JPH0368759A - 薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光学製品における反射防止膜あるいは部分透
過膜などのいわゆる薄膜を形成する薄膜形成装置に関し
、膜厚の制御を容易にならしめるため、蒸着物の蒸発速
度を安定にすることのできる薄膜形成装置を提供するこ
とを目的とするものである。

従来例の構成とその問題点 従来、この種の薄膜を形成するのに真空蒸着法が用いら
れるが、真空蒸着法は、一般に第１図に示す様な構成を
用いる。第１図において蒸着物１は、蒸発用のボート（
加熱体）２の中に設置されボート２を直接電流等により
加熱する事により蒸発しシャッター板３の開閉動作で膜
厚を制御し、開時に、支柱４に固定された基板支持具６
によう支えられた被蒸着基板６に蒸着させて、目的に応
じた薄膜を得るものである。この時、蒸着物１の蒸発速
度は水晶振動子７への蒸着膜厚を膜厚モニター８によう
監視させボート２の電源９にフィードバックし一定に出
来る様に配慮されている。

な釦、１０はペース１１上に設置された真空容器であシ
、１２はペース１１に形成された排気孔であυ、ボート
２は、絶縁体１３によってペース１１から題された電極
支柱１４によシ、電源９に接続されている。

ところで、従来のボート２は第２図（ａ）　、　（ｂ）
に示すように、皿状に形成されていて、その中に蒸着物
１が設置されるものであシ、蒸着物１はボート２の底面
から側面にわたってボート２に直接接触して加熱される
ようになっている。

このようなボート２内に蒸着物１としてＰｂＦ２の粉末
を設置して、第１図に示す装置で薄膜の形成を行なうと
、たとえ膜厚モニター８のフィードバックがあっても、
第３図に示すようにその蒸発速度を一定にすることが困
難であった。第３図は蒸着時間に対する蒸発速度及び被
蒸着基板の透過度を示す図であって、同図からもわかる
ように、蒸発速度はシャッター開時（時間０分）以降蒸
着の時間経過に対して±３．５人／ｓｅａの大きな範囲
で変動しておシ、非常に不安定である。したがって被蒸
着基板の透過度も安定しておらず、薄膜の膜厚も安定し
た厚さで形成されていないため膜厚の制御が非常に困難
である。

このような蒸発速度の不安定性は蒸着物がＰｂＦ２の粉
末などのように焼結性を示す物質の場合に特に顕著であ
った。これは、蒸着物１を第２図ａ、ｂに示すポート２
内に直接設置すると、蒸着物１は直接加熱されることに
なう、蒸着の時間経過とともに蒸着物１とボート２との
接触部分から蒸発やシンターリング（体積収縮）が生じ
、これによって蒸着物１の形状が崩れ落ちこれが繰シ返
されて蒸着物１とボート２との接触面積が大きくなった
り小さくなったシ激しく変化するためと考えられる。

発明の目的 本発明は、この様な従来法の欠点を改善し、蒸着物の蒸
発速度が安定であって、容易で、再現性が高く光学部品
等の歩留シを向上させ得る薄膜形成装置を提供すること
を目的とするものである。

発明の構成 このような目的を達成するため本発明は、凹部を有する
皿状蒸発用加熱体の凹部内に間接加熱のための複数の穴
のあいた中板を底面からある一定の距離をおいて設置し
、蒸着基板をこれと対向配置させた薄膜形成装置である
。

実施例の説明 以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第４図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の薄膜形成装置に用
いられる加熱体の一実施例を示す平面図及び断面図であ
る。第４図（ａ）　、　（ｂ）において加熱体は凹状の
箱型ボート２と、その内部に底面から所定間隔だけ離し
て設置された多数の穴１６のあいた中板１６からなって
いる。蒸着物１は中板１６上に設置される。中板１６は
箱型ボート２の内寸法よシ約１０優程小さく作っている
ため、穴１６のあいた中板１６と箱型ボート２の間にす
き間１７が出来る。

この状態で第１図に示す様な真空装置１０内に従来同様
に設置し、真空排気後９箱型ポート２に徐々に通電する
。蒸着物１は箱型ボート２の加熱に伴なって体積収縮（
シンターリング）をする。更に電流を増し、箱型ボート
２の温度を上昇させることにより１蒸着物１は底部を含
めた周囲から次第に蒸発をはじめるようになシ、一定の
蒸発速度になる様箱型ボート電流により調節する。

本実施例においては、蒸着物１は穴１６のあいた中板１
６とすき間１７により、直接発熱体である箱型ボート２
に接触せず、周囲からの輻射熱と、穴あきの中板１６か
らの伝導熱により均一に加熱されるため、蒸発速度の制
御が容易となる。

第６図は本発明にかかる加熱体の他の実施例を示す断面
図であって、蒸着物１は箱型ボート２内にあって、穴１
６のあいた中板１６に載せられる。

この穴１５のあいた中板１６は、箱型ボート２の内側底
部に突起状の受け１８を設けて箱型ボート２の底部から
ある一定の距離を釦いて設置される。

さらに穴１６のあいた中板１６は箱型ボート２の内寸法
よシ約１０％程小さく作っているため穴１６のあいた中
板１６と箱型ボート２との間にすき間１７が出来る。こ
の状態で真空装置内に設置し、真空排気後、箱型ボート
２に徐々に通電する。蒸着物１は箱型ボート２の加熱に
伴なって体積収縮をする。更に電流を増し、箱型ボート
２の温度を上昇させることによシ、蒸着物１は底部を含
めた周囲から次第に蒸発をはじめる様になり一定の蒸発
速度になる様箱型ポート電流によシ調節する。

本実施例においては、蒸着物１は、穴１６のあいた中板
１６とすき間１７によう直接発熱体である箱型ボート２
に接触せず、周囲からの輻射熱と穴１５のあいた中板１
６からの伝導熱により均一に加熱されるため、蒸発速度
の制御が容易となる。

次に、本発明の具体的な実施例を説明する。本実施例に
ネ・いては、炭酸ガヌレーザ共振器用意材としてＺｎ５
ｅ（セレン化亜鉛）基板にＰｂＦ２を反射防止膜として
形成した場合について説明する。

被蒸着基板としてＺｎ５ｅの両面鏡面＠層板を用い蒸着
物質として反射防止膜の条件にほぼ等しいＰｂ　Ｆ２の
粉末を用いた。（反射防止膜の条件：ｎｔ　＝Ｒ、ｎｔ
　ｘ　ｄｆ−λ／４．ｎｆ＝膜の屈折率。

ｎ８＝　基板の屈折率、ｄｆ＝膜の幾可学的厚さ、λ＝
１０．６μｍ）箱型蒸発用ボートとしてＭｏを用い、第
４図（ａ）　、　＜ｂ）に示す中板をｐｔを用いてボー
ト内に設置した。真空度は約１０Ｔｏｒτ、基板温度は
１．１０℃で膜形成を行った。その時の蒸発速度と光学
的膜厚の変化を第６図に示す。

第６図からもわかるように、本実施例に釦いてはシャソ
ター開時（時間０分）から１分経過後には、蒸発速度は
８±０，５Ａ／ｓｅａと、第３図に示した従来の蒸発速
度に比して非常に安定している。

したがって被蒸着基板の透過度も時間の経過と共に安定
した変化を示して釦り、薄膜の膜厚が常に一定の厚さで
形成され、膜厚の制御が非常に簡単に行なえることがわ
かる。

なお、本実施例では中板１６としてｐｔを用いたが、そ
の他に、Ｗ、Ｔａ　、Ｍｏなど、熱伝導性の良い抵抗加
熱に用いられる一般的な材料が利用できる。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば蒸着物を皿状加熱体の
凹部内に底面から離間して配された穴あきの中板上に配
し、蒸着基板をこれに対向して配するようにした薄膜形
成装置で、皿状加熱体からの輻射熱を有効に利用し、こ
れと中板からの伝導熱の両者によシ加熱するものである
ため、従来のように蒸着の時間経過に伴って蒸着物が崩
れ落ちて加熱体との接触面積が大きく変化することはな
く接触面積は徐々に変化することになるので蒸発速度は
一定に保たれ、膜厚の高精度な制御が非常に容易になシ
、光学部品等の歩留すを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の真空蒸着装置の概略断面図、第２図（ａ
）　、　（ｂ）はそれぞれ従来の薄膜形成装置で用いる
蒸発用ボートを示す断崩図及び平崩図、第３図は従来の
蒸着法でのＭ定速度と透過度の時間変化を示す図、第４
図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ本発明の薄膜形成装置
に用いられる蒸発用ボートの一実施例を示す平面図およ
び断面図、第５図は同蒸発用ボートの他の実施例を示す
断面図、第６図は本発明の一実施例による蒸発速度と透
過度の時間変化を示す図である。 １・・・・・・蒸着物、２・・・・・・蒸発用箱型ボー
ト、３・・・・・・シャッター、４・・・・・・支柱、
５・・・・・・基板支持具、６・・・・・・被蒸着基板
、７・・・・・・水晶振動子、８・・・・・・膜厚モニ
ター、９・・・・・・電源、１０・・・・・・真空容器
、１２・・・・・・排気孔、１６・・・・・・穴、１６
・・・・・・中板、１７・・・・・・すき間、１８・・
・・・・突起状の受け。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部に被蒸着基板が設置される真空容器と、前記蒸着基
   板と対向して前記真空容器内に配置された凹部を有する
   皿状加熱体と、前記皿状加熱体の凹部内に底面から離間
   して配置され、かつ複数の穴を有する中板とを備えた薄
   膜形成装置。