JPH04268069A

JPH04268069A - 蒸着装置

Info

Publication number: JPH04268069A
Application number: JP4880491A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Nakano; 邦昭中野; Katsuichi Kawabata; 勝一川端
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1992-09-24
Anticipated expiration: 2015-12-25
Also published as: JP3119669B2

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、蒸発源とこの蒸発源からの蒸気流の通過を規制す
る規制部材とを固定配置して基板を横方向に往復移動さ
せるタイプの装置であって、規制部材と基板との間に２
枚の防着板を設けて蒸発源物質の飛散を防止するように
した蒸着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸着装置は、一般に、蒸発源を加熱して
蒸気流を形成し、この蒸気流の構成物質を基板上に堆積
させて蒸着膜を形成する装置であり、従来においては、
線状蒸発源がチャンバ内に固定配置され、この蒸発源の
上方において、開口部を有する規制部材が線状の蒸発源
と平行に固定配置され、この規制部材の上方において、
基板が搬送用ワイヤ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】しかし、上記のような
従来の蒸着装置では、蒸発源と規制部材とが固定され、
基板が往復移動される構成であるため、規制部材の開口
部が基板により全部覆われているときは問題はないが、
基板が当該開口部から外れたときには、蒸発源物質が基
板の上方にも飛散するようになり、基板の裏面汚れが発
生したり、チャンバ内壁の汚染が生ずる問題があった。特に、この問題は厚膜の蒸着膜を形成する場合には顕著
であった。この問題を解決するために、基板の保持台の
一端側および他端側にそれぞれ防着板を連結することが
考えられる。しかし、このような手段では、チャンバ内
において必要とされる占有スペースが大きくなるため、
装置が大型化し、しかも排気能力の強化が必要となる不
利がある。そこで、本発明の目的は、防着板を有しなが
ら占有スペースを大きくすることがなく、従って、装置
の大型化および排気能力の強化を図る必要のないコンパ
クトな構造の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
配置された基板を横方向に往復移動可能に保持する保持
台と、前記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、この
規制部材と前記基板との間において横方向に往復移動可
能に設けられた、当該規制部材の開口部よりも大きな面
積を有する２枚の防着板とを備えてなる蒸着装置におい
て、前記規制部材の開口部が基板によりすべて覆われて
いるときは、前記２枚の防着板をそれぞれ前記規制部材
の開口部から外れた両側の位置に停止させ、前記規制部
材の開口部が基板によりすべて覆われていないときは、
いずれか一方の防着板を保持台とともに移動させて当該
開口部を覆う防着板移動機構を設けたことを特徴とする
。

【０００５】

【作用】防着板移動機構により、規制部材の開口部がす
べて基板により覆われていないときは、いずれか一方の
防着板が基板の保持台とともに移動して開口部を覆うの
で、この防着板により基板の裏面汚れやチャンバ内壁の
汚染が防止される。しかも、基板とともに移動する防着
板がいずれか一方であるので、２枚の防着板をそれぞれ
基板の両端に連結して移動させる従来の装置に比較して
、チャンバ内の基板の移動方向における必要な占有スペ
ースが小さくなる。従って、装置の小型化および排気能
力の節減を図ることができ、装置を経済的に設計するこ
とができる。また、防着板の機能が十分に発揮されるた
め、蒸発源物質の回収率も向上し、蒸発源の経済的な使
用が可能となる。特に、輝尽性蛍光体を蒸発源として用
いる場合には、高価格であるので、このメリットはきわ
めて重要である。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。図１は、本発明の蒸着装置の構成の概略を模式的に示す
説明図であって、チャンバ１内の下方に蒸発源８が固定
配置され、この蒸発源８の上方に蒸発源８からの蒸気流
の通過を規制する開口部５を有する規制部材４が固定配
置され、この規制部材４の上方において、基板２が保持
台３によって横方向に一体的に移動可能に設けられてい
る。規制部材４と基板２の移動路との間において、規制
部材４の開口部５よりも大きな面積を有する２枚の防着
板６，７が横方向に移動可能に並んで配置されている。９は電子銃を内蔵した蒸発源容器、１０は電子ビーム、
１１はメインバルブ、１２は補助バルブである。メイン
バルブ１１、補助バルブ１２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】この蒸着装置では、防着板移動機構（図１
では省略）により、２枚の防着板６，７の移動動作が以
下のように制御される。（１）図２の（ａ）に示すように、規制部材４の開口部
５が基板２によりまったく覆われていないときは、一方
の防着板６が開口部５の全部を覆い、他方の防着板７は
開口部５の左端より左側の待機位置で静止する状態とな
る。（２）基板２が保持台３とともに右側に移動を開始する
と、一方の防着板６も保持台３とともに右側へ追随移動
し、開口部５が徐々に開かれていき、蒸発源８からの蒸
気流が基板２の被蒸着面に到達するようになる。（３）基板２の右端が開口部５の右端を超えると、図２
の（ｂ）に示すように、開口部５が基板２により完全に
覆われるようになり、一方の防着板６の右方向への移動
が停止して右側の待機位置で静止する。（４）基板２がさらに右側へ移動してその左端が開口部
５の左端を通過する際には、他方の防着板７が保持台３
に追随して移動を開始するようになり、この防着板７に
より開口部５が次第に覆われていく状態となる。（５）基板２の左端が開口部５の右端を通過すると、図
２の（ｃ）に示すように、他方の防着板７が開口部５を
完全に覆う状態で静止する。（６）基板２が保持台３とともに逆方向すなわち左側方
向に移動を開始すると、上記の動作が逆の順番で繰り返
されて始めの図２の（ａ）の状態に復帰する。

【０００８】図３は、防着板移動機構の一例の説明図で
あり、保持台３の端部に設けたツメ１３と、防着板６の
端部に設けたツメ１４と、ワイヤ１５と、ストッパー１
６と、おもり１７とにより防着板移動機構が構成されて
いる。保持台３が左側に移動するときは、保持台３のツ
メ１３が防着板６のツメ１４に係合して防着板６が左側
に追随して移動する。このとき防着板６にワイヤ１５で
連結されているおもり１７も重力に抗して一緒に移動す
る。保持台３が右側に移動するときは、防着板６はおも
り１７の重力により右側に引っ張られるが、ツメ１３と
ツメ１４とが係合しているため保持台３と同時に移動す
る。防着板６が右側に移動してその左端が規制部材４の
開口部５の右端を超えて移動するとストッパー１６に衝
突してその移動が停止される。一方、保持台３は引き続
いて右側に移動されるが、基板２の左端が規制部材４の
開口部５の右端を超えて移動した時点で、保持台３の移
動方向が逆方向すなわち左側方向に切り換えられる。

【０００９】図４は、防着板移動機構の他の例の説明図
であり、図３において、おもり１７の代わりにバネ１８
を用いたほかは同様にして防着板移動機構が構成されて
いる。すなわち、図３では重力を利用して防着板６を右
側へ移動させているが、図４ではバネ１８の弾性力を利
用して防着板６を右側へ移動させている。

【００１０】図５は、防着板移動機構のさらに他の例の
説明図であり、保持台３の端部に設けた電磁石１９と、
この電磁石１９の動作を制御する搬送制御システム２０
とにより防着板移動機構が構成されている。電磁石１９
が開口部５の右端２１よりも右側にあるときは、当該電
磁石１９はオフ状態であり、防着板６は開口部５の右端
２１よりも右側の待機位置で静止している。保持台３が
左側に移動し電磁石１９が開口部５の右端２１の位置に
くると電磁石１９がオン状態となり、防着板６が保持台
３に吸引されて保持台３とともに左側へ移動を開始する
。電磁石１９が開口部５の左端２２の位置にくると、保
持台３の移動方向が逆方向すなわち右側方向に切り換え
られる。そして電磁石１９が開口部５の右端２１の位置
にきたところで電磁石１９がオフ状態となり、防着板６
が保持台３より切り離され、最初の位置すなわち開口部
５の右端２１よりも右側の待機位置で静止する。なお、
本発明においては、保持台の移動力を利用せずに、防着
板専用の移動手段を設けて、基板の位置検出手段と連動
させて、防着板を移動制御するようにしてもよい。

【００１１】以上の図３〜図５の各実施例において、基
板２の幅方向の長さ（図３〜図５で紙面の左右方向の長
さ）をＬ１　、規制部材４の開口部５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
３〜図５で紙面の左右方向の長さ）は、概ね、従来の装
置では２Ｌ１　＋３Ｌ２　、図３〜図５の装置では２Ｌ
１　＋Ｌ２　となる。例えば、Ｌ１　＝４３０　ｍｍ、
Ｌ２　＝１５０　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。従来の装置：　　　　　　　　　　　　１３１０ｍｍ図
３〜図５の装置：　　　　　　１０１０ｍｍこの占有ス
ペースの節約効果は、Ｌ２　が長いほど顕著となる。

【００１２】蒸発源８として輝尽性蛍光体を用いた場合
には、基板２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２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２
の被蒸着面に対して直角であることが好ましい。

【００１３】蒸発源８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９
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８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。

【００１４】蒸発源８が仕込まれた蒸発源容器９と基板
２との間隔は、蒸発源８の平均飛程に合わせて決定され
るが、蒸発源８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
２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。

【００１５】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。

【００１６】蒸着時においては、必要に応じて基板２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。

【００１７】蒸発源８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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】

【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、防着板を基板の保持台とともに横方向
に移動可能にして、蒸発源物質の飛散を抑制したので、
装置の小型化および排気能力の節減を図りながら、基板
の裏面汚れやチャンバ内壁の汚染を有効に防止すること
ができる。また蒸発源物質の回収率を高くすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蒸着装置の構成の概略を模式的に示す
説明図である。

【図２】防着板の移動状態を模式的に説明する説明図で
ある。

【図３】防着板移動機構の一例の説明図である。

【図４】防着板移動機構の他の例の説明図である。

【図５】防着板移動機構のさらに他の例の説明図である
。

【符号の説明】

１　　　　チャンバ２　　　　基板３　　　　保持台４　　　　規制部材５　　　　開口部６　　　　防着板７　　　　防着板８　　　　蒸発源９　　　　電子銃を内蔵した蒸発源容器１０　　　　電
子ビーム１１　　　　メインバルブ１２　　　　補助バルブ１３　　　　ツメ１４　　　　ツメ１５　　　　ワイヤ１６　　　　ストッパー１７　　　　おもり１８　　　　バネ１９　　　　電磁石２０　　　　搬送制御システム２１　　　　右端２２　　　　左端

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　蒸発源と、この蒸発源の上方に配置さ
れた基板を横方向に往復移動可能に保持する保持台と、
前記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、この規制部
材と前記基板との間において横方向に往復移動可能に設
けられた、当該規制部材の開口部よりも大きな面積を有
する２枚の防着板とを備えてなる蒸着装置において、前
記規制部材の開口部が基板によりすべて覆われていると
きは、前記２枚の防着板をそれぞれ前記規制部材の開口
部から外れた両側の位置に停止させ、前記規制部材の開
口部が基板によりすべて覆われていないときは、いずれ
か一方の防着板を保持台とともに移動させて当該開口部
を覆う防着板移動機構を設けたことを特徴とする蒸着装
置。