JPH0543786B2 - - Google Patents
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- JPH0543786B2 JPH0543786B2 JP11061387A JP11061387A JPH0543786B2 JP H0543786 B2 JPH0543786 B2 JP H0543786B2 JP 11061387 A JP11061387 A JP 11061387A JP 11061387 A JP11061387 A JP 11061387A JP H0543786 B2 JPH0543786 B2 JP H0543786B2
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- thin film
- gas
- vapor
- ionized
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、薄膜形成方法およびその装置に関
するもので、特に、クラスターイオン蒸着法によ
り薄膜を蒸着形成する薄膜形成方法およびその装
置に関するものである。
するもので、特に、クラスターイオン蒸着法によ
り薄膜を蒸着形成する薄膜形成方法およびその装
置に関するものである。
従来から、TiN、Al2O3、SiC等の薄膜が、ス
パツタリング、CVDなどの方法で部品表面に被
膜されている。しかしこのような方法で部品表面
に被膜した薄膜は硬度的に不十分でまた付着力が
弱いという欠点があつた。そこで反応性ガス雰囲
気中でクラスターイオンビーム法により蒸着物質
の蒸気を噴出させて薄膜を形成するＲ−ICB
（reactive−ionized cluster beam）法が行われ
ている。
パツタリング、CVDなどの方法で部品表面に被
膜されている。しかしこのような方法で部品表面
に被膜した薄膜は硬度的に不十分でまた付着力が
弱いという欠点があつた。そこで反応性ガス雰囲
気中でクラスターイオンビーム法により蒸着物質
の蒸気を噴出させて薄膜を形成するＲ−ICB
（reactive−ionized cluster beam）法が行われ
ている。
第２図は特公昭57−54930号公報に掲載された
Ｒ−ICB装置を示す概念図であり、図において、
真空排気系５は真空槽６を所定の真空度に保持す
る。反応性ガス導入系４は、酸素、窒素、炭化水
素等の反応性ガスが充填されているガスボンベ４
１、反応性ガスを真空槽６に導入するための流量
調整バルブ４２および反応性ガスを導くパイプ４
３で構成されている。蒸気発生源１は、ノズル１
１を有する密閉型のルツボ１２、このルツボ１２
を加熱するフイラメント１３および熱シールド板
１４からなつている。ルツボ１２には蒸着物質１
５が充填されており、この蒸着物質１５の蒸気を
ルツボ１２のノズル１１から噴出させてクラスタ
ー（塊状原子集団）１６が形成される。イオン化
手段２はクラスター１６をイオン化するもので、
電子ビーム放出フイラメント２１、このフイラメ
ント２１から電子を引き出し加速する電子引き出
し電極２２と熱シールド板２３で構成されてい
る。加速電極３はイオン化されたクラスター１６
を電界が加速し、運動エネルギーを付与する。７
はその表面に薄膜が形成される基板である。電源
装置８には、バイアス用の直流電源８１，８２，
８３とフイラメント加熱用の電源８４，８５が収
納されている。
Ｒ−ICB装置を示す概念図であり、図において、
真空排気系５は真空槽６を所定の真空度に保持す
る。反応性ガス導入系４は、酸素、窒素、炭化水
素等の反応性ガスが充填されているガスボンベ４
１、反応性ガスを真空槽６に導入するための流量
調整バルブ４２および反応性ガスを導くパイプ４
３で構成されている。蒸気発生源１は、ノズル１
１を有する密閉型のルツボ１２、このルツボ１２
を加熱するフイラメント１３および熱シールド板
１４からなつている。ルツボ１２には蒸着物質１
５が充填されており、この蒸着物質１５の蒸気を
ルツボ１２のノズル１１から噴出させてクラスタ
ー（塊状原子集団）１６が形成される。イオン化
手段２はクラスター１６をイオン化するもので、
電子ビーム放出フイラメント２１、このフイラメ
ント２１から電子を引き出し加速する電子引き出
し電極２２と熱シールド板２３で構成されてい
る。加速電極３はイオン化されたクラスター１６
を電界が加速し、運動エネルギーを付与する。７
はその表面に薄膜が形成される基板である。電源
装置８には、バイアス用の直流電源８１，８２，
８３とフイラメント加熱用の電源８４，８５が収
納されている。
まず、電源装置８内の各バイアス電源の機能は
次のとおりである。第１の直流電源８１はフイラ
メント加熱用の電源８４で加熱されたルツボ加熱
用フイラメント１３から放出された熱電子がルツ
ボ１２に衝突するようにフイラメント１３に対し
てルツボ１２の電位を正にバイアスする。第２の
直流電源８２は電子引き出し電極２２に対してフ
イラメント加熱用電源８５で加熱されたイオン化
フイラメント２１を負の電位にバイアスし、イオ
ン化フイラメント２１から放出された熱電子を電
子引き出し電極２２内部に引き出す。また、第３
の直流電源８３はアース電位である加速電極３に
対して電子引き出し電極２２およびルツボ１２を
正電位にバイアスし、この間に形成された電界レ
ンズによつて、正電荷のクラスターイオンを加速
制御する。
次のとおりである。第１の直流電源８１はフイラ
メント加熱用の電源８４で加熱されたルツボ加熱
用フイラメント１３から放出された熱電子がルツ
ボ１２に衝突するようにフイラメント１３に対し
てルツボ１２の電位を正にバイアスする。第２の
直流電源８２は電子引き出し電極２２に対してフ
イラメント加熱用電源８５で加熱されたイオン化
フイラメント２１を負の電位にバイアスし、イオ
ン化フイラメント２１から放出された熱電子を電
子引き出し電極２２内部に引き出す。また、第３
の直流電源８３はアース電位である加速電極３に
対して電子引き出し電極２２およびルツボ１２を
正電位にバイアスし、この間に形成された電界レ
ンズによつて、正電荷のクラスターイオンを加速
制御する。
次に動作について説明する。真空排気系５によ
つて真空槽６内が１×10-6Torr程度の真空度に
なるまで排気した後、流量調整バルブ４２を開
き、反応性ガスをガス導入管４３より真空槽６内
に導入する。
つて真空槽６内が１×10-6Torr程度の真空度に
なるまで排気した後、流量調整バルブ４２を開
き、反応性ガスをガス導入管４３より真空槽６内
に導入する。
次いで、ルツボ１２内の蒸気圧が数Torrにな
る温度までルツボ加熱用フイラメント１３から直
流電源８１で印加される電界によつて放出される
電子をルツボ１２に衝突させて加熱すると、蒸着
物質１５は蒸発してノズル１１から真空中に噴射
する。この噴射する蒸気はノズル１１を通過する
際、断熱膨張により加速冷却されて凝縮し、クラ
スター１６と呼ばれる塊状原子集団が形成され
る。このクラスター１６は次いでイオン化用フイ
ラメント２１から放出される電子によつて一部イ
オン化され、クラスターイオンとなり、さらに加
速電極３で形成される電界による加速をうけてイ
オン化されていない中性クラスターとともに基板
７に衝突する。一方基板７付近には反応性ガスが
存在し、基板７付近で蒸着物質の蒸気と反応性ガ
スとの反応が進行して化合物が基板７に蒸着され
る。
る温度までルツボ加熱用フイラメント１３から直
流電源８１で印加される電界によつて放出される
電子をルツボ１２に衝突させて加熱すると、蒸着
物質１５は蒸発してノズル１１から真空中に噴射
する。この噴射する蒸気はノズル１１を通過する
際、断熱膨張により加速冷却されて凝縮し、クラ
スター１６と呼ばれる塊状原子集団が形成され
る。このクラスター１６は次いでイオン化用フイ
ラメント２１から放出される電子によつて一部イ
オン化され、クラスターイオンとなり、さらに加
速電極３で形成される電界による加速をうけてイ
オン化されていない中性クラスターとともに基板
７に衝突する。一方基板７付近には反応性ガスが
存在し、基板７付近で蒸着物質の蒸気と反応性ガ
スとの反応が進行して化合物が基板７に蒸着され
る。
以上のような従来の薄膜形成方法および装置で
は、真空槽６内の反応性ガスは分子状態であり活
性度が低く、一部イオン源付近で形成される励
起、解離され活性化された元素もその寿命が短い
ものは、基板付近では活性度の低い状態にもどる
ため、得られる薄膜の反応度が低く、反応性ガス
の大部分は排気され薄膜形成にあずかる反応性ガ
スは非常に少ないという問題点があつた。
は、真空槽６内の反応性ガスは分子状態であり活
性度が低く、一部イオン源付近で形成される励
起、解離され活性化された元素もその寿命が短い
ものは、基板付近では活性度の低い状態にもどる
ため、得られる薄膜の反応度が低く、反応性ガス
の大部分は排気され薄膜形成にあずかる反応性ガ
スは非常に少ないという問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、基板の表面に能率よく安定し
て質のよい薄膜を蒸着することができる薄膜形成
方法および装置を得ることを目的とする。
になされたもので、基板の表面に能率よく安定し
て質のよい薄膜を蒸着することができる薄膜形成
方法および装置を得ることを目的とする。
この発明に係る薄膜形成方法は、酸素、窒素、
炭化水素、水素などの反応性ガスと、この反応性
ガスとの混合ガスまたは化合物元素などを含むガ
スを励起、解離もしくはイオン化した領域を特に
基板近傍で形成し、クラスターイオンビーム法に
より、蒸着物質の蒸気を噴出させて、前記化合物
元素などによつてタングリングボンドのない薄膜
を基板上に形成する。
炭化水素、水素などの反応性ガスと、この反応性
ガスとの混合ガスまたは化合物元素などを含むガ
スを励起、解離もしくはイオン化した領域を特に
基板近傍で形成し、クラスターイオンビーム法に
より、蒸着物質の蒸気を噴出させて、前記化合物
元素などによつてタングリングボンドのない薄膜
を基板上に形成する。
この発明の別の発明に係る化合物薄膜形成装置
は、真空槽内において基板表面に射突する蒸気も
しくはクラスターを発生する蒸気発生源と、基板
表面に向けて反応性ガスを噴射するガス噴射ノズ
ルと、この噴射したガスの通路に相当する部分に
設けられた電子ビーム引出し電極と、電子ビーム
放出手段により特に基板近傍で反応性ガスを励
起、解離もしくはイオン化し、これを上記蒸気も
しくはクラスターと反応または結合させて薄膜物
質を形成するとともに、基板へのイオンの衝突運
動エネルギーを制御する加速電極が設けられてい
る。
は、真空槽内において基板表面に射突する蒸気も
しくはクラスターを発生する蒸気発生源と、基板
表面に向けて反応性ガスを噴射するガス噴射ノズ
ルと、この噴射したガスの通路に相当する部分に
設けられた電子ビーム引出し電極と、電子ビーム
放出手段により特に基板近傍で反応性ガスを励
起、解離もしくはイオン化し、これを上記蒸気も
しくはクラスターと反応または結合させて薄膜物
質を形成するとともに、基板へのイオンの衝突運
動エネルギーを制御する加速電極が設けられてい
る。
この発明においては、基板表面に蒸着すべき物
質を組成する蒸気およびクラスターと上記物質を
組成する元素を有する反応性ガスは、特に基板近
傍で励起もしくは解離された極めて活性度の高い
状態で存在し、化学反応や結合反応が効率よく行
われる。
質を組成する蒸気およびクラスターと上記物質を
組成する元素を有する反応性ガスは、特に基板近
傍で励起もしくは解離された極めて活性度の高い
状態で存在し、化学反応や結合反応が効率よく行
われる。
また、この発明の別の発明では、加速電極によ
りイオンの運動エネルギーを制御できるので、高
性能の薄膜が形成できる。
りイオンの運動エネルギーを制御できるので、高
性能の薄膜が形成できる。
以下、この発明およびこの発明の別の発明の一
実施例を第１図を参照し、化合物薄膜の形成を例
として説明する。第１図はこの発明の別の発明に
従つて構成した化合物薄膜形成装置の一実施例で
あり、Ｒ−ICB装置、その他第２図に示した従来
装置と同様な部分には同一の符号を付して説明は
省略する。
実施例を第１図を参照し、化合物薄膜の形成を例
として説明する。第１図はこの発明の別の発明に
従つて構成した化合物薄膜形成装置の一実施例で
あり、Ｒ−ICB装置、その他第２図に示した従来
装置と同様な部分には同一の符号を付して説明は
省略する。
ガス導入系４にはガス噴射ノズル４４が設けら
れている。９はガスイオン源であり、ガスの通路
に相当する部分に設けられた電子ビーム放出手段
９２、この電子ビームを引出す電子ビーム引出し
電極９１、ガスイオンを加速する第２の加速電極
９３、電界シールト板９５、ガスイオン源９全体
をシールドする内部槽９４からなつている。ガス
イオン源９の電源装置１０は、電子ビーム放出手
段９２であるフイラメントを加熱する電源１０
１、電子ビーム引出し電極９１をフイラメント９
２および電界シールド板９５に対して正の電位に
バイアスする直流電源１０２、加速電極９３に電
圧を印加する直流電源１０３で構成されている。
れている。９はガスイオン源であり、ガスの通路
に相当する部分に設けられた電子ビーム放出手段
９２、この電子ビームを引出す電子ビーム引出し
電極９１、ガスイオンを加速する第２の加速電極
９３、電界シールト板９５、ガスイオン源９全体
をシールドする内部槽９４からなつている。ガス
イオン源９の電源装置１０は、電子ビーム放出手
段９２であるフイラメントを加熱する電源１０
１、電子ビーム引出し電極９１をフイラメント９
２および電界シールド板９５に対して正の電位に
バイアスする直流電源１０２、加速電極９３に電
圧を印加する直流電源１０３で構成されている。
以上の構成により、真空排気系５によつて高真
空中に保たれた真空槽６内に、ガスボンベ４１と
真空槽６との間に設けられている流量調整バルブ
４２を調整することにより流量が調整された反応
性ガスをガス噴射ノズル４４より導入し、真空槽
６内のガス圧を10-4〜10-3Torr程度になるよう
に調整する。このとき内部槽９４内のガス圧はさ
らに高く保たれる。一方、電界シールド板９４内
に設けられた加熱電源１０１により電子ビーム放
出手段である2000℃程度に加熱されたフイラメン
ト９２から、ガス分射ノズル４４の下流に配設さ
れている電子ビーム引出し電極９１に電子ビーム
が放出されるように直流電源１０２によつてバイ
アス電圧を印加し、１〜5A程度の電子を放出さ
せ反応性ガスを励起、解離もしくはイオン化して
非常に活性化された状態となる。
空中に保たれた真空槽６内に、ガスボンベ４１と
真空槽６との間に設けられている流量調整バルブ
４２を調整することにより流量が調整された反応
性ガスをガス噴射ノズル４４より導入し、真空槽
６内のガス圧を10-4〜10-3Torr程度になるよう
に調整する。このとき内部槽９４内のガス圧はさ
らに高く保たれる。一方、電界シールド板９４内
に設けられた加熱電源１０１により電子ビーム放
出手段である2000℃程度に加熱されたフイラメン
ト９２から、ガス分射ノズル４４の下流に配設さ
れている電子ビーム引出し電極９１に電子ビーム
が放出されるように直流電源１０２によつてバイ
アス電圧を印加し、１〜5A程度の電子を放出さ
せ反応性ガスを励起、解離もしくはイオン化して
非常に活性化された状態となる。
次いでルツボ１２内の蒸気圧が数Torrになる
温度までルツボ加熱用フイラメント１３によつて
加熱すると、蒸着物質１５は蒸発し、ノズル１１
から噴射する。この噴射する蒸気もしくはクラス
ター１６は次いでイオン化用フイラメント２１か
ら放出される電子によつて一部イオン化され、第
１の加速電極３で形成される電界により加速をう
けてイオン化されていない蒸気もしくはクラスタ
ーと共に基板７に衝突する。
温度までルツボ加熱用フイラメント１３によつて
加熱すると、蒸着物質１５は蒸発し、ノズル１１
から噴射する。この噴射する蒸気もしくはクラス
ター１６は次いでイオン化用フイラメント２１か
ら放出される電子によつて一部イオン化され、第
１の加速電極３で形成される電界により加速をう
けてイオン化されていない蒸気もしくはクラスタ
ーと共に基板７に衝突する。
一方、基板７および基板７付近には励起、解離
もしくはイオン化された反応性ガスが存在し、蒸
着物質１５の蒸気もしくはクラスターと衝突して
反応が進行し化合物薄膜が基板７に蒸着される。
他方、第１、第２の加速電極３および９３に直流
電源８３および１０３によつて０〜数kV程度の
電圧を印加すると、上述のイオンは加速されて基
板７に到達するため、このときの加速電圧を独立
に変えることによつて、基板７に入射する反応性
ガスイオンと蒸気もしくはクラスターの運動エネ
ルギーを独立に制御することが可能であり、これ
により基板７上に形成される化合物薄膜の結晶
性、電気的特性や付着力などの薄膜をコントロー
ルすることができる。
もしくはイオン化された反応性ガスが存在し、蒸
着物質１５の蒸気もしくはクラスターと衝突して
反応が進行し化合物薄膜が基板７に蒸着される。
他方、第１、第２の加速電極３および９３に直流
電源８３および１０３によつて０〜数kV程度の
電圧を印加すると、上述のイオンは加速されて基
板７に到達するため、このときの加速電圧を独立
に変えることによつて、基板７に入射する反応性
ガスイオンと蒸気もしくはクラスターの運動エネ
ルギーを独立に制御することが可能であり、これ
により基板７上に形成される化合物薄膜の結晶
性、電気的特性や付着力などの薄膜をコントロー
ルすることができる。
また、このガスイオン源９から放出される加速
されたイオンもしくは電子ビームの量は加速電圧
によつて制御でき、たとえば０〜0.2kVでは
10-6A／mm2程度の電子ビームが基板７に照射さ
れ、0.2〜0.6kVでは10-6〜10-5A／mm2程度のイオ
ンビームが基板７に照射される。この基板７に射
突するイオンもしくは電子ビームは、基板付近に
存在する反応性ガスを励起、解離もしくはイオン
化するため、基板７に入射してくるクラスタービ
ームとの反応が促進されて効率よくダングリング
ボンドの少ない化合物薄膜が形成される。
されたイオンもしくは電子ビームの量は加速電圧
によつて制御でき、たとえば０〜0.2kVでは
10-6A／mm2程度の電子ビームが基板７に照射さ
れ、0.2〜0.6kVでは10-6〜10-5A／mm2程度のイオ
ンビームが基板７に照射される。この基板７に射
突するイオンもしくは電子ビームは、基板付近に
存在する反応性ガスを励起、解離もしくはイオン
化するため、基板７に入射してくるクラスタービ
ームとの反応が促進されて効率よくダングリング
ボンドの少ない化合物薄膜が形成される。
なお、他の実施例として、反応性ガスおよび反
応性ガスが混合された混合ガスおよび一定の元素
を含むガスの反応性ガスのいずれかを励起、解離
およびイオン化した領域を基板の近傍で形成し、
反応性ガスのイオンに電界を印加して運動エネル
ギーを付与して基板に照射し、基板の物理的クリ
ーニングをした後、クラスターイオンビーム法に
より蒸着物質の蒸気を噴出させて基板に薄膜を形
成する。
応性ガスが混合された混合ガスおよび一定の元素
を含むガスの反応性ガスのいずれかを励起、解離
およびイオン化した領域を基板の近傍で形成し、
反応性ガスのイオンに電界を印加して運動エネル
ギーを付与して基板に照射し、基板の物理的クリ
ーニングをした後、クラスターイオンビーム法に
より蒸着物質の蒸気を噴出させて基板に薄膜を形
成する。
これにより、さらに高品質の薄膜を形成するこ
とができる。
とができる。
また、上記実施例において、クラスターを形成
するノズル１１としては、少なくとも口径２mm程
度のものを１個以上設ける。
するノズル１１としては、少なくとも口径２mm程
度のものを１個以上設ける。
次に、具体例として窒化チタン薄膜を形成する
には、窒素ガス、窒素ガスが混合された混合ガス
および窒素元素を含むガスの反応性ガスのいずれ
かを励起、解離およびイオン化した領域を基板の
近傍で形成し、クラスターイオンビーム法によ
り、チタンの蒸気を噴出させて、反応性ガスとの
化学反応により窒化チタン薄膜を形成する。この
場合、チタンの蒸着速度は100Åmin以上とする
ことが望ましい。また、基板７付近でのチタン蒸
気と窒素ガスとの反応は、Ti＋1/2N2→TiNおよ
び2Ti＋N2→2Ti2Nのようになり、基板に形成さ
れる窒化チタン薄膜の結晶性は、TiN、TiNと
Ti2Nとの混晶もしくはTi2Nとなる。
には、窒素ガス、窒素ガスが混合された混合ガス
および窒素元素を含むガスの反応性ガスのいずれ
かを励起、解離およびイオン化した領域を基板の
近傍で形成し、クラスターイオンビーム法によ
り、チタンの蒸気を噴出させて、反応性ガスとの
化学反応により窒化チタン薄膜を形成する。この
場合、チタンの蒸着速度は100Åmin以上とする
ことが望ましい。また、基板７付近でのチタン蒸
気と窒素ガスとの反応は、Ti＋1/2N2→TiNおよ
び2Ti＋N2→2Ti2Nのようになり、基板に形成さ
れる窒化チタン薄膜の結晶性は、TiN、TiNと
Ti2Nとの混晶もしくはTi2Nとなる。
さらに、ルツボ材料としては、カーボンもしく
はタングステンが適している。
はタングステンが適している。
さらに次の具体例としてアモルフアスシリコン
（ａ−Si＋Ｈ）薄膜を形成するには、水素ガスを
励起、解離およびイオン化した領域を基板の近傍
で形成し、クラスターイオンビーム法によりシリ
コンの蒸気を噴出させて、水素ガスが薄膜中に混
入したアモルフアスシリコン（ａ−Si：Ｈ）薄膜
を基板に形成する。
（ａ−Si＋Ｈ）薄膜を形成するには、水素ガスを
励起、解離およびイオン化した領域を基板の近傍
で形成し、クラスターイオンビーム法によりシリ
コンの蒸気を噴出させて、水素ガスが薄膜中に混
入したアモルフアスシリコン（ａ−Si：Ｈ）薄膜
を基板に形成する。
この場合、ルツボ材料としては、タンタルもし
くはタングステンが適しており、シリコンクラス
ターイオンを電界加速する運動エネルギーを
0.5KeV以上とする。
くはタングステンが適しており、シリコンクラス
ターイオンを電界加速する運動エネルギーを
0.5KeV以上とする。
以上のように、この発明によれば、ガス噴射ノ
ズルから噴射したガスに電子ビームを照射して反
応性ガスを励起、解離もしくはイオン化した領域
で、クラスターイオンビーム法により、蒸気を噴
射させて薄膜を形成するようにしたので、ダング
リングボンドが少ない高品質の薄膜が効率よく成
膜できる効果がある。
ズルから噴射したガスに電子ビームを照射して反
応性ガスを励起、解離もしくはイオン化した領域
で、クラスターイオンビーム法により、蒸気を噴
射させて薄膜を形成するようにしたので、ダング
リングボンドが少ない高品質の薄膜が効率よく成
膜できる効果がある。
また、この発明の別の発明によれば、加速電極
の電圧を変えることによつて、高い蒸着速度で化
合物の結晶性などの膜質を制御できるという効果
がある。
の電圧を変えることによつて、高い蒸着速度で化
合物の結晶性などの膜質を制御できるという効果
がある。
第１図はこの発明の別の発明の一実施例の正断
面図、第２図は従来の化合物薄膜形成装置の正断
面図である。 １……蒸気発生源、２……イオン化手段、３…
…第１の加速電極、６……真空槽、７……基板、
４４……ガス噴射ノズル、９１……電子ビーム引
出し電極、９２……電子ビーム放出手段、９３…
…第２の加速電極、９４……内部槽。なお、各図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
面図、第２図は従来の化合物薄膜形成装置の正断
面図である。 １……蒸気発生源、２……イオン化手段、３…
…第１の加速電極、６……真空槽、７……基板、
４４……ガス噴射ノズル、９１……電子ビーム引
出し電極、９２……電子ビーム放出手段、９３…
…第２の加速電極、９４……内部槽。なお、各図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反応性ガスと、反応性ガスとの混合ガスおよ
び一定の元素のいずれかを含むガスを励起、解離
およびイオン化のいずれかを行つた領域を特に基
板の近傍で形成し、クラスターイオンビーム法に
より、蒸着物質の蒸気を噴出させて、前記元素と
の化学反応および結合反応のいずれかにより薄膜
を前記基板に形成する薄膜形成方法。 ２ 反応性ガスおよび反応性ガスが混合された混
合ガスおよび一定の元素を含むガスの反応性ガス
のいずれかを励起、解離およびイオン化した領域
を基板の近傍で形成し、前記反応性ガスのイオン
に電界を印加することで運動エネルギーを付与し
て前記基板に照射し、前記基板の物理的クリーニ
ングをした後、クラスターイオンビーム法により
蒸着物質の蒸気を噴出させて前記基板に薄膜を形
成する薄膜形成方法。 ３ 窒素ガス、窒素ガスが混合された混合ガスお
よび窒素元素を含むガスの反応性ガスのいずれか
を励起、解離およびイオン化した領域を基板の近
傍で形成し、クラスターイオンビーム法により、
チタンの蒸気を噴出させる特許請求の範囲第２項
記載の薄膜形成方法。 ４ チタンの蒸着速度が100Å／min以上である
特許請求の範囲第３項記載の薄膜形成方法。 ５ 基板に形成する窒化チタン薄膜の結晶性は
TiN、TiNとTi2Nの混晶もしくはTi2Nとする特
許請求の範囲第３項記載の薄膜形成方法。 ６ 水素ガスを励起、解離およびイオン化した領
域を基板の近傍で形成し、クラスターイオンビー
ム法によりシリコンの蒸気を噴出させて、前記水
素ガスが薄膜中に混入したアモルフアスシリコン
薄膜を前記基板に形成する特許請求の範囲第２項
記載の薄膜形成方法。 ７ シリコンクラスターイオンを電界加速する運
動エネルギーを0.5keV以上とする特許請求の範
囲第６項記載の薄膜形成方法。 ８ 所定の真空度に保持された真空槽と、この真
空槽内に設けられる基板に向けて蒸着物質の蒸気
を噴出し前記蒸着物質のクラスターを発生させる
蒸気発生源と、前記クラスターをイオン化するイ
オン化手段と、イオン化された前記蒸着物質のク
ラスターイオンを加速制御しイオン化されていな
い前記蒸着物質の中性の蒸気および前記クラスタ
ーのいずれかと共に前記基板に衝突させる第１の
加速電極と、前記真空槽内に設けられた内部槽
と、この内部槽の内側に設けられたガス噴射ノズ
ルと、このガス噴射ノズルから噴出した一定の元
素を含む反応性ガスの通路に相当する部位に配設
された電子ビーム引出し電極および電子ビーム放
出手段と、前記反応性ガスの噴射方向に当たる前
記内部槽の壁面に形成した切欠部に設けられた第
２の加速電極とを備えてなる薄膜形成装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019870011455A KR900008155B1 (ko) | 1986-10-29 | 1987-10-15 | 박막형성방법 및 그 장치 |
| CN87107161A CN1019513B (zh) | 1986-10-29 | 1987-10-21 | 化合物薄膜形成装置 |
| CA000550340A CA1308689C (en) | 1986-10-29 | 1987-10-27 | Method and apparatus for forming a thin film |
| EP87309497A EP0266178B1 (en) | 1986-10-29 | 1987-10-27 | Method and apparatus for forming a thin film |
| US07/113,165 US4805555A (en) | 1986-10-29 | 1987-10-27 | Apparatus for forming a thin film |
| DE3789753T DE3789753T2 (de) | 1986-10-29 | 1987-10-27 | Verfahren und Anordnung zur Herstellung einer dünnen Schicht. |
| US07/238,114 US4959242A (en) | 1986-10-29 | 1988-08-30 | Method for forming a thin film |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25584886 | 1986-10-29 | ||
| JP61-255848 | 1986-10-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63235468A JPS63235468A (ja) | 1988-09-30 |
| JPH0543786B2 true JPH0543786B2 (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=17284431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62110613A Granted JPS63235468A (ja) | 1986-10-29 | 1987-05-08 | 薄膜形成方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63235468A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5582879A (en) * | 1993-11-08 | 1996-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Cluster beam deposition method for manufacturing thin film |
-
1987
- 1987-05-08 JP JP62110613A patent/JPS63235468A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63235468A (ja) | 1988-09-30 |
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