JPS6043913B2 - 蒸発源用るつぼ - Google Patents
蒸発源用るつぼInfo
- Publication number
- JPS6043913B2 JPS6043913B2 JP2558280A JP2558280A JPS6043913B2 JP S6043913 B2 JPS6043913 B2 JP S6043913B2 JP 2558280 A JP2558280 A JP 2558280A JP 2558280 A JP2558280 A JP 2558280A JP S6043913 B2 JPS6043913 B2 JP S6043913B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- evaporation source
- crucible body
- covered
- present
- 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.)
- Expired
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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
- C23C14/243—Crucibles for source material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、真空蒸着、イオンブレーティングなどの物理
的蒸着法に於て好適に用いられる蒸発源用るつぼに関す
る。
的蒸着法に於て好適に用いられる蒸発源用るつぼに関す
る。
従来、常温固体状の物質を加熱蒸発せしめて被蒸着材上
に蒸着して薄膜形成を行なう真空蒸着、イオンブレーテ
ィング等に於て、常温固体状の物質を加熱蒸発せしめる
ためのるつぼとしては、黒鉛からなるものが一般的であ
つた。
に蒸着して薄膜形成を行なう真空蒸着、イオンブレーテ
ィング等に於て、常温固体状の物質を加熱蒸発せしめる
ためのるつぼとしては、黒鉛からなるものが一般的であ
つた。
ところが、黒鉛からなるるつぼを用いて１５００℃以上
の高温に蒸着材料を加熱しようとする場合、るつぼ外面
からの輻射による熱エネルギーの損失が、熱伝導等によ
つて失なわれる熱エネルギーに比して急激に増加し、蒸
着材料を加熱蒸発させるために要するエネルギーが激増
する。通常、該加熱エネルギーには、電気エネルギーを
用いるが、上記理由により、るつぼ加熱のための大出力
電源が必要となつたり、消費電力も大となるなどの欠点
を有していた。又、装置内に於て、プラスチック、ゴム
等のように比較的低い温度で軟化変形したり、分解劣化
したりする部材、治具等が使用されている場合、前記輻
射熱により種々のトラブルを生ずる原因となつていた。
本発明の目的は、上記欠点、問題点を解消し、低エネル
ギーにより容易にるつぼを高温加熱することができ、且
つ高温状態にある該るつぼからの輻射熱エネルギーによ
るトラブルの生じないような蒸発源用るつぼを提供する
ことにある。
の高温に蒸着材料を加熱しようとする場合、るつぼ外面
からの輻射による熱エネルギーの損失が、熱伝導等によ
つて失なわれる熱エネルギーに比して急激に増加し、蒸
着材料を加熱蒸発させるために要するエネルギーが激増
する。通常、該加熱エネルギーには、電気エネルギーを
用いるが、上記理由により、るつぼ加熱のための大出力
電源が必要となつたり、消費電力も大となるなどの欠点
を有していた。又、装置内に於て、プラスチック、ゴム
等のように比較的低い温度で軟化変形したり、分解劣化
したりする部材、治具等が使用されている場合、前記輻
射熱により種々のトラブルを生ずる原因となつていた。
本発明の目的は、上記欠点、問題点を解消し、低エネル
ギーにより容易にるつぼを高温加熱することができ、且
つ高温状態にある該るつぼからの輻射熱エネルギーによ
るトラブルの生じないような蒸発源用るつぼを提供する
ことにある。
本発明の要旨は、るつぼ本体の外面が、該るつぼ本体よ
り小なる熱輻射率を有する高融点材料からなる被覆材で
被われていることを特徴とする蒸発源用るつぼに存する
。
り小なる熱輻射率を有する高融点材料からなる被覆材で
被われていることを特徴とする蒸発源用るつぼに存する
。
本発明に於て、るつぼ本体の形状としては、容器状であ
れば開放型、密閉型等どちらでもよい。
れば開放型、密閉型等どちらでもよい。
本発明に於て、るつぼ本体の材質としては、黒鉛、アル
ミナ、ジルコニア、マグネシア、ベリリア、窒化ボロン
等の高熱に耐えうるものが使用さ・れるが、熱輻射率の
大きい黒鉛の場合が本発明に於て最も顕著な効果を発現
する。本発明に於て、るつぼ本体より小なる熱輻射率を
有する高融点材料とι、ては、タングステン、タンタル
、モリブデン、ニオブ等であり、これらの・シート状、
箔状、或は容器状となされたものをるつぼ本体の被覆材
として用いるのてある。
ミナ、ジルコニア、マグネシア、ベリリア、窒化ボロン
等の高熱に耐えうるものが使用さ・れるが、熱輻射率の
大きい黒鉛の場合が本発明に於て最も顕著な効果を発現
する。本発明に於て、るつぼ本体より小なる熱輻射率を
有する高融点材料とι、ては、タングステン、タンタル
、モリブデン、ニオブ等であり、これらの・シート状、
箔状、或は容器状となされたものをるつぼ本体の被覆材
として用いるのてある。
被覆材の厚みとしては通常０．１μ〜５Ｔｎｌｆｔの範
囲が好ましい。薄すぎると強度が小さくなるし、厚くな
るとコストアップになる。そして、本発明に於ては、該
被覆材によりるつぼ本体の外面を、例えば第１図、第２
図に示すように被覆するのである。
囲が好ましい。薄すぎると強度が小さくなるし、厚くな
るとコストアップになる。そして、本発明に於ては、該
被覆材によりるつぼ本体の外面を、例えば第１図、第２
図に示すように被覆するのである。
第１図はクラスターイオンビーム蒸着法に用いられる密
閉型の蒸発源用るつぼの例を示したものてあり、第２図
は高真空イオンブレーティング法に用いられる開放型の
蒸発源用るつぼの例を示したものであり、図中、１，１
″はるつぼ本体、２，２′は蒸発源収納部、３，３″は
被覆材である。るつぼ本体の外面は蒸発源収納部を除い
てできる限り被われた方が好ましいのはもちろんである
。
閉型の蒸発源用るつぼの例を示したものてあり、第２図
は高真空イオンブレーティング法に用いられる開放型の
蒸発源用るつぼの例を示したものであり、図中、１，１
″はるつぼ本体、２，２′は蒸発源収納部、３，３″は
被覆材である。るつぼ本体の外面は蒸発源収納部を除い
てできる限り被われた方が好ましいのはもちろんである
。
高温に加熱されたるつぼは、熱輻射を行い、その熱輻射
量は、ステファン−ボルツマンの法則により、るつぼの
温度の４乗に比例することが知られている。
量は、ステファン−ボルツマンの法則により、るつぼの
温度の４乗に比例することが知られている。
るつぼ本体の輻射率をＥ１、被覆材の輻射率をＥ２、る
つほ本体の全面積をＳ１被覆面積をＳ″とすると、平衡
温度Ｔに加熱されているときの、るつぼ本体のみの熱輻
射量Ｑ１は、Ｑ１＝σε１Ｔ１Ｓとなり、被覆材で被わ
れたるつぼの熱輻射量Ｑ２は、Ｑ２＝σＥｌＴ４（Ｓ−
Ｓ″）＋σε２Ｔ４Ｓ″となる。ここでσは輻射定数で
ある。したがつて、被覆材で被覆しない場合と被覆した
場合、の熱輻射量の差ΔＱ＝Ｑ１−Ｑ２は、ΔＱ＝σ（
ε１上２）Ｔ４Ｓ″となる。例えば、黒鉛の輻射率は０
．８５〜０．９５もあるので、被覆材に輻射率の小さい
材料（モリブデンの輻射率は約０．２）を選定すること
により、非常に大きな量のエネルギーの輻！射による損
失を防止することができる。特に温度の４乗に比例する
ので高温においては著しいものとなる。上述のとおり、
本発明の蒸発源用るつぼは、るつぼ本体の外面が該るつ
ぼ本体より小なる熱輻射！率を有する高融点材料からな
る被覆材で被われているから、るつぼを加熱する場合に
、るつぼ外面からの熱輻射量が減少し、低エネルギーで
容易に高温加熱することができ、且つ高温に加熱された
るつぼからの輻射熱によるトラブルも解消され１る。
つほ本体の全面積をＳ１被覆面積をＳ″とすると、平衡
温度Ｔに加熱されているときの、るつぼ本体のみの熱輻
射量Ｑ１は、Ｑ１＝σε１Ｔ１Ｓとなり、被覆材で被わ
れたるつぼの熱輻射量Ｑ２は、Ｑ２＝σＥｌＴ４（Ｓ−
Ｓ″）＋σε２Ｔ４Ｓ″となる。ここでσは輻射定数で
ある。したがつて、被覆材で被覆しない場合と被覆した
場合、の熱輻射量の差ΔＱ＝Ｑ１−Ｑ２は、ΔＱ＝σ（
ε１上２）Ｔ４Ｓ″となる。例えば、黒鉛の輻射率は０
．８５〜０．９５もあるので、被覆材に輻射率の小さい
材料（モリブデンの輻射率は約０．２）を選定すること
により、非常に大きな量のエネルギーの輻！射による損
失を防止することができる。特に温度の４乗に比例する
ので高温においては著しいものとなる。上述のとおり、
本発明の蒸発源用るつぼは、るつぼ本体の外面が該るつ
ぼ本体より小なる熱輻射！率を有する高融点材料からな
る被覆材で被われているから、るつぼを加熱する場合に
、るつぼ外面からの熱輻射量が減少し、低エネルギーで
容易に高温加熱することができ、且つ高温に加熱された
るつぼからの輻射熱によるトラブルも解消され１る。
以下に本発明の実施例を示す。
実施例
外径が１１ｗｍφ、高さが２５Ｔｎ１ｎの円柱状の黒鉛
るつぼ本体と、輻射熱が約０．２である厚み０．１順の
モリブデン板を被覆材として用い、黒鉛るつぼ本体の側
面を被覆材で被い、加熱時の変形を防止する目的で０．
１７ｎ！ｎφのタンタル線をその外側に一重に巻いて被
覆材を固定し、本発明の蒸発源用るつほとａした。
るつぼ本体と、輻射熱が約０．２である厚み０．１順の
モリブデン板を被覆材として用い、黒鉛るつぼ本体の側
面を被覆材で被い、加熱時の変形を防止する目的で０．
１７ｎ！ｎφのタンタル線をその外側に一重に巻いて被
覆材を固定し、本発明の蒸発源用るつほとａした。
そして、該蒸発源用るつぼ（実施例）と、比較のための
被覆材で被われていない上記と同様の黒鉛るつぼ本体（
比較例）とを、クラスターイオンビーム蒸着装置の真空
容器（真空度２Ｘ１０−５ｔ０ｒｒ）内で電子衝撃法に
より加熱し、るつぼの温度と加熱に要する電力とを測定
した。
被覆材で被われていない上記と同様の黒鉛るつぼ本体（
比較例）とを、クラスターイオンビーム蒸着装置の真空
容器（真空度２Ｘ１０−５ｔ０ｒｒ）内で電子衝撃法に
より加熱し、るつぼの温度と加熱に要する電力とを測定
した。
るつぼ温度は光温度計（横河電機製作所製、２６７４１
型）により測定した。るつぼの温度とその時の必要電力
及び比較例と実施例の必要電力の比を第１表に示す。
型）により測定した。るつぼの温度とその時の必要電力
及び比較例と実施例の必要電力の比を第１表に示す。
本実施例では、モリブデン板を被覆材として用いること
により、１０００〜１６００℃の間で、約３２〜４４％
の印加電力を減少できた。
により、１０００〜１６００℃の間で、約３２〜４４％
の印加電力を減少できた。
また放出される輻射熱量の低下により、特別な保護装置
、例えば基材冷却装置等を導入することなく、基材等の
熱劣化等を防止することができた。
、例えば基材冷却装置等を導入することなく、基材等の
熱劣化等を防止することができた。
第１図は本発明蒸発源用るつぼの一例を示す断面図、第
２図は本発明蒸発源用るつぼの他の例を示す断面図であ
る。 １，１・．．．．．．るっぼ本体、３，３″・・・・・
・被覆材。
２図は本発明蒸発源用るつぼの他の例を示す断面図であ
る。 １，１・．．．．．．るっぼ本体、３，３″・・・・・
・被覆材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ るつぼ本体の外面が、該るつぼ本体より小なる熱輻
射率を有する高融点材料からなる被覆材で被われている
ことを特徴とする蒸発源用るつぼ。 ２ るつぼ本体が黒鉛からなるものである特許請求の範
囲第１項記載の蒸発源用るつぼ。 ３ 被覆材がモリブデンからなるものである特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の蒸発源用るつぼ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2558280A JPS6043913B2 (ja) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | 蒸発源用るつぼ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2558280A JPS6043913B2 (ja) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | 蒸発源用るつぼ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56123368A JPS56123368A (en) | 1981-09-28 |
| JPS6043913B2 true JPS6043913B2 (ja) | 1985-10-01 |
Family
ID=12169905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2558280A Expired JPS6043913B2 (ja) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | 蒸発源用るつぼ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043913B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60152670A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-10 | Ulvac Corp | 高周波誘導加熱蒸発源 |
| JPS6389963U (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-10 | ||
| US7364772B2 (en) * | 2004-03-22 | 2008-04-29 | Eastman Kodak Company | Method for coating an organic layer onto a substrate in a vacuum chamber |
| FR3036710B1 (fr) * | 2015-05-27 | 2020-06-19 | China Triumph International Engineering Co., Ltd. | Diaphragme a comportement d'emission thermique optimise |
| US11441235B2 (en) * | 2018-12-07 | 2022-09-13 | Showa Denko K.K. | Crystal growing apparatus and crucible having a main body portion and a low radiation portion |
| JP7440304B2 (ja) * | 2020-03-06 | 2024-02-28 | 株式会社アドバンテック | ステージ |
-
1980
- 1980-02-29 JP JP2558280A patent/JPS6043913B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56123368A (en) | 1981-09-28 |
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