真空蒸着とは、真空条件下で一定の加熱蒸発方式を用いてコーティング材（または成膜材料）を蒸発させて気化させ、粒子を基板の表面に飛ばし、膜にする過程のことをいう。
真空蒸着プロセスには、基板プレート表面のクリーニング、蒸着前の準備、蒸着、取出、後処理、検査、完成品などのステップがある。以下では、最初の三つのステップについて説明する。
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1．基板プレート表面のクリーニング
真空チャンバ壁と基板プレート表面における油汚れ、錆、残留メッキは真空中で蒸発しやすく、膜の純度と密着性に直接に影響するため、作業前に必ずきれいにする必要がある。
2．蒸着前の準備
まず、蒸着エリアを適切な真空に真空化した後、基板プレートおよび成膜材料に前処理をする。また、水分除去と膜の密着性の増強を目的として基板プレートを加熱する。その後、真空ポンプを通じ、空気抜きをして真空室から排出する。ある程度の真空化に達した後、蒸発源に低い電力を出力し、成膜材料を予め加熱し、または溶解する。その次、基板プレートに蒸発させないように、遮蔽板で蒸着源及その原料物質をカバーしてから、より高い電力を出力することによって成膜材料を急速に蒸発温度まで加熱し、蒸着する時また遮蔽板をとる。
3．蒸着
蒸着段階においては適切な基板プレートの温度、成膜材料の蒸発温度を選択するのは大切である。その他、蒸着気圧も非常に重要なパラメータになる。すなわち蒸着エリアの真空化程度のことである。蒸着気圧は蒸着空間の気体分子運動の平均自由行程や、一定の蒸発距離での蒸気と残留気体の原子、蒸気原子との衝突回数を決定するのである。
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筆者：孔靖茵
2019年12月4日