JPH05125525A - 有機薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ルツボの加熱，冷却時間を短縮することがで
き、有機薄膜基板の製造能力が向上する有機薄膜形成装
置を得ることを目的とする。 【構成】 ルツボ３を取り囲むように配設された電熱線
３０と、ルツボ３に接触するように配設されるとともに
電熱線３０を保持する筒部３１と、この筒部３１に接触
して取り囲むように配設された水冷ジャケット３２とを
備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クラスタイオンビー
ム蒸着法により有機薄膜を形成する有機薄膜形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は例えば特公昭５４−９５９２号公
報に示された従来の薄膜形成装置を模式的に示す概略構
成図であり、図において１は所定の真空度に保持された
真空槽、２はこの真空槽１を真空状態に排気する真空排
気系、３は真空槽１内の下部に置かれた密閉型のルツ
ボ，４はこのルツボ３の上部に設けられた少なくとも一
つのノズル、５はルツボ３内に充填された蒸着物質、６
はルツボ３を加熱する加熱用フィラメント、７はこの加
熱用フィラメント６からの熱を遮る熱シールド板、８は
ルツボ３上部に設けられたノズル４から蒸着物質を噴出
させて形成したクラスター（塊状原子集団）、９はルツ
ボ３、加熱用フィラメント６および熱シールド板７によ
り構成された蒸気発生源である。

【０００３】１０は電子ビームを放出するイオン化フィ
ラメント、１１はこのイオン化フィラメント１０から電
子を引き出し加速する電子ビーム引出電極、１２はイオ
ン化フィラメント１０の熱を遮る熱シールド板、１３は
イオン化フィラメント１０、電子ビーム引出電極１１お
よび熱シールド板１２により構成されたイオン化手段で
ある。１４はこのイオン化手段１３によってイオン化さ
れたイオン化クラスター、１５ａおよび１５ｂはこのイ
オン化クラスター１４を電界で加速し、運動エネルギー
を付与する加速手段である加速電極とアース電極であ
る。１６はその表面に薄膜が形成される基板である。

【０００４】１７は加熱用フィラメント６を加熱する第
一交流電源、１８はルツボ３の電位を加熱用フィラメン
ト６に対して正にバイアスする第一直流電源、１９はイ
オン化フィラメント１０を加熱する第二交流電源、２０
はイオン化フィラメント１０を電子ビーム引出電極１１
に対して負にバイアスする第二直流電源、２１はルツボ
３、電子ビーム引出電極１１および加速電極１５ａをア
ース電極１５ｂに対して正にバイアスする第三直流電
源、２２は第一交流電源１７、第一直流電源１８、第二
交流電源１９、第二直流電源２０および第三直流電源２
１を収納する電源装置である。

【０００５】従来の薄膜形成装置は上述したように構成
され、真空槽１を１０^-6ｔｏｒｒ程度の真空度になるま
で真空排気系２によって排気する。加熱用フィラメント
６から放出される電子を第一直流電源１８で印加される
電界によって引き出し、この引き出された電子をルツボ
３に衝突させ、ルツボ３内の蒸気圧が数Ｔｏｒｒになる
温度まで加熱する。この加熱によって、ルツボ３内の蒸
着物質５は蒸発し、ノズル４から真空槽１中に噴射され
る。この蒸着物質５の蒸気は、ノズル４を通過する際、
断熱膨張により加速冷却されて凝縮し、クラスター８と
呼ばれる塊状原子集団が形成される。このクラスター８
は、イオン化フィラメント１０から放出される電子ビー
ムによって一部がイオン化されることにより、イオン化
クラスター１４となる。このイオン化クラスター１４
は、イオン化されていない中性のクラスター８と共にア
ース電極１５ｂで印加される電界により加速され、基板
１６表面に衝突して薄膜が形成される。

【０００６】なお、電源装置２２内の各直流電源の機能
は次のとおりである。第一直流電源１８は、第一交流電
源１７によって加熱された加熱用フィラメント６から放
出された熱電子をルツボに衝突させる。第二直流電源２
０は、電子ビーム引出電極１１に対して第二交流電源１
９で加熱されたイオン化フィラメント１０を負にバイア
スし、イオン化フィラメント１０から放出された熱電子
を電子ビーム引出電極１１内部に引き出す。第三直流電
極２１は、アース電位にあるアース電極１５ｂに対して
ルツボ３、電子ビーム引出電極１１および加速電極１５
ａを正にバイアスし、加速電極１５ａとアース電極１５
ｂとの間に形成される電界レンズによって、正電荷のイ
オン化クラスター１４を加速制御する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の薄膜形成装置
は、以上のように構成されているので、ルツボ３は加熱
用フィラメント６からのふく射熱で加熱されるため比較
的低温で加熱する有機物質の場合、ルツボ３の加熱に時
間がかかると同時に、運転終了時のルツボ３の冷却も熱
ふく射で熱を取り去るため、長時間の冷却時間が必要で
あるなどの課題があった。

【０００８】この発明、上記のような課題を解消するた
めになされたもので、ルツボの加熱を短時間でできると
ともに、運転終了時のルツボの冷却も短時間ででき、有
機薄膜基板の製造能力が向上する有機薄膜形成装置を得
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る有機薄膜
形成装置は、ルツボを取り囲むように配設された電熱線
と、ルツボに接触するように配設されるとともに電熱線
を保持する筒部と、この筒部に接触して取り囲むように
配設された水冷ジャケットとを備えたものである。

【００１０】

【作用】この発明における筒部は、電熱線から発せられ
る熱を熱伝導にてルツボに伝達させる。また、運転終了
時、水冷ジャケットは筒部に接触しているので、ルツボ
の熱を熱伝導で外部へ取り去る。

【００１１】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において３０は加熱部であるルツボ加熱用電
熱線、３１は前記ルツボ加熱用電熱線３０を保持し、ル
ツボ３の外周に接触するように配設された内筒部、３２
は内筒部３１に接触して取り囲むように配設された水冷
ジャケット、３３は内筒部３１、および水冷ジャケット
３２を電気的に絶縁するためのセラミック支柱を示す。

【００１２】図２において、３４はルツボ加熱用電熱線
３０を外部被膜するＳＵＳチューブ、３５はルツボ加熱
用電熱線３０とＳＵＳチューブ３４とを電気的に絶縁す
るための酸化マグネシウムを示す。

【００１３】上記実施例の有機薄膜形成装置では、ルツ
ボ加熱用電熱線３０は、第１交流電源１７により発熱せ
られ、その熱は熱伝導により内筒部３１を通じてルツボ
３に伝えられる。この場合、図３において説明した第一
直流電源１８は、蒸着材料である有機物の加熱温度が低
いため不用である。この加熱によって、ルツボ３内の有
機物質である蒸着物質は蒸発し、ノズル４から真空槽１
中に噴出される。

【００１４】運転終了時、ルツボ３を冷却するために、
水冷ジャケット３２に純水を流す。この場合、水冷ジャ
ケット３２は印加された状態となっており、純水を流す
必要がある。ルツボ３の熱は内筒部３１に熱伝導で伝わ
り、またその熱は内筒部３１から水冷ジャケット３２の
純水に熱伝導で伝わり、純水により外部へ出される。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の有機薄
膜形成装置によれば、ルツボの加熱を電熱線からの熱伝
導により行なうので、ルツボの昇温加熱時間が短く、ま
た運転終了時、ルツボを冷却する場合、ルツボに接触し
た筒部を水冷ジャケットで冷却しているので、短時間で
冷却が可能となり、有機薄膜基板の製造能力が向上する
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による有機薄膜形成装置の
概念を示す構成図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】従来の薄膜形成装置の一例を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 真空槽 ３ ルツボ ３０ ルツボ加熱用電熱線 ３１ 円筒部（筒部） ３２ 水冷ジャケット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の真空度に保持された真空槽と、こ
   の真空槽内に配置された基板と、この基板に対向して設
   けられ、この基板に向けて蒸着有機物質の蒸気を噴出し
   て蒸気物質のクラスターを発生させるルツボと、このル
   ツボを加熱する加熱部と、この加熱部と前記基板との間
   に配設され、前記クラスターの一部をイオン化するため
   のイオン化部と、このイオン化部と前記基板との間に配
   設され、前記イオン化部によってイオン化されたクラス
   ターを前記基板に向けて運動エネルギーを付与して衝突
   させるための加速部とを備えた有機薄膜形成装置におい
   て、前記加熱部は、前記ルツボを取り囲むように配設さ
   れた電熱線で構成されているとともに、この電熱線は前
   記ルツボに接触するように配設された筒部で保持され、
   またこの筒部に接触しかつ取り囲むように水冷ジャケッ
   トが配設されたことを特徴とする有機薄膜形成装置。