JP2007239070A - Vacuum vapor deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空状態の蒸着槽内において成膜材料を加熱蒸発させて基板に蒸着させる真空蒸着装置に関するものである。 The present invention relates to a vacuum evaporation apparatus for evaporating a film forming material by heating and evaporating it on a substrate in a vacuum evaporation tank.
真空蒸着によって基板に成膜材料を蒸着する装置は種々の分野で使用されているが、近年、医療用放射線撮影にX線等の放射線に感応する光導電体を用いた放射線固体検出器が用いられるようになり、この検出器の製造にも真空蒸着装置が使われるようになった。 An apparatus for depositing a film forming material on a substrate by vacuum deposition is used in various fields, but in recent years, a radiation solid state detector using a photoconductor sensitive to radiation such as X-rays has been used for medical radiography. As a result, vacuum detectors were used to manufacture the detector.
この放射線固体検出器は、被験者の受ける放射線被爆量の減少と診断性能の向上のために、セレン等の放射線に感応する光導電体を感光体として用い、照射された放射線量に応じた量の電荷を電荷蓄積層に蓄積し、その電荷を電気的に読み出すものである。この種の放射線固体検出器は数年前から特許出願され広く知られているが、例えば、特許文献1では、検出器の応答性と読取効率を向上させるために複数材料を使用した多層構造の放射線画像検出器が提案されている。これは、記録用の放射線または放射線の励起により発せられる光に対して透過性を有する第1の電極層と、記録用の放射線または前記光の照射を受けることにより導電性を呈する記録用光導電層と、読取用の電磁波の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層と、読取用の電磁波に対して透過性を有する第2の電極層をこの順に有し、記録用光導電層と読取用光導電層との間に形成される蓄電部に蓄積された潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号を出力させるための導電部材が第2の電極層内ないし第1の電極層と第2の電極層との間に設けられているもので、多数の層が基板上に成膜されて形成されるものである。 This radiation solid detector uses a photoconductor sensitive to radiation, such as selenium, as a photoconductor to reduce the radiation exposure received by the subject and improve diagnostic performance. The charge is accumulated in the charge accumulation layer, and the charge is electrically read out. This type of radiation solid state detector has been patented and widely known for several years. For example, in Patent Document 1, a multilayer structure using a plurality of materials is used to improve the response and reading efficiency of the detector. Radiation image detectors have been proposed. This includes a first electrode layer that is transmissive to recording radiation or light emitted by radiation excitation, and a recording photoconductivity that exhibits conductivity when irradiated with the recording radiation or the light. A recording photoconductive layer that exhibits conductivity when irradiated with an electromagnetic wave for reading, and a second electrode layer that is transparent to the electromagnetic wave for reading in this order. A conductive member for outputting an electrical signal of a level corresponding to the amount of latent image charge accumulated in the power storage unit formed between the layer and the reading photoconductive layer is provided in the second electrode layer or the first electrode layer. It is provided between the electrode layer and the second electrode layer, and is formed by forming a large number of layers on the substrate.
このような、多数かつ多種類の材料の層を基板上に成膜してなる放射線固体検出器を製造するためには多層成膜装置が必要となる。多層成膜装置としては、例えば特許文献2に示されているように、大きな第1の回転テーブルの回転軸を中心とした同一円周上に複数の小さな第2の回転テーブルを設け、その各第2の回転テーブル上に配置された複数の蒸発セルを、第1および第2の回転テーブルの回転の組み合わせにより順次蒸発位置に移動する真空蒸着装置が知られている。この装置は、真空状態を保持したまま全ての蒸着処理を終えるよう、多数の蒸着材料に対応できる数の蒸発セルを配設することができるもので、多種類の蒸着材料を成膜順に蒸着処理する多層成膜に適している。
ところで、胸部X線検査等においては、大型の放射線画像変換パネルを用いて広範囲の画像を一度に撮影することが要望されている。さらに、放射線に対する量子効率を高め、放射線検出器の感度を上げるためには、放射線画像変換層の膜厚を大きくすることが望まれる。従って、胸部X線検査等に使用される大型の放射線画像変換パネルを製造するためには、例えば17インチ等の大きな基板に、多数の成膜材料を厚く蒸着することが必要となり、一度の蒸着に使用される成膜材料の量が従来に比べ非常に増大する。このように、大型の放射線画像変換パネルを製造する多層成膜装置においては、多種類の蒸着材料を大量に使って蒸着処理することが要求される。 By the way, in chest X-ray examinations and the like, it is desired to capture a wide range of images at once using a large radiation image conversion panel. Furthermore, in order to increase the quantum efficiency with respect to radiation and increase the sensitivity of the radiation detector, it is desired to increase the thickness of the radiation image conversion layer. Therefore, in order to manufacture a large radiation image conversion panel used for chest X-ray examination or the like, it is necessary to deposit a large number of film forming materials on a large substrate such as 17 inches, for example. The amount of film forming material used for the process is greatly increased as compared with the prior art. As described above, in a multilayer film forming apparatus for manufacturing a large radiation image conversion panel, it is required to perform a vapor deposition process using a large amount of various kinds of vapor deposition materials.
しかしながら、特許文献2に記載されているような従来の多層成膜装置では、成膜材料を全て一つの蒸発源テーブルだけに配置する構造であるため、蒸着膜の厚膜化および蒸着面積の大型化により量的に増大した蒸発源の量と数に対応するためには、蒸発源テーブルが大型化してしまい、装置全体の設置スペースが非常に大きくなるという問題がある。これは、複数の蒸発セルを隣接して配置すると、隣接する蒸発セル同士が干渉して蒸着膜の純度を損なうことになるので、これを防ぐため、隣接する蒸発セルを十分な距離をおいて配置する必要があるからである。 However, the conventional multilayer film forming apparatus described in Patent Document 2 has a structure in which all film forming materials are arranged only on one evaporation source table, so that the vapor deposition film is thickened and the vapor deposition area is large. In order to cope with the amount and number of evaporation sources that have increased in quantity due to the increase in size, there is a problem that the evaporation source table is enlarged and the installation space of the entire apparatus becomes very large. This is because if a plurality of evaporation cells are arranged adjacent to each other, the adjacent evaporation cells interfere with each other and the purity of the deposited film is impaired. It is necessary to arrange.
また、一般的に大面積基板に蒸着を行う場合は、蒸発源から放射状に偏って現れる膜厚分布の影響が大きくなり、小面積基板に蒸着する場合より膜の均一性が損なわれやすい。 In general, when vapor deposition is performed on a large-area substrate, the influence of the film thickness distribution that appears radially from the evaporation source is increased, and the uniformity of the film is more easily impaired than when vapor deposition is performed on a small-area substrate.
上記従来装置では、一度に一個の蒸発源を用いて蒸着を行うので、大基板面全体に均一な膜を作るためには、基板を回転移動または直線移動させる必要があり、基板の温度調節が容易ではない。特に蒸着膜が厚くなるほど基板の温度が上昇して蒸着膜の性質が不均一になりやすく、基板を移動させながら精密な温度調節を行うのは極めて困難である。この種の放射線検出器では、診断に使用される医用画像の診断性能を向上させるため、均一性は極めて重要な特性であり、蒸着の際の温度調節が十分でないと膜厚の均一性が損なわれ、画質が低下して診断性能を低下させることになる。 In the above conventional apparatus, since vapor deposition is performed using one evaporation source at a time, in order to form a uniform film over the entire large substrate surface, it is necessary to rotate or linearly move the substrate. It's not easy. In particular, the thicker the deposited film, the higher the temperature of the substrate, and the properties of the deposited film tend to become non-uniform, and it is extremely difficult to perform precise temperature control while moving the substrate. In this type of radiation detector, uniformity is an extremely important characteristic in order to improve the diagnostic performance of medical images used for diagnosis, and film thickness uniformity is impaired if temperature control during deposition is not sufficient. As a result, the image quality is lowered and the diagnostic performance is lowered.
また、蒸発源の加熱蒸発においては、一般的に蒸発セル容器を加熱して容器内の成膜材料を溶かして蒸発させるが、成膜材料の溶融液面よりも溶液内部の温度が高くなると、突沸の発生により蒸発面に揺らぎが生じ、蒸着面に欠陥を発生させる原因となるので、成膜材料および蒸発セルの温度調節は極めて大切である。しかし、上記従来装置では、一度に一個の蒸発源を用いて蒸着を行うため、蒸着膜の厚膜化および蒸着面積の大型化に比例して蒸発セルも大きくなってしまい、蒸発セル内の成膜材料の温度調節はさらに難しくなる。 In addition, in the heat evaporation of the evaporation source, generally, the evaporation cell container is heated to melt and evaporate the film forming material in the container, but when the temperature inside the solution becomes higher than the melt surface of the film forming material, The occurrence of bumping causes fluctuations on the evaporation surface and causes defects on the evaporation surface. Therefore, temperature control of the film forming material and the evaporation cell is extremely important. However, in the above conventional apparatus, since evaporation is performed using one evaporation source at a time, the evaporation cell increases in proportion to the increase in the thickness of the evaporation film and the increase in the evaporation area. Temperature control of the membrane material becomes even more difficult.
本発明は、上記事情に鑑み、放射線画像変換器における蒸着層の厚膜化および蒸着面積の大型化を容易に達成するとともに、装置の設置スペースを小さくする真空蒸着装置を提供することを目的とするものである。 In view of the above circumstances, the present invention aims to provide a vacuum vapor deposition apparatus that easily achieves thickening of the vapor deposition layer and enlargement of the vapor deposition area in the radiation image converter and reducing the installation space of the apparatus. To do.
本発明の真空蒸着装置は、真空状態の蒸着槽内において蒸発セル内の成膜材料を加熱蒸発させて蒸着エリアに配した基板に蒸着させる真空蒸着装置であって、蒸着エリアに対向する同一面内の蒸着エリアの周辺に配置された複数個の第1の回転テーブルを備え、各第1の回転テーブルの回転軸を中心とした同一円周上に互いに所定の間隔をおいて複数個の第1の蒸発セルが設けられ、各第1の回転テーブルに設けられた複数個の第1の蒸発セルのうち一個以上が、前記蒸着エリア周縁の所定の位置に対向して配置されていることを特徴とするものである。各第1の回転テーブルを回転させることにより、蒸発源として利用する第1の蒸発セルを順次蒸発源の配置位置に移動させることができる。 The vacuum vapor deposition apparatus of the present invention is a vacuum vapor deposition apparatus that heats and evaporates the film forming material in the evaporation cell in a vacuum deposition tank and deposits it on a substrate disposed in the vapor deposition area, the same surface facing the vapor deposition area A plurality of first rotary tables arranged around the inner vapor deposition area, and a plurality of first rotary tables spaced from each other at a predetermined interval on the same circumference around the rotation axis of each first rotary table. 1 evaporation cell is provided, and one or more of the plurality of first evaporation cells provided on each first rotary table are arranged to face a predetermined position on the periphery of the vapor deposition area. It is a feature. By rotating each first rotary table, the first evaporation cell used as the evaporation source can be sequentially moved to the position where the evaporation source is arranged.
ここで「所定の位置」とは、蒸着エリアに対して複数個の蒸発源を同時に用いて最も均一な蒸着膜が得られる蒸発源の配置位置に対向する位置を意味するものである。従って、均一な蒸着膜が得られる蒸着エリアに配した基板には、基板の形には関係なく均一な蒸着膜が得られる。すなわち、蒸着エリア内であれば基板の形は、例えば円形等どんな形であってもよい。 Here, the “predetermined position” means a position opposite to an evaporation source arrangement position where a plurality of evaporation sources can be simultaneously used for the evaporation area to obtain the most uniform evaporation film. Therefore, a uniform vapor deposition film can be obtained regardless of the shape of the substrate on the substrate disposed in the vapor deposition area where a uniform vapor deposition film can be obtained. That is, the shape of the substrate may be any shape such as a circle as long as it is within the vapor deposition area.
また、本発明の真空蒸着装置は、蒸着エリアに対向するように複数個の第2の蒸発セルを有する第2の回転テーブルを蒸着エリアの中心に対向するように設けることができる。 Moreover, the vacuum evaporation apparatus of this invention can provide the 2nd rotary table which has a some 2nd evaporation cell so as to oppose a vapor deposition area so that it may oppose the center of a vapor deposition area.
また、本発明の真空蒸着装置は、蒸着エリアが矩形である場合、前記所定の位置は該蒸着エリアの四隅近傍とすることが望ましい。 In the vacuum vapor deposition apparatus of the present invention, when the vapor deposition area is rectangular, it is desirable that the predetermined position is near the four corners of the vapor deposition area.
また、本発明の真空蒸着装置は、蒸着エリアが長方形である場合、前記所定の位置を該蒸着エリアの両端近傍とすることができる。 In the vacuum vapor deposition apparatus of the present invention, when the vapor deposition area is rectangular, the predetermined position can be set near both ends of the vapor deposition area.
また、本発明の真空蒸着装置は、回転テーブルの各々を蒸着槽から出し入れする出入手段をさらに備えることが望ましい。 Moreover, it is desirable that the vacuum vapor deposition apparatus of the present invention further includes an entry / exit means for taking in and out each of the rotary tables from the vapor deposition tank.
本発明の真空蒸着装置によれば、蒸着エリアに対向する同一面内の蒸着エリアの周辺に複数個の第1の回転テーブルを備え、各第1の回転テーブルの回転軸を中心とした同一円周上に互いに所定の間隔をおいて第1の複数個の蒸発セルが設けられ、各第1の回転テーブルに設けられた複数個の第1の蒸発セルのうち一個以上が、前記蒸着エリア周縁の所定の位置に対向して配置されているものであるから、多数及び多量の成膜材料を複数個の回転テーブルの蒸発セルに分散配置することができ、複数個の蒸発セルを同時に用いて蒸着を行うことができるので、蒸発源を配置する同一面内のスペースを、有効に活用することが可能であり、装置全体のスペースを小さくすることができる。また、複数個の蒸発セルを同時に加熱蒸発させ蒸着を行うことができるので、それにより大面積の基板に対して、基板を静止又は回転軸を固定した回転させてあまり動かさず蒸着処理を行うことが可能であり、基板の温度調節が容易になる。さらに、大量の成膜材料を複数の蒸発セルに分散させ、各々の蒸発セルの大きさを小さくすることができるので、各々の蒸発セル内成膜材料の温度調節も容易になる。 According to the vacuum vapor deposition apparatus of the present invention, a plurality of first rotary tables are provided around the vapor deposition area in the same plane facing the vapor deposition area, and the same circle around the rotation axis of each first rotary table. A plurality of first evaporating cells are provided at predetermined intervals on the circumference, and one or more of the plurality of first evaporating cells provided on each first rotary table is the periphery of the deposition area. Therefore, a large number and a large amount of film forming materials can be distributed and arranged in a plurality of rotary table evaporation cells, and a plurality of evaporation cells can be used simultaneously. Since vapor deposition can be performed, it is possible to effectively utilize the space in the same plane where the evaporation source is arranged, and the space of the entire apparatus can be reduced. In addition, since evaporation can be performed by heating and evaporating a plurality of evaporation cells at the same time, it is possible to perform evaporation processing on a large area substrate without moving the substrate stationary or rotating with a fixed rotation shaft. It is possible to easily adjust the temperature of the substrate. Furthermore, since a large amount of film forming material can be dispersed in a plurality of evaporation cells and the size of each evaporation cell can be reduced, it is easy to adjust the temperature of the film forming material in each evaporation cell.
また、蒸着エリアに対向するように複数個の第2の蒸発セルを有する第2の回転テーブルを蒸着エリアの中心に対向するように設ける場合、各第1の回転テーブルに設けられた第1の蒸発セルによる蒸着処理と同時に異なる成膜材料を収める第2の蒸発セルを用いることができ、複数の材料を同時に用いる蒸着処理の際、それぞれの成膜材料の量を容易に制御することが可能である。 Moreover, when providing the 2nd turntable which has several 2nd evaporation cell so as to oppose a vapor deposition area so that it may oppose the center of a vapor deposition area, 1st provided in each 1st turntable It is possible to use a second evaporation cell that stores different film forming materials at the same time as the evaporation process using the evaporation cell, and the amount of each film forming material can be easily controlled during the evaporation process using a plurality of materials simultaneously. It is.
また、本発明の真空蒸着装置は、蒸着エリアが矩形である場合、蒸発源の配置位置を蒸着エリアに対向する同一面内の蒸着エリアの四隅近傍の4か所にすることにより、矩形の蒸着エリアに配した基板に均一な蒸着膜を成膜することが可能である。 In addition, when the vapor deposition area is rectangular, the vacuum vapor deposition apparatus of the present invention has rectangular vapor deposition by arranging the evaporation source at four positions near the four corners of the vapor deposition area on the same plane facing the vapor deposition area. It is possible to form a uniform vapor deposition film on the substrate disposed in the area.
また、本発明の真空蒸着装置は、蒸着エリアが長方形である場合、蒸発源の配置位置を蒸着エリアに対向する同一面内の蒸着エリアの両端近傍の2か所にすることにより、長方形の蒸着エリアに配した基板に均一な蒸着膜を成膜することが可能である。 In addition, when the vapor deposition area is rectangular, the vacuum vapor deposition apparatus according to the present invention has a rectangular vapor deposition by arranging the evaporation source at two positions near both ends of the vapor deposition area in the same plane facing the vapor deposition area. It is possible to form a uniform vapor deposition film on the substrate disposed in the area.
また、回転テーブルを蒸着槽から出し入れする出入手段をさらに備えた場合には、成膜材料の補給と蒸発源の保守性が向上する。多種類の材料を使うほど、また蒸着する膜が厚くなるほど蒸着時に蒸発セル周辺にたまってしまう蒸着又は溶融した成膜材料が増大するので、蒸発源回転テーブルの保守を頻繁に行うことにより、蒸着処理を常に高い純度で行うことが可能である。 In addition, when the rotary table is further provided with an entry / exit means for taking in / out the deposition table, replenishment of the film forming material and maintainability of the evaporation source are improved. The more materials used, and the thicker the film to be deposited, the greater the amount of deposited or melted film material that accumulates around the evaporation cell during deposition. It is possible to always carry out the treatment with high purity.
以下、図面を参照して本発明による真空蒸着装置の第1の実施の形態について説明する。図1は本発明による第1の実施の形態の真空蒸着装置の平面図、図2は図1に示す真空蒸着装置の概略構成を示す正面図である。 Hereinafter, a first embodiment of a vacuum evaporation apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a vacuum vapor deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of the vacuum vapor deposition apparatus shown in FIG.
本実施形態は、真空状態の蒸着槽11内において、複数の蒸発セル14内の成膜材料15を加熱蒸発させて矩形の蒸着エリア12に配した基板12aに蒸着させる真空蒸着装置10において、回転軸16を中心とした同一円周上に8個の蒸発セル14がお互いに一定の間隔をおいて配設された2つの回転テーブル13、13を、各回転テーブル13上に設けられた8個の蒸発セル14のうち、間に一つの蒸発セル14aをおいて一つおきに並んだ2個の蒸発セル14b、14bが蒸発源の8か所の配置位置のうち蒸着エリア12の四隅近傍の4か所Paに配置されるように、蒸着エリア12に対向する同一面内の2か所に配置したものである。
In the present embodiment, in the
蒸着エリア12に対向する同一面内に配置された2つの回転テーブル13,13における上記蒸発源の配置位置Paは、蒸着エリア12に対して最も均一な蒸着膜が得られるよう数値計算等の方法により求めた配置位置であり、蒸着エリア12の大きさ、形、蒸着源から蒸着エリアまでの距離等の条件によって蒸発源の最適な配置位置の数と位置は異なるが、本実施形態の正方形に近い矩形の蒸着エリア12に対して数値計算により求められた蒸発源の配置位置Paは、図1に示すように、蒸着エリア12の四隅近傍の4か所である。
A method of numerical calculation or the like is performed so that the evaporation source disposition position Pa on the two rotary tables 13 and 13 disposed on the same surface facing the
また、上記各回転テーブル13の下部には一対のガイドレール19、19を設け、そのガイドレール19、19に沿って2つの回転テーブル13を往復移動し得るように移動手段が設けられている。図3は、その例として、図1のA方向から見た回転テーブル13,13の移動手段を示す側面図である。この移動手段は、回転テーブル13の軸16の下部に台車17を設け、その両側面に、ガイドレール19、19に沿って転動する2対の車輪18、18を取り付けたもので、蒸着セル14や回転テーブル13の保守作業等のために2つの回転テーブル13、13を蒸着槽11から外へ出すことができるようにしている。
In addition, a pair of
上記の構成により、蒸着の際には、静止又は同一面内で回転する基板12aに対して、上記各回転テーブル13、13を図外の回転駆動手段により回転軸16を中心に回転させ、各回転テーブル13上に配置された8個の蒸発セル14のうち蒸発源として用いられる蒸発セルを2個ずつ計4個を配置位置Paへ順次移動させることが可能であり、蒸着槽11の真空状態を保持したまま、所望の蒸着処理に応じて、各回転テーブル13、13上に配置された複数の蒸発セル14内の1種類以上の成膜材料全てについて連続成膜処理をすることが可能である。各回転テーブル13上に8個の蒸発セル14が配置されたこの実施形態では、蒸発セル14を一度に2個ずつ使うので、最大4種類の成膜材料15を用いて成膜することができる。
With the above configuration, during vapor deposition, the rotary tables 13 and 13 are rotated around the
また、上記移動手段により、図1および図2に2点鎖線で示すように、各回転テーブル13をガイドレール19に沿って蒸着槽11から出し入れすることも可能であり、蒸発源又は蒸発源テーブルの保守を容易にすることができる。
Further, as shown by the two-dot chain line in FIG. 1 and FIG. 2, each moving table 13 can be taken in and out of the
なお、上記第1の実施形態で対象とした蒸着エリア12は図示のように正方形に近い矩形であるが、これは正方形でもよい。特に正方形の場合には、蒸着エリア12の4隅すなわち頂点付近の対等な位置に4つの蒸発セル14を配置することにより、良好に均一な膜厚で成膜することができる。
In addition, although the
次に、本発明による真空蒸着装置の第2の実施の形態について図4を参照して説明する。図4は本発明による第2の実施の形態の真空蒸着装置の平面図である。 Next, a second embodiment of the vacuum evaporation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a plan view of a vacuum deposition apparatus according to the second embodiment of the present invention.
この真空蒸着装置20は、真空状態の蒸着槽21内において蒸発セル24内の成膜材料25を加熱蒸発させて比較的細長い長方形の蒸着エリア22に配した基板22aに蒸着させるものである。この真空蒸着装置20においては、回転軸26を中心とした同一円周上に6個の蒸発セル24が一定の間隔をおいて配設された回転テーブル23を、各回転テーブル23上に設けられた6個の蒸発セル24のうち各1個の蒸発セル24aが2か所の蒸発源の配置位置Pbに配置されるように、蒸着エリア22に対向する同一面内の2か所に配置したものである。ここで、蒸発源の配置位置Pbは、数値計算等の方法により求めた蒸着エリア22に対して最も均一な蒸着膜が得られる蒸発源の配置位置である。
The
また、上記各回転テーブル23の下部に、同一方向に2組のガイドレール29、29を設け、そのガイドレール29、29に沿って回転テーブル23、23をメンテナンスの作業のために蒸着槽21の外まで移動し得るように移動手段を備え、蒸着槽21の同じ側方向両方の回転テーブル23、23を蒸着槽21から出し入れできるようにしたものである。
In addition, two sets of
上記の構成により、蒸着の際には、静止又は同一面内で回転する基板22aに対して、各回転テーブル23、23を図外の回転駆動手段により回転軸26を中心に回転させ、各回転テーブル23上に配置された複数の蒸発セル24のうち蒸発源として用いられる蒸発セルを蒸発源の配置位置Pbへ順次移動させることが可能であり、蒸着槽21の真空状態を保持したまま、所望の蒸着処理に応じて、各回転テーブル23上に配置された複数の蒸発セル24内の1種類以上の成膜材料25全てについて連続成膜処理をすることが可能である。
With the above configuration, during vapor deposition, each rotary table 23, 23 is rotated around a
即ち、各回転テーブル23、23上に配置された同一成膜材料25を収める蒸発セル24を1個ずつ、全部で2個の蒸発セルを同時に蒸発源として使用し、多種類の成膜材料で連続蒸着処理を行う場合、最大6種類の異なる成膜材料からなる多層膜の成膜が可能である。
That is, one
次に、本発明による真空蒸着装置の第3の実施の形態について図5を参照して説明する。図5は本発明による第3の実施の形態の真空蒸着装置の平面図である。 Next, a third embodiment of the vacuum evaporation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view of a vacuum vapor deposition apparatus according to a third embodiment of the present invention.
この真空蒸着装置30は、真空状態の蒸着槽31において蒸発セル34内の成膜材料35を加熱蒸発させて正方形の蒸着エリア32に配した基板32aに蒸着させるものである。この真空蒸着装置30において、回転軸36を中心とした同一円周上に5個の蒸発セル34がお互いに一定の間隔をおいて配設された回転テーブル33を、その回転テーブル33上に設けられた5個の蒸発セル34のうち1個の蒸発セルが蒸発源の配置位置Pcの4か所のうちどれかに配置されるように、蒸着エリア32に対向する同一面内の4か所に配置したものである。ここで、蒸発源の配置位置Pcは、数値計算等の方法により求めた蒸着エリア32に対して最も均一な蒸着膜が得られる蒸発源の配置位置である。
The
また、上記回転テーブルの4個のうち2個ずつの下部を通るようにガイドレール39を設け、そのガイドレール39に沿って各回転テーブル33を往復移動し得るように移動手段を備えたものである。
In addition, a
上記の構成により、蒸着の際には、静止又は同一面内で回転する基板32に対して、上記各回転テーブル33を図外の回転駆動手段により回転軸36を中心に回転させ、該各回転テーブル33上に配置された複数の蒸発セル34のうち蒸発源として用いられる蒸発セルを蒸発源の配置位置Pcへ順次移動させることが可能であり、蒸着槽31の真空状態を保持したまま、所望の蒸着処理に応じて、各回転テーブル33上に配置された複数の蒸発セル34内の1種類以上の成膜材料全てについて連続成膜処理をすることが可能である。
With the above configuration, during vapor deposition, each rotary table 33 is rotated around a
また、各回転テーブル33の下部に設けたガイドレール39に沿って、蒸着槽31の同じ方向から全ての回転テーブル33を蒸着槽31から出し入れすることができる。さらに、同一ガイドレール39に沿って2個の回転テーブル33を同時に移動させることも可能である。
Moreover, all the rotary tables 33 can be taken in and out of the
次に、本発明による真空蒸着装置の第4の実施の形態について図6を参照して説明する。図6は本発明による第4の実施の形態の真空蒸着装置の平面図である。 Next, a fourth embodiment of the vacuum evaporation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a plan view of a vacuum vapor deposition apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
この真空蒸着装置40は、真空状態の蒸着槽41において蒸発セル44内の成膜材料45を加熱蒸発させて蒸着エリア42に配した基板42aに蒸着させるものである。この真空蒸着装置40において、回転軸46aを中心とした同一円周上に5個の第1の蒸発セル44aがお互いに一定の間隔をおいて配設された第1の回転テーブル43aを、その第1の回転テーブル43a上に設けられた5個の第1の蒸発セル44aのうち1個の蒸発セルが蒸発源の配置位置Pdの4か所のうちどれかに配置されるように、基板42に対向する同一面内の4か所に配置したものである。ここで、蒸発源の配置位置Pdは、数値計算等の方法により求めた蒸着エリア42に対して最も均一な蒸着膜が得られる蒸発源の配置位置である。
The vacuum
また、回転軸46bを中心とした同一円周上に8個の第2の蒸発セルが互いに一定の間隔をおいて配設された第2の回転テーブル43bを蒸着エリア42の中心に対向するように配置したものである。
Further, the second rotary table 43b in which eight second evaporation cells are arranged at a constant interval on the same circumference around the
また、上記各回転テーブル43の下部に、同一方向に2組のガイドレール49、49を設け、そのガイドレール49、49に沿って各回転テーブル43を蒸着槽41から出し入れできるようにしたものである。
Also, two sets of
上記の構成により、蒸着の際には、静止又は同一面内で回転する基板42aに対して、上記各第1の回転テーブル43aを図外の回転駆動手段により回転軸46aを中心に回転させ、該第1の各回転テーブル43a上に配置された複数の第1の蒸発セル44aのうち蒸発源として用いられる蒸発セルを蒸発源の配置位置Pdへ順次移動させることが可能であり、蒸着槽41の真空状態を保持したまま、所望の蒸着処理に応じて、各第1の回転テーブル43a上に配置された複数の第1の蒸発セル44a内の1種類以上の成膜材料全てについて連続成膜処理をするが可能である。
With the above configuration, during vapor deposition, the first rotary table 43a is rotated around the
また、各第1の回転テーブル43aに設けられた第1の蒸発セル44aによる蒸着処理と同時に異なる成膜材料を収める第2の回転テーブル43b上に配置された複数の第2の蒸発セル44bを蒸着処理用いることができ、複数の材料を同時に用いる蒸着処理の際、それぞれの成膜材料の量を容易に制御することが可能である。例えば、厚膜形成時に他元素を微小ドーピングさせる場合、蒸発源の配置位置Pdに配置された各第1の回転テーブル43a上の第1の蒸発セル44aによる厚膜の蒸着処理の際に、第2の回転テーブル43bを図外の回転駆動手段により回転軸46bを中心に回転させ、該第2の回転テーブル43b上に配置された8個の第2の蒸発セル44bのうち間に一つの蒸発セルをおいて一つおきに並んだ4個の蒸発セル44bを蒸発源の配置位置Pdの近傍に移動させ、その4個の蒸発セル44b内の微小の他元素の成膜材料を同時に用いることができ、均質な膜厚の蒸着処理をすることが可能である。
In addition, a plurality of
なお、上記各実施形態において、複数の回転テーブル上の蒸発セルを同時に用いる蒸着処理において、蒸着処理に用いる回転テーブル13,23,33、43および回転テーブル上に配置された蒸発セル14,24,34、44の数のおよび大きさの組み合わせに特に制限はない。
In each of the above embodiments, in the vapor deposition process in which the evaporation cells on the plurality of rotary tables are simultaneously used, the rotary tables 13, 23, 33, 43 used for the vapor deposition process and the
また、各蒸発セル14,24,34、44の間隔は一定となっているが、これは、同時に使用されるセルが蒸発源の配置位置Pa,Pb,Pc、Pdの位置に同時に移動され得るようになっていれば、一定間隔でなくてもよい。
Further, the interval between the
また、各蒸着エリア12,22,32、42に配した基板12a、22a、32a、42aは蒸着エリア12,22,32、42と一致するように設けられているが、これは均一な蒸着膜が得られる各々の蒸着エリア12,22,32、42の同一面内に収まる大きさであれば、例えば円形等どんな形であってもよい。
Further, the
10、20、30、40 真空蒸着装置
11、21、31、41 蒸着槽
12、22、32、42 蒸着エリア
12a、22a、32a、42a 基板
13、23、33、43 回転テーブル
14、24、34、44 蒸発セル
15、25、35、45 成膜材料
16、26、36、46 回転軸
19、29、39、49 ガイドレール
Pa,Pb,Pc、Pd 蒸発源配置位置
10, 20, 30, 40
Claims (5)
前記蒸着エリアに対向する同一面内の前記蒸着エリアの周辺に配置された複数個の第1の回転テーブルを備え、前記第1の回転テーブルの回転軸を中心とした同一円周上に互いに所定の間隔をおいて複数個の第1の蒸発セルが設けられ、前記各第1の回転テーブルに設けられた複数個の前記第1の蒸発セルのうち1個以上が前記蒸着エリア周縁の所定の位置に対向して配置されていることを特徴とする真空蒸着装置。 A vacuum deposition apparatus for evaporating a film forming material in an evaporation cell in a vacuum deposition tank by heating and evaporating it on a substrate disposed in a deposition area,
A plurality of first rotary tables arranged around the vapor deposition area in the same plane facing the vapor deposition area, and each having a predetermined value on the same circumference around the rotation axis of the first rotary table; A plurality of first evaporation cells are provided at intervals, and one or more of the plurality of first evaporation cells provided on each of the first rotary tables is a predetermined peripheral edge of the vapor deposition area. A vacuum deposition apparatus, which is disposed opposite to a position.
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