JP2002038266A - 立体基板へのスパッタリング成膜装置及び成膜方法 - Google Patents
立体基板へのスパッタリング成膜装置及び成膜方法Info
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- JP2002038266A JP2002038266A JP2000225213A JP2000225213A JP2002038266A JP 2002038266 A JP2002038266 A JP 2002038266A JP 2000225213 A JP2000225213 A JP 2000225213A JP 2000225213 A JP2000225213 A JP 2000225213A JP 2002038266 A JP2002038266 A JP 2002038266A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】移動する立体基板にその形状に沿った成膜を行
えるスパッタリング成膜装置及び成膜方法を提供するこ
と。 【解決手段】真空成膜室１内で刃物の刃先などの立体基
板５の先端をスパッタリングターゲット９のスパッタ面
へ対向させ、該立体基板を搬送手段により該面に沿って
移動させながら該スパッタリングターゲットのスパッタ
物質で該先端に成膜する成膜装置に於いて、該真空成膜
室内の立体基板の移動経路６に沿って同一材料のスパッ
タリングターゲットを備えた複数のスパッタカソード８
を間隔を存して設けた。各ターゲットによりシャドウイ
ング効果を発生しない厚さで該立体基板を該移動経路に
沿って移動させながら成膜する。
えるスパッタリング成膜装置及び成膜方法を提供するこ
と。 【解決手段】真空成膜室１内で刃物の刃先などの立体基
板５の先端をスパッタリングターゲット９のスパッタ面
へ対向させ、該立体基板を搬送手段により該面に沿って
移動させながら該スパッタリングターゲットのスパッタ
物質で該先端に成膜する成膜装置に於いて、該真空成膜
室内の立体基板の移動経路６に沿って同一材料のスパッ
タリングターゲットを備えた複数のスパッタカソード８
を間隔を存して設けた。各ターゲットによりシャドウイ
ング効果を発生しない厚さで該立体基板を該移動経路に
沿って移動させながら成膜する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、刃物の刃先などの
立体基板にスパッタリングにより成膜する装置に関す
る。
立体基板にスパッタリングにより成膜する装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、針や刃物の刃先などの先鋭な先端
部にカーボンの薄膜をスパッタリングにより形成して防
錆処理することが行われており、図１に示すように、真
空成膜室ａ内に刃物の刃先などの先鋭部からなる立体基
板ｂをカソードｅに設けたカーボンのスパッタリングタ
ーゲットｃのスパッタ面へ対向させ、該立体基板ｂを刃
面を前方に向け且つ該スパッタ面に沿って移動させなが
らスパッタされるカーボンの薄膜ｆで該立体基板ｂを覆
っている。この場合、該カソードｅにバイアス電圧を与
え、バイアススパッタで緻密な薄膜を成膜することも行
われている。
部にカーボンの薄膜をスパッタリングにより形成して防
錆処理することが行われており、図１に示すように、真
空成膜室ａ内に刃物の刃先などの先鋭部からなる立体基
板ｂをカソードｅに設けたカーボンのスパッタリングタ
ーゲットｃのスパッタ面へ対向させ、該立体基板ｂを刃
面を前方に向け且つ該スパッタ面に沿って移動させなが
らスパッタされるカーボンの薄膜ｆで該立体基板ｂを覆
っている。この場合、該カソードｅにバイアス電圧を与
え、バイアススパッタで緻密な薄膜を成膜することも行
われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】該立体基板ｂがスパッ
タ面の前方を通過するあいだに、図１に示したように、
次第に薄膜ｆの厚さが成長し、所定の厚さになるが、最
終的な薄膜形状はシャドウイング効果により進行方向前
面側の薄膜がその後面側の薄膜よりも厚くなり、後面側
に段部ｇが形成されてしまう不都合があった。
タ面の前方を通過するあいだに、図１に示したように、
次第に薄膜ｆの厚さが成長し、所定の厚さになるが、最
終的な薄膜形状はシャドウイング効果により進行方向前
面側の薄膜がその後面側の薄膜よりも厚くなり、後面側
に段部ｇが形成されてしまう不都合があった。
【０００４】本発明は、移動する立体基板にその形状に
沿った成膜を行えるスパッタリング成膜装置及び成膜方
法を提供することを目的とするものである。
沿った成膜を行えるスパッタリング成膜装置及び成膜方
法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、真空成膜室
内で刃物の刃先などの立体基板の先端をスパッタリング
ターゲットのスパッタ面へ対向させ、該立体基板を搬送
手段により該面に沿って移動させながら該スパッタリン
グターゲットのスパッタ物質で該先端に成膜する成膜装
置に於いて、該真空成膜室内の立体基板の移動経路に沿
って同一材料のスパッタリングターゲットを備えた複数
のスパッタカソードを間隔を存して設けることにより、
上記目的を達成するようにした。また、上記目的は該真
空成膜室内の立体基板の移動経路に沿って同一材料のス
パッタリングターゲットを備えた複数のスパッタカソー
ドを間隔を存して設け、各ターゲットによりシャドウイ
ング効果を発生しない厚さで該立体基板を該移動経路に
沿って移動させながら成膜することにより達成でき、該
立体基板を該移動経路に沿って往復移動させるようにし
てもよい。
内で刃物の刃先などの立体基板の先端をスパッタリング
ターゲットのスパッタ面へ対向させ、該立体基板を搬送
手段により該面に沿って移動させながら該スパッタリン
グターゲットのスパッタ物質で該先端に成膜する成膜装
置に於いて、該真空成膜室内の立体基板の移動経路に沿
って同一材料のスパッタリングターゲットを備えた複数
のスパッタカソードを間隔を存して設けることにより、
上記目的を達成するようにした。また、上記目的は該真
空成膜室内の立体基板の移動経路に沿って同一材料のス
パッタリングターゲットを備えた複数のスパッタカソー
ドを間隔を存して設け、各ターゲットによりシャドウイ
ング効果を発生しない厚さで該立体基板を該移動経路に
沿って移動させながら成膜することにより達成でき、該
立体基板を該移動経路に沿って往復移動させるようにし
てもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き説明すると、図２に於いて、符号１は真空ポンプ２に
より真空に排気され両端にローディング室３とアンロー
ディング室４を連設した長手の真空成膜室を示し、該ロ
ーディング室３に用意した立体基板５を該真空成膜室１
内の移動経路６に沿って移動手段７により移動させ、そ
の移動中にスパッタカソード８に取り付けたスパッタリ
ングターゲット９により該立体基板５に成膜処理を施
し、アンローディング室４に収められる。該立体基板５
を例えば図３に示したような刃物とし、該ターゲット９
にカーボンを使用すると、その刃先５ａに防錆のための
カーボンの薄膜がスパッタリングで形成される。該スパ
ッタカソード８はスパッタ電源１０に接続され、立体基
板５はバイアス印加用電源１１を介してアースに接続さ
れる。
き説明すると、図２に於いて、符号１は真空ポンプ２に
より真空に排気され両端にローディング室３とアンロー
ディング室４を連設した長手の真空成膜室を示し、該ロ
ーディング室３に用意した立体基板５を該真空成膜室１
内の移動経路６に沿って移動手段７により移動させ、そ
の移動中にスパッタカソード８に取り付けたスパッタリ
ングターゲット９により該立体基板５に成膜処理を施
し、アンローディング室４に収められる。該立体基板５
を例えば図３に示したような刃物とし、該ターゲット９
にカーボンを使用すると、その刃先５ａに防錆のための
カーボンの薄膜がスパッタリングで形成される。該スパ
ッタカソード８はスパッタ電源１０に接続され、立体基
板５はバイアス印加用電源１１を介してアースに接続さ
れる。
【０００７】上記したように立体基板に形成されるスパ
ッタ膜が立体基板の形状に沿わない不都合を解消するた
め、該移動経路６に沿って間隔を存して４基のスパッタ
カソード８を設け、各スパッタカソード８には同一の材
料例えばカーボンのターゲット９を夫々取り付けた。そ
して立体基板５を移動経路６に沿って移動させ、図４に
示すように各ターゲット９により徐々に立体基板５の刃
先５ａにカーボン薄膜を形成し、各ターゲット９の前方
を通過し終わるときに所定の厚さの薄膜が形成されるよ
うにした。各ターゲット９により形成される膜厚は、立
体基板５を定速で移動させた場合、成膜予定の膜厚の１
／４ずつになり、各ターゲット９で形成する膜厚が影を
作らないほど薄くなるため、シャドウイング効果が発生
しなくなって立体基板５の形状に沿った膜が形成され
る。図４に見られるように、該立体基板５には、その進
行方向前面にまず薄膜１２が形成され、対向するターゲ
ット９ａの半ば頃から進行方向の背面にも薄膜が形成さ
れるが、前面の薄膜が薄いためこの膜による影が殆どで
きず、前面とほぼ同厚の薄膜が背面にも形成され、これ
が各ターゲット９を通過するときに繰り返されて均一な
厚さの膜が成膜される。成膜速度はスパッタ材料やスパ
ッタ電圧、移動速度など成膜条件により異なるが、シャ
ドウイング効果を生じないように各ターゲットの成膜条
件を決定することにより、立体基板５の形状に沿った成
膜を行える。
ッタ膜が立体基板の形状に沿わない不都合を解消するた
め、該移動経路６に沿って間隔を存して４基のスパッタ
カソード８を設け、各スパッタカソード８には同一の材
料例えばカーボンのターゲット９を夫々取り付けた。そ
して立体基板５を移動経路６に沿って移動させ、図４に
示すように各ターゲット９により徐々に立体基板５の刃
先５ａにカーボン薄膜を形成し、各ターゲット９の前方
を通過し終わるときに所定の厚さの薄膜が形成されるよ
うにした。各ターゲット９により形成される膜厚は、立
体基板５を定速で移動させた場合、成膜予定の膜厚の１
／４ずつになり、各ターゲット９で形成する膜厚が影を
作らないほど薄くなるため、シャドウイング効果が発生
しなくなって立体基板５の形状に沿った膜が形成され
る。図４に見られるように、該立体基板５には、その進
行方向前面にまず薄膜１２が形成され、対向するターゲ
ット９ａの半ば頃から進行方向の背面にも薄膜が形成さ
れるが、前面の薄膜が薄いためこの膜による影が殆どで
きず、前面とほぼ同厚の薄膜が背面にも形成され、これ
が各ターゲット９を通過するときに繰り返されて均一な
厚さの膜が成膜される。成膜速度はスパッタ材料やスパ
ッタ電圧、移動速度など成膜条件により異なるが、シャ
ドウイング効果を生じないように各ターゲットの成膜条
件を決定することにより、立体基板５の形状に沿った成
膜を行える。
【０００８】該成膜装置の具体的構成は図５乃至図７の
如くであり、この場合は板状の導電体製のホルダー１３
の両面に取付軸１３ａに挿通させて多数の刃物の立体基
板５を取り付け、真空成膜室１の両側に１２基設けたマ
グネトロンスパッタカソード８の長方形のターゲット９
により両面の立体基板５に同時に成膜処理が施されるよ
うにした。該ホルダー１３は該真空成膜室１内に敷設し
たレール１４を走行する車輪１５と、該レール１４の側
方の歯車１６に噛み合うラック１７を備え、電動機で該
歯車１６を回転駆動すると、該ラック１７及びホルダー
１３が該成膜室１内を移動する。該立体基板５にはホル
ダー１３及びこれに電気的に接続したバイアス印加用電
源１１を介してアースに接続され、スパッタ電源１０に
接続したカソード８と該立体基板５の間でスパッタ放電
が発生する。
如くであり、この場合は板状の導電体製のホルダー１３
の両面に取付軸１３ａに挿通させて多数の刃物の立体基
板５を取り付け、真空成膜室１の両側に１２基設けたマ
グネトロンスパッタカソード８の長方形のターゲット９
により両面の立体基板５に同時に成膜処理が施されるよ
うにした。該ホルダー１３は該真空成膜室１内に敷設し
たレール１４を走行する車輪１５と、該レール１４の側
方の歯車１６に噛み合うラック１７を備え、電動機で該
歯車１６を回転駆動すると、該ラック１７及びホルダー
１３が該成膜室１内を移動する。該立体基板５にはホル
ダー１３及びこれに電気的に接続したバイアス印加用電
源１１を介してアースに接続され、スパッタ電源１０に
接続したカソード８と該立体基板５の間でスパッタ放電
が発生する。
【０００９】図５の成膜装置に於いて、立体基板５をカ
ミソリの刃とし、これにカーボンのターゲット９でトー
タル厚さ０．１２μｍのカーボン薄膜を−１２００Ｖ〜
−２００Ｖのバイアス電圧を与えてバイアススパッタで
形成した場合の刃先表面の薄膜形状の走査型電子顕微鏡
写真を図１０に示す。図１１は、比較のために従来の１
基のターゲットにより厚さ０．１２μｍのカーボン薄膜
を同形の立体基板に形成したときの刃先表面の走査型電
子顕微鏡写真である。両図を比較すれば明らかなとお
り、図１１にはシャドウイング効果により凹入した段部
が背面側に生じているが、本発明のものは刃先形状に沿
った薄膜が形成されている。
ミソリの刃とし、これにカーボンのターゲット９でトー
タル厚さ０．１２μｍのカーボン薄膜を−１２００Ｖ〜
−２００Ｖのバイアス電圧を与えてバイアススパッタで
形成した場合の刃先表面の薄膜形状の走査型電子顕微鏡
写真を図１０に示す。図１１は、比較のために従来の１
基のターゲットにより厚さ０．１２μｍのカーボン薄膜
を同形の立体基板に形成したときの刃先表面の走査型電
子顕微鏡写真である。両図を比較すれば明らかなとお
り、図１１にはシャドウイング効果により凹入した段部
が背面側に生じているが、本発明のものは刃先形状に沿
った薄膜が形成されている。
【００１０】該スパッタカソード８の個数は２個であっ
てもよく、この場合には立体基板５を各カソード８の前
方を所定の膜厚が形成されるまで往復或いは循環させ、
複数回通過させればよい。また、ターゲット９にマグネ
トロンスパッタを起こさせるための磁気回路には、電子
に往復、回転、並進等任意の運動を与える磁気回路を使
用できる。スパッタ電源やバイアス電源に、ＤＣ、Ｒ
Ｆ、ＡＣ、およびこれらの重畳あるいはアーキング防止
ユニットもしくはアーキング防止機能を有するＤＣ電源
を用いてもよい。基板バイアス電圧はＨｉ、Ｌｏの２つ
のレベルを設定し、例えば１μｓｅｃ〜１ｍｉｎ、デュ
ーティ比０〜１００％で時間的に変化するように変調を
かけてもよい。ターゲットには、グラファイト、グラシ
ーカーボン、パイロティクカーボンなどのカーボン類に
限らずメタルその他の各種材料を使用できる。スパッタ
ガスには、Ａｒ等の希ガス、或いはこれにＮ、Ｏ等の反
応性ガスを添加してもよい。
てもよく、この場合には立体基板５を各カソード８の前
方を所定の膜厚が形成されるまで往復或いは循環させ、
複数回通過させればよい。また、ターゲット９にマグネ
トロンスパッタを起こさせるための磁気回路には、電子
に往復、回転、並進等任意の運動を与える磁気回路を使
用できる。スパッタ電源やバイアス電源に、ＤＣ、Ｒ
Ｆ、ＡＣ、およびこれらの重畳あるいはアーキング防止
ユニットもしくはアーキング防止機能を有するＤＣ電源
を用いてもよい。基板バイアス電圧はＨｉ、Ｌｏの２つ
のレベルを設定し、例えば１μｓｅｃ〜１ｍｉｎ、デュ
ーティ比０〜１００％で時間的に変化するように変調を
かけてもよい。ターゲットには、グラファイト、グラシ
ーカーボン、パイロティクカーボンなどのカーボン類に
限らずメタルその他の各種材料を使用できる。スパッタ
ガスには、Ａｒ等の希ガス、或いはこれにＮ、Ｏ等の反
応性ガスを添加してもよい。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明によるときは、立体
基板のスパッタリング成膜装置に設けられるスパッタカ
ソードを、該立体基板の移動経路に沿って間隔を存して
複数基設けると共にその夫々に同一材料のスパッタリン
グターゲットを設けたので、シャドウイング効果を防い
で立体基板の形状に沿った薄膜を形成でき、特に刃物や
針など先鋭な立体基板に均一な厚さで成膜を行える等の
効果がある。
基板のスパッタリング成膜装置に設けられるスパッタカ
ソードを、該立体基板の移動経路に沿って間隔を存して
複数基設けると共にその夫々に同一材料のスパッタリン
グターゲットを設けたので、シャドウイング効果を防い
で立体基板の形状に沿った薄膜を形成でき、特に刃物や
針など先鋭な立体基板に均一な厚さで成膜を行える等の
効果がある。
【図１】従来の立体基板への成膜状態の説明図
【図２】本発明の実施の形態の説明図
【図３】立体基板の１例の斜視図
【図４】本発明による立体基板への成膜状態の説明図
【図５】本発明のスパッタリング成膜装置の具体例の切
断平面図
断平面図
【図６】図５の正面図
【図７】図６の７−７線断面図
【図８】図６のホルダーの拡大図
【図９】図８の側面図
【図１０】本発明による立体基板表面の成膜状態を示す
走査型電子顕微鏡写真
走査型電子顕微鏡写真
【図１１】従来の立体基板表面の成膜状態を示す走査型
電子顕微鏡写真
電子顕微鏡写真
１ 真空成膜室、５ 立体基板、６ 移動経路、８ ス
パッタカソード、９ スパッタリングターゲット、
パッタカソード、９ スパッタリングターゲット、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 賀文 千葉県山武郡山武町横田523 日本真空技 術株式会社千葉超材料研究所内 (72)発明者 飯島 栄一 神奈川県茅ヶ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内 (72)発明者 中村 久三 神奈川県茅ヶ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内 Ｆターム(参考） 3C046 FF20 4K029 AA21 BA34 BD00 BD05 CA05 CA13 DC05 DC16 JA01 JA06 KA01
Claims (5)
- 【請求項１】真空成膜室内で刃物の刃先などの立体基板
の先端をスパッタリングターゲットのスパッタ面へ対向
させ、該立体基板を搬送手段により該面に沿って移動さ
せながら該スパッタリングターゲットのスパッタ物質で
該先端に成膜する成膜装置に於いて、該真空成膜室内の
立体基板の移動経路に沿って同一材料のスパッタリング
ターゲットを備えた複数のスパッタカソードを間隔を存
して設けたことを特徴とする立体基板へのスパッタリン
グ成膜装置。 - 【請求項２】上記立体基板にバイアス電圧を与えてスパ
ッタリングすることを特徴とする請求項１に記載の立体
基板へのスパッタリング成膜装置。 - 【請求項３】上記立体基板が刃物からなり、上記スパッ
タリングターゲットにカーボンを使用したことを特徴と
する請求項１または２に記載の立体基板へのスパッタリ
ング成膜装置。 - 【請求項４】真空成膜室内で刃物の刃先などの立体基板
の先端をスパッタリングターゲットのスパッタ面へ対向
させ、該立体基板を搬送手段により該面に沿って移動さ
せながら該スパッタリングターゲットのスパッタ物質で
該先端に成膜する成膜方法に於いて、該真空成膜室内の
立体基板の移動経路に沿って同一材料のスパッタリング
ターゲットを備えた複数のスパッタカソードを間隔を存
して設け、各ターゲットによりシャドウイング効果を発
生しない厚さで該立体基板を該移動経路に沿って移動さ
せながら成膜することを特徴とする立体基板へのスパッ
タリング成膜方法。 - 【請求項５】上記立体基板を上記移動経路に沿って往復
移動させることを特徴とする請求項５に記載の立体基板
へのスパッタリング成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225213A JP4641596B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 立体基板へのスパッタリング成膜装置及び成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225213A JP4641596B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 立体基板へのスパッタリング成膜装置及び成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002038266A true JP2002038266A (ja) | 2002-02-06 |
| JP4641596B2 JP4641596B2 (ja) | 2011-03-02 |
Family
ID=18719028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000225213A Expired - Lifetime JP4641596B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 立体基板へのスパッタリング成膜装置及び成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4641596B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007108757A1 (en) * | 2006-03-21 | 2007-09-27 | Sandvik Intellectual Property Ab | Edge coating in continuous deposition line |
| JP2008512567A (ja) * | 2004-09-08 | 2008-04-24 | ビック・バイオレクス・エス・エー | 剃刀の刃先及び剃刀の刃上に所定の層を堆積する方法 |
| US7875360B2 (en) | 2003-12-05 | 2011-01-25 | Sandvik Intellectual Property Ab | Steel strip coated with zirconia |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08296043A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Mitsubishi Chem Corp | 通過式スパッタリング装置 |
| WO1999035300A1 (de) * | 1998-01-12 | 1999-07-15 | Stork Veco B.V. | Verfahren zum beschichten von folie aus nickel oder nickellegierung |
-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000225213A patent/JP4641596B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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| JPH08296043A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Mitsubishi Chem Corp | 通過式スパッタリング装置 |
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| JP2002500278A (ja) * | 1998-01-12 | 2002-01-08 | ストルク ベコ ベー． フェー． | ニッケルもしくはニッケルアロイから構成されるフォイルのコーティング方法 |
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| JP2009530500A (ja) * | 2006-03-21 | 2009-08-27 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 連続堆積ラインにおけるエッジ被覆 |
| CN101405432B (zh) * | 2006-03-21 | 2011-04-13 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 连续沉积生产线中的边缘涂布 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4641596B2 (ja) | 2011-03-02 |
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