JPH0656580A - Shutter driving device for molecular beam cell - Google Patents
Shutter driving device for molecular beam cellInfo
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- JPH0656580A JPH0656580A JP4231598A JP23159892A JPH0656580A JP H0656580 A JPH0656580 A JP H0656580A JP 4231598 A JP4231598 A JP 4231598A JP 23159892 A JP23159892 A JP 23159892A JP H0656580 A JPH0656580 A JP H0656580A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、分子線エピタキシー装
置における分子線セルの直線移動型シャッタの開閉をス
ロースタート、スローストップ操作することができるシ
ャッタ駆動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shutter drive device capable of performing slow start and slow stop operations of opening and closing a linear movement type shutter of a molecular beam cell in a molecular beam epitaxy apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】分子線エピタキシー(MBE)装置で
は、図3に示すように、所要の元素の蒸発源である複数
の分子線セル1が成長室チャンバ2に取り付けられてお
り、各セルより飛び出した分子(原子)線を被成膜基板
に到達させ、基板上に所望の結晶を成長させている。加
熱されている分子線セル1等からの不純、不要ガスが被
成膜基板に到達しないように、分子線セルの周囲には液
体窒素で冷却されたシュラウド3が配置され、これらガ
スを捕捉するようにしている。分子線セル1の出口部分
に、基板上の結晶成長過程を制御するために、被成膜基
板に与えられる分子線を遮蔽する板状のシャッタ4が設
けられている。2. Description of the Related Art In a molecular beam epitaxy (MBE) apparatus, as shown in FIG. 3, a plurality of molecular beam cells 1 which are evaporation sources of required elements are attached to a growth chamber chamber 2 and protrude from each cell. A desired molecular (atomic) beam reaches the film formation target substrate to grow a desired crystal on the substrate. A shroud 3 cooled by liquid nitrogen is arranged around the molecular beam cell so as to prevent impurities and unnecessary gases from the heated molecular beam cell 1 and the like from reaching the film formation substrate, and captures these gases. I am trying. At the exit of the molecular beam cell 1, a plate-shaped shutter 4 is provided for blocking the molecular beam applied to the film formation substrate in order to control the crystal growth process on the substrate.
【0003】図2に示したシャッタ4は矢印直線方向に
操作されて分子線セル1の出口部分を開閉する形式のも
のである。同シャッタにはシャッタ駆動軸5が取り付け
られており、同駆動軸は成長室チャンバ2に取り付けら
れたシャッタ開閉操作装置6によって操作される。同操
作装置は、成長室チャンバ2に設けられたフランジ部2
1に取り付けられるフランジ部7、このフランジ部に支
持棒8によって結合されたフランジ部9を有し、このフ
ランジ部9にエアーシリンダ装置による直線駆動型アク
チュエータ10が取り付けられている。同アクチュエー
タはシリンダ11とピストン12を有し、シャッタ駆動
軸5はピストン12に連結されている。開閉操作装置6
のフランジ部7に一端が固定された真空シール用べロー
ズ13の他端をシャッタ駆動軸5に固定し、駆動軸部の
真空封止を行っている。直線駆動型アクチュエータ10
によってシャッタ駆動軸5を駆動することにより、シャ
ッタ4を矢印方向に、所定の直線方向範囲において往復
動操作し、分子線セル1の出口部分を開閉する。The shutter 4 shown in FIG. 2 is of a type that is operated in the direction of the arrow straight line to open and close the exit portion of the molecular beam cell 1. A shutter drive shaft 5 is attached to the shutter, and the drive shaft is operated by a shutter opening / closing operation device 6 attached to the growth chamber chamber 2. The operating device is a flange portion 2 provided in the growth chamber chamber 2.
A flange portion 7 attached to 1 and a flange portion 9 connected to the flange portion by a support rod 8 are provided, and a linear drive type actuator 10 by an air cylinder device is attached to the flange portion 9. The actuator has a cylinder 11 and a piston 12, and the shutter drive shaft 5 is connected to the piston 12. Opening / closing device 6
The other end of the vacuum seal bellows 13, one end of which is fixed to the flange portion 7, is fixed to the shutter drive shaft 5, and the drive shaft portion is vacuum-sealed. Linear drive type actuator 10
By driving the shutter drive shaft 5, the shutter 4 is reciprocally operated in the direction of the arrow in a predetermined linear direction range to open and close the exit portion of the molecular beam cell 1.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このように、シャッタ
を所定の開閉位置に操作するためにエアーシリンダ装置
による直線駆動型アクチュエータ10が用いられている
が、エアーシリンダ装置のピストン12が停止位置に達
する毎に衝撃が発生し、シャッタの開閉が高速、高繰返
し動作になるほど、その衝撃は大きくなり、シャッタ4
はもとよりシャッタ開閉操作装置6の取り付け部の周囲
にも衝撃が伝達される。これは、シャッタの開閉停止位
置まで高速でピストン12が動作し、シリンダ11の端
面に当って止まることによるもので、この点、ピストン
の止め方を改善したり、ショックアブソーバ等を付加し
た構造のものもあるが、衝撃の防止については未だ完全
ではない。As described above, although the linear drive type actuator 10 by the air cylinder device is used to operate the shutter to a predetermined opening / closing position, the piston 12 of the air cylinder device is at the stop position. An impact is generated each time the shutter is opened and closed, and the higher the speed of opening and closing the shutter and the higher the repetition rate, the greater the impact.
The impact is transmitted not only to the periphery of the mounting portion of the shutter opening / closing operation device 6 but also to the periphery thereof. This is because the piston 12 operates at high speed up to the shutter open / close stop position and stops by hitting the end face of the cylinder 11. In this respect, the structure of improving the stopping method of the piston or adding a shock absorber or the like is considered. There are things, but the prevention of impact is not yet perfect.
【0005】かかる衝撃の発生に伴い、成長室内、シャ
ッタに堆積、付着しているフレーク等の剥離、落下が生
じて基板の成膜に影響を与えると共に、良質の膜の作製
を阻害することになる。特に、単原子層の膜を交互に積
み上げるALE(Atomic Layer Epitaxy)法では、1秒
間に1回の割合でシャッタ5の開閉を行わねばならない
から、衝撃の影響は極めて大きいし、衝撃の発生はシャ
ッタ機構の寿命を損ねることにもなる。With the occurrence of such an impact, flakes and the like adhering to and depositing on the shutter in the growth chamber may be peeled off and fall to affect the film formation on the substrate and hinder the production of a good quality film. Become. Particularly, in the ALE (Atomic Layer Epitaxy) method in which monoatomic layer films are alternately stacked, the shutter 5 has to be opened and closed at a rate of once per second, so the impact is extremely large and the impact is not generated. It will also shorten the life of the shutter mechanism.
【0006】本発明は、分子線セルの直線移動型シャッ
タの開閉時に、開閉速度がスロースタート、スロースト
ップ動作する駆動機構を用い、高繰返し開閉動作時にあ
っても、衝撃が発生しないようにしたシャッタ駆動装置
の提供を目的とするものである。According to the present invention, when a linear movement type shutter of a molecular beam cell is opened / closed, a driving mechanism is used which has an opening / closing speed of a slow start and a slow stop, so that no impact is generated even during a high repetitive opening / closing operation. An object of the present invention is to provide a shutter driving device.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、分子線セルの
シャッタ駆動装置において、直線移動型のシャッタと、
モ−タと、このモ−タの回転運動を直線往復運動に変換
し、前記シャッタを駆動するクランク装置とを備えたこ
とを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a shutter driving device for a molecular beam cell, including a linear movement type shutter,
A motor and a crank device for converting the rotational motion of the motor into a linear reciprocating motion and driving the shutter are provided.
【0008】[0008]
【作用】モ−タの回転は、クランク装置により直線往復
運動に変換され、その運動の速度は、反転点付近で緩や
かに減少し、速度ゼロで反転し、そして緩やかに増加す
る。したがって、クランク装置によって駆動される直線
移動型シャッタは開閉動作の終点付近でスローストッ
プ、スロースタートし、衝撃が発生しない。The rotation of the motor is converted into a linear reciprocating motion by the crank device, and the speed of the motion gradually decreases near the reversal point, reverses at zero speed, and gradually increases. Therefore, the linear movement type shutter driven by the crank device is slow-stopped or slow-started near the end point of the opening / closing operation, and no impact occurs.
【0009】[0009]
【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。図1は、実施例の構成図、図2はシャッタ操作
速度の特性図であり、図3と同一符号は同等部分を示
す。分子線セル1の直線移動型シャッタ4はシャッタ駆
動軸5に結合されており、同駆動軸はクランク装置14
のクランク腕15の一端にピン16で連結されており、
クランク腕15の他端は回転盤17にピン18で連結さ
れている。回転盤17の回転軸19は一定の速度で回転
するモ−タ、例えば減速ギヤをもつギヤードモ−タ20
に直結されており、モ−タ20はシャッタ開閉操作装置
6のフランジ部9に固定された基台21に取り付けられ
ている。モ−タ20の回転により回転盤17が1回転す
るとシャッタ駆動軸5は1往復動し、例えばシャッタ4
は図3の閉位置から開位置を経て再び閉位置に戻り、シ
ャッタ開閉が1動作する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of the embodiment, FIG. 2 is a characteristic diagram of shutter operation speed, and the same reference numerals as those in FIG. The linear movement type shutter 4 of the molecular beam cell 1 is connected to a shutter drive shaft 5, and the drive shaft is a crank device 14.
Is connected to one end of the crank arm 15 by a pin 16.
The other end of the crank arm 15 is connected to the turntable 17 by a pin 18. The rotary shaft 19 of the rotary disk 17 is a motor that rotates at a constant speed, for example, a geared motor 20 having a reduction gear.
The motor 20 is attached to a base 21 fixed to the flange portion 9 of the shutter opening / closing operation device 6. When the turntable 17 makes one revolution due to the rotation of the motor 20, the shutter drive shaft 5 reciprocates once, for example, the shutter 4
3 returns from the closed position to the closed position in FIG. 3 and then returns to the closed position, and the shutter is opened and closed by one operation.
【0010】モ−タ20によって回転盤17は一定の角
速度で回転し、これに伴いシャッタ駆動軸5したがって
シャッタ4の開閉速度は図2の特性曲線で示すように変
化する。シャッタ速度がゼロであるシャッタの開放、閉
成反転位置近傍ではシャッタ速度は緩やかに変化し、シ
ャッタはスロースタート、スローストップ運動すること
になり、衝撃は発生せず、スムーズな開閉動作を繰り返
すことができる。The motor 20 rotates the turntable 17 at a constant angular velocity, and the opening / closing speed of the shutter drive shaft 5 and thus the shutter 4 changes as shown by the characteristic curve in FIG. When the shutter speed is zero, the shutter speed changes gently near the open / closed reversal position, and the shutter starts slow-moving and slow-stopping. No shock is generated and smooth opening / closing operations are repeated. You can
【0011】[0011]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、回転盤17を1秒間に1回転(60RPM)さ
せ、シャッタ4を毎秒1回開閉動作させる高繰返しシャ
ッタにあっても、開閉時に衝撃を発生することなくスム
ーズに動作させることができ、これは、異なる単原子層
の膜を交互に積み上げるALE法の実施に際し非常に有
効なものである。そして、シャッタ開閉時に衝撃が生じ
ないから、シャッタが故障したり、衝撃によるフレーク
の落下等により成膜中にコンタミネーション、パーティ
クルの付着を防止することができ、良質の膜が作製でき
る。更に、シャッタの開閉速度はモ−タ20で駆動され
るクランク装置の回転盤の回転速度に比例するから、モ
−タの回転速度を任意に変化、調節することにより、最
適なシャッタ開閉期間、周期を任意に設定できる。Since the present invention is configured as described above, the high-repetition shutter in which the rotary disk 17 is rotated once per second (60 RPM) and the shutter 4 is opened and closed once per second is opened and closed. Sometimes it can be operated smoothly without generating shock, which is very effective in performing the ALE method in which films of different monoatomic layers are alternately stacked. Since no impact is generated when the shutter is opened or closed, the shutter can be broken, or contamination or particles can be prevented from adhering during film formation due to the flakes falling due to the impact, so that a good quality film can be manufactured. Further, since the opening / closing speed of the shutter is proportional to the rotating speed of the turntable of the crank device driven by the motor 20, by appropriately changing and adjusting the rotating speed of the motor, an optimum shutter opening / closing period, The cycle can be set arbitrarily.
【図1】本発明の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】シャッタ速度の特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of shutter speed.
【図3】従来例の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional example.
1 分子線セル 2 成長室チャンバ 3 シュラウド 4 シャッタ 5 シャッタ駆動軸 6 シャッタ開閉操作装置 14 クランク装置 15 クランク腕 17 回転盤 20 モ−タ 1 Molecular beam cell 2 Growth chamber 3 Shroud 4 Shutter 5 Shutter drive shaft 6 Shutter opening / closing device 14 Crank device 15 Crank arm 17 Rotating plate 20 Motor
Claims (1)
のモ−タの回転運動を直線往復運動に変換し、前記シャ
ッタを駆動するクランク装置とを備えたことを特徴とす
る分子線セルのシャッタ駆動装置。1. A molecular beam comprising a linear movement type shutter, a motor, and a crank device for converting the rotational movement of the motor into a linear reciprocating movement to drive the shutter. Cell shutter drive.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4231598A JP2722961B2 (en) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Molecular beam cell shutter drive device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4231598A JP2722961B2 (en) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Molecular beam cell shutter drive device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0656580A true JPH0656580A (en) | 1994-03-01 |
JP2722961B2 JP2722961B2 (en) | 1998-03-09 |
Family
ID=16926026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4231598A Expired - Fee Related JP2722961B2 (en) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Molecular beam cell shutter drive device |
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JP (1) | JP2722961B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113172686A (en) * | 2021-05-07 | 2021-07-27 | 南通智谷数控机械有限公司 | Sponge cutting device with vertical line knife |
-
1992
- 1992-08-07 JP JP4231598A patent/JP2722961B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113172686A (en) * | 2021-05-07 | 2021-07-27 | 南通智谷数控机械有限公司 | Sponge cutting device with vertical line knife |
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