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公開番号2025073744
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184783
出願日2023-10-27
発明の名称真空蒸着方法
出願人信越半導体株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C23C 14/24 20060101AFI20250502BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】短時間で所定の品質の複数の蒸着膜を積層することができる真空蒸着方法を提供する。
【解決手段】基板表面に複数の蒸着膜を積層する真空蒸着方法であって、真空蒸着装置内に、基板と、前記基板表面に蒸着させる蒸着材料の蒸着用金属と、前記真空蒸着装置内の真空度を促進させる真空度促進金属とを配置し、前記真空蒸着装置内を所定の真空度に真空引きする工程と、前記基板表面に、前記蒸着用金属を真空蒸着させて1層目の蒸着膜を形成する工程と、前記真空度促進金属を真空加熱して蒸発させる工程と、再度、前記真空蒸着装置内が所定の真空度に到達するまで真空引きする工程と、前記1層目の蒸着膜の表面に、前記蒸着用金属を真空蒸着させて2層目の蒸着膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする真空蒸着方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板表面に複数の蒸着膜を積層する真空蒸着方法であって、
真空蒸着装置内に、基板と、前記基板表面に蒸着させる蒸着材料の蒸着用金属と、前記真空蒸着装置内の真空度を促進させる真空度促進金属とを配置し、前記真空蒸着装置内を所定の真空度に真空引きする工程と、
前記基板表面に、前記蒸着用金属を真空蒸着させて１層目の蒸着膜を形成する工程と、
前記真空度促進金属を真空加熱して蒸発させる工程と、
再度、前記真空蒸着装置内が所定の真空度に到達するまで真空引きする工程と、
前記１層目の蒸着膜の表面に、前記蒸着用金属を真空蒸着させて２層目の蒸着膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする真空蒸着方法。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記２層目の蒸着膜を形成する工程のあとに、
前記真空度促進金属を真空加熱して蒸発させる工程と、
前記真空蒸着装置内が所定の真空度に到達するまで真空引きする工程と、
一つ前の層の蒸着膜の表面に、前記蒸着用金属を真空蒸着させて次の層の蒸着膜を形成する工程と、
を１回以上繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着方法。
【請求項３】
前記真空度促進金属を真空加熱して蒸発させる工程は、
前記基板を有する空間と前記真空度促進金属を有する空間を分離して、前記基板表面に前記真空度促進金属が蒸着しないようにすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空蒸着方法。
【請求項４】
複数の異なる前記蒸着用金属を用い、前記基板表面に積層された複数の蒸着膜と前記基板の接合構造を、前記複数の異なる前記蒸着用金属の薄膜を組み合わせたショットキー接合とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空蒸着方法。
【請求項５】
前記真空度促進金属を、アルミニウムまたはアルミニウム合金とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空蒸着方法。
【請求項６】
前記所定の真空度を９×１０
－５
Ｐａ以下とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空蒸着方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体基板の不純物準位の測定手法の一つに、ＤＬＴＳ法（ＤｅｅｐＬｅｖｅｌＴｒａｎｓｉｅｎｔＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）がある。ＤＬＴＳ法は、基板表面にショットキー電極を形成し、裏面にオーミック電極を形成することで、ショットキーバリアダイオードを形成し、空乏層内の深い準位を評価する。また、半導体基板の電気特性評価を行う際には、前記ＤＬＴＳ法と同様に、基板表面にショットキー電極を形成し、裏面にオーミック電極を形成し、電圧を印加することで絶縁破壊電圧や順方向特性などを評価している。このような評価手法に用いられる金属電極は、真空蒸着装置を用いて形成される。
【０００３】
良好なショットキー接合を形成するためには、基板と金属電極の仕事関数差が大きいことが好ましいことが知られており、例えばＮ型シリコン単結晶に対してはアルミニウムやＡｕ、Ｐｔなどが用いられることが広く知られている。また、真空蒸着装置で品質の良い蒸着膜を形成するためには、高真空である必要がある。特許文献１には、真空容器をアルミニウムまたはアルミニウム合金から作製すると、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
－５
Ｐａ以下の超高真空が得られ、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に優れ欠陥のない薄膜を得ることができることが記載されている。
【０００４】
また、真空ポンプを複数組み合わせることで、真空度を向上させる手法が広く知られている。例えば、ターボ分子ポンプとイオンポンプを組み合わせることで、１×１０
－１０
Ｐａの超高真空を達成できる。
【０００５】
特許文献２には、排気時に加熱物質を加熱して真空容器内を高温にすることで、既に真空容器の内壁に付着している不要ガスを放出して排気し、蒸着物質を加熱して蒸着する際に、より望ましい真空状態にすることができることが記載されている。
【０００６】
特許文献３には、真空蒸着方法において蒸着材料を蒸発させると装置内の圧力が降下することが記載されている。
【０００７】
特許文献４には、真空蒸着装置に供給される蒸発材料に対して、予め酸洗浄、あるいはそれに加えて真空加熱、あるいは、大気中加熱を行い、前記蒸発材料に含有されている水分を放出させ、真空蒸着用材料の放出ガスを低減できることが記載されている。
【０００８】
特許文献５には、被蒸着面を真空雰囲気から隔離して、蒸着物質を飛ばすとともに真空引きして、真空雰囲気を高真空状態にした後に被蒸着面を蒸着物質が飛んでいる真空雰囲気にさらすことで高品質な膜を形成する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開平７－１３８７３９号公報
特開２００９－０４１０７１号公報
特開平０４－０９９２６６号公報
特開２０００－０８７２２１号公報
特開平０８－１２０４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
良好なショットキー接合を形成するためには、基板と金属電極の仕事関数差が大きいことが好ましいことが知られている。例えばＮ型シリコン単結晶のショットキー電極としては、仕事関数の大きさや、金属膜の安定性からＰｔを用いることが好ましいが、Ｐｔは融点が高く、電子ビーム加熱であっても厚い膜を成膜するには非常に長い時間がかかり、現実的ではない。Ａｕを用いることも好ましいが、シリコン（Ｓｉ）基板上にＡｕを蒸着すると、ＳｉとＡｕが互いに拡散し、経時劣化が起きるため、長期的に安定ではない。そこで、複数の金属を組み合わせたショットキー電極を短時間でかつ良好に形成する方法について検討した。
（【００１１】以降は省略されています）

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