JPH0553866B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ビームによつて蒸着材料を蒸発さ
せる蒸着装置に係わり、特に蒸発源（蒸着材料）
からの蒸発蒸気が光ビーム導入のための窓に付着
することを防止した蒸着装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 一般に真空蒸着においては、蒸発源からの蒸発
蒸気は、基板のみでなくあらゆる方向に進行する
ので、例えば観察用の覗き窓等にも付着して観察
が不可能になるという問題がある。このため、覗
き窓にシヤツターを設け、観察する場合だけシヤ
ツターを開けることにより、付着を減少しようと
する工夫が見られる。しかし、窓を通してレーザ
やランプ光等の光ビームを導入し、その光ビーム
エネルギーで蒸着材料を蒸発させる蒸着装置にお
いては、この種のシヤツターを設けることは不可
能である。そして、蒸着時に前記光ビーム導入窓
に蒸着蒸気が付着し、その膜厚が厚くなると、光
エネルギーの吸収や反射ロスが増大する。また、
光ビーム導入窓に付着した蒸着膜が光エネルギー
を吸収するため、窓が局部的に高温になり破損す
るという問題があり、これが光ビームを使用する
蒸着装置を実用化する上での大きな問題となつて
いた。

このような問題を解決する手段として、最近次
のような方法が提案されている（特開昭58−
42770号）。第３図は、この方法を説明するための
図であり、３１は蒸着容器、３２は蒸着材料、３
３は試料基板、３４は排気口、３５はレーザ発振
器、３６はレーザビーム、３７はレーザビーム３
６を集光するためのレンズ、３８はスリツト、３
９は光ビームを導入する窓、４０はガス導入口で
ある。この方法においては、スリツト３８を設け
ると共に、ガス導入口３９より気体を導入してス
リツト３８と窓３９との間でガスの流れを発生さ
せ、この気体の流れによつてスリツト３８を通つ
て窓３９方向へ入射する蒸気流を阻止しようとす
るものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この種の方法にあつては次のよ
うな問題があつた。即ち、窓３９へ向かう蒸気の
密度が高いため、ガス流れだけでは蒸気流れを阻
止することは困難である。また、完全に蒸気流れ
を阻止しようとすると、ガスの導入量を著しく増
大させる必要があり、ガス使用量の増大を招く。
さらに、必然的に蒸着容器内の圧力が増大するた
め、排気ポンプ容量が増大すると云う問題があつ
た。

本発明はこのような問題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、光導入窓
に蒸着源からの蒸発蒸気が付着するのを確実に防
止することができ、光ビームを用いた蒸着の実用
化に寄与し得る蒸着装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の骨子は、蒸着物質の窓への付着を防止
するために、光ビームの導入路に窓とつながる保
護管を設け、この保護管内に窓側からガスを流す
ことにある。

即ち本発明は、容器内に蒸着材料及び試料を配
置し、窓を通して容器内に導入した光ビームを蒸
着材料に照射し、該材料を蒸発せしめることによ
り試料上に蒸着膜を形成する蒸着装置において、
前記容器内に配置され該容器内に導入された光ビ
ームを反射してその反射ビームを前記蒸着材料上
に照射する反射鏡と、前記窓から上記反射鏡に至
るまでの光ビームの通路を囲んで配設され、且つ
上記反射鏡の近傍に光ビームの通過するスリツト
が設けられた保護管と、この保護管の前記窓部近
傍に気体を導入し、該保護管内で窓部からスリツ
ト方向（反射鏡方向）に気体を流す手段とを設け
るようにしたものである。

［作用］ 上記の構造であれば、光ビームの導入窓に到達
する蒸発物質は、スリツトを通過しさらに保護管
内のガスの流れに逆らつて進行する必要がある。
このため、窓に到達する蒸発物質の量は極めて少
ないものとなる。

［発明の効果］ 従つて本発明によれば、保護管内に流すガスの
量を左程多くしなくても、蒸着物質の光ビーム導
入窓への付着を確実に防止することができる。こ
のため、光ビームを用いた蒸着装置の実用化に極
めて有効である。

［実施例］ 以下、本発明の詳細を図示の実施例によつて説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図で
あり、１１は蒸着容器、１２は蒸着材料（蒸発
源）、１３は試料基板、１４は排気口、１５はレ
ーザ発振器、１６はレーザビーム、１７は凹面反
射鏡、１８は保護管、１８′は保護管１８の端部
に設けられたスリツト、１９はレーザ光導入窓、
２０はガス導入口を示す。

本実施例の動作は、以下の通りである。レーザ
発振器１５から発射されたレーザービーム１６
は、光ビームの導入窓１９を通して蒸着容器１１
内に導かれ、凹面鏡１７によつて集光された後、
蒸着材料１２に照射される。この光照射により蒸
着材料１２が蒸発し、その蒸発蒸気が基板１３に
堆積して蒸着膜が形成される。このとき、蒸発蒸
気が窓１９に到達するためには、スリツト１８′
を通過し、さらに保護管１８内を通つていく必要
があるが、幾何学的形状によりスリツト１８′を
通過する蒸気は非常に少ない。しかも、保護管１
８内の内部は、蒸気進行方向とは逆向きのガス流
れがあるため、蒸気が窓１９に到達する確率は極
めて低く、工業的には、窓１９の汚れは全く問題
がないと言える。

一方、蒸気の一部は反射鏡１７に到達するが、
レーザビームの照射する部分にはスリツト１８′
より流出したガスが吹付けられており、蒸気の付
着を阻止することが可能である。この反射鏡１７
には、ガラス基板にレーザ光に対して反射率の高
い材料、例えばCO₂レーザ（波長10.6μm）に対
してはAu，Cuをコーテイングしたものや金属性
（例えばCu，Ａ）のものが使用可能であるが、
窓１９の場合と異なつて、反射鏡１７の場合は水
冷可能であり、たとえ若干の蒸気が付着して発熱
したとしても破損することはなく、長期の使用に
も十分耐えることができる。

このように本実施例によれば、光ビームの導入
窓１９に対する蒸発蒸気の付着を確実に防止する
ことができる。しかも、保護間１８内に流すガス
の量も少なくて済む。このため、光ビームを利用
した蒸着装置の実用化に極めて有効である。

第２図は本発明の他の実施例を示す図である。
なお、第１図と同一部分には同一符号を付して、
その詳しい説明は省略する。１７′は平面反射鏡、
２１はレーザ光を集光するためのレンズを示す。
この実施例が先に説明した実施例と異なる点は、
前記凹面反射鏡１７の代りに、レンズ２１により
光ビームを集束することにある。

この実施例においても、先の実施例と同様に窓
１９や反射鏡１７′への蒸発蒸気の付着は見られ
ないが、本実施例の場合はレンズ２１によつて集
光しているため、反射鏡１７′は平面鏡で良く、
またスリツト１８′を小さくすることができるた
め、反射鏡１７′に吹付けられるガスの圧力を上
げることができ、反射鏡１７′の蒸気の付着をさ
らに減少することが可能である。

なお、本発明は上述した各実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、
種々変形して実施することができる。例えば、前
記蒸着材料に照射する光はレーザ光に限定される
ものではなく、蒸着材料を十分に加熱できるもの
であればよい。また、前記保護管内に流すガス量
は、保護管の長さや蒸着容器内の圧力等の条件に
応じて適宜定めればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる蒸着装置を
示す概略構成図、第２図は他の実施例を示す概略
構成図、第３図は従来装置を示す概略構成図であ
る。 １１……蒸発容器、１２……蒸着材料、１３…
…試料基板、１４……排気口、１５……レーザ発
振器、１６……レーザビーム、１７……凹面反射
鏡、１７′……平面反射鏡、１８……保護管、１
８′……スリツト、１９……光ビーム導入窓、２
０……ガス導入口、２１……レンズ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容器内に蒸着材料及び試料を配置し、窓を通
   して容器内に導入した光ビームを蒸着材料に照射
   し、該材料を蒸発せしめることにより試料上に蒸
   着膜を形成する蒸着装置において、前記容器内に
   配置され該容器内に導入された光ビームを反射し
   てその反射ビームを前記蒸着材料上に照射する反
   射鏡と、前記窓から上記反射鏡に至るまでの光ビ
   ームの通路を囲んで配設され、且つ上記反射鏡の
   近傍に光ビームの通過するスリツトが設けられた
   保護管と、この保護管の前記窓部近傍に気体を導
   入し、該保護管内で窓部からスリツト方向に気体
   を流す手段とを具備してなることを特徴とする蒸
   着装置。