JPS6334224B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6334224B2 JPS6334224B2 JP22313283A JP22313283A JPS6334224B2 JP S6334224 B2 JPS6334224 B2 JP S6334224B2 JP 22313283 A JP22313283 A JP 22313283A JP 22313283 A JP22313283 A JP 22313283A JP S6334224 B2 JPS6334224 B2 JP S6334224B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- nozzle
- heater
- heating
- substrate
- Prior art date
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- Expired
Links
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 9
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- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
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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
- C23C14/221—Ion beam deposition
-
- 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
- C23C14/243—Crucibles for source material
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- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はクラスタイオンビーム蒸着に使用され
る蒸発源装置に関する。
る蒸発源装置に関する。
従来真空室内にノズルを上面に有する密閉形の
るつぼと基板とを対向して設けると共にその中間
にイオン化フイラメントからなるイオン化手段と
引出電極からなる加速手段とを設け、ヒータの加
熱により該るつぼから蒸発する蒸発物質をノズル
を介して噴出させる式のものが知られている。こ
の式のものは蒸発物質がノズルから噴出する際断
熱膨張にて過冷却されて塊状の原子集団のビーム
即ちクラスタビームとなり、イオン化手段と加速
手段で該ビームの基板への入射エネルギを制御す
るもので、蒸着速度が速く基板温度も低く膜質も
制御出来る利点があるが、るつぼを加熱するヒー
タはるつぼの側方を加熱すべく設けられているの
でノズル付近の温度が低く、蒸発物が滴状で噴き
出すスピツテイング状態になり易く、その結果膜
質不良を生じ勝ちであり、またるつぼの直径を大
きくするとさらにノズル付近の温度が下るので大
径のるつぼを使用出来ない等の欠点がある。
るつぼと基板とを対向して設けると共にその中間
にイオン化フイラメントからなるイオン化手段と
引出電極からなる加速手段とを設け、ヒータの加
熱により該るつぼから蒸発する蒸発物質をノズル
を介して噴出させる式のものが知られている。こ
の式のものは蒸発物質がノズルから噴出する際断
熱膨張にて過冷却されて塊状の原子集団のビーム
即ちクラスタビームとなり、イオン化手段と加速
手段で該ビームの基板への入射エネルギを制御す
るもので、蒸着速度が速く基板温度も低く膜質も
制御出来る利点があるが、るつぼを加熱するヒー
タはるつぼの側方を加熱すべく設けられているの
でノズル付近の温度が低く、蒸発物が滴状で噴き
出すスピツテイング状態になり易く、その結果膜
質不良を生じ勝ちであり、またるつぼの直径を大
きくするとさらにノズル付近の温度が下るので大
径のるつぼを使用出来ない等の欠点がある。
本発明はこうした欠点を解消したクラスタイオ
ンビーム蒸着用の蒸発源装置を提供することを目
的としたもので、真空室内にノズルを上面に有す
る密閉形のるつぼと基板とを対向して設け、該る
つぼを加熱してノズルから蒸発物のクラスタビー
ムを噴出させ、該るつぼと基板の中間に該クラス
タビームのイオン化手段と加速手段を設ける式の
ものに於て、該るつぼの加熱用ヒータを、るつぼ
側方のるつぼ側壁加熱用ヒータと、これとは独立
に温度制御されたるつぼ上方のるつぼ上面加熱用
ヒータとで構成し、該上面加熱用ヒータのノズル
と対向する位置に該ノズルよりも少し大径の開口
部を形成したことを特徴とする。
ンビーム蒸着用の蒸発源装置を提供することを目
的としたもので、真空室内にノズルを上面に有す
る密閉形のるつぼと基板とを対向して設け、該る
つぼを加熱してノズルから蒸発物のクラスタビー
ムを噴出させ、該るつぼと基板の中間に該クラス
タビームのイオン化手段と加速手段を設ける式の
ものに於て、該るつぼの加熱用ヒータを、るつぼ
側方のるつぼ側壁加熱用ヒータと、これとは独立
に温度制御されたるつぼ上方のるつぼ上面加熱用
ヒータとで構成し、該上面加熱用ヒータのノズル
と対向する位置に該ノズルよりも少し大径の開口
部を形成したことを特徴とする。
本発明の実施例を図面につき説明するに、第１
図に於て、１は真空室２内に設けたるつぼ、３は
該真空室２内のるつぼ１と対向して設けた基板を
示し、該るつぼ１をその上面にノズル４を有する
密閉形に形成し、昇降台５で筒形のるつぼ側壁加
熱用ヒータ６内に自在に出没するようにした。
図に於て、１は真空室２内に設けたるつぼ、３は
該真空室２内のるつぼ１と対向して設けた基板を
示し、該るつぼ１をその上面にノズル４を有する
密閉形に形成し、昇降台５で筒形のるつぼ側壁加
熱用ヒータ６内に自在に出没するようにした。
該ヒータ６によりるつぼ１が加熱されるとその
内部の物質７が蒸気となつてノズル４を介して基
板３へビーム状に噴出するが、ノズル４から噴出
の際に蒸発物質は断熱膨張により過冷却され原子
が互に緩く結合した塊状原子集団即ちクラスタの
ビームとなる。８はるつぼ１と基板３の中間に於
てクラスタビームをイオン化するイオン化フイラ
メント８ａとグリツド８ｂとで構成したイオン化
手段、９は該イオン化手段８でイオン化されたビ
ーム即ちクラスタイオンビームを基板３方向へ引
出す電極で構成された加速手段を示し、両手段
８，９を制御することにより該ビームの運動エネ
ルギの制御を行なえ蒸着速度を変え低い基板温度
で膜の形成が可能であり膜質をコントロール出来
る。
内部の物質７が蒸気となつてノズル４を介して基
板３へビーム状に噴出するが、ノズル４から噴出
の際に蒸発物質は断熱膨張により過冷却され原子
が互に緩く結合した塊状原子集団即ちクラスタの
ビームとなる。８はるつぼ１と基板３の中間に於
てクラスタビームをイオン化するイオン化フイラ
メント８ａとグリツド８ｂとで構成したイオン化
手段、９は該イオン化手段８でイオン化されたビ
ーム即ちクラスタイオンビームを基板３方向へ引
出す電極で構成された加速手段を示し、両手段
８，９を制御することにより該ビームの運動エネ
ルギの制御を行なえ蒸着速度を変え低い基板温度
で膜の形成が可能であり膜質をコントロール出来
る。
以上の構成は従来のクラスタイオンビーム蒸着
のものと略同様であるが、この構成ではるつぼ１
の側面１ａよりもノズル４付近の温度が低くなり
蒸発物質がノズル４に凝結してスピツテングを生
じ易い等の不都合があるので、本発明では電気抵
抗材料でるつぼ１の上面１ｂを覆う板状のるつぼ
上面加熱用ヒータ１０を設けて該上面１ｂを加熱
すると共に、該ヒータ１０のノズル４に対向する
個所にこれよりもやや大径の開口部１１を形成し
て蒸発物質が凝結温度にまで低下することのない
ようにした。該ヒータ１０はるつぼ１の側面１ｂ
を加熱するヒータ６と別個に温度制御されるもの
とし、任意に側面１ａの温度よりもノズル４を有
する上面１ｂを高温化して充分に両面１ａ，１ｂ
間に温度差を生じさせ得るようにした。１２，１
３は側面１ａと上面１ｂの測温用熱電対、１４，
１５は温度制御計１６，１７はヒータ６，１０の
電源、１８，２０は夫々イオン化フイラメント電
源、イオン化加速電源、イオン加速電源である。
のものと略同様であるが、この構成ではるつぼ１
の側面１ａよりもノズル４付近の温度が低くなり
蒸発物質がノズル４に凝結してスピツテングを生
じ易い等の不都合があるので、本発明では電気抵
抗材料でるつぼ１の上面１ｂを覆う板状のるつぼ
上面加熱用ヒータ１０を設けて該上面１ｂを加熱
すると共に、該ヒータ１０のノズル４に対向する
個所にこれよりもやや大径の開口部１１を形成し
て蒸発物質が凝結温度にまで低下することのない
ようにした。該ヒータ１０はるつぼ１の側面１ｂ
を加熱するヒータ６と別個に温度制御されるもの
とし、任意に側面１ａの温度よりもノズル４を有
する上面１ｂを高温化して充分に両面１ａ，１ｂ
間に温度差を生じさせ得るようにした。１２，１
３は側面１ａと上面１ｂの測温用熱電対、１４，
１５は温度制御計１６，１７はヒータ６，１０の
電源、１８，２０は夫々イオン化フイラメント電
源、イオン化加速電源、イオン加速電源である。
その作動を説明するにるつぼ１がその側面１ａ
をヒータ６により加熱されると内部の物質７が溶
解してその蒸気がノズル４から噴出し、イオン化
手段８及び加速手段９により制御されて薄膜状に
基板３に付着するが、該るつぼ１の上面１ｂはヒ
ータ１０により別個に加熱されるのでノズル４付
近の温度が上昇し、そこに蒸発物質が凝結するこ
とを防止出来る。
をヒータ６により加熱されると内部の物質７が溶
解してその蒸気がノズル４から噴出し、イオン化
手段８及び加速手段９により制御されて薄膜状に
基板３に付着するが、該るつぼ１の上面１ｂはヒ
ータ１０により別個に加熱されるのでノズル４付
近の温度が上昇し、そこに蒸発物質が凝結するこ
とを防止出来る。
このように本発明によるときは、るつぼの上方
にその上面を加熱するヒータを設け、ノズルから
の蒸発物質は該ヒータの開口部を介して噴出する
ようにしたので低温化し勝ちなノズル付近を側面
と別個に加熱し得て蒸発物質が凝結することがな
く、スピツテイングされることのない良質の薄膜
を形成出来、大径のるつぼを使用してもノズル付
近の温度低下がなく長時間の蒸着が可能になる等
の効果がある。
にその上面を加熱するヒータを設け、ノズルから
の蒸発物質は該ヒータの開口部を介して噴出する
ようにしたので低温化し勝ちなノズル付近を側面
と別個に加熱し得て蒸発物質が凝結することがな
く、スピツテイングされることのない良質の薄膜
を形成出来、大径のるつぼを使用してもノズル付
近の温度低下がなく長時間の蒸着が可能になる等
の効果がある。
第１図は本発明の実施例の截断側面図、第２図
はヒータの１例の斜視図である。 １……るつぼ、２……真空室、３……基板、４
……ノズル、６……るつぼ側面加熱用ヒータ、８
……イオン化手段、９……加速手段、１０……る
つぼ上面加熱用ヒータ、１１……開口部、１ａ…
…側面、１ｂ……上面。
はヒータの１例の斜視図である。 １……るつぼ、２……真空室、３……基板、４
……ノズル、６……るつぼ側面加熱用ヒータ、８
……イオン化手段、９……加速手段、１０……る
つぼ上面加熱用ヒータ、１１……開口部、１ａ…
…側面、１ｂ……上面。
Claims (1)
- １ 真空室内にノズルを上面に有する密閉形のる
つぼと基板とを対向して設け、該るつぼを加熱し
てノズルから蒸発物のクラスタビームを噴出さ
せ、該るつぼと基板の中間に該クラスタビームの
イオン化手段と加速手段を設ける式のものに於
て、該るつぼの加熱用ヒータを、るつぼ側方のる
つぼ側壁加熱用ヒータと、これとは独立に温度制
御されたるつぼ上方のるつぼ上面加熱用ヒータと
で構成し、該上面加熱用ヒータのノズルと対向す
る位置に該ノズルよりも少し大径の開口部を形成
したことを特徴とするクラスタイオンビーム蒸発
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22313283A JPS60116770A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | クラスタイオンビ−ム蒸発源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22313283A JPS60116770A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | クラスタイオンビ−ム蒸発源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60116770A JPS60116770A (ja) | 1985-06-24 |
| JPS6334224B2 true JPS6334224B2 (ja) | 1988-07-08 |
Family
ID=16793296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22313283A Granted JPS60116770A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | クラスタイオンビ−ム蒸発源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60116770A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009026340B4 (de) * | 2009-08-06 | 2013-01-31 | Solibro Gmbh | Effusionszelle |
-
1983
- 1983-11-29 JP JP22313283A patent/JPS60116770A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60116770A (ja) | 1985-06-24 |
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