(57)【要約】  本発明の真空蒸着装置は、ターゲットが配置される位置に向けて配置される蒸発源と、蒸発源を包囲し、蒸着材が放出される放出口を有する蒸発源カバーと、蒸発源カバーの周囲に配される防着板と、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、再反射して膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットが配置される位置に向けて蒸着材を放出されるように配置される蒸発源と、
前記蒸発源を包囲し、蒸着材が放出される放出口を有する蒸発源カバーと、
前記蒸発源カバーの周囲に配されて前記蒸着材の飛散を防ぐとともに、前記ターゲットを前記蒸発源に露出する開口を有する防着板と、
前記防着板に囲まれた空間に配置され、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、
前記蒸発源から放射され、前記ターゲットで反射した熱が、再反射して前記膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、前記膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段と、
を備えることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を吸収する熱吸収手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を拡散する熱拡散手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を遮断する熱遮断手段を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を通過させる熱通過手段を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を、前記膜厚センサを避ける方向に反射させる熱反射手段を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
【請求項７】
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットから反射した熱を来た方向に戻す、熱再帰反射手段を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
【請求項８】
前記膜厚センサの少なくとも一部を包囲する膜厚センサカバーをさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
【請求項９】
前記熱吸収手段は、黒体化処理によるものであることを特徴とする請求項２に記載の真空蒸着装置。
【請求項１０】
前記熱拡散手段は、ブラスト加工によるものであることを特徴とする請求項３に記載の真空蒸着装置。
【請求項１１】
前記熱吸収手段は、ブラスト加工によるものであることを特徴とする請求項２に記載の真空蒸着装置。
【請求項１２】
前記熱遮断手段は、前記防着板に取り付けられた少なくとも１つのフィンを有することを特徴とする請求項４に記載の真空蒸着装置。
【請求項１３】
前記熱通過手段は、前記防着板に形成された貫通孔を有することを特徴とする請求項５に記載の真空蒸着装置。
【請求項１４】
前記熱反射手段は、蒸発源カバーに設けられ、前記ターゲットで反射した熱を、前記膜厚センサを避ける方向に反射させるような角度に形成された傾斜面を有することを特徴とする請求項６に記載の真空蒸着装置。
【請求項１５】
前記熱再帰反射手段は、コーナーキューブアレイまたはビーズ含有塗料を有することを特徴とする請求項７に記載の真空蒸着装置。
【請求項１６】
前記膜厚センサカバーは、その内面が黒体化された筒状のフードを備えることを特徴とする請求項８に記載の真空蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットに蒸着材を蒸着させる真空蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板などに薄膜を蒸着により形成する真空蒸着装置は、蒸着材を収容する蒸発源を備えている。蒸発源は、ヒータなどによって加熱されることにより蒸着材を放出させる。放出された蒸着材は、上方に配された基板に蒸着される。このような真空蒸着装置には、所望の成膜速度で成膜するために膜厚センサが備えられ、該膜厚センサで成膜速度をモニタリングしながら成膜を行っている。膜厚センサとしては一例として水晶振動子が用いた膜厚センサが知られている。この水晶振動子に蒸着材が付着すると共振周波数が変化し、この変化に基づいて、基板に蒸着された蒸着材の成膜速度を推定する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２０９２４号明細書
【特許文献２】特開昭６０−９３３０３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような蒸着装置では、基板などのターゲットが蒸発源の上方を通過する際、蒸発源から放射される熱がターゲットで反射される。この反射熱が、膜厚センサの水晶振動子に照射されると、水晶振動子の温度が変化することで周波数特性が変わってしまう。このため、成膜速度のモニタリングに影響を与え、正確な成膜速度を測定できないため、成膜速度を正確に制御することができなくなるという課題があった。【０００５】
特許文献１には、冷媒により水晶振動子を冷却し、ベースとなる共振周波数を上げることにより、より高い精度で成膜速度を測定することが開示されている。しかしながら、トレイや基板からの反射熱を受けて温度変化してしまうことには変わらず、共振周波数の変化が起こるため成膜速度モニタ値に影響を及していた。【０００６】
特許文献２には、温度センサによって温度変化を検知して、温度変化に応じて成膜速度モニタ値を補正することが開示されている。しかしながら、温度センサを膜厚センサと全く同じ温度環境におくことは困難である上に、温度変化は膜厚センサの露出する表面で最も大きく、内部になるに従って変化が小さくなるため、温度変化による膜厚センサへの影響は複雑である。このため、温度センサで検出される温度変化に基づいて膜厚センサによって算出される成膜速度を補正したとしても、トレイや基板などからの反射熱による成膜速度モニタ値への影響を取り除くことは困難であった。【０００７】
本願発明は、上述の課題を改善するためになされたものであって、ターゲットからの反射熱による膜厚センサの温度変化を抑えて成膜速度をより正確に制御できる真空蒸着装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。【０００９】
本発明の真空蒸着手段は、ターゲットが配置される位置に向けて配置される蒸発源と、蒸発源を包囲し、蒸着材が放出される放出口を有する蒸発源カバーと、蒸発源カバーの周囲に配されて蒸着材の飛散を防ぐとともに、ターゲットを蒸発源に露出する開口を有する防着板と、防着板に囲まれた空間において、前記蒸発源に向けて配置される膜厚センサと、記蒸発源から放射され、ターゲットで反射した熱が、再反射して膜厚センサに照射し得る領域の少なくとも一部に設けられ、膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段とを備えることを特徴とする。【００１０】
この構成によれば、蒸発源から放射され、ターゲットで反射される熱が、再反射して膜厚センサに照射されることを、蒸発源カバーや防着板で再反射して膜厚センサに照射し得る位置に設けられた熱反射抑制手段によって抑制することができる。このため、再反射によって膜厚センサに照射される熱量を抑制し、膜厚センサの温度変化を抑えることができる。これにより、膜厚センサにおける温度変化による膜厚の検出誤差を抑え、成膜速度をより正確に制御することができる。【００１１】
また、上記の真空蒸着手段において、熱反射抑制手段は、ターゲットで反射した熱を吸収する熱吸収手段を含むことを特徴とする。【００１２】
この構成によれば、ターゲットで反射した熱を吸収することで、再反射した熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。【００１３】
また、上記の真空蒸着手段において、熱反射抑制手段は、ターゲットで反射し、蒸発源カバーや防着板で再反射した熱を遮断する熱遮断手段を含むことを特徴とする。【００１４】
この構成によれば、ターゲットで反射し、蒸発源カバーや防着板で再反射した熱を遮断することで、再反射された熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。【００１５】
また、上記の真空蒸着手段において、熱反射抑制手段は、ターゲットで反射した熱を通過させる熱通過手段を含むことを特徴とする。【００１６】
この構成によれば、ターゲットで反射した熱を貫通孔から防着板によって囲まれた空間の外に通過させることで、再反射した熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。【００１７】
また、上記の真空蒸着手段において、熱反射抑制手段は、ターゲットで反射した熱を、膜厚センサを避ける方向に反射させる熱反射手段を含むことを特徴とする。【００１８】
この構成によれば、ターゲットで反射した熱を膜厚センサ以外に向けて反射することで、再反射した熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。【００１９】
また、上記の真空蒸着手段において、熱反射抑制手段は、ターゲットで反射した熱を来た方向に戻す、熱再帰反射手段を含むことを特徴とする。【００２０】
この構成によれば、ターゲットで反射した熱を来た方向に戻すことで、再反射した熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。【００２１】
また、本発明の真空蒸着装置は、膜厚センサの少なくとも一部を包囲する膜厚センサカバーをさらに備えることを特徴とする。【００２２】
この構成によれば、膜厚センサカバーによりターゲットで反射した熱に対する膜厚センサの露出範囲を限定することで、反射熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。【００２３】
また、上記の真空蒸着手段において、熱吸収手段は、黒体化処理によるものであってもよい。【００２４】
この構成によれば、ターゲットで反射した熱を黒体化処理された面で吸収することができる。【００２５】
また、上記の真空蒸着手段において、熱拡散手段は、ブラスト加工によるものであってもよい。【００２６】
この構成によれば、ターゲットで反射した熱をブラスト加工した面で拡散することができる。【００２７】
また、上記の真空蒸着手段において、熱遮断手段は、溶接された、少なくとも１つのフィンから成ってもよい。【００２８】
この構成によれば、ターゲットで反射し、再度反射して膜厚センサへ照射される熱をフィンにより遮断することができる。【００２９】
また、上記の真空蒸着手段において、熱通過手段は、切り込みを折り曲げて形成される貫通孔から成ってもよい。【００３０】
この構成によれば、ターゲットで反射した熱を再度反射させずに貫通孔を通って防着板の外へ通過させることができる。【００３１】
また、上記の真空蒸着手段において、熱反射手段は、所定角度の傾斜面を有する前記蒸発源カバーから成ってもよい。【００３２】
この構成によれば、ターゲットで反射して蒸発源カバーに照射される熱を傾斜面により膜厚センサ以外に向けて反射させることができる。【００３３】
また、上記の真空蒸着手段において、熱再帰反射手段は、コーナーキューブアレイまたはビーズ含有塗料から成ってもよい。【００３４】
この構成によれば、コーナーキューブアレイまたはビーズ含有塗料によりターゲットで反射した熱を来た方向に戻すことができる。【００３５】
また、前記膜厚センサカバーは、その内面が黒体化された筒状のフードを備えてもよい。【００３６】
この構成によれば、膜厚センサ再反射した熱が膜厚センサへ入射し得る角度を限定することで、反射熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の真空蒸着装置によれば、蒸発源から放射され、基板で反射される熱が、膜厚センサに照射されることを抑制し、膜厚センサにおける環境温度の変化を減少させることによって、成膜速度をより正確に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る、熱反射抑制手段を有する防着板および蒸発源カバーを備える真空蒸着装置を示す概略図である。
【図２】本発明に係る、溶接された複数のフィンを有する防着板を備える真空蒸着装置を示す概略図である。
【図３Ａ】本発明に係る、切り込みを折り曲げて形成された複数のフィンを有する防着板を備える真空蒸着装置を示す概略図である。
【図３Ｂ】図５３における切り込みを折り曲げて形成されたフィンの拡大図である。
【図４】本発明に係る、傾斜した面を有する蒸発源カバーを備える真空蒸着装置を示す概略図である。
【図５Ａ】本発明に係る、コーナーキューブアレイが施された真空蒸着装置を示す概略図である。
【図５Ｂ】コーナーキューブの原理を示す図である。
【図５Ｃ】コーナーキューブアレイを表面の拡大図を示す図である。
【図６Ａ】本発明に係る、膜厚センサカバーで覆われた膜厚センサを備える真空蒸着装置を示す概略図である。
【図６Ｂ】筒状のフードが設けられた膜厚センサカバーを備える真空蒸着装置を示す概略図である。
【図７】本発明に係る、熱反射抑制手段を備える真空蒸着装置が検出する成膜速度、本発明に係る熱反射抑制手段を備えない真空蒸着装置が検出する成膜速度、および基板における実際の成膜速度を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明に係る複数の実施形態の蒸着装置について図面を参照して説明する。また、本明細書におけるターゲットとは、下記実施形態では、基板２０、トレイ２４、および、マスク（図示せず）等を含むものである。
【００４０】
［第１実施形態］
【００４１】
本実施形態における膜厚センサ５０は水晶振動子を備えている。膜厚センサ５０は、水晶振動子の共振周波数を測定する。水晶振動子には、蒸発源３０から放出される蒸着材３８が付着して表面に膜が形成され、その膜厚に応じて共振周波数が変化する。本実施形態における膜厚センサ５０では、検出される共振周波数に基づいて蒸着材によって成膜される膜厚を求め、また、膜厚の時間変化に基づいて成膜速度を求め、この求められた成膜速度に応じて成膜速度を制御している。
【００４２】
また、真空蒸着装置１０Ａは、蒸発源３０から放出されターゲットで反射される熱が再反射して膜厚センサ５０に照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段６０を備える。本実施形態では、熱反射抑制手段６０は、防着板４０の内面および蒸発源カバーの外面において、蒸発源３０から放出されターゲットで反射される熱が膜厚センサ５０に向けて再反射し得る領域に黒体化処理が施されることによって熱吸収手段が形成されている。具体的には、黒体化処理は、例えばメッキなどの表面処理によって施される。
【００４３】
蒸発源３０上を基板２０が通過する際に、ヒータで加熱される蒸発源３０から放射される上方への熱（Ｈ１、Ｈ’１）は、基板２０やトレイ２４で反射され（Ｈ２、Ｈ’２)、その後、蒸発源カバー３２や防着板４０で再反射され、その一部の熱（Ｈ３、Ｈ’３）が膜厚センサ５０に照射される。このように、蒸発源カバー３２や防着板４０で再反射された熱（Ｈ３、Ｈ’３）が膜厚センサに照射されることよって、水晶振動子の温度変化が生まれ共振周波数が変化する。共振周波数の変化により、実際の成膜速度が変わっていなくても膜厚センサが検知する成膜速度が乱れる。真空蒸着装置は、膜厚センサが検知する変位した成膜速度を基に成膜速度を制御しようとするために実際の成膜速度にも悪影響を及す。
【００４４】
黒体化処理が施された領域では、ターゲットである基板２０やトレイ２４で反射された熱（Ｈ２、Ｈ’２）を吸収することで膜厚センサ５０に向けた熱の再反射（Ｈ３、Ｈ’３）を抑制する。これにより、蒸発源３０上の蒸着位置を基板２０が通過する際に、膜厚センサ５０の水晶振動子に入射する放射熱の量の変位を抑制することでき、膜厚センサ５０が検知する膜厚の測定誤差を抑制し、より正確に成膜速度を制御することができる。
【００４５】
上述の熱反射抑制手段６０が防着板４０の内面および蒸発源カバーの外面において設けられたときに膜厚センサ５０によって検出される成膜速度（対策後）と、未対策の際に検出される成膜速度（未対策）と、実際の成膜速度とを比較するグラフを図７に示す。基板２０が、上方を通過する際、基板２０、トレイ２４およびマスク２６からなるターゲットの形状や材質の違いに応じて、ターゲットから反射される熱が時間に対して変化し、成膜センサが受けるこの熱の再反射も同様に時間に対して変化する。このことが、成膜センサ５０が検出する成膜速度に影響を与えているが、対策後の成膜速度の変化は未対策のものに比べて変位を抑制され、より実際の成膜速度に近い、すなわち、より正確な成膜速度をモニタリングすることを実現している。
【００４６】
［第２実施形態］
また、図１における熱反射抑制手段６０として、黒体化処理の代わりにブラスト処理などを設けてもよい。ブラスト処理は、基板２０やトレイ２４で反射された熱（Ｈ２、Ｈ’２）を拡散させる熱拡散手段として機能し、また、基板２０やトレイ２４で反射された熱（Ｈ２、Ｈ’２）を吸収させる熱吸収手段としても機能する。
【００４７】
第２実施形態によれば、基板２０やトレイ２４で反射された熱（Ｈ２、Ｈ’２）をブラスト処理された防着板４０の内面および蒸発源カバー３２の外面において拡散・吸収することで膜厚センサ５０に向けた熱の再反射（Ｈ３、Ｈ’３）を抑制することができる。
【００４８】
なお、同様に熱拡散手段とし、また熱吸収手段としても機能するものは、これに限られるものではない。例えば、金属のメッシュ状シート、または、粒子状もしくは繊維状の金属材料を荒く焼結して成る多孔質シート等を取り付けて、表面に設けられた凹凸で熱を拡散・吸収させることで膜厚センサ５０に向けた熱の再反射（Ｈ３、Ｈ’３）を抑制してもよい。
【００４９】
なお、第１および第２実施形態における熱反射抑制手段６０は、図１に示すように防着板４０や蒸発源カバー３２の全面に施されてもよいし、膜厚センサ５０に向けて熱を再反射し得る領域のみに施されてもよい。
【００５０】
［第３実施形態］
図２に示すように、本実施形態の真空蒸着装置１０Ｂでは、熱反射抑制手段として、防着板４０に固定された複数のフィン６２からなる熱遮断手段を有している。複数のフィン６２は、防着板４０に対して所定角度で固定されている。
【００５１】
具体的には、複数のフィン６２は、蒸発源３０から放出されターゲットで反射される熱が再反射して膜厚センサに向けられた熱を遮断するとともに、フィン６２で反射した熱が膜厚センサ５０に入射しないように再反射させる角度で取り付けられる。本実施形態では、複数のフィン６２は溶接によって防着板４０に固定されているが、別の固定手段によって固定されてもよい。
【００５２】
フィン６２は、蒸発源３０から放出されてターゲットで反射された熱のうち、防着板４０で再反射した熱の一部を遮断して膜厚センサ５０に入射することを抑制する。また、ターゲットで反射された熱を、膜厚センサ５０に入射させないように再反射させる。これにより、基板２０やトレイ２４で反射された熱（Ｈ２）をフィン６２によって遮断することで膜厚センサ５０に向けた熱の再反射（Ｈ３）を抑制することができる。
【００５３】
［第４実施形態］
また、図３Ａは、第３実施形態の変形例を示している。図３Ａに示すように、本変形例では、熱反射抑制手段として、熱遮断手段であるフィン６４と、熱通過手段である、防着板４０上の貫通孔６６とを有している。防着板４０において、蒸発源３０から放出されターゲットで反射される熱が膜厚センサ５０に向けて再反射し得る領域に入れた切り込みを折り曲げて複数のフィン６４を形成するとともに、フィン６４を形成することで元の部分に貫通孔６６を形成している（図３Ｂ参照）。本変形例では、フィン６４は、上述のように、膜厚センサ５０に向けて再反射される熱を遮断するとともに、フィン６４で反射した熱が膜厚センサ５０に入射しないように再反射させる角度に折り曲げられている。
【００５４】
本実施形態でも、同様に、フィン６４は、蒸発源３０から放出されてターゲットで反射された熱のうち、防着板４０で再反射した熱の一部を遮断して膜厚センサ５０に入射することを抑制する。また、ターゲットで反射された熱を、膜厚センサ５０に入射させないように再反射させる。さらに、折り曲げられてできた貫通孔６６は、基板２０トレイ２４ターゲットで反射された熱（Ｈ２)を防着板４０に囲まれた空間の外に通過させ、これにより再反射して膜厚センサ５０に入射してしまうことを抑制している。
【００５５】
なお、熱反射抑制手段として、フィンを設けずに貫通孔のみを設けるようにしてもよい。また、防着板４０に貫通孔を設ける場合、蒸着材３８が防着板４０から真空チャンバー１２内に放出され得る場所を避けるように貫通孔を設けることが望ましい。
【００５６】
なお、第３および第４実施形態における複数のフィン６２、６４は、全てが同一角度で固定されてもよいし、膜厚センサ５０との位置関係を考慮して、エリアごとにより適切な異なる角度で固定されてもよい。つまり、複数のフィン６２、６４それぞれの角度は、ターゲットからの反射熱Ｈ２が、防着板４０の内面および蒸発源カバー３２の外面において膜厚センサ５０へ再反射される熱を遮断し、かつ、これらのフィン６２、６４自体で再反射される熱が、膜厚センサ５０以外に向けて反射する範囲内で任意に決められてもよい。
【００５７】
［第５実施形態］
図４に示す、本発明に係る真空蒸着装置１０Ｄは、傾斜面３６を有する蒸発源カバー３３を備える。蒸発源カバーの傾斜面３６は、基板２０やトレイ２４などのターゲットで反射された熱（Ｈ２)を、膜厚センサ５０を避ける方向に再反射させる角度に形成されており、本実施形態における熱反射抑制手段を構成している。本実施形態における蒸発源カバーは、錐体状の蒸発源カバー３３を採用し、その側面を、熱反射手段を構成する傾斜面３６としている。
【００５８】
傾斜面３６の角度は、膜厚センサ５０の位置に応じて熱を膜厚センサ５０に向けて再反射させないように適宜決められるものであり、図３で示すように左右対称な形状ではなく、左右非対称であってもよい。また、膜厚センサ５０の位置に応じて、水平面や垂直面を残すような形状であってもよい。
【００５９】
図４では、蒸発源カバー３３に傾斜面３６を設けて熱反射手段を形成する形態を示すが、同様に防着板に傾斜面が設けてられてもよい。これらの熱反射手段により、ターゲットからの反射熱Ｈ２を防着板で再反射した熱を膜厚センサ５０以外に向けて反射することで、膜厚センサ５０に熱が入射してしまうことを抑制している。
【００６０】
［第６実施形態］
また、別の熱反射手段として、図５Ａに示す本発明に係る真空蒸着装置１０Ｅは、防着板に傾斜面が設ける代わりに、防着板４０の内面および蒸発源カバーの外面において、蒸発源３０から放出されターゲットで反射される熱が膜厚センサ５０に向けて再反射し得る領域に熱反射手段として図５Ｃに示すような形状をした熱再帰反射手段であるコーナーキューブアレイ６８が施されている。
【００６１】
コーナーキューブは、図５Ｂにその原理を示すように、任意の入射角で入ってきた熱をその入射角と同一の方向に反射する。従って、ターゲットからの反射熱（Ｈ２、Ｈ’２）が、コーナーキューブアレイが施された面に照射されると、熱が入射した同じ方向に熱を反射する。これにより、再反射した熱（Ｈ３、Ｈ’３）が膜厚センサ５０に向けて照射されることを防止することができる。
【００６２】
なお、コーナーキューブアレイに限らず、ビーズ含有塗料によるものなど、一般的な再帰反射加工法を用いることができる。また、防着板４０や蒸発源カバー３２自体に再帰反射加工を施す代わりに、再帰反射加工されたシート状の薄板を、防着板４０や蒸発源カバー３２に取り付けてもよい。
【００６３】
［第７実施形態］
図６Ａは、本発明に係る真空蒸着装置１０Ｆを示している。図６Ａに示すように、真空蒸着装置１０Ｆは、膜厚センサ５０のセンサ部以外を覆った膜厚センサカバー５２を備えている。これにより、膜厚センサ５０は、再反射熱が周囲から膜厚センサ５０に照射されることを抑制しつつ、膜厚を検出することができ、周囲からの熱の照射による影響を抑制して成膜に制御することができる。
【００６４】
また、膜厚センサカバー５２を取り付けた場合、蒸発源カバー３２や防着板４０の、ターゲットで反射した熱（Ｈ２)が再反射して膜厚センサに照射し得る領域はより狭く限定されるため、熱反射抑制手段６０を設ける面積を小さくすることができる。
【００６５】
［第８実施形態］
また、図６Ｂに示すように、蒸発源カバー３２や防着板４０の、ターゲットで反射した熱が再反射して膜厚センサ（５０）に照射し得る領域をさらに限定するために、膜厚センサカバー５２に筒状のフード５４を設けてもよい。フード５４は、再反射した熱が膜厚センサに入射し得る角度を限定する。これにより、蒸発源カバー３２や防着板４０の、ターゲットで反射した熱再反射して膜厚センサに照射し得る領域はさらに限定されることになる。
【００６６】
また、フード５４の内面に前述の黒体化処理やブラスト加工、あるいは、再帰反射加工を施してもよい。このようにすることで、フード５４に入射した熱のうち、フード５４の内面に反射した熱が膜厚センサ５０に入射してしまうことを抑制し、さらに膜厚センサ５０に入射する熱を抑制してより正確に成膜速度を検出することができる。
【００６７】
以上のように、本発明の様々な実施形態を例に説明してきたが、これらの態様は、より高い効果が得られるように技術的に可能な範囲で組み合わせて実施してもよい。例えば、第２実施形態の複数のフィン６２、６４に黒体化処理してもよい。または、例えば、防着板４０には複数のフィン６２、６４が設けられ、蒸発源カバー３２にはコーナーキューブアレイが設けられてもよい。
【００６８】
なお、本発明におけるターゲットとは、基板２０、トレイ２４、および、マスク２６に限定されず、防着板の開口４２を覆って、蒸発源３０から放出した熱（Ｈ１）を反射し得る任意の構造体を指す。
【００６９】
なお、本発明に係る熱反射抑制手段６０は、蒸発源カバー３２および防着板４０に設けることを限定するものではなく、防着板４０に囲まれた空間内に配置される任意の構造体の表面に設けられてもよい。
【００７０】
ここまで本発明に係る真空蒸着装置の様々な実施形態について説明してきたが、本発明の真空蒸発装置は、前述した各実施形態に限定するものではなく、適宜な変形や改良等が可能である。例えば、膜厚センサ５０の温度を測定する温度センサを配置し、温度変化のモニタリングによる成膜速度の補正を併用することでより正確に成膜速度を制御することなども可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
ターゲットからの反射熱による膜厚センサの温度変化を抑えて成膜速度をより正確に制御できる真空蒸着装置に関する。
【符号の説明】
【００７２】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ  真空蒸着装置
１２  真空チャンバー
２０  基板
２４  トレイ
２６  マスク
２８  搬送ローラ
３０  蒸発源
３２、３３  蒸発源カバー
３４  放出口
３６  傾斜面
３８  蒸着材
４０  防着板
４２  開口
５０  膜厚センサ
５２  膜厚センサカバー
５４  フード
６０  熱反射抑制手段
６２、６４  フィン
６６  貫通孔
６８  コーナーキューブアレイ
Ｈ１、Ｈ’１  蒸発源からの熱
Ｈ２、Ｈ’２  ターゲットで反射した熱
Ｈ３、Ｈ’３、Ｈ４  再反射した熱
【図１】
2014076770.tif 000003
【図２】
2014076770.tif 000004
【図３Ａ】
2014076770.tif 000005
【図３Ｂ】
2014076770.tif 000006
【図４】
2014076770.tif 000007
【図５Ａ】
2014076770.tif 000008
【図５Ｂ】
2014076770.tif 000009
【図５Ｃ】
2014076770.tif 000010
【図６Ａ】
2014076770.tif 000011
【図６Ｂ】
2014076770.tif 000012
【図７】
2014076770.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月28日(2016.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットが配置される位置に向けて蒸着材を放出されるように配置される蒸発源と、
前記蒸着材の飛散を防ぐとともに、前記ターゲットを前記蒸発源に露出する開口を有する防着板と、
前記防着板に囲まれた空間に配置され、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、
前記蒸発源から放射され、前記ターゲットで反射した熱が、再反射して前記膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、前記膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段と、を備え、
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットから反射した熱を来た方向に戻す、熱再帰反射手段を含むことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
前記熱再帰反射手段は、コーナーキューブアレイまたはビーズ含有塗料を有することを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
ターゲットが配置される位置に向けて蒸着材を放出されるように配置される蒸発源と、
前記蒸着材の飛散を防ぐとともに、前記ターゲットを前記蒸発源に露出する開口を有する防着板と、
前記防着板に囲まれた空間に配置され、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、
前記蒸発源から放射され、前記ターゲットで反射した熱が、再反射して前記膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、前記膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段と、を備え、
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を拡散する熱拡散手段を含み、
前記熱拡散手段は、ブラスト加工によるものであることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項４】
ターゲットが配置される位置に向けて蒸着材を放出されるように配置される蒸発源と、
前記蒸着材の飛散を防ぐとともに、前記ターゲットを前記蒸発源に露出する開口を有する防着板と、
前記防着板に囲まれた空間に配置され、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、
前記蒸発源から放射され、前記ターゲットで反射した熱が、再反射して前記膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、前記膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段と、を備え、
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を吸収する熱吸収手段を含み、
前記熱吸収手段は、ブラスト加工によるものであることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項５】
ターゲットが配置される位置に向けて蒸着材を放出されるように配置される蒸発源と、
前記蒸着材の飛散を防ぐとともに、前記ターゲットを前記蒸発源に露出する開口を有する防着板と、
前記防着板に囲まれた空間に配置され、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、
前記蒸発源から放射され、前記ターゲットで反射した熱が、再反射して前記膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、前記膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段と、を備え、
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を、前記膜厚センサを避ける方向に反射させる熱反射手段を含み、
前記熱反射手段は、前記ターゲットで反射した熱を、前記膜厚センサを避ける方向に反射させるような角度に形成された傾斜面を有することを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項６】
ターゲットが配置される位置に向けて蒸着材を放出されるように配置される蒸発源と、
前記蒸着材の飛散を防ぐとともに、前記ターゲットを前記蒸発源に露出する開口を有する防着板と、
前記防着板に囲まれた空間に配置され、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、
前記蒸発源から放射され、前記ターゲットで反射した熱が、再反射して前記膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、前記膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段と、
前記膜厚センサの少なくとも一部を包囲する膜厚センサカバーと、を備え、
前記膜厚センサカバーは、その内面が黒体化された筒状のフードを備えることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項７】
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を吸収する熱吸収手段を含むことを特徴とする請求項１、２、３、５、及び６のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
【請求項８】
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を遮断する熱遮断手段を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
【請求項９】
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を通過させる熱通過手段を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
【請求項１０】
前記熱吸収手段は、黒体化処理によるものであることを特徴とする請求項７記載の真空蒸着装置。
【請求項１１】
前記熱遮断手段は、前記防着板に取り付けられた少なくとも１つのフィンを有することを特徴とする請求項８に記載の真空蒸着装置。
【請求項１２】
前記熱通過手段は、前記防着板に形成された貫通孔を有することを特徴とする請求項９に記載の真空蒸着装置。
【請求項１３】
前記蒸発源を包囲し、蒸着材が放出される放出口を有する蒸発源カバーを備えている請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の第一の態様によれば、真空蒸着装置は、ターゲットが配置される位置に向けて蒸着材を放出されるように配置される蒸発源と、前記蒸着材の飛散を防ぐとともに、前記ターゲットを前記蒸発源に露出する開口を有する防着板と、前記防着板に囲まれた空間に配置され、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、前記蒸発源から放射され、前記ターゲットで反射した熱が、再反射して前記膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、前記膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段と、を備え、前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットから反射した熱を来た方向に戻す、熱再帰反射手段を含むことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この構成によれば、蒸発源から放射され、ターゲットで反射される熱が、再反射して膜厚センサに照射されることを、防着板で再反射して膜厚センサに照射し得る位置に設けられた熱反射抑制手段によって抑制することができる。このため、再反射によって膜厚センサに照射される熱量を抑制し、膜厚センサの温度変化を抑えることができる。これにより、膜厚センサにおける温度変化による膜厚の検出誤差を抑え、成膜速度をより正確に制御することができる。
また、ターゲットで反射した熱を来た方向に戻すことで、再反射した熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の第二の態様によれば、真空蒸着装置は、ターゲットが配置される位置に向けて蒸着材を放出されるように配置される蒸発源と、前記蒸着材の飛散を防ぐとともに、前記ターゲットを前記蒸発源に露出する開口を有する防着板と、前記防着板に囲まれた空間に配置され、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、前記蒸発源から放射され、前記ターゲットで反射した熱が、再反射して前記膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、前記膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段と、を備え、前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を拡散する熱拡散手段を含み、前記熱拡散手段は、ブラスト加工によるものであることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この構成によれば、ターゲットで反射した熱をブラスト加工した面で拡散することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の第三の態様によれば、真空蒸着装置は、ターゲットが配置される位置に向けて蒸着材を放出されるように配置される蒸発源と、前記蒸着材の飛散を防ぐとともに、前記ターゲットを前記蒸発源に露出する開口を有する防着板と、前記防着板に囲まれた空間に配置され、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、前記蒸発源から放射され、前記ターゲットで反射した熱が、再反射して前記膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、前記膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段と、を備え、前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を吸収する熱吸収手段を含み、前記熱吸収手段は、ブラスト加工によるものであることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この構成によれば、ターゲットで反射した熱を吸収することで、再反射した熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。
また、ターゲットで反射した熱をブラスト加工した面で吸収することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の第四の態様によれば、真空蒸着装置は、ターゲットが配置される位置に向けて蒸着材を放出されるように配置される蒸発源と、前記蒸着材の飛散を防ぐとともに、前記ターゲットを前記蒸発源に露出する開口を有する防着板と、前記防着板に囲まれた空間に配置され、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、前記蒸発源から放射され、前記ターゲットで反射した熱が、再反射して前記膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、前記膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段と、を備え、
前記熱反射抑制手段は、前記ターゲットで反射した熱を、前記膜厚センサを避ける方向に反射させる熱反射手段を含み、前記熱反射手段は、前記ターゲットで反射した熱を、前記膜厚センサを避ける方向に反射させるような角度に形成された傾斜面を有することを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
この構成によれば、ターゲットで反射した熱を膜厚センサ以外に向けて反射することで、再反射した熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。
また、ターゲットで反射して蒸発源カバーに照射される熱を傾斜面により膜厚センサ以外に向けて反射させることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の第五の態様によれば、真空蒸着装置は、ターゲットが配置される位置に向けて蒸着材を放出されるように配置される蒸発源と、前記蒸着材の飛散を防ぐとともに、前記ターゲットを前記蒸発源に露出する開口を有する防着板と、前記防着板に囲まれた空間に配置され、蒸発源から放出される蒸着材による膜厚を検出する膜厚センサと、前記蒸発源から放射され、前記ターゲットで反射した熱が、再反射して前記膜厚センサに照射し得る位置に設けられ、前記膜厚センサに照射し得る熱を抑制する熱反射抑制手段と、前記膜厚センサの少なくとも一部を包囲する膜厚センサカバーと、を備え、前記膜厚センサカバーは、その内面が黒体化された筒状のフードを備えることを特徴とする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
この構成によれば、膜厚センサカバーによりターゲットで反射した熱に対する膜厚センサの露出範囲を限定することで、反射熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。
また、膜厚センサ再反射した熱が膜厚センサへ入射し得る角度を限定することで、反射熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、上記の真空蒸着装置において、熱反射抑制手段は、ターゲットで反射した熱を吸収する熱吸収手段を含んでよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、上記の真空蒸着装置において、熱反射抑制手段は、ターゲットで反射し、蒸発源カバーや防着板で再反射した熱を遮断する熱遮断手段を含んでよい。
この構成によれば、ターゲットで反射し、蒸発源カバーや防着板で再反射した熱を遮断することで、再反射された熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、上記の真空蒸着装置において、熱反射抑制手段は、ターゲットで反射した熱を通過させる熱通過手段を含んでよい。
この構成によれば、ターゲットで反射した熱を貫通孔から防着板によって囲まれた空間の外に通過させることで、再反射した熱が膜厚センサへ照射されてしまうことを抑制することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、上記の真空蒸着装置において、熱吸収手段は、黒体化処理によるものであってもよい。
この構成によれば、ターゲットで反射した熱を黒体化処理された面で吸収することができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、上記の真空蒸着装置において、熱遮断手段は、溶接された、少なくとも１つのフィンから成ってもよい。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また、上記の真空蒸着装置において、熱通過手段は、前記防着板に形成された貫通孔を有してもよい。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、上記の真空蒸着装置において、熱再帰反射手段は、コーナーキューブアレイまたはビーズ含有塗料から成ってもよい。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また、上記の真空蒸着装置において、前記蒸発源を包囲し、蒸着材が放出される放出口を有する蒸発源カバーを備えてもよい。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2014076770.tif 000014
2014076770.tif 000015
2014076770.tif 000016
2014076770.tif 000017