JPH0499267A - 蒸着装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明（よ　蒸着材料を溶融して蒸気を発生し　基板に
付着させて薄膜を形成する蒸着装置に関すム従来の技術 一般番ミ　蒸着による製膜は蒸発した蒸着材料が周囲に
広がるため製膜したい領域のみでなく製膜室の内壁や至
る所に蒸着材料が付着するため材料の利用効率が悪く普
通は１０％程度である。これらの問題を解決するた嵌　
例えば第７図（特公平１−４９７８６号公報）に示すよ
うに案内部５工とるつぼ５２内の溶融した蒸着材料５３
、電子ビーム５４、蒸着微粒子５５、フィルム等の基板
５６、マスク５７よりなム　ここでるつぼ５２とその中
の蒸着材料５３からなる蒸発源５８に接続された案内部
５１は蒸着源５８より発生した蒸着微粒子５５の周囲へ
の四散を防止していも　また前記蒸着材料５３を溶融す
るため案内部５１の基板側開口を広げて電子ビーム５４
を導入していもまた案内部５１はその内壁に付着した蒸
発粒子が再蒸発可能な温度になるように加熱されも　こ
の時案内部５１の加熱手段としてＣヨ　　案内部５１に
直接通電する抵抗加熱方式が一般的に採用されていも 発明が解決しようとする課題 このような従来の蒸着装置では　案内部５１の基板側開
口部が広がっているため製膜領域以外への蒸発粒子の広
がりがあム　このた敦　材料利用率の低下、および周囲
への蒸着材料の付着によるメンテナンス性といった問題
がある。さらに　蒸気のイオン化を行う場合のイオン化
効率の面で不利であａ　また電子ビームの偏向手段が無
いため基板と蒸着源および電子銃の位置関係に制限を受
け、例えばＭＥテープのような斜め蒸着の場合は適用で
きるカミ　垂直磁気記録テープの場合などは適用が困難
であム な耘　垂直磁気記録テープ等ではさらに蒸気をイオン化
し　その運動エネルギーを積極的に製膜に利用し　基板
温度の低下および膜質の向上が期待されていも また案内部５１の加熱は通電加熱が主であり、案内部５
１の材質として導電性の高融点材料を用いなければなら
ないという制限があり九　またセラミック材料等によっ
て案内部５１を形成し　周囲からヒーターによって加熱
した場合、熱伝導率が低いため効率的に内壁に付着した
膜を加熱することが困難であった 本発明は上記課題を解決するもので、メンテナンス性が
良く、効率的に案内部に付着した膜を加熱でき、蒸着効
率およびイオン化効率の高い蒸着装置を提供することを
目的とすム 課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために　フィルム等の基板
に微粒子を飛散させて薄膜を形成させる微粒子発生源と
、その微粒子発生源から飛散した微粒子を周囲への四散
を防止しながら基板へ導くための、　開口面積の小さい
一方の開口部を基板側に向１す、開口面積の大きい他方
の開口部を微粒子発生源と接続させた管状の案内部と、
その管状の案内部を通して微粒子発生源に電子ビームを
照射し材料を加熱蒸発させて微粒子を発生させる電子銃
と、電子ビームを管状の案内部の基板側開口部近傍にて
磁界によって偏向し管状の案内部を通して微粒子発生源
に導く磁界発生手段とを有する構成によも 作用 本発明は上記の構成により、案内部の基板側開口を狭め
ることによって微粒子発生源より飛散した微粒子は周囲
へ四散することなしに　はぼ製膜領域のみに付着すム　
これによってメンテナンスが容品になム　また電子ビー
ムを開口部より導入することによって、製膜中に開口部
周辺に付着した膜（よ　電子ビームによって溶かされ常
に開口部は確保されも　また微粒子の密度の最も高い部
分から電子ビームが導入されるため微粒子のイオン化率
が促進され　イオンを電界によって加速することにより
イオンの運動エネルギーを利用することによって膜質の
向上が図れも 実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明すも
　第１図（よ　本発明の第１の実施例で、Ｃｏ−Ｃｒ垂
直磁気記録テープの製膜に適用した例であム　フィルム
等の基板１をドラム２に沿わせて走行させつス　製膜領
域にて高真空を維持するための差圧板を介して下方より
蒸着を行ったすなわ叡　電子銃３より電子ビーム４を射
出し磁界５によって偏向し管状の案内部６を通して、る
つぼ７内の蒸着材料（Ｃｏ−Ｃｒ合金）８に照射し　蒸
着材料８を加糺　溶融　蒸発させ、微粒子９Ａ、９Ｂを
発生させ、微粒子９Ａを基板１に付着させて製膜を行つ
ｋ　この時、案内部６（表基板側開口を微粒子発生源側
開口部よりも狭く絞っ九　このような構成にすることに
よって以下のような効果があａ 蒸着材料８より蒸発した微粒子９Ａ、　９Ｂの１垂直指
向性の高い９Ａは案内部６の基板側開口を通り基板ｌに
付着すム　垂直指向性の悪い９Ｂは案内部６によって周
囲への四散を防止され　開口部内壁に膜１０が付着すム
　このように製膜領域１１以外には微粒子がほとんど付
着しないのでメンテナンス性の向上が図れも　ここで１
２はるつぼ７と蒸着材料８からなる微粒子発生源であム
また開口部内壁に付着した膜１０ζ上　電子ビーム４を
Ｙ方向には磁界５の強度を変えることにより、Ｘ方向（
紙面と垂直方向）には電子銃３の持つ既存の偏向手段を
用いて走査することによって溶融蒸発させることができ
、常に一定の開口を保つことができ、特に膜１０の加熱
手段を設ける必要が無（−またこのような方式ζ戴　開
口部の小さいＩＣＢ　（Ｉｏｎｉｚｅｄ　Ｃ１ｕｓｔｅ
ｒ　Ｂｅａｍ）蒸着法において特に有効であり、開口部
が詰まることなく安定的に製膜が可能であム 第２図に本発明の第２の実施例を示す。第１１図と同一
部分には同一番号を付に　説明を省略する。すなわち本
発明の特徴は前述の実施例の構成に　さらに微粒子発生
源１２を接地し　案内部６と基板１の間に例えばリング
状の加速電極１３を設け、加速電源６２によって負の電
位を与え、さらに基板１に加速電源６３によって負の電
位を与え通　このような構成にすることによって、前記
実施例の効果に加えて以下のような効果があム電子ビー
ム４によってイオン化された微粒子は加速電極１３およ
び基板１に印加された負の電位によって加速され　基板
ｌに引き付けられも　これによってイオンの運動エネル
ギーを製膜に寄与させることができ、膜質の向上が図ら
れる。但し加速電極１３への電位の印力艮　もしくは基
板１への電位の印加どちらか一方でも同様の効果が期待
できる。

第３図に本発明の第３の実施例を示す。　１４は案内８
．１５はるつぼであム　案内部１４の内壁の両開口部端
にそれぞれ１個づつ電極１６を設（す、その間に加熱用
電源６４によって電位差を設けたこのような構成にする
ことによって以下のような効果があム　製膜時に案内部
１４の内壁に［１７が付着すると、電極１６間に膜１７
を介して電流が流れ　抵抗加熱によって膜自身が直接加
熱され膜１７は溶融しるつぼ１５に回収され再度蒸発さ
せられも　このため材料の利用効率が向上す４この場合
膜が直接加熱されるので案内部１４を導電性材料にする
必要がなく、セラミック等断熱性の良い材料を用いるこ
とができも　また楔形の溝１８を螺旋状に設けることに
よって電極１６間の電気抵抗の増加を図り、さらに加熱
し易くすることができも 次に　第４図で本発明の第４の実施例を示す。

第３図と同一部分には同一番号を付し　説明を省略すも
　すなわち本発明の特徴は基板１と微粒子発生源１２と
の間に配設した案内部６に案内部６の開口面に対してθ
＝４５度以下の比較的低い角度で、電子銃３より射出さ
れた電子ビーム４を入射させも　この時、案内部６の周
囲に配設した直流印加コイル１９にて案内部６の基板側
開口部と微粒子発生源１２側開口部を結ぶ方向に発生さ
せた磁界２０によって、磁界２０に対して垂直　および
水平の速度成分を持つ電子ビーム４を旋回させ、螺旋状
の軌道を描きながらるつぼ７の中の蒸着材料８へ照射す
も　また案内部６と基板Ｉとの間に加速電極１３を設け
、加速電源６２によって負の電位を印加し　さらに基板
ｌにも加速電源６３によって負の電位を印加す４　この
ような構成にすることによって以下のような効果があム
電子ビーム４が旋回することによって微粒子発生源１２
より発生した微粒子との衝突確率が増加し　微粒子のイ
オン化が促進されも　そして加速電極１３および基板１
に印加した電位によってイオン化された微粒子は加速さ
れ　基板ｌに衝突しこの時の運動エネルギーを製膜に寄
与させるこ七によって膜質の向上が図れも　この場合も
加速電極１３への電位の印旗　もしくは基板１への電位
の印加どちらか一方でも同様の効果が期待できもまた磁
界の強度を変えることによって電子ビーム４の旋回半径
を変え照射密度を制御Ｌ　　蒸着材料８を加熱するパワ
ー密度を調整し局部加熱を無くし　均一な加熱を行い、
　突沸等の無しく　均一で安定した製膜が可能とな４ さらに第５図に本発明の第５の実施例を示す。

すなわち第４図の磁界発生手段として第５図に示したよ
うに電磁誘導コイル２１を巻回した１組のヨーク２２の
一端２２ａを案内部６の基板側開口部凶　ヨーク２２の
他端２２ｂをるっぽ７の底部に配置し　電磁誘導コイル
２１に通電し　ヨーク２２の基板側端２２ａからでた磁
束を案内部６開口を通りヨーク２２のるつぼ７側端２２
ｂへ導いな　２３は電子ビーム４通過用の孔である。こ
のような構成によって強力な磁界を案内部６に効率的に
誘導できる。

さらに　前述の発明と同様に案内部６によりメンテナン
ス性の向上が図られも 次に本発明の第６の実施例を第６図に示す。第１１図と
同一箇所には同一番号を付し　説明を省略する。すなわ
ち本発明の特徴は案内部６の周囲に電磁誘導コイル２４
を配置ム　これに高周波の電圧を印加し　案内部６の内
壁に付着したＪ１２５を電磁誘導加熱すム　このような
構成にすることによって以下のような効果があム 微粒子発生源１２より発生した微粒子（よ　案内部６に
よって周囲への四散が防止され　メンテナンス性の向上
が図られも　この時案内部６の内壁に付着した膜２５　
ｉ＆　　交流磁界によって電磁誘導作用によって直接加
熱されて溶融し　微粒子発生源１２に回収されて再度蒸
発すム　これによって材料利用効率の向上が図れも　ま
たこの時膜は直接加熱されるので、案内部６への通電加
肱　もしくは案内部６を介してのヒーター等による外部
からの加熱手段を必要としな（ｔ　このた嵌　案内部６
の料選択の自由度が増す。またこの時発生した磁界によ
って電子ビーム４に旋回運動が与えられ微粒子との衝突
確率が増し　イオン化の促進が行われも　このイオン化
された微粒子を第４図に示したのと同様な加速手段によ
って加速し基板１に付着することによってイオン化され
た微粒子の持つ運動エネルギーを製膜に寄与させ膜質の
向上が図れも な耘　第２図の加速電極１３の付加は第１＠第４＠　第
５図にも適用でき、第３図の電極１６、螺旋状の溝１８
も第１＠　第４は　第５図に適用できる。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば　微粒
子発生源に接続した案内部へ　基板側の開口部が狭くな
り、電子ビームを前述の開口部近傍で磁界で偏向し　微
粒子発生源に導いているので、蒸発した微粒子の周囲へ
の四散を防止し　メンテナンス性の向上が図れ　電子ビ
ームを案内部の開口より導入することによって特に加熱
手段を設けなくても開口部内壁に付着した膜によって開
口部がふさがることがなく、その土　電子ビームが微粒
子と衝突する確率が増えるためイオン化率が向上し　イ
オン化した微粒子を加速して基板に付着させることによ
って膜質の向上が図れる蒸着装置を提供できも

【図面の簡単な説明】

第１図殊第２＠第３皿　第４＠　第５図および第６図は
本発明の第１、第２、第３、第４、第５および第６の実
施例の蒸発装置の概略構成医第７図は従来の蒸着装置の
概略構成図である。 １・・・・フィルム等の基板、　３・・・・電子紘　４
・・・・電子ビーｊ−，，５・・・・磁見　６・・・・
案内臥　９ん９Ｂ・・・・微粒子、　１２・・・・微粒
子発生濫代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名第 図 ／２− 懺＃壬死主専 第 第 図 図 第 図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルム等の基板に微粒子を飛散させて薄膜を形
   成させる微粒子発生源と、その微粒子発生源から飛散し
   た微粒子を周囲への四散を防止しながら前記基板へ導く
   ための、開口面積の小さい一方の開口部を基板側に向け
   、開口面積の大きい他方の開口部を前記微粒子発生源と
   接続させた管状の案内部と、その管状の案内部を通して
   前記微粒子発生源に電子ビームを照射し材料を加熱蒸発
   させて微粒子を発生させる電子銃と、前記電子ビームを
   前記管状の案内部の基板側開口部近傍にて磁界によって
   偏向し前記管状の案内部を通して前記微粒子発生源に導
   く磁界発生手段とを有することを特徴とする蒸着装置
2. （２）磁界発生手段が電子ビームを案内部内を旋回させ
   つつ微粒子発生源に導くための、前記案内部の基板側開
   口部と前記微粒子発生源側開口部を結ぶ方向に磁界を発
   生する構成よりなることを特徴とする請求項１記載の蒸
   着装置。
3. （３）案内部の基板側開口部と前記案内部の微粒子発生
   源側開口部を結ぶ方向に磁界を発生するための手段とし
   て、電磁誘導コイルを巻回したヨークを前記微粒子発生
   源および案内部周囲に配置し、そのヨークの一方の磁極
   からでた磁束が前記案内部の基板側開口部と微粒子発生
   源側開口部を通って他方の磁極に入るようにしたヨーク
   であることを特徴とする請求項２記載の蒸着装置。
4. （４）案内部内壁に付着した膜を加熱蒸発させるための
   、前記案内部の周囲に配設された電磁誘導コイルと、そ
   の電磁誘導コイルに交流電圧を印加するための手段とを
   有することを特徴とする請求項１、２または３記載の蒸
   発装置。
5. （５）微粒子発生源を接地し、管状の案内部と基板との
   間にイオン化された微粒子を基板方向に加速するための
   手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、３または
   ４記載の蒸着装置。
6. （６）製膜中に案内部内壁に付着した膜に通電加熱を行
   い、その膜を融点以上に昇温するための前記案内部の両
   開口部の内壁に設けた電極を有することを特徴とする請
   求項１、２または３記載の蒸着装置。
7. （７）案内部内壁に付着した膜の電気抵抗を所要の値と
   するための、前記案内部内壁に設けた螺旋状の溝を有す
   ることを特徴とする請求項（６）記載の蒸着装置。