[其他]薄膜形成装置

说明书

本发明是关于利用反应性气体以形成薄膜的薄膜形成装置。

随着近年来半导体工业的发展，开发了薄膜的各种制造方法。

其中有一般地称做CVD法（化学汽相淀积法），这种CVD法主要是利用在高温空间（包括印刷电路板）或活性化空间中的化学反应以形成薄膜的方法。

具体地说，例如，在制造氮化硅或二氧化硅的多结晶时，作为一例示于图2的是记载在《固态技术》（Solid    State    Tech，April，63（1977））中的热壁（hot-wall）型的减压CVD装置的示意图。

在这样的装置中，（1）是石英反应管，（2）是加热器，（3）是印刷电路板，（4）是高压储气瓶，（5）和（6）是气体流量调节阀，（7）是冷却剂收集器，（8）是回转泵。

将这样构成的减压CVD装置实际上运行时，首先使回转泵运行，调整流量调节阀（5）和（6），一边向石英反应管（1）导入例如乙烯的反应性气体及氩气、氢气等的载体气体，一边将石英反应管（1）内减压至0.1～10Torr的程度。

接着，通过加热器（2），将印刷电路板（3）加热到1000℃以上的高温，使反应气体在印刷电路板上进行分解、还原或置换等的化学反应（例如，C₂H₂→2C+2H₂），同时，使反应结果游离生成的碳素堆积在印刷电路板上，从而形成薄膜（例如，石墨膜）。

现时被使用着的CVD装置，由于其构造有如上述，包含有在高温的环境下通过化学反应的薄膜形成过程，例如，在磁盘上已形成的磁性体的上层形成碳素的润滑膜时，在上述的高温中，先形成的磁性体就会受到破坏。

本发明是为了消除上述问题而作的种种研究的结果，本发明的薄膜形成装置具有真空槽和内部槽，在内部槽的内侧设有气体喷射用的喷咀，同时，将相当于从这喷咀被喷出的反应性气体的通路的部分的内部槽壁切去，并且在相当于反应性气体的喷出方向的真空槽内配设印刷电路板，另一方面，在内部槽的反应性气体的通路方向上设置电子束引出电极及电子束放出电极，并在内部槽的反应性气体通路与上述壁面的切去部分安装加速电极，从而提供利用反应气体，能高效率地形成高效能的薄膜的薄膜形成装置。

本发明的薄膜形成装置，通过在内部槽内对喷射的反应性气体进行电子束照射，将反应性气体离解及激发，并将一部分电离以促进反应，将游离的元素蒸镀在印刷电路板上。

这种薄膜形装置，通过电子束照射，不但可以高效率地使反应性气体离解或进行反应，而且可通过电子束照射以控制离子的生成量，所以能形成高效能的薄膜。

实际上，反应性气体的激发，离解或电离主要是在内部槽及内部槽外的领域的反应性气体的混合中所发生的，因此，这对于游离元素的发生及堆积在印刷电路板上是很有帮助的。

以下，参照附图，对本发明的一实施例加以说明。

图1是根据本发明而构成的薄膜形成装置的一实施例，（11）是真空槽，（12）是使该真空槽保持高真空的排气系统，（13）是排气阀，（14）是反应性气体的高压储气瓶，（15）是气体流量调节阀，（16）是气体喷射喷咀，（17）是由钨丝构成的电子束引出电极，（18）是由灯丝组成的电子束放出装置，（19）及（20）是加速电极，（21）是围绕装置全体的内部槽，（22）是薄膜被形成在其上的印刷电路板，（23）是加热灯丝的交流电源，（24）是将电子束引出电极（17） 保持对于灯丝（18）为正电位的第一直流电源，（25）是在加速电极（19）、（20）之间附加电压的第二直流电源，（26）是喷射气体，（27）是反应气体的激发及电离领域。

其次，对这装置的作用效果加以说明。

作为一个例子，采用碳氢化合物系列C_XH_XY气体作为反应性气体，使其进行

的反应，以形成石墨膜或金刚石膜。

首先，在通过排气系统（12）被保持着高真空的真空槽（11）内的内部槽中，通过调节设置在从高压储瓶（14）出来的导管上流量调节阀（15）调节气体的流量，并由喷射喷咀（16）导入反应性气体（26），将真空槽（11）内的气体压力调节在10^-4～10^-3Torr的范围内。