JPS62107060A - 電子ビ−ム蒸着装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は真空槽内で電子ビーム発生部からの電子ビーム
を蒸発物に照射し、その電子ビームにより加熱された蒸
発物を基板上に蒸着させる電子ビーム蒸着装置に関し、
特に蒸着中の成膜速度を測定し、成膜制御を行なうこと
のできる手段を備えた電子ビーム蒸着装置に関するもの
である。

（従来の技術） 蒸着装置において蒸着膜厚や成膜速度の制御を行なうた
めに、蒸発物付着による水晶発振子の周波数変化を利用
した水晶発振式膜厚計・膜厚制御器がよく用いられてい
る。

しかし、水晶発振式膜厚計では蒸発物付着による水晶発
振子の寿命があるので、蒸発物付着が限度を越えると蒸
着作業を中断して水晶発振子を新品と取り替えなければ
ならない。その時、成長の好条件が整った高真空を破ら
なければならないので、作業効率が低下し、蒸着膜の品
質にも影響が現れてくる。また、水晶発振子は蒸発物の
輻射熱によって温度上昇したときに誤動作をする。この
ように、水晶発振式膜厚計は実使用上制限を受けること
が多い。

そこで、寿命や温度の影響を受けない方式のものとして
、蒸発物への電子衝撃による発光を利用した発光強度分
析形膜厚計・膜厚制御器がある。

（発明が解決しようとする問題点） 発光強度分析形膜厚計・膜厚制御器では、蒸発物に照射
する電子ビームを発生する熱電子発生源を新たに設置し
なければならないので、成膜状況測定装置としての構成
が複雑になる。

本発明は、正確で水晶発振式のような寿命制限や温度の
影響を受けない発光強度分析形成膜測定成膜制御を行な
うことのできる蒸着装置を、成膜状況画定装置を簡略化
して実現することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 実施例を示す第１図を参照して説明すると１本然発物加
熱の位置と電子衝撃による発光分析を行なうための成膜
測定の位置とに交互に切り換える磁場偏向手段（１６）
と、前記成膜測定位置からの光を受光する発光分析装置
（２２）と、蒸発物加熱時の電子ビームパワーを発光分
析装置（２２）の出力に基づいて制御する電子ビーム発
生部電源（２４）と、を備えている。

（実施例） 第１図は一実施例を表わす概略構成図である。

真空槽２が障壁４により蒸着室２ａと成膜測定室２ｂと
に分けられている。障壁４には蒸着物が蒸着室２ａから
成膜、測定室２ｂへ入射できる窓６があけられている。

蒸着室２ａには蒸発物８を収容するルツボ１０が設けら
れ、その蒸発物８に対向して基板１２が設けられる。

１４は電子ビーム発生部としての電子銃であり。

この電子銃１４はその電子ビーム出射方向が成膜測定室
２ｂ内を向くように位置決めされている。

１６は磁場偏向手段としての磁場偏向コイルであり、電
子銃１４とルツボ１０の中間位置に設けられている。磁
場偏向コイル１６に通電すると、電子銃１４からの電子
ビームは記号１８ａで示されるように磁場偏向コイル１
６の磁場により偏向されてルツボｌＯに収容されている
蒸発物８を照射し、蒸発物８を加熱する。磁場偏向コイ
ル１６に通電しないときは、電子銃１４からの電子ビー
ムは記号１８ｂで示されるように成膜測定室２ｂ内へ直
進する。

電子ビーム１８ａの照射により加熱され蒸発した蒸発物
のうち、基板１２の方向に進んだ蒸発物８ａは基板１２
上に堆積して蒸着膜を形成する。

成膜測定室２ｂ方向へ進んだ蒸発物のうち、障壁４の六
〇を通過した蒸発物８ｂは、成膜測定室２ｂ内で電子ビ
ーム１８ｂと衝突すると発光する。

成膜測定室２ｂ内の発光を取り出すことのできる位置の
真空槽２の壁に覗き窓２０が設けられている。

２２は真空槽２外で、覗き窓２０を通して成膜測定室２
ｂ内の発光を受光する位置に設けられた発光分析装置で
あり、発光強度を検出する。２４は電子ビーム発光部電
源としての電子銃電源であり、発光分析装置２２からの
発光強度信号を用い。

成膜速度を導き出して電子銃電源２４内の成膜制御装置
２６に入力し、予め設定されている成膜速度信号と比較
して正確な成膜速度を実現するための蒸発物加熱用ビー
ムパワーの制御を行なう。

電子銃電源２４はまた、磁場偏向コイル１６への通電の
オン・オフ制御を行なうとともに、そのオン・オフ制御
のタイミングに合わせて電子銃１４のビームパワーも変
化させる機能をＭａえている。

次に、本実施例の動作について説明する。

第２図（Ａ）は電子銃１４へ供給されるビームパワーを
表わし、同図（Ｂ）は磁場偏向コイル１６の通電のオン
・オフ制御を表わしている。

磁場偏向コイル１６にコイル電流が流される時間Ｔａは
蒸発物加熱時間、コイル電流が流されない時間Ｔｂは成
膜測定ビーム照射時間である。蒸発物加熱時のビームパ
ワーＰａは可変、成膜測定時のビーム・パワーｐｂは一
定である。

蒸発物加熱時間Ｔａ、成膜測定ビーム照射時間Ｔｂ、成
膜測定ビームパワーＰｂは予め成膜制御装置２６に設定
しておき、成膜制御装置２６はこれらの時間やパワーを
蒸着中一定となるよう制御する。蒸発物加熱時間Ｔａと
成膜測定ビーム照射時間Ｔｂは、発光分析による測定が
可能で、かつ、蒸発物８の加熱に影響を及ぼさないよう
に設定する。

時間Ｔａでは磁場偏向コイル１６に電流を流して電子ビ
ームを偏向し蒸発物８を照射し加熱する。

時間Ｔｂでは磁場偏向コイル１６に電流を流さず、ビー
ムパワーを一定値ｐｂに保ち、発光分析のために蒸発物
８ｂへの電子ビーム照射を行なう。

発光分析装置２２から出力される発光強度信号を成膜制
御装置２６に入力し、成膜速度が所定の速度に保たれる
よう、すぐ後の時間Ｔａでのビームパワーの増減を制御
する。

（発明の効果） 本発明の電子ビーム蒸着装置では、成膜速度を測定する
ために発光分析装置を設けるとともに、蒸発物に電子ビ
ームを照射して発光させるための電子ビーム発生部を、
ルツボに収容された蒸発物加熱用のものと兼用するよう
にし、その電子ビーム発生部からの電子ビームを磁場偏
向手段により蒸発物加熱方向と成膜側定方向に切り替え
るようにした。これによって１台の電子ビーム発生部で
成膜と膜厚制御を兼用することができるので、成膜状況
測定装置が簡略化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を表わす概略図である。 第２図は電子ビーム照射制御タイムチャートを示すもの
であり、同図（Ａ）はビームパワー、同図（Ｂ）はコイ
ル電流を表わす。 ２・・・・真空槽、 ８・・・・・・蒸発物、 １２・・・・・・基板。 １４・・・・・・電子ビーム発生部としての電子銃、１
６・・・・・・磁場偏向手段としての磁場偏向コイル、
２２・・・・・・発光分析装置、 ２４・・・・・・電子ビーム発生部電源としての電子銃
電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空槽内で電子ビーム発生部からの電子ビームを
   蒸発物に照射し、その電子ビームにより加熱された蒸発
   物を基板上に蒸着させる装置において、前記電子ビーム
   発生部からの電子ビームの照射位置を蒸発物加熱の位置
   と、電子衝撃による発光分析を行なうための成膜測定の
   位置とに交互に切り換える磁場偏向手段と、 前記成膜測定位置からの光を受光する発光分析装置と、 蒸発物加熱時の電子ビームパワーを前記発光分析装置の
   出力に基づいて制御する電子ビーム発生部電源と、を備
   えたことを特徴とする電子ビーム蒸着装置。