JPH06212424A

JPH06212424A - 連続真空蒸着装置

Info

Publication number: JPH06212424A
Application number: JP380093A
Authority: JP
Inventors: Shiko Matsuda; 至康松田; Kiyoshi Nehashi; 清根橋
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1993-01-13
Filing date: 1993-01-13
Publication date: 1994-08-02
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: JP3371454B2

Abstract

(57)【要約】【目的】真空チャンバー内の各部分の磁界の強さの違
いの影響が少なく、電子銃出力の効率向上及び蒸発速度
の向上によりランニングコストの低減、生産性のアップ
が可能な連続真空蒸着装置を提供する。【構成】真空中で電子銃３によりルツボ６から蒸発材
料５を蒸発させ、連続的に供給される帯状基板９の表面
に蒸着膜を形成させる連続真空蒸着装置において、ルツ
ボは各々独立した複数の分割ルツボ１０からなり、分割
ルツボは各々独立に上下方向に高さ調整でき、かつ帯状
基板の移動方向に水平移動できるように構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続真空蒸着装置に係わ
り、更に詳しくは、連続に供給される鋼板などの帯状基
板の表面にルツボから蒸発した材料を蒸着させて膜を形
成させる連続真空蒸着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の連続真空蒸着装置は、例えば特開
昭６２−７０５７６号に開示されている。かかる従来の
連続真空蒸着装置は、図５に示すように、真空チャンバ
ー１内に設けたルツボ６に蒸発材料５を入れ、これに電
子銃３により電子ビーム４を照射して蒸発材料を溶融・
蒸発７させ、連続的にガイドロール２を介して供給され
る鋼板などの走行基板９に蒸着するようになっている。
真空チャンバー１内は、真空排気装置（図示せず）によ
り１０^-3〜１０^-5ｔｏｒｒに維持される。上記公報に開
示されているように、ルツボの幅は通常走行基板の幅よ
りもやや広くしてあり、電子銃３からほぼ水平方向に出
された電子ビーム４はルツボ近傍に設けられた偏向磁石
１３により作られた磁界１４によりほぼ９０°曲げら
れ、ルツボ内に照射するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の連続真空蒸着装
置における電子ビームの軌道を図６及び図７に示す。ル
ツボ６が幅方向に長い場合は、偏向磁石１３の間隔が広
くなるため、ルツボの幅方向中心部（図でＡ断面）と端
部（図でＣ断面）では磁界１４の強さに大きな違いが生
じる。この磁界の強さ違いにより、電子ビーム４の軌道
は図６、図７に示したように大きく異なり、ルツボへの
入射角度（図７においてθ1 、θ2 、θ3：θ1 ＞θ2
＞θ3 ）、及び入射位置（ルツボ内の走行基板の走行方
向位置）が大きく異なり、ルツボ内の各部分での蒸発状
況が相違し、均一で安定な成膜が難しい問題点があっ
た。特に、ルツボへの電子ビームの入射角度θ（水平面
とのなす角度）の蒸発量への影響は、非常に大きいこと
がわかった。すなわち、図８は、電子ビームの入射角θ
（度）と、蒸発材料の表面での電子ビームの反射率Ｒ
（％）との関係を示した図であり、この図において、４
本の曲線は、それぞれ金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃ
ｕ）、アルミニウム（Ａｌ）の反射率を示しており、斜
線で示した領域には、Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｔｉ等が含ま
れる。この図からわかるように、入射角θが小さいほど
反射率が大きく、また、原子番号が大きい金属ほど一般
に反射率が大きい。例えば、蒸発材をＡｌとした場合
に、θ＝４５°でビームを入射させると約３０％が後方
散乱されロスになってしまう。

【０００４】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、真
空チャンバー内の各部分の磁界の強さの違いの影響が少
なく、電子銃出力の効率向上及び蒸発速度の向上により
ランニングコストの低減、生産性のアップが可能な連続
真空蒸着装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、真空中
で電子銃によりルツボから蒸発材料を蒸発させ、連続的
に供給される帯状基板の表面に蒸着膜を形成させる連続
真空蒸着装置において、前記ルツボは各々独立した複数
の分割ルツボからなり、該分割ルツボは各々独立に上下
方向に高さ調整でき、かつ帯状基板の移動方向に水平移
動できるように構成されている、ことを特徴とする連続
真空蒸着装置が提供される。本発明の好ましい実施例に
よれば、前記分割ルツボは、帯状基板の幅方向に互いに
密接して配置され、各分割ルツボを並べた全体のルツボ
の全長は走行基板の幅よりも少なくとも広い。また、前
記電子銃から出る電子ビームは、前記各分割ルツボに任
意に照射できるように構成されている。

【０００６】

【作用】上記本発明の構成によれば、ルツボは各々独立
した複数の分割ルツボからなり、該分割ルツボは各々独
立に上下方向に高さ調整でき、かつ帯状基板の移動方向
に水平移動できるように構成されているので、複数の分
割ルツボを電子ビームの軌道に合わせて上下かつ水平に
移動することにより、最も適した位置で蒸発させること
ができる。すなわち、分割ルツボの高さを上下方向にそ
れぞれ調整することにより、分割ルツボ内の蒸発材料に
照射される電子ビームの入射角θをほぼ同一にすること
ができる。また、分割ルツボを帯状基板の移動方向に水
平移動させることにより、電子ビームが入射する分割ル
ツボ内の蒸発材料の位置をほぼ同一にすることができ
る。これにより、真空チャンバー内の各部分の磁界の強
さの違いの影響が少なくなり、電子銃出力の効率向上及
び蒸発速度の向上を図ることができ、ランニングコスト
の低減、生産性のアップが可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。図１、図２は、本発明による連続真空蒸
着装置の平面図と縦断面図である。図１及び図２に示す
装置は、真空中で電子銃３によりルツボ６から蒸発材料
５を蒸発させ、連続的に供給される帯状基板９の表面に
蒸着膜を形成させる連続真空蒸着装置である。ルツボ６
は各々独立した複数の分割ルツボ１０からなり、該分割
ルツボ１０は各々独立に上下方向に高さ調整でき、かつ
帯状基板９の移動方向に水平移動できるように構成され
ている。上下方向、及び水平方向の移動は、周知の手
段、例えば送りネジ等による。また、かかる移動は、蒸
着装置の運転中にできるようになっている。分割ルツボ
１０は、帯状基板９の幅方向に互いに密接して配置さ
れ、各分割ルツボ１０を並べた全体のルツボ６の全長は
走行基板９の幅よりも少なくとも広い。かかる構成によ
り、帯状基板９の幅方向にわたりほぼ均一に蒸着を行う
ことができる。電子銃３から出る電子ビーム４は、各分
割ルツボ１０に任意に照射できるように構成されてい
る。この構成により、各分割ルツボ１０に照射される電
子ビーム４をぼぼ均一にすることができる。図１、図２
に示したように、ルツボ６は、走行基板９（帯状基板）
の幅方向に配置された複数の分割ルツボ１０からなる。
複数の分割ルツボ１０は偏向磁界１３により曲げられた
電子ビーム４の軌道に合わせて、電子ビーム４の入射角
度θがほぼ９０°になり、又、各分割ルツボ１０の中心
部に電子ビーム４が入射するように、図１、図２のよう
に上下、左右（基板移動方向）に、各ルツボ位置を調整
する。

【０００８】上述した連続真空蒸着装置は以下のように
使用する。平面図（図１）において、〜の各分割ルツボ
に、偏向磁石１３により生じる磁界により下方に曲げら
れた電子ビーム４が照射され、ルツボ内の蒸発材料５が
蒸発し、上部を連続的に移動する鋼板等の帯状基板９に
膜を形成する。しかし、図７で前述した従来の装置の問
題点を解決するために各分割ルツボ１０を基板移動方向
（図で上下方向）に移動させて、電子ビーム４を各ルツ
ボの中心に照射するように位置を調整する。縦断面（図２）において、上記同様、電子ビーム４
が各分割ルツボ１０に照射される。この場合、各分割ル
ツボ１０に照射される電子ビーム４が全ての分割ルツボ
１０において、ほぼ９０°で入射するように分割ルツボ
の高さを調整し、最も効率よく、蒸発させる。

【０００９】上述したように、本発明の構成によれば、
ルツボは各々独立した複数の分割ルツボからなり、該分
割ルツボは各々独立に上下方向に高さ調整でき、かつ帯
状基板の移動方向に水平移動できるように構成されてい
るので、複数の分割ルツボを電子ビームの軌道に合わせ
て上下かつ水平に移動することにより、最も適した位置
で蒸発させることができる。すなわち、分割ルツボの高
さを上下方向にそれぞれ調整することにより、分割ルツ
ボ内の蒸発材料に照射される電子ビームの入射角θをほ
ぼ同一にすることができる。また、分割ルツボを帯状基
板の移動方向に水平移動させることにより、電子ビーム
の照射される分割ルツボ内の蒸発材料の位置をほぼ同一
にすることができる。これにより、真空チャンバー内の
各部分の磁界の強さの違いの影響が少なくなり、電子銃
出力の効率向上及び蒸発速度の向上を図ることができ、
ランニングコストの低減、生産性のアップが可能とな
る。

【００１０】

【発明の効果】上述した本発明によれば、以下の効果を
得ることができる。生産設備では、例えば、鋼板の幅は、６１０、７６
２、９１４（ｍｍ）、・・・と広くなり、これらの幅広
の基板に一体のルツボ（レベルが同じ、かつ一直線）か
ら均一の蒸着を行うことは難しい。本発明では、鋼板の
幅に合わせ、複数の分割ルツボでルツボを構成し、分割
ルツボの数を自由に変更し、各分割ルツボの高さ、前後
（基板移動方向）の位置を調整して電子ビームのルツボ
への入射角度がほぼ９０°になるように、又、ルツボの
中心を電子ビームが照射できるようし、最も効率的に電
子銃のエネルギーを、ルツボ内に投入し蒸発させること
ができる。図３、図４は本発明による装置と従来の装置による
蒸発分布を模式的に示した図である。図３、図４の蒸発
分布を比較すると、従来装置における無効蒸発物の量
（図４に斜線で示す）は、本発明による無効蒸発物量
（図３に斜線で示す）よりかなり多くなることがわか
る。これは、本発明の場合は、帯状基板の端部における
ルツボの高さが高く、基板に近いため、効率よく基板へ
の蒸着に利用されているためである。従って、蒸発材料
の歩留りの点において優位である。図４のような従来装置では、基板中心と端部では端
部の方が熱の損失が大きいため低温になる。そのため、
一般に膜の形成前に前処理として加熱する必要がある。
しかし、図３のように、本発明では、基板端部下のルツ
ボと、基板の距離が近いため、基板中心に比べ、ルツボ
からの輻射熱を吸収しやすく、加熱されやすい。このよ
うな効果により、基板端部での低温化による基板幅方向
の温度分布の不均一化を改善できる。複数の分割ルツボであるため、セッティング、交換
が容易である。一体のルツボの場合、一部が破損した場合でも、全
て交換することになるが、複数の分割ルツボの場合は、
破損した物のみを交換すればよいので、ランニングコス
トが低減する。

【００１１】従って要約すれば、本発明により、真空チ
ャンバー内の各部分の磁界の強さの違いの影響が少な
く、電子銃出力の効率向上及び蒸発速度の向上によりラ
ンニングコストの低減、生産性のアップが可能な連続真
空蒸着装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による連続真空蒸着装置の平面図であ
る。

【図２】本発明による連続真空蒸着装置の縦断面図であ
る。

【図３】本発明による装置による蒸発分布を示した図で
ある。

【図４】従来の装置による蒸発分布を示した図である。

【図５】従来の連続真空蒸着装置の全体構成図である。

【図６】従来の連続真空蒸着装置における電子ビームの
軌道を示す平面図である。

【図７】従来の連続真空蒸着装置における電子ビームの
軌道を示す側面図である。

【図８】電子ビームの入射角θ（度）と、蒸発材料の表
面での電子ビームの反射率Ｒ（％）との関係を示した図
である。

【符号の説明】

１真空チャンバー２ガイドローラ３電子銃４電子ビーム５蒸発材料６ルツボ７蒸発流９走行基板（帯状基板）１０分割ルツボ１３偏向磁石１４磁界

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空中で電子銃によりルツボから蒸発材
料を蒸発させ、連続的に供給される帯状基板の表面に蒸
着膜を形成させる連続真空蒸着装置において、前記ルツボは各々独立した複数の分割ルツボからなり、
該分割ルツボは各々独立に上下方向に高さ調整でき、か
つ帯状基板の移動方向に水平移動できるように構成され
ている、ことを特徴とする連続真空蒸着装置。
【請求項２】前記分割ルツボは、帯状基板の幅方向に
互いに密接して配置され、各分割ルツボを並べた全体の
ルツボの全長は走行基板の幅よりも少なくとも広い、こ
とを特徴とする請求項１に記載の連続真空蒸着装置。
【請求項３】前記電子銃から出る電子ビームは、前記
各分割ルツボに任意に照射できるように構成されてい
る、ことを特徴とする請求項１に記載の連続真空蒸着装
置。