JPS6037869B2 - 蒸着方法 - Google Patents

蒸着方法

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Publication number
JPS6037869B2
JPS6037869B2 JP57062664A JP6266482A JPS6037869B2 JP S6037869 B2 JPS6037869 B2 JP S6037869B2 JP 57062664 A JP57062664 A JP 57062664A JP 6266482 A JP6266482 A JP 6266482A JP S6037869 B2 JPS6037869 B2 JP S6037869B2
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JP
Japan
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vapor deposition
rod
metal rod
deposition method
heating
Prior art date
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Expired
Application number
JP57062664A
Other languages
English (en)
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JPS583971A (ja
Inventor
ジエ−ムズ・フランシス・コスグル−ブ
ゲルハルト・ポ−ル・ダルケ
チヤ−ルズ・ワ−ムズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS583971A publication Critical patent/JPS583971A/ja
Publication of JPS6037869B2 publication Critical patent/JPS6037869B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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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
    • C23C14/24—Vacuum evaporation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸着、さらに詳しくいえば、ボートなしの点状
ソースから非常に反応性の高い金属を蒸着させる方法に
関するものである。
チタン、クロムなどの反応性の高い金属は、半導体装置
に使用されることが多く、蒸着法によって付着させるこ
とができる。
蒸着法は米国特許第３４９９７８５号、第３８６０４４
４号、第４０６１８００号および１９７７年３自発行の
ＢＭＴｅｃｈｎｉｃａＩ ＤｉｓｃｌｏｓｍｅＢｕｌｌ
ｅｔｉｎ第１甥萱第７号の総５２頁〜３８５３頁に記載
されている。これらの方法は、タンタル、タングステン
ーモリブデソ、窒化ホウ素一石墨、またはＴｉＢ２−Ａ
Ｉ２０３のるつぼ若しくはボートを使用している。これ
らのるつぼは、クロムやチタンなど反応性の高いある種
の金属と反応する。タングステン製るつぼは、タングス
テンの痕跡を含むフィルムをもたらすだけでなく１、２
回の操作でなくなってしまう。１９７６年３自発行の旧
ＭＴｅｃｈｎｉｃａｌ ＤｉｓｃｌｏｓｍｅＢｕｌｌｅ
ｔｉｎ第１申登第１び号の３４１３頁に記載されている
もう一つの方法は蒸発されるべき材料の棒を使用し、そ
の材料を電子線で加熱して棒の頂部に蒸着用の溶融プー
ルを作るものであった。
この方法は、帯電レベルの問題があるので一般には適当
でなかった。蒸着のために電子線で加熱すると、反射し
た電子が付着膜に含まれてしまう。そのために膜のェネ
ルギレベルないし帯電レベルが高まり、記憶装置用の膜
には望ましくないことになる。帯電レベルは、通常のコ
ンピュータ操作中に記憶装置にエラーを生じさせる。本
発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり
、帯電レベルの問題を招来することなく反応性金属を被
着できる黍着方法を提供することを目的としている。
また連続的に蒸隊着を行えるようにすることもこの発明
の目的である。この発明ではこのような目的を達成する
ために蒸着金属をなす棒を繰り出し機構で直立させて保
持し、この棒の末端を誘導または照射によって加熱し、
そこに基板用のコーティング・ソースとして使用できる
溶融した凸形ミニスカスを形成させる。線としては、ク
ロム、チタン、アルミニウム、金、銀、銅などがある。
本発明の特徴を明らかにするため、添付の図面に則して
有利な実施例について詳しく説明する。第１図に示すよ
うに、金属棒（線）１２の頂部（末端）１３が加熱手段
１４によって加熱されるように、送り機構１０によって
金属棒１２が垂直方向に送られる。加熱手段１４の平面
図を第２図に示すが、第２図において抵抗コイル１５が
金属棒１２の頂部１３を取り囲んでいる。抵抗コイル１
５と金属棒１２の側面図を第３図に示す。抵抗コイル１
５は、第４図に示すように環状リング部分１９が金属棒
１２の頂部１３を取り囲んでいるフィラメント抵抗抗条
片１７の形にすることもできる。抵抗加熱コイルによる
加熱に加えて、第５図および第６図に示すように、頂部
を誘導によって加熱するための無線周波数（ＲＦ）コイ
ル２５を使用することができる。
ＲＦコイルは銅および銀から出来ている。コネクタ２８
および３０‘こよって、コイル２５からＲＦ発生器（図
示せず）に結合されている。コネクタ２８および３０は
謙導コィ３ル２５にハンダ付けした連続する鋼管とする
ことができる。金属棒１２は、金、銀、銅、タンタル、
モリブデンなどの金属も使用できるが、できればクロム
、チタンまたはアルミニウムがよい。
３半導体ウェハなどの加工部片１６を球形プラッ
トホーム１８上に置く、球形プラットホ−ム１８はモー
タ２０で回転し、結合器２２によってそれから分離する
ことができる。金属棒１２と加工部片１６を、該加工部
片１６ ４が金属榛１２の頂部１３と向き合い、蒸発に
よって形成される円錐形蒸気雲２４内に入るように、密
閉した真空室２３中に配置する。
室内の圧力は１０‐２肋Ｈｇ（Ｔｏｍ）〜１０‐８側Ｈ
ｇの範囲とし、クロムおよびチタンに対する有利な範囲
は１０‐８肋Ｈｇ〜１０‐８側Ｈｇとする。金属を溶か
して溶融した球形ミスカスを形成させるため、誘導ヒー
タ１４を付勢して金属棒１２の頂部１３を誘導によって
加熱する。
頂部１３が溶け始めると、ェネルギが最低になるように
球形になって棒状に留まる。溶けた魂を増大させずに充
分な熱を加えて頂部１３の溶融した球体から蒸発が起こ
るようにする。加熱村中に金属棒１２を０送り込む速度
を調節することによって、一定の熱源で球体からの蒸発
速度と球体の寸法を両方とも制御することができる。水
冷シールド（図示せず）を使用することにより、抵抗加
熱によって発生する外来性放射熱を最小限に抑えること
ができる。
金属棒１２の頂部１３の周りに水冷式放物面鏡（図示せ
ず）を追加すると、放射熱は溶融球体上に袋東する。実
施例 １ 単巻ＲＦコイルを弧Ｗ２００〜４００ＫＨｚのＲＦ誘導
電源で励起して、クロム榛（直径１．９１肌）を加熱し
た。
次に真空室を１０‐７側Ｈｇの圧力に減圧した。ウェハ
を５５．８８伽離した距離に置き、クロムを毎秒１０△
の速度でウェハ上に蒸着させた。大きな金属粒子の放出
、すなわちクロム・ソースからのスピツテイングはなか
つた。実施例 ２ 直径０．６４肌のチタン棒で、実施例１に記したプロセ
スを使用した。
５５．８８肌の距離で毎秒１〜２Ａの蒸発速度が得られ
た。
実施例 ３ 直径０．６４肌−のアルミニウム榛で、実施例１に記し
たプロセスを使用した。
５５．８８肌の距離で毎秒５〜６△の蒸発速度が得られ
た。
実施例 ４ 直径１．５２伽のチタン榛を用いて、抵抗条片ヒータに
よるプロセスで、４０．６ｃｍの距離で毎秒０．５Ａの
蒸発速度が得られた。
本発明による蒸着法は、先行技術による蒸着法に比べて
多数の利点をもっている。
１つの利点は、るつぼ若しくはボートを使用した場合に
よくあるような付着金属の汚染がないことである。
電子線蒸着法に勝るもう１つの利点は、散乱電子が加工
部片上に集積することによる帯電レベルの問題がないこ
とである。その上、送り機構が長時間の間必要なだけ金
属榛を送るので密閉した室をこじ開けてボートまたはフ
ィラメントを交換する必要はない。本発明の有利な実施
例について説明してきたが、当然のことながら本発明の
原理に基づいて数多〈の変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づく蒸着法に使用する装置の概略図
である。 第２図は第１図の加熱手段としての加熱コイルおよび金
属棒の平面図である。第３図は第２図の加熱コイルおよ
び金属棒の側面断面図である。第４図は第１図の加熱手
段としての抵抗加熱帯片および金属棒の平面図である。
第５図は第１図の加熱手段としての誘導ＲＦ加熱コイル
および金属榛の平面図である。第６図は第５図に示した
誘導ＲＦ加熱コイルの断面図である。１２・・…・金属
棒、１４・・・・・・加熱手段、１６・・…・加工部片
、１８・・・・・・球形プラットフオーム、２０……モ
ータ。 ＦＩＧ．ｌ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．５ ＦＩＧ．６

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 繰り出し機構で支持されて直立している棒状金属体
    の頂部を熱照射および誘導加熱の一方または双方で溶融
    して溶融状金属体を上記頂部の位置に形成し、この溶融
    状金属体を蒸着源として蒸着を行うことを特徴とする蒸
    着方法。
JP57062664A 1981-06-30 1982-04-16 蒸着方法 Expired JPS6037869B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/278,932 US4390571A (en) 1981-06-30 1981-06-30 Boatless point source evaporation method
US278932 1981-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS583971A JPS583971A (ja) 1983-01-10
JPS6037869B2 true JPS6037869B2 (ja) 1985-08-28

Family

ID=23067001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57062664A Expired JPS6037869B2 (ja) 1981-06-30 1982-04-16 蒸着方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4390571A (ja)
EP (1) EP0068087B1 (ja)
JP (1) JPS6037869B2 (ja)
DE (1) DE3273808D1 (ja)

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Publication number Publication date
EP0068087A1 (en) 1983-01-05
EP0068087B1 (en) 1986-10-15
US4390571A (en) 1983-06-28
DE3273808D1 (en) 1986-11-20
JPS583971A (ja) 1983-01-10

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