(57)【要約】      （修正有）【課題】安価でかつ耐食性の高いオーステナイト系ステンレス材料からなる蒸発源や制御板等の蒸発源用治具およびその製造方法を提供する。【解決手段】被蒸着物質に対して蒸着する際に用いられる蒸着材料を収容し一定温度に加熱して蒸着材料を蒸発させる蒸発源と、蒸着材料が加熱・溶融した際に突沸を起こして飛び散った液体が直接、被蒸着物質である基板へ飛行するのを防ぐ金属メッシュ等の分球ふるいからなる蒸発源用治具であって、この蒸発源用治具をＣｒ主体のクロム系酸化物被膜とＦｅ主体の鉄系酸化物被膜の少なくとも２層でこの順に覆われたオーステナイト系ステンレスとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
被蒸着物質に対して蒸着する際に用いられる蒸発源用治具であって、該蒸発源用治具がＣｒ主体のクロム系酸化物被膜とＦｅ主体の鉄系酸化物被膜の少なくとも２層でこの順に覆われたオーステナイト系ステンレスからなることを特徴とする蒸発源用治具。
【請求項２】
前記Ｃｒ主体のクロム系酸化物被膜と前記Ｆｅ主体の鉄系酸化物被膜の総厚が２ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の蒸発源用治具。
【請求項３】
前記鉄系酸化物被膜中にのみ、３族元素、４族元素、５族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐのうち少なくとも１つの強還元性元素を０．１ｍｏｌ％以上含むことを特徴とする請求項１または２記載の蒸発源用治具。
【請求項４】
前記強還元性元素が、相対的に前記鉄系酸化物被膜の表面側に多く存在することを特徴とする請求項３記載の蒸発源用治具。
【請求項５】
前記蒸発源用治具が、ＳｅまたはＳｅ化合物の蒸着に用いられることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の蒸発源用治具。
【請求項６】
被蒸着物質に対して蒸着する際に用いられる蒸発源用治具の製造方法であって、オーステナイト系ステンレスを電解研磨し、その後、酸化雰囲気中、１５０℃以上３５０℃以下で焼成することを特徴とする蒸発源用治具の製造方法。
【請求項７】
３族元素、４族元素、５族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐのうち少なくとも１つの強還元性元素を含む有機物もしくは有機金属類を、前記電解研磨したオーステナイト系ステンレスに塗布した後、酸化雰囲気中、１５０℃以上３５０℃以下で焼成することを特徴とする請求項６記載の蒸発源用治具の製造方法。
【請求項８】
３族元素、４族元素、５族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐのうち少なくとも１つの強還元性元素を含む有機物もしくは有機金属類を揮発させ、前記電解研磨したオーステナイト系ステンレスを前記揮発雰囲気かつ酸化雰囲気中、１５０℃以上３５０℃以下で焼成することを特徴とする請求項６記載の蒸発源用治具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直接変換型のデジタルＸ線センサーなどの電子デバイス作製プロセスに用いられる蒸着用の蒸発源用治具およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、真空成膜を利用したデバイス開発・生産が盛んに行われており、真空成膜を用いて規定のエリアに配置された基板上に機能性材料を形成した様々な電子デバイスが製造され、各種分野に提供されている。
【０００３】
例えば、近年デジタルＸ線センサーの普及が加速しているが、なかでも直接Ｘ線を光電変換するＳｅやＳｅ化合物（以下、Ｓｅ類ともいう）を用いた直接変換型のデジタルＸ線センサーは、Ｘ線を一旦可視光に変換するシンチレーターを用いた間接型のデジタルＸ線センサーと比べて、高精細高画質の撮影・記録が可能であるため、近年急速な発展を成し遂げている。このような医療機器分野においては将来における更なる普及のために、低価格・高信頼性への要望が高まっている。その実現のための一つの手法として、生産ライン中における結晶欠陥抑制による歩留まり向上・品質向上があげられ、優れた機能を持った直接変換型のデジタルＸ線センサーの更なるコストダウンと製品信頼性向上が期待されている。
【０００４】
直接変換型のデジタルＸ線センサー生産ライン中の結晶欠陥発生原因には様々な要素が挙げられるが、特に特性上の問題に関わるものとしてＸ線を光電変換する膜部分の厚み制御及びキャリア制御が大きな要因として挙げられる。例えば光電変換材料にはＳｅ類が主に用いられるが、このＳｅ類の厚みが層内で大きく異なるとＸ線の光電変換に影響を及ぼしデバイスとして補正しきれなくなる恐れがある。また、Ｓｅ中に意図的にアルカリ金属などのキャリアを加える場合にはキャリア量の変動によって画像欠陥が発生する場合がある。
【０００５】
直接変換型のＸ線センサーの光電変換材料には、上記にように主にＳｅ類が用いられ、その厚みが非常に厚いために、真空中で加熱蒸発させる蒸着で形成される場合が多い。そして、Ｓｅ等の蒸着の際には、Ｓｅ等の材料を入れて加熱する蒸発源や、蒸発源内部の原料温度を均一にしたり、蒸発源の上部で蒸発蒸気を制御したりするための金属制御板（金属メッシュ等の分球ふるい）といった蒸発源用治具が用いられている。
【０００６】
真空中で加熱してＳｅ類を蒸着しようとする場合、Ｓｅ類材料の腐食性が非常に高いため、その蒸発源用治具の耐食性が製品の品位や欠陥に大きく影響してくる。耐食性の弱い材料を用いた場合には、例えばＳｅ類に起因する腐食によって蒸発源の加熱温度を制御する熱電対が浮いてしまい、精密な膜厚コントロールが難しくなる。また、蒸発源や金属制御板の表面がＳｅ類に起因する腐食によって荒れてしまい、アルカリ金属などのキャリアを使用している場合にはここにキャリアが進入してしまって、キャリア量の制御が非常に難しくなる。
【０００７】
蒸発源用治具として、ＴｉやＴａといった耐食性の高い材料を使用するという方法も考えられるが、実験用などの少量の蒸着であれば一体もののＴｉやＴａのボートを蒸発源用治具として使用可能であるが、医療用のデジタルＸ線センサーなどのように面積が大きいパネルを製造するには巨大な蒸発源が必要となって、実用的ではない。また、ＴｉやＴａなどの金属材料は非常に酸素と結びつきやすく、表面に強固な酸化物被膜を形成するが、その一方で加工が非常に難しく、溶接などは非常に困難である。従って生産用の蒸発源を製造するには不適である。特に、ＴｉやＴａなどの金属材料を用いて、細線化してメッシュ状に加工するといったことは一般的でなく、技術的にもコスト的にも非常に困難であることが予想される。
【０００８】
一方、ステンレスは真空機器として一般的に用いられており安価であると共に、加工が容易で溶接等も極一般的に行われており、蒸発源用治具としてコスト上・加工上も好適である。また細線化してメッシュ状にした制御板も一般的に使われており、蒸発源用治具の材料としてステンレスは好適である。しかし、ステンレスをそのまま蒸発源用治具に使用してＳｅ類などの侵食性の高い材料を用いて蒸着を行う場合、加熱蒸発中に完全に侵食されてしまって、安定して蒸着を行うことが困難である。
【０００９】
ステンレスの耐食性を高める方法として、例えば特許文献１にはフェライト系ステンレスにＭｏを含有させて耐食性を向上させる技術が、また、特許文献２にはフェライト系ステンレスにＳｉを主体とする酸化物被膜を設けて耐食性を向上させる技術が記載されている。
【００１０】
しかし、特許文献１に記載の方法では、粒界のＣｒ欠乏を防ぎ、粒界からの腐食を防ぐものであるため、粒界からの急速な腐食進行を防ぎ、腐食を若干遅らせる効果はあるものの、Ｓｅなど侵食性の高い材料からステンレス自身の腐食を防ぐものではない。また、特許文献２に記載の方法は、ステンレスを非常に高温で熱処理することによって酸化物被膜を形成しているため、細線化してメッシュ状に加工した制御板では変形が懸念される。
【００１１】
ところで、ステンレスの中でもＳＵＳ３０４を代表とするＮｉを含むオーステナイト系ステンレスは安価で加工性に優れ、蒸発源や制御板のような蒸発源用治具としてより好適な材料であるが、オーステナイト系ステンレスもまた、そのまま蒸発源用治具に使用するとＳｅ類などの侵食性の高い材料によって侵食されてしまって、安定して蒸着を行うことが困難である。オーステナイト系ステンレスの耐食性を向上させる技術として、例えば特許文献３には電解研磨後に酸化処理する技術が記載されている。
【特許文献１】特開平３−２１９０５５号公報
【特許文献２】特開平７−６２５２０号公報
【特許文献３】特開平１−１９８４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献３に記載の方法では、Ｃｒ系酸化物被膜が形成されるものの、蒸着に対する耐食性は実用上、十分なものではない。  
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、安価でかつ耐食性の高いオーステナイト系ステンレス材料からなる蒸発源や制御板等の蒸発源用治具およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の蒸発源用治具は、被蒸着物質に対して蒸着する際に用いられる蒸発源用治具であって、該蒸発源用治具がＣｒ主体のクロム系酸化物被膜とＦｅ主体の鉄系酸化物被膜の少なくとも２層でこの順に覆われたオーステナイト系ステンレスからなることを特徴とするものである。ここで、蒸発源用治具とは、蒸着材料を収容し一定温度に加熱して蒸着材料を蒸発させる蒸発源と、蒸着材料が加熱・溶融した際に突沸を起こして飛び散った液体が直接、被蒸着物質である基板へ飛行するのを防ぐ金属メッシュ等の分球ふるいを意味する。  
前記Ｃｒ主体のクロム系酸化物被膜と前記Ｆｅ主体の鉄系酸化物被膜の総厚は２ｎｍ以上であることが好ましい。
【００１４】
前記鉄系酸化物被膜中にのみ、３族元素（Ｓｃ，Ｙ，ランタノイド，アクチノイド）、４族元素（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）、５族元素（Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ）、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐのうち少なくとも１つの強還元性元素を０．１ｍｏｌ％以上含むことが好ましい。なお、以下、３族元素、４族元素、５族元素は上記括弧書きで示す元素を意味し、この記載は省略して、単に３族元素、４族元素、５族元素ともいう。
【００１５】
前記強還元性元素は、相対的に前記鉄系酸化物被膜の表面側に多く存在することが好ましい。ここで、相対的に前記鉄系酸化物被膜の表面側に多く存在するとは、前記Ｃｒ主体のクロム系酸化物被膜側よりも表面側（反対側の面）の濃度が相対的に多いことを意味する。  
前記蒸発源用治具は、ＳｅまたはＳｅ化合物の蒸着に用いられることが好ましい。
【００１６】
本発明の蒸発源用治具の製造方法は、被蒸着物質に対して蒸着する際に用いられる蒸発源用治具の製造方法であって、オーステナイト系ステンレスを電解研磨し、その後、酸化雰囲気中、１５０℃以上３５０℃以下で焼成することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の蒸発源用治具を、前記鉄系酸化物被膜中にのみ、３族元素、４族元素、５族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐのうち少なくとも１つの強還元性元素を０．１ｍｏｌ％以上含むように製造するための１つの態様としては、前記強還元性元素を含む有機物もしくは有機金属類を、前記電解研磨したオーステナイト系ステンレスに塗布した後、酸化雰囲気中、１５０℃以上３５０℃以下で焼成することが好ましい。
【００１８】
本発明の蒸発源用治具を、前記鉄系酸化物被膜中にのみ、３族元素、４族元素、５族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐのうち少なくとも１つの強還元性元素を０．１ｍｏｌ％以上含むように製造するための別の態様としては、前記強還元性元素を含む有機物もしくは有機金属類を揮発させ、前記電解研磨したオーステナイト系ステンレスを前記揮発雰囲気かつ酸化雰囲気中、１５０℃以上３５０℃以下で焼成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の蒸発源用治具は、被蒸着物質に対して蒸着する際に用いられる蒸発源用治具であって、この蒸発源用治具が少なくともＣｒ主体のクロム系酸化物被膜とＦｅ主体の鉄系酸化物被膜の２層でこの順に覆われたオーステナイト系ステンレスからなるため、例えば、ＳｅやＳｅ化合物といった侵食性物質の蒸着に繰り返し用いても、Ｓｅ類に起因する腐食が抑えられるため、繰り返し蒸着しても熱電対などの浮きが無い安定した成膜レートを実現することが可能となる。
【００２０】
また、本発明の蒸発源用治具の製造方法は、オーステナイト系ステンレスを電解研磨し、その後、酸化雰囲気中、１５０℃以上３５０℃以下で焼成するので、オーステナイト系ステンレスを変形させることなく、その表面にＣｒ主体のクロム系酸化物被膜とＦｅ主体の鉄系酸化物被膜を形成することが可能となり、高信頼性かつ低コストのデバイスを生産するプロセスを実現することが可能となる。
【００２１】
特に、鉄系酸化物被膜中にのみ、３族元素、４族元素、５族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐのうち少なくとも１つの強還元性元素を含有させることによって、さらに耐食性を高めることができるので、アルカリ金属などのキャリア元素をＳｅやＳｅ化合物に添加して蒸着を行う際にも、アルカリ金属に蒸発源用治具が腐食されずに安定した元素組成で蒸着が可能になり、キャリアの変動による画素欠陥の発生を抑制することが可能になる。従って、この蒸発源用治具により、デバイス上の結晶欠陥防止による信頼性向上や、歩留まり向上によるコスト低減効果が期待でき、従来よりも高信頼性の直接型デジタルＸ線センサーを歩留まり良く安価に生産することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の蒸発源用治具およびその製造方法をさらに詳細に説明する。本発明の蒸発源用治具は、少なくともＣｒ主体のクロム系酸化物被膜とＦｅ主体の鉄系酸化物被膜の２層でこの順に覆われたオーステナイト系ステンレスからなり、オーステナイト系ステンレスを電解研磨し、その後、酸化雰囲気中、１５０℃以上３５０℃以下で焼成することによって製造することができる。
【００２３】
本発明に用いられるオーステナイト系ステンレスは、一般に１８Ｃｒ−８Ｎｉに代表されるステンレスで、冷間加工だけで硬化し、熱処理では硬化しないで軟化する、いわゆるオーステナイト組織を形成するステンレスであり、オーステナイト系ステンレスに属するステンレスであれば、ＳＵＳ３０１（１７Ｃｒ−７Ｎｉ）、ＳＵＳ３０３（１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ−Ｓ含有）、ＳＵＳ３０４（１８Ｃｒ−８Ｎｉ）、ＳＵＳ３０４Ｌ（１８Ｃｒ−９Ｎｉ−低Ｃ）、ＳＵＳ３０５（１８Ｃｒ−１０Ｎｉ）等を特に限定されることなく用いることができる。これらのオーステナイト系ステンレスは溶接や折り曲げなどの加工が容易であるためコスト的にも安価に製造することが可能であるが、中でも、ＦｅとＣｒとＮｉのみで構成される最もシンプルな組成であるＳＵＳ３０４は、安定性に優れコスト的にも安価であり、非常に好ましく、また、Ｓを微量に含むＳＵＳ３０３なども快削性に優れ溶接や折り曲げ加工が必要な蒸発源用治具材料として好ましい。
【００２４】
本発明の蒸発源用治具は、オーステナイト系ステンレスを電解研磨することによって、オーステナイト系ステンレス表面にＣｒ主体のクロム系酸化物被膜が形成され、その後、酸化雰囲気中（大気中等の酸素存在下雰囲気）で、ステンレスが変形しない１５０℃〜３５０℃程度の比較的温度が低い温度領域において、ステンレスを長時間、好ましくは１〜１０時間、より好ましくは３〜５時間加熱することによって、Ｃｒ主体のクロム系酸化物被膜表面に鉄系酸化物被膜を形成することができる。そして、このクロム系酸化物被膜と鉄系酸化物被膜の２層が蒸着の際にバリア層として機能する結果、侵食性物質をブロックすることが可能となり、繰り返し蒸着しても熱電対などの浮きが無い安定した成膜レートを実現することが可能となる。
【００２５】
上記電解研磨とは、被加工物を＋極とし、−極との間に電解液を介して直流電圧を印加することで、電解作用を利用して被加工物表面を加工研磨（溶解）する手法であり、金属の表面加工として広く用いられている手法である。
【００２６】
Ｃｒ主体のクロム系酸化物被膜とＦｅ主体の鉄系酸化物被膜の層厚は耐食性の観点から２ｎｍ以上であることが好ましい。ここで、Ｃｒ主体のクロム系酸化物被膜とは、酸化されていない金属を除いた酸化物全量においてＣｒ系酸化物が５０モル％以上含まれる酸化皮膜を意味し、Ｆｅ主体の鉄系酸化物被膜とは、酸化されていない金属を除いた酸化物全量においてＦｅ系酸化物が５０モル％以上含まれる酸化皮膜を意味する。
【００２７】
上記鉄系酸化物被膜には、オーステナイト系ステンレスの標準含有元素であるＣｒよりも有意に酸化されやすい様々な材料を添加することによって酸化物被膜をより強化することが可能である。具体的には、オーステナイト系ステンレスの主要成分であるＣｒよりも強還元性の元素である３族元素、４族元素、５族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐである。表１に元素別１元素当たりの酸化物標準生成エンタルピー（生成熱）一覧（文献値）を示す。
【００２８】
【表１】
2010070829.tif 000002
【００２９】
表１から、３族、４族、５族元素およびＡｌ、Ｓｉ、ＰではＣｒより標準生成エンタルピーが大きく、強還元性（酸化しやすい）であることが推測され、その酸化物の結合エネルギーはＣｒ系の酸化物より明らかに大きいことが期待される。なお、３族のＳｃとＬａＡｃは文献値の記載がないが、３族、４族、５族元素が強還元性であることは外殻電子の構造から推測され、３族のＹやＬａと同様に標準生成エンタルピーが大きく、強還元性であることが推測される。
【００３０】
ＣａやＢなども標準生成エンタルピーは比較的大きいが、Ｃｒとほぼ同等であり、効果は限定的である。従って、オーステナイト系ステンレスの酸化物被膜の耐食性強化には、Ｃｒより明らかに還元性の強い３族、４族、５族元素およびＡｌ、Ｓｉ、Ｐの添加が非常に有効であることがわかる。
【００３１】
また、オーステナイト系ステンレスにおける不純物の知見から、これらの元素の量が鉄系酸化物被膜中に０．１ｍｏｌ％以上含まれていれば、不純物ではなく意図的に添加させたものと判断することができ、酸化物被膜をより強化することができる。さらに、これらの元素を蒸発源用治具の鉄系酸化物被膜中の相対的に表面側に多く存在させることによって、容易に酸素と結びついて強固な酸化物となり、耐食性をより向上させることが期待できる。
【００３２】
このように、鉄系酸化物被膜中にのみ、強還元性元素を０．１ｍｏｌ％以上含むように製造するためには、強還元性元素をオーステナイト系ステンレスと一緒に加熱処理すればよく、例えば、強還元性元素を含む有機物もしくは有機金属類をオーステナイト系ステンレスに塗布し、酸化雰囲気中、１５０℃以上３５０℃以下で焼成する方法や、強還元性元素を含む有機物もしくは有機金属類を揮発させ、オーステナイト系ステンレスを揮発雰囲気下かつ酸化雰囲気中、１５０℃以上３５０℃以下で焼成する方法によって製造することができる。
【００３３】
強還元性元素を含む有機物もしくは有機金属類としては、例えばヒドロキシ基がケイ素原子に結合した化合物であるシラノール（Ｍｅ3ＳｉＯＨ、Ｍｅ2Ｓｉ（ＯＨ）−Ｓｉ（ＯＨ）Ｍｅ2）のような有機金属化合物を含有する有機溶剤や、各種強還元性元素の金属アルコキシド、例えば、アルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド、タンタルアルコキシドなどの金属アルコキシドが好適に用いられる。
【００３４】
本発明における蒸発源用治具を用いた蒸着においては、様々な機能異性材料を蒸着することができるが、特に直接型デジタルＸ線センサーの光電変換材料として用いられる侵食性が高く揮発性の高いアモルファスＳｅ及びＳｅ化合物、例えばアモルファスＳｅの結晶化防止用の耐熱層などに用いられるＡｓ2Ｓｅ３などのようなＳｅ化合物の真空蒸着においては侵食が激しいため、このような侵食性物質を真空蒸着する場合に好適に用いることが可能である。
【００３５】
本発明の一実施の態様を示す蒸発源用治具が使用されている蒸着装置の概略平面図を図１に示す。図１に示す蒸着装置１０は真空チャンバ１１と、この真空チャンバ１１内に配置されている基板１２を保持するホルダ１３と、蒸着材料１４（成膜材料、例えば上記の説明のようなＳｅ）がセットされる深底の蒸発源（加熱容器）１５と、蒸発源１５の上部に設けられている、蒸着材料が加熱・溶融した際に突沸を起こして飛び散った液体が直接、被蒸着物質である基板１２へ飛行するのを防ぐ、蒸発蒸気を制御するための制御板（金属メッシュ等）２４とから構成されており、ホルダ１３の下面に保持されている基板１２の表面に蒸着材料１４を蒸着させる装置である。蒸発源１５内の上下中間部には熱電対（加熱蒸発手段：図示せず）が設置され、熱電対の値を元に蒸発源１５内の温度を制御するようになっている。
【００３６】
本発明においては、蒸発源用治具である蒸発源１５（容器内面と容器外側面）と制御板１６がＣｒ主体のクロム系酸化物被膜とＦｅ主体の鉄系酸化物被膜の少なくとも２層で覆われたオーステナイト系ステンレスからなっており、２層が蒸着の際にバリア層として機能する結果、侵食性物質をブロックすることが可能となり、繰り返し蒸着しても熱電対などの浮きが無い安定した成膜レートを実現することができる。  
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【実施例】
【００３７】
（実施例１）
オーステナイト系のステンレスＳＵＳ３０４板を用いて折り曲げと溶接加工を施して蒸発源を、同じくオーステナイト系のステンレスＳＵＳ３０４で編み込み加工を施してメッシュを形成した。作製した蒸発源とメッシュに対して電解研磨を行い、洗浄後に大気中でメッシュが変形しない２００℃で５時間の加熱処理（アニール）を行い、Ｃｒ主体の酸化物被膜とＦｅ主体の酸化物被膜が総厚で２ｎｍ程度表面に設けられた蒸発源用治具を作製した。
【００３８】
（比較例１）
実施例１と同様にして、オーステナイト系のステンレスＳＵＳ３０４板で蒸発源とメッシュを形成し、作製した蒸発源とメッシュに対して電解研磨もアニールも行わずに、蒸発源用治具を完成させた。
【００３９】
（比較例２）
実施例１と同様にして、オーステナイト系のステンレスＳＵＳ３０４板で蒸発源とメッシュを形成し、作製した蒸発源とメッシュに対して電解研磨を行った後に、アニールを行なわずに蒸発源用治具を完成させた。
【００４０】
実施例１、比較例１および２の蒸発源用治具の酸化物被膜のオージェ電子分光（ＡＥＳ分析）結果をそれぞれ図２，３および４に示す。図２から明らかなように、電解研磨と大気中の加熱によってＣｒ系酸化物被膜の上にＦｅ系酸化物被膜が成長し、２層構造の酸化物被膜が形成されていることがわかる。一方、無処理状態の比較例１（図３）では極薄い自然酸化物被膜が形成されているのみであり、また、電解研磨のみの比較例２（図４）では、Ｃｒ系の酸化物被膜が１ｎｍ程度形成されているのみであることがわかる。
【００４１】
（蒸着評価）
実施例１で完成した蒸発源用治具を４セット対称にセットし、単純マトリックスの電気信号取り出し電極を設けた２４０ｍｍ×３００ｍｍサイズのガラス基板を２枚セットして、電子取出し層としてＳｅを、耐熱層としてＡｓ2Ｓｅ3を、光電変換層としてＳｅを、総計５００μｍ程度、真空中で蒸着を行った。蒸着後、光電変換層のＳｅ層の面内平均膜厚から平均蒸着レートを割り出した。２枚１組の基板に対する蒸着を１セットとして、同様の蒸着を１０回行ったが、平均蒸着レートは非常に安定しており、５％以内に収まっていた。また、目視でも容器の腐食は認められず、熱電対と蒸発源表面との接触状態も問題の無いレベルであった。
【００４２】
（Ｓｅ蒸着後のＡＥＳ分析評価）
比較例１の蒸発源用治具と、実施例１の蒸発源用治具に対し、３００℃の溶融Ｓｅで３時間加熱を３回繰り返し、その後真空中で加熱して表面のＳｅを飛ばした後のＡＥＳ分析結果を図５および図６に示す。図５から明らかなように、無処理のＳＵＳ３０４では組成比で最大８０％もの量のＳｅによって、表面から１μｍ程度まで侵食されており、ＳＵＳ３０４表面が大きく侵食されているのがわかる。従って、無処理のＳＵＳ３０４では繰り返しの蒸着で表面が腐食され、熱電対との接触状態が変化してくるため、成膜レートが安定しないことがわかる。一方、図６から明らかなように、本発明の蒸発源用治具では２層構造の酸化物被膜が設けられたＳＵＳ３０４を蒸発源用治具として用いることで、Ｓｅの侵食は４００ｎｍ程度で留まり、かつ組成比でも２０％以下に抑えられているのがわかる。従って、繰り返し蒸着を行っても表面状態の変化は小さく、熱電対とのコンタクト状態の変化も小さいため、安定した成膜レートを実現できることがわかる。
【００４３】
以上の実施例においては、代表的オーステナイト系ステンレスであるＳＵＳ３０４を用いた蒸発源用治具を電解研磨し、大気中で２００℃×５ｈｒ加熱処理して２ｎｍ程度の二層構造酸化物被膜を設けた例を挙げたが、鉄系酸化物被膜に強還元性元素を添加することで、より鉄系酸化物被膜の強度を高めることが可能である。強還元性元素が添加されることによって、鉄系酸化物被膜形成時の酸化雰囲気加熱中に容易に強還元性元素が酸素と結びつき、鉄系酸化物被膜を強化することができる。
【００４４】
図７にシラノールと一緒に熱処理することによって、ＳＵＳ３０４の鉄系酸化物被膜中にＳｉが添加された蒸発源用治具のオージェ電子分光分析結果を示す。図７は横軸を図６よりも一桁少ないスケールで示したグラフであるが、これから明らかなように、シラノールと一緒に熱処理することによって、鉄系酸化物被膜表面にＳｉが多く含まれており、Ｓｅのみならずアルカリ金属であるＮａも表面からわずか３０ｎｍ程度で完全に留まっていることがわかり、これによって鉄系酸化物被膜の強化を向上させることが可能である。
【００４５】
なお、本実施例においては、蒸発源用治具の材料として、代表的オーステナイト系ステンレスであるＳＵＳ３０４を用いたが、ＳＵＳ３０４以外に、上記で説明したＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０５など一般的なオーステナイト系ステンレス材料を各種用いても同様の効果を得ることが可能である。
【００４６】
以上のように、本発明の蒸発源用治具を用いた場合には、成膜レートが安定するのみならず、キャリアとなるアルカリ金属も安定して蒸着したＳｅに含有されるため、無処理の蒸発源用治具で蒸着した場合に起きるキャリアとなるアルカリ金属欠損に起因する画素欠陥が発生しにくくなり、長期のプロセスにわたって安定した良質の直接型デジタルＸ線センサーを生産することが可能でなる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の蒸発源用治具を用いた蒸着装置の概略模式図
【図２】実施例１の蒸発源用治具表面のオージェ電子分光分析結果
【図３】比較例１の蒸発源用治具表面のオージェ電子分光分析結果
【図４】比較例２の蒸発源用治具表面のオージェ電子分光分析結果
【図５】比較例１の蒸発源用治具におけるＳｅ蒸着後の表面オージェ電子分光分析結果
【図６】実施例１の蒸発源用治具におけるＳｅ蒸着後の表面オージェ電子分光分析結果
【図７】Ｓｉを添加した蒸発源用治具の表面オージェ電子分光分析結果
【符号の説明】
【００４８】
10   蒸着装置
11   真空チャンバ
12   基板
13   ホルダ
14   蒸着材料
15   蒸発源（蒸着容器）
16   制御板
【図１】
2010070829.tif 000003
【図２】
2010070829.tif 000004
【図３】
2010070829.tif 000005
【図４】
2010070829.tif 000006
【図５】
2010070829.tif 000007
【図６】
2010070829.tif 000008
【図７】
2010070829.tif 000009