JPS5846452B2 - 撮像管光電変換タ−ゲットの酸化ヤリウム薄膜の蒸着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸化セリウム薄膜の蒸着方法、特にブロッキン
グ型撮像管の光電膜の一部を構成するブロッキング層で
ある酸化セリウム薄膜の蒸着方法に関するものである。

さらに詳述するならばＳｅ合金とｎ型半導体膜とのへテ
ロ接合を有することに特徴を持つ撮像管のたとえばサチ
コン管（商品名）ｎ型膜を形成する導電膜に１０００オ
ングストローム以下の酸化セリウム薄膜を設けること、
すなわちこれにヘテロ接合するＰ型Ｓｅ合金膜との間に
Ｐ−Ｎ接合を作り、逆バイアス時にｎ型膜からのホール
注入を防止する役割を果す酸化セリウム薄膜の蒸着方法
に関するものである。

一般に、酸化全９ウムの蒸着は適当な形状のボートと称
される容器に酸化セリウムの粉体もしくは焼結体を充填
してボートを加熱して蒸発させるか、もしくは酸化セリ
ウムの焼結体を電子ビームで加熱して蒸発させて酸化セ
リウムを飛翔するという方法が採用されている。

そして、この時の蒸着速度は製膜の工業的採算から一般
的に蒸着と同様５０オングストロ一ム／秒以上の早さで
行なわれる。

ところで、このようにして形成される酸化セリウム薄膜
を有するサチコン管の受光面積は一吋管で１２．７耽Ｘ
９．５ｍｍ、 ２７３吋管で８．８間×６．６關の大
きさであるが、影像モニタ上では拡大された像を現わす
ために、この際に受光し、電気信号を発生する光電膜に
点状の欠陥が存在すると、黒点状もしくは輝点状の画面
欠陥を生じて画面品質が著しく低下してしまう。

この点状の欠陥は雰囲気から導入されるゴミなども原因
であるが、最も重視すべきは蒸着物である酸化セリウム
自身の塊が付着することが原因となっている事実である
。

サチコン膜の厚みは４μ程度であるが、膜厚と同等以上
の大きさの塊（第３μ）は直ちに画面欠陥に結びついて
くる。

この酸化セリウム自身の粒塊が付着するのはつぎの理由
によると考えられる。

すなわち、酸化セリウムは昇華して蒸着されるために蒸
発製柱で溶けず蒸発源として使用される酸化セリウムの
一次粒子がそのまま、もしくは粒子の周囲から酸化セリ
ウム分子が昇華されるために、初めの大きさよりも小さ
い径の状態で残り、これが蒸発分子の蒸気圧により基板
方向に押上げられ、時にはボート内に閉塞されたガス体
の加熱（こより突沸を生じて粒子がはね上げられて基板
上に付着する。

このように、蒸着基板上に点状の付着物が生じる現象は
、酸化セリウムが昇華系の物質であるため、真空蒸着の
場合、蒸発源である酸化セリウムの一次粒子が他の非昇
華系物質の如く粒子と焼結もしくは溶は合って大きな２
次粒子を作るよりもボートからの熱輻射によって昇華す
るため、一次粒子同志の接合点が切れ易くなると言う基
本的な性質によっている。

したがって、従来の蒸着方法に必然的に存在する欠点で
あり、このままでは良品質のサチコン管を得る確率はき
わめて小さい。

本発明の目的は以上のような従来方法に存在する必然的
な欠点を除去した酸化セリウム薄膜の無欠陥蒸着方法を
提供するものである。

本発明はこのような目的を達成するために、酸化セリウ
ムの粒度を調整し、あるいは蒸着速度を制御するもので
あり、以下実施例を用いて詳細に説明する。

一般に、ボートからの蒸発分子はボート温度、分子量で
定められるエネルギをもってボートの開孔部から蒸着基
板方向に飛翔し、その量は蒸発物質の蒸気圧によって定
まる。

このようにしてボートから基板に向って蒸発分子の一定
の流れが存在するときに、蒸発源に微粒子が存在すると
蒸発分子の衝突により基板まで押上げられるエネルギを
得る。

このとき、基板に付着する粒子の最大の大きさは粒子の
質量と衝突時の断面積およびボートから基板までの距離
によって決定されるべきであり、また基板上の付着粒子
の大きさ分布と数は昇華系物質の場合ボートに装填され
た蒸発源の一次粒子の大きさ分布、数およびボートから
基板までの距離、蒸発分子のエネルギと量によって決定
されるべきものである。

ところがボートから基板までの距離は蒸着装置の大きさ
で規制され、有効な制御手段としては採用し難い。

そこで、本発明方法においては蒸発分子のエネルギおよ
び蒸発量をボート温度によって制御し、そのパラメータ
として基板付着温度の規制を行なう方法を採用した。

まず、１０−６Ｔｏｒｒ 〜５ Ｘ １０−５Ｔｏｒｒ
の真空装置内に厚さ０．２５ｍｍ、幅６朋、長さ１００
ｍｍの断面Ｖ字状のモリブテンボートを配置し、このボ
ート内に約２５０労の酸化セリウム粉末を装填し直径２
／３吋の蒸着基板をボートの直上３０６Ｉｎの位置に配
置し、ボートを徐々に加熱して酸化セリウムを蒸着した
。

そして、このボートの温度が光高温計の読みで１３００
℃になるまではボート上に５ｃｒｒＬの距離にあるシャ
ッタを閉じて、吸着ガスによる酸化セリウム粉末の突沸
による基板への付着を防止し、酸化セリウムの温度が１
３００℃以上の所定温度になったとき、前記シャッタを
開いて基板に蒸着を開始した。

酸化セリウムの基板付着速度はモニタ上に付着する量を
計測して算出しながら決定した。

図面はこのようにして蒸着した酸化セリウムの基板付着
速度（λ１５ｅＣ）と１．５ｍｌの基板上の平均粒子数
の関係を示すもので、図に右いて、直線Ａは酸化セリウ
ムの粒径１〜５μの試料、Ｂは５〜１０μの試料、Ｃは
１０μ以上の試料を示す。

なお、基板上の粒子付着数は１００倍の顕微鏡で斜光投
影を行ないながら測定した。

図面から明らかなように、基板上の粒子付着数は基板付
着速度を遅くする程減少することが明らかであり、対数
で直線的な関係があることが理解できる。

したがって、基板の面積により実用的な基板付着速度を
選べば目標とする品質の酸化セリウム薄膜が得られる。

基板に付着する平均粒子数が１．０個／枚以下であれば
基板に対する付着確率および有効面積内への付着確率に
よって基板付着速度に応じた良品基板歩留が決定される
。

第１表は基板付着平均粒子数と歩留との関係を示すもの
である。

図面および第１表から基板付着速度の実用範囲は１．０
オングストロ一ム／秒から０．０１オングストロ一ム／
秒の範囲であることがわかる。

そして、生産能率および歩留による工業的採算の面から
見て０．０３オングストロ一ム／秒から０．５オングス
トロ一ム／秒が最も効果的であった。

以上の説明から明らかなように本発明によれば真空蒸着
時に基板付着速度を０．０１オングストロ一ム／秒から
１．０オングストロ一ム／秒までの範囲に規制すること
により画面欠陥を生じる粒子付着のない酸化セリウム薄
膜を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は基板付着速度と平均粒子数との関係を示す線図で
ある。 Ａ・・・・・・酸化セリウムの粒径１〜５μの試料曲線
、Ｂ・・・・・・酸化セリウムの粒径５〜１０μの試料
曲線、Ｃ・・・・・・酸化セリウムの粒径１０μ以上の
試料曲線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ Ｓｅ合金とｎ型半導体膜間にヘテロ接合を形成し
   、かつ前記Ｓｅ合金とｎ型半導体膜間に酸化セリウム薄
   膜を有する撮像管光電変換ターゲットの酸化セリウム薄
   膜の蒸着方法において、蒸着ボートに装填された酸化セ
   リウム粉末もしくは焼結体を一定の真空度中で加熱し飛
   翔せしめて酸化セリウムの基板付着速度を０．０１オン
   グストロ一ム／秒から１．０オングストロ一ム／秒まで
   の範囲に設定したことを特徴とする撮像管光電変換ター
   ゲットの酸化セリウム薄膜の蒸着方法。