JPH11200019A - 薄膜堆積装置及び薄膜堆積方法 - Google Patents
薄膜堆積装置及び薄膜堆積方法Info
- Publication number
- JPH11200019A JPH11200019A JP646598A JP646598A JPH11200019A JP H11200019 A JPH11200019 A JP H11200019A JP 646598 A JP646598 A JP 646598A JP 646598 A JP646598 A JP 646598A JP H11200019 A JPH11200019 A JP H11200019A
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- Japan
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- thin film
- deposition source
- deposition
- film deposition
- hearth
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- Pending
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性の高い高品質な薄膜堆積を実現する。
【解決手段】 ビーム発生器から放出された電子ビーム
１が堆積源３上に照射される。ビーム１の照射により、
堆積源３は蒸発して被堆積物上に付着する。ハース４は
ハース回転軸６を中心として微小振動する。外部変調器
２は堆積源３に対するビーム１の照射方向を微小振動さ
せる。こうして、堆積源３におけるビーム照射位置を周
期的に変化させる。
１が堆積源３上に照射される。ビーム１の照射により、
堆積源３は蒸発して被堆積物上に付着する。ハース４は
ハース回転軸６を中心として微小振動する。外部変調器
２は堆積源３に対するビーム１の照射方向を微小振動さ
せる。こうして、堆積源３におけるビーム照射位置を周
期的に変化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業界で広く用い
られている光デバイスまたは電子デバイスを作製する一
工程を担う薄膜堆積装置及び薄膜堆積方法に関するもの
である。
られている光デバイスまたは電子デバイスを作製する一
工程を担う薄膜堆積装置及び薄膜堆積方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、薄膜の材料となる堆積源をビ
ームを用いて蒸発させて被堆積物上に堆積させる電子ビ
ーム蒸着装置等の薄膜堆積装置が知られている。この種
の薄膜堆積装置に関しては、堆積源を被堆積物上に堆積
させる種々の方式がほぼ確立されている。
ームを用いて蒸発させて被堆積物上に堆積させる電子ビ
ーム蒸着装置等の薄膜堆積装置が知られている。この種
の薄膜堆積装置に関しては、堆積源を被堆積物上に堆積
させる種々の方式がほぼ確立されている。
【０００３】また、堆積源の供給方法としては、堆積源
を棒状にして供給する方法（参考文献：ジャーナル オ
ブ バキューム サイエンス アンド テクノロジー
Vol.7(1970)48 ）や、ワイヤー（線）状にして供給する
方法（参考文献：Transaction of 8th National Vacuum
Symposium at Washington vol.2(1962)1017）等があ
り、また堆積源によってはハース（るつぼ）を使用しな
い堆積方法（参考文献：Kunststoffe vol.59(1969)76）
がある。
を棒状にして供給する方法（参考文献：ジャーナル オ
ブ バキューム サイエンス アンド テクノロジー
Vol.7(1970)48 ）や、ワイヤー（線）状にして供給する
方法（参考文献：Transaction of 8th National Vacuum
Symposium at Washington vol.2(1962)1017）等があ
り、また堆積源によってはハース（るつぼ）を使用しな
い堆積方法（参考文献：Kunststoffe vol.59(1969)76）
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような薄膜堆積装
置では、通常、薄膜堆積中に堆積源を新たに供給するこ
とはできないので、堆積源の一部分のみの過度な蒸発、
欠損を防ぐために蒸発位置を変化させてビーム束を作っ
ている（スキャニング）。これは、堆積源の一部に過度
の欠損が発生すると、堆積源を保持するハースの材質が
蒸発して、不純物混入の可能性が生じてしまうからであ
る。しかしながら、堆積源を多量に蒸発させる際には、
このスキャニングだけでは不十分で、従来の薄膜堆積装
置では、堆積源の一部分のみの過度の欠損を防ぐため、
薄膜堆積時にマニュアル操作でビーム照射位置自体を変
動させている。しかし、マニュアル操作によるビーム照
射位置の変動は、電磁石等からなる偏向器の磁界強度を
不規則、かつ長時間にわたって変化させることになるた
め、偏向器の経時変化、つまり劣化を誘発する原因とな
る。その結果、偏向器の劣化によってストレイビームが
堆積源以外の箇所に当たってしまうという問題が生じ、
不純物混入の可能性が生じるという問題があった。本発
明は、上記課題を解決するためになされたもので、マニ
ュアル操作によるビーム照射位置の変更作業を行うこと
なく、信頼性の高い高品質な薄膜堆積を実現できる薄膜
堆積装置及び薄膜堆積方法を提供することを目的とす
る。
置では、通常、薄膜堆積中に堆積源を新たに供給するこ
とはできないので、堆積源の一部分のみの過度な蒸発、
欠損を防ぐために蒸発位置を変化させてビーム束を作っ
ている（スキャニング）。これは、堆積源の一部に過度
の欠損が発生すると、堆積源を保持するハースの材質が
蒸発して、不純物混入の可能性が生じてしまうからであ
る。しかしながら、堆積源を多量に蒸発させる際には、
このスキャニングだけでは不十分で、従来の薄膜堆積装
置では、堆積源の一部分のみの過度の欠損を防ぐため、
薄膜堆積時にマニュアル操作でビーム照射位置自体を変
動させている。しかし、マニュアル操作によるビーム照
射位置の変動は、電磁石等からなる偏向器の磁界強度を
不規則、かつ長時間にわたって変化させることになるた
め、偏向器の経時変化、つまり劣化を誘発する原因とな
る。その結果、偏向器の劣化によってストレイビームが
堆積源以外の箇所に当たってしまうという問題が生じ、
不純物混入の可能性が生じるという問題があった。本発
明は、上記課題を解決するためになされたもので、マニ
ュアル操作によるビーム照射位置の変更作業を行うこと
なく、信頼性の高い高品質な薄膜堆積を実現できる薄膜
堆積装置及び薄膜堆積方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載のように、薄膜の材料となる堆積源をビームを用いて
蒸発させ被堆積物上に上記材料を堆積させる薄膜堆積装
置において、上記堆積源を振動させる手段を有するもの
である。このように、堆積源を振動させる手段を設ける
ことにより、堆積源におけるビームの照射位置を周期的
に変化させることができる。また、請求項２に記載のよ
うに、上記堆積源に対するビームの照射方向を微小振動
させる手段を有するものである。このように、堆積源に
対するビームの照射方向を振動させる手段を設けること
により、堆積源におけるビームの照射位置を周期的に変
化させることができる。また、請求項３に記載のよう
に、上記振動の量は、上記ビームが堆積源のみに入射す
る範囲内で設定されるものである。
載のように、薄膜の材料となる堆積源をビームを用いて
蒸発させ被堆積物上に上記材料を堆積させる薄膜堆積装
置において、上記堆積源を振動させる手段を有するもの
である。このように、堆積源を振動させる手段を設ける
ことにより、堆積源におけるビームの照射位置を周期的
に変化させることができる。また、請求項２に記載のよ
うに、上記堆積源に対するビームの照射方向を微小振動
させる手段を有するものである。このように、堆積源に
対するビームの照射方向を振動させる手段を設けること
により、堆積源におけるビームの照射位置を周期的に変
化させることができる。また、請求項３に記載のよう
に、上記振動の量は、上記ビームが堆積源のみに入射す
る範囲内で設定されるものである。
【０００６】また、請求項４に記載のように、薄膜の材
料となる堆積源をビームを用いて蒸発させ被堆積物上に
上記材料を堆積させる薄膜堆積方法において、上記堆積
源を振動させるようにしたものである。また、請求項５
に記載のように、上記堆積源に対するビームの照射方向
を振動させるようにしたものである。また、請求項６に
記載のように、上記振動の量は、上記ビームが堆積源の
みに入射する範囲内で設定されるものである。
料となる堆積源をビームを用いて蒸発させ被堆積物上に
上記材料を堆積させる薄膜堆積方法において、上記堆積
源を振動させるようにしたものである。また、請求項５
に記載のように、上記堆積源に対するビームの照射方向
を振動させるようにしたものである。また、請求項６に
記載のように、上記振動の量は、上記ビームが堆積源の
みに入射する範囲内で設定されるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施
の形態となる薄膜堆積装置のブロック図である。本実施
の形態では、薄膜堆積装置の１例として、電子ビーム蒸
着装置を例にとって説明する。この薄膜堆積装置は、電
子ビーム１を発生するビーム発生器（不図示）と、ビー
ム発生器から放出された電子ビーム１を偏向させる第１
の偏向器（不図示）と、電子ビーム１の照射方向を微小
振動させる第２の偏向器となる外部変調器２と、堆積源
３を溜める容器となるハース４と、ハース４を微小振動
させる機構（不図示）とから構成されている。
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施
の形態となる薄膜堆積装置のブロック図である。本実施
の形態では、薄膜堆積装置の１例として、電子ビーム蒸
着装置を例にとって説明する。この薄膜堆積装置は、電
子ビーム１を発生するビーム発生器（不図示）と、ビー
ム発生器から放出された電子ビーム１を偏向させる第１
の偏向器（不図示）と、電子ビーム１の照射方向を微小
振動させる第２の偏向器となる外部変調器２と、堆積源
３を溜める容器となるハース４と、ハース４を微小振動
させる機構（不図示）とから構成されている。
【０００８】ハース４には堆積源３を保持するためのハ
ース孔５が１つあるいは複数配設されている。堆積源３
を各ハース孔５に保持させて複数配置してもよいし、１
つのハース孔５のみに保持させてもよい。また、堆積源
３を構成する材料は固体あるいは液体の何れでもよい。
ース孔５が１つあるいは複数配設されている。堆積源３
を各ハース孔５に保持させて複数配置してもよいし、１
つのハース孔５のみに保持させてもよい。また、堆積源
３を構成する材料は固体あるいは液体の何れでもよい。
【０００９】電磁石等の偏向器が１つあるいは複数組み
合わされて構成された第１の偏向器（不図示）は、図示
しないビーム発生器から放出された電子ビーム１を偏向
させて堆積源３上に照射する。電子ビーム１の照射によ
り、堆積源３は加熱され蒸発して、被堆積物（不図示）
上に付着する。こうして、被堆積物上に薄膜が形成され
る。
合わされて構成された第１の偏向器（不図示）は、図示
しないビーム発生器から放出された電子ビーム１を偏向
させて堆積源３上に照射する。電子ビーム１の照射によ
り、堆積源３は加熱され蒸発して、被堆積物（不図示）
上に付着する。こうして、被堆積物上に薄膜が形成され
る。
【００１０】本実施の形態の薄膜堆積装置では、堆積源
３の一部が過度に蒸発することを防ぐために、マニュア
ル操作で第１の偏向器の磁界強度を変更してビーム照射
位置を変動させることは行っていない。これに代わっ
て、ハース４を微小振動させる機構（不図示）を設け、
ハース４をハース回転軸６を中心として回動させてい
る。
３の一部が過度に蒸発することを防ぐために、マニュア
ル操作で第１の偏向器の磁界強度を変更してビーム照射
位置を変動させることは行っていない。これに代わっ
て、ハース４を微小振動させる機構（不図示）を設け、
ハース４をハース回転軸６を中心として回動させてい
る。
【００１１】ハース４の運動量は、ハース孔５の直径３
５ｍｍ、ビーム径７ｍｍに対して、ハース回転軸６を中
心とする時計回り、反時計回りの方向にそれぞれ１４ｍ
ｍ、つまり全運動量Ｌが２８ｍｍとなるように設定され
ている。また、運動周期は１Ｈｚである。
５ｍｍ、ビーム径７ｍｍに対して、ハース回転軸６を中
心とする時計回り、反時計回りの方向にそれぞれ１４ｍ
ｍ、つまり全運動量Ｌが２８ｍｍとなるように設定され
ている。また、運動周期は１Ｈｚである。
【００１２】また、堆積源３上におけるビーム照射の基
準位置は、第１の偏向器によって決定されるが、本実施
の形態では、第２の偏向器となる外部変調器２を設け、
堆積源３に対する電子ビーム１の照射方向を微小振動さ
せている。堆積源３上でのビーム１の偏向幅は、上記基
準位置を中心とする両側全体で２８ｍｍ、その半分の片
側（図２に示すＳ）で１４ｍｍとなるように設定されて
いる。また、偏向周期は１Ｈｚである。
準位置は、第１の偏向器によって決定されるが、本実施
の形態では、第２の偏向器となる外部変調器２を設け、
堆積源３に対する電子ビーム１の照射方向を微小振動さ
せている。堆積源３上でのビーム１の偏向幅は、上記基
準位置を中心とする両側全体で２８ｍｍ、その半分の片
側（図２に示すＳ）で１４ｍｍとなるように設定されて
いる。また、偏向周期は１Ｈｚである。
【００１３】以上のような構成により、ハース４を微小
振動させる機構及び外部変調器２を設けない場合と比べ
て堆積源３の一部欠損を１／５に減少させることができ
る。したがって、マニュアル操作によるビーム照射位置
の変更を実施することなく、堆積源供給の頻度を１／５
に減少させることができる。また、マニュアル操作によ
るビーム照射位置の変更を実施しないので、マニュアル
操作に起因する誤動作を防ぐことができ、電磁石等から
なる第１の偏向器の劣化を極力防ぐことができる。
振動させる機構及び外部変調器２を設けない場合と比べ
て堆積源３の一部欠損を１／５に減少させることができ
る。したがって、マニュアル操作によるビーム照射位置
の変更を実施することなく、堆積源供給の頻度を１／５
に減少させることができる。また、マニュアル操作によ
るビーム照射位置の変更を実施しないので、マニュアル
操作に起因する誤動作を防ぐことができ、電磁石等から
なる第１の偏向器の劣化を極力防ぐことができる。
【００１４】なお、本実施の形態では、ハース４の微小
振動とビーム１の微小振動を組み合わせているが、これ
らの何れかを単独で実施してもよい。微小振動の量は、
本実施の形態の数値に限るものではなく、堆積源３にビ
ーム１が入射する範囲内で設定すればよい。
振動とビーム１の微小振動を組み合わせているが、これ
らの何れかを単独で実施してもよい。微小振動の量は、
本実施の形態の数値に限るものではなく、堆積源３にビ
ーム１が入射する範囲内で設定すればよい。
【００１５】また、本実施の形態では、堆積源３（ハー
ス４）をハース回転軸６を中心として回動させている
が、直線的な往復運動をさせてもよい。また、薄膜堆積
装置として、電子ビーム蒸着装置を例にとって説明した
が、スパッタリング装置、分子線エピタキシャル成長装
置などビームを用いて薄膜堆積を行う他の装置において
も同様の効果を得ることができる。
ス４）をハース回転軸６を中心として回動させている
が、直線的な往復運動をさせてもよい。また、薄膜堆積
装置として、電子ビーム蒸着装置を例にとって説明した
が、スパッタリング装置、分子線エピタキシャル成長装
置などビームを用いて薄膜堆積を行う他の装置において
も同様の効果を得ることができる。
【００１６】また、レーザーや他の粒子線などのビーム
を用いる装置に適用してもよく、ビームの種類に応じて
電磁偏向器でなく静電偏向器を用いてもよいことは言う
までもない。
を用いる装置に適用してもよく、ビームの種類に応じて
電磁偏向器でなく静電偏向器を用いてもよいことは言う
までもない。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、堆積源を振動させる
か、あるいは堆積源に対するビームの照射方向を振動さ
せることにより、堆積源におけるビームの照射位置を周
期的に変化させるので、マニュアル操作によるビーム照
射位置の変更作業を行うことなく、堆積源の一部の過度
の欠損を防ぐことができ、不純物混入の可能性を低減す
ることができる。その結果、マニュアル操作に起因する
ビームの誤照射、電磁石等からなる偏向器の早期の劣化
を防ぐことができ、信頼性の高い高品質な薄膜堆積を実
現することができる。
か、あるいは堆積源に対するビームの照射方向を振動さ
せることにより、堆積源におけるビームの照射位置を周
期的に変化させるので、マニュアル操作によるビーム照
射位置の変更作業を行うことなく、堆積源の一部の過度
の欠損を防ぐことができ、不純物混入の可能性を低減す
ることができる。その結果、マニュアル操作に起因する
ビームの誤照射、電磁石等からなる偏向器の早期の劣化
を防ぐことができ、信頼性の高い高品質な薄膜堆積を実
現することができる。
【図１】 本発明の実施の形態となる薄膜堆積装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】 堆積源と外部変調器によるビームの偏向幅と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
１…ビーム、２…外部変調器、３…堆積源、４…ハー
ス、５…ハース孔。
ス、５…ハース孔。
Claims (6)
- 【請求項１】 薄膜の材料となる堆積源をビームを用い
て蒸発させ被堆積物上に前記材料を堆積させる薄膜堆積
装置において、 前記堆積源を振動させる手段を有することを特徴とする
薄膜堆積装置。 - 【請求項２】 薄膜の材料となる堆積源をビームを用い
て蒸発させ被堆積物上に前記材料を堆積させる薄膜堆積
装置において、 前記堆積源に対するビームの照射方向を振動させる手段
を有することを特徴とする薄膜堆積装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の薄膜堆積装置にお
いて、 前記振動の量は、前記ビームが堆積源のみに入射する範
囲内で設定されるものであることを特徴とする薄膜堆積
装置。 - 【請求項４】 薄膜の材料となる堆積源をビームを用い
て蒸発させ被堆積物上に前記材料を堆積させる薄膜堆積
方法において、 前記堆積源を振動させることを特徴とする薄膜堆積方
法。 - 【請求項５】 薄膜の材料となる堆積源をビームを用い
て蒸発させ被堆積物上に前記材料を堆積させる薄膜堆積
方法において、 前記堆積源に対するビームの照射方向を振動させること
を特徴とする薄膜堆積方法。 - 【請求項６】 請求項４又は５記載の薄膜堆積方法にお
いて、 前記振動の量は、前記ビームが堆積源のみに入射する範
囲内で設定されるものであることを特徴とする薄膜堆積
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP646598A JPH11200019A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 薄膜堆積装置及び薄膜堆積方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP646598A JPH11200019A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 薄膜堆積装置及び薄膜堆積方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200019A true JPH11200019A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11639208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP646598A Pending JPH11200019A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 薄膜堆積装置及び薄膜堆積方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11200019A (ja) |
-
1998
- 1998-01-16 JP JP646598A patent/JPH11200019A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20051122 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |