JPS6236810A - 化合物薄膜の製造装置 - Google Patents
化合物薄膜の製造装置Info
- Publication number
- JPS6236810A JPS6236810A JP17498485A JP17498485A JPS6236810A JP S6236810 A JPS6236810 A JP S6236810A JP 17498485 A JP17498485 A JP 17498485A JP 17498485 A JP17498485 A JP 17498485A JP S6236810 A JPS6236810 A JP S6236810A
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- ions
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- reaction gas
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- 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〕
乙の発明は、イオン化された蒸気状の物質とイオン化さ
れた反応ガスを基板上で反応させ堆積させて化合物薄膜
を製造する装置に関する。
れた反応ガスを基板上で反応させ堆積させて化合物薄膜
を製造する装置に関する。
従来この種の装置としては第３図に示すものがあった。
第３図は化合物薄膜の製造装置を模式的（こ示した概念
図である。図において、（１）は高真空以上の真空度に
到達できる真空賽器、（２）は真空容器（１）内に設置
された試料基板、（３）は真空容器（１）を高真空以上
の真空度にするための排気系、（４）は真空容藷（１）
と排気系（３）を必要に応じて接続するための真空バル
ブ、（５）は真空容器（１）内に反応ガスを導入するた
めの反応ガス導入ノズル、（６）は真空容器（１）に導
入する反応ガスの量を調節する反応ガス導入バルブ、（
７）は単体元素または化合物が充填され、それを加熱、
蒸発させるための小さな穴をもったルツボ、（８）はこ
のルツボ（７）を必要な温度に加熱するためのルツボ加
熱部、（９）はルツボ（７）の小さな穴から噴出した蒸
気状の物質および反応ガス導入ノズル（５）より真空容
器（１）内に導入された反応ガスを部分的にイオン化す
るための電子線照射部、（１０）はイオン化された蒸気
状の物質および反応ガスを電界加速し連動エネルギーを
付与するための加速電極、（１１）は電界加速された蒸
気状の物質および反応ガスを必要に応じて遮断するため
のシャッターである。
図である。図において、（１）は高真空以上の真空度に
到達できる真空賽器、（２）は真空容器（１）内に設置
された試料基板、（３）は真空容器（１）を高真空以上
の真空度にするための排気系、（４）は真空容藷（１）
と排気系（３）を必要に応じて接続するための真空バル
ブ、（５）は真空容器（１）内に反応ガスを導入するた
めの反応ガス導入ノズル、（６）は真空容器（１）に導
入する反応ガスの量を調節する反応ガス導入バルブ、（
７）は単体元素または化合物が充填され、それを加熱、
蒸発させるための小さな穴をもったルツボ、（８）はこ
のルツボ（７）を必要な温度に加熱するためのルツボ加
熱部、（９）はルツボ（７）の小さな穴から噴出した蒸
気状の物質および反応ガス導入ノズル（５）より真空容
器（１）内に導入された反応ガスを部分的にイオン化す
るための電子線照射部、（１０）はイオン化された蒸気
状の物質および反応ガスを電界加速し連動エネルギーを
付与するための加速電極、（１１）は電界加速された蒸
気状の物質および反応ガスを必要に応じて遮断するため
のシャッターである。
次にその動作について説明する。まず、ルツボ（７）に
単体元素または化合物の蒸気材料が充填され、そして基
板（２）が設置されていることを確認した上で、真空バ
ルブ（４）を開き、真空排気系（３）を動作さく３） せて真空容器（１）内の真空度を１０ ’Ｔｏｒｒ９以
」ニに排気する。次にルツボ加熱部（８）を付勢してル
ツボ（７）内の蒸気圧が数Ｔｏｒｒになる濁度まで上昇
さぜろと、ルツボ（７）の穴径１１１１１１程度の穴か
ら蒸気状の物質が高真空中へ噴出されろ。その蒸気状の
物質は、ルツボ（７）から噴出されるときの急激な断熱
膨張による過冷却現象によって、クラスターと呼ばれる
数１００個の原子または分子が極めて緩く結合した塊状
集団が形成される。この蒸気状の物質を電子線照射部（
９）によりイオン化し、さらに、加速電極（１０）によ
り、電界加速して連動エネルギーを増加させる。一方、
反応ガス導入７ノズル（５）から真空容器（１）に導入
された反応ガスの一部は、電子線照射部（９）で部分的
にイオン化され、これが加速電極（１０）により電界加
速されて運動エネルギーが付与される。
単体元素または化合物の蒸気材料が充填され、そして基
板（２）が設置されていることを確認した上で、真空バ
ルブ（４）を開き、真空排気系（３）を動作さく３） せて真空容器（１）内の真空度を１０ ’Ｔｏｒｒ９以
」ニに排気する。次にルツボ加熱部（８）を付勢してル
ツボ（７）内の蒸気圧が数Ｔｏｒｒになる濁度まで上昇
さぜろと、ルツボ（７）の穴径１１１１１１程度の穴か
ら蒸気状の物質が高真空中へ噴出されろ。その蒸気状の
物質は、ルツボ（７）から噴出されるときの急激な断熱
膨張による過冷却現象によって、クラスターと呼ばれる
数１００個の原子または分子が極めて緩く結合した塊状
集団が形成される。この蒸気状の物質を電子線照射部（
９）によりイオン化し、さらに、加速電極（１０）によ
り、電界加速して連動エネルギーを増加させる。一方、
反応ガス導入７ノズル（５）から真空容器（１）に導入
された反応ガスの一部は、電子線照射部（９）で部分的
にイオン化され、これが加速電極（１０）により電界加
速されて運動エネルギーが付与される。
この状態でシャッター（１１）を開くと、部分的にイオ
ン化され、そして電界加速を受けたクラスターと呼ばれ
る蒸気状の物質と反応ガスおよび基板（２）付近に雰囲
気ガスとして存在する反応ガスとが、基板（２）上にお
いて反応し堆積することにより化合物薄膜が製造される
。
ン化され、そして電界加速を受けたクラスターと呼ばれ
る蒸気状の物質と反応ガスおよび基板（２）付近に雰囲
気ガスとして存在する反応ガスとが、基板（２）上にお
いて反応し堆積することにより化合物薄膜が製造される
。
従来の化合物薄膜の製造装置は以上のように構成されて
いるので、大きく質量の異なるクラスターと呼ばれる蒸
気状の物質のイオンと反応ガスのイオンとを同一の加速
電極で電界加速する場合に、加速電圧の値によってはい
ずれか一方のイオンのみが基板上に収束されて、基板上
におけるイオンの分布が非常に不均一になる。そのため
、基板面内において均一な薄膜を堆積させるには、加速
電圧の使用範囲が制約されるという問題があった。
いるので、大きく質量の異なるクラスターと呼ばれる蒸
気状の物質のイオンと反応ガスのイオンとを同一の加速
電極で電界加速する場合に、加速電圧の値によってはい
ずれか一方のイオンのみが基板上に収束されて、基板上
におけるイオンの分布が非常に不均一になる。そのため
、基板面内において均一な薄膜を堆積させるには、加速
電圧の使用範囲が制約されるという問題があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、広い使用範囲の加速電圧の値に対して、基
板面内に均一な薄膜を堆積することができる化合物薄膜
の製造装置を得ることを目的とする。
れたもので、広い使用範囲の加速電圧の値に対して、基
板面内に均一な薄膜を堆積することができる化合物薄膜
の製造装置を得ることを目的とする。
この発明に係る化合物薄膜の製造装置は、加速電極と電
子照射部の距離を可変とする機構を備えたものである。
子照射部の距離を可変とする機構を備えたものである。
また、乙の発明の他の実施例に係る装置は、上記可変距
離の代りに、寸法、形状の異なる加速電極を用いたもの
である。さらに、他の実施例によれば上記のものの代り
に、加速電極の上部に電界型あるい１よ磁界型のレンズ
を付加したものである。
離の代りに、寸法、形状の異なる加速電極を用いたもの
である。さらに、他の実施例によれば上記のものの代り
に、加速電極の上部に電界型あるい１よ磁界型のレンズ
を付加したものである。
この発明においては、加速電極が蒸気状の物質のイオン
およびノズルから導入された反応ガスのイオンに対して
、レンズ作用による収束強度を変える機構を備えること
により、広い使用範囲の加速電圧の値に対して、比較的
均一な分布をもつ状態で均一な薄膜が堆積できる。
およびノズルから導入された反応ガスのイオンに対して
、レンズ作用による収束強度を変える機構を備えること
により、広い使用範囲の加速電圧の値に対して、比較的
均一な分布をもつ状態で均一な薄膜が堆積できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による化合物薄膜の製造装置を
模式的に示した概念図である。図において第３図の部分
と同一のものにはこれと同シ符号を付し、その説明は省
略する。（１２）は電子線照射部（９）との距離を連続
的に可変できる可動加速電極、（１３）は可動加速電極
（１２）を真空容器（１）の外から動かずための直線運
動導入機構である。
図はこの発明の一実施例による化合物薄膜の製造装置を
模式的に示した概念図である。図において第３図の部分
と同一のものにはこれと同シ符号を付し、その説明は省
略する。（１２）は電子線照射部（９）との距離を連続
的に可変できる可動加速電極、（１３）は可動加速電極
（１２）を真空容器（１）の外から動かずための直線運
動導入機構である。
次にその動作について説明する。ことて、可動加速電極
（１２）と電子線照射部（９）とは、蒸気状の物質のイ
オンおよび反応ガスのイオンに対して電界型レンズとし
て作用する。また、使用される加速電圧の大きさは、基
板上に堆積する化合物薄膜の膜質に依存するけれども、
蒸気状の物質のイオンおよび反応ガスのイオンのどちら
かが基板上で収束して不均一な分布を形成する乙とがな
いようにするために、本発明は前記加速電圧を所定値に
した上で、可動加速電極（１２）と電子線照射部（９）
との距離を直線連動導入機構（１３）により調節し、そ
の電界型Ｌレンズの焦点距離つまりは収束性の強度を変
えて、基板上に到達する蒸気状の物質のイオンおＪ：び
反応ガスのイオンを基板面内に均一に分布させるもので
ある。
（１２）と電子線照射部（９）とは、蒸気状の物質のイ
オンおよび反応ガスのイオンに対して電界型レンズとし
て作用する。また、使用される加速電圧の大きさは、基
板上に堆積する化合物薄膜の膜質に依存するけれども、
蒸気状の物質のイオンおよび反応ガスのイオンのどちら
かが基板上で収束して不均一な分布を形成する乙とがな
いようにするために、本発明は前記加速電圧を所定値に
した上で、可動加速電極（１２）と電子線照射部（９）
との距離を直線連動導入機構（１３）により調節し、そ
の電界型Ｌレンズの焦点距離つまりは収束性の強度を変
えて、基板上に到達する蒸気状の物質のイオンおＪ：び
反応ガスのイオンを基板面内に均一に分布させるもので
ある。
第２図（ａ）はこの発明の他の実施例による化合物薄膜
の製造装置を模式的に示した概念図であり、大部分は第
１図または第３図のものと同じである。図において、（
１４）は寸法、形状の異なる穴が複数個あけられた多孔
式加速電極円板で、その詳細な平面図を第２図＜ｂ）に
示す。（１５）はこの電極円板（１４）を真空容器（１
）の外から回動するための回転運動導入機構である。こ
の実施例の装置において、多孔式加速電極円板（］４）
と電子線照射部（９）とは、蒸気状の物質のイオンおよ
び反応ガスのイオンに対して電界型レンズとして作用す
るが、回転運動導入機構（１５）を用いて電極円板（１
４）を回転させ、適当な径の加速電極を選択することに
よりそのレンズの収束性の強度を調節して、基板上に到
達する蒸気状の物質のイｌノおよび反応ガスのイオンを
基板面内に均一に分布させる。
の製造装置を模式的に示した概念図であり、大部分は第
１図または第３図のものと同じである。図において、（
１４）は寸法、形状の異なる穴が複数個あけられた多孔
式加速電極円板で、その詳細な平面図を第２図＜ｂ）に
示す。（１５）はこの電極円板（１４）を真空容器（１
）の外から回動するための回転運動導入機構である。こ
の実施例の装置において、多孔式加速電極円板（］４）
と電子線照射部（９）とは、蒸気状の物質のイオンおよ
び反応ガスのイオンに対して電界型レンズとして作用す
るが、回転運動導入機構（１５）を用いて電極円板（１
４）を回転させ、適当な径の加速電極を選択することに
よりそのレンズの収束性の強度を調節して、基板上に到
達する蒸気状の物質のイｌノおよび反応ガスのイオンを
基板面内に均一に分布させる。
さらに、乙の発明の他の実施例による化合物薄膜の製造
装置においては、加速電極が蒸気状の物質のイオンおよ
び反応ガスのイオンに対してレンズ作用による収束強度
を変える機構として、加速電極の上部に電界型あるいは
磁界型のレンズを付加したもので、加速電極と電子線照
射部における電界型レンズとを組み自わせ、そして多段
し・ンズによろ収束性の強度を調節して、基板上に到達
する蒸気状の物質のイオンおよび反応ガスのイオンを基
板面内に均一に分布させる。
装置においては、加速電極が蒸気状の物質のイオンおよ
び反応ガスのイオンに対してレンズ作用による収束強度
を変える機構として、加速電極の上部に電界型あるいは
磁界型のレンズを付加したもので、加速電極と電子線照
射部における電界型レンズとを組み自わせ、そして多段
し・ンズによろ収束性の強度を調節して、基板上に到達
する蒸気状の物質のイオンおよび反応ガスのイオンを基
板面内に均一に分布させる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、加速電極が蒸気状の
物質のイオンおよび反応ガスのイオンに対してレンズ作
用による収束強度を変える機構を備えたちので、広い使
用範囲の加速電圧の値に対して、蒸気状の物質のイオン
および反応ガスのイオンのそれぞれが基板上で均一な分
布をもつ状態で反応し、そして均一な薄膜が堆積できる
効果がある。
物質のイオンおよび反応ガスのイオンに対してレンズ作
用による収束強度を変える機構を備えたちので、広い使
用範囲の加速電圧の値に対して、蒸気状の物質のイオン
および反応ガスのイオンのそれぞれが基板上で均一な分
布をもつ状態で反応し、そして均一な薄膜が堆積できる
効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による化合物薄膜の製造装
置を模式的に示した概念図、第２図（ａ）（よこの発明
の他の実施例による装置を模式的に示した概念図、第２
図（ｂ）はその要部を示す平面図、第３図は従来装置を
模式的に示した概念図である。 図中、（１）は真空容器、（２）は基板、（５）は反応
ガス導入ノズル、（７）はルツボ、（９）は電子線照射
部、（１０）は加速電極、（１１目まシャッター、（１
２）は可動加速電極、（１４）は多孔式加速電極円板で
ある。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
置を模式的に示した概念図、第２図（ａ）（よこの発明
の他の実施例による装置を模式的に示した概念図、第２
図（ｂ）はその要部を示す平面図、第３図は従来装置を
模式的に示した概念図である。 図中、（１）は真空容器、（２）は基板、（５）は反応
ガス導入ノズル、（７）はルツボ、（９）は電子線照射
部、（１０）は加速電極、（１１目まシャッター、（１
２）は可動加速電極、（１４）は多孔式加速電極円板で
ある。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）真空容器内に、単体元素または化合物を加熱蒸発
させるための小さな穴をもったルツボ、その穴から基板
方向に噴出された蒸気状の物質を部分的にイオン化する
ための電子線照射部、前記イオン化された蒸気状の物質
を電界加速するための加速電極、および反応ガス導入ノ
ズルをそれぞれ収納し、そして前記イオン化された蒸気
状の物質とノズルから導入された反応ガスとを基板上で
反応させて化合物薄膜を堆積させる製造装置において、
加速電極と電子照射部の距離を可変とすることにより、
前記イオン化された蒸気状の物質と反応ガスに対してレ
ンズ作用による収束強度を変えたことを特徴とする化合
物薄膜の製造装置。 - （２）加速電極として寸法、形状の異なる電極を用いる
ことにより、前記イオン化された蒸気状の物質および反
応ガスに対してレンズ作用による収束強度を変えたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合物薄膜の
製造装置。 - （３）加速電極の上部に電界型または磁界型のレンズを
付加することにより、前記イオン化された蒸気状の物質
および反応ガスに対してレンズ作用による収束強度を変
えるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の化合物薄膜の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17498485A JPS6236810A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 化合物薄膜の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17498485A JPS6236810A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 化合物薄膜の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6236810A true JPS6236810A (ja) | 1987-02-17 |
Family
ID=15988185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17498485A Pending JPS6236810A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 化合物薄膜の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6236810A (ja) |
-
1985
- 1985-08-10 JP JP17498485A patent/JPS6236810A/ja active Pending
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