(57)【要約】【課題】均一な蒸着膜厚分布を得ることができ、特に蒸着面積が比較的小さいものに有効な電子ビーム蒸着装置を提供すること。【解決手段】真空チャンバー１内に吊るされていて被蒸着部材７を配置し得るドーム６と、ドーム６の中心下方の前記チャンバー１内に配置された蒸着材料収納用坩堝３と、該坩堝３の中心に電子ビーム５を照射するように配置された電子銃４とを備えた電子ビーム蒸着装置。蒸着中、前記坩堝３はその中心軸線の周りに連続回転するように構成されている。【選択図】図１
2004231991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバー内に吊るされていて被蒸着部材を配置し得るドームと、該ドームの中心下方の前記チャンバー内に配置された蒸着材料収納用坩堝と、該坩堝の中心に電子ビームを照射するように配置された電子銃とを備えた電子ビーム蒸着装置において、蒸着中、前記坩堝がその中心軸線の周りに連続回転するように構成されていることを特徴とする電子ビーム蒸着装置。
【請求項２】
前記被蒸着部材がレーザロッドであり、その端面に蒸着膜が形成されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム蒸着装置。
【請求項３】
前記坩堝上方の同一距離位置に少なくとも２つ以上の膜厚センサーが装備されていることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム蒸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示すように、従来の電子ビーム蒸着装置は、通常、真空チャンバー１内の中心あるいは中心から下方にずれた位置に蒸着物質２を収納した坩堝３があり、その中央付近に電子銃４から電子ビーム５が照射され、そのエネルギーによって蒸着物質２が蒸発し、真空チャンバー１内に坩堝３と同心的に上方に吊るされたドーム６上に配置された被蒸着部材７に蒸着膜が形成されるようになっている。
【０００３】
かかる従来の電子ビーム蒸着装置では、電子銃４からの電子ビーム５は一方向から照射されているため、僅かながらではあるにしろ、蒸着粒子が坩堝３の中心線に対して回転対称に均一な分布で飛んではいかいない。したがって、ドーム６の中心直下に坩堝３を配置しただけでは、ドーム面内同心円上の位置における蒸着膜厚分布は均一にはならない。そこで、従来、ドーム６を回転させてドーム面内同心円上の位置における蒸着膜厚分布の均一化を計るようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３３９７１４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ドーム６に被蒸着部材７をセットした状態で、真空中で該ドーム６を低振動かつ安定して回転させるためには、大掛かりなモータを用いた回転機構が必要になり、装置の大型化を招いていた。
さらに、ドーム６の全面に均一な膜厚分布を実現するため、回転するドーム６の下に木の葉状の補正板を設けて、これにより影を意図的に作るようにする方法もある。
また、長時間に渡る連続蒸着においては、電子ビーム５によって坩堝３中の蒸着材料２が深く掘られてしまい、低角度方向に蒸着粒子が飛び出しにくくなってしまうため、大きな坩堝３の中心にではなく、坩堝３の半径方向にその中心から１／２程度ずれた位置に、電子ビームを蒸着物質の半径以下のサイズで照射し、そして坩堝３を徐々に回転させながら、蒸着材料２の全面を溶かして蒸着を行う方法もある。
しかしながら、これらの方法は、装置が複雑化したり、蒸着面積が比較的小さい場合には意図したほどの蒸着膜厚の均一化を実現することが出来ないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の如き従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、均一な蒸着膜厚分布を得ることができ、特に蒸着面積が比較的小さいものに有効な電子ビーム蒸着装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による電子ビーム蒸着装置は、真空チャンバー内に吊るされていて被蒸着部材を配置し得るドームと、該ドームの中心下方の前記チャンバー内に配置された蒸着材料収納用坩堝と、該坩堝の中心に電子ビームを照射するように配置された電子銃とを備えた電子ビーム蒸着装置において、蒸着中、前記坩堝がその中心軸線の周りに連続回転するように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、前記被蒸着部材はレーザロッドであり、その端面に蒸着膜が形成されるように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明によれば、前記坩堝上方の同一距離位置に少なくとも２つ以上の膜厚センサーが装備されていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様を図示した実施例に基づき説明する。
図１は本発明にかかる電子ビーム蒸着装置の概略構成図、図２は図１に示したドームの底面図である。図１及び２において、従来例で説明したのと実質上同一の部材には同一符号を用い、それらについての説明は省略する。図中、８は坩堝３の直下に設置されていて坩堝３をその中心軸線の周りに所定速度で連続回転せしめ得るモーターを含む駆動装置、９は坩堝３の直上に設置されたシャッター、１０，１１，１２及び１３はドーム１の周縁部付近に等間隔に配設された公知の水晶振動式膜厚センサー、１４はドーム６の中心部に配設された公知の光学干渉式膜厚モニターである。
ドーム６は真空チャンバー１の上部中心から吊り下げられていて、被蒸着部材７をドーム６上にをセットするために手でフリー回転させることはできるが、蒸着中に回転することはないように構成されている。
【００１１】
本発明による電子ビーム蒸着装置は上記のように構成されているから、ドーム６に図示の如く被蒸着部材７をセットして装置を稼動させれば、坩堝３は駆動装置８によりその中心軸線の周りに連続回転せしめられ、それにより、電子ビーム５が坩堝３の一方向から照射されていても、被蒸着部材７に形成される蒸着膜の膜厚分布を均一にすることが出来る。従って、従来装置における如く、大きなドームを回転させる場合に比べて、遥かに装置全体を小型化かつ安価に製作することが可能となる。
【００１２】
図３は、レーザロッド１５の端面に蒸着膜を形成する場合の実施例を示している。この実施例から明らかなように、本発明による電子ビーム蒸着装置は、蒸着面積の小さい光ファイバーやレーザロッドの端面に蒸着膜を形成するのに適している。即ち、レーザロッド１５のように、ドーム６を回転させるようにした場合にその回転中に振動が発生しやすいものや、光ファイバーのように全長が長いため回転中にドーム６に絡まってしまう可能性があるものには特に有効である。
【００１３】
次に、本発明による電子ビーム蒸着装置を用いた実験例について説明する。実験には、蒸着物質２としてＭｇＦ２を用い、坩堝３を２０ｒｐｍで回転させた場合と回転させない場合の、４個の水晶振動式膜厚センサー１０〜１３による膜厚を比較してみた（表１参照）。さらに、光学干渉式膜厚モニター１４を用いて、ドーム６の同心円上に配置した被蒸着部材７としてのガラス基板の分光反射特性から求めた光学的膜厚も比較してみた（表２参照）。
2004231991.tif 000003
【００１４】
上記表から明らかなように、蒸着中、ドーム６の中心直下に配置した坩堝３をその中心軸線の周りに回転させ、坩堝３の中心に電子ビーム５を照射することで、ドーム６の同心円上位置における蒸着膜厚分布を均一化することができる。
【００１５】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、均一な蒸着膜厚が得られ、特に蒸着面積の比較的小さい被蒸着部材の蒸着に適する、小型で安価に製作し得る電子ビーム蒸着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子ビーム蒸着装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】図１に示した電子ビーム蒸着装置のドームの底面図である。
【図３】本発明による電子ビーム蒸着装置の他の実施例の概略構成図である。
【図４】従来の電子ビーム蒸着装置の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
１            真空チャンバー
２                  蒸着物質
３            坩堝
４                  電子銃
５              電子ビーム
６            ドーム
７              被蒸着部材
８            駆動装置
９              シャッター
１０〜１３    水晶振動式膜厚センサー
１４          光学干渉式膜厚モニター
１５          レーザロッド
【図１】
2004231991.tif 000004
【図２】
2004231991.tif 000005
【図３】
2004231991.tif 000006
【図４】
2004231991.tif 000007