光学薄膜形成用炉缸内衬制造技术

本发明专利技术提供一种光学薄膜形成用炉缸内衬，在将蒸镀材料附着在基板上而形成光学薄膜的炉缸内衬中，防止将来自电子枪的电子束照射于蒸镀材料而进行熔融/气化时所产生的暴沸(飞溅)。本发明专利技术的光学薄膜形成用炉缸内衬的特征在于，在从电子枪将电子束照射于蒸镀材料而在基板上形成光学薄膜的真空蒸镀装置的炉缸内衬(1)中，该炉缸内衬(1)的蒸镀材料收纳部(2)的截面形状为浅半圆形(球)状(碗状)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用电子枪的真空蒸镀装置用的炉缸内衬()、一i 7 4 f 一)，特别涉及一种将炉缸内衬的蒸镀材料收纳部的截面形状像碗一样形成半圆状的光学薄膜形成用的炉缸内衬。
技术介绍
光学过滤器通过将金属薄膜与电介质薄膜构成的光学薄膜在水晶、玻璃等的基板材料的表面上成膜而制造。例如，如图5所示，使用真空蒸镀装置10，在其真空室11内的坩埚12的槽内，配置收纳有蒸镀材料的炉缸内衬1，对灯丝13施加高压电流，产生的电子束通过磁铁14a、14b感应至炉缸内衬1，间接地冷却炉缸内衬I的同时，使其内的蒸镀材料蒸发/气化，附着在真空室11内配置的基板15的表面上而形成薄膜。 尤其是，作为蒸镀材料的蒸发方法，在使用照射电子束的电子束蒸发源(电子枪)的情况下，如图6所示，例如，通过水冷冷却的铜制坩埚的内侧设置用隔热性高的材料(例如铜)制作的炉缸内衬，将蒸镀材料填充于该炉缸内衬，利用电子束照射来加热该蒸镀材料，而使其蒸发/气化。通过使用这样的炉缸内衬，在清洁蒸镀后的污垢的情况下，因为坩埚的内部(槽)无污垢，使用后，仅将为比较小的部件的炉缸内衬从坩埚取出清洁即可，因此，真空蒸镀装置的清洁变得极为容易。现有技术文献专利文献专利文献I :日本国特开2010-255059号公报
技术实现思路
(专利技术要解决的问题)先前以来，在利用真空蒸镀装置形成光学用薄膜的情况下，在真空蒸镀装置内的坩埚中，装填放入了蒸镀材料的无氧铜制的臼状的炉缸内衬(参照图7 (a) ,(b)),从电子枪照射电子束，将蒸镀材料熔融/气化，使薄膜附着在水晶、玻璃基板等的表面上，而形成光学薄膜。该现有例的臼形的炉缸内衬Ic如图7(a)、(b)所示，具有臼形的外周面3c与内侧面4c，内侧面4c与底部2c连接形成，形成比较深的有底的蒸镀材料收纳部S。这里，对在蒸镀材料中使用氧化钛(Ti3O5)的情况，说明现有技术的问题。首先，如图8所示，在真空蒸镀装置的旋转坩埚的槽部内放置炉缸内衬，从与坩埚的槽相对向配置的电子枪对收纳于炉缸内衬中的蒸镀材料(氧化钛)照射电子束使其熔化，而使气化的蒸镀材料附着(蒸镀)在水晶、玻璃基板的表面上。这里，如图5所示，坩埚通过冷却水被冷却至约40°C，因此，装入蒸镀材料的铜制的炉缸内衬与炉缸内衬内的蒸镀材料成为未熔化的状态。于是，一边向炉缸内衬补充因为成膜而减量的蒸镀材料，一边交替反复供给氧化钛(Ti3O5)与SiO2，在基板上形成TiO2和SiO2构成的、例如40 50层左右的光学薄膜。该炉缸内衬用于几十次成膜。然而，通过经冷却水冷却的坩埚，放入其内侧的炉缸内衬也间接地被冷却，因此，即使其中的蒸镀材料的中央部熔化，其外周部未熔化而残留。因此，当通过电子束照射将蒸镀材料熔化时，未熔化的蒸镀材料落入熔化的蒸镀材料的部分，此时由于急剧熔融的蒸镀材料的温度变化，发生飞溅(暴沸)，在水晶基板等的表面上附着粉状及液状的蒸镀材料，成为产生不良产品的原因。并且，当补充蒸镀材料并反复使用炉缸内衬时，在其中蒸镀材料反复熔融/固化，因而存在于炉缸内衬的下部的蒸镀材料(氧化钛=Ti3O5)脱氧，形成Ti203。该Ti2O3与Ti3O5相比，熔点约高200°C，因而即照射电子束也不熔化，成为粉状，该粉状部分的体积增加。当电子束照射于该粉状部分时，产生飞溅(暴沸)。(解决技术问题的技术方案) 为了解决上述问题，本专利技术的特征在于，在从电子枪将电子束照射于蒸镀材料而在基板上形成光学薄膜的真空蒸镀装置的炉缸内衬中，该炉缸内衬的蒸镀材料收纳部的截面形状为浅半圆形状(碗状)。并且，本专利技术的炉缸内衬的特征在于，形成所述炉缸内衬的材料的熔点在1200°C以上，并且导热率为350W/mK以下。此外，本专利技术的炉缸内衬的特征在于，收纳蒸镀材料的内衬部与嵌入坩埚的槽部的锥形状的内衬部一体地形成，并且在被装入于坩埚的槽部的该内衬的底面形成截面形状为凹状的凹部，使得该坩埚与该底面及该锥形部的接触面积减少，减小炉缸内衬的冷却幅度。此外，本专利技术的炉缸内衬的特征在于，具有所述蒸镀材料收纳部的内衬部与所述锥形状的内衬部被分成2部分，在使用时将两者一体地组合装入坩埚。本专利技术涉及一种使用上述的炉缸内衬而形成光学薄膜的光学过滤器。(专利技术的效果)在使用使蒸镀材料附着于光学过滤器等基板上而形成光学薄膜的炉缸内衬时，能够防止将来自电子枪的电子束照射于蒸镀材料而进行熔融/气化时所产生的暴沸(飞溅)。附图说明图I示出本专利技术的光学薄膜形成用的炉缸内衬的实施例1(半圆形状的炉缸内衬)，(a)为其俯视图，(b)为其主视图。图2示出本专利技术的光学薄膜形成用的炉缸内衬的实施例2(将半圆形状的炉缸内衬与锥形状的内衬部一体化)，(a)为其俯视图，(b)为(a)中示出的II-II箭头截面图。图3示出本专利技术的光学薄膜形成用的炉缸内衬的实施例3(当将收纳蒸镀材料的内衬与放入坩埚的内衬分成2部分使用时，重叠两者)的部分截面。图4示出使用本专利技术的光学薄膜形成用的炉缸内衬熔化蒸镀材料时，在熔化的蒸镀材料内产生对流的示意图。图5示出用于光学薄膜形成的电子束真空蒸镀装置的示意图。图6为在利用电子束真空蒸镀装置形成光学用薄膜的情况下，通过装入真空蒸镀装置内的臼型的坩埚、填充了放入该坩埚的槽部的蒸镀材料的炉缸内衬、以及电子束，将蒸镀材料熔融而进行光学薄膜的成膜的示意图。图7示出现有例的炉缸内衬，(a)为其俯视图，(b)为其主视图。图8示出在使用电子束的真空蒸镀装置内配设的具有多个收纳炉缸内衬的槽的坩埚的立体图。具体实施方式 以下，基于附图说明本专利技术的光学薄膜形成用炉缸内衬的实施例。本专利技术的光学薄膜形成用炉缸内衬在利用真空蒸镀装置进行的光学薄膜的成膜中使用，其中，真空蒸镀装置使用朝向水晶基板、光学玻璃基板、磷酸玻璃、氟磷酸玻璃、铌酸锂基板等的电子束。这样，在这些基板的表面上，将作为高折射率材料的TiO2与作为低折射率材料的SiO2交替(例如40 50层左右)成膜，而形成光学薄膜。此处，本专利技术的炉缸内衬用于使作为高折射率材料的金属类材料(Ti305、Ta2O5等)熔融/气化。这些高折射率的材料在起始材料的阶段为黑色，在成膜中将氧、离子、气体等导入起始材料，进行氧化反应，在基板上形成透明的光学薄膜(TiO2的氧化膜与SiO2)。如图I所示，本专利技术的实施例I的炉缸内衬I构成为，将蒸镀材料的收纳部2形成截面形状具有浅半径R1 (例如，19mm)的半圆形(球)状凹部(碗状)(例如，深度10. 4mm),在该收纳部2的外缘折弯形成厚度t(例如，0.3mm)的唇部3，并且向坩埚的槽(参照图8)装填而使用。通常，炉缸内衬I使用直径为35、40、或45mm的炉缸内衬。该炉缸内衬I通常由熔点在1200°C以上、导热率在350W(mK)以下的材料例如从铜(Cu)通过冲压钻孔加工而制造。此外，根据蒸镀材料，也可以由钥(Mo)及钨(W)形成炉缸内衬I。这样，通过将炉缸内衬I的蒸镀材料的收纳部2形成截面形状为浅半圆形状(碗状)，与现有的相比，放入蒸镀材料的收纳部2的容量变小，从而能够削减每次的蒸镀材料的使用量。于是，当将电子束照射于收纳部2内的蒸镀材料而加热熔化时，由于蒸镀材料少、和构成炉缸内衬I的材料(例如铜)的熔点高而另一方面如前所述其导热低，从而在蒸镀材料熔化时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学薄膜形成用炉缸内衬，其特征在于，在从电子枪将电子束照射于蒸镀材料而在基板上形成光学薄膜的真空蒸镀装置的炉缸内衬中，该炉缸内衬的蒸镀材料收纳部的截面形状为浅半圆形状。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：关谦，西利真，石川裕人，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：