JP3291566B2 - 透明安定被膜形成方法 - Google Patents

透明安定被膜形成方法

Info

Publication number
JP3291566B2
JP3291566B2 JP12003292A JP12003292A JP3291566B2 JP 3291566 B2 JP3291566 B2 JP 3291566B2 JP 12003292 A JP12003292 A JP 12003292A JP 12003292 A JP12003292 A JP 12003292A JP 3291566 B2 JP3291566 B2 JP 3291566B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vacuum vessel
transparent
plasma
aluminum
film
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP12003292A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0673536A (ja
Inventor
肇 石丸
純 大野
善則 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsukishima Kikai Co Ltd
Original Assignee
Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsukishima Kikai Co Ltd filed Critical Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority to JP12003292A priority Critical patent/JP3291566B2/ja
Publication of JPH0673536A publication Critical patent/JPH0673536A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3291566B2 publication Critical patent/JP3291566B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、イオンプレーティング
で各種基板表面に金属酸化物の薄膜を形成する方法に関
し、特に成膜時の雰囲気等の改良により、上記基板表面
に緻密で透明な被膜を形成する透明安定被膜形成方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体製造装置などではアルミニ
ウム合金の真空容器を用いることが多くなっているが、
半導体製造プロセスでは、腐食性ガスを用いることが多
く、アルミニウム合金の腐食性に問題が起こる。そのた
め、上記アルミニウム合金表面へ酸化アルミニウム被膜
を形成して耐食性を向上させる工夫がなされてきた。
【0003】従来アルミニウム合金表面に酸化アルミニ
ウム被膜を形成する方法としては、陽極酸化処理が採用
されている。
【0004】一方、プラスチックフィルムを真空パック
に用いる場合、プラスチックフィルムに存在する微小な
穴からガスの透過が起こり、プラスチックフィルムに封
入した食品,クリーニング,精密電子部品などを長期間
にわたり安定した状態では保存できないという問題があ
る。また、マイクロ波を真空中に導入する場合の窓とし
てプラスチックフィルムを用いる場合も、同様の問題が
ある。そのため、上記プラスチックフィルム表面にガス
の透過を押えるガスバリアーとしての安定被膜を形成す
ることが考えられ、一部試みられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の従来
のアルミニウム合金表面に陽極酸化処理により酸化アル
ミニウム被膜を形成する方法では、同酸化アルミニウム
被膜はポーラスで水分を含んでおり、高真空域ではガス
放出による真空特性の悪化が問題となるとともに、緻密
さに欠けているため耐食性が十分でないという問題点が
ある。
【0006】また上記アルミニウム合金を加熱すると、
上記のアルミニウム合金と酸化アルミニウム被膜との熱
膨張率の違いから安定被膜に微小な割れが発生し、耐食
性が非常に悪化するという問題点もある。
【0007】一方、前述したプラスチックフィルム表面
に形成されるガスバリアーとしての安定被膜は、可視
光,電子レンジのマイクロ波,一般のマイクロ波に対し
て透明であることが望ましいが、このような緻密で無色
透明な安定被膜をある程度の低温でしかも大量に工業化
規模で形成する適当な方法は未だ確立されていない。
【0008】本発明は、このような問題点の解決をはか
ろうとするもので、イオン源としてはLaB6の陰極を有
する圧力勾配型プラズマ発生装置を採用し、到達圧力10
-8Torr台の真空容器内において水分の割合が100ppb以下
の高純度のガスを用いて酸素ガスによる反応性イオンプ
レーティングにより、上記真空容器内の母材の表面に緻
密で透明なサファイア状被膜等の安定被膜を低温で形成
できるようにするとともに、上記真空容器内へ導入する
上記酸素ガスの導入流量の制御によって傾斜的な熱膨張
率分布を有する被膜を形成できるようにした、透明安定
被膜形成方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の透明安定被膜形成方法は、到達圧力を10-8
Torr台に保たれる真空容器の内部に、LaB6の陰極を有
する圧力勾配型プラズマ発生装置により水分に関して10
0ppb台の純度を有する不活性ガスを用い発生させたプラ
ズマを導入して、同プラズマを上記真空容器内のアルミ
ニウムブロックへ導くことによりアルミニウムを蒸発さ
せ上記プラズマ内でイオン化するとともに、同アルミニ
ウムのイオンと反応してアルミニウム酸化物を生じさせ
るべく、水分に関して上記不活性ガスとほぼ同等の純度
を有する酸素ガスを上記真空容器内に導入することによ
り、あらかじめ上記真空容器内に配置した母材の表面に
緻密で透明なサファイア状被膜を形成することを特徴と
している。
【0010】また、本発明の透明安定被膜形成方法は、
上記母材としてアルミニウムを主成分とする素材を用
い、同素材と上記緻密で透明なサファイア状被膜との中
間に熱膨張係数が緩やかに変化する中間層が形成される
ように、上記酸素ガスの上記真空容器内への導入流量を
次第に増加させる制御を行なうことを特徴としている。
【0011】さらに本発明の透明安定被膜形成方法は、
上記母材としてアルミニウムよりも熱膨張係数の小さい
金属材を用い、同金属材と上記緻密で透明なサファイア
状被膜との中間に熱膨張係数が緩やかに変化する中間層
が形成されるように、上記酸素ガスの上記真空容器内へ
の導入流量を次第に増加させる制御を行なうことを特徴
としている。
【0012】また、本発明の透明安定被膜形成方法は、
到達圧力を10-8Torr台に保たれる真空容器の内部に、L
aB6の陰極を有する圧力勾配型プラズマ発生装置により
水分に関して100ppb台の純度を有する不活性ガスを用い
発生させたプラズマを導入して、同プラズマを上記真空
容器内のシリコンブロックへ導くことにより同シリコン
を蒸発させ上記プラズマ内でイオン化するとともに、同
シリコンのイオンと反応してシリコン酸化物を生じさせ
るべく、水分に関して上記不活性ガスとほぼ同等の純度
を有する酸素ガスを上記真空容器内に導入することによ
り、あらかじめ上記真空容器内に配置した母材の表面に
緻密で透明な石英状被膜を形成することを特徴としてい
る。
【0013】
【作用】前述の本発明の透明安定被膜形成方法では、ま
ず真空容器内が10-8Torr台まで排気された後LaB6の陰
極に有するプラズマ発生装置で発生させたプラズマによ
り上記真空容器内のアルミニウムあるいはシリコンを加
熱蒸発させるとともに、上記プラズマ内でイオン化させ
る作用が行なわれる。そして上記真空容器内に導入され
た酸素のイオンと反応しながら上記真空容器に配置され
た母材の表面に緻密で透明な安定被膜を堆積させる作用
が行なわれる。
【0014】また、真空容器内に導入される酸素の流量
を制御することにより、形成される被膜の熱膨張係数を
変化させる作用が行なわれる。
【0015】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
透明安定被膜形成方法について説明すると、図1は同方
法のための装置構成図である。
【0016】図1に示すように、本実施例のための成膜
装置は、真空ポンプ接続口7を介して高度な排気系12に
より到達圧力10-8Torr台まで排気されるようになってい
る。なお、10 -8 Torr台まで排気しうる高度な排気系12と
しては、補助ポンプやブースターポンプと共に、油拡散
ポンプ,ターボ分子ポンプあるいはクライオポンプなど
が用いられる。そして、真空容器1は、同容器内へプラ
ズマを導入しうる圧力勾配型プラズマ発生装置2(公開
特許公報昭58-73770号参照)と、真空容器1内に酸素ガ
ス導入口6を介してある流量の酸素ガスを導入しうる酸
素ガス導入流量制御装置11とをそなえている。
【0017】圧力勾配型プラズマ発生装置2には、同装
置を動作中に冷却するための冷却水接続口9と、不活性
ガスを導入するためのキャリアガス導入口8とが設けら
れている。この圧力勾配型プラズマ発生装置2はLaB6
の陰極を有しており、キャリアガス導入口8から導入さ
れた水分に関して100ppb台の純度を有する不活性ガスを
用いプラズマを発生させられるようになっている。
【0018】また、真空容器1は、上記プラズマにより
融解されるブロック5を設置するための冷却水接続口9
を有する水冷るつぼ3を有するとともに、真空容器1の
外部に設けられたモータM等により旋回可能に母材4を
取付けるための取付台Nをそなえ、融解される材料5と
母材4との間には、シャッタ10が設けられている。この
ような構成により、本実施例の透明安定被膜形成方法で
は、融解されるブロック5としてアルミニウムブロック
を用いた場合には、まず到達圧力を10-8Torr台に真空容
器1を排気し、圧力勾配型プラズマ発生装置2により発
生させたプラズマを真空容器1の内部に導入して、同プ
ラズマによりアルミニウムを蒸発させて上記プラズマ内
でイオン化する。
【0019】一方、酸素ガス導入口6からは、水分に関
して100ppb台の純度を有する酸素ガスを導入する。そし
て、アルミニウムブロック5と母材4との間のシャッタ
10を移動させて、同酸素ガスと上記アルミニウムのイオ
ンとを反応させることにより母材4の表面に緻密で透明
なサファイア状被膜を形成する。
【0020】また、融解されるブロック5としてシリコ
ンブロックを用いた場合には、同様の方法により、母材
4の表面に緻密で透明な石英状被膜が形成されることに
なる。なお、母材4の表面に均一な被膜を形成するた
め、同母材4をモータMにより旋回機構を介して旋回さ
せるようにしてもよい。
【0021】本実施例の透明安定被膜形成方法によれ
ば、真空容器1を到達真空度10-8Torr台にまで排気して
水分を除去するとともに、水分に関して純度の高いガス
を用いるため、120℃程度の低温で母材4の表面に緻密
で透明なサファイア状被膜や石英状被膜を形成すること
ができる。したがって、熱の影響を受け易い材料である
プラスチックフィルム上にも、ガスバリアーとして緻密
な安定被膜を形成することが可能となる。この安定被膜
はマイクロ波に対して透明であるため、上記安定被膜付
プラスチックフィルムは、食品用真空パック,真空中に
マイクロ波を導入する窓等の応用に有効である。
【0022】また、融解させるブロック5としてアルミ
ニウムブロックを使用し、母材4としてアルミニウムを
主成分とする素材(アルミニウム合金)あるいはアルミ
ニウムよりも熱膨張係数の小さい金属材を用いる場合に
は、母材上に形成される被膜の最表面に堆積される緻密
で透明なサファイア状被膜との中間に、熱膨張係数が母
材のそれからサファイア状被膜のそれまで緩やかに変化
する中間層が形成されるように、酸素ガスの流量が次第
に増加されるよう制御される。
【0023】これにより、従来真空容器用のアルミニウ
ム合金に陽極酸化、あるいはその他の手法で酸化アルミ
ニウム被膜を形成する場合に、上記のアルミニウム合金
と酸化アルミニウム被膜との間の熱膨張係数の不一致に
より発生していた割れの問題が、上記中間層の存在によ
って解決されるため、信頼度の高い耐食性を有する、緻
密な安定被膜付きアルミニウム合金製真空容器を実現す
ることができる。
【0024】もちろん、このような緻密かつ透明な安定
被膜は、上述のプラスチックフィルム、アルミニウム合
金に限らず、高い耐食性や密封性が要求されるような材
料の表面被膜として適用される。
【0025】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の透明安
定被膜形成方法によれば、低温で緻密かつ透明なサファ
イア状あるいは石英状の被膜という安定被膜を形成する
ことができるため、熱影響を受け易い真空パック等に用
いられるプラスチックフィルムにもガスバリアーとして
の十分な緻密性とマイクロ波の透過が可能な透過性とを
もった安定被膜を形成することができるようになる。ま
た、アルミニウム合金あるいはその他のアルミニウムよ
りも熱膨張係数の小さい金属材の表面には、母材と最表
面のサファイア状被膜との間に熱膨張係数が緩やかに変
化する中間層が設けられるため、母材を加熱した際等の
母材とサファイア状被膜との間の熱膨張係数の違いが発
生する割れの問題が解消し、信頼性の高い,耐食性の高
い安定被膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての透明安定被膜形成方
法のための装置構成図である。
【符号の説明】
1 真空容器 2 圧力勾配型プラズマ発生装置 3 水冷るつぼ 4 母材 5 融解させるブロック(アルミニウムまたはシリコ
ン) 6 酸素ガス 7 真空ポンプ接続口 8 キャリアガス導入口 9 冷却水接続 10 シャッタ 11 酸素ガス導入流量制御装置 12 排気系 M モータ N 取付台
フロントページの続き (72)発明者 高橋 善則 東京都中央区佃2丁目17番15号 月島機 械株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−908(JP,A) 特開 平3−20457(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 14/00 - 14/58 C23C 16/00 - 16/56

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 到達圧力を10-8Torr台に保たれる真空容
    器の内部に、LaB6の陰極を有する圧力勾配型プラズマ
    発生装置により水分に関して100ppb台の純度を有する不
    活性ガスを用い発生させたプラズマを導入して、同プラ
    ズマを上記真空容器内のアルミニウムブロックへ導くこ
    とによりアルミニウムを蒸発させ上記プラズマ内でイオ
    ン化するとともに、同アルミニウムのイオンと反応して
    アルミニウム酸化物を生じさせるべく、水分に関して上
    記不活性ガスとほぼ同等の純度を有する酸素ガスを上記
    真空容器内に導入することにより、あらかじめ上記真空
    容器内に配置した母材の表面に緻密で透明なサファイア
    状被膜を形成することを特徴とする、透明安定被膜形成
    方法。
  2. 【請求項2】 上記母材としてアルミニウムを主成分と
    する素材を用い、同素材と上記緻密で透明なサファイア
    状被膜との中間に熱膨張係数が緩やかに変化する中間層
    が形成されるように、上記酸素ガスの上記真空容器内へ
    の導入流量を次第に増加させる制御を行なうことを特徴
    とする、請求項1に記載の透明安定被膜形成方法。
  3. 【請求項3】 上記母材としてアルミニウムよりも熱膨
    張係数の小さい金属材を用い、同金属材と上記緻密で透
    明なサファイア状被膜との中間に熱膨張係数が緩やかに
    変化する中間層が形成されるように、上記酸素ガスの上
    記真空容器内への導入流量を次第に増加させる制御を行
    なうことを特徴とする、請求項1に記載の透明安定被膜
    形成方法。
  4. 【請求項4】 到達圧力を10-8Torr台に保たれる真空容
    器の内部に、LaB6の陰極を有する圧力勾配型プラズマ
    発生装置により水分に関して100ppb台の純度を有する不
    活性ガスを用い発生させたプラズマを導入して、同プラ
    ズマを上記真空容器内のシリコンブロックへ導くことに
    よりシリコンを蒸発させ上記プラズマ内でイオン化する
    とともに、同シリコンのイオンと反応してシリコン酸化
    物を生じさせるべく、水分に関して上記不活性ガスとほ
    ぼ同等の純度を有する酸素ガスを上記真空容器内に導入
    することにより、あらかじめ上記真空容器内に配置した
    母材の表面に緻密で透明な石英状被膜を形成することを
    特徴とする、透明安定被膜形成方法。
JP12003292A 1992-04-14 1992-04-14 透明安定被膜形成方法 Expired - Lifetime JP3291566B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12003292A JP3291566B2 (ja) 1992-04-14 1992-04-14 透明安定被膜形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12003292A JP3291566B2 (ja) 1992-04-14 1992-04-14 透明安定被膜形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0673536A JPH0673536A (ja) 1994-03-15
JP3291566B2 true JP3291566B2 (ja) 2002-06-10

Family

ID=14776220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12003292A Expired - Lifetime JP3291566B2 (ja) 1992-04-14 1992-04-14 透明安定被膜形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3291566B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6087276A (en) * 1996-10-29 2000-07-11 National Science Council Method of making a TFT having an ion plated silicon dioxide capping layer

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0673536A (ja) 1994-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6200431B1 (en) Reactive sputtering apparatus and process for forming thin film using same
US4810342A (en) Method for controlling substrate temperature in a high temperature sputtering process
EP2660350B1 (en) Reactive sputter deposition of dielectric films
KR930021814A (ko) 연속 박막 형성방법
JP3291566B2 (ja) 透明安定被膜形成方法
JPS6256570A (ja) 反応性スパツタリング方法
JPH11106911A (ja) 薄膜形成装置及びそれを用いた化合物薄膜の形成法
JP3128573B2 (ja) 高純度薄膜の形成方法
WO1996027699A1 (en) A non-chromate sealant for porous anodized aluminum
JPH07216543A (ja) 薄膜の形成方法
JPS62287074A (ja) ロ−ルコ−タ−装置
Eckertová Methods of preparation of thin films
GB2217349A (en) Vapour deposited self-sealing ceramic coatings
Holland et al. Getter sputtering—a review
JP2000054114A (ja) 耐熱性、耐摩耗性に優れた膜構造
JPH03215664A (ja) 薄膜形成装置
JPS63213664A (ja) イオンプレ−テイング装置
JPH01165763A (ja) 電子ビーム蒸発源用ルツボ
JPH05255859A (ja) 薄膜形成装置
Bomchil et al. Reactive sputtering of indium targets in a DC triode configuration
JPH07207442A (ja) 膜の内部応力制御方法
JPH02274867A (ja) 複合材料膜の製造方法
JPS63176460A (ja) 薄膜製造装置
Levasseur et al. The Physical Formation Processes of Thin Films, Their Characterization by XPS, AES and SIMS and Their Applications in Microbatteries
JP2000054162A (ja) 耐溶出性に優れた膜構造

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090329

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090329

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100329

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110329

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110329

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120329

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130329

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130329

Year of fee payment: 11