JPH11140633A - 薄膜堆積装置と堆積方法 - Google Patents
薄膜堆積装置と堆積方法Info
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- JPH11140633A JPH11140633A JP9303821A JP30382197A JPH11140633A JP H11140633 A JPH11140633 A JP H11140633A JP 9303821 A JP9303821 A JP 9303821A JP 30382197 A JP30382197 A JP 30382197A JP H11140633 A JPH11140633 A JP H11140633A
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- Japan
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- deposit
- rotation
- slit
- thin film
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】フィードバック回路のみに依存した堆積物源の
不安定な出力変動を解決し、初期の出力変動の振幅を最
小限に抑え、高均質、高精度な薄膜堆積装置と堆積方法
を提供することを目的とする。 【解決手段】被堆積物支持具15と堆積物源16の中間
に配置された、スリット13を有する回転体12と、被
堆積物支持具15および回転体12を任意の回転周波数
に回転制御する回転制御装置14とを設ける。また、回
転体12および被堆積物支持具15を任意の回転周波数
によって回転制御することにより、スリット13を通り
抜けた堆積物のみが被堆積物支持具15上に堆積される
堆積方法を用いる。
不安定な出力変動を解決し、初期の出力変動の振幅を最
小限に抑え、高均質、高精度な薄膜堆積装置と堆積方法
を提供することを目的とする。 【解決手段】被堆積物支持具15と堆積物源16の中間
に配置された、スリット13を有する回転体12と、被
堆積物支持具15および回転体12を任意の回転周波数
に回転制御する回転制御装置14とを設ける。また、回
転体12および被堆積物支持具15を任意の回転周波数
によって回転制御することにより、スリット13を通り
抜けた堆積物のみが被堆積物支持具15上に堆積される
堆積方法を用いる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業界で広く用い
られている重要な光デバイスまたは電子デバイスを作製
する工程に用いられる薄膜堆積装置とその堆積方法に関
するものである。
られている重要な光デバイスまたは電子デバイスを作製
する工程に用いられる薄膜堆積装置とその堆積方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の薄膜堆積装置と堆積方法に関し
ては、堆積物源からの堆積物を様々な方法で被堆積物に
堆積させると同時に、これを周波数測定方式(参考文
献:フィジック Vol.155(1959) P.206)、周期測定方
式(参考文献:ジャーナル オブアプライド フィジク
ス Vol.39(1968) P.4589 & 5815)や、Z-match方式
(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 Vo.12(1975))等によって
モニターにより計測し、この読み取った堆積膜厚の値か
ら、薄膜堆積コントロール装置のフィードバック回路を
通すことによって、リアルタイムで堆積物源の出力(蒸
発速度等)を制御するという考え方で、装置、方法とも
工程的にはほぼ確立されている。
ては、堆積物源からの堆積物を様々な方法で被堆積物に
堆積させると同時に、これを周波数測定方式(参考文
献:フィジック Vol.155(1959) P.206)、周期測定方
式(参考文献:ジャーナル オブアプライド フィジク
ス Vol.39(1968) P.4589 & 5815)や、Z-match方式
(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 Vo.12(1975))等によって
モニターにより計測し、この読み取った堆積膜厚の値か
ら、薄膜堆積コントロール装置のフィードバック回路を
通すことによって、リアルタイムで堆積物源の出力(蒸
発速度等)を制御するという考え方で、装置、方法とも
工程的にはほぼ確立されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この様な従来
の薄膜堆積装置と堆積方法においては、作製の工程上、
堆積膜厚のモニター値から、コントロール装置のフィー
ドバック回路を通して、薄膜堆積源の出力変動を起こす
ので、出力は一定とならず変動し、堆積薄膜の均質性、
精度の面で充分ではなかった。また、蒸着などの堆積に
おいて、堆積開始時に堆積速度が設定値を大幅に通り越
して増大し、振動しながら設定値に集束していくとい
う、いわゆるオーバーシュート現象を示すのが通常であ
るが、特に堆積速度は高出力の方が安定となるが、高出
力ではオーバーシュートの絶対値も大きくなってしまう
ため、設定膜厚を容易に越えてしまうというように堆積
開始時の堆積速度のオーバーシュートが問題であった。
の薄膜堆積装置と堆積方法においては、作製の工程上、
堆積膜厚のモニター値から、コントロール装置のフィー
ドバック回路を通して、薄膜堆積源の出力変動を起こす
ので、出力は一定とならず変動し、堆積薄膜の均質性、
精度の面で充分ではなかった。また、蒸着などの堆積に
おいて、堆積開始時に堆積速度が設定値を大幅に通り越
して増大し、振動しながら設定値に集束していくとい
う、いわゆるオーバーシュート現象を示すのが通常であ
るが、特に堆積速度は高出力の方が安定となるが、高出
力ではオーバーシュートの絶対値も大きくなってしまう
ため、設定膜厚を容易に越えてしまうというように堆積
開始時の堆積速度のオーバーシュートが問題であった。
【0004】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、フィードバック回路のみに依存した堆積物
源の不安定な出力変動を解決し、初期の出力変動の振幅
を最小限に抑える、高均質、高精度な薄膜堆積装置と堆
積方法を提供することを目的とする。
れたもので、フィードバック回路のみに依存した堆積物
源の不安定な出力変動を解決し、初期の出力変動の振幅
を最小限に抑える、高均質、高精度な薄膜堆積装置と堆
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】この目的を達成するた
め、本発明においては、被堆積物支持具と堆積物源の中
間に配置された、少なくとも1つ以上の溝状空孔を有す
る少なくとも1枚以上の回転体と、上記被堆積物支持具
および上記回転体を任意の回転周波数に回転制御する回
転制御装置とを設ける。
め、本発明においては、被堆積物支持具と堆積物源の中
間に配置された、少なくとも1つ以上の溝状空孔を有す
る少なくとも1枚以上の回転体と、上記被堆積物支持具
および上記回転体を任意の回転周波数に回転制御する回
転制御装置とを設ける。
【0006】また、被堆積物支持具と堆積物源の中間に
配置された、少なくとも1つ以上の溝状空孔を有する少
なくとも1枚以上の回転体、および上記被堆積物支持具
を回転させ、回転制御装置を用いて任意の回転周波数に
回転制御することにより、上記溝状空孔を通り抜けた堆
積物のみを上記被堆積物支持具上に堆積させる。
配置された、少なくとも1つ以上の溝状空孔を有する少
なくとも1枚以上の回転体、および上記被堆積物支持具
を回転させ、回転制御装置を用いて任意の回転周波数に
回転制御することにより、上記溝状空孔を通り抜けた堆
積物のみを上記被堆積物支持具上に堆積させる。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る薄膜堆積装置
と堆積方法の実施の形態の概念図、図2は、回転体12
の平面図である。図に示すように、支持回転軸11にス
リット(溝状空孔)13を有する回転体12と被堆積物
支持具15が取り付けられ、回転体12は被堆積物支持
具15と堆積物源16の中間に配置される。14は回転
体12と被堆積物支持具15の回転周波数を制御する回
転制御装置、17はスリット13を通過した堆積物の流
れ、18は被堆積物支持具15上の堆積有効領域、18
aは堆積速度モニタである。なお、回転体12とスリッ
ト13は複数の場合もある。一例として、具体的なディ
メンジョンを与えると、L=500mm、d=280m
m、x=250mm、r=140mm、s=50mmと
すると、z=260mm、ys=26mm、φ=18.
1°、Ψ=5.7°となる。ここで、 L 堆積物源16から被堆積物支持具15までの距離 d 被堆積物支持具15の直径 x 堆積物源16から回転体12までの距離 r 回転体12の半径 s 堆積有効領域18直径 z 堆積物源16からスリット13の弧までの距離 ys スリット13の半径 φ 堆積物源16から支持回転軸11とスリット13
の弧を見込む角度 Ψ 堆積物源16からスリット13を見込む角度 今ここで、被堆積物支持具15の回転数を0.1Hz、
回転体12の回転数を1Hzとすれば、スリット13の
開口角θ=3.6°の時に堆積物源16からの不安定な
出力誤差振幅の絶対値を1/10に減らすことが可能と
なる。実際には、EB蒸着装置や、スパッタ装置、MB
E装置など、ビーム状の堆積物源16を有する装置にお
いて有効となる。
と堆積方法の実施の形態の概念図、図2は、回転体12
の平面図である。図に示すように、支持回転軸11にス
リット(溝状空孔)13を有する回転体12と被堆積物
支持具15が取り付けられ、回転体12は被堆積物支持
具15と堆積物源16の中間に配置される。14は回転
体12と被堆積物支持具15の回転周波数を制御する回
転制御装置、17はスリット13を通過した堆積物の流
れ、18は被堆積物支持具15上の堆積有効領域、18
aは堆積速度モニタである。なお、回転体12とスリッ
ト13は複数の場合もある。一例として、具体的なディ
メンジョンを与えると、L=500mm、d=280m
m、x=250mm、r=140mm、s=50mmと
すると、z=260mm、ys=26mm、φ=18.
1°、Ψ=5.7°となる。ここで、 L 堆積物源16から被堆積物支持具15までの距離 d 被堆積物支持具15の直径 x 堆積物源16から回転体12までの距離 r 回転体12の半径 s 堆積有効領域18直径 z 堆積物源16からスリット13の弧までの距離 ys スリット13の半径 φ 堆積物源16から支持回転軸11とスリット13
の弧を見込む角度 Ψ 堆積物源16からスリット13を見込む角度 今ここで、被堆積物支持具15の回転数を0.1Hz、
回転体12の回転数を1Hzとすれば、スリット13の
開口角θ=3.6°の時に堆積物源16からの不安定な
出力誤差振幅の絶対値を1/10に減らすことが可能と
なる。実際には、EB蒸着装置や、スパッタ装置、MB
E装置など、ビーム状の堆積物源16を有する装置にお
いて有効となる。
【0008】このような構造により、堆積物源16から
1パルス当たりにスリット13を通過する有効堆積量は
スリットの開口角θや被堆積物支持具15と回転体12
の相対的な回転周波数により変化可能で、その効果とし
ては、高出力(蒸発速度)による堆積においても、特に
堆積開始時の堆積量は堆積物源16の大きな出力変動の
影響を軽減し、堆積速度が安定するため、突沸等による
急激な堆積を防ぐことができ、従来の技術に比べて、著
しい薄膜均質性の改善が得られる。
1パルス当たりにスリット13を通過する有効堆積量は
スリットの開口角θや被堆積物支持具15と回転体12
の相対的な回転周波数により変化可能で、その効果とし
ては、高出力(蒸発速度)による堆積においても、特に
堆積開始時の堆積量は堆積物源16の大きな出力変動の
影響を軽減し、堆積速度が安定するため、突沸等による
急激な堆積を防ぐことができ、従来の技術に比べて、著
しい薄膜均質性の改善が得られる。
【0009】上記に加えて、このような構造により、堆
積物源16からの出力は大きいにもかかわらず、回転制
御装置14によって、1パルス当たりの堆積量を小さく
することができ、その絶対値を微小に抑制することが可
能となる。その効果としては、微小な堆積量の制御性が
改善されるために、特に膜厚が微小な場合の薄膜堆積量
の正確性、精度の向上が得られる。
積物源16からの出力は大きいにもかかわらず、回転制
御装置14によって、1パルス当たりの堆積量を小さく
することができ、その絶対値を微小に抑制することが可
能となる。その効果としては、微小な堆積量の制御性が
改善されるために、特に膜厚が微小な場合の薄膜堆積量
の正確性、精度の向上が得られる。
【0010】このような構造において、回転体12と被
堆積物支持具15の回転周波数が同じであれば、例えば
堆積物源16としてEB蒸着装置を用い、回転体12、
被堆積物支持具15ともに回転周波数1Hzとして、蒸
着を行うと、堆積有効領域18の位置のみに堆積が起こ
り、被堆積物支持具15の他の部分には起こらない。従
って、堆積有効領域18の隣の位置のサンプルには蒸着
は起こらず、異なった種類の蒸着を行う場合に、複数の
サンプルを入れ換える必要がなくなる。即ち、その効果
としては、複数の被堆積物を被堆積物支持具15に備え
た、従来の技術では実現できなかった一部分のみの堆積
を行うマスク堆積が可能となる。図1で、被堆積物支持
具15と堆積物源16の配置が上下逆となる構成も同様
な効果を与える。
堆積物支持具15の回転周波数が同じであれば、例えば
堆積物源16としてEB蒸着装置を用い、回転体12、
被堆積物支持具15ともに回転周波数1Hzとして、蒸
着を行うと、堆積有効領域18の位置のみに堆積が起こ
り、被堆積物支持具15の他の部分には起こらない。従
って、堆積有効領域18の隣の位置のサンプルには蒸着
は起こらず、異なった種類の蒸着を行う場合に、複数の
サンプルを入れ換える必要がなくなる。即ち、その効果
としては、複数の被堆積物を被堆積物支持具15に備え
た、従来の技術では実現できなかった一部分のみの堆積
を行うマスク堆積が可能となる。図1で、被堆積物支持
具15と堆積物源16の配置が上下逆となる構成も同様
な効果を与える。
【0011】また、堆積開始時には回転体12を回転さ
せて平均の堆積速度を落とし、堆積速度が安定したとこ
ろでスリット13とサンプルの位置を合わせて平均堆積
速度を高め、総堆積時間を短縮することもできる。
せて平均の堆積速度を落とし、堆積速度が安定したとこ
ろでスリット13とサンプルの位置を合わせて平均堆積
速度を高め、総堆積時間を短縮することもできる。
【0012】従来法において、単純に出力を変えてこれ
を実現しようとしても、途中で出力を増大させなければ
ならず、結局オーバーシュートが起こってしまうが、本
願発明によれば、堆積初期のオーバーシュートの影響を
低減するとともに、総堆積時間を短縮できるという効果
を生ずる。
を実現しようとしても、途中で出力を増大させなければ
ならず、結局オーバーシュートが起こってしまうが、本
願発明によれば、堆積初期のオーバーシュートの影響を
低減するとともに、総堆積時間を短縮できるという効果
を生ずる。
【0013】図2の回転体12は、回転中心を同一とす
る複数の部品により構成することにより、開口角θを可
変とすることもできる。
る複数の部品により構成することにより、開口角θを可
変とすることもできる。
【0014】上述のように、従来のフィードバック回路
で堆積物源の出力を変化させる手段のみでは、出力の安
定化に時間がかかると同時に大きなオーバーシュートが
生じてしまう。そのために膜厚の制御性や膜質の低下が
みられる。しかし、本発明のように、スリット13を有
する回転体12を薄膜堆積時に回転させる手段を付加さ
せると、1パルス当たりにスリット13を通過する堆積
量はスリット13の開口角θや各々の部分の回転数によ
って調整できるので、出力を下げることなく、堆積開始
時の大きな出力変動振幅を低減することができる。従っ
て安定な堆積速度を提供することが可能になり、高均
質、高精度な薄膜堆積を行うことができるようになる。
で堆積物源の出力を変化させる手段のみでは、出力の安
定化に時間がかかると同時に大きなオーバーシュートが
生じてしまう。そのために膜厚の制御性や膜質の低下が
みられる。しかし、本発明のように、スリット13を有
する回転体12を薄膜堆積時に回転させる手段を付加さ
せると、1パルス当たりにスリット13を通過する堆積
量はスリット13の開口角θや各々の部分の回転数によ
って調整できるので、出力を下げることなく、堆積開始
時の大きな出力変動振幅を低減することができる。従っ
て安定な堆積速度を提供することが可能になり、高均
質、高精度な薄膜堆積を行うことができるようになる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る薄膜
堆積装置と堆積方法においては、回転体の溝状空孔内を
通過する堆積量は開口角および回転周波数によって、特
に堆積初期に大きな出力変動振幅を生じさせることな
く、堆積物源の出力変化を極力抑えることができる。従
来技術である、フィードバック回路のみに依存した堆積
物源の不安定な出力変化を解決し、出力振幅の絶対値を
最小限に抑えることができるため、高均質、高精度な薄
膜堆積を提供することを実現することができた。
堆積装置と堆積方法においては、回転体の溝状空孔内を
通過する堆積量は開口角および回転周波数によって、特
に堆積初期に大きな出力変動振幅を生じさせることな
く、堆積物源の出力変化を極力抑えることができる。従
来技術である、フィードバック回路のみに依存した堆積
物源の不安定な出力変化を解決し、出力振幅の絶対値を
最小限に抑えることができるため、高均質、高精度な薄
膜堆積を提供することを実現することができた。
【図1】本発明に係る薄膜堆積装置と堆積方法の実施の
形態の概念図である。
形態の概念図である。
【図2】回転体の平面図である。
11 支持回転軸 12 回転体 13 スリット 14 回転制御装置 15 被堆積物支持具 16 堆積物源 17 スリットを通過した堆積物の流れ 18 堆積有効領域 18a 堆積速度モニタ L 堆積物源から被堆積物支持具までの距離 d 被堆積物支持具の直径 x 堆積物源から回転体までの距離 r 回転体半径 s 堆積有効領域直径 z 堆積物源からスリット弧までの距離 ys スリット半径 φ 堆積物源から支持回転軸とスリット弧を見込む角
度 Ψ 堆積物源からスリットを見込む角度 θ スリットの開口角
度 Ψ 堆積物源からスリットを見込む角度 θ スリットの開口角
Claims (2)
- 【請求項1】被堆積物支持具と堆積物源の中間に配置さ
れた、少なくとも1つ以上の溝状空孔を有する少なくと
も1枚以上の回転体と、上記被堆積物支持具および上記
回転体を任意の回転周波数に回転制御する回転制御装置
とを有することを特徴とする薄膜堆積装置。 - 【請求項2】被堆積物支持具と堆積物源の中間に配置さ
れた、少なくとも1つ以上の溝状空孔を有する少なくと
も1枚以上の回転体、および上記被堆積物支持具を回転
させ、回転制御装置を用いて任意の回転周波数に回転制
御することにより、上記溝状空孔を通り抜けた堆積物の
みが上記被堆積物支持具上に堆積されることを特徴とす
る堆積方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9303821A JPH11140633A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 薄膜堆積装置と堆積方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9303821A JPH11140633A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 薄膜堆積装置と堆積方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11140633A true JPH11140633A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=17925718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9303821A Pending JPH11140633A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 薄膜堆積装置と堆積方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11140633A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5114993B1 (ja) * | 1971-02-22 | 1976-05-13 | ||
JPS6115964A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-24 | Fujitsu Ltd | 真空蒸着装置 |
JPH0219456A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 乾式有機薄膜製造方法及び装置 |
JPH0363566U (ja) * | 1989-10-26 | 1991-06-20 | ||
JPH03199370A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-30 | Kinzokukei Zairyo Kenkyu Kaihatsu Center | パルスビーム蒸着装置 |
-
1997
- 1997-11-06 JP JP9303821A patent/JPH11140633A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051115 |