JPH01222045A - 真空蒸着装置 - Google Patents
真空蒸着装置Info
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- JPH01222045A JPH01222045A JP30842887A JP30842887A JPH01222045A JP H01222045 A JPH01222045 A JP H01222045A JP 30842887 A JP30842887 A JP 30842887A JP 30842887 A JP30842887 A JP 30842887A JP H01222045 A JPH01222045 A JP H01222045A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明は、真空中で被蒸着基板表面へ物質を蒸着する
装置に係り、特に蒸着装置の真空容器内トを着汚染物質
に由来する不純物を含有しない蒸着膜を作製することに
好適な真空蒸着装置に関するものである。
装置に係り、特に蒸着装置の真空容器内トを着汚染物質
に由来する不純物を含有しない蒸着膜を作製することに
好適な真空蒸着装置に関するものである。
（背景技術）
無機化合物、有機化合物を問わず分子を基板表面上に規
則正しく配列させ積層した薄膜は、非線形光学効果や光
メモリ−、光−電流変換機能等のバルクの純粋な結晶で
は見られない新しい機能を発現するために新たなエレク
トロニクス素材として注目されている。これらの薄膜は
、主に真空容器内に被蒸着基板と共にセットしたヒータ
ー上に噴出セルに装填した蒸着物質を載せ、このヒータ
ーを加熱し蒸着物質を気化させ基板に蒸着させる真空蒸
着法（例えば、稲岡 紀子生ら、表面、２４巻、６１〜
７５ページ、１９８６年）や超高真空容器中に被蒸着基
板と蒸着物質を装填した噴出セルをセットし、噴出セル
を加熱し蒸着物質の分子線流を発生させ、この分子線流
を被蒸着基板に蒸着する分子線エピタキシー法（ＭＢＥ
法） （例えば、原 １彦、第８回光ファイバー研究会
請演会予稿集、１３〜１６ページ、１９８７年７月２３
日）などにより製作されている。
則正しく配列させ積層した薄膜は、非線形光学効果や光
メモリ−、光−電流変換機能等のバルクの純粋な結晶で
は見られない新しい機能を発現するために新たなエレク
トロニクス素材として注目されている。これらの薄膜は
、主に真空容器内に被蒸着基板と共にセットしたヒータ
ー上に噴出セルに装填した蒸着物質を載せ、このヒータ
ーを加熱し蒸着物質を気化させ基板に蒸着させる真空蒸
着法（例えば、稲岡 紀子生ら、表面、２４巻、６１〜
７５ページ、１９８６年）や超高真空容器中に被蒸着基
板と蒸着物質を装填した噴出セルをセットし、噴出セル
を加熱し蒸着物質の分子線流を発生させ、この分子線流
を被蒸着基板に蒸着する分子線エピタキシー法（ＭＢＥ
法） （例えば、原 １彦、第８回光ファイバー研究会
請演会予稿集、１３〜１６ページ、１９８７年７月２３
日）などにより製作されている。
しかしながら、これらの公知の真空蒸着装置では、蒸着
操作時に真空容器内において被蒸着基板と蒸着物質を装
填した噴出セルが対向しているため、噴出セルに於いて
気化した蒸着物質は、目標とする被蒸着基板以外にも真
空蒸着容器内の至るところに拡散し付着する。このよう
にしてトｆ着した蒸着物質が既に真空容器内に吸着され
ている微量の空気や水分等の不純物を拌い再び気化し、
被蒸着基板へこれら不純物と同時に積層することにより
形成される薄膜の純度が低下し、同時に分子配列が乱れ
ることなどが原因となり薄膜特有の機能が低下する問題
点があった。
操作時に真空容器内において被蒸着基板と蒸着物質を装
填した噴出セルが対向しているため、噴出セルに於いて
気化した蒸着物質は、目標とする被蒸着基板以外にも真
空蒸着容器内の至るところに拡散し付着する。このよう
にしてトｆ着した蒸着物質が既に真空容器内に吸着され
ている微量の空気や水分等の不純物を拌い再び気化し、
被蒸着基板へこれら不純物と同時に積層することにより
形成される薄膜の純度が低下し、同時に分子配列が乱れ
ることなどが原因となり薄膜特有の機能が低下する問題
点があった。
また、公知の真空蒸着装置では２種類以上の蒸着物質を
複数の噴出セルに装填し、各セルの先端に設置したシャ
ッターを交互に開閉する操作を施すことにより蒸着物質
の種類が異なる蒸着膜を被蒸着基板上に交互に積層する
場合に於いても不純物が蒸着膜に混入する問題点があっ
た。即ち、上述のシャッター操作をしながら蒸着膜を積
層中、既に真空容器内に付着しているこれとは別の種類
の蒸着物質が真空容器内から徐々に再蒸発して被蒸着基
板へ同時に積層することが原因となり、形成される薄膜
の純度が低下し、分子配列が乱れることなどにより薄膜
特有の機能が低下する問題も生じていた。
複数の噴出セルに装填し、各セルの先端に設置したシャ
ッターを交互に開閉する操作を施すことにより蒸着物質
の種類が異なる蒸着膜を被蒸着基板上に交互に積層する
場合に於いても不純物が蒸着膜に混入する問題点があっ
た。即ち、上述のシャッター操作をしながら蒸着膜を積
層中、既に真空容器内に付着しているこれとは別の種類
の蒸着物質が真空容器内から徐々に再蒸発して被蒸着基
板へ同時に積層することが原因となり、形成される薄膜
の純度が低下し、分子配列が乱れることなどにより薄膜
特有の機能が低下する問題も生じていた。
（発明の目的）
この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、従来法の欠点を改善し、真空容器内に付着した汚
染物質の再蒸着に由来する被蒸着基板上に形成される薄
膜への不純物混入の防止手段が施された真空蒸着装置を
提供することを目的としている。
あり、従来法の欠点を改善し、真空容器内に付着した汚
染物質の再蒸着に由来する被蒸着基板上に形成される薄
膜への不純物混入の防止手段が施された真空蒸着装置を
提供することを目的としている。
（発明の開示）
この発明の真空蒸着装置は、上記の目的を実現するため
に、真空容器中に１枚もしくは２枚以上の被蒸着基板と
１種もしくは２種以上の蒸着物質が充填された１個もし
くは２個以上の噴出セルとを配置した蒸着装置において
、被蒸着基板と噴出セルとの間に１個もしくは２個以上
のコリメータを噴出セル中心と被蒸着基板中心とを通る
直線上に設置したことを特徴としている。
に、真空容器中に１枚もしくは２枚以上の被蒸着基板と
１種もしくは２種以上の蒸着物質が充填された１個もし
くは２個以上の噴出セルとを配置した蒸着装置において
、被蒸着基板と噴出セルとの間に１個もしくは２個以上
のコリメータを噴出セル中心と被蒸着基板中心とを通る
直線上に設置したことを特徴としている。
すなわち、この発明の発明者は、公知の真空蒸着装置に
於いて前記の問題点を生じている原因は、蒸着物質を装
填した噴出セルから被蒸着基板に向は気化した蒸着物質
が目的の被蒸着基板以外の不要な場所へまで拡散し、そ
こに付着後、既に付着していた空気や水分等の不純物を
伴い再蒸発するためと考えた。従って、この問題点を解
決する手段を種々実験検討した結果、蒸着物質を装填し
た噴出セルから被蒸着基板に向けて蒸着物質の流れに鋭
い指向性を持たせ、不要な場所に蒸着物質を付着させな
いようにすることにより前記問題点を解決できることが
判明した。噴出セルから出た蒸着物質の流れに指向性を
付与する手段としては整流作用を示すコリメータを噴出
セルと被蒸着基板との間に設置することにより達成でき
る。さらに、コリメータの温度を噴出セルの温度もしく
は被蒸着基板の温度より低く保つことによりコリメータ
にト［着した蒸着物質の再蒸発が防止できるためコリメ
ータが例えば液体窒素などの冷却剤により冷却されてい
ることが望ましいことも判った。また、蒸着物質が粘性
流の性質を示す条件での蒸着にコリメータは有効に作用
するが、好ましくは気化した蒸着物質分子同志の分子運
動による衝突頻度が少なく分子の運動方向が揃った分子
線流を生成する条件の真空度で蒸着操作を行なうことが
より望ましいことも判明した０以上のような考察を進め
ることにより、発明者は、この発明をなすに至った。
於いて前記の問題点を生じている原因は、蒸着物質を装
填した噴出セルから被蒸着基板に向は気化した蒸着物質
が目的の被蒸着基板以外の不要な場所へまで拡散し、そ
こに付着後、既に付着していた空気や水分等の不純物を
伴い再蒸発するためと考えた。従って、この問題点を解
決する手段を種々実験検討した結果、蒸着物質を装填し
た噴出セルから被蒸着基板に向けて蒸着物質の流れに鋭
い指向性を持たせ、不要な場所に蒸着物質を付着させな
いようにすることにより前記問題点を解決できることが
判明した。噴出セルから出た蒸着物質の流れに指向性を
付与する手段としては整流作用を示すコリメータを噴出
セルと被蒸着基板との間に設置することにより達成でき
る。さらに、コリメータの温度を噴出セルの温度もしく
は被蒸着基板の温度より低く保つことによりコリメータ
にト［着した蒸着物質の再蒸発が防止できるためコリメ
ータが例えば液体窒素などの冷却剤により冷却されてい
ることが望ましいことも判った。また、蒸着物質が粘性
流の性質を示す条件での蒸着にコリメータは有効に作用
するが、好ましくは気化した蒸着物質分子同志の分子運
動による衝突頻度が少なく分子の運動方向が揃った分子
線流を生成する条件の真空度で蒸着操作を行なうことが
より望ましいことも判明した０以上のような考察を進め
ることにより、発明者は、この発明をなすに至った。
添付した図面に沿ってこの発明の真空蒸着装置について
説明する。
説明する。
まず、第３図に示した公知の真空蒸着装置では、蒸着物
質を装填した噴出セル（３）と被蒸着基板（１）とが装
置の真空容器（７）内に設置されている、蒸着操作時に
おいては噴出セル（３）を加熱し蒸着物質を気化させる
ために蒸着物質は、真゛空容器（７）内に拡散し真空容
器（７）内面などに１４ ！し、そこから再蒸発する。
質を装填した噴出セル（３）と被蒸着基板（１）とが装
置の真空容器（７）内に設置されている、蒸着操作時に
おいては噴出セル（３）を加熱し蒸着物質を気化させる
ために蒸着物質は、真゛空容器（７）内に拡散し真空容
器（７）内面などに１４ ！し、そこから再蒸発する。
この時に既に付着していた微量の空気や水分などの不純
物を伴い真空容器（７）内面などから再蒸発した蒸着物
質の一部は被蒸着基板（１）に蒸着し薄膜を形成する。
物を伴い真空容器（７）内面などから再蒸発した蒸着物
質の一部は被蒸着基板（１）に蒸着し薄膜を形成する。
この時前述の不純物も被蒸着基板（１）へ同時に積層す
るために形成される薄膜の純度が低下し、分子配列が乱
れることなどが原因となり薄膜特有の機能が低下する場
合が多かった。
るために形成される薄膜の純度が低下し、分子配列が乱
れることなどが原因となり薄膜特有の機能が低下する場
合が多かった。
これに対して、この発明の装置においては、その−例を
第１図に示したように、装置の真空容器（７）内の蒸着
物質を装填した噴出セル（３）と被蒸着基板（１）とを
結ぶ直線上にコリメータ（２）が設置されている。噴出
セル（３）に装填された蒸着物質は加熱により気化し自
由な方向に分子運動を始める。この時被蒸着基板（１）
以外の方向に分子運動していた蒸着物質分子は液体窒素
等の冷却剤で冷却されたコリメータ壁面に衝突し付着し
て補足される。一方、液体窒素等の冷却剤で冷却されて
いるコリメータ（２）の壁面に衝突せずに通過した蒸着
物質分子は被蒸着基板（１）に１ｂ目すなビームを形成
する。このようなビーム中の蒸着分子は実質的に真空容
器（７）内へ拡散しないために真空容器（７）内面から
の再蒸発による被蒸着基板（１）上の薄膜に対する汚染
が生じない。
第１図に示したように、装置の真空容器（７）内の蒸着
物質を装填した噴出セル（３）と被蒸着基板（１）とを
結ぶ直線上にコリメータ（２）が設置されている。噴出
セル（３）に装填された蒸着物質は加熱により気化し自
由な方向に分子運動を始める。この時被蒸着基板（１）
以外の方向に分子運動していた蒸着物質分子は液体窒素
等の冷却剤で冷却されたコリメータ壁面に衝突し付着し
て補足される。一方、液体窒素等の冷却剤で冷却されて
いるコリメータ（２）の壁面に衝突せずに通過した蒸着
物質分子は被蒸着基板（１）に１ｂ目すなビームを形成
する。このようなビーム中の蒸着分子は実質的に真空容
器（７）内へ拡散しないために真空容器（７）内面から
の再蒸発による被蒸着基板（１）上の薄膜に対する汚染
が生じない。
第２図は、この場合の噴出セル部の実施例を示したもの
である。
である。
以上の例から明らかなように、この発明の真空蒸着装置
においては、蒸着物質が真空容器内壁に１１着し再蒸発
することが原因となり生じる被蒸着基板上の薄膜への汚
染を防止することができるので、特にこのような汚染問
題を生じ易い有機化合物の真空蒸着に適している。
においては、蒸着物質が真空容器内壁に１１着し再蒸発
することが原因となり生じる被蒸着基板上の薄膜への汚
染を防止することができるので、特にこのような汚染問
題を生じ易い有機化合物の真空蒸着に適している。
次にこの発明の装置を用いて行なった真空蒸着の実施例
を示し、さらに詳しくこの発明について説明する。＃Ｊ
ちろん、この発明は、以下の実施例によって限定される
ものではない。
を示し、さらに詳しくこの発明について説明する。＃Ｊ
ちろん、この発明は、以下の実施例によって限定される
ものではない。
例 １
第１図および第２図に示した装置を用い、噴出セル内に
蒸着物質として表１に示した化合物（１）〜（３）をそ
れぞれ０．２グラム入れ、噴出セル出口から２０ａＩ＋
離れた真空容器壁面に設置した被蒸着基板に向けて蒸着
した。なお、噴出セルと被蒸着基板との間に長さ１０ｃ
ｓａのコリメータが噴出セル出口に接するように設置し
た。また、噴出セルは内径が２１のものを使用した。蒸
着した膜厚は被蒸着基板取り付は位置と被蒸着基板取り
付は位置の中心から１０ｃ＊上部の真空容器壁面の２個
所で水晶発振式膜厚モニターを用いて判定した。なお蒸
着操作は表２に示す条件で行なった０表２より、真空容
器内壁に被蒸着物質が付着していないことが判る。
蒸着物質として表１に示した化合物（１）〜（３）をそ
れぞれ０．２グラム入れ、噴出セル出口から２０ａＩ＋
離れた真空容器壁面に設置した被蒸着基板に向けて蒸着
した。なお、噴出セルと被蒸着基板との間に長さ１０ｃ
ｓａのコリメータが噴出セル出口に接するように設置し
た。また、噴出セルは内径が２１のものを使用した。蒸
着した膜厚は被蒸着基板取り付は位置と被蒸着基板取り
付は位置の中心から１０ｃ＊上部の真空容器壁面の２個
所で水晶発振式膜厚モニターを用いて判定した。なお蒸
着操作は表２に示す条件で行なった０表２より、真空容
器内壁に被蒸着物質が付着していないことが判る。
表１
比較例
公知の真空蒸着装置を用いて、噴出セル内に蒸着物質と
して前記化合物（１）〜（３）をそれぞれ０．２グラム
入れ噴出セル出口から２０■離れた真空容器壁面に設置
した被蒸着基板に向けて蒸着した。なお、噴出セルは実
施例と同一の内径が２０のものを使用した。蒸着膜膜厚
は例１と同様に、被蒸着基板取り付は位置と被蒸着基板
取り付は位置の中心から１０ａｍ上部の真空容器壁面で
水晶発振式膜厚モニターを用いて測定した。なお蒸着操
作は表３に示す条件で行なった。その結果を表３（発明
の効果） 以上に示したように、この発明によれば真空蒸着装置の
噴出セルから気化した蒸着物質がコリメータを通過し被
蒸着基板に向けてビームを形成し被蒸着基板上に積層す
るので、公知の真空蒸着装置に見られた真空容器内の蒸
着物質付着に起因する被蒸着基板上に形成される薄膜の
汚染を防止できる。
して前記化合物（１）〜（３）をそれぞれ０．２グラム
入れ噴出セル出口から２０■離れた真空容器壁面に設置
した被蒸着基板に向けて蒸着した。なお、噴出セルは実
施例と同一の内径が２０のものを使用した。蒸着膜膜厚
は例１と同様に、被蒸着基板取り付は位置と被蒸着基板
取り付は位置の中心から１０ａｍ上部の真空容器壁面で
水晶発振式膜厚モニターを用いて測定した。なお蒸着操
作は表３に示す条件で行なった。その結果を表３（発明
の効果） 以上に示したように、この発明によれば真空蒸着装置の
噴出セルから気化した蒸着物質がコリメータを通過し被
蒸着基板に向けてビームを形成し被蒸着基板上に積層す
るので、公知の真空蒸着装置に見られた真空容器内の蒸
着物質付着に起因する被蒸着基板上に形成される薄膜の
汚染を防止できる。
第１図は、この発明による真空蒸着装置の１実施例を示
した断面図である。第２図は、この発明の真空蒸着装置
の噴出セル部分の１実施例を示した断面図である。第３
図は、公知の真空蒸着装置の１例を示した断面図である
。 １・・・被蒸着基板、 ２・・・コリメータ、３・・・
噴出セル、 ４・・・膜厚計、５・・・基板ホルダー
、６・・・液体窒素溜、７・・・真空容器、 ８・・
・真空バルブ、９・・・真空ポンプ、１０・・・覗き窓
、１１・・・噴出セル加熱ヒーター電極、１２・・・噴
出セル温度制御熱電対電極。 代理人 弁理士 西 澤 利 失策 １
図
した断面図である。第２図は、この発明の真空蒸着装置
の噴出セル部分の１実施例を示した断面図である。第３
図は、公知の真空蒸着装置の１例を示した断面図である
。 １・・・被蒸着基板、 ２・・・コリメータ、３・・・
噴出セル、 ４・・・膜厚計、５・・・基板ホルダー
、６・・・液体窒素溜、７・・・真空容器、 ８・・
・真空バルブ、９・・・真空ポンプ、１０・・・覗き窓
、１１・・・噴出セル加熱ヒーター電極、１２・・・噴
出セル温度制御熱電対電極。 代理人 弁理士 西 澤 利 失策 １
図
Claims (3)
- （１）真空容器中に１枚もしくは２枚以上の被蒸着基板
と１種もしくは２種以上の蒸着物質が装填された１個も
しくは２個以上の噴出セルとを配置した蒸着装置におい
て、被蒸着基板と噴出セルとの間に１個もしくは２個以
上のコリメータを噴出セル中心と被蒸着基板中心とを通
る直線上に設置したことを特徴とする真空蒸着装置。 - （２）コリメータの温度が噴出セルの温度以下もしくは
被蒸着基板の温度以下である特許請求の範囲第（１）項
記載の真空蒸着装置。 - （３）蒸着物質が噴出セルから被蒸着基板へ向けて分子
線流を形成する特許請求の範囲第（１）項記載の真空蒸
着装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30842887A JPH01222045A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 真空蒸着装置 |
| EP88311500A EP0319347B1 (en) | 1987-12-04 | 1988-12-05 | Vacuum depositing apparatus |
| DE3850941T DE3850941T2 (de) | 1987-12-04 | 1988-12-05 | Vakuumbeschichtungsanlage. |
| US07/280,152 US5007372A (en) | 1987-12-04 | 1988-12-05 | Vacuum depositing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30842887A JPH01222045A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 真空蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01222045A true JPH01222045A (ja) | 1989-09-05 |
| JPH0532468B2 JPH0532468B2 (ja) | 1993-05-17 |
Family
ID=17980933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30842887A Granted JPH01222045A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 真空蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01222045A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5785763A (en) * | 1994-08-30 | 1998-07-28 | Nec Corporation | Electron-gun evaporation system having evaporation-source stream regulator |
| US6036821A (en) * | 1998-01-29 | 2000-03-14 | International Business Machines Corporation | Enhanced collimated sputtering apparatus and its method of use |
| US7070697B2 (en) | 2003-04-14 | 2006-07-04 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Methods of making a read sensor with use of a barrier structure for depositing materials |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6157907A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-25 | Hitachi Cable Ltd | イメ−ジガイド素線配列方法 |
-
1987
- 1987-12-04 JP JP30842887A patent/JPH01222045A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0532468B2 (ja) | 1993-05-17 |
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