JPS62218571A

JPS62218571A - レ−ザ−誘導化学蒸着装置

Info

Publication number: JPS62218571A
Application number: JP62001560A
Authority: JP
Inventors: グレゴリー　エイ　ローシュ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-01-08
Filing date: 1987-01-07
Publication date: 1987-09-25
Also published as: US4782787A; EP0229633A2; KR870007559A; EP0229633A3

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〕本発明は基体上に物質の実質的に均一で純粋な安定蒸着
物（析出物）を形成するための装置および方法に関する
。本発明は、特に、エネルギービームの強さがチャンバ
ー内の基体に沿って進行位置で変化する場合でも、基体
または配列した複数の基体上にチャンバー内で物質の実
質的に均一で純粋な安定蒸着物を形成するエネルギービ
ームを付与する方法および装置に関する。

〔従来の技術〕

集積回路の製造においては、適当な材料から製造された
基体即ちウェハーを調製する。次いで、物質の連続層を
この基体上に蒸着させる。例えば、二酸化ケイ素の層を
基体上に沈着させて電気絶縁性を□付与し、その表面に
アルミニウムの層を蒸着させて電導性を付与し得る。次
いで、酸のような適当な物質を基体にパターン状に適用
して基体上のアルミニウムをエツチングしそれによって
電気回路を形成させる。

基体上に物質を蒸着させるには、イオン化可能なガスを
チャンバー内に導入し得る。次いでエネルギービームを
チャンバー内に導入してガスをイオン化する。イオン化
されたガスは次いで結合して物質を形成し、この物質が
チャンバー内の基体上に蒸着するようになる。かくして
生成した物質は基体上に蒸着するようになる二酸化ケイ
素のような適当なガスであり得るし、あるいは物質は基
体上に前以って付着させた各層をエツチングする酸のよ
うな適当な物質であり得る。

種々のタイプの装置および方法が開発され、現在二酸化
ケイ素のような物質をシリコンウェハーのような基体上
に蒸着させるのに用いられている。

かかる装置および方法はいくつかの点で欠点を有してい
る。これらの方法および装置は、物質の形成および基体
く単数または複数の）上への物質の蒸着物を得るのに物
質を保持するチャンバー内で高温を必要とする。そのよ
うな高温は、基体のゆがみ（ｗａｒｐａｇｅ）を生じま
た物質がチャンバー内で基体上よりはむしろ他の場所に
蒸着するようになる傾向が増大するので望ましいもので
ない。そのような高温はまた基体上に実質的に均一で純
粋な安定蒸着物を得ることが困難であるので望ましくな
い。そのような高温は比較的長時間適用しなければなら
ないし、そのため、強い高温下で操作しなければならな
い有害な作用を増大させる。また、従来技術の装置は基
体の放射劣下を生ずるので不利である。さらにまた、従
来技術の装置における固有の制限として基体上に蒸着し
た物質中に不純物が生成する傾向がある。

上記で述べた欠点を認識するにより、化学蒸着技術によ
り基体上に物質を蒸着させる装置および方法が開発され
用いられている。かかる装置および方法のいくつかは低
温で基体上に物質の蒸着を十分に与える。かかる装置お
よび方法もまた基体上１ご実質的に均一で純粋な安定蒸
着物を生成しないので欠点がある。

“アバラタス　アンド　メソッド　フォー　レーザー−
インデンスラド　ケミカル　ベイボアデイボジシａ　ン
（Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ
Ｌａｓｅｒ−Ｉｎｄｕｃｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａ
ｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）　”なる名称の１９８
４年３月７日付出願された米国特許出願第５８７．２８
４号には、チャンバー内で低温で基体上に物質の実質的
に均一で、純粋な安定蒸着物を生成させる装置および方
法が開示され特許請求されている。この米国特許出願第
５８７．２８４号に開示され特許請求されている装置ふ
よび方法では、実質的に干渉性の光ビームを基体に沿っ
て基体に対し実質的に平行かつ連続に照射してガスから
の物質の形成および基体上への物質の蒸着を行っている
。加熱は基体に対して実質的に垂直方向に集中的に行っ
て基体上に物質の蒸着物を作製している。基体は光ビー
ムに相対する位置に調整することにより基体上に物質の
付着を最適化できる。基体上に蒸着した物質は基体上の
追加の層を構成し得、あるいは基体上に前以って蒸着さ
せた層をエツチングし得る。

米国特許出願第５８７．２８４号の装置は基体上の付着
物の清浄度を、付着を基体にのみ限定しチャンバー壁土
の物質の付着を抑制することによって最大にする点でさ
らに利点がある。米国特許出願第５８７．２８４号の発
明は放射劣下がレーザー技術の使用および基体に対して
実質的に平行方向のレーザーの照射によって基体上に生
じない点でさらに有利である。

〔発明の内容〕

本発明は米国特許出顆第５８７．２８４号に開示され特
許請求されている装置および方法の多くの改良を提供す
る。かかる改良は、チャンバー内の基体上に蒸着させた
物質の均一性、純度および安定性をエネルギービームが
基体に沿って移動するときエネルギービームの進行時の
弱まりを調整することによって向上させることを意図し
ている。かかる改良は、さらに、チャンバー内の基体上
に蒸着させた物質の均一性、安定性および純度の改善以
外１ご、いくつかの種々の見地からそのような装置の操
作およびそのような方法での効率を改善することも意図
する。これらの改善には一回で物質の蒸着を受は入れ得
る基体の数および物質をそのような複数の基体上に均一
に蒸着させる速度とが含まれる。

本発明の１つの実施態様においては、実質的に干渉性の
光のビームがチャンバー内の窓を通り次いでチャンバー
内の単数または複数の基体に実質的に平行かつ連続する
方向でチャンバーを通過する。ビームはチャンバー内の
混合物中のガスをイオン化する。イオン化されたガスは
結合して基体上に蒸着して基体上に層を形成する物質を
形成するかあるいは基体上の前辺って蒸着させた物質を
エツチングする物質を形成する。ビームがチャンバー内
を移動するとき、エネルギーロスを生スル。

ビーム中のエネルギーロスを調整する様々の個個のある
いは組合せの方法には、（１）基体をチャンバー内でわ
ずかに傾けてビームがチャンバーを通過するときのビー
ムを基体間の距離を減少させる；（２）ビームを基体に
沿う方法に傾斜させる；（３）チャンバーを通るイオン
化性ガス混合物の流速および方向を調整する；（４）混
合物中の各ガスのイオン化を中和するガスの流速および
方向を調整する：（５）混合物中の各ガスの流速をチャ
ンバ一内に各基体毎に個々に調整する；および（６）中
和用ガスの流速および方向をチャンバー内の各基体毎に
個々に調整することが包含される。レンズはエネルギー
ビームの所望形状を形成させるために窓内に含ませ得る
。

もう１つの実施態様においては、チャンバーを１つのコ
ンパートメント内に配置し得る。エネルギービームの第
１の部分はチャンバー内に向けることができる。ビーム
の第２の部分はチャンバー外側のコンパートメントに向
は次いで第１部分と反対の方向でかつチャンバー内の基
本に対し実質的に平行かつ連続する位置でチャンバー内
を通るように方向転換させ得る。

本発明の１つの実施態様において、一般に１０で示され
る部材は実質的に干渉性の光の好ましくは紫外線範囲の
ビームを生成するように支えられている。“実質的に干
渉性の光のビーム”なる用語は、光を完全に干渉性にす
ることは有利でないので意図的に使用されるものである
。その１つの理由は完全に干渉性の光は基本に沿って定
常波を与え、これらの定常波は基体上の物質の均一な蒸
着を抑制するからである。

部材１０はルモニックス８５０Ｔイクスサイマ−（Ｌｕ
ｍｏｎｉｃｓ　８５０Ｔ　Ｂｘｃｉｍｅｒ）レーザーの
ような商業的に入手できるレーザーであり得る。レーザ
ービームは１（１４）ヘルツのような適当な反復速度で
波動させることができ１９３ｎｍ　ＡｒＰライン上で操
作できる。レーザービームはレンズ１１を通って、チャ
ンバー内の集積回路ウェハーのような基体１２に向は得
る。基体の各々は平らな外周面１２ａ（第１２図）を有
しておりチャンバー１８内の支持プレート１４上の基体
の正確な位置付けを容易にしている。各支持プレート１
４はチャンバー１８内の窓１６−の外周囲を形成し得る
。

レーザー１０からの光はビームスリッター１５内に向け
られ、このスリッターはスリッターに入射する光の大部
分を伝送し、１０〜１５％であり得る選択された部分を
光検知器１７に反射する。

光検知器１７の出力はレーザー１０からのビーム出力に
比例しレーザー１０からの出力をモニターするパワーメ
ーター１９に導びかれる。

実質的に干渉性のビームは基体１２に向けられる前に好
ましくは形づけられる。この形づけは好ましくはレンズ
１１によって行なわれ、チャンバー内の基体１２に実質
的に平行で連続しかつ各基体の横寸法程度の幅であり得
る光ビーム２８を形成する。横方向にビームを形づけす
るには、各レンズ１１はビームを横寸法に広げるための
適当な形状を有し得る。

好ましくは、各基体１２上のコーティングすべき表面は
支持プレート１４の表面と実質的に同一平面にある。こ
の方法において、チャンバー１８内の基体１２を通るガ
スは基体１２上のコーティングすべき表面が支持プレー
ト１４の表面と実質的に同一平面上にないとき起りがち
であるような乱流□を受けるよりもむしろ実質的に均一
な流れを有する。

ノズル３０はチャンバーの１末端で基体１２に好ましく
は連続関係でチャンバー１８内に配置される。好ましい
のは、ノズル３０はチャンバーを通る光ビーム２８の通
過方向においてチャンバー１８の遠い方の末端に配置さ
れる。あるいは、ノズル３０は光ビーム２８の移動方向
におけるチャンバー１８の近い方の末端に配置してもよ
い。さらにまた、ノズル３０は好ましくはチャンバー１
８内の基体１２のトップ表面と実質的に同じ高さに配置
させ、各基体に実質的に平行な方向の圧力下でイオン化
性ガスを導入するように配置する。

ノズル３０は、光ビーム２８によるような比較的高エネ
ルギーレベルで刺激されるとき反応して物質を形成する
イオン化性ガス混合物を導入するよう配置する。例えば
、基体１２上に蒸着すべき物質が二酸化ケイ素である場
合、各ガスはチッ素中のシラン（Ｓｉｎ４）のようなケ
イ素ドナーと亜硝酸ガス（Ｎ２０　）のような酸素ドナ
ーとであり得る。

チッ素中のシランのようなガスは供給源２９から得られ
、亜硝酸ガスのようなガスは供給源３１から得られ、こ
れらのガスはノズル３０内で混合し得る。

オリフィス３２も好ましくはノズル３０と反対側のチャ
ンバーの第２末端で基体１２に対して連続関係でチャン
バー１８内に配置する。オリフィス３２は好ましくはチ
ャンバー１８内の基体１２のトップ表面と実質的に同じ
高さレベルで配置する。ノズル３０とオリフィス３２と
をチャンバー１８の反対末端にかつ基体１２に対して連
続関係で配置することにより、ガスの効率的な流れが各
基体に沿って得られ光ビーム２８を刺激する。ノズル３
０とオリフィス３２のそのような配列はまたガス流が各
ドナーガスのイオン化により形成された物質が実質的に
基体１２上にのみ蒸着するように集中する傾向にある点
でも有利である。このことは物質が他の部材上に蒸着す
る傾向を最小にする。理解されるように、そのような他
の部材上への物質の蒸着は本発明を構成する装置の効果
的な操作を妨害し得る。

第１図のノズル３０とオリフィス３２は光ビーム２８の
方向に互いに離れて置かれているけれども、ノズルとオ
リフィスを第１図で示す方向とは逆の方向に配置させ得
ることは理解できるであろう。例えば、入口ノズル３０
はチャンバー１８の１側末端に配置し、オリフィス３２
をチャンバーの反対側末端に配置し得る。

実質的に干渉性の光のビーム２８を基体１２に向けてチ
ャンバー１８に向けるときは、ビーム２８はノズル３０
よりチャンバー内に導入された各ドナーガスの分子を刺
激する。これにより、各ドナーガスをして基体１２上に
蒸着する物質（二酸化ケイ素のような）を形成せしめる
。

基体１２は光ビーム２８に対して移動させることができ
る。例えば、基体１２は、特に光ビームが基体と同じ幅
でないとき、図面の出入する方向で示した方向に光ビー
ムに対して移動し得る。この方向は光ビーム２８が基体
１２に沿って移動する方向に対して垂直である。基体１
２はまた光ビーム２８に対して回転することができ、物
質が基体上に均一に蒸着するのを確実にし得る。例えば
、基体１２は約９０″の継続的角度または他の任意の角
度で漸進的に回転する。基体１２の漸進的回転は光ビー
ムを基体上に向けながら行うかあるいは光ビーム２８か
ら基体へ脈動するエネルギーの方向と交互に行い得る。

基体１２を移動させる代りに、チャンバー１８を移動さ
せることができる。好ましいのは、この移動は光ビーム
２８の方向に横の方向である。しかしながら、この移動
は光ビームの方向または光ビーム方向の逆に行ってもよ
い。一方、光ビーム２８は横方向に往復させて基体上へ
の物質の蒸着を調整できる。光ビーム２８の往復はビー
ムスリッター１５からの光をビームスリッター１５に対
し実質的に平行な鏡に向けることによりまたビームスリ
ッター１５から遠近する方向に鏡を往復させることによ
り行い得る。

エネルギーは基体に対して実質的に垂直方向に向けてド
ナーガスのイオン化、物質の形成および基体上への物質
の蒸着を容易にし得る。このエネルギーは水銀光源また
はキセノン　フラッシュランプにより与えることができ
、両光源とも第１３図の３８で略図的に示しである。光
源３８からの光は放射面反射板３９に向けられ、この反
射板はビームをチャンバー１８内の基体１２の表面のみ
に実質的に均一に向ける。この方法により、光は基体上
のみに有効であり、それにより物質が各基体間のチャン
バー１８の壁上に付着する傾向を最小にする。光ビーム
２８に対する各基体１２の配置は第１３図のナツト４３
に対して糸製ロッド４１を調整することによりそれぞれ
与えられる。

光ビーム２８が基体１２に沿って移動するとき、ビーム
はエネルギーロスを生じ得る。このエネルギーロスは光
ビームが各ドナーガスの分子を刺激してそのような分子
を解離しそのような解離した分子から物質を生成すると
き部分的に生ずる。このエネルギーロスはチャンバー１
８内の基体１２上に物質が均一に蒸着するのを妨げ得る
。補正は、物質がチャンバー１８内の各基体１２上のす
べてに実質的に一定の速度で蒸着するようにビームのエ
ネルギーロスに対するパラメーターにおいて行なわれる
。そのような他のパラメーターにおけるこれら種々の補
正は引続いて詳細に述べるし本発明の種々の実施態様に
包含される。

補正の１つの態様は各基体１２を第１図で示すように光
ビーム２８に対し約５°のようにわずかに傾斜した角度
で配置することである。基体１２の各々は約５°のこの
角度で示した傾斜路に沿ったこの角度で配置される。こ
れにより光ビーム２８と各基体１２間の距離をチャンバ
ー１８を通る光ビーム２８の進行移動につれ段階的に減
少せしめる。この方法において、チャンバー１８内のビ
ームに沿う進行位置での光ビームのエネルギー損失は各
基体からの減少したビームの距離により補正される。こ
れにより基体１２上に物質を蒸着するのに必要とするエ
ネルギーが相応して減少せしめられる。

各基体１２に沿う進行位置での光ビーム２８のエネルギ
ー損失はまたビームの強度をビームが第２図゛で伝播さ
れる方向に対して実質的に垂直の方向の各界なる位置で
変化させることによっても補正し得る。この垂直方向は
第２図の垂直方向に相当する。第２図において理解でき
るように、光ビーム２８の強度はビームの軸中心４０で
最大にある。光ビーム２８の強度は光ビームの軸中心か
らの進行距離と共に次第に減少する。これは第２図の４
２で示されている。

進行的に減少する強度の領域４２中の強度曲線のスロー
プは各基体１２をチャンバー１８内に配置させたスロー
プに相当する。これにより光ビーム２８の強度を光ビー
ムがチャンバー１８を移動するにつれ各基体１２に対し
実質的に一定に残存せしめる。結果として、基体１２上
への物質の蒸着速度はチャンバー内の各基体の相対的配
置にもかかわらず実質的に一定である。

第３図はビームがチャンバー１８を通過するとき光ビー
ム２８０強度の逆行時の弱まりを補正するもう一つの実
施態様を示す。第３図に示す実施態様においては、一般
に４４で示されたビームは傾斜している。このビームの
傾斜はエネルギービームの強度がビームがチャンバー１
８を通過するにつれ減少する速度に相応する。ビーム４
４を傾斜させることにより、ビームは各基体１２表面近
くで次第に濃縮するようになる傾向にある。このことが
各基体１２近くの位置でガスのイオン化、各イオンが結
合しての物質の形成および各基体上への物質の蒸着を促
進する。

ビーム４４の傾斜はビームがチャンバー１８を横切るに
つれて弱くなる速さによって変化する。

例えば、傾斜は、ある場合、チャンバー１８の前端での
約７關の高さからチャンバー後端での約６市へと変化し
ている。他の場合においては、ビーム４４の傾斜はチャ
ンバー１８の前端での約７１１１ｇ＋の高さからチャン
バー後端での約２　ｍｍに変化する。

イオン化性ガスの流れ方向および流速もまた変化させて
ビームがチャンバー１８を通過するときのエネルギービ
ームの進行時の弱まりを補正することができる。例えば
、エネルギービームの傾斜がチャンバー前端での約７鮒
の高さからチャンバー後端での約６　ｍｍにのみしか変
化しない場合、この傾斜はそれ自体ではビーム強度の進
行時の弱まりを補正するには不十分である。従って、追
加の補正をチャンバー１８の前端からチャンバー後端へ
の調整されたイオン化性ガスの流れを得ることによって
行うことができる。このことは第４図の矢印４８により
示される。かかる条件下においては、チャンバーの前端
近くでイオン化されたガスはイオン化後チャンバーの後
端に向って移動しチャンバーの後端に向って物質を形成
し続ける。これにより物質を各基体上にチャンバーの前
端でよりも速い速度でチャンバーの後端で蒸着せしめ、
その結果、チャンバーの後端でのビームの強度に対して
チャンバーの前端でのビームの増大した強度を補正する
。各ガスの流速は物質が各基体１２上に実質的に均一に
蒸着するよう調整できる。

第５図もまた中和用ガスの流れ方向および流速を調整し
て各基体１２上に物質の実質的に均一な蒸着を達成でき
る実施態様を示す。第５図においては、中和用ガスをノ
ズル４６からチャンバーの前方よりチャンバーの後方に
流しオリフィス４７によりチャンバーからチャンバーの
前方で排出している。従って、中和用ガスはイオン化性
ガスのイオン化、イオン化ガスからの物質の形成および
チャンバー１８内の各基体１２上への物質の蒸着を抑制
するのにチャンバーの前方でその最適の効果を有してい
る。これによりエネルギービームがチャンバー１８の前
端での約７　ｍｍの高さからチャンバー後端での約６　
ｎ＋ｍへのみしか変化しない場合を補正する。この実施
態様はイオン化性ガスをチャンバー１８内にチャンバー
の前端で導入しチャンバーからチャンバーの後端で排出
するときに特に重要である。

補正はまたチャンバー１８内のガスの流れ方向および流
速において光ビーム２８の高さがチャンバー前端での約
７ＩＩＩＩＩ＋からチャンバー後端での約２市に傾斜す
るときに行い得る。例えば、イオン化性ガスはチャンバ
ー１８の後端からチャンバーの前端に向けて導入し、チ
ャンバー後端での光ビームの濃縮によりチャンバー前端
から排出される。

イオン化ガスは反応して物質を形成する前にチャンバー
前端に移動し、次いで各基体１２上に蒸着するようにな
る。この方法において、チャンバーの後端に向ってより
もチャンバーの前端に向ってより多くの物質が基体１２
上に蒸着して来る傾向にあり、それによってチャンバー
の後端に向う光ビームの増大した濃度を調整する。

光ビーム２８の高さがチャンバー１８の前端での約７Ｉ
ＩＩＩ１１からチャンバー後端での約２　ｍｍに傾斜す
るときは、チッ素の如き中和用ガスはチャンバーをチャ
ンバーの後端からチャンバーの前端に通過させ得る。こ
れにより、中和用ガスをして、チャンバーの前端でより
もチャンバーの後端でイオン化性ガスのイオン化を抑制
するのにより大きな効果をもたせる。これによりチャン
バー前端でよりもチャンバー後端で著しく増大した光ビ
ーム２８の強度を補正する。

第６図は物質をチャンバー１８の種々の位置で各基体上
に蒸着させる速度の種々のパラメーターの効果を示す。

理解されるように、基体１２上の物質の蒸着速度は第６
図で示す例の２つで実質的に一定である。これらの例は
（１）光ビームからの約２０ワツトの強度と約４５ｃｍ
／秒のイオン化性ガスの流速、および（２）　光ビーム
の約１５ワツトの強度と約２５ｃｍ／秒のイオン化性ガ
スの流速とで示される。例１では、二酸化ケイ素のよう
な物質はチャンバー１８内の各基体１２上に約１２（１
４）　Ａ／分の速度で蒸着している。例２では、二酸化
ケイ素のような物質はチャンバー１８内の各基体１２上
に約７５０人／分の速度で蒸着している。

上述した第４図および第５図に示す実施態様においては
、各ガスは光ビーム２８の方向か光ビーム２８の方向に
反対の方向のいずれかでチャンバー１８を通過させる。

第７図はイオン化性ガスをチャンバー２８に光ビーム２
８の方向に対し横方向に（好ましいのは垂直に）通す配
列を示す。例えば、イオン化性ガスは入口６０ａ、６０
ｂ。

６０Ｃおよび６０ｄのような各入口よりチャンバー１８
内に導入し、出口６２ａ、６２ｂ、６２Ｃおよび６２ｄ
のような各出口から排出し得る。入口６０ａと出口６２
ａはチャンバー１８内の各基体１２の最初の１つに隣接
して配置され、続くベアの各入口と出口はチャンバー１
８内の基体１２の各進行方向の基体に隣接して配置し得
る。

第７図に示され上述した装置はある重要な利点を有する
。例えば、各入口を通る流速を個々に調整して光ビーム
がチャンバー１８内を通るとき光ビーム２８の強度の進
行時の弱まりを補正できる。

具体的例として、連続する人口６０ａ、６０ｂ。

６０Ｃおよび６０ｄを段階的に開いてチャンバー１８内
の連続する基体１２の各々を通るイオン化性ガスの増大
した流速を与え得る。これによりビーム２８がチャンバ
ー１８を移動するにつれてのビームエネルギーの強度の
進行時の損失を補正する。このことは第８図において具
体的に理解できるもので、第８図は水平軸に沿うチャン
バー１８内の距離およびこれら各進行距離での各基体上
での物質の蒸着速度を示すものである。理解されるよう
に、各基体１２上の物質の蒸着速度は、光ビーム２８の
強度がそのような進行位置で低下しまた亜酸化チツ素の
ようなイオン化性ガスの圧力（即ち流速）がそのような
進行位置で増大する場合でさえも、チャンバー１８内の
各進行位置で実質的に一定である。また、出口６２ａ、
６２ｂ。

６２ｃおよび６２ｄを調整してイオン化性ガスがかかる
出口の各個々の１つによりチャンバー１８から排出され
る速度を変化させ得る。

第９図は第８図に示したものと同様の装置である。しか
しながら、第９図では、チッ素のような中和用ガスがチ
ャンバー内に入ロア０ａ、７０ｂ。

７０ｃおよび７０ｄのような各入口から導入され出口？
　２　ａ、　７２　ｂ、　？　２　ｃおよび？２ｄのよ
うな各出口を通って排出される。第９図に示す実施態様
においては、中和用ガスの流速が連続する入ロア　０　
ａ、　７０　ｂ、　７０　ｃおよび７０ｄの各々により
段階的に減少される。また、出ロア２ａ１７２ｂ、７２
Ｃおよび？２ｄを調整して中和用ガスがそのような出口
の各個々の１つによりチャンバー１８から排出される速
度を変化させてもよい。

中和用ガスは効果的にイオン化性ガスを希釈する。

この方法において、第９図で示す実施態様は第７図で示
す実施態様の逆であると考えられる。何故ならば、第９
図の実施態様におけるイオン化性ガスの作用はチャンバ
ー１８内の各進行位置で、これら進行位置での中和用ガ
スの量を減じることによって効果的に増大させているか
らである。しかしながら、理解できるように、第７図と
第９図で示す各実施態様は単一の操作ユニットに組み合
せできる。

第１０図は光ビームがチャンバー１８を横切るとき光ビ
ームのエネルギーの損失を補正するように別の配列を示
す。第１０図に示す実施態様において、光ビーム２８は
チャンバー１８の横幅よりも広い。しかしながら、光ビ
ーム２８はチャンバー１８の横寸法の外側にある周辺部
分２８ａを有する。レンズ８０がビーム部分２８ａを分
取しこれらのビーム部分に集束するよう配置されている
。

集束されたビーム部分２８ａは次いでチャンバー１８の
外側の隣接する領域７４中をチャンバー１８に沿って移
動する。好ましいのは、領域７４はチッ素のような中和
用ガスを充填した真空室を有している。ビーム部分２８
ａは次いで鏡８４と８６により反射されてチャンバーの
後端でチャンバーに入る。次いでビーム部分２８ａはビ
ーム２８の主部分の方向と反対の方向にチャンバー内を
通過する。各ビーム部分２８ａはその合わせた強度がビ
ーム２８の主部分に実質的に等しいように調整できる。

この方法において、チャンバー１８内の各位置での光ビ
ームの平均強度は実質的に一定となる。理解できるよう
に、前述の各図で示した補正用配列のいずれも第１０図
の実施態様に含ませ得る。

第１１図は本発明のさらに別の実施態様を示す。

この実施態様において、レンズ９０は窓９２内に光ビー
ムが窓からチャンバー１８内を通るとき光ビーム２８を
集束するように配置されている。例えば、レンズ９０は
窓９２内に含まれて光ビーム２８を第３図において示し
たのと同様の方法で傾斜し得る。レンズ９０はまた光ビ
ーム２８をチャンバー１８の横幅に収斂させる性質を備
えている。

窓９２内にレンズ９０を与えることにより、ビーム２８
の集束はチャンバーの前の位置でよりはむしろチャンバ
ーの前端で行い得る。理解されるように、前述した各補
正用配列のいずれかの単独または組合せを第１１図の実
施態様に含ませ得る。

第１２図は本発明のさらに別の実施態様を示す。

第１２図で示す実施態様は光ビーム２８を含む。

これはチャンバーの左端からチャンバー内に入るように
示されている。第１２図の実施態様において、ビーム９
８はビーム２８の方向と反射のチャンバー１８の末端か
らチャンバー１８に向けられる。ビーム９８はビーム１
８の性質と実質的に同一の特性を有している。この方法
において、２種のビームは平均化されてチャンバー内の
各基体上の各位置に対して実質的に均一の強度を有する
。

本発明を特定の実施態様に関連して開示し説明して来た
けれども、包含される原理は当業者にとって明白な多く
の他の実施態様における使用にも受は入れられるもので
ある。従って、本発明は特許請求の範囲により示したも
のにのみ限定されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１つの実施態様を構成し、基体ヲチャ
ンバー内にエネルギービームに対しわずかに傾斜させる
関係で保持してチャンバー内の基体上に物質の実質的に
均一な蒸着を得るための部材を含む装置の簡略化した立
面図である。第２図は本発明の第２の実施態様を構成し、空間的に傾
斜した形状を有する強度によりエネルギービームを形成
してチャンバー内の基体上に物質の実質的に均一な蒸着
を得るための部材を含む装置の簡略化した立面図である
。第３図は本発明の第３の実施態様を構成し、空間内に傾
斜した形状を有するエンベロープによりエネルギービー
ムを形成してチャンバー内の基体上に物質の実質的に均
一な蒸着を得るための部材を含む装置の簡略化した立面
図である。第４図は本発明の第４の実施態様を構成し、空間内に傾
斜した形状を有するエンベロープによりエネルギービー
ムを形成するための部材およびチャンバーの一末端から
チャンバー内にガスを導入してビームと結合させチャン
バー内の基体上に物質を実質的に均一に蒸着させるため
の部材を含む装置の簡略化した立面図である。第５図は本発明の第４の実施態様を構成し、空閣内に傾
斜した形状を有するエンベロープによりエネルギービー
ムを形成するための部材およびガスヲチャンバー内にチ
ャンバーの他の一端から導入してビームと結合させチャ
ンバー内の基体上に物質を実質的に均一に蒸着させるた
めの部材を含む装置の簡略化した立面図である。第６図は個々の強度のビームエネルギーと個々の流速の
ガス流に対するエネルギービームに沿う種々の距離での
物質の蒸着速度を示すグラフである。第７図は本発明の第６の実施態様を構成し、チャンバー
内の個々の基体の前を通過するイオン化性ガス流の調整
可能な流速を与える部材を含む装置を含む装置の簡略化
した平面図である。第８図はチャンバー内の様々の位置でのイオン化性ガス
の圧力が、かかる種々の位置で、エネルギービームの出
力がかかる種々の位置でビームがチャンバーを移動する
につれてのエネルギービームの進行中の弱まりのために
変化するときでもいかにして基体上に物質の一定の蒸着
を生成させ得るかを示すグラフである。第９図は本発明の第７の実施態様を構成し、チャンバー
内の個々の基体の前を通過する中和ガス流の調整可能な
流速を与える部材を含む装置の簡略化された平面図であ
る。第１０図は本発明のさらに別の実施態様を構成し、チャ
ンバー内の各配列された基体の前を通るエネルギービー
ムの第１部分の第１方向への移動を与える部材および各
配列した基体の前を通るエネルギービームのもう一つの
部分を第１方向と反対の第２方向に偏向させる部材とを
含む装置の簡略化した平面図である。第１１図は本発明のさらに別の実施態様を構成し、チャ
ンバー内の窓を通るエネルギービームの移動を与える部
材およびこの窓内のレンズによりビームを集束させる部
材とを含む装置の簡略化した立面図である。第１２図は本発明のさらに別の実施態様を構成する装置
の一部断両立面図である。第１３図は上記各図に示される実施態様すべてに含まれ
得る部分断面の立面図である。１０・・・レーザー、　　　１１・・・レンズ、１２・
・・基体、　　　　　１４・・・支持プレート、１８・
・・チャンバー、　　１７・・・光検知器、１９・・・
パワーメーター、１５・・・ビームスリッター、２８・・・光ビーム、３
０・・・ノズル、　　　　３２・・・オリフィス、３８
・・・光源、　　　　３９・・・放射反射板、４０・・
・ビーム中心、　４２・・・ビーム領域、４４・・・ビ
ーム、６０ａ、　６０ｂ、　６０ｃ、　６０ｄ−イオン化性ガ
ス入口、６２ａ、　６２ｂ、　６２ｃ、　６２ｄ・・・
イオン化性ガス出口、７０ａ、　７０ｂ、　７０ｃ、　
７０ｄ・・−中和用ガス入口、７２ａ、　７２ｂ、　７
２ｃ、　’１２ｄ−・・中和用ガス出口、８０・・・レ
ンズ、　　　７４・・・真空領域、８４．８６・・・反
射鏡、９０・・・レンズ。Ａ雀、６Ｉｔ６７泡９４、／／

Claims

【特許請求の範囲】（１）チャンバーを形成する手段、チャンバー内の基体を保持する手段、基体に沿ってエネルギーのビームを向ける手段、このビ
ームは基体に沿う通過によって弱くなる性質を有するこ
と、各イオン化性ガスをチャンバー内に導入して上記エネル
ギービームによってイオン化し、イオン化したガスから
基体上に蒸着する物質を形成する手段、イオン化性ガスの流れがチャンバーを通った後イオン化
性ガスをチャンバーから排出する手段、および、基体に沿うエネルギービームの単一通過において、基体
に沿うエネルギービームの通過中のエネルギービームの
弱まりを補正する手段、とからなる平担基体上に物質を
蒸着させるための装置。（２）基体がエネルギービームに対して傾斜し、エネル
ギー手段から最も遠い基体の末端がエネルギー手段に最
も近い基体の末端よりもエネルギービームに対して接近
している特許請求の範囲第（１）項記載の装置。（３）補正用手段が傾斜した形状をエネルギービームに
与える手段を含む特許請求の範囲第（２）項の装置。（４）補正用手段が各イオン化性ガスをチャンバーに導
入する速度を基体に沿う各進行位置で調整する手段を含
む特許請求の範囲第（１）項記載の装置。（５）中和用ガスをチャンバーに導入する手段、および
これら中和用ガスをチャンバーに導入する速度を基体に
沿う各進行位置で調整する手段とを含む特許請求の範囲
第（１）項記載の装置。（６）補正用手段がチャンバー内の各イオン化性ガスの
流速を調整してエネルギービームの傾斜した形状を補正
する手段を含む特許請求の範囲第（１）項記載の装置。（７）エネルギーを基体上に局在させる手段が、エネル
ギービームによる各イオン化性ガスのイオン化を容易に
するためのものである特許請求の範囲第（１）項記載の
装置。（８）チャンバーを形成する手段、チャンバー内に複数の基体をチャンバー内に配列した平
担関係で保持する手段、チャンバー内に、イオン化すべきガスをイオン化したガ
スからの物質の形成および基体上に物質の蒸着を得るた
めに導入する手段、チャンバーから各ガスを排出する手段、光ビームをチャンバー内に各基体に沿い連続して向けて
チャンバー内の上記各ガスをイオン化する手段、光ビームが配列した各基体に対して各基体上に実質的に
均一な物質の蒸着を得るよう配置されること、および熱を各基体に均一かつ局所的に適用して各基体上への物
質の蒸着を容易にする手段、とからなる複数の基体上に物質を蒸着させるための装置
。（９）各基体をエネルギービームに対して比較的浅い鋭
角で配置して光ビームがチャンバーを移動するときの光
ビームの強度の弱まりを補正する特許請求の範囲第（８
）項記載の装置。（１０）チャンバー内の各基体への各イオン化性ガスの
流れを個々に調整して光ビームが基体に沿って移動する
とき光ビームの強度の変化を補正する手段を含む特許請
求の範囲第（８）項記載の装置。（１１）光ビームの幅を傾斜させて光ビームが基体に沿
って移動するときの光ビームの強度の変化を補正する手
段を含む特許請求の範囲第（８）項記載の装置。（１２）光ビームが軸を有し、各基体が光ビームの軸に
対して比較的浅い角度で配置され、光ビームが各基体に
沿う光ビームの進行位置によって傾斜している特許請求
の範囲第（８）項記載の装置。（１３）光ビームに対する各基体の比較的浅い角度とエ
ネルギービームの傾斜が共作動関係を有してチャンバー
内の各基体上に物質の実質的に均一な蒸着を与える特許
請求の範囲第（１２）項記載の装置。（１４）ガス混合物中に、混合物中のイオン化性ガスの
イオン化を調整する性質を有する中和用ガスを含む手段
と各基体に導入された中和用ガスの量を調整して光ビー
ムがチャンバー内の各基体に沿って移動するときの光ビ
ームの強度の変化を補正する手段とを含む特許請求の範
囲第（８）項記載の装置。（１５）チャンバーを形成する手段、実質的に干渉性のエネルギーのビームをチャンバーに向
けかつこのビームをチャンバーを通る進行距離により特
定の角度で傾斜する手段、各ガスをチャンバーに導入し
て光ビームによるイオン化、各イオン化ガスの物質への
結合およびチャンバー内の各基体上に物質の蒸着を行う
手段、チャンバーへの各ガスの流動後にチャンバーから各ガス
を排出する手段、各基体を加熱して各基体上への物質の蒸着を容易にする
手段、およびチャンバー内の各基体をエネルギービームに対し配列し
た関係で支持してエネルギービームと共作動させ各基体
上に物質の実質的に均一な蒸着を得る手段、とからなる複数の基体上に物質を蒸着させるための装置
。（１６）エネルギービームをチャンバーを通る各進行距
離で傾斜させ、支持手段がエネルギービームの傾斜と実
質的に同じ角度で各基体を保持する特許請求の範囲第（
１５）項記載の装置。（１７）各イオン化性ガスをチャンバー内の各基体に導
入する速度を調整してチャンバー内の各基体に対しての
エネルギービームの強度の差を補正する手段を含む特許
請求の範囲第（１６）項記載の装置。（１８）各イオン化性ガスが導入手段から除去手段にチ
ャンバー内を流れる速度を調整して支持手段と共作動さ
せチャンバー内の各基体上に実質的に均一な物質の蒸着
を得る手段を含む特許請求の範囲第（１６）項記載の装
置。（１９）中和用ガスをチャンバーに導入して各イオン化
性ガスがエネルギービームによりイオン化する速度をチ
ャンバーの各異なる位置で調整する手段を含む特許請求
の範囲第（１６）項記載の装置。（２０）中和用ガスをチャンバーに導入する速度を調整
してチャンバー内の各基質に対してエネルギービーム内
のエネルギー強度の差を補正する手段を含む特許請求の
範囲第（１９）項記載の装置。（２１）中和用ガスをチャンバー内に導入する速度を複
数の基体の各々の近くの位置で調整してチャンバー内の
各基体に対しエネルギービームの強度の差異を補正する
手段を含む特許請求の範囲第（１９）項記載の装置。（２２）チャンバーを構成する手段、実質的に干渉性のエネルギーを与える手段、実質的に干
渉性のエネルギーのビームをチャンバー内に向ける手段
、複数の基体をチャンバー内に各基体に沿ってエネルギー
ビームが移動する間エネルギービームに対し連続関係に
配置する手段、チャンバー内にガス混合物を導入してエネルギービーム
によりイオン化して物質の形成および物質の基体上への
蒸着を行う手段、イオン化性ガスの流れがチャンバーを通ってからイオン
化性ガスをチャンバーから排出する手段、および各ガスがチャンバー内でイオン化する速度を調整してチ
ャンバー内の各基体に対するエネルギービームの強度の
差を補正する手段、とからなる基体上に物質を蒸着させるための装置。（２３）調整手段がチャンバー内の各基体を通過するチ
ャンバー内の各イオン化性ガスの個々の流速を与えてチ
ャンバー内の各基体上に実質的に均一な物質の蒸着を得
る特許請求の範囲第（２２）項記載の装置。（２４）中和用ガスをチャンバー内に導入してチャンバ
ー内の各イオン化性ガスがイオン化する速度を調整する
手段を含み、調整手段がチャンバー内の各基体を通るチ
ャンバー内の各中和用ガスの個々の流速を与える特許請
求の範囲第（２２）項記載の装置。（２５）エネルギービームを傾斜させ、チャンバー内の
各ガスの流速を調整してエネルギー内の上記傾斜と共作
動させてチャンバー内の各基体上に実質的に均一な物質
の蒸着を得る特許請求の範囲第（２２）項記載の装置。（２６）各基体をチャンバー内に互いに平担関係で配置
し、エネルギービームが軸を有し、チャンバー内の各基
体をエネルギービームの軸に対して比較的小角度で傾斜
させ、エネルギービームの傾斜をチャンバー内の各基体
の傾斜と実質的に同じ角度である特許請求の範囲第（２
５）項記載の装置。（２７）チャンバーを形成する手段、チャンバー内に第１および第２のコンパートメントを形
成する手段、実質的に干渉性のエネルギーのビームを生成する手段、エネルギービームの第１部分をチャンバー内の第１コン
パートメントに向ける手段、チャンバーの第１コンパートメント内に複数の基体をエ
ネルギービームに対し実質的に平行かつ連続関係で配置
する手段、ガス混合物をチャンバー内の第１コンパートメントに導
入してエネルギービームによるイオン化、各ガスからの
物質の形成および各基体上への物質の蒸着を行う手段、各イオン化性ガスをチャンバーからチャンバーを通る各
イオン化性ガスの流れの後排出する手段、第２コンパートメントを通るエネルギービームの第２部
分を第１コンパートメント内の各基質の後の位置に向け
る手段、およびエネルギービームの第２部分を、第２コンパートメント
を通る移動の後、第１コンパートメントにチャンバー内
の各基質に対し実質的に平行で連続関係でかつ第１コン
パートメントを通るビームの第１部分の移動方向と反対
の方向で向ける手段、とからなる複数の基体上に物質を蒸着させるための装置
。（２８）各基体を実質的に均一に加熱して第１コンパー
トメント内の各イオン化性ガスのエネルギービームによ
るイオン化を容易にする手段を含む特許請求の範囲第（
２７）項記載の装置。（２９）コンパートメントを通るエネルギービームの部
分がチャンバーに直接通るエネルギービームの部分と実
質的に同じ強度を有する特許請求の範囲第（２７）項記
載の装置。（３０）中和用ガスをコンパートメントに導
入する手段を含む特許請求の範囲第（２７）項記載の装
置。（３１）前記最後に記載した手段が、エネルギービーム
の第２部分が第２コンパートメントを通過した後、エネ
ルギービームの第２部分を反射して第１コンパートメン
トを移動させる特許請求の範囲第（２７）項記載の装置
。（３２）チャンバーを形成する手段、実質的に干渉性のエネルギーのビームを与える手段、チャンバー内にエネルギービームを通す窓をチャンバー
内に形成する手段、複数の基体をチャンバー内に配列関係で配置する手段、エネルギービームを集束してチャンバー内にチャンバー
内の配列した各基体に対し実質的に平行かつ連続関係で
通す窓内に含まれた手段、ガス混合物をチャンバー内に
導入してエネルギービームによるイオン化、イオン化し
たガスからの物質の形成および各基体上への物質の蒸着
を行う手段、および各イオン化性ガスをチャンバーから各ガスのチャンバー
内の通過の後排出する手段、とからなる複数の基体上に物質を蒸着させるための装置
。（３３）エネルギービームがチャンバーを移動するとき
のエネルギービームの弱まりを補正する手段を含む特許
請求の範囲第（３２）項記載の装置。（３４）チャンバーを包囲するコンパートメント、窓を
通ってコンパートメントに延びエネルギービームのエネ
ルギーの一部をコンパートメントに向ける手段、およびコンパートメント内のエネルギーをチャンバー内にエネ
ルギービームが窓からチャンバー内に移動する方向と反
対の方向に向ける手段とを含み、この手段が、エネルギ
ービームの部分のコンパートメントを通る移動の後、エ
ネルギーをコンパートメントにチャンバー内の各基体に
対し実質的に平行かつ連続する方向に向けることからな
る特許請求の範囲第（３３）項記載の装置。（３５）補正用手段がエネルギービームの強度をビーム
の垂直断面を構成する方向のビームの各異なる位置で変
化させる手段を含む特許請求の範囲第（１）項記載の装
置。（３６）光ビームがビームの垂直断面を構成する方向の
各異なる位置で異なる強度を有している特許請求の範囲
第（８）項記載の装置。（３７）エネルギービームが軸中心位置からビーム形状
の反対限界に向けて段階的に低下する強度を有し、支持
手段がビーム強度の段階的低下により形成されるのと同
じ角度で各基体を保持する特許請求の範囲第（１５）項
記載の装置。（３８）補正用手段がエネルギーの第１ビームと実質的
に同じ特性のエネルギーの第２ビームをエネルギーの第
１ビームの反対のチャンバー末端からチャンバー内に向
ける手段を含む特許請求の範囲第（１）項記載の装置。