JP2623715B2 - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は酸化物薄膜を形成する薄膜形成装置に関する
ものである。
ものである。
［従来の技術］ 第５図は、例えば特願昭63−118762号明細書に記載さ
れた、オゾンを酸化剤として利用する従来の薄膜形成装
置を模式的に示す構成図であり、多元のクラスタ・イオ
ンビーム装置をＹ−Ba−Cu−Ｏ系高温超電導薄膜形成に
適用した場合のものである。
れた、オゾンを酸化剤として利用する従来の薄膜形成装
置を模式的に示す構成図であり、多元のクラスタ・イオ
ンビーム装置をＹ−Ba−Cu−Ｏ系高温超電導薄膜形成に
適用した場合のものである。
図において、（１）は真空槽、（２）は蒸着材料
（３）であるイットリウム（Ｙ）、バリウム（Ba）、銅
（Cu）を充填し加熱するためのるつぼ、（2a）はるつぼ
（２）に設けられたノズル、（４）はるつぼを加熱する
ための加熱用フィラメント、（６）はノズル（2a）より
噴出した蒸着材料（３）の蒸気が、断熱膨張を起こすこ
とによって形成された塊状原子集団（クラスタ）、
（７）はクラスタ（６）をイオン化するための電子を放
出するイオン化フィラメント、（８）は薄膜を形成する
ための基板、（９）はクラスタ・イオンを加速するため
の加速電極、（10）は各蒸着材料（３）の基板（８）上
への蒸着速度をモニターするための蒸着速度モニター、
（11）はオゾンを基板（８）上に照射するためのオゾン
導入機構、（12）は基板（８）を高温に加熱するための
基板加熱機構、（13）はICB（イオン・クラスタ・ビー
ム）源、（14）はオゾン発生装置であり、通常、無声放
電式のものが使われ、そのオゾン発生濃度は50〜100（m
g/）以下である。
（３）であるイットリウム（Ｙ）、バリウム（Ba）、銅
（Cu）を充填し加熱するためのるつぼ、（2a）はるつぼ
（２）に設けられたノズル、（４）はるつぼを加熱する
ための加熱用フィラメント、（６）はノズル（2a）より
噴出した蒸着材料（３）の蒸気が、断熱膨張を起こすこ
とによって形成された塊状原子集団（クラスタ）、
（７）はクラスタ（６）をイオン化するための電子を放
出するイオン化フィラメント、（８）は薄膜を形成する
ための基板、（９）はクラスタ・イオンを加速するため
の加速電極、（10）は各蒸着材料（３）の基板（８）上
への蒸着速度をモニターするための蒸着速度モニター、
（11）はオゾンを基板（８）上に照射するためのオゾン
導入機構、（12）は基板（８）を高温に加熱するための
基板加熱機構、（13）はICB（イオン・クラスタ・ビー
ム）源、（14）はオゾン発生装置であり、通常、無声放
電式のものが使われ、そのオゾン発生濃度は50〜100（m
g/）以下である。
以下、蒸気装置を用いた場合の動作について説明す
る。到達真空圧力１×10-5Torr以下に保たれた真空槽
（１）内に設置され、高融点金属またはグラファイト等
で製作されたるつぼ（２）内に、蒸着材料（３）である
金属イットリウム（Ｙ）、バリウム（Ba）、銅（Cu）を
充填し、るつぼ（２）を、1000〜2500℃程度に加熱され
た加熱用フィラメントからの、輻射熱または放射電子の
エネルギーによって900〜2000℃程度に加熱する。加熱
された蒸着材料（３）であるイットリウム、バリウム、
銅は蒸気化し、るつぼ（２）内で0.1〜10Torr程度の圧
力の蒸気となる。この圧力の蒸気はるつぼ（３）に設け
られたノズル（2a）から基板（８）の方向に向かって真
空槽（１）内に噴射される。この時、各蒸着材料（３）
の蒸気は断熱膨張によって塊状原子集団（クラスタ）
（６）となる。こうしてできた各蒸着材料のクラスタ
（６）にイオン化フィラメント（７）から放出される電
子を衝撃することによって、クラスタ（６）の一部をイ
オン化する。このイオン化されたそれぞれのクラスタ
（６）は加速電極（９）によって10kv以下のエネルギー
で加速されて、イオン化されていない中性クラスタ
（６）と共に基板（８）に到達する。この時、オゾン発
生装置（14）より発生したオゾンを、オゾン導入機構
（11）により、基板（８）上に直接噴射し、基板（８）
の近傍を高濃度のオゾン雰囲気とする。さらに、基板
（８）は基板加熱機構（12）により150〜900℃程度の高
温となるため、オゾンは基板（８）上で酸素分子と酸素
原子に分解する。酸素原子は酸素分子と比較した場合は
いうまでもなく、オゾンと比べてもはるかに反応活性で
あり、蒸着材料（３）であるイットリウム、バリウム、
銅と容易に反応を起こし、基板（８）上にペロブスカイ
ト構造を有するYBa2Cu3O7-xの高温超電導薄膜が形成さ
れる。オゾンを導入した場合の基板（８）周辺の圧力は
高く保たれるが、真空層（１）内のるつぼ（２）周辺は
３×10-4Torr以下の低い圧力に保たれている。この圧力
に保つために、排気用真空ポンプで真空槽（１）内を常
時吸引している。この真空ポンプの吸引気体のほとんど
は導入機構（11）より導入されるオゾンと酸素である。
る。到達真空圧力１×10-5Torr以下に保たれた真空槽
（１）内に設置され、高融点金属またはグラファイト等
で製作されたるつぼ（２）内に、蒸着材料（３）である
金属イットリウム（Ｙ）、バリウム（Ba）、銅（Cu）を
充填し、るつぼ（２）を、1000〜2500℃程度に加熱され
た加熱用フィラメントからの、輻射熱または放射電子の
エネルギーによって900〜2000℃程度に加熱する。加熱
された蒸着材料（３）であるイットリウム、バリウム、
銅は蒸気化し、るつぼ（２）内で0.1〜10Torr程度の圧
力の蒸気となる。この圧力の蒸気はるつぼ（３）に設け
られたノズル（2a）から基板（８）の方向に向かって真
空槽（１）内に噴射される。この時、各蒸着材料（３）
の蒸気は断熱膨張によって塊状原子集団（クラスタ）
（６）となる。こうしてできた各蒸着材料のクラスタ
（６）にイオン化フィラメント（７）から放出される電
子を衝撃することによって、クラスタ（６）の一部をイ
オン化する。このイオン化されたそれぞれのクラスタ
（６）は加速電極（９）によって10kv以下のエネルギー
で加速されて、イオン化されていない中性クラスタ
（６）と共に基板（８）に到達する。この時、オゾン発
生装置（14）より発生したオゾンを、オゾン導入機構
（11）により、基板（８）上に直接噴射し、基板（８）
の近傍を高濃度のオゾン雰囲気とする。さらに、基板
（８）は基板加熱機構（12）により150〜900℃程度の高
温となるため、オゾンは基板（８）上で酸素分子と酸素
原子に分解する。酸素原子は酸素分子と比較した場合は
いうまでもなく、オゾンと比べてもはるかに反応活性で
あり、蒸着材料（３）であるイットリウム、バリウム、
銅と容易に反応を起こし、基板（８）上にペロブスカイ
ト構造を有するYBa2Cu3O7-xの高温超電導薄膜が形成さ
れる。オゾンを導入した場合の基板（８）周辺の圧力は
高く保たれるが、真空層（１）内のるつぼ（２）周辺は
３×10-4Torr以下の低い圧力に保たれている。この圧力
に保つために、排気用真空ポンプで真空槽（１）内を常
時吸引している。この真空ポンプの吸引気体のほとんど
は導入機構（11）より導入されるオゾンと酸素である。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の薄膜形成装置は以上のように構成されており、
オゾン発生装置からは高い濃度のオゾンは得られず、得
られる薄膜の性能も充分ではなく、またオゾン濃度が低
いため、一定量の酸化反応を生じさせるために供給する
オゾン化気体の流量を大きくせねばならず、真空ポンプ
の容量が大きなものが必要となる等の問題点があった。
オゾン発生装置からは高い濃度のオゾンは得られず、得
られる薄膜の性能も充分ではなく、またオゾン濃度が低
いため、一定量の酸化反応を生じさせるために供給する
オゾン化気体の流量を大きくせねばならず、真空ポンプ
の容量が大きなものが必要となる等の問題点があった。
本発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たものであり、薄膜の形成を高効率、高速で行い、高性
能薄膜が得られるととに、従来より真空ポンプの容量を
減らすことができる薄膜形成装置を提供することを目的
とする。
たものであり、薄膜の形成を高効率、高速で行い、高性
能薄膜が得られるととに、従来より真空ポンプの容量を
減らすことができる薄膜形成装置を提供することを目的
とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係わる薄膜形成装置においては、イオン・ク
ラスタ・ビーム源で蒸発源を構成し、オゾン発生装置
は、オゾン発生源より発生するオゾンを吸着物質に吸着
させるオゾン吸着部を有する吸着式オゾン発生装置、ま
たはオゾン発生源より発生するオゾンを液化する液化部
を有する液化式オゾン発生装置であり、上記吸着部また
は液化部と真空槽内をつないで、吸着されたオゾンを脱
着、あるいは液化されたオゾンを再び気化し、基板近傍
に設置したオゾン噴射口より基板上に上記オゾンを噴射
させるとともに、上記基板温度をオゾンが分解する150
〜900℃に加熱するようにしたものである。
ラスタ・ビーム源で蒸発源を構成し、オゾン発生装置
は、オゾン発生源より発生するオゾンを吸着物質に吸着
させるオゾン吸着部を有する吸着式オゾン発生装置、ま
たはオゾン発生源より発生するオゾンを液化する液化部
を有する液化式オゾン発生装置であり、上記吸着部また
は液化部と真空槽内をつないで、吸着されたオゾンを脱
着、あるいは液化されたオゾンを再び気化し、基板近傍
に設置したオゾン噴射口より基板上に上記オゾンを噴射
させるとともに、上記基板温度をオゾンが分解する150
〜900℃に加熱するようにしたものである。
［作用］ 本発明における薄膜形成装置は、従来より高濃度オゾ
ンを基板上に噴射でき、かつ基板をオゾンの分解温度に
加熱しているため、多量のオゾンが基板上で分解し、活
性度の高い酸素原子が極めて多く得られ、基板上で蒸着
材料と高効率、高速酸化反応を起こすことが可能とな
る。
ンを基板上に噴射でき、かつ基板をオゾンの分解温度に
加熱しているため、多量のオゾンが基板上で分解し、活
性度の高い酸素原子が極めて多く得られ、基板上で蒸着
材料と高効率、高速酸化反応を起こすことが可能とな
る。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例による薄膜形成装置を示す構成図
であり、多元のクラスタ・イオンビーム装置を、Ｙ−Ba
−Cu−Ｏ系の高温超電導薄膜形成に適用した場合のもの
である。図において、（１）から（14）は従来と同一ま
たは相当部分を示す。本発明の実施例では、オゾン発生
装置（14）は高濃度オゾン発生装置であり、吸着式のオ
ゾン発生装置である。第２図はこの吸着式のオゾン発生
装置の構成を示すブロック図である。図において、（14
1）はオゾン吸着塔であり、シリカゲル等のオゾン吸着
剤が充填されており、冷凍機（142）により、例えば−2
0℃以下に冷却されている。（143）はオゾン発生源であ
り、従来装置と同様のオゾン発生装置である。（144）
は酸素ボンベ、（145）（146）（147）は電磁弁、（14
8）はニードルバルブである。
図は本発明の一実施例による薄膜形成装置を示す構成図
であり、多元のクラスタ・イオンビーム装置を、Ｙ−Ba
−Cu−Ｏ系の高温超電導薄膜形成に適用した場合のもの
である。図において、（１）から（14）は従来と同一ま
たは相当部分を示す。本発明の実施例では、オゾン発生
装置（14）は高濃度オゾン発生装置であり、吸着式のオ
ゾン発生装置である。第２図はこの吸着式のオゾン発生
装置の構成を示すブロック図である。図において、（14
1）はオゾン吸着塔であり、シリカゲル等のオゾン吸着
剤が充填されており、冷凍機（142）により、例えば−2
0℃以下に冷却されている。（143）はオゾン発生源であ
り、従来装置と同様のオゾン発生装置である。（144）
は酸素ボンベ、（145）（146）（147）は電磁弁、（14
8）はニードルバルブである。
次に動作について説明する。薄膜形成に先立ち、高濃
度オゾン発生装置（14）を動作させる。即ち、第２図に
おいて、電磁弁（147）は閉、電磁弁（145）（146）は
開の状態にして、冷凍機（142）により吸着塔（141）内
のシリカゲル等を冷却しておき、シリカゲルにオゾンが
吸着しやすい状態にした後、酸素ボンベ（144）から供
給される大気圧もしくはそれ以上の酸素を、オゾン発生
源（143）により一部オゾンに変換する。このオゾン発
生源（143）より発生するオゾンのオゾン濃度は通常50
（mg/）程度であり、このオゾン含有酸素を吸着塔（1
41）に導入すると、ここでオゾンが吸着されて、酸素は
電磁弁（145）を通じて排出される。この動作を吸着塔
（141）からオゾンが漏洩し始めるまで継続し、吸着塔
（141）内にオゾンを充分に蓄積させた後、電磁弁（14
5）（146）を閉にするとともに、オゾン発生源（143）
の運転を停止する。これで高濃度オゾン発生装置の準備
は完了する。
度オゾン発生装置（14）を動作させる。即ち、第２図に
おいて、電磁弁（147）は閉、電磁弁（145）（146）は
開の状態にして、冷凍機（142）により吸着塔（141）内
のシリカゲル等を冷却しておき、シリカゲルにオゾンが
吸着しやすい状態にした後、酸素ボンベ（144）から供
給される大気圧もしくはそれ以上の酸素を、オゾン発生
源（143）により一部オゾンに変換する。このオゾン発
生源（143）より発生するオゾンのオゾン濃度は通常50
（mg/）程度であり、このオゾン含有酸素を吸着塔（1
41）に導入すると、ここでオゾンが吸着されて、酸素は
電磁弁（145）を通じて排出される。この動作を吸着塔
（141）からオゾンが漏洩し始めるまで継続し、吸着塔
（141）内にオゾンを充分に蓄積させた後、電磁弁（14
5）（146）を閉にするとともに、オゾン発生源（143）
の運転を停止する。これで高濃度オゾン発生装置の準備
は完了する。
次に本発明の一実施例による薄膜形成装置の全体の動
作について、第１図及び第２図をもとに説明する。到着
真空圧力１×10-5Torr以下に保たれた真空槽（１）内に
設置され、高融点金属またはグラファイト等で製作され
たるつぼ（２）内に、蒸着材料（３）である金属イット
リウム（Ｙ）、バリウム（Ba）、銅（Cu）を充填し、る
つぼ（２）を、1000〜2500℃程度に加熱された加熱用フ
ィラメントからの、輻射熱または放射電子のエネルギー
によって900〜2000℃程度に加熱する。加熱された蒸着
材料（３）であるイットリウム、バリウム、銅は蒸気化
し、るつぼ（２）内で0.1〜10Torr程度の圧力の蒸気と
なる。この圧力の蒸気はるつぼ（３）に設けられたノズ
ル（2a）から基板（８）の方向に向かって真空槽（１）
内に噴射される。この時、各蒸着材料（３）の蒸気は、
断熱膨張によって塊状原子集団（クラスタ）（６）とな
る。こうしてできた各蒸着材料のクラスタ（６）にイオ
ン化フィラメント（７）から放出される電子を衝撃する
ことによって、クラスタ（６）の一部をイオン化する。
このイオン化されたそれぞれのクラスタ（６）は加速電
極（９）によって10kv以下のエネルギーで加速されて、
イオン化されていない中性クラスタ（６）と共に基板
（８）に到達する。また、上述のクラスタ照射と同時
に、予め、充分オゾンを吸着した高濃度オゾン発生装置
（14）を動作させ、オゾン導入機構（11）よりオゾンを
真空槽（１）内に導入する。即ち、第２図において、ニ
ードルバルブ（148）を適当に調整し、電磁弁（148）を
開の状態にすると、吸着塔（141）と真空槽（１）の圧
力差により、吸着塔（141）に吸着されていたオゾンが
脱着され、導入管（５）から高濃度のオゾンが供給され
る。本発明の上記実施例では吸着によりオゾンを濃縮す
るため、発生されるオゾンは、通常のオゾン発生装置で
発生されるオゾン濃度に比べて１ケタ以上高い濃度のも
のが得られる。このようにして得られた高濃度のオゾン
がオゾン導入機構（11）により基板（８）上に直接噴射
され、基板（８）の近傍を高濃度のオゾン雰囲気とす
る。さらに、基板（８）は、基板加熱機構（12）により
150〜900℃程度の高温となるため、オゾンは基板（８）
上で酸素分子と酸素原子に分解する。酸素原子は酸素分
子と比較した場合はいうまでもなく、オゾンと比べても
はるかに反応活性であり、蒸着材料（３）であるイット
リウム、バリウム、銅と容易に反応を起こし、基板
（８）上にペロブスカイト構造を有するYBa2Cu3O7-xの
高温超電導薄膜が形成される。オゾンを導入した場合の
基板（８）周辺の圧力は高く保たれるが、真空槽（１）
内のるつぼ（２）周辺は３×10-4Torrの低い圧力に保た
れている。実際に本発明の一実施例による薄膜形成装置
を用いて形成されたＹ−Ba−Cu−Ｏ系の高温超電導薄膜
の電気抵抗及び電気抵抗が超電導状態に遷移する温度の
測定結果を次頁表１に示す。
作について、第１図及び第２図をもとに説明する。到着
真空圧力１×10-5Torr以下に保たれた真空槽（１）内に
設置され、高融点金属またはグラファイト等で製作され
たるつぼ（２）内に、蒸着材料（３）である金属イット
リウム（Ｙ）、バリウム（Ba）、銅（Cu）を充填し、る
つぼ（２）を、1000〜2500℃程度に加熱された加熱用フ
ィラメントからの、輻射熱または放射電子のエネルギー
によって900〜2000℃程度に加熱する。加熱された蒸着
材料（３）であるイットリウム、バリウム、銅は蒸気化
し、るつぼ（２）内で0.1〜10Torr程度の圧力の蒸気と
なる。この圧力の蒸気はるつぼ（３）に設けられたノズ
ル（2a）から基板（８）の方向に向かって真空槽（１）
内に噴射される。この時、各蒸着材料（３）の蒸気は、
断熱膨張によって塊状原子集団（クラスタ）（６）とな
る。こうしてできた各蒸着材料のクラスタ（６）にイオ
ン化フィラメント（７）から放出される電子を衝撃する
ことによって、クラスタ（６）の一部をイオン化する。
このイオン化されたそれぞれのクラスタ（６）は加速電
極（９）によって10kv以下のエネルギーで加速されて、
イオン化されていない中性クラスタ（６）と共に基板
（８）に到達する。また、上述のクラスタ照射と同時
に、予め、充分オゾンを吸着した高濃度オゾン発生装置
（14）を動作させ、オゾン導入機構（11）よりオゾンを
真空槽（１）内に導入する。即ち、第２図において、ニ
ードルバルブ（148）を適当に調整し、電磁弁（148）を
開の状態にすると、吸着塔（141）と真空槽（１）の圧
力差により、吸着塔（141）に吸着されていたオゾンが
脱着され、導入管（５）から高濃度のオゾンが供給され
る。本発明の上記実施例では吸着によりオゾンを濃縮す
るため、発生されるオゾンは、通常のオゾン発生装置で
発生されるオゾン濃度に比べて１ケタ以上高い濃度のも
のが得られる。このようにして得られた高濃度のオゾン
がオゾン導入機構（11）により基板（８）上に直接噴射
され、基板（８）の近傍を高濃度のオゾン雰囲気とす
る。さらに、基板（８）は、基板加熱機構（12）により
150〜900℃程度の高温となるため、オゾンは基板（８）
上で酸素分子と酸素原子に分解する。酸素原子は酸素分
子と比較した場合はいうまでもなく、オゾンと比べても
はるかに反応活性であり、蒸着材料（３）であるイット
リウム、バリウム、銅と容易に反応を起こし、基板
（８）上にペロブスカイト構造を有するYBa2Cu3O7-xの
高温超電導薄膜が形成される。オゾンを導入した場合の
基板（８）周辺の圧力は高く保たれるが、真空槽（１）
内のるつぼ（２）周辺は３×10-4Torrの低い圧力に保た
れている。実際に本発明の一実施例による薄膜形成装置
を用いて形成されたＹ−Ba−Cu−Ｏ系の高温超電導薄膜
の電気抵抗及び電気抵抗が超電導状態に遷移する温度の
測定結果を次頁表１に示す。
表１の結果が示すように、本発明の一実施例による装
置では1000〜1500（mg/）の極めて高い濃度のオゾン
が得られるため、従来のオゾン濃度50（mg/）程度の
装置で薄膜を形成するのに比べて酸化反応が高効率、高
速で起こり、従来よりも飛躍的に特性の優れた高温超電
導薄膜が得られる。また、高濃度のオゾンが得られるた
め、一定量の酸化反応を起こさせるためのオゾン化酸素
の供給量が少なくてすむため、真空槽（１）に付属して
い る真空ポンプの排気容量は小さくてすむ利点も生まれ
る。具体的には、オゾン濃度が10倍になれば、1/10の排
気ポンプ容量で済み、装置の小型化、低コスト化が図れ
る。
置では1000〜1500（mg/）の極めて高い濃度のオゾン
が得られるため、従来のオゾン濃度50（mg/）程度の
装置で薄膜を形成するのに比べて酸化反応が高効率、高
速で起こり、従来よりも飛躍的に特性の優れた高温超電
導薄膜が得られる。また、高濃度のオゾンが得られるた
め、一定量の酸化反応を起こさせるためのオゾン化酸素
の供給量が少なくてすむため、真空槽（１）に付属して
い る真空ポンプの排気容量は小さくてすむ利点も生まれ
る。具体的には、オゾン濃度が10倍になれば、1/10の排
気ポンプ容量で済み、装置の小型化、低コスト化が図れ
る。
なお、第２図ではオゾン発生源（143）でオゾンに変
換されなかった未反応の酸素（約90％）は外部へ排出す
る方式のものを示しているが、第３図で示すようにこの
未反応の酸素を再びオゾン発生源（143）に戻して再利
用する、いわゆる酸素リサイクル方式を採用してもよ
い。第３図において、（149）はブロアである。この方
式の吸着式の高濃度オゾン発生装置では、第２図のもの
よりも構造が複雑になるものの未反応の酸素を利用する
ために、酸素原料のコストが安くなり、ランニングコス
トの低減が図れる。
換されなかった未反応の酸素（約90％）は外部へ排出す
る方式のものを示しているが、第３図で示すようにこの
未反応の酸素を再びオゾン発生源（143）に戻して再利
用する、いわゆる酸素リサイクル方式を採用してもよ
い。第３図において、（149）はブロアである。この方
式の吸着式の高濃度オゾン発生装置では、第２図のもの
よりも構造が複雑になるものの未反応の酸素を利用する
ために、酸素原料のコストが安くなり、ランニングコス
トの低減が図れる。
次に他の実施例として、高濃度オゾン発生装置として
液化オゾンを利用したものを示す。薄膜形成装置の構成
は第１図と同じであるので省略する。第４図はこの液化
式のオゾン発生装置の構成を示すブロック図であり、図
において、（140）はタンクであり、オゾンの液化温度
である114℃以下に冷却されている。この動作は先に示
したものと同様であり、オゾン発生源（143）で発生し
たオゾンを液化してタンク（140）にトラップさせ、次
に真空槽内とつないで、液化されたオゾンを再び気化す
る点が異なる。この方式では、タンクの冷却温度を114
℃以下に下げねばならず、例えば液体酸素や液体窒素を
その冷媒に用いる必要があるが、100％近い純粋なオゾ
ンが得られ、かつ、大量のオゾンをトラップすることが
できるため、高効率、高速に加え、薄膜の大量形成にむ
いた方式といえる。
液化オゾンを利用したものを示す。薄膜形成装置の構成
は第１図と同じであるので省略する。第４図はこの液化
式のオゾン発生装置の構成を示すブロック図であり、図
において、（140）はタンクであり、オゾンの液化温度
である114℃以下に冷却されている。この動作は先に示
したものと同様であり、オゾン発生源（143）で発生し
たオゾンを液化してタンク（140）にトラップさせ、次
に真空槽内とつないで、液化されたオゾンを再び気化す
る点が異なる。この方式では、タンクの冷却温度を114
℃以下に下げねばならず、例えば液体酸素や液体窒素を
その冷媒に用いる必要があるが、100％近い純粋なオゾ
ンが得られ、かつ、大量のオゾンをトラップすることが
できるため、高効率、高速に加え、薄膜の大量形成にむ
いた方式といえる。
また、液化式の高濃度オゾン発生装置（14）は第４図
で示すものの他、タンク（140）から出てくる未反応の
酸素を、ブロアにより、再びオゾン発生源（143）に戻
す酸素リサイクル方式のものも考えられる。
で示すものの他、タンク（140）から出てくる未反応の
酸素を、ブロアにより、再びオゾン発生源（143）に戻
す酸素リサイクル方式のものも考えられる。
また上記実施例では超電導薄膜について示したが、他
の酸化物薄膜であってもよい。
の酸化物薄膜であってもよい。
さらに、蒸着装置としてICB源を用いて説明したが、
他の蒸着装置でもよいし、スパッタ装置でもよい。
他の蒸着装置でもよいし、スパッタ装置でもよい。
［発明の効果］ 以上のように、本発明によればイオン・クラスタ・ビ
ーム源を蒸発源とし、オゾン発生装置より発生したオゾ
ンを真空槽内に設置された基板上に噴射して、上記基板
上に酸化物薄膜を形成する薄膜形成装置において、上記
基板温度をオゾンが分解する150〜900℃に加熱するとと
もに、上記オゾン発生装置を、オゾン発生源より発生す
るオゾンを吸着物質に吸着させるオゾン吸着部を有する
吸着式オゾン発生装置、またはオゾン発生源より発生す
るオゾンを液化する液化部を有する液化式オゾン発生装
置で構成し、上記吸着部または液化部と真空槽内をつな
いで、吸着されたオゾンを脱着、あるいは液化されたオ
ゾンを再び気化し、基板近傍に設置したオゾン噴射口よ
り基板上に上記オゾンを噴射させるようにしたので、薄
膜の形成が高効率、高速で行なえ、高性能薄膜が得られ
るとともに、高濃度のオゾンが得られるため、従来より
真空ポンプの容量を減らすことができ、装置の小型化、
コスト低減が図れる効果がある。
ーム源を蒸発源とし、オゾン発生装置より発生したオゾ
ンを真空槽内に設置された基板上に噴射して、上記基板
上に酸化物薄膜を形成する薄膜形成装置において、上記
基板温度をオゾンが分解する150〜900℃に加熱するとと
もに、上記オゾン発生装置を、オゾン発生源より発生す
るオゾンを吸着物質に吸着させるオゾン吸着部を有する
吸着式オゾン発生装置、またはオゾン発生源より発生す
るオゾンを液化する液化部を有する液化式オゾン発生装
置で構成し、上記吸着部または液化部と真空槽内をつな
いで、吸着されたオゾンを脱着、あるいは液化されたオ
ゾンを再び気化し、基板近傍に設置したオゾン噴射口よ
り基板上に上記オゾンを噴射させるようにしたので、薄
膜の形成が高効率、高速で行なえ、高性能薄膜が得られ
るとともに、高濃度のオゾンが得られるため、従来より
真空ポンプの容量を減らすことができ、装置の小型化、
コスト低減が図れる効果がある。
第１図は本発明の一実施例による薄膜形成装置を模式的
に示す概念構成図、第２図は本発明の一実施例に係わる
吸着式オゾン発生装置の構成を示すブロック図、第３図
は本発明の他の実施例に係わる吸着式オゾン発生装置の
構成を示すブロック図、第４図は本発明の他の実施例に
係わる液化式オゾン発生装置の構成を示すブロック図、
及び第５図は従来の薄膜形成装置を模式的に示す概念構
成図である。 図において、（１）は真空槽、（２）はるつぼ、（３）
は蒸着材料、（８）は基板、（14）はオゾン発生装置、
（140）はタンク、（141）はオゾン吸着塔、（143）は
オゾン発生源である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
に示す概念構成図、第２図は本発明の一実施例に係わる
吸着式オゾン発生装置の構成を示すブロック図、第３図
は本発明の他の実施例に係わる吸着式オゾン発生装置の
構成を示すブロック図、第４図は本発明の他の実施例に
係わる液化式オゾン発生装置の構成を示すブロック図、
及び第５図は従来の薄膜形成装置を模式的に示す概念構
成図である。 図において、（１）は真空槽、（２）はるつぼ、（３）
は蒸着材料、（８）は基板、（14）はオゾン発生装置、
（140）はタンク、（141）はオゾン吸着塔、（143）は
オゾン発生源である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 39/24 Ｈ０１Ｌ 39/24 Ｂ (72)発明者 川越 康行 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社応用機器研究所内 (72)発明者 今田 勝大 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社材料研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−78422（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−127205（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−103803（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−128330（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−18537（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭52−38997（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭55−8442（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−10925（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】真空槽、この真空槽内に設置されたイオン
・クラスタ・ビーム源、及びオゾン発生装置を備え、こ
のオゾン発生装置より発生したオゾンを上記真空槽内に
設置された基板上に噴射して、上記基板上に酸化物薄膜
を形成するものにおいて、上記基板温度をオゾンが分解
する150〜900℃に加熱するヒータを備えるとともに、上
記オゾン発生装置を、オゾン発生源より発生するオゾン
を吸着物質に吸着させるオゾン吸着部を有する吸着式オ
ゾン発生装置で構成し、上記吸着部と上記真空槽内をつ
ないで、吸着されたオゾンを脱着させ、基板近傍に設置
したオゾン噴射口より上記基板上に上記オゾンを噴射さ
せるようにしたことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項２】真空槽、この真空槽内に設置されたイオン
・クラスタ・ビーム源、及びオゾン発生装置を備え、こ
のオゾン発生装置より発生したオゾンを上記真空槽内に
設置された基板上に噴射して、上記基板上に酸化物薄膜
を形成するものにおいて、上記基板温度をオゾンが分解
する150〜900℃に加熱するヒータを備えるとともに、上
記オゾン発生装置を、オゾン発生源より発生するオゾン
を液化する液化部を有する液化式オゾン発生装置で構成
し、上記液化部と上記真空槽内をつないで、液化するオ
ゾンを再び気化し、基板近傍に設置したオゾン噴射口よ
り上記基板上に上記オゾンを噴射させるようにしたこと
を特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168475A JP2623715B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | 薄膜形成装置 |
| DE19883839903 DE3839903A1 (de) | 1987-11-25 | 1988-11-25 | Verfahren und vorrichtung zum aufdampfen von duennschichten |
| DE19883844630 DE3844630C2 (ja) | 1987-11-25 | 1988-11-25 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168475A JP2623715B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | 薄膜形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0219455A JPH0219455A (ja) | 1990-01-23 |
| JP2623715B2 true JP2623715B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=15868790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63168475A Expired - Lifetime JP2623715B2 (ja) | 1987-11-25 | 1988-07-05 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2623715B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6294025B1 (en) * | 1996-11-01 | 2001-09-25 | THEVA DüNNSCHICHTTECHNIK GMBH | Device for producing oxidic thin films |
| KR100772014B1 (ko) * | 2006-07-14 | 2007-10-31 | 한국전기연구원 | 보조 클러스트빔 분사에 의한 고온 초전도막 제조방법,제조장치, 이 방법에 의해 제조되는 고온 초전도막 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5238997A (en) * | 1975-09-23 | 1977-03-25 | Komatsu Ltd | Moisture meter for mixing purpose casting sand by microwave heating11 |
| JPS558442A (en) * | 1978-07-04 | 1980-01-22 | Nachi Fujikoshi Corp | High speed tool steel |
| JPS5678422A (en) * | 1979-11-26 | 1981-06-27 | Hoxan Corp | Preparation of electrically conductive transparent thin film |
| JPS5910925A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-20 | Seikosha Co Ltd | カラ−表示装置 |
| JPS60127205A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-07-06 | Iwasaki Electric Co Ltd | オゾン発生装置 |
| JP2553338B2 (ja) * | 1986-10-17 | 1996-11-13 | 増田 佳子 | 液体オゾンの製造装置 |
-
1988
- 1988-07-05 JP JP63168475A patent/JP2623715B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0219455A (ja) | 1990-01-23 |
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