JPS62151560A - Electron gun device - Google Patents
Electron gun deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、真空中において原材料物質を蒸発させ、単心
体ノん板上に薄膜を堆積させるとき等に用いる電子銃装
置に関するものである。Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field The present invention relates to an electron gun device used for evaporating raw material in vacuum and depositing a thin film on a single-core plate. be.
（ロ）従来の技術
従来この種の電子銃装置として第２図及び第３図に示し
たものが知られている。(b) Prior Art Conventionally, as this type of electron gun device, those shown in FIGS. 2 and 3 are known.
第２図に示した装置において、加熱したフイラメント１
から放出された電子ビーム２は、ルツボ５に内蔵した磁
石３によって形成される磁界の作用で図示の矢印のよう
な軌跡を通って偏向される。In the apparatus shown in FIG.
The electron beam 2 emitted from the crucible 5 is deflected along a trajectory shown by an arrow by the action of a magnetic field formed by a magnet 3 built into the crucible 5.
そして、ルツボ５に形成の凹部５ａに収納した１個の原
材料物質ブロック６の表面は、偏向された電子ビーム２
による直接照射を受ける。照射を受けた原材料物質ブロ
ック６は、照射の際の＊撃によって加熱溶解され蒸発す
る。そしてルツボ５に対抗して配置した基板（図示して
いない）上に付着堆積する。The surface of one raw material block 6 accommodated in the recess 5a formed in the crucible 5 is exposed to the deflected electron beam 2.
Directly irradiated by The irradiated raw material block 6 is heated and melted by the *blow during irradiation and evaporates. Then, it is deposited on a substrate (not shown) placed opposite the crucible 5.
また、当該装置においては１Ｍ材料物質が異常に過熱し
ないようルツボ５に水冷管４を連結し。In addition, in this apparatus, a water cooling pipe 4 is connected to the crucible 5 to prevent the 1M material from overheating abnormally.
ルツボ５を介して原材料物質ブロックの側面及び下面か
ら間接的に冷却するようにしている。The raw material block is indirectly cooled from the side and bottom surfaces via the crucible 5.
一方、第３図に示した装置は、ルツボ５内に貫通孔９を
設け、その中に原材料物質ブロック６１〜６５を複数個
積載するようにして収納するとともに、原材料物質ブロ
ック６５の下面には、これらブロックを上下両方向に移
動させるブロック移動装置７を設けている。On the other hand, in the apparatus shown in FIG. 3, a through hole 9 is provided in the crucible 5, and a plurality of raw material blocks 61 to 65 are stacked and housed therein, and the lower surface of the raw material block 65 is , a block moving device 7 is provided for moving these blocks both upward and downward.
そして当１核装置は、第２図に示した装置と同様、フィ
ラメント１から放出した電子ビーム２をルツボ５に内蔵
した磁石３で偏向して最」二段の原材料物質ブロック６
１に照射し、これを加熱蒸発させて対向して設置した基
板（図示していない）に付着堆積させるようにしている
。The first nuclear device, like the device shown in FIG.
1, and heat and evaporate it to deposit it on a substrate (not shown) placed opposite to it.
また、当該装置は、ルツボ５に貫通孔９を設けて原材料
物質ブロックを収納している関係上、原材料物質の冷却
は、水冷管４を連結したルツボを介して間接的に上記ブ
ロックの側面からのみ行なうようにしている。In addition, in this device, since the crucible 5 is provided with a through hole 9 to house the raw material block, the raw material material is cooled indirectly from the side of the block via the crucible connected to the water cooling pipe 4. I try to do it only.
そして、使用済みの原材料物質ブロック６１は。And the used raw material block 61.
ブロック移動装置７によって符号１１の位置にまで挿し
上げられ停止する。停止したブロック６１は、矢示１０
方向に移動可能なブロック除去袋（ｄ８によって側面を
押されて取り除かれる。The block moving device 7 moves the block up to the position 11 and stops. The stopped block 61 is indicated by arrow 10
The side of the bag is pushed by the block removal bag (d8) which can be moved in the direction shown in FIG.
（ハ）本発明が解決しようとする問題点しかしながら上
記従来の装置には次のような問題がある。すなわち、第
２図に示した装置では。(c) Problems to be Solved by the Present Invention However, the above conventional apparatus has the following problems. That is, in the apparatus shown in FIG.
薄膜形成に長時間を要する場合、原材料物質を交換する
頻度が多くなり、その交換の都度真空を壊して真空容器
内を大気にさらさなければならないという問題がある。If it takes a long time to form a thin film, there is a problem in that the raw materials must be replaced more frequently, and the vacuum must be broken each time the material is replaced to expose the inside of the vacuum container to the atmosphere.
また、第３図に示した装置では、複数個の原材料物質ブ
ロックを収納しているので上記のような問題が解消する
が、原材料物質の冷却が十分行なえないという問題があ
る。Furthermore, the apparatus shown in FIG. 3 accommodates a plurality of raw material blocks, so the above-mentioned problems can be solved, but there is a problem in that the raw material cannot be cooled sufficiently.
この種の電子銃装置においては、原材料物質上の電子ビ
ーム照射点での温度は２０００度以上に上昇するため、
ルツボ５に冷却機構を必ず設ける必要があるゆ第２図に
示すような方式では、原材料物質の側面及び底面から十
分な冷却を行えるが。In this type of electron gun device, the temperature at the electron beam irradiation point on the raw material rises to over 2000 degrees.
In the method shown in FIG. 2, which requires a cooling mechanism to be provided in the crucible 5, sufficient cooling can be achieved from the side and bottom surfaces of the raw material.
第３図の方式では、底面での冷却は行えず、また。In the method shown in Figure 3, cooling at the bottom cannot be performed.
側面による冷却も、原材料物質ブロックと、ルツボとの
接触面積が非常に小さいため、はとんど冷却を行うこと
ができない。このため、電子ビームの照射を受ける原材
料物質のブロックが異常に過熱し、その他のブロックな
どと結合してしまったり、融解してルツボとの間に融解
して流れ出し、突沸を起こして基板等に悪影響を及ぼす
恐れがある。Cooling by the side is also rarely possible because the contact area between the raw material block and the crucible is very small. As a result, the block of raw material that is irradiated with the electron beam may become abnormally heated and combine with other blocks, or it may melt and flow between the crucible and cause bumping, causing damage to the substrate, etc. There is a risk of adverse effects.
本発明は、原材料物質ブロックの底面側から原材料物質
を直接冷却する冷却装置を設けることによって、原材料
物質が異常に過熱することを防止する電子銃装置を提供
することを目的としている。An object of the present invention is to provide an electron gun device that prevents the raw material from being abnormally overheated by providing a cooling device that directly cools the raw material from the bottom side of the raw material block.
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明は電子ビームを放出するフィラメン１−と、該電
子ビームを偏向させる磁石を内蔵したルツボと、該ルツ
ボ内に設けた貫通孔７内に積載収納された複数個の原材
料物質ブロックと、当該ブロックの下端に位置し、該ブ
ロックを上下動させるブロック移動手段と、使用剤みの
原材料物質ブロックを取り除くブロック除去手段とを僅
え、上記電子ビームを原材料物質に照射して加熱し蒸着
膜を生成する電子銃装置において、上記ブロックのうち
、加熱される原材料物質ブロックを直接冷却するブロッ
ク冷却手段を備える構成に特徴がある。(d) Means for Solving the Problems The present invention comprises a filament 1 for emitting an electron beam, a crucible containing a magnet for deflecting the electron beam, and a crucible that is loaded and stored in a through hole 7 provided in the crucible. a plurality of raw material blocks, a block moving means located at the lower end of the block for moving the blocks up and down, and a block removing means for removing the raw material blocks containing the used agent, and An electron gun device that generates a deposited film by irradiating and heating a raw material is characterized by a configuration that includes a block cooling means for directly cooling the heated raw material block among the blocks.
（ホ）本発明の作用
第１図によると、電子ビーム２が照射され原材料物りτ
ブロック６２が加熱されるとき、水冷管４によって送ら
れてきた冷却水によってルツボ５が冷却されルツボ５を
介して原材料物質ブロック６２を側面から冷却するだけ
でなく、ブロック冷却装置９がブロック６２の下面に接
触し直接冷却しているので冷却効果を高めることができ
る。(E) Effect of the present invention According to FIG. 1, when the electron beam 2 is irradiated, the raw material τ
When the block 62 is heated, the crucible 5 is cooled by the cooling water sent by the water cooling pipe 4, and the raw material block 62 is not only cooled from the side through the crucible 5, but also the block cooling device 9 cools the block 62. Since it comes into contact with the lower surface and cools it directly, the cooling effect can be enhanced.
（へ）実施例 第１図は本発明の一実施例を示したものである。(f) Example FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
なお本実施例において従来と同一の構成要素については
、同一符号を使用する。Note that in this embodiment, the same reference numerals are used for the same components as in the prior art.
１は、電子ビーム２を放出するフィラメント。1 is a filament that emits an electron beam 2;
３は、ルツボ５に内蔵した磁石、４は、ルツボ５を冷却
する水冷管、６１〜６４は、蒸発源である原材料物質ブ
ロック、７は、原材料物質ブロックを上下方向に移動さ
せるブロック移動装置、８は使用済みの原材料物質ブロ
ックを取り除くブロック除去装置、９はルツボ５内に設
けた貫通孔、１２は、電子ビームにより加熱される原材
料物質ブロックを冷却するブロック冷却装置である。3 is a magnet built into the crucible 5; 4 is a water-cooled tube that cools the crucible 5; 61 to 64 are raw material blocks that are evaporation sources; 7 is a block moving device that moves the raw material blocks in the vertical direction; 8 is a block removal device for removing used raw material blocks; 9 is a through hole provided in the crucible 5; and 12 is a block cooling device for cooling the raw material blocks heated by the electron beam.
そして、上記貫通孔９内には原材料物質ブロック６１〜
６４を収納している。当該ブロック６１．６２間にはブ
ロック冷却装置１２の冷却部１２’を介在させ、当該冷
却部１２′の上面とブロック６１の下面とが面接触する
関係にしている。そして、上記冷却部１２′の先端下部
には切欠部１５を設けるとともに、原材料物質ブロック
６１〜６４の一端」二部に上記切欠部１５と同一の切欠
部１６を設けている。またさらにブロック移動装置７の
一端上部にも上記と同一の切欠部１７を設けている。In the through hole 9, raw material blocks 61-
It stores 64. The cooling section 12' of the block cooling device 12 is interposed between the blocks 61 and 62, so that the upper surface of the cooling section 12' and the lower surface of the block 61 are in surface contact with each other. A notch 15 is provided at the lower end of the cooling section 12', and a notch 16 identical to the notch 15 is provided at one end of the raw material blocks 61 to 64. Furthermore, the same notch 17 as described above is provided above one end of the block moving device 7.
一方ルツボ５内には貫通孔９に通じる他の貫通孔１３を
設け、この貫通孔１３内を上記冷却部１２′が矢示１４
方向に摺動するようにしている。On the other hand, another through hole 13 communicating with the through hole 9 is provided in the crucible 5, and the cooling section 12' is inserted into the through hole 13 as shown by the arrow 14.
It is designed to slide in the direction.
以下には本装置の動作を説明する。The operation of this device will be explained below.
フィラメント１から放出された電子ビーム２は、磁石３
によって形成される磁界の作用で図示のように偏向され
、原材料物質ブロック６１に照射される。一方当該ブロ
ック６１はビーム照射の際の１＃撃によって加熱される
が、このブロック６１が過度に加熱されるのを防ぐため
に、水冷管４から送られてきた冷却水で、冷却されたル
ツボ５を介して側面から間接冷却され、また、ブロック
冷却装置１２の先端部１２′の上面が加熱されている原
材料物質ブロック６１の下面と接触して底面から直接冷
却される。The electron beam 2 emitted from the filament 1 is transferred to the magnet 3
The beam is deflected as shown in the figure by the action of the magnetic field formed by the beam, and is irradiated onto the raw material block 61. On the other hand, the block 61 is heated by the 1# shot during beam irradiation, but in order to prevent the block 61 from being overheated, the crucible 5 is cooled with cooling water sent from the water cooling pipe 4. The top surface of the tip 12' of the block cooling device 12 comes into contact with the bottom surface of the heated raw material block 61, and is directly cooled from the bottom surface.
そして加熱された原材料物質が蒸発し、原材料物質ブロ
ック６１が使用済みとなると、ブロック冷却装置１２の
冷却部１２′が図面右方向に後退する。そして後退した
冷却部１２′の先端下部に設けた切欠部１５が原材料物
質ブロック６２の切欠部１６の位置にきたとき、矢示１
７方向に移動可能なブロック移動袋Ｖ！１７を駆！！１
３１．てブロック６２〜６４を上方向に押し上げる。When the heated raw material material evaporates and the raw material block 61 becomes used, the cooling section 12' of the block cooling device 12 retreats to the right in the drawing. When the notch 15 provided at the lower end of the retracted cooling part 12' reaches the position of the notch 16 of the raw material block 62, the arrow 1
Block moving bag V that can be moved in 7 directions! Drive 17! ! 1
31. to push blocks 62 to 64 upward.
ブロック冷却装置１２の後退とブロック移動装置７の上
昇に伴ない冷却部１２にブロック６２は、両切欠部１５
．１６を互いに摺動し、やがてブロック６２の上面はブ
ロック６上の下面に接触した後、ブロック移動装置７は
、ブロック６１がブロック除去位置１１の位置にくるま
でブロック６１〜６４を押し上げる。As the block cooling device 12 moves back and the block moving device 7 moves up, the block 62 is removed from both notches 15 in the cooling section 12.
．． 16 are slid against each other, and the upper surface of the block 62 eventually comes into contact with the lower surface of the block 6, then the block moving device 7 pushes up the blocks 61 to 64 until the block 61 is at the block removal position 11.
ブロック６１がブロック除去位置１１の位置に達すると
矢印１０方向に移動自在なブロック除去装置がブロック
６１に接近し、ブロック６１の側面を図面右方向に押し
て除去する。When the block 61 reaches the block removing position 11, a block removing device movable in the direction of the arrow 10 approaches the block 61, pushes the side surface of the block 61 rightward in the drawing, and removes the block 61.
ブロック６１を除去し終わると、ブロック除去装置は図
面左方向に後退する一方、ブロック移動装置は下降し、
ブロック６２が蒸着位置１８にきたとき一旦停止する。After removing the block 61, the block removing device retreats to the left in the drawing, while the block moving device descends.
When the block 62 reaches the deposition position 18, it is temporarily stopped.
ブロック移動装置７が停止すると、ブロック冷却装置１
２が貫通孔１３内を〃ｘ材料物質ブロック６３方向に摺
動する。そして冷却部１２′の先端部がブロック６３に
接触するとブロック移動装置７が下降し、さらにブロッ
ク冷却装置１２を前進させると、冷却部１２′とブロッ
ク６３とが各切欠部１５．１６を介して摺動し、冷却部
１２′はブロック６２．６３間に介入する。一方ブロッ
ク移動装置７は、冷却部１２′の厚み分だけ下降して停
止する。When the block moving device 7 stops, the block cooling device 1
2 slides in the through hole 13 in the x direction of the material block 63. When the tip of the cooling section 12' contacts the block 63, the block moving device 7 descends, and when the block cooling device 12 is further advanced, the cooling section 12' and the block 63 move through the notches 15 and 16. By sliding, the cooling part 12' intervenes between the blocks 62, 63. On the other hand, the block moving device 7 descends by the thickness of the cooling section 12' and stops.
以上のような動作を行なうことによって原材料物質ブロ
ックの交換が終わるとブロック６３を蒸発源とする蒸着
が新たに開始される。By carrying out the above-described operations, when the exchange of the raw material blocks is completed, evaporation is newly started using the block 63 as the evaporation source.
本実施例によれば、蒸発源である原材料物質の交換頻度
を大幅に低下させ生産性を向上させるだけでなく、加熱
される原材料物質を直接冷却して冷却効果を高めるため
原材料物質の表面を著しく清浄かつ平滑に保つことがで
きる。According to this embodiment, not only the frequency of replacing the raw material which is the evaporation source is greatly reduced and productivity is improved, but also the surface of the raw material is cooled directly to improve the cooling effect by directly cooling the raw material to be heated. Can be kept extremely clean and smooth.
（ト）発明の効果
本発゛明によれば、蒸着時、原材料物質が異常に加熱す
るのを防止することができ、高品質な薄膜を生成するこ
とができる。(G) Effects of the Invention According to the present invention, it is possible to prevent the raw material from being abnormally heated during vapor deposition, and a high quality thin film can be produced.
第１図は本発明の実施例を示した装置の概略断面図、第
２図及び第３図は、従来の装置の概略断面図である。
１−一一一フィラメント、２−−−−電子ビーム、５−
−ルツボ、７−−−−ブロツク移動装置、８−一一一ブ
ロック除去装置、１２−−−−ブロック冷却装置、１２
′冷却部、６１〜６４−−−−原材料物質ブロック。
特許出願人 日電アネルバ株式会社
代理人 弁理士 村 上 健 次
第１図FIG. 1 is a schematic sectional view of a device showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are schematic sectional views of a conventional device. 1-11 filament, 2----electron beam, 5-
- Crucible, 7---Block moving device, 8-111 block removing device, 12---Block cooling device, 12
'Cooling section, 61-64---raw material block. Patent applicant: Nichiden Anelva Co., Ltd. Representative: Patent attorney: Ken Murakami Figure 1
Claims (4)
ームを偏向させる磁石を内蔵したルツボと、該ルツボ内
に設けた貫通孔内に積載収納された複数個の原材料物質
ブロックと、該ブロックの下端に位置し、該ブロックを
上下動させるブロック移動手段と、該ブロック移動手段
によって押し上げられた使用済みの原材料物質ブロック
を除去するブロック除去手段とから成り、上記電子ビー
ムを原材料物質に照射し、加熱することによって所定の
蒸着膜を所定の基板に生成する電子銃装置において、上
記ブロックのうち、加熱される原材料物質ブロックを直
接冷却するブロック冷却手段を備えたことを特徴とする
電子銃装置。(1) A crucible containing a filament that emits an electron beam and a magnet that deflects the electron beam, a plurality of raw material blocks loaded and stored in a through hole provided in the crucible, and the lower end of the block The block moving means moves the block up and down, and the block removing means removes the used raw material block pushed up by the block moving means.The raw material material is irradiated with the electron beam and heated. What is claimed is: 1. An electron gun device for producing a predetermined vapor deposited film on a predetermined substrate by depositing a predetermined vapor-deposited film on a predetermined substrate, the electron gun device comprising block cooling means for directly cooling a heated raw material block among the blocks.
原材料物質ブロックの下面に接触位置する関係にしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の電子銃
装置。(2) The electron gun device as set forth in claim (1), wherein the block cooling means has its cooling portion positioned in contact with the lower surface of the raw material block to be heated.
ックの上端部に形成した切欠部に対応する切欠部を形成
し、該ブロック冷却手段の摺動に伴い両切欠部が面接触
する関係にしたことを特徴とする特許請求の範囲（１）
又は（２）項記載の電子銃装置。(3) At the lower end of the block cooling means, a notch corresponding to the notch formed at the upper end of the raw material block is formed, and as the block cooling means slides, both the notches come into surface contact. Claim (1) characterized in that
Or the electron gun device described in (2).
したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）、（２）
又は（３）項記載の電子銃装置。(4) Claims (1) and (2) characterized in that the block cooling means is in a sliding relationship within the crucible.
Or the electron gun device described in (3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60296181A JPS62151560A (en) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | Electron gun device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60296181A JPS62151560A (en) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | Electron gun device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62151560A true JPS62151560A (en) | 1987-07-06 |
| JPH0114311B2 JPH0114311B2 (en) | 1989-03-10 |
Family
ID=17830211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60296181A Granted JPS62151560A (en) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | Electron gun device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62151560A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013112894A (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-10 | Ulvac Japan Ltd | Vacuum deposition device, electron gun, and vacuum deposition method |
-
1985
- 1985-12-25 JP JP60296181A patent/JPS62151560A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013112894A (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-10 | Ulvac Japan Ltd | Vacuum deposition device, electron gun, and vacuum deposition method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0114311B2 (en) | 1989-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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