JPS63230867A - Thin film forming device - Google Patents
Thin film forming deviceInfo
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- JPS63230867A JPS63230867A JP6129287A JP6129287A JPS63230867A JP S63230867 A JPS63230867 A JP S63230867A JP 6129287 A JP6129287 A JP 6129287A JP 6129287 A JP6129287 A JP 6129287A JP S63230867 A JPS63230867 A JP S63230867A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、イオンを利用して薄膜形成を行う薄膜形成
装置に関し、特に被蒸着体のホルダーの改良に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thin film forming apparatus that forms a thin film using ions, and particularly relates to an improvement in a holder for a deposition target.
従来の薄膜形成装置としては、例えば第２図に示すもの
がある。第２図は、例えば特公昭５４−９５９２号に開
示された従来のＩＣＢ （クラスターイオンビーム）型
薄膜形成装置の断面図である。As a conventional thin film forming apparatus, there is one shown in FIG. 2, for example. FIG. 2 is a sectional view of a conventional ICB (cluster ion beam) type thin film forming apparatus disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 54-9592.
また第５図は、この装置に設けられている被蒸着体を支
持するホルダーの詳細を示す断面図である。Further, FIG. 5 is a sectional view showing details of a holder provided in this apparatus for supporting a deposition target.
図において、（１）はルツボ、（２）はこのルツボ（１
）内にあって溶融される蒸着物質、（６）はルツボ（１
）の上部にあけられた少なくとも一つのノズルで、この
ノズル（６）から前記溶融した蒸着物質（２）が蒸発し
て噴出する際、後述するように、クラスター（塊状原子
集団）（４）が形成されるようになっている。In the figure, (1) is a crucible, (2) is this crucible (1
), the vapor deposition material (6) is melted in the crucible (1
), and when the melted deposition material (2) is evaporated and spouted from this nozzle (6), clusters (massive atomic groups) (4) are formed as described below. It is beginning to form.
次に、（５）はルツボ（１）を加熱するボンバードフィ
ラメント、（６）はこのボンバードフィラメント（５）
を通電加熱するための交流電源、（７）はバイアス用の
第１直流電源、（８）はイオン化フィラメントで、これ
から放出されたイオン化用電子を上述したクラスター（
４）の一部に衝突させて正電荷のクラスターイオンとす
るためのものである。Next, (5) is a bombarded filament that heats the crucible (1), and (6) is this bombarded filament (5).
(7) is the first DC power supply for bias, (8) is the ionization filament, and the ionization electrons emitted from it are transferred to the above-mentioned cluster (
4) to produce positively charged cluster ions by colliding with a portion of the ions.
また、（９）は前記イオン化フィラメント１８）から放
出されたイオン化用電子を加速して、これを前記ルツボ
（１）から噴出してきたクラスター（４）に衝突させる
ためのグリッド、（１０）は前記イオン化フィラメント
（８）を発熱させるための交流電源、Ｃ１ｔ＞はバイア
ス用の第２直流電源、（１２）及び（１５）はイオン化
されたクラスター（４）を加速制御するためのグリッド
電極および加速電極、（１４）は被蒸着体として用いら
れた基板、（１５）はこの基板（１４）の表面に形成さ
れた薄膜、（１６）はバイアス用の第３直流電源、（１
７ンはルツボ（１）Ｋ対する熱シールド板、（１８）は
真空槽、（１９）は上述したイオン化フィラメント（８
）に対する熱シールド板である。Further, (9) is a grid for accelerating the ionizing electrons emitted from the ionizing filament 18) and colliding them with the cluster (4) ejected from the crucible (1); AC power supply for generating heat in the ionized filament (8), C1t> is a second DC power supply for bias, (12) and (15) are grid electrodes and accelerating electrodes for controlling acceleration of the ionized cluster (4). , (14) is a substrate used as a deposition target, (15) is a thin film formed on the surface of this substrate (14), (16) is a third DC power source for bias, (1
7 is a heat shield plate for the crucible (1) K, (18) is a vacuum chamber, and (19) is the above-mentioned ionized filament (8).
) is a heat shield plate for
以上のように構成された装置における各バイアス用電源
の機能は１次の通電である。The function of each bias power source in the device configured as described above is primary energization.
まず、Ｍ１直流電源（７）は、ボンバードフィラメント
（５）から放出された電子がルツボ（１）に衝突するよ
うに、ボンバードフィラメント（５）に対してルツボ（
１）の電位を正にバイアスする機能を有する。First, the M1 DC power supply (7) connects the bombarded filament (5) to the crucible (
It has the function of positively biasing the potential of 1).
次に１第２直流電源（１１）は、グリッド（９）に対し
てイオン化フィラメント（８）を負の電位Ｋ バイアス
する。The second DC power supply (11) then biases the ionizing filament (8) to a negative potential K with respect to the grid (9).
また、第３直流電源（１６）は、アース電位である基板
（１４）および加速電極（１３）に対して、グリッド電
極（１２）を正電位にバイアスする。Further, the third DC power supply (16) biases the grid electrode (12) to a positive potential with respect to the substrate (14) and acceleration electrode (13), which are at ground potential.
また、第３図は基板（１４）部分の詳細を示す断面図で
、図中基板（１４）はホルダー（２０）によシ支持され
、その表面に薄膜（１５）が蒸着される。Further, FIG. 3 is a sectional view showing details of the substrate (14), in which the substrate (14) is supported by a holder (20), and a thin film (15) is deposited on its surface.
なお、前記ボンバードフィラメント価）とその熱シール
ド板（１７）とは同電位となるように接続され、またイ
オン化フィラメント（８）とその熱シールド板（１９）
とは同電位となるように接続されている。Note that the bombarded filament (8) and its heat shield plate (17) are connected to have the same potential, and the ionized filament (8) and its heat shield plate (19)
are connected so that they are at the same potential.
次に１以上のように構成された従来装置の動作について
説明する。Next, the operation of the conventional device configured as described above will be explained.
まず、交流電源（６）による通電によってボンバードフ
ィラメント（５）の加熱を行い、熱電子を放出させる。First, the bombarded filament (5) is heated by being energized by the AC power source (6), and thermionic electrons are emitted.
この場合において、ルツボ（１）には、第１直流電源（
７）によって正のバイアス電圧が印加されている。この
ため、前述した熱電子がルツボ（１）に衝突することと
なシ、これによってルツボ（１）の加熱が行われる。In this case, the crucible (1) has a first DC power supply (
7), a positive bias voltage is applied. Therefore, the aforementioned thermoelectrons do not collide with the crucible (1), thereby heating the crucible (1).
そして、この加熱によシ、ルツボ（１）内の蒸着物質（
２）が蒸発し、ノズル（６）よシ真空領域中に蒸着物質
（２）の蒸気が噴出されるようＫなる。Due to this heating, the vapor deposited substance (
2) is evaporated, and the vapor of the deposition material (2) is evaporated into the vacuum area through the nozzle (6).
次に、この噴出した蒸気は、ルツボ（１）と真空槽（１
８）内との圧力差による断熱膨張によって過冷却状態と
なり、１００ないし１０００個程度の原子が結合してク
ラスター（４）を形成する。Next, this ejected steam is transferred to the crucible (1) and the vacuum chamber (1).
8) Due to adiabatic expansion due to the pressure difference between the inside and outside, it becomes a supercooled state, and about 100 to 1000 atoms combine to form a cluster (4).
他方、上述したイオン化フィラメント（８）は、交流電
源（０１） Ｋよる通電によって加熱されておυ。On the other hand, the above-mentioned ionized filament (8) is heated by energization from the AC power source (01) K.
放出された熱電子は、第２直流電源（１１）によるバイ
アス電圧の作用により、グリッド（９）の方向に引き出
されるようになっている。The emitted thermoelectrons are drawn out in the direction of the grid (9) by the action of a bias voltage from the second DC power source (11).
このため、上述したクラスター（４）には、イオン化フ
ィラメント（８）から放出されてグリッド（９）に引き
出された電子が衝突する。この結果、クラスター（４）
を構成する原子の電子がたたき出されて、クラスター（
４）は正電荷のクラスターイオンとなる。Therefore, the electrons emitted from the ionized filament (8) and drawn out to the grid (9) collide with the cluster (4) described above. As a result, cluster (4)
The electrons of the atoms that make up the cluster are knocked out and the cluster (
4) becomes a positively charged cluster ion.
かかるクラスターイオンは、第３直流電源（１６）によ
ってバイアス電圧が印加された加速電極（１３）によっ
て加速制御され、基板（１４）に達して膜（１５）が形
成される。The cluster ions are accelerated and controlled by the accelerating electrode (13) to which a bias voltage is applied by the third DC power source (16), and reach the substrate (14) to form a film (15).
従来の薄膜形成装置は以上のように構成されているので
、例えばＳｉｎ、 およびＭｇＦ、 などの絶縁物
を８１ ウェハーなどの導体基板（１４）上に蒸着す
る場合に、第６図（ｂｌに示すように、形成された絶縁
物薄膜（１５）上にイオン（２１）がチャージアップし
、これがある量に達すると矢印に示すように基板（１４
）及びホルダー（２０）を通ってアースに流れる絶縁破
壊現象を起こし、形成された絶縁膜が損傷を受ける（放
電痕が残る）という問題点があった。Since the conventional thin film forming apparatus is configured as described above, when depositing an insulating material such as Sin or MgF on a conductive substrate (14) such as an 81 wafer, the conventional thin film forming apparatus is configured as shown in FIG. As shown in the arrow, ions (21) are charged up on the formed insulating thin film (15), and when they reach a certain amount, the ions (21) are charged up on the substrate (14) as shown by the arrow.
) and the holder (20) to the ground, causing a dielectric breakdown phenomenon and damaging the formed insulating film (leaving discharge marks).
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、損傷がない良好な絶縁薄膜が被蒸着体表面上
に形成できる薄膜形成装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a thin film forming apparatus that can form a good insulating thin film without damage on the surface of an object to be deposited.
ｃ問題点を解決するための手段〕
この発明に係る薄膜形成装置は、被蒸溜体を絶縁支持す
る絶縁体を設け、前記被蒸着体をフローティング電位に
したものである。Means for Solving Problem c] The thin film forming apparatus according to the present invention is provided with an insulator that insulates and supports the object to be vaporized, and the object to be vaporized is set at a floating potential.
この発明における被蒸着体はフローティング電位にある
ため、絶縁薄膜上にイオンがチャージアップしても、そ
の電荷が被蒸着体を通してアースに流され、形成された
絶縁膜の損傷を防ぐ。Since the object to be evaporated in this invention is at a floating potential, even if ions are charged up on the insulating thin film, the charges are flowed to the ground through the object to be evaporated, thereby preventing damage to the formed insulating film.
以下、本発明の実施例を、添付図面を参照しながら説明
する。なお、蒸着装置としては従来技術と同様ＩＣ８ｍ
薄膜形成装置を用いた場合について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The vapor deposition equipment is IC8m, which is the same as the conventional technology.
A case where a thin film forming apparatus is used will be explained.
第１図（ａ）は、この発明の一実施例に用いる被蒸着体
のホルダーを示す断面図である。上述した従来技術と同
様の部分には、同一の符号を用いることとする。FIG. 1(a) is a sectional view showing a holder for a deposition target used in an embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same parts as in the prior art described above.
この第１図（ａｔにおいて、（２２）は被蒸着体として
の基板（１４）とホルダー（２０）を絶縁する絶縁体で
ある。また、第１図（ｂ）はこの発明の他の実施例に用
いる被蒸着物のホルダーを示す断面図であり、前記絶縁
物（’２２）はひだ形の構造をしている。In this FIG. 1(at), (22) is an insulator that insulates the substrate (14) as a deposition target and the holder (20).Furthermore, FIG. 1(b) shows another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a holder for a deposition target used in the present invention, and the insulator ('22) has a corrugated structure.
次に、上記第１図（ａｔに示す実施例の作用動作につい
て説明する。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 (at) will be explained.
上述したように絶縁物の蒸気がルツボ（１）のノズル（
５）から噴出されるときの断熱膨張によって形成される
クラスターは一部イオン化されて、電界によって加速制
御されて被蒸着体としての基板（１４）表面に到達して
、絶縁膜（１５）が形成される。ひとたび導体基板（１
４）表面に絶縁膜（１５）が形成されると、次から基板
（１４）に到達するイオンは、絶縁膜（１５）上にチャ
ージアップしていくことになるが、基板（１４）の電位
が絶縁体（２２）によってフローティングになっている
ため、形成された絶縁膜（１５）上で絶縁破壊現象は生
じない。またこのときのホルダー（２０）は、 ＩＣＢ
型°型膜薄膜形成装置して、負の高電位にバイアスされ
【おシ、基板（１４）にイオンがチャージアップしても
、基板（１４）に到達するイオンに与える影曽が少ない
ように工夫されている。As mentioned above, the vapor of the insulating material flows through the nozzle (
The clusters formed by adiabatic expansion when ejected from 5) are partially ionized, are accelerated and controlled by an electric field, and reach the surface of the substrate (14) as a deposition target, forming an insulating film (15). be done. Once the conductor board (1
4) Once the insulating film (15) is formed on the surface, ions that subsequently reach the substrate (14) will be charged up on the insulating film (15), but the potential of the substrate (14) Since it is floating due to the insulator (22), no dielectric breakdown phenomenon occurs on the formed insulating film (15). Also, the holder (20) at this time is ICB
The type film thin film forming apparatus is biased to a high negative potential so that even if ions are charged up on the substrate (14), there is little effect on the ions reaching the substrate (14). It has been devised.
また第１図（ｂ）に示すこの発明の他の実施例において
は、絶縁体（２２）にひだ（２３）を設けることで、絶
縁体（２２）表面が蒸着されることに伴なう耐圧劣下な
防ぐことができる。Further, in another embodiment of the present invention shown in FIG. 1(b), by providing the insulator (22) with folds (23), the surface of the insulator (22) is evaporated to withstand voltage. Inferior can be prevented.
なお、上記実施例では、蒸着装置としてＩＣＢ型の薄膜
形成装置を用いた場合について説明したが、イオンブレ
ーティング装置などのイオンを利用して絶縁物薄膜を形
成する場合にも応用できる。In the above embodiment, an ICB type thin film forming apparatus is used as the vapor deposition apparatus, but the present invention can also be applied to the case where an insulating thin film is formed using ions such as an ion blating apparatus.
また、絶縁体（２２）及びホルダー（２０）の構成、形
状などは、実施例のものに限定されないことは勿論であ
る。例えば、絶縁体（２２）にホルタ−としての機能を
兼ねさせることもできる。Further, it goes without saying that the configuration, shape, etc. of the insulator (22) and the holder (20) are not limited to those of the embodiment. For example, the insulator (22) can also function as a halter.
以上のように、この発明によれば被蒸着体を絶縁支持す
るように構成したので、損傷のない良好な絶縁膜が得ら
れる効果がある。As described above, according to the present invention, since the deposition target is insulated and supported, there is an effect that a good insulating film without damage can be obtained.
第１図（ａ）はこの発明の一実施例によるホルダーを示
す断面図、第１図ｔｂ＋はこの発明の他の実施例による
ホルダーを示す断面図、第２図は従来このＩｃｅ ｆｉ
薄膜形成装置の断面図、ｗｃ５図は従来のホルダーを示
す断面図である。
（１４）は被蒸着体としての基板、（１５）は蒸着薄膜
、（２０）はホルダー、 （２２）は絶縁体である。
なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示すＯ
（Ｑ）
ＺＵ
（ｂ）
１４： 基ｍ（被革１停）
１５ ： ＃ｅＩＩａ （ＩＩ 薯：ｉ［）２ｏ
： ＊ルタ゛−
２２； Ｒル停
Ｗ−）２図
Ｍ３図
（Ｇ）
Ｌ
（ｂ）
１ム
手続補正書
昭和６２年 ８月２１日FIG. 1(a) is a cross-sectional view showing a holder according to one embodiment of the present invention, FIG. 1tb+ is a cross-sectional view showing a holder according to another embodiment of the present invention, and FIG.
A cross-sectional view of the thin film forming apparatus, FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional holder. (14) is a substrate as an object to be deposited, (15) is a deposited thin film, (20) is a holder, and (22) is an insulator. In the figures, the same symbols indicate the same or equivalent parts O (Q) ZU (b) 14: Base m (leather 1 stop) 15: #eIIa (II 薯:i[)2o
: *Route 22; R stop W-) Figure 2, Figure M3 (G) L (b) 1. Amended procedure August 21, 1988
Claims (2)
薄膜を形成するものにおいて、上記被蒸着体を支持する
ホルダーと、このホルダーと上記被蒸着体とを電気的に
絶縁する絶縁体を備えたことを特徴とする薄膜形成装置
。(1) Ionize the deposition material and collide it with the object to be deposited,
A thin film forming apparatus for forming a thin film, comprising: a holder for supporting the object to be deposited; and an insulator for electrically insulating the holder and the object to be deposited.
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜形成装
置。(2) The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the insulator is provided with pleats to prevent vapor deposition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6129287A JPS63230867A (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Thin film forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6129287A JPS63230867A (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Thin film forming device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63230867A true JPS63230867A (en) | 1988-09-27 |
Family
ID=13166971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6129287A Pending JPS63230867A (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Thin film forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63230867A (en) |
-
1987
- 1987-03-18 JP JP6129287A patent/JPS63230867A/en active Pending
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