JPS60181264A - 製膜方法およびその装置 - Google Patents

製膜方法およびその装置

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JPS60181264A
JPS60181264A JP3404684A JP3404684A JPS60181264A JP S60181264 A JPS60181264 A JP S60181264A JP 3404684 A JP3404684 A JP 3404684A JP 3404684 A JP3404684 A JP 3404684A JP S60181264 A JPS60181264 A JP S60181264A
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JP
Japan
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substrate
mask plate
film
vapor deposition
evaporation
Prior art date
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Pending
Application number
JP3404684A
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English (en)
Inventor
Koichi Ito
幸一 伊藤
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Publication of JPS60181264A publication Critical patent/JPS60181264A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C23C14/044Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks using masks to redistribute rather than totally prevent coating, e.g. producing thickness gradient

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■ 発明の背景 技術分野 本発明は蒸着材料を飛翔させて膜を形成する製膜方法お
よびその装置に関し、特に基板上の蒸着膜の膜厚に分布
をもたせることを可能にする製膜方法およびその装置に
関するものである。
従来技術 真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング等の
方法により蒸着材料を飛翔させて基板上に薄膜を形成す
る従来技術においては、蒸着材料を基板上に一様に分布
させ、均一な膜厚を有する薄膜を得ることが行なわれて
きた。
一方、(イ)基板上のある点の膜厚を最大にし、他の任
意の点での膜厚は前記の点から離れるに従い薄(なって
いくもの、(ロ)基板上のある線の膜厚を最大にし、他
の任意の点での膜厚は前記の線から離れるに従い薄くな
っていくもの、等は膜厚の差による反射率の違いを利用
することにより、例えば、CRTでの画像再生時におけ
る位置決めセンサーとして利用価値がある。
しかしながら、上記の如き所定の膜厚分布を有する薄膜
は従来技術では製造することができなかった。
■ 発明の目的 本発明の第1の目的は、所望の膜厚分布を有する薄膜を
得ることを可能にした製膜方法を提供することである。
本発明の第2の目的は、上記製膜方法に適する製膜装置
を提供することである。
■ 発明の具体的構成 本発明の上記第1の目的は、蒸着材料を飛翔させて基板
上に膜を形成する製膜方法において、蒸発源と前記基板
を設置した基板支持体との間に所定形状の開口部を有す
るマスク板を設け、前記基板支持体と前記マスク板の少
なくとも一方を駆動させ前記基板と前記マスク板を相対
的な周期運動させながら、前記基板上に膜を形成するこ
とを特徴とする製膜方法により達成される。
本発明の上記第2の目的は、蒸着材料を飛翔させて基板
上に膜を形成する製膜装置において、真空槽内に設けた
蒸発源と、該蒸発源に対向する位置に前記基板を支持す
る基板支持体と、前記蒸発源と前記基板支持体に設置し
た基板との間に所定形状の開口部を有するマスク板とを
設け、前記基板支持体と前記マスク板の少なくとも一方
に周期運動をする駆動機構を設けたことを特徴とする製
膜装置により達成される。
以下、本発明を実施するための装置について図面を用い
て説明する。
第1図に前記装置の一例を示す。図において、真空槽1
は、排気系2により真空度I X 1O−5(Tbrr
:]以上に排気される如くなっている。蒸着材料3は加
熱装置4により加熱され飛翔蒸気を発生し、蒸発源を形
成する。ここで、加熱装置4としては、抵抗加熱法、電
子ビーム法、レーザービーム法、イオンビーム法等任意
の加熱方式が採用できる。
本発明でいう「飛翔」とは種々の方法により蒸着材料が
飛翔空間を経て基板上に被着することをいうものである
また、蒸着材料3としては、公知の薄膜形成材 5− 料に用いられる金属、金属化合物、合金等が使用でき、
例えば、位置決めセンサーを形成する場合には、式、V
v%M、 Sr等の金属、それらの合金、酸化物、フッ
化物、硫化物等である。
基板5は、基板支持体6上前記蒸発源側にピン等を介し
て設置される。該基板5と蒸発源との間に、両者を結ぶ
線に対し鉛直にマスク板7を設置し、該マスク板には所
定形状の開口部7aが設けられている。さらに、前記基
板支持体6と前記マスク板7の少なくとも一方は駆動機
構8により周期運動をする如くなっている。駆動機構8
は、モーターの回転を直接または複数の歯車等を組み合
わせて適度の速度に調節して回転運動を与えるもの、あ
るいはまた、モーターの回転をカム、ロンドを介して往
復運動に変換して、前記基板支持体6および/または前
記マスク板7に周期運動を与えるものである。
基板5の形状は、その目的、規模等に応じて、例えば、
円形、正方形、長方形、円筒形等任意に選択でき、その
材質は、ポリエチレンテレフタレ4− 一ト、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、ポリプロ
ピレン、セルローストリアセテート、ポリイミド、ポリ
カーボネート等のプラスチック類、Cu。
A4 Zn等の金属、ガラス、ニー−セラミック(例え
ば、窒化ホウ素、炭化ケイ素等)等任意のものが用いら
れる。
前記マスク板7は、真空槽1内を汚染しない材質、例え
ば、SUSあるいは表面をテフロン加工等した種々の薄
板等からなり、蒸発源からの蒸着材料3の飛翔気流を制
御するものである。該マスク板7に設げられた開口部7
aの形状は、例えば、第2図(a)、(b)、(C)、
(d)、(eJに示す如く種々の開口率分布を有するも
のが用いることができる。第2図(a)に示すスリット
屋開口部7aを有するマスク板7を用いる場合、基板5
および/またはマスク板7を回転させながら蒸着材料3
を飛翔させることにより基板5上に形成される薄膜は中
心部が厚く、端部に向かって連続的に薄くなる膜厚分布
を有するものが得られる。第2図(b)および第2図(
6)に示されるマスク板7を用いる場合も第2図(a)
に示されるものを用いる場合と同じ操作で同様の薄膜が
得られ、第2図fb)のものは特に膜厚分布の傾斜が大
きなものが得られる。第2図(C)および第2図(d)
に示されるマスク板7を用いる場合、基板5とマスク板
7とを図に向かって上下方向に相対的に往復運動させな
がら基板5上に薄膜を形成することにより、第2図(C
)のマスク板7を用いた場合、図に向かって左に薄く右
に厚い左右方向に膜厚分布を有する薄膜が、第2図fd
)のマスク板7を用いた場合、図に向かって上に薄く、
下に厚い上下方向に膜厚分布を有する薄膜がそれぞれ得
られる。
また、第2図(a)に示されるマスク板7を用い、基板
5および/またはマスク板7を変速ギヤ、変速カム等を
用いて往復運動の速度を周期的に変化させることにより
、運動方向に膜厚分布を有する薄膜を得ることもでき、
同様の方法で第2図(b)および第2図FC)のマスク
板7を用いれば、運動方向の膜厚分布以外に運動方向に
垂直な開口部7aに応じた膜厚分布も得られ、二次元的
な膜厚分布の制御も可能である。
さらに、マスク板7を前記基板5と蒸発源との間に所定
の間隔をおいて重ねる如くして複数用いることも膜厚分
布の傾斜を滑らかにする目的等に有効である。
なお、本発明では前述の如く、基板5およびマスク板7
の少なくとも一方を駆動させ、基板5とマスク板7とが
相対的な周期運動をする関係により効率的に目的を達せ
られるものであるが、相対的な周期運動を得るために蒸
発源を移動させることによっても類似の効果を期待でき
る。
■ 発明の具体的実施例 以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明する
が、本発明がこれにより限定されるものではない。
実施例1 中心部の膜厚が大きく、端部方向に連続的に膜厚の減少
する円形位置決めセンサー用反射板の製造 第1図に示した装置において要部を拡大した第3図に示
した如くの配置、即ち、蒸発源と基板支になるように第
2図(a)に示したマスク板7を設置する。ここで前記
基板支持体6には回転軸を介してモーターの回転運動を
伝達する駆動装置8の回転軸が、基板支持体60回転中
心、該基板支持体6上に設置された円形の基板5の回転
中心に一致するように設けられている。さらに、この回
転中心の延長線上に前記マスク板7の開口部7aの中心
、蒸着材料3としてのAIと加熱装置4からなる蒸発源
の中心が位置するように設置されている。
上記の如き位置関係にある装置において、真空槽1内の
圧力3 X 10−’(Torr〕、基板5の回転速度
26rI)m、開口部7aのスリット幅5〜10朋、長
さ1゜αの条件でAl蒸着材料を抵抗加熱により蒸発、
飛翔させ、中心部99.8%、端部5%の反射率を有し
、中心部から端部にかけて連続的に膜厚の減少する半径
5cIfLの円形位置決めセンサー用反射板を得た。
なお、反射率は小西六写真工業(株)製マイクロデンシ
トメータPDM5で測定した。
実施例2 幅方向に膜厚の変化する矩形位置決めセンサー用反射板
の製造 第4図に要部を示した装置、即ち、蒸発源と基板支持体
6上蒸発源に対向して設置された矩形基板5との間に、
両者を結ぶ方向に対し直交し、基板5と平行になるよう
に第2図(a)に示したマスク板7を設置する。ここで
マスク板7には、モーターの回転運動をカム、ロンドを
介して第4図に示した方向(基板幅方向)の往復運動に
変換し、その正逆の移動速度が、正方向の移動速度、遅
−中一速一中一連、逆方向の移動速度、遅−中一速一中
一遅の一往復運動を行なわせる駆動装置8′が設けられ
ると共に該マスク板7を所定方向にのみ往復運動させる
ガイドレール9が設けられている。
上記の如き装置において、真空槽1内の圧力20cIr
L/秒)の条件で、M蒸着材料を抵抗加熱により蒸発、
飛翔させ、各部の反射率において厚い部分99%、中間
部分30%、薄い部分5%となる薄膜の幅方向中央で最
小で、両端部方向に連続的に増加する矩形位置決めセン
サー用反射板を得た。
本実施例の往復運動の場合、基本的なマスク板7の運動
パターンは第5図(a)の如くとなる。さらに、位置と
絶対速度に関するグラフで表わすと第5図(b)の如き
山型のプロファイルとなる。ここで、絶対速度−00点
、即ち、図に向かって右端、左端が往復運動の折り返し
点で膜厚が最大となり、絶対速度が最大の点、即ち、速
度分布の山型プロファイルの頂部に対応する薄膜幅方向
中央部の位置で膜厚が最小となる。また、膜厚、反射率
およびマスク板移動速度との間には下記の如き近似的関
係がある。
膜厚■反射率■1速度1 膜厚分布を薄膜幅方向に点線で示すと第5図(b)に示
す如くの中央に薄く端部に厚い分布となる。
■ 発明の具体的効果 以上説明した如く、本発明においては、中心部から円形
360°方向に膜厚分布変化をつけたもの、あるいは、
矩形幅方向(または長さ方向)に膜厚分布変化をつけた
もの等の薄膜が容易に得られるものである。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は本発明
に用いる装置の説明図、第2図はマスク板の平面図、第
3図は第1図の要部拡大斜視図、第4図は本発明に用い
る他の装置の要部拡大斜視図、第5図(a)はマスク板
と基板との相対運動パターン、第5図(b)は第5図(
a)における絶対速度と基板位置と膜厚との相関を示す
モデル図である。 1・・・真空槽、3・・・蒸着材料、4・・・加熱装置
、5・・・基板、6・・・基板支持体、7・・・マスク
板、7a・・・開口部、8,8′−・・駆動装置時 許
 出 願 人 小西六写真工業株式会社第3図 第4図 特開昭GO−181264(5) 第5図 (Q) (b) 1膜l?品方6リイ亥1プー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)蒸着材料を飛翔させて基板上に膜を形成する製膜
    方法において、蒸発源と前記基板を設置した基板支持体
    との間に所定形状の開口部を有するマスク板を設け、前
    記基板支持体と前記マスク板の少なくとも一方を駆動さ
    せ前記基板と前記マスク板を相対的な周期運動させなが
    ら、前記基板上に膜を形成することを特徴とする製膜方
    法。
  2. (2)蒸着材料を飛翔させて基板上に膜を形成する製膜
    装置において、真空槽内に設けた蒸発源と、該蒸発源に
    対向する位置に前記基板を支持する基板支持体と、前記
    蒸発源と前記基板支持体に設置した基板との間に所定形
    状の開口部を有するマスク板とを設け、前記基板支持体
    と前記マスク板の少なくとも一方に周期運動をする駆動
    機構を設けたことを特徴とする製膜装置。
JP3404684A 1984-02-24 1984-02-24 製膜方法およびその装置 Pending JPS60181264A (ja)

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