JPH0619563Y2 - 薄膜形成装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は真空蒸着法、スパッター法などによる薄膜の
製造工程において、その膜厚分布、電気抵抗分布、光学
特性などを容易に調整し得る薄膜形成装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 真空蒸着法、スパッター法などの物理的蒸着法によりガ
ラス等の基板上に導電膜や種々の機能を有する薄膜を形
成する場合、その薄膜の特性は膜厚に大きく依存する。
例えば、導電膜の場合、通常は膜厚が厚くなると電気抵
抗は減少するものである。

例えば第２図のような水平搬送式蒸着装置で、平板ガラ
ス板を平面のホルダーに載せ、全面ほぼ均一の膜厚に近
い導電膜に加工することは、それほど困難ではない。

しかし、仕様によっては均等でなく、一方から他方へ抵
抗値が漸増するようにするとか、あるいは中央部を低抵
抗にするとか、各種の要求がある。また、平面でなく曲
面の基板に所望の導電膜を加工することも要求されてき
ている。

その膜厚分布の調整は、従来、蒸発源のパワー調整、蒸
発源上部あるいは基板下部にマスキング材として膜厚補
正板の取付けるなどの方策がとられてきた。又、電子線
ビーム式加熱蒸着の場合、電子線ビームの走査領域の調
節も実施されてきた。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、前記の従来の技術には次のような問題点があっ
た。例えば前記装置の仕様、寸法、形状により膜厚分布
は大略決定し、調整できる範囲はせまい。

すなわち、パワー調整、走査領域調節では面全体の値の
変化による影響が大きく、また部分的に付着物の進路を
遮断する膜厚補正板は、取付位置、大きさ、形状を加減
しても、抵抗分布の変化が急激すぎたり、ムラを生じた
りした。板を網状にして、ある程度蒸発した分子を通す
ようにしても、適当な開口率の網を選択することが難か
しく、まして一枚の網の中で開口率を徐々に変化させる
ことは至難の業であり、分布を所望の範囲に入れること
は困難であった。

例えば、第３図は複曲面ガラスの一例であるが、このよ
うな曲率の大きいものとなると均一の部分毎に異なった
導電度を有するようにして、商品として所定の性能を発
揮させるためには膜厚補正板や網の形状、位置を工夫し
ても所望の範囲内に入れることは極めて困難であった。
特に水平搬送式は能率は良いが、公転式や横転式にくら
べて、上記各種の調整手段を講じても所望の膜厚分布に
することが困難であったし、いずれの場合も試行錯誤に
より多大の時間と手間を必要とした。

また、加工作業中に補正板や網の変形することがあり、
そのために品質も変動した。また、補正板や網の再製作
においても再現性に乏しかった。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は上記の欠点を解決すべくなされたものであり、
真空蒸着法、スパッター法などの物理的蒸着法により基
板上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、基板上に
形成される薄膜の膜厚分布を調整するためにマスキング
材として金属棒を配設することを特徴とする薄膜形成装
置を提供するものである。

本考案の好ましい態様においては、物理的蒸着法の薄膜
形成装置における蒸発源あるいはスパッター源と薄膜を
形成する基板との間、あるいは基板の近傍において、か
つ基板面より所定間隔を離して、所定の太さの金属棒を
複数本、所定の間隔をおいて配設するものである。

本考案は薄厚補正板の設計にあたり、複雑な形状や寸法
に頭を悩ますことなく、第１図に示すように、数種の直
径、又は同径の直径の金属棒３を用意し、これをガラス
固定用のホルダー２に、ガラス基板１より適切な距離を
離してほぼ水平に、またホルダーの搬送方向に直角に近
い方向に、又は所定の角度をもった方向に、マスキング
材としての金属棒を配置して、実施例のように好結果を
得ることができる。各金属棒３は、それぞれ並行に配設
してもよいし、あるいはそれぞれ非平行状態に配しても
よい。第４図は、薄膜を形成する基板の両側が比較的薄
い膜厚となり、かつ両側の下方の膜厚が薄くなるように
複数本の金属棒３をホルダー２上に配した状態を示した
図面であり、第５図は基板の右側の薄膜の膜厚が薄く、
かつその部分において、上方の膜厚が薄くなるように複
数本の金属棒３をホルダー２上に配した状態を示した図
面である。金属棒の配設は第４、５図に示した例に限ら
ず、所望の膜厚分布に応じて種々の配設パターンが採用
できるのは勿論である。

金属棒３のホルダー２への配置の固定方法としてはホル
ダーの桁上に適当な間隔で金属棒の入る溝を刻むもよ
く、桁上に金属棒を直接に、あるいは固定するための金
属片をビスなどで止めても良い。

［作用］ 本考案は複雑な要因を含む膜厚補正板の設計を省略し、
また補正板による遮蔽効果のように全面的なものでな
く、網のように一様な低減効果でもなく、金属棒の太さ
および間隔調節により、かなり自由に、したがって簡単
に薄膜の膜厚や電気抵抗や光学特性やその他種々の特性
を調整できる。棒による遮蔽は基板との距離がある程度
離れておれば飛行粒子は棒の蔭にも廻りこむので、電気
抵抗の変化は段階的でなく、丁度日食の時の地上の半影
部分の濃度のように漸次変化する。この棒によるぼんや
りした半影効果を、間隔を選択しながら複数本数使用す
ることによって重ね合せ、所望の膜厚範囲、それによっ
て例えば所望の電気抵抗範囲や光学的特性範囲を容易に
することができる。

［実施例］ 第４図は左右に３mm直径のステンレス棒を密に配設し全
体の抵抗値を高目にした例であり、第７図はその電気抵
抗（Ω）の分布の展開図である。

第５図は同じ金属棒を右側に疎に配設し右側の抵抗値が
高目になるようにした例であり、第８図はその電気抵抗
（Ω）の分布の展開図である。第４、第５図は金属棒３
をそれぞれ非平行状態に配設したものである。

金属棒は脱ガスが少なく、耐熱度が高くて曲りにくいス
テンレス等を用いるのが良く、金属棒の直径は５mm以下
とするのが好ましい。金属棒は直径の異なるものを混用
してもよい。金属棒とガラ径の異なるものを混用しても
よい。金属棒とガラス板等の基板との相対位置はホルダ
ーを介して固定できる。所望の膜厚、電気抵抗分布等が
得られたらホルダー上の位置を記録し以後の作業標準と
する。

金属棒は基板の水平搬送式が左右の場合、物理的蒸着装
置の真空槽内でホルダーに固定する方式としたが、上下
方向の搬送方式の場合は真空槽４の内部にて蒸着源、又
はスパッター源５と、その上部を搬送されるガラス板１
との間に設置しても良い。水平搬送式でない場合は内部
設置とする例が方が好ましい。

金属棒の直径が大きく、棒と棒の間隔が狭いほどマスキ
ング効果は大きい。棒の直径が大きすぎると、蒸着物又
はスパッター粒子の棒のうしろへの廻り込みが悪くな
り、帯状に膜厚の薄い部分や抵抗値の高い部分が発生す
る。従って通常の物理的蒸着方法による薄膜形成では、
金属棒の直径として５mm以下とするのが良い。

また本実施例ではガラス板への加工例を挙げたが、通常
加工しうるプラスチック、金属などへすべて応用可能で
ある。

［考案の効果］ 本考案はマスキング材として、変形しにくい金属棒を使
用し、その位置決めをホルダー上で行うことによって、
薄膜の膜厚分布や導電膜の電気抵抗分布を短時間に容易
に調整し得た。従って、金属棒の配設位置の調整で行な
うことができ、標準化も簡単であり、再現性も良い。薄
い膜厚補正板の変形による不良品の発生の少なく治具と
しての寿命も長い。

本考案はマスキング材として、容易に変形しないステン
レスなどの金属棒を使用し、その位置決めをホルダー上
で行うことによって、標準化および再現性を確保でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の金属棒を配置したホルダーの一例を示
す斜視概略図であり、第２図はホルダーを入れる水平搬
送式蒸着装置の概略側面図であり、第３図は基板として
導電性薄膜を形成するガラス板の形状の一例を示した斜
視図であり、第４図、第５図は金属棒配設の例を示す説
明図であり、第６図は金属棒なしの、第７図、第８図は
それぞれの金属棒を配設したときのその電気抵抗分布の
展開図である。 １：基板、２：基板ホルダー ３：金属棒、４：真空槽 ５：蒸発源、又はスパッター源

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】真空蒸着法、スパッター法などの物理的蒸
   着法により基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置におい
   て、基板上に形成される薄膜の膜厚分布を調整するため
   に、マスキング材として金属棒を配設することを特徴と
   する薄膜形成装置。
2. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲第１項記載の薄膜
   形成装置において、水平のホルダーに所定間隔をおいて
   複数本の金属棒を配設することを特徴とする薄膜形成装
   置。