(57)【要約】【課題】本発明は、るつぼの開口部から溶湯があふれ出すのを抑制すると同時にるつぼ内部の温度を安定させることの可能な蒸着用るつぼとその製造方法を提供することを課題とする。また、るつぼが多層構造を有する場合、上記課題に加えてるつぼ内壁からるつぼ内層への溶湯の侵食を防ぐことのできる蒸着用るつぼとその製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】蒸着材料を納め加熱するための収容部と、気化した蒸着材料が蒸着対象へ放出されるための開口部とを備えたるつぼであって、前記るつぼの内壁はスパイラル状の凹凸を備えていることを特徴とする蒸着用るつぼとする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着材料を納め加熱するための収容部と、気化した蒸着材料が蒸着対象へ放出されるための開口部とを備えたるつぼであって、前記るつぼの内壁はスパイラル状の凹凸を備えていることを特徴とする蒸着用るつぼ。
【請求項２】
前記るつぼの内壁に備わったスパイラル状の凹凸は、その凹部を基準とした凸部の高さが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、凸部の間隔は０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の蒸着用るつぼ。
【請求項３】
前記るつぼの内壁に備わったスパイラル状の凹凸は、当該るつぼの開口部から収容部までの間に大部分または全てが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の蒸着用るつぼ。
【請求項４】
前記るつぼはセラミック及び金属からなる群から選択される材料により構成されたことを特徴とする請求項１乃至３記載の蒸着用るつぼ。
【請求項５】
前記セラミックは酸化物、窒化物、炭化物、炭素からなる群から選択され、前記金属は融点が２０００℃以上の高融点金属からなる群から選択されることを特徴とする請求項４記載の蒸着用るつぼ。
【請求項６】
前記るつぼはセラミック焼結体とＣＶＤ法により積層されたセラミック薄膜との少なくとも２層構造であり、セラミック焼結体は当該るつぼの内壁であることを特徴とする請求項１乃至５記載の蒸着用るつぼ。
【請求項７】
前記るつぼ内壁を構成するセラミック焼結体の厚さは０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、前記ＣＶＤ法によるセラミック薄膜の厚さは０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６記載の蒸着用るつぼ。
【請求項８】
前記ＣＶＤ法によるセラミック薄膜は、Ｐｙｒｏｌｉｔｉｃ  Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ（熱分解窒化ホウ素）であることを特徴とする請求項６または７記載の蒸着用るつぼ。
【請求項９】
蒸着材料を納め加熱するための収容部と、気化した蒸着材料が蒸着対象へ放出されるための開口部とを備え、さらにスパイラル状の凹凸を内壁に備えている蒸着用るつぼの製造方法であって、
側面にスパイラル状の溝を有する円筒形状の芯の表面に少なくとも１層のセラミック層を積層する工程、
前記セラミック層から前記側面にスパイラル状の溝を有する円筒形状の芯を回転させて抜き去り蒸着用るつぼとする工程、
を備えたことを特徴とする蒸着用るつぼの製造方法。
【請求項１０】
蒸着材料を納め加熱するための収容部と、気化した蒸着材料が蒸着対象へ放出されるための開口部とを備え、さらにスパイラル状の凹凸を内壁に備えている蒸着用るつぼの製造方法であって、
蒸着材料を納め加熱するための収容部と、気化した蒸着材料が蒸着対象へ放出されるための開口部とを備え、その内壁が金属性であるるつぼの内壁に、スパイラル状の溝が形成されたタップを用いてねじをきり、当該るつぼの内壁にスパイラル状の凹凸を形成する工程を備えたことを特徴とする蒸着用るつぼの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蒸着材料を納め加熱するための収容部と、気化した蒸着材料が蒸着対象へ放出されるための開口部とを備えた蒸着用るつぼ及びその製造方法に関するものであり、特に、蒸着材料が導電性であり、また溶融時に大きな流動性を持つ場合の、溶湯の過度の濡れ上がりの抑制、更にはるつぼが多層構造を持つ場合、るつぼ内壁から層間への溶湯の侵食の抑制が可能な蒸着用るつぼとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜技術はエレクトロニクスをハード面で支えている最重要技術である。近年、エレクトロニクスを構成するデバイスの最小寸法はナノメートルの領域へと移行してきている。このようなデバイスを実現するには、材料は必然的に薄膜となり、材料作製に関してはナノメートルからオングストロームの制御性を必要とするようになってきている。一方、工業的には、生産性を損なわずに材料・デバイスを高度化せねばならず、原子レベルの制御性を有するとともに、十分な薄膜形成速度を有する技術が要求される。さらに、デバイスの機能の多様化が進むため、制御対象となる薄膜形成材料も、半導体、磁性体、絶縁体、酸化物、誘電体、金属、超誘電体など広範囲になってきている。
【０００３】
こうして積層される薄膜は例えば液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置等の表示デバイスの電極や機能性薄膜、プリント配線板の配線や、プリント配線板に作り込みで形成される受動素子のための抵抗皮膜や高誘電皮膜、光学特性や分子透過を制御するためのフィルム等を挙げることができる。
【０００４】
このように用いられる薄膜の形成方法は乾式法では真空蒸着法、プラズマ蒸着法の２つに大きく分けられる。このうちの一方法である真空蒸着法とはプラズマ蒸着法より前に実用化された成膜技術で、装置の構造が簡単、シャッターなどで膜厚制御が容易、高真空中で純度の高い成膜が行える、プラズマ蒸着法のようなプラズマによる試料の損傷がないといった特長があり、広く利用されている。
【０００５】
真空蒸着法にはいくつかのプロセスがある。まず、チャンバー全体を真空状態にして蒸着材料を加熱・溶融して溶湯とし、気化させる。なお、溶湯とはるつぼ内にある溶融状態の蒸着材料を指す。次いで気体分子となった蒸着材料が被蒸着物（試料）に衝突、付着することで薄膜が形成される。るつぼ及び蒸着材料を加熱・溶融する方法には抵抗加熱式、電子ビーム式、高周波誘導式、レーザ式などがある。蒸着材料分子が被蒸着物に達する前にチャンバー内の残存気体分子に衝突しないよう、また、気体分子自体が被蒸着物に衝突しないよう、プラズマ蒸着法（数Ｐａ）より高い真空度（１０−３〜１０−４Ｐａ）が必要となる。
【０００６】
加熱・溶融方法の中で、抵抗加熱式は装置の構造が簡単であることから、一般に広く用いられている。抵抗加熱式では蒸着材料が収容される容器に電流を流すことで抵抗熱を発生させ、その熱で蒸着材料（蒸着源）を加熱・溶融し気化する方法である。この容器が浅い、いわゆるボート型である場合は、多量の蒸着材料を容器に入れて加熱すると、溶湯が電極間をショートさせてしまい、ボートに電流が流れず容器内の蒸着材料に流れてしまい蒸着材料が全く蒸発しなくなる、もしくは一部ボートが露出した部分に電流が集中し、そこだけ焼き切れてしまうという問題がある。従って、工業的にはより多くの蒸着材料を仕込むことのできるるつぼを用い、そのるつぼを例えばるつぼ外壁に設けたＴａ等のヒーター線材で加熱する方法が用いられている。ここで蒸着用るつぼとは蒸着材料を納める収容部が底部にあり、気化した蒸着材料が被蒸着物へ放出される開口部を上方に有する筒状の耐熱性容器をいう。
【０００７】
このような蒸着用るつぼにおいて、その形状から大量の蒸着材料を仕込むことができるが、溶融時の流動性と濡れ上がり性の大きな蒸着材料を用いる際、溶融した蒸着材料がるつぼ内壁を伝わって濡れ上がることや、突沸することで開口部から溢れ出すという問題があった。開口部から蒸着材料があふれてしまうと、蒸着材料が無駄になるばかりか、るつぼ外壁を傷めたり、蒸着材料が導電性を有する場合は電熱線や熱伝対が溶湯で濡れ、特に電熱線においてはショートが発生し破損する懸念がある。
【０００８】
これを防ぐためにるつぼの開口部を底部よりも狭くしたり、開口部に突起（つば）を設ける方法（例えば特許文献１参照）が提案されてきた。
【特許文献１】実開平５−７２９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、開口部を狭くする方法では気化した蒸着材料の放出が妨げられるという弊害があり、また、流動性の高い溶湯が開口部からあふれ出すのを抑制するには不充分であった。また、るつぼ内壁に周状に突起を形成する方法では、溶湯の流出経路を延ばし開口部からあふれ出すのを有る程度防止することはできるが、内壁に形成された突起の縁から冷えた液滴がるつぼ内部に落下し温度が下がるため、るつぼ内の温度が安定しにくいという問題があった。さらに、開口部が狭い、あるいは周状に凸部があるということは、るつぼの形成も難しいという問題があった。るつぼを型取りで形成する場合、型が再利用できなかったり、複数のパーツに分けたるつぼを接合する作業を要するなど、非効率的であった。
【００１０】
また、開口部からあふれなくても、濡れ上がり性の大きな蒸着材料を用いる際、特にるつぼの材質がＰＢＮのような非常に薄いいくつもの積層構造を有する材料からなる場合は、溶湯となった蒸着材料がるつぼ表面に介在するマイクロクラックを通じてるつぼを構成する材料の層間に侵入してしまう。この状態で温度の上下動を繰り返すことで、蒸着材料とるつぼを構成する材料との熱膨張率の違いからるつぼに亀裂破損が生じる懸念がある。
このように濡れ上がり性の大きな蒸着材料は、高温領域（１４００℃以上）で大きな流動性を獲得し、面内均一性の高い薄膜を効率よく形成することが可能であるが、その濡れ上がり性、流動性のために蒸着用るつぼへダメージを与えるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、るつぼの開口部から溶湯があふれ出すのを抑制すると同時にるつぼ内部の温度を安定させることの可能な蒸着用るつぼとその製造方法を提供することを目的とする。
また、るつぼが多層構造を有する場合、上記課題に加えてるつぼ内壁からるつぼ内層への溶湯の侵食を防ぐことのできる蒸着用るつぼとそ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】
【００１２】
本発明の課題を解決するためになされた第一の発明は、蒸着材料を納め加熱するための収容部と、気化した蒸着材料が蒸着対象へ放出されるための開口部とを備えたるつぼであって、前記るつぼの内壁はスパイラル状の凹凸を備えていることを特徴とする蒸着用るつぼである。
【００１３】
本発明の課題を解決するためになされた第二の発明は、前記るつぼの内壁に備わったスパイラル状の凹凸が、その凹部を基準とした凸部の高さが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、凸部の間隔は０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の蒸着用るつぼである。
【００１４】
本発明の課題を解決するためになされた第三の発明は、前記るつぼの内壁に備わったスパイラル状の凹凸が、当該るつぼの開口部から収容部までの間に大部分または全てが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の蒸着用るつぼである。
【００１５】
本発明の課題を解決するためになされた第四の発明は、前記るつぼがセラミック及び金属からなる群から選択される材料により構成されたことを特徴とする請求項１乃至３記載の蒸着用るつぼである。
【００１６】
本発明の課題を解決するためになされた第五の発明は、前記セラミックが酸化物、窒化物、炭化物、炭素からなる群から選択され、前記金属は融点が２０００℃以上の高融点金属からなる群から選択されることを特徴とする請求項４記載の蒸着用るつぼである。
【００１７】
本発明の課題を解決するためになされた第六の発明は、前記るつぼがセラミック焼結体とＣＶＤ法により積層されたセラミック薄膜との少なくとも２層構造であり、セラミックの焼結体は当該るつぼの内壁であることを特徴とする請求項１乃至５記載の蒸着用るつぼである。
【００１８】
本発明の課題を解決するためになされた第七の発明は、前記るつぼ内壁を構成するセラミック焼結体の厚さは０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、前記ＣＶＤ法によるセラミック薄膜の厚さは０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６記載の蒸着用るつぼである。
【００１９】
本発明の課題を解決するためになされた第八の発明は、前記ＣＶＤ法によるセラミック薄膜が、Ｐｙｒｏｌｉｔｉｃ  Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ（熱分解窒化ホウ素）であることを特徴とする請求項６または７記載の蒸着用るつぼである。
【００２０】
本発明の課題を解決するためになされた第九の発明は、蒸着材料を納め加熱するための収容部と、気化した蒸着材料が蒸着対象へ放出されるための開口部とを備え、さらにスパイラル状の凹凸を内壁に備えている蒸着用るつぼの製造方法であって、
側面にスパイラル状の溝を有する円筒形状の芯の表面に少なくとも１層のセラミック層を積層する工程、
前記セラミック層から前記側面にスパイラル状の溝を有する円筒形状の芯を回転させて抜き去り蒸着用るつぼとする工程、
を備えたことを特徴とする蒸着用るつぼの製造方法である。
【００２１】
本発明の課題を解決するためになされた第十の発明は、蒸着材料を納め加熱するための収容部と、気化した蒸着材料が蒸着対象へ放出されるための開口部とを備え、さらにスパイラル状の凹凸を内壁に備えている蒸着用るつぼの製造方法であって、
蒸着材料を納め加熱するための収容部と、気化した蒸着材料が蒸着対象へ放出されるための開口部とを備え、その内壁が金属性であるるつぼの内壁に、スパイラル状の溝が形成されたタップを用いてねじをきり、当該るつぼの内壁にスパイラル状の凹凸を形成する工程を備えたことを特徴とする蒸着用るつぼの製造方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の蒸着用るつぼは内壁にスパイラル状の凹凸を備えているので、るつぼ底部からるつぼ開口部までの内壁面の距離が長くなっている。そのためるつぼ底部の収容部に納められた蒸着材料が溶融し内壁面を伝わって濡れ上がる際、るつぼの開口部までの濡れ上がり距離が長くなるので開口部から溶湯があふれ出すのを抑制することができる。これによって蒸着材料の無駄、るつぼ外壁の損傷を防ぐことができ、また蒸着材料が導電性材料である場合はるつぼ本体やるつぼが納められているチャンバーの電気系統のショートを防ぐことができる。
【００２３】
さらに、るつぼの内壁に設けられている凹凸がスパイラル状であるため、スパイラルの凸部及び凹部に集まった溶湯はスパイラル状の凸部及び凹部を伝わり、ゆるやかに連続的にるつぼ底部へ戻ってゆくため溶湯の温度が安定しやすい。
【００２４】
また、るつぼが多層構造である場合、るつぼの内壁にセラミック焼結体を用いることで、内壁に侵食起点となるマイクロクラックが発生するのを抑えるため、るつぼ内層及びるつぼ外壁への溶湯の侵食を防ぐことができる。セラミック焼結体とＣＶＤ法によるセラミック薄膜とを合わせてセラミック層を形成することで、良好な熱伝導とるつぼの耐侵食性との両立を図ることができる。
【００２５】
また、本発明のるつぼは内壁の凹凸がスパイラル状であるため、製造が容易であり、内壁の型取りに使用した型（タップ）を繰り返し使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態に関わる蒸着用るつぼの例を図面に示し、詳細に説明する。
本発明のるつぼは底部を有する円筒もしくは円すい形状をなし、その内部に蒸着材料を納め、この蒸着材料が気化するまでるつぼごと加熱されて用いられる蒸着用のるつぼである。
本発明のるつぼは、蒸着材料と接する内壁側にスパイラル状の凹凸を有している。
【００２７】
図１は従来のるつぼの概念図である。また、図２は底部５に蒸着材料２を仕込み加熱状態におかれている本発明のるつぼ１の断面を示す説明図である。図２では、るつぼ１の底部５に仕込まれた蒸着材料２が溶融し、溶湯３が内壁面を伝わって濡れ上がるのを、るつぼ内壁に設けられたスパイラル状の凹凸２１が抑制している状態を説明している。
【００２８】
るつぼ１の内壁にスパイラル状の凹凸２１を設ける（図２）ことにより、従来の内壁が平滑なるつぼ（図１）と比較して、るつぼ底部５に仕込まれた蒸着材料２が溶融し溶湯３となり、るつぼ１の内壁面を伝わって濡れ上がる際、るつぼ開口部６までの濡れ上がり距離が長くなる。そのため開口部６から溶融状態の蒸着材料（溶湯３）が溢れ出してしまう問題を解決することができる。
また、るつぼ開口部からあふれ出した溶湯は、るつぼ内部の電熱線や熱伝対をぬらし、特にその導電性によって電熱線をショートさせてしまうという問題があったが、溶湯があふれてしまうのを防ぐことができる結果、この問題を解決することができる。
【００２９】
るつぼ内壁に設けられたスパイラル状の凹凸２１としては、スパイラルの凹部２１ｂと凸部２１ａとの段差寸法が０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、隣接するスパイラルの凸部２１ａの間隔が０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。また、スパイラルの凹部はフラットであってもよい。スパイラルの凸部が鋭角であると、凸部先端に集まった溶湯がその自重によりるつぼ下方へ流れ落ち易くなるため好ましい。また、るつぼ内に納められた蒸着材料の液表面に対するスパイラルの角度は３０度以上９０度以下であることが好ましい。このように角度が小さい方が溶湯が通過する距離が長くなるが、角度がある程度あったほうが、内壁の凸部先端あるいは凹部に集まった溶湯がスパイラル状の内壁を伝わって効率よく流れ落ち、濡れ上がりを防げるからである。
また、るつぼ内壁に設けられたスパイラル状の凹凸は、溶湯の濡れ上がりを防ぐという目的から、溶湯の液面（収容部４）よりも上に形成されることが好ましい。
【００３０】
本発明のるつぼはその構造に大きな特徴を有するため、るつぼ本体を構成する材料としては、耐熱性にすぐれ、一般的に蒸着用のるつぼの製造に用いられる材料であれば用いることができる。例えば、酸化物、窒化物、炭化物、炭素からなる群から選択されるセラミック、もしくはモリブデン、タンタル、タングステンなどの高融点金属材料からなる群から選択される。セラミックとしては、例えばＢＮ（Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ）、カーボン等を挙げることができる。なかでも、コンタミの発生が少なく耐衝撃性に優れているため、Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅが好ましい。融点が２０００℃以上の高融点金属とは、例えばモリブデン（融点２６２０℃）、タンタル（融点２９９０℃）、タングステン（融点３４００℃）等を挙げることができる。なかでも、耐加工性に優れ、蒸着物と化合物形成しにくいため、モリブデンが好ましい。
【００３１】
るつぼはセラミックや金属の単層でもよいが、これらの材料を組み合わせて多層構造とすることもできる（図５）。しかし、溶融状態の蒸着材料である溶湯は非常に流動性が大きく、またるつぼ内壁との濡れ性がよいため、るつぼの内壁にマイクロクラックが生じていると、この溶湯がマイクロクラックを通じて層間に浸入し、るつぼ全体の温度の上下動により、蒸着材料とるつぼ形成材料との熱膨張率の違いからるつぼに亀裂破損が生じてしまう懸念がある。
また、ＰＢＮ（Ｐｙｒｏｌｉｔｉｃ  Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ、熱分解窒化ホウ素）はその耐熱性から蒸着用るつぼに好ましく用いられるが、結晶性の薄膜であることからマイクロクラックが生じ易いという問題がある。ここで、ＰＢＮとはホウ素と窒素の原子からなる六方晶構造をもった薄膜が平行に積層して形成される薄膜である。
そこで、るつぼの内壁はマイクロクラックが生じにくいセラミック焼結体により構成されることが好ましい。
【００３２】
本発明のるつぼがセラミック焼結体とＣＶＤ法により積層されたセラミック薄膜との少なくとも２層構造である場合、セラミックの焼結体はるつぼの内壁となり、その厚みは０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。厚みが０．０１ｍｍ以上であることによってマイクロクラックの発生の抑制に十分な強度を得ることができる。また、厚みが１．０ｍｍ以下であることによって、蒸着材料の気化に十分な熱伝導性を確保することができる。この際、ＣＶＤ法により積層されたセラミック薄膜の厚さは０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。厚みがこの範囲であると、十分な耐衝撃性および蒸着材料の気化に十分な熱伝導性を確保することができるためである。
【００３３】
本発明のるつぼは、例えば、スパイラル状の内壁を基準とし内壁を含む側壁の厚みを１．０ｍｍ、底部から開口部までの高さを１３０ｍｍ、スパイラル状の凹凸の凹部を基準とした内径が３５ｍｍとすることができる。このとき、蒸着のために内部に仕込むことのできる蒸着材料は２０ｃｃ程度である。
本発明の蒸着用るつぼで蒸着可能に加熱することのできる蒸着材料には、Ａｌ、Ａｇ等が挙げられる。
【００３４】
＜るつぼの製造１＞
本発明のるつぼを製造する第一の方法について説明する。図３は、本発明のるつぼを製造する第一の方法についての説明図である。
【００３５】
まず、スパイラル（らせん）状の溝が形成された芯３１の表面にセラミック層３２を積層する。セラミック層３２を構成するセラミックは酸化物、窒化物、炭化物、炭素からなる群から選択され、焼結あるいはＣＶＤ法が用いられる。ＣＶＤ法は、るつぼ内壁表面形成材料の元素を含む気化させた化合物（ソースガス）をそのまま、あるいは水素・窒素などのキャリアガスと混ぜ送り込み、分解、還元、酸化、置換などの化学反応を起こさせて数ｎｍ程度の厚みでセラミック薄膜を積層するという方法である。
【００３６】
ＣＶＤ法に用いられるソースガスはボロントリクロライド（ＢＣｌ３）、アンモニア（ＮＨ３）等が挙げられる。また、活性化エネルギーとしては、熱（１８００〜２０００℃）、プラズマ、近紫外から真空紫外・レーザ光が用いられる。
【００３７】
スパイラル状の芯３１としては、スパイラルの山（すなわちるつぼ内壁としては凹部）とスパイラルの谷（るつぼ内壁としては凸部）との段差寸法が０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、隣接するスパイラルの谷の間隔が０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３８】
こうして芯３１の表面に形成されたセラミック層３２から、芯をスパイラルの回転方向と逆に回転させて抜き去ることにより内壁にスパイラル状の凹凸を有するるつぼ１が得られる。ここで、るつぼ内壁に設けられたスパイラル状の凹凸２１は、スパイラル状の芯３１が有する凹凸を写し取った形状となる。
【００３９】
＜るつぼの製造２＞
本発明のるつぼを製造する第二の方法について説明する。図４は、本発明のるつぼを製造する第二の方法についての説明図である。
【００４０】
まず、内壁形状が凹凸のない円筒形のるつぼ４２を用意する。内壁である金属としてはモリブデン、タンタル、タングステン等の融点が２０００℃以上である高融点金属を挙げることができ、耐加工性に優れていることからモリブデンが好ましい。耐熱性の観点からセラミックを用いることもできるが、切削時に破損しやすいことから金属の方が好ましい。内壁の金属層の厚みは、内径が形成予定のスパイラルの凸部と等しいかより内側に、外径がスパイラルの凹部と等しいかより外側になる厚みであって、この厚みの範囲内でスパイラル状の凹凸が形成されるようになっている。
【００４１】
このような内壁形状が凹凸のない円筒形であるるつぼ４２の内壁に切削油を塗り、スパイラル状の溝が形成されたタップ４１を時計回りに押し込み、ねじを切ることによって、るつぼ内壁にスパイラル状の凹凸２１を形成する。この際、タップ４１の有するスパイラル状の溝の谷と、るつぼの内径が等しいと効率がよい。また、タップ４１の備えるスパイラル状の溝は、その山と谷の差が０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下、谷の間隔が０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。このようなタップを用いることで、タップの有するスパイラル状の溝の形状がるつぼ内壁に転写されるため、るつぼ内壁での凹部と凸部の段差寸法は０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下、また、凸部の間隔は０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下となる。
最後にるつぼから押し込んだタップ４１を反時計回りに回転させて引き抜くことで、内壁にスパイラル状の凹凸を有するるつぼ１を得ることができる。
【００４２】
＜るつぼの製造３＞
本発明のるつぼを製造する第三の方法について説明する。図５は、本発明のるつぼを製造する第三の方法についての説明図である。
【００４３】
るつぼを製造する第一の方法と同様に、スパイラル状の溝が形成された芯の表面にセラミック薄膜を積層する。例えば、芯表面にセラミック焼結体５１としてＢＮ（Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄ）をコーティングしてセラミック第一層とし、その上にＣＶＤ法により数ｎｍの厚みでＢＮ（Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄ）をセラミック薄膜５２として積層しセラミック第二層とした。ＣＶＤ法にはソースガスとしてボロントリクロライド（ＢＣｌ３）、アンモニア（ＮＨ３）を用い、活性化エネルギーとして熱（１８００〜２０００℃）を与えた。
【００４４】
こうして芯の表面に積層された２層のセラミック積層構造から、芯をスパイラルの回転方向と逆に回転させて抜き去ることにより内壁にスパイラル状の凹凸を有し、内壁表面がセラミック焼結体５１、外壁が化学蒸着（ＣＶＤ）によるセラミック薄膜５２の２層構造であるるつぼ１が得られる。第三の方法で製造したるつぼは、内壁に設けられたスパイラル状の凹凸２１が溶湯の濡れ上がりを防ぐだけではなく、内壁のセラミック焼結体５１により良好な熱伝導を保ちつつ、内壁に、るつぼ内部への侵食起点となるマイクロクラックが発生するのを防ぐため、外壁である化学蒸着薄膜への溶湯の侵食を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来のるつぼを説明する断面図である。
【図２】底部に蒸着材料を仕込み加熱状態におかれている本発明のるつぼの断面を示す説明図である。
【図３】本発明のるつぼを製造する第一の方法についての説明図である。
【図４】本発明のるつぼを製造する第二の方法についての説明図である。
【図５】本発明のるつぼを製造する第三の方法についての説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    るつぼ
２    蒸着材料
３    溶湯
４    収容部
５    底部
６    開口部
７    加熱部（ヒーター：電熱線）
２１  スパイラル状の凹凸
２１ａ凸部
２１ｂ凹部
３１  芯
３２  セラミック層
４１  タップ
４２  内壁が金属のるつぼ
５１  セラミック焼結体
５２  ＣＶＤ法によるセラミック薄膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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