電子束蒸發(fā)源及真空蒸鍍裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠?qū)υ谳^大范圍飛散的反射電子穩(wěn)定地進(jìn)行捕捉的電子束蒸發(fā)源及具有該電子束蒸發(fā)源的真空蒸鍍裝置。該電子束蒸發(fā)源具有蒸發(fā)材料保持部、電子槍和磁路部。所述蒸發(fā)材料保持部具有能夠保持第1蒸發(fā)材料的第1保持區(qū)域。所述電子槍與所述第1保持區(qū)域在所述第1軸方向排列配置，能夠?qū)λ龅?保持區(qū)域射出電子束。所述磁路部具有：磁性板，其由軟磁性材料構(gòu)成；和反射電子偏轉(zhuǎn)部件，其能夠使所述電子束由第1蒸發(fā)材料反射后的反射電子向所述磁性板偏轉(zhuǎn)，該磁路部與所述電子槍隔著所述第1保持區(qū)域而在第1軸方向排列配置。
【專利說明】
電子束蒸發(fā)源及真空蒸媳裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及一種電子束蒸發(fā)源及具有該電子束蒸發(fā)源的真空蒸鍛裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 真空蒸鍛法作為有效形成薄膜的方法，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。作為用于使形成薄膜的材 料(稱為蒸發(fā)材料、蒸鍛材料。）蒸發(fā)的加熱源，使用電子束、電阻加熱、感應(yīng)加熱及離子束 等。利用電子束加熱，適用于高烙點(diǎn)金屬、氧化物等很多的材料，且在采用利用電子束加熱 的方式時(shí)，由于蒸發(fā)材料及相蝸等造成的污染較少。根據(jù)上述理由，電子束加熱方式也用于 將多個(gè)蒸發(fā)材料作為一個(gè)蒸發(fā)源收裝并由運(yùn)些蒸發(fā)材料形成層積膜的情況等。
[0003] 另一方面，已知通過電子束照射蒸發(fā)材料會產(chǎn)生反射電子。上述的反射電子到達(dá) 基板時(shí)，會使基板的溫度上升，可能會使薄膜質(zhì)量等產(chǎn)生問題。因此，在引用文獻(xiàn)1中，記載 有一種具有開口部和配置在兩側(cè)的輛構(gòu)件的箱狀的反射電子捕捉器。反射電子捕捉器通過 基于該輛構(gòu)件的磁場作用而使從開口部進(jìn)入的反射電子偏轉(zhuǎn)并使其與該反射電子捕捉器 的上表面及下表面碰撞而被捕捉。 【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】 【專利文獻(xiàn)】
[0004] 【專利文獻(xiàn)1】日本發(fā)明專利第5280149號 【發(fā)明要解決的技術(shù)問題】
[0005] 然而，引用文獻(xiàn)1中記載的反射電子捕捉器無法對從開口部脫離的反射電子進(jìn)行 捕捉。另外，沒有考慮在收容于蒸發(fā)源的蒸發(fā)材料中存在磁性材料等情況下在反射電子捕 捉器周圍形成的磁場的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠?qū)υ谳^大范圍飛散的反射電子穩(wěn)定 地進(jìn)行捕捉的電子束蒸發(fā)源及具有該電子束蒸發(fā)源的真空蒸鍛裝置。 【解決技術(shù)問題的技術(shù)方案】
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子束蒸發(fā)源具有蒸發(fā)材料保持 部、電子槍和磁路部。所述蒸發(fā)材料保持部具有能夠保持第1蒸發(fā)材料的第1保持區(qū)域。所述 電子槍與所述第1保持區(qū)域在所述第1軸方向排列配置，能夠?qū)λ龅?保持區(qū)域射出電子 束。所述磁路部具有:磁性板，其由軟磁性材料構(gòu)成；W及反射電子偏轉(zhuǎn)部件，其能夠使所述 電子束由第1蒸發(fā)材料反射后的反射電子向所述磁性板偏轉(zhuǎn)，該磁路部與所述電子槍隔著 所述第1保持區(qū)域而在第1軸方向排列配置。
[000引根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于反射電子朝向磁性板偏轉(zhuǎn)，從而能夠防止反射電子到達(dá)基板。 因此，能夠防止因反射電子導(dǎo)致的基板溫度上升，從而防止薄膜質(zhì)量的劣化等。而且，由于 磁性板具有磁屏蔽的功能，從而能夠防止配置在磁性板下部的磁性材料和反射電子偏轉(zhuǎn)部 件之間的相互作用。另外，能夠防止磁路部對電子束的磁作用，例如能夠防止磁路部使電子 束的聚束光變形等。
[0009] 本發(fā)明優(yōu)選，上述蒸發(fā)材料保持部還具有能夠保持蒸鍛等待(待機(jī)）中的第2蒸發(fā) 材料的第2保持區(qū)域，所述磁路部與所述第2保持區(qū)域在與所述第1軸方向垂直的第巧由方向 相向配置。
[0010] 根據(jù)上述磁性板作為磁屏蔽的功能，即使第2蒸發(fā)材料包含磁性材料時(shí)，也能夠防 止磁性材料被反射電子偏轉(zhuǎn)部件吸引而浮出等問題發(fā)生。因此，不管第2蒸發(fā)材料的物理性 能如何，上述電子束蒸發(fā)源都能夠持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。
[0011] 另外，本發(fā)明優(yōu)選，電子束蒸發(fā)源，還具有蓋板化eadh deck),其具有露出所述第 1保持區(qū)域的開口部，在與所述第1軸方向垂直的第巧由方向與所述蒸發(fā)材料保持部相向設(shè) 置，整體為平坦的結(jié)構(gòu)。
[0012] 通過上述蓋板，能夠防止在蒸鍛過程中第1蒸發(fā)材料附著在蒸發(fā)材料保持部。而 且，由于蓋板整體為平坦的結(jié)構(gòu)，因此，在第1蒸發(fā)材料蒸發(fā)時(shí)，第1蒸發(fā)材料不容易附著在 蓋板。另外，即使第1蒸發(fā)材料附著在蓋板，由于蓋板為平坦的形狀，因此能夠容易地對蓋板 進(jìn)行清理。因此，能夠提高電子束蒸發(fā)源的維護(hù)性。
[0013] 本發(fā)明優(yōu)選，所述磁路部配置在所述蒸發(fā)材料保持部和所述蓋板之間。
[0014] 據(jù)此，能夠防止第1蒸發(fā)材料附著在磁路部，從而能夠提高電子束蒸發(fā)源的維護(hù) 性。而且，磁路部能夠在障礙物較少的平坦的蓋板上形成磁場，因此反射電子偏轉(zhuǎn)部件能夠 更切實(shí)地使反射電子偏轉(zhuǎn)。
[0015] 本發(fā)明優(yōu)選，上述電子束蒸發(fā)源還具有能夠冷卻所述蓋板的冷卻部。
[0016] 據(jù)此，在偏轉(zhuǎn)的反射電子到達(dá)蓋板上時(shí)，通過冷卻的蓋板降低反射電子的能量。因 此，蓋板能夠更有效地捕捉反射電子。
[0017] 另外，本發(fā)明優(yōu)選，所述反射電子偏轉(zhuǎn)部件具有:第1極性的第1磁性面，其與所述 第巧由方向垂直；W及第2極性的第2磁性面，其與所述第巧由方向垂直，所述第2極性所述第1 極性不同，所述第1磁性面和第2磁性面沿與第1軸方向及與所述第巧由方向垂直的第3軸方 向排列配置。
[0018] 據(jù)此，反射電子偏轉(zhuǎn)部件能夠形成由磁力線表示的磁場，該磁力線為從第1磁性面 及第2磁性面的任意一方向另一方，且向第巧由方向上方凸起的曲線。據(jù)此，能夠使向反射電 子偏轉(zhuǎn)部件的、第巧由方向上方飛散的反射電子也偏轉(zhuǎn)，從而能夠捕捉到更多的反射電子。
[0019] 更具體地，本發(fā)明優(yōu)選，所述反射電子偏轉(zhuǎn)部件具有:第1磁鐵，其形成有所述第1 磁性面；W及第2磁鐵，其形成有所述第2磁性面，與所述第1磁鐵在所述第3軸方向分離配 置。
[0020] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的其他的技術(shù)方案的真空蒸鍛裝置具有真空腔室、支 承機(jī)構(gòu)和電子束蒸發(fā)源。 所述支承機(jī)構(gòu)配置在所述真空腔室內(nèi)，能夠支承蒸鍛對象物。 所述電子束蒸發(fā)源，其配置在所述真空腔室內(nèi)，與所述支承機(jī)構(gòu)在所述第2軸方向相 向，具有蒸發(fā)材料保持部、電子槍和磁路部。 所述蒸發(fā)材料保持部具有能夠保持第1蒸發(fā)材料的第1保持區(qū)域。 所述電子槍與所述第1保持區(qū)域在所述第1軸方向排列配置，且能夠?qū)λ龅?保持區(qū) 域射出電子束。 所述磁路部具有:磁性板，其由軟磁性材料構(gòu)成;和反射電子偏轉(zhuǎn)部件，其能夠使所述 電子束由第1蒸發(fā)材料反射后的反射電子向所述磁性板偏轉(zhuǎn)，該磁路部與所述電子槍隔著 所述第1保持區(qū)域而在所述第1軸方向排列配置。
【附圖說明】
[0021] 圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的真空蒸鍛裝置的示意圖。 圖2是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電子束蒸發(fā)源的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖3是表示從上述的電子束蒸發(fā)源上拆掉上述電子束蒸發(fā)源所包含的蓋板的、冷卻部 的結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖4是表示從上述電子束蒸發(fā)源上拆掉上述電子束蒸發(fā)源所包含的蓋板及冷卻部的結(jié) 構(gòu)的立體圖。 圖5是上述電子束蒸發(fā)源的反射電子偏轉(zhuǎn)部件的大致俯視圖，其中A為從Z軸方向觀察 的圖，B為從X軸方向觀察的圖。 圖6是表示由上述反射電子偏轉(zhuǎn)部件產(chǎn)生的磁通(量)的立體圖。 圖7是表示從巧由方向觀察上述第1實(shí)施方式的反射電子偏轉(zhuǎn)部件的其他結(jié)構(gòu)例的大致 俯視圖。 圖8是表示上述第1實(shí)施方式的比較例的電子束蒸發(fā)源的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖9是表示在上述第1實(shí)施方式的實(shí)驗(yàn)例中，真空蒸鍛裝置的腔室內(nèi)的、配置基板及溫 度傳感器的位置的示意圖。 圖10是表示實(shí)驗(yàn)例1-1的結(jié)果的圖表，其表示實(shí)施例1的結(jié)果。 圖11是表示實(shí)驗(yàn)例1-1的結(jié)果的圖表，其表示比較例1的結(jié)果。 圖12是表示實(shí)驗(yàn)例1-2的結(jié)果的圖表。 圖13是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的電子束蒸發(fā)源的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖14是表示實(shí)驗(yàn)例2-1的結(jié)果的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面，參照圖面對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0023] <第1實(shí)施方式> (真空蒸鍛裝置的結(jié)構(gòu)） 圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的真空蒸鍛裝置的示意圖。另外，圖中的X軸方向、Y軸 方向及Z軸方向?yàn)榇怪钡?軸方向，其中，X軸方向?yàn)榈?軸方向，其對應(yīng)于電子束蒸發(fā)源100 的前后方向，Y軸方向?yàn)榈?軸方向，其對應(yīng)于電子束蒸發(fā)源100的左右方向，Z軸方向?yàn)榈? 軸方向，其對應(yīng)于鉛直方向（上下方向）。 如該圖1中所示，真空蒸鍛裝置1具有真空腔室11、支承機(jī)構(gòu)12和電子束蒸發(fā)源100。
[0024] 真空腔室11與未圖示的真空累連接，為能夠維持真空的結(jié)構(gòu)。真空腔室11的頂面 的中屯、部為頂部11a。也可在頂部Ila配置未圖示的測定膜厚用的晶體振子。
[0025] 支承機(jī)構(gòu)12配置在真空腔室11內(nèi)，為能夠支承基板W等蒸鍛對象物的結(jié)構(gòu)。支承機(jī) 構(gòu)12例如具有：多個(gè)支承部13,其沿W真空腔室11的頂部Ila為中屯、的圓的周向配置；W及 未圖示的驅(qū)動部。各支承部13例如為如叛那樣的大致圓形狀，為能夠保持多個(gè)基板W的結(jié) 構(gòu)。支承機(jī)構(gòu)12例如具有3個(gè)支承部13。驅(qū)動部例如使多個(gè)支承部13 W真空腔室11的頂部 Ila為中屯、公轉(zhuǎn)，且使各支承部13自轉(zhuǎn)。據(jù)此，能夠在多個(gè)基板W上形成均勻的蒸鍛膜。
[0026] 電子束蒸發(fā)源100配置在真空腔室11的下部，與支承機(jī)構(gòu)12在Z軸方向上相向。電 子束蒸發(fā)源100為能夠?qū)φ舭l(fā)材料照射電子束B的結(jié)構(gòu)。受到電子束B照射的蒸發(fā)材料被加 熱、蒸發(fā)并附著于基板W，從而在基板W上構(gòu)成蒸鍛膜。
[0027] (電子束蒸發(fā)源的結(jié)構(gòu)） 圖2、3、4分別是表示電子束蒸發(fā)源100的結(jié)構(gòu)的立體圖，圖2是整體圖，圖3是表示后述 的冷卻部133的圖，圖4是拆掉蓋板化eadh deck) 130的圖。 如上述圖中所示，電子束蒸發(fā)源100具有蒸發(fā)材料保持部110、電子槍120、蓋板130、冷 卻部133和磁路部140。在本實(shí)施方式中，電子束蒸發(fā)源100由具有1個(gè)W上相蝸的金屬蒸鍛 用的電子束蒸發(fā)源構(gòu)成。 電子束蒸發(fā)源100中，例如沿X軸方向配置電子槍120和蒸發(fā)材料保持部110。W下，在說 明時(shí)，W電子槍120側(cè)為X軸方向的前方，W蒸發(fā)材料保持部110側(cè)為X軸方向的后方。 另外，電子束蒸發(fā)源100中，沿Z軸方向配置蒸發(fā)材料保持部110、磁路部140及蓋板130。 W下，在說明時(shí)，W蒸發(fā)材料保持部110側(cè)為Z軸方向的下方，W蓋板130側(cè)為Z軸方向的上 方。
[00%]參照圖2~4,蒸發(fā)材料保持部110例如構(gòu)成為具有大致200mm直徑的大致圓盤狀， 并包含沿周向形成的1個(gè)W上的相蝸11〇曰、110b、IlOc…。各相蝸110a、110b、IlOc…分別形 成為凹狀，能夠收裝蒸發(fā)材料。蒸發(fā)材料保持部110具有第1保持區(qū)域111和第2保持區(qū)域 112,該第1保持區(qū)域111和第2保持區(qū)域112為劃分上述多個(gè)相蝸110a、110b、110c…的區(qū)域。 第1保持區(qū)域111能夠保持蒸鍛對象的第1蒸發(fā)材料，例如包含收裝第1蒸發(fā)材料的1個(gè) 相蝸110a。"蒸發(fā)對象"是指處于能夠受到電子束B照射的狀態(tài)。 第2保持區(qū)域112與第1保持區(qū)域111鄰接，能夠保持蒸鍛等待中的第2蒸發(fā)材料。"蒸發(fā) 等待中"是指由蒸發(fā)材料保持部110保持，但處于沒有受到電子束B照射的狀態(tài)。第2保持區(qū) 域112例如包含分別能夠收裝蒸鍛等待中的蒸發(fā)材料的多個(gè)相蝸IWbaiOc…。第2蒸發(fā)材 料，此處是指上述蒸發(fā)材料中的一個(gè)蒸發(fā)材料。多個(gè)相蝸11化、IlOc…的數(shù)量沒有特別的限 定，例如能夠?yàn)?~20個(gè)左右。
[0029] 蒸發(fā)材料保持部110還具有用于驅(qū)動蒸發(fā)材料保持部110的未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，通 過驅(qū)動機(jī)構(gòu)，可使蒸發(fā)材料保持部110繞著沿Z軸方向的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并在規(guī)定的位置停止。 據(jù)此，蒸發(fā)材料保持部110能夠使包含于第1保持區(qū)域111的相蝸11 Oa、11 Ob、110 C…變化，從 而能夠使蒸鍛對象的第1蒸發(fā)材料變化。另外，蒸發(fā)材料保持部110如圖1所示，維持在地電 位。
[0030] 電子槍120在X軸方向與第1保持區(qū)域111排列配置，能夠?qū)Φ?保持區(qū)域111射出電 子束B。電子槍120包含未圖示的燈絲(filament)和陽極。電子槍120如下運(yùn)樣射出電子束B: 外加高電壓偏壓的驅(qū)動電流流經(jīng)燈絲，使得燈絲的表面溫度上升，由于表面溫度上升的燈 絲與陽極之間的電位差而從該燈絲放出熱電子，據(jù)此射出電子束B。 另外，電子槍120中，電子束用偏轉(zhuǎn)部件具有偏轉(zhuǎn)用磁極121和未圖示的偏轉(zhuǎn)用磁鐵，該 電子束用偏轉(zhuǎn)部件使電子束B例如180~270°偏轉(zhuǎn)，而能夠照射第1保持區(qū)域111。未圖示的 偏轉(zhuǎn)用磁鐵可W是電磁鐵或永久磁鐵。
[0031] 如圖2所示，蓋板130被構(gòu)成為在Z軸方向與蒸發(fā)材料保持部110相向配置，其整體 平坦。蓋板130具有平坦面130a和露出第1保持區(qū)域111的開口部131。在本實(shí)施方式中，開口 部131從平坦面130a沿Z軸方向向下方形成。蓋板130覆罩第2保持區(qū)域112, W防止第1蒸發(fā) 材料向其他蒸發(fā)材料飛散，并且能夠捕捉后述的反射電子。蓋板130的材料，例如可適用銅 等金屬材料。
[0032] 冷卻部133為能夠冷卻蓋板130的結(jié)構(gòu)。通過冷卻部133,能夠降低撞擊的反射電子 的能量，而能夠容易地捕捉反射電子。 如圖3所示，在本實(shí)施方式中，冷卻部133為水冷式的冷卻機(jī)構(gòu)，具有:冷卻用端子134， 其能夠?qū)爰芭懦鲆簯B(tài)狀的冷卻介質(zhì);冷卻管135,其能夠使該冷卻介質(zhì)循環(huán)。冷卻管135配 置在蓋板130內(nèi)部，通過冷卻介質(zhì)循環(huán)而對蓋板130進(jìn)行冷卻。冷卻介質(zhì)例如能夠適用水。冷 卻用端子134及冷卻管135的配置沒有特別的限定，例如如圖3所示，也可W使冷卻介質(zhì)從X 軸方向的后方流經(jīng)前方再從X軸方向后方流出的方式配置。據(jù)此，能夠?qū)⑸w板130整體冷卻。
[0033] 如圖3及圖4所示，磁路部140隔著第1保持區(qū)域111與電子槍120在X軸方向排列配 置，在本實(shí)施方式中，磁路部140與第2保持區(qū)域112在Z軸方向相向配置。磁路部140具有磁 性板141和反射電子偏轉(zhuǎn)部件142。 磁性板141由軟磁性材料構(gòu)成，在本實(shí)施方式中，由含有鐵的材料構(gòu)成。磁性板141覆罩 第2保持區(qū)域112的至少一部分，如后述那樣，其具有遮蔽蒸發(fā)材料保持部110的磁屏蔽功 能。磁性板141的形狀沒有特別的限定，例如可形成為大致矩形狀，并且沿Y軸方向的寬度約 為200mm(即，與蒸發(fā)材料保持部110的直徑相同的程度）。另外，磁性板141的厚度也沒有特 別的限定，例如能夠?yàn)?mm的程度。 反射電子偏轉(zhuǎn)部件142構(gòu)成為:其能夠使電子束B由第1蒸發(fā)材料反射后的反射電子向 磁性板141偏轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中，反射電子偏轉(zhuǎn)部件142配置在磁性板141上。
[0034] 圖5是反射電子偏轉(zhuǎn)部件142的簡要俯視圖，其中A為從Z軸方向觀察的圖，B為從X 軸方向觀察的圖。另外，圖6表示由反射電子偏轉(zhuǎn)部件142產(chǎn)生的磁通(量)的立體圖。另外， 在圖5B及圖6中，為了便于說明，僅表示代表性的磁通。 如圖4及圖5所示，反射電子偏轉(zhuǎn)部件142具有:第1極性的第1磁性面143,其與Z軸方向 垂直;第2極性的第2磁性面144,其與Z軸方向垂直，其中，第2極性與第1極性不同。第1極性 例如為N極，第2極性例如為S極。 更具體地，反射電子偏轉(zhuǎn)部件142具有:第1磁鐵145,其形成有第1磁性面143;第2磁鐵 146,其形成有第2磁性面144,并與第1磁鐵145在Y軸方向分離配置。例如，第1磁鐵145及第2 磁鐵146在本實(shí)施方式中分別由大致長方體狀的2個(gè)永久磁鐵構(gòu)成。永久磁鐵例如能夠適當(dāng) 適用鐵氧體磁鐵、欽磁鐵及侶儀鉆磁鐵等。如圖5A所示，在本實(shí)施方式中，第1磁鐵145及第2 磁鐵146沿著磁性板141的沿著X軸方向的邊配置。
[0035] 如圖5A、B及圖6所示，在第1磁鐵145形成的第1磁性面143和在第2磁鐵146形成的 第2磁性面144在Y軸方向相互分離配置。 在本實(shí)施方式中，如圖5A所示，第1磁性面143和第2磁性面144沿Y軸方向分離的寬度Wl 比蒸發(fā)材料保持部110的第1保持區(qū)域111沿Y軸方向的長度W2長。此處，寬度Wl為第1磁性面 143和第2磁性面144沿Y軸方向分離的寬度中，沿Y軸方向最短的寬度，長度W2為第1保持區(qū) 域111中沿Y軸方向最長部分的長度。 另外，第I磁性面143和第2磁性面144沿Y軸方向分離的寬度可構(gòu)成為：隨著靠向X軸方 向后方而保持一定。即，第1磁性面143和第2磁性面144分別沿X軸方向呈平行狀延伸。另外， 第1磁性面143和第2磁性面144可沿X軸方向一直配置至蒸發(fā)材料保持部110的后端。
[0036] 如圖5B及圖6所示，由反射電子偏轉(zhuǎn)部件142形成的磁場由從第1磁性面143朝向第 2磁性面144的磁力線M表示。更具體地，由反射電子偏轉(zhuǎn)部件142分別在第1磁性面143產(chǎn)生 朝向Z軸方向上方的磁場，在第1磁性面143及第2磁性面144之間產(chǎn)生與Y軸方向大致平行的 方向的磁場，在第2磁性面144產(chǎn)生朝向Z軸方向下方的磁場。即，各磁力線M由YZ平面上的、 朝Z軸方向上方凸起的曲線表示。據(jù)此，如圖6所示，朝X軸方向后方反射的具有負(fù)電荷的反 射電子Re,在反射電子偏轉(zhuǎn)部件142形成的磁場的作用下，受到朝向磁性板141方向的洛倫 茲力F作用。據(jù)此，反射電子Re被蓋板130(圖6中未圖示)捕捉。
[0037] 假設(shè)在不具有磁路部140的電子束蒸發(fā)源中，在蓋板130上反射電子Re發(fā)生反射， 該反射電子Re可能會入射到配置于Z軸方向上方的基板W上。在反射電子Re入射到基板W上 時(shí)，反射電子Re的能量會使基板W被加熱，會導(dǎo)致形成的蒸鍛膜的薄膜質(zhì)量下降。 因此，根據(jù)本實(shí)施方式，通過磁路部140使反射電子Re偏轉(zhuǎn)，能夠用蓋板130捕捉該反射 電子Re。據(jù)此，能夠抑制蒸鍛中基板W的溫度上升，從而能夠維持蒸鍛膜的薄膜質(zhì)量良好。
[0038] 另外，假設(shè)在由具有開口部的箱型的反射電子捕捉器捕捉反射電子時(shí)（參照專利 文獻(xiàn)1)，由于無法捕捉?jīng)]有進(jìn)入開口部的反射電子，因而飛散到開口部外的反射電子可能 會到達(dá)基板。而且，需要對附著在反射電子捕捉器的外部、內(nèi)部的蒸鍛材料等進(jìn)行清理等， 因此，增大了維護(hù)的工作量。 在此，根據(jù)本實(shí)施方式，磁路部140上部為敞開的空間，且，如圖5B、圖6所示，通過反射 電子偏轉(zhuǎn)部件142,也能夠在電子束蒸發(fā)源100的Z軸方向上方形成圓頂狀磁場。據(jù)此，反射 電子偏轉(zhuǎn)部件142使向Z軸方向上方飛散的反射電子也能夠受到磁場的影響而偏轉(zhuǎn)。因此， 電子槍裝置100能夠捕捉在較大范圍飛散的反射電子。而且，根據(jù)本實(shí)施方式，磁路部140為 向Z軸方向上方敞開的結(jié)構(gòu)，且由于磁路部140被蓋板130覆罩，從而能夠節(jié)省上述維護(hù)的工 作量。
[0039] 另外，根據(jù)本實(shí)施方式，第1磁性面143和第2磁性面144沿Y軸方向分離的寬度Wl比 蒸發(fā)材料保持部110的第1保持區(qū)域111沿Y軸方向的長度W2長，且上述寬度Wl可構(gòu)成為：隨 著靠向X軸方向后方而保持一定。據(jù)此，能夠控制由第1蒸發(fā)材料的表面反射的多個(gè)反射電 子，不使之在Y軸方向聚猶，而是使多個(gè)反射電子的軌道與Y軸方向大致平行。因此，多個(gè)反 射電子在蓋板130上的較大范圍被捕捉，且被有效冷卻，從而能夠有效降低反射電子的能 量，而防止反射電子的再反射等。
[0040] 另外，圖7是表示本實(shí)施方式的磁路部140的其他結(jié)構(gòu)例的、從Z軸方向觀察的大致 俯視圖。如該圖中所示，第1磁性面143和第2磁性面144沿巧由方向分離的寬度例如可隨著靠 向X軸方向后方而漸增。 據(jù)此，由反射電子偏轉(zhuǎn)部件142形成的磁力線中，隨著靠向X軸方向后方而描畫較大曲 線的磁力線增加。因此，反射電子偏轉(zhuǎn)部件142能夠容易地使在Z軸方向上方高處飛散的反 射電子或在Y軸方向的右方或左方飛散的反射電子偏轉(zhuǎn)，而且能夠使反射電子W較大的偏 轉(zhuǎn)直徑偏轉(zhuǎn)。
[0041 ]另外，由于磁性板141由軟磁性材料構(gòu)成，因此即使第2蒸發(fā)材料包含磁性材料時(shí)， 也能夠防止該磁性材料被反射電子偏轉(zhuǎn)部件140磁吸引而從相蝸等浮起等問題發(fā)生。因此， 無論第2蒸發(fā)材料如何，電子束蒸發(fā)源100都能夠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。另外，通過磁性板141能夠 防止磁路部140對電子束B的磁作用。據(jù)此，例如能夠防止磁路部140使電子束B的聚束光變 形等。
[0042] 而且，由于蓋板130通過冷卻部133冷卻，從而能夠降低反射電子的能量，而能夠提 高捕捉反射電子的切實(shí)性。
[0043] 圖8是表示本實(shí)施方式的比較例的電子束蒸發(fā)源的立體圖。另外，與電子束蒸發(fā)源 100同樣的結(jié)構(gòu)用相同的標(biāo)記表示，并在此省略對其的說明。 圖8所示的電子束蒸發(fā)源300具有與電子束蒸發(fā)源100同樣結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)材料保持部110 和電子槍120,但不具有磁路部，蓋板330的結(jié)構(gòu)不同。蓋板330具有與實(shí)施例同樣的開口部 131及冷卻部133(在圖8中未圖示），但不是整體平坦的結(jié)構(gòu)，而是具有凸部332。
[0044] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電子束蒸發(fā)源300,在第1蒸發(fā)材料蒸發(fā)時(shí)，根據(jù)飛散的角度，存在 第1蒸發(fā)材料附著在蓋板330的凸部332的可能性。另外，在第1蒸發(fā)材料附著在蓋板330時(shí)， 由于凸部332或固定凸部332的螺釘?shù)鹊拇嬖?，而難W將附著的材料去除。
[0045] 在此，根據(jù)本實(shí)施方式，通過使蓋板130整體為平坦的結(jié)構(gòu)，能夠大幅度降低第1蒸 發(fā)材料附著在蓋板130的可能性。而且，在第1蒸發(fā)材料附著在蓋板130時(shí)，也能夠容易清理， 而提高維護(hù)性。
[0046] (實(shí)驗(yàn)例） 接著，使用作為實(shí)施例1的本實(shí)施方式的電子束蒸發(fā)源100,作為比較例1的圖8所示的 電子束蒸發(fā)源300,進(jìn)行用于確認(rèn)本實(shí)施方式的作用效果的實(shí)驗(yàn)。
[0047] (實(shí)驗(yàn)例1-1) 將電子束蒸發(fā)源100、300配置在腔室11內(nèi)，驅(qū)動電子槍120,并在腔室11的規(guī)定位置配 置的基板上設(shè)置多個(gè)溫度傳感器，W用于確認(rèn)各基板的溫度的上升。另外，基板使用玻璃基 板。 圖9是表示腔室11內(nèi)的配置基板及溫度傳感器的位置的示意圖。溫度傳感器Tl配置在 腔室11的頂部11曰。溫度傳感器Tl和第1保持區(qū)域111之間的距離為約650mm。溫度傳感器T2 配置在1個(gè)支承部13的大致中央部。溫度傳感器T2和第1保持區(qū)域111之間的距離約為 600mm，連接溫度傳感器T2和第1保持區(qū)域111的直線與X軸方向的夾角02約為70°。溫度傳感 器T3配置在上述支承部13的Z軸方向下部。溫度傳感器T3和第1保持區(qū)域111之間的距離約 為600mm，連接溫度傳感器T3和第1保持區(qū)域111的直線與X軸方向的夾角03約為45°。 另外，支承機(jī)構(gòu)12沒有被驅(qū)動。
[0048] 首先，調(diào)查將電子束的功率維持在規(guī)定值時(shí)的、各溫度傳感器T1、T2、T3的溫度。電 子束的功率是生成電子束時(shí)的偏壓值與由射出的電子束產(chǎn)生的電流值的乘積的值，在本實(shí) 驗(yàn)例中，維持偏壓值為lOkV、電流值為300mA，而維持功率為3kW。另外，真空腔室11內(nèi)的壓力 為6.5Xl(^ 3Pa、第l蒸發(fā)材料為鋼(Mo)，在上述的條件下，調(diào)查各電子束蒸發(fā)源100、300運(yùn)行 25分鐘后的結(jié)果。
[0049] 表1及圖10、11表示實(shí)驗(yàn)例1-1的結(jié)果。W下的At表示運(yùn)行開始后的溫度上升量。 圖10表示實(shí)施例1的結(jié)果，圖11表示比較例1的結(jié)果。另外，任意一個(gè)圖表都是縱軸表示 由溫度傳感器T1、T2、T3檢測的溫度，橫軸表示時(shí)間。
[(K)加]表1
[0051] 如表1及圖10、11所示，結(jié)果如下：由實(shí)施例1的各溫度傳感器T1、T2、T3檢測的溫度 與比較例1比較，大幅度降低。實(shí)施例1和比較例1中，由于電子束的功率及蒸鍛材料相同，因 此在蒸鍛材料的表面會同樣地產(chǎn)生反射電子。因此，在比較例1中，反射電子到達(dá)基板，該反 射電子的能量使基板的溫度上升，與此相對，在實(shí)施例1中，通過磁路部140捕捉反射電子， 到達(dá)基板的反射電子較少。
[00對（實(shí)驗(yàn)例1-2) 接著，在實(shí)驗(yàn)例1-2中，在蓋板上設(shè)置與XY平面形成的夾角不同的檢測電極，檢測出在 各檢測電極中流動的電流值。檢測電極設(shè)置為，與XY平面形成的夾角分別為20°、30°、40°、 50°、60°、70°、80°及90°，并分別與地電位連接。
[0053] 在實(shí)驗(yàn)例1-2中，將實(shí)施例1、比較例1、2的電子束蒸發(fā)源配置在腔室11內(nèi)進(jìn)行蒸 鍛。 比較例2的電子束蒸鍛源具有與電子束蒸發(fā)源100同樣結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)材料保持部110、電 子槍120和蓋板130,但不具有磁路部。
[0054] 在圖12表示實(shí)驗(yàn)例1-2的結(jié)果。在圖12的圖表中，縱軸表示電流值，橫軸表示各電 極的角度。 如圖12所示，在實(shí)施例1中，基本上未從任意的電極檢測出電流。據(jù)此，能夠確認(rèn)大致全 部的反射電子通過磁路部140被捕捉。另一方面，在比較例2中，在從20°至化0°的較低角度的 電極中檢測出較大電流，能夠確認(rèn)反射電子W上述區(qū)域?yàn)橹型汀⒋罅匡w散。另外，在比較例1 中，檢測出的電流值比比較例2小，但在除90°外的各角度，檢測出比實(shí)施例1更大的電流值， 據(jù)此能夠確認(rèn)反射電子飛散。
[0055] 通過W上的實(shí)驗(yàn)例1-1~1-3，確認(rèn)在實(shí)施例1中，反射電子通過磁路部140被捕捉， 能夠抑制反射電子到達(dá)基板。據(jù)此，根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例1，通過平坦的蓋板130能夠容 易地進(jìn)行維護(hù)，而且，能夠防止基板的溫度上升，并能夠防止因反射電子導(dǎo)致蒸鍛膜的薄膜 質(zhì)量的劣化等。
[0056] <第2實(shí)施方式> (電子束蒸發(fā)源的結(jié)構(gòu)） 圖13是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的電子束蒸發(fā)源的結(jié)構(gòu)的立體圖。另外，在W下的說 明中，與電子束蒸發(fā)源100同樣的結(jié)構(gòu)用相同的標(biāo)記表示，并在此省略對其的說明。
[0057] 如該圖13所示，電子束蒸發(fā)源200具有與電子束蒸發(fā)源100同樣結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)材料保 持部110、電子槍120和蓋板130，但磁路部240的配置及結(jié)構(gòu)不同。另外，在圖中雖未圖示，但 電子束蒸發(fā)源200也可具有冷卻部133。
[0化引如圖13所示，磁路部140隔著第1保持區(qū)域111與電子槍120在X軸方向排列設(shè)置。磁 路部240具有磁性板141、反射電子偏轉(zhuǎn)部件242和罩243。磁性板141的配置及結(jié)構(gòu)與第I實(shí) 施方式相同。
[0059] 在本實(shí)施方式中，反射電子偏轉(zhuǎn)部件242配置在蓋板130上。反射電子偏轉(zhuǎn)部件142 為能夠使電子束B由第1蒸發(fā)材料反射的反射電子朝向磁性板141偏轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。反射電子偏 轉(zhuǎn)部件242例如可具有在圖4等中圖示的第1磁鐵145和第2磁鐵146(在圖13中未圖示）。
[0060] 罩243覆罩配置在蓋板130上的反射電子偏轉(zhuǎn)部件242。罩243的材料沒有特別的限 定，例如由銅等構(gòu)成。通過罩243能夠防止蒸鍛時(shí)飛散的第1蒸發(fā)材料附著在反射電子偏轉(zhuǎn) 部件242。
[0061] 即使利用上述結(jié)構(gòu)的電子束蒸發(fā)源200,也能夠通過反射電子偏轉(zhuǎn)部件242來使反 射電子受到洛倫茲力的作用，并用蓋板130及罩243捕捉反射電子。
[006^ (實(shí)驗(yàn)例） 接著，進(jìn)行用于確認(rèn)本實(shí)施方式的電子束蒸發(fā)源200的作用效果的實(shí)驗(yàn)。另外，在實(shí)施 例2中使用電子束蒸發(fā)源200。
[0063] (實(shí)驗(yàn)例2-1) 進(jìn)行與第1實(shí)施方式的實(shí)驗(yàn)例1-1同樣的實(shí)驗(yàn)。即，將電子束蒸發(fā)源200配置在腔室11 內(nèi)，驅(qū)動電子槍120,并在腔室11的規(guī)定位置配置的基板上設(shè)置溫度傳感器11^2^3，^用 于確認(rèn)基板的溫度的上升。溫度傳感器T1、T2、T3的配置與實(shí)驗(yàn)例1-1同樣。
[0064] 首先，調(diào)查在將電子束的功率維持在規(guī)定值時(shí)的、各溫度傳感器Tl、T2、T3的溫度。 電子槍的功率維持在3kW，真空腔室11內(nèi)的壓力為6.5 X 1〇-中曰、第1蒸發(fā)材料為鋼(Mo)，在上 述的條件下，調(diào)查各電子束蒸發(fā)源運(yùn)行25分鐘后的結(jié)果。
[0065] 表2及圖14表示實(shí)驗(yàn)例2-1的結(jié)果。另外，在表2中也記載有上述的比較例1的結(jié)果。 如表2及圖14所示，結(jié)果如下：實(shí)施例2的各溫度傳感器Tl、T2、T3檢測出的溫度與比較 例1相比較低。據(jù)此，在實(shí)施例2中確認(rèn)，也能夠通過磁路部240捕捉反射電子，從而能夠抑制 基板的溫度上升。
[0066] 親 2
[0067] W上是對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行的說明，但本發(fā)明并不局限于此，基于本發(fā)明的 技術(shù)思想能夠進(jìn)行各種的變形。
[0068] 蒸發(fā)材料保持部不限定于具有多個(gè)相蝸的結(jié)構(gòu)，例如也可W是相蝸為1個(gè)且具有 構(gòu)成環(huán)狀溶溝(ring headh)或具有單一相蝸的結(jié)構(gòu)，或者也可W是具有在Z軸方向從下方 朝上方推舉蒸發(fā)材料來進(jìn)行溶解的機(jī)構(gòu)等的結(jié)構(gòu)。
[0069] 另外，蒸發(fā)材料保持部不限定于保持多個(gè)蒸發(fā)材料的結(jié)構(gòu)，也可W為僅保持1個(gè)蒸 發(fā)材料的結(jié)構(gòu)。據(jù)此也能夠抑制磁路部通過磁性板而在下方產(chǎn)生的磁場的影響，從而能夠 穩(wěn)定地捕捉反射電子。
[0070] 另外，反射電子偏轉(zhuǎn)部件的配置不限定于上述的配置。例如，也可將兩端部具有N 極及S極的磁鐵棒沿Y軸方向配置。采用運(yùn)種結(jié)構(gòu)，該磁鐵棒的一端部形成第1磁性面，另一 端部形成第2磁性面，從而能夠使反射電子向磁性板偏轉(zhuǎn)。另外，通過將運(yùn)種磁鐵棒沿X軸方 向配置排列多個(gè)，能夠形成直至X軸方向的后方的磁場。
[0071] 或者，反射電子偏轉(zhuǎn)部件的第1磁鐵和第2磁鐵沿著Y軸方向分離的寬度，也可在沿 X軸方向不是大致一定的寬度，例如第1磁鐵和第2磁鐵也可W W上述寬度向X軸方向后方變 寬的方式配置。
[0072] 另外，蓋板不是必要的結(jié)構(gòu)。例如，電子束蒸發(fā)源也可不具有蓋板，而是由磁性板 捕捉反射電子，且具有防止蒸發(fā)材料相對于蒸發(fā)材料保持部飛散的功能。
[0073] 另外，冷卻部也不限定于水冷式。或者，電子束蒸發(fā)源也可為不具有冷卻部的結(jié) 構(gòu)。 【附圖標(biāo)記說明】
[0074] 1真空蒸鍛裝置;11真空腔室；12支承機(jī)構(gòu)；100、200電子束蒸發(fā)源；110蒸發(fā)材料保 持部；111第1保持區(qū)域;112第2保持區(qū)域；120電子槍;130蓋板；133冷卻部；140、240磁路部； 141磁性板；142、242反射電子偏轉(zhuǎn)部件；143第1磁性面；144第2磁性面；145第1磁鐵；146第2 磁鐵。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電子束蒸發(fā)源，其特征在于，具有： 蒸發(fā)材料保持部，其具有能夠保持第1蒸發(fā)材料的第1保持區(qū)域； 電子槍，其與所述第1保持區(qū)域在所述第1軸方向排列配置，且能夠?qū)λ龅?保持區(qū)域 射出電子束;和 磁路部，該磁路部具有:磁性板，其由軟磁性材料構(gòu)成;和反射電子偏轉(zhuǎn)部件，其能夠使 所述電子束由第1蒸發(fā)材料反射后的反射電子向所述磁性板偏轉(zhuǎn)，該磁路部與所述電子槍 隔著所述第1保持區(qū)域而在所述第1軸方向排列配置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束蒸發(fā)源，其特征在于， 所述蒸發(fā)材料保持部還具有能夠保持蒸鍍等待中的第2蒸發(fā)材料的第2保持區(qū)域， 所述磁路部與所述第2保持區(qū)域在與所述第1軸方向垂直的第2軸方向相向配置。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子束蒸發(fā)源，其特征在于， 還具有蓋板，該蓋板具有露出所述第1保持區(qū)域的開口部，其在與所述第1軸方向垂直 的第2軸方向與所述蒸發(fā)材料保持部相向設(shè)置，且整體為平坦的結(jié)構(gòu)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子束蒸發(fā)源，其特征在于， 所述磁路部配置在所述蒸發(fā)材料保持部和所述蓋板之間。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子束蒸發(fā)源，其特征在于， 還具有能夠冷卻所述蓋板的冷卻部。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任意一項(xiàng)所述的電子束蒸發(fā)源，其特征在于， 所述反射電子偏轉(zhuǎn)部件具有： 第1極性的第1磁性面，其與所述第2軸方向垂直;和 第2極性的第2磁性面，其與所述第2軸方向垂直，且與所述第1極性不同， 其中，所述第1磁性面和所述第2磁性面沿著與第1軸方向和所述第2軸方向垂直的第3 軸方向排列配置。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子束蒸發(fā)源，其特征在于， 所述反射電子偏轉(zhuǎn)部件具有： 第1磁鐵，其形成有所述第1磁性面;和 第2磁鐵，其形成有所述第2磁性面，且與所述第1磁鐵在所述第3軸方向分離配置。8. -種真空蒸鍍裝置，其特征在于，具有： 真空腔室； 支承機(jī)構(gòu)，其配置在所述真空腔室內(nèi)，且能夠支承蒸鍍對象物；和電子束蒸發(fā)源，其與 所述支承機(jī)構(gòu)在所述第2軸方向相向而配置在所述真空腔室內(nèi)，且 所述電子束蒸發(fā)源具有： 蒸發(fā)材料保持部，該蒸發(fā)材料保持部具有:第1保持區(qū)域，其能夠保持第1蒸發(fā)材料;和 第2保持區(qū)域，其與所述第1保持區(qū)域在第1軸方向鄰接，且能夠保持第2蒸發(fā)材料； 電子槍，其與所述第1保持區(qū)域在所述第1軸方向排列配置，且能夠?qū)λ龅?保持區(qū)域 射出電子束;和 磁路部，該磁路部具有:磁性板，其由軟磁性材料構(gòu)成;和反射電子偏轉(zhuǎn)部件，其能夠使 所述電子束由第1蒸發(fā)材料反射后的反射電子向所述磁性板偏轉(zhuǎn)，該磁路部與所述第2保持 區(qū)域在與所述第1軸方向垂直的第2軸方向相向配置。
【文檔編號】H01J37/06GK105874097SQ201580003277
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月4日
【發(fā)明人】后田以誠, 矢島太郎, 磯野堅(jiān), 磯野堅(jiān)一
【申請人】株式會社愛發(fā)科