JPS6046367A - 蒸着装置 - Google Patents

蒸着装置

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JPS6046367A
JPS6046367A JP15354383A JP15354383A JPS6046367A JP S6046367 A JPS6046367 A JP S6046367A JP 15354383 A JP15354383 A JP 15354383A JP 15354383 A JP15354383 A JP 15354383A JP S6046367 A JPS6046367 A JP S6046367A
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JP
Japan
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electron beam
vapor deposition
control circuit
evaporation
evaporation source
Prior art date
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Pending
Application number
JP15354383A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshinori Urade
浦出 俊則
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6046367A publication Critical patent/JPS6046367A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542Controlling the film thickness or evaporation rate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (al 発明の技術分野 本発明は蒸着装置に係り、特に電子ビーム加熱型蒸着装
置の改良に関するものである。
fb) 技術の背景 電子ビーム加熱型蒸着装置は、坩堝内の蒸発源材料表面
に直接、電子ビームを磁気偏向コイル等によって誘導し
て集中照射し、局部的に加熱して蒸着を行うものである
から、極めて効率が良く、高融点材料の蒸着に特に適し
ている。又蒸着源坩堝等との反応による汚染が殆どな(
、更に電子ビーム強度の制御により蒸着速度を自由に制
御できる特長を有している。
+c+ 従来技術と問題点 ところで上記のような従来の電子ビーム加熱型蒸着装置
によって、例えば10等からなる昇華性の物質、或いは
A1203.5i02等からなる酸化物を蒸着してこれ
らの薄膜を形成する場合、電子ビームによって照射加熱
された坩堝内の前記昇華性の物質、或いは蒸着時にも高
粘性を示す酸化物からなる蒸発源材料は、金属蒸発源材
料のようにその殆どが溶融して該蒸発源材料表面が當に
平坦状になるといった現象は見られず、一般にビーム照
射部分のみが局部加熱されて直接昇華したり、又部分的
に溶融し、蒸発して友着が行われるため、第1図に示す
ように上記蒸発源坩堝1内の蒸発源材料2に、電子ビー
ム4の照射方向に沿って傾斜、又は偏向ビームバスに沿
う円弧を描くように方向性のある深い穴3が順次穿設さ
れていき、防火3により蒸発源材料2からの蒸発蒸気の
指向性が顕著となり、蒸着膜の膜厚分布の不均一化、蒸
着速度の低下等が発生して良品質の蒸着膜を再現性良く
形成する上で大きな障害となつ°ζいた。更には上記穴
3が坩堝1の底部に達して該底部に電子ビーム4が照射
される恐れもあった。
そこで蒸発源坩堝1内の蒸発源材料2に対して電子ビー
ム4の照射位置を、一定速度で万偏なく繰り返し移動さ
せたり、又該ビーム照射位置を一定膜厚毎、或いは一定
蒸着時間毎等に位置度えを行う方法も試みられているが
、何れの方法によっても穿設された再現性のないランダ
ムな穴形状の変化には十分な対応ができず、一定時間毎
にオペレータが膜厚測定装置によって得られる蒸着速度
の変化を観察したり、上記蒸発源坩堝lを真空に被包し
た真空ペルジャーの覗き窓がら該坩堝1内の蒸発源材料
2に穿設される穴3の形状を観察しながら、電子ビーム
4の照射位置を蒸発源坩堝1内の蒸発源材料2の最適位
置に移動させるといった煩雑な方法がとられていた。
fdl g発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するため、范着速度を監
視するための膜厚測定手段がらの蒸着速度信号を、ビー
ム位置制御回路を介して電子ビームの照射位置を移動制
御するビーム偏向機構系にフィードバンクして蒸発源坩
堝内の蒸発源材料に対する電子ビームの照射位置を、常
に所定の蒸着速度が得られる最適位置に移動制御し得る
新規な電子ビーム加熱型蒸着装置を提供することを目的
とするものである。
tel 発明の構成 そしてこの目的は本発明によれば、装置内に配置された
蒸発源坩堝内の蒸発源材料に、電子ビーム発生部より放
射した電子ビームをビーム偏向機構系により誘導入射せ
しめて蒸発源材料を加熱し、かつ蒸発させて該坩堝上に
離間して配置した被蒸着基板面に蒸着膜を被着形成する
装置構成において、上記ビーム偏向機構系と膜厚測定手
段との間に、該膜厚測定手段からの蒸着速度信号によっ
て前記ビーム偏向機構系を制御して、前記暴発源坩堝内
の蒸発源材料に対する電子ビームの照射位置を移vJ課
整するビーム位置制御回路を設けたことを特徴とする′
iM着装置を提供することによって達成される。
(f) 発明の実施例 以下図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明す
る。
第2図は本発明に係る蒸着装置の電子ビーム照射位置制
御系の一実施例を示す構成図である。
図において、21は装置内に配置された例えば酸化物か
らなる蒸発源材料22を収容した蒸発源坩堝であり、該
蒸発源坩堝21の外周には電子ビーム発生部23より放
射した電子ビーム24を、蒸発源坩堝21内の蒸発源材
料22に誘導照射せしめるビーム偏向機構系、例えばX
偏向コイル25とY偏向コイル26が配置され、咳X偏
向コイル25とY偏向コイル26は電磁偏向制御回路2
7と接続されている。又一方、前記電子ビーム発生部2
3側には高電圧電源回路33と、蒸着膜厚センサ28と
連なる膜厚測定器29からの蒸着速度信号を、該ビーム
発生部23の電子−ビームパワーの制御にフィードバッ
クするためのエミッション制御回路30が接続されてい
る。
しかしてこのような構成の従来の電子ビー2−蒸着装置
に対して、本発明においては上記電磁偏向制御回路27
と膜厚測定器29との間に、該膜厚測定器29からの蒸
着速度信号を前記電磁偏向制御回路27にフィードバン
クするためのビーム位置制御回路31が設けられている
。即ち本実施例では前記電磁偏向制御回路27と膜厚測
定器29との間に、エミッション制御回路30と接続さ
れた演算制御回路32を介してビーム位置制御回路31
が接続配置されている。
従って蒸着中に電子ビーム24の照射加熱によって蒸発
源坩堝21内の蒸発源材料22に穴が穿設され蒸着速度
が低下すると、この現象は蔑着膜厚センザ28によって
検知され、膜厚測定器29より出力した蒸着速度信号は
、演算制御回路32を経由してビーム位置制御回路31
に送られる。ここで変換されたビーム位置制御信号を電
磁偏向制御回路27にフィードバックすることにより、
前記蒸発源材料22に対する電子ビーム24の照射位置
を自動的に、最も蒸着速度が大きくなる位置に移動調整
することが可能となる。更に当該フィードバック制御と
、膜厚測定器29より出力した蒸着速度信号をエミッシ
ョン制御回路30にフィードバックし、電子ビーム発生
部23より放射する電子ビームパワーを制御して蒸着速
度を開整するフィードバンク制御とを前記演算制御回路
32にて関連制御するようにすれば、電子ビームパワー
に対する蒸着速度の比(蒸着速度/ビームパワー!4蒸
着効率)を大きくなるように制御することができる等、
均一な膜厚を有する良質の蒸着膜を再現性良く得ること
が可能になる。
尚、上記演算制御回路32としては、マイクロコンピュ
ータ等を用いて蒸発源材料の性質、蒸着状況に応じて最
適な蒸着条件となるプログラムにより演算制御するよう
にしてもよい。
(幻 発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明に係る蒸着装置
によれば、蒸着速度の減少に対応して蒸発源材料に対す
る電子ビームの照射位置を、最も蒸着速度が大きくなる
位置に自動的に移動調整することが可能となり、人為的
に蒸着速度の監視及び蒸発源材料に対する電子ビームの
照射位置を移動調整する必要が無くなる等、均一な膜厚
を有する良質の蒸着膜を再現性良く得ることが可能にな
る。又従来より付設されている蒸着速度を電子ビームパ
ワーの制御にフィードバンクする制御系と併合して関連
制御することにより、更に蒸着効率を向上することがで
き、実用上優れた効果を有する。よってこの種の蒸着装
置に適用して極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の蒸着装置において、蒸発源材料に対して
電子ビームを照射した際の現象を説明する図、第2図は
本発明に係る蒸着装置の電子ビーム照射位置制御系の一
実施例を示す構成図である。 図面において、21は蒸発源坩堝、22は蒸B源材料、
23は電子ビーム発生源、24は電子ビーム、25はX
偏向コイル、26はY偏向コイル、27は電磁偏向制御
回路、28は蒸着膜厚セン号、29は膜厚測定器、30
はエミッション制御回路、31はビーム位置制御回路、
32は演算制御回路、33は高電圧電源回路を示す。 とニ′

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 装置内に配置された蒸発源坩堝内の蒸発源材料に、電子
    ビーム発生部より放射した電子ビームを、ビーム偏向機
    構系により誘導入射せしめて蒸発源材料を加熱し、かつ
    蒸発させて該坩堝上に離間して配置した被蒸着基板面に
    蒸着膜を袖着形、成する装置構成において、上記ビーム
    偏向機5火系と膜厚測定手段との間に、該膜厚測定手段
    からの蒸着速度信号によって前記ビーム偏向機構系を制
    御して、蒸発源坩堝内の蒸発源材料に対する電子ビーム
    の照射位置を移動調整するビーム位置制御回路を設けた
    ことを特徴とする蒸着装置。
JP15354383A 1983-08-24 1983-08-24 蒸着装置 Pending JPS6046367A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS624863A (ja) * 1985-06-29 1987-01-10 Anelva Corp 電子銃の蒸発速度分布制御装置
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