JPS63219572A - 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、面領域内に配置された、または面領域を貫通
案内される基板の薄膜形成用蒸着装置であって、るつぼ
縁と極めて長いるつぼ軸線とを具備した矩形の蒸発るつ
ぼとｉ数の電子銃とから構成されており、該複数の電子
銃はそれぞれＸ−Ｙ偏向系１［しており、かつるつぼ軸
線の一方の側にるつぼから離隔して配置されており、該
配置構成は前記複数電子銃のビー′ム軸線が相互に平行
に延在し、かつるつぼＩ＃］ｌｆ！ｌｔ通る垂直な平面
の方に向けられているようになされており、その際、電
子ビームは別の偏向装置によってるつぼの内容物の界面
の方に偏向可能である蒸着装置に関する。

従来技術 ドイツ連邦共和国特許第２２０６９９５号明細畜によっ
て電子ビーム蒸着装置が公知であり、その際、ビーム発
生器が１つまたは複数の蒸発るつぼと共働し、蒸発るつ
ぼの、上の方に向いた開口は円形に構成されている。そ
の際、ビーム発生器は傷つき易い陰極の保護のためにる
つぼ縁の下側に配置されており、電子ビームは磁界を用
いて１８００だけ蒸着材料の方に、ないしるつぼの開口
内に偏向される。しかし、磁界の発生のために必要な偏
向装置は、るつぼ縁會通る１つの平面の上側に配置され
ており、その結果、蒸気の一部分は不可避的に偏向装置
に凝結してしまう。るつぼ開口を通して蒸着材料にビー
ム全当てるために、電子ビーム’ｋ　２７０’の角度だ
け偏向しなければならないように、ビーム発生器をるつ
ぼ縁の側方かつ下側に配置することも公知である。更に
、前述の蒸着装置の電子ビーム會、蒸着材料に変動する
電子ビームが周期的に当たるように、るつぼ開口内で偏
向することも公知である（ドイツ連邦共和国時計出願公
告第２０４７１３８号公報）。

これらの蒸着装置は丁べて、大体において近似的に点状
の気化ないし蒸発源しか呈しないという点で共通である
。これらの蒸発源勿複数個直列に配置したとしても、そ
の際依然として蒸気流は極めて不均質のままであり、従
って、薄板またはその他の広い界面の基板のｙｋ展影形
成場合、腺厚が縞状に分布してしまうことになる。

ドイツ連邦共和国特許第２８１２２８５号明細誓により
、極めて長いるつぼ軸ｍ？ｆ″有する矩形蒸着るつぼに
各々Ｘ−Ｙ偏回装置？具備した２つの電子銃勿配属する
ことが公知であり、この電子銃により実際に蒸着材料の
全界面が単位面積当り所定のエネルギ分布を受は得る。

そうすることにより、比較的大きな置割域内に配置され
た多数の基板に極めて均一に合金簿膜を島海することか
できる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、公知の解決ＢＦ段の場合、電子銃は蒸着るつぼ
の上の方に配置されており、七のため、特別な遮蔽装置
によって、真２Ｍ内に突入している電子銃部分が計容し
難い程度に蒸気の凝結物にさらされないようにしなけれ
はならない。

しかも、公知の装置構成は２つの電子銃を用いろことに
限定されている。そｎ故、同様に両電子ビームの可能な
偏向範囲も制約されるために、最大るつぼ長石も制約さ
れる。更に、蒸着るつぼに固有の磁界を配属しておらず
、そのため、融 大部分の電子は浴−した蒸着材料の表面により、即ち浴
の界面により反射されてしまう。更に、ドイツ連邦共和
国特許第２８１２３１１号明細誉かられかるように、反
射された電子は有利には、既述の薄膜形成プロセスに役
立つならば、基板の付加的な加熱の几めに使うことがで
きる。

しかし、基板は任意に高い温度に加熱してはならないの
で、必然的に電子銃の能力も制限さ扛、その結果、基板
への蒸着も七の極の装置によると同様に制限される。温
度に敏感な基板にとっては、その橿の装置は始めから問
題外で全く使うことができない。

従来技術には、冒頭に述べた形式の蒸着装置も為してお
り、その際、相互に平行に走行するビーム軸線（電子ビ
ーム銃のビーム案内管によって決定烙れる）會■する複
数の電子ビーム銃が矩形蒸発るつぼのそれぞれ１つの側
に１１０厘もれ、その際、ビーム案内管は相互に平行な
垂直な平面に位置しており、この垂直面は極めて長いる
つぼ軸ｋｋ垂直に貫通している他の平面に対して垂直に
延在している。その際、それぞれの電子銃に配属された
各偏向装置はるつぼ縁全通って延在している平面の上方
に位置しており、その結果、偏向装置と電子銃の開口は
蒸気、反射した電子および熱ビームによって当てられる
。

その種の装置の場合でも、供給可能な全電力は制限され
、特に、この場合、不可避な反射電子が基板および装置
構成部品に当たり、その結果、付加的に加熱されるとい
う問題も生じる。蒸発るつぼに面接配風された偏向磁界
は、この公知装置には同様に形成されていない。

蒸発るつぼの領域内に付加的な偏向磁界を形成するため
に、蒸発るつぼの狭幅舞面に極板を設けることも理論上
古えられ、この偏向磁界によって電子１−ムは蒸着材料
の方に偏向される。

しかし、その橿の手段は、−力線が著しく湾曲ないした
る状になってしまい、その結果、ビーム偏向において著
しく不均一になるので不都合である。それ故、確実にビ
ーム偏向し得るためには、その種の蒸着装置を長手方向
で複数の個別のるつぼに分割し、かつ極板を個別のるつ
ぼの介在空間中にまで挿入しなけれはならなかった。そ
の種の装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公告第２８１
５６２７号公報に記載されている。しかし、その種の装
置は殆ど点状の蒸発源が一列に配に構成されるという欠
点を生じる。

従って、本発明の課題は、冒頭に述べ丸形式の蒸着装置
上次のように改善丁ゐことにある。

即ち、実際上無限の数の電子ビームに関して蒸発るつぼ
の全長にわ几って各個別電子ビームに対して矩形の蒸発
るつぼの上方のビーム経過の点では十分に同一の偏向磁
界上発生し得るように改善することにある。

発明の構成 この課題は、本発明によると、冒頭に述べた蒸着装置に
おいてるつぼの、電子銃とは反対側の側面に、複数のリ
ニアコイルと該複数リニアコイル間ならびに該複数リニ
アコイルの両端に位置する複数の極板とが交互に直列的
に配設されており、その際、それぞれ１つのリニアコイ
ルの両端に位置する２つの極板が、それぞれ対向配置さ
れた電子銃に対してとる位置関係は、ビーム軸線が実質
的に前述の両極板間の垂直な対称面に位置するようなも
のであるようにして鳥決される。

その際、極板ないし電子銃するつぼ縁全通って延在して
いる水平面の完全に下側に配置すると特に有利である。

このようにして、極板ないし電子銃は蒸着材料の蒸着な
いし凝結に対して、および電子ならびに熱放射による熱
負荷に対して保護される。

実施例 図には、同一水平面に位置している２つの長手方向側面
２，３と２つの狭幅側面４．５と上方のるつぼ縁６とｋ
Ｗする矩形の蒸発るつぼ１が示されている。蒸発るつぼ
１内には、蒸着材料７が入れられており、蒸着材料７Ｃ
７）％性ないし成分は図示していない、薄膜形成される
基板の最終目的に応じて決められる。１つまたは複数の
基板はるつぼの縁６にわたってきつちりと、かつこの縁
６に対して平行に延在する平面に置かれなければならな
い。るつぼ縁６によってるつぼの開口が決められ、この
るつぼの開口は面領域を呈し、この面領域内に１つまた
は複数の静止した可動の基板全配置することができ、ま
たはこの面領域全通してこの基板上案内することができ
、この基板は例えは薄膜形成される薄板またはベルトコ
ンベアで搬送式れる薄膜形成すべき板である。

蒸発るつは１は極めて長いるつぼ軸線Ａ−Ａ會有してお
り、この軸線Ａ−Ａは図では両端部しか示していない。

このるつぼ軸１ｊｌＡ−Ａは、長手方向側面２．３に対
して平行で、狭幅側面４．５に対して垂直にるつぼ縁６
七貫通している。この仮想の軸１ＦＪ１は幾何学的な関
係ケ規足する友めにだけ使われる。

長手方向側面２の後ろ側には、電子銃８，９゜１０が一
列に配置されており、それらのうち、ここではケーシン
グならびにケーシング突出部８ａ、９ａ、１０ａだけが
示されており、これらのケーシング突出部内には通常の
特性の偏向装置が設けられており、これらの偏向装置は
例えはドイツ連邦共和国特許出願第２８１２２８５号明
細書およびドイツ連邦共、１１〕国特許第２８１２３１
１号明細査にも配縁、されている。これらの電子銃の各
々は電子ビーム１１，１２．１３に送出し、この電子ビ
ームはるつぼ縁６の上方に達し得るために先ずケーシン
グ突出部８ａ〜ｌＱａ内に設けられている偏向装置によ
って僅かに上の方に向けられる。

電子銃８．９，１０（それらのケーシング上官ひ）はる
つぼ縁６が位置している水平面の下側に配置されている
。

電子ｆｃ８．９．１０はそれらのビームデータに関して
調整装置１４によって制御され、この調整装置はたいて
い電力制御７行なう。調整装置１４は、その調整色号七
マイクロプロセッサ１５を介して供給され、このマイク
ロプロセッサ１５には所要データ全データ入力装置１６
に介して入力可能である。マイクロプロセッサ１５から
、制＃電力がそれぞれ“Ｘ″および“Ｙ”で示された増
幅器へ供給され、これらの増幅器は偏向電流ケ−シング
突出部８ａ、９ａ、１Ｑａ内に収容された偏向装置に対
して供給する。これらの偏向電流？用いて、電子ビーム
１１，１２，１３は先すＸ−Ｙ座標糸の方向に偏向可能
であり、このＸ−Ｙ座標糸は電子銃８．９．１０と蒸発
るつぼ１との間に垂直に形成されていると考えることが
できる。電子銃８゜９円では、電子ビーム（陰極から出
た〕はほぼ直線かつほぼ水平に所謂ビーム案内管内ヶ走
行しており、このビーム案内管は、それ自体としては同
様に公知技術に属する。そうすることによって、電子ビ
ームは先ずそれらの経過の初期にて相互に平行に走行し
、かつるつは軸線Ａ−Ａ紮通る垂直面の方に向けられる
。電子ビームのそれ以後の経過Ｃ％電子銃、９．１０の
外側での）においては、電子ビームは蒸庸材料１の鏡状
浴面 表面、所謂許−」”の方に偏向され、このことは図に示
されている。

このために、蒸発るつぼ１の、電子銃とは反対型１ｊの
側面に、リニアフィル１７．１８．１９が文旦に一列に
配板されている。これらのリニアコイル間およびその両
端には極板２０，２１゜２２．２３が設けられており、
これら極板はるつぼ＠縁Ａ−Ａに対して垂直に配回され
ているが、るつぼへの方向においてはるつぼの長牛方向
倶［面３の丁ぐ手前で終っている。極板２ｕ〜２３の上
縁も、るつぼ縁６が延在している水平面またはその下側
に配置されている。その際、それぞれ１つのリニアコイ
ル（例えは１１〕の両端に位置している両極板（例えば
２０．２１）は、次のような位置ゲ有するように配置構
成されている。即ち、それぞれ対向している電子銃（例
えば８）に対して、ビーム軸線が（電子ビームの真中の
個庁において）はぼ１り述の両極板間の垂直な対称面に
あるような位ｉｉ１：に何するように配置構成されてい
る。この対称面はるつぼ軸線Ａ−Ａに対して垂直に延在
している。既述のように、電子ビームはもちろんこの真
中の個所から出て所定の偏向パターンに応じて偏向され
る。

右の外側に位置している極板２３には磁界センサ２４が
配属されており、この磁界センサ２４は制御装置２５を
介して複数の増１陥器２６を制御し、これらの制？ＩＩ
ｌ器ケ弁じて、規定の偏向′ＦＩＬ流がそれぞれのリニ
アコイル１７．１８゜１９に発生される。

極板２０〜２３によって、リニアコイル１１〜１９と共
に、それぞれすぐ＠り合った２つの極板２０／２１　；
２１／２２；２２／２３間にそれぞれ１つの偏向磁界が
発生され、この偏向磁界によって電子ビームの大部分が
蒸着材料γの上側の領域内にまで達する。漂遊磁界とも
呼びうるこれらの磁界は、るつぼ軸梅Ａ　−Ａに対して
平行に延在する双方向矢印によって示されている。当り
磁力線は、電子ビームｉｔ、１２゜１３と相互作用する
この磁界の領域内で前述のるつぼ軸線Ａ−Ａに対して充
分に直称かつ平行に延在しており、このことは同様に前
述の双方向矢印によって示されている。

この実施例の場合、６つの磁界（これらの磁界の妹力線
は電子ビーム１１，１２．１３のビーム路に対してほぼ
垂直に延在している）によって、これらの電子ビームは
、図かられかるように、円弧状の経路になるように偏向
され、かつ蒸着材料Ｔの赤面、所謂鏡状浴面に向けられ
る。また、前述の磁界（漂遊磁界）は、それぞれの電子
ビームの入射個所（焦点）にて発生する２仄電子全同様
に再度鏡状浴面の方に加速する丸めに寄与するが、その
結果、これらの２欠電子も付加的に浴の加熱の几めに使
わ扛るが、その上にある基板の不所望な加熱のためには
寄与しない。

発明の効果 極板は矩形状の輪郭線の外側に位置しており、その結果
、るつぼの容積は極板によって分割されず、殊に個別の
蒸着るつぼに分割する必妾もな（・。本発明により配置
構成された極板から出足磁力線は同様に湾曲ないしたる
状の経過を有しているが、それぞれの電子ビームと共働
する各磁界部分は十分に直線と見做すことができ、殊に
各個別電子ビームに関して十分同じである。

従って、比較的長い矩形の蒸発るつぼに比較的多数の電
子銃を配属することができ、その除、蒸着特性は蒸発る
つぼの全長にわたって許容し難い程度に変化することは
ない。

本発明の装置はその他の一連の効果に’ｌＷしている。

即ち、蒸着装置は極めて扁平に構成することができ、そ
の結果、単数ないし複数の基板と上方のるつぼ縁との間
の間隔ケ小さく保持することができ、そうすることによ
って材料収量ないし材料の効率がかなり改善される。

蒸着装置の全体の長さ寸法は実除上任意に大きくするこ
とができる。このことは、広幅帯まｔは板が蒸着るつぼ
上の領域を連続的に通過する間薄膜形成される場合、特
に有利である。

本発明の装置によると、同じ形状の一連の繰返し磁界が
形成され、この磁界は所定のビーム偏向の外側で反射電
子ないし散乱電子も蒸着材料の方に戻し、その結果、所
要電力を低減することができる。そうすることにより、
蒸着材料中に加えられる有効エネルギが改善されるのみ
ならず、反射電子による基板の熱的負荷の低減も行なわ
れる。

本発明の蒸着装置は、電子ビームが蒸着材料に実際上垂
直に当る際、材料の蒸着を行なう。

そうすることにより、対称的な蒸着円錐体が形成される
。１蒸着円錐体”とは真空中で、蒸発した材料の大部分
の量が貫流する観念上考察された局限された容積のこと
である。電子ビームが蒸着材料に垂直に当るｌＫＩ！り
で、前述の蒸着円錐体の＠線も蒸着材料の赤面に対して
垂直に延在しており、前述の円錐軸線は電子ビームが蒸
着材料の表面に当る点から出る。

その際、電子ビームの当接ないし照射点、朗謂焦点全固
定保持する心安もなく、それどころか特に有利にも、前
述の焦点ケ、それぞれの１゜子ビームに配属された領域
内で所定の面パターンに応じて偏向することかでき、こ
のことは例えばドイツ連邦共和国特許第２８１２２８５
号明細簀に記載されている。七の際、そのような領域は
有利には電子ビームないし電子銃に配置された各極板の
延長部間に位置している。また、この各領域’ｋＩね合
わせることももちろん可能である。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の蒸着装置の実施例の略図１である。 １・・・蒸堝るつぼ、７・・・蒸着材料、８，９゜１０
・・・電子銃、１１．１２．１３・・・電子ビーム、１
４・・・調整装置、１５・・・マイクロプロセッサ、１
６・・・データ入力装置、１７．１８．１９・・・リニ
アコイル、２０，２１．２２．２３・・・−極板、２４
・・・磁界センサ、２５・・・制卸装置、２ｂ・・・増
幅器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、面領域内に配置された、または面領域を貫通案内さ
   れる基板の薄膜形成用蒸着装置であつて、るつぼ縁と極
   めて長いるつぼ軸線とを具備した矩形の蒸発るつぼと複
   数の電子銃とから構成されており、該複数の電子銃はそ
   れぞれＸ−Ｙ偏向系を有しており、かつるつぼ軸線の一
   方の側にるつぼから離隔して配置されており、該配置構
   成は前記複数電子銃のビーム軸線が相互に平行に延在し
   、かつるつぼ軸線を通る垂直な平面の方に向けられてい
   るようになされており、その際、電子ビームは別の偏向
   装置によつてるつぼの内容物の表面の方に偏向可能であ
   る蒸着装置において、るつぼ（１）の、電子銃（８，９
   ，１０）とは反対側の側面に、複数のリニアコイル（１
   ７，１８，１９）と該複数リニアコイル間ならびに該複
   数リニアコイルの両端に位置する複数の極板（２０，２
   １，２２，２３）とが交互に直列的に配設されており、
   その際、それぞれ１つのリニアコイル（１７）の両端に
   位置する２つの極板（２０，２１）が、それぞれ対向配
   置された電子銃（８）に対してとる位置関係は、ビーム
   軸線が実質的に前述の両極板間の垂直な対称面に位置す
   るようなものであるように構成されていることを特徴と
   する蒸着装置。 ２、複数極板（２０，２１，２２，２３）はるつぼ縁（
   ６）を通る水平な平面の完全に下側に配設されている特
   許請求の範囲第１項記載の蒸着装置。 ３、複数電子銃（８，９，１０）はるつぼ縁（６）を通
   る水平な平面の完全に下側に配設されている特許請求の
   範囲第１項記載の蒸着装置。