JPH02138462A - 薄膜製造装置 - Google Patents
薄膜製造装置Info
- Publication number
- JPH02138462A JPH02138462A JP63289324A JP28932488A JPH02138462A JP H02138462 A JPH02138462 A JP H02138462A JP 63289324 A JP63289324 A JP 63289324A JP 28932488 A JP28932488 A JP 28932488A JP H02138462 A JPH02138462 A JP H02138462A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- evaporation
- crucible
- vapor deposition
- temperature
- deposition material
- 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.)
- Pending
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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
- C23C14/246—Replenishment of source material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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
本発明は蒸着材料を溶融して蒸気を発生し、基板に付着
させて薄膜を形成する薄膜製造装置に関する。
させて薄膜を形成する薄膜製造装置に関する。
従来の技術
真空蒸着によって合金を蒸着させる場合、使用材料によ
っては材料固有の蒸気圧が異なるので、所定組成の合金
インゴットを蒸発るつぼに設置しても、溶融して蒸発し
た蒸気の組成は時間とともに変化する。すなわち高蒸気
圧の金属程急速に減少していく。
っては材料固有の蒸気圧が異なるので、所定組成の合金
インゴットを蒸発るつぼに設置しても、溶融して蒸発し
た蒸気の組成は時間とともに変化する。すなわち高蒸気
圧の金属程急速に減少していく。
このため従来は、第２図に示すように、冷却器１によっ
て冷却された蒸発るつぼ設置・・−ス２に、ＭｇＯ等の
耐熱材料で形成された蒸発るつぼ３を設置し、蒸発るつ
ぼ３内の合金４をＥＢ（図示せず）から出力した電子ビ
ーム６により溶融させ、溶融した合金４から発生した金
属蒸気６を基板（図示せず）に付着させて金属薄膜を形
成する−方金属供給装置８によって高蒸気圧金属７を蒸
発るつぼ３内に供給するようにしている。
て冷却された蒸発るつぼ設置・・−ス２に、ＭｇＯ等の
耐熱材料で形成された蒸発るつぼ３を設置し、蒸発るつ
ぼ３内の合金４をＥＢ（図示せず）から出力した電子ビ
ーム６により溶融させ、溶融した合金４から発生した金
属蒸気６を基板（図示せず）に付着させて金属薄膜を形
成する−方金属供給装置８によって高蒸気圧金属７を蒸
発るつぼ３内に供給するようにしている。
発明が解決しようとする課題
しかし上記従来例において、高蒸気圧いわゆる昇華性の
蒸着材料を固体で溶湯内に供給する場合、次のような課
題を有していた。すなわち常温の固体蒸着材料が高温の
溶湯に接すると、急激に温度が上昇し昇華するいわゆる
蒸気爆発が生じる、その際に付近の溶湯の液滴が飛散し
て基板に付着する。その液滴は凝固して異物となって残
存する。
蒸着材料を固体で溶湯内に供給する場合、次のような課
題を有していた。すなわち常温の固体蒸着材料が高温の
溶湯に接すると、急激に温度が上昇し昇華するいわゆる
蒸気爆発が生じる、その際に付近の溶湯の液滴が飛散し
て基板に付着する。その液滴は凝固して異物となって残
存する。
その結果、薄膜の完成度が非常に低下するという不具合
が生じていた。
が生じていた。
課題を解決するための手段
本発明は蒸着材料を溶融し蒸気を発生させる蒸発るつぼ
内に溶融状態で蒸着材料を供給する蒸着材料供給手段と
、蒸発るつぼ内の蒸着材料溶融温度と蒸着材料供給温度
を検知し、両者をほぼ同温に制御する加熱温度制御手段
を備えるものである。
内に溶融状態で蒸着材料を供給する蒸着材料供給手段と
、蒸発るつぼ内の蒸着材料溶融温度と蒸着材料供給温度
を検知し、両者をほぼ同温に制御する加熱温度制御手段
を備えるものである。
作用
上記手段により本発明は次のように作用するものである
。蒸発るつぼ内に溶融状態で蒸着材料を供給するので、
固体材料が高温溶融面接触時に急激な温度上昇によって
生じる爆発的昇華が発生せず、付近の溶融蒸着材料が飛
散しない。
。蒸発るつぼ内に溶融状態で蒸着材料を供給するので、
固体材料が高温溶融面接触時に急激な温度上昇によって
生じる爆発的昇華が発生せず、付近の溶融蒸着材料が飛
散しない。
また蒸着材料溶融温度と蒸着材料供給温度とがほぼ同温
となるように制御しているので供給材料は供給時に温度
変化がなく、蒸気爆発をさらに発生しにくくすることが
できる。
となるように制御しているので供給材料は供給時に温度
変化がなく、蒸気爆発をさらに発生しにくくすることが
できる。
従って溶融蒸着材料の飛散を防止する事ができるので、
液滴が基板に付着することなく完成度の高い薄膜が得ら
れる。
液滴が基板に付着することなく完成度の高い薄膜が得ら
れる。
実施例
第１図は本発明の一実施例における薄膜製造装置の蒸発
源まわりの概略図である。
源まわりの概略図である。
冷却器１によって冷却されている蒸発るつぼ設置・・−
ス２に、ＭｇＯ等の耐熱材料で形成された蒸発るつぼ９
を設置している。蒸発るつぼ９には蒸気圧の異なる合金
、例えばＧｏ−Ｏｒ金合金Ｇｏの蒸気圧（Ｏｒの蒸気圧
）１０が収容されている。一方、補助るつぼ１１内には
Ｏｒ成分割合が前記ｃｏ−ｃｒ合金１０と比較して高い
Ｃｏ−０ｒ 合金１２が収容されている。この補助るつ
ぼ１１は、その内部底面が蒸発るつぼ９内におけるＧｏ
−Ｏｒ 合金１０の溶融液位よりも高くなるように位置
している。従って補助るつぼ１１内の溶融Ｃｏ−０ｒ合
金１２は連通管１３を通して蒸発るつぼ９に供給される
。１４はＧｏ−Ｏｒ合金棒１５を保持して補助るつぼ１
１内に挿入する保持部であり、パルスモータ１６により
挿入方向に移動させられる。１７は蒸発るつぼ９内のＧ
ｏ−Ｃｒ合金１０を溶融し続は金属蒸気１８を発生させ
るＥＢガンである。１９はＧｏ−Ｏｒ 合金棒１６を溶
融させるＫＢガンであり、溶融したＧｏ−Ｃｒ合金１２
は、補助るつぼ１１内においてＥＢガン２ｏにより所定
温度まで昇温される。
ス２に、ＭｇＯ等の耐熱材料で形成された蒸発るつぼ９
を設置している。蒸発るつぼ９には蒸気圧の異なる合金
、例えばＧｏ−Ｏｒ金合金Ｇｏの蒸気圧（Ｏｒの蒸気圧
）１０が収容されている。一方、補助るつぼ１１内には
Ｏｒ成分割合が前記ｃｏ−ｃｒ合金１０と比較して高い
Ｃｏ−０ｒ 合金１２が収容されている。この補助るつ
ぼ１１は、その内部底面が蒸発るつぼ９内におけるＧｏ
−Ｏｒ 合金１０の溶融液位よりも高くなるように位置
している。従って補助るつぼ１１内の溶融Ｃｏ−０ｒ合
金１２は連通管１３を通して蒸発るつぼ９に供給される
。１４はＧｏ−Ｏｒ合金棒１５を保持して補助るつぼ１
１内に挿入する保持部であり、パルスモータ１６により
挿入方向に移動させられる。１７は蒸発るつぼ９内のＧ
ｏ−Ｃｒ合金１０を溶融し続は金属蒸気１８を発生させ
るＥＢガンである。１９はＧｏ−Ｏｒ 合金棒１６を溶
融させるＫＢガンであり、溶融したＧｏ−Ｃｒ合金１２
は、補助るつぼ１１内においてＥＢガン２ｏにより所定
温度まで昇温される。
２１．２２はそれぞれのＧｏ−Ｃｉｒ合金１０゜１２の
溶湯表面温度を非接触で検知する放射温度計（例えば二
色温度計）である。２３は金属蒸気１８の透過率から蒸
発レート、組成を算出する蒸発レートモニターである。
溶湯表面温度を非接触で検知する放射温度計（例えば二
色温度計）である。２３は金属蒸気１８の透過率から蒸
発レート、組成を算出する蒸発レートモニターである。
２４は蒸発レートモニター２３及び放射温度計２１．２
２の信号を受けてＥＢガン１７ 、１９ 、２０及びパ
ルスモータ１６の制御を行う制御装置である。２６は防
着板である。
２の信号を受けてＥＢガン１７ 、１９ 、２０及びパ
ルスモータ１６の制御を行う制御装置である。２６は防
着板である。
次に動作を説明する。蒸発るつぼ９に収容されたＧｏ−
Ｏｒ 合金１０をＥＢガン１７によって溶融する。そし
て発生した金属蒸気１日が基板（図示せず）に付着する
。金属蒸気１８の蒸発レート、組成は蒸発レートモニタ
ー２３により検知される。
Ｏｒ 合金１０をＥＢガン１７によって溶融する。そし
て発生した金属蒸気１日が基板（図示せず）に付着する
。金属蒸気１８の蒸発レート、組成は蒸発レートモニタ
ー２３により検知される。
蒸発レートモニター２３からの信号を受けて、制御装置
２４は所定レートを維持するようにＥＢガン１７のパワ
ーを制御する。蒸発が進行するとるつぼ９内のＧｏ−Ｃ
ｒ合金１０が減少する。そしてＧｏに比較して蒸気圧の
高いＯｒの方が減少分は大きい。従ってこのＧｏ−Ｃｒ
合金１０よりＯｒ成分割合が高いＧｏ−Ｃｒ合金１２を
供給する必要がある。蒸発レートモニター２３からの信
号を受けた制御装置２４はパルスモータ１６を作動させ
、保持部１４を挿入方向に移動させる。その結果、前記
Ｇｏ−Ｃｒ合金１０よりＯｒ成分割合が高いＧｏ−Ｏｒ
合金の棒状材料１６の送り速度を、蒸発による減少分
に見合うように制御する事が可能となり、ＥＢガン１９
によって補助るつぼ１１内に溶融滴下したＣｏ−Ｃｒ合
金１２は、水頭差により連通管１−３を通じて蒸発るつ
ぼ９へ供給される。従って蒸発るつぼＳ内のｃｏ−ｃｒ
合金１０を溶湯量一定、組成一定に制御する事ができる
。
２４は所定レートを維持するようにＥＢガン１７のパワ
ーを制御する。蒸発が進行するとるつぼ９内のＧｏ−Ｃ
ｒ合金１０が減少する。そしてＧｏに比較して蒸気圧の
高いＯｒの方が減少分は大きい。従ってこのＧｏ−Ｃｒ
合金１０よりＯｒ成分割合が高いＧｏ−Ｃｒ合金１２を
供給する必要がある。蒸発レートモニター２３からの信
号を受けた制御装置２４はパルスモータ１６を作動させ
、保持部１４を挿入方向に移動させる。その結果、前記
Ｇｏ−Ｃｒ合金１０よりＯｒ成分割合が高いＧｏ−Ｏｒ
合金の棒状材料１６の送り速度を、蒸発による減少分
に見合うように制御する事が可能となり、ＥＢガン１９
によって補助るつぼ１１内に溶融滴下したＣｏ−Ｃｒ合
金１２は、水頭差により連通管１−３を通じて蒸発るつ
ぼ９へ供給される。従って蒸発るつぼＳ内のｃｏ−ｃｒ
合金１０を溶湯量一定、組成一定に制御する事ができる
。
また放射温度計２１．２２によりＣｏ−Ｃｒ 合金１０
およびＧｏ−Ｃｒ合金１２の溶湯表面温度を検知し、制
御装置２４は両者の温度が同温になるようにＥＢガン２
０のパワーを制御する。
およびＧｏ−Ｃｒ合金１２の溶湯表面温度を検知し、制
御装置２４は両者の温度が同温になるようにＥＢガン２
０のパワーを制御する。
このようにして所望の蒸着材料を溶融状態で蒸発るつぼ
９に供給する事が可能であるので、固体蒸着材料供給時
に生じる急激な温度上昇による蒸気爆発が蒸発るつぼ９
において発生しにくくなる。
９に供給する事が可能であるので、固体蒸着材料供給時
に生じる急激な温度上昇による蒸気爆発が蒸発るつぼ９
において発生しにくくなる。
さらに補助るつぼ１１内の蒸着材料供給温度は、蒸発る
つぼ９内の蒸着材料溶融温度とほぼ同温になるように制
御されているので、蒸着材料供給時に温度変化がなく、
昇華性を有する高蒸気圧蒸着材料を用いた場合でも蒸気
爆発は発生し、ない。その結果、溶融蒸着材料の飛散が
防止できるので、液滴が基板に付着することなく完全塵
の高い薄膜が得られる。
つぼ９内の蒸着材料溶融温度とほぼ同温になるように制
御されているので、蒸着材料供給時に温度変化がなく、
昇華性を有する高蒸気圧蒸着材料を用いた場合でも蒸気
爆発は発生し、ない。その結果、溶融蒸着材料の飛散が
防止できるので、液滴が基板に付着することなく完全塵
の高い薄膜が得られる。
発明の効果
製膜を行う蒸発るつぼ内へ溶融状態で蒸着材料を供給し
、また蒸発るつぼ内の蒸着材料溶融温度と蒸着材料供給
温度がほぼ同温になるように制御するので、蒸気爆発に
よる溶融蒸着材料の飛散がなく液滴が基板に付着しない
ので、完成度の高い薄膜が得られるものである。
、また蒸発るつぼ内の蒸着材料溶融温度と蒸着材料供給
温度がほぼ同温になるように制御するので、蒸気爆発に
よる溶融蒸着材料の飛散がなく液滴が基板に付着しない
ので、完成度の高い薄膜が得られるものである。
第１図は本発明の一実施例における薄膜製造装置におけ
る蒸着源まわりの概妥図、第２図は従来の薄膜製造装置
における蒸着源まわりの概要図である。 ９・・・・・・蒸発るつぼ、１１・・・・・補助るつぼ
、ＩＯ。 １２・パ・・“Ｇｏ−Ｏｒ金合金１３・・・・・・連通
管、１４・・・・・保持部、１６・・・・・・Ｇｏ−Ｏ
ｒ合金棒、１６・・・パパルスモータ、１７．Ｉ９．２
０・・・・・・ＸＢガン２１．２２・・・・−・放射温
度計、２３・・・・・蒸発し・−１−モニター、２４・
・制御装置。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名第２
図
る蒸着源まわりの概妥図、第２図は従来の薄膜製造装置
における蒸着源まわりの概要図である。 ９・・・・・・蒸発るつぼ、１１・・・・・補助るつぼ
、ＩＯ。 １２・パ・・“Ｇｏ−Ｏｒ金合金１３・・・・・・連通
管、１４・・・・・保持部、１６・・・・・・Ｇｏ−Ｏ
ｒ合金棒、１６・・・パパルスモータ、１７．Ｉ９．２
０・・・・・・ＸＢガン２１．２２・・・・−・放射温
度計、２３・・・・・蒸発し・−１−モニター、２４・
・制御装置。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名第２
図
Claims (2)
- （１）蒸発るつぼ内の蒸着材料を溶融し蒸気を発生させ
るための加熱手段と、蒸発るつぼ内に蒸着材料を溶融状
態で供給する蒸着材料供給手段と、蒸発るつぼ内に供給
される蒸着材料供給温度を検知する供給温度検知手段と
蒸発るつぼ内の蒸着材料溶融温度を検知する溶融温度検
知手段と、供給温度及び溶融温度をほぼ同温に制御する
加熱温度制御手段とを備えたことを特徴とする薄膜製造
装置。 - （２）蒸着材料供給手段が、蒸発るつぼ内の溶融液位よ
りもその内部底面が上方に位置する補助るつぼと、補助
るつぼ内の蒸着材料を溶融する加熱手段と、補助るつぼ
内に蒸着材料を溶融状態で供給する供給手段と、供給手
段による補助るつぼに対する蒸着材料の供給速度を制御
する供給量制御手段とを備えたことを特徴とする請求項
１記載の薄膜製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63289324A JPH02138462A (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | 薄膜製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63289324A JPH02138462A (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | 薄膜製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02138462A true JPH02138462A (ja) | 1990-05-28 |
Family
ID=17741721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63289324A Pending JPH02138462A (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | 薄膜製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02138462A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009010468A1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Applied Materials, Inc. | Vacuum evaporation apparatus for solid materials |
| WO2011081368A2 (en) | 2009-12-31 | 2011-07-07 | Snu Precision Co., Ltd | Vaporization apparatus and method for controlling the same |
| WO2018020311A1 (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | Arcelormittal | Apparatus and method for vacuum deposition |
-
1988
- 1988-11-16 JP JP63289324A patent/JPH02138462A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009010468A1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Applied Materials, Inc. | Vacuum evaporation apparatus for solid materials |
| EP2025773A1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-02-18 | Applied Materials, Inc. | Vacuum evaporation apparatus for solid materials |
| WO2011081368A2 (en) | 2009-12-31 | 2011-07-07 | Snu Precision Co., Ltd | Vaporization apparatus and method for controlling the same |
| EP2519656A4 (en) * | 2009-12-31 | 2014-08-20 | Snu Precision Co Ltd | VAPORIZATION APPARATUS AND ITS CONTROL METHOD |
| WO2018020311A1 (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | Arcelormittal | Apparatus and method for vacuum deposition |
| WO2018020296A1 (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | Arcelormittal | Apparatus and method for vacuum deposition |
| JP2019523345A (ja) * | 2016-07-27 | 2019-08-22 | アルセロールミタル | 真空蒸着のための装置および方法 |
| RU2706830C1 (ru) * | 2016-07-27 | 2019-11-21 | Арселормиттал | Устройство и способ для вакуумного нанесения покрытия |
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| KR20230075522A (ko) * | 2016-07-27 | 2023-05-31 | 아르셀러미탈 | 진공 증착 장치 및 방법 |
| US11781213B2 (en) | 2016-07-27 | 2023-10-10 | Arcelormittal | Apparatus and method for vacuum deposition |
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