JPS62167874A

JPS62167874A - 蒸着るつぼ交換装置

Info

Publication number: JPS62167874A
Application number: JP777886A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Iwamoto; 博実岩本
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1986-01-17
Filing date: 1986-01-17
Publication date: 1987-07-24

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】内　技術分野この発明は、蒸着るつぼ交換装置に関する。

クラスターイオンビーム蒸着は、るつぼの中に原料を入
れ、真空に引いた蒸着室の内部で加熱し、原料をるつぼ
の小孔からビームとして飛び出させ、被蒸着物体に当て
、これに被膜を形成する蒸着法である。

るつぼは、上方が広く開口したものではなく、小孔を穿
孔しただけの密閉型のるつぼである。

るつぼに原料を充填しておくと、数十回の蒸着を行なう
ことができる。

しかし、厚膜蒸着となると、１回あたりの原料消費量が
多いので、るつぼ内の原料が速やかに消費され、枯渇し
てしまう。この場合、るつぼに新しい原料を補給しなけ
ればならない。

（イ）従来技術第３図は従来のクラスターイオンビーム蒸着装置のるつ
ぼ搬送部分の断面図である。

蒸着室１０は、蒸着が行われるべき場所である。

破線で示す位置にるつぼ２が持上げられ、これが蒸着用
るつぼ加熱部１によって加熱される。るつぼ内の原料が
融液となり蒸発を始める。蒸着室１０の真空度が高く、
るつぼの小孔から蒸発するので、原料気体はビームとな
って飛んでゆく。

蒸着室１０の高真空度は、簡単には達成できないもので
、排気、ベーキングを続けても長時間を要する。そこで
原料補給のために、高真空を破らないような工夫がなさ
れている。

蒸着室１０の下方に副室１１を設ける。副室１１と蒸着
室１０の間を、るつぼ２　が動きうるようになっている
。るつぼ昇降支持棒７があり、これがるつぼ２を上端に
支持し、るつぼ２を昇降する。上昇位置の時、るつぼ２
は、蒸着室１０にある。下降位置の時、るつぼ２は、副
室１１にある。

蒸着室１０と副室の間にはゲートバルブ２０があり、雨
空間を遮断できるようになっている。

副室１１は、排気装置（図示せず）につながる排気バル
ブ２２と、空気を導入するためのリークバルブ２１を有
する。

副室１１を十分に排気しておき、高真空にしてから、ゲ
ートバルブ２０を開き、原料のなくなったるつは２を降
し副室内に収容する。この時、副室１１も高真空である
から、蒸着室１０の真空度が損われない。

ゲートバルブ２０を閉じる。ついでリークバルブ２１を
開き、副室１１に空気を導入する。副室のるつぼ取出口
（図示せず）を開き、るつぼを取り出す。新しい原料を
充填したるつぼをかわりに副室１１に入れてるつぼ昇降
支持棒７にセットする。

再び副室１１を高真空に排気し、ゲートバルブ２０を開
く。るつぼ２を蒸着室まで上昇させる。

（つ）従来技術の問題点このような装置が良好に働けば、真空度を破ることなく
、蒸着用るつぼを交換することができる。

しかし、次のような欠点があった。

ゲートバルブ２０が、蒸着用ガンの直下にあるから、バ
ルブの真空シール部に蒸着用ガン部からの付着物が落下
する。バルブ開閉操作時に、シール材が付着物によって
損傷を受ける事がある。このため、ゲートバルブ２０の
シール性能が低下し、蒸着室の真空を破らするつぼを交
換することが困難になる場合が少なくなかった。

また、このようなるつぼ交換法は、時間がかかるという
欠点を持っている。るつぼ交換後に副室１１を充分排気
しなければならない。これに時間がかかつて、なお能率
が悪い、という難点もあった。

江）　　目　　　　　的るつぼ交換に際して、真空もれが全く起らないようなる
つぼ交換装置を与える事が本発明の目的である。

るつぼ交換のたびに副室を真空に排気する必要のないる
つぼ交換装置を与える事が本発明の第２の目的である。

るつぼ交換が迅速に行なえ、蒸着操作が長く途切れる事
なく、実行できるるつぼ交換装置を与える事が本発明の
第３の目的である。

オ）構　成本発明の蒸着るつぼ交換装置は、副室内に回転可能な円
盤を設け、円盤に２以上のるつぼを置くことができるよ
うにし、このるつぼを順次蒸着室１０へ運んで蒸着操作
を行なう。全てが高真空中にあるので、真空洩れの心配
はないし、迅速にるつぼ交換を行なうことができる。

図面によって説明する。

第１図は本発明の蒸着るつぼ交換装置の縦断面図である
。

蒸着室１０には、蒸着用るつぼ加熱部１が設けられてい
る。これはヒータであって、蒸着用るっぽ２が、ここへ
位置した時に、るつぼを加熱し、原料を蒸発させるもの
である。高真空中であるので、蒸発した気体の平均自由
行程は十分長い。るつぼは開放されておらず、上面に小
さな孔があるだけである。この小孔から、気体はほぼ真
上に向けて飛び出すことになる。

蒸着室１０の蒸着用るつぼ加熱部１の内部に於けるるつ
ぼの位置をＡとする。

蒸着室１０の下方には、副室１１がある。副室１１の存
在する目的は、やはり、るつぼ交換を容易にするためで
あるが、第３図に示すものよりも広くなっている。

副室１１の中には、水平に回転できるるつぼ受け円盤３
が、円盤回転装置４によって支持されている。

るつぼ受け円盤３には、例えば、４つのるつぼ２が載置
できるようになっている。

るつぼ受け円盤３には、このため、４つの嵌込穴１３が
穿たれている。また、るつぼ２の下底には、底円筒部１
４が形成されている。

底円筒部１４の外径が、るつぼ受け円盤３の嵌込穴１３
の内径にほぼ等しい。このため、るつぼ２は、嵌込穴１
３により、安定に支持される。

蒸着位置Ａの直下に待機位置Ｂが存在する。また、待機
位置Ｂの側面には、監視窓６が設けである。

るつぼ２は、蒸着位置Ａと待機位置Ｂとの間を、るつぼ
昇降支持棒７によって往復運動できる。

待機位置Ｂにあるるつぼ２の底円筒部１４に、るつぼ昇
降支持棒７を差込み、るつぼ２を押し上げる。るつぼ２
は、嵌込穴１３から抜けて上昇し、蒸着位置Ａに至る。

待機位置Ｂの反対側には、交換位置Ｃがある。

交換位置Ｃの上方に、るつぼ取替えのためのるつぼ取り
出し口５が設けられている。

第２図はるつぼ受け円盤とるつぼの部分のみの平面図で
ある。４つのるつぼがるつぼ受け円盤の上に載置されて
いるが、これらは自由に回転できる円盤３の上にあるの
で、順次移動できる。

待機位置Ｂ、交換位置Ｃの他に、中間位置り。

Ｅが存在する。

ここでは、るつぼが４つの場合を示すが、２個以上、３
．４．５、・・・・・・の場合が可能である。

この図では、蒸着室１０と副室１１の間の連通路１６は
単なる空間となっている。蒸着位置Ａと待機位置Ｂの間
には何もない。

しかし、連通路１６にゲートバルブを設けることにして
もよい。このゲートバルブは、第３図の装置のように頻
繁に開閉しなくてもよいことになるので、シール材損傷
の可能性も少ない。

力）作　用連通路１６にゲートバルブがない場合は次のようになる
。副室のるつぼ取出し口５を開き、原料固体を充填した
るつぼ２を交換位置Ｃにあるるつぼ受け円盤３の嵌込穴
３に入れる。円盤を３６０　／ｎだけ回転する。ｎはる
つぼの円盤３に置ける数である。

るつぼ取り出し口５から、第２のるつぼ２を交換位置Ｃ
にある円盤の嵌込穴１３へ装入する。再び円盤を３６０
　／　ｎだけ回転する。

このようにして、ｎ個の位置すべてにるつぼを置く。こ
れてるつぼのセットが終る。

副室１１、蒸着室１０ともに大気圧となっている。るつ
ぼ取出し口５を閉じ、全体を排気する。

充分な真空度に達するまでベーキング、排気を続ける。

この時間はかなり長いものである。

真空に引けた後、待機位置Ｂにあるるつぼ２を、るつぼ
昇降支持棒７によって、蒸着室１０へと持上げる。蒸着
位置へにるつぼを保持し、蒸着るつぼ加熱部１を動作さ
せて、るつぼを加熱し、蒸着を行なう。蒸着は何度も繰
返えして行なうことができる。

原料が枯渇したるつぼは、待機位置Ｂへ降す。

るつぼ昇降支持棒７を下方へ抜き取る。円盤回転装置４
を回転させて、るつぼの位置を変える。

新しいるつぼが待機位置Ｂに来る。これをるつぼ昇降支
持棒７によって蒸着位置Ａへ持ち上げる。

ここで蒸着操作を行なう。原料がなくなると、前回と同
じ操作を行なう。

このようにすると、すべての動作が真空中で行なわれる
から、るつぼ交換により、真空度が損なわれることがな
い。

しかし、円盤３に同時にのせられるるつぼの数ｎは有限
で（ここでは４つ）あるから、ｎ個ごとに真空を破り、
大気を蒸着室内へ導入することになる。

連通路１６にゲートバルブを設けた場合は、ｎ個ごとの
交換の際にゲートバルブを閉じることとし、蒸着室１０
は常に高真空を維持することができるようになる。ｎ個
のるつぼを交換した後、副室を高真空に引き、ゲートバ
ルブを開く。そしてひとつずつるつぼを蒸着室１０へ上
げ、使用する。

１＝ｌ−１実施例本発明の蒸着るつぼ交換装置を設けたクラスターイオン
ビーム蒸着装置を用いて、（ＴｈＦ４／Ｚｎ５ｅＪ系λ
／４交互多層膜コーティングによる全反射鏡の製作をし
た。

全反射射の場合、Ｔｈ　Ｆ　４は５層以上のλ／４膜が
必要となる。全膜厚として、約１０　Ｐｍ蒸着できるよ
うなるつぼ容量がなければならない。

従来からよく使用されている典型的形状である密封型る
つぼは、内容積が約５ｃｃである。１０Ｉ１．ｍの厚み
に蒸着するためには、はぼ満杯にＴｈＦ４を充填したる
つぼが３個以上必要となる。

るつぼを４個同時にセットできる第１図、第２図の装置
を用いたので、１０μｍの厚みを蒸着するために、これ
らのるつぼを連続使用し、蒸着を完了することができた
。この問いちども、真空を破る必要がなかった。

従来のゲートバルブ使用の場合と異なり、蒸着ガン部か
らの付着物落下があっても真空もれの必配が全くない。

副室の真空を破ることなくるつぼを次々と交換できるの
で、再蒸着までの間の時間が大いに短縮された。

（り）効　果（１）　　るつぼ交換時に真空洩れのトラブルが起こら
ない。

真空中でるつぼを交換するからである。蒸着室と副室と
の間にゲートバルブがなくてもよいし、ｎ個のるつぼ交
換の際はゲートバルブは無関係であるからである。

（２）　　るつぼ交換作業の時間を短縮する事ができる
。

蒸着室と副室とが空間的に仕切られることなく、真空状
態にて、るつぼを交換することができる。このためるつ
ぼ交換を迅速に行ない、即時に蒸着を再開することがで
きる。

（３）連通路１６にゲートバルブを設けるタイプのもの
であると、副室にも真空排気装置が必要となる。しかし
この場合、ｎ個のるつぼを交換した後、蒸着室へすみや
かにるつぼを移すことができる。セット（ｎ個）ごとの
るつぼ交換も容易迅速になる。

（４）連通路１６にゲートバルブを設けないタイプのも
のであると、副室を真空にするための独立の排気装置は
不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蒸着るつぼ交換装置の縦断面図。第２図はるつぼ受け円盤とるつぼのみの平面図。第３図は従来例に係る蒸着るつぼ交換装置の縦断面図。１・・・・・・蒸着用るつぼ加熱部２・・・・・・るつぼ３・・・・・・るつぼ受け円盤４・・・・・・円盤回転装置５・・・・・・るつぼ取出し口６・・・・・・監視窓７・・・・・・るつぼ昇降支持棒１０・・・・・・蒸着室１１・・・・・・副　　　室１３・・・・・・嵌込穴１４・・・・・・底円筒部Ａ・・・・・・蒸着位置Ｂ・・・・・・待機位置Ｃ・・・・・・交換位置り、Ｅ・・・・・中間位置発　　明　　者　　　　　　　　岩　　本　　博　　実
特許出願人　　住友電気工業株式会社第　　　　１　　　　図手続補正書（自発）昭和６１年９月８日１、事件の表示特願昭６１−７７７８２、発明の名称蒸着るつぼ交換装五３、補正−をする者事件との関係　　特許出順人住　所　大阪市東成区中道３丁目１５番１６号明細古に
おける「発明の詳細な説明」の欄６、補正の内容

Claims

【特許請求の範囲】

イオンビーム蒸着を行なうための排気装置を備えた蒸着
室１０と、蒸着室１０に設けられた蒸着用るつぼ加熱部
１と、蒸着室１０の直下に設けられ蒸着室１０と連通し
蒸着用るつぼ２を交換するための空間である副室１１と
、副室１１の中に設けられ複数個のるつぼ２を載置でき
るるつぼ受け円盤３と、該るつぼ受け円盤３を回転する
円盤回転装置４と、副室１１に設けられたるつぼ取出し
口５と、蒸着室１０の蒸着用るつぼ加熱部１の中の蒸着
位置Ａとるつぼ受け円盤３の待機位置Ｂとの間をるつぼ
２を保持して昇降させるるつぼ昇降支持棒７とよりなる
事を特徴とする蒸着るつぼ交換装置。