JPS60124933A - 薄膜蒸着装置 - Google Patents
薄膜蒸着装置Info
- Publication number
- JPS60124933A JPS60124933A JP23558483A JP23558483A JPS60124933A JP S60124933 A JPS60124933 A JP S60124933A JP 23558483 A JP23558483 A JP 23558483A JP 23558483 A JP23558483 A JP 23558483A JP S60124933 A JPS60124933 A JP S60124933A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- crucible
- thin film
- substance
- cluster
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/221—Ion beam deposition
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、薄膜蒸着装置に関し、特にクラスタイオンビ
ーム蒸着法により薄膜を蒸着形成する場合のクラスタの
蒸着率の改良に関するものである。
ーム蒸着法により薄膜を蒸着形成する場合のクラスタの
蒸着率の改良に関するものである。
一般に、クラスタイオンビーム蒸着法による薄膜蒸着方
法は、真空槽内において、基板に蔑着すべき物質の蒸気
を噴出して該蒸気中の多数の原子が緩く結合したクラス
タ（塊状原子集団）を生成し、該クラスタに電子のシャ
ワーを浴びせて該クラスタをそのうちの１個の原子がイ
オン化されたクラスタ・イオンにし、該クラスタ・イオ
ンを加速して基板に衝突せしめ、これにより基板に薄膜
を蒸着形成する方法である。
法は、真空槽内において、基板に蔑着すべき物質の蒸気
を噴出して該蒸気中の多数の原子が緩く結合したクラス
タ（塊状原子集団）を生成し、該クラスタに電子のシャ
ワーを浴びせて該クラスタをそのうちの１個の原子がイ
オン化されたクラスタ・イオンにし、該クラスタ・イオ
ンを加速して基板に衝突せしめ、これにより基板に薄膜
を蒸着形成する方法である。
このような薄膜蒸着方法を実施する装置として、従来、
第１図及び第２図に示すものがあった。第１図は従来Ｑ
薄膜蒸着装置を模式的に示す概略構成図、第２図はその
主要部の一部を切り欠いて内部を示す斜視図である。図
において、１は所定の真空度に保持された真空槽、２ば
該真空槽１内の排気を行なうための排気通路で、これは
図示しない真空排気装置に接続されている。３は該排気
通路２を開閉する真空用バルブである。
第１図及び第２図に示すものがあった。第１図は従来Ｑ
薄膜蒸着装置を模式的に示す概略構成図、第２図はその
主要部の一部を切り欠いて内部を示す斜視図である。図
において、１は所定の真空度に保持された真空槽、２ば
該真空槽１内の排気を行なうための排気通路で、これは
図示しない真空排気装置に接続されている。３は該排気
通路２を開閉する真空用バルブである。
４は直径１ｍｍ〜２ｍｍのノズル４ａが設けられた密閉
形るつぼで、これには基板に蒸着されるべき蒸発物質、
例えば亜鉛（Ｚｎ）５が収容される。−６は上記るつぼ
４に熱電子を照射し、これの加熱を行なうボンバード用
フィラメン１−１７は該フィラメント６からの輻射熱を
遮断する熱シールド板であり、上記るつぼ４．ボンバー
ド用フィラメント６及び熱シールド板７により、基板に
蒸着すべき物質の蒸気を上記真空槽１内に噴出してクラ
スタを生成せしめる蒸気発生源８が形成されている。
形るつぼで、これには基板に蒸着されるべき蒸発物質、
例えば亜鉛（Ｚｎ）５が収容される。−６は上記るつぼ
４に熱電子を照射し、これの加熱を行なうボンバード用
フィラメン１−１７は該フィラメント６からの輻射熱を
遮断する熱シールド板であり、上記るつぼ４．ボンバー
ド用フィラメント６及び熱シールド板７により、基板に
蒸着すべき物質の蒸気を上記真空槽１内に噴出してクラ
スタを生成せしめる蒸気発生源８が形成されている。
なお、１９は、Ｊニラ熱シールＦ板７を支持する絶縁支
持部材、２０ば上記るつぼ４を支持する支持台である。
持部材、２０ば上記るつぼ４を支持する支持台である。
９ば２０００℃以上に熱せられてイオン化用の熱電子１
３を放出するイオン化フィラメント、１ｏは該イオン化
フィラメント９がら放出された熱電子１３を加速する電
子引き出し電極、１１はイオン化フィラメント９がらの
輻射熱を遮断する熱シールド板であり、上記イオン化フ
ィラメント９．電子引き出し電極１ｏ及び熱シールド板
１１により、上記蒸気発生源８からのクラスタをイオン
化するためのイオン化手段１２が形成されている。なお
、２３は熱シールド板１１を支持する絶縁支持部材であ
る。
３を放出するイオン化フィラメント、１ｏは該イオン化
フィラメント９がら放出された熱電子１３を加速する電
子引き出し電極、１１はイオン化フィラメント９がらの
輻射熱を遮断する熱シールド板であり、上記イオン化フ
ィラメント９．電子引き出し電極１ｏ及び熱シールド板
１１により、上記蒸気発生源８からのクラスタをイオン
化するためのイオン化手段１２が形成されている。なお
、２３は熱シールド板１１を支持する絶縁支持部材であ
る。
１４は上記イオン化されたクラスタ・イオン１６を加速
してこれをイオン化されていない中性クラスタ１５とと
もに基Ｆｊ、１８に衝突させて薄膜を蒸着させる加速電
極であ２り、これは電子引き出し電極１０との間に最大
１０ｋＶまでの電位を印加できる。なお、２４は加速電
極１４を支持する絶縁支持部材、２２は基板１８を支持
する基板ホルダ、２１は該基板ホルダ２２を支持する絶
縁支持ｍｓ ＋Ａ、１７はクラスタ・イオン１６と中性
クラスタ１５とからなるクラスタビームである。
してこれをイオン化されていない中性クラスタ１５とと
もに基Ｆｊ、１８に衝突させて薄膜を蒸着させる加速電
極であ２り、これは電子引き出し電極１０との間に最大
１０ｋＶまでの電位を印加できる。なお、２４は加速電
極１４を支持する絶縁支持部材、２２は基板１８を支持
する基板ホルダ、２１は該基板ホルダ２２を支持する絶
縁支持ｍｓ ＋Ａ、１７はクラスタ・イオン１６と中性
クラスタ１５とからなるクラスタビームである。
次に動作について説明する。
基板１８に亜鉛薄膜を蒸着形成する場合について説明す
ると、まず亜鉛５をるつぼ４内に充愼し、上記真空排気
装置により真空槽１内の空気を排気して該真空槽１内を
１０’ Ｔｏｒｒ程度の真空度にする。
ると、まず亜鉛５をるつぼ４内に充愼し、上記真空排気
装置により真空槽１内の空気を排気して該真空槽１内を
１０’ Ｔｏｒｒ程度の真空度にする。
次いで、ボンバード用フイラメン１−６に通電して発熱
せしめ、該ボンバード用フィラメント６がらの輻射熱に
より、または該フィラメント６がらｈ’ｌ出される熱電
子をるっは４に衝突させること、即ち電子衝撃によって
、該るっぽ４内の亜鉛５を加熱し蒸発せしめる。そして
該るっぽ４内が亜鉛５の蒸気圧が０．１〜１ＯＴｏｒｒ
程度になる温度（５００℃）に昇温すると、ノズル４ａ
がら噴出した金属蒸気は、るつぼ４と真空槽１との圧力
差により断熱膨張してクラスタと呼ばれる、多数の原子
が緩く結合した塊状原子集団となる。
せしめ、該ボンバード用フィラメント６がらの輻射熱に
より、または該フィラメント６がらｈ’ｌ出される熱電
子をるっは４に衝突させること、即ち電子衝撃によって
、該るっぽ４内の亜鉛５を加熱し蒸発せしめる。そして
該るっぽ４内が亜鉛５の蒸気圧が０．１〜１ＯＴｏｒｒ
程度になる温度（５００℃）に昇温すると、ノズル４ａ
がら噴出した金属蒸気は、るつぼ４と真空槽１との圧力
差により断熱膨張してクラスタと呼ばれる、多数の原子
が緩く結合した塊状原子集団となる。
このクラスタ状のクラスクヒ〜ム１７は、イオン化フィ
ラメント９から電子引き出し電極１０によって引き出さ
れた熱電子１３と衝突するため、その一部のクラスタは
そのうちの１（ＩＭの原子がイオン化されてクラスタ・
イオン１６となる。このクラスタ・イオン１６は加速電
極１４と重子引き出し電極１０との間に形成された電界
により適度に加速され、イオン化されていない中性クラ
スタ１５がるつは４からＶΔ射されるときの運動エネル
ギーでもって基板１８に衝突するのと共に、基板１８に
衝突し、これにより該基板１８」―に亜鉛薄膜が蒸着形
成される。
ラメント９から電子引き出し電極１０によって引き出さ
れた熱電子１３と衝突するため、その一部のクラスタは
そのうちの１（ＩＭの原子がイオン化されてクラスタ・
イオン１６となる。このクラスタ・イオン１６は加速電
極１４と重子引き出し電極１０との間に形成された電界
により適度に加速され、イオン化されていない中性クラ
スタ１５がるつは４からＶΔ射されるときの運動エネル
ギーでもって基板１８に衝突するのと共に、基板１８に
衝突し、これにより該基板１８」―に亜鉛薄膜が蒸着形
成される。
ところで、このような薄ｌｆｆ１ｇ着装置において、上
記全てのクラスタあるいは該クラスタの原子が基板１８
上に蒸着される訳ではなく、その一部は基板１８中にス
パックリングされるか、あるいは基板で反射されて上記
基板１８以外の部分、例えば真空槽１の壁面等にイ」着
してしまうものであり、従ってクラスタの基板への蒸着
確率を向トするほど、効率のよい薄膜形成ができること
となる。
記全てのクラスタあるいは該クラスタの原子が基板１８
上に蒸着される訳ではなく、その一部は基板１８中にス
パックリングされるか、あるいは基板で反射されて上記
基板１８以外の部分、例えば真空槽１の壁面等にイ」着
してしまうものであり、従ってクラスタの基板への蒸着
確率を向トするほど、効率のよい薄膜形成ができること
となる。
本発明は、このような従来の状況に鑑みてなされたもの
であり、加速電極と基板との間に再蒸発手段を設け、該
再蒸発手段に付着した基板に蒸着すべき物質を再加熱し
て蒸発せしめることにより、該物質の蒸着確率を向上し
て薄膜形成の効率を向上できる薄膜蒸着装置を提供する
ことを目的としている。
であり、加速電極と基板との間に再蒸発手段を設け、該
再蒸発手段に付着した基板に蒸着すべき物質を再加熱し
て蒸発せしめることにより、該物質の蒸着確率を向上し
て薄膜形成の効率を向上できる薄膜蒸着装置を提供する
ことを目的としている。
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第３図は本発明の一実施例を示す。図において、第１図
と同一符号は同−又は相当部分を示し、３０は再蒸発手
段である高温壁であり、これは基板１８と加速電極１４
との間にクラスタビーム１７を取り囲んで配設され、絶
縁支持部材３１により加速電極１４４こ取付けられてい
る。該高ＩＭＬ壁３０は高温に保持されており、これに
付着した上記蒸着すべき物質である亜鉛５゛を再度加熱
して蒸発せしめるためのものである。
と同一符号は同−又は相当部分を示し、３０は再蒸発手
段である高温壁であり、これは基板１８と加速電極１４
との間にクラスタビーム１７を取り囲んで配設され、絶
縁支持部材３１により加速電極１４４こ取付けられてい
る。該高ＩＭＬ壁３０は高温に保持されており、これに
付着した上記蒸着すべき物質である亜鉛５゛を再度加熱
して蒸発せしめるためのものである。
次に動作について説明する。
本実施例装置により、基板１８に亜鉛Ｍ股を形成するに
は、先ず従来の装置の場合と同様に、基板１８を基板ボ
ルダ２２により支持し、亜鉛５をるつぼ４内に収容し、
真空槽１内を真空排気装置により１０’Ｔｏｒｒ程度の
真空度に排気し、次いで、ボンバード用フィラメント６
によりるつぼ４内の亜鉛５をその蒸気圧が０．１−１０
Ｔｏｒｒ程度になる温度（５００°Ｃ）に昇温せしめる
。
は、先ず従来の装置の場合と同様に、基板１８を基板ボ
ルダ２２により支持し、亜鉛５をるつぼ４内に収容し、
真空槽１内を真空排気装置により１０’Ｔｏｒｒ程度の
真空度に排気し、次いで、ボンバード用フィラメント６
によりるつぼ４内の亜鉛５をその蒸気圧が０．１−１０
Ｔｏｒｒ程度になる温度（５００°Ｃ）に昇温せしめる
。
すると、ノズル４ａから噴出した金属蒸気はクラスタと
呼ばれる塊状原子集団となり、しかる復線クラスタにイ
オン化手段１２から熱電子１３が照射され、これにより
蒸気発生源８からの一部のクラスタは、該クラスタを構
成するうちの１個の原子がイオン化されてクラスタ・イ
オン１６となる。
呼ばれる塊状原子集団となり、しかる復線クラスタにイ
オン化手段１２から熱電子１３が照射され、これにより
蒸気発生源８からの一部のクラスタは、該クラスタを構
成するうちの１個の原子がイオン化されてクラスタ・イ
オン１６となる。
このクラスタ・イオン１６は、加速電極１４と電子引き
出し電極ＩＯとの間に形成された電界によって適度に加
速され、イオン化されていない中性クラスタＩ５と共に
基板１８に衝突することとなる。
出し電極ＩＯとの間に形成された電界によって適度に加
速され、イオン化されていない中性クラスタＩ５と共に
基板１８に衝突することとなる。
そしてこの際、上記クラスタあるいは該クラスタの原子
の一部は基板１８から反射したりして、該基板１８に蒸
着することなく外方に飛び散ることとなるが、本実施例
では、この飛び散って液化あるいは固化した亜鉛５°の
大部分は、高温壁３０の内面に付着し、該高温壁３０に
より再加熱されて蒸発する。これにより該蒸気の大部分
は、上方に浮遊して基板１８に蒸着されることとなる。
の一部は基板１８から反射したりして、該基板１８に蒸
着することなく外方に飛び散ることとなるが、本実施例
では、この飛び散って液化あるいは固化した亜鉛５°の
大部分は、高温壁３０の内面に付着し、該高温壁３０に
より再加熱されて蒸発する。これにより該蒸気の大部分
は、上方に浮遊して基板１８に蒸着されることとなる。
このように本実施例では、基板１８の周囲に飛び散った
亜鉛５′を再蒸発せしめて基板Ｉ８に蒸着させるように
したので、蒸気の収量を増大でき、蒸着確率を大きく向
上できる。
亜鉛５′を再蒸発せしめて基板Ｉ８に蒸着させるように
したので、蒸気の収量を増大でき、蒸着確率を大きく向
上できる。
以上のように、本発明に係る薄膜蒸着装置によれば、加
速電極と基板との間に再蒸発手段を設け、これに付着し
た蒸着すべき物質を再加熱して蒸発せしめるようにした
ので、蒸着物質の基板への蒸着確率を向上でき、薄膜形
成の効率を向上できる効果がある。
速電極と基板との間に再蒸発手段を設け、これに付着し
た蒸着すべき物質を再加熱して蒸発せしめるようにした
ので、蒸着物質の基板への蒸着確率を向上でき、薄膜形
成の効率を向上できる効果がある。
第１図は従来の薄膜蒸着装置の概略構成図、第２図はそ
の真空槽内を示す斜視図、第３図は本発明の一実施例に
よる薄膜蒸着装置の概略構成図である。 １・・・真空槽、５・・・蒸着すべき物質（亜鉛）、８
・・・蒸気発生源、１２・・・イオン化手段、１４・・
・加速電極、１６・・・クラスタ・イオン、１８・・・
基板、３０・・・再蒸発手段（高温壁）。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄
の真空槽内を示す斜視図、第３図は本発明の一実施例に
よる薄膜蒸着装置の概略構成図である。 １・・・真空槽、５・・・蒸着すべき物質（亜鉛）、８
・・・蒸気発生源、１２・・・イオン化手段、１４・・
・加速電極、１６・・・クラスタ・イオン、１８・・・
基板、３０・・・再蒸発手段（高温壁）。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄
Claims (1)
- （１）所定の真空度に保持された真空槽と、該真空槽内
に設けられ基板に蒸着すべき物質の蒸気を上記真空槽内
に噴出して該蒸気中の多数の原子が緩く結合したクラス
タを発生する蒸気発生源と、該蒸気発生源からのクラス
タをイオン化させるイオン化手段と、上記イオン化され
たクラスタ・イオンを加速しこれをイオン化されていな
い中性クラスタともに基板に衝突させて薄膜を蒸着させ
る加速電極と、該加速電極と基板との間に配設されこれ
に付着した上記物質を再蒸発させて該蒸気を基板に付着
せしめる高温に保持された再蒸発手段とを備えたことを
特徴とする薄膜蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23558483A JPS60124933A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 薄膜蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23558483A JPS60124933A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 薄膜蒸着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60124933A true JPS60124933A (ja) | 1985-07-04 |
Family
ID=16988157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23558483A Pending JPS60124933A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 薄膜蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60124933A (ja) |
-
1983
- 1983-12-12 JP JP23558483A patent/JPS60124933A/ja active Pending
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