本发明专利技术提供通过维持坩埚中的成膜材料的熔液状态并且倾动坩埚，能够从坩埚将大致总量的成膜材料排出并防止坩埚的开裂破损的薄膜的制造装置。该装置具有：为保持成膜材料（３）而具有上部具备开口部的收容部的成膜源９；通过对收容部中的成膜材料照射电子束（６）而将成膜材料熔融形成熔液，并且使成膜材料蒸发的电子枪（５）；通过使成膜源（９）从成膜时的姿势倾动到不能够在收容部内保持熔液的倾斜姿势而从收容部排出熔液的倾动机构（８）；用于收容成膜源和倾动机构并在内部在基板上形成薄膜的真空槽（２２）；和将真空槽内排气的真空泵（３４），倾动成膜源（９）的轨迹或电子束（６）的轨道被控制以使得在将成膜源（９）从成膜时的姿势倾动到倾斜姿势的期间继续地对收容部中的熔液照射电子束（６）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
在器件的高性能化和小型化中薄膜形成技术正在广泛地展开。器件中的薄膜应用不仅对使用者直接给予好处，从地球资源的保护、消耗电力的降低这样的环境的方面来看也在发挥着重要的作用。在这样的薄膜形成技术的进展中，满足薄膜制造方法的高效化、稳定化、高生产率化和低成本化这样的来自产业应用方面的要求是必不可少的，面向于此的努力正在继续。为了提高薄膜的生产率，必需可以长时间地维持高沉积速度的成膜形成技术。作为这样的技术，在采用真空蒸镀法的薄膜制造中，在耐热性坩埚内保持了蒸镀材料的电子束蒸镀法是有效的。作为构成耐热性坩埚的材料，为了防止与蒸镀材料的不必要的反应，可使用氧化铝、氧化镁、氧化锆、碳、氮化硼等。专利文献1曾公开了 在蒸镀的途中将蒸发源坩埚倾动10 20度左右，将浮游在坩埚内的蒸镀材料的熔液表面的杂质排出除去到坩埚外。专利文献2曾公开了 在蒸镀的途中以3 45度的倾斜角度倾动蒸发源坩埚，使坩埚内的蒸镀材料的熔液表面的氧化物等的浮游物附着到坩埚的内壁面，由此除去熔液表面的浮游物。专利文献3曾公开了 从坩埚的内壁混入的氧化物因电子束而受到冲击，瞬时地以高速飞散，为了避免对蒸镀膜给予损害，通过在成膜结束后倾动坩埚，来从坩埚排出由作为磁性材料的钴-镍形成的熔液。专利文献4曾公开了 为了在成膜结束后以短时间冷却坩埚内的熔液，在成膜结束后倾动坩埚，由此从坩埚排出由钴、镍等的磁性材料形成的熔液。在该文献的图4和图5 中，图示了以坩埚的一底边为旋转轴来倾动坩埚。现有技术文献专利文献1 日本特开平6-256935号公报专利文献2 日本特开平7-97680号公报专利文献3 日本特开平7-41938号公报专利文献4 日本特开平8-335316号公报
技术实现思路
由于大型的耐热性坩埚价格高昂，所以为了削减生产成本而希望坩埚被反复使用。决定坩埚的寿命的主要因素有因坩埚材料和蒸镀材料的反应等引起的坩埚内表面的劣化、和坩埚本身开裂的开裂破损。如果发生开裂破损则熔液从开裂部分流出，所以不仅坩埚本身破损，有时还造成成膜设备的损伤、生产的停止等。作为开裂破损的发生原因，有加热或冷却时的热冲击、和因蒸镀材料与坩埚材料的膨胀率之差而产生的物理应力。特别是在电子束蒸镀结束后，坩埚内的熔液温度急速降低，开始凝固，因此容易发生坩埚的开裂破损。该现象在蒸镀材料与坩埚材料的膨胀率之差较大时显著。为了防止由这样的原因引起的坩埚的开裂破损，有效的是慢慢地进行在薄膜制造工艺的开始时和结束时的坩埚内的蒸镀材料的加热或冷却。但是该对策是伴有薄膜制造工艺的时间延长的对策，存在导致生产成本方面的上升，并且达不到根本性的解决这样的课题。特别是硅不同于一般的金属材料，在通过冷却从熔液状态凝固的过程中伴有膨胀。另一方面，坩埚通过冷却而收缩。因此，在使用硅作为蒸镀材料的情况下，成膜结束后在坩埚内的硅凝固的过程中产生非常大的应力，容易发生坩埚的开裂破损。为了防止坩埚的开裂破损，优选较大地倾动坩埚，以将熔液总量从坩埚排出。该情况下，坩埚被倾动到不能保持熔液的角度(坩埚的内壁面相对于水平面垂直的情况下，超过90度)。此外，为了阻止坩埚内的硅的凝固，并将总量的成膜材料从坩埚排出，必须从成膜到熔液的排出结束维持坩埚内的熔液状态。因此，要求以不中断坩埚内的成膜材料的加热的方式，从成膜到熔液排出结束使电子束继续地连续照射熔液内。因为如果电子束对熔液的照射被中断，则坩埚内的成膜材料的温度降低，熔液凝固，其结果，有发生坩埚的开裂破损的可能性。但是，如专利文献4的图4或图5所示那样，以坩埚的一底边作为旋转轴单纯地倾动坩埚的情况下，坩埚的倾斜角达到上述的坩埚不能保持熔液的角度时，照射坩埚内的电子束被坩埚遮蔽。其结果，电子束不能照射倾斜的坩埚内。在专利文献3和4中，曾公开了通过倾动坩埚来从坩埚排出熔液，但是这些技术以从熔液除去异物或高速冷却在坩埚外的熔液为目的。任一文献中都没有公开下述内容以防止坩埚的开裂破损为目的，从坩埚排出熔液的大致总量；从成膜到熔液的排出结束继续地维持坩埚中的熔液状态。本专利技术的课题是提供一种通过维持坩埚中的成膜材料的熔液状态并且倾动坩埚， 能够阻止坩埚内的成膜材料的凝固，并从坩埚将大致总量的成膜材料排出，防止坩埚的开裂破损的。本专利技术者们通过构成为从成膜到熔液的排出结束继续地使电子束照射作为成膜源的坩埚内，解决了上述课题。为了解决上述课题，本专利技术的薄膜的制造装置具有为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备开口部；通过对上述收容部中的上述成膜材料照射电子束来将上述成膜材料熔融而形成熔液，并且使上述成膜材料蒸发的电子枪；通过使上述成膜源从成膜时的姿势倾动到不能够在上述收容部内保持上述熔液的倾斜姿势，从上述收容部排出上述熔液的倾动机构；用于收容上述成膜源和上述倾动机构，并在内部在基板上形成薄膜的真空槽；和将上述真空槽内排气的真空泵，倾动上述成膜源的轨迹或者上述电子束的轨道被控制，以使得在将上述成膜源从上述成膜时的姿势倾动到上述倾斜姿势的期间继续地对上述收容部中的上述熔液照射上述电子束。通过以上的构成，从成膜到熔液的排出结束电子束能够继续地照射成膜源的收容部，所以可维持收容部内的熔液状态，其结果，能够从成膜源将大致总量的成膜材料排出。 因为在坩埚内不产生成膜材料的凝固，所以可以防止坩埚的开裂破损。在本专利技术中，通过将成为成膜源的倾动的中心的旋转轴设在成膜源的外部、或者使旋转轴在倾动中移动，能够控制倾动成膜源的轨迹使得在从成膜时的姿势倾动到最大倾斜角度下的倾斜姿势的期间，电子束继续地照射收容部。另外，通过在上述倾动中使电子束的轨道变化，能够控制电子束的轨道使得在从成膜时的姿势倾动到最大倾斜角度下的倾斜姿势的期间，电子束继续地照射收容部。在本专利技术中，所谓的成膜时的姿势，是指成膜源在其收容部保持成膜材料，成膜源的开口部向着上方，与被进行成膜的基板表面相对的姿势。在该姿势下，电子束被照射到收容部内的成膜材料，蒸发了的成膜材料从开口部被放出，附着在相对的基板表面，由此进行成膜。在该姿势下，成膜材料不从成膜源流出。另一方面，所谓的不能够在成膜源的收容部内保持熔液的倾斜角度，是指成膜源通过其倾斜，熔液的大致总量被排出的角度。具体地讲，例如成膜源的内壁面相对于水平面垂直的情况下，是指超过90度的角度。但是，例如成膜源的内壁面相对于水平面并不垂直、 内底面面积比成膜源的开口部面积小的情况下，即使上述倾斜角度为低于90度的角度，也能从成膜源的收容部排出熔液的大致总量。在专利文献3和4的记载中，在成膜源倾斜到不能够在收容部内保持熔液的倾斜角度时，电子束被成膜源遮蔽，不能够照射收容部内。因此，收容部内的熔液的温度降低，在熔液被完全地排出之前，成膜材料在收容部内凝固，因此不能够确实地避免坩埚的开裂。关于倾动成膜源时的成膜源的倾斜的朝向，优选使上述成膜源向上述电子枪的电子束射出面所处位置的方向(所处的方位)倾动使得排出上述熔液。即，优选倾动成膜源时的旋转轴与在水平面的电子束的轨道大致正交，并且以成膜源的开口部朝向电子枪的电子束射出面所处位置的方向倾斜的方式倾动成膜源。由此，伴随着成膜源的倾动，从电子束射出面来看的成膜源的开口部面积增大，所以变得容易对成膜源中的成膜材料照射本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种薄膜的制造装置，具有：成膜源，其为了保持成膜材料而具有收容部，所述收容部在上部具备开口部；电子枪，其通过对所述收容部中的所述成膜材料照射电子束来将所述成膜材料熔融而形成熔液，并且使所述成膜材料蒸发；倾动机构，其通过使所述成膜源从成膜时的姿势倾动到不能够在所述收容部内保持所述熔液的倾斜姿势而从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倾动机构，并在内部在基板上形成薄膜；和真空泵，其将所述真空槽内排气，倾动所述成膜源的轨迹或者所述电子束的轨道被控制，以使得将所述成膜源从所述成膜时的姿势倾动到所述倾斜姿势的期间继续地对所述收容部中的所述熔液照射所述电子束。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：本田和义，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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