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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