JPH10310863A - 機能性薄膜の形成方法及び形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置内の汚染を低減し、生産性を高め、連続
して膜質の安定した機能性薄膜を真空蒸着により形成す
ること。 【解決手段】 機能性材料９を一旦プレート７に真空蒸
着で薄膜形成した後、プレート７に形成された機能性材
料９を基板１に真空蒸着で薄膜形成するので、蒸着時の
機能性材料９が突沸を起こさず、基板１にスプラッシュ
やピンホールが無い高品質な機能性薄膜を長時間連続に
形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機能性薄膜の形成
方法及び形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在機能性を有する薄膜として、光記録
媒体，カラーフィルター，干渉フィルター，偏向フィル
ター，マイクロレンズ，薄膜ＥＬパネル，ＩＴＯ膜や受
光素子と様々な分野で多数存在している。最近は光学特
性を有する機能性材料としてＴｉＯ₂，ＳｉＯ₂などの酸
化物材料、Ａｌ，Ａｌ合金などの金属材料、ＺｎＳ，Ｃ
ａＳ，ＳｒＳなどの硫化物材料をはじめ、近年のエレク
トロニクス分野からのニーズとして情報記録用色素，情
報表示用色素，エネルギー変換用色素，医療診断用色素
などの機能性色素が開発されている。これらは何れも真
空蒸着法で薄膜形成することができる。機能性色素を使
用した例として追記型光ディスク（ＣＤ−Ｒ）の利便性
がとくに注目視されている。ＣＤ−Ｒは有機色素材料を
記録層に用い追記を可能とし、ＣＤと同じフォーマット
形式で、１回だけ書き込みが行えＣＤプレーヤやＣＤ−
ＲＯＭドライブで読み出すことができるディスクであ
る。しかしこれは記録層が色素溶液の塗布により形成さ
れたものであり、これに対し、均一な膜が形成し易い蒸
着で記録層を形成した光記録媒体が考えられている。例
えば、特公平８−１３５７２号公報には、モリブデンボ
ートから蒸着により基板上に有機薄膜を形成させた光記
録媒体が記載されている。一方装置としては、特公平７
−６２２４９号公報に光ディスクの記録層を蒸着により
形成させる装置が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記真空
蒸着法では、有機色素材料を加熱した時の突沸や真空チ
ャンバー内壁に堆積した材料の汚れがピンホールやスプ
ラッシュの膜欠陥を引き起こしたり、真空蒸着室の清掃
回数が生産性を悪くしたりする。

【０００４】またこれらピンホールやスプラッシュの膜
欠陥の原因は、有機色素材料に限らず上記機能性材料で
も同様である。

【０００５】本発明は、それらの課題を解決し、膜質が
安定し、装置内の汚染を低減して生産性を高くし、連続
して機能性薄膜を真空蒸着法により形成する形成方法及
び形成装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、基板に真空中で機能性薄膜を形成する方法
であって、蒸発源と対向したプレート上に蒸発源から機
能性材料を蒸着形成し、その後プレートの蒸着形成面側
と基板とを対向させプレートを加熱して基板に機能性薄
膜を蒸着形成する機能性薄膜の形成方法で、機能性材料
を一旦プレートに真空蒸着した後、前記プレートに形成
された機能性材料膜を真空中で蒸発もしくは昇華させ基
板に機能性薄膜を形成することで、蒸着時の突沸をなく
する様にした機能性薄膜の形成方法としたものである。

【０００７】また本発明は、基板に真空蒸着により機能
性薄膜を形成する薄膜の形成装置であって、蒸発源に対
向してプレートを設け、蒸発源からプレートに蒸着によ
り機能性材料を蒸着形成する手段と、前記プレートの蒸
着形成面と基板とを対向させる動作手段とプレートを加
熱及び冷却する手段とを備えた機能性薄膜の形成装置
で、蒸発源から機能性材料を真空中でプレートに蒸着形
成し、前記プレートに形成された機能性材料膜を基板に
蒸着形成するために、前記プレートに形成された機能性
材料膜面と基板を対向させ、前記プレートに形成された
機能性材料膜を真空中で蒸発もしくは昇華させるために
一定温度に加熱することができる様にした機能性薄膜の
形成装置である。

【０００８】上記構成をとることにより、スプラッシュ
やピンホールの無い高品質な機能性薄膜を形成すること
ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、基板に真空中で機能性薄膜を形成する方法であっ
て、蒸発源と対向したプレート上に蒸発源から蒸着によ
り機能性材料を蒸着形成し、その後プレートの蒸着形成
面側と基板とを対向させプレートを加熱して基板に機能
性薄膜を蒸着形成する機能性薄膜の形成方法としたもの
であり、蒸発源より機能性材料をプレートに蒸着形成す
ると、前記プレート面に緻密で均一な機能性材料膜が形
成される。

【００１０】しかし前記プレート面に形成された機能性
材料膜にはスプラッシュが存在する。これは機能性材料
が蒸発源で加熱されると蒸発もしくは昇華を開始する
が、熱伝達の悪い部分は蒸発もしくは昇華できず、蒸発
粒子もしくは昇華粒子に押し上げられて突沸を起こすた
めである。

【００１１】続いて前記プレートに蒸着形成された機能
材料膜を基板に対向させ前記プレートを加熱すると、機
能性材料は緻密な膜であるため均一に熱が伝達され突沸
を起こさずに蒸発もしくは昇華する。その時前記プレー
トから緻密な機能性材料粒子が均等に蒸発もしくは昇華
するため、前記基板に均質な機能性材料膜を形成するこ
とができる。

【００１２】またスプラッシュ部分は緻密な膜より熱伝
達が悪く、蒸発温度もしくは昇華温度に達しない。その
ため前記プレートの機能性材料膜を蒸発もしくは昇華さ
せた後には、スプラッシュ部分は前記プレート上に残
り、前記基板にスプラッシュやピンホールの無い高品質
な機能性薄膜を形成することができる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、基板に真空蒸着
により機能性薄膜を形成する薄膜形成装置であって、蒸
発源に対向してプレートを設け、蒸発源からプレートに
蒸着により機能性材料を蒸着形成する手段と、前記プレ
ートの蒸着形成面と基板とを対向させる動作手段とプレ
ートを加熱及び冷却する手段とを備えた機能性薄膜の形
成装置としたものであり、蒸発源と対向した前記プレー
トは、蒸発源から機能性材料を真空中で前記プレートに
蒸着形成するためのものである。

【００１４】次に前記プレートに形成された機能性材料
膜を前記基板と対向することで、前記プレートに形成さ
れた機能性材料膜が蒸発もしくは昇華した時、蒸発粒子
もしくは昇華粒子を前記基板面に堆積することができ
る。

【００１５】また前記プレートを一定温度に加熱するこ
とで、前記プレートに形成された機能性材料膜を真空中
で蒸発もしくは昇華させることができ、前記基板に機能
性薄膜を形成できるという作用を有する。

【００１６】請求項３に記載の発明は、プレートが凹面
形状である請求項１記載の機能性薄膜の形成方法とした
ものであり、請求項４に記載の発明は、プレートが凹面
形状である請求項２記載の機能性薄膜の形成装置とした
ものである。

【００１７】これらにより、前記プレートを加熱して凹
面形状面に形成された機能性材料膜を蒸発もしくは昇華
すると、蒸発もしくは昇華する機能性材料粒子は、凹面
形状面に立てた垂線を中心とした円形に広がるが、凹面
に立てたあらゆる垂線は一点で交わるため、垂線の交わ
る一点を前記基板の中心に合わせることで、前記基板内
に蒸発粒子もしくは昇華粒子を集めることができる。そ
のため前記プレートから蒸発もしくは昇華する粒子は、
前記基板の外に漏れることが無く、前記基板に効率よく
機能性薄膜を均一に形成でき、前記プレートから前記基
板に機能性薄膜を形成する時の装置内に付着する機能性
材料の汚染が防止できるという作用を有する。

【００１８】請求項５に記載の発明は、基板に真空中で
機能性薄膜を形成する方法であって、蒸発源と対向した
プレート上に蒸発源から機能性材料を蒸発形成する行程
と、その後プレートの蒸着形成面側と基板とを対向さ
せ、プレートを１５０℃〜５００℃の範囲で加熱して基
板に機能性薄膜を蒸着形成する行程と、続いてプレート
を１５℃〜１５０℃の範囲に冷却して蒸発源と対向さ
せ、プレート上に蒸発源から機能性材料を再度蒸着形成
する行程と、その後プレートの蒸着形成面側と基板とを
対向させ、プレートを再度１５０℃〜５００℃の範囲で
加熱して基板に機能性薄膜を蒸着形成する行程を有し、
これらの行程を繰り返すことを特徴とする機能性薄膜の
形成方法、としたものであり、前記プレートに蒸着形成
された機能性色素膜を昇華させる時には、前記プレート
は機能性色素の昇華温度である必要がある。機能性色素
の昇華温度は１５０℃以上で機能性色素の種類により異
なるが、５００℃を越えると全ての機能性色素材料は分
解してしまい好ましくない。つまり加熱は５００℃以下
で、機能性色素材料の種類に於いて任意に温度設定でき
る必要がある。

【００１９】また、昇華を終えた前記プレートは機能性
色素の昇華温度に達しており、蒸発源から再度前記プレ
ートに機能性色素膜を形成する時に、前記プレート上に
蒸発源より昇華して飛んできた機能性色素粒子が、前記
プレート上で再昇華を起こし機能性色素膜を形成するこ
とができない。そのため前記プレートは機能性色素の昇
華温度以下にすばやく下げる必要がある。

【００２０】前記プレートの下げる温度は、機能性色素
の場合１５０℃以下であれば前記プレート上にα型の機
能性色素膜の結晶が得られ、さらに、１５℃以上であれ
ば前記プレートに対する機能性色素膜のｂ軸方向を一定
にすることができ、前記プレートを加熱して機能性色素
を昇華する時に、機能性色素膜の熱伝達がさらに均等に
なり、瞬時に機能性色素が昇華して基板に機能性色素膜
を形成することができる。

【００２１】そのため前記プレートを繰り返し連続して
使用することができ、生産性良く基板に高品質な機能性
薄膜を均一に形成することができるという作用を有す
る。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。図１、図２及び図３は本発明の
機能性薄膜の形成方法及び形成装置を、図４は本実施例
に於いて製造される光記録媒体の基本構造の一例を説明
する図である。

【００２３】図４に於いて、基板１は、ポリカボネー
ト，ポリオレフィン，ポリメチルメタアクリレート，エ
ポキシ，ガラス等の光ディスク基板材料でスパイラル状
のグルーブが設けられている、光記録膜層２は、フタロ
シアニン系，ナフタロシアニン系，スクアリリウム系，
コロコニウム系，ピリリウム系，ナフトキノン系，アン
トラキノン系，キサンテン系，トリフェニルメタン系，
アズレン系，テトラヒドロコリン系，フェナンスレン
系，トリフェノチアジン系染料，ポリメチン系色素等の
機能性色素を真空蒸着で形成し、金属反射膜層３は金，
銀，Ａｌ等をスパッタ法で形成する、保護膜層４は紫外
線硬化樹脂，熱硬化樹脂，熱可塑性樹脂等をスピンコー
タ法で塗布し硬化される。

【００２４】本実施例では１．２ｍｍ厚のポリカボネー
トを基板１とし、膜厚０．１５μｍの機能性色素からな
る光記録膜層２を蒸着形成し、さらに光記録膜層２上に
０．１μｍの銀反射膜層３をスパッタ法により形成し、
さらに紫外線硬化樹脂からなる保護膜層４をスピンコー
タ法により５μｍ形成して光記録媒体を作製した。

【００２５】（実施の形態１）図１に示す本実施の形態
における装置に於いて、真空チャンバー５は、真空ポン
プ６により１×１０^-5Ｔｏｒｒに保たれている。グルー
ブを形成された直径１２０ｍｍの基板１は基板ホルダー
２１に設置され３０℃の一定温度に保持される。プレー
ト７は蒸発源８からプレート７の形状、大きさにより２
０〜７０ｍｍの距離範囲で蒸発源８に対向して静止す
る。プレート７の形状、大きさは下記で示す理由によ
り、直径７０〜８０ｍｍの円形形状で凹面形状であるこ
とが最も好ましい。

【００２６】蒸発源８は抵抗加熱で、加熱立ち上がりの
容易なモリブデンボートが好ましい。またプレート７は
円形形状が好ましく、円形形状であることで蒸発源の蒸
気分布の兼ね合いより蒸発源８からの蒸着効率を９０％
以上とすることができ、装置の汚染を防ぐことができ
る。蒸発源８の中には、機能性材料９として機能性色素
が充填されており抵抗加熱にて昇華させ、プレート７に
機能性色素膜１２を形成する。

【００２７】ここで、水晶振動子１０により昇華レート
がモニターされており、所定の膜厚に達したら蒸発源の
加熱を止め、次に、プレート７の蒸着面を基板１に対向
するように反転し、プレート７の蒸着面と基板１との距
離を１００〜３００ｍｍに調整した後、シャッター１１
を開く。

【００２８】基板１との距離はプレート７の形状によっ
て異なり、プレート７の形状が直径７０ｍｍの円に外接
する多角形であればプレート７からの蒸気分布が近似的
に直径７０ｍｍの円形形状のプレートから昇華する蒸気
分布と同じになり、基板１との距離は１５０〜２００ｍ
ｍとなる。

【００２９】さらに図２に示すようにプレート７の蒸着
面が凹面形状であれば基板１との距離は凹面の深さを１
０〜７０ｍｍに変化することで１５０〜９０ｍｍとな
り、蒸着効率、装置の汚染防止の面でより好ましい。続
いてプレート７を機能性色素膜１２の昇華温度まで加熱
源２３で加熱し、プレート７に形成された機能性色素膜
１２を昇華して基板１に機能性色素膜１２を形成する。

【００３０】加熱源２３としては赤外線ランプ、ニクロ
ム線の抵抗加熱等が使用でき、プレート７の内部に組み
込んで、プレート７の蒸着面に陰を付けずに温度を上げ
ることができるニクロム線の抵抗加熱が好ましい。また
プレート７は円形形状が好ましく、直径７０〜１４０ｍ
ｍであれば基板１に均一な薄膜が得られるが、直径を７
０〜８０ｍｍとすることで、プレート７からの輻射熱に
よる基板１及び真空チャンバー５内部の温度上昇を抑え
られるので好ましい。

【００３１】次に、水晶振動子１３により昇華レートは
モニターされており規定の膜厚に達したらシャッター１
１が閉まる。尚、真空槽外に設けられた直流電源１４は
１０〜２００Ａの出力を有し、これにより蒸発源８の加
熱を行い、真空槽外に設けられた温度コントローラ１５
は、プレート７の温度を制御している。

【００３２】防着板１６は、機能性色素の蒸発粒子が真
空槽内の搬送する機械部品を汚染することを防止してい
る。水晶振動子１０は、機能性色素粒子の蒸発量を検出
し、真空槽外に設けられた蒸発速度計１７に表示すると
共に温度コントローラ１５及び反転モータ１８を制御し
ている。超音波センサー２６は位置合わせモータ２５を
制御している。水晶振動子１３は、有機色素粒子の蒸発
量を検出し、真空槽外に設けられた蒸発速度計１９に表
示すると共に温度コントローラ１５及びシャッタ開閉モ
ータ２０を制御している。

【００３３】以上のように構成された本発明の機能性薄
膜の形成方法及び形成装置について、図１を用いてその
動作を説明する。

【００３４】グルーブを形成された光ディスク用基板１
は基板ホルダー２１に設置される。基板ホルダー２１
は、プレート７を加熱した時の輻射熱による基板温度上
昇の防止と、基板温度を一定に保ち蒸着膜の基板１に対
する分子配向を揃え付着力を高めるため１５℃〜６０℃
に温度コントローラ２２で制御されている。またシャッ
ター１１は基板１への蒸着を開始するまで閉じられてい
る。

【００３５】蒸発源８に取り付けられた熱電対２４によ
り蒸発源８の温度が直流電源１４を制御し、蒸発源８に
直流電源１４より直流電流が徐々に印加され蒸発源８の
温度を上げる。蒸発源８には機能性色素からなる機能性
材料９が充填されている。

【００３６】蒸発源８は機能性材料９の昇華温度まで加
熱され昇華が行われ、プレート７に機能性色素膜１２を
形成する。機能性色素膜１２が形成された後に、直流電
源１４の印可電流の供給を止め、蒸発源８からの昇華を
終える。

【００３７】昇華が終了した時点でプレート７は反転用
モータ１８により反転し、プレート７の機能性色素膜１
２を基板１に対向させ、位置合わせモータ２５により基
板１と所定の距離になるように位置合わせが行われる。

【００３８】次に、シャッター開閉モータ２０によりシ
ャッター１１を開く。加熱源２３によりプレート７は機
能性色素膜１２の昇華温度まで加熱される。基板１に有
機色素粒子が到達して光記録膜層２が形成される。

【００３９】このときプレート７の機能性色素膜１２は
緻密な薄膜で熱伝導がよいため突沸な昇華は起こらず、
面昇華となるため蒸気分布の指向性が緩やかとなり、基
板１に均一な機能性色素膜が効率よく形成できる。さら
に、プレート７が図２に示す様な凹面形状であること
で、基板１との距離を近づけることができ基板１に均一
な機能性色素膜がさらに効率よく形成され、均質な光記
録層を形成することができ、装置の汚染も低減すること
ができる。最後に、光記録膜層２を形成後、シャッター
開閉モータ２０がシャッター１１を閉じる。

【００４０】（実施の形態２）図３に示す本実施の形態
の装置に於いて、真空チャンバー５は、真空ポンプ６に
より１×１０^-5Ｔｏｒｒに保たれている。グルーブを形
成された直径１２０ｍｍの基板１と基板２７は基板ホル
ダー２１に設置され３０℃の一定温度に保持される。プ
レート７は３０℃の一定温度に保持され、蒸発源８から
プレート７の形状、大きさにより２０〜７０ｍｍの距離
範囲で蒸発源８に対向して静止する。

【００４１】プレート７の形状、大きさは下記で示す理
由により、直径７０〜８０ｍｍの円形形状で凹面形状で
あることが最も好ましい。蒸発源８は抵抗加熱で、加熱
立ち上がりの容易なモリブデンボートが好ましい。また
プレート７は円形形状が好ましく、円形形状であること
で蒸発源の蒸気分布の兼ね合いより蒸発源８からの蒸着
効率を９０％以上とすることができ、装置の汚染を防ぐ
ことができる。

【００４２】蒸発源８の中には、機能性材料９として機
能性色素が充填されており抵抗加熱にて昇華させ、プレ
ート７に機能性色素膜１２を形成する。また、水晶振動
子１０により昇華レートがモニターされており、所定の
膜厚に達したら蒸発源の加熱を止める。プレート７の蒸
着面を基板１に対向するように反転し、基板１との距離
１００〜３００ｍｍの位置で調整され、基板１の部分だ
けシャッター１１を開く。この時基板２７はシャッター
１１で遮蔽されている。基板との距離はプレート７の形
状によって異なり、プレート７の形状が直径７０ｍｍの
円に外接する多角形であればプレート７からの蒸気分布
が近似的に直径７０ｍｍの円形形状のプレートから昇華
する蒸気分布と同じになり、基板１との距離は１５０〜
２００ｍｍとなる。

【００４３】さらに図２に示すような凹面形状であれば
基板１との距離は凹面の深さを１０〜７０ｍｍに変化す
ることで１５０〜９０ｍｍとなり、蒸着効率、装置の汚
染防止の面でより好ましい。続いてプレート７を機能性
色素膜１２の昇華温度まで加熱源２３で加熱し、プレー
ト７に形成された機能性色素膜１２を昇華して基板１に
機能性色素膜を形成する。

【００４４】加熱源２３としては赤外線ランプ、ニクロ
ム線の抵抗加熱等が使用でき、プレート７の内部に組み
込んで、プレート７の蒸着面に陰を付けずに温度を上げ
ることができるニクロム線の抵抗加熱が好ましい。

【００４５】またプレート７は円形形状が好ましく、直
径７０〜１４０ｍｍであれば基板１に均一な薄膜が得ら
れるが、直径を７０〜８０ｍｍとすることで、プレート
７からの輻射熱による基板１及び真空チャンバー５内部
の温度上昇を抑えられるので好ましい。

【００４６】水晶振動子１３により昇華レートはモニタ
ーされており規定の膜厚に達したらシャッター１１が閉
まる。次にプレート７は冷却されて３０℃の一定温度に
保持され、蒸発源８からプレート７の形状、大きさによ
り２０〜７０ｍｍの距離範囲で蒸発源８に対向して静止
する。

【００４７】蒸発源８の中の機能性材料９を再び抵抗加
熱にて昇華させ、プレート７に機能性色素膜１２を形成
する。水晶振動子１０により昇華レートがモニターされ
ており、所定の膜厚に達したら蒸発源の加熱を止める。

【００４８】次に、プレート７の蒸着面を基板２７に対
向するように反転し、プレート７の蒸着面と基板２７と
の距離を１００〜３００ｍｍに調整した後、基板２７の
部分だけシャッター１１を開く。この時基板１はシャッ
ター１１で遮蔽されている。基板との距離はプレート７
の形状によって異なり、プレート７の形状が直径７０ｍ
ｍの円に外接する多角形であればプレート７からの蒸気
分布が近似的に直径７０ｍｍの円形形状のプレートから
昇華する蒸気分布と同じになり、基板２７との距離は１
５０〜２００ｍｍとなる。

【００４９】さらに図２に示すような凹面形状であれば
基板２７との距離は凹面の深さを１０〜７０ｍｍに変化
することで１５０〜９０ｍｍとなり、蒸着効率、装置の
汚染防止の面でより好ましい。続いてプレート７を機能
性色素膜１２の昇華温度まで加熱源２３で加熱し、プレ
ート７に形成された機能性色素膜１２を昇華して基板２
７に機能性色素膜を形成する。

【００５０】水晶振動子１３により昇華レートはモニタ
ーされており規定の膜厚に達したらシャッター１１が閉
まる。真空槽外に設けられた直流電源１４は１０〜２０
０Ａの出力を有し、これにより蒸発源８の加熱を行って
いる。

【００５１】真空槽外に設けられた温度コントローラ１
５は、プレート７の温度を制御している。防着板１６
は、機能性色素の蒸発粒子が真空槽内の搬送する機械部
品を汚染することを防止している。水晶振動子１０は、
機能性色素粒子の蒸発量を検出し、真空槽外に設けられ
た蒸発速度計１７に表示すると共に温度コントローラ１
５及び反転モータ１８を制御している。超音波センサー
２６は位置合わせモータ２５を制御している。水晶振動
子１３は、有機色素粒子の蒸発量を検出し、真空槽外に
設けられた蒸発速度計１９に表示すると共に温度コント
ローラ１５及びシャッタ開閉モータ２０を制御してい
る。

【００５２】以上のように構成された本発明の機能性薄
膜の形成方法及び形成装置について、図３を用いてその
動作を説明する。

【００５３】グルーブを形成された光ディスク用基板１
と基板２７は基板ホルダー２１に設置される。基板ホル
ダー２１は、プレート７を加熱した時の輻射熱による基
板温度上昇の防止と、基板温度を一定に保ち蒸着膜の基
板１に対する分子配向を揃え付着力を高めるため１５℃
〜６０℃に温度コントローラ２２で制御されている。ま
たシャッター１１は基板１もしくは基板２７への蒸着を
開始するまで閉じられている。プレート７は再昇華を防
ぐため、温度コントローラ１５により１５〜１５０℃で
一定に保たれている。真空チャンバー５内部の温度上昇
を考慮すると１５〜６０℃が好ましい。

【００５４】蒸発源８に取り付けられた熱電対２４によ
り蒸発源８の温度が直流電源１４を制御し、蒸発源８に
直流電源１４より直流電流が徐々に印加され蒸発源８の
温度を上げる。蒸発源８には機能性色素からなる機能性
材料９が充填されている。蒸発源８は機能性材料９の昇
華温度まで加熱され昇華が行われ、プレート７に機能性
色素膜１２を形成する。機能性色素膜１２が形成された
後、直流電源１４の印可電流の供給を止め、蒸発源８か
らの昇華を終える。

【００５５】昇華が終了した時点でプレート７は反転用
モータ１８により反転し、プレート７の機能性色素膜１
２を基板１に対向させ、位置合わせモータ２５により基
板１と所定の距離になるように位置合わせが行われる。
シャッター開閉モータ２０により基板１の部分だけシャ
ッター１１を開く。加熱源２３によりプレート７は機能
性色素膜１２の昇華温度まで加熱される。基板１に有機
色素粒子が到達して光記録膜層２が形成される。

【００５６】このときプレート７の機能性色素膜１２は
緻密な薄膜で熱伝導がよいため突沸な昇華は起こらず、
面昇華となるため蒸気分布の指向性が緩やかとなり、基
板１に均一な機能性色素膜が効率よく形成できる。さら
に、プレート７が図２に示す様な凹面形状であること
で、基板１との距離を近づけることができ基板１に均一
な機能性色素膜がさらに効率よく形成され、均質な光記
録層を形成することができ、装置の汚染も低減すること
ができる。

【００５７】光記録膜層２形成後シャッター開閉モータ
２０によりシャッター１１を閉じる。プレート７を反転
用モータ１８により反転し、再昇華を防ぐため、温度コ
ントローラ１５により１５〜１５０℃に冷却され、一定
温度に保たれる。真空チャンバー５内部の温度上昇を考
慮すると１５〜６０℃が好ましい。

【００５８】蒸発源８に取り付けられた熱電対２４によ
り蒸発源８の温度が直流電源１４を制御し、蒸発源８に
直流電源１４より直流電流が徐々に印加され蒸発源８の
温度を上げる。蒸発源８は機能性材料９の昇華温度まで
再び加熱され昇華が行われ、プレート７に機能性色素膜
１２を形成し、その後、直流電源１４の印可電流の供給
を止め、蒸発源８からの昇華を終える。

【００５９】昇華が終了した時点でプレート７は反転用
モータ１８により反転し、プレート７の機能性色素膜１
２を基板２７に対向させ、位置合わせモータ２５により
基板２７と所定の距離になるように位置合わせが行われ
る。シャッター開閉モータ２０により基板２７の部分だ
けシャッター１１を開く。加熱源２３によりプレート７
は機能性色素膜１２の昇華温度まで加熱される。基板２
７に有機色素粒子が到達して光記録膜層２が形成され
る。このときプレート７の機能性色素膜１２は緻密な薄
膜で熱伝導がよいため突沸な昇華は起こらず、面昇華と
なるため蒸気分布の指向性が緩やかとなり、基板２７に
均一な機能性色素膜が効率よく形成できる。

【００６０】

【実施例】

（実施例１）（実施の形態２）に於いて、直径７５ｍｍ
の円形形状のプレート７を使用し、機能性色素９に銅フ
タロシアニン色素を使用して光記録層２を基板１と基板
２７に形成し、光記録媒体を１００ロット２００枚作製
した。

【００６１】（実施例２）（実施の形態２）に於いて、
直径７５ｍｍの円形形状で最深深さ３０ｍｍの凹面形状
を施したプレート７を使用し、機能性色素９に銅フタロ
シアニン色素を使用して光記録層２を基板１と基板２７
に形成し、光記録媒体を１００ロット２００枚作製し
た。

【００６２】（比較例）プレート７を使わずに機能性色
素９に銅フタロシアニン色素を使用して蒸発源８より直
接基板１に光記録層２を形成し、光記録媒体を１００ロ
ット１００枚作製した。

【００６３】上記のようにして得られた光記録媒体と従
来の真空蒸着法で得られた光記録媒体のそれぞれ１００
ロットについて、ビットエラーレートと全領域でピンホ
ール数が１０個を越えたディスクの枚数を測定した。ま
た１００ロット作製後の装置内壁に付着した機能性色素
材料の目視試験を行った。

【００６４】（１）ビットエラーレート ビットエラーレートは１ｓｅｃ当たりのバイトエラー数
で、１７６４００バイト／ｓｅｃで構成したとき、１バ
イトのエラー発生頻度がビットエラーレート５．６×１
０^-6に相当する。

【００６５】（２）ピンホール ピンホールは記録膜の形成されていない点欠陥で、ディ
スクの裏面から光を照射し、光の抜けた大きさが３０μ
ｍ以上の個数を目視でカウントする。

【００６６】得られた結果（実施例１）に於いては、２
００枚の平均ビットエラーレートは２．０×１０^-5で、
全領域でピンホール数が１０個を超えたディスクは３枚
であった。また装置内壁の上部側面に機能性色素の付着
が確認された。

【００６７】（実施例２）に於いては、２００枚の平均
ビットエラーレートは１．０×１０ ^-5で、全領域でピン
ホール数が１０個を超えたディスクは０枚であった。ま
た装置内壁に機能性色素の付着は確認されなかった。

【００６８】（比較例）に於いては、１００枚の平均ビ
ットエラーレートは２２．０×１０ ^-5で全領域でピンホ
ール数が１０個を超えたディスクは３２枚であった。ま
た装置内壁に機能性色素の付着が全面に確認された。

【００６９】上記のように一旦プレートに機能性色素膜
を真空蒸着で形成後、形成された機能性色素膜を用いて
基板に真空蒸着を行えば、ビットエラーレートに優れピ
ンホールの無い均一な機能性色素膜が形成でき光記録媒
体の品質が向上する。また凹面形状部に機能性色素膜を
形成することで、さらに長時間ビットエラーレートに優
れピンホールの無い均一な機能性色素膜が形成でき光記
録媒体の品質が向上する。また装置内壁の汚染も防止で
きる。その結果、装置の連続稼働時間が飛躍的に向上す
る。

【００７０】以上の実施例に於いて、機能性色素として
銅フタロシアニン色素を用いた場合についてのみ述べた
が、ナフタロシアニン系，スクアリリウム系，コロコニ
ウム系，ピリリウム系，ナフトキノン系，アントラキノ
ン系，キサンテン系，トリフェニルメタン系，アズレン
系，テトラヒドロコリン系，フェナンスレン系，トリフ
ェノチアジン系染料，ポリメチン系色素等をはじめとす
るその他の機能性色素に於いても、同様の効果を得るこ
とができる。また、光記録媒体以外の機能性材料を用い
た薄膜の形成にも本発明は利用できる。例えばマイクロ
レンズ，カラーフィルター，干渉フィルターの形成等に
於いて、本発明を適用することにより、従来の真空蒸着
法やスピンコート法では得られなかった薄膜品質の向上
と生産性の向上が期待される。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板に機
能性薄膜を形成する時に機能性材料の突沸を起こさず、
また機能性材料粒子の飛散する方向を制御することで、
装置内の汚染を防止して装置の連続稼働時間を向上し、
スプラッシュやピンホールの無い高品質な機能性薄膜を
連続して得られるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に於ける機能性薄膜の形
成装置を示す図

【図２】本発明の実施例２に於けるプレートの形状を示
す図

【図３】本発明の実施の形態２に於ける機能性薄膜の形
成装置を示す図

【図４】本発明の実施例である光記録媒体の拡大断面を
示す図

【符号の説明】

１ 基板 ２ 光記録膜層 ３ 金属反射膜層 ４ 保護膜層 ５ 真空チャンバー ６ 真空ポンプ ７ プレート ８ 蒸発源 ９ 機能性色素 １０，１３ 水晶振動子 １１ シャッター １２ 機能性色素膜 １４ 直流電源 １５ 温度コントローラ １６ 防着板 １７ 蒸発速度計 １８ 反転モータ １９ 蒸発速度計 ２０ シャッター開閉モータ ２１ 基板ホルダー ２２ 温度コントローラ ２３ 加熱源 ２４ 熱電対 ２５ 位置合わせモータ ２６ 超音波センサー ２７ 基板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板に真空中で機能性薄膜を形成する方法
   であって、蒸発源と対向したプレート上に蒸発源から機
   能性材料を蒸着形成し、その後プレートの蒸着形成面側
   と基板とを対向させ、プレートを加熱して基板に機能性
   薄膜を蒸着形成する機能性薄膜の形成方法。
2. 【請求項２】基板に真空蒸着により機能性薄膜を形成す
   る薄膜形成装置であって、蒸発源に対向してプレートを
   設け、蒸発源からプレートに蒸着により機能性材料を形
   成する手段と、前記プレートの蒸着形成面と基板とを対
   向させる動作手段とプレートを加熱及び冷却する手段と
   を備えた機能性薄膜の形成装置。
3. 【請求項３】前記プレートが凹面形状である請求項１記
   載の機能性薄膜の形成方法。
4. 【請求項４】前記プレートが凹面形状である請求項２記
   載の機能性薄膜の形成装置。
5. 【請求項５】基板に真空中で機能性薄膜を形成する方法
   であって、蒸発源と対向したプレート上に蒸発源から機
   能性材料を蒸発形成する行程と、 その後プレートの蒸着形成面側と基板とを対向させ、プ
   レートを１５０℃〜５００℃の範囲で加熱して基板に機
   能性薄膜を蒸着形成する行程と、 続いてプレートを１５℃〜１５０℃の範囲に冷却して蒸
   発源と対向させ、プレート上に蒸発源から機能性材料を
   再度蒸着形成する行程と、 その後プレートの蒸着形成面側と基板とを対向させ、プ
   レートを再度１５０℃〜５００℃の範囲で加熱して基板
   に機能性薄膜を蒸着形成する行程を有し、 これらの行程を繰り返すことを特徴とする機能性薄膜の
   形成方法。