JPH0558777A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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- JPH0558777A JPH0558777A JP3215327A JP21532791A JPH0558777A JP H0558777 A JPH0558777 A JP H0558777A JP 3215327 A JP3215327 A JP 3215327A JP 21532791 A JP21532791 A JP 21532791A JP H0558777 A JPH0558777 A JP H0558777A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種特性の安定した薄膜を長期間にわたり形
成する。 【構成】 真空容器３内の基板５を保持するための基板
ホルダ４は、モータ１の回転軸（出力軸）２に固着さ
れ、前記回転軸２の小径部に、環状の永久磁石６がその
一方の磁極が外方へ向くように軸対称に固着されてい
る。一方、前記永久磁石６の周囲に環状の超伝導体７が
配置され、この超伝導体７は液体窒素シュラウド８によ
り超伝導転移温度以下に冷却されている。前記モータ１
により基板ホルダ４および基板５を回転させつつ、蒸発
源１３から蒸発物質を蒸発させて、前記基板５上に付着
させる。前記回転の際、超伝導体７のマイスナー効果に
より、超伝導体７と永久磁石６は互いに反発し、回転軸
２は非接触状態で回転する。
成する。 【構成】 真空容器３内の基板５を保持するための基板
ホルダ４は、モータ１の回転軸（出力軸）２に固着さ
れ、前記回転軸２の小径部に、環状の永久磁石６がその
一方の磁極が外方へ向くように軸対称に固着されてい
る。一方、前記永久磁石６の周囲に環状の超伝導体７が
配置され、この超伝導体７は液体窒素シュラウド８によ
り超伝導転移温度以下に冷却されている。前記モータ１
により基板ホルダ４および基板５を回転させつつ、蒸発
源１３から蒸発物質を蒸発させて、前記基板５上に付着
させる。前記回転の際、超伝導体７のマイスナー効果に
より、超伝導体７と永久磁石６は互いに反発し、回転軸
２は非接触状態で回転する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空あるいは減圧状態
において基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置に関し、
特に、基板を回転させるためのモータの回転軸の軸受に
超伝導体を用いた薄膜形成（作成）装置に関する。
において基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置に関し、
特に、基板を回転させるためのモータの回転軸の軸受に
超伝導体を用いた薄膜形成（作成）装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の薄膜形成装置は、図８に
示すように、真空容器２Ｘ内に蒸発源１３Ｘや基板ホル
ダ４Ｘが設けられており、この基板ホルダ４Ｘは薄膜を
形成すべき基板３Ｘを保持するものであって、モータ１
Ｘの回転軸（出力軸）１ａＸに一体的に取付けられてい
る。この回転軸１ａＸは、モータ１Ｘに固定された管状
の支持部材１９Ｘに嵌挿されたボールベアリング１８Ｘ
で支持されている。前記真空容器２Ｘ内が真空あるいは
減圧状態において、蒸発源１３Ｘより蒸発する蒸発物質
（薄膜材料）が、前記モータ１Ｘで回転される基板３Ｘ
上に付着することにより、基板３Ｘ上に膜厚分布や構成
元素の組成が均一な薄膜が形成される。
示すように、真空容器２Ｘ内に蒸発源１３Ｘや基板ホル
ダ４Ｘが設けられており、この基板ホルダ４Ｘは薄膜を
形成すべき基板３Ｘを保持するものであって、モータ１
Ｘの回転軸（出力軸）１ａＸに一体的に取付けられてい
る。この回転軸１ａＸは、モータ１Ｘに固定された管状
の支持部材１９Ｘに嵌挿されたボールベアリング１８Ｘ
で支持されている。前記真空容器２Ｘ内が真空あるいは
減圧状態において、蒸発源１３Ｘより蒸発する蒸発物質
（薄膜材料）が、前記モータ１Ｘで回転される基板３Ｘ
上に付着することにより、基板３Ｘ上に膜厚分布や構成
元素の組成が均一な薄膜が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、薄膜形成装置に使用するボールベアリングとして、
潤滑剤を封入しないものを用いるため、基板ホルダ部の
組立時にボールベアリングに混入した細かい埃や、薄膜
を形成するために発生させた蒸発物質の付着、あるいは
基板を加熱するヒータからの熱等により、ボールベアリ
ングの動作不良を起こすことが多い。さらに、長時間の
使用に起因して、機械的摩耗による動作不良が生じてし
まう。このため、例えば各種エレクトロニクス用の薄膜
を形成する場合、薄膜の組成や導電性や耐圧性等の各種
特性の再現性が悪くなるという問題点があり、回転性能
の信頼性に優れた軸受を有する薄膜形成装置の必要性が
非常に高くなっていた。
は、薄膜形成装置に使用するボールベアリングとして、
潤滑剤を封入しないものを用いるため、基板ホルダ部の
組立時にボールベアリングに混入した細かい埃や、薄膜
を形成するために発生させた蒸発物質の付着、あるいは
基板を加熱するヒータからの熱等により、ボールベアリ
ングの動作不良を起こすことが多い。さらに、長時間の
使用に起因して、機械的摩耗による動作不良が生じてし
まう。このため、例えば各種エレクトロニクス用の薄膜
を形成する場合、薄膜の組成や導電性や耐圧性等の各種
特性の再現性が悪くなるという問題点があり、回転性能
の信頼性に優れた軸受を有する薄膜形成装置の必要性が
非常に高くなっていた。
【０００４】なお、予め磁束を捕獲した超伝導体や磁石
を備え、ピニング効果を利用した軸受を用いる場合に
は、前記捕獲作業がわずらわしいとともに、超伝導体と
してその組織が限定されたものを用いる必要があり、コ
ストや保守面において不利であった。
を備え、ピニング効果を利用した軸受を用いる場合に
は、前記捕獲作業がわずらわしいとともに、超伝導体と
してその組織が限定されたものを用いる必要があり、コ
ストや保守面において不利であった。
【０００５】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、組成や導電性や耐圧性等の
各種特性の安定した薄膜を長期間にわたり形成できると
ともに、コストや保守面で有利な薄膜形成装置を提供す
ることを目的とする。
鑑みてなされたものであり、組成や導電性や耐圧性等の
各種特性の安定した薄膜を長期間にわたり形成できると
ともに、コストや保守面で有利な薄膜形成装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、基板を保持するための、真空容器内に設け
られた基板ホルダが、モータの回転軸に一体的に設けら
れ、前記真空容器内が真空あるいは減圧状態において、
前記モータにより前記基板を回転させつつ、蒸発源から
薄膜材料を蒸発させ前記基板上に堆積させて薄膜を形成
する薄膜形成装置において、前記回転軸に、磁石がその
一方の磁極が外方へ向くように軸対称に一体的に設けら
れ、前記磁石の周囲に対向して超伝導体が配置され、該
超伝導体は、超伝導体を超伝導転移温度以下に冷却する
ための冷却手段に取付けられ、前記超伝導体のマイスナ
ー効果により前記回転軸を非接触状態で保持することを
特徴とする。また、回転軸に一体的に設けられた磁石が
永久磁石であるものや、回転軸に一体的に設けられた磁
石が電磁石であるとともに、該電磁石に、回転軸中を通
る配線を介して電源が接続されているものとすることが
できる。
の本発明は、基板を保持するための、真空容器内に設け
られた基板ホルダが、モータの回転軸に一体的に設けら
れ、前記真空容器内が真空あるいは減圧状態において、
前記モータにより前記基板を回転させつつ、蒸発源から
薄膜材料を蒸発させ前記基板上に堆積させて薄膜を形成
する薄膜形成装置において、前記回転軸に、磁石がその
一方の磁極が外方へ向くように軸対称に一体的に設けら
れ、前記磁石の周囲に対向して超伝導体が配置され、該
超伝導体は、超伝導体を超伝導転移温度以下に冷却する
ための冷却手段に取付けられ、前記超伝導体のマイスナ
ー効果により前記回転軸を非接触状態で保持することを
特徴とする。また、回転軸に一体的に設けられた磁石が
永久磁石であるものや、回転軸に一体的に設けられた磁
石が電磁石であるとともに、該電磁石に、回転軸中を通
る配線を介して電源が接続されているものとすることが
できる。
【０００７】さらに、磁石の周囲に配置された超伝導体
の超伝導転移温度が液体窒素の沸点よりも高く、超伝導
体を冷却するための冷却手段が、液体窒素を収容する液
体窒素シュラウドである。
の超伝導転移温度が液体窒素の沸点よりも高く、超伝導
体を冷却するための冷却手段が、液体窒素を収容する液
体窒素シュラウドである。
【０００８】
【作用】上記のとおり構成された本発明では、超伝導体
は、冷却手段により超伝導転移温度以下の温度に保たれ
るので、超伝導体の内部に入ろうとする磁束を排除する
という性質、すなわちマイスナー効果がある。このた
め、超伝導体と磁石は互いに反発し、モータの回転軸は
径方向に移動することができなくなり、互いに一定の距
離を保つ。この状態で、モータを起動すると、前記マイ
スナー効果により回転軸は一定位置のまま回転すること
ができ、磁石と超伝導体の配置された部分が軸受として
機能する。すなわち、超伝導体と磁石は反発し、回転軸
の回転動作時に両者が接触することはない。このよう
に、本発明では、軸受部が非接触のため、ボールベアリ
ングのように、埃や蒸発物質の付着による、モータの回
転不良は全く発生しないとともに、機械的摩耗も発生し
ない。
は、冷却手段により超伝導転移温度以下の温度に保たれ
るので、超伝導体の内部に入ろうとする磁束を排除する
という性質、すなわちマイスナー効果がある。このた
め、超伝導体と磁石は互いに反発し、モータの回転軸は
径方向に移動することができなくなり、互いに一定の距
離を保つ。この状態で、モータを起動すると、前記マイ
スナー効果により回転軸は一定位置のまま回転すること
ができ、磁石と超伝導体の配置された部分が軸受として
機能する。すなわち、超伝導体と磁石は反発し、回転軸
の回転動作時に両者が接触することはない。このよう
に、本発明では、軸受部が非接触のため、ボールベアリ
ングのように、埃や蒸発物質の付着による、モータの回
転不良は全く発生しないとともに、機械的摩耗も発生し
ない。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。 （第１実施例）図１は本発明の薄膜形成装置の第１実施
例の概略構成図、図２は図１の軸受部の横断面図、図３
は図１の軸受部の拡大構成図である。
して説明する。 （第１実施例）図１は本発明の薄膜形成装置の第１実施
例の概略構成図、図２は図１の軸受部の横断面図、図３
は図１の軸受部の拡大構成図である。
【００１０】図１に示すように、真空容器３（真空槽）
は、図示しない真空排気装置により所望の真空度に保た
れるものであり、この真空容器３内には、基板５を保持
するための基板ホルダ４や抵抗加熱方式の蒸発源１３等
が設けられている。前記蒸発源１３は、蒸発源用電源１
２により蒸発物質（薄膜材料）の蒸発速度が制御され
る。また、前記基板ホルダ４はモータ１の回転軸（出力
軸）２に一体的に取付けられ、モータ１により回転され
る。このモータ１はモータ用電源１４により回転制御さ
れるものである。
は、図示しない真空排気装置により所望の真空度に保た
れるものであり、この真空容器３内には、基板５を保持
するための基板ホルダ４や抵抗加熱方式の蒸発源１３等
が設けられている。前記蒸発源１３は、蒸発源用電源１
２により蒸発物質（薄膜材料）の蒸発速度が制御され
る。また、前記基板ホルダ４はモータ１の回転軸（出力
軸）２に一体的に取付けられ、モータ１により回転され
る。このモータ１はモータ用電源１４により回転制御さ
れるものである。
【００１１】環状の容器である液体窒素シュラウド８
は、図示しない部材を介して真空容器３に固定され、前
記モータ１の回転軸２の周囲に位置している。この液体
窒素シュラウド８は、その入口管９より液体窒素が充填
され、出口管１０より気化した窒素ガスが放出される構
造のものであって、後述する超伝導体７を冷却するため
の冷却手段である。
は、図示しない部材を介して真空容器３に固定され、前
記モータ１の回転軸２の周囲に位置している。この液体
窒素シュラウド８は、その入口管９より液体窒素が充填
され、出口管１０より気化した窒素ガスが放出される構
造のものであって、後述する超伝導体７を冷却するため
の冷却手段である。
【００１２】図２および図３に示すように、前記回転軸
２の中途部は環状に切欠かかれて細くなっており、該細
くなった部分にＳｍＣｏで形成された環状の永久磁石６
が嵌め込まれ、接着剤等で固着されている。この永久磁
石６の外周部および内周部はそれぞれＮ極、Ｓ極となっ
ており、その大きさは、外径が３０ｍｍ、内径が２０ｍ
ｍ、厚さ（高さ）が２５ｍｍとなっている。前記液体窒
素シュラウド８の、永久磁石６と対向する部位は凹部１
１となっており、該凹部１１の外面に環状の超伝導体７
が固着されている。この超伝導体７の内周面と永久磁石
６の外周面とは互いに対向し、それらの間には、全周に
わたり５ｍｍの間隙が一様に形成されている。前記超伝
導体７はＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x （Ｘ＜０．５）の表面に
エポキシ樹脂がコーティングされたものであり、その大
きさは、外径が５０ｍｍ、内径が４０ｍｍ、厚さ（高
さ）が２５ｍｍとなっている。また、超伝導体７の超伝
導転移温度（臨界温度）は９１Ｋであり、液体窒素の沸
点７７Ｋよりも高くなっている。
２の中途部は環状に切欠かかれて細くなっており、該細
くなった部分にＳｍＣｏで形成された環状の永久磁石６
が嵌め込まれ、接着剤等で固着されている。この永久磁
石６の外周部および内周部はそれぞれＮ極、Ｓ極となっ
ており、その大きさは、外径が３０ｍｍ、内径が２０ｍ
ｍ、厚さ（高さ）が２５ｍｍとなっている。前記液体窒
素シュラウド８の、永久磁石６と対向する部位は凹部１
１となっており、該凹部１１の外面に環状の超伝導体７
が固着されている。この超伝導体７の内周面と永久磁石
６の外周面とは互いに対向し、それらの間には、全周に
わたり５ｍｍの間隙が一様に形成されている。前記超伝
導体７はＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x （Ｘ＜０．５）の表面に
エポキシ樹脂がコーティングされたものであり、その大
きさは、外径が５０ｍｍ、内径が４０ｍｍ、厚さ（高
さ）が２５ｍｍとなっている。また、超伝導体７の超伝
導転移温度（臨界温度）は９１Ｋであり、液体窒素の沸
点７７Ｋよりも高くなっている。
【００１３】これらの構成により、超伝導体７は液体窒
素シュラウド８により冷却されてその温度が７７Ｋに保
たれることで、超伝導体７は、その内部に入ろうとす
る、永久磁石６による磁束（図３参照）を排除し、すな
わち超伝導体７のマイスナー効果により、超伝導体７と
永久磁石６は互いに反発し、前記一定の間隙は保持され
る。なお、超伝導体７と永久磁石６の間隙はそれらの材
料の種類や大きさにより自由に設定できるが、一般的に
は１〜１０ｍｍ程度が好ましい。
素シュラウド８により冷却されてその温度が７７Ｋに保
たれることで、超伝導体７は、その内部に入ろうとす
る、永久磁石６による磁束（図３参照）を排除し、すな
わち超伝導体７のマイスナー効果により、超伝導体７と
永久磁石６は互いに反発し、前記一定の間隙は保持され
る。なお、超伝導体７と永久磁石６の間隙はそれらの材
料の種類や大きさにより自由に設定できるが、一般的に
は１〜１０ｍｍ程度が好ましい。
【００１４】次に、本実施例の動作について説明する。
【００１５】図１に示したように、不図示の前記真空排
気装置により真空容器３内を２×１０-6Ｔｏｒｒ以下に
減圧するとともに、抵抗加熱方式の蒸発源１３を約２０
００℃まで加熱しておく。液体窒素シュラウド８内に液
体窒素を充填すると、超伝導体７は冷却されて、その温
度が７７Ｋに保たれる。
気装置により真空容器３内を２×１０-6Ｔｏｒｒ以下に
減圧するとともに、抵抗加熱方式の蒸発源１３を約２０
００℃まで加熱しておく。液体窒素シュラウド８内に液
体窒素を充填すると、超伝導体７は冷却されて、その温
度が７７Ｋに保たれる。
【００１６】この状態で、モータ１を起動して、基板５
を保持する基板ホルダ４を回転数１０ｒｐｍで回転させ
るとともに、蒸発源１３より蒸発物質としての鉛を平均
５×１０-4μｍ／ｓｅｃで蒸発させ、基板５上に堆積さ
せて薄膜を形成した。蒸発時間は約２０００秒、薄膜の
厚さは約１μｍであった。前記基板ホルダ４が回転する
際、上述した超伝導体７のマイスナー効果により、回転
軸２は一定位置のまま回転し、超伝導体７と永久磁石６
の配置された部分が非接触の軸受として機能した。すな
わち、基板ホルダ４は回転ムラもなく正常に回転した。
このような成膜実験を行なうと、従来技術におけるボー
ルベアリングを用いた場合、鉛の付着のため長期間（２
〜６か月程度のことが多い）の使用により回転軸の回転
不良が生じ始めるが、本実施例では、液体窒素シュラウ
ド８の温度が液体窒素の沸点に保たれているため、不用
な鉛原子の大半は液体窒素シュラウド８の蒸発源１３に
面した部分の表面すなわち下面に付着し、さらに、軸受
部分すなわち回転部分が非接触のため、この部分に鉛原
子が付着した場合でも、付着による回転軸２の回転不良
は長期間にわたり全く発生しなかった。 （第２実施例）本実施例の薄膜形成装置は、図４に示す
ように、回転軸２ａの上下２ケ所の小径部に環状の永久
磁石６ａ，６ｂをそれぞれ嵌め込み、これに対応して２
つの凹部を有する液体窒素シュラウド８ａの前記２つの
凹部に、環状の超伝導体７ａ，７ｂをそれぞれ固着した
ものであって、２つの軸受部を有する構造である。ま
た、電子銃方式の蒸発源１３ａ（出力１０ｋＷ）より酸
化ビスマスを蒸発させるものである。その他の構成は第
１実施例のものと同一なので、その説明は省略する。
を保持する基板ホルダ４を回転数１０ｒｐｍで回転させ
るとともに、蒸発源１３より蒸発物質としての鉛を平均
５×１０-4μｍ／ｓｅｃで蒸発させ、基板５上に堆積さ
せて薄膜を形成した。蒸発時間は約２０００秒、薄膜の
厚さは約１μｍであった。前記基板ホルダ４が回転する
際、上述した超伝導体７のマイスナー効果により、回転
軸２は一定位置のまま回転し、超伝導体７と永久磁石６
の配置された部分が非接触の軸受として機能した。すな
わち、基板ホルダ４は回転ムラもなく正常に回転した。
このような成膜実験を行なうと、従来技術におけるボー
ルベアリングを用いた場合、鉛の付着のため長期間（２
〜６か月程度のことが多い）の使用により回転軸の回転
不良が生じ始めるが、本実施例では、液体窒素シュラウ
ド８の温度が液体窒素の沸点に保たれているため、不用
な鉛原子の大半は液体窒素シュラウド８の蒸発源１３に
面した部分の表面すなわち下面に付着し、さらに、軸受
部分すなわち回転部分が非接触のため、この部分に鉛原
子が付着した場合でも、付着による回転軸２の回転不良
は長期間にわたり全く発生しなかった。 （第２実施例）本実施例の薄膜形成装置は、図４に示す
ように、回転軸２ａの上下２ケ所の小径部に環状の永久
磁石６ａ，６ｂをそれぞれ嵌め込み、これに対応して２
つの凹部を有する液体窒素シュラウド８ａの前記２つの
凹部に、環状の超伝導体７ａ，７ｂをそれぞれ固着した
ものであって、２つの軸受部を有する構造である。ま
た、電子銃方式の蒸発源１３ａ（出力１０ｋＷ）より酸
化ビスマスを蒸発させるものである。その他の構成は第
１実施例のものと同一なので、その説明は省略する。
【００１７】本実施例の薄膜形成装置では、基板ホルダ
４ａにＳｉ単結晶で形成された基板５ａを取付け、蒸発
源１３ａより酸化ビスマスを約１０-3μｍ／ｓｅｃで蒸
発させるとともに、基板ホルダ４ａを回転数１５ｒｐｍ
で回転させた。第１実施例と同様に、回転軸２ａが極め
て正常に回転し、基板５ａ上に膜厚１０μｍ程度の酸化
ビスマスの薄膜が形成された。蒸発源１３ａと基板５ａ
までの距離が１５ｃｍの場合、基板を回転させないと、
直径３インチの基板５ａの中心と該中心から３ｃｍ離れ
た位置では膜厚が２０％程度異なる。しかし、上記のと
おり、基板５ａを回転させると、膜厚の差は５％程度と
なり、基板５ａを回転させることにより、膜厚分布が大
きく改善される。これに対し、ボールベアリングを用い
る以外は同じ構成の装置で、基板を回転させると、回転
不良がない場合は膜厚は５％程度の分布であるが、回転
ムラが生じた場合は１０％以上の大きな膜厚ムラが発生
する。さらに、ボールベアリングを用いて、上記の薄膜
を形成すると、２０〜５０回の形成で基板ホルダ４ａの
回転ムラが発生するが、本実施例では、２００回以上の
薄膜形成を行なっても基板ホルダ４ａの回転不良は全く
発生しない。
４ａにＳｉ単結晶で形成された基板５ａを取付け、蒸発
源１３ａより酸化ビスマスを約１０-3μｍ／ｓｅｃで蒸
発させるとともに、基板ホルダ４ａを回転数１５ｒｐｍ
で回転させた。第１実施例と同様に、回転軸２ａが極め
て正常に回転し、基板５ａ上に膜厚１０μｍ程度の酸化
ビスマスの薄膜が形成された。蒸発源１３ａと基板５ａ
までの距離が１５ｃｍの場合、基板を回転させないと、
直径３インチの基板５ａの中心と該中心から３ｃｍ離れ
た位置では膜厚が２０％程度異なる。しかし、上記のと
おり、基板５ａを回転させると、膜厚の差は５％程度と
なり、基板５ａを回転させることにより、膜厚分布が大
きく改善される。これに対し、ボールベアリングを用い
る以外は同じ構成の装置で、基板を回転させると、回転
不良がない場合は膜厚は５％程度の分布であるが、回転
ムラが生じた場合は１０％以上の大きな膜厚ムラが発生
する。さらに、ボールベアリングを用いて、上記の薄膜
を形成すると、２０〜５０回の形成で基板ホルダ４ａの
回転ムラが発生するが、本実施例では、２００回以上の
薄膜形成を行なっても基板ホルダ４ａの回転不良は全く
発生しない。
【００１８】本実施例における２つの軸受部を備えた構
造は、特にモータの回転軸が長い場合、有効であり、ま
た、軸受部を３ケ所以上設けてもよい。 （第３実施例）本実施例の薄膜形成装置は、図５に示す
ように、２つの軸受部（一方の軸受部は不図示）の永久
磁石は、略半円管状の２つの永久磁石６ｃ，６ｄで構成
されているものであり、その他の構成は第２実施例のも
のと同一であり、効果も同様であった。 （第４実施例）本実施例の薄膜形成装置は、図６に示す
ように、モータ１ｂの回転軸（出力軸）２ｃの上下２ケ
所の外周に環状の永久磁石６ｅ，６ｆをそれぞれ嵌め込
み、接着剤等で固着し、液体窒素シュラウド８ｄの内周
全面に、下部内周に突出部１５を有する環状の超伝導体
７ｄを固着したものであり、この超伝導体７ｄの突出部
１５は、基板ホルダ４ｂと２つの永久磁石６ｅ，６ｆの
下方の永久磁石６ｆの間へ突出している。これにより、
超伝導体７ｄは、その突出部１５により蒸発源１３ｂか
らの蒸発物質が２つの軸受部に付着するのが防止され、
防着部材としての機能を有するので、回転軸２ｃの回転
不良は長期間にわたり確実に発生しない。その他の構成
は第１実施例のものと同一である。 （第５実施例）本実施例の薄膜形成装置は、図７に示す
ように、回転軸２ｄに設ける磁石として２つの電磁石２
０ａ，２０ｂを用いたものである。すなわち、回転軸２
ｄの小径部には各電磁石２０ａ，２０ｂのコア１６ａ，
１６ｂがそれぞれ嵌め込まれ、固着されており、各コア
１６ａ，１６ｂのコイル１７ａ，１７ｂには、それぞれ
回転軸２ｄ中を通る配線１８ａ，１８ｂおよび公知の回
転導入端子１９を順次介して回転導入端子用電源２１が
接続されている。この回転導入端子用電源２１により各
コイル１７ａ，１７ｂがそれぞれ通電されると、各コイ
ル１７ａ，１７ｂの外周部および内周部はそれぞれＮ
極、Ｓ極となり、図３に示したものと同様な磁界が発生
し、これにより、回転軸２ｄは非接触状態で保持され
る。その他の構成は第１実施例のものと同一なので、そ
の説明は省略する。
造は、特にモータの回転軸が長い場合、有効であり、ま
た、軸受部を３ケ所以上設けてもよい。 （第３実施例）本実施例の薄膜形成装置は、図５に示す
ように、２つの軸受部（一方の軸受部は不図示）の永久
磁石は、略半円管状の２つの永久磁石６ｃ，６ｄで構成
されているものであり、その他の構成は第２実施例のも
のと同一であり、効果も同様であった。 （第４実施例）本実施例の薄膜形成装置は、図６に示す
ように、モータ１ｂの回転軸（出力軸）２ｃの上下２ケ
所の外周に環状の永久磁石６ｅ，６ｆをそれぞれ嵌め込
み、接着剤等で固着し、液体窒素シュラウド８ｄの内周
全面に、下部内周に突出部１５を有する環状の超伝導体
７ｄを固着したものであり、この超伝導体７ｄの突出部
１５は、基板ホルダ４ｂと２つの永久磁石６ｅ，６ｆの
下方の永久磁石６ｆの間へ突出している。これにより、
超伝導体７ｄは、その突出部１５により蒸発源１３ｂか
らの蒸発物質が２つの軸受部に付着するのが防止され、
防着部材としての機能を有するので、回転軸２ｃの回転
不良は長期間にわたり確実に発生しない。その他の構成
は第１実施例のものと同一である。 （第５実施例）本実施例の薄膜形成装置は、図７に示す
ように、回転軸２ｄに設ける磁石として２つの電磁石２
０ａ，２０ｂを用いたものである。すなわち、回転軸２
ｄの小径部には各電磁石２０ａ，２０ｂのコア１６ａ，
１６ｂがそれぞれ嵌め込まれ、固着されており、各コア
１６ａ，１６ｂのコイル１７ａ，１７ｂには、それぞれ
回転軸２ｄ中を通る配線１８ａ，１８ｂおよび公知の回
転導入端子１９を順次介して回転導入端子用電源２１が
接続されている。この回転導入端子用電源２１により各
コイル１７ａ，１７ｂがそれぞれ通電されると、各コイ
ル１７ａ，１７ｂの外周部および内周部はそれぞれＮ
極、Ｓ極となり、図３に示したものと同様な磁界が発生
し、これにより、回転軸２ｄは非接触状態で保持され
る。その他の構成は第１実施例のものと同一なので、そ
の説明は省略する。
【００１９】磁石として電磁石を用いる本実施例の構成
を、上述した第２、第３および第４実施例に適用しても
よい。
を、上述した第２、第３および第４実施例に適用しても
よい。
【００２０】上記各実施例においては、超伝導体を冷却
するための冷却手段として液体窒素シュラウドを用いた
が、これに限られず、クライオヘッド等を用いてもよ
い。また、超伝導体の材質は特に限定されないが、薄膜
形成において液体窒素シュラウドが真空中の微量な水分
等の吸着に好適なので、液体窒素の沸点より高い超伝導
転移温度を有する材質が好ましい。また、磁石や超伝導
体の数も、上記各実施例のものに限られない。
するための冷却手段として液体窒素シュラウドを用いた
が、これに限られず、クライオヘッド等を用いてもよ
い。また、超伝導体の材質は特に限定されないが、薄膜
形成において液体窒素シュラウドが真空中の微量な水分
等の吸着に好適なので、液体窒素の沸点より高い超伝導
転移温度を有する材質が好ましい。また、磁石や超伝導
体の数も、上記各実施例のものに限られない。
【００２１】さらに、各磁石のＮ極が超伝導体側に向く
ものに限られず、Ｓ極が超伝導体側を向いてもよい。
ものに限られず、Ｓ極が超伝導体側を向いてもよい。
【００２２】そして、基板ホルダに内蔵したヒータによ
り基板を加熱するような場合でも、基板ホルダに断熱板
を一体的に設けたり、超伝導体と基板ホルダとの間に断
熱板を設けることにより、基板を１０００℃程度に加熱
することができる。真空容器内の真空度も、例えば１０
-10 Ｔｏｒｒ以下の超高真空としてもよく、逆に、大気
圧に近い真空度、例えば１０〜１００ｍｍＨｇでも、真
空容器内にヘリウムガス等を供給することにより、薄膜
を形成することが可能である。蒸発源も抵抗加熱や電子
銃に限定されるものではなく、その数にも制限はない。
り基板を加熱するような場合でも、基板ホルダに断熱板
を一体的に設けたり、超伝導体と基板ホルダとの間に断
熱板を設けることにより、基板を１０００℃程度に加熱
することができる。真空容器内の真空度も、例えば１０
-10 Ｔｏｒｒ以下の超高真空としてもよく、逆に、大気
圧に近い真空度、例えば１０〜１００ｍｍＨｇでも、真
空容器内にヘリウムガス等を供給することにより、薄膜
を形成することが可能である。蒸発源も抵抗加熱や電子
銃に限定されるものではなく、その数にも制限はない。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したとおり構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。
ているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００２４】モータの回転軸が非接触状態で保持され
る、すなわち軸受部分が非接触であるため、薄膜材料の
付着などによる回転不良や摩擦および機械的摩耗が発生
せず、耐久性に優れている。その結果、組成や導電性や
耐圧性等の各種特性の安定した薄膜を長期間にわたり形
成することができる。また、マイスナー効果を利用する
ものなので、超伝導体としてその組織が限定されず、コ
ストや保守面において優れている上、磁石と超伝導体と
の間隙を短くする程、マイスナー効果による互いの反発
力も強くなるため、回転軸の偏心を確実に防止できる。
さらに、超伝導体を冷却するための冷却手段が、残留ガ
ス中の水分や不要な蒸発成分を吸着するため、薄膜中に
不純分が混入しない。
る、すなわち軸受部分が非接触であるため、薄膜材料の
付着などによる回転不良や摩擦および機械的摩耗が発生
せず、耐久性に優れている。その結果、組成や導電性や
耐圧性等の各種特性の安定した薄膜を長期間にわたり形
成することができる。また、マイスナー効果を利用する
ものなので、超伝導体としてその組織が限定されず、コ
ストや保守面において優れている上、磁石と超伝導体と
の間隙を短くする程、マイスナー効果による互いの反発
力も強くなるため、回転軸の偏心を確実に防止できる。
さらに、超伝導体を冷却するための冷却手段が、残留ガ
ス中の水分や不要な蒸発成分を吸着するため、薄膜中に
不純分が混入しない。
【図１】本発明の薄膜形成装置の第１実施例の概略構成
図である。
図である。
【図２】図１の軸受部の横断面図である。
【図３】図１の軸受部の拡大構成図である。
【図４】本発明の薄膜形成装置の第２実施例の概略構成
図である。
図である。
【図５】本発明の薄膜形成装置の第３実施例の軸受部の
横断面図である。
横断面図である。
【図６】本発明の薄膜形成装置の第４実施例の概略構成
図である。
図である。
【図７】本発明の薄膜形成装置の第５実施例の要部構成
図である。
図である。
【図８】従来の薄膜形成装置の概略構成図である。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ モータ ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 回転軸 ３，３ａ，３ｂ 真空容器（真空槽） ４，４ａ，４ｂ，４ｃ 基板ホルダ ５，５ａ，５ｂ，５ｃ 基板 ６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ 永久磁石 ７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ 超伝導体 ８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ 液体窒素シュラ
ウド ９，９ａ，９ｂ 入口管 １０，１０ａ，１０ｂ 出口管 １１ 凹部 １２，１２ａ，１２ｂ 蒸発源用電源 １３，１３ａ，１３ｂ 蒸発源 １４，１４ａ，１４ｂ モータ用電源 １５ 突出部 １６ａ，１６ｂ コア １７ａ，１７ｂ コイル １８ａ，１８ｂ 配線 １９ 回転導入端子 ２０ａ，２０ｂ 電磁石 ２１ 回転導入端子用電源
ウド ９，９ａ，９ｂ 入口管 １０，１０ａ，１０ｂ 出口管 １１ 凹部 １２，１２ａ，１２ｂ 蒸発源用電源 １３，１３ａ，１３ｂ 蒸発源 １４，１４ａ，１４ｂ モータ用電源 １５ 突出部 １６ａ，１６ｂ コア １７ａ，１７ｂ コイル １８ａ，１８ｂ 配線 １９ 回転導入端子 ２０ａ，２０ｂ 電磁石 ２１ 回転導入端子用電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 39/24 ＺＡＡ Ｋ 8728−4Ｍ (72)発明者 元井 泰子 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 岸 文夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 基板を保持するための、真空容器内に設
けられた基板ホルダが、モータの回転軸に一体的に設け
られ、前記真空容器内が真空あるいは減圧状態におい
て、前記モータにより前記基板を回転させつつ、蒸発源
から薄膜材料を蒸発させ前記基板上に堆積させて薄膜を
形成する薄膜形成装置において、 前記回転軸に、磁石がその一方の磁極が外方へ向くよう
に軸対称に一体的に設けられ、前記磁石の周囲に対向し
て超伝導体が配置され、該超伝導体は、超伝導体を超伝
導転移温度以下に冷却するための冷却手段に取付けら
れ、前記超伝導体のマイスナー効果により前記回転軸を
非接触状態で保持することを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項２】 回転軸に一体的に設けられた磁石が永久
磁石である請求項１に記載の薄膜形成装置。 - 【請求項３】 回転軸に一体的に設けられた磁石が電磁
石であるとともに、該電磁石に、回転軸中を通る配線を
介して電源が接続されている請求項１に記載の薄膜形成
装置。 - 【請求項４】 磁石の周囲に配置された超伝導体の超伝
導転移温度が液体窒素の沸点よりも高く、超伝導体を冷
却するための冷却手段が、液体窒素を収容する液体窒素
シュラウドである請求項１乃至３のいずれか１項に記載
の薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215327A JPH0558777A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215327A JPH0558777A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0558777A true JPH0558777A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16670464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3215327A Pending JPH0558777A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0558777A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998018199A1 (en) * | 1996-10-18 | 1998-04-30 | A. Ahlstrom Corporation | Electronic power control having a switched-mode power supply |
| JP2004507068A (ja) * | 1999-04-27 | 2004-03-04 | ゲビュルダー デッカー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | シリコンウェハーを処理するための装置 |
| JP2004533910A (ja) * | 2000-09-22 | 2004-11-11 | ビーコ インスツルメンツ インコーポレーティッド | 超高真空システム用統合型フェイズセパレータ |
| JP2012046803A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Murata Mfg Co Ltd | 枚葉式成膜装置及び枚葉式成膜方法 |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP3215327A patent/JPH0558777A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998018199A1 (en) * | 1996-10-18 | 1998-04-30 | A. Ahlstrom Corporation | Electronic power control having a switched-mode power supply |
| JP2004507068A (ja) * | 1999-04-27 | 2004-03-04 | ゲビュルダー デッカー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | シリコンウェハーを処理するための装置 |
| JP2004533910A (ja) * | 2000-09-22 | 2004-11-11 | ビーコ インスツルメンツ インコーポレーティッド | 超高真空システム用統合型フェイズセパレータ |
| JP2012046803A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Murata Mfg Co Ltd | 枚葉式成膜装置及び枚葉式成膜方法 |
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