JPH11152561A - 電子ビーム蒸着装置およびこれを用いた薄膜の製造方法 - Google Patents
電子ビーム蒸着装置およびこれを用いた薄膜の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高品質な蒸着膜を容易に製造できる電子ビーム
蒸着装置およびこれを用いた蒸着薄膜の製造方法ならび
に高品質な化合物薄膜を提供する。 【解決手段】蒸発源、電子銃、および任意波形発生装置
をそれぞれ少なくとも一つずつ備え、前記電子銃は電子
ビームを２次元に走査する手段を有し、かつ電子ビーム
走査信号および／または電子ビーム強度信号として、前
記任意波形発生器から出力される信号が入力されるよう
に接続されていることを特徴とする電子ビーム蒸着装
置。
蒸着装置およびこれを用いた蒸着薄膜の製造方法ならび
に高品質な化合物薄膜を提供する。 【解決手段】蒸発源、電子銃、および任意波形発生装置
をそれぞれ少なくとも一つずつ備え、前記電子銃は電子
ビームを２次元に走査する手段を有し、かつ電子ビーム
走査信号および／または電子ビーム強度信号として、前
記任意波形発生器から出力される信号が入力されるよう
に接続されていることを特徴とする電子ビーム蒸着装
置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム蒸着装
置およびこれを用いた薄膜の製造方法に関するもので、
特に多層膜の製造方法に関する。
置およびこれを用いた薄膜の製造方法に関するもので、
特に多層膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子ビーム蒸着装置は酸化物などの高融
点材料の薄膜を製造するのに適しており、従来から光学
薄膜などの分野で広く利用されている。そして、薄膜の
品質を均一かつ良好なものにするためには、材料をどの
ように蒸発させるかが重要なポイントとなっている。
点材料の薄膜を製造するのに適しており、従来から光学
薄膜などの分野で広く利用されている。そして、薄膜の
品質を均一かつ良好なものにするためには、材料をどの
ように蒸発させるかが重要なポイントとなっている。
【０００３】特公昭６２−１７０２５号公報では、「蒸
発材料上の場所場所において電子ビームの衝撃量に差が
生じる」という問題点を解決する手段として「蒸発材料
上をビームでステップ走査させる手段、該蒸発材料と置
換可能に配置される像表示手段、該像表示手段に表示さ
れた前記電子ビームの照射位置分布の観察に基づき該ビ
ームが所定の位置に走査される様に前記ステップ走査位
置を補正する手段および該ステップ走査時間を補正する
手段を具備」する電子衝撃加熱蒸発源が提案されてい
る。
発材料上の場所場所において電子ビームの衝撃量に差が
生じる」という問題点を解決する手段として「蒸発材料
上をビームでステップ走査させる手段、該蒸発材料と置
換可能に配置される像表示手段、該像表示手段に表示さ
れた前記電子ビームの照射位置分布の観察に基づき該ビ
ームが所定の位置に走査される様に前記ステップ走査位
置を補正する手段および該ステップ走査時間を補正する
手段を具備」する電子衝撃加熱蒸発源が提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、蒸発材料とし
て酸化物などの化合物を用いる場合などでは、材料の溶
け方、材料保持具の冷却のされ方、あるいは電子ビーム
照射部への供給のされ方などが支配的な要因となり、蒸
発材料上に電子ビームを均一に照射しても均一な蒸発分
布を得ることは非常に困難である。
て酸化物などの化合物を用いる場合などでは、材料の溶
け方、材料保持具の冷却のされ方、あるいは電子ビーム
照射部への供給のされ方などが支配的な要因となり、蒸
発材料上に電子ビームを均一に照射しても均一な蒸発分
布を得ることは非常に困難である。
【０００５】このような問題に対して、特公昭６２−１
７０２５号公報において、電子衝撃加熱蒸発源で電子ビ
ーム照射分布の補正手段を提供しているものの、関数発
生回路等を具備していないため、詳細な補正や理論式に
基づく補正を行なうのが極めて困難である。また、蒸発
材料や蒸着条件、電子銃の個体差などに対していちいち
補正を行なう必要がある。しかも、補正した状態から元
に戻す場合などに設定ミスなどを誘発し、薄膜の品質を
低下させてしまう可能性も高い。
７０２５号公報において、電子衝撃加熱蒸発源で電子ビ
ーム照射分布の補正手段を提供しているものの、関数発
生回路等を具備していないため、詳細な補正や理論式に
基づく補正を行なうのが極めて困難である。また、蒸発
材料や蒸着条件、電子銃の個体差などに対していちいち
補正を行なう必要がある。しかも、補正した状態から元
に戻す場合などに設定ミスなどを誘発し、薄膜の品質を
低下させてしまう可能性も高い。
【０００６】このように、従来の電子ビーム蒸着機では
１台の電子銃を用いてで複数の種類の薄膜を高品質で製
造するのは困難であり、特に光学多層膜の製造には適し
ていないという課題がある。
１台の電子銃を用いてで複数の種類の薄膜を高品質で製
造するのは困難であり、特に光学多層膜の製造には適し
ていないという課題がある。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点を克服し、高
品質な蒸着膜を容易に製造できる電子ビーム蒸着装置お
よびこれを用いた蒸着薄膜の製造方法ならびに高品質な
化合物薄膜を提供することを目的とする。
品質な蒸着膜を容易に製造できる電子ビーム蒸着装置お
よびこれを用いた蒸着薄膜の製造方法ならびに高品質な
化合物薄膜を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下の構成からなる。すなわち、 ［１］蒸発源、電子銃および任意波形発生装置をそれぞ
れ少なくとも一つずつ備え、前記電子銃は電子ビームを
２次元に走査する手段を有し、かつ電子ビーム走査信号
および／または電子ビーム強度信号として、前記任意波
形発生器から出力される信号が入力されるように接続さ
れていることを特徴とする電子ビーム蒸着装置。
め、本発明は以下の構成からなる。すなわち、 ［１］蒸発源、電子銃および任意波形発生装置をそれぞ
れ少なくとも一つずつ備え、前記電子銃は電子ビームを
２次元に走査する手段を有し、かつ電子ビーム走査信号
および／または電子ビーム強度信号として、前記任意波
形発生器から出力される信号が入力されるように接続さ
れていることを特徴とする電子ビーム蒸着装置。
【０００９】ここで、任意波形発生器とは、ｓｉｎ波、
三角波、矩形波などの基本波形の周波数、振幅、周波数
変調、振幅変調、オフセットなどで定義される周期的信
号、任意の波形から成る周期的信号および非周期的な任
意の信号のうち、いずれかの信号を任意に選択して電圧
信号として出力できる装置のことをいう。
三角波、矩形波などの基本波形の周波数、振幅、周波数
変調、振幅変調、オフセットなどで定義される周期的信
号、任意の波形から成る周期的信号および非周期的な任
意の信号のうち、いずれかの信号を任意に選択して電圧
信号として出力できる装置のことをいう。
【００１０】［２］任意波形発生器が、発生信号をデジ
タルデータで保存および呼び出し可能な内部記憶装置を
備えることを特徴とする、前記［１］に記載の電子ビー
ム蒸着装置。
タルデータで保存および呼び出し可能な内部記憶装置を
備えることを特徴とする、前記［１］に記載の電子ビー
ム蒸着装置。
【００１１】ここでのデジタルデータとは、テキスト形
式やバイナリ形式などコンピュータで扱えるデータ形式
のものをいう。また、内部記憶装置の容量としては２５
６バイト以上あると電子ビームを詳細に制御し易いので
よい。さらに、内部記憶装置が一般的なコンピュータと
通信可能なインターフェイスを備えると、コンピュータ
を介して一般的な外部記憶装置を接続でき、より多くの
データの保存および呼び出しを容易に行えるので好まし
い。
式やバイナリ形式などコンピュータで扱えるデータ形式
のものをいう。また、内部記憶装置の容量としては２５
６バイト以上あると電子ビームを詳細に制御し易いので
よい。さらに、内部記憶装置が一般的なコンピュータと
通信可能なインターフェイスを備えると、コンピュータ
を介して一般的な外部記憶装置を接続でき、より多くの
データの保存および呼び出しを容易に行えるので好まし
い。
【００１２】［３］任意波形発生器の少なくとも一つ
が、発生信号をデジタルデータで保存および呼び出し可
能な外部記憶装置に接続されていることを特徴とする、
前記［１］または［２］に記載の電子ビーム蒸着装置。
が、発生信号をデジタルデータで保存および呼び出し可
能な外部記憶装置に接続されていることを特徴とする、
前記［１］または［２］に記載の電子ビーム蒸着装置。
【００１３】ここでいう外部記憶装置とは、一般的なコ
ンピュータと通信可能なインターフェイスを有するもの
をいう。また、外部記憶装置の容量が内部記憶装置の２
倍以上あると、２種類以上の電子ビーム走査パターンを
容易に設定できるのでよい。 ［４］蒸発源が移動式のハースを備えることを特徴とす
る、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の電子ビーム
蒸着装置。
ンピュータと通信可能なインターフェイスを有するもの
をいう。また、外部記憶装置の容量が内部記憶装置の２
倍以上あると、２種類以上の電子ビーム走査パターンを
容易に設定できるのでよい。 ［４］蒸発源が移動式のハースを備えることを特徴とす
る、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の電子ビーム
蒸着装置。
【００１４】移動式のハースとは、例えば回転機構やス
ライド機構により所定の電子ビーム照射位置に蒸発材料
を連続的に供給できる蒸発材料保持機構のことをいう。
なお、この移動式のハースの移動速度は、任意に設定で
きると蒸発状態を材料の種類や成膜条件に対して適正化
し易いのでよい。さらに、移動式のハースに顆粒材料を
供給する機構を備えると、長時間の蒸着が可能となり生
産効率が向上するのでよい。
ライド機構により所定の電子ビーム照射位置に蒸発材料
を連続的に供給できる蒸発材料保持機構のことをいう。
なお、この移動式のハースの移動速度は、任意に設定で
きると蒸発状態を材料の種類や成膜条件に対して適正化
し易いのでよい。さらに、移動式のハースに顆粒材料を
供給する機構を備えると、長時間の蒸着が可能となり生
産効率が向上するのでよい。
【００１５】［５］任意波形発生器の少なくとも一つ
が、他の任意波形発生器の少なくとも一つと同期されて
いることを特徴とする、前記［１］〜［４］のいずれか
に記載の電子ビーム蒸着装置。
が、他の任意波形発生器の少なくとも一つと同期されて
いることを特徴とする、前記［１］〜［４］のいずれか
に記載の電子ビーム蒸着装置。
【００１６】電子ビームを直交座標（Ｘ軸、Ｙ軸）で２
次元走査する場合、各直交座標（Ｘ軸、Ｙ軸）を同期さ
せることによりビームの照射位置と走査信号を１対１に
対応付けが可能となり、詳細な蒸発制御が容易となるの
でよい。また、電子ビームの走査信号と電子ビームの強
度信号を同期させることにより、各照射位置でのビーム
強度も詳細に制御可能となるのでさらによい。
次元走査する場合、各直交座標（Ｘ軸、Ｙ軸）を同期さ
せることによりビームの照射位置と走査信号を１対１に
対応付けが可能となり、詳細な蒸発制御が容易となるの
でよい。また、電子ビームの走査信号と電子ビームの強
度信号を同期させることにより、各照射位置でのビーム
強度も詳細に制御可能となるのでさらによい。
【００１７】［６］前記［１］〜［５］のいずれかに記
載の電子ビーム蒸着装置を用い、前記電子銃から照射さ
れる電子ビームを蒸発源上にＸＹ直交座標で定義して走
査し、前記電子ビームのＸまたはＹ座標の少なくとも一
方を任意波形発生器から出力される走査信号で定義する
ことを特徴とする、薄膜の製造方法。
載の電子ビーム蒸着装置を用い、前記電子銃から照射さ
れる電子ビームを蒸発源上にＸＹ直交座標で定義して走
査し、前記電子ビームのＸまたはＹ座標の少なくとも一
方を任意波形発生器から出力される走査信号で定義する
ことを特徴とする、薄膜の製造方法。
【００１８】電子ビームの走査信号および／またはビー
ム強度信号を予め詳細に設定し、これをデジタルデータ
として任意波形発生器の内部記憶装置および／または外
部記憶装置に記憶させることにより、極めて容易にかつ
正確に複雑な条件設定が行えるのでよい。特に、異なる
材料を積層する光学多層膜などの製造においては、各層
各材料ごとに適切な条件を簡易に設定するこが可能とな
るのでよい。なお、ここで用いるＸＹ直交座標とは、Ｘ
軸とＹ軸がほぼ直交の関係であることを意味するだけで
ある。
ム強度信号を予め詳細に設定し、これをデジタルデータ
として任意波形発生器の内部記憶装置および／または外
部記憶装置に記憶させることにより、極めて容易にかつ
正確に複雑な条件設定が行えるのでよい。特に、異なる
材料を積層する光学多層膜などの製造においては、各層
各材料ごとに適切な条件を簡易に設定するこが可能とな
るのでよい。なお、ここで用いるＸＹ直交座標とは、Ｘ
軸とＹ軸がほぼ直交の関係であることを意味するだけで
ある。
【００１９】［７］前記［１］〜［５］のいずれかに記
載の電子ビーム蒸着装置を用い、電子銃から照射される
電子ビームを蒸発源上にＸＹ直交座標で定義して走査
し、かつ前記電子ビームの強度を任意波形発生器から出
力される走査信号で定義することを特徴とする、薄膜の
製造方法。
載の電子ビーム蒸着装置を用い、電子銃から照射される
電子ビームを蒸発源上にＸＹ直交座標で定義して走査
し、かつ前記電子ビームの強度を任意波形発生器から出
力される走査信号で定義することを特徴とする、薄膜の
製造方法。
【００２０】［８］前記［１］〜［５］のいずれかに記
載の電子ビーム蒸着装置を用い、電子銃から照射される
電子ビームを蒸発源上にＸＹ直交座標で定義して走査
し、前記電子ビームのＸ座標を定義する走査信号の周波
数ＦｘとＹ座標を定義する走査信号の周波数Ｆｙとの比
Ｆｙ／Ｆｘを１．５以上とすることを特徴とする、薄膜
の製造方法。
載の電子ビーム蒸着装置を用い、電子銃から照射される
電子ビームを蒸発源上にＸＹ直交座標で定義して走査
し、前記電子ビームのＸ座標を定義する走査信号の周波
数ＦｘとＹ座標を定義する走査信号の周波数Ｆｙとの比
Ｆｙ／Ｆｘを１．５以上とすることを特徴とする、薄膜
の製造方法。
【００２１】Ｆｙ／Ｆｘを自然数にすると、電子ビーム
の照射軌跡は一定周期（１／Ｆｘ）ごとに同じ軌跡を描
くので、蒸発源上のＸＹ座標の各位置における電子ビー
ムの条件を定義し易くなるので好ましい。また、Ｆｙ／
Ｆｘを自然数以外の整数とすると、電子ビームの照射軌
跡は少しずつずれるので、蒸発材料表面を緻密に走査す
ることが容易になるので好ましい。さらに、Ｆｙ／Ｆｘ
を１．５以上とすると蒸発材料表面をより緻密に走査で
きるのでよい。
の照射軌跡は一定周期（１／Ｆｘ）ごとに同じ軌跡を描
くので、蒸発源上のＸＹ座標の各位置における電子ビー
ムの条件を定義し易くなるので好ましい。また、Ｆｙ／
Ｆｘを自然数以外の整数とすると、電子ビームの照射軌
跡は少しずつずれるので、蒸発材料表面を緻密に走査す
ることが容易になるので好ましい。さらに、Ｆｙ／Ｆｘ
を１．５以上とすると蒸発材料表面をより緻密に走査で
きるのでよい。
【００２２】［９］前記［４］〜［５］のいずれかに記
載の蒸着装置を用い、電子銃から蒸発源上の単位面積当
たりに照射される電子ビームの強度を、ハースの移動方
向に不均一な分布を持たせることを特徴とする、薄膜の
製造方法。
載の蒸着装置を用い、電子銃から蒸発源上の単位面積当
たりに照射される電子ビームの強度を、ハースの移動方
向に不均一な分布を持たせることを特徴とする、薄膜の
製造方法。
【００２３】蒸発材料が、移動するハースにより所定の
電子ビーム照射領域に供給されている場合、蒸発材料は
この電子ビーム照射領域を通り抜けることにより、加
熱、蒸発、冷却を経験する。このとき、ハースの移動方
向に不均一な分布を持たせることにより、加熱、蒸発、
冷却の各条件を詳細に適正化し易くなるのでよい。
電子ビーム照射領域に供給されている場合、蒸発材料は
この電子ビーム照射領域を通り抜けることにより、加
熱、蒸発、冷却を経験する。このとき、ハースの移動方
向に不均一な分布を持たせることにより、加熱、蒸発、
冷却の各条件を詳細に適正化し易くなるのでよい。
【００２４】［１０］前記［４］〜［５］のいずれかに
記載の蒸着装置を用い、電子銃から蒸発源上の単位面積
当たりに照射される電子ビームの強度を、ハースの移動
方向と直角の方向に不均一な分布を持たせることを特徴
とする、薄膜の製造方法。
記載の蒸着装置を用い、電子銃から蒸発源上の単位面積
当たりに照射される電子ビームの強度を、ハースの移動
方向と直角の方向に不均一な分布を持たせることを特徴
とする、薄膜の製造方法。
【００２５】例えば、蒸発材料が円盤型であってその中
心を通る法線を軸として回転しており、しかも電子ビー
ム密度が照射領域によらず一定の場合、蒸発材料を均一
に蒸発させるためには照射領域を例えば扇形にする必要
がある。しかし、ハースの移動方向と直角の方向におけ
る電子ビーム密度に不均一な分布を持たせることによ
り、蒸発材料を均一に蒸発させることが可能となるので
よい。
心を通る法線を軸として回転しており、しかも電子ビー
ム密度が照射領域によらず一定の場合、蒸発材料を均一
に蒸発させるためには照射領域を例えば扇形にする必要
がある。しかし、ハースの移動方向と直角の方向におけ
る電子ビーム密度に不均一な分布を持たせることによ
り、蒸発材料を均一に蒸発させることが可能となるので
よい。
【００２６】［１１］前記［４］〜［５］のいずれかに
記載の蒸着装置を用い、電子銃から照射される電子ビー
ムを蒸発源上にＸＹ直交座標で定義して走査し、前記電
子ビームのハース移動方向に平行な方向の走査周波数Ｆ
ｐとハース移動方向に直角な方向の周波数Ｆｖの比Ｆｖ
／Ｆｐを１．５以上とすることを特徴とする、薄膜の製
造方法。
記載の蒸着装置を用い、電子銃から照射される電子ビー
ムを蒸発源上にＸＹ直交座標で定義して走査し、前記電
子ビームのハース移動方向に平行な方向の走査周波数Ｆ
ｐとハース移動方向に直角な方向の周波数Ｆｖの比Ｆｖ
／Ｆｐを１．５以上とすることを特徴とする、薄膜の製
造方法。
【００２７】ここで、平行な方向および直角な方向は、
それぞれ平行方向および直角方向のように厳密な方向に
限定しないものとする。Ｆｖ／Ｆｐが１. ５よりも大き
いと、蒸発材料が溶け始めるまたは固まり始める境界線
とほぼ平行に電子ビームを走査でき、蒸発条件を制御し
易くなるのでよい。
それぞれ平行方向および直角方向のように厳密な方向に
限定しないものとする。Ｆｖ／Ｆｐが１. ５よりも大き
いと、蒸発材料が溶け始めるまたは固まり始める境界線
とほぼ平行に電子ビームを走査でき、蒸発条件を制御し
易くなるのでよい。
【００２８】［１２］前記［６］〜［１１］のいずれか
に記載の薄膜の製造方法を少なくとも一つ用いることを
特徴とする、化合物薄膜の製造方法。
に記載の薄膜の製造方法を少なくとも一つ用いることを
特徴とする、化合物薄膜の製造方法。
【００２９】高品質な化合物薄膜を製造する場合は、膜
厚に加えて組成比およぞ結晶性などの物性を詳細に管理
することが重要であり、特に蒸発材料を時間的かつ空間
的に均一に蒸発させることが大切である。特に、蒸発材
料が昇華性の材料の場合は電子ビームが照射されたとこ
ろから蒸発するので、電子ビームを容易に制御できる上
記［６］〜［１１］に記載の薄膜の製造方法は、化合物
薄膜の製造方法として適している。
厚に加えて組成比およぞ結晶性などの物性を詳細に管理
することが重要であり、特に蒸発材料を時間的かつ空間
的に均一に蒸発させることが大切である。特に、蒸発材
料が昇華性の材料の場合は電子ビームが照射されたとこ
ろから蒸発するので、電子ビームを容易に制御できる上
記［６］〜［１１］に記載の薄膜の製造方法は、化合物
薄膜の製造方法として適している。
【００３０】［１３］前記［６］〜［１１］のいずれか
に記載の薄膜の製造方法を少なくとも一つ用いることを
特徴とする、酸化物薄膜の製造方法。
に記載の薄膜の製造方法を少なくとも一つ用いることを
特徴とする、酸化物薄膜の製造方法。
【００３１】化合物薄膜の中でも酸化物は物性の制御が
困難で、光学的特性、電気的特性および機械的特性など
を容易に制御して製造するためには前記［６］〜［１
１］に記載の薄膜の製造方法が適している。
困難で、光学的特性、電気的特性および機械的特性など
を容易に制御して製造するためには前記［６］〜［１
１］に記載の薄膜の製造方法が適している。
【００３２】［１４］前記［６］〜［１１］のいずれか
に記載の薄膜の製造方法を少なくとも一つ用いることを
特徴とする、光学薄膜の製造方法。
に記載の薄膜の製造方法を少なくとも一つ用いることを
特徴とする、光学薄膜の製造方法。
【００３３】光学薄膜は、ディスプレイや窓材用途で数
十センチメートル角以上の面積で均質な特性が求められ
るため、蒸発条件を適正化することが極めて重要とな
る。前記［６］〜［１１］に記載の薄膜の製造方法は、
任意波形発生器を設定することにより、容易に電子ビー
ム照射条件を設定できるので、光学薄膜の製造方法とし
て適している。
十センチメートル角以上の面積で均質な特性が求められ
るため、蒸発条件を適正化することが極めて重要とな
る。前記［６］〜［１１］に記載の薄膜の製造方法は、
任意波形発生器を設定することにより、容易に電子ビー
ム照射条件を設定できるので、光学薄膜の製造方法とし
て適している。
【００３４】［１５］前記［６］〜［１１］のいずれか
に記載の薄膜の製造方法を少なくとも一つ用いることを
特徴とする、多層膜の製造方法。
に記載の薄膜の製造方法を少なくとも一つ用いることを
特徴とする、多層膜の製造方法。
【００３５】異なる材料または組成の膜を重ねて多層膜
を製造する場合には、各層ごとの蒸着条件を短時間で確
実に設定することが、膜質および生産性の点で重要であ
る。特に、一つの電子銃で異なる特性の薄膜を積層して
蒸着する場合には、各層ごとに蒸発条件を適正化するこ
とが好ましい。前記［６］〜［１１］に記載の薄膜の製
造方法は、任意波形発生器を設定することにより、容易
に電子ビーム照射条件を設定できるので、多層膜の製造
方法として極めて適している。
を製造する場合には、各層ごとの蒸着条件を短時間で確
実に設定することが、膜質および生産性の点で重要であ
る。特に、一つの電子銃で異なる特性の薄膜を積層して
蒸着する場合には、各層ごとに蒸発条件を適正化するこ
とが好ましい。前記［６］〜［１１］に記載の薄膜の製
造方法は、任意波形発生器を設定することにより、容易
に電子ビーム照射条件を設定できるので、多層膜の製造
方法として極めて適している。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態の一例を図を用いて説明する。なお、本発明はこの
実施形態に限定されるものではない。
形態の一例を図を用いて説明する。なお、本発明はこの
実施形態に限定されるものではない。
【００３７】図１に、本発明を用いた電子ビーム蒸着装
置の一例を示す。
置の一例を示す。
【００３８】真空容器１の内部には、ハース部２、基材
保持機構３および電子銃４が備えられている。ハース部
２は、ハース２１とハース２２とを備え、それぞれ自転
機構２３と２４とを備える。さらに、自転機構２３と２
４は各々の位置を入れ替えできる回転機構２５に連結さ
れている。また、ハース部２は蒸発材料供給機構２６を
備え、蒸発材料２７と２８が装填されている。ハース２
１または２２が所定の位置にある時に、蒸発材料２７ま
たは２８が供給される。
保持機構３および電子銃４が備えられている。ハース部
２は、ハース２１とハース２２とを備え、それぞれ自転
機構２３と２４とを備える。さらに、自転機構２３と２
４は各々の位置を入れ替えできる回転機構２５に連結さ
れている。また、ハース部２は蒸発材料供給機構２６を
備え、蒸発材料２７と２８が装填されている。ハース２
１または２２が所定の位置にある時に、蒸発材料２７ま
たは２８が供給される。
【００３９】基材保持機構３は搬送機構を備えており、
所定の位置にあるハース２１に装填された蒸発材料２７
の蒸気２９が、搬送されている基材３１に蒸着されてい
る。電子銃４は電子ビーム強度調整機構４１、電子ビー
ムＸ方向走査機構４２および電子ビームＹ方向走査機構
４３とを備える。なお、Ｘ方向は紙面放線方向、Ｙ方向
は左右方向である。電子銃４からは電子ビームが出射さ
れ、偏向されて所定の位置にあるハース２１上の蒸発材
料２７にＸＹ方向に走査されながら照射されている。
所定の位置にあるハース２１に装填された蒸発材料２７
の蒸気２９が、搬送されている基材３１に蒸着されてい
る。電子銃４は電子ビーム強度調整機構４１、電子ビー
ムＸ方向走査機構４２および電子ビームＹ方向走査機構
４３とを備える。なお、Ｘ方向は紙面放線方向、Ｙ方向
は左右方向である。電子銃４からは電子ビームが出射さ
れ、偏向されて所定の位置にあるハース２１上の蒸発材
料２７にＸＹ方向に走査されながら照射されている。
【００４０】電子ビーム強度調整機構４１、電子ビーム
Ｘ方向走査機構４２および電子ビームＹ方向走査機構４
３は、それぞれ信号増幅器５１、５２および５３を介し
て任意波形発生器６１、６２および６３に接続されてい
る。また、任意波形発生器６１、６２および６３はそれ
ぞれ内部記憶装置６４、６５および６６を内蔵してい
る。さらに、任意波形発生器６１、６２および６３は信
号中継器７を介してコンピュータ８に接続されている。
また、コンピュータ８には外部記憶装置９が接続されて
いる。
Ｘ方向走査機構４２および電子ビームＹ方向走査機構４
３は、それぞれ信号増幅器５１、５２および５３を介し
て任意波形発生器６１、６２および６３に接続されてい
る。また、任意波形発生器６１、６２および６３はそれ
ぞれ内部記憶装置６４、６５および６６を内蔵してい
る。さらに、任意波形発生器６１、６２および６３は信
号中継器７を介してコンピュータ８に接続されている。
また、コンピュータ８には外部記憶装置９が接続されて
いる。
【００４１】コンピュータ８は表計算ソフト８１や波形
作成ソフト８２などを用いて作成した信号波形９１を外
部記憶装置９に保存する機能、および外部記憶装置８か
ら信号波形９１のいずれかを指定して読み出し、任意波
形発生器６１〜６３のいずれかを指定して送信する機能
を有する。任意波形発生器６１〜６３は、コンピュータ
から送信された信号波形９１を保存すると共に、電子銃
４に送信する機能を有する。また、任意波形発生器６１
〜６３は、コンピュータから指定された信号を元に信号
波形の周波数、振幅、オフセット値を設定する機能も有
する。
作成ソフト８２などを用いて作成した信号波形９１を外
部記憶装置９に保存する機能、および外部記憶装置８か
ら信号波形９１のいずれかを指定して読み出し、任意波
形発生器６１〜６３のいずれかを指定して送信する機能
を有する。任意波形発生器６１〜６３は、コンピュータ
から送信された信号波形９１を保存すると共に、電子銃
４に送信する機能を有する。また、任意波形発生器６１
〜６３は、コンピュータから指定された信号を元に信号
波形の周波数、振幅、オフセット値を設定する機能も有
する。
【００４２】コンピュータ８、信号増幅器５１〜５３お
よび真空排気系等その他蒸着制御機構は、主制御部１０
に接続され自動運転が可能な構成である。
よび真空排気系等その他蒸着制御機構は、主制御部１０
に接続され自動運転が可能な構成である。
【００４３】
【実施例】実施例 図２に、本発明による電子ビーム蒸着装置を用い、各層
の蒸着時の電子ビームの走査信号を適正化して作成した
反射防止膜の可視光反射スペクトルを示す。各材料とも
蒸発状態は極めて安定しており、可視光領域のほとんど
で反射率が低く、良好な反射防止膜が容易に製造でき
た。
の蒸着時の電子ビームの走査信号を適正化して作成した
反射防止膜の可視光反射スペクトルを示す。各材料とも
蒸発状態は極めて安定しており、可視光領域のほとんど
で反射率が低く、良好な反射防止膜が容易に製造でき
た。
【００４４】また、このとき、８００ｍｍ×１０００ｍ
ｍの大面積で良好な反射防止膜をえることができた。
ｍの大面積で良好な反射防止膜をえることができた。
【００４５】蒸発源の構成は、４つのハースにそれぞれ
異なる蒸発材料を装填し、ハースを切り替えることによ
り１つの電子銃で４種類の材料を適時蒸発させた。基材
には両面をハードコート処理したポリカーボネート平板
を用い、片面に酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化チタ
ン、酸化珪素、他面に酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸
化チタン、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を
それぞれ所定の膜厚で蒸着した。
異なる蒸発材料を装填し、ハースを切り替えることによ
り１つの電子銃で４種類の材料を適時蒸発させた。基材
には両面をハードコート処理したポリカーボネート平板
を用い、片面に酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化チタ
ン、酸化珪素、他面に酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸
化チタン、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を
それぞれ所定の膜厚で蒸着した。
【００４６】各蒸発材料に対する電子ビームの走査条件
および強度等は、予めコンピュータに記憶させてあった
各材料に適正な信号波形を用いて設定した。以下に蒸着
開始までの具体的手順の概略を説明する。なお、下記の
［２］以降の操作はコンピュータ８を主制御装置10で上
位制御しているので、メニューを選ぶだけで自動的に行
われる。
および強度等は、予めコンピュータに記憶させてあった
各材料に適正な信号波形を用いて設定した。以下に蒸着
開始までの具体的手順の概略を説明する。なお、下記の
［２］以降の操作はコンピュータ８を主制御装置10で上
位制御しているので、メニューを選ぶだけで自動的に行
われる。
【００４７】［１］信号波形作成 市販の波形作成ソフト８２を用いて電子ビーム走査波形
を作成した。Ｙ方向（ハース半径方向）の走査信号は三
角波（５２０Ｈｚ）とし、Ｘ方向（ハース回転方向）の
走査信号波形を適正化した。例えば、酸化珪素用の波形
として、図３に示す波形を作成し、移動する蒸発材料の
上流側のビーム滞在時間を長くする様にした。また、酸
化チタン用の波形としては図４に示す波形を作成し、移
動する蒸発材料の下流側のビーム滞在時間を長くする様
にした。Ｘ方向走査波形は波形作成ソフト８２で二次関
数を作成し、コンピュータ８の画面上でマウス操作によ
り細部をフリーハンドで調整して作成した。作成した波
形はデジタルデータとしてコンピュータ８に接続した外
部記憶装置９に保存した。
を作成した。Ｙ方向（ハース半径方向）の走査信号は三
角波（５２０Ｈｚ）とし、Ｘ方向（ハース回転方向）の
走査信号波形を適正化した。例えば、酸化珪素用の波形
として、図３に示す波形を作成し、移動する蒸発材料の
上流側のビーム滞在時間を長くする様にした。また、酸
化チタン用の波形としては図４に示す波形を作成し、移
動する蒸発材料の下流側のビーム滞在時間を長くする様
にした。Ｘ方向走査波形は波形作成ソフト８２で二次関
数を作成し、コンピュータ８の画面上でマウス操作によ
り細部をフリーハンドで調整して作成した。作成した波
形はデジタルデータとしてコンピュータ８に接続した外
部記憶装置９に保存した。
【００４８】［２］信号波形転送 次に、コンピュータ８で波形転送プログラムを起動し、
外部記憶装置９に保存した波形データファイルを一つ読
み込み、任意波形発生器６２に内蔵されている記憶装置
６５に転送した。波形と同時に周波数（５１Ｈｚに設定
した）と振幅の値もコンピュータ８から任意波形発生器
６２に転送して設定した。
外部記憶装置９に保存した波形データファイルを一つ読
み込み、任意波形発生器６２に内蔵されている記憶装置
６５に転送した。波形と同時に周波数（５１Ｈｚに設定
した）と振幅の値もコンピュータ８から任意波形発生器
６２に転送して設定した。
【００４９】［３］電子ビーム条件設定 任意波形発生器６２から送られるＸ方向走査信号と任意
波形発生器６３から送られるＹ方向走査信号を信号増幅
器５２および５３で増幅し、電子ビーム走査機構４２お
よび４３に導入した。このとき、信号増幅器５２および
５３の増幅率とオフセット値を主制御装置１０で設定し
た。なお、電子ビーム強度は時間的に一定となる様に任
意波形発生器６１で設定し、最終的なビーム強度は主制
御装置１０から設定した。
波形発生器６３から送られるＹ方向走査信号を信号増幅
器５２および５３で増幅し、電子ビーム走査機構４２お
よび４３に導入した。このとき、信号増幅器５２および
５３の増幅率とオフセット値を主制御装置１０で設定し
た。なお、電子ビーム強度は時間的に一定となる様に任
意波形発生器６１で設定し、最終的なビーム強度は主制
御装置１０から設定した。
【００５０】［４］電子ビーム条件の切替 蒸発材料の切替に伴う電子ビーム条件の切替は、主制御
装置から条件切替メニューを選び、前記［２］〜［３］
の操作を行った。このときの条件切替に要した時間は１
分以内であった。
装置から条件切替メニューを選び、前記［２］〜［３］
の操作を行った。このときの条件切替に要した時間は１
分以内であった。
【００５１】比較例１ 図５の一点鎖線は、実施例と同一の蒸着装置を用い、各
層とも電子ビームのＸ走査信号波形として図３の波形の
みを用い、実施例と同様の構成の反射防止膜の作成を試
みた場合の可視光反射スペクトルである。ただし、電子
ビームの走査振幅とビーム強度は各層ごとに最適化し
た。
層とも電子ビームのＸ走査信号波形として図３の波形の
みを用い、実施例と同様の構成の反射防止膜の作成を試
みた場合の可視光反射スペクトルである。ただし、電子
ビームの走査振幅とビーム強度は各層ごとに最適化し
た。
【００５２】この場合、酸化珪素の蒸発に適した波形
（図３）を用いたため、酸化チタンの蒸発が安定せず膜
厚が薄くなり、短波長側の反射率が高くなってしまっ
た。
（図３）を用いたため、酸化チタンの蒸発が安定せず膜
厚が薄くなり、短波長側の反射率が高くなってしまっ
た。
【００５３】比較例２ 図５の波線一点鎖線は、実施例と同一の蒸着装置を用
い、各層とも電子ビームのＸ走査信号波形として図４の
波形のみを用い、実施例と同様の構成の反射防止膜の作
成を試みた場合の可視光反射スペクトルである。ただ
し、電子ビームの走査振幅とビーム強度は各層ごとに最
適化した。
い、各層とも電子ビームのＸ走査信号波形として図４の
波形のみを用い、実施例と同様の構成の反射防止膜の作
成を試みた場合の可視光反射スペクトルである。ただ
し、電子ビームの走査振幅とビーム強度は各層ごとに最
適化した。
【００５４】この場合、酸化チタンの蒸発に適した波形
（図４）を用いたため、酸化珪素の蒸発が安定せず膜厚
が薄くなり、長波長側の反射率が高くなってしまった。
（図４）を用いたため、酸化珪素の蒸発が安定せず膜厚
が薄くなり、長波長側の反射率が高くなってしまった。
【図１】本発明を用いた電子ビーム蒸着装置の一例を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の実施例を説明する図で、作成した反射
防止膜の反射スペクトルである。
防止膜の反射スペクトルである。
【図３】本発明の実施例および比較例を説明する図で、
酸化珪素の蒸発条件として適正化した電子ビームのＸス
キャン信号である。
酸化珪素の蒸発条件として適正化した電子ビームのＸス
キャン信号である。
【図４】本発明の実施例および比較例を説明する図で、
酸化チタンの蒸発条件として適正化した電子ビームのＸ
スキャン信号である。
酸化チタンの蒸発条件として適正化した電子ビームのＸ
スキャン信号である。
【図５】比較例１および２を説明する図である。
１：真空容器 ２：ハース部 ２１、２２：ハース ２３、２４：ハース自転機構 ２５：ハース入れ替え回転機構 ２６：蒸発材料給材器 ２７、２８：蒸発材料 ２９：蒸発蒸気 ３：基材保持機構 ３１：基材 ４：電子銃 ４１：電子ビーム強度調整機構 ４２：電子ビームＸ方向走査機構 ４３：電子ビームＹ方向走査機構 ５１〜５３：信号増幅器 ６１〜６３：任意波形発生器 ６４〜６６：内部記憶装置 ７：信号中継器 ８：コンピュータ ８１：表計算ソフト ８２：波形作成ソフト ９：外部記憶装置 ９１：波形信号データ １０：主制御装置
Claims (15)
- 【請求項１】蒸発源、電子銃、および任意波形発生装置
をそれぞれ少なくとも一つずつ備え、前記電子銃は電子
ビームを２次元に走査する手段を有し、かつ電子ビーム
走査信号および／または電子ビーム強度信号として、前
記任意波形発生器から出力される信号が入力されるよう
に接続されていることを特徴とする電子ビーム蒸着装
置。 - 【請求項２】任意波形発生器が、発生信号をデジタルデ
ータで保存および呼び出し可能な内部記憶装置を備える
ことを特徴とする、請求項１に記載の電子ビーム蒸着装
置。 - 【請求項３】任意波形発生器の少なくとも一つが、発生
信号をデジタルデータで保存および呼び出し可能な外部
記憶装置に接続されていることを特徴とする、請求項１
または２に記載の電子ビーム蒸着装置。 - 【請求項４】蒸発源が移動式のハースを備えることを特
徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の電子ビーム
蒸着装置。 - 【請求項５】任意波形発生器の少なくとも一つが、他の
任意波形発生器の少なくとも一つと同期されていること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の電子ビ
ーム蒸着装置。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の電子ビー
ム蒸着装置を用い、前記電子銃から照射される電子ビー
ムを蒸発源上にＸＹ直交座標で定義して走査し、前記電
子ビームのＸまたはＹ座標の少なくとも一方を任意波形
発生器から出力される走査信号で定義することを特徴と
する、薄膜の製造方法。 - 【請求項７】請求項１〜５のいずれかに記載の電子ビー
ム蒸着装置を用い、電子銃から照射される電子ビームを
蒸発源上にＸＹ直交座標で定義して走査し、かつ前記電
子ビームの強度を任意波形発生器から出力される走査信
号で定義することを特徴とする、薄膜の製造方法。 - 【請求項８】請求項１〜５のいずれかに記載の電子ビー
ム蒸着装置を用い、電子銃から照射される電子ビームを
蒸発源上にＸＹ直交座標で定義して走査し、前記電子ビ
ームのＸ座標を定義する走査信号の周波数ＦｘとＹ座標
を定義する走査信号の周波数Ｆｙとの比Ｆｙ／Ｆｘを
１．５以上とすることを特徴とする、薄膜の製造方法。 - 【請求項９】請求項４または５のいずれかに記載の蒸着
装置を用い、電子銃から蒸発源上の単位面積当たりに照
射される電子ビームの強度を、ハースの移動方向に不均
一な分布を持たせることを特徴とする、薄膜の製造方
法。 - 【請求項１０】請求項４または５のいずれかに記載の蒸
着装置を用い、電子銃から蒸発源上の単位面積当たりに
照射される電子ビームの強度を、ハースの移動方向と直
角の方向に不均一な分布を持たせることを特徴とする、
薄膜の製造方法。 - 【請求項１１】請求項４〜５のいずれかに記載の蒸着装
置を用い、電子銃から照射される電子ビームを蒸発源上
にＸＹ直交座標で定義して走査し、前記電子ビームのハ
ース移動方向に平行な方向の走査周波数Ｆｐとハース移
動方向に直角な方向の周波数Ｆｖの比Ｆｖ／Ｆｐを１．
５以上とすることを特徴とする、薄膜の製造方法。 - 【請求項１２】請求項６〜１１のいずれかに記載の薄膜
の製造方法を少なくとも一つ用いることを特徴とする、
化合物薄膜の製造方法。 - 【請求項１３】請求項６〜１１のいずれかに記載の薄膜
の製造方法を少なくとも一つ用いることを特徴とする、
酸化物薄膜の製造方法。 - 【請求項１４】請求項６〜１１のいずれかに記載の薄膜
の製造方法を少なくとも一つ用いることを特徴とする、
光学薄膜の製造方法。 - 【請求項１５】請求項６〜１１のいずれかに記載の薄膜
の製造方法を少なくとも一つ用いることを特徴とする、
多層膜の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31932697A JPH11152561A (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 電子ビーム蒸着装置およびこれを用いた薄膜の製造方法 |
| PCT/JP1998/005234 WO1999027149A1 (fr) | 1997-11-20 | 1998-11-20 | Dispositif de depot par faisceaux d'electrons et procede de fabrication de couches minces a l'aide de ce dispositif |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31932697A JPH11152561A (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 電子ビーム蒸着装置およびこれを用いた薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11152561A true JPH11152561A (ja) | 1999-06-08 |
Family
ID=18108946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31932697A Pending JPH11152561A (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 電子ビーム蒸着装置およびこれを用いた薄膜の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11152561A (ja) |
| WO (1) | WO1999027149A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007018922A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Nisshin Giken Kk | 電子源装置におけるスキャン方法および電子源装置 |
| JP2007048648A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Nisshin Giken Kk | 電子源装置におけるスキャン方法および電子源装置 |
| CN104532190A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-22 | 合肥工业大学 | 一种Zr-Cu金属玻璃薄膜的制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG71925A1 (en) * | 1998-07-17 | 2000-04-18 | United Technologies Corp | Article having a durable ceramic coating and apparatus and method for making the article |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5215277B2 (ja) * | 1973-02-09 | 1977-04-27 | ||
| JPH02294472A (ja) * | 1989-05-02 | 1990-12-05 | Toppan Printing Co Ltd | 真空蒸着装置 |
| JPH0766500A (ja) * | 1993-08-27 | 1995-03-10 | Toshiba Corp | 光学薄膜形成方法 |
| JPH07216541A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-15 | Ulvac Japan Ltd | 電子ビーム走査方法及び装置 |
-
1997
- 1997-11-20 JP JP31932697A patent/JPH11152561A/ja active Pending
-
1998
- 1998-11-20 WO PCT/JP1998/005234 patent/WO1999027149A1/ja active Application Filing
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007018922A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Nisshin Giken Kk | 電子源装置におけるスキャン方法および電子源装置 |
| JP2007048648A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Nisshin Giken Kk | 電子源装置におけるスキャン方法および電子源装置 |
| CN104532190A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-22 | 合肥工业大学 | 一种Zr-Cu金属玻璃薄膜的制备方法 |
| CN104532190B (zh) * | 2014-12-19 | 2017-03-15 | 合肥工业大学 | 一种Zr‑Cu金属玻璃薄膜的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1999027149A8 (fr) | 1999-07-29 |
| WO1999027149A1 (fr) | 1999-06-03 |
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|---|---|---|---|
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Effective date: 20050208 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |