(57)【要約】【課題】   真空蒸着装置による放射線画像変換器の層の成膜において、蒸着膜の厚膜化、多層化および蒸着面積の大型化を用意に達成するとともに、 蒸発源の温度制御を容易にする。【解決手段】   蒸着エリア１２の四隅近傍に対向する４か所Ｐａにそれぞれ配置された第１の蒸発セル１４ａと、各第１の蒸発セル１４ａの位置を含む平行な直線上に互いに同等の間隔で並べられた第２の蒸発セル１４ｂおよび１４ｃとが、蒸着エリア１２に対向する同一面内に配置された蒸発源テーブル１３上に設けられ、蒸着エリア１２に対して最も均一な蒸着膜が得られる蒸発源の配置位置Ｐａの全てに蒸発セルを分散配置し、複数の蒸発セルを同時に用いて蒸着を行う。 蒸発源テーブル１３をガイドレール１９に沿って移動させ、 蒸発源テーブル上に配置された蒸発セル１４を順次前記蒸発源の配置位置Ｐａに送り、多層蒸着処理を行う。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空状態の蒸着槽内において蒸発セル内の成膜材料を加熱蒸発させて蒸着エリアに配した基板に蒸着させる真空蒸着装置であって、
前記蒸着エリアに対向する同一面内の、前記蒸着エリアの四隅周辺に対向する位置にそれぞれ配置された４個の第１の蒸発セルと、該各第１の蒸発セルの位置を含む平行な４本の直線上に互いに同等の間隔で並べられた一個以上の第２の蒸発セルとが配置された蒸発源テーブルと、
前記直線方向に、前記蒸発源テーブルを移動し得るように設置されたガイドと
を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
前記蒸発源テーブルを真空槽から出し入れする出入手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記出入手段が、前記ガイドに沿って前記蒸発源テーブルを前記蒸着槽から出し入れするものであることを特徴とする請求項１または２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、真空状態の蒸着槽内において成膜材料を加熱蒸発させて基板に蒸着させる真空蒸着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空蒸着によって基板に成膜材料を蒸着する装置は種々の分野で使用されているが、近年、医療用放射線撮影にＸ線等の放射線に感応する光導電体を用いた放射線固体検出器が用いられるようになり、この検出器の製造にも真空蒸着装置が使われるようになった。
【０００３】
この放射線固体検出器は、被験者の受ける放射線被爆量の減少と診断性能の向上のために、セレン等の放射線に感応する光導電体を感光体として用い、照射された放射線量に応じた量の電荷を電荷蓄積層に蓄積し、その電荷を電気的に読み出すものである。この種の放射線固体検出器は数年前から特許出願され広く知られているが、例えば、特許文献１では、検出器の応答性と読取効率を向上させるために複数材料を使用した多層構造の放射線画像検出器が提案されている。これは、記録用の放射線または放射線の励起により発せられる光に対して透過性を有する第１の電極層と、記録用の放射線または前記光の照射を受けることにより導電性を呈する記録用光導電層と、読取用の電磁波の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層と、読取用の電磁波に対して透過性を有する第２の電極層をこの順に有し、記録用光導電層と読取用光導電層との間に形成される蓄電部に蓄積された潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号を出力させるための導電部材が第２の電極層内ないし第１の電極層と第２の電極層との間に設けられているもので、多数の層が基板上に成膜されて形成されるものである。
【０００４】
このような、多数かつ多種類の材料の層を基板上に成膜してなる放射線固体検出器を製造するためには多層成膜装置が必要となる。多層成膜装置としては、例えば特許文献２に示されているように、大きな第一の回転テーブルの回転軸を中心とした同一円周上に複数の小さな第二の回転テーブルを設け、その各第二の回転テーブル上に配置された複数の蒸発セルを、第一および第二回転テーブルの回転の組み合わせにより順次蒸発位置に移動する真空蒸着装置が知られている。この装置は、真空状態を保持したまま全ての蒸着処理を終えるよう、多数の蒸着材料に対応できる数の蒸発セルを配設することができるもので、多種類の蒸着材料を成膜順に蒸着処理する多層成膜に適している。
【０００５】
また、特許文献３には、大面積基板を固定位置で回転させながら、これに複数の蒸発源を平行に移動させながら蒸着する多層成膜装置が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２８４０５６号公報
【特許文献２】実開平５−３０１５５号公報
【特許文献３】特開２００４−３５３０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、胸部Ｘ線検査等においては、大型の放射線画像変換パネルを用いて広範囲の画像を一度に撮影することが要望されている。さらに、放射線に対する量子効率を高め、放射線検出器の感度を上げるためには、放射線画像変換層の膜厚を大きくすることが望まれる。従って、胸部Ｘ線検査等に使用される大型の放射線画像変換パネルを製造するためには、例えば１７インチ等の大きな基板に、多数の成膜材料を厚く蒸着することが必要となり、一度の蒸着に使用される成膜材料の量が従来に比べ非常に増大する。このように、大型の放射線画像変換パネルを製造する多層成膜装置においては、多種類の蒸着材料を大量に使って蒸着処理することが要求される。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載されているような従来の多層成膜装置では、成膜材料を全て一つの蒸発源テーブルだけに配置する構造であるため、蒸着膜の厚膜化および蒸着面積の大型化により量的に増大した蒸発源の量と数に対応するためには、蒸発源テーブルが大型化してしまい、装置全体の設置スペースが非常に大きくなるという問題がある。これは、複数の蒸発セルを隣接して配置すると、隣接する蒸発セル同士が干渉して蒸着膜の純度を損なうことになるので、これを防ぐため、隣接する蒸発セルを十分な距離をおいて配置する必要があるからである。
【０００８】
また、一般的に大面積基板に蒸着を行う場合は、蒸発源から放射状に偏って現れる膜厚分布の影響が大きくなり、小面積基板に蒸着する場合より膜の均一性が損なわれやすい。
【０００９】
上記特許文献２に記載の従来装置では、一度に一個の蒸発源を用いて蒸着を行うので、大基板面全体に均一な膜を作るためには、基板を回転移動または直線移動させる必要があり、基板の温度調節が容易ではない。特に蒸着膜が厚くなるほど基板の温度が上昇して蒸着膜の性質が不均一になりやすく、基板を移動させながら精密な温度調節を行うのは極めて困難である。この種の放射線検出器では、診断に使用される医用画像の診断性能を向上させるため、均一性は極めて重要な特性であり、蒸着の際の温度調節が十分でないと膜厚の均一性が損なわれ、画質が低下して診断性能を低下させることになる。
【００１０】
また、蒸発源の加熱蒸発においては、一般的に蒸発セル容器を加熱して容器内の成膜材料を溶かして蒸発させるが、成膜材料の溶融液面よりも溶液内部の温度が高くなると、突沸の発生により蒸発面に揺らぎが生じ、蒸着面に欠陥を発生させる原因となるので、成膜材料および蒸発セルの温度調節は極めて大切である。しかし、上記従来装置では、一度に一個の蒸発源を用いて蒸着を行うため、蒸着膜の厚膜化および蒸着面積の大型化に比例して蒸発セルも大きくなってしまい、蒸発セル内の成膜材料の温度調節はさらに難しくなる。
【００１１】
また、上記特許文献３の装置は、複数の蒸発源を同時に用いて蒸着をするため大面積基板への蒸着が可能にはなるが、蒸発源が移動するためやはり温度調節が困難である。また、多種類の蒸着材料を配置することはできないので、多種類の蒸着には適していない。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑み、放射線画像変換器における多種類の蒸着層の厚膜化および蒸着面積の大型化を容易に達成するとともに、装置の省スペース化を可能とする真空蒸着装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の真空蒸着装置は、真空状態の蒸着槽内において蒸発セル内の成膜材料を加熱蒸発させて蒸着エリアに配した基板に蒸着させる真空蒸着装置であって、蒸着エリアに対向する同一面内の、蒸着エリアの四隅周辺に対向する位置にそれぞれ配置された４個の第１の蒸発セルと、各第１の蒸発セルの位置を含む平行な４本の直線上に互いに同等の間隔で並べられた一個以上の第２の蒸発セルとが配置された蒸発源テーブルが設けられており、前記直線方向に蒸発源テーブルを移動し得るように設置されたガイドを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、蒸発源テーブルをガイドに沿って移動させることにより、蒸発源として利用する蒸発セルを前記所定の位置に移動させるようにすることができる。
【００１５】
ここで「蒸着エリアに対向する同一面内の蒸着エリアの四隅周辺に対向する位置」とは、蒸着エリアに対して複数個の蒸発源を同時に用いて最も均一な蒸着膜が得られる蒸発源の配置位置に対向する位置を意味するものである
また、「互いに同等の間隔で並べられた」とは、第１の蒸発セルと第２の蒸発セルが並べられた４本の直線上において、各直線上で対応する蒸発セルが同等の間隔で配置されていることを意味している。すなわち、蒸発源テーブルを移動したとき、各直線上の対応する蒸発セルが、常に上記「蒸着エリアの四隅周辺に対向する位置」に移動されるように配置されていることを意味する。だだし、一本の直線上に並べられる複数の蒸発セル間の間隔は一定でなくてもよい。
【００１６】
また、本発明の真空蒸着装置は、蒸発源テーブルを蒸着槽から出し入れする出入手段をさらに備えることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の真空蒸着装置は、上記出入手段がガイドに沿って蒸発源テーブルを蒸着槽から出し入れするものであることが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の真空蒸着装置によれば、蒸着エリアに対向する同一面内の蒸着エリアの四隅周辺に対向する位置にそれぞれ配置された第１の蒸発セルと、各第１の蒸発セルの位置を含む平行な４本の直線上に互いに同等の間隔で並べられた一個以上の第２の蒸発セルとが配置された蒸発源テーブルが設けられているから、複数個の蒸発源を静止したまま同時に使用することにより大面積基板に均一な蒸着膜を成膜することができるので、蒸発セルを移動させることにより発生する突沸の発生や蒸発面の揺らぎなどを大幅に低減できるとともに、蒸発セル及び蒸発セル内の成膜材料の温度調節も容易になる。
【００１９】
また、上記各第１の蒸発セルの位置を含む平行な４本の直線方向に蒸発源テーブルを移動し得るように設置されたガイドを備え、蒸発源テーブルをガイドに沿って移動させることにより、複数の蒸発セルを順次蒸着位置に移動して蒸着を行うことができるので、真空を保持したまま所望の蒸着処理に応じて多種類の蒸着材料全ての蒸着処理を終えることができる。
【００２０】
また、蒸発源テーブルを蒸着槽から出し入れする出入手段をさらに備えた場合には、成膜材料の補給と蒸発源の保守性が向上する。多種類の材料を使うほど、また蒸着する膜が厚くなるほど蒸着時に蒸発セル周辺にたまってしまう蒸着又は溶融した成膜材料が増大するので、蒸発源テーブルの保守を頻繁に行うことにより、蒸着処理を常に高い純度で行うことが可能である。
【００２１】
また、上記ガイドに沿って蒸発源テーブルを蒸着槽から出し入れすることができる場合には、新たに出し入れ手段を設ける必要はなく、装置が簡易な構成になってその使用が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明による真空蒸着装置の第１の実施の形態について説明する。図１は本発明による第１の実施の形態の真空蒸着装置の平面図、図２は図１に示す真空蒸着装置の概略構成を示す正面図である。
【００２３】
本実施形態は、真空状態の蒸着槽１１内において複数の蒸発セル１４，１４、、内の成膜材料１５を加熱蒸発させて蒸着エリア１２に配した基板１２ａに蒸着させる真空蒸着装置１０において、蒸着エリア１２の四隅近傍に対向する４か所Ｐａにそれぞれ配置された第１の蒸発セル１４ａと、各第１の蒸発セル１４ａの位置を含む平行な直線上に互いに同等の間隔で並べられた第２の蒸発セル１４ｂおよび１４ｃとを、蒸着エリア１２に対向する同一面内に配置された蒸発源テーブル上に設けたものである。
【００２４】
蒸着エリア１２に対向する同一面内に配置された蒸発源テーブル１３における上記蒸発源の配置位置Ｐａは、蒸着エリア１２に対して最も均一な蒸着膜が得られるよう数値計算等の方法により求めた配置位置であり、蒸着エリア１２の大きさ、形、蒸着源から蒸着エリアまでの距離等の条件によって蒸発源の最適な配置位置の数と位置は異なるが、本実施形態の正方形に近い矩形の蒸着エリア１２に対して数値計算により求められた蒸発源の配置位置Ｐａは、図１に示すように、蒸着エリア１２の四隅近傍の４か所である。
【００２５】
また、上記蒸発源テーブル１３の下部には一対のガイドレール１９、１９を設け、そのガイドレール１９、１９に沿って蒸発源テーブル１３を往復移動し得るように移動手段が設けられている。図３は、その例として、図１のＡ方向から見た蒸発源テーブル１３の移動手段を示す側面図である。この移動手段は、蒸発源テーブル１３の下部において、上記各ガイドレール１９付近の２か所ずつ計４か所に連結部１７を設け、各連結部１７の両側面に、ガイドレール１９に沿って転動する２対の車輪１８、１８を取り付けたものであり、ガイドレール１９、１９に沿って蒸発源テーブル１３を往復移動し得るようにしている。
【００２６】
上記の構成により、蒸着の際には、静止又は同一面内で回転する基板１２aに対して、上記蒸発源テーブル１３を図外の駆動手段によりガイドレールに沿って移動させ、蒸発源テーブル１３上に配置された１２個の蒸発セル１４のうち第１の蒸発源として用いられる４個の第１の蒸発セル１４aを配置位置Ｐａへ移動し、停止させて第１の蒸着材料の蒸着を行う。次いで、蒸発源テーブル１３をＡ方向に、第１の蒸発セル１４aに隣接する第２の蒸発セル１４ｂが配置位置Ｐａに来るまで移動し、停止させて第２の蒸着材料の蒸着を行う。このようにして、蒸発源テーブル１３をＡ方向に順次移動することにより、蒸着槽１１の真空状態を保持したまま、所望の蒸着処理に応じて、蒸発源テーブル１３に配置された複数の蒸発セル１４内の１種類以上の成膜材料全てについて連続成膜処理をすることが可能である。蒸発源テーブル１３上に１２個の蒸発セル１４が配置されたこの実施形態では、蒸発セル１４を一度に４個ずつ使うので、最大３種類の成膜材料１５を用いて成膜することができる。
【００２７】
また、上記移動手段により、図１および図２に２点鎖線で示すように、蒸発源テーブル１３をガイドレール１９に沿って蒸着槽１１から出し入れすることも可能であり、蒸発源または蒸発源テーブルの保守を容易にすることができる。
【００２８】
なお、上記第１の実施形態で対象とした蒸着エリア１２は図示のように正方形に近い矩形であるが、これは正方形でもよい。特に正方形の場合には、蒸着エリア１２の４隅すなわち頂点付近の対等な位置に４つの蒸発セル１４を配置することにより、良好に均一な膜厚で成膜することができる。
【００２９】
次に、本発明による真空蒸着装置の第２の実施の形態について図４を参照して説明する。図４は本発明による第２の実施の形態の真空蒸着装置の平面図である。
【００３０】
本実施形態は、真空状態の蒸着槽２１内において複数の蒸発セル２４，２４、、内の成膜材料２５を加熱蒸発させて蒸着エリア２２に配した基板２２ａに蒸着させる真空蒸着装置２０において、蒸着エリア２２の四隅近傍に対向する４か所Ｐｂにそれぞれ配置された第１の蒸発セル２４ａと、各第１の蒸発セル２４ａの位置を含む平行な直線上に互いに同等の間隔で並べられた第２の蒸発セル２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、および２４ｅとを、蒸着エリア１２に対向する同一面内に配置された蒸発源テーブル２３上に設けたものである。
【００３１】
蒸着エリア２２に対向する同一面内に配置された蒸発源テーブル２３における上記蒸発源の配置位置Ｐｂは、蒸着エリア２２に対して複数個の蒸発源を同時に用いて最も均一な蒸着膜が得られる蒸発源の配置位置であって、この実施形態では、上記各蒸発源の配置位置Ｐｂを含む平行な４本の直線が互いに重ならないように設定されていることから、他の直線上の蒸発セルと同一直線上に並ぶことがないので、その直線上の空間には、４か所蒸発源の配置位置Ｐｂのうち１か所で使用される蒸発セルだけを並べることができる。
【００３２】
また、上記蒸発源テーブル２３の下部には一対のガイドレール２９、２９を設け、そのガイドレール２９、２９に沿って蒸発源テーブル２３を往復移動し得るように移動手段が設けられているものである。
【００３３】
上記の構成により、蒸着の際には、静止又は同一面内で回転する基板２２に対して、上記蒸発源テーブル２３を図外の駆動手段によりガイドレール２９、２９に沿って移動させ、蒸発源テーブル２３上に配置された２０個の蒸発セル２４のうち蒸発源として用いられる蒸発セルを４個ずつ配置位置Ｐａへ順次移動させることが可能であり、蒸着槽２１の真空状態を保持したまま、所望の蒸着処理に応じて、蒸発源テーブル２３に配置された複数の蒸発セル２４内の１種類以上の成膜材料全てについて連続成膜処理をすることが可能である。蒸発源テーブル２３上に１２個の蒸発セル２４が配置されたこの実施形態では、蒸発セル２４を一度に４個ずつ使うので、最大５種類の成膜材料２５を用いて成膜することができる。
【００３４】
また、上記移動手段により、図４に２点鎖線で示すように、蒸発源テーブル２３をガイドレール２９に沿って蒸着槽２１から出し入れすることも可能であり、蒸発源または蒸発源テーブルの保守を容易にすることができる。
【００３５】
次に、本発明による真空蒸着装置の第３の実施の形態について図５を参照して説明する。図５は本発明による第３の実施の形態の真空蒸着装置の平面図である。
【００３６】
本実施形態は、真空状態の蒸着槽３１内において複数の蒸発セル３４，３４、、内の成膜材料３５を加熱蒸発させて長方形の蒸着エリア３２に配した基板３２ａに蒸着させる真空蒸着装置３０において、蒸着エリア３２の両端近傍に対向する２か所Ｐｃにそれぞれ配置された第１の蒸発セル３４ａと、各第１の蒸発セル３４ａの位置を含む平行な直線上に互いに同等の間隔で並べられた第２の蒸発セル３４ｂおよび３４ｃとを、基板３２に対向する同一面内に配置された蒸発源テーブル上に設けたものである。
【００３７】
蒸着エリア３２に対向する同一面内に配置された蒸発源テーブル３３における上記蒸発源の配置位置Ｐｃは、蒸着エリア３２に対して最も均一な蒸着膜が得られるよう数値計算等の方法により求めた配置位置であり、本実施形態の比較的細長い長方形の蒸着エリア３２に対して数値計算により求められた蒸発源の配置位置Ｐｃは、図５に示すように、蒸着エリア１２の四隅近傍の２か所である。
【００３８】
また、上記蒸発源テーブル３３の下部には一対のガイドレール３９、３９を設け、そのガイドレール３９、３９に沿って蒸発源テーブル３３を往復移動し得るように移動手段が設けられているものである。
【００３９】
上記の構成により、蒸着の際には、静止又は同一面内で回転する基板３２に対して、上記蒸発源テーブル３３を図外の駆動手段によりガイドレールに沿って移動させ、蒸発源テーブル３３上に配置された６個の蒸発セル３４のうち蒸発源として用いられる蒸発セルを２個ずつ配置位置Ｐｃへ順次移動させることが可能であり、蒸着槽３１の真空状態を保持したまま、所望の蒸着処理に応じて、蒸発源テーブル３３に配置された複数の蒸発セル３４内の１種類以上の成膜材料全てについて連続成膜処理をすることが可能である。蒸発源テーブル３３上に６個の蒸発セル３４が配置されたこの実施形態では、蒸発セル３４を一度に２個ずつ使うので、最大３種類の成膜材料３５を用いて成膜することができる。
【００４０】
また、上記移動手段により、図５に２点鎖線で示すように、蒸発源テーブル３３をガイドレール３９に沿って蒸着槽３１から出し入れすることも可能であり、蒸発源または蒸発源テーブルの保守を容易にすることができる。
【００４１】
なお、上記各実施形態において、蒸発源テーブル上の複数の蒸発セルを連続して使用する多層の蒸着処理を行う場合、蒸着処理に用いる蒸発源テーブル１３，２３、３３上に配置された蒸発セル１４，２４，３４の数、大きさの組み合わせおよび蒸着に使用する順番に特に制限はない。
【００４２】
また、各蒸着エリア１２，２２，３２に配した基板１２ａ、２２ａ、３２ａは蒸着エリア１２，２２，３２と一致するように設けられているが、これは均一な蒸着膜が得られる各々の蒸着エリア１２，２２，３２の同一面内に収まる大きさであれば、例えば円形等どんな形であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による第１の実施の形態の真空蒸着装置の平面図
【図２】図１に示す真空蒸着装置の概略構成を示す正面図
【図３】図１のＡ方向から見た蒸発源テーブルの移動手段を示す側面図
【図４】本発明による第２の実施の形態の真空蒸着装置の平面図
【図５】本発明による第３の実施の形態の真空蒸着装置の平面図
【符号の説明】
【００４４】
１０、２０、３０      真空蒸着装置
１１、２１、３１      蒸着槽
１２、２２、３２      蒸着エリア
１２ａ、２２ａ、３２ａ      基板
１３、２３、３３      蒸発源テーブル
１４、２４、３４      蒸発セル
１５、２５、３５      成膜材料
１９、２９、３９      ガイドレール（ガイド）
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ      蒸発源配置位置
【図１】
2007239071.tif 000003
【図２】
2007239071.tif 000004
【図３】
2007239071.tif 000005
【図４】
2007239071.tif 000006
【図５】
2007239071.tif 000007