JP3961158B2 - 電子ビーム蒸発装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【０００２】
【発明の属する分野】
本発明は、フィラメントの損傷を防止するように成した電子ビーム蒸発装置に関する。
【０００３】
【０００４】
【従来の技術】
真空蒸着装置やイオンプレーティング装置等には、電子ビーム蒸発装置が備えられており、例えば、基板に蒸着すべき材料（蒸発物質）を坩堝内に収容し、坩堝の横若しくは下側に設けられた電子銃からの電子ビームを磁場により曲線状に偏向させて坩堝内の蒸発物質に導き、蒸発物質を加熱蒸発させるようにしている。
【０００５】
【０００６】
図１はこの様な電子ビーム蒸発装置の概略を示したもので、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【０００７】
【０００８】
図中１Ａ，１Ｂは、永久磁石２を挟んで平行に配置された磁極板で、前記永久磁石２によりＮ極とＳ極に励磁されている。該磁極板間には、蒸発物質３が収容された坩堝４が設けられている。該坩堝の下には、電子銃５が設けられている。該電子銃はフィラメント６，グリッド７及びアノード８から成る。９はフイラメント加熱電源、１０は加速電源である。尚、１１はグリッド支持板である。１２は環状鉄心にＸ方向走査用偏向コイルとＹ方向走査用偏向コイルが巻かれた走査用電磁コイル体で、前記電子銃５からの電子ビームの通路上に配置されている。尚、この走査用電磁コイル体は、例えば、磁極１Ａ，１Ｂの間で坩堝４の近くに取り付けられた非磁性製のホルダー（図示せず）によって支持されている。１３は該走査用電磁コイル体に走査用の電流を流すための走査用電源である。
【０００９】
【００１０】
この様な装置において、電子銃５のフイラメント６から発生された電子ビームは、アノード８によって加速され、磁極１Ａ，１Ｂが作る磁場により２７０°前後曲げられ坩堝４内に収容された蒸発物質３に照射される。その際、電子銃５からの電子ビームは走査用電磁コイル体１２が作る二次元方向走査用磁場を通過するので、電子ビームは蒸発物質３上を二次元方向に走査することになる。この結果、蒸発物質３は電子ビームにより加熱されて蒸発し、その蒸発粒子が、例えば、坩堝４上方に配置された基板（図示せず）上に付着する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この様な電子ビーム蒸発装置は、通常、真空チャンバー内に設けられており、前記した様に坩堝４内の蒸発物質３を電子ビームにより加熱して溶解すると、該溶解に伴う輻射熱と蒸発物質３からの反射電子ビームが前記チャンバー内壁に及び、該チャンバー内壁から大量のガスが発生する。該大量のガスと前記溶解による蒸気により前記チャンバー内の圧力が高まると同時に、該ガスに反射電子ビームが当たり、大量のイオンが発生する。このイオンが前記電子銃５からの電子ビームの軌道上を電子ビームとは逆方向に進み、フイラメント６に当たり、該フイラメントに断線等の損傷を与える。
【００１２】
【００１３】
本発明は、この様な問題点を解決する為になされたもので、新規な電子ビーム蒸発装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子ビーム蒸発装置は、フィラメント、グリッド、アノードを備えた電子銃からの電子を坩堝内に収容された蒸発物質に照射されるように成した電子ビーム蒸発装置において、前記グリッドの中心軸に平行で該グリッドのビーム通過孔のエッジ部を横切るラインより外側に、且つ、互いに対向するようにフィラメントと引出電極が配置されるように成したことを特徴とする。
【００１６】
【００１７】
又、本発明の蒸発装置は、フィラメント、グリッド、アノードを備えた電子銃からの電子を坩堝内に収容された蒸発物質に照射されるように成した電子ビーム蒸発装置において、前記グリッドの中心軸に平行で該グリッドのビーム通過孔のエッジ部を横切るラインより外側に、且つ、互いに対向するようにフィラメントと引出電極が配置され、該引出電極と該フィラメント間に印加される正の電圧が前記アノードと該フィラメント間に印加される正の電圧より小さくなるように成したことを特徴とする。
【００１８】
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
【００２１】
図３は本発明の電子ビーム蒸発装置の１概略例を示したものである。図中前記図１及び図２と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。
【００２２】
【００２３】
図１及び図２に対して図３に示した電子ビーム蒸発装置の構成上の差異は、次の通りである。
【００２４】
【００２５】
図中２０はフィラメント、２１は引出し電極で、該フイラメントと引出電極２１は共に、破線で示す電子ビーム軌道Ｔ上若しくは該軌道を延長した線上に配置せず、グリッド７の中心軸Ｏに平行で該グリッドのビーム通過孔７Ｈのエッジ部を横切るラインＬ１，Ｌ２より外側に、しかも、フィラメント２０の電子放出面と引出電極２１の表面が互いに対向するように配置されている。図中２２は引出電極２１とフィラメント２０との間に正の引出電圧を印加するための引出電源である。
【００２６】
【００２７】
この様な構成の装置の動作を次に説明する。
【００２８】
【００２９】
フィラメント加熱電源９によりフィラメント６が加熱され高温になると、該フイラメントから熱電子が発生される。該熱電子は引出電圧により引出電極２１の方に向かおうとする。この時、アノード８とフィラメント２０の間には、引出電極２２とフィラメント２０との間に印加されている前記引出電圧より絶対値の大きい加速電圧が印加されているので、フイラメント２０から引出電極２１方向に向かおうとする熱電子は、アノード８によってアノード方向に加速され、実線Ｒに示す様にフイラメントの電子放出面から出て直ぐに破線に示す軌道Ｔに沿って進み、磁極１Ａ，１Ｂが作る磁場により２７０°前後曲げられて坩堝４内に収容された蒸発物質３に照射される。その際、電子銃５からの電子ビームは走査用電磁コイル体１２が作る二次元方向走査用磁場を通過するので、電子ビームは蒸発物質３上を二次元方向に走査することになる。この結果、蒸発物質３は電子ビームにより加熱されて蒸発し、その蒸発粒子が、例えば、坩堝４上方に配置された基板（図示せず）上に付着する。
【００３０】
【００３１】
この際、坩堝４内の蒸発物質３の溶解に伴う輻射熱と蒸発物質３からの反射電子ビームが前記チャンバー内壁に及び、該チャンバー内壁から大量のガスが発生する。該大量のガスと前記溶解による蒸気により前記チャンバー内の圧力が高まると同時に、該ガスに反射電子ビームが当たり、大量のイオンが発生する。このイオンが前記電子銃５からの破線で示す電子ビームの軌道Ｔ上を電子ビームとは逆方向に進み、アノードのビーム通過孔８Ｈ及びグリッドのビーム通過孔７Ｈを通過して来るが、イオンは質量が重いためにフィラメント２０の電子放出面方向に急に曲がれずに殆どが直進する。従って、フイラメント２０に当たるイオンが極めて少なく、該フイラメントに断線等の損傷を与えるまでに至らることはない。 尚、前記例では、加速電源がアノードとフイラメントの間に接続されるように成したが、アノードとフィラメントの間に印加される加速電圧が引出電極とフィラメント間に印加される引出電圧より絶対値が大きければ、アノードと引出電極の間でも良いし、或いは、アノードとグリッドの間に設けても良い。
尚、前記例では、電子ビームを２７０°前後偏向させる電子銃を備えた装置を示したが、この様な電子銃に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の電子ビーム蒸発装置の１概略例を示している。
【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】 本発明の電子ビーム蒸発装置の１概略例を示している。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ…磁極板
２…永久磁石
３…蒸発物質
４…坩堝
５…電子銃
６，２０…フイラメント
７…グリッド
７Ｈ…ビーム通過孔
８…アノード
８Ｈ…ビーム通過孔
９…フイラメント加熱電源
１０…加速電源
１１…グリッド支持板
１２…走査用電磁コイル体
１３…走査用電源
２１…引出電極
２２…引出電源
【０００２】
【発明の属する分野】
本発明は、フィラメントの損傷を防止するように成した電子ビーム蒸発装置に関する。
【０００３】
【０００４】
【従来の技術】
真空蒸着装置やイオンプレーティング装置等には、電子ビーム蒸発装置が備えられており、例えば、基板に蒸着すべき材料（蒸発物質）を坩堝内に収容し、坩堝の横若しくは下側に設けられた電子銃からの電子ビームを磁場により曲線状に偏向させて坩堝内の蒸発物質に導き、蒸発物質を加熱蒸発させるようにしている。
【０００５】
【０００６】
図１はこの様な電子ビーム蒸発装置の概略を示したもので、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【０００７】
【０００８】
図中１Ａ，１Ｂは、永久磁石２を挟んで平行に配置された磁極板で、前記永久磁石２によりＮ極とＳ極に励磁されている。該磁極板間には、蒸発物質３が収容された坩堝４が設けられている。該坩堝の下には、電子銃５が設けられている。該電子銃はフィラメント６，グリッド７及びアノード８から成る。９はフイラメント加熱電源、１０は加速電源である。尚、１１はグリッド支持板である。１２は環状鉄心にＸ方向走査用偏向コイルとＹ方向走査用偏向コイルが巻かれた走査用電磁コイル体で、前記電子銃５からの電子ビームの通路上に配置されている。尚、この走査用電磁コイル体は、例えば、磁極１Ａ，１Ｂの間で坩堝４の近くに取り付けられた非磁性製のホルダー（図示せず）によって支持されている。１３は該走査用電磁コイル体に走査用の電流を流すための走査用電源である。
【０００９】
【００１０】
この様な装置において、電子銃５のフイラメント６から発生された電子ビームは、アノード８によって加速され、磁極１Ａ，１Ｂが作る磁場により２７０°前後曲げられ坩堝４内に収容された蒸発物質３に照射される。その際、電子銃５からの電子ビームは走査用電磁コイル体１２が作る二次元方向走査用磁場を通過するので、電子ビームは蒸発物質３上を二次元方向に走査することになる。この結果、蒸発物質３は電子ビームにより加熱されて蒸発し、その蒸発粒子が、例えば、坩堝４上方に配置された基板（図示せず）上に付着する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この様な電子ビーム蒸発装置は、通常、真空チャンバー内に設けられており、前記した様に坩堝４内の蒸発物質３を電子ビームにより加熱して溶解すると、該溶解に伴う輻射熱と蒸発物質３からの反射電子ビームが前記チャンバー内壁に及び、該チャンバー内壁から大量のガスが発生する。該大量のガスと前記溶解による蒸気により前記チャンバー内の圧力が高まると同時に、該ガスに反射電子ビームが当たり、大量のイオンが発生する。このイオンが前記電子銃５からの電子ビームの軌道上を電子ビームとは逆方向に進み、フイラメント６に当たり、該フイラメントに断線等の損傷を与える。
【００１２】
【００１３】
本発明は、この様な問題点を解決する為になされたもので、新規な電子ビーム蒸発装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子ビーム蒸発装置は、フィラメント、グリッド、アノードを備えた電子銃からの電子を坩堝内に収容された蒸発物質に照射されるように成した電子ビーム蒸発装置において、前記グリッドの中心軸に平行で該グリッドのビーム通過孔のエッジ部を横切るラインより外側に、且つ、互いに対向するようにフィラメントと引出電極が配置されるように成したことを特徴とする。
【００１６】
【００１７】
又、本発明の蒸発装置は、フィラメント、グリッド、アノードを備えた電子銃からの電子を坩堝内に収容された蒸発物質に照射されるように成した電子ビーム蒸発装置において、前記グリッドの中心軸に平行で該グリッドのビーム通過孔のエッジ部を横切るラインより外側に、且つ、互いに対向するようにフィラメントと引出電極が配置され、該引出電極と該フィラメント間に印加される正の電圧が前記アノードと該フィラメント間に印加される正の電圧より小さくなるように成したことを特徴とする。
【００１８】
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
【００２１】
図３は本発明の電子ビーム蒸発装置の１概略例を示したものである。図中前記図１及び図２と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。
【００２２】
【００２３】
図１及び図２に対して図３に示した電子ビーム蒸発装置の構成上の差異は、次の通りである。
【００２４】
【００２５】
図中２０はフィラメント、２１は引出し電極で、該フイラメントと引出電極２１は共に、破線で示す電子ビーム軌道Ｔ上若しくは該軌道を延長した線上に配置せず、グリッド７の中心軸Ｏに平行で該グリッドのビーム通過孔７Ｈのエッジ部を横切るラインＬ１，Ｌ２より外側に、しかも、フィラメント２０の電子放出面と引出電極２１の表面が互いに対向するように配置されている。図中２２は引出電極２１とフィラメント２０との間に正の引出電圧を印加するための引出電源である。
【００２６】
【００２７】
この様な構成の装置の動作を次に説明する。
【００２８】
【００２９】
フィラメント加熱電源９によりフィラメント６が加熱され高温になると、該フイラメントから熱電子が発生される。該熱電子は引出電圧により引出電極２１の方に向かおうとする。この時、アノード８とフィラメント２０の間には、引出電極２２とフィラメント２０との間に印加されている前記引出電圧より絶対値の大きい加速電圧が印加されているので、フイラメント２０から引出電極２１方向に向かおうとする熱電子は、アノード８によってアノード方向に加速され、実線Ｒに示す様にフイラメントの電子放出面から出て直ぐに破線に示す軌道Ｔに沿って進み、磁極１Ａ，１Ｂが作る磁場により２７０°前後曲げられて坩堝４内に収容された蒸発物質３に照射される。その際、電子銃５からの電子ビームは走査用電磁コイル体１２が作る二次元方向走査用磁場を通過するので、電子ビームは蒸発物質３上を二次元方向に走査することになる。この結果、蒸発物質３は電子ビームにより加熱されて蒸発し、その蒸発粒子が、例えば、坩堝４上方に配置された基板（図示せず）上に付着する。
【００３０】
【００３１】
この際、坩堝４内の蒸発物質３の溶解に伴う輻射熱と蒸発物質３からの反射電子ビームが前記チャンバー内壁に及び、該チャンバー内壁から大量のガスが発生する。該大量のガスと前記溶解による蒸気により前記チャンバー内の圧力が高まると同時に、該ガスに反射電子ビームが当たり、大量のイオンが発生する。このイオンが前記電子銃５からの破線で示す電子ビームの軌道Ｔ上を電子ビームとは逆方向に進み、アノードのビーム通過孔８Ｈ及びグリッドのビーム通過孔７Ｈを通過して来るが、イオンは質量が重いためにフィラメント２０の電子放出面方向に急に曲がれずに殆どが直進する。従って、フイラメント２０に当たるイオンが極めて少なく、該フイラメントに断線等の損傷を与えるまでに至らることはない。 尚、前記例では、加速電源がアノードとフイラメントの間に接続されるように成したが、アノードとフィラメントの間に印加される加速電圧が引出電極とフィラメント間に印加される引出電圧より絶対値が大きければ、アノードと引出電極の間でも良いし、或いは、アノードとグリッドの間に設けても良い。
尚、前記例では、電子ビームを２７０°前後偏向させる電子銃を備えた装置を示したが、この様な電子銃に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の電子ビーム蒸発装置の１概略例を示している。
【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】 本発明の電子ビーム蒸発装置の１概略例を示している。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ…磁極板
２…永久磁石
３…蒸発物質
４…坩堝
５…電子銃
６，２０…フイラメント
７…グリッド
７Ｈ…ビーム通過孔
８…アノード
８Ｈ…ビーム通過孔
９…フイラメント加熱電源
１０…加速電源
１１…グリッド支持板
１２…走査用電磁コイル体
１３…走査用電源
２１…引出電極
２２…引出電源
Claims (2)
- フィラメント、グリッド、アノードを備えた電子銃からの電子を坩堝内に収容された蒸発物質に照射されるように成した電子ビーム蒸発装置において、前記グリッドの中心軸に平行で該グリッドのビーム通過孔のエッジ部を横切るラインより外側に、且つ、互いに対向するようにフィラメントと引出電極が配置されるように成した電子ビーム蒸発装置。
- フィラメント、グリッド、アノードを備えた電子銃からの電子を坩堝内に収容された蒸発物質に照射されるように成した電子ビーム蒸発装置において、前記グリッドの中心軸に平行で該グリッドのビーム通過孔のエッジ部を横切るラインより外側に、且つ、互いに対向するようにフィラメントと引出電極が配置され、該引出電極と該フィラメント間に印加される正の電圧が前記アノードと該フィラメント間に印加される正の電圧より小さくなるように成した電子ビーム蒸発装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19507099A JP3961158B2 (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 電子ビーム蒸発装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19507099A JP3961158B2 (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 電子ビーム蒸発装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001020062A JP2001020062A (ja) | 2001-01-23 |
| JP3961158B2 true JP3961158B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=16335067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19507099A Expired - Fee Related JP3961158B2 (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 電子ビーム蒸発装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3961158B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4841945B2 (ja) * | 2005-12-15 | 2011-12-21 | オリジン電気株式会社 | 電子銃および電子ビーム発生装置 |
| KR101103369B1 (ko) * | 2010-05-12 | 2012-01-05 | 유흥상 | 진공증착방법 |
| KR101087685B1 (ko) * | 2010-05-12 | 2011-11-30 | 유흥상 | 진공증착장치 |
-
1999
- 1999-07-08 JP JP19507099A patent/JP3961158B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001020062A (ja) | 2001-01-23 |
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