JPH0379756A

JPH0379756A - 蒸着装置

Info

Publication number: JPH0379756A
Application number: JP21659289A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Hashidate; 良夫橋立
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-08-23
Filing date: 1989-08-23
Publication date: 1991-04-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は電子ビーム加熱方式による蒸着装置において、
特にるつぼにおける熱伝導損失を抑制して蒸発効率を向
上させるようにした蒸着装置に関する。

（従来の技術）従来、例えば光学機器の製造工程、半導体成膜処理、機
能性素材の開発では一般的にＣＶＤ。

ＰＶＤ、ＭＶＥ等に代表される真空蒸発による薄膜生成
技術が駆使されている。

この薄膜生成技術は蒸着物質または当該物質の組成原材
料を真空中で蒸気化して固着壁に蒸着させるものであり
、物質を蒸発または昇華させるための手段としてはヒー
タ加熱、高周波加熱、ビーム加熱等が挙げられる。この
内ビーム加熱はレーザビーム、中性粒子ビーム、荷電粒
子ビーム等をエネルギ・ドライバとするもので、物質の
表面を有効に加熱するため、エネルギ効率は他の方法と
比べて優れている。特に荷電粒子ビームはレーザビーム
や中性粒子ビームと比較してエネルギ効率、生成方法の
容易性からも優れており、中でも電子ビームは発生、制
御等に係わる技術的簡易性および経済的に有利であると
いう理由から、広く使用されている。

第５図はかかる電子ビーム加熱方式による蒸着装置の概
略構成例を模式的に示すものである。第５図において、
真空槽１は図示していない真空排気装置により所定の真
空度（１０−’〜１Ｏ−６Ｔｏｒｒ）に保持されている
。この真空＃ｆｊｌ内には蒸着物質３を収容したるつぼ
４が設置され、その上方に蒸着すべき基板２が図示しな
い支持体に支持させて設けられている。また、るつぼ４
の一側方にリニア電子銃５が配設され、このリニア電子
銃５から発射された電子ビーム６を蒸着物質３に照射（
電子衝撃）することにより、蒸着物質３を加熱、蒸発せ
しめて蒸気流７を生成させる。この場合、るつぼ４には
冷却水９を流すための冷却パイプ８が埋設されており、
加熱時に冷却水を流してるつぼ４が高温になり過ぎて溶
融しないようにしである。また、るつぼ４のリニア電子
銃５とは反対側にビームダンプ１１が配設され、蒸着物
質３の表面や蒸気流７から反射される電子ビームの一部
を回収するようにしである。この場合、ビームダンプ１
１に対してもるつぼ４と同様に冷却水９ａを流す冷却パ
イプ８ａが埋設されている。

したがって、このような構成の蒸着装置において、るつ
ぼ４に収納された蒸着物質３にリニア電子銃５より電子
ビーム６を照射して該蒸着物質３を加熱、蒸発させるこ
とにより、蒸気流７は拡散して上昇して基板２に衝突す
ることで、該基板２上に蒸着Ｗｋ１２が形成されること
になる。

（発明が解決しようとする課題）しかし、このような従来の蒸着装置においてはるつぼ４
自体が水冷式の銅ハースで構成されているため、電子ビ
ームが蒸着物質３の表面で反射されたり、生成された蒸
気流の散乱により蒸着物質３の加熱には実際の入射電子
ビーム６の５０％程度しか利用されず、またるっぽ４に
おける熱伝導損失も大きかった。このため、蒸発エネル
ギ（蒸発量×蒸発潜熱）／入射電子ビームエネルギで示
される蒸着物質の蒸発効率が小さくなり、経済性の点で
問題があった。

本発明はるつぼにおける熱伝導損失の向上を図ることが
できる経済的に有利な蒸着装置を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段）本発明は上記の目的を達成するため、真空槽内に蒸着物
質を収納したるつぼを配没し、電子ビームの照射により
前記蒸着物質を加熱蒸発させて前記るつぼ上方に設けら
れた基板上に蒸着膜を形成するようにした蒸着装置にお
いて、前記るつぼはサブるつぼとこのサブるつぼ内に蒸
着物質を収納したメインるつぼを設ける二重構造とし、
前記メインるつぼを熱伝導率の小さい支持ホルダーに点
接触させて前記サブるつぼに支持するように構成したも
のである。

（作用）このような構成の蒸着装置にあっては、サブるつぼ内に
蒸着物質を収納したメインるつぼを設ける二重構造とし
てメインるつぼを熱伝導率の小さい高融点の支持ホルダ
に点接触させてサブるつぼに支持させているので、メイ
ンるつぼにおける熱伝導損失は従来と比較して大幅に減
少させることができる。したがって、これまでと同じ蒸
発量を得るための電子ビームのエネルギが低減するので
、蒸発物質の蒸発効率を向上させることができる。

（実施例）以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る蒸着装置の構成例を示すものであ
る。第１図において、真空槽２１は図示していない真空
排気装置により所定の真空度（１０−’　〜１０−６Ｔ
ｏｒｒ　）に保持されている。この真空槽２１内には蒸
着物質２３を収容したるっぽ２４が設置され、その上方
に蒸着すべき基板２２が図示しない支持体に支持させて
設けられている。上記るつぼ２４は第２図に示すように
サブるつぼ２４ｇとこのサブるつぼ２４ａ内に設けられ
るメインるっぽ２４ｂの二重構造となっており、これら
メインるつぼ２４ｂとサブるつぼ２４ａの底部間の四隅
に熱伝導率の小さい支持ホルダ２５を介挿してメインる
つぼ２４ｂが点接触によりサブるつぼ２４ａに支持され
ている。この場合、支持ホルダ２５は第３図に示すよう
に頂部がメインるつぼ２４ｂと点接触するように錘形に
形成されている。なお、メインるつぼ２４ｂには図示し
ていないが、従来のるつぼと同様に冷却水を流すための
冷却パイプが埋設されている。また、るつぼ２４の一側
方にリニア電子銃２６が配設され、このリニア電子銃２
６は電子ビーム２７を蒸着物質２３に照射（電子衝撃）
し、蒸着物！２３を加熱、蒸発せしめて蒸気流２８を生
成するものである。

したがって、メインるつぼ２４ｂに収納された蒸着物質
２３にリニア電子銃２６より電子ビーム２７を照射して
該蒸着物質２３を加熱、蒸発させることにより、蒸気流
２８が拡散し上昇して基板２２に衝突することで、該基
板２２上に蒸着物質２３による蒸着膜３６が形成される
ことになる。

一方、るつぼ２４のリニア電子銃２６と反対側には、蒸
着物質２３の電子ビーム照射面や蒸気流２８で反射され
た反射電子ビームの日収とロッド状の補給用蒸着物質２
つを収容するリザーバ部３０を有する第４図に示すよう
な構成のビームダンプ３１が配設されている。このビー
ムダンプ３１は反射電子ビーム３２により加熱されると
、リザーバ部３０に収容されている補給用蒸着物質２９
を予備加熱するもので、第４図にも示すようにリザーバ
部３０の底面を水平状態よりもメインるつぼ２４ｂ側に
傾斜させてあり、またリザーバ部３０の上部および背部
には反射電子ビームの回収時に高温になり過ぎないよう
に冷却水３３を流すための冷却用パイプ３４が埋設され
ている。さらに、リザーバ部３０のメインるつぼ２４ｂ
側にはｍｌ状のフィーダ３５が取付けられており、蒸着
物質の蒸発量に応じて図示しない外部駆動装置によりフ
ィーダ３５を回転させることにより、補給用蒸着物質２
９がメインるつぼ２４ｂの収容部に導入されるようにし
である。この場合、補給用蒸着物質２９の長さはメイン
るつぼ２４ｂの収容部の長手方向の長さの８０％以下、
その直径は蒸着幅の８０％以下にしである。

このように本実施例では、サブるつぼ２４ａ内に蒸着物
質２３を収納したメインるつぼ２４ｂを設ける二重構造
としてメインるつぼ２４ｂとサブるつぼ２４ａの底部間
の四隅に熱伝導率の小さい支持ホルダ２５を介挿してメ
インるつぼ２４ｂを点接触によりサブるつぼ２４ａに支
持させているので、メインるつぼ２４ｂにおける熱伝導
損失は従来と比較して大幅に減少させることができる。

したがって、これまでと同じ蒸発量を得るための電子ビ
ームのエネルギが低減するので、蒸発エネルギ／電子ビ
ームエネルギで示される蒸発物質の蒸発効率を向上させ
ることができる。また、ビームダンプ３１にロッド状の
補給用蒸着物質２つを収容するリザーバ部３０を設けて
反射電子ビーム３２により補給用蒸着物質２９を予備加
熱しておき、蒸発量に応じて補給用蒸着物質２つをメイ
ンるつぼ２４ｂ内に連続供給するようにしたので、電子
ビームの利用率を向上させることもできる。

この場合、ビームダンプ３１で予備加熱されるメインる
つぼ２４ｂ内に供給される補給用蒸着物質２９の体積は
、メインるつぼ２４ｂ内の蒸着物質２３の体積と比較し
て小さいため、補給用蒸着物質２９を供給した際の蒸発
面の温度低下が小さく、短時間の内に元の温度に戻るの
で、長時間安定した連続運転が可能となる。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、るつぼにおける熱伝
導損失を低減させることにより蒸着効率の向上を図るこ
とができる経済的に有−利な蒸着装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による蒸着装置の一実施例を模式的に示
す概略構成図、第２図は同実施例における二重構造のる
つぼを示す斜視図、第３図は同実施例における支持ホル
ダの斜視図、第４図は同実施例におけるビームダンプの
斜視図、第５図は従来の蒸着装置の一例を模式的に示す
概略構成図である。２１・・・真空槽、２２・・・基板、２３・・・蒸着物
質、２４・・・るつぼ、２４ａ・・・サブるつぼ、２４
ｂ・・・メインるつぼ、２５・・・支持ホルダ、２６・
・・リニア電子銃、２つ・・・補給用蒸着物質、３０・
・・リザーバ部、３１・・・ビームダンプ、３４・・・
冷却用パイプ、３５・・・フィーダ。

Claims

【特許請求の範囲】

　真空槽内に蒸着物質を収納したるつぼを配設し、電子
ビームの照射により前記蒸着物質を加熱蒸発させて前記
るつぼ上方に設けられた基板上に蒸着膜を形成するよう
にした蒸着装置において、前記るつぼはサブるつぼとこ
のサブるつぼ内に蒸着物質を収納したメインるつぼを設
ける二重構造とし、前記メインるつぼを熱伝導率の小さ
い支持ホルダーに点接触させて前記サブるつぼに支持す
るようにしたことを特徴とする蒸着装置。