JP2013112894A - Vacuum deposition device, electron gun, and vacuum deposition method - Google Patents

Vacuum deposition device, electron gun, and vacuum deposition method Download PDF

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Eiichi Iijima
栄一 飯島
Hiroto Ikeda
裕人 池田
Yuichi Orii
雄一 織井
Yoshiki Iso
佳樹 磯
Masato Nakatsuka
雅斗 中塚
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum deposition device which provides uniform distribution of evaporation flow density of an evaporation material in the opposite face opposed to an object to be deposited, an electron gun used for the same, and a vacuum deposition method.SOLUTION: In the vacuum deposition device 100, an oscillation coil 62 is controlled so that electron beams B are oscillated along the contour of the upper surface 10a of an evaporation material 10 by a main controller 14 and/or an electron gun driver 59. Thus, the electron beams are uniformly incident over the entire upper surface 10a, so that evaporation flow distribution (evaporation flow density) from the upper surface 10a of the evaporation material 10 becomes uniform. As a result, stabilization of a deposition rate is achieved and uniform film thickness distribution of the vapor deposition film formed on the substrate W is achieved.

Description

本発明は、電子ビーム蒸着を行う真空蒸着装置、これに用いられる電子銃及びその蒸着方法に関する。   The present invention relates to a vacuum vapor deposition apparatus that performs electron beam vapor deposition, an electron gun used in the vacuum vapor deposition apparatus, and a vapor deposition method therefor.

真空蒸着法は、薄膜を効率良く形成する方法として、幅広い分野で用いられている。薄膜を形成する材料(蒸発材料、蒸着材料と呼ばれる。)を蒸発させるための加熱源として、電子ビーム、抵抗加熱、誘導加熱、イオンビーム等が用いられる。電子ビームによる加熱は、高融点金属や酸化物等、多くの材料に適用され、かつ、電子ビームによる加熱方式の場合、蒸発材料及びるつぼ等によるコンタミネーションが少ない。このような理由から、電子ビーム加熱方式は、電子装置に用いられる薄膜を形成する場合に用いられる場合が多い。   The vacuum deposition method is used in a wide range of fields as a method for efficiently forming a thin film. An electron beam, resistance heating, induction heating, an ion beam, or the like is used as a heating source for evaporating a material for forming a thin film (called an evaporation material or an evaporation material). Heating by an electron beam is applied to many materials such as refractory metals and oxides, and in the case of a heating method by an electron beam, there is little contamination due to an evaporation material, a crucible or the like. For these reasons, the electron beam heating method is often used when forming a thin film used in an electronic device.

特許文献1に記載された、電子ビーム蒸着に用いられる電子銃装置は、偏向コイル(3)による電子ビーム(8)の軌道と、走査コイル(5)による電子ビーム(8)の軌道とを制御する制御装置(21)を備えている。制御装置(21)で設定される、これらの偏向コイル(3)及び走査コイル(5)の各電流値の組み合わせによって、電子ビームの照射対象となる蒸着材料(7)へ入射する電子ビーム(8)の入射角がそれぞれ決定される。このように電子ビームの入射角が制御されることにより、蒸着材料の溶け跡が平均化される(例えば、特許文献1の明細書段落[0005]〜[0009]及び[0033]等を参照)。   The electron gun apparatus used for electron beam evaporation described in Patent Document 1 controls the trajectory of the electron beam (8) by the deflection coil (3) and the trajectory of the electron beam (8) by the scanning coil (5). The control apparatus (21) which performs is provided. The electron beam (8) incident on the deposition material (7) to be irradiated with the electron beam by the combination of the current values of the deflection coil (3) and the scanning coil (5) set by the control device (21). ) Is determined. By controlling the incident angle of the electron beam in this way, the melting marks of the vapor deposition material are averaged (see, for example, paragraphs [0005] to [0009] and [0033] of Patent Document 1). .

特開2010−163668号公報JP 2010-163668 A

このように、電子ビーム蒸着を行う真空蒸着装置では、蒸発材料をできるだけ均一に蒸発させることが要求される。特に、蒸発材料の、基板等の蒸着対象物に対向する対向面内で、その対向面から発生する蒸発流密度の分布が不均一である場合、蒸着対象物に蒸着された膜の膜厚分布が不均一となり成膜レートが不安定となるおそれがある。   As described above, the vacuum evaporation apparatus that performs electron beam evaporation is required to evaporate the evaporation material as uniformly as possible. In particular, when the distribution of the evaporation flow density generated from the facing surface of the evaporation material is not uniform within the facing surface facing the deposition object such as a substrate, the film thickness distribution of the film deposited on the deposition object May become non-uniform and the film formation rate may become unstable.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、蒸発材料の、蒸着対象物に対向する対向面内で、蒸発流密度の分布を均一にすることができる真空蒸着装置、これに用いられる電子銃及びその蒸着方法を提供することにある。   In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a vacuum evaporation apparatus capable of making the distribution of the evaporation flow density uniform within the facing surface of the evaporation material facing the object to be evaporated, and the electrons used in this. It is to provide a gun and a deposition method thereof.

上記目的を達成するため、本発明に係る真空蒸着装置は、対象物保持機構と、材料保持機構と、電子銃と、制御部とを具備する。
前記対象物保持機構は、蒸着の対象物を保持する。
前記材料保持機構は、前記対象物保持機構に保持された前記対象物に対向するように、蒸発材料を保持する。
前記電子銃は、電子ビームを発生する発生源と、前記発生した電子ビームを揺動させる揺動器とを有し、前記揺動する前記電子ビームを出射する。
前記制御部は、前記材料保持機構に保持された前記蒸発材料の、前記対象物保持機構に保持された前記対象物に対向する対向面の外形にしたがって、前記電子ビームを揺動させるように、前記電子銃の揺動器を制御する。
In order to achieve the above object, a vacuum deposition apparatus according to the present invention includes an object holding mechanism, a material holding mechanism, an electron gun, and a control unit.
The object holding mechanism holds an object to be deposited.
The material holding mechanism holds the evaporation material so as to face the object held by the object holding mechanism.
The electron gun includes a generation source that generates an electron beam and a oscillating device that oscillates the generated electron beam, and emits the oscillating electron beam.
The control unit swings the electron beam according to the outer shape of the facing surface of the evaporation material held by the material holding mechanism that faces the object held by the object holding mechanism. Controls a rocker of the electron gun.

本発明の一形態に係る電子銃は、蒸着の対象物を保持する対象物保持機構と、前記対象物保持機構に保持された前記対象物に対向するように、蒸発材料を保持する材料保持機構とを備えた真空蒸着装置に用いられる電子銃である。
前記電子銃は、電子ビームを発生する発生源と、前記発生した電子ビームを揺動させる揺動器とを具備する。また、前記電子銃は、前記材料保持機構に保持された前記蒸発材料の、前記対象物保持機構に保持された前記対象物に対向する対向面の外形にしたがって、前記電子ビームを揺動させるように、前記電子銃の揺動器を制御する制御部を備える。
An electron gun according to an aspect of the present invention includes an object holding mechanism that holds an object to be deposited and a material holding mechanism that holds an evaporation material so as to face the object held by the object holding mechanism. The electron gun used for the vacuum evaporation system provided with.
The electron gun includes a generation source that generates an electron beam and a rocker that rocks the generated electron beam. The electron gun swings the electron beam according to the outer shape of the facing surface of the evaporation material held by the material holding mechanism that faces the object held by the object holding mechanism. And a controller for controlling the oscillator of the electron gun.

本発明の一形態に係る真空蒸着方法は、所定位置で保持された蒸着の対象物に対向するように蒸発材料を保持することを含む。
発生した電子ビームを揺動させる揺動器を有する電子銃を用いて、前記電子ビームが前記蒸発材料に照射される。
前記保持された前記蒸発材料の、前記保持された対象物に対向する対向面の外形にしたがって、前記電子ビームが揺動するように、前記電子銃の揺動器が制御される。
The vacuum evaporation method which concerns on one form of this invention includes hold | maintaining an evaporation material so as to oppose the vapor deposition target object hold | maintained in the predetermined position.
The evaporating material is irradiated with the electron beam using an electron gun having an oscillator that oscillates the generated electron beam.
The oscillating device of the electron gun is controlled so that the electron beam oscillates according to the outer shape of the opposed surface of the retained evaporation material facing the retained object.

以上、本発明によれば、蒸発材料の、蒸着対象物に対向する対向面内で、蒸発流密度の分布を均一にすることができる。   As described above, according to the present invention, the distribution of the evaporation flow density can be made uniform in the facing surface of the evaporation material that faces the object to be vapor-deposited.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a vacuum vapor deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2は、電子銃の構成を概略的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electron gun. 図3A及びBは、一方向(X軸方向)及びそれに直交する方向(Y軸方向)を振幅方向とする、電子ビームの揺動パターンを示すそれぞれ示すグラフである。FIGS. 3A and 3B are graphs each showing an oscillation pattern of an electron beam having an amplitude direction in one direction (X-axis direction) and a direction orthogonal to the one direction (Y-axis direction). 図4は、この揺動パターンにしたがって揺動する電子ビームの、蒸発材料の上面での走査軌跡を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a scanning locus of the electron beam oscillating according to this oscillation pattern on the upper surface of the evaporation material. 図5A〜Dは、実施例1に関連する写真である。5A to 5D are photographs related to Example 1. FIG. 図6Aは、参考実施例における電子銃の揺動パターンを示すグラフである。図6B〜Dは、参考実施例に関連する写真である。FIG. 6A is a graph showing an oscillation pattern of the electron gun in the reference example. 6B to 6D are photographs related to the reference example. 図7は、スカルが形成された蒸発材料の断面を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a cross section of the evaporation material on which the skull is formed. 図8は、実施例1及び参考実施例において、Moの成膜レートが100オングストローム/秒に一定になるように設定された時の、蒸発時間と成膜レートとの関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the evaporation time and the film formation rate when the Mo film formation rate is set to be constant at 100 angstrom / second in Example 1 and the reference example. 図9は、本発明の第2の実施形態に係る真空蒸着装置を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a vacuum evaporation apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図10は、第2の実施形態に関連する本実験で得られた、電子銃への投入パワーと成膜レートとの関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the power applied to the electron gun and the film formation rate obtained in this experiment related to the second embodiment. 図11は、従来法による、蒸発材料への電子ビームの照射方法を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a method of irradiating an evaporation material with an electron beam according to a conventional method. 図12は、各種の蒸発材料の融点及び沸点等の特性を示す表である。FIG. 12 is a table showing characteristics such as melting points and boiling points of various evaporation materials. 図13は、上記実施例2と、参考実施例との比較であって、スプラッシュ(splash)の発生数を測定した結果を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the result of measuring the number of occurrences of splash, which is a comparison between Example 2 and the reference example. 図14は、本発明の第3の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を示す模式的な図である。FIG. 14 is a schematic diagram showing a configuration of a vacuum evaporation apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図15は、本発明の第4の実施形態を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention. 図16は、本発明の第5の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を示す模式的な断面図である。FIG. 16: is typical sectional drawing which shows the structure of the vacuum evaporation system which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 図17は、本発明の第6の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を示す模式的な断面図である。FIG. 17: is typical sectional drawing which shows the structure of the vacuum evaporation system which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 図18A〜Cは、本発明の第7の実施形態に係る真空蒸着装置の構成及び動作を示す模式的な断面図である。18A to 18C are schematic cross-sectional views showing the configuration and operation of a vacuum evaporation apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. 図19は、本発明の第8の実施形態を説明するための図であり、電子ビームの照射方法を説明するための図である。FIG. 19 is a view for explaining an eighth embodiment of the present invention, and is a view for explaining an electron beam irradiation method. 図20A〜Cは、第8の実施形態に関連する実験のグラフ及び写真である。20A to 20C are graphs and photographs of experiments related to the eighth embodiment. 図21は、本発明の第9の実施形態を説明するための図であり、蒸着処理を説明するための図である。FIG. 21 is a diagram for explaining a ninth embodiment of the present invention and a diagram for explaining a vapor deposition process. 図22A及びBは、X及びY軸における、揺動コイルにより揺動される電子ビームの波形を示す図である。22A and 22B are diagrams showing waveforms of electron beams oscillated by the oscillating coil in the X and Y axes. 図23は、水冷のるつぼに配置された材料に電子ビームが照射される様子を示す断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view showing a state in which an electron beam is irradiated onto a material arranged in a water-cooled crucible.

上述のように、前記制御部は、前記材料保持機構に保持された前記蒸発材料の、前記対象物保持機構に保持された前記対象物に対向する対向面の外形にしたがって、前記電子ビームを揺動させるように、前記電子銃の揺動器を制御する。電子ビームが、対象物に対向する対向面の外形にしたがって揺動器により揺動するので、電子ビームが、その対向面全体に均一に入射される。したがって、蒸発材料の対向面からの蒸発流分布を均一にすることができる。   As described above, the control unit swings the electron beam according to the outer shape of the facing surface of the evaporation material held by the material holding mechanism that faces the object held by the object holding mechanism. The oscillator of the electron gun is controlled so as to be moved. Since the electron beam is swung by the rocker according to the outer shape of the facing surface facing the object, the electron beam is uniformly incident on the entire facing surface. Therefore, the evaporation flow distribution from the opposing surface of the evaporation material can be made uniform.

前記制御部は、前記揺動器により揺動する前記電子ビームの各振幅を結ぶ包絡線が、前記蒸発材料の前記対向面の外形に沿うように、前記揺動器を制御してもよい。   The control unit may control the oscillator so that an envelope connecting the amplitudes of the electron beams that are oscillated by the oscillator follows the outer shape of the facing surface of the evaporation material.

前記材料保持機構は、前記蒸発材料を保持するハースを有してもよい。ハースは有底のハースであってもよい。あるいは、前記ハースは、前記蒸発材料を保持する穴部を有するリング状ハースであってもよい。前記ハースは、前記ハースを冷却する冷却部を有してもよい。   The material holding mechanism may include a hearth that holds the evaporation material. The hearth may be a bottomed hearth. Alternatively, the hearth may be a ring-shaped hearth having a hole for holding the evaporation material. The hearth may include a cooling unit that cools the hearth.

前記真空蒸着装置は、前記材料保持機構に保持された前記蒸発材料の側面の周りの少なくとも一部に、前記蒸発材料に非接触で配置されたリフレクタをさらに具備してもよい。これにより、蒸発材料の側面から輻射による放出されるエネルギーによる損出を抑えることができる。   The vacuum evaporation apparatus may further include a reflector disposed in a non-contact manner on the evaporating material on at least a part around a side surface of the evaporating material held by the material holding mechanism. Thereby, the loss by the energy discharge | released by radiation from the side surface of evaporation material can be suppressed.

前記真空蒸着装置は、前記材料保持機構に保持された前記蒸発材料の側面の周りの少なくとも一部に、前記蒸発材料に非接触で配置された冷却機構をさらに具備してもよい。冷却機構は、非接触で蒸発材料を冷却するので、蒸発材料に接触して冷却する方式に比べ、熱伝導によるエネルギーの損出をなくすことができる。   The vacuum evaporation apparatus may further include a cooling mechanism disposed in a non-contact manner with respect to the evaporation material at least at a part around the side surface of the evaporation material held by the material holding mechanism. Since the cooling mechanism cools the evaporating material in a non-contact manner, energy loss due to heat conduction can be eliminated as compared with a method in which the evaporating material is cooled in contact with the evaporating material.

前記材料保持機構は、前記蒸発材料の下部を支持する支持部を有してもよい。その場合、前記真空蒸着装置は、前記支持部の下部に配置された加熱機構をさらに具備してもよい。これにより、支持部付近の温度と、例えばその支持部に対向するチャンバ付近の温度との差を少なくすることができる。したがって、蒸発材料及び支持部からチャンバ側への熱伝導によるエネルギーの損出を低減することができる。   The material holding mechanism may include a support portion that supports a lower portion of the evaporation material. In that case, the said vacuum evaporation system may further comprise the heating mechanism arrange | positioned under the said support part. Thereby, the difference between the temperature near the support portion and the temperature near the chamber facing the support portion can be reduced. Therefore, loss of energy due to heat conduction from the evaporation material and the support portion to the chamber side can be reduced.

前記真空蒸着装置は、前記材料保持機構に保持された前記蒸発材料を昇降させる昇降機構をさらに具備してもよい。これにより、蒸発材料の対向面の高さ位置を一定に保つことができたり、後述するように複数の蒸発材料を連続的に供給できたり、様々なメリットが得られる。   The vacuum evaporation apparatus may further include an elevating mechanism that elevates and lowers the evaporation material held by the material holding mechanism. Thereby, the height position of the opposing surface of the evaporation material can be kept constant, and a plurality of evaporation materials can be continuously supplied as will be described later, and various merits can be obtained.

前記昇降機構は、複数の蒸発材料のうち、前記材料保持機構により保持された第1の蒸発材料の下部で待機した第2の蒸発材料を保持して昇降させる機構を有してもよい。その場合、前記昇降機構は、前記第1の蒸発材料の下部に前記第2の蒸発材料の上部を接触させて前記第1の蒸発材料を押し上げることにより、前記第1の蒸発材料を上昇させる。これにより、複数の蒸発材料を連続的に処理することができ、蒸着処理の連続処理時間を延ばすことができる。これにより、対象物の生産性が向上する。   The elevating mechanism may include a mechanism for holding and elevating a second evaporating material waiting in a lower portion of the first evaporating material held by the material holding mechanism among a plurality of evaporating materials. In that case, the elevating mechanism raises the first evaporation material by bringing the upper portion of the second evaporation material into contact with the lower portion of the first evaporation material and pushing up the first evaporation material. Thereby, a plurality of evaporation materials can be processed continuously, and the continuous processing time of the vapor deposition process can be extended. Thereby, the productivity of the object is improved.

前記制御部は、前記蒸発材料の前記対向面の外形を形成するエッジ領域に囲まれた内部領域に入射する電子ビームのパワーまたはパワー密度より高い、パワーまたはパワー密度で、前記エッジ領域に前記電子ビームが入射するように、前記電子銃を制御してもよい。これにより、固化しやすい、蒸発材料の対向面のエッジ領域の蒸発を促進させることができる。   The control unit has a power or power density higher than the power or power density of an electron beam incident on an inner region surrounded by an edge region that forms the outer shape of the facing surface of the evaporation material, and the electron in the edge region. The electron gun may be controlled so that the beam is incident. Thereby, evaporation of the edge area | region of the opposing surface of an evaporation material which is easy to solidify can be accelerated | stimulated.

前記蒸発材料として、300℃以内の融点と沸点との差を持つ蒸発材料が用いられてもよい。例えば、前記蒸発材料としてモリブデンが用いられる。   As the evaporation material, an evaporation material having a difference between a melting point and a boiling point within 300 ° C. may be used. For example, molybdenum is used as the evaporation material.

前記蒸発材料は、円柱形状でなり、または、円錐形状の一部の形状でなっていてもよい。   The evaporating material may have a cylindrical shape or a partial conical shape.

前記電子銃は、ピアス式電子銃であってもよい。ピアス式電子銃によれば、揺動器による電子ビームの揺動の位置制御を高精度に行うことができる。   The electron gun may be a piercing electron gun. According to the pierce-type electron gun, the position control of the swing of the electron beam by the swinger can be performed with high accuracy.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]   [First embodiment]

図1は、本発明の第1の実施形態に係る真空蒸着装置100の構成を概略的に示す図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a vacuum vapor deposition apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.

真空蒸着装置100は、チャンバ13、材料保持機構15、昇降機構11、メインコントローラ14及び電子銃50を備えている。   The vacuum deposition apparatus 100 includes a chamber 13, a material holding mechanism 15, an elevating mechanism 11, a main controller 14, and an electron gun 50.

チャンバ13は、真空に維持されることが可能に構成された真空チャンバであり、このチャンバ13には図示しない真空ポンプが接続されている。   The chamber 13 is a vacuum chamber configured to be maintained in a vacuum, and a vacuum pump (not shown) is connected to the chamber 13.

チャンバ13が有するチャンバ壁13aの上部には、蒸着対象物としての基板Wを水平方向に搬送する搬送装置20が搭載されている。搬送装置20は、基板Wを保持することが可能な、水平方向に移動可能に構成されたキャリア25を有する。キャリア25は、対象物保持機構として機能する。チャンバ壁13aの上部には、開口部26が形成され、この開口部26を介して、キャリア25に保持された基板Wが、チャンバ13内に対向するようになっている。   On the upper part of the chamber wall 13a of the chamber 13, a transfer device 20 is mounted for transferring the substrate W as an evaporation target in the horizontal direction. The transport device 20 includes a carrier 25 that can hold the substrate W and is configured to be movable in the horizontal direction. The carrier 25 functions as an object holding mechanism. An opening 26 is formed in the upper portion of the chamber wall 13 a, and the substrate W held by the carrier 25 is opposed to the inside of the chamber 13 through the opening 26.

なお、搬送装置20は、キャリア25により保持された基板Wへの蒸着処理が終了すると、次の処理のために、キャリア25を水平移動させ、次の処理対象となる基板Wをキャリア25で保持して開口部26に対向させる。すなわち、この真空蒸着装置100はインライン型の装置である。キャリア25は複数設けられていてもよい。   When the vapor deposition process on the substrate W held by the carrier 25 is completed, the transfer device 20 horizontally moves the carrier 25 for the next process, and holds the substrate W to be processed next by the carrier 25. Then, it is opposed to the opening 26. That is, the vacuum deposition apparatus 100 is an inline type apparatus. A plurality of carriers 25 may be provided.

基板Wは、FPD(Flat Panel Display)またはソーラーパネル等に用いられるガラス基板である。あるいは、FPDとしては、例えば液晶、EL(Electro-Luminescence)、FED(Field Emission Display)、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)等がある。基板Wは、半導体デバイスに用いられる半導体基板であってもよい。   The substrate W is a glass substrate used for an FPD (Flat Panel Display) or a solar panel. Alternatively, the FPD includes, for example, liquid crystal, EL (Electro-Luminescence), FED (Field Emission Display), SED (Surface-conduction Electron-emitter Display), and the like. The substrate W may be a semiconductor substrate used for a semiconductor device.

材料保持機構15は、蒸発材料10を保持し、搬送装置20のキャリア25により保持される基板Wに対向するように、チャンバ13内の下部に配置されている。蒸発材料10は、例えば円柱状を有する。材料保持機構15は、例えばこの円柱状の蒸発材料10の上部の側面を保持するリング状ハース16と、蒸発材料10の下部を保持して支持する支持部17とを有する。   The material holding mechanism 15 is disposed in the lower part of the chamber 13 so as to hold the evaporation material 10 and face the substrate W held by the carrier 25 of the transfer device 20. The evaporating material 10 has a cylindrical shape, for example. The material holding mechanism 15 includes, for example, a ring-shaped hearth 16 that holds the upper side surface of the columnar evaporation material 10 and a support portion 17 that holds and supports the lower portion of the evaporation material 10.

リング状ハース(以下、単にハースという。)16は、その穴部内で蒸発材料10を保持する。ハース16の平面で見た外形形状は、円形であってもよいし、三角以上の多角形、あるいはこれらの組み合わせの形状であってもよい。ハース16の内部には、このハース16を冷却する冷却部として、冷媒を通す冷媒流路18が設けられている。冷媒流路18は、例えばハース16のリング形状に沿って形成されている。   A ring-shaped hearth (hereinafter simply referred to as “hearth”) 16 holds the evaporation material 10 in the hole. The outer shape of the hearth 16 viewed from the plane may be a circle, a polygon of triangles or more, or a combination thereof. Inside the hearth 16, a refrigerant flow path 18 through which a refrigerant is passed is provided as a cooling part for cooling the hearth 16. The refrigerant flow path 18 is formed along the ring shape of the hearth 16, for example.

冷媒としては、水やオイルが用いられる。冷却部としては、冷却ジャケットのようにハースの周囲に設けられる構成であってもよい。   Water or oil is used as the refrigerant. As a cooling part, the structure provided in the circumference | surroundings of a hearth like a cooling jacket may be sufficient.

ハース16の材料としては、典型的には銅(Cu)が用いられるが、用いられる蒸発材料10に応じて適宜変更可能である。蒸発材料10としては、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)等が用いられるが、これらに限られない。Moは、例えばFEA(Field Emitter array)の電極を形成するための材料として用いられる。   As the material of the hearth 16, copper (Cu) is typically used, but can be appropriately changed according to the evaporation material 10 used. As the evaporation material 10, tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), or the like is used, but is not limited thereto. For example, Mo is used as a material for forming an electrode of an FEA (Field Emitter array).

材料保持機構15の支持部17は、昇降機構11に接続されている。昇降機構11による支持部17の昇降動作により、ハース16にその姿勢が保持された蒸発材料10が昇降するように移動する。昇降機構11は、例えばボールネジ、ラックアンドピニオン、あるいは流体圧シリンダ等の機構によって構成される。   The support portion 17 of the material holding mechanism 15 is connected to the lifting mechanism 11. By the lifting and lowering operation of the support portion 17 by the lifting mechanism 11, the evaporating material 10 whose posture is held by the hearth 16 moves so as to be lifted and lowered. The elevating mechanism 11 is configured by a mechanism such as a ball screw, a rack and pinion, or a fluid pressure cylinder.

支持部17の材料は、用いられる蒸発材料10と同じ材料であってもよい。これにより、操作ミス等により、蒸発材料10を使いきった(蒸発材料10をすべて蒸発させた)状態で、なおも電子銃50から電子ビームBが出射されても、電子ビームBはその支持部17に入射されるので、チャンバ13内での汚染を防止することができる。   The material of the support part 17 may be the same material as the evaporation material 10 used. As a result, even if the electron beam B is emitted from the electron gun 50 in a state where the evaporation material 10 has been used up due to an operation error or the like (all the evaporation material 10 has been evaporated), Therefore, contamination in the chamber 13 can be prevented.

材料保持機構15の一部を構成する部材として、例えば、ハース16の下部に蒸発材料10の側面の少なくとも一部を保持する別の保持部材が設けられていていてもよい。この保持部材として、例えば、昇降機構11による蒸発材料10の昇降時に、蒸発材料10の移動をガイドするガイド部材が設けられていてもよい。   As a member constituting a part of the material holding mechanism 15, for example, another holding member that holds at least a part of the side surface of the evaporation material 10 may be provided below the hearth 16. As the holding member, for example, a guide member that guides the movement of the evaporating material 10 when the evaporating material 10 is raised and lowered by the elevating mechanism 11 may be provided.

電子銃50は、チャンバ13の側部に接続されている。電子銃50は、チャンバ13内に電子ビームBを出射する。出射された電子ビームBは、その軌道がチャンバ13内に設けられた偏向コイル12により曲げられることにより、材料保持機構15により保持された蒸発材料10の上面に入射する。蒸発材料10の上面(10a)は、すなわち、キャリア25に保持された基板Wに対向する対向面である。   The electron gun 50 is connected to the side of the chamber 13. The electron gun 50 emits an electron beam B into the chamber 13. The emitted electron beam B is incident on the upper surface of the evaporation material 10 held by the material holding mechanism 15 by bending the trajectory thereof by the deflection coil 12 provided in the chamber 13. The upper surface (10 a) of the evaporation material 10 is a facing surface that faces the substrate W held by the carrier 25.

メインコントローラ14は、基本的にはCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等のハードウェアを有するコンピュータにより構成される。   The main controller 14 is basically composed of a computer having hardware such as a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and a ROM (Read Only Memory).

図2は、電子銃50の構成を概略的に示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electron gun 50.

この電子銃50は、ピアス式の電子銃50である。電子銃50は、電子ビームBの進行方向の上流側から順に、フィラメント55、カソード56、ウェネルト57、アノード58及びビーム集束部60を備える。また、電子銃50は、電子銃ドライバ59に接続されている。フィラメント55にはフィラメント電源53が接続されている。また、カソード56はとフィラメント電源53との間には、カソード電源52が接続されている。   This electron gun 50 is a piercing electron gun 50. The electron gun 50 includes a filament 55, a cathode 56, a Wehnelt 57, an anode 58, and a beam focusing unit 60 in order from the upstream side in the traveling direction of the electron beam B. The electron gun 50 is connected to an electron gun driver 59. A filament power supply 53 is connected to the filament 55. A cathode power source 52 is connected between the cathode 56 and the filament power source 53.

フィラメント55、カソード56、ウェネルト57、アノード58及びビーム集束部60は、ケーシング65内に収容されている。ケーシング65内は真空ポンプ22により真空排気可能となっている。ケーシング65の一端部には開口部65aが形成されており、また、チャンバ壁13aの側壁の一部にも開口部13bが形成されている。これらの開口部同士が接続されるように、ケーシング65及びチャンバ壁13aが接続される。これにより、ケーシング65内とチャンバ13内とが連通する。   The filament 55, the cathode 56, Wehnelt 57, the anode 58, and the beam focusing unit 60 are accommodated in a casing 65. The casing 65 can be evacuated by the vacuum pump 22. An opening 65a is formed at one end of the casing 65, and an opening 13b is also formed at a part of the side wall of the chamber wall 13a. The casing 65 and the chamber wall 13a are connected so that these openings are connected to each other. Thereby, the inside of the casing 65 and the inside of the chamber 13 communicate.

フィラメント電源53によりフィラメント55が通電することにより加熱され、これによりフィラメント55は熱電子を発生する。カソード56とフィラメント55との間にはカソード電源52により電場が形成され、フィラメント55が発生した熱電子が加速してカソード56に衝突する。この熱電子の衝突及びフィラメント55からの輻射熱により、カソード56が加熱され、カソード56の表面から熱電子が放出されるようになっている。このように放出された熱電子が電子ビームBとなる。フィラメント55、カソード56及びアノード58は、電子ビームBの発生源である。   When the filament 55 is energized by the filament power supply 53, the filament 55 is heated, whereby the filament 55 generates thermoelectrons. An electric field is formed between the cathode 56 and the filament 55 by the cathode power source 52, and the thermoelectrons generated by the filament 55 are accelerated and collide with the cathode 56. The cathode 56 is heated by the collision of the thermoelectrons and the radiant heat from the filament 55, and the thermoelectrons are emitted from the surface of the cathode 56. The thermoelectrons thus emitted become an electron beam B. The filament 55, the cathode 56, and the anode 58 are sources of the electron beam B.

カソード56の周縁部に配置されたウェネルト57(ビーム形成電極)は、カソード56から放出される電子を電場で制御し、電子を集束させる。ウェネルト57は例えばリング状に形成されている。カソード56とアノード58との間には、加速電源51により電場が形成され、これにより、カソード56からの熱電子がウェネルト57を通ってアノード58側へ加速するようになっている。   The Wehnelt 57 (beam forming electrode) disposed at the peripheral edge of the cathode 56 controls the electrons emitted from the cathode 56 with an electric field and focuses the electrons. The Wehnelt 57 is formed in a ring shape, for example. An electric field is formed between the cathode 56 and the anode 58 by the accelerating power source 51, whereby the thermal electrons from the cathode 56 are accelerated toward the anode 58 through the Wehnelt 57.

ビーム集束部60は、筒状のフローレジスタ63、このフローレジスタ63の周囲に配置された集束コイル61(フォーカスコイル)、及び、揺動コイル62を有する。フローレジスタ63及び集束コイル61は、電子ビームBのビーム径を形成する。ビーム径は、蒸発材料10の上面10aの径より十分小さくなるように設定される。   The beam focusing unit 60 includes a cylindrical flow register 63, a focusing coil 61 (focus coil) disposed around the flow register 63, and a swing coil 62. The flow register 63 and the focusing coil 61 form a beam diameter of the electron beam B. The beam diameter is set to be sufficiently smaller than the diameter of the upper surface 10 a of the evaporation material 10.

揺動コイル62は、電子ビームを所定の振幅範囲内で、電子ビームBを揺動する揺動器として機能する。メインコントローラ14は、揺動コイル62に印加される電流または電圧を制御することで、揺動コイル62が作る磁場を任意に制御し、これにより電子ビームBを各種の揺動パターンで揺動させることができる。   The oscillating coil 62 functions as an oscillator that oscillates the electron beam B within a predetermined amplitude range. The main controller 14 arbitrarily controls the magnetic field generated by the oscillating coil 62 by controlling the current or voltage applied to the oscillating coil 62, thereby oscillating the electron beam B in various oscillating patterns. be able to.

電子銃ドライバ59は、上記各電源51〜53、集束コイル61及び揺動コイル62等を駆動する。例えば、電子銃ドライバ59は、メインコントローラ14による制御信号に応じて、所定の電流または電圧を、集束コイル61及び揺動コイル62に加える。   The electron gun driver 59 drives the power sources 51 to 53, the focusing coil 61, the swing coil 62, and the like. For example, the electron gun driver 59 applies a predetermined current or voltage to the focusing coil 61 and the oscillating coil 62 in accordance with a control signal from the main controller 14.

揺動パターンの周波数や、2軸方向での周波数差等は、蒸発材料10の融点、熱伝導率、溶解温度/蒸発温度の関係、あるいは、真空蒸着装置100の連続運転時間等によって、適宜設定され得る。   The frequency of the oscillation pattern, the frequency difference in the biaxial direction, and the like are appropriately set according to the melting point of the evaporation material 10, the thermal conductivity, the relationship between the dissolution temperature / evaporation temperature, the continuous operation time of the vacuum deposition apparatus 100, and the like. Can be done.

なお、フィラメント55の近傍には、イオンコレクタ54が配置されている。電子銃50からチャンバ13に向かって電子ビームBを照射すると、電子ビームBがチャンバ13の内部ガスと衝突してイオンを発生させる。そして発生したイオンの一部が、電子銃50のカソード56に向かって逆流する場合がある。イオンコレクタ54は、このイオンを捕集する機能を有する。   An ion collector 54 is disposed in the vicinity of the filament 55. When the electron beam B is irradiated from the electron gun 50 toward the chamber 13, the electron beam B collides with the internal gas of the chamber 13 to generate ions. Some of the generated ions may flow backward toward the cathode 56 of the electron gun 50. The ion collector 54 has a function of collecting these ions.

以上のように構成された真空蒸着装置100の動作を説明する。   The operation of the vacuum deposition apparatus 100 configured as described above will be described.

上述したように、フィラメント電源53、カソード電源52及び加速電源51から各部に電源が投入されることにより、電子銃50は電子ビームBを出射する。出射された電子ビームBは、偏向コイル12によって図1に示すように曲げられ、材料保持機構15により保持された蒸発材料10の上面10aに入射する。これにより、蒸発材料10が加熱される。   As described above, the electron gun 50 emits the electron beam B by turning on the power from the filament power supply 53, the cathode power supply 52, and the acceleration power supply 51. The emitted electron beam B is bent by the deflection coil 12 as shown in FIG. 1 and enters the upper surface 10 a of the evaporation material 10 held by the material holding mechanism 15. Thereby, the evaporation material 10 is heated.

メインコントローラ14または電子銃ドライバ59は、上記したように、揺動コイル62が作る磁場を制御することにより、所定の揺動パターンにより電子ビームBを揺動させる。この場合、メインコントローラ14及び電子銃ドライバ59のうち少なくとも一方は、制御部として機能する。電子ビームBが照射された蒸発材料10が所定温度になると溶解または昇華し、蒸発した蒸発材料10が、対向する基板Wの表面に堆積して薄膜が形成される。   As described above, the main controller 14 or the electron gun driver 59 controls the magnetic field generated by the swing coil 62 to swing the electron beam B according to a predetermined swing pattern. In this case, at least one of the main controller 14 and the electron gun driver 59 functions as a control unit. When the evaporating material 10 irradiated with the electron beam B reaches a predetermined temperature, it is dissolved or sublimated, and the evaporated evaporating material 10 is deposited on the surface of the opposing substrate W to form a thin film.

メインコントローラ14は、昇降機構11の動作を制御する図示しないドライバに制御信号を送ることにより、そのドライバは、支持部17の昇降動作を制御する。例えばドライバは、支持部17を待機位置(初期位置)に位置させたり、また、蒸着処理中において蒸発材料10の上面10aを一定の高さに維持するように、その支持部17の高さ位置を制御したりする。   The main controller 14 sends a control signal to a driver (not shown) that controls the operation of the elevating mechanism 11, so that the driver controls the elevating operation of the support portion 17. For example, the driver positions the support portion 17 in the standby position (initial position), and the height position of the support portion 17 so that the upper surface 10a of the evaporation material 10 is maintained at a constant height during the vapor deposition process. To control.

後者の場合、ドライバは、蒸発材料10の上面10aの高さ位置を一定に維持するために、定期的または連続的に、支持部17の上昇動作を実行すればよい。その上昇動作の周期またはスピードは、例えばメインコントローラ14が、成膜レート、電子ビームBのパワー、あるいは蒸発材料10の種類(材料種及びその大きさ等)等の条件に基づいて設定すればよい。メインコントローラ14は、ユーザーがそれらの条件を、メインコントローラ14に入力するためのプログラムを備えていてもよい。   In the latter case, the driver may perform the ascending operation of the support portion 17 periodically or continuously in order to keep the height position of the upper surface 10a of the evaporation material 10 constant. The period or speed of the ascending operation may be set by the main controller 14 based on conditions such as the film forming rate, the power of the electron beam B, or the type (material type and size thereof) of the evaporation material 10, for example. . The main controller 14 may include a program for the user to input those conditions to the main controller 14.

ここで、図3A及びBは、一方向(X軸方向)及びそれに直交する方向(Y軸方向)を振幅方向とする、電子ビームBの揺動パターンを示すそれぞれ示すグラフである。すなわち、これらの振幅は、電子ビームBの、蒸発材料10の上面10a上での振幅に相当する。これらの波形は、例えば三角波とされる。これらのグラフの横軸は時間である。   Here, FIGS. 3A and 3B are graphs respectively showing oscillation patterns of the electron beam B with the amplitude direction in one direction (X-axis direction) and the direction orthogonal to the one direction (Y-axis direction). That is, these amplitudes correspond to the amplitude of the electron beam B on the upper surface 10 a of the evaporation material 10. These waveforms are, for example, triangular waves. The horizontal axis of these graphs is time.

図4は、この揺動パターンにしたがって揺動する電子ビームの、蒸発材料10の上面10aでの走査軌跡を模式的に示す図である。図3A及びBにおいて、X及びY軸方向は、図4に示した蒸発材料10の上面10aの位置を決定する2次元座標のX及びY軸方向に一致している。図3Aに示すように、この揺動パターンは、電子ビームBが蒸発材料10の上面10aの外形にしたがって動くようなパターンである。具体的には、電子ビームBの揺動の各振幅を結ぶ包絡線が、蒸発材料10の上面の外形に沿うように形成される。本実施形態では、蒸発材料10は円柱状に形成され、その上面10aが円形なので、その包絡線は円形とされる。蒸発材料10が四角柱の場合、包絡線は、その上面10aの四角形に合わせて、四角形に形成されるようにすればよい。   FIG. 4 is a diagram schematically showing a scanning locus of the electron beam oscillating according to this oscillating pattern on the upper surface 10 a of the evaporation material 10. 3A and 3B, the X and Y axis directions coincide with the X and Y axis directions of the two-dimensional coordinates that determine the position of the upper surface 10a of the evaporation material 10 shown in FIG. As shown in FIG. 3A, this rocking pattern is a pattern in which the electron beam B moves according to the outer shape of the upper surface 10a of the evaporation material 10. Specifically, an envelope connecting the amplitudes of the oscillations of the electron beam B is formed along the outer shape of the upper surface of the evaporation material 10. In the present embodiment, the evaporation material 10 is formed in a columnar shape, and since the upper surface 10a is circular, the envelope is circular. When the evaporating material 10 is a quadrangular prism, the envelope may be formed in a quadrangle in accordance with the quadrangle of the upper surface 10a.

図3AとBを比べると、X軸方向での揺動周波数に比べ、Y軸方向での揺動周波数の方が小さくなっている。このようにすることで、図4に示すように、例えば1回目の電子ビームの走査軌跡(実線で示す)と、2回目の電子ビームの走査軌跡(破線で示す)とを2次元的に異なるように形成することができ、干渉を防ぐことができる。例えばX軸方向の揺動周波数を300〜700Hzとする場合、Y軸方向の揺動周波数は100〜400Hzに設定される。   3A and 3B, the oscillation frequency in the Y-axis direction is smaller than the oscillation frequency in the X-axis direction. By doing so, as shown in FIG. 4, for example, the first electron beam scanning trajectory (shown by a solid line) and the second electron beam scanning trajectory (shown by a broken line) are two-dimensionally different. Thus, interference can be prevented. For example, when the oscillation frequency in the X-axis direction is set to 300 to 700 Hz, the oscillation frequency in the Y-axis direction is set to 100 to 400 Hz.

X軸方向での最大振幅値とY軸方向での最大振幅値は、同じでもよいし、異なっていてもよい。   The maximum amplitude value in the X-axis direction and the maximum amplitude value in the Y-axis direction may be the same or different.

なお、図3A、B及び図4では、説明を分かりやすくするため、電子ビームの軌跡を模式的に描いており、この図は周波数が比較的低い状態に対応している。揺動周波数が上記したような範囲の周波数(X軸方向:300〜700Hz、Y軸方向:100〜400Hz)である場合、電子ビームの軌跡の形状は、後述の図5Aの写真で示すような波形に対応する形状となる。   In FIGS. 3A, 3B, and 4, the locus of the electron beam is schematically drawn for easy understanding, and this figure corresponds to a state where the frequency is relatively low. When the oscillation frequency is in the above range (X-axis direction: 300 to 700 Hz, Y-axis direction: 100 to 400 Hz), the shape of the electron beam trajectory is as shown in the photograph of FIG. 5A described later. The shape corresponds to the waveform.

なお、揺動コイル62による電子ビームの揺動パターンは、メインコントローラ14が備えるファンクションジェネレータにユーザーにより設定されればよい。   Note that the swing pattern of the electron beam by the swing coil 62 may be set by the user in the function generator provided in the main controller 14.

以上のように、本実施形態に係る真空蒸着装置100では、メインコントローラ14及び/または電子銃ドライバ59により、電子ビームBが、蒸発材料10の上面10aの外形にしたがって揺動するように、揺動コイル62が制御される。これにより、電子ビームが、その上面10a全体に均一に入射される。したがって、蒸発材料10の上面10aからの蒸発流分布(蒸発流密度)を均一にすることができる。その結果、成膜レートの安定化を図ることができ、基板Wに形成される蒸着膜の膜厚分布を均一にすることができる。   As described above, in the vacuum vapor deposition apparatus 100 according to the present embodiment, the main controller 14 and / or the electron gun driver 59 swings the electron beam B so as to swing according to the outer shape of the upper surface 10a of the evaporation material 10. The moving coil 62 is controlled. Thereby, the electron beam is uniformly incident on the entire upper surface 10a. Therefore, the evaporation flow distribution (evaporation flow density) from the upper surface 10a of the evaporation material 10 can be made uniform. As a result, the film formation rate can be stabilized, and the film thickness distribution of the deposited film formed on the substrate W can be made uniform.

参考説明として、図23は、るつぼを示す断面図である。るつぼ901は、蒸発材料903を収容し、その蒸発材料903に電子ビームB1が照射される。なお、この図に示したるつぼ901は、水冷方式の冷却部902を有している。   As a reference explanation, FIG. 23 is a sectional view showing a crucible. The crucible 901 accommodates the evaporation material 903, and the evaporation material 903 is irradiated with the electron beam B1. Note that the crucible 901 shown in this figure has a water-cooling cooling unit 902.

(第1の実施形態に対応する実施例1と、参考実施例との比較)
本発明者は、この真空蒸着装置100を使用して、以下の条件で基板Wに蒸着を行った。
(Comparison between Example 1 corresponding to the first embodiment and Reference Example)
The inventor used this vacuum deposition apparatus 100 to perform deposition on the substrate W under the following conditions.

<本技術の実施例1(第1の実施形態に対応する実施例)の条件>
・蒸発材料:Mo、直径50.8mm(2インチ)、高さ250mmの円柱形状
・ハース:材料はCu、水冷式
・電子銃:60kWのピアス式電子銃、加速電圧30kV、エミッション電流(カソード56から放出される電流)2A
・揺動コイルの揺動周波数:X軸方向500Hz、Y軸方向222Hz
・揺動コイルによる電子ビームの揺動パターン:各振幅を結ぶ包絡線が蒸発材料の上面の外形に沿うように形成されるパターン(図3A、B及び図4参照)
・昇降機構により、蒸発材料の上面である蒸発面の高さを一定とした。
<Conditions of Example 1 of the present technology (example corresponding to the first embodiment)>
・ Evaporation material: Mo, cylindrical shape with a diameter of 50.8mm (2 inches), height 250mm ・ Heath: Material is Cu, water-cooled ・ Electron gun: 60kW Pierce-type electron gun, acceleration voltage 30kV, emission current (from cathode 56) Discharged current) 2A
-Swing frequency of swing coil: X-axis direction 500Hz, Y-axis direction 222Hz
-Swing pattern of electron beam by swing coil: Pattern formed so that the envelope connecting each amplitude follows the outer shape of the upper surface of the evaporation material (see FIGS. 3A, B and 4)
-The height of the evaporation surface, which is the upper surface of the evaporation material, was made constant by the lifting mechanism.

図5Aは、実施例1において、メインコントローラ14のファンクションジェネレータを用いて本発明者によって設定された、上記揺動周波数を持つ揺動パターンの波形を示す写真である。   FIG. 5A is a photograph showing the waveform of the oscillation pattern having the oscillation frequency set by the present inventor using the function generator of the main controller 14 in the first embodiment.

図5Bは、実施例1において、揺動パターンで電子ビームが照射されている時の、蒸発材料10の上面を示す写真である。本技術では、電子ビームが蒸発材料10の上面の全面に均一に入射し、均一に発光しているのがわかる。   FIG. 5B is a photograph showing the upper surface of the evaporation material 10 when the electron beam is irradiated in the swing pattern in the first embodiment. In this technique, it can be seen that the electron beam is uniformly incident on the entire upper surface of the evaporation material 10 and emits light uniformly.

図5Cは、実施例1による蒸着処理後の蒸発材料10の上面10aを示す写真である。また、図5Dは、蒸着処理後に、蒸発材料10の側面及びその大きさを示した写真である。これらの図5C及びDに示すように、蒸発材料10の上面10aが、図6C(後述)に示す蒸発材料の上面と比べ、均一の面になっていることが分かる。   FIG. 5C is a photograph showing the upper surface 10a of the evaporation material 10 after the vapor deposition process according to the first embodiment. FIG. 5D is a photograph showing the side surface and the size of the evaporation material 10 after the vapor deposition treatment. 5C and D, it can be seen that the upper surface 10a of the evaporation material 10 is a uniform surface compared to the upper surface of the evaporation material shown in FIG. 6C (described later).

実施例1と対比される参考実施例として、本発明者は、上記第1の実施形態に係る真空蒸着装置100を用い、上記実施例1の条件のうち、電子ビームの揺動パターンのみを変えて、基板Wに蒸着を行った。この参考実施例における揺動パターンの波形は、例えば時間軸で一定の振幅を持つ三角波である。X及びY軸方向における揺動周波数は、上記<本技術の実施例1の条件>の揺動周波数とそれぞれ同じである。   As a reference example compared with Example 1, the present inventor uses the vacuum deposition apparatus 100 according to the first embodiment, and changes only the oscillation pattern of the electron beam among the conditions of Example 1 above. Then, vapor deposition was performed on the substrate W. The waveform of the oscillation pattern in this reference embodiment is, for example, a triangular wave having a constant amplitude on the time axis. The oscillation frequency in the X and Y axis directions is the same as the oscillation frequency in the above <Condition of Embodiment 1 of the present technology>.

図6Aは、その参考実施例における電子銃50の揺動パターンを示すグラフである。この揺動パターンの波形は時間軸で一定の振幅を持つ。   FIG. 6A is a graph showing a swing pattern of the electron gun 50 in the reference embodiment. The waveform of this oscillation pattern has a constant amplitude on the time axis.

図6B〜Dは、参考実施例として得られた結果を示す写真である。図6Bは、この揺動パターンで電子ビームが照射されている時の、蒸発材料の上面を示す写真である。時間軸で一定の振幅を持つ揺動パターンの場合、図6Bにおいて破線で囲まれる四角形の中にのみ電子ビームが照射される。このグレースケールの写真では分かりにくいが、四角形内の発光色と、四角形外の発光色とが異なっており、これは、四角形外の材料が溶解しにくくなっている状態にあるということである。   6B to 6D are photographs showing the results obtained as reference examples. FIG. 6B is a photograph showing the upper surface of the evaporation material when the electron beam is irradiated with this swing pattern. In the case of a rocking pattern having a constant amplitude on the time axis, the electron beam is irradiated only into a square surrounded by a broken line in FIG. 6B. Although it is difficult to understand in this gray scale photograph, the emission color inside the rectangle is different from the emission color outside the rectangle, which means that the material outside the rectangle is difficult to dissolve.

図6Cは、参考実施例による蒸着処理後の蒸発材料の上面を示す写真である。上述のように、電子ビームの照射範囲が四角形とされるので、その四角形内のみ蒸発材料が溶解した痕跡が見られ、その上面の外形を形成するエッジ部には、スカル(scull:残留した金属)がリング状に形成される。なお、図6Dは、蒸発材料の上面及びその上面の直径(単位:cm)を示した写真である。   FIG. 6C is a photograph showing the upper surface of the evaporated material after the vapor deposition process according to the reference example. As described above, since the irradiation range of the electron beam is a quadrangle, traces of the evaporating material dissolved are seen only within the quadrangle, and a skull (scull: residual metal) is formed on the edge forming the outer shape of the upper surface. ) Is formed in a ring shape. FIG. 6D is a photograph showing the upper surface of the evaporation material and the diameter (unit: cm) of the upper surface.

図7は、このようにスカル1011が形成された蒸発材料1010の断面を示す模式図である。蒸発材料1010の上面からある程度溶解(溶解部1012)が進むと、このようにスカル1011が形成され、矢印で示すように斜め方向の材料の蒸発流が妨げられる。すなわち、スカル1011が形成されることにより蒸発する材料の拡散が妨げられる。これにより、広い範囲での蒸着が困難となる。また、スカル1011の径方向の厚さが薄い場合には、スカル1011が内側や外側に倒れるおそれがある。例えばスカル1011が内側に倒れると、スカル1011内で元々溶解している金属に、倒れた固体の金属が混じるので、蒸発面が不均一となる。その結果、蒸発レート及び成膜レートが不安定となる。   FIG. 7 is a schematic view showing a cross section of the evaporation material 1010 on which the skull 1011 is formed in this way. When dissolution (dissolution portion 1012) proceeds to some extent from the upper surface of the evaporation material 1010, the skull 1011 is formed in this way, and the evaporation flow of the material in the oblique direction is hindered as indicated by the arrow. That is, the formation of the skull 1011 prevents diffusion of the evaporated material. Thereby, vapor deposition in a wide range becomes difficult. Further, when the skull 1011 is thin in the radial direction, the skull 1011 may fall inward or outward. For example, if the skull 1011 falls inward, the metal that was originally dissolved in the skull 1011 is mixed with the fallen solid metal, so that the evaporation surface becomes non-uniform. As a result, the evaporation rate and the film formation rate become unstable.

この点、上記実施例1によれば、スカル1011が形成されず、上述のように、電子ビームがその上面10aの全体に均一に入射される。したがって、蒸発材料10の上面10aからの蒸発流分布を均一にすることができる。これによりスカル1011が形成される結果生じる問題も抑制することができる。   In this regard, according to the first embodiment, the skull 1011 is not formed, and the electron beam is uniformly incident on the entire upper surface 10a as described above. Therefore, the evaporation flow distribution from the upper surface 10a of the evaporation material 10 can be made uniform. As a result, problems resulting from the formation of the skull 1011 can also be suppressed.

また、昇降機構11により、蒸発材料10の上面10a、すなわち蒸発面の高さを一定に維持することができる。ハース16が本実施形態のようにリング状ハースであって、また、そのハース16が冷媒流路18を有する場合に、仮に蒸発面の高さが一定に維持できない場合、次のような問題が起こる。すなわち、蒸発材料10とハース16との接触面積が変化することにより、冷媒流路18を通る冷却水に奪われる熱量が変動し、蒸発レートが不安定となる。しかし、本実施形態では、昇降機構11によりその蒸発材料10の対向面の高さ位置が一定に保たれることにより、当該接触面積を一定に保ち、その蒸発材料10とハース16との間の熱伝導(例えば、単位時間当りの熱伝導量)を一定にすることができる。その結果、蒸発レートが安定となり、成膜レートを安定させることができる。   Further, the height of the upper surface 10a of the evaporation material 10, that is, the evaporation surface can be kept constant by the elevating mechanism 11. If the hearth 16 is a ring-shaped hearth as in the present embodiment, and the hearth 16 has the refrigerant flow path 18, if the height of the evaporation surface cannot be kept constant, the following problem occurs. Occur. That is, when the contact area between the evaporating material 10 and the hearth 16 changes, the amount of heat taken by the cooling water passing through the refrigerant flow path 18 fluctuates, and the evaporation rate becomes unstable. However, in this embodiment, the height position of the opposing surface of the evaporation material 10 is kept constant by the elevating mechanism 11, so that the contact area is kept constant, and between the evaporation material 10 and the hearth 16. Heat conduction (for example, heat conduction amount per unit time) can be made constant. As a result, the evaporation rate becomes stable, and the film formation rate can be stabilized.

図8は、実施例1及び参考実施例において、Moの成膜レートが100オングストローム/秒に一定になるように設定された時の、蒸発時間と成膜レートとの関係を示すグラフである。具体的には、蒸発材料(Mo)の直上980mmの位置にCRTM(水晶振動式膜厚モニタ)が設置され、そのCRTMにより得られるデータに基づいて、成膜レートが上記値となるように電子銃50へのフィードバック制御が行われた。そのほかの条件は、以下の通りである。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the evaporation time and the film formation rate when the Mo film formation rate is set to be constant at 100 angstrom / second in Example 1 and the reference example. Specifically, a CRTM (quartz vibration type film thickness monitor) is installed at a position of 980 mm directly above the evaporation material (Mo), and based on the data obtained by the CRTM, the film formation rate is set to the above value. Feedback control to the gun 50 was performed. Other conditions are as follows.

測定時間:200分間
チャンバ13内の圧力:2×10-4Pa
実施例1における電子銃への投入パワーの平均値:36kW
参考実施例における電子銃への投入パワーの平均値:40kW
Measurement time: 200 minutes Pressure in chamber 13: 2 × 10 −4 Pa
Average power input to the electron gun in Example 1: 36 kW
Average power input to the electron gun in the reference example: 40kW

図8から、本実施形態における成膜レートが、参考実施例におけるそれよりも安定していることが分かる。   FIG. 8 shows that the film formation rate in this embodiment is more stable than that in the reference example.

[第2の実施形態]   [Second Embodiment]

図9は、本発明の第2の実施形態に係る真空蒸着装置を示す図である。これ以降の説明では、図1等に示した実施形態に係る真空蒸着装置100が含む部材や機能等について同様のものは説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。   FIG. 9 is a diagram showing a vacuum evaporation apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the following description, the same members, functions, and the like included in the vacuum vapor deposition apparatus 100 according to the embodiment shown in FIG. 1 and the like will be simplified or omitted, and different points will be mainly described.

真空蒸着装置200は、ハースが設けられていない点で、第1の実施形態に係る真空蒸着装置100と異なり、それ以外の点では、真空蒸着装置100と同様である。また。電子銃50の揺動コイル62による、電子ビームの揺動パターンも、上記第1の実施形態と同様である。   The vacuum deposition apparatus 200 is different from the vacuum deposition apparatus 100 according to the first embodiment in that no hearth is provided, and is the same as the vacuum deposition apparatus 100 in other points. Also. The swing pattern of the electron beam by the swing coil 62 of the electron gun 50 is the same as that in the first embodiment.

このように構成された真空蒸着装置200は、第1の実施形態と同様の効果を奏する上、蒸発材料10からハースへの熱伝導によるエネルギーの損失がない。このため、電子銃50から投入した電子ビームのエネルギーを有効に使用することができる。このようにエネルギーの使用効率が高いというメリットの他、第2の実施形態によれば、ハースを使用しないことから、蒸発レート、蒸発流分布及び成膜レートがさらに安定する。   The vacuum deposition apparatus 200 configured as described above has the same effect as that of the first embodiment, and has no energy loss due to heat conduction from the evaporation material 10 to Hearth. For this reason, the energy of the electron beam thrown from the electron gun 50 can be used effectively. In addition to the merit of high energy use efficiency, according to the second embodiment, since the hearth is not used, the evaporation rate, the evaporation flow distribution, and the film formation rate are further stabilized.

また、ハースやるつぼを使用しないので、冷却水等へのエネルギーの損失がなく、電子ビームのエネルギーを有効に使用することができるため、蒸発材料に投入するパワーを削減できる。これにより、チャンバ13内の電子及びイオンの密度が減少し、基板Wへのダメージを小さくすることができる。また、チャンバ壁13aの温度上昇も抑えることができるため、チャンバ壁13aからのガスの放出による基板Wへのコンタミネーションも低減できる。さらに、ハースに使用される冷却水も必要ないので、冷却水用のチラーに使用する電力を少なくすることができ、省エネルギー化を図ることができる。   Further, since no hearth or crucible is used, there is no loss of energy to cooling water and the like, and the energy of the electron beam can be used effectively, so that the power put into the evaporation material can be reduced. Thereby, the density of electrons and ions in the chamber 13 is reduced, and damage to the substrate W can be reduced. Moreover, since the temperature rise of the chamber wall 13a can also be suppressed, contamination to the substrate W due to the release of gas from the chamber wall 13a can be reduced. Furthermore, since the cooling water used for the hearth is not necessary, the electric power used for the chiller for cooling water can be reduced, and energy saving can be achieved.

以下、この第2の実施形態に対応する実施例2と、上記実施例1とを比較する。実施例2では、ハースが設けられていない点を除いて、上記実施例1の条件と同様の条件で、蒸着処理が行われた。   Hereinafter, Example 2 corresponding to the second embodiment will be compared with Example 1 described above. In Example 2, the vapor deposition process was performed under the same conditions as in Example 1 except that no hearth was provided.

図10は、本実験で得られた、電子銃50への投入パワーと成膜レートとの関係を示すグラフである。本発明者は、蒸発材料10の直上980mmの位置にガラス基板Wをセットし、そのガラス基板Wに蒸着された膜の膜厚を成膜時間で除算することにより、成膜レートを算出した。   FIG. 10 is a graph showing the relationship between the power applied to the electron gun 50 and the film formation rate obtained in this experiment. The inventor calculated the film formation rate by setting the glass substrate W at a position of 980 mm immediately above the evaporation material 10 and dividing the film thickness of the film deposited on the glass substrate W by the film formation time.

実施例1における電子銃50による電子ビームの発生のための投入パワーは、45kWであり、成膜レートは、138オングストローム/秒となった。実施例2では、138オングストローム/秒の成膜レートを得るために、電子銃50による電子ビームの発生のための投入パワーは、28kWであった。つまり、蒸発材料10がMoである場合に、同じ蒸発量を得るための投入パワーについて、実施例1と2を比べると、実施例2が実施例1の65%以下となる、という結果が得られた。すなわち、35%以上のエネルギー損失を防止することができた。この場合の、実施例1及び2におけるパワー消費は、それぞれ以下の通りである。   The input power for generating an electron beam by the electron gun 50 in Example 1 was 45 kW, and the film formation rate was 138 angstroms / second. In Example 2, the input power for generating an electron beam by the electron gun 50 was 28 kW in order to obtain a film formation rate of 138 angstroms / second. That is, when the evaporating material 10 is Mo and the input power for obtaining the same evaporation amount is compared between Example 1 and 2, the result is that Example 2 is 65% or less of Example 1. It was. That is, energy loss of 35% or more could be prevented. In this case, the power consumption in Examples 1 and 2 is as follows.

実施例1の場合は以下の通りである。
蒸発材料であるMoの蒸発に使用されたパワー:約2kW、
ハースの冷却水に奪われたパワー:約32kW、
Moの上面から輻射により放出したパワー:約6kW、
Moの下部から支持部へ熱伝導により奪われたパワー:約5kW
In the case of Example 1, it is as follows.
Power used for evaporation of the evaporation material Mo: about 2kW,
Power lost to Haas cooling water: about 32kW
Power released by radiation from the upper surface of Mo: about 6kW,
Power taken from the bottom of the Mo to the support by heat conduction: approx. 5kW

実施例2の場合は以下の通りである。
蒸発材料であるMoの蒸発に使用されたパワー:約2kW、
Moの上面から輻射により放出したパワー:約6kW、
Moの側面から輻射により放出したパワー:約14kW、
Moの下部から支持部へ熱伝導により奪われたパワー:約6kW
The case of Example 2 is as follows.
Power used for evaporation of the evaporation material Mo: about 2kW,
Power released by radiation from the upper surface of Mo: about 6kW,
Power released by radiation from the side of Mo: about 14kW,
Power taken from the bottom of the Mo to the support by heat conduction: approx. 6kW

ちなみに、Moの融点は2890Kであり、Moの実用上十分な蒸発速度である10-5〜10-3(g・cm-2・s-1)を得るための温度は、2550〜3100Kである。 Incidentally, the melting point of Mo is 2890K, and the temperature for obtaining Mo -5 to 10 -3 (g · cm -2 · s -1 ), which is a practically sufficient evaporation rate, is 2550 to 3100K. .

参考説明として、図11は、ブロック法による蒸発材料への電子ビームの照射方法を示す図である。この方法では、蒸発材料910をブロックとして、その蒸発材料910の上面911aの一部に電子ビームB2が照射されて溶解し、溶解しない周囲の部分はるつぼの機能を有する。しかしながら、この方法では、溶解しない周囲の部分を材料として使用しないため、蒸発材料910の使用効率が悪くなり、生産コストが高くなる。また、この方法では、蒸発材料910の一部を蒸発させるため、熱伝導率の小さい材料に限られ、また、蒸発材料910が少ない場合、湯漏れ(溶解した液体金属が下方に垂れ落ちること)が起こるおそれもある。   As a reference explanation, FIG. 11 is a diagram showing a method of irradiating an evaporating material with an electron beam by a block method. In this method, the evaporating material 910 is used as a block, and a part of the upper surface 911a of the evaporating material 910 is melted by being irradiated with the electron beam B2, and the surrounding portion not dissolved has a crucible function. However, in this method, since the surrounding part which does not melt | dissolve is not used as a material, the use efficiency of the evaporation material 910 worsens and production cost becomes high. Further, in this method, since a part of the evaporation material 910 is evaporated, the evaporation material 910 is limited to a material having a low thermal conductivity, and when the evaporation material 910 is small, the hot water leaks (the dissolved liquid metal drips down). May occur.

第2の実施形態に係る蒸着処理は、このブロック法に近いが、以下のようにして湯漏れ対策が行われる。すなわち、300℃以内の融点(溶解温度)と沸点(蒸発温度)との差を持つ材料が用いられる。これは、融点及び沸点の差が300℃より大きい場合、電子ビームでその材料を溶解途中でその液体量が多くなり、上記湯漏れが起こるおそれがあり、危険である。   The vapor deposition process according to the second embodiment is close to this block method, but measures against hot water leakage are performed as follows. That is, a material having a difference between a melting point (melting temperature) within 300 ° C. and a boiling point (evaporation temperature) is used. This is dangerous when the difference between the melting point and the boiling point is larger than 300 ° C., because the amount of liquid increases while the material is being melted with an electron beam, and the above-described leakage of hot water may occur.

図12は、各種の蒸発材料の融点及び沸点等の特性を示す表である。第2の実施形態では、この表に挙げられた蒸発材料のうち、300℃以内の融点及び沸点の差を持つ材料(二重丸の印が付けられた材料)が用いられる。なお、上記したようなるつぼや、上記第1の実施形態に係るハース16が用いられる蒸着処理の場合、湯漏れの問題も起こらないため、図12に示す表のすべての材料を用いることができる。   FIG. 12 is a table showing characteristics such as melting points and boiling points of various evaporation materials. In the second embodiment, among the evaporation materials listed in this table, a material having a difference in melting point and boiling point within 300 ° C. (material marked with a double circle) is used. In addition, in the case of the vapor deposition process in which the crucible as described above or the hearth 16 according to the first embodiment is used, the problem of hot water leakage does not occur, so all the materials in the table shown in FIG. 12 can be used. .

図13は、上記実施例2と、参考実施例との比較であって、スプラッシュ(splash)の発生数を測定した結果を示すグラフである。スプラッシュは、電子ビームが蒸発材料の上面の中央部に集中して入射し、その中央部の温度が高くなると、溶解した液体が飛散する現象である。また、その中央部の温度が高くなり、その上面の溶解した液体の内部から蒸発が起こる、スピッティング(spitting)が発生することもある。   FIG. 13 is a graph showing the result of measuring the number of occurrences of splash, which is a comparison between Example 2 and the reference example. Splash is a phenomenon in which an electron beam is concentrated and incident on the central portion of the upper surface of the evaporation material, and the dissolved liquid scatters when the temperature of the central portion increases. In addition, the temperature of the central portion may increase, and spitting may occur in which evaporation occurs from the inside of the dissolved liquid on the upper surface.

この実験では、100オングストローム/秒、150オングストローム/秒の成膜レートにおけるスプラッシュの数が測定された。成膜レートは、蒸発材料(Mo)の直上980mmの位置にCRTM(水晶振動式膜厚モニタ)が設置され、そのCRTMにより測定された。また、蒸発材料から10分間に飛び出すスプラッシュの数が監視され、1分間のスプラッシュ数に換算された。   In this experiment, the number of splashes was measured at deposition rates of 100 Å / sec and 150 Å / sec. The film formation rate was measured by a CRTM (crystal vibration type film thickness monitor) installed at a position of 980 mm immediately above the evaporation material (Mo). In addition, the number of splashes jumping out of the evaporated material in 10 minutes was monitored and converted to the number of splashes per minute.

図13から、第2の実施形態に相当する実施例2では、参考実施例に比べ、スプラッシュの数が各成膜レートでの実験ごとに1/15、1/18にそれぞれ減少した。これは、参考実施例に比べ、同じ成膜レートを得るための電子ビームの投入パワーが減ったためである。また、本技術に特徴的な電子ビームの揺動パターン(図3及び4参照)により、蒸発材料の蒸発表面の温度が均一になったためである。また、本技術によれば、スピッティングの発生も抑制することができる。   From FIG. 13, in Example 2 corresponding to the second embodiment, the number of splashes decreased to 1/15 and 1/18 for each experiment at each film formation rate, compared to the reference example. This is because the input power of the electron beam for obtaining the same film formation rate is reduced as compared with the reference example. This is also because the temperature of the evaporation surface of the evaporation material has become uniform due to the fluctuation pattern of the electron beam (see FIGS. 3 and 4) characteristic of the present technology. Moreover, according to this technique, generation | occurrence | production of spitting can also be suppressed.

スプラッシュ及びスピッティングの発生を抑制することにより、これに起因する、基板Wの欠陥(主にパーティクルによる欠陥)を減少させることができる。   By suppressing the occurrence of splash and spitting, defects (mainly defects due to particles) of the substrate W caused by this can be reduced.

なお、電子銃50による電子ビームの発生のための投入パワーと成膜レートとの関係は、実施例2の場合、22kWで100オングストローム/秒、31kWで150オングストローム/秒となった。   In the case of Example 2, the relationship between the input power for generating an electron beam by the electron gun 50 and the film formation rate was 100 angstrom / second at 22 kW and 150 angstrom / second at 31 kW.

[第3の実施形態]   [Third embodiment]

図14は、本発明の第3の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を示す模式的な図である。なお、これ以降の実施形態に係る図では、図14に示すように真空蒸着装置300を簡単に模式的に記載している。しかし、実際には、図14以降に示した真空蒸着装置300と、図9に示した真空蒸着装置100とは、下記の異なる点として説明する部分以外では、同様の構成及び機能を有している。なお、昇降機構11により蒸発材料10が上昇可能であることを白矢印で示している。   FIG. 14 is a schematic diagram showing a configuration of a vacuum evaporation apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the drawings according to the subsequent embodiments, the vacuum deposition apparatus 300 is simply and schematically illustrated as shown in FIG. However, in actuality, the vacuum deposition apparatus 300 shown in FIG. 14 and the subsequent figures and the vacuum deposition apparatus 100 shown in FIG. 9 have the same configuration and function except for the parts described as different points below. Yes. A white arrow indicates that the evaporating material 10 can be raised by the elevating mechanism 11.

第3の実施形態に係る真空蒸着装置300は、蒸発材料10の側面の周りに、蒸発材料10に非接触で配置されたリフレクタ31をさらに備える。リフレクタ31は、円筒形状でもよいし、多角筒形状でもよい。あるいは、リフレクタ31は、蒸発材料10の側面の周りの一部に配置されていてもよい。リフレクタ31は、蒸発材料10の融点を考慮して適切な融点温度を有する材料が用いられる。   The vacuum deposition apparatus 300 according to the third embodiment further includes a reflector 31 that is disposed around the side surface of the evaporation material 10 in a non-contact manner with the evaporation material 10. The reflector 31 may have a cylindrical shape or a polygonal cylindrical shape. Alternatively, the reflector 31 may be disposed at a part around the side surface of the evaporation material 10. The reflector 31 is made of a material having an appropriate melting point temperature in consideration of the melting point of the evaporation material 10.

リフレクタ31が設けられることにより、蒸発材料10の側面10bからの輻射により放出されるパワー役14kWの約60%以上を低減することができ、エネルギーの損出を抑えることができる。また、これによりチャンバ13の温度上昇を抑えることもできる。   By providing the reflector 31, about 60% or more of the 14 kW of power released by radiation from the side surface 10 b of the evaporation material 10 can be reduced, and loss of energy can be suppressed. Moreover, this can also suppress the temperature rise of the chamber 13.

[第4の実施形態]   [Fourth Embodiment]

図15は、本発明の第4の実施形態を説明するための図である。   FIG. 15 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention.

本実施形態に係る装置としては、図9と同様の真空蒸着装置200が用いられる。本実施形態では、蒸発材料210が円錐形状(の一部)を有する。蒸発材料210は、その支持部17に違い側ほど、幅広に形成されている。蒸発材料210の側面210bが斜めに形成されているので、蒸発材料210の上面210aの溶解した液体が、下方まで垂れ落ちることを抑制することができる。したがって、この蒸発材料210として、第1〜3の実施形態に係る装置に用いられる蒸発材料と比べて、より多くの材料を採用することができる。   As an apparatus according to this embodiment, a vacuum vapor deposition apparatus 200 similar to that in FIG. 9 is used. In the present embodiment, the evaporation material 210 has a conical shape (a part thereof). The evaporation material 210 is formed to be wider toward the support portion 17 on the different side. Since the side surface 210b of the evaporation material 210 is formed obliquely, the dissolved liquid on the upper surface 210a of the evaporation material 210 can be prevented from dripping down. Therefore, more materials can be adopted as the evaporation material 210 than the evaporation material used in the apparatuses according to the first to third embodiments.

[第5の実施形態]   [Fifth Embodiment]

図16は、本発明の第5の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を示す模式的な断面図である。   FIG. 16: is typical sectional drawing which shows the structure of the vacuum evaporation system which concerns on the 5th Embodiment of this invention.

本実施形態に係る真空蒸着装置400では、支持部17に支持された蒸発材料10の側面10bの周りに、蒸発材料10に非接触で配置された冷却機構36が設けられている。冷却機構36を支持する支持台33の中央部には開口33aが形成されており、この開口33aを介して、支持部17に保持された蒸発材料10が、図示しない昇降機構11により昇降可能とされている。   In the vacuum evaporation apparatus 400 according to the present embodiment, the cooling mechanism 36 disposed in a non-contact manner on the evaporation material 10 is provided around the side surface 10 b of the evaporation material 10 supported by the support portion 17. An opening 33a is formed in the central portion of the support base 33 that supports the cooling mechanism 36, and the evaporating material 10 held on the support portion 17 can be lifted and lowered by the lifting mechanism 11 (not shown) through the opening 33a. Has been.

冷却機構36は、例えば支持台33上に支持された円筒部材35を有し、この円筒部材35内に冷媒流路34が設けられている。冷媒流路34は例えば複数設けられている。冷媒流路34は、蒸発材料10の周りを周回するようにリング状に形成され、水、オイル、ガス等の冷媒を流通させる。冷媒流路34は、入口と出口をそれぞれ1つずつ有するような1本のスパイラル状に形成されていてもよい。円筒部材35の材料は、上記リフレクタ31の材料が用いられればよい。   The cooling mechanism 36 has, for example, a cylindrical member 35 supported on a support base 33, and a coolant channel 34 is provided in the cylindrical member 35. For example, a plurality of refrigerant flow paths 34 are provided. The refrigerant flow path 34 is formed in a ring shape so as to circulate around the evaporating material 10 and circulates a refrigerant such as water, oil, and gas. The refrigerant flow path 34 may be formed in one spiral shape having one inlet and one outlet. As the material of the cylindrical member 35, the material of the reflector 31 may be used.

このような構成によれば、冷却機構36と蒸発材料10とは直接接触しないため、熱伝導によるエネルギー損出をなくすことができる。また、チャンバ壁13aの温度上昇も抑えることができる。   According to such a configuration, since the cooling mechanism 36 and the evaporating material 10 are not in direct contact, energy loss due to heat conduction can be eliminated. Moreover, the temperature rise of the chamber wall 13a can also be suppressed.

[第6の実施形態]   [Sixth Embodiment]

図17は、本発明の第6の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を示す模式的な断面図である。   FIG. 17: is typical sectional drawing which shows the structure of the vacuum evaporation system which concerns on the 6th Embodiment of this invention.

本実施形態に係る真空蒸着装置500では、二重構造のリフレクタ131が蒸発材料10の周囲に配置される他、支持台33あるいは支持部17の下部に、加熱機構37が配置されている。加熱機構37としては、セラミックヒータやカーボンヒータ等が用いられる。   In the vacuum vapor deposition apparatus 500 according to the present embodiment, a reflector 131 having a double structure is disposed around the evaporation material 10, and a heating mechanism 37 is disposed below the support base 33 or the support portion 17. As the heating mechanism 37, a ceramic heater, a carbon heater, or the like is used.

このような構成によれば、蒸発材料10の上部と下部との温度差が低減されるので、蒸発材料10の温度が安定する。その結果、蒸発レート及び成膜レートが安定になる。   According to such a configuration, the temperature difference between the upper part and the lower part of the evaporation material 10 is reduced, so that the temperature of the evaporation material 10 is stabilized. As a result, the evaporation rate and the film formation rate become stable.

本実施形態に対応する装置での実験では、熱伝導により失われるエネルギー6kWの約50%である約3kWを低減できた。   In an experiment using an apparatus corresponding to this embodiment, about 3 kW, which is about 50% of 6 kW of energy lost due to heat conduction, can be reduced.

[第7の実施形態]   [Seventh Embodiment]

図18Aは、本発明の第7の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を示す模式的な断面図である。   FIG. 18A is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a vacuum evaporation apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.

本実施形態に係る真空蒸着装置600では、複数の蒸発材料10をストックするストック室40が、チャンバ13に接続されている。例えばこのストック室40はチャンバ13の下部に接続され、チャンバ13内及びストック室40内は、開口部41を介して連通している。ストック室40は真空状態を維持できるように、図示しない真空ポンプ等が接続されている。あるいは、チャンバ13に接続された真空ポンプが、このストック室40を真空排気するような構成であってもよい。   In the vacuum deposition apparatus 600 according to the present embodiment, a stock chamber 40 that stocks a plurality of evaporation materials 10 is connected to the chamber 13. For example, the stock chamber 40 is connected to the lower portion of the chamber 13, and the chamber 13 and the stock chamber 40 communicate with each other via an opening 41. The stock chamber 40 is connected to a vacuum pump (not shown) or the like so that a vacuum state can be maintained. Alternatively, a configuration in which a vacuum pump connected to the chamber 13 evacuates the stock chamber 40 may be employed.

真空蒸着装置600は、ストック室40で待機している蒸発材料10を順に1つずつチャンバ13に供給する図示しない供給機構が設けられている。供給機構は、例えばストック室40内で待機している蒸発材料10を開口部41付近まで搬送する水平搬送部と、開口部41を介して蒸発材料10を上昇移動させる垂直搬送部とを有する。   The vacuum evaporation apparatus 600 is provided with a supply mechanism (not shown) that supplies the evaporation materials 10 waiting in the stock chamber 40 to the chamber 13 one by one in order. The supply mechanism includes, for example, a horizontal transport unit that transports the evaporating material 10 waiting in the stock chamber 40 to the vicinity of the opening 41 and a vertical transport unit that moves the evaporating material 10 upward through the opening 41.

この真空蒸着装置600では、図18Bに示すように、蒸発材料10同士が接触している。このように蒸発材料10同士が接触することにより、図示しない昇降可能な保持部材により保持された下側の蒸発材料102(第2の蒸発材料)が、材料保持機構の一部を構成する挟持機構38(リング状ハースでもよい)により保持された上側の蒸発材料101(第1の蒸発材料)を支持している。図示しない垂直搬送部に設けられた保持部材が、下側の蒸発材料102を保持し、この保持された蒸発材料102が上昇することにより上側の蒸発材料101を押し上げる。これにより、電子ビームBに照射されている、上側の蒸発材料101の上面の高さを一定に制御することができる。あるいは、当該上面の高さを一定に制御するのではなく、定期的に、昇降機構11(図1参照)が下側の蒸発材料10を上昇させてもよい。電子ビームの照射後に、図18Cに示すように、挟持機構38による上側の蒸発材料101の支持が解除されるようにしてもよい。   In this vacuum vapor deposition apparatus 600, as shown in FIG. 18B, the evaporation materials 10 are in contact with each other. When the evaporating materials 10 are in contact with each other as described above, the lower evaporating material 102 (second evaporating material) held by the elevating holding member (not shown) forms a part of the material holding mechanism. The upper evaporation material 101 (first evaporation material) held by 38 (which may be a ring-shaped hearth) is supported. A holding member provided in a vertical conveyance unit (not shown) holds the lower evaporating material 102, and the upper evaporating material 101 is pushed up by raising the held evaporating material 102. Thereby, the height of the upper surface of the upper evaporation material 101 irradiated with the electron beam B can be controlled to be constant. Alternatively, instead of controlling the height of the upper surface to be constant, the elevating mechanism 11 (see FIG. 1) may raise the lower evaporation material 10 periodically. After the irradiation with the electron beam, as shown in FIG. 18C, the support of the upper evaporation material 101 by the holding mechanism 38 may be released.

このように、複数の蒸発材料10を連続的に処理することができ、蒸着処理の連続処理時間を延ばすことができる。これにより、基板Wの生産性が向上する。   In this way, the plurality of evaporation materials 10 can be processed continuously, and the continuous processing time of the vapor deposition process can be extended. Thereby, the productivity of the substrate W is improved.

以上、第2〜7の実施形態では、ハースが設けられていない構成を示したが、第1の実施形態のようにハース16が設けられていてもよい。   As described above, in the second to seventh embodiments, the configuration in which the hearth is not provided is shown, but the hearth 16 may be provided as in the first embodiment.

[第8の実施形態]   [Eighth embodiment]

図19は、本発明の第8の実施形態を説明するための図であり、電子ビームの照射方法を説明するための図である。本実施形態で用いられる装置は、上記第1〜7に係る真空蒸着装置のうちどれでもよい。   FIG. 19 is a view for explaining an eighth embodiment of the present invention, and is a view for explaining an electron beam irradiation method. The apparatus used in the present embodiment may be any of the vacuum vapor deposition apparatuses according to the first to seventh aspects.

メインコントローラ14は、蒸発材料10の上面10aのうちエッジ領域10eと、そのエッジ領域10e以外の領域であってそのエッジ領域eに囲まれた内部領域10fとで、それらに入射する電子ビームのパワー密度(絞りパワー密度)を変える。具体的には、メインコントローラ14は、集束コイル61に加える電流または電圧を制御することにより、電子ビームのパワー密度を変えることができる。   The main controller 14 uses the edge region 10e of the upper surface 10a of the evaporation material 10 and the power of the electron beam incident on the inner region 10f other than the edge region 10e and surrounded by the edge region e. Change the density (aperture power density). Specifically, the main controller 14 can change the power density of the electron beam by controlling the current or voltage applied to the focusing coil 61.

例えばメインコントローラ14が、上記した第1の実施形態における三角波の揺動パターン(図3A及びB)を用いて、電子ビームを揺動させるとする。この場合に、電子銃ドライバ59は、三角波のうち、電子ビームが上面10aのうち内部領域10fに入射する時は、そのパワー密度を第1の値に設定し、電子ビームがエッジ領域10eに入射する時は、そのパワー密度を第1より高い第2の値に設定する。この第1及び第2の値の比は、適宜設計され得る。   For example, it is assumed that the main controller 14 swings the electron beam using the triangular wave swing pattern (FIGS. 3A and 3B) in the first embodiment. In this case, the electron gun driver 59 sets the power density to the first value when the electron beam of the triangular wave enters the internal region 10f of the upper surface 10a, and the electron beam enters the edge region 10e. When doing so, the power density is set to a second value higher than the first. The ratio between the first value and the second value can be appropriately designed.

このようにパワー密度を上面10aの領域に応じて変更することにより、上面10aのうち、固化しやすいエッジ領域10eの蒸発を促進させることができる。特に、ハースやるつぼ等を使用する場合、蒸発材料10から、それらハースやるつぼへの熱伝導が増えるため、エッジ領域10eが固化しやすくなる。したがって、本実施形態は、ハースやるつぼを使用する場合には特に有効である。   Thus, by changing the power density according to the region of the upper surface 10a, it is possible to promote the evaporation of the edge region 10e that is easily solidified in the upper surface 10a. In particular, when a hearth or a crucible is used, heat conduction from the evaporation material 10 to the hearth or the crucible increases, so that the edge region 10e is easily solidified. Therefore, this embodiment is particularly effective when a hearth or a crucible is used.

図20Aは、ピアス式電子銃における、集束コイル61(図2参照)の電流値と、電子ビームの直径との関係を示すグラフである。このグラフに関する実験では、電子ビームの電流値が400mA、電子ビームのパス長は700mmである。グラフは、集束コイル61の電流値が2.5Aの時に、電子ビームの直径が小さい、つまり、最もパワー密度が大きいことを示している。   FIG. 20A is a graph showing the relationship between the current value of the focusing coil 61 (see FIG. 2) and the diameter of the electron beam in a piercing electron gun. In the experiment related to this graph, the current value of the electron beam is 400 mA, and the path length of the electron beam is 700 mm. The graph shows that when the current value of the focusing coil 61 is 2.5 A, the diameter of the electron beam is small, that is, the power density is the largest.

図20B及びCは、この実験において集束コイル61の電流値をそれぞれ1.0A、2.5Aとした時の、電子銃50内部の電子ビームの様子を示す写真である。   20B and 20C are photographs showing the state of the electron beam inside the electron gun 50 when the current value of the focusing coil 61 is 1.0 A and 2.5 A, respectively, in this experiment.

この第8の実施形態において、メインコントローラ14は、パワー密度ではなく、蒸発材料10の上面の内部領域10fとエッジ領域10eとで、それらに入射する電子ビームのパワー(ここではフィラメント電源53の投入パワー)を変えてもよい。あるいは、メインコントローラ14は、電子ビームのパワー及びパワー密度の両方を、それらの領域に応じて変えてもよい。   In the eighth embodiment, the main controller 14 uses not the power density but the power of the electron beam incident on the inner region 10f and the edge region 10e on the upper surface of the evaporation material 10 (in this case, turning on the filament power supply 53). (Power) may be changed. Alternatively, the main controller 14 may change both the power and the power density of the electron beam according to their regions.

[第9の実施形態]   [Ninth Embodiment]

図21は、本発明の第9の実施形態を説明するための図であり、蒸着処理を説明するための図である。本実施形態では、複数の蒸発材料10A、10B、10C及び10Dがチャンバ13内に配置されている。図21ではその平面図を表している。例えば4つの蒸発材料10A〜10Dが、四角形を作るように配置されている。4つの蒸発材料10A〜10Dの各中心座標は、A(x1,y1)、B(x2,y1)、C(x1,y2)、D(x2,y2)で表されている。1つの電子銃50が電子ビームを出射して、所定時間ごとに電子ビームの方向を変えることにより、これら4つの蒸発材料10A〜10Dに電子ビームを所定時間ごとに順にそれぞれ照射する。本実施形態の場合、電子銃50は、ピアス式電子銃が用いられる。   FIG. 21 is a diagram for explaining a ninth embodiment of the present invention and a diagram for explaining a vapor deposition process. In the present embodiment, a plurality of evaporation materials 10 </ b> A, 10 </ b> B, 10 </ b> C, and 10 </ b> D are disposed in the chamber 13. FIG. 21 shows a plan view thereof. For example, four evaporating materials 10A to 10D are arranged so as to form a square. The central coordinates of the four evaporating materials 10A to 10D are represented by A (x1, y1), B (x2, y1), C (x1, y2), and D (x2, y2). One electron gun 50 emits an electron beam and changes the direction of the electron beam every predetermined time, thereby irradiating the four evaporation materials 10A to 10D with the electron beam sequentially every predetermined time. In the present embodiment, the electron gun 50 is a piercing electron gun.

このように離れた複数の蒸発材料10A〜10Dに電子ビームを照射するために、電子銃50は、揺動コイル62を制御することにより複数の方向に電子ビームをそれぞれ出射することができる。あるいは、複数の方向の各開き角度が大きい場合、電子銃50は、揺動コイル62を用いずに、別のコイルや別のビーム路を備えることにより、複数の方向に電子ビームを出射することができる。   In order to irradiate the plurality of evaporation materials 10 </ b> A to 10 </ b> D separated as described above with the electron beam, the electron gun 50 can emit the electron beam in a plurality of directions by controlling the swing coil 62. Alternatively, when each opening angle in a plurality of directions is large, the electron gun 50 emits an electron beam in a plurality of directions by using another coil or another beam path without using the oscillating coil 62. Can do.

図22A及びBは、X及びY軸における、揺動コイル62により揺動される電子ビームの波形を示す図である。図22A及びBに示した揺動パターンによれば、蒸発材料10A→10B→10C→10Dの順に電子ビームが照射される。電子銃50は、4番目の蒸発材料10Dの照射が終了した後、1番目の蒸発材料10Aから順に再度照射処理を行う。   22A and 22B are diagrams showing waveforms of electron beams oscillated by the oscillating coil 62 in the X and Y axes. 22A and 22B, the electron beam is irradiated in the order of the evaporation material 10A → 10B → 10C → 10D. After the irradiation of the fourth evaporating material 10D is completed, the electron gun 50 performs the irradiation process again in order from the first evaporating material 10A.

また、蒸発材料10A〜10Dごとの上面での電子ビームの揺動パターンは、図3A及びBに示したパターンと同様であり、蒸発材料10A〜10Dの上面の外形にしたがって電子ビームが揺動する。なお、図22A及びBでは、両軸での揺動の周波数が同じになっているが、これらは図3A及びBに示したように異なっていてもよい。   Further, the swing pattern of the electron beam on the upper surface of each of the evaporation materials 10A to 10D is the same as the pattern shown in FIGS. 3A and 3B, and the electron beam swings according to the outer shape of the upper surface of the evaporation materials 10A to 10D. . In FIGS. 22A and 22B, the oscillation frequency on both axes is the same, but these may be different as shown in FIGS. 3A and 3B.

蒸発材料の単位面積当りの蒸発量は、スプラッシュやスピッティングの発生により実用上制限されるため、成膜レートを上げるためには、蒸発材料の上面(蒸発面)の面積を大きくするか、または、本実施形態のように複数の蒸発材料を設置すればよい。   Since the amount of evaporation per unit area of the evaporation material is practically limited by the occurrence of splash or spitting, in order to increase the film formation rate, the area of the upper surface (evaporation surface) of the evaporation material is increased, or A plurality of evaporation materials may be installed as in this embodiment.

本実施形態によれば、蒸発材料10A〜10Dごとに均一な蒸発流分布を発生させることができる。複数の蒸発材料10A〜10Dが用いられるので、成膜レートが向上し、処理時間も短縮される。なお、蒸発材料10A〜10Dはそれぞれ異なる材料として使用されてもよい。   According to this embodiment, a uniform evaporation flow distribution can be generated for each of the evaporation materials 10A to 10D. Since a plurality of evaporation materials 10A to 10D are used, the film formation rate is improved and the processing time is also shortened. Note that the evaporation materials 10A to 10D may be used as different materials.

これらの蒸発材料10A〜10Dを保持する機構としては、上記した各実施形態の材料保持機構15を採用することができる。例えば、これらの蒸発材料10の設置間隔をできるだけ狭くした場合、第2の実施形態のように、ハースを使用しない形態を選択することにより、第1の実施形態のハース16を使用する場合に比べ、当該設置間隔を狭くすることができる。設置間隔が狭いほど、基板Wへの蒸発流の入射角を一定(均一)に近づけることができる。   As a mechanism for holding these evaporation materials 10A to 10D, the material holding mechanism 15 of each of the above embodiments can be employed. For example, when the installation interval of these evaporating materials 10 is made as narrow as possible, selecting a form that does not use the hearth as in the second embodiment, compared with the case where the hearth 16 of the first embodiment is used. The installation interval can be narrowed. As the installation interval is narrower, the incident angle of the evaporation flow onto the substrate W can be made closer to uniform (uniform).

[その他の実施形態]   [Other embodiments]

本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and other various embodiments can be realized.

上記各実施形態では、支持部17を昇降する昇降機構11はなくてもよい。この場合、例えば図23に示したようなるつぼを使用してもよい。   In each said embodiment, the raising / lowering mechanism 11 which raises / lowers the support part 17 does not need. In this case, for example, a crucible as shown in FIG. 23 may be used.

揺動パターンの形状は、三角波でなくてもよく、電子ビームが、蒸発材料10の上面10aの外形にしたがって揺動する揺動パターンであれば、矩形波、のこぎり波、サイン波等、あるいはこれらの組み合わせ等、何でもよい。あるいは、揺動パターンは、上記のような往復動ではなく、蒸発材料10の上面の外形に沿うようにして揺動するパターンであれば、例えばスパイラル状、あるいは、大きさの異なる何重ものサークル状(円形に限られない)のパターンであってもよい。   The shape of the oscillating pattern may not be a triangular wave, and if the electron beam is an oscillating pattern that oscillates according to the outer shape of the upper surface 10a of the evaporation material 10, a rectangular wave, a sawtooth wave, a sine wave, or the like Any combination is possible. Alternatively, if the swing pattern is not a reciprocating motion as described above, but is a pattern that swings along the outer shape of the upper surface of the evaporation material 10, for example, a spiral shape or multiple circles of different sizes It may be a pattern (not limited to a circle).

上記各実施形態では、ピアス式電子銃が用いられたが、偏向式(トランスバース式)の電子銃等、他の方式の電子銃が用いられてもよい。   In each of the above embodiments, a pierce-type electron gun is used. However, other types of electron guns such as a deflection-type (transverse-type) electron gun may be used.

基板Wを保持する保持機構として、搬送装置20に設けられたキャリア25を例に挙げたが、この保持機構は、搬送装置20に設けられていなくてもよい。つまり、保持機構は、真空蒸着装置内のチャンバ13内に備えられた保持機構であってもよい。   As an example of the holding mechanism for holding the substrate W, the carrier 25 provided in the transport apparatus 20 is given as an example. However, this holding mechanism may not be provided in the transport apparatus 20. That is, the holding mechanism may be a holding mechanism provided in the chamber 13 in the vacuum vapor deposition apparatus.

上記第9の実施形態では、1つの電子銃50が用いられたが、複数の電子銃が用いられてもよい。この場合、電子銃の数と蒸発材料の数とが一致していてもよいし、一致していなくてもよい。   In the ninth embodiment, one electron gun 50 is used, but a plurality of electron guns may be used. In this case, the number of electron guns and the number of evaporation materials may or may not match.

以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも2つの特徴部分を組み合わせることも可能である。   It is also possible to combine at least two feature portions among the feature portions of each embodiment described above.

10、10A〜10D、101、102、210…蒸発材料
10a…上面(対向面)
10b…側面
10e…エッジ領域
10f…内部領域
11…昇降機構
14…メインコントローラ
15…材料保持機構
16…リング状ハース
17…支持部
18…冷媒流路
25…キャリア
31、131…リフレクタ
36…冷却機構
37…加熱機構
38…挟持機構
50…電子銃
60…ビーム集束部
61…集束コイル
62…揺動コイル
63…フローレジスタ
100、200、300、400、500、600…真空蒸着装置
10, 10A-10D, 101, 102, 210 ... evaporation material 10a ... upper surface (opposing surface)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10b ... Side surface 10e ... Edge area | region 10f ... Inner area | region 11 ... Elevating mechanism 14 ... Main controller 15 ... Material holding mechanism 16 ... Ring-shaped hearth 17 ... Support part 18 ... Refrigerant flow path 25 ... Carrier 31, 131 ... Reflector 36 ... Cooling mechanism DESCRIPTION OF SYMBOLS 37 ... Heating mechanism 38 ... Holding mechanism 50 ... Electron gun 60 ... Beam focusing part 61 ... Focusing coil 62 ... Swing coil 63 ... Flow register 100, 200, 300, 400, 500, 600 ... Vacuum deposition apparatus

Claims (17)

蒸着の対象物を保持する対象物保持機構と、
前記対象物保持機構に保持された前記対象物に対向するように、蒸発材料を保持する材料保持機構と、
電子ビームを発生する発生源と、前記発生した電子ビームを揺動させる揺動器とを有し、前記揺動する前記電子ビームを出射する電子銃と、
前記材料保持機構に保持された前記蒸発材料の、前記対象物保持機構に保持された前記対象物に対向する対向面の外形にしたがって、前記電子ビームを揺動させるように、前記電子銃の揺動器を制御する制御部と
を具備する真空蒸着装置。
An object holding mechanism for holding an object for vapor deposition;
A material holding mechanism that holds the evaporation material so as to face the object held by the object holding mechanism;
An electron gun for generating an electron beam; and an oscillator for oscillating the generated electron beam, and emitting the oscillating electron beam;
The electron gun is oscillated so as to oscillate the electron beam in accordance with the outer shape of the surface of the evaporation material held by the material holding mechanism facing the object held by the object holding mechanism. A vacuum deposition apparatus comprising: a control unit that controls the motive.
請求項1に記載の真空蒸着装置であって、
前記制御部は、前記揺動器により揺動する前記電子ビームの各振幅を結ぶ包絡線が、前記蒸発材料の前記対向面の外形に沿うように、前記揺動器を制御する
真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to claim 1,
The control unit controls the oscillator so that an envelope connecting the amplitudes of the electron beams that are oscillated by the oscillator follows the outer shape of the facing surface of the evaporation material.
請求項1または2に記載の真空蒸着装置であって、
前記材料保持機構は、前記蒸発材料を保持するハースを有する
真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to claim 1 or 2,
The material holding mechanism has a hearth for holding the evaporation material.
請求項3に記載の真空蒸着装置であって、
前記ハースは、前記蒸発材料を保持する穴部を有するリング状ハースである
真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to claim 3, wherein
The hearth is a ring-shaped hearth having a hole for holding the evaporation material.
請求項3または4に記載の真空蒸着装置であって、
前記ハースは、前記ハースを冷却する冷却部を有する
真空蒸着装置。
It is a vacuum evaporation system of Claim 3 or 4,
The hearth has a cooling unit that cools the hearth.
請求項1に記載の真空蒸着装置であって、
前記材料保持機構に保持された前記蒸発材料の側面の周りの少なくとも一部に、前記蒸発材料に非接触で配置されたリフレクタをさらに具備する真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to claim 1,
A vacuum deposition apparatus further comprising a reflector disposed in a non-contact manner on the evaporating material on at least a part of a side surface of the evaporating material held by the material holding mechanism.
請求項1に記載の真空蒸着装置であって、
前記材料保持機構に保持された前記蒸発材料の側面の周りの少なくとも一部に、前記蒸発材料に非接触で配置された冷却機構をさらに具備する真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to claim 1,
A vacuum deposition apparatus further comprising a cooling mechanism arranged in a non-contact manner on the evaporating material at least partially around a side surface of the evaporating material held by the material holding mechanism.
請求項1に記載の真空蒸着装置であって、
前記材料保持機構は、前記蒸発材料の下部を支持する支持部を有し、
前記真空蒸着装置は、前記支持部の下部に配置された加熱機構をさらに具備する
真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to claim 1,
The material holding mechanism has a support portion that supports a lower portion of the evaporation material,
The vacuum deposition apparatus further includes a heating mechanism disposed under the support portion.
請求項1から8のうちいずれか1項に記載の真空蒸着装置であって、
前記材料保持機構に保持された前記蒸発材料を昇降させる昇降機構をさらに具備する真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A vacuum deposition apparatus further comprising an elevating mechanism for elevating and lowering the evaporating material held by the material holding mechanism.
請求項9に記載の真空蒸着装置であって、
前記昇降機構は、複数の蒸発材料のうち、前記材料保持機構により保持された第1の蒸発材料の下部で待機した第2の蒸発材料を保持して昇降させる機構を有し、前記第1の蒸発材料の下部に前記第2の蒸発材料の上部を接触させて前記第1の蒸発材料を押し上げることにより、前記第1の蒸発材料を上昇させる
真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to claim 9, wherein
The elevating mechanism has a mechanism for holding and elevating a second evaporating material waiting in a lower part of the first evaporating material held by the material holding mechanism among a plurality of evaporating materials, A vacuum deposition apparatus that raises the first evaporation material by bringing the upper portion of the second evaporation material into contact with the lower portion of the evaporation material and pushing up the first evaporation material.
請求項1から10のうちいずれか1項に記載の真空蒸着装置であって、
前記制御部は、前記蒸発材料の前記対向面のエッジ領域に囲まれた内部領域に入射する電子ビームのパワーまたはパワー密度より高い、パワーまたはパワー密度で、前記エッジ領域に前記電子ビームが入射するように、前記電子銃を制御する
真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to any one of claims 1 to 10,
The control unit is configured such that the electron beam is incident on the edge region at a power or power density higher than the power or power density of the electron beam incident on the inner region surrounded by the edge region of the facing surface of the evaporation material. A vacuum deposition apparatus for controlling the electron gun.
請求項1から11のうちいずれか1項に記載の真空蒸着装置であって、
前記蒸発材料として、300℃以内の融点と沸点との差を持つ蒸発材料が用いられる
真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to any one of claims 1 to 11,
A vacuum deposition apparatus in which an evaporation material having a difference between a melting point and a boiling point within 300 ° C. is used as the evaporation material.
請求項12に記載の真空蒸着装置であって、
前記蒸発材料としてモリブデンが用いられる
真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to claim 12,
A vacuum deposition apparatus in which molybdenum is used as the evaporation material.
請求項1から13のうちいずれか1項に記載の真空蒸着装置であって、
前記蒸発材料は、円柱形状でなり、または、円錐形状の一部の形状でなる
真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to any one of claims 1 to 13,
The vacuum evaporation apparatus, wherein the evaporation material has a cylindrical shape or a partial conical shape.
請求項1から14のうちいずれか1項に記載の真空蒸着装置であって、
前記電子銃は、ピアス式電子銃である
真空蒸着装置。
The vacuum evaporation apparatus according to any one of claims 1 to 14,
The electron gun is a piercing electron gun.
蒸着の対象物を保持する対象物保持機構と、
前記対象物保持機構に保持された前記対象物に対向するように、蒸発材料を保持する材料保持機構とを備えた真空蒸着装置に用いられる電子銃であって、
電子ビームを発生する発生源と、
前記発生した電子ビームを揺動させる揺動器と、
前記材料保持機構に保持された前記蒸発材料の、前記対象物保持機構に保持された前記対象物に対向する対向面の外形にしたがって、前記電子ビームを揺動させるように、前記電子銃の揺動器を制御する制御部と
を具備する電子銃。
An object holding mechanism for holding an object for vapor deposition;
An electron gun used in a vacuum deposition apparatus including a material holding mechanism that holds an evaporation material so as to face the object held by the object holding mechanism,
A source for generating an electron beam;
An oscillator for oscillating the generated electron beam;
The electron gun is oscillated so as to oscillate the electron beam in accordance with the outer shape of the surface of the evaporation material held by the material holding mechanism facing the object held by the object holding mechanism. An electron gun comprising a control unit for controlling a motive.
所定位置で保持された蒸着の対象物に対向するように蒸発材料を保持し、
発生した電子ビームを揺動させる揺動器を有する電子銃を用いて、前記電子ビームを前記蒸発材料に照射し、
前記保持された前記蒸発材料の、前記保持された対象物に対向する対向面の外形にしたがって、前記電子ビームを揺動させるように、前記電子銃の揺動器を制御する
真空蒸着方法。
Hold the evaporation material so as to face the object of vapor deposition held in place,
Using an electron gun having an oscillator that oscillates the generated electron beam, the electron beam is irradiated onto the evaporation material,
A vacuum deposition method of controlling an electron gun oscillator so as to oscillate the electron beam according to an outer shape of an opposing surface of the held evaporation material facing the object to be held.
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