JPS63290265A

JPS63290265A - 電子銃装置

Info

Publication number: JPS63290265A
Application number: JP62124548A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Kato; 一則加藤
Original assignee: Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1987-05-21
Publication date: 1988-11-28
Also published as: JPH0576539B2

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、真空中にて試料を照射して蒸発させ、半導体
基板等の基板の表面に薄膜を堆積させる電子銃装置の改
良に関する。

（従来の技術）従来の電子銃装置では、第６図にその概略の断面図を示
すように、真空室（図示しない）内にて、フィラメント
電源５ａからの電流で加熱されたフィラメント（電子源
）１から放出された電子が、接地された加速電極１１に
よって加速電源５ｂで加速されて電子流２となり、電子
流２が磁石３の作る磁界で偏向湾曲され、るつぼ６内に
収容された試料４の表面を照射衝撃′°シてこれを加熱
し、試料４を蒸発させる。そして、該試料に対向設置さ
れている基板２０の表面（図では下面）に薄膜を堆積さ
せるように装置を構成している。

るつぼ６は冷却水管７で水冷されている。１０はシール
ド板である。

（発明が解決しようとする問題点）さて、前記の電子の照射衝堅による試料４の加熱では、
試料４の蒸気（および若干のイオン）が生成されるが、
蒸発源は試料の被照射部位に限定される。また、蒸発し
た蒸気の蒸気圧の分布も、一般的にＣＯＳ　”Ｉθで近
似出来るような鋭角形状のものである。

（これに関しては、例えばＳｉｅｇｆｒｉｅｄ　５ｃｈ
ｉｌｌｅｒ。

Ｕｌｌｒｉｃｈ　１（ｅｉｓｉ３　　ｒ真空蒸着」マグ
ネ出版。参照。）このため、基板２０の表面で堆積膜の
膜厚分布を均一にし難いという欠点がある。

この問題を解決するために、電子流２で試料４を照射す
る際に、試料４の表面を電子流２で走査して蒸発部位の
面積を若干広げたり、基板２０を適宜の軸例えば、軸２
１の周りに回転させて薄膜付着の平均化を図ったりする
ことが行なわれているが、何分にも従来の装置では、電
子流で試料表面を走査したときでも基板２０から眺める
蒸発源は殆んど点であり、且つ前記したように、蒸気圧
の分布もＣＯＳ　”θて近似されるような鋭角形状にな
っているので採用できる基板の回転の半径には限度があ
る。従って、堆積芯膜の膜厚分布を均一にするのは非常
に困難である。

さらに近時は、半導体装置の量産を目的として装置全体
をインライン方式に構成し、薄膜堆積をその工程に絹み
込んで、堆積を連続的に行なおうとする動きがあるが、
基板を回転させるときは基板の温・度調節装置等の付帯
設備をも回転させる必要があり、付帯設備の回転は装置
の構造を極めて複雑なものにする。更に、複雑な構造は
塵埃発生の点からも好ましくない。

従って、従来の装置では、満足できる程の十分均一な堆
積薄膜の膜厚分布を得るためには、試料と基板の間の距
離をなるべく大きくとる以外に方法がなく、この方法は
装置を大型化し、試料の消費量をいたずらに増大させる
という不都合を生じていた。

（発明の目的）本発明は上記の問題を解決し、基板を回転させることな
く、限られた小さいスペース内での薄膜形成でも良好な
堆積膜の膜厚分布を得ることの出来る電子銃装置の提供
を目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、電子源で生成された電子を加速し磁場で偏向
させて試料を照射し、該試料を蒸発させて、該試料に対
向設置された所定の基板表面に薄膜を堆積させる電子銃
装置において、該試料を該電子源を中心にして環状に配
置乃至移動させた電子銃装置によって前記目的を達成し
たものである。

（実施例）以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図乃至第３図は本発明の詳細な説明する図である。

前記した従来の第６図の装置に対応する部材には同符号
を付して説明を省略する。

正極をアースさせた加速型ｆｉ５ｂの負極上に浮遊する
フィラメント電源５ａからの電流で加熱されるフィラメ
ントｌより発した電子流２は、アース電位にある加速電
極１１で加速され、直流電源９につながる電磁コイル３
０の作る磁場で湾曲されて、るつぼ６内の試料４を照射
し、これを蒸発させ、電子源１の上方の図示しない基板
２００表面に薄膜を堆積させる。

この実施例の装置ては、従来と違って、るつぼ６と試料
４は、第１図および第３図で明かなように、電子源１を
通る軸２２を中心にして環状に構成されている。

また、電磁コイル３００部分も、その詳細は、第２図に
示すように、電子源１を通る軸２２のまわりに空芯のコ
イル３１〜３８　（３０で代表させている）が環状に固
定配置されているもので、これらのコイルの励磁は、例
えばコーイルの番号順に、逐次そのうち１個だけが電源
９に接続されて励磁が行なわれるようになっている。　
（これら接続の詳細な回路構成については説明を省略す
る。）なお、接地された固定板１８は、フィラメント１
から出る放射物が、直接基板に付着するのを防止するも
のである。

また第３図で見られるように、ガス導入時にフィラメン
トがそのガスで劣化するのを防ぐ目的で、排気装置１９
（および排気孔）はフィラメント１の真下に配置させて
いる。

第４図には本発明の別の実施例の概略図を示した。

この第４図の装置では、磁場の生成に永久磁石３０が使
用されている。

永久磁石３はアーム３００でモーター３９の回転軸に直
接接続され、電子源ｌを通る軸２２のまわりにやや遅い
速度で回転するようになっている。

またこの装置のるつぼ６としては第６図と同じ従来型の
ものを使用し、前記永久磁石３とはアーム３０１て接続
されていて、永久磁石３と一緒に回転するようになって
いる。詳細の図面と説明は省略するが水冷用の水はアー
ム３００，３０１を通して導入される。

さて、この第１図の電子銃装置を従来の蒸着装置内に設
置し、コイル３０の代わりに第４図の回転する磁石を使
い、試料と基板の間の距離な１００ｍｍ、環状試料の環
の直径を１００ｍｍとしたときは、基板２０を回転させ
ない場合でも、シリコン基板の表面の直径１００ｍｍの
範囲に膜厚分布±１０％以内のＡユ薄膜を堆積させるこ
とが出来た。

これに対して、電子銃の部分を従来の電子銃装置に置き
換えて得られたＡｕｇ膜の膜厚分布は、±３０％以上と
いう劣悪な成績であった。両者のグラフを第５図にまと
めて示す。本実施例の場合が８曲線、従来の場合が５曲
線である。

更にこのとき、同じ膜厚を堆積するに要した試料Ａαの
消費量は、本発明の実施例の場合は、従来の装置の場合
の１／１０乃至１／２０程度であった。

また、速い蒸着速度、従って、迅速な膜厚形成が可能で
あった。

試料と基板の間の距離を大いに短縮出来るため、全体の
装置は従来に較べて非常に小型化することが出来、この
効果も極めて大きい。

（発明の効果）この発明によれば、基板を回転することなく、小さい空
間、小型かつ経済的な装置によって、膜厚分布の優れた
薄膜を基板上に堆積する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の概略の正面断面図。第２図は、その電磁コイル部の詳細平面図。第３図は、その概略の斜視図。第４図は、本発明の別の実施例の概略の正面断面図。第５図は、堆積したＡ１１石膜の膜厚分布のグラフ。　
　第６図ａ　鎚末ψ茅工Φ匠配置チゑバ昭６１・・・・
・・フィラメント、２・・・・・・電子流、３・・・・
・・永久磁石、４・・・・・・試料、５ａ・・・・・・
フィラメント電源、５ｂ・・・・・・加速電源、６・・
・るつぼ、７・・・・・・冷却水管、１８・・・・・・
固定板、１９・・・・・・排気装置、３０〜３８・・・
・・・電磁コイル、３９・・・・・・モーター、３００
，３０１・・・・・・アーム。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電子源で生成された電子を加速し磁場で偏向させ
て試料を照射し、該試料を蒸発させて、該試料に対向設
置された所定の基板表面に薄膜を堆積させる電子銃装置
において、該試料を該電子源を中心にして環状に配置乃
至移動させたことを特徴とする電子銃装置。
（２）該電子の偏向のための磁場の生成に、環状に配置
された複数の電磁コイルを用い、該複数の電磁コイルを
逐次励磁させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の電子銃装置。
（３）該電子の偏向のための磁場の生成に永久磁石を用
い、該永久磁石を該電子源を通る軸の周りに回転移動さ
せたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子
銃装置。