JPS5970774A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、真空蒸着法やイオンブレーティング法などの
物理的気相成長法により半導体や電子部品などの各種基
材の表面に所定の生成膜を形成するだめの蒸着装置に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 一般に、物理的気相成長法により基材の表面に所定の生
成膜を形成する場合、一つの蒸着源に対して１つのシャ
ッターを設けた蒸着装置を用いていた。第１図に従来の
蒸着装置を示す。第１図において、１はペルジャーであ
り、その内部から図示シていないポンプによって排気さ
れて減圧される０２は上記ペルジャー１内に設置したハ
ースであや、蒸発材３が入れられる。４は上記ハース２
の近傍に配置した電子銃であり、上記ハース２内の蒸発
材３の粒子やイオンを発生させる。６は上記ハース２に
相対向して設けた基材であり、上記蒸発材３の粒子やイ
オンが付着される。６は上記ハース２に相対向して上記
ハース２と上記基材５との間に移動可能に設けたシャッ
ターであり、動力伝達機構７によってペルジャー１の外
部から操作できるようになっている。しかしながら、上
述した蒸着装置では、たとえばボロンのように蒸発粒子
がゲッター効果の強い場合、ハース２内の累月を加熱溶
解して良好な溶湯のプールを作る作業が困難でその作業
に時間を費す場合、あるいは材料の熱伝導率が悪く急激
な温度変化によって割れを生じたり飛散する場合など、
特異な物性を有する材料を蒸発材に用いた時にはシャッ
ターθ自体の機能を十分に果たすことが不可能であり、
良質の膜を基材６上に形成することが困難であった。

一方、物理的気相成長法により生成膜を形成する場合、
真空蒸着法やイオンブレーティング法などではハース２
の中にチャージした蒸発材３を加熱溶解して溶湯プール
を蒸発の毎に作製する。１だ、スパッタリング法ではグ
ロー放電を安定させ、ターゲット表面の汚染層をスノく
ツタエツチングして清浄なターゲツト面を準備する。い
ずれの方法においても上述した準備工程では所望の安定
状態に達するまでに蒸発粒子やイオンが基材６に倒達し
ないように蒸発源としての蒸着材３と基材６の間にシャ
ッター６を設置するので、この間、蒸発材３はシャッタ
ー６の表面に付着生成する。そして蒸発時には前記シャ
ッター６を移動させて蒸発粒子を基材６に衝突させて所
望の膜を形成し、その後、再度前記シャッター６を蒸発
源として蒸発材３」二に移動させて蒸発粒子の飛散を抑
止させる。

ところが、前述したような特異な物性を有する材料を蒸
発材３に用いた場合、膜形成終了時にそれまで安定して
いた状態が変化し、良質な膜全形成する上で問題の発生
が多かった。すなわち、準備工程で表面に蒸発粒子を付
着させたシャッタ−６全再度蒸発源としての蒸発材３上
に移動することにより、シャッター６は蒸発源からの輻
射熱を受けて急激な温度変化を生じる。その結果、／キ
ノター６の表面に付着生成した蒸発材の膜が脱ガス現象
を生じ、装置内のガス圧を上昇させる。しかも、蒸発月
のゲッター作用が強い場合には装置時に残留していた多
くの種類のガスを吸着しているだめ、これらのガスが一
度に放出された場合、一時的に一ケタ以上のガス圧の変
化をもたらすことがある。まだ、急激な温度変化によっ
て熱膨張の大きい材料や熱伝導率の悪い材料の場合には
、シャッター６の表面に生成した蒸発拐の膜が割れや剥
離を生じ、ハース２中で溶解状態にある蒸発源の中に落
下し、その結果、蒸発材を爆発的に飛散させ、これが膜
の形成を終了した基材５の表面に衝突付着する。このよ
うな現象によって生成膜の表面状態が変化したり、膜上
に粒状の蒸発材が融着するなどのため、良質の生成膜を
生産性よく得ることが困難であった。

発明の目的 本発明はこのような従来の問題点を改善するだめのもの
で、その目的とするところはゲッター作用の強い材料や
熱伝導率の低い材料などの特異な物性を有する材料の生
成膜を生産性よく得ることができる気相成長装置を提供
することにある。

発明の構成 本発明の蒸着装置は、独立して操作可能な複数のシャッ
ターをペルジャー内の蒸発源に対向するように設けたも
のであり、少なくとも蒸発材の昇温時及び膜生成終了時
にそれぞれのシャッターを専用に用いることにより、シ
ャッターに付着した膜に起因する悪影響を排除したもの
である。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例） 第２図は本発明の一実施例を示しており、第２図におい
て、１はペルジャーでちり、その内部が図示していない
ポンプによって排気きれて減圧される。２は上記ペルジ
ャー１内に設置したノ・−スであり、蒸発材３が入れら
れる。４は上記ノ・−ス２の近傍に配置した電子銃であ
り、上記ノ・−ス２内の蒸発材３の粒子やイオンを発生
させる。５は上記ハース２に相対向して設けた基材であ
り、上記蒸発材３の粒子やイオンが付着される。８は上
記ハース２に相対向して上記ノ・−ス２と上記基材５と
の間に移動可能に設けた第１のンヤソターであり、動力
伝達機構９によってペルジャー１の外部から操作できる
よう、になっている。１０は上記・・−ス２に相対向し
て上記ノ・−２２と上記基材５との間に移動可能に設け
た第２のシャッターであり、動力伝達機構１１によって
ペルジャー１の外部から操作できるようになっている。

」二連した真空蒸着装置において、１０　’Ｔｏｒｒの
ガス圧中で電子ビーム加熱方式によりノ・−ス２中の蒸
発材３としてのボロンを加熱溶解し、１ｏＫＷ′で安定
な溶湯プールを作製した。この間ノ・−ス２上部には第
１のシャッター８を設置した状態で１ＫＷから徐々に電
子ビーム出力を上昇し、約２０分間で１２ＫＷまでビー
ム出力を上げた後、１０ＫＷにビーム出力を下げて溶湯
状態を安定させた。

その後、第１のシャッター８を移動させ、」二部に設置
した基材５としてのチタン基板上に厚さ６μｍのボロン
膜を生成した。そして第２のシャッター１０ｉハース２
上に移動させて蒸着工程全終了し、電子ビーム出力を下
げて蒸発材３を冷却した後にペルジャー１を開いて基材
５を取り出した。

（比較例） 第１図に示した真空蒸着装置において、１ｏ６Ｔｏｒｒ
のガス圧で電子ビーム加熱方式により、ノ・−ス２中の
蒸発材３としてのボロンを加熱溶解し、１ｏＫＷで安定
な溶湯プールを作製した。この間・・−ス２上部にはシ
ャッター６を設置した状態で１ＫＷから徐々に電子ビー
ム出力を上昇し、約２０分で１２ＫＷ−ｉでビーム出力
を上げた後、１０ＫＷにビーム出力音下げて溶湯状態を
安定させた。この後、シャッター６を移動させハース２
の上部に設置した基材６としてのチタン基板上に厚さ６
μｍのボロン膜を生成した。そして前記シャッター６を
ハース２上に移動させて蒸着工程を終了し、電子ビーム
出力を下げて蒸発材３を冷却した後、ペルジャー１を開
いて基材５を取り出した。

実施例、比較例に示した方法による蒸着終了時のガス圧
の変化を第３図に示す。第３図中、実線Ａは実施例、破
線Ｂは比較例の各ガス圧変化を示す。徒だ、両方法で族
Ｎ金繰り返した場合の蒸発材の飛散及びボロン膜の光沢
変化による不良率を第４図に示す。第４図中、曲線Ａは
実施例、曲線Ｂは比較例の各不良率を示している。この
ように本実施例の方法によれば、蒸着終了時にシャック
−に付着したボロン膜に起因する不良率全太幅に低減す
ることができ、良質のボロン膜の生成が可能となる。壕
だ特異な物性を有する材料の生成膜を容易に得ることが
できる。

なお、実施例では真空蒸着法によるボロン膜の生成を用
いて説明したが、他の材料や生成方法（イオンプレーテ
ィングなど）においても同様の効果が得られる。また、
実施例では最も基本的な動作でその複数のシャッター効
果を説明したが、他に例えば多層に被膜を生成する場合
、２ヶ以上のシャッターを用いることによって同様の効
果が得られるものである。

発明の効果 以上、詳述したように本発明によれば、ペルジャー内に
配置した蒸発源に相対向するように外部操作可能な複数
のシャッターを設けたので、蒸発源を開閉するにあたっ
て常に新たなシャッターを蒸発源に相対向させることが
でき、シャッターに付着した膜を再加熱することに起因
する悪影響を排除し、良質の生成膜を得ることができる
利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸発装置の構成図、第２図は本発明の蒸
発装置の一実施例を示す構成図、第３図は従来装置と本
発明装置のガス圧変化を示す図、第４図は従来装置と本
発明装置で得た生成膜の不良率を示す図である。 １・・・・・・ペルジャー、２・・・・・・ノ１−ス、
３・・・°・・蒸発材、４・・・・・・電子銃、５・・
・・・・基材、８，１ｏ・・・・・・シャッター０ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
ｒＪＡ 排気糸 第２図 排矢糸 第３図 時　閉　（釣

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ペルジャー内に配置した蒸発源に相対向するように外部
   操作可能な複数のシャッターを備えてなる蒸着装置。