JP2000256835A

JP2000256835A - 真空蒸着装置

Info

Publication number: JP2000256835A
Application number: JP11064213A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kubota; 隆弘窪田; Tsukasa Oshima; 司大嶋
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】走行中のフィルム表面に異なる元素からな
り、所定の組成比および目標厚みを有する混合膜を、連
続的、且つ均一に形成可能にする。【解決手段】異なる種類の蒸着材料１６を保持可能な
坩堝９と、蒸着材料１６を加熱して蒸着させる電子銃４
と、蒸着混合膜に一次Ｘ線を照射するＸ線照射手段７ａ
と、一次Ｘ線により励起される特性（蛍光）Ｘ線の強度
を測定する特性Ｘ線測定手段７ｂ，７ｃと、既知の特性
を有する複数の標準試料を備えた標準板７ｅを、一次Ｘ
線の照射光路に出退可能に移動させる標準板移動手段７
ｄと、標準試料から得られる特性Ｘ線強度の測定値に基
づいて特性Ｘ線測定手段７ｂ，７ｃで測定された特性Ｘ
線強度を補正する補正装置１４と、特性Ｘ線強度を基に
混合膜の成分毎の厚みを出力する制御量演算器１５と、
この制御量演算器１５で得られた厚みデータ又は又は補
正装置１４より補正されたデータに基づいて電子銃４を
制御する厚み制御手段２０と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種フィルム状製品
の製造に適する真空蒸着装置に関し、詳しくは、真空槽
内を走行するフィルムに異なる元素からなる混合膜を形
成するための真空蒸着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空槽内を走行する高分子フィルムに薄
膜を蒸着・形成する方法として、例えば特開平２−２３
６２７３号公報に記載されている方法がある。この方法
は、移動する高分子フィルムと直行する方向に、高分子
フィルムの幅方向を越えて対向・配置された横長の蒸発
源に、無走査電子銃から電子線を照射して加熱し、高分
子フィルム上に薄膜を形成させる。そして、電子線から
電子線を照射する際、電子線が蒸着源の各位置で同じ入
射角度になるように磁界を制御して行うようになってい
る。

【０００３】しかしながら、この方法では蒸着した膜厚
をモニタする手段が無いため、例えば、真空槽の真空度
が変化したり、蒸着材料の表面形状が変化するなどによ
り蒸着速度が変化した場合に、蒸着膜の厚みが変化して
一定しないという問題があった。又、この方法は、複数
の材料を同時に蒸着させて、これらの蒸着材料による混
合膜を高分子フィルム上に形成することはできない。

【０００４】かかる問題を解決するために発明された真
空蒸着装置として、例えば、真空槽内の蒸着源を電子銃
で加熱した際の蒸発量の一部を検出する検出器と、この
検出器での検出値に基づいて前記蒸着源の出力を制御す
る手段とを備えた構造のものがある。この方式の検出器
は水晶振動子を備えていて、水晶振動子に蒸着膜が付着
すると、膜厚に依存して振動周波数が変動する原理を利
用している。この真空蒸着装置は、蒸着源からの蒸発量
の一部を制御指標として高分子フィルム上に製膜された
薄膜の厚みを間接的に制御する。

【０００５】しかしながら、上述した検出器は種類の異
なる複数の蒸着源を有する場合には、検出した信号を各
々の成分情報に分解することができず、その結果、化学
組成比および厚みの制御の精度が著しく低下するという
問題があった。又、間接制御のために、例えば蒸着時の
蒸発ビーム方向が変わった場合には、検出器の測定値と
実測値が合わなくなることもあった。更に、上記検出器
は検出器への総蒸着量の制限から、長時間の連続計測を
行う場合に、計測途中で検出器を切り替える等の対策が
必要となり、計測の信頼性にも問題があった。

【０００６】かかる問題を解消した装置として、例えば
特開平１−２０８４６５号公報に記載のものがある。こ
の装置は、蒸着後の基板上の蒸着膜に電子線を鋭角に入
射して特性Ｘ線を励起させるための電子銃と、この特性
Ｘ線強度を測定する検出器と、この検出器での検出値に
基づいて各蒸着源の出力を制御する手段とを備える。こ
の装置では、蒸着薄膜の直接計測が可能なため、上述し
た装置に比べて製膜性は向上する。

【０００７】しかしながら、上記特性Ｘ線はＲＨＥＥＤ
（高エネルギー電子線）を蒸着膜に鋭角に入射すること
により励起されるため、蒸着薄膜のごく表層の情報しか
得ることができない。つまり、蒸着薄膜全体の情報が得
られるわけではないため、混合膜の組成比および総厚み
が一定である蒸着膜を製膜する装置としては、十分な情
報が得られず問題であった。又、特性Ｘ線の励起源が高
エネルギー電子線であることから、照射された部分の蒸
着膜表面を破損するという問題もあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の装置では２種類の成分からなる混合膜を走行フィルム
の幅方向および走行方向に均一に分散・形成させ、しか
も一定の組成比および厚みとなるように、長時間連続的
に、且つ安定に形成することは困難である。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
有する問題点を解消し、走行中のフィルム表面に異なる
元素からなり、所定の組成比および目標厚みを有する混
合膜を、連続的、且つ均一に形成できる真空蒸着装置を
提供することにある。尚、本発明において「フィルム」
とは、幅および長さに対して厚みの薄い形状の材料を総
称するものとし、本来のフィルムのみならずシート状材
料を含む概念として用いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項に記
載されている発明により達成される。すなわち、本発明
に係る真空蒸着装置の特徴構成は、真空槽内を走行する
フィルムに異なる元素からなる混合膜を形成可能な真空
蒸着装置において、異なる種類の蒸着材料を保持可能な
保持手段と、前記蒸着材料を加熱して蒸着させる加熱手
段と、この加熱手段により形成された前記フィルム上の
混合膜に一次Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、前記一次
Ｘ線により励起される特性（蛍光）Ｘ線の強度を測定す
る特性Ｘ線測定手段と、既知の特性を有する複数の標準
試料を備えた標準板を、前記一次Ｘ線の照射光路に出退
可能に移動させる標準板移動手段と、前記標準試料から
得られる特性Ｘ線強度の測定値に基づいて前記特性Ｘ線
測定手段で測定された特性Ｘ線強度を補正する補正手段
と、前記特性Ｘ線強度を基に前記混合膜の成分毎の厚み
を出力する混合膜厚み出力手段と、この混合膜厚み出力
手段で得られた厚みデータ又は前記補正手段より補正さ
れたデータに基づいて前記加熱手段を制御する厚み制御
手段と、を備えることにある。

【００１１】この構成によれば、保持手段に保持された
異なる種類の蒸着材料から蒸発した蒸着成分により、走
行フィルムに形成された混合膜から、直接、且つリアル
タイムで各成分毎の特性Ｘ線強度を測定できるので、か
かる測定値から各々の混合膜形成成分の厚みデータに換
算・出力でき、この厚みデータに基づいて制御手段によ
り予め設定された各成分の目標値と比較し、これらの偏
差値を求める等の処理が可能になり、かかる処理に基づ
いて加熱手段をフィードバック制御することができ、所
定の化学組成を有し、且つ目標とする厚みの混合膜を高
精度にフィルムに製膜できる。

【００１２】しかも、蒸着された混合膜形成成分の厚み
データを検出するのにＸ線を照射するようにしているた
め、高エネルギー電子線の照射と異なり、混合膜を破損
することがない。さらに、測定する混合膜と同じ組成の
厚みが既知である標準試料を随時Ｘ線照射光路に挿入で
きる機構になっているため、例えば標準試料での特性Ｘ
線強度を定期的に測定して基準値と比較する等により、
Ｘ線源の劣化による測定値と実測値とのずれの補正が可
能となった。これにより、長期間の運用でも所定の化学
組成を有し、且つ目標とする厚みの混合膜を高精度にフ
ィルムに製膜できる真空蒸着装置を提供できた。

【００１３】前記特性Ｘ線測定手段近傍の雰囲気温度を
測定する温度検出手段を備えると共に、前記補正手段
が、前記標準試料から得られる特性Ｘ線強度の測定値と
前記温度検出手段で得られた温度とに基づいて、前記特
性Ｘ線測定手段で測定された特性Ｘ線の強度を補正する
ことが好ましい。

【００１４】厚み出力手段の構成要素に分光結晶板が含
まれる場合、温度変化により結晶の間隔が変化すること
により、分光される特性Ｘ線強度が変化し正確な厚みを
測定できない。この問題を解決するため、雰囲気温度と
分光Ｘ線強度との関係を事前に求めておき、分光結晶板
近傍の検出温度に基づいて、測定された特性Ｘ線強度を
補正する。これにより、さらに精度の高い安定な厚み真
空蒸着装置を提供することができた。

【００１５】前記Ｘ線照射手段と特性Ｘ線測定手段とを
備える厚みモニタ装置が、前記フィルム幅方向に略等間
隔で千鳥状に配置されることが好ましい。

【００１６】このように構成されていると、厚みモニタ
装置の形状の制約を受け難いため、フィルム上に蒸着さ
れている混合膜の全幅において多くの厚み情報を同時
に、且つリアルタイムに正確な計測できて都合がよい。

【００１７】更に、前記Ｘ線照射手段と特性Ｘ線測定手
段とを備える厚みモニタ装置が、前記フィルム幅方向に
一列に略等間隔で配置されていてもよい。

【００１８】このように構成されていると、装置数が少
なくて済み比較的安価に構成できて、しかも混合膜の略
全幅を同時に、且つリアルタイムに計測できて都合がよ
い。

【００１９】厚みモニタ装置をこのように配置しても、
厚み測定対象である混合膜に対してＸ線を略垂直に照射
できるので、励起される特性Ｘ線を混合膜の厚み方向全
体の情報として得ることができて都合がよい。尚、「略
等間隔」とは、計測上厳密な意味での等間隔のみなら
ず、多少の間隔のずれを含む概念として用いる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して詳細に説明する。図１は、本実施形態における真
空蒸着装置の概略構造を示す。この真空蒸着装置は、フ
ィルム状の被蒸着材料として、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）などの高分子フィルムを例に用いた。真
空槽６の巻き出しロール１にセットされた高分子フィル
ム１７は、冷却ロール３上を走行し、測定ロール５を通
り、巻き取りロール２により巻き取られる。真空槽６内
の真空度は、油拡散ポンプ（図示略）等からなる排気系
１０により所定の真空度に維持される。

【００２１】真空槽６の底部には、蒸着材料１６を保持
する保持手段の一例である坩堝９が配置されていて、こ
の坩堝９は、加熱手段である電子銃４に向かって高分子
フィルム１７の被蒸着面と平行関係を保ちながら低速で
移動するようになっている。つまり坩堝９は、移動する
高分子フィルムに対して蒸着条件が一定に保たれるよう
に、図１の電子銃４に対して接近または離間することに
より、坩堝９内に収納されている蒸着材料１６を照射す
る電子線の照射条件（電子銃と電子材料との距離など）
ができるだけ一定になるように配置されている。電子銃
４は、坩堝９に収納された蒸着材料１６に対して電子線
１８を照射する。電子線１８により加熱・蒸発された蒸
着材料の一部は、冷却ロール３上を走行する高分子フィ
ルム１７の被蒸着面に蒸着される。

【００２２】次に、真空槽６の上部に配置され、高分子
フィルム１７の表面に蒸着された薄膜の厚みを測定する
ための厚みモニタ装置７について説明する。この厚みモ
ニタ装置７には、膜構成成分から特性（蛍光）Ｘ線を励
起させるためのＸ線発生装置７ａが測定ロール５に対し
て略垂直に配置されている。Ｘ線発生装置７ａから、測
定ロール５上を走行する蒸着後の高分子フィルム１７に
対して略垂直に照射された一次Ｘ線により励起された特
性Ｘ線の一部は、測定ロール５表面に対して略３０°の
角度に配置された分光結晶板７ｂに導かれ、この分光結
晶板７ｂより波長が選択された後、比例計数管７ｃに導
かれる。ここに、、分光結晶板７ｂと比例計数管７ｃと
は特性Ｘ線測定手段を構成する。

【００２３】比例計数管７ｃにより一定間隔連続的に計
測された特性Ｘ線強度は、一定間隔毎にアナログの電気
信号に変換される。このアナログ電気信号は、アンプ１
１にて増幅された後、アナログ／デジタル変換器１２に
てデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、厚
み演算器１３に送られて厚みに変換される。変換された
厚みは、更に補正手段を構成する補正装置１４に送られ
て必要な測定値の補正がされ、最終的に変換された厚み
が、混合膜厚み出力手段である制御量演算器１５によっ
て表示・出力される。尚、この制御量演算器１５は、後
述する電子銃制御回路２０と共に、電子銃４の出力量を
制御する機能を備えさせてもよい。又、図番８は被蒸着
材料１７上に均一で良好な蒸着膜を形成するための遮蔽
板である。

【００２４】次に、上記補正手段について説明する。こ
の補正手段は、既知の特性を有する複数の標準試料から
得られる特性Ｘ線強度の測定値に基づいて、特性Ｘ線測
定手段で測定された特性Ｘ線強度を補正するようになっ
ている。つまり標準試料は、所定厚みを有する予め測定
したい成分から構成されていて、図６に示すように、略
半円状をした標準板７ｅに組み込まれている。この標準
板７ｅは、測定したい成分からなる複数の薄板状の標準
試料７ｅ１と、基準試料７ｅ２とを配置して構成されて
いる。

【００２５】標準板７ｅは、常時は一次Ｘ線を照射する
光路から外れた位置に待機しており、測定開始時もしく
は長時間測定する場合の測定途中に、補正装置１４の指
示により随時一次Ｘ線照射光路７ｇに移動する。つま
り、標準試料７ｅ１の移動は、電動モータ等からなる標
準板駆動手段７ｄによって、一次Ｘ線照射光路７ｇに出
退可能とされている。補正装置１４への指示は、別に設
けた入力手段（図示略）などから適宜必要に応じて作業
者が行ようにすることができる。もっとも、標準板７ｅ
の回動移動は手動で行うようにしてもよい。そして、標
準板７ｅでの標準試料７ｅ１の特性Ｘ線強度が測定さ
れ、予め設定された基準板７ｅ２の特性Ｘ線強度との比
率に基づいて、測定された混合膜の特性Ｘ線強度を補正
する。補正された結果は、補正装置１４に記憶されるよ
うにしてもよいし、厚み演算器１３に送られて厚みの変
換に供するようにしてもよい。

【００２６】さらに、特性Ｘ線測定手段である分光結晶
板７ｂ及び比例計数管７ｃ近傍に配置された温度検出器
７ｆによって、分光結晶板７ｂ及び比例計数管７ｃ近傍
の雰囲気温度を検出し、事前に求めた特性Ｘ線測定手段
の温度依存データに基づいて、測定された混合膜の特性
Ｘ線強度をさらに補正することが好ましい。つまり、温
度検出器７ｆでの検出結果を補正装置１４に送り、ここ
で予め記憶されている特性Ｘ線測定手段の温度依存デー
タを考慮することによって、測定された混合膜の特性Ｘ
線強度を補正するのである。このように標準試料による
補正に加えて、更に雰囲気温度による影響を加味しつつ
補正することによって、一層精度の高い特性Ｘ線強度の
補正をすることができ、より正確な混合膜厚に関する測
定結果を得ることができる。

【００２７】制御量演算器１５では、厚みデータに基づ
いて電子銃４の投入電力量と電子線の滞在時間が計算さ
れる。これらの制御データは、実験にて求められる各々
の坩堝での蒸発速度（蒸着厚みに相当）と投入エネルギ
ーとの関係式を基に計算した。図４は、坩堝９での投入
エネルギーとフィルム堆積厚みとの関係を表した結果で
ある。図中、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は坩堝中のＡｌ₂
Ｏ₃ の各位置を示し、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は坩堝中
のＳｉ０₂ の各位置を示すもので、交互に異なる成分が
隣接して、フィルムの幅方向に対向するように順次配置
されている。図４から判るように、現在の厚みと目標値
との偏差値に相当するエネルギー量を現在値に加算また
は減算して出力することにより、目的の厚み及び組成比
に制御できる。但し、こらの材料に投入されるエネルギ
ーは、同じ電子銃４から照射される電子線１８が源であ
るために、実際は電子線の滞在時間を各々の坩堝に対し
て変化させることにより、各材料へ投入されるエネルギ
ーを分配できる。これらの関係式を次に示す。

【００２８】ｔａ_n ＝［Ｐａ_n ／（ΣＰａ＋ΣＰｓ）］×ｔ０ここにｔａ_n ：酸化アルミニウム・ブロックｎでの電子線走査
時間Ｐａ_n ：酸化アルミニウム・ブロックｎに投入するエネ
ルギー量 ΣＰａ：計４ブロックの酸化アルミニウムに投入する総
エネルギー量 ΣＰｓ：計４ブロックの酸化珪素に投入する総エネルギ
ー量ｔ０：ハードウエアーに依存する時間定数（ｍｓ：ミ
リセカンド）上記演算式にて出力された各制御量は電子銃制御回路２
０に送られ、この制御量に従い電子銃４が制御される。
この電子銃制御回路２０は、加熱手段である電子銃４の
出力を制御する厚み制御手段を構成する。

【００２９】各蒸着ブロックから蒸発するガスの分布
は、坩堝中の各蒸着材料の蒸発特性を示す図５の３１
（酸化珪素・ブロックからの蒸発成分）、３２（酸化ア
ルミニウム・ブロックからの蒸発成分）に示すように、
真上が最も強度が高く、横に広がる程、強度が低下する
分布を示す。この分布強度および形状は、電子ビームの
強度、電子線が入射される角度、電子銃と坩堝までの距
離および蒸発面積に主に依存する。従って、薄膜を形成
するフィルムの幅方向および走行方向に組成比が同じ
で、且つ目標とする総厚みが均一な膜を形成させるため
には、蒸着材料の配置が最も重要である。本実施例にお
ける材料の配置は、図２、３に示す通りであり、電子銃
４と最も近い坩堝９表面までの距離を１，０００ｍｍと
した。尚、図中Ａ、Ｓは夫々Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ が収
納されていることを示す。

【００３０】蒸着材料１６は、図３に示す２ｍｍ厚程度
の薄いカーボン製しきり板１９で分割して配置される。
複数の坩堝を独立にフィルム幅方向に配置することな
く、１個の坩堝内に配置した薄いしきり板１９で材料を
分割したのは、薄い仕切り板１９によって未蒸着面積を
最小限に抑えることにより、材料交差域での厚み変動を
抑える効果が非常に大きいためである。更に、しきり板
１９が傾いているのは電子線１８が斜めから入射される
際に、しきり板１９で遮蔽されるのを防ぐためである。

【００３１】

【実施例】以下に、実際に行った実験例を示す。

【００３２】（実施例１）蒸着にされる高分子フィルム
１７として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フ
ィルム（束洋紡績（株）製、Ｅ５１００：商品名）を用
いた。その他使用可能な高分子フィルムとしては、ポリ
プロピレン、ポリエチレン、ナイロン６、ナイロン６
６、ナイロン１２、ナイロン４、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン等が上げられるが、高分子フィルムとし
て特に材料に限定されるものではない。

【００３３】蒸着材料（蒸着源）として、３〜５ｍｍ程
度の大きさの粒子状をした酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ
₃ 、純度９９．５％）と酸化珪素（ＳｉＯ₂ 、純度９
９．９％）を用いた。真空槽の圧力は、４×１０^-2Ｐａ
以下を常時確保できるような排気系とした。

【００３４】蒸着後の混合膜層の厚みは、測定ロールの
略真上で、且つ高分子フィルム１７の幅方向の中央に配
置された厚みモニタ装置７にて連続的に測定した。尚、
フィルム全幅での厚みをオンライン測定する方法として
は、本実施例に記す例の他、図７（ａ），（ｂ）に示す
ような配置や、単体の厚みモニタ装置を左右にトラバー
スする方法でも良く、その方式は特に限定するものでは
無い。

【００３５】すなわち、図７（ａ）に示す配置の場合、
厚みモニタ装置７は、フィルムの幅方向では各蒸着材料
の略真上に配置できるように、干鳥状に２列に計８台を
配置してある。各厚みモニタ装置７の幅方向の間隔は、
１００ｍｍ程度である。尚、千鳥配置の間隔、配列数お
よび台数などは、蒸着フィルムの幅寸法や蒸着薄膜の要
求品質に基づいて決定すれば良く、特に限定されるもの
ではない。

【００３６】又、図７（ｂ）の場合、厚みモニタ装置７
を、フィルム幅方向に一列に等間隔に計４台配置した。
各モニタ装置７の幅方向の間隔は、２００ｍｍ程度であ
る。この場合、図７（ａ）の千鳥状に配置した場合のよ
うに、各蒸着材料の真上の蒸着膜の厚み全てを計測でき
ない。この課題を解決するために、測定データを基にそ
の間の厚みを直線近似にて求めるようにするとよい。そ
の場合、近似予測手段を一次式にて行ってもよいし、測
定点が多い場含には多項式による近似などを行ってもよ
い。

【００３７】次に、厚みモニタ装置７を詳細に説明す
る。まず、ロジウムのＸ線管７ａに４０ｋＶ、５０ｍＡ
の電流を流して、測定ロール５上を走行中のフィルム１
７に垂直に一次Ｘ線を照射した。この場合、フィルム１
７上の蒸着膜に照射されるＸ線は、コリメートされた３
０ｍｍΦの光束である。このＸ線により励起された特性
（蛍光）Ｘ線の一部は、混合膜の測定位置から略等距離
にあり、且つ測定ロール５面に対して略３０°の入射角
度で配置された２個のフタル酸水素タリウム分光結晶板
７ｂに導かれる。２個の分光結晶板７ｂはＳｉとＡｌの
元素成分の特性Ｘ線波長に分光する。これらの分光結晶
板７ｂに導かれた特性Ｘ線は、Ａｌの波長である８．３
４Åと、Ｓｉの波長である７．１３Åに各々分光され
る。これらの選択された波長が各々独立の比例計数管７
ｃに導かれて、一定時間毎に特性Ｘ線強度が計測され
る。

【００３８】上記比例計数管７ｃにて計測された特性Ｘ
線強度は、以後のアンプ１１により処理可能なレベルの
０〜５Ｖまで増幅された後、アナログ／デジタル変換器
１２にてデジタル信号に変換された。分解能は１２ビッ
ト（ｂｉｔ）である。変換されたデジタル信号は、厚み
演算器１３により各元素毎の厚みデータに変換した。変
換法は、厚みが既知である複数の蒸着サンプルでの蒸着
膜厚とＸ線強度の検量線を事前に作成しておき、この検
量線に基づいて厚みデータに変換する方法を採用した。

【００３９】測定厚み補正用の標準板は、４０ｍｍΦで
厚さ３ｍｍのアルミニウム板と珪素板を用い、表面に４
μｍ厚のチタンを貼り付けてＸ線減衰用の層を設けた。
又、基準試料７ｅ２として、基準強度測定用にステンレ
ス鋼板を用いた。温度検出器７ｆとしては、Ｔ型熱電対
を使用した。尚、標準板７ｅによる測定値の補正は、以
下の式により行った。

【００４０】補正強度＝混合膜の特性Ｘ線強度×標準試
料の特性Ｘ線強度／基準試料の特性Ｘ線強度温度変化による測定値の補正は、雰囲気温度を１０〜３
５℃まで変化させたときの各標準板７ｅの特性Ｘ線強度
を事前に測定し、求めた関係式に従って補正した。

【００４１】前述した条件にて高分子フィルム１７の蒸
着を行った。フィルムの走行速度は３００ｍ／分で計４
０，０００ｍを蒸着し、混合膜の各々の厚みを測定して
厚み制御を行う周期は１０秒とした。又、雰囲気温度は
２０，０００ｍまでを２５℃とし、以降は装置に３０℃
のホットエアーを吹きつけながら蒸着した。

【００４２】尚、本発明の効果を確認するため、蒸着後
の同一フィルムを真空槽から取り出してエリプソメータ
で総厚みを求め、フィルムをエッチング処理してガスク
ロマトグラフィにより組成比率を求めて酸化アルミニウ
ムと酸化珪素の厚みに換算した各々のデータと比較し
た。その結果を表１に示す。オフラインでの分析結果と
ほぼ等しく、又、雰囲気温度が変化した場合でも高精度
に混合膜が形成されていることが判る。

【００４３】（実施例２）測定条件は、実施例１と同じ
方法により１０日の間隔で計１０回の蒸着を行い、バッ
チ間の測定値変動があるかどうかを確認した。効果を確
認するために、標準板による補正が無い場合での蒸着と
比較した。その結果を表２に示す。表２の結果より、経
時変化によりＸ線源の強度が劣化しても高精度に測定で
きていることが判る。

【００４４】

【表１】

【表２】〔別実施の形態〕（１）上記実施形態では、フィルム状の被蒸着材料とし
て高分子フィルムを例に挙げたが、被蒸着材料としては
紙、布などでもよい。又、蒸着材料として、上記した酸
化アルミニウムと酸化珪素以外に、種々の元素、化合物
を使用することができ、更に２種以上の蒸着材料を用い
て２種以上の元素または成分からなる混合膜を形成する
ようにしてもよい。又、単元素、単成分の薄膜を形成す
る場合には前述した仕切り板を除去すればよい。

【００４５】（２）上記実施形態では、特性Ｘ線測定手
段により測定された特性Ｘ線強度を厚み変換器１３によ
り変換した後、補正装置により補正し、そのデータを混
合膜厚み出力手段である制御量演算器１５に出力するよ
うにしたが、これに代えて、測定された特性Ｘ線強度を
補正装置１４により補正し、補正されたデータを厚み変
換器１３に出力する方式を採用してもよい。

【００４６】（３）上記実施形態では、真空槽としてい
わゆる１チャンバー式を用いた例を示たが、フィルム等
の被蒸着材料を走行する室と蒸着材料を加熱する室とを
異なる減圧状態にして真空蒸着を行う、いわゆる２チャ
ンバー式の装置にも、本発明を適用できる。

【００４７】（４）上記実施形態では、被蒸着材料の巻
き出しロール及び巻き取りロールを真空槽内に配置した
例を示したが、巻き出しロール及び巻き取りロールを蒸
着する真空槽外に配置し、蒸着を高真空槽内で行う連続
方式の装置にも適用できる。

【００４８】（５）上記実施形態では加熱手段を電子銃
としたが、坩堝を誘導加熱コイルにより加熱する蒸着装
置にも適用できる。

【００４９】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば走行中
のフィルム表面に異なる元素からなり、所定の組成比お
よび目標厚みを有する混合膜を、連続的、且つ均一に形
成できる真空蒸着装置を提供できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の一実施形態に係る真空蒸着装置の概略全
体構成図

【図２】本発明の一実施形態に係る真空蒸着装置に用い
る坩堝とその配置を説明する図

【図３】図２の坩堝の構造を説明する図

【図４】坩堝投入エネルギー量とフィルム蒸着速度との
関係を説明するグラフ各蒸着材料ブロックの蒸着特性を
説明するグラフ

【図５】各蒸着材料ブロックの蒸着特性を説明するグラ
フ

【図６】標準板の概略構成図

【図７】厚みモニタ装置の配置方法を説明する図

【符号の説明】

４加熱手段６真空槽７厚みモニタ装置７ａＸ線照射手段７ｂ，７ｃ特性Ｘ線測定手段７ｄ標準板移動手段７ｅ標準板７ｅ１標準試料７ｆ温度検出手段７ｇ照射光路９保持手段１４補正手段１５混合膜厚み出力手段１７フィルム２０厚み制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G001 AA01 BA04 CA01 EA02 EA08 FA01 FA02 FA08 GA16 JA09 JA15 JA16 KA11 NA06 NA07 NA17 PA05 PA07 SA02 4G075 AA24 BB02 BC01 BD14 CA02 CA65 DA01 DA12 EA05 EB01 EB31 ED04 ED06 ED09 EE12 FB12 4K029 AA11 AA25 BA44 BA46 CA01 DB05 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空槽内を走行するフィルムに異なる元
素からなる混合膜を形成可能な真空蒸着装置において、
異なる種類の蒸着材料を保持可能な保持手段と、前記蒸
着材料を加熱して蒸着させる加熱手段と、この加熱手段
により形成された前記フィルム上の混合膜に一次Ｘ線を
照射するＸ線照射手段と、前記一次Ｘ線により励起され
る特性（蛍光）Ｘ線の強度を測定する特性Ｘ線測定手段
と、既知の特性を有する複数の標準試料を備えた標準板
を、前記一次Ｘ線の照射光路に出退可能に移動させる標
準板移動手段と、前記標準試料から得られる特性Ｘ線強
度の測定値に基づいて前記特性Ｘ線測定手段で測定され
た特性Ｘ線強度を補正する補正手段と、前記特性Ｘ線強
度を基に前記混合膜の成分毎の厚みを出力する混合膜厚
み出力手段と、この混合膜厚み出力手段で得られた厚み
データ又は前記補正手段より補正されたデータに基づい
て前記加熱手段を制御する厚み制御手段と、を備えるこ
とを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】前記特性Ｘ線測定手段近傍の雰囲気温度
を測定する温度検出手段を備えると共に、前記補正手段
が、前記標準試料から得られる特性Ｘ線強度の測定値と
前記温度検出手段で得られた温度とに基づいて、前記特
性Ｘ線測定手段で測定された特性Ｘ線の強度を補正する
請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項３】前記Ｘ線照射手段と特性Ｘ線測定手段と
を備える厚みモニタ装置が、前記フィルム幅方向に略等
間隔で千鳥状に配置される請求項１又は２記載の真空蒸
着装置。
【請求項４】前記Ｘ線照射手段と特性Ｘ線測定手段と
を備える厚みモニタ装置が、前記フィルム幅方向に一列
に略等間隔で配置される請求項１又は２記載の真空蒸着
装置。