JP2007291529A - Metal film-coated member and method for producing the same - Google Patents
Metal film-coated member and method for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007291529A JP2007291529A JP2007165666A JP2007165666A JP2007291529A JP 2007291529 A JP2007291529 A JP 2007291529A JP 2007165666 A JP2007165666 A JP 2007165666A JP 2007165666 A JP2007165666 A JP 2007165666A JP 2007291529 A JP2007291529 A JP 2007291529A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal film
- metal
- film
- chamber
- reflectance
- 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
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
本発明は、新規な金属膜および金属膜被覆部材、さらにこれを用いた光学被膜に関する。 The present invention relates to a novel metal film, a metal film-coated member, and an optical film using the same.
従来、装飾用、電気特性の改良、光学分野での用途等の目的から様々な基体に金属膜を施すことが行われている。これらの金属膜は、その目的に応じて、光沢や色味等の風合い、電気特性、光学特性といった金属自体が本来有している物理的特性が利用されているが、そのような物理的特性は永きにわたって損なわれることなく安定していることが望まれている。
とりわけ、銀やアルミニウムに代表されるような、反射鏡などの光学的用途に使用される金属膜の場合、反射率、分光特性、耐久性などの特性が重要な課題となっている。例えば、液晶プロジェクタ用の反射鏡やライトトンネルには、ガラス基材の表面に鏡膜として銀膜等の金属膜が形成されている。
しかしながら、液晶プロジェクタの光学系は反射鏡を多用するため、反射面で損失する光量を最小限にする必要がある。また、光線の反射において、スペクトルにむらがあると、投影画像の色むらに直接影響するため、使用する波長領域で平坦な反射特性が要求される。このとき、光線が反射面に入射する角度は10°〜50°の範囲になるため、角度変化における反射特性の変化も最小限にしなければならない。
Conventionally, a metal film is applied to various substrates for the purpose of decoration, improvement of electrical characteristics, use in the optical field, and the like. Depending on the purpose of these metal films, the physical properties inherent to the metal itself such as the texture such as gloss and color, electrical properties, and optical properties are used. It is hoped that it is stable without being damaged for a long time.
In particular, in the case of a metal film used for optical applications such as a reflector such as silver and aluminum, characteristics such as reflectance, spectral characteristics, and durability are important issues. For example, in a reflection mirror or light tunnel for a liquid crystal projector, a metal film such as a silver film is formed as a mirror film on the surface of a glass substrate.
However, since the optical system of the liquid crystal projector uses many reflecting mirrors, it is necessary to minimize the amount of light lost on the reflecting surface. Further, in the reflection of light rays, if there is unevenness in the spectrum, it directly affects the unevenness in color of the projected image, so that flat reflection characteristics are required in the wavelength region to be used. At this time, since the angle at which the light beam enters the reflecting surface is in the range of 10 ° to 50 °, the change in the reflection characteristics due to the angle change must be minimized.
一方、真空蒸着により形成される銀薄膜等の金属膜は、極めて耐環境性が悪く、蒸着後にそのまま大気中に放置すると、24時間程度で表面に酸化膜が生じて、白く濁ってしまい、最悪の場合、黒色化して剥離してしまう。また、前記金属膜は、基材との密着性が十分でないと、基材との界面に水分が浸透し、腐食が生じる。 On the other hand, a metal film such as a silver thin film formed by vacuum deposition is extremely poor in environmental resistance, and if left in the air as it is after deposition, an oxide film is formed on the surface in about 24 hours, resulting in white turbidity. In this case, it will be blackened and peeled off. Further, if the metal film does not have sufficient adhesion to the base material, moisture penetrates into the interface with the base material and corrosion occurs.
金属膜をガラス等の基材表面に形成する薄膜形成方法には、イオンプレーティング法が多く採用される。この方法は、減圧下で、加熱された蒸発源から蒸発した原子をグロー放電または高周波アンテナによるプラズマで部分的にイオン化し、負バイアス電圧をかけた基材に金属膜を蒸着させるものである。また、抵抗加熱によって蒸発源を加熱して気化させ、真空中で基材表面に付着させる、いわゆる抵抗加熱方式による真空蒸着法によっても金属膜は製造されている。 As a thin film forming method for forming a metal film on the surface of a substrate such as glass, an ion plating method is often employed. In this method, atoms evaporated from a heated evaporation source are partially ionized by plasma from a glow discharge or a high-frequency antenna under reduced pressure, and a metal film is deposited on a substrate to which a negative bias voltage is applied. The metal film is also produced by a so-called resistance heating vacuum deposition method in which an evaporation source is heated and vaporized by resistance heating and is attached to the substrate surface in a vacuum.
しかしながら、これらの方法によって得られる金属膜は、表面が粗く、また結晶の配向性が悪いため、前記したような高い反射特性を得ることは困難であった。また、前記したように、金属膜表面の酸化による白濁の発生や、基材との密着性が悪いという問題がある。 However, since the metal film obtained by these methods has a rough surface and poor crystal orientation, it is difficult to obtain high reflection characteristics as described above. In addition, as described above, there is a problem that white turbidity is generated due to oxidation of the surface of the metal film and adhesion to the base material is poor.
さらに、従来方式では、基材を所望の低温状態に保持することができないため、基材として使用できる材料が制限されていた。 Furthermore, in the conventional method, since the base material cannot be maintained at a desired low temperature state, materials that can be used as the base material are limited.
本発明の主たる目的は、表面粗さが非常に小さく、しかも結晶の配向性がきわめて良好な単結晶質の金属膜および金属膜被覆部材を提供することである。本発明の他の目的は、耐熱温度の低い基材の表面にも形成可能であり、かつ基材との密着性に優れた金属膜および金属膜被覆部材を提供することである。本発明のさらに他の目的は、光学特性に優れた光学被膜を提供することである。 The main object of the present invention is to provide a monocrystalline metal film and a metal film-coated member having a very small surface roughness and a very good crystal orientation. Another object of the present invention is to provide a metal film and a metal film-coated member that can be formed on the surface of a base material having a low heat-resistant temperature and have excellent adhesion to the base material. Still another object of the present invention is to provide an optical coating having excellent optical properties.
本発明者らは、先に基材に対する密着性に優れた薄膜形成方法を提供すべく鋭意研究を重ねた結果、
a.チャンバ内の薄膜原料(蒸発材料)を保持したボートを直流電圧印加電源の陽極側に接続し、
b.チャンバを電気的に接地されていない浮遊状態とし、さらに
c.プラズマを発生させるためのArガス等のガス供給量を、薄膜を形成する薄膜形成の初期よりも、その後の期間の方が少なくなるように制御することにより、
(1)基材保持部材とチャンバとの間で高周波放電が起きることもなく、チャンバ内のプラズマ中の荷電粒子がチャンバの内壁に引き寄せられることもないため、プラズマ中のイオン化した粒子またはプラスに帯電した粒子は、基材の表面へと効率的に導かれ、プラズマ中の電子はボート上の蒸発材料へと集中的に導かれることになり、
(2)プラズマが安定すると、蒸発材料へのプラズマからの電子ビームの照射によって、蒸発材料はプラズマに吸い上げられるように蒸発し、
(3)プラズマ中の電子が蒸発材料へ集中的に衝突して、蒸発材料に蒸発のためのエネルギーを与え、熱エネルギーに代わる高いエネルギーを得た蒸発材料は、低温でも容易に蒸発する。その結果、抵抗加熱等による蒸発材料の加熱エネルギーを格段に低減でき、蒸発源からの熱輻射による基材の温度上昇を抑制でき、低温での薄膜形成が可能になるという知見を得た。
このような知見に基づいて、本出願人は先に薄膜形成装置および薄膜形成方法について特許出願を行った(特願2001−16711)。
As a result of earnestly researching the present inventors to provide a thin film forming method excellent in adhesion to the substrate,
a. Connect the boat holding the thin film material (evaporation material) in the chamber to the anode side of the DC voltage application power source,
b. Placing the chamber in a floating state that is not electrically grounded; and c. By controlling the gas supply amount such as Ar gas for generating plasma so that the subsequent period is smaller than the initial stage of thin film formation for forming a thin film,
(1) Since no high-frequency discharge occurs between the substrate holding member and the chamber, and charged particles in the plasma in the chamber are not attracted to the inner wall of the chamber, ionized particles in the plasma or positive The charged particles are efficiently guided to the surface of the substrate, and the electrons in the plasma are concentrated to the evaporation material on the boat,
(2) When the plasma stabilizes, the evaporation material evaporates so that the evaporation material is sucked up by the irradiation of the electron beam from the plasma to the evaporation material,
(3) Electron in plasma intensively collides with the evaporating material, giving the evaporating material energy for evaporating, and the evaporating material that has obtained high energy instead of thermal energy easily evaporates even at low temperatures. As a result, it has been found that the heating energy of the evaporating material by resistance heating or the like can be remarkably reduced, the temperature rise of the substrate due to heat radiation from the evaporation source can be suppressed, and a thin film can be formed at a low temperature.
Based on such knowledge, the present applicant previously filed a patent application for the thin film forming apparatus and the thin film forming method (Japanese Patent Application No. 2001-16711).
ところが、驚くべきことに、本発明者らは、このような装置および方法を用いて得られた金属膜は緻密で膜内欠陥が殆どないため、表面の粗さ(算術平均粗さ等)が非常に小さく(2nm以下)、また結晶の配向性がきわめて良好(一方向に結晶が揃っている)な単結晶質のものとなっているという新たな事実を見出した。このような金属膜が得られる理由は明らかではないが、蒸発材料が低温であるにもかかわらず電子照射により高エネルギー状態(励起された状態)になっていることに起因するものと推測される。すなわち、本発明の金属膜は、表面の算術平均粗さが2nm以下であり、かつX線回折による(111)ピーク強度がその他のピーク強度の合計の20倍以上であることを特徴とする。 Surprisingly, however, the present inventors have found that the metal film obtained by using such an apparatus and method is dense and has almost no defects in the film, so that the surface roughness (arithmetic average roughness, etc.) is low. The present inventors have found a new fact that it is very small (2 nm or less) and has a single crystalline structure with extremely good crystal orientation (crystals are aligned in one direction). The reason why such a metal film can be obtained is not clear, but it is presumed to be caused by the fact that the evaporation material is in a high energy state (excited state) by electron irradiation even though it is at a low temperature. . That is, the metal film of the present invention is characterized in that the arithmetic average roughness of the surface is 2 nm or less, and the (111) peak intensity by X-ray diffraction is 20 times or more of the total of other peak intensities.
本発明の金属膜はこのような構成により、さらに以下のような特徴を有する。
(1)可視光領域(約400〜700nm)での反射率の純金属における理論値との差が0.2%以内ときわめて小さい。
(2)光の入射角が10〜50°の範囲において反射率の変化量が0.5%以下ときわめて小さい。
(3) 光波長が250〜400nm(紫外線〜青色領域)での反射率の純金属における理論値との差が0.2%以内ときわめて小さい。
(4) 基材との密着性に優れる。
(5) 大気中に露出しても腐蝕がなく耐久性が飛躍的に改善される。
前記(3)〜(5)の特徴は特にAg膜において顕著である。
The metal film of the present invention has the following characteristics due to such a configuration.
(1) The difference between the reflectivity in the visible light region (about 400 to 700 nm) and the theoretical value of pure metal is extremely small within 0.2%.
(2) When the light incident angle is in the range of 10 to 50 °, the change in reflectance is as small as 0.5% or less.
(3) The difference between the reflectivity of pure metals at a light wavelength of 250 to 400 nm (ultraviolet to blue range) is as small as 0.2% or less.
(4) Excellent adhesion to the substrate.
(5) Durability is drastically improved without corrosion even when exposed to the atmosphere.
The features (3) to (5) are particularly remarkable in an Ag film.
本発明の金属膜としては、Ag,Cu,Au,Pt,Al,Ti,Cr,Ni,Fe,W,Zn,Siのうちの少なくとも一種が挙げられる。 Examples of the metal film of the present invention include at least one of Ag, Cu, Au, Pt, Al, Ti, Cr, Ni, Fe, W, Zn, and Si.
本発明の金属膜被覆部材は、前記金属膜が基材に形成されていることを特徴とする。さらに、本発明では、前記金属膜の表面に誘電体多層膜からなる反射防止膜が形成されていてもよい。また、反射防止膜に限らず、反射増加膜、保護膜等であってもよい。誘電体多層膜としては、例えばMgF2,TiO2,Al2O3,ZrO2,SiO2などが挙げられる。 The metal film-coated member of the present invention is characterized in that the metal film is formed on a base material. Furthermore, in the present invention, an antireflection film made of a dielectric multilayer film may be formed on the surface of the metal film. Moreover, not only the antireflection film but also a reflection increasing film, a protective film, or the like may be used. Examples of the dielectric multilayer film include MgF 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , and SiO 2 .
前記基材としては、ガラス、セラミックス、半導体材料、金属材料、プラスチック等が挙げられる。また、本発明の金属膜は、プラズマ化された薄膜材料を100℃以下、好ましくは80℃以下、より好ましくは60℃以下に保持された基材の表面に蒸着させる薄膜形成方法によって形成された金属膜であって、表面の算術平均粗さが2nm以下であり、かつX線回折による(111)ピーク強度がその他のピーク強度の合計の20倍以上であることを特徴とする。 Examples of the substrate include glass, ceramics, semiconductor materials, metal materials, plastics, and the like. Further, the metal film of the present invention is formed by a thin film forming method in which a plasma-formed thin film material is deposited on the surface of a substrate held at 100 ° C. or lower, preferably 80 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower. The metal film is characterized in that the arithmetic average roughness of the surface is 2 nm or less, and the (111) peak intensity by X-ray diffraction is 20 times or more of the total of other peak intensities.
具体的には、本発明の金属膜は、チャンバ内において表面に金属から成る薄膜を形成すべき基材を保持する工程と、プラズマを生成させるためのガスを前記チャンバ内に供給する工程と、前記チャンバ内の空間に高周波電界を印加する工程と、前記チャンバ内で薄膜の原料となる蒸発材料を加熱して蒸発させる工程と、前記チャンバへのプラズマを生成させるためのガスの供給量を、前記基材に薄膜を形成する薄膜形成の初期よりも、その後の期間の方が少なくなるように制御するガス供給量制御工程とを具備し、薄膜形成の期間中に前記基材の温度を80℃以下に保持する薄膜形成方法により形成されたことを特徴とする。この金属膜は、表面の算術平均粗さが2nm以下であり、かつX線回折による(111)ピーク強度がその他のピーク強度の合計の20倍以上である。
本発明では、前記基材と蒸発材料を保持するボートとの間に、このボート側を陽極側として直流電圧を印加する工程を含むのが好ましい。また、前記チャンバは、電気的に浮遊状態とされているのが好ましい。
Specifically, the metal film of the present invention includes a step of holding a substrate on which a thin film made of metal is formed on the surface in a chamber, a step of supplying a gas for generating plasma into the chamber, A step of applying a high frequency electric field to the space in the chamber, a step of heating and evaporating an evaporation material as a raw material of the thin film in the chamber, and a supply amount of gas for generating plasma to the chamber, And a gas supply amount control step for controlling so that the subsequent period is less than the initial period of thin film formation for forming a thin film on the substrate, and the temperature of the substrate is set to 80 during the thin film formation period. It is characterized by being formed by a thin film forming method that is maintained at a temperature of ℃ or less. This metal film has an arithmetic average roughness of the surface of 2 nm or less, and a (111) peak intensity by X-ray diffraction is 20 times or more of the total of other peak intensities.
In the present invention, it is preferable to include a step of applying a DC voltage between the base material and the boat holding the evaporation material with the boat side as the anode side. The chamber is preferably in an electrically floating state.
本発明の光学被膜は、表面の算術平均粗さが2nm以下であり、かつX線回折による(111)ピーク強度がその他のピーク強度の合計の20倍以上である金属膜からなり、可視光領域での反射率の純金属における理論値との差が0.2%以内であることを特徴とする。この場合、光の入射角が10〜50°の範囲において反射率の変化量が0.5%以下であるのが好ましい。 The optical coating of the present invention comprises a metal film having a surface arithmetic average roughness of 2 nm or less and a (111) peak intensity by X-ray diffraction of 20 times or more of the total of other peak intensities, and is in the visible light region. The difference between the reflectivity and the theoretical value of pure metal is within 0.2%. In this case, it is preferable that the amount of change in reflectance is 0.5% or less in the range where the incident angle of light is 10 to 50 °.
本発明の他の光学被膜は、表面の算術平均粗さが2nm以下であり、かつX線回折による(111)ピーク強度がその他のピーク強度の合計の20倍以上である金属膜からなり、光波長が250〜400nmでの反射率の純金属における理論値との差が0.2%以内であることを特徴とする。これらの光学被膜に使用される金属膜としては、例えば銀、アルミニウム、銅、クロムなどが好ましいが、特に可視光領域でフラットで高い反射特性を有すると共に、青色領域等の波長の小さい領域でも比較的高い反射特性を有する銀がよい。 Another optical coating of the present invention comprises a metal film having an arithmetic average roughness of the surface of 2 nm or less and a (111) peak intensity by X-ray diffraction of 20 times or more of the total of other peak intensities. The difference between the reflectivity at a wavelength of 250 to 400 nm and the theoretical value of pure metal is within 0.2%. For example, silver, aluminum, copper, and chrome are preferable as the metal film used for these optical coatings, but they are particularly flat and have high reflection characteristics in the visible light region, and are also compared in a region with a small wavelength such as a blue region. Silver having high reflective properties is preferable.
本発明の金属膜は、表面粗さが非常に小さく、しかも結晶の配向性がきわめて良好な単結晶質であり、光学特性に優れているという効果がある。さらに、本発明の金属膜は、耐熱温度の低い基材の表面にも形成可能であり、かつ基材との密着性に優れているという効果がある。 The metal film of the present invention has an effect that the surface roughness is very small, the crystal orientation is very good, and the optical properties are excellent. Furthermore, the metal film of the present invention can be formed on the surface of a substrate having a low heat-resistant temperature, and has an effect that it has excellent adhesion to the substrate.
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の金属膜は、表面の算術平均粗さが2nm以下であり、かつX線回折による(111)ピーク強度がその他のピーク強度の合計の20倍以上である。金属膜の表面粗さは、原子間力顕微鏡(AFM)による観察によって測定することができる。原子間力顕微鏡とは、探針を付けたカンチレバーを試料表面に近づけると、原子間力によってカンチレバーがたわむのを利用して、その変位をレーザー反射光で検知し、表面の凹凸をナノメーターオーダーで画像化することができる顕微鏡をいう。このような原子間力顕微鏡で測定される表面粗さが2nm以下であるということは、実質的に平坦であることを意味する。これにより、反射率低下の大きな原因となる膜表面での光の散乱が抑制されることになる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The metal film of the present invention has a surface arithmetic average roughness of 2 nm or less, and a (111) peak intensity by X-ray diffraction is 20 times or more of the total of other peak intensities. The surface roughness of the metal film can be measured by observation with an atomic force microscope (AFM). An atomic force microscope uses the fact that when a cantilever with a probe is brought close to the sample surface, the cantilever bends due to the atomic force, and the displacement is detected by laser reflected light. A microscope that can be imaged with. That the surface roughness measured by such an atomic force microscope is 2 nm or less means that the surface is substantially flat. As a result, light scattering on the film surface, which causes a significant decrease in reflectance, is suppressed.
また、X線回折による(111)ピーク強度がその他のピーク強度の合計の20倍以上である。これは、結晶の配向性が高くかつ結晶密度が高く緻密であり、さらに金属膜の性質が均質であることを意味している。これにより、反射率低下の大きな原因となる光の膜内への吸収や散乱が抑制されることになる。すなわち、光の吸収は、光のエネルギーが膜内に熱に変換されて失われることを意味しており、膜内に不純物等の欠陥があると生じる。従って、以上の点から、本発明の金属膜は、緻密で平坦であるため、光の散乱や吸収を抑制して、高い反射率を実現していると考えられる。 Moreover, the (111) peak intensity by X-ray diffraction is 20 times or more of the total of other peak intensity. This means that the crystal orientation is high, the crystal density is high and dense, and the properties of the metal film are homogeneous. As a result, absorption and scattering of light into the film, which is a major cause of a decrease in reflectance, are suppressed. That is, light absorption means that light energy is converted into heat in the film and lost, and occurs when there are defects such as impurities in the film. Therefore, from the above points, the metal film of the present invention is dense and flat, and thus it is considered that high reflectance is realized by suppressing light scattering and absorption.
次に、本発明の金属膜を作製する方法について説明する。図1はこの薄膜形成に使用する装置の概略を示している。チャンバ11内の下部には、蒸発材料9をボート1に収容保持した蒸発源20が配置されている。この蒸発源20に対向するように、チャンバ11内の上部には、基材10を保持するための基材保持部2が設けられている。
Next, a method for producing the metal film of the present invention will be described. FIG. 1 schematically shows an apparatus used for forming the thin film. An
基材保持部2は、導電性材料からなっていて、高周波電力供給電源(RF)5からの高周波電力が、マッチング装置(MN)4および直流遮蔽フィルタとしてのコンデンサ7を介して印加されるようになっている。なお、コンデンサ7は、可変コンデンサを用いてマッチング回路の一部として機能させてもよい。さらに、基材保持部2には、直流電圧印加電源(DC)6の陰極側が、高周波遮蔽フィルタとしてのコイル8を介して接続されている。高周波電力供給電源5の基材保持部2とは反対側の端子は、直流電圧印加電源6の陽極側と接続されていて、これらは接地されている。
The base
ボート1は、例えば、それ自身が電気抵抗の高い材料からなっていて、例えば交流電源からなる加熱電源3からの電力供給を受けて、蒸発材料9を蒸発させるための熱を発生する。ボート1には、さらに、直流電圧印加電源6の陽極側が接続されている。
The
チャンバ11内の空間は、排気ダクト12および排気バルブ13を介して真空ポンプ14によって排気され、薄膜形成期間中において、所定の真空状態とされる。チャンバ11内に不活性ガス(例えばアルゴンガス等)を供給するために、チャンバ11には、流量制御装置(MFC)24およびガス供給配管25を介して、不活性ガス供給源21が接続されている。不活性ガス供給源21からの供給/停止は、弁21aを開閉することによって行われる。なお、図1の装置は、酸素ガス等の反応性ガスを供給するために、反応性ガス供給源23が付設されているが、本発明ではこれを使用することはない。
The space in the
チャンバ11内の真空度は、真空度計15によって計測され、この真空度計15の出力に基づき、流量制御装置24は、マイクロコンピュータ等からなる制御装置30によって制御されるようになっている。これにより、不活性ガス供給源21からのガス供給量は、チャンバ11内の真空度が所定値に保持されるように制御される。本発明の金属膜を得るためには、チャンバ11内の真空度は1.0×10-2〜5.0×10-2Pa、好ましくは2.5×10-2〜3.5×10-2Paであるのがよい。
The degree of vacuum in the
基材10の表面における薄膜の形成速度を計測するために、基材保持部2に関連して膜厚モニタ17が設けられている。この膜厚モニタ17の出力信号は、制御装置30に入力されていて、この制御装置30は、膜厚モニタ17の出力に基づいて加熱電源3の出力を制御するようになっている。こうして、薄膜の形成速度が所望の値となるように、ボート1への通電量が制御され、蒸発材料9の蒸発量が調整される。本発明の金属膜を得るためには、当該金属膜の形成速度は10〜20Å/秒、好ましくは15〜18Å/秒であるのがよい。
In order to measure the thin film formation speed on the surface of the
高周波電力供給電源5は、例えば周波数10〜50MHzの高周波電源でよいが、一般的な13.56MHzに設定すればよく、放電電極としての基材保持部2の単位面積(cm2)当たり出力50〜800mW、好ましくは85〜170mWの高周波電力を基材保持部2に印加する。これに応じた高周波電界がチャンバ11内で形成されることによって、チャンバ11内ではガス供給配管25から供給されるガスおよび蒸発材料9から蒸発した蒸発物からなるプラズマが生成することになる。このプラズマ中のイオン化された粒子のうち、正に帯電したものは、直流電圧印加電源6から基材保持部2に印加された直流バイアスによって、基材10の表面へと引き寄せられる。直流電圧印加電源6からの印加電圧は100〜400V、好ましくは180〜230Vであるのがよい。
The high-frequency
一方、プラズマ中の解離した電子は、直流電圧印加電源6の陽極側に接続されたボート1へと引き寄せられることになる。このとき、蒸発源20からは蒸発材料9が継続的に蒸発しているので、蒸発粒子と電子との衝突により、プラズマの足が蒸発源20に下りたような形状の発光体が蒸発源20の近傍に見られる。そして、蒸発源20の近傍に集まった電子は、接地され陽極側に接続されているボート1に吸い込まれ、ボート1上の蒸発材料9に衝突する。これによって、蒸発材料9は、ボート1による加熱と、電子の衝突とによってその蒸発が促進されることになる。すなわち、蒸発材料9への集中的な電子衝突によって低温で蒸発を促進させる効果(デポジションアシスト効果)が得られる。
On the other hand, the dissociated electrons in the plasma are attracted to the
図1に示されているように、チャンバ11は、直流電圧印加電源6および高周波電力供給電源5のいずれにも接続されておらず、また接地もされていない。すなわち、チャンバ11は、電気的に浮遊状態となっている。このため、基材保持部2とチャンバ11との間での高周波放電が起こることもなく、チャンバ11内のプラズマ中の荷電粒子がチャンバ11の内壁に引き寄せられることもない。従って、プラズマ中の陽イオン化した粒子またはプラスに荷電した粒子は、基材10の表面へと効率的に導かれ、プラズマ中の負の荷電粒子である電子は、ボート1上の蒸発材料9へと集中的に導かれることになる。これにより、良好な薄膜形成を実現できるとともに、電子ビームによる蒸発材料9の蒸発促進を効率的に行える。さらには、チャンバ11の内壁に蒸発材料が付着することを抑制することができる。
As shown in FIG. 1, the
チャンバ11内においてプラズマが安定すると、蒸発材料9へのプラズマから電子ビームの照射によって、蒸発材料9はプラズマに吸上げられるように蒸発する。そこで、基材10に付着する蒸発材料9の付着速度を一定に保持するために、膜厚モニタ17の出力に基づき、制御装置30は、加熱電源3の出力を下げる。すなわち、ボート1への通電電流または通電電圧を下げる。これにより、蒸発速度が調節される。
When the plasma is stabilized in the
プラズマから供給される電子ビームにより蒸発材料9の蒸発が促進されるので、ボート1の加熱電流値は低く抑えることができるから、比較的低い加熱温度で蒸発材料9の蒸発を継続して維持することができ、プラズマの作用を利用した蒸着による薄膜形成を行える。
Since the evaporation of the
この実施形態における薄膜形成の特徴は、不活性ガスのチャンバ11への供給方法にある。すなわち、この実施形態では、薄膜形成の初期段階においては、ガス供給配管25から比較的大きな流量でチャンバ11へガスが供給され、蒸発材料9からの蒸発が活発になると、ガス供給配管25からのガス供給量が減少させられ、これにより、蒸発材料9からの蒸発が活発でない薄膜形成の初期段階においては、ガス供給配管25から供給される不活性ガスのプラズマがチャンバ11内に形成される。蒸発材料9からの蒸発が活発になると、ガス供給配管25からのガス供給量が減少し、蒸発材料9からの蒸発粒子が支配的となった組成のプラズマがチャンバ11内に形成されるに至る。
The thin film formation in this embodiment is characterized by a method for supplying an inert gas to the
このようにして、薄膜形成の初期段階に不活性ガスをチャンバ11に導入することにより、チャンバ11内に安定したプラズマを速やかに形成することができる。これによって、プラズマの作用を利用した薄膜形成を初期段階から行うことができるので、良好な密着性の薄膜を基材10の表面に形成することができる。
In this manner, by introducing the inert gas into the
図2は、薄膜形成のより具体的なプロセスを説明するための図である。この図2には、金属膜を基材10の表面に形成する場合に、不活性ガス供給源21から不活性ガスをチャンバ11内に供給しながら薄膜形成を行うプロセスの一例が記載されている。具体的には、図2(a)はガス供給量の時間変化を示し、図2(b)はチャンバ11内の真空度の時間変化を示し、図2(c)はボート1の加熱電流値の時間変化を示している。
FIG. 2 is a diagram for explaining a more specific process of forming a thin film. FIG. 2 shows an example of a process for forming a thin film while supplying an inert gas from the inert
薄膜形成処理の開始前の期間T1には、制御装置30は、排気バルブ13を開き、真空ポンプ14によりチャンバ11内の雰囲気が排気されて、チャンバ11内の真空度が例えば約10-3Paに保持される。この状態から、制御装置30は、時刻t10に弁21aを開いて、不活性ガス供給源21からのガスの供給を開始させる。このガス供給が開始された後には、制御装置30は、真空度計15の出力信号をモニタすることによって、チャンバ11内の真空度を、例えば2×10-2Paに保持するように流量制御装置24を制御する。
In the period T1 before the start of the film formation process, the
これによって、ボート1への通電が開始されて蒸発材料9が加熱される期間T2には、高周波電力供給電源5から印加される高周波電界によって、チャンバ11内でプラズマが生成される。このプラズマ中のイオン化された不活性ガスの原子や分子は、直流電圧印加電源6から基材保持部2に与えられている直流バイアスによって、基材10へと導かれる。この不活性ガスの原子や分子が基材10に衝突することによって、期間T2中に基材10の望ましくない昇温が生じる場合には、基材10の下方にシャッタ18を設けて、基材10に向かう不活性ガスを阻止すればよい。
Thus, plasma is generated in the
期間T2には、制御装置30は加熱電源3を制御して、ボート1への通電を開始する。これに伴って、ボート1への加熱電流値が上昇し、期間T2の終期には、例えば150Aに達するようにする。チャンバ11内におけるプラズマが安定する時刻t11において、制御装置30の制御下にある駆動装置(図示せず)によってシャッタ18が開かれ、これにより、薄膜の形成が開始される。蒸発材料9の蒸発により、蒸発粒子がプラズマ中へと導かれることになるから、一定の流量でガス供給配管25からチャンバ11内にガスを供給すれば、チャンバ11内の真空度が下がる。
In the period T2, the
ところが、制御装置30は、チャンバ11内の真空度が一定値(例えば2×10-2Pa)に保持されるように流量制御装置24を制御して、ガス供給配管25を介するガス供給量を調整する。その結果、蒸発材料9からの蒸発量の増大に伴って、参照符号Aで示すように、チャンバ11への不活性ガス導入量が減少していく。従って、薄膜形成が行われている期間T3の初期においては、プラズマの組成は、不活性ガスに支配されているが、このプラズマの組成は、速やかに蒸発材料9の蒸発物によって支配された組成へと変化していく。
However, the
一方、プラズマからの電子の供給によって、蒸発材料9からの蒸発が促進されるので、膜厚モニタ17の出力に基づくフィードバック制御によって、加熱電源3からボート1に供給される電流が参照符号Bで示すように減少することになる。例えば約2〜3秒の期間を経て、電流値は150Aから80Aへと低下する。このため、蒸発材料9は、通常の蒸着やイオンプレーティングにおけるよりも低温状態でその蒸発が進行することになるから、蒸発源20からの輻射熱によって基材10が過度に昇温されることがない。
On the other hand, since the evaporation from the evaporating
以上のように、この実施形態によれば、チャンバ11に不活性ガスを導入した状態で薄膜形成を開始することにより、薄膜形成の初期段階からチャンバ11内に良好なプラズマを生成させることができる。これにより、蒸発材料は初期段階からプラズマの作用を受けながら基材10に効率的に導かれる。その結果、密着性の良好な金属膜を基材10の表面に効率的に形成することができる。
As described above, according to this embodiment, good plasma can be generated in the
この金属膜形成方法では、基材10は100℃以下、好ましくは80℃以下、より好ましくは60℃以下に保持されるので、ガラス,セラミックス,半導体材料,金属材料またはプラスチック等の基材、あるいは樹脂フィルム等の基材10に金属膜を形成するのに好適である。例えばポリカーボネートの耐熱温度は120〜130℃、ポリメタクリル酸メチルの耐熱温度は80℃程度であるので、これらの基材10に対して金属膜を形成することができる。
In this metal film forming method, the
図3は、本発明で使用される薄膜形成装置の他の例を示している。同図において、図1と同じ構成部材には同一符号を付し、説明を省略する。この装置は、チャンバ11内に帯状のフィルム基材10A(樹脂フィルム等)を巻回した繰り出しローラ31と、この繰り出しローラ31から繰り出されたフィルム基材10Aを巻き取るための巻き取りローラ32とが配置され、それらの間には基材保持部としての高周波シャフト電極2Aが配置されている。また、高周波シャフト電極2Aの両側には補助シャフト33,34が配置される。
FIG. 3 shows another example of a thin film forming apparatus used in the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. This apparatus includes a feeding
高周波シャフト電極2Aは、丸棒状の導電部材からなり、高周波電力供給電源5からの高周波電力および直流電圧印加電源6からの直流バイアスが印加される。繰り出しローラ31および巻き取りローラ32の下方には、高周波シャフト電極2Aの下面側にフィルム基材10Aを露出させるための開口35aを有する防着板35が配置される。また、蒸発源20に関連して、ボート1へ蒸発材料を供給するためのコート材料供給器36が配置される。
The high-
このような構成により、巻き取りローラ32によりフィルム基材10Aを巻き取りながら、繰り出しローラ31から繰り出されるフィルム基材10Aの表面に金属膜の形成を連続的に行うことができる。その他は図1、図2に示すのと同様である。
With such a configuration, the metal film can be continuously formed on the surface of the
このように、この金属膜形成方法によれば、チャンバ11内へプラズマを形成するためのガスが供給されるので、薄膜形成初期においてチャンバ11内に速やかにプラズマを生成することができる。これによって、薄膜形成の初期段階から、プラズマの作用を利用した金属膜の作製が可能となり、基材10との密着性に優れた金属膜を得ることができる。また、チャンバ11内へのガス供給量は、薄膜形成初期に多く、その後は少なくするため、チャンバ11内に供給された不活性ガスの原子や分子が基材10に衝突することによる基材10の温度上昇を抑制することができる。
Thus, according to this metal film forming method, the gas for forming plasma is supplied into the
さらに、直流印加電圧電源6から印加される直流電界により、プラズマ中のプラスに帯電した粒子または陽イオン化した粒子は、基材10方向へと加速されて飛来し、基材10と衝突し、基材10表面に堆積する。これによって、被膜の形成がなされることになる。一方、負の電荷をもつ電子は、陽極側となるボート1へと加速されて、ボート1上の蒸発材料9に集中的に衝突して、蒸発材料9に蒸発のためのエネルギーを与える。こうして、熱エネルギーに代わる高いエネルギーを得た蒸発材料9は、低温でも容易に蒸発して、チャンバ11内のプラズマ形成領域へと蒸発していく。すなわち、チャンバ11内に形成されたプラズマ中の電子が蒸発材料9へと導かれ、これによって材料の蒸発を促進する、いわゆるデポジションアシスト効果が得られるため、抵抗加熱等による蒸発材料9の加熱エネルギーを格段に低減することができる。その結果、基材10の温度上昇を抑制することができるので、より低温状態での薄膜形成が可能になる。
Furthermore, positively charged particles or positively-charged particles in the plasma are accelerated toward the
本発明の金属膜の厚さは約500〜1500Å、好ましくは800〜1100Åである。このような厚さの金属膜は、約5分〜10分程度で形成することができる。この間、基材10表面の温度は100℃を超えることはない。また、蒸発材料9からの蒸発量は、加熱手段に与えるエネルギーおよび直流電圧印加電源6の出力を前記範囲内に制御することによって調整される。また、蒸発材料9の粒子の基材10への衝突エネルギーは、直流電圧印加電源6の出力を前記範囲内に制御することによって調整される。これにより、蒸着物質には、基材10表面への単なる堆積でなく、基材10表面に形成された蒸着物質層の原子または分子配列を安定な状態に再配列させるのに充分なエネルギーを与えることができる。さらに、蒸着物質の粒子に、基材10内に浸透して順応させるのに充分なエネルギーも与えることができる。
The thickness of the metal film of the present invention is about 500 to 1500 mm, preferably 800 to 1100 mm. A metal film having such a thickness can be formed in about 5 to 10 minutes. During this time, the temperature of the surface of the
このため、本発明では、平坦で膜内欠陥が殆どなく、緻密で密着性に優れた被膜となり、殆ど純粋な金属の単結晶層に近い金属膜が得られる。 For this reason, in the present invention, a flat film with few defects in the film, a dense film with excellent adhesion, and a metal film close to a pure single-crystal metal layer can be obtained.
本発明の金属膜は、その優れた特性を利用して、下記に例示するような様々な用途に好適に使用することができる。 The metal film of the present invention can be suitably used for various applications as exemplified below by utilizing its excellent characteristics.
(1)基材10がガラスの場合、例えば、鏡膜としてAg膜が形成された液晶プロジェクタ用の反射鏡およびライトトンネル、反射膜としてAu膜が形成された赤外線用リフレクター、反射膜として保護膜なしのAl膜が形成された合光光度計,レーザ干渉計等の光学的計測機器等。
(2)基材10がセラミックスの場合、導体層としてAu,Cu,Al,Ag,Pt,Ti,Cr,Ni,W,Feのうちの少なくとも一種が形成されたセラミック配線基板,半導体素子搭載用基板,半導体素子収納用容器の部材等。
(3)基材10が半導体材料の場合、Si,Ge等から成る基材10にZnS,Si,ZnSを順次形成した赤外線反射防止部材等。
(4)基材10がプラスチックの場合、成形により表面に所定の凹凸が形成された異形基材10に反射膜としてAl,Ag等を被覆した高反射異形ミラー等。
(5)基材10が樹脂フィルムの場合、Ti,Al等を形成した薄膜抵抗等、Si膜を形成した太陽電池、薄膜コンデンサ等。
(6)基材10が金属材料の場合、Alの基材10に反射膜としてAu膜等を形成した赤外線ランプの集光ミラー等。
(7)その他、金属膜の劣化を防止するために、本発明の金属膜上に金属酸化膜とフッ化膜を順次積層した金属膜被覆部材等。
(1) When the
(2) When the
(3) Infrared antireflection member or the like in which ZnS, Si, ZnS is sequentially formed on the
(4) When the
(5) In the case where the
(6) A condensing mirror or the like of an infrared lamp in which an Au film or the like is formed on the
(7) In addition, a metal film covering member or the like in which a metal oxide film and a fluoride film are sequentially laminated on the metal film of the present invention in order to prevent deterioration of the metal film.
特に、本発明の金属膜は、可視光領域での反射率の純金属における理論値との差が0.2%以内であるという優れた光学特性を有していることから、光反射膜、反射防止膜等の光学被膜として使用するのに最適である。 In particular, the metal film of the present invention has an excellent optical characteristic that the difference between the reflectance in the visible light region and the theoretical value of pure metal is within 0.2%. It is optimal for use as an optical coating such as an antireflection film.
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited only to a following example.
実施例1
図1に示す薄膜形成装置を使用し、図2に示すプロセスにて銀膜を作製した。作製条件を以下に示す。
基材10:厚さ3mmのガラス板
蒸発材料9:銀
チャンバ11内への導入ガス:アルゴンガス
高周波電力供給電源5からの基材保持部2への印加電力:周波数13.56MHzで85mW/cm2(基材保持部2の単位面積当たりの印加電力)
直流印加電源6:陰極側を基材保持部2に接続し、陽極側をボート1に接続
直流印加電源6から基材保持部2への印加電圧:230V
チャンバ11:接地されていない、電気的に浮遊状態
金属膜の形成速度:18Å/秒
(a)金属膜の形成の初期段階(図2の期間T2)
チャンバ11内の真空度:2×10-2Paで一定
加熱電源3からボート1への通電電流:280A(T2終期)
(b)金属膜の形成段階(図2の期間T3)
チャンバ11内の真空度:2×10-2Paで一定
加熱電源3からボート1への通電電流:210A(T3終期)
かくして厚さ1500Åの銀膜を基材10表面に作製することができた。この銀薄膜作製の全期間を通じて基板10の表面温度は、40℃で反応するサーモシールが僅かに反応したことから、40〜45℃程度に保持されていた。
Example 1
Using the thin film forming apparatus shown in FIG. 1, a silver film was produced by the process shown in FIG. The production conditions are shown below.
Substrate 10: 3 mm thick glass plate evaporation material 9: Gas introduced into the silver chamber 11: Argon gas High frequency power supply power applied from the
DC application power source 6: The cathode side is connected to the base
Chamber 11: Formation rate of electrically floating metal film that is not grounded: 18 Å / sec (a) Initial stage of metal film formation (period T2 in FIG. 2)
The degree of vacuum in the
(B) Metal film formation stage (period T3 in FIG. 2)
Degree of vacuum in the chamber 11: 2 × 10 -2 current supplied from a constant
Thus, a silver film having a thickness of 1500 mm could be produced on the surface of the
比較例1
図4に示す通常のイオンプレーティング装置を用いて基材53(厚さ3mmのガラス板)の表面に厚さ1500Åの銀膜を作製した。この装置は、高周波電力供給電源50に接続されたアンテナ51付近でプラズマを発生させるようにしたものである(印加電力は周波数13.56MHzで400W)。チャンバ52内にはアルゴンガスが導入され、真空度は2×10-2Paに設定されている。基材53とチャンバ52とは同電位で接地されており、セルフバイアスで基材53の表面に銀膜が形成される。蒸発材料54である銀は電子銃55の電子ビーム照射にて蒸発される。
Comparative Example 1
A silver film having a thickness of 1500 mm was formed on the surface of the base material 53 (a glass plate having a thickness of 3 mm) using a normal ion plating apparatus shown in FIG. This apparatus generates plasma in the vicinity of an
比較例2
図5に示す通常の抵抗加熱方式の真空蒸着装置を用いて基材63(厚さ3mmのガラス板)の表面に厚さ1500Åの銀膜を形成した。この装置は、真空度が2×10-2Paに設定されたチャンバ62内で蒸発材料64(銀)を交流電源65からの加熱電流320Aにて加熱して気化させ、基材63に蒸着するようにしたものである。
Comparative Example 2
A silver film having a thickness of 1500 mm was formed on the surface of the substrate 63 (a glass plate having a thickness of 3 mm) using a normal resistance heating type vacuum vapor deposition apparatus shown in FIG. In this apparatus, the evaporation material 64 (silver) is heated and vaporized by the heating current 320A from the
実施例1および比較例1,2で得た各銀膜について、以下の評価試験を行った。 The following evaluation tests were performed on the silver films obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
1.銀膜の表面粗さ
作製した膜厚約1500Åの銀膜の表面状態を原子間力顕微鏡(AFM、デジタル・インスツルメンツ社製のNano Scope II)で観察し、膜表面の凹凸をナノメーターオーダーで画像化し、これから算術平均粗さ(Ra)を調べた。その結果、実施例1の銀膜は2nm以下であるのに対して、比較例1および2の銀膜は双方とも3〜5nm程度であった。
1. Surface roughness of the silver film The surface state of the prepared silver film with a thickness of about 1500 mm is observed with an atomic force microscope (AFM, Nano Scope II manufactured by Digital Instruments), and the unevenness of the film surface is imaged in nanometer order. From this, the arithmetic average roughness (Ra) was examined. As a result, the silver film of Example 1 was 2 nm or less, while the silver films of Comparative Examples 1 and 2 were both about 3 to 5 nm.
2.X線回折による(111)ピーク強度
X線回折装置(理学電気社製のRINT1400V型)を用い、X線出力50kV‐200mA、測定範囲2閘=10°〜100°、発光スリット−散乱スリット−受光スリット:1°−1°−0.3mmにて測定した。その結果、実施例の銀膜は、(111)ピーク強度がその他のピーク強度の合計の20倍以上であった。これに対して、比較例1および2の銀膜は2〜15倍であった。
2. (111) peak intensity by X-ray diffraction Using an X-ray diffractometer (RINT1400V type manufactured by Rigaku Corporation),
3.反射率
(1)可視光領域での反射率測定
可視光領域(約400〜700nm)での反射率を光度計((株)日立製作所製の分光光度計U−4000)にて測定した。その結果、実施例の銀膜では反射率が純金属における理論値との差が0.2%以内であった。これに対して、比較例1および2の銀膜は双方とも2%以内であった。なお、理論値は基礎物性図表(共立出版社、昭和47年5月15日発行、第128〜131頁(銀))に記載の純粋な銀の屈折率から求めた。
(2)反射率の変化量
光の入射角が10〜50°の範囲において、反射率の変化量を前記(1)と同じ光度計にて測定した。その結果、実施例の銀膜では反射率の変化量が0.5%以内であった。これに対して、比較例1および2の銀膜は双方とも5%以上であった。
(3) 光波長が250〜400nmでの反射率
光波長が250〜400nmでの反射率を前記(1)と同じ光度計にて測定した。その結果、実施例の銀膜では純金属における理論値との差が0.5%以内であった。これに対して、比較例1および2の銀膜は双方とも10〜15%であった。なお、理論値は、前記基礎物性図表に記載の純粋な銀の反射率である。
3. Reflectivity
(1) Reflectance measurement in the visible light region The reflectance in the visible light region (about 400 to 700 nm) was measured with a photometer (Spectrophotometer U-4000 manufactured by Hitachi, Ltd.). As a result, in the silver film of the example, the difference in reflectance from the theoretical value in pure metal was within 0.2%. In contrast, the silver films of Comparative Examples 1 and 2 were both within 2%. In addition, the theoretical value was calculated | required from the refractive index of the pure silver as described in a basic physical property chart (Kyoritsu Publishing Co., Ltd., May 15, 1972, pp. 128-131 (silver)).
(2) Change in reflectivity The change in reflectivity was measured with the same photometer as in (1) above in the range of the incident angle of light of 10 to 50 °. As a result, the change amount of the reflectance was within 0.5% in the silver film of the example. On the other hand, the silver films of Comparative Examples 1 and 2 were both 5% or more.
(3) Reflectance at a light wavelength of 250 to 400 nm The reflectivity at a light wavelength of 250 to 400 nm was measured with the same photometer as in (1) above. As a result, in the silver film of the example, the difference from the theoretical value in pure metal was within 0.5%. On the other hand, the silver films of Comparative Examples 1 and 2 were both 10 to 15%. The theoretical value is the reflectance of pure silver described in the basic physical property chart.
4.耐環境性
MIL−M−13508に従い、温度50℃、湿度95%にて24時間保持した後,銀膜の表面を観察した。その結果、実施例の銀膜では表面に白濁が生じなかったが、比較例1および2の銀膜にはいずれも白濁が生じていた。
5.密着性
MIL−M−13508に記載のテープテストを実施して密着性を調べた。その結果、実施例の銀膜は剥離等が生じなかったが、比較例1および2の銀膜は簡単に剥離してしまった。
4). Environmental resistance According to MIL-M-13508, after maintaining at a temperature of 50 ° C. and a humidity of 95% for 24 hours, the surface of the silver film was observed. As a result, no white turbidity was generated on the surface of the silver film of the example, but white turbidity was generated in the silver films of Comparative Examples 1 and 2.
5). Adhesion The tape test described in MIL-M-13508 was conducted to examine the adhesion. As a result, the silver film of the example did not peel off, but the silver films of Comparative Examples 1 and 2 easily peeled off.
試験例1
(アルミニウム膜の作製)
ガラス(G)、ポリカーボネート(PC)およびポリメタクリル酸メチル(PM)の各基材10表面に、比較例1の方法(A)、比較例2の方法(B)および実施例1の方法(C)を用いて、厚さ約1100ÅのAl膜を形成した。各サンプルの作製条件は以下のとおりである。
A:蒸発材料として銀に代えてアルミニウムを使用し、高周波出力を400Wから380Wに変えた他は比較例1と同様にして得た従来イオンプレーティング品。
B:蒸発材料として銀に代えてアルミニウムを使用し、薄膜形成速度を18Å/秒から15Å/秒に変えた他は比較例2と同様にして得た従来抵抗加熱品。
C:蒸発材料として銀に代えてアルミニウムを使用し、高周波出力および薄膜形成速度をそれぞれ85mW/cm2および18Å/秒から80mW/cm2および15Å/秒に変えた他は実施例1と同様にして得た本発明品。
(1)得られた各サンプルについた表面粗さを前記した方法で測定した。その結果を図6に示す。なお、サンプル名は、例えばG−AL−Aならば、ガラス(G)基板10の表面にアルミニウム(AL)膜を比較例1の方法(A)で形成したことを示している。
(2) 各サンプルの反射率測定結果を図7〜9に示す。
(3) 実施例1の方法(C)、比較例1の方法(A)および比較例2の方法(B)を用いて得られた各Al膜のX線回折測定結果を図10〜12に示す。
Test example 1
(Preparation of aluminum film)
On the surface of each
A: Conventional ion-plated product obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that aluminum was used instead of silver as the evaporation material and the high frequency output was changed from 400 W to 380 W.
B: Conventional resistance heating product obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that aluminum was used instead of silver as the evaporation material and the thin film formation rate was changed from 18 Å / sec to 15 Å / sec.
C: The same as in Example 1 except that aluminum was used instead of silver as the evaporation material, and the high frequency output and thin film formation speed were changed from 85 mW / cm 2 and 18 Å / sec to 80 mW / cm 2 and 15 Å / sec, respectively. The product of the present invention obtained.
(1) The surface roughness of each sample obtained was measured by the method described above. The result is shown in FIG. If the sample name is G-AL-A, for example, it indicates that an aluminum (AL) film is formed on the surface of the glass (G)
(2) The reflectance measurement results of each sample are shown in FIGS.
(3) X-ray diffraction measurement results of each Al film obtained using the method (C) of Example 1, the method (A) of Comparative Example 1, and the method (B) of Comparative Example 2 are shown in FIGS. Show.
試験例2
(銅膜の作製)
試験例1と同様にして、ガラス(G)、ポリカーボネート(PC)およびポリメタクリル酸メチル(PM)の各基材10表面に、実施例1の方法(C)、比較例1の方法(A)および比較例2の方法(B)を用いて、厚さ約1300ÅのCu膜を形成した。各サンプルの作製条件は以下のとおりである。
A:蒸発材料として銀に代えて銅を使用し、高周波出力および薄膜形成速度をそれぞれ400Wおよび18Å/秒から420Wおよび12Å/秒に変えた他は比較例1と同様にして得た従来イオンプレーティング品。
B:蒸発材料として銀に代えて銅を使用し、薄膜形成速度を18Å/秒から12Å/秒に変えた他は比較例2と同様にして得た従来抵抗加熱品。
C:蒸発材料として銀に代えて銅を使用し、高周波出力および薄膜形成速度をそれぞれ85mW/cm2および18Å/秒から88mW/cm2および12Å/秒に変えた他は実施例1と同様にして得た本発明品。
(1)得られた各サンプルについた表面粗さを前記した方法で測定した。その結果を図13に示す。なお、サンプル名は、例えばG−Cu−Aならば、ガラス(G)基板10の表面に銅(Cu)膜を比較例1の方法(A)の方法で形成したことを示している。
(2) 各サンプルの反射率測定結果を図14〜16に示す。
(3) 図14と同じグラフについて光波長250〜700nmに及ぶ範囲の反射率特性を図17に示す。同図に示す文献値とは、前記した基礎物性図表の第422〜429頁(銅)に記載の値を示している。
Test example 2
(Preparation of copper film)
In the same manner as in Test Example 1, the method (C) of Example 1 and the method (A) of Comparative Example 1 were applied to the surface of each
A: Conventional ion plate obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that copper was used instead of silver as the evaporation material, and the high frequency output and thin film formation speed were changed from 400 W and 18 Å / sec to 420 W and 12 Å / sec, respectively. Ting goods.
B: Conventional resistance heating product obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that copper was used instead of silver as the evaporation material and the thin film formation rate was changed from 18 Å / sec to 12 Å / sec.
C: The same as in Example 1 except that copper was used instead of silver as the evaporation material, and the high frequency output and thin film formation speed were changed from 85 mW / cm 2 and 18 Å / sec to 88 mW / cm 2 and 12 Å / sec, respectively. The product of the present invention obtained.
(1) The surface roughness of each sample obtained was measured by the method described above. The result is shown in FIG. If the sample name is G-Cu-A, for example, it indicates that a copper (Cu) film is formed on the surface of the glass (G)
(2) The reflectance measurement results of each sample are shown in FIGS.
(3) FIG. 17 shows the reflectance characteristics in the range of light wavelengths from 250 to 700 nm for the same graph as FIG. The literature values shown in the figure indicate the values described on pages 422 to 429 (copper) of the basic physical property chart.
1 ボート
3 加熱電源
4 マッチング装置
5 高周波電力供給電源
6 直流電圧印加電源
9 蒸発材料
10 基材
11 チャンバ
20 蒸発源
DESCRIPTION OF
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007165666A JP2007291529A (en) | 2001-03-13 | 2007-06-22 | Metal film-coated member and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001070654 | 2001-03-13 | ||
JP2007165666A JP2007291529A (en) | 2001-03-13 | 2007-06-22 | Metal film-coated member and method for producing the same |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001308559A Division JP2002339084A (en) | 2001-01-25 | 2001-10-04 | Metal film and metal film coated member |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007291529A true JP2007291529A (en) | 2007-11-08 |
Family
ID=38762414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007165666A Pending JP2007291529A (en) | 2001-03-13 | 2007-06-22 | Metal film-coated member and method for producing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007291529A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012509201A (en) * | 2008-11-18 | 2012-04-19 | フラウンホファー ゲセルシャフト ツール フェールデルンク ダー アンゲヴァンテン フォルシュンク エー.ファオ. | Method for forming micro surface structure, method for manufacturing micro electro mechanical member, micro surface structure, and micro electro mechanical member having the structure |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05195204A (en) * | 1992-01-16 | 1993-08-03 | Kuraray Co Ltd | Aluminum film-coated member |
JPH08262207A (en) * | 1995-03-22 | 1996-10-11 | Toppan Printing Co Ltd | Light reflecting plate, light reflecting plate for reflection type liquid crystal display device, and light-reflecting electrode plate for reflection type liquid crystal display device |
JPH10251835A (en) * | 1997-03-13 | 1998-09-22 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Au-coated sheet and its production |
JPH10251836A (en) * | 1997-03-13 | 1998-09-22 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Pt-coated sheet and its production |
JPH112708A (en) * | 1997-06-11 | 1999-01-06 | Canon Inc | Mirror for laser and its manufacture |
-
2007
- 2007-06-22 JP JP2007165666A patent/JP2007291529A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05195204A (en) * | 1992-01-16 | 1993-08-03 | Kuraray Co Ltd | Aluminum film-coated member |
JPH08262207A (en) * | 1995-03-22 | 1996-10-11 | Toppan Printing Co Ltd | Light reflecting plate, light reflecting plate for reflection type liquid crystal display device, and light-reflecting electrode plate for reflection type liquid crystal display device |
JPH10251835A (en) * | 1997-03-13 | 1998-09-22 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Au-coated sheet and its production |
JPH10251836A (en) * | 1997-03-13 | 1998-09-22 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Pt-coated sheet and its production |
JPH112708A (en) * | 1997-06-11 | 1999-01-06 | Canon Inc | Mirror for laser and its manufacture |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012509201A (en) * | 2008-11-18 | 2012-04-19 | フラウンホファー ゲセルシャフト ツール フェールデルンク ダー アンゲヴァンテン フォルシュンク エー.ファオ. | Method for forming micro surface structure, method for manufacturing micro electro mechanical member, micro surface structure, and micro electro mechanical member having the structure |
US9637377B2 (en) | 2008-11-18 | 2017-05-02 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Method for forming a micro-surface structure and for producing a micro-electromechanical component |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
USRE41747E1 (en) | Metal film and metal film-coated member, metal oxide film and metal oxide film-coated member, thin film forming apparatus and thin film forming method for producing metal film and metal oxide film | |
Alvisi et al. | HfO2 films with high laser damage threshold | |
JP3808917B2 (en) | Thin film manufacturing method and thin film | |
CN1904653B (en) | Reflector member manufacturing method and reflector member manufactured by the method | |
US20100092747A1 (en) | Infrared-reflecting films and method for making the same | |
US20060023311A1 (en) | Method for obtaining a thin, stabilized fluorine-doped silica layer, resulting thin layer, and use thereof in ophthalmic optics | |
JPH03505611A (en) | infrared transparent material | |
JP2002339084A (en) | Metal film and metal film coated member | |
JP2001073136A (en) | Optical thin film producing system | |
JP2010204380A (en) | Light reflecting mirror and method of manufacturing the same | |
JP4713462B2 (en) | Method for producing transparent titanium oxide film having rutile structure | |
CN100418913C (en) | Transparent zirconium oxide - tantalum and/or tantalum oxide coating | |
JPH01122905A (en) | Formation of oxide layer on substrate | |
JP2007291529A (en) | Metal film-coated member and method for producing the same | |
JP2003114313A (en) | Reflection mirror and image projector device using the same | |
US6603601B2 (en) | Infrared laser optical element and manufacturing method therefor | |
Guenther et al. | Corrosion-resistant front surface aluminum mirror coatings | |
JP4022849B2 (en) | Method for producing metal oxide film-coated member | |
JP2007314891A (en) | Metal oxide film-coated member | |
Kumar et al. | Structural and optical properties of AgO thin films grown by RF reactive magnetron sputtering technique | |
Gangalakurti et al. | Influence of Deposition Conditions on Properties of Ta2O5 Films Deposited by Ion Beam Sputtering Coating Technique | |
CN117107207B (en) | Preparation method of ultra-high reflectivity film | |
KR100256354B1 (en) | The method for thin coating of composite | |
JP3283145B2 (en) | Reflector umbrella for strobe light using reflector | |
CN117930407A (en) | High-performance reflector and preparation method and application thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20101026 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110308 |