JP2003113466A - 真空蒸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の成膜材料を個々に独立して加熱する二元
以上の真空蒸着によって、厚い蒸着膜を成膜できる真空
蒸着装置を提供する。 【解決手段】真空チャンバと、前記真空チャンバ内に複
数設定された成膜材料の蒸発位置と、前記蒸発位置の個
々に対応する成膜材料の加熱手段と、前記蒸発位置の少
なくとも１つに対応して配置される、成膜材料の供給手
段とを有することにより、前記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は真空蒸着装置の技術
分野に属し、詳しくは、複数種の成膜材料からなる、厚
膜の真空蒸着膜を成膜できる真空蒸着装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子
線、紫外線等）の照射を受けると、この放射線エネルギ
ーの一部を蓄積し、その後、可視光等の励起光の照射を
受けると、蓄積されたエネルギーに応じた輝尽発光を示
す蛍光体が知られている。この蛍光体は、蓄積性蛍光体
（輝尽性蛍光体）と呼ばれ、医療用途などの各種の用途
に利用されている。 【０００３】一例として、この蓄積性蛍光体からなる層
（以下、蛍光体層とする）を有するシート（以下、蛍光
体シートとする（放射線像変換シートとも呼ばれてい
る））を利用する、放射線画像情報記録再生システムが
知られており、例えば、ＦＣＲ（Fuji Computed Radiog
raphy)等として実用化されている。このシステムでは、
蛍光体シート（蛍光体層）に人体などの被写体の放射線
画像情報を記録し、記録後に、蛍光体シートをレーザ光
等の励起光で２次元的に走査して輝尽発光光を生ぜし
め、この輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を
得、この画像信号に基づいて再生した画像を、写真感光
材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に被写体の放射
線画像を可視像として出力する。 【０００４】このような蛍光体シートは、通常、蓄積性
蛍光体の粉末をバインダ等を含む溶媒に分散してなる塗
料を調製して、この塗料をガラスや樹脂製のシート状の
支持体に塗布し、乾燥することによって、作成される。
これに対し、真空蒸着やスパッタリング等の物理蒸着法
（気相成膜法）によって、支持体に蛍光体層を形成して
なる蛍光体シートも知られている（特許第２７８９１９
４号、特開平５−２４９２９９号の各公報等参照）。蒸
着によって作製される蛍光体層は、真空中で形成される
ので不純物が少なく、また、バインダなどの蓄積性蛍光
体以外の成分が殆ど含まれないので、性能のバラツキが
少なく、しかも発光効率が非常に良好であるという、優
れた特性を有している。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、蓄積性蛍光
体は、通常、母材と、付活材と呼ばれる微量添加物とか
ら生成される。このような蓄積性蛍光体からなる蛍光体
層の蒸着による成膜は、通常、母材と付活材とを含む混
合物を調製して、あるいは、母材と付活材とを含有する
化合物や合金を作製して、これを成膜材料として蒸着す
る、いわゆる、一元の蒸着で行われる。しかしながら、
一元蒸着では、蛍光体層の成分は、調製した成膜材料で
決定されてしまい、成膜中に蛍光体層の成分調整等を行
うことができない。その点では、母材と付活材とで別々
の成膜材料を用い、それぞれを独立に加熱をコントロー
ルして蒸着を行う、二元での蒸着の方が有利である。 【０００６】また、蒸着は、光学部品のコーティング、
磁気記録メディアや電子ディスプレイの製造等の各種の
分野において成膜方法として利用されている。ここで、
これらにおける蒸着による成膜では、ほとんどの場合
は、形成する膜の厚さは１μｍ以下で、厚くても３μｍ
程度である。これに対し、蒸着で形成される蛍光体シー
トの蛍光体層は、５００μｍ程度、厚い場合で１０００
μｍ近い層厚が必要になる。 【０００７】すなわち、蛍光体シートの蛍光体層を蒸着
によって形成する際には、通常に比して非常に厚い膜の
生成を、二元蒸着で行うのが好ましいが、現在、このよ
うな蒸着を実施できる成膜装置は、実現していない。 【０００８】本発明の目的は、蒸着によって蛍光体層を
形成してなる蒸着型の蛍光体シートの製造等に好適に利
用される真空蒸着装置であって、複数の成膜材料を個々
に独立して加熱する二元以上の真空蒸着によって、厚い
蒸着膜を成膜できる真空蒸着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】前記目的を達成するため
に、本発明は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内に
複数設定された成膜材料の蒸発位置と、前記蒸発位置の
個々に対応する成膜材料の加熱手段と、前記蒸発位置の
少なくとも１つに対応して配置される、成膜材料の供給
手段とを有することを特徴とする真空蒸着装置を提供す
る。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の真空蒸着装置につ
いて、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に
説明する。 【００１１】図１に、本発明の真空蒸着装置の一例の概
念図を示す。図１に示される真空蒸着装置１０は、二元
の真空蒸着を行う装置で、基本的に、真空チャンバ１２
と、ロード室１４と、アンロード室１６と、シースヒー
タ１８と、基板搬送機構２０と、加熱蒸発部２２と、隔
壁２４とを有して構成される、いわゆるロードロックタ
イプの真空蒸着装置である。また、真空チャンバ１２に
は、系内を排気して所定の真空度にするための、図示し
ない真空ポンプ（排気手段）が接続される。図示例の真
空蒸着装置１０は、一例として、臭化セシウム（ＣｓＢ
ｒ）および臭化ユーロビウム（ＥｕＢｒ_x （ｘは、通
常、２〜３））を成膜材料とした二元の真空蒸着を行っ
て、基板にＣｓＢｒ：Ｅｕを蓄積性蛍光体とする蛍光体
層を形成して、前述の蛍光体シートを作製する。 【００１２】真空チャンバ１２は、鉄、ステンレス、ア
ルミニウム等で形成される、真空蒸着装置で利用される
公知の真空チャンバ（ベルジャー、真空槽）である。図
示例においては、真空チャンバ１２内は、開口部２４ａ
を有する隔壁２４によって、上方の基板搬送機構２０側
と、下方の加熱蒸発部２２側とに分離される。前述のよ
うに、真空チャンバ１２には、真空ポンプが接続され
る。真空ポンプにも、特に限定はなく、必要な到達真空
度を達成できるものであれば、真空蒸着装置で利用され
ている各種のものが利用可能である。一例として、油拡
散ポンプ、クライオポンプ、ターボモレキュラポンプ等
を利用すればよく、また、補助として、クライオコイル
等を併用してもよい。なお、前述の蛍光体層を成膜する
図示例の真空蒸着装置１０においては、真空チャンバ１
２内の到達真空度は、５×１０^-5Ｔｏｒｒ以下、特に３
×１０^-6Ｔｏｒｒ以下であるのが好ましい。 【００１３】ロード室１４およびアンロード室１６は、
通常のロードロックタイプの真空蒸着装置が有するもの
と同様の、成膜される基板を装填し（ロード室１４）、
成膜を終了した基板を取り出す（アンロード室１６）部
位である。なお、ロード室１４に装填可能な基板の数、
および、アンロード室１６が収容可能な基板の数は、１
つでも、複数でもよい。また、ロード室１４およびアン
ロード室１６と、真空チャンバ１２との接合部には、基
板の装填や取り出し等のためにロード室１４およびアン
ロード室１６を大気開放した際に、真空チャンバ１２内
の真空度を保つためのゲートバルブ２６および２８が配
置される。 【００１４】基板搬送機構２０は、基板をロード室１４
〜成膜位置（隔壁２４の開口部２４ａ）〜アンロード室
１６に搬送するものである。さらに、基板搬送機構２０
の上には、基板を裏面（非成膜面）側から加熱するため
のシースヒータ１８が配置される。 【００１５】図示例においては、基板搬送機構２０は、
一例として、ガイドレール３０と、基板ホルダ３２と、
図示しない搬送手段とを有して構成される。ガイドレー
ル３０は、ロード室１４からアンロード室１６に至る方
向に延在して、ステー等を用いた公知の手段によって真
空チャンバ１２内の所定の位置に固定されている。図示
例において、基板ホルダ３２は、蛍光体層を成膜される
基板（成膜基板）を保持すると共に、基板の成膜面にお
けるマスクを兼ねる枠体である。また、基板ホルダ３２
はガイドレール３０に載置され係合する車輪３４を有し
ている。基板ホルダ３２は、ガイドレール３０に垂下さ
れた状態で保持／案内されて、図示しない搬送手段によ
って、ロード室１４からアンロード室１６に移動され
る。なお、基板ホルダ３２の移動手段には、特に限定は
なく、ねじ伝動やラックアンドピニオン等の公知の手段
を利用すればよい。 【００１６】隔壁２４によって基板搬送機構２０等と隔
てられた下方には、加熱蒸発部２２が配置される。前述
のように、真空蒸着装置１０は、臭化セシウムおよび臭
化ユーロビウムを成膜材料（蒸発源）とし、これらを個
々に加熱する二元の真空蒸着を行うものであり、加熱蒸
発部２２は、セシウム蒸発部４０（以下、Ｃｓ蒸発部４
０とする）と、ユーロビウム蒸発部４２（以下、Ｅｕ蒸
発部４２とする）とを有する。 【００１７】図２に、加熱蒸発部２２の概念図を示す。
なお、図２において（Ａ）は上面図（図１の上方から見
た図）を、（Ｂ）は正面図（図１と同方向から見た図）
を、それぞれ示す。また、Ｃｓ蒸発部４０と、Ｅｕ蒸発
部４２とは、基本的に同様の構成を有するので、同じ部
材には同じ符号を付し、個々の説明は、異なる部位につ
いて行う。 【００１８】Ｃｓ蒸発部４０およびＥｕ蒸発部４２は、
偏向型の電子銃４４（以下、偏向銃４４とする）および
材料供給手段４６を有する。 【００１９】偏向銃４４は、各種の真空蒸着装置に利用
されているものと同様、成膜材料を蒸発するために、所
定の蒸発位置にエレクトロンビーム（ＥＢ）を入射する
加熱源で、図示例においては、矢印で示すように、ＥＢ
を１８０°偏向して蒸発位置に入射する１８０°偏向銃
を利用している。なお、本発明において、電子銃は１８
０°偏向銃に限定はされず、２７０°偏向銃、直進銃、
後述する別の態様で利用される９０°偏向直進銃等、各
種の電子銃が利用可能である。 【００２０】また、本発明において、偏向銃４４のエミ
ッション電流やＥＢの加速電圧にも限定はなく、成膜材
料や成膜する膜厚に応じた十分なものであればよい。ま
た、膜中における各成分の量比の調整は、通常の二元の
真空蒸着と同様に、各偏向銃４４の出力で行えばよい。
図示例においては、一例として、ＥＢの加速電圧は−１
ｋＶ〜−３０ｋＶ、エミッション電流は、Ｃｓ蒸発部４
０が５０ｍＡ〜２Ａ、Ｅｕ蒸発部４２が１０ｍＡ〜５０
０ｍＡとするのが好ましい（後述するが、Ｃｓに比し
て、Ｅｕの蒸着量は、極めて少ない）。 【００２１】なお、本発明において、成膜材料の加熱手
段は電子銃（ＥＢ）に限定はされず、抵抗加熱等の各種
の手段が利用可能であるが、制御性等の点で、電子銃が
好ましく利用される。また、例えば、図示例において、
臭化セシウムの加熱は電子銃で行い、臭化ユーロビウム
の加熱は加熱抵抗で行う等、二元（多元）の真空蒸着に
おいて、異なる加熱手段を併用してもよい。 【００２２】材料供給手段４６は、所定の蒸発位置（偏
向銃４４からのＥＢの照射位置）に、成膜材料、すなわ
ちＣｓ蒸発部４０においては臭化セシウムを、Ｅｕ蒸発
部４２においては臭化ユーロビウムを、それぞれ供給す
るものである。図示例において、材料供給手段４６は、
基本的に両蒸発部で同様の構成を有するものであり、シ
リンダ４８と、ピストン５０と、ケーシング５２と、昇
降手段（モータ）５４とから構成される。 【００２３】シリンダ４８は、その上端部がＥＢの照射
位置と一致するように、真空チャンバ１２の下面を貫通
して一部が外部に突出した状態で、真空チャンバ１２の
壁面に固定される円筒である。すなわち、図示例におい
ては、シリンダ４８がいわゆるハースとなっており、そ
の上端部が材料の蒸発位置Ｐ（臭化セシウムの蒸発位置
Ｐｃ、臭化ユーロビウムの蒸発位置Ｐｅ）となる。ま
た、ピストン５０は、シリンダ４８内に緩く挿嵌される
円柱状のピストンヘッド５０ａと、先端にピストンヘッ
ド５０ａを固定するピストンピン５０ｂとから構成され
る。ピストンピン５０ｂには、ピストン５０を昇降（矢
印ａ方向）する昇降手段５４が係合する。さらに、シリ
ンダ４８の開放端はケーシング５２で覆われて真空チャ
ンバ１２内は気密に保たれ、かつ、ピストンピン５０ｂ
は、図示しないベアリングによって、前記昇降方向に往
復動可能にケーシング５２に気密に軸支される。 【００２４】成膜材料は、シリンダ５０の内径よりも若
干小径の円柱状に成形されて、ピストンヘッド５０ａに
載置された状態でシリンダ４８内に収容される。基板へ
の成膜によって、蒸発位置の成膜材料が消費されると、
それに応じて、昇降手段５４が駆動して円柱状の成膜材
料を上昇する。これにより、シリンダ４８の上面すなわ
ち蒸発位置には、常に、成膜材料が供給される。従っ
て、加熱蒸発部２２を有する真空蒸着装置１０によれ
ば、複数の成膜材料を用いた２元の真空蒸着で、かつ、
２００μｍを超えるような厚膜の成膜を行うことがで
き、前述の蛍光体シートの蛍光体層の真空蒸着による成
膜にも、好適に対応することができる。 【００２５】なお、図示例のようなＣｓＢｒ：Ｅｕを蓄
積性蛍光体とする蛍光体層では、蓄積性蛍光体における
Ｅｕ／Ｃｓの量比は、例えば、モル濃度比で０．００３
／１程度と大幅な差があり、ユーロビウムは不純物レベ
ルである。そのため、図示例においては、Ｃｓ蒸発部４
０に装填される臭化セシウムの量を、Ｅｕ蒸発部４２に
装填される臭化ユーロビウムよりも多くしている。ある
いは、本発明を、このような蒸着量の差が大きい二元
（多元）蒸着に利用する場合には、蒸着量の少ない成膜
材料には、材料供給手段を設けず、通常の真空蒸着と同
様に、ハース（ハースライナ）等に成膜材料を収容し
て、所定の蒸発位置に配置してもよい。すなわち、本発
明においては、材料供給手段は、少なくとも１以上の成
膜材料に対応して設置されればよい。 【００２６】本発明において、柱状（後述するタブレッ
ト）の成膜材料は、公知の方法で成形すればよく、例え
ば、粉末状の成膜材料を成形用のダイスに投入して、粉
末金型プレス成形機で成形した後、真空乾燥処理を行う
方法等が例示される。なお、図示例においては、円柱状
の成膜材料を用いているが、本例は、これに限定はされ
ず、同様の機構で角柱状の成膜材料を供給してもよい。 【００２７】多元の真空蒸着を行う系、特に、図示例の
ような、蒸着量比が大幅に異なる真空蒸着を行う系にお
いて、各成分を均一に分散して高品位な膜を得るために
は、各成膜材料の蒸発位置は近いのが好ましい。図示例
においては、同じ構成を有する２つの蒸着部（Ｃｓ蒸着
部４０とＥｕ蒸着部４２）を向きを互いに逆にして、蒸
発位置（材料の供給位置）を突き合わせるように配置す
ることにより、二元の成膜材料の蒸発位置を近接させて
いる。 【００２８】なお、本発明の真空蒸着装置において、各
成膜材料の蒸発位置の距離には、特に限定は無い。しか
しながら、多元の成膜材料から蒸着される各成分、特
に、蒸着量が不純物レベルの成分を含む場合でも、各成
分を均一に分散して蒸着すると共に、２０μｍ以上、さ
らには２００μｍの厚膜を成膜する場合であっても、こ
のような均一分散を実現するためには、各成膜材料の蒸
発位置は、前述のように近接すると共に、基板の中心と
成膜材料（蒸発源）の中心とが合うように配置するのが
好ましい。なお、本発明において、不純物レベルとは、
モル濃度で１％以内である。 【００２９】また、各成膜材料の蒸発位置の位置関係に
も、特に、限定はないが、混合蒸気流が得られる範囲内
で最適化すればよい。また、規制板等を配置して、より
均一な混合蒸気流とするのも好ましい。さらに、シリン
ダ４８の直径（通常にハース（ハースライナ）を使用す
る場合には、そのサイズ。後述する回転ルツボであれ
ば、回転ルツボの幅）にも、特に限定は無いが、電子銃
で発生させたＥＢを蒸発位置に照射できる範囲内で最適
化するのが好ましい。 【００３０】本発明において、各成膜材料の蒸発位置と
基板（成膜位置）との距離との距離にも、特に限定はな
いが、膜厚分布、蒸着効率が実用的な範囲内で最適化す
るのが好ましい。 【００３１】前述のように、真空蒸着装置１０は、ロー
ドロックタイプと呼ばれる真空蒸着装置で、成膜を行う
際には、まず、基板を基板ホルダ３２に保持して、ロー
ド室１４の所定位置に装填する。なお、基板は、真空チ
ャンバ１２内において、成膜面が下方に向くようにセッ
トされる。成膜開始が指示され、真空チャンバ１４（ロ
ード室１４およびアンロード室１６を含む）内の真空度
が所定値に到達すると、ゲートバルブ２６を開放して、
基板搬送機構２０がアンロード室１６に向けて基板ホル
ダ３２の搬送を開始する。また、シースヒータ１８は、
基板搬送機構２０によって搬送される基板を裏面から加
熱される。なお、ロード室１４に、新たな基板を装填す
る場合には、基板ホルダ３２がロード室１４から排出さ
れた時点で、ゲートバルブ２６を閉塞する。 【００３２】基板（その成膜領域）が隔壁２４の開口部
２４ａに対応する位置の直前に搬送されたら、加熱蒸発
部２２において、偏向銃４４が駆動を開始して蒸発位置
ＰにＥＢを照射し、成膜材料（臭化セシウムおよび臭化
ユーロビウム）が蒸発されて、基板へのＣｓＢｒ：Ｅｕ
の蒸着すなわち蛍光体層の成膜が開始される。基板ホル
ダ３２がさらに搬送され、基板の成膜領域が隔壁２４の
開口部２４ａから外れると、偏向銃４４を停止して、成
膜を終了する。従って、基板ホルダ３２の搬送速度（す
なわち成膜時間）、偏向銃４４の出力等は、成膜速度や
成膜する膜厚に応じて、適宜、設定すればよい。なお、
本例においては、成膜速度は、１０ｎｍ／ｓｅｃ〜５０
００ｎｍ／ｓｅｃとするのが好ましい。成膜を終了した
基板を保持する基板ホルダ３２は、さらに搬送されて、
アンロード室１６に収容される。なお、成膜を終了した
基板を取り出す場合には、基板ホルダ３２がアンロード
室１６に収容された時点で、ゲートバルブ２８を閉塞す
る。 【００３３】図示例の真空蒸着装置１０においては、基
本的に、ロード室１４からアンロード室１６に至る一回
の基板の搬送（ワンパス）によって成膜を終了するが、
本発明はこれに限定はされず、基板搬送機構２０によっ
て基板を１回あるいは複数回往復搬送して、成膜を行っ
てもよい。 【００３４】図３に、本発明の真空蒸着装置に利用され
る加熱蒸発部の別の例の概念図を示す。なお、図３も、
前記図２と同様、（Ａ）は上面図で、（Ｂ）は正面図で
ある。また、図３に示される例は、材料供給手段の構成
が異なる以外は、図２に示される例と同様の構成を有す
るので、同じ部材には同じ符号を付し、説明は、異なる
部位を主に行う。 【００３５】図３に示される加熱蒸発部５６は、先の例
と同様、１８０°偏向銃である偏向銃４４を用いて、二
元の成膜材料を蒸発するものである。ここで、前述の例
では、材料供給手段４６は、成膜材料を真空チャンバ１
２外部の下方から供給したが、図示例の材料供給手段５
８は、成膜材料を真空チャンバ１２内の側方から、蒸発
位置に供給する。 【００３６】図３においては、図中左側がＣｓ蒸発部
で、同右側がＥｕ蒸発部となり、共に、同様の構成の材
料供給手段５８を有する。材料供給手段５８は、一方向
に延在する溝６０ａが形成された凹状断面を有するレー
ル部６０と、レール部６０の溝６０ａに緩く嵌入する押
動部６２ａおよび先端に押動部６２ａを固定するピスト
ンピン６２ｂを有するピストン６２と、ピストンピン６
２ｂに係合し、ピストン６２を溝６０ａの延在方向（矢
印ａ方向）に往復動する移動手段（モータ）６４とから
構成される。また、ピストンピン６２ｂは、図示しない
ベアリングを有する支持部材６６によって、溝６０ａの
延在方向に往復動自在に軸支される。なお、レール６０
は、蒸発位置Ｐ以外の成膜材料を覆う、覆いを有しても
よい。 【００３７】この加熱蒸発部５６においては、溝６０ａ
に緩く嵌入する四角柱状に成形された成膜材料が用いら
れる。このような成膜材料は、蒸発位置と逆端側を押動
部６２ａに当接して、溝６０ａに収容されることによ
り、装填される。 【００３８】本例においては、成膜材料の供給方向が異
なる以外は、基本的に、前述の加熱蒸発部２２と同様に
して、成膜材料の蒸発が行われる。例えば、各成膜材料
の蒸発位置Ｐ（ＰｃおよびＰｅ）がレール部６０の先端
部近傍の円（点線）で示される部分に設定されており、
偏向銃４４は、ここにＥＢを照射して、真空蒸着を行
う。また、成膜によって、蒸発位置の成膜材料が消費さ
れ場合には、それに応じて、移動手段６４がピストンピ
ン６２ｂを蒸発位置に向かって移動して、押動部６２ａ
によって成膜材料を押動して、蒸発位置に成膜材料を供
給する。 【００３９】図４に、本発明に利用される加熱蒸発の別
の例の上面図を示す。以上の例は、柱状に成形した成膜
材料を用いたが、図４に示される例は、タブレット状に
成形した成膜材料、あるいは、粒状の成膜材料を、ハー
スライナのような容器に収容して、蒸発位置に装填し
て、同様の偏向銃４４で蒸発するものである。 【００４０】図４に示される加熱蒸発部６８において
は、符号７０がＣｓ蒸発部、符号７２がＥｕ蒸発部であ
る。なお、図示例においては、Ｅｕ蒸発部７２は、材料
供給手段を有しておらず、成膜材料である臭化ユーロビ
ウムは、通常の真空蒸着装置と同様に、ハース（ハース
ライナ）７４に充填されるが、本発明は、これに限定は
されず、Ｅｕ蒸発部７２が臭化ユーロビウムの供給手段
を有してもよい。 【００４１】Ｃｓ蒸発部７０において、材料供給手段７
６は、成膜材料である臭化セシウムを収容する容器８２
を載置する、供給ターレット７８と成膜ターレット８０
の二つのターレットを有する。両ターレットは、共に円
形で、外周の一部を極近接して配置され、中心（７８ａ
および８０ａ）を軸に、図示しない回転手段によって、
所定の回転角で、矢印ａおよびｂで示される方向に断続
的に回転される。供給ターレット７８には、中心７８ａ
から成膜ターレット８０に向かう半径方向（矢印ｃ）に
容器８２を押動する、押動手段８４が配置される。な
お、押動手段８４による容器８２の押動は、公知の方法
によればよい。 【００４２】Ｃｓ蒸発部７０において、偏向銃４４から
のＥＢの照射による蒸発で蒸発位置Ｐｃに位置する容器
８２に収容される臭化セシウムが無くなると、偏向銃４
４の駆動が停止して、成膜ターレット８０および供給タ
ーレット７８が所定角回転して、停止する。ターレット
の回転が停止すると、再度、偏向銃４４が駆動して成膜
が再開されると共に、空になった容器８２は、図示しな
いロボットアーム等の公知の手段でによって、速やかに
成膜ターレット８０から排出される。また、ターレット
の回転が停止したら、供給ターレット７８においては、
押動手段８４が駆動して、容器８２を１つ、成膜ターレ
ット８０に載置する。これにより、蒸発位置Ｐｃの容器
８２に収容される臭化セシウムが無くなっても、臭化セ
シウムを十分に収容する容器８２を直ちに供給できる。 【００４３】図示例では、蒸発位置Ｐｃおよび両ターレ
ットの回転中心を直線上に設定し、また、成膜ターレッ
ト８０の回転角は９０°で、さらに、停止した際に、成
膜ターレット８０と対面する側に載置される１つの容器
の中心が、必ず、前記直線上に位置するように供給ター
レット７８の回転角や容器８２の載置位置を設定するこ
とにより、容器８２を適正に蒸発位置Ｐｃに供給するこ
とを実現している。なお、シーケンスや各ターレットの
配置位置等は、これに限定はされない。また、容器８２
を用いず、成膜材料のタブレットを同様に蒸発位置Ｐｃ
に供給するようにしてもよい。 【００４４】図５に、加熱蒸発部の別の例の概念図を示
す。なお、図５においても、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は
正面図である。図５に示される加熱蒸発部８５も、同様
の１８０°偏向銃である偏向銃４４を加熱源として用い
るものであり、符号８６がＣｓ蒸発部、符号８８がＥｕ
蒸発部である。また、この例も、Ｅｕ蒸発部８８は材料
供給手段を有しておらず、臭化ユーロビウムはハース
（ハースライナ）７４に収容されるが、同様に、Ｅｕ蒸
発部８８が臭化ユーロビウムの供給手段を有してもよ
い。 【００４５】Ｃｓ蒸発部８６は、偏向銃４４に加え、回
転ルツボ９０および材料（臭化セシウム）タンク９２か
らなる材料供給手段９４を有する。回転ルツボ９０は、
上面に成膜材料を収容する溝９０ａが一周に渡って形成
された、凹状の断面を有する円形のリング状のルツボで
ある。この回転ルツボ９０は、リング（円）の中心を軸
に、図示しない回転手段で図中矢印ａ方向に回転され
る。また、成膜材料の蒸発位置Ｐｃ（ＥＢの照射位置）
は、この溝９０ａが存在する位置に設定される。一方、
材料タンク９２は、顆粒状の臭化セシウムを収容するタ
ンクであって、下方に開閉自在な排出口９２ａを有し、
かつ、この排出口９２ａが回転ルツボ９０の溝９０ａに
対向するように、配置される。 【００４６】このようなＣｓ蒸発部８６においては、成
膜を行って蒸発位置Ｐｃの臭化セシウムが所定量以下に
なると、蒸発位置Ｐｃに対応する所定の回転角だけ、回
転ルツボ９０を回転する。一方で、この回転時に、材料
タンク９２は、排出口９２ａを開放して、溝９０ａに臭
化セシウムを供給する。従って、臭化セシウムが消費さ
れても、直ちに、蒸発位置Ｐｃに供給することができ
る。 【００４７】図６に、加熱蒸発部の別の例の概念図を示
す。なお、図６においても、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は
正面図である。図６に示される加熱蒸発部９６は、偏向
銃４４ではなく、直進型の電子銃９８（以下、直進銃９
８とする）と、９０°偏向コイル１００（以下、偏向コ
イル１００とする）とを用いて、ＥＢを蒸発位置Ｐ（Ｐ
ｃおよびＰｅ）に入射する、９０°偏向直進銃を用いて
成膜材料を加熱／蒸発する。図示例においては、この加
熱手段に加え、回転ルツボ１０２と、回転ルツボ１０２
に臭化セシウムを充填する材料タンク９２とからなる、
材料供給手段を有する。 【００４８】回転ルツボ１０２は、上面に、臭化セシウ
ムを収容する溝１０２ｃおよび臭化ユーロビウムを収容
する溝１０２ｅの、２本の溝が一周に渡って形成され
た、円盤状のルツボで、先の例と同様に、図示しない回
転手段で図中矢印ａ方向に回転される。また、図中に点
線で示すように、臭化セシウムの蒸発位置Ｐｃ（ＥＢｃ
の照射位置）は、溝１０２ｃが存在する位置に、臭化ユ
ーロビウムの蒸発位置Ｐｅ（ＥＢｅの照射位置）は、溝
１０２ｅが存在する位置に、それぞれ、溝に沿って若干
長尺に設定される。さらに、臭化セシウムを収容する溝
１０２ｃに対応して、先と同様の材料タンク９２が配置
される。 【００４９】図示例の加熱蒸発部９６においては、直進
銃９８（９０°偏向直進銃）から出射したＥＢを各蒸発
位置Ｐに沿ってスキャニング（走査）することにより、
成膜材料を蒸発して、成膜を行う。成膜を行って、蒸発
位置Ｐ（主に、蒸発位置Ｐｃ）の溝に収容される成膜材
料が所定量以下になると、蒸発位置Ｐに対応する所定の
回転角だけ、回転ルツボ１０２を回転する。一方、この
回転の際に、先の例と同様に、材料タンク９２は、排出
口９２ａを開放して溝１０２ｃに臭化セシウムを供給す
る。従って、両蒸発位置Ｐには、常に、十分な量の成膜
材料を供給することができる。 【００５０】図５および図６に示されるような、回転ル
ツボ９０等を用いる態様においては、回転ルツボ９０の
回転の際には、成膜は停止してもよく、あるいは、成膜
を行ったまま、回転ルツボ９０を回転してもよい。ま
た、回転ルツボの溝に顆粒状の成膜材料を充填するので
はなく、同様のリングの上に、ハースライナのような成
膜材料を収容した容器を配列して、あるいは、成膜材料
のタブレットを配列して、同様にして、蒸発位置への成
膜材料の供給を行ってもよい。 【００５１】また、図示例においては、直進銃９８によ
ってＥＢをスキャニングして成膜材料の加熱を行ってい
るが、本発明は、これに限定はされず、直進銃９８を用
いる態様においては、このようなスキャニングを行って
もよく、あるいは、適宜設定された一点あるいは複数点
の蒸発位置にＥＢを入射して成膜材料を蒸発する方法
等、各種の方法が利用可能である。 【００５２】図７に、加熱蒸発部の別の例の概念図を示
す。なお、図７においても、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は
正面図である。図７に示される加熱蒸発部１０４も、前
述の図６に示される例と同様の直進銃９８と偏向コイル
１００とからなる９０°偏向直進銃を加熱源として用い
るものである。また、直進銃９８と偏向コイル１００と
の間には、臭化セシウムを収容するＣｓ収容部１０６ｃ
および臭化ユーロビウムを収容するＥｕ収容部１０６ｅ
を有するルツボ１０６が配置される。図示例において
は、ＥＢの進行方向に対して、直進銃９８側にＣｓ収容
部１０６ｃが、偏向コイル１００側にＥｕ収容部１０６
ｅが配置され、また、ルツボ１０６は、この収容部の組
み合わせを、２つ有している。各成膜材料の蒸発位置Ｐ
は、ルツボ１０６の各収容部に対応して設定される。 【００５３】この加熱蒸発部１０４は、真空チャンバ１
２の底面に固定されて、真空チャンバ１２内に連通する
サブチャンバ１０８を有しており、両者の連通部は、ゲ
ートバルブ１１０によって気密に開放／閉塞自在にされ
ている。サブチャンバ１０８内には、先と同様のルツボ
１０６を保持し、かつ、真空チャンバ１２内のルツボ１
０６と、自らが保持しているルツボ１０６とを交換す
る、ルツボ入換機構１１２（以下、入換機構１１２とす
る）が配置される。また、サブチャンバ１０８には、図
示しない真空ポンプが接続される。 【００５４】図示例の加熱蒸発部１０４においては、直
進銃９８から出射したＥＢを、ルツボ１０６の各成膜材
料の収容部の一方（例えば、図７（Ａ）上方側＝図７
（Ｂ）紙面に奥手側）に照射して、成膜を行う。この収
容部の成膜材料（臭化セシウムか臭化ユーロビウムのい
ずれか一方でも）が無くなったら、ルツボ１０６の他方
側の収容部にＥＢを照射して、成膜を行う。なお、この
状態では、ゲートバルブ１１０は閉塞されている。この
間に、サブチャンバ１０８の入換機構１１２に、収容部
に各成膜材料が充填されたルツボ１０６を装填し、サブ
チャンバ１０８の内部を所定の真空度まで排気してお
く。 【００５５】真空チャンバ１２内のルツボ１０６の成膜
材料が無くなったら、直進銃９８からのＥＢの照射を停
止して、ゲートバルブ１１０を開放し、入換機構１１２
が、真空チャンバ１２内のルツボ１０６と、入換機構１
１２が保持するルツボ１０６とを入れ換えて、ゲートバ
ルブ１１０を閉塞する。なお、入換機構１１２によるル
ツボ１０６の入れ換えは、公知の手段で行えばよい。そ
の後、真空チャンバ１２内が所定圧力になったら、直進
銃９８を駆動して蒸着を再開する。一方では、サブチャ
ンバ１０８を開放して空になったルツボ１０６を取り外
し、成膜材料が充填されたルツボ１０６を装填して、そ
の後、サブチャンバ１０８を閉塞して、内部を排気す
る。 【００５６】このような図２〜図７に示される加熱蒸発
部は、図１に示されるロードロックタイプを始めとし
て、各種の真空蒸発装置に利用可能である。さらに、各
加熱蒸発部において、用いる電子銃も図示例に限定はさ
れず、真空蒸発装置や加熱蒸発部の構成や規模等に応じ
て、可能であれば、例えば、加熱源として１８０°偏向
銃を例示した態様において、９０°偏向直進銃を利用し
てもよい。また、それぞれの成膜材料（蒸発位置）で、
異なる材料供給手段を用いてもよい。 【００５７】図８に、本発明の真空蒸着装置の別の一例
として、図１に示されるようなロードロックタイプの真
空蒸着装置１０において、加熱蒸発部２２の代わりに、
図６に示されるような、直進銃９８および偏向コイル１
００からなる９０°偏向直進銃と、臭化セシウムを収容
する溝１０２ｃおよび臭化ユーロビウムを収容する溝１
０２ｅを有する回転ルツボ１０２と、材料タンク９２と
を有する加熱蒸発部９６を用いた、真空蒸着装置１１８
の概念図を示す。なお、図８に示される真空蒸着装置１
１８においては、各構成要素は、先に説明したものと全
く同様である。 【００５８】さらに、本発明の真空蒸着装置は、このよ
うなロードロックタイプにも限定されず、各種の構成の
真空蒸着装置に利用可能である。図９に、本発明の真空
蒸着装置の別の１例の概念図を示す。なお、図９に示さ
れる例では、先の図１に示される真空蒸着装置１０と各
種の部材を共有するので、同じ部材には同じ符号を付
し、説明は、異なる部位を主に行う。 【００５９】図９に示される真空蒸着装置１２０は、基
板Ｓを保持して回転する基板回転機構１２２を利用する
ものである。基板回転機構１２２は、回転駆動源１２４
と、ターンテーブル１２６とから構成される。ターンテ
ーブル１２６は、上側の本体１２８と下側（加熱蒸発部
２２側）のシースヒータ１３０とからなる円板で、その
下面の所定位置に複数枚の基板Ｓを保持して、中心を回
転軸として、回転駆動源１２４によって所定速度で回転
される。なお、基板Ｓは、成膜面を下方に向けて、マス
クを兼ねるホルダ等を用いた公知の方法でターンテーブ
ル１２６に保持すればよい。 【００６０】先の例と同様、図示例においても、真空チ
ャンバ１２には真空ポンプが接続され、また、真空チャ
ンバ１２内は、隔壁１３４によって上下に隔離されてお
り、上方には基板回転機構１２２が、下方には２つの加
熱蒸発部２２が配置されている。なお、加熱蒸発部２２
は、図２と全く同様であるので、同じ部材には同じ符号
を付し、詳細な説明は省略する。各加熱蒸発部２２は、
ターンテーブル１２６による基板３２の回転軌道に対応
する位置に配置され、また、隔壁１３４の加熱蒸発部２
２に対応する位置には、開口１３４ａが形成される。な
お、加熱蒸発部２２は、２つには限定はされず、１つで
も３つ以上でもよい。さらに、真空チャンバ１２内に
は、各加熱蒸発部２２に対応する空間を略分離するよう
に、第２隔壁１３６が配置される。 【００６１】このような真空蒸着装置１２０において
は、ターンテーブル１２６の所定位置に基板Ｓを装着し
た後、真空チャンバ１２を閉塞して減圧する。真空チャ
ンバ１２の内部が所定の真空度になったら、回転駆動源
１２４によってターンテーブル１２６を所定速度で回転
しつつ、先の例と同様にして、加熱蒸発部２２において
各成膜材料（臭化セシウムおよび臭化ユーロビウム）を
加熱して蒸発させて、基板ＳにＣｓＢｒ：Ｅｕからなる
蛍光体層を成膜する。なお、蒸発位置Ｐの成膜材料が無
くなったら、先と同様にして、材料供給手段４６が各材
料を供給する。成膜を終了したら、ターンテーブル１２
６の回転を停止し、真空チャンバ１２を開放して、蛍光
体層の成膜を終了した基板Ｓを取り出し、再度、成膜を
行う際には、以下、同様にして、基板Ｓを装填して、成
膜を行えばよい。 【００６２】なお、このような基板回転機構１２２を利
用する真空蒸着装置においても、前述の図３〜図７に示
される加熱蒸発部（材料供給手段）の全てが利用可能で
あり、また、それぞれの成膜材料で、異なる材料供給手
段を用いてもよい。また、本発明の真空蒸着装置は、こ
のようなロードロックタイプや基板回転機構を利用する
ものに限定はされず、例えば、１つの基板に成膜を行う
バッチタイプの真空蒸着装置等、各種の真空蒸着装置の
全てに利用可能である。 【００６３】以上、本発明の真空蒸着装置について詳細
に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や
変更を行ってもよいのは、もちろんである。例えば、以
上の例では、二元の加熱蒸発部を１つ、あるいは２つ有
していたが、本発明は、これに限定はされず、成膜に必
要な蒸発量に応じて、二元（多元）の加熱蒸発部を３以
上有してもよい。また、成膜する膜の組成等に応じて、
二元（多元）の加熱蒸発部と、一元の加熱蒸発部との組
み合わせ等、互いに成膜材料の数が異なる加熱蒸発部を
組み合わせてもよい。さらに、真空蒸着装置が複数の加
熱蒸発部を有する場合には、互いに異なる構成の加熱蒸
発部を組み合わせて用いてもよい。また、本発明の真空
蒸着装置においては、必要に応じて、成膜に先立ってハ
ースやルツボ等に収容された粒状の成膜材料を溶融す
る、溶かし込み処理を行ってもよい。 【００６４】 【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、二元の真空蒸着によって、２００μｍを超える
厚い膜を成膜することができ、例えば、（蓄積性）蛍光
体シートの蛍光体層等を好適に成膜することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の真空蒸着装置の一例の概念図であ
る。 【図２】 図１の真空蒸着装置の加熱蒸発部の概念図で
あって、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図である。 【図３】 本発明の真空蒸着装置に用いられる加熱蒸着
部の別の例の概念図であって、（Ａ）は上面図、（Ｂ）
は正面図である。 【図４】 本発明の真空蒸着装置に用いられる加熱蒸着
部の別の例の上面概念図である。 【図５】 本発明の真空蒸着装置に用いられる加熱蒸着
部の別の例の概念図であって、（Ａ）は上面図、（Ｂ）
は正面図である。 【図６】 本発明の真空蒸着装置に用いられる加熱蒸着
部の別の例の概念図であって、（Ａ）は上面図、（Ｂ）
は正面図である。 【図７】 本発明の真空蒸着装置に用いられる加熱蒸着
部の別の例の概念図であって、（Ａ）は上面図、（Ｂ）
は正面図である。 【図８】 本発明の真空蒸着装置の別の例の概念図であ
る。 【図９】 本発明の真空蒸着装置の一例の概念図であ
る。 【符号の説明】 １０，１２０ 真空蒸着装置 １２ 真空チャンバ １４ ロード室 １６ アンロード室 １８，１３０ シースヒータ ２０ 基板搬送機構 ２２，５６，６８，８５，９６，１０４ 加熱蒸発部 ２４，１３４ 隔壁 ２６，２８，１１０ ゲートバルブ ３０ レール ３２ 基板ホルダ ３４ 車輪 ４０，７０，８６ Ｃｓ蒸発部 ４２，７２，８８ Ｅｕ蒸発部 ４４ 偏向銃（偏向型の電子銃） ４６，５８，７６，９４ 材料供給手段 ４８ シリンダ ５０，６２ ピストン ５２ ケーシング ５４ 昇降手段 ６０ レール部 ６４ 移動手段 ６６ 支持部材 ７４ ハース ７８ 供給ターレット ８０ 成膜ターレット ８２ 容器 ８４ 押動手段 ９０，１０２ 回転ルツボ ９０ａ，１０２ｃ，１０２ｅ 溝 ９２ 材料タンク ９８ 直進銃（直進型の電子銃） １００ （９０°）偏向コイル １０６ ルツボ １０６ｃ Ｃｓ収容部 １０６ｅ Ｅｕ収容部 １０８ サブチャンバ １１２ ルツボ入換機構 １２２ 基板回転機構 １２４ 回転駆動源 １２６ ターンテーブル １２８ 本体 １３６ 第２隔壁 Ｐ（Ｐｃ，Ｐｅ） 蒸発位置 Ｓ 基板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】真空チャンバと、前記真空チャンバ内に複
   数設定された成膜材料の蒸発位置と、前記蒸発位置の個
   々に対応する成膜材料の加熱手段と、前記蒸発位置の少
   なくとも１つに対応して配置される、成膜材料の供給手
   段とを有することを特徴とする真空蒸着装置。