JP5150626B2 - 電子ビーム蒸発装置 - Google Patents
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Description
EB−PVDの広く普及している蒸気源は、ビーム生成部、磁気的な270°のビーム偏向部および蒸発物質を有するるつぼが大抵はコンパクトな機能ブロックに収容されている所謂「トランスバース・ガン」を使用している。
Φ(α)=Φ0・cosn(α) 式1
上式中Φ0は蒸発物質の上表面に対して垂直である蒸気流密度を表している。指数nは熱的な蒸発の種々異なっている方法に対してそれぞれ特徴的な値を有している。高速電子ビーム蒸発器に対して、それは約2.5である。式1から直接、小面積蒸発器を有する拡がった扁平基板の層形成の場合層厚は、蒸発物質上表面の垂線の、基板平面との衝突点の領域において最大でありかつそれからそこからラテラル方向の距離が増えるに従って減少する。
Ekin=kB・Tv 式2
つまりボルツマン定数kBにより、例えば、Tv=3000Kの蒸発温度に対して、Ekin=0.25eVの特徴的な運動エネルギーが生じる。
それ故に本発明の課題は、これら技術的な問題点に鑑みて、電子ビーム蒸発における従来技術の欠点を克服することができる装置を提供することである。殊に装置は従来技術に比べて、コンパクトで、安価な機械的な構造、長い層形成持続時間および待機持続時間、層形成チャンバとの最小の磁気干渉、基板での高い蒸気利用度もしくは蒸着率、僅かな「ワイルドな層」、熱放射または逆散乱電子による最小の熱的な基板負荷、蒸発器と基板との距離を僅かにしておいた場合の層厚の均質性、材料が連続的に供給されるるつぼにおける低減された飛沫形成並びにユニバーサルな組み込み解決法を可能にしたい。
次に本発明を有利な実施例に基づいて詳細に説明する。
Claims (15)
- 真空作業チャンバ(2)と、
電子ビーム(7)を生成するためであって、蒸発されるべき材料(5)を容器(4)内で加熱可能であるアキシャル放射器(6)と、
前記容器(4)に直接的に配置されていて、材料蒸気を基板(3)に通す少なくとも1つの蒸気アパーチャ(10)を有している絞り(9)とを含んでおり、前記絞り(9)は前記アキシャル放射器(6)と機械的に接触していない、電子ビーム蒸発装置において、
前記絞り(9)は磁石系(14)を有しており、該磁石系を用いて電子ビーム(7)は前記蒸気アパーチャ(10)を通って前記蒸発されるべき材料(5)に偏向可能であり、
前記磁石系(14)は永久磁石ロッド(15)の2つの部分量から成るものであり、該2つの部分量のうちの第1の部分量は電子ビームの方向において観察して前記蒸気アパーチャ(10)の前に配置されており、第2の部分量は前記蒸気アパーチャ(10)の後に配置されている
ことを特徴とする装置。 - 前記容器は水冷式の銅るつぼである
請求項1記載の装置。 - 前記容器(4)は熱アイソレーションされたブロック、所謂「ホットるつぼ」として実現されている
請求項1記載の装置。 - 前記絞り(9)は舌状部分(22)を有しており、該舌状部分(22)の加熱によって、該舌状部分(22)に堆積した材料蒸気が前記容器(4)に再び戻る
請求項1から3までのいずれか1項記載の装置。 - 前記絞り(9)はプレート形状に実現されている
請求項1から4までのいずれか1項記載の装置。 - 前記絞りはフード形状に実現されている
請求項1から4までのいずれか1項記載の装置。 - 前記絞りは前記材料を部分的にまたは完全に取り囲んでいる
請求項1から4までのいずれか1項記載の装置。 - 前記絞り(9)は前記蒸発されるべき材料を向いている方の側において、耐熱性の材料から成っている第1の層(12)を有しておりかつ蒸発されるべき材料とは反対の方の側において第2の層(13)を有している
請求項1から7までのいずれか1項記載の装置。 - 前記第1の層(12)はグラファイトフェルト、粒状混合物または砂利をパッケージしたものから成っている
請求項8記載の装置。 - 前記第2の層(13)は銅、純グラファイト、アルミニウムまたは特殊鋼から成っている
請求項8または9記載の装置。 - 前記第2の層(13)は水冷されている
請求項8または9記載の装置。 - 前記蒸気アパーチャ(10)は矩形に実現されている
請求項1から11までのいずれか1項記載の装置。 - 前記蒸気アパーチャ(21)は、前記基板の移動方向において観察して、真ん中において、縁領域におけるよりも僅かな開口幅を有している
請求項1から11までのいずれか1項記載の装置。 - 前記電子ビームは少なくとも前記絞りの部分領域に偏向可能である
請求項1から13までのいずれか1項記載の装置。 - 前記蒸発されるべき材料および/または前記容器はガス放電の電極として接続されている
請求項1から14までのいずれか1項記載の装置。
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