JPH06280004A - 電子ビーム蒸発源 - Google Patents
電子ビーム蒸発源Info
- Publication number
- JPH06280004A JPH06280004A JP6525393A JP6525393A JPH06280004A JP H06280004 A JPH06280004 A JP H06280004A JP 6525393 A JP6525393 A JP 6525393A JP 6525393 A JP6525393 A JP 6525393A JP H06280004 A JPH06280004 A JP H06280004A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- evaporation
- hearth liner
- evaporation source
- hearth
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハースライナ材料の蒸発原料への混入を防止
する。 【構成】 水冷坩堝３にハースライナ１を設置し、その
ハースライナ１に蒸発原料Ｗを収容する。蒸発原料Ｗと
接するハースライナ１の表面には、蒸発原料Ｗの炭化
物，窒化物，炭窒化物のコーティング層２を形成してお
く。 【効果】 純度の高い薄膜を形成できる。
する。 【構成】 水冷坩堝３にハースライナ１を設置し、その
ハースライナ１に蒸発原料Ｗを収容する。蒸発原料Ｗと
接するハースライナ１の表面には、蒸発原料Ｗの炭化
物，窒化物，炭窒化物のコーティング層２を形成してお
く。 【効果】 純度の高い薄膜を形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子ビーム蒸発源に
関し、さらに詳しくは、真空蒸着法やイオンプレーティ
ング法などに用いられる電子ビーム蒸発源に関する。
関し、さらに詳しくは、真空蒸着法やイオンプレーティ
ング法などに用いられる電子ビーム蒸発源に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、水冷坩堝の上に皿状のハースライ
ナを置き、そのハースライナに蒸発原料を収容する電子
ビーム蒸発源が知られている。ハースライナは、水冷坩
堝と蒸発原料の間の断熱を目的とするもので、例えばグ
ラファイト，ボロンナイトライド，モリブデン，タング
ステン，タンタル等の断熱性材料で形成されている。
ナを置き、そのハースライナに蒸発原料を収容する電子
ビーム蒸発源が知られている。ハースライナは、水冷坩
堝と蒸発原料の間の断熱を目的とするもので、例えばグ
ラファイト，ボロンナイトライド，モリブデン，タング
ステン，タンタル等の断熱性材料で形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ハースライナを用いた
電子ビーム蒸発源では、電子ビームにより溶解した蒸発
原料から水冷坩堝への伝熱が軽減されるようになるの
で、熱損失を抑えられ、消費電力を低下できる。また、
溶解した蒸発原料の温度を均一化できるため、スプラッ
シュ（蒸発原料の異常突沸現象）の発生を防止できる。
しかし、蒸発原料と接して蒸発原料と同程度の高温とな
ったハースライナの内面から、ハースライナを形成する
材料が蒸発原料中に混入する。そして、蒸発原料ととも
に蒸発し、蒸着膜にも混入する。例えば、蒸発原料がシ
リコンであり、ハースライナを形成する材料がグラファ
イトである場合、シリコンの蒸着膜に炭素が混入する。
このため、純度の高い薄膜を形成することができない問
題点がある。そこで、この発明の目的は、ハースライナ
を形成する材料が蒸発原料中に混入することを防止した
電子ビーム蒸発源を提供することにある。
電子ビーム蒸発源では、電子ビームにより溶解した蒸発
原料から水冷坩堝への伝熱が軽減されるようになるの
で、熱損失を抑えられ、消費電力を低下できる。また、
溶解した蒸発原料の温度を均一化できるため、スプラッ
シュ（蒸発原料の異常突沸現象）の発生を防止できる。
しかし、蒸発原料と接して蒸発原料と同程度の高温とな
ったハースライナの内面から、ハースライナを形成する
材料が蒸発原料中に混入する。そして、蒸発原料ととも
に蒸発し、蒸着膜にも混入する。例えば、蒸発原料がシ
リコンであり、ハースライナを形成する材料がグラファ
イトである場合、シリコンの蒸着膜に炭素が混入する。
このため、純度の高い薄膜を形成することができない問
題点がある。そこで、この発明の目的は、ハースライナ
を形成する材料が蒸発原料中に混入することを防止した
電子ビーム蒸発源を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明の電子ビーム蒸
発源は、水冷坩堝の上に皿状のハースライナを置き、そ
のハースライナに蒸発原料を収容する電子ビーム蒸発源
において、蒸発原料と接するハースライナの表面に、蒸
発原料に対してハースライナよりも安定な薄層を形成し
たことを構成上の特徴とするものである。上記構成にお
いて、薄層は、例えば蒸発原料の炭化物，窒化物，炭窒
化物のいずれかのコーティング層から形成するのが好ま
しい。具体的には、蒸発原料がシリコンの場合には、シ
リコンの炭化物，窒化物，炭窒化物のいずれかのコーテ
ィング層で薄膜を形成するのが好ましい。また、蒸発原
料が硼素の場合には、硼素の炭化物，窒化物，炭窒化物
のいずれかのコーティング層で薄膜を形成するのが好ま
しい。
発源は、水冷坩堝の上に皿状のハースライナを置き、そ
のハースライナに蒸発原料を収容する電子ビーム蒸発源
において、蒸発原料と接するハースライナの表面に、蒸
発原料に対してハースライナよりも安定な薄層を形成し
たことを構成上の特徴とするものである。上記構成にお
いて、薄層は、例えば蒸発原料の炭化物，窒化物，炭窒
化物のいずれかのコーティング層から形成するのが好ま
しい。具体的には、蒸発原料がシリコンの場合には、シ
リコンの炭化物，窒化物，炭窒化物のいずれかのコーテ
ィング層で薄膜を形成するのが好ましい。また、蒸発原
料が硼素の場合には、硼素の炭化物，窒化物，炭窒化物
のいずれかのコーティング層で薄膜を形成するのが好ま
しい。
【０００５】
【作用】この発明の電子ビーム蒸発源では、蒸発原料と
接するハースライナの表面に蒸発原料に対してハースラ
イナよりも安定な薄層を形成したから、高温となった場
合でも、ハースライナを形成する材料が蒸発原料中に混
入することがない。従って、純度の高い薄膜を形成する
ことが出来るようになる。
接するハースライナの表面に蒸発原料に対してハースラ
イナよりも安定な薄層を形成したから、高温となった場
合でも、ハースライナを形成する材料が蒸発原料中に混
入することがない。従って、純度の高い薄膜を形成する
ことが出来るようになる。
【０００６】
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１は、この発明の電子ビーム蒸発
源の一実施例を示す断面図である。この電子ビーム蒸発
源１００において、銅製の水冷坩堝３の上側には、皿状
のハースライナ１が設けられ、そのハースライナ１に蒸
発原料Ｗが収容されている。ハースライナ１は、グラフ
ァイト，ボロンナイトライド，モリブデン，タングステ
ン，タンタル等の断熱性の高い緻密質材料から形成され
ている。
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１は、この発明の電子ビーム蒸発
源の一実施例を示す断面図である。この電子ビーム蒸発
源１００において、銅製の水冷坩堝３の上側には、皿状
のハースライナ１が設けられ、そのハースライナ１に蒸
発原料Ｗが収容されている。ハースライナ１は、グラフ
ァイト，ボロンナイトライド，モリブデン，タングステ
ン，タンタル等の断熱性の高い緻密質材料から形成され
ている。
【０００７】蒸発原料Ｗと接するハースライナ１の表面
には、厚さ２００μｍ程度のコーティング層２が例えば
熱ＣＶＤ法により形成されている。コーティング層２
は、蒸発原料Ｗの炭化物，窒化物または炭窒化物からな
る。例えば、蒸発原料Ｗがシリコン，硼素またはアルミ
ニウムならば、シリコン，硼素またはアルミニウムの炭
化物，窒化物，炭窒化物である。これらの材料は、高温
でも蒸発原料Ｗに対して安定であり、蒸発原料Ｗに混入
しない。
には、厚さ２００μｍ程度のコーティング層２が例えば
熱ＣＶＤ法により形成されている。コーティング層２
は、蒸発原料Ｗの炭化物，窒化物または炭窒化物からな
る。例えば、蒸発原料Ｗがシリコン，硼素またはアルミ
ニウムならば、シリコン，硼素またはアルミニウムの炭
化物，窒化物，炭窒化物である。これらの材料は、高温
でも蒸発原料Ｗに対して安定であり、蒸発原料Ｗに混入
しない。
【０００８】水冷坩堝３の下側には、ウォータジャケッ
ト４が設けられている。そのウォータジャケット４に
は、冷却水給排口５を介して、冷却水が通水されてい
る。
ト４が設けられている。そのウォータジャケット４に
は、冷却水給排口５を介して、冷却水が通水されてい
る。
【０００９】水冷坩堝３の側方には、フィラメント６が
設けられている。このフィラメント６から放出された電
子ビームは、磁極（図示せず）により形成されている磁
界により湾曲されて、蒸発原料Ｗに当てられる。
設けられている。このフィラメント６から放出された電
子ビームは、磁極（図示せず）により形成されている磁
界により湾曲されて、蒸発原料Ｗに当てられる。
【００１０】蒸発原料Ｗは、電子ビームＢにより加熱さ
れて溶解し、蒸発する。このとき、溶解した蒸発原料に
接するコーティング層２は、溶解した蒸発原料と同程度
の高温になるが、上述のようにコーティング層２の材料
は高温でも蒸発原料に対して安定であるため、溶解した
蒸発原料に混入することはない。従って、蒸着される薄
膜は、純度の高いものとなる。
れて溶解し、蒸発する。このとき、溶解した蒸発原料に
接するコーティング層２は、溶解した蒸発原料と同程度
の高温になるが、上述のようにコーティング層２の材料
は高温でも蒸発原料に対して安定であるため、溶解した
蒸発原料に混入することはない。従って、蒸着される薄
膜は、純度の高いものとなる。
【００１１】図２は、この発明の電子ビーム蒸発源の変
形実施例の要部を示す断面図である。この変形実施例に
おけるハースライナ１は、基本的に図１の実施例のハー
スライナ１と同構造であるが、水冷坩堝３の内面との間
に０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の空隙Ｈを設けた点が異な
っている。高温の溶解した蒸発原料Ｗ’と低温の水冷坩
堝３の間の急激な温度勾配によりハースライナ１に加わ
る熱衝撃が、この空隙Ｈにより緩和され、ハースライナ
１にクラックを生じることを防止できる。なお、同様
に、ハースライナ１の底部に断熱性薄板を敷いたり，ハ
ースライナ１の外側部分を多孔質にしても、ハースライ
ナ１にクラックを生じることを防止できる。
形実施例の要部を示す断面図である。この変形実施例に
おけるハースライナ１は、基本的に図１の実施例のハー
スライナ１と同構造であるが、水冷坩堝３の内面との間
に０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の空隙Ｈを設けた点が異な
っている。高温の溶解した蒸発原料Ｗ’と低温の水冷坩
堝３の間の急激な温度勾配によりハースライナ１に加わ
る熱衝撃が、この空隙Ｈにより緩和され、ハースライナ
１にクラックを生じることを防止できる。なお、同様
に、ハースライナ１の底部に断熱性薄板を敷いたり，ハ
ースライナ１の外側部分を多孔質にしても、ハースライ
ナ１にクラックを生じることを防止できる。
【００１２】図３は、上記電子ビーム蒸発源１００を用
いた真空蒸着装置の構成断面図である。この真空蒸着装
置２００において、Ｔ１は真空チャンバ、Ｔ２は真空排
気口、Ｔ３は真空ポンプ、Ｔ４は基体ホルダ、Ｋは基
体、Ｔ５は電子ビーム蒸発源１００の電源である。
いた真空蒸着装置の構成断面図である。この真空蒸着装
置２００において、Ｔ１は真空チャンバ、Ｔ２は真空排
気口、Ｔ３は真空ポンプ、Ｔ４は基体ホルダ、Ｋは基
体、Ｔ５は電子ビーム蒸発源１００の電源である。
【００１３】真空排気口Ｔ２に接続された真空ポンプＴ
３により、真空チャンバＴ１内を所定の真空度にする。
そして、電源Ｔ５により電子ビーム蒸発源１００を駆動
する。すると、蒸発原料Ｗが加熱され、溶解し、原料蒸
気Ｗａが発生する。そして、その原料蒸気Ｗａが基体Ｋ
に付着し、基体Ｋの表面に薄膜が形成される。
３により、真空チャンバＴ１内を所定の真空度にする。
そして、電源Ｔ５により電子ビーム蒸発源１００を駆動
する。すると、蒸発原料Ｗが加熱され、溶解し、原料蒸
気Ｗａが発生する。そして、その原料蒸気Ｗａが基体Ｋ
に付着し、基体Ｋの表面に薄膜が形成される。
【００１４】内面にシリコンカーバイドのコーティング
層２を形成したグラファイト製のハースライナ１を用い
て上記真空蒸着装置２００によりシリコンＷを蒸着した
ところ、形成された薄膜には、炭素の混入が認められな
かった。なお、水冷坩堝３の内径を６０ｍｍ，電子ビー
ムＢのパワーを３ｋＷとした。比較のために、コーティ
ング層を形成しないグラファイト製のハースライナを用
いてシリコンＷを蒸着したところ、形成された薄膜に、
約３ａｔ％の炭素の混入が認められた。
層２を形成したグラファイト製のハースライナ１を用い
て上記真空蒸着装置２００によりシリコンＷを蒸着した
ところ、形成された薄膜には、炭素の混入が認められな
かった。なお、水冷坩堝３の内径を６０ｍｍ，電子ビー
ムＢのパワーを３ｋＷとした。比較のために、コーティ
ング層を形成しないグラファイト製のハースライナを用
いてシリコンＷを蒸着したところ、形成された薄膜に、
約３ａｔ％の炭素の混入が認められた。
【００１５】
【発明の効果】この発明の電子ビーム蒸発源によれば、
蒸発原料と接するハースライナの表面に蒸発原料に対し
てハースライナよりも安定な薄層を形成したから、ハー
スライナを形成する材料が蒸発原料中に混入することが
なくなり、純度の高い薄膜を形成することが出来る。
蒸発原料と接するハースライナの表面に蒸発原料に対し
てハースライナよりも安定な薄層を形成したから、ハー
スライナを形成する材料が蒸発原料中に混入することが
なくなり、純度の高い薄膜を形成することが出来る。
【図１】この発明の電子ビーム蒸発源の一実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】この発明の電子ビーム蒸発源の変形実施例を示
す要部断面図である。
す要部断面図である。
【図３】真空蒸着装置の模式的断面図である。
１００ 電子ビーム蒸発源 １ ハースライナ ２ コーティング層 ３ 水冷坩堝 ４ ウォータジャケット ５ 冷却水給排口 ６ フィラメント ７ 電源 Ｂ 電子ビーム Ｗ 蒸発原料 ２００ 真空蒸着装置
Claims (4)
- 【請求項１】 水冷坩堝の上に皿状のハースライナを置
き、そのハースライナに蒸発原料を収容する電子ビーム
蒸発源において、蒸発原料と接するハースライナの表面
に、蒸発原料に対してハースライナよりも安定な薄層を
形成したことを特徴とする電子ビーム蒸発源。 - 【請求項２】 請求項１に記載の電子ビーム蒸発源にお
いて、薄層が、蒸発原料の炭化物，窒化物，炭窒化物の
いずれかのコーティング層からなることを特徴とする電
子ビーム蒸発源。 - 【請求項３】 請求項２に記載の電子ビーム蒸発源にお
いて、コーティング層が、シリコンの炭化物，窒化物，
炭窒化物のいずれかであることを特徴とする電子ビーム
蒸発源。 - 【請求項４】 請求項２に記載の電子ビーム蒸発源にお
いて、コーティング層が、硼素の炭化物，窒化物，炭窒
化物のいずれかであることを特徴とする電子ビーム蒸発
源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6525393A JPH06280004A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 電子ビーム蒸発源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6525393A JPH06280004A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 電子ビーム蒸発源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06280004A true JPH06280004A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=13281563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6525393A Pending JPH06280004A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 電子ビーム蒸発源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06280004A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100271126B1 (ko) * | 1996-12-27 | 2000-12-01 | 김충환 | 진공증착기 |
| US6231826B1 (en) | 1996-03-19 | 2001-05-15 | Kawasaki Steel Corporation | Process and apparatus for refining silicon |
| US6533910B2 (en) * | 2000-12-29 | 2003-03-18 | Lam Research Corporation | Carbonitride coated component of semiconductor processing equipment and method of manufacturing thereof |
| JP2013036061A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Ulvac Techno Ltd | ハースライナ、電子ビーム加熱源及び電子ビーム蒸着装置 |
| US10415134B2 (en) | 2015-08-10 | 2019-09-17 | Korea Institute Of Energy Research | Crucible for electron-beam evaporator |
-
1993
- 1993-03-24 JP JP6525393A patent/JPH06280004A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6231826B1 (en) | 1996-03-19 | 2001-05-15 | Kawasaki Steel Corporation | Process and apparatus for refining silicon |
| KR100271126B1 (ko) * | 1996-12-27 | 2000-12-01 | 김충환 | 진공증착기 |
| US6533910B2 (en) * | 2000-12-29 | 2003-03-18 | Lam Research Corporation | Carbonitride coated component of semiconductor processing equipment and method of manufacturing thereof |
| JP2013036061A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Ulvac Techno Ltd | ハースライナ、電子ビーム加熱源及び電子ビーム蒸着装置 |
| US10415134B2 (en) | 2015-08-10 | 2019-09-17 | Korea Institute Of Energy Research | Crucible for electron-beam evaporator |
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