JP2001115254A - 蒸着装置および蒸着材料擦り切り装置並びに蒸着材料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は，蒸着材料を蒸発源装置に安
定供給することができる蒸着装置および蒸着材料擦り切
り装置並びに蒸着材料供給装置を提供することにある。 【解決手段】 本発明に係る蒸着装置は，ループ状ハー
ス８に供給された蒸着材料に電子銃６を照射して蒸着を
行う蒸着装置５であって，蒸着材料が供給されるループ
状ハース８が形成された複数のハースブロック１２を備
える。ハースブロック１２の上面には，ループ状ハース
８に供給される蒸着材料を擦り切るための楔状体の蒸着
材料擦り切り板１１が設けられる。複数のハースブロッ
ク１２は，駆動手段２０により駆動されたハースブロッ
ク置換手段１７により，互いに位置が置換可能に形成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子線加熱により蒸
着材料を基板に蒸着させる蒸着装置およびその蒸着材料
擦り切り装置に係り，特に電子線加熱による蒸着におい
て，蒸着材料を蒸発源装置に安定供給することができる
蒸着装置及び蒸着材料擦り切り装置並びに蒸着材料供給
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空蒸着，スパッタリング等により反射
防止フィルター，干渉フィルター，ハーフミラー，各種
バンドパスフィルター，サングラスなどの多色コート，
各種装飾品などの色付けコートなどの光学薄膜を形成さ
せることが一般的に行われている。ここで，真空蒸着に
おける蒸発源としては，ボートによる抵抗加熱蒸着法と
ともに，電子銃を用いた電子線加熱蒸着が通常に用いら
れている。

【０００３】電子線加熱蒸着装置は通常，４個程度の複
数個のハースを具えており，このハース内に充填された
蒸着材料に，高エネルギー電子ビームスポットを当て，
蒸着材料を蒸発ないしは昇華させて蒸着を行なうもので
ある。かかる電子銃による加熱蒸着装置に蒸着材料を供
給する方法として，パーツフィーダー等を用いて顆粒状
の蒸着材料を連続的にハースに供給する方法が知られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし，本発明者ら
は，上記従来の加熱蒸着装置には，以下のような問題点
があることを見出した。すなわち，上記従来の加熱蒸着
装置によると，パーツフィーダー内で顆粒状の蒸着材料
がいわゆる「ブリッジ」という現象を生じて閉塞するこ
とがある。この「ブリッジ」という現象は，「アー
チ」，「架橋」とも呼ばれるものであり，容器の中に粉
体を充填し，容器底部の流出口を開いて重力により粉体
を流出させる際に，粉体槽内に生ずる摩擦抵抗力及び付
着力が，上部の粉体の及ぼす圧力と釣り合うような状態
になったときに，流出が止まり閉塞状態となる現象をい
う。

【０００５】上記ブリッジが生ずると，ハースへの蒸着
材料の供給が一時的に止まって，ハース内の蒸着材料が
充分な量に満たない時期が生ずることがある。また，ブ
リッジが崩れることにより一時的に大量の蒸着材料がハ
ースに供給されて，蒸着材料がハースから溢れる時期が
生ずることもある。その結果，蒸着材料の供給量が不安
定になる。また，加熱蒸着装置内は加熱蒸着により温度
が上昇するが，この温度上昇により顆粒が粘性を増して
更にブリッジが生じ易くなり，さらに蒸着材料の供給量
が不安定になる場合がある。さらに，ブリッジが生じな
いときであっても，蒸着材料の供給量が不安定になると
きもある。

【０００６】ハースに供給された蒸着材料が溢れた場合
には，溢れた材料はそのまま廃棄されており，蒸着材料
に無駄が生じて生産コストが高くなる原因となってい
た。また，ハースに供給される蒸着材料が充分な量に満
たない場合には，基板への蒸着速度が低下し，生産効率
が低下する原因となっていた。また，蒸着条件を一定に
保つことができずに，基板上に形成される薄膜の膜厚分
布や膜質が不均一なものとなり，蒸着の安定性が低下す
る原因ともなっていた。

【０００７】さらに，蒸着材料は，パーツフィーダーか
ら落下供給された状態のままで電子線が当てられるた
め，電子線が当てられる蒸着材料表面に平滑性がなくな
るという問題点があった。その結果蒸着条件を一定に保
つことができずに，基板上に形成される薄膜の膜厚分布
や膜質が不均一なものとなり，蒸着の安定性が低下する
原因となっていた。

【０００８】本発明の目的は，上記問題点を解決するこ
とにあり，ハースに蒸着材料を安定して供給することが
でき，さらに蒸着材料の表面を平滑にすることができる
電子線加熱蒸着装置および蒸着材料擦り切り装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は，請求項１に
係る発明によれば，駆動手段により可動可能に駆動され
たハースブロックと，該ハースブロックに形成され蒸着
材料が供給される凹部と，該凹部に供給された前記蒸着
材料に電子線を照射する電子銃と，を備えた蒸着装置で
あって，前記ハースブロックの上面には，蒸着材料擦り
切り板が設けられ，該擦り切り板は，前記凹部に前記蒸
着材料が供給される位置よりも前記ハースブロックの可
動方向の位置に前記凹部を横切るように配設されること
により解決される。

【００１０】このとき，前記凹部の上方で且つ前記ハー
スブロックの上方には，前記蒸着材料を貯留するバッフ
ァタンクが，配設され，該バッファタンクの底面には，
前記蒸着材料が前記凹部に落下するための開口が，穿設
される様にするとよい。

【００１１】更に，前記擦り切り板は，楔状体となって
いるように構成すると好適である。また，前記ハースブ
ロックは，駆動手段により回動可能に駆動された円盤状
の板状体からなり，前記凹部は，ドーナツ状に形成され
た連続溝からなるように構成するとよい。更に，前記擦
り切り板は，前記連続溝の少なくとも２箇所を横切るよ
うに形成されるように構成すると好適である。

【００１２】さらに，複数の前記ハースブロックと，該
複数のハースブロックと同数の前記蒸着材料擦り切り板
と，前記複数のハースブロックと同数の前記バッファタ
ンクと，駆動手段により駆動されたハースブロック置換
手段と，を備え，前記ハースブロック置換手段は，前記
複数のハースブロックと前記複数の蒸着材料擦り切り板
と前記複数のバッファタンクの位置を置換可能に形成さ
れる様に構成すると好適である。

【００１３】また，前記擦り切り板と隣接する位置に，
前記連続溝の所定部分を覆うカバーが固設され，前記カ
バーには，前記バッファタンクを嵌設するための開口が
穿設され，前記カバーの下面には，可撓性部材が，前記
連続溝の前記所定部分を囲む位置に固設される様に構成
すると好適である。このとき，前記擦り切り板の底面の
前記連続溝上の位置には，切欠き溝が形成されるように
構成すると良い。

【００１４】また，上記課題は，請求項９に係る発明に
よれば，蒸着材料を貯留する蒸着材料貯留タンクと，該
蒸着材料貯留タンクから蒸着材料が供給されるボールフ
ィーダーと，該ボールフィーダーを振動させるボールフ
ィーダーバイブレーターと，前記ボールフィーダーに形
成された蒸着材料排出口を通じて，前記ボールフィーダ
ーから蒸着材料を供給され，ハースに前記蒸着材料を供
給するリニアフィーダーと，を備え，前記ボールフィー
ダーは，側面内壁に，螺旋状の溝を備え，前記螺旋状の
溝は，前記ボールフィーダーの底面から，前記ボールフ
ィーダーに形成された蒸着材料排出口に達するように形
成され，前記ボールフィーダーバイブレーターの振動に
より，前記ボールフィーダーに貯留された蒸着材料が，
前記螺旋状の溝に沿って前記蒸着材料排出口に移送され
ることにより解決される。

【００１５】このとき，前記リニアフィーダーは，リニ
アフィーダーバイブレーターを備え，前記リニアフィー
ダーバイブレーターの振動により，前記蒸着材料が，前
記リニアフィーダー上で移送されるように構成すると好
適である。

【００１６】上記課題は，請求項１１に係る発明によれ
ば，電子線により蒸着材料を加熱して蒸発させる蒸着装
置のハースブロックに取り付けられる蒸着材料擦り切り
装置であって，該蒸着材料擦り切り装置は，楔状体とな
っており，前記蒸着材料擦り切り装置は，前記凹部の少
なくとも一箇所を横切るように形成されることにより解
決される。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る蒸着装置５は，図１
乃至図３に示すように，駆動手段１９により可動可能に
駆動されたハースブロック１２（１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ）と，ハースブロック１２に形成され蒸着材料が供給
される凹部８と，凹部８に供給された蒸着材料に電子線
を照射する電子銃６と，を備える。

【００１８】本発明のハースブロック１２（１２ａ，１
２ｂ，１２ｃ）の上面には，図２，図３に示すように，
蒸着材料擦り切り板１１が設けられる。蒸着材料擦り切
り板１１を設けることにより，蒸着材料貯留タンク１４
から凹部８に，常に安定した量の蒸着材料を供給するこ
とができるので，蒸着条件を一定に保つことができ，基
板上に形成される薄膜の膜厚分布や膜質を均一なものと
することができる。すなわち，蒸着材料貯留タンク１４
から供給された蒸着材料が凹部８から溢れる時期には，
蒸着材料擦り切り板１１により，溢れた蒸着材料を凹部
８から除去することができる。また，凹部８への蒸着材
料の供給量が不足する時期には，溢れる時期に除去した
蒸着材料を，凹部８に落下させることが可能となる。さ
らに，凹部８に供給された蒸着材料の表面をならして，
電子線が当てられる蒸着材料表面を平滑にすることがで
きる。

【００１９】擦り切り板１１は，凹部８に蒸着材料が供
給される位置よりもハースブロック１２（１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ）の可動方向の位置に，凹部８を横切るよう
に配設される。このように構成することにより，ハース
ブロック１２が可動するに伴い，擦り切り板１１によっ
て，凹部８に供給された蒸着材料の表面が平滑にならさ
れるようになる。

【００２０】なお，擦り切り板１１は，連続溝８の少な
くとも２箇所を横切るように形成してもよい。このよう
に構成することにより，擦り切り板１１によりハースブ
ロック１２の中心方向へ除去された蒸着材料が，ハース
ブロック１２上の擦り切り板１１に仕切られた領域に溜
められ，ハースブロック１２の周囲の床への蒸着材料の
飛散を防止することができる。さらに，ハースブロック
１２上の擦り切り板１１に仕切られた領域に溜められた
蒸着材料は，蒸着材料貯留タンク１４からの蒸着材料の
供給量が少ないときに，連続溝８に落下されるため，蒸
着材料の供給量をより安定させることができる。

【００２１】また，擦り切り板１１が，連続溝８の少な
くとも２箇所を横切るように形成されるので，ハースブ
ロック１２がどちらの方向に回転する場合であっても，
連続溝８への蒸着材料の供給量を安定させることがで
き，また蒸着材料の表面を平滑にすることができる。

【００２２】凹部８の上方で且つハースブロック１２の
上方には，図３，図４に示すように，蒸着材料を貯留す
るバッファタンク９が配設される。バッファタンク９の
底面には，図４に示すように，蒸着材料が凹部８に落下
するための開口１０が穿設される。このように構成する
ことにより，蒸着材料貯留タンク１４から供給される蒸
着材料の量が常に一定でない場合であっても，凹部８に
常に一定の量の蒸着材料を供給することができる。すな
わち，一時的に蒸着材料貯留タンク１４から多量の蒸着
材料が供給されたときには，必要量以外の蒸着材料をバ
ッファタンク９に貯留しておき，蒸着材料貯留タンク１
４からの蒸着材料の供給量が少なくなったときに，この
余剰の蒸着材料を，凹部８に供給して，凹部８への蒸着
材料の供給量を安定させることができる。

【００２３】擦り切り板１１は，図３に示すように，楔
状体となっている。このように，楔状体に形成すること
により，ハースブロック１２の周囲の床への蒸着材料の
飛散を防止することができる。

【００２４】ハースブロック１２は，図５に示す駆動手
段１９により回動可能に駆動された円盤状の板状体から
なる。図２，図５に示すように，凹部８は，ドーナツ状
に形成された連続溝からなる。このように構成すること
により，連続溝８に蒸着材料を供給しながら連続的に蒸
着を行うことが可能となる。

【００２５】本発明に係る蒸着装置５は，図２に示すよ
うに複数のハースブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃと，
この複数のハースブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃと同
数の蒸着材料擦り切り板１１ａ，１１ｂ，１１ｃと，複
数のハースブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃと同数のバ
ッファタンク９ａ，９ｂ，９ｃと，駆動手段２０により
駆動されたハースブロック置換手段１７と，を備える。
このように構成することにより，連続的な工程により，
基板２上に，複数の材料を蒸着させて多層薄膜を容易に
形成することが可能となる。

【００２６】ハースブロック置換手段１７は，複数のハ
ースブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃと複数の蒸着材料
擦り切り板１１ａ，１１ｂ，１１ｃと複数のバッファタ
ンク９ａ，９ｂ，９ｃの位置を置換可能に形成される。
このように構成することにより，連続的な工程により，
基板２上に，複数の材料を蒸着させて多層薄膜を容易に
形成することが可能となる。さらに，基板２上に複数の
材料を蒸着させて多層薄膜を形成する場合において，そ
れぞれの凹部８ａ，８ｂ，８ｃへ安定した量の蒸着材料
を供給することが可能となる。

【００２７】また，本発明の蒸着装置では，図７に示す
ように，擦り切り板１１と隣接する位置に，連続溝８の
所定部分を覆うカバー６１が固設される。このカバー６
１には，バッファタンク９を嵌設するための開口６２が
穿設される。このカバー６１の下面には，可撓性部材３
２が，連続溝８の前記所定部分を囲む位置に固設され
る。このように構成することにより，連続溝８に供給さ
れる蒸着材料が液状の溶融材である場合に，溶融物質が
連続溝８から溢れ出ることを防止することができると共
に，蒸着材料が電子線のビームスポットにおける材料表
面を平滑にすることができる。また，パーツフィーダー
７から連続溝８への溶融蒸着材料の供給が安定しない場
合であっても，蒸着材料をビームスポット３０に安定し
て供給することができる。

【００２８】また，このとき，この擦り切り板１１の底
面の連続溝８上の位置には，図８に示すように，切欠き
溝６３が形成される。このように構成することにより，
連続溝８に供給される蒸着材料が液状の溶融材である場
合に，連続溝８に供給された蒸着材料が，連続溝８から
溢れ出ることを防止することができる。

【００２９】また，図１に示す本発明に係る蒸着材料供
給装置７は，図６に示すように，蒸着材料を貯留する蒸
着材料貯留タンク１４と，蒸着材料貯留タンク１４から
蒸着材料が供給されるボールフィーダー４１と，ボール
フィーダー４１を振動させるボールフィーダーバイブレ
ーター１５ａと，ボールフィーダー４１に形成された蒸
着材料排出口４３を通じて，ボールフィーダー４１から
蒸着材料を供給され，ハース８に蒸着材料を供給するリ
ニアフィーダー１３と，を備える。

【００３０】ボールフィーダー４１は，側面内壁に，螺
旋状の溝４２を備える。この螺旋状の溝４２は，ボール
フィーダー４１の底面から，ボールフィーダー４１に形
成された蒸着材料排出口４３に達するように形成され
る。ボールフィーダーバイブレーター１５ａの振動によ
り，ボールフィーダー４１に貯留された蒸着材料が，螺
旋状の溝４２に沿って蒸着材料排出口４３に移送され
る。このように構成することにより，蒸着材料を，ハー
スに定量ずつ供給することが可能となる。

【００３１】リニアフィーダー１３は，リニアフィーダ
ーバイブレーター１５ｂを備える。蒸着材料が，リニア
フィーダーバイブレーター１５ｂの振動により，リニア
フィーダー１３上で移送される。

【００３２】また，本発明に係る蒸着材料擦り切り装置
１１は，電子線により蒸着材料を加熱して蒸発させる蒸
着装置５のハースブロック１２に取り付けられる。蒸着
材料擦り切り装置１１は，図３に示すように，楔状体と
なっている。このように，楔状体に形成することによ
り，ハースブロック１２の周囲の床への蒸着材料の飛散
を防止することができる。

【００３３】蒸着材料擦り切り装置１１は，凹部８の少
なくとも一箇所を横切るように形成される。このように
構成することにより，ハースブロック１２が可動するの
に伴って，擦り切り板１１が凹部８に供給された蒸着材
料の表面が平滑にならされるようになる。

【００３４】

【実施例】以下，本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお，以下に説明する部材，配置等は本発明を
限定するものでなく，本発明の趣旨の範囲内で種々改変
することができるものである。

【００３５】（実施例１）図１により，本発明に係る蒸
着装置および蒸着材料擦り切り装置並びに蒸着材料供給
装置の一例を説明する。本例に係る蒸着装置５は，電子
銃６を用いて真空槽１内で電子線加熱蒸着を行う装置で
ある。

【００３６】本例に係る蒸着装置５は，図１に示すよう
に真空槽１内に設けられる。真空槽１内には，図１に示
すように本例に係る電子銃６，凹部・連続溝としてのル
ープ状ハース８を備えたハースブロック１２（１２ａ，
１２ｂ，１２ｃ）のほか，本例の蒸着材料を蒸着して薄
膜を形成する基板２，基板２を支持する基板ホルダ３が
配置される。基板ホルダ３はモータ３３により回転駆動
される。真空槽１の外側には制御装置４が設けられ，こ
の制御装置４は，本例の駆動手段としてのモータ１９，
駆動手段としてのモータ２０，モータ３３等を制御する
ように構成される。

【００３７】本例に係る蒸着装置は，電子銃６と，蒸着
材料供給装置としてのパーツフィーダー７と，ハースブ
ロック１２と，凹部・連続溝としてのループ状ハース８
と，バッファタンク９と，開口としての給材口１０と，
蒸着材料擦り切り板・蒸着材料擦り切り装置としての擦
り切り板１１と，を主要構成要素とする。

【００３８】本例に係る電子銃６は，ループ状ハース８
に充填された蒸着材料に電子線をビームスポット照射し
て蒸着材料を蒸発させるように構成される。本例に係る
電子銃６は，図１，図２に示すように，真空槽１の底面
上であって，ハースブロック１２（１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ）の図面右側に配置される。電子銃６としては，通
常の電子線加熱蒸着で一般的に用いられる電子銃を用い
る。

【００３９】本例に係る蒸着材料供給装置としてのパー
ツフィーダー７は，図６に示すように，蒸着材料を貯留
しリニアフィーダー１３に蒸着材料を供給する蒸着材料
貯留タンクとしてのホッパ１４，ホッパ１４内の蒸着材
料をボールフィーターバイブレーター１５ａの振動によ
りリニアフィーダーに供給するボールフィーダー４１，
ボールフィーダー４１を振動させて蒸着材料を定量的に
バッファタンク９に供給するボールフィーダーバイブレ
ーター１５ａ，ボールフィーダー４１から供給された蒸
着材料をループ状ハース８上のバッファタンク９に供給
するリニアフィーダー１３，リニアフィーダー１３を振
動させて蒸着材料を定量的にバッファタンク９に供給す
るリニアフィーダーバイブレーター１５ｂを主要構成要
素とする。本例のパーツフィーダー７は，図１に示すよ
うに，真空槽１内であって，ハースブロック１２ａ，１
２ｂ，１２ｃの図面左側の位置に配置される。

【００４０】本例のホッパ１４は，図示しない３つの独
立したホッパ１４ａ，１４ｂ，１４ｃからなる。ホッパ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃは，図６に示すように，それぞ
れ底面が円錐形である中空円筒体からなり，円錐形底面
の中心には，蒸着材料を落下させるための材料排出口４
６を有する。

【００４１】それぞれのホッパ１４の下には，図６に示
すようにボールフィーダー４１が配置される。すなわ
ち，本例のボールフィーダー４１は，ホッパ１４と同
数，本例では３つ設けられる。ボールフィーダー４１
は，ホッパ１４から供給された蒸着材料を漏斗４４を経
てリニアフィーダー１３に供給する。ボールフィーダー
４１は，中空円筒体からなる。それぞれのボールフィー
ダー４１は，上面に，材料供給口４７が穿設され，この
材料供給口４７には，ホッパ１４の材料排出口４６が，
貫通して固定される。

【００４２】ボールフィーダー４１には，図６に示すよ
うに，蒸着材料を漏斗４４に供給するための蒸着材料排
出口４３が設けられる。それぞれのボールフィーダー４
１の下には，ボールフィーダーバイブレーター１５ａが
配置され，ボールフィーダーバイブレーター１５ａを作
動するとボールフィーダー４１が振動するように設けら
れる。ボールフィーダーバイブレーター１５ａには，蒸
着材料をハースに供給するために通常用いられるバイブ
レーターを用いる。ボールフィーダーバイブレーター１
５ａは，ボールフィーダーと同数，本例では３つ設けら
れる。

【００４３】本例のボールフィーダー４１の側面内壁に
は，図６に示すように，螺旋状の溝４２が形成される。
ボールフィーダーバイブレーター１５ａを作動したとき
に，ボールフィーダー４１に貯留された蒸着材料が，振
動によって螺旋状の溝４２に沿ってボールフィーダー４
１の壁面を上り，蒸着材料排出口４３に達することとな
る。すなわち，螺旋状の溝４２は，安定した量の蒸着材
料を，リニアフィーダー１３に供給する役割を果たすも
のである。

【００４４】図６に示すように，ボールフィーダー４１
の蒸着材料排出口４３の下方には，漏斗４４が配設され
る。本例の漏斗４４としては，液体，粉体等を移し入れ
るのに通常用いる漏斗を用いる。この漏斗４４のさらに
下方には，リニアフィーダー１３の一方の端部が配置さ
れる。漏斗４４およびリニアフィーダー１３は，ボール
フィーダー４１と同数，本例では３つずつ設けられる。

【００４５】本例のリニアフィーダー１３は，縦断面が
長方形である筒状体からなる。リニアフィーダー１３の
下には，図６に示すようにリニアフィーダーバイブレー
ター１５ｂが配置され，このリニアフィーダーバイブレ
ーター１５ｂを作動すると，リニアフィーダー１３が振
動するように設けられる。リニアフィーダーバイブレー
ター１５ｂには，蒸着材料をハースに供給するために通
常用いられるバイブレーターを用いる。リニアフィーダ
ー１３は，振動することにより，漏斗４４から供給され
た蒸着材料が，図面右側（矢印方向）へ移動するように
設けられる。

【００４６】リニアフィーダー１３の図面右側の端部に
は，シュート４５が設置される。本例のシュート４５
は，両端が開放された概略筒状体からなり，図６に示す
ように屈曲した形状からなる。シュート４５は，リニア
フィーダー１３から供給された蒸着材料を，バッファタ
ンク９に供給する役割を果たす。シュート４５は，リニ
アフィーダー１３と同数，本例では３つ設けられる。

【００４７】本例では，蒸着材料として，顆粒状のＳｉ
Ｏ_２（オプトロン社製）を用いる。本例で用いるＳｉＯ
_２の顆粒の粒径は，０．１〜２．０ｍｍである。なお，
本例では上記材料を用いたが，これに限定されるもので
はなく，粉末状の材料を用いてもよい。また，物質の種
類も，ＺｒＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＩＴＯ，ＭｇＦ_２，Ｔｉ
Ｏ_２，Ｔａ_２Ｏ_５等，種々用いることができる。

【００４８】本例に係るハースブロック１２は，真空槽
１内に設置され，図１乃至図３に示すように，円盤状の
板状体からなり，後に説明する回転機構により，回転軸
１６を軸として回転可能に設けられる。ハースブロック
１２には，その円周付近の位置に，ループ状の連続溝と
してのループ状ハース８が，ハースブロック１２と同軸
的に刻設される。ループ状ハース８は，電子線を照射す
る蒸着材料を貯留する役割を果たす。すなわち，ハース
ブロック１２は，略円盤状の板状体として形成され，ル
ープ状ハース８は，板状体であるハースブロック１２に
形成された連続溝として形成される。

【００４９】ループ状ハース８は，ループ状の連続溝と
して形成されるので，図2に示すバッファタンク９の位
置では，リニアフィーダー１３から蒸着材料を受け入
れ，ビームスポット３０の位置では，ビームスポット３
０の位置に貯留された蒸着材料が電子線の照射を受け
る。このように，ループ状の連続溝からなるループ状ハ
ース８を用いることにより，蒸着材料を補充しながら連
続的に長時間の加熱蒸着をすることが可能となる。

【００５０】ハースブロック１２は図２に示すように３
つのハースブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃからなる。
このように，ハースブロックを複数備える構成とする
と，複数の蒸着材料を基板２上に形成して複合金属薄膜
等の形成をする場合であっても，真空槽１の外部から制
御装置４を操作することにより，真空槽１内を真空に保
ったまま容易にループ状ハースを交換することができ
る。

【００５１】ハースブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃの
下面には，図５に示す回転軸１６，１６，１６が固定さ
れる。回転軸１６は，図５に示すように，ベース円板１
７に穿孔された孔５９を貫通して設けられる。したがっ
て，ハースブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃは，ベース
円板１７が回動するのに伴い移動し，置換することとな
る。

【００５２】回転軸１６の下端には，図５に示すよう
に，ギヤ５１が連結され，ギヤ５１には，さらに回転軸
１８が連結される。このギヤ５１により，回転軸１８か
らの動力が回転軸１６に伝達されるように構成される。
回転軸１８の下端には，ギヤ５２が連結され，このギヤ
５２により，回転軸１６ｄからの動力が回転軸１８に伝
達される。回転軸１６ｄの下端には，モータ１９が連結
される。モータ１９は，図示しない制御装置４に接続さ
れる。このようにして，モータ１９の動力が，回転軸１
６ｄ，ギヤ５２，回転軸１８，ギヤ５１，回転軸１６を
経て，ハースブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃに伝達さ
れる。

【００５３】モータ１９，回転軸１６ｄ，ギヤ５２，回
転軸１８，ギヤ５１，回転軸１６は，ハースブロック１
２ａ，１２ｂ，１２ｃのそれぞれに対し１つずつ設けら
れる。回転軸１８は，図５に示すように，その上端がベ
ース円板１７に固定されており，ベース円板１７が回動
するのに伴い移動するように設けられる。

【００５４】ハースブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃの
下には，図２，図５に示すように，円形板状体からなる
ベース円板１７が配置される。ベース円板１７の下に
は，図５に示すように，略円筒中空体のベース円板支持
体５７が固設される。このベース円板支持体５７の下に
は，さらに，ベース円板回動軸２１が固設される。

【００５５】回転軸１６がベース円板１７を貫通する箇
所，ベース円板回動軸２１が真空槽壁面５３を貫通する
箇所は，Ｏリング５５，５５でシールされ，ベース円板
１７の上方は真空が維持される。ベース円板１７，ベー
ス円板支持体５７，ベース円板回動軸２１に囲まれた部
分は，大気相となる。

【００５６】ベース円板回動軸２１は，図５に示すよう
に，略円筒中空体からなり，その図面左下端には，ギヤ
５６が連結される。ギヤ５６の図面左端には，回動軸５
８が連結され，この回動軸５８を介してモータ２０の動
力がベース円板回動軸２１に伝達されるように設けられ
る。モータ２０は，図示しない制御装置４に接続され
る。すなわち，回動軸５８，ギヤ５６，ベース円板回動
軸２１，ベース円板支持体５７を介して，モータ２０に
よりベース円板１７が回動可能に形成される。

【００５７】本例のベース円板１７は，１２０°ずつ回
動し，一方向に１２０°ずつ２回回動すると，その後は
逆方向に１２０°ずつ２回回動するように形成される。
換言すると，図２の矢印Ａ方向に１２０°ずつ２回回動
した後，矢印Ｂ方向に１２０°ずつ２回回動して元の位
置に戻ることとなる。なお，本例のベース円板１７は，
最大２４０°しか回動しないように構成しているが，こ
れに限定されるものでなく，ベース円板１７を，回転可
能に構成してもよい。

【００５８】このベース円板１７には，孔５９が形成さ
れ，上述したようにこの孔５９を回転軸１６，１６，１
６が貫通するように構成される。以上のように構成する
ことにより，ベース円板１７が回動するに伴って回転軸
１６，１６，１６が相互に置換し，ハースブロック１２
ａ，１２ｂ，１２ｃの相互の位置の置換が可能となる。

【００５９】すなわち，図２の１２ａの位置が電子銃６
による照射を受けるハースブロック位置であるが，回動
軸２１が回動することによりベース円板１７が駆動され
て１／３回転すると，それまで１２ｂの位置にあったハ
ースブロック１２ｂが電子銃６の照射を受ける１２ａの
位置に移動し，それまで１２ａの位置にあったハースブ
ロック１２ａが１２ｃの位置に，それまで１２ｃの位置
にあったハースブロック１２ｃが１２ｂの位置に移動す
ることとなる。

【００６０】本例に係るバッファタンク９は，深さが約
１８ｍｍ，幅がループ状ハース８の半径方向の幅と略同
じ幅で，ループ状ハースの形状に沿うように形成された
皿状体からなる。本例では，バッファタンクをこのよう
な形状としているが，これに限定されるものではなく，
円柱状，直方体状等ほかの形状としてもよい。

【００６１】バッファタンク９，９，９は，図３に示す
ように各ハースブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃの上で
あって，ベース円板１７の中心に近い位置に，底面が各
ハースブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃの上面に接する
ように配置される。各バッファタンク９は，図３のよう
に支軸２９により擦り切り板支持部２２に固定される。

【００６２】図４に示すようにバッファタンク９の底面
には本例の開口としての給材口１０が１つ設けられる。
給材口１０は，バッファタンク９から蒸着材料がループ
状ハース８に落下可能であるように円形の孔として構成
される。なお，開口の形状および数はこれに限定される
ものではなく，楕円，多角形等の開口を１つまたは複数
設けるようにしてもよい。

【００６３】バッファタンク９の周囲には，ハースブロ
ック１２上面の一部を覆う図示しないカバーが固定され
る。このカバーは，厚さ約０．５ｍｍの板状体からな
る。このカバーは，ループ状ハース８に供給された蒸着
材料が溢れて周囲に飛散するのを防止する役割，擦り切
り板１１が，溢れた蒸着材料の圧力により持ち上げられ
ることを防止する役割を果たす。

【００６４】本例に係る擦り切り板１１は，楔形状，す
なわち図３に示すように擦り切り板厚み端部２３から擦
り切り板先端部２４に向かって徐々に厚みが薄くなるよ
うに，また断面が三角形であるように形成される。擦り
切り板厚み端部２３の厚みは１７ｍｍ，擦り切り板先端
部２４の角度は３５°である。なお，本例の擦り切り板
１１は，バッファタンク９とは別体として構成している
が，バッファタンク９と擦り切り板１１とを一体として
形成してもよい。

【００６５】擦り切り板１１は，内周部分で折れ曲がっ
たＶ字形として形成される。図４に示すように，Ｖ字の
部分が鈍角であるＶ字形であり，図４に示す幅Ｗは２７
ｍｍ，端部２５から端部２６までの長さＬは２６０ｍｍ
である。なお，本例の擦り切り板１１は，Ｖ字形として
構成しているが，これに限定されるものではない。例え
ば，ループ状ハース８の１箇所を横切る擦り切り板を１
つ，または複数配置してもよい。また，ループ状ハース
８の２箇所を横切る直線状の擦り切り板を配置してもよ
い。

【００６６】さらに，擦り切り板１１は，擦り切り板支
持部２２，取り付け縁部２７と一体に形成される。取り
付け縁部２７には３箇所に孔２８が穿孔され，これらの
孔２８でボルト，ナットにより図３で示す支軸２９が固
定される。これらの支軸２９の他端は図３に示すように
ベース円板１７に固定され，これらの支軸２９により擦
り切り板１１，擦り切り板支持部２２，バッファタンク
９がベース円板１７に固定される。

【００６７】以下，本実施例の動作について説明する。
図１に示す真空槽１内で真空蒸着により多層薄膜を成膜
する場合には，まずホッパ１４ａ，１４ｂ，１４ｃにそ
れぞれ異なる蒸着材料を充填し，真空槽１内を所定の真
空度まで排気する。所定の真空度に達したところで，ホ
ッパ１４ａ，１４ｂ，１４ｃのうち，最初に蒸着させる
蒸着材料を貯留したホッパ１４ａに対応するバイブレー
ター１５ａ，１５ｂを作動させる。

【００６８】ボールフィーダー４１内に供給された蒸着
材料が，螺旋状の溝４２に沿ってボールフィーダー４１
の壁面を上昇し，蒸着材料排出口４３から連続的に漏斗
４４を経てリニアフィーダー１３に供給される。リニア
フィーダー１３の図面左端に供給された蒸着材料は，バ
イブレーター１５ｂの振動により，図面右側へ向かって
進行する。リニアフィーダー１３の図面右端に達した蒸
着材料は，シュート４５を通ってバッファタンク９ａに
供給される。蒸着材料は，一旦バッファタンク９ａに貯
留され，給材口１０を通ってループ状ハース８ａに落下
する。

【００６９】ループ状ハース８ａに最初の蒸着材料が達
した時点で，モータ１９を作動させ，ハースブロック１
２ａを定速回転させる。これによりループ状ハース８ａ
に連続的に蒸着材料が供給される。それと共に，ハース
ブロック１２ａの回転に伴い，擦り切り板１１により，
ループ状ハース８ａの蒸着材料の表面がならされて平ら
にされる。

【００７０】ハースブロック１２ａが１回転してループ
状ハース８ａ全周に蒸着材料が満たされた後，基板ホル
ダ３に載置された基板２への真空蒸着を行う。真空蒸着
は，以下のように行う。すなわち，図２の電子銃６を作
動させると，電子銃６から電子線が発せられ，図示しな
い磁界の効果により電子線が図２のビームスポット３０
に達する。ビームスポット３０にある蒸着材料は電子線
により加熱されて昇華または蒸発する。昇華または蒸発
した蒸着材料は，真空槽１内を通って，基板ホルダ３に
支持された基板２上に付着し，基板２への真空蒸着が行
われる。

【００７１】第１の蒸着材料を基板２に成膜させた後，
第２の蒸着材料を基板２に成膜させるためには，まず真
空槽１外部から制御装置４を操作してモータ２０を駆動
させ，ベース円板１７を図２の矢印Ａ方向に１／３回動
させる。それにより，それまで１２ｂの位置にあったハ
ースブロック１２ｂが１２ａの位置に移動する。ハース
ブロック１２ｂの回動を開始した後，ホッパ１４ｂから
第２の蒸着材料をループ状ハース８ｂに供給する。この
動作は，ホッパ１４ａからループ状ハース８ａに蒸着材
料を供給する場合と同様である。その後，ハースブロッ
ク１２ａを用いて蒸着を行ったときと同様の手順によ
り，ハースブロック１２ｂを用いて蒸着を行う。

【００７２】第２の蒸着材料を基板２に成膜させた後，
第３の蒸着材料を基板に成膜させるときには，再びモー
タ２０を駆動させ，ベース円板１７を図２の矢印方向に
１／３回動させ，ハースブロック１２ｃを１２ａの位置
に移動させて同様の操作を行う。なお，本例ではホッパ
１４，ハースブロック１２，擦り切り板１１をそれぞれ
３個設けて３種の蒸着材料による複合金属化合物薄膜を
成膜できるように構成したが，これに限定されるもので
はなく，ホッパ１４，ハースブロック１２，擦り切り板
１１を２個，または４個以上設けるように構成しても良
い。

【００７３】基板２に３種の蒸着材料を蒸着すると，蒸
着の終了した基板２を保持する基板ホルダ３を真空槽１
外に排出し，新しい基板２を保持する基板ホルダ３を図
１の基板ホルダ３の位置に設置する。基板ホルダ３の交
換と同時に，モータ２０を駆動させ，ベース円板１７
を，図２の矢印方向とは逆方向に２／３回動させ，ハー
スブロック１２ａを，図２の１２ａの位置に戻す。その
後，同様の操作により，新しい基板２上への蒸着を行
う。

【００７４】（実施例２）図７により，本発明に係る蒸
着装置および蒸着材料擦り切り装置並びに蒸着材料供給
装置の他の例を説明する。本例に係る蒸着装置５は，上
記実施例１と同様に，電子銃６を用いて真空槽１内で電
子線加熱蒸着を行う装置である。図７は，本発明の他の
実施例としての蒸着装置に用いられる擦り切り板カバー
６１を示す。本例のカバー６１は，ループ状ハースに供
給される蒸着材料が液状の溶融材である場合に適したカ
バーである。本例のカバー６１は，図７に示すように，
断面コの字形の板状体で，その中央部に開口６２が設け
られた形状からなる。

【００７５】カバー６１は，図７に示すように，ループ
状ハース８の上であって，蒸着材料がループ状ハース８
に供給される位置に，図示しないボルトで固定される。
カバー６１の下面であってコの字の直角に屈曲している
位置の内側に，ブラシ支持部材３１が固着され，このブ
ラシ支持部材３１に，可撓性部材としてのステンレス製
のブラシ３２が固着される。

【００７６】カバー６１の開口６２には，図７に示すよ
うに，バッファタンク９が嵌設される。ブラシ３２は，
その先端をハースブロック１２に向け，ループ状ハース
８に隣接する位置のハースブロック１２の上面にブラシ
３２の先端が接するように固定される。ブラシ支持部材
３１およびブラシ３２は，バッファタンク９を囲むよう
に設けられる。

【００７７】このように構成することにより，ループ状
ハース８に供給される蒸着材料が液状の溶融材である場
合に，溶融物質がループ状ハース８から溢れ出ることを
防止することができると共に，電子線のビームスポット
３０における材料表面を平滑にすることができる。ま
た，パーツフィーダー７からループ状ハース８への溶融
蒸着材料の供給が安定しない場合であっても，蒸着材料
をビームスポット３０に安定して供給することができ
る。

【００７８】また，本例の蒸着装置に用いられる擦り切
り板１１には，図８に示すように，ループ状ハース８の
上に該当する部分に，高さ４ｍｍ程度の切欠き溝６３が
形成される。このように切欠き溝６３を形成することに
より，蒸着材料として溶融材を用いる場合，溶融物質が
ループ状ハース８から溢れ出ることを防止することがで
きる。なお，本例の他の構成要件は実施例１に係る構成
要件と同様である。

【００７９】

【発明の効果】本発明の蒸着装置および蒸着材料擦り切
り装置並びに蒸着材料供給装置によれば，蒸着材料が溢
れたときに，蒸着材料擦り切り部材または蒸着材料擦り
切り装置が，溢れた蒸着材料を溝から擦り切るため，蒸
着装置への蒸着材料の安定した供給を行うことができ
る。さらに蒸着材料の表面を平滑にすることができ，そ
の結果蒸着条件を一定に保つことができ，基板上に形成
される薄膜の膜厚分布や膜質を均一なものとし，安定し
た蒸着を行うことができる。

【００８０】さらに，本発明の蒸着装置および蒸着材料
擦り切り装置並びに蒸着材料供給装置によれば，ループ
状ハースおよび蒸着材料擦り切り装置を複数設けている
ため，真空槽内を減圧状態に保持したまま，複数の蒸着
材料を，基板上に成膜させることができ，しかも各蒸着
材料を連続的に安定して成膜させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る蒸着装置全体を示す説
明図である。

【図２】本発明の一実施例に係る蒸着装置の一部を示す
平面説明図である。

【図３】本発明の一実施例に係る蒸着装置の一部を示す
断面説明図である。

【図４】本発明の一実施例に係る蒸着装置の擦り切り板
およびバッファタンク等を示す平面説明図である。

【図５】本発明の一実施例に係る蒸着装置のハースブロ
ックおよびハースブロック置換手段の回転機構を示す概
略説明図である。

【図６】本発明の一実施例に係る蒸着装置のパーツフィ
ーダーを示す説明図である。

【図７】本発明の他の実施例に係る蒸着装置に用いられ
るカバーを示す縦断面説明図である。

【図８】本発明の他の実施例に係る蒸着装置の擦り切り
板を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 真空槽 ２ 基板 ３ 基板ホルダ ４ 制御装置 ５ 電子線加熱蒸着装置 ６ 電子銃 ７ パーツフィーダー ８，８ａ，８ｂ，８ｃ ループ状ハース ９，９ａ，９ｂ，９ｃ バッファタンク １０ 給材口 １１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 擦り切り板 １２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ ハースブロック １３ リニアフィーダー １４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ ホッパ １５ａ ボールフィーダーバイブレーター １５ｂ リニアフィーダーバイブレーター １６ 回転軸 １６ｄ モータ回転軸 １７ ベース円板 １８ 回転軸 １９ モータ ２０ モータ ２１ ベース円板回動軸 ２２ 擦り切り板支持部 ２３ 擦り切り板厚み端部 ２４ 擦り切り板先端部 ２５ 端部 ２６ 端部 ２７ 取り付け縁部 ２８ 孔 ２９ 支軸 ３０ ビームスポット ３１ ブラシ支持部材 ３２ ブラシ ３３ モータ ３４ チェーン ３５ ボルト ４１ ボールフィーダー ４２ 螺旋状の溝 ４３ 蒸着材料排出口 ４４ 漏斗 ４５ シュート ４６ 材料排出口 ４７ 材料供給口 ５１ ギヤ ５２ ギヤ ５３ 真空槽壁面 ５４ ベアリング ５５ Ｏリング ５６ ギヤ ５７ ベース円板支持体 ５８ 回動軸 ５９ 孔 ６１ カバー ６２ 開口 ６３ 切欠き溝 Ｗ 幅 Ｌ 長さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末次 昌宏 東京都品川区南大井３丁目２番６号 株式 会社シンクロン内 Ｆターム(参考） 4K029 DB08 DB14 DB15 DB21

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動手段により可動可能に駆動されたハ
   ースブロックと，該ハースブロックに形成され蒸着材料
   が供給される凹部と，該凹部に供給された前記蒸着材料
   に電子線を照射する電子銃と，を備えた蒸着装置であっ
   て，前記ハースブロックの上面には，蒸着材料擦り切り
   板が設けられ，該擦り切り板は，前記凹部に前記蒸着材
   料が供給される位置よりも前記ハースブロックの可動方
   向の位置に前記凹部を横切るように配設されたことを特
   徴とする蒸着装置。
2. 【請求項2】 前記凹部の上方で且つ前記ハースブロッ
   クの上方には，前記蒸着材料を貯留するバッファタンク
   が，配設され，該バッファタンクの底面には，前記蒸着
   材料が前記凹部に落下するための開口が，穿設されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
3. 【請求項３】 前記擦り切り板は，楔状体となっている
   ことを特徴とする請求項1又は２記載の蒸着装置。
4. 【請求項４】 前記ハースブロックは，駆動手段により
   回動可能に駆動された円盤状の板状体からなり，前記凹
   部は，ドーナツ状に形成された連続溝からなることを特
   徴とする請求項１乃至３いずれか記載の蒸着装置。
5. 【請求項５】 前記擦り切り板は，前記連続溝の少なく
   とも２箇所を横切るように形成されることを特徴とする
   請求項４記載の蒸着装置。
6. 【請求項６】 複数の前記ハースブロックと，該複数の
   ハースブロックと同数の前記蒸着材料擦り切り板と，前
   記複数のハースブロックと同数の前記バッファタンク
   と，駆動手段により駆動されたハースブロック置換手段
   と，を備え，前記ハースブロック置換手段は，前記複数
   のハースブロックと前記複数の蒸着材料擦り切り板と前
   記複数のバッファタンクの位置を置換可能に形成される
   ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の蒸着装
   置。
7. 【請求項７】前記擦り切り板と隣接する位置に，前記連
   続溝の所定部分を覆うカバーが固設され，前記カバーに
   は，前記バッファタンクを嵌設するための開口が穿設さ
   れ，前記カバーの下面には，可撓性部材が，前記連続溝
   の前記所定部分を囲む位置に固設されることを特徴とす
   る請求項１乃至請求項６いずれか記載の蒸着装置。
8. 【請求項８】 前記擦り切り板の底面の前記連続溝上の
   位置には，切欠き溝が形成されることを特徴とする請求
   項７記載の蒸着装置。
9. 【請求項９】 蒸着材料を貯留する蒸着材料貯留タンク
   と，該蒸着材料貯留タンクから蒸着材料が供給されるボ
   ールフィーダーと，該ボールフィーダーを振動させるボ
   ールフィーダーバイブレーターと，前記ボールフィーダ
   ーに形成された蒸着材料排出口を通じて，前記ボールフ
   ィーダーから蒸着材料を供給され，ハースに前記蒸着材
   料を供給するリニアフィーダーと，を備え，前記ボール
   フィーダーは，側面内壁に，螺旋状の溝を備え，前記螺
   旋状の溝は，前記ボールフィーダーの底面から，前記ボ
   ールフィーダーに形成された蒸着材料排出口に達するよ
   うに形成され，前記ボールフィーダーバイブレーターの
   振動により，前記ボールフィーダーに貯留された蒸着材
   料が，前記螺旋状の溝に沿って前記蒸着材料排出口に移
   送されることを特徴とする蒸着材料供給装置。
10. 【請求項１０】 前記リニアフィーダーは，リニアフィ
    ーダーバイブレーターを備え，前記リニアフィーダーバ
    イブレーターの振動により，前記蒸着材料が，前記リニ
    アフィーダー上で移送されることを特徴とする請求項９
    記載の蒸着材料供給装置。
11. 【請求項１１】 電子線により蒸着材料を加熱して蒸発
    させる蒸着装置のハースブロックに取り付けられる蒸着
    材料擦り切り装置であって，該蒸着材料擦り切り装置
    は，楔状体となっており，前記蒸着材料擦り切り装置
    は，前記凹部の少なくとも一箇所を横切るように形成さ
    れることを特徴とする蒸着材料擦り切り装置。