JP4142130B2 - 電子ビーム蒸発装置および方法 - Google Patents
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Description
【発明の関連する技術分野】
本発明は例えば、レンズまたはメガネガラスを熱処理するために光学系において使用されるような、真空薄膜生成装置用電子ビーム蒸発装置に関する。このために、電子ビームによって加熱される蒸発源の上方にある適当な基板保持体上の薄膜生成すべき基板が移動されかつ薄膜生成される。その際蒸気が出る蒸発点は大抵、基板保持体の主軸線に対して中心から外れたところにある。
【０００２】
【従来の技術】
多数の種々異なった基板の形状および表面の曲率のために、蒸着装置における基板保持体上でのチャージ（Charge）内の所望の公差内膜厚ないし膜厚分布を実現するためには特別なコストが必要である。別の難点は、使用されている膜材料の蒸発特性が種々異なっている点にある。この理由から、薄膜生成すべき基板に関連して蒸発装置の位置決めを可変または調整設定可能にして、それぞれの形状の基板およびそれぞれの被膜材料に対して最適な蒸発装置位置が調整設定可能であるようにすることが望まれる。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公告第２１１８０８２号公報から真空中を移動可能な電子ビーム銃が公知である。電子銃が気密に固定されている容器は管を介して雰囲気に接続されている。電子銃は容器壁の一部である。管は室壁に案内されておりかつ長手方向に移動可能である。この種の装置は光学的な薄膜生成に使用するには適していない。というのは、著しく煩雑であるからである。蒸発点の位置決めに対する可変の領域は、従来の光学的な薄膜生成装置では僅か０．０５ないし０．５ｍの領域にある。更に、管の蒸着ないし管における液圧油による光学膜の汚染が悪影響を及ぼす。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願第２８４９９３３号明細書に、３つの構成要素、即ちビーム源、偏向磁石および蒸発すべき材料に対する保持装置から構成されている電子ビーム蒸着装置が記載されている。これら３つの構成要素は相互に間隔をおいてシフト可能に配設されているので、蒸発装置はそれぞれの用途に整合可能である。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許出願第３７０４５０５号明細書に、ヒンジを有する２部分構成のレバーアームを備えた、真空装置に対する挿入装置が記載されており、ここにおいてレバーアームの内部は気密な中空体として実現されておりかつ挿入アームを動かすための駆動エレメントを含んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、電子ビーム蒸発装置を、必要な接続端子もしくは接続線路およびそれぞれに配属されている所属の結合線路を解離するまたは変更する必要なしに、蒸発点が僅かなコストで種々異なった蒸着条件ないし基板形状に整合することができるように、蒸着装置内に組み込むことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明によれば、真空装置の真空容器内で電子ビーム蒸発装置を可変に位置決めするための装置であって、該装置は支持プレートを有しており、該支持プレートの保持端部に電子ビーム蒸発装置が該装置の構成群と共に組み立てられており、該支持プレートは該支持プレートが装着されている前記真空容器における孔に片持ちばりの形式に支承されておりかつ該孔の中心軸線を中心に旋回可能であるという形式の装置から出発して、ａ）前記支持プレートは扁平な中空体のカバープレートとして構成されており、該中空体の内室は前記真空容器における前記孔（Ｂ）を介して雰囲気と接続されており、ｂ）前記中空体は前記真空容器における前記孔（Ｂ）に、該中空体が該孔（Ｂ）の前記中心軸線（Ａ）を中心に旋回可能であるように装着されており、ｃ）電子ビーム蒸発装置の前記構成群は前記中空体の保持端部に気密に装着されており、ｄ）電子ビーム蒸発装置の、冷却水、高電圧、供給電流およびるつぼ駆動部に接続するためのすべての接続線路並びに所属の結合線路は前記中空体の内部を通って前記構成群に案内されていることによって解決される。
【０００８】
本発明の解決法によって、その都度の薄膜生成の際に行われるべき、蒸発装置位置の最適化が簡単な手法で実施可能であるようになる。締め付けリングの簡単な解離によって、蒸発装置は孔の主軸線を中心に旋回することができかつこれにより、基板上での膜厚の最適な分布が調整設定可能である。
【０００９】
更にコストをかければ、真空状態を途切らすことなしに本来の位置調整を可能にすることもできるしまたは振り子運動によって蒸発点を意図的に振動させることも考えられる。
【００１０】
【実施例】
次に本発明を図示の実施例に付き図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
本発明の装置は図１に示されている。真空容器ないし蒸着槽基板１は孔Ｂを有している。この孔は装置全体を収容するために用いられる。締め付けフランジ５および対向プレート４を用いて、載着フランジを備えた支持プレート２は孔Ｂに、該支持プレート２が中央の軸線Ａを中心に旋回可能であるように、装着される。支持プレート２に、Ｕ字形状の横断面を有するカバープレート３がガスケット１３′を用いて気密に載着されている。形成された中空室は雰囲気と接続されておりかつ駆動エレメントおよび給電線を収容するために用いられる。真空側の上面に、ＥＳ蒸発装置の個別モジュールがそれぞれ、ｏリングによって気密に載着されている。これらは電子ビームのｘ偏向およびｙ偏向に対する偏向ユニット６、交換可能なビーム発生器を有するカソードユニット７並びに交換可能なるつぼ１０を有する基本ユニット８である。
【００１２】
基本ユニット８には、カバープレート２１によって保護されている永久磁石１２が挿入されている。永久磁石は図示されていない磁極片を介してビーム転向に対する主磁場を生成する。回転るつぼ１０は複数の窪みを有している。これらの窪みはカバープレート１４によって所望しない蒸発に対して防護されている。回転るつぼの駆動は周知のように、歯車１９および２０を有する歯付きベルトおよび軸１６に装着されている駆動部を介して行われる。シムリング１１は気密パッキンを形成する。水１５，偏向電流１７および高電圧１８に対する接続線路は、孔Ｂおよびカバープレート３における開口を通ってそれぞれの接続箇所に案内される。リード線は支持プレート２およびカバープレート３から形成された中空体の内側において雰囲気側に定置に敷設されているので、装置全体は主軸線Ａを中心に、接続を解離する必要なく、旋回することができる。
【００１３】
支持プレート２の長さを介して装置は簡便な手法で種々異なった真空容器直径に整合することができる。旋回角度を介して蒸着装置の、半球形基板（Substratkalotte）に関連した半径方向の位置が簡単な手法で調整設定される。このことは、膜厚分布の迅速な最適化に対して重要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置全体の断面表示を含む概略図である。
【符号の説明】
１ 真空容器基板、 ２ 支持プレート、 ３，１４，２１ カバープレート、 ４ 対向プレート、 ５ 締め付けフランジ、 ６ 偏向ユニット、 ７ カソードユニット、 ８ 基本ユニット、 ９ るつぼ駆動部、 １０ 交換るつぼ、 １１ シムリング、 １２ 永久磁石、 １３′，１３″，１３′″ ガスケット、 １５ 水供給線路、 １６ 軸、 １７ 電流供給線路、 １８ 高圧供給線路、 １９，２０ 歯車
Claims (5)
- 真空装置の真空容器内で電子ビーム蒸発装置を可変に位置決めするための装置であって、
該装置は支持プレートを有しており、該支持プレートの保持端部に電子ビーム蒸発装置が該装置の構成群と共に組み立てられており、
該支持プレートは該支持プレートが装着されている前記真空容器における孔に片持ちばりの形式に支承されておりかつ該孔の主軸線を中心に旋回可能である
装置において、
ａ） 前記支持プレートは扁平な中空体のカバープレート（３）として構成されており、該中空体の内室は前記真空容器における前記孔（Ｂ）を介して雰囲気と接続されており、
ｂ） 前記中空体は前記真空容器における前記孔（Ｂ）に、該中空体が該孔（Ｂ）の前記主軸線（Ａ）を中心に旋回可能であるように装着されており、
ｃ） 電子ビーム蒸発装置の前記構成群は前記中空体の保持端部に気密に装着されており、
ｄ） 電子ビーム蒸発装置の、冷却水（１５）、高電圧（１８）、供給電流（１７）およびるつぼ駆動部（１６，１９，２０）に接続するためのすべての接続線路並びに所属の結合線路は前記中空体の内部を通って前記構成群に案内されている
ことを特徴とする装置。 - 前記接続線路並びに所属の結合線路は前記中空体内の雰囲気側において定置に敷設されている
請求項１記載の装置。 - 電子ビーム蒸発装置と請求項１記載の真空装置の真空容器内で電子ビーム蒸発装置を可変に位置決めするための装置とから成るユニットであって、
該電子ビーム蒸発装置は、ビーム発生器（７）、偏向ユニット（６）および回転駆動装置付きまたは回転駆動装置なしの水冷式の蒸発装置るつぼ（１０）、冷却水（１５）、高電圧（１８）、供給電流（１７）およびるつぼ駆動部（１６，１９，２０）に接続するための真空連通部並びに所属の結合線路を含んでいる構成群を有しているユニット。 - 前記電子ビーム蒸発装置の構成群、例えばビーム発生器は複数の部分から成っておりかつ前記支持プレートにおける気密を解消することなく差し込みコネクタによって交換可能である
請求項３記載のユニット。 - 前記蒸発装置位置を薄膜生成の期間中または薄膜生成の間で変化する
請求項３または４記載のユニットの作動方法。
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