JPH09228032A

JPH09228032A - 真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法

Info

Publication number: JPH09228032A
Application number: JP3195796A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Nakamura; 浩昭中村
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1996-02-20
Publication date: 1997-09-02
Anticipated expiration: 2016-02-20
Also published as: JP3623587B2

Abstract

(57)【要約】【課題】不純物の薄膜への混入を防止するとともに蒸
着効率を高められる真空蒸着装置およびその真空蒸着装
置による真空蒸着方法を提供すること。【解決手段】蒸着源と基板１３の間に、外側筒体２１
と内側筒体２２と断熱筒体２３とからなる遮蔽部２０を
設け、外側筒体２１を-269℃以上室温以下に、内側筒体
２２を70℃以上600℃以下に維持して蒸着を行う。これ
により、真空槽等に付着した不純物が最蒸発しても外側
筒体２１で捕捉でき、薄膜への混入を防止でき、内側筒
体２２内を飛行する蒸発分子は効率よく基板１３に堆積
し、蒸着効率を高められる。遮蔽部２０の上下には、-2
69℃以上室温以下の基板側可動シャッタ３０と室温以上
600℃以下の蒸着源側可動シャッタ４０を設け、不純物
の排除を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空槽内に設けら
れた蒸着源で蒸着材料を加熱して気化させ、基板に付着
させて薄膜を形成する真空蒸着装置およびその真空蒸着
装置を用いた真空蒸着方法に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、真空蒸着は薄膜の作製法として
最も広く用いられている。真空蒸着を行う真空蒸着装置
は、真空槽内に蒸着材料を加熱して気化させる蒸着源を
備え、この蒸着源の上方に対向配置された基板の下面に
蒸着材料の蒸発分子を付着させて成膜を行う。一般に、
蒸着源の直上または基板の直下には、不純物の蒸発物を
遮断する開閉可能な可動シャッタが設けられている。蒸
着の初期には蒸着材料に含まれる不純物等の蒸発物が多
く発生するが、この可動シャッタを閉状態とすることで
薄膜への不純物の混入が防止されている。

【０００３】このような真空蒸着装置により形成される
薄膜は、金属や有機物等の各種蒸着材料により構成され
ている。蒸着材料の中でもとくに有機物は、分解しやす
いうえに、沸点が低く、真空中では室温でも蒸発が見ら
れるため、成膜中に真空槽の壁面等に付着した分解物が
再蒸発して薄膜に混入することがあり、純度の高い薄膜
を得るのが困難であった。

【０００４】このような不具合を解消するものとして、
基板と蒸着源との間に冷却された筒状のトラップを介在
させる構成（特開平5-021422号公報参照）が提案されて
いる。これによれば、真空槽の壁面から基板に向かって
斜めに入射する再蒸発分子をトラップにより捕捉できる
ため、不純物の再蒸発分子の基板への付着を防止でき
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したトラ
ップはその全体が冷却されているため、トラップ内を通
過する不純物ではない蒸発分子でも、トラップに衝突す
るものやトラップ近傍を飛行するものは捕捉されてしま
い、基板まで到達する蒸発分子が減少し、蒸着効率が著
しく低下するという問題がある。また、蒸着材料の種類
に拘わらず、蒸発分子は、その温度より低温な真空槽の
壁面等に付着しやすいため、蒸着材料に対して基板に付
着する蒸着物の量が少なく、蒸着効率の向上が望まれて
いた。

【０００６】本発明の目的は、不純物の薄膜への混入を
防止するとともに蒸着効率を高められる真空蒸着装置お
よびその真空蒸着装置による真空蒸着方法を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の真空蒸着装置
は、真空槽内に設けられた蒸着源で蒸着材料を加熱して
この蒸着源と対向配置された基板に蒸着させる真空蒸着
装置であって、真空槽内の基板と蒸着源との間には、少
なくとも二重の筒体から構成される遮蔽部が設けられ、
遮蔽部の外側の筒体は-269℃以上室温以下に維持される
とともに内側の筒体は70℃以上600℃以下に維持されて
いることを特徴とする。

【０００８】本発明では、少なくとも二重の筒体から構
成される遮蔽部の外側の筒体を低温にするとともに内側
の筒体を高温にしたので、外側の筒体で不純物を捕捉で
きるようになるうえに、内側の筒体への蒸発物の付着を
防止できるようになる。すなわち、真空槽の壁面等に付
着した不純物が再蒸発し、その再蒸発分子が基板に向か
って飛行しても、-269℃以上室温以下に冷却された外側
の筒体で捕捉できるようになり、不純物の薄膜への混入
を確実に防止できる。ここで、外側の筒体が-269℃未満
では冷却が困難になり、一方、室温より高温だと不純物
を確実に捕らえることができない。

【０００９】また、蒸着源から蒸発する蒸着材料の蒸発
分子は、主に内側の筒体内を飛行して基板に到達するよ
うになるため、真空槽の壁面等に付着する蒸発分子の量
を低減でき、蒸着効率を向上させることができる。加え
て、内側の筒体は70℃以上600℃以下に加温されている
ため、蒸発分子が内側の筒体に衝突したりその近傍を飛
行する等しても、その運動エネルギを失うことがなくな
る。従って、蒸発分子が内側の筒体に付着することがな
くなり、内側の筒体内を飛行する蒸発分子を無駄なく基
板に堆積させることができ、蒸着効率を一層高めること
ができる。ここで、内側の筒体が70℃未満では低温な蒸
発物が付着するおそれがある。これらにより、前記目的
が達成される。

【００１０】前述した内側の筒体の内径は、その内断面
に基板の投影面または成膜する薄膜の平面形状を含むよ
うに設定することが好ましく、例えば、円状の薄膜を形
成する場合には、内側の筒体の内径を薄膜の直径よりも
大きくすればよい。また、内側の筒体の高さ寸法Ｈ
₂は、外側の筒体の高さ寸法Ｈ₁以上（Ｈ₂≧Ｈ₁）とする
ことが好ましい。

【００１１】さらに、遮蔽部の高さ寸法Ｈ、すなわち、
遮蔽部を構成する筒体の最大高さ寸法は、蒸着源と基板
との距離Ｓに応じて設定すればよいが、遮蔽部が基板や
蒸着源に達する場合も含むため、遮蔽部の高さ寸法Ｈ
は、好ましくは、0.3Ｓ＜Ｈ＜1.5Ｓである。Ｈ≦0.3Ｓ
では、遮蔽部の高さ寸法Ｈが小さすぎて前述した効果を
十分に発揮できず、1.5S≦Ｈでは、既存の真空蒸着装置
に遮蔽部を設ける場合等に設置スペースを容易に確保で
きない。

【００１２】そして、外側の筒体を-269℃とする場合
は、液体ヘリウムを用いて冷却すればよいが、液体窒素
（-196℃）等の寒剤やフロン等の冷媒或いは水等を用い
て冷却する方が、簡便に行えるため好ましい。

【００１３】さらに、内側の筒体と外側の筒体との間に
は隙間が設けられていることが望ましい。このようにす
ることで、外側の筒体と内側の筒体との間に真空の空間
を確保できるようになり、この空間においては、気体分
子による熱の伝導および対流がほとんどないため、内側
の筒体から外側の筒体への熱伝導を防止でき、断熱効果
が得られる。この結果、内側および外側の筒体の温度維
持を確実かつ容易に行うことができる。

【００１４】ここで、遮蔽部を構成する筒体は、それぞ
れ各筒体間に隙間をもって配置されることが好ましく、
各筒体同士の間隔は2mm以上とすることが好ましい。と
くに、遮蔽部が内側と外側の二つの筒体により構成され
る場合、筒体同士の間隔が2mm未満では、十分な断熱効
果を発揮できない。また、内側の筒体の外径Ｍ₂は、外
側の筒体の内径Ｄ₁の40％以上（Ｍ₂／Ｄ₁≧4／10）とす
ることが好ましい。Ｍ₂／Ｄ₁≦4／10では、内側と外側
の筒体間の距離が大きすぎて、その間に侵入した蒸発物
を外側筒体で確実に補らえることができない。

【００１５】そして、基板と遮蔽部との間には、-269℃
以上室温以下の温度に維持される基板側可動シャッタが
設けられていることが望ましい。基板側可動シャッタを
-269℃とする場合は、液体ヘリウムを用いて冷却すれば
よいが、液体窒素（-196℃）や水を用いて冷却する方
が、簡便に行えるため好ましい。

【００１６】これによれば、基板側可動シャッタは-269
℃以上室温以下に維持されているため、この基板側可動
シャッタを蒸着初期に閉状態としておけば、蒸着材料の
表面に形成された化合物や有機物の分解物等が蒸発して
も、これらの不純物を基板側可動シャッタで確実に捕捉
できる。また、基板側可動シャッタに衝突した不純物は
確実に捕捉され、跳ね返って真空槽の壁面等に付着する
ことがなくなるので、真空槽の壁面等に付着する不純物
の量を低減させることができる。この結果、真空槽の壁
面等から基板に向かって飛行する再蒸発分子を減少させ
ることが可能となり、一層純度の高い薄膜を形成でき
る。この際、基板側シャッタが-269℃未満では冷却が困
難になり、一方、室温より高温では不純物を確実に捕捉
できない。

【００１７】また、基板側可動シャッタと基板との距離
が 0cm以上5cm以下とされていることが望ましい。ここ
で、基板側可動シャッタと基板との距離が 0cmとは、基
板側可動シャッタを基板に接触させて閉状態とする場合
である。このようにすることで、基板側可動シャッタの
周縁部から回り込んで基板に到達する不純物を減少させ
ることが可能となり、不純物の薄膜への混入を防止でき
る。

【００１８】さらに、蒸着源と遮蔽部との間には、室温
以上600℃以下の温度に維持される蒸着源側可動シャッ
タが設けられていてもよい。ここで、蒸着源側可動シャ
ッタの温度は、蒸発物の温度よりも高く設定することが
好ましい。

【００１９】蒸着源側可動シャッタが室温以上600℃以
下の温度に維持されていれば、この蒸着源側可動シャッ
タを蒸着の初期に閉状態としておくことで、不純物を遮
断できるうえに、不純物の蒸着源側可動シャッタへの堆
積を防ぐことができる。従って、堆積した蒸発物が変性
して不純物となり、再蒸発して基板に付着するのを防止
できるとともに、蒸着源側可動シャッタのクリーニング
を迅速かつ容易に行うことができる。この際、蒸着源側
可動シャッタが室温未満では、堆積量が多くなり十分な
効果が得られない。

【００２０】また、蒸着源側可動シャッタと蒸着源との
距離が0cm以上10cm以下とされていることが望ましい。
ここで、蒸着源側可動シャッタと基板との距離が0cmと
は、蒸着源側可動シャッタを基板に接触させて閉塞する
場合である。このようにすれば、蒸着源の蒸着材料から
生じる不純物を確実に遮断することができ、薄膜への不
純物の混入を防止できる。

【００２１】さらに、遮蔽部の外側の筒体と内側の筒体
との間には、輻射熱を遮断する筒体が配置されているこ
とが望ましい。これによれば、外側の筒体よりも高温な
内側の筒体からの輻射熱を遮断できるようになり、外側
および内側の各筒体の温度維持を一層確実かつ円滑に行
うことができる。

【００２２】本発明の真空蒸着装置による真空蒸着方法
は、前述した真空蒸着装置を用い、前記遮蔽部の外側の
筒体を-269℃以上室温以下に維持するとともに、内側の
前記筒体を70℃以上600℃以下に維持して蒸着を行うこ
とを特徴とする。また、前記蒸着材料として有機物を用
いてもよい。有機物の蒸発物の温度は、通常、200℃〜4
00℃程度であるため、内側の筒体の温度は100℃以上400
℃以下の範囲内で、蒸着材料の蒸発物の温度よりも高く
することが好ましく、これによれば、無駄な加熱が必要
なくなる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１および図２には、本実施形態
の真空蒸着装置１０が示されている。真空蒸着装置１０
は、真空槽１１と、この真空槽１１内に設けられた蒸着
源１２と、蒸着源１２と対向配置された基板１３と、基
板１３と蒸着源１２との間に設けられた遮蔽部２０と、
遮蔽部２０と基板１３との間に設けられた基板側可動シ
ャッタ３０と、遮蔽部２０と蒸着源１２との間に設けら
れた蒸着源側可動シャッタ４０とを含んで構成されてい
る。

【００２４】蒸着源１２は抵抗加熱蒸着源であり、真空
槽１１の底面に設けられた凹部にそれぞれ設置されたる
つぼ１２１と、るつぼ１２１の周囲に設けられたヒータ
１２２とを有し、るつぼ１２１の内部に蒸着材料を入れ
てヒータ１２２に通電することで、発生する電熱により
蒸着材料６０を加熱できるようになっている。るつぼ１
２１は、その上部が真空槽１１の底面から突出するよう
に設置されている。基板１３は、矩形の平面形状を有
し、蒸着源１２の上方に略水平に配置されている。

【００２５】遮蔽部２０は、図２に詳細に示されるよう
に、外側の筒体である外側筒体２１と、この外側筒体２
１内に配置された内側の筒体である内側筒体２２と、外
側筒体２１と内側筒体２２の間に配置された断熱筒体２
３とによる三重の筒体から構成されている。これらの筒
体２１，２２，２３は、各筒体２１，２２，２３間にそ
れぞれ2mm以上の隙間をもって配置されている。外側筒
体２１には、冷却管２１１が螺旋状に内蔵されており、
水や液体窒素等の冷媒を流通させて外側筒体２１全体を
冷却できるようになっている。

【００２６】内側筒体２２にはヒータ２２１が内蔵され
ており、通電により生じる電熱により内側筒体２２全体
を加熱できるようになっている。この内側筒体２２の内
径Ｄ₂は、基板１３の対角線寸法Ｐよりも大きく（Ｄ₂＞
Ｐ）設定され、内側筒体２２の外径Ｍ₂は、外側筒体２
１の内径Ｄ₁の40％以上（Ｄ₂／Ｄ₁≧4／10）とされてい
る。内側筒体２２の高さ寸法Ｈ₂は、外側筒体２１の高
さ寸法Ｈ₁と略同寸法（Ｈ₂=Ｈ1）とされている。遮蔽部
２０の高さ寸法Ｈ、すなわち、外側筒体２１および内側
筒体２２の高さ寸法Ｈ₁，Ｈ₂（Ｈ=Ｈ₁=Ｈ₂）は、蒸着源
１２と基板１３との距離Ｓとの関係において、0.3Ｓ＜
Ｈ＜1.5Ｓの範囲内とされている。

【００２７】断熱筒体２３は、外側および内側筒体２
１，２２と略同高さ寸法を有するアルミニウム製の筒体
であり、その内外周面がともに鏡面加工され、内側筒体
２２からの輻射熱を遮断できるようになっている。

【００２８】基板側可動シャッタ３０は、略水平な円板
状のシャッタ板３１と、シャッタ板３１を支持、駆動す
る略Ｌ字状の支持部３２を備えている。支持部３２は、
その下端部にシャッタ板３１の側部を支持し、この支持
部３２を操作してシャッタ板３１を遮蔽部２０と基板１
３との間を遮断する位置から開放する位置まで水平方向
に回動させるようになっている。シャッタ板３１には、
冷却管３１１が螺旋状或いは蛇行して内蔵されており、
寒剤や冷媒等を流通させてシャッタ板３１全体を冷却で
きるようになっている。また、シャッタ板３１を遮蔽部
２０と基板１３との間に移動させて閉状態としたときの
シャッタ板３１と基板１３との距離Ｌ₁ は、0cm以上5cm
以下とされている。

【００２９】蒸着源側可動シャッタ４０も、基板側可動
シャッタ３０と略同様なシャッタ板４１と支持部４２と
で構成され、支持部４２の操作によりシャッタ板４１を
遮蔽部２０と蒸着源１２との間を遮断する位置から開放
する位置まで移動できるようになっている。シャッタ板
４１にはヒータ４１１が螺旋状或いは蛇行して内蔵され
ており、シャッタ板４１全体を加熱できるようになって
いる。また、シャッタ板４１を遮蔽部２０と蒸着源１２
との間に移動させて閉状態としたときのシャッタ板４１
と蒸着源１２との距離Ｌ₂ は、10cm以下とされている。

【００３０】なお、これらの内側筒体２２、外側筒体２
１、基板側可動シャッタ３０、蒸着源側可動シャッタ４
０には、図示しない温度制御手段がそれぞれに設けら
れ、各々所期の温度に維持できるようになっている。

【００３１】このように構成された本実施形態において
は、次のような手順で蒸着を行う。先ず、蒸着材料に用
いる有機物をるつぼ１２１内に入れ、真空槽１１を排気
して真空にする。冷却管２１１に液体窒素等の寒剤或い
は冷媒等を流して外側筒体２１を-269℃以上室温以下と
なるように冷却するとともに、ヒータ２２１に通電し
て、内側筒体２２を100℃以上400℃以下の範囲内で有機
物の蒸発物の温度よりも高い温度となるように加熱して
おく。

【００３２】また、基板側可動シャッタ３０の支持部３
２を操作し、シャッタ板３１を基板１３の直下まで移動
させて閉状態とし、冷却管３１１に寒剤や冷媒等を流通
させてシャッタ板３１を-269℃以上室温以下となるよう
に冷却しておく。蒸着源側可動シャッタ４０の支持部４
２を操作し、シャッタ板４１を蒸着源１２の直上まで移
動させて開状態とし、ヒータ４１１に通電して、シャッ
タ板４１を室温以上600℃以下の範囲内で有機物の蒸発
物の温度よりも高い温度となるように加熱しておく。

【００３３】これらの温度が所期の状態となった後、蒸
着源１２のヒータ１２２に通電し、有機物を加熱して蒸
発させる。このとき、有機物に含まれる不純物や蒸着源
１２の周辺に付着していた有機物の分解物等が蒸発する
が、これらの不純物は大部分が加熱された蒸着源側可動
シャッタ４０に衝突して遮断される。このとき、シャッ
タ板４１は加熱されているので、蒸発物の付着は少なく
抑制される。なお、シャッタ板４１は外側筒体２１の開
口よりも大きい平面形状を有するので、これらの不純物
がシャッタ板４１の周縁部から外側筒体２１内に回り込
むことは少ない。

【００３４】この蒸着源側可動シャッタ４０に遮断され
て外側筒体２１に衝突する蒸発分子や外側筒体２１近傍
を飛行する蒸発分子は、冷却された外側筒体２１に捕捉
される。このときに捕捉されなかった不純物は真空槽１
１の壁面等に付着するが、再蒸発して基板１３に向かっ
て斜めに飛行するものは外側筒体２１により捕捉され
る。一方、蒸着源側可動シャッタ４０の周囲から回り込
んで、内側筒体２２内または内側筒体２２と断熱筒体２
３との間に侵入したわずかの不純物の蒸発分子は、冷却
された基板側可動シャッタ３０に捕捉される。また、断
熱筒体２３と外側筒体２１との間に侵入した蒸発物は外
側筒体２１に付着する。

【００３５】一定時間経過後、有機物の蒸着速度等の諸
条件が安定したら、基板側可動シャッタ３０および蒸着
源側可動シャッタ４０の各支持部３２，４２を操作して
それぞれ開状態とし、基板１３への蒸着を開始する。有
機物の蒸発分子は、内側筒体２２内を飛行して基板１３
に到達し、薄膜を形成する。内側筒体２２に衝突した蒸
発分子は、内側筒体２２により熱エネルギを供給される
ため、運動エネルギを失うことなく飛行を継続して最終
的に基板１３に付着する。この際、真空槽１１の壁面等
に付着した分解物等が再蒸発しても、冷却された外側筒
体２１により捕捉される。

【００３６】このような本実施形態によれば、以下のよ
うな効果がある。すなわち、蒸着源１２と基板１３との
間に三重の遮蔽部２０を設け、外側筒体２１を-269℃以
上室温以下に冷却したので、蒸着初期に閉状態とされた
可動シャッタ４０に遮断される不純物や、シャッタ板４
１の周縁部から回り込んで断熱筒体２３と外側筒体２１
との間に侵入した不純物をこの外側筒体２１で捕捉でき
るうえに、真空槽１１の壁面等に付着した不純物の再蒸
発物をも捕捉でき、不純物の薄膜への混入を確実に防止
できる。

【００３７】また、各可動シャッタ３０，４０の開放時
には、蒸着源１２から蒸発する有機物の蒸発分子が、主
に内側筒体２２内を飛行して基板１３に到達するため、
真空槽１１の壁面等に付着する蒸発分子の量を低減で
き、蒸着効率を向上させることができる。加えて、内側
筒体２２は100℃以上400℃以下の範囲で有機物の蒸発物
よりも高温に維持されているため、蒸発分子が内側筒体
２２に衝突したりその近傍を飛行する等しても、その運
動エネルギを失うことがない。従って、蒸発分子が内側
筒体２２に付着することがなくなり、内側筒体２２内を
飛行する蒸発分子を無駄なく基板１３に堆積させること
ができ、蒸着効率を一層高めることができる。

【００３８】そして、内側筒体２２の内径Ｄ₂を基板１
３の対角線寸法Ｐよりも大きく（Ｄ₂＞Ｐ）したため、
基板１３の被蒸着面の端部まで蒸発物を確実に付着させ
ることができ、均一な薄膜を形成できる。

【００３９】さらに、外側筒体２１と断熱筒体２３の間
および断熱筒体２３と内側筒体２２の間に2mm以上の隙
間を設けてこれらの筒体２１，２２，２３を配置したの
で、各筒体間に2mm以上の真空の空間を確保でき、この
空間においては、気体分子による熱の伝導および対流が
ほとんどないため、内側筒体２２から外側筒体２１への
熱伝導を防止でき、断熱効果が得られる。この結果、内
側および外側筒体２１，２２の温度維持を確実かつ容易
に行うことができる。

【００４０】そして、基板１３と遮蔽部２０との間に -
269℃以上室温以下の温度に維持される基板側可動シャ
ッタ３０を設けたので、この基板側可動シャッタ３０を
蒸着初期に閉状態とすることで、外側筒体２１に捕捉さ
れなかった不純物を確実に捕捉でき、不純物が基板１３
へ到達するのを防止できる。また、冷却された基板側可
動シャッタ３０に衝突した不純物は確実に捕捉され、跳
ね返ったり再蒸発する等して真空槽１１の壁面等に付着
することがなくなるので、真空槽１１の壁面等に付着す
る不純物の量を低減させることができる。この結果、真
空槽１１の壁面等から基板１３に向かう再蒸発物を少な
くすることができ、一層純度の高い薄膜を形成できる。

【００４１】さらに、シャッタ板３１と基板１３との距
離を0cm以上5cm以下としたので、基板側可動シャッタ３
０の周縁部から回り込んで基板１３に到達する不純物を
減少させることが可能となり、不純物の薄膜への混入を
防止できる。

【００４２】また、蒸着源１２と遮蔽部２０との間に、
室温以上600℃以下の範囲で有機物の蒸発物よりも高温
に維持される蒸着源側可動シャッタ４０を設けたため、
この蒸着源側可動シャッタ４０を蒸着の初期に閉状態と
することで、蒸着の初期に発生する不純物を遮断できる
うえに、不純物の蒸着源側可動シャッタ４０への堆積を
防ぐことができる。従って、堆積した不純物ではない蒸
発物が変性して不純物となり、再蒸発して基板１３に付
着するのを防止できるとともに、シャッタ板４１のクリ
ーニングを迅速かつ容易に行うことができる。

【００４３】さらに、シャッタ板４１と蒸着源１２との
距離を0cm以上10cm以下としたので、不純物を確実に遮
断することができ、薄膜への不純物の混入を防止でき
る。

【００４４】そして、外側筒体２１と内側筒体２２との
間に内外周面を鏡面加工した断熱筒体２３を配置したの
で、加熱された内側筒体２２からの輻射熱を遮断でき、
各筒体２１，２２の温度維持を一層確実かつ円滑に行う
ことができる。

【００４５】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を
含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
すなわち、前記実施形態の遮蔽部２０は、外側筒体２１
と内側筒体２２とこれらの間に配置される断熱筒体２３
とで構成されていたが、断熱筒体２３はなくてもよい。
但し、この断熱筒体２３を設ければ、外側筒体２１と内
側筒体２２の各温度をそれぞれ円滑に制御できるので設
けることが好ましく、二つ以上の筒体が配置されていて
もよい。

【００４６】また、前記実施形態の遮蔽部２０と基板１
３との間には基板側可動シャッタ３０が設けられ、遮蔽
部２０と蒸着源１２との間には蒸着源側可動シャッタ４
０が設けられていたが、これらは何れか一方であっても
よく、両方とも設けなくてもよい。しかし、この可動シ
ャッタ３０，４０を設ければ、前述の実施形態のような
効果が得られるため、設けることが好ましい。

【００４７】前記実施形態の遮蔽部２０は、蒸着源１２
と基板１３とに挟まれるように配置されていたが、例え
ば、遮蔽部２０の図１中上部および下部の何れか一方、
或いは両方を延長し、蒸着源１２や基板１３まで達する
ように設けてもよい。例えば、図３に示すように、遮蔽
部２０の下端側を延長してるつぼ１２１の上部に達する
ように設けてもよい。これによれば、蒸発材料の蒸発物
のほとんどが内側筒体２２内を飛行するようになり、一
層効率よく蒸着を行うことができる。

【００４８】また、外側筒体２１と内側筒体２２と断熱
筒体２３とは、2mm以上の隙間をもって配置されていた
が、外側筒体２１と断熱筒体２３、または内側筒体２２
と断熱筒体２３とが接するように配置されていてもよ
く、筒体２１，２２，２３間に隙間がなくてもよい。但
し、断熱効果を高めるためには隙間をもって配置するこ
とが好ましい。

【００４９】さらに、内側筒体２２および蒸着源側可動
シャッタ４０は、内蔵されたヒータ２２１，４１１によ
り加熱されていたが、例えば、内部に蒸気等を流通させ
て加熱してもよい。或いは、内側筒体２２および蒸着源
側可動シャッタ４０の周辺に配置したヒータ等の加熱手
段により加熱してもよいが、加熱手段に蒸着物の多くが
付着してしまうため、内蔵させることが好ましい。加え
て、内側筒体２２やシャッタ板４１を複数の区分に分割
して各区分毎に異なる温度となるように温度制御を行っ
てもよい。

【００５０】また、外側筒体２１および基板側可動シャ
ッタ３０の冷却は、内蔵された冷却管２１１，３１１に
寒剤や冷媒を流通させて行っていたが、ヒートパイプ等
を設け、真空槽１１外に放熱させて冷却してもよい。

【００５１】そして、断熱筒体２３はアルミニウムによ
り形成されていたが、輻射熱を遮断できる材料であれば
任意のものを利用でき、例えば、銀等により形成しても
よく、或いは、表面に銀メッキされたガラス等により形
成してもよい。

【００５２】そして、基板側および蒸着源側可動シャッ
タとして、温度制御をしない既存の可動シャッタを用い
てもよいが、前記実施形態のような効果は発揮できな
い。また、基板側可動シャッタ３０および蒸着源側可動
シャッタ４０は、各支持部３２，４２を水平方向にスラ
イドさせてシャッタ板３１，４１を平行移動させるもの
であってもよく、或いは、シャッタ板３１，４１を基板
１３や蒸着源１２に密着させて閉状態とするようにして
もよく、さらには、基板１３全体や蒸着源１２の全体を
被覆するものとしてもよい。具体的なシャッタの開閉機
構、形状寸法等は実施にあたって適宜設定すればよい。

【００５３】前記実施形態の蒸着源１２は、るつぼ１２
１を用いる抵抗加熱蒸着源であったが、るつぼ１２１を
高周波コイルの中に入れて高周波誘導加熱して蒸着材料
を加熱する高周波加熱蒸着源としてもよく、蒸着材料に
電子ビームを直接あてて加熱する電子ビーム蒸着源とし
てもよい。また、高融点金属による線状のヒータやボー
ト等に蒸着材料を載置し、このヒータやボートに直接通
電して加熱する抵抗加熱蒸着源としてもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
基板と蒸着源との間に少なくとも二重の筒体から構成さ
れる遮蔽部を設け、遮蔽部の外側の筒体を-269℃以上室
温以下に維持するとともに内側の筒体を70℃以上600℃
以下に維持することで、真空槽の壁面等に付着した不純
物の再蒸発分子が基板に向かって飛行しても、低温な外
側の筒体で捕捉でき、不純物の薄膜への混入を確実に防
止できる。

【００５５】また、蒸着源から蒸発する蒸着材料の蒸発
分子は、主に内側の筒体内を飛行して基板に到達するよ
うになるため、真空槽の壁面等に付着する蒸発分子の量
を低減でき、蒸着効率を向上させることができる。加え
て、内側の筒体は高温にされているため、蒸発分子が内
側の筒体に衝突したりその近傍を飛行する等しても、内
側の筒体より熱エネルギを供給されて運動エネルギを失
うことがなくなる。従って、蒸発分子が内側の筒体に付
着することがなくなり、内側の筒体内を飛行する蒸発分
子を無駄なく基板に堆積させることができ、蒸着効率を
一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示す断面図。

【図２】前記実施形態の要部を示す一部を切り欠いた斜
視図。

【図３】本発明の他の実施形態を示す一部を切り欠いた
斜視図。

【符号の説明】

１０真空蒸着装置１１真空槽１２蒸着源１３基板２０遮蔽部２１外側の筒体２２内側の筒体２３断熱筒体３０基板側可動シャッタ４０蒸着源側可動シャッタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空槽内に設けられた蒸着源で蒸着材料
を加熱して前記蒸着源と対向配置された基板に蒸着させ
る真空蒸着装置であって、前記真空槽内の前記基板と前
記蒸着源との間には、少なくとも二重の筒体から構成さ
れる遮蔽部が設けられ、前記遮蔽部の外側の前記筒体は
-269℃以上室温以下に維持されるとともに内側の前記筒
体は70℃以上600℃以下に維持されていることを特徴と
する真空蒸着装置。
【請求項２】請求項１に記載した真空蒸着装置におい
て、前記内側の筒体と前記外側の筒体との間には隙間が
設けられていることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載した真空
蒸着装置において、前記基板と前記遮蔽部との間には、
-269℃以上室温以下の温度に維持される基板側可動シャ
ッタが設けられていることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項４】請求項３に記載した真空蒸着装置におい
て、前記基板側可動シャッタと前記基板との距離が0cm
以上5cm以下とされていることを特徴とする真空蒸着装
置。
【請求項５】請求項１から請求項４までの何れかに記
載した真空蒸着装置において、前記蒸着源と前記遮蔽部
との間には、室温以上600℃以下の温度に維持される蒸
着源側可動シャッタが設けられていることを特徴とする
真空蒸着装置。
【請求項６】請求項５に記載した真空蒸着装置におい
て、前記蒸着源側可動シャッタと前記蒸着源との距離が
0cm以上10cm以下とされていることを特徴とする真空蒸
着装置。
【請求項７】請求項１から請求項６までの何れかに記
載した真空蒸着装置において、前記遮蔽部の外側の筒体
と内側の筒体との間には、輻射熱を遮断する筒体が配置
されていることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項８】請求項１から請求項７までの何れかに記
載した真空蒸着装置を用い、前記遮蔽部の外側の筒体を
-269℃以上室温以下に維持するとともに、内側の前記筒
体を70℃以上600℃以下に維持して蒸着を行うことを特
徴とする真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法。
【請求項９】請求項８に記載した真空蒸着装置を用い
た真空蒸着方法において、前記蒸着材料として有機物を
用いることを特徴とする真空蒸着装置を用いた真空蒸着
方法。