JPH0621042A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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- JPH0621042A JPH0621042A JP17221992A JP17221992A JPH0621042A JP H0621042 A JPH0621042 A JP H0621042A JP 17221992 A JP17221992 A JP 17221992A JP 17221992 A JP17221992 A JP 17221992A JP H0621042 A JPH0621042 A JP H0621042A
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Links
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空蒸着装置において、少なくとも１つ以上
のラジカルビームとイオンビームを蒸着と同時に基板に
照射することにより、良質な膜を合成する。 【構成】 蒸着材料４を加熱して基板３に蒸着できる状
態にしたまま、同時にイオンビーム発生器７からのイオ
ンとラジカルビーム発生器６、８からのラジカルをその
量を独立に制御しながら基板３上に照射することによっ
て、蒸着材料をより活性化させた状態で基板３上に良質
な薄膜を形成する。
のラジカルビームとイオンビームを蒸着と同時に基板に
照射することにより、良質な膜を合成する。 【構成】 蒸着材料４を加熱して基板３に蒸着できる状
態にしたまま、同時にイオンビーム発生器７からのイオ
ンとラジカルビーム発生器６、８からのラジカルをその
量を独立に制御しながら基板３上に照射することによっ
て、蒸着材料をより活性化させた状態で基板３上に良質
な薄膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は良質な薄膜を形成する装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、蒸着物質を抵抗加熱や電子ビーム
加熱によって基板に成膜するときにイオンビームを同時
に照射する方法はすでに良く知られている。
加熱によって基板に成膜するときにイオンビームを同時
に照射する方法はすでに良く知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般にイオンビームを
照射する蒸着装置によって成膜を行う場合、蒸着しなが
らイオンビームを同時に照射しながら膜を合成する。そ
の場合、イオンとラジカルの量の割合は制御できない
し、活性化率やイオン化率が割合低く、反応物の生成率
があまり高くないために組成の制御などがなかなか難し
くなっている。
照射する蒸着装置によって成膜を行う場合、蒸着しなが
らイオンビームを同時に照射しながら膜を合成する。そ
の場合、イオンとラジカルの量の割合は制御できない
し、活性化率やイオン化率が割合低く、反応物の生成率
があまり高くないために組成の制御などがなかなか難し
くなっている。
【０００４】本発明の目的は蒸着と同時にイオンビーム
を照射する装置と１つ以上のラジカルビームを組み合せ
ることによってガスや反応物の活性化を促進させ、高速
で成膜でき、かつ良質な薄膜を形成できる装置を提供す
ることにある。
を照射する装置と１つ以上のラジカルビームを組み合せ
ることによってガスや反応物の活性化を促進させ、高速
で成膜でき、かつ良質な薄膜を形成できる装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜形成装置
は、真空槽内に基板を保持する基板ホルダを備え、該基
板の薄膜形成面と相対向する真空槽内には、基板の下方
に配置された蒸着物質を発生し前記基板上に照射する蒸
着源と、前記基板上にイオンを照射するイオンビーム発
生源と、前記基板上にラジカルを照射するラジカルビー
ム発生源とを備えていることを特徴とする。
は、真空槽内に基板を保持する基板ホルダを備え、該基
板の薄膜形成面と相対向する真空槽内には、基板の下方
に配置された蒸着物質を発生し前記基板上に照射する蒸
着源と、前記基板上にイオンを照射するイオンビーム発
生源と、前記基板上にラジカルを照射するラジカルビー
ム発生源とを備えていることを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明のように、蒸着物と同時に基板に照射で
きるよう配置されたイオンビーム発生器から発生させた
イオンとラジカルビーム発生器から発生したラジカルを
基板上に照射し、かつイオンとラジカルの量を独立に制
御できるようにすることによってさらに活性化を高める
ことができるので、良質かつ高速で薄膜が形成できるこ
とになる。
きるよう配置されたイオンビーム発生器から発生させた
イオンとラジカルビーム発生器から発生したラジカルを
基板上に照射し、かつイオンとラジカルの量を独立に制
御できるようにすることによってさらに活性化を高める
ことができるので、良質かつ高速で薄膜が形成できるこ
とになる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
発明の一実施例の装置を示す図である。
発明の一実施例の装置を示す図である。
【０００８】装置の真空槽１には内部に加熱ヒータ１５
付き基板ホルダー２が設けられ、基板３が配置され、基
板下方に蒸着材料４が抵抗あるいは電子ビーム加熱によ
って蒸発できる蒸着源が設けられ、基板３に照射できよ
うな配置でイオンビーム発生器７、ラジカルビーム発生
器Ａ６、ラジカルビーム発生器Ｂ８が設置されている。
付き基板ホルダー２が設けられ、基板３が配置され、基
板下方に蒸着材料４が抵抗あるいは電子ビーム加熱によ
って蒸発できる蒸着源が設けられ、基板３に照射できよ
うな配置でイオンビーム発生器７、ラジカルビーム発生
器Ａ６、ラジカルビーム発生器Ｂ８が設置されている。
【０００９】この装置によって、一例としてＡＩＮ薄膜
を形成する場合を具体的に説明する。まず、拡散ポンプ
あるいはターボポンプと油回転ポンプを用いて真空槽１
内を１×１０- 7 Ｔｏｒｒ以下まで排気する。基板を約
３００℃に設定し、次にガスを導入するためにバルブ
９、１０、１１を開き、それぞれアルゴンガスとアンモ
ニアと窒素ガスを導入する。このときは、シャッタ１７
は閉めておく。この状態で蒸着材料４であるＡＩあるい
はＡＩＮを蒸着用電源５を起動して蒸発させる。イオン
ビーム発生器７を起動してイオンを発生させ、かつラジ
カルビーム発生器６、８も起動してラジカルを発生させ
ておく。状態が安定した後にシャッタ１７を開いて膜を
成長させる。
を形成する場合を具体的に説明する。まず、拡散ポンプ
あるいはターボポンプと油回転ポンプを用いて真空槽１
内を１×１０- 7 Ｔｏｒｒ以下まで排気する。基板を約
３００℃に設定し、次にガスを導入するためにバルブ
９、１０、１１を開き、それぞれアルゴンガスとアンモ
ニアと窒素ガスを導入する。このときは、シャッタ１７
は閉めておく。この状態で蒸着材料４であるＡＩあるい
はＡＩＮを蒸着用電源５を起動して蒸発させる。イオン
ビーム発生器７を起動してイオンを発生させ、かつラジ
カルビーム発生器６、８も起動してラジカルを発生させ
ておく。状態が安定した後にシャッタ１７を開いて膜を
成長させる。
【００１０】本実施例ではこの状態でシリコン基板上に
約１０分間膜形成を行った。このようにして形成された
ＡＩＮ膜の膜厚は約１μｍであった。その膜をＸ線回析
分析を行ったところ、六方晶、ｃ軸配向膜であった。約
３００℃に加熱されたサフア基板上に合成したときには
エピタキシャル膜が得られた。
約１０分間膜形成を行った。このようにして形成された
ＡＩＮ膜の膜厚は約１μｍであった。その膜をＸ線回析
分析を行ったところ、六方晶、ｃ軸配向膜であった。約
３００℃に加熱されたサフア基板上に合成したときには
エピタキシャル膜が得られた。
【００１１】また、この膜の電気機械結合係数を測定し
たところ、約１７．５％という値が得られた。この値は
通常のスパッタ装置で合成された膜以上の値である。ま
た、薄膜の組成をＸ線マイクロアナライザで測定したと
ころ約１：１であった。これを従来の技術で作製された
ＡｌＮ膜を比較すると、（例えば第５２回応用物理講演
予稿集４１３頁（１９９１年））成膜速度は１０分で３
４０オングストロームであり、また、従来のこの膜の電
気機械結合係数は１０％以下の値しか得られていなかっ
た。
たところ、約１７．５％という値が得られた。この値は
通常のスパッタ装置で合成された膜以上の値である。ま
た、薄膜の組成をＸ線マイクロアナライザで測定したと
ころ約１：１であった。これを従来の技術で作製された
ＡｌＮ膜を比較すると、（例えば第５２回応用物理講演
予稿集４１３頁（１９９１年））成膜速度は１０分で３
４０オングストロームであり、また、従来のこの膜の電
気機械結合係数は１０％以下の値しか得られていなかっ
た。
【００１２】このように、本発明によって低温で良質の
薄膜が得られることがわかる。もちろん、この装置によ
ってガスを窒素あるいはアンモニア、ターゲットをボロ
ン（Ｂ）とすればＢＮが合成できるし、ガスを酸素、タ
ーゲットをＺｎとすればＺｎＯのような酸化物も合成で
きるし、ガスとしてメタン、ターゲットをＴｉとすれば
ＴｉＣのような炭化物も合成できることは言うまでもな
い。
薄膜が得られることがわかる。もちろん、この装置によ
ってガスを窒素あるいはアンモニア、ターゲットをボロ
ン（Ｂ）とすればＢＮが合成できるし、ガスを酸素、タ
ーゲットをＺｎとすればＺｎＯのような酸化物も合成で
きるし、ガスとしてメタン、ターゲットをＴｉとすれば
ＴｉＣのような炭化物も合成できることは言うまでもな
い。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば加
熱によって生成された蒸着物質と同じ時に基板上にイオ
ンビーム発生器で発生させたイオンと１つ以上のラジカ
ル発生器からのラジカルを照射して蒸着物質の活性化を
高めることによって、比較的低温で良質な薄膜を形成で
き、機能性誘電体膜や半導体膜などへの応用も可能な薄
膜形成装置を提供することができる。
熱によって生成された蒸着物質と同じ時に基板上にイオ
ンビーム発生器で発生させたイオンと１つ以上のラジカ
ル発生器からのラジカルを照射して蒸着物質の活性化を
高めることによって、比較的低温で良質な薄膜を形成で
き、機能性誘電体膜や半導体膜などへの応用も可能な薄
膜形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例の薄膜形成装置を示す断
面図である。
面図である。
１ 真空槽 ２ 基板ホルダー ３ 基板 ４ 蒸着材料 ５ 蒸着用電源 ６ ラジカルビーム発生器Ａ ７ イオンビーム発生器 ８ ラジカルビーム発生器Ｂ ９、１０、１１ バルブ １２、１３、１４ ガス導入管 １５ ヒータ １６ ヒータ用電源 １７ シヤッタ
Claims (1)
- 【請求項１】 真空槽内に基板を保持する基板ホルダを
備え、該基板の薄膜形成面と相対向する真空槽内には、
基板の下方に配置された蒸着物質を発生し前記基板上に
照射する蒸着源と、前記基板上にイオンを照射するイオ
ンビーム発生源と、前記基板上にラジカルを照射するラ
ジカルビーム発生源とを備えていることを特徴とする薄
膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17221992A JPH0621042A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17221992A JPH0621042A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0621042A true JPH0621042A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=15937806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17221992A Withdrawn JPH0621042A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621042A (ja) |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP17221992A patent/JPH0621042A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |