薄膜を蒸着する場合、一般的な方法として熱蒸着と電子ビーム（e-beam）蒸着の2つがある。これらの方法は、原料を加熱する方法と、材料の種類に対する適性が大きく異なります。これらの違いを理解することで、特定のニーズに適した方法を選択することができます。
熱蒸着と電子ビーム蒸着の4つのポイント
1.加熱方法
熱蒸発： このプロセスでは、電流を使用して、原料を入れたるつぼを加熱します。電流によって発生した熱によって材料が溶け、蒸発する。この方法はシンプルでコスト効率が高いが、るつぼの材料とソース材料の融点によって制限される。
電子ビーム蒸発： この方法では、集束した高エネルギー電子ビームが、水冷銅ハース内に置かれたソース材料を直接加熱する。電子ビームは、ヒーターエレメントの融点に制限されない局所的な加熱を提供するため、高温材料の蒸発を可能にする。
2.異なる材料への適用性
熱蒸発： この方法は、多くの金属や非金属のような融点の低い材料に適している。しかし、融点の高い材料に対しては、加熱方法の制約から有効でない場合がある。
電子ビーム蒸発法： この技術は、耐火金属や酸化物のような高温材料に特に有効である。高エネルギーの電子を直接照射することで、一般的に加熱法では蒸発が困難なこれらの材料の蒸発が可能になる。
3.蒸着膜の品質と純度
熱蒸発： るつぼを加熱するプロセスでは、るつぼ材料が蒸発剤と反応する可能性があるため、蒸着膜に不純物が生じることがある。また、生成される膜の密度が低くなる傾向がある。
電子ビーム蒸着： この方法では、るつぼを介さずに原料を直接加熱するため、一般的に純度の高い膜が得られる。膜は一般に緻密で、基板への密着性が高い。
4.蒸着速度
熱蒸着： 熱蒸発法の蒸着速度は、電子ビーム蒸着法に比べて一般的に低い。
電子ビーム蒸着： この方法は蒸着速度が速く、迅速な成膜を必要とするアプリケーションに有益です。
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まとめると、薄膜の蒸着には熱蒸着と電子ビーム蒸着の両方が使用されますが、どちらを選択するかは、蒸発させる材料の特定の要件と蒸着膜の所望の特性によって決まります。電子ビーム蒸着は、より汎用性が高く、より幅広い材料、特に高融点の材料を扱うことができ、一般的に、より高品質な膜が得られます。
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