JPS61104070A - 薄膜形成法 - Google Patents
薄膜形成法Info
- Publication number
- JPS61104070A JPS61104070A JP59222910A JP22291084A JPS61104070A JP S61104070 A JPS61104070 A JP S61104070A JP 59222910 A JP59222910 A JP 59222910A JP 22291084 A JP22291084 A JP 22291084A JP S61104070 A JPS61104070 A JP S61104070A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- substrate
- oxygen
- electron beam
- contg
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
-
- 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
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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〕
本発明は薄膜形成法、更に詳しくは酸素を含む薄膜を再
現性よく形成することのできる真正＃膜形成法（＝関す
る。
現性よく形成することのできる真正＃膜形成法（＝関す
る。
真空薄膜形成法は、真空又は低圧ガス雰囲気下で各種の
基板の狭面に有用物質を所定の結晶状態で付着せしめて
、有用物質の薄膜を形成する手法で、電子工業１時計工
業、光学工業などの産業分野では不可欠の重要技術とな
っている。ここで真空薄膜形成法とは通常、蒸着法、ス
パッタ法、イオンブレーティング法、イオンビームデポ
ジション法などを指体する。これらの方法により薄膜化
を必要とされる材料は用途に応じて半導体、金属。
基板の狭面に有用物質を所定の結晶状態で付着せしめて
、有用物質の薄膜を形成する手法で、電子工業１時計工
業、光学工業などの産業分野では不可欠の重要技術とな
っている。ここで真空薄膜形成法とは通常、蒸着法、ス
パッタ法、イオンブレーティング法、イオンビームデポ
ジション法などを指体する。これらの方法により薄膜化
を必要とされる材料は用途に応じて半導体、金属。
有機材料、無機材料等、多岐にわたっている。
ところで半導体、電子部品、光学部品産業においては酸
化物あるいは酸素を含む物質から成る薄膜が必要とされ
る場合がしばしばある。例えばＣｄＳｅ 、 ＣｄＳ
、 Ｐｂ８などの化合物半導体から成る薄膜は通風の酸
素を含むと良好な光導電特性を示すことが知られている
。また、赦化物を材料とした薄膜としては、Ａｌ２Ｏ３
、５ｉ０２などが各種保護膜。
化物あるいは酸素を含む物質から成る薄膜が必要とされ
る場合がしばしばある。例えばＣｄＳｅ 、 ＣｄＳ
、 Ｐｂ８などの化合物半導体から成る薄膜は通風の酸
素を含むと良好な光導電特性を示すことが知られている
。また、赦化物を材料とした薄膜としては、Ａｌ２Ｏ３
、５ｉ０２などが各種保護膜。
絶縁膜として、８ｉ０□、、 ＴｊＯ，などは光学薄膜
として、Ｉｎ２０ａ 、 ８ｎＯ□、 ＺｎＯなどは透
明導電膜あるいは各種ガスセンサとして広く用いられて
いる。
として、Ｉｎ２０ａ 、 ８ｎＯ□、 ＺｎＯなどは透
明導電膜あるいは各種ガスセンサとして広く用いられて
いる。
従来、これら酸素を含む物質より成る薄膜を形成する手
段として、真空蒸着法、スパッタ法、イオンブレーティ
ング法などが一般に用いられているが、膜形成時（：成
膜槽中に敵素ガスを導入し、低圧ガス雰囲気下で薄膜形
成を行っていた。
段として、真空蒸着法、スパッタ法、イオンブレーティ
ング法などが一般に用いられているが、膜形成時（：成
膜槽中に敵素ガスを導入し、低圧ガス雰囲気下で薄膜形
成を行っていた。
しかし形成中の薄膜に対する酸素の付着係数は必ずしも
すべての場合で充分に人きいとは限らず、そのような場
合に酸素の吸着を促進する為には薄膜ノー成膜の雰囲気
中のば素分圧を上げる方法以外に適当な手段が７よかっ
た。また成膜中の圧力を極端に上げてしまうと、形成さ
れた薄膜の結晶性が方化し、極端な場合は多孔質状の膜
≦二なる等、膜寅に少なからず悪影響を及ぼす。
すべての場合で充分に人きいとは限らず、そのような場
合に酸素の吸着を促進する為には薄膜ノー成膜の雰囲気
中のば素分圧を上げる方法以外に適当な手段が７よかっ
た。また成膜中の圧力を極端に上げてしまうと、形成さ
れた薄膜の結晶性が方化し、極端な場合は多孔質状の膜
≦二なる等、膜寅に少なからず悪影響を及ぼす。
これらの事情から、ば素を含む薄膜を得ようとする時、
従来の真空薄膜形成法では含有酸素量が不足した膜ある
いは結晶性の劣化した膜しか得られない場合がしばし、
ば見うけられ、これらを改善する為≦二、成膜後、熱処
理あるいはプラズマ嘔化という工程をつけ加えなければ
ならなかった。
従来の真空薄膜形成法では含有酸素量が不足した膜ある
いは結晶性の劣化した膜しか得られない場合がしばし、
ば見うけられ、これらを改善する為≦二、成膜後、熱処
理あるいはプラズマ嘔化という工程をつけ加えなければ
ならなかった。
本発明は、薄膜の結晶性を劣化することなく、充分な酸
素を含■する薄膜を形成する方法を提供するものである
。
素を含■する薄膜を形成する方法を提供するものである
。
本発明は、真空又は低圧ガス雰囲気下で基板上に膜成分
を付着せしめて薄膜を形成する方法（二おいて、膜形成
の少くとも任意の時点で、基板上（：付着形成されてい
る膜の次面を酸素を構成元素として含むガス種を含む雰
囲気にさらしながら電子線を照射することを特徴とする
ものである。本発明の方法は常用されている全ての真空
薄膜形成法に適用できるが、とりわけ蒸着法に適用して
有効である。
を付着せしめて薄膜を形成する方法（二おいて、膜形成
の少くとも任意の時点で、基板上（：付着形成されてい
る膜の次面を酸素を構成元素として含むガス種を含む雰
囲気にさらしながら電子線を照射することを特徴とする
ものである。本発明の方法は常用されている全ての真空
薄膜形成法に適用できるが、とりわけ蒸着法に適用して
有効である。
以下、本発明を図面を用いて説明する。第１図は本発明
（二おいて使用する真空薄膜形成装置の一実施例であり
、図において（１）は薄膜形成槽であり、内部は図示し
ない真空ポンプにより高真空（＝排気される。（２）は
基板であり、所定温度に加熱できるよう（＝ヒーター（
６）が設置されている。（３）はバリアプルリークパル
プであり、高真空に排気した後のダダ 薄膜形成槽（１）内（−１例えば赦素、−改化炭素など
のガスを所定の圧力まで導入できるようにしたものであ
る。（５）は蒸発用のルツボであり、内部（：蒸発母材
（力を充填して周囲に巻かれたヒーター（８） （：よ
り所定の温度まで加熱することができる。（４）は基板
（；電子線を照射する為の電子銃である。
（二おいて使用する真空薄膜形成装置の一実施例であり
、図において（１）は薄膜形成槽であり、内部は図示し
ない真空ポンプにより高真空（＝排気される。（２）は
基板であり、所定温度に加熱できるよう（＝ヒーター（
６）が設置されている。（３）はバリアプルリークパル
プであり、高真空に排気した後のダダ 薄膜形成槽（１）内（−１例えば赦素、−改化炭素など
のガスを所定の圧力まで導入できるようにしたものであ
る。（５）は蒸発用のルツボであり、内部（：蒸発母材
（力を充填して周囲に巻かれたヒーター（８） （：よ
り所定の温度まで加熱することができる。（４）は基板
（；電子線を照射する為の電子銃である。
上述のよう１；構成された装置に上り薄膜を形成する本
発明の方法Ｃ一ついて説明する。まず蒸発母を予備加熱
する。ルツボ（５）を加熱することにより蒸発母材（力
を所定の蒸発速度で蒸発させ、蒸着を開始し、所定の厚
さの薄膜が基板上（＝形成されたならば蒸着を終了する
。この一連の工程の中で蒸着開始から終了までの間の任
意の時点で連続的又は断続的に、バリアプルリークパル
プ（３）により、薄膜形Ｆｉ５．槽（１）内Ｃ構成元素
に酸素を含むガス（例えば酸素ガス）を所定の圧力まで
導入し、同時に電子銃（４）を用いて基板ｌ二゛電子線
を照射する。
発明の方法Ｃ一ついて説明する。まず蒸発母を予備加熱
する。ルツボ（５）を加熱することにより蒸発母材（力
を所定の蒸発速度で蒸発させ、蒸着を開始し、所定の厚
さの薄膜が基板上（＝形成されたならば蒸着を終了する
。この一連の工程の中で蒸着開始から終了までの間の任
意の時点で連続的又は断続的に、バリアプルリークパル
プ（３）により、薄膜形Ｆｉ５．槽（１）内Ｃ構成元素
に酸素を含むガス（例えば酸素ガス）を所定の圧力まで
導入し、同時に電子銃（４）を用いて基板ｌ二゛電子線
を照射する。
なお、電子線の働きは必ずしも解明されていないが、保
有する適切なエネルギーによって基板上（膜辰面）での
雰囲気ガスの分解、および「ぼ素吸着を促進するものと
考えられる。したがって雰囲気ガスの種類、圧力（分圧
）、電子線の加速電圧。
有する適切なエネルギーによって基板上（膜辰面）での
雰囲気ガスの分解、および「ぼ素吸着を促進するものと
考えられる。したがって雰囲気ガスの種類、圧力（分圧
）、電子線の加速電圧。
ビーム電流匝、ビーム径、走査速度（照射時間）等は形
成する薄膜の種類、形成条件等によって適宜（二選定さ
れ、一義的には定まらない。
成する薄膜の種類、形成条件等によって適宜（二選定さ
れ、一義的には定まらない。
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。超高真空蒸
着装置を用いて２００Ｃのガラス基板の表面ＣＣｄ８ｅ
多結晶薄膜を形成した。
着装置を用いて２００Ｃのガラス基板の表面ＣＣｄ８ｅ
多結晶薄膜を形成した。
膜形成前の圧力は５Ｘ１０ Ｔｏｒｒであり、膜成長
と同時ＣＩ Ｘ １０ Ｔｏｒｒの酸素ガ土雰囲気Ｃ
；さらした。同時（ニガラス基板上の一部分（−加速電
圧２．５Ｋｖ、ヒーム電流８００μＡ、 ビーム径０．
８７ＦＩｌ〕電子線を照射し、基板１約ＩＣｒ／ｌの面
積（＝わたって走査した。ＣｄＳｅの蒸着速度はＩＡ／
′ｓｅｃであった。
と同時ＣＩ Ｘ １０ Ｔｏｒｒの酸素ガ土雰囲気Ｃ
；さらした。同時（ニガラス基板上の一部分（−加速電
圧２．５Ｋｖ、ヒーム電流８００μＡ、 ビーム径０．
８７ＦＩｌ〕電子線を照射し、基板１約ＩＣｒ／ｌの面
積（＝わたって走査した。ＣｄＳｅの蒸着速度はＩＡ／
′ｓｅｃであった。
ＣｄＳｅ膜の膜厚が約３０００人（二連した時点で蒸着
を停止した。
を停止した。
第２図および第３図は、それぞれ酸素ガス雰囲気中で形
成したＣｄ８ｅ膜上の電子線を照射しなかった部分と照
射した部分についてオージェ分析により各元素の含有量
を調べた結果を示したものである。電子線照射なしの部
分では酸素は殆んど検出されず、電子線を照射した部分
ではば素が原子比１０％ａ！含まれていることが分かる
。この傾向は、ＣｄＳｅ膜の深さ方向（＝ついても同様
であった。
成したＣｄ８ｅ膜上の電子線を照射しなかった部分と照
射した部分についてオージェ分析により各元素の含有量
を調べた結果を示したものである。電子線照射なしの部
分では酸素は殆んど検出されず、電子線を照射した部分
ではば素が原子比１０％ａ！含まれていることが分かる
。この傾向は、ＣｄＳｅ膜の深さ方向（＝ついても同様
であった。
以上のように本発明（二よれば構成元素として酸素を含
むガスと電子線照射の併用（二より、形成しつつある薄
膜表面へのは素の吸着を促進することができる。かつ、
薄膜形成中の圧力を極端（−上げる必要がないので結晶
性の良好な薄膜が得られる。
むガスと電子線照射の併用（二より、形成しつつある薄
膜表面へのは素の吸着を促進することができる。かつ、
薄膜形成中の圧力を極端（−上げる必要がないので結晶
性の良好な薄膜が得られる。
電子線源として磁子シャワー状の電子線が得られる線源
な用いれば大面積（二わたって効率よく電子線を照射す
ることが可能である。また、電子線を限芝的に照射する
こと（二より、同一基板上で酸素を多くｉむ領域ン意図
的Ｃ；形成することも可能である。磁子線照射と併用し
て必要とされる雰囲気ガスは、は素ガスのみならずＣｏ
、Ｈ，Ｏ等の雰囲気を用いてもよい。
な用いれば大面積（二わたって効率よく電子線を照射す
ることが可能である。また、電子線を限芝的に照射する
こと（二より、同一基板上で酸素を多くｉむ領域ン意図
的Ｃ；形成することも可能である。磁子線照射と併用し
て必要とされる雰囲気ガスは、は素ガスのみならずＣｏ
、Ｈ，Ｏ等の雰囲気を用いてもよい。
本発明は、上述実施例で例示したＣｄ８ｅ以外（：Ｓ
ｔ、 ＧａＡｓ、などを始めとしてＳ ｉ０２ 、 ｋ
−８２０３、ＴｉＯ２ｇＺｎ０７ｚどの酸化物、あるい
は金属、４ｆ機材料等、真空薄膜形成法が通用されるす
べての物質（二ついて、それらの咳素含有量を増大した
い時（＝極めて′簡単ｉ；実施できるのでその工業的価
１＠は犬である。
ｔ、 ＧａＡｓ、などを始めとしてＳ ｉ０２ 、 ｋ
−８２０３、ＴｉＯ２ｇＺｎ０７ｚどの酸化物、あるい
は金属、４ｆ機材料等、真空薄膜形成法が通用されるす
べての物質（二ついて、それらの咳素含有量を増大した
い時（＝極めて′簡単ｉ；実施できるのでその工業的価
１＠は犬である。
第１図は本発明の一実施例における真空薄膜形成装置の
構成図、第２図は本発明方法（二より形成したＣｄ８ｅ
膜の磁子線照射なしの部分の元素成分比を示す図、第３
図は電子線照射した部分の元素成分比を示す図である。 （１）・・・薄膜形成槽、（２）・・・基板、（３）・
・・バリアプルリークバルブ、（４）・・・電子銃、（
５）・・・ルツボ、（６）・・・基板ヒーター、（７）
・・・蒸発母材、（８）・・・ルツボヒーター。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ｌ・丘か１名）第
１ 図 第２図 第 ３ 図
構成図、第２図は本発明方法（二より形成したＣｄ８ｅ
膜の磁子線照射なしの部分の元素成分比を示す図、第３
図は電子線照射した部分の元素成分比を示す図である。 （１）・・・薄膜形成槽、（２）・・・基板、（３）・
・・バリアプルリークバルブ、（４）・・・電子銃、（
５）・・・ルツボ、（６）・・・基板ヒーター、（７）
・・・蒸発母材、（８）・・・ルツボヒーター。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ｌ・丘か１名）第
１ 図 第２図 第 ３ 図
Claims (1)
- 真空又は低圧ガス雰囲気下で基板上に膜成分を付着せし
める薄膜形成方法において、膜形成の少くとも任意の時
点で基板上に付着形成されている膜の表面を酸素を構成
元素として含むガス雰囲気にさらしながら、電子線を照
射することを特徴とする薄膜形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59222910A JPS61104070A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 薄膜形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59222910A JPS61104070A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 薄膜形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104070A true JPS61104070A (ja) | 1986-05-22 |
Family
ID=16789780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59222910A Pending JPS61104070A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 薄膜形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104070A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01244402A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Nissin Electric Co Ltd | 光学膜の作製方法 |
| JPH01244403A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Nissin Electric Co Ltd | 光学膜の作製方法 |
| WO1993000581A1 (en) * | 1991-06-26 | 1993-01-07 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Gas sensor |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP59222910A patent/JPS61104070A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01244402A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Nissin Electric Co Ltd | 光学膜の作製方法 |
| JPH01244403A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Nissin Electric Co Ltd | 光学膜の作製方法 |
| WO1993000581A1 (en) * | 1991-06-26 | 1993-01-07 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Gas sensor |
| GB2271643A (en) * | 1991-06-26 | 1994-04-20 | Atomic Energy Authority Uk | Gas sensor |
| GB2271643B (en) * | 1991-06-26 | 1994-08-24 | Atomic Energy Authority Uk | Gas sensor |
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