JPH11279746A - Vapor deposition device - Google Patents
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- JPH11279746A JPH11279746A JP7977698A JP7977698A JPH11279746A JP H11279746 A JPH11279746 A JP H11279746A JP 7977698 A JP7977698 A JP 7977698A JP 7977698 A JP7977698 A JP 7977698A JP H11279746 A JPH11279746 A JP H11279746A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子線装置
(電子顕微鏡装置、電子ビーム、イオンビーム等を用い
た分析装置、等)を使用して観察、分析する試料の表面
に蒸着膜を形成する蒸着装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a vapor-deposited film on the surface of a sample to be observed and analyzed by using a charged particle beam apparatus (an electron microscope, an analyzer using an electron beam, an ion beam, etc.). To a vapor deposition apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】前記蒸着装置としては、従来、下記(J
01)に示す技術が知られている。 (J01)図5に示す技術 図5は超高真空走査型トンネル顕微鏡(UHV−ST
M)で使用される従来の蒸着装置の概略説明図である。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面にお
いて、前後方向をX軸方向、上下方向をY軸方向、左右
方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−
Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、上
方、下方、右方、左方、または、前側、後側、上側、下
側、右側、左側、とする。また、図中、「○」の中に
「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印
を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面
の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。2. Description of the Related Art Conventionally, as the vapor deposition apparatus, the following (J.
The technology shown in 01) is known. (J01) Technology shown in FIG. 5 FIG. 5 shows an ultra-high vacuum scanning tunneling microscope (UHV-ST).
It is a schematic explanatory view of the conventional vapor deposition device used in M).
In order to facilitate understanding of the following description, in the drawings, the front-rear direction is the X-axis direction, the vertical direction is the Y-axis direction, the left-right direction is the Z-axis direction, and arrows X, -X, Y, -Y, Z,-
The direction or side indicated by Z is defined as front, rear, upper, lower, right, left, or front, rear, upper, lower, right, or left, respectively. Also, in the figure, those with “•” in “○” mean arrows pointing from the back of the paper to the front, and those with “x” in “○” indicate the arrow on the paper. From the back to the back.
【0003】図5において、外壁01の右側面で下部に
は真空フランジ02が装着されており、前記外壁01内
部に形成されて真空に保持される真空室03内には、前
記外壁01に固定された超高真空走査型トンネル顕微鏡
Uの基台04が配置されている。前記基台04には、上
下方向(Y軸方向)に貫通する蒸着物質通過孔04aが
形成されており、前記基台04上で前記蒸着物質通過孔
04aの左側(−Z側)には、X軸方向(前後方向)お
よびY軸方向(上下方向)に移動可能なXYステージ0
6が配置されている。前記XYステージ06には試料S
を保持する試料ホルダ07が装着されている。前記試料
Sの右側(Z側)で前記蒸着物質通過孔04aの右側に
は、探針08を支持する探針支持装置09が配置されて
いる。[0005] In FIG. 5, a vacuum flange 02 is mounted on the lower right side of the outer wall 01, and is fixed to the outer wall 01 in a vacuum chamber 03 formed inside the outer wall 01 and held in vacuum. The base 04 of the ultra-high vacuum scanning tunnel microscope U is arranged. On the base 04, a deposition material passage hole 04a penetrating in the vertical direction (Y-axis direction) is formed, and on the base 04, on the left side (−Z side) of the deposition material passage hole 04a, XY stage 0 movable in X-axis direction (front-back direction) and Y-axis direction (up-down direction)
6 are arranged. The sample S is placed on the XY stage 06.
Is mounted. On the right side (Z side) of the sample S, on the right side of the deposition material passage hole 04a, a probe support device 09 for supporting the probe 08 is arranged.
【0004】前記基台04の下方(−Y方向)には、試
料表面に蒸着膜を形成するための蒸着装置Jが配置され
ている。前記蒸着装置Jは、前記真空フランジ02の内
端側に固定される円筒カバー011と、前記真空フラン
ジ02に固定される端子012a,012aとを有してい
る。前記円筒カバー011の左端側で上方側の部分には
蒸着口011a,011aが形成されている。前記端子0
12a,012aは真空フランジ02の内側である真空側
と前記外側である大気側とを電気的に接続するための部
材である。また、前記蒸着装置Jの端子012a,01
2aの外端部(右側の端部)には加熱電源013が接続
されており、内端部(左側の端部)には蒸着用フィラメ
ント014が接続されている。前記蒸着用フィラメント
014はるつぼ016に巻付けられている。前記るつぼ
016はその開口が上方の前記蒸着口011a,011a
側に向けられており、前記るつぼ016の内部には粉末
の蒸着源(図示せず)が保持されている。[0004] Below the base 04 (-Y direction), a vapor deposition apparatus J for forming a vapor deposition film on the surface of the sample is disposed. The vapor deposition apparatus J has a cylindrical cover 011 fixed to the inner end side of the vacuum flange 02, and terminals 012a, 012a fixed to the vacuum flange 02. In the upper part on the left end side of the cylindrical cover 011, vapor deposition ports 011 a and 011 a are formed. Terminal 0
Reference numerals 12a and 012a denote members for electrically connecting the vacuum side, which is inside the vacuum flange 02, to the atmosphere side, which is the outside. Also, terminals 012a, 01 of the vapor deposition apparatus J
A heating power supply 013 is connected to an outer end (right end) of 2a, and a deposition filament 014 is connected to an inner end (left end). The deposition filament 014 is wound around a crucible 016. The crucible 016 is provided with the vapor deposition ports 011a, 011a whose openings are upward.
The inside of the crucible 016 holds a powder deposition source (not shown).
【0005】前記加熱用電源013から前記蒸着用フィ
ラメント014に数A程度の電流を流して加熱し、前記
るつぼ016内に入っている粉末の蒸着源を加熱する。
加熱により前記蒸着源から蒸発した蒸着物質Aは前円筒
カバー011の蒸着口011a,011aを経て、前記蒸
着口011a,011a斜め上方に固定されている前記基
台04の蒸着物質通過孔04aを通過し、前記基台04
上に保持されている試料Sの表面に蒸着する。蒸着源が
粉末の場合には、るつぼが必要であるが、線材あるい
は、塊の場合には、るつぼを使わないのが一般的であ
る。A current of about several A flows from the heating power supply 013 to the vapor deposition filament 014 to heat it, thereby heating the powder vapor source in the crucible 016.
The evaporation material A evaporated from the evaporation source by heating passes through the evaporation holes 011a and 011a of the front cylindrical cover 011 and passes through the evaporation material passage hole 04a of the base 04 fixed diagonally above the evaporation holes 011a and 011a. And the base 04
It deposits on the surface of the sample S held above. When the deposition source is a powder, a crucible is necessary, but when the deposition source is a wire or a lump, it is common to not use a crucible.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】(前記(J01)の問題
点)前記従来技術(J01)では、蒸着源が線材あるいは
塊の場合には、るつぼ016を使用せず、蒸着口011
aを下向きに取り付け、試料に対して上方から蒸着する
こともできるが、粉末の蒸着源を使用する場合には、る
つぼ016を下向きにすることができないので、試料S
に対して下方からしか蒸着できない。このため、試料S
およびこれを支持する部材に対してるつぼ016および
これを支持する部材を下方に配置する必要があり、逆の
配置では蒸着を行うことができないとう問題があった。
たとえば、前記従来技術(J01)のような超高真空走査
型トンネル顕微鏡Uの場合、試料Sを保持するXYステ
ージ06を支持する基台04の下方に前記るつぼ016
を支持する前記蒸着装置Jを配置しようとしても、前記
基台04の下方にスペースが少なく、るつぼ016を支
持する前記蒸着装置Jを下方に配置することができない
場合がある。また、前記下方にスペースがある場合でも
わざわざ基台04に蒸着物質Aを通過させるための蒸着
物質通過孔04aを設けなければならない。このため、
前記従来のるつぼを使用する蒸着装置Jは試料保持位置
の下方に蒸着装置配置用のスペースがある場合にしか使
用できないという問題がある。(Problem of (J01)) In the prior art (J01), when the deposition source is a wire or a lump, the crucible 016 is not used and the deposition port 011 is not used.
a can be attached downward, and vapor deposition can be performed on the sample from above. However, when a powder deposition source is used, the crucible 016 cannot be directed downward.
Can be deposited only from below. Therefore, the sample S
In addition, it is necessary to dispose the crucible 016 and the member supporting the crucible below the member supporting the same, and there is a problem that vapor deposition cannot be performed with the reverse arrangement.
For example, in the case of the ultra-high vacuum scanning tunneling microscope U as in the prior art (J01), the crucible 016 is located below the base 04 supporting the XY stage 06 holding the sample S.
When the vapor deposition device J supporting the crucible 016 is not enough, there is a small space below the base 04 and the vapor deposition device J supporting the crucible 016 cannot be disposed below. Further, even when there is a space below, the base material 04 must be provided with a vapor-deposited material passage hole 04a for allowing the vapor-deposited material A to pass through. For this reason,
There is a problem that the conventional vapor deposition apparatus J using a crucible can be used only when there is a space for disposing the vapor deposition apparatus below the sample holding position.
【0007】本発明は、前述の事情に鑑み下記(O01)
の記載内容を課題とする。 (O01)蒸着源を保持するるつぼを試料の上方に配置し
ても蒸着できるようにすること。In view of the above circumstances, the present invention provides the following (O01)
Is the subject of the description. (O01) To enable vapor deposition even if a crucible holding a vapor deposition source is arranged above a sample.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決し
た本発明を説明するが、本発明の説明において本発明の
構成要素の後に付記したカッコ内の符号は、本発明の構
成要素に対応する後述の実施例の構成要素の符号であ
る。なお、本発明を後述の実施例の構成要素の符号と対
応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするた
めであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではな
い。Next, a description will be given of the present invention which has solved the above-mentioned problems. In the description of the present invention, reference numerals in parentheses added after constituent elements of the present invention denote constituent elements of the present invention. Reference numerals of corresponding components of the embodiment described later. The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the components of the embodiments described later is to facilitate understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
【0009】(本発明)前記課題を解決するために、本
発明の蒸着装置は下記の要件を備えたことを特徴とす
る、(A01)外壁(1)内部に形成された空間であっ
て、真空に保持される真空室(3)内に配置されて、蒸
着口(13a,13a)が形成された壁部材(13)によ
って形成される蒸着源室(J1)、(A02)前記蒸着源
室(J1)の外部で且つ前記蒸着口(13a,13a)の
下方の位置に保持された試料(S)、(A03)前記蒸着
源室(J1)内に配置されて、上方に開口するるつぼ
(22)、(A04)加熱されたときに蒸発して前記試料
(S)表面に蒸着する蒸着物質(A)となる蒸着源を保
持する前記るつぼ(22)、(A05)前記るつぼ(2
2)内の蒸着源を加熱蒸発させて、蒸着物質(A)にす
る蒸着源加熱装置(14+18+21)、(A06)前記
るつぼ(22)の上方に配置されて、前記るつぼ(2
2)から蒸発した蒸着物質(A)を前記蒸着口(13
a,13a)に向かわせる反射板(23)、(A07)前記
反射板(23)を加熱する反射板加熱装置(17+19
+24;17+19+24〜28)。(A present invention) In order to solve the above problems, a vapor deposition apparatus of the present invention has the following requirements: (A01) A space formed inside an outer wall (1), A vapor deposition source chamber (J1) which is disposed in a vacuum chamber (3) maintained in vacuum and is formed by a wall member (13) in which vapor deposition ports (13a, 13a) are formed, (A02) the vapor deposition source chamber The sample (S) held outside the (J1) and below the vapor deposition ports (13a, 13a), (A03) is placed in the vapor deposition source chamber (J1) and has a crucible opening upward ( 22), (A04) the crucible (22) holding an evaporation source which becomes an evaporation material (A) which evaporates when heated to be evaporated on the surface of the sample (S), (A05) the crucible (2)
2) An evaporation source heating device (14 + 18 + 21) which heats and evaporates the evaporation source in (2) to form an evaporation material (A), (A06) which is disposed above the crucible (22), and
The evaporation material (A) evaporated from 2) is transferred to the evaporation port (13).
(A07) Reflector heating device (17 + 19) for heating the reflector (23).
+24; 17 + 19 + 24-28).
【0010】(本発明の作用)前記構成を備えた本発明
の蒸着装置では、上方に開口するるつぼ(22)は、蒸
着口(13a,13a)が形成された壁部材(13)によ
って形成された蒸着源室(J1)内に配置され、加熱さ
れたときに蒸発して試料(S)表面に蒸着する蒸着物質
(A)となる蒸着源を保持する。蒸着源加熱装置(14
+18+21)は、前記るつぼ(22)内の蒸着源を加
熱蒸発させて、蒸着物質(A)にする。前記上方に開口
するるつぼ(22)から蒸発してるつぼ(22)上方の
反射板(23)に向かった蒸着物質(A)は前記反射板
(23)に接触する。前記反射板(23)は、反射板加
熱装置(17+19+24;17+19+24〜28)
により加熱されるので、前記反射板(23)に接触した
蒸着物質(A)は、前記反射板(23)に蒸着せずに離
れるかまたは蒸着してもすぐに再蒸発して離れる。前記
反射板(23)は前記反射板(23)に接触してから離
れた前記蒸着物質(A)を前記蒸着口(13a,13a)
に向かわせる。前記蒸着口(13a,13a)を通過した
蒸着物質(A)は、前記蒸着源室(J1)の外部で且つ
前記蒸着口(13a,13a)の下方の位置に保持された
試料(S)に蒸着する。したがって、前記試料(S)に
対して上方に配置したるつぼ(22)内から加熱蒸発さ
せた蒸着物質(A)を前記試料(S)に蒸着させること
が可能である。(Operation of the present invention) In the vapor deposition apparatus of the present invention having the above configuration, the crucible (22) opening upward is formed by the wall member (13) in which the vapor deposition ports (13a, 13a) are formed. The evaporation source chamber (J1) holds an evaporation source that becomes an evaporation material (A) that evaporates when heated and evaporates on the surface of the sample (S). Evaporation source heating device (14
In (+ 18 + 21), the evaporation source in the crucible (22) is heated and evaporated to be the evaporation material (A). The vaporized substance (A) which evaporates from the crucible (22) opening upward and is directed toward the reflector (23) above the crucible (22) comes into contact with the reflector (23). The reflector (23) is a reflector heating device (17 + 19 + 24; 17 + 19 + 24 to 28).
Therefore, the deposition material (A) in contact with the reflection plate (23) is separated without being deposited on the reflection plate (23), or is re-evaporated and separated immediately after the deposition. The reflecting plate (23) contacts the vapor deposition material (A) separated from the reflector (23) with the vapor deposition ports (13a, 13a).
To go to. The vapor deposition material (A) passing through the vapor deposition ports (13a, 13a) is applied to the sample (S) held outside the vapor deposition source chamber (J1) and below the vapor deposition ports (13a, 13a). Evaporate. Accordingly, it is possible to deposit the evaporation material (A) heated and evaporated from the inside of the crucible (22) disposed above the sample (S) on the sample (S).
【0011】また、前記試料(S)を超高真空走査型ト
ンネル顕微鏡(U)などの試料ステージ(6)に保持し
た場合には、本発明の蒸着装置(J)は、前記試料
(S)を保持する試料ステージ(6)上方に配置しても
前記試料(S)を蒸着することができるので、前記試料
ステージ(6)を支持する部材下方のスペースの少ない
超高真空走査型トンネル顕微鏡(U)などにおいても蒸
着を行うことができる。また、前記試料ステージ(6)
を支持する部材下方のスペースがある場合でも、本発明
の蒸着装置(J)は、前記試料(S)を保持する試料ス
テージ(6)上方に配置するので、前記試料(S)より
下方に配置された前記試料ステージ(6)を支持する部
材に蒸着物質(A)を通過させるための通過孔を設ける
必要がない。When the sample (S) is held on a sample stage (6) such as an ultra-high vacuum scanning tunneling microscope (U), the vapor deposition apparatus (J) of the present invention uses the sample (S) The sample (S) can be vapor-deposited even if it is disposed above the sample stage (6) that holds the sample stage (6), so that the ultra-high vacuum scanning tunneling microscope ( In U) and the like, vapor deposition can be performed. The sample stage (6)
Even when there is a space below the member for supporting the sample (S), since the vapor deposition apparatus (J) of the present invention is arranged above the sample stage (6) holding the sample (S), it is arranged below the sample (S). There is no need to provide a passage hole for allowing the deposition material (A) to pass through the member supporting the sample stage (6).
【0012】[0012]
【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の蒸着装置
の実施の態様の例(実施例)を説明するが、本発明は以
下の実施例に限定されるものではない。 (実施例1)図1は本発明の実施例1の蒸着装置を超高
真空走査型トンネル顕微鏡で使用した場合の概略説明図
である。図1において、外壁1の右側(Z側)面で上部
には真空フランジ2が装着されている。前記外壁1によ
って形成されて、真空に保持された真空室3内の下側
(−Y側)には、前記外壁1に固定された超高真空走査
型トンネル顕微鏡Uの基台4が配置されている。前記基
台4上で左側(−Z側)にはX軸方向(前後方向)およ
びY軸方向(上下方向)に移動可能なXYステージ6が
配置されており、前記XYステージ6には試料Sを保持
する試料ホルダ7が装着されている。EXAMPLES Next, examples (embodiments) of the embodiments of the vapor deposition apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples. (Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic explanatory view when a vapor deposition apparatus of Embodiment 1 of the present invention is used in an ultra-high vacuum scanning tunnel microscope. In FIG. 1, a vacuum flange 2 is mounted on the upper right side (Z side) of the outer wall 1. A base 4 of the ultra-high vacuum scanning tunneling microscope U fixed to the outer wall 1 is disposed below (−Y side) inside the vacuum chamber 3 formed by the outer wall 1 and held in vacuum. ing. An XY stage 6 that can move in the X-axis direction (front-back direction) and the Y-axis direction (up-down direction) is disposed on the left side (−Z side) of the base 4. Is mounted.
【0013】前記試料Sの右方には探針支持装置Tが配
置されている。前記探針支持装置Tは、前記基台4上に
配置されたZ方向駆動機構8を有しており、前記Z方向
駆動機構8の左端側にはXYZ方向圧電走査素子9が支
持されている。前記XYZ方向圧電走査素子9の左端側
には探針ホルダ11が支持されている。前記探針ホルダ
11は探針12を支持しており、前記探針12の先端は
前記試料Sの表面に向いている。前記超高真空走査型ト
ンネル顕微鏡U上方には蒸着装置Jが配置されている。A probe support device T is disposed on the right side of the sample S. The probe support device T has a Z-direction drive mechanism 8 disposed on the base 4, and an XYZ-direction piezoelectric scanning element 9 is supported on the left end side of the Z-direction drive mechanism 8. . A probe holder 11 is supported on the left end side of the XYZ-direction piezoelectric scanning element 9. The probe holder 11 supports the probe 12, and the tip of the probe 12 faces the surface of the sample S. Above the ultra-high vacuum scanning tunnel microscope U, a vapor deposition device J is disposed.
【0014】図1において、前記蒸着装置Jは、前記真
空フランジ2の左端面(−Z方向の面)に固定されてい
る円筒カバー(壁部材)13を有している。前記円筒カ
バー13の左端側で下方側の部分には蒸着口13a,1
3aが形成されており、前記円筒カバー13内には蒸着
源室J1が設けられている。前記円筒カバー13は蒸着
物質が前記試料Sの方向以外に広がらないようするため
の部材である。また、前記真空フランジ2の下側の部分
には、前記蒸着装置Jのるつぼ加熱用端子14,14が
固定されており、前記るつぼ加熱用端子14,14の固
定されている上側の部分には反射板支持部材16および
反射板加熱用端子17,17がそれぞれ固定されてい
る。前記るつぼ加熱用端子14,14および反射板加熱
用端子17,17の外端部にはそれぞれるつぼ加熱用電
源18および反射板加熱用電源19が接続されている。
前記るつぼ加熱用端子14,14の内端部には蒸着用フ
ィラメント21が接続されており、前記蒸着用フィラメ
ント21はるつぼ22に巻付けられている。前記るつぼ
22の開口は上方に向けられており、内部には図示しな
い粉末の蒸着源が保持されている。In FIG. 1, the vapor deposition apparatus J has a cylindrical cover (wall member) 13 fixed to a left end surface (a surface in the −Z direction) of the vacuum flange 2. The left and lower portions of the cylindrical cover 13 are provided with evaporation ports 13a and 13a.
3a is formed, and an evaporation source chamber J1 is provided in the cylindrical cover 13. The cylindrical cover 13 is a member for preventing the deposition material from spreading in directions other than the direction of the sample S. Further, crucible heating terminals 14, 14 of the vapor deposition apparatus J are fixed to the lower portion of the vacuum flange 2, and the crucible heating terminals 14, 14 are fixed to the upper portion. The reflector support member 16 and the reflector heating terminals 17, 17 are fixed respectively. Crucible heating power supplies 18 and reflector heating power supplies 19 are connected to outer ends of the crucible heating terminals 14 and the reflector heating terminals 17 and 17, respectively.
An evaporation filament 21 is connected to the inner ends of the crucible heating terminals 14, 14, and the evaporation filament 21 is wound around a crucible 22. The opening of the crucible 22 is directed upward, and a powder deposition source (not shown) is held inside.
【0015】前記るつぼ22の上方(Y方向)には、前
記反射板支持部材16に支持された反射板23が配置さ
れている。前記反射板23は厚さが薄く、高融点物質で
構成されている。前記反射板23は効率良く蒸着物質A
を反射させるために凹面になっていることが望ましい。
前記反射板23の上面側には、反射板加熱用フィラメン
ト24が配置されており、前記反射板加熱用端子17,
17の内端部に接続されている。前記反射板23は前記
反射板加熱用フィラメント24の輻射線により加熱され
るようになっている。なお、前記るつぼ加熱用端子1
4,14、るつぼ加熱用電源18および蒸着用フィラメ
ント21から実施例1の蒸着源加熱装置(14+18+
21)が構成され、前記反射板加熱用端子17,17、
反射板加熱用電源19および反射板加熱用フィラメント
24から実施例1の反射板加熱装置(17+19+2
4)が構成される。Above the crucible 22 (Y direction), a reflector 23 supported by the reflector support member 16 is disposed. The reflector 23 has a small thickness and is made of a high melting point material. The reflection plate 23 is efficiently formed of the deposition material A.
Is desirably concave to reflect light.
On the upper surface side of the reflection plate 23, a reflection plate heating filament 24 is disposed, and the reflection plate heating terminal 17,
17 is connected to the inner end. The reflector 23 is heated by the radiation of the reflector heating filament 24. The crucible heating terminal 1
4, 14, the crucible heating power supply 18 and the vapor deposition filament 21 are used to produce the vapor deposition source heating device (14 + 18 +
21), and the reflection plate heating terminals 17, 17,
The reflector heating device (17 + 19 + 2) of the first embodiment is supplied from the reflector heating power supply 19 and the reflector heating filament 24.
4) is configured.
【0016】(実施例1の作用)図1において、前記る
つぼ加熱用電源18から前記蒸着用フィラメント21に
数A程度の電流を流して加熱し、前記るつぼ22内に入
っている粉末の蒸着源を加熱する。加熱により前記蒸着
源から蒸発した蒸着物質Aはるつぼ22上方の反射板2
3の下面に接触する。前記蒸着源の加熱とともに、前記
反射板加熱用電源19から前記反射板加熱用フィラメン
ト24に数A程度の電流を流して加熱し、前記反射板加
熱用フィラメント24の下方の反射板23を加熱する。
前記反射板23が加熱されることにより前記反射板23
下面に接触した前記蒸着物質Aは反射板23に蒸着せず
に離れるかまたは蒸着してもすぐに再蒸発する。再蒸発
した蒸着物質Aは、いわば反射板23がるつぼとなって
前記反射板23の前方に飛び出し、その内の前記蒸着口
13a,13aを通過したものが、前記蒸着口13a,1
3a斜め下方の前記超高真空走査型トンネル顕微鏡Uの
XYステージ6に保持されている試料Sの表面に蒸着す
る。(Effect of Embodiment 1) In FIG. 1, a current of about several A is passed from the crucible heating power supply 18 to the vapor deposition filament 21 to heat it, and the powder vapor deposition source contained in the crucible 22 is heated. Heat. The evaporation material A evaporated from the evaporation source by heating is applied to the reflector 2 above the crucible 22.
3 contacts the lower surface. Along with the heating of the vapor deposition source, a current of about several A flows from the power supply 19 for heating the reflector to the filament 24 for heating the reflector, and heats the reflector 24 below the filament 24 for heating the reflector. .
When the reflection plate 23 is heated, the reflection plate 23
The deposition material A in contact with the lower surface separates without being deposited on the reflection plate 23 or re-evaporates immediately after the deposition. The re-evaporated deposition material A jumps out of the reflection plate 23 as if the reflection plate 23 becomes a so-called crucible, and passes through the deposition ports 13a, 13a.
3a Vapor deposition is performed on the surface of the sample S held diagonally below the XY stage 6 of the ultra-high vacuum scanning tunnel microscope U.
【0017】したがって、前記試料Sに対して上方に配
置した蒸着装置Jのるつぼ22内から加熱蒸発させた蒸
着物質Aを前記蒸着装置Jのるつぼ22の下方の試料S
に蒸着させることが可能である。また、本発明の実施例
1の蒸着装置Jは、前記試料Sを保持するXYステージ
6上方に配置しても前記試料Sを蒸着することができる
ので、前記XYステージ6を支持する基台4下方のスペ
ースの少ない超高真空走査型トンネル顕微鏡Uにおいて
も蒸着を行うことができる。また、前記XYステージ6
を支持する基台4下方のスペースがある場合でも、本発
明の実施例1の蒸着装置Jは、前記試料Sを保持するX
Yステージ6上方に配置するので、前記XYステージ6
を支持する基台4に蒸着物質Aを通過させるための通過
孔を設ける必要がない。さらに、前記反射板加熱用フィ
ラメント24の輻射線により前記反射板23を加熱する
ので、この実施例1の蒸着装置Jは融点が数百℃程度の
物質に適している。Accordingly, the evaporation material A, which has been heated and evaporated from the crucible 22 of the vapor deposition apparatus J disposed above the sample S, is placed on the sample S below the crucible 22 of the vapor deposition apparatus J.
Can be deposited. Further, since the vapor deposition apparatus J according to the first embodiment of the present invention can vapor-deposit the sample S even when it is disposed above the XY stage 6 holding the sample S, the base 4 supporting the XY stage 6 can be used. Vapor deposition can be performed even in the ultra-high vacuum scanning tunnel microscope U having a small space below. The XY stage 6
Even when there is a space below the base 4 for supporting the sample S, the vapor deposition apparatus J according to the first embodiment of the present invention is capable of holding the sample S
Since the XY stage 6 is disposed above the Y stage 6,
There is no need to provide a passage hole for allowing the deposition material A to pass through the base 4 that supports the substrate. Further, since the reflector 23 is heated by the radiation of the reflector heating filament 24, the vapor deposition apparatus J of the first embodiment is suitable for a substance having a melting point of about several hundred degrees Celsius.
【0018】(実施例2)図2は本発明の実施例2の蒸
着装置の概略説明図である。なお、この実施例2の説明
において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素
には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違してい
るが、他の点では前記実施例1と同様に構成されてい
る。図2において、この実施例2では、前記実施例1の
反射板支持部材16の代わりに高圧印加用端子26が真
空フランジ2に固定されている。前記高圧印加用端子2
6の外端部には高圧印加用電源27が接続されている。
前記高圧印加用端子の内端部にはリード用棒28が固定
されており、前記リード用棒28の先端には前記反射板
23が固定されている。また、この実施例2では前記高
圧印加用電源27から反射板23に数百V以上の高圧電
圧を印加するとともに前記反射板加熱用電源19から前
記反射板加熱用フィラメント24に電流を流して熱電子
を発生させ、前記熱電子を前記反射板23に当て電子衝
撃加熱により、反射板23を加熱するようになってい
る。なお、前記符号17,19,24,26,27,2
8で示される要素から実施例2の反射板加熱装置(17
+19+24〜28)が構成される。(Embodiment 2) FIG. 2 is a schematic explanatory view of a vapor deposition apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the description of the second embodiment, components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
The second embodiment differs from the first embodiment in the following points, but has the same configuration as the first embodiment in other points. In FIG. 2, in the second embodiment, a high voltage application terminal 26 is fixed to the vacuum flange 2 instead of the reflection plate support member 16 of the first embodiment. The high voltage application terminal 2
A power supply 27 for applying high voltage is connected to the outer end of 6.
A lead rod 28 is fixed to the inner end of the high-voltage application terminal, and the reflector 23 is fixed to the tip of the lead rod 28. In the second embodiment, a high voltage of several hundred volts or more is applied to the reflector 23 from the power supply 27 for applying high voltage, and a current is supplied from the power source 19 for heating the reflector to the filament 24 for heating the reflector. Electrons are generated, and the thermal electrons are applied to the reflector 23 to heat the reflector 23 by electron impact heating. In addition, the reference numerals 17, 19, 24, 26, 27, 2
8 to the reflector heating device of the second embodiment (17
+ 19 + 24 to 28).
【0019】(実施例2の作用)前記るつぼ加熱用電源
18から前記蒸着用フィラメント21,21に数A程度
の電流を流して加熱し、前記るつぼ22内の蒸着源を加
熱蒸発させて蒸着物質を発生させる。同時に、前記高圧
印加用電源27から反射板23に数百V以上の高圧電圧
を印加するとともに前記反射板加熱用電源19から前記
反射板加熱用フィラメント24に数A程度の電流を流し
て熱電子を発生させ、前記熱電子を前記反射板23に当
て電子衝撃加熱により、反射板23を加熱する。前記反
射板23が加熱されることにより前記反射板23下面に
接触していた蒸着物質Aが前記反射板23に蒸着せずに
離れるかまたは蒸着してもすぐに再蒸発して反射板23
から離れる。前記反射板23に接触してから離れた蒸着
物質Aは前円筒カバー13の蒸着口13a,13aを経
て、前記蒸着口13a,13a斜め下方の試料Sのに蒸着
する。(Operation of Embodiment 2) A current of about several A is passed from the crucible heating power supply 18 to the vapor deposition filaments 21 and 21 to heat the vapor deposition filaments 21 and 21, and the vapor deposition source in the crucible 22 is heated and evaporated to deposit vapor deposition material. Generate. At the same time, a high voltage of several hundred volts or more is applied from the high voltage applying power supply 27 to the reflector 23, and a current of about several A flows from the reflector heating power supply 19 to the reflector heating filament 24, thereby generating thermoelectrons. Is generated, and the thermoelectrons are applied to the reflection plate 23 to heat the reflection plate 23 by electron impact heating. When the reflection plate 23 is heated, the deposition material A that has been in contact with the lower surface of the reflection plate 23 separates without being deposited on the reflection plate 23 or re-evaporates immediately after the deposition, and
Move away from The deposition material A that has separated from the reflector 23 is deposited on the sample S obliquely below the evaporation ports 13a, 13a through the evaporation ports 13a, 13a of the front cylindrical cover 13.
【0020】したがって、前記試料Sに対して上方に配
置した蒸着装置Jのるつぼ22内から加熱蒸発させた蒸
着物質Aを前記蒸着装置Jのるつぼ22の下方の試料S
に蒸着させることが可能である。また、本発明の実施例
2の蒸着装置Jは、前記試料Sを保持するXYステージ
6上方に配置しても前記試料Sを蒸着することができる
ので、前記XYステージ6を支持する基台4下方のスペ
ースの少ない超高真空走査型トンネル顕微鏡Uにおいて
も蒸着が可能である。前記XYステージ6を支持する基
台4下方のスペースがある場合でも、前記XYステージ
6を支持する基台4に蒸着物質Aを通過させるための通
過孔を設ける必要がない。また、前記反射板23の加熱
は、前記反射板23に前記熱電子を当て電子衝撃加熱に
より前記反射板23を加熱しようとするので、この実施
例2の蒸着装置Jは融点が千℃以上の高融点物質に適し
ている。Therefore, the evaporation material A, which is heated and evaporated from the crucible 22 of the vapor deposition apparatus J disposed above the sample S, is placed on the sample S below the crucible 22 of the vapor deposition apparatus J.
Can be deposited. Further, since the vapor deposition apparatus J according to the second embodiment of the present invention can vapor-deposit the sample S even when it is disposed above the XY stage 6 holding the sample S, the base 4 supporting the XY stage 6 can be used. Vapor deposition is possible even in the ultra-high vacuum scanning tunnel microscope U having a small space below. Even when there is a space below the base 4 supporting the XY stage 6, it is not necessary to provide a passage hole for allowing the deposition material A to pass through the base 4 supporting the XY stage 6. In addition, since the reflective plate 23 is heated by applying the thermoelectrons to the reflective plate 23 and heating the reflective plate 23 by electron impact heating, the vapor deposition apparatus J of the second embodiment has a melting point of 1000 ° C. or more. Suitable for high melting point materials.
【0021】(実施例3)図3は本発明の実施例3の蒸
着装置の概略説明図である。なお、この実施例3の説明
において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素
には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例3は、下記の点で前記実施例1と相違してい
るが、他の点では前記実施例1と同様に構成されてい
る。図3において、この実施例3では反射板加熱用電源
19に接続するヒータ(図示せず)が前記反射板23に
接着するように配置され、前記反射板23を加熱するよ
うになっている。また、前記実施例1の反射板加熱用フ
ィラメント24の代わりにリード用棒29が反射板加熱
用端子17,17の内端側に接続されている。(Embodiment 3) FIG. 3 is a schematic explanatory view of a vapor deposition apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the description of the third embodiment, components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
The third embodiment differs from the first embodiment in the following points, but has the same configuration as the first embodiment in other points. In FIG. 3, in the third embodiment, a heater (not shown) connected to the reflector heating power supply 19 is disposed so as to adhere to the reflector 23, and heats the reflector 23. Further, a lead rod 29 is connected to the inner ends of the reflector heating terminals 17 instead of the reflector heating filament 24 of the first embodiment.
【0022】(実施例3の作用)前記るつぼ加熱用電源
18から前記蒸着用フィラメント21,21に数A程度
の電流を流して加熱し、前記るつぼ22内に入っている
粉末の蒸着源を加熱する。加熱により前記蒸着源から蒸
発した蒸着物質Aはるつぼ22上方の反射板23の下面
に接触する。前記蒸着源の加熱とともに、前記反射板加
熱用電源19から図示しないヒータに電流を流して加熱
し、反射板23を加熱する。前記反射板23が加熱され
ることにより前記反射板23下面に接触していた蒸着物
質Aが前記反射板23に蒸着せずに離れるかまたは蒸着
してもすぐに再蒸発して反射板23から離れる。前記反
射板23に接触してから離れた蒸着物質Aは前円筒カバ
ー13の蒸着口13a,13aを経て、前記蒸着口13
a,13a斜め下方の試料Sの表面に蒸着する。したがっ
て、この実施例3においても前記試料Sに対して上方に
配置した蒸着装置Jのるつぼ22内から加熱蒸発させた
蒸着物質Aを前記蒸着装置Jのるつぼ22の下方の試料
Sに蒸着させることが可能となる。(Effect of Embodiment 3) A current of about several A is passed from the crucible heating power supply 18 to the vapor deposition filaments 21 and 21 to heat it, and the powder vapor deposition source contained in the crucible 22 is heated. I do. The evaporation material A evaporated from the evaporation source by heating comes into contact with the lower surface of the reflection plate 23 above the crucible 22. Along with the heating of the vapor deposition source, a current is supplied from the reflector heating power supply 19 to a heater (not shown) to heat the reflector, thereby heating the reflector 23. When the reflector 23 is heated, the deposition material A that has been in contact with the lower surface of the reflector 23 separates without being deposited on the reflector 23 or re-evaporates immediately after the deposition, and is removed from the reflector 23. Leave. The deposition material A that has separated after coming into contact with the reflection plate 23 passes through the vapor deposition ports 13 a of the front cylindrical cover 13 and passes through the vapor deposition port 13.
a and 13a are deposited on the surface of the sample S obliquely below. Therefore, also in the third embodiment, the evaporation material A heated and evaporated from the crucible 22 of the evaporation apparatus J disposed above the sample S is deposited on the sample S below the crucible 22 of the evaporation apparatus J. Becomes possible.
【0023】(実施例4)図4は本発明の実施例4の蒸
着装置の概略説明図である。なお、この実施例4の説明
において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素
には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例4は、下記の点で前記実施例1と相違してい
るが、他の点では前記実施例1と同様に構成されてい
る。図4において、この実施例4の反射板23と前記反
射板23上方のるつぼ22とは一体化されており、前記
反射板23およびるつぼ22は前記るつぼ22に巻き付
いている蒸着用フィラメント21によって加熱されるよ
うになっている。このため、実施例1の反射板加熱用電
源19、反射板加熱用フィラメント24は省略されてい
る。この実施例4においても前記実施例1と同様、蒸着
装置Jのるつぼ22内から加熱蒸発させた蒸着物質Aを
前記蒸着装置Jのるつぼ22の下方の試料Sに蒸着させ
ることが可能である。(Embodiment 4) FIG. 4 is a schematic explanatory view of a vapor deposition apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the description of the fourth embodiment, the same reference numerals are given to the components corresponding to the components of the first embodiment, and the detailed description thereof will be omitted.
The fourth embodiment differs from the first embodiment in the following points, but has the same configuration as the first embodiment in other points. In FIG. 4, the reflector 23 of the fourth embodiment and the crucible 22 above the reflector 23 are integrated, and the reflector 23 and the crucible 22 are heated by the vapor deposition filament 21 wound around the crucible 22. It is supposed to be. For this reason, the reflector heating power supply 19 and the reflector heating filament 24 of the first embodiment are omitted. In the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, the evaporation material A heated and evaporated from the inside of the crucible 22 of the evaporation apparatus J can be evaporated on the sample S below the crucible 22 of the evaporation apparatus J.
【0024】(変更例)以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更
実施例を下記に例示する。 (H01)前記各実施例ではるつぼ22は蒸着用フィラメ
ント21によって加熱した場合を例示したが、前記るつ
ぼ22に熱電子を当てる電子衝撃加熱による方法が採用
可能である。 (H02)本発明の蒸着装置は超高真空走査型トンネル顕
微鏡U以外の荷電粒子線装置でも使用可能である。(Modifications) Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but falls within the scope of the present invention described in the appended claims. Thus, various changes can be made. Modified embodiments of the present invention will be exemplified below. (H01) Although the crucible 22 is heated by the vapor deposition filament 21 in each of the above-described embodiments, a method using electron impact heating in which a thermoelectron is applied to the crucible 22 can be adopted. (H02) The vapor deposition apparatus of the present invention can be used in a charged particle beam apparatus other than the ultrahigh vacuum scanning tunneling microscope U.
【0025】[0025]
【発明の効果】前述の本発明の蒸着装置は、下記の効果
を奏することができる。 (E01)蒸着源を保持するるつぼを試料の上方に配置し
ても蒸着ができる。The vapor deposition apparatus according to the present invention has the following effects. (E01) Even if a crucible holding an evaporation source is arranged above the sample, evaporation can be performed.
【図1】 図1は本発明の実施例1の蒸着装置を超高真
空走査型トンネル顕微鏡で使用した場合の概略説明図で
ある。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram when a vapor deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention is used in an ultra-high vacuum scanning tunnel microscope.
【図2】 図2は本発明の実施例2の蒸着装置の概略説
明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view of a vapor deposition apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
【図3】 図3は本発明の実施例3の蒸着装置の概略説
明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view of a vapor deposition apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
【図4】 図4は本発明の実施例4の蒸着装置の概略説
明図である。FIG. 4 is a schematic explanatory view of a vapor deposition apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】 図5は超高真空走査型トンネル顕微鏡(UH
V−STM)で使用される従来の蒸着装置の概略説明図
である。FIG. 5 is an ultra-high vacuum scanning tunneling microscope (UH)
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a conventional vapor deposition device used in (V-STM).
A…蒸着物質、J1…蒸着源室、S…試料、1…外壁、
3…真空室、13…壁部材、13a,13a…蒸着口、2
2…るつぼ、23…反射板、(14+18+21)…蒸
着源加熱装置、(17+19+24;17+19+24
〜28)…反射板加熱装置。A: evaporation material, J1: evaporation source chamber, S: sample, 1: outer wall,
3: vacuum chamber, 13: wall member, 13a, 13a: vapor deposition port, 2
2: Crucible, 23: Reflector, (14 + 18 + 21) ... Evaporation source heater, (17 + 19 + 24; 17 + 19 + 24)
~ 28) Reflector heating device.
Claims (1)
着装置、(A01)外壁内部に形成された空間であって、
真空に保持される真空室内に配置されて、蒸着口が形成
された壁部材によって形成される蒸着源室、(A02)前
記蒸着源室の外部で且つ前記蒸着口の下方の位置に保持
された試料、(A03)前記蒸着源室内に配置されて、上
方に開口するるつぼ、(A04)加熱されたときに蒸発し
て前記試料表面に蒸着する蒸着物質となる蒸着源を保持
する前記るつぼ、(A05)前記るつぼ内の蒸着源を加熱
蒸発させて、蒸着物質にする蒸着源加熱装置、(A06)
前記るつぼの上方に配置されて、前記るつぼから蒸発し
た蒸着物質を前記蒸着口に向かわせる反射板、(A07)
前記反射板を加熱する反射板加熱装置。1. A vapor deposition apparatus having the following requirements, (A01) a space formed inside an outer wall,
An evaporation source chamber which is disposed in a vacuum chamber maintained in a vacuum and is formed by a wall member having an evaporation port formed therein, (A02) which is held outside the evaporation source chamber and below the evaporation port; A sample, (A03) a crucible arranged in the evaporation source chamber and opening upward, (A04) a crucible holding an evaporation source which becomes an evaporation material to be evaporated on the surface of the sample when heated, A05) An evaporation source heating device that heats and evaporates the evaporation source in the crucible to form an evaporation substance, (A06)
(A07) a reflector disposed above the crucible and directing a vapor deposition material evaporated from the crucible to the vapor deposition port;
A reflector heating device for heating the reflector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07977698A JP3730402B2 (en) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Vapor deposition apparatus and sample analyzer including the vapor deposition apparatus |
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JPH11279746A true JPH11279746A (en) | 1999-10-12 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002343563A (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-29 | Sony Corp | Vacuum film-forming method and vacuum film-forming device |
US10787734B2 (en) | 2015-07-15 | 2020-09-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Vapor deposition device |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP07977698A patent/JP3730402B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP2002343563A (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-29 | Sony Corp | Vacuum film-forming method and vacuum film-forming device |
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