JPH0580554B2

JPH0580554B2 -

Info

Publication number: JPH0580554B2
Application number: JP61134029A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Sone; Masahiro Sasaki
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1986-06-09
Filing date: 1986-06-09
Publication date: 1993-11-09
Also published as: JPS62290863A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は真空蒸着用蒸発方法に関し、詳しくは
蒸着用物質の溶融体の沸騰、突沸による飛沫を防
止した真空蒸着用蒸発方法に関する。

従来の技術従来、半導体ICやハイブリツトIC等の電極形
成、或いは複写機、プリンター等に使用される感
光体の作製に、真空蒸着法が利用されている。真
空蒸着法としては、エレクトロンビームを用いる
方式、ボート、コイル及びるつぼ等を用いる抵抗
加熱方式、及びスパツタリング蒸着法等がある。
これらの中で抵抗加熱方式による蒸着膜の形成は
加熱機構が簡単であるために広く用いられてい
る。特に薄膜サーマルヘツドや電子写真感光体等
の広面積基板上への蒸着膜形成には抵抗加熱方式
が有効である。

ところで、サーマルヘツド及び電子写真感光体
の膜形成には、広い基板面積上に均一でしかも蒸
発源からの飛沫物が無い良好な膜が要求される。
即ち、サーマルヘツドの場合、フオトエツチング
によるパターン形成時に、この飛沫物が短絡或い
は断線の原因になる。電子写真感光体の場合には
この飛沫物が帯電工程時の均一な帯電を妨げ、現
像、転写時の画像ムラ、及びクリーニング時のク
リーニング不良を引き起す原因となる。

第４Ａおよび４Ｂ図に、従来一般に使用されて
いる真空蒸着用蒸発源としてのボート１０を示
す。ボート１０は、Ｗ、Mo、Ta、ステンレス鋼
（SUS）等から成る平板１１の中央部に溶融溜め
１２を形成して蒸着用物質が溶融時にボートから
流出しないように構成されており、平板１１の両
端１３，１３′に通電してボートを加熱すること
により、蒸発を行う。この様なボートでは溶融物
（例えばCr、Pd、Au、Ni、Cr、Al、Se、Te等）
の沸騰、突沸による飛沫の発生が起り易い欠点が
ある。

一方、上述した沸騰及び突沸は、溶融した試料
の対流が悪く、ボート表面付近に存在する溶融物
が過熱状態となる事が原因で起る現象であること
から、ボート表面をぬれ性を良くすること（特公
昭57−22990）、ボート表面を粗面化すること（特
開昭57−137468号、特開昭56−156868号）或いは
ボート表面を研磨すること（特開昭57−194253
号）により、かかる現象を防ごうとする試みがな
された。また、ボートの形状を工夫すること（実
開昭57−192957号、特開昭57−123973号）によつ
てボートからの飛沫物を回避する試みもなされて
いる。

発明の解決しようとする問題点上述したようなボート表面を加工する方法、或
いはボートの形状を工夫する方法によつても、十
分に飛沫を回避し得なかつた。即ち、ボート表面
を加工しても、連続的なボートの使用によりボー
ト表面が変化する。一方従来のボートの形状では
飛沫物が蒸着基板へ到達するのを防止し得ない。
これらの従来のボートを使用して比較的短時間で
蒸着膜を形成しようとしても、ボート表面付近で
の溶融物の過熱状態は避けられず、従つて沸騰、
突沸による飛沫の発生を防止し得ず、また発生し
た飛沫が蒸着基板に到達するのを防止できなかつ
た。

従つて本発明の目的は、沸騰や突沸による飛沫
のない蒸着膜を比較的短時間で形成し得る、真空
蒸着用蒸着方法およびその装置を提供することに
ある。

問題点を解決するための手段本発明者等は、従来の抵抗加熱方式による蒸着
法の欠点が主に蒸着用物質の溶融体の対流の悪さ
から生じること、従つて該溶融体を液膜化させた
後に蒸発させれば溶融体の対流が改善されて、溶
融体の沸騰や突沸を回避し得ることを見出し、本
発明に至つ。

即ち、本発明の真空蒸着用蒸発方法は、溶融し
た有機物と比較して高融点の蒸着用無機物質を移
動する搬送手段上に注出・塗布して該搬送手段上
に該蒸着用物質の液膜を形成させ、次いで該液膜
を移動する該搬送手段上で加熱することにより
徐々に蒸発せしめることを特徴とする。

上記の方法は、(イ)蒸着用物質の溶融体を注出す
るための注出孔５を有する溶融体供給ホツパー２
と、(ロ)注出された該溶融体を受けて該溶融体を液
膜状の形体で搬送する搬送手段６と、(ハ)該搬送手
段６上の液膜状の溶融体を加熱蒸発させる加熱手
段７，７′，８とを有する装置を用いて実施する
ことができる。

搬送手段６上に形成される溶融体の液膜の厚さ
は、該溶融体の供給割合、該溶融体の粘度、該溶
融体と搬送手段６の表面材料の表面エネルギー、
該手段６の表面の粗さ（粘度）、該手段６の移動
速度等により変化するが、該溶融体の蒸発直前に
おいて平均1000μ以下（例えば平均0.1〜1000ミク
ロン）となるように各種条件を選択するのが好ま
しい。

溶融体供給ホツパー２の注出孔５サイズは、注
出される溶融体の粘度等により変るが、通常約１
〜７mm径である。

搬送手段６は、少なくともその一部が注出孔５
から注出された溶融体が拡がる範囲の位置に設置
され、そしてその表面は通常高融点金属、例えば
ステンレス鋼、Ni、Fe、Cr等、又は高融点合金
から成る。該手段６は好ましくはかかる金属のベ
ルトである。

溶融体液膜の加熱手段は、搬送手段６（特に金
属ベルト）表面を一様に加熱できる手段、例えば
搬送手段の裏面側に設置された加熱ローラー、で
あることができる。

以下に添付図面を参照して本発明の好ましい実
施態様を説明する。

第１および第２図において、蒸着用物質の溶融
体供給ホツパー２に仕込まれた蒸着用物質３は、
加熱ヒーター４によつて溶融されて溶融微小体の
形体（すなわち加熱された搬送手段上で容易に液
膜状となる寸法の小または細な形状）で多数個の
注出孔５から、一定方向に移動する金属ベルト
（搬送手段）６上へ落下する。ここでベルト６上
に落下した蒸着用物質の溶融体３は薄い液膜状と
なり、駆動手段に連結されてベルト駆動ローラー
としても機能するベルト加熱ローラー７、並びに
ベルト加熱ヒーター８による加熱によつて、ベル
ト６で搬送されながら徐々に蒸発される。蒸発し
きれなかつた溶融体３は、加熱ローラー７と同様
にベルト駆動ローラーを兼ねるベルト加熱ローラ
ー７′によつて完全に蒸発される。金属ベルト６
は加熱ローラー７′からテンシヨンロール９を経
て加熱ローラー７の位置に戻される。

合金又は２種類の物質の蒸着膜を形成する場合
は、例えば第３Ａおよび第３Ｂ図に示すように、
２個の溶融体供給ホツパー２，２′から蒸着膜成
分を別々に供給する。なお、この場合、供給ホツ
パー２，２′の注出孔５，５′の位置をずらすこと
により、落下した蒸着膜成分３，３′が混合しな
いように構成することができる。また、金属ベル
ト６の加熱ヒーター８は、低融点試料用の加熱ヒ
ーター８ａと高融点試料用の加熱ヒーター８ｂと
に分けることもできる。３成分以上の合金等の蒸
着膜を形成する場合も、蒸着膜成分の数に合せて
複数個の溶融体供給ホツパーを設ければよい。な
お、この形式は二層以上の蒸着を実施する場合に
も有利に適用できる。

本発明の装置は上記の態様に限定されるもので
はなく、種々の変更が可能である。例えば搬送手
段として、金属ベルトの代りに金属ローラーを用
いてもよい。また、搬送手段上の液膜を加熱蒸発
させるための加熱手段を、ベルト駆動ローラーと
は別個に設けてもよい。更に加熱手段は例えば輻
射型加熱源又は電子ビーム等であつてもよい。蒸
着用物質を加熱溶融するための加熱手段は、溶融
体供給ホツパー自体の通電抵抗発熱又は該ホツパ
ー内に埋設された発熱体によるものであつてもよ
い。溶融体の供給システムは、上記の態様のよう
に落下式に限定されるものではなく、例えば圧下
ノズルを用いてもよい。

なお、類似技術として従来のフラツシユ蒸着法
があるが、この方法では溶融体供給装置が溶融液
溜からの蒸着物をさえぎる形となるため、蒸発物
供給範囲が狭くなる。これに対して本発明におい
ては広面積の搬送ベルトから蒸発物を供給でき
る。

作用本発明によれば、溶融体は薄い液膜状とされた
後に蒸発されるため、溶融体が沸騰又は突沸を起
こす程度に過熱される前に速やかに蒸発する。ま
た、蒸気ドームを形成する程の蒸発材料が搬送手
段上に存在しないため、飛沫の原因となる蒸気ド
ームの形成が起きない。従つて、基板上に飛沫に
よる突起体のない平滑性に優れた蒸着膜が形成さ
れる。

実施例本発明を実施例および比較例により更に詳しく
説明する。

実施例第１図に示す装置において、溶融体供給ホツパ
ー２の注出孔５の径を３mm、蒸着用物質加熱ヒー
ター４を260℃、金属ベルト６のベルト幅14cm、
ベルト直線部長さ（加熱ローラー７と７′間の距
離）20cm、ベルト直線部温度310℃、ベルト速度
１cm／秒、真空度１×10^-5Torrの条件下で、金
属ベルト６から30cmの距離にある、70℃に維持さ
れた図示しない基板上にSe70ｇを20分間で蒸着
した。この時、該基板上に付着した飛沫による蒸
着面の突起数は大小併せて0.005個／cm²であつた。

比較例第４Ａ，４Ｂ図に示す形状の、0.5mm厚ステン
レス鋼製、中央凹部の寸法50cm（幅）×120mm（長
さ）×10mm（深さ）の真空蒸着用ボート１０に
Se70ｇを充填し、320℃まで６分で昇温し、その
後その温度に15分間保持して、基板上に蒸着を完
了した。なおボート１０と該基板の距離は30cm、
真空度は１×10^-5Torr、そして基板温度は70℃
に設定した。該基板上に付着した飛沫による蒸着
面の突起数は大小併せて0.5個／cm³であつた。

発明の効果上記の実施例および比較例から明らかなように
本発明の方法によると従来法に比べて蒸着膜の飛
沫は100分の１程度に低減され、一方蒸着に要す
る時間は従来法と同様である。従つて本発明によ
ると、比較的短時間で平滑性の優れた良質の蒸着
膜が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一具体例を示す斜視
図、第２図は第１図の装置の概略正面図、第３Ａ
図は２個の溶融試料ホツパーを有する本発明の他
の装置の概略平面図、第３Ｂ図は第３Ａ図の装置
の概略正面図、第４Ａ図は従来の真空蒸着用ボー
トの平面図、そして第４Ｂ図は第４Ａ図のボート
のＡ−Ａ断面図である。１……真空蒸着用蒸発装置、２……溶融体供給
ホツパー、４……蒸着用物質加熱ヒーター、５…
…注出孔、６……搬送用金属ベルト、７，７′…
…ベルド駆動及びベルト加熱ローラー、８……ベ
ルト加熱ヒーター。

Claims

【特許請求の範囲】１溶融した蒸着用無機物質を多数個の注出口を
有する溶融体供給ホツパー手段を用いて、移動す
る搬送手段上へ溶融微小体状に注出・塗布して該
搬送手段上に該蒸着用物質の平均1000ミクロン以
下の厚さの液膜を形成させ、次いで該液膜を移動
する該搬送手段上で加熱して蒸発させることを特
徴とする、飛沫の発生を実質的に防止した無機物
質の真空蒸着用蒸発方法。２複数個の溶融体供給ホツパー手段を使用し
て、該搬送手段上に複数種類の蒸着用物質を別々
に供給しそして該複数種類の無機物質を蒸発させ
る、特許請求の範囲第１項の蒸発方法。