JPH10287969A - 真空成膜装置 - Google Patents
真空成膜装置Info
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- JPH10287969A JPH10287969A JP9917197A JP9917197A JPH10287969A JP H10287969 A JPH10287969 A JP H10287969A JP 9917197 A JP9917197 A JP 9917197A JP 9917197 A JP9917197 A JP 9917197A JP H10287969 A JPH10287969 A JP H10287969A
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- substrate
- film forming
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Abstract
(57)【要約】
【目的】真空槽と；複数の蒸着穴を有し、この真空槽内
部で回転駆動される基板ホルダーと；この基板ホルダー
より下方に位置させて上記真空槽内に設けた蒸発源と；
を備え、この蒸発源から蒸発した物質を上記基板ホルダ
ーの各蒸着穴上に置いた複数の被蒸着基板に蒸着する真
空成膜装置において、被蒸着基板の温度上昇を抑制でき
る装置を得ること。 【構成】 基板ホルダーが中空構造をなし、この中空構
造の基板ホルダー内に、冷媒を供給する冷媒供給手段を
有する真空成膜装置。
部で回転駆動される基板ホルダーと；この基板ホルダー
より下方に位置させて上記真空槽内に設けた蒸発源と；
を備え、この蒸発源から蒸発した物質を上記基板ホルダ
ーの各蒸着穴上に置いた複数の被蒸着基板に蒸着する真
空成膜装置において、被蒸着基板の温度上昇を抑制でき
る装置を得ること。 【構成】 基板ホルダーが中空構造をなし、この中空構
造の基板ホルダー内に、冷媒を供給する冷媒供給手段を
有する真空成膜装置。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、真空成膜装置に関し、特に多数
の被蒸着基板を低温に温度制御しながら同時に単層膜や
多層膜を形成して所望の物性を得るのに好適な真空成膜
装置に関する。
の被蒸着基板を低温に温度制御しながら同時に単層膜や
多層膜を形成して所望の物性を得るのに好適な真空成膜
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】半導体素子や光学素子等
の被蒸着基板に単層膜や多層膜を形成する方法として、
一般に真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法が知られてい
る。多層膜光学素子の生産では膜厚制御の容易さ、成膜
速度の速さ、装置構成の簡易さ等の利点があるため、真
空成膜装置（真空蒸着装置）がよく使用されている。
の被蒸着基板に単層膜や多層膜を形成する方法として、
一般に真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法が知られてい
る。多層膜光学素子の生産では膜厚制御の容易さ、成膜
速度の速さ、装置構成の簡易さ等の利点があるため、真
空成膜装置（真空蒸着装置）がよく使用されている。
【０００３】真空成膜装置は、複数の蒸着穴を有し回転
駆動される基板ホルダーを真空槽内で回転駆動し、この
基板ホルダーより下方に位置させて真空槽内に蒸発源を
設け、この蒸発源から蒸発した物質を基板ホルダーの各
蒸着穴上に置いた複数の被蒸着基板に蒸着するという基
本構成を有する。基板ホルダーを回転させるのは、一度
に多数の被蒸着基板に所望の物性を満足するような単層
膜や多層膜を形成するには、基板ホルダーを回転させて
回転円周方向の膜厚を均一にする必要があるからであ
る。
駆動される基板ホルダーを真空槽内で回転駆動し、この
基板ホルダーより下方に位置させて真空槽内に蒸発源を
設け、この蒸発源から蒸発した物質を基板ホルダーの各
蒸着穴上に置いた複数の被蒸着基板に蒸着するという基
本構成を有する。基板ホルダーを回転させるのは、一度
に多数の被蒸着基板に所望の物性を満足するような単層
膜や多層膜を形成するには、基板ホルダーを回転させて
回転円周方向の膜厚を均一にする必要があるからであ
る。
【０００４】このような真空成膜装置においては、蒸発
源から被蒸着基板への輻射熱と、蒸発物が被蒸着基板へ
堆積したときの蒸着物から被蒸着基板への熱の移動のた
めに、被蒸着基板の温度が上昇する。特に、多層膜を形
成する場合には、形成膜厚（膜数）の増加に伴って、被
蒸着基板温度の上昇が著しい。このため被蒸着基板が低
融点材料である場合には、被蒸着基板の温度が予め定め
た上限温度に達したら蒸着を停止し、蒸着可能温度に下
がるまで待ってから再び蒸着を開始するという手間のか
かる方法を行っていた。
源から被蒸着基板への輻射熱と、蒸発物が被蒸着基板へ
堆積したときの蒸着物から被蒸着基板への熱の移動のた
めに、被蒸着基板の温度が上昇する。特に、多層膜を形
成する場合には、形成膜厚（膜数）の増加に伴って、被
蒸着基板温度の上昇が著しい。このため被蒸着基板が低
融点材料である場合には、被蒸着基板の温度が予め定め
た上限温度に達したら蒸着を停止し、蒸着可能温度に下
がるまで待ってから再び蒸着を開始するという手間のか
かる方法を行っていた。
【０００５】このような問題点を解決するためには、例
えば特開平８−２３９７５５号公報は、基板ホルダーの
移動案内用のレールを冷却する装置を提案している。し
かし、この場合にはレールが冷却されても、基板ホルダ
ーに保持される被蒸着基板が冷却されるまでには時間が
かかり、被蒸着基板の温度制御の応答性が悪い。
えば特開平８−２３９７５５号公報は、基板ホルダーの
移動案内用のレールを冷却する装置を提案している。し
かし、この場合にはレールが冷却されても、基板ホルダ
ーに保持される被蒸着基板が冷却されるまでには時間が
かかり、被蒸着基板の温度制御の応答性が悪い。
【０００６】
【発明の目的】従って、本発明の目的は、被蒸着基板を
効果的に冷却でき、所望の物性を満足するような単層膜
や多層膜を良好に形成することができる真空成膜装置を
提供することである。
効果的に冷却でき、所望の物性を満足するような単層膜
や多層膜を良好に形成することができる真空成膜装置を
提供することである。
【０００７】
【発明の概要】本発明は、基板ホルダーの各蒸着穴上に
載置する被蒸着基板を効果的に冷却するには、基板ホル
ダー自体を冷却すれば、熱伝導により被蒸着基板を効果
的に、かつ応答性高く冷却できるという着想によってな
されたもので、基板ホルダーを中空構造となし、このこ
の中空構造の基板ホルダー内に、冷媒を供給する冷媒供
給手段を設けたことを特徴としている。真空槽内部の被
蒸着基板の温度を上げることは、ヒーターの輻射加熱で
簡単に行なうことができ、一方、本発明の冷却構造によ
れば、基板ホルダーを冷媒により直接冷却することがで
きるので、被蒸着基板の温度制御が容易にでき、よっ
て、膜物性コントロールも容易かつ正確に行なうことが
できる。
載置する被蒸着基板を効果的に冷却するには、基板ホル
ダー自体を冷却すれば、熱伝導により被蒸着基板を効果
的に、かつ応答性高く冷却できるという着想によってな
されたもので、基板ホルダーを中空構造となし、このこ
の中空構造の基板ホルダー内に、冷媒を供給する冷媒供
給手段を設けたことを特徴としている。真空槽内部の被
蒸着基板の温度を上げることは、ヒーターの輻射加熱で
簡単に行なうことができ、一方、本発明の冷却構造によ
れば、基板ホルダーを冷媒により直接冷却することがで
きるので、被蒸着基板の温度制御が容易にでき、よっ
て、膜物性コントロールも容易かつ正確に行なうことが
できる。
【０００８】冷媒供給手段の好ましい態様の一つは、基
板ホルダーの回転軸を、気密手段を介して真空槽壁を貫
通する中空回転軸となし、この中空回転軸を介して中空
構造の基板ホルダーに冷媒を供給する態様である。この
構成によれば、冷媒の温度、循環等の制御を真空槽外部
で行なうことができる。
板ホルダーの回転軸を、気密手段を介して真空槽壁を貫
通する中空回転軸となし、この中空回転軸を介して中空
構造の基板ホルダーに冷媒を供給する態様である。この
構成によれば、冷媒の温度、循環等の制御を真空槽外部
で行なうことができる。
【０００９】冷媒としては、例えば、水、アルコール、
液体アンモニウム、液体酸素、液体窒素、液体水素、液
体ヘリウム等を用いることができる。
液体アンモニウム、液体酸素、液体窒素、液体水素、液
体ヘリウム等を用いることができる。
【００１０】本発明は、さらに、被蒸着基板の温度をよ
り正確に制御するための構成を提案する。中空構造の基
板ホルダーに流す冷媒の温度を一定とすれば、被蒸着基
板の温度はこの冷媒温度によってほぼ一定に決まってし
まう。本発明の別の形態によれば、被蒸着基板の温度を
より細かく制御するために、さらに、基板ホルダーの少
なくとも一部の蒸着穴近傍に、温度センサとペルチエ素
子を配設し、この温度センサの出力に応じ、このペルチ
エ素子への電力量を制御する基板温度制御装置を設けた
ことを特徴としている。温度センサの示す温度に応じて
ペルチエ素子への電力量を変えることで被蒸着基板の温
度を細かく制御することができる。
り正確に制御するための構成を提案する。中空構造の基
板ホルダーに流す冷媒の温度を一定とすれば、被蒸着基
板の温度はこの冷媒温度によってほぼ一定に決まってし
まう。本発明の別の形態によれば、被蒸着基板の温度を
より細かく制御するために、さらに、基板ホルダーの少
なくとも一部の蒸着穴近傍に、温度センサとペルチエ素
子を配設し、この温度センサの出力に応じ、このペルチ
エ素子への電力量を制御する基板温度制御装置を設けた
ことを特徴としている。温度センサの示す温度に応じて
ペルチエ素子への電力量を変えることで被蒸着基板の温
度を細かく制御することができる。
【００１１】ペルチエ素子と温度センサを真空槽外部の
基板温度制御装置と接続するために、例えば次のように
構成することができる。基板ホルダーの回転軸を、気密
手段を介して真空槽壁を貫通させ、真空槽外部に一体に
回転電極座を設ける。そして、基板ホルダーの温度セン
サとペルチエ素子の配線は、基板ホルダーの回転軸を通
して、この回転電極座に円輪状電極として取り出す。こ
の構成によれば、円輪状電極に温度制御装置からのブラ
シを接触させることにより、基板ホルダーが回転しても
温度センサによって被蒸着基板の温度が測定され、その
温度に応じて温度制御装置からペルチエ素子へ供給する
電力量を制御できるようになる。ペルチエ素子として
は、例えばｎ型としてビスマステールル系、ｐ型として
ビスマス−アンチモン−テルル系の化合物半導体を組み
合わせた素子を用いることができる。
基板温度制御装置と接続するために、例えば次のように
構成することができる。基板ホルダーの回転軸を、気密
手段を介して真空槽壁を貫通させ、真空槽外部に一体に
回転電極座を設ける。そして、基板ホルダーの温度セン
サとペルチエ素子の配線は、基板ホルダーの回転軸を通
して、この回転電極座に円輪状電極として取り出す。こ
の構成によれば、円輪状電極に温度制御装置からのブラ
シを接触させることにより、基板ホルダーが回転しても
温度センサによって被蒸着基板の温度が測定され、その
温度に応じて温度制御装置からペルチエ素子へ供給する
電力量を制御できるようになる。ペルチエ素子として
は、例えばｎ型としてビスマステールル系、ｐ型として
ビスマス−アンチモン−テルル系の化合物半導体を組み
合わせた素子を用いることができる。
【００１２】
【発明の実施態様】内部に基板ホルダー１ａを有する真
空槽２ａは、排気口２ｂを備えている。基板ホルダー１
ａの中空回転軸１ｂは、垂直方向を向いていて、真空槽
２ａの上壁をＯリング８ｂを介して気密に貫通し、真空
槽２ａの外部に一体に回転電極座１ｃを備えている。回
転電極座１ｃの外周には、ギヤ７ｂが形成されており、
このギヤ７ｂがモータ６ａの出力ギヤ６ｂと噛み合って
いる。中空回転軸１ｂの外周面は、熱絶縁性の良いセラ
ミックスやテフロンから構成することが望ましい。
空槽２ａは、排気口２ｂを備えている。基板ホルダー１
ａの中空回転軸１ｂは、垂直方向を向いていて、真空槽
２ａの上壁をＯリング８ｂを介して気密に貫通し、真空
槽２ａの外部に一体に回転電極座１ｃを備えている。回
転電極座１ｃの外周には、ギヤ７ｂが形成されており、
このギヤ７ｂがモータ６ａの出力ギヤ６ｂと噛み合って
いる。中空回転軸１ｂの外周面は、熱絶縁性の良いセラ
ミックスやテフロンから構成することが望ましい。
【００１３】基板ホルダー１ａは、低温に耐えられ熱伝
導の良い材料、例えばステンレスやアルミニウム系合金
からなるもので、多数の蒸着穴３ａが形成されている。
そしてこの基板ホルダー１ａは、中空構造となってい
て、蒸着穴３ａを除く部分が冷媒通路３ｃとなってい
る。この冷媒通路３ｃは、中空回転軸１ｂの軸部の冷媒
通路８ａと連通している。冷媒通路８ａは、冷媒の温度
を制御し循環させる、真空槽２ａの外の冷媒制御装置３
１に連なっている。冷媒制御装置３１には、冷却器、ヒ
ーター、循環ポンプ等が備えられている。被蒸着基板Ｗ
は、基板ホルダー１ａの各蒸着穴３ａ上にそれぞれセッ
トされる。
導の良い材料、例えばステンレスやアルミニウム系合金
からなるもので、多数の蒸着穴３ａが形成されている。
そしてこの基板ホルダー１ａは、中空構造となってい
て、蒸着穴３ａを除く部分が冷媒通路３ｃとなってい
る。この冷媒通路３ｃは、中空回転軸１ｂの軸部の冷媒
通路８ａと連通している。冷媒通路８ａは、冷媒の温度
を制御し循環させる、真空槽２ａの外の冷媒制御装置３
１に連なっている。冷媒制御装置３１には、冷却器、ヒ
ーター、循環ポンプ等が備えられている。被蒸着基板Ｗ
は、基板ホルダー１ａの各蒸着穴３ａ上にそれぞれセッ
トされる。
【００１４】基板ホルダー１ａの上面には、図３に示す
ように、各蒸着穴３ａの近傍に位置させて、ペルチエ素
子４ａと温度センサ５ａが配設されており、このペルチ
エ素子４ａと温度センサ５ａからの配線４ｂと５ｂは、
回転軸１ｂを通って回転電極座１ｃに導かれ、回転軸１
ｃの軸を中心とする円形状をなす円輪状電極４ｃ、５ｃ
に接続されている。接地端子は、円臨場接地端子ＧＮＤ
に接続されている。図では、ペルチエ素子４ａと温度セ
ンサ５ａ、配線４ｂと５ｂ、及び円輪状電極４ｃ、５ｃ
を一つのみ描いているが、実際には、すべての蒸着穴３
ａに関連して、これらが設けられている。そして、円輪
状電極４ｃ、５ｃは、固定ブラシ４ｄ、５ｄと摺接し、
固定ブラシ４ｄ、５ｄは、基板温度制御装置３２に接続
されている。
ように、各蒸着穴３ａの近傍に位置させて、ペルチエ素
子４ａと温度センサ５ａが配設されており、このペルチ
エ素子４ａと温度センサ５ａからの配線４ｂと５ｂは、
回転軸１ｂを通って回転電極座１ｃに導かれ、回転軸１
ｃの軸を中心とする円形状をなす円輪状電極４ｃ、５ｃ
に接続されている。接地端子は、円臨場接地端子ＧＮＤ
に接続されている。図では、ペルチエ素子４ａと温度セ
ンサ５ａ、配線４ｂと５ｂ、及び円輪状電極４ｃ、５ｃ
を一つのみ描いているが、実際には、すべての蒸着穴３
ａに関連して、これらが設けられている。そして、円輪
状電極４ｃ、５ｃは、固定ブラシ４ｄ、５ｄと摺接し、
固定ブラシ４ｄ、５ｄは、基板温度制御装置３２に接続
されている。
【００１５】基板ホルダー１ａの下方一部には、膜厚補
正板９ｂが位置している。この膜厚補整板９ｂは、基板
ホルダー１ａ上の被蒸着基板３ｂの回転半径方向の膜厚
を均一にするような形状をしている。
正板９ｂが位置している。この膜厚補整板９ｂは、基板
ホルダー１ａ上の被蒸着基板３ｂの回転半径方向の膜厚
を均一にするような形状をしている。
【００１６】この膜厚補正板９ｂの下方には、膜厚モニ
ター支持体１０ｂが設けられている。この膜厚モニター
支持体１０ｂには、この上に載置する膜厚モニター基板
１１ｂの蒸着領域に穴が開いている。この膜厚モニター
基板１１ｂは、膜厚モニター移動シャフト１２ｂによ
り、その未蒸着面を蒸着領域へ移動させることができ
る。膜厚モニター移動シャフト１２ｂと真空槽２ａの間
にはＯリング１３ｂが介在して、膜厚モニター移動シャ
フト１２ｂを使っても大気が真空槽２ａに流入するのを
防いでいる。
ター支持体１０ｂが設けられている。この膜厚モニター
支持体１０ｂには、この上に載置する膜厚モニター基板
１１ｂの蒸着領域に穴が開いている。この膜厚モニター
基板１１ｂは、膜厚モニター移動シャフト１２ｂによ
り、その未蒸着面を蒸着領域へ移動させることができ
る。膜厚モニター移動シャフト１２ｂと真空槽２ａの間
にはＯリング１３ｂが介在して、膜厚モニター移動シャ
フト１２ｂを使っても大気が真空槽２ａに流入するのを
防いでいる。
【００１７】真空槽２ａの底部には、図示例では二種類
の蒸発源１４ｂ、１５ｂと、各々の蒸発源に対するシャ
ッター１６ｂ、１７ｂが配設されている。シャッター１
６ｂ、１７ｂは、電子ビームを点線矢印のように蒸着材
料に向けて蒸発させる蒸発源１４ｂ、１５ｂの上部に位
置する状態（閉状態）と退避する状態（開状態）とに移
動させることができる。真空槽２ａの底部には膜厚モニ
ター窓１８ｂが設けられており、膜厚モニター窓１８ｂ
の下部には光源１９ｂがある。光源１９ｂからの光は、
一点鎖線のように膜厚モニター窓１８ｂを透過し膜厚モ
ニター基板１１ｂの蒸着領域で反射した後再び膜厚モニ
ター窓１８ｂを透過して分光器２０ｂを通過し、単色光
とされて光検出器２１ｂへ入斜して反射率が測定され
る。
の蒸発源１４ｂ、１５ｂと、各々の蒸発源に対するシャ
ッター１６ｂ、１７ｂが配設されている。シャッター１
６ｂ、１７ｂは、電子ビームを点線矢印のように蒸着材
料に向けて蒸発させる蒸発源１４ｂ、１５ｂの上部に位
置する状態（閉状態）と退避する状態（開状態）とに移
動させることができる。真空槽２ａの底部には膜厚モニ
ター窓１８ｂが設けられており、膜厚モニター窓１８ｂ
の下部には光源１９ｂがある。光源１９ｂからの光は、
一点鎖線のように膜厚モニター窓１８ｂを透過し膜厚モ
ニター基板１１ｂの蒸着領域で反射した後再び膜厚モニ
ター窓１８ｂを透過して分光器２０ｂを通過し、単色光
とされて光検出器２１ｂへ入斜して反射率が測定され
る。
【００１８】このような構成の真空成膜装置において成
膜は次のように行われる。まず真空槽２ａが、排気口２
ｂを介してロータリーポンプにより５Ｐａの真空に排気
される。また基板ホルダー１ａの冷媒通路３ｃに、中空
回転軸１ｂの冷媒通路８ａを介して、冷媒制御装置３１
からの温度制御された冷媒を供給する。さらに真空槽２
ａ内は油拡散ポンプにより１０-3Ｐａ以下に排気され
る。
膜は次のように行われる。まず真空槽２ａが、排気口２
ｂを介してロータリーポンプにより５Ｐａの真空に排気
される。また基板ホルダー１ａの冷媒通路３ｃに、中空
回転軸１ｂの冷媒通路８ａを介して、冷媒制御装置３１
からの温度制御された冷媒を供給する。さらに真空槽２
ａ内は油拡散ポンプにより１０-3Ｐａ以下に排気され
る。
【００１９】排気が終了したら、蒸発源の一方、例えば
蒸発源１４ｂを動作させ、被蒸着基板Ｗを各蒸着穴３ａ
上にセットした基板ホルダー１ａをモーター６ａにより
回転させながら、シャッター１６ｂを開くことにより被
蒸着基板Ｗ並びに膜厚モニター基板１１ｂの蒸着領域へ
蒸着を開始する。蒸着が始まると、膜厚モニター基板１
１ｂの蒸着領域での反射率変化が生じる。被蒸着基板Ｗ
での光学膜厚Ｑａと膜厚モニター基板１１ｂの蒸着領域
での光学膜厚Ｑｂとの比Ｓ＝Ｑｂ／Ｑａは予め調べてお
き、被蒸着基板Ｗへ蒸着しようとする光学膜厚Ｑｃに対
して、膜厚モニター基板１１ｂの蒸着領域に蒸着しなけ
ればならない光学膜厚Ｑｄを、Ｑｄ＝Ｑｃ×Ｓとして求
める。
蒸発源１４ｂを動作させ、被蒸着基板Ｗを各蒸着穴３ａ
上にセットした基板ホルダー１ａをモーター６ａにより
回転させながら、シャッター１６ｂを開くことにより被
蒸着基板Ｗ並びに膜厚モニター基板１１ｂの蒸着領域へ
蒸着を開始する。蒸着が始まると、膜厚モニター基板１
１ｂの蒸着領域での反射率変化が生じる。被蒸着基板Ｗ
での光学膜厚Ｑａと膜厚モニター基板１１ｂの蒸着領域
での光学膜厚Ｑｂとの比Ｓ＝Ｑｂ／Ｑａは予め調べてお
き、被蒸着基板Ｗへ蒸着しようとする光学膜厚Ｑｃに対
して、膜厚モニター基板１１ｂの蒸着領域に蒸着しなけ
ればならない光学膜厚Ｑｄを、Ｑｄ＝Ｑｃ×Ｓとして求
める。
【００２０】膜厚モニター基板１１ｂの屈折率をＮｍ、
分光器２０ｂによる単色波長をＬｍ、蒸着材料の屈折率
をＮｅとしたときの位相膜厚は、Ｄｄ＝２πＱｄ／Ｌｍ
となる。この時の蒸着膜の特性行列Ｍｅは、 であり、ここでｉは単位虚数である。この特性行列を用
いて、蒸着膜の行列式は、 となり、蒸着領域での光学膜厚がＱｄとなる反射率Ｒｄ
は、上式のＢ，Ｃを使い、 により求めらることができる。ここで、＊は共役複素数
を表す。膜厚モニター基板１１ｂの蒸着領域での反射率
がＲｄに達したときにシャッター１６ｂを閉じる。
分光器２０ｂによる単色波長をＬｍ、蒸着材料の屈折率
をＮｅとしたときの位相膜厚は、Ｄｄ＝２πＱｄ／Ｌｍ
となる。この時の蒸着膜の特性行列Ｍｅは、 であり、ここでｉは単位虚数である。この特性行列を用
いて、蒸着膜の行列式は、 となり、蒸着領域での光学膜厚がＱｄとなる反射率Ｒｄ
は、上式のＢ，Ｃを使い、 により求めらることができる。ここで、＊は共役複素数
を表す。膜厚モニター基板１１ｂの蒸着領域での反射率
がＲｄに達したときにシャッター１６ｂを閉じる。
【００２１】この結果、被蒸着基板Ｗには蒸着しようと
している光学膜厚Ｑｃが形成される。さらに、次層を被
蒸着基板Ｗに形成するために上記操作と同様に膜厚モニ
ター基板１１ｂの未蒸着面を蒸着領域に移動させてから
蒸着源１５ｂ上のシャッター１７ｂを開いて蒸着を行
う。以上の操作を繰り返すことにより一度に多数の被蒸
着基板Ｗに多層膜を形成することができる。
している光学膜厚Ｑｃが形成される。さらに、次層を被
蒸着基板Ｗに形成するために上記操作と同様に膜厚モニ
ター基板１１ｂの未蒸着面を蒸着領域に移動させてから
蒸着源１５ｂ上のシャッター１７ｂを開いて蒸着を行
う。以上の操作を繰り返すことにより一度に多数の被蒸
着基板Ｗに多層膜を形成することができる。
【００２２】以上の成膜作業において、被蒸着基板Ｗ
は、冷媒制御装置３１及び中空回転軸１ｂの冷媒通路８
ａを介して、基板ホルダー１ａの冷媒通路３ｃに供給さ
れる冷媒により冷却されるので、多層膜を形成する場合
にも、被蒸着基板Ｗの温度上昇を抑制することができ
る。
は、冷媒制御装置３１及び中空回転軸１ｂの冷媒通路８
ａを介して、基板ホルダー１ａの冷媒通路３ｃに供給さ
れる冷媒により冷却されるので、多層膜を形成する場合
にも、被蒸着基板Ｗの温度上昇を抑制することができ
る。
【００２３】次に、ペルチエ素子４ａと温度センサ５ａ
を用いて、より狭い温度範囲に被蒸着基板Ｗの温度を制
御する制御態様を説明する。基板ホルダー１ａの各蒸着
穴３ａ（被蒸着基板Ｗ）周辺の温度は、温度センサ５
ａ、配線５ｂ、円輪状電極５ｃ及びブラシ５ｄを介し
て、基板温度制御装置３２によって検出される。蒸着を
始める前に基板ホルダー１ａの各蒸着穴３ａ（被蒸着基
板Ｗ）の温度が、冷媒通路３ｃを流れる冷媒と同程度と
なったら、ペルチエ素子４ａに、基板温度制御装置３
２、ブラシ４ｄ、円輪状電極４ｃ及び配線４ｂを介して
電力を供給し、成膜に適した温度に維持する。
を用いて、より狭い温度範囲に被蒸着基板Ｗの温度を制
御する制御態様を説明する。基板ホルダー１ａの各蒸着
穴３ａ（被蒸着基板Ｗ）周辺の温度は、温度センサ５
ａ、配線５ｂ、円輪状電極５ｃ及びブラシ５ｄを介し
て、基板温度制御装置３２によって検出される。蒸着を
始める前に基板ホルダー１ａの各蒸着穴３ａ（被蒸着基
板Ｗ）の温度が、冷媒通路３ｃを流れる冷媒と同程度と
なったら、ペルチエ素子４ａに、基板温度制御装置３
２、ブラシ４ｄ、円輪状電極４ｃ及び配線４ｂを介して
電力を供給し、成膜に適した温度に維持する。
【００２４】成膜作業において、シャッター１６ｂまた
は１７ｂを開くと、蒸発源１４ｂまたは１５ｂからの輻
射熱と蒸発物が基板２ａへ堆積したときの熱の移動とに
よって基板温度が上昇する。この温度変化は温度センサ
５ａにより検知され、即座に基板温度制御装置３２から
ペルチエ素子４ａへの電力量が調整されて基板２ａの温
度が変化しないように維持される。
は１７ｂを開くと、蒸発源１４ｂまたは１５ｂからの輻
射熱と蒸発物が基板２ａへ堆積したときの熱の移動とに
よって基板温度が上昇する。この温度変化は温度センサ
５ａにより検知され、即座に基板温度制御装置３２から
ペルチエ素子４ａへの電力量が調整されて基板２ａの温
度が変化しないように維持される。
【００２５】次に本発明の真空成膜装置を使用した具体
的な実施例を説明する。被蒸着基板Ｗとして２ｍｍ厚の
ＰＭＭＡプラスチック基板２４個を使用し、蒸着材料と
してＴｉＯ2 、ＳｉＯ2 を使用した。膜厚モニター基板
１１ｂとして１ｍｍ厚のＢＫ７ガラス基板を使用した。
この被蒸着基板の成膜中の適切な温度は６０℃以下なの
で、冷媒として水を用いて基板２ａの温度を約６０℃に
維持制御して、１０層の多層膜を形成した。この被蒸着
基板は２４個いずれも膜表面に異常もなく同一な光学特
性を示した。
的な実施例を説明する。被蒸着基板Ｗとして２ｍｍ厚の
ＰＭＭＡプラスチック基板２４個を使用し、蒸着材料と
してＴｉＯ2 、ＳｉＯ2 を使用した。膜厚モニター基板
１１ｂとして１ｍｍ厚のＢＫ７ガラス基板を使用した。
この被蒸着基板の成膜中の適切な温度は６０℃以下なの
で、冷媒として水を用いて基板２ａの温度を約６０℃に
維持制御して、１０層の多層膜を形成した。この被蒸着
基板は２４個いずれも膜表面に異常もなく同一な光学特
性を示した。
【００２６】次に比較例を述べる。被蒸着基板Ｗとして
２ｍｍ厚のＰＭＭＡプラスチック基板２４個を使用し、
蒸着材料としてＴｉＯ2 、ＳｉＯ2 を使用した。膜厚モ
ニター基板として１ｍｍ厚のＢＫ７ガラス基板を使用し
た。被蒸着基板の温度制御をしないで１０層の多層膜を
形成したところ、最終的に１２０℃まで基板温度が上昇
し、被蒸着基板は２４個いずれも変形して発砲状態を示
し、使い物にならなくなった。
２ｍｍ厚のＰＭＭＡプラスチック基板２４個を使用し、
蒸着材料としてＴｉＯ2 、ＳｉＯ2 を使用した。膜厚モ
ニター基板として１ｍｍ厚のＢＫ７ガラス基板を使用し
た。被蒸着基板の温度制御をしないで１０層の多層膜を
形成したところ、最終的に１２０℃まで基板温度が上昇
し、被蒸着基板は２４個いずれも変形して発砲状態を示
し、使い物にならなくなった。
【００２７】以上の実施例と比較例とから、本発明の真
空成膜装置によれば一度に多数の被蒸着基板を低温に温
度制御することができ、このため所望の物性を満足する
単層膜や多層膜を形成できることがわかる。以上の実施
例は、冷媒として水を用い被蒸着基板温度を約６０℃に
維持制御した場合を述べたが、冷媒としてアルコール、
液体アンモニウム、液体酸素、液体窒素、液体水素、液
体ヘリウム等を用いれば、さらに低い温度で温度制御し
ながら成膜できる。
空成膜装置によれば一度に多数の被蒸着基板を低温に温
度制御することができ、このため所望の物性を満足する
単層膜や多層膜を形成できることがわかる。以上の実施
例は、冷媒として水を用い被蒸着基板温度を約６０℃に
維持制御した場合を述べたが、冷媒としてアルコール、
液体アンモニウム、液体酸素、液体窒素、液体水素、液
体ヘリウム等を用いれば、さらに低い温度で温度制御し
ながら成膜できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、真空中で一度に多数の
被蒸着基板を冷却し低温で温度制御しながら単層膜や多
層膜を成膜することができるので、低融点被蒸着基板を
用いても基板に傷害を及ぼすことがないという効果があ
る。さらに単層膜や多層膜を所望の物性を満足するよう
に多数の被蒸着基板に成膜できるので応用分野が広く産
業的価値は非常に大きい。
被蒸着基板を冷却し低温で温度制御しながら単層膜や多
層膜を成膜することができるので、低融点被蒸着基板を
用いても基板に傷害を及ぼすことがないという効果があ
る。さらに単層膜や多層膜を所望の物性を満足するよう
に多数の被蒸着基板に成膜できるので応用分野が広く産
業的価値は非常に大きい。
【図１】本発明による真空成膜装置の一実施形態を示す
縦断面図であって、基板ホルダーについては、図２のＩ
−Ｉ線に沿う断面図である。
縦断面図であって、基板ホルダーについては、図２のＩ
−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２】基板ホルダーの平面図である。
【図３】基板ホルダーの蒸着穴部分の拡大図である。
Ｗ 被蒸着基板 １ａ 基板ホルダー １ｂ 中空回転軸 １ｃ 回転電極座 ２ａ 真空槽 ３ａ 蒸着穴 ３ｃ 冷媒通路 ４ａ ペルチエ素子 ５ａ 温度センサ ４ｂ ５ｂ 配線 ４ｃ ５ｃ 円輪状電極 １４ｂ １５ｂ 蒸発源 １６ｂ １７ｂ シャッタ ３１ 冷媒制御装置 ３２ 基板温度制御装置
Claims (5)
- 【請求項１】 真空槽と；複数の蒸着穴を有し、この真
空槽内部で回転駆動される基板ホルダーと；この基板ホ
ルダーより下方に位置させて上記真空槽内に設けた蒸発
源と；を備え、この蒸発源から蒸発した物質を上記基板
ホルダーの各蒸着穴上に置いた複数の被蒸着基板に蒸着
する真空成膜装置において、 基板ホルダーが中空構造をなしていること；及びこの中
空構造の基板ホルダー内に、冷媒を供給する冷媒供給手
段を有すること；を特徴とする真空成膜装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の真空成膜装置において、
基板ホルダーの回転軸が、気密手段を介して真空槽壁を
貫通する中空回転軸からなり、この中空回転軸が、上記
冷媒供給手段の一部をなしている真空成膜装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の真空成膜装置に
おいて、冷媒は、水、アルコール、液体アンモニウム、
液体酸素、液体窒素、液体水素、液体ヘリウムのいずれ
か一種である真空成膜装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項記載の
真空成膜装置において、さらに、基板ホルダーの少なく
とも一部の蒸着穴近傍に、温度センサとペルチエ素子が
配設されていること；及びこの温度センサの出力に応
じ、このペルチエ素子への電力量を制御する基板温度制
御装置が備えられていること；を特徴とする真空成膜装
置。 - 【請求項５】 請求項４記載の真空成膜装置において、
基板ホルダーの回転軸が、気密手段を介して真空槽壁を
貫通していて、真空槽外部に一体に回転電極座を有し、
基板ホルダーの温度センサとペルチエ素子の配線は、基
板ホルダーの回転軸を通ってこの回転電極座に円輪状電
極として取り出されている真空成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9917197A JPH10287969A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 真空成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9917197A JPH10287969A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 真空成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10287969A true JPH10287969A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14240214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9917197A Withdrawn JPH10287969A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 真空成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10287969A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001305337A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-10-31 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光学フィルタおよびその光学フィルタの製造方法 |
| WO2005024090A1 (ja) * | 2003-09-05 | 2005-03-17 | Shinmaywa Industries, Ltd. | 真空成膜方法、装置、及びそれらを用いて製造されたフィルタ |
| JP2007154316A (ja) * | 1999-07-14 | 2007-06-21 | Samsung Sdi Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子及びパネルの製造方法と製造装置 |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP9917197A patent/JPH10287969A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007154316A (ja) * | 1999-07-14 | 2007-06-21 | Samsung Sdi Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子及びパネルの製造方法と製造装置 |
| JP4589346B2 (ja) * | 1999-07-14 | 2010-12-01 | 三星モバイルディスプレイ株式會社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子及びパネルの製造方法と製造装置 |
| JP2001305337A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-10-31 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光学フィルタおよびその光学フィルタの製造方法 |
| WO2005024090A1 (ja) * | 2003-09-05 | 2005-03-17 | Shinmaywa Industries, Ltd. | 真空成膜方法、装置、及びそれらを用いて製造されたフィルタ |
| KR100782522B1 (ko) | 2003-09-05 | 2007-12-06 | 신메이와 인더스트리즈,리미티드 | 진공 성막 방법 및 장치 |
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Effective date: 20070206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
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Effective date: 20070322 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |