JPH0995775A - 連続真空蒸着装置のるつぼ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予備加熱された蒸発材料Ｓをるつぼ２に装入
できる連続真空蒸着装置のるつぼ機構１を提供する。 【解決手段】 粉体、粒状体あるいはペレット状からな
る蒸発材料Ｓが収納されるるつぼ２を有する連続真空蒸
着装置のるつぼ機構１において、るつぼ２が蒸発材料Ｓ
が収納される凹部５を有する本体部４と蒸発材料Ｓを載
置する載置部６とからなり、載置部６上の蒸発材料Ｓを
凹部５に供給するプッシャ機構３をるつぼ２の近傍に備
えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続真空蒸着装置
のるつぼ機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、連続真空蒸着装置に使用されるる
つぼ機構として、図６に示するつぼ機構３０が知られて
いる。このるつぼ機構３０は、２つのるつぼ３１、３２
と、該るつぼ３１、３２のいずれか一方を蒸発加熱位置
Ａに移動させる移動装置（図示せず）とから構成されて
おり、真空蒸着時、蒸発材料を収納したるつぼ３１、３
２のいずれか一方を蒸発加熱位置Ａに移動させ、プラズ
マ流またはエレクトロンビームにより一方のるつぼ３１
内の蒸発材料を蒸発させている。そして、るつぼ３１内
の蒸発材料が蒸発して減少すると、他方のるつぼ３２を
上記移動装置により蒸発加熱位置Ａに移動して、るつぼ
３２内の蒸発材料を蒸発させることで、連続的に蒸発材
料を蒸発させている。

【０００３】また、図７に示するつぼ機構３５は、蒸発
材料を収納する複数の凹部３７を形成した円板形状の本
体３６と該本体を回転させる移動機構（図示せず）とか
ら構成されており、真空蒸着時、蒸発材料を収納した複
数の凹部３７のいずれか１つを蒸発加熱位置Ａに位置さ
せ、この凹部３７にプラズマ流またはエレクトロンビー
ムを収束させて蒸発材料を蒸発させている。そして、蒸
発加熱位置Ａの凹部３７内の蒸発材料が減少すると、本
体３６を移動機構により回転させて他の凹部３７を蒸発
加熱位置Ａに位置させて他の凹部３７内の蒸発材料を蒸
発させることで連続的に蒸発を行っている。

【０００４】一方、図８、９に示するつぼ機構４０は、
るつぼ４１と、モータ４３の駆動により該るつぼ４１の
幅方向に移動する蒸発材料供給装置４２とから構成され
ており、るつぼ４１内の蒸発材料が蒸発して減少する
と、蒸発材料供給装置４２によりるつぼ４１の上方から
蒸発材料をるつぼ４１内に供給して蒸発材料を連続的に
蒸発させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記る
つぼ機構３０では、るつぼ３１、３２を切り換える間、
処理材料の搬送を停止するとともに、プラズマ流または
エレクトロンビームガンを停止しなければならない。ま
た、切り換えられたるつぼ３２には、切り換えられる直
前のるつぼ３１内の蒸発材料に比較して多量の蒸発材料
が収納されているので、蒸発量が急激に変化し、これに
より成膜状態が変化するという問題点があった。また、
上記るつぼ機構３５についても同様の問題点があった。

【０００６】一方、上記るつぼ機構４０では、蒸発材料
の減少分を蒸発材料供給装置４２により連続的に供給す
るので、処理材料の搬送を停止したり、プラズマ流また
はエレクトロンビームガンを停止する必要がないうえ、
急激に蒸発材料が増加することがないという長所がある
ものの、蒸発材料供給装置４２の蒸発材料が直接るつぼ
４１内に供給されるため、スプラッシュあるいはアウト
ガスが発生して、成膜状態が安定しないという問題点が
あった。

【０００７】そこで本発明は、連続真空蒸着装置に使用
されるるつぼ機構であって、連続真空蒸着の際、スプラ
ッシュの発生を抑制するとともに、アウトガスの急激な
発生を防止することができる連続真空蒸着装置のるつぼ
機構を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る連続真空蒸着装置のるつぼ機構では、
粉体、粒状体あるいはペレット状からなる蒸発材料が収
納されるるつぼを有する連続真空蒸着装置のるつぼ機構
において、上記るつぼが上記蒸発材料が収納される凹部
を有する本体部と蒸発材料を載置する載置部とからな
り、上記載置部上の蒸発材料を上記凹部に供給するプッ
シャ機構を上記るつぼの近傍に備えていることを特徴と
している。

【０００９】上記構成からなる連続真空蒸着装置のるつ
ぼ機構では、るつぼ内の蒸発材料をプラズマ流またはエ
レクトロンビームにより蒸発させる際、載置部に載置さ
れた蒸発材料は、るつぼの凹部に収納された蒸発材料か
らの熱伝導と輻射熱およびプラズマ流からの輻射熱と熱
衝撃により予熱される。この予熱された蒸発材料を上記
供給手段によりるつぼに供給する。

【００１０】上記載置部はるつぼの縁に形成することが
好ましく、上記供給手段はモータあるいは油圧機構等を
駆動源とするプッシャーで構成して蒸発材料をるつぼに
送り込むようにすることが好ましい。

【００１１】また、上記載置部に蒸発材料を補給する補
給手段を設け、載置部の蒸発材料がるつぼに供給された
後に蒸発材料を上記載置部に補給するようにしてもよ
い。上記補給手段は所定の分量の蒸発材料を載置部に補
給できる構成とし、蒸発材料を貯蔵するホッパーと所定
分量を排出するフィーダーとで構成することが好まし
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
に係る実施の形態について説明する。図１、２は本発明
に係るるつぼ機構１を示している。るつぼ機構１は連続
真空蒸着装置に使用されるもので、るつぼ２とプッシャ
機構３とで構成されている。上記るつぼ２は長方形から
なる凹部５が形成されている本体部４と、上記凹部５の
一辺側の縁の上端部に形成されている平坦な載置部６と
からなり、シート状プラズマは上記凹部５に収束する。
また、本体部４及び載置部６にはプッシャ機構３のプッ
シャー部９をガイドするガイド壁部７が形成してある。
なお、シート状プラズマを使用する必要が無い場合は、
上記凹部５の形状を円形とすることが好ましい。

【００１３】上記プッシャ機構３は、台座１０に取り付
けられたボールスクリュー１１をモータ１２で回転駆動
して、ボールスクリュー１１に取り付けられた支持部１
３を移動させることで、該支持部１３に取り付けられた
プッシャー部９が載置部６上を移動するようになってい
る。また、上記モータ１２は制御装置１４に接続されて
おり、モータ１２の回転角度あるいは速度等が制御さ
れ、プッシャー部９の移動量および速度が調節できるよ
うになっている。

【００１４】上記構成からなるるつぼ機構１では、モー
タ１２の駆動によりプッシャー部９を載置部６の端部６
ａに移動させた状態で載置部６に蒸発材料を載置する。
上記プッシャー部９を載置部６の凹部側の端部６ｂに向
かって移動することで、蒸発材料は凹部５に供給され
る。なお、上記プッシャ機構３はボールスクリューで駆
動するよう構成してあるが、油圧シリンダー等で構成し
てもよい。

【００１５】また、図３、４に示するつぼ機構１５は上
記るつぼ機構１に蒸発材料補給装置１６を加えて構成さ
れている。上記補給装置１６は、蒸発材料が貯蔵される
ホッパー部１８、蒸発材料を所定量排出するフィーダー
１９、該フィーダー１９から排出された蒸発材料を載置
部６に向かって滑らせて供給するシューター部２０、及
びこれらを支持する台座２１とで構成されている。上記
台座２１はモータ２２によって回転駆動されるボールス
クリュー２３に取り付けられており、ボールスクリュー
２３の回転により上記台座２１は載置部６の幅方向に移
動できるようになっている。上記モータ２２及びフィー
ダー１９には制御装置２３が接続されており、台座２１
を載置部６の幅方向に移動しながらフィーダー１９で所
定量の蒸発材料を載置部６に補給する等の補給動作がで
きるようになっている。なお、フィーダー１９はアルキ
メデス方式で構成されているが、スクリュー方式あるい
はバイブレーション方式等で構成してもよい。

【００１６】上記構成からなるるつぼ機構１５では、載
置部６に載置された蒸発材料がプッシャ機構３により凹
部５に供給された後、補給装置１６で蒸発材料を載置部
６に連続的に補給することができる。

【００１７】次に、上記るつぼ機構１５を使用した連続
真空蒸着装置について説明する。図５に示すように、連
続真空蒸着装置２５は、真空室２６内の底部に上記るつ
ぼ機構１５を配置し、るつぼ２の底面にプラズマ流を収
束させるための永久磁石２７を配置して構成される。ま
た、真空室２６の側壁の中段部には圧力勾配型プラズマ
ガン２８が取り付けられており、上段部には基板２９の
搬送通路３０、３１が接続してある。また、るつぼ機構
１５の凹部５にはペレット状等からなる蒸発材料Ｓが収
納されており、載置部６には上記蒸発材料Ｓが載置さ
れ、補給装置１６のホッパー部１８には上記蒸発材料Ｓ
が貯蔵してある。

【００１８】上記連続真空蒸着装置２５における成膜は
以下のように行う。まず、基板支持部３２に取り付けた
基板２９を搬送路３０から真空室２６に所定速度で装入
させる。次に、プラズマガン２８を起動してプラズマ流
を図示しない磁石でシート状に変形してるつぼ２に収束
させ、るつぼ２の凹部５内の蒸発材料Ｓを蒸発させる。
蒸発した蒸発材料Ｓは上記基板２９に成膜する。上記基
板２９は成膜された後、搬送通路３１から真空室２６の
外へ移動させる。

【００１９】また、るつぼ２の凹部５にプラズマ流が収
束することで、載置部６に載置された蒸発材料Ｓは、蒸
発材料Ｓからの熱伝導により予熱されて脱ガスされる。
凹部５内の蒸発材料が少量になると、プッシャ機構３の
プッシャー部９により載置部６上の蒸発材料Ｓを凹部５
に適宜供給する。この際、真空室２６に設けられた覗き
窓から真空室２６の内部を観察してプッシャー部９の移
動量を制御し、凹部５に装入される蒸発材料Ｓの量を調
節する。

【００２０】載置部６上の蒸発材料Ｓが少量になると、
蒸発材料Ｓは補給装置１６のフィーダー１９により所定
量が排出され、シューター部２０を介して載置部６に補
給される。また、この際、載置部６の幅方向に均等に蒸
発材料Ｓが補給されるように台座２１を載置部６の幅方
向に移動させる。

【００２１】上記るつぼ機構１５または永久磁石２７を
図示しない移動装置に設置して、上記るつぼ機構１５ま
たは永久磁石２７をプラズマガン２８に対して進退させ
れば、凹部５内に収束するプラズマ流の位置を変更させ
ることができるので、凹部５内の蒸発材料を有効に蒸発
させることができる。なお、上記圧力勾配型プラズマガ
ン２８に替えてエレクトロンビームガンを使用する場
合、上記凹部５上をエレクトロンビームをスキャニング
させることができるので移動装置は必要ない。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る連続真空蒸着装置のるつぼ機構では、るつぼに供
給される蒸発材料は載置部に載置され、るつぼに収納さ
れた蒸発材料からの熱伝導等により予熱されて脱ガスが
終了した状態でるつぼに供給される。したがって、供給
された蒸発材料は、スプラッシュの発生を抑制し、ま
た、急激なアウトガスの発生がなく安定して蒸発するの
で、成膜が安定する。また、蒸発材料は蒸発量に応じて
るつぼに供給することができるので蒸発が安定する。

【００２３】さらに、るつぼに予備加熱された蒸発材料
を供給するので、連続真空蒸着装置においては、プラズ
マ放電、処理材料の搬送を停止する必要がない。したが
って、処理材料を効率良く連続的に蒸着処理することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る連続真空蒸着装置のるつぼ機構
の平面図である。

【図２】 図１のI−I線断面図である。

【図３】 補給装置を備えた連続真空蒸着装置のるつぼ
機構の平面図である。

【図４】 図３のII−II線断面図である。

【図５】 補給装置を備えた連続真空蒸着装置のるつぼ
機構を使用した連続真空蒸着装置の断面図である。

【図６】 従来のるつぼ機構の平面図である。

【図７】 従来のるつぼ機構の平面図である。

【図８】 供給装置を備えた従来のるつぼ機構の平面図
である。

【図９】 図８のIII−III線断面図である。

【符号の説明】

１…連続真空蒸着装置のるつぼ機構、２…るつぼ、３…
プッシャ機構、５…凹部、６…載置部、１６…補給装
置、２８…圧力勾配型プラズマガン、Ｓ…蒸発材料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体、粒状体あるいはペレット状からな
   る蒸発材料が収納されるるつぼを有する連続真空蒸着装
   置のるつぼ機構において、上記るつぼが上記蒸発材料が
   収納される凹部を有する本体部と蒸発材料を載置する載
   置部とからなり、上記載置部上の蒸発材料を上記凹部に
   供給するプッシャ機構を上記るつぼの近傍に備えている
   ことを特徴とする連続真空蒸着装置のるつぼ機構。