JPH0541697B2 - - Google Patents
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- JPH0541697B2 JPH0541697B2 JP31109387A JP31109387A JPH0541697B2 JP H0541697 B2 JPH0541697 B2 JP H0541697B2 JP 31109387 A JP31109387 A JP 31109387A JP 31109387 A JP31109387 A JP 31109387A JP H0541697 B2 JPH0541697 B2 JP H0541697B2
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- type evaporation
- auxiliary heater
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/243—Crucibles for source material
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はマイクロエレクトロニクス素子の分野
において用いられる薄膜製造装置に係り、特に材
料を加熱蒸発させて薄膜を形成する薄膜製造装置
に関する。
において用いられる薄膜製造装置に係り、特に材
料を加熱蒸発させて薄膜を形成する薄膜製造装置
に関する。
従来、蒸着薄膜の製造装置において、NbやMo
等高融点材料の薄膜形成には電子ビーム銃が用い
られ、Pb，In，Au，Sn，Al等低融点材料の薄膜
形成にはＷ，Mo，Ta等の材料を用いて成形され
たボートに通電加熱することにより、ボート上に
搭載された原料を加熱蒸発させる方法が用いられ
てきた。このようなボートを用いて加熱するのに
適した材料は蒸発温度が融点より高く溶融した状
態で蒸発するものに限られる。一方蒸発温度が融
点より低く、昇華法によつて蒸発する材料をこの
ようなボートによつて蒸発させる場合原料が固ま
りのまま蒸発し基板に付着するといつた突沸等の
現象が発生し、形成された膜に欠陥が発生する。
このような現象を防止するために、第２図に示す
ようなチムニ型の蒸発源が用いられている。チム
ニの二重円筒の間に原料粉７を充填し、内側円筒
孔６から原料が蒸発し、円筒内部で上向きに蒸発
方向を変えた粒子のみが選択的に基板８に付着す
る。これにより原料の突沸を防止する方式であ
る。これについては、ジエイ・バク・サイ・テク
ノル・Ｂ，Vol.2，Oct.−Dec.1984の第658頁から
第664頁（Ｊ・Vac.Sci.Technol.B，Vol.2，No.
４，Oct.−Dec.1984，pp.658−664）に記載され
ている。
等高融点材料の薄膜形成には電子ビーム銃が用い
られ、Pb，In，Au，Sn，Al等低融点材料の薄膜
形成にはＷ，Mo，Ta等の材料を用いて成形され
たボートに通電加熱することにより、ボート上に
搭載された原料を加熱蒸発させる方法が用いられ
てきた。このようなボートを用いて加熱するのに
適した材料は蒸発温度が融点より高く溶融した状
態で蒸発するものに限られる。一方蒸発温度が融
点より低く、昇華法によつて蒸発する材料をこの
ようなボートによつて蒸発させる場合原料が固ま
りのまま蒸発し基板に付着するといつた突沸等の
現象が発生し、形成された膜に欠陥が発生する。
このような現象を防止するために、第２図に示す
ようなチムニ型の蒸発源が用いられている。チム
ニの二重円筒の間に原料粉７を充填し、内側円筒
孔６から原料が蒸発し、円筒内部で上向きに蒸発
方向を変えた粒子のみが選択的に基板８に付着す
る。これにより原料の突沸を防止する方式であ
る。これについては、ジエイ・バク・サイ・テク
ノル・Ｂ，Vol.2，Oct.−Dec.1984の第658頁から
第664頁（Ｊ・Vac.Sci.Technol.B，Vol.2，No.
４，Oct.−Dec.1984，pp.658−664）に記載され
ている。
上記チムニ型蒸発源は以下の点で問題があつ
た。内側円筒孔６より小さい原料粒子７の突沸は
構造上防止できない。なぜなら、内側円筒孔６よ
りこぼれ落ちて、内側円筒に入つた原料粒子７
は、直接基板８を見込める位置にあるため、急激
な加熱によつて粒子のまま蒸発し、基板８に入射
する場合があるからである。このような突沸によ
つて基板８に入射した原料粒子７は、付着力が弱
いために基板８より剥離し、ピンホール等の欠陥
の原因となる。このような欠陥はこの膜を用いた
素子やデバイスの欠陥に直接結びつくものであ
る。したがつて、このような欠陥構造を有しない
膜を得ることは、素子等に利用する上で必須の要
件である。
た。内側円筒孔６より小さい原料粒子７の突沸は
構造上防止できない。なぜなら、内側円筒孔６よ
りこぼれ落ちて、内側円筒に入つた原料粒子７
は、直接基板８を見込める位置にあるため、急激
な加熱によつて粒子のまま蒸発し、基板８に入射
する場合があるからである。このような突沸によ
つて基板８に入射した原料粒子７は、付着力が弱
いために基板８より剥離し、ピンホール等の欠陥
の原因となる。このような欠陥はこの膜を用いた
素子やデバイスの欠陥に直接結びつくものであ
る。したがつて、このような欠陥構造を有しない
膜を得ることは、素子等に利用する上で必須の要
件である。
本発明の目的は、昇華によつて蒸発する材料を
蒸着法によつて膜形成するにあたつて、突沸等の
原因により欠陥の発生することのない蒸発装置を
提供することにある。
蒸着法によつて膜形成するにあたつて、突沸等の
原因により欠陥の発生することのない蒸発装置を
提供することにある。
上記目的は、以下の技術を採用することによつ
て解決される。
て解決される。
抵抗加熱による昇華法によつて薄膜形成を行う
ための従来のチムニ型蒸発源を用いた時に発生す
る蒸発源の突沸を防止するために、以下に述べる
ごとき構造の薄膜製造装置を用いる。つまり、蒸
発原料を充填するチムニ型蒸発源と、これを加熱
するための電源を有する。熱遮蔽ならびに蒸発源
から基板方向に突沸する粒子を付着せしめるため
に、チムニ型蒸発源の側面および上面を覆うよう
な形状の補助ヒータを付加する。補助ヒータは上
部に開口を有し、かつこの開口は蒸発源の中心円
筒と、膜を付着するべき基板とを結ぶ線上には開
かれていないこととする。さらに補助ヒータはチ
ムニ型蒸発源とは独立に加熱できる電源につなが
れている構造とする。
ための従来のチムニ型蒸発源を用いた時に発生す
る蒸発源の突沸を防止するために、以下に述べる
ごとき構造の薄膜製造装置を用いる。つまり、蒸
発原料を充填するチムニ型蒸発源と、これを加熱
するための電源を有する。熱遮蔽ならびに蒸発源
から基板方向に突沸する粒子を付着せしめるため
に、チムニ型蒸発源の側面および上面を覆うよう
な形状の補助ヒータを付加する。補助ヒータは上
部に開口を有し、かつこの開口は蒸発源の中心円
筒と、膜を付着するべき基板とを結ぶ線上には開
かれていないこととする。さらに補助ヒータはチ
ムニ型蒸発源とは独立に加熱できる電源につなが
れている構造とする。
前記薄膜製造装置は以下に述べる理由によつて
従来の問題点を解決するものである。
従来の問題点を解決するものである。
すなわち、薄膜製造装置の補助ヒータの存在に
より蒸発源から基板を見込まないため、突沸した
蒸発源からの粗大粒子は基板に入射しない。補助
ヒータはチムニとは独立の電源によつて加熱し、
付着した膜原料が再蒸発するに充分な温度に保た
れているため、補助ヒータ部に対する膜原料の付
着が防止される作用があり、しかも蒸発速度の低
下が抑えられ、また基板上における膜厚分布の均
一性が保たれる。
より蒸発源から基板を見込まないため、突沸した
蒸発源からの粗大粒子は基板に入射しない。補助
ヒータはチムニとは独立の電源によつて加熱し、
付着した膜原料が再蒸発するに充分な温度に保た
れているため、補助ヒータ部に対する膜原料の付
着が防止される作用があり、しかも蒸発速度の低
下が抑えられ、また基板上における膜厚分布の均
一性が保たれる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図にもとづいて
説明する。
説明する。
本発明にかかる薄膜製造装置の構造を第１図に
示す。蒸発装置はチムニ型蒸発源１、熱遮蔽円筒
２、チムニ型蒸発源加熱用電源３により、補助ヒ
ータ４、および補助ヒータ加熱用電源５により構
成される。チムニ型蒸発源１、熱遮蔽円筒２およ
び補助ヒータ４はTaの薄板からなる。チムニ型
蒸発源１は内側円筒孔６を有し、充填された原料
７は内側円筒孔６を通加してから蒸発する。補助
ヒータ４はその上部に蒸発用の開口部を有する構
造であるが、上側から見た場合にチムニ型蒸発源
１を完全に覆つている。この開口部は、チムニ型
蒸発源１の内側円筒孔６と基板８（図示せず）と
が互いに直接見込まないような構造、すなわち、
基板８からチムニ型蒸発源１が直接見えないよう
な構造になつている。補助ヒータ４の開口部から
は通電用電極が引き出される。以上の構造の蒸発
装置は真空排気された容器の中に設置される。各
電源３，５は容器の外部に設置し、フイールドス
ルー電極を通じて蒸発装置に設置する。蒸発装置
１の上部に基板ホルダを設置する。基板ホルダは
高周波を印加することが可能な構造とする。
示す。蒸発装置はチムニ型蒸発源１、熱遮蔽円筒
２、チムニ型蒸発源加熱用電源３により、補助ヒ
ータ４、および補助ヒータ加熱用電源５により構
成される。チムニ型蒸発源１、熱遮蔽円筒２およ
び補助ヒータ４はTaの薄板からなる。チムニ型
蒸発源１は内側円筒孔６を有し、充填された原料
７は内側円筒孔６を通加してから蒸発する。補助
ヒータ４はその上部に蒸発用の開口部を有する構
造であるが、上側から見た場合にチムニ型蒸発源
１を完全に覆つている。この開口部は、チムニ型
蒸発源１の内側円筒孔６と基板８（図示せず）と
が互いに直接見込まないような構造、すなわち、
基板８からチムニ型蒸発源１が直接見えないよう
な構造になつている。補助ヒータ４の開口部から
は通電用電極が引き出される。以上の構造の蒸発
装置は真空排気された容器の中に設置される。各
電源３，５は容器の外部に設置し、フイールドス
ルー電極を通じて蒸発装置に設置する。蒸発装置
１の上部に基板ホルダを設置する。基板ホルダは
高周波を印加することが可能な構造とする。
このような薄膜製造装置を用いて一酸化シリコ
ン（SiO）膜の形成を行つた。純度99.99％、粒径
50〜100μmのSiO粒を原料としてチムニ型蒸発源
１に充填した。基板８は直径２インチのSiウエハ
とし、基板ホルダ９に固定した。圧力6mTorrの
酸素ガス中で高周波放電を行うことによつて基板
表面のクリーニングを行つた。チムニ型蒸発源１
および補助ヒータ４に対して同様に通電加熱を行
つた。補助ヒータ４は500℃以上に赤熱させた。
チムニ型蒸発源１に対しては基板８へのSiO膜堆
積速度が1nm／ｓとなるように加熱温度を調節し
た。以上の方法により膜厚300nmのSiO膜を得
た。
ン（SiO）膜の形成を行つた。純度99.99％、粒径
50〜100μmのSiO粒を原料としてチムニ型蒸発源
１に充填した。基板８は直径２インチのSiウエハ
とし、基板ホルダ９に固定した。圧力6mTorrの
酸素ガス中で高周波放電を行うことによつて基板
表面のクリーニングを行つた。チムニ型蒸発源１
および補助ヒータ４に対して同様に通電加熱を行
つた。補助ヒータ４は500℃以上に赤熱させた。
チムニ型蒸発源１に対しては基板８へのSiO膜堆
積速度が1nm／ｓとなるように加熱温度を調節し
た。以上の方法により膜厚300nmのSiO膜を得
た。
以上の方法により形成したSiO膜の欠陥試験を
光学顕微鏡観察により行つた。この結果によれ
ば、大きさ5μm以上の欠陥は２インチウエハ上で
全く見られなかつた。このような大きい膜欠陥は
蒸発粒子の突沸に対応するものである。あらかじ
め基板に付着していたと見られる鹿芥による寸法
1μm以下の膜欠陥が１cm2当り10個以下の割合で存
在したのみであつた。
光学顕微鏡観察により行つた。この結果によれ
ば、大きさ5μm以上の欠陥は２インチウエハ上で
全く見られなかつた。このような大きい膜欠陥は
蒸発粒子の突沸に対応するものである。あらかじ
め基板に付着していたと見られる鹿芥による寸法
1μm以下の膜欠陥が１cm2当り10個以下の割合で存
在したのみであつた。
以上の結果はSiO膜のみではなく、昇華法によ
つて膜形成を行う他の材料に対してあてはまつ
た。これらの材料としてCd，Mn，Sb，Te等の
膜形成を本発明にかかる薄膜製造装置によつて行
つたが、同様に5μm以上の欠陥は皆無であつた。
つて膜形成を行う他の材料に対してあてはまつ
た。これらの材料としてCd，Mn，Sb，Te等の
膜形成を本発明にかかる薄膜製造装置によつて行
つたが、同様に5μm以上の欠陥は皆無であつた。
本発明によれば、昇華法によつて薄膜形成を行
うSiO，Cd，Mn，Sb，Te等に関して、突沸によ
る膜欠陥を全く生じない蒸着薄膜を得ることがで
き、これによつて形成したSiO膜等を回路に用い
た場合、作製歩留りを大幅に向上できるという効
果を有する。
うSiO，Cd，Mn，Sb，Te等に関して、突沸によ
る膜欠陥を全く生じない蒸着薄膜を得ることがで
き、これによつて形成したSiO膜等を回路に用い
た場合、作製歩留りを大幅に向上できるという効
果を有する。
第１図は本発明にかかる薄膜製造装置の蒸発源
構造の断面を示す図、第２図は従来技術にかかる
薄膜製造装置の構造の断面図を示す図である。 １……チムニ型蒸発源、２……熱遮蔽円筒、３
……チムニ型蒸発源加熱用電源、４……補助ヒー
タ、５……補助ヒータ加熱用電源、６……内側円
筒孔、７……原料、８……基板、９……真空容
器。
構造の断面を示す図、第２図は従来技術にかかる
薄膜製造装置の構造の断面図を示す図である。 １……チムニ型蒸発源、２……熱遮蔽円筒、３
……チムニ型蒸発源加熱用電源、４……補助ヒー
タ、５……補助ヒータ加熱用電源、６……内側円
筒孔、７……原料、８……基板、９……真空容
器。
Claims (1)
- １ 蒸発原料を充填するチムニ型蒸発源と、これ
を加熱するための電源とを有し、抵抗加熱法によ
る昇華法によつて蒸発を行ない基板上に薄膜を形
成する薄膜製造装置において、熱を遮蔽し、か
つ、上記チムニ蒸発源から上記基板に突沸する粒
子を付着するために、上記チムニ型蒸発源の側面
及び上面を覆うように設けられた補助ヒータと、
この補助ヒータを加熱する電源とを有し、上記補
助ヒータはその上部に上記チムニ型蒸発源の中央
部と上記基板とが互いに見込まないような構造の
開口部を有することを特徴とする薄膜製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31109387A JPH01152266A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 薄膜製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31109387A JPH01152266A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 薄膜製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152266A JPH01152266A (ja) | 1989-06-14 |
| JPH0541697B2 true JPH0541697B2 (ja) | 1993-06-24 |
Family
ID=18013047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31109387A Granted JPH01152266A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 薄膜製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01152266A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5856198A (en) * | 1994-12-28 | 1999-01-05 | Extraction Systems, Inc. | Performance monitoring of gas-phase air filters |
| JP4562818B2 (ja) | 1997-02-14 | 2010-10-13 | パナソニック株式会社 | 人工格子多層膜の着膜装置 |
-
1987
- 1987-12-10 JP JP31109387A patent/JPH01152266A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01152266A (ja) | 1989-06-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |