JPWO2015092998A1 - 電子銃装置及び真空蒸着装置 - Google Patents

Abstract

複数の電子ビームを発生させることが可能であり、かつ設備を簡素化することが可能な電子銃装置及び真空蒸着装置を提供する。電子銃装置は、第１のフィラメントと、第２のフィラメントと、電源ユニットと、切替ユニットと、制御部とを具備する。第１及び第２のフィラメントは、第１及び第２の電子ビームを発生することが可能である。電源ユニットは、第１のフィラメント又は第２のフィラメントに電子ビームを発生させるための加熱電流を供給する加熱電流供給部と、加熱電流にバイアスを印加するバイアス供給部とを有する。切替ユニットは、加熱電流にバイアス電圧が印加された駆動電流を第１のフィラメントに供給する第１の状態と、駆動電流を第２のフィラメントに供給する第２の状態とを選択的に切り替えることが可能に構成される。制御部は、第１の状態と第２の状態との切り替えを制御する。

Description

本発明は、真空蒸着法等に用いられる電子銃装置及び真空蒸着装置に関する。

電子銃装置は、フィラメントを加熱することで電子ビームを発生させる装置である。電子銃装置は、例えば、真空蒸着法における加熱蒸発源に用いられ、蒸着装置内に配置された蒸発材料に電子ビームを照射して加熱し、当該蒸発材料を蒸発することが可能に構成される（例えば、特許文献１乃至３参照）。このような電子銃装置は、典型的には、フィラメントを加熱するための加熱電流用電源、電子ビームの軌道を制御するためのコイル、及び当該コイル用の電源等を備えている。また、特許文献４に示すように、例えば２台の電子銃装置を用いて蒸着を行う方法も知られている。

特開２０１３−１１２８９４号公報 特開２００２−９７５６６号公報 特開平１−１４９９５５号公報 特開２００４−５５１８０号公報

しかしながら、２つの電子銃装置を用いて交互に蒸発材料を加熱する場合は、一方の電子銃装置を使用している際、他方の電子銃装置を停止させることとなる。或いは２つの電子銃装置のうち、一方の電子銃のみしか使用しない場合も同様である。これらの場合、当該他方の電子銃装置の加熱電流用電源やコイル用の電源等の設備が過剰となり、設備コストを上昇させる可能性があった。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、複数の電子ビームを発生させることが可能であり、かつ設備を簡素化することが可能な電子銃装置及び真空蒸着装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子銃装置は、第１のフィラメントと、第２のフィラメントと、電源ユニットと、切替ユニットと、制御部とを具備する。
上記第１のフィラメントは、第１の電子ビームを発生することが可能である。
上記第２のフィラメントは、第２の電子ビームを発生することが可能である。
上記電源ユニットは、上記第１のフィラメント及び上記第２のフィラメントのうちのいずれか一方に電子ビームを発生させるための加熱電流を供給する加熱電流供給部と、上記加熱電流にバイアス電圧を印加するバイアス供給部とを有する。
上記切替ユニットは、上記加熱電流に上記バイアス電圧が印加された駆動電流を上記第１のフィラメントに供給する第１の状態と、上記駆動電流を上記第２のフィラメントに供給する第２の状態とを選択的に切り替えることが可能に構成される。
上記制御部は、上記第１の状態と上記第２の状態との切り替えを制御する。

本発明の第１の実施形態に係る電子銃装置を備えた真空蒸着装置を示す概略図である。 上記電子銃装置の回路図である。 上記電子銃装置の制御部の一動作例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の比較例に係る電子銃装置の回路図である。 本発明の第１の実施形態の参考例に係る真空蒸着装置の概略図である。 本発明の第２の実施形態に係る電子銃装置の回路図である。 上記電子銃装置の接続部の構成と接続関係を示す要部回路図である。 本発明の第２の実施形態の参考例に係る電子銃装置の回路図である。 本発明の第３の実施形態に係る電子銃装置の回路図である。

本発明の一実施形態に係る電子銃装置は、第１のフィラメントと、第２のフィラメントと、電源ユニットと、切替ユニットと、制御部とを具備する。
上記第１のフィラメントは、第１の電子ビームを発生することが可能である。
上記第２のフィラメントは、第２の電子ビームを発生することが可能である。
上記電源ユニットは、上記第１のフィラメント及び上記第２のフィラメントのうちのいずれか一方に電子ビームを発生させるための加熱電流を供給する加熱電流供給部と、上記加熱電流にバイアス電圧を印加するバイアス供給部とを有する。
上記切替ユニットは、上記加熱電流に上記バイアス電圧が印加された駆動電流を上記第１のフィラメントに供給する第１の状態と、上記駆動電流を上記第２のフィラメントに供給する第２の状態とを選択的に切り替えることが可能に構成される。
上記制御部は、上記第１の状態と上記第２の状態との切り替えを制御する。

上記電子銃装置によれば、切替ユニットにより、加熱電流供給部から、第１のフィラメント及び第２のフィラメントのいずれか一方へ加熱電流を選択的に供給することができる。これにより、１つの加熱電流供給部により第１の電子ビーム及び第２の電子ビームのいずれか一方を発生することが可能となり、無駄な構成を省き、設備を簡素化することができる。

また、上記加熱電流供給部は、
加熱電流用電源と、
上記第１のフィラメントに接続された第１の加熱電流回路を有し、
上記切替ユニットは、
上記第２のフィラメントに接続された第２の加熱電流回路と、
上記第１の状態で上記加熱電流用電源と第１の加熱電流回路とを接続し、上記第２の状態で上記加熱電流用電源と第２の加熱電流回路とを接続する加熱電流切替部とを有していてもよい。

上記加熱電流切替部により、加熱電流用電源からの加熱電流を第１の加熱電流回路及び第２の加熱電流回路のいずれか一方に選択的に供給することができる。

さらに、上記切替ユニットは、
上記第１の状態で上記バイアス供給部と上記第１の加熱電流回路とを接続し、上記第２の状態で上記バイアス供給部と上記第２の加熱電流回路とを接続するバイアス切替部をさらに有してもよい。

上記バイアス切替部がバイアス供給部と第１及び第２の加熱電流回路を接続可能であることから、高電圧となるバイアス電圧が印加される前に、加熱電流切替部により加熱電流の経路を切り替えることが可能となる。

さらに、加熱電流切替部が、高電圧となるバイアス電圧からは絶縁された加熱用電源側で加熱電流を切り替えることが可能となることから、加熱電流切替部を比較的簡素なリレーや電磁接触機等で構成することが可能となる。

また、上記第１の加熱電流回路は、
上記加熱電流の電圧値を変換することが可能な第１の変圧部を含み、
上記第２の加熱電流回路は、
上記加熱電流の電圧値を変換することが可能な第２の変圧部を含んでもよい。

第１の変圧部及び第２の変圧部により、加熱電流（駆動電流）の電圧値を適切な電圧値に変換することが可能となる。

あるいは、上記バイアス供給部は、上記第１の加熱電流回路及び上記第２の加熱電流回路の双方に接続される。

これにより、高電圧なバイアス電圧の切り替えを不要とし、電子銃装置をより安価に構成することができる。

また、上記制御部は、
上記第１の加熱電流回路及び上記第２の加熱電流回路のうちのいずれか一方に上記駆動電流が供給されているか否か判定し、
いずれにも上記駆動電流が供給されていない場合に、上記加熱電流用電源に対し上記加熱電流の供給を停止させてもよい。

上記制御部により、第１の加熱電流回路及び第２の加熱電流回路への駆動電流の供給を監視し、フィラメントの接触不良や加熱電源の故障、バイアス切替部の故障等の異常を検出することが可能となる。したがって、実際の駆動電流の供給を確認し、確実な切り替えを行うことが可能となり、切り替え異常による成膜の不具合を防止することが可能となる。

上記制御部は、
上記バイアス供給部により上記加熱電流に上記バイアス電圧が印加されているか否かを判定し、上記バイアス電圧が印加されていない場合に、上記第１の状態と上記第２の状態とを切り替えてもよい。

これにより、バイアス電圧が印加された状態で切り替えることを回避し、加熱電流切替部等の接点溶着等の不具合を防止することができる。

あるいは、上記電子銃装置は、
上記第１の電子ビームを偏向させることが可能な第１の偏向器と、
上記第１の電子ビームを偏向させることが可能な第２の偏向器と
をさらに具備し、
上記電源ユニットは、
上記第１の偏向器及び上記第２の偏向器のうちのいずれか一方に電流を供給する偏向電流供給部をさらに有し、
上記切替ユニットは、
上記第１の状態で上記偏向電流供給部と第１の偏向器とを接続し、上記第２の状態で上記偏向電流供給部と第２の偏向器とを接続する偏向電流切替部を有してもよい。

上記偏向電流切替部により、１つの偏向電流供給部からの電流の経路を切り替えることで、第１の電子ビーム及び第２の電子ビームのいずれか一方を偏向することが可能となる。したがって、より設備の簡素化を実現できる。

この場合に、上記制御部は、
上記偏向用電源供給部により上記第１の偏向器及び上記第２の偏向器のうちのいずれか一方に電流が供給されているか否かを判定し、
いずれにも上記電流が供給されていない場合に、上記第１の状態と上記第２の状態とを切り替えてもよい。

さらに、上記電子銃装置は、
上記電源ユニットと上記切替ユニットとを着脱自在に接続する接続部をさらに具備してもよい。
上記接続部により、切替ユニットを後づけで接続することが可能となり、保管時や輸送時に電源ユニットと切替ユニットとを別個に取り扱うことが可能となる。したがって、保管や輸送を容易にし、取り扱い性を高めることができる。

本発明の他の実施形態に係る真空蒸着装置は、真空に維持されることが可能なチャンバと、支持部と、第１の蒸発材料保持部と、第２の蒸発材料保持部と、電子銃装置とを具備する。
上記支持部は、上記チャンバに配置され、基板を支持する。
上記第１の蒸発材料保持部は、上記チャンバに配置され、グランド電位に維持されて第１の蒸発材料を保持する。
上記第２の蒸発材料保持部は、上記チャンバに配置され、グランド電位に維持されて第２の蒸発材料を保持する。
上記電子銃装置は、第１のフィラメントと、第２のフィラメントと、電源ユニットと、切替ユニットと、制御部とを具備する。
上記第１のフィラメントは、上記第１の蒸発材料に対して第１の電子ビームを出射することが可能である。
上記第２のフィラメントは、上記第２の蒸発材料に対して第２の電子ビームを出射することが可能である。
上記電源ユニットは、上記第１のフィラメント及び上記第２のフィラメントのうちのいずれか一方に電子ビームを発生させるための加熱電流を供給する加熱電流供給部と、上記加熱電流にバイアス電圧を印加するバイアス供給部とを有する。
上記切替ユニットは、上記加熱電流に上記バイアス電圧が印加された駆動電流を上記第１のフィラメントに供給する第１の状態と、上記駆動電流を上記第２のフィラメントに供給する第２の状態とを選択的に切り替えることが可能に構成される。
上記制御部は、上記第１の状態と上記第２の状態との切り替えを制御する。

上記真空蒸着装置によれば、１つの加熱電流供給部により第１の電子ビーム及び第２の電子ビームを交互に発生することが可能となり、無駄な構成を省き、設備を簡素化することができる。さらに、１つのチャンバを備えることから、蒸着の準備を整え真空雰囲気に維持されたチャンバに第１の電子ビーム及び第２の電子ビームのいずれか一方を出射することができ、安全性の高い構成とすることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る真空蒸着装置を示す概略図である。真空蒸着装置１は、チャンバ２、第１の蒸発材料保持部３ａ、第２の蒸発材料保持部３ｂ、支持部４、メインコントローラ５及び電子銃装置１００を備える。真空蒸着装置１は、第１の蒸発材料保持部３ａ、第２の蒸発材料保持部３ｂに保持された第１の蒸発材料３１ａ及び第２の蒸発材料３１ｂを、電子銃装置１００を用いて加熱することで、第１の蒸発材料３１ａ及び第２の蒸発材料３１ｂを真空中で蒸発させ、基板Ｗ上に成膜するものである。

チャンバ２は、真空に維持されることが可能に構成された真空チャンバであり、チャンバ２には図示しない真空ポンプが接続されている。

チャンバ２の上部には、複数の基板Ｗを支持する支持部４が取り付けられている。支持部４は、例えば、複数の基板Ｗを保持することが可能なドーム状冶具で構成されてもよく、この場合、図示しない駆動部により、回転されることが可能に構成されていてもよい。これにより、複数の基板Ｗに対し均一に成膜することが可能となる。なお、支持部４は、上記構成に限定されない。

第１の蒸発材料保持部３ａ及び第２の蒸発材料保持部３ｂは、例えば支持部４に対向して、チャンバ２の下部に配置される。第１の蒸発材料保持部３ａは、第１の蒸発材料３１ａを保持し、第２の蒸発材料保持部３ｂは、第２の蒸発材料３１ｂを保持する。第１の蒸発材料保持部３ａ及び第２の蒸発材料保持部３ｂ各々は、典型的には、蒸発材料を収容する坩堝として構成される。この場合に、真空蒸着装置１は、当該坩堝を装着することが可能なハースを有していてもよい。なお、第１の蒸発材料保持部３ａ及び第２の蒸発材料保持部３ｂは、固体の第１及び第２の蒸発材料３１ａ，３１ｂを保持することが可能なリング状ハースを有していてもよい。
第１の蒸発材料保持部３ａ及び第２の蒸発材料保持部３ｂ各々は、グランド電位に維持される。これにより、後述する第１のフィラメント１１０ａ及び第２のフィラメント１１０ｂに対して正の電位を維持することができる。

メインコントローラ５は、真空蒸着装置１全体の駆動を制御する。メインコントローラ５は、例えば、第１の電子ビームＢ１及び第２の電子ビームＢ２の出射の切り替えを制御する切替制御信号を生成する。当該切替制御信号は、後述する電子銃装置１００の制御部１５０の処理に利用される。

電子銃装置１００は、チャンバ２内に第１の電子ビームＢ１及び第２の電子ビームＢ２のいずれか一方を選択的に出射する。電子銃装置１００から出射された第１の電子ビームＢ１又は第２の第２の電子ビームＢ２は、各々の軌道が制御されることで第１の蒸発材料３１ａ又は第２の蒸発材料３１ｂに入射し、これらを加熱、蒸発させる。なお、図１においては、第１の電子ビームＢ１が第１の蒸発材料３１ａに入射している態様を示す。以下、電子銃装置１００の詳細な構成について説明する。

［電子銃装置］
電子銃装置１００は、第１のフィラメント１１０ａ、第２のフィラメント１１０ｂ、第１の偏向コイル１２０ａ、第２の偏向コイル１２０ｂ、電源ユニット１３０、切替ユニット１４０、制御部１５０及び検出部１６０を有する。電子銃装置１００は、本実施形態において、第１の電子ビームＢ１及び第２の第２の電子ビームＢ２を交互に出射することで、基板Ｗ上に、蒸発材料３１ａを含む膜と、蒸発材料３１ｂを含む膜とを交互に積層させることが可能に構成される。あるいは、電子銃装置１００は、第１の電子ビームＢ１及び第２の第２の電子ビームＢ２のいずれか一方のみを連続的に出射する構成であってもよい。

第１のフィラメント１１０ａは、第１の電子ビームＢ１を発生する。具体的には、第１のフィラメント１１０ａは、後述する加熱電流にバイアス電圧が印加された駆動電流により加熱され、第１の電子ビームＢ１として熱電子を放出する。第１の電子ビームＢ１は、カソードとして機能する第１のフィラメント１１０ａに離間して設けられたアノード（図示せず）によって電気的に引き出された熱電子として定義される。
第１の電子ビームＢ１の出射方法は特に限定されない。例えば、第１の電子ビームＢ１は、例えば、アノード中央に形成された孔等を介してチャンバ２内へ出射されてもよいし、第１のフィラメント１１０ａに平行に設けられた上記アノードによって電気的に引き出され、第１のフィラメント１１０ａと同電位であるウェネルト（図示せず）を介してチャンバ２内へ出射されてもよい。あるいは、第１のフィラメント１１０ａから出射された熱電子を他のカソードに衝突させることで当該カソードから熱電子を放出させ、第１の電子ビームＢ１を発生させてもよい。また、このカソードとアノードとの間に、第１の電子ビームＢ１を集束させるためのウェネルト（図示せず）を設けてもよい。
第１のフィラメント１１０ａは、本実施形態において、第１の蒸発材料３１ａに対して第１の電子ビームＢ１を出射する。

第２のフィラメント１１０ｂは、第２の電子ビームＢ２を発生し、第１のフィラメント１１０ａと同様に構成される。すなわち第２のフィラメント１１０ｂは、具体的には、通電されることにより加熱され、第２の電子ビームＢ２となる熱電子を放出する。第２の電子ビームＢ２も、カソードとして機能する第２のフィラメント１１０ｂに離間して設けられたアノード（図示せず）によって電気的に引き出された熱電子として定義される。
第２のフィラメント１１０ｂは、本実施形態において、第２の蒸発材料３１ｂに対して第２の電子ビームＢ２を出射する。

第１の偏向コイル１２０ａは、本実施形態に係る第１の偏向器として機能し、第１の電子ビームＢ１を偏向させる。第１の偏向コイル１２０ａは、自身に流れる電流が制御されることで第１の電子ビームＢ１の軌道を磁気的に制御することが可能に構成される。第１の偏向コイル１２０ａにより、第１の電子ビームＢ１が所望の軌道で第１の蒸発材料３１ａに照射されることが可能となる。

第２の偏向コイル１２０ｂは、本実施形態に係る第２の偏向器として機能し、第２の電子ビームＢ２を偏向させる。第２の偏向コイル１２０ｂは、第１の偏向コイル１２０ａと同様に、自身に流れる電流が制御されることで第２の電子ビームＢ２の軌道を磁気的に制御することが可能に構成される。第２の偏向コイル１２０ｂにより、第２の電子ビームＢ２が所望の軌道で第２の蒸発材料３１ｂに照射されることが可能となる。

図２は、電源ユニット１３０及び切替ユニット１４０の回路図である。

電源ユニット１３０は、第１のフィラメント１１０ａ及び第２のフィラメント１１０ｂのうちのいずれか一方に電子ビームＢ１，Ｂ２を発生させる駆動電流を供給する。電源ユニット１３０は、図２に示すように、加熱電流供給部１３１と、バイアス供給部１３２と、偏向用電源（偏向電流供給部）１３３とを有する。

加熱電流供給部１３１は、第１のフィラメント１１０ａ及び第２のフィラメント１１０ｂのうちのいずれか一方に電子ビームを発生させるための加熱電流を供給する。加熱電流供給部１３１は、図２に示すように、加熱電流用電源１３４と、サイリスタ１３５と、第１の加熱電流回路１３６とを有する。

加熱電流用電源１３４は、交流電源で構成され、所定の周波数の電流を加熱電流として供給する。加熱電流用電源１３４は、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４に対し、例えば、最大で５０Ａ程度の駆動電流を供給することが可能に構成される。サイリスタ１３５は、加熱電流用電源１３４から供給された加熱電流の導通及び非導通を制御し、駆動状態において加熱電流を導通させ、駆動しない状態において加熱電流を導通させないように構成される。

第１の加熱電流回路１３６は、第１のフィラメント１１０ａに接続される。第１の加熱電流回路１３６は、切替ユニット１４０により、後述するように加熱電流用電源１３４と接続されることが可能に構成される。第１の加熱電流回路１３６は、加熱電流の電圧値を変換することが可能な第１の変圧部１３７を含む。

第１の変圧部１３７は、加熱電流用のトランスとして構成されることができ、例えば、それぞれ巻数の異なる一次コイルと二次コイルとを有してもよい。この場合、一次コイルは、サイリスタ１３５を介して加熱電流用電源１３４に接続されることが可能であり、二次コイルは、第１のフィラメント１１０ａに接続される。第１の変圧部１３７により、加熱電流（駆動電流）を適切な電圧値に変換することが可能になる。さらに、高電圧のバイアス電圧が一次コイル側の加熱電流用電源１３４等に印加され、不具合が生じることを防止することができる。

バイアス供給部１３２は、加熱電流にバイアス電圧を印加する。加熱電流にバイアス電圧が印加された電流は、駆動電流として、第１のフィラメント１１０ａ又は第２のフィラメント１１０ｂを駆動することが可能となる。また、バイアス供給部１３２は、切替ユニット１４０により、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４の一方に選択的に接続される。本実施形態において、バイアス供給部１３２は、バイアス電源１３８と、抵抗器１３９とを含む。

バイアス電源１３８は、直流電源で構成され、正極側が抵抗素子１３９に接続され、負極側が加熱電流供給部１３１に接続される。抵抗器１３９は、一方がバイアス電源１３８の正極側に接続され、他方がグランド電位に維持されており、例えば３Ω程度の抵抗値を有するものとすることができる。バイアス電源１３８と抵抗器１３９とにより、加熱電流に、バイアスとして例えば１０ｋＶ程度の負の高電圧を印加することが可能となる。

偏向用電源１３３は、本実施形態に係る偏向電流供給部として機能し、第１の偏向コイル１２０ａ及び第２の偏向コイル１２０ｂのうちのいずれか一方に電流を供給する。偏向用電源１３３は、直流電源に所定の周波数の交流電源を重畳したもので構成されてもよい。これにより定電流制御が可能となり、第１及び第２の偏向コイル１２０ａ，１２０ｂの温度が上昇した場合であっても、一定の偏向磁場を発生させることができる。偏向用電源１３３は、切替ユニット１４０を介して、第１の偏向コイル１２０ａ及び第２の偏向コイル１２０ｂの一方に選択的に接続される。偏向用電源１３３は、第１及び第２の偏向コイル１２０ａ，１２０ｂに対し、例えば、最大で１．５Ａ程度の電流を供給することが可能に構成される。

切替ユニット１４０は、駆動電流を第１のフィラメント１１０ａに供給する第１の状態と、駆動電流を第２のフィラメント１１０ｂに供給する第２の状態とを選択的に切り替えることが可能に構成される。すなわち、切替ユニット１４０は、加熱電流の供給を第１のフィラメント１１０ａ及び第２のフィラメント１１０ｂとで選択的に切り替えることが可能に構成される。具体的に、第１の状態は、第１のフィラメント１１０ａで第１の電子ビームＢ１が発生する状態であり、第２の状態は、第２のフィラメント１１０ｂで第２の電子ビームＢ２が発生する状態である。切替ユニット１４０は、本実施形態において、加熱電流切替部１４１と、バイアス切替部１４２と、偏向電流切替部１４３と、第２の加熱電流回路１４４とを有する。

第２の加熱電流回路１４４は、第１の加熱電流回路１３６と同様に構成され、第２のフィラメント１１０ｂに接続される。第２の加熱電流回路１４４は、加熱電流切替部１４１により、電源ユニット１３０の加熱電流用電源１３４と接続されることが可能に構成される。第２の加熱電流回路１４４は、加熱電流の電圧値を変換することが可能な第２の変圧部１４５を含む。

第２の変圧部１４５は、第１の変圧部１３７と同様に、加熱電流用のトランスとして構成されることができ、例えば、それぞれ巻数の異なる一次コイルと二次コイルとを有してもよい。この場合、一次コイルは、加熱電流用電源１３４に接続されることが可能であり、二次コイルは、第２のフィラメント１１０ｂに接続される。第２の変圧部１４５により、加熱電流（駆動電流）の電圧値を適切な電圧値に変換することが可能になる。さらに、高電圧のバイアス電圧が一次コイル側の加熱電流用電源１３４等に印加され、不具合が生じることを防止することができる。

加熱電流切替部１４１、バイアス切替部１４２、及び偏向電流切替部１４３は、例えば、リレーや電磁接触器、半導体リレーであるＳＳＲ（Solid-State Relay）等で構成されることができる。

加熱電流切替部１４１は、第１の状態で加熱電流用電源１３４と第１の加熱電流回路１３６とを接続し、第２の状態で加熱電流用電源１３４と第２の加熱電流回路１４４とを接続する。本実施形態において、加熱電流切替部１４１は、第１の接点１４１ａと、第２の接点１４１ｂと、スイッチ部材１４１ｃとを含む。第１の接点１４１ａは、第１の加熱電流回路１３６に接続される固定接点を含み、例えば第１の変圧部１３７の一次コイル側に接続される。第２の接点１４１ｂは、第２の加熱電流回路１４４に接続される固定接点を含み、例えば第２の変圧部１４５の一次コイル側に接続される。スイッチ部材１４１ｃは、加熱電流用電源１３４に接続され、可動接点を含む。

スイッチ部材１４１ｃの可動接点は、第１の状態で、第１の接点１４１ａと接続される。これにより、加熱電流用電源１３４から供給された加熱電流が、第１の加熱電流回路１３６に流れることとなる。一方、スイッチ部材１４１ｃの可動接点は、第２の状態で、第２の接点１４１ｂと接続される。これにより、加熱電流用電源１３４から供給された加熱電流が、第２の加熱電流回路１４４に流れることとなる。

バイアス切替部１４２は、第１の状態でバイアス供給部１３２と第１の加熱電流回路１３６とを接続し、第２の状態でバイアス供給部１３２と第２の加熱電流回路１４４とを接続する。本実施形態において、バイアス切替部１４２は、第１の接点１４２ａと、第２の接点１４２ｂと、スイッチ部材１４２ｃとを含む。第１の接点１４２ａは、第１の加熱電流回路１３６に接続される固定接点を含み、例えば第１の変圧部１３７の二次コイル側に接続される。第２の接点１４２ｂは、第２の加熱電流回路１４４に接続される固定接点を含み、例えば第２の変圧部１４５の二次コイル側に接続される。スイッチ部材１４２ｃは、バイアス供給部１３２のバイアス電源１３８に接続され、可動接点を含む。

スイッチ部材１４２ｃの可動接点は、第１の状態で、第１の接点１４２ａと接続される。これにより、バイアス供給部１３２から供給されたバイアス電圧が、第１の加熱電流回路１３６に供給されることとなる。一方、スイッチ部材１４２ｃの可動接点は、第２の状態で、第２の接点１４２ｂと接続される。これにより、バイアス供給部１３２から供給されたバイアス電圧が、第２の加熱電流回路１４４に供給されることとなる。

偏向電流切替部１４３は、第１の状態で偏向用電源１３３と第１の偏向コイル１２０ａとを接続し、第２の状態で偏向用電源１３３と第２の偏向コイル１２０ｂとを接続する。本実施形態において、偏向電流切替部１４３は、第１の接点１４３ａと、第２の接点１４３ｂと、スイッチ部材１４３ｃとを有する。第１の接点１４３ａは、第１の偏向コイル１２０ａに接続される固定接点を含む。第２の接点１４３ｂは、第２の偏向コイル１２０ｂに接続される固定接点を含む。スイッチ部材１４３ｃは、偏向用電源１３３に接続され、可動接点を含む。

スイッチ部材１４３ｃの可動接点は、第１の状態で、第１の接点１４３ａと接続される。これにより、偏向用電源１３３から供給された電流が、第１の偏向コイル１２０ａに供給されることとなる。一方、スイッチ部材１４３ｃの可動接点は、第２の状態で、第２の接点１４３ｂと接続される。これにより、偏向用電源１３３から供給された電流が、第２の偏向コイル１２０ｂに供給されることとなる。

なお、加熱電流切替部１４１、バイアス切替部１４２及び偏向電流切替部１４３が有する各要素（第１の接点、第２の接点及びスイッチ部材）の配置や、各要素に含まれる固定接点及び可動接点の数等は特に限定されず、回路構成に応じて適宜決定されればよい。例えば、各要素に含まれる固定接点及び可動接点がそれぞれ１つずつであってもよいし（図２のバイアス切替部１４２及び偏向電流切替部１４３参照）、これらがそれぞれ２つずつであってもよい（図２の加熱電流切替部１４１参照）。

検出部１６０は、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４に流れる駆動電流、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４に印加されるバイアス電圧、並びに第１の偏向コイル１２０ａ及び第２の偏向コイル１２０ｂに流れる電流を検出可能に構成される。すなわち検出部１６０は、第１の駆動電流検出部１６１ａと、第２の駆動電流検出部１６１ｂと、バイアス電圧検出部１６２と、第１の偏向電流検出部１６３ａと、第２の偏向電流検出部１６３ｂとを有する。

第１の駆動電流検出部１６１ａ及び第２の駆動電流検出部１６１ｂは、それぞれ第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４に設けられる。第１の駆動電流検出部１６１ａは、例えば加熱電流切替部１４１と第１の変圧部１３７との間に設けられ、第２の駆動電流検出部１６１ｂは、例えば加熱電流切替部１４１と第２の変圧部１４５との間に設けられる。第１の駆動電流検出部１６１ａ及び第２の駆動電流検出部１６１ｂは、例えばカレントトランス（ＣＴ）等を用いることができる。

バイアス電圧検出部１６２は、バイアス電圧を検出可能に構成される。バイアス電圧検出部１６２は、本実施形態において、バイアス切替部１４２と第１の加熱電流回路１３６との間、及びバイアス切替部１４２と第２の加熱電流回路１４４との間にそれぞれ設けられる。バイアス電圧検出部１６２は、例えば、分圧抵抗によって電圧を検出可能に構成され、具体的には、第１の抵抗器と、第１の抵抗器とグランド電位に接続された第２の抵抗器と、第１及び第２の抵抗器の間に接続された電圧検出器とを含んでもよい。

第１の偏向電流検出部１６３ａは、例えば偏向電流切替部１４３と第１の偏向コイル１２０ａの間に設けられ、第２の偏向電流検出部１６３ｂは、偏向電流切替部１４３と第２の偏向コイル１２０ｂの間に設けられる。第１の偏向電流検出部１６３ａ及び第２の偏向電流検出部１６３ｂは、低抵抗器、ホール素子型電流センサ等を用いることができる。

制御部１５０は、図１を参照し、第１の状態と第２の状態との切り替えを制御する。本実施形態において、制御部１５０は、真空蒸着装置１のメインコントローラ５により生成された制御信号に基づいて、電源ユニット１３０及び切替ユニット１４０の各構成の駆動を制御することが可能に構成される。なお、制御部１５０は、メインコントローラ５の一部として構成されてもよく、独立した構成であってもよい。独立した構成の場合、制御部１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のハードウェアを有するコンピュータにより構成されてもよい。

制御部１５０は、第１の状態において、加熱電流用電源１３４及び偏向用電源１３３を駆動させ、かつ、サイリスタ１３５を駆動状態とする。さらに、加熱電流切替部１４１、バイアス切替部１４２及び偏向電流切替部１４３各々のスイッチ部材１４１ｃ，１４２ｃ，１４３ｃを、それぞれ、第１の接点１４１ａ，１４２ａ，１４３ａに接続させる。これにより、フィラメント１１０ａに駆動電流が供給されて第１の電子ビームＢ１が発生され、かつ第１の偏向コイル１２０ａにより、第１の電子ビームＢ１が偏向される。

制御部１５０は、第２の状態において、加熱電流用電源１３４及び偏向用電源１３３を駆動させ、かつ、サイリスタ１３５を駆動状態とする。さらに、加熱電流切替部１４１、バイアス切替部１４２及び偏向電流切替部１４３各々のスイッチ部材１４１ｃ，１４２ｃ，１４３ｃを、それぞれ、第２の接点１４１ｂ，１４２ｂ，１４３ｂに接続させる。これにより、フィラメント１１０ｂに駆動電流が供給されて第２の電子ビームＢ２が発生され、かつ偏向コイル１２０ｂにより、第２の電子ビームＢ２が偏向される。

制御部１５０は、本実施形態において、蒸着中、検出部１６０の検出結果に基づき、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４に流れる駆動電流、並びに第１の偏向コイル１２０ａ及び第２の偏向コイル１２０ｂに流れる電流を監視可能に構成される。具体的には、制御部１５０は、第１の駆動電流検出部１６１ａ及び第２の駆動電流検出部１６１ｂからの出力に基づいて第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４の電流の有無を判定可能に構成され、第１の偏向電流検出部１６３ａ及び第２の偏向電流検出部１６３ｂからの出力に基づいて第１の偏向コイル１２０ａ及び第２の偏向コイル１２０ｂに流れる電流の有無を判定可能に構成される。

図３は、制御部１５０の一動作例を示すフローチャートである。本動作例では、第１の状態及び第２の状態を相互に切り替える切替工程（ＳＴ１００）を行い、その後、真空蒸着装置１での蒸着中に電流監視工程（ＳＴ２００）を行う、制御部１５０の一連の動作について説明する。なお、切替工程（ＳＴ１００）は以下のＳＴ１０１〜１１０を含み、電流監視工程（ＳＴ２００）は以下のＳＴ２０１〜２０３を含む。

まず制御部１５０は、一方の電子ビームを照射する状態から、他方の電子ビームを照射する状態に切り替えるために、第１の状態及び第２の状態を相互に切り替える（ＳＴ１００）。制御部１５０は、周期的に、メインコントローラ５が生成した切替制御信号を受信したか判定している（ＳＴ１０１）。切替制御信号を受信していない場合は（ＳＴ１０１でＮｏ）、再び切替制御信号の受信を判定する（ＳＴ１０１）。切替制御信号を受信した場合（ＳＴ１０１でＹｅｓ）、制御部１５０は、バイアス電圧検出部１６２からの出力に基づき、バイアス供給部１３２がバイアス電圧の供給を停止しているか否かを判定する（ＳＴ１０２）。停止していない場合は（ＳＴ１０２でＮｏ）、切替制御信号に基づく処理を行わず、再び切替制御信号の受信を判定する（ＳＴ１０１）。バイアス電圧の供給を停止している場合は（ＳＴ１０２でＹｅｓ）、偏向用電源１３３に電流の供給を停止させるための信号を送信する（ＳＴ１０３）。これにより、バイアス供給部１３２（バイアス電源１３８）及び偏向用電源１３３の双方の駆動が停止される。

次に制御部１５０は、第１の偏向電流検出部１６３ａ及び第２の偏向電流検出部１６３ｂからの出力に基づいて偏向用電源１３３からの電流の供給が停止しているか否か判定する（ＳＴ１０４）。偏向用電源１３３からの電流の供給が停止している場合は（ＳＴ１０４でＹｅｓ）、切替ユニット１４０に対し、第１の状態と第２の状態とを選択的に切り替えるための切替信号を送信する（ＳＴ１０５）。切替信号を受信した切替ユニット１４０の加熱電流切替部１４１、バイアス切替部１４２及び偏向電流切替部１４３は、各々のスイッチ部材１４１ｃ，１４２ｃ，１４３ｃが接続されていた接点を他方の接点に切り替えることにより、第１の状態と第２の状態とを切り替える。

一方、偏向用電源１３３からの電流の供給が停止していない場合は（ＳＴ１０４でＮｏ）、切替信号を送信せず、電源ユニット１３０にエラー信号を送信する（ＳＴ１１０）。これにより、電源ユニット１３０は、加熱電流用電源１３４の駆動を停止し、サイリスタ１３５を駆動しない状態にすることで、加熱電流供給部１３１からの加熱電流の供給を停止する。

切替ユニット１４０に切替信号を送信した後、制御部１５０は、偏向電流切替部１４３に電流の供給を開始させる信号を送信し（ＳＴ１０６）、偏向用電源１３３から第１の偏向コイル１２０ａ及び第２の偏向コイル１２０ｂのうちのいずれか一方への電流の供給が開始されたか否か判定する（ＳＴ１０７）。開始されている場合は（ＳＴ１０７でＹｅｓ）、同様にバイアス供給部１３２から第１及び第２の加熱電流回路１３６，１４４のうちのいずれか一方へのバイアス電圧の供給が開始されたか否か判定する（ＳＴ１０８）。開始されている場合は（ＳＴ１０８でＹｅｓ）、切り替えが完了したとして、その情報をメインコントローラ５に出力する（ＳＴ１０９）。一方、偏向電流切替部１４３からの電流の供給が開始されていない場合（ＳＴ１０７でＮｏ）及びバイアス供給部１３２からのバイアス電圧の供給が開始されていない場合（ＳＴ１０８でＮｏ）は、電源ユニット１３０にエラー信号を送信する（ＳＴ１１０）。

切り替えが完了した後（ＳＴ１０９）、真空蒸着装置１による蒸着が開始され、制御部１５０は、電流経路の監視を行う（ＳＴ２００）。すなわち、電源ユニット１３０の第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４のうちのいずれか一方に電流が流れているか否か判定する（ＳＴ２０１）。電流が流れている場合（ＳＴ２０１でＹｅｓ）、制御部１５０は、電流が流れている第１の加熱電流回路１３６又は第２の加熱電流回路１４４に対応する第１の偏向コイル１２０ａ又は第２の偏向コイル１２０ｂに電流が流れているか否か判定する（ＳＴ２０２）。電流が流れている場合（ＳＴ２０２でＹｅｓ）、制御部１５０は、電源ユニット１３０の運転を継続させるとともに、再びＳＴ２０１に戻り、電流経路の監視を継続する（ＳＴ２０１）。

一方、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４のいずれにも電流が流れていない場合（ＳＴ２０１でＮｏ）、及び第１の加熱電流回路１３６又は第２の加熱電流回路１４４に対応する第１の偏向コイル１２０ａ又は第２の偏向コイル１２０ｂに電流が流れていない場合（ＳＴ２０２でＮｏ）には、切替ユニット１４０による切り替えが正常に行われていない可能性があるため、電源ユニット１３０に切替異常信号を送信する（ＳＴ２０３）。これにより、電源ユニット１３０は、加熱電流供給部１３１からの加熱電流の供給を停止する。

以上のように、制御部１５０は、バイアス電圧の供給及び偏向用電源１３３からの電流の供給が停止された場合にのみ、切替ユニット１４０に対して切り替えを行わせる。これにより、切替ユニット１４０の各切替部１４１，１４２，１４３における放電等のリスクを最小限に抑え、安全に切り替えを行うことができる。

また制御部１５０は、蒸着中、電源ユニット１３０の電流の経路を監視する。これにより、切替ユニット１４０への切り替えの指示のみならず、実際に切り替えが適切になされているか否か確認することが可能となる。したがって、切替ユニット１４０の各切替部１４１，１４２，１４３の故障等による成膜トラブルのリスクを低減することが可能となる。

また、制御部１５０は、電流の経路の監視により、第１及び第２の加熱電流回路１３６，１４４に対応する第１及び第２の偏向コイル１２０ａ，１２０ｂに電流が流れているか否か確認することが可能となる。これにより、切り替えられた電子ビームの軌道を確実に制御することが可能となる。

以上のような構成の電子銃装置１００は、２つの蒸発材料３１ａ，３１ｂにそれぞれ対応する第１及び第２の電子ビームＢ１，Ｂ２を発生させることが可能な構成であって、かつ、１つの加熱電流用電源１３４及び１つの偏向用電源１３３のみを有する構成とすることが可能となる。以下、比較例を挙げて、本実施形態の作用効果を説明する。

図４は、本実施形態の比較例に係る電子銃装置４００の回路図である。電子銃装置４００は、電子銃装置１００と同様に、第１の電子ビームＢ１及び第２の第２の電子ビームＢ２を交互に出射することが可能に構成される。電子銃装置４００は、第１及び第２のフィラメント４１０ａ，４１０ｂと、第１及び第２の加熱電流供給部４３１ａ，４３１ｂと、バイアス供給部４３２と、第１及び第２の偏向用電源４３３ａ，４３３ｂと、第１及び第２の偏向コイル４２０ａ，４２０ｂと、バイアス切替部４６０とを有する。電子銃装置１００と異なる主な点は、２つの加熱電流供給部４３１ａ，４３１ｂを有する点と、２つの偏向用電源４３３ａ，４３３ｂを有する点である。その他の点は、電子銃装置１００と同様の構成を有するため、その説明を省略又は簡略化する。

２つの加熱電流供給部４３１ａ，４３１ｂは、それぞれ、加熱電流用電源４３４ａ，４３４ｂを有し、第１及び第２のフィラメント４１０ａ，４１０ｂに接続される。バイアス切替部４６０は、電子銃装置１００のバイアス切替部１４２と同様に構成される。すなわち、第１の電子ビームＢ１が出射される第１の状態でバイアス供給部４３２と加熱電流供給部４３１ａとが接続され、第２の電子ビームＢ２が出射される第２の状態でバイアス供給部４３２と加熱電流供給部４３１ｂとが接続される。

電子銃装置４００においては、第１の状態において、一方の加熱電流用電源４３４ａ及び偏向電流供給部４３３ａが駆動されるが、他方の加熱電流用電源４３４ｂ及び偏向用電源４３３ｂは停止している。第２の状態では、この逆の状態となる。したがって、蒸着中であっても、必ず一方の加熱電流用電源と偏向用電源が停止しており、設備が過剰となる。このような設備の過剰は、設備導入のコストのみならず、設備の維持コストを上昇させるとともに、設備の設置スペースを増大させる。

一方、本実施形態に係る電子銃装置１００は、切替ユニット１４０により、１つの加熱電流供給部１３１（加熱電流用電源１３４）及び偏向用電源１３３のみを有する構成とすることができる。したがって、第１及び第２の電子ビームＢ１，Ｂ２を交互に出射する場合であっても、設備を簡素化し、設備コストや設置スペースの問題を解消することが可能となる。

さらに、電子銃装置１００は、高電圧であるバイアスが印加される前に、加熱電流切替部１４１により加熱電流の経路を切り替えることが可能となる。仮に加熱電流切替部１４１に高電圧が負荷された場合には、アーク放電による接点溶着等のおそれが生じ得る。したがって、上記構成により、接点溶着等の加熱電流切替部の不具合を防止するとともに、加熱電流切替部１４１を比較的簡素なリレーや電磁接触機等で構成することが可能となる。

また、図５は、本実施形態の参考例の真空蒸着装置を示す概略図である。同図に示すように、真空蒸着装置６は、２つのチャンバ７，８、第１の蒸発材料保持部９ａ、第２の蒸発材料保持部９ｂ、及び電子銃装置６００を備える。２つのチャンバ７，８には、それぞれ、第１の蒸発材料９１ａを保持した第１の蒸発材料保持部９ａと、第２の蒸発材料９１ｂを保持した第２の蒸発材料保持部９ｂが配置されている。電子銃装置６００は、電子銃装置１００と同様の構成を有し、チャンバ７に第１の電子ビームＢ１を出射する第１の状態と、チャンバ８に第２の電子ビームＢ２を出射する第２の状態とを選択的に切り替える。なお、図５において、支持部、メインコントローラ等の構成は省略している。

上記構成によっても、所望のチャンバに配置された蒸発材料に対し、電子ビームを照射することが可能となる。一方、上記構成の場合、仮に制御部や切替ユニットに不具合が生じ、指令したチャンバとは異なるチャンバに電子ビームが出射された場合、十分真空引きされていない状態や、蒸発材料の準備ができていない状態のチャンバに電子ビームが出射されるおそれがある。

そこで、本実施形態の真空蒸着装置１によれば、１つのチャンバ２のみ有する構成であることから、蒸着の準備を整えた適切な雰囲気のチャンバ２内に第１及び第２の電子ビームＢ１，Ｂ２のいずれか一方を出射することができる。これにより、より安全性の高い構成とすることができる。

＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係る電子銃装置の回路図である。電子銃装置２００は、第１の実施形態と同様に、第１のフィラメント２１０ａ、第２のフィラメント２１０ｂ、第１の偏向コイル２２０ａ、第２の偏向コイル２２０ｂ、電源ユニット２３０、切替ユニット２４０、制御部２５０、及び接続部２６０を有する。電子銃装置２００が第１の実施形態に係る電子銃装置１００と異なる点は、切替ユニット２４０が、接続部２６０を介して電源ユニット２３０から着脱自在に構成される点である。以下、第１の実施形態と同様の点については、その説明を省略又は簡略化する。

第１のフィラメント２１０ａは、第１の実施形態と同様に、第１の電子ビームＢ１を発生する。第１のフィラメント２１０ａは、電源ユニット２３０の第１の加熱電流回路２３６に接続される。第２のフィラメント２１０ｂも同様に、第２の電子ビームＢ２を発生する。第２のフィラメント２１０ｂは、切替ユニット２４０の第２の加熱電流回路２４４に接続される。

第１の偏向コイル２２０ａは、第１の実施形態と同様に第１の偏向器として機能し、第１の電子ビームＢ１を偏向させる。第２の偏向コイル２２０ｂも、第１の実施形態と同様に第２の偏向器として機能し、第２の電子ビームＢ２を偏向させる。第１の偏向コイル２２０ａ及び第２の偏向コイル２２０ｂは、いずれも、切替ユニット２４０の偏向電流切替部２４３を介して偏向用電源２３３に接続される。

電源ユニット２３０は、加熱電流供給部２３１と、バイアス供給部２３２と、偏向用電源（偏向電流供給部）２３３とを有する。

加熱電流供給部２３１は、第１のフィラメント２１０ａ及び第２のフィラメント２１０ｂのうちのいずれか一方に電子ビームを発生させるための加熱電流を供給し、第１の実施形態と同様に、加熱電流用電源２３４と、サイリスタ２３５と、第１の加熱電流回路２３６とを有する。第１の加熱電流回路２３６は、第１の実施形態と同様に、加熱電流の電圧値を変換することが可能な第１の変圧部２３７を含む。バイアス供給部２３２は、バイアス電源２３８と、抵抗器２３９とを含み、加熱電流にバイアス電圧を印加する。偏向用電源２３３は、第１の偏向コイル２２０ａ及び第２の偏向コイル２２０ｂのうちのいずれか一方に電流を供給する。

切替ユニット２４０は、駆動電流を第１のフィラメント２１０ａに供給する第１の状態と、駆動電流を第２のフィラメント２１０ｂに供給する第２の状態とを選択的に切り替えることが可能に構成される。切替ユニット２４０は、第１の実施形態と同様に、加熱電流切替部２４１と、バイアス切替部２４２と、偏向電流切替部２４３と、第２の加熱電流回路２４４とを有する。

第２の加熱電流回路２４４は、第１の実施形態と同様に、第２のフィラメント２１０ｂに接続される。第２の加熱電流回路２４４は、加熱電流の電圧値を変換することが可能な第２の変圧部２４５を含む。

加熱電流切替部２４１は、第１の状態で加熱電流用電源２３４と第１の加熱電流回路２３６とを接続し、第２の状態で加熱電流用電源２３４と第２の加熱電流回路２４４とを接続する。加熱電流切替部２４１は、第１の実施形態と同様に、第１の接点２４１ａと、第２の接点２４１ｂと、スイッチ部材２４１ｃとを含む。

バイアス切替部２４２は、第１の状態でバイアス供給部２３２と第１の加熱電流回路２３６とを接続し、第２の状態でバイアス供給部２３２と第２の加熱電流回路２４４とを接続する。バイアス切替部２４２は、第１の実施形態と同様に、第１の接点２４２ａと、第２の接点２４２ｂと、スイッチ部材２４２ｃとを含む。

偏向電流切替部２４３は、第１の状態で偏向用電源２３３と第１の偏向コイル２２０ａとを接続し、第２の状態で偏向用電源２３３と第２の偏向コイル２２０ｂとを接続する。偏向電流切替部２４３は、第１の実施形態と同様に、第１の接点２４３ａと、第２の接点２４３ｂと、スイッチ部材２４３ｃとを有する。

制御部２５０は、第１の状態と第２の状態との切り替えを制御する。制御部２５０は、本実施形態において、切替モードと、後述する第２の電源ユニット２８０が接続された場合の２ソースモードとを選択的に切替可能に構成される。切替ユニット２４０を有する電子銃装置２００では、切替モードが選択される。切替モードでは、第１の電子ビームＢ１及び第２の電子ビームＢ２のうちのいずれか一方が出射されるように制御され、第１の実施形態と同様の動作が可能に構成されてもよい。この場合に、第１の偏向コイル２２０ａ及び第２の偏向コイル２２０ｂに流れる電流と、第１の加熱電流回路２３６及び第２の加熱電流回路２４４の電流とを監視可能に構成されてもよい。

なお、図示はしないが、電子銃装置２００は、第１の実施形態と同様の構成の検出部を備えていてもよい。

次に、接続部２６０の構成について説明する。

図７は、接続部２６０の構成と接続関係を示す要部回路図である。図７は、接続部２６０と各要素との接続関係を示すために、図６の回路図の一部のみ記載しており、例えば、第２の変圧部２３７やサイリスタ２３５、第２の加熱電流回路２４４等は省略している。接続部２６０は、本実施形態において、電源ユニット２３０に接続される電源ユニット側端子部２６１と、切替ユニット２４０に接続される切替ユニット側端子部２６２とを有する。

本実施形態において、電源ユニット側端子部２６１は、第１の端子２６１ａと、第２の端子２６１ｂと、第３の端子２６１ｃと、第４の端子２６１ｄと、第５の端子２６１ｅと、第６の端子２６１ｆとを含む。また、切替ユニット側端子部２６２も、第１の端子２６２ａと、第２の端子２６２ｂと、第３の端子２６２ｃと、第４の端子２６２ｄと、第５の端子２６２ｅと、第６の端子２６２ｆとを含む。第１の端子２６１ａ及び第１の端子２６２ａ間、第２の端子２６１ｂ及び第２の端子２６２ｂ間、第３の端子２６１ｃ及び第３の端子２６２ｃ間、第４の端子２６１ｄ及び第４の端子２６２ｄ間、第５の端子２６１ｅ及び第５の端子２６２ｅ間、並びに第６の端子２６１ｆ及び第６の端子２６２ｆ間は、相互に接続可能に構成される。これらの各端子２６１ａ〜２６１ｆ，２６２ａ〜２６２ｆは、バネ端子等で構成されてもよいし、対応する端子がネジ等によって接続可能に構成されてもよい。

電源ユニット側端子部２６１の第１の端子２６１ａは、加熱電流用電源２３４に接続される。切替ユニット側端子部２６２の第１の端子２６２ａは、加熱電流切替部２４１のスイッチ部材２４１ｃに接続される。

電源ユニット側端子部２６１第２の端子２６１ｂは、第１の加熱電流回路２３６に接続される。切替ユニット側端子部２６２の第２の端子２６２ｂは、加熱電流切替部２４１の第１の接点２４１ａに接続される。

電源ユニット側端子部２６１の第３の端子２６１ｃは、第１の加熱電流回路２３６に接続される。切替ユニット側端子部２６２の第３の端子２６２ｃは、バイアス切替部２４２の第１の接点２４２ａに接続される。

電源ユニット側端子部２６１の第４の端子２６１ｄは、バイアス供給部２３２に接続される。切替ユニット側端子部２６２の第４の端子２６２ｄは、バイアス切替部２４２のスイッチ部材２４２ｃに接続される。

電源ユニット側端子部２６１の第５の端子２６１ｅは、偏向用電源２３３に接続される。切替ユニット側端子部２６２の第５の端子２６２ｅは、偏向電流切替部２４３のスイッチ部材２４３ｃに接続される。

電源ユニット側端子部２６１の第６の端子２６１ｆは、第１の偏向コイル２２０ａに接続される。切替ユニット側端子部２６２の第６の端子２６２ｆは、偏向電流切替部２４３の第１の接点２４３ａに接続される。

電源ユニット側端子部２６１の各端子２６１ａ〜２６１ｆは、例えば電源ユニット２３０の図示しない筐体の一部に露出されて配置されることが可能に構成されてもよい。同様に、切替ユニット側端子部２６２の各端子２６２ａ〜２６２ｆは、切替ユニット２４０の図示しない筐体の一部に露出されて配置されてもよい。この場合、電源ユニット側端子部２６１の各端子２６１ａ〜２６１ｆは、切替ユニット側端子部２６２の各端子２６２ａ〜２６２ｆに対応して配置される。

以上のような構成を有する接続部２６０により、電源ユニット２３０に対し切替ユニット２４０を着脱可能に接続することが可能となる。具体的には、例えば、電源ユニット側端子部２６１に、切替ユニット側端子部２６２を差し込むことで、電源ユニット側端子部２６１の各端子２６１ａ〜２６１ｆと、切替ユニット側端子部２６２の各端子２６２ａ〜２６２ｆとが接続される。

また、電源ユニット２３０及び切替ユニット２４０を接続することにより、第１の実施形態と等価な回路を構成することができる。これにより、本実施形態も、第１の実施形態と同様に、設備の簡素化に貢献することができる。

また、接続部２６０により、電源ユニット２３０及び切替ユニット２４０を、保管時や輸送時に別個に取り扱うことが可能となる。これにより、保管や輸送に係るスペースを縮小することが可能となるとともに、取り扱い性を高めることができる。

さらに電源ユニット２３０は、接続切替部２７０を有してもよい。接続切替部２７０は、電源ユニット側端子部２６１に対し、電源ユニット側端子部２６１と切替ユニット側端子部２６２とが接続可能な切替ユニット接続状態と、加熱電流供給部２３１と第１のフィラメント２１０ａとが切替ユニット２４０を介さずに閉回路を構成する閉回路状態とを切り替える。図６及び図７には、電源ユニット側端子部２６１が切替ユニット接続状態に切り替えられている態様を示す。接続切替部２７０の具体的な構成については、後述する。

接続切替部２７０を閉回路状態に切り替えることにより、切替ユニット２４０に替えて第２の電源ユニット２８０を電源ユニット２３０に接続し、電子銃装置３００を構成することが可能となる。

［参考例］
図８は、本実施形態の参考例に係る電子銃装置３００の回路図である。電子銃装置３００は、第１の電源ユニット２３０と、第２の電源ユニット２８０とを有する。なお、第１の電源ユニット２３０は、電子銃装置２００の電源ユニット２３０と同様の構成を有するため、電源ユニット２３０と同様の符号を用いて説明する。

本参考例において、第１の電源ユニット２３０は、第１のフィラメント２１０ａに接続され、第１の電子ビームＢ１を発生するための駆動電流を供給可能に構成される。一方、第２の電源ユニット２８０は、第２のフィラメント２１０ｂに接続され、第２の電子ビームＢ２を発生するための駆動電流を供給可能に構成される。すなわち、電子銃装置３００は、第１の電子ビームＢ１と第２の電子ビームＢ２を交互に、又は同時に出射することが可能に構成される。

第１の電源ユニット２３０の加熱電流供給部２３１は、本参考例において、第１のフィラメント２１０ａに第１の電子ビームＢ１を発生させるための加熱電流を供給する。偏向用電源２３３は、第１の偏向コイル２２０ａに電力を供給する。

バイアス供給部２３２は、加熱電流にバイアス電圧を印加する。バイアス供給部２３２は、後述するように、第１の電源ユニット２３０の第１の加熱電流回路２３６及び第２の電源ユニット２８０の第２の加熱電流回路２８６の少なくともいずれか一方にバイアス電圧を印加する。バイアス供給部２３２は、後述するように、第２の電源ユニット２８０のバイアス接続部２８２に接続される。

接続切替部２７０は、図７及び図８に示すように、第１の接続切替部２７１と、第２の接続切替部２７２とを含む。

第１の接続切替部２７１は、第１の端子２６１ａ及び第２の端子２６１ｂの配置を切り替えることが可能に構成される。具体的には、切替ユニット接続状態において、第１の端子２６１ａ及び第２の端子２６１ｂが、電源ユニット２３０の図示しない筐体の一部に露出されて配置される（図６及び図７参照）。一方閉回路状態において、第１の端子２６１ａ及び第２の端子２６１ｂが相互に接続される（図８参照）。第１の接続切替部２７１の構成は特に限定されず、例えば、第１の端子２６１ａ及び第２の端子２６１ｂ各々に接続された付勢部材を有してもよい（図示せず）。この場合、閉回路状態において、付勢部材が第１の端子２６１ａ及び第２の端子２６１ｂを付勢しているが、切替ユニット側端子部２６２の挿入に伴い、当該付勢状態が解除され、切替ユニット接続状態に切り替えられるように構成されてもよい。

第２の接続切替部２７２は、第５の端子２６１ｅ及び第６の端子２６１ｆの配置を切り替えることが可能に構成される。具体的には、切替ユニット接続状態において、第５の端子２６１ｅ及び第６の端子２６１ｆが、電源ユニット２３０の図示しない筐体の一部に露出されて配置される（図６及び図７参照）。一方閉回路状態において、第５の端子２６１ｅ及び第６の端子２６１ｆが相互に接続される（図８参照）。第２の接続切替部２７２の具体的な構成は特に限定されず、例えば、第１の接続切替部２７１と同様に構成されてもよい。

接続切替部２７０は、第２の電源ユニット２８０を接続する際、接続部２６０の電源ユニット側端子部２６１（図６及び図７参照）を閉回路状態に切り替える。これにより、第１の電源ユニット２３０は、加熱電流用電源２３４、第１の変圧部２３７及び第１のフィラメント２１０ａを含む閉回路と、偏向用電源２３３及び偏向コイル２２０ａを含む閉回路の、２つの閉回路を含んで構成される。

第２の電源ユニット２８０は、加熱電流供給部２８１と、バイアス接続部２８２と、偏向用電源２８３とを有する。

加熱電流供給部２８１は、例えば加熱電流供給部２３１と同様に、加熱電流用電源２８４と、サイリスタ２８５と、第２の加熱電流回路２８６とを有し、第２のフィラメント２１０ｂに第２の電子ビームＢ２を発生させるための加熱電流を供給する。第２の加熱電流回路２８６は、第２の変圧部２８７を含む。偏向用電源２８３は、第２の偏向コイル２２０ｂに電力を供給する。

バイアス接続部２８２は、バイアス供給部２３２と、第１の加熱電流回路２３６及び第２の加熱電流回路２８６のうちの少なくともいずれか一方とを接続可能に構成される。バイアス接続部２８２は、例えば、第１の接点２８２ａと、第２の接点２８２ｂと、第１の接続端子２８２ｃと、第２の接続端子２８２ｄと、第１のスイッチ部材２８２ｅと、第２のスイッチ部材２８２ｆと、を含む。

第１の接点２８２ａは、第１の接続端子２８２ｃを介して第１の加熱電流回路２３６に接続可能に構成される。第１の接続端子２８２ｃは、電源ユニット側端子部２６１の第３の端子２６１ｃと接続可能に構成される。

第２の接点２８２ｂは、第２の加熱電流回路２８６に接続される。第２の接続端子２８２ｄは、電源ユニット側端子部２６１の第４の端子２６１ｄと接続可能に構成される。第１のスイッチ部材２８２ｅ及び第２のスイッチ部材２８２ｆは、いずれも、第２の接続端子２８２ｄと接続される。

第１のスイッチ部材２８２ｅは、第１の接点２８２ａと接続される閉状態と、第１の接点２８２ａと接続されない開状態とを有する。閉状態では、バイアス供給部２３２と第１の接点２８２ａが接続され、バイアス電圧が第１の加熱電流回路２３６の加熱電流に印加される。

第２のスイッチ部材２８２ｆは、第２の接点２８２ｂと接続される閉状態と、第２の接点２８２ｂと接続されない開状態とを有する。閉状態では、バイアス供給部２３２と第２の接点２８２ｂが接続され、バイアス電圧が第２の加熱電流回路２８６の加熱電流に印加される。

本参考例において、第１のスイッチ部材２８２ｅと第２のスイッチ部材２８２ｆとの双方が閉状態の場合には、バイアス電圧が第１の加熱電流回路２３６及び第２の加熱電流回路２８６の双方の加熱電流に印加される。この場合には、第１及び第２の加熱電流回路２３６，２８６各々に印加されるバイアス電圧の電圧値の合計が、バイアス供給部２３２の定格電圧の範囲内となればよい。

第２の電源ユニット２８０は、上記構成により、加熱電流用電源２８４、第２の変圧部２８７及び第２のフィラメント２１０ｂを含む閉回路と、偏向用電源２８３及び偏向コイル２２０ｂを含む閉回路の、２つの閉回路を含んで構成される。

制御部２５０は、上述のように、２ソースモードが選択される。２ソースモードにおいて、制御部２５０は、駆動電流を第１のフィラメント２１０ａに供給する第１の状態と、駆動電流を第２のフィラメント２１０ｂに供給する第２の状態と、駆動電流を第１のフィラメント２１０ａ及び第２のフィラメント２１０ｂの双方に供給する第３の状態とを選択的に切り替えることが可能に構成される。

第１の状態において、制御部２５０は、加熱電流用電源２３４及び偏向用電源２３３を駆動させるとともに、バイアス接続部２８２の第１のスイッチ部材２８２ｅと第１の接点２８２ａとを接続させる。これにより、第１のフィラメント２１０ａに供給された駆動電流により第１の電子ビームＢ１が出射され、かつ偏向コイル２２０ａにより、第１の電子ビームＢ１が偏向される。

第２の状態において、制御部２５０は、加熱電流用電源２８４及び偏向用電源２８３を駆動させるとともに、バイアス接続部２８２の第２のスイッチ部材２８２ｆと第２の接点２８２ｂとを接続させる。これにより、第２のフィラメント２１０ｂに供給された駆動電流により、第２の電子ビームＢ２が出射され、かつ偏向コイル２２０ｂにより、第２の電子ビームＢ２が偏向される。

第３の状態において、制御部２５０は、第１の加熱電流用電源２３４、第２の加熱電流用電源２８４、第１の偏向用電源２３３及び第２の偏向用電源２８３を駆動させるとともに、バイアス接続部２８２の第１のスイッチ部材２８２ｅと第１の接点２８２ａ、及び第２のスイッチ部材２８２ｆと第２の接点２８２ｂをそれぞれ接続させる。これにより、第１のフィラメント２１０ａ，２１０ｂに供給された駆動電流により第１及び第２の電子ビームＢ１，Ｂ２が出射され、かつ偏向コイル２２０ａ，２１０ｂにより、第１及び第２の電子ビームＢ１，Ｂ２がそれぞれ偏向される。

以上のように、本実施形態によれば、第１の電源ユニット２３０に対し、切替ユニット２４０及び第２の電源ユニット２８０のうちのいずれか一方を選択的に接続することが可能となる。すなわち、切替ユニット２４０を備えた電子銃装置２００により、第１及び第２の電子ビームＢ１，Ｂ２を交互に発生させる場合に対応することができ、第２の電源ユニット２８０を備えた電子銃装置３００により、第１及び第２の電子ビームＢ１，Ｂ２を同時に出射させる場合に対応することが可能となる。すなわち、電子銃装置２００及び電子銃装置３００の第１の電源ユニット２３０を共通化することが可能となり、生産性を高めることが可能となるとともに、電子銃装置２００及び電子銃装置３００のいずれの要請にも容易に対応し得る。また、在庫のスペースを縮小することが可能となる。

さらに、制御部２５０も、上述のモード切替により電子銃装置２００，３００で共通化することが可能となり、より生産性向上及び在庫スペース縮小に貢献することが可能となる。

＜第３の実施形態＞
図９は、本発明の第３の実施形態に係る電子銃装置の回路図である。
上述の加熱電流切替部１４１及び偏向電流切替部１４３は、比較的低電圧の電流を切り替えることから、安価なリレーや電磁接触器等を用いることができた。一方、バイアス電圧を切り替える場合には、高電圧に対応する真空リレー等を用いることから高価になる傾向があった。
そこで、本発明者らは、加熱電流にバイアス電圧が重畳されてはじめて電子ビームが発生されることに着目し、バイアス電圧は常時双方の加熱電流回路に接続され、バイアス電圧を切り替えずに加熱電流の切り替えによって電子ビームが出射されるフィラメントを切り替える電子銃装置５００に想到した。

すなわち本実施形態では、上記課題に加え、より安価で、かつ出射される電子ビームの切り替えに伴う装置の不具合をより確実に防止することができる電子銃装置５００を提供することを課題とする。

すなわち電子銃装置５００は、第１のフィラメント１１０ａ、第２のフィラメント１１０ｂ、第１の偏向コイル１２０ａ、第２の偏向コイル１２０ｂ、電源ユニット５３０、切替ユニット５４０、制御部５５０及び検出部１６０を有し、切替ユニット５４０がバイアス切替部を有さないことを特徴とする。なお、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
また、電子銃装置５００は、本実施形態においても、図１に示すように１つのチャンバ内に第１及び第２の電子ビームのいずれか一方を出射する構成とすることができる。

電源ユニット５３０は、第１のフィラメント１１０ａ及び第２のフィラメント１１０ｂのうちのいずれか一方に電子ビームＢ１，Ｂ２を発生させる駆動電流を供給する。電源ユニット５３０は、図９に示すように、加熱電流供給部１３１と、バイアス供給部５３２と、偏向用電源（偏向電流供給部）１３３とを有する。

バイアス供給部５３２は、加熱電流にバイアス電圧を印加する。本実施形態において、バイアス供給部５３２は、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４の双方に接続される。本実施形態において、バイアス供給部５３２は、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４の双方に接続されたバイアス電源５３８と、抵抗器５３９とを含む。バイアス電源５３８及び抵抗器５３９は、それぞれ、バイアス電源１３８及び抵抗器１３９と同様の構成を有するため、説明を省略する。

切替ユニット５４０は、駆動電流を第１のフィラメント１１０ａに供給する第１の状態と、駆動電流を第２のフィラメント１１０ｂに供給する第２の状態とを選択的に切り替えることが可能に構成される。すなわち、切替ユニット５４０は、加熱電流の供給を第１のフィラメント１１０ａ及び第２のフィラメント１１０ｂとで選択的に切り替えることが可能に構成される。切替ユニット５４０は、本実施形態において、加熱電流切替部１４１と、偏向電流切替部１４３と、第２の加熱電流回路１４４とを有するが、バイアス切替部を有さない。また、偏向電流切替部１４３は、加熱電流切替部１４１と同様に、第１及び第２の変圧部１３７，１４５の一次側に配置され得る。

また、本実施形態において、第１の偏向コイル１２０ａ及び第２の偏向コイル１２０ｂの近傍に、それぞれコイル不良を検出する抵抗値インターロック（図示せず）が設けられていてもよい。抵抗値インターロックは、偏向コイルの電圧と電流を監視することにより
抵抗不良を検知することができる。偏向コイルは、一般に、長期の使用によってコイル巻線の劣化が進み、巻線間の層間ショート等が発生し、規定の磁場に達しないコイル不良が発生するおそれがある。抵抗値インターロックは、異常な抵抗値を検出することでこのようなコイル不良を検出することができる。

検出部１６０は、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４に流れる駆動電流、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４に印加されるバイアス電圧、並びに第１の偏向コイル１２０ａ及び第２の偏向コイル１２０ｂに流れる電流を検出可能に構成される。すなわち検出部１６０は、第１の駆動電流検出部１６１ａと、第２の駆動電流検出部１６１ｂと、バイアス電圧検出部１６２と、第１の偏向電流検出部１６３ａと、第２の偏向電流検出部１６３ｂとを有する。本実施形態において、バイアス電圧検出部１６２は、バイアス供給部５３２と第１の加熱電流回路１３６の間、及びバイアス供給部５３２と第２の加熱電流回路１４４の間の少なくとも一方に設けられる。

制御部５５０は、第１の状態と第２の状態との切り替えを制御する。また、制御部５５０は、第１の状態において、加熱電流用電源１３４及び偏向用電源１３３を駆動させ、かつ、サイリスタ１３５を駆動状態とする。さらに、加熱電流切替部１４１及び偏向電流切替部１４３各々のスイッチ部材１４１ｃ，１４３ｃを、それぞれ、第１の接点１４１ａ，１４３ａに接続させる。これにより、フィラメント１１０ａに駆動電流が供給されて第１の電子ビームＢ１が発生され、かつ第１の偏向コイル１２０ａにより、第１の電子ビームＢ１が偏向される。

制御部５５０は、第２の状態において、加熱電流用電源１３４及び偏向用電源１３３を駆動させ、かつ、サイリスタ１３５を駆動状態とする。さらに、加熱電流切替部１４１及び偏向電流切替部１４３各々のスイッチ部材１４１ｃ，１４３ｃを、それぞれ、第２の接点１４１ｂ，１４３ｂに接続させる。これにより、フィラメント１１０ｂに駆動電流が供給されて第２の電子ビームＢ２が発生され、かつ偏向コイル１２０ｂにより、第２の電子ビームＢ２が偏向される。

本実施形態においては、第１の状態及び第２の状態のいずれの場合であっても、バイアス供給部５３２から加熱電流に対してバイアスが供給される。これにより、バイアス切替部を有さずとも加熱電流切替部１４１における切り替えによってフィラメント１１０ａ及びフィラメント１１０ｂのいずれかに駆動電流が供給され得る。

制御部５５０は、本実施形態において、検出部１６０の検出結果に基づき、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４に流れる駆動電流、第１の加熱電流回路１３６及び第２の加熱電流回路１４４に印加されるバイアス電圧、並びに第１の偏向コイル１２０ａ及び第２の偏向コイル１２０ｂに流れる電流を監視可能に構成される。

続いて、制御部５５０の切替工程（図３のＳＴ１００参照）における一動作例を説明する。本動作例における切替工程では、バイアス電圧の切替工程を有さない。なお、上述の電流監視工程は、図３に示すＳＴ２０１〜２０３を適用することができる。

まず制御部５５０は、周期的に、メインコントローラ（図１参照）が生成した切替制御信号を受信したか判定している。切替制御信号を受信した場合、制御部５５０は、バイアス供給部５３２に対し、バイアス電圧の供給を停止させるための信号を送信し、かつ加熱電流用電源１３４に電流の供給を停止させるための信号を送信する。そして制御部５５０は、第１の駆動電流検出部１６１ａ及び第２の駆動電流検出部１６１ｂからの出力に基づいて、加熱電流用電源１３４からの電流の供給が停止しているか否か判定する。停止していない場合は、制御部５５０は、電源ユニット５３０にエラー信号を送信する。これにより、電源ユニット５３０は、加熱電流用電源１３４の駆動を停止し、サイリスタ１３５を駆動しない状態にすることで、加熱電流供給部１３１からの加熱電流の供給を停止する。

加熱電流用電源１３４からの電流の供給が停止している場合、制御部５５０は、バイアス電圧検出部１６２からの出力に基づいて、バイアス電圧が印加されているか否か判定する。

バイアス電圧が印加されていないと判定した場合、偏向用電源１３３に電流の供給を停止させるための信号を送信し、第１の偏向電流検出部１６３ａ及び第２の偏向電流検出部１６３ｂからの出力に基づいて、偏向用電源１３３からの電流の供給が停止しているか否か判定する。偏向用電源１３３からの電流の供給が停止している場合、制御部５５０は、偏向電流切替部１４３に対し、スイッチ部材１４３ｃが接続されていた接点を他方の接点に切り替えるための切替信号を送信する。一方、偏向用電源１３３からの電流の供給が停止していない場合は、切替信号を送信せず、電源ユニット５３０にエラー信号を送信する。

切替信号を送信した後、制御部５５０は、偏向用電源１３３に電流の供給を開始させる信号を送信し、偏向用電源１３３の電流値を所定の値に設定する。そして、制御部５５０は、第１の偏向電流検出部１６３ａ及び第２の偏向電流検出部１６３ｂからの出力に基づいて、偏向用電源１３３から第１の偏向コイル１２０ａ及び第２の偏向コイル１２０ｂのうちの一方の所望の偏向コイルに電流が供給されているか否か判定する。所望の偏向コイルに電流が供給されていないと判定した場合、制御部５５０は、電源ユニット５３０にエラー信号を送信する。
このように、本動作例における偏向電流の切替は、偏向電流が供給されていない状態で行うため、偏向電流切替部１４３の接点溶着等の不具合を防止することができる。また、上記偏向電流の切替は、駆動電流が供給されていない状態で行い、かつ、駆動電流切替後に、第１の偏向電流検出部１６３ａ及び第２の偏向電流検出部１６３ｂにより、所望の偏向コイルに電流が供給されているか判定することができる。これにより、意図しない方向へ電子ビームが出射されることを防止し、より安全に電子銃装置５００を運転することができる。

所望の偏向コイルに電流が供給されていると判定した場合、制御部５５０は、加熱電流用電源１３４が停止しているか否か判定し、駆動していないと判定した場合、さらに第１の駆動電流検出部１６１ａ及び第２の駆動電流検出部１６１ｂからの出力に基づいて、加熱電流用電源１３４からの電流の供給が引き続き停止しているか否か判定する。停止していない場合は、制御部５５０は、電源ユニット５３０にエラー信号を送信する。

停止している場合、制御部５５０は、加熱電流切替部１４１に対し、スイッチ部材１４１ｃが接続されていた接点を他方の接点に切り替えるための切替信号を送信し、加熱電流用電源１３４の電流値を所定の値に設定する。その後、制御部５５０は、第１の駆動電流検出部１６１ａ及び第２の駆動電流検出部１６１ｂからの出力に基づいて、第１及び第２の加熱電流回路１３６，１４４のうちの所望の回路に加熱電流が供給されているか否か判定する。供給されていない場合は、電源ユニット５３０にエラー信号を送信する。
このように、本動作例における加熱電流の切替は、加熱電流が供給されていない状態で行うことができるため、加熱電流切替部１４１の接点溶着等の不具合を防止することができる。また、上記切替は、偏向電流が所望の偏向コイルに切り替えられた後に行うことができるため、加熱電流の供給後、意図しない方向へ電子ビームが出射されることを防止し、より安全に電子銃装置５００を運転することができる。

所望の加熱電流回路に加熱電流が供給されている場合、制御部５５０は、バイアス供給部５３２に対し、駆動を開始させるための信号を送信する。そして制御部５５０は、バイアス電圧検出部１６２からの出力に基づいて、バイアス電圧が印加されているか否か判定する。バイアス電圧が印加されていると判定した場合、切替が完了したとして、その情報をメインコントローラに出力する。

以上のように、本実施形態によれば、バイアス供給部５３２が第１及び第２の加熱電流回路１３６，１４４の双方に接続されていることから、バイアス電圧を切り替えることなく、加熱電流切替部１４１の切替によって電子ビームを出射するフィラメントを切り替えることが可能となる。これにより、高電圧の切替を行う手段を用いることなく、より安価な構成の電子銃装置５００を提供することができる。
さらに、バイアス切替部を有さないことから、バイアス切替部におけるアーク放電や、それに伴う接点の溶着等のリスクを排除することができる。

また、本実施形態においても１つのチャンバ内に第１及び第２の電子ビームのいずれか一方を出射する構成とすることができる。したがって、蒸着の準備を整えた適切な雰囲気のチャンバに電子ビームを出射することができ、より安全性の高い構成とすることができる。

また、偏向用電源１３３が定電流制御を行っており、かつ偏向電流切替部１４３が通電状態で切り替えを行った場合、アーク放電が発生し、通電不良となるおそれがある。そこで、本実施形態によれば、制御部５５０が、第１の偏向電流検出部１６３ａ及び第２の偏向電流検出部１６３ｂからの出力に基づいて、偏向用電源１３３からの電流の供給が停止しているか否か判定することができる。これにより、偏向電流切替部１４３における通電状態での切り替えを防止し、アーク放電等に起因する偏向電流切替部１４３の接触不良を防止することができる。

加えて、偏向電流切替部１４３が通電状態で切り替えをすると、切り替えの瞬間に偏向電流回路の抵抗値が異常な高値となり得る。このため、上述のように第１の偏向コイル１２０ａ及び第２の偏向コイル１２０ｂの近傍に抵抗値インターロックが設けられている場合、当該抵抗値インターロックが異常値を検出し、コイル不良と判定されるおそれがある。そこで、本実施形態によれば、偏向用電源１３３からの電流の供給が停止しているか否か判定してから偏向電流切替部１４３の切替動作を行うことにより、このような誤判定を防止することが可能となる。

また本実施形態によれば、制御部５５０が、偏向電流切替部１４３及び加熱電流切替部１４１の切替後、検出部１６０からの出力を参照し、適切な通電状態か否か確認することができる。これにより、偏向電流切替部１４３及び加熱電流切替部１４１の機械的な接点の不具合があった場合、即、対応することが可能となる。したがって、意図しない電子ビームの発生を防止し、より安全性の高い電子銃装置５００を提供することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。また、上述の第１〜第３の各実施形態は、矛盾が生じない限り如何様にも組み合わされて実行され得る。

以上の各実施形態において回路図を示して説明したが、勿論、この回路図と等価な種々の構成を採り得る。

以上の実施形態において、第１及び第２の加熱電流回路が、第１及び第２の変圧部を有さない構成としてもよい。この場合に、加熱電流切替部がバイアス電圧の高電圧に耐え得る構成であれば、バイアス供給部のバイアス電源は、例えば加熱電流切替部と加熱電流用電源との間に接続可能に構成されてもよい。

加熱電流供給部が、サイリスタを有すると説明したが、有さなくてもよいし、必要に応じて他の素子を有してもよい。また、偏向電流供給部が、偏向用電源と、サイリスタ等を有していてもよい。

第１の駆動電流検出部１６１ａ及び第２の駆動電流検出部１６１ｂは、図２及び図９に示すように、加熱電流切替部１４１と第１及び第２の変圧部１３７，１４５との間に設けられる他、例えば第１の変圧部１３７及び第２の変圧部１４５の高電圧（２次）側にもそれぞれ設けられてもよい。

以上の第２の実施形態において、接続切替部２７０を有すると説明したが、有さない構成とすることも可能である。

１００，２００，３００，５００…電子銃装置
１１０ａ，２１０ａ…第１のフィラメント
１１０ｂ，２１０ｂ…第２のフィラメント
１２０ａ，２２０ａ…第１の偏向コイル（第１の偏向器）
１２０ｂ，２２０ｂ…第２の偏向コイル（第２の偏向器）
１３０，２３０，５３０…電源ユニット
１３１，２３１…加熱電流供給部
１３２，２３２…バイアス供給部
１３３，２３３…偏向電流供給部
１３４，２３４…加熱電流用電源
１３６，２３６…第１の加熱電流回路
１３７，２３７…第１の変圧部
１４０，２４０，５４０…切替ユニット
１４１，２４１…加熱電流切替部
１４２，２４２…バイアス切替部
１４３，２４３…偏向電流切替部
１４４，２４４…第２の加熱電流回路
１４５，２４５…第２の変圧部
１５０，２５０，５５０…制御部
２６０…接続部

Claims (11)

1. 第１の電子ビームを発生することが可能な第１のフィラメントと、
   第２の電子ビームを発生することが可能な第２のフィラメントと、
   前記第１のフィラメント及び前記第２のフィラメントのうちのいずれか一方に電子ビームを発生させるための加熱電流を供給する加熱電流供給部と、前記加熱電流にバイアス電圧を印加するバイアス供給部とを有する電源ユニットと、
   前記加熱電流に前記バイアス電圧が印加された駆動電流を前記第１のフィラメントに供給する第１の状態と、前記駆動電流を前記第２のフィラメントに供給する第２の状態とを選択的に切り替えることが可能に構成された切替ユニットと、
   前記第１の状態と前記第２の状態との切り替えを制御する制御部と
   を具備する電子銃装置。
2. 請求項１に記載の電子銃装置であって、
   前記加熱電流供給部は、
   加熱電流用電源と、
   前記第１のフィラメントに接続された第１の加熱電流回路とを有し、
   前記切替ユニットは、
   前記第２のフィラメントに接続された第２の加熱電流回路と、
   前記第１の状態で前記加熱電流用電源と第１の加熱電流回路とを接続し、前記第２の状態で前記加熱電流用電源と第２の加熱電流回路とを接続する加熱電流切替部とを有する
   電子銃装置。
3. 請求項２に記載の電子銃装置であって、
   前記切替ユニットは、
   前記第１の状態で前記バイアス供給部と前記第１の加熱電流回路とを接続し、前記第２の状態で前記バイアス供給部と前記第２の加熱電流回路とを接続するバイアス切替部をさらに有する
   電子銃装置。
4. 請求項２又は３に記載の電子銃装置であって、
   前記第１の加熱電流回路は、
   前記加熱電流の電圧値を変換することが可能な第１の変圧部を含み、
   前記第２の加熱電流回路は、
   前記加熱電流の電圧値を変換することが可能な第２の変圧部を含む
   電子銃装置。
5. 請求項２に記載の電子銃装置であって、
   前記バイアス供給部は、前記第１の加熱電流回路及び前記第２の加熱電流回路の双方に接続される
   電子銃装置。
6. 請求項２から５のいずれか一項に記載の電子銃装置であって、
   前記制御部は、
   前記第１の加熱電流回路及び前記第２の加熱電流回路のうちのいずれか一方に前記駆動電流が供給されているか否か判定し、
   いずれにも前記駆動電流が供給されていない場合に、前記加熱電流用電源に対し前記加熱電流の供給を停止させる
   電子銃装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の電子銃装置であって、
   前記制御部は、
   前記バイアス供給部により前記加熱電流に前記バイアス電圧が印加されているか否かを判定し、前記バイアス電圧が印加されていない場合に、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替える
   電子銃装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の電子銃装置であって、
   前記第１の電子ビームを偏向させることが可能な第１の偏向器と、
   前記第１の電子ビームを偏向させることが可能な第２の偏向器と
   をさらに具備し、
   前記電源ユニットは、
   前記第１の偏向器及び前記第２の偏向器のうちのいずれか一方に電流を供給する偏向電流供給部をさらに有し、
   前記切替ユニットは、
   前記第１の状態で前記偏向電流供給部と第１の偏向器とを接続し、前記第２の状態で前記偏向電流供給部と第２の偏向器とを接続する偏向電流切替部を有する
   電子銃装置。
9. 請求項８に記載の電子銃装置であって、
   前記制御部は、
   前記偏向用電源供給部により前記第１の偏向器及び前記第２の偏向器のうちのいずれか一方に電流が供給されているか否かを判定し、
   いずれにも前記電流が供給されていない場合に、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替える
   電子銃装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の電子銃装置であって、
    前記電源ユニットと前記切替ユニットとを着脱自在に接続する接続部をさらに具備する
    電子銃装置。
11. 真空に維持されることが可能なチャンバと、
    前記チャンバに配置され、基板を支持する支持部と、
    前記支持部に対向して前記チャンバに配置され、グランド電位に維持されて第１の蒸発材料を保持する第１の蒸発材料保持部と、
    前記支持部に対向して前記チャンバに配置され、グランド電位に維持されて第２の蒸発材料を保持する第２の蒸発材料保持部と、
    電子銃装置と
    を具備し、
    前記電子銃装置は、
    前記第１の蒸発材料に対して第１の電子ビームを出射することが可能な第１のフィラメントと、
    前記第２の蒸発材料に対して第２の電子ビームを出射することが可能な第２のフィラメントと、
    前記第１のフィラメント及び前記第２のフィラメントのうちのいずれか一方に電子ビームを発生させるための加熱電流を供給する加熱電流供給部と、前記加熱電流にバイアス電圧を印加するバイアス供給部とを有する電源ユニットと、
    前記加熱電流に前記バイアス電圧が印加された駆動電流を前記第１のフィラメントに供給する第１の状態と、前記駆動電流を前記第２のフィラメントに供給する第２の状態とを選択的に切り替えることが可能に構成された切替ユニットと、
    前記第１の状態と前記第２の状態との切り替えを制御する制御部とを有する
    真空蒸着装置。

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