JPH06104900B2 - 真空蒸着方法及び装置 - Google Patents

真空蒸着方法及び装置

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JPH06104900B2
JPH06104900B2 JP63057288A JP5728888A JPH06104900B2 JP H06104900 B2 JPH06104900 B2 JP H06104900B2 JP 63057288 A JP63057288 A JP 63057288A JP 5728888 A JP5728888 A JP 5728888A JP H06104900 B2 JPH06104900 B2 JP H06104900B2
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JP
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vapor deposition
vapor
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deposited
irradiation
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孝広 宮野
啓明 北村
勲二 中嶋
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、フープ状の電子材料用基板や刃板等の板材に
チタン、アルミニウム、硼素、クロム等それぞれの化合
物を蒸着させる真空蒸着方法及び装置に関するものであ
る。
[従来の技術] 被蒸着部材を真空蒸着装置内で一枚毎治具に取り付けて
蒸着加工すると、取り付ける位置により被蒸着部材への
蒸発粒子の付着しやすい箇所としにく箇所とが発生する
為、蒸着膜の厚さや組成にバラツキが発生したり、蒸着
加工の後被蒸着部材を真空蒸着装置から取り出して次の
被蒸着部材を取り付ける作業が必要であるため、作業性
が悪く真空蒸着装置内の真空度を損なったり、水分等が
混入したりして蒸着条件が不安定となりやすいという問
題があった。
この問題を解決する方法として例えば特開昭62-199763
号公報が知られている。即ちこの方法は、被蒸着部材を
フープ状として真空蒸着装置内の照射領域に巻き出し手
段及び巻き取り手段を配置させて連続して蒸着加工させ
る方法である。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記特開昭62-199763号公報に示された
方法にあっては、蒸発粒子が巻き取り手段に付着しやす
く、巻き取り手段の清掃が必要であり、蒸着層の成膜状
況を別の工程で行う必要がある。更には、イオンビーム
で蒸発粒子と反応させる際、蒸着部材の表面が汚れて不
活性の場合には、反応皮膜が確実に蒸着部材の表面に形
成されないおそれがある。また設計上の照射範囲以外に
おいても(例えば巻き取り部分の近傍においても)浮遊
した蒸発粒子が被蒸着部材に付着するおそれがあるの
で、膜厚が不安定となるおそれもある。
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであ
って、その目的とするところは、被蒸着部材の蒸着を照
射領域で連続照射ができるとともに連続照射の過程で蒸
着層の成膜状況を検出することができる真空蒸着方法及
び装置を提供するにある。
[課題を解決するための手段] 本発明の真空蒸着方法は、真空の雰囲気下にて被蒸着部
材をフープ状に送り可能に配置させ、照射領域で前記被
蒸着部材の表面に反応皮膜形成用イオンビームを照射さ
せつつ前記反応皮膜に蒸着層形成用蒸発粒子を照射させ
て、前記照射領域に隣接しかつ隔離した巻き取り領域で
少なくとも色度の情報を得る成膜色検出手段により前記
蒸着層の成膜状況を検出することを特徴とする。
更に、本発明の真空蒸着装置は、真空の雰囲気下を構成
するキャビンと、前記キャビン内にあってフープ状の被
蒸着部材の一端に設けた巻き出し手段と、他端に設けた
巻き取り手段と、前記巻き出し手段と巻き取り手段との
間に設けた照射領域と、前記照射領域に隣接し巻き取り
手段を配置した巻き取り領域と、前記照射領域と巻き取
り領域とを隔離させ被蒸着部材を通過させる隔離壁と、
前記照射領域にあってイオンビームを照射させるイオン
銃と、蒸発粒子を照射させる電子銃と、前記巻き取り領
域に配置させた被蒸着部材の成膜状況を検出する成膜色
検出手段とを備え、成膜色検出手段が蒸着面に照射して
反射した光を分配するための回折格子と、回折格子によ
り分配された各々の波長に応じて受光する複数個のフォ
トダイオードと、フォトダイオードにより受光した色度
の情報をハンターの色度座標に基づいて処理する信号処
理部とで構成して成ることを特徴とする。
[作用] 本発明の真空蒸着方法及び装置は、被蒸着部材をフープ
状とし、巻き取り手段と巻き取り手段を用いて連続して
被蒸着部材の表側にイオンビーム及び蒸発粒子を照射さ
せて蒸着層を形成し、この蒸着層の成膜状況を成膜色検
出手段により検出して観察するのである。
[実施例] 以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明す
る。第1図及び第2図において、キャビン1内は真空ポ
ンプ(図示せず)により真空の雰囲気が形成されてい
る。前記キャビン1内にはステンレス鋼板、銅合金板、
合成樹脂製板等の可撓性のある板材をフープ状とした被
蒸着部材2が配置されており、被蒸着部材2の一端2Aは
キャビン1外のモータ12にて回転されるローラ5Cとリー
ル5Aとスプロケット5Bとからなる巻き出し手段5のリー
ル5Aに巻回されており、その他端2Bはキャビン1外のモ
ータ13にて回転されるリール6Aとスプロケット6Bと複数
個のガイドローラ6Cとからなる巻き取り手段6のリール
6Aに巻回されている。前記モータ12及び巻き出し手段5
と前記モータ13及び巻き取り手段6とで連続して送られ
るフープ状の被蒸着部材2は第4図に示す如くそれぞれ
スプロケット5B、6Bにて緊張されるが、巻き取り手段6
とモータ13との間に電磁クラッチ14が設けられている。
前記電磁クラッチ14は巻き出し手段5の方向へのテンシ
ョンT1と巻き取り手段6の方向へのテンションT2との張
力をT1>T2+fn(ここでfnは巻き出し手段6のリール6A
と被蒸着部材2の摩擦力である)となるように被蒸着部
材2に一定の張力を与えて連続運転される。第5図は被
蒸着部材2に連続して後述の蒸着層形成を行う連続運転
に対するテンションT1、T2の張力との関係を示し、テン
ションT1が次第に増加していくのに対し、テンションT2
は略一定の張力を与えるように制御されて、被蒸着部材
2に蒸着層が形成されて巻き取り手段6に巻回されても
定張力で緊張されて弛まないようにしてある。
次にキャビン1内には中間位置で一対の隔離壁22、7に
より被蒸着部材2の照射領域3が区画されている。隔壁
22、7の上端間にはガイド下天井220A、7A及びガイド上
天井7Bが設けてあり、ガイド下天井22A、7Aはそれぞれ
ガイド上天井7Bの下方にわずかな隙間を介して位置して
おり、この隙間を被蒸着部材2が通過するものである。
そしてガイド下天井22Aの先端とガイド下天井7Aの後端
との間が被蒸着部材2が露出する照射領域3となってい
る。前記照射領域3において巻き出し手段5側に第一の
イオン銃8が配置されており、前記第一のイオン銃8の
アルゴン、窒素等の活性用イオンビーム8Aが被蒸着部材
2の表面に照射されて第8図Aに示すように表蒸着部材
2の素地の表面が第8図Bに示すようにクリーニングさ
れ、活性化される。更に前記照射領域3にはチタン、ア
ルミニウム、硼素、クロム等の蒸発粒子10Aを照射する
電子銃10及び窒素や炭素などの反応用イオンビーム9Aを
照射する第二のイオン銃9が配置されている。前記電子
銃10は被蒸着部材2に垂直方向に蒸発粒子10Aを対面照
射させ、第二のイオン銃9は被蒸着部材2の表面と所定
角θ交叉するように反応用イオンビーム9Aを対面照射さ
せて、第8図Cに示すように蒸発粒子10Aと反応させる
反応用イオンビーム9Aを照射しつつ蒸発粒子10Aを照射
して被蒸着部材2の表面を窒化チタン等の如くチタン、
アルミニウム、硼素、クロム等のそれぞれの化合物の成
膜となる蒸着層2Cが形成されるのである。前記電子銃10
と第二のイオン銃9との間には板状の磁気シールド壁15
が配置されており、前記磁気シールド壁15により第二の
イオン銃9により照射される反応用イオンビーム9Aによ
り照射方向に影響を与えないようにしてある。このよう
に第一のイオン銃8、電子銃10及び第二のイオン銃9が
巻き出し手段5側から順に配置してある。
また第二のイオン銃9と被蒸着部材2の他端2Bとの間に
位置する隔離壁7は第3図に示すようにフープ状の被蒸
着部材2の表面の蒸着層2Cまでキャビン1の内壁から突
出して形成されている。前記隔離壁7により巻き取り領
域4が形成され、この巻き取り領域4内に成膜色検出手
段11及び前述の巻き取り手段6が配置されている。前記
成膜色検出手段11は第7図に示すようにキャビン1の開
孔部18にカバー19ををOリング20を介して装着し、前記
カバー19にガラス板16を有するガラス保持具21が取り付
けられている。ガラス板16の下面の中央部には光ファイ
バー17が設けられている。またガラス板16の上面には蒸
着された被蒸着部材2の蒸着面2Cが摺設されるように押
え部材15が設けられている。このようにガラス板16に摺
接された被蒸着部材2の蒸着面2Cの成膜色をキャビン1
外の光ファイバー17を介して検出して成膜状況が検出さ
れるのである。また第9図及び第10図には光ファイバー
17を介して被蒸着部材2の蒸着面2Cの成膜状況を検出す
るための説明図が示してある。すなわち、第9図には概
略構成図が示してあり、光源23からの光が光ファイバー
17を通って被蒸着部材2の蒸着面2Cに照射され、蒸着面
2Cの厚みに応じた波長の光が反射される。反射した光が
光ファイバー17を通って回折格子25により分配され回折
格子25により分配された各々の波長に応じてそれぞれ設
けられた複数個のファトダイオード26により受光し、こ
れをCPUを用いた信号処理部27により処理し、処理結果
を表示部28により表示するものである。ここで、第10図
にはハンターの色度座標が示してあり、a軸、b軸はそ
れぞれ色度を示し、a軸は+側が赤であり、−側が青で
あり、またb軸は+側が黄であり、−側が緑である。ま
たL軸は明度を示し、上側が白であり、下側が黒であ
る。そして、このハンターの色度座標に基づいて、a、
b、Lの条件巾を決めてこれを条件設定部29にインプッ
トしてあり、前記CPUを用いた信号処理部27においては
この条件設定部29に設定された条件に基づいて処理し、
処理結果を表示部28において色度情報、明度情報、ある
いは数値により表示するのである。そしてこの表示部28
の表示により成膜状況を知ることができるものである。
なお、本発明のフープ状の被蒸着部材2は窒化アルミニ
ウム、窒化硼素等の熱伝導性、絶縁性に優れた成膜によ
る電子材料用基板として、また炭化チタン、窒化クロ
ム、炭化クロム等の硬さ、耐蝕性に優れた耐摩耗性の成
膜による刃板として用いることができるが、これらの用
途にのみ限定されないのは勿論である。
[発明の効果] 以上のように、本発明の真空蒸着方法及び装置は連続し
て被蒸着部材を真空の照射領域に送り、照射領域で照射
するのであるが、この照射領域と巻き取り領域とを隔離
しているので、巻取り領域において蒸発粒子が付着する
ようなことがなく、照射領域でのみ安定して蒸着でき、
しかも連続して被蒸着部材を真空の照射領域に送り、照
射領域と隔離した巻き取り領域で成膜状況が検出される
ので、被蒸着部材の成膜状況を観察して蒸着条件の安定
した方法及び装置を提供できる。また本発明の方法の発
明においては上記照射領域と隔離した蒸発粒子の付着の
影響のない巻き取り領域で少なくとも色度の情報を得る
成膜色検出手段により前記蒸着層の成膜状況を検出する
ので、少なくとも色度の情報にもとづいて簡単に蒸着層
の成膜状況を観察できるものであり、また、装置の発明
においては、成膜色検出手段が蒸着面に照射して反射し
た光を分配するための回折格子と、回折格子により分配
された各々の波長に応じて受光する複数個のフォトダイ
オードと、フォトダイオードにより受光した色度の情報
をハンターの色度座標に基づいて処理する信号処理部と
で構成してあるので、簡単な構成で、少なくとも色度の
情報に基づいて蒸着層の成膜状況を観察できる装置を提
供できるのである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は全体図、第2図
は斜視図、第3図は第1図X−X線の断面図、第4図は
動作状態説明図、第5図は運転時間に対する張力の関係
を示す図、第6図は電子銃と第二のイオン銃との位置関
係を示す平面図、第7図は成膜色検出手段の断面図、第
8図A、B、Cは被蒸着部材の表面が蒸着される過程を
示す断面図、第9図は成膜色検出の構成図、第10図はハ
ンターの色度座標の説明図であって、1はキャビン、2
は被蒸着部材、3は照射領域、4は巻き取り領域、5は
巻き出し手段、6は巻き取り手段、7は隔離壁、9はイ
オン銃、9Aはイオンビーム、10は電子銃、10Aは蒸発粒
子である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空の雰囲気下にて被蒸着部材をフープ状
    に送り可能に配置させ、照射領域で前記被蒸着部材の表
    面に反応皮膜形成用イオンビームを照射させつつ前記反
    応皮膜に蒸着層形成用蒸発粒子を照射させて、前記照射
    領域に隣接しかつ隔離した巻き取り領域で少なくとも色
    度の情報を得る成膜色検出手段により前記蒸着層の成膜
    状況を検出することを特徴とする真空蒸着方法。
  2. 【請求項2】真空の雰囲気下を構成するキャビンと、前
    記キャビン内にあってフープ状の被蒸着部材の一端に設
    けた巻き出し手段と、他端に設けた巻き取り手段と、前
    記巻き出し手段と巻き取り手段との間に設けた照射領域
    と、前記照射領域に隣接し巻き取り手段を配置した巻き
    取り領域と、前記照射領域と巻き取り領域とを隔離させ
    被蒸着部材を通過させる隔離壁と、前記照射領域にあっ
    てイオンビームを照射させるイオン銃と、蒸発粒子を照
    射させる電子銃と、前記巻き取り領域に配置させた被蒸
    着部材の成膜状況を検出する成膜色検出手段とを備え、
    成膜色検出手段が蒸着面に照射して反射した光を分配す
    るための回折格子と、回折格子により分配された各々の
    波長に応じて受光する複数個のフォトダイオードと、フ
    ォトダイオードにより受光した色度の情報をハンターの
    色度座標に基づいて処理する信号処理部とで構成して成
    ることを特徴とする真空蒸着装置。
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