JPH04293768A - 蒸着の装置およびるつぼ - Google Patents
蒸着の装置およびるつぼInfo
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- JPH04293768A JPH04293768A JP3323399A JP32339991A JPH04293768A JP H04293768 A JPH04293768 A JP H04293768A JP 3323399 A JP3323399 A JP 3323399A JP 32339991 A JP32339991 A JP 32339991A JP H04293768 A JPH04293768 A JP H04293768A
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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
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- 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
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-
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- C23C14/52—Means for observation of the coating process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
- C30B23/02—Epitaxial-layer growth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C30B30/00—Production of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the action of electric or magnetic fields, wave energy or other specific physical conditions
- C30B30/08—Production of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the action of electric or magnetic fields, wave energy or other specific physical conditions in conditions of zero-gravity or low gravity
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】一般に、本発明は、地球上でまた
は無重力条件の宇宙における実施する、高温、例えば、
９００℃、における蒸着技術に関する。このような蒸着
技術は、熱的拡散、熱的移動、結晶成長、またはエピタ
クシャル析出において実験を実施可能とするように、非
常に高い精度で温度のプロフィルを維持することを必要
とする。
は無重力条件の宇宙における実施する、高温、例えば、
９００℃、における蒸着技術に関する。このような蒸着
技術は、熱的拡散、熱的移動、結晶成長、またはエピタ
クシャル析出において実験を実施可能とするように、非
常に高い精度で温度のプロフィルを維持することを必要
とする。
【０００２】より詳しくは、本発明は、高温蒸着のため
のるつぼに関し、このるつぼは、蒸気源材料および蒸気
受容支持体が配置されている、連続する一定温度または
「等温」のゾーンを定める、複数の隔室をもつ囲いから
なる。本発明は、また、高温蒸気装置に関し、この装置
は、熱的絶縁の囲いおよび拡散手段からなり、この拡散
手段は、蒸気源材料および蒸気受容支持体の両者を含有
する、取り出し可能な閉じたるつぼの連続する隔室の中
に、等温加熱条件を生成する。
のるつぼに関し、このるつぼは、蒸気源材料および蒸気
受容支持体が配置されている、連続する一定温度または
「等温」のゾーンを定める、複数の隔室をもつ囲いから
なる。本発明は、また、高温蒸気装置に関し、この装置
は、熱的絶縁の囲いおよび拡散手段からなり、この拡散
手段は、蒸気源材料および蒸気受容支持体の両者を含有
する、取り出し可能な閉じたるつぼの連続する隔室の中
に、等温加熱条件を生成する。
【０００３】
【従来の技術】蒸気拡散または蒸気結晶成長のための炉
は、ホットゾーン（源）から析出ゾーンへ、および可能
ならば、また、より冷たいゾーン（シンク）へ、移動を
起こさせる２または３つの等温ゾーンをもつように作ら
れる。とくに、図１４に示されているような既知のマル
チゾーンの炉３００は、３つの同一直線上の等温ゾーン
Ｚ１，Ｚ２およびＺ３からなる。その場合において、カ
ートリッジ３１５はバルブ３１０を含有し、バルブ３１
０は源材料３１３および支持体３１６を含有し、支持体
３１６上に化学的蒸着を実施する。カートリッジは直線
のであり、本質的に円筒形であり、そして金属本体３０
７を内側に配置されており、金属本体３０７はまた円筒
形であり、そして超絶縁ライニング３０８を有する。本
体は３つの拡散ブロック３０１，３０２および３０３を
含み、これらのブロックはそれぞれのヒーター素子３２
１，３２２および３２３を有し、これらのヒーター素子
は超絶縁装置３０４，３０５および３０６により互いに
分離されており、そして炉に沿って間隔を置いて位置し
て、源として作用する第１等温ゾーンＺ１、析出が起こ
る第２等温ゾーンＺ２、およびヒートシンクを構成する
第３等温ゾーンＺ３をつくり、より強いヒートシンク３
０９は第３等温ゾーンＺ３の後に設けられている。バル
ブ３１０それ自体は第１隔室からなり、第１隔室は第１
等温ゾーンＺ１の中に位置し、そして第２等温ゾーンの
中に位置する中央の第２隔室の中に析出すべき材料源を
構成する結晶を含有する。結晶３１４は、また、適当な
らば、第３隔室の中に配置することができ、第３隔室は
第３等温ゾーンの中に位置し、そしてヒートシンクを構
成する。蒸気通過グリッド３１２および３１２はバルブ
３１０内で種々の異なる隔室を分離する。１例として、
等温ゾーンＺ１，Ｚ２およびＺ３は、それぞれ８１０℃
、８０５℃および７９７℃の温度を有することができ、
そしてバルブ３１０を越えて位置する追加のヒートシン
ク３０９それ自体は約１００℃の温度を有することがで
きる。
は、ホットゾーン（源）から析出ゾーンへ、および可能
ならば、また、より冷たいゾーン（シンク）へ、移動を
起こさせる２または３つの等温ゾーンをもつように作ら
れる。とくに、図１４に示されているような既知のマル
チゾーンの炉３００は、３つの同一直線上の等温ゾーン
Ｚ１，Ｚ２およびＺ３からなる。その場合において、カ
ートリッジ３１５はバルブ３１０を含有し、バルブ３１
０は源材料３１３および支持体３１６を含有し、支持体
３１６上に化学的蒸着を実施する。カートリッジは直線
のであり、本質的に円筒形であり、そして金属本体３０
７を内側に配置されており、金属本体３０７はまた円筒
形であり、そして超絶縁ライニング３０８を有する。本
体は３つの拡散ブロック３０１，３０２および３０３を
含み、これらのブロックはそれぞれのヒーター素子３２
１，３２２および３２３を有し、これらのヒーター素子
は超絶縁装置３０４，３０５および３０６により互いに
分離されており、そして炉に沿って間隔を置いて位置し
て、源として作用する第１等温ゾーンＺ１、析出が起こ
る第２等温ゾーンＺ２、およびヒートシンクを構成する
第３等温ゾーンＺ３をつくり、より強いヒートシンク３
０９は第３等温ゾーンＺ３の後に設けられている。バル
ブ３１０それ自体は第１隔室からなり、第１隔室は第１
等温ゾーンＺ１の中に位置し、そして第２等温ゾーンの
中に位置する中央の第２隔室の中に析出すべき材料源を
構成する結晶を含有する。結晶３１４は、また、適当な
らば、第３隔室の中に配置することができ、第３隔室は
第３等温ゾーンの中に位置し、そしてヒートシンクを構
成する。蒸気通過グリッド３１２および３１２はバルブ
３１０内で種々の異なる隔室を分離する。１例として、
等温ゾーンＺ１，Ｚ２およびＺ３は、それぞれ８１０℃
、８０５℃および７９７℃の温度を有することができ、
そしてバルブ３１０を越えて位置する追加のヒートシン
ク３０９それ自体は約１００℃の温度を有することがで
きる。
【０００４】図１４に示すようなマルチゾーンの炉は、
その構造に関するいくつかの欠点に悩まされる。とくに
、例えば、スペースシャトルに乗った飛行の間の微小重
力において実施すべき実験のために、１カートリッジ／
フライトのみを処理することができる。なぜなら、カー
トリッジ３１５は出発前に炉３００内に設置されそして
戻った後取り出されるからである。したがって、単一の
フライトの間に自動的キャリッジ（るつぼ）の交換は不
可能である。
その構造に関するいくつかの欠点に悩まされる。とくに
、例えば、スペースシャトルに乗った飛行の間の微小重
力において実施すべき実験のために、１カートリッジ／
フライトのみを処理することができる。なぜなら、カー
トリッジ３１５は出発前に炉３００内に設置されそして
戻った後取り出されるからである。したがって、単一の
フライトの間に自動的キャリッジ（るつぼ）の交換は不
可能である。
【０００５】同一直線である３つの連続する加熱ゾーン
をもつように炉を構成する方法は、かなりの容積を生ず
る。例えば、図１４に示すようなマルチゾーンの炉の熱
い部分は、約６０ｍｍの直径であり、そして４５０ｍｍ
を越える長さであることができる。るつぼ３１５の長さ
はその中央ゾーンの光学的検査を非常に困難とする。さ
らに、冷却の転移は非常に長い。なぜなら、中央ゾーン
は非常に低い熱損失を有し、そして３つの等温ゾーンの
間の熱移動は放射により起こり、こうして種々のゾーン
の間の相互の作用は温度変化のコントロールをいっそう
困難とするからである。
をもつように炉を構成する方法は、かなりの容積を生ず
る。例えば、図１４に示すようなマルチゾーンの炉の熱
い部分は、約６０ｍｍの直径であり、そして４５０ｍｍ
を越える長さであることができる。るつぼ３１５の長さ
はその中央ゾーンの光学的検査を非常に困難とする。さ
らに、冷却の転移は非常に長い。なぜなら、中央ゾーン
は非常に低い熱損失を有し、そして３つの等温ゾーンの
間の熱移動は放射により起こり、こうして種々のゾーン
の間の相互の作用は温度変化のコントロールをいっそう
困難とするからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の欠点を除去し、そしてコンパクトであり、頑丈であり
、製作および使用が容易でありそして、とくに宇宙ステ
ーションにおける微小重力において、複数の試料を自動
的に連続して処理できるようにする、高温蒸着のための
マルチゾーンの炉およびるつぼの製作を可能とすること
である。より詳しくは、本発明の目的は、また、試料が
処理されている間の試料の検査を促進し、そして、とく
に中央ゾーンの、温度を光学的に測定可能とし、３つの
ゾーンの極めて優れた熱的結合の遮断を追加的につくる
ことによって、温度のコントロールを改良することであ
る。
の欠点を除去し、そしてコンパクトであり、頑丈であり
、製作および使用が容易でありそして、とくに宇宙ステ
ーションにおける微小重力において、複数の試料を自動
的に連続して処理できるようにする、高温蒸着のための
マルチゾーンの炉およびるつぼの製作を可能とすること
である。より詳しくは、本発明の目的は、また、試料が
処理されている間の試料の検査を促進し、そして、とく
に中央ゾーンの、温度を光学的に測定可能とし、３つの
ゾーンの極めて優れた熱的結合の遮断を追加的につくる
ことによって、温度のコントロールを改良することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】これらの種々の
目的は、次の構成成分を次の順序で含む囲いからなる高
温における蒸着のためのるつぼであって、高温の原第１
等温ゾーンにおける原材料を含有する第１隔室と、析出
第２等温ゾーンにおける少なくとも１つの支持体を含有
する第２隔室と、およびヒートシンクを形成する第３等
温ゾーンを構成する第３隔室とを備え、分離グリッドが
、第１に第１隔室および第２隔室の間および第２に第２
隔室および第３隔室の間に配置され、第１、第２および
第３の隔室は、前記第１、第２、および第３の隔室の間
の角度が前記隔室の間の放射エネルギーの熱的結合を断
つように、角度をなした線に沿って非整列的に配置され
ていることを特徴とする、蒸着のためのるつぼにより達
成される。
目的は、次の構成成分を次の順序で含む囲いからなる高
温における蒸着のためのるつぼであって、高温の原第１
等温ゾーンにおける原材料を含有する第１隔室と、析出
第２等温ゾーンにおける少なくとも１つの支持体を含有
する第２隔室と、およびヒートシンクを形成する第３等
温ゾーンを構成する第３隔室とを備え、分離グリッドが
、第１に第１隔室および第２隔室の間および第２に第２
隔室および第３隔室の間に配置され、第１、第２および
第３の隔室は、前記第１、第２、および第３の隔室の間
の角度が前記隔室の間の放射エネルギーの熱的結合を断
つように、角度をなした線に沿って非整列的に配置され
ていることを特徴とする、蒸着のためのるつぼにより達
成される。
【０００８】角度をもった線の形態であるるつぼ中の隔
室の特別の配置のために、るつぼはコンパクトであるか
つ直線である管状るつぼより剛性であると同時に、種々
の等温ゾーンの間の放射エネルギーのよりすぐれた熱的
結合の遮断を提供する炉における使用に適する。好まし
くは、るつぼは赤外線に対して透明である材料、例えば
、石英から作られており、そして第１に第１隔室および
第２隔室の間および第２に第２隔室および第３隔室の間
の接続部分に平面の観測窓を含む。
室の特別の配置のために、るつぼはコンパクトであるか
つ直線である管状るつぼより剛性であると同時に、種々
の等温ゾーンの間の放射エネルギーのよりすぐれた熱的
結合の遮断を提供する炉における使用に適する。好まし
くは、るつぼは赤外線に対して透明である材料、例えば
、石英から作られており、そして第１に第１隔室および
第２隔室の間および第２に第２隔室および第３隔室の間
の接続部分に平面の観測窓を含む。
【０００９】有利には、第２隔室の軸に沿って伝播する
偏った観測光線が前記観測窓にブルースター角で衝突す
るように、平面の観測窓は第２隔室の軸に関して傾斜し
ている。光線による観測は、とくに、干渉計によりガス
の圧力の決定、赤外線パイロメートルまたは蛍光による
その温度の決定、および析出物の厚さまたは成長の間の
結晶の形状の決定を可能とする。
偏った観測光線が前記観測窓にブルースター角で衝突す
るように、平面の観測窓は第２隔室の軸に関して傾斜し
ている。光線による観測は、とくに、干渉計によりガス
の圧力の決定、赤外線パイロメートルまたは蛍光による
その温度の決定、および析出物の厚さまたは成長の間の
結晶の形状の決定を可能とする。
【００１０】第１の可能な実施態様において、第１、第
２および第３の隔室はＵ字形構造で配置されている。こ
の立体配置において、第１および第３の隔室（２１，２
３）は第２隔室（２２）に対して垂直であるか、あるい
は異なる実施態様において、第１および第３の隔室の各
々は第２隔室に対して鈍角であり、これにより２つの分
岐ブランチをもつＵ字形構造を構成する。
２および第３の隔室はＵ字形構造で配置されている。こ
の立体配置において、第１および第３の隔室（２１，２
３）は第２隔室（２２）に対して垂直であるか、あるい
は異なる実施態様において、第１および第３の隔室の各
々は第２隔室に対して鈍角であり、これにより２つの分
岐ブランチをもつＵ字形構造を構成する。
【００１１】他の実施態様において、第１、第２および
第３の隔室はＺ字形構造で配置されている。Ｕ字形構造
は、とくに、微小重力の条件下の宇宙における使用に適
合するが、地球上においても使用可能である。Ｚ字形構
造は、重力の影響下にあるとき、地球上において、自然
の対流を減衰または排除できる層形成作用を得ることが
できるようにする。るつぼの断面は、長方形、台形、ま
たは、適当ならば、高い蒸気圧下に使用するために円形
であることができる。
第３の隔室はＺ字形構造で配置されている。Ｕ字形構造
は、とくに、微小重力の条件下の宇宙における使用に適
合するが、地球上においても使用可能である。Ｚ字形構
造は、重力の影響下にあるとき、地球上において、自然
の対流を減衰または排除できる層形成作用を得ることが
できるようにする。るつぼの断面は、長方形、台形、ま
たは、適当ならば、高い蒸気圧下に使用するために円形
であることができる。
【００１２】本発明は、また、熱的絶縁性囲い、取り出
し可能な閉じたるつぼのそれぞれ第１、第２および第３
の隔室の回りの第１、第２および第３の等温加熱ゾーン
を構成するための第１、第２および第３のディフューザ
ーとからなり、前記るつぼは前記第１隔室の中に原材料
および第２隔室の中に支持体を含有するように設計され
、第１、第２および第３のディフューザーはそれぞれ前
記るつぼの第１、第２および第３の隔室の回りに対して
Ｕ字形を有するそれらのディフューザーの各々を構成す
ることによって熱的に互いに独立であること、および前
記第１、第２および第３の隔室の間の角度が前記隔室の
間の放射エネルギーの熱的結合を断つように、前記第１
、第２および第３の隔室は角度をなした線に沿って非整
列的に配置されていることを特徴とする高温蒸着装置を
提供する。
し可能な閉じたるつぼのそれぞれ第１、第２および第３
の隔室の回りの第１、第２および第３の等温加熱ゾーン
を構成するための第１、第２および第３のディフューザ
ーとからなり、前記るつぼは前記第１隔室の中に原材料
および第２隔室の中に支持体を含有するように設計され
、第１、第２および第３のディフューザーはそれぞれ前
記るつぼの第１、第２および第３の隔室の回りに対して
Ｕ字形を有するそれらのディフューザーの各々を構成す
ることによって熱的に互いに独立であること、および前
記第１、第２および第３の隔室の間の角度が前記隔室の
間の放射エネルギーの熱的結合を断つように、前記第１
、第２および第３の隔室は角度をなした線に沿って非整
列的に配置されていることを特徴とする高温蒸着装置を
提供する。
【００１３】種々のディフューザーの熱的独立性は、と
くに、単一のディフューザー内のヒーター抵抗器が、他
のディフューザー中の抵抗器に対して独立に、電気回路
に直接接続されているという事実から、およびヒーター
の抵抗器が熱的慣性を有するプレート中で統合されてお
り、前記プレートが絶縁ギャップにより１つのディフュ
ーザーから次のディフューザーから分離されているとい
う事実から、生ずる。第１、第２および第３の各々を絶
縁柱により共通のベースに固定して、ディフューザーの
間の熱的結合の遮断を改良する。
くに、単一のディフューザー内のヒーター抵抗器が、他
のディフューザー中の抵抗器に対して独立に、電気回路
に直接接続されているという事実から、およびヒーター
の抵抗器が熱的慣性を有するプレート中で統合されてお
り、前記プレートが絶縁ギャップにより１つのディフュ
ーザーから次のディフューザーから分離されているとい
う事実から、生ずる。第１、第２および第３の各々を絶
縁柱により共通のベースに固定して、ディフューザーの
間の熱的結合の遮断を改良する。
【００１４】有利には、少なくとも第２ディフューザー
はヒートパイプを含み、前記ヒートパイプはるつぼの第
２隔室の軸に沿ってディフューザーに相当するゾーンの
等温性質を保証する。放射的熱的結合の遮断を可能とす
る、るつぼの角度をもつ線の構造、種々のディフューザ
ーの熱的独立性、および絶縁柱の存在の組み合わせの効
果は、３つの等温ゾーンの間の有効な熱的結合の遮断を
保証し、そしてこれは本発明の重要な効果を構成する。
はヒートパイプを含み、前記ヒートパイプはるつぼの第
２隔室の軸に沿ってディフューザーに相当するゾーンの
等温性質を保証する。放射的熱的結合の遮断を可能とす
る、るつぼの角度をもつ線の構造、種々のディフューザ
ーの熱的独立性、および絶縁柱の存在の組み合わせの効
果は、３つの等温ゾーンの間の有効な熱的結合の遮断を
保証し、そしてこれは本発明の重要な効果を構成する。
【００１５】より詳しくは、るつぼは赤外線に対して透
明である材料、例えば、石英から作られており、そして
第１に第１隔室および第２隔室の間および第２に第２隔
室および第３隔室の間の接続部分に平面の観測窓を含み
、そして装置の絶縁性囲いは平面の観測窓に対向して位
置する熱的絶縁性の除去可能なプラグを含み、るつぼの
第２隔室の軸に沿って光線を選択的に送って、第２隔室
の内側の析出物を光学的に観測することができる。
明である材料、例えば、石英から作られており、そして
第１に第１隔室および第２隔室の間および第２に第２隔
室および第３隔室の間の接続部分に平面の観測窓を含み
、そして装置の絶縁性囲いは平面の観測窓に対向して位
置する熱的絶縁性の除去可能なプラグを含み、るつぼの
第２隔室の軸に沿って光線を選択的に送って、第２隔室
の内側の析出物を光学的に観測することができる。
【００１６】本発明の他の面において、絶縁性囲いはド
アを含み、前記ドアはるつぼの第２隔室の最も長い寸法
に本質的に沿って延び、そして前記第２隔室の軸に関し
て本質的に横方向に動くことができ、これによりるつぼ
を装填および取り出すことができる。本発明の装置は、
種々の実施態様に従い、これらの実施態様は、すべて実
施が便利であり、そして種々の等温ゾーンの間のすぐれ
た熱的結合の遮断を促進すると同時に、コンパクト、頑
丈、るつぼの装填および取り出しの容易さ、および直接
にまたはＴＶカメラによる析出プロセスの観測を可能と
しそして、適当ならば、温度の調整を可能とする、中央
析出ゾーンへのアクセス可能性という利点を保持する。
アを含み、前記ドアはるつぼの第２隔室の最も長い寸法
に本質的に沿って延び、そして前記第２隔室の軸に関し
て本質的に横方向に動くことができ、これによりるつぼ
を装填および取り出すことができる。本発明の装置は、
種々の実施態様に従い、これらの実施態様は、すべて実
施が便利であり、そして種々の等温ゾーンの間のすぐれ
た熱的結合の遮断を促進すると同時に、コンパクト、頑
丈、るつぼの装填および取り出しの容易さ、および直接
にまたはＴＶカメラによる析出プロセスの観測を可能と
しそして、適当ならば、温度の調整を可能とする、中央
析出ゾーンへのアクセス可能性という利点を保持する。
【００１７】こうして、装置の一般構造はＵ字形である
ことができ、るつぼの第１、第２および第３の隔室なら
びに第１、第２および第３のディフューザーは、Ｕ字形
構造で配置されていて、前記第１、第２および第３の隔
室の中の明確な等温ゾーンを確立する。このような環境
下で、１つの実施態様において、るつぼは長方形の断面
を有し、第１、第２および第３のＵ字形の断面のディフ
ューザーは傾斜する少なくとも１つの内側の壁を含み、
そして三角形の断面の熱伝導くさびはるつぼとディフュ
ーザーの傾斜する内側の壁との間に介在する。他の特定
の実施態様において、るつぼは台形の断面を有し、第１
および第２の隔室の各々は第２隔室に関して鈍角であり
、これにより２つの分岐ブランチとＵ字形構造を構成し
、そして、それぞれ、第１、第２および第３のディフュ
ーザーおよび第１、第２および第３の隔室の間の伝導に
より直接の熱的接触を提供し、かつまた、るつぼの自動
的センタリングを提供するような方法で、第１、第２お
よび第３のディフューザーはるつぼの形状と合致する。
ことができ、るつぼの第１、第２および第３の隔室なら
びに第１、第２および第３のディフューザーは、Ｕ字形
構造で配置されていて、前記第１、第２および第３の隔
室の中の明確な等温ゾーンを確立する。このような環境
下で、１つの実施態様において、るつぼは長方形の断面
を有し、第１、第２および第３のＵ字形の断面のディフ
ューザーは傾斜する少なくとも１つの内側の壁を含み、
そして三角形の断面の熱伝導くさびはるつぼとディフュ
ーザーの傾斜する内側の壁との間に介在する。他の特定
の実施態様において、るつぼは台形の断面を有し、第１
および第２の隔室の各々は第２隔室に関して鈍角であり
、これにより２つの分岐ブランチとＵ字形構造を構成し
、そして、それぞれ、第１、第２および第３のディフュ
ーザーおよび第１、第２および第３の隔室の間の伝導に
より直接の熱的接触を提供し、かつまた、るつぼの自動
的センタリングを提供するような方法で、第１、第２お
よび第３のディフューザーはるつぼの形状と合致する。
【００１８】しかしながら、製作を促進するために、互
いに接触するるつぼおよびディフューザーの面の数を４
に、すなわち、中央の隔室の２つ傾斜する面および端の
化合物の各々の１つの面に、減少することができる。装
置は、また、Ｚ字形の一般構造を有する、加熱アセンブ
リーを有することができる。この場合において、るつぼ
の第１、第２および第３の隔室、および第１、第２およ
び第３のディフューザーは、Ｚ字形構造で配置されてい
る。異なるるつぼの中に含有されている複数の試料を自
動的に連続して処理できるようにする有利な特性に従う
と、装置は自動的るつぼ装填および取り出し機構を含み
、この機構はるつぼを貯蔵する垂直の貯蔵通路、垂直の
貯蔵通路の中にるつぼを位置決めするキャリッジ、およ
び垂直の貯蔵通路と熱的絶縁の囲いとの間の自動的移送
およびその逆のためのドア変位手段を有する。
いに接触するるつぼおよびディフューザーの面の数を４
に、すなわち、中央の隔室の２つ傾斜する面および端の
化合物の各々の１つの面に、減少することができる。装
置は、また、Ｚ字形の一般構造を有する、加熱アセンブ
リーを有することができる。この場合において、るつぼ
の第１、第２および第３の隔室、および第１、第２およ
び第３のディフューザーは、Ｚ字形構造で配置されてい
る。異なるるつぼの中に含有されている複数の試料を自
動的に連続して処理できるようにする有利な特性に従う
と、装置は自動的るつぼ装填および取り出し機構を含み
、この機構はるつぼを貯蔵する垂直の貯蔵通路、垂直の
貯蔵通路の中にるつぼを位置決めするキャリッジ、およ
び垂直の貯蔵通路と熱的絶縁の囲いとの間の自動的移送
およびその逆のためのドア変位手段を有する。
【００１９】
【実施例】本発明の他の特性および利点は、１例として
特定の実施態様の添付図面を参照する以下の説明から明
らかとなるであろう。まず、蒸着、例えば、蒸気の拡散
または結晶の成長を実施する本発明の装置の第１実施態
様を示す、図１から図４を参照して説明を開始する。一
般に、先行技術の直線のマルチゾーンの炉と異なり、本
発明の装置は、蒸気透過性グリッドにより互いに分離さ
れた連続する異なる同一平面の長さを有するるつぼの使
用により特性決定され、前記長さは角度をもった線に沿
って延びそして異なる温度のゾーンに相当し、そして角
度をもった線の２つの自由端は端の壁により閉じられて
いる。
特定の実施態様の添付図面を参照する以下の説明から明
らかとなるであろう。まず、蒸着、例えば、蒸気の拡散
または結晶の成長を実施する本発明の装置の第１実施態
様を示す、図１から図４を参照して説明を開始する。一
般に、先行技術の直線のマルチゾーンの炉と異なり、本
発明の装置は、蒸気透過性グリッドにより互いに分離さ
れた連続する異なる同一平面の長さを有するるつぼの使
用により特性決定され、前記長さは角度をもった線に沿
って延びそして異なる温度のゾーンに相当し、そして角
度をもった線の２つの自由端は端の壁により閉じられて
いる。
【００２０】図１から図４の実施態様において、るつぼ
１は一般にＵ字形構造であり、１または２以上の支持体
６３（図３）を受容する隔室を定める直線の中央部分２
２、および直線の中央部分２２に対して実質的に垂直で
ある２つの端のブランチ２１および２３を有する。るつ
ぼ１の第１端のブランチ２１は蒸気放射材料の結晶６４
を含有するための源の第１隔室を定めるが、るつぼ１の
第２端のブランチ第３隔室を定め、この第３隔室はヒー
トシンクを構成しそして、適当ならば、また、わずかの
結晶を含有することができる。
１は一般にＵ字形構造であり、１または２以上の支持体
６３（図３）を受容する隔室を定める直線の中央部分２
２、および直線の中央部分２２に対して実質的に垂直で
ある２つの端のブランチ２１および２３を有する。るつ
ぼ１の第１端のブランチ２１は蒸気放射材料の結晶６４
を含有するための源の第１隔室を定めるが、るつぼ１の
第２端のブランチ第３隔室を定め、この第３隔室はヒー
トシンクを構成しそして、適当ならば、また、わずかの
結晶を含有することができる。
【００２１】グリッド、例えば、図３におけるグリッド
６３は、るつぼ１の中央の直線の物体２２中の化合物か
ら端のブランチ２１および２３中の化合物の各々を分離
する。るつぼ１は、例えば、石英またはシリカから作ら
れ、非常に小さく、例えば、その最長の寸法は約１５０
ｍｍを越えることは必要ではないが、普通の直線のるつ
ぼは一般に２倍の長さである。
６３は、るつぼ１の中央の直線の物体２２中の化合物か
ら端のブランチ２１および２３中の化合物の各々を分離
する。るつぼ１は、例えば、石英またはシリカから作ら
れ、非常に小さく、例えば、その最長の寸法は約１５０
ｍｍを越えることは必要ではないが、普通の直線のるつ
ぼは一般に２倍の長さである。
【００２２】るつぼ１は炉内に配置することを意図し、
たの炉は本質的に長方形の熱的絶縁の囲い６を含むこと
ができる。ドア９は、また、熱的絶縁８および絶縁性１
０により適切なドア９に関して保持されている内部のホ
ットプレート７を含み、主要な前面上で囲い６の中で統
合されており、るつぼ１へのアクセスを与え、そして中
央隔室２２に関して横方向のるつぼ１の装填および取り
出しを可能とする（図１および図４）。
たの炉は本質的に長方形の熱的絶縁の囲い６を含むこと
ができる。ドア９は、また、熱的絶縁８および絶縁性１
０により適切なドア９に関して保持されている内部のホ
ットプレート７を含み、主要な前面上で囲い６の中で統
合されており、るつぼ１へのアクセスを与え、そして中
央隔室２２に関して横方向のるつぼ１の装填および取り
出しを可能とする（図１および図４）。
【００２３】Ｕ字形るつぼ１は炉内に熱的ディフューザ
ー３，４および５の間に配置し（図１，２および４）、
それらの各々は一般にＵ字形構造であり、そしてそれら
はＵ字形の回りに互いに関して配置されて、るつぼ１の
隔室２１，２２、および２３の各々の３つの側面を取り
囲むと同時に、なお、ドア９が開いたとき、単にすべり
によりるつぼ１を分離することができるようにする。
ー３，４および５の間に配置し（図１，２および４）、
それらの各々は一般にＵ字形構造であり、そしてそれら
はＵ字形の回りに互いに関して配置されて、るつぼ１の
隔室２１，２２、および２３の各々の３つの側面を取り
囲むと同時に、なお、ドア９が開いたとき、単にすべり
によりるつぼ１を分離することができるようにする。
【００２４】蒸気のための原材料を含有するためのるつ
ぼ１の第１端のブランチ中の隔室２１はＵ字形ディフュ
ーザー３により加熱され、Ｕ字形ディフューザー３はそ
の中央後面３３およびその底側面のブランチ３１および
上部側面のブランチ３２により隔室２１の上に乗る。同
様な方法において、そしてるつぼ１の対称垂直平面の回
りに対称的に、ヒートシンクを含有するるつぼ１の第２
端のブランチ中の隔室２３はＵ字形ディフューザー５に
より加熱され、Ｕ字形ディフューザー５はその中央後面
５３およびその底側面のブランチ５１および上部側面の
ブランチ５２により隔室２３の上に乗る。
ぼ１の第１端のブランチ中の隔室２１はＵ字形ディフュ
ーザー３により加熱され、Ｕ字形ディフューザー３はそ
の中央後面３３およびその底側面のブランチ３１および
上部側面のブランチ３２により隔室２１の上に乗る。同
様な方法において、そしてるつぼ１の対称垂直平面の回
りに対称的に、ヒートシンクを含有するるつぼ１の第２
端のブランチ中の隔室２３はＵ字形ディフューザー５に
より加熱され、Ｕ字形ディフューザー５はその中央後面
５３およびその底側面のブランチ５１および上部側面の
ブランチ５２により隔室２３の上に乗る。
【００２５】蒸気を受容する支持体を含有するるつぼ１
の中央隔室２２を加熱するためのＵ字形ディフューザー
４は、中央隔室の形状に適合し、そして後垂直面４３お
よび底側面のブランチ４１および上部側面のブランチ４
２を有する。現在の説明において、用語「垂直」または
「水平」は、ことに装置それ自体宇宙ステーションにお
ける使用にとくに適合するかぎり、当然限定的でない。 これらの用語は、図１の平面が水平であるというコンベ
ンションを使用して、単に理解促進するために使用する
。
の中央隔室２２を加熱するためのＵ字形ディフューザー
４は、中央隔室の形状に適合し、そして後垂直面４３お
よび底側面のブランチ４１および上部側面のブランチ４
２を有する。現在の説明において、用語「垂直」または
「水平」は、ことに装置それ自体宇宙ステーションにお
ける使用にとくに適合するかぎり、当然限定的でない。 これらの用語は、図１の平面が水平であるというコンベ
ンションを使用して、単に理解促進するために使用する
。
【００２６】ディフューザー３，４および５の配置は、
３つの等温ゾーン、すなわち、それぞれ、るつぼ１の隔
室２１，２２および２３を含有する、源ゾーンＺ１、析
出ゾーンＺ２およびヒートシングゾーンＺ３の間の放射
エネルギーの移送防止し、これにより温度条件のよりよ
いコントロールを可能とする。各ディフューザーは、例
えば、電気抵抗器により加熱することができる。
３つの等温ゾーン、すなわち、それぞれ、るつぼ１の隔
室２１，２２および２３を含有する、源ゾーンＺ１、析
出ゾーンＺ２およびヒートシングゾーンＺ３の間の放射
エネルギーの移送防止し、これにより温度条件のよりよ
いコントロールを可能とする。各ディフューザーは、例
えば、電気抵抗器により加熱することができる。
【００２７】単一のディフューザー内のヒーターの電気
抵抗器は、他のディフューザー中の抵抗器と独立に電源
に直接接続されている。さらに、抵抗器が統合されてお
りかつディフューザーの本体を構成する高い熱的慣性の
プレートは、絶縁ギャップにより１つのディフューザー
から他のディフューザーにおいて分離されている。これ
は３つの等温ゾーンの間の熱的結合の遮断の強化に寄与
する。
抵抗器は、他のディフューザー中の抵抗器と独立に電源
に直接接続されている。さらに、抵抗器が統合されてお
りかつディフューザーの本体を構成する高い熱的慣性の
プレートは、絶縁ギャップにより１つのディフューザー
から他のディフューザーにおいて分離されている。これ
は３つの等温ゾーンの間の熱的結合の遮断の強化に寄与
する。
【００２８】各ゾーンの等温性質は、ヒートパイプ５４
および５５、例えば、意図する温度（これは、例えば、
５００℃〜１２００℃の範囲であることができる）に依
存して、カリウム、ナトリウムまたはリチウムに基づく
ヒートパイプにより保証することができる。炉６または
ドア９の囲い（空間８）の内側に存在する熱的絶縁は、
排気した超絶縁により構成することができる。
および５５、例えば、意図する温度（これは、例えば、
５００℃〜１２００℃の範囲であることができる）に依
存して、カリウム、ナトリウムまたはリチウムに基づく
ヒートパイプにより保証することができる。炉６または
ドア９の囲い（空間８）の内側に存在する熱的絶縁は、
排気した超絶縁により構成することができる。
【００２９】ドア９の中に統合されかつ絶縁材料８によ
り取り囲まれている絶縁柱１０によりドア９に関して位
置決めされたホットプレート７は、ドア９に面するるつ
ぼ１の面の上にディフューザー４により構成されたヒー
ター装置の閉鎖に寄与する。絶縁プラグ２６および２７
を絶縁性囲い６の中に、例えば、図１に示すように主要
な隔室２２と一直線に、あるいは適用可能ならば側面の
ブランチ２１および２２と一直線に、除去可能に配置す
ることができる。
り取り囲まれている絶縁柱１０によりドア９に関して位
置決めされたホットプレート７は、ドア９に面するるつ
ぼ１の面の上にディフューザー４により構成されたヒー
ター装置の閉鎖に寄与する。絶縁プラグ２６および２７
を絶縁性囲い６の中に、例えば、図１に示すように主要
な隔室２２と一直線に、あるいは適用可能ならば側面の
ブランチ２１および２２と一直線に、除去可能に配置す
ることができる。
【００３０】除去されると、絶縁プラグ２６および２７
は、光線１１，１２を透明なるつぼ１に通過させて、直
接にまたはカメラにより、析出ゾーンＺ２を観測できる
ようにし、これにより析出プロセスをモニターしそして
必要に応じて調製できるようにする。有利には、光線１
１，１２はその光軸に関して傾斜する平面により構成さ
れた窓２４，２５を経てるつぼ１の中に侵入するので、
光線はブルースターの入射で到達する。これは偏光にお
ける反射損失の減少に寄与する。
は、光線１１，１２を透明なるつぼ１に通過させて、直
接にまたはカメラにより、析出ゾーンＺ２を観測できる
ようにし、これにより析出プロセスをモニターしそして
必要に応じて調製できるようにする。有利には、光線１
１，１２はその光軸に関して傾斜する平面により構成さ
れた窓２４，２５を経てるつぼ１の中に侵入するので、
光線はブルースターの入射で到達する。これは偏光にお
ける反射損失の減少に寄与する。
【００３１】図１において、窓２４および２５は、側面
のブランチ２１および２３および中央隔室２２の間のリ
ンキングゾーンにおける外側へりの間を延びる平たい面
を構成する。光線による観測は、とくに、次の決定を可
能とする。（ａ）ガスの圧力（干渉測定による）、（ｂ
）その温度（赤外線のパイロメーターまたは蛍光による
）、（ｃ）析出物の厚さまたは成長している結晶の形状
。
のブランチ２１および２３および中央隔室２２の間のリ
ンキングゾーンにおける外側へりの間を延びる平たい面
を構成する。光線による観測は、とくに、次の決定を可
能とする。（ａ）ガスの圧力（干渉測定による）、（ｂ
）その温度（赤外線のパイロメーターまたは蛍光による
）、（ｃ）析出物の厚さまたは成長している結晶の形状
。
【００３２】光学的実験後、プラグ２６および２７は密
接させて、温度の分野における歪みを回避することがで
きる。こうして、るつぼのＵ字形構造は、視的障害を構
成する他の２つの隔室２１および２３を使用しないで、
中央隔室２２の中の成長を可能とするかぎり、とくに有
利である。
接させて、温度の分野における歪みを回避することがで
きる。こうして、るつぼのＵ字形構造は、視的障害を構
成する他の２つの隔室２１および２３を使用しないで、
中央隔室２２の中の成長を可能とするかぎり、とくに有
利である。
【００３３】炉のコンパクトな立体配置は、また、とく
に振動に関する、炉の頑丈さを増加し、そしてまたるつ
ぼの耐久性を増加する働きをする。さらに、とくにるつ
ぼの断面についての適当な選択（長方形または台形）の
ために、円筒形るつぼにおけるより大きい数の試料をる
つぼ１の内側に配置することができる。角度をもった線
の形状、とくにＵ字形の配置のために、炉は３つのゾー
ンＺ１，Ｚ２およびＺ３の間の独特の熱的独立性を提供
し、そしてとくに他の２つから独立にゾーンの各々の中
の温度を上下できるようにする。
に振動に関する、炉の頑丈さを増加し、そしてまたるつ
ぼの耐久性を増加する働きをする。さらに、とくにるつ
ぼの断面についての適当な選択（長方形または台形）の
ために、円筒形るつぼにおけるより大きい数の試料をる
つぼ１の内側に配置することができる。角度をもった線
の形状、とくにＵ字形の配置のために、炉は３つのゾー
ンＺ１，Ｚ２およびＺ３の間の独特の熱的独立性を提供
し、そしてとくに他の２つから独立にゾーンの各々の中
の温度を上下できるようにする。
【００３４】図４および１３は、自動的装填システムを
炉と関連させる方法を示す。試料４７を垂直通路または
ウェル４６の中に配置し、そしてキャリッジまたはイン
デキクシングメカニズム４８により位置決めされ、そし
てインデキクシングメカニズム４８はドライブ機構から
の駆動により通路４６に沿って動き、そしてドライブ機
構はキャリッジ４８に固定されたナット７３およびナッ
ト７３とかみ合い電気駆動モーター７１により回転する
ねじ７２からなる型である（図１３）。取り出しドア９
は熱的絶縁材料８およびそのホットプレート７は、例え
ば、ラック３８およびピニオン３９システムにより、炉
の装填および変位機構のコントロール下に、変位するこ
とができる。
炉と関連させる方法を示す。試料４７を垂直通路または
ウェル４６の中に配置し、そしてキャリッジまたはイン
デキクシングメカニズム４８により位置決めされ、そし
てインデキクシングメカニズム４８はドライブ機構から
の駆動により通路４６に沿って動き、そしてドライブ機
構はキャリッジ４８に固定されたナット７３およびナッ
ト７３とかみ合い電気駆動モーター７１により回転する
ねじ７２からなる型である（図１３）。取り出しドア９
は熱的絶縁材料８およびそのホットプレート７は、例え
ば、ラック３８およびピニオン３９システムにより、炉
の装填および変位機構のコントロール下に、変位するこ
とができる。
【００３５】図４は装填ドア９をコントロールするドロ
ーワー４４を示す。ドローワー４４およびドア９は実線
で使用位置で示されており、ここでるつぼ１は炉の中に
設置されている。これらの項目は、また破線により装填
または取り出し位置で示されており、ここでそれらはダ
ッシュ記号に関連する数で参照されている。こうして、
破線でドローワー４４′、ドア９′がその部分７′およ
び８′およびるつぼの交換のために炉から取り出された
るつぼ１′と一緒に見ることができる。ドローワー４４
はリブ７４により水平に案内され、そしてリブ７４は装
填ドア９に対して垂直の通路４６の壁の１つの中に水平
に形成されたみぞとかみ合う（図１３）。ギャップ７５
はキャリッジ４８の後部の中に形成されており、これに
よりモーター７１をノッキングさせないで、ベース３７
′の付近にキャリッジ４８を下方に動かすことができる
。
ーワー４４を示す。ドローワー４４およびドア９は実線
で使用位置で示されており、ここでるつぼ１は炉の中に
設置されている。これらの項目は、また破線により装填
または取り出し位置で示されており、ここでそれらはダ
ッシュ記号に関連する数で参照されている。こうして、
破線でドローワー４４′、ドア９′がその部分７′およ
び８′およびるつぼの交換のために炉から取り出された
るつぼ１′と一緒に見ることができる。ドローワー４４
はリブ７４により水平に案内され、そしてリブ７４は装
填ドア９に対して垂直の通路４６の壁の１つの中に水平
に形成されたみぞとかみ合う（図１３）。ギャップ７５
はキャリッジ４８の後部の中に形成されており、これに
よりモーター７１をノッキングさせないで、ベース３７
′の付近にキャリッジ４８を下方に動かすことができる
。
【００３６】炉の中で連続的に処理すべき種々の試料を
含有するるつぼを積み重ねて貯蔵する方法は、非常にコ
ンパクトであり、そして振動に対するすぐれた抵抗を提
供する。材料を制動するプレートを、また、各対のるつ
ぼ４７の間に配置させて、よりすぐれた振動の性能を得
ることができる。当然、るつぼを装填および取り出す装
置は、試料受容ドローワー４４に固定された横の装填ド
ア９により、処理すべき中央隔室を炉の中に挿入しかつ
それから後退を可能とする限り、広い種々の形態を有す
ることができる。
含有するるつぼを積み重ねて貯蔵する方法は、非常にコ
ンパクトであり、そして振動に対するすぐれた抵抗を提
供する。材料を制動するプレートを、また、各対のるつ
ぼ４７の間に配置させて、よりすぐれた振動の性能を得
ることができる。当然、るつぼを装填および取り出す装
置は、試料受容ドローワー４４に固定された横の装填ド
ア９により、処理すべき中央隔室を炉の中に挿入しかつ
それから後退を可能とする限り、広い種々の形態を有す
ることができる。
【００３７】図４は、また、絶縁性囲い６を支持するベ
ース３７に関してディフューザー３，４および５を隔離
する働きをする柱５６を示す。蒸着炉は宇宙ステーショ
ンにおける使用にとくに適合し、ここで配置プロセスは
蒸気中の自然の対流運動の不存在により促進されるが、
この現象は地球上で回避することができず、ここでそれ
は結晶成長速度を遅くする。しかしながら、本発明の装
置は、それを地球上で使用するとき、その利点のすべて
を保持し、そしてこの場合において、それは他の型の立
体配置をより容易に存在することさえができ、例えば、
その熱的ゾーンはＺ字形立体配置でまたは階段のステッ
プとして配置することができる。
ース３７に関してディフューザー３，４および５を隔離
する働きをする柱５６を示す。蒸着炉は宇宙ステーショ
ンにおける使用にとくに適合し、ここで配置プロセスは
蒸気中の自然の対流運動の不存在により促進されるが、
この現象は地球上で回避することができず、ここでそれ
は結晶成長速度を遅くする。しかしながら、本発明の装
置は、それを地球上で使用するとき、その利点のすべて
を保持し、そしてこの場合において、それは他の型の立
体配置をより容易に存在することさえができ、例えば、
その熱的ゾーンはＺ字形立体配置でまたは階段のステッ
プとして配置することができる。
【００３８】図５はＺ字形るつぼ１０１を示し、このる
つぼは、とくに、地球上で、すなわち、地球の重力（１
ｇ）の影響下に、操作するとき、層形成作用を発生させ
、これにより自然の対流を減衰または排除することがで
きる。Ｕ字形るつぼと同一方法において、Ｚ字形るつぼ
１０１は、端のブランチ１２１および１２３によりその
端で延びた長方形の中央の析出隔室１２２を有し、端の
ブランチ１２１および１２３は、それぞれ、蒸気させる
べき結晶１６４を含有する源隔室およびヒートシンクを
形成しそしてまたわずかの結晶１６５を含有できる隔室
を定める。端のブランチ１２１および１２３は、ここで
、中央隔室に関して反対方向に向けられており、これに
よりＺ字形を形成する。前の実施態様におけるように、
グリッド１６３および１６５は隔室の間の蒸気透過性分
離を提供する。中央隔室１２２の軸に関して傾斜する窓
１２４および１２５は、観測光線１１１，１１２を通過
させ、好ましくは光線はブルースター角で到着する。窓
１２４および１２５は、端の隔室１２１および１２３の
外側壁と一直線であるか、あるいは反対に、図５に示す
ように、それに関してある角度であることができる。
つぼは、とくに、地球上で、すなわち、地球の重力（１
ｇ）の影響下に、操作するとき、層形成作用を発生させ
、これにより自然の対流を減衰または排除することがで
きる。Ｕ字形るつぼと同一方法において、Ｚ字形るつぼ
１０１は、端のブランチ１２１および１２３によりその
端で延びた長方形の中央の析出隔室１２２を有し、端の
ブランチ１２１および１２３は、それぞれ、蒸気させる
べき結晶１６４を含有する源隔室およびヒートシンクを
形成しそしてまたわずかの結晶１６５を含有できる隔室
を定める。端のブランチ１２１および１２３は、ここで
、中央隔室に関して反対方向に向けられており、これに
よりＺ字形を形成する。前の実施態様におけるように、
グリッド１６３および１６５は隔室の間の蒸気透過性分
離を提供する。中央隔室１２２の軸に関して傾斜する窓
１２４および１２５は、観測光線１１１，１１２を通過
させ、好ましくは光線はブルースター角で到着する。窓
１２４および１２５は、端の隔室１２１および１２３の
外側壁と一直線であるか、あるいは反対に、図５に示す
ように、それに関してある角度であることができる。
【００３９】図６は、この場合において、Ｚ字形で配置
されている、Ｕ字形の断面のディフューザー１０３，１
０４および１０５を含む炉の中に、図５のるつぼ１０１
を統合する方法を示す。前の実施態様におけるように、
図６の炉は絶縁性囲い１０６および装填１０９からなり
、同様に絶縁ライニング１０８を有し、そして図１〜４
に示す実施態様の対応する部分に全体的に構造が類似す
ることができる。除去可能な絶縁クロージャープラグ１
２６および１２７は、また、るつぼ１０１を選択的に通
して観測光線１１１および１１２を通過させる働きをす
る。
されている、Ｕ字形の断面のディフューザー１０３，１
０４および１０５を含む炉の中に、図５のるつぼ１０１
を統合する方法を示す。前の実施態様におけるように、
図６の炉は絶縁性囲い１０６および装填１０９からなり
、同様に絶縁ライニング１０８を有し、そして図１〜４
に示す実施態様の対応する部分に全体的に構造が類似す
ることができる。除去可能な絶縁クロージャープラグ１
２６および１２７は、また、るつぼ１０１を選択的に通
して観測光線１１１および１１２を通過させる働きをす
る。
【００４０】大きさを制限するために、るつぼ１０１は
囲い１０６の内側に配置することができ、中央析出隔室
１２２の軸は囲い１０６の主要面に関してある角度をな
す。隔室１２１，１２２および１２３の中で等温ゾーン
を確立するディフューザー１０３，１０４および１０５
は、るつぼ１０１の形状の回りに適合するＺ字形で配置
されていると同時に、なお、るつぼ１０１を装填ドア１
０９を経て取り出し可能とする。中央ディフューザー１
０４よりドア１０９からさらに背後に位置するディフュ
ーザー（すなわち、図６におけるディフューザー１０３
）は、図面に示すように、囲いの主要面に対して平行に
取り付けられている垂直面を有するが、あるいはディフ
ューザー１０５の垂直面に似て横方向に配置することが
できる。
囲い１０６の内側に配置することができ、中央析出隔室
１２２の軸は囲い１０６の主要面に関してある角度をな
す。隔室１２１，１２２および１２３の中で等温ゾーン
を確立するディフューザー１０３，１０４および１０５
は、るつぼ１０１の形状の回りに適合するＺ字形で配置
されていると同時に、なお、るつぼ１０１を装填ドア１
０９を経て取り出し可能とする。中央ディフューザー１
０４よりドア１０９からさらに背後に位置するディフュ
ーザー（すなわち、図６におけるディフューザー１０３
）は、図面に示すように、囲いの主要面に対して平行に
取り付けられている垂直面を有するが、あるいはディフ
ューザー１０５の垂直面に似て横方向に配置することが
できる。
【００４１】図７から図１２は、るつぼ１および図１か
ら図４のディフューザー３〜５に、およびまた図６のる
つぼ１０１およびディフューザー１０２〜１０５に適用
可能な変形を示す。図７および図８は、Ｕ字形ディフュ
ーザー２０４および２０３と共働するが、横のブランチ
２４１および２４２を表す中央ブランチ２３３を有する
るつぼ２０１の部分を示し、これらのブランチは長方形
である代わりに台形であり、そして端のブランチ、例え
ば、外方に向かう、すなわち、外側に向かって分岐する
端のブランチ２２１を有するるつぼ２０１の形状と合致
するように傾斜している。この実施態様において、ディ
フューザー２０４のブランチ２４１および２４２の内側
面はるつぼ２０１の中央隔室２０２の壁と接触するよう
になり、そしてディフューザー２０３の中央のブランチ
２３３の内側面は隔室２２１の壁と接触するようになる
。同様に、第３ディフューザー（図示せず）は第１ディ
フューザー２０３と同様な方法においてるつぼ２０１の
第３隔室と接触する。
ら図４のディフューザー３〜５に、およびまた図６のる
つぼ１０１およびディフューザー１０２〜１０５に適用
可能な変形を示す。図７および図８は、Ｕ字形ディフュ
ーザー２０４および２０３と共働するが、横のブランチ
２４１および２４２を表す中央ブランチ２３３を有する
るつぼ２０１の部分を示し、これらのブランチは長方形
である代わりに台形であり、そして端のブランチ、例え
ば、外方に向かう、すなわち、外側に向かって分岐する
端のブランチ２２１を有するるつぼ２０１の形状と合致
するように傾斜している。この実施態様において、ディ
フューザー２０４のブランチ２４１および２４２の内側
面はるつぼ２０１の中央隔室２０２の壁と接触するよう
になり、そしてディフューザー２０３の中央のブランチ
２３３の内側面は隔室２２１の壁と接触するようになる
。同様に、第３ディフューザー（図示せず）は第１ディ
フューザー２０３と同様な方法においてるつぼ２０１の
第３隔室と接触する。
【００４２】この変形において、３つの等温ゾーンの各
々とディフューザーの各々との間の熱的接触はこうして
伝導により保証される。３つの一緒にアセンブリーされ
た２つの開いたＶ字形の区画は、さらに、るつぼ２０１
を自動的にセンタリングする手段を構成する。
々とディフューザーの各々との間の熱的接触はこうして
伝導により保証される。３つの一緒にアセンブリーされ
た２つの開いたＶ字形の区画は、さらに、るつぼ２０１
を自動的にセンタリングする手段を構成する。
【００４３】図９から図１２は変形の実施態様を示し、
ここでるつぼ１は図１から図４において長方形の断面で
あるが、ディフューザー、例えば、２０３および２０４
は傾斜する内側面を、図７および図８の変形におけるよ
うに、有する。このような環境下に、長方形の断面のる
つぼ１およびディフューザーの開いたＶ字形の開口の間
の接触は熱伝導くさび２９１，２９２および２９３によ
り保証される。
ここでるつぼ１は図１から図４において長方形の断面で
あるが、ディフューザー、例えば、２０３および２０４
は傾斜する内側面を、図７および図８の変形におけるよ
うに、有する。このような環境下に、長方形の断面のる
つぼ１およびディフューザーの開いたＶ字形の開口の間
の接触は熱伝導くさび２９１，２９２および２９３によ
り保証される。
【００４４】図１０は、ディフューザーの容積を減少す
ることができるくさび２９２のための特別の形状を示す
。図１２はある変形を示し、ここでるつぼ２０１は長方
形の断面であるが、図７および図８におけるように、そ
の端のブランチ、例えば、隔室２２１を定めるブランチ
は開いたＶ字形を形成し、そして外方に分岐する、すな
わち、それらは中央隔室に対して垂直ではない。図１２
は、こうして、中央隔室２２２と中央ディフューザー２
０４との間に介在する伝導くさび２９２を示すが、隔室
２２１はディフューザー２０３の部分２３３の傾斜する
垂直壁と直接接触する。
ることができるくさび２９２のための特別の形状を示す
。図１２はある変形を示し、ここでるつぼ２０１は長方
形の断面であるが、図７および図８におけるように、そ
の端のブランチ、例えば、隔室２２１を定めるブランチ
は開いたＶ字形を形成し、そして外方に分岐する、すな
わち、それらは中央隔室に対して垂直ではない。図１２
は、こうして、中央隔室２２２と中央ディフューザー２
０４との間に介在する伝導くさび２９２を示すが、隔室
２２１はディフューザー２０３の部分２３３の傾斜する
垂直壁と直接接触する。
【００４５】図７において、参照数字２５４および２５
５は、中央ディフューザー２０４の中央部分２４３の２
つの端の間の均一な温度を保証する働きをするヒートパ
イプのための位置を表示する。本発明のｆｖｃは、とく
に宇宙における、種々の型の蒸着に適用可能であるが、
また、地球上で応用に、例えば、赤外線中で使用するた
めのドープト単結晶（例えば、ＨｇＣｄＴｅ，ＩｎＳｂ
）のエピタキシャル成長のための炉における使用に適当
である。
５は、中央ディフューザー２０４の中央部分２４３の２
つの端の間の均一な温度を保証する働きをするヒートパ
イプのための位置を表示する。本発明のｆｖｃは、とく
に宇宙における、種々の型の蒸着に適用可能であるが、
また、地球上で応用に、例えば、赤外線中で使用するた
めのドープト単結晶（例えば、ＨｇＣｄＴｅ，ＩｎＳｂ
）のエピタキシャル成長のための炉における使用に適当
である。
【図１】るつぼおよびＵ字形である炉を有する本発明の
装置の蒸着装置の第１実施例の線図的水平断面である。
装置の蒸着装置の第１実施例の線図的水平断面である。
【図２】図１の装置のるつぼおよびヒーターのアセンブ
リーの分解斜視図である。
リーの分解斜視図である。
【図３】Ｕ字形るつぼの構造および内容の詳細を示す図
１の平面 ＩＩＩ−ＩＩＩ の破断面図である。
１の平面 ＩＩＩ−ＩＩＩ の破断面図である。
【図４】図１の平面ＩＶ−ＩＶの図１の装置を通る垂直
断面図である。
断面図である。
【図５】本発明のＺ字形るつぼを通る軸方向断面図であ
る。
る。
【図６】るつぼおよびＺ字形である炉を有する本発明の
装置の蒸着装置の第２実施態様の線図的水平断面である
。
装置の蒸着装置の第２実施態様の線図的水平断面である
。
【図７】るつぼおよび台形の断面をもつＵ字形である炉
の違った実施例を示す、図８の平面 ＶＩＩ−ＶＩＩ
の破断垂直断面図である。
の違った実施例を示す、図８の平面 ＶＩＩ−ＶＩＩ
の破断垂直断面図である。
【図８】その中央部分に対して垂直ではない分岐アーム
を有するＵ字形るつぼの１つの形態を示す、図７の平面
ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩの破断垂直断面図である。
を有するＵ字形るつぼの１つの形態を示す、図７の平面
ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩの破断垂直断面図である。
【図９】介在する伝導くさびをもつ、傾斜する壁のＵ断
面の熱ディフューザー中の長方形の断面のＵ字形るつぼ
の特定の配置を示す破断垂直断面図である。
面の熱ディフューザー中の長方形の断面のＵ字形るつぼ
の特定の配置を示す破断垂直断面図である。
【図１０】介在する伝導くさびをもつ、傾斜する壁のＵ
断面の熱ディフューザー中の長方形の断面のＵ字形るつ
ぼの特定の配置を示す破断垂直断面図である。
断面の熱ディフューザー中の長方形の断面のＵ字形るつ
ぼの特定の配置を示す破断垂直断面図である。
【図１１】必要に応じて介在する熱伝導くさびと一緒に
、傾斜する壁のＵ断面の熱的ディフューザー中のＵ字形
るつぼの特定の配置を示す破断水平垂直断面図である。
、傾斜する壁のＵ断面の熱的ディフューザー中のＵ字形
るつぼの特定の配置を示す破断水平垂直断面図である。
【図１２】必要に応じて介在する熱伝導くさびと一緒に
、傾斜する壁のＵ断面の熱的ディフューザー中のＵ字形
るつぼの特定の配置を示す破断水平垂直断面図である。
、傾斜する壁のＵ断面の熱的ディフューザー中のＵ字形
るつぼの特定の配置を示す破断水平垂直断面図である。
【図１３】るつぼの装填および取り出しを示す、図４の
平面ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩの断面図である。
平面ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩの断面図である。
【図１４】蒸着を実施する先行技術の直線のマルチゾー
ンの炉を通る縦断面図である。
ンの炉を通る縦断面図である。
１…るつぼ
１′…るつぼ
３，４，５…ディフューザー
６…熱的絶縁の囲い
７…内部のホットプレート
８…熱的絶縁
９…ドア
２１，２２，２３…隔室
２４，２５…窓
４３…後垂直面
６２…支持体
６３…グリッド
６４…結晶
Claims (21)
- 【請求項１】 次の構成成分を次の順序で含む囲いか
らなる高温における蒸着のためのるつぼであって、高温
の原第１等温ゾーンにおける原材料（６４；１６４）を
含有する第１隔室（２１；１２１；２２１）と、析出第
２等温ゾーンにおける少なくとも１つの支持体（６２）
を含有する第２隔室（２２；１２２；２２２）と、ヒー
トシンクを形成する第３等温ゾーンを構成する第３隔室
（２３；１２３；２２３）とを備え、分離グリッド（６
３，１６３，１６５）が、第１に第１隔室および第２隔
室の間（２１，２２；１２１，１２２；２２１，２２２
）および第２に第２隔室および第３隔室の間（２２，２
３；１２２，１２３；２２２，２２３）に配置され、第
１、第２および第３の隔室（２１，２２，２３；１２１
，１２２，１２３；２２１，２２２，２２３）は、前記
第１、第２および第３の隔室（２１〜２３；１２１〜１
２３；２２１〜２２３）の間の角度が前記隔室の間の放
射エネルギーの熱的結合を断つように、角度をなした線
に沿って非整列的に配置されていることを特徴とする蒸
着のためのるつぼ。 - 【請求項２】 赤外線に対して透明である材料、例え
ば、石英から作られており、そして第１に第１隔室およ
び第２隔室の間（２１，２２；１２１，１２２；２２１
，２２２）および第２に第２隔室および第３隔室の間（
２２，２３；１２２，１２３；２２２，２２３）の接続
部分に平面の観測窓（２４，２５；１２４，１２５）を
含むことを特徴とする請求項１に記載のるつぼ。 - 【請求項３】 第２隔室（２２；１２２；２２２）の
軸に沿って伝播する偏った観測光線が前記観測窓（２４
，２５；１２４，１２５）にブルースター角で衝突する
ように平面の観測窓（２４，２５；１２４，１２５）は
第２隔室（２２；１２２，２２２）の軸に関して傾斜し
ていることを特徴とする請求項２に記載のるつぼ。 - 【請求項４】 第１、第２および第３の隔室（２１，
２２，２３；２２１，２２２，２２３）はＵ字形構造で
配置されていることを特徴とする請求項１から３のいず
れかに記載のるつぼ。 - 【請求項５】 第１および第３の隔室（２１，２３）
は第２隔室（２２）に対して垂直であることを特徴とす
る請求項４に記載のるつぼ。 - 【請求項６】 第１および第３の隔室（２２１，２２
３）の各々は第２隔室（２２２）に対して鈍角であり、
これにより２つの分岐ブランチをもつＵ字形構造を構成
することを特徴とする請求項４に記載のるつぼ。 - 【請求項７】 第１、第２および第３の隔室（１２１
，１２２，１２３）はＺ字形構造で配置されていること
を特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のるつ
ぼ。 - 【請求項８】 その断面は長方形であることを特徴と
する請求項１から７のいずれかに記載のるつぼ。 - 【請求項９】 その断面は台形であることを特徴とす
る請求項１から７のいずれかに記載のるつぼ。 - 【請求項１０】 その断面は円形であることを特徴と
する請求項１および４から７のいずれかに記載のるつぼ
。 - 【請求項１１】 熱的絶縁性囲い（６）と、取り出し
可能な閉じたるつぼ（１）のそれぞれ第１、第２および
第３の隔室（２１，２２，２３；１２１〜１２３；２２
１〜２２３）の回りの第１、第２および第３の等温加熱
ゾーンを構成するための第１、第２および第３のディフ
ューザー（３，４，５）とからなり、前記るつぼ（１）
は前記第１隔室（２１；１２１；２２１）の中に原材料
（６４；１６４）および第２隔室（２２；１２２；２２
２）の中に支持体（６２）を含有するように設計され、
第１、第２および第３のディフューザー（３，４，５）
はそれぞれ前記るつぼ（６）の第１、第２および第３の
隔室（２１，２２，２３；１２１，１２２，１２３；２
２１，２２２，２２３）の回りに対してＵ字形を有する
それらのディフューザーの各々を構成することによって
熱的に互いに独立であること、および前記第１、第２お
よび第３の隔室（２１〜２３；１２１〜１２３；２２１
〜２２３）の間の角度が前記隔室の間の放射エネルギー
の熱的結合を断つように、前記第１、第２および第３の
隔室（２１〜２３；１２１〜１２３；２２１〜２２３）
は角度をなした線に沿って非整列的に配置されているこ
とを特徴とする高温蒸着装置。 - 【請求項１２】 前記るつぼ（１）は赤外線に対して
透明である材料、例えば、石英から作られており、そし
て第１に第１隔室および第２隔室の間（２１，２２；１
２１，１２２；２２１，２２２）および第２に第２隔室
および第３隔室の間（２２，２３；１２２，１２３；２
２２，２２３）の接続部分に平面の観測窓（２４，２５
；１２４，１２５）を含み、そして前記装置の絶縁性囲
い（６）は前記平面の観測窓（２４，２５；１２４，１
２５）に対向して位置する熱的絶縁性の除去可能なプラ
グ（２６，２７）を含み、前記るつぼ（１）の第２隔室
（２２；１２２；２２２）の軸に沿って光線を選択的に
送って、前記第２隔室（２２；１２２；２２２）の内側
の析出物を光学的に観測することができることを特徴と
する請求項１１に記載の装置。 - 【請求項１３】 第２隔室（２２；１２２；２２２）
の軸に沿って伝播する偏った観測を目的とする光線が前
記観測窓（２４，２５；１２４，１２５）にブルースタ
ー角で衝突するような方法で、平面の観測窓（２４，２
５；１２４，１２５）は第２隔室（２２；１２２，２２
２）の軸に関して傾斜していることを特徴とする請求項
１２に記載の装置。 - 【請求項１４】 絶縁性囲い（６）はドア（９）を含
み、前記ドア（９）はるつぼ（１）の第２隔室（２２；
１２２；２２２）の最も長い寸法に本質的に沿って延び
、そして前記第２隔室の軸に関して本質的に横方向に動
くことができ、これによりるつぼ（１）を装填置および
取り出すことができることを特徴とする、請求項１１か
ら１３のいずれかに記載の装置。 - 【請求項１５】 第１、第２および第３のディフュー
ザー（３，４，５）の各々は共通のベース（３７）に絶
縁柱（５６）を経て固定されていることを特徴とする、
請求項１１から１４のいずれかに記載の装置。 - 【請求項１６】 少なくとも第２ディフューザー（４
）はヒートパイプ（５４，５６）を含み、前記ヒートパ
イプ（５４，５６）はるつぼ（１）の第２隔室（２２；
１２２；２２２）の軸に沿ってディフューザー（４）に
相当するゾーンの等温性質を保証することを特徴とする
請求項１１から１５のいずれかに記載の装置。 - 【請求項１７】 るつぼ（１）の第１、第２および第
３の隔室（２１〜２３；２２１〜２２３）、および第１
、第２および第３のディフューザー（３，４，５）は、
Ｕ字形構造で配置されていることを特徴とする請求項１
１から１６のいずれかに記載の装置。 - 【請求項１８】 るつぼ（１）は長方形の断面を有し
、第１、第２および第３のＵ字形の断面のディフューザ
ー（３，４，５）は傾斜する少なくとも１つの内側の壁
を含み、そして三角形の断面の熱伝導くさび（２９１，
２９２）はるつぼ（１）とディフューザー（３，４，５
）の傾斜する内側の壁との間に介在することを特徴とす
る請求項１７に記載の装置。 - 【請求項１９】 るつぼ（１）は台形の断面を有し、
第１および第２の隔室（２２１，２２３）の各々は第２
隔室（２２２）に関して鈍角であり、これにより２つの
分岐ブランチとＵ字形構造を構成し、そして、それぞれ
、第１、第２および第３のディフューザー（３，４，５
）および第１、第２および第３の隔室（２２１，２２２
，２２３）の間の伝導により直接の熱的接触を提供し、
かつまた、るつぼ（１）の自動的センタリングを提供す
るような方法で、第１、第２および第３のディフューザ
ー（３，４，５）はるつぼの形状と合致することを特徴
とする請求項１７に記載の装置。 - 【請求項２０】 るつぼ（１）の第１、第２および第
３の隔室（１２１〜１２３）、および第１、第２および
第３のディフューザー（１０３，１０４，１０５）は、
Ｚ字形構造で配置されていることを特徴とする請求項１
１から１６のいずれかに記載の装置。 - 【請求項２１】 自動的るつぼ装填および取り出し機
構を含み、前記機構はるつぼ（４７）を貯蔵する垂直の
貯蔵通路（４６）、垂直の貯蔵通路（４６）の中にるつ
ぼを位置決めするキャリッジ（４８）、および垂直の貯
蔵通路（４６）と熱的絶縁の固い（６）との間の自動的
移送およびその逆のためのドア変位手段（３８，３９）
を有することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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