JPH04299830A - 導電性膜の陽極酸化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は導電性膜の陽極酸化方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】絶縁膜を形成する方法として、アルミニ
ウムやタンタル等の金属膜や、ｎ型またはｐ型のシリコ
ン半導体膜等の導電性膜を陽極酸化して、この導電性膜
を絶縁膜化する方法がある。

【０００３】上記導電性膜の陽極酸化は、従来、図３に
示した方法で行なわれている。

【０００４】図３において、図中１は電解液槽であり、
その内部には電解液２が満たされている。

【０００５】この電解液２中には、白金等からなる網状
の陰極３が垂直に浸漬されており、この陰極３は直流電
源４の−極に接続されている。なお、この陰極３は、そ
の上端部が電解液面上に突出する状態に設けられており
、液面上に突出する上端部において前記直流電源４に接
続されている。

【０００６】一方、１０は、一面に被酸化導電性膜１１
を形成した絶縁性基板であり、この基板１０は、その導
電性膜１１の膜面を上記陰極３に対向させて、電解液２
中に垂直に浸漬される。

【０００７】この基板１０は、その上端部および導電性
膜１１の上端部が電解液面上に突出する状態で電解液２
中に浸漬されており、この基板１０の上端部には、導電
性膜１１の上端部に導通接触するクリップ式接続部材５
が着脱可能に止着されている。この接続部材５は、前記
直流電源４の＋極に接続されている。

【０００８】そして、上記導電性膜１１の陽極酸化は、
導電性膜１１を電解液２中に浸漬して、この導電性膜１
１のほぼ全面を陰極３に対向させ、この状態で導電性膜
１１と陰極３との間に電圧を印加することによって行な
われており、このように導電性膜１１と陰極との間に電
圧を印加すると、導電性膜１１が電解液２中で化成反応
を起して陽極酸化される。

【０００９】なお、上記導電性膜１１は、電解液２中に
浸漬された被酸化領域だけが陽極酸化され、電解液面上
に突出している上端部は酸化されないため、この上端部
は導電性膜のままである。この導電性膜部分は、必要に
応じて、導電性膜として利用されるか、あるいは、後工
程でエッチング除去されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の陽極酸化方法は、導電性膜１１の被酸化領域をその
全体にわたって均等に酸化させることができず、そのた
め、上記被酸化領域に、酸化されない部分が残ってしま
うという問題をもっていた。

【００１１】これは、導電性膜１１の各部の電圧に差が
あるためである。

【００１２】すなわち、直流電源４から接続部材５を介
して導電性膜１１の上端部に印加された電圧は、導電性
膜１１を電流経路として導電性膜全体に加わるが、この
電圧は導電性膜自体の抵抗により電圧降下するため、導
電性膜１１にかかる電圧は、上記接続部材５が接触して
いる電圧印加箇所から離れるのにともなって低くなる。

【００１３】そして、導電性膜１１の膜厚方向への酸化
深さおよびその進行速度は、主に、導電性膜１１と陰極
３との間に加わる電圧によって決まるため、導電性膜１
１の陽極酸化は、電解液２中に浸漬している部分のうち
、電圧印加箇所に近い上端側、つまり高い電圧がかかる
側ほど速くかつ深く進行する。

【００１４】図４は上記従来の陽極酸化方法によって導
電性膜１１を陽極酸化した場合の、導電性膜４の酸化進
行状況を示しており、（ａ）は酸化初期の状態、（ｂ）
は酸化がある程度進んだ状態、（ｃ）は酸化の進行が止
った状態を示している。

【００１５】図４において、１１ａは、導電性膜１１が
陽極酸化された酸化層を示している。この酸化層１１ａ
は高抵抗の絶縁層であり、導電性膜１１の未酸化層（金
属層）の厚さは、酸化層１１ａの深さが大きくなるのに
つれて薄くなり、これにともなって導電性膜１１の抵抗
値が大きくなって行く。

【００１６】そして、従来の陽極酸化方法では、導電性
膜１１の酸化が電圧印加箇所に近い上端側ほど速くかつ
深く進行するため、この部分が図４（ｃ）に示すように
導電性膜１１の全厚さにわたって酸化されると、この部
分で電流経路が断たれて、この部分から下の導電性膜部
分には電圧がかからなくなり、この時点で導電性膜１１
の陽極酸化の進行が止ってしまう。

【００１７】このため、従来の陽極酸化方法では、導電
性膜１１の電解液２中に浸漬された被酸化領域のうち、
電圧印加箇所に近い上端側はその全厚さにわたって酸化
されるが、この部分より下端側の部分は、膜表面だけを
酸化された状態となり、この部分が導電性をもったまま
となってしまう。

【００１８】これは、特に、大面積の導電性膜１１ほど
顕著であり、導電性膜１１の面積が大きいと、電圧印加
箇所に近い上端側にかかる電圧と、電圧印加箇所とは反
対側の下端側にかかる電圧との差が大きくなるため、導
電性膜１１の下端側に、膜表面だけしか酸化されない部
分、あるいは膜表面もほとんど酸化されない部分が広く
残ってしまう。

【００１９】本発明は、導電性膜の被酸化領域をその全
体にわたってほぼ均等に酸化することができる、導電性
膜の陽極酸化方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の陽極酸化方法は
、被酸化導電性膜の一端側に電圧を印加しながら、この
導電性膜をその他端側から電解液中に浸漬して行くこと
を特徴とするものである。

【００２１】

【作用】このように、導電性膜の一端側に電圧を印加し
ながら、この導電性膜をその他端側から電解液中に浸漬
して行くと、導電性膜が電圧印加箇所とは反対側の端部
側から陽極酸化されるため、導電性膜の被酸化領域をそ
の全体にわたってほぼ均等に酸化することができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２を
参照して説明する。

【００２３】図１は陽極酸化を行なうための装置を示し
ており、この陽極酸化装置は、電解液２を満たした電解
液槽１と、電解液２中に垂直に浸漬された白金等からな
る網状の陰極３と、直流電源４とからなっている。なお
、この陽極酸化装置は、図３に示したものと同じ構成で
あるから、その詳細な説明は省略する。

【００２４】この実施例の陽極酸化方法は、図１に示す
ように、被酸化導電性膜１１を形成した基板１０を、垂
直に立てた状態で電解液槽１の上方に配置して図示しな
い基板昇降機構に支持させ、この基板１０の上端部にク
リップ式接続部材５を止着して、上記導電性膜１１の上
端部に対する直流電源４からの電圧印加を開始した後、
この電圧印加を持続しながら、基板１０を上記基板昇降
機構によって電解液２中に浸漬して行くもので、基板１
０面の導電性膜１１は、基板１０とともに下端側から電
解液２中に浸漬して行く。

【００２５】なお、この実施例では、上記クリップ式接
続部材５として、導電性膜１１の上端部にそのほぼ全幅
にわたって接触する横長のものを用い、導電性膜１１の
上端部に、そのほぼ全幅にわたって均等に電圧を印加す
るようにしている。

【００２６】また、上記導電性膜１１の上端部に印加す
る電圧値は、導電性膜自体の抵抗による電圧降下を見込
んで、導電性膜１１の下端側にも、導電性膜１１をその
全厚にわたる深さに陽極酸化できる電圧がかかるような
値とする。

【００２７】なお、上記被酸化導電性膜１１は、アルミ
ニウムやタンタル等の金属膜でも、ｎ型またはｐ型のシ
リコン半導体膜等でもよい。ただし、被酸化導電性膜１
１がシリコン半導体膜である場合は、導電性膜１１と陰
極３との間に電圧を印加するとともに、上記シリコン半
導体膜に光を照射して陽極酸化する。

【００２８】このように、導電性膜１１の上端部に上記
接続部材５を介して電圧を印加しながら、この導電性膜
１１をその下端側から電解液２中に浸漬して行くと、導
電性膜１１の電解液２中に浸漬された部分が、この導電
性膜１１と陰極３との間に加わる電圧により化成反応を
起して表面側から陽極酸化され、この導電性膜１１が、
電解液２中への浸漬にともなって、下端側から陽極酸化
されて行く。

【００２９】図２は上記陽極酸化方法によって導電性膜
１１を陽極酸化した場合の、導電性膜１１の酸化進行状
況を示しており、（ａ）は酸化初期の状態、（ｂ）は酸
化がある程度進んだ状態、（ｃ）は酸化終了状態を示し
ている。

【００３０】図２において、１１ａは導電性膜１１が陽
極酸化された酸化層を示しており、この図のように、上
記導電性膜１１は、電解液２中に浸漬された部分が化成
反応を起して陽極酸化されて行く。

【００３１】そして、導電性膜１１は、その膜厚方向に
酸化層１１ａが深くなって行くのにともなって抵抗が高
くなって行き、導電性膜１１の全厚に酸化層１１ａが達
すると、この部分が絶縁膜と同等の絶縁性をもつが、こ
の導電性膜１１の陽極酸化は、電源４からの電圧が印加
される導電性膜上端部とは反対側の下端側から進んで行
くため、導電性膜１１の未酸化部は常に電圧がされてい
る状態にあり、この未酸化部が、電解液２中への浸漬に
ともなって陽極酸化されて行く。

【００３２】したがって、上記陽極酸化方法によれば、
導電性膜１１の被酸化領域をその全体にわたってほぼ均
等に酸化することができるから、導電性膜１１の面積が
大きくても、その被酸化領域全体を全厚さにわたって酸
化することができる。

【００３３】なお、この実施例では、導電性膜１１を、
接続部材５を接触させている上端部が電解液面の近くに
くるまで下降させており、したがって、この導電性膜１
１の上端部の電解液２中に浸漬されない部分は導電性膜
のままであるが、この導電性膜部分は、必要に応じて、
導電性膜として利用するか、あるいは後工程でエッチン
グ除去すればよい。

【００３４】ただし、上記導電性膜１１は、その全体を
電解液２中に浸漬してもよく、このようにすれば、導電
性膜全体を陽極酸化することができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の陽極酸化方法は、導電性膜の一
端側に電圧を印加しながら、この導電性膜をその他端側
から電解液中に浸漬して行くものであるから、導電性膜
の被酸化領域をその全体にわたってほぼ均等に酸化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す陽極酸化装置の斜視図
。

【図２】本発明による導電性膜の酸化進行状況図。

【図３】従来の陽極酸化方法を示す陽極酸化装置の斜視
図。

【図４】従来の陽極酸化方法による導電性膜の酸化進行
状況図。

【符号の説明】

１…電解液槽、２…電解液、３…陰極、４…電源、５…
接続部材、１０…基板、１１…被酸化導電性膜、１１ａ
…酸化層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被酸化導電性膜を電解液中に浸漬し、
   この導電性膜と、前記電解液中に浸漬した陰極との間に
   電圧を印加して、前記導電性膜を陽極酸化する方法にお
   いて、前記導電性膜の一端側に電圧を印加しながら、こ
   の導電性膜をその他端側から電解液中に浸漬して行くこ
   とを特徴とする導電性膜の陽極酸化方法。