JPH0625831A - 赤外薄膜蒸着方法 - Google Patents

赤外薄膜蒸着方法

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JPH0625831A
JPH0625831A JP20602792A JP20602792A JPH0625831A JP H0625831 A JPH0625831 A JP H0625831A JP 20602792 A JP20602792 A JP 20602792A JP 20602792 A JP20602792 A JP 20602792A JP H0625831 A JPH0625831 A JP H0625831A
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JP
Japan
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film
substrate
vacuum chamber
ingot
heating
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Pending
Application number
JP20602792A
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English (en)
Inventor
Masahiko Ishida
正彦 石田
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Horiba Ltd
Original Assignee
Horiba Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤外透過光学材からなる基板に対するGe膜
の付着強度を向上させて、その剥離を防止することが可
能な赤外薄膜蒸着方法をうる。 【構成】 真空チャンバ2内に設けられた基板ホルダ7
a,7b に、Siからなる基板10をセットする。一方、真
空チャンバ2外で膜材料Geをあらかじめ加熱溶融し、
その脱ガス・溶かし込みをして形成したGeのインゴッ
ト9を、真空チャンバ2内の電子銃を備えた加熱蒸発機
構3のハース4に収容する。そして、加熱蒸発機構3で
前記インゴット9を加熱蒸発させて、それを基板10の表
面に付着させてGe膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外透過光学材からな
る基板の表面にGeの薄膜を真空蒸着する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】Siまたはサファイアその他の赤外透過
光学材からなる基板の表面にGeの薄膜を真空蒸着した
ものとして、所定の波長域を透過し、他の波長域を反射
してカットする多層膜光学フイルタまたはビームスプリ
ッタ、アッテネータその他がある。例えば、前記多層膜
光学フイルタとして、図2に示したように、Siなどか
らなる基板10の表面に、先ずGe膜11を真空蒸着で形成
して、その表面に重ねてZnS膜12を蒸着し、さらに所
要数のGe膜とZnS膜とを組合わせて多層膜13を形成
したものが知られている。14は多層膜光学フイルタであ
る。
【0003】前記基板10に対するGe膜11の蒸着は、真
空チャンバ内の所定位置に基板10をセットする。そし
て、電子銃などを備えた加熱蒸発機構のハースに、膜材
料としての顆粒状などのGeを収容して、その膜材料G
eを前記電子銃などで加熱溶融して、その膜材料Geに
付着するなどしたH2 Oその他をガスとして除去し、か
つその膜材料Geを前記ハースに溶かし込む膜材料Ge
の調製を行う。この膜材料Geの調製工程を終わってか
ら、そのGeを電子銃などで加熱蒸発させて、それを前
記基板10の表面に付着させてGe膜11を形成するもので
ある。このようにして蒸着したGe膜11の表面に、抵抗
加熱機構にセットした膜材料ZnSを蒸着してZnS膜
12を形成し、さらに、Ge膜とZnS膜とを所定数組合
わせて蒸着して多層膜13を形成するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、Ge膜
11とZnS膜12とからなる多層膜13を基板10に蒸着で形
成してなる多層膜光学フイルタについては、前記基板10
に対するGe膜11の付着強度が比較的低いことがすでに
知られている。したがって、前記多層膜光学フイルタな
どの製品の歩留まりが低下する課題がある。また、この
多層膜光学フイルタを、例えば、人体検出器や放射温度
計その他の赤外線検出計に組込んで使用している間に、
前記基板10からGe膜11が部分的などに剥離することが
生じて、その多層膜光学フイルタの分光特性に影響を与
えるおそれがある。そして、多層膜光学フイルタの分光
特性に影響が生じると、前記のような赤外線検出計の赤
外線検出精度に影響が生じて、その信頼性を低下させ、
かつ寿命を短くするなどの課題が発生する。このため、
多層膜光学フイルタの基板10に対するGe膜11の付着強
度を高くして、そのGe膜11が基板10から剥離するおそ
れをなくすることが求められている。これらの課題は、
前記ビームスプリッタ、アッテネータなどにも生じるも
のである。
【0005】前記基板10の表面に対するGe膜11の蒸着
強度を高くするために、基板10に対するGeの蒸着につ
いて種々検討した。その結果、前記従来例の蒸着方法
は、顆粒状などの膜材料Geの所要量を真空チャンバの
ハースに収容した状態で、その膜材料Geの脱ガス・溶
かし込みの調製工程を行うため、このときに膜材料Ge
に付着するなどしていたH2 Oその他が気化して、それ
がその真空チャンバ内にセットされた基板10の表面に付
着し、その基板10の表面を汚染することが判明した。こ
のように、H2 Oその他のガスが付着した基板10の表面
に膜材料Geを蒸着するから、蒸着されたGe膜11は前
記付着物質の表面にも付着し、基板10の表面に直接に付
着する部分が減少することなどが生じる。すなわち、基
板10の表面とGe膜11との間に前記付着物が介在するこ
とに起因して、そのGe膜11の基板10に対する付着強度
が低下すると考えられる。
【0006】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、赤外透過光学材からなる基板に対するGe膜の付
着強度を高くして、その剥離を防止することが可能な赤
外薄膜蒸着方法をうることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の赤外薄膜蒸着方
法は、赤外透過光学材からなる基板を真空チャンバ内に
セットし、その基板にGe膜を蒸着する赤外薄膜蒸着方
法において、前記真空チャンバ外で膜材料Geを加熱溶
融して、その脱ガス・溶かし込みをあらかじめ行ってか
ら、その膜材料Geを真空チャンバ内にセットすること
を特徴とするものである。
【0008】前記赤外透過光学材としては任意のものを
使用することが可能であるが、例えば、Si、Si
2 、Ge、サファイアなどを挙げることができる。
【0009】
【作用】前記本発明の赤外薄膜蒸着方法は、膜材料Ge
を真空チャンバ外であらじめ加熱溶融して、そのGeに
付着するなどしたH2 Oその他の脱ガスと溶かし込みを
行う。このように、真空チャンバ外で脱ガスと溶かし込
みの調製工程を終了した膜材料Geのインゴットを真空
チャンバ内にセットする。このようにして真空チャンバ
内にセットした膜材料Geを加熱蒸発させて、それを真
空チャンバ内にセットした基板表面に付着させてGe膜
を形成する。したがって、前記真空チャンバ内にセット
した膜材料Geのインゴットを加熱溶融した場合に、そ
の膜材料GeからのH2 Oその他のガス発生はなく、基
板表面の汚染はない。このため、前記Ge膜は、そのほ
ぼ全面が基板表面に直接に付着するから、その付着強度
が高くなる。
【0010】
【実施例】本発明の赤外薄膜蒸着方法の実施例を、図1
に示した真空蒸着装置による多層膜光学フイルタの薄膜
蒸着について説明する。図1において、1は真空蒸着装
置で、その真空チャンバ2内の下部に、電子銃を備えた
加熱蒸発機構3が配置されている。4は加熱蒸発機構3
のハース、5は抵抗ヒータを備えた抵抗加熱機構であ
る。そして、加熱蒸発機構3と抵抗加熱機構5のそれぞ
れ上側に、シャッタ6a,6b 及び基板ホルダ7a,7b とマイ
クロヒータ8a,8b が、この順序で配置されている。
【0011】前記のように構成された真空蒸着装置の基
板ホルダ7a,7b にSiからなる基板10,10をセットす
る。一方、真空チャンバ2の外部で顆粒状に形成された
膜材料Geを、前記加熱蒸発機構3のハース4とほぼ同
形で同大のルツボ内で加熱溶融させて、その膜材料Ge
の脱ガスと溶かし込みを行って、前記ハース4に入れる
ことが可能なGeのインゴット9を形成する。この膜材
料Geのインゴット9を熱蒸発機構3のハース4に収容
する。一方、膜材料ZnSの適量を抵抗加熱機構5に供
給する。次に、シャッタ6aを開き、かつ加熱蒸発機構3
で、そのハース4の膜材料Geのインゴット9を加熱蒸
発させて、それを基板ホルダ7a,7b の基板10,10 に付着
させて、その基板10,10 の各表面にGe膜を形成する。
【0012】前記Ge膜が所定の厚さに達すると、加熱
蒸発機構3によるGeのインゴット9の加熱を中断し、
シャッタ6aを閉じる。そして、シャッタ6bを開き、かつ
抵抗加熱機構5で、その膜材料ZnSを加熱蒸発させ
て、それを前記Ge膜の表面に付着させてZnS膜を形
成する。このようにして、図2に示したように、基板10
の表面にまずGe膜11を形成し、かつそのGe膜11に重
ねてZnS膜12を設けることを反復して、このGe膜11
とZnS膜12とを所定数重ねて多層膜13を構成して、多
層膜光学フイルタ14を形成する。
【0013】前記のように、加熱蒸発機構3のハース4
にセットした膜材料Geのインゴット9は、真空チャン
バ2外であらかじめ顆粒状の膜材料Geを加熱溶融し形
成したものである。このため、前記インゴット9を真空
チャンバ2内で加熱溶融しても、H2 Oその他のガスの
発生はなく、基板ホルダ7a,7b にセットした各基板10の
表面が汚染されるおそれはない。したがって、ハース4
に収容したGeのインゴット9を加熱蒸発機構3で加熱
蒸発させると、それは基板10の全表面に直接強固に付着
して、図2に示したGe膜11を形成するから、このGe
膜11全面の基板10に対する付着強度が高くなり、Ge膜
11が基板10から部分的などに剥離するおそれはほぼなく
なる。
【0014】前記のように、基板10の全面に多層膜13を
強固に付着させて多層膜光学フイルタ14を形成すること
が可能であるから、その多層膜光学フイルタ14の歩留ま
りを大巾に向上させることが可能であって、コストを引
き下げることが可能である。また、前記のように、基板
10に多層膜13を形成した多層膜光学フイルタ14は、その
用途などに対応して、基板10と多層膜13とを同時に所定
の大きさにダイシングして使用されることもあるが、前
記のように、基板10の全表面にGe膜11が強固に付着し
ているから、前記ダイシング時に基板10から多層膜13が
部分的などに剥離することも防止することが可能であっ
て、その多層膜光学フイルタ14の信頼性を向上させると
ともに、その歩留まりを高くすることが可能である。
【0015】そして、前記多層膜光学フイルタ14は多層
膜13が剥離して、その分光特性に変化が生じるおそれが
ないから、この多層膜光学フイルタ14を人体検出器や放
射温度計その他の赤外線検出計に組込んだ場合には、そ
の赤外線検出精度を高く維持することが可能であり、そ
の赤外線検出計の信頼性を高くすることができる。
【0016】なお、前記Geのインゴット9を形成する
ルツボは、加熱蒸発機構3のハース4を使用するなど任
意であって、前記ハース4に収容可能なインゴット9を
形成することが可能なものを使用する。前記実施例の多
層膜光学フイルタ14の多層膜13は、GeとZnSとの組
合わせで構成しているが、この多層膜13はGeとSiO
との組合わせで構成するなど任意である。そして、真空
チャンバ2内に対するGeのインゴット9及び基板10の
セット順序は任意である。
【0017】
【発明の効果】本発明の赤外薄膜蒸着方法は、上記のよ
うに、真空チャンバ外であらかじめ膜材料Geを加熱溶
融して、その脱ガス・溶かし込みを行ったGeのインゴ
ットを真空チャンバ内にセットして、このGeのインゴ
ットを加熱蒸発させて、それを真空チャンバ内にセット
した基板に付着させて、その基板表面にGe膜を形成す
るもものである。したがって、真空チャンバ内にセット
した前記Geのインゴットを加熱したときに、前記従来
例のように、H2 Oその他のガスが発生し、それが前記
基板に付着して、その表面が汚染されることをなくする
ことができる。このため、前記Geのインゴットを加熱
蒸発させると、それは常に基板表面の全面に直接強固に
付着してGe膜を形成するから、そのGe膜全体の付着
強度が大きく向上し、それが基板から剥離するおそれを
ほとんどなくすることが可能であって、信頼性の高い製
品をうることができるとともに、その製品の歩留まりを
向上させて、そのコストを引き下げることが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の真空蒸着装置の構成図である。
【図2】多層膜光学フイルタの要部の構成図である。
【符号の説明】
1:真空蒸着装置、2:真空チャンバ、3:加熱蒸発機
構、4:ハース、7a・7b:基板ホルダ、9:インゴッ
ト、10:基板、11:Ge膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 赤外透過光学材からなる基板を真空チャ
    ンバ内にセットし、その基板にGe膜を蒸着する赤外薄
    膜蒸着方法において、前記真空チャンバ外で膜材料Ge
    を加熱溶融して、その脱ガス・溶かし込みをあらかじめ
    行ってから、その膜材料Geを真空チャンバ内にセット
    することを特徴とする赤外薄膜蒸着方法。
JP20602792A 1992-07-09 1992-07-09 赤外薄膜蒸着方法 Pending JPH0625831A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6529332B2 (en) 1999-03-29 2003-03-04 Minolta Co., Ltd. Color integrating optical device and display optical system
WO2018165055A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-13 Csub Auxiliary For Sponsored Programs Administration Vapor-phase deposition of germanium nanostructures on substrates using solid-phase germanium sources

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