JP7144307B2 - Indirect heating deposition source - Google Patents
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Description
本発明は、蒸着材料を充填した容器を電子ビーム衝撃(ボンバード)により加熱し、蒸着材料を加熱、蒸発させる間接加熱蒸着源に関する。 The present invention relates to an indirect heating vapor deposition source that heats a container filled with a vapor deposition material by electron beam bombardment to heat and evaporate the vapor deposition material.
従来から、真空チャンバー内に基板を配置して、この基板に向けて蒸着源を設置した蒸着装置が知られており、間接加熱蒸着源としては、蒸着材料を充填した容器に電子ビーム(熱電子)を放出する電子線衝撃型蒸着源がある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a vapor deposition apparatus is known in which a substrate is placed in a vacuum chamber and a vapor deposition source is installed facing the substrate. ) is available (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載された間接加熱蒸着源は、容器と、電子源と、容器保持部と、移動機構と、冷却台とを備える。電子源は、容器の底部に熱電子を放出する。容器保持部は、容器の底部を露出させて保持する。移動機構は、容器保持部を駆動させて、容器を水平方向に移動させる。冷却台は、移動機構により電子源の上方から水平方向に移動した容器の底部が接触する上面を有し、容器を冷却する。 The indirectly heated vapor deposition source described in Patent Document 1 includes a container, an electron source, a container holder, a moving mechanism, and a cooling table. An electron source emits thermal electrons to the bottom of the container. The container holder exposes and holds the bottom of the container. The moving mechanism drives the container holder to horizontally move the container. The cooling table has an upper surface with which the bottom of the container that is horizontally moved from above the electron source by the moving mechanism contacts, and cools the container.
また、間接加熱蒸着源としては、図7に示すような間接加熱蒸着源101がある。間接加熱蒸着源101は、真空チャンバー内に設置され、容器に充填された蒸着材料を加熱、蒸発させて基板に蒸着させる。この間接加熱蒸着源101は、ライナー102と、ホルダー103と、防着カバー107と、電子源108とを備えている。
As an indirectly heated vapor deposition source, there is an indirectly heated
ライナー102は、モリブデンやセラミックスなどの高融点材料からなり、有底の筒状に形成されている。ライナー102には、蒸着材料104が充填される。ホルダー103は、円形の板状に形成されており、複数のライナー102を貫通させて保持する。ホルダー103の中心部には、回転駆動軸114が接続されている。回転駆動軸114は、ホルダー103を回転駆動させて、ホルダー103に保持された複数のライナー102を水平方向に移動させる。
The
電子源108は、所定の位置に配置されたライナー102の下方に位置しており、タングステン材からなるフィラメントを有している。このフィラメントに加速電源109から所定の値の電流が供給されると、フィラメントは、ジュール加熱により熱電子放出が可能な温度に加熱される。
An
フィラメントが熱電子放出可能な温度まで加熱されると、フィラメントから放出された熱電子は、電界により加速され、ライナー102が電子衝撃加熱される。蒸着材料104は、ライナー102からの熱伝導或いは熱輻射により加熱され、蒸発する。これにより発生した蒸発粒子は、真空中を移動し、基板保持部120に保持された基板121に堆積する。
When the filament is heated to a thermionic emission temperature, the thermionic electrons emitted from the filament are accelerated by the electric field and the
防着カバー107は、上面板117と、上面板117に連続する側面板118を有しており、ライナー102及びホルダー103を覆う。防着カバー107の上面板117は、基板保持部120に保持された基板121に対向する貫通孔117aを有している。蒸着材料104が溶融して生じる蒸発粒子は、貫通孔117aを通って基板121に到達する。
The
また、ホルダー103の上面には、防着突起部115が設けられている。この防着突起部115は、ホルダー103の上面から突出しており、防着カバー107とホルダー103に囲まれた空間を仕切り、互いのライナー102間を遮る。すなわち、防着カバー107及び防着突起部115は、所定の位置に配置されたライナー102から蒸発した蒸発粒子が、他のライナー102へ到達しないようにして、他のライナー102への蒸気汚染を防止する。
In addition, an
しかしながら、図7に示す間接加熱蒸着源101では、蒸着を継続するにつれて防着カバー107の貫通孔117aの縁に蒸着物が堆積してしまう。そして、堆積した蒸着物がある程度の大きさになると、貫通孔117aの縁から落下し、ライナー102内へ入り込む場合がある。
However, in the indirectly heated
貫通孔117aの縁に堆積した蒸着物がライナー102内へ落下すると、スプラッシュ(周囲に材料が飛散すること)が発生し、基板105の外観不良を引き起こす場合がある。また、落下した蒸着物が異種蒸着材料の不純物になってしまうこともある。
When the deposit deposited on the edge of the through-
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、防着カバーにおける貫通孔の縁に蒸着物が堆積することを防止する間接加熱蒸着源を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an indirectly heated vapor deposition source that prevents deposition of a vapor deposition material on the edge of a through-hole in a deposition-preventive cover.
本発明の間接加熱蒸着源の一態様は、容器と、上蓋と、容器保持部と、防着カバーと、電子源とを備える。容器は、有底の筒状に形成され、蒸着材料が充填される。上蓋は、容器の開口を塞ぎ、容器保持部は、容器を保持する。防着カバーは、容器、上蓋、及び容器保持部を覆う。電子源は、容器を電子衝撃加熱するための熱電子を放出する。上蓋及び防着カバーは、容器を電子衝撃加熱することにより蒸発した蒸着材料が通る蒸発用貫通孔をそれぞれ有する。上蓋の蒸発用貫通孔は、防着カバーの蒸発用貫通孔の縁部に対向しない。また、容器保持部は、電子源から放出された熱電子が通過する熱電子用貫通孔を有し、熱電子用貫通孔を通過した熱電子は、上蓋に照射される。 One aspect of the indirectly heated deposition source of the present invention includes a container, an upper lid, a container holder, an anti-adhesion cover, and an electron source. The container is formed in a cylindrical shape with a bottom and is filled with a vapor deposition material. The upper cover closes the opening of the container, and the container holding part holds the container. The anti-adhesion cover covers the container, the top lid, and the container holder. The electron source emits thermal electrons for electron bombardment heating of the container. The upper lid and the anti-adhesion cover each have an evaporation through-hole through which the evaporation material evaporated by electron impact heating of the container passes. The vaporization through hole of the upper lid does not face the edge of the vaporization through hole of the anti-adhesion cover. The container holder has a thermoelectron through-hole through which the thermoelectrons emitted from the electron source pass, and the thermoelectrons passing through the thermoelectron through-hole are irradiated to the upper lid.
上述のように、本発明の一態様は、熱電子用貫通孔を通過した熱電子が上蓋に照射されるため、上蓋を電子衝撃加熱することができる。その結果、上蓋に蒸着物が堆積することを防止することができる。また、上蓋の蒸発用貫通孔が、防着カバーの蒸発用貫通孔の縁部に対向しないため、防着カバーの蒸発用貫通孔の縁部に蒸着物が堆積することを防止することができる。 As described above, in one embodiment of the present invention, the upper lid is irradiated with thermoelectrons that have passed through the thermoelectron through-holes, so that the upper lid can be subjected to electron impact heating. As a result, it is possible to prevent deposits from depositing on the upper lid. In addition, since the evaporation through-holes of the upper lid do not face the edges of the evaporation through-holes of the deposition-preventing cover, it is possible to prevent deposits from accumulating on the edges of the evaporation through-holes of the deposition-preventing cover. .
以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Hereinafter, examples of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each drawing, constituent elements having substantially the same function or configuration are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
<第1の実施形態>
[間接加熱蒸着源の構成]
まず、第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源の構成について、図1及び図2を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源の概略構成図である。図2は、本発明の第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源の容器保持部を示す平面図である。
<First embodiment>
[Structure of Indirect Heating Evaporation Source]
First, the configuration of an indirectly heated vapor deposition source according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an indirectly heated vapor deposition source according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a container holding portion of the indirectly heated vapor deposition source according to the first embodiment of the present invention.
図1に示す間接加熱蒸着源1は、真空チャンバー内に設置され、容器に充填された蒸着材料を加熱、蒸発させて基板に蒸着させる。
間接加熱蒸着源1は、容器の第1の具体例を示す複数のライナー2と、容器保持部の第1の具体例を示すホルダー3と、上蓋の第1の具体例を示す複数の上蓋6と、防着カバー7と、電子源8とを備えている。
An indirect heating deposition source 1 shown in FIG. 1 is installed in a vacuum chamber, heats and evaporates a deposition material filled in a container, and deposits it on a substrate.
The indirectly heated vapor deposition source 1 includes a plurality of
複数のライナー2は、それぞれ有底の筒状に形成されており、円形の底部2aと、底部2aの周縁に連続する周壁部2bと、周壁部2bの上端に連続するフランジ部2cとを有している。ライナー2の材料としては、例えば、モリブデンやセラミックスなどの高融点材料を挙げることができる。また、ライナー2には、蒸着材料4が充填される。
Each of the plurality of
ホルダー3は、円形の板状に形成されており、複数のライナー2を貫通させる複数の保持用孔3aと、熱電子を通す複数の熱電子用貫通孔3bとを有している(図2参照)。複数の保持用孔3aは、円形に形成されている。保持用孔3aの縁部には、ライナー2のフランジ部2cが当接する。複数の熱電子用貫通孔3bは、保持用孔3aの周囲に適当な間隔を空けて並んでいる。各熱電子用貫通孔3bは、保持用孔3aの円周に沿う円弧状に形成されている。
The holder 3 is formed in a circular plate shape, and has a plurality of
ホルダー3の材料は、熱抵抗の大きいものであればよい。したがって、ホルダー3には、ライナー2の熱が伝達され難くなっている。なお、図1及び図2では、ホルダー3が2つの保持用孔3aを有しているが、本発明に係るホルダー(容器保持部)としては、1つの保持用孔を有し、1つのライナー(容器)を保持するものであってもよく、また、3つ以上の保持用孔を有し、3つ以上のライナー(容器)を保持するものであってもよい。
The holder 3 may be made of any material as long as it has a high thermal resistance. Therefore, the heat of the
ホルダー3の中心部には、駆動機構の一具体例を示す回転駆動軸14が接続されている。回転駆動軸14は、ホルダー3を回転駆動させて、ホルダー3に保持された複数のライナー2を水平方向に移動させる。この回転駆動軸14は、回転機能を損なわないよう冷却されている。
A
また、ホルダー3の上面には、防着突起部15が設けられている。この防着突起部15は、ホルダー3の上面から突出しており、後述の防着カバー7とホルダー3に囲まれた空間を仕切り、互いのライナー2間を遮る。
Further, an
複数の上蓋6は、複数のライナー2の開口を塞ぐ。上蓋6は、ライナー2におけるフランジ部2cの外径よりも大きい径の円板状に形成されており、蒸発用貫通孔6aと、係合突部6bとを有する。蒸発用貫通孔6aは、上蓋6の中心部に設けられており、ライナー2の開口に対向している。すなわち、蒸発用貫通孔6aは、防着カバー7の後述する蒸発用貫通孔17aの縁部に対向しない位置に設けられている。また、蒸発用貫通孔6aは、例えば、円形に形成されている。
A plurality of
係合突部6bは、上蓋6のライナー2に対向する面に設けられており、フランジ部2cの縁部に係合する。上蓋6は、係合突部6bがフランジ部2cの縁部に係合することにより、ライナー2に対して位置決めされる。上蓋6の材料としては、例えば、モリブデンやセラミックスなどの高融点材料を挙げることができる。
The engaging
防着カバー7は、略箱状に形成されており、ホルダー3、複数のライナー2及び複数の上蓋6を覆う。この防着カバー7は、上面板17と、上面板17に連続する側面板18を有している。防着カバー7の上面板17は、基板保持部120に保持された基板121に対向する蒸発用貫通孔17aを有している。蒸着材料4が加熱されて生じる蒸発粒子は、上蓋6の蒸発用貫通孔6a及び防着カバー7の蒸発用貫通孔17aを通って基板121に到達する。
The
防着カバー7の上方には、基板保持部120が配置されている。この基板保持部120は、円形の板状に形成されており、下面において基板121を保持する。また、基板保持部120における上面の中心部には、回転駆動軸122が接続されている。回転駆動軸122は、基板保持部120を回転駆動させて、基板保持部120に保持された基板121を水平方向に移動させる。また、回転駆動軸122は、回転機能を損なわないよう冷却されている。
A
基板121に蒸着膜を付着させる場合は、回転駆動軸122によって基板保持部120を回転駆動させて、基板121をライナー2(蒸発用貫通孔17a)の上方に移動させる。これにより、ライナー2に充填された蒸着材料4が加熱されて蒸発すると、その蒸発粒子が基板121に堆積する。なお、図1では、基板保持部120が1つの基板121を保持しているが、本発明に係る基板保持部としては、複数の基板を保持するものであってもよい。
When depositing a deposited film on the
電子源8は、ホルダー3の下方において、ライナー2の回転軌道上の任意の蒸着位置に配置されている。これにより、ホルダー3に保持されたライナー2がる蒸着位置に配置されると、ライナー2は、電子源8の上方に位置する。電子源8は、フィラメントと、電界分布を形成するウェネルトとを有している。ウェネルトには、フィラメントを露出させる開口部が形成されている。
The
フィラメントは、タングステン材からなる線材によって形成されている。このフィラメントには、フィラメント電源を介して加速電源9が接続されている。加速電源9は、接地されており、アース電位に対して負の高電圧、例えば300V~6kVの電圧が印加される。ホルダー3は、アース電位となっており、ホルダー3に保持されたライナー2は、アース電位となる。
The filament is made of a wire made of tungsten. An acceleration power supply 9 is connected to this filament via a filament power supply. The acceleration power supply 9 is grounded and applied with a negative high voltage with respect to the ground potential, for example, a voltage of 300 V to 6 kV. The holder 3 is at ground potential, and the
電子源8の近傍には、走査コイル(偏向コイル)21が配置されている。この走査コイル21は、冷却されたブロック22内に収納されている。走査コイル21には、走査コイル電流駆動部23が接続されている。走査コイル電流駆動部23は、走査コイル21に流す電流の出力を制御する。また、ブロック22の上面には、開口を有するアノード24が固定されている。アノード24の開口は、電子源8と所定の距離を空けて対向している。
A scanning coil (deflection coil) 21 is arranged near the
フィラメントに所定の値の電流が供給されると、フィラメントは、ジュール加熱により熱電子供給が可能な温度、例えば2300℃前後に加熱される。加速電源9によりアース電位に対して負の高電圧を印加すると、フィラメントから放出された熱電子が電子源8とアノード24との間の電界によって加速され、電子ビーム25が発生する。この電子ビーム25は、走査コイル21により生じる交流磁界により偏向され、照射範囲が拡大する。
When a current of a predetermined value is supplied to the filament, the filament is heated by Joule heating to a temperature at which thermoelectrons can be supplied, for example, around 2300.degree. When the accelerating power supply 9 applies a negative high voltage with respect to the ground potential, thermionic electrons emitted from the filament are accelerated by the electric field between the
その結果、電子ビーム25は、ライナー2の底部2aよりも広範囲に照射されることになり、電子ビーム25の一部が、ホルダー3の複数の熱電子用貫通孔3bを通過して上蓋6の周縁部に照射される。したがって、ライナー2の底部2a及び上蓋6が電子衝撃加熱される。
As a result, the
ライナー2の底部2aが電子衝撃加熱されると、ライナー2は昇温する。そして、ライナー2からの伝導熱と輻射により蒸着材料4が加熱される。ライナー2の底部2aに対する電子衝撃加熱をある程度持続すると、蒸着材料4は、昇華又は蒸発する。蒸着材料4の蒸発粒子は、上蓋6の蒸発用貫通孔6a及び防着カバー7の蒸発用貫通孔17aを通過して、基板保持部120に保持された基板121に向かって進行する。その結果、蒸着材料4の蒸発粒子は、基板121に堆積して、所望の厚さの蒸着膜が基板121に付着する。
When the
また、蒸着材料4の蒸発粒子の一部は、上蓋6に到達する。すなわち、上蓋6は、蒸着材料4の蒸発粒子が、防着カバー7における蒸発用貫通孔17aの縁部へ進行することを防止或いは抑制する。また、上蓋6は、電子ビーム25の一部が照射されることで電子衝撃加熱されているため、蒸着材料4の蒸発粒子が上蓋6に堆積することを防止或いは抑制することができる。なお、走査コイル電流駆動部23により、走査コイル21の電流波形を調整して、上蓋6の周縁部に照射される電子ビーム25の強度を増大させ、上蓋6の加熱効率を高めることが可能である。
Also, some of the evaporated particles of the
このように、本実施形態では、蒸着材料4の蒸発粒子が、防着カバー7における蒸発用貫通孔17aの縁部へ進行することを防止或いは抑制するため、蒸発用貫通孔17aの縁部に蒸着物が堆積することを防止することができる。
As described above, in the present embodiment, in order to prevent or suppress the evaporation particles of the
また、蒸着材料4の蒸発粒子が上蓋6に堆積することを防止或いは抑制することができる。或いは、上蓋6に付着した蒸着物を再蒸発させることができる。その結果、上蓋6からの堆積物の落下に起因するスプラッシュの発生や、異種蒸着材料が充填されたライナー2への堆積物の混入を防止することができる。
In addition, deposition of evaporated particles of the
さらに、本実施形態では、上蓋6によりライナー2の開口を塞ぐため、ライナー2に充填された蒸着材料4を間接加熱する際に、蒸着材料4からの放熱を抑制することができる。その結果、蒸着材料4の加熱効率を向上させることができる。
Furthermore, in this embodiment, since the opening of the
<第2の実施形態>
[間接加熱蒸着源の構成]
次に、第2の実施形態に係る間接加熱蒸着源の構成について、図3を参照して説明する。
図3は、本発明の第2の実施形態に係る間接加熱蒸着源の概略構成図である。
<Second embodiment>
[Structure of Indirect Heating Evaporation Source]
Next, the configuration of the indirectly heated vapor deposition source according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an indirectly heated vapor deposition source according to a second embodiment of the present invention.
第2の実施形態に係る間接加熱蒸着源31は、第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源1(図1参照)と同様の構成を備えており、異なる点は、上蓋である。そこで、ここでは、間接加熱蒸着源31の上蓋36について説明し、第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源1(図1参照)と同じ構成の説明を省略する。
An indirectly heated
図3に示すように、間接加熱蒸着源31は、複数のライナー2と、ホルダー3と、上蓋の第2の具体例を示す複数の上蓋36と、防着カバー7と、電子源8とを備えている。
As shown in FIG. 3, the indirectly heated
複数の上蓋36は、複数のライナー2の開口を塞ぐ。上蓋36は、ライナー2におけるフランジ部2cの外径よりも大きい径の円板状に形成されており、蒸発用貫通孔の第2の具体例を示す複数の通気孔36aと、係合突部36bとを有する。複数の通気孔36aは、上蓋36におけるライナー2の開口に対向する部分に設けられており、防着カバー7の後述する蒸発用貫通孔17aの縁部に対向しない。また、通気孔36aは、第1の実施形態に係る蒸発用貫通孔6aよりも径が小さい円形に形成されている。
A plurality of
係合突部36bは、上蓋36のライナー2に対向する面に設けられており、フランジ部2cの縁部に係合する。上蓋36は、係合突部36bがフランジ部2cの縁部に係合することにより、ライナー2に対して位置決めされる。上蓋36の材料としては、例えば、モリブデンやセラミックスなどの高融点材料を挙げることができる。
The engaging
第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、フィラメントから放出された熱電子が電子源8とアノード24との間の電界によって加速され、電子ビーム25が発生する。この電子ビーム25は、走査コイル21により生じる交流磁界により偏向され、照射範囲が拡大する。
Also in the second embodiment, thermoelectrons emitted from the filament are accelerated by the electric field between the
その結果、電子ビーム25は、ライナー2の底部2aよりも広範囲に照射されることになり、電子ビーム25の一部が、ホルダー3の複数の熱電子用貫通孔3bを通過して上蓋36の周縁部に照射される。したがって、ライナー2の底部2a及び上蓋36が電子衝撃加熱される。
As a result, the
ライナー2の底部2aが電子衝撃加熱されると、ライナー2は昇温する。そして、ライナー2からの伝導熱と輻射により蒸着材料4が加熱される。ライナー2の底部2aに対する電子衝撃加熱をある程度持続すると、蒸着材料4は、昇華又は蒸発する。蒸着材料4の蒸発粒子は、上蓋36の複数の通気孔36a及び防着カバー7の蒸発用貫通孔17aを通過して、基板保持部120に保持された基板121に向かって進行する。その結果、蒸着材料4の蒸発粒子は、基板121に堆積して、所望の厚さの蒸着膜が基板121に付着する。
When the
また、蒸着材料4の蒸発粒子の一部は、上蓋36に到達する。すなわち、上蓋36は、蒸着材料4の蒸発粒子が、防着カバー7における蒸発用貫通孔17aの縁部へ進行することを防止或いは抑制する。また、上蓋36は、電子ビーム25の一部が照射されることで電子衝撃加熱されているため、蒸着材料4の蒸発粒子が上蓋36に堆積することを防止或いは抑制することができる。なお、走査コイル電流駆動部23により、走査コイル21の電流波形を調整して、上蓋36の周縁部に照射される電子ビーム25の強度を増大させ、上蓋36の加熱効率を高めることが可能である。
Also, some of the evaporated particles of the
このように、本実施形態では、蒸着材料4の蒸発粒子が、防着カバー7における蒸発用貫通孔17aの縁部へ進行することを防止或いは抑制するため、蒸発用貫通孔17aの縁部に蒸着物が堆積することを防止することができる。
As described above, in the present embodiment, in order to prevent or suppress the evaporation particles of the
また、蒸着材料4の蒸発粒子が上蓋36に堆積することを防止或いは抑制することができる。或いは、上蓋36に付着した蒸着物を再蒸発させることができる。その結果、上蓋36からの堆積物の落下に起因するスプラッシュの発生や、異種蒸着材料が充填されたライナー2への堆積物の混入を防止することができる。
In addition, deposition of vaporized particles of the
さらに、本実施形態では、上蓋36によりライナー2の開口を塞ぐため、ライナー2に充填された蒸着材料4を間接加熱する際に、蒸着材料4からの放熱を抑制することができる。その結果、蒸着材料4の加熱効率を向上させることができる。なお、上蓋36の複数の通気孔36aの開口面積は、第1の実施形態に係る蒸発用貫通孔6aの開口面積よりも小さい。そのため、蒸着材料4からの放熱を第1の実施形態よりも抑制することができる。
Furthermore, in this embodiment, since the opening of the
<第3の実施形態>
[間接加熱蒸着源の構成]
次に、第3の実施形態に係る間接加熱蒸着源の構成について、図4及び図5を参照して説明する。
図4は、本発明の第3の実施形態に係る間接加熱蒸着源の概略構成図である。図4は、本発明の第3の実施形態に係る間接加熱蒸着源の容器保持部を示す平面図である。
<Third Embodiment>
[Structure of Indirect Heating Evaporation Source]
Next, the configuration of an indirectly heated vapor deposition source according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an indirectly heated vapor deposition source according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view showing a container holding portion of an indirectly heated vapor deposition source according to a third embodiment of the present invention.
第3の実施形態に係る間接加熱蒸着源41は、第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源1(図1参照)と同様の構成を備えており、異なる点は、容器保持部である。そこで、ここでは、間接加熱蒸着源41のホルダー(容器保持部)43について説明し、第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源1(図1参照)と同じ構成の説明を省略する。
An indirectly heated
間接加熱蒸着源41は、ライナー2と、容器保持部の第2の具体例を示すホルダー43と、複数の上蓋6と、防着カバー7と、電子源8とを備えている。
The indirect heating
ホルダー43は、円形の板状に形成されており、複数のライナー2を貫通させる複数の保持用孔43aと、熱電子を通す複数の熱電子用貫通孔43bとを有している(図5参照)。複数の保持用孔43aは、円形に形成されている。保持用孔43aの縁部には、ライナー2のフランジ部2cが当接する。複数の熱電子用貫通孔43bは、保持用孔43aの周囲に適当な間隔を空けて並んでいる。
The
熱電子用貫通孔43bは、保持用孔43aの円周に沿う円弧状に形成されている。熱電子用貫通孔43bの幅(保持用孔43aの径方向に沿う長さ)は、第1の実施形態に係る熱電子用貫通孔3bの幅よりも大きい。これにより、熱電子用貫通孔43bを通過した電子ビーム25は、上蓋6の周縁部と、防着カバー7の上面板17に到達する。
The thermionic through
ホルダー43の材料は、熱抵抗の大きいものであればよい。したがって、ホルダー43には、ライナー2の熱が伝達され難くなっている。なお、図4及び図5では、ホルダー43が2つの保持用孔43aを有しているが、本発明に係るホルダー(容器保持部)としては、1つの保持用孔を有し、1つのライナー(容器)を保持するものであってもよく、また、3つ以上の保持用孔を有し、3つ以上のライナー(容器)を保持するものであってもよい。
The
ホルダー43の中心部には、駆動機構の一具体例を示す回転駆動軸14が接続されている。回転駆動軸14は、ホルダー43を回転駆動させて、ホルダー43に保持された複数のライナー2を水平方向に移動させる。この回転駆動軸14は、回転機能を損なわないよう冷却されている。
A
また、ホルダー43の上面には、防着突起部15が設けられている。この防着突起部15は、ホルダー43の上面から突出しており、防着カバー7とホルダー43に囲まれた空間を仕切り、互いのライナー2間を遮る。
Also, an
第3の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、フィラメントから放出された熱電子が電子源8とアノード24との間の電界によって加速され、電子ビーム25が発生する。この電子ビーム25は、走査コイル21により生じる交流磁界により偏向され、照射範囲が拡大する。
Also in the third embodiment, thermoelectrons emitted from the filament are accelerated by the electric field between the
その結果、電子ビーム25は、ライナー2の底部2aよりも広範囲に照射されることになり、電子ビーム25の一部が、ホルダー3の複数の熱電子用貫通孔3bを通過して上蓋36の周縁部と、防着カバー7の上面板17に照射される。したがって、ライナー2の底部2a、上蓋36、及び防着カバー7が電子衝撃加熱される。
As a result, the
ライナー2の底部2aが電子衝撃加熱されると、ライナー2は昇温する。そして、ライナー2からの伝導熱と輻射により蒸着材料4が加熱される。ライナー2の底部2aに対する電子衝撃加熱をある程度持続すると、蒸着材料4は、昇華又は蒸発する。蒸着材料4の蒸発粒子は、上蓋6の蒸発用貫通孔6a及び防着カバー7の蒸発用貫通孔17aを通過して、基板保持部120に保持された基板121に向かって進行する。その結果、蒸着材料4の蒸発粒子は、基板121に堆積して、所望の厚さの蒸着膜が基板121に付着する。
When the
また、蒸着材料4の蒸発粒子の一部は、上蓋6に到達する。すなわち、上蓋6は、蒸着材料4の蒸発粒子が、防着カバー7における蒸発用貫通孔17aの縁部へ進行することを防止或いは抑制する。また、上蓋6は、電子ビーム25が照射されることで電子衝撃加熱されているため、蒸着材料4の蒸発粒子が上蓋6に堆積することを防止或いは抑制することができる。
Also, some of the evaporated particles of the
さらに、防着カバー7は、電子ビーム25が照射されることで電子衝撃加熱されているため、蒸着材料4の蒸発粒子が蒸発用貫通孔17aの縁部まで到達したとしても、蒸発用貫通孔17aの縁部に蒸発粒子が堆積することを防止或いは抑制することができる。なお、走査コイル電流駆動部23により、走査コイル21の電流波形を調整して、上蓋6の周縁部及び防着カバー7の上面板17に照射される電子ビーム25の強度を増大させ、上蓋6の加熱効率を高めることが可能である。
Furthermore, since the deposition-preventing
このように、本実施形態では、蒸着材料4の蒸発粒子が、防着カバー7における蒸発用貫通孔17aの縁部へ進行することを防止或いは抑制するため、蒸発用貫通孔17aの縁部に蒸着物が堆積することを防止することができる。
As described above, in the present embodiment, in order to prevent or suppress the evaporation particles of the
また、蒸着材料4の蒸発粒子が上蓋6に堆積することを防止或いは抑制することができる。或いは、上蓋6に付着した蒸着物を再蒸発させることができる。その結果、上蓋6からの堆積物の落下に起因するスプラッシュの発生や、異種蒸着材料が充填されたライナー2への堆積物の混入を防止することができる。
In addition, deposition of evaporated particles of the
さらに、本実施形態では、上蓋6によりライナー2の開口を塞ぐため、ライナー2に充填された蒸着材料4を間接加熱する際に、蒸着材料4からの放熱を抑制することができる。その結果、蒸着材料4の加熱効率を向上させることができる。
Furthermore, in this embodiment, since the opening of the
<第4の実施形態>
[間接加熱蒸着源の構成]
次に、第4の実施形態に係る間接加熱蒸着源の構成について、図6を参照して説明する。
図6は、本発明の第4の実施形態に係る間接加熱蒸着源の概略構成図である。
<Fourth Embodiment>
[Structure of Indirect Heating Evaporation Source]
Next, the configuration of an indirectly heated vapor deposition source according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an indirectly heated vapor deposition source according to a fourth embodiment of the present invention.
第4の実施形態に係る間接加熱蒸着源51は、第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源1(図1参照)と同様の構成を備えており、異なる点は、容器、容器保持部、及び上蓋である。そこで、ここでは、間接加熱蒸着源51のライナー(容器)52と、ホルダー(容器保持部)53と、上蓋56について説明し、第1の実施形態に係る間接加熱蒸着源1(図1参照)と同じ構成の説明を省略する。
An indirectly heated
間接加熱蒸着源51は、容器の第2の具体例を示す複数のライナー52と、容器保持部の第3の具体例を示すホルダー53と、上蓋の第3の具体例を示す複数の上蓋56と、防着カバー7と、電子源8とを備えている。
The indirect heating
複数のライナー52は、それぞれ有底の筒状の内部に筒部52dを設けることにより形成されており、円環状の底部52aと、底部2aの外周縁に連続する周壁部52bと、周壁部52bの上端に連続するフランジ部52cと、筒部52dを有している。ライナー2の材料としては、例えば、モリブデンやセラミックスなどの高融点材料を挙げることができる。また、ライナー2には、蒸着材料4が充填される。
Each of the plurality of
筒部52dは、上方から見てライナー52の中心部に設けられており、筒部52dの軸方向の一端が底部52aに連続している。また、筒部52dの他端は、フランジ部52cと同じ高さに設定されている。また、筒部52dは、一端から他端に向かうにつれて連続的に径が小さくなるようなテーパー状に形成されている。そして、ライナー52の開口は、底部52aと同様に円環状に形成されている。
The
ホルダー53は、円形の板状に形成されており、複数のライナー2を貫通させる複数の保持用孔53aを有している。複数の保持用孔53aは、円形に形成されている。保持用孔53aの縁部には、ライナー52のフランジ部52cが当接する。
The
電子源8とアノード24との間の電界によって加速されて発生した電子ビーム25は、保持用孔53a内に配置されたライナー52の筒部52dを通過する。したがって、ホルダー53の保持用孔53aは、本発明に係る熱電子用貫通孔を兼ねる。また、ライナー52における筒部52dの筒孔は、本発明に係る容器側熱電子用貫通孔の一具体例を示す。
The
ホルダー53の材料は、熱抵抗の大きいものであればよい。したがって、ホルダー53には、ライナー52の熱が伝達され難くなっている。なお、図6では、ホルダー53が2つの保持用孔53aを有しているが、本発明に係るホルダー(容器保持部)としては、1つの保持用孔を有し、1つのライナー(容器)を保持するものであってもよく、また、3つ以上の保持用孔を有し、3つ以上のライナー(容器)を保持するものであってもよい。
The
ホルダー53の中心部には、駆動機構の一具体例を示す回転駆動軸14が接続されている。回転駆動軸14は、ホルダー53を回転駆動させて、ホルダー53に保持された複数のライナー52を水平方向に移動させる。この回転駆動軸14は、回転機能を損なわないよう冷却されている。
A
また、ホルダー53の上面には、防着突起部15が設けられている。この防着突起部15は、ホルダー53の上面から突出しており、防着カバー7とホルダー53に囲まれた空間を仕切り、互いのライナー52間を遮る。
In addition, an
複数の上蓋56は、複数のライナー52の開口を塞ぐ。上蓋36は、ライナー52におけるフランジ部52cの外径よりも大きい径の円板状に形成されており、蒸発用貫通孔の第2の具体例を示す複数の通気孔56aと、係合突部56bとを有する。複数の通気孔56aは、上蓋56におけるライナー2の開口に対向する部分に設けられており、防着カバー7の後述する蒸発用貫通孔17aの縁部に対向しない。また、通気孔56aは、第1の実施形態に係る蒸発用貫通孔6aよりも径が小さい円形に形成されている。
A plurality of
係合突部56bは、上蓋56のライナー52に対向する面に設けられており、フランジ部52cの縁部に係合する。上蓋56は、係合突部56bがフランジ部52cの縁部に係合することにより、ライナー52に対して位置決めされる。上蓋56の材料としては、例えば、モリブデンやセラミックスなどの高融点材料を挙げることができる。
The engaging
第4の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、フィラメントから放出された熱電子が電子源8とアノード24との間の電界によって加速され、電子ビーム25が発生する。この電子ビーム25は、走査コイル21により生じる交流磁界により偏向され、照射範囲が拡大する。
Also in the fourth embodiment, thermoelectrons emitted from the filament are accelerated by the electric field between the
その結果、電子ビーム25は、ライナー52の底部52a及び筒部52dの内周面に照射されることになり、電子ビーム25の一部が、筒部52dの筒孔を通過して上蓋56の中心部に照射される。したがって、ライナー52及び上蓋56が電子衝撃加熱される。
As a result, the
ライナー52が電子衝撃加熱されると、ライナー52は昇温する。そして、ライナー52からの伝導熱と輻射により蒸着材料4が加熱される。ライナー52に対する電子衝撃加熱をある程度持続すると、蒸着材料4は、昇華又は蒸発する。蒸着材料4の蒸発粒子は、上蓋56の複数の通気孔56a及び防着カバー7の蒸発用貫通孔17aを通過して、基板保持部120に保持された基板121に向かって進行する。その結果、蒸着材料4の蒸発粒子は、基板121に堆積して、所望の厚さの蒸着膜が基板121に付着する。
When the
また、蒸着材料4の蒸発粒子の一部は、上蓋56に到達する。すなわち、上蓋56は、蒸着材料4の蒸発粒子が、防着カバー7における蒸発用貫通孔17aの縁部へ進行することを防止或いは抑制する。また、上蓋56は、電子ビーム25の一部が照射されることで電子衝撃加熱されているため、蒸着材料4の蒸発粒子が上蓋56に堆積することを防止或いは抑制することができる。なお、走査コイル電流駆動部23により、走査コイル21の電流波形を調整して、上蓋56の周縁部に照射される電子ビーム25の強度を増大させ、上蓋56の加熱効率を高めることが可能である。
Also, some of the evaporated particles of the
このように、本実施形態では、蒸着材料4の蒸発粒子が、防着カバー7における蒸発用貫通孔17aの縁部へ進行することを防止或いは抑制するため、蒸発用貫通孔17aの縁部に蒸着物が堆積することを防止することができる。
As described above, in the present embodiment, in order to prevent or suppress the evaporation particles of the
また、蒸着材料4の蒸発粒子が上蓋56に堆積することを防止或いは抑制することができる。或いは、上蓋6に付着した蒸着物を再蒸発させることができる。その結果、上蓋56からの堆積物の落下に起因するスプラッシュの発生や、異種蒸着材料が充填されたライナー52への堆積物の混入を防止することができる。
In addition, deposition of evaporated particles of the
さらに、本実施形態では、上蓋56によりライナー52の開口を塞ぐため、ライナー52に充填された蒸着材料4を間接加熱する際に、蒸着材料4からの放熱を抑制することができる。その結果、蒸着材料4の加熱効率を向上させることができる。なお、上蓋56の複数の通気孔56aの開口面積は、第1の実施形態に係る蒸発用貫通孔6aの開口面積よりも小さい。そのため、蒸着材料4からの放熱を第1の実施形態よりも抑制することができる。
Furthermore, in this embodiment, since the opening of the
<3.変形例>
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態は、本発明を分かり易く詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定するものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
<3. Variation>
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention described in the claims. For example, the above-described embodiments describe the present invention in detail in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to those having all the configurations described. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
また、上述した第1~第4の実施形態では、移動機構として回転駆動軸14を適用した。しかし、本発明に係る移動機構としては、ホルダー3を回転させる機構に限定されるものではなく、ホルダー及びライナーを移動させるものであればよい。本発明に係る移動機構としては、例えば、ホルダー及びライナーを直線移動させる直線移動機構を採用してもよい。この場合は、電子源は、ホルダーの下方において、ライナーの軌道上の任意の位置に配置されている。
Further, in the first to fourth embodiments described above, the
また、上述した第1~第4の実施形態では、走査コイル21により生じる交流磁界により電子ビーム25を偏向して、電子ビーム25の照射範囲を拡大した。しかし、本発明に係る間接加熱蒸着源としては、電子ビームの照射範囲を拡大することに限定されず、ライナー(容器)と上蓋に電子ビームを照射可能な構成であればよい。
Further, in the above-described first to fourth embodiments, the
1,31,41,51…間接加熱蒸着源、 2,52…ライナー、 2a,52a…底部、 2b,52b…周壁部、 2c,52c…フランジ部、 3,43,53…ホルダー(容器保持部)、 3a,43a,53a…保持用孔、 3b,43b…熱電子用貫通孔、 4…蒸着材料、 6,36,56…上蓋、 6a…蒸発用貫通孔、 6b,36b,56b…係合突部、 7…防着カバー、 8…電子源、 9…加速電源、 14…回転駆動軸、 15…防着突起部、 17…上面板、 17a…蒸発用貫通孔、 18…側面板、 21…走査コイル、 22…ブロック、 23…走査コイル電流駆動部、 24…アノード、 25…電子ビーム、 36a,56a…通気孔、 52d…筒部、 120…基板保持部、 121…基板、 122…回転駆動軸
1, 31, 41, 51... Indirect
Claims (6)
前記容器の開口を塞ぐ上蓋と、
前記容器を保持する容器保持部と、
前記容器、前記上蓋、及び前記容器保持部を覆う防着カバーと、
前記容器を電子衝撃加熱するための熱電子を放出する電子源と、を備え、
前記上蓋及び前記防着カバーは、前記容器を電子衝撃加熱することにより蒸発した前記蒸着材料が通る蒸発用貫通孔をそれぞれ有し、
前記上蓋の前記蒸発用貫通孔は、前記防着カバーの前記蒸発用貫通孔の縁部に対向せず、
前記容器保持部は、前記電子源から放出された熱電子が通過する熱電子用貫通孔を有し、
前記熱電子用貫通孔を通過した熱電子は、前記上蓋に照射される
ことを特徴とする間接加熱蒸着源。 a container formed in a cylindrical shape with a bottom and filled with a vapor deposition material;
an upper lid that closes the opening of the container;
a container holding part that holds the container;
an anti-adhesion cover that covers the container, the upper lid, and the container holding portion;
an electron source that emits thermal electrons for electron impact heating of the container;
The upper lid and the anti-adhesion cover each have an evaporation through-hole through which the evaporation material evaporated by electron impact heating of the container passes,
the evaporation through-hole of the upper lid does not face the edge of the evaporation through-hole of the anti-adhesion cover,
the container holder has a thermoelectron through-hole through which thermoelectrons emitted from the electron source pass;
The indirect heating vapor deposition source, wherein the thermoelectrons that have passed through the thermoelectron through-hole are irradiated onto the upper cover.
ことを特徴とする請求項1に記載の間接加熱蒸着源。 2. The indirectly heated vapor deposition source according to claim 1, further comprising a scanning coil for enlarging an irradiation range of thermal electrons emitted from said electron source.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の間接加熱蒸着源。 The indirectly heated vapor deposition source according to claim 1 or 2, wherein the top cover has an engaging protrusion that engages with the edge of the opening of the container.
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の間接加熱蒸着源。 The indirectly heated evaporation source according to any one of claims 1 to 3, wherein the evaporation through-holes of the upper lid are a plurality of vent holes.
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の間接加熱蒸着源。 The indirectly heated evaporation source according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermoelectrons that have passed through the thermoelectron through-hole are irradiated onto the anti-adhesion cover.
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の間接加熱蒸着源。 The indirectly heated evaporation source according to any one of claims 1 to 4, wherein the container has a container-side thermoelectron through-hole through which thermoelectrons emitted from the electron source pass.
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