JP2003013207A - 光吸収膜の形成方法および形成装置 - Google Patents
光吸収膜の形成方法および形成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】良好な成膜条件を安定かつ容易に実現できる光
吸収膜の形成方法を提供する。 【解決手段】結晶がデンドライト成長した多孔質の金属
蒸着膜からなる光吸収膜を真空蒸着で形成する方法であ
って、蒸着用ボート９を用いた抵抗加熱法を用い、適切
な膜質が実現できた場合に蒸着用ボートを流れる電流と
電圧から求めた電力投入値の時間プロファイルを予め測
定してコンピュータ１７に記憶しておき、蒸着時に蒸着
用ボートを流れる電流と電圧から求めた電力を上記の記
憶した時間プロファイルに一致させるように制御する光
吸収膜の形成方法。良好な光吸収膜が得られた条件では
蒸発速度の変動に関わる投入電力値が±５％程度の偏差
の範囲に収まり、蒸着用ボートヘの投入電力と形成膜質
との間に強い相関がある。したがって予め実験的に求め
た適切な投入電力を正確に再現することにより、蒸着速
度を適正に制御でき、良好な光吸収膜を安定かつ容易に
形成できる。
吸収膜の形成方法を提供する。 【解決手段】結晶がデンドライト成長した多孔質の金属
蒸着膜からなる光吸収膜を真空蒸着で形成する方法であ
って、蒸着用ボート９を用いた抵抗加熱法を用い、適切
な膜質が実現できた場合に蒸着用ボートを流れる電流と
電圧から求めた電力投入値の時間プロファイルを予め測
定してコンピュータ１７に記憶しておき、蒸着時に蒸着
用ボートを流れる電流と電圧から求めた電力を上記の記
憶した時間プロファイルに一致させるように制御する光
吸収膜の形成方法。良好な光吸収膜が得られた条件では
蒸発速度の変動に関わる投入電力値が±５％程度の偏差
の範囲に収まり、蒸着用ボートヘの投入電力と形成膜質
との間に強い相関がある。したがって予め実験的に求め
た適切な投入電力を正確に再現することにより、蒸着速
度を適正に制御でき、良好な光吸収膜を安定かつ容易に
形成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光吸収膜の形成方
法、特に遠赤外線検出器のような断熱構造上のセンシン
グ領域への光吸収膜の蒸着に関する。
法、特に遠赤外線検出器のような断熱構造上のセンシン
グ領域への光吸収膜の蒸着に関する。
【０００２】
【従来の技術】光センサに用いられる光吸収膜は、膜材
料の結晶がデンドライト成長した多孔質の構造を有する
金属膜を用いることが多い。このような金属膜を形成す
るには、一般的に、真空チャンバーを所望の圧力まで排
気した後に排気を停止し、チャンバー内に所定の圧力の
不活性ガスを充填して圧力一定とする。圧力は系の平均
自由行程が非常に短くなる圧力であり、数百Ｐａ程度で
ある。その雰囲気下において、蒸着用ボートを用いた抵
抗加熱により、金等の金属を蒸発させて被蒸着物表面に
蒸着金属の結晶をデンドライト成長させる等の手順で行
われている。サーモパイル型遠赤外線検出器のように非
常に微小な入射赤外光を熱エネルギーとして温度で検出
することが必要なセンサにおいては、図６に一例を示す
ように、金をデンドライト成長させた遠赤外線光吸収膜
１００（＝熱吸収膜）を用い、かつ、支持用の基体１０
２におけるセンシング領域１０１の真下部に空洞１０３
を設け、この空洞１０３による熱分離構造とすることに
より、感度を大幅に向上させることができる。この場
合、蒸着膜（遠赤外線光吸収膜１００）を形成している
段階で、蒸着膜は蒸着源から放出される赤外線を吸収す
るため、形成温度に非常に敏感になるので、成膜条件を
非常に狭い範囲に制御することが要求される。その理由
は、上記のように金の光吸収膜を熱分離されたセンシン
グ領域に蒸着した場合には、非常に高感度のセンシング
領域に蒸着用ボートから放出される強い赤外光が照射さ
れ、大きな温度上昇が生ずるためである。そして蒸着速
度が適正値よりも速い場合にはデンドライト成長よりも
膜密度が高い通常の膜のような結晶が混じり易く、全体
に黄土色に変色し、逆に蒸着速度が低い場合には必要な
膜厚を得るまでの蒸着時間が長く、被蒸着物が長時間加
熱されることから、デンドライトの結晶の粒径が粗大化
して全体に黄土色に変色する。このように蒸着速度が適
正値よりも速くても遅くても膜表面の光反射率の増加を
招き、結果的に光吸収性能が低下する。
料の結晶がデンドライト成長した多孔質の構造を有する
金属膜を用いることが多い。このような金属膜を形成す
るには、一般的に、真空チャンバーを所望の圧力まで排
気した後に排気を停止し、チャンバー内に所定の圧力の
不活性ガスを充填して圧力一定とする。圧力は系の平均
自由行程が非常に短くなる圧力であり、数百Ｐａ程度で
ある。その雰囲気下において、蒸着用ボートを用いた抵
抗加熱により、金等の金属を蒸発させて被蒸着物表面に
蒸着金属の結晶をデンドライト成長させる等の手順で行
われている。サーモパイル型遠赤外線検出器のように非
常に微小な入射赤外光を熱エネルギーとして温度で検出
することが必要なセンサにおいては、図６に一例を示す
ように、金をデンドライト成長させた遠赤外線光吸収膜
１００（＝熱吸収膜）を用い、かつ、支持用の基体１０
２におけるセンシング領域１０１の真下部に空洞１０３
を設け、この空洞１０３による熱分離構造とすることに
より、感度を大幅に向上させることができる。この場
合、蒸着膜（遠赤外線光吸収膜１００）を形成している
段階で、蒸着膜は蒸着源から放出される赤外線を吸収す
るため、形成温度に非常に敏感になるので、成膜条件を
非常に狭い範囲に制御することが要求される。その理由
は、上記のように金の光吸収膜を熱分離されたセンシン
グ領域に蒸着した場合には、非常に高感度のセンシング
領域に蒸着用ボートから放出される強い赤外光が照射さ
れ、大きな温度上昇が生ずるためである。そして蒸着速
度が適正値よりも速い場合にはデンドライト成長よりも
膜密度が高い通常の膜のような結晶が混じり易く、全体
に黄土色に変色し、逆に蒸着速度が低い場合には必要な
膜厚を得るまでの蒸着時間が長く、被蒸着物が長時間加
熱されることから、デンドライトの結晶の粒径が粗大化
して全体に黄土色に変色する。このように蒸着速度が適
正値よりも速くても遅くても膜表面の光反射率の増加を
招き、結果的に光吸収性能が低下する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、厳しい
条件管理が求められるにもかかわらず、この蒸着膜がデ
ンドライト成長した構造であることから、光吸収膜の蒸
着においては蒸着速度や膜厚をその場で観察してモニタ
することが出来ない。このモニタできない理由を以下に
説明する。蒸着工程において広く用いられている蒸着速
度の検出方法としては、水晶振動子の発振周波数変化を
検出する方法があり、専用の装置が市販されている。簡
単に原理を説明すると、まず水晶振動子を被蒸着物の近
傍に設置しておく。蒸着操作をした場合、蒸着膜が水晶
振動子に付着する。水晶振動子は付着膜の質量に応じて
共振周波数の低下が生じ、この周波数の変化を蒸着膜厚
に換算して工程の状況を監視することができる。しか
し、デンドライト成長した蒸着膜は柔構造であるため、
水晶振動子上に付着した場合には膜全体の質量が振動に
寄与しない。このため蒸着と水晶振動子の共振周波数と
が相関関係を持たず、結果として蒸着の様子をモニタ出
来ないことになる。また、蒸着においては、理論上蒸着
用ボートの温度の制御で速度制御は可能であるが、蒸着
用ボートは非常に高温となるためタングステンやモリブ
デン等の高融点金属を用いるほどであり、熱電対による
測定を熱電対を消費せずに常時安定して行うことは極め
て困難である。その他、放射温度計によるモニタも考え
られるが、蒸着中には真空装置内に充填した不活性ガス
と共に蒸発した蒸着材料が装置内を対流し、放射温度計
の測定窓にも光吸収膜が付着するために安定して測定す
ることは困難である。蒸着用ボートは温度により刻々と
抵抗値が変化し、かつ、溶融した蒸着材料の量が変動す
る不安定な系であり、蒸発速度を上述の理由によって直
接制御することが出来ない。そのため従来は、蒸着条件
の設定は蒸着作業者が蒸着用ボート上の蒸着材料の様子
と周辺の蒸発物の蒸気の様子を見ながら勘と経験で、投
入電流を手動で調整する方法でなされている。そのため
良好な成膜条件を安定に制御し再現していくことは非常
に困難であった。
条件管理が求められるにもかかわらず、この蒸着膜がデ
ンドライト成長した構造であることから、光吸収膜の蒸
着においては蒸着速度や膜厚をその場で観察してモニタ
することが出来ない。このモニタできない理由を以下に
説明する。蒸着工程において広く用いられている蒸着速
度の検出方法としては、水晶振動子の発振周波数変化を
検出する方法があり、専用の装置が市販されている。簡
単に原理を説明すると、まず水晶振動子を被蒸着物の近
傍に設置しておく。蒸着操作をした場合、蒸着膜が水晶
振動子に付着する。水晶振動子は付着膜の質量に応じて
共振周波数の低下が生じ、この周波数の変化を蒸着膜厚
に換算して工程の状況を監視することができる。しか
し、デンドライト成長した蒸着膜は柔構造であるため、
水晶振動子上に付着した場合には膜全体の質量が振動に
寄与しない。このため蒸着と水晶振動子の共振周波数と
が相関関係を持たず、結果として蒸着の様子をモニタ出
来ないことになる。また、蒸着においては、理論上蒸着
用ボートの温度の制御で速度制御は可能であるが、蒸着
用ボートは非常に高温となるためタングステンやモリブ
デン等の高融点金属を用いるほどであり、熱電対による
測定を熱電対を消費せずに常時安定して行うことは極め
て困難である。その他、放射温度計によるモニタも考え
られるが、蒸着中には真空装置内に充填した不活性ガス
と共に蒸発した蒸着材料が装置内を対流し、放射温度計
の測定窓にも光吸収膜が付着するために安定して測定す
ることは困難である。蒸着用ボートは温度により刻々と
抵抗値が変化し、かつ、溶融した蒸着材料の量が変動す
る不安定な系であり、蒸発速度を上述の理由によって直
接制御することが出来ない。そのため従来は、蒸着条件
の設定は蒸着作業者が蒸着用ボート上の蒸着材料の様子
と周辺の蒸発物の蒸気の様子を見ながら勘と経験で、投
入電流を手動で調整する方法でなされている。そのため
良好な成膜条件を安定に制御し再現していくことは非常
に困難であった。
【０００４】本発明は、上記のごとき従来技術の問題点
を解決するためになされたものであり、良好な成膜条件
を、安定かつ容易に実現することの出来る光吸収膜の形
成方法および形成装置を提供することを目的とする。
を解決するためになされたものであり、良好な成膜条件
を、安定かつ容易に実現することの出来る光吸収膜の形
成方法および形成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、赤外光吸収
膜の形成において、良好な黒褐色乃至黒色膜が得られた
条件では蒸発速度の変動に関わる投入電力値が±５％程
度の偏差の範囲に収まることを見出し、蒸着用ボートヘ
の投入電力と形成膜質との間の強い相関の存在を確認し
た。上記の知見に基づき、請求項１に記載の発明におい
ては、結晶がデンドライト成長した多孔質の金属蒸着膜
からなる光吸収膜を真空蒸着によって形成する方法であ
って、蒸着用ボートを用いた抵抗加熱法を用い、適切な
膜質が実現できた場合における上記蒸着用ボートを流れ
る電流と両端の電圧値を測定して求めた電力投入値の時
間プロファイルを予め測定して記憶手段に記憶してお
き、以後の蒸着時における上記蒸着用ボートを流れる電
流と両端の電圧値との積から求めた電力を上記の記憶し
た電力投入値の時間プロファイルに一致させるように制
御（例えば蒸着用ボートヘ流れる電流を制御）するよう
に構成している。この構成により、投入電力を精密に制
御して蒸着速度を適切に制御し、常に良好な光吸収膜を
形成することが出来る。
膜の形成において、良好な黒褐色乃至黒色膜が得られた
条件では蒸発速度の変動に関わる投入電力値が±５％程
度の偏差の範囲に収まることを見出し、蒸着用ボートヘ
の投入電力と形成膜質との間の強い相関の存在を確認し
た。上記の知見に基づき、請求項１に記載の発明におい
ては、結晶がデンドライト成長した多孔質の金属蒸着膜
からなる光吸収膜を真空蒸着によって形成する方法であ
って、蒸着用ボートを用いた抵抗加熱法を用い、適切な
膜質が実現できた場合における上記蒸着用ボートを流れ
る電流と両端の電圧値を測定して求めた電力投入値の時
間プロファイルを予め測定して記憶手段に記憶してお
き、以後の蒸着時における上記蒸着用ボートを流れる電
流と両端の電圧値との積から求めた電力を上記の記憶し
た電力投入値の時間プロファイルに一致させるように制
御（例えば蒸着用ボートヘ流れる電流を制御）するよう
に構成している。この構成により、投入電力を精密に制
御して蒸着速度を適切に制御し、常に良好な光吸収膜を
形成することが出来る。
【０００６】また、請求項２に記載の発明においては、
蒸着用ボートを用いた抵抗加熱法を用い、適切な膜質が
実現できた場合における上記蒸着用ボートを流れる電流
と両端の電圧値を測定して求めた蒸着用ボートと蒸着材
料との合成抵抗の時間変化率を予め測定して記憶手段に
記憶しておき、以後の蒸着時における上記蒸着用ボート
を流れる電流と両端の電圧値から求めた上記合成抵抗の
値の時間変化率を上記の記憶した合成抵抗の時間変化率
に一致させるように投入電力を制御するものである。蒸
着用ボートと蒸着材料との合成抵抗の変化率は蒸着材料
の蒸発速度に対応するので、この合成抵抗の変化が予め
測定した適切な条件における合成抵抗の時間変化率に一
致するように投入電力を制御すれば、常に良好な光吸収
膜を形成することが出来る。この場合には、合成抵抗変
化率を追えばよいので、蒸着用ボート上の蒸着材料の残
留量に関わらず蒸発速度が制御できる。したがって、蒸
着用ボートヘの蒸着材料の自動供給と蒸着操作を繰り返
して行うように構成すれば、蒸着の連続運転を行うこと
が出来る。
蒸着用ボートを用いた抵抗加熱法を用い、適切な膜質が
実現できた場合における上記蒸着用ボートを流れる電流
と両端の電圧値を測定して求めた蒸着用ボートと蒸着材
料との合成抵抗の時間変化率を予め測定して記憶手段に
記憶しておき、以後の蒸着時における上記蒸着用ボート
を流れる電流と両端の電圧値から求めた上記合成抵抗の
値の時間変化率を上記の記憶した合成抵抗の時間変化率
に一致させるように投入電力を制御するものである。蒸
着用ボートと蒸着材料との合成抵抗の変化率は蒸着材料
の蒸発速度に対応するので、この合成抵抗の変化が予め
測定した適切な条件における合成抵抗の時間変化率に一
致するように投入電力を制御すれば、常に良好な光吸収
膜を形成することが出来る。この場合には、合成抵抗変
化率を追えばよいので、蒸着用ボート上の蒸着材料の残
留量に関わらず蒸発速度が制御できる。したがって、蒸
着用ボートヘの蒸着材料の自動供給と蒸着操作を繰り返
して行うように構成すれば、蒸着の連続運転を行うこと
が出来る。
【０００７】また、請求項３に記載の発明においては、
蒸着材料が無い場合における蒸着用ボートの投入電力と
抵抗値との関係を予め求めて記憶しておき、蒸着時にお
ける上記投入電力での抵抗値が上記の記憶した値に一致
した場合に蒸着を終了させるように構成している。蒸着
完了後にも蒸着用ボートの加熱を継続することは光吸収
膜における光吸収率の低下を招く。そのため上記の構成
により、蒸着材料が無くなったことを検知し、適切な時
期に蒸着を終了させることが出来る。
蒸着材料が無い場合における蒸着用ボートの投入電力と
抵抗値との関係を予め求めて記憶しておき、蒸着時にお
ける上記投入電力での抵抗値が上記の記憶した値に一致
した場合に蒸着を終了させるように構成している。蒸着
完了後にも蒸着用ボートの加熱を継続することは光吸収
膜における光吸収率の低下を招く。そのため上記の構成
により、蒸着材料が無くなったことを検知し、適切な時
期に蒸着を終了させることが出来る。
【０００８】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
の光吸収膜の形成方法に用いる装置であり、蒸着用ボー
トを用いた抵抗加熱法による真空蒸着手段と、適切な膜
質が実現できた場合における上記蒸着用ボートを流れる
電流と両端の電圧値を測定して求めた電力投入値の時間
プロファイルを記憶しておく記憶手段と、蒸着時におけ
る蒸着用ボートを流れる電流と両端の電圧値との積から
求めた電力を上記の記憶した電力投入値の時間プロファ
イルに一致させるように制御する制御手段と、を備えて
いる。
の光吸収膜の形成方法に用いる装置であり、蒸着用ボー
トを用いた抵抗加熱法による真空蒸着手段と、適切な膜
質が実現できた場合における上記蒸着用ボートを流れる
電流と両端の電圧値を測定して求めた電力投入値の時間
プロファイルを記憶しておく記憶手段と、蒸着時におけ
る蒸着用ボートを流れる電流と両端の電圧値との積から
求めた電力を上記の記憶した電力投入値の時間プロファ
イルに一致させるように制御する制御手段と、を備えて
いる。
【０００９】また、請求項５に記載の発明は、請求項２
の光吸収膜の形成方法に用いる装置であり、蒸着用ボー
トを用いた抵抗加熱法による真空蒸着手段と、適切な膜
質が実現できた場合における上記蒸着用ボートを流れる
電流と両端の電圧値を測定して求めた蒸着用ボートと蒸
着材料との合成抵抗の時間プロファイルを記憶しておく
記憶手段と、蒸着時における上記蒸着用ボートを流れる
電流と両端の電圧値から求めた上記合成抵抗の値を上記
の記憶した合成抵抗の時間プロファイルに一致させるよ
うに投入電力を制御する制御手段と、を備えている。
の光吸収膜の形成方法に用いる装置であり、蒸着用ボー
トを用いた抵抗加熱法による真空蒸着手段と、適切な膜
質が実現できた場合における上記蒸着用ボートを流れる
電流と両端の電圧値を測定して求めた蒸着用ボートと蒸
着材料との合成抵抗の時間プロファイルを記憶しておく
記憶手段と、蒸着時における上記蒸着用ボートを流れる
電流と両端の電圧値から求めた上記合成抵抗の値を上記
の記憶した合成抵抗の時間プロファイルに一致させるよ
うに投入電力を制御する制御手段と、を備えている。
【００１０】また、請求項６に記載のように、上記の蒸
着用ボートは、その長さ方向の中心部分の灼熱領域およ
び両端の電気的接続領域を除いた個所の表面に、蒸着材
料と蒸着用ボートとが濡れない加工を施している。
着用ボートは、その長さ方向の中心部分の灼熱領域およ
び両端の電気的接続領域を除いた個所の表面に、蒸着材
料と蒸着用ボートとが濡れない加工を施している。
【００１１】
【発明の効果】本発明の方法においては、実験的に求め
た適切な投入電力の時間プロファイルを正確に再現する
ことにより、蒸着速度を適正に制御することが出来るの
で、良好な成膜条件を、安定かつ容易に実現することが
出来、常に良好な光吸収膜を形成することが出来る。ま
た、蒸着用ボートは温度や自身の蒸発消費により抵抗値
が刻々と変化し、かつ蒸着材料の残留量でも抵抗値が変
化するが、蒸着材料への投入電力を制御することによっ
て最適条件を実現することが出来るので、蒸着系の条件
変動から開放されて作業者の勘に依存せねばならなかっ
た従来の問題が解決されるのみならず、作業者自身の重
い作業負荷も軽減される。
た適切な投入電力の時間プロファイルを正確に再現する
ことにより、蒸着速度を適正に制御することが出来るの
で、良好な成膜条件を、安定かつ容易に実現することが
出来、常に良好な光吸収膜を形成することが出来る。ま
た、蒸着用ボートは温度や自身の蒸発消費により抵抗値
が刻々と変化し、かつ蒸着材料の残留量でも抵抗値が変
化するが、蒸着材料への投入電力を制御することによっ
て最適条件を実現することが出来るので、蒸着系の条件
変動から開放されて作業者の勘に依存せねばならなかっ
た従来の問題が解決されるのみならず、作業者自身の重
い作業負荷も軽減される。
【００１２】また、請求項２においては、蒸着用ボート
と蒸着材料との合成抵抗の変化率から蒸発速度を検出す
ることが出来るので、蒸着用ボート上の蒸着材料の残留
量によらずに蒸発速度が規定できる。そのため蒸着材料
の自動供給を行えば連続稼動を行うことが出来る。
と蒸着材料との合成抵抗の変化率から蒸発速度を検出す
ることが出来るので、蒸着用ボート上の蒸着材料の残留
量によらずに蒸発速度が規定できる。そのため蒸着材料
の自動供給を行えば連続稼動を行うことが出来る。
【００１３】また、請求項３においては、蒸着を抵抗測
定値から自動的に終了させることができるので、覗き窓
を通しての蒸着用ボート上の目視確認が不要になり、遠
隔操作が可能となる。さらに覗き窓の汚れ管理が不要に
なるので、装置の管理が容易となるなど作業工数が大き
く削減される。
定値から自動的に終了させることができるので、覗き窓
を通しての蒸着用ボート上の目視確認が不要になり、遠
隔操作が可能となる。さらに覗き窓の汚れ管理が不要に
なるので、装置の管理が容易となるなど作業工数が大き
く削減される。
【００１４】また、請求項４または請求項５に記載の形
成装置を用いれば、上記のごとき光吸収膜の形成方法を
容易に実現することが出来る。また、請求項６に記載の
蒸着用ボートを用いれば、蒸発面積が常に一定となるた
め蒸発速度制御の安定性を大きく向上させることが出来
る。
成装置を用いれば、上記のごとき光吸収膜の形成方法を
容易に実現することが出来る。また、請求項６に記載の
蒸着用ボートを用いれば、蒸発面積が常に一定となるた
め蒸発速度制御の安定性を大きく向上させることが出来
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１、図２を用いて本発明による
光吸収膜形成法の第１の実施例について説明する。図１
は本発明の方法を用いて光吸収膜を形成する蒸着装置の
構成図である。図１において、真空チャンバー１はメイ
ンハルブ２を介して高真空ポンプ３および荒引きポンプ
４が取り付けられ、さらに窒素ガス配管が遮断弁５を介
して接続され、また、真空チャンバー内部の圧力を測定
するための真空計６が備えられている。真空チャンバー
１の中心付近には光吸収膜を形成するサンプル７がホル
ダー８に取り付けられて下向きに固定され、その下方に
は抵抗加熱式の蒸着を行うための蒸着用ボート９が設置
されている。
光吸収膜形成法の第１の実施例について説明する。図１
は本発明の方法を用いて光吸収膜を形成する蒸着装置の
構成図である。図１において、真空チャンバー１はメイ
ンハルブ２を介して高真空ポンプ３および荒引きポンプ
４が取り付けられ、さらに窒素ガス配管が遮断弁５を介
して接続され、また、真空チャンバー内部の圧力を測定
するための真空計６が備えられている。真空チャンバー
１の中心付近には光吸収膜を形成するサンプル７がホル
ダー８に取り付けられて下向きに固定され、その下方に
は抵抗加熱式の蒸着を行うための蒸着用ボート９が設置
されている。
【００１６】蒸着用ボート９は両端が固定端子１０に接
続され、さらに気密の電流導入端子１１を経由してステ
ップダウントランス１２に接続されている。固定端子１
０、ステップダウントランス１２および配線の電気抵抗
値は、蒸着用ボート９の電気抵抗値に対して十分に小さ
いものとする。配線には電流測定用のクランプセンサ１
３が取り付けられ、蒸着用ボート９の両端には電位差測
定用のテストポイント１４を設けておく。ステップダウ
ントランス１２の入力には電力制御器１５に制御された
半導体リレー１６で断続される２００Ｖの商用交流電源
が供給されている。また、クランプセンサ１３の出力電
圧およびテストポイント１４の電位差はそれぞれ交流電
圧計１９によって測定され、そのデータをコンピュータ
１７に入力する。コンピュータ１７は入力をそれぞれ演
算し、その結果に応じてＤ／Ａコンバータ１８から最小
〜最大電圧が１〜５Ｖのアナログ信号を出力し、それを
電力制御器１５の制御信号として与える。
続され、さらに気密の電流導入端子１１を経由してステ
ップダウントランス１２に接続されている。固定端子１
０、ステップダウントランス１２および配線の電気抵抗
値は、蒸着用ボート９の電気抵抗値に対して十分に小さ
いものとする。配線には電流測定用のクランプセンサ１
３が取り付けられ、蒸着用ボート９の両端には電位差測
定用のテストポイント１４を設けておく。ステップダウ
ントランス１２の入力には電力制御器１５に制御された
半導体リレー１６で断続される２００Ｖの商用交流電源
が供給されている。また、クランプセンサ１３の出力電
圧およびテストポイント１４の電位差はそれぞれ交流電
圧計１９によって測定され、そのデータをコンピュータ
１７に入力する。コンピュータ１７は入力をそれぞれ演
算し、その結果に応じてＤ／Ａコンバータ１８から最小
〜最大電圧が１〜５Ｖのアナログ信号を出力し、それを
電力制御器１５の制御信号として与える。
【００１７】本発明者の実験では、良好な膜質が得られ
る時における蒸着時のクランプセンサ１３から得られる
電流値とテストポイント１４の電位差の積から求まる印
加電力は、偏差が±５％程度の値の範囲に入っているこ
とが観察されている。この良好な膜質の光吸収膜が形成
された時における印加電力の時間プロファイル（時間プ
ロファイル）を予め測定し、それをコンピュータ１７内
の記憶装置に予め記憶しておく。図２は上記の時間プロ
ファイルの一例を示す特性図であり、横軸は時間、縦軸
は印加電力である。
る時における蒸着時のクランプセンサ１３から得られる
電流値とテストポイント１４の電位差の積から求まる印
加電力は、偏差が±５％程度の値の範囲に入っているこ
とが観察されている。この良好な膜質の光吸収膜が形成
された時における印加電力の時間プロファイル（時間プ
ロファイル）を予め測定し、それをコンピュータ１７内
の記憶装置に予め記憶しておく。図２は上記の時間プロ
ファイルの一例を示す特性図であり、横軸は時間、縦軸
は印加電力である。
【００１８】以下、蒸着時の制御方法を説明する。前記
図６に示したような断熱構造の上へデンドライト成長さ
せた黒色のＡｕ膜（通称「Ａｕ黒膜」）を形成する場合
おいて、真空チャンバー１内に図１に示すようにサンプ
ル７をセットし、蒸着用ボート９上には約１ｇの金を置
く。真空装置を排気し、所望の圧力まで排気した後にメ
インハルブ２を閉じ、遮断弁５を開けて窒素ガスをチャ
ンバー圧力が２００Ｐａに成るまで導入した後、遮断弁
５を閉めて真空チャンバー１内に窒素ガスが封止された
状態にする。その後、蒸着用ボート９に図２のような印
加電力の時間プロファイルに従って電流を供給する。こ
の時、蒸着用ボート９への電流値をクランプセンサ１３
で検出して交流電圧計１９で読み取り、データをコンピ
ュータ１７に出力する。また、蒸着用ボート９の両端の
電圧はテストポイント１４から同様に交流電圧計１９で
読み取り、コンピュータ１７へ出力する。このとき特に
クランプセンサ１３の検出信号は検出電流の変動により
大きなノイズが混入し易いので、交流電圧測定は「真の
実効値測定」と呼ばれる手法を用いた測定を行う電圧計
を用いるのが良い。コンピュータ１７では、上記のよう
な２種類のデータをそれぞれ順に電流および電圧に変換
してこれの積を求めることにより、蒸着用ボート９に印
加されている電力を求めることが出る。この電力値と記
憶していた電力の時間プロファイルを比較して差異が小
さくなるように電力制御器１５に制御信号を出力する。
図６に示したような断熱構造の上へデンドライト成長さ
せた黒色のＡｕ膜（通称「Ａｕ黒膜」）を形成する場合
おいて、真空チャンバー１内に図１に示すようにサンプ
ル７をセットし、蒸着用ボート９上には約１ｇの金を置
く。真空装置を排気し、所望の圧力まで排気した後にメ
インハルブ２を閉じ、遮断弁５を開けて窒素ガスをチャ
ンバー圧力が２００Ｐａに成るまで導入した後、遮断弁
５を閉めて真空チャンバー１内に窒素ガスが封止された
状態にする。その後、蒸着用ボート９に図２のような印
加電力の時間プロファイルに従って電流を供給する。こ
の時、蒸着用ボート９への電流値をクランプセンサ１３
で検出して交流電圧計１９で読み取り、データをコンピ
ュータ１７に出力する。また、蒸着用ボート９の両端の
電圧はテストポイント１４から同様に交流電圧計１９で
読み取り、コンピュータ１７へ出力する。このとき特に
クランプセンサ１３の検出信号は検出電流の変動により
大きなノイズが混入し易いので、交流電圧測定は「真の
実効値測定」と呼ばれる手法を用いた測定を行う電圧計
を用いるのが良い。コンピュータ１７では、上記のよう
な２種類のデータをそれぞれ順に電流および電圧に変換
してこれの積を求めることにより、蒸着用ボート９に印
加されている電力を求めることが出る。この電力値と記
憶していた電力の時間プロファイルを比較して差異が小
さくなるように電力制御器１５に制御信号を出力する。
【００１９】上記の制御において、投入電力を予め記憶
していた電力の時間プロファイルに一致させる制御を行
うのは次の理由による。すなわち、蒸着用ボート９の抵
抗値が温度や蒸着材料の残留量により大きく変化するこ
と、および蒸着用ボート９に低電圧大電流で電力を印加
するため、そのまま制御を行うのは困難な点が多いこと
からステップダウントランス１２を用いて高電圧から変
換して行うこと、等の理由から、制御出力と蒸着用ボー
ト９上の状態の間にインダクタンス成分から成る非線形
領域があるので、常に蒸着用ボート９そのものの状態を
計測する必要があるためである。直接制御しようとする
と、低電圧大電流の可変電圧、可変電流電源が必要とな
り、コスト的に大掛かりなものとなる。なお、電力制御
にはインバータを用いても良い。
していた電力の時間プロファイルに一致させる制御を行
うのは次の理由による。すなわち、蒸着用ボート９の抵
抗値が温度や蒸着材料の残留量により大きく変化するこ
と、および蒸着用ボート９に低電圧大電流で電力を印加
するため、そのまま制御を行うのは困難な点が多いこと
からステップダウントランス１２を用いて高電圧から変
換して行うこと、等の理由から、制御出力と蒸着用ボー
ト９上の状態の間にインダクタンス成分から成る非線形
領域があるので、常に蒸着用ボート９そのものの状態を
計測する必要があるためである。直接制御しようとする
と、低電圧大電流の可変電圧、可変電流電源が必要とな
り、コスト的に大掛かりなものとなる。なお、電力制御
にはインバータを用いても良い。
【００２０】上記のように本実施例の方法においては、
実験的に求めた適切な投入電力の時間プロファイルを正
確に再現することにより、蒸着速度を適正に制御するこ
とが出来るので、良好な成膜条件を、安定かつ容易に実
現することが出来、常に良好な光吸収膜を形成すること
が出来る。また、蒸着用ボートは温度や自身の蒸発消費
により抵抗値が刻々と変化し、かつ蒸着材料の残留量で
も抵抗値が変化するが、蒸着材料への投入電力を制御す
ることによって最適条件を実現することが出来るので、
蒸着系の条件変動から開放されて作業者の勘に依存せね
ばならなかった従来の問題が解決されるのみならず、作
業者自身の重い作業負荷も軽減される。
実験的に求めた適切な投入電力の時間プロファイルを正
確に再現することにより、蒸着速度を適正に制御するこ
とが出来るので、良好な成膜条件を、安定かつ容易に実
現することが出来、常に良好な光吸収膜を形成すること
が出来る。また、蒸着用ボートは温度や自身の蒸発消費
により抵抗値が刻々と変化し、かつ蒸着材料の残留量で
も抵抗値が変化するが、蒸着材料への投入電力を制御す
ることによって最適条件を実現することが出来るので、
蒸着系の条件変動から開放されて作業者の勘に依存せね
ばならなかった従来の問題が解決されるのみならず、作
業者自身の重い作業負荷も軽減される。
【００２１】次に、蒸着の終了について説明する。蒸着
用ボート９上においた金を蒸発させる操作を行っている
時、蒸着用ボート９上では蒸着用ボート単体と蒸着材料
の双方に電流が流れて発熱している。この状態での蒸着
用ボート９上での電気抵抗は、図５に示すように蒸着用
ボート単体の電気抵抗（Ｒｈ＋Ｒｋ＋Ｒｈ）と蒸着材料
の電気抵抗（ＲＭ）との合成抵抗ＲＲ＝Ｒｈ＋１／
｛（１／ＲＫ）＋（１／ＲＭ）｝＋Ｒｈであり、電流電
圧から求められる抵抗値は蒸着用ボート９と溶融してい
る金との合成抵抗である。なお、図５のＲｆに関しては
後程述べる。蒸着用ボート９上では、蒸着材料が蒸発す
る毎に蒸着材料の寄与分が減少し、合成抵抗が蒸着用ボ
ート９単体の抵抗（Ｒｈ＋Ｒｋ＋Ｒｈ）に近づいてい
き、蒸発が終了したときに一致する。よって、蒸着用ボ
ート９のみに電力を印加した時における電力対抵抗値の
特性を予め測定して記憶しておき、蒸着時の蒸着用ボー
ト９の電流と電圧から求めた抵抗値が同一印加電力にお
ける蒸着用ボート単体の抵抗値と一致した段階を蒸発終
了として判断し、電力印加を停止する。このように構成
すれば、必要以上のサンプルの加熱を自動的に防止する
ことが出来る。
用ボート９上においた金を蒸発させる操作を行っている
時、蒸着用ボート９上では蒸着用ボート単体と蒸着材料
の双方に電流が流れて発熱している。この状態での蒸着
用ボート９上での電気抵抗は、図５に示すように蒸着用
ボート単体の電気抵抗（Ｒｈ＋Ｒｋ＋Ｒｈ）と蒸着材料
の電気抵抗（ＲＭ）との合成抵抗ＲＲ＝Ｒｈ＋１／
｛（１／ＲＫ）＋（１／ＲＭ）｝＋Ｒｈであり、電流電
圧から求められる抵抗値は蒸着用ボート９と溶融してい
る金との合成抵抗である。なお、図５のＲｆに関しては
後程述べる。蒸着用ボート９上では、蒸着材料が蒸発す
る毎に蒸着材料の寄与分が減少し、合成抵抗が蒸着用ボ
ート９単体の抵抗（Ｒｈ＋Ｒｋ＋Ｒｈ）に近づいてい
き、蒸発が終了したときに一致する。よって、蒸着用ボ
ート９のみに電力を印加した時における電力対抵抗値の
特性を予め測定して記憶しておき、蒸着時の蒸着用ボー
ト９の電流と電圧から求めた抵抗値が同一印加電力にお
ける蒸着用ボート単体の抵抗値と一致した段階を蒸発終
了として判断し、電力印加を停止する。このように構成
すれば、必要以上のサンプルの加熱を自動的に防止する
ことが出来る。
【００２２】蒸着完了後にも蒸着用ボートの加熱を継続
することは光吸収率の低下を招くので望ましくないが、
上記のように構成すれば、自動的に蒸発終了をして判断
して蒸着を停止することが出来る。また、図１の装置に
おいては、真空装置内の蒸着用ボート９上の様子を覗き
窓から観察する必要が無くなるので、遠隔操作が可能に
なり、かつ、覗き窓のクリーニングも不要となるので作
業工数を大きく削減できる。
することは光吸収率の低下を招くので望ましくないが、
上記のように構成すれば、自動的に蒸発終了をして判断
して蒸着を停止することが出来る。また、図１の装置に
おいては、真空装置内の蒸着用ボート９上の様子を覗き
窓から観察する必要が無くなるので、遠隔操作が可能に
なり、かつ、覗き窓のクリーニングも不要となるので作
業工数を大きく削減できる。
【００２３】次に、第２の実施例に関して説明する。第
１の実施例と同様の構成の装置を用いて蒸着を行うが、
本実施例では蒸着速度を電力投入値の時間プロファイル
により制御するのではなく、蒸着用ボート抵抗値の変化
から蒸着材料の蒸発速度を推定することにより制御する
ものである。
１の実施例と同様の構成の装置を用いて蒸着を行うが、
本実施例では蒸着速度を電力投入値の時間プロファイル
により制御するのではなく、蒸着用ボート抵抗値の変化
から蒸着材料の蒸発速度を推定することにより制御する
ものである。
【００２４】図３に印加電圧一定とした時の蒸着用ボー
ト９の合成抵抗の変化を印加電力に対してプロットした
グラフの一例を示す。該グラフのＡ領域が蒸着時の抵抗
値変化を表す領域であり、蒸着用ボート９への印加電圧
を一定とした本実施例の制御では、電力に対して負の係
数を示している。一般に金属、特に蒸着用ボートに用い
るタングステンやモリブデンおよび蒸着材料に用いてい
る金等の抵抗値の温度係数は正の係数を有する。つまり
温度が低下すると抵抗値も低下するということである。
しかし、蒸着用ボート上での電気抵抗は上述のように、
蒸着時に蒸着用ボート上の材料が蒸発していくに従い後
者の寄与分が減少するため合成抵抗は増加していく。本
実施例のような定電圧制御では、抵抗上昇は電流減少に
つながるので供給電力が減少し、それに連れて蒸着用ボ
ート９の温度は低下するが、それにもかかわらず抵抗値
が増加することから、この測定される抵抗上昇は蒸着材
料の減少によるものであることが判る。従って抵抗値の
増加速度を観測することにより蒸着材料の蒸発速度を検
出することができる。したがって適切な膜質が実現でき
た場合における蒸着用ボートを流れる電流と両端の電圧
値を測定して求めた蒸着用ボートと蒸着材料との合成抵
抗の時間変化率を予め測定して記憶手段に記憶してお
き、以後の蒸着時における蒸着用ボートを流れる電流と
両端の電圧値から求めた合成抵抗の変化率の値を上記の
記憶した合成抵抗の時間変化率に一致させるように投入
電力を制御すれば、常に良好な光吸収膜を容易に形成す
ることが出来る。
ト９の合成抵抗の変化を印加電力に対してプロットした
グラフの一例を示す。該グラフのＡ領域が蒸着時の抵抗
値変化を表す領域であり、蒸着用ボート９への印加電圧
を一定とした本実施例の制御では、電力に対して負の係
数を示している。一般に金属、特に蒸着用ボートに用い
るタングステンやモリブデンおよび蒸着材料に用いてい
る金等の抵抗値の温度係数は正の係数を有する。つまり
温度が低下すると抵抗値も低下するということである。
しかし、蒸着用ボート上での電気抵抗は上述のように、
蒸着時に蒸着用ボート上の材料が蒸発していくに従い後
者の寄与分が減少するため合成抵抗は増加していく。本
実施例のような定電圧制御では、抵抗上昇は電流減少に
つながるので供給電力が減少し、それに連れて蒸着用ボ
ート９の温度は低下するが、それにもかかわらず抵抗値
が増加することから、この測定される抵抗上昇は蒸着材
料の減少によるものであることが判る。従って抵抗値の
増加速度を観測することにより蒸着材料の蒸発速度を検
出することができる。したがって適切な膜質が実現でき
た場合における蒸着用ボートを流れる電流と両端の電圧
値を測定して求めた蒸着用ボートと蒸着材料との合成抵
抗の時間変化率を予め測定して記憶手段に記憶してお
き、以後の蒸着時における蒸着用ボートを流れる電流と
両端の電圧値から求めた合成抵抗の変化率の値を上記の
記憶した合成抵抗の時間変化率に一致させるように投入
電力を制御すれば、常に良好な光吸収膜を容易に形成す
ることが出来る。
【００２５】上記のように、蒸着用ボート上の蒸着材料
の残留量に関わらず蒸発速度が同一ならば抵抗値の変化
率も同一となるので、本実施例のように合成抵抗変化率
を追うことにより、容易に蒸発速度が制御できる。した
がって、蒸着用ボートが蒸着材料で常に濡れているよう
に蒸着材料の自動供給と蒸着操作を繰り返して行うよう
に構成すれば、蒸着用ボートの最発熱部の全面が濡れて
いないときの蒸発の不安定状態の発生を防ぐことが出
来、蒸着の自動運転の制御性が向上する。なお、抵抗値
変化を追えば良いので上記の例のように定電圧制御でな
く定電力制御でも良い。
の残留量に関わらず蒸発速度が同一ならば抵抗値の変化
率も同一となるので、本実施例のように合成抵抗変化率
を追うことにより、容易に蒸発速度が制御できる。した
がって、蒸着用ボートが蒸着材料で常に濡れているよう
に蒸着材料の自動供給と蒸着操作を繰り返して行うよう
に構成すれば、蒸着用ボートの最発熱部の全面が濡れて
いないときの蒸発の不安定状態の発生を防ぐことが出
来、蒸着の自動運転の制御性が向上する。なお、抵抗値
変化を追えば良いので上記の例のように定電圧制御でな
く定電力制御でも良い。
【００２６】次に、本発明に用いる蒸着用ボートについ
て説明する。本実施例は一般的な蒸着全般の安定性に寄
与し、特に本発明のごとく制御が難しい場合において格
段の効果をもたらすものである。本実施例の蒸着用ボー
トは、図４に示すように、蒸着用ボート９の発熱部とな
る中心部の周辺に形成される灼熱領域２０と蒸着用ボー
ト９を電流供給用の電極に固定する接続領域２１とを除
いた領域２２に、蒸着材料と蒸着用ボート材料とが濡れ
ないような表面加工を施したものである。
て説明する。本実施例は一般的な蒸着全般の安定性に寄
与し、特に本発明のごとく制御が難しい場合において格
段の効果をもたらすものである。本実施例の蒸着用ボー
トは、図４に示すように、蒸着用ボート９の発熱部とな
る中心部の周辺に形成される灼熱領域２０と蒸着用ボー
ト９を電流供給用の電極に固定する接続領域２１とを除
いた領域２２に、蒸着材料と蒸着用ボート材料とが濡れ
ないような表面加工を施したものである。
【００２７】以下、その理由について説明する。真空理
論における蒸発の速度Γ（分子／秒）は下記の式で示さ
れる。 Γ＝２.６３×１０２４×ＰＡ／（ＭＴ）１／２ ただし、Ｐ：蒸気圧、Ａ：蒸発部表面積、Ｍ：分子量、
Ｔ：温度 なお、上記の数式は、例えば、ジョン・Ｆ・オハンロン
著「真空技術マニュアル」産業図書発行の１１２頁に記
載されている。蒸気圧（Ｐ）は材料〔分子量（Ｍ）〕の
温度（Ｔ）で決まる固有の値であるから、蒸発速度Γは
蒸発部の温度と面積で決定されることになる。ここで蒸
着用ボート９の蒸発部の温度は供給電力で制御でき、蒸
発部表面積は図４の灼熱領域２０の面積なので、蒸発速
度Γは供給電力で制御できる。一方、実際の蒸着用ボー
ト９上では、最も温度が高い中心付近の灼熱領域２０で
は材料が蒸発していくが、その他の周辺部では固定端子
１０への放熱により温度が低いために、蒸着用ボート９
と蒸着材料との濡れにより広がった蒸着材料や蒸着時に
再付着した蒸着材料が蒸発せずに残っていく。この残っ
た蒸着材料が前記図５のＲｆであり、それがＲｈに並列
に接続されることにより見かけ上の蒸着用ボート９の抵
抗を低下させると共に、固定端子１０への熱伝導を増加
させて、蒸着用ボート９上で蒸発に寄与する電力値を低
下させる。そのため電力による蒸着制御の状態を変動さ
せることになる。
論における蒸発の速度Γ（分子／秒）は下記の式で示さ
れる。 Γ＝２.６３×１０２４×ＰＡ／（ＭＴ）１／２ ただし、Ｐ：蒸気圧、Ａ：蒸発部表面積、Ｍ：分子量、
Ｔ：温度 なお、上記の数式は、例えば、ジョン・Ｆ・オハンロン
著「真空技術マニュアル」産業図書発行の１１２頁に記
載されている。蒸気圧（Ｐ）は材料〔分子量（Ｍ）〕の
温度（Ｔ）で決まる固有の値であるから、蒸発速度Γは
蒸発部の温度と面積で決定されることになる。ここで蒸
着用ボート９の蒸発部の温度は供給電力で制御でき、蒸
発部表面積は図４の灼熱領域２０の面積なので、蒸発速
度Γは供給電力で制御できる。一方、実際の蒸着用ボー
ト９上では、最も温度が高い中心付近の灼熱領域２０で
は材料が蒸発していくが、その他の周辺部では固定端子
１０への放熱により温度が低いために、蒸着用ボート９
と蒸着材料との濡れにより広がった蒸着材料や蒸着時に
再付着した蒸着材料が蒸発せずに残っていく。この残っ
た蒸着材料が前記図５のＲｆであり、それがＲｈに並列
に接続されることにより見かけ上の蒸着用ボート９の抵
抗を低下させると共に、固定端子１０への熱伝導を増加
させて、蒸着用ボート９上で蒸発に寄与する電力値を低
下させる。そのため電力による蒸着制御の状態を変動さ
せることになる。
【００２８】本実施例の蒸着用ボートでは、一例として
は図４の濡れない加工としてカーバイド処理を施したも
のを用いることで、上記の蒸着材料の濡れによる固定端
子１０方向への這い上がりを防止し、蒸発部表面積を一
定にすることが出来る。したがって蒸着用ボート９の濡
れない加工を施さない部分の地肌上には蒸着材料を切ら
さないように供給し、供給電力を制御してやることによ
り常に安定した蒸着速度制御が可能である。上記の蒸着
用ボート表面のカーバイド処理厚は蒸着用ボートの抵抗
値の増加に影響を及ぼさない程度に止めるのが好まし
い。また電極との接触領域２１の部分は接触抵抗が増加
し、発熱の原因となるので処理すべきでない。また、濡
れない加工としてはカーバイド処理の他にはカーボンの
蒸着でも良い。
は図４の濡れない加工としてカーバイド処理を施したも
のを用いることで、上記の蒸着材料の濡れによる固定端
子１０方向への這い上がりを防止し、蒸発部表面積を一
定にすることが出来る。したがって蒸着用ボート９の濡
れない加工を施さない部分の地肌上には蒸着材料を切ら
さないように供給し、供給電力を制御してやることによ
り常に安定した蒸着速度制御が可能である。上記の蒸着
用ボート表面のカーバイド処理厚は蒸着用ボートの抵抗
値の増加に影響を及ぼさない程度に止めるのが好まし
い。また電極との接触領域２１の部分は接触抵抗が増加
し、発熱の原因となるので処理すべきでない。また、濡
れない加工としてはカーバイド処理の他にはカーボンの
蒸着でも良い。
【００２９】なお、これまで説明した各図は、説明を容
易にするためにデフォルメされており、正確な寸法比を
示さない部分がある。また、実施例中の数値は説明する
ための一例であり、これに限定されるものでは無く、外
部条件の変動により当然変化するものである。
易にするためにデフォルメされており、正確な寸法比を
示さない部分がある。また、実施例中の数値は説明する
ための一例であり、これに限定されるものでは無く、外
部条件の変動により当然変化するものである。
【図１】本発明の光吸収膜の形成方法に用いる蒸着装置
の一実施例図。
の一実施例図。
【図２】良好な膜質の光吸収膜が形成された時における
印加電力の時間プロファイルの一例図。
印加電力の時間プロファイルの一例図。
【図３】印加電圧一定とした時における蒸着用ボートの
合成抵抗の変化を印加電力に対してプロットしたグラフ
の一例図。
合成抵抗の変化を印加電力に対してプロットしたグラフ
の一例図。
【図４】本発明における抵抗加熱式の蒸着用ボートの一
実施例図。
実施例図。
【図５】蒸着用ボート単体と蒸着材料の電気抵抗との合
成抵抗を示す等価回路図。
成抵抗を示す等価回路図。
【図６】サーモパイル型遠赤外線検出器の一例の断面
図。
図。
１…真空チャンバー ２…メインハルブ
３…高真空ポンプ ４…荒引きポンプ
５…遮断弁 ６…真空計
７…サンプル ８…ホルダー
９…蒸着用ボート １０…固定端子
１１…電流導入端子 １２…ステップダ
ウントランス １３…電流測定用クランプセンサ １４…テストポイ
ント １５…電力制御器 １６…半導体リレ
ー １７…コンピュータ １８…Ｄ／Ａコン
バータ １９…交流電圧計 ２０…灼熱領域 ２１…電極に固定する接続領域 ２２…濡れない表
面加工を施した領域 １００…遠赤外線光吸収膜 １０１…センシン
グ領域 １０２…支持用の基体 １０３…空洞
ウントランス １３…電流測定用クランプセンサ １４…テストポイ
ント １５…電力制御器 １６…半導体リレ
ー １７…コンピュータ １８…Ｄ／Ａコン
バータ １９…交流電圧計 ２０…灼熱領域 ２１…電極に固定する接続領域 ２２…濡れない表
面加工を施した領域 １００…遠赤外線光吸収膜 １０１…センシン
グ領域 １０２…支持用の基体 １０３…空洞
Claims (6)
- 【請求項１】結晶がデンドライト成長した多孔質の金属
蒸着膜からなる光吸収膜を真空蒸着によって形成する方
法であって、 蒸着用ボートを用いた抵抗加熱法を用い、適切な膜質が
実現できた場合における上記蒸着用ボートを流れる電流
と両端の電圧値を測定して求めた電力投入値の時間プロ
ファイルを予め測定して記憶手段に記憶しておき、以後
の蒸着時における上記蒸着用ボートを流れる電流と両端
の電圧値との積から求めた電力を上記の記憶した電力投
入値の時間プロファイルに一致させるように制御するこ
とを特徴とする光吸収膜の形成方法。 - 【請求項２】結晶がデンドライト成長した多孔質の金属
蒸着膜からなる光吸収膜を真空蒸着によって形成する方
法であって、 蒸着用ボートを用いた抵抗加熱法を用い、適切な膜質が
実現できた場合における上記蒸着用ボートを流れる電流
と両端の電圧値を測定して求めた蒸着用ボートと蒸着材
料との合成抵抗の時間変化率を予め測定して記憶手段に
記憶しておき、以後の蒸着時における上記蒸着用ボート
を流れる電流と両端の電圧値から求めた上記合成抵抗の
値を上記の記憶した合成抵抗の時間変化率に一致させる
ように投入電力を制御することを特徴とする光吸収膜の
形成方法。 - 【請求項３】蒸着材料が無い場合における上記蒸着用ボ
ートの投入電力と抵抗値との関係を予め求めて記憶して
おき、蒸着時における上記投入電力での抵抗値が上記の
記憶した値に一致した場合に蒸着を終了させることを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の光吸収膜の形
成方法。 - 【請求項４】蒸着用ボートを用いた抵抗加熱法による真
空蒸着手段と、 適切な膜質が実現できた場合における上記蒸着用ボート
を流れる電流と両端の電圧値を測定して求めた電力投入
値の時間プロファイルを記憶しておく記憶手段と、 蒸着時における蒸着用ボートを流れる電流と両端の電圧
値との積から求めた電力を上記の記憶した電力投入値の
時間プロファイルに一致させるように制御する制御手段
と、 を備えたことを特徴とする光吸収膜の形成装置。 - 【請求項５】蒸着用ボートを用いた抵抗加熱法による真
空蒸着手段と、 適切な膜質が実現できた場合における上記蒸着用ボート
を流れる電流と両端の電圧値を測定して求めた蒸着用ボ
ートと蒸着材料との合成抵抗の時間変化率を記憶してお
く記憶手段と、 蒸着時における上記蒸着用ボートを流れる電流と両端の
電圧値から求めた上記合成抵抗の値の時間変化率を上記
の記憶した合成抵抗の時間変化率に一致させるように投
入電力を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする光吸収膜の形成装置。 - 【請求項６】上記蒸着用ボートは、その長さ方向の中心
部分の灼熱領域および両端の電気的接続領域を除いた個
所の表面に、蒸着材料と蒸着用ボートとが濡れない加工
を施したことを特徴とする請求項４または請求項５に記
載の光吸収膜の形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197928A JP2003013207A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 光吸収膜の形成方法および形成装置 |
| US10/167,389 US6730351B2 (en) | 2001-06-29 | 2002-06-13 | Method and apparatus for forming light absorption film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197928A JP2003013207A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 光吸収膜の形成方法および形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003013207A true JP2003013207A (ja) | 2003-01-15 |
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ID=19035452
Family Applications (1)
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