JPH04187760A - Thin film forming device - Google Patents
Thin film forming deviceInfo
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- JPH04187760A JPH04187760A JP31888190A JP31888190A JPH04187760A JP H04187760 A JPH04187760 A JP H04187760A JP 31888190 A JP31888190 A JP 31888190A JP 31888190 A JP31888190 A JP 31888190A JP H04187760 A JPH04187760 A JP H04187760A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thin film forming apparatus for forming a thin film on a substrate.
第２図は、例えば特公昭５４−９５９２号公報に示され
たものと類似の従来の薄膜形成装置を示す断面図であり
、図において、（１）は蒸着材料ｆ２１を収容するるつ
ぼ、（３）はるつぼ（１）の上面に設けられたノズル、
（７４）はるつぼ（１）の外側で側面に配置されてるつ
ぼ（１）を加熱する加熱手段であるヒータ、（２Ａ）は
蒸着材料（２）の蒸気である蒸発材料、（５］はるつぼ
（１）の下面に設けられて温度を測定するための熱電対
、（６）はヒータ（４）の外側でその側方に配置された
冷却体としての第１の冷却板で、密着して設けられた第
１のパイプ（７）に冷却媒体として液体窒素（８）を流
すことにより第１の冷却板（６）を冷却するようになっ
ている。（９）は（１）〜（ト）を囲う防着板で、ノズ
ル（１）に対向した個所が切欠かれて窓（ｌＯ）が形成
されている。FIG. 2 is a sectional view showing a conventional thin film forming apparatus similar to that shown in Japanese Patent Publication No. 54-9592, for example, in which (1) is a crucible containing vapor deposition material f21; ) a nozzle provided on the top surface of the crucible (1);
(74) A heater which is a heating means for heating the crucible (1) which is placed on the side outside of the crucible (1), (2A) is an evaporation material which is the vapor of the evaporation material (2), (5) The crucible (1) is a thermocouple installed on the bottom surface to measure the temperature; (6) is a first cooling plate as a cooling body placed outside and to the side of the heater (4); The first cooling plate (6) is cooled by flowing liquid nitrogen (8) as a cooling medium through the provided first pipe (7). ), the part facing the nozzle (1) is cut out to form a window (lO).
（１１）は蒸発材ｆ４ （２Ａ）をイオン化するための
熱電子を放出するイオン化フィラメント、（１２）はイ
オン化フィラメント（ＩＩ）から熱電子を引き出すグリ
ラド、（１３）はイオン化フィラメント（１１）から放
射される熱を吸収するための第２の冷却板で、密着して
設けられた第２のバイブ（１４）に冷却水（１５）を流
すことにより第２の冷却板（１３）を冷却するようにな
っている。（１６）は蒸発材ｆＪ （２Ａ）をに方へ向
かって加速する加速電極、（１７）は放射熱防止板で、
イオン化フィラメント（１１）、ヒータ（２）およびこ
れらによって加熱されたグリッド（１２）、るつぼ（１
）等から放射される熱を遮って、後述の基板（１９）に
到達する熱量を減少させる。（１８）は蒸発材料（２Ａ
）を必要なときのみ基板（１９）の方へ通過させること
ができるように開閉可能なシャッタ、（１９）は表面に
蒸着材料（２）の薄膜（図示せず）が形成される基板、
（２０）は基板（１９）を保持する基板ホルダである。(11) is an ionizing filament that emits thermionic electrons to ionize the evaporator f4 (2A), (12) is a grillado that extracts thermionic electrons from the ionizing filament (II), and (13) is an ionizing filament that emits thermionic electrons from the ionizing filament (11). The second cooling plate (13) is designed to cool the second cooling plate (13) by flowing cooling water (15) through the second vibe (14) which is provided in close contact with the second cooling plate (13). It has become. (16) is an accelerating electrode that accelerates the evaporator fJ (2A) in the direction, (17) is a radiation heat prevention plate,
Ionization filament (11), heater (2), grid (12) heated by these, crucible (1)
) etc., thereby reducing the amount of heat reaching the substrate (19), which will be described later. (18) is the evaporation material (2A
) is allowed to pass toward the substrate (19) only when necessary; (19) is a substrate on which a thin film (not shown) of vapor deposition material (2) is formed;
(20) is a substrate holder that holds the substrate (19).
以上か真空を保つ真空槽（図示せず）中に置かれている
。It is placed in a vacuum chamber (not shown) that maintains a vacuum.
次に動作について説明する。蒸着材料（２）を収容した
るつぼ（１）をヒータ（イ）で加熱する。加熱された蒸
着材料（２が蒸発し、ノズル（２１を通って上方の真空
中へビーム状に噴出する。一方、イオン化フィラメント
（１１）を赤熱させ、これとグリッド（１２）との間に
電圧を印加してイオン化フィラメント（１１）から熱電
子を引き出す。防着板（９）の窓（ｌＯ）を通過して来
た蒸発材料（２Ａ）にこの熱電子を衝突させて一部をイ
オン化する。また、加速電極（１６）とグリッド（１２
）の間に電圧を印加して電界を形成し、イオン化した蒸
発材料（２Ａ）をこの電界により上方へ加速する。この
ようにして、ノズル（３）から基板（１９）へ向かって
噴出したビーム状の蒸発材料（２Ａ）は、電気的に中性
のものと、イオン化されて加速されたものが混在して基
板（１９）へ到達し、その表面に堆積して薄膜を形成す
る。Next, the operation will be explained. A crucible (1) containing a vapor deposition material (2) is heated with a heater (a). The heated deposition material (2) evaporates and is ejected in a beam through the nozzle (21) into the vacuum above.Meanwhile, the ionizing filament (11) is made red hot and a voltage is applied between it and the grid (12). is applied to extract thermoelectrons from the ionized filament (11).These thermoelectrons collide with the evaporation material (2A) that has passed through the window (lO) of the adhesion prevention plate (9) to partially ionize it. In addition, an accelerating electrode (16) and a grid (12
) to form an electric field, and the ionized evaporation material (2A) is accelerated upward by this electric field. In this way, the beam-shaped evaporation material (2A) ejected from the nozzle (3) toward the substrate (19) is a mixture of electrically neutral material and ionized and accelerated material, and the material is ionized and accelerated. (19) and is deposited on its surface to form a thin film.
なお、るつぼ（１）の温度を一定にするために、熱電対
（（５）でるつぼ（１）の温度を測定し、ヒータＧ４）
への入力を制御する。In addition, in order to keep the temperature of the crucible (1) constant, the temperature of the crucible (1) is measured with a thermocouple ((5), and the temperature of the crucible (1) is measured with a heater G4).
control input to
また、ノズル（３）から噴出した蒸発材料（２Ａ）のう
ち、側方にそれて基板（］９）への蒸着に寄与しないも
のが、飛散して広範囲な部分に付着するのを、防着板（
９）により抑制するとともに、るつぼ（１）付近の空間
に浮遊する蒸発材料（２Ａ）の一部を、低温になってい
る冷却板（６）により吸着捕捉する。Also, of the evaporation material (2A) spouted from the nozzle (3), it is possible to prevent the material (2A) that deviates to the side and does not contribute to the evaporation onto the substrate (]9) from scattering and adhering to a wide area. Board (
9), and a part of the evaporated material (2A) floating in the space near the crucible (1) is adsorbed and captured by the cold plate (6).
従来の薄膜形成装置は以上のように構成されていて、加
熱手段によるるつぼの加熱はその側面で行い、ノズルが
設けられているるつぼの上面は加熱されていないので、
ノズル近傍の温度は側面に比べて低い。従って、蒸着材
料がるつぼ側面がら加熱されて蒸発し、その温度に相当
する蒸気圧をもつ気体となるが、ノズル近傍では温度が
低いため蒸気圧は低下し、その蒸気圧の差に相当する量
の気体が凝縮してノズルに付着し、ノズルを閉塞すると
いう問題点があった。The conventional thin film forming apparatus is configured as described above, and the heating means heats the crucible on its side, and the top surface of the crucible where the nozzle is installed is not heated.
The temperature near the nozzle is lower than that on the side. Therefore, the evaporation material is heated from the side of the crucible and evaporates, becoming a gas with a vapor pressure corresponding to the temperature.However, near the nozzle, the temperature is low, so the vapor pressure decreases, and the amount of vapor corresponding to the difference in vapor pressure decreases. There was a problem in that the gas condensed and adhered to the nozzle, clogging the nozzle.
また、ノズルから噴出した蒸発材料のうち、基板へ到達
しないものがまわりの空間に浮遊し、その一部が冷却板
に吸着捕捉されないで、高温になっているヒータやイオ
ン化フィラメントによって熱分解され、生じた物質が不
純物となって基板上に形成される薄膜中に混入するなど
の問題点があった。In addition, among the evaporated materials ejected from the nozzle, those that do not reach the substrate float in the surrounding space, and some of them are not adsorbed and captured by the cooling plate, but are thermally decomposed by the high-temperature heater or ionization filament. There are problems in that the resulting substances become impurities and mix into the thin film formed on the substrate.
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、ノズル近傍で蒸発材料が凝縮せず、また基板
上の薄膜形成にあずからない蒸発材料を効果的に捕捉で
きる薄膜形成装置を得ることを目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and provides a thin film forming apparatus that prevents the evaporated material from condensing near the nozzle and that can effectively capture the evaporated material that does not participate in the formation of a thin film on the substrate. The purpose is to obtain.
この発明にイ系る薄膜形成装置は、るつぼの−面を円錐
状に形成してその頂点部にノズルを設けるとともに、上
記るつぼの一面に加熱手段を設ζｊ、かつ、加熱手段の
外側に配置する冷却体を、ノズルに対向する底面を有す
る筒状に形成して、その底面のノズルに対向する部分に
穴を設けたものである。In the thin film forming apparatus according to the present invention, the -face of the crucible is formed into a conical shape and a nozzle is provided at the apex thereof, and a heating means is provided on one surface of the crucible, and the heating means is arranged outside the heating means. The cooling body is formed into a cylindrical shape having a bottom face facing the nozzle, and a hole is provided in the part of the bottom face facing the nozzle.
この発明における薄膜形成装置は、るつぼのノズルが設
けられた面を加熱するので、ノズル近傍の温度を高く保
つことができる。また、ノズルに対向する部分に穴を有
する有底筒状の冷却体で、るつぼと加熱手段を被ったの
で、ノズルから上記穴を通して基板に向がって蒸発材料
を噴出するとともに、側方にそれて噴出し薄膜形成にあ
すがらない蒸発材料を冷却体で効果的に吸着捕捉できる
。Since the thin film forming apparatus according to the present invention heats the surface of the crucible on which the nozzle is provided, the temperature near the nozzle can be kept high. In addition, since the crucible and the heating means are covered with a bottomed cylindrical cooling body having a hole in the part facing the nozzle, the evaporation material is ejected from the nozzle through the hole toward the substrate, and also to the side. The cooling body can effectively adsorb and capture the evaporated material that is ejected and does not have time to form a thin film.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による薄膜形成装置の断面図で
あり、るつぼとその周辺部分のみを示す。図示しない他
の部分は第２図の場合と同様になっている６図において
、（２）、（２Ａ）、（３）、（５）、＋８１も第２図
の場合と同様であるので説明を省略する。（２Ｉ）は蒸
着材料（２１を収容するるつぼで、その−面である上面
（２２）が円錐状に形成され、その頂点部にノズル（３
）が設けられている。（２３）はるつぼ（１）を加熱す
る加熱手段であるヒータで、るつぼ（１）の外側で、そ
の側面（２４）から上面（２２）にわたって設けられて
いる。ただし、ノズル（３）近傍にはヒータ（２３）が
設けられていない。（２５）は内部に流れる液体窒素（
８により冷却される冷却体で、底面（２６）を有する筒
状に形成され、底面（２６）をノズル（３）に対向させ
てヒータ（２３）を被うように、つまり底面（２６）を
上にして配置しており、また底面（２６）のノズル（３
）に対向する部分に穴（２７）が設けられている。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
The figure is a sectional view of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, showing only the crucible and its surroundings. In Figure 6, where other parts not shown are the same as in Figure 2, (2), (2A), (3), (5), and +81 are also the same as in Figure 2, so they will be explained. omitted. (2I) is a crucible containing a vapor deposition material (21), whose upper surface (22) is formed into a conical shape, and a nozzle (3
) is provided. (23) A heater is a heating means for heating the crucible (1), and is provided outside the crucible (1) from its side surface (24) to its top surface (22). However, the heater (23) is not provided near the nozzle (3). (25) is the liquid nitrogen flowing inside (
The cooling body is cooled by 8, and is formed in a cylindrical shape with a bottom surface (26), and is arranged so that the bottom surface (26) faces the nozzle (3) and covers the heater (23). It is placed with the nozzle (3) on the bottom (26)
) is provided with a hole (27) in the part facing it.
なお、るつぼ（２Ｉ）の上面＜２２＞ｂ；第２図の場合
のように平坦ならば、るつぼ（２Ｉ）の上面（２２）と
冷却体（２５）の底面（２６）との間のスペースが狭く
てヒータ（２３）を設けるのは困難であるが、この発明
ではるつぼ（２１）の上面（２２）は円錐状になってい
て中心から周辺にいくにしたかつて下かっているので、
ヒータ（２３）を設けるスペースを容易に生み出すこと
ができる。Note that the upper surface <22>b of the crucible (2I); if it is flat as in the case of Fig. 2, the space between the upper surface (22) of the crucible (2I) and the bottom surface (26) of the cooling body (25) However, in this invention, the upper surface (22) of the crucible (21) is conical and slopes downward from the center to the periphery.
A space for installing the heater (23) can be easily created.
次に動作について説明する。ヒータ（２３）によりるつ
ぼ（２１）を加熱すると、中の蒸着材料（２）か加熱さ
れて蒸発し、蒸発材料（２Ａ）となってノズル（３）か
ら噴出する。るつぼ（２１）の上面（２２）にはノズル
（３）の近くまでヒータ（２３）を設けて加熱している
のでノズル（３）近傍の温度はるつぼ（２１）の側面（
２４）など他の部分の温度に比べて低くはならない。従
って、蒸発材料（２Ａ）がノズル（３）を通過する際に
凝縮することなく噴出する。ノズル（３）が円錐状の頂
点部に位置し、しかもヒータ（４）はノズルＢ）のすぐ
近くには設けられていないので、噴出した蒸発材料（２
Ａ）がヒータ（イ）に接触することはない。Next, the operation will be explained. When the crucible (21) is heated by the heater (23), the evaporation material (2) inside is heated and evaporated, becoming the evaporation material (2A) and ejected from the nozzle (3). A heater (23) is provided on the upper surface (22) of the crucible (21) to a point close to the nozzle (3) for heating, so the temperature near the nozzle (3) is lower than the temperature on the side surface (21) of the crucible (21).
The temperature does not become lower than that of other parts such as 24). Therefore, when the evaporative material (2A) passes through the nozzle (3), it is ejected without condensing. Since the nozzle (3) is located at the apex of the conical shape, and the heater (4) is not provided in the immediate vicinity of the nozzle B), the ejected evaporated material (2)
A) never comes into contact with the heater (A).
さらに、ノズル（３）からビーム状に噴出した蒸発材料
（２Ａ）のビームの中心軸に近いところを通るものは、
冷却体（２５）に開けられた穴（２７）を通過して基板
（１９）へ向かう。ビームの中心軸からそれた方向に噴
出した蒸発材料（２Ａ）は冷却体（２５）に遮られてこ
れに当たるので、（２８）で示すように効果的に吸着捕
捉される。冷却体（２５）の穴（２７）の大きさは、こ
れを通過した蒸発材料（２Ａ）が全てイオン化フィラメ
ント（１１）、グリッド（１２）および加速電極（１６
）に衝突しないで、基板（Ｉ９）へ向かって飛行できる
ように選定されている。Furthermore, the beam of evaporative material (2A) ejected from the nozzle (3) in a beam shape passes through a place close to the central axis.
It passes through the hole (27) made in the cooling body (25) and heads toward the substrate (19). The evaporated material (2A) ejected in a direction deviating from the central axis of the beam is blocked by and hits the cooling body (25), so that it is effectively adsorbed and captured as shown in (28). The size of the hole (27) in the cooling body (25) is such that all the evaporation material (2A) that has passed through it is ionized filament (11), grid (12) and accelerating electrode (16).
) so that it can fly towards the board (I9) without colliding with the board (I9).
なお、上記実施例ではノズル（３）が１つのものを示し
たが、るつぼ（１）の円錐状の頂点部を少し切除した形
、つまり円錐台形にして、ノズル（３）を２つ以上設け
るようにしてもよい。Although the above embodiment shows one nozzle (3), the crucible (1) may have a shape in which the apex of the cone is slightly cut off, that is, a truncated cone, and two or more nozzles (3) are provided. You can do it like this.
以上のように、この発明によればノズルが設けられるる
つぼの一面を円錐状にしてこの面を加熱するとともに、
穴を設けた有底筒状の冷却体でるつほと加熱手段を被う
ように構成したので、蒸発材料がノズル近傍で凝縮する
ことがなく、また、蒸発材料のうち薄膜形成にあずから
ないものを効果的に捕捉できる〜As described above, according to the present invention, one surface of the crucible in which the nozzle is provided is made conical and this surface is heated,
Since the cylindrical cooling body with a hole and a bottom is configured to cover the melting hole and the heating means, the evaporated material does not condense near the nozzle, and the evaporated material does not form a thin film. Capture things effectively~
第１図はこの発明の一実施例による薄膜形成装置のるつ
ぼ周辺部分を示す断面図、第２図は従来の薄膜形成装置
を示す断面図である。
図において、（２は蒸着材料、（２Ａ）は蒸発材料、（
３）はノズル、（８）は液体窒素、（１９）は基板、（
２１）はるつぼ、（２２）はるつぼの上面、（２３）は
ヒータ、（２５）は冷却体、（２６）は冷却体の底面、
（２７）は穴である。
尚、各図中同一符号は同−才たは相当部分を示す。
代 理 人 弁理士 大 岩
増 雄第１図
２７穴
ＪＩＩ２！Ｉ！
１９基隷FIG. 1 is a sectional view showing the vicinity of a crucible of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a conventional thin film forming apparatus. In the figure, (2 is the evaporation material, (2A) is the evaporation material, (
3) is a nozzle, (8) is liquid nitrogen, (19) is a substrate, (
21) Crucible, (22) top surface of the crucible, (23) heater, (25) cooling body, (26) bottom surface of the cooling body,
(27) is a hole. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or equivalent parts. Agent Patent Attorney Oiwa
Masuo Figure 1 27 holes JII2! I! 19 bases
Claims (1)
置された加熱手段と、この加熱手段の外側に配置されて
冷却媒体により冷却される冷却体とを備え、上記加熱手
段により上記るつぼを加熱して、上記るつぼに設けられ
たノズルから上記蒸着材料の蒸気を噴出させて基板上に
薄膜を形成する薄膜形成装置において、 上記るつぼの一面を円錐状に形成してその頂点部に上記
ノズルを設けるとともに、上記るつぼの一面に上記加熱
手段を設け、かつ、上記冷却体を、上記ノズルに対向す
る底面を有する筒状に形成して、その底面の上記ノズル
に対向する部分に穴を設けたことを特徴とする薄膜形成
装置。[Scope of Claims] The heating means comprises a crucible containing a vapor deposition material, a heating means disposed outside the crucible, and a cooling body disposed outside the heating means and cooled by a cooling medium. In a thin film forming apparatus that heats the crucible to form a thin film on a substrate by spouting vapor of the vapor deposition material from a nozzle provided in the crucible, one surface of the crucible is formed into a conical shape, and the apex of the crucible is formed into a conical shape. The heating means is provided on one surface of the crucible, and the cooling body is formed into a cylindrical shape having a bottom surface facing the nozzle, and a portion of the bottom surface facing the nozzle is provided. A thin film forming device characterized in that a hole is provided in the .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31888190A JPH04187760A (en) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | Thin film forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31888190A JPH04187760A (en) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | Thin film forming device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04187760A true JPH04187760A (en) | 1992-07-06 |
Family
ID=18104005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31888190A Pending JPH04187760A (en) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | Thin film forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04187760A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2005029895A (en) * | 2003-07-04 | 2005-02-03 | Agfa Gevaert Nv | Vapor deposition apparatus |
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| JPWO2009034916A1 (en) * | 2007-09-10 | 2010-12-24 | 株式会社アルバック | Vapor release apparatus, organic thin film deposition apparatus, and organic thin film deposition method |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP31888190A patent/JPH04187760A/en active Pending
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