JPS6266620A

JPS6266620A - 電子ビ−ム蒸着装置

Info

Publication number: JPS6266620A
Application number: JP20522985A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Sasaki; 佐々木　正義
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1985-09-19
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1987-03-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は電子ビーム蒸着装置に係シ、特に蒸着材料加
熱装置に関する。

（従来の技術）電子ビーム蒸着装置における従来の蒸着材料加熱装置（
Ｅガン）は、第４図に示すように、フィラメントｌ、電
子ビーム偏向用マグネット２、水冷されたハウジング３
、蒸着材料５を収容するルツボ４よりｍ成されている。

すなわち、フイラメン）１で発生した電子ビームが、ル
ツメ４内の蒸着材料５に照射されることにより、蒸着材
料５が加熱、溶融され、蒸気となって、蒸着されるよう
になっている。

このような構成のＥガンでは、蒸着材料５は、電子ビー
ムで加熱されると同時に、ルツ〆４を通して冷却される
ことになる。通常、アルミニウムなどの熱伝導の良い材
料を蒸着する場合には、電子ビームにより加熱され発生
した熱がすばやく蒸着材料５の全体に拡散し、材料５の
ほぼ全量が溶融するので、このような構造がとられてい
る。ことで、ルツボ４の材質は、蒸着材料５と反応しに
くく、充分に融点が高いものが用いられるのは当然であ
る。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記のような構成では、熱伝導の悪いシ
リコンや石英などの蒸着を行う場合、材料５とルツボ４
の接触する部分では温度が低く、また電子ビームの照射
される領域だけは温度が高くなるという事態が発生する
。そして、このように蒸着材料５中で温度の不均一が激
しい場合には、蒸着材料５が割れて飛び散ったシ、材料
５の融液が突沸して飛沫が飛び散ったシするという問題
があった。

（間組点を解決するための手段）この発明は、上記の問題点を解決するため、蒸着材料の
周囲に隣接して、もしくは蒸着材料の入ったルツ〆の周
囲に隣接して補助加熱源を設ける。

（作用）このようにすると、電子ビームを照射する前に、蒸着材
料の全体を、補助加熱源で充分な温度にまで予備加熱す
ることができる。

（実施例）以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の第１の実施例を示す断面図である。

この図において、１１は水冷されたハウジングで、電子
ビーム偏向用マグネット１２を内蔵するとともに、側面
には電子ビーム発生用のフィラメン）１３が絶縁して取
付けられる。また、ハウソング１１の上面には四部１４
が設けられ、この凹部１４にルツボ１５が収容され、そ
のルツボ１５内に蒸着材料として例えばシリコンインボ
ン）１６が収容される。ここで、ルッ＆Ｌ５の材質とし
ては１石英またはグラファイトなどが適当である。また
、ルツボ１５の側面と底面においてルン＆１５の外側に
は、補助加熱源としての抵抗加熱型のヒータ１７が隣接
して設置される。さらに。

このヒータ１７と前記ハクソング１１の凹部１４内壁間
には２重に防熱板１８が設けられる。

このように構成された装置においては、ヒータ１７ＶＣ
ヨＦ）、ルツ〆１５およびシリコンインボッ）１６の全
体が予めほぼ均一に予備加熱される。

ここでは、シリコンインゴット１６の温度が約８００℃
になるようにヒータ１７によシ加熱されている。次に、
上記装置においては、フイラメン）１３によシ発生し良
電子ビームをシリコンインゴット１６に照射することに
よシ、シリコンインゴツ）１６の上部を加熱する。これ
によって、シリコンインゴット１６の上部が一部分溶融
し、シリコンの蒸着ができる。ここで、シリコンインゴ
ット１６は既に８００℃まで加熱されているので。

シ１１コンを蒸発させるための電子ビームの、′ＦＩＬ
流密度は、ヒータ加熱を行わない場合に比べて小さくて
すむ。このことは、電子ビームが極所的に高密度にシリ
コンインゴット１６に照射されることを防止する効果が
あるということであシ、シリコンの融液の突沸が起こる
こともなくなる。また、シリコンインゴット１６の全体
が電子ビームの照射の前に既に充分に加熱されているの
で、インボッ）１６内での温度の差も小さくてすみ、イ
ンボン）１６の割れなども防止することができる。

第２図は、シリコンインゴットに照射される電子ビーム
の電流密度と蒸着速度との関係を、予備加熱のめる場合
と、ない場合とで比較したものである。これから１例え
ばＩＯＡ／秒の蒸着速度を得るのに、予備加熱のある場
合には少ない電子ビームの電流密度で済むことがわかる
。

ニア３・ｆ９°１”Ｏ’ｉｔ！　ｍ　％Ｊ　Ｔ　Ｕ・３
−′”７１１リシリコンインゴツト１６を約８００°Ｃ
に加熱したが、６００〜９００℃までの間なら同様の結
果を得ることができる。９００℃をこえる温度では。

ヒータ１７その他から不純物ガスがでるので、あまシ好
ましくない。

また、上記第１の実施例において、ヒータ１７とハ９ノ
ンダ１１の凹部１４内壁間に設けた防熱板１８は、ハウ
ジング１１が加熱されるのを防ぐものでｓｂ、これを設
けることによりハウジング１１が高温にならずにす与、
ハウソング１１からのガス放出を最／」・限にできる。

第３図はこの発明の第２の実施例」を示す。この第２の
実施例では、蒸着材料例えばシリコンインボッ）１６は
、ルツボに入れられるのではなく。

ハウジング１１から上方に延びたインゴット支柱１９に
下部が支えられて空中に浮いた状態に設けられている。

そして、第２の実施例では、そのシリコンインゴット１
６の周囲に第１の実施例と同様にヒータ１７が隣接し′
〔設置されており、その場合、シリコンインゴット１６
とヒータ１７との間隔は５〜ｌＯ鵡程度が適当である。

このような第２の実施例でも、ヒータ１７でシリコンイ
ンゴツ）１６を８００℃程度に予備加熱することにより
第１の実施例と同株の効果を得ることができる。しかも
、この第２の実施例では。

ルツボ全通した加熱よりもさらに効率的な加熱ができる
こと、ルツメ材からの汚染の混入がないことなどの利点
がある。

なお１以上の説明では、ヒータ１７による予備加熱の例
を説明したが、ルツ？を用いない第２の実施ｒ＋＋では
、ヒータ１７の代わ９にラング加熱などの方法を用いる
こともできる。

（発明の効果）以上詳述したように、この発明の装置では、蒸着材料全
補助７ＪＤ熱源で予備カロ熱できるようにしたので、電
子ビーム照射によシ加勢溶融される蒸着材料内での温度
差を小さくすることができ、材料の割れを防ぐことがで
きる。また、蒸着に必要な電子ビームの電流蓄圧を小さ
くすることができるので、蒸着材料の融液の突沸を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

（図面）第１図はこの発明の電子ビーム蒸着装置の第１の実施例
を示す断面図、第２図は予備加熱の有シ無しにおける電
子ビーム電流密度と蒸着速度の関係を示す特性図、第３
図はこの発明の第２の実施例を示す断面図、第４図は従
来の装置を示す断面図である。１２・・・電子ビーム偏向用マグネット、１３・・・フ
ィラメント、１５・・・ルンｄ？、１６・・・シリコン
インゴット、１７・・・ヒータ。特許出願人　　沖電気工業株式会社玉鳴因腰（イ／ｓｅｃ）

Claims

【特許請求の範囲】蒸着材料を電子ビーム加熱により蒸着するようにした電
子ビーム蒸着装置において、蒸着材料の周囲に隣接して若しくは蒸着材料の入つたル
ツボの周囲に隣接して補助加熱源を設けたことを特徴と
する電子ビーム蒸着装置。