JPH03158460A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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- JPH03158460A JPH03158460A JP30053589A JP30053589A JPH03158460A JP H03158460 A JPH03158460 A JP H03158460A JP 30053589 A JP30053589 A JP 30053589A JP 30053589 A JP30053589 A JP 30053589A JP H03158460 A JPH03158460 A JP H03158460A
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は蒸着物質のクラスターイオン金利用して高品
質の薄膜を蒸着形成する薄膜形成装置に関するものであ
る。
質の薄膜を蒸着形成する薄膜形成装置に関するものであ
る。
第８図は例えば特公昭５４−９５９ｆｆｉ号公報に示さ
れた従来の薄膜形成装置を示す模式図であり、図におい
て、ｉｌ ＃″ｉｉ所定空度に保持された真空槽、（２
１はこの真空槽の真空度を調節する真空排気系、（３１
は真空槽…の内部に設けられた密閉型の坩堝、 （８
ａ）はこの坩堝に設けられたノズル、１４１は坩堝１３
１内に充填場れた蒸着物質％１６１汀坩堝（３１を加熱
する加熱用フイラメン） 、＋６１はこの加熱用フィラ
メントの熱を繊る熱シールド板、（７）は坩堝１３１の
ノズル（８ａ）から蒸着物質＋４１の蒸気を噴出させて
形成したクラスター（ｙＬ状原子集団） 、 ＋８１は
電子ビームを放出する電子ビーム放出フイラメン）、＋
９１ｉこの電子ビーム放出フィラメントから電子を引き
出し加速する電子ビーム引き出し電極、（１αＦｉ電子
ビーム放出フイラメント（８）の熱ｔ−遣る熱シールド
板、Ｑυは電子ビーム放出フィラメント（８１から放出
されたα子音クラスター（〕１に当ててイオン化したク
ラスターイオン、 １１２１はこのクラスターイオンに
電界をかけて加速し、運動エネルギーを付与する加速電
＆、賭は表面に薄膜を形成する基板である。
れた従来の薄膜形成装置を示す模式図であり、図におい
て、ｉｌ ＃″ｉｉ所定空度に保持された真空槽、（２
１はこの真空槽の真空度を調節する真空排気系、（３１
は真空槽…の内部に設けられた密閉型の坩堝、 （８
ａ）はこの坩堝に設けられたノズル、１４１は坩堝１３
１内に充填場れた蒸着物質％１６１汀坩堝（３１を加熱
する加熱用フイラメン） 、＋６１はこの加熱用フィラ
メントの熱を繊る熱シールド板、（７）は坩堝１３１の
ノズル（８ａ）から蒸着物質＋４１の蒸気を噴出させて
形成したクラスター（ｙＬ状原子集団） 、 ＋８１は
電子ビームを放出する電子ビーム放出フイラメン）、＋
９１ｉこの電子ビーム放出フィラメントから電子を引き
出し加速する電子ビーム引き出し電極、（１αＦｉ電子
ビーム放出フイラメント（８）の熱ｔ−遣る熱シールド
板、Ｑυは電子ビーム放出フィラメント（８１から放出
されたα子音クラスター（〕１に当ててイオン化したク
ラスターイオン、 １１２１はこのクラスターイオンに
電界をかけて加速し、運動エネルギーを付与する加速電
＆、賭は表面に薄膜を形成する基板である。
従来の薄膜形成装置は以上のように構成され、真空槽＋
１１内をＩ Ｘ １０ Ｔｏｒｒ程度の真空度になる
まで真空排気系１２１によって排気する。加熱用フィラ
メント１１１１から放出される電子を電界で加速して坩
堝（３１に衝突させ加熱する。この加熱によって坩堝１
３１内の蒸着物質１４）は蒸発するが、その蒸気圧を数
’ｒｏｒｒにしてノズル（８ａ）から真空槽１１ン内に
噴出させる。
１１内をＩ Ｘ １０ Ｔｏｒｒ程度の真空度になる
まで真空排気系１２１によって排気する。加熱用フィラ
メント１１１１から放出される電子を電界で加速して坩
堝（３１に衝突させ加熱する。この加熱によって坩堝１
３１内の蒸着物質１４）は蒸発するが、その蒸気圧を数
’ｒｏｒｒにしてノズル（８ａ）から真空槽１１ン内に
噴出させる。
この蒸着物質１４＋の蒸気はノズル（３ａ）から噴出す
ると断熱膨脹により過冷却状態となり凝集して塊状原子
集団のクラスター（７１を形成する。
ると断熱膨脹により過冷却状態となり凝集して塊状原子
集団のクラスター（７１を形成する。
このクラスター１７１ ｔｒｉ ％電子ビーム放出フィ
ラメント（８）から放出される電子ビームによりその一
部がイオン化されてクラスターイオンαυとなる。
ラメント（８）から放出される電子ビームによりその一
部がイオン化されてクラスターイオンαυとなる。
このクラスターイオン１１１Ｊはイオン化されていない
中性のクラスター（７）と共に加速電極ｕりの電界で加
速され、基板−の表面に射突して薄膜を形成する。
中性のクラスター（７）と共に加速電極ｕりの電界で加
速され、基板−の表面に射突して薄膜を形成する。
従来の薄膜形成装置は以上のように構成されており、坩
堝（３）内の蒸着物質１４１の蒸気がノズル（３ａ）か
ら噴出し断熱膨脹により過冷却状態となって凝集し、ク
ラスター＋７１が形成されるので。
堝（３）内の蒸着物質１４１の蒸気がノズル（３ａ）か
ら噴出し断熱膨脹により過冷却状態となって凝集し、ク
ラスター＋７１が形成されるので。
凝集効果に限度があり、効率よくクラスター（７）を形
成することができないと云う解決すべき課題があった。
成することができないと云う解決すべき課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するため−を形成し
て高品質の薄膜を形成することのできる薄膜形成装置を
得ることを目的とする。
て高品質の薄膜を形成することのできる薄膜形成装置を
得ることを目的とする。
この発明に係る薄膜形成装置は所定の真空度にした真空
槽の内部に基板と蒸着物質を充填した坩堝とを配置し、
坩堝を加熱して蒸着物質の蒸気を坩堝のノズルから噴出
させ、断熱膨脹による過冷却状態にしてクラスターを形
成し、このクラスターの一部をイオン化したクラスター
イオンと共に基板の表面に射突させて薄膜を形成するも
のにおいて、坩堝のノズルから噴出する蒸着物質の蒸気
を冷却して凝集効果を高める蒸気冷却手段を設け、クラ
スターの形成を促進するものである。
槽の内部に基板と蒸着物質を充填した坩堝とを配置し、
坩堝を加熱して蒸着物質の蒸気を坩堝のノズルから噴出
させ、断熱膨脹による過冷却状態にしてクラスターを形
成し、このクラスターの一部をイオン化したクラスター
イオンと共に基板の表面に射突させて薄膜を形成するも
のにおいて、坩堝のノズルから噴出する蒸着物質の蒸気
を冷却して凝集効果を高める蒸気冷却手段を設け、クラ
スターの形成を促進するものである。
この発明における蒸気冷却手段は坩堝のノズルから噴出
する蒸着物質の蒸気を冷却して凝集効果を高め、クラス
ターの形成を促進する。
する蒸着物質の蒸気を冷却して凝集効果を高め、クラス
ターの形成を促進する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はその実施列を示す構成図である。
図はその実施列を示す構成図である。
図において、Ｉｌｌ〜１Ｂ＋、（８ａ）、ｎ＋ 〜（１
３１は上記従来の薄膜形成装置におけるものと同じもの
である。
３１は上記従来の薄膜形成装置におけるものと同じもの
である。
Ｉ２１１は蒸着物質、４１の蒸気を冷却する不活、性ガ
スの例えば、ヘリウムを充填したボンベ、器はこのボン
ベから不活性ガスを導く導入管、・コはボンベｃ２１１
からの不活性ガスの流量１に調整するパルプ、（２４１
Ｆｉボンベ圓から導いた不活性ガスと冷却する冷媒の液
体窒素を容れた冷却器、（２４ａ）ｒｉこの冷却器の噴
出口である。なお、この実施例では蒸気冷却手段は不活
性ガスを充填したボンベはパルプβ、冷却４製及び噴出
口（２４ａ）から構成されている。
スの例えば、ヘリウムを充填したボンベ、器はこのボン
ベから不活性ガスを導く導入管、・コはボンベｃ２１１
からの不活性ガスの流量１に調整するパルプ、（２４１
Ｆｉボンベ圓から導いた不活性ガスと冷却する冷媒の液
体窒素を容れた冷却器、（２４ａ）ｒｉこの冷却器の噴
出口である。なお、この実施例では蒸気冷却手段は不活
性ガスを充填したボンベはパルプβ、冷却４製及び噴出
口（２４ａ）から構成されている。
次に作用について説明する。真空１１１１１７’３をｌ
Ｘ１０Ｔｏｒｒ程度の真空度になるまで真空排気系２１
で排気し、加熱用フイラメン） ＋５１から放出される
電子を電界で加速して坩堝（３１に衝突させ加熱する。
Ｘ１０Ｔｏｒｒ程度の真空度になるまで真空排気系２１
で排気し、加熱用フイラメン） ＋５１から放出される
電子を電界で加速して坩堝（３１に衝突させ加熱する。
この加熱によって坩堝・３１内の蒸着物質１４１は蒸発
するが、その蒸気圧を数Ｔｏｒｒにしてノズル（８ａ）
から真空［１１１内に噴出させる。次いでボンベ２υに
充填したヘリウムを導入管力？経てバルプコで流Ｗｋ調
整しながら冷却器（至）へ導き冷媒の液体窒素で冷却す
る。冷却されたヘリウムは噴出口ｒ！４ａ）から噴出し
、蒸着物質＋４１の蒸気を冷却する。坩堝１３１内の蒸
着物質（４：の蒸気はノズル（３ａ）から噴出するとＩ
Ｉ！ｌｉ熱膨脹により過冷却状態となって凝集しクラス
ター（７）ｔ−形成するが、冷却されたヘリクＡ？あて
て冷却することにより凝集効果が高まり、クラスター（
７１の形成が一層促進されることになる・この後の作用
については上記従来の薄膜形成装置の場合と同じである
ので、説明を省略する。
するが、その蒸気圧を数Ｔｏｒｒにしてノズル（８ａ）
から真空［１１１内に噴出させる。次いでボンベ２υに
充填したヘリウムを導入管力？経てバルプコで流Ｗｋ調
整しながら冷却器（至）へ導き冷媒の液体窒素で冷却す
る。冷却されたヘリウムは噴出口ｒ！４ａ）から噴出し
、蒸着物質＋４１の蒸気を冷却する。坩堝１３１内の蒸
着物質（４：の蒸気はノズル（３ａ）から噴出するとＩ
Ｉ！ｌｉ熱膨脹により過冷却状態となって凝集しクラス
ター（７）ｔ−形成するが、冷却されたヘリクＡ？あて
て冷却することにより凝集効果が高まり、クラスター（
７１の形成が一層促進されることになる・この後の作用
については上記従来の薄膜形成装置の場合と同じである
ので、説明を省略する。
なお、上記実施列では不活性ガスのヘリウムを冷媒の液
体窒素で冷却し冷却器（２４の噴出口（２４ａ）から噴
出させて蒸着物質）４１の蒸気を冷却するものとしたが
、不活性ガスの代りに酸素、水素、−酸化炭素、窒素な
どの反応性ガスを用いることにより、基板Ｑ３１の表面
に化合物の薄膜を形成することができる。
体窒素で冷却し冷却器（２４の噴出口（２４ａ）から噴
出させて蒸着物質）４１の蒸気を冷却するものとしたが
、不活性ガスの代りに酸素、水素、−酸化炭素、窒素な
どの反応性ガスを用いることにより、基板Ｑ３１の表面
に化合物の薄膜を形成することができる。
また、上記実施列の蒸気冷却手段に限るものでないこ亡
は云うまでもない。
は云うまでもない。
以上のように、この発Ｆ３ＡＶｃよれば坩堝のノズルか
ら噴出する一蒸着物質の蒸気と冷却して凝集効果を高め
る蒸気冷却手段を設けたので、効率よくクラスターを形
成して高品質の４膜を形成することができると云う効果
がある。
ら噴出する一蒸着物質の蒸気と冷却して凝集効果を高め
る蒸気冷却手段を設けたので、効率よくクラスターを形
成して高品質の４膜を形成することができると云う効果
がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す模式図。
第８図は従来の薄膜形成装置を示す模式図である。
図において、１１１は真空槽、（２１は真空排気系。
ｔａｌ ＃ｉ坩堝、 （３ａ）はノズル、（４１は蒸
着物質、６１は加熱用フイラメン）、＋７１はクラスタ
ー、（８）は電子ビーム放出フィラメント、・１υはク
ラスターイオン、０３１は基板、 １２１１はボンベ、
−は導入管、２３はパルプ、１２４は冷却器、ｒ２４ａ
）は噴出口である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
着物質、６１は加熱用フイラメン）、＋７１はクラスタ
ー、（８）は電子ビーム放出フィラメント、・１υはク
ラスターイオン、０３１は基板、 １２１１はボンベ、
−は導入管、２３はパルプ、１２４は冷却器、ｒ２４ａ
）は噴出口である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 所定の真空度にした真空槽の内部に基板と蒸着物質を
充填した坩堝とを配置し、上記坩堝を加熱して上記蒸着
物質の蒸気を上記坩堝のノズルから噴出させ、断熱膨脹
により過冷却状態にしてクラスターを形成し、このクラ
スターの一部をイオン化したクラスターイオンと共に上
記基板の表面に射突させて薄膜を形成するものにおいて
、上記坩堝のノズルから噴出する上記蒸着物質の蒸気を
冷却して凝集効果を高める蒸気冷却手段を設け、上記ク
ラスターの形成を促進することを特徴とする薄膜形成装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30053589A JPH03158460A (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30053589A JPH03158460A (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03158460A true JPH03158460A (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=17885994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30053589A Pending JPH03158460A (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03158460A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020174245A3 (en) * | 2019-02-27 | 2020-10-29 | HE Carbon SuperCap Limited | A sub-critical nucleation process for making stable clusters of atoms that are of subcritical size, and the structure, properties and applications of materials that are made from these clusters |
-
1989
- 1989-11-16 JP JP30053589A patent/JPH03158460A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020174245A3 (en) * | 2019-02-27 | 2020-10-29 | HE Carbon SuperCap Limited | A sub-critical nucleation process for making stable clusters of atoms that are of subcritical size, and the structure, properties and applications of materials that are made from these clusters |
| CN113574012A (zh) * | 2019-02-27 | 2021-10-29 | 和碳超级电容有限公司 | 制造亚临界尺寸的稳定原子簇的亚临界成核工艺及由这些簇制成的材料的结构、性质和应用 |
| GB2596474A (en) * | 2019-02-27 | 2021-12-29 | He Carbon Supercap Ltd | A sub-critical nucleation process for making stable clusters of atoms that are of sub-critical size, and the structure, properties and applications of materials |
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