JPH01501557A - 揮発性クラスタを使用した薄膜の被着方法および装置 - Google Patents

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】 本発明は、基板上に被着された薄膜に関し、さらに特定すれば、このような薄膜 の被着に関する。

各種の分野において、製造および研究のため物体の上に薄膜を被着することが重 要である。たとえば、電子装置の分野では、基板の上に複数の薄膜層を順次被着 して所定の電気的特性の組成物を形成することがなされれる。撮像管や太陽電池 等の光学的な装置では、基板上に光感応性の材料からなる薄膜を被着して製造さ れる。また、レンズの特性は、その表面に薄膜を被着することによって向上でき る。これらの薄膜の被着技術は各種の分野に応用できる。

この薄膜の適用分野における所定の特性を得るためには、原子レベルの厚さの複 数の薄膜を積層し、高い品質の薄膜を形成することが必要であり、このた゜めに はこの薄膜の被着を正確に制御することが必要である。このような被着工程にお いては、原子的なレベルの問題を考慮する必要がある。一般に、このような工程 では、基板の表面を充分に注意して清浄にする必要があり、わずかの量の汚染物 質や汚染物質の原子が存在していても、この薄膜の所定の被着に支障が生じる。

この薄膜の被着技術は、応用分野によって各種のもの、たとえば蒸着、スパッタ リング、化学的蒸着等の各種のものがある。

また、この薄膜の被着前の洗浄は、機械的な方法および化学的な方法があるが、 イオンまたは電子衝撃法が使用されることもある。この後者の方法は、イオンま たは電子の衝撃によって、薄膜の被着前に表面の汚染物質を排除するものである 。また、薄膜の被着の際に、基板の表面を清浄にする方法もある。たとえば、ス パッタリング法では、このスパッタリングガスの高いエネルギの原子によって、 薄膜の被着中に表面の汚染物質を排除することができるが、このターゲットとな る基板の表面を損傷し、点欠陥を生じることがある。

この被着中に洗浄をおこなう方法は、汚染物質が形成されるのを防止する点で便 利でもある。しかし、この被着中にイオンによって洗浄することは困難であり、 空間帯電効果によってこの表面からイオンが除去されるのが阻害され、この汚染 物質の除去効率があまり向上できない。

この空間帯電効果を防止し、表面の洗浄をおこなって被着を進めるにために、こ のイオンまたは電子を表面に向けて充分に高速に加速し、高いエネルギで表面に 侵入させる方法がある。このような手順で洗浄をおこなう場合、このイオンまた は原子のエネルギが高いので、その衝撃によってターゲットの基板の表面に点欠 陥が生じる。これらの点欠陥を核として、薄膜の各層に不規則性が成長し、この ように洗浄を同時におこなう場合には被着された薄膜に高い密度で欠陥が生じる 不具合がある。

が単一層として成長してさらに追加されることができなくなる。その代わりに、 この層の成長が不均一となり、一部分の成長が他の部分より早くなり、その部分 の層の厚さが他より厚くなる。したがって、表面が不均一となり、ある場合には 許容できなくなる。また、このような層の不均一な成長は、欠陥の発生を招き、 この薄膜の電気的特性およびさらなる層の積層を損う。

また、この基板を加熱し、被着材料の移動を促進し、この薄膜の不均一さを低減 するようにしてもよい。この基板を加熱すると、先に被着した層との間の境界お よび組成の傾斜が劣化し、電気的接合特性が損われる不具合がある。この被着さ れるイオンまたは原子の速度エネルギが大きくなると、面上の被着材料の移動が 大きくなり、層が均一になるが、前述したようにこのエネルギが大きくなると面 に欠陥が発生しゃすくなる。

よって、この基板上に薄膜を被着する被着工程の継続的な改良が必要である。さ らに、この薄膜を均一に被着するための改良も必要である。本発明は、これらの 必要を満足し、かつこれらに関連してさらに改良をすることを目的とする。

発明の概要 本発明は、基板上に薄膜を被着する方法および装置に関するものである。この基 板は、面の空間帯電に抗して侵入するに充分でかつ層の成長に際に欠陥を生じな い程度の速度エネルギを有するイオンの衝撃によって効果的に洗浄される。また 、このイオン衝撃の速度エネルギは、被着材料にエネルギを与え、面上でのこの 被着材料の移動を促進し、薄膜を均一に成長させる。また、必要な熱エネルギが 小さく、この基板の温度が通常の場合より低く維持され、すでに被着された薄膜 の劣化が少ない。このイオン衝撃は被着されている材料との化学的な反応の少な いものが選ばれ、エネルギの伝達作用のみをなす。あるいは、このイオン衝撃は 、被着されている材料と反応して面上に化合物または混合物を生成するようなも のが選ばれる。

本発明によれば、不揮発性の材料を基板上に被着するとともに、２個ないし１０ ，０００個の原子からなる揮発性の種のイオン化されたクラスタのビームを基板 に照射する工程を備えている。

後に説明するように、このクラスタは原子が弱く結合したものであり、たとえば 同質または異質の核が凝縮したものである。これらのクラスタは弱くイオン化さ れたものであり、電子衝撃のように、これらのクラスタはわずかにイオン化され 、またはわずかのイオン電荷を運ぶ。すなわち、これらクラスタ内の各電子はイ オン化されておらず、このクラスタ全体かられずかの電子が剥奪されているだけ である。これらのクラスタは、加速用電位によって基板に向けて加速される。こ のクラスタ質量は、たとえばその構成する原子の１．０００倍等の大きな質量で あり、よってこのクラスタのビームは自身の空間電荷によって拡散されることは ない。

そして、これらクラスタがターゲットの基板の表面に衝突した場合には、ただち に分散する。各原子はこのクラスタ全体のエネルギをこの原子の数で割ったわず かのエネルギしか有しておらず、よってこの基板の表面の損傷が少なく、欠陥が 生じない。また、これらクラスタの原子はこの基板の表面から汚染物質を排除す るには充分なエネルギを有しており、よってこの被着と同時にこの表面が洗浄さ れる。また、このクラスタが分解して生じた原子は、不揮発性の材料が基板の表 面で移動するに充分なエネルギを有している。この不揮発性の原子の移動により 、被着される被膜の均一性が向上し、従来のようにこの基板を高い温度に加熱す る必要がない。また、先に被着されている材料が加熱されないので、これらの材 料が劣化しない。

このクラスタの種は揮発性の種である場合には、基板の表面にエネルギを移行さ せた後にはこれら原子はこの表面から離脱する。これに対して、この種が不揮発 性のものであれば、この材料は基板の表面に膜となって被着する。この揮発性の 種としては、アルゴン等の希ガスがある。また、この揮発性の種は、酸素、窒素 または有機分子等、不揮発性の種と反応して表面に反応生成物を形成する反応性 の種であってもよい。

たとえば、揮発性の種として酸素、不揮発性の種としてけい素を使用し、これら の反応物である５ｉ０２を表面上に形成するようにしてもよい。また、この化合 するに必要な以外の余分の酸素原子は、そのエネルギを伝達した後にこの表面か ら揮発して離脱する。また、この揮発性の原子の一部がこの被着されている材料 と混合して残り、その他の部分がこの表面から離脱するようなものでもよく、本 明細書では揮発性とはこのようなものも含む。

上記の各クラスタは２個ないし約１０，０００個の原子から構成される。好まし くは、このクラスタは約１，０００個から１０，０００個の原子から構成される 。最も好ましくは、これらクラスタは約１，０００個の原子から構成され、かつ 互いに同じ寸法に揃ったものである。また、加速用の電圧としては、クラスタの 各原子が１ないし５電子ボルトに加速されるようなものが好ましい。たとえば、 クラスタが１．０００個の原子から構成されている場合には、この揮発性の種の 各原子の基板に到達後の好ましいエネルギは２電子ボルトであり、この場合の加 速電圧は２，０００ボルトに設定される。

また、ある場合には、これらクラスタは基板に向けてパルス状に供給される。す なわち、ある時間だけクラスタが基板に供給され、そ後のある時間はクラスタが 供給されない。たとえば、クラスタは１００ミリ秒毎に２ミリ秒だけ供給される 。つまり、２ミリ秒だけ作動し、９８ミリ秒は停止し、これを繰返す。

多くの場合について、被着される不揮発性の原子に対するクラスタの原子の比率 が最適であれば良好な結果が得られる。

もし、この揮発性のクラスタの供給源が連続的に作動すると、この揮発性のクラ スタが所定の比率より過剰となる。また、この揮発性のクラスタの供給源が連続 的に作動すると、基板から離脱する揮発性のガスによってこの基板の近傍のガス 圧が高くなり、ポンピング作用を増大させる必要が生じる。

本発明の新規な特性によって、薄膜を被着した基板が製造される。低い汚染度と 低い欠陥密度の薄膜を形成することと、この薄膜の基板との高い接着性、低い内 部応力、高い表面円滑性の両方を満足することは困難である。

本発明の装置は、この装置内に配置された基板上に薄膜を被着するものであり、 この基板の上に被着される不揮発性の材料を供給する第１の不揮発性供給源と、 この第１の供給源によって被着されていると同時に、２ないし１０，０００個の 原子からなる揮発性の種のクラスタを基板に供給する手段とを備えている。

上記の不揮発性の材料の第１の供給源は、従来と同様のものでよく、るつぼ形の 蒸気供給源、電子ビーム形蒸気供給源、またはスパッタリング形の供給源等が使 用できる。また、クラスタを供給する手段としては、イオン化されたクラスタを 加速して基板の表面に供給するものが好ましい。このクラスである。また、この クラスタの供給手段の加速形式としては、超音波ノズルを備え、このノズルを通 過したガスがクラスタとして凝縮するようなものである。

上述の如く、本発明は薄膜の被着技術分野において大きな利点がある。このイオ ン化されたクラスタは、被着工程において基板の表面から汚染物質を除去し、か つこの薄膜に許容できないような欠陥を生じることがない。このクラスタの各原 子は、この基板の表面から汚染物質を除去するに充分名工持表千１−５０１５５ ７　（４） ネルギを有し、またこの揮発性の原子によって基板の表面をより均一化するに充 分なエネルギを与えられている。この揮発性のクラスタを供給しない場合のよう にこの基板を加熱する必要がないので、すでに被着されている薄膜層の熱による 劣化が防止される。また、この揮発性のクラスタと不揮発性のクラスタは別々の 供給源で形成されるので、この装置の被若作用が最適の状態でなされるようにこ の作動のパラメータを選択する柔軟性が大きい。本発明のその他の特徴および長 所は、以下の図面を参照した実施例の説明によって明白となるであろう。この実 施例は本発明の詳細な説明すめるための一例である。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の被着装置を概略的に示す図：第２図は、パルス状クラスタ供 給源の側断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図には、本発明の被着装置１０を概略的に示す。この装置の真空チャンバ１ ４内には基板１２が収容されており、この基板１２の表面１６は蒸気供給源１８ に対向している。

この基板は、その上に薄膜が被着されるべきもので、被着ベース１９を備え、そ の上にすでに被着された被着材料２１が被着されている。すなわち、この基板１ ２の厚さは、被着によって厚くなってゆく。

この蒸気供給源１８は各種のものが使用できるが、この実施例のものは加熱形の 供給源であり、材料はるつぼ２０内で加熱コイル２２により加熱され、蒸発する 。このコイル２２は電流によって加熱され、不揮発性の材料の原子が蒸発される 。この蒸気の原子４２はこの蒸気供給源１８内のコリメーティングオリフィス２ ６を通過して真空中を移動し、基板１２の表面１６に衝突する。このような方法 によって、各種の材料が被着される。たとえば、金、アルミニウム、シリコン、 ガリウムとひ素とを同時に（２個の供給源１８を同時に作動させて）、また非金 属材料等、その他の各種の材料が使用される。また、このような熱形の供給源１ ８では被着できない材料、たとえばタングステン等、の場合には、たとえば電子 ビーム蒸着法、化学蒸着法等がイオン化揮発性クラスタとともに使用できる。本 発明は、この不揮発性の材料やこの不揮発性材料の供給源の形式は限定されない 。

また、この供給源１８からの蒸気原子２４が被着されると同時に、揮発性の種３ ２のイオン化クラスタ３０のビーム２８が上記の基板１２の表面１６に向けて供 給される。これらのクラスタは２ないし１０．０００個の原子から構成され、衝 突した際には直ちに分散することが重要な特徴である。

このような揮発性の種３２のクラスタ３０は、第２図に示すようなパルス形のク ラスタ供給源３４から供給される。このパルス形のクラスタ供給源３４は中空の ボディ３６を備え、このボディはガス配管３８を介して加圧されている。このガ スは超音波ノズル４０を介して放出され、このノズルのスロのスロート部４２を 通過したガスは膨張部４４に流れ、この膨張部４４の出口直径は上記のスロート 部４２より大きく形成され、たとえばその直径は約１／４インチである。この超 音波ノズル４０を通過したガスは等エントロピ膨張し、この揮発性の種３２の原 子が集合して揮発性のクラスタ４６が形成される。すなわち、このガスが冷却さ れて過飽和の状態になると、このガス流中に小さなりラスタの均質な核が形成さ れる。また、このパルス形クラスタ供給源３４の壁には異質の核が形成される。

このクラスタ供給源３４では、核を形成していない原子、小さなりラスタ、およ び大きなりラスタが形成され、これらをまとめて粒子と称する。このクラスタ４ ６内に含まれる原子の数は各種のファクタによって決定されるが、これらのファ クタとして、膨張部４４とスロート部４２の最大横断面積の比による膨張率、ガ ス流方向に沿う膨張部４４の長さ、ボディ３６内のガスの圧力および温度、ガス の種類等がある。

このパルス形のクラスタ供給源３４で形成されるクラスタ４６は、その寸法およ び原子の数が均一であることが好ましいが、この寸法にはある程度のばらつきが ある。実際には、放出されるガスの一部は核を形成せず、この核を形成しないガ ス原子のまま放出される。このようなことは好ましいことではないが、このよう なりラスタ４６の寸法にばらつきがあったり、核を形成しないガスが存在してい ても、このクラスタ供給源３４の作用には悪い影響はない。

このクラスタ供給源３４では、クラスタ４６がパルス状すなわち断続的に放出さ れ、このような作動は超音波ノズル４０のスロート部４２の上流側に配置された バルブプランジャ４８がこのノズルを閉塞することによっておこなわれる。

このバルブプランジャ４８は、そのステム５２を押圧するコイルスプリング５０ によって常時閉じた状態にある。そして、このバルブプランジャ４８は電磁バル ブアクチュエータ５４によって開弁状態に付勢される。このバルブアクチュエー タ５４は、電流が流されることによって磁界を形成し、この磁界中にあるステム ５２が駆動される。

このような機構によって、このバルブプランジャ４８は迅速に開閉され、この超 音波ノズル４０からガスがパルス状に放出される。この作動サイクル、子なわち このクラスタ供給源３４からガスが放出または放出されない時間を制御すること によって、基板に供給される揮発性の種の量、すなわちこの基板の表面に供給さ れる蒸気の原子２４が制御される。また、この作動は、その化学的な特性および 蒸気の原子２４の反応性、基板１２の表面の面積、この被着装置１０のポンプ容 量、その他の要素に対応しても制御される。

このイオン化されたクラスタ４６は、超音波ノズル４０によって収束される。そ して、これらクラスタはイオナイザ５６内で電子衝撃によって正にイオン化され 、基板１２に向けて加速される。このイオナイザ５６では、陰極５８から陽極６ ０に向けて電子が放出され、これらの間の電位差は約５０ないし１００ボルトで あり、電流は約１０ないし３０ミリアンペアである。これらの電子の移動方向は イオン化されていない揮発性のクラスタ４６の移動方向を横断する方向である。

そして、これらの電子の一部がクラスタの一部と衝突し、このクラスタが正に帯 電する。このクラスタを制御して基板１２に向けて加速するのには低いれべるに イオン化することが必要である。

そして、イオン化されたクラスタ３０は、静電加速器６２によって基板１２に向 けて加速され、その第１の孔開電極６４は第２の孔開電極６６より負の電位に維 持されている。

このイオン化されたクラスタ３０は、上記の電極６４，６６の開口６８ａ、６８ ｂを通過し、これらの間の電位差によって加速される。この第２の電極６６はた とえば第１の電極６４より約１０００ないし１０，０００ボルト負に印加され、 この第１の電極はこのイオナイザ５６と同じ電位に維持される。１荷に帯電した 原子の数が１０００のクラスタが１０００ボルトの電位差を与えられたこれら電 極６４．６６を通過すると、このクラスタ３０には１０００電子ボルトのエネル ギが与えられる。このような高いエネルギと質量を持ったクラスタは、基板１２ の表面１６に侵入する。そして、この衝撃によってこのクラスタ３０が分離し、 このクラスタの各原子は約１電子ボルトの低いエネルギしか持っていない。

この原子１個あたりの低いエネルギは、これらの原子が基板１２の表面１６内に 侵入するのを防止し、この表面の損傷を防止し、薄膜を成長させる。すなわち、 この１原子あたり１電子ボルトの低いエネルギは、薄膜の表面の均一化を促進す る。

このような実施例の装置によって、蒸気原子２４として金、揮発性の種３２とし てアルゴンを用いて被着を行なう場合について説明する。この実施例では、この パルス形のクラスタ供給源３４内のガス圧は約３０ポンド／平方インチである。

また、上記のスロート部４２の直径はｏ、ｏｉｏインチ、膨張部４４の最大直径 は０．２００インチである。また、このパルス形のクラスタ供給源３４は外気温 度で作動する。また、作動サイクルは、作動時間が２ミリ秒、停止時間が９８ミ リ秒で、クラスタ化した原子のビームを間欠的に放射する。また、イオナイザ５ ６の電流は１０ミリアンペアである。また、第２の電極６６は負の５０００ボル トに印加され、第１の電極６４は接地電位である。また、基板１２は外気温度に 維持されている。また、この蒸気供給源１８は、そのるつぼ２０内に金が収容さ れ、加熱コイル２２に通電して約１８００℃に加熱される。

そして、クラスタ３０はそれぞれ揮発性の種３２の原子が緩く結合している。こ れらの原子の結合エネルギは、たとえば約０．１電子ボルトである。このイオン 化されたクラスタは大きな質量を有しているので大きな慣性を有しており、基板 １２に到達する前に自身の空間電荷でこのクラスタやクラスタのビームが拡散す ることはない。この空間電荷の力に抵抗する能力は、帯電した粒子の運動エネル ギに依存しており、このイオン化されたクラスタ３０の運動エネルギは１個の原 子にこのクラスタ内の原子の数を乗じたものである。したがって、クラスタ化し ていない原子やイオンが侵入できない場合でもこのクラスタ３０であれば表面１ ６に侵入できる。

そして、このイオン化されたクラスタ３０が表面１６に衝突すると、各原子の結 合エネルギが低いためにこれらはただちに分散する。そして、このクラスタは大 きく、これがイオン化された各種３２の原子に分解するので、その衝撃によって はこの基板１２の表面に欠陥は生じない。この揮発性の種３２の原子は、表面１ ６に対して高温のエネルギの高いガスとして作用する。これらの原子の衝撃によ って、表面１６の汚染物質が放出され、この表面１６から放出されその近傍に存 在する汚染物質は真空ポンプ装置によって排出される。

また、この揮発性の種の原子は、蒸気供給源１８からこの表面に被着されている 不揮発性の種を衝撃し、エネルギを移転する。このエネルギを移転された不揮発 性の種はこの表面１６上を移動する。もし、この衝撃された不揮発性の原子が、 成長した層の表面のりッジ、キンク、空隙等のエネルギの低い位置にあれば、こ 、の原子は移動しない。しかし、この衝撃された不揮発性の原子が比較的高いエ ネルギの状態にあれば、この衝撃による余剰のエネルギによってこの原子はより 低いエネルギの位置に移動する。したがって、この不揮発性の原子の付勢により 、薄膜の結晶構造はより完全となり、この薄膜の欠陥が減少する。したがって、 この薄膜は従来の場合より、より均一で密度が高く、また欠陥が少なくなる。ま た、この薄膜は内部の歪みや応力が少なく、また基板に対してより接着する。

また、この揮発性の種３２の原子は、汚染物質や不揮発性の種にエネルギを移転 させた後には、これらは表面１６にたいしては本質的に不活性ガスである。よっ て、この表面１６°の原子に対する結合力は弱く、この表面から離散し、真空ポ ンプ装置によって排出される。

以上の説明では、揮発性の種３２として不活性ガスまたは希ガスを使用したばあ いについて説明した。しかし、このクラスタ３０を構成する揮発性の種３２とし て反応性の種を使用してもよい。この反応性の種の場合でも、上記の希ガス場合 と同様にエネルギの移転をなし、表面１６から汚染物質を除去し、また不揮発性 の原子にエネルギを与える。そして、この反応性の種は、基板の表面またはその 上の不揮発性の種と化学的に反応し、反応生成物を形成する。たとえば、不揮発 性の種としてチタニウムを使用し、揮発性の種として窒素を使用した場合には、 この窒素のクラスタは単にエネルギを移転するだけでなく、この窒素原子がチタ ニウムと結合し、表面１６上に窒化チタニウムを形成する。よって、従来は２個 の別々の供給源を使用して形成されていたような窒化チタニウムの薄膜をこの表 面１６上に新たに形成することかできる。そして、この窒化チタニウムはこの表 面上に残り、薄膜層の一部として成長する。

この揮発性の種として化学的反応性のあるものを使用し、不揮発性の種との生成 物を形成する場合であっても、これらは揮発性のクラスタと同様にクラスタ３０ であることが良い。

たとえば、このクラスタの原子の数は、基板の表面に到達する不揮発性の原子の 数と同じ数に設定される。このクラスタは、被着される不揮発性の原子と結合し て所定の生成物を形成するに必要な数の揮発性の原子を含んでいるように設定さ れる。

この方法は、従来のように不揮発性のクラスタのみを使用する方法に対して、揮 発性のクラスタを使用する点で重要な特徴がある。不揮発性の材料でクラスタを 形成する効率は低く、この不揮発性の原子がクラスタとなって基板の表面に到達 するのは１％程度である。この揮発性の種でクラスタを形成する効率は高く、５ ０％に達する。このクラスタ形成の効率が低いため、不揮発性の材料を１イオン あたりのエネルギの高いイオンとして基板の表面に到達させると、その上に成長 する薄膜に欠陥が生じやすくなる。本発明の方法によれば、このような不具合を 防止できる。また、このように揮発性のクラスタを使用する重要な長所は、この 不揮発性の材料と揮発性のクラスタを基板に対して異なる位置から別々に制御で きる供給源から供給できることである。したがって、この揮発性のクラスタの組 成、寸法、電荷、エネルギ等を不揮発性の材料の供給源の組成、形式等に対応し て独立して選定できることである。このように別に制御できる特徴は、いくつか の不揮発性の材料たとえば高い融点の材料は従来の技術ではクラスタに形成でき ないという点で重要である。このような条件では、別に揮発性のクラスタを供給 できることはきわめて便利である。また、上述したように、この揮発性のクラス タとして反応性のものを使用して、基板の表面で化学的に反応させて新たな生成 物を形成でることも特徴である。

以上の如く、本発明によれば基板上に薄膜を被着する重要な長所がある。この基 板上に不揮発性の種を被着すると同時に、揮発性のクラスタを供給することによ り、表面を洗浄し、また薄膜を均一にできる。また、反応性の揮発性の種を使用 することによって、化学的な反応によって反応生成物を形成できる。以上、本発 明を実施例について説明したが、本発明は当業者であれは本発明の要旨を逸脱し ない範囲で各種変更できる。よって、本発明は以下の請求の範囲によって規定さ れる。

国際調査報告 国際調査報告 ｕｓ　８７０２２５２ Ｓ＾　１ε７＝６

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．基板上に薄膜を被着する方法であって：不揮発性の材料を基板上に被着する と同時に；２個ないし１０，０００個の原子からなる揮発性の種のイオン化され たクラスタを上記基板に供給することを特徴とする方法。
2. ２．前記揮発性の種は、前記不揮発性の材料と反応しない不活性ガスであること を特徴とする前記請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．前記揮発性の種は、前記不揮発性の材料と反応する化学的反応性のガスであ ることを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の方法。
4. ４．前記クラスタは、１０００ないし１０，０００個の原子から構成されている ことを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の方法。
5. ５．前記クラスタは、このクラスタの原子毎に約１ないし５電子ボルトのエネル ギが与えられるように加速されることを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の 方法。
6. ６．前記不揮発性の材料は、るつぼ内で蒸発されて前記基板に供給されることを 特徴とする前記請求の範囲第１項記載の方法。
7. ７．前記揮発性の種は、アルゴン、酸素、窒素、および有機ガス状分子の中から 選択されることを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の方法。
8. ８．前記揮発性の種のビームは、反復してパルス状に断続されることを特徴とす る前記請求の範囲第１項記載の方法。
9. ９．前記揮発性のクラスタの被着率は、前記基板に到達する不揮発性の材料の原 子それぞれにつき揮発性のクラスタの原子約１個の割合いであることを特徴とす る前記請求の範囲第１項記載の方法。
10. １０．前記基板は、前記揮発性の材料および不揮発性の材料によって与えられる エネルギ以外のエネルギにより加熱されることを特徴とする前記請求の範囲第１ 項記載の方法。
11. １１．前記請求の範囲第１項の方法によって製造された基板およびその上に被着 された薄膜。
12. １２．基板上に薄膜を被着する装置であって：基板上に被着する不揮発性の材料 を蒸気を供給する第１の供給源と； 上記第１の供給源によって基板上に被着すると同時に、２ないし約１０，０００ 子の原子からなる揮発性の種のクラスタを前記の基板に供給する手段とを備えた 装置。
13. １３．前記クラスタを供給する手段は、揮発性の種のクラスタの供給源と、 このクラスタをイオン化する手段と、 このクラスタを基板に向けて加速する手段とを備えていることを特徴とする前記 請求の範囲第１２項記載の装置。
14. １４．前記クラスタを供給する手段は、揮発性の種をパルス状に供給する供給源 を備え、このパルス状の供給源はクラスタの放出と停止を交互に繰返す作動サイ クルをなすものであることを特徴とする前記請求の範囲第１２項記載の装置。
15. １５．前記クラスタを供給する手段は、クラスタを基板に向けて放出する超音波 ノズルを有する供給源を備えていることを特徴とする前記請求の範囲第１２項記 載の装置。
16. １６．前記第１の供給源は、電子ビーム蒸着装置であることを特徴とする前記請 求の範囲第１２項記載の装置。
17. １７．前記クラスタを供給する手段は連続的に作動するものであることを特徴と する前記請求の範囲第１３項記載の装置。