蒸着装置における蒸発源及び蒸着装置

核融合科学研究所・准教授高山定次

研究キーワード

蒸着装置 , マイクロ波加熱

セールスポイント

実用性に秀れた蒸着装置における蒸発源及び蒸着装置です。

装置の側断面図

研究概要

オーバーシュートが小さく蒸着レートコントロールが容易で、蒸着材料を短い加熱時間で所定温度に到達させることができ、また基板全体に短時間に蒸着しタクトタイムを短縮する事が可能な極めて実用性に秀れた蒸着装置における蒸発源及び蒸着装置を提供する。

要部の拡大斜視図

応用事例・使用用途など

蒸着装置

研究内容

マイクロ波照射部８から容器２にマイクロ波を照射すると、マイクロ波吸収体が発熱して容器２が加熱され、この容器２を介して間接的に若しくは直接蒸着材料１が加熱される。
マイクロ波吸収体として、炭化物セラミックス（例えばSiC焼結セラミックス）を用いる場合、炭化物セラミックスの発熱効率は極めて高いため、短時間で所定温度まで蒸着材料１を加熱することが可能となる。また、熱応答性も高いため、急速加熱後のオーバーシュートが小さく所定温度に到達した後の蒸着レートコントロールが容易となる（例えば抵抗加熱方式や誘導加熱方式の場合、急速加熱後の温度のオーバーシュートが大きく、これが安定するまでの時間が極めて長い。）。従って、蒸着材料１の加熱制御を極めて容易に且つ応答性良く行うことが可能となり、蒸着開始までの加熱時間を極めて短くすることが可能となる（抵抗加熱方式の1/100、誘導加熱方式の１／10程度）。
また、容器２の上面部７に設けた蒸着材料通過孔６の開口面積は蒸着材料収納本体部５に収納される蒸着材料１の蒸発面に比し小さく（蒸着材料通過孔６の開口面積の総和を蒸着材料１の蒸着面に比し十分小さく設定した場合には所謂クヌーセンセルとなり）、各蒸着材料通過孔６からは一様な（均一な）蒸発した蒸着材料１の分子流が夫々基板３の成膜面４に照射されて付着することになり、均一な膜厚分布を有する薄膜を成膜可能となる。
即ち、容器２に収納される蒸着材料が面状に広がった状態で蒸着材料１の分子流を直接基板３の成膜面に付着させるのではなく、蒸着材料通過孔６を複数介して面状に基板３の成膜面４に付着させ成膜することで、短時間で広範囲に成膜可能でそれだけ生産タクトタイムを短縮可能となるのは勿論、均一な膜質且つ膜厚を有する薄膜を成膜可能となる。