JPH01225769A - 有機化合物蒸着薄膜の蒸着源 - 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、真空蒸着法により有機化合物薄膜を形成する
際に使用される蒸発方法に関するものである。

〈従来の技術〉 有機化合物の薄膜化の方法、特に膜厚０．１μｍ程度の
薄膜を均一に作成する方法としては、従来から特殊な用
途にではあるが溶液塗布法が用いられてきた。又、他に
特殊な方法として、プラズマ法がある。プラズマ法は例
えば、有機化合物上ツマ−を低真空アルゴンガスのグロ
ー放電領域を通過させることによってプラズマ化・ごし
め、プラズマ中に配置した基板表面に前記有機物上ツマ
−を重合させるものである。

しかし、これらの方法は原料の種類が極めて限定される
こと、又、プラズマ法に関して言えばプラズマ発生のた
めのガス導入に伴う不純物混入、プラズマ発生条件の制
御性、原料加熱温度とプラズマ温度との大きな相異によ
る原料分解等の問題がある。特に近年研究の活発な機能
性有機材料、機能性高分子材料は適当な溶媒がなかった
り、分解によって機能が損なわれたりするので、これら
の従来法は適用しえない。

そこで、より汎用的で膜厚の制御性を良くする方法とし
ては、真空蒸着法が主として用いられるようになってい
る。通常の蒸着法に加えてイオンクラスタビーム法、あ
るいはイオン照射真空ｆ５Ｂう特徴を有しており、薄膜
形成を効果的に行うことを意図したものである。

一般に真空蒸着法においては、原材料の蒸発が安定に制
御性良く行えることが良質の薄膜を作製するのに必要な
条件の１つである。有機化合物材料では無機材料よりも
蒸発に要するエネルギーが比較的少ないという利点を持
つ反面、蒸発温度と分解温度が接近してい之り、昇華性
であったりするものが多く、又、熱伝導率が小さいなど
の要因を持つため蒸発速度を開開することは容易でない
。

従来使用されている抵抗加熱による蒸発方法は、ルツボ
内に試料を入れ、ルツボを加熱してルツボ−試料間及び
試料自体の熱伝導により原料全体を加熱する方法である
。このため、一般に熱伝導の悪い有機化合物材料では、
原料全体か均一に加熱されず、局所的な分解、或いはル
ツボ壁面に直接接触した原料からのみ蒸発が起こり、長
時間にわたって安定な蒸発速度を維持することが困難で
ある。

このような問題を解決するための蒸発方法として電子ビ
ーム７、Ｉｌｌ　ｅＡ法、ドラム表面に原料を供給し蒸
発させる方法、或いはフラッシュ蒸発させる方法か試み
られているが、いずれも適用できる材料が限定されてお
り、汎用性に欠ける。その他、比較的汎用性の有る方法
として、蒸発用の原料中に加熱用微粒子を分散させ、該
加熱用微粒子に容器の外部から高周波電力を供給して発
熱させ、発熱した微粒子により原料を均一に７１Ｉ′Ｉ
熱し、蒸発させる方法が有る。しかしこの方法では抵抗
加熱による蒸発方法とちがって高周波電源等の比１咬的
大がかりな装置が必要であり、また多大な電力を必要と
する。更には消費される高周波電力と原料温度その関係
が変化する等、再現性の困矯点は原理土耕は囃い。

〈発明が解決しようとする課題〉 ゛これまで述べたように有機化合物の薄膜化の方法とし
て、作製条件及び膜厚の制御性の而での有利さから真空
蒸着法が応用されつつあるが、有機化合物材料の熱伝導
率が低いため蒸発源として長時間にわたフ安定に動作し
、かつ簡便なものは存在しないのが現状である。

本発明はこのような点に鑑みて、創案されたものであり
、有機化合物材料を均一に加熱でき、長時間にわたって
安定に蒸発速度を維持できる蒸発漁を提供することを目
的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は上述する課題を解決し、上記目的を達成するた
めになされたもので、真空蒸着によシ有様化合物薄膜を
形成する際、ルツボ中に入れて加熱蒸発される蒸着源は
有機化合物材料の粉末と、該有機化合物材料粉末中に分
散された高熱伝導性。

材料微粒子とで構成されてなる有機化合物蒸着薄膜の蒸
着源を提供するものである。

〈作　用〉 前述のような工夫を施した場合の熱伝導機構について第
１図及び第２図′ｔ−参照しながら説明する。

第１図の如く、原料１と高い熱伝導率を有する材料から
成る熱伝導用微粒子２との混合物の入ったルツボ３は外
部の熱源４により、原料の蒸発に必要な温度に−まで加
熱される。この時、加熱されたｌレツボ３は第２図の如
く、ルツボ３の壁面に接した部分の原料１に熱を伝える
と共に、ルツボ３に接した熱伝導用微粒子２にも熱を伝
える。ざらにルツボ３壁面により加熱された熱伝導用微
粒子２はこれに接する原料ｌに熱を伝え、一方、前記熱
伝導用微粒子２に接する他の熱伝導用微粒子２′にも熱
を伝える。

このように本発明はルツボ壁−原料、ルツボ−微粒子、
微粒子−微粒子、微粒子−原料及び原料−原料の間の熱
伝導により原料を加熱するわけであるが、原料−原料間
の熱伝導に比べてはるかに効率の良い微粒子−微粒子間
の熱伝導によ、す、ルツボからの熱を原料全体に効率よ
く伝えることができる。ｌた、微粒子、或いは原料の粒
径が小さくなればなるほど微粒子−微粒子、微粒子−原
料、原料−原料間の熱伝導による熱移動は、それぞれの
接触面積が増大することからより効率的になる。

したがって本発明により外部からルツボに加えられた熱
はルツボ壁面及び熱伝導用微粒子により、ルツボ内の原
料にくまなく均一に伝えられ、原料は均一に加熱される
ことになる。この時、微粒子としては有機化合物原料と
化学度広を起こさないものを選ぶ必要があることは言う
までもない。

〈実施例〉 第１図を用いて本発明を用いた蒸着法について具体的に
述べる。ルツボ３及び加熱源４についてる熱伝導用微粒
子２と、銅フタロシアニン粒末から蒸発用有機化合物材
料１とを重量比５０　：　５０でよく混合して投入する
。これを加熱源４により加熱して銅フタロシアニンから
なる有機化合物材料１を蒸発させ、Ｓｉ等の基板（図示
せず）に薄膜を形成する。

ここで、本発明の効果を本発明を用いた場合と用いない
場合の蒸着速度を比較して説明する。使用される真空蒸
着装置の構成は熱伝導用微粒子の有無以外全く同一であ
り、また蒸着条件についても蒸着源温度（５００℃）、
基板−蒸着源間距離（５０１１１）等全く同一である。

まず、蒸着初期において本発明を用いた場合の蒸着速度
は本発明を用いない場合（約２０　Ａ／ｍ１ｎ）の約２
倍であった。

この結果は本発明の蒸着源では熱効率が良いことを示し
ている。さらに続いて、数時間の連続蒸着の後の蒸着速
度は、本発明の方法を用いない場合４には蒸着初期の約
ｌ／４（約６Ａ／ｍ１ｎ）に低下した〔のに対し、本発
明を用いた場合にはほぼ一定の１１であった。この結果
は、本発明が蒸発速度の安定性の面でも良好であること
を示している。

以上、本実施例では蒸着用有機化合物材料として銅フタ
ロシアニン、熱伝導用微粒子として径１０〜１００μｍ
の銅の微粒子を用い、）た両者を５０：５０の重量比に
混合させて説明した。しかじ木・発明が適用できる有機
化合物材料は銅フタロシアニンに限られるものではない
。また熱伝導用微粒子の材質、粒径、形状、或いは蒸着
用有機化合物材料と熱伝導用粒子との混合比が、蒸着用
有機化合物材料の種類、或いは蒸着の目的からくる必要
。

に応じて、最適なものを選ぶことは言うまでもない。

また、蒸発用有機化合物材料と混合される微粒子として
高熱伝導性材料を用いることにより、加熱源として従来
の如く高周波電力を供給する必要がなくなるため、原料
温度の制菌性が向上する。

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明の蒸着源を用いると、蒸着用
有機化合物材料を均一に加熱することができ、分解もな
く、長時間にわたって安定に蒸発速度を維持することが
できる。従って、この蒸着源を用いた蒸着装置によれば
１　ｏｏｏｉ以下の特に薄い薄膜であっても膜厚の再現
性良く４作製することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための要部断面図
、第２図は第１図の要部拡大図である。 １、蒸発用有機化合物材料　　２．２′熱熱伝導機微子
　　３．ルツボ　　４．加熱源 代理人　弁理士　　杉　山　毅　至（他１名）８２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、真空蒸着により有機化合物薄膜を形成する際、ルツ
   ボ中に入れて加熱蒸発される蒸着源は、有機化合物材料
   の粉末と、該有機化合物粉末中に分散された高熱伝導性
   材料微粒子とで構成されてなることを特徴とする有機化
   合物蒸着薄膜の蒸着源。