KR20210082097A - Electron gun device and deposition device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자총 장치 및 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electron gun apparatus and a deposition apparatus.
전자총 장치와 도가니를 구비한 증착 장치에서는 도가니에 수용한 증착 재료에 전자총 장치로부터 출사한 전자빔을 조사해서 증착 재료를 가열하고, 도가니로부터 증착 재료를 증발시켜서 기판에 증착막을 형성한다.In a vapor deposition apparatus having an electron gun device and a crucible, the deposition material is heated by irradiating an electron beam emitted from the electron gun device to the deposition material accommodated in the crucible, and the deposition material is evaporated from the crucible to form a deposition film on the substrate.
이러한 장치에서, 증착 재료에 조사하기 전에 전자빔을 집속할 필요가 있기 때문에 폴피스(pole piece)라고 불리는 돌기상의 부재를 전자총 장치에 적용하는 경우가 있다(예를 들면, 특허문헌1참조).In such an apparatus, since it is necessary to focus the electron beam before irradiating the vapor deposition material, a protruding member called a pole piece is sometimes applied to the electron gun apparatus (see, for example, Patent Document 1).
그렇지만, 폴피스(pole piece)를 전자총 장치에 적용하면, 예를 들면, 증착 중에 폴피스에 증착 재료가 퇴적되었을 경우, 폴피스로부터 벗겨진 증착 재료가 도가니에 낙하하게 되면, 낙하된 증착 재료의 성분이 재증발하게 될 가능성이 있다. 이것은, 증착막의 오염을 발생시킨다. 또, 폴피스는 돌기상이기 때문에 예를 들면, 그 메인터넌스 전후, 혹은, 증착 중의 열이력에 의해 폴피스의 효과가 변화될 가능성이 있다.However, when a pole piece is applied to an electron gun device, for example, when a deposition material is deposited on the pole piece during deposition, when the deposition material peeled off from the pole piece falls into a crucible, the component of the deposition material dropped There is a possibility that this will re-evaporate. This causes contamination of the vapor deposition film. In addition, since the pole piece is protruding, there is a possibility that the effect of the pole piece may change depending on, for example, a thermal history before and after its maintenance or during vapor deposition.
이러한 경우, 폴피스에 의해서 형성되는 자기장이 메인터넌스 시마다 미묘하게 변하고, 전자빔의 집속성이 불안정해진다. 또, 열이력에 의해, 폴피스의 온도가 변화되었을 경우, 그 투자율이 변하게 되는 경우가 있다. 이것에 의해, 폴피스에 의해서 형성되는 자기장이 변화되고, 전자빔의 위치가 어긋나는 경우도 생각할 수 있다.In this case, the magnetic field formed by the pole piece subtly changes every maintenance, and the focusing property of the electron beam becomes unstable. Moreover, when the temperature of the pole piece changes due to the thermal history, the magnetic permeability may change. Thereby, a case where the magnetic field formed by the pole piece is changed and the position of the electron beam is shifted is also conceivable.
또, 폴피스를 구비한 전자총 장치에서는 한 쌍의 폴피스 사이에서 국소적으로 강한 자기장을 형성하기 때문에, 전자빔의 집속을 유지한 상태의 전자빔의 주사 범위가 이른바 한계점에 도달하고 있다. Moreover, in the electron gun device provided with the pole piece, since a strong magnetic field is locally formed between a pair of pole pieces, the scanning range of the electron beam in the state which maintained the electron beam focusing has reached what is called a limit.
이상과 같은 사정을 감안하여, 본발명의 목적은 신뢰성이 높고, 주사성을 향상시킨 전자총 장치, 및, 그 전자총 장치를 구비한 증착 장치를 제공하는 것에 있다.In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an electron gun device with high reliability and improved scanability, and a vapor deposition device provided with the electron gun device.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 1형태에 따른 전자총 장치는, 요크판(yoke plate)과, 전자빔원과, 자기장 발생원을 구비한다.In order to achieve the above object, an electron gun device according to one aspect of the present invention includes a yoke plate, an electron beam source, and a magnetic field generating source.
상기 요크판은 자성체 재료를 포함하고, 제1 주면과, 상기 제1 주면과 반대측의 제2 주면과, 상기 제1 주면으로부터 상기 제2 주면을 향하는 방향으로 직교하는 중심선을 가진다.The yoke plate includes a magnetic material, and has a first main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a center line orthogonal to a direction from the first main surface to the second main surface.
상기 전자빔원은 상기 요크판의 상기 제1 주면 측에 위치하고, 상기 요크판의 상기 제1 주면 측으로부터 상기 요크판의 상기 제2 주면 측으로 전자빔을 출사할 수 있다.The electron beam source may be located on the first main surface side of the yoke plate, and may emit an electron beam from the first main surface side of the yoke plate to the second main surface side of the yoke plate.
상기 자기장 발생원은 상기 요크판의 상기 제2 주면에 설치되고, 상기 중심선의 양측의 한쪽 측에 배치된 제1 자석과, 상기 양측의 다른 쪽 측에 배치된 제2 자석을 가진다. 상기 제1 자석의 제1극 및 제2극과, 상기 제2 자석의 제1극 및 제2극이 서로 역방향이 되어 상기 방향으로 나란히 서 있다. 상기 자기장 발생원은 상기 요크판의 상기 제2 주면 측에서 상기 전자빔의 궤도를 상기 제1 자석의 제2극과 상기 제2 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장에 의해 편향한다. 상기 제1 자석의 제1극과 상기 제2 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장은 상기 요크판에 갇힌다.The magnetic field generating source is provided on the second main surface of the yoke plate, and has a first magnet disposed on one side of both sides of the center line, and a second magnet disposed on the other side of the both sides. The first pole and the second pole of the first magnet and the first pole and the second pole of the second magnet are opposite to each other and stand side by side in the above direction. The magnetic field generating source deflects the trajectory of the electron beam on the side of the second main surface of the yoke plate by the magnetic field formed by the second pole of the first magnet and the first pole of the second magnet. A magnetic field formed by the first pole of the first magnet and the second pole of the second magnet is trapped in the yoke plate.
이러한 전자총 장치에서는, 요크판에 의해 요크판의 제1 주면측이 자기 차단되고, 요크판의 제2 주면측에 편향용 자기장이 형성되므로, 신뢰성이 높고, 주사성을 향상시킨 전자총 장치가 제공된다.In such an electron gun device, since the first main surface side of the yoke plate is magnetically blocked by the yoke plate, and a magnetic field for deflection is formed on the second main surface side of the yoke plate, an electron gun device with high reliability and improved scanability is provided. .
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 1형태에 따른 전자총 장치는 지지판과, 전자빔원과, 자기장 발생원을 구비한다.In order to achieve the above object, an electron gun device according to one aspect of the present invention includes a support plate, an electron beam source, and a magnetic field generating source.
상기 지지판은, 제1 주면과, 상기 제1 주면과 반대측의 제2 주면과, 상기 제1 주면으로부터 상기 제2 주면을 향하는 방향으로 직교하는 중심선을 가진다.The support plate has a first main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a center line orthogonal to a direction from the first main surface to the second main surface.
상기 전자빔원은 상기 지지판의 상기 제1 주면 측에 위치하고, 상기 지지판의 상기 제1 주면 측으로부터 상기 지지판의 상기 제2 주면 측으로 전자빔을 출사할 수 있다.The electron beam source may be located on the first main surface side of the support plate, and may emit an electron beam from the first main surface side of the support plate to the second main surface side of the support plate.
상기 자기장 발생원은 상기 지지판의 상기 제2 주면에 설치되고, 상기 중심선의 양측의 한쪽 측에 배치된 제1 자석과, 상기 양측의 다른 쪽 측에 배치된 제2 자석을 가진다. 상기 제1 자석의 제1극 및 제2극과, 상기 제2 자석의 제1극 및 제2극이 서로 역방향이 되어 상기 방향에 나란히 서 있다. 상기 자기장 발생원은 상기 지지판의 상기 제2 주면 측에서 상기 전자빔의 궤도를 상기 제1 자석의 제2극과 상기 제2 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장에 의해 편향한다.The magnetic field generating source is installed on the second main surface of the support plate, and has a first magnet disposed on one side of both sides of the center line, and a second magnet disposed on the other side of the both sides. The first pole and the second pole of the first magnet and the first pole and the second pole of the second magnet are opposite to each other so as to stand side by side in the direction. The magnetic field generating source deflects the trajectory of the electron beam on the second main surface side of the support plate by the magnetic field formed by the second pole of the first magnet and the first pole of the second magnet.
상기 보조 자석은 상기 방향에서 제1극으로부터 제2극을 향하는 방향이 반전 가능하며, 적어도 일부가 상기 방향에서 상기 지지판으로부터 노출되고, 상기 방향으로부터 상기 지지판을 보았을 때에 상기 중심선이 연장하는 방향에서 상기 전자빔원과 나란히 서 있다.The auxiliary magnet is reversible in a direction from the first pole to the second pole in the direction, at least a part is exposed from the support plate in the direction, and the center line extends in the direction when the support plate is viewed from the direction It stands side by side with the electron beam source.
상기 제1 자석의 제2극과 상기 제2 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장에, 상기 제1 자석의 제2극과 상기 보조 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장, 또는, 상기 제2 자석의 제1극과 상기 보조 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장이 중첩될 수 있다.In the magnetic field formed by the second pole of the first magnet and the first pole of the second magnet, the magnetic field formed by the second pole of the first magnet and the first pole of the auxiliary magnet, or the second A magnetic field formed by the first pole of the second magnet and the second pole of the auxiliary magnet may overlap.
이러한 전자총 장치에서는 지지판의 제2 주면측에 편향용 자기장이 형성되고, 편향용 자기장에 보조 자석에 의해서 형성되는 자기장이 중첩되므로, 신뢰성이 높고, 주사성을 향상시킨 전자총 장치가 제공된다.In such an electron gun device, a magnetic field for deflection is formed on the second main surface side of the support plate, and the magnetic field formed by the auxiliary magnet is superimposed on the magnetic field for deflection, so the electron gun device with high reliability and improved scanability is provided.
상기의 전자총 장치에서는 상기 요크판에는 상기 제1 주면으로부터 상기 제2 주면으로 관통하는 구멍 또는 패임 형상의 개구가 설치되고, 상기 개구는 상기 중심선에 겹치고, 상기 전자빔원은 상기 개구를 통해서 상기 요크판의 상기 제1 주면 측으로부터 상기 요크판의 상기 제2 주면 측으로 상기 전자빔을 출사할 수도 있다.In the electron gun device, the yoke plate is provided with a hole or a recess-shaped opening penetrating from the first main surface to the second main surface, the opening overlaps the center line, and the electron beam source passes through the opening in the yoke plate The electron beam may be emitted from the first main surface side of the yoke plate to the second main surface side of the yoke plate.
이러한 전자총 장치에서는 요크판에 형성된 개구를 통해서 요크판의 제1 주면 측으로부터 제2 주면 측으로 전자빔을 출사되므로, 신뢰성이 높고, 주사성을 향상시킨 전자총 장치가 제공된다.In such an electron gun device, since an electron beam is emitted from the first main surface side to the second main surface side of the yoke plate through an opening formed in the yoke plate, an electron gun device with high reliability and improved scanning property is provided.
상기의 전자총 장치에서는 상기 방향에서 제1극으로부터 제2극을 향하는 방향이 반전 가능한 보조 자석을 추가로 구비한다. 상기 보조 자석의 적어도 일부는, 상기 방향에서 상기 요크판으로부터 노출되고, 상기 보조 자석은, 상기 방향으로부터 상기 요크판을 보았을 때에 상기 중심선이 연장하는 방향에서 상기 전자빔원과 나란히 서 있고, 상기 제2 자석의 제1극과 상기 제1 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장에, 상기 보조 자석의 제1극과 상기 제1 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장, 또는, 상기 제2 자석의 제1극과 상기 보조 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장이 중첩될 수 있다.In the above electron gun device, the direction from the first pole to the second pole in the direction is further provided with an auxiliary magnet reversible. At least a portion of the auxiliary magnet is exposed from the yoke plate in the direction, and the auxiliary magnet is aligned with the electron beam source in a direction in which the center line extends when the yoke plate is viewed from the direction, and the second In the magnetic field formed by the first pole of the magnet and the second pole of the first magnet, the magnetic field formed by the first pole of the auxiliary magnet and the second pole of the first magnet, or of the second magnet A magnetic field formed by the first pole and the second pole of the auxiliary magnet may overlap.
이러한 전자총 장치에서는 요크판의 제2 주면측에 편향용 자기장이 형성되고, 편향용 자기장에 보조 자석에 의해서 형성되는 자기장이 중첩되므로, 신뢰성이 높고, 주사성을 향상시킨 전자총 장치가 제공된다.In such an electron gun device, a magnetic field for deflection is formed on the second main surface side of the yoke plate, and the magnetic field formed by the auxiliary magnet is superimposed on the magnetic field for deflection, so the electron gun device with high reliability and improved scanability is provided.
상기의 전자총 장치에서는 상기 전자빔원은 전자빔을 방출하는 필라멘트와, 상기 전자빔을 집속하는 집속 코일을 가지고, 상기 집속 코일에 의해서 집속된 상기 전자빔이 상기 요크판의 상기 제1 주면 측으로부터 상기 개구를 통해서 상기 요크판의 상기 제2 주면 측으로 통과할 수도 있다.In the electron gun device, the electron beam source has a filament for emitting an electron beam, and a focusing coil for focusing the electron beam, and the electron beam focused by the focusing coil is transmitted from the first main surface side of the yoke plate through the opening. It may pass to the side of the said 2nd main surface of the said yoke plate.
이러한 전자총 장치에서는 집속성이 우수한 전자빔이 개구를 통해서 요크판의 제1 주면 측으로부터 제2 주면 측으로 통과하므로, 신뢰성이 높고, 주사성을 향상시킨 전자총 장치가 제공된다.In such an electron gun device, since an electron beam excellent in focusing property passes from the first main surface side to the second main surface side of the yoke plate through the opening, an electron gun apparatus having high reliability and improved scanning property is provided.
상기의 전자총 장치에서는 비자성체 재료를 포함하고, 상기 전자빔원, 상기 요크판, 및 상기 자기장 발생원을 덮는 커버를 추가로 구비한다. 상기 커버에는 상기 전자빔을 통과시키는 개구가 설치되어 있을 수도 있다. The electron gun device includes a non-magnetic material, and further includes a cover for covering the electron beam source, the yoke plate, and the magnetic field generating source. An opening through which the electron beam passes may be provided in the cover.
이러한 전자총 장치에서는, 전자빔원, 요크판, 및 자기장 발생원이 커버에 의해 덮어지므로, 전자총 장치의 메인터넌스가 용이해진다.In such an electron gun apparatus, since an electron beam source, a yoke plate, and a magnetic field generating source are covered by a cover, the maintenance of an electron gun apparatus becomes easy.
상기의 전자총 장치에서는 상기 방향에서 상기 전자빔원에 포함되는 필라멘트는 상기 커버의 일부와 겹쳐 있을 수도 있다.In the electron gun device, the filament included in the electron beam source in the direction may overlap a part of the cover.
이러한 전자총 장치에서는 전자빔원에 포함되는 필라멘트가 커버의 일부와 겹치므로, 필라멘트로의 이물의 부착이 방지된다.In such an electron gun device, since the filament included in the electron beam source overlaps a part of the cover, the attachment of foreign matter to the filament is prevented.
상기의 전자총 장치에서는, 상기 요크판의 상기 제1 주면 또는 상기 제2 주면에 냉각회로가 형성되어 있을 수도 있다.In the above electron gun device, a cooling circuit may be formed on the first main surface or the second main surface of the yoke plate.
이러한 전자총 장치에서는, 요크판에 냉각회로가 형성되어 있으므로, 요크판, 요크판에 설치된 자석의 투자율이 거의 일정하게 유지된다.In such an electron gun device, since the cooling circuit is formed in the yoke plate, the magnetic permeability of the yoke plate and the magnet provided in the yoke plate is maintained substantially constant.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 1형태에 따른 증착 장치는 상기 전자총 장치와, 도가니를 구비한다.In order to achieve the above object, a vapor deposition apparatus according to one aspect of the present invention includes the electron gun apparatus and a crucible.
상기 도가니는 상기 방향으로부터 상기 요크판을 보았을 때에 상기 중심선이 연장하는 방향에서 상기 요크판에 나란하게 서 있고, 증착 재료를 수용할 수 있다.The crucible is standing side by side with the yoke plate in a direction in which the center line extends when the yoke plate is viewed from the direction, and can accommodate the deposition material.
이러한 증착 장치에서는 상기 전자총 장치를 구비하는 것에 의해, 전자총 장치의 신뢰성이 높고, 주사성을 향상시킨 증착 장치가 제공된다.In such a vapor deposition apparatus, by providing the said electron gun apparatus, the reliability of an electron gun apparatus is high, and the vapor deposition apparatus which improved scanability is provided.
상기의 증착 장치에서는 상기 방향에서, 상기 전자빔원의 높이가 상기 도가니의 상단 높이보다도 낮을 수도 있다. In the above deposition apparatus, in the above direction, the height of the electron beam source may be lower than the height of the top of the crucible.
이러한 증착 장치라면, 도가니로부터의 전자빔원으로의 증착 재료의 유입이 방지된다.With such a vapor deposition apparatus, inflow of the vapor deposition material from the crucible to the electron beam source is prevented.
상기의 증착 장치에서는 비자성체 재료를 포함하고, 상기 전자총 장치를 덮고, 상기 전자빔을 통과시키는 개구가 설치된 커버를 추가로 구비한다. 상기 방향에서, 상기 커버의 높이가 상기 도가니의 상단 높이와 동등 이하일 수도 있다. The deposition apparatus further includes a cover comprising a non-magnetic material, covering the electron gun apparatus, and provided with an opening through which the electron beam passes. In the above direction, the height of the cover may be equal to or less than the height of the top of the crucible.
이러한 증착 장치라면, 도가니로부터의 전자빔원으로의 증착 재료의 유입이 방지된다.With such a vapor deposition apparatus, inflow of the vapor deposition material from the crucible to the electron beam source is prevented.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 신뢰성이 높고, 주사성을 향상시킨 전자총 장치, 및 그 전자총 장치를 구비한 증착 장치가 제공된다.As described above, according to the present invention, an electron gun device with high reliability and improved scanability, and a vapor deposition device provided with the electron gun device are provided.
도 1은 본 실시형태의 전자총 장치를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도 2는 전자총 장치의 작용의 1예를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도 3은 전자총 장치의 작용의 1예를 나타내는 별도의 모식적인 사시도이다.
도 4는 전자총 장치의 작용의 1예를 나타내는 모식도이다.
도 5는 보조 자석을 동작했을 경우에서의 전자총 장치의 작용의 1예를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도 6은 비교예에 따른 전자빔의 궤도를 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 실시형태에 따른 전자총 장치의 별형태를 나타내는 모식도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic perspective view which shows the electron gun apparatus of this embodiment.
It is a schematic perspective view which shows an example of the action|action of an electron gun apparatus.
It is another schematic perspective view which shows an example of the action|action of an electron gun apparatus.
It is a schematic diagram which shows an example of the action|action of an electron gun apparatus.
It is a schematic perspective view which shows an example of the action|action of the electron gun apparatus at the time of operating an auxiliary magnet.
6 is a schematic diagram showing the trajectory of an electron beam according to a comparative example.
It is a schematic diagram which shows the other form of the electron gun apparatus which concerns on this embodiment.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명한다. 각 도면에는 XYZ축 좌표가 도입되는 경우가 있다. 또, 동일한 부재 또는 동일한 기능을 가지는 부재에는 동일한 부호를 붙이는 경우가 있고, 그 부재를 설명한 후에는 적당하게 설명을 생략하는 경우가 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings. XYZ coordinates may be introduced in each drawing. Moreover, the same code|symbol may be attached|subjected to the same member or the member which has the same function, and after demonstrating the member, description may be abbreviate|omitted suitably.
도 1의 (a), (b)는 본 실시형태의 전자총 장치를 나타내는 모식적인 사시도이다. 도 1의 (a), (b)에서는 XYZ축 좌표의 X축 방향이 요크판(30)의 중심선(30c)과 평행한 방향으로 나타내고, Z축 방향이 요크판(30)의 수직선에 대응하고, Y축 방향이 중심선(30c) 및 수직선에 직교하는 방향에 대응하고 있다.Fig. 1 (a), (b) is a schematic perspective view which shows the electron gun apparatus of this embodiment. 1 (a), (b), the X-axis direction of the XYZ-axis coordinates is shown in a direction parallel to the
도 1의 (a)에 나타내는 전자총 장치(1)는 예를 들면, 전자빔 가열식의 증착 장치에 적용되는 편향형 전자총이다.The
전자총 장치(1)는 전자빔원(10)과, 자기장 발생원(20)과, 요크판(30)을 구비한다. 요크판(30)은 자기장 발생원(20)의 지지판이기도 하다.The
전자빔원(10)은 요크판(30)의 하면(30d)(제1 주면)의 측에 위치한다. 여기에서, 하면(30d)이란 요크판(30)의 상면(30u)(제2 주면)의 반대측의 면이다. 전자빔원(10)은 요크판(30)의 하면(30d)의 측으로부터 요크판(30)의 상면(30u)의 측에 전자빔을 출사할 수 있다. 도 1의 (a)의 예에서는 전자빔원(10)은 예를 들면, 그 중심축(10c)이 요크판(30)의 하면(30d)(또는, 상면(30u))에 대하여 비스듬하도록 배치되어 있다.The
예를 들면, 요크판에는 하면(30d)으로부터 상면(30u)에 걸쳐서 관통하는 구멍으로 구성된 개구(30h)가 설치되어 있다. 개구(30h)는 예를 들면, 요크판(30)의 중심선(30c)에 겹친다. 전자빔원(10)은 개구(30h)를 통해서 요크판(30)의 하면(30d)의 측으로부터 요크판(30)의 상면(30u)의 측으로 전자빔을 출사한다. 또, 개구(30h)는 관통 구멍에 한정되지 않고, 예를 들면, 요크판(30)의 단부부터 내부를 향해서 패임 형상의 개구일 수도 있다. For example, the yoke plate is provided with an
자기장 발생원(20)은 요크판(30)의 상면(30u)에 설치되어 있다. 자기장 발생원(20)은 예를 들면, X축 방향으로 나란히 서 있는 적어도 1개의 제1 자석과, X축 방향으로 나란히 서 있는 적어도 1개의 제2 자석을 가진다. 도 1의 (a)의 예에서는 예를 들면, X축 방향으로 1세트의 제1 자석(201A, 201B)이 나란히 서 있고, X축 방향으로 1세트의 제2 자석(202A, 202B)이 나란히 서 있다. X축 방향으로 나란히 서 있는 제1 자석(201A, 201B)의 간극과, X축 방향으로 나란히 서 있는 제2 자석(202A, 202B)의 간극의 사이에는 요크판(30)의 개구(30h)가 위치하고 있다.The magnetic
제1 자석 및 제2 자석의 각각의 개수는 이 예에 한정되지 않는다. 제1 자석 및 제2 자석은 예를 들면, 페라이트계, 사마륨 코발트계 등의 자성체 재료로 형성된 영구자석이다.The number of each of the first magnet and the second magnet is not limited to this example. The first magnet and the second magnet are, for example, permanent magnets formed of a magnetic material such as ferritic or samarium cobalt.
또, 제1 자석(201A, 201B)은 요크판(30)의 중심선(30c)의 양측의 한쪽 측에 배치되고, 제2 자석(202A, 202B)는, 중심선(30c)의 양측의 다른 쪽 측에 배치되어 있다. 여기에서, 제1 자석(201A)은 Y축 방향에서 중심선(30c)을 사이에 두고 제2 자석(202A)에 나란히 서 있다. 제1 자석(201B)은 Y축 방향에서 중심선(30c)을 사이에 두고 제2 자석(202B)에 나란히 서 있다.Further, the
본 실시형태의 제1 자석으로서는 X축 방향에서 제1 자석(201A)과 제1 자석(201B)이 이간하고 있지 않은 연속한 자석을 적용할 수도 있고, X축 방향에서 제2 자석(202A)과 제2 자석(202B)이 이간하고 있지 않은 연속한 자석을 적용할 수도 있다.As the first magnet of the present embodiment, a continuous magnet in which the
제1 자석(201B)의 X축 방향에서의 길이, Y축 방향에서의 폭, 및 자극의 방향은 예를 들면, 제1 자석(201A)의 X축 방향에서의 길이, Y축 방향에서의 폭, 및 자극과 동일하다. 제2 자석(202B)의 X축 방향에서의 길이, Y축 방향에서의 폭, 및 자극의 방향은 예를 들면, 제2 자석(202A)의 X축 방향에서의 길이, Y축 방향에서의 폭, 및 자극과 동일하다.The length in the X-axis direction, the width in the Y-axis direction, and the direction of magnetic poles of the
제1 자석(201B) 및 제2 자석(202B)의 Y축 방향의 간격, 요크판(30)으로의 접속상태는 예를 들면, 제1 자석(201A) 및 제2 자석(202A)의 Y축 방향의 간격, 요크판(30)으로의 접속상태와 동일하다. 제1 자석(201A)과 제1 자석(201B)의 자속밀도는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 제2 자석(202A)과 제2 자석(202B)의 자속밀도는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다.The distance between the
제1 자석(201A), 중심선(30c), 및 제2 자석(202A)은 Y축 방향에서, 이 순서로 나란히 서 있다. 예를 들면, 제1 자석(201A)으로부터 중심선(30c)까지의 거리와, 제2 자석(202A)으로부터 중심선(30c)까지의 거리와는 동일하다. 또, 제1 자석(201B), 중심선(30c), 및 제2 자석(202B)은 Y축 방향에서, 이 순서로 나란히 서 있다. 예를 들면, 제1 자석(201B)으로부터 중심선(30c)까지의 거리와, 제2 자석(202B)으로부터 중심선(30c)까지의 거리와는 동일하다.The
도 1의 (a)의 예에서는 제1 자석(201A)의 하면이 N극(제1극)이 되어 있고, 제1 자석(201A)의 상면이 S극(제2극)이 되어 있다. 또, 제2 자석(202A)의 상면이 N극이 되어 있고, 제2 자석(202A)의 하면이 S극이 되어 있다. 여기에서, 제1 자석(201A) 및 제2 자석(202A)의 각각의 하면이란, 요크판(30)의 상면(30u)에 대향하는 면, 혹은 상면(30u)에 접촉하는 면이다. 예를 들면, 도 1의 (a)의 예에서는 제1 자석(201A) 및 제2 자석(202A)의 각각의 하면은 요크판(30)의 상면(30u)을 접하고 있다.In the example of Fig.1 (a), the lower surface of the
또, 제1 자석(201B)의 하면은 N극이 되어 있고, 제1 자석(201B)의 상면은 S극이 되어 있다. 제2 자석(202B)의 상면은 N극이 되어 있고, 제2 자석(202B)의 하면은 S극이 되어 있다.Further, the lower surface of the
자기장 발생원(20)에서는 제1 자석(201A)의 N극 및 S극과, 제2 자석(202A)의 N극 및 S는 각각 서로 역방향이 되어 Z축 방향으로 나란히 서 있다. 예를 들면, 제1 자석(201A)의 S극과, 제2 자석(202A)의 N극은 Z축 방향에서 같은 방향을 향하고 있다. 또, 제1 자석(201A)의 N극과, 제2 자석(202A)의 S극은 Z축 방향에서 같은 방향을 향하고 있다.In the magnetic
이것에 의해, 요크판(30)의 상면(30u)의 측에서는 제2 자석(202A)의 N극으로부터 제1 자석(201A)의 S극에 걸쳐서, 예를 들면, 위로 볼록하게 된 아치상의 자력선이 형성된다. 자력선은 예를 들면, 중심선(30c)의 바로 위를 정점으로 해서, 중심선(30c)을 타고 넘도록 형성된다. 또, 제1 자석(201B)과 제2 자석(202B)에 의해서도 동일한 아치상의 자력선이 형성된다.As a result, on the side of the
동일하게, 제1 자석(201B)의 N극 및 S극과, 제2 자석(202B)의 N극 및 S극은 각각 서로 역방향이 되어 Z축 방향으로 나란히 서 있다. 이것에 의해, 요크판(30)의 상면(30u)의 측에서는 제2 자석(202B)의 N극으로부터 제1 자석(201B)의 S극에 걸쳐서, 예를 들면, 위로 볼록하게 된 아치상의 자력선이 형성된다. 이 자력선은 예를 들면, 중심선(30c)의 바로 위를 정점으로 해서, 중심선(30c)을 타고 넘는다. 이 자력선을 벡터장으로 설명하면 Y-Z축 평면에서 중심선(30c)을 주회하는 모양으로 각 점의 벡터가 그려진 장이 되어 있다.Similarly, the N pole and S pole of the
이 자력선(자기장)은 요크판(30)의 상면(30u)의 측에서, 전자빔원(10)이 요크판(30)의 상면(30u)에 놓은 전자빔의 궤도를 편향한다.This magnetic force line (magnetic field) deflects the trajectory of the electron beam placed on the
요크판(30)은 예를 들면, 강자성체 재료인 철을 사용한다. 예를 들면, 요크판(30)으로서 JIS G 3101일반 구조용 압연 강재를 사용할 수 있다. 본 실시형태에서는 예를 들면, SS400을 사용한다. 또, 필요에 따라서 투자율이 높은 순철이나 JIS C 2531 철 니켈 연질자성 재료를 이용할 수도 있다. 요크판(30)은 SUS 등의 비자성체 재료로 구성된 지지판(40)에 지지되고, 지지판(40)은 SUS 등의 비자성체 재료로 구성된 기체(41)에 지지된다. The
요크판(30)은 하면(30d)과, 하면(30d)과는 반대측의 상면(30u)과, 중심선(30c)을 가진다. 중심선(30c)은 하면(30d)으로부터 상면(30u)을 향하는 Z축 방향에 직교한다. 또, 중심선(30c)은 상면(30u)의 일부를 이룬다. 요크판(30)은 예를 들면, 중심선(30c)에 겹치는 개구(30h)를 가진다. 또, 「직교」란 실질적으로 직교의 의미로 사용되고, 수직(90°)으로 교차하는 특히, 수직으로부터 약간의 오차로 교차하는 상태를 포함한다.The
요크판(30)이 강자성체 재료로 구성되어 있는 것에 의해, 제1 자석(201A)의 N극과 제2 자석(202A)의 S극에 의해서 형성되는 자기장(자력선)은 요크판(30)에 갇힌다. 또, 제1 자석(201B)의 N극과 제2 자석(202B)의 S극에 의해서 형성되는 자기장(자력선)은 요크판(30)에 갇힌다. 여기에서, 「갇히다」란 실질적으로 갇혀 있다는 의미로 사용된다. 예를 들면, 요크판(30)의 하측에서 미량인 자속이 누출되었다고 해도 요크판(30)에 의해 완전하게 자속이 갇힌 상태와 동일한 작용효과를 가지고 있는 것이라면, 갇힌 상태이라고 한다. Since the
즉, 자기장 발생원(20)에서는 요크판(30)의 상면(30u)의 측에서 제2 자석(202A)의 N극과 제1 자석(201A)의 S극에 의해서 형성되는 자력선과, 요크판(30)의 내부에서 제1 자석(201A)의 N극과 제2 자석(202A)의 S극에 의해서 자기회로가 형성된다. 동일하게, 자기장 발생원(20)에서는 요크판(30)의 상면(30u)의 측에서 제2 자석(202B)의 N극과 제1 자석(201B)의 S극에 의해서 형성되는 자력선과, 요크판(30)의 내부에서 제1 자석(201B)의 N극과 제2 자석(202B)의 S극에 의해서도 자기회로가 형성된다.That is, in the magnetic
바꾸어 말하면, 요크판(30)의 상면(30u)의 측의 공간(요크판(30)의 상측)에는, 자기장(B)이 형성되지만, 요크판(30)의 하면(30d)의 측의 공간(요크판(30)의 하측)에는 자기장이 실질적으로 형성되지 않게 된다.In other words, although the magnetic field B is formed in the space on the side of the
요크판(30)의 상면(30u) 또는 하면(30d)에는 예를 들면, 개구(30h)를 둘러싸는 냉각회로(35)(냉각 파이프)가 설치될 수도 있다. 이것에 의해, 요크판(30), 제1 자석(201A, 201B), 및 제2 자석(202A, 202B)이 외부로부터 열복사를 받았다고 해도, 요크판(30)의 온도, 및 제1 자석(201A, 201B), 및 제2 자석(202A, 202B)의 각각의 온도상승을 억제할 수 있다. 즉, 냉각회로(35)에 매체를 유통킴으로써, 증착 재료의 증착 중에는 요크판(30), 제1 자석(201A, 201B), 및 제2 자석(202A, 202B)의 각각의 투자율이 안정되고, 요크판(30)의 상면(30u)의 측에 안정된 자기장이 형성된다.A cooling circuit 35 (cooling pipe) surrounding the
본 실시형태의 전자총 장치(1)는 추가로 보조 자석(25)을 구비한다. 보조 자석(25)은 예를 들면, 기체(41)에 지지된다. 보조 자석(25)은 Z축 방향에서 N극으로부터 S극을 향하는 방향이 반전 가능한 자석으로 구성된다. 예를 들면, 보조 자석(25)은 전자석에 의해 구성되고, Z축 방향으로 연장되는 자성재료의 코어재에 코일이 감기고, 이 코일에 흐르는 전류의 방향을 바꾸는 것에 의해, 상단(25u)이 N극, 하단(25d)이 S극이 되거나, 상단(25u)이 S극, 하단(25d)이 N극이 되거나 한다. 또, 코일에 흐르는 전류값은 변경 가능하며, 보조 자석(25)이 발사한 자력선의 밀도가 적당하게 변경된다.The
보조 자석(25)의 적어도 일부는 Z축 방향에서 요크판(30)로부터 노출된다. 예를 들면, 도 1의 (a)의 예에서는 보조 자석(25)의 상단(25u)이 Z축 방향에서 요크판(30)로부터 노출되어 있다. 보조 자석(25)은, Z축 방향으로부터 요크판(30)을 보았을 때에, 중심선(30c)이 연장하는 방향에서 전자빔원(10) 또는 개구(30h)와 나란히 서 있다. 보조 자석(25)은 Y축 방향에서 제1 자석(201A)과 제2 자석(202A) 사이에 위치한다.At least a part of the
예를 들면, 보조 자석(25)의 상단(25u)을 N극으로 설정했을 경우에는, 제2 자석(202A)의 N극과 제1 자석(201A)의 S극에 의해서 형성되는 자기장에, 보조 자석(25)의 N극과 제1 자석(201A)의 S극에 의해서 형성되는 자기장이 중첩된다. 또는, 보조 자석(25)의 상단(25u)을 S극으로 설정했을 경우에는, 제2 자석(202A)의 N극과 제1 자석(201A)의 S극에 의해서 형성되는 자기장에, 제2 자석(202A)의 N극과 보조 자석(25)의 S극에 의해서 형성되는 자기장이 중첩된다.For example, when the
또, 전자총 장치(1)에는 비자성체 재료를 포함하는 커버(80)가 장착되어 있을 수 있따(도 1의 (b)). 커버(80)는 자기장 발생원(20) 및 요크판(30)과 비접속 상태를 유지하면서, 전자빔원(10), 자기장 발생원(20), 및 요크판(30)을 덮는다. 이 비접속 상태는 요크로의 열유입 저해효과에도 기여한다. 커버(80)에는 전자총 장치(1)로부터 발사된 전자빔이 통과하는 개구(80h)가 설치되어 있다. Z축 방향에서, 전자빔원(10)의 필라멘트는 커버(80)의 일부와 겹친다. 즉, 커버(80)의 개구(80h)는 전자빔원(10)의 필라멘트 바로 위에 위치하지 않고, 그것들이 X축 방향 또는 Y축 방향에서 오프셋의 관계에 있다.In addition, the
도 2는 전자총 장치의 작용의 1예를 나타내는 모식적인 사시도이다. 여기에서, 도 2에서는 도 1에서 나타난 부재의 일부가 적당하게 생략되어 있다.It is a schematic perspective view which shows an example of the action|action of an electron gun apparatus. Here, in FIG. 2, a part of the member shown in FIG. 1 is appropriately omitted.
도 2에는 전자총 장치(1)와 도가니(50)를 구비하는 증착 장치(5)가 나타나 있다. 도가니(50)는 증착 재료(51)를 수용한다. Z축 방향으로부터 요크판(30)을 보았을 때에, 도가니(50)는 중심선(30c)이 연장되는 방향에서, 요크판(30), 전자총 장치(1), 개구(30h), 또는 보조 자석(25)이 나란히 서 있다.2 shows a
예를 들면, Z축 방향으로부터 요크판(30)을 보았을 때에, 도 2의 예에서는 X축 방향에서, 전자총 장치(1), 개구(30h), 3개의 자석의 세트(제1 자석(201A), 제2 자석(202A), 및 보조 자석(25)), 도가니(50)의 순서로 나란히 서 있고, 보조 자석(25)이 도가니(50)와 개구(30h) 사이에 위치하고 있다. 단, 제1 자석(201B) 및 제2 자석(202B)의 세트와 도가니(50) 사이의 거리보다도, 제1 자석(201A) 및 제2 자석(202A)의 세트와 도가니(50) 사이의 거리 쪽이 짧다.For example, when the
도 2에는, 제1 자석(201A) 및 제2 자석(202A)에 의해서 형성되는 자력선, 제1 자석(201B) 및 제2 자석(202B)에 의해서 형성되는 자력선이 모식적으로 파선으로 나타나 있다. 이하, 이 파선을 자력선(B)이라고 한다. 혹은, 단순하게 자기장(B), 편향용 자기장(B) 등으로 호칭되는 경우가 있다.In Fig. 2, the lines of magnetic force formed by the
예를 들면, 전자빔원(10)에 의해 출사된 직후의 전자빔(10E)은 요크판(30)의 하면(30d)의 측에서는 자기장이 없고, 혹은 자기장이 매우 약하기 때문에, 자기장의 영향을 받기 어렵다. 이 때문에, 전자빔(10E)은 요크판(30)의 하면(30d)의 측으로부터 개구(30h) 부근까지는 직선형상으로 진행된다. 또, 전자빔원(10)의 중심축(10c)이 요크판(30)의 하면(30d)에 대하여 비스듬하게 배치되어 있기 때문에, 전자빔(10E)은 요크판(30)의 상면(30u)의 법선으로부터의 출사각이 예각(<90°)으로 출사한다.For example, the
전자빔(10E)이 요크판(30)의 개구(30h)를 통과하고, 요크판(30)의 상면(30u)의 측에서 자력선(B)의 영향을 받으면, 전자빔(10E)이 진행되는 방향과 자력선(B)이 거의 직교하고 있기 때문에 전자에는 로런츠 힘이 작용한다. 이것에 의해, 전자빔(10E)의 궤도가 편향된다.When the
예를 들면, 전자빔(10E)은 개구(30h)로부터 요크판(30)에서 멀어지듯이 일단 상승하지만, 요크판(30) 상에서 로런츠 힘을 받으면서 비행한다. 이 때문에, 전자빔(10E)은 보조 자석(25)을 타고 넘으면서 볼록하게 된 궤적을 그리며 하강하고, 요크판(30)의 끝에 위치하는 도가니(50)에 착탄한다. 이 경우, Z축 방향으로부터 전자빔(10E)를 보았을 경우, 전자빔(10E)의 궤적은 중심선(30c)에 거의 겹친다.For example, the
즉, 전자빔(10E)의 궤적은 중심선(30c) 상에 거의 겹친다. 증착 재료(51)가 전자빔(10E)에 조사된 위치를 스폿(51p)이라고 한다. Z축 방향으로부터 본 스폿(51p)의 외형은 예를 들면, 보다 트루서클에 가까운 형상인 것이 바람직하다. 이 때문에, 전자빔(10E)에는 뛰어난 집속성이 요구된다.That is, the trajectory of the
도가니(50) 내의 증착 재료(51)에 전자빔(10E)이 조사되면, 증착 재료(51)에 전자빔(10E)에 의한 가열이 이루어지고, 당해 부위에서의 증착 재료(51)의 증기압이 상승한다. 이것에 의해, 증착 재료(51)가 도가니(50)에서 상방으로 증발해 간다.When the
도 3은 전자총 장치의 작용의 1예를 나타내는 별도의 모식적인 사시도이다. 여기에서, 도 3에서는 요크판(30)의 중심선(30c)을 따라서, X-Z축 평면에서 증착 장치(5)를 보았을 경우의 전자빔원(10), 제1 자석(201A), 보조 자석(25), 요크판(30), 도가니(50), 증착 재료(51), 및 커버(80) 등의 배치의 상태가 나타나 있다. 전자빔원(10)은 예를 들면, 음극이고, 전자빔(열전자)을 방출하는 필라멘트(10f)와, 필라멘트(10f)에 대향하는 환상의 양극(10a)을 가진다. 또, 제2 자석(202A)은 도시하고 있지 않지만, 도 3의 예에서는 제1 자석(201A)의 앞쪽에 위치하고 있다.It is another schematic perspective view which shows an example of the action|action of an electron gun apparatus. Here, in Fig. 3, the
도 3에서는 커버(80)의 상면에 따른 중심선(30c) 상의 방향의 평행선을 X축으로 하고, 커버(80)의 상면(80u)에 대한 법선 방향을 Z축으로 하고 있다. Z축은 전자빔(10E)의 정점과 교차한다.In FIG. 3 , a parallel line in the direction on the
이 2차원 좌표를 제1∼제4 상한(orthant)(1st∼4th)으로 구분했을 경우, 전자빔원(10)은 예를 들면, 제3 상한(orthant)에 속한다. 요크판(30)은 예를 들면, 제3 상한(orthant)에 속한다. 요크판(30)은 제4 상한(orthant)에 접어들어 있을 수도 있다. 단, 요크판(30)의 개구(30h)는 제3 상한(orthant)에 속한다. 커버(80)는 예를 들면, 제3 및 제4 상한(orthant)에 속한다. 단, 커버(80)의 개구(80h)는 제3 상한(orthant)에 속한다.When the two-dimensional coordinates are divided into first to fourth orthants (1st to 4th), the
제1 자석(201A)은 예를 들면, 제3 및 제4 상한에 속한다. 단, 제1 자석(201A)은 제3 상한만 속하는 경우도 있다. 동일하게, 도시를 생략한 제2 자석(202A)은 예를 들면, 제3 및 제4 상한에 속한다. 단, 제2 자석(202A)은 제3 상한만 속하는 경우도 있다. 보조 자석(25)은 예를 들면, 제4 상한에 속한다. 단, 보조 자석(25)은 제3 및 제4 상한에 속하거나, 제4 상한에만 속하거나 하는 경우도 있다. 도가니(50) 및 증착 재료(51)는 예를 들면, 제4 상한에 속한다. 또, 자기장(B)은 제1 상한, 제2 상한, 및 요크판(30)의 상방의 상한에 형성되어 있다.The
또, Z축 방향에서, 개구(30h, 80h)의 각각과, 전자빔원(10)의 필라멘트(10f)는 떨어져 있다. Z축 방향에서, 전자빔원(10)의 높이는 도가니(50)의 상단 높이보다도 낮다. Z축 방향에서, 커버(80)의 높이는 도가니(50)의 상단 높이와 동등 이하다. 예를 들면, Z축 방향에서, 커버(80)의 상면(80u)은 도가니(50) 및 증착 재료(51)보다도 낮은 위치에 위치한다.Further, in the Z-axis direction, each of the
이러한 구성에서, 전자빔(10E)이 제3 상한에서 전자빔원(10)으로부터 출사하면, 전자빔(10E)은 법선(80N)으로부터 소정의 출사각으로 방출된 후에 제2 상한에 입사한다. 특히, 요크판(30)에 의한 자기차단에 의해, 제3 상한에서는 자기장이 없고, 혹은 자기장은 매우 약하다. 또는, 제3 상한에서의 자기장이 전자빔(10E)의 편향량을 무시할 수 있을 정도의 벡터장이 되도록 요크판(30)의 자기차단 효과를 설정한다.In this configuration, when the
또, 제1 자석(201A)과 제1 자석(201B)은 X축 방향에서 멀어지고, 제2 자석(202A)은 제2 자석(202B)은 X축 방향에서 멀어지고 있다. 이 때문에, 요크판(30)의 상면(30u)의 측에서는 개구(30h)의 상방에서 자기장 강도가 상대적으로 낮게 되어 있다.In addition, the
이것에 의해, 전자빔원(10)로부터 출사된 전자빔(10E)은 제3 상한에서는 직진하고, 제2 상한에서도 잠시는 직선상으로 나간다. 그리고 전자빔(10E)이 제2 상한에서 자기장(B)의 영향을 받기 시작하면, 전자빔(10E)은 로런츠 힘에 의해 제2 상한으로 편향되기 시작한다. 도 3에서는 전자빔(10E)이 편향하기 시작한 시점을 변곡점(10p)이라고 하고 있다.Thereby, the
그 후, 전자빔(10E)은 요크판(30)에서 멀어지도록 상승하지만, 제1 및 제2 상한에서 로런츠 힘을 받으면서 비행하기 때문에, 위로 볼록하게 된 된 궤적을 그리며 보조 자석(25)을 타고 넘고, 그 후에 요크판(30)의 안쪽에 위치하는 도가니(50)에 착탄한다.After that, the
여기에서, 보조 자석(25)의 상단(25u)의 극을 N극 혹은 S극으로 반전하면, 예를 들면, 이하와 같은 작용이 일어난다.Here, if the pole of the
도 4의 (a), (b)는 전자총 장치의 작용의 1예를 나타내는 모식도이다. 도 4의 (a), (b)는 X축 방향으로부터 본 자기장을 간략적으로 나타내는 도면이다.Fig.4 (a), (b) is a schematic diagram which shows an example of the action|action of an electron gun device. 4A and 4B are diagrams schematically illustrating a magnetic field viewed from the X-axis direction.
도 4의 (a)에서는 보조 자석(25)의 상단(25u)을 N극으로 설정했을 경우의 예를 나타내고 있다. 이 경우, 제2 자석(202A)의 N극과 제1 자석(201A)의 S극에 의해서 형성되는 자기장(B)에, 보조 자석(25)의 N극과 제1 자석(201A)의 S극에 의해서 형성되는 것 같은 자기장(B1)이 중첩되고, 자기장(B)과 자기장(B1)에 의한 합성 자기장이 형성된다. 이것에 의해, 전자빔(10E)에는 자기장(B)에 의해서 받는 로런츠 힘(F0) 이외에 자기장(B1)에 의해 받는 로런츠 힘(F1)이 합성된다.Fig. 4(a) shows an example in the case where the
여기에서, 로런츠 힘(F0)은 자기장(B)을 형성하는 자력선이 보조 자석(25)의 바로 위에서는 Y축 방향과 거의 평행하기 때문에, 요크판(30)을 향해서 수직으로 작용한다. 한편, 로런츠 힘(F1)은 자기장(B1)을 형성하는 자력선의 곡률이 자기장(B)의 자력선보다도 높고, 제1 자석(201A)에 접근하고 있기 때문에, 요크판(30)을 향하면서도 제1 자석(201A) 쪽으로 기울게 된다.Here, the Lorentz force F0 acts perpendicular to the
이것에 의해, F0과 F1이 합성된 로런츠 힘은 제1 자석(201A) 쪽으로 기울고, 전자빔(10E)의 궤도가 중심선(30c) 상에서 제1 자석(201A)의 측으로 벗어난다. Thereby, the Lorentz force combined with F 0 and F 1 inclines toward the
한편, 보조 자석(25)의 상단(25u)을 S극으로 설정했을 경우에는, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이 자기장(B)에, 제2 자석(202A)의 N극과 보조 자석(25)의 S극에 의해서 형성되는 것과 같은 자기장(B2)이 중첩되고, 자기장(B)과 자기장(B2)에 의한 합성 자기장이 형성된다. 이것에 의해, 전자빔(10E)에는 자기장(B)에 의해 받는 로런츠 힘(F0) 이외에 자기장(B1)에 의해 받는 로런츠 힘(F2)이 합성된다.On the other hand, when the
로런츠 힘(F2)은 자기장(B2)을 형성하는 자력선의 곡률이 자기장(B)의 자력선보다도 높고, 제2 자석(202A)에 접근하고 있기 때문에, 요크판(30)을 향하면서도 제2 자석(202A) 쪽에 기울게 된다.The Lorentz force F 2 has a curvature of the magnetic force line forming the magnetic field B 2 is higher than the magnetic force line of the magnetic field B, and is approaching the
이것에 의해, F0과 F2가 합성된 로런츠 힘은, 제2 자석(202A) 쪽으로 기울고, 전자빔(10E)의 궤도가 중심선(30c) 상에서 제2 자석(202A)의 측으로 벗어난다.Thereby, the Lorentz force combined with F 0 and F 2 inclines toward the
도 5는 보조 자석을 동작했을 경우에서의 전자총 장치의 작용의 1예를 나타내는 모식적인 사시도이다.It is a schematic perspective view which shows an example of the action|action of the electron gun apparatus at the time of operating an auxiliary magnet.
보조 자석(25)의 상단(25u)의 극을 N극으로 설정했을 경우에는 전자빔(10E)이 보조 자석(25)의 상방에서 제1 자석(201A)의 측으로 벗어나서 스폿(51p)이 도 2의 상태보다도 왼쪽으로 어긋난다. 한편, 보조 자석(25)의 상단(25u)의 극을 S극으로 설정했을 경우에는, 전자빔(10E)이 보조 자석(25)의 상방에서 제2 자석(202A)의 측으로 벗어나서 스폿(51p)이 도 2의 상태보다도 오른쪽으로 어긋난다. 즉, 보조 자석(25)의 상단(25u)의 극을 N극, 비자성, S극, 비자성, N극…으로 반복하는 것에 의해, 스폿(51p)은 도가니(50)의 중심을 기준으로 Y축 방향으로 진동한다.When the pole of the
여기에서, 폴피스(pole piece)를 적용한 전자총 장치에서는 한 쌍의 폴피스를 대향시켜서, 한 쌍의 폴피스 사이에서 국소적으로 강한 자기장을 형성하기 때문에, 전자빔의 주사 범위에 한계가 발생한다. 예를 들면, 그 도가니의 중심점을 중심으로 좌우로 ±25mm의 범위의 정도에서 진동한다.Here, in the electron gun device to which a pole piece is applied, a pair of pole pieces is opposed to each other, and a strong magnetic field is locally formed between the pair of pole pieces, so that the scanning range of the electron beam is limited. For example, it vibrates in the range of ±25mm from side to side centering on the center point of the crucible.
이에 대하여 본 실시형태의 전자총 장치(1)에서는 폴피스 사이와 같은 좁은 영역에서의 국소적인 강자기장을 형성하고, 전자빔을 Y축 방향으로 진동시키는 것을 필요로 하지 않는다. 예를 들면, 폴피스 대신에, 도가니(50)의 앞쪽에 위치하고, 요크판(30)의 양측에 설치한, 제1 자석(201A) 및 제2 자석(202A)에 의해서 형성되는 자기장(B)에, 보조 자석(25)에 의해서 형성되는 자기장(자기장(B1) 또는 자기장(B2))을 중첩시킨다. 이것에 의해, 전자빔(10E)의 궤도가 도가니(50)의 직전에서 중심선(30c) 상으로부터 벗어나고, 스폿(51p)을 도가니(50)의 중심을 기준으로 Y축 방향으로 광범위에 걸쳐서 진동시킬 수 있다.On the other hand, in the
예를 들면, 표 1은 보조 자석(25)에 통전하는 코일 전류와, 스폿(51p)의 도가니(50)의 중심으로부터의 이동거리의 관계를 나타내는 표이다. P점은 도 5에 나타내는 보조 자석(25)의 상단(25u)의 중심점이고, Q점은 제2 자석(202A)의 보조 자석(25) 측의 끝의 위치를 나타내는 점이다. 표1에는 자속 밀도계를 사용하고, P점, Q점에서 계측한 자속밀도(gauss)를 나타내고 있다. 또, Q점에서의 계측값에, (-1)을 곱한 값은 제1 자석(201A)의 보조 자석(25) 측의 끝의 위치에서의 자속밀도에 대응한다.For example, Table 1 is a table showing the relationship between the coil current flowing through the
제2 자석(202A)은 영구자석이기 때문에, Q점에서의 자속밀도는 코일 전류의 값에 관계없이, 290gauss(고정)이다. 보조 자석(25)은 전자석이기 때문에, 코일 전류가 증가함에 따라, P점에서의 자속밀도가 증가한다. 그리고 코일 전류의 증가에 따라서 보조 자석(25)이 형성하는 자기장의 자기장(B)으로의 중첩효과가 높아지고, 전자빔(10E)의 어긋남량이 증가하고, 스폿(51p)의 이동거리가 증가한다.Since the
예를 들면, 표 1에 나타내는 바와 같이 스폿(51p)의 도가니(50)의 중심으로부터의 이동거리로서, 최대 35mm가 수득되고 있다. 즉, 스폿(51p)은 도가니(50)의 중심점을 중심으로 좌우로 ±35mm의 범위에서 크게 진동한다.For example, as shown in Table 1, as the moving distance of the
또, X축 방향에서는, 예를 들면, 전자빔(10E)의 가속 에너지(keV)를 약하게 하거나, 높게 하거나 함으로써, 스폿(51p)k 보조 자석(25)의 측으로 가까이하거나, 스폿(51p)을 보조 자석(25)으로부터 멀리하거나 할 수 있다. 이것에 의해, X축 방향에서도, 스폿(51p)리 도가니(50)의 중심점을 중심으로 ±35mm의 범위에서 크게 진동할 수 있다. 즉, 본 실시형태에서는 전자빔(10E)의 스폿(51p)이 70제곱mm라는 넓은 범위에 널기 퍼져 있다.Further, in the X-axis direction, for example, by weakening or increasing the acceleration energy keV of the
또, 본 실시형태에 의하면, 전자빔원(10)으로부터 출사한 직후의 전자빔(10E)의 궤도를 바꾸는 것이 아니라, 도가니(50)의 직전에서 전자빔(10E)의 궤도를 바꾼다. 이 때문에, 전자빔원(10)의 출사로부터 도가니(50)의 직전까지라고 하는 긴 거리에서 전자빔원(10)의 집속이 유지되고, 전자빔원(10)을 중심축(30) 상을 기준으로 진동시켜도 스폿(51p)의 외형(예를 들면, 스폿 직경)이 흐트러지기 어려워진다. 이것에 의해, 전자빔원(10)을 중심축(30) 상을 기준으로 Y축 방향으로 진동시켜도, 전자빔(10E)의 도가니(50)로의 돌출이 억제되고, 전자빔원(10)의 스폿 전역을 보다 확실하게 증착 재료(51)에 조사할 수 있다.In addition, according to this embodiment, the trajectory of the
예를 들면, 도 6의 (a)∼도 6의 (c)는 비교예에 따른 전자빔의 궤도를 나타내는 모식도이다. 도 6의 (a)∼도 6의 (c)에서는 보조 자석(25)을 설치하지 않고, 전자빔원(10)으로부터 출사한 직후에 주사 코일(미도시)에 의해 전자빔(10E)을 Y축 방향으로 돌리고, 전자빔(10E)이 좌우로 진동하는 상태가 나타나고 있다.For example, FIGS. 6A to 6C are schematic diagrams showing electron beam trajectories according to Comparative Examples. 6(a) to 6(c), the
예를 들면, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이 중심선(30c) 상으로 출사한 전자빔을 전자빔(10Ec), 중심선(30c) 상에서 왼쪽으로 돌린 전자빔을 전자빔(10El), 중심선(30c) 상에서 오른쪽으로 돌린 전자빔을 전자빔(10Er)으로 하고 있다.For example, as shown in Fig. 6(a), the electron beam 10Ec is an electron beam emitted on the
이러한 경우, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 전자빔(10Ec)에 작용하는 로런츠 힘(Fc)보다도 전자빔(10El)에 작용하는 로런츠 힘(Fl) 및 전자빔(10Er)에 작용하는 로런츠 힘(Fr)이 커진다. 이것에 의해, 전자빔(10El) 및 전자빔(10Er)은 전자빔(10Ec)보다도 전방, 즉, 전자빔원(10) 측으로 더욱 착탄되게 되어 버린다.In this case, as shown in Fig. 6B, the Lorentz force Fl acting on the electron beam 10El and the Lorentz force Fl acting on the electron beam 10Er rather than the Lorentz force Fc acting on the electron beam 10Ec are Runtz force (Fr) increases. Thereby, the electron beam 10El and the electron beam 10Er will reach further forward than the electron beam 10Ec, ie, to the
이 때문에, 도 6의 (c)에 나타내는 바와 같이 전자빔(10El)의 스폿(51pl) 및 전자빔(10Er)의 스폿(51pr)은 전자빔(10Ec)의 스폿(51pc)보다도 앞쪽에 위치한다.For this reason, as shown in FIG.6(c), the spot 51pl of the electron beam 10El and the spot 51pr of the electron beam 10Er are located in front of the spot 51pc of the electron beam 10Ec.
이러한, 전자빔(10El)에 작용하는 로런츠 힘(Fl) 및 전자빔(10Er)에 작용하는 로런츠 힘(Fr)에 반대해서, 스폿(51pl) 및 스폿(51pr)을 스폿(51pc)에 Y축 방향에서 직렬상으로 늘어서게 하기 위해서는, 추가로 전자빔(10El, 10Er)을 X축 방향 또는 Y축 방향으로 편향시킬 필요가 있다. 이 결과, 전자빔(10El, 10Er)을 중심축(30c) 상을 비행하는 전자빔(10Ec)과는 다른 자기장 분포 중을 비행시키는 필요가 있고, 전자빔(10El, 10Er)의 집속을 전자빔(10Ec)의 형상과 동일하게 유지하는 것이 어렵게 되어버린다.In opposition to these Lorentz force Fl acting on the electron beam 10El and the Lorentz force Fr acting on the electron beam 10Er, the spot 51pl and the spot 51pr are set to the spot 51pc along the Y-axis. In order to line up in series in the direction, it is necessary to further deflect the electron beams 10El and 10Er in the X-axis direction or the Y-axis direction. As a result, it is necessary to make the electron beams 10El and 10Er fly in a magnetic field distribution different from that of the electron beam 10Ec flying on the
또, 본 실시형태에서는 증착 재료(51)으로의 조사(착탄)가 비교예에 비해서 증착 재료(51)에 대하여보다 연직이 되는(Z축에 대한 각도가 작아진다) 상태이기 때문에 증착 재료(51)가 소모되어 증착 재료(51)의 조사면이 Z축 방향의 하방측으로 이동했을 때라도, 스폿(51p)의 외형 및 조사 위치는 변하기 어렵다. 이 결과, 증착 재료(51)의 증발량이 일정하게 되는 동시에, 도가니(50)의 상단에 의해 규제되는 증착 재료(51)로의 조사 범위가 축소되는 현상이 최소한이 된다.In addition, in this embodiment, since irradiation to the vapor deposition material 51 (impact) is a state (the angle with respect to the Z axis becomes small) which becomes more perpendicular than the
또, 본 실시형태에서는 폴피스를 전자총 장치(1)에 적용하지 않기 때문에, 증착 중에 폴피스에 증착 재료가 퇴적하게 되는 경우가 없어지고, 폴피스로부터 증착 재료가 재증발해서 증착막의 오염을 발생시키거나, 폴피스로부터 벗겨진 막이 도가니에 혼입하고, 재증발하는 현상이 없어진다.In addition, in this embodiment, since the pole piece is not applied to the
또, 본 실시형태에서는 폴피스를 전자총 장치(1)에 적용하지 않기 때문에, 메인터넌스 전후, 혹은, 증착 중의 열이력에 의해 발생하는 폴피스의 효과가 변화되는 문제가 없어진다. 종래 예에서는 폴피스는 3차원의 돌기형상을 사용하고 있었기 때문에 돌기부 근방의 온도를 상시 균일하게 하는 것은 물리적으로 곤란하였고, 온도변동은 폴피스의 투자율 변동을 초래한다. 이 결과, 폴피스에 의해서 형성되는 자기장 분포가 변동하는 경우가 있었다. 또, 3차원 위치의 변동은 각 지지부재의 열팽창 계수, 메인터넌스 등의 영향으로 피할 수 없었지만, 폴피스를 사용하지 않는 본 실시형태에서는 전자빔(10E)의 집속성이 더욱 안정되게 된다.In addition, in this embodiment, since the pole piece is not applied to the
또, 본 실시형태에서는 Z축 방향에서, 전자빔원(10)의 높이가 도가니(50)의 상단 높이보다도 낮게 되어 있다. 이것에 의해, 증착의 여현(cosine)측에 따르면, 도가니(50)로부터 증발하는 증착 재료(51)의 전자빔원(10)까지의 유입이 확실하게 억제된다.Moreover, in this embodiment, the height of the
또, 본 실시형태에서는 Z축 방향에서, 커버(80)의 높이가 도가니(50)의 상단 높이가 동등 이하가 되어 있다. 이것에 의해, 도가니(50)로부터 증발하는 증착 재료(51)는 커버(80)에 퇴적하는 것만으로 충분하고, 증착 재료(51)의 전자빔원(10)까지의 유입이 확실하게 억제된다.Moreover, in the Z-axis direction, in the present embodiment, the height of the
또, 본 실시형태에서는 전자총 장치(1)는 커버(80)로 덮어져 있다. 이 때문에, 증착 재료(51)가 전자총 장치(1)를 향해서 비산하거나, 플레이크편, 분진 등의 이물이 전자총 장치(1)에 낙하하거나 해도 커버(80)의 청소, 또는 교환에 의해 전자총 장치(1)의 메인터넌스가 끝난다. 이것에 의해, 증착의 양산성이 향상한다.Moreover, the
또, 본 실시형태에서는 커버(80)의 개구(80h)가 전자빔원(10)의 필라멘트(10f)의 바로 위에 위치하지 않고, 그것들이 X축 방향 또는 Y축 방향에서 오프셋의 관계에 있다. 이것에 의해, 전자총 장치(1)의 상방으로부터 전자총 장치(1)에 진공용기 내의 이물이 낙하했다고 하더라도 필라멘트(10f)에는 이물이 직접 낙하하지 않는다. 이것에 의해, 필라멘트(10f)의 전기적 단락이 방지된다.In addition, in this embodiment, the
도 7은 본 실시형태에 따른 전자총 장치의 별형태를 나타내는 모식도이다.It is a schematic diagram which shows the other form of the electron gun apparatus which concerns on this embodiment.
전자빔원(10)은 전자빔(10E)을 집속하기 위해서, 폴피스의 대용으로서 집속 코일(60)을 가질 수 있다. 집속 코일(60)은 예를 들면, 전자빔(10E)의 양극(10a)과, 요크판(30) 사이에 설치된다. 예를 들면, 필라멘트(10f)로부터 출사한 전자빔(10E)이 양극(10a)에 의해 가속화되고, 양극(10a)을 통과하면, 집속 코일(60)에 의해서 집속된다. 그리고 집속된 전자빔(10E)이 요크판(30)의 하면(30d)의 측으로부터 개구(30h)를 통해서 요크판(30)의 상면(30u)의 측으로 통과된다.The
본 실시형태에서는 요크판(30)에 의해 자기장(B)이 요크판(30)의 하면(30d)의 측에 누출되기 어려워지고 있기 때문에, 집속 코일(60)의 자기장이 자기장(B)과 간섭하기 어려워진다. 이것에 의해, 집속 코일(60)에 의한 전자빔(10E)의 집속의 제어가 향상하고, 추가로 집속성이 우수한 전자빔(10E)을 증착 재료(51)에 조사할 수 있다.In this embodiment, the magnetic field B of the focusing
또, 집속 코일(60)과 요크판(30) 사이에, 보조적인 주사 코일을 구비할 수도 있다. 이것에 의해, 스폿(51p)의 Y축 방향 또는 X축 방향에서의 주사의 자유도가 더욱 증가한다.In addition, an auxiliary scanning coil may be provided between the focusing
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시형태에만 한정되는 것은 아니라 여러 가지로 변경을 부가할 수 있는 것은 물론이다. 각 실시형태는 독립의 형태로는 한정되지 않고, 기술적으로 가능한 한 복합할 수 있다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited only to embodiment mentioned above, It goes without saying that various changes can be added. Each embodiment is not limited to an independent form, Comprising is possible as technically possible.
1: 전자총 장치
5: 증착 장치
10: 전자빔원
10E, 10Ec, 10El, 10Er: 전자빔
10a: 양극
10f: 필라멘트
10c: 중심축
10p: 변곡점
20: 자기장 발생원
25: 보조 자석
25u: 상단
25d: 하단
30: 요크판
3: 중심선
30u: 상면
30d: 하면
30h: 개구
35: 냉각회로
40: 지지판
41: 기체
50: 도가니
51: 증착 재료
51p, 51pl, 51pc, 51pr: 스폿
60: 집속 코일
80: 커버
80u: 상면
80h: 개구
201A, 201B: 제1 자석
202A, 202B:
제2 자석1: electron gun apparatus 5: vapor deposition apparatus
10:
10a:
10c:
20: magnetic field generating source 25: auxiliary magnet
25u: top 25d: bottom
30: yoke plate 3: center line
30u: top 30d: bottom
30h: opening 35: cooling circuit
40: support plate 41: gas
50: crucible 51: vapor deposition material
51p, 51pl, 51pc, 51pr: spot 60: focusing coil
80:
80h:
202A, 202B: second magnet
Claims (11)
상기 요크판의 상기 제1 주면 측에 위치하고, 상기 요크판의 상기 제1 주면 측으로부터 상기 요크판의 상기 제2 주면 측으로 전자빔을 출사하는 것이 가능한 전자빔원과,
상기 요크판의 상기 제2 주면에 설치되고, 상기 중심선의 양측의 한쪽 측에 배치된 제1 자석과, 상기 양측의 다른 쪽 측에 배치된 제2 자석을 가지고, 상기 제1 자석의 제1극 및 제2극과, 상기 제2 자석의 제1극 및 제2극이 서로 역방향이 되어 상기 방향으로 나란히 서 있고, 상기 요크판의 상기 제2 주면 측에서 상기 전자빔의 궤도를 상기 제1 자석의 제2극과 상기 제2 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장에 의해 편향하고, 상기 제1 자석의 제1극과 상기 제2 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장이 상기 요크판에 갇힌 자기장 발생원과,
상기 방향에서 제1극으로부터 제2극을 향하는 방향이 반전 가능하며, 적어도 일부가 상기 방향에서 상기 요크판으로부터 노출되고, 상기 방향으로부터 상기 요크판을 보았을 때에 상기 중심선이 연장하는 방향에서 상기 전자빔원과 나란히 서 있는 보조 자석을 구비하고,
상기 제2 자석의 제1극과 상기 제1 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장에, 상기 보조 자석의 제1극과 상기 제1 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장, 또는, 상기 제2 자석의 제1극과 상기 보조 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장이 중첩될 수 있는 전자총 장치.A yoke plate comprising a magnetic material and having a first main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a center line orthogonal to a direction from the first main surface to the second main surface;
an electron beam source located on the first main surface side of the yoke plate and capable of emitting an electron beam from the first main surface side of the yoke plate to the second main surface side of the yoke plate;
A first magnet provided on the second main surface of the yoke plate and disposed on one side of both sides of the center line, and a second magnet disposed on the other side of the both sides, the first pole of the first magnet and a second pole and the first pole and the second pole of the second magnet are opposite to each other and stand side by side in the direction, and the trajectory of the electron beam from the side of the second main surface of the yoke plate is determined by the direction of the first magnet. Deflected by the magnetic field formed by the second pole and the first pole of the second magnet, the magnetic field formed by the first pole of the first magnet and the second pole of the second magnet is trapped in the yoke plate a magnetic field generator,
The direction from the first pole to the second pole in the direction is reversible, at least a portion is exposed from the yoke plate in the direction, and the electron beam source in a direction in which the center line extends when the yoke plate is viewed from the direction and an auxiliary magnet standing side by side with
In the magnetic field formed by the first pole of the second magnet and the second pole of the first magnet, the magnetic field formed by the first pole of the auxiliary magnet and the second pole of the first magnet, or the second 2 Electron gun device that can overlap the magnetic field formed by the first pole of the magnet and the second pole of the auxiliary magnet.
상기 지지판의 상기 제1 주면 측에 위치하고, 상기 지지판의 상기 제1 주면 측으로부터 상기 지지판의 상기 제2 주면 측으로 전자빔을 출사하는 것이 가능한 전자빔원과,
상기 지지판의 상기 제2 주면에 설치되고, 상기 중심선의 양측의 한쪽 측에 배치된 제1 자석과, 상기 양측의 다른 쪽 측에 배치된 제2 자석을 가지고, 상기 제1 자석의 제1극 및 제2극과, 상기 제2 자석의 제1극 및 제2극이 서로 역방향이 되어 상기 방향으로 나란히 서 있고, 상기 지지판의 상기 제2 주면 측에서 상기 전자빔의 궤도를 상기 제1 자석의 제2극과 상기 제2 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장에 의해 편향시키는 자기장 발생원과,
상기 방향에서 제1극으로부터 제2극을 향하는 방향이 반전 가능하며, 적어도 일부가 상기 방향에서 상기 지지판으로부터 노출되고, 상기 방향으로부터 상기 지지판을 보았을 때에 상기 중심선이 연장하는 방향에서 상기 전자빔원과 나란히 서 있는 보조 자석을 구비하고,
상기 제1 자석의 제2극과 상기 제2 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장에, 상기 제1 자석의 제2극과 상기 보조 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장, 또는, 상기 제2 자석의 제1극과 상기 보조 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장이 중첩될 수 있는 전자총 장치.a support plate having a first main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a center line orthogonal to a direction from the first main surface to the second main surface;
an electron beam source located on the first main surface side of the support plate and capable of emitting an electron beam from the first main surface side of the support plate to the second main surface side of the support plate;
A first magnet provided on the second main surface of the support plate and disposed on one side of both sides of the center line, and a second magnet disposed on the other side of the both sides, the first pole of the first magnet and A second pole and the first pole and the second pole of the second magnet are opposite to each other and stand side by side in the direction, and the trajectory of the electron beam from the side of the second main surface of the support plate is determined by the second pole of the first magnet. a magnetic field generating source deflecting by the magnetic field formed by the pole and the first pole of the second magnet;
The direction from the first pole to the second pole in the direction is reversible, at least a portion is exposed from the support plate in the direction, and is parallel to the electron beam source in the direction in which the center line extends when the support plate is viewed from the direction Equipped with a standing auxiliary magnet,
In the magnetic field formed by the second pole of the first magnet and the first pole of the second magnet, the magnetic field formed by the second pole of the first magnet and the first pole of the auxiliary magnet, or the second 2 Electron gun device that can overlap the magnetic field formed by the first pole of the magnet and the second pole of the auxiliary magnet.
상기 요크판에는 상기 제1 주면으로부터 상기 제2 주면으로 관통하는 구멍 또는 패임 형상의 개구가 설치되고,
상기 개구는 상기 중심선에 겹치고,
상기 전자빔원은 상기 개구를 통해서 상기 요크판의 상기 제1 주면 측으로부터 상기 요크판의 상기 제2 주면 측으로 상기 전자빔을 출사하는 전자총 장치.According to claim 1,
The yoke plate is provided with a hole or a recessed opening penetrating from the first main surface to the second main surface,
the opening overlaps the centerline;
The electron beam source emits the electron beam from the side of the first main surface of the yoke plate to the side of the second main surface of the yoke plate through the opening.
상기 전자빔원은 전자빔을 방출하는 필라멘트와, 상기 전자빔을 집속하는 집속 코일을 가지고,
상기 집속 코일에 의해서 집속된 상기 전자빔이 상기 요크판의 상기 제1 주면 측으로부터 상기 개구를 통해서 상기 요크판의 상기 제2 주면 측으로 통과하는 전자총 장치.4. The method of claim 3,
The electron beam source has a filament for emitting an electron beam, and a focusing coil for focusing the electron beam,
An electron gun device through which the electron beam focused by the focusing coil passes from the first main surface side of the yoke plate to the second main surface side of the yoke plate through the opening.
비자성체 재료를 포함하고, 상기 전자빔원, 상기 요크판, 및 상기 자기장 발생원을 덮는 커버를 추가로 구비하고,
상기 커버에는 상기 전자빔을 통과시키는 개구가 설치되어 있는 전자총 장치.5. The method of claim 1, 3 or 4,
A cover comprising a non-magnetic material, the cover covering the electron beam source, the yoke plate, and the magnetic field generating source is further provided,
The cover is provided with an opening through which the electron beam passes.
상기 방향에서 상기 전자빔원에 포함되는 필라멘트는 상기 커버의 일부와 겹치는 전자총 장치.6. The method of claim 5,
In the direction, the filament included in the electron beam source overlaps a portion of the cover.
상기 요크판의 상기 제1 주면 또는 상기 제2 주면에 냉각회로가 형성되어 있는 전자총 장치.4. The method of claim 1 or 3,
An electron gun device in which a cooling circuit is formed on the first main surface or the second main surface of the yoke plate.
상기 요크판의 상기 제1 주면 측에 위치하고, 상기 요크판의 상기 제1 주면 측으로부터 상기 요크판의 상기 제2 주면 측으로 전자빔을 출사하는 것이 가능한 전자빔원과,
상기 요크판의 상기 제2 주면에 설치되고, 상기 중심선의 양측의 한쪽 측에 배치된 제1 자석과, 상기 양측의 다른 쪽 측에 배치된 제2 자석을 가지고, 상기 제1 자석의 제1극 및 제2극과, 상기 제2 자석의 제1극 및 제2극이 서로 역방향이 되어 상기 방향으로 나란히 서 있고, 상기 요크판의 상기 제2 주면 측에서 상기 전자빔의 궤도를 상기 제1 자석의 제2극과 상기 제2 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장에 의해 편향하고, 상기 제1 자석의 제1극과 상기 제2 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장이 상기 요크판에 갇힌 자기장 발생원과,
상기 방향에서 제1극으로부터 제2극을 향하는 방향이 반전 가능하며, 적어도 일부가 상기 방향에서 상기 요크판으로부터 노출되고, 상기 방향으로부터 상기 요크판을 보았을 때에 상기 중심선이 연장하는 방향에서 상기 전자빔원과 나란히 서 있는 보조 자석을 가지는 전자총 장치와,
상기 방향으로부터 상기 요크판을 보았을 때에 상기 중심선이 연장하는 방향에서 상기 요크판에 나란하게 서 있고, 증착 재료를 수용 가능한 도가니를 구비하고,
상기 제2 자석의 제1극과 상기 제1 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장에, 상기 보조 자석의 제1극과 상기 제1 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장, 또는, 상기 제2 자석의 제1극과 상기 보조 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장이 중첩될 수 있는 증착 장치.A yoke plate comprising a magnetic material and having a first main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a center line orthogonal to a direction from the first main surface to the second main surface;
an electron beam source located on the first main surface side of the yoke plate and capable of emitting an electron beam from the first main surface side of the yoke plate to the second main surface side of the yoke plate;
A first magnet provided on the second main surface of the yoke plate and disposed on one side of both sides of the center line, and a second magnet disposed on the other side of the both sides, the first pole of the first magnet and a second pole and the first pole and the second pole of the second magnet are opposite to each other and stand side by side in the direction, and the trajectory of the electron beam from the side of the second main surface of the yoke plate is determined by the direction of the first magnet. Deflected by the magnetic field formed by the second pole and the first pole of the second magnet, the magnetic field formed by the first pole of the first magnet and the second pole of the second magnet is trapped in the yoke plate a magnetic field generator,
The direction from the first pole to the second pole in the direction is reversible, at least a portion is exposed from the yoke plate in the direction, and the electron beam source in a direction in which the center line extends when the yoke plate is viewed from the direction An electron gun device having an auxiliary magnet standing side by side with
A crucible is provided which stands side by side on the yoke plate in a direction in which the center line extends when the yoke plate is viewed from the direction, and which can accommodate a deposition material,
In the magnetic field formed by the first pole of the second magnet and the second pole of the first magnet, the magnetic field formed by the first pole of the auxiliary magnet and the second pole of the first magnet, or the second 2 A deposition apparatus capable of overlapping a magnetic field formed by a first pole of the magnet and a second pole of the auxiliary magnet.
상기 지지판의 상기 제1 주면 측에 위치하고, 상기 지지판의 상기 제1 주면 측으로부터 상기 지지판의 상기 제2 주면 측으로 전자빔을 출사하는 것이 가능한 전자빔원과,
상기 지지판의 상기 제2 주면에 설치되고, 상기 중심선의 양측의 한쪽 측에 배치된 제1 자석과, 상기 양측의 다른 쪽 측에 배치된 제2 자석을 가지고, 상기 제1 자석의 제1극 및 제2극과, 상기 제2 자석의 제1극 및 제2극이 서로 역방향이 되어 상기 방향으로 나란히 서 있고, 상기 지지판의 상기 제2 주면 측에서 상기 전자빔의 궤도를 상기 제1 자석의 제2극과 상기 제2 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장에 의해 편향시키는 자기장 발생원과,
상기 방향에서 제1극으로부터 제2극을 향하는 방향이 반전 가능하며, 적어도 일부가 상기 방향에서 상기 지지판으로부터 노출되고, 상기 방향으로부터 상기 지지판을 보았을 때에 상기 중심선이 연장하는 방향에서 상기 전자빔원과 나란히 서 있는 보조 자석을 가지는 전자총 장치와,
상기 방향으로부터 상기 지지판을 보았을 때에 상기 중심선이 연장하는 방향에서 상기 지지판에 나란하게 서 있고, 증착 재료를 수용 가능한 도가니를 구비하고,
상기 제1 자석의 제2극과 상기 제2 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장에, 상기 제1 자석의 제2극과 상기 보조 자석의 제1극에 의해서 형성되는 자기장, 또는, 상기 제2 자석의 제1극과 상기 보조 자석의 제2극에 의해서 형성되는 자기장이 중첩될 수 있는 증착 장치.a support plate having a first main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a center line orthogonal to a direction from the first main surface to the second main surface;
an electron beam source located on the first main surface side of the support plate and capable of emitting an electron beam from the first main surface side of the support plate to the second main surface side of the support plate;
A first magnet provided on the second main surface of the support plate and disposed on one side of both sides of the center line, and a second magnet disposed on the other side of the both sides, the first pole of the first magnet and A second pole and the first pole and the second pole of the second magnet are opposite to each other and stand side by side in the direction, and the trajectory of the electron beam from the side of the second main surface of the support plate is determined by the second pole of the first magnet. a magnetic field generating source deflecting by the magnetic field formed by the pole and the first pole of the second magnet;
The direction from the first pole to the second pole in the direction is reversible, at least a portion is exposed from the support plate in the direction, and is parallel to the electron beam source in the direction in which the center line extends when the support plate is viewed from the direction An electron gun device having a standing auxiliary magnet, and
and a crucible which stands side by side on the support plate in a direction in which the center line extends when the support plate is viewed from the direction, and which can accommodate a deposition material;
In the magnetic field formed by the second pole of the first magnet and the first pole of the second magnet, the magnetic field formed by the second pole of the first magnet and the first pole of the auxiliary magnet, or the second 2 A deposition apparatus capable of overlapping a magnetic field formed by a first pole of the magnet and a second pole of the auxiliary magnet.
상기 방향에서, 상기 전자빔원의 높이가 상기 도가니의 상단 높이보다도 낮은 증착 장치.10. The method according to claim 8 or 9,
In the above direction, the height of the electron beam source is lower than the height of the top of the crucible.
비자성체 재료를 포함하고, 상기 전자총 장치를 덮고, 상기 전자빔을 통과시키는 개구가 설치된 커버를 추가로 구비하고,
상기 방향에서, 상기 커버의 높이가 상기 도가니의 상단 높이와 동등 이하인 증착 장치.10. The method according to claim 8 or 9,
A non-magnetic material, covering the electron gun device, further comprising a cover provided with an opening for passing the electron beam,
In the above direction, the height of the cover is equal to or less than the height of the top of the crucible.
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