JP2503404B2 - 電子ビ−ム蒸着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子ビーム蒸着装置に係わり、特に発光分析
装置を備えた電子ビーム蒸着装置に関する。

従来の技術 電子ビーム蒸着装置で成膜の状況を調べる手段として
は、水晶振動子の表面に形成される薄膜の厚さを測定す
るという方法がある。この方法では水晶振動子はその表
面に形成される薄膜がある一定値を越えると使用出来な
くなり、一定時間ごとに水晶振動子を取り換える必要が
ある。また蒸発物の輻射熱によって水晶振動子に温度上
昇が起こり、そのため測定値に誤差が生じる。それで一
般には薄膜材料の蒸発物に電子ビームを衝突させその時
に発する光を、チャンバ外壁に設けられたのぞき窓を通
し、発光分析装置でその光を分析することによって、成
膜の状況を調べていた。

発明が解決しようとする問題点 発光分析装置は連続して使用することが可能である
が、蒸発物に電子ビームを衝突させるための電子ビーム
発生部とは別に、測定専用の電子ビーム発生部を設ける
必要があり、装置が複雑になってコスト高になるという
問題点があった。

本発明は上記の問題点を解決するために発明されたも
ので、測定専用の電子ビーム発生部を設けることなく、
従って簡単な構造の安価な電子ビーム蒸着装置を提供す
ることを目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明の電子ビーム蒸着装置はチヤンバを分析室と成
膜室とに区切り薄膜材料の蒸発物を成膜室から分析室に
導く導入孔を有する仕切板と、電子ビーム発生部と、磁
場偏向コイルと、発光分析装置と、前記電子ビーム発生
部から発射される電子ビームの単位時間あたりのエネル
ギと磁場偏向コイルに流れる電流とを制御する成膜制御
装置とを備える。

作用 成膜制御装置により磁場偏向コイルに流れる電流をゼ
ロにして電子ビームを直進させ、仕切板の導入孔から分
析室内に飛び込んでくる蒸発物と衝突させる。この時発
する光を発光分析装置で分析し、成膜の状況を調べる。

薄膜材料を加熱する場合には、磁場偏向コイルに電流
を流して電子ビームを偏向し、薄膜材料の置かれた位置
へ導いてこれを加熱する。

また成膜制御装置は電子ビームの単位時間あたりのエ
ネルギを、成膜の状況を調べる時には弱く、加熱の時に
は成膜の状況によってその強さを加減する。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示す概略図である。

チャンバ31の内部は仕切板11によって分析室51と成膜
室52とに区切られている。仕切板11には蒸発物23bを成
膜室52から分析室51へと導くための導入孔33が設けられ
ている。

電子ビーム発生部12は電子ビームを分析室51に発射す
る向きで仕切板11の下方に取り付けられている。磁場偏
向コイル13は電子ビーム発生部12と薄膜材料21が置かれ
ている位置との間に設置されている。

薄膜材料21は成膜室52の下部に置かれたルツボ24の上
部に載せられ、ルツボ24の上方には薄膜を形成しようと
する基板22が取り付けられている。

分析室51に導かれた蒸発物23bと電子ビーム42とが衝
突して発する光44を、のぞき窓32を通して観測できる位
置に発光分析装置14は設置されている。またのぞき窓32
は薄膜材料21の蒸発物23bによって汚染されないよう
に、直進する蒸発物23bが当たらない位置に設けられて
いる。

発光分析装置14からの信号は成膜制御装置15に接続さ
れ、その成膜制御装置15からは電子ビーム発生部12に電
子ビームを発生させる電力を、磁場偏向コイル13には偏
向に必要な電流を供給している。

では次に動作について説明する。

薄膜材料21を加熱する場合には、電子ビーム発生部12
と磁場偏向コイル13とにそれぞれに必要な電力と電流と
を成膜制御装置15により供給する。電子ビーム発生部12
から発射された電子ビームは軌跡41にそって偏向され、
薄膜材料21に導かれてこれを加熱する。加熱された薄膜
材料21からは蒸発物23が飛び出し、大部分の蒸発物23a
は基板22に向かって直進してそこに薄膜を形成する。ま
た斜めに出た蒸発物23bは仕切板11に設けられた導入孔3
3を通って分析室51へ飛び込んでいく。

次に磁場偏向コイル13への電流の供給を中止すると、
電子ビーム42は分析室51内に飛び込んでくる蒸発物23b
に衝突しそこに発光が起こる。発光分析装置によりその
強度を分析する。

分析室51内へ飛び込む蒸発物23bの濃度は薄膜材料21
の蒸発量に比例し、また発光の強さは蒸発物23bの濃度
と電子ビーム42の持つ単位時間あたりのエネルギとの積
に比例するので、測定を行う時には、電子ビーム42の単
位時間あたりのエネルギを常に一定となるようにしてお
くと、発光の強さによって薄膜材料21の蒸発量を知るこ
とができる。つまり基板22上に形成される薄膜の形成速
度を知ることができる。

第２図ａは電子ビームの単位時間あたりのエネルギの
時間的変化を示したグラフである。第２図ｂは磁場偏向
コイル13に供給される電流の時間的変化を示している。
時間TAは薄膜材料21を加熱している時間であり、TBは蒸
発物の濃度を測定している時間である。測定を行ってい
る時間TBでは、電子ビームは単位時間あたり常に一定の
エネルギPBとなるように設定されている。加熱を行って
いる時間TAの電子ビームのエネルギはそれに先立つ分析
結果に従って変化する。例えばt2での分析結果が設定値
どうりであれば前回のエネルギPA1と等しいエネルギPA2
の、t3での分析結果が低ければ蒸発量を増加させるため
にPA3の、t4での分析結果が高ければ蒸発量を減らすた
めにPA4のエネルギの電子ビームを発生するように、電
子ビーム発生部12に供給する電力を成膜制御装置15によ
り調整する。

発明の効果 加熱を行う時には磁場偏向コイルによって薄膜材料に
導き加熱用電子ビームとして、測定を行う時には直進さ
せて分析室へと導き測定用の電子ビームとして、１つの
電子ビーム発生部から発生する電子ビームを加熱と測定
とに共用するようにしたので、測定専用の電子ビーム発
生部を設けることなく、簡単な構造で安価な電子ビーム
蒸着装置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２図は電子
ビームの単位時間あたりのエネルギと偏向コイルに供給
される電流の時間的変化を示したグラフである。 11……仕切板、12……電子ビーム発生部、13……磁場偏
向コイル、14……発光分析装置、15……成膜制御装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チヤンバを分析室と成膜室とに区切り前記
   成膜室で生じる薄膜材料の蒸発物を前記分析室に導く導
   入孔の設けられた仕切板と、電子ビームを前記分析室に
   向けて発射するように取り付けられた電子ビーム発生部
   と、前記蒸発物と前記電子ビームとが前記分析室内で衝
   突して発する光をのぞき窓を通して分析する発光分析装
   置と、前記電子ビームを前記薄膜材料の置かれた位置に
   偏向させる磁場偏向コイルと、前記電子ビームの単位時
   間あたりのエネルギと前記磁場偏向コイルに流れる電流
   とを制御する成膜制御装置とを備えたことを特徴とする
   電子ビーム蒸着装置。