JP4714920B2 - 蒸着材料供給装置および方法 - Google Patents
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Description
真空蒸着を用いた成膜装置において、インライン式に基板を連続処理する場合や、基板面に厚膜を堆積させる場合等、真空室内を大気圧に開放してから新しい蒸着材料を供給する手段では作業効率及び成膜精度に問題があるため、高真空状態を維持したまま新しい蒸着材料を自動供給する機構が一般的に用いられている。
供給量が一定でないと、成膜条件が安定しないという問題が発生する。蒸発源からの蒸発量は蒸着材料の溶融面積に依存するため、蒸着材料の供給量に依存して成膜レートが変化する。抵抗加熱蒸発源では、ボート上の蒸着材料の量によってボート全体の抵抗値が異なるため、同じ電力を供給しても流れる電流値が変わってしまう。蒸着材料の供給量にばらつきがあると、成膜開始時の電力条件も異なってしまうため、成膜前半の蒸着レートが安定しなくなってしまう。更に、供給量にばらつきがあると蒸着材料の使用量が確認出来ず、材料管理の面でも問題がある。
また、特許文献1に開示の機構では、固形の蒸着材料を供給するため定量供給が可能となるが、蒸着材料を多量に供給できないという課題があった。機構に搭載可能な蒸着材料の量が少ないと生産性および作業効率に問題がある。
本発明は、蒸着材料を大容量搭載し、定量供給する蒸着材料供給機構を提案することを目的とする。
また、移動手段はホルダに接続された回転駆動源であり、ホルダの回転軸を中心とする略同心円状に収容器の底面、ホルダの開口およびベースの開口を配設した。
さらに、収容器の底面、ホルダの開口およびベースの開口の長手方向がホルダの回転軸を中心として放射状に配置されるようにした。
またさらに、蒸着材料は転動自在な形状とした。
図1は蒸着材料供給機構の概略斜視図であり、図2は図1に示す機構の概略分解図であり、図3は同機構の概略断面図である。
同図の機構は、複数の蒸着材料5を積重して収容するマガジン4、複数のマガジン4を載置するマガジンラック1、マガジンラック1の下方に配置されるホルダ2、ホルダ2の下方に配置されるベース3、ホルダ2の駆動源であるモータ11とにより構成される。
まず、マガジンラック開口6直下にホルダ遮蔽面8を位置させた状態でマガジンラック1にマガジン4をセットし、ホルダ遮蔽面8を底板としてマガジン4内に蒸着材料5を積重しておく(図3中aにて示す)。次に、モータ11によりホルダ2を駆動させマガジンBの直下にホルダ開口7を位置させる。これによりマガジン4内に収容された蒸着材料5のうち最下段に位置する蒸着材料5がホルダ開口7内部に収容される。ホルダ開口7内部に蒸着材料5を収容した状態で更にホルダ2を駆動すると(図3中bにて示す)、マガジンAの直下にホルダ開口7が位置した場合においても(図3中cにて示す)、開口7内部に収容された蒸着材料5がマガジンAの底板として作用するため、マガジンA内の蒸着材料5はマガジンA内に保持される。蒸着材料5を供給する場合は、ホルダ2を更に駆動しベース開口9直上にホルダ開口7を位置させれば、ホルダ開口7内部に収容されていた蒸着材料5がベース開口9から吐出する(図3中dにて示す)。ベース開口9は、所望の蒸着材料吐出位置の直上に配設すればよい。
同図に示す装置は、仕込室20、成膜室21、および取出室22を有し、各真空室はゲートバルブ24,25により仕切られ、各々独立の図示しない排気手段を備えている。図示しない基板搬送手段が、仕込室20から成膜室21に未成膜の基板23を搬入し、成膜室21から取出室22に成膜後の基板23を搬出するため、成膜室21においては高真空状態を維持したまま連続成膜を行うことが可能である。成膜室21には蒸発源位置29と成膜位置が対向し、蒸発源位置29に蒸着材料5が、成膜位置に基板23が配置される。蒸発源位置29では、電子ビーム加熱による蒸着材料の加熱蒸発が行われる場合もあるが、同図では抵抗加熱容器内に収容した蒸着材料を加熱し溶融蒸発させるものとする。基板蒸発源間には、蒸着材料2を遮蔽するシャッター26が配置される。蒸発源位置29には抵抗加熱ユニット28が配置され、蒸着材料供給機構30、および蒸着材料供給機構30から供給される蒸着材料を蒸発源位置まで搬送する搬送機構27が設けられる。これにより真空室を開放することなく蒸発源位置29に順次蒸着材料5を供給することが可能となる。同図の搬送機構27は、回転駆動源に接続される回転体であり、ベース開口9直下と蒸発源位置29とを結ぶ円の中心を軸として駆動することにより、ベース開口9から吐出される蒸着材料5を蒸発源位置29まで搬送する。
2 ホルダ
3 ベース
4 マガジン
5 蒸着材料
6 開口
7 開口
8 遮蔽面
9 開口
10 遮蔽面
11 モーター
12 側壁
13 係止爪
20 仕込室
21 成膜室
22 取出室
23 成膜基板
24 ゲートバルブ
25 ゲートバルブ
26 シャッタ
27 搬送機構
28 抵抗加熱ユニット
29 蒸発源位置
30 蒸着材料供給機構
40 タンク
41 パーツフィーダユニット
42 ノズル
Claims (4)
- 真空室内部に配置した蒸着材料を基板面に堆積させる真空蒸着装置用の蒸着材料供給装置であって、
定量形成された柱形状の該蒸着材料を、該柱形状の長手方向を水平にして複数個積重するマガジンの開放された底面が載置され、該蒸着材料の長手方向投影に対応する開口を設けた遮蔽面からなるマガジンラック、
該蒸着材料の長手方向投影に対応する開口を設けた遮蔽面からなり、該マガジンラックの開口を開放して落下させた少なくとも1つの該蒸着材料を受容するホルダ、
該蒸着材料の長手方向投影に対応する開口を設けた遮蔽面からなり、該ホルダの開口を開放して該受容されている蒸着材料を投下するベース、および
該ホルダを水平面内において回転させる回転駆動源
を備え、
該マガジンラックの開口と該ベースの開口とは垂直投影が重ならない位置にあり、
該マガジンラックに対する該ホルダの位置が所定の位置にある場合に該マガジンラックの開口の開放が行われ、該ベースに対する該ホルダの位置が所定の位置にある場合に該ホルダの開口の開放が行われるように構成され、
該回転駆動源によって決まる該ホルダの開口の移動経路において、該ホルダの開口と該マガジンラックの開口との垂直投影が重なる位置、および該ホルダの開口と該ベースの開口との垂直投影が重なる位置を有するように構成され、
該ホルダの回転軸を中心とする略同心円状かつ放射状に該マガジンラックの開口、該ホルダの開口および該ベースの開口が配設されたことを特徴とする蒸着材料供給装置。
- 請求項1記載の蒸着材料供給装置であって、
該蒸着材料は転動自在な形状であることを特徴とする蒸着材料供給装置。
- 請求項1又は2に記載の蒸着材料供給装置であって、
前記ホルダを形成する遮蔽面の開口における深さが、前記蒸着材料の長手方向を水平にした場合の高さの整数倍であることを特徴とする蒸着材料供給装置。
- 真空槽内部に配置した蒸着材料を基板面に堆積させる真空蒸着装置であって、
該真空槽内部に請求項1乃至3いずれかに記載の蒸着材料供給装置を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
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