JPS62169321A - 真空蒸着用蒸発源 - Google Patents

真空蒸着用蒸発源

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JPS62169321A
JPS62169321A JP61010516A JP1051686A JPS62169321A JP S62169321 A JPS62169321 A JP S62169321A JP 61010516 A JP61010516 A JP 61010516A JP 1051686 A JP1051686 A JP 1051686A JP S62169321 A JPS62169321 A JP S62169321A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、分子線エピタキシ成長装置などに用いる真空
蒸着用蒸発源に関するものである。
〔従来の技術〕
真空蒸着用蒸発源の基本的構造は、第9図に示されるよ
うに、溶融金属であるソース物質1を入れたルツボ2が
支柱4で下方から支持され、ルツボ2の外周に抵抗加熱
手段や高周波誘導加熱手段などの加熱源6が周設され、
加熱源6の外周囲および下部には輻射熱シールド板7,
8が配置され、その周りを外壁9が取り囲む構造となっ
ている。
なお、符号3はルツボ2の温度をHIQ定するための熱
電対、符号7A、8Aは、シールド板7,8をそれぞれ
支持するための支持部材である。
このような構造の真空蒸着用蒸発源において、加熱源6
によって加熱されたソース物質1−は、分子線状となっ
であるものは直接噴射口であるルツボ開口部2Aより飛
び出し、あるものはルツボ壁面2Bに付着し、再Jσそ
の場所から再蒸発する。
このときルツボ壁面2Bの温度がソース物質1の蒸発温
度よりも低い場合には、ソース物質1はルツボ壁面2B
に付着堆積する。この壁面2Bに付着したソース物質が
落下すると、ソース物質が粒子状で飛び出すという突沸
現象を起こし、これが蒸着薄膜に付着すると膜の欠陥原
因となる。
このような欠陥を防ぐために、従来では、第10図に示
されるように、ルツボ開口部2Aに小孔12Aを有する
ふた12を設けたり、第11図に示されるように、ルツ
ボ2の壁面に仕切り板14を突設して粒子状のソース物
質がルツボ外に飛び出すの多防止するようにしていた。
ところが、ふた12や仕切り板14の壁面温度がソース
物質1の蒸発温度よりも低い場合には、前述したように
ソース物質がそれらに付着堆積し、ソース物質飛び出し
路である小孔12Aや仕切り板14.14間の隙き間を
狭ばめ、均一な蒸発量を得られなくなって蒸発膜の膜質
低下にもつながる。
このような現象を防止するために、従来では、第12図
および第13図に示されろように、ルツボ2開口部2A
部分の温度を他の部位より高くする技術が知られている
。第12図、第13図は、加熱源6として抵抗加熱手段
を用いる場合であり、第12図は特公昭59−1537
9号に係る技術で、ルツボ開口部2A付近のヒータ6A
をルツボ内下方部位のヒータ6Bよりも密に巻くことに
よリルツボ開口部2Aにおける温度の低下を防ぐように
なっており、第13図に示す技術では、縦方向(上下方
向)にヒータを複数個(6C〜6E)に分け、それぞれ
のヒータ(6C〜6E)に流す電流を調節することによ
り、ルツボ開口部2A付近における温度の低下を防止す
るようになっている。
また、第14図は加熱源6として高周波誘導加熱手段を
用いる場合であり、ルツボ壁の厚さを縦方向(上下方向
)に変化させ、すなわちルツボ底からルツボ開口部2Δ
付近に近づくほど壁の厚さを薄くすることにより、ルツ
ボ開口部2A付近の温度の低下を防止するようになって
いる。
〔発明の解決しようとする問題点〕
しかし、前記したような従来技術では、次のような問題
点を有している。
まず、第12図に示すヒータ線を密に巻く技術では、隣
接ヒータ同士の接触のおそれがあるため。
ヒータを密に巻くことには限度があり、望むような温度
分布を得ることは這しい。これは現状では高温下で脱ガ
スの少ない絶縁材料がないことも不利な点である。また
、第13図に係る技術では、望むような温度分布を自由
に実現できるが、各ヒータ(6C〜6E)を制御する制
御機器がそれぞれ必要で、非常に高価な装置となる。ま
た、第14図に示す高周波誘導加熱手段を用いた技術で
は、ルツボ2が金属製でなければ目的とする温度分布を
得ることはできない。特に現在MBE装置の分子線源と
して用いられるルツボには、PBN製のものが用いられ
ており、誘導加熱手段では適切な温度分布を得ることは
できない。
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
、そのI]的は、ルツボの開口部における著しい温度低
下を抑制することにより、ルツボ内の温度分布を均一化
して突沸現象がなく、噴射分子線量を均一化することに
より、蒸着膜の膜質の向上を図ることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
次に、実施例を示す図面の一部(第1図〜第4図、第7
図〜第8図)を参照して本発明を説明する。
蒸発金属を入れるルツボ2の外周囲にヒータを配設した
真空蒸着用蒸発源において、ヒータ12(22,32)
をつづら折り形状とし、その直線部をルツボ縦方向に一
致するように配置し、かっルツボ開口部2A外周位置に
てヒータの上端蛇行部12Aを半径方向外方に折り曲げ
る。
また。ルツボ開口部2A外周位置にてヒータを半径方向
外方に折り曲げるとともに、下方に折り返し、ルツボ開
口部2A外周囲をヒータが二重に取り囲むようにする(
第3図、第4図参照)。
さらに、ヒータの二重配置部を内側ヒータ32B1と外
側ヒータ32B2とが互いに重ならない構造とする(第
7図、第8図参照)。
〔作用〕
ルツボ開口部2A外周囲のヒータによる加熱量は、ルツ
ボ底部外周囲のヒータによる加熱量よ:Iも大きいので
、ルツボ開口部2Aでの著しい温度の低下がない。
〔実施例〕
次に1本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図および第2図は本発明の第1の実施例を示すもの
である。
符号2は溶融金属であるソース物質1を入れるためのル
ツボで、このルツボ2の外周囲には第5図に示されるよ
うなつづら折り形状に形成された箔ヒータ12が直線部
が上下方向となるように配置されている。箔ヒータ12
の上端蛇行部12Aは、半径方向外方に折り曲げられて
、ルツボ2の開口部2A外周に形成されている鍔部2C
下面に沿って放射状にのびている。真空蒸着用蒸発源を
構成するその他の部分は、従来の基本構造(第9図参照
)と同一であるため、その説明は省略する。
ルツボ2の開口部2A付近は、ルツボ2内の他の部分に
比へて温度が低くなっていることは、従来技術の中で既
に説明しているが、ルツボ2には鍔2Cが設けられてい
ることが一般的であり、従来はこの鍔2Cを特に加熱す
るヒータが設けられていないのが普通である。したがっ
て、ルツボ2に鍔2Cがあることは、ルツボ開口部2A
付近の温度を一層下げろ要因ともなっている。しかし、
本実施例では、ヒータ12を上端部で折り曲げて鍔2C
に沿って配設するようにしたので、鍔2Cの加熱も行わ
れ、ルツボ開口部2A付近での極端な温度低下が抑制さ
れ、ルツボ2内の温度分布を良好なものにすることがで
きる。
第3図、第4図、第5図は、本発明の第2の実施例を示
すものである。
これらの図において、この第2の実施例に用いられてい
るヒータ22は、前記第1の実施例のヒータ12と同様
につづら折り形状に形成されるとともに、上端蛇行部2
2Aを第5図P3位置で外方に折り曲げるとともに、さ
らにP2位置で下方に折り曲げてヒータ22上端部を第
4図に示すように折り返した構造となっており、ヒータ
22は鍔部2Cに下面沿って延びるとともに、ルツボ開
口部2Aの外周囲を二重に取り囲むように配置されてい
る。
本実施例によれば、前記第1の実施例よりもルツボ開口
部2Aにおける温度の低下を抑えるうえで効果がある。
第6図、第7図、第8図は、本発明の第3の実施例を示
すものである。
この第3の実施例に用いられているヒータ32は、前記
第2の実施例に用いた箔ヒータ22と同様のつづら折り
形状の箔ヒータであって、上端蛇行部32Aが第8図符
号P3、P4位置で折り曲げられて折り返された構造と
なっているが、直線部32Bは折り曲げ部P3、P4位
置で屈曲(屈曲部は符号32B′で示す)しており、す
なわちヒータは折り返し部でルツボ外周囲周方向(第8
図左右方向)に変位し、第7図に示すようにヒータの内
側直線部32Bえと外側直線部32B、とは放射方向に
互いに重ならないようになっている。
この第3の実施例では、前記第2の実施例よりもルツボ
開口部2Aの温度の低下を抑制するうえでさらに一層の
効果がある。特に、内外ヒータ32B□、32B2は放
射方向にほとんど重ならないので、ヒータ効率の向上が
期待できる。したがって、ヒータ表面の温度をそれだけ
下げることができるので、膜質に有毒なガスのヒータ表
面からの放出を抑制でき、膜質の向上も図ることができ
る。
なお、前記第1〜第3の実施例では、いずれも薄板状の
箔ヒータを用いているが、箔ヒータに代えて線ヒータと
してもよい。また、前記第1〜第3の実施例では、ヒー
タ上端蛇行部12A、22A、32Aを略直角状態に折
り曲げるようになっているが、円孤状に折り曲げるよう
に構成してもよい。〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように1本発明によれば、ルツ
ボ開口部付近の温度の低下を抑制することができるので
、ルツボ開口部内周壁へのソース物質の付着堆積がなく
なり、均一なソース物質の噴射を行うことができ、その
結果蒸着膜の膜質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の要部縦断面図、第2図
はその斜視図、第3図は本発明の第2の実施例の要部縦
断面図、第4図はその一部拡大図、第5図は第2の実施
例に用いられるヒータの展開図、第6図は本発明の第3
の実施例の要部縦断面図、第7図は第6図に示す線断−
店に沿う断面図、第8図は第3の実施例に用いられるヒ
ータの展開図、第9図は従来の真空蒸着用蒸発源の基本
構造を示す縦断面図、第10〜第14図は従来の真空蒸
着用蒸発源の要部縦断面図である。 1・・・溶融全屈であるソース物質、 2・・・ルツボ、2A・・・噴射口であるルツボ開口部
、2C・・・鍔、    12,22,32・・・箔状
ヒータ、12A、22A、32A・・・ヒータの上端蛇
行部、12B、22B、32B・・・ヒータの直線部、
:32B工・・内側ヒータ、  32【3□・・外側ヒ
ータ、1) +、 、 p 2. p 、 、 p 、
、・・折り曲げ部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)蒸発金属を入れるルツボの外周囲にヒータを配設
    した真空蒸着用蒸発源において、前記ヒータはつづら折
    り形状とされるとともに、つづら折り形状直線部がルツ
    ボ縦方向となるように配置され、かつルツボ開口部外周
    位置にてヒータが外方に折り曲げられていることを特徴
    とする真空蒸着用蒸発源。
  2. (2)前記ヒータはルツボ開口部外周位置にて外方へ折
    り曲げられるとともに、折り返されてルツボ開口部外周
    囲をヒータが二重に取り囲んでいることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の真空蒸着用蒸発源。
  3. (3)前記ヒータの二重配置部は、内側ヒータと外側ヒ
    ータの直線部が互いに周方向にオフセット配置されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の真空蒸
    着用蒸発源。
JP61010516A 1986-01-21 1986-01-21 真空蒸着用蒸発源 Granted JPS62169321A (ja)

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FR878700597A FR2593344B1 (fr) 1986-01-21 1987-01-20 Source de faisceaux moleculaires
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