JPH0830265B2 - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPH0830265B2 JPH0830265B2 JP62275719A JP27571987A JPH0830265B2 JP H0830265 B2 JPH0830265 B2 JP H0830265B2 JP 62275719 A JP62275719 A JP 62275719A JP 27571987 A JP27571987 A JP 27571987A JP H0830265 B2 JPH0830265 B2 JP H0830265B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- vapor deposition
- thin film
- film forming
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/243—Crucibles for source material
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- Organic Chemistry (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各種基板（金属、半導体、絶縁物など）
上に薄膜を形成する、たとえば真空蒸着法、クラスター
イオンビーム法などの薄膜形成装置に関するものであ
る。
上に薄膜を形成する、たとえば真空蒸着法、クラスター
イオンビーム法などの薄膜形成装置に関するものであ
る。
この種の薄膜形成装置は、例えば蒸着しようとする蒸
着物質を、ノズルを有する密閉型のルツボに充填してこ
れを加熱し、ルツボを設置した高真空雰囲気中に蒸気を
噴出させ、断熱膨張による過冷却状態をノズルの近傍に
形成させて過飽和状態による凝縮によつてクラスター
（塊状原子集団）をつくり、一部このクラスターをイオ
ン化し、加速電極によつて与えた負の高電圧によつてこ
のクラスターイオンに運動エネルギーを与え、基板に衝
突させることにより所定の薄膜層が形成されるものであ
る。
着物質を、ノズルを有する密閉型のルツボに充填してこ
れを加熱し、ルツボを設置した高真空雰囲気中に蒸気を
噴出させ、断熱膨張による過冷却状態をノズルの近傍に
形成させて過飽和状態による凝縮によつてクラスター
（塊状原子集団）をつくり、一部このクラスターをイオ
ン化し、加速電極によつて与えた負の高電圧によつてこ
のクラスターイオンに運動エネルギーを与え、基板に衝
突させることにより所定の薄膜層が形成されるものであ
る。
第２図は例えば特公昭54−9592号公報に示された従来
の薄膜形成装置を示す断面図、第３図は第２図の薄膜形
成装置における蒸着物質の蒸気およびクラスターの噴出
装置の要部を拡大して示す断面図である。図において
（１）は内部に所定の蒸着物質（５）を充填したルツ
ボ、（２）はこのルツボ（１）のまわりを所定間隔あけ
て囲繞し、このルツボ（１）をふく射もしくは電子衝撃
方式で加熱する加熱手段としての加熱用フイラメント、
（３）は上記ルツボ（１）の上部開口を閉塞し、中央に
所定内径のノズル（４）を有するフタ、（６）はルツボ
（１）内で加熱され、上記ノズル（４）から噴出する蒸
気およびクラスター、（８）はイオン化フイラメント
（７）から放出される電子ビームを加速して、蒸気およ
びクラスター（６）をイオン化する電子ビーム引出電
極、（９）はイオン化された蒸気およびクラスターを電
界により加速して真空容器（12）に設けられた基板（1
0）に照射する加速電極、（11）は熱シールド板であ
る。
の薄膜形成装置を示す断面図、第３図は第２図の薄膜形
成装置における蒸着物質の蒸気およびクラスターの噴出
装置の要部を拡大して示す断面図である。図において
（１）は内部に所定の蒸着物質（５）を充填したルツ
ボ、（２）はこのルツボ（１）のまわりを所定間隔あけ
て囲繞し、このルツボ（１）をふく射もしくは電子衝撃
方式で加熱する加熱手段としての加熱用フイラメント、
（３）は上記ルツボ（１）の上部開口を閉塞し、中央に
所定内径のノズル（４）を有するフタ、（６）はルツボ
（１）内で加熱され、上記ノズル（４）から噴出する蒸
気およびクラスター、（８）はイオン化フイラメント
（７）から放出される電子ビームを加速して、蒸気およ
びクラスター（６）をイオン化する電子ビーム引出電
極、（９）はイオン化された蒸気およびクラスターを電
界により加速して真空容器（12）に設けられた基板（1
0）に照射する加速電極、（11）は熱シールド板であ
る。
次に動作について説明する。
加熱用フイラメント（２）に通電することにより、そ
のふく射熱によつて、あるいは電界によつて引き出され
た熱電子を加速してルツボ（１）に衝突させる電子衝撃
方式（図示せず）によつて加熱されたルツボ（１）内の
蒸着物質（５）を蒸発させる。その蒸気はルツボ（１）
内の圧力を高め、ノズル（４）から噴出するが、この蒸
着物質（５）の蒸気は圧力差による断熱膨張によつて加
速冷却され、複数個の原子が緩く結合したクラスター
（塊状原子集団）が形成される。このクラスターの一部
はイオン化フイラメント（７）から放出され、電子ビー
ム引出電極（８）で加速される電子ビームによつてイオ
ン化されてクラスターイオンとなる。このクラスターイ
オンは加速電極（９）による電界によつて基板（12）の
方向に加速され真空容器（12）内に設けられた基板（1
2）上に中性クラスター（６）と共に照射されて蒸着が
行われる。
のふく射熱によつて、あるいは電界によつて引き出され
た熱電子を加速してルツボ（１）に衝突させる電子衝撃
方式（図示せず）によつて加熱されたルツボ（１）内の
蒸着物質（５）を蒸発させる。その蒸気はルツボ（１）
内の圧力を高め、ノズル（４）から噴出するが、この蒸
着物質（５）の蒸気は圧力差による断熱膨張によつて加
速冷却され、複数個の原子が緩く結合したクラスター
（塊状原子集団）が形成される。このクラスターの一部
はイオン化フイラメント（７）から放出され、電子ビー
ム引出電極（８）で加速される電子ビームによつてイオ
ン化されてクラスターイオンとなる。このクラスターイ
オンは加速電極（９）による電界によつて基板（12）の
方向に加速され真空容器（12）内に設けられた基板（1
2）上に中性クラスター（６）と共に照射されて蒸着が
行われる。
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、例えば蒸着物質としてアルミニウムなどを用いた場
合、非常に表面張力が小さい溶融した蒸着物質が、ルツ
ボ（１）とフタ（３）のすき間（Ａ部）からしみ出した
り、ノズル（４）からはい上がりルツボ（１）の外側に
流れ出したりして、またこれが蒸発すると加熱フイラメ
ント（２）が腐食されたり、空間のインピーダンスが低
下して安定的に電子衝撃をすることができないなどの問
題点があつた。
で、例えば蒸着物質としてアルミニウムなどを用いた場
合、非常に表面張力が小さい溶融した蒸着物質が、ルツ
ボ（１）とフタ（３）のすき間（Ａ部）からしみ出した
り、ノズル（４）からはい上がりルツボ（１）の外側に
流れ出したりして、またこれが蒸発すると加熱フイラメ
ント（２）が腐食されたり、空間のインピーダンスが低
下して安定的に電子衝撃をすることができないなどの問
題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、蒸着物質の蒸気もしくはクラスターを安定
して、基板に蒸着することができる薄膜形成装置を得る
ことを目的とする。
れたもので、蒸着物質の蒸気もしくはクラスターを安定
して、基板に蒸着することができる薄膜形成装置を得る
ことを目的とする。
この発明に係る薄膜形成装置は、ルツボのまわりを包
囲しているとともにノズルから基板に向かって延び、か
つルツボよりも高温の外側ルツボを備えたものである。
囲しているとともにノズルから基板に向かって延び、か
つルツボよりも高温の外側ルツボを備えたものである。
この発明における包囲体はルツボのすき間からしみ出
す溶融した蒸着物質の蒸発を阻止し、外部への不要な噴
出を防ぐ。
す溶融した蒸着物質の蒸発を阻止し、外部への不要な噴
出を防ぐ。
第１図はこの発明の一実施例の要部を示す断面図であ
る。図において、（13）は、ルツボ（１）のまわりを包
囲する包囲体としての外側ルツボである。その他の符号
は上記従来装置と同様であるから説明を省略する。
る。図において、（13）は、ルツボ（１）のまわりを包
囲する包囲体としての外側ルツボである。その他の符号
は上記従来装置と同様であるから説明を省略する。
以上のように構成された薄膜形成装置において、上述
した従来装置と同様に加熱用フイラメント（２）からの
ふく射もしくは電子衝撃によつて外側ルツボ（13）が加
熱されると、内側のルツボ（１）も外側ルツボ（13）か
らのふく射もしくは熱伝導によつて加熱され、加熱され
たルツボ（１）内の蒸着物質（５）の蒸気は、ルツボ
（１）内の圧力を高め、ノズル（４）から噴出する。こ
の際内側のルツボ（１）とフタ（３）のすき間からしみ
出す溶融した蒸着物質は、ルツボ（１）が外側ルツボ
（13）内に収容されているため、蒸着物質が蒸発して加
熱用フイラメント（２）側に噴出することを抑え、また
フイラメント（２）より直接加熱される外側ルツボ（1
3）と、外側ルツボ（13）により間接的に加熱される内
側のルツボ（１）では外側ルツボ（13）の方が蒸着物質
（５）が溶融している内側のルツボ（１）より高温に保
たれるため、溶融した蒸着物質のしみ出しおよびはい上
がり現象が抑制される。なお包囲体としての外側ルツボ
（13）は必ずしもルツボ状のものでなくてもよい。例え
ば図の底部がないものでも差支えない。また、フタ
（３）はルツボ（１）と一体的に形成されたものでもよ
く、あるいはフタ（３）がなく、ルツボ（１）にノズル
（４）が形成されたものでもよい。さらに、クラスター
イオン形の蒸着について説明したが、必ずしもこれに限
定されるものではない。
した従来装置と同様に加熱用フイラメント（２）からの
ふく射もしくは電子衝撃によつて外側ルツボ（13）が加
熱されると、内側のルツボ（１）も外側ルツボ（13）か
らのふく射もしくは熱伝導によつて加熱され、加熱され
たルツボ（１）内の蒸着物質（５）の蒸気は、ルツボ
（１）内の圧力を高め、ノズル（４）から噴出する。こ
の際内側のルツボ（１）とフタ（３）のすき間からしみ
出す溶融した蒸着物質は、ルツボ（１）が外側ルツボ
（13）内に収容されているため、蒸着物質が蒸発して加
熱用フイラメント（２）側に噴出することを抑え、また
フイラメント（２）より直接加熱される外側ルツボ（1
3）と、外側ルツボ（13）により間接的に加熱される内
側のルツボ（１）では外側ルツボ（13）の方が蒸着物質
（５）が溶融している内側のルツボ（１）より高温に保
たれるため、溶融した蒸着物質のしみ出しおよびはい上
がり現象が抑制される。なお包囲体としての外側ルツボ
（13）は必ずしもルツボ状のものでなくてもよい。例え
ば図の底部がないものでも差支えない。また、フタ
（３）はルツボ（１）と一体的に形成されたものでもよ
く、あるいはフタ（３）がなく、ルツボ（１）にノズル
（４）が形成されたものでもよい。さらに、クラスター
イオン形の蒸着について説明したが、必ずしもこれに限
定されるものではない。
以上説明したように、この発明の薄膜形成装置によれ
ば、ルツボのまわりを包囲しているとともにノズルから
基板に向かって延び、かつルツボよりも高温の外側ルツ
ボを備えたので、上方に輻射熱が放出し易い外側ルツボ
の上部よりも、外側ルツボの中間部の方が高温度であ
り、このためルツボの上部も高温度に維持され、その上
部が低温度になり蒸着物質の表面張力が増大して、蒸着
物質がルツボの内壁面に沿ってはい上がる、所謂はい上
がり現象で蒸着物質がルツボのノズルからしみ出したり
するようなことはなく、またノズルから蒸着物質がしみ
だしたとしても、加熱手段からは高温加熱が可能な輻射
熱、あるいは電子が発生しており、かつルツボの上部の
熱の放出は外側ルツボの上部で抑えられルツボの上部が
高温度で維持されているので、そのしみだした蒸着物質
は再蒸発され、蒸着物質の例えば蒸気、クラスターが安
定的に効率良く供給できるという効果がある。
ば、ルツボのまわりを包囲しているとともにノズルから
基板に向かって延び、かつルツボよりも高温の外側ルツ
ボを備えたので、上方に輻射熱が放出し易い外側ルツボ
の上部よりも、外側ルツボの中間部の方が高温度であ
り、このためルツボの上部も高温度に維持され、その上
部が低温度になり蒸着物質の表面張力が増大して、蒸着
物質がルツボの内壁面に沿ってはい上がる、所謂はい上
がり現象で蒸着物質がルツボのノズルからしみ出したり
するようなことはなく、またノズルから蒸着物質がしみ
だしたとしても、加熱手段からは高温加熱が可能な輻射
熱、あるいは電子が発生しており、かつルツボの上部の
熱の放出は外側ルツボの上部で抑えられルツボの上部が
高温度で維持されているので、そのしみだした蒸着物質
は再蒸発され、蒸着物質の例えば蒸気、クラスターが安
定的に効率良く供給できるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による薄膜形成装置の要部
を示す断面図、第２図は従来の薄膜形成装置の構成を示
す断面図、第３図は第２図における蒸気およびクラスタ
ーの噴出装置を示す断面図である。 図において（１）はルツボ、（２）は加熱手段としての
加熱フイラメント、（４）はノズル、（５）は蒸着物
質、（13）は包囲体としての外側ルツボである。 なお各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
を示す断面図、第２図は従来の薄膜形成装置の構成を示
す断面図、第３図は第２図における蒸気およびクラスタ
ーの噴出装置を示す断面図である。 図において（１）はルツボ、（２）は加熱手段としての
加熱フイラメント、（４）はノズル、（５）は蒸着物
質、（13）は包囲体としての外側ルツボである。 なお各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】蒸着物質を収容し、上記蒸着物質の蒸気を
噴出させ得るノズルを有するルツボ、このルツボのまわ
りに設けられ、輻射熱あるいは電子衝撃方式で上記蒸着
物質を蒸発させ得る加熱手段、この加熱手段と上記ルツ
ボとを収容する真空容器を備え、この真空容器内に基板
を収納して、この基板に薄膜を形成するようにしたもの
において、前記ルツボのまわりを包囲しているとともに
前記ノズルから前記基板に向かって延び、かつ前記ルツ
ボよりも高温の外側ルツボを備えたことを特徴とする薄
膜形成装置。 - 【請求項２】蒸着物質の蒸気は、クラスター化されかつ
イオン化されたものであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62275719A JPH0830265B2 (ja) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62275719A JPH0830265B2 (ja) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | 薄膜形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01119663A JPH01119663A (ja) | 1989-05-11 |
| JPH0830265B2 true JPH0830265B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=17559424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62275719A Expired - Lifetime JPH0830265B2 (ja) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830265B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100959733B1 (ko) * | 2003-04-16 | 2010-05-25 | 독키 가부시키가이샤 | 증착장치에 있어서의 증발원 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100467805B1 (ko) * | 2002-01-22 | 2005-01-24 | 학교법인연세대학교 | 박막두께분포를 조절 가능한 선형 및 평면형 증발원 |
| JP6901328B2 (ja) * | 2017-06-13 | 2021-07-14 | 日本電子株式会社 | 間接加熱蒸着源 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5150235A (ja) * | 1974-10-29 | 1976-05-01 | Kurihara Shigeru | Shinkujochakuho |
| JPS59197565A (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | 蒸発源用るつぼ |
-
1987
- 1987-11-02 JP JP62275719A patent/JPH0830265B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100959733B1 (ko) * | 2003-04-16 | 2010-05-25 | 독키 가부시키가이샤 | 증착장치에 있어서의 증발원 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01119663A (ja) | 1989-05-11 |
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