蒸着装置および方法、固体検出器の製造方法
【課題】蒸着装置および方法において、突沸により発生した物質を捕捉するとともに、十分な膜厚を安定して確保する。
【解決手段】蒸着材料５を加熱して、蒸発した該蒸着材料を基板３に蒸着させる蒸着装置１は、蒸着材料５を収容する本体１１と、蒸着材料５より上方に配置されて蒸着材料５の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材１２とを有する蒸着ボート６と、蒸着ボート６を加熱する加熱手段７とを備える。蒸着の際に、捕捉部材１２の温度が、蒸着材料５の温度以上となるように構成する。
【解決手段】蒸着材料５を加熱して、蒸発した該蒸着材料を基板３に蒸着させる蒸着装置１は、蒸着材料５を収容する本体１１と、蒸着材料５より上方に配置されて蒸着材料５の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材１２とを有する蒸着ボート６と、蒸着ボート６を加熱する加熱手段７とを備える。蒸着の際に、捕捉部材１２の温度が、蒸着材料５の温度以上となるように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着ボートを用いて真空加熱蒸着を行う蒸着装置および方法、該蒸着装置を用いた固体検出器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空の処理室内で蒸着材料を蒸発させて基板に成膜を行う蒸着装置において、蒸着ボートを用いたものが広く知られている。このような装置では、略ボート型の蒸着ボートの内部に蒸着材料を収容し、抵抗加熱や外部加熱により蒸着ボートを加熱して、蒸着材料を蒸発させる。
【０００３】
ところで、蒸着過程においては、蒸着材料の突沸により、団子状の粒子が一度に蒸発し、基板に付着して突起状の欠陥を形成することがある。そこで、蒸着材料を収容する容器の上に金網を設け、金網を通した蒸気により成膜を行う蒸着ボートが提案されている（例えば特許文献１参照）。また、本体の上部に孔を有する複数のカバーを配置し、各カバーの孔の位置を考慮することで突沸により発生した物質を捕捉する蒸着ボートが提案されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−１２６８３８号公報
【特許文献２】特開平５−３３９７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような金網や孔あきの複数のカバーを設けた蒸着ボートでは、欠陥の原因となる突沸により発生した物質が捕捉されるが、それ以外の通常の蒸発中の蒸着材料も金網やカバーに捕捉されてしまっていた。そのため、網目の目詰まりやカバーの孔の詰まりが著しいものとなり、蒸着材料の基板への蒸着が妨げられ、結果として十分な膜厚が得られないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、突沸により発生した物質を捕捉するとともに、十分な膜厚を安定して確保可能な蒸着装置および方法を提供することを目的とする。また、本発明は、十分な厚みを有する光導電層を安定して形成することが可能な固体検出器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の蒸着装置は、蒸着材料を加熱して、蒸発した該蒸着材料を基板に蒸着させる蒸着装置において、前記蒸着材料を収容する本体と、前記蒸着材料より上方に配置されて前記蒸着材料の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材とを有する蒸着ボートと、前記蒸着ボートを加熱する加熱手段とを備え、蒸着の際に、前記捕捉部材の温度が前記蒸着材料の温度以上になるように構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
捕捉部材は、例えば、通過する物質の大きさを制限する多孔性部材により構成してもよく、あるいは蒸発した蒸着材料の基板への直進を遮る邪魔板により構成してもよい。多孔性部材としては、具体的には例えば、網を用いることができる。また、多孔性部材の孔の形状は円形や正方形に限定されず、細長い長孔でもよく、一方向の径が所定の大きさ以下の孔であればよい。
【０００８】
捕捉部材が多孔性部材からなるときには、蒸着ボートが、多孔性部材に近接配置されて多孔性部材を加温する加温部材を有することが好ましく、その際には、本体、多孔性部材および加温部材は、金属製であり、加熱手段により一体的に通電加熱されるものであり、抵抗加熱による発熱量Ｗｒと表面からの放射熱量Ｗｓに関して、（加温部材におけるＷｒ−Ｗｓ）＞（本体におけるＷｒ−Ｗｓ）となるように構成してもよい。
【０００９】
なおここで、「一体的に通電加熱」とは、例えば１つの電源で本体、多孔性部材および加温部材に電流を流して抵抗加熱により蒸着ボートを加熱することであり、本体、多孔性部材および加温部材それぞれに印加される電圧は等しくなる。そして、この場合、本体および加温部材それぞれにおける抵抗加熱による発熱量Ｗｒは各部材の抵抗に基づいたものになり、抵抗が大きいほど発熱量Ｗｒは小さくなる。また、本体および加温部材それぞれにおける表面からの放射熱量Ｗｓは各部材の表面積と放射率（輻射率）に基づいたものになる。
【００１０】
あるいは、捕捉部材を本体の内部に配置し、蒸着の際に、前記加熱手段が、捕捉部材の温度が蒸着材料の温度以上になるように温度分布をつけて蒸着ボートを外部加熱するようにしてもよい。
【００１１】
蒸着材料は、例えばＳｅ、またはＳｅ−Ａｓ系合金等を用いることができる。
【００１２】
また、本発明の蒸着方法は、蒸着材料が収容された本体と、前記蒸着材料より上方に配置されて前記蒸着材料の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材とを有する蒸着ボートを用いて蒸着を行う蒸着方法であって、前記捕捉部材の温度を前記蒸着材料の温度以上にして蒸着することを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、本発明の固体検出器の製造方法は、記録光の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備えてなり、画像情報を担持する記録光の照射を受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器の製造方法において、上記記載の蒸着装置を用いて、前記光導電層を形成することを特徴とするものである。
【００１４】
なおここで、「記録光」とは、放射線、および放射線から変換された蛍光等の光も含むものとする。
【発明の効果】
【００１５】
従来の金網やカバーを有する蒸着ボートにおいて、突沸により発生した物質だけでなく通常の蒸発中の蒸着材料も金網やカバーに捕捉されるのは、金網やカバーが蒸着材料よりも低温であるため、蒸着材料が蒸発していく途中で網目やカバーの孔等の小径の経路を通過する際、蒸発中の蒸着材料が液化または固化してしまうためだと考えている。
【００１６】
本発明の蒸着装置および方法によれば、蒸着の際に、捕捉手段の温度が蒸着材料の温度以上になるように構成しているため、通常の蒸発中の蒸着材料が捕捉手段を通過する際、液化または固化して捕捉手段に捕捉されてしまうことはなく、捕捉手段を通過して基板に膜を形成することができる。よって、網目の目詰まりやカバーの孔の詰まりが低減され、十分な膜厚を安定して確保できる。また、網目の目詰まりやカバーの孔の詰まりのために、無駄に消費される蒸着材料を低減できる。
【００１７】
前記捕捉部材が、通過する物質の大きさを制限する多孔性部材からなるとした場合には、網や、板に孔を設けた部材等を用いて簡易に構成できる。また、孔の大きさを小さくすることにより、さらに小径の突沸により発生する物質を捕捉することができる。
【００１８】
前記蒸着ボートが、前記多孔性部材に近接配置されて前記多孔性部材を加温する加温部材を有し、前記本体、前記多孔性部材および前記加温部材は、金属製であり、前記加熱手段により一体的に通電加熱されるものであり、抵抗加熱による発熱量Ｗｒと表面からの放射熱量Ｗｓに関して、（前記加温部材におけるＷｒ−Ｗｓ）＞（前記本体におけるＷｒ−Ｗｓ）となるように設定されている場合には、本体より加温部材の方を高温にできる。そして、加温部材と多孔性部材は近接配置されているため、多孔性部材を加温部材により加温して、多孔性部材の温度を本体内部に収容されている蒸着材料の温度以上にできる。このように、本体と多孔性部材を個別に温度制御することなく、一体的に通電加熱するだけで、簡易な装置構成で多孔性部材の温度を蒸着材料の温度以上にすることができ、十分な膜厚を安定して確保できる。
【００１９】
また、多孔性部材が、本体の内部に配置され、加熱手段が、多孔性部材の温度が蒸着材料の温度以上になるように温度分布をつけて蒸着ボートを外部加熱するものである場合には、本体と多孔性部材とを個別に温度制御することなく、多孔性部材の温度を蒸着材料の温度以上にすることが可能になる。
【００２０】
捕捉部材が、蒸発した蒸着材料の前記基板への直進を遮る邪魔板からなる場合には、邪魔板の段数を増加させることにより、より多数の突沸により発生する物質を捕捉することができる。また、邪魔板が、本体の内部に配置され、前記加熱手段が、邪魔板の温度が蒸着材料の温度以上になるように温度分布をつけて蒸着ボートを外部加熱するものである場合には、本体と邪魔板とを個別に温度制御することなく、邪魔板の温度を蒸着材料の温度以上にすることが可能になる
本発明の固体検出器の製造方法によれば、上述したように、十分な膜厚を安定して確保可能な蒸着装置を用いて光導電層を形成しているため、安定した生産性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の蒸着装置および方法の実施形態を詳細に説明する。本発明の蒸着装置は、蒸着材料を加熱して蒸発させて、これを基板に蒸着させることにより基板に膜を形成するものである。図１は本発明の第１の実施形態による蒸着装置の概略構成を示す模式図である。蒸着装置１は、処理室２と、処理室２の内部の上面に設けられて基板３を保持する基板ホルダ４と、蒸着材料５を収容する蒸着ボート６と、蒸着ボート６を加熱する加熱手段である電源７とを備える。本実施形態では、抵抗加熱により蒸着ボート６を加熱して、昇華性の蒸着材料５を蒸発させる例について説明する。
【００２２】
蒸着ボート６は、処理室２の底面に直立した２つの支持部材８にねじ等を用いて着脱自在に固定されている。支持部材８の下端は処理室２の外部に設けられた電源７に電気的に接続されている。支持部材８は、金属製であり、蒸着ボート６を支持するとともに、電極としての役割も果たす。
【００２３】
図２に蒸着ボート６の分解斜視図を示す。蒸着ボート６は、蒸着材料５を収容する凹部１１ａが形成された本体１１と、蒸着材料５の上方に配置される網板１２と、網板１２の上方に網板１２に近接配置される上板１３から構成され、これらは全て金属製である。本実施形態においては、本体１１と上板１３は同じ材質からなる。また一例として、蒸着ボート６の大きさは、長手方向が４ｃｍ、短手方向が１．５ｃｍである。
【００２４】
図２に示すように、本体１１は長手方向の両端が平坦面であり、中央部に凹部１１ａが形成されている。網板１２は、網目構造をとる網からなり、その網目は例えば５０μｍである。網板１２は、通過する物質の大きさを制限する多孔性部材であり、より詳しくは蒸着材料５の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材として機能するものである。
【００２５】
上板１３は、板状の部材に網板１２の網目より大きな孔１３ａを複数設けた構成をとる。上板１３は網板１２を加温する加温部材として設けられたものである。上板１３の厚みは、本体１１より厚い。また、上板１３および本体１１は、抵抗加熱による発熱量Ｗｒと表面からの放射熱量Ｗｓに関して、（上板におけるＷｒ−Ｗｓ）＞（本体におけるＷｒ−Ｗｓ）となるように設定されている。具体的には、上記式を満たすように、上板１３および本体１１の抵抗、表面積、放射率（輻射率）を考慮して、その材質や形状を選択することで実現できる。なお、上板１３に設ける孔の数や形状は任意に設定でき、例えばその数は１つでもよい。
【００２６】
蒸着時は、図１に示すように、本体１１、網板１２、上板１３はこの順に長手方向をそろえて重ねられ一体化した状態で、長手方向の両端をそれぞれ２つの支持部材８に固定される。このとき、網板１２は、その上面で上板１３と接触し、両端下面で本体１１と接触している。なお、本実施形態では網板１２と上板１３は接触しているが、網板１２の温度が蒸着材料の温度以上となるように上板１３が網板１２を加温できるのであれば両者の間に隙間があってもよい。
【００２７】
次に、蒸着装置１の動作について説明する。蒸着材料５を収容した蒸着ボート６を支持部材８に固定し、処理室２内を真空にした状態で、電源７により支持部材８に電流を流すと、本体１１、網板１２、上板１３は一体的に通電加熱される。蒸着ボート６の加熱に伴い、凹部１１ａ内部の蒸着材料５も加熱されて、蒸発した蒸着材料５は、網板１２の網目を通り、上板１３の孔１３ａを通って基板３に達し、膜が形成される。なお、実際には蒸着ボート６と基板３の間に不図示のシャッターが設けられており、加熱時初期はこのシャッターは閉じられており、加熱が進み、定常状態になったときにシャッターを開放して蒸着を行う。
【００２８】
蒸着ボート６の加熱において、上板１３と本体１１の温度は、抵抗加熱による発熱量Ｗｓと、表面からの放射熱量Ｗｓの差に関係する。上板１３と本体１１は上記したように設定されているため、上板１３の方が本体１１より高温になる。上板１３と網板１２は接触しているため、網板１２は上板１３により加温されて上板１３とほぼ同じ温度となる。本体１１内部の蒸着材料５は本体１１とほぼ同じ温度である。よって、定常状態では、網板１２の温度は蒸着材料５の温度以上となる。すなわち、本実施形態では、上記のように設定された上板１３を設けることにより、網板１２と本体１１を個別に温度制御することなく、１つの電源を用いるだけで、蒸着の際、網板１２の温度を蒸着材料５の温度以上にするようにしている。
【００２９】
したがって、蒸発中の蒸着材料５が網板１２を経由するときに液化または固化して網板１２に捕捉されることはなく、網板１２を通過して膜を形成できる。一方、蒸着材料５の突沸により発生する物質は、網目の大きさ以上のものであれば網板１２により捕捉できる。
【００３０】
一例として、本体１１および上板１３の材質をタンタル、網板１２の材質をステンレスとし、網板１２の網目の大きさが５０μｍとした上記構成の蒸着ボートを用い、蒸着材料５にＳｅ−Ａｓ系合金（９０％：１０％）を用いて蒸着する実験を行った。このときの蒸着材料５の温度は４４０℃、網板１２の温度は４４５℃であり、得られた膜厚は０．２μｍであった。また突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は０個／ｃｍ２であった。
【００３１】
比較例として、上板１３を除去して、同量の蒸着材料を用いて蒸着する実験では、網板１２の温度は４３０℃以下になり、このとき得られた膜厚０．１μｍであった。また、別の比較例として、上板１３および網板１２を用いずに同量の蒸着材料を用いて蒸着する実験では、突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は５個／ｃｍ２であった。
【００３２】
上記実験結果によれば、網板１２を蒸着材料５より高温にした場合は、網板１２が蒸着材料５より低温の場合に比べ、膜厚を２倍にすることができた。また、網板１２により突起状欠陥を防止する効果も確認できた。
【００３３】
網板を有する蒸着ボートでは、網目を小さくするほど、突沸により発生した物質をより多く捕捉でき、突起状欠陥を低減できる。従来の網板が蒸着材料より低温となっていた蒸着ボートでは、通常の蒸発した蒸着材料も網板で捕捉されていたため、単に網目を小さくしたのでは、さらに網目が目詰まりしやすくなり、膜厚が低下してしまう。これに対して、本実施形態の構成によれば、網板の温度を蒸着材料の温度以上としているため、通常の蒸発した蒸着材料は網板で捕捉されず、網目をさらに小さくすることが可能となる。この場合は、より小さな物質を捕捉できるため、突起状欠陥を低減でき、膜の品質の向上が期待できる。なお、網目の大きさとしては例えば０．１μｍ〜５０μｍが好ましいと考えられる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態による蒸着装置および方法について説明する。図３は本発明の第２の実施形態による蒸着装置の概略構成を示す模式図である。本実施形態の蒸着装置２０１は、第１の実施形態の蒸着装置１と比べて、蒸着ボートの構成および該蒸着ボートを加熱する構成が異なる。以下、第１の実施形態と同様の構成については同じ符号をつけてその説明を省略する。
【００３５】
蒸着装置２０１は、処理室２と、処理室２の内部の上面に設けられて基板３を保持する基板ホルダ４と、蒸着材料２５を収容する蒸着ボート２６と、蒸着ボート２６の周囲の所定位置に複数設けられたランプヒータ２７と、複数のランプヒータ２７を制御するコントローラ２８とを備える。複数のランプヒータ２７およびコントローラ２８は、蒸着ボート２６を外部加熱する加熱手段である。なお、図３において蒸着ボート２６の支持部材の図示は省略している。なお、図３において図の煩雑化を避けるため、ランプヒータ２７の符号は１つにのみ付している。本実施形態では、ランプヒータ２７により蒸着ボート２６を加熱して、溶融性の蒸着材料２５を蒸発させる例について説明する。
【００３６】
図４に蒸着ボート２６の斜視図を示す。蒸着ボート２６は、長手方向に垂直な断面がＵ字型の箱形で、その底部に蒸着材料２５が収容される本体２１と、本体２１の内部であり蒸着材料２５の上方に配置される網板２２とから構成される。一例として、蒸着ボート２６の大きさは、長手方向が２０〜３０ｃｍ、短手方向が５ｃｍである。網板２２は、網目構造をとる網からなり、その網目は例えば５０μｍである。網板２２は、通過する物質の大きさを制限する多孔性部材であり、より詳しくは蒸着材料２５が加熱されて突沸したとき発生する物質を捕捉する捕捉部材として機能するものである。
【００３７】
図３は蒸着ボート２６の長手方向から見た断面図である。図３に示す方向において、ランプヒータ２７は蒸着ボート２６の底辺近傍に１つ、上端より少し下の位置に左右それぞれ１つずつ、これらのほぼ中間の高さの位置に左右それぞれ１つずつ配置されている。すなわち、ランプヒータ２７は蒸着ボート２６の高さ方向において、高、中、低の３つの位置に配置されている。そして、網板２２はそのうち高の位置のランプヒータ２７の近傍であり、かつこのランプヒータ２７のやや下の高さに配置されている。また、中および低の位置のランプヒータ２７は、蒸着材料２５を囲むように位置している。コントローラ２８により、ランプヒータ２７は、高、中、低の位置ごとに制御可能なように構成されている。なお、ランプヒータ２７の制御は上記例に限定されず、全てのランプヒータ２７を個別に制御可能なように構成してもよい。
【００３８】
次に、蒸着装置２０１の動作について説明する。蒸着材料２５を収容した蒸着ボート２６を処理室２内に設置し、処理室２内を真空にした状態で、ランプヒータ２７により蒸着ボート２６が加熱され、これに伴い蒸着ボート２６内部の蒸着材料２５も加熱される。そして、蒸発した蒸着材料２５は、網板２２の網目を通って基板３に達し、膜が形成される。なお、実際には蒸着ボート２６と基板３の間に不図示のシャッターが設けられており、加熱時初期はこのシャッターは閉じられており、加熱が進み、定常状態になったときにシャッターを開放して蒸着を行う。
【００３９】
上記加熱時は、コントローラ２８により、網板２２の温度が蒸着材料２５の温度以上になるように、ランプヒータ２７を制御して、高さ方向に蒸着ボート２６に温度分布をつけて加熱する。
【００４０】
一例として、本体２１および網板２２の材質をステンレスとし、網板２２の網目の大きさを５０μｍとした上記構成の蒸着ボートを用い、蒸着材料２５にＳｅを用いて蒸着する実験を行った。このときの蒸着材料２５の温度は２５０℃、網板２２の温度は２５６℃であり、得られた膜厚は２００μｍであった。また突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は３個／ｃｍ２であった。
【００４１】
比較例として、網板２２を本体２１の上面の高さに配置して、同量の蒸着材料を用いて蒸着する実験では、蒸着材料２５の温度は２５０℃、網板２２の温度は２４０℃になり、このとき得られた膜厚は１９０μｍであった。また、別の比較例として、網板２２を用いずに同量の蒸着材料を用いて蒸着する実験では、突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は５０個／ｃｍ２であった。
【００４２】
上記実験結果によれば、網板２２を蒸着材料２５より高温にした場合は、網板２２が蒸着材料２５より低温の場合に比べ膜厚を厚くすることができた。また、網板２２により、突沸による突起状欠陥を防止する効果も確認できた。本実施形態についても第１の実施形態と同様に、通常の蒸発した蒸着材料２５は網板２２で捕捉されないため、網目をさらに小さくすることが可能となり、より小さな物質を捕捉して突起状欠陥を低減し、膜の品質を向上させることが期待できる。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施形態による蒸着装置および方法について説明する。図５は本発明の第３の実施形態による蒸着装置の概略構成を示す模式図である。本実施形態の蒸着装置３０１は、第２の実施形態の蒸着装置２０１の蒸着ボート２６を蒸着ボート３６に置換したものである。以下、第２の実施形態と同様の構成については同じ符号をつけてその説明を省略する。
【００４４】
蒸着装置３０１は、処理室２と、処理室２の内部の上面に設けられて基板３を保持する基板ホルダ４と、蒸着材料２５を収容する蒸着ボート３６と、蒸着ボート３６の周囲の所定位置に複数設けられたランプヒータ２７と、複数のランプヒータ２７を個別に制御するコントローラ２８とを備える。なお、図５において蒸着ボート３６の支持部材の図示は省略している。本実施形態では、ランプヒータ２７により蒸着ボート３６を加熱して、溶融性の蒸着材料２５を蒸発させる例について説明する。
【００４５】
図６に蒸着ボート３６の斜視図を示す。蒸着ボート３６は、その外形が長手方向に垂直な断面がＵ字型の箱形の本体３１を有し、その底部に蒸着材料２５を収容するようになっている。本体３１の内部には３枚の邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃが設けられている。邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、蒸着材料２５が加熱されて突沸したとき発生する粒子を捕捉する捕捉部材として機能するものである。図５および図６に示すように、３枚の邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、蒸発した蒸着材料２５が通過できるように隙間をあけて配置されているが、蒸発した蒸着材料２５が直進して基板３に到達するのを遮るように配置されている。具体的には、邪魔板３２ｂ、３２ｃが第２の実施形態において説明した高の位置のランプヒータ２７の近傍であり、かつこのランプヒータ２７のやや下の高さに配置されている。邪魔板３２ａは、邪魔板３２ｂ、３２ｃよりさらに下に配置され、中の位置のランプヒーター２７の近傍の高さに位置し、３枚の邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃは２段の構成となっている。また、低の位置のランプヒータ２７は、蒸着材料２５の近傍に位置する。
【００４６】
次に、蒸着装置３０１の動作について説明する。蒸着材料２５を収容した蒸着ボート３６を処理室２内に設置し、処理室２内を真空にした状態で、ランプヒータ２７により蒸着ボート３６が加熱され、蒸着ボート３６内部の蒸着材料２５も加熱される。そして、蒸発した蒸着材料２５は、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの間の隙間を通って基板３に達し、膜が形成される。なお、実際には蒸着ボート３６と基板３の間に不図示のシャッターが設けられており、加熱時初期はこのシャッターは閉じられており、加熱が進み、定常状態になったときにシャッターを開放して蒸着を行う。
【００４７】
上記加熱時は、コントローラ２８により、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの温度が蒸着材料２５の温度以上になるように、ランプヒータ２７を制御して、高さ方向に蒸着ボート３６に温度分布をつけて加熱する。
【００４８】
一例として、本体３１および邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの材質をステンレスとした上記構成の蒸着ボートを用い、蒸着材料２５にＳｅを用いて蒸着する実験を行った。このときの蒸着材料２５の温度は２５０℃、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの温度は２５１℃であり、得られた膜厚は２００μｍであった。また突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は５個／ｃｍ２であった。
【００４９】
比較例として、同量の蒸着材料を用い、蒸着材料２５の温度は２５０℃、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの温度は２２３℃として蒸着する実験では、得られた膜厚は１８０μｍであった。また、比較例として、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃを設けずに蒸着する実験では、突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は５０個／ｃｍ２であった。
【００５０】
上記実験結果によれば、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃを蒸着材料２５より高温にした場合は、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃが蒸着材料２５より低温の場合に比べ膜厚を厚くすることができた。また、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃにより、突沸による突起状欠陥を防止する効果も確認できた。
【００５１】
邪魔板を有する蒸着ボートでは、邪魔板の段数を多くするほど、突沸により発生した物質をより多く捕捉でき、突起状欠陥を低減できる。しかし、温度を考慮せずに単に段数を多くしたのでは、邪魔板で通常の蒸発した蒸着材料が捕捉されて、膜厚が低下してしまう。これに対して、本実施形態の構成によれば、通常の蒸発した蒸着材料２５は邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃで捕捉されないため、邪魔板の段数をさらに多くすることが可能となり、より多くの突沸により発生した物質を捕捉して突起状欠陥を低減し、膜の品質を向上させることが期待できる。
【００５２】
次に、上記蒸着装置および方法を応用した固体検出器の製造方法について説明する。固体検出器は、Ｘ線撮影装置等に使用されるものであり、例えば、記録光の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備えてなり、画像情報を担持する記録光の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力するものである。
【００５３】
図７に固体検出器の一例の構成を示す。図７に示す固体検出器１００は、ガラス等の光透過性の基板Ｂ上に、第１電極１０１、界面結晶化防止層１０２、読取用光導電層１０３、電荷輸送層１０４、記録用光導電層１０５、第２電極１０６をこの順に積層した構造を有する。
【００５４】
第１電極１０１は、櫛形の電極構造を有し、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）からなる。界面結晶化防止層１０２はＳｅ−Ａｓ系合金からなる。読取用光導電層１０３は、読取光の照射により導電性を呈し電荷対を発生する層であり、Ｓｅからなる。電荷輸送層１０４は、たとえば負電荷に対して略絶縁体として作用し、正電荷に対して略導電体として作用する機能を有するものであり、Ｓｅ−Ａｓ系合金からなる。記録用光導電層１０５は、記録用の電磁波（光または放射線）の照射によって導電性を呈し電荷対を発生するものであり、Ｓｅからなる。第２電極１０６は、Ａｕからなる。第１電極１０１と第２電極１０６は信号を処理する不図示の信号処理部と電気的に接続される。
【００５５】
上記構成のようなＳｅ−Ａｓ系合金およびＳｅを材料として含む固体検出器を製造する際には、蒸着装置の処理室内に、形成すべき層に応じて複数種類のＳｅ−Ａｓ系合金蒸着用、Ｓｅ蒸着用の蒸着ボートを配置し、形成すべき層ごとに各種蒸着ボートを加熱して蒸着する。蒸着ボートとその加熱手段の構成は例えば上述の第１〜３の実施形態のものを用いることができる。
【００５６】
より具体的には、基板Ｂ上に、第１電極１０１が形成されたものの上に、界面結晶化防止層１０２となるＳｅ−Ａｓ系合金を蒸着し、その上に読取用光導電層１０３となるＳｅを蒸着し、その上に電荷輸送層１０４となるＳｅ−Ａｓ系合金を蒸着し、その上に記録用光導電層１０５となるＳｅを蒸着し、その上に第２電極１０６を形成する。なお、当然のことながら、蒸着により層形成が可能な固体検出器であれば、上記例以外の固体検出器も本発明を適用して製造可能である。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいた変形が可能である。例えば、上記の実施形態では、加熱手段の種類として、抵抗加熱、ランプヒータを例示したが、外部ヒータ等の別の加熱手段を用いてもよい。上記の実施形態では、網板と本体、邪魔板と本体を一体的に加熱したが、個別に加熱手段を設けてもよく、その際に、網板と本体、邪魔板と本体で異なる加熱手段を用いてもよい。
【００５８】
また、蒸着ボートの構成も上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいた変形が可能である。例えば、蒸着ボートの各部材を構成する材質は上記例に限定されず、モリブデン、タングステン、白金、ニッケル等も用いることができる。
【００５９】
また、第１、第２の実施形態における網板１２、２２の代わりに、網板１２、２２の網目の大きさとほぼ同径の孔が形成された多孔性部材を用いてもよい。あるいは図８に示すような一方向が網板１２、２２の網目の大きさとほぼ同径であり、他方向はそれより長い孔４２ａが形成された多孔性部材４２を用いてもよい。
【００６０】
また、第１の実施形態において、網板１２と上板１３を一体化したような部材も採用可能である。なお、第１の実施形態では、網板１２は、本体１１の上面に接触するよう配置されているが、本体１１の内部に網板１２を配置し、この網板１２にあわせて上板１３を近接配置した構成も採用可能である。
【００６１】
さらに、第３の実施形態で示した邪魔板を用いる構成では、邪魔板の枚数、段数等の構成は上記例に限定されず、任意に設定可能である。
【００６２】
なお、第１の実施形態の蒸着ボート６に対しては昇華性材料を用い、第２、第３の実施形態の蒸着ボート２６、３６に対しては溶融性材料を用いた例について説明したが、蒸着ボート６、２６、３６全て、昇華性材料および溶融性材料のいずれにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態による蒸着装置の概略構成図
【図２】本発明の第１の実施形態による蒸着ボートの分解斜視図
【図３】本発明の第２の実施形態による蒸着装置の概略構成図
【図４】本発明の第２の実施形態による蒸着ボートの分解斜視図
【図５】本発明の第３の実施形態による蒸着装置の概略構成図
【図６】本発明の第３の実施形態による蒸着ボートの分解斜視図
【図７】固体検出器の構成を示す図
【図８】多孔性部材の変形例の構成を示す図
【符号の説明】
【００６４】
１、２０１、３０１ 蒸着装置
２ 処理室
３ 基板
４ 基板ホルダ
５、２５ 蒸着材料
６、２６、３６ 蒸着ボート
７ 電源
８ 支持部材
１１、２１、３１ 本体
１１ａ 凹部
１２、２２ 網板
１３ 上板
１３ａ 孔
２７ ランプヒータ
２８ コントローラ
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 邪魔板
１００ 固体検出器
１０１ 第１電極
１０２ 界面結晶化防止層
１０３ 読取用光導電層
１０４ 電荷輸送層
１０５ 記録用光導電層
１０６ 第２電極
Ｂ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着ボートを用いて真空加熱蒸着を行う蒸着装置および方法、該蒸着装置を用いた固体検出器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空の処理室内で蒸着材料を蒸発させて基板に成膜を行う蒸着装置において、蒸着ボートを用いたものが広く知られている。このような装置では、略ボート型の蒸着ボートの内部に蒸着材料を収容し、抵抗加熱や外部加熱により蒸着ボートを加熱して、蒸着材料を蒸発させる。
【０００３】
ところで、蒸着過程においては、蒸着材料の突沸により、団子状の粒子が一度に蒸発し、基板に付着して突起状の欠陥を形成することがある。そこで、蒸着材料を収容する容器の上に金網を設け、金網を通した蒸気により成膜を行う蒸着ボートが提案されている（例えば特許文献１参照）。また、本体の上部に孔を有する複数のカバーを配置し、各カバーの孔の位置を考慮することで突沸により発生した物質を捕捉する蒸着ボートが提案されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−１２６８３８号公報
【特許文献２】特開平５−３３９７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような金網や孔あきの複数のカバーを設けた蒸着ボートでは、欠陥の原因となる突沸により発生した物質が捕捉されるが、それ以外の通常の蒸発中の蒸着材料も金網やカバーに捕捉されてしまっていた。そのため、網目の目詰まりやカバーの孔の詰まりが著しいものとなり、蒸着材料の基板への蒸着が妨げられ、結果として十分な膜厚が得られないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、突沸により発生した物質を捕捉するとともに、十分な膜厚を安定して確保可能な蒸着装置および方法を提供することを目的とする。また、本発明は、十分な厚みを有する光導電層を安定して形成することが可能な固体検出器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の蒸着装置は、蒸着材料を加熱して、蒸発した該蒸着材料を基板に蒸着させる蒸着装置において、前記蒸着材料を収容する本体と、前記蒸着材料より上方に配置されて前記蒸着材料の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材とを有する蒸着ボートと、前記蒸着ボートを加熱する加熱手段とを備え、蒸着の際に、前記捕捉部材の温度が前記蒸着材料の温度以上になるように構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
捕捉部材は、例えば、通過する物質の大きさを制限する多孔性部材により構成してもよく、あるいは蒸発した蒸着材料の基板への直進を遮る邪魔板により構成してもよい。多孔性部材としては、具体的には例えば、網を用いることができる。また、多孔性部材の孔の形状は円形や正方形に限定されず、細長い長孔でもよく、一方向の径が所定の大きさ以下の孔であればよい。
【０００８】
捕捉部材が多孔性部材からなるときには、蒸着ボートが、多孔性部材に近接配置されて多孔性部材を加温する加温部材を有することが好ましく、その際には、本体、多孔性部材および加温部材は、金属製であり、加熱手段により一体的に通電加熱されるものであり、抵抗加熱による発熱量Ｗｒと表面からの放射熱量Ｗｓに関して、（加温部材におけるＷｒ−Ｗｓ）＞（本体におけるＷｒ−Ｗｓ）となるように構成してもよい。
【０００９】
なおここで、「一体的に通電加熱」とは、例えば１つの電源で本体、多孔性部材および加温部材に電流を流して抵抗加熱により蒸着ボートを加熱することであり、本体、多孔性部材および加温部材それぞれに印加される電圧は等しくなる。そして、この場合、本体および加温部材それぞれにおける抵抗加熱による発熱量Ｗｒは各部材の抵抗に基づいたものになり、抵抗が大きいほど発熱量Ｗｒは小さくなる。また、本体および加温部材それぞれにおける表面からの放射熱量Ｗｓは各部材の表面積と放射率（輻射率）に基づいたものになる。
【００１０】
あるいは、捕捉部材を本体の内部に配置し、蒸着の際に、前記加熱手段が、捕捉部材の温度が蒸着材料の温度以上になるように温度分布をつけて蒸着ボートを外部加熱するようにしてもよい。
【００１１】
蒸着材料は、例えばＳｅ、またはＳｅ−Ａｓ系合金等を用いることができる。
【００１２】
また、本発明の蒸着方法は、蒸着材料が収容された本体と、前記蒸着材料より上方に配置されて前記蒸着材料の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材とを有する蒸着ボートを用いて蒸着を行う蒸着方法であって、前記捕捉部材の温度を前記蒸着材料の温度以上にして蒸着することを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、本発明の固体検出器の製造方法は、記録光の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備えてなり、画像情報を担持する記録光の照射を受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器の製造方法において、上記記載の蒸着装置を用いて、前記光導電層を形成することを特徴とするものである。
【００１４】
なおここで、「記録光」とは、放射線、および放射線から変換された蛍光等の光も含むものとする。
【発明の効果】
【００１５】
従来の金網やカバーを有する蒸着ボートにおいて、突沸により発生した物質だけでなく通常の蒸発中の蒸着材料も金網やカバーに捕捉されるのは、金網やカバーが蒸着材料よりも低温であるため、蒸着材料が蒸発していく途中で網目やカバーの孔等の小径の経路を通過する際、蒸発中の蒸着材料が液化または固化してしまうためだと考えている。
【００１６】
本発明の蒸着装置および方法によれば、蒸着の際に、捕捉手段の温度が蒸着材料の温度以上になるように構成しているため、通常の蒸発中の蒸着材料が捕捉手段を通過する際、液化または固化して捕捉手段に捕捉されてしまうことはなく、捕捉手段を通過して基板に膜を形成することができる。よって、網目の目詰まりやカバーの孔の詰まりが低減され、十分な膜厚を安定して確保できる。また、網目の目詰まりやカバーの孔の詰まりのために、無駄に消費される蒸着材料を低減できる。
【００１７】
前記捕捉部材が、通過する物質の大きさを制限する多孔性部材からなるとした場合には、網や、板に孔を設けた部材等を用いて簡易に構成できる。また、孔の大きさを小さくすることにより、さらに小径の突沸により発生する物質を捕捉することができる。
【００１８】
前記蒸着ボートが、前記多孔性部材に近接配置されて前記多孔性部材を加温する加温部材を有し、前記本体、前記多孔性部材および前記加温部材は、金属製であり、前記加熱手段により一体的に通電加熱されるものであり、抵抗加熱による発熱量Ｗｒと表面からの放射熱量Ｗｓに関して、（前記加温部材におけるＷｒ−Ｗｓ）＞（前記本体におけるＷｒ−Ｗｓ）となるように設定されている場合には、本体より加温部材の方を高温にできる。そして、加温部材と多孔性部材は近接配置されているため、多孔性部材を加温部材により加温して、多孔性部材の温度を本体内部に収容されている蒸着材料の温度以上にできる。このように、本体と多孔性部材を個別に温度制御することなく、一体的に通電加熱するだけで、簡易な装置構成で多孔性部材の温度を蒸着材料の温度以上にすることができ、十分な膜厚を安定して確保できる。
【００１９】
また、多孔性部材が、本体の内部に配置され、加熱手段が、多孔性部材の温度が蒸着材料の温度以上になるように温度分布をつけて蒸着ボートを外部加熱するものである場合には、本体と多孔性部材とを個別に温度制御することなく、多孔性部材の温度を蒸着材料の温度以上にすることが可能になる。
【００２０】
捕捉部材が、蒸発した蒸着材料の前記基板への直進を遮る邪魔板からなる場合には、邪魔板の段数を増加させることにより、より多数の突沸により発生する物質を捕捉することができる。また、邪魔板が、本体の内部に配置され、前記加熱手段が、邪魔板の温度が蒸着材料の温度以上になるように温度分布をつけて蒸着ボートを外部加熱するものである場合には、本体と邪魔板とを個別に温度制御することなく、邪魔板の温度を蒸着材料の温度以上にすることが可能になる
本発明の固体検出器の製造方法によれば、上述したように、十分な膜厚を安定して確保可能な蒸着装置を用いて光導電層を形成しているため、安定した生産性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の蒸着装置および方法の実施形態を詳細に説明する。本発明の蒸着装置は、蒸着材料を加熱して蒸発させて、これを基板に蒸着させることにより基板に膜を形成するものである。図１は本発明の第１の実施形態による蒸着装置の概略構成を示す模式図である。蒸着装置１は、処理室２と、処理室２の内部の上面に設けられて基板３を保持する基板ホルダ４と、蒸着材料５を収容する蒸着ボート６と、蒸着ボート６を加熱する加熱手段である電源７とを備える。本実施形態では、抵抗加熱により蒸着ボート６を加熱して、昇華性の蒸着材料５を蒸発させる例について説明する。
【００２２】
蒸着ボート６は、処理室２の底面に直立した２つの支持部材８にねじ等を用いて着脱自在に固定されている。支持部材８の下端は処理室２の外部に設けられた電源７に電気的に接続されている。支持部材８は、金属製であり、蒸着ボート６を支持するとともに、電極としての役割も果たす。
【００２３】
図２に蒸着ボート６の分解斜視図を示す。蒸着ボート６は、蒸着材料５を収容する凹部１１ａが形成された本体１１と、蒸着材料５の上方に配置される網板１２と、網板１２の上方に網板１２に近接配置される上板１３から構成され、これらは全て金属製である。本実施形態においては、本体１１と上板１３は同じ材質からなる。また一例として、蒸着ボート６の大きさは、長手方向が４ｃｍ、短手方向が１．５ｃｍである。
【００２４】
図２に示すように、本体１１は長手方向の両端が平坦面であり、中央部に凹部１１ａが形成されている。網板１２は、網目構造をとる網からなり、その網目は例えば５０μｍである。網板１２は、通過する物質の大きさを制限する多孔性部材であり、より詳しくは蒸着材料５の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材として機能するものである。
【００２５】
上板１３は、板状の部材に網板１２の網目より大きな孔１３ａを複数設けた構成をとる。上板１３は網板１２を加温する加温部材として設けられたものである。上板１３の厚みは、本体１１より厚い。また、上板１３および本体１１は、抵抗加熱による発熱量Ｗｒと表面からの放射熱量Ｗｓに関して、（上板におけるＷｒ−Ｗｓ）＞（本体におけるＷｒ−Ｗｓ）となるように設定されている。具体的には、上記式を満たすように、上板１３および本体１１の抵抗、表面積、放射率（輻射率）を考慮して、その材質や形状を選択することで実現できる。なお、上板１３に設ける孔の数や形状は任意に設定でき、例えばその数は１つでもよい。
【００２６】
蒸着時は、図１に示すように、本体１１、網板１２、上板１３はこの順に長手方向をそろえて重ねられ一体化した状態で、長手方向の両端をそれぞれ２つの支持部材８に固定される。このとき、網板１２は、その上面で上板１３と接触し、両端下面で本体１１と接触している。なお、本実施形態では網板１２と上板１３は接触しているが、網板１２の温度が蒸着材料の温度以上となるように上板１３が網板１２を加温できるのであれば両者の間に隙間があってもよい。
【００２７】
次に、蒸着装置１の動作について説明する。蒸着材料５を収容した蒸着ボート６を支持部材８に固定し、処理室２内を真空にした状態で、電源７により支持部材８に電流を流すと、本体１１、網板１２、上板１３は一体的に通電加熱される。蒸着ボート６の加熱に伴い、凹部１１ａ内部の蒸着材料５も加熱されて、蒸発した蒸着材料５は、網板１２の網目を通り、上板１３の孔１３ａを通って基板３に達し、膜が形成される。なお、実際には蒸着ボート６と基板３の間に不図示のシャッターが設けられており、加熱時初期はこのシャッターは閉じられており、加熱が進み、定常状態になったときにシャッターを開放して蒸着を行う。
【００２８】
蒸着ボート６の加熱において、上板１３と本体１１の温度は、抵抗加熱による発熱量Ｗｓと、表面からの放射熱量Ｗｓの差に関係する。上板１３と本体１１は上記したように設定されているため、上板１３の方が本体１１より高温になる。上板１３と網板１２は接触しているため、網板１２は上板１３により加温されて上板１３とほぼ同じ温度となる。本体１１内部の蒸着材料５は本体１１とほぼ同じ温度である。よって、定常状態では、網板１２の温度は蒸着材料５の温度以上となる。すなわち、本実施形態では、上記のように設定された上板１３を設けることにより、網板１２と本体１１を個別に温度制御することなく、１つの電源を用いるだけで、蒸着の際、網板１２の温度を蒸着材料５の温度以上にするようにしている。
【００２９】
したがって、蒸発中の蒸着材料５が網板１２を経由するときに液化または固化して網板１２に捕捉されることはなく、網板１２を通過して膜を形成できる。一方、蒸着材料５の突沸により発生する物質は、網目の大きさ以上のものであれば網板１２により捕捉できる。
【００３０】
一例として、本体１１および上板１３の材質をタンタル、網板１２の材質をステンレスとし、網板１２の網目の大きさが５０μｍとした上記構成の蒸着ボートを用い、蒸着材料５にＳｅ−Ａｓ系合金（９０％：１０％）を用いて蒸着する実験を行った。このときの蒸着材料５の温度は４４０℃、網板１２の温度は４４５℃であり、得られた膜厚は０．２μｍであった。また突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は０個／ｃｍ２であった。
【００３１】
比較例として、上板１３を除去して、同量の蒸着材料を用いて蒸着する実験では、網板１２の温度は４３０℃以下になり、このとき得られた膜厚０．１μｍであった。また、別の比較例として、上板１３および網板１２を用いずに同量の蒸着材料を用いて蒸着する実験では、突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は５個／ｃｍ２であった。
【００３２】
上記実験結果によれば、網板１２を蒸着材料５より高温にした場合は、網板１２が蒸着材料５より低温の場合に比べ、膜厚を２倍にすることができた。また、網板１２により突起状欠陥を防止する効果も確認できた。
【００３３】
網板を有する蒸着ボートでは、網目を小さくするほど、突沸により発生した物質をより多く捕捉でき、突起状欠陥を低減できる。従来の網板が蒸着材料より低温となっていた蒸着ボートでは、通常の蒸発した蒸着材料も網板で捕捉されていたため、単に網目を小さくしたのでは、さらに網目が目詰まりしやすくなり、膜厚が低下してしまう。これに対して、本実施形態の構成によれば、網板の温度を蒸着材料の温度以上としているため、通常の蒸発した蒸着材料は網板で捕捉されず、網目をさらに小さくすることが可能となる。この場合は、より小さな物質を捕捉できるため、突起状欠陥を低減でき、膜の品質の向上が期待できる。なお、網目の大きさとしては例えば０．１μｍ〜５０μｍが好ましいと考えられる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態による蒸着装置および方法について説明する。図３は本発明の第２の実施形態による蒸着装置の概略構成を示す模式図である。本実施形態の蒸着装置２０１は、第１の実施形態の蒸着装置１と比べて、蒸着ボートの構成および該蒸着ボートを加熱する構成が異なる。以下、第１の実施形態と同様の構成については同じ符号をつけてその説明を省略する。
【００３５】
蒸着装置２０１は、処理室２と、処理室２の内部の上面に設けられて基板３を保持する基板ホルダ４と、蒸着材料２５を収容する蒸着ボート２６と、蒸着ボート２６の周囲の所定位置に複数設けられたランプヒータ２７と、複数のランプヒータ２７を制御するコントローラ２８とを備える。複数のランプヒータ２７およびコントローラ２８は、蒸着ボート２６を外部加熱する加熱手段である。なお、図３において蒸着ボート２６の支持部材の図示は省略している。なお、図３において図の煩雑化を避けるため、ランプヒータ２７の符号は１つにのみ付している。本実施形態では、ランプヒータ２７により蒸着ボート２６を加熱して、溶融性の蒸着材料２５を蒸発させる例について説明する。
【００３６】
図４に蒸着ボート２６の斜視図を示す。蒸着ボート２６は、長手方向に垂直な断面がＵ字型の箱形で、その底部に蒸着材料２５が収容される本体２１と、本体２１の内部であり蒸着材料２５の上方に配置される網板２２とから構成される。一例として、蒸着ボート２６の大きさは、長手方向が２０〜３０ｃｍ、短手方向が５ｃｍである。網板２２は、網目構造をとる網からなり、その網目は例えば５０μｍである。網板２２は、通過する物質の大きさを制限する多孔性部材であり、より詳しくは蒸着材料２５が加熱されて突沸したとき発生する物質を捕捉する捕捉部材として機能するものである。
【００３７】
図３は蒸着ボート２６の長手方向から見た断面図である。図３に示す方向において、ランプヒータ２７は蒸着ボート２６の底辺近傍に１つ、上端より少し下の位置に左右それぞれ１つずつ、これらのほぼ中間の高さの位置に左右それぞれ１つずつ配置されている。すなわち、ランプヒータ２７は蒸着ボート２６の高さ方向において、高、中、低の３つの位置に配置されている。そして、網板２２はそのうち高の位置のランプヒータ２７の近傍であり、かつこのランプヒータ２７のやや下の高さに配置されている。また、中および低の位置のランプヒータ２７は、蒸着材料２５を囲むように位置している。コントローラ２８により、ランプヒータ２７は、高、中、低の位置ごとに制御可能なように構成されている。なお、ランプヒータ２７の制御は上記例に限定されず、全てのランプヒータ２７を個別に制御可能なように構成してもよい。
【００３８】
次に、蒸着装置２０１の動作について説明する。蒸着材料２５を収容した蒸着ボート２６を処理室２内に設置し、処理室２内を真空にした状態で、ランプヒータ２７により蒸着ボート２６が加熱され、これに伴い蒸着ボート２６内部の蒸着材料２５も加熱される。そして、蒸発した蒸着材料２５は、網板２２の網目を通って基板３に達し、膜が形成される。なお、実際には蒸着ボート２６と基板３の間に不図示のシャッターが設けられており、加熱時初期はこのシャッターは閉じられており、加熱が進み、定常状態になったときにシャッターを開放して蒸着を行う。
【００３９】
上記加熱時は、コントローラ２８により、網板２２の温度が蒸着材料２５の温度以上になるように、ランプヒータ２７を制御して、高さ方向に蒸着ボート２６に温度分布をつけて加熱する。
【００４０】
一例として、本体２１および網板２２の材質をステンレスとし、網板２２の網目の大きさを５０μｍとした上記構成の蒸着ボートを用い、蒸着材料２５にＳｅを用いて蒸着する実験を行った。このときの蒸着材料２５の温度は２５０℃、網板２２の温度は２５６℃であり、得られた膜厚は２００μｍであった。また突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は３個／ｃｍ２であった。
【００４１】
比較例として、網板２２を本体２１の上面の高さに配置して、同量の蒸着材料を用いて蒸着する実験では、蒸着材料２５の温度は２５０℃、網板２２の温度は２４０℃になり、このとき得られた膜厚は１９０μｍであった。また、別の比較例として、網板２２を用いずに同量の蒸着材料を用いて蒸着する実験では、突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は５０個／ｃｍ２であった。
【００４２】
上記実験結果によれば、網板２２を蒸着材料２５より高温にした場合は、網板２２が蒸着材料２５より低温の場合に比べ膜厚を厚くすることができた。また、網板２２により、突沸による突起状欠陥を防止する効果も確認できた。本実施形態についても第１の実施形態と同様に、通常の蒸発した蒸着材料２５は網板２２で捕捉されないため、網目をさらに小さくすることが可能となり、より小さな物質を捕捉して突起状欠陥を低減し、膜の品質を向上させることが期待できる。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施形態による蒸着装置および方法について説明する。図５は本発明の第３の実施形態による蒸着装置の概略構成を示す模式図である。本実施形態の蒸着装置３０１は、第２の実施形態の蒸着装置２０１の蒸着ボート２６を蒸着ボート３６に置換したものである。以下、第２の実施形態と同様の構成については同じ符号をつけてその説明を省略する。
【００４４】
蒸着装置３０１は、処理室２と、処理室２の内部の上面に設けられて基板３を保持する基板ホルダ４と、蒸着材料２５を収容する蒸着ボート３６と、蒸着ボート３６の周囲の所定位置に複数設けられたランプヒータ２７と、複数のランプヒータ２７を個別に制御するコントローラ２８とを備える。なお、図５において蒸着ボート３６の支持部材の図示は省略している。本実施形態では、ランプヒータ２７により蒸着ボート３６を加熱して、溶融性の蒸着材料２５を蒸発させる例について説明する。
【００４５】
図６に蒸着ボート３６の斜視図を示す。蒸着ボート３６は、その外形が長手方向に垂直な断面がＵ字型の箱形の本体３１を有し、その底部に蒸着材料２５を収容するようになっている。本体３１の内部には３枚の邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃが設けられている。邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、蒸着材料２５が加熱されて突沸したとき発生する粒子を捕捉する捕捉部材として機能するものである。図５および図６に示すように、３枚の邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、蒸発した蒸着材料２５が通過できるように隙間をあけて配置されているが、蒸発した蒸着材料２５が直進して基板３に到達するのを遮るように配置されている。具体的には、邪魔板３２ｂ、３２ｃが第２の実施形態において説明した高の位置のランプヒータ２７の近傍であり、かつこのランプヒータ２７のやや下の高さに配置されている。邪魔板３２ａは、邪魔板３２ｂ、３２ｃよりさらに下に配置され、中の位置のランプヒーター２７の近傍の高さに位置し、３枚の邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃは２段の構成となっている。また、低の位置のランプヒータ２７は、蒸着材料２５の近傍に位置する。
【００４６】
次に、蒸着装置３０１の動作について説明する。蒸着材料２５を収容した蒸着ボート３６を処理室２内に設置し、処理室２内を真空にした状態で、ランプヒータ２７により蒸着ボート３６が加熱され、蒸着ボート３６内部の蒸着材料２５も加熱される。そして、蒸発した蒸着材料２５は、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの間の隙間を通って基板３に達し、膜が形成される。なお、実際には蒸着ボート３６と基板３の間に不図示のシャッターが設けられており、加熱時初期はこのシャッターは閉じられており、加熱が進み、定常状態になったときにシャッターを開放して蒸着を行う。
【００４７】
上記加熱時は、コントローラ２８により、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの温度が蒸着材料２５の温度以上になるように、ランプヒータ２７を制御して、高さ方向に蒸着ボート３６に温度分布をつけて加熱する。
【００４８】
一例として、本体３１および邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの材質をステンレスとした上記構成の蒸着ボートを用い、蒸着材料２５にＳｅを用いて蒸着する実験を行った。このときの蒸着材料２５の温度は２５０℃、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの温度は２５１℃であり、得られた膜厚は２００μｍであった。また突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は５個／ｃｍ２であった。
【００４９】
比較例として、同量の蒸着材料を用い、蒸着材料２５の温度は２５０℃、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの温度は２２３℃として蒸着する実験では、得られた膜厚は１８０μｍであった。また、比較例として、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃを設けずに蒸着する実験では、突沸により発生した粒子が膜に付着してできる突起状欠陥は５０個／ｃｍ２であった。
【００５０】
上記実験結果によれば、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃを蒸着材料２５より高温にした場合は、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃが蒸着材料２５より低温の場合に比べ膜厚を厚くすることができた。また、邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃにより、突沸による突起状欠陥を防止する効果も確認できた。
【００５１】
邪魔板を有する蒸着ボートでは、邪魔板の段数を多くするほど、突沸により発生した物質をより多く捕捉でき、突起状欠陥を低減できる。しかし、温度を考慮せずに単に段数を多くしたのでは、邪魔板で通常の蒸発した蒸着材料が捕捉されて、膜厚が低下してしまう。これに対して、本実施形態の構成によれば、通常の蒸発した蒸着材料２５は邪魔板３２ａ、３２ｂ、３２ｃで捕捉されないため、邪魔板の段数をさらに多くすることが可能となり、より多くの突沸により発生した物質を捕捉して突起状欠陥を低減し、膜の品質を向上させることが期待できる。
【００５２】
次に、上記蒸着装置および方法を応用した固体検出器の製造方法について説明する。固体検出器は、Ｘ線撮影装置等に使用されるものであり、例えば、記録光の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備えてなり、画像情報を担持する記録光の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力するものである。
【００５３】
図７に固体検出器の一例の構成を示す。図７に示す固体検出器１００は、ガラス等の光透過性の基板Ｂ上に、第１電極１０１、界面結晶化防止層１０２、読取用光導電層１０３、電荷輸送層１０４、記録用光導電層１０５、第２電極１０６をこの順に積層した構造を有する。
【００５４】
第１電極１０１は、櫛形の電極構造を有し、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）からなる。界面結晶化防止層１０２はＳｅ−Ａｓ系合金からなる。読取用光導電層１０３は、読取光の照射により導電性を呈し電荷対を発生する層であり、Ｓｅからなる。電荷輸送層１０４は、たとえば負電荷に対して略絶縁体として作用し、正電荷に対して略導電体として作用する機能を有するものであり、Ｓｅ−Ａｓ系合金からなる。記録用光導電層１０５は、記録用の電磁波（光または放射線）の照射によって導電性を呈し電荷対を発生するものであり、Ｓｅからなる。第２電極１０６は、Ａｕからなる。第１電極１０１と第２電極１０６は信号を処理する不図示の信号処理部と電気的に接続される。
【００５５】
上記構成のようなＳｅ−Ａｓ系合金およびＳｅを材料として含む固体検出器を製造する際には、蒸着装置の処理室内に、形成すべき層に応じて複数種類のＳｅ−Ａｓ系合金蒸着用、Ｓｅ蒸着用の蒸着ボートを配置し、形成すべき層ごとに各種蒸着ボートを加熱して蒸着する。蒸着ボートとその加熱手段の構成は例えば上述の第１〜３の実施形態のものを用いることができる。
【００５６】
より具体的には、基板Ｂ上に、第１電極１０１が形成されたものの上に、界面結晶化防止層１０２となるＳｅ−Ａｓ系合金を蒸着し、その上に読取用光導電層１０３となるＳｅを蒸着し、その上に電荷輸送層１０４となるＳｅ−Ａｓ系合金を蒸着し、その上に記録用光導電層１０５となるＳｅを蒸着し、その上に第２電極１０６を形成する。なお、当然のことながら、蒸着により層形成が可能な固体検出器であれば、上記例以外の固体検出器も本発明を適用して製造可能である。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいた変形が可能である。例えば、上記の実施形態では、加熱手段の種類として、抵抗加熱、ランプヒータを例示したが、外部ヒータ等の別の加熱手段を用いてもよい。上記の実施形態では、網板と本体、邪魔板と本体を一体的に加熱したが、個別に加熱手段を設けてもよく、その際に、網板と本体、邪魔板と本体で異なる加熱手段を用いてもよい。
【００５８】
また、蒸着ボートの構成も上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいた変形が可能である。例えば、蒸着ボートの各部材を構成する材質は上記例に限定されず、モリブデン、タングステン、白金、ニッケル等も用いることができる。
【００５９】
また、第１、第２の実施形態における網板１２、２２の代わりに、網板１２、２２の網目の大きさとほぼ同径の孔が形成された多孔性部材を用いてもよい。あるいは図８に示すような一方向が網板１２、２２の網目の大きさとほぼ同径であり、他方向はそれより長い孔４２ａが形成された多孔性部材４２を用いてもよい。
【００６０】
また、第１の実施形態において、網板１２と上板１３を一体化したような部材も採用可能である。なお、第１の実施形態では、網板１２は、本体１１の上面に接触するよう配置されているが、本体１１の内部に網板１２を配置し、この網板１２にあわせて上板１３を近接配置した構成も採用可能である。
【００６１】
さらに、第３の実施形態で示した邪魔板を用いる構成では、邪魔板の枚数、段数等の構成は上記例に限定されず、任意に設定可能である。
【００６２】
なお、第１の実施形態の蒸着ボート６に対しては昇華性材料を用い、第２、第３の実施形態の蒸着ボート２６、３６に対しては溶融性材料を用いた例について説明したが、蒸着ボート６、２６、３６全て、昇華性材料および溶融性材料のいずれにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態による蒸着装置の概略構成図
【図２】本発明の第１の実施形態による蒸着ボートの分解斜視図
【図３】本発明の第２の実施形態による蒸着装置の概略構成図
【図４】本発明の第２の実施形態による蒸着ボートの分解斜視図
【図５】本発明の第３の実施形態による蒸着装置の概略構成図
【図６】本発明の第３の実施形態による蒸着ボートの分解斜視図
【図７】固体検出器の構成を示す図
【図８】多孔性部材の変形例の構成を示す図
【符号の説明】
【００６４】
１、２０１、３０１ 蒸着装置
２ 処理室
３ 基板
４ 基板ホルダ
５、２５ 蒸着材料
６、２６、３６ 蒸着ボート
７ 電源
８ 支持部材
１１、２１、３１ 本体
１１ａ 凹部
１２、２２ 網板
１３ 上板
１３ａ 孔
２７ ランプヒータ
２８ コントローラ
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 邪魔板
１００ 固体検出器
１０１ 第１電極
１０２ 界面結晶化防止層
１０３ 読取用光導電層
１０４ 電荷輸送層
１０５ 記録用光導電層
１０６ 第２電極
Ｂ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着材料を加熱して、蒸発した該蒸着材料を基板に蒸着させる蒸着装置において、
前記蒸着材料を収容する本体と、前記蒸着材料より上方に配置されて前記蒸着材料の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材とを有する蒸着ボートと、
前記蒸着ボートを加熱する加熱手段とを備え、
蒸着の際に、前記捕捉部材の温度が前記蒸着材料の温度以上になるように構成したことを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
前記捕捉部材が、通過する物質の大きさを制限する多孔性部材からなることを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記蒸着ボートが、前記多孔性部材に近接配置されて前記多孔性部材を加温する加温部材を有し、
前記本体、前記多孔性部材および前記加温部材は、金属製であり、前記加熱手段により一体的に通電加熱されるものであり、
抵抗加熱による発熱量Ｗｒと表面からの放射熱量Ｗｓに関して、
（前記加温部材におけるＷｒ−Ｗｓ）＞（前記本体におけるＷｒ−Ｗｓ）
となるように設定されていることを特徴とする請求項２記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記多孔性部材が、前記本体の内部に配置され、
前記加熱手段が、前記多孔性部材の温度が前記蒸着材料の温度以上になるように温度分布をつけて前記蒸着ボートを外部加熱するものであることを特徴とする請求項２記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記捕捉部材が、蒸発した前記蒸着材料の前記基板への直進を遮る邪魔板からなり、
前記邪魔板が、前記本体の内部に配置され、
前記加熱手段が、前記邪魔板の温度が前記蒸着材料の温度以上になるように温度分布をつけて前記蒸着ボートを外部加熱するものであることを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記蒸着材料が、Ｓｅ、またはＳｅ−Ａｓ系合金であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の蒸着装置。
【請求項７】
蒸着材料が収容された本体と、前記蒸着材料より上方に配置されて前記蒸着材料の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材とを有する蒸着ボートを用いて蒸着を行う蒸着方法であって、
前記捕捉部材の温度を前記蒸着材料の温度以上にして蒸着することを特徴とする蒸着方法。
【請求項８】
記録光の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備えてなり、画像情報を担持する記録光の照射を受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器の製造方法において、
請求項１から６のいずれか１項に記載の蒸着装置を用いて、前記光導電層を形成することを特徴とする固体検出器の製造方法。
【請求項１】
蒸着材料を加熱して、蒸発した該蒸着材料を基板に蒸着させる蒸着装置において、
前記蒸着材料を収容する本体と、前記蒸着材料より上方に配置されて前記蒸着材料の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材とを有する蒸着ボートと、
前記蒸着ボートを加熱する加熱手段とを備え、
蒸着の際に、前記捕捉部材の温度が前記蒸着材料の温度以上になるように構成したことを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
前記捕捉部材が、通過する物質の大きさを制限する多孔性部材からなることを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記蒸着ボートが、前記多孔性部材に近接配置されて前記多孔性部材を加温する加温部材を有し、
前記本体、前記多孔性部材および前記加温部材は、金属製であり、前記加熱手段により一体的に通電加熱されるものであり、
抵抗加熱による発熱量Ｗｒと表面からの放射熱量Ｗｓに関して、
（前記加温部材におけるＷｒ−Ｗｓ）＞（前記本体におけるＷｒ−Ｗｓ）
となるように設定されていることを特徴とする請求項２記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記多孔性部材が、前記本体の内部に配置され、
前記加熱手段が、前記多孔性部材の温度が前記蒸着材料の温度以上になるように温度分布をつけて前記蒸着ボートを外部加熱するものであることを特徴とする請求項２記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記捕捉部材が、蒸発した前記蒸着材料の前記基板への直進を遮る邪魔板からなり、
前記邪魔板が、前記本体の内部に配置され、
前記加熱手段が、前記邪魔板の温度が前記蒸着材料の温度以上になるように温度分布をつけて前記蒸着ボートを外部加熱するものであることを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記蒸着材料が、Ｓｅ、またはＳｅ−Ａｓ系合金であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の蒸着装置。
【請求項７】
蒸着材料が収容された本体と、前記蒸着材料より上方に配置されて前記蒸着材料の突沸により発生する物質を捕捉する捕捉部材とを有する蒸着ボートを用いて蒸着を行う蒸着方法であって、
前記捕捉部材の温度を前記蒸着材料の温度以上にして蒸着することを特徴とする蒸着方法。
【請求項８】
記録光の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備えてなり、画像情報を担持する記録光の照射を受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器の製造方法において、
請求項１から６のいずれか１項に記載の蒸着装置を用いて、前記光導電層を形成することを特徴とする固体検出器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１６９７２９（Ｐ２００７−１６９７２９Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６９９４２（Ｐ２００５−３６９９４２）
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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