JP3407281B2

JP3407281B2 - 連続真空蒸着装置

Info

Publication number: JP3407281B2
Application number: JP08227493A
Authority: JP
Inventors: 清根橋
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1993-04-09
Filing date: 1993-04-09
Publication date: 2003-05-19
Anticipated expiration: 2018-05-19
Also published as: JPH06299353A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イオンプレーティング
装置を含む連続真空蒸着装置に係わり、更に詳しくは、
真空中で鋼板などの連続基板にルツボから蒸発又は昇華
させた材料を蒸着させる連続真空蒸着装置及び真空中で
複数の蒸着材料を蒸発又は昇華させて、連続して供給さ
れる走行基板に多層膜或いは合金膜を形成する連続真空
蒸着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の連続真空蒸着装置は、例えば、特
開昭６４−２１０６７号公報に開示されている。かかる
従来の装置は、図６に側面部（Ａ）と平面図（Ｂ）を示
すように、真空チャンバー１内に設けたルツボ２に蒸着
材料３を入れ、これに電子銃４より電子ビーム５を照射
して、蒸着材料を蒸発あるいは昇華させ、連続的にガイ
ドローラ６を介して供給される鋼板などの走行基板７に
蒸着材料を蒸着するようになっている。真空チャンバー
１内は真空排気８により１０^-1〜１０^-3Ｐａに維持され
ている。

【０００３】また多層膜或いは合金膜を形成する連続真
空蒸着装置として、例えば、特開平４−２１８６６０号
公報及び特開平４−２４６１６６号公報が開示されてい
る。かかる従来の装置は、図７に側面部（Ａ）と平面図
（Ｂ）を示すように、真空チャンバー１内に設けた複数
のルツボ２ａ、２ｂに異なる蒸着材料３ａ、３ｂを入
れ、これに電子銃４より電子ビーム５ａ、５ｂを照射し
て、蒸着材料を蒸発あるいは昇華させ、連続的にガイド
ローラ６を介して供給される鋼板などの走行基板７に合
金膜の蒸着膜を形成するようになっている。かかる従来
の合金膜等を形成する連続真空蒸着装置を使用し複数の
材料からなる合金膜を走行基板７に蒸着させる場合に
は、複数のルツボを真空チャンバー１内に載置し、真空
中で電子銃４を用いて電子ビーム５ａ、５ｂにより複数
のルツボ２ａ、２ｂから異なる蒸着材料３ａ、３ｂを蒸
発あるいは昇華させ、連続的に供給される走行基板７の
表面に主として合金膜の蒸着膜を形成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる上記２つの連続
蒸着装置は共に、真空中でルツボ２から蒸着材料３を蒸
発させたときに、その蒸発流９は走行基板７だけでな
く、真空チャンバー１の壁や機器類（図示しないが温度
計、覗き窓、排気口など）にも及ぶため、これらに無効
蒸着物が堆積されてしまうという問題があった。このよ
うな無効蒸着物は蒸着材料３を無駄にしたり、機器類を
使用不能にさせるばかりか、その堆積速度が例えば５０
〜２００ｍｍ／日と速いため、その無効蒸着物を頻繁に
除去しなければならず、連続運転を長時間行うことがで
きなかった。しかも、無効蒸着物の除去作業はその都
度、真空チャンバー１の真空を破り大気に戻す必要があ
り、除去作業の終了後に再度真空引きが必要となる問題
点があった。この結果、無効蒸着物の除去作業と合わ
せ、時間、エネルギー、及び労力の多大な浪費となり、
かつこの間運転（蒸着）が停止してしまい、生産性が大
幅に低下する問題点があった。また図６に示したよう
に、通常、蒸着装置の真空チャンバー１の上流側および
下流側にも各々の別の真空チャンバー１０ａ、１０ｂが
あり、これらの真空チャンバーは走行基板７の通過部を
介してつながっているため、蒸着部の真空チャンバー１
の真空を破り、大気に戻す場合は、蒸着部の上流側及び
下流側の真空チャンバー１０ａ、１０ｂも大気に戻るこ
とになる。このため、時間とエネルギーと労力の浪費は
より一層大きなものとなる問題点があった。

【０００５】特に、合金膜等を形成する連続真空蒸着装
置にあっては、複数の蒸着材料が蒸発あるいは昇華し、
その結果、無効蒸着物も合金化してしまい、上記除去作
業により無効蒸着物を回収できたとしてもこれを再び蒸
着材料として利用することはできず、蒸着材料の無駄が
一層顕著なものになってしまうという問題があった。抵
抗加熱や誘導加熱によりルツボ２内の蒸着材料３を蒸発
あるいは昇華させる場合はルツボの幅方向に亘っての蒸
発量制御ができないため、走行基板７の幅方向の膜厚分
布制御ができないという問題があった。このため、合金
膜を形成する場合も、合金膜の膜厚分布が異なったり、
何らかの原因でルツボのある部分の蒸発量が変動して
も、蒸発量制御ができないため、合金膜の合金比率が走
行基板７の場所によって不均一になるという問題があっ
た。

【０００６】別の従来の連続真空蒸着装置として、例え
ば、特開昭６３−４５３６５号公報、特開平４−１９１
３６４号公報、特開平４−１９１３６３号公報、特開平
４−１９８４７４号公報、特開平４−１６０１５９号公
報、実開平４−２５８５８号公報及び特開平３−６４４
５２号公報に開示されている。特開昭６３−４５３６５
号公報、特開平４−１９１３６４号公報、特開平４−１
９１３６３号公報及び特開平４−１９８４７４号公報に
開示された連続真空蒸着装置（真空蒸着装置）は、基本
的にルツボの上方に絞り開口が形成されたフードを配設
するものであり、上記絞り開口により蒸発量を集束する
ことができるが、これら絞り開口は蒸着材料を絞ること
によりイオン化率の向上を図るものであり、走行基板以
外の包囲体への無効蒸着物の付着を防止したり、蒸着材
料の回収を図ることはできず、更に走行基板の膜厚分布
制御をすることはできない。特開平４−１６０１５９号
公報に開示された帯板の皮膜形成装置は、ルツボの上方
に配設した仕切板の開口を開閉板により可変とするた
め、走行基板の膜厚分布制御をすることができるが、上
記開閉板及び走行基板以外の包囲体への無効蒸着物の付
着を防止したり、また蒸着材料の回収を図ることはでき
ない。実開平４−２５８５８号公報の開示された電子ビ
ーム蒸着装置は、ルツボ上方に蒸着防止板（遮蔽板）を
配設して蒸発流の範囲を狭め、これにより、走行基板以
外の包囲体への無効蒸着物の付着を防止することはでき
るが、上記蒸着防止板に付着した無効蒸着物の回収はで
きず、また走行基板の膜厚分布制御をすることはできな
い。特開平３−６４４５２号公報に開示された金属蒸気
発生装置は、ルツボの上部を縮径しているのでその周壁
に付着した蒸着材料をルツボ内に回収することができる
が、ルツボの縮径された上部開口の面積は一定であるた
め、基板の膜厚分布制御をすることはできない。

【０００７】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の第１の目的
は、連続真空蒸着装置の走行基板以外に無効蒸着物が堆
積するのを防止し、かつ無効蒸着物の回収を行うことが
できる連続真空蒸着装置を提供することにある。更に本
発明の第２の目的は、蒸着材料の蒸発量の制御を行い、
走行基板の幅方向膜厚分布を所定のものとし、特に、合
金膜等を形成する連続真空蒸着装置においては走行基板
に所望した合金比率の合金膜を形成することができる連
続真空蒸着装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、真空中
で、ルツボから蒸着材料を蒸発あるいは昇華させ、連続
的に供給される走行基板（７）の表面に蒸着膜を形成す
る連続真空蒸着装置において、前記ルツボの長手方向に
延びる上側縁に傾動自在に支持された長手方向の蒸発流
制御板と、前記ルツボの短手方向に延びる上側縁に傾動
自在に支持された短手方向の蒸発流制御板と、前記長手
方向と短手方向の蒸発流制御板に設けた加熱手段と、を
備え、前記ルツボの上面開口の面積を可変することによ
り、蒸発流の向きを制御し、前記走行基板（７）のみに
蒸発流を絞ると共に、余分に蒸発した蒸着材料は前記長
手方向と短手方向の蒸発流制御板に付着させ、かつ該長
手方向と短手方向の蒸発流制御板の加熱手段により液化
させ、該長手方向と短手方向の蒸発流制御板からルツボ
内に滴下させ回収するように構成した、ことを特徴とす
る連続真空蒸着装置が提供される。更に本発明によれ
ば、真空中で、ルツボ（２ａ、２ｂ）から蒸着材料（３
ａ、３ｂ）を蒸発あるいは昇華させ、連続的に供給され
る走行基板（７）の表面に主として合金膜の蒸着膜を形
成する連続真空蒸着装置において、その長手方向を前記
走行基板（７）の走行方向と直交させたルツボ（２ａ、
２ｂ）を、前記走行基板（７）の走行方向に２つ並列
し、該並列されたルツボのうちそれぞれ反隣接側の長手
方向に延びる上側縁に傾動自在に支持された外側の長手
方向の蒸発流制御板（２０ａ、２０ｂ）と、前記並列さ
れたルツボのうちそれぞれ隣接側の長手方向に延びる上
側縁に傾動自在に支持された内側の長手方向の蒸発流制
御板（２１ａ、２１ｂ）と、前記ルツボの短手方向に延
びる上側縁に傾動自在に支持された短手方向の蒸発流制
御板（２２ａ、２２ｂ）と、前記長手方向の蒸発流制御
板（２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ、）及び前記短手
方向の蒸発流制御板（２２ａ、２２ｂ）に設けた加熱手
段と、を備え、前記ルツボの上面開口の面積を可変する
ことにより、蒸発流（９ａ、９ｂ）の向きを制御し、前
記走行基板（７）のみに蒸発流を絞ると共に、余分に蒸
発した蒸着材料（３ａ、３ｂ）は前記長手方向と短手方
向の蒸発流制御板に付着させ、かつ該長手方向と短手方
向の蒸発流制御板の加熱手段により液化させ、該長手方
向と短手方向の蒸発流制御板からルツボ内に滴下させ回
収するように構成した、ことを特徴とする連続真空蒸着
装置が提供される。また、本発明の好ましい実施例によ
れば、ルツボの上縁側に設けた長手方向の蒸発流制御板
は長手方向に分割されている。また、前記長手方向と短
手方向の蒸発流制御板の内面の基端部とルツボの内面の
上側部とが連続するように形成されている。また、前記
並列されたルツボ（２ａ、２ｂ）に異なる蒸着材料（３
ａ、３ｂ）を入れる、ことができる。

【０００９】

【作用】上記本発明の構成によれば、ルツボの上側縁に
ルツボの上面開口の面積を可変する蒸発流制御板を傾動
自在に設け、かつ該蒸発流制御板に加熱手段を設けたの
で、蒸発流制御板の向きを適宜変更することにより、蒸
発流の向きを制御し、走行基板（７）のみに蒸発流を絞
ることができるため、走行基板（７）以外の真空チャン
バー（１）壁や機器類に無効蒸着物が堆積されることが
ない。そのため、真空を破って大気に戻して行う真空チ
ャンバー壁などに堆積した無効蒸着物の除去作業が不要
になり、或いは、少なくすることができ、連続真空蒸着
装置の連続運転を可能とすることができる。従って、運
転（蒸着）を停止する必要がなく、生産性を大幅に向上
させることができる。余分に蒸発した蒸着材料は蒸発流
制御板に付着し、かつ蒸発流制御板の加熱手段により液
化した後、蒸発流制御板から下方即ちルツボ内に滴下さ
せ回収するため、回収された蒸着材料の再利用が連続的
に可能となり蒸着材料の利用効率（歩留り）を向上させ
ることができ、蒸着材料の無駄をなくし、効率よく運転
（蒸着）を行うことができる。

【００１０】また合金膜等を形成する連続真空蒸着装置
にあっては、複数の蒸着材料（３ａ、３ｂ）が蒸発する
が、その蒸発した蒸着材料のうち走行基板に蒸着されな
かったものは各別のルツボ（２ａ、２ｂ）に回収される
ため、蒸着材料が混ざり合うことはなく、従来、蒸着材
料の再利用が全くできなかったかかる装置においても回
収された蒸着材料の再利用が連続的に可能となり蒸着材
料の利用効率（歩留り）を著しく向上させることができ
る。更に蒸着材料の蒸発量が一定でも、蒸発流制御板
（２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ）
の向きを適宜変更することにより、蒸発流制御板に付着
させる量を制御することができるので、走行基板の幅方
向の膜厚分布を制御することができる。従って、抵抗加
熱や誘導加熱による連続真空蒸着装置にも適用すること
ができ、更に合金膜等を形成する連続真空蒸着装置にお
いては、走行基板に形成する合金膜の合金比率を制御す
ることができる。また成膜途中で何等かの原因で合金比
率が変わった場合でも蒸発流制御板の傾動角を変更する
だけで容易に合金比率を所望の値に戻すことができる。
この点従来は、電子銃（４）によりルツボの加熱温度を
変化させて蒸着材料の蒸発量を変更していたが、これで
は、ルツボ及び蒸着材料にヒート・マスがあるため、即
応することはできず、時間がかかる分、合金比率が不良
な合金膜がその間中、形成されてしまい、不良品発生率
が多大なものとなっていた。

【００１１】

【実施例】以下、好ましい実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明による連続真空蒸着装置の全体構
成図である。この図において、蒸着材料が２種類（３
ａ、３ｂ）の場合について説明するが、１種類又は３種
類以上の場合も同様である。図１の装置は、真空チャン
バー１内に設けたルツボ２ａ、２ｂに蒸着材料３ａ、３
ｂを入れ、これに電子銃４より電子ビーム５を照射し
て、蒸着材料を蒸発あるいは昇華させ、連続的にガイド
ローラ６を介して供給される鋼板などの走行基板７に蒸
着材料を蒸着するようになっている。真空チャンバー１
内は真空排気８により１０^-1〜１０^-3Ｐａに維持されて
いる。また電子銃４からほぼ水平に出された電子ビーム
５は、ルツボ２ａ、２ｂの上方近傍に設けられた偏向磁
場（図示せず）により、ほぼ下方に曲げられ、ルツボに
照射するようになっている。

【００１２】その長手方向が前記走行基板（７）の走行
方向と直交し前記走行基板の走行方向に並列する２つの
ルツボ２ａ、２ｂには、各々３ａ、３ｂの蒸着材料が収
納されている。ルツボ２ａ、２ｂに電子ビーム５ａ、５
ｂをそれぞれ照射し、蒸着材料３ａ、３ｂを蒸発あるい
は昇華させ、蒸発流９ａ、９ｂを発生させる。領域１１
は９ａ、９ｂが作る合金領域（ゾーン）を示す。なお、
実際には図１のように明確に線引きされるものではない
が、便宜上、量的にほとんどを占める範囲として示す。
電子ビーム５は、電子銃４の出口付近にある電子ビーム
スキャニング用コイル（図示せず）によって作られた磁
界によって電子ビームの飛び出し方向を決定されて飛び
出した後、ルツボ２ａ、２ｂ付近に設けた上記電子ビー
ム偏向用磁界（図示せず）により下方に曲げられルツボ
２ａ、２ｂに入射する。

【００１３】図２は本発明による連続真空蒸着装置の部
分平面図である。この図において、２０ａ、２０ｂ、２
１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂはルツボの上側縁に傾動
自在に支持された矩形板状の蒸発流制御板であり、２０
ａ、２０ｂ（外側の蒸発流制御板）は隣接する２つのル
ツボ２ａ、２ｂのうちそれぞれ反隣接側の長手方向に延
びる上側縁に支持され、２１ａ、２１ｂ（内側の蒸発流
制御板）は隣接する２つのルツボ２ａ、２ｂのうちそれ
ぞれ隣接側の長手方向に延びる上側縁に支持され、また
２２ａ、２２ｂは２つのルツボ２ａ、２ｂの短手方向に
延びる上側縁に支持されている。蒸発流制御板のうち、
ルツボ２ａ、２ｂの長手方向に延びる上側縁に支持され
た蒸発流制御板２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂはその
長手方向に本例では９つにそれぞれ分割されていて各別
に傾動自在に支持されている。各蒸発流制御板２０ａ、
２０ｂ、２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂはその基端縁
がルツボ２ａ、２ｂの上側縁に該上側縁の延びる方向を
軸方向とした傾動軸にそれぞれ傾動自在に支持されてい
て、各蒸発流制御板の傾動によりルツボ２ａ、２ｂの上
面開口の面積が変化するようになっている。

【００１４】また各蒸発流制御板２０ａ等はその内面が
ルツボ２ａ、２ｂの内面と連続するように形成されてい
る。また各蒸発流制御板２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１
ｂ、２２ａ、２２ｂはこれらに加熱手段（図示せず）が
設けられていて、常時、対応する蒸着材料３ａ、３ｂの
各融点以上に加熱されている。これは、蒸発流が蒸発流
制御板に衝突したときに蒸着材料を蒸発流制御板上で固
化させずに液化させた後滴下させるためのものであり、
運転開始直後から蒸発流制御板に衝突した蒸発流を液化
させ滴下することができる。また運転中はルツボ２面か
らの輻射熱のより蒸発流制御板が加熱されるため、上記
加熱手段の温度を運転開始時から徐々に下げて常時一定
に制御するようにすると良い。２３ａ、２３ｂは各蒸発
流制御板２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２
２ｂを各別に傾動させるための駆動装置であり、該駆動
装置２３ａ、２３ｂに水平方向又は垂直方向に移動自在
に支持されたリンク２４ａ、２４ｂの先端部が各分割制
御板２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ
の傾動支点より先端寄りの位置に連結されており、駆動
装置２３ａ、２３ｂを駆動し、リンク２４ａ、２４ｂを
移動させることにより各蒸発流制御板２０ａ、２０ｂ、
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの傾動角が各別に調節
されるようになっている。

【００１５】しかして、蒸発流制御板２０ａ、２０ｂ、
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの傾動角を駆動装置２
３ａ、２３ｂにより僅かに内側に傾くように調整する
と、ルツボ２ａ、２ｂからの蒸発流９ａ、９ｂの範囲を
狭めることになり、走行基板７のみに蒸発流９ａ、９ｂ
を当てて成膜することができると共に、狭められた部分
の蒸発流９ａ、９ｂの一部が蒸発流制御板２０ａ、２０
ｂ、２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂに衝突して、蒸着
材料３ａ、３ｂがこれらに付着されず、液化した後滴下
されてルツボ２ａ、２ｂ内に回収される。このとき、ル
ツボ２ａ、２ｂ内に回収された蒸着材料３ａ、３ｂは各
別の蒸発流制御板２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ、２
２ａ、２２ｂにより回収されるため、回収された蒸着材
料３ａと３ｂとが混ざり合うことはない。また蒸発流制
御板２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂの傾動角を駆動装
置２３ａ、２３ｂにより各別に制御することにより、蒸
着材料３ａ、３ｂの蒸発量が一定でも蒸発流制御板２０
ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂにより回収される蒸着材料
の３ａ、３ｂの回収量を制御することができるため、蒸
着材料３ａ、３ｂの走行基板７への蒸着量を各別に制御
することができ、結果として、合金比率を変えることが
できる。例えば、ルツボ２ａの蒸発流制御板２０ａ、２
０ｂ、２１ａ、２１ｂの内側への傾動角を、ルツボ２ｂ
の蒸発流制御板２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂのそれ
より大きくすると、ルツボ２ａで蒸発した蒸着材料３ａ
はその蒸発流９ａの範囲がより狭められることになり、
その分、蒸着材料３ａの走行基板７への到達率が減り、
合金比率を変えることができる。

【００１６】更に一方の外側の蒸発流制御板２０ａ、２
０ｂをより開くことにより、そのルツボ２に収納した蒸
着材料３ａ、３ｂの蒸発流９ａ、９ｂのみを走行基板７
に成膜することができる合金膜の上層又は下層に単相膜
を形成することもできる。分割された各蒸発流制御板２
０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂの傾動角をルツボ２ａ、
２ｂの長手方向において各別に制御することにより、ル
ツボ２ａ、２ｂの幅方向に亘っての蒸発流９ａ、９ｂを
制御することができ、走行基板７の膜厚分布制御を行う
ことができる。一般には、ルツボ２ａ、２ｂの長手方向
における端部の方がその中央部に比べて蒸発量が少ない
ため、図２に示すように、中央部に近い蒸発流制御板２
０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂを内側により傾斜させ、
その開口面積を縮小することによりより均一な膜厚分布
を得ることができる。

【００１７】蒸発流制御板２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２
１ｂ、２２ａ、２２ｂの長さ（基端から傾動端までの長
さ）はできるだけ長い方が蒸発流９ａ、９ｂをより正確
に制御するができるが、内側の蒸発流制御板２１ａ、２
１ｂの長さは隣接するルツボ２ａ、２ｂからの蒸発流９
ａ、９ｂを妨害しないようにする必要があり、これらを
考慮した上で蒸発流制御板２１ａ、２１ｂの長さが決定
される。また電子銃４側のルツボ２ａの外側の蒸発流制
御板２０ａの長さは電子ビーム５ａが当たらないような
長さにする必要がある。但し、かかる制約は蒸着材料３
を蒸発させる手段として電子銃４を用いた場合のみであ
り、例えば、抵抗加熱や誘導加熱により蒸着材料を蒸発
させる場合には上記制約は受けない。そのため、反電子
銃４側のルツボ２ｂの外側の蒸発流制御板２０ｂの長さ
を長くすることが効率的であり、蒸着材料３ａ、３ｂの
うち、合金比率や膜厚を調節するうえで、蒸発量の制御
範囲を大きくする必要がある方を電子ビーム入射側と反
対側に配置した方が好ましい。単一ルツボ２の場合は電
子銃４の電子ビーム５を妨害しない限りにおいて走行基
板の蒸着範囲を囲うように蒸発流制御板の長さをできる
だけ長くする方が良い。

【００１８】図３は本発明による連続真空蒸着装置の縦
断面図である。この図において示すように、ルツボ２ａ
の短手方向の上側縁に支持された蒸発流制御板２２ａを
その延長が走行基板７の幅方向の端縁に向かうように傾
動角を制御すると蒸発流９ａの無駄がなく効率的であ
る。また走行基板７の幅が幅広や幅狭であっても、かか
る蒸発流制御板２２ａの傾動角を制御することにより蒸
発流９ａの無駄を省ける。またルツボ２ａの四隅に隣接
する蒸発流制御板２０ａ、２１ａ、２２ａ（ルツボ２の
長手方向に配置された蒸発流制御板２０ａ、２１ａのう
ちその両端部に位置するもの及び短手方向に延びるよう
に配置された蒸発流制御板２２ａ）はこれらが内側に傾
動したときにこれらの側縁が干渉することがあるため、
干渉する側の側縁を上方へ行くに従い先細りになるよう
に傾斜させ、台形状にすると良い（図示せず）。

【００１９】２つのルツボ２ａ、２ｂはより近接して配
置した方が合金膜形成領域１１が広がり効率が良くなる
ため、かかる効率を重視する場合には、内側の蒸発流制
御板２１ａ、２１ｂの駆動装置２３ａ、２３ｂの配設ス
ペースがなくなるので、これら蒸発流制御板２１ａ、２
１ｂをその長手方向において上述したような分割はせ
ず、それぞれ１枚として、かつ各別の一の回動軸により
ルツボ２ａ、２ｂの上側縁に支持し、該回動軸を回動さ
せて蒸発流制御板２１ａ、２１ｂの傾動角を制御するよ
うにすると良い（図示せず）。図４は、本発明による連
続真空蒸着装置における蒸発パターン（Ａ）と、その蒸
着レイト分布（Ｂ）を示す図であり、図５は、従来の装
置における蒸発パターン（Ａ）と、その蒸着レイト分布
（Ｂ）を示す図である。図５（Ａ）に示すように、ルツ
ボの幅方向位置に対して蒸発の強さを一定とすると、そ
の蒸着レイト（蒸着速度）は、図５（Ｂ）に示すよう
に、中央部が大きく端部が小さくなり、図５（Ｂ）に矢
印で示す走行基板の最大幅において、走行基板の幅方向
の蒸着レイトを平均の±５％に調節することは実質的に
不可能であった。これに対して、本発明による連続真空
蒸着装置では、図４（Ａ）に示すように、蒸発流制御板
で蒸発の強さを走行基板の幅方向に変化させることがで
き、これにより、図４（Ｂ）に矢印で示す走行基板の最
大幅において、蒸着レイトを平均の±５％に入れること
ができる。なお、本発明はイオンプレーティング装置に
おいても同様に適用することができる。イオンプレーテ
ィング装置の場合は、蒸発流９ａ、９ｂにイオン化プロ
ーブ法、高周波法、等により電子を衝突させて、一部の
蒸発流９ａ、９ｂをイオン化し、走行基板７に負の電圧
を印加させ、イオン化された蒸発流９ａ、９ｂを引き寄
せて、成膜させる（図示せず）。

【００２０】

【発明の効果】上述した本発明によれば、以下の効果を
得ることができる。ルツボの上側縁にルツボの上面
開口の面積を可変する蒸発流制御板を傾動自在に設け、
かつ該蒸発流制御板に加熱手段を設けたので、蒸発流制
御板の向きを適宜変更することにより、蒸発流の向きを
制御し、走行基板のみに蒸発流を絞ることができ、真空
チャンバーの壁や機器類に無効蒸着物が堆積されること
がない。このため、真空を破って大気に戻して行う無効
蒸着物の除去作業が要らず、ないしは、少なくすること
ができ、連続真空蒸着装置の長時間にわたる連続運転を
可能とすることができる。従って、運転（蒸着）を停止
するこ必要がなく、生産性を大幅に向上させることがで
きる。余分に蒸発した蒸着材料は蒸発流制御板に付
着し、かつ蒸発流制御板の加熱手段により液化した後、
蒸発流制御板から下方即ちルツボ内に滴下させ回収する
ため、回収された蒸着材料の再利用が連続的に可能とな
り蒸着材料の利用効率（歩留り）を向上させることがで
き、蒸着材料の無駄をなくし、効率よく運転（蒸着）を
行うことができる。更に蒸着材料の蒸発量が一定で
も、蒸発流制御板の向きを適宜変更することにより、蒸
発流制御板に付着させる量を制御することができるの
で、走行基板の膜厚分布の制御ができ、よって、抵抗加
熱や誘導加熱による連続真空蒸着装置にも適用すること
ができ、更に合金膜等を形成する連続真空蒸着装置にお
いては、走行基板に形成する合金膜の合金比率を制御す
ることができる。更に蒸着材料の蒸発量が一定で
も、蒸発流制御板の向きを適宜変更することにより、蒸
発流制御板に付着させる量を制御することができるの
で、走行基板の膜厚分布の制御ができ、よって、抵抗加
熱や誘導加熱による連続真空蒸着装置にも適用すること
ができ、更に合金膜等を形成する連続真空蒸着装置にお
いては、走行基板に形成する合金膜の合金比率を制御す
ることができる。また成膜途中で何等かの原因で合
金比率が変わった場合でも蒸発流制御板の傾動角を変更
するだけで容易に合金比率を所望の値に戻すことができ
る。

【００２１】要約すれば、本発明により、ルツボの上側
縁に蒸発流制御板を傾動自在に設け、かつ該蒸発流制御
板に加熱手段を設けたので、蒸発流の向きを制御し、走
行基板のみに蒸発流を絞ることができ、蒸着材料の無駄
を省き、真空チャンバーの壁や機器類に無効蒸着物が堆
積されることがない連続真空蒸着装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による連続真空蒸着装置の全体構成図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ線における部分平面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ線における縦断面図である。

【図４】本発明による連続真空蒸着装置における蒸発パ
ターン（Ａ）と、その蒸着レイト分布（Ｂ）を示す図で
ある。

【図５】従来の装置における蒸発パターン（Ａ）と、そ
の蒸着レイト分布（Ｂ）を示す図である。

【図６】従来の連続真空蒸着装置の、全体構成図であ
る。

【図７】別の従来の連続真空蒸着装置の、全体構成図で
ある。

【符号の説明】

１真空チャンバー２ルツボ２ａ蒸着材料３ａを収納するルツボ２ｂ蒸着材料３ｂを収納するルツボ３蒸着材料３ａ蒸着材料３ｂ蒸着材料４電子銃５電子ビーム５ａルツボ２ａに照射される電子ビーム５ｂルツボ２ｂに照射される電子ビーム６ガイドローラ７走行基板８真空排気９蒸発流９ａ蒸着材料３ａの蒸発流９ｂ蒸着材料３ｂの蒸発流１０ａ真空チャンバー１の上流側の真空チャンバー１０ｂ真空チャンバー１の下流側の真空チャンバー１１蒸着材料３ａと３ｂの各々の蒸発流９ａ、９ｂが
混合している領域２０ａルツボ２ａの外側の蒸発流制御板２０ｂルツボ２ｂの外側の蒸発流制御板２１ａルツボ２ａの内側の蒸発流制御板２１ｂルツボ２ｂの内側の蒸発流制御板２２ａルツボ２ａの端部の蒸発流制御板２２ｂルツボ２ｂの端部の蒸発流制御板２３ａ蒸発流制御板２０ａ、２１ａ、２２ａの駆動装
置２３ｂ蒸発流制御板２０ｂ、２１ｂ、２２ｂの駆動装
置２４リンク２４ａ駆動装置２３ａのリンク２４ｂ駆動装置２３ｂのリンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 14/56 C23C 14/54

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】真空中で、ルツボから蒸着材料を蒸発あ
るいは昇華させ、連続的に供給される走行基板（７）の
表面に蒸着膜を形成する連続真空蒸着装置において、前
記ルツボの長手方向に延びる上側縁に傾動自在に支持さ
れた長手方向の蒸発流制御板と、前記ルツボの短手方向
に延びる上側縁に傾動自在に支持された短手方向の蒸発
流制御板と、前記長手方向と短手方向の蒸発流制御板に
設けた加熱手段と、を備え、前記ルツボの上面開口の面
積を可変することにより、蒸発流の向きを制御し、前記
走行基板（７）のみに蒸発流を絞ると共に、余分に蒸発
した蒸着材料は前記長手方向と短手方向の蒸発流制御板
に付着させ、かつ該長手方向と短手方向の蒸発流制御板
の加熱手段により液化させ、該長手方向と短手方向の蒸
発流制御板からルツボ内に滴下させ回収するように構成
した、ことを特徴とする連続真空蒸着装置。
【請求項２】真空中で、ルツボ（２ａ、２ｂ）から蒸
着材料（３ａ、３ｂ）を蒸発あるいは昇華させ、連続的
に供給される走行基板（７）の表面に主として合金膜の
蒸着膜を形成する連続真空蒸着装置において、その長手方向を前記走行基板（７）の走行方向と直交さ
せたルツボ（２ａ、２ｂ）を、前記走行基板（７）の走
行方向に２つ並列し、該並列されたルツボのうちそれぞ
れ反隣接側の長手方向に延びる上側縁に傾動自在に支持
された外側の長手方向の蒸発流制御板（２０ａ、２０
ｂ）と、前記並列されたルツボのうちそれぞれ隣接側の長手方向
に延びる上側縁に傾動自在に支持された内側の長手方向
の蒸発流制御板（２１ａ、２１ｂ）と、前記ルツボの短手方向に延びる上側縁に傾動自在に支持
された短手方向の蒸発流制御板（２２ａ、２２ｂ）と、前記長手方向の蒸発流制御板（２０ａ、２０ｂ、２１
ａ、２１ｂ、）及び前記短手方向の蒸発流制御板（２２
ａ、２２ｂ）に設けた加熱手段と、を備え、前記ルツボの上面開口の面積を可変することにより、蒸
発流（９ａ、９ｂ）の向きを制御し、前記走行基板
（７）のみに蒸発流を絞ると共に、余分に蒸発した蒸着
材料（３ａ、３ｂ）は前記長手方向と短手方向の蒸発流
制御板に付着させ、かつ該長手方向と短手方向の蒸発流
制御板の加熱手段により液化させ、該長手方向と短手方
向の蒸発流制御板からルツボ内に滴下させ回収するよう
に構成した、ことを特徴とする連続真空蒸着装置。
【請求項３】ルツボの上縁側に設けた長手方向の蒸発
流制御板を長手方向に分割した、ことを特徴とする請求
項１又は請求項２に記載の連続真空蒸着装置。
【請求項４】前記長手方向と短手方向の蒸発流制御板
の内面の基端部とルツボの内面の上側部とが連続するよ
うに形成した、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の連続真空蒸着装置。
【請求項５】前記並列されたルツボ（２ａ、２ｂ）に
異なる蒸着材料（３ａ、３ｂ）を入れた、ことを特徴と
する請求項２〜４のいずれか１項に記載の連続真空蒸着
装置。