JP6216177B2 - 電子ビーム蒸着装置 - Google Patents
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Description
蒸着する基板の回転中心軸から所定距離移動させた下方に、蒸着材料の収容器を位置させ、
基板を回転させつつ蒸着を行う際の回転軌道、または固定した基板を回転させた場合の回転軌跡に基づいて、
前記収容器の中心より基板の回転中心方向の上方空間に、前記収容器の中心を挟んで所定の間隔を空けて一対の磁石の各々の基板回転中心側端部を他方端部より下方に傾斜させて配置することを最も主要な特徴としている。
図面には、本発明の電子ビーム蒸着装置の特徴となる要部のみを示し、図示省略した部材については以下の説明中では参照符号を付していない。
電子遮蔽を目的とした磁石4の磁場がビーム軌道上まで及ぶ場合、電子ビームの偏向、収束に影響を与え、材料への電子ビームの集中的な照射が行われず、蒸着レートの低下が起こる。図5を見るとビーム軌道上の磁束密度が0.5mTでレートが10%低下することから、本実施例では「電子遮蔽目的で形成される磁場が、ビーム軌道上で磁束密度0.5mT以上とならない」ように配置する。
基本的には、蒸着材料や基板の蒸着面積に応じて例えば磁石4の磁場発生出力や電子ビームの出力を調整することで、どのようにも対応できるが、本例ではそうした電気的制御によることを目的とせず、成膜条件に見合う「磁石4の磁場発生出力を一定とした場合における基板1の蒸着面積に対応する磁石4の最適な配置条件」を見出すことを目的としている。
坩堝2の上面から、傾斜させて配置する磁石4の基板1の外周側の端部、すなわち上端までの高さH’(距離)は200mm≦高さH’≦400mmとすればよい。磁石4の上端高さが200mmより低い(坩堝2に接近する)と、電子ビームの蒸発源上への偏向、集束に干渉し、効率的な材料加熱が行われず、成膜速度が低下する。一方、磁石4の上端高さが400mmより高い(坩堝2から離れる)と、蒸着における遮蔽物となる。
磁石4の長さBは、基板1の回転軌跡の直径対向位置と坩堝2の中心を垂直な同一平面上で結ぶ仮想線P,P’を引いた範囲(破線)以上の長さとする。この磁石4の長さBは、基板1の回転直径、坩堝2の基板1に対する高さ、磁石4の高さH’、後述の傾斜θを要因として変わるが、逆に言えば、磁石4の長さBを固定しても、前記要因を変更すれば対応できる範囲であれば、固定長でも構わない。
磁石4が電子ビームに影響せず、かつ磁石4の下方に傾斜させた下端面Aが基板1の回転中心を超えない範囲となると共に坩堝2の中心と該基板1の回転軌道の直径最遠部を垂直な同一平面上で結ぶ仮想線P’上にほぼ位置するように設ける。一方、磁石4の傾斜させた上端面は上記高さH’で規定するとおりである。よって、磁石4の長さBに応じて、磁石4の上端面が高さH’で、下端面が仮想線P’で、規定される位置となるように傾斜させた磁石4の傾斜θはだいたい5°≦磁石傾斜θ≦45°となる。
基板1への蒸着の妨げとならない間隔とすることが前提とされ、坩堝2を挟んだ磁石4A,4Bの間隔が100mmより短いと、磁石4が蒸着の遮蔽物になる。一方、坩堝2を挟んだ磁石4A,4Bの間隔が400mmより長いと、電子遮蔽に必要な磁場を形成することが困難になる。あるいは、真空容器内で他の蒸着源の遮蔽物や他の機構の干渉物となる可能性がある。
2 坩堝
21 坩堝昇降機構
3 電子銃
4 磁石
4A,4B 磁石
41 磁石昇降機構
42 磁石傾斜変更機構
43 磁石間移動機構
45 電子計測器
5 電子遮蔽板
5A〜5F 電子遮蔽板
10 制御部
Claims (3)
- 加速した電子を照射し加熱して蒸発させた材料を、発生する電子の基板への入射を遮蔽する磁場を形成しつつ、基板表面に付着させて薄膜を形成する電子ビーム蒸着装置であって、
蒸着する基板の回転中心軸から所定距離移動させた下方に、蒸着材料の収容器を位置させ、
基板を回転させつつ蒸着を行う際の回転軌道、または固定した基板を回転させた場合の回転軌跡に基づいて、
前記収容器の中心より基板の回転中心方向の上方空間に、前記収容器の中心を挟んで所定の間隔を空けて一対の磁石の各々の基板回転中心側端部を他方端部より下方に傾斜させて配置することを特徴とする電子ビーム蒸着装置。 - 収容器の周囲にアースされた電子遮蔽板を設けることを特徴とする請求項1に記載の電子ビーム蒸着装置。
- 基板の蒸着面から収容器までの収容器の高さを変更する収容器昇降機構と、収容器の前記高さにおける磁石の傾斜上端高さを変更する磁石昇降機構と、磁石の傾斜角度を変更する磁石傾斜変更機構と、一対の磁石の間隔を変更する磁石間移動機構と、蒸着材料種と基板形状に基づいて、及び基板の回転軌道または回転軌跡の直径対向位置に設けた電子計測器で計測した電子量に基づいて、前記収容器昇降機構、前記磁石昇降機構、前記磁石傾斜変更機構、前記磁石間移動機構、の作動制御する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の電子ビーム蒸着装置。
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