JPH0547636B2 - - Google Patents
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- JPH0547636B2 JPH0547636B2 JP2363585A JP2363585A JPH0547636B2 JP H0547636 B2 JPH0547636 B2 JP H0547636B2 JP 2363585 A JP2363585 A JP 2363585A JP 2363585 A JP2363585 A JP 2363585A JP H0547636 B2 JPH0547636 B2 JP H0547636B2
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- thin film
- electron beam
- substrate
- detector
- electron
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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
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
-
- 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、基板上に薄膜パターンを形成するた
めのデポジシヨン装置に関する。
めのデポジシヨン装置に関する。
本発明の目的は、レジスト等のマスクを必要と
せず、電子ビームを用いて選択デポジシヨンを行
い、高純度、高精度の微細な薄膜パターンを簡単
に形成することができ、かつ電子ビームを、薄膜
形成中およびまたは薄膜形成後の分析用として使
用することのできる電子ビームデポジシヨン装置
を提供することにある。
せず、電子ビームを用いて選択デポジシヨンを行
い、高純度、高精度の微細な薄膜パターンを簡単
に形成することができ、かつ電子ビームを、薄膜
形成中およびまたは薄膜形成後の分析用として使
用することのできる電子ビームデポジシヨン装置
を提供することにある。
本発明の電子ビームデポジシヨン装置は、堆積
されるべき材料元素を含んだガス分子を超高真空
の試料室内に導入し、前記ガス分子を前記試料室
内に置かれた基板の表面に吸着させる手段と、前
記基板の表面に電子ビームを照射し、吸着された
ガス分子を電子ビームのエネルギーにより分解し
て前記基板の所望部分に前記材料元素の薄膜を堆
積させる手段と、前記電子ビームの照射により前
記材料元素から発生した特性Ｘ線の波長と強度を
前記薄膜の形成中または形成後に測定して前記薄
膜の材料元素を分析するＸ線マイクロアナライザ
ー検出器と、前記電子ビームの照射により前記材
料元素から発生したるオージエ電子のエネルギー
を前記薄膜の形成中または形成後に測定して前記
薄膜の表面状態を分析するオージエエレクトロン
スペクトロスコピー検出器と、前記電子ビームの
照射により前記材料元素から発生した２次電子を
前記薄膜の形成後に検出して前記薄膜のパターン
形状を分析する２次電子検出器とを備えることを
特徴としている。
されるべき材料元素を含んだガス分子を超高真空
の試料室内に導入し、前記ガス分子を前記試料室
内に置かれた基板の表面に吸着させる手段と、前
記基板の表面に電子ビームを照射し、吸着された
ガス分子を電子ビームのエネルギーにより分解し
て前記基板の所望部分に前記材料元素の薄膜を堆
積させる手段と、前記電子ビームの照射により前
記材料元素から発生した特性Ｘ線の波長と強度を
前記薄膜の形成中または形成後に測定して前記薄
膜の材料元素を分析するＸ線マイクロアナライザ
ー検出器と、前記電子ビームの照射により前記材
料元素から発生したるオージエ電子のエネルギー
を前記薄膜の形成中または形成後に測定して前記
薄膜の表面状態を分析するオージエエレクトロン
スペクトロスコピー検出器と、前記電子ビームの
照射により前記材料元素から発生した２次電子を
前記薄膜の形成後に検出して前記薄膜のパターン
形状を分析する２次電子検出器とを備えることを
特徴としている。
次に、本発明の原理について第２図を用いて説
明する。デポジシヨンさせるべき材料を含んだガ
ス分子２１の雰囲気中に被デポジシヨン基板２２
を設置すると、ガス分子２１が被デポジシヨン基
板２２の表面上に吸着する。２３がその吸着分子
を示している。電子ビーム２４を基板２２上に照
射すると、照射された部分の雰囲気ガスの吸着分
子２３が電子ビーム２４のエネルギーにより雰囲
気ガス吸着分子２３に含まれるデポジシヨン材料
元素２５と揮発性材料分子２６に分解し、デポジ
シヨン材料元素２５は基板表面に析出する。一
方、揮発性材料分子２６は排出される。以上の様
な原理により被デポジシヨン基板２２表面上に電
子ビーム照射により、直接、雰囲気ガス中に含ま
れるデポジシヨン材料を析出させパターニングす
ることができる。
明する。デポジシヨンさせるべき材料を含んだガ
ス分子２１の雰囲気中に被デポジシヨン基板２２
を設置すると、ガス分子２１が被デポジシヨン基
板２２の表面上に吸着する。２３がその吸着分子
を示している。電子ビーム２４を基板２２上に照
射すると、照射された部分の雰囲気ガスの吸着分
子２３が電子ビーム２４のエネルギーにより雰囲
気ガス吸着分子２３に含まれるデポジシヨン材料
元素２５と揮発性材料分子２６に分解し、デポジ
シヨン材料元素２５は基板表面に析出する。一
方、揮発性材料分子２６は排出される。以上の様
な原理により被デポジシヨン基板２２表面上に電
子ビーム照射により、直接、雰囲気ガス中に含ま
れるデポジシヨン材料を析出させパターニングす
ることができる。
析出されたデポジシヨン材料元素に電子ビーム
が照射されると、デポジシヨン材料元素と電子ビ
ームとの相互作用により、特性Ｘ線、オージエ電
子、２次電子、散乱電子などが放射される。例え
ば、特性Ｘ線の波長と強度を測定すれば基板表面
に析出したデポジシヨン材料元素を同定、定量す
ることができ、またオージエ電子のエネルギーを
測定すれば析出した薄膜の表面状態に関する情報
を得ることができる。これらは、薄膜形成中に
“その場（in situ）観察”で行うことができ、あ
るいは薄膜形成後において行うこともできる。さ
らに、薄膜パターン形成後に電子ビームを照射
し、これにより生ずる２次電子を検出すれば、薄
膜パターンの形状に関する情報を得ることができ
る。
が照射されると、デポジシヨン材料元素と電子ビ
ームとの相互作用により、特性Ｘ線、オージエ電
子、２次電子、散乱電子などが放射される。例え
ば、特性Ｘ線の波長と強度を測定すれば基板表面
に析出したデポジシヨン材料元素を同定、定量す
ることができ、またオージエ電子のエネルギーを
測定すれば析出した薄膜の表面状態に関する情報
を得ることができる。これらは、薄膜形成中に
“その場（in situ）観察”で行うことができ、あ
るいは薄膜形成後において行うこともできる。さ
らに、薄膜パターン形成後に電子ビームを照射
し、これにより生ずる２次電子を検出すれば、薄
膜パターンの形状に関する情報を得ることができ
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。
説明する。
第１図は、本発明の一実施例である電子ビーム
デポジシヨン装置の構成図である。この電子ビー
ムデポジシヨン装置は、電子ビーム照射系１０１
と試料室１０２と雰囲気ガス材料供給系１０３と
から構成されている。
デポジシヨン装置の構成図である。この電子ビー
ムデポジシヨン装置は、電子ビーム照射系１０１
と試料室１０２と雰囲気ガス材料供給系１０３と
から構成されている。
電子ビーム照射系１０１は、電子ビーム１０４
を発生する電子ビームガン１０５と、電子ビーム
収束系１０６とを備えている。
を発生する電子ビームガン１０５と、電子ビーム
収束系１０６とを備えている。
試料室１０２は、移動２ステージ（図示せず）
上にセツトされている試料台１０７と、２次電子
検出器１０８と、Ｘ線マイクロアナライザー検出
器１０９と、オージエエレクトロンスペクトロス
コピー検出器１１０とを備えている。試料台１０
７は、その上に置かれる試料１１１を加熱できる
様になつており、これによりデポジシヨン膜の膜
質を改善することができる。そして、その試料温
度は、サーモカツプルにより測定される。
上にセツトされている試料台１０７と、２次電子
検出器１０８と、Ｘ線マイクロアナライザー検出
器１０９と、オージエエレクトロンスペクトロス
コピー検出器１１０とを備えている。試料台１０
７は、その上に置かれる試料１１１を加熱できる
様になつており、これによりデポジシヨン膜の膜
質を改善することができる。そして、その試料温
度は、サーモカツプルにより測定される。
雰囲気ガス材料供給系１０３は、雰囲気ガス材
料１１２が収納される雰囲気ガス材料収納室１１
３と、マスフローコントローラ１１４，１１５
と、試料室１０２内に設けられた吹きつけノズル
１１６とを備えている。雰囲気ガス材料収納室１
１３は、加熱できる様になつており、雰囲気ガス
材料１１２のノズル１１６からの放出量を温度に
より制御することができる。
料１１２が収納される雰囲気ガス材料収納室１１
３と、マスフローコントローラ１１４，１１５
と、試料室１０２内に設けられた吹きつけノズル
１１６とを備えている。雰囲気ガス材料収納室１
１３は、加熱できる様になつており、雰囲気ガス
材料１１２のノズル１１６からの放出量を温度に
より制御することができる。
次に本実施例の電子ビームデポジシヨン装置の
動作を説明する。試料台１０７上に試料１１１を
セツトし、電子ビーム照射系１０１および試料室
１０２を別々に排気して超高真空にした後、キヤ
リアガス１１７をマスフローコントローラ１１４
を経て雰囲気ガス材料収納室１１３内に導入す
る。雰囲気ガス材料１１２はキヤリアガス１１７
によつてキヤリアされ、マスフローコントローラ
１１５を通つて、吹きつけノズル１１６から試料
室１０２内の試料１１１に吹きつけられ、雰囲気
ガス分子が試料表面上に吸着される。一方、電子
ビーム照射系１０１において、電子ビームガン１
０５により発生した電子ビーム１０４を電子ビー
ム収束系１０６によつて試料１１１上の所望の場
所に照射する。照射された部分の雰囲気ガスの吸
着分子は、電子ビームのエネルギーによりデポジ
シヨン材料元素と揮発性材料分子に分解され、試
料表面にデポジシヨン材料元素が析出し、デポジ
シヨン膜が形成される。電子ビーム照射系１０１
および試料室１０２は超高真空にされているの
で、残留ガス成分である酸素やカーボンなどのデ
ポジシヨン膜への混入は防止される。デポジシヨ
ンパターンは、電子ビームソングラフイー装置と
同様、計算機制御によりパターニングできる。ま
た、試料台１０７も電子ビームリソグラフイー装
置と同様、レーザインターフエローメーターによ
り高精度に位置制御される。このように本実施例
の電子ビームデポジシヨン装置によれば、レジス
ト等のマスクを必要とすることなく、電子ビーム
を用いて選択デポジシヨンを行い微細な薄膜パタ
ーンを簡単に形成することができる。
動作を説明する。試料台１０７上に試料１１１を
セツトし、電子ビーム照射系１０１および試料室
１０２を別々に排気して超高真空にした後、キヤ
リアガス１１７をマスフローコントローラ１１４
を経て雰囲気ガス材料収納室１１３内に導入す
る。雰囲気ガス材料１１２はキヤリアガス１１７
によつてキヤリアされ、マスフローコントローラ
１１５を通つて、吹きつけノズル１１６から試料
室１０２内の試料１１１に吹きつけられ、雰囲気
ガス分子が試料表面上に吸着される。一方、電子
ビーム照射系１０１において、電子ビームガン１
０５により発生した電子ビーム１０４を電子ビー
ム収束系１０６によつて試料１１１上の所望の場
所に照射する。照射された部分の雰囲気ガスの吸
着分子は、電子ビームのエネルギーによりデポジ
シヨン材料元素と揮発性材料分子に分解され、試
料表面にデポジシヨン材料元素が析出し、デポジ
シヨン膜が形成される。電子ビーム照射系１０１
および試料室１０２は超高真空にされているの
で、残留ガス成分である酸素やカーボンなどのデ
ポジシヨン膜への混入は防止される。デポジシヨ
ンパターンは、電子ビームソングラフイー装置と
同様、計算機制御によりパターニングできる。ま
た、試料台１０７も電子ビームリソグラフイー装
置と同様、レーザインターフエローメーターによ
り高精度に位置制御される。このように本実施例
の電子ビームデポジシヨン装置によれば、レジス
ト等のマスクを必要とすることなく、電子ビーム
を用いて選択デポジシヨンを行い微細な薄膜パタ
ーンを簡単に形成することができる。
以上のような薄膜パターンの形成中には、デポ
ジシヨンされた材料元素に電子ビームがあたるの
で材料元素より特性Ｘ線およびオージエ電子が放
出される。本実施例の装置は、前述したように試
料室１０２にＸ線マイクロアナライザー検出器１
０９およびオージエエレクトロンスペクトロスコ
ピー検出器１１０が組込まれており、このＸ線マ
イクロアナライザー検出器１０９により特性Ｘ線
の波長と強度を測定することによつて、電子ビー
ムデポジシヨンで形成されるデポジシヨン膜の構
成元素をin situに分析できる。また、オージエ
エレクトロンスペクトロスコピー検出器１１０に
よりオージエ電子のエネルギーを測定することに
よつてデポジシヨン膜の表面状態をin situに分
析することができる。また、薄膜形成後のパター
ン形状は、電子ビーム照射系１０１により電子ビ
ームを試料表面に走査して入射し、これにより生
ずる２次電子を２次電子検出器１０８により検出
することにより調べることができる。
ジシヨンされた材料元素に電子ビームがあたるの
で材料元素より特性Ｘ線およびオージエ電子が放
出される。本実施例の装置は、前述したように試
料室１０２にＸ線マイクロアナライザー検出器１
０９およびオージエエレクトロンスペクトロスコ
ピー検出器１１０が組込まれており、このＸ線マ
イクロアナライザー検出器１０９により特性Ｘ線
の波長と強度を測定することによつて、電子ビー
ムデポジシヨンで形成されるデポジシヨン膜の構
成元素をin situに分析できる。また、オージエ
エレクトロンスペクトロスコピー検出器１１０に
よりオージエ電子のエネルギーを測定することに
よつてデポジシヨン膜の表面状態をin situに分
析することができる。また、薄膜形成後のパター
ン形状は、電子ビーム照射系１０１により電子ビ
ームを試料表面に走査して入射し、これにより生
ずる２次電子を２次電子検出器１０８により検出
することにより調べることができる。
以上のように本実施例によれば、電子ビームを
用いて、薄膜形成中にin situにデポジシヨン膜
の構成元素および表面状態を分析することがで
き、また薄膜形成後に薄膜パターンの形状を検出
することができるので高純度、高精度の薄膜を形
成することができる。
用いて、薄膜形成中にin situにデポジシヨン膜
の構成元素および表面状態を分析することがで
き、また薄膜形成後に薄膜パターンの形状を検出
することができるので高純度、高精度の薄膜を形
成することができる。
以上本発明の一実施例を説明したが、本発明は
この実施例に限定されるものではなく本発明の範
囲内で種々の変形、変更が可能なことは勿論であ
る。例えば、特性Ｘ線、オージエ電子、２次電子
に限らず、電子ビームの照射により薄膜の構成元
素に生ずる種々の物理現象であれば、いかなる物
理現象を観察するものであつてもよい。また、薄
膜構成元素の分析等は薄膜形成後において行うよ
うにしてもよい。
この実施例に限定されるものではなく本発明の範
囲内で種々の変形、変更が可能なことは勿論であ
る。例えば、特性Ｘ線、オージエ電子、２次電子
に限らず、電子ビームの照射により薄膜の構成元
素に生ずる種々の物理現象であれば、いかなる物
理現象を観察するものであつてもよい。また、薄
膜構成元素の分析等は薄膜形成後において行うよ
うにしてもよい。
本発明によれば以上説明した様に、デポジシヨ
ン材料を含む雰囲気ガス中において基板表面に電
子ビームを照射することによりデポジシヨン材料
を析出させることができ、また析出中に（in
situに）およびまたは析出後にデポジシヨン膜の
構成元素分析、表面分析等を行うことができるの
で、高純度、高精度の微細な薄膜パターンを簡単
に形成することが可能となる。
ン材料を含む雰囲気ガス中において基板表面に電
子ビームを照射することによりデポジシヨン材料
を析出させることができ、また析出中に（in
situに）およびまたは析出後にデポジシヨン膜の
構成元素分析、表面分析等を行うことができるの
で、高純度、高精度の微細な薄膜パターンを簡単
に形成することが可能となる。
第１図は本発明の電子ビームデポジシヨン装置
の一実施例の構成を示す図、第２図は、本発明の
原理を説明するための図である。 １０１……電子ビーム照射系、１０２……試料
室、１０３……雰囲気ガス材料供給系、１０４…
…電子ビーム、１０７……試料台、１０８……２
次電子検出器、１０９……Ｘ線マイクロアナライ
ザー検出器、１１０……オージエエレクトロンス
ペクトロスコピー検出器、１１１……試料、１１
２……雰囲気ガス材料、１１３……雰囲気ガス材
料収納室、１１６……吹きつけノズル。
の一実施例の構成を示す図、第２図は、本発明の
原理を説明するための図である。 １０１……電子ビーム照射系、１０２……試料
室、１０３……雰囲気ガス材料供給系、１０４…
…電子ビーム、１０７……試料台、１０８……２
次電子検出器、１０９……Ｘ線マイクロアナライ
ザー検出器、１１０……オージエエレクトロンス
ペクトロスコピー検出器、１１１……試料、１１
２……雰囲気ガス材料、１１３……雰囲気ガス材
料収納室、１１６……吹きつけノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 堆積させるべき材料元素を含んだガス分子を
超高真空の試料室内に導入し、前記ガス分子を前
記試料室内に置かれた基板の表面に吸着させる手
段と、 前記基板の表面に電子ビームを照射し、吸着さ
れたガス分子を電子ビームのエネルギーにより分
解して前記基板の所望部分に前記材料元素の薄膜
を堆積させる手段と、 前記電子ビームの照射により前記材料元素から
発生した特性Ｘ線の波長と強度を前記薄膜の形成
中または形成後に測定して前記薄膜の材料元素を
分析するＸ線マイクロアナライザー検出器と、 前記電子ビームの照射により前記材料元素から
発生したるオージエ電子のエネルギーを前記薄膜
の形成中または形成後に測定して前記薄膜の表面
状態を分析するオージエエレクトロンスペクトロ
スコピー検出器と、 前記電子ビームの照射により前記材料元素から
発生した２次電子を前記薄膜の形成後に検出して
前記薄膜のパターン形状を分析する２次電子検出
器とを備えることを特徴とする電子ビームデポジ
シヨン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2363585A JPS61183470A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 電子ビ−ムデポジシヨン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2363585A JPS61183470A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 電子ビ−ムデポジシヨン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61183470A JPS61183470A (ja) | 1986-08-16 |
| JPH0547636B2 true JPH0547636B2 (ja) | 1993-07-19 |
Family
ID=12116035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2363585A Granted JPS61183470A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 電子ビ−ムデポジシヨン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61183470A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100246116B1 (ko) * | 1992-06-11 | 2000-03-15 | 히가시 데쓰로 | 플라즈마 처리장치 |
| JP4239735B2 (ja) | 2003-07-14 | 2009-03-18 | 株式会社デンソー | 車載用表示装置 |
-
1985
- 1985-02-12 JP JP2363585A patent/JPS61183470A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61183470A (ja) | 1986-08-16 |
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