電子ビーム物理蒸着装置において送り速度を調整する方法、電子ビーム物理蒸着装置、およびこの装置を用いた層状化の発生していない多成分凝縮物の製造方法
【課題】ＥＢ−ＰＶＤチャンバ内部の溶融プールの一定の相対液面を監視して維持するように設計された、独立したシステムを備えるＥＢ−ＰＶＤ装置を提供する。
【解決手段】電子ビーム物理蒸着装置において送り速度を調整する方法は、電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さにターゲットを位置決めするステップと、電子ビーム物理蒸着装置の電子銃によって生成される電子ビームの中に所定の速度でターゲットを送るステップと、電子のビームでターゲットを蒸発させるステップと、チャンバに近接して配置された光センサを使用してターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって第１の高さを監視するステップと、第１の高さの変化を求めるステップと、ターゲット送り速度を調整するステップと、を含む。
【解決手段】電子ビーム物理蒸着装置において送り速度を調整する方法は、電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さにターゲットを位置決めするステップと、電子ビーム物理蒸着装置の電子銃によって生成される電子ビームの中に所定の速度でターゲットを送るステップと、電子のビームでターゲットを蒸発させるステップと、チャンバに近接して配置された光センサを使用してターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって第１の高さを監視するステップと、第１の高さの変化を求めるステップと、ターゲット送り速度を調整するステップと、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子ビーム物理蒸着装置に関し、より具体的には、電子ビーム物理蒸着装置におけるターゲットの独立した空間位置安定化に関する。
【背景技術】
【０００２】
多成分凝縮物（ｍｕｌｔｉ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ）の断面全体にわたる化学変動（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）、例えば層状化（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）は、電子ビーム物理蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）技法を利用するときに遭遇する主要な問題の一つである。このような化学変動は、ＥＢ−ＰＶＤ工程パラメータにおける不安定性によって引き起こされる。例えば、この不安定性がこのような重大な化学変動を引き起こす可能性のある重要なパラメータの一つは、ＥＢ−ＰＶＤチャンバ内部の溶融プール（ｍｏｌｔｅｎ ｐｏｏｌ）の相対液面である。理論的には、溶融プール液面が、ＥＢ−ＰＶＤ工程全体を通して一定の高さに維持される場合には、層状化を大幅に減少させるか、または排除することができる。しかし、現在のＥＢ−ＰＶＤ装置においては、溶融プール液面は、ＥＢ−ＰＶＤ作業者によって手動で維持される。その結果、溶融プールの相対液面は、潜在的に不安定な動作パラメータのままである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、ＥＢ−ＰＶＤチャンバ内部の溶融プールの一定の相対液面を監視して維持するように設計された、独立したシステムを備えるＥＢ−ＰＶＤ装置に対する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様によれば、電子ビーム物理蒸着装置において送り速度を調整する方法は、大まかには、電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さにターゲットを位置決めするステップと、電子ビーム物理蒸着装置の電子銃によって生成される電子ビームの中に所定の速度でターゲットを送るステップと、電子ビームでターゲットを蒸発させるステップと、チャンバに近接して（ｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｔｏ）配置された光センサを使用してターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって第１の高さを監視するステップと、第１の高さの変化を求めるステップと、ターゲット送り速度を調整するステップと、を含む。
【０００５】
本発明の別の態様によれば、電子ビーム物理蒸着装置は、大まかには、ターゲットステーション、ターゲットステーションを移動させる手段、および窓を収容するチャンバと、チャンバに接続し、窓に近接して配置されて、ターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定する手段を備える光センサと、チャンバと接続して配置された電子銃と、光センサとターゲットステーションを移動させる手段とに接続された電子モジュールと、を備える。
【０００６】
本発明のさらに別の態様によれば、電子ビーム物理蒸着装置を使用する層状化の発生していない多成分凝縮物の製造方法は、大まかには、電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さに多成分ターゲットを位置決めするステップと、電子ビーム物理蒸着装置の電子銃によって生成される電子のビームの中に所定の速度で多成分ターゲットを送るステップと、電子ビームで多成分ターゲットを、少なくとも第１の成分蒸発物と第２の成分蒸発物とに蒸発させるステップと、チャンバに近接して配置された光センサを使用して、多成分ターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって第１の高さを監視するステップと、第１の高さにおける変化を判定するステップと、第１の成分蒸発物と第２の成分蒸発物とを基板上に均一に堆積させるように、多成分ターゲット送り速度を調整するステップと、層状化の発生していない多成分凝縮物を形成するステップと、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１を参照すると、本発明の電子ビーム物理蒸着装置１０（以下では「ＥＢＰＶＤ１０」）を表わしている。ＥＢＰＶＤ１０は、一般に、電源（図示せず）および作動機構（図示せず）を有して、ターゲットステーション移動手段１８と接続して配置されたターゲットステーション１６を収容し、窓１４を有するチャンバ１２を含む。電子モジュール２０は、チャンバ１２の外側面の外部に、ターゲットステーション移動手段１８と接続して配置してもよい。光センサ２２は、窓１４に近接して、かつチャンバ１２と接続して配置してもよい。より具体的には、光センサ２２は、チャンバ１２に外部から装着して、窓１４に当接して配置してもよい。窓１４は、直径が約３０〜４０ｍｍ、または約３０〜３５ｍｍで、厚さが約４〜１０ｍｍ、または約６〜８ｍｍの石英窓（ｑｕａｒｔｚ ｗｉｎｄｏｗ）を含んでもよい。さらに、窓１４には、蒸発した被覆フラックス（ｃｏａｔｉｎｇ ｆｌｕｘ）が窓１４の上に堆積するのを防止するのに十分な量で、チャンバ１２内部でその面上に配置した、繊維材料（図示せず）を含めてもよい。ターゲットステーション１６は、ターゲットの面への光センサの見通し線（ｌｉｎｅ-ｏｆ-ｓｉｇｈｔ）を提供すると同時に、蒸発しつつあるターゲットを保持するように設計された、差込み口（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）としてもよい。
【０００８】
光センサ２２には、ガスダイナミックフィルタ３６、集束レンズ３８、分離プリズム４０、およびそれぞれが前置増幅器４４に接続された第１の光検出器４１および第２の光検出器４３を含めてもよい。ガスダイナミックフィルタ３６は、内部にグリッドを有する実質的に管状の構造としてもよい。この構造は、内部直径が約２５ｍｍで、長さが約１５０ｍｍとすることができる。構造内部に配置されたグリッドは、メッシュ厚さを約０．１〜０．１５ｍｍにしてもよい。ガスダイナミックフィルタ３６は、少なくとも長さ１ｍのターゲットを蒸発させている間に、フィルタに約０．０２〜０．０５ｎｍの光透過（ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を与えてもよい。
【０００９】
ガスダイナミックフィルタ３６と集束レンズ３８とは、互いに結合されて、チャンバ１２の外側面に装着されている。好ましくは、ガスダイナミックフィルタ３６は、チャンバ１２の外側面から外向きに約３〜７度の角度で、かつターゲットステーション１６の見通し線において、チャンバ１２の窓１４に当接して位置決めされる。集束レンズ３８は、当業者に知られている多数の集束レンズの任意のものでよい。好ましくは、集束レンズ３８は、直径が約２９〜３０ｍｍ、または直径が約２９．５〜２９．９ｍｍ、または直径が約２９．８〜２９．９ｍｍ、または直径が約２９．９ｍｍであり、焦点距離が約４５〜５５ｍｍ、または約４９〜５１ｍｍ、または約５０ｍｍである。分離プリズム４０は、当業者に知られている多数の分離プリズムの任意のものでよく、好ましくは、約３０ｍｍ×約３０ｍｍ×約２０ｍｍの中空立方体内部に位置して、一頂点が直角であり、底面の大きさが約１０ｍｍ×約１０ｍｍである１００％反射プリズムである。各光検出器４１，４３は、分離プリズム４０の反対両側の垂直面内に配置することができる。
【００１０】
光センサ２２は、窓１４を介して、ターゲットステーション１６内部のターゲットの少なくとも１つの画像を取り込む。ガスダイナミックフィルタ３６は、当業者に知られているように、ターゲット蒸発過程の間に、窓１４の粉立ち（ｄｕｓｔｉｎｇ）を防止する。集束レンズ３８は、窓１４とガスダイナミックフィルタ３６とを通過する画像を縮小して、画像を分離プリズム４０の頂点上に投影する。分離プリズム４０は、第１の光検出器４１上へ原画像の反射画像を反射し、また第２の光検出器４３上へ原画像の屈折画像を屈折させる。各光検出器４１，４３は、反射画像の光強度と、屈折画像の光強度を測定する。光強度の差、または光強度に差がないことが、前置増幅器４４によって記録、表示される。さらに、光強度の差、または光強度の差がないことは、少なくとも１つの出力信号として、光センサ２２から電子モジュール２０へと伝達される。
【００１１】
光強度の差、または光強度の差がないことは、光検出器４１，４３の光強度測定値を比較することによって求めることができる。光センサ２２により、光強度の差に基づいて生成される出力信号は、ターゲットステーション１６の高さが、ターゲット面の安定化とターゲットの最適蒸発とに要求される最適高さよりも大きいか、または小さいかを示す。各画像の光強度測定値が等しい場合には、光センサ２２は、ゼロ（０）に等しい信号を出力する。このことは、ターゲットステーション１６内部のターゲットの２つの画像が同じものであり、ターゲットステーションの高さは一定で変化のないままであることを示す。ターゲットステーション１６の高さに言及するときには、ターゲットステーション内部に収納されている溶融液体の表面が、高さを測定する点である。
【００１２】
各画像の光強度測定値が等しくない場合には、このことは、ターゲットの２つの画像が同じものではなく、ターゲットステーションの高さが変化したことを示す。第２の光検出器４３が、第１の光検出器４１の光強度値よりも大きい光強度値を測定する場合には、ターゲットステーション１６の高さは、ターゲット面の安定化とターゲットの最適蒸発とに要求される最適高さよりも小さい。それに応じて、システムは、ターゲットステーション１６を上昇させて、次には送り速度、すなわちＥＢＰＶＤ装置の電子ビームによるターゲットの蒸発を増大させる。第２の光検出器４３が、第１の光検出器４１の光強度値よりも小さい光強度値を測定する場合には、ターゲットステーション１６の高さは、ターゲット面の安定化とターゲットの最適蒸発に要求される最適高さよりも大きい。それに応じて、システムは、ターゲットステーション１６を下降させて、次にはＥＢＰＶＤ装置の電子ビームによるターゲットの送り速度を減少させる。
【００１３】
次に図２および図３を参照すると、電子モジュール２０は、光センサ２２によって生成される１つまたは複数の出力信号を増幅して、その信号をターゲットステーション１６の高さに対応するように解釈、変換して、これらの増幅された出力信号に応答してターゲットステーション１６の高さを調整する。電子モジュール２０には、電源２４、駆動用発振器（ｄｒｉｖｉｎｇ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２６、増幅器２８、パルス幅変調器３０、および積分器３２とターゲットステーション移動手段１８とに電力を供給する機械系電源（ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）３３を含めてもよい。
【００１４】
増幅器２８は、光センサ２２から出力信号を受け取る。増幅器２８は、出力信号を約−２０ｄＢから約２０ｄＢに増大させ、増幅された出力信号をパルス幅変調器３０に供給する。パルス幅変調器３０は、増幅された出力信号の供給を制御するため、すなわち電流絶縁器（ｇａｌｖａｎｉｃ ｉｓｏｌａｔｏｒ）３２への電流を抑制するのに使用してもよい。電流絶縁器３２は、電子モジュール２０の電気システムの機能部分（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｓｅｃｔｉｏｎｓ）を絶縁する役割を果たす。例えば、電流絶縁器３２は、図３に示す光センサ回路をシステムの残部から電気的に絶縁するように設計してもよい。
【００１５】
変換されて変調された出力信号を受け取ることに応答して、ターゲットステーション移動手段１８は、出力信号を受け取り、ターゲットステーション１６内部のターゲット面を、チャンバ１２の床４８に垂直な角度方向で上方または下方に移動させる。ターゲットステーション移動手段１８は、電子モジュール２０の機械系電源３３を使用して、給電してもよい。ターゲットステーション移動手段１８は、ターゲットステーションを前述の方向に少なくとも毎秒０．２〜０．４ｍｍの速度で移動させることのできる、任意の機構とすることができる。
【００１６】
駆動用発振器２６は、当業者に知られている、約９〜１０ｋＨｚの周波数で動作可能な任意の駆動用発振器とすることができる。電源２４は、当業者に知られている、約１０，０００ボルト（Ｖ）、即ち１０ｋＶを供給することのできる任意の電源とすることができる。
【００１７】
本明細書において説明するプール液面閉ループ制御（ＰＬＣＬＣ：Ｐｏｏｌ Ｌｅｖｅｌ Ｃｌｏｓｅｄ Ｌｏｏｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ）システムは、層状化の発生していない多成分凝縮物の製造に使用してもよい。多成分ターゲットは、電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さに設置してもよい。多成分ターゲットは、電子銃によって生成される電子ビーム中に、所定の速度で供給することができる。電子ビームを使用して、多成分ターゲットは、少なくとも第１の成分蒸発物（ｅｖａｐｏｒａｎｔ）と第２の成分蒸発物とに蒸発させることができる。多成分ターゲットの第１の高さは、画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって、光センサを使用して監視することができる。光センサが第１の高さにおける変化を記録すると、ターゲットステーション移動手段が、ターゲットステーションを作動させて、第１の成分蒸発物および第２の成分蒸発物を基板上に均一に堆積させるとともに層状化の発生を防止するように、多成分ターゲット送り速度を調整する。
【００１８】
次に図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の、それぞれ倍率１００倍および倍率５００倍で撮られた、一対の顕微鏡写真が示されている。図４Ａおよび図４ＢのＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物は、従来技術の電子ビーム物理蒸着装置を使用して生成された。次に図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の、それぞれ倍率１００倍および倍率５００倍で撮られた、一対の顕微鏡写真が示されている。図５Ａおよび図５ＢのＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物は、本発明の電子ビーム物理蒸着装置を使用して生成された。
【００１９】
実験からわかるように、層状化は、本明細書で説明したプール液面閉ループ制御（ＰＬＣＬＣ）システムを用いて、工程中にプール液面が一定に維持されるときには、大幅に低減されるか、またはまったく排除される。図４Ａおよび図４Ｂの顕微鏡写真に示されるように、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物は、アルミニウムの富化された層、すなわち層状化を示している。明るい帯は、約１１〜１２重量％のアルミニウム含有率を示すアルミニウム富化層である。対照的に、図５Ａおよび図５Ｂの顕微鏡写真に示されたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物は、その横断面全体にわたって高度に一様な化学成分を示し、層状化が事実上ないことを示している。最終製品の層状化は、本明細書で説明したプール液面閉ループ制御（ＰＬＣＬＣ）システムを使用して、プール液面を自動的に監視することによって対策がされた。
【００２０】
本発明の１つまたは複数の実施形態について説明した。しかし、本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく、様々な修正を行うことができることを理解されるであろう。したがって、その他の実施形態は添付の請求項の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の電子ビーム物理蒸着装置を示す図である。
【図２】図１の電子ビーム物理蒸着装置と共に使用する電子モジュールのフローチャートを表わす図である。
【図３】図１の電子ビーム物理蒸着装置と共に使用するセンサの概略を表わす図である。
【図４Ａ】従来技術の電子ビーム物理蒸着装置で得られたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の倍率１００倍で撮影した顕微鏡写真である。
【図４Ｂ】従来技術の電子ビーム物理蒸着装置で得られたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の倍率５００倍で撮影した顕微鏡写真である。
【図５Ａ】本発明の電子ビーム物理蒸着装置で得られたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の倍率１００倍で撮影した顕微鏡写真である。
【図５Ｂ】本発明の電子ビーム物理蒸着装置で得られたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の倍率５００倍で撮影した顕微鏡写真である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子ビーム物理蒸着装置に関し、より具体的には、電子ビーム物理蒸着装置におけるターゲットの独立した空間位置安定化に関する。
【背景技術】
【０００２】
多成分凝縮物（ｍｕｌｔｉ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ）の断面全体にわたる化学変動（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）、例えば層状化（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）は、電子ビーム物理蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）技法を利用するときに遭遇する主要な問題の一つである。このような化学変動は、ＥＢ−ＰＶＤ工程パラメータにおける不安定性によって引き起こされる。例えば、この不安定性がこのような重大な化学変動を引き起こす可能性のある重要なパラメータの一つは、ＥＢ−ＰＶＤチャンバ内部の溶融プール（ｍｏｌｔｅｎ ｐｏｏｌ）の相対液面である。理論的には、溶融プール液面が、ＥＢ−ＰＶＤ工程全体を通して一定の高さに維持される場合には、層状化を大幅に減少させるか、または排除することができる。しかし、現在のＥＢ−ＰＶＤ装置においては、溶融プール液面は、ＥＢ−ＰＶＤ作業者によって手動で維持される。その結果、溶融プールの相対液面は、潜在的に不安定な動作パラメータのままである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、ＥＢ−ＰＶＤチャンバ内部の溶融プールの一定の相対液面を監視して維持するように設計された、独立したシステムを備えるＥＢ−ＰＶＤ装置に対する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様によれば、電子ビーム物理蒸着装置において送り速度を調整する方法は、大まかには、電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さにターゲットを位置決めするステップと、電子ビーム物理蒸着装置の電子銃によって生成される電子ビームの中に所定の速度でターゲットを送るステップと、電子ビームでターゲットを蒸発させるステップと、チャンバに近接して（ｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｔｏ）配置された光センサを使用してターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって第１の高さを監視するステップと、第１の高さの変化を求めるステップと、ターゲット送り速度を調整するステップと、を含む。
【０００５】
本発明の別の態様によれば、電子ビーム物理蒸着装置は、大まかには、ターゲットステーション、ターゲットステーションを移動させる手段、および窓を収容するチャンバと、チャンバに接続し、窓に近接して配置されて、ターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定する手段を備える光センサと、チャンバと接続して配置された電子銃と、光センサとターゲットステーションを移動させる手段とに接続された電子モジュールと、を備える。
【０００６】
本発明のさらに別の態様によれば、電子ビーム物理蒸着装置を使用する層状化の発生していない多成分凝縮物の製造方法は、大まかには、電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さに多成分ターゲットを位置決めするステップと、電子ビーム物理蒸着装置の電子銃によって生成される電子のビームの中に所定の速度で多成分ターゲットを送るステップと、電子ビームで多成分ターゲットを、少なくとも第１の成分蒸発物と第２の成分蒸発物とに蒸発させるステップと、チャンバに近接して配置された光センサを使用して、多成分ターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって第１の高さを監視するステップと、第１の高さにおける変化を判定するステップと、第１の成分蒸発物と第２の成分蒸発物とを基板上に均一に堆積させるように、多成分ターゲット送り速度を調整するステップと、層状化の発生していない多成分凝縮物を形成するステップと、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１を参照すると、本発明の電子ビーム物理蒸着装置１０（以下では「ＥＢＰＶＤ１０」）を表わしている。ＥＢＰＶＤ１０は、一般に、電源（図示せず）および作動機構（図示せず）を有して、ターゲットステーション移動手段１８と接続して配置されたターゲットステーション１６を収容し、窓１４を有するチャンバ１２を含む。電子モジュール２０は、チャンバ１２の外側面の外部に、ターゲットステーション移動手段１８と接続して配置してもよい。光センサ２２は、窓１４に近接して、かつチャンバ１２と接続して配置してもよい。より具体的には、光センサ２２は、チャンバ１２に外部から装着して、窓１４に当接して配置してもよい。窓１４は、直径が約３０〜４０ｍｍ、または約３０〜３５ｍｍで、厚さが約４〜１０ｍｍ、または約６〜８ｍｍの石英窓（ｑｕａｒｔｚ ｗｉｎｄｏｗ）を含んでもよい。さらに、窓１４には、蒸発した被覆フラックス（ｃｏａｔｉｎｇ ｆｌｕｘ）が窓１４の上に堆積するのを防止するのに十分な量で、チャンバ１２内部でその面上に配置した、繊維材料（図示せず）を含めてもよい。ターゲットステーション１６は、ターゲットの面への光センサの見通し線（ｌｉｎｅ-ｏｆ-ｓｉｇｈｔ）を提供すると同時に、蒸発しつつあるターゲットを保持するように設計された、差込み口（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）としてもよい。
【０００８】
光センサ２２には、ガスダイナミックフィルタ３６、集束レンズ３８、分離プリズム４０、およびそれぞれが前置増幅器４４に接続された第１の光検出器４１および第２の光検出器４３を含めてもよい。ガスダイナミックフィルタ３６は、内部にグリッドを有する実質的に管状の構造としてもよい。この構造は、内部直径が約２５ｍｍで、長さが約１５０ｍｍとすることができる。構造内部に配置されたグリッドは、メッシュ厚さを約０．１〜０．１５ｍｍにしてもよい。ガスダイナミックフィルタ３６は、少なくとも長さ１ｍのターゲットを蒸発させている間に、フィルタに約０．０２〜０．０５ｎｍの光透過（ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を与えてもよい。
【０００９】
ガスダイナミックフィルタ３６と集束レンズ３８とは、互いに結合されて、チャンバ１２の外側面に装着されている。好ましくは、ガスダイナミックフィルタ３６は、チャンバ１２の外側面から外向きに約３〜７度の角度で、かつターゲットステーション１６の見通し線において、チャンバ１２の窓１４に当接して位置決めされる。集束レンズ３８は、当業者に知られている多数の集束レンズの任意のものでよい。好ましくは、集束レンズ３８は、直径が約２９〜３０ｍｍ、または直径が約２９．５〜２９．９ｍｍ、または直径が約２９．８〜２９．９ｍｍ、または直径が約２９．９ｍｍであり、焦点距離が約４５〜５５ｍｍ、または約４９〜５１ｍｍ、または約５０ｍｍである。分離プリズム４０は、当業者に知られている多数の分離プリズムの任意のものでよく、好ましくは、約３０ｍｍ×約３０ｍｍ×約２０ｍｍの中空立方体内部に位置して、一頂点が直角であり、底面の大きさが約１０ｍｍ×約１０ｍｍである１００％反射プリズムである。各光検出器４１，４３は、分離プリズム４０の反対両側の垂直面内に配置することができる。
【００１０】
光センサ２２は、窓１４を介して、ターゲットステーション１６内部のターゲットの少なくとも１つの画像を取り込む。ガスダイナミックフィルタ３６は、当業者に知られているように、ターゲット蒸発過程の間に、窓１４の粉立ち（ｄｕｓｔｉｎｇ）を防止する。集束レンズ３８は、窓１４とガスダイナミックフィルタ３６とを通過する画像を縮小して、画像を分離プリズム４０の頂点上に投影する。分離プリズム４０は、第１の光検出器４１上へ原画像の反射画像を反射し、また第２の光検出器４３上へ原画像の屈折画像を屈折させる。各光検出器４１，４３は、反射画像の光強度と、屈折画像の光強度を測定する。光強度の差、または光強度に差がないことが、前置増幅器４４によって記録、表示される。さらに、光強度の差、または光強度の差がないことは、少なくとも１つの出力信号として、光センサ２２から電子モジュール２０へと伝達される。
【００１１】
光強度の差、または光強度の差がないことは、光検出器４１，４３の光強度測定値を比較することによって求めることができる。光センサ２２により、光強度の差に基づいて生成される出力信号は、ターゲットステーション１６の高さが、ターゲット面の安定化とターゲットの最適蒸発とに要求される最適高さよりも大きいか、または小さいかを示す。各画像の光強度測定値が等しい場合には、光センサ２２は、ゼロ（０）に等しい信号を出力する。このことは、ターゲットステーション１６内部のターゲットの２つの画像が同じものであり、ターゲットステーションの高さは一定で変化のないままであることを示す。ターゲットステーション１６の高さに言及するときには、ターゲットステーション内部に収納されている溶融液体の表面が、高さを測定する点である。
【００１２】
各画像の光強度測定値が等しくない場合には、このことは、ターゲットの２つの画像が同じものではなく、ターゲットステーションの高さが変化したことを示す。第２の光検出器４３が、第１の光検出器４１の光強度値よりも大きい光強度値を測定する場合には、ターゲットステーション１６の高さは、ターゲット面の安定化とターゲットの最適蒸発とに要求される最適高さよりも小さい。それに応じて、システムは、ターゲットステーション１６を上昇させて、次には送り速度、すなわちＥＢＰＶＤ装置の電子ビームによるターゲットの蒸発を増大させる。第２の光検出器４３が、第１の光検出器４１の光強度値よりも小さい光強度値を測定する場合には、ターゲットステーション１６の高さは、ターゲット面の安定化とターゲットの最適蒸発に要求される最適高さよりも大きい。それに応じて、システムは、ターゲットステーション１６を下降させて、次にはＥＢＰＶＤ装置の電子ビームによるターゲットの送り速度を減少させる。
【００１３】
次に図２および図３を参照すると、電子モジュール２０は、光センサ２２によって生成される１つまたは複数の出力信号を増幅して、その信号をターゲットステーション１６の高さに対応するように解釈、変換して、これらの増幅された出力信号に応答してターゲットステーション１６の高さを調整する。電子モジュール２０には、電源２４、駆動用発振器（ｄｒｉｖｉｎｇ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２６、増幅器２８、パルス幅変調器３０、および積分器３２とターゲットステーション移動手段１８とに電力を供給する機械系電源（ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）３３を含めてもよい。
【００１４】
増幅器２８は、光センサ２２から出力信号を受け取る。増幅器２８は、出力信号を約−２０ｄＢから約２０ｄＢに増大させ、増幅された出力信号をパルス幅変調器３０に供給する。パルス幅変調器３０は、増幅された出力信号の供給を制御するため、すなわち電流絶縁器（ｇａｌｖａｎｉｃ ｉｓｏｌａｔｏｒ）３２への電流を抑制するのに使用してもよい。電流絶縁器３２は、電子モジュール２０の電気システムの機能部分（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｓｅｃｔｉｏｎｓ）を絶縁する役割を果たす。例えば、電流絶縁器３２は、図３に示す光センサ回路をシステムの残部から電気的に絶縁するように設計してもよい。
【００１５】
変換されて変調された出力信号を受け取ることに応答して、ターゲットステーション移動手段１８は、出力信号を受け取り、ターゲットステーション１６内部のターゲット面を、チャンバ１２の床４８に垂直な角度方向で上方または下方に移動させる。ターゲットステーション移動手段１８は、電子モジュール２０の機械系電源３３を使用して、給電してもよい。ターゲットステーション移動手段１８は、ターゲットステーションを前述の方向に少なくとも毎秒０．２〜０．４ｍｍの速度で移動させることのできる、任意の機構とすることができる。
【００１６】
駆動用発振器２６は、当業者に知られている、約９〜１０ｋＨｚの周波数で動作可能な任意の駆動用発振器とすることができる。電源２４は、当業者に知られている、約１０，０００ボルト（Ｖ）、即ち１０ｋＶを供給することのできる任意の電源とすることができる。
【００１７】
本明細書において説明するプール液面閉ループ制御（ＰＬＣＬＣ：Ｐｏｏｌ Ｌｅｖｅｌ Ｃｌｏｓｅｄ Ｌｏｏｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ）システムは、層状化の発生していない多成分凝縮物の製造に使用してもよい。多成分ターゲットは、電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さに設置してもよい。多成分ターゲットは、電子銃によって生成される電子ビーム中に、所定の速度で供給することができる。電子ビームを使用して、多成分ターゲットは、少なくとも第１の成分蒸発物（ｅｖａｐｏｒａｎｔ）と第２の成分蒸発物とに蒸発させることができる。多成分ターゲットの第１の高さは、画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって、光センサを使用して監視することができる。光センサが第１の高さにおける変化を記録すると、ターゲットステーション移動手段が、ターゲットステーションを作動させて、第１の成分蒸発物および第２の成分蒸発物を基板上に均一に堆積させるとともに層状化の発生を防止するように、多成分ターゲット送り速度を調整する。
【００１８】
次に図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の、それぞれ倍率１００倍および倍率５００倍で撮られた、一対の顕微鏡写真が示されている。図４Ａおよび図４ＢのＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物は、従来技術の電子ビーム物理蒸着装置を使用して生成された。次に図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の、それぞれ倍率１００倍および倍率５００倍で撮られた、一対の顕微鏡写真が示されている。図５Ａおよび図５ＢのＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物は、本発明の電子ビーム物理蒸着装置を使用して生成された。
【００１９】
実験からわかるように、層状化は、本明細書で説明したプール液面閉ループ制御（ＰＬＣＬＣ）システムを用いて、工程中にプール液面が一定に維持されるときには、大幅に低減されるか、またはまったく排除される。図４Ａおよび図４Ｂの顕微鏡写真に示されるように、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物は、アルミニウムの富化された層、すなわち層状化を示している。明るい帯は、約１１〜１２重量％のアルミニウム含有率を示すアルミニウム富化層である。対照的に、図５Ａおよび図５Ｂの顕微鏡写真に示されたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物は、その横断面全体にわたって高度に一様な化学成分を示し、層状化が事実上ないことを示している。最終製品の層状化は、本明細書で説明したプール液面閉ループ制御（ＰＬＣＬＣ）システムを使用して、プール液面を自動的に監視することによって対策がされた。
【００２０】
本発明の１つまたは複数の実施形態について説明した。しかし、本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく、様々な修正を行うことができることを理解されるであろう。したがって、その他の実施形態は添付の請求項の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の電子ビーム物理蒸着装置を示す図である。
【図２】図１の電子ビーム物理蒸着装置と共に使用する電子モジュールのフローチャートを表わす図である。
【図３】図１の電子ビーム物理蒸着装置と共に使用するセンサの概略を表わす図である。
【図４Ａ】従来技術の電子ビーム物理蒸着装置で得られたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の倍率１００倍で撮影した顕微鏡写真である。
【図４Ｂ】従来技術の電子ビーム物理蒸着装置で得られたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の倍率５００倍で撮影した顕微鏡写真である。
【図５Ａ】本発明の電子ビーム物理蒸着装置で得られたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の倍率１００倍で撮影した顕微鏡写真である。
【図５Ｂ】本発明の電子ビーム物理蒸着装置で得られたＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ ＥＢＰＶＤ凝縮物の倍率５００倍で撮影した顕微鏡写真である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム物理蒸着装置において送り速度を調整する方法であって、
電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さにターゲットを位置決めするステップと、
前記電子ビーム物理蒸着装置の電子銃によって生成される電子ビームの中に所定の速度で前記ターゲットを送るステップと、
前記電子ビームで前記ターゲットを蒸発させるステップと、
前記チャンバに近接して配置された光センサを使用して、前記ターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって前記第１の高さを監視するステップと、
前記第１の高さの変化を求めるステップと、
ターゲット送り速度を調整するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記監視するステップが、
前記ターゲットの前記蒸発から前記少なくとも１つの画像を有する所定の量の光を放射するステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記光センサの集束レンズへ向かう該光センサのガスダイナミックフィルタを介してフィルタリングするステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記集束レンズを介して前記光センサの反射プリズム上に集束させるステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記反射プリズムを介して前記光センサの少なくとも１つの光検出器上に投影するステップと、
前記第１の光強度および前記第２の光強度を測定するステップと、
第１の光検出器によって測定される前記第１の光強度が、第２の光検出器によって測定される前記第２の光強度と等しくないことを判定するステップと、
前記第１の光強度と前記第２の光強度の差を、前記光センサの出力信号に変換するステップと、
前記出力信号に基づいて、前記第１の高さが変化したことを判定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フィルタリングするステップが、前記少なくとも１つの画像を、前記ガスダイナミックフィルタに近接して配置された、前記チャンバの窓を介して受け取るステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記投影するステップが、
少なくとも１つの画像を受け取るステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記反射プリズムを通して分離するステップと、
第１の光強度を有する反射画像を、前記光センサの第１の光検出器に投影し、第２の光強度を有する屈折画像を、前記光センサの第２の光検出器上に投影するステップと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記調整するステップが、
前記ターゲットの高さの変化を判定するステップと、
前記ターゲットを移動させる手段を起動するステップと、
前記ターゲットが、前記第１の高さよりも低い第２の高さにあるときに、前記ターゲットの高さを増大させるステップと、
前記ターゲット送り速度を増大させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ターゲットの高さの変化を判定するステップと、
前記ターゲットを移動させる手段を起動するステップと、
前記ターゲットが、前記第１の高さよりも高い第２の高さにあるときに、前記ターゲットの高さを減少させるステップと、
前記ターゲット送り速度を減少させるステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ターゲットステーションと、該ターゲットステーションを移動させる手段と、窓とを収容するチャンバと、
前記チャンバに接続し、前記窓に近接して配置されて、ターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定する手段を備える光センサと、
前記チャンバに接続して配置された電子銃と、
前記光センサと前記ターゲットステーションを移動させる手段とに接続された電子モジュールと、
を備える電子ビーム物理蒸着装置。
【請求項８】
前記光センサは、前記チャンバの外側面に外部から、約３〜７度の角度で装着されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記差を測定する手段は、
内部に配設されたメッシュグリッドを有する実質的に管状の構造を含むガスダイナミックフィルタと、
直径が約２９〜３０ｍｍで、焦点距離が約４５〜５５ｍｍの集束レンズと、
１００％反射プリズムと、
前記１００％反射プリズムに隣接して、その垂直面内に配置された第１の光検出器と、
前記１００％反射プリズムに隣接して、その垂直面内に、かつ前記第１の光検出器の反対側に配置された第２の光検出器と、
前記第１の光検出器と前記第２の光検出器とに接続された前置増幅器と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記メッシュグリッドは、メッシュ厚さが約０．１〜０．１５ｍｍであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記１００％反射プリズムは、約３０ｍｍ×約３０ｍｍ×約２０ｍｍの寸法の中空立方体内に位置して、一頂点が直角であり、底面の大きさが約１０ｍｍ×約１０ｍｍであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記電子モジュールが、
駆動用発振器、パルス幅変調器、増幅器、および前記光センサに接続して配置された電源と、
前記パルス幅変調器と前記ターゲットステーションを移動させる手段とに接続して配置された積分器と、
前記光センサと前記積分器とに接続して配置された機械系電源と、
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記ターゲットステーションが差込み口を備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１４】
前記ターゲットステーションを移動させる手段が、前記チャンバの床に垂直な角度方向で上方または下方へ、前記ターゲットステーションを移動させることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１５】
前記窓は、直径が約３０〜４０ｍｍで、厚さが約４〜１０ｍｍである石英窓を含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１６】
電子ビーム物理蒸着装置を使用する層状化の発生していない多成分凝縮物の製造方法であって、
電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さに多成分ターゲットを位置決めするステップと、
前記電子ビーム物理蒸着装置の電子銃によって生成される電子ビームの中に所定の速度で前記多成分ターゲットを送るステップと、
前記電子ビームで前記多成分ターゲットを、少なくとも第１の成分蒸発物と第２の成分蒸発物とに蒸発させるステップと、
前記チャンバに近接して配置された光センサを使用して、前記多成分ターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって前記第１の高さを監視するステップと、
前記第１の高さの変化を判定するステップと、
前記第１の成分蒸発物と前記第２の成分蒸発物とを基板上に均一に堆積させるように、多成分ターゲット送り速度を調整するステップと、
層状化の発生していない多成分凝縮物を形成するステップと、
を含む製造方法。
【請求項１７】
前記監視するステップが、
前記多成分ターゲットの前記蒸発から前記少なくとも１つの画像を有する所定の量の光を放射するステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記光センサの集束レンズへ向かう該光センサのガスダイナミックフィルタを通してフィルタリングするステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記集束レンズを介して前記光センサの反射プリズム上に集束させるステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記プリズムを介して前記光センサの少なくとも１つの光検出器上に投影するステップと、
前記第１の光強度および前記第２の光強度を測定するステップと、
第１の光検出器によって測定される前記第１の光強度が、第２の光検出器によって測定される前記第２の光強度と等しくないことを判定するステップと、
前記第１の光強度と前記第２の光強度の差を、前記光センサの出力信号に変換するステップと、
前記出力信号に基づいて、前記第１の高さが変化したことを判定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記フィルタリングするステップが、前記少なくとも１つの画像を、前記ガスダイナミックフィルタに近接して配置された、前記チャンバの窓を介して受け取るステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記投影するステップが、
少なくとも１つの画像を受け取るステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記反射プリズムを通して分離するステップと、
第１の光強度を有する反射画像を、前記光センサの第１の光検出器に投影し、第２の光 強度を有する屈折画像を前記光センサの第２の光検出器上に投影するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記調整するステップが、
前記多成分ターゲットの高さの変化を判定するステップと、
前記多成分ターゲットを移動させる手段を起動するステップと、
前記多成分ターゲットが、前記第１の高さよりも低い第２の高さにあるときに、前記多成分ターゲットの高さを増大させるステップと、
前記多成分ターゲット送り速度を増大させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記調整するステップが、
前記多成分ターゲットの高さの変化を判定するステップと、
前記多成分ターゲットを移動させる手段を起動するステップと、
前記多成分ターゲットが、前記第１の高さよりも高い第２の高さにあるときに、前記多成分ターゲットの高さを減少させるステップと、
前記多成分ターゲット送り速度を減少させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１】
電子ビーム物理蒸着装置において送り速度を調整する方法であって、
電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さにターゲットを位置決めするステップと、
前記電子ビーム物理蒸着装置の電子銃によって生成される電子ビームの中に所定の速度で前記ターゲットを送るステップと、
前記電子ビームで前記ターゲットを蒸発させるステップと、
前記チャンバに近接して配置された光センサを使用して、前記ターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって前記第１の高さを監視するステップと、
前記第１の高さの変化を求めるステップと、
ターゲット送り速度を調整するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記監視するステップが、
前記ターゲットの前記蒸発から前記少なくとも１つの画像を有する所定の量の光を放射するステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記光センサの集束レンズへ向かう該光センサのガスダイナミックフィルタを介してフィルタリングするステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記集束レンズを介して前記光センサの反射プリズム上に集束させるステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記反射プリズムを介して前記光センサの少なくとも１つの光検出器上に投影するステップと、
前記第１の光強度および前記第２の光強度を測定するステップと、
第１の光検出器によって測定される前記第１の光強度が、第２の光検出器によって測定される前記第２の光強度と等しくないことを判定するステップと、
前記第１の光強度と前記第２の光強度の差を、前記光センサの出力信号に変換するステップと、
前記出力信号に基づいて、前記第１の高さが変化したことを判定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フィルタリングするステップが、前記少なくとも１つの画像を、前記ガスダイナミックフィルタに近接して配置された、前記チャンバの窓を介して受け取るステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記投影するステップが、
少なくとも１つの画像を受け取るステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記反射プリズムを通して分離するステップと、
第１の光強度を有する反射画像を、前記光センサの第１の光検出器に投影し、第２の光強度を有する屈折画像を、前記光センサの第２の光検出器上に投影するステップと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記調整するステップが、
前記ターゲットの高さの変化を判定するステップと、
前記ターゲットを移動させる手段を起動するステップと、
前記ターゲットが、前記第１の高さよりも低い第２の高さにあるときに、前記ターゲットの高さを増大させるステップと、
前記ターゲット送り速度を増大させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ターゲットの高さの変化を判定するステップと、
前記ターゲットを移動させる手段を起動するステップと、
前記ターゲットが、前記第１の高さよりも高い第２の高さにあるときに、前記ターゲットの高さを減少させるステップと、
前記ターゲット送り速度を減少させるステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ターゲットステーションと、該ターゲットステーションを移動させる手段と、窓とを収容するチャンバと、
前記チャンバに接続し、前記窓に近接して配置されて、ターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定する手段を備える光センサと、
前記チャンバに接続して配置された電子銃と、
前記光センサと前記ターゲットステーションを移動させる手段とに接続された電子モジュールと、
を備える電子ビーム物理蒸着装置。
【請求項８】
前記光センサは、前記チャンバの外側面に外部から、約３〜７度の角度で装着されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記差を測定する手段は、
内部に配設されたメッシュグリッドを有する実質的に管状の構造を含むガスダイナミックフィルタと、
直径が約２９〜３０ｍｍで、焦点距離が約４５〜５５ｍｍの集束レンズと、
１００％反射プリズムと、
前記１００％反射プリズムに隣接して、その垂直面内に配置された第１の光検出器と、
前記１００％反射プリズムに隣接して、その垂直面内に、かつ前記第１の光検出器の反対側に配置された第２の光検出器と、
前記第１の光検出器と前記第２の光検出器とに接続された前置増幅器と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記メッシュグリッドは、メッシュ厚さが約０．１〜０．１５ｍｍであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記１００％反射プリズムは、約３０ｍｍ×約３０ｍｍ×約２０ｍｍの寸法の中空立方体内に位置して、一頂点が直角であり、底面の大きさが約１０ｍｍ×約１０ｍｍであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記電子モジュールが、
駆動用発振器、パルス幅変調器、増幅器、および前記光センサに接続して配置された電源と、
前記パルス幅変調器と前記ターゲットステーションを移動させる手段とに接続して配置された積分器と、
前記光センサと前記積分器とに接続して配置された機械系電源と、
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記ターゲットステーションが差込み口を備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１４】
前記ターゲットステーションを移動させる手段が、前記チャンバの床に垂直な角度方向で上方または下方へ、前記ターゲットステーションを移動させることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１５】
前記窓は、直径が約３０〜４０ｍｍで、厚さが約４〜１０ｍｍである石英窓を含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１６】
電子ビーム物理蒸着装置を使用する層状化の発生していない多成分凝縮物の製造方法であって、
電子ビーム物理蒸着装置のチャンバ内部の第１の高さに多成分ターゲットを位置決めするステップと、
前記電子ビーム物理蒸着装置の電子銃によって生成される電子ビームの中に所定の速度で前記多成分ターゲットを送るステップと、
前記電子ビームで前記多成分ターゲットを、少なくとも第１の成分蒸発物と第２の成分蒸発物とに蒸発させるステップと、
前記チャンバに近接して配置された光センサを使用して、前記多成分ターゲットの少なくとも１つの画像の第１の光強度と第２の光強度の差を測定することによって前記第１の高さを監視するステップと、
前記第１の高さの変化を判定するステップと、
前記第１の成分蒸発物と前記第２の成分蒸発物とを基板上に均一に堆積させるように、多成分ターゲット送り速度を調整するステップと、
層状化の発生していない多成分凝縮物を形成するステップと、
を含む製造方法。
【請求項１７】
前記監視するステップが、
前記多成分ターゲットの前記蒸発から前記少なくとも１つの画像を有する所定の量の光を放射するステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記光センサの集束レンズへ向かう該光センサのガスダイナミックフィルタを通してフィルタリングするステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記集束レンズを介して前記光センサの反射プリズム上に集束させるステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記プリズムを介して前記光センサの少なくとも１つの光検出器上に投影するステップと、
前記第１の光強度および前記第２の光強度を測定するステップと、
第１の光検出器によって測定される前記第１の光強度が、第２の光検出器によって測定される前記第２の光強度と等しくないことを判定するステップと、
前記第１の光強度と前記第２の光強度の差を、前記光センサの出力信号に変換するステップと、
前記出力信号に基づいて、前記第１の高さが変化したことを判定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記フィルタリングするステップが、前記少なくとも１つの画像を、前記ガスダイナミックフィルタに近接して配置された、前記チャンバの窓を介して受け取るステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記投影するステップが、
少なくとも１つの画像を受け取るステップと、
前記少なくとも１つの画像を、前記反射プリズムを通して分離するステップと、
第１の光強度を有する反射画像を、前記光センサの第１の光検出器に投影し、第２の光 強度を有する屈折画像を前記光センサの第２の光検出器上に投影するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記調整するステップが、
前記多成分ターゲットの高さの変化を判定するステップと、
前記多成分ターゲットを移動させる手段を起動するステップと、
前記多成分ターゲットが、前記第１の高さよりも低い第２の高さにあるときに、前記多成分ターゲットの高さを増大させるステップと、
前記多成分ターゲット送り速度を増大させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記調整するステップが、
前記多成分ターゲットの高さの変化を判定するステップと、
前記多成分ターゲットを移動させる手段を起動するステップと、
前記多成分ターゲットが、前記第１の高さよりも高い第２の高さにあるときに、前記多成分ターゲットの高さを減少させるステップと、
前記多成分ターゲット送り速度を減少させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【公開番号】特開２００８−１６３４６４（Ｐ２００８−１６３４６４Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３８５１２（Ｐ２００７−３３８５１２）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（５９０００５４４９）ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション (581)
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＴＥＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（５９０００５４４９）ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション (581)
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＴＥＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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