特開 2023-171438 真空蒸着装置及び蒸着膜の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023171438

(43)【公開日】2023-12-01

(54)【発明の名称】真空蒸着装置及び蒸着膜の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/04 20060101AFI20231124BHJP

   G01T 7/00 20060101ALN20231124BHJP

【ＦＩ】

C23C14/04 A

G01T7/00 A

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023167513

(22)【出願日】2023-09-28

(62)【分割の表示】P 2019111364の分割

【原出願日】2019-06-14

(31)【優先権主張番号】P 2019080966

(32)【優先日】2019-04-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】503382542

【氏名又は名称】キヤノン電子管デバイス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 篤也

(57)【要約】

【課題】 本発明が解決しようとする課題は、装置自体のサイズを小さくし、蒸着材料の利用効率を改善し、且つ蒸着膜の膜厚分布をより均一にした真空蒸着装置及び蒸着膜の製造方法を提供することである。
【解決手段】 実施形態の真空蒸着装置は、蒸着材料を蒸発する蒸発源と、蒸着材料が蒸着される蒸着面を有する一方の基板と他方の基板とをそれぞれ保持する、隣り合う一方のマスク及び他方のマスクと、一方のマスク及び他方のマスクを、互いに逆の方向に同一速度で、蒸着面の面内方向に回転させる駆動部とを備える。一方のマスク及び他方のマスクは矩形である。一方のマスクは、その角部の位置が他方のマスクの角部の位置に対してずれた状態で配置される。一方のマスク及び他方のマスクの回転中心間の距離は、一方のマスクの対角線長よりも短い。一方及び他方のマスクの各角部は、隣り合うマスク基板の位相が±１０°ずれても隣り合うマスク同士が干渉しない面取りが施されている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蒸着材料を蒸発する蒸発源と、
前記蒸着材料が蒸着される蒸着面を有する一方の基板と他方の基板とをそれぞれ保持する、隣り合う一方のマスク及び他方のマスクと、
前記一方のマスク及び前記他方のマスクを、互いに逆の方向に同一速度で、前記蒸着面の面内方向に回転させる駆動部と、
を備え、
前記一方のマスク及び前記他方のマスクは矩形であり、前記一方のマスクは、その角部の位置が前記他方のマスクの角部の位置に対してずれた状態で配置され、前記一方のマスク及び前記他方のマスクの回転中心間の距離は、前記一方のマスクの対角線長よりも短く、且つ前記一方及び他方のマスクの各角部は、隣り合うマスク基板の位相が±１０°ずれても隣り合うマスク同士が干渉しない面取りが施されている真空蒸着装置。

【請求項2】

前記一方のマスク及び前記他方のマスクを複数対備え、前記各マスクの回転中心は、それぞれ同一円上に配置されている、請求項１に記載の真空蒸着装置。

【請求項3】

前記一方のマスク及び前記他方のマスクは正方形であり、隣り合う前記マスクの一方の角部は、他方の角部に対してθ±１０°ずれた状態で配置されており、θは、｜ｔａｎθ｜＝１となる角度である、請求項１又は２に記載の真空蒸着装置。

【請求項4】

隣り合う一方のマスク及び他方のマスクであって、それぞれ矩形であり、且つ前記一方及び他方のマスクの各角部は、隣り合うマスク基板の位相が±１０°ずれても隣り合うマスク同士が干渉しない面取りが施されており、前記一方のマスクの角部の位置が前記他方のマスクの角部の位置に対してずれた状態で配置され、前記一方のマスク及び前記他方のマスクの回転中心間の距離が、前記一方のマスクの対角線長よりも短い、前記一方のマスク及び前記他方のマスクに、蒸着材料を蒸着させる蒸着面を有する一方の基板及び他方の基板をそれぞれ固定する基板固定工程、
駆動部により、前記一方のマスク及び前記他方のマスクを、互いに逆の方向に同一速度で、前記蒸着面の面内方向に回転させる回転駆動工程、及び
蒸発源から前記蒸着材料を蒸発させ前記蒸着面に前記蒸着材料を真空蒸着させ、蒸着膜を形成する蒸着工程
を備える、蒸着膜の製造方法。

【請求項5】

前記基板固定工程において、前記一方のマスク及び前記他方のマスクは複数対備えられており、前記各マスクの回転中心は、それぞれ同一円上に配置されている、請求項４に記載の蒸着膜の製造方法。

【請求項6】

前記基板固定工程において、前記一方のマスク及び前記他方のマスクは正方形であり、隣り合う前記マスクの一方の角部は、他方の角部に対してθ±１０°ずれた状態配置されており、θは、｜ｔａｎθ｜＝１となる角度である、請求項４又は５に記載の蒸着膜の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、真空蒸着装置及び蒸着膜の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線を可視光に変換して検出する方式のＸ線平面検出器は、表面にシンチレータ膜を備えるセンサアレイ基板を備える。

【0003】

シンチレータ膜は、真空蒸着法により簡便に基板上に形成することができるが、蒸着材料であるシンチレータを基板上に均一に蒸着させることは難しい。そこで、基板を回転させながら蒸着を行う方法が用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－０３１７８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、装置自体のサイズを小さくし、蒸着材料の利用効率を改善し、且つ蒸着膜の膜厚分布をより均一にした真空蒸着装置及び蒸着膜の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の真空蒸着装置は、蒸着材料を蒸発する蒸発源と、蒸着材料が蒸着される蒸着面を有する一方の基板と他方の基板とをそれぞれ保持する、隣り合う一方のマスク及び他方のマスクと、一方のマスク及び他方のマスクを、互いに逆の方向に同一速度で、蒸着面の面内方向に回転させる駆動部とを備える。一方のマスク及び他方のマスクは矩形である。一方のマスクは、その角部の位置が他方のマスクの角部の位置に対してずれた状態で配置される。一方のマスク及び他方のマスクの回転中心間の距離は、一方のマスクの対角線長よりも短い。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、図５に示す真空蒸着装置を平面視したときのマスク、基板及び蒸気口の配置を示す平面図である。

【図2】図２は、Ｘ線平面検出器を示す断面図である。

【図3】図３は、Ｘ線検出パネルを示す斜視図である。

【図4】図４の（ａ）は、第１の実施形態の真空蒸着装置を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）に示す真空蒸着装置の平面図である。

【図5】図５は、第１の実施形態の蒸着膜の製造方法を示すフローチャートである。

【図6】図６は、第２の実施形態の真空蒸着装置のマスクの配置を示す平面図である。

【図7】図７は、第３の実施形態の真空蒸着装置のマスク、基板及び蒸気口の配置を示す平面図である。

【図8】図８は、第３の実施形態の真空蒸着装置の駆動部を示す断面図である。

【図9】図９は、図８の真空蒸着装置の駆動部を示す平面図である。

【図10】図１０は、比較例１のマスクの配置を示す平面図である。

【図11】図１１は、比較例２のマスクの配置を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に第１の実施形態の真空蒸着装置及び蒸着膜の製造方法の実施の形態について説明する。はじめに、第１の実施形態の真空蒸着装置及び蒸着膜の製造方法により製造されるＸ線平面検出器の構成について説明する。

【0009】

（Ｘ線平面検出器）
図２に示すように、Ｘ線平面検出器１は、筐体９に収容されている、Ｘ線検出パネル２、防湿カバー３、支持板４、回路基板５、Ｘ線遮蔽用の鉛プレート６、放熱絶縁シート７、支持部材８及びフレキシブル回路基板１０、並びに筐体９の開口に取り付けられた入射窓１１を備える。

【0010】

支持板４の一側面にＸ線検出パネル２が固定されている。支持板４は、例えばアルミニウム合金で形成される。Ｘ線検出パネル２の一側面に防湿カバー３が配置されている。防湿カバー３は、例えばアルミニウム合金である。

【0011】

支持板４の他側面には、鉛プレート６と放熱絶縁シート７とを介して回路基板５が固定されている。回路基板５及びＸ線検出パネル２は、端部に配置されたフレキシブル回路基板１０を介して接続されている。支持部材８は、筐体９に固定され、支持板４を支持している。

【0012】

筐体９の開口は、Ｘ線検出パネル２と対向した位置に形成される。入射窓１１はＸ線を透過する材料で構成されるため、Ｘ線は入射窓１１を透過してＸ線検出パネル２に入射される。

【0013】

（Ｘ線検出パネル）
次に、Ｘ線検出パネル２の詳細な構成について説明する。

【0014】

図３に示すように、Ｘ線検出パネル２は、光電変換基板１２と、シンチレータ膜１３とを備える。光電変換基板１２は、ガラス基板１４と、ガラス基板１４上にアレイ状に形成された複数の光検出部１５とを備える。光検出部１５は、スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１６及びフォトセンサとしてのＰＤ（フォトダイオード）１７を備える。光電変換基板１２は、例えば１辺が５０ｃｍの正方形である。

【0015】

シンチレータ膜１３は、光電変換基板１２上に直接形成されている。シンチレータ膜１３は、光電変換基板１２のＸ線の入射側に位置している。シンチレータ膜１３は、Ｘ線を光（蛍光）に変換する。ＰＤ１７は、シンチレータ膜１３で変換された光を電気信号に変換する。それによってＸ線を電気信号として検出することができる。

【0016】

シンチレータ膜１３は、光電変換基板１２上にシンチレータ材料を蒸着させることにより形成することができる。シンチレータ材料としては、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）（シンチレータ主材料）にタリウム（Ｔｌ）またはヨウ化タリウム（ＴｌＩ）等（シンチレータ添加剤）を添加した材料を用いることができる。シンチレータ材料は、ＣｓＩであるか又はＴｌＩが添加されたＣｓＩであることが好ましい。シンチレータ膜１３の厚みは、１００～１０００μｍであることが好ましい。

【0017】

（真空蒸着装置）
次に、光電変換基板１２上にシンチレータ膜１３を蒸着するために用いられる真空蒸着装置について説明する。ここでは、光電変換基板１２を単に「基板」とも称する。

【0018】

図４の（ａ）に示すように、真空蒸着装置２０は、真空チャンバ２１、真空チャンバ２１内の底部に配置される坩堝２２、第１の基板２６及び第２の基板２７を、その蒸着面２６ａ及び２７ａが坩堝２２の方向を向くようにそれぞれ保持する第１のマスク２８及び第２のマスク２９、並びに第１のマスク２８及び第２のマスク２９をそれぞれ回転させる駆動部３０を備えている。

【0019】

真空チャンバ２１は、真空排気装置（図示せず）を備え、それにより、真空チャンバ２１内は大気圧以下の圧力に保持される。

【0020】

坩堝２２は、蒸着材料であるシンチレータ材料を収容し、蒸着材料を加熱して蒸発させる蒸着源である。坩堝２２の天面には、坩堝２２で加熱された蒸着材料を鉛直上方へ向けて噴出するための蒸気口２２ａが設けられている。

【0021】

坩堝２２は、坩堝２２を加熱するヒータ、坩堝２２を冷却する手段、坩堝２２内の温度を計測しヒータを駆動する温度制御部などを備えてもよい。

【0022】

第１の基板２６及び第２の基板２７は、それぞれ第１のマスク２８及び第２のマスク２９によって蒸着面が水平方向と平行になる状態で保持されている。

【0023】

第１のマスク２８及び第２のマスク２９は着脱可能に取り付けられており、第１の基板２６及び第２の基板２７装着時には真空チャンバ２１から取り出すことが可能である。

【0024】

第１のマスク２８及び第２のマスク２９は、図１に示す通り、平面視すると互いに同じ大きさの正方形である。またそこに固定されている第１の基板２６及び第２の基板２７も互いに同じ大きさの正方形である。第１のマスク２８及び第２のマスク２９は、例えば角部が面取りされた正方形であってもよい。

【0025】

第１のマスク２８の第１の角部２８ａの位置は、第２のマスク２９の第２の角部２９ａの位置と４５°ずれている。すなわち、第１の角部２８ａと第１のマスク２８の回転中心Ｐ_１とをつなぐ直線I_１と、第２の角部２９ａと第２のマスク２９の回転中心Ｐ_２をつなぐ直線I_２とがなす角度φは４５°である。この角度φは、必ずしも４５°である必要はなく、｜ｔａｎθ｜＝１となる角度θであればよい。また、角度φは、マスクの角部が面取りされている場合は｜ｔａｎθ｜＝１となる角度θ±１０°の範囲であればよい。

【0026】

そして、第１のマスク２８及び第２のマスク２９は、互いの回転中心Ｐ_１及びＰ_２間の距離ＷＰが、第１のマスクの対角線長Ｄよりも短くなるように間隔を詰めて配置されている。即ち、第１のマスク２８及び第２のマスク２９の可動領域（図１中、破線の円）の少なくとも一部が重ね合わされて配置される。

【0027】

このような配置により、可動領域を重ね合わせない場合よりも可動領域全体の幅が小さくなる。例えば、第１のマスク２８の１辺の長をＬとすると、第１のマスク２８及び第２のマスク２９の可動領域の左右端間距離Ｗは、２．４Ｌとなる。これは、第１のマスク２８及び第２のマスク２９の可動領域を重ね合わせない場合の左右端間距離と比較して、０．４Ｌ短くなる。例えば、第１のマスク２８の１辺の大きさを６００ｍｍとすると、真空蒸着装置２０の幅を２４０ｍｍ短縮することができる。

【0028】

第１のマスク２８及び第２のマスク２９は、駆動部３０によって、その面内方向に、互いに逆の方向に同一速度で回転する。この例においては第１のマスク２８は時計回りに回転し、第２のマスク２９は反時計回りに回転する。このように回転した場合、第１のマスク２８及び第２のマスク２９の回転した角度の合計は０となるので、回転中も当初の直線I_１と直線I_２とがなす角度φ（図１の例では４５°）が維持される。それにより、第１のマスク２８及び第２のマスク２９が互いに干渉することなく回転することが可能である。ここにおいて同一速度とは、本質的に同一の速度であればよく、蒸着工程が完了するまでの間に第１のマスク２８及び第２のマスク２９が互いに干渉して停止することなく回転が維持される速度でそれぞれ回転させればよい。

【0029】

坩堝２２の蒸気口２２ａは、第１のマスク２８の回転中心Ｐ_１及び第２のマスク２９の回転中心Ｐ_２までのそれぞれの距離が同一となる何れかの位置に蒸気口２２ａが配置される。それは、回転中心Ｐ_１及び回転中心Ｐ_２の対称面上である（図１では破線Ｓであらわされる）。

【0030】

駆動部３０は、図４の（ａ）、（ｂ）に示す通り、第１歯車３１、第２歯車３２、第３歯車３３、第４歯車３４及びモータ３５を備える。第１歯車３１の軸３１ａの上端はモータ３５の軸３５ａと連結し、下端は第１のマスク２８と連結し、モータ３５により時計回りに駆動される。第２歯車３２は第１歯車３１と噛み合い、第１歯車３１と反対の方向に回転する。第３歯車３３は第２歯車３２と噛み合い、第２歯車３２と同じ基準円直径、歯数、円ピッチを有し、第２歯車３２と反対の方向に回転する。第４歯車３４は、第３歯車３３と噛み合い、第１歯車３１と同じ基準円直径、端数、円ピッチを有し、第３歯車３３と反対の方向、即ち反時計回りに回転する。第４歯車３４の軸３４ａの下端は第２のマスク２９と連結しており、第２のマスク２９を反時計回りに回転させる。それにより、第１のマスク２８及び第２のマスク２９を逆方向に同一速度で回転することができる。

【0031】

（蒸着膜の製造方法）
実施形態に係る蒸着膜の製造方法は、図５に示す通り、（Ｓ１）第１のマスク２８及び第２のマスク２９に、第１の基板２６及び第２の基板２７をそれぞれ固定する基板固定工程、（Ｓ２）駆動部３０により、第１のマスク２８及び第２のマスク２９を、互いに逆の方向に同一速度で、基板の蒸着面の面内方向に回転させる回転駆動工程、及び（Ｓ３）坩堝２２（蒸発源）から蒸着材料を蒸発させ、蒸着面に蒸着材料を真空蒸着させ、蒸着膜を形成する蒸着工程を備える。

【0032】

以下、図４に示す真空蒸着装置２０を用いる蒸着膜の製造方法の実施の形態の一例について詳細に説明する。

【0033】

まず、真空蒸着装置２０と、第１の基板２６及び第２の基板２７とを用意する。続いて、真空蒸着装置２０から第１のマスク２８及び第２のマスク２９を取り出し、第１の基板２６及び第２の基板２７を第１のマスク２８及び第２のマスク２９にそれぞれ取付ける。その後、基板を取り付けた第１のマスク２８及び第２のマスク２９を真空チャンバ２１内に搬入し、第１歯車３１及び第４歯車３４の軸の下端に取り付ける。

【0034】

次いで、真空チャンバ２１を密閉し、真空排気装置を用いて真空チャンバ２１内を真空にする。続いて、モータ３５を稼動させて第１の基板２６及び第２の基板２７を回転させる。例えば、坩堝２２の温度のモニタリング結果に基づいて、モータ３５の稼動を開始するタイミングを調整してもよい。

【0035】

次いで、坩堝２２の加熱を開始する。その後、坩堝２２内の蒸着材料が蒸発することにより、第１の基板２６及び第２の基板２７上に蒸着材料が蒸着する。

【0036】

第１の基板２６及び第２の基板２７上に入射したシンチレータ材料は、第１の基板２６及び第２の基板２７上に結晶を形成する。蒸着初期の段階において第１の基板２６及び第２の基板２７上に形成されるのは微小な結晶粒であるが、蒸着を継続すると、やがて結晶粒が柱状結晶となって成長する。それより、第１の基板２６及び第２の基板２７上に蒸着膜（図３、シンチレータ膜１３）が形成される。

【0037】

以上に説明した真空蒸着装置及び蒸着膜の製造方法によれば、第１のマスク２８及び第２のマスク２９の回転中心間の距離ＷＰが、第１のマスクの対角線長Ｄよりも短くなるようにマスク間の間隔を詰め、第１のマスク２８及び第２のマスク２９の可動領域を重ね合わせて配置するため、真空チャンバ２１の容積をより小さくでき、真空蒸着装置のサイズをより小さくすることが可能である。それにより装置全体の重量が軽量になり、装置の設置場所として床の強度が比較的低い場所も選択することができる。また、真空チャンバ２１の容積の縮小により真空ポンプを小型化したり、真空排気の時間を短縮したりすることができる。排気時間が短縮することによりシンチレータ膜の形成時間が短縮され、製品の生産能力が向上する。

【0038】

また、第１の基板及び第２の基板間に空いた空間が少なくなるため、そこを通り抜けてロスする蒸着材料が少なくなり、蒸着材料の利用効率を改善することができる。また、可動領域を重ね合わせない場合と比較して蒸発源と回転中心Ｐ_１又はＰ_２との距離が短くなるため、蒸着材料が基板の全体に行き渡りやすく、膜厚分布は基板の全面に渡って均一となる。

【0039】

更なる実施形態においては、基準円直径、歯数、円ピッチが互いに等しい２つの歯車により第１のマスク２８及び第２のマスク２９を回転してもよい。その場合、一方の歯車の軸の上端はモータ３５の軸と連結し、下端は第１のマスク２８と連結している。他方の歯車は、前記一方の歯車と噛み合い、下端は第２のマスク２９と連結している。

【0040】

この例では歯車を用いる駆動部３０を示したが、第１のマスク２８及び第２のマスク２９は、歯車以外の手段により機械的又は電気的に駆動されていてもよい。

【0041】

その他の機械的な駆動方法は、例えば、ベルト又はチェーン等を用いた方法である。例えば、第１のマスク２８にモータを取り付け、第１のマスク２８の軸と、第２のマスク２９の軸との間に１回クロスさせたベルト又はチェーンを装着する方法を用いることができる。

【0042】

電気的な駆動方法としては、第１のマスク２８及び第２のマスク２９に同種のモータをそれぞれ取り付け、最初に第１のマスク２８及び第２のマスク２９の角度を決め、次いで各モータを逆方向に同一速度で回転させるように制御する方法を用いることができる。

【0043】

以下に他の実施の形態を説明するが、同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付して説明し、その部分の詳細な説明は省略する。

【0044】

第２の実施形態において、第１のマスク２８及び第２のマスク２９はそれぞれ互いに同じ寸法の長方形である。その場合、直線I_１と直線I_２とがなす角度φは、長辺と短辺との長さの比率に応じて４５±１０°～９０±１０°であればよい。この例においては、角度φは、第１のマスク２８及び第２のマスク２９の各長手方向がなす角度としてもよい。図６に示すように、第１のマスク２８及び第２のマスク２９が、短辺が極めて短く棒状に近い長方形である場合は、角度φは９０±１０°とすることができる。

【0045】

この実施形態における真空蒸着装置においても、第１のマスク２８及び第２のマスク２９は第１の実施形態と同様の駆動部により、逆方向に同一速度で回転させればよい。また、実施形態における真空蒸着装置も第１の実施形態と同様の蒸着膜製造方法に用いることができる。

【0046】

第３の実施形態において、真空蒸着装置は、第１のマスク２８及び第２のマスク２９を３対備え、合計で６枚のマスクを備える。図７に示すように、この例における真空蒸着装置２０では、第１のマスク２８、第２のマスク２９、第３のマスク３６、第４のマスク３７、第５のマスク３８及び第６のマスク３９が、この順に、それぞれの回転中心Ｐが同一円上に並ぶように配置されている。第１のマスク２８、第３のマスク３６、第５のマスク３８は反時計回り方向に回転する。第２のマスク２９、第４のマスク３７、第６のマスク３９は、第１のマスク２８、第３のマスク３６、第５のマスク３８に対してそれぞれ６０°回転した状態（即ち、角度φ＝６０°）で配置されており、時計回り方向に回転する。隣り合うマスクの回転中心Ｐ間の距離ＷＰは対角線長Ｄよりも短くなるよう、間隔を詰めて配置されている。

【0047】

このような配置により、マスクの可動領域（図中破線）の最大幅Ｗは、可動領域を重ね合わせない場合よりも０．２Ｌ（Ｌ＝第１のマスク２８の一片の長さ）短縮される。

【0048】

坩堝２２は、６つのマスクが並ぶ円の中心に１つ配置してもよい。この場合は、各マスクを自転させるだけでなく、６つのマスク全体を公転させることが好ましい。或いは、２つのマスクにつき１つ（すなわち、計３つ）、図１に示す位置に坩堝２２が配置されてもよい。

【0049】

以下、図７に示す真空蒸着装置の駆動部４０について図８及び図９を参照して説明する。図８に示すように、駆動部４０は、真空チャンバ２１外に設けられた第１歯車列４１と第２歯車列４２とを備える。

【0050】

第１歯車列４１は、第５歯車４３を中心に備える。第５歯車４３の軸４３ａは、モータ３５の軸３５ａと連結されている。第１歯車列４１を平面視すると、図９の（ａ）に示すように、第５歯車４３には、基準円直径、歯数、円ピッチが互いに等しい第６歯車４４、第７歯車４５及び第８歯車４６が等間隔で噛み合っている。

【0051】

図８に示すように、第６歯車４４の軸４４ａの下方には、第２歯車列４２の第９歯車４７が取り付けられ、第７歯車４５の軸４５ａの下方には第２歯車列４２の第１０歯車４８が取り付けられ、図８では省略されているが、第８歯車４６の軸の下方には第２歯車列４２の第１１歯車４９が取り付けられている。図９の（ｂ）に示すように第９歯車４７、第１０歯車４８及び第１１歯車４９は、互いに等しい基準円直径、歯数、円ピッチを有する。

【0052】

第２歯車列４２は、図９の（ｂ）に示すように、第９歯車４７、第１０歯車４８及び第１１歯車４９と、第９歯車４７及び第１０歯車４８と噛み合う第１２歯車５０と、第１０歯車４８及び第１１歯車４９と噛み合う第１３歯車５１と、第１１歯車４９及び第９歯車４７と噛み合う第１４歯車５２と、第１２歯車５０、第１３歯車５１及び第１４歯車５２に外側から噛み合う内歯車５３とを備える。第１２歯車５０、第１３歯車５１及び第１４歯車５２は、互いに等しい基準円直径、歯数、円ピッチを有する。

【0053】

図示しないが、第６歯車４４の軸４４ａの下端には第１のマスク２８、第７歯車４５の軸４５ａの下端には第３のマスク３６、第８歯車４６の軸の下端には第５のマスク３８が連結されている。第１２歯車５０の軸の下端には第２のマスク２９が取り付けられ、第１３歯車５１の軸の下端には第３のマスク３６が取り付けられ、第１４歯車５２の軸の下端には第５のマスク３８が取り付けられている。

【0054】

モータ３５が第５歯車４３を時計回りに駆動すると、第６歯車４４、第７歯車４５及び第８歯車４６が反時計回りに回転し、第１のマスク２８、第３のマスク３６、第５のマスク３８を反時計回りに回転させる。また、第６歯車４４、第７歯車４５及び第８歯車４６の反時計回りの駆動により第９歯車４７、第１０歯車４８及び第１１歯車４９も反時計回りに駆動する。それにより第１２歯車５０、第１３歯車５１及び第１４歯車５２が時計回りに駆動し、第２のマスク２９、第４のマスク３７、第６のマスク３９を時計回りに回転することができる。

【0055】

その結果、第１のマスク２８、第３のマスク３６及び第５のマスク３８と、第２のマスク２９、第４のマスク３７及び第６のマスク３９とを反対方向に同一速度で回転させることが可能である。この例においても、上記したその他の機械的及び電気的な駆動方法を用いることが可能である。

【0056】

第３の実施形態の真空蒸着装置も第１の実施形態と同様の蒸着膜の製造方法に用いることが可能である。第３の実施形態によれば、一度に複数の基板に蒸着膜を形成することができるので、製品の生産能力が向上する。また、各隣り合うマスクの回転中心間の距離ＷＰがマスクの対角線長Ｄよりも短くなるようにマスク間の間隔を詰めて配置されているため、装置自体のサイズをより小さくすることが可能である。それにより、蒸着材料の利用効率を改善し、且つ蒸着膜の膜厚分布をより均一にすることができる。

【0057】

第１のマスク２８及び第２のマスク２９の数は、第１の実施形態（図１）のような１対又は第３の実施形態（図７）のような３対に限られるものではなく、２対、４対又はそれ以上設けてもよい。

【0058】

［例］
以下、実施形態の真空蒸着装置を用いた蒸着膜の製造をシュミレーションした例について説明する。モンテカルロ法によるシミュレーションにより、下記の４種の真空蒸着装置における蒸着材料の付着量（材料利用効率）及び膜厚分布を比較した。

【0059】

実施例１：図１に示すマスクの配置（マスクの１辺の長さＬは６００ｍｍ）；
実施例２：図７に示すマスクの配置（マスクの１辺の長さＬは６００ｍｍ）；
比較例１：図１０に示すように、実施例１の２つのマスクの可動領域を重ね合わせず、回転中心Ｐ間の距離ＷＰをマスクの対角線長Ｄと同じとした配置で各マスクを同方向に回転；
比較例２：図１１に示すように、実施例２の６つのマスクの可動領域を重ね合わせず、隣り合う２つのマスクの回転中心Ｐ間の距離ＷＰをマスクの対角線長Ｄと同じとした配置で各マスクを同方向に回転。

【0060】

結果を表１に示す。材料利用効率は、比較例１、２における蒸着材料の付着量を１００％としたときの実施例１、２における付着量の割合をそれぞれ示す。膜厚分布は、基板中心の蒸着膜の厚さに対する基体周辺部の蒸着膜の厚さの割合を示す。

【表1】

【0061】

表１に示す通り、実施例１の材料利用効率は１１９％であり、比較例１に対して１９％改善した。実施例２の材料効率は１０４％であり、比較例２に対して４％改善した。膜厚分布は、比較例１では中心部が周辺部より１１．１％厚く形成されたのに対して、実施例１では１０６．２％であり、厚さの差を６．２％に抑え、より均一な蒸着膜を得ることができた。実施例２の膜厚分布に関しては、比較例２よりも０．６％低い値であったが、これは実質的に同等の値とみなすことができる。しかしながら坩堝の位置を変更することにより高い材料利用効率を維持したまま膜厚分布を改善することも可能である。例えば、本シミュレーションでは、対角に位置する２つのマスクの回転中心を結ぶ線上に坩堝を配置したが、坩堝の位置を水平方向にずらすことも可能であり、それにより膜厚分布を改善することができる。

【0062】

また、図１０、１１に示す可動領域の幅（Ｗ）は、比較例１、２の２．８Ｌと比較して実施例１、２では２．６Ｌであり０．２Ｌ短縮される。この結果から、より真空蒸着装置を小さくすることが可能であることが示された。

【符号の説明】

【0063】

２０…真空蒸着装置
２６…第１の基板
２６ａ…蒸着面
２７…第２の基板
２７ａ…蒸着面
２８…第１のマスク
２８ａ…第１の角部
２９…第２のマスク
２９ａ…第２の角部
３０…駆動部
３６…第３のマスク
３７…第４のマスク
３８…第５のマスク
３９…第６のマスク
４０…駆動部
Ｄ…対角線長
Ｐ…回転中心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】