JP6901328B2 - Indirect heat deposition source - Google Patents
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Description
本発明は、蒸着材料を充填した容器を電子ビーム衝撃(ボンバード)により加熱し、蒸着材料を加熱、蒸発させる間接加熱蒸着源に関する。 The present invention relates to an indirect heating vapor deposition source in which a container filled with a vapor deposition material is heated by an electron beam impact (bomberd) to heat and evaporate the vapor deposition material.
従来から、真空チャンバー内に基板を配置して、この基板に向けて蒸着源を設置した蒸着装置が知られており、間接加熱蒸着源としては、蒸着材料を充填した容器に電子ビーム(熱電子)を放出する電子線衝撃型蒸着源がある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a vapor deposition apparatus in which a substrate is placed in a vacuum chamber and a vapor deposition source is installed toward the substrate has been known. As an indirect heat vapor deposition source, an electron beam (thermoelectron) is used in a container filled with a vapor deposition material. ) Is emitted (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載された電子線衝撃型蒸着源では、フィラメント5と坩堝1との間に可変電圧電源22が接続されている。可変電圧電源22は、坩堝1側が正になるような加速電圧をフィラメント5に印加する。これにより、フィラメント5から放出された熱電子e−が加速され、坩堝1の底面に衝突して、坩堝1が加熱される。その結果、坩堝1中の蒸発材料2が加熱、溶融、蒸発され、蒸発材料2の蒸気が基板17の表面に凝着して薄膜が形成される。
In the electron beam impact type vapor deposition source described in Patent Document 1, a variable
また、間接加熱蒸着源としては、図1に示すような間接加熱蒸着源1がある。間接加熱蒸着源1は、ライナー2と、ホルダー3と、電子源6とを備えている。ライナー2は、アウターライナー11と、インナーライナー12とを有している。アウターライナー11は、モリブデンやセラミックスなどの高融点材料からなり、有底の筒状に形成されている。また、アウターライナー11は、ホルダー3に保持されている。 Further, as the indirect heat-deposited source, there is an indirect heat-deposited source 1 as shown in FIG. The indirect heat-deposited source 1 includes a liner 2, a holder 3, and an electron source 6. The liner 2 has an outer liner 11 and an inner liner 12. The outer liner 11 is made of a high melting point material such as molybdenum or ceramics, and is formed in a bottomed tubular shape. Further, the outer liner 11 is held by the holder 3.
インナーライナー12は、有底の筒状に形成されている。インナーライナー12の底部12aの径は、アウターライナー11における底部11aの径よりも小さく設定されており、インナーライナー12は、アウターライナー11の内側に収容されている。インナーライナー12には、蒸着材料4が充填される。そのため、インナーライナー12は、蒸着材料4との反応性が低い材料により形成されている。
The inner liner 12 is formed in a bottomed tubular shape. The diameter of the
電子源6は、アウターライナー11の下方に配置されており、タングステン材からなるフィラメントを有している。このフィラメントに不図示の外部加熱電源から所定の値の電流が供給されると、フィラメントは、ジュール加熱により熱電子放出が可能な温度に加熱される。 The electron source 6 is arranged below the outer liner 11 and has a filament made of a tungsten material. When a predetermined value of current is supplied to the filament from an external heating power source (not shown), the filament is heated to a temperature at which thermoelectron emission is possible by Joule heating.
フィラメントが熱電子放出可能な温度まで加熱されると、フィラメントから放出された熱電子は、電界により加速され、アウターライナー11が電子衝撃加熱される。インナーライナー12は、アウターライナー11からの熱伝導或いは熱輻射により加熱され、蒸着材料4は、インナーライナー12からの熱伝導或いは熱輻射により加熱され、蒸発する。
When the filament is heated to a temperature at which thermoelectrons can be emitted, the thermoelectrons emitted from the filament are accelerated by an electric field, and the outer liner 11 is subjected to electron shock heating. The inner liner 12 is heated by heat conduction or heat radiation from the outer liner 11, and the
図1に示すような間接加熱蒸着源1では、蒸着材料4がインナーライナー12に対して濡れ性が高い場合に、溶融した蒸着材料4がインナーライナー12の壁面に濡れ広がり、インナーライナー12の外壁面まで到達する。そして、溶融した蒸着材料4がインナーライナー12の外壁面まで到達すると、アウターライナー11からの輻射熱により加熱されて蒸発する。
In the indirect heating vapor deposition source 1 as shown in FIG. 1, when the
しかしながら、電子衝撃間接加熱蒸着源では、アウターライナー11の直下から熱電子を照射するため、インナーライナー12の底部が最も効率的に加熱される。そして、壁面の加熱効率が相対的に低くなる。アウターライナー11の上部の温度が低い場合は、インナーライナー12の外壁面に達した蒸着材料4が、アウターライナー11の上部の輻射熱では蒸発せずに、インナーライナー12の外壁面を伝って下部まで入り込んでしまう。
However, in the electron shock indirect heating vapor deposition source, since thermions are irradiated from directly below the outer liner 11, the bottom portion of the inner liner 12 is heated most efficiently. Then, the heating efficiency of the wall surface becomes relatively low. When the temperature of the upper part of the outer liner 11 is low, the vaporized
インナーライナー12の下部まで入り込んだ蒸着材料4は、アウターライナー11の下部の輻射熱により蒸発し、アウターライナー11に蒸着される。その結果、アウターライナー11とインナーライナー12との間に蒸着物が堆積し、蒸着物とアウターライナー11とが化学反応を起こすことにより、アウターライナー11が浸食されるという問題があった。
The vaporized
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、アウターライナーへの蒸着物の堆積量を低減することが可能な間接加熱蒸着源を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an indirect heat-deposited source capable of reducing the amount of deposited matter deposited on the outer liner.
本発明の間接加熱蒸着源の一態様は、蒸着材料を充填した容器を電子源から放出された熱電子により加熱し、蒸着材料を加熱蒸発させるものであり、アウターライナーと、インナーライナーと、電子源と、リフレクターとを備える。インナーライナーは、アウターライナーの内側に配置され、蒸着材料が充填される。電子源から放出された熱電子は、加速され、アウターライナーを電子衝撃加熱する。リフレクターは、インナーライナーとアウターライナーとの間に配置され、アウターライナーから放出される輻射熱を反射する。 One aspect of the indirect thermal thin-film deposition source of the present invention is to heat a container filled with the vapor-deposited material by thermions emitted from the electron source to heat and evaporate the vapor-deposited material, and the outer liner, the inner liner, and electrons. It has a source and a reflector. The inner liner is placed inside the outer liner and is filled with a vapor deposition material. The thermions emitted from the electron source are accelerated and electro-impact heat the outer liner. The reflector is arranged between the inner liner and the outer liner and reflects the radiant heat emitted from the outer liner.
上述のように、本発明の一態様は、インナーライナーとアウターライナーとの間に配置されたリフレクターがインナーライナーへの熱の到達を妨げる。これにより、所定の蒸着速度を得るために電子の照射量を多くすることになり、アウターライナー全体の温度が高くなる。その結果、インナーライナーの外壁面まで達した蒸着材料が、アウターライナーの上部の輻射熱で蒸発する。したがって、インナーライナー12の下部まで蒸着材料が入り込まないようにして、アウターライナーへの蒸着物の堆積量を低減することができる。 As described above, in one aspect of the present invention, the reflector arranged between the inner liner and the outer liner prevents heat from reaching the inner liner. As a result, the amount of electron irradiation is increased in order to obtain a predetermined vapor deposition rate, and the temperature of the entire outer liner is increased. As a result, the vaporized material reaching the outer wall surface of the inner liner evaporates due to the radiant heat of the upper part of the outer liner. Therefore, it is possible to reduce the amount of deposited matter deposited on the outer liner by preventing the vapor deposition material from entering the lower part of the inner liner 12.
以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Hereinafter, an example of a mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each figure, components having substantially the same function or configuration are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
<第1の実施形態>
[間接加熱蒸着源の構成]
まず、第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源の構成について、図2を参照して説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源の概略構成図である。
<First Embodiment>
[Structure of indirect heat vapor deposition source]
First, the configuration of the indirect heat-deposited source according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an indirect heat-deposited source according to the first embodiment of the present invention.
図2に示す間接加熱蒸着源21は、真空チャンバー内に設置され、容器に充填された蒸着材料を加熱、蒸発させて基板に蒸着させる。
間接加熱蒸着源21は、容器の第1の具体例を示すライナー22と、容器保持部の一具体例を示すホルダー3と、複数のリフレクター23と、電子源6を備えている。
The indirect heat-deposited
The indirect heat-deposited
ホルダー3は、円形の板状に形成されており、ライナー22を貫通させる保持用孔3aを有している。ホルダー3の材料は、熱抵抗の大きいものであればよい。したがって、ホルダー3には、ライナー22の熱が伝達され難くなっている。なお、図2では、ホルダー3が1つの保持用孔3aを有しているが、本発明に係るホルダー(容器保持部)としては、複数の保持用孔を有し、複数のライナー(容器)を保持するものであってもよい。
The holder 3 is formed in a circular plate shape and has a
ホルダー3の中心部には、駆動機構の一具体例を示す回転駆動軸14が接続されている。回転駆動軸14は、ホルダー3を回転駆動させて、ホルダー3に保持されたライナー22を水平方向に移動させる。この回転駆動軸14は、回転機能を損なわないよう冷却されている。
A
電子源6は、ホルダー3の下方において、ライナー22の回転軌道上の任意の位置に配置されている。これにより、ホルダー3に保持されたライナー22がる蒸着位置に配置されると、ライナー22は、電子源6の上方に位置する。なお、電子源6の構成及び回路については、後で図3を参照して説明する。
The electron source 6 is arranged below the holder 3 at an arbitrary position on the rotation orbit of the
ホルダー3の上方には、基板保持部15が配置されている。この基板保持部15は、円形の板状に形成されており、下面において基板5を保持する。また、基板保持部15における上面の中心部には、回転駆動軸16が接続されている。回転駆動軸16は、基板保持部15を回転駆動させて、基板保持部15に保持された基板5を水平方向に移動させる。また、回転駆動軸16は、回転機能を損なわないよう冷却されている。
A
基板5に蒸着膜を付着させる場合は、回転駆動軸16によって基板保持部15を回転駆動させて、基板5をライナー22の上方に移動させる。これにより、ライナー22内の蒸着材料4が溶融して蒸発すると、その蒸発粒子が基板5に堆積する。なお、図2では、基板保持部15が1つの基板5を保持しているが、本発明に係る基板保持部としては、複数の基板を保持するものであってもよい。
When the vapor-deposited film is attached to the substrate 5, the
ライナー22は、アウターライナー31と、インナーライナー32とを有している。アウターライナー31は、有底の筒状に形成されており、円形の底部31aと、底部31aの周縁に連続する周壁部31bと、周壁部31bの上端に連続するフランジ部31cとを有している。アウターライナー31の材料としては、例えば、タモリブデンやセラミックスなどの高融点材料を挙げることができる。
The
アウターライナー31の底部31aには、リフレクター用凹部34が形成されている。このリフレクター用凹部34には、複数のリフレクター23が配置される。リフレクター用凹部34は、底部31aの内側の面に設けられており、上方から見た形状が円形に形成されている。また、アウターライナー31の底部31aには、インナーライナー32の後述する底部32aが載置される載置部(不図示)が形成されている。
A
アウターライナー31の周壁部31bは、ホルダー3の保持用孔3aを貫通する。また、アウターライナー31のフランジ部31cは、ホルダー3の上面に係合する。これにより、アウターライナー31がホルダー3に保持される。このように、ホルダー3の上面にフランジ部31cを係合させることで、アウターライナー31とホルダー3との接触面積を小さくすることができ、アウターライナー31からホルダー3への熱伝導による熱損失を少なくすることができる。
The
インナーライナー32は、有底の筒状に形成されており、底部32aと、底部32aの周縁に連続する周壁部32bとを有している。インナーライナー32における底部32aの径は、アウターライナー31における底部31aの径よりも小さく設定されており、インナーライナー32は、アウターライナー31の内側に収容されている。
The
インナーライナー32には、蒸着材料4が充填される。インナーライナー32の材料としては、蒸着材料4との反応性が低い材料が好ましい。例えば、蒸着材料4としてアルミ材を適用する場合は、インナーライナー32の材料として、比較的アルミ材との反応性が低いセラミックスであるカーボンを適用することができる。
The
インナーライナー32の底部32aは、アウターライナー31の載置部(不図示)に載置されている。これにより、インナーライナー32における底部32aの外側の面は、アウターライナー31のリフレクター用凹部34に対向している。また、インナーライナー32の周壁部32bとアウターライナー31の周壁部31bとの間には、適当な距離(例えば、1〜3mm)の間隙が形成されている。したがって、インナーライナー32は、底部32aのみでアウターライナー31に接触している。
The
インナーライナー32がアウターライナー31の内側に収容された状態において、インナーライナー32の上端(周壁部32bの上端)は、アウターライナー31の上端(フランジ部31c)よりも上方に突出している。これにより、溶融した蒸着材料4がアウターライナー31に蒸着されることを抑制或いは防止することができ、アウターライナー31の蒸気汚染を防止することができる。
In a state where the
インナーライナー32は、アウターライナー31の載置部(不図示)との熱伝導、及びアウターライナー31からの輻射熱により加熱される。蒸着材料4は、主にインナーライナー32との熱伝導により加熱され、蒸発可能な温度以上に昇温されると、蒸着が開始される。この際、インナーライナー32の温度は、例えば1200℃以上に、アウターライナー31は、それ以上の温度に達する。
The
例えば、インナーライナー32に蒸着材料4としてアルミ材を充填すると、アルミ材は溶融し蒸発を開始する。そして、発生した蒸発粒子が真空中を移動して、基板保持部15に保持された基板5のインナーライナー32と対向した面に堆積する。その結果、所望の厚さの蒸着膜が基板5に付着する。なお、基板5の蒸着膜の付着速度は、インナーライナー32の温度を調整して蒸発粒子の量を制御することにより、所望の値に設定することができる。
For example, when the
複数のリフレクター23は、アウターライナー31のリフレクター用凹部34に配置されている。各リフレクター23は、リフレクター用凹部34と略等しい直径の円板状に形成されており、平面が上下方向に向いている。なお、アウターライナー31の底部31aとインナーライナー32の底部32aは、上下方向で対向している。そして、複数のリフレクター23は、上下方向に適当な間隔を空けて並んでいる。
The plurality of
リフレクター用凹部34には、リフレクター23の周縁部の一部を保持する保持部が設けられている。また、リフレクター23の周縁部には、リフレクター用凹部34に設けた保持部との干渉を避けるための切欠きが形成されている。これにより、リフレクター用凹部34において、複数のリフレクターを上下方向に適当な間隔を空けて配置することができる。なお、複数のリフレクター23の材料としては、反射率が高く、放射率が低いものが好ましく、例えば、タングステンやモリブデンを挙げることができる。
The
図3は、間接加熱蒸着源21における電子源6の構成を示す説明図である。
図3に示すように、電子源6は、フィラメント7と、電界分布を形成するウェネルト8とを有している。ウェネルト8には、フィラメント7を露出させる開口部が形成されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the electron source 6 in the indirect heat-deposited
As shown in FIG. 3, the electron source 6 has a filament 7 and a Wenelt 8 forming an electric field distribution. The Wenelt 8 is formed with an opening for exposing the filament 7.
フィラメント7は、タングステン材からなる線材によって形成されている。このフィラメント7には、フィラメント電源9を介して加速電源10が接続されている。加速電源10は、接地されており、アース電位に対して負の高電圧、例えば300V〜6kVの電圧が印加される。ホルダー3は、アース電位となっており、ホルダー3に保持されたライナー22(アウターライナー31)は、アース電位となる。フィラメント7に所定の値の電流が供給されると、フィラメント7は、ジュール加熱により熱電子供給が可能な温度、例えば2300℃前後に加熱される。
The filament 7 is formed of a wire rod made of a tungsten material. An
加速電源10によりアース電位に対して負の高電圧を印加すると、フィラメント7から放出された熱電子がアース電位のアウターライナー31に向けて加速し、アウターライナー31は電子衝撃加熱される。
When a high voltage negative with respect to the ground potential is applied by the
例えば、ライナー22(インナーライナー32)に蒸着材料4としてアルミ材を充填すると、アルミ材は溶融し蒸発を開始する。そして、発生した蒸発粒子は、真空中を移動して、基板保持部15に保持された基板5のライナー2と対向した面に堆積する。その結果、所望の厚さの蒸着膜が基板5に付着する。なお、基板5の蒸着膜の付着速度(成膜レート)は、ライナー22(インナーライナー32)の温度を調整して蒸発粒子の量を制御することにより、所望の値に設定することができる。
For example, when the liner 22 (inner liner 32) is filled with an aluminum material as the
インナーライナー32に濡れ性が高い蒸着材料4を充填した場合は、溶融した蒸着材料4がインナーライナー32の周壁部31bから濡れ広がり、インナーライナー32の上端を越えて周壁部31bの外側の面まで到達する。
When the
一方、アウターライナー31のリフレクター用凹部34には、複数のリフレクター23が配置されている。したがって、アウターライナー31の底部31aから放出される輻射熱が、複数のリフレクター23によって反射され、インナーライナー32の底部32aへの熱の到達が抑制される。
On the other hand, a plurality of
インナーライナー32の底部32aへの熱の到達が抑制された状態において、蒸着膜の付着速度(成膜レート)を所定の値にするには、アウターライナー31の底部31aから放出される輻射熱を多くする必要がある。そのため、フィラメント電源9から供給されるフィラメント電流の値を大きくして、アウターライナー31の底部31aに対する熱電子の照射量を多くする。その結果、アウターライナー31全体の温度が高くなる。
In a state where the heat reaching the bottom 32a of the
したがって、インナーライナー32における周壁部31bの外側の面まで到達した蒸着材料4が、アウターライナー31における周壁部31bからの輻射熱により加熱され、蒸発する。これにより、インナーライナー32における周壁部32bの外側の面の下部まで入り込むことを抑制或いは防止することができ、アウターライナー31への蒸着物の堆積量を低減することができる。
Therefore, the vaporized
このように、アウターライナー31とインナーライナー32との間に複数のリフレクター23を設けることにより、インナーライナー32の底部32aの加熱効率が下がり、アウターライナー31の周壁部31bの加熱効率が上がる。その結果、インナーライナー32の上端を乗り越える蒸着材料4を、インナーライナー32における周壁部32bの外側の面の下部まで入り込む前に蒸発させることができ、アウターライナー31への蒸着物の堆積を抑制或いは防止することができる。そして、アウターライナー31への蒸着物の堆積を抑制することにより、蒸着物との化学反応によるアウターライナー31の劣化を抑制し、装置(間接加熱蒸着源)の長寿命化を実現することができる。
By providing the plurality of
なお、本発明に係る間接加熱蒸着源としては、リフレクターを複数設けることに限定されず、1つのリフレクターを設ける構成としてもよい。リフレクターを複数設けた場合は、リフレクターの枚数に比例して、インナーライナー32へ伝わる熱量が減少する。
The indirect heat-deposited source according to the present invention is not limited to providing a plurality of reflectors, and may be configured to provide one reflector. When a plurality of reflectors are provided, the amount of heat transferred to the
<第2の実施形態>
[間接加熱蒸着源の構成]
次に、第2の実施形態に係る間接加熱蒸着源の構成について、図4を参照して説明する。
図4は、本発明の第2の実施形態に係る間接加熱蒸着源の概略構成図である。
<Second embodiment>
[Structure of indirect heat vapor deposition source]
Next, the configuration of the indirect heat-deposited source according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an indirect heat-deposited source according to a second embodiment of the present invention.
第2の実施形態に係る間接加熱蒸着源41は、第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源21(図2参照)と同様の構成を備えており、異なる点は、ライナーの構造である。そこで、ここでは、間接加熱蒸着源41のライナー42について説明し、間接加熱蒸着源21(図2参照)と同じ構成の説明を省略する。
The indirect heat-deposited
図4に示すように、間接加熱蒸着源41は、容器の第2の具体例を示すライナー42と、ホルダー3と、複数のリフレクター23と、複数の外側リフレクター24と、電子源6とを備えている。
As shown in FIG. 4, the indirect heat-deposited
ライナー42は、アウターライナー51と、インナーライナー52と、保持部材53とを有している。アウターライナー51は、有底の筒状に形成されており、円形の底部51aと、底部51aの周縁に連続する周壁部51bとを有している。アウターライナー51の材料としては、例えば、モリブデンやセラミックスなどの高融点材料を挙げることができる。
The
アウターライナー51の底部51aには、リフレクター用凹部54が形成されている。このリフレクター用凹部54には、複数のリフレクター23が配置される。リフレクター用凹部54は、底部51aの内側の面に設けられており、上方から見た形状が円形に形成されている。また、アウターライナー51の底部51aには、インナーライナー52の後述する底部52aが載置される載置部(不図示)が形成されている。
A
また、アウターライナー51における底部51aの外側の面には、係合段部55が設けられている。この係合段部55は、底部51aの周縁部に形成されており、保持部材53の後述する底部53aに係合する。
Further, an engaging
インナーライナー52は、有底の筒状に形成されており、底部52aと、底部52aの周縁に連続する周壁部52bとを有している。インナーライナー52における底部52aの径は、アウターライナー51における底部51aの径よりも小さく設定されており、インナーライナー52は、アウターライナー51の内側に収容されている。
The
インナーライナー52には、蒸着材料4が充填される。インナーライナー52の材料としては、蒸着材料4との反応性が低い材料が好ましい。インナーライナー52の底部52aは、アウターライナー51の載置部(不図示)に載置されている。これにより、インナーライナー52における底部52aの外側の面は、アウターライナー51のリフレクター用凹部54に対向している。また、インナーライナー52の周壁部52bとアウターライナー51の周壁部31bとの間には、適当な距離(例えば、1〜3mm)の間隙が形成されている。したがって、インナーライナー52は、底部52aのみでアウターライナー51に接触している。
The
インナーライナー52がアウターライナー51の内側に収容された状態において、インナーライナー52の上端(周壁部52bの上端)は、アウターライナー51の上端(フランジ部31c)よりも上方に突出している。これにより、溶融した蒸着材料4がアウターライナー51に蒸着されることを抑制或いは防止することができ、アウターライナー51の蒸気汚染を防止することができる。
In a state where the
インナーライナー52は、アウターライナー51の載置部(不図示)との熱伝導、及びアウターライナー51からの輻射熱により加熱される。蒸着材料4は、主にインナーライナー52との熱伝導により加熱され、蒸発可能な温度以上に昇温されると、蒸着が開始される。この際、インナーライナー52の温度は、例えば1200℃以上に、アウターライナー51は、それ以上の温度に達する。
The
保持部材53は、有底の筒状に形成されており、円形の底部53aと、底部53aの周縁に連続する周壁部53bと、周壁部53bの上端に連続するフランジ部53cとを有している。保持部材53の材料としては、例えば、モリブデンやセラミックスを挙げることができる。
The holding
保持部材53の底部53aには、円形の貫通孔56が形成されている。この貫通孔56には、アウターライナー51の底部51aが挿入される。そして、アウターライナー51の底部51aは、保持部材53の下方に配置された電子源6に対向する。なお、本発明に係る間接加熱蒸着源としては、アウターライナー51の底部51aが保持部材53の貫通孔56を貫通する構造であってもよい。
A circular through
保持部材53の周壁部53bは、ホルダー3の保持用孔3aを貫通する。また、保持部材53のフランジ部53cは、ホルダー3の上面に係合する。これにより、保持部材53がホルダー3に保持される。
The
複数のリフレクター23は、アウターライナー51のリフレクター用凹部54に配置されている。各リフレクター23は、リフレクター用凹部54と略等しい直径の円板状に形成されており、平面が上下方向に向いている。そして、複数のリフレクター23は、上下方向に適当な間隔を空けて並んでいる。
The plurality of
複数の外側リフレクター24は、保持部材53の底部53aに載置され、アウターライナー51の周壁部51bと保持部材53の周壁部53bとの間に介在されている。複数の外側リフレクター24は、それぞれ円筒状に形成されており、且つ、それぞれ直径が異なっている。外側リフレクター24の直径は、アウターライナー51の外径よりも大きく、保持部材53の内径よりも小さい。そして、複数の外側リフレクター24は、アウターライナー51(保持部材53)の径方向に適当な間隔を空けて並んでいる。
The plurality of
第1実施形態と同様に、第2実施形態においても、アウターライナー51のリフレクター用凹部54に、複数のリフレクター23が配置されている。したがって、アウターライナー51の底部51aから放出される輻射熱が、複数のリフレクター23によって反射され、インナーライナー52の底部52aへの熱の到達が抑制される。
Similar to the first embodiment, in the second embodiment as well, a plurality of
インナーライナー52の底部52aへの熱の到達が抑制された状態において、蒸着膜の付着速度(成膜レート)を所定の値にするには、アウターライナー51の底部51aから放出される輻射熱を多くする必要がある。そのため、電子源6のフィラメント電源9から供給されるフィラメント電流の値を大きくして、アウターライナー51の底部51aに対する熱電子の照射量を多くする。その結果、アウターライナー51全体の温度が高くなる。
In a state where the heat reaching the bottom 52a of the
また、アウターライナー51の周壁部51bと保持部材53の周壁部53bとの間には、複数の外側リフレクター24が介在されている。これにより、複数の外側リフレクター24が、アウターライナー51の周壁部51bから放出される輻射熱を反射するため、周壁部51bの保温効果を得ることができ、温度が低下することを抑制し、アウターライナー51全体の温度が高くなる。
Further, a plurality of
したがって、インナーライナー52における周壁部51bの外側の面まで到達した蒸着材料4が、アウターライナー51における周壁部51bからの輻射熱により加熱され、蒸発する。これにより、インナーライナー52における周壁部52bの外側の面の下部まで入り込むことを抑制或いは防止することができ、アウターライナー51への蒸着物の堆積量を低減することができる。
Therefore, the vaporized
このように、アウターライナー51とインナーライナー52との間に複数のリフレクター23を設けることにより、インナーライナー52の底部52aの加熱効率が下がり、アウターライナー51の周壁部51bの加熱効率が上がる。また、アウターライナー51と保持部材53との間に複数の外側リフレクター24を設けることにより、アウターライナー51の保温効果を得る。
By providing the plurality of
その結果、インナーライナー52の上端を乗り越える蒸着材料4を、インナーライナー52における周壁部52bの外側の面の下部まで入り込む前に蒸発させることができ、アウターライナー51への蒸着物の堆積を抑制或いは防止することができる。そして、アウターライナー51への蒸着物の堆積を抑制することにより、蒸着物との化学反応によるアウターライナー51の劣化を抑制し、装置(間接加熱蒸着源)の長寿命化を実現することができる。
As a result, the vaporized
なお、第2の実施形態においても、リフレクター及び外側リフレクターを複数設けることに限定されず、1つのリフレクター又は1つの外側リフレクターを設ける構成としてもよい。なお、リフレクターを複数設けた場合は、その枚数に比例して、インナーライナー52へ伝達される熱量が減少する。また、外側リフレクターを複数設けた場合は、その枚数に比例して、アウターライナー51の保温効果が高まる。
In the second embodiment, the present invention is not limited to providing a plurality of reflectors and outer reflectors, and one reflector or one outer reflector may be provided. When a plurality of reflectors are provided, the amount of heat transferred to the
複数の外側リフレクター24が保持部材53の底部53aに載置された状態において、複数の外側リフレクター24の上端の高さは、アウターライナー51の上端の高さ以下であることが好ましい。例えば、複数の外側リフレクター24の上端の高さが、アウターライナー51の上端の高さよりも高い場合は、アウターライナー51の保温効果が高まる。しかし、溶融した蒸着材料4が外側リフレクター24に蒸着され、外側リフレクター24が汚染される可能性がある。
In a state where the plurality of
一方、複数の外側リフレクター24の上端の高さが、アウターライナー51の上端の高さ以下である場合は、アウターライナー51の保温効果を確保しつつ、溶融した蒸着材料4が外側リフレクター24に蒸着されることを抑制或いは防止することができる。
On the other hand, when the height of the upper ends of the plurality of
<3.変形例>
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
<3. Modification example>
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention described in the claims.
例えば、上述した第1及び第2の実施形態では、アウターライナーの底部とインナーライナーの底部との間にリフレクターを配置する構成とした。しかし、本発明に係る間接加熱蒸着源としては、アウターライナーとインナーライナーとの間において、インナーライナーの上端を乗り越える蒸着材料を蒸発させる輻射熱を阻害しない位置であれば、リフレクターを設ける位置を適宜設定することができる。例えば、両者の周壁部間にリフレクターを介在させてもよい。 For example, in the first and second embodiments described above, the reflector is arranged between the bottom of the outer liner and the bottom of the inner liner. However, as the indirect heat-deposited source according to the present invention, a position where a reflector is provided is appropriately set between the outer liner and the inner liner as long as it does not hinder the radiant heat that evaporates the vaporized material that passes over the upper end of the inner liner. can do. For example, a reflector may be interposed between the peripheral walls of both.
なお、本発明に係る間接加熱蒸着源としては、アウターライナーの熱電子が照射される電子照射部分と、インナーライナーにおけるアウターライナーの電子照射部分に対向する対向部分との間にリフレクターを配置することが好ましい。これにより、インナーライナーの加熱効率を容易に下げることができる。 As the indirect heat-deposited source according to the present invention, a reflector is arranged between the electron-irradiated portion of the outer liner that is irradiated with thermions and the facing portion of the inner liner that faces the electron-irradiated portion of the outer liner. Is preferable. Thereby, the heating efficiency of the inner liner can be easily lowered.
また、上述した第1及び第2の実施形態では、移動機構として回転駆動軸14を適用した。しかし、本発明に係る移動機構としては、ホルダー3を回転させる機構に限定されるものではなく、ホルダー及びライナーを移動させるものであればよい。本発明に係る移動機構としては、例えば、ホルダー及びライナーを直線移動させる直線移動機構を採用してもよい。この場合は、電子源は、ホルダーの下方において、ライナーの軌道上の任意の位置に配置されている。
Further, in the first and second embodiments described above, the
また、上述した第2の実施形態では、複数の外側リフレクター24を載置する保持部材53が、ライナー42の一部を構成するようにした。しかし、本発明に係る複数の外側リフレクターとしては、アウターライナーの外壁面に対向していればよく、例えば、ホルダー3に保持されるようにしてもよい。これは、第2の実施形態における保持部材をホルダー3と一体に構成することで実現できる。
Further, in the second embodiment described above, the holding
3・・・ホルダー、 4・・・蒸着材料、 5・・・基板、 6・・・電子源、 7・・・フィラメント、 8・・・ウェネルト、 9・・・フィラメント電源、 10・・・加速電源、 21,41・・・間接加熱蒸着源、 22,42・・・ライナー(容器)、 31,51・・・アウターライナー、 32,52・・・インナーライナー、 14・・・回転駆動軸、 15・・・基板保持部、 16・・・回転駆動軸、 22・・・ライナー(容器)、 23・・・リフレクター、 24・・・外側リフレクター、 34,54・・・リフレクター用凹部、 53・・・保持部材、 55・・・係合段部、 56・・・貫通孔 3 ... Holder, 4 ... Evaporated material, 5 ... Substrate, 6 ... Electron source, 7 ... Filament, 8 ... Wenelt, 9 ... Filament power supply, 10 ... Acceleration Power supply, 21,41 ... Indirect heating vapor deposition source, 22,42 ... Liner (container), 31,51 ... Outer liner, 32,52 ... Inner liner, 14 ... Rotary drive shaft, 15 ... Substrate holder, 16 ... Rotation drive shaft, 22 ... Liner (container), 23 ... Reflector, 24 ... Outer reflector, 34, 54 ... Reflector recess, 53.・ ・ Holding member, 55 ・ ・ ・ Engagement step, 56 ・ ・ ・ Through hole
Claims (5)
アウターライナーと、
前記アウターライナーの内側に配置され、前記蒸着材料が充填されるインナーライナーと、
前記アウターライナーを電子衝撃加熱するための電子を供給する前記電子源と、
前記インナーライナーと前記アウターライナーとの間に配置され、前記アウターライナーから放出される輻射熱を反射するリフレクターと、を備え、
前記リフレクターは、前記アウターライナーの前記熱電子が照射される電子照射部分と、前記インナーライナーの前記電子照射部分に対向する対向部分との間に配置されている
ことを特徴とする間接加熱蒸着源。 In an indirect heating vapor deposition source in which a container filled with a vapor deposition material is heated by thermions emitted from an electron source to heat and evaporate the vapor deposition material.
Outer liner and
An inner liner that is placed inside the outer liner and is filled with the vapor deposition material,
With the electron source that supplies electrons for electron impact heating of the outer liner,
A reflector arranged between the inner liner and the outer liner and reflecting radiant heat emitted from the outer liner is provided .
The reflector is an indirect heat-deposited source characterized in that it is arranged between an electron-irradiated portion of the outer liner to which the thermoelectrons are irradiated and a portion of the inner liner facing the electron-irradiated portion. ..
複数のリフレクターは、適当な距離を空けて並んでいる
ことを特徴とする請求項1に記載の間接加熱蒸着源。 A plurality of the reflectors are provided, and the reflectors are provided.
The indirect heat-deposited source according to claim 1, wherein the plurality of reflectors are arranged at an appropriate distance.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の間接加熱蒸着源。 The indirect heat-deposited source according to claim 1 or 2 , further comprising an outer reflector facing the outer wall surface of the outer liner.
ことを特徴とする請求項3に記載の間接加熱蒸着源。 The indirect heat-deposited source according to claim 3 , wherein the height of the upper end of the outer reflector is equal to or less than the height of the upper end of the outer liner.
ことを特徴とする請求項1に記載の間接加熱蒸着源。 The indirect heat-deposited source according to claim 1, wherein the electron source heats the outer liner by accelerating thermions and irradiating the outer liner.
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