JP2650609B2

JP2650609B2 - 蒸着装置および蒸着方法

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Publication number: JP2650609B2
Application number: JP5191749A
Authority: JP
Inventors: 忠杉原; 和史吉田; 尚生田中; 完治久芳
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-07-29
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JPH0693445A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばパルス状の電子
ビーム、レーザビーム、イオンビーム等を用いて各種材
料の薄膜形成を行う「ＴｉｍｅｏｆＦｌｉｇｈｔ
（ＴＯＦ）」型レーザ成膜装置等の蒸着装置および蒸着
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属や化合物の薄膜形成方法とし
ては、真空蒸着法やスパッタリング法等の物理的蒸着法
と、化学的蒸着法とが知られている。特に、低温で薄膜
を形成する技術として、スパッタリングを中心としたＰ
ＶＤ技術が多用されている。真空蒸着法は試料の直接、
間接の加熱による蒸発の過程を利用しており、エネルギ
交換過程を利用した方法で、試料の蒸発はスカラ的であ
る。これに対しスパッタリング法は運動量交換過程を利
用した方法でその蒸発はベクトル的である。

【０００３】近年、誘電体薄膜、光学薄膜、超伝導体薄
膜等の開発が盛んに行われているが、これら薄膜の特性
はバルクの特性に比較して、かなり劣っている。その原
因は、結晶性が悪く、組成制御が難しい等である。その
特性向上や実用化に向けて特に単結晶に近いより結晶性
の優れた薄膜が望まれている。

【０００４】結晶性の優れた薄膜を得る方法として、蒸
着するときの基板温度を高くし、蒸着粒子の動きを活発
化する方法が一般的である。しかし、基板材料と薄膜材
料との反応が問題になる。

【０００５】そこで、低温で薄膜を形成する方法とし
て、スパッタリング法を中心としたＰＶＤ法が、蒸着粒
子の運動エネルギが高く、膜質が優れていることから多
用されている。しかしながら、蒸着粒子の速度は所定の
分布を有しており、低速の粒子での膜形成では結晶性が
悪く、一方、高速の粒子は、形成された結晶を乱したり
欠陥を発生させる等の問題がある。

【０００６】仮に、被着体に蒸着する飛散粒子の運動エ
ネルギの分布の幅を制御することができるならば、飛散
粒子の被着体表面への衝突エネルギが制御されるので、
被着体、すなわち半導体基板等に堆積した粒子の再スパ
ッタリングを抑え、充分な付着確率が与えられるという
利点がある。また、運動エネルギの下限を規制すること
により、基板表面にある物理吸着ガスおよび化学吸着ガ
スを蒸着粒子が追い出すことが可能になるので、基板表
面を清浄化することができる。さらに、飛散粒子が適度
な運動エネルギを有するならば、以下のメリットが生じ
る。すなわち、被着体に形成される薄膜に過度のダメー
ジを与えない。また、表面拡散エネルギの増大により基
板表面でのマイグレーション効果の促進が図れる。ま
た、適度のイオン衝撃による結晶核成長の促進が期待で
きる。さらに、薄膜表面原子層に適度な変位や欠陥を生
じさせ、薄膜形成を促進できる。特に、薄膜表面の平滑
化、薄膜組成の均一化、薄膜の緻密性の向上等を図るに
は、以上の諸条件を満たす運動エネルギを有する薄膜構
成粒子を使用することが非常に重要となる。

【０００７】そこで、本発明者らは、低速粒子はマイグ
レーション効果が少なく、また、反応性に劣る等のた
め、結晶性が悪く、一方、高速粒子は、基板に衝突する
ことで形成した結晶を乱す。この点から、これらの低速
粒子および高速粒子を除き、蒸着粒子の速度を制御する
ことにより、結晶性の良い薄膜の形成を可能とするパル
スビーム蒸着装置（特願平１−３３６７４０号）をすで
に提案している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この提案に係るパルス
ビーム蒸着装置は、蒸着用原料と基板との間にスリット
を持ったチョッパと、チョッパを回転させる装置と、ス
リット、基板、蒸着用粒子の発生部が一直線に並ぶ位置
にくる時刻の所定時間前に蒸着粒子発生用のパルス状エ
ネルギを発生させる装置と、を有している。しかしなが
ら、このパルスビーム蒸着装置は、チョッパのスリット
を通過する粒子を検知するセンサからの出力信号をレー
ザ発生装置にフィードバックする制御系が具体化されて
おらず、飛散粒子のフライトタイム制御も不十分なもの
であった。

【０００９】本発明は、スパッタリング等の際にターゲ
ットから飛散する粒子のフライトタイムを規制して、所
定範囲の運動エネルギ分布を有する飛散粒子群の中で薄
膜形成に最適な飛散粒子のみを利用することができる蒸
着装置および蒸着方法を提供することを、その目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、本願発明は、
被着体と、この被着体に対して所定間隔を有して配設さ
れ、その運動エネルギが所定範囲で分布し、それぞれが
被着体に向かって飛散する飛散粒子群を発生させる飛散
粒子発生手段と、これらの被着体と飛散粒子発生手段と
の間に介設され、一定範囲の運動エネルギを有する飛散
粒子のみを通過させる制御手段と、を備えた蒸着装置に
おいて、上記制御手段は、飛散粒子を通過するスリット
が設けられた回転自在なチョッパと、このチョッパを回
転駆動する駆動部材とを有し、上記被着体に蒸着する飛
散粒子の質量を質量センサにより検出するとともに、こ
の検出値に基づいて、上記制御手段が、上記駆動部材に
より上記チョッパを回転させて、上記スリットを通過す
る飛散粒子を制御する蒸着装置である。また、上記飛散
粒子発生手段は、蒸着用原料を保持する原料保持部材
と、この蒸着用原料に対してビームをパルス状に照射す
るビーム照射部材と、を有している。

【００１１】また、本発明の蒸着方法は、その運動エネ
ルギが所定範囲で分布し、それぞれが質量センサに向か
って飛散する飛散粒子群を発生させ、この飛散粒子の質
量を質量センサにより検出し、この検出値に基づいて、
一定範囲以外の運動エネルギを有する飛散粒子を、駆動
部材により回転駆動しているスリット付きのチョッパに
より遮断し、上記スリットを通り抜けた一定範囲の運動
エネルギを有した飛散粒子のみが飛散する範囲へ被着体
を移動させ、この被着体に一定範囲の運動エネルギを有
する飛散粒子のみを堆積させるものである。

【００１２】

【作用】例えばスパッタリングにおける蒸着粒子の最適
運動エネルギをＥとすると、許容される運動エネルギの
広がりの最小値Ｅ₁と最大値Ｅ₂とは下記の式によって与
えられる。Ｅ₁＝Ｍ／２×［Ｌ／｛Ｌ（Ｍ／２Ｅ）^1/2＋ｄ／４πｆＤ｝］²・・・・Ｅ₂＝Ｍ／２×［Ｌ／｛Ｌ（Ｍ／２Ｅ）^1/2−ｄ／４πｆＤ｝］²・・・・上記式，において、Ｅ：粒子の運動エネルギの目標
値、Ｍ：粒子の質量、Ｌ：蒸着源とメカニカルチョッパ
との間の距離、ｄ：スリットの幅、ｆ：メカニカルチョ
ッパの回転数、Ｄ：メカニカルチョッパの半径、Ｅ₁：
運動エネルギの分布幅の中の最小値、Ｅ₂：運動エネル
ギの分布幅の中の最大値である。したがって、最適運動
エネルギ値を設定して、Ｅ₁≦Ｅ≦Ｅ₂の運動エネルギを
有する粒子のみが、チョッパのスリットを通過するよう
に、本発明装置の諸定数を定めることにより、好適な品
質の薄膜を得ることができる。

【００１３】

【実施例】図１〜図４は本発明の第１実施例に係る蒸着
装置を説明するための図である。図１および図２におい
て、１１は蒸着粒子を発生させるためのパルスビーム
源、例えばエキシマレーザ発生装置である。このパルス
ビーム源１１としては他にＮｄ−ＹＡＧパルスレーザ等
を使用することもできる。１２はこのパルス状のレーザ
が照射されて飛散粒子群を発生させる蒸着用原料、例え
ばＡｌ、Ｆｅ等の金属や、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄等の化合
物をターゲットに加工したものである。このターゲット
１２はスパッタリングチャンバ１０内の下部に回転自在
に保持されている。このチャンバ１０内でターゲット１
２の上方には所定距離だけ離れて円盤状の回転チョッパ
１３が配設されている。この回転チョッパ１３は例えば
モータによって駆動回転される構成である。

【００１４】そして、図２に示すように、この回転チョ
ッパ１３の半径方向の所定位置には矩形であって所定幅
のスリット２１、２２、２３、２４が円周方向に９０度
間隔を有して配設されている。これらのスリット２１〜
２４はターゲット１２の直上を通過可能に構成され、タ
ーゲット１２からの飛散粒子はこれらのスリット２１〜
２４を通って上方に向かって飛散する構成である。さら
に、このスリット２１〜２４の位置を検出するため、円
周方向にて回転チョッパ１３のターゲット１２とは反対
側の位置には発光ダイオードＬＥＤまたはレーザダイオ
ードＬＤからなる発光素子２５が配設され、回転チョッ
パ１３を挟んでこの発光素子２５の反対側には受光素子
（フォトダイオード：ＰＤ）２６が配設されている。一
対の発光素子２５と受光素子２６とによりスリット２１
〜２４の円周方向位置を検出し、回転チョッパ１３の回
転速度を演算するものである。１４はこれらの発光素子
２５および受光素子２６のための電源である。

【００１５】さらに、このスパッタリングチャンバ１０
内の上部はＴＯＦチャンバ１０Ａとして用いられるもの
で、このＴＯＦチャンバ１０Ａ内を下方から上方に向か
って回転チョッパ１３のスリット２１〜２４を通過した
飛散粒子が飛行して、その上部に設けた成膜用の基板２
７に堆積する構成である。この基板２７はその膜厚等特
性の均一性を増すために回転させる構成としてもよい。
これらのチャンバ１０および１０Ａ内は排気系、例えば
真空ポンプ１５および１５Ａにより真空に保持されてい
る。

【００１６】また、このＴＯＦチャンバ１０Ａの上部
（天井部分）には四重極質量分析計（および／または多
チャンネル型イオン検出器）１６が垂下、配設されてい
る。この質量分析計１６はスリット２１〜２４を通過し
てきた飛散粒子の質量数を測定するものである。例えば
粒子の衝突により生じる電圧変化に基づいてコントロー
ラ１７が検出信号を高速アンプ１８、ディジタルストレ
ージスコープ１９を介してコンピュータ２０、２０Ａに
出力するものである。コンピュータ２０はこの蒸着装置
全体を制御するものであって、コンピュータ２０Ａは上
記エキシマレーザ１１を制御するものである。すなわ
ち、コンピュータ２０はディレイ信号を生成するディレ
イジェネレータ３１を制御することにより、カウンタ３
２を介してエキシマレーザ１１によるパルス状のレーザ
の照射タイミング等をコントロールしている。なお、こ
れらのコンピュータ２０および２０Ａはいずれも周知の
構成を有しており、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ
／Ｏ等で構成されている。

【００１７】以上の構成の蒸着装置にあっては、チャン
バ１０、１０Ａ内にて、ターゲット１２、スリット２１
〜２４、基板２７が一直線に並ぶように調整する。そし
て、チャンバ１０、１０Ａ内を真空ポンプ１５、１５Ａ
で真空に引く。次いで、蒸着粒子の運動エネルギ値Ｅを
設定し（例えばコンピュータ２０への入力）、式およ
び式にしたがって、運動エネルギ分布の幅Ｅ₁および
Ｅ₂を決定する（コンピュータ２０により演算する）。
このＥ₁とＥ₂との幅から、蒸着源１２と回転チョッパ１
３との間の距離Ｌおよび回転チョッパ１３の回転数ｆを
決定する（コンピュータ２０）。回転数ｆと間隔Ｌとに
より、スリット２１〜２４を高速の蒸着粒子が通過する
時間Ｔ０が求まり、パルスレーザの発生時間が決定され
る。チョッパ１３の回転速度によりスリット２１〜２４
の飛散粒子に対する開き時間Ｔ１が求まる。よって、Ｅ
₂以上の運動エネルギを有する蒸着粒子はチョッパ１３
により遮断され、Ｅ₁未満の運動エネルギを有する蒸着
粒子はスリット２１〜２４のいずれかが所定位置を通過
した後にチョッパ１３に到達することとなる。この結
果、スリット２１〜２４を通過する飛散粒子はＥ₁、Ｅ₂
の間の運動エネルギ分布幅の粒子だけとなり、好適な蒸
着膜が得られる。

【００１８】次に、図３および図４を参照して本装置の
制御について説明する。まず、受光素子ＰＤの出力パル
スの立ち下がりの時点ｔ₀（スリット２１〜２４のいず
れかが受光素子位置を通過したことを示す）から所定時
間後レーザ発生用のパルス信号がＯＮとなる。パルスレ
ーザの立ち下がりの時点ｔ₁から所定時間Ｔ０のディレ
イタイム経過後スパッタビーム（飛散粒子）はスリット
２１〜２４を通過して基板２７に向かって飛行する。こ
の通過させる時間はＴ１となる。この結果、中速の飛散
粒子のみが、すなわち所定幅の運動エネルギ分布の飛散
粒子のみが基板２７に到達し、良好な膜を形成するもの
である。例えば、この場合、受光素子ＰＤ、発光素子Ｌ
ＥＤの出力に基づいて上記遅延時間Ｔ０が算出される。
そして、この遅延時間Ｔ０によりディレイジェネレータ
３１はディレイ信号を生成する。例えばカウントプリセ
ッタブルパルスジェネレータに所定の出力を供給しディ
レイ時間に基づいてカウンタ３２をセットする。チョッ
パ１３は複数のスリット２１〜２４を備えているので、
複数のＰＤ信号がカウントプリセッタブルジェネレータ
に入力される。この複数のＰＤ信号には不要な信号も含
まれているので、このカウントプリセッタブルジェネレ
ータが、不要な信号をカットして必要な信号だけを制御
系コンピュータ２０Ａに発信する。この制御系コンピュ
ータ２０Ａの命令信号により、エキシマレーザ１１がパ
ルス状レーザを蒸着源であるターゲット１２に入射し、
蒸着粒子が発生する。四重極質量分析計１６または多チ
ャンネル型イオン検出器は、ターゲットから飛散、到達
した粒子数をカウントし、レーザ１１の発振からの時間
を測定して、粒子の運動エネルギを決定する。

【００１９】なお、質量分析計１６でカウントできない
ような質量数の大きな粒子はイオン検出器により測定す
る。コントローラ１７の出力は高速アンプ１８により時
間遅れが回復され、増幅されてデジタルストレージスコ
ープ１９に出力される。デジタルストレージスコープ１
９によってこの出力信号を目視して確認し、上記制御系
コンピュータ２０Ａにより時間差を測定して粒子のフラ
イトタイムを決定する。このようにして式および式
の可変因子を様々な値にセットして、その際の飛行粒子
の運動エネルギー分布の変化を測定してデータを蓄積
し、コンピュータに記憶させることにより、条件を変化
させた場合に対応して、フライトタイムの最適条件を選
定することが可能となる。

【００２０】例えば式および式において、Ｅ＝２０
ｅＶに設定し、その他の変数は、Ｌ＝０．１ｍ、ｄ＝
０．００１ｍ、ｆ＝１００００ｒｐｍおよびＤ＝０．２
ｍとし、これらのスパッタリング条件のもとで、ターゲ
ットのＡｕ単体をシリコン製半導体基板にスパッタし
た。質量分析計の測定によるスリット開き時間Ｔ１は
４．８×１０^-6ｓｅｃであった。そして、式、から
Ｅ₁＝１５ｅＶ、Ｅ₂＝２５ｅＶの範囲の運動エネルギの
Ａｕ粒子を使用した。また、エキシマレーザとしては、
ＸｅＣｌを用い、波長は３０８ｎｍとした。

【００２１】こうして半導体基板上に８００〜２０００
オングストローム厚のＡｕ薄膜を形成し、その表面平滑
性および膜の緻密性について評価を行った。ここで、表
面平滑性は、反射率測定、ＳＥＭ像により、膜の緻密性
は、薄膜の密度、ＳＥＭ像によりそれぞれ評価した。結
果を表１に示す。これとは別に、目的運動エネルギ値は
同じくＥ＝２０ｅＶであるが、チョッパの回転数を変更
することにより、運動エネルギの分布幅がＥ₁＝１０ｅ
Ｖ、Ｅ₂＝３０ｅＶと上記実施例より広い範囲のＡｕ粒
子を用いて、同様のスパッタリングを行い、同様の評価
を行った。結果を表１に併記する。また、チョッパの回
転を停止して成膜した場合を表２に示す。表１、表２か
らスパッタリングの際の飛行粒子の運動エネルギを制御
した本発明品が良好な膜特性を与えることが明らかであ
る。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】次に、本発明の第２実施例を図５を用いて
説明する。この実施例は、基板の導入機構を詳しく説明
するものである。図５において、５２はパルス状のレー
ザが照射されて飛散粒子群を発生させる蒸着用原料をタ
ーゲットに加工したものである。このターゲット５２は
スパッタリングチャンバ５０内の下部に回転自在に保持
されている。このチャンバ５０内でターゲット５２の上
方には所定距離だけ離れて円盤状の回転チョッパ５３が
配設されている。この回転チョッパ５３は例えばモータ
によって駆動回転される構成である。

【００２５】そして、この回転チョッパ５３の半径方向
の所定位置には、上記実施例と同じように、矩形であっ
て所定幅のスリットが円周方向に９０度間隔を有して配
設されている。回転チョッパ５３のスリットはターゲッ
ト５２の直上を通過可能に構成され、ターゲット５２か
らの飛散粒子はこれらのスリットを通って飛散する構成
である。さらに、このスリットの位置を検出するため、
回転チョッパ５３のターゲット５２とは反対側の位置に
は、上記実施例と同じ発光素子６５が配設され、回転チ
ョッパ５３を挟んでこの発光素子６５の反対側には受光
素子６６が配設されている。一対の発光素子６５と受光
素子６６とにより、回転チョッパ５３のスリットの円周
方向位置を検出し、回転チョッパ５３の回転速度を演算
するものである。１４はこれらの発光素子６５および受
光素子６６のための電源である。

【００２６】さらに、このスパッタリングチャンバ５０
内の上部はＴＯＦチャンバ５０Ａとして用いられるもの
で、このＴＯＦチャンバ５０Ａ内を下方から上方に向か
って回転チョッパ５３のスリットを通過した飛散粒子が
飛行して、その上部に水平移動可能な成膜用の基板６７
に堆積する構成である。詳しくは、ＴＯＦチャンバ５０
Ａの図中右側部分には、バルブ７０を介して、サブチャ
ンバ６９が接続されている。基板６７を保持する基板ホ
ルダ６８は、ＴＯＦチャンバ５０Ａおよびサブチャンバ
６９内を水平方向に移動可能である。基板６７は回転さ
せる構成としてもよい。これらのチャンバ５０、５０Ａ
および６９内は排気系、例えば真空ポンプ１５、１５Ａ
および７１によりそれぞれ真空に保持されている。

【００２７】また、このＴＯＦチャンバ５０Ａの上には
四重極質量分析計（および／または多チャンネル型イオ
ン検出器）５６が載設されている。この質量分析計５６
は回転チョッパ５３のスリットを通過してきた飛散粒子
の質量数を測定するものである。この質量分析計５６
は、第１実施例と同じコントローラ１７に接続されてい
る。その他の構成は第１実施例のものと同じである。

【００２８】以上の構成の蒸着装置にあっては、まず、
基板ホルダ６８をサブチャンバ６９内に移動させ、バル
ブ７０を閉じる。次に、スパッタチャンバ５０およびＴ
ＯＦチャンバ５０Ａ内にて、ターゲット５２、回転チョ
ッパ５３のスリット、質量分析計５６が一直線に並ぶよ
うに調整する。そして、スパッタチャンバ５０およびＴ
ＯＦチャンバ５０Ａ内を真空ポンプ１５、１５Ａで真空
に引く。次いで、エキシマレーザ１１からターゲット５
２へパルスレーザを照射する。このターゲット５２から
飛散する飛散粒子の運動エネルギＥを質量分析計５６で
検出する。

【００２９】次に、蒸着粒子の運動エネルギ値Ｅ、その
運動エネルギ分布の幅が所望の値になるように、ターゲ
ット５２と回転チョッパ５３との間の距離Ｌ、回転チョ
ッパ５３の回転数ｆ、回転チョッパ５３の回転速度、質
量分析計５６と回転チョッパ５３のスリットとターゲッ
ト５２とが一直線になる時刻とパルス発生時刻との間隔
を調整する。

【００３０】この後、サブチャンバ６９内の基板ホルダ
６８に基板６７をセットする。サブチャンバ６９内を真
空に引き、このサブチャンバ６９内の真空度がスパッタ
チャンバ５０およびＴＯＦチャンバ５０Ａと同程度に達
した後に、バルブ７０を開く。そして、基板回転機構を
有する基板ホルダ６８をＴＯＦチャンバ５０Ａ内に導入
する。このとき、ターゲット５２、回転チョッパ５３の
スリット、基板６７が一直線に並ぶようにする。上記調
整した条件で基板６７に飛散粒子を蒸着させる。このと
き、基板６７には、好適な蒸着膜が堆積する。

【００３１】この蒸着後、基板ホルダ６８をサブチャン
バ６９内に移動させる。この後、バルブ７０を閉じる。
再度質量分析計５６で飛散粒子の運動エネルギＥをモニ
タリングする。この結果、蒸着条件の変動を確認するこ
とができるものである。さらに、この実施例では、基板
導入用のサブチャンバを設けたため、スパッタチャンバ
５０およびＴＯＦチャンバ５０Ａ内を真空に保持した状
態で、基板に蒸着膜を形成する量産化が可能である。

【００３２】次に、図６に示す第３実施例を説明する。
この実施例は、ＴＯＦチャンバ５０Ａに、窓、バルブ７
０、サブチャンバ６９を設けない蒸着装置である。この
蒸着装置では、飛散粒子の運動エネルギをモニタリング
するとき、基板ホルダ６８は、ターゲット５２と回転チ
ョッパ５３のスリット６１と質量分析計５６とが一直線
になる範囲から移動する。基板６７に蒸着膜を体積させ
るとき、基板ホルダ６８は、ターゲット５２と回転チョ
ッパ５３のスリット６１と質量分析計５６とが一直線に
なる範囲内に移動する。そして、この実施例の蒸着装置
は、ＴＯＦチャンバにサブチャンバ等を設けていないの
で、不純物に汚染されにくいものである。その他の構成
および作用は、第２実施例のものと同じである。

【００３３】

【発明の効果】本発明の蒸着装置および蒸着方法は、蒸
着膜の特性を高めるために不都合な運動エネルギを有す
る飛散粒子を、スリット付チョッパを所定の回転速度で
回転させることで排除して、最適な範囲の運動エネルギ
を有する飛散粒子だけを被着体に蒸着することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る蒸着装置を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る蒸着装置の主要部を
示す模式図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る受光素子の出力信
号、パルスレーザ発生装置の出力信号、チョッパの開き
時間の相互関係を示すタイミングチャートである。

【図４】本発明の第１実施例に係る蒸着装置での概略制
御手順を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第２実施例に係る蒸着装置を示すブロ
ック図である。

【図６】本発明の第３実施例に係る蒸着装置の一部を示
す断面図である。

【符号の説明】

１１エキシマレーザ１２蒸着源１３チョッパ１６質量分析計２０、２０Ａコンピュータ２１〜２４スリット２７被着体

フロントページの続き (72)発明者久芳完治埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地三菱マテリアル株式会社中央研究所内 (56)参考文献特開昭64−39371（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被着体と、この被着体に対して所定間隔を有して配設され、その運
動エネルギが所定範囲で分布し、それぞれが被着体に向
かって飛散する飛散粒子群を発生させる飛散粒子発生手
段と、これらの被着体と飛散粒子発生手段との間に介設され、
一定範囲の運動エネルギを有する飛散粒子のみを通過さ
せる制御手段と、を備えた蒸着装置において、上記制御手段は、飛散粒子を通過するスリットが設けら
れた回転自在なチョッパと、このチョッパを回転駆動す
る駆動部材とを有し、上記被着体に蒸着する飛散粒子の質量を質量センサによ
り検出するとともに、この検出値に基づいて、上記制御
手段が、上記駆動部材により上記チョッパを回転させ
て、上記スリットを通過する飛散粒子を制御することを
特徴とする蒸着装置。
【請求項２】上記飛散粒子発生手段は、蒸着用原料を
保持する原料保持部材と、この蒸着用原料に対してビー
ムをパルス状に照射するビーム照射部材と、を有する請
求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】質量センサと、この質量センサに対して所定間隔を有して配設され、そ
の運動エネルギが所定範囲で分布し、それぞれが質量セ
ンサに向かって飛散する飛散粒子群を発生させる飛散粒
子発生手段と、これらの質量センサと飛散粒子発生手段との間に介設さ
れて、飛散粒子が通過するスリットが設けられた回転自
在なチョッパと、このチョッパを回転駆動する駆動部材
とを有し、しかも質量センサにより検出された上記飛散
粒子の質量の検出値に基づいて、上記駆動部材により回
転中のチョッパのスリットを通過する飛散粒子を制御
し、一定範囲の運動エネルギを有する飛散粒子のみを通
過させる制御手段と、この飛散粒子のみが飛散する範囲に被着体を移動させる
移動機構と、を備えることを特徴とする蒸着装置。
【請求項４】上記被着体は上記飛散粒子群の発生す
るチャンバの内部でのみ移動可能、または、上記被着体
は飛散粒子群の発生するチャンバの外部にも移動可能に
構成された請求項３に記載の蒸着装置。
【請求項５】その運動エネルギが所定範囲で分布し、
それぞれが質量センサに向かって飛散する飛散粒子群を
発生させ、この飛散粒子の質量を質量センサにより検出し、この検出値に基づいて、一定範囲以外の運動エネルギを
有する飛散粒子を、駆動部材により回転駆動しているス
リット付きのチョッパにより遮断し、上記スリットを通り抜けた一定範囲の運動エネルギを有
した飛散粒子のみが飛散する範囲へ被着体を移動させ、この被着体に一定範囲の運動エネルギを有する飛散粒子
のみを堆積させることを特徴とする蒸着方法。