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JP3407750B2 - Electron beam evaporation equipment - Google Patents

Electron beam evaporation equipment

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Publication number
JP3407750B2
JP3407750B2 JP28522092A JP28522092A JP3407750B2 JP 3407750 B2 JP3407750 B2 JP 3407750B2 JP 28522092 A JP28522092 A JP 28522092A JP 28522092 A JP28522092 A JP 28522092A JP 3407750 B2 JP3407750 B2 JP 3407750B2
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JP
Japan
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vapor deposition
vacuum
vacuum container
thin film
electron beam
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JP28522092A
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諭 中田
優 山口
真伸 山本
克實 高橋
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超高真空下での蒸着が
可能な電子ビーム蒸着装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam vapor deposition apparatus capable of vapor deposition under ultrahigh vacuum.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の真空蒸着装置での成膜時における
圧力は、1×10-3〜1×10-4Pa程度である。これ
は、真空容器がガラス製、もしくはステンレス製であ
り、超高真空を得るのに必要な容器のベーキングが不可
能かあるいは困難であったこと、また真空ポンプも到達
真空度のそれほど高くないポンプが使われていたこと、
さらには真空シールに十分な配慮がなされていなかった
こと等による。
2. Description of the Related Art The pressure during film formation in a conventional vacuum vapor deposition apparatus is about 1 × 10 -3 to 1 × 10 -4 Pa. This is because the vacuum container was made of glass or stainless steel, and it was impossible or difficult to bake the container necessary to obtain an ultrahigh vacuum. Also, the vacuum pump is a pump whose ultimate vacuum is not so high. Was used,
Furthermore, it was because the vacuum seal was not fully considered.

【0003】このような圧力下では、僅か1秒程度で基
板表面が残留ガス分子で覆われてしまう。このため、蒸
着された薄膜は、結晶性、欠陥等の点で不十分なものと
なっている。また、エッチング装置等のガス放電または
ガス反応を利用する装置においても、残留ガス(不純物
ガス)を減らすことが望まれている。
Under such a pressure, the surface of the substrate is covered with residual gas molecules in only about 1 second. Therefore, the vapor-deposited thin film is insufficient in terms of crystallinity and defects. Further, it is desired to reduce residual gas (impurity gas) also in an apparatus such as an etching apparatus that utilizes gas discharge or gas reaction.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
真空装置では、真空度の改善が大きな課題であり、各方
面で検討が進められている。そこで本発明は、かかる従
来の実情に鑑みて提案されたものであって、超高真空下
で蒸着することが可能で、品質の高い成膜が可能な電子
ビーム蒸着装置を提供することを目的とする。
As described above, in the conventional vacuum apparatus, the improvement of the degree of vacuum is a major issue, and studies are being conducted in various fields. Therefore, the present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide an electron beam vapor deposition apparatus capable of vapor deposition under ultrahigh vacuum and capable of high-quality film formation. And

【0005】[0005]

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の電子ビーム蒸着装置は、真空容器がアル
ミニウムまたはアルミニウム合金により形成され、該真
空容器内を超高真空に排気する真空ポンプと蒸着源を加
熱する電子銃とを有してなり、上記真空容器の内部が、
微細なガラスビーズをアルゴンと酸素の混合高圧ガスと
共に吹き付けることにより加工されるとともに、上記真
空容器内にゲッタ作用を持つ薄膜を配し、1×10−5
Pa以下の真空度で蒸着されることを特徴とするもので
ある。
In order to achieve the above object, in the electron beam evaporation apparatus of the present invention, the vacuum container is made of aluminum or aluminum alloy, and the inside of the vacuum container is evacuated to an ultrahigh vacuum. The interior of the vacuum vessel comprises a pump and an electron gun for heating the vapor deposition source.
It is processed by spraying fine glass beads together with a high-pressure gas of a mixture of argon and oxygen, and a thin film having a gettering action is placed in the vacuum container, and 1 × 10 −5 is provided.
It is characterized by being vapor-deposited at a vacuum degree of Pa or less.

【0007】[0007]

【0008】[0008]

【作用】真空容器をアルミニウム又はアルミニウム合金
により作成するとともに、この真空容器の内部に微細な
ガラスビーズをアルゴンと酸素の混合高圧ガスと共に吹
き付ける加工を施すと、比較的低温(120℃)のベー
キングを数時間行うことで簡便に1×10−5Pa以下
の超高真空が得られる。この圧力下で電子ビーム加熱に
よる蒸着を行うと、結晶性が良く欠陥の少ない薄膜が成
膜される。
When a vacuum container is made of aluminum or an aluminum alloy and fine glass beads are blown into the inside of the vacuum container together with a high pressure gas of a mixture of argon and oxygen, baking is performed at a relatively low temperature (120 ° C.). An ultrahigh vacuum of 1 × 10 −5 Pa or less can be easily obtained by performing the operation for several hours. When vapor deposition by electron beam heating is performed under this pressure, a thin film having good crystallinity and few defects is formed.

【0009】また、ゲッタ作用のある薄膜を真空容器内
部に形成すると、この薄膜が真空容器中の残留ガスや放
出ガスを吸着し、到達圧力が低くなり、若しくは有害あ
るいは不要なガスの少ない清浄な真空状態となる。
Further, when a thin film having a gettering action is formed inside the vacuum container, the thin film adsorbs the residual gas and the released gas in the vacuum container, and the ultimate pressure becomes low, or a clean gas containing less harmful or unnecessary gas is obtained. It becomes a vacuum state.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail below with reference to the drawings.

【0011】電子ビーム蒸着装置の一実施例 先ず、本発明を適用した電子ビーム蒸着装置の一例につ
いて説明する。この電子ビーム蒸着装置は、図1に示す
ように、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる
真空容器1の底部にルツボ一体式の電子銃2,3を設置
し、被蒸着体である基板4をこの真空容器1の上部で往
復動自在としてなるものである。
One Embodiment of Electron Beam Vapor Deposition Apparatus First, an example of an electron beam vapor deposition apparatus to which the present invention is applied will be described. In this electron beam vapor deposition apparatus, as shown in FIG. 1, crucible-integrated electron guns 2 and 3 are installed at the bottom of a vacuum container 1 made of aluminum or an aluminum alloy, and a substrate 4 which is an object to be vapor deposited is placed in the vacuum container. The upper part of 1 can be reciprocally moved.

【0012】上記真空容器1は、アルミニウムまたはア
ルミニウムに銅、シリコン、マンガン、マグネシウム、
亜鉛、クロム等が数%程度混入されたアルミニウム合金
からなる板を、いわゆる黒皮のまま溶接して作製されて
いる。本例では、厚さ約30mmのアルミニウム合金板
(商品名A6061−T6)を使用した。溶接後、真空
容器1内部には、いわゆるGBB−EX加工が施されて
いる。
The vacuum container 1 is made of aluminum or aluminum, copper, silicon, manganese, magnesium,
It is manufactured by welding a plate made of an aluminum alloy in which zinc, chromium, etc. are mixed in about several percent, while keeping the so-called black skin. In this example, an aluminum alloy plate (trade name A6061-T6) having a thickness of about 30 mm was used. After welding, the inside of the vacuum container 1 is subjected to so-called GBB-EX processing.

【0013】GBB−EX加工は、アルゴンと酸素の混
合高圧ガスで微細なガラスビーズを金属表面に吹き付
け、表面の汚染を取り除くと同時に均一で稠密な酸化膜
を金属表面に形成し、真空容器1としたとき表面からの
ガスの放出を少なくするための表面処理技術である。こ
のような加工を行うことで、真空容器1の内壁からの放
出ガス量を大幅に減少させることができる。
In GBB-EX processing, fine glass beads are sprayed on a metal surface with a high pressure gas of a mixture of argon and oxygen to remove surface contamination and simultaneously form a uniform and dense oxide film on the metal surface. Is a surface treatment technology for reducing the emission of gas from the surface. By performing such processing, the amount of gas released from the inner wall of the vacuum container 1 can be significantly reduced.

【0014】真空容器1の表面処理としては、前記GB
B−EX加工が最適であるが、この他、アルコールを冷
却剤として容器に加工するEL加工やアルゴンと酸素を
含むガスを吹き付け冷却しながら容器加工するEX加工
等を採用してもよい。これら技術は、高真空を得る上で
大きな障害となる切削油を使用しないことから、本例の
真空容器1に適用することが可能であるが、GBB−E
X加工はEL、EX両加工法に比べ、通常数回必要な加
工が1回で済むという利点がある。
As the surface treatment of the vacuum container 1, the above GB is used.
The B-EX process is most suitable, but in addition to this, an EL process for processing a container using alcohol as a coolant, an EX process for processing a container while cooling by blowing a gas containing argon and oxygen, and the like may be adopted. These techniques can be applied to the vacuum container 1 of the present example because they do not use cutting oil, which is a major obstacle in obtaining a high vacuum, but GBB-E.
Compared to both EL and EX processing methods, X processing has the advantage that processing that is normally required several times can be performed once.

【0015】上記真空容器1は、上部にゲート口1a、
1bが設けられ、いわゆるT型チャンバーとして構成さ
れている。このゲート口1a、1bは、基板4の往復運
動時にスパンを確保すること、真空容器1内の超高真空
環境を維持し基板4の受け渡しをすること等を目的とし
て設けられたもので、それぞれ別の真空装置(例えばロ
ードロックや他の成膜装置等。)とゲートバルブを介し
て結合できるように、O−リングシールが採用されてい
る。
The vacuum container 1 has a gate opening 1a at the top,
1b is provided and configured as a so-called T-shaped chamber. The gate ports 1a and 1b are provided for the purpose of ensuring a span during the reciprocating motion of the substrate 4, maintaining an ultrahigh vacuum environment in the vacuum container 1 and delivering the substrate 4, respectively. An O-ring seal is used so that another vacuum device (for example, a load lock or another film forming device) can be connected via a gate valve.

【0016】上記真空容器1の前面には、扉1cが設け
られており、この扉1cによって真空容器1の開閉操作
を行うようになっている。この扉1cにおいても真空容
器1は真空シールされているが、この真空シールにもO
−リングシールが採用されている。このO−リングシー
ルに用いられるO−リング5は、フッ素系ゴム(いわゆ
るバイトン)やニトリルゴム(NBR)、クロロプレン
ゴム、シリコーンゴム等のゴムからなるもので、特にフ
ッ素系ゴム製のものが好適である。
A door 1c is provided on the front surface of the vacuum container 1, and the door 1c is used to open and close the vacuum container 1. Even in this door 1c, the vacuum container 1 is vacuum-sealed.
-A ring seal is used. The O-ring 5 used in this O-ring seal is made of rubber such as fluorocarbon rubber (so-called Viton), nitrile rubber (NBR), chloroprene rubber, silicone rubber, etc., and fluorocarbon rubber is particularly preferable. Is.

【0017】一般に、ステンレスよりなる超高真空用の
真空容器では、高温でのベーキングが必要であるため、
メタルシールが採用されている。これに対して、本例で
は、低温のベーキングで済むため、前述のゴムのO−リ
ングが採用可能であり、超高真空蒸着装置の開閉を非常
に楽に行うことができる。
Generally, an ultrahigh vacuum vacuum container made of stainless steel requires baking at a high temperature.
A metal seal is used. On the other hand, in this example, the baking can be performed at a low temperature, so that the above-described rubber O-ring can be adopted, and the opening and closing of the ultra-high vacuum vapor deposition apparatus can be performed very easily.

【0018】一方、排気系と接続するためのフランジ
(図示は省略する。)は、アルミニウム合金(商品名2
219−T852)からなり、ガスケットもアルミニウ
ム製である。そして、これらフランジやガスケットを介
して排気系が接続されるが、本例においては、1×10
-5Pa以下の超真空とするために、ターボ分子ポンプ6
とロータリーポンプ(図示は省略する。)により排気系
が構成されている。
On the other hand, a flange (not shown) for connecting to the exhaust system is made of an aluminum alloy (trade name: 2).
219-T852) and the gasket is also made of aluminum. The exhaust system is connected via these flanges and gaskets, but in this example, 1 × 10
-Turbo molecular pump 6 to achieve an ultra vacuum of -5 Pa or less
And an exhaust system is constituted by a rotary pump (not shown).

【0019】なお、ターボ分子ポンプ6は、磁気浮上
型、アルミニウム製のもので、到達圧力が低く且つ水素
の圧縮比が高いものを採用した。
The turbo molecular pump 6 is a magnetic levitation type, made of aluminum, and has a low ultimate pressure and a high hydrogen compression ratio.

【0020】また、真空容器1の周囲には、約120℃
でのベーキングを行うことができるようにシート型ヒー
タが貼り付けられている。アルミニウムまたはアルミニ
ウム合金からなる真空容器1は、比較的低温でのベーキ
ングを数時間行うことによって簡便に超高真空を得るこ
とができ、生産性等の点で非常に有利である。
Further, the temperature around the vacuum container 1 is about 120.degree.
A sheet-type heater is attached so that baking can be performed. The vacuum container 1 made of aluminum or an aluminum alloy can easily obtain an ultrahigh vacuum by baking at a relatively low temperature for several hours, and is very advantageous in terms of productivity and the like.

【0021】基板4は、先にも述べたように、膜厚分布
を良好にするために、蒸着ソース(したがって電子銃
2、3と一体的に形成されたルツボに収容される蒸着材
料。)の上方を往復運動する。ここで、基板4と蒸着ソ
ース(すなわち電子銃2、3)との間の遮蔽板7には、
膜厚分布と蒸着物の入射方向を制御するために、スリッ
ト状の開口8、8が設けられている。
As described above, the substrate 4 is a vapor deposition source (hence, a vapor deposition material housed in a crucible integrally formed with the electron guns 2 and 3) in order to improve the film thickness distribution. Reciprocates above. Here, in the shield plate 7 between the substrate 4 and the vapor deposition source (that is, the electron guns 2 and 3),
Slit-shaped openings 8 are provided in order to control the film thickness distribution and the incident direction of the deposit.

【0022】電子銃2、3は、本例では2基設けられて
いるが、これらはいずれも超高真空に対応するため、接
続部にゴムのO−リングは使用せず、溶接若しくはIC
Fフランジにしてある。
In this example, two electron guns 2 and 3 are provided. However, since all of them correspond to an ultra-high vacuum, a rubber O-ring is not used for the connecting portion, and welding or IC is used.
It has an F-flange.

【0023】このように、真空容器1内に電子銃2、3
を2基設けているので、2元同時蒸着が可能である。ま
た、これら2基の電子銃2、3の間に仕切り板を設けれ
ば、電子銃2、3から異なった材料の蒸着を行うこと
で、いわゆる人工格子膜の作製を行うことも可能であ
る。さらには、一方の電子銃2で所定の膜を成膜し、他
方の電子銃3でゲッタ膜を形成するようにし、後述のゲ
ッタ作用により到達圧力を低圧化し残留ガスを減少させ
ることもできる。
In this way, the electron guns 2, 3 are placed in the vacuum container 1.
Since two units are provided, simultaneous two-source vapor deposition is possible. Further, if a partition plate is provided between these two electron guns 2 and 3, it is also possible to fabricate a so-called artificial lattice film by performing vapor deposition of different materials from the electron guns 2 and 3. . Further, a predetermined film may be formed by one electron gun 2 and a getter film may be formed by the other electron gun 3, and the ultimate pressure may be lowered and the residual gas may be reduced by a getter action described later.

【0024】上述の構造を有する電子ビーム蒸着装置に
より、各種の蒸着膜を成膜したところ、1×10-5Pa
以下の超高真空下で、結晶性が良く、しかも欠陥のない
良好な薄膜が得られた。また、蒸着源の加熱手段として
電子銃2、3を採用しているので、高融点材料を蒸着源
とする場合にも、蒸着可能であった。
When various vapor deposition films were formed by the electron beam vapor deposition apparatus having the above structure, 1 × 10 −5 Pa was obtained.
Under the following ultra-high vacuum, a good thin film having good crystallinity and no defects was obtained. Further, since the electron guns 2 and 3 are used as the heating means of the vapor deposition source, vapor deposition is possible even when the high melting point material is used as the vapor deposition source.

【0025】Crによるゲッタ作用 次に、Crによるゲッタ作用に関する実験を行った。実
験に際しては、図2に示すように、真空容器1内に容器
内壁が電子銃2、3から見て完全に隠れるように遮蔽板
9を設け、さらには2基の電子銃2、3間に仕切り板1
0を設けて真空容器1を2つの部分に分けた。その他の
構成は、先の図1に示す蒸着装置と同様である。
Getter Action by Cr Next, an experiment on the getter action by Cr was conducted. In the experiment, as shown in FIG. 2, a shield plate 9 was provided in the vacuum container 1 so that the inner wall of the container was completely hidden when viewed from the electron guns 2 and 3, and between the two electron guns 2 and 3. Partition board 1
0 was provided to divide the vacuum vessel 1 into two parts. Other configurations are similar to those of the vapor deposition apparatus shown in FIG.

【0026】この図2に示す蒸着装置では、真空容器1
の内壁が上記遮蔽板9によって電子銃2、3から遮蔽さ
れているので、蒸着ソースからの輻射による温度上昇が
なく、容器を水冷する必要がない。また、ゲッタ薄膜を
蒸着すると、上記遮蔽板9の上にゲッタ薄膜が生成さ
れ、真空容器1の内壁を汚染することがない。さらに、
遮蔽板9の表面積に相当する開口面積をもった巨大な真
空ポンプが構成された形になり、より清浄な真空を得る
ことができる。
In the vapor deposition apparatus shown in FIG. 2, the vacuum container 1
Since the inner wall of the container is shielded from the electron guns 2 and 3 by the shield plate 9, there is no temperature rise due to radiation from the vapor deposition source, and it is not necessary to cool the container with water. Further, when the getter thin film is vapor-deposited, the getter thin film is generated on the shielding plate 9 and the inner wall of the vacuum container 1 is not contaminated. further,
A huge vacuum pump having an opening area corresponding to the surface area of the shielding plate 9 is formed, and a cleaner vacuum can be obtained.

【0027】上述の蒸着装置を用い、Crによるゲッタ
作用について調べた。図3にCrを蒸着したときの圧力
変化を示す。電子ビームをCrソースに入射させた当初
は、Crソースからの脱ガスにより一時的に圧力は1×
10-4Pa程度まで上昇するが、その後時間とともに圧
力が下がり、Crの蒸着中は1×10-6Pa程度に保た
れている。
Using the above vapor deposition apparatus, the getter action of Cr was examined. FIG. 3 shows a pressure change when Cr is vapor-deposited. Initially when the electron beam was incident on the Cr source, the pressure was temporarily 1 × due to degassing from the Cr source.
The pressure rises to about 10 −4 Pa, but thereafter the pressure decreases with time, and is kept at about 1 × 10 −6 Pa during the vapor deposition of Cr.

【0028】一方、図4は蒸着終了後の圧力の変化を示
すものである。これによれば、蒸着終了後1日程度経過
したときに到達圧力が最も低いことがわかる。ベース圧
力に比較して約1桁低い圧力が得られており、これはメ
インポンプであるターボ分子ポンプ6の排気速度(60
0リットル/秒)の10倍の排気速度(6000リット
ル/秒)が得られていることを示す。その後、ゲッタ薄
膜の排気能力は徐々に衰え、圧力はベース圧力にゆっく
りと戻っていく。
On the other hand, FIG. 4 shows a change in pressure after completion of vapor deposition. According to this, it is understood that the ultimate pressure is the lowest about one day after the completion of the vapor deposition. A pressure that is about an order of magnitude lower than the base pressure is obtained, which is the pumping speed (60
It shows that an exhaust speed (6000 liters / second) 10 times that of 0 liters / second) is obtained. After that, the exhaust capacity of the getter thin film gradually declines, and the pressure slowly returns to the base pressure.

【0029】以上のことから次のことがわかる。先ず、
Crには良好なゲッタ作用があり、到達圧力が低圧化さ
れる。かかる機能は、図4から明らかなように、作業
(例えば成膜やエッチング等)の前にゲッタ膜を形成し
ても発揮されるし、図3にも見られるように、作業中に
連続的あるいは間欠的にゲッタ膜を形成しても発揮され
る。
From the above, the following can be understood. First,
Cr has a good getter action, and the ultimate pressure is reduced. As is clear from FIG. 4, such a function is exhibited even when the getter film is formed before the work (for example, film formation or etching), and as shown in FIG. Alternatively, it is exhibited even when the getter film is formed intermittently.

【0030】なお、ゲッタ作用とは、気体分子を吸着す
る作用を言い、前記Crの他、Ti、Al、Zr、N
b、Ta、Mo、W、V、Ca、Ba、Mg等の金属で
この能力が高い。特に、超高真空圧力下で真空排気能力
が高い。
The getter action means the action of adsorbing gas molecules, and in addition to Cr, Ti, Al, Zr, N
This ability is high in metals such as b, Ta, Mo, W, V, Ca, Ba, and Mg. In particular, it has a high evacuation capacity under ultrahigh vacuum pressure.

【0031】図5は、一方の電子銃でAlを蒸着してい
るときに別の電子銃でCrを蒸着させたときの圧力の変
化を示すもので、Crの電子銃に50〜60mAの電流
を与えたときに(図3に示すようにCrが蒸着され始め
ゲッタ作用が発揮されるときに)圧力が約1桁低くなっ
ていることがわかる。なお、Alはエミッション電流2
40mAで蒸着し、図中に記載される電流値はその時点
でのCrのエミッション電流値である。
FIG. 5 shows changes in pressure when Al is vapor-deposited by one electron gun and Cr is vapor-deposited by another electron gun. A current of 50 to 60 mA is applied to the Cr electron gun. It is understood that the pressure is decreased by about one digit when Cr is given (when the getter action is exhibited when Cr is vapor-deposited as shown in FIG. 3). Emission current is 2 for Al.
After vapor deposition at 40 mA, the current value described in the figure is the emission current value of Cr at that time.

【0032】以上のように、蒸着装置中にゲッタ作用を
有する薄膜を蒸着するための蒸着源を持つことで、所定
の膜を成膜する直前、若しくは成膜と同時にゲッタ膜を
形成することができ、前述のゲッタ作用により到達圧力
を低圧化し、残留ガスや放出ガスの少ない清浄な真空を
得ることができる。また、仕切り板10でゲッタ膜を生
成する領域と所定の膜を生成する領域とを分離すること
で、所定の膜を汚染することなくゲッタ膜を形成するこ
とができる。
As described above, the getter film can be formed immediately before or at the same time as forming a predetermined film by providing the evaporation source for depositing a thin film having a getter action in the evaporation apparatus. Therefore, the ultimate pressure can be lowered by the getter action described above, and a clean vacuum with less residual gas and released gas can be obtained. Further, by separating the area where the getter film is formed and the area where the predetermined film is formed by the partition plate 10, the getter film can be formed without contaminating the predetermined film.

【0033】なお、ゲッタ作用を持つ薄膜を上記真空容
器1の内壁に直接生成させないためには、交換可能なゲ
ッタ膜生成板を真空容器1内に別途設けてもよい。ま
た、本例では真空蒸着装置としたが、超高真空下でエッ
チングを行うエッチング装置に適用してもよいし、ある
いはスパッタ装置に適用してもよい。スパッタ装置に適
用する場合には、所定の薄膜を基板上に生成するための
ターゲット及びカソードの他、ゲッタ膜を成膜するため
のターゲット及びカソードを設ければ良く、これにより
成膜前の到達圧力を低圧化し残留ガスを除去することが
でき、高品質の成膜が可能となる。
In order to prevent a thin film having a getter action from being formed directly on the inner wall of the vacuum container 1, a replaceable getter film forming plate may be separately provided in the vacuum container 1. Further, although the vacuum vapor deposition apparatus is used in this example, it may be applied to an etching apparatus that performs etching under ultrahigh vacuum, or may be applied to a sputtering apparatus. When applied to a sputtering device, a target and a cathode for forming a predetermined thin film on a substrate as well as a target and a cathode for forming a getter film may be provided. The pressure can be reduced to remove the residual gas, and high quality film formation can be achieved.

【0034】MBE装置の一実施例 図6は、MBE装置の一例を示すもので、このMBE装
置においても、真空容器21はアルミニウムあるいはア
ルミニウム合金で形成されている。
Example of MBE Device FIG. 6 shows an example of an MBE device. Also in this MBE device, the vacuum container 21 is made of aluminum or an aluminum alloy.

【0035】MBE装置においては、所定の物質を蒸発
させるための加熱装置であるクヌードセン・セル22が
真空容器21の底部に設置されるが、このクヌードセン
・セル22より蒸発される蒸発物が入射する領域は限ら
れている。
In the MBE device, a Knudsen cell 22 which is a heating device for evaporating a predetermined substance is installed at the bottom of the vacuum container 21, and the evaporate evaporated from the Knudsen cell 22 enters. The area is limited.

【0036】したがって、真空容器21内の基板23が
据えられる以外の場所を含んだ領域においてゲッタ膜が
生成されるように、真空容器21の内壁にゲッタ膜生成
部を設ける。あるいはゲッタ膜生成板を設ける。本例で
は、真空容器21の内壁に沿って置かれた交換可能な板
をゲッタ膜生成部とするとともに、基板23が配置され
る真空容器21の開口部21aの背面側にゲッタ膜生成
板24が設置されている。
Therefore, a getter film forming portion is provided on the inner wall of the vacuum container 21 so that the getter film is formed in a region including a place other than where the substrate 23 is set in the vacuum container 21. Alternatively, a getter film generation plate is provided. In this example, a replaceable plate placed along the inner wall of the vacuum container 21 is used as a getter film generation unit, and a getter film generation plate 24 is provided on the back side of the opening 21a of the vacuum container 21 in which the substrate 23 is arranged. Is installed.

【0037】そして、真空容器21内に、通常のクヌー
ドセン・セルとは異なり、比較的広角度に蒸着を行うこ
とができる蒸着源25(例えば電子銃蒸発源、誘導加熱
蒸発源)をゲッタ薄膜の蒸着源として設ける。これによ
って、所定の膜を成膜する直前にゲッタ膜を生成するこ
とができる。
Unlike the ordinary Knudsen cell, an evaporation source 25 (for example, an electron gun evaporation source or an induction heating evaporation source) capable of performing evaporation at a relatively wide angle is provided in the vacuum container 21 as a getter thin film. It is provided as a vapor deposition source. This makes it possible to form the getter film immediately before forming a predetermined film.

【0038】このとき、基板23はゲッタ膜が生成しな
い位置に置かれ、所定の膜を成膜するときにのみ開口部
21aに位置するようにする。また、始めからゲッタ膜
が基板23に入射しないような配置を取れば、所定の膜
を生成しながらゲッタ膜を生成することもできる。
At this time, the substrate 23 is placed at a position where a getter film is not formed, and is placed in the opening 21a only when a predetermined film is formed. Further, if the getter film is arranged so as not to enter the substrate 23 from the beginning, the getter film can be formed while forming a predetermined film.

【0039】以上、本発明を適用した具体的な実施例に
ついて説明してきたが、本発明がこれらの実施例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変更が可能であることは言うまでもない。
The specific embodiments to which the present invention is applied have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Needless to say.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の電子ビーム蒸着装置によれば、超高真空下で品質の
高い膜を蒸着形成することができる。また、加熱手段と
して電子ビーム加熱を採用しているので、高融点の蒸着
材料にも対応可能である。
As is clear from the above description, according to the electron beam vapor deposition apparatus of the present invention, a high quality film can be vapor deposited under ultrahigh vacuum. Further, since electron beam heating is adopted as the heating means, it is possible to cope with a vapor deposition material having a high melting point.

【0041】また、本発明の電子ビーム蒸着装置によれ
ば、真空容器をアルミニウム又はアルミニウム合金によ
り作成するとともに、この真空容器の内部に微細なガラ
スビーズをアルゴンと酸素の混合高圧ガスと共に吹き付
ける加工を施すと、比較的低温(120℃程度)のベー
キングを数時間行うことで簡便に1×10−5Pa以下
の超高真空が得られる。
According to the electron beam vapor deposition apparatus of the present invention, the vacuum container is made of aluminum or aluminum alloy, and fine glass beads are blown into the inside of the vacuum container together with a high pressure gas of a mixture of argon and oxygen. When applied, an ultrahigh vacuum of 1 × 10 −5 Pa or less can be easily obtained by baking at a relatively low temperature (about 120 ° C.) for several hours.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した電子ビーム蒸着装置の一例を
示す概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of an electron beam evaporation apparatus to which the present invention is applied.

【図2】遮蔽板及び仕切り板を設けた蒸着装置の一例を
示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a vapor deposition device provided with a shield plate and a partition plate.

【図3】Crを蒸着したときの圧力変化を示す特性図で
ある。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a pressure change when Cr is vapor-deposited.

【図4】Crの蒸着終了後の圧力変化を示す特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a pressure change after completion of deposition of Cr.

【図5】Alを蒸着する際のCr蒸着による圧力変化を
示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a pressure change due to Cr vapor deposition when depositing Al.

【図6】本発明を適用したMBE装置の一例を示す模式
図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of an MBE device to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21・・・真空容器 2、3・・・・電子銃 4、23・・・基板 5・・・・・・O−リング 6・・・・・・ターボ分子ポンプ 9・・・・・・遮蔽板 10・・・・・仕切り板 24・・・・・ゲッタ膜生成板 25・・・・・蒸着源(ゲッタ膜生成用蒸発源) 1,21 ... Vacuum container 2, 3 ... Electron gun 4, 23 ... Substrate 5 ... O-ring 6 ... Turbo molecular pump 9 ... Shield plate 10 ... Partition board 24: Getter film generation plate 25 ... Evaporation source (evaporation source for getter film formation)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 真伸 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 高橋 克實 茨城県つくば市竹園1丁目6番地1号 財団法人 真空科学研究所内 (56)参考文献 特開 昭50−37352(JP,A) 特開 昭61−24214(JP,A) 特開 昭63−291421(JP,A) 特開 昭62−142762(JP,A) 特開 平3−279469(JP,A) 特開 昭51−99648(JP,A) 特開 平4−99268(JP,A) 特開 平4−99271(JP,A) 実開 平3−14144(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 14/00 - 14/58 B01J 3/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masanobu Yamamoto 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Within Sony Corporation (72) Inventor Katsumi Takahashi 1-6-1, Takezono, Tsukuba, Ibaraki (In Japanese) No. 50-37352 (JP, A) JP 61-24214 (JP, A) JP 63-291421 (JP, A) JP 62- 142762 (JP, A) JP-A-3-279469 (JP, A) JP-A-51-99648 (JP, A) JP-A-4-99268 (JP, A) JP-A-4-99271 (JP, A) Actual Kaihei 3-14144 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C23C 14/00-14/58 B01J 3/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 真空容器がアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金により形成され、該真空容器内を超高真空に排
気する真空ポンプと蒸着源を加熱する電子銃とを有して
なり、 上記真空容器の内部が、微細なガラスビーズをアルゴン
と酸素の混合高圧ガスと共に吹き付けることにより加工
されるとともに、上記真空容器内にゲッタ作用を持つ薄
膜を配し、 1×10−5Pa以下の真空度で蒸着されることを特徴
とする電子ビーム蒸着装置。
1. A vacuum container is formed of aluminum or an aluminum alloy, and has a vacuum pump for evacuating the inside of the vacuum container to an ultrahigh vacuum and an electron gun for heating a vapor deposition source, and the inside of the vacuum container is Is processed by spraying fine glass beads together with a high-pressure gas of a mixture of argon and oxygen, and a thin film having a getter action is placed in the vacuum container, and vapor deposition is performed at a vacuum degree of 1 × 10 −5 Pa or less. An electron beam vapor deposition apparatus characterized by the above.
【請求項2】 真空容器内にゲッタ作用を持つ薄膜を成
膜するための成膜手段を有することを特徴とする請求項
1記載の電子ビーム蒸着装置。
2. The electron beam vapor deposition apparatus according to claim 1, further comprising film forming means for forming a thin film having a getter action in the vacuum container.
【請求項3】 真空容器の開閉部がゴム製のO−リング
によりシールされていることを特徴とする請求項1記載
の電子ビーム蒸着装置。
3. The electron beam vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the opening / closing portion of the vacuum container is sealed by a rubber O-ring.
【請求項4】 真空容器内にゲッタ作用を持つ薄膜が成
膜されるゲッタ膜成膜板を有することを特徴とする請求
項1記載の電子ビーム蒸着装置。
4. The electron beam vapor deposition apparatus according to claim 1, further comprising a getter film deposition plate on which a thin film having a getter action is deposited in a vacuum container.
【請求項5】 ゲッタ作用を持つ薄膜が成膜される領域
の少なくとも一部が所定の薄膜が成膜される領域から分
離されていることを特徴とする請求項1記載の電子ビー
ム蒸着装置。
5. The electron beam vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein at least a part of a region where a thin film having a getter action is formed is separated from a region where a predetermined thin film is formed.
【請求項6】 ゲッタ作用を持つ薄膜を成膜するための
蒸発源と所定の薄膜を成膜するための蒸発源とを有する
ことを特徴とする請求項1記載の電子ビーム蒸着装置。
6. The electron beam vapor deposition apparatus according to claim 1, further comprising an evaporation source for forming a thin film having a getter action and an evaporation source for forming a predetermined thin film.
【請求項7】 ゲッタ作用を持つ薄膜を成膜するための
ターゲット及びカソードと所定の薄膜を成膜するための
ターゲット及びカソードとを有する請求項1記載の電子
ビーム蒸着装置。
7. The electron beam vapor deposition apparatus according to claim 1, further comprising a target and a cathode for forming a thin film having a getter action and a target and a cathode for forming a predetermined thin film.
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