JPH0538048Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、真空蒸着源となるタブレツト型蒸発
源物質の供給装置に関するものである。

〔従来の技術とその課題〕

周知のとおり、物理蒸着法（PVD）の１種で
ある真空蒸着は、例えばルツボ内に収納された蒸
発源物質（金属など）を、電子ビーム加熱、抵抗
加熱、高周波誘導加熱およびレーザ加熱などで加
熱溶解し、その蒸気を光学部品、電子部品、半導
体基板などの表面に付着・堆積させコーテイング
膜を形成させる方法であつて、その真空蒸着装置
は、排気系と蒸発源、被処理物ホルダー、シヤツ
ターなどを備えた真空室から構成されている。

ところで、この真空蒸着装置では、ルツボ内に
蒸発源物質を投入して、加熱蒸発させるが、そこ
に使用される蒸発源物質（タブレツト型またはワ
イヤ型などのもの）を１個とし、これを長時間連
続運転を行えば、蒸発源物質は蒸発し減量するの
で、蒸気の成分が漸次変化するなど、好ましくな
い状態となる。例えば、蒸発量が大きく変動し
て、イオンプレーテイングの場合、放電状態も不
安定となる。

そのため、蒸発源物質をタブレツト型とし、こ
れを、回転テーブルに装着した多数個のルツボに
順次切換えて供給し、そのうちの１個の蒸発源物
質を加熱するとともに、ルツボの底を開閉するよ
うに構成して、減量された蒸発源物質を底の開き
によりルツボから落下させ、次に、新たな蒸発源
物質を収容したルツボを回転させて蒸発すること
により、常に安定した蒸気が得られるという提案
が紹介されている（実公昭54−26355号公報参
照）。

しかしながら、かかる提案の蒸発源物質供給装
置では、ルツボにタブレツト型蒸発源物質を供給
する際に、筒状の蒸発源物質ホルダー内に、多数
の蒸発源物質が重積し、その最低にある１個を押
出し棒により、ルツボ上のホツパーへ押し出しル
ツボに供給する構造となつているので、ホツパー
を備えたルツボ開口面でのハネ返りやルツボ内か
らの飛び出しはないものの、ルツボ内での蒸発源
物質の姿勢が不安定となり、特に、電子ビーム加
熱では、その向きにより蒸発量が変化することに
なる。しかも、開閉自在の底を有するルツボの構
造、冷却ジヤケツト、更にはルツボの底の別系統
の冷却ジヤケツトなどで構造を複雑化している。

一方、実用化されている蒸発源物質供給装置
は、第５図に示すようになつている。かかる装置
では筒状の蒸発源物質ホルダー４内に、多数のタ
ブレツト型蒸発源物質５を重積し、その最低にあ
る１個を押出し棒１４にて、スベリ台状のガイド
１３を経由して、電子ビーム発生装置１に装備さ
れたルツボ１Ａへ供給している。このガイド１３
は、回転軸１３Ａの上端で偏心的に支持されてお
り、供給時にはガイド１３が蒸発源物質供給架台
３とルツボ１Ａとを橋渡しの状態にする。

しかしながら、かかる蒸発源物質供給装置で
は、構造がきわめて簡単であるものの、ガイド１
３の傾斜を大とし、蒸発源物質５のスベリ落ちる
速度が早すぎる場合、ルツボ開口面でハネ返つた
り、ルツボ１Ａ内から飛出したり、更にはルツボ
１Ａ内に入つた場合も、そのルツボ１Ａ内での蒸
発源物質５の姿勢が不安定となり、特に、電子ビ
ーム加熱ではその向きにより蒸発量が変化する。
一方、スベリ落ちる速度を遅くするため、ガイド
１３の傾斜を緩くした場合、蒸発源物質５に蒸発
物が付着してスベリ落ちないこともあつて安定性
に欠けることとなる。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本考案は、かかる従来技術の不都合を一
挙に解消することに着目して案出されたもので、
その要旨とするところは、ルツボを有し、真空蒸
着を行う真空室内に設置され、かつ多数のタブレ
ツト型蒸発源物質が収納された蒸発源物質ホルダ
ーから、前記ルツボへ蒸発源物質を運ぶ蒸発源物
質供給装置において、前記蒸発源物質ホルダー内
の取出すべき蒸発源物質の位置と、前記ルツボ開
口面の位置とを略同一水平面に位置させるととも
に、前記蒸発源物質供給装置を、水平状に旋回可
能で、かつ蒸発源物質を掴んだり放したりするた
めの開閉可能のフインガーチヤツクで構成したこ
とを特徴とする蒸発源物質の供給装置にある。

〔実施例〕

本考案の構成を作用とともに、添付図面に示す
実施例により詳細に説明する。

第１図は本考案の実施例の概念平面図、第２図
は同実施例の詳細平面図、第３図は第１図の要部
拡大断面図、第４図は第３図Ａ〜Ａ断面図を示
す。

本実施例は、被処理物の薄膜形成に当り、スパ
ツタ蒸着やイオンプレーテイングなどのイオン蒸
着法のうち、特にイオンプレーテイング法に最適
な蒸発源物質供給装置である。

さて、第１図、第３図および第４図において、
１は電子ビーム発生装置であつて、その側部に蒸
発源物質供給架台３が設置されている。これら電
子ビーム発生装置１と蒸発源物質供給架台３との
間では、立設された旋回ポスト２より延出したア
ーム２Ａが設けられ、このアーム２Ａの先端にフ
インガーチヤツク６，６が、ベローズシリンダ７
を介して、装着されており、このフインガーチヤ
ツク６，６の開閉動作でタブレツト型の蒸発源物
質５（チタン材）を掴持して運ぶようにしてい
る。そして、電子ビーム発生装置１に装着された
ルツボ１Ａの開口面と、蒸発源物質供給架台３の
上面とは、略同一水平面にしてある。

フインガーチヤツク６は１対の薄肉の略Ｌ字体
で形成され、その先端には半円状切欠６Ａが設け
られ、その曲り部は、ベローズシリンダ７の端面
より延出された１対のブラケツト７Ａ，７Ａに、
ピン１１を介して、回動自在に枢支されている。
また、その基端は上下２段に構成され、かつそれ
ぞれに叉状部６Ｂが形成されている。この叉状部
６Ｂに、ベローズシリンダ７のロツド１０の先端
に設けられたロツドピン１０Ａが係合されてい
る。したがつて、このロツド１０の往復動によ
り、フインガーチヤツク６はピン１１を中心とし
て揺動し、１対の半円状切欠６Ａがたがいに開閉
するようになつている。また、このロツドの後端
には板状ピストン１０Ｂが固定され、この板状ピ
ストン１０Ｂはベローズシリンダ７内を往復動す
るようになつている。この板状ピストン１０Ｂの
片側にはベローズ９が装着され、他の片側には圧
力室８Ａが形成されている。この圧力室８Ａには
エアポート２４から導かれた可撓性のエア供給パ
イプ８が連結されている。なお、９Ａは排気孔を
示す。

次に、叙上の蒸発源物質供給装置の具体例を説
明すれば、第２図に示す平面図において、真空室
Ｖの略中央に電子ビーム発生装置１が設置され、
その側部に蒸発源物質供給架台３が設置されてい
る。この電子ビーム発生装置１には回転テーブル
２３が設けられ、この回転テーブル２３には大２
個、中１個および小２個の各ルツボ１Ａ，１Ｂ，
１Ｃ，１Ｄ、および１Ｅが装着されている。ま
た、この回転テーブル２３の回転により各ルツボ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは電子ビームの受
波位置にくるようになつている。更に、この電子
ビーム発生装置１には電子ビーム発射口１５や電
子銃用冷却水取合口２５が設けられている。

この電子ビーム発生装置１の真上には、スプー
ン状のシャッター２２が水平面で揺動自在に設け
られ、前記フインガーチヤツク６はこのシヤツタ
ー２２と電子ビーム発生装置１との上下空間を揺
動し、蒸発源物質５を所定のルツボ１Ａに供給す
るようになつている。また、このシヤツター２２
の真上には、螺旋状に形成され、その端子を所定
のルツボ１Ａ上に臨ませたイオン化電極１７が設
けられている。なお、このイオン化電極１７の上
方には、図示しないが、蒸着被処理物が吊設され
ている。なお、２６は電子銃用高圧導入端子を示
す。

なお、真空室Ｖには、ツマミ２１Ａを備えた開
閉蓋２１が設けられ、開閉蓋２１にはのぞき用ガ
ラス窓１９が設けられている。１８は電源導入
口、２０は真空排気口を示す。

ここにおいて、蒸発源物質供給装置は、真空室
Ｖ内の開閉蓋２１の反対側に設置され、略中央に
旋回ポスト２、旋回ポスト２の片側の底部にエア
ポート２４、また他の片側に蒸発源物質供給架台
３が設置されている。

本実施例の蒸発源物質供給装置は叙上の構成と
なつているので、次の動作を行う。すなわち、通
常の蒸発工程に際し、蒸発源物質５が所定値より
減量すれば、エア供給パイプ８より圧力室８Ａに
加圧エアを導入し、ベローズ９を圧縮する。その
結果、板状ピストン１０Ｂが第３図または第４図
中、右方へ摺動し、ロツド１０が押し出され、フ
インガーチヤツク６はピン１１を中心に揺動しそ
の先端の半円状切欠６Ａが開く。かかる状態で、
旋回ポスト２を、真空室Ｖ外に設けられたエアシ
リンダ等（図示せず）の操作で旋回させ、蒸発源
物質供給架台３上に載置されている蒸発源物質５
を挟むような位置にフインガーチヤツク６を位置
させる。次いで、エア供給パイプ８の圧力を常圧
に戻すと、ベローズ９は自己弾力により元の位置
迄で戻り、フインガーチヤツク６は蒸発源物質５
の１個を掴持する。次いで、再び旋回ポスト２を
前記とは逆方向に旋回させ、フインガーチヤツク
６を掴持した蒸発源物質５を、所定のルツボ１Ａ
の上面まで運ぶ。次いで、再びエア供給パイプ８
に加圧エアを導入すると、前述と同様、フインガ
ーチヤツク６が開き、蒸発源物質５はルツボ１Ａ
内に落下する。この後、フインガーチヤツク６
は、ルツボ１Ａより離れて待機する。

なお、フインガーチヤツク６で蒸発源物質５の
１個を蒸発源物質ホルダー４内より取り出せば、
堆積されている上の蒸発源物質５は自動的に下が
り、次のフインガーチヤツク６による掴持可能の
状態に待機する。また、作動位置はリミツトスイ
ツチ等で検知し、その信号によつて、エア源２４
を制御している。

〔考案の効果〕

本考案によれば、蒸発源物質ホルダー内から取
出すべき蒸発源物質の位置と、ルツボ開口面の位
置を、略同一水平面に位置させたので、フインガ
ーチヤツクにより掴まれた蒸発源物質がルツボ内
に供給される際、その落下距離が可及的に短くで
き、蒸発源物質がルツボ内へ正確に、かつ常に同
一姿勢で供給できるので、蒸発方向性や蒸発量な
どに変動を生じない。ひいては、蒸着被処理物の
品質を一定にすることができる。

また、フインガーチヤツクは水平状旋回のみで
あるので、その旋回角度さえ規制すれば、蒸発源
物質の供給操作が正確で、かつ容易に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の概念平面図、第２図
は同実施例の詳細平面図、第３図は第１図の要部
拡大断面図、第４図は第３図Ａ〜Ａ断面図、第５
図は従来例の概念図を示す。 １Ａ……ルツボ、２……旋回ポスト、４……蒸
発源物質ホルダー、５……蒸発源物質、６……フ
インガーチヤツク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ルツボを有し、真空蒸着を行う真空室内に設置
   され、かつ多数のタブレツト型蒸発源物質が収納
   された蒸発源物質ホルダーから、前記ルツボへ蒸
   発源物質を運ぶ蒸発源物質供給装置において、 前記蒸発源物質ホルダー内の取出すべき蒸発源
   物質の位置と、前記ルツボ開口面の位置とを略同
   一水平面に位置させるとともに、前記蒸発源物質
   供給装置を、水平状に旋回可能で、かつ蒸発源物
   質を掴んだり放したりするための開閉可能のフイ
   ンガーチヤツクで構成したことを特徴とする蒸発
   源物質の供給装置。