JPH03219071A - 蒸着用ボート及びこれを用いた蒸着装置 - 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】 （）既要） 主に半導体装置表面において、電極等の金属部を形成す
る際に適用する真空蒸着技術に関し、蒸着物の飛散方向
が偏らない蒸着用ボートと、蒸着する基板の位置によっ
て、大きな蒸着物膜厚差の発生しない蒸着装置を提供す
ることを目的とし、 円形をした外縁に沿って設けられた外縁底部と、該外縁
底部を底辺とする、中空状の凸部の表面によって底面を
構成し、該凸部の水平断面は円形であり、且つその内径
は該凸部の頂部に近づく程小さく形成されており、前記
底面の厚みは、前記外縁底部から該凸部の頂部に近づく
程薄く形成されているように蒸着用ボートを構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は主に半導体装置表面において、電極等の金属部
を形成する際に通用する真空蒸着技術に関する。

近年の半導体装置の高信頼性の要求や生産効率の向上の
要求に伴い、蒸着装置内に複数の基板を配置して、その
複数の基板に対して蒸着を施すことが行われている。そ
してこの蒸着工程において、複数の基板に対し蒸着膜厚
が均一となるように蒸着処理を行う必要がある。

（従来の技術〕 第３図は従来の蒸着装置を示す断面図であり、１４は蒸
着物、１０は蒸着物１４を入れる蒸着用ポート、１１は
内部で蒸着処理を行うための成長容器、１２は前記蒸着
物１４に対し対向配置された基板、１３は基板１２を積
載するステージ、１５は１着用ボート１０に電流を流す
ための電流供給端子である。また成長容器ｌｌ内は高真
空となっており、被蒸着物である基板１２は、成長容器
１１内部上方に設けられているステージ１３に積載され
ている。また成長容器１１内部下方に設けられた蒸着用
ボート１０には、アルミニウム等の蒸着物１４が積載さ
れている。

本蒸着装置において、電流供給端子Ｉ５より蒸着用ボー
トＩＯに電流を流すと、蒸着用ボート１０は加熱されて
蒸着物１４は溶解を始める。そして蒸着用ボート１０の
加熱が更に進行すると、溶解した蒸着物１４は蒸発を始
めて真空中に飛散する。この際に蒸着用ポート１０上方
に存在する基板１２において、蒸着が行われる。

〔発明が解決しようとする課題］ 蒸着用ボー１−１０は多くの場合、成長容器１１の下方
中央部に設けられる。そして蒸着用ボート１０より蒸発
した蒸着物は、その多くが蒸着用ボート１０の直上方向
へと飛散していく（第３図矢印）。このため必然的にス
テージ１３周辺部に積載した基板よりも、ステージ１３
中央部に積載した基板の方が蒸着物膜厚が厚くなるとい
う現象が発生した。

実際、縦横２０Ｘ３０ｃｍの大きさを持つステージ１３
上に複数の基板１２を積載し、該ステージ１３の下方２
０ｃｍの位置に蒸着用ボートを設置した蒸着装置におい
て試験的に蒸着処理を行ったところ、ステージ１３の中
央部に積載した基板と外縁に積載した基板とでは、２０
〜３０％もの蒸着物膜厚差が発生した。

この現象は蒸着用ボート１０の外縁の形にも左右される
。例えば蒸着用ボート１０の外縁が長方形であるならば
、その長辺方向と短辺方向とでは薄着物の７１１！敗量
に差が発生するため、それに応じてステージ１３上の基
板１２においても蒸着物膜厚に差が発生するのである。

また生産効率向上のために成長容器を大型化すると、ス
テージ１３上における中央部から周辺部までの距離は更
に長くなり、ステージ１３上の位置による基板１２の蒸
着物膜厚差は更に拡大した。

蒸着用ボー）１０の外縁の形による蒸着物膜厚差は、蒸
着用ボートの外縁を円形とすることで解消することは可
能である。しかしステージ１３中央部と周辺部における
、基板の蒸着物膜厚差を解消することは困難であった。

このため蒸着物膜圧を正確にコントロールするためには
、基板１２ををステージ１３中央部に積載しなければな
らず、これは生産効率の点からも大きな問題であった。

本発明は、蒸着物の飛散方向が偏らない蒸着用ボートと
、蒸着する基板の位置によって、大きな蒸着物膜厚差の
発生しない蒸着装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、円形をした外縁に
沿って設けられた外縁底部と、該外縁底部を底辺とする
、中空状の凸部の表面によって底面を構成し、該凸部の
水平断面は円形であり、且つその内径は該凸部の頂部に
近づく程小さく形成されており、前記底面の厚みは、前
記外縁底部から該凸部の頂部に近づく程薄く形成されて
いるように蒸着用ボートを構成する。

また、内部で蒸着処理を行うための成長容器と、該成長
容器内下部に設けられた前記蒸着用ボートと、該蒸着用
ボートに電流を流すための電流供給端子と、該成長容器
内上部において該蒸着用ボートに対向配置された、基板
を積載するステージとを有するように蒸着装置を構成す
る。

〔作用］ 本発明における蒸着用ボートは円形をした外縁内におい
て、内側向きの斜面或いは曲面からなる表面を持ち、且
つその水平断面は円である中空状の凸部を有しており、
この凸部の表面が該蒸着用ボートの底面を構成している
。また更に、高融点金属よりなるこの蒸着用ボートの表
面の厚みは、凸部の頂部に近づく程薄く形成されている
。

このため本発明における蒸着用ボートを用いた蒸着装置
において、電流供給端子から該薄着用ポートに電流を流
して該蒸着用ボートを加熱すると、積載したアルミニウ
ム等の蒸着物は溶解を始めて該蒸着用ボートの外縁と凸
部の表面との間に溜まる。そしてこの際に該蒸着物は、
その表面張力と該表面の傾斜のために、該表面上を頂部
に向かって薄く拡がることになる。また表面では、凸部
を形成する厚みが頂部に向かう程薄いため、頂部に向か
う程表面の温度は高温となる。従って蒸着物は、表面張
力で薄く拡がった部分より蒸発していく。

この際に蒸発した蒸着物は、表面の有する傾斜角度のた
めにやや外寄りに、初速を持って飛散していくのである
。

このため蒸着用ボート上方に設置されたステージにおい
て、従来のようにステージ中央部に積載された基板が集
中的に蒸着されることがな（なり、ステージ上の積載位
置による基板の蒸着物膜厚差は、従来に比べて大幅に改
善されるのである。

〔実施例〕

第１図は本発明の蒸着用ボートの一実施例を示す説明図
であり、同図（ａ）はその上面図、同図（ｂ）は同図（
ａ）のｘ−ｘ’　における断面図である。

図中１は外縁、１ａは外縁底部、２は凸部であって、２
ａ、２ｂはそれぞれ該凸部２の表面と頂部である。また
３は、蒸着装置の電流供給端子に接続する支持部である
。

本実施例の蒸着用ボートは、外縁１内側において円錐形
状の凸部２を有しており、その表面２ａの厚みは頂部２
ｂに近づくにつれて薄く形成されている。またその外縁
１は円形をしているが、その両端には支持部３が形成さ
れている。支持部３は蒸着装置内において電流供給端子
に接続され、蒸着用ボートを支えると共に該蒸着用ボー
トに電流を流すものである。

また第２図は本発明の蒸着装置の一実施例を示す断面図
であり、第３図と同一のものは同一の符号で示している
。

本実施例は、そのステージ１３の大きさが例えば縦横２
０Ｘ３０ｃｍであり、例えば該ステージ１３の下方２０
ｃｍの位置に本実施例の蒸着用ボートを配置するもので
ある。

蒸着用ボートを構成する材料は例えばタングステンであ
り、円形をした外縁１の直径は例えば約３０ｍｍ、外縁
底部１ａ及び外縁１において、その厚みは例えば約Ｑ、
５ｍｍ、同中央部２ｂでの厚みは例えば約Ｑ、３ｍｍで
ある。また本実施例における蒸着装置では、蒸着用ボー
トの外縁１と凸部表面２ａとがなす角を７０〜７５°と
するのが適当であった。

本実施例の蒸着装置では、蒸着用ボートの有する凸部の
ために、蒸着物はやや外寄りに飛散していく（第２図矢
印）。このため本実施例では、ステージ１３上における
基板の位置によって、基板の薄着物膜厚に大きな差はで
ないのである。

他の実施例の説明 上述の実施例では凸部を円錐形状に形成しているが、こ
れは内径が円であり、且つ内側向きの斜面或いは曲面よ
りなる表面を有する凸部であるならば他の形状でもよく
、例えば凸部頂部付近に水平面が形成されたものや、或
いは凸部が半球形であっても良い。

上述の実施例では第１図の如く、凸部の頂部を外縁より
も高い位置としているが、これは多少低い位置であって
も何ら問題は無い。

或いは上述の実施例では、外縁底部を介して外縁と凸部
表面はほぼ連続しているが、外縁底部をより広くとり、
外縁と凸部表面との間をより広くしても構わない。

また上述の実施例では、蒸着用ポートの形成材料として
タングステンを用いているが、これは高融点金属であれ
ば他の材料であってもよく、例えばモリブデンやカーボ
ンであっても良い。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の趣旨に従って種々の変形が可能であり、本発明よりこ
れらを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明よれば、蒸着物を外寄りに飛
散させることができるという効果を奏する。

従って、ステージ中央部に積載された基板が集中的に蒸
着されるということがなくなるために、ステージ上の位
置による基板の蒸着物膜厚差が大幅に改善されることか
ら、係わる半導体装置の性能向上に寄与するところが大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蒸着用ボートの一実施例を示す説明図
、 第２図は本発明の蒸着装置の一実施例を示す断面図、 第３図は従来の蒸着装置を示す断面図である。 図中、■、。 １ａ。 ２、。 ２ａ。 ２ｂ。 ３、。 １１、。 外縁１ 、外縁底部、 凸部１ 、表面１ 、頂部、 支持部、 成長容器、 ■　２゜ １３゜ １４゜ １５゜ 基板、 ステージ、 蒸着物、 電流供給端子。 （’ｌ）　　ヱ［有］　図 （１））　　肘面！ Ｘイじ　日８の　−　′埠？方七ｔ・ゆりｔ　元亨ヒｑ
ｔｉａロ第　　１　　図 、本今四のＸ漏装置ｎ−営方ａ分・ｊｔ示亨町面図勇 図 従来Ｌｆ）策羞袈！をティを面図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．円形をした外縁（１）に沿って設けられた外縁底部
   （１ａ）と、 該外縁底部（１ａ）を底辺とする、中空状の凸部（２）
   の表面（２ａ）によって底面を構成し、該凸部（２）の
   水平断面は円形であり、且つその内径は該凸部（２）の
   頂部（２ｂ）に近づく程小さく形成されており、 前記底面の厚みは、前記外縁底部（１ａ）から該凸部（
   ２）の頂部（２ｂ）に近づく程薄く形成されていること
   を特徴とする蒸着用ボート。 ２．内部で蒸着処理を行うための成長容器 （１１）と、 該成長容器（１１）内下部に設けられた、請求項１記載
   の蒸着用ボートと、 該蒸着用ボートに電流を流すための電流供給端子（１５
   ）と、 該成長容器（１１）内上部において該蒸着用ボートに対
   向配置された、基板（１２）を積載するステージ（１３
   ）とを有することを特徴とする蒸着装置。