JPS60169560A - 電子ビ−ム加熱蒸着法 - Google Patents
電子ビ−ム加熱蒸着法Info
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- JPS60169560A JPS60169560A JP2298184A JP2298184A JPS60169560A JP S60169560 A JPS60169560 A JP S60169560A JP 2298184 A JP2298184 A JP 2298184A JP 2298184 A JP2298184 A JP 2298184A JP S60169560 A JPS60169560 A JP S60169560A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- secondary electrons
- electron beam
- electrons
- sample
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- Pending
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-
- 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
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
- C23C14/30—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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〉
本発明は熱効率が良く不純物の混入のない電子ビーム加
熱蒸着法に関し、ターゲットにおける二次電子の悪影響
を排除するように改良したものである。
熱蒸着法に関し、ターゲットにおける二次電子の悪影響
を排除するように改良したものである。
く背景技術〉
ＬＳＩなどの半２１４体装置を作製するには、半導体ウ
ェーハにマスキング工程、エツチング工程及び不純物選
択拡散工程を繰９返して施し、最後に電極及び配線を形
成する方法が一般的である。電極及び配線工程において
は、フォトレジストを用いてパターンを作製し、真空蒸
着法により全面に金属膜を蒸着し、そののちリフトオフ
工程によシネ用な部分の金属膜を取シ除くようにしてい
る。このような工程で利用される真空蒸着法は真空中で
蒸着源となる試料を加熱して試料表面から蒸発する蒸着
物蒸気をターゲットである基板に付着させる方法であり
、この方法は上記試料の加熱法により２種類に分類され
る。その１つは高温に耐える金属で作ったヒータに蒸着
源となる試料を入れ、ヒータに電流を流して試料を加熱
する抵抗線加熱蒸着法である。この方法は、蒸着源とヒ
ータが高温となって反応したり、ヒータの素材物質が蒸
気に混入する不都合がある。もう一つの方法は、高電圧
で加速した電子ビームを蒸着源となる試料に照射して直
接試料を加熱する電子ビーム加熱蒸着法である。この方
法は、試料を直接加熱するので、熱効率がよく、不純物
の混入を防げ、しかも制御が容易であるという利点があ
る。しかし、この電子ビーム加熱蒸着法では、電子ビー
ムの入射パワーの全てが試料の加熱に寄与する訳ではな
い。特に、ターゲットとなる基板が金属の場合、−次電
子がかなり大きな確率で蒸着物原子に弾性反射あるいは
非弾性反射して蒸着源から飛び出したり（この電子を逆
散乱電子という）、あるいは蒸着物原子の電子を弾き出
したシする（この電子が真の二次′成子である）。−例
を挙げると、ターゲットが金（Ａｕ）の場合、逆散乱電
子の入射′電子に対する数量比、平均エネルギー比は各
々、０．４Ｂ 、 ０．６１であシ、入射パワーの２９
％が逆散乱電子によって失なわれ、蒸着源の加熱に寄与
しないのである（但し、この場合、−次電子の加速電圧
は１０ ＫＶである）。しかも、逆散乱電子を含めた広
義の二次電子はターゲットである基板に到達し、温度上
昇を引き起こしたり、またターゲットが絶縁体である場
合帯電や放電を起こさせる不都合がある。６１Ｊ述した
ように半導体装置に電極や配線を形成する工程では、フ
ォトレジストを塗布した半導体ウェーッ・をターゲット
として真空蒸着法を実施するので、有機物絶縁体である
フォトレジストが二？′ＫＮ子によシ熱的変性を受けて
剥離が困難となつｆＣｆ）、放電のためパターンが崩れ
るという不都合が生じていた。また、二次電子が半導体
ウェー／’を自体に対してんえる特性上の悪影響も無視
できない。
ェーハにマスキング工程、エツチング工程及び不純物選
択拡散工程を繰９返して施し、最後に電極及び配線を形
成する方法が一般的である。電極及び配線工程において
は、フォトレジストを用いてパターンを作製し、真空蒸
着法により全面に金属膜を蒸着し、そののちリフトオフ
工程によシネ用な部分の金属膜を取シ除くようにしてい
る。このような工程で利用される真空蒸着法は真空中で
蒸着源となる試料を加熱して試料表面から蒸発する蒸着
物蒸気をターゲットである基板に付着させる方法であり
、この方法は上記試料の加熱法により２種類に分類され
る。その１つは高温に耐える金属で作ったヒータに蒸着
源となる試料を入れ、ヒータに電流を流して試料を加熱
する抵抗線加熱蒸着法である。この方法は、蒸着源とヒ
ータが高温となって反応したり、ヒータの素材物質が蒸
気に混入する不都合がある。もう一つの方法は、高電圧
で加速した電子ビームを蒸着源となる試料に照射して直
接試料を加熱する電子ビーム加熱蒸着法である。この方
法は、試料を直接加熱するので、熱効率がよく、不純物
の混入を防げ、しかも制御が容易であるという利点があ
る。しかし、この電子ビーム加熱蒸着法では、電子ビー
ムの入射パワーの全てが試料の加熱に寄与する訳ではな
い。特に、ターゲットとなる基板が金属の場合、−次電
子がかなり大きな確率で蒸着物原子に弾性反射あるいは
非弾性反射して蒸着源から飛び出したり（この電子を逆
散乱電子という）、あるいは蒸着物原子の電子を弾き出
したシする（この電子が真の二次′成子である）。−例
を挙げると、ターゲットが金（Ａｕ）の場合、逆散乱電
子の入射′電子に対する数量比、平均エネルギー比は各
々、０．４Ｂ 、 ０．６１であシ、入射パワーの２９
％が逆散乱電子によって失なわれ、蒸着源の加熱に寄与
しないのである（但し、この場合、−次電子の加速電圧
は１０ ＫＶである）。しかも、逆散乱電子を含めた広
義の二次電子はターゲットである基板に到達し、温度上
昇を引き起こしたり、またターゲットが絶縁体である場
合帯電や放電を起こさせる不都合がある。６１Ｊ述した
ように半導体装置に電極や配線を形成する工程では、フ
ォトレジストを塗布した半導体ウェーッ・をターゲット
として真空蒸着法を実施するので、有機物絶縁体である
フォトレジストが二？′ＫＮ子によシ熱的変性を受けて
剥離が困難となつｆＣｆ）、放電のためパターンが崩れ
るという不都合が生じていた。また、二次電子が半導体
ウェー／’を自体に対してんえる特性上の悪影響も無視
できない。
広義の二次電子の悪影響を排除する手段としては大きく
分けて次の２通りの方法が考えられる。一つはターゲッ
トに一次′−子の加速電圧（通常、数ＫＶ〜ｌ ＯＫＶ
）以上の大きな負電位を与えて二次電子に静電的な斥
力を作用させる静電的方法であり、今１つは蒸着源から
ターゲットまでの二次電子の軌道に垂直に磁界を印加し
、ローレンノ力によって二次電子の軌道を曲げる磁気的
方法である。いずれの方法も電子の持つ電荷を利用した
ものであり、電荷を持たない或いは持っていたとしても
電子に比べて比電荷（Ｑ／Ｍ）の非常に小さな蒸着物蒸
気（原子団）に対しては殆んど作用を及ぼさず、蒸着に
対する悪影響はない。
分けて次の２通りの方法が考えられる。一つはターゲッ
トに一次′−子の加速電圧（通常、数ＫＶ〜ｌ ＯＫＶ
）以上の大きな負電位を与えて二次電子に静電的な斥
力を作用させる静電的方法であり、今１つは蒸着源から
ターゲットまでの二次電子の軌道に垂直に磁界を印加し
、ローレンノ力によって二次電子の軌道を曲げる磁気的
方法である。いずれの方法も電子の持つ電荷を利用した
ものであり、電荷を持たない或いは持っていたとしても
電子に比べて比電荷（Ｑ／Ｍ）の非常に小さな蒸着物蒸
気（原子団）に対しては殆んど作用を及ぼさず、蒸着に
対する悪影響はない。
〈発明の目的〉
本発明は上記静電的方法を改良して二次電子の悪影響を
十分に排除できる電子ビーム加熱蒸着法を提供すること
を目的とする。
十分に排除できる電子ビーム加熱蒸着法を提供すること
を目的とする。
〈発明の構成〉
斯かる目的を達成する本発明の構成は真空雰囲気中で蒸
着源となる試料に電子ビームを照射して該試料を加熱し
、試料表面から蒸発する蒸着物蒸気をターゲットに付着
させる電子ビーム加熱蒸着法において、上記ターゲット
を試料から電気的に絶縁すると共に外部電源により該タ
ーゲットを負電位に保持することを特徴とする。
着源となる試料に電子ビームを照射して該試料を加熱し
、試料表面から蒸発する蒸着物蒸気をターゲットに付着
させる電子ビーム加熱蒸着法において、上記ターゲット
を試料から電気的に絶縁すると共に外部電源により該タ
ーゲットを負電位に保持することを特徴とする。
電子ビーム加熱蒸着法における蒸着源とターゲットとの
関係は、２極真空管における陰極（カソード）と陽極（
アノード）との関係に相当すると考えられる。但し、こ
の場合の２極真空管中の電子ＩＦ＝次電子電子じＯｅＶ
がら一次電子の加速電圧までのエネルギースペクトルを
持つ。
関係は、２極真空管における陰極（カソード）と陽極（
アノード）との関係に相当すると考えられる。但し、こ
の場合の２極真空管中の電子ＩＦ＝次電子電子じＯｅＶ
がら一次電子の加速電圧までのエネルギースペクトルを
持つ。
従って、従来のように蒸着源とターゲットを同電位、つ
まりこれらを共にアースすることは、このような２極真
空管においてアノードとカソードを外部回路により短絡
することに相当し二次電子は全てターゲットに到達して
しまう。そこで１本発明では蒸着源からターゲットラミ
気的に絶縁し、ターゲットを外部電源により強制的に負
′は位に保持するようにしたのである。このようにする
と、二次電子のうちターゲットのボテンシャルに相当す
るエネルギーを持てない電子はターゲットに到達し得す
、二次電子の悪影響を十分に解消することができるので
ある。
まりこれらを共にアースすることは、このような２極真
空管においてアノードとカソードを外部回路により短絡
することに相当し二次電子は全てターゲットに到達して
しまう。そこで１本発明では蒸着源からターゲットラミ
気的に絶縁し、ターゲットを外部電源により強制的に負
′は位に保持するようにしたのである。このようにする
と、二次電子のうちターゲットのボテンシャルに相当す
るエネルギーを持てない電子はターゲットに到達し得す
、二次電子の悪影響を十分に解消することができるので
ある。
ターゲラトラ絶縁するには、例えばターゲットあるいは
これを支持するホルダーを絶縁体で支持すると良い。外
部電源を用いず単にターゲットを蒸着源から絶縁するだ
けでも、二次電子によりターゲットは帯電し負電位とな
るから、外部電源は不用とも考えられるが、実際にはこ
のようにはならない。その理由は、帯電した金属は外部
からの衝撃によシ、電子を放出し易く、例えばターゲッ
トに１個の二次電子が衝突すると、１個以上の電子を放
出する現象が生じ易く、このためターゲットは実際には
充分大きな負の電位で平衡状態にならず、かなりの二次
電子がターゲットに到達することになる。従って、ター
ゲットにおける二次電子の悪影響を十分に排除するには
、外部電源が必要不可欠である。外部電源により与える
負電位の大きさを、−次電子の加速電圧以上とすれば、
二次電子（はほとんどターゲットに到達し得ない。しか
し、何らかの原因により多少なυともターゲットに到達
すると、それ以上の電子が放出され電位が下がり、更に
外来の電子の到達を引き起す現象を生ずる可能性があり
、しかもこの現象が一旦起こると、電源の能力がかなり
大きくない限り電子の間断ない到達を許す平衡状態に陥
いってしまう。従って、外部電源の電位は加速電圧より
も一定値以上大きくすることが望ましい。そして、この
ようにすると、外来の電子が到達せず、電流が流れない
ためかえって外部′電源の容量は小さくて済み、例えば
市販の乾電池（９，ＯＶ）をインダクションコイルによ
り昇圧し適当なコンデンサを挿入して安定化したものを
外部電源として用いることができる。
これを支持するホルダーを絶縁体で支持すると良い。外
部電源を用いず単にターゲットを蒸着源から絶縁するだ
けでも、二次電子によりターゲットは帯電し負電位とな
るから、外部電源は不用とも考えられるが、実際にはこ
のようにはならない。その理由は、帯電した金属は外部
からの衝撃によシ、電子を放出し易く、例えばターゲッ
トに１個の二次電子が衝突すると、１個以上の電子を放
出する現象が生じ易く、このためターゲットは実際には
充分大きな負の電位で平衡状態にならず、かなりの二次
電子がターゲットに到達することになる。従って、ター
ゲットにおける二次電子の悪影響を十分に排除するには
、外部電源が必要不可欠である。外部電源により与える
負電位の大きさを、−次電子の加速電圧以上とすれば、
二次電子（はほとんどターゲットに到達し得ない。しか
し、何らかの原因により多少なυともターゲットに到達
すると、それ以上の電子が放出され電位が下がり、更に
外来の電子の到達を引き起す現象を生ずる可能性があり
、しかもこの現象が一旦起こると、電源の能力がかなり
大きくない限り電子の間断ない到達を許す平衡状態に陥
いってしまう。従って、外部電源の電位は加速電圧より
も一定値以上大きくすることが望ましい。そして、この
ようにすると、外来の電子が到達せず、電流が流れない
ためかえって外部′電源の容量は小さくて済み、例えば
市販の乾電池（９，ＯＶ）をインダクションコイルによ
り昇圧し適当なコンデンサを挿入して安定化したものを
外部電源として用いることができる。
〈実施例〉
以下に、本発明方法を実施する具体的な装置に基づいて
説明する。
説明する。
この装置は図に示すように、本発明の電子ビーム加熱蒸
后法を半導体製作工程に応用するものである。即ち、同
図に示すようにペルジャー１内は図示しない真空引き装
置等により、真空度約２ＸｌＯ’Ｔｏｒｒ８度の真空雰
囲気となってお９、ステンレス製のウエノ・−ホルダー
３が絶縁体の回転軸９により回転自在に吊り下げられて
いる。
后法を半導体製作工程に応用するものである。即ち、同
図に示すようにペルジャー１内は図示しない真空引き装
置等により、真空度約２ＸｌＯ’Ｔｏｒｒ８度の真空雰
囲気となってお９、ステンレス製のウエノ・−ホルダー
３が絶縁体の回転軸９により回転自在に吊り下げられて
いる。
ウェハーホルダー３にはターゲットとなるＧｅ Ａｓ半
絶縁性基板４が取り付けられる一方、ウエノ・−１″ダ
ー３に摺接する７°う′７カ“配置されて 。
絶縁性基板４が取り付けられる一方、ウエノ・−１″ダ
ー３に摺接する７°う′７カ“配置されて 。
いる。このブラシ７は、ペルジャーｌを貫通する導入端
子６に導線８を介して接続され、更にこの導入端子６に
外部電源５が導線８を介して接続されている。従って、
ＧｅＡｓ半絶縁性基板４は、絶縁体である回転軸９によ
りウエノ・−ホルダー３に対向して配置されたＴｉの蒸
着源２から電気的に絶縁されると同時に外部電源により
負電位に保持することが可能である。
子６に導線８を介して接続され、更にこの導入端子６に
外部電源５が導線８を介して接続されている。従って、
ＧｅＡｓ半絶縁性基板４は、絶縁体である回転軸９によ
りウエノ・−ホルダー３に対向して配置されたＴｉの蒸
着源２から電気的に絶縁されると同時に外部電源により
負電位に保持することが可能である。
上記装置を用いＧｅＡｓ半絶縁性基板４にＴ１を蒸着す
る方法について説明する。まず、フォトレジストパター
ンの形成したＧｅ Ａｓ半絶縁性基板４をウエノ・−ホ
ルダー３に装着して絶縁状態とすると共に外部電源５に
よｐｌＯｉＫＶの負電位を与える。そして、ペルジャー
ｌ内の真空度が２ Ｘ １０’−’ Ｔｏｒｒとなった
時、加速した電子ビーム（加速電圧ＬＯＫＶ、電流７０
ｍＡ）をＴｉの蒸着源２に照射し、蒸着源２から蒸発す
るＴ１蒸気をＧｅ Ａｓ半絶縁性基板４に１０分間蒸着
した。このようにしてＴｉを蒸着したＧｅＡｓ半絶縁性
基板４はパターンの崩れもなく、シかもリフトオフも容
易に行えた。尚、この実施例では、Ｔｉを蒸着原子とし
ているが、これ以外のＭｏ 、 Ｐｔ等についても同様
の効果が確認できた。
る方法について説明する。まず、フォトレジストパター
ンの形成したＧｅ Ａｓ半絶縁性基板４をウエノ・−ホ
ルダー３に装着して絶縁状態とすると共に外部電源５に
よｐｌＯｉＫＶの負電位を与える。そして、ペルジャー
ｌ内の真空度が２ Ｘ １０’−’ Ｔｏｒｒとなった
時、加速した電子ビーム（加速電圧ＬＯＫＶ、電流７０
ｍＡ）をＴｉの蒸着源２に照射し、蒸着源２から蒸発す
るＴ１蒸気をＧｅ Ａｓ半絶縁性基板４に１０分間蒸着
した。このようにしてＴｉを蒸着したＧｅＡｓ半絶縁性
基板４はパターンの崩れもなく、シかもリフトオフも容
易に行えた。尚、この実施例では、Ｔｉを蒸着原子とし
ているが、これ以外のＭｏ 、 Ｐｔ等についても同様
の効果が確認できた。
〈発明の効果〉
以上、詳細に説明したように本発明ではターゲットを外
部”電源により強制的に負電位に保持するようにしたの
で、二次電子はほとんどターゲットに到達し得す、この
ためターゲットは温度上昇等の不都合を生ずることがな
い。特に本発明を半導体製作工程に応用した場合には、
フォトレジストは二次電子による影響を受けないので、
剥離困難となる熱的変性を受けず、丑た放′屯のために
パターンが崩れるということもない。
部”電源により強制的に負電位に保持するようにしたの
で、二次電子はほとんどターゲットに到達し得す、この
ためターゲットは温度上昇等の不都合を生ずることがな
い。特に本発明を半導体製作工程に応用した場合には、
フォトレジストは二次電子による影響を受けないので、
剥離困難となる熱的変性を受けず、丑た放′屯のために
パターンが崩れるということもない。
商は本発明を実施する具体的な装置の一例の概略構成図
である。 図面中、 Ｊはペルジャー、 ２は蒸着源、 ３はウェハーホルダー、 ４はＧｅ Ａｓ半絶縁性基板、 ５は外部型温、 ６は導入端子、 ７はブラシ、 ８は導線、 ９（は絶縁体の回転軸である。 特許出願人 住友電気工業株式会社 代理人 弁理士 光 石 士 部 （他１名）
である。 図面中、 Ｊはペルジャー、 ２は蒸着源、 ３はウェハーホルダー、 ４はＧｅ Ａｓ半絶縁性基板、 ５は外部型温、 ６は導入端子、 ７はブラシ、 ８は導線、 ９（は絶縁体の回転軸である。 特許出願人 住友電気工業株式会社 代理人 弁理士 光 石 士 部 （他１名）
Claims (1)
- 真空雰囲気中で蒸着源となる試料に電子ビームを照射し
て該試料を加熱し、試料２表面から蒸発する蒸着物蒸気
をターゲットに付着させる電子ビーム加熱蒸着法におい
て、上記ターゲットを試料から電気的に絶縁すると共に
外部電源によシ該ターゲットを負岨位に保持することを
特徴とする電子ビーム加熱蒸着法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2298184A JPS60169560A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 電子ビ−ム加熱蒸着法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2298184A JPS60169560A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 電子ビ−ム加熱蒸着法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60169560A true JPS60169560A (ja) | 1985-09-03 |
Family
ID=12097724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2298184A Pending JPS60169560A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 電子ビ−ム加熱蒸着法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60169560A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5214494A (en) * | 1990-09-04 | 1993-05-25 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Light sensor with an adjustable spectral characteristic |
-
1984
- 1984-02-13 JP JP2298184A patent/JPS60169560A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5214494A (en) * | 1990-09-04 | 1993-05-25 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Light sensor with an adjustable spectral characteristic |
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