(57)【要約】【課題】遮蔽用シャッターは一つにし、異物が蒸着材料中に落下しても、異物が成膜中に混入することを防止する。【解決手段】少なくとも、ルツボと蒸着材料と電子ビーム発生源で構成される蒸着源と、被蒸着物間を遮蔽する遮蔽用シャッターを有する成膜装置であって、成膜終了後遮蔽用シャッターを閉じた状態で所定量蒸着材料の蒸発を継続する成膜装置とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、ルツボと蒸着材料と電子ビーム発生源で構成される蒸着源と、被蒸着物間を遮蔽する遮蔽用シャッターを有する成膜装置であって、成膜終了後遮蔽用シャッターを閉じた状態で所定量蒸着材料の蒸発を継続することを特徴とする成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着による成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蒸着では、蒸着材料の脱ガスと予め安定な融解状態を作っておくといった２つの目的から蒸着前には必ず蒸着材料の予備加熱を行う必要がある。１回の予備加熱の時間は蒸着材料や成膜装置によって異なるが概ね数分程度である。その間、蒸着材料と被蒸着物の間には遮蔽用シャッターを介在させ、蒸着材料が被蒸着物に付着しないようにしている。蒸着は真空雰囲気中で行うため、真空槽内を所望の圧力（真空）まで排気しなければならない。大型の成膜装置になると、真空槽内を排気するのに長時間かかる。よって生産能力を上げるために、被蒸着物の出し入れにローダー、アンローダーを使用し、蒸着を行うメインチャンバー（真空槽）の真空を破壊しない状態で長期間使用できるようにしている。そのため、蒸着材料も繰り返しルツボに補給して使用する。即ち、ローダー、アンローダーにより被蒸着物を交換し何度も蒸着工程を繰り返すので、遮蔽用シャッター下面には予備加熱の都度蒸着材料が付着することとなる。
【０００３】
遮蔽用シャッターは蒸着源からの輻射熱を受けて加熱される為に、遮蔽用シャッターに付着した蒸着材料は遮蔽用シャッターの材料と反応し、別種の化合物に変化する可能性がある。予備加熱を繰り返しているうちに化合物が遮蔽用シャッター下面に堆積するし、蒸着材料中に落下することがある。その結果、化合物が蒸着材料中に拡散し、それが蒸着されることで成膜中に不純物が取り込まれることになる。
【０００４】
特に、蒸着材料がＳｉＯ２である場合は、遮蔽用シャッターへ付着する物質が酸素欠損を起こしたＳｉＯｘ（２＞Ｘ≧１）である可能性が高く、遮蔽用シャッターに付着したＳｉＯｘが蒸着材料であるＳｉＯ２内に混入することとなる。予備加熱時には新たに補給されたＳｉＯ２の加熱を行うので、ＳｉＯ２上に遮蔽用シャッターから落下したＳｉＯｘが存在していても予備加熱時に除去を行える。蒸着終了後に蒸着材料内に落下したＳｉＯｘは、その上に新たな蒸着材料が供給されるため、予備加熱時に除去できず、新たに供給された蒸着材料を使い切ると表面に出てくるため、その時蒸発してＳｉＯ２の膜に取り込まれてしまう。
【０００５】
図２は従来技術による成膜の１サイクルにおける各工程終了後のルツボ中の蒸着材料の変化を示す模式図で断面図である。同図において、１はルツボ、２は蒸着材料、２ａは補給した蒸着材料、３ａ、３ｂは化合物である。予備加熱ラインは予備加熱後の蒸着材料底面を示し、蒸着ラインは成膜終了後の蒸着材料底面を示している。（Ａ）は蒸着材料補給後で予備加熱前、（Ｂ）は予備加熱後、（Ｃ）は成膜終了後、（Ｄ）は遮蔽用シャッター閉後、（Ｆ）は蒸着材料補給前、（Ｇ）は蒸着材料補給後である。なお、（Ｅ）が抜けている。
説明の都合上、（Ｃ）から説明する。
（Ｃ）は成膜終了後のルツボの状態であり、蒸着材料２の底面は蒸着ラインになっている。（蒸着材料２は中央部だけが掘り込まれるように使用され、図のように凹形に残る）底面は清浄である。
（Ｄ）は遮蔽用シャッター閉後であり、遮蔽用シャッターの稼動衝撃により化合物３ｂが底面に落下している。
（Ｆ）はルツボがターンテーブルで移動され、蒸着材料を補給する前の状態であり、（Ｄ）と変わりない。
（Ｇ）ハッチングで示す蒸着材料２ａが補給された後の状態。化合物３ｂは補給された蒸着材料２ａの下に埋没している。
（Ａ）蒸着材料補給後で、ルツボが蒸着位置に搬送され遮蔽用シャッターが閉じた状態の予備加熱前である。蒸着材料の上に新たに化合物３ａが落下している。
（Ｂ）予備加熱終了後であり、蒸着材料の底面は予備加熱ラインと一致している。化合物３ａは除去されている。
この後、遮蔽用シャッターが開き成膜が開始する。埋没していた化合物３ｂは、成膜時に蒸着され、成膜中に取り込まれる。
【０００６】
遮蔽用シャッターを複数枚設置し、多層膜光学フィルターの成膜途中で切り替えて使用することにより遮蔽用シャッターに蒸発物が過剰に付着して蒸着原料に落下することを防ぐ製造装置が開発されている。（特許文献１参照）
【０００７】
前記特許文献１には例示として３つの切替方法が開示されている。第１の切替方法は、複数枚の遮蔽用シャッターを重ねた状態で蒸着原料と基板間に配置しておいて遮蔽用シャッターに被着する蒸着原料の膜厚が所定の大きさになったら、蒸着原料に近い側の遮蔽用シャッターを蒸着原料から離隔していく方法である。第２の切替方法は、複数枚の遮蔽用シャッターの内、任意の１枚を蒸着原料と基板間に配置しておいて遮蔽用シャッターに被着する蒸着原料の膜厚が所定の大きさになったら、他の遮蔽用シャッターを蒸着原料と基板間に配置して、先に蒸着原料の被着した方の遮蔽用シャッターを蒸着原料から離隔する。第３の切替方法は、第２の切替方法の変形であって、遮蔽用シャッターを交互に使用する方法である。
【０００８】
また、遮蔽用シャッターを複数枚予め用意し順次落とし込み方式により取り替える方式もあるが（例えば、特許文献２）、蒸着源上には常時蒸着物の付着した遮蔽用シャッターが存在することに変わりはなく、蒸着源上に蒸着物の付着のない遮蔽用シャッターが存在するのは遮蔽用シャッター取替え直後のみとなってしまう、また、取替え時に遮蔽用シャッターへの付着物の蒸着源への落下が生じてしまう。さらに、予備加熱時とそれ以外での遮蔽用シャッターの使い分けは不可能である。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１５５５５７号公報
【特許文献２】特開平９−３６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来技術による化合物（異物）混入（落下）防止は、遮蔽用シャッターを複数枚使用するため、遮蔽用シャッターが大型化したり、シャッター駆動装置が複数必要になるなどの問題点がある。本発明の目的は、遮蔽用シャッターは一つにし、異物が蒸着材料中に落下しても、異物が成膜中に混入することを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
少なくとも、ルツボと蒸着材料と電子ビーム発生源で構成される蒸着源と、被蒸着物間を遮蔽する遮蔽用シャッターを有する成膜装置であって、成膜終了後遮蔽用シャッターを閉じた状態で所定量蒸着材料の蒸発を継続する成膜装置とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、成膜終了後遮蔽用シャッターを閉じた状態で所定量蒸着材料の蒸発を継続することで、補給された蒸着材料により埋没した落下物が成膜中に取り込まれるのを防止できるので、安定した成膜が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
少なくとも、ルツボと蒸着材料と電子ビーム発生源で構成される蒸着源と、被蒸着物間を遮蔽する遮蔽用シャッターを有し、蒸着終了後にルツボに蒸着材料を補充して再度蒸着を行う成膜装置であって、成膜終了後遮蔽用シャッターを閉じた状態で所定量蒸着材料の蒸発を継続する成膜装置とする。
【実施例１】
【００１４】
図１は真空成膜装置の模式図であり、（ａ）は予備加熱時、（ｂ）は成膜終了後の状態図である。蒸着源はルツボ１と蒸着材料２と電子ビーム発生源（不図示）で構成され、ルツボ１は複数個有り、例えばターンテーブル形式で蒸着の切り替え時にルツボ１の切り替えも可能である。５は被蒸着物であり、例えばガラス基板、４は遮蔽用シャッターである。遮蔽用シャッター４は可動機構を有している。遮蔽用シャッター４は蒸着材料２に電子ビームを照射して予備加熱している時及び蒸着終了後に第２の予備加熱している時に蒸着源と被蒸着物５の間を遮蔽するものであり、予備加熱をしている間は蒸着材料が付着する。
【００１５】
図３は本発明における成膜装置の成膜の１サイクルにおける各工程終了後のルツボ中の蒸着材料の変化を示す模式図で断面図である。同図において、１はルツボ、２は蒸着材料、２ａは補給した蒸着材料、３ａ、３ｂ、３ｃは化合物である。予備加熱ラインは予備加熱後の蒸着材料底面を示し、蒸着ラインは成膜終了後の蒸着材料底面を示し、第２予備加熱ラインは第２予備加熱後の蒸着材料底面を示している。
（Ａ）は蒸着材料補給後で予備加熱前、（Ｂ）は予備加熱後、（Ｃ）は成膜終了後、（Ｄ）は遮蔽用シャッター閉後、（Ｅ）は遮蔽用シャッター閉後の第２予備加熱後、（Ｆ）は蒸着材料補給前、（Ｇ）は蒸着材料補給後である。
説明の都合上、（Ｃ）から説明する。
（Ｃ）は成膜終了後のルツボの状態であり、蒸着材料２の底面は蒸着ラインになっている。（蒸着材料２は中央部だけが掘り込まれるように使用され、図のように凹形に残る）底面は埋没している化合物３ｃまでは達していない。
（Ｄ）は遮蔽用シャッター閉後であり、遮蔽用シャッターの稼動衝撃により化合物３ｂが底面に落下している。この後、遮蔽用シャッターを閉じた状態で、第２予備加熱により化合物３ｂ及び化合物３ｃが埋没している化合物３ｃがなくなるまで蒸着材料の所定量を蒸発させる。
（Ｅ）は第２予備加熱終了後のルツボの状態であり、底面は清浄である。
（Ｆ）はルツボがターンテーブルで移動され、蒸着材料を補給する前の状態であり、底面には化合物３ｃが落下している。
（Ｇ）ハッチングで示す蒸着材料２ａが補給された後の状態。化合物３ｃは補給された蒸着材料２ａの下に埋没している。
（Ａ）蒸着材料補給後で、ルツボが蒸着位置に搬送され遮蔽用シャッターが閉じた状態の予備加熱前である。蒸着材料２ａの上に新たに化合物３ａが落下している。
（Ｂ）予備加熱終了後であり、蒸着材料の底面は予備加熱ラインと一致している。化合物３ａは除去されている。
従来技術では予備加熱後Ｂに蒸着材料２中に存在していた化合物３ｂが蒸着されてしまっていた。本発明では（Ｂ）の予備加熱後の蒸着材料２中に存在していた化合物３ｃは（Ｃ）の成膜後も残存している。
【００１６】
前記真空成膜装置で、被蒸着物５であるガラス基板５に、ＳｉＯ２の成膜を行う例で成膜工程を説明する。ルツボに蒸着材料２であるＳｉＯ２のペレットを充填する。遮蔽用シャッター４が閉じた状態（ルツボ１とガラス基板５との間を遮蔽した状態）にて、蒸着材料２に電子ビームを照射し、数分程度の予備加熱を行う。予備加熱の間は蒸着材料２が蒸発し、遮蔽用シャッター４に付着する。その後前記遮蔽用シャッター４を開放（ルツボ１と被蒸着物５との間を遮蔽しない状態）し、蒸着を行う。成膜終了時には、電子ビームの照射を終了し、前記遮蔽用シャッター４がルツボ１上に移動（遮蔽用シャッター４が閉じた状態）する。
【００１７】
次に、遮蔽用シャッター４が閉じた状態で第２予備加熱を開始し、蒸着材料２を蒸発させる。蒸発させる量は、蒸発後に残る蒸着材料２の底面上に化合物が落下しても次の成膜時には化合物が蒸発しない状態（第２予備加熱ライン）になるまでである。ターンテーブルを回転し、次の蒸着材料２を補充されたルツボ１がセットされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】真空成膜装置の模式図であり、（ａ）は予備加熱時、（ｂ）は成膜終了後の状態図
【図２】従来技術による成膜の１サイクルにおける各工程終了後のルツボ中の蒸着材料の変化を示す模式図で断面図
【図３】本発明における成膜装置の成膜の１サイクルにおける各工程終了後のルツボ中の蒸着材料の変化を示す模式図で断面図
【符号の説明】
【００１９】
１      ルツボ
２      蒸着材料
２ａ    補給された蒸着材料
３ａ    化合物
３ｂ    化合物
３ｃ    化合物
４      遮蔽用シャッター
５      被蒸着物（ガラス基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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