JPH01306555A - Crucible for evaporation source - Google Patents
Crucible for evaporation sourceInfo
- Publication number
- JPH01306555A JPH01306555A JP13750988A JP13750988A JPH01306555A JP H01306555 A JPH01306555 A JP H01306555A JP 13750988 A JP13750988 A JP 13750988A JP 13750988 A JP13750988 A JP 13750988A JP H01306555 A JPH01306555 A JP H01306555A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- vapor deposition
- crucible body
- evaporation source
- vapor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 title claims description 47
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 title claims description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 abstract description 27
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 15
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 238000007736 thin film deposition technique Methods 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/243—Crucibles for source material
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、例えば真空蒸着、クラスタ・イオンビーム
蒸着等において蒸着材料を加熱し蒸発させるために用い
られる蒸発源用るつぼに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a crucible for an evaporation source used to heat and evaporate a deposition material in, for example, vacuum evaporation, cluster ion beam evaporation, or the like.
〔従来の技術］
従来の蒸発源用るつぼが用いられているクラスタ・イオ
ンビーム蒸着法による薄膜形成方法としては、例えば特
公昭５４−９５９２号公報に記載されたものがある。こ
の種の薄膜蒸着方法は真空槽内において、蒸着すべき物
質の蒸気を基板に噴出して、この蒸気中の多数の原子が
緩く結合したクラスタ（塊状原子集団）を生成し、クラ
スタに電子のシャワーを浴びせてクラスタをそのうちの
１個の原子がイオン化されたクラスタ・イオンにし、さ
らにクラスタ・イオンを加速して基板に衝突させ、これ
により基板に薄膜を蒸着形成するものである。[Prior Art] A thin film forming method using a cluster ion beam evaporation method using a conventional evaporation source crucible is described, for example, in Japanese Patent Publication No. 54-9592. In this type of thin film deposition method, the vapor of the substance to be vaporized is ejected onto the substrate in a vacuum chamber, and a large number of atoms in this vapor form loosely bonded clusters (massive atomic groups), and the clusters are filled with electrons. A shower is applied to transform the cluster into cluster ions in which one atom is ionized, and the cluster ions are further accelerated to collide with a substrate, thereby depositing a thin film on the substrate.
このような薄膜形成方法を実施するための蒸発源用るつ
ぼとしては第３図に示すものがあった。As an evaporation source crucible for implementing such a thin film forming method, there is one shown in FIG.
また第４図は従来の蒸発源用るつぼが用いられている薄
膜形成装置を示す概略構成図、第５図は第４図に示した
薄膜形成装置の主要部を一部断面で示す分解斜視図であ
る。第３図〜第５図において、（１）は直径１ｍｍ〜２
ｍｍのノズル（１ａ）、蓋（１ｂ）及び拡散遮蔽壁（Ｉ
Ｃ）が設けられたるつぼ本体、（２）はるつぼ本体（１
）に充填されているアルミニウム（ＡＩ ）等の蒸着物
質、（４）は所定の真空度に保持された真空槽、（５）
は図示しない真空排気装置に接続されており、真空槽（
４）内の排気を行なう排気通路、（６）は排気通路（５
）を開閉する真空用バルブ、（７）はるつぼ本体（１）
に熱電子を照射してるつぼ本体（１）を加熱する蒸発源
加熱用フィラメント、（８）は蒸発源加熱用フィラメン
ト（７）からの輻射熱を遮断する熱シールド板であり、
るつぼ本体（１）、蒸発源加熱用フィラメント（７）及
び熱シールド板（８）から基板ｌｌ８）に蒸着すべき物
質の蒸気を真空槽（４）内に噴出してクラスタを生成す
る蒸気発生源（９）が構成されている。Furthermore, FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a thin film forming apparatus using a conventional evaporation source crucible, and FIG. 5 is an exploded perspective view partially showing a main part of the thin film forming apparatus shown in FIG. 4 in cross section. It is. In Figures 3 to 5, (1) is 1 mm to 2 mm in diameter.
mm nozzle (1a), lid (1b) and diffusion shielding wall (I
C) the crucible body provided with the crucible body (2) the crucible body (1
) is filled with a vapor deposition material such as aluminum (AI), (4) is a vacuum chamber maintained at a predetermined degree of vacuum, (5)
is connected to a vacuum exhaust device (not shown), and the vacuum chamber (
4) is an exhaust passage for exhausting air inside the interior, (6) is an exhaust passage for exhausting air inside
) Vacuum valve to open and close (7) Crucible body (1)
An evaporation source heating filament that heats the crucible body (1) by irradiating thermoelectrons to the evaporation source heating filament (8) is a heat shield plate that blocks radiant heat from the evaporation source heating filament (7).
A steam generation source that generates clusters by ejecting vapor of a substance to be deposited onto the substrate 118) from the crucible body (1), the evaporation source heating filament (7), and the heat shield plate (8) into the vacuum chamber (4). (9) is configured.
又、（１０１はイオン化用の熱電子（１３を放出するイ
オン化電子放出フィラメント、 ｆｌｌｌはイオン化電
子放出フィラメント（１■から放出された熱電子（１３
を加速する電子引き出し電極である。熱シールド板（８
）はイオン化電子放出フィラメント（１（１からの輻射
熱を遮断する働きもあり、イオン化電子放出フィラメン
トｆ１０１％電子引き出し゛電極（１１）及び熱シール
ド板（８）から蒸気発生源（９）からのクラスタをイオ
ン化するイオン化手段（１２が構成されている。＋１４
）は電子引き出し電極（１１１との間に電圧が印加され
、イオン化されたクラスタ・イオンを加速してこれをイ
オン化されていない中性クラスタ（＋５１とともに基板
（ＩＱに衝突させて薄膜を蒸着させる加速電極、＋１７
）はクラスタ・イオン（１６）と中性クラスタ（１５１
とからなるクラスタビームである。（１９）は熱シール
ド板（８）を支持する絶縁支持部材、（２０はるつぼ本
体（１）を支持するるつぼ支持部材、（２１１は基板ホ
ルダ１ｎを支持する絶縁支持部材、（２２１は基板（１
８１を支持する基板ホルダ、（卸は熱シールド板（８）
を支持する絶縁支持部材、（２滲は加速電極（１滲を支
持する絶縁支持部材である。In addition, (101 is an ionization electron emitting filament that emits thermionic electrons (13) for ionization, and flll is an ionization electron emitting filament (1) that emits thermionic electrons (13) for ionization.
It is an electron extraction electrode that accelerates Heat shield plate (8
) is an ionized electron emitting filament (1 (1) that also has the function of blocking radiant heat from the ionized electron emitting filament (1), and extracts 101% electrons from the steam generation source (9) from the electrode (11) and heat shield plate (8). Ionization means for ionizing the cluster (consisting of 12.+14
A voltage is applied between the electron extraction electrode (111) and the ionized cluster ions are accelerated to collide with the unionized neutral cluster (+51) on the substrate (IQ) to deposit a thin film. Electrode, +17
) is a cluster ion (16) and a neutral cluster (151
It is a cluster beam consisting of. (19) is an insulating support member that supports the heat shield plate (8), (20 is a crucible support member that supports the crucible body (1), (211 is an insulating support member that supports the substrate holder in), (221 is the substrate ( 1
Board holder that supports 81 (wholesale is a heat shield plate (8)
(2) is an insulating support member that supports the accelerating electrode (1).
次に、従来の蒸発源用るつぼを用いた薄膜形成装置の動
作について説明する。まず、アルミニウム（蒸着物質）
（２）をるつぼ本体（１）内に充填し、真空排気装置（
図示せず）により真空槽（４）内の空気を排気して、真
空槽（４）内を１０ Ｔｏｒｒ程度の真空度にする。Next, the operation of a thin film forming apparatus using a conventional evaporation source crucible will be explained. First, aluminum (vapor deposition material)
(2) is filled into the crucible body (1), and the vacuum exhaust device (
(not shown) to exhaust the air inside the vacuum chamber (4) to bring the inside of the vacuum chamber (4) to a degree of vacuum of about 10 Torr.
次いで、蒸発源加熱用フィラメント（７）に通電して発
熱させ、蒸発源加熱用フィラメント（７）からの輻射熱
をるつぼ本体（１）に照射することにより、又は蒸発源
加熱用フィラメント（７）から放出される熱電子をるつ
ぼ本体（１）に衝突させること（電子衝撃）により、る
つぼ本体（１）内のアルミニウム（２）を加熱して溶融
し蒸発させる。るつぼ本体（１）内（７）７／Ｉ／ ミ
ニラムｆ２）（７）蒸気圧力０．１〜１０ Ｔｏｒｒ程
度になるように昇温すると、ノズル（１ａ）からアルミ
ニウムの蒸気が噴出する。この蒸気はるつぼ本体（１）
と真空槽（４）との圧力差により断熱膨張してクラスタ
と呼ばれる多数の原子が緩く結合した塊状原子集団とな
る。次いで、電子引き出し電極ｆｉｌｌがクラスタビー
ム（１ηにイオン化電子放出フィラメント（ｌαから放
出された熱電子（１３１を衝突させ、一部のクラスタを
一個の原子がイオン化されたクラスタ・イオン（＋６１
にする。このクラスタ・イオン印は加速電極（１（イ）
と電子引き出し電極（１１）とにより形成された電界に
より適度に加速され、イオン化されていない中性クラス
タ０５１はるつぼ本体（１）から噴出されるときの運動
エネルギで基板（１印に衝突し、これにより基板（撥土
にアルミニウムの薄膜が蒸着形成される。Next, the evaporation source heating filament (7) is energized to generate heat, and the crucible body (1) is irradiated with radiant heat from the evaporation source heating filament (7), or from the evaporation source heating filament (7). By causing the emitted thermoelectrons to collide with the crucible body (1) (electron impact), the aluminum (2) in the crucible body (1) is heated, melted, and evaporated. Inside the crucible body (1) (7) 7/I/ miniram f2) (7) When the temperature is raised to a steam pressure of approximately 0.1 to 10 Torr, aluminum steam is ejected from the nozzle (1a). This steam is the crucible body (1)
Due to the pressure difference between the atomic bomb and the vacuum chamber (4), it expands adiabatically and becomes a massive atomic group called a cluster, in which a large number of atoms are loosely bonded. Next, the electron extraction electrode fill collides with the cluster beam (1η) the thermoelectrons (131) emitted from the ionized electron emitting filament (lα), converting some clusters into cluster ions (+61) in which one atom is ionized.
Make it. This cluster ion mark is the accelerating electrode (1 (a)
The non-ionized neutral clusters 051 are moderately accelerated by the electric field formed by the electron extraction electrode (11) and collide with the substrate (mark 1) with the kinetic energy of being ejected from the crucible body (1). As a result, a thin film of aluminum is deposited on the substrate (repellent material).
高蒸着速度を得るため、るつぼ本体（１）は蒸着物質（
２）であるアルミニウムと濡れ性が強くかつ反応性の弱
い材質、例えば窒化硅素（ＢＮ）などで構成され、蒸着
物質（２）の蒸発表面積が大きくとれる構造となってい
る。このため、るつぼ本体（１）内のアルミニウム（２
）を加熱して蒸発させた時に、るつぼ本体（１）の急激
な昇温や降温等により、アルミニウム（２）がるつぼ本
体（１）内面をはい上り、ノズル（１ａ）よりあふれ出
す場合がある。In order to obtain a high deposition rate, the crucible body (1)
It is composed of aluminum (2) and a material with strong wettability and low reactivity, such as silicon nitride (BN), and has a structure that allows a large evaporation surface area for the vapor deposition substance (2). For this reason, the aluminum (2) inside the crucible body (1)
) is heated and evaporated, the aluminum (2) may crawl up the inner surface of the crucible body (1) and overflow from the nozzle (1a) due to a sudden rise or fall in temperature of the crucible body (1). .
上記のような構成の従来の薄膜蒸着装置に用いる蒸発源
用るつぼは、るつぼ材としてアルミニウム等の蒸着物質
（２）と反応性が弱く、濡れ性が強いものを用いていた
ため、アルミニウム（２）がノズル（１ａ）からあふれ
出した場合に、るつぼ本体（１）の外側表面を濡らし、
このアルミニウム（２）が蒸発することで蒸気発生源（
９）の動作が不安定になると共に、蒸気発生源（９）の
構成部品とアルミニウム（２）の蒸気が反応し、蒸気発
生源（９）の寿命が劣化するという問題点があった。ま
たるつぼ本体（１）の外側表面を濡らした蒸気が蒸発す
ることにより、クラスタ内に単原子が混入し膜質及び膜
厚分布に影響を与える等の問題点もあった。The crucible for the evaporation source used in the conventional thin film deposition apparatus configured as described above uses a crucible material that has weak reactivity and strong wettability with the vapor deposition substance (2) such as aluminum. If overflowing from the nozzle (1a), wetting the outer surface of the crucible body (1),
As this aluminum (2) evaporates, the steam generation source (
9) becomes unstable, and the component parts of the steam generating source (9) react with the vapor of the aluminum (2), resulting in a reduction in the life of the steam generating source (9). In addition, when the steam that wets the outer surface of the crucible body (1) evaporates, single atoms are mixed into the cluster, which affects the film quality and film thickness distribution.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、蒸着物質（２）がるつぼ本体（１）の内面を
はい上り、ノズル（１ａ）からあふれ出した場合でも、
蒸気発生源（９）の動作の安定性と蒸気発生源（９）の
長寿命化を図ると共に、蒸着膜の膜質及び膜厚分布が一
定にできる蒸発源用るつぼを得ることを目的とする。This invention was made to solve the above problems, and even when the vapor deposition substance (2) crawls up the inner surface of the crucible body (1) and overflows from the nozzle (1a),
The object of the present invention is to obtain a crucible for an evaporation source that can stabilize the operation of a steam generation source (9) and extend the life of the steam generation source (9), and can make the quality and thickness distribution of a deposited film constant.
［課題を解決するための手段］
この発明に係る蒸発源用るつぼは、るつぼ本体の外側表
面に蒸着物質と濡れ性が弱いか又は反応性の強い材料に
よるコーチイン層を備えたものである。[Means for Solving the Problems] A crucible for an evaporation source according to the present invention is provided with a coach-in layer made of a material that is weakly wettable or highly reactive with the vapor deposition substance on the outer surface of the crucible body.
［作用］
この発明における蒸発源用るつぼは、るつぼ本体の外側
表面に設けられたコーティング層が蒸着物質と濡れ性の
弱い場合には、蒸責物質がるつぼ本体の外側表面を覆う
ことがなく、又コーティング層が蒸着物質と反応性の強
い場合には蒸着物質がるつぼ本体の外側表面を覆った時
点でコーティング層と急激に反応を起こすため、蒸着物
質が蒸発を起こすこともない。[Function] In the crucible for evaporation source according to the present invention, when the coating layer provided on the outer surface of the crucible body has weak wettability with the evaporation substance, the evaporation substance does not cover the outer surface of the crucible body. Furthermore, if the coating layer is highly reactive with the vapor deposition material, the vapor deposition material will not evaporate because it will rapidly react with the coating layer when it covers the outer surface of the crucible body.
以下、この発明の一実施例による蒸発源用るつぼを図に
ついて詳細に説明する。Hereinafter, a crucible for an evaporation source according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図はこの発明の一実施例に係る蒸発源用るつぼを示
す概略構成図、第２図はこの蒸発源用るつぼを用いた薄
膜形成装置を示す概略構成図である。なお、第１図、第
２図において、第３図〜第５図と同様の機能を果たす部
分については同一の符号を付し、その説明は省略する。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an evaporation source crucible according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a thin film forming apparatus using this evaporation source crucible. Note that in FIGS. 1 and 2, parts that perform the same functions as those in FIGS. 3 to 5 are designated by the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted.
（３）はるつぼ本体（１）の外側表面の全体に施された
コーティング層であり、るつぼ本体（１）内に充填され
た蒸着物質（２）と濡れ性が弱いか又は反応性が強い材
料で構成されている。この実施例では蒸着物質（２）が
アルミニウムでるつぼ本体（１）が窒化硅素（ＢＮ）、
コーティング層１３）がアルミニウム（２）と反応性の
強いタングステン（Ｗ ） で構成されている。(3) It is a coating layer applied to the entire outer surface of the crucible body (1), and is a material that has weak wettability or strong reactivity with the vapor deposition substance (2) filled in the crucible body (1). It consists of In this example, the vapor deposition material (2) is aluminum, the crucible body (1) is silicon nitride (BN),
The coating layer 13) is composed of aluminum (2) and highly reactive tungsten (W).
次に、この発明の一実施例に係る蒸発源用るつぼを用い
た薄膜形成装置の動作について説明する。Next, the operation of a thin film forming apparatus using an evaporation source crucible according to an embodiment of the present invention will be described.
ます、アルミニウム（蒸着物＠ ”） （２１をるつぼ
本体（１）内に充填し、真空排気装置（図示せず）によ
り真空槽（４）内の空気を排気して、真空槽（４）内を
１Ｏ−６Ｔｏｒｒ 程度の真空度にする。次いで、蒸発
源加熱用フィラメント（７）に通電して発熱させ、蒸発
源加熱用フィラメント（７）からの輻射熱をるつぼ本体
（１）に照射することにより、又は蒸発源加熱用フィラ
メント（７）から放出される熱電子をるつぼ本体（１）
に衝突させること（電子衝撃）により、るつぼ本体（１
）内のアルミニウム（２）を加熱して溶融し蒸発させる
。るつぼ本体（１）内のアルミニウム（２）の蒸気圧が
０．１〜１ＱＴｏｒｒ程夏になるように昇温すると、ノ
ズル（１ａ）からアルミニウムの蒸気が噴出する。Fill the crucible body (1) with aluminum (deposited material) (21), evacuate the air in the vacuum chamber (4) using a vacuum evacuation device (not shown), and drain the vacuum chamber (4). to a degree of vacuum of about 10-6 Torr.Next, the evaporation source heating filament (7) is energized to generate heat, and the crucible body (1) is irradiated with radiant heat from the evaporation source heating filament (7). , or transfer the thermionic electrons emitted from the evaporation source heating filament (7) to the crucible body (1).
(electronic impact), the crucible body (1
) is heated to melt and evaporate the aluminum (2). When the temperature of the aluminum (2) in the crucible body (1) is increased to about 0.1 to 1 QTorr in summer, aluminum vapor is ejected from the nozzle (1a).
この蒸気はるつぼ本体（１）と真空層（４）との圧力差
により断熱膨張してクラスタと呼ばれる多数の原子が緩
く結合した塊状原子集団となる。次いで、電子引き出し
電極叩がクラスタビーム（１７）にイオン化電子放出フ
ィラメントｉｌＧから放出された熱電子＋＋３）を衝突
させ、一部のクラスタを一個の原子がイオン化されたク
ラスタ・イオン（１６）にする。このクラスタ・イオン
・１０は加速電極側と′電子引き出し電極ａυとにより
形成された電界により適度に加速され、イオン化されて
いない中性クラスタ（１りはるつぼ本体（１）から噴出
されるときの運動エネルギで基板（１８１に衝突し、こ
れにより基板（Ｊ８）上にアルミニウムの薄膜が蒸着形
成される。従来例と同様、高蒸着速度を得るため、るつ
ぼ本体（１）は蒸着物質（２）であるアルミニウムと濡
れ性が強くかつ反応性の弱い材質、例えば窒化硅素（Ｂ
Ｎ）で構成されている。さらに、この実施例ではるつぼ
本体（１）の外側表面にアルミニウム（２）と反応性の
強いタングステン（３）がコーティングされている。こ
のため、るつぼ本体（１）内のアルミニウム（２）を加
熱して蒸発させた時にるつぼ本体（１）の急激な昇温や
降温等により、アルミニウム（２）がるつぼ本体（１）
内面をはい上り、ノズル（１ａ）よりあふれ出した場合
でも、アルミニウム（２）がコーティング層（３）のタ
ングステン（３）と急激に反応するため、あふれ出した
アルミニウム（２）が蒸発することはない。This vapor expands adiabatically due to the pressure difference between the crucible body (1) and the vacuum layer (4) and becomes a lumpy atomic group called a cluster, in which a large number of atoms are loosely bonded. Next, an electron extraction electrode bombards the cluster beam (17) with thermionic electrons ++3) emitted from the ionized electron emitting filament ilG, turning some clusters into cluster ions (16) in which one atom is ionized. . These cluster ions 10 are moderately accelerated by the electric field formed by the accelerating electrode side and the electron extracting electrode aυ, and the non-ionized neutral clusters (one is ejected from the crucible body (1)). It collides with the substrate (181) with kinetic energy, which causes a thin film of aluminum to be deposited on the substrate (J8).As in the conventional example, in order to obtain a high deposition rate, the crucible body (1) is heated by the vapor deposition material (2). Materials with strong wettability and weak reactivity with aluminum, such as silicon nitride (B
N). Furthermore, in this embodiment, the outer surface of the crucible body (1) is coated with aluminum (2) and highly reactive tungsten (3). For this reason, when the aluminum (2) in the crucible body (1) is heated and evaporated, the aluminum (2) will melt into the crucible body (1) due to the rapid temperature rise or fall of the crucible body (1).
Even if it crawls up the inner surface and overflows from the nozzle (1a), the overflowing aluminum (2) will not evaporate because the aluminum (2) will react rapidly with the tungsten (3) of the coating layer (3). do not have.
従って、蒸発発生源（９）の動作が不安定になることが
防止でき、さらに蒸発発生源（９）の構成部品と蒸発物
質の蒸気が反応して蒸発発生源（９）の寿命が劣化する
のを防止できる。また、従来例のようにクラスタ内に蒸
着物質の単原子が混入するのを防止し、膜質及び膜厚分
布に影響を与えることがない。Therefore, it is possible to prevent the operation of the evaporation source (9) from becoming unstable, and furthermore, the component parts of the evaporation source (9) and the vapor of the evaporation substance react with each other, thereby deteriorating the life of the evaporation source (9). can be prevented. Further, unlike the conventional example, single atoms of the vapor-deposited substance are prevented from being mixed into the cluster, and the film quality and film thickness distribution are not affected.
なお、上記実施例では蒸着物質（２）がアルミニウム、
るつぼ本体（１）の材質が窒化硅素（ＢＮ） 、コーテ
ィング層（３）がタングステン（Ｗ）である、蒸着物質
（２）とコーティング＋１ ＋３１との反応性が強い場
合の例を示したが、他の蒸着物質（２）、るつぼ本体（
１）、コーティング層（３）の組み合わせで、蒸着物質
（２）とコーティング層（３）との反応性が強い場合で
あってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。In addition, in the above example, the vapor deposition substance (2) is aluminum,
An example is shown in which the material of the crucible body (1) is silicon nitride (BN), the coating layer (3) is tungsten (W), and the reactivity between the vapor deposition substance (2) and the coating +1 +31 is strong. Other vapor deposition substances (2), crucible body (
1) In combination with the coating layer (3), the vapor deposition substance (2) and the coating layer (3) may have strong reactivity, and the same effect as in the above embodiment can be achieved.
また、蒸着物質（２）が銅、るつぼ本体（１）の材質が
タングステン、コーティング層（３）がカーボンといっ
た、蒸着物質（２）とコーティング層（３）との濡れ性
が弱い組み合わせの場合には、るつぼ本体（１）内の銅
（２）の加熱時の急激な昇温や降温等により、銅（２）
がるつぼ本体（１）の内面をはい上り、ノズル（１ａ）
よりあふれ出しても、銅（２）がコーティング層（３）
を儒らさない。このため、るつぼ本体（１）の外側表面
を銅（２）が覆うことがなく、上記実施例と同様の効果
を奏する。In addition, in the case of a combination in which the vapor deposition material (2) is copper, the material of the crucible body (1) is tungsten, and the coating layer (3) is carbon, the wettability of the vapor deposition material (2) and the coating layer (3) is weak. The copper (2) in the crucible body (1) is heated due to rapid temperature rise or fall, etc.
Climb up the inner surface of the crucible body (1) and insert the nozzle (1a).
Even if the copper (2) overflows, the coating layer (3)
Not Confucian. Therefore, the outer surface of the crucible body (1) is not covered with copper (2), and the same effect as in the above embodiment is achieved.
また、上記実施例ではるつぼ本体（１）の外側表面全体
にコーティング層（３）を設けているが、場合によって
は全体にコーティング層（３）を設ける必要はなく、少
くともるつぼ本体（１）におけるノズル（１ａ）や蓋（
１ｂ）の周辺部の外側表面に設ければ、上記実施例と同
様の効果を奏する。Further, in the above embodiment, the coating layer (3) is provided on the entire outer surface of the crucible body (1), but depending on the case, it is not necessary to provide the coating layer (3) on the entire surface, and at least the crucible body (1) The nozzle (1a) and lid (
If it is provided on the outer surface of the peripheral part 1b), the same effect as in the above embodiment can be obtained.
以上のようにこの発明によれば、基板に蒸着すべき蒸着
物質が内部に充填され、蒸着物質と濡れ性の強い材料で
構成されるるつぼ本体を備える蒸発源用るつぼにおいて
、るつぼ本体の外側表面に蒸着物質と反応性の強い材料
又は濡れ性の弱い材料で構成されるコーティング層を備
えたことにより、蒸着物質がるつぼ本体からあふれ出し
た場合にも蒸着物質がコーテイング材と反応するか又は
蒸着物質がるつぼ本体の外側表面を覆うのを防止でき、
あふれ出した蒸着物質が蒸発することもなく、ＩＣＢＣ
動源の安定性とＩＣＢ源の長寿命化を図るとともに、蒸
着膜の膜質及び膜厚分布が一定にできる蒸発源用るつぼ
が得られるという効果がある。As described above, according to the present invention, in a crucible for an evaporation source, which is filled with a vapor deposition substance to be deposited on a substrate and includes a crucible body made of a material having strong wettability with the vapor deposition substance, the outer surface of the crucible body is By equipping the crucible with a coating layer made of a material that is highly reactive with the evaporation material or a material that has weak wettability, even if the evaporation material overflows from the crucible body, the evaporation material will react with the coating material or the deposition will be prevented. Prevents substances from covering the outer surface of the crucible body,
The overflowing deposition material does not evaporate, and the ICBC
This has the effect of providing a crucible for an evaporation source that not only improves the stability of the dynamic source and extends the life of the ICB source, but also allows the quality and thickness distribution of the deposited film to be constant.
第１図は、この発明の一実施例に係る蒸発源用るつぼを
示す概略構成図、第２図は一実施例に係る蒸発源用るつ
ぼを使用した薄膜形成装置を示す概略構成図、第３図は
従来の蒸発源用るつぼを示す概略構成図、第４図は従来
の蒸発源用るつぼを使用した薄膜形成装置を示す概略構
成図、第５図は第４図に示した薄膜形成装置の主要部分
を一部断面で示す分解斜視図である。
（１）はるつぼ本体、（２）は蒸着物質、（３）はコー
ティング層、＋１８１は基板である。
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
特許出願人 工業技術院長 飯塚幸三
第１図
Ｉ：５つぼ帯体
ｚ：、蒸着物質
Ｊ：コーティング”１
第３図
第５図FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an evaporation source crucible according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a thin film forming apparatus using the evaporation source crucible according to an embodiment, and FIG. The figure is a schematic block diagram showing a conventional evaporation source crucible, FIG. 4 is a schematic block diagram showing a thin film forming apparatus using a conventional evaporation source crucible, and FIG. 5 is a schematic block diagram showing a thin film forming apparatus using the conventional evaporation source crucible. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main part partially in section. (1) is the crucible body, (2) is the vapor deposition material, (3) is the coating layer, and +181 is the substrate. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Patent applicant: Director of the Agency of Industrial Science and Technology Kozo Iizuka Figure 1: I: Five-pot strip Z:, Vapor deposited substance J: Coating'' 1 Figure 3 Figure 5
Claims (1)
着物質と濡れ性の強い材料で構成されるるつぼ本体を備
える蒸発源用るつぼにおいて、上記るつぼ本体の外側表
面に、上記蒸着物質と反応性の強い材料又は濡れ性の弱
い材料で構成されるコーティング層を備えたことを特徴
とする蒸発源用るつぼ。In a crucible for an evaporation source, the crucible is filled with an evaporation substance to be deposited on a substrate and includes a crucible body made of a material that is highly wettable with the evaporation substance. 1. A crucible for an evaporation source, comprising a coating layer made of a material with strong wettability or a material with weak wettability.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13750988A JPH01306555A (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Crucible for evaporation source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13750988A JPH01306555A (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Crucible for evaporation source |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01306555A true JPH01306555A (en) | 1989-12-11 |
| JPH0541698B2 JPH0541698B2 (en) | 1993-06-24 |
Family
ID=15200332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13750988A Granted JPH01306555A (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Crucible for evaporation source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01306555A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10017848B2 (en) * | 2016-10-11 | 2018-07-10 | Au Optronics Corporation | Crucible |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP13750988A patent/JPH01306555A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10017848B2 (en) * | 2016-10-11 | 2018-07-10 | Au Optronics Corporation | Crucible |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0541698B2 (en) | 1993-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5180477A (en) | Thin film deposition apparatus | |
| JP2710670B2 (en) | Crucible for steam source | |
| JPH01306555A (en) | Crucible for evaporation source | |
| JPS60255972A (en) | Thin film vapor deposition apparatus | |
| JPS60262963A (en) | Device for vapor-depositing compound thin film | |
| JPH01119663A (en) | Thin film-forming apparatus | |
| JPH0735569B2 (en) | Thin film forming equipment | |
| JPH04191364A (en) | Method and device for ion plating | |
| JPS60125368A (en) | Vapor deposition device for thin film | |
| JPH03158458A (en) | Cluster ion beam device | |
| JP2594949B2 (en) | Thin film forming equipment | |
| JPS60158619A (en) | Thin film evaporating device | |
| JPS60124929A (en) | Device for vapor deposition of thin film | |
| JPS60124923A (en) | Device for vapor deposition of thin film | |
| JPH0313568A (en) | Vapor and cluster ejecting device | |
| JPH0215630B2 (en) | ||
| JPS60125369A (en) | Vapor deposition device for thin film | |
| JPH0215629B2 (en) | ||
| JPS60124921A (en) | Device for vapor deposition of thin film | |
| JPH0443412B2 (en) | ||
| JPS60124915A (en) | Thin film deposition equipment | |
| JPS6199671A (en) | Method and device for forming thin film | |
| JPS6096757A (en) | Thin film vapor deposition apparatus | |
| JPH0447969B2 (en) | ||
| JPH0352533B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |