JPH04268068A - 蒸着装置 - Google Patents

蒸着装置

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JPH04268068A
JPH04268068A JP4880391A JP4880391A JPH04268068A JP H04268068 A JPH04268068 A JP H04268068A JP 4880391 A JP4880391 A JP 4880391A JP 4880391 A JP4880391 A JP 4880391A JP H04268068 A JPH04268068 A JP H04268068A
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Japan
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regulating member
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vapor deposition
stimulable phosphor
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Kuniaki Nakano
邦昭 中野
Katsuichi Kawabata
勝一 川端
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸着装置に関し、詳し
くは、蒸気流の規制部材を基板面に沿って往復移動させ
るようにした蒸着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】蒸着装置は、一般に、蒸発源を蒸発させ
てこれを基板上に堆積させて蒸着膜を形成する装置であ
り、従来においては、図6に示すように、線状(図6に
おいて紙面に垂直方向に長い)の蒸発源6がチャンバ1
内に固定配置され、この蒸発源6の上方において、スリ
ット4Aを有する規制部材4が線状の蒸発源6と平行に
固定配置され、この規制部材4の上方において、基板3
が搬送用ワイヤ14により往復移動される構成の蒸着装
置が提案されている(特願昭61−234137号明細
書参照) 。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、基板上に所
定の特性を有する蒸着膜を安定に形成するためには、基
板温度を適正に制御することが重要である。しかし、上
記のような従来の蒸着装置では、蒸発源6と規制部材4
とが固定され、基板3が往復移動される構成であるため
、基板温度の制御手段を基板と共に往復移動させること
が必要となる。そのため、往復移動のたびに基板温度の
制御手段が機械的ショックを受け、温度制御の信頼性が
低下する問題があった。そこで、本発明の目的は、基板
の温度制御の信頼性を高めることができる蒸着装置を提
供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の蒸着装置は、蒸発源と、この蒸発源の上方に
配置された基板と、この基板と前記蒸発源との間に配置
された、前記蒸発源からの蒸気流の通過を規制する規制
部材とを備えてなる蒸着装置において、前記規制部材を
前記基板面に沿って往復移動させる手段を設けたことを
特徴とする。また、規制部材の往復移動に追随して蒸発
源を往復移動させる手段を設けたことを特徴とする。 また、規制部材の往復移動に追随して蒸発源上面の法線
方向を移動させる手段を設けたことを特徴とする。
【0005】
【作用】規制部材を往復移動させ、基板を固定するよう
にしたので、基板温度の制御手段を往復移動させる必要
がない。従って、当該制御手段の構成部品のがたつきや
損傷が防止され、基板の温度制御の信頼性が高くなる。 また、蒸発源を規制部材に追随させて往復移動させ、あ
るいは、蒸発源上面の法線方向を規制部材に追随させて
移動させることにより、蒸気流密度の高い部分を利用し
て蒸着を行うことができるので、蒸着効率が向上する。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。 図1の実施例では、チャンバ1内の下方に蒸発源6が固
定配置され、この蒸発源6の上方に基板3が固定配置さ
れ、この基板3と蒸発源6との間には、蒸発源6からの
蒸気流の通過を規制する規制部材4が配置されている。 そして、規制部材4を基板3の被蒸着面に沿って往復移
動させる手段(以下、適宜「規制部材の往復移動手段」
という)5が設けられている。この例では搬送用ワイヤ
を用いて規制部材の往復移動手段が構成されている。2
は膜厚モニタ、4Aは規制部材のスリット、7は電子ビ
ーム、8は電子銃を内蔵した蒸発源容器、9は補助バル
ブ、10はメインバルブである。メインバルブ10、補
助バルブ9は、排気装置 (図示省略) と連動して、
チャンバ1内を所定の真空度にするために使用される。
【0007】蒸発源6に電子ビーム7が照射されると蒸
発源物質の蒸気流が形成され、この蒸気流は上方に向か
って進む。一方、規制部材4が規制部材の往復移動手段
5によって往復移動(図1において左右方向)されると
、そのスリット4Aも往復移動されるので、このスリッ
ト4Aにより制御された状態の蒸気流が基板3の被蒸着
面に到達することとなる。規制部材4の移動速度は、蒸
気流密度を考慮して基板3の被蒸着面の全体にわたって
膜厚の均一な蒸着膜を形成する観点から、スリット4A
が基板3の中央部を通過するときは比較的大きくし、ス
リット4Aが基板3の両端部を通過するときは比較的小
さくすることが好ましい。
【0008】図2の実施例では、図1の装置に、さらに
、規制部材4の往復移動に追随して蒸発源6を往復移動
させる手段(以下、適宜「蒸発源の往復移動手段」とい
う。)11が設けられている。この例では搬送用ワイヤ
を用いて蒸発源の往復移動手段が構成されている。この
図2の実施例では、蒸発源6とスリット4Aとが並行し
て移動されることになるので、基板3の被蒸着面への蒸
気流の入射角が均質となり、蒸気流密度を考慮する必要
がないという利点がある。
【0009】図3の実施例では、図1の装置に、さらに
、規制部材4の往復移動に追随して蒸発源6の上面の法
線方向Nを移動させる手段(以下、適宜「蒸発源上面の
法線方向移動手段」という)12が設けられている。こ
の例では蒸発源容器8に固定された回転シャフトを用い
て蒸発源上面の法線方向移動手段が構成されている。こ
の回転シャフトは、規制部材4の往復移動に追随して回
転し、法線方向Nが常に規制部材4のスリット4Aに向
かうように制御している。従って、スリット4Aを通過
する蒸気流は密度の最も高い部分となり、蒸着効率が向
上する。
【0010】図4の実施例では、規制部材4と蒸発源容
器8とを一体的に構成し、蒸発源容器8を往復移動させ
る搬送用ワイヤ13を設けて、これにより規制部材の往
復移動手段と蒸発源の往復移動手段とを兼用させている
【0011】図5の実施例では、規制部材4をフレキシ
ブルな材料で構成し、規制部材4の移動方向の一端4B
および他端4Cを基板3の被蒸着面から下方に屈曲させ
て移動させる構成を採用している。なお、図4および図
5の装置では、チャンバ1内の占有スペースを小さくで
きるので、蒸着装置の小型化を十分に図ることが可能で
ある。
【0012】以上の図1〜図5の各実施例によれば、基
板3がチャンバ1内に固定配置されているために、基板
温度の制御手段、例えば熱電対、加熱用部品、冷却用部
品等の取付けが容易となり、長期間にわたる使用に際し
てもがたつきや損傷が発生せず、温度制御の信頼性が著
しく向上する。また、特に、図2および図3の実施例で
は、蒸気流密度の最も高い部分を利用して基板3の被蒸
着面に蒸着膜を形成するので、図1の実施例に比較して
蒸着効率が向上する。
【0013】また、基板3の幅方向の長さ(図1〜図5
で紙面の左右方向の長さ)をL1 、規制部材4のスリ
ット4Aの移動方向の長さをL2 とすると、チャンバ
1の必要最小限の長さ(図1〜図5で紙面の左右方向の
長さ)は、概ね、図6の従来の装置では2L1 +L2
 、図1〜図3の装置では3L1 +2L2 、図4お
よび図5の装置ではL1 +2L2 となる。従って、
図4および図5の装置が、小型化に対して最も有利な構
成となる。例えば、L1 =430 mm、L2 =1
50 mmの場合においては、チャンバ1の必要最小限
の長さは、概ね、次のとおりとなる。 図6の装置:            1010mm図
1〜図3の装置:      1590mm図4および
図5の装置:   730mm
【0014】蒸発源6と
して輝尽性蛍光体を用いた場合には、基板3上において
蒸気流の流線方向に平行に微細柱状結晶が成長するので
、特に、規制部材4は輝尽性蛍光体の結晶の成長方向を
揃えるために有効である。また、基板3の被蒸着面に至
る蒸気流の流線の入射方向を調整することにより、輝尽
性蛍光体層における微細柱状結晶の成長方向を制御する
こともでき、輝尽励起光の照射および輝尽発光の集光に
最も好都合な輝尽性蛍光体層を形成することが可能とな
る。輝尽性蛍光体層における微細柱状結晶の成長方向は
、輝尽励起光を一次元照射し一次元集光面を有する集光
部材で集光する場合には基板3の被蒸着面に対して直角
であることが好ましい。
【0015】蒸発源6として輝尽性蛍光体を用いる場合
は、この輝尽性蛍光体を均一に溶解させるか、プレスま
たはホットプレスにより成形された形態で蒸発源容器8
に仕込まれる。この際、脱ガス処理を行うことが好まし
い。輝尽性蛍光体層を形成するための蒸発源6としては
、輝尽性蛍光体そのものである必要はなく、輝尽性蛍光
体を構成する原料を混和したものであってもよい。
【0016】蒸発源6が仕込まれた蒸発源容器8と基板
3との間隔は、蒸発源6の平均飛程に合わせて決定され
るが、蒸発源6として輝尽性蛍光体を用いる場合には、
概ね10〜40cmとされる。蒸着時においては、基板
3は、加熱ヒータ(図示省略)によって加熱してもよい
。蒸着を開始する前においては、メインバルブ11等を
操作してチャンバ1内の気体を排除し、10−4〜10
−6Torr程度の真空度に維持するのがよい。なお、
この際、アルゴン等の不活性ガスをチャンバ1内に混入
してもよい。
【0017】また、互いに異なる蒸発源を仕込んだ蒸発
源容器の複数個をチャンバ内に設置し、これらの蒸発源
を順次蒸発させて蒸着を行い、基板上に複数種の輝尽性
蛍光体からなる堆積層を形成してもよい。
【0018】蒸着時においては、必要に応じて基板3を
冷却してもよい。蒸着終了後は、必要に応じて蒸着膜を
加熱処理(アニリーング)してもよい。また蒸着時には
、チャンバ1内に必要に応じてO2 、H2 等のガス
を導入して反応性蒸着を行ってもよい。また蒸発源の加
熱手段としては、電子ビームのほかに、抵抗加熱手段を
採用してもよい。
【0019】蒸発源6として輝尽性蛍光体を用いた場合
には、X線デバイス、例えば放射線画像変換パネルに使
用される輝尽性蛍光体層を形成することができる。この
輝尽性蛍光体層の膜厚は、放射線に対する感度、輝尽性
蛍光体の種類等によって異なるが、放射線の吸収率を高
めて放射線感度を向上させ、また画像の粒状性を良好に
し、さらに輝尽性蛍光体層中での横方向への光の広がり
を防止して画像の鮮鋭性を良好にする観点から、200
 μm以上であることが好ましい。放射線画像変換パネ
ルに使用される輝尽性蛍光体層の堆積速度は、輝尽性蛍
光体の種類等によって異なるが、0.01〜1000μ
m/分が好ましく、特に 0.1〜100 μm/分が
好ましい。堆積速度が0.01μm/分未満の場合は輝
尽性蛍光体層の形成効率が悪く、逆に堆積速度が100
0μm/分を超える場合は堆積速度のコントロールが困
難となり好ましくない。
【0020】放射線画像変換パネルに使用される輝尽性
蛍光体は、最初の光もしくは高エネルギー放射線が照射
された後に、光的、熱的、機械的、化学的または電気的
等の刺激(輝尽励起)により、最初の光もしくは高エネ
ルギー放射線の照射量に対応した輝尽発光を示す蛍光体
であるが、実用的な面から好ましくは 500nm以上
の輝尽励起光によって輝尽発光を示す蛍光体である。こ
の輝尽性蛍光体としては、例えば特開昭48− 804
87号公報に記載されているBaSO4 :AX、特開
昭48− 80489号公報に記載されているSrSO
4 :AX、特開昭53− 39277号公報に記載さ
れているLi2 B4 O7 :Cu,Ag等、特開昭
54− 47883号公報に記載されているLi2 O
・(B2 O2 )x :CuおよびLi2 O・(B
2 O2 )x :Cu,Ag等、米国特許第 3,8
59,527号明細書に記載されているSrS:Ce,
Sm、SrS:Eu,Sm、La2 O2 S:Eu,
Smおよび(Zn,Cd)S:Mnで表される蛍光体、
特開昭55− 12142号公報に記載されているZn
S:Cu,Pb蛍光体、一般式BaO・xAl2 O3
 :Euで表されるアルミン酸バリウム蛍光体、一般式
MIIO・xSiO2 :Aで表されるアルカリ土類金
属ケイ酸塩系蛍光体、特開昭55− 12143号公報
に記載されている一般式(Ba1−x−y Mgx C
ay )FX:eEu2+で表されるアルカリ土類フッ
化ハロゲン化物蛍光体、特開昭55− 12144号公
報に記載されている一般式LnOX:xAで表される蛍
光体、特開昭55− 12145号公報に記載されてい
る一般式(Ba1−x Mx )FX:yAで表される
蛍光体、特開昭55− 84389号公報に記載されて
いる一般式BaFX:xCe,yAで表される蛍光体、
特開昭55−160078号公報に記載されている一般
式MIIFX・xA:yLnで表される希土類元素付活
2価金属フルオロハライド蛍光体、一般式ZnS:A、
CdS:A、(Zn,Cd)S:A、S:A,ZnS:
A,XおよびCdS:A,Xで表される蛍光体、特開昭
59− 38278号公報に記載されている一般式xM
3 (PO4 )2 ・NX2 :yAおよびM3 (
PO4 )2 :yAで表される蛍光体、一般式nRe
X3 ・mAX’ 2 :xEuおよびnReX3 ・
mAX’ 2 :xEu,ySmで表される蛍光体、お
よび一般式MI X・aMIIX’ 2 ・bMIII
 X” 3 :cAで表されるアルカリハライド蛍光体
等が挙げられる。特に、アルカリハライド蛍光体は、蒸
着法で輝尽性蛍光体層を形成させやすく好ましい。
【0021】放射線画像変換パネルに使用される輝尽性
蛍光体としては、以上の蛍光体に限定されるものではな
く、放射線を照射した後、輝尽励起光を照射した場合に
輝尽発光を示す蛍光体であればよい。蒸着膜は、上記の
輝尽性蛍光体の少なくとも1種を含む1つもしくは2つ
以上の輝尽性蛍光体層からなる輝尽性蛍光体層群であっ
てもよい。また、それぞれの輝尽性蛍光体層に含まれる
輝尽性蛍光体は同一であってもよいが異なっていてもよ
い。
【0022】本発明において、基板としては、例えばア
ルミナ等のセラミックス板、化学強化ガラス、結晶化ガ
ラス等のガラス板、アルミニウム、鉄、銅、クロム等の
金属板あるいは当該金属酸化物の被覆層を有する金属板
が好ましいが、セルロースアセテートフィルム、ポリエ
ステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム
、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリカー
ボネートフィルム等のプラスチックフィルムであっても
よい。また、基板の厚さは用いる基板の材質等によって
異なるが、一般的には、80〜3000μmである。基
板の表面は滑面であってもよいし、輝尽性蛍光体層との
接着性を向上させる目的でマット面としてもよい。また
、基板の表面は特開昭61−142497号公報に述べ
られているような凹凸面としてもよいし、特開昭61−
142498号公報に述べられているように隔絶された
タイル状板を敷き詰めた構造でもよい。さらに、基板上
には、必要に応じて光反射層、光吸収層、接着層等を設
けてもよい。
【0023】本発明の蒸着装置により形成された輝尽性
蛍光体層の表面には、これを物理的にあるいは化学的に
保護するための保護層を設けることが好ましい。この保
護層は、保護層用の塗布液を輝尽性蛍光体層の上に直接
塗布して形成してもよいし、あらかじめ別途形成した保
護層を輝尽性蛍光体層上に接着してもよい。また、特開
昭61−176900号公報で提案されている放射線お
よび/または熱によって硬化される樹脂を用いてもよい
。保護層の材料としては、酢酸セルロース、ニトロセル
ロース、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラ
ール、ポリビニルホルマール、ポリカーボネート、ポリ
エステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン、ポ
リ四フッ化エチレン、ポリ三フッ化一塩化エチレン、四
フッ化エチレン/六フッ化プロピレン共重合体、塩化ビ
ニリデン/塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン/アク
リロニトリル共重合体等を挙げることができる。
【0024】また、この保護層は、真空蒸着法、スパッ
タリング法等により、SiC,SiO2 ,SiN,A
l2 O3 等の無機物質を積層して形成してもよい。 また、透光性に優れたシート状に成形できるものを輝尽
性蛍光体層上に密着させて、あるいは距離をおいて配設
して保護層とすることもできる。保護層は、輝尽励起光
および輝尽発光を効率よく透過するために、広い波長範
囲で高い光透過率を示すことが望ましく、光透過率は8
0%以上が好ましい。そのようなものとしては、例えば
、石英、ホウケイ酸ガラス、化学的強化ガラス等の板ガ
ラスや、PET、延伸ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル
等の有機高分子化合物が挙げられる。ホウケイ酸ガラス
は 330nm〜2.6 μmの波長範囲で80%以上
の光透過率を示し、石英ガラスではさらに短波長におい
ても高い光透過率を示す。
【0025】さらに、保護層の表面に、MgF2 等の
反射防止層を設けると、輝尽励起光および輝尽発光を効
率よく透過すると共に、鮮鋭性の低下を小さくする効果
もあり好ましい。また、保護層の厚さは、50μm〜5
mmであり、 100μm〜3mmが好ましい。保護層
を輝尽性蛍光体層に対して距離をおいて配設する場合に
は、基板と保護層との間に、蛍光体層を取り囲んでスペ
ーサを設けるのがよく、そのようなスペーサとしては、
輝尽性蛍光体層を外部雰囲気から遮断した状態で保持す
ることができるものであれば特に制限されず、ガラス、
セラミックス、金属、プラスチック等を用いることがで
き、厚さは輝尽性蛍光体層の厚さ以上であることが好ま
しい。
【0026】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の蒸
着装置によれば、基板を固定して蒸着を行うので、基板
温度の制御手段の信頼性が高く、特性の揃った蒸着膜を
形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す蒸着装置の概略図
である。
【図2】本発明の第2の実施例を示す蒸着装置の概略図
である。
【図3】本発明の第3の実施例を示す蒸着装置の概略図
である。
【図4】本発明の第4の実施例を示す蒸着装置の概略図
である。
【図5】本発明の第5の実施例を示す蒸着装置の概略図
である。
【図6】従来の蒸着装置の概略図である。
【符号の説明】
1    チャンバ 2    膜厚モニタ 3    基板 4    規制部材 4A  スリット 5    規制部材の往復移動手段 6    蒸発源 7    電子ビーム 8    電子銃を内蔵した蒸発源容器9    補助
バルブ 10    メインバルブ 11    蒸発源の往復移動手段 12    蒸発源上面の法線方向移動手段13   
 搬送用ワイヤ 14    搬送用ワイヤ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  蒸発源と、この蒸発源の上方に配置さ
    れた基板と、この基板と前記蒸発源との間に配置された
    、前記蒸発源からの蒸気流の通過を規制する規制部材と
    を備えてなる蒸着装置において、前記規制部材を前記基
    板面に沿って往復移動させる手段を設けたことを特徴と
    する蒸着装置。
  2. 【請求項2】  規制部材の往復移動に追随して蒸発源
    を往復移動させる手段を設けたことを特徴とする請求項
    1に記載の蒸着装置。
  3. 【請求項3】  規制部材の往復移動に追随して蒸発源
    上面の法線方向を移動させる手段を設けたことを特徴と
    する請求項1に記載の蒸着装置。
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