JPS5837176A - 真空蒸着用抵抗加熱型蒸発源 - Google Patents
真空蒸着用抵抗加熱型蒸発源Info
- Publication number
- JPS5837176A JPS5837176A JP13409781A JP13409781A JPS5837176A JP S5837176 A JPS5837176 A JP S5837176A JP 13409781 A JP13409781 A JP 13409781A JP 13409781 A JP13409781 A JP 13409781A JP S5837176 A JPS5837176 A JP S5837176A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- evaporation
- resistance heating
- boat
- heating type
- evaporation source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/26—Vacuum evaporation by resistance or inductive heating of the source
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、真空蒸着に用いられる抵抗加熱型蒸発源に関
する。
する。
真空蒸着により蒸着膜を形成する場合に、膜厚や蒸着速
度を制御する方法としては、分光反射率や分光透過率を
利用する光学的膜厚監視装置、水晶発振子などを用いて
、ダイナミックに制御する方法が知られているが、これ
らの方法が適用できるのは最大１０＃Ｌ程度の蒸着膜ま
でであり、また、適用できる蒸着物質にも制限がある。
度を制御する方法としては、分光反射率や分光透過率を
利用する光学的膜厚監視装置、水晶発振子などを用いて
、ダイナミックに制御する方法が知られているが、これ
らの方法が適用できるのは最大１０＃Ｌ程度の蒸着膜ま
でであり、また、適用できる蒸着物質にも制限がある。
ダイナミックな制御が困難な場合あるいはその必要がな
い場合などは、予め実験を行ない、蒸着物質の蒸発源へ
の充填量や蒸発源への通電電流値などの条件を設定して
蒸着が行なわれている。設定条件に従って蒸着を繰り返
せば常に同一の蒸着条件が得られるはずであるが、実際
には条件が変動する。第１図は、スリットを有する肉厚
０．８簾の円筒状ステンレスボートを繰り返し使用した
場合に、同一のボート温度（蒸発源温度）を得るために
必要な電流値を示すグラフである。これから明らかなよ
うに、ボートを多数回使用してヒート、サイクルを繰り
返すと、所定のボート温度を得るためにはボートに流す
電波量を増加させなければならない。このことは、ボー
トを繰り返し使用する場合にはボートに供給する電流、
すなわちボートの発熱量を多くする必要があることを意
味する。このため、繰り返し回数により供給電簿を変化
させて制御させることが必要となるが、これは煩雑なば
かりか再現性も怪しいものである。ことに、蒸気圧が異
なる成分を含む合金材料を蒸着する場合に、実際の蒸着
条件が設定条件から外れると、蒸着膜の膜厚方向に合金
成分の偏析を生じたり、ボート内で突沸を生じたり、種
々の不都合な点が発生する。
い場合などは、予め実験を行ない、蒸着物質の蒸発源へ
の充填量や蒸発源への通電電流値などの条件を設定して
蒸着が行なわれている。設定条件に従って蒸着を繰り返
せば常に同一の蒸着条件が得られるはずであるが、実際
には条件が変動する。第１図は、スリットを有する肉厚
０．８簾の円筒状ステンレスボートを繰り返し使用した
場合に、同一のボート温度（蒸発源温度）を得るために
必要な電流値を示すグラフである。これから明らかなよ
うに、ボートを多数回使用してヒート、サイクルを繰り
返すと、所定のボート温度を得るためにはボートに流す
電波量を増加させなければならない。このことは、ボー
トを繰り返し使用する場合にはボートに供給する電流、
すなわちボートの発熱量を多くする必要があることを意
味する。このため、繰り返し回数により供給電簿を変化
させて制御させることが必要となるが、これは煩雑なば
かりか再現性も怪しいものである。ことに、蒸気圧が異
なる成分を含む合金材料を蒸着する場合に、実際の蒸着
条件が設定条件から外れると、蒸着膜の膜厚方向に合金
成分の偏析を生じたり、ボート内で突沸を生じたり、種
々の不都合な点が発生する。
本発明は、繰り返し使用しても特性の変化が少なく、設
定蒸着条件に与える影譬の少ない真空蒸着用抵抗加熱量
蒸着源を提供することを目的とする。
定蒸着条件に与える影譬の少ない真空蒸着用抵抗加熱量
蒸着源を提供することを目的とする。
すなわち、本発明の抵抗加熱型蒸発源は、充填される蒸
着物質と接触しない面または蒸着時に蒸気に直接さらさ
れる部分が輻射率を大きくするように処理されているこ
とを特徴とする。
着物質と接触しない面または蒸着時に蒸気に直接さらさ
れる部分が輻射率を大きくするように処理されているこ
とを特徴とする。
抵抗加熱型蒸発源の材質としては、ステンレス、モリブ
デン、タンタル、タングステンなどの金属が用いられる
。これらの輻射率はε＝０．１〜０．２と小さいが、蒸
着が繰り返されると輻射率が大きくなる。たとえば第１
図に示した場合では、蒸着が５００回繰り返されたこと
によりステンレス製円筒ボートの外周面がε＝０．１〜
０、２からｇ ＝ ０．６〜０．８に変化し輻射損出が
増太し、その結果、必要供給電流値が増大する。
デン、タンタル、タングステンなどの金属が用いられる
。これらの輻射率はε＝０．１〜０．２と小さいが、蒸
着が繰り返されると輻射率が大きくなる。たとえば第１
図に示した場合では、蒸着が５００回繰り返されたこと
によりステンレス製円筒ボートの外周面がε＝０．１〜
０、２からｇ ＝ ０．６〜０．８に変化し輻射損出が
増太し、その結果、必要供給電流値が増大する。
蒸発源は真空中で加熱されるので、蒸発物質に加えられ
る熱量Ｗは以下のように与えられる。
る熱量Ｗは以下のように与えられる。
ＷＷ Ｗｏ −Ｗｒ
Ｗｏ：発熱量
Ｗｒ：輻射損出熱量
Ｗ６ ＝ Ｉ”ｐ Ｘ−１−×−
４，１９０
Ｗｒ−Ｂｏｇσで
Ｉ−１・８８Ａ：電流値
ｐ＝９２ Ｘ １０−’Ω１；抵抗値
＃ −Ｑ、２〜１．０：輻射率
ｅｔ ｘ １． Ｂ ＠ Ｘ １０−”Ｋｅ＆１１０ｓ
ｌ争ｍ＠ａ−’に：ステファンボルツマン定数 Ｔり２７Ｂ＋３２０＝５９８笈：絶対 温度 ９（１ｔｘｓ ３π−０，９ｍ ：面積Ｄ−（３π−ｏ
、 ｅ ） ｘ ｏ、 ｏ ｓ ａｄ ：部面積 Ｗ（１と個々の輻射率１についてのＷｒを比較してみる
と、− Ｗｏ ＝ １．１０ Ｘ １０−”Ｋｃａｌ ／ａｓＷ
ｒ ＝ １．４２ Ｘ １０−’Ｋｃａｌ／ｍ（ｇ＝ｌ
）＝＝ １．１４ Ｘ １０−”Ｋｃａｌ ／ｌｘｉ
（ｇ−０，８）＝ ０．８５ Ｘ １０””Ｋｃａｌ
／ｃｓｌ （ｇ＝０．６ ）−＝ ０．５７ Ｘ １
０−”Ｋｃａｌ ／ｌｘ （ｌ＝０．４ ）＝ ０．２
８ Ｘ １０−”Ｋｅａｌ／ｃＩＬ（ｇ＝０．２ ）と
なる。Ｗｏに比して、Ｗｒのオーダーが同じであるため
、蒸発物質に加えられる熱量Ｗは輻射損出熱量Ｗｒに大
きく影譬を受ける。さらに、Ｗｒは輻射率６に依存する
ため第１図に示すようにボート電流値を変化させなけれ
ばならない。
ｌ争ｍ＠ａ−’に：ステファンボルツマン定数 Ｔり２７Ｂ＋３２０＝５９８笈：絶対 温度 ９（１ｔｘｓ ３π−０，９ｍ ：面積Ｄ−（３π−ｏ
、 ｅ ） ｘ ｏ、 ｏ ｓ ａｄ ：部面積 Ｗ（１と個々の輻射率１についてのＷｒを比較してみる
と、− Ｗｏ ＝ １．１０ Ｘ １０−”Ｋｃａｌ ／ａｓＷ
ｒ ＝ １．４２ Ｘ １０−’Ｋｃａｌ／ｍ（ｇ＝ｌ
）＝＝ １．１４ Ｘ １０−”Ｋｃａｌ ／ｌｘｉ
（ｇ−０，８）＝ ０．８５ Ｘ １０””Ｋｃａｌ
／ｃｓｌ （ｇ＝０．６ ）−＝ ０．５７ Ｘ １
０−”Ｋｃａｌ ／ｌｘ （ｌ＝０．４ ）＝ ０．２
８ Ｘ １０−”Ｋｅａｌ／ｃＩＬ（ｇ＝０．２ ）と
なる。Ｗｏに比して、Ｗｒのオーダーが同じであるため
、蒸発物質に加えられる熱量Ｗは輻射損出熱量Ｗｒに大
きく影譬を受ける。さらに、Ｗｒは輻射率６に依存する
ため第１図に示すようにボート電流値を変化させなけれ
ばならない。
逆にいうと、蒸発物質に加えられる熱量の変化を少なく
するには、輻射損出熱量の変化量、すなわち輻射＊εの
変化量を少なくすればよい。
するには、輻射損出熱量の変化量、すなわち輻射＊εの
変化量を少なくすればよい。
輻射率１の変化量を少なくするには、予め輻射率が大き
くなるように、好ましくは異体輻射（１＝１）に近い状
態（＃＝０．７〜０．８以上）になるように蒸発源を処
理しておけばよい。たとえば、蒸着を繰り返すことによ
りｇが０．２から１．０に変化すると、変化量６ｇはＯ
，Ｓとなり、またｔ ＝ ０．４から１，０に変化する
とＡ ｇ ＝ ０．６となるが、予め＃ ＝ ０．７〜
０．８に処理されていればεカ１１．０に変化しても変
化量Δ８は０．２〜０゜３と少なくすることができる。
くなるように、好ましくは異体輻射（１＝１）に近い状
態（＃＝０．７〜０．８以上）になるように蒸発源を処
理しておけばよい。たとえば、蒸着を繰り返すことによ
りｇが０．２から１．０に変化すると、変化量６ｇはＯ
，Ｓとなり、またｔ ＝ ０．４から１，０に変化する
とＡ ｇ ＝ ０．６となるが、予め＃ ＝ ０．７〜
０．８に処理されていればεカ１１．０に変化しても変
化量Δ８は０．２〜０゜３と少なくすることができる。
第２図は、スリット１を有する円筒状ボート２の断面図
である。本発明においては、円筒状ボート２の充填され
た蒸着物質３と接触しない面、すなわち外周面２１が、
輻射率が大きくなるように、好ましくはε＝０．７〜０
．８以上になるように処理（異化）されている。さらに
、内周面２２を異化してもよい。以上、円筒状の抵抗加
熱型蒸発源を、中心にして説明したが、形状はこれに限
られず、箱状、半円筒状、樋状、あるいは中心部を凹状
にしたものなどいずれもが使用できる。
である。本発明においては、円筒状ボート２の充填され
た蒸着物質３と接触しない面、すなわち外周面２１が、
輻射率が大きくなるように、好ましくはε＝０．７〜０
．８以上になるように処理（異化）されている。さらに
、内周面２２を異化してもよい。以上、円筒状の抵抗加
熱型蒸発源を、中心にして説明したが、形状はこれに限
られず、箱状、半円筒状、樋状、あるいは中心部を凹状
にしたものなどいずれもが使用できる。
抵抗加熱型蒸発源の表面を異化するには、空やきすると
ｇ ＝ ０．３〜０．４になる。さらに異化するには、
たとえば、Ｆ匂０４を用いるか、Ｆ＠ｅｓ 。
ｇ ＝ ０．３〜０．４になる。さらに異化するには、
たとえば、Ｆ匂０４を用いるか、Ｆ＠ｅｓ 。
Ｆ＠Ｂ・、を用いればよい。後者の化合物は真空中でボ
ートを４００℃に加熱しＳ・の蒸気に１０時間さらすこ
とにより形成することができる。
ートを４００℃に加熱しＳ・の蒸気に１０時間さらすこ
とにより形成することができる。
率を大きくするように処理されていることにより、蒸着
回数を重ねてヒートサイクルを繰り返しても蒸発源の特
性の変化が少なく、初期の設定条件を繰り返すことによ
り同一の蒸着操作を再現することができる。
回数を重ねてヒートサイクルを繰り返しても蒸発源の特
性の変化が少なく、初期の設定条件を繰り返すことによ
り同一の蒸着操作を再現することができる。
第１図は繰り返し回数とボート電流値の関係を示すグラ
フである。 第２図はスリットを有する円筒状ボートの断面図である
。 １・・・スリット ２由円筒状ボート３・・・
蒸着愉質 ２１・・・外周面２２・・・内周面 昂１ 図 第２図
フである。 第２図はスリットを有する円筒状ボートの断面図である
。 １・・・スリット ２由円筒状ボート３・・・
蒸着愉質 ２１・・・外周面２２・・・内周面 昂１ 図 第２図
Claims (1)
- １、充填される蒸着物質と接触しない面または蒸着時蒸
気に直接さらされる部分が輻射率を大きくするように処
理されていることを特徴とする真空蒸着用抵抗加熱型蒸
発源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13409781A JPS5837176A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 真空蒸着用抵抗加熱型蒸発源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13409781A JPS5837176A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 真空蒸着用抵抗加熱型蒸発源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837176A true JPS5837176A (ja) | 1983-03-04 |
Family
ID=15120364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13409781A Pending JPS5837176A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 真空蒸着用抵抗加熱型蒸発源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837176A (ja) |
-
1981
- 1981-08-28 JP JP13409781A patent/JPS5837176A/ja active Pending
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