(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ軸およびＹ軸方向における標準波形により電子ビーム（ＥＢ）をスキャンして得られた蒸着材料（１２０）の目視により鑑査される溶融面（Ｍ）を基にして、
前記溶融面が平坦となる前記Ｘ軸およびＹ軸方向における標準波形を補正するデータを所定数に分割されたスキャン幅を補正単位として作成し、
前記所定数に分割されたスキャン幅を補正単位として作成された前記標準波形を補正するデータから前記Ｘ軸およびＹ軸方向における波形全体を速度データで再構成して新たな波形のデータを作成し、
前記新たな波形のデータをアナログ変換して得られる前記Ｘ軸およびＹ軸方向におけるスキャン波形により前記電子ビームのスキャンを制御する
真空蒸着用電子ビームのスキャン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空蒸着用電子ビームのスキャン制御方法に関する。具体的には、用いられる蒸着材料のより有効な利用を可能とすることにより、真空蒸着に要するコストの低減化を実現することができるとともに、均一の厚さの高品質の薄膜を形成することができる真空蒸着用電子ビームのスキャン制御方法を提供せんとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板や光通信部品あるいはレンズなどの表面部に金属等の薄膜を形成する手段として、真空中で電子ビームを照射することにより蒸着材料を加熱・昇華させて蒸着粒子を生成し、これを基板等の表面部に付着・堆積させて薄膜を形成する真空蒸着法が用いられている。そこで、まず、この真空蒸着法の原理を図１２に示し説明する。
【０００３】
図１２において、例えば円板状に形成された金属・石英などの蒸着材料１２０は、内部に冷却用の水が流通する、一般に銅製の水冷ハース１１０内に収容される。この蒸着材料１２０には、これを加熱・蒸発させるための電子ビームＥＢが、電子銃１００より照射される。その場合、水冷ハース１１０の上方には、加熱された蒸着材料１２０からの蒸着粒子１２１が付着・堆積する、基板などの被蒸着物２００が、水冷ハース１１０に対向するようにして配置される。
【０００４】
したがって、水冷ハース１１０の上方には電子銃１００を配設することができない。そのため、電子銃１００は、蒸着粒子１２１が付着しない水冷ハース１１０側の部位に配設される。その結果、電子ビームＥＢは、磁界により偏向されて蒸着材料１２０に照射されることになる。図示の電子ビームＥＢは、２７０度回転するように偏向する例で、２７０度偏向と呼ばれるものである。
【０００５】
このようにして蒸着材料１２０に照射される電子ビームＥＢは、所定幅をもってスキャンすなわち照射スポットが往復動をするように連続的に移動する。このスキャンは、電子銃１００の出力段に配設された、図示されてはいないスキャン駆動回路により、電子銃１００から射出される電子ビームＥＢを偏向させることによって行われる。
【０００６】
以上が、真空蒸着法の原理であるが、蒸着材料１２０に照射する電子ビームＥＢのスキャンを実行するに当たっては、従来より各種のスキャン波形によりスキャンが行われている。
【０００７】
図１３（ａ）は、従来より最も一般的なものとして用いられている、電子ビームＥＢを偏向させるためのビーム偏向コイルに与える三角波電流の波形図である（従来例１）。ここで、図示した三角波は、電子ビームＥＢをＸ軸方向においてスキャンするために用いられる（Ｙ軸方向における電子ビームＥＢのスキャンにも、三角波が用いられる）。ここにおける三角波の速度は、図１３（ｂ）に示すように、手前Ｆ側（図１２上の蒸着材料１２０において左側）および奥Ｂ側（同右側）を問わず常に一定である。したがって、電子ビームＥＢのスキャン速度は一定である。なお、図１３（ｂ）中、垂直軸は、０を三角波の平均速度として１目盛りが平均速度に対して速度が10％増加・減少することを示している。
【０００８】
図１３（ｃ）は、このような速度が一定の三角波により、直径が30mmで厚さが12mmの円板状の石英１２２に、ビーム電力1．2kwで電子ビームＥＢを２分30秒間スキャンして照射した場合の熔融面Ｍを示すものである（Ｘ軸方向の波形信号の周波数は53Hz、Ｙ軸方向の波形信号は500Hz）。 ここにおける熔融面Ｍは、平坦ではなく、石英１２２の手前Ｆ側すなわち電子ビームＥＢからみて手前側が深く熔融し、奥Ｂ側が浅く熔融している。
【０００９】
これは、使用する電子銃１００の偏向特性や電子銃１００が蒸着材料１２０の真上に配置されていないことに起因する。すなわち、これらによって電子ビームＥＢの偏向歪みやビーム形状のバラツキが発生し、蒸着材料１２０の表面部に照射されるエネルギーが不均一となるためである。また、水冷ハース１１０のサイズや蒸着材料１２０の蒸発特性等も原因要素として挙げられ、電子銃１００の偏向特性などとあいまって、その総合結果として平坦ではない熔融面Ｍが形成される。
【００１０】
図１４（ａ）は、他の従来例において用いられている三角波電流の波形図である（従来例２）。ここに示した三角波は、三角波発生回路の増幅器の利得を変えることにより、ピーキングおよび逆ピーキングが施されて補正されている。
【００１１】
すなわち、周波数は一定のまま、Ｖａレベル以上では、増幅器の利得を増加して波形の傾きＳ１を急峻にし、スキャン速度を速くする。他方、Ｖｂレベル以下では、増幅器の利得を減少して波形の傾きＳ３を緩やかにし、スキャン速度を遅くする。各傾きＳ１，Ｓ３間の波形の傾きＳ２は、図１３（ａ）に示した三角波と同じである。
【００１２】
このように、この従来例２では、破線で示す一般的な三角波に対して、スキャン速度が３種類となるように三角波を補正している。既に述べたように、図１３（ａ）に示した速度が一定の三角波では、平坦な熔融面Ｍが得られない。そこで、図１４（ｂ）に示す、深く熔融する部分Ｐ１には速いスキャン速度でスキャンし、浅く熔融する部分Ｐ３には遅いスキャン速度でスキャンし、その中間の部分Ｐ２には一般的なスキャン速度でスキャンして、熔融面Ｍの平坦化を図るようにしている。
【００１３】
図１５（ａ）は、さらに他の従来例において用いられているスキャン波形の波形図である（従来例３）。ここにおけるスキャン波形は階段波となっている。したがって、電子ビームＥＢの照射スポットは、従来例１，２では連続的に移動するのに対して、非連続的に移動することになる。
【００１４】
この方法による場合は、図１５（ｂ）に示すように、蒸着材料１２０面を座標に細かく分割する。そして、電子ビームＥＢの照射時間をそれぞれ設定して、平行斜線で示すように、各座標点（Ｘｎ，Ｙｎ）に電子ビームＥＢを照射する。すなわち、各座標点（Ｘｎ，Ｙｎ）毎に照射エネルギー積を調整して、平坦な熔融面Ｍを得るようにしている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
図１３により説明した従来例１によると、蒸着材料１２０に深く熔融する部分と浅く熔融する部分とが生じ、平坦な熔融面Ｍが得られないことは、前述の通りである。蒸着材料１２０が均一に熔融しなければ、深く熔融して蒸発した部分が、蒸着材料１２０の底部付近まで達すると、その蒸着材料１２０は、他の部分は使用に耐えない程に蒸発していなくとも使用できなくなってしまう。
【００１６】
すなわち、従来例１では、蒸着材料１２０の有効な利用が不可能であり、光通信部品のように多層の薄膜形成が求められる場合や、高価な希少金属を蒸着材料１２０として使用する場合などは、コスト増を招くという解決すべき課題があった。また、蒸着材料１２０の熔融面Ｍが、偏った消耗により不均一になると、深く熔融した部分からの蒸着粒子１２１の発生が、他の部分よりは不活発となる。その結果、被蒸着物２００への蒸着レート（均一な厚さの薄膜）が不安定となり、形成される薄膜の品質を損ねてしまうという解決すべき課題も、従来例１にはあった。
【００１７】
他方、図１４により説明した従来例２によると、一般的な三角波によった場合の蒸着材料１２０の熔融深度の不均一に応じて、三角波の傾きＳ１〜Ｓ３が３種類となるように波形の補正をしている。しかし、波形補正をすると、補正前の三角波の振幅Ａ１と補正後の振幅Ａ２とが異なるものとなり、したがって、スキャン幅が異なるものとなってしまう。そのため、波形補正に当たっては、波形発生回路からの出力波形をオシロスコープにより観測しながら、波形の傾きＳ１〜Ｓ３やスキャン幅を何度も繰り返して調整しなければならない。この調整は、精通した熟練者にとっても極めて困難な作業である。
【００１８】
しかも、波形の傾きＳ１〜Ｓ３は、３種類しか設定することができない。本願発明者が行った実験によると、スキャン幅が広い場合、図１４（ｂ）の各部分Ｐ１〜Ｐ３のそれぞれにおいても、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方において２次元的に熔融深度にバラツキが生じ、きめ細かな対応に限界があるとの結果を得ている。以上のような未解決の課題が、従来例２にはあった。
【００１９】
また、図１５により説明した従来例３によると、電子ビームＥＢの照射スポットは非連続的に移動する。その結果、照射スポットが移動する毎に、蒸着材料１２０の加熱されていない部分を加熱しなければならないため、加熱時間を長くする必要がある。しかも、蒸着材料１２０からの蒸着粒子１２１発生の連続性を充分に確保することができない。
【００２０】
そのうえ、一般的な三角波によった場合の熔融深度のバラツキに応じて、各座標での電子ビームＥＢの照射時間をそれぞれ設定する必要がある。この電子ビームＥＢの照射時間は、蒸着材料１２０が異なり熱伝導性が異なる毎に設定し直さなければならない。のみならず、スキャン駆動回路の周波数特性の関係から階段波に傾きが生ずるという問題点もある。
【００２１】
これに加えて、照射スポットの移動順を適確に設定するのは、極めて煩瑣である。そのため、標準的な移動パターンをそのまま使用しているのが実情である。以上のような解決すべき課題が、従来例３にはあった。
【００２２】
さらに、従来例１，２においては、電子ビームＥＢのスキャンは、スキャン範囲が方形状となるように行っている。その場合、図１６（ａ）（平面図）に示すように、電子ビームＥＢが水冷ハース１１０に照射されないように、平行斜線で示す範囲でスキャン範囲ＳＡを設定すると、蒸着材料１２０の全体を有効に利用することができないことになる。これ対して、図１６（ｂ）に示すように、蒸着材料１２０全体がカバーされるように、スキャン範囲ＳＡを設定すると、水冷ハース１１０に熔損が生ずるとともに、蒸発した水冷ハース１１０の素材が不純物として被蒸着物２００に付着してしまい、薄膜の品質を低下させてしまう。このような問題点が、解決すべき課題として従来例１，２にはあった。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するために、本発明はなされたものである。そのために、本発明では、Ｘ軸およびＹ軸方向における一般的なスキャン波形により電子ビームをスキャンして得られた蒸着材料の熔融面を基にして、熔融面が平坦となるような一般的なスキャン波形を補正するデータを作成し、この一般的なスキャン波形を補正するデータから得られた新たなスキャン波形により電子ビームのスキャンを行うようにした。
【００２４】
また、スパイラル状の電子ビームのスキャンを実現するために、サイン波を基本波形として半径方向における変化する電圧を乗じたＸ軸方向におけるスキャン波形と、このスキャン波形と同一周波数であって位相差が９０°であるサイン波を基本波形として半径方向における変化する電圧を乗じたＹ軸方向におけるスキャン波形とにより電子ビームのスキャンを行うようにもした。
【００２５】
さらに、このスパイラル状のスキャンにより得られた蒸着材料の熔融跡を基にして、熔融跡が平坦かつ蒸着材料の平面形状と整合することとなるデータを作成し、このデータから得られた新たなスキャン波形により電子ビームのスキャンを行うようにした。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の１つの実施の形態の回路構成を図１に示し説明する。ここで、図１は、本発明による真空蒸着用電子ビームのスキャン波形を発生するための波形発生回路の構成を示している。
【００２７】
図１において、ＭＰＵ（マイクロ・プロセッサ）１１には、図１３（ａ）に示した一般的な三角波（以下「標準波形」という）により電子ビームＥＢ（図１２）をスキャンして得られる蒸着材料１２０の熔融面Ｍを基にしたデータが入力される。
【００２８】
すなわち、データ入力に先立って、まず、標準波形により蒸着材料１２０に対して実用規模でのスキャンを行う。その結果、図２（ａ）に示すような熔融面Ｍが得られたする。ここで、図２（ａ）は、図１３（ｃ）と同じく、直径が30mm、厚さが12mmの石英に、ビーム電力1．2kwで電子ビームＥＢを２分30秒間スキャンした場合を図示している。なお、Ｘ軸方向の波形信号（以下「Ｘ波形」という）の周波数は53Hz、Ｙ軸方向の波形信号（以下「Ｙ波形」という）は500Hzである 。このとき、コンピュータのディスプレイ画面上では、図２（ｂ）に示すようなスキャン波形が標準波形であることを示す表示がなされている。すなわち、電子ビームＥＢからみて手前Ｆ側（図１２上の蒸着材料１２０において左側）および奥Ｂ側（同右側）を問わず、スキャン速度が一定であることが表示されている。図中の垂直軸は、０を標準波形の平均速度として１目盛りが平均速度に対して速度が５％増加・減少することを示している。
【００２９】
そこで、蒸着材料である石英１２２の熔融面Ｍを目視により鑑査して、その熔融面Ｍにほぼ即したデータを、標準波形を補正するための補正データとして、図２（ｃ）に示すように、マウスなどの入力装置を介してディスプレイ画面上で入力する。図中の垂直軸は、電子ビームＥＢが照射されていない全く熔融していない蒸着材料１２０の表面部位を０としたものであり、１目盛りは１mmである。例えば、「−４」は、蒸着材料１２０の熔融深度が４mmであることを示している。
【００３０】
ここにおける補正データは、スキャン速度を補正するデータであり、スキャン幅Ｗを所定数ｎに分割して、Ｗ／ｎを補正単位として入力される。図２（ａ）では、スキャン幅Ｗを８に分割した例が示されているが、これに限定されるものではなく、蒸着材料１２０のサイズに応じて分割数ｎを適宜設定する。
【００３１】
図１において、補正データの入力を受けたＭＰＵ１１では、補正データを基にして波形全体を速度データで再構成して新たな波形のデータを作成し、作成されたデータは、バス１８を介してＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）を用いたデータ・メモリ１５におけるＸ波形データ記憶部１６Ｘに書き込まれる。書き込まれたデータは、プログラム・メモリ１４からの命令データを読み出したＭＰＵ１１の指示に従って、Ｘ波形データ記憶部１６Ｘより読み出され、Ｄ／Ａ（ディジタル・アナログ）変換器１７Ｘによりアナログ変換されて、補正されたＸ波形としてスキャン駆動回路に送出される。以上は、Ｘ波形を補正する場合の手順であるが、Ｙ波形の補正も、同様に、所定数ｎに分割された波形の任意の部分の補正をすることにより行われる。
【００３２】
ここで、クロック発生器１２は、Ｘ波形の周波数とＹ波形の周波数を無理数比（例えば、Ｘ波形の周波数は53Hzで、Ｙ波形の周波数は500Hz） とするのに必要なスキャン・クロックＳＣａ，ＳＣｂを発生させる。無理数比とするのは、電子ビームＥＢの軌跡をずらすことにより、蒸着材料１２０に対するむらのないスキャンを行うためである。
【００３３】
クロック発生器１２からの各スキャン・クロックＳＣａ，ＳＣｂは、各カウンタ１３ａ，１３ｂにそれぞれ加えられ、一方のカウンタ１３ａの出力は、データ・メモリ１５におけるＸ波形データ記憶部１６Ｘに与えられ、他方のカウンタ１３ｂの出力はＹ波形データ記憶部１６Ｙにそれぞれ与えられる。
【００３４】
なお、一度補正したスキャン波形によっても、得られる熔融面Ｍの平坦度が不充分な場合は、上述したところに従って、さらにその熔融面Ｍを基にしてスキャン波形の補正をすることになる。
【００３５】
図３は、図２（ａ）に示した、標準波形によって得られた直径が30mm、厚さが12mmの石英の熔融面Ｍを基にして、スキャン波形を補正した場合の様子を示している。図２（ａ）に示した熔融面Ｍは、手前Ｆ側（図１２上で蒸着材料１２０の左側すなわち電子ビームＥＢからみて手前側）が熔融深度が大きく、奥Ｂ側は小さい。
【００３６】
そこで、標準波形は、図３（ａ）に示すように、手前Ｆ側はスキャン速度が速くなるように（電子ビームＥＢの照射時間が短くなるように）補正され、奥Ｂ側はスキャン速度が遅くなるように補正されている。図３（ｂ）は、この補正されたスキャン速度を示している。図中の垂直軸は、図１３（ｂ）と同じく０を平均速度として１目盛りが平均速度に対して速度が10％増加・減少することを示している。なお、図３（ａ）に示した波形は、速度補正がなされた各ポイントを近似曲線で結ぶことにより作成される。
【００３７】
図３（ｃ）は、このようにして補正されたスキャン波形によって得られた石英の熔融面Ｍを示すものである。図２（ａ）の熔融面Ｍと比較して、より平坦に改善されている。
【００３８】
既に述べたように、スキャン波形の補正は、一度スキャンを実行して得られる熔融面Ｍを基にして行われる。したがって、得られる熔融面Ｍに応じて種々のパターンの補正がなされることになる。図４（ａ）に示す波形は、手前Ｆ側がスキャン速度が遅く、奥Ｂ側が速くなるように補正された波形である。また、図４（ｂ）に示す波形は、手前Ｆ側および奥Ｂ側の両方が速く、中間が遅くなるように補正された波形である。図４（ｃ）に示す波形は、手前Ｆ側および奥Ｂ側の双方が遅くなるように補正された波形である。
【００３９】
このように、一度スキャンを実行して得られる熔融面Ｍに対応して各種のパターンの波形補正を行えるので、例えば、第１工程では図５（ａ）に示すような熔融面Ｍが、第２工程では図５（ｂ）に示すような熔融面Ｍが、第３工程では図５（ｃ）に示すような熔融面Ｍが、第４工程では図５（ｄ）に示すような熔融面Ｍがそれぞれ形成されるような場合は、各工程に対応したパターンの波形データをデータ・メモリ１５（図１）に格納しておき、各工程毎に対応波形データを読み出してスキャン波形を補正することも可能である。
【００４０】
図６は、以上において説明したスキャン波形の補正の手順の流れを示すフローチャートである。この図６において、まず、標準波形により蒸着材料１２０に対して電子ビームＥＢのスキャンを実行する（Ｓ１）。標準波形によるスキャンが完了すると、得られた蒸着材料１２０の熔融面Ｍが良好か否かが問われる（Ｓ２）。
【００４１】
熔融面Ｍが不均一で良好でなければ（Ｓ２ＮＯ）、熔融面ＭのＸ軸方向およびＹ軸方向の断面データをＭＰＵ１１に入力する（Ｓ３）。ついで、入力データを基にスキャン波形の速度を補正し（Ｓ４）、補正されたスキャン速度から新たなスキャン波形を作成する（Ｓ５）。そこで、補正された新たなスキャン波形により電子ビームＥＢのスキャンを行い（Ｓ６）、ステップＳ２からの作業を繰り返す。
【００４２】
ステップＳ２において、得られた蒸着材料１２０の熔融面Ｍが、ほぼ平坦であって良好であるならば（Ｓ２ＹＥＳ）、熔融面Ｍは改善されたので、作業を終了する。
【００４３】
図７は、本発明の他の実施の形態の回路構成図である。ここで、図１における構成要素と同一の構成要素については、同じ符号を付している。
【００４４】
図７において、ここに示した構成は、電子ビームＥＢをスパイラル状にスキャンするためのものである。すなわち、電子ビームＥＢの照射スポットを円状に移動させるとともに、その円の半径方向においても移動させるものである。これは、蒸着材料１２０の平面形状が円形である場合は、スキャン範囲が方形状であると、図１６により説明したように、蒸着材料１２０の有効利用が図れないこと、水冷ハース１１０に熔損を生ずるとともに不純物が蒸発して混入することから、これらに対処しようとするものである。
【００４５】
そこで、本実施の形態では、Ｘ波形およびＹ波形の基本波形として、それぞれサイン波を用い、図８（ａ）に示すＸ波形の基本波形と、図８（ｂ）に示すＹ波形の基本波形は、同一周波数で位相差が90°である。その結果、電子ビームＥＢは円状に軌跡を描くことになる。
【００４６】
このＸ波形とＹ波形は、半径方向の電圧（以下「Ｒ電圧」という）に比例して発生する。そこで、
Ｘ電圧＝Ｒ電圧×Ｘ波形
Ｙ電圧＝Ｒ電圧×Ｙ波形
とすれば、電子ビームＥＢは、拡散あるいは収束するスパイラル状の軌跡を描いてスキャンすることになる。図８（ｃ）は、このようなスパイラル状のスキャンに用いられるＲ電圧の波形を示すものであり、半径Ｒの円において、外周ＯＣ側程スキャン速度が遅く、円の中心ＣＣ側に向かうにしたがってスキャン速度は速くなる。
【００４７】
図７において、図１に示した回路構成と異なるところは、データ・メモリ１５にＲ電圧の波形データを格納するＲ波形データ記憶部１６Ｒを設けていること、このＲ波形データ記憶部１６Ｒより読み出された波形データをアナログ変換するためのＤ／Ａ変換器１７Ｒをさらに配置していること、およびこのＤ／Ａ変換器１７Ｒからの出力を、他の２つのＤ／Ａ変換器１７Ｘ，１７Ｙに加えていることである。なお、一方のカウンタ１３ａの出力は、データ・メモリ１５におけるＲ波形データ記憶部１６Ｒに与えられ、他方のカウンタ１３ｂの出力は、Ｘ波形データ記憶部１６ＸおよびＹ波形データ記憶部１６Ｙにそれぞれ与えられる。
【００４８】
以上の構成において、図８（ａ）から（ｃ）に示したＸ波形、Ｙ波形およびＲ波形の各基本波形を示すデータを、ＭＰＵ１１を介してデータ・メモリ１５の各波形データ記憶部１６Ｘ，１６Ｙ，１６Ｒに格納しておき、これらをそれぞれ読み出して各Ｄ／Ａ変換器１７Ｘ，１７Ｙによりアナログ変換してスキャン駆動回路に送出すれば、図９に示すようなスパイラル状の電子ビームＥＢの軌跡Ｌが、蒸着材料１２０の外周側から中心に向けて、また、中心から外周側に向けて実現されることになる。なお、図９では、説明の便宜上、電子ビームＥＢの軌跡Ｌを同心円状に間隙を設けて図示したが、実際は、蒸着材料１２０の全面に対してむらなく行われる。
【００４９】
つぎに、以上のようにして電子ビームＥＢをスパイラル状にスキャンするためのスキャン波形を補正する方法について説明する。ここにおける波形補正は、電子銃１００が蒸着材料１２０の真上に配設されていないため、電子ビームＥＢの軌跡が例えば楕円状に歪むような場合に行われる。平面形状が真円の蒸着材料１２０に対してビーム形状が歪んでいれば、水冷ハース１１０に電子ビームＥＢが及ばないようにスキャン範囲を設定すると、蒸着材料１２０全体を有効に利用することができない。他方、蒸着材料１２０全体に電子ビームＥＢが照射されるようにスキャン範囲を設定すると、水冷ハース１１０の熔損と不純物の蒸着粒子の発生を招いてしまう。
【００５０】
そこで、まず、図８（ａ）から（ｃ）に示したＸ，Ｙ，Ｒ波形（以下「標準波形」という）により、蒸着材料１２０に対して電子ビームＥＢをスキャンする。ついで、得られた熔融跡を目視により鑑査して、電子ビームＥＢの望ましい軌跡となるデータをＭＰＵ１１に入力する。
【００５１】
そこで、円周方向における熔融跡の補正は、弧度単位に熔融跡をＭＰＵ１１に入力し、これによりＸ波形およびＹ波形である各サイン波の角速度を任意の部分で補正する。これにより、例えば、図１０（ａ）に示すように、破線で示す基本波形を実線で示す波形に補正する。
【００５２】
他方、半径方向における熔融跡の補正は、蒸着材料１２０の直径方向の中心を通る熔融面を基にしたデータをＭＰＵ１１に入力して、Ｒ波形のスキャン速度を変えることで行う。すなわち、例えば、図１０（ｂ）に示すように、外周ＯＣ側はスキャン速度を遅くし、円の中心ＣＣに向かうスキャンは速くする。
【００５３】
図１１は、以上のような電子ビームＥＢをスパイラル状にスキャンするためのスキャン波形の補正の手順の流れを示すフローチャートである。この図１１において、まず、標準波形により蒸着材料１２０に対して電子ビームＥＢのスキャンを実行する（Ｓ１１）。標準波形によるスキャンが完了すると、得られた蒸着材料１２０の熔融跡が良好か否かが問われる（Ｓ１２）。
【００５４】
熔融跡が蒸着材料１２０の形状と整合しておらず良好でなければ（Ｓ１２ＮＯ）、熔融跡を参照したＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＲ方向の補正データをＭＰＵ１１に入力する（Ｓ１３）。ついで、入力データを基にスキャン波形の速度を補正し（Ｓ１４）、補正されたスキャン速度から新たなスキャン波形を作成する（Ｓ１５）。そこで、補正された新たなスキャン波形により電子ビームＥＢのスキャンを行い（Ｓ１６）、ステップＳ１２からの作業を繰り返す。
【００５５】
ステップＳ１２において、得られた蒸着材料１２０の熔融跡が、ほぼ平坦な断面であり、かつ、蒸着材料１２０の平面形状に整合していて良好であるならば（Ｓ１２ＹＥＳ）、熔融跡は改善されたので、作業を終了する。
【００５６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によるならば、蒸着材料の熔融面が均一に熔融・蒸発して平坦となるようにすることが可能なので、蒸着材料を有効に利用することができる。したがって、真空蒸着に要するコストの低減化を図ることができ、とくに多層の薄膜形成が必要な場合や高価な希少金属を蒸着材料として用いる場合には、その効果は顕著である。
【００５７】
しかも、蒸着材料の熔融面が平坦化されれば、熔融面の全面から蒸着粒子が均等に発生することから、被蒸着物への蒸着レートが安定化され、形成薄膜の品質が向上することになる。
【００５８】
また、円板状に形成された蒸着材料に対しては、その平面形状に即してスパイラル状に電子ビームのスキャンを行えるようにしたので、水冷ハースの熔損および蒸発した不純物の混入を惹起することなく、蒸着材料を無駄なく全体的に利用することが可能となる。その結果、方形状に電子ビームをスキャンしていた従来例と比較して、著しく歩留まりを良好なものとする一方で、形成される薄膜の品質の低下を招くことがない。
【００５９】
さらに、ビーム形状が真円ではなく歪んでいるような場合には、スキャン波形を補正して対処することができ、蒸着材料の有効な利用と、水冷ハースの熔損および不純物の蒸着粒子の発生の防止が可能である。したがって、真空蒸着において本発明がもたらす効果は、実用上極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施の形態の回路構成図である。
【図２】スキャン波形の補正データの入力の様子を説明するための説明図である。
【図３】スキャン波形を補正した場合の様子を説明するための説明図である。
【図４】スキャン波形の他の補正例を示す波形図である。
【図５】蒸着材料の熔融面の例を説明するための説明図である。
【図６】図１に示した構成によりスキャン波形を補正する場合の手順の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施の形態の回路構成図である。
【図８】スキャン波形の基本波形を示す波形図である。
【図９】図７に示した構成により得られる電子ビームの軌跡を示す表示図である。
【図１０】補正されたスキャン波形の一例を示す波形図である。
【図１１】図７に示した構成によりスキャン波形を補正する場合の手順の流れを示すフローチャートである。
【図１２】真空蒸着法の原理を説明するための原理説明図である。
【図１３】従来例１を説明するための説明図である。
【図１４】従来例２を説明するための説明図である。
【図１５】従来例３を説明するための説明図である。
【図１６】従来例１，２によるスキャン範囲を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１１  ＭＰＵ
１２  クロック発生器
１３ａ，１３ｂ  カウンタ
１４  プログラム・メモリ
１５  データ・メモリ
１６Ｒ  Ｒ波形データ記憶部
１６Ｘ  Ｘ波形データ記憶部
１６Ｙ  Ｙ波形データ記憶部
１７Ｒ，１７Ｘ，１７Ｙ  Ｄ／Ａ変換器
１８  バス
１００  電子銃
１１０  水冷ハース
１２０  蒸着材料
１２１  蒸着粒子
１２２  石英
２００  被蒸着物
Ａ１，Ａ２  振幅
ＥＢ  電子ビーム
Ｌ  軌跡
Ｍ  熔融面
Ｓ１〜Ｓ３  傾き
ＳＡ  スキャン範囲
ＳＣａ，ＳＣｂ  スキャン・クロック
【図１】
0004120217.tif 000002
【図２】
0004120217.tif 000003
【図３】
0004120217.tif 000004
【図４】
0004120217.tif 000005
【図５】
0004120217.tif 000006
【図６】
0004120217.tif 000007
【図７】
0004120217.tif 000008
【図８】
0004120217.tif 000009
【図９】
0004120217.tif 000010
【図１０】
0004120217.tif 000011
【図１１】
0004120217.tif 000012
【図１２】
0004120217.tif 000013
【図１３】
0004120217.tif 000014
【図１４】
0004120217.tif 000015
【図１５】
0004120217.tif 000016
【図１６】
0004120217.tif 000017