JPS6013063B2 - Vacuum deposition method - Google Patents

Vacuum deposition method

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JPS6013063B2
JPS6013063B2 JP4414377A JP4414377A JPS6013063B2 JP S6013063 B2 JPS6013063 B2 JP S6013063B2 JP 4414377 A JP4414377 A JP 4414377A JP 4414377 A JP4414377 A JP 4414377A JP S6013063 B2 JPS6013063 B2 JP S6013063B2
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JP
Japan
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heater
crucible
evaporation
metal
particle size
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JP4414377A
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Japanese (ja)
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征人 杉山
雄二 三谷
均 御子柴
邦彦 寺西
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6013063B2 publication Critical patent/JPS6013063B2/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス、セラミック、その他の無機物基板表面
、あるいは高分子成形物の表面に酸化インジウム、酸化
スズ、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、フッ化マグネシ
ウム、硫化亜鉛などの融点が存在しないか、または存在
しても非常に高融点の金属化合物の一種または二種上の
混合物を抵抗加熱方式で真空蒸着する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is characterized in that the melting point of indium oxide, tin oxide, zirconium oxide, silicon oxide, magnesium fluoride, zinc sulfide, etc. The present invention relates to a method for vacuum-depositing a mixture of one or two metal compounds that are absent or have a very high melting point using a resistance heating method.

従来このような昇華系の金属化合物を抵抗加熱方式で真
空蒸着する方法としては、‘1’ タンタル、モリブデ
ン、タングステンなどの高融点金属のコイル、バスケッ
ト、ボートに粉末状やたはブロック状の金属化合物を入
れて、該金属に直接通電加熱する方法、■ アルミナ、
ベリリャ等の耐火性無機物のルツボの側面および/また
は下部からコイル状バスケット状、渦巻状に巻いた金属
ヒーターに通電加熱する方法、‘3} 上記tl}、{
2}の方法において耐火性無機物を被覆した金属ヒータ
ーを用いる方法などが通常用いられている。
Conventionally, the method of vacuum evaporating such a sublimation-based metal compound using resistance heating method is '1'. A method in which a compound is added and the metal is heated by direct current heating, ■ Alumina,
A method of heating a refractory inorganic crucible such as berylla by applying electricity from the side and/or bottom of the crucible to a coiled basket-shaped or spirally wound metal heater, '3} above tl}, {
In method 2}, a method using a metal heater coated with a refractory inorganic material is commonly used.

これらの公知方法のいずれの場合でも蒸着物質が昇華系
の金属化合物である場合は、十分速い速度で真空葵着を
行うことは非常に困難であった。
In any of these known methods, if the vapor deposition substance is a sublimation type metal compound, it is very difficult to carry out vacuum deposition at a sufficiently fast rate.

例えば‘1}の方法においては蒸着物質を昇華させるた
めにはヒーター金属の融点近くまでヒーター温度を上げ
ても、昇華はヒーター付近のみに限られるため、蒸着速
度を上げることは困難であり、ヒーター温度が十分高に
ために、ヒーター金属自身の昇華、溶融等によるヒータ
ーの損傷、断線をし‘まいまひき起した。さらに不都合
なことには、ヒーター金属が、黍着物質である金属化合
物と反応して、蒸着物質を分解させたり、新たな金属化
合物を形成したりして、得られた蒸着被膜の特性、とく
に成分、構造などが目的とするものと異なることもいま
いま生じた。また■、■の公知方法では金属ヒーターと
葵着物質である金属酸化物との反応は防ぐことができる
が、耐火物と金属ヒーターの膨張率の差や、急熱のため
に耐火物のひび割れが生じ、耐久性の点で問題があった
。これらの方法の他に金属化合物の蒸着速度を上げる目
的で加熱源の外側を高融点金属の反射板で被覆して、加
熱源からの鰻射損失を防ぎ蒸発源温度を上げる方法も行
われている。上記の方法においては、加熱用ヒーターあ
るいはルッボのいずれかの低い方の融点近くまで蒸発源
温度を上げたとしても、葵着基板に面している側のルッ
ボまたは/およびヒーターは閉口しているため、蒸発源
物質全体が同温度になることはなく、特に主たる蒸発面
である蒸発物表面は韓射による損失が大きく、温度はヒ
ータ−近傍よりもかなり低いのが普通である。一方蒸発
速度を上げる別の試みとして蒸発源物質の表面積を大き
くすることも行われている。この目的には試料粉末が用
いられるが、この場合は、その体積又は重量に比して表
面積は大きく蒸発速度も大きくなるが、試料の突燐や飛
散をひき起し易いという欠点がある。これらの方法の諸
欠点を改良するために、最近では電子ビーム蒸着法が脚
光をあび、多く使用されるようになってきた。
For example, in method ``1'', even if the heater temperature is raised to near the melting point of the heater metal in order to sublimate the vapor deposition substance, sublimation is limited only to the vicinity of the heater, so it is difficult to increase the vapor deposition rate. Because the temperature was high enough, the heater metal itself sublimated, melted, etc., causing damage to the heater and disconnection. Even more inconveniently, the heater metal reacts with the metal compound that is the deposited material, decomposing the deposited material or forming a new metal compound, which may affect the properties of the resulting deposited film, especially It has now happened that the ingredients, structure, etc. of the product are different from the intended ones. In addition, the known methods (■) and (■) can prevent the reaction between the metal heater and the metal oxide that is the adhesive substance, but the difference in expansion coefficient between the refractory and the metal heater, and the cracking of the refractory due to rapid heating. This caused problems in terms of durability. In addition to these methods, in order to increase the evaporation rate of metal compounds, a method has also been used in which the outside of the heating source is coated with a reflective plate made of a high-melting point metal to prevent radiation loss from the heating source and raise the evaporation source temperature. There is. In the above method, even if the evaporation source temperature is raised to near the melting point of either the heating heater or Rubbo, whichever is lower, the Rubbo and/or heater on the side facing the substrate is closed. Therefore, the entire evaporation source material does not have the same temperature, and in particular, the surface of the evaporator, which is the main evaporation surface, suffers a large loss due to Korean radiation, and the temperature is usually much lower than that near the heater. On the other hand, another attempt to increase the evaporation rate is to increase the surface area of the evaporation source material. A sample powder is used for this purpose, but in this case, the surface area is large compared to its volume or weight, and the evaporation rate is also high, but it has the disadvantage that it tends to cause phosphorescence and scattering of the sample. In order to improve the various drawbacks of these methods, electron beam evaporation has recently come into the limelight and has come into widespread use.

これは電子ビームによってターゲット材料を衝撃し、こ
の際起こる温度上昇を利用した方法である。しかしなが
ら電子ビームによる方法では、電子ビームは非常に微小
な断面積を持ったビームに収束されるため、蒸発源物質
が融点の存在しない金属化合物である場合は、ビームの
当った点だけから蒸発が進みその蒸発速度は極めて遅い
のが普通であり、またいまいま金属化合物の分解を引き
起している。また最近プラスチックフィルムや紙などの
最尺基板上に金属化合物を蒸着する試みもなされるよう
になってきた。
This is a method that uses an electron beam to bombard the target material and utilizes the temperature rise that occurs at this time. However, in the electron beam method, the electron beam is focused into a beam with a very small cross-sectional area, so if the evaporation source material is a metal compound with no melting point, evaporation will occur only from the point where the beam hits. The rate of evaporation is usually extremely slow, and is currently causing decomposition of the metal compound. Recently, attempts have also been made to deposit metal compounds onto the largest substrates such as plastic films and paper.

この場合は、とくに黍着時間が長くなるため、蒸発源物
質の量も多量必要であり、そのためルツボ、ヒーターを
大きくすることは上記欠点をさらに助長するものであっ
た。さらに、ルッボ、ヒーターを大きくするとによって
予期しない困難が生じた。即ち、ルッボまたは/および
反射板のとくに上部は十分高い温度にならないため、こ
の付近から蒸発源物質の再結晶化が起り、時間の経過と
共にこれが成長して次第に関口部をおおうようになり、
十分な時間経過後は完全にドーム上の蓋ができもはや蒸
着は下可能になる欠陥が生じた。第1図はこれを示す蒸
発源の側断面図で、1は耐火物のルッボ、2はヒーター
、3は反射板、4は反射おおし、、5は蒸着源物質で、
6が前述の蒸発源物質の再発源物質の再結晶化によって
形成されたドーム状のおおいである。本発明者は、前記
金属化合物の一種あるいは二種以上の混合物を昇華によ
って真空蒸着する際に、とくに長時間の蒸着を行おうと
する際に生ずる諸困難を解決すべく研究の結果、本発明
に到達したものである。すなわち本発明は、金属化合物
を充填したルツボを真空中で加熱し、該金属化合物を被
蒸着物の表面に新出せしめる真空黍着法において、該金
属化合物の粒径が主として1〜IQ舷の範囲にあること
を特徴とする真空蒸法である。
In this case, since the deposition time is particularly long, a large amount of evaporation source material is required, and therefore, increasing the size of the crucible and heater further exacerbates the above-mentioned drawbacks. Additionally, Lubbo encountered unexpected difficulties in increasing the size of the heater. That is, since the upper part of Rubbo and/or the reflector does not reach a sufficiently high temperature, the evaporation source material recrystallizes from this area, and as time passes, it grows and gradually covers the entrance.
After sufficient time has elapsed, the dome can be completely capped and no more defects can be deposited. Figure 1 is a side sectional view of the evaporation source showing this, where 1 is a refractory rubbo, 2 is a heater, 3 is a reflector, 4 is a reflector, 5 is the evaporation source material,
6 is a dome-shaped cover formed by recrystallization of the re-source material of the evaporation source material described above. The present inventor has developed the present invention as a result of research to solve the various difficulties that arise when attempting to perform vacuum deposition of one or more of the above-mentioned metal compounds by sublimation, particularly when attempting to perform long-term deposition. It has been reached. That is, the present invention provides a vacuum coating method in which a crucible filled with a metal compound is heated in a vacuum and the metal compound is newly exposed on the surface of the object to be deposited. This is a vacuum evaporation method characterized by a range of

本発明によれば、前記目的は蒸着材料としては、金属化
合物の一種または二種以上の混合物を粉末プレス、凝結
その他の手法により固まり状に加工した主として粒蓬1
〜1物岬の前記材料を用いて達成される。
According to the present invention, the above-mentioned purpose is to use mainly granular porridge as a vapor deposition material, which is made by processing one kind or a mixture of two or more kinds of metal compounds into a mass by powder pressing, coagulation, or other methods.
~1 is achieved using the above materials.

さらに好ましくは、前記粒径の材料を蒸発用ルツボの上
部に補助ヒーターを設けて加熱することによって達成さ
れる。本発明にいう金属化合物とは、たとえば各種金属
の酸化物、窒化物、弗化物、硫化物、あるいはCdSe
、CaTe、ln母、lnSbなどの金属間化合物半導
体、あるいはそれらの二種以上の混合物をいう。
More preferably, this is achieved by heating the material having the above particle size by providing an auxiliary heater above the evaporation crucible. The metal compounds referred to in the present invention include, for example, various metal oxides, nitrides, fluorides, sulfides, or CdSe.
, CaTe, ln mother, lnSb, or a mixture of two or more thereof.

なかでも融点が存在しないか、存在しても非常に高い金
属化合物、そくに融点が1600午○以上の金属化合物
、たとえばAI203、舷Ti63、Ce。2、三袴三
・ばもご舞ら差鮪磯ぶ碁を のよ、うな窒化物にとくに有効である。
Among them, metal compounds that do not have a melting point or have a very high melting point, especially metal compounds that have a melting point of 1600 pm or higher, such as AI203, Ti63, and Ce. 2. It is particularly effective against nitrides such as San-Hakama-san, Bamo-go-Mai, and Kasamaiso-bu-Go.

該金属化合物をルッボに充填して真空蒸着する場合、ル
ッボの材料としてはAI203、Be○、Zr02、T
hO2などの酸化物、Mo、Taなどの高融点金属、あ
るいはC、BNなどが好んで使用−・される。ルッボに
充填される金属化合物は主として1〜1仇肋の粒軽ブロ
ック状のものであることを必要とする。
When the metal compound is filled in a rubbo and vacuum evaporated, the rubbo materials include AI203, Be○, Zr02, T.
Oxides such as hO2, high melting point metals such as Mo and Ta, or C and BN are preferably used. The metal compound to be filled in the Rubbo is required to be mainly in the form of light blocks of 1 to 1 rib.

これは本発明におけるように、蒸着が試料の昇華で行う
場合、蒸着速度を上げるためには、この重量に対する表
面積の割合を大きくする必要があるからである。しかし
ながら1豚よりも小さい粒径の粉末を用いた場合には加
熱蒸着以前、または蒸着中に粉末状試料が突沸飛散して
消耗し、材料の損失をまねいたり、飛散した粉末が基板
に衝突したりして、好ましくない結果を引きおこすから
ある。一方粒径がIQ■より大きいブロック状の材料を
用いる場合には、表面積が重量に対して比較的小さく、
蒸着速度は早くない。さらに材料が比較的大きな1物舷
よりも大きいブロック状であるために、材料の内部まで
十分な高温とはなり得ずとくに基板方向に面した表面か
らの蒸発は4・さし、。前記葵着材料として1〜IQ奴
の粒径のブロック状の材料を使用した場合には、その重
量に対す表面積が十分大きく、したがって蒸発速度も十
分速い。また粒径が1肋以上であるために、各ブロック
同志には十分な間隙があり試料の突沸飛散は生じない。
さらにこれらの間隙は一種の4・さな熱格を形成してい
ることと同等であり、1〜1仇舷の蒸発物粒子の各々が
十分高温になり蒸発速度が十分大きくなる。本発明でい
う主として1〜1仇舷の粒蓬のブロック状の金属化合物
の一種または二種以上の混合物は従来公知の方法で作り
うる。
This is because when vapor deposition is performed by sublimation of a sample as in the present invention, in order to increase the vapor deposition rate, it is necessary to increase the ratio of surface area to weight. However, if powder with a particle size smaller than one pig is used, the powdered sample may be consumed by bumping before or during heating vapor deposition, resulting in material loss, or the scattered powder may collide with the substrate. This is because it can cause undesirable results. On the other hand, when using a block-shaped material with a particle size larger than IQ■, the surface area is relatively small relative to the weight,
The deposition rate is not fast. Furthermore, since the material is in the form of a block larger than a relatively large body, it is impossible to reach a high enough temperature to reach the inside of the material, and evaporation from the surface facing the substrate is only 4.5 mm. When a block-shaped material having a particle size of 1 to IQ is used as the hollyhock adhesive material, the surface area relative to its weight is sufficiently large, and therefore the evaporation rate is also sufficiently fast. Furthermore, since the particle size is one or more ribs, there is sufficient space between each block, and bumping of the sample does not occur.
Furthermore, these gaps are equivalent to forming a kind of small heat rating, and each of the evaporated particles of 1 to 1 shipboard reaches a sufficiently high temperature and the evaporation rate becomes sufficiently large. In the present invention, one or a mixture of two or more kinds of metal compounds in the form of a block of grains having a length of 1 to 1 yen can be prepared by a conventionally known method.

被膜を形成せしめるべき一種または二種以上の金属化合
物の混合物の形態は様々であり、フロック状、粉末状、
粒状、板状、シート状などの形で手に入れることができ
る。粒径が1脚より小さい粒末状の一種または二種以上
の金属化合物は粉末プレス、ホットプレス、溶融などの
方法で1側以上のブロックにすることができる。粒径が
1仇舷を越えるブロック状の一種または二種以上の金属
化合物の混合物は、粉砕機、クラッシャー、ミル、うず
乳鉢などを用いて機械的に、あるいは手動で粉砕するこ
とができる。また板状、シート状などの金属化合物も粉
砕、切断な適当な方法で1仇松よりも小さい粒状にする
ことができる。該混合物の粒径は揃っていないのが普通
であり、該混合物はふるいで分級して1〜IQ■の粒蓬
に選別されなけらばならない。選別は通常はふるいを用
いて行われる。該方法によって分級された混合物は明ら
かに1仇舷より大きい粒径を有する混合物は含まないが
、1肌より小さい粒径の混合物をある程度含んでいるの
が普通であり、その量は粉砕、分級の方法、程度に依存
しはっきりと規定することはできない。なお、ここで粒
径とは粒子の最大蓬をいう。本発明でいう主として1〜
1仇舷の粒径とは、3の重量%好ましくは5の重量%以
上が1〜1仇吻の粒径であることをいう。該混合物が二
種以上の金属化合物の混合物である場合には、該混合物
を形成せしめるためには目的に応じて、上記形成段階の
いかなる段階において混合物形成してもよいことは当然
である。主として1〜1山肌の粒径を有する一種または
二種以上の金属化合物は、その重量に比して表面積が十
分大きく、また粒間の空隙も適度であるので昇華型の蒸
発源物質としてはとくに好ましい。該蒸発源物質を用い
てさらに蒸発速度をあげることが可能である。
The form of the mixture of one or more metal compounds to form the film is various, including floc, powder,
It can be obtained in the form of granules, plates, sheets, etc. One or more metal compounds in granular form with a particle size smaller than one leg can be made into one or more blocks by powder pressing, hot pressing, melting, etc. A block-shaped mixture of one or more metal compounds having a particle size of more than one ship can be crushed mechanically using a crusher, crusher, mill, whirlpool mortar, etc., or manually. In addition, metal compounds in the form of plates or sheets can also be made into particles smaller than 1 piece by a suitable method such as crushing or cutting. Generally, the particle size of the mixture is not uniform, and the mixture must be classified with a sieve to separate the particles into particles with an IQ of 1 to 1. Sorting is usually done using sieves. The mixture classified by this method clearly does not contain a mixture with a particle size larger than 1 ship, but it usually contains a certain amount of a mixture with a particle size smaller than 1 ship. It cannot be clearly defined as it depends on the method and degree of Note that the particle size here refers to the maximum size of the particle. Mainly 1 to 1 in the present invention
The particle size of 1 molar means that 3% by weight, preferably 5% by weight or more of the particles have a particle size of 1 to 1 molar. When the mixture is a mixture of two or more metal compounds, it goes without saying that the mixture may be formed at any stage of the above formation steps depending on the purpose. One or more metal compounds having a grain size of 1 to 1 mound are particularly suitable as sublimation-type evaporation source materials because they have a sufficiently large surface area relative to their weight and have appropriate voids between grains. preferable. It is possible to further increase the evaporation rate using the evaporation source material.

この目的に対してはルツボの上部に補助ヒーターを設け
ることができる。補助ヒーターをルッボの上部に設ける
ことによって該蒸着源物質は側面および/または下部か
らだけでなくルツボの上部からも加熱されるため該蒸発
源物質が極めて早い速度で蒸発する。特に速い速度で蒸
着したい場合にはこの方法は有効であって、これによつ
従釆生じていた幾つかの欠点を除くことができる。たと
えばルッポの側面および/または下部からのみ加熱する
場合は、蒸着物質はルッボの側面および/または下部の
ヒーターに近い部分は有効に加熱されすみやかに蒸発す
るがルツポ上部に充填された蒸発物質は十分に加熱され
難にため、ある時間が経過した後ではルッボ下部に空洞
が生じ、蒸発速度が遅くなる。かかる場合、蒸発速度を
上げるためにヒーター温度をあげることはヒーター、ル
ッポ、反射板の寿命の点から好ましいことではなく、ル
ツボ上部に補助ヒ−ターを設けることによってかかる困
難は除去される。また第1図にみられるようなドーム状
の蒸発物質の蓋が形成される欠点も除去される。補助ヒ
ーターの形状はルッボの開□部を覆ってしまわない限り
任意の形状のものが選べる。
For this purpose, an auxiliary heater can be provided in the upper part of the crucible. By providing the auxiliary heater at the top of the crucible, the source material is heated not only from the sides and/or the bottom but also from the top of the crucible, so that the source material evaporates at a very high rate. This method is particularly effective when high-speed deposition is desired, and eliminates some of the disadvantages associated with it. For example, when heating only from the side and/or bottom of the Luppo, the vapor deposition material will be effectively heated on the side and/or bottom of the Lubo near the heater and will evaporate quickly, but the evaporation material filled in the top of the Luppo will be insufficient. After a certain period of time, a cavity forms at the bottom of the rubbo, slowing down the rate of evaporation. In such a case, increasing the heater temperature in order to increase the evaporation rate is not preferable from the viewpoint of the life of the heater, the lupus, and the reflector, and such difficulty can be eliminated by providing an auxiliary heater above the crucible. Also, the disadvantage of forming a dome-shaped lid of evaporated material as seen in FIG. 1 is also eliminated. The shape of the auxiliary heater can be chosen as long as it does not cover the opening of the Rubbo.

たとえば一本の線状、二本以上の平行線状、渦巻型ある
いは板状に数個の穴をあげたものであってもよい。また
蒸発源物質との反応あるいはヒーター自身の蒸発を防ぐ
目的でアルミナ、ベリリャなどの耐火物で被覆すること
もできる。本発明方法におけるように、昇華系金属化合
物をルツボに充填し、真空中でルッボを加熱し該金属化
合物を昇華せしめる真空蒸着法において、主として1〜
1仇舷の粒径を有する金属化合物をルッボに充填するこ
とは、該金属化合物の表面積が大きく、かつ均一に加熱
されるので十分遠い速度での蒸着が可能である。
For example, it may be a single line, two or more parallel lines, a spiral, or a plate with several holes. Further, the heater can be coated with a refractory material such as alumina or berylla in order to prevent reaction with the evaporation source material or evaporation of the heater itself. As in the method of the present invention, in a vacuum evaporation method in which a sublimation type metal compound is filled in a crucible and the crucible is heated in vacuum to sublimate the metal compound, mainly 1 to 1 are used.
When a rubbo is filled with a metal compound having a particle size of one ship's block, the surface area of the metal compound is large and the metal compound is heated uniformly, so that vapor deposition can be performed at a sufficiently long rate.

また好ましい態様として補助ヒータを蒸着源の上部に設
て蒸着源物質をルッボの側面および/または下面からの
みならず上部からも加熱することによって、充填した化
合物を、高蒸室速度で蒸発させることが可能になる。以
下本発明を実施例によって詳細に説明する。実施例 1
酸化スズを7.5%混入した酸化インジウムをポリエス
テルフィルムに蒸着した。
In a preferred embodiment, an auxiliary heater is provided above the vapor deposition source to heat the vapor deposition source material not only from the side and/or bottom surface of the rubbo but also from the top, thereby evaporating the filled compound at a high vapor chamber speed. becomes possible. The present invention will be explained in detail below using examples. Example 1
Indium oxide mixed with 7.5% tin oxide was deposited onto a polyester film.

酸化インジウムと酸化スズはふるいで分級した40メッ
シュ以下の粉末を秤量したのち混合し、0.4ton/
地の圧力で成型した。該成型物を700℃で4時間焼成
しためのを乳鉢で砕、ふるいで分級し第1表の各種粒度
を有する蒸発物質を作った。該蒸発物質を側面および下
面をアルミナで被覆したタングステンヒーターを巻いた
アルミナルツボ(日本バックスメタル■:アツセンブル
ヒーター付ルツボ20◇×2び)に7g充填した。該ル
ツボは、モリブデンの反射板(日本バックスメタル■:
アツセンブルヒーター用三層反射板)の中に置いた。真
空蒸着はフィルムワンダー機構組込真空黍着装層(日電
バリアンUVD−13館型)を使用した。蒸着スタート
時の圧力は2×10‐5Ton以下とした。蒸着速度は
水晶振動子による膜厚計および光透過型の膜厚計および
フィルム送行速度から算出した。蒸着後の被膜は表面抵
抗を測定し、蟹光X線で被膜の分析を行った。第1表に
おいて試料番号舷.1は本発明にかかる実施例であり、
同船.2、M.3、地.4および舷.5は本発明例と比
較参照するための比較例である。実験は蒸着の速度が水
晶振動子による膜厚測定で40A/secに保つための
必要な電力およびこの蒸着速度を保ちうる時間で測定し
た。
Indium oxide and tin oxide are powders of 40 mesh or less that have been classified with a sieve, and then mixed after weighing.
It was molded using the pressure of the earth. The molded product was fired at 700° C. for 4 hours, crushed in a mortar, and classified with a sieve to produce evaporated materials having various particle sizes shown in Table 1. 7 g of the evaporated substance was filled into an alumina crucible (Japan Bax Metal ■: 20◇×2 crucible with assemble heater) wrapped around a tungsten heater whose side and lower surfaces were coated with alumina. The crucible is a molybdenum reflector (Japan Bax Metal ■:
It was placed inside a three-layer reflector for an assemble heater. For the vacuum deposition, a vacuum coating layer with a built-in film wander mechanism (Nichiden Varian UVD-13 model) was used. The pressure at the start of vapor deposition was 2×10 −5 Ton or less. The deposition rate was calculated from a film thickness meter using a crystal oscillator, a light transmission type film thickness meter, and a film feeding speed. The surface resistance of the film after vapor deposition was measured, and the film was analyzed using crab light X-rays. In Table 1, sample number. 1 is an example according to the present invention,
Same ship. 2.M. 3. Earth. 4 and the gunwale. 5 is a comparative example for comparison with the present invention example. In the experiment, the power required to maintain the deposition rate at 40 A/sec by film thickness measurement using a crystal oscillator and the time required to maintain this deposition rate were measured.

No.1の主として1〜1仇肋の粒径を有する試料にお
いては、蒸発材料の減少につれて所要電力が増加するが
、蒸発材料の全量がなくなるまで蒸着可能であった。舵
.2の0.4側以下の粒径の試料の場合には、葵着速度
が25A′secに達する前に試料が沸騰飛散し蒸着を
続けることはできなかった。M.3の主として0.4〜
1側の粒径の試料の場合には蒸着速度が35A/sec
を越えると試料粒子の一部が突沸飛散したが、40A/
secの蒸着速度での蒸着は可能であった。しかしなが
ら蒸着可能時間は本発明方法のNo.1試料の場合に比
べて約1/5であり、殆んどの試料が蒸発するよりも前
に飛散したと考えられる。M.4の主として1物廠以上
の粒径の試料およびM.5の粒蓬約i5肋の試料1ケ入
れた場合はいずれも40A/secの蒸着速度を得るこ
とは困難であった。恥.4の試料の場合、蒸着速度が4
0A/secを保ったのは最初の8分間のみであり、さ
らに電流を流すとヒーターが断線した。この場合、ルツ
ボの一部は溶融していた。M.5の試料は40A/se
cの蒸着速度にすることは不可能であり25A/sec
の蒸着速度でヒーターが断線し、ルツボの一部が溶融し
た。蟹光X線によて被膜を分析したところ、船.4地.
5の試料にはタングステンが多量に含まれていた。「■
、 1 表牙ぅ 以上の結果より、昇華系金属化合物を真空蒸着する場合
には粒径が主として1〜1仇岬のものを蒸発源とすれば
、早い黍着速度で、蒸発源物質の全塁を、ルッボ、ヒー
ターの損傷なく蒸発できることは明らかである。
No. In samples having a particle size of 1 to 1, the required power increased as the amount of evaporated material decreased, but it was possible to evaporate until the entire amount of evaporated material was used up. rudder. In the case of a sample having a particle size smaller than 0.4 of 2, the sample boiled off before the deposition rate reached 25 A'sec, making it impossible to continue vapor deposition. M. 3 mainly 0.4~
In the case of a sample with particle size on the 1st side, the deposition rate was 35A/sec.
Some of the sample particles were scattered by bumping when the temperature exceeded 40A/
It was possible to perform deposition at a deposition rate of sec. However, the deposition time is the same as that of the method of the present invention. This is about 1/5 compared to the case of one sample, and it is thought that most of the sample was scattered before it evaporated. M. 4, mainly samples with a particle size of 1 or more, and M.4. It was difficult to obtain a deposition rate of 40 A/sec when one sample of approximately 5 grains and 5 ribs was placed. shame. In the case of sample 4, the deposition rate is 4
0 A/sec was maintained only for the first 8 minutes, and when the current was applied further, the heater was disconnected. In this case, part of the crucible was melted. M. Sample 5 is 40A/se
It is impossible to achieve a deposition rate of 25 A/sec.
The heater was disconnected at a deposition rate of 200 ft, and part of the crucible melted. When the coating was analyzed using crab light X-rays, it was found that the ship. 4th place.
Sample No. 5 contained a large amount of tungsten. “■
, 1 From the above results, when sublimating metal compounds are vacuum-deposited, if particles with a particle size of 1 to 1 mm are used as the evaporation source, all of the evaporation source material can be removed at a high deposition rate. It is clear that the base, Lubbo, and the heater can be vaporized without damage.

またヒーター温度も十分低いので被膜中に不純物が含ま
れることも少ない。実施例 2実施例1と同じ方法で作
製した酸化インジウム/酸化スズを実施例1と同じ装置
で真空蒸着した。
Furthermore, since the heater temperature is sufficiently low, impurities are less likely to be included in the coating. Example 2 Indium oxide/tin oxide prepared in the same manner as in Example 1 was vacuum-deposited using the same apparatus as in Example 1.

黍着試料は主として1〜1仇帆の粒径のものを使用し、
ヒーター電圧を変えて蒸着を行った。縞果を第2表に示
した。第2表において舷.9、M.10は、ルッボ上部
にアルミナコートした渦巻型タングステンヒーター(日
本バックスメタル:F−4)を補助ヒーターとして設置
し、1.8Vの電圧をかけた。No.7、地.8の場合
第 2 表 は、ヒーター電圧が4.飢でルッボが一部溶融しヒータ
ーが断線した。
The grain size of the deposited sample is mainly 1 to 1 centimeter.
Vapor deposition was performed by changing the heater voltage. The striped fruits are shown in Table 2. In Table 2, the gunwale. 9, M. In No. 10, an alumina-coated spiral tungsten heater (Nippon Bucks Metal: F-4) was installed as an auxiliary heater on the upper part of Rubbo, and a voltage of 1.8 V was applied. No. 7. Earth. In the case of 8, Table 2 shows that the heater voltage is 4. Due to starvation, part of Rubbo melted and the heater broke.

またヒーター電圧の上昇とともに被膜中に含まれるタン
グステン量も増加した。地.9、船.10の試料の場合
には、ドーム状の結晶成長はみられず、試料がなくなる
まで黍着が可能であり、被膜中のタングステン量も少な
かった。以上の結果より、補助ヒーターによる蒸発速度
を十分に上げることは明らかであり、長時間蒸着に伴う
困難を除くとができる。
Furthermore, as the heater voltage increased, the amount of tungsten contained in the coating also increased. Earth. 9. Ship. In the case of sample No. 10, no dome-shaped crystal growth was observed, and the dust could be deposited until the sample was used up, and the amount of tungsten in the coating was small. From the above results, it is clear that the evaporation rate by the auxiliary heater can be sufficiently increased, and the difficulties associated with long-term evaporation can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は蒸発源の中央断面図を示す。 1は耐火物のルッポ、2はヒーター、3は反射板、4は
反射おおし、、5は黍着源物質、6は蒸発物の結晶化に
よって形成されたドーム状のおおし、を示す。
FIG. 1 shows a central sectional view of the evaporation source. Reference numeral 1 indicates a refractory roof, 2 a heater, 3 a reflector plate, 4 a reflective shield, 5 a source material, and 6 a dome-shaped shield formed by crystallization of evaporated matter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 金属化合物を充填したルツボを真空中で加熱し、該
金属化合物を被蒸着物の表面に折出せしめる真空蒸着法
において、該金属化合物の粒径が主として1〜10mm
の範囲にあることを特徴とする真空蒸着法。 2 ルツボの加熱が、ルツボの側面および/又は下面の
加熱とルツボ上部に設けられた補助ヒーターを用いたル
ツボ上部からの加熱とでなされる特許請求の範囲第1項
記載の真空蒸着法。
[Scope of Claims] 1. In a vacuum evaporation method in which a crucible filled with a metal compound is heated in a vacuum and the metal compound is precipitated onto the surface of an object to be deposited, the particle size of the metal compound is mainly 1 to 10 mm.
A vacuum evaporation method characterized by being within the range of. 2. The vacuum evaporation method according to claim 1, wherein the crucible is heated by heating the side and/or bottom surface of the crucible and heating from the top of the crucible using an auxiliary heater provided at the top of the crucible.
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