JPH0593263A

JPH0593263A - ハースライナおよび蒸着方法

Info

Publication number: JPH0593263A
Application number: JP3280483A
Authority: JP
Inventors: Hirokuni Seta; 博國世田
Original assignee: SHINKURON KK
Current assignee: SHINKURON KK
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-16
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: JPH0765163B2

Abstract

(57)【要約】【構成】電子線加熱装置（電子銃）のハース（ルツ
ボ）２１内に収納され、蒸着材料が充填されるハースラ
イナ１１において、ハースライナ１１の底部に、ハース
ライナ１１よりも小径の凹部１３を設ける。溶融、流動
することなく昇華ないしは蒸発する蒸着材料からなる小
径のタブレットを、ハースライナ１１の凹部１３に装着
し、電子ビームを照射して蒸着する。【効果】タブレットの形状・大きさに応じた凹部によ
り、タブレットをハースライナ内の所定位置に保持する
ことができ、確実にタブレット上に電子ビームを照射で
き、自動蒸着装置に好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子銃による真空蒸着
時において使用されるハースライナおよびそれを用いた
蒸着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学部品、電子部品等に薄膜を形成する
成膜装置としては、真空蒸着装置が汎く用いられてお
り、その蒸発源として電子線加熱蒸着装置が多用されて
いる。電子線加熱蒸着装置は、一般に電子銃と呼ばれ、
電子ビームを蒸着材料に照射して加熱し、これを蒸発さ
せるものである（「薄膜工学ハンドブック」オーム社発
行，ｐ１０１〜１０５，昭和５８年１２月１０日発
行）。

【０００３】電子銃は、抵抗加熱方式と比較して、比
較的簡単に高温が得られ、高融点材料の蒸着が容易であ
る、抵抗加熱ボートのように消耗せず、蒸着条件の一
定化、装置の連続化が容易であり、ボートの蒸発による
汚染もない等の優れた特性を具えている。

【０００４】電子線加熱蒸着装置は、水冷されたハース
（るつぼ）を一般に複数個具えており、ここに蒸着材料
を充填し、必要に応じてハースを回転させて使用ハース
を変更しながら、電子ビームを蒸着材料に直接照射する
ことにより、蒸着することができる。しかし一方におい
て、直接ハース内に蒸着材料を充填するのではなく、ハ
ース内にほぼすっぽりと入るハースライナと呼ばれる内
容器を用い、このハースライナ内に蒸着材料を充填する
ことが多い。

【０００５】ハースライナを用いると以下のような利点
が得られる。（１）蒸着後に汚れを掃除するとき、小部品であるハ
ースライナのみを掃除すればよい。また、ハースライナ
は外部に取り出して掃除できるので、掃除が容易であ
る。

【０００６】（２）異なる蒸着材料を使用するとき
は、ライナのみを交換すればよく、これにより蒸着時の
汚染を十分に防止できる。しかしながら、本発明者の検
討によれば、蒸着材料にも種々の蒸発特性があり、ま
た、入手しうる蒸着材料の大きさ、形状にも自ずと制限
があり、単純に同一形状のハースライナを使用するので
は問題が多いことが判明した。

【０００７】図５〜８は、従来のハースライナ１７を示
し、ハースライナ１７は、銅製のハース２１内にほぼす
っぽりと納まる形状をしている。図５は、蒸着材料３３
が粒状物である場合を示し、蒸着材料３３はハースライ
ナ１７の形状にかかわりなく、ハースライナ１７内に必
要量が充填されて蒸発されるので、標準サイズのハース
ライナ１７を使用できる。また、図６は、蒸着材料３５
がいったん液化してから蒸発する場合を示している。こ
のような場合は、どのような形状・大きさの蒸着材料を
用いた場合でも、液化した蒸着材料３５が蒸発に先立っ
てハースライナ１７内を均一に満たすことになる。した
がって、上記の場合は、使用ハースの位置を変更すべ
く、ハース２１を回転させた際の振動等によって蒸着材
料３３，３５がハースライナ１７内で移動して偏って分
布するようなことはない。そこで、自動蒸着装置でこの
ような標準型のハースライナ１７を使用しても、電子ビ
ームは確実にハースライナ１７内の蒸着材料３３，３５
に照射される。

【０００８】図７は、タブレット３１からなる蒸着材料
を用いた場合を示す断面図である。このタブレット３１
は、実質上溶融状態を経ず、または、外形形状を実質上
保ちうる程度の半溶射状態で昇華ないし蒸発する固体材
料である。そこで、タブレット３１における電子ビーム
の照射位置のみが選択的に消耗し、自動蒸着装置のよう
に電子ビームの照射位置が一定している場合は、タブレ
ット３１の多くの部分が無駄となる。さらに、図７に示
したように、ハースライナ１７の外寸と同じ大きさの内
寸を有するタブレット３１が常に入手しうるとは限らな
い。

【０００９】図８は上記のような場合を示す説明図であ
り、蒸着材料のタブレット３１は、ハースライナ１７の
内径よりもかなり径が小さい。そこで、タブレット３１
をハースライナ１７の中心に位置にセットした場合で
も、作業時における装置の振動やハース２１の回転で蒸
着材料が移動してしまい、効率的にタブレット３１に電
子ビームを照射できない場合が想定できる。特に、自動
蒸着装置においては、電子ビームの照射位置が一定の場
所に設定されており、オペレータによる確認がその都度
なされないので事態は深刻であり、場合によっては、タ
ブレット３１が存在しないハースライナ１７内の場所に
電子ビームが照射されることも考えられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、蒸着材料と
してのタブレットの形状、大きさに対応でき、しかも、
蒸着操作が容易で、かつ、蒸着効率も良好なハースライ
ナおよび蒸着方法を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のハースライナ
は、電子線加熱蒸着装置において蒸着材料が充填される
ハース内に挿置されて使用されるハースライナにおい
て、ハースライナの内径よりも小さな大きさの凹部を、
底部内面に有することを特徴とする。

【００１２】また、本発明の蒸着方法は、実質上溶融状
態を経ず、または外形形状を実質上保ちうる程度の半溶
融状態で昇華ないし蒸発する固体の蒸着材料からなるタ
ブレットを、上記ハースライナの凹部に挿置し、電子ビ
ームを照射して蒸着することを特徴とする。

【００１３】図１は本発明のハースライナ１１の実施例
を示す一部切欠き説明斜視図、図２はタブレット（蒸着
材料）３１をセットした状態で示すその断面図である。
ハース２１に装着されたハースライナ１１の底面には、
ハースライナ１１の内径よりも小径の凹部１３が設けら
れており、この凹部１３内に蒸着材料のタブレット３１
が嵌装されている。したがって、タブレット３１の形状
に合わせてハースライナ１１に凹部１３を形成すれば、
タブレット３１をハースライナ１１の所定位置（中心位
置）に確実に保持することができ、作業時の振動等でタ
ブレット３１が移動することがない。したがって、電子
ビームを安心して投入することができ、特に自動蒸着装
置において有効である。また、タブレット３１の有効利
用も可能となる。

【００１４】また、本発明者の実験によれば、タブレッ
ト３１の素材として、実質上溶融状態を経ず、また、外
形形状を保ちうる程度の半溶融状態で昇華ないしは蒸発
する固体材料を用いた場合に、少ない投入電力で安定し
た蒸発特性の得られることが判った。これは、図１に示
したように、タブレット３１の側壁部の多くの部分がハ
ースライナ１１とは非接触の状態にあるので、熱の拡散
が少ないためと推定される。

【００１５】この実験は、例えば、肉厚４ｍｍ、内径２
５ｍｍ、高さ１２ｍｍの銅製のハースライナに深さ１ｍ
ｍ、内径１９ｍｍの凹部を設け、高さ１２ｍｍの二酸化
ジルコニウム製タブレットを電子線加熱蒸着することに
より行なった。

【００１６】このような蒸着材料としては、一酸化シリ
コン、二酸化シリコン、ジルコニア−チタニア系固溶
体、二酸化アルミニウム、二酸化セリウムなどがある。
ハースライナ１１の素材として、銅が用いられ、また、
カーボン、タングステン、モリブデン、タンタル、窒化
ボロン、コンポジットなどを用いることができる。

【００１７】ハースライナ１１の底部の凹部１３は、タ
ブレット３１の形状に合わせて変形することができ、例
えば、図３に示すように、中心部がやや深い凹部１３を
形成することもできる。なお、凹部１３の平面形状は円
に限定されず、タブレット３１の形状に合わせて角形な
どいずれでもよい。

【００１８】また、図４に示すように、底面が平面ある
いは滑らかな曲面の通常のハースライナ１１に、これと
は別体のリング部材１５を嵌装し、このリング部材１５
の穴部により凹部１３を形成してもよい。この場合、リ
ング部材１５を銅で形成すると蒸発する場合があるの
で、タンタル、タングステンなどの高融点材料が好まし
い。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、その内径よりも小さな
凹部がその底部に形成されたハースライナを用いること
により、タブレットの形状・大きさに応じて凹部により
タブレットを所定位置に保持することができ、確実にタ
ブレットに電子ビームを照射できる。よって、蒸着操作
が容易で、特に自動蒸着装置に好適である。また、昇華
ないしは半溶融状態で蒸発する蒸発材料を効率的に蒸発
でき、材料的な無駄も少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハースライナの実施例を示す一部切欠
き一部省略斜視図（タブレットを分離状態）である。

【図２】図１の実施例のタブレット装着時の状態を示す
断面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例を示す断面図であ
る。

【図５】従来のハースライナについて示す断面図であ
る。

【図６】従来のハースライナについて示す断面図であ
る。

【図７】従来のハースライナについて示す断面図であ
る。

【図８】従来のハースライナについて示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１１ハースライナ１３凹部１５リング部材１７ハースライナ２１ハース３１タブレット（蒸着材料）３３蒸着材料３５蒸着材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子線加熱蒸着装置において蒸着材料が
充填されるハース内に挿置されて使用されるハースライ
ナにおいて、ハースライナの内径よりも小さな大きさの凹部を、底部
内面に有することを特徴とするハースライナ。
【請求項２】実質上溶融状態を経ず、または外形形状
を実質上保ちうる程度の半溶融状態で昇華ないし蒸発す
る固体の蒸着材料からなるタブレットを、請求項１に記
載のハースライナの凹部に挿置し、電子ビームを照射し
て蒸着することを特徴とする蒸着方法。