JPH02159362A - 薄膜製造方法および装置 - Google Patents
薄膜製造方法および装置Info
- Publication number
- JPH02159362A JPH02159362A JP31458188A JP31458188A JPH02159362A JP H02159362 A JPH02159362 A JP H02159362A JP 31458188 A JP31458188 A JP 31458188A JP 31458188 A JP31458188 A JP 31458188A JP H02159362 A JPH02159362 A JP H02159362A
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- boron
- thin film
- substrates
- vapor
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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。
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、硬質で密着性に優れた窒化ホウ素膜等の薄膜
を製造する薄膜製造方法および装置に関する。
を製造する薄膜製造方法および装置に関する。
窒化ホウ素膜を製造する方法としては、大別すると化学
的蒸着法（ Ｃ Ｖ Ｄ 、 ＣｈｅＩＩｌｉｃａｌ
ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓ Ｉ ｔ Ｉｏｎ）によるものと
、物理的蒸着法（ Ｃ Ｖ Ｄ 、 ＰｈｙｓＩｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｌｔｉｏｎ）によるものがあ
る。
的蒸着法（ Ｃ Ｖ Ｄ 、 ＣｈｅＩＩｌｉｃａｌ
ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓ Ｉ ｔ Ｉｏｎ）によるものと
、物理的蒸着法（ Ｃ Ｖ Ｄ 、 ＰｈｙｓＩｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｌｔｉｏｎ）によるものがあ
る。
前者の方法には、ハロゲン化ホウ素またはジボラン（Ｂ
２Ｈ６）と言ったホウ化物と窒素またはアンモニアをチ
ャンバー内で熱励起等の手段を用いて分解、活性化し、
これを基板上に堆積させる方法がある。また後者の方法
には、窒素ガスプラズマ中で金属ホウ素を蒸発させ基板
上に堆積させる反応性蒸着法がある。
２Ｈ６）と言ったホウ化物と窒素またはアンモニアをチ
ャンバー内で熱励起等の手段を用いて分解、活性化し、
これを基板上に堆積させる方法がある。また後者の方法
には、窒素ガスプラズマ中で金属ホウ素を蒸発させ基板
上に堆積させる反応性蒸着法がある。
従来の方法では作製した窒化ホウ素膜は軟質の六方晶窒
化ホウ素からなり、そのため高硬度の窒化ホウ素膜が得
られないという問題点があった。
化ホウ素からなり、そのため高硬度の窒化ホウ素膜が得
られないという問題点があった。
そこで、本発明の課題は、上記従来の問題点を解消し、
硬質の立方晶窒化ホウ素の結晶粒を含む硬質の窒化ホウ
素膜等を製造することができる薄膜製造方法および装置
を提供することである。
硬質の立方晶窒化ホウ素の結晶粒を含む硬質の窒化ホウ
素膜等を製造することができる薄膜製造方法および装置
を提供することである。
本発明による薄膜製造方法および装置は以下の通りであ
る。
る。
（１） 真空中で基板に対して薄膜原料の蒸着と、反
応ガスのイオン照射とを交互に行うことを特徴とする。
応ガスのイオン照射とを交互に行うことを特徴とする。
（２）真空容器と、同真空容器内に配置され複数の基板
を保持して回転する基板ホルダーと、上記真空容器内に
薄膜原料の蒸気を発生させる蒸気源と、上記基板ホルダ
ーに保持された基板に向けて反応ガスのイオンを照射す
るイオン源とを有することを特徴とする。
を保持して回転する基板ホルダーと、上記真空容器内に
薄膜原料の蒸気を発生させる蒸気源と、上記基板ホルダ
ーに保持された基板に向けて反応ガスのイオンを照射す
るイオン源とを有することを特徴とする。
（３）前記薄膜原料が硼素であって、かつ、反応ガスが
窒素であることを特徴とする。例えば、真空中で基板に
対してホウ素の蒸着と窒素イオンの照射を交互に行ない
、かつ、その際の窒素イオンのエネルギーを１〜１０Ｋ
ｅＶの範囲内とすることを特徴とする。
窒素であることを特徴とする。例えば、真空中で基板に
対してホウ素の蒸着と窒素イオンの照射を交互に行ない
、かつ、その際の窒素イオンのエネルギーを１〜１０Ｋ
ｅＶの範囲内とすることを特徴とする。
本発明によれば基材との密着性も良く、また、膜表面も
非常に平滑な、例えば、立方晶窒化ホウ素を含む硬質の
窒化ホウ素膜等を製造することができる。
非常に平滑な、例えば、立方晶窒化ホウ素を含む硬質の
窒化ホウ素膜等を製造することができる。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は、本発明の一実施例を示す説明図である。真空
容器１内に、水冷された基材ホルダー２を設定し、基材
３を取付ける。また基材３にイオン源４が配置されてい
る。また基材ホルダー２上のイオン照射面の反対側の面
の下部には蒸発源５が設定しである。この蒸発源５は、
例えば、電子ビーム蒸発源であり、蒸発材料としては、
例えば、金属ホウ素６を有しており、ここからホウ素蒸
気７を基材３上に蒸着させる。またホウ素蒸気のイオン
照射面方向への付着は防着板８により防ぐ。
容器１内に、水冷された基材ホルダー２を設定し、基材
３を取付ける。また基材３にイオン源４が配置されてい
る。また基材ホルダー２上のイオン照射面の反対側の面
の下部には蒸発源５が設定しである。この蒸発源５は、
例えば、電子ビーム蒸発源であり、蒸発材料としては、
例えば、金属ホウ素６を有しており、ここからホウ素蒸
気７を基材３上に蒸着させる。またホウ素蒸気のイオン
照射面方向への付着は防着板８により防ぐ。
イオン化して、大面積、大電流にて窒素イオン１０を基
材３に照射することができる。基材ホルダー２は回転可
能となっており、１ケ所でイオン照射、１ケ所でホウ素
の蒸着を行ないながら基材ホルダー２を回転させること
により両者を交互に行うことができる。
材３に照射することができる。基材ホルダー２は回転可
能となっており、１ケ所でイオン照射、１ケ所でホウ素
の蒸着を行ないながら基材ホルダー２を回転させること
により両者を交互に行うことができる。
而して、上述のように構成した装置を用いて基材３上に
硬質窒化ホウ素膜１１を形成する。先ず、Ｓｉウェハー
からなる基材３を基材ホルダー２に取付ける。次に真空
容器内を２ Ｘ １０− ｔｏｒｒ以下に予備排気した
後に、イオン源４を作動させ、窒素イオン（３Ｋｅ ｖ
、１３ｍＡ）を照射する。また蒸発源５よりホウ素蒸着
を行う。そして、基材ホルダー２を回転させ蒸着とイオ
ン照射を交互に行う。このときの回転速度は１０ ｒｐ
ｍである。またホウ素の蒸着は１２０人／ｗｉｎの蒸着
速度とし、膜作製中の真空度は８ Ｘ １０−４ｔｏｒ
ｒであり、基板加熱は行なわなかった。また、窒素イオ
ン１０のエネルギーは、１〜１０ＫｅＶとした。これは
、実験によるとＩＫｅＶ未満では窒化ホウ素膜１１の形
成は起らず、また１０ＫｅＶを越えるとスパッタ作用に
より欠陥部等が多くなり、また付着速度が大幅に低下し
、良質の窒化ホウ素膜１１が得られないためである。
硬質窒化ホウ素膜１１を形成する。先ず、Ｓｉウェハー
からなる基材３を基材ホルダー２に取付ける。次に真空
容器内を２ Ｘ １０− ｔｏｒｒ以下に予備排気した
後に、イオン源４を作動させ、窒素イオン（３Ｋｅ ｖ
、１３ｍＡ）を照射する。また蒸発源５よりホウ素蒸着
を行う。そして、基材ホルダー２を回転させ蒸着とイオ
ン照射を交互に行う。このときの回転速度は１０ ｒｐ
ｍである。またホウ素の蒸着は１２０人／ｗｉｎの蒸着
速度とし、膜作製中の真空度は８ Ｘ １０−４ｔｏｒ
ｒであり、基板加熱は行なわなかった。また、窒素イオ
ン１０のエネルギーは、１〜１０ＫｅＶとした。これは
、実験によるとＩＫｅＶ未満では窒化ホウ素膜１１の形
成は起らず、また１０ＫｅＶを越えるとスパッタ作用に
より欠陥部等が多くなり、また付着速度が大幅に低下し
、良質の窒化ホウ素膜１１が得られないためである。
以上のようにして得た窒化ホウ素膜の硬度は荷重１０ｇ
に対して、ビッカース硬度３０００ｋｇ／ｓｉｎと高硬
度を示した。またこの膜の赤外吸収スペクトルを測定し
た結果１１００ｃｍ−’付近に立方晶窒化ホウ素と思わ
れる吸収が認められた。
に対して、ビッカース硬度３０００ｋｇ／ｓｉｎと高硬
度を示した。またこの膜の赤外吸収スペクトルを測定し
た結果１１００ｃｍ−’付近に立方晶窒化ホウ素と思わ
れる吸収が認められた。
また上記窒化ホウ素膜の表面粗さを表面粗さを表面粗さ
計にて測定した結果ＪＩＳの最大高さＲａ＋ａｘ −０
，０２μｍという値が得られ、膜表面の平滑性にも優れ
た皮膜が得られた。
計にて測定した結果ＪＩＳの最大高さＲａ＋ａｘ −０
，０２μｍという値が得られ、膜表面の平滑性にも優れ
た皮膜が得られた。
以上説明した如く、本発明によれば、高硬度で膜表面の
平滑性も優れた窒化ホウ素膜等の薄膜を極めて容易に得
ることができる。
平滑性も優れた窒化ホウ素膜等の薄膜を極めて容易に得
ることができる。
第１図は本発明の一実施例に係る反応装置の説明図であ
る。 １・・・真空容器、２・・・基材ホルダー ３・・・基
材、４・・・イオン源、５・・・蒸発源、６・・・金属
ホウ素、７・・・ホウ素蒸気、８・・・防着板、９・・
・ガス導入管、１０・・・窒素イオン、１１・・・窒化
ホウ素膜。
る。 １・・・真空容器、２・・・基材ホルダー ３・・・基
材、４・・・イオン源、５・・・蒸発源、６・・・金属
ホウ素、７・・・ホウ素蒸気、８・・・防着板、９・・
・ガス導入管、１０・・・窒素イオン、１１・・・窒化
ホウ素膜。
Claims (3)
- （１）真空中で基板に対して薄膜原料の蒸着と、反応ガ
スのイオン照射とを交互に行うことを特徴とする薄膜製
造方法。 - （２）真空容器と、同真空容器内に配置され複数の基板
を保持して回転する基板ホルダーと、上記真空容器内に
薄膜原料の蒸気を発生させる蒸気源と、上記基板ホルダ
ーに保持された基板に向けて反応ガスのイオンを照射す
るイオン源とを有することを特徴とする薄膜製造装置。 - （３）前記薄膜原料が硼素であって、かつ、反応ガスが
窒素であることを特徴とする前記特許請求の範囲第１〜
２項記載の薄膜製造方法および装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31458188A JPH02159362A (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | 薄膜製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31458188A JPH02159362A (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | 薄膜製造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02159362A true JPH02159362A (ja) | 1990-06-19 |
Family
ID=18055019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31458188A Pending JPH02159362A (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | 薄膜製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02159362A (ja) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6063372A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 高硬度窒化ホウ素薄膜の製造方法 |
| JPS61133376A (ja) * | 1984-12-03 | 1986-06-20 | Nissin Electric Co Ltd | 薄膜形成方法及びその装置 |
| JPS61163269A (ja) * | 1985-01-12 | 1986-07-23 | Nissin Electric Co Ltd | イオン蒸着薄膜形成装置 |
| JPS61163268A (ja) * | 1985-01-12 | 1986-07-23 | Nissin Electric Co Ltd | イオン蒸着薄膜形成装置 |
| JPS61195971A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-30 | Kobe Steel Ltd | 耐摩耗性皮膜の形成方法 |
| JPS62161952A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-17 | Kobe Steel Ltd | 立方晶窒化硼素薄膜の形成方法 |
| JPS62222065A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-30 | Hitachi Ltd | イオンビ−ムミキシング装置の試料ホルダ |
| JPS62284076A (ja) * | 1986-06-02 | 1987-12-09 | Shinku Kikai Kogyo Kk | 薄膜形成方法および装置 |
-
1988
- 1988-12-13 JP JP31458188A patent/JPH02159362A/ja active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6063372A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 高硬度窒化ホウ素薄膜の製造方法 |
| JPS61133376A (ja) * | 1984-12-03 | 1986-06-20 | Nissin Electric Co Ltd | 薄膜形成方法及びその装置 |
| JPS61163269A (ja) * | 1985-01-12 | 1986-07-23 | Nissin Electric Co Ltd | イオン蒸着薄膜形成装置 |
| JPS61163268A (ja) * | 1985-01-12 | 1986-07-23 | Nissin Electric Co Ltd | イオン蒸着薄膜形成装置 |
| JPS61195971A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-30 | Kobe Steel Ltd | 耐摩耗性皮膜の形成方法 |
| JPS62161952A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-17 | Kobe Steel Ltd | 立方晶窒化硼素薄膜の形成方法 |
| JPS62222065A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-30 | Hitachi Ltd | イオンビ−ムミキシング装置の試料ホルダ |
| JPS62284076A (ja) * | 1986-06-02 | 1987-12-09 | Shinku Kikai Kogyo Kk | 薄膜形成方法および装置 |
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