JP2000017432A - 高耐久性透明薄膜 - Google Patents
高耐久性透明薄膜Info
- Publication number
- JP2000017432A JP2000017432A JP10204342A JP20434298A JP2000017432A JP 2000017432 A JP2000017432 A JP 2000017432A JP 10204342 A JP10204342 A JP 10204342A JP 20434298 A JP20434298 A JP 20434298A JP 2000017432 A JP2000017432 A JP 2000017432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- transparent thin
- film
- inorganic
- durability
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性、耐熱性、耐衝撃性、耐蝕性等の耐
久性、絶縁性、透明性に優れる透明薄膜を提供する。 【解決手段】 高耐久性透明薄膜を、被成膜体上にホロ
ーカソード型イオンプレーティングにより成膜した無機
窒化物および無機窒化酸化物のいずれかからなる薄膜と
し、また、上記無機窒化物または無機窒化酸化物を構成
する被窒化無機元素をＳｉ，Ｐ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｂ，Ｃか
らなる群の中の１種または２種以上とする。
久性、絶縁性、透明性に優れる透明薄膜を提供する。 【解決手段】 高耐久性透明薄膜を、被成膜体上にホロ
ーカソード型イオンプレーティングにより成膜した無機
窒化物および無機窒化酸化物のいずれかからなる薄膜と
し、また、上記無機窒化物または無機窒化酸化物を構成
する被窒化無機元素をＳｉ，Ｐ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｂ，Ｃか
らなる群の中の１種または２種以上とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高耐久性透明薄膜に
係り、特に絶縁フィルム、反射防止フィルム、建築材
料、車両等のハードコーティング等に用いられる透明
性、耐久性、絶縁性に優れた透明薄膜に関する。
係り、特に絶縁フィルム、反射防止フィルム、建築材
料、車両等のハードコーティング等に用いられる透明
性、耐久性、絶縁性に優れた透明薄膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、絶縁フィルム、反射防止フィ
ルム、建築材料、車両等のハードコーティングとして、
耐久性を備えた透明薄膜が使用されている。例えば、電
子部材、電子部品に用いる絶縁フィルムでは、絶縁性に
加えて耐酸性、耐熱性等の耐久性が要求される。
ルム、建築材料、車両等のハードコーティングとして、
耐久性を備えた透明薄膜が使用されている。例えば、電
子部材、電子部品に用いる絶縁フィルムでは、絶縁性に
加えて耐酸性、耐熱性等の耐久性が要求される。
【０００３】上記の耐久性透明薄膜としては、化学気相
蒸着（ＣＶＤ）法、電子線（ＥＢ）蒸着法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング方等により基材上に成膜
した酸化珪素等の無機酸化薄膜が使用されている。
蒸着（ＣＶＤ）法、電子線（ＥＢ）蒸着法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング方等により基材上に成膜
した酸化珪素等の無機酸化薄膜が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
無機酸化薄膜からなる耐久性透明薄膜は、十分な耐久性
を得るためには基材の加熱が必要であり、このためポリ
イミドフィルム等の耐熱性フィルム上に形成する必要が
あった。
無機酸化薄膜からなる耐久性透明薄膜は、十分な耐久性
を得るためには基材の加熱が必要であり、このためポリ
イミドフィルム等の耐熱性フィルム上に形成する必要が
あった。
【０００５】また、膜厚が小さくても高い耐久性を備え
た透明薄膜として、ＣＶＤ法により形成する窒化珪素膜
がある。ＣＶＤ法による窒化珪素膜の成膜では、成膜速
度を高めたり、低温で成膜した場合、薄膜の耐久性が不
十分となる。したがって、良好な耐久性を備えた透明薄
膜を得るためには、成膜速度を著しく低くし、高温（２
５０℃程度）で成膜する必要があり、製造コストの増大
を来していた。また、ＣＶＤ法による窒化珪素膜の成膜
では、シランガス等の発火性のあるガスを使用するた
め、作業環境上の危険性が問題となっている。
た透明薄膜として、ＣＶＤ法により形成する窒化珪素膜
がある。ＣＶＤ法による窒化珪素膜の成膜では、成膜速
度を高めたり、低温で成膜した場合、薄膜の耐久性が不
十分となる。したがって、良好な耐久性を備えた透明薄
膜を得るためには、成膜速度を著しく低くし、高温（２
５０℃程度）で成膜する必要があり、製造コストの増大
を来していた。また、ＣＶＤ法による窒化珪素膜の成膜
では、シランガス等の発火性のあるガスを使用するた
め、作業環境上の危険性が問題となっている。
【０００６】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、耐摩耗性、耐熱性、耐衝撃性、耐蝕性
等の耐久性、絶縁性、透明性に優れる透明薄膜を提供す
ることを目的とする。
れたものであり、耐摩耗性、耐熱性、耐衝撃性、耐蝕性
等の耐久性、絶縁性、透明性に優れる透明薄膜を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の高耐久性透明薄膜は、被成膜体上に
ホローカソード型イオンプレーティングにより成膜した
無機窒化物および無機窒化酸化物のいずれかからなる薄
膜であるような構成とした。
るために、本発明の高耐久性透明薄膜は、被成膜体上に
ホローカソード型イオンプレーティングにより成膜した
無機窒化物および無機窒化酸化物のいずれかからなる薄
膜であるような構成とした。
【０００８】また、本発明の高耐久性透明薄膜は、被窒
化無機元素としてＳｉ，Ｐ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｂ，Ｃからな
る群の中の１種または２種以上の元素を含有するような
構成とした。
化無機元素としてＳｉ，Ｐ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｂ，Ｃからな
る群の中の１種または２種以上の元素を含有するような
構成とした。
【０００９】また、本発明の高耐久性透明薄膜は、被窒
化無機元素として更にＴｉおよび／またはＡｌを含有す
るような構成とした。
化無機元素として更にＴｉおよび／またはＡｌを含有す
るような構成とした。
【００１０】このような本発明では、成膜された透明薄
膜は緻密であり、耐久性、絶縁性、透明性に優れ、か
つ、被成膜体に極めて高い密着性を示す。
膜は緻密であり、耐久性、絶縁性、透明性に優れ、か
つ、被成膜体に極めて高い密着性を示す。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１２】本発明の高耐久性透明薄膜は、被成膜体上
にホローカソード型イオンプレーティングにより成膜し
た無機窒化物または無機窒化酸化物からなる薄膜であ
り、機械的外力の作用時や高温等における耐久性を保持
しつつ、高い透明性を有するとともに、厚みが薄くても
優れた耐久性（耐摩耗性、耐熱密着性、耐衝撃密着性、
耐蝕性等）を有する。
にホローカソード型イオンプレーティングにより成膜し
た無機窒化物または無機窒化酸化物からなる薄膜であ
り、機械的外力の作用時や高温等における耐久性を保持
しつつ、高い透明性を有するとともに、厚みが薄くても
優れた耐久性（耐摩耗性、耐熱密着性、耐衝撃密着性、
耐蝕性等）を有する。
【００１３】本発明の高耐久性透明薄膜を構成する無機
元素（被窒化無機元素）は、透明な薄膜を形成できる元
素であれば特に制限はなく、例えば、Ｓｉ，Ｐ，Ｇｅ，
Ｇａ，Ｂ，Ｃからなる群の中の１種または２種以上を用
いることができる。具体的な透明薄膜の例としては、Ｓ
ｉ，Ｃ等の窒化物（カーボンシリサイドの窒化物等）、
Ｐ，Ｓｉ等の酸化物を適度に窒化したセラミックス（Ｓ
ｉの酸化物であるＳｉＯx を窒化したＳｉＯx Ｎy やＰ
の窒化酸化物であるＰＯＮ等）を挙げることができる。
このような無機元素の窒化物および窒化酸化物は、いず
れも透明性が良好で、かつ、被成膜体に極めて高い耐熱
密着性、耐衝撃密着性を示す。また、機械的外力や薬品
が作用しても亀裂や欠陥、溶解が生じにくく、優れた耐
久性（耐摩耗性、耐蝕性等）および絶縁性を長時間に亘
り維持できる。
元素（被窒化無機元素）は、透明な薄膜を形成できる元
素であれば特に制限はなく、例えば、Ｓｉ，Ｐ，Ｇｅ，
Ｇａ，Ｂ，Ｃからなる群の中の１種または２種以上を用
いることができる。具体的な透明薄膜の例としては、Ｓ
ｉ，Ｃ等の窒化物（カーボンシリサイドの窒化物等）、
Ｐ，Ｓｉ等の酸化物を適度に窒化したセラミックス（Ｓ
ｉの酸化物であるＳｉＯx を窒化したＳｉＯx Ｎy やＰ
の窒化酸化物であるＰＯＮ等）を挙げることができる。
このような無機元素の窒化物および窒化酸化物は、いず
れも透明性が良好で、かつ、被成膜体に極めて高い耐熱
密着性、耐衝撃密着性を示す。また、機械的外力や薬品
が作用しても亀裂や欠陥、溶解が生じにくく、優れた耐
久性（耐摩耗性、耐蝕性等）および絶縁性を長時間に亘
り維持できる。
【００１４】また、本発明の高耐久性透明薄膜は被窒化
無機元素として更にＴｉおよび／またはＡｌを含有する
ものであってもよい。
無機元素として更にＴｉおよび／またはＡｌを含有する
ものであってもよい。
【００１５】本発明の高耐久性透明薄膜の厚みは１００
〜５０００Å、好ましくは３００〜１５００Å程度とす
ることができる。厚みが１００Å未満であると、十分な
耐久性を得ることができず、また、５０００Åを超える
と、耐久性の更なる向上は得られない一方で成膜に要す
る時間が長くなり好ましくない。
〜５０００Å、好ましくは３００〜１５００Å程度とす
ることができる。厚みが１００Å未満であると、十分な
耐久性を得ることができず、また、５０００Åを超える
と、耐久性の更なる向上は得られない一方で成膜に要す
る時間が長くなり好ましくない。
【００１６】次に、本発明の高耐久性透明薄膜の製造方
法を説明する。
法を説明する。
【００１７】本発明の高耐久性透明薄膜は、上述のよう
に反応性成膜法であるホローカソード型イオンプレーテ
ィング、特に浦本ガン（特開平２−２６５１５０号）を
用いたホローカソード型イオンプレーティングにより成
膜される。
に反応性成膜法であるホローカソード型イオンプレーテ
ィング、特に浦本ガン（特開平２−２６５１５０号）を
用いたホローカソード型イオンプレーティングにより成
膜される。
【００１８】ここで、ホローカソード型イオンプレーテ
ィング法の一例について、図１を参照して説明する。図
１は横形ホローカソード型イオンプレーティング装置の
一例を示す構成図である。図１において、ホローカソー
ド型イオンプレーティング装置１は、排気口２ａと反応
ガス供給口２ｂを設けた真空チャンバー２と、この真空
チャンバー２内の下部に配設された坩堝（陽極）３、真
空チャンバー２内の上部に配設されたホルダー４、真空
チャンバー２の所定位置（図示例では真空チャンバー左
側壁）に配設されたプラズマガン５、陰極６、中間電極
７および補助コイル８を備えている。また、坩堝３の下
方には永久磁石９が配設されている。
ィング法の一例について、図１を参照して説明する。図
１は横形ホローカソード型イオンプレーティング装置の
一例を示す構成図である。図１において、ホローカソー
ド型イオンプレーティング装置１は、排気口２ａと反応
ガス供給口２ｂを設けた真空チャンバー２と、この真空
チャンバー２内の下部に配設された坩堝（陽極）３、真
空チャンバー２内の上部に配設されたホルダー４、真空
チャンバー２の所定位置（図示例では真空チャンバー左
側壁）に配設されたプラズマガン５、陰極６、中間電極
７および補助コイル８を備えている。また、坩堝３の下
方には永久磁石９が配設されている。
【００１９】このようなホローカソード型イオンプレー
ティング装置１を用いたイオンプレーティングによる透
明薄膜の形成は以下のように行われる。まず、坩堝３に
蒸発源１１を配置し、また透明薄膜の被成膜体１２をホ
ルダー４に保持し、真空チャンバー２内部を１０-6〜１
０-3Torr程度の真空度にする。この状態で、アルゴン
（Ａｒ）等のプラズマ用ガスをプラズマガン５に導入す
る。そして、プラズマガン５で発生したプラズマビーム
１５は、補助コイル８により形成される磁界によって真
空チャンバー２内に引き出され、坩堝３下方の永久磁石
９が作る磁界によって蒸発源１１に収束し、この蒸発源
１１を加熱する。その結果、加熱された部分の蒸発源１
１は蒸発し、プラズマビーム１５の領域を通過する際に
一部電離し、ホルダー４に保持されている被成膜体１２
に到達して表面に膜を形成する。
ティング装置１を用いたイオンプレーティングによる透
明薄膜の形成は以下のように行われる。まず、坩堝３に
蒸発源１１を配置し、また透明薄膜の被成膜体１２をホ
ルダー４に保持し、真空チャンバー２内部を１０-6〜１
０-3Torr程度の真空度にする。この状態で、アルゴン
（Ａｒ）等のプラズマ用ガスをプラズマガン５に導入す
る。そして、プラズマガン５で発生したプラズマビーム
１５は、補助コイル８により形成される磁界によって真
空チャンバー２内に引き出され、坩堝３下方の永久磁石
９が作る磁界によって蒸発源１１に収束し、この蒸発源
１１を加熱する。その結果、加熱された部分の蒸発源１
１は蒸発し、プラズマビーム１５の領域を通過する際に
一部電離し、ホルダー４に保持されている被成膜体１２
に到達して表面に膜を形成する。
【００２０】本発明の高耐久性透明薄膜を形成する被成
膜体は、ハードコーティングとしての高耐久性透明薄膜
の使用目的に応じて、透明な基材フィルム、電子部材、
建築用部材、車両用部材等から適宜選択することができ
る。
膜体は、ハードコーティングとしての高耐久性透明薄膜
の使用目的に応じて、透明な基材フィルム、電子部材、
建築用部材、車両用部材等から適宜選択することができ
る。
【００２１】このうち、透明な基材フィルムとしては、
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プ
ロピレン共重合体、ポリ−４−メチルペンテン−１等の
ポリオレフィン；ポリエチレンテレフタレートおよびポ
リブチレンテレフタレート等のポリアルキレンテレフタ
レート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリ
エステル；ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン６６、
ナイロン６１０等のポリアミド；ポリ塩化ビニル；スチ
レン系ポリマー；ポリビニルアルコール；ポリカーボネ
ート；ポリアクリルニトリル；セルロース系ポリマー等
の１種または２種以上の組み合わせからなる樹脂フィル
ムを挙げることができる。特に好ましい基材フィルムと
しては、透明性および機械的強度に優れるオレフィン系
ポリマー（特にポリプロピレン系ポリマー）、ポリエス
テル（特にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
ナフタレート）、ポリアミド（特にナイロン６）等から
なる基材フィルムを挙げることができる。
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プ
ロピレン共重合体、ポリ−４−メチルペンテン−１等の
ポリオレフィン；ポリエチレンテレフタレートおよびポ
リブチレンテレフタレート等のポリアルキレンテレフタ
レート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリ
エステル；ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン６６、
ナイロン６１０等のポリアミド；ポリ塩化ビニル；スチ
レン系ポリマー；ポリビニルアルコール；ポリカーボネ
ート；ポリアクリルニトリル；セルロース系ポリマー等
の１種または２種以上の組み合わせからなる樹脂フィル
ムを挙げることができる。特に好ましい基材フィルムと
しては、透明性および機械的強度に優れるオレフィン系
ポリマー（特にポリプロピレン系ポリマー）、ポリエス
テル（特にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
ナフタレート）、ポリアミド（特にナイロン６）等から
なる基材フィルムを挙げることができる。
【００２２】上記の基材フィルムの光線透過率は、視認
性を損なわない範囲で適当に選択でき、白色光線での全
光線透過率が４０％以上、好ましくは６０％以上、より
好ましくは７０％以上である基材フィルムを用いること
が好ましい。また、基材フィルムは単層であってもよ
く、また、２層状の積層体であってもよい。基材フィル
ムの厚みは使用目的に応じて適宜設定でき、例えば、３
〜１００μｍ程度である。
性を損なわない範囲で適当に選択でき、白色光線での全
光線透過率が４０％以上、好ましくは６０％以上、より
好ましくは７０％以上である基材フィルムを用いること
が好ましい。また、基材フィルムは単層であってもよ
く、また、２層状の積層体であってもよい。基材フィル
ムの厚みは使用目的に応じて適宜設定でき、例えば、３
〜１００μｍ程度である。
【００２３】基材フィルムの成形には、押出し成形等の
公知の成形方法を用いることができ、基材フィルムは未
延伸であってもよく、また、一軸延伸あるいは二軸延伸
してもよいが、機械的強度に優れる二軸延伸フィルムが
より好ましい。
公知の成形方法を用いることができ、基材フィルムは未
延伸であってもよく、また、一軸延伸あるいは二軸延伸
してもよいが、機械的強度に優れる二軸延伸フィルムが
より好ましい。
【００２４】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。 ［実施例１］被成膜体としてシリコンウエハーと二軸延
伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績
（株）製Ｅ５１００（厚み５０μｍ））を準備し、図１
に示すようなホローカソード型イオンプレーティング装
置のホルダーに被成膜体を保持し、反応性成膜法により
上記被成膜体上にＳｉＮx （ｘ＝４／３）の透明薄膜
（厚み７００Å）を成膜した。坩堝内面には絶縁性、耐
熱性のセラミックス容器を設置し、この中に蒸発源（純
度９８％のＳｉインゴット又は粒径２〜５ｍｍのＳｉ粒
子）を封入した。また、成膜条件は下記のように設定し
た。
明する。 ［実施例１］被成膜体としてシリコンウエハーと二軸延
伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績
（株）製Ｅ５１００（厚み５０μｍ））を準備し、図１
に示すようなホローカソード型イオンプレーティング装
置のホルダーに被成膜体を保持し、反応性成膜法により
上記被成膜体上にＳｉＮx （ｘ＝４／３）の透明薄膜
（厚み７００Å）を成膜した。坩堝内面には絶縁性、耐
熱性のセラミックス容器を設置し、この中に蒸発源（純
度９８％のＳｉインゴット又は粒径２〜５ｍｍのＳｉ粒
子）を封入した。また、成膜条件は下記のように設定し
た。
【００２５】 （成膜条件） ・放電電力 ： ８ｋＷ ・導入ガス ： Ａｒ＝２０ｓｃｃｍ、Ｎ2 ＝４０ｓｃｃｍ ・成膜レート ： ２０Å／秒 ・成膜真空度 ： ６×１０-4Ｔｏｒｒ ・基材加熱 ： なし ［実施例２］被成膜体としてシリコンウエハーと二軸延
伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績
（株）製Ｅ５１００（厚み５０μｍ））を準備し、反射
電子吸収電極を付設したホローカソード型イオンプレー
ティング装置のホルダーに被成膜体を保持し、反応性成
膜法により上記被成膜体上にＳｉＯx Ｎy （ｘ＝１．
５、ｙ＝０．３）の透明薄膜（厚み７００Å）を成膜し
た。坩堝内面には絶縁性、耐熱性のセラミックス容器を
設置し、この中に蒸発源（純度９９．９％のＳｉＯxイ
ンゴット又は粒径２〜５ｍｍのＳｉＯx 粒子）を封入し
た。また、成膜条件は下記のように設定した。
伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績
（株）製Ｅ５１００（厚み５０μｍ））を準備し、反射
電子吸収電極を付設したホローカソード型イオンプレー
ティング装置のホルダーに被成膜体を保持し、反応性成
膜法により上記被成膜体上にＳｉＯx Ｎy （ｘ＝１．
５、ｙ＝０．３）の透明薄膜（厚み７００Å）を成膜し
た。坩堝内面には絶縁性、耐熱性のセラミックス容器を
設置し、この中に蒸発源（純度９９．９％のＳｉＯxイ
ンゴット又は粒径２〜５ｍｍのＳｉＯx 粒子）を封入し
た。また、成膜条件は下記のように設定した。
【００２６】 （成膜条件） ・放電電力 ： ８ｋＷ ・導入ガス ： Ａｒ＝２０ｓｃｃｍ、Ｎ2 ＝４０ｓｃｃｍ ・成膜レート ： ２０Å／秒 ・成膜真空度 ： ６×１０-4Ｔｏｒｒ ・基材加熱 ： なし ［比較例１］被成膜体としてシリコンウエハーと二軸延
伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績
（株）製Ｅ５１００（厚み５０μｍ））を準備し、これ
を化学気相蒸着装置のチャンバー内のホルダーに装着し
た。次に、化学気相蒸着装置のチャンバー内を、油回転
ポンプおよび油拡散ポンプにより、到達真空度１×１０
-7Ｔｏｒｒまで減圧した。
伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績
（株）製Ｅ５１００（厚み５０μｍ））を準備し、これ
を化学気相蒸着装置のチャンバー内のホルダーに装着し
た。次に、化学気相蒸着装置のチャンバー内を、油回転
ポンプおよび油拡散ポンプにより、到達真空度１×１０
-7Ｔｏｒｒまで減圧した。
【００２７】また、原料ガスとして、シランガス（大陽
東洋酸素（株）製、純度９９．９９％）、および、窒素
ガス（大陽東洋酸素（株）製、純度９９．９９％）を準
備した。
東洋酸素（株）製、純度９９．９９％）、および、窒素
ガス（大陽東洋酸素（株）製、純度９９．９９％）を準
備した。
【００２８】次に、ホルダーの近傍に、ホルダーと対向
するように１枚の電極板を配置し、この電極板とホルダ
ーとの間に１３．６５ＭＨｚの高周波電圧を印加した
（投入電力０．８ｋＷ）。そして、チャンバー内の電極
板近傍にガス導入口を設け、シランガスを流量４０ｓｃ
ｃｍで、窒素ガスを流量５００ｓｃｃｍで、アンモニア
ガスを流量１２０ｓｃｃｍで導入し、真空ポンプとチャ
ンバーとの間にあるバルブの開閉度を制御することによ
り、成膜時のチャンバー内の圧力を５×１０-1Ｔｏｒｒ
に保って、被成膜体上にＳｉＮx （ｘ＝４／３）の透明
薄膜（厚み７００Å）を成膜した。尚、成膜レートは２
０Å／秒とし、被成膜体は非加熱とした。 ［比較例２］投入電力を０．２ｋＷ、圧力を３×１０-1
Ｔｏｒｒ、成膜レートを２Å／秒とした他は、比較例１
と同様にして被成膜体（シリコンウエハーとポリエチレ
ンテレフタレートフィルム）上にＳｉＮx （ｘ＝４／
３）の透明薄膜（厚み７００Å）を成膜した。 （評価）上記のようにして作製した各透明薄膜につい
て、耐摩耗性、密着性、耐熱密着性、耐衝撃密着性、耐
蝕性と光透過率および比抵抗を下記のようにして評価、
測定し、結果を下記の表１に示した。
するように１枚の電極板を配置し、この電極板とホルダ
ーとの間に１３．６５ＭＨｚの高周波電圧を印加した
（投入電力０．８ｋＷ）。そして、チャンバー内の電極
板近傍にガス導入口を設け、シランガスを流量４０ｓｃ
ｃｍで、窒素ガスを流量５００ｓｃｃｍで、アンモニア
ガスを流量１２０ｓｃｃｍで導入し、真空ポンプとチャ
ンバーとの間にあるバルブの開閉度を制御することによ
り、成膜時のチャンバー内の圧力を５×１０-1Ｔｏｒｒ
に保って、被成膜体上にＳｉＮx （ｘ＝４／３）の透明
薄膜（厚み７００Å）を成膜した。尚、成膜レートは２
０Å／秒とし、被成膜体は非加熱とした。 ［比較例２］投入電力を０．２ｋＷ、圧力を３×１０-1
Ｔｏｒｒ、成膜レートを２Å／秒とした他は、比較例１
と同様にして被成膜体（シリコンウエハーとポリエチレ
ンテレフタレートフィルム）上にＳｉＮx （ｘ＝４／
３）の透明薄膜（厚み７００Å）を成膜した。 （評価）上記のようにして作製した各透明薄膜につい
て、耐摩耗性、密着性、耐熱密着性、耐衝撃密着性、耐
蝕性と光透過率および比抵抗を下記のようにして評価、
測定し、結果を下記の表１に示した。
【００２９】耐摩耗性の評価 米国ＤＩ社製ＳＰＭ Ｄ３０００に、ナノセンサー社製
ダイヤモンドコート探針を装着し、被成膜体上に形成し
た透明薄膜に所定の荷重で１００回摩擦後、摩擦痕の形
状を超軽荷重にして測定し、下記の基準で耐摩耗性の評
価を行った。
ダイヤモンドコート探針を装着し、被成膜体上に形成し
た透明薄膜に所定の荷重で１００回摩擦後、摩擦痕の形
状を超軽荷重にして測定し、下記の基準で耐摩耗性の評
価を行った。
【００３０】（評価基準） 〇：透明薄膜に摩擦痕が見られない ×：透明薄膜に摩擦痕が見られる密着性 クロスハッチ法によるテープ剥離を行い、ハッチの残り
程度により下記の５段階の基準で密着性の評価を行っ
た。
程度により下記の５段階の基準で密着性の評価を行っ
た。
【００３１】（評価基準） Ａ：ハッチの残り１００〜８０％ Ｂ：ハッチの残り８０〜６０％ Ｃ：ハッチの残り６０〜４０％ Ｄ：ハッチの残り４０〜２０％ Ｅ：ハッチの残り２０〜０％耐熱密着性の評価 被成膜体上に形成した透明薄膜に対して、１５℃／分の
変温速度で２５〜１００℃の温度変化（昇温、冷却）を
１０回施し、その後、上記の密着性の評価方法と同様に
クロスハッチ法によるテープ剥離を行い、５段階の基準
で密着性の評価を行った。
変温速度で２５〜１００℃の温度変化（昇温、冷却）を
１０回施し、その後、上記の密着性の評価方法と同様に
クロスハッチ法によるテープ剥離を行い、５段階の基準
で密着性の評価を行った。
【００３２】耐衝撃密着性の評価 シャープ（株）製ＵＴ１０４超音波洗浄器を用い、被成
膜体上に形成した透明薄膜に１００Ｗ、３９ｋＨｚの超
音波振動を１５分間印加し、その後、上記の密着性の評
価方法と同様にクロスハッチ法によるテープ剥離を行
い、５段階の基準で密着性の評価を行った。
膜体上に形成した透明薄膜に１００Ｗ、３９ｋＨｚの超
音波振動を１５分間印加し、その後、上記の密着性の評
価方法と同様にクロスハッチ法によるテープ剥離を行
い、５段階の基準で密着性の評価を行った。
【００３３】耐蝕性の評価 酸として液温２５℃、濃度３０％の硝酸、塩酸、硫酸を
準備し、アルカリとして液温２５℃の１Ｎ水酸化ナトリ
ウム溶液を準備し、ＳｉＮx の透明薄膜を被成膜体（シ
リコンウエハー）とともに各液中に２０分間浸漬し、引
き上げた後の透明薄膜の侵蝕状態を観察し、下記の基準
で評価した。
準備し、アルカリとして液温２５℃の１Ｎ水酸化ナトリ
ウム溶液を準備し、ＳｉＮx の透明薄膜を被成膜体（シ
リコンウエハー）とともに各液中に２０分間浸漬し、引
き上げた後の透明薄膜の侵蝕状態を観察し、下記の基準
で評価した。
【００３４】（評価基準） 〇：透明薄膜に侵蝕はみられない ×：透明薄膜に侵蝕がみられる光透過率の測定 被成膜体上に形成した透明薄膜について、波長５５０ｎ
ｍでの透過率を測定した。
ｍでの透過率を測定した。
【００３５】比抵抗の測定 透明薄膜を用いてＭＩＳ構造（Ｎｉ／透明薄膜／Ｐ+-Ｓ
ｉ）の試験片を作製し、電流電圧特性および容量計測を
行って、１ＭＶ／ｃｍにおける比抵抗ρ（Ω・ｃｍ）を
求めた。
ｉ）の試験片を作製し、電流電圧特性および容量計測を
行って、１ＭＶ／ｃｍにおける比抵抗ρ（Ω・ｃｍ）を
求めた。
【００３６】
【表１】 表１に示されるように、本発明の透明薄膜（実施例１、
２）は、耐久性および透明性とも優れ、かつ、高い絶縁
性を有する高耐久性透明薄膜であることが確認された。
２）は、耐久性および透明性とも優れ、かつ、高い絶縁
性を有する高耐久性透明薄膜であることが確認された。
【００３７】これに対して、比較例１の透明薄膜は、耐
久性および絶縁性の各特性が悪く、高耐久性透明薄膜と
しての実用性がないことが確認された。
久性および絶縁性の各特性が悪く、高耐久性透明薄膜と
しての実用性がないことが確認された。
【００３８】一方、比較例２の透明薄膜は、耐熱密着性
と耐衝撃密着性が不十分であり、また、成膜レートが極
めて低く、生産性の点で問題があった。
と耐衝撃密着性が不十分であり、また、成膜レートが極
めて低く、生産性の点で問題があった。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば被
成膜体上にホローカソード型イオンプレーティングによ
り無機窒化物または無機窒化酸化物を成膜して高耐久性
透明薄膜とするので、成膜された透明薄膜は、透明性が
良好で、かつ、緻密であり、被成膜体に極めて高い密着
性を示し、機械的外力が作用しても亀裂や欠陥が生ぜ
ず、優れた耐久性（耐摩耗性、耐熱密着性、耐衝撃密着
性、耐蝕性等）および絶縁性を長時間に亘り維持でき、
絶縁フィルム、反射防止フィルム、建築材料、車両等の
ハードコーティング等に用いることができる。また、被
成膜体に対して極めて高い密着性を示すので、薄膜剥離
防止のためのアンカー層の形成が不要となり、さらに、
イオンプレーティング法の特徴である高生産効率により
薄膜製造コストの低減が可能となる。また、本発明の高
耐久性透明薄膜は低温成膜ができるので、被成膜体に加
熱劣化を与えることがなく、成膜時に危険性の高いガス
を使用する必要はなく安全面での問題もない。
成膜体上にホローカソード型イオンプレーティングによ
り無機窒化物または無機窒化酸化物を成膜して高耐久性
透明薄膜とするので、成膜された透明薄膜は、透明性が
良好で、かつ、緻密であり、被成膜体に極めて高い密着
性を示し、機械的外力が作用しても亀裂や欠陥が生ぜ
ず、優れた耐久性（耐摩耗性、耐熱密着性、耐衝撃密着
性、耐蝕性等）および絶縁性を長時間に亘り維持でき、
絶縁フィルム、反射防止フィルム、建築材料、車両等の
ハードコーティング等に用いることができる。また、被
成膜体に対して極めて高い密着性を示すので、薄膜剥離
防止のためのアンカー層の形成が不要となり、さらに、
イオンプレーティング法の特徴である高生産効率により
薄膜製造コストの低減が可能となる。また、本発明の高
耐久性透明薄膜は低温成膜ができるので、被成膜体に加
熱劣化を与えることがなく、成膜時に危険性の高いガス
を使用する必要はなく安全面での問題もない。
【図１】本発明の透明薄膜の製造に使用できる横形ホロ
ーカソード型イオンプレーティング装置の一例を示す構
成図である。
ーカソード型イオンプレーティング装置の一例を示す構
成図である。
１…ホローカソード型イオンプレーティング装置 ２…真空チャンバー ３…坩堝（陽極） ４…ホルダー ５…プラズマガン ６…陰極 ７…中間電極 ８…補助コイル １１…蒸発源 １２…被成膜体 １５…プラズマビーム
Claims (3)
- 【請求項１】 被成膜体上にホローカソード型イオンプ
レーティングにより成膜した無機窒化物および無機窒化
酸化物のいずれかからなる薄膜であることを特徴とする
高耐久性透明薄膜。 - 【請求項２】 被窒化無機元素としてＳｉ，Ｐ，Ｇｅ，
Ｇａ，Ｂ，Ｃからなる群の中の１種または２種以上の元
素を含有することを特徴とする請求項１に記載の高耐久
性透明薄膜。 - 【請求項３】 被窒化無機元素として更にＴｉおよび／
またはＡｌを含有することを特徴とする請求項２に記載
の高耐久性透明薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10204342A JP2000017432A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 高耐久性透明薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10204342A JP2000017432A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 高耐久性透明薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000017432A true JP2000017432A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16488926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10204342A Pending JP2000017432A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 高耐久性透明薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000017432A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008144240A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Dainippon Printing Co Ltd | ガスバリア性フィルム |
-
1998
- 1998-07-03 JP JP10204342A patent/JP2000017432A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008144240A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Dainippon Printing Co Ltd | ガスバリア性フィルム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100610298B1 (ko) | 우수한 내마모성, 내열성 및 기판과의 부착성을 가지는적층 피막 및 그 제조 방법 | |
| US7112370B2 (en) | Vapor-deposited film | |
| Man et al. | Microstructure, oxidation and H2-permeation resistance of TiAlN films deposited by DC magnetron sputtering technique | |
| TW201606105A (zh) | 離子輔助沉積的稀土氧化物之頂部塗層 | |
| WO2004015170A1 (ja) | α型結晶構造主体のアルミナ皮膜の製造方法、α型結晶構造主体のアルミナ皮膜と該アルミナ皮膜を含む積層皮膜、該アルミナ皮膜または該積層皮膜で被覆された部材とその製造方法、および物理的蒸着装置 | |
| JP2002053946A (ja) | 硬質皮膜および耐摩耗部材並びにその製造方法 | |
| KR100940812B1 (ko) | 반도체 제조 장비용 열용사 코팅막의 제조방법 | |
| JP2004148673A (ja) | 透明ガスバリア膜、透明ガスバリア膜付き基体およびその製造方法 | |
| US20210403337A1 (en) | Yttrium oxide based coating and bulk compositions | |
| US6027792A (en) | Coating film excellent in resistance to halogen-containing gas corrosion and halogen-containing plasma corrosion, laminated structure coated with the same, and method for producing the same | |
| US20060257562A1 (en) | Methods of producing an alumina film mainly in alpha crystal structure and the multilayer film thereof | |
| JP3971293B2 (ja) | 耐摩耗性および耐熱性に優れた積層皮膜およびその製造方法、並びに耐摩耗性および耐熱性に優れた積層皮膜被覆工具 | |
| JP3971336B2 (ja) | α型結晶構造主体のアルミナ皮膜の製造方法およびα型結晶構造主体のアルミナ皮膜で被覆された部材の製造方法 | |
| JP2000017432A (ja) | 高耐久性透明薄膜 | |
| EP2110460A1 (en) | Yttrium-containing ceramic coating | |
| JP2004269951A (ja) | 耐ハロゲンガス皮膜被覆部材およびその製造方法 | |
| KR100671422B1 (ko) | 스퍼터링에 의한 알루미늄 피막 형성방법 | |
| KR100682416B1 (ko) | α형 결정 구조 주체의 알루미나 피막의 제조 방법, α형결정 구조 주체의 알루미나 피막과 그 알루미나 피막을포함하는 적층 피막, 그 알루미나 피막 또는 그 적층피막으로 피복된 부재와 그 제조 방법, 및 물리적 증착 장치 | |
| WO1982004158A1 (en) | Magnetic recording medium | |
| JP2008062561A (ja) | 親水性積層膜を備えた物品の製造方法、および、親水性積層膜を備えた物品 | |
| JP2004332005A (ja) | α型結晶構造主体のアルミナ皮膜の製造方法、α型結晶構造主体のアルミナ皮膜で被覆された部材およびその製造方法 | |
| JPH06306591A (ja) | 撥水性ハードコート皮膜の製造方法 | |
| JP3971527B2 (ja) | 窒化珪素薄膜の製造方法 | |
| JPH07224381A (ja) | 薄膜製造方法およびその装置 | |
| JPH06299347A (ja) | 電気絶縁性板状材料の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060724 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060801 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061128 |