JP2008297610A

JP2008297610A - 真空蒸着方法

Info

Publication number: JP2008297610A
Application number: JP2007145998A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Soda; 浩志左右田; Futoshi Yoshida; 太吉田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2008-12-11

Abstract

【課題】簡易な装置構成で、かつ、マスクの交換や真空チャンバの大気開放を行なうことなく、成膜領域を変更して多層膜を成膜できる真空蒸着方法を提供する。
【解決手段】マスクを基板から浮かせて配置すると共に、異なる成膜材料を充填する蒸発源をマスクに対して、相対的に異なる位置に配置して、各層を、順次、成膜することにより、前記課題を解決する。
【選択図】図３

Description

本発明は、真空蒸着に関し、詳しくは、真空チャンバを大気開放することなく、かつ、マスクの変更を行なうことなく、成膜領域を変更して多層膜の成膜を行なうことを可能にする真空蒸着方法に関する。

従来より、医療用の診断画像の撮影や工業用の非破壊検査などに、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を電気的な信号として取り出すことにより放射線画像を撮影する、放射線画像検出器が利用されている。
この放射線画像検出器としては、放射線を電気的な画像信号として取り出すパネル状の放射線画像検出器（いわゆる「Flat Panel Detector」以下、ＦＰＤとする）や、放射線像を可視像として取り出すＸ線イメージ管などがある。

また、ＦＰＤには、アモルファスセレンなどの光導電膜（光電変換膜（層））とＴＦＴ(Thin Film Transistor)等を用い、放射線の入射によって光導電膜が発した電子−正孔対（ｅ−ｈペア）を収集してＴＦＴによって電化信号として読み出す、いわば放射線を直接的に電気信号に変換する直接方式と、放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成された蛍光体層（シンチレータ層）を有し、この蛍光体層によって放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子で読み出す、いわば放射線を可視光として電気信号に変換する間接方式との、２つの方式がある。

直接方式のＦＰＤは、例えば、ガラスなどの基板の上にＴＦＴを形成し、その上に、Ｓｂ₂Ｓ₃などからなる電子注入防止層、Ｓｅ−Ｇｅ化合物などからなる結晶化防止層、アモルファスセレンなどの光導電膜、酸化物や硫化物からなる正孔注入阻止層等を形成してなるものである。
これらの各種の層やＴＦＴの形成に、真空蒸着が利用されている。

前述のＦＰＤのように、真空蒸着によって多層膜を形成（複数層の成膜）して製造する製品では、膜質向上のために、できるだけ真空チャンバを大気開放しないで、複数層を成膜することが要求されることが多い。
ところが、多層膜は、機能上の理由から、各層で成膜領域が異なる場合が少なくない。このような成膜領域が異なる多層膜を形成する場合には、下層の膜を形成した後に、真空チャンバを大気開放して、成膜領域を規制するマスクを交換して、その後、上層の成膜を行なうのが通常である。

このような問題点を解決し、真空チャンバを大気開放しないで、成膜領域の異なる多層膜の形成を可能にする方法や装置が、各種、提案されている。
例えば、特許文献１には、真空チャンバ内に、マスクを着脱自在に保持し、かつ、マスクを昇降させる複数のマスクホルダ機構と、基板を保持して搬送する搬送トレイと、この搬送トレイをマスクホルダ機構および基板の成膜位置に搬送する搬送手段と、マスクを基板に吸着させる吸着手段とを有する真空成膜装置が開示されている。
また、特許文献２には、複数枚のマスクと、この複数枚のマスクを保持する機構であるマスク保持部とを有し、かつ、このマスク保持部が、基板に最も近いマスクを基板に対して相対的に固定的に保持すると共に、これ以外のマスクの少なくとも１つを交換可能もしくは基板に対して相対的に移動可能に保持する機能を有する成膜用マスク装置が開示されている。

特許第２８３２８３６号公報特開２００４−３１１３１９号公報

これらの装置によれば、真空チャンバ内でマスクの交換や位置の変更等を行なうことができるので、真空チャンバを開放することなく、成膜領域の異なる複数層の膜を成膜することができる。

しかしながら、これらの装置は、マスクを保持／昇降するホルダ機構、基板を保持する搬送トレイ、搬送トレイを搬送する搬送機構などや、マスクを複数保持して、このマスクの交換機能や基板に対する移動機能を有するマスク保持部などが必要である等、機構の複雑化や装置の大型化、これに伴う設備のコストアップなどが生じてしまい、さらに、マスクの着脱／交換動作や移動動作などに伴う発塵や、発塵よる膜質低下などの問題を生じてしまう可能性も有る。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、真空蒸着によって基板に多層膜を形成するに際し、簡易な装置構成で、しかも、マスクの交換や真空チャンバの大気開放を行なうことなく、成膜領域を変更して多層膜を形成することを可能にする真空蒸着方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の真空蒸着方法は、真空蒸着によって基板に複数種の膜を積層して成膜するに際し、成膜領域を規定するマスクのエッジ部を前記基板から浮いている状態にすると共に、前記マスクに対して相対的に異なる位置に、異なる成膜材料を充填する蒸発源を複数配置して、膜の成膜順に応じて、１層ずつ、順次、成膜を行なうことを特徴とする真空蒸着方法を提供する。

このような本発明の真空蒸着方法において、成膜領域を変えたい方向に、異なる成膜材料を充填する複数の蒸発源を配列して、１つの蒸発源での１層の成膜を、順次、行なうのが好ましく、もしくは、成膜領域を変えたい方向に偶数個の複数の蒸発源を配列して、
前記配列の中央から計数して同じ数となる２つの蒸発源を１つの組として、同じ組の蒸発源には同じ成膜材料を充填し、かつ、異なる組の蒸発源には異なる成膜材料を充填して、１組の蒸発源での１層の成膜を、順次、行なうのが好ましく、もしくは、成膜領域を変えたい方向に奇数個の複数の蒸発源を配列して、前記配列の中央に位置する蒸発源を１つの組とし、かつ、この中央の蒸発源から計数して同じ数となる２つの蒸発源を１つの組として、同じ組の蒸発源には同じ成膜材料を充填し、かつ、異なる組の蒸発源には異なる成膜材料を充填して、１組の蒸発源での１層の成膜を、順次、行なうのが好ましく、もしくは、１つの蒸発源を１つの組とし、かつ、前記１つの蒸発源を複数の蒸発源で囲んで１つの組とし、あるいはさらに、この蒸発源の組を囲む蒸発源の組を１以上形成して、同じ組の蒸発源には同じ成膜材料を充填し、かつ、異なる組の蒸発源には異なる成膜材料を充填して、１組の蒸発源での１層の成膜を、順次、行なうのが好ましい。

上記構成を有する本発明は、基板（成膜面）上における成膜領域を規制するマスクのエッジ部（基板内側端部）を、基板の表面から浮かした状態にすると共に、異なる層となる成膜材料を充填する複数の蒸発源をマスクに対して相対的に異なる位置に配置して、１層ずつ、順次、成膜を行なう。
そのため、本発明によれば、基板面からのマスクの浮きと、蒸発源との位置関係によって、各層毎に成膜領域が変わる。また、基板面からのマスクの浮きの量と、各成膜材料を充填する蒸発源の位置とを調整することにより、各層（各成膜材料）毎の成膜領域を調整することも可能である。
従って、本発明によれば、真空蒸着による多層膜の成膜において、マスクを基板面から浮かせ、かつ、各層の成膜材料を充填する蒸発源の位置を各層毎に変更し、各層を、順次、成膜するだけの簡易な構成で、マスクの変更や真空チャンバ（成膜系）の大気開放を行なうことなく、成膜領域を変えて真空蒸着によって多層膜を成膜することができる。

以下、本発明の真空蒸着方法について、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。

図１に、本発明の真空蒸着方法を実施する真空蒸着装置の一例の模式図を示す。
図１に示すように、真空蒸着装置１０（以下、蒸着装置１０とする）は、基板Ｓの表面（成膜（蒸着）面）に真空蒸着によって成膜するものであって、真空チャンバ１２と、基板保持手段１４と、蒸発部１８とを有して構成される。
なお、本発明の蒸着装置１０は、図示した部材以外にも、真空チャンバ内１２を排気する真空ポンプ、蒸着の開始前に蒸発部１８（蒸発源２０）から蒸発して基板Ｓに向かう成膜材料の蒸気を遮蔽するためのシャッタを有し、また、それ以外にも、公知の真空蒸着装置が有する各種の部材を有してもよいのは、もちろんである。

本発明において、使用する基板Ｓには、特に限定はなく、ガラス板、プラスチック（樹脂）製のフィルムや板、金属板等、製造する製品に応じたものを用いればよい。
また、基板Ｓに成膜（形成）する膜にも、特に限定はなく、真空蒸着によって成膜可能なものが、全て利用可能である。

また、後に詳述するが、本発明の真空蒸着方法によれば、真空チャンバ１２（成膜系）を大気開放（真空ブレーク）することなく、多層膜（複数層）の成膜を行なうことができ、さらに、各層の成膜領域を変更することができる。
そのため、本発明は、直接方式の放射線画像検出器（フラットパネル検出器（ＦＰＤ（Flat Panel Detector)）の製造における、アモルファスセレンによる光導電層（光電変換膜）などの各層の成膜のように、真空チャンバを開放することなく、互いに領域が異なる複数層の成膜を行なうことが要求される用途には好適である。

なお、直接方式のＦＰＤとしては、一例として、電気読取方式のＦＰＤと、光読取方式のＦＰＤとが例示される。
周知のように、電気読取方式のＦＰＤとは、アモルファスセレン等の光導電膜とＴＦＴ(Thin Film Transistor)等を用い、放射線の入射によって光導電膜が発した電子−正孔対（ｅ−ｈペア）を収集して、ＴＦＴのスイッチングを行なった個所から電流として感知することで放射線画像を得るものである。他方、光読取方式のＦＰＤとは、記録用光導電層および読取用光導電層と、両導電層の間に形成されるＡｓ₂Ｓｅ₃等から形成される電荷蓄積層とを有し、放射線の照射によって潜像電荷を蓄積し、読取光の照射によって潜像電荷を流して電流として感知することで放射線画像を得るものである。記録用光導電層は、電磁波を吸収して電荷を発生する光導電性物質で形成されるもので、また、読取用光導電層は、電磁波、特に可視光を吸収して電荷を発生する光導電性物質で形成されるもので、共に、アモルファスセレンやアモルファスセレン化合物等で形成される。
本発明の真空蒸着方法は、いずれのＦＰＤの製造（ＦＰＤの製造における各層の成膜）にも好適に利用可能で、この際には、ＦＰＤの製造工程において、真空蒸着による複数の膜の成膜に供される物が基板Ｓとなる。

蒸着装置１０において、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。
また、図示は省略するが、真空チャンバ１２には、真空チャンバ内を排気するための、メイン排気バルブやバイパス経路等を有する排気経路、および、真空ポンプが接続されている。真空ポンプには、特に限定はなく、ロータリーポンプ、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や、これらの組み合わせなどの公知の真空ポンプが、各種、利用可能である。さらに、補助として、クライオコイル等を併用してもよい。
また、真空チャンバ１２には、真空度調整用のアルゴンガスの導入などを行なうための、ガス導入手段が設けられてもよい。ガス導入手段も、ボンベ等との接続手段やガス流量の調整手段等を有する（もしくは、これらに接続される）、真空蒸着装置で用いられる、公知のガス導入手段でよい。

基板保持手段１４は、基板ホルダ３０と、ホルダ装着部３２と、支持軸３４とから構成される。
基板ホルダ３０は、基板Ｓにおける成膜領域を蒸発源１８に向けて開放した状態で、基板Ｓを収容／保持するものである。基板ホルダ３０は、基板Ｓの周辺や四辺を保持する枠体、成膜領域に対応する部分が開放する基板Ｓを収容する筐体等、真空蒸着装置等の真空成膜装置で利用されている各種の基板ホルダが全て利用可能である。
図示例の蒸着装置１０において、基板ホルダ３０は、嵌合や係合部材を用いる方法、吸着を用いる方法等、公知の手段で、ホルダ装着部３２の所定の位置に着脱可能にされる。
このホルダ装着部３２は、一例として矩形の板状部材で、裏面側において円筒状の支持軸３４の下端に固定されている。

すなわち、図示例の蒸着装置１０において、基板Ｓは、基板ホルダ３０に収容されて、この基板ホルダ３０がホルダ装着部３２に装着されることにより、蒸着装置１０の所定位置に装填され、真空蒸着による成膜に供される。
なお、図示例においては、基板Ｓを固定した状態で真空蒸着による成膜を行なうが、本発明は、これに限定はされず、基板Ｓを回転して真空蒸着による成膜を行なってもよく、あるいは、基板Ｓを直線状に往復動して真空蒸着による成膜を行なってもよい。

図示例において、基板Ｓは、一例として長方形の板状の物である。基板ホルダ３０は、基板Ｓの四辺を下面から保持する枠体である。また、基板ホルダ３０は、基板Ｓを保持すると共に、基板Ｓ（成膜面）上における成膜領域を規定するためのマスクを兼ねる。
ここで、本発明の真空蒸着方法を実施する蒸着装置１０においては、マスクのエッジ部（基板Ｓ内面側の端部）は基板Ｓから浮いた（基板Ｓから離間した）状態となっている。すなわち、図示例においては、マスクを兼ねる基板ホルダ３０のエッジ部３０ａが、図２に模式的に示すように、基板Ｓから浮いている（図示例においては、矢印ａだけ、エッジ部３０ａが基板Ｓから浮いている）。

本発明においては、このようにマスクのエッジ部を基板Ｓから浮いた状態にすると共に、異なる成膜材料（別の膜（層）となる成膜材料）を充填する蒸発源（蒸着源）を、マスクに対して相対的に異なる位置に配置することにより、多層膜の形成を可能にすると共に、各膜で成膜領域を変えることができる。
この点に関しては、後に詳述する。

なお、本発明においては、図示例のように基板ホルダ３０がマスクを兼ねるのに限定はされず、基板ホルダ３０は、基板Ｓの保持のみの機能を有するものとし、別途、成膜領域を規制するためのマスクを基板ホルダ３０やホルダ保持部３２に取り付け得るようにしてもよい。
また、本発明は、基板ホルダ３０を設けるのにも限定はされず、例えば、ホルダ保持部３２のように、真空チャンバ１２内に固定的に配置されている部位に、直接的に、基板Ｓを固定して、マスクを取り付けるようにしてもよい。

なお、ホルダ装着部３２の下面（あるいは上面）には、基板ホルダ３０に収容した基板Ｓを加熱するための加熱手段や、加熱手段による熱をムラなく均一に基板Ｓに伝えるための熱伝導性シート等が設けられてもよい。
さらに、基板ホルダ３０の内面にも、基板Ｓの裏面（成膜面の逆面）に密着して、ホルダ装着部３２が有する加熱手段による熱をムラなく均一に基板Ｓに伝えるための熱伝導性シート等が設けられてもよい。

蒸発部１８は、成膜材料を収容して加熱／溶融する蒸発源２０（２０ａ，２０ｂ，および２０ｃ）と、各蒸発源２０を加熱（発熱）させ、かつ、加熱をコントロールする加熱制御手段２４とを有する。

蒸発源２０には、特に限定はなく、公知の真空蒸着用の蒸発源が全て利用可能である。
すなわち、蒸発源２０は、一例として、通電によって自身が発熱する抵抗加熱用の蒸発源（抵抗加熱用ルツボ）であってもよく、成膜材料を収容するルツボと、ルツボを外部から加熱する電熱線等の加熱手段とからなる蒸発源であってもよく、カーボンルツボなどの誘導加熱体からなる材料容器と誘導加熱用コイルと高周波電源等を用いる誘導加熱を利用する蒸着源であってもよく、成膜材料を収容するルツボと、ルツボに充填された成膜材料を電子線（ＥＢ）で加熱する電子線加熱による蒸発源であってもよい。

加熱制御手段２４は、蒸発源２０の種類に応じた加熱制御を行なう、公知の加熱制御手段でよく、例えば、各蒸発源２０（ルツボ）の外面（側面もしくは底面）に熱電対等の温度測定手段を固定して、この温度制御手段による温度測定結果を用いたフィードバック制御によって、蒸発源２０による成膜材料の加熱／溶融を制御すればよい。

ここで、本発明の真空蒸着方法を実施する蒸着装置１０においては、３つの蒸発源２０は、直線状に等間隔で配列される。すなわち、各蒸発源２０は、マスクとなる基板ホルダ３０に対して相対的に異なる位置に配置される。
また、両側の蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂには、同じ成膜材料が充填され、真ん中の蒸発源２０ｃには、両側の蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂとは異なる成膜材料が充填される。すなわち、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂが１つの組を構成し、蒸発源２０ｃが、別の蒸発源の組を構成する。

このような状態で真空蒸着によって本発明の成膜方法を行なう際には、加熱制御手段２４は、まず、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂのみを加熱させて真空蒸着を行い、この１回目の成膜が終了したら、加熱制御手段２４は、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂの加熱を停止し、次いで、蒸発源２０ｃのみを加熱させて、真空チャンバ１２内を大気開放することなく、２層の真空蒸着を行う（あるいは、一回目の成膜終了後ではなく、その前に、時間を見計らって予め加熱を開始してもよい）。
あるいは、加熱制御手段２４は、まず、蒸発源２０ｃのみを加熱させて真空蒸着を行い、この１回目の成膜が終了したら、加熱制御手段２４は、加熱を停止して、次いで、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂのみを加熱させて、真空チャンバ１２内を大気開放することなく、２層の真空蒸着を行う（同前）。

前述のように、マスクを兼ねる基板ホルダ３０のエッジ部３０ａ（マスクのエッジ）は、基板Ｓから浮いているので、これにより、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂに充填した成膜材料と、蒸発源２０ｃに充填した成膜材料とによる２層の成膜を行い、かつ、両膜は、異なる領域に蒸着される。

図３および図４（ａ）に、基板Ｓ、基板ホルダ３０（マスク）のエッジ部３０ａ、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂ、蒸発源２０ｃの関係を概念的に示す。なお、図３は図１と同方向に見た図（正面図）で、図４（ａ）は上面図である。

前述のように、基板ホルダ３０（マスク）のエッジ部３０ａは、基板Ｓから浮いているので、蒸発源２０から蒸発した成膜材料の蒸気（以下、単に蒸気とする）は、基板Ｓ（成膜面）上のエッジ部３０ａの下方に至ることができ、すなわち、このエッジ部３０ａの下部の領域にも成膜される。
他方、各蒸発源２０は、基板ホルダ３０に対する位置が相対的に異なるので、従って、各蒸発源２０からエッジ部３０ａに至る際の蒸気の角度（蒸発流の進行角度）は、それぞれ異なる。

図示例においては、前述のように蒸発源２０は等間隔で直線状に配列されているので、この配列方向における基板ホルダ３０（マスク）の開口部の中心と、蒸発源２０ｃの位置が一致しているとすると、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂからの蒸気は、蒸発源２０とエッジ部３０ａとの成す角度に応じて、エッジ部３０ａの下方まで至り、その結果、成膜領域は、図３および図４（Ａ）に一点鎖線で示される領域となる。
これに対して、間に位置する蒸発源２０ｂからの蒸気は、図３に破線で示すように、蒸発源２０ｃとエッジ部３０ａとの成す角度が、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂ（そのエッジ部３０ａより遠い側）より角度が小さいので、蒸気がエッジ部３０ａの下方に至る領域、すなわち、成膜領域は、先の蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂよりも蒸発源２０の配列方向に狭くなり、図３および図４（Ａ）に破線で示す領域となる。
すなわち、例えば、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂによる蒸着を先に行なうとすれば、図３および図４（ａ）に一点鎖線で示す領域に第１層が成膜され、その上層に、同破線で示すように、前記配列方向に第１層よりも狭い領域に、蒸発源２０ｃによる第２層が成膜される。

すなわち、マスクのエッジ部を基板から浮かせ、異なる成膜材料を充填する複数の蒸発源をマスクに対して相対的に異なる位置に配置し、各成膜材料毎に、順次、成膜を行なう本発明によれば、真空蒸着によって多層膜を形成する際に、真空チャンバ１２の大気開放やマスクの交換を行なうことなく、かつ、マスクのエッジを浮かせて各成膜材料の蒸発源２０の位置を変えるだけの極めて簡易な構成で、成膜領域の異なる多層膜を成膜できる。
また、図３（さらに、後述する図５）より明らかなように、本発明によれば、マスクのエッジ部３０ａを浮かせる量や蒸発源２０の位置が変われば、マスクのエッジ部３０ａ下方への蒸気の進入量や、エッジ部３０ａへの蒸気の進行角度を変更することができるので、エッジ部３０ａの浮き量や各蒸発源２０の位置を、選択／設定することにより、各蒸発源２０による成膜領域を、適宜、制御／設定することができる。さらに、図示例のように、蒸発源２０を直線状に並べる場合には、蒸発源の配列方向を選択することによって、各膜の成膜領域を変える方向を選択することができ、ずなわち、所望の方向に成膜領域を変えることができる。

本発明において、マスクのエッジ部３０ａの浮き量（図２矢印ａの長さ）には特に限定はないが、あまり多量に浮かせると成膜した膜のエッジ部がボケてしまうので、１０ｍｍ以下にするのが好ましい。また、エッジ部３０ａの浮き量の下限には、特に限定はなく、若干でも浮いていれば、成膜領域の変更効果が得られるが、少なくとも形成する膜厚よりは浮いている必要がある。
なお、図示例のように、蒸発源を直線状に配列して、この直線方向（蒸発源２０の配列方向）の端部のみ成膜領域を変更する場合には、この直線方向と直交する方向のマスクのエッジ部３０ａは、基板Ｓから浮かせなくてもよい。すなわち、本発明において、「マスクのエッジ部を前記基板から浮いている状態にする」とは、少なくとも複数層の成膜で成膜領域を変更する方向について、マスクのエッジ部３０ａを基板Ｓから浮かせることを意味し、それ以外の領域は、マスクのエッジ部３０ａを基板Ｓから浮かせなくてもよい。
他方、本発明において、各蒸発源の配置位置にも、特に限定は無く、基本的に、目的とする成膜領域に応じて、適宜、決定すればよい。ここで、蒸発源の位置が、あまりに基板Ｓの中心から離れ、また、各蒸発源の位置が互いに大きく離れてしまうと、膜厚分布等が満足できなくなってしまう場合なども有り得るので、この際には、例えば、成膜領域に影響しない位置に、補助的な蒸発源を設置してもよい。

図１、図３および図４（Ａ）に示される例は、３つの蒸発源２０を直線状に配列して、両側の蒸発源と間の蒸発源とで、２層の領域の異なる成膜を行なうものであるが、本発明は、これに限定はされず、各種の態様が利用可能である。
例えば、上記の例において、蒸発源２０ａおよび２０ｂの両側に、さらに２つ（あるいは４つ以上の偶数個＝蒸発源の総数は奇数）の蒸発源（便宜的に蒸発源２０ｄおよび２０ｅと称する）を配置して、蒸発源２０ａ〜２０ｃとは異なる成膜材料を充填し、例えば、蒸発源２０ｄおよび２０ｅ→蒸発源２０ａおよび２０ｂ→蒸発源２０ｃの順番で真空蒸着を行なって、成膜領域の異なる３層の膜を成膜してもよい。
あるいは、４つ（あるいは、それ以上の複数個）の蒸発源を配列して、内側の２つの蒸発源２０の組と、外側の２つの蒸発源の組とで異なる成膜材料を充填し、内側の蒸発源２０→外側の蒸発源２０（あるいは逆順）で真空蒸着を行なって、成膜領域の異なる２層の膜を成膜してもよい。

同じ成膜材料を充填する蒸発源２０の組は、２個の蒸発源に限定はされず、３以上であってもよい。
あるいは、同じ成膜材料を充填する蒸発源２０の組を形成するのではなく、複数の蒸発源２０を直線状に配列して、個々の蒸発源２０に異なる成膜材料を充填し、各蒸発源２０を、順次、用いて、複数層の成膜を行なってもよい。

例えば、図４（Ｂ）および図５に模式的に示すように、２つの蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂを直線状に並べて、互いに異なる成膜材料を充填し、蒸発源２０ａを用いた成膜と、蒸発源２０ｂを用いた成膜とを、順次、行なってもよい。
この方法によれば、図中左側に位置する蒸発源２０ａからの蒸気は、マスク（基板ホルダ３０）の右側エッジ部３０ａには大きな角度を有して入射し、逆のエッジ部３０ａには小さな角度を有して入射するので、成膜領域は、破線で示すように図中右側に寄った領域となり、もう一方の左側に位置する蒸発源２０ｂによる成膜領域は、逆となって、一点鎖線で示すように図中側に寄った領域となって、蒸発源２０の配列方向に成膜領域の異なる２層の成膜を行なうことができる。
なお、この際においても、配列する蒸発源２０の数は２つに限定されないのは、もちろんであり、また、１つの蒸発源２０による成膜と、前述の複数の蒸発源２０からなる組の成膜とを併用してもよい。

さらに、本発明の真空蒸着方法においては、蒸発源２０を直線状に配列するのにも限定はされない。

例えば、図４（Ｃ）に示すように、１つの蒸発源２０ａを１つの組とし、この蒸発源２０ａを均等に囲むように４つの蒸発源２０ｂ〜２０ｅを配置して１つの組とし、蒸発源２０ａと、蒸発源２０ｂ〜２０ｅとで異なる成膜材料を充填して、まず、蒸発源２０ａを用いて成膜を行い、次いで、蒸発源２０ｂ〜２０ｅを用いた成膜を行なう（あるいは、逆の順）。
この例によれば、蒸発源２０ａの周囲に配置された４つの蒸発源２０ｂ〜２０ｅからの蒸気の方が、蒸発源２０ａからの蒸気よりも大きな角度でエッジ部３０ａに至るので、図４（Ｃ）に示すように、蒸発源２０ａによる成膜領域（破線）を、蒸発源２０ｂ〜２０ｅによる成膜領域（一点鎖線）が内包するように、成膜領域の異なる２層の真空蒸着による成膜ができる。
なお、本例においても、蒸発源２０ａを囲む蒸発源２０の組は、１重に限定はされず、二重以上の蒸発源の組で囲む用にしてもよい。また、この方法に、前述の蒸発源２０を直線状に配列して、前記個々の蒸発源２０に異なる成膜材料を充填して、順次、成膜を行なう方法、および／または、同じ成膜材料を充填された複数の蒸発源２０からなる組による成膜を、順次、行なう方法をの成膜とを併用してもよい。

以上の例は、基板Ｓを固定した状態で本発明の真空蒸着による成膜方法を行なっているが、本発明は、これに限定はされず、基板Ｓを回転しつつ成膜を行なってもよい。
例えば、図４（Ｄ）に示すように、基板Ｓの回転中心に蒸発源２０ａ（その蒸気排出口の中心）を配置し、中心からズレた位置に蒸発源２０ｂを配置して、両蒸発源２０に異なる成膜材料を充填する。この条件で、基板Ｓを回転して、まず、蒸発源２０ａを用いた蒸着を行い、次いで、蒸発源２０ｂを用いた蒸着を行なう（あるいは逆の順）。
通常、基板の中心と回転中心は、一致するので、この例では、回転中心に配置された蒸発源２０ａからの蒸気よりも、中心から離れた位置に配置された蒸発源２０ｂからの蒸気の方が、より大きな角度でエッジ部３０ａに至り、かつ、基板Ｓが回転しているので、図４（Ｄ）に示すように、蒸発源２０ａによる成膜領域（破線）を、蒸発源２０ｂによる成膜領域（一点鎖線）が内包するように、成膜領域の異なる２層の真空蒸着による成膜ができる。

また、本発明の真空蒸着方法では、基板Ｓを直線状に往復搬送しつつ、成膜を行なってもよいのは、前述のとおりである。
なお、この場合には、一般的に、成膜領域の変更効果を好適に得られるのは、基板Ｓの搬送方向と直交する方向であるので、基板Ｓの搬送方向と直交する方向に、図４（Ａ）や図４（Ｂ）などに示されるように直線状に蒸発源２０を配列して、各成膜材料を用いた真空蒸着を、順次、行なうのが好ましい。

以下、図１に示す蒸着装置１０の作用を説明することにより、本発明について、より詳細に説明する。

まず、真空チャンバ１２を開放して、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂに第１の成膜材料を充填し、蒸発源２０ｃに前記第１の成膜材料とは異なる第２の成膜材料を充填する。
また、成膜領域を規制するマスクを兼ねる基板ホルダ３０に基板Ｓを収容し（基板Ｓの４辺を保持させ）、ホルダ装着部３２に装着／固定する。

真空チャンバ１２を閉塞した後、真空ポンプ２０を駆動して真空チャンバ１２内の減圧を開始し、さらに、加熱制御手段２４が、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂの加熱を開始する。
真空チャンバ１２内が所定の真空度となり、かつ、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂの温度が所定の温度になった時点で、シャッタ（図示省略）を開放して、基板Ｓヘの１層目の成膜を開始する。

基板Ｓに、所定膜厚の１層目の膜が成膜されたら、シャッタを閉塞して、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂの加熱を停止し、蒸発源２０ｃの加熱を開始する。なお、適当なタイミングを見計らって、１層目の成膜が終了する前に、蒸発源２０ｃの加熱を開始してもよいのは、前述のとおりである。また、必要に応じて、真空チャンバ１２内の真空度の調整や変更を行なう。
蒸発源２０ｃの温度が所定の温度となった時点（あるいはさらに、所定の真空度となった時点）で、シャッタを開放して、基板Ｓ（その上に形成された１層目）への２層目の成膜を開始する。

所定膜厚の２層目の膜が成膜されたら、シャッタを閉塞して、蒸発源２０ａおよび蒸発源２０ｂの加熱を停止し、蒸発源２０ｃの加熱を停止して、成膜を終了する。
蒸着装置１０が所定の温度まで下がったら、真空チャンバ１２を大気開放して、真空チャンバ１２から基板ホルダ３０を取り外し、基板ホルダ３０から２層の成膜が終了した基板Ｓを取り外す。

前述のように、蒸発源２０ａ〜２０ｃは、直線状に配置されており、かつ、マスクを兼ねる基板ホルダ３０のエッジ部３０ａは、基板Ｓから浮いている。
そのため、図３および図４（Ａ）に示すように、配列方向両側の蒸発源２０ａおよび２０ｂを用いて形成した第１層目（破線）の方が、間の蒸発源２０ｃを用いて形成した第２層目（一点鎖線）よりも、前記配列方向に成膜領域が広く、すなわち、大気開放することなく、成膜領域の異なる２層の膜を成膜することができる。

なお、このような本発明は、前記実施例で詳細に説明した真空蒸着以外にも、スパッタリングやＣＶＤなどの各種の真空成膜方法に利用可能である。

以上、本発明の真空蒸着方法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なってもよいのは、もちろんである。

本発明の真空蒸発方法を実施する真空蒸着装置の一例の模式図である。図１に示される真空蒸着装置の基板保持部の部分拡大図である。本発明の真空蒸着方法を説明するための概念図である。（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の真空蒸着方法を説明するための概念図である。本発明の真空蒸着方法の別の例を説明するための概念図である。

符号の説明

１０（真空）蒸着装置
１２真空チャンバ
１４基板保持手段
１８蒸発部
２０蒸発源
２４加熱制御手段

Claims

真空蒸着によって基板に複数種の膜を積層して成膜するに際し、
成膜領域を規定するマスクのエッジ部を前記基板から浮いている状態にすると共に、
前記マスクに対して相対的に異なる位置に、異なる成膜材料を充填する蒸発源を複数配置して、膜の成膜順に応じて、１層ずつ、順次、成膜を行なうことを特徴とする真空蒸着方法。
成膜領域を変えたい方向に、異なる成膜材料を充填する複数の蒸発源を配列して、１つの蒸発源での１層の成膜を、順次、行なう請求項１に記載の真空蒸着方法。
成膜領域を変えたい方向に偶数個の複数の蒸発源を配列して、
前記配列の中央から計数して同じ数となる２つの蒸発源を１つの組として、
同じ組の蒸発源には同じ成膜材料を充填し、かつ、異なる組の蒸発源には異なる成膜材料を充填して、１組の蒸発源での１層の成膜を、順次、行なう請求項１に記載の真空蒸着方法。
成膜領域を変えたい方向に奇数個の複数の蒸発源を配列して、
前記配列の中央に位置する蒸発源を１つの組とし、かつ、この中央の蒸発源から計数して同じ数となる２つの蒸発源を１つの組として、
同じ組の蒸発源には同じ成膜材料を充填し、かつ、異なる組の蒸発源には異なる成膜材料を充填して、１組の蒸発源での１層の成膜を、順次、行なう請求項１に記載の真空蒸着方法。
１つの蒸発源を１つの組とし、かつ、前記１つの蒸発源を複数の蒸発源で囲んで１つの組とし、あるいはさらに、この蒸発源の組を囲む蒸発源の組を１以上形成して、
同じ組の蒸発源には同じ成膜材料を充填し、かつ、異なる組の蒸発源には異なる成膜材料を充填して、１組の蒸発源での１層の成膜を、順次、行なう請求項１に記載の真空蒸着方法。