JPH02111873A - 蒸着装置用クヌードセン型蒸発源装置 - Google Patents
蒸着装置用クヌードセン型蒸発源装置Info
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- JPH02111873A JPH02111873A JP25975988A JP25975988A JPH02111873A JP H02111873 A JPH02111873 A JP H02111873A JP 25975988 A JP25975988 A JP 25975988A JP 25975988 A JP25975988 A JP 25975988A JP H02111873 A JPH02111873 A JP H02111873A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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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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。
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］
本発明は、分子線エピタキシー装置のような真空蒸着装
置において、蒸発材料を蒸発させる装置に関する。
置において、蒸発材料を蒸発させる装置に関する。
［従来の技術］
従来、この種の真空蒸着装置に使用される蒸発゛源装置
の形式には、大別して二種あり、電子衝撃型と抵抗加熱
型である。前者は、いわゆるカウフマン型エレクトロン
ビームガンに代表されるもので、例えば第４図において
２の符号で示すように、電子銃８を備え、ここから発射
された電子線を磁場による電磁偏向の手段で坩堝に誘導
し、そこの蒸発材料に照射して、蒸発させる形式のもの
である。高融点材料の蒸発に、使用される。また、後者
は、いわゆるクヌードセン型セルに代表されるもので、
例えば、第４図において、３の符号で示すように、坩堝
９の周囲にヒータ１０を配置し、この加熱によって坩堝
の中の材料を加熱、蒸発させる形式のものである。
の形式には、大別して二種あり、電子衝撃型と抵抗加熱
型である。前者は、いわゆるカウフマン型エレクトロン
ビームガンに代表されるもので、例えば第４図において
２の符号で示すように、電子銃８を備え、ここから発射
された電子線を磁場による電磁偏向の手段で坩堝に誘導
し、そこの蒸発材料に照射して、蒸発させる形式のもの
である。高融点材料の蒸発に、使用される。また、後者
は、いわゆるクヌードセン型セルに代表されるもので、
例えば、第４図において、３の符号で示すように、坩堝
９の周囲にヒータ１０を配置し、この加熱によって坩堝
の中の材料を加熱、蒸発させる形式のものである。
なお、第４図において、１は、真空槽、４は基板ホルダ
、５は、それに装着された基板であり、真空蒸着により
、この表面に薄膜が形成される。６は、シュラウドと呼
ばれる液体窒禦等の冷媒を用いた冷却装置で、蒸発源か
ら発射された特定の分子を両舌させるのに使用される。
、５は、それに装着された基板であり、真空蒸着により
、この表面に薄膜が形成される。６は、シュラウドと呼
ばれる液体窒禦等の冷媒を用いた冷却装置で、蒸発源か
ら発射された特定の分子を両舌させるのに使用される。
［発明が解決しようとする課題］
このような真空蒸着装置では、真空槽を１０−５〜１０
−１２Ｔｏｒｒというきわめて真空度の高い雰囲気の中
で真空蒸着を実行しなければならず、そのため、真空雰
囲気を形成するため、真空槽１の内部を数百度の温度に
加熱した状態で、その中を排気する、いわゆるベーキン
グと称する熱処理を併用した排気、減圧手段がとられる
。
−１２Ｔｏｒｒというきわめて真空度の高い雰囲気の中
で真空蒸着を実行しなければならず、そのため、真空雰
囲気を形成するため、真空槽１の内部を数百度の温度に
加熱した状態で、その中を排気する、いわゆるベーキン
グと称する熱処理を併用した排気、減圧手段がとられる
。
これまで、真空蒸着の対象としてきた金属、半導体等は
、何れもこのベーキングを行なうための熱処理温度より
融点が高く、蒸発前に真空槽１の中で他の要素と共にこ
のベーキング処理を行なうことが可能であった。
、何れもこのベーキングを行なうための熱処理温度より
融点が高く、蒸発前に真空槽１の中で他の要素と共にこ
のベーキング処理を行なうことが可能であった。
ところが、融点が相当低い樹脂等が真空蒸着の蒸発材料
として用いられるようになり、その中には前記ベーキン
グ温度はもとより、常温より融点の低い物質もある。こ
うした材料を蒸発させるためには、前記ベーキング中も
蒸発材料を常温以下の温度に保持し、蒸発を実行すると
きに、蒸発に必要な温度に速やかに加熱する手段をとら
なければならない。
として用いられるようになり、その中には前記ベーキン
グ温度はもとより、常温より融点の低い物質もある。こ
うした材料を蒸発させるためには、前記ベーキング中も
蒸発材料を常温以下の温度に保持し、蒸発を実行すると
きに、蒸発に必要な温度に速やかに加熱する手段をとら
なければならない。
しかし、従来使用されている前記蒸発源装置では、比較
的融点の低い材料に使用されるクヌードセン型セルでも
、蒸発材料を常温以上の温度に加熱することはできても
、蒸発材料をそれ以下の温度に冷却し、必要なときに加
熱するための機能は存していない。
的融点の低い材料に使用されるクヌードセン型セルでも
、蒸発材料を常温以上の温度に加熱することはできても
、蒸発材料をそれ以下の温度に冷却し、必要なときに加
熱するための機能は存していない。
そこで本発明は、前記従来の問題点を解決し、摂氏零下
百数十度以下の温度から摂氏数百度の範囲で温度制御が
可能な蒸発源装置を提供することを目的とする。
百数十度以下の温度から摂氏数百度の範囲で温度制御が
可能な蒸発源装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
すなわち、前記本発明の目的は、蒸発材料を収納する坩
堝９と、この坩堝９を囲むようＱｉ３ ｆｉｔされた加
熱手段を備えてなる蒸着装置用クヌードセン型蒸発源装
置において、坩堝９の基部に冷媒容器１１を設け、同冷
媒容器１１に真空系外から液体窒素等の冷媒を供給する
配管１２ａ１１２ｂを接続し、前記冷媒容器１１に、熱
伝導良好な金属線を筒状に編成した冷却ネット１３を連
結し、坩堝９の周囲をこの冷却ネット１３で囲み込むと
共に、その外側に前記加熱手段を配置したことを特徴と
する真空蒸着用クヌードセン型蒸発源装置により達成さ
れる。
堝９と、この坩堝９を囲むようＱｉ３ ｆｉｔされた加
熱手段を備えてなる蒸着装置用クヌードセン型蒸発源装
置において、坩堝９の基部に冷媒容器１１を設け、同冷
媒容器１１に真空系外から液体窒素等の冷媒を供給する
配管１２ａ１１２ｂを接続し、前記冷媒容器１１に、熱
伝導良好な金属線を筒状に編成した冷却ネット１３を連
結し、坩堝９の周囲をこの冷却ネット１３で囲み込むと
共に、その外側に前記加熱手段を配置したことを特徴と
する真空蒸着用クヌードセン型蒸発源装置により達成さ
れる。
［作 用コ
前記本発明による蒸発源装置では、冷媒容器１１に連結
された熱伝導良好な金属線による冷却ネット１３が、坩
堝９の周囲を取り囲んでいおり、その外側にヒータｌＯ
等の加熱手段が配置されているので、前記冷媒容器ｔｉ
に供給された冷媒は、前記冷却ネット１１を介して坩堝
から熱を奪う。また、加熱手段１０は、熱伝導良好な前
記冷却ネッ）１３を介して坩堝９に熱を伝達する。従っ
て、加熱、冷却の何れの場合も熱の伝達が円滑におこな
われ、もって加熱、冷却による温度制御が広い範囲で可
能となり、しかもその温度変化も迅速に行い得る。
された熱伝導良好な金属線による冷却ネット１３が、坩
堝９の周囲を取り囲んでいおり、その外側にヒータｌＯ
等の加熱手段が配置されているので、前記冷媒容器ｔｉ
に供給された冷媒は、前記冷却ネット１１を介して坩堝
から熱を奪う。また、加熱手段１０は、熱伝導良好な前
記冷却ネッ）１３を介して坩堝９に熱を伝達する。従っ
て、加熱、冷却の何れの場合も熱の伝達が円滑におこな
われ、もって加熱、冷却による温度制御が広い範囲で可
能となり、しかもその温度変化も迅速に行い得る。
さらに、坩堝９を冷却ネット１１が囲むよう形成されて
いるため、このから坩堝９を引き抜くことによって簡単
に坩堝９をセルから分離し、逆に上記冷却ネッ）１１の
坩堝９を嵌め込むことによって、坩堝９を簡便にセット
できる。
いるため、このから坩堝９を引き抜くことによって簡単
に坩堝９をセルから分離し、逆に上記冷却ネッ）１１の
坩堝９を嵌め込むことによって、坩堝９を簡便にセット
できる。
［実 施 例コ
次に、本発明の実施例について、図面を参照しながら、
詳細に説明する。
詳細に説明する。
坩堝９を嵌め込んで支持するためのリング状の坩堝ホル
ダ１４が円筒形のフレームＩ５の上端に設けられている
。第２図に示すように、このフレーム１５は、フランジ
２２ ａ、 ２２ ｂｓ２２ｃ１ フランジ２２ａ、
２２ｂを連結したタイロッド２０．２０及びベローズ２
１からなるベローフランジ１７の中に収納され、トラン
スファーロッド１６によって、第２図のおいて上下に駆
動される。
ダ１４が円筒形のフレームＩ５の上端に設けられている
。第２図に示すように、このフレーム１５は、フランジ
２２ ａ、 ２２ ｂｓ２２ｃ１ フランジ２２ａ、
２２ｂを連結したタイロッド２０．２０及びベローズ２
１からなるベローフランジ１７の中に収納され、トラン
スファーロッド１６によって、第２図のおいて上下に駆
動される。
前記ベローフランジ１７の上端のフランジ２２ａには、
フランジ１９ ａｓ １９ ｂｌｌ ９ ｃを備える
ロードロツタユニット１８が連結され、その上端のフラ
ンジ１９ａが真空蒸着を行なうための真空槽（図示せず
）に連結される。そして、前記トランスファーロッド１
６の操作により、坩堝９がこの真空槽に導入または退出
させられる。なお、フランジ１９ｂ、１９ｃは、坩堝９
をこの蒸発源装置に着脱する等の操作を行なうためのも
ので、ここにも他のユニットが結合される。
フランジ１９ ａｓ １９ ｂｌｌ ９ ｃを備える
ロードロツタユニット１８が連結され、その上端のフラ
ンジ１９ａが真空蒸着を行なうための真空槽（図示せず
）に連結される。そして、前記トランスファーロッド１
６の操作により、坩堝９がこの真空槽に導入または退出
させられる。なお、フランジ１９ｂ、１９ｃは、坩堝９
をこの蒸発源装置に着脱する等の操作を行なうためのも
ので、ここにも他のユニットが結合される。
前記フレーム１５の中にあって、前記坩堝ホルダ１４の
下には、窒化硼素等の耐熱性材料からなるヒータサポー
ト２３が坩堝９を囲むように配置され、これにヒータ１
０が螺旋状に固定されている。このヒータ１０のリード
線１０ａは、前記ベローフランジ１７の外に引き出され
、電源（図示せず）に接続される。さらに前記ヒータｌ
Ｏの外側には、円筒形の反射筒２４が設けられている。
下には、窒化硼素等の耐熱性材料からなるヒータサポー
ト２３が坩堝９を囲むように配置され、これにヒータ１
０が螺旋状に固定されている。このヒータ１０のリード
線１０ａは、前記ベローフランジ１７の外に引き出され
、電源（図示せず）に接続される。さらに前記ヒータｌ
Ｏの外側には、円筒形の反射筒２４が設けられている。
前記フレーム１５の中にあって、ヒータ１０の下には、
ステンレス等からなる円筒形の冷媒容器１１が配置され
、これにはベローフランジ１７の外からその中に液体窒
素等の冷媒を供給するための供給配管１２ａと、これを
排出するための排出配管１２ｂとが連結されている。
ステンレス等からなる円筒形の冷媒容器１１が配置され
、これにはベローフランジ１７の外からその中に液体窒
素等の冷媒を供給するための供給配管１２ａと、これを
排出するための排出配管１２ｂとが連結されている。
この冷媒容器１１の上端には、円柱形の突起を上方に突
出した熱伝導良好な、例えば無酸素銅等からなる冷却ブ
ロック２５が固着され、その前記突起部に、熱伝導良好
な、例えば銅線等を円筒形に組成した冷却ネット１３の
下端が固着されている。この冷却ネット１３は、坩堝９
の外径に適合する形状に整えられ、その上端は円周部が
坩堝ホルダ１４に固着され、この上端と前記冷却ブロッ
ク２５に固着された前記下端との間が前記ヒータ１０の
内側に配置されている。前記坩堝ホルダ１４に坩堝９を
嵌め込んだとき、前記冷却ネット１３が坩堝の外周を密
着した状態で取り囲む。
出した熱伝導良好な、例えば無酸素銅等からなる冷却ブ
ロック２５が固着され、その前記突起部に、熱伝導良好
な、例えば銅線等を円筒形に組成した冷却ネット１３の
下端が固着されている。この冷却ネット１３は、坩堝９
の外径に適合する形状に整えられ、その上端は円周部が
坩堝ホルダ１４に固着され、この上端と前記冷却ブロッ
ク２５に固着された前記下端との間が前記ヒータ１０の
内側に配置されている。前記坩堝ホルダ１４に坩堝９を
嵌め込んだとき、前記冷却ネット１３が坩堝の外周を密
着した状態で取り囲む。
このように、冷却ネット１３が坩堝９を囲むように形成
されているため、坩堝９を坩堝ホルダ１４に着脱するこ
とによって直ちに坩堝９の交換が可能である。すなわち
、この交換は、ロードロックユニット１８の中で簡便に
、かつ、すばやく行なうことができる。２７は、このと
きに、トランスファーロッド等で坩堝９を保持するため
の、掛は具である。
されているため、坩堝９を坩堝ホルダ１４に着脱するこ
とによって直ちに坩堝９の交換が可能である。すなわち
、この交換は、ロードロックユニット１８の中で簡便に
、かつ、すばやく行なうことができる。２７は、このと
きに、トランスファーロッド等で坩堝９を保持するため
の、掛は具である。
２６は、前記坩堝９の下に挿入された熱電対で、その測
温接点が坩堝９の下端に当てられ、坩堝９の温度を測定
する。この熱電対２６の基準接点側は、ベローフランジ
１８から外側に引き出され、測定器（図示せず）に引き
出される。
温接点が坩堝９の下端に当てられ、坩堝９の温度を測定
する。この熱電対２６の基準接点側は、ベローフランジ
１８から外側に引き出され、測定器（図示せず）に引き
出される。
第３図は、第１図と第２図に示すような蒸発源装置を使
用して、坩堝９を加熱、冷却したとき、前記熱電対２６
にで示された坩堝９の底部における時間−温度の変化を
示したものである。
用して、坩堝９を加熱、冷却したとき、前記熱電対２６
にで示された坩堝９の底部における時間−温度の変化を
示したものである。
ここでは、まず、坩堝９をヒータ１０で加熱した後、ヒ
ータｌＯを止めて、冷媒容器１１に冷媒として導入した
液体窒素により冷却した。なおこの場合、坩堝９には石
英硝子製のものを用いた。
ータｌＯを止めて、冷媒容器１１に冷媒として導入した
液体窒素により冷却した。なおこの場合、坩堝９には石
英硝子製のものを用いた。
この結果から明かなように、この実施例では、坩堝９を
−１５７，３°Ｃから３３８．０℃の範囲で温度制御す
ることができた。
−１５７，３°Ｃから３３８．０℃の範囲で温度制御す
ることができた。
［発明の効果コ
以上説明した通り、本発明によれば、蒸発源を摂氏零下
百数十度以下の温度から摂氏数百度の範囲で温度制御す
ることが可能な蒸発源装置を提供することができ、もっ
て、常温あるいはそれより低い融点を有する蒸発材料に
対しても、簡便でかつ温度の応答の速い蒸発源装置とし
て適用できる。また、坩堝９の交換も簡便に行える。
百数十度以下の温度から摂氏数百度の範囲で温度制御す
ることが可能な蒸発源装置を提供することができ、もっ
て、常温あるいはそれより低い融点を有する蒸発材料に
対しても、簡便でかつ温度の応答の速い蒸発源装置とし
て適用できる。また、坩堝９の交換も簡便に行える。
第１図は、本発明の実施例を示す蒸発源装置の要部桁断
側面図、第２図は、同蒸発源装置の縦断側面図、第３図
は、同実施例による坩堝の時間−温度変化を示すグラフ
、第４図は、真空蒸着装置の全体を示す概略図である。 ９・・・坩堝 ＩＯ・・・ヒータ １１・・・冷媒容器
１２ａ１１２ｂ・・・冷媒を供給する配管 １３・・・
冷却ネット 特許出願人 株式会社日本ビーチツク 代 理 人 弁理士 北條 和由 手 続 補 正 魯 事件の表示 昭和６３年特許願第２５９７５９号 発明の名称 蒸着装置用クヌードセン型蒸発源装置 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 茨城県勝田市大字勝倉１３１６番地の３氏
名 株式会社日本ビーチツク ４、代理人 住 所 茨城県水戸市五軒町三丁目３番４０号補正の
対象 あるのを削詠します
側面図、第２図は、同蒸発源装置の縦断側面図、第３図
は、同実施例による坩堝の時間−温度変化を示すグラフ
、第４図は、真空蒸着装置の全体を示す概略図である。 ９・・・坩堝 ＩＯ・・・ヒータ １１・・・冷媒容器
１２ａ１１２ｂ・・・冷媒を供給する配管 １３・・・
冷却ネット 特許出願人 株式会社日本ビーチツク 代 理 人 弁理士 北條 和由 手 続 補 正 魯 事件の表示 昭和６３年特許願第２５９７５９号 発明の名称 蒸着装置用クヌードセン型蒸発源装置 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 茨城県勝田市大字勝倉１３１６番地の３氏
名 株式会社日本ビーチツク ４、代理人 住 所 茨城県水戸市五軒町三丁目３番４０号補正の
対象 あるのを削詠します
Claims (1)
- 蒸発材料を収納する坩堝９と、この坩堝９を囲むよう配
置された加熱手段を備えてなる蒸着装置用クヌードセン
型蒸発源装置において、坩堝９の基部に冷媒容器１１を
設け、同冷媒容器１１に真空系外から液体窒素等の冷媒
を供給する配管１２ａ、１２ｂを接続し、前記冷媒容器
１１に、熱伝導良好な金属線を筒状に編成した冷却ネッ
ト１３を連結し、坩堝９の周囲をこの冷却ネット１３で
囲み込むと共に、その外側に前記加熱手段を配置したこ
とを特徴とする真空蒸着用クヌードセン型蒸発源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25975988A JPH02111873A (ja) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | 蒸着装置用クヌードセン型蒸発源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25975988A JPH02111873A (ja) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | 蒸着装置用クヌードセン型蒸発源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02111873A true JPH02111873A (ja) | 1990-04-24 |
| JPH0516400B2 JPH0516400B2 (ja) | 1993-03-04 |
Family
ID=17338564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25975988A Granted JPH02111873A (ja) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | 蒸着装置用クヌードセン型蒸発源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02111873A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5168543A (en) * | 1991-04-05 | 1992-12-01 | The Boeing Company | Direct contact heater for vacuum evaporation utilizing thermal expansion compensation means |
| WO2003079420A1 (en) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Innovex. Inc. | Evaporation source for deposition process and insulation fixing plate, and heating wire winding plate and method for fixing heating wire |
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