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の被着装置を概略的に示す図； 第２図は、パルス状クラスタ供給源の側断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図には、本発明の被着装置10を概略的に示す。この
装置の真空チヤンバ14内には基板12が収容されており、
この基板12の表面16は蒸気供給源18に対向している。こ
の基板は、その上に薄膜が被着されるべきもので、被着
ベース19を備え、その上にすでに被着された被着材料21
が被着されている。すなわち、この基板12の厚さは、被
着によって厚くなってゆく。

この蒸気供給源18は各種のものが使用できるが、この実
施例のものは加熱形の供給源であり、材料はるつぼ20内
で加熱コイル22により加熱され、蒸発する。このコイル
22は電流によって加熱され、不揮発性の材料の原子が蒸
発される。この蒸気の原子42はこの蒸気供給源18内のコ
リメーテイングオリフイス26を通過して真空中を移動
し、基板12の表面16に衝突する。このような方法によっ
て、各種の材料が被着される。たとえば、金、アルミニ
ウム、シリコン、ガリウムとひ素とを同時に（２個の供
給源18を同時に作動させて）、また非金属材料等、その
他の各種の材料が使用される。また、このような熱形の
供給源18では被着できない材料、たとえばタングステン
等、の場合には、たとえば電子ビーム蒸着法、化学蒸着
法等がイオン化揮発性クラスタとともに使用できる。本
発明は、この不揮発性の材料やこの不揮発性材料の供給
源の形式は限定されない。

また、この供給源18からの蒸気原子24が被着されると同
時に、揮発性の種32のイオン化クラスタ30のビーム28が
上気の基板12の表面16に向けて供給される。これらのク
ラスタは２ないし10,000個の原子から構成され、衝突し
た際には直ちに分散することが重要な特徴である。

このような揮発性の種32のクラスタ30は、第２図に示す
ようなパルス形のクラスタ供給源34から供給される。こ
のパルス形のクラスタ供給源34は中空のボデイ36を備
え、このボデイはガス配管38を介して加圧されている。
このガスは超音波ノズル40を介して放出され、このノズ
ルのスロート部42の直径はたとえば約0.020インチであ
る。このスロート部42を通過したガスは膨張部44に流
れ、この膨張部44の出口直径は上気のスロート部42より
大きく形成され、たとえばその直径は約1/4インチであ
る。この超音波ノズル40を通過したガスは等エンドロピ
膨張し、この揮発性の種32の原子が集合して揮発性のク
ラスタ46が形成される。すなわち、このガスが冷却され
て過飽和の状態になると、このガス流中に小さなクラス
タの均質な核が形成されている。また、このパルス形ク
ラスタ供給源34の壁には異質の核が形成される。

このクラスタ供給源34では、核を形成していない原子、
小さなクラスタ、および大きなクラスタが形成され、こ
れらをまとめて粒子と称する。このクラスタ46内に含ま
れる原子の数は各種のフアクタによって決定されるが、
これらのフアクタとして、膨張部44とスロート部42の最
大横断面積の比による膨張率、ガス流方向に沿う膨張部
44の流さ、ボデイ36内のガスの圧力および温度、ガスの
種類等がある。このパルス形のクラスタ供給源34で形成
されるクラスタ46は、その寸法および原子の数が均一で
あることが好ましいが、この寸法にはある程度のばらつ
きがある。実際には、放出されるガスの一部は核を形成
せず、この核を形成しないガス原子のまま放出される。
このようなことは好ましいことではないが、このような
クラスタ46の寸法にばらつきがあったり、核を形成しな
いガスが存在していても、このクラスタ供給源34の作用
には悪い影響はない。

このクラスタ供給源34では、クラスタ46がパルス状すな
わち断続的に放出され、このような作動は超音波ノズル
40のスロート部42の上流側に配置されたバルブプランジ
ャ48がこのノズルを閉塞することによっておこなわれ
る。このバルブプランジャ48は、そのステム52を押圧す
るコイルスプリング50によって常時閉じた状態にある。
そして、このバルブプランジャ48は電磁バルブアクチュ
エータ54によって開弁状態に付勢される。このバルブア
クチュエータ54は、電流が流されることによって磁界を
形成し、この磁界中にあるステム52か駆動される。

このような機構によって、このバルブプランジャ48は迅
速に開閉され、この超音波ノズル40からガスがパルス状
に放出される。この作動サイクル、すなわちこのクラス
タ供給源34からガスが放出または放出されない時間を制
御することによって、基板に供給される揮発性の種の
量、すなわちこの基板の表面に供給される蒸気の原子24
が制御される。また、この作動は、その化学的な特性お
よび蒸気の原子24の反応性、基板12の表面の面積、この
被着装置10のポンプ容量、その他の要素に対応しても制
御される。

このイオン化されたクラスタ46は、超音波ノズル40によ
って収束される。そして、これらクラスタはイオナイザ
56内で電子衝撃によって正にイオン化され、基板12に向
けて加速される。このイオナイザ56では、陰極58から陽
極60に向けて電子が放出され、これらの間の電位差は約
50ないし100ボルトであり、電流は約10ないし30ミリア
ンペアである。これらの電子の移動方向はイオン化され
ていない揮発性のクラスタ46の移動方向を横断する方向
である。そして、これらの電子の一部がクラスタの一部
と衝突し、このクラスタが正に帯電する。このクラスタ
を制御して基板12に向けて加速するのには低いれべるに
イオン化することが必要である。

そして、イオン化されたクラスタ30は、静電加速器62に
よって基板12に向けて加速され、その第１の孔開電極64
は第２の孔開電極66より負の電位に維持されている。こ
のイオン化されたクラスタ30は、上記の電極64,66の開
口68a,68bを通過し、これらの間の電位差によって加速
される。この第２の電極66はたとえば第１の電極64より
約1000ないし10,000ボルト負に印加され、この第１の電
極はこのイオナイザ56と同じ電位に維持される。１荷に
帯電した原子の数が1000のクラスタが1000ボルトの電位
差を与えられたこれら電極64,66を通過すると、このク
ラスタ30には1000電子ボルトのエネルギが与えられる。
このような高いエネルギと質量を持ったクラスタは、基
板12の表面16に侵入する。そして、この衝撃によってこ
のクラスタ30が分離し、このクラスタの各原子は約１電
子ボルトの低いエネルギしか持っていない。この原子１
個あたりの低いエネルギは、これらの原子が基板12の表
面16内に侵入するのを防止し、この表面の損傷を防止
し、薄膜を成長させる。すなわち、この１原子あたり１
電子ボルトの低いエネルギは、薄膜の表面の均一化を促
進する。

このような実施例の装置によって、蒸気原子24として
金、揮発性の種32としてアルゴンを用いて被着を行なう
場合について説明する。この実施例では、このパルス形
のクラスタ供給源34内のガス圧は約30ポンド／平方イン
チである。また、上記のスロート部42の直径は0.010イ
ンチ、膨張部44の最大直径は0.200インチである。ま
た、このパルス形のクラスタ供給源34は外気温度で作動
する。また、作動サイクルは、作動時間が２ミリ秒、停
止時間が98ミリ秒で、クラスタ化した原子のビームを間
欠的に放射する。また、イオナイザ56の電流は10ミリア
ンペアである。また、第２の電極66は負の5000ボルトに
印加され、第１の電極64は接地電位である。また、基板
12は外気温度に維持されている。また、この蒸気供給源
18は、そのるつぼ20内に金が収容され、加熱コイル22に
通電して約1800℃に加熱される。

そして、クラスタ30はそれぞれ揮発性の種32の原子が緩
く結合している。これらの原子の結合エネルギは、たと
えば約0.1電子ボルトである。このイオン化されたクラ
スタは大きな質量を有しているので大きな慣性を有して
おり、基板12に到達する前に自身の空間電荷でこのクラ
スタやクラスタのビームが拡散することはない。この空
間電荷の力に抵抗する能力は、帯電した粒子の運動エネ
ルギに依存しており、このイオン化されたクラスタ30の
運動エネルギは１個の原子にこのクラスタ内の原子の数
を乗じたものである。したがって、クラスタ化していな
い原子がイオンが侵入できない場合でもこのクラスタ30
であれば表面16に侵入できる。

そして、このイオン化されたクラスタ30が表面16に衝突
すると、各原子の結合エネルギが低いためこれらはただ
ちに分散する。そして、このクラスタは大きく、これが
イオン化された各種32の原子に分解するので、その衝撃
によってはこの基板12表面に欠陥は生じない。この揮発
性の種32の原子は、表面16に対して高温のエネルギの高
いガスとして作用する。これらの原子の衝撃によって、
表面16の汚染物質が放出され、この表面16から放出され
その近傍に存在する汚染物質は真空ポンプ装置によって
排出される。

また、この揮発性の種の原子は、蒸気供給源18からこの
表面に被着されている不揮発性の種を衝撃し、エネルギ
を移転する。このエネルギを移転された不揮発性の種は
この表面16上を移動する。もし、この衝撃された不揮発
性の原子が、成長した層の表面のリッジ、キンク、空隙
等のエネルギの低い位置にあれば、この原子は移動しな
い。しかし、この衝撃された不揮発性の原子が比較的高
いエネルギの状態にあれば、この衝撃による余剰のエネ
ルギによってこの原子はより低いエネルギの位置に移動
する。したがって、この不揮発性の原子の付勢により、
薄膜の結晶構造はより完全となり、この薄膜の欠陥が減
少する。したがって、この薄膜は従来の場合より、より
均一で密度が高く、また欠陥が少なくなる。また、この
薄膜は内部の歪みや応力が少なく、また基板に対してよ
り接着する。

また、この揮発性の種32の原子は、汚染物質や不揮発性
の種にエネルギを移転させた後には、これらは表面16に
たいしては本質的に不活性ガスである。よって、この表
面16の原子に対する結合力は弱く、この表面から離散
し、真空ポンプ装置によって排出される。

以上の説明では、揮発性の種32として不活性ガスまたは
希ガスを使用したばあいについて説明した。しかし、こ
のクラスタ30を構成する揮発性の種32として反応性の種
を使用してもよい。この反応性の種の場合でも、上気の
希ガス場合と同様にエネルギの移転をなし、表面16から
汚染物質を除去し、また不揮発性の原子にエネルギを与
える。そして、この反応性の種は、基板の表面またはそ
の上の不揮発性の種と化学的に反応し、反応生成物を形
成する。たとえば、不揮発性の種としてチタニウムを使
用し、揮発性の種として窒素を使用した場合には、この
窒素のクラスタは単にエネルギを移転するだけでなく、
この窒素原子がチタニウムと結合し、表面16上に窒化チ
タニウムを形成する。よって、従来は２個の別々の供給
源を使用して形成されていたような窒化チタニウムの薄
膜をこの表面16上に新たに形成することができる。そし
て、この窒化チタニウムはこの表面上に残り、薄膜層の
一部として成長する。

この揮発性の種として化学的反応性のあるものを使用
し、不揮発性の種との生成物を形成する場合であって
も、これらは揮発性のクラスタと同様にクラスタ30であ
ることが良い。たとえば、このクラスタの原子の数は、
基板の表面に到達する不揮発性の原子の数と同じ数に設
定される。このクラスタは、被着される不揮発性の原子
と結合して所定の生成物を形成するに必要な数の揮発性
の原子を含んでいるように設定される。

この方法は、従来のように不揮発性のクラスタのみを使
用する方法に対して、揮発性のクラスタを使用する点で
重要な特徴がある。不揮発性の材料でクラスタを形成す
る効率は低く、この不揮発性の原子がクラスタとなって
基板の表面に到達するのは１％程度である。この揮発性
の種でクラスタを形成する効率は高く、50％に達する。
このクラスタ形成の効率が低いため、不揮発性の材料を
１イオンあたりのエネルギの高いイオンとして基板の表
面に到達させると、その上に成長する薄膜に欠陥が生じ
やすくなる。本発明の方法によれば、このような不具合
を防止できる。また、このように揮発性のクラスタを使
用する重要な長所は、この不揮発性の材料と揮発性のク
ラスタを基板に対して異なる位置から別々に制御できる
供給源から供給できることである。したがって、この揮
発性のクラスタの組成、寸法、電荷、エネルギ等を不揮
発性の材料の供給源の組成、形式等に対応して独立して
選定できることである。このように別に制御できる特徴
は、いくつかの不揮発性の材料たとえば高い融点の材料
は従来の技術ではクラスタに形成できないという点で重
要である。このような条件では、別に揮発性のクラスタ
を供給できることはきわめて便利である。また、上述し
たように、この揮発性のクラスタとして反応性のものを
使用して、基板の表面で化学的に反応させて新たな生成
物を形成でることも特徴である。

以上の如く、本発明によれば基板上に薄膜を被着する重
要な長所がある。この基板上に不揮発性の種を被着する
と同時に、揮発性のクラスタを供給することにより、表
面を洗浄し、また薄膜を均一にできる。また、反応性の
揮発性の種を使用することによって、化学的な反応によ
って反応生成物を形成できる。以上、本発明を実施例に
ついて説明したが、本発明は当業者であれは本発明の要
旨を逸脱しない範囲で各種変更できる。よって、本発明
は以下の請求の範囲によって限定される。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に薄膜を蒸着する方法であって： 蒸気の供給源によって不揮発性の材料を蒸発させ、この
   不揮発性の材料を上記の基板上に蒸着し、これと同時
   に； ２個ないし10,000個の原子からなる揮発性の種のイオン
   化されたクラスタを上記基板に供給することを特徴とす
   る方法。
2. 【請求項２】前記揮発性の種は、前記不揮発性の材料と
   反応しない不活性ガスであることを特徴とする前記請求
   の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】前記揮発性の種は、前記不揮発性の材料と
   反応する化学的反応性のガスであることを特徴とする前
   記請求の範囲第１項記載の方法。
4. 【請求項４】前記クラスタは、1000ないし10,000個の原
   子から構成されていることを特徴とする前記請求の範囲
   第１項記載の方法。
5. 【請求項５】前記クラスタは、このクラスタの原子毎に
   約１ないし５電子ボルトのエネルギが与えられるように
   加速されることを特徴とする前記請求の範囲第１項記載
   の方法。
6. 【請求項６】前記不揮発性の材料は、るつぼ内で蒸発さ
   れて前記基板に供給されることを特徴とする前記請求の
   範囲第１項記載の方法。
7. 【請求項７】前記揮発性の種は、アルゴン、酸素、窒
   素、および有機ガス状分子の中から選択されることを特
   徴とする前記請求の範囲第１項記載の方法。
8. 【請求項８】前記揮発性の種のビームは、反復してパル
   ス状に断続されることを特徴とする前記請求の範囲第１
   項記載の方法。
9. 【請求項９】前記揮発性のクラスタの被着率は、前記基
   板に到達する不揮発性の材料の原子それぞれにつき揮発
   性のクラスタの原子約１個の割合であることを特徴とす
   る前記請求の範囲第１項記載の方法。
10. 【請求項１０】前記基板は、前記揮発性の材料および不
    揮発性の材料によって与えられるエネルギ以外のエネル
    ギにより加熱されることを特徴とする前記請求の範囲第
    １項記載の方法。
11. 【請求項１１】基板上に薄膜を蒸着する装置であって： 基板上に被着する不揮発性の材料の蒸気を供給する蒸気
    の供給源と； 上記の蒸気の供給源によって不揮発性の材料を上記の基
    板上に蒸着すると同時に、２ないし約10,000個の原子か
    らなる揮発性の種のクラスタを前記の基板に供給する手
    段とを備えた装置。
12. 【請求項１２】前記クラスタを供給する手段は、 揮発性の種のクラスタの供給源と、 このクラスタをイオン化する手段と、 このクラスタを基板に向けて加速する手段とを備えてい
    ることを特徴とする前記請求の範囲第11項記載の装置。
13. 【請求項１３】前記クラスタを供給する手段は、揮発性
    の種をパルス状に供給する供給源を備え、このパルス状
    の供給源はクラスタの放出と停止を交互に繰り返す作動
    サイクルをなすものであることを特徴とする前記請求の
    範囲第11項記載の装置。
14. 【請求項１４】前記クラスタを供給する手段は、クラス
    タを基板に向けて放出する超音波ノズルを有する供給源
    を備えていることを特徴とする前記請求の範囲第11項記
    載の装置。
15. 【請求項１５】前記の蒸気の供給源は、電子ビーム蒸着
    装置であることを特徴とする前記請求の範囲第11項記載
    の装置。
16. 【請求項１６】前記クラスタを供給する手段は連続的に
    作動するものであることを特徴とする前記請求の範囲第
    12項記載の装置。