JPS63283737A - 真空用反応容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は真空用反応容器に係り、特に容器内の水（Ｈ雪
０）等の不純物による容器内壁面への付着に起因する容
器内汚染を低減するのに好適な真空用反応容器に関する
。

〔従来の技術〕

一般に減圧下に保持された容器内で基板等に所望の物質
を形成させる装置が種々開発されている。

第３図はスパッタ法により８１基板上にＡｊ膜を形成す
るスパッタ装置の一例を示す断面図である。

第３図において、反応容器２１の中にプラズマを発生さ
せるための電極２２が設置され、ガス供給ノズル２３か
ら反応容器２１内に供給されたアルゴンガス（Ａｒガス
）をプラズマ化する。このプラズマ化によって生じたＡ
ｒ’″イオンは、負の電位に保たれたターゲット２４に
向かって加速され、これに衝突してターゲット２４から
Ａｊ原子をたたき出す、このＡＮ原子は、反応容器２１
内の空間部を拡散し、基板２５上に付着して基板２５上
にＡＩ膜を形成する。このようなスパッタ操作時におい
ては、反応容器２１の内部は、反応容器２１の底部に設
けられた排気口２６を介して真空排気装置（図示せず）
によって１Ｔｏｒｒ以下の圧力に保たれ、かつ反応容器
２１は０リング２７により真空度がより確実に維持され
るようになっている。

上記のようなスパッタ捏作では９反応容器２１内に、例
えばＨＩＯ等の不純物が存在すると、基板２５上に付着
したＡＩは酸化されてＡｊｇ０３となり、／ｌ薄膜の電
導度が低下する。この問題を解消する目的で、第３図に
示すようにスパッタによる薄膜の形成前にベーク用ヒー
タ２８により反応容器２１内壁を加熱して反応容器２１
の内壁に付着したＨｇＯ等の不純物を脱離させる操作が
行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら１反応容器２１は、所定の真空度に耐える
のに必要な肉厚（約１０ｆｉ）を有するために反応容器
２１の外部から容器内壁面を加熱した場合、例えば、反
応容器２１の内部を外気に曝したときには所定の脱離反
応を終了するのに約２４〜４８時間を要している。

また、反応容器２１の内面側にベーク用ヒータ２８を取
り付けた場合には、このヒータと容器内壁面との間の隙
間に不純物やゴミ等が溜り、これらが基板２５上に形成
されたＡＩ上に付着して薄膜の平滑性を損なう問題を生
じる。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、
真空用反応容器内壁面に付着した不純物を高速で離脱さ
せ、迅速な成膜操作を行うことができる真空用反応容器
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、反応容器を反応容器内壁と反応容器外壁と
間に空間部を形成した二重構造とし、該空間部内に反応
容器内壁を加熱する手段を設けることによって達成され
る。

〔作用〕

反応容器内壁の内部と、反応容器内壁と反応容器外壁と
の間に形成される空間部は、いずれも減圧可能であり、
反応容器内壁は真空に耐える肉厚とする必要がない、し
たがって、反応容器内壁の外周面側から加熱して反応容
器内壁に付着した不純物を脱離させる際し、反応容器内
壁の肉厚が薄いので付着物の脱離に必要な加熱時間は大
幅に短縮される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。

この真空用反応容器は、外周面にベータ用ヒータ９が取
り付けられた反応容器内壁２と、その外周側に反応容器
内壁２と所定の空間部を形成した状態で配置された反応
容器外壁ｌＧとから主として構成される。

反応容器内壁２は、底板ｌに真空保持用の０１７ング３
を介して固定され、その内部にはプラズマ発生用電極４
が設置されている。このプラズマ発生用電極４に対向し
て基板５が配置され、プラズマ発生用電極４にはターゲ
ット６が設置されている０反応容器内壁２内の底板１に
はガス供給ノズル７および排気口８がそれぞれ穿設され
ている。

反応容器外壁１０は、真空保持用の０リング１１を介し
て底板１に固定されると共にこの反応容器外壁ｌＯと反
応容器内壁２との間に形成される断熱空間部１４に連通
ずる連結管１２が配設され、この連結管１２は前記排気
ロアに連通している。

次に上記のように構成される真空用反応容器の作用につ
いて説明する。

この真空用反応容器においては、反応容器内壁２内の空
間部（反応空間部１３）を一旦外気に曝した後、成膜を
行う場合、反応空間部１３および断熱空間部１４内は、
真空排気装置（図示せず）を介して真空状態とされ、こ
の状態でベータ用ヒータ９により反応容器内壁２が加熱
される。この場合、反応容器内壁２の内部側（反応空間
部１３）と反応容器内壁２の外部側（断熱空間部１４）
はいずれも同時に真空状態に維持されるので、反応容器
内壁２の肉厚は、約１ｍ程度と従来の反応容器の場合と
比較して大幅に薄くすることができる。

したがって、ベータ用ヒータ９により反応容器内壁２を
加熱する際、ベータ用ヒータ９の容量を従来の反応容器
のそれと同容量とした場合、反応容器内壁２の内面側を
不純物の脱離に必要な温度にするのに要する時間を大幅
に短縮することができる０例えば、第３図に示す従来の
反応容器２１の肉厚を１０鶴とし、第３図の反応容器２
１の内部容積と第１図に示す反応空間部１３の容積とを
同一とした場合、本実施例による加熱時間は、従来の約
ｌ／１０程度に短縮することができる。

また、ベータ用ヒータ９が設置された領域は、真空状態
に保持可能な断熱空間部であるので、べ一り用ヒータ９
が外気に曝されていた従来の装置に比較して熱損失量を
著しく低減することができる。

このように短時間で反応容器内壁２を加熱して反応容器
内壁２の内面に付着した不純物を脱離させた後、ガス供
給ノズル７からＡｒガスが反応空間部１３内に供給され
、プラズマ化により生成したＡｒ’イオンは負の電位に
保たれたＡＩターゲット６に衝突し、ＡＪ原子をたたき
出し、このＡｌ原子が基板５上に付着する。この場合、
既に反応空間部１３内の不純物はベータ用ヒータ９によ
る加熱により脱離しているので基板５上に付着したＡＪ
膜面に不純物が混入することが未然に防止される。

第２図は本発明の他の実施例を示す断面図であこの真空
用反応容器は、ベータ用ヒータが取り付けられていない
反応容器内壁１５と、内周面に所定の間隔でランプヒー
タ１７が取り付けられた反応容器外壁１６が断熱空間部
１８を介して配置されている。第２図において、その他
の構成部分は、第１図に示すものと実質的に同じである
ので同一符号で示し、構成上の説明は省略する。

第２図に示す真空用反応容器においては、反応容器内壁
１５の外周面をランプヒータ１７により加熱し、反応容
器内壁１５の内周面を昇温させ、反応容器内壁１５の内
周面に付着した不純物を脱離させることができる。

本実施例では、特に反応容器内壁１５にはべ一り用ヒー
タを取り付けていないので反応容器内壁１５の肉厚をよ
り薄くすることができ、したがって反応容器内壁１５を
昇温時間の短縮を図ることができる。

なお、上記した実施例では、特にスパッタ装置を例を説
明したが、本発明は、減圧下に保持される反応容器で不
純物が容器内壁面に付着する恐れのあり、加熱により不
純物を脱離できる反応容器の何れにも適用することがで
きる。このような反応容器には、例えば、プラズマＣＶ
Ｄ装置、真空蒸着装置、分子線エピタキシャル装置、減
圧ＣＶＤ装置、イオンブレーティング法による装置、イ
オンエソチイング法による装置等を挙げることができる
。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、反応容器の内壁面に付着
した不純物を加熱により脱離させるに際し、反応容器内
壁を昇温するに要する時間を短縮できる。また、反応容
器内壁の加熱時には、加熱領域が真空に維持可能である
ので熱損失を低減できる。したがって、短時間で高真空
に達成でき、かつ高純度に維持された所望の膜を形成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第３図は従来の真空用反
応容器を示す断面図である。 ｌ・・・・・・底板、２・・・・・・反応容器内壁、４
・・・・・・プラズマ発生用電極、５・・・・・・基板
、６・・・・・・ターゲット、７・・・・・・ガス供給
ノズル、８・・・・・・排気口、９・・・・・・ベータ
用ヒータ、ｌＯ・・・・・・反応容器外壁、１３・・・
・・・反応空間部、１４・・・・・・断熱空間部、１５
・・・・・・反応容器内壁、１６・・・・・・反応容器
外壁、１７・・・・・・ランプヒータ。 代理人　弁理士　西　元　勝　− 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部を真空に保持可能な反応容器を有する真空用反応容
   器において、前記反応容器の少なくとも壁部を反応容器
   内壁と反応容器外壁との間に空間部を有する二重構造と
   し、該空間部を減圧可能に構成すると共に該空間部内に
   前記反応容器内壁を加熱する加熱手段を設けたことを特
   徴とする真空用反応容器。