JPH0519330Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は蒸着槽内に設けられる蒸着基板ホルダ
ーに関するもので、蒸着基板の外周部にエアーチ
ヤンバーを設け、外部からパイプにより送られて
くるガスをエアーチヤンバーにて拡散させた後、
蒸着基板の表面にほぼ均一な圧力にて吹き出させ
ることにより蒸着基板への蒸着を効果的に行うこ
とができる新規な技術的手段を提供するものであ
る。

〔従来技術〕

本考案者は先に、周知構造の真空蒸着槽を用い
該槽内の蒸着基板の表面に、その近傍から酸素ガ
スを噴射し蒸着基板付近にだけ比較的高い圧力の
酸素雰囲気をつくり、Ｙ，Ba，Cu等の各金属を
別々の蒸発源から同時に蒸発させて蒸着基板の表
面に蒸着させることからなる層状ペロブスカイト
構造をもつY₁Ba₂Cu₃Ox薄膜の製造法を発明し、
昭和62年９月21日に特許出願（特願昭62−236793
号）している。

前記製造法における蒸着に際し、Cuは酸化さ
れにくいことから蒸着基板の表面を比較的高い酸
素雰囲気に保つ必要があるが、この手段として本
考案者は、蒸着槽にガス導入用パイプを付設し、
第７図に示す如く蒸着基板２の斜め上方２ケ所か
らガスパイプ７を臨ませ、このパイプから一定圧
力の酸素ガスを蒸着基板の表面に吹きつける方式
を用いていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記した従来の手段では、蒸着面積が
狭い場合には支障はないが、蒸着面積が広くなる
と蒸着基板表面を均一な圧力の酸素雰囲気に保つ
ことが困難な場合もあり、均一なガス雰囲気を確
保するためには、多数のガスパイプを放射状に設
けて一勢に均一な圧力にてガスを中心部に噴射さ
せることも考えられるが、この場合には構造的に
複雑になるばかりでなく、多数のガスパイプのそ
れぞれに均一な圧力のガスを送り込むこともむず
かしいという問題点がある。

本考案は上記問題点の解決を技術的課題とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題は、蒸着槽内の蒸着基板の外周部を、
リング状のエアーチヤンバーを有するリング状の
押え部材により保持すると共に、該エアーチヤン
バーの内周部から蒸着基板の表面に向けて酸素ガ
スをほぼ均一な圧力にて吹き出させるという技術
的手段を採ることによつて解決できる。

すなわち、本考案は蒸着槽内に設けられる基板
ホルダーとの結合により、円形または方形のリン
グ状エアーチヤンバーを形成するリング状の押え
部材の内周縁によつて蒸着基板の外周部を基板ホ
ルダーに押圧固定し、外部からパイプにてエアー
チヤンバー内に送入したガスを、前記エアーチエ
ンバー内にて拡散させると共に、該押え部材の内
周縁に形成したスリツト状の間〓から蒸着基板の
表面に向けてほぼ均一に吹き出させるようにして
なる蒸着基板ホルダーである。

そして、上記のエアーチエンバーの形成に際し
ては押え部材一体型でもよいし、リング状の枠と
押え部材との結合により形成してもよい。また、
エアーチエンバー内周部に形成される間〓につい
ても、押え部材と蒸着基板の間に独立した間〓形
成片を介在させてもよいし、押え部材の下面に複
数の間〓形成片を一体的に設けて、各間〓形成片
間の間〓を吹き出し間〓としてもよい。

この吹き出し間〓の大きさは、パイプにより送
り込むガスの圧力に対し、蒸着基板表面に吹き出
させるガスの圧力をどの程度低下させるか、すな
わち、蒸着基板表面への吹き出し圧力により決ま
るもので、必要により種々選択できるように各種
サイズのものを用意しておけばよい。

なお、押え部材のリング形状は円形リングでも
よいし、方形や多角形リングでもよい。さらに、
ガスパイプについても１本に限定するものではな
く、２〜３本設けてもよい。

〔作用〕

本考案においては、前述の通り、外部から１ま
たは数本のパイプにより送られてくる比較的高い
圧力のガスを容積の大きなエアーチヤンバー内に
導いて拡散させた後、エアーチヤンバーの内周面
の設けたスリツト状の間〓から、中央部に載置さ
た蒸着基板の表面に向けてほぼ均一な圧力の酸素
ガスを吹き出すようにしたため、蒸着基板の表面
部はムラのないほぼ均一な酸素雰囲気が確保さ
れ、均一な蒸着が可能となる。

〔実施例〕

実施例 １ 第１図は本考案に係る蒸着基板ホルダーの縦断
側面図で、第６図に示す真空蒸着槽１５に上壁に
設けられたリング状のブラケツト１６に載置され
た状態を示すものであり、第２図は第１図の底面
図である。

以下、基板ホルダーへの蒸着基板固定に際して
は基板ホルダーの下面を上にして蒸着基板の固定
作業を行う関係上、説明は上下逆にみた状態にお
いて説明する。

図中１は、内部にヒーター８を内臓した肉厚円
板状の基板ホルダーで、その上面には内周部に垂
直壁を有するリング状枠４がボルト止めにより固
定され、このリング状枠の側面の一部にはガスパ
イプ７が外部から挿入されている。２は中央に載
置された蒸着基板で、その上面には蒸着部分に開
口９を設けたマスキングプレート１０が重ねて設
けられ、その上面外周部に間〓形成片６が第２図
に示す如く等ピツチにて設けられ、その上部から
中央に蒸着開口１１を有するリング状の押え部材
５の外周部を、前記リング状枠４の上面にビス止
めすることにより、前記間〓形成片６を介してマ
スキングプレート１０と蒸着基板２を基板ホルダ
ー１上面に押圧固定すると同時に、リング状枠の
内周部と押え部材５および基板ホルダー１により
リング状のエアーチヤンバー３が形成される。

上記のリング状の押え部材５の形状は、下方か
らの蒸着流が蒸着基板に付着する際になるべく支
障のないように図示の如く中央底部に大きな蒸着
開口１１を設けた傾斜面１２を有する皿状のもの
を採用したが、必ずしもこの形状に限定するもの
ではない。

また、蒸着に際しマスキングを必要としないも
のについてはマスキングプレートを要しないこと
は云うまでもない。

実施例 ２ 第３図に示すものは、間〓形成手段として第４
図に示す如く肉厚状のリング本体１３の下面に間
〓形成片６と放射状に多数（６個）一体的に形成
したものを使用した場合の断面図で、基板ホルダ
ー１の中央に蒸着基板２を載置し、その上に前記
リング本体の間〓形成片６と蒸着基板側にして載
置し、その上から幅広のリング状押え板１４を、
前記リング状枠４とリング本体１３の両者を跨ぐ
ように載置して押え板の外周部をリング状枠４の
上面にビス止め固定することにより蒸着基板２を
押圧固定するものである。

実施例 ３ 第５図は、前記実施例１におけるリング状枠
４、押え部材５および間〓形成片６の三者を一体
的に形成したもので、蒸着基板２に当接する押圧
面は第４図と同様の形態となつている。従つて、
この実施例においては基板ホルダー１の中央部に
蒸着基板２を載置した後、一体型の押え部材を乗
せてその外周部を基板ホルダー１にビス止めする
ことにより蒸着基板２を押圧固定することができ
る。

〔使用の態様〕

上記のようにして蒸着基板２を固定した基板ホ
ルダー１を上下逆にして第６図に示す蒸着槽１５
上部のブラケツト１６の中央部に載置し、ガスパ
イプ７に外部の酸素ガスに通じるパイプを連結す
ると共にヒーター８にも電源を連続し、蒸着槽を
密閉にして真空ポンプにより槽内を10^-6Torr程
度の真空にすると同時に基板ホルダー１を500℃
迄加熱し、次いでパイプに酸素ガスを供給して蒸
着基板表面が10^-2〜10^-1Torr程度になるように
酸素ガスを均一に吹きつける一方、蒸着槽の適宜
個所から同槽内の気体を継続的に排気し、蒸着基
板の近傍を除く大部分の蒸着槽内の酸素ガス圧力
を10^-5〜10^-3Torrに保ち、この状態でルツボ１
７内のCuをはじめＹ，Ba等の蒸発物１８に電子
ビームを当てて蒸発させ、蒸着基板表面に蒸着さ
せる。

なお、図中１９はシヤツターで蒸着量が目標値
に達した際瞬間的に閉じて過蒸着を防ぐためのも
のである。

このようにして単結晶基板上に蒸着させた蒸着
膜は、層状ペロブスカイト構造をもつY₁Ba₂Cu₃
Oxの単結晶薄膜となり安定した超伝導性を示し
た。

〔考案の効果〕

本考案によれば、エアーチヤンバーを経て吹き
出させた酸素ガスにより形成させる均一な圧力の
酸素雰囲気においてCuを蒸着させた場合、結晶
面が蒸着膜面に対し平行に配向し、Ｙ，Baの蒸
着と共に単結晶を成すプロブスカイト構造をもつ
薄膜を得ることができる。

この単結晶薄膜は、この薄膜を超伝導材料とし
て利用する際に、高電流密度を達成するのに最適
の結晶構造をとるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一例の縦断側面図、第２図は
第１図の底面図、第３図は本考案の他の実施例の
縦断側面図、第４図は第３図に使用する間〓形成
片の斜視図、第５図は本考案の更に他の実施例の
縦断側面図、第６図は蒸着装置の概略を示す縦断
側面図、第７図は従来の酸素ガス吹き付け態様を
示す縦断側面図である。 １……基板ホルダー、２……蒸着基板、３……
エアーチヤンバー、４……リング状枠、５……押
え部材、６……間〓形成片、７……ガスパイプ、
８……ヒーター、９……開口、１０……マスキン
グプレート、１１……蒸着開口、１２……傾斜
面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 蒸着槽内に設けられる基板ホルダー１の中央
   部にリング状の押え部材５を固定することによ
   り、基板ホルダーとの間にリング状のエアーチ
   ヤンバー３を形成し、該押え部材の内周縁に
   て、基板ホルダーの中央部に配置される蒸着基
   板２の外周部を押圧固定すると共に、前記エア
   ーチヤンバーの内周部から蒸着基板の表面に向
   けてガスをほぼ均一な圧力にて吹き出させるよ
   うにした蒸着基板ホルダー。 ２ 蒸着槽内に設けられる基板ホルダー１の上面
   にリング状枠４を設け、その上面に該リング状
   枠より幅の広いリング状の押え部材５の外周部
   を固定することにより、リング状枠の中央部に
   載置される蒸着基板の外周部にエアーチヤンバ
   ー３を形成すると共に、該押え部材の内周部に
   て蒸着基板との間に間〓形成片６を介して蒸着
   基板を押圧固定し、パイプ７を通してエアーチ
   ヤンバーに送入したガスを蒸着基板の表面にほ
   ぼ均一な圧力にて吹き出させるようにした蒸着
   基板ホルダー。 ３ リング状枠４とリング状の押え部材５が一体
   的に形成されているものである請求項２記載の
   蒸着基板ホルダー。 ４ 間〓形成片６がリング状の押え部材５と一体
   的に設けられているものである請求項２または
   ３記載の蒸着基板ホルダー。