薄膜的制造裝置和制造方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供通過維持坩堝中的成膜材料的熔液狀態并且傾動坩堝，能夠從坩堝將大致總量的成膜材料排出并防止坩堝的開裂破損的薄膜的制造裝置。該裝置具有：為保持成膜材料（３）而具有上部具備開口部的收容部的成膜源９；通過對收容部中的成膜材料照射電子束（６）而將成膜材料熔融形成熔液，并且使成膜材料蒸發的電子槍（５）；通過使成膜源（９）從成膜時的姿勢傾動到不能夠在收容部內保持熔液的傾斜姿勢而從收容部排出熔液的傾動機構（８）；用于收容成膜源和傾動機構并在內部在基板上形成薄膜的真空槽（２２）；和將真空槽內排氣的真空泵（３４），傾動成膜源（９）的軌跡或電子束（６）的軌道被控制以使得在將成膜源（９）從成膜時的姿勢傾動到傾斜姿勢的期間繼續地對收容部中的熔液照射電子束（６）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及。
技術介紹
在器件的高性能化和小型化中薄膜形成技術正在廣泛地展開。器件中的薄膜應用不僅對使用者直接給予好處，從地球資源的保護、消耗電力的降低這樣的環境的方面來看也在發揮著重要的作用。在這樣的薄膜形成技術的進展中，滿足薄膜制造方法的高效化、穩定化、高生產率化和低成本化這樣的來自產業應用方面的要求是必不可少的，面向于此的努力正在繼續。為了提高薄膜的生產率，必需可以長時間地維持高沉積速度的成膜形成技術。作為這樣的技術，在采用真空蒸鍍法的薄膜制造中，在耐熱性坩堝內保持了蒸鍍材料的電子束蒸鍍法是有效的。作為構成耐熱性坩堝的材料，為了防止與蒸鍍材料的不必要的反應，可使用氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、碳、氮化硼等。專利文獻1曾公開了 在蒸鍍的途中將蒸發源坩堝傾動10 20度左右，將浮游在坩堝內的蒸鍍材料的熔液表面的雜質排出除去到坩堝外。專利文獻2曾公開了 在蒸鍍的途中以3 45度的傾斜角度傾動蒸發源坩堝，使坩堝內的蒸鍍材料的熔液表面的氧化物等的浮游物附著到坩堝的內壁面，由此除去熔液表面的浮游物。專利文獻3曾公開了 從坩堝的內壁混入的氧化物因電子束而受到沖擊，瞬時地以高速飛散，為了避免對蒸鍍膜給予損害，通過在成膜結束后傾動坩堝，來從坩堝排出由作為磁性材料的鈷-鎳形成的熔液。專利文獻4曾公開了 為了在成膜結束后以短時間冷卻坩堝內的熔液，在成膜結束后傾動坩堝，由此從坩堝排出由鈷、鎳等的磁性材料形成的熔液。在該文獻的圖4和圖5 中，圖示了以坩堝的一底邊為旋轉軸來傾動坩堝。現有技術文獻專利文獻1 日本特開平6-256935號公報專利文獻2 日本特開平7-97680號公報專利文獻3 日本特開平7-41938號公報專利文獻4 日本特開平8-335316號公報
技術實現思路
由于大型的耐熱性坩堝價格高昂，所以為了削減生產成本而希望坩堝被反復使用。決定坩堝的壽命的主要因素有因坩堝材料和蒸鍍材料的反應等引起的坩堝內表面的劣化、和坩堝本身開裂的開裂破損。如果發生開裂破損則熔液從開裂部分流出，所以不僅坩堝本身破損，有時還造成成膜設備的損傷、生產的停止等。作為開裂破損的發生原因，有加熱或冷卻時的熱沖擊、和因蒸鍍材料與坩堝材料的膨脹率之差而產生的物理應力。特別是在電子束蒸鍍結束后，坩堝內的熔液溫度急速降低，開始凝固，因此容易發生坩堝的開裂破損。該現象在蒸鍍材料與坩堝材料的膨脹率之差較大時顯著。為了防止由這樣的原因引起的坩堝的開裂破損，有效的是慢慢地進行在薄膜制造工藝的開始時和結束時的坩堝內的蒸鍍材料的加熱或冷卻。但是該對策是伴有薄膜制造工藝的時間延長的對策，存在導致生產成本方面的上升，并且達不到根本性的解決這樣的課題。特別是硅不同于一般的金屬材料，在通過冷卻從熔液狀態凝固的過程中伴有膨脹。另一方面，坩堝通過冷卻而收縮。因此，在使用硅作為蒸鍍材料的情況下，成膜結束后在坩堝內的硅凝固的過程中產生非常大的應力，容易發生坩堝的開裂破損。為了防止坩堝的開裂破損，優選較大地傾動坩堝，以將熔液總量從坩堝排出。該情況下，坩堝被傾動到不能保持熔液的角度(坩堝的內壁面相對于水平面垂直的情況下，超過90度)。此外，為了阻止坩堝內的硅的凝固，并將總量的成膜材料從坩堝排出，必須從成膜到熔液的排出結束維持坩堝內的熔液狀態。因此，要求以不中斷坩堝內的成膜材料的加熱的方式，從成膜到熔液排出結束使電子束繼續地連續照射熔液內。因為如果電子束對熔液的照射被中斷，則坩堝內的成膜材料的溫度降低，熔液凝固，其結果，有發生坩堝的開裂破損的可能性。但是，如專利文獻4的圖4或圖5所示那樣，以坩堝的一底邊作為旋轉軸單純地傾動坩堝的情況下，坩堝的傾斜角達到上述的坩堝不能保持熔液的角度時，照射坩堝內的電子束被坩堝遮蔽。其結果，電子束不能照射傾斜的坩堝內。在專利文獻3和4中，曾公開了通過傾動坩堝來從坩堝排出熔液，但是這些技術以從熔液除去異物或高速冷卻在坩堝外的熔液為目的。任一文獻中都沒有公開下述內容以防止坩堝的開裂破損為目的，從坩堝排出熔液的大致總量；從成膜到熔液的排出結束繼續地維持坩堝中的熔液狀態。本專利技術的課題是提供一種通過維持坩堝中的成膜材料的熔液狀態并且傾動坩堝， 能夠阻止坩堝內的成膜材料的凝固，并從坩堝將大致總量的成膜材料排出，防止坩堝的開裂破損的。本專利技術者們通過構成為從成膜到熔液的排出結束繼續地使電子束照射作為成膜源的坩堝內，解決了上述課題。為了解決上述課題，本專利技術的薄膜的制造裝置具有為了保持成膜材料而具有收容部的成膜源，所述收容部在上部具備開口部；通過對上述收容部中的上述成膜材料照射電子束來將上述成膜材料熔融而形成熔液，并且使上述成膜材料蒸發的電子槍；通過使上述成膜源從成膜時的姿勢傾動到不能夠在上述收容部內保持上述熔液的傾斜姿勢，從上述收容部排出上述熔液的傾動機構；用于收容上述成膜源和上述傾動機構，并在內部在基板上形成薄膜的真空槽；和將上述真空槽內排氣的真空泵，傾動上述成膜源的軌跡或者上述電子束的軌道被控制，以使得在將上述成膜源從上述成膜時的姿勢傾動到上述傾斜姿勢的期間繼續地對上述收容部中的上述熔液照射上述電子束。通過以上的構成，從成膜到熔液的排出結束電子束能夠繼續地照射成膜源的收容部，所以可維持收容部內的熔液狀態，其結果，能夠從成膜源將大致總量的成膜材料排出。 因為在坩堝內不產生成膜材料的凝固，所以可以防止坩堝的開裂破損。在本專利技術中，通過將成為成膜源的傾動的中心的旋轉軸設在成膜源的外部、或者使旋轉軸在傾動中移動，能夠控制傾動成膜源的軌跡使得在從成膜時的姿勢傾動到最大傾斜角度下的傾斜姿勢的期間，電子束繼續地照射收容部。另外，通過在上述傾動中使電子束的軌道變化，能夠控制電子束的軌道使得在從成膜時的姿勢傾動到最大傾斜角度下的傾斜姿勢的期間，電子束繼續地照射收容部。在本專利技術中，所謂的成膜時的姿勢，是指成膜源在其收容部保持成膜材料，成膜源的開口部向著上方，與被進行成膜的基板表面相對的姿勢。在該姿勢下，電子束被照射到收容部內的成膜材料，蒸發了的成膜材料從開口部被放出，附著在相對的基板表面，由此進行成膜。在該姿勢下，成膜材料不從成膜源流出。另一方面，所謂的不能夠在成膜源的收容部內保持熔液的傾斜角度，是指成膜源通過其傾斜，熔液的大致總量被排出的角度。具體地講，例如成膜源的內壁面相對于水平面垂直的情況下，是指超過90度的角度。但是，例如成膜源的內壁面相對于水平面并不垂直、 內底面面積比成膜源的開口部面積小的情況下，即使上述傾斜角度為低于90度的角度，也能從成膜源的收容部排出熔液的大致總量。在專利文獻3和4的記載中，在成膜源傾斜到不能夠在收容部內保持熔液的傾斜角度時，電子束被成膜源遮蔽，不能夠照射收容部內。因此，收容部內的熔液的溫度降低，在熔液被完全地排出之前，成膜材料在收容部內凝固，因此不能夠確實地避免坩堝的開裂。關于傾動成膜源時的成膜源的傾斜的朝向，優選使上述成膜源向上述電子槍的電子束射出面所處位置的方向(所處的方位)傾動使得排出上述熔液。即，優選傾動成膜源時的旋轉軸與在水平面的電子束的軌道大致正交，并且以成膜源的開口部朝向電子槍的電子束射出面所處位置的方向傾斜的方式傾動成膜源。由此，伴隨著成膜源的傾動，從電子束射出面來看的成膜源的開口部面積增大，所以變得容易對成膜源中的成膜材料照射本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種薄膜的制造裝置，具有：成膜源，其為了保持成膜材料而具有收容部，所述收容部在上部具備開口部；電子槍，其通過對所述收容部中的所述成膜材料照射電子束來將所述成膜材料熔融而形成熔液，并且使所述成膜材料蒸發；傾動機構，其通過使所述成膜源從成膜時的姿勢傾動到不能夠在所述收容部內保持所述熔液的傾斜姿勢而從所述收容部排出所述熔液；真空槽，其用于收容所述成膜源和所述傾動機構，并在內部在基板上形成薄膜；和真空泵，其將所述真空槽內排氣，傾動所述成膜源的軌跡或者所述電子束的軌道被控制，以使得將所述成膜源從所述成膜時的姿勢傾動到所述傾斜姿勢的期間繼續地對所述收容部中的所述熔液照射所述電子束。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：本田和義，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：發明
國別省市：JP