JPS6320450A - 基板のクリ−ニング装置 - Google Patents

基板のクリ−ニング装置

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JPS6320450A
JPS6320450A JP61165141A JP16514186A JPS6320450A JP S6320450 A JPS6320450 A JP S6320450A JP 61165141 A JP61165141 A JP 61165141A JP 16514186 A JP16514186 A JP 16514186A JP S6320450 A JPS6320450 A JP S6320450A
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JP
Japan
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substrate
gas
cleaning device
cleaning
electron beam
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Pending
Application number
JP61165141A
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English (en)
Inventor
Hiromoto Ito
弘基 伊藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Priority to US07/073,249 priority patent/US4890575A/en
Priority to CN198787104933A priority patent/CN87104933A/zh
Priority to EP87110160A priority patent/EP0253361B1/en
Priority to CA000541974A priority patent/CA1294063C/en
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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〕 この発明は、真空蒸着、イオンブレーテインク、クラス
タイオンビーム蒸着法等に於ける基板のクリーニング装
置に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は例えば特開昭55−99a7号公報に示された
従来の基板のクリーニング装置を示す概略断面図であり
、図において(1)はボート、(2)はこのボ−)(1
)の下方に設けられかつボート(1)に接続されたフィ
ラメント、(’)および(4)はボート(1)の上方に
設けられた電極、(5)はこれらの電極(3)、(4)
の上方に設けられ、クリーニングを行う基板例えば蒸着
薄膜、多層薄膜、または金属基板(図示しない)を取付
けるための基板ホルダー、(6)はこれらのボート(1
)、フィラメント(2)、電極(5>、(4) 、基板
ホルダー(5)を収容する真空槽、(7)はこの真空槽
(6)中のガスを排気するための排気系、(8)は真空
槽(6)にガスを導入するためのリークバルブである。
なお、フィラメント(2)の一端および電極(3)は電
源(図示しない)へ接続されるが、ボート(1)および
フィラメント(2)の他端釜びに電極(4)は真空槽(
6)へ接続された後図示のように接地される。
従来の基板のクリーニング装置は上記のように構成され
、まず、基板ホルダー(5)に基板を取り付け、排気系
(7)により真空槽(6)を1ommHg域まで排気す
る。その後、リークバルブ(8)より真空槽(6)内に
水素ガスを導入し、ガス雰囲気を10−嘔吐g付近とす
る。次に、フィラメント(2)に通電してこれを加熱し
、電極(3)、(4)間に電圧を印加すると、電極(3
)、(4)を中心に水素ガスのイオン化放電が起こり、
基板ホルダー(5)はこの放電域中に入る。基板は、こ
のイオン化水素粒子により叩かれ、水素イオンにより基
板表面の酸化膜が還元され、クリーニングが行なわれる
。この際、クリーニング効果をさらに上げる為に、基板
ホルダー(5)に負電圧を印加してもよい。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来の基板のクリーニング装置では、基板
に到達するイオン量を増加させるために、真空槽(6)
中のガス圧を増加させたり、電極(5)、+4)間に印
加する電圧を高めたり、才たは基板に負電圧を印加した
りすると、グロー放電中に瞬時アーク放電を生じ、基板
に損傷を与える場合がある。また、基板表面に到達する
イオン量が基板の中心部に集中するため、クリーニング
むらができたり、大面積の基板のクリーニングには適用
できないなどの問題点があった。
この発明はこのような問題点を解決するためになされた
もので、ガスを効率よくイオン化できると共に、大面積
の基板表面が均一にしかも安定してクリーニングでき、
さらに、基板表面ヘボンバードするイオンの運動エネル
ギーを自由に制御できる基板のクリーニング装置を得る
ことを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明ζこ係る基板のクリーニング装置は、基板に向
けてガスを噴射するガス噴射ノズルと、この噴射された
ガスに電子ビームを照射してグロー放電を誘記させる電
子ビーム照射部と、グロー放電中のイオンを引き出し、
運動エネルギーを与えて基板上に均一に衝突させるイオ
ン加速部とを設けたものである。
〔作用〕
この発明においては、高真空中で効率よく安定してグロ
ー放電が誘起され、形成されたイオンが基板上に均一に
衝突し、さらにその衝突運動エネルギーを変化させるこ
とにより、基板の表面洗浄、表面スパッタ、表面改質、
およびイオン注入を行うことができる。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示す概略断面図であり、
(2)、(5)〜(7)は上記従来装置におけるものと
全く同一である。(9)は洗浄ガスを噴射するためのガ
ス噴射ノズル、(10)はこのガス噴射ノズル(9)の
上方に設けられ、熱電子を引き出すためのグリッド1.
(”)はこのグリッド(10)およびフィラメント(2
)を囲む電界シールド板、(12)はこの電界シールド
板(11)の上方に設けられかつ中心に同心円状の孔が
開けられたグリッド電極、(13)はフィラメント(2
)、グリッド(10)、電界シールド板(11)、およ
びグリッド電極(12)によって構成された電子ビーム
朋射部、(1りはグリッド電極(12)の上方に設けら
れた加速電極であって、グリッド電極(12)と共にイ
オン加速部(15)を構成する。(16)はガス噴射ノ
ズル(9)、電子ビーム照射部(ts) 、および加速
電極(1りをシールドするためのシールド板である。
(17)は真空槽(6)の外部に設置された電源であり
、(18)はフィラメント(2)を加熱する交流電源、
(19)はグリッド電極(12)をフィラメント(2)
に対して正電位に保つ第1の直流電源、(20)はグリ
ッド電極(12)を加速電極(14)に対して正電位に
保つ第2の直流電源である。
上記のように構成された基板のクリーニング装置におい
ては、まず、排気系(7)によって10°6mmHg程
度の高真空に保たれている真空槽(6)内に、ガス噴射
ノズル(9)より洗浄ガスを導入し、真空槽(6)内の
ガス圧が10−4〜1 G”mmHg程度になるように
ガス圧を調整する。この場合、装置内のガス圧は、シー
ルド板(16)により10−’ 〜10−2mmHg程
度の真空度に保たれる。次に、交流電源(18)により
2000℃程度に加熱されているフィラメント(2ンか
らグリッド(10)に対し、電子ビームが放出されるよ
うに第1の直流電源(19)によって10〜200v程
度の電圧をグリッド(10)およびフィラメント(2)
間に印加する。この電圧の印加によって、フィラメント
(2)から1〜SAa度の電子が放出され、洗浄ガス中
にグロー放電を誘起し、イオンを形成する。一方、グリ
ッド電極(12)および加速電極(14)間に、第2の
直流1!源(20)によって数百〜数KV程度の電圧を
印加すると、上記のグロー放電によって形成されたイオ
ンが加速制御され、基板ホルダー(5)内の基板にイオ
ンが衝突(ボンバード)する。このイオンの運動エネル
ギーを変えることにより、基板の表面洗浄から表面スパ
ッタ等を行なうことができる。また、上記洗浄ガスに代
えて、窒素ガスもしくは酸素ガスを用いることにより、
基板表面に窒化膜もしくは酸化膜を形成することができ
る。さらに、水素ガスを用いて酸化被膜の還元除去など
の表面改質およびイオン注入も行うことができる。
この際、グリッド電極(12)および加速電極(14)
間のギャップおよびこれらの電極の口径を適当に変える
ことにより、基板変面に到達するイオンのイオン電流密
度を均一にすることができる。
第2図はグリッド電極(12)および加速電極(14)
間のギャップを約10n1それぞれの電極の口径を約φ
40■、約φ5oflとし、5KVの加速電圧を印加し
たときに基板に到達するイオンのイオン電流密度を測定
し、基板の半径方向に対してプロットしたものである(
図中、黒丸は実測値)。グリッド電極(12)および加
速電極(1りを用いない場合に比べて、これらの電極を
用いたこの発明による装置の場合は、基板上でのイオン
電流密度の分布が均一であることがわかる。さらに、こ
の装置において、アルミニウム基板を使用し、ガス噴射
ノズル(9)からアルゴンガスを導入して30分間アル
ミニウム基板を洗浄して力1ら、クロム膜をクラスタイ
オンビーム法により蒸着した。この基板のクロム膜の付
着力を引きたおし法により測定したところ、400に1
2以上であった。これに対し、上記のような洗浄を行わ
ないアルミニウム基板のクロム膜の付着力は200’9
/偽2程度であった。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、ガス噴射ノズルと、電
子ビーム照射部と、イオン加速部とを備えたので、効率
よく安定してグロー放電が誘起され、形成されたイオン
が基板上に均一に衝突し、さらにその衝突運動エネルギ
ーを自由に変化させることによって基板の表面洗浄、表
面スパッタ、さらに表面改質、イオン注入を効果的に行
うことができる効果がある。また、表面洗浄した基板上
に被覆した膜の密着等の特性を向上させることができる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す概略断面図、第2図
はこの発明の一実施例により測定した基板半径方向に対
するイオン電流密度の関係を示す線図、第6図は従来の
基板のクリーニング装置の概略断面図である。 図に詔いて、(2)はフィラメン) 、(5)は基板ホ
ルダー、(6)は真空槽、(7)は排気系、(9)はガ
ス噴射ノズル、(1O)はグリッド、(11)は電界シ
ールド板、(12)はグリッド電極、(15)は電子ビ
ーム照射部、(1りは加速電極、(15)はイオン加速
部、(16)はシールド板、(17)は電源、(18)
は交流電源、(19)は第1の直流電源、/ 20>は
第2の直流電源である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分イオン電
ンmシと康(、uA/mm勺 手続補正書「0釦

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガスを噴射するためのガス噴射ノズルと、このガ
    ス噴射ノズルの上方に設けられ、上記ガス噴射ノズルか
    ら噴射されたガスに電子ビームを照射してグロー放電を
    誘起させるための電子ビーム照射部と、この電子ビーム
    照射部の上方に設けられ、上記グロー放電によって生じ
    させられたイオンを加速するためのイオン加速部と、こ
    のイオン加速部の上方に設けられ、上記加速イオンが衝
    突する基板が取付けられる基板ホルダーと、上記電子ビ
    ーム照射部および上記イオン加速部に接続された電源と
    を備えたことを特徴とする基板のクリーニング装置。
  2. (2)ガスは、アルゴン、窒素、酸素、および水素から
    成る群から選ばれたガスであることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の基板のクリーニング装置。
  3. (3)電子ビーム照射部は、フィラメント、グリッド、
    電界シールド板、およびグリッド電極から成ることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の基板のクリーニン
    グ装置。
  4. (4)イオン加速部は、グリッド電極および加速電極か
    ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の基
    板のクリーニング装置。
  5. (5)基板は、蒸着薄膜、多層薄膜、および金属基板か
    ら成る群から選ばれたものであることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の基板のクリーニング装置。
JP61165141A 1986-07-14 1986-07-14 基板のクリ−ニング装置 Pending JPS6320450A (ja)

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JP61165141A JPS6320450A (ja) 1986-07-14 1986-07-14 基板のクリ−ニング装置
KR1019870006373A KR900005118B1 (ko) 1986-07-14 1987-06-23 박막 형성장치
DE8787110160T DE3767591D1 (de) 1986-07-14 1987-07-14 Vorrichtung zur ausbildung eines duennen filmes.
US07/073,249 US4890575A (en) 1986-07-14 1987-07-14 Thin film forming device
CN198787104933A CN87104933A (zh) 1986-07-14 1987-07-14 薄膜形成装置
EP87110160A EP0253361B1 (en) 1986-07-14 1987-07-14 Thin film forming device
CA000541974A CA1294063C (en) 1986-07-14 1987-07-14 Thin film forming device
US07/353,433 US5054421A (en) 1986-07-14 1989-05-18 Substrate cleaning device
CA000615874A CA1305564C (en) 1986-07-14 1990-09-27 Substrate cleaning device

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107690689A (zh) * 2015-06-12 2018-02-13 瓦里安半导体设备公司 处理室构件的原位电浆清洗

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