JP5789992B2 - 蓋付ハースライナーおよび蓋付ハースライナーを用いた蒸着方法 - Google Patents
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Description
(1)蓋からの熱で材料を間接加熱して蒸発させて材料の突沸を防止し、万一に突沸しても蓋があるために周囲に飛散することがなく、
(2)更に蓋の1つ以上の孔を通して材料が基板に向けて噴出するために立体角を小さく(所望)に抑えることができ材料がチャンバー内の広範囲に蒸着することを制限しチャンバー内の汚染を防止でき、
(3)更に電子ビーム直接加熱蒸着が不適合な材料についても電子ビームで間接加熱蒸着で容易に可能となり、
(4)更に、間接加熱蒸着であることから熱電対等でハースライナーの温度を測定して電子ビーム量を制御して温度制御して所望の蒸発速度などを容易に維持することができる。
・蒸着箇所を制限したり、
・膜厚分布の均一性を制御したり、
・孔3を開ける角度を変えることで、垂直方向以外に配置した基板上に薄膜を形成させたり、
などすることができる。
・(A)あるルツボ6には電子ビームで直接照射加熱する材料(例えばアルミニウム)を入れ、
・(B)他のルツボ6(あるいは図2に示すように、他のルツボ6の内部に入れた図1のハースライナー2)には電子ビーム9で直接照射加熱では蒸発不可(困難)な材料4(例えば本願の粒状のCa)を入れてこれに蓋1を載せ、
上記ターレット機構21で(A)を選択して直接照射加熱する材料(例えばアルミニウム)を基板(所定寸法の基板、複数の基板を順次所定蒸着位置に移動させるターレット機構に載せた基板、あるいは所定幅の長尺で一定速度で蒸着しながら巻き取るタイプの基板)に蒸着し、次に上記ターレット機構21で(B)を選択して間接照射加熱する材料4(例えば粒状のCa)を基板に蒸着することを繰り返し、基板上に直接照射加熱する材料と間接照射加熱する材料とを多層に蒸着することが簡単かつ効率的に行うことが可能となる。この際、電子ビームによる直接照射加熱する材料と、間接照射加熱する材料とについて、最適な電子ビームの電力(ルツボ、ハースライナー2の大きさなど、材料4の溶解温度/昇華温度などで決まる蒸着に最適な加速電圧、電子ビーム電流値)を実験で予め求めておき、その値に自動的に調整して蒸着する。
2:ハースライナー
3:孔
4:材料
6:ルツボ
7:フィラメント
8:アノード
9;電子ビーム
10:温度制御装置
11:円錐型スペーサ
21:ターレット機構
Claims (10)
- 電子ビームを照射して蒸着する電子ビーム蒸着装置において、
蒸着する対象の材料を入れる凹形状のハースライナーと、
前記ハースライナーの上部に配置し、かつ1つ以上の孔を設けた蓋と、
前記蓋を載せたハースライナーを入れて、電子ビームにより蓋を加熱して内部の材料を間接加熱する、あるいは直接に材料を入れて、電子ビームにより材料を直接加熱する、ことを選択可能なルツボとを備え、
前記ハースライナーの内部に材料を入れて前記蓋を載せて閉めた状態で、前記電子ビームを当該蓋の部分に照射して当該蓋を電子ビーム加熱し、当該加熱された蓋の熱により前記ハースライナーの内部の材料を間接加熱して当該蓋の1つ以上の孔から噴出させる
ことを特徴とする蓋付ハースライナー。 - 前記ハースライナーの底部に、当該ハースライナーと前記ルツボとの間にスペーサを配置し、当該スペーサにより外部に熱の逃げを少なくしたことを特徴とする請求項1記載の蓋付ハースライナー。
- 前記スペーサは、前記ハースライナーの内部に入れる材料の蒸着特性に応じて熱の逃げ量を調整した構造としたことを特徴とする請求項2記載の蓋付ハースライナー。
- 前記ハースライナーは、前記材料よりも融点の高い材質で作成したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の蓋付ハースライナー。
- 前記蓋は、前記ハースライナーの上部に載せ、かつ当該上部にはめ込んで、間接加熱して蒸発した材料による当該蓋の浮き上がりあるいはずれを防止することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の蓋付ハースライナー。
- 前記蓋に設けた孔の大きさおよび孔の数および孔の角度のいずれか1つ以上を調整し、基板への蒸着速度、基板への蒸着箇所、基板への蒸着膜厚の均一性のいずれか1つ以上を調整したことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の蓋付ハースライナー。
- 電子ビームを照射して蒸着する電子ビーム蒸着装置における蒸着方法において、
蒸着する材料を入れる凹形状のハースライナーと、
前記ハースライナーの上部に配置し、かつ1つ以上の孔を設けた蓋と、
前記蓋を載せたハースライナーを入れて、電子ビームにより蓋を加熱して内部の材料を間接加熱する、あるいは直接に材料を入れて、電子ビームにより材料を直接加熱する、ことを選択可能なルツボとを設け、
前記ハースライナーの内部に材料を入れて前記蓋を載せて閉めた状態で、前記電子ビームを当該蓋の部分に照射して当該蓋を電子ビーム加熱し、当該加熱された蓋の熱により前記ハースライナーの内部の材料を間接加熱して当該蓋の1つ以上の孔から噴出させる
ことを特徴とする蓋付ハースライナーを用いた蒸着方法。 - 前記1つ以上の孔を設けた蓋の当該孔の部分に、前記電子ビームを照射しないでそれ以外の部分に照射し、電子ビームで前記材料を直接照射加熱することなく前記蓋を直接照射加熱することを特徴とする請求項7記載の蓋付ハースライナーを用いた蒸着方法。
- 前記ハースライナーの温度を測定する温度検出器を設け、当該温度検出器によって検出した温度が所定値に保持されるように前記電子ビームによる加熱量を制御することを特徴とする請求項7から請求項8のいずれかに記載の蓋付ハースライナーを用いた蒸着方法。
- 前記電子ビームの照射位置に、前記蓋付きのハースライナー、および蓋のないハースライナーあるいはルツボを複数、自動的に真空外から移動可能な機構を設け、
前記機構により蓋付きのハースライナーを電子ビームの照射位置に移動させて予め求めた電力で当該蓋に電子ビームを照射して加熱し、蓋の熱で内部の材料を間接加熱して蓋の孔から噴出させ、一方、前記機構により蓋なしのハースライナーあるいはルツボを電子ビームの照射位置に移動させて予め求めた電力で当該ハースライナーあるいはルツボの内部の材料に電子ビームを照射して直接加熱し、材料を蒸発させる
ことを特徴とする請求項7から請求項9のいずれかに記載の蓋付ハースライナーを用いた蒸着方法。
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