JPS6338569A - 真空蒸着用蒸発装置 - Google Patents
真空蒸着用蒸発装置Info
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- JPS6338569A JPS6338569A JP18003786A JP18003786A JPS6338569A JP S6338569 A JPS6338569 A JP S6338569A JP 18003786 A JP18003786 A JP 18003786A JP 18003786 A JP18003786 A JP 18003786A JP S6338569 A JPS6338569 A JP S6338569A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
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〕
この発明は真空蒸着用蒸発装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、半導体ICやハイブリッドIC等の電極形成、複
写機やプリンター等に使用される感九体作製にはX空蒸
着法が利用されている。真空蒸着法としては、エレクト
ロンビームタイプのもの、ボート、コイル及びるつぼ等
を用いた抵抗加熱方式のもの、及びスパッタリング蒸着
方式等がある。 これらのうち、抵抗加熱方式による蒸着膜の形成は加熱
機構が簡単であるため、広く用いられている。特に薄膜
サーマルヘッドであるとか、電子写真感光体等の広面積
基板への蒸M膜形成には抵抗加熱方式が有効である。 ところで、サーマルヘッド及び電子写真感光体の膜とし
ては、広い基板面積上に、均一でしかも蒸発源からの飛
沫物が無い良質な膜を形成することが要求される。 サーマルヘッドの場合、フォトエツチングによるパター
ン形成時に蒸発源からの飛沫物が短絡あるいは断線の原
因となるし、電子写真感光体の場合、この飛沫物が帯電
工程時に均一な帯電を妨げ、現像、転写時の画像ムラ、
及びクリーニング時のクリーニング不良を引き起こして
しまうことになる。 第2図(、)および(b) 4丈、従来一般に使用され
ている真空蒸着用蒸発源としてのボートの平面図および
側断面を示すものである。ボートはW、 Mo、Ta、
ステンレス鋼(SUS)等からなる平板lの中央部に溶
融溜め2を形成し、蒸着物質が溶融時にボートから流出
しない様に構成されており、両端の3.3′に通電し、
加熱することにより蒸発を行なう。しかし、従来のこの
様なボートでは試料(Cr、Pd、Au、 Ni%Cr
、 AL%Ss、Te等)の沸騰、突沸によって飛沫の
発生が起こりや丁いという欠点があった。この沸騰及び
突沸は、溶融した試料の対流が悪く、ボート表面付近に
存在する溶融試料が過熱状態になることが原因で起こる
現象である。 従来、飛沫を防ぐ方法としては、ボート表面のぬれ性を
良くしたり(特公昭57−22990号)、ボート表面
を粗面化(特開昭56−156868号、同57−13
7468号)あるいは研磨(特開昭57−194253
号)することによって沸騰や突沸現象を防ごうとする試
みや、ボートの形状を工夫することによって、ボートか
ら飛沫が基板へ到達するのを防ごうとする試み(特開昭
57−123973号、同57−192957号)がな
されてきたが、連続的なボートの使用によるボート表面
変化やボート形状の不完全さ等から必ずしも十分に飛沫
を回避しきれなかった。 また、飛沫をその蒸気との粒子径の差を利用し、物理的
に除去するような方法、例えばメツシュで蒸発源を成環
する方法(第3図(a)の平面図および第3図(b)の
細断面図参照)が提案されているが、合金や化合物等を
真空蒸着する場合(こは第4図に拡大側断面を示すよう
に、通常の場合に比較し、蒸発源内部の蒸気圧が高くな
り、成分間の蒸気圧曲線の違いから基板上に蒸着される
膜はその厚み方向で蒸発材料成分濃度に傾きが生じてし
まうという不都合がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 この不都合を改善する目的で、第5図1こ示すように、
蒸発源の内圧が高くならないように蒸発源とメツシュと
を分離した系では分溜は起こらないが、蒸発源およびメ
ツシュの加熱による蒸発材料の再蒸発により高蒸気圧領
域が蒸発源近傍とメツシュ近傍との2カ所相対して存在
することになり、蒸気流が側面へ流れてしまうことにな
り、結果として基板に積層される膜厚はメツシュを設げ
ない場合に比較してメツシュの目開き率では説明できな
いほど薄くなってしまう。 従って、本発明の目的は比較的短時間で蒸着膜を形成し
、沸騰や突沸による飛沫が発生せず、また基板上に蒸着
された膜が、蒸発材料の構成成分を保持し、膜面の平滑
性に丁ぐれた蒸着面を得ることのできる真空蒸着用蒸発
装置を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、メツシュを蒸発源から分離して蒸発源内
部の蒸気圧上昇を極力低下させて合金系蒸発材料の分溜
を抑えると共に、メツシュ部材は溶融した蒸発物質が蒸
着基板へ直接向かう部分のみに設け、側面は蒸気の発散
を防ぐ構造のガイドとすることによって前記の問題点を
解決した。 すなわち、本発明は底部に蒸発物質を貯溜する凹部、そ
の凹部を加熱する手段、前記底部から上方へ傾斜する蒸
気ガイド壁面、および前記凹部内の溶融蒸発物質が蒸着
基板へ直接向かう四部上方に設けられたメツシュ部材を
具備する真空蒸着用蒸発装置を提供したものである。 本発明の装置では、メツシュ部材には蒸発物質貯留凹部
とは独立した抵抗加熱手段が設けられており、メツシュ
部材はステンレス製の300メツシュ以上のメツシュで
構成され、その形状は平面状、好ましくは底面方向に対
し曲面状あるいは凸面状であることを特徴とする。
更に前記貯留凹部は蒸発源底部から独立して分離可能な
構造となっている。 以下、本発明を図面に従って説明する。 第1図は本発明の真空蒸着用蒸発装置例の概略図である
。図中11は蒸発物質を貯留する凹部であり、この凹部
は蒸発源本体から長手方向に引き抜くことができる。1
2は貯留溶融凹部(蒸発源)を加熱する手段であり、本
例では輻射式ヒーターを表わしている。13は蒸発源の
側面を表わし。 底部から傾斜して上方に向かい、蒸発蒸気をガイドする
役割を果た丁。14は蒸発源の天井部(こ設けられたメ
ッシュ部材であり、蒸発物質溶融部が基板2を見込む位
置、つまり蒸気が直接基板に向かう位置にのみ設置され
ている。この天井部のメツシュ部材を必要以上に広くと
ると蒸発源上方の蒸気圧が高くなり、蒸発材料の分溜を
引き起こ丁要因となり、また狭くし丁ぎると基板上の膜
面に突起状物を生ずる悪影響をもたらす。天井部のメツ
シュ部材は一部の蒸気を透過し、基板へ向かわせ、突沸
飛沫の総てと一部の蒸気をトラップして抵抗加熱手段(
図示せず)により再蒸発させる。 従ってメツシュ部材14は二次蒸発面ということができ
るから、蒸発源上方の蒸気圧を高めないよう1こ溶融貯
留部に蒸気を直接還流せず、発散させるような形状のも
のが好ましい。丁なわち、メツシュ部材は貯留溶融面に
対して少なくとも平面状、好ましくは溶融面に向って曲
面状あるいは凸面状(第1図の例)として、二次蒸発蒸
気が底部全域に均等に分散するようにする。 本発明の真空蒸着用蒸発装置において溶融貯留凹部の加
熱機構は前記の輻射タイプのほか、溶融貯留部を直接抵
抗加熱するものでもよい。その他溶融貯留凹部の形状お
よび底部から上方へ向かうガイド壁の形状等は、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の変型を行い得ることは
明らかであろう。 〔実施例〕 以下、実施例および比較例を挙げて本発明の真空蒸着用
蒸発装置を説明する。 実施例 第1図に示す形状で、ステンース製0.5箇、中央部の
貯留溶融凹部のサイズ長さ120++mX巾20耀×深
さ25日にAs5s合金(Se99.5%、As O,
5% )702を装填し、図示しない熱電対で蒸発シー
ケンスを検知し、6分で320℃まで昇温し、その後そ
の温度で15分間保持して蒸発を完了させた。 この際、天井部のメツシュ部材(JIS400メツシュ
、ステンレス製ンおよび蒸発源側面の温度は280℃に
昇温保持した。なお、基板と蒸発源の距離は30c!1
K、真空度はlXl0−5Torr、基板温度は70℃
とした。As Se合金の蒸着した基板表面に付着した
飛沫による突起は大小併せて0.02個/−であった。 更に、この基板上の膜の表面Avr濃度を測定したとこ
ろ、0.78係であった。 比較例1 第2図に示す形状で、ステンレス!!!0.5■、中央
部の凹みサイズ長さ120mX巾50■X深さ10■の
蒸発ボートを用い、蒸発材料に実施例と同じAsSe合
金(Se99.5%、AsO,5%) 70 tを装填
し、実施例と全く同じ蒸発シーケンス、真空度、基板温
度条件で蒸着を完了させた。基板表面に付着した飛沫に
よる蒸着面の突起は大小併せて0.54個/dであった
。また基板上の表面As濃度は0.71%であった。 比較例2 比較例1と全く同じ蒸発源を用い、同じ蒸発材料である
As Se合金(Se99.5%、As0.5 % )
70 tを装填し、その上から第3図に示すようにステ
ンレス製メツシュ部材(JIS400メツシュ)を皮覆
し、比較例1と全く同じ蒸発条件で蒸着膜を形成した。 この時の蒸着面の突起は大小併せて0.02個/dであ
り、表面A−濃度は14.4%であった。 以上の実施例および比較例から明らかなように、本発明
の真空蒸着用蒸発装置では、基板上の突起はメツシュ部
材を蒸発ボートに直接載置した比較例2と殆ど差のない
平滑な面が得られ、また基板上の表面As濃度の点につ
いては比較例2のような分溜傾向を示さず比較例1の場
合と殆ど差が認められなかった。 〔発明の効果〕 本発明の真空蒸着用蒸発装置lこよれば、合金系の蒸発
材料を蒸着しても基板に形成される膜には組成ずれがな
く、また沸騰、突沸によって生ずる飛沫が原因となる膜
面の突起の個数を極端に減少させることができる。
写機やプリンター等に使用される感九体作製にはX空蒸
着法が利用されている。真空蒸着法としては、エレクト
ロンビームタイプのもの、ボート、コイル及びるつぼ等
を用いた抵抗加熱方式のもの、及びスパッタリング蒸着
方式等がある。 これらのうち、抵抗加熱方式による蒸着膜の形成は加熱
機構が簡単であるため、広く用いられている。特に薄膜
サーマルヘッドであるとか、電子写真感光体等の広面積
基板への蒸M膜形成には抵抗加熱方式が有効である。 ところで、サーマルヘッド及び電子写真感光体の膜とし
ては、広い基板面積上に、均一でしかも蒸発源からの飛
沫物が無い良質な膜を形成することが要求される。 サーマルヘッドの場合、フォトエツチングによるパター
ン形成時に蒸発源からの飛沫物が短絡あるいは断線の原
因となるし、電子写真感光体の場合、この飛沫物が帯電
工程時に均一な帯電を妨げ、現像、転写時の画像ムラ、
及びクリーニング時のクリーニング不良を引き起こして
しまうことになる。 第2図(、)および(b) 4丈、従来一般に使用され
ている真空蒸着用蒸発源としてのボートの平面図および
側断面を示すものである。ボートはW、 Mo、Ta、
ステンレス鋼(SUS)等からなる平板lの中央部に溶
融溜め2を形成し、蒸着物質が溶融時にボートから流出
しない様に構成されており、両端の3.3′に通電し、
加熱することにより蒸発を行なう。しかし、従来のこの
様なボートでは試料(Cr、Pd、Au、 Ni%Cr
、 AL%Ss、Te等)の沸騰、突沸によって飛沫の
発生が起こりや丁いという欠点があった。この沸騰及び
突沸は、溶融した試料の対流が悪く、ボート表面付近に
存在する溶融試料が過熱状態になることが原因で起こる
現象である。 従来、飛沫を防ぐ方法としては、ボート表面のぬれ性を
良くしたり(特公昭57−22990号)、ボート表面
を粗面化(特開昭56−156868号、同57−13
7468号)あるいは研磨(特開昭57−194253
号)することによって沸騰や突沸現象を防ごうとする試
みや、ボートの形状を工夫することによって、ボートか
ら飛沫が基板へ到達するのを防ごうとする試み(特開昭
57−123973号、同57−192957号)がな
されてきたが、連続的なボートの使用によるボート表面
変化やボート形状の不完全さ等から必ずしも十分に飛沫
を回避しきれなかった。 また、飛沫をその蒸気との粒子径の差を利用し、物理的
に除去するような方法、例えばメツシュで蒸発源を成環
する方法(第3図(a)の平面図および第3図(b)の
細断面図参照)が提案されているが、合金や化合物等を
真空蒸着する場合(こは第4図に拡大側断面を示すよう
に、通常の場合に比較し、蒸発源内部の蒸気圧が高くな
り、成分間の蒸気圧曲線の違いから基板上に蒸着される
膜はその厚み方向で蒸発材料成分濃度に傾きが生じてし
まうという不都合がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 この不都合を改善する目的で、第5図1こ示すように、
蒸発源の内圧が高くならないように蒸発源とメツシュと
を分離した系では分溜は起こらないが、蒸発源およびメ
ツシュの加熱による蒸発材料の再蒸発により高蒸気圧領
域が蒸発源近傍とメツシュ近傍との2カ所相対して存在
することになり、蒸気流が側面へ流れてしまうことにな
り、結果として基板に積層される膜厚はメツシュを設げ
ない場合に比較してメツシュの目開き率では説明できな
いほど薄くなってしまう。 従って、本発明の目的は比較的短時間で蒸着膜を形成し
、沸騰や突沸による飛沫が発生せず、また基板上に蒸着
された膜が、蒸発材料の構成成分を保持し、膜面の平滑
性に丁ぐれた蒸着面を得ることのできる真空蒸着用蒸発
装置を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、メツシュを蒸発源から分離して蒸発源内
部の蒸気圧上昇を極力低下させて合金系蒸発材料の分溜
を抑えると共に、メツシュ部材は溶融した蒸発物質が蒸
着基板へ直接向かう部分のみに設け、側面は蒸気の発散
を防ぐ構造のガイドとすることによって前記の問題点を
解決した。 すなわち、本発明は底部に蒸発物質を貯溜する凹部、そ
の凹部を加熱する手段、前記底部から上方へ傾斜する蒸
気ガイド壁面、および前記凹部内の溶融蒸発物質が蒸着
基板へ直接向かう四部上方に設けられたメツシュ部材を
具備する真空蒸着用蒸発装置を提供したものである。 本発明の装置では、メツシュ部材には蒸発物質貯留凹部
とは独立した抵抗加熱手段が設けられており、メツシュ
部材はステンレス製の300メツシュ以上のメツシュで
構成され、その形状は平面状、好ましくは底面方向に対
し曲面状あるいは凸面状であることを特徴とする。
更に前記貯留凹部は蒸発源底部から独立して分離可能な
構造となっている。 以下、本発明を図面に従って説明する。 第1図は本発明の真空蒸着用蒸発装置例の概略図である
。図中11は蒸発物質を貯留する凹部であり、この凹部
は蒸発源本体から長手方向に引き抜くことができる。1
2は貯留溶融凹部(蒸発源)を加熱する手段であり、本
例では輻射式ヒーターを表わしている。13は蒸発源の
側面を表わし。 底部から傾斜して上方に向かい、蒸発蒸気をガイドする
役割を果た丁。14は蒸発源の天井部(こ設けられたメ
ッシュ部材であり、蒸発物質溶融部が基板2を見込む位
置、つまり蒸気が直接基板に向かう位置にのみ設置され
ている。この天井部のメツシュ部材を必要以上に広くと
ると蒸発源上方の蒸気圧が高くなり、蒸発材料の分溜を
引き起こ丁要因となり、また狭くし丁ぎると基板上の膜
面に突起状物を生ずる悪影響をもたらす。天井部のメツ
シュ部材は一部の蒸気を透過し、基板へ向かわせ、突沸
飛沫の総てと一部の蒸気をトラップして抵抗加熱手段(
図示せず)により再蒸発させる。 従ってメツシュ部材14は二次蒸発面ということができ
るから、蒸発源上方の蒸気圧を高めないよう1こ溶融貯
留部に蒸気を直接還流せず、発散させるような形状のも
のが好ましい。丁なわち、メツシュ部材は貯留溶融面に
対して少なくとも平面状、好ましくは溶融面に向って曲
面状あるいは凸面状(第1図の例)として、二次蒸発蒸
気が底部全域に均等に分散するようにする。 本発明の真空蒸着用蒸発装置において溶融貯留凹部の加
熱機構は前記の輻射タイプのほか、溶融貯留部を直接抵
抗加熱するものでもよい。その他溶融貯留凹部の形状お
よび底部から上方へ向かうガイド壁の形状等は、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の変型を行い得ることは
明らかであろう。 〔実施例〕 以下、実施例および比較例を挙げて本発明の真空蒸着用
蒸発装置を説明する。 実施例 第1図に示す形状で、ステンース製0.5箇、中央部の
貯留溶融凹部のサイズ長さ120++mX巾20耀×深
さ25日にAs5s合金(Se99.5%、As O,
5% )702を装填し、図示しない熱電対で蒸発シー
ケンスを検知し、6分で320℃まで昇温し、その後そ
の温度で15分間保持して蒸発を完了させた。 この際、天井部のメツシュ部材(JIS400メツシュ
、ステンレス製ンおよび蒸発源側面の温度は280℃に
昇温保持した。なお、基板と蒸発源の距離は30c!1
K、真空度はlXl0−5Torr、基板温度は70℃
とした。As Se合金の蒸着した基板表面に付着した
飛沫による突起は大小併せて0.02個/−であった。 更に、この基板上の膜の表面Avr濃度を測定したとこ
ろ、0.78係であった。 比較例1 第2図に示す形状で、ステンレス!!!0.5■、中央
部の凹みサイズ長さ120mX巾50■X深さ10■の
蒸発ボートを用い、蒸発材料に実施例と同じAsSe合
金(Se99.5%、AsO,5%) 70 tを装填
し、実施例と全く同じ蒸発シーケンス、真空度、基板温
度条件で蒸着を完了させた。基板表面に付着した飛沫に
よる蒸着面の突起は大小併せて0.54個/dであった
。また基板上の表面As濃度は0.71%であった。 比較例2 比較例1と全く同じ蒸発源を用い、同じ蒸発材料である
As Se合金(Se99.5%、As0.5 % )
70 tを装填し、その上から第3図に示すようにステ
ンレス製メツシュ部材(JIS400メツシュ)を皮覆
し、比較例1と全く同じ蒸発条件で蒸着膜を形成した。 この時の蒸着面の突起は大小併せて0.02個/dであ
り、表面A−濃度は14.4%であった。 以上の実施例および比較例から明らかなように、本発明
の真空蒸着用蒸発装置では、基板上の突起はメツシュ部
材を蒸発ボートに直接載置した比較例2と殆ど差のない
平滑な面が得られ、また基板上の表面As濃度の点につ
いては比較例2のような分溜傾向を示さず比較例1の場
合と殆ど差が認められなかった。 〔発明の効果〕 本発明の真空蒸着用蒸発装置lこよれば、合金系の蒸発
材料を蒸着しても基板に形成される膜には組成ずれがな
く、また沸騰、突沸によって生ずる飛沫が原因となる膜
面の突起の個数を極端に減少させることができる。
第1図は本発明の真空蒸着用蒸発装置例の長手方向断面
図、i 2図(a)′j6よび(b)は従来の真空蒸后
用蒸発源(ボート)の平面図および側断面1.第3図(
、)および(b)は同じく、ボートにメッンユを皮覆し
た状態の平面図および側′lfr面図、第4図は第3図
のボートを用い蒸発を行なう際の説明図、第5図は第2
図のボート上方にメツシュを設置し蒸発を行なう際の説
明図である。 図中符号: 1・−・平板;2・・・溶融溜め部:3,3’・・・通
電部;4・・・メツシュ部材;5・・・蒸発面;6・・
・基板;11・・・貯留凹部;12・・・加熱機講;1
3・・・側面部:14・・・メツシュ部材。 第1図 第2図(d) 第2図(b)
図、i 2図(a)′j6よび(b)は従来の真空蒸后
用蒸発源(ボート)の平面図および側断面1.第3図(
、)および(b)は同じく、ボートにメッンユを皮覆し
た状態の平面図および側′lfr面図、第4図は第3図
のボートを用い蒸発を行なう際の説明図、第5図は第2
図のボート上方にメツシュを設置し蒸発を行なう際の説
明図である。 図中符号: 1・−・平板;2・・・溶融溜め部:3,3’・・・通
電部;4・・・メツシュ部材;5・・・蒸発面;6・・
・基板;11・・・貯留凹部;12・・・加熱機講;1
3・・・側面部:14・・・メツシュ部材。 第1図 第2図(d) 第2図(b)
Claims (1)
- 底部に蒸発物質を貯溜する凹部、その凹部を加熱する
手段、前記底部から上方へ傾斜する蒸気ガイド壁面、お
よび前記凹部内の溶融蒸発物質が蒸着基板へ直接向かう
凹部上方に設けられたメッシュ部材を具備することを特
徴とする真空蒸着用蒸発装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18003786A JPS6338569A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 真空蒸着用蒸発装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18003786A JPS6338569A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 真空蒸着用蒸発装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6338569A true JPS6338569A (ja) | 1988-02-19 |
JPH0545669B2 JPH0545669B2 (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=16076374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18003786A Granted JPS6338569A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 真空蒸着用蒸発装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6338569A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03107452A (ja) * | 1989-09-08 | 1991-05-07 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 気相付着装置 |
FR2870547A1 (fr) * | 2004-05-20 | 2005-11-25 | Pioneer Tohoku Corp | Source de formation de film, appareil de formation de film sous vide, procede de fabrication d'un dispositif electroluminescent organique et dispositif electroluminescent organique |
JP2006265576A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Toppan Printing Co Ltd | L型蒸着ボートおよび蒸着装置 |
JP2006265575A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Toppan Printing Co Ltd | 深底蒸着ボート |
-
1986
- 1986-08-01 JP JP18003786A patent/JPS6338569A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03107452A (ja) * | 1989-09-08 | 1991-05-07 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 気相付着装置 |
FR2870547A1 (fr) * | 2004-05-20 | 2005-11-25 | Pioneer Tohoku Corp | Source de formation de film, appareil de formation de film sous vide, procede de fabrication d'un dispositif electroluminescent organique et dispositif electroluminescent organique |
JP2006265576A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Toppan Printing Co Ltd | L型蒸着ボートおよび蒸着装置 |
JP2006265575A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Toppan Printing Co Ltd | 深底蒸着ボート |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0545669B2 (ja) | 1993-07-09 |
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