JPH04110463A - 薄膜形成装置 - Google Patents

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」 この発明は、クラスタイオンヒーム蒸着、快により薄膜
を１１（板上に蒸着形成ｒる薄膜形成装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 第６図は例えば特公昭５’ｌ−！１５９２−グ公報に示
された従来の薄膜形成装置を模式的に示す概略構成図で
あり、図において（１）は所定の真空度に保持された真
空槽、（２）はこの真空槽（１）を真空状態に排気する
真空排気系、（３ンは真空槽（１）内に置かれた薄膜形
成装置の蒸気発生源（９）の下刃に設置Ｉられた密閉型
のルツボ、（４）はこのルツボ（３）の上部に設けられ
た少なくとも−っのノズル、（５）はルツボ（３）内に
充填されたに−４物質、（６）はルツボ（３）を加熱す
るためのルツボ（３）゛の周囲に螺旋状に設けられた加
熱用フィラメン［・、（７）はこの加熱用フィラメンｈ
（６）からの熱を遮る熱シールド板、（８）はルツボ（
３）上部に設けられたノズル（４）から蒸着物質を噴出
さ１！て形成されたクラスター（塊状原子集団）　、（
９）はルツボ（３）、加熱用フィラメンＩ−（６）およ
び熱／−ルド板（ア）により構成された蒸気発生源であ
る。

（１０）は′重子ヒームを放出するイオン化フィラメン
１−１（＋１）はこのイオン化フィラメンｌ−（１０）
からｔａ子を引き出し加速ずろ電子ビーム引出電極、（
］２）はイオン化フィラメント（１０）の熱を遮る熱／
−ルト板、（１３）はイオン化フィラメン１−（１０）
、電子ビーム引出電極（１１）および熱ソール＋ｙｉ（
１２）により構成されたイオン化手段である。（１４）
はこのイオン化手段（１３）によってイオン化されたイ
オン化クラスター、（］　５ａ）および（１５１））は
このイオン化クラスター（１４）を電界で加速し、運動
エネルギーを付与する加速手段であるＪＪＩＩ速電極上
電極ス電極である。（ｌｆｌ）はその表面にＩＷ股か形
成される基板である。

（１７）は加熱用フィラメント（６）を加熱する第一交
流電源、（１８）はルツボ（３）の電位を加熱用フィラ
メント（６）に対して正にバイアスする第一直流電源、
（＋９）＋ｊイオン化フィラメント（１０）を加熱する
第二交！Ａ”（ｒ　電源、（２０〉はイオン化クラスタ
［・（１０）を電子ビーム引出電極（ＩＩ）に対して負
にバイアスする第二直流電源、（２１）はルツボ（３）
、電子ビーム引出電極（１１）および加速電極（］　５
ａ）とアース電極（１乳）に対して丁にバイアスする第
三直流電源、（２２）は第一交流電源（１７）、第一・
直流電源（＋＋＋）、第二交流電源（」９）、第二直流
電源（２０）および第三直流電源（２１）を収納する電
源装置である。

第７図は第６図に示された蒸気発生源（９）の１１・ｌ
視図であり、（２３）は加熱用フィラメン１−（６）の
両端部を固定し、加熱用フィラメント（６ンを支持する
セラミック支柱である。

第８図は蒸気発生源の他の例を示す側断面図であり、図
において（４１）は蒸着物質（５ンを入れるためのセラ
ミック腹内ルツボ、（４３）は内ルツボ（４１）を加熱
する加熱用フィラメンｈ（６）支持するためのセラミッ
ク製外ルツボ、（４４）は外ルツボ（４３）からの放熱
を防ぐためのモリブテン製ンールドルツボ、（４５）は
モリブテン製シールドルド（４４）に加熱用フィラメン
ト（６）を貫通ずるためのセラミック管、（４６）は加
熱用フィラメンｒ−（６）を加熱するための加熱用電源
である。

従来の薄膜形成装置は」一連したように構成され、真空
槽（］）を］１Ｏ−６Ｔｏｒｒ程の真空度になるまて真
空排気系（２）によって抽気する。加熱用フイラメン、
ト（６）から放出される電子を第一直流電源（１８）で
印加される電界によって引き出し、この引き出された電
子をルツボ（３）に１動突させ、ルツ：１４（３）内の
蒸気圧か数Ｔｏｒｒになる温度まで加熱する。この加熱
によって、ルツボ（３）内の蒸着物質（５）は蒸発し、
ノズル（１）から真空槽（１）中に噴射される。この蒸
着物質（５）の蒸気は、ノズル（４）を通、過する際、
断熱膨張により加ノ止冷却されて凝縮し、クラスター（
８）と呼ばれる塊状電子集団を形成する。このクラスタ
ー（８）は、イオン化フィラメント−（１，０）から放
出される電子ビームによって一部かイオン化されること
により、イオン化クラスタ〈１４ノとなる１、このイオ
ン化クラスター（１４）は、イオン化されていない中性
のクラスター（８）と共にアース電極（Ｉｓｂ＞て印加
される電界により加速され、基板（１６）表面に衝突し
Ｃ薄膜か形成される。

なお、電源装置（２２）内の各直ｔ〃電諒の機能は次の
通りである。第−曲流、電源（１８）は、第一交流電源
（１７）によ−、）で加熱された加熱用フイラメン１、
（６）から１．１”）！出された熱電子をルツボに衝突
させる。

第一、直流’ｌ’ＴＸ　Ｊｉｍ（（２０）は、電〕１ヒ
　ｌ・引出電極（１１）に対して第二交流電源（１９）
で加熱されたイオン化フィラメンＩ−（１，０）を負に
バイアスし、イオン化フィラメント（１０）から放出さ
れた熱電子を電子ビーム引出電極（１１）内部に引き出
す。第三直流電極（２Ｉ）は、アース電位にあるアース
電極（＋５１））に夕；］シてルツボ（３）、電子ビー
ム引出電極（１１）および加速？ｆｆ極（１５ａ）を正
にバイアスし、加速電極（１５ａ）とアース電極（Ｉｓ
ｂ）との間に形成される電界レンズによって、正電荷の
イオン化クラスター（１４）を加速制御する。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の薄膜形成装置は以上のように構成されているので
、第７図に示した加熱用フィラメンｉ・（６）か熱変形
した場合には、加熱用フィラメント（６）同士か接触し
、短絡するおそれかあるという問題点があった。

まフ、二、第８図に示した二重ルツボの場合には、１加
熱用フィラメン１−（６）同士が接触することはないも
のの外ルツボ（４３）か熱サイクルによってひび割れが
生ずるといった問題点かあった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、外ルツボを用いなくても加熱用フィラメン
ト同士の接触を防止することができ、従って外ルツボの
ひび割れもない薄膜形成装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る薄膜形成装置は、加熱用フィラメントを
ルツボの周囲に配設された複数個の支柱で支持し、かつ
加熱用フイラメン［・を支柱の係止部で係１１−シたも
のである。

「作　用Ｊ この発明においては、加熱用フィラメン［・が熱変形し
ても、加熱用フィラメントは複数個の支柱で支持され、
かつ係止部で係止されているので、加熱用フィラメント
同士が接触するようなことはない。

「実施例」 以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図はこの発明の一実施例を示すもので
、第６図／Ｊいし第８図と同一または相当部分は同一符
号をイτｊし、その説明は省略する。

図において、（３０）はルツボ（：））の周囲に等分間
隅で配設されたセラミック支柱で、このセラミック支柱
（３０〉で螺旋状の加熱用フィラメンＩ−（６）は支持
されている。セラミック支柱（３ｏ）は２個のセラミッ
ク板（３０ａ）、　（３０ｂ）で構成されており、この
板（３０ａ）、　（３０ｂ）の一端面には手口形の係１
一部（３０ｃ）か形成されている。この係止部（３０ｃ
）か互いに向い合うように組合されてできる楕円形の空
隙に加熱用フィラメント（６）か螺旋状に通Ｉ、て支持
される。

」−記のように構成された薄膜形成装置では、加熱用フ
ィラメンｈ（６）が第一交流電源（Ｉ７）により通電さ
れ温度上昇により熱変形しても、加熱用フィラメンＩ−
（６）はセラミック支柱（３０）にある楕円形の空隙に
より係止されており、垂れることはない。また、１Ｊ［
１熱用フィラメンＩ−（６）が熱変形し螺旋半径の増加
する方向に拡がろうおしても、加熱用フィラメン［６）
は固定はされていないので、セラミック支柱（３０）の
係１ト部（３０（：）により外側への変形によるセラミ
ック支柱（３０）への圧力が無視できる。さらに、セラ
ミック支柱（３０）自身の温度」−臂による変形に起因
するびび割れも一端面に作られている半円形の係止部（
’、（Ｏｃ　）により防止される。

なお、」二記実施例ではセラミック支柱（３０）に半円
形の係止部（３０ｃ　）を形成したものを組合せた支柱
（３０）を示したか、第４図、第５図に示すようにセラ
ミック支柱（３１）にフック形の係止部（３１ｃ）　’
：；：形成したものであってもよい。この場合には、セ
ラミック支柱（３］）はニ個を組合せる必要はなく支柱
の数を減らすことかできる３、 ［発明の効果］ 辺土説明したように、この発明の薄膜形成袋］！１′に
よれば、加熱用フィラメントを複数個の支柱で支持し、
かつ支柱に加熱用フィラメン［・を係止する係１１一部
を形成（、たことに、より、１ｊ目熱用フイラメンｊ・
か熱変形しても加熱用フィラメント同士が接触するよう
なことは防什され、加熱用フィラメントか短絡するよう
なことは４トしないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による薄膜形成装置を示す
概略構成図、第２図は第１図の実施例の説明図、第３図
は第２図のｍ’　−ＤＩ線に沿う断面図、第４図はこの
発明の他の実施例を示す説明図、第５図は第４図のｖ−
Ｖ線に沿う断面図、第６図は従来の薄膜形成装置の一例
を示す概略構成図、第７図は第６図の蒸気発生源の斜視
図、第８図は従来の蒸気発生源の他の例を示す断面図で
ある。 図において、（］）は真空槽、（３）はルツボ、（５）
は蒸着物質、（６）は加熱用フィラメン］〜、（８）は
クラスター、（３０）、　（３１）は支柱、（３０ｃ）
（３］、ｃ）は係止部である。 なお、各図中、同−句号は同−又は相当部分を示す。 代　　理　　人　　　　　曾　　我　　道　　照Ｕ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　所定の真空度に保持された真空槽と、この真空槽内に
   配置された基板と、この基板に対向して設けられた基板
   に向けて蒸着物質の蒸気を噴出して蒸着物質のクラスタ
   ーを発生させるルツボと、このルツボの周囲に設けられ
   ルツボを加熱する加熱用フィラメントとを備えた薄膜形
   成装置において、前記加熱用フィラメントは前記ルツボ
   の周囲に配設された複数個の支柱で支持され、かつこの
   支柱には加熱用フィラメントを係止する係止部が形成さ
   れたことを特徴とする薄膜形成装置。