JPH06122958A - 傾斜機能薄膜 - Google Patents
傾斜機能薄膜Info
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- JPH06122958A JPH06122958A JP23480291A JP23480291A JPH06122958A JP H06122958 A JPH06122958 A JP H06122958A JP 23480291 A JP23480291 A JP 23480291A JP 23480291 A JP23480291 A JP 23480291A JP H06122958 A JPH06122958 A JP H06122958A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属とセラミックス、特にＡｌとＡｌ系セラ
ミックスとの傾斜機能薄膜に関し、電気電子材料、高強
度材料、耐高温材料に適した材料を提供する。 【構成】 ＡｌとＡｌ系セラミックスとから構成され、
Ａｌ表面からＡｌ中のＡｌ系セラミックスの濃度比が連
続的に変化し、最終的にその表面がＡｌ系セラミックス
より形成されている傾斜機能薄膜である。Ａｌ系セラミ
ックスとしては特にＡｌＮが適している。 【効果】 機械的、電気的特性を示すとともにＡｌ系セ
ラミックス薄膜の脆性を緩和することができ、電気電子
材料、高強度材料、耐高温材料など産業上種々の用途に
供することができる。
ミックスとの傾斜機能薄膜に関し、電気電子材料、高強
度材料、耐高温材料に適した材料を提供する。 【構成】 ＡｌとＡｌ系セラミックスとから構成され、
Ａｌ表面からＡｌ中のＡｌ系セラミックスの濃度比が連
続的に変化し、最終的にその表面がＡｌ系セラミックス
より形成されている傾斜機能薄膜である。Ａｌ系セラミ
ックスとしては特にＡｌＮが適している。 【効果】 機械的、電気的特性を示すとともにＡｌ系セ
ラミックス薄膜の脆性を緩和することができ、電気電子
材料、高強度材料、耐高温材料など産業上種々の用途に
供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属とセラミックスと
の傾斜機能材料に関し、詳しく述べるとＡｌとＡｌ系セ
ラミックスとの傾斜機能薄膜に関するものである。
の傾斜機能材料に関し、詳しく述べるとＡｌとＡｌ系セ
ラミックスとの傾斜機能薄膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ａｌ系セラミックスは比重が小さ
く、高強度、高熱伝導率などを有し、耐食性、放熱性な
どに優れたものとして知られている。
く、高強度、高熱伝導率などを有し、耐食性、放熱性な
どに優れたものとして知られている。
【０００３】また、これらの優れた特性を示すため、電
気電子材料、高強度材料、耐高温材料などとしてその使
用が期待されている。
気電子材料、高強度材料、耐高温材料などとしてその使
用が期待されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反面上
記材料は脆くＡｌ系セラミックス単体としては使用し難
く、そこで金属材料との接着といったことが現在検討さ
れている。
記材料は脆くＡｌ系セラミックス単体としては使用し難
く、そこで金属材料との接着といったことが現在検討さ
れている。
【０００５】しかし、単にこれらを接着した場合、両材
料の接着面からの剥離、強固に接着した場合にも、熱的
な影響を受ける環境下での使用は、両材料の熱膨張率の
違いにより接着面からクラックが入り上記の優れた特性
をも失うといった問題点を有する。
料の接着面からの剥離、強固に接着した場合にも、熱的
な影響を受ける環境下での使用は、両材料の熱膨張率の
違いにより接着面からクラックが入り上記の優れた特性
をも失うといった問題点を有する。
【０００６】そこで、本発明は前記に鑑み、Ａｌ系セラ
ミックスの持つ優れた特性を保持し、かつその欠点が緩
和される薄膜を提供することを目的とするものである。
ミックスの持つ優れた特性を保持し、かつその欠点が緩
和される薄膜を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＡｌとＡｌ系
セラミックスとから構成され、Ａｌ表面からＡｌ中のＡ
ｌ系セラミックスの濃度比が連続的に変化し最終的にそ
の表面がＡｌ系セラミックスより形成されている傾斜機
能薄膜である。
セラミックスとから構成され、Ａｌ表面からＡｌ中のＡ
ｌ系セラミックスの濃度比が連続的に変化し最終的にそ
の表面がＡｌ系セラミックスより形成されている傾斜機
能薄膜である。
【０００８】本発明のＡｌ系セラミックスとしては、Ａ
ｌＮ、Ａｌ2Ｏ3などがあり、これらのセラミック材料は
比重が小さく、電気的、機械的、化学的特性に優れたも
のであり、特に、ＡｌＮは優れた絶縁性を持ちＡｌ2Ｏ3
に比べ熱伝導率において優れたものであり、現在多く電
子材料基板として使用されているＡｌ2Ｏ3は半導体チッ
プとして使用されているＳｉと熱膨張率の差が大きい
が、ＡｌＮの熱膨張率はＳｉの熱膨張率とほぼ同じであ
るため、ＩＣ、ＬＳＩなどの基板材料として期待されて
いる。しかし、水により分解されるといった欠点を有
し、またＡｌＮの基板は、現在、ＡｌＮ粉末と助材とを
混合して高温でのホットプレスにより製造されているた
め、不純物が多く混入されたものとなり、熱伝導率がＡ
ｌＮ粉末の理論値と比較してかなり低くなるので、限ら
れた場所にしか使用されていない。しかし、本発明の傾
斜機能薄膜とすることにより水冷が必要とされる場合、
Ａｌ側より冷却することができるとともに冷却によって
生じる薄膜両表面の熱膨張差による剥離および材料のク
ラックを防止でき、また、不純物の混入していないＡｌ
Ｎ膜が形成されるため高純度を有する上記ＩＣ、ＬＳＩ
などの基板としても用いることができる。
ｌＮ、Ａｌ2Ｏ3などがあり、これらのセラミック材料は
比重が小さく、電気的、機械的、化学的特性に優れたも
のであり、特に、ＡｌＮは優れた絶縁性を持ちＡｌ2Ｏ3
に比べ熱伝導率において優れたものであり、現在多く電
子材料基板として使用されているＡｌ2Ｏ3は半導体チッ
プとして使用されているＳｉと熱膨張率の差が大きい
が、ＡｌＮの熱膨張率はＳｉの熱膨張率とほぼ同じであ
るため、ＩＣ、ＬＳＩなどの基板材料として期待されて
いる。しかし、水により分解されるといった欠点を有
し、またＡｌＮの基板は、現在、ＡｌＮ粉末と助材とを
混合して高温でのホットプレスにより製造されているた
め、不純物が多く混入されたものとなり、熱伝導率がＡ
ｌＮ粉末の理論値と比較してかなり低くなるので、限ら
れた場所にしか使用されていない。しかし、本発明の傾
斜機能薄膜とすることにより水冷が必要とされる場合、
Ａｌ側より冷却することができるとともに冷却によって
生じる薄膜両表面の熱膨張差による剥離および材料のク
ラックを防止でき、また、不純物の混入していないＡｌ
Ｎ膜が形成されるため高純度を有する上記ＩＣ、ＬＳＩ
などの基板としても用いることができる。
【０００９】Ａｌは比重が小さく、上記Ａｌ系セラミッ
クスの欠点である延性を有するとともにＡｌ系セラミッ
クスとなじみが良い。また、Ａｌ系セラミックスを蒸着
してもその拡散により薄膜に特性上悪影響を与えること
はない。
クスの欠点である延性を有するとともにＡｌ系セラミッ
クスとなじみが良い。また、Ａｌ系セラミックスを蒸着
してもその拡散により薄膜に特性上悪影響を与えること
はない。
【００１０】本発明の傾斜機能薄膜はスパッタリング
法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの物理的
気相蒸着法およびプラズマＣＶＤ法などの化学的気相蒸
着法により製造することができる。
法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの物理的
気相蒸着法およびプラズマＣＶＤ法などの化学的気相蒸
着法により製造することができる。
【００１１】また、本発明の傾斜機能薄膜は気相蒸着装
置内の不活性ガスまたはＨ2ガスに反応性ガスを徐々に
混入していくことにより（不活性ガスまたはＨ2ガスに
対する反応性ガスの分圧を大きくすることにより）得ら
れ、Ａｌから徐々にＡｌ系セラミックスの濃度を多く
し、最終的にＡｌ系セラミックスとすることができる。
上記不活性ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、Ｋ
ｒなどがあり、また反応性ガスとしては、Ｎ2、Ｏ2、Ｎ
Ｈ3などがあり、これらの反応性ガスの中にＨ2を混入す
ることにより、気相蒸着装置内でのＡｌ粒子（原子、分
子もしくはクラスタ状態の粒子）との反応を促進する効
果を奏する。なお、上記において、真空蒸着法を用いる
場合は不活性ガスを装置内に混入せず、反応性ガスもし
くは反応性ガスとＨ2ガスの混合ガスを導入し、この量
を多くしていくことにより本発明の薄膜を得ることがで
きる。
置内の不活性ガスまたはＨ2ガスに反応性ガスを徐々に
混入していくことにより（不活性ガスまたはＨ2ガスに
対する反応性ガスの分圧を大きくすることにより）得ら
れ、Ａｌから徐々にＡｌ系セラミックスの濃度を多く
し、最終的にＡｌ系セラミックスとすることができる。
上記不活性ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、Ｋ
ｒなどがあり、また反応性ガスとしては、Ｎ2、Ｏ2、Ｎ
Ｈ3などがあり、これらの反応性ガスの中にＨ2を混入す
ることにより、気相蒸着装置内でのＡｌ粒子（原子、分
子もしくはクラスタ状態の粒子）との反応を促進する効
果を奏する。なお、上記において、真空蒸着法を用いる
場合は不活性ガスを装置内に混入せず、反応性ガスもし
くは反応性ガスとＨ2ガスの混合ガスを導入し、この量
を多くしていくことにより本発明の薄膜を得ることがで
きる。
【００１２】本発明の傾斜機能薄膜は、基材に蒸着する
ことによりコーティング薄膜として、また前記基材を高
分子フィルムとすることにより、この基材のフィルムの
みを溶かし薄膜フィルムとして得ることができる。
ことによりコーティング薄膜として、また前記基材を高
分子フィルムとすることにより、この基材のフィルムの
みを溶かし薄膜フィルムとして得ることができる。
【００１３】さらに、マグネトロンスパッタ法を用いて
本発明を実施する場合について、図１に基づき具体的に
説明すると、スパッタガス（上記不活性ガス）を０．３
〜６．０Ｐａの低圧に保ったスパッタ装置１内にＡｌか
らなるターゲット２（一極）を一方の電極とし基材４と
電極間距離４０〜８０ｍｍ隔てて対向させ、その電極に
２００〜５００Ｗのパワーを印加しプラズマを発生させ
る。この時、もう一方の電極としては、金属製の真空容
器３でも良く、または別個の電極（図示せず）を設ける
ことでもプラズマを発生させることができる。このプラ
ズマ領域内またはプラズマ領域近傍に薄膜を沈着させよ
うとする基材４を配置し薄膜を形成させる。ここで例え
ば反応性ガスを０〜３０パーセント（容量比）の範囲で
変化させて、不活性ガスに混入することにより薄膜中の
Ａｌに対するＡｌ系セラミックスの濃度を制御する。基
本的には不活性ガスを封じ込めた密閉系でスパッタ蒸着
が可能であるが不活性ガスおよび不活性ガスと反応性ガ
スの分圧を一定に保つため、真空ポンプによる排気口６
からの排気と同時に一定量（５０〜２００ｓｃｃｍ）の
不活性ガスおよび不活性ガスと反応性ガスを系内に吸気
口７から注入する手法が好ましい。なお、図１において
は電源５は高周波（ＲＦ）によるものを記載したが、直
流（ＤＣ）によるものを用いた場合、上記電極間に３０
０〜７００Ｖの起電力を印加することにより、同様に本
発明の薄膜が得られる。
本発明を実施する場合について、図１に基づき具体的に
説明すると、スパッタガス（上記不活性ガス）を０．３
〜６．０Ｐａの低圧に保ったスパッタ装置１内にＡｌか
らなるターゲット２（一極）を一方の電極とし基材４と
電極間距離４０〜８０ｍｍ隔てて対向させ、その電極に
２００〜５００Ｗのパワーを印加しプラズマを発生させ
る。この時、もう一方の電極としては、金属製の真空容
器３でも良く、または別個の電極（図示せず）を設ける
ことでもプラズマを発生させることができる。このプラ
ズマ領域内またはプラズマ領域近傍に薄膜を沈着させよ
うとする基材４を配置し薄膜を形成させる。ここで例え
ば反応性ガスを０〜３０パーセント（容量比）の範囲で
変化させて、不活性ガスに混入することにより薄膜中の
Ａｌに対するＡｌ系セラミックスの濃度を制御する。基
本的には不活性ガスを封じ込めた密閉系でスパッタ蒸着
が可能であるが不活性ガスおよび不活性ガスと反応性ガ
スの分圧を一定に保つため、真空ポンプによる排気口６
からの排気と同時に一定量（５０〜２００ｓｃｃｍ）の
不活性ガスおよび不活性ガスと反応性ガスを系内に吸気
口７から注入する手法が好ましい。なお、図１において
は電源５は高周波（ＲＦ）によるものを記載したが、直
流（ＤＣ）によるものを用いた場合、上記電極間に３０
０〜７００Ｖの起電力を印加することにより、同様に本
発明の薄膜が得られる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００１５】実施例１ Ａｌからなるターゲットをマグネトロンスパッタ蒸着装
置内の電極（＋極）に対向させて配置し、電極とターゲ
ットの間に、ターゲットと４０ｍｍの距離でガラス板か
らなる被蒸着基材を配置した。前記スパッタ装置内を真
空ポンプにて排気した後、同装置内にアルゴンガスを供
給し、装置内のガス圧（全圧）を１Ｐａとした。その状
態でＲＦ電源に２００Ｗのパワーをかけ、スパッタ蒸着
を行った。
置内の電極（＋極）に対向させて配置し、電極とターゲ
ットの間に、ターゲットと４０ｍｍの距離でガラス板か
らなる被蒸着基材を配置した。前記スパッタ装置内を真
空ポンプにて排気した後、同装置内にアルゴンガスを供
給し、装置内のガス圧（全圧）を１Ｐａとした。その状
態でＲＦ電源に２００Ｗのパワーをかけ、スパッタ蒸着
を行った。
【００１６】（Ａ）．上記条件により６０分間スパッタ
蒸着した（装置内のガスはアルゴンガスのみである）。
（Ｂ）．これより、９０分後に窒素ガス（反応性ガス）
の分圧が０．０５Ｐａになるように（ただし、アルゴン
ガスと窒素ガスとの全圧は１Ｐａである）徐々に窒素ガ
ス濃度を増やしスパッタ蒸着した。（Ｃ）．さらに、こ
れより１２０分後に窒素ガスの分圧が０．１Ｐａになる
ように徐々に窒素ガス濃度を増やしスパッタ蒸着した。
（Ｄ）．さらに、これより１８０分後に窒素ガスの分圧
が０．３Ｐａになるように徐々に窒素ガスの濃度を増や
しスパッタ蒸着した。
蒸着した（装置内のガスはアルゴンガスのみである）。
（Ｂ）．これより、９０分後に窒素ガス（反応性ガス）
の分圧が０．０５Ｐａになるように（ただし、アルゴン
ガスと窒素ガスとの全圧は１Ｐａである）徐々に窒素ガ
ス濃度を増やしスパッタ蒸着した。（Ｃ）．さらに、こ
れより１２０分後に窒素ガスの分圧が０．１Ｐａになる
ように徐々に窒素ガス濃度を増やしスパッタ蒸着した。
（Ｄ）．さらに、これより１８０分後に窒素ガスの分圧
が０．３Ｐａになるように徐々に窒素ガスの濃度を増や
しスパッタ蒸着した。
【００１７】上記（Ａ）〜（Ｄ）の各工程を連続的にへ
て得られた薄膜を電子顕微鏡で観察した結果、膜厚４０
μｍで一方側が約１５μｍのＡｌからなり他方側が約１
０μｍのＡｌＮからなり、これらのＡｌとＡｌＮとの間
ではＡｌから徐々にＡｌＮが増え、最終的にＡｌＮとな
っていた。また、上記（Ａ）〜（Ｄ）の各工程を連続的
にへて得られた薄膜を、ＥＤＸ分析した。これにより得
られたアルミニウム濃度プロファイルおよび窒素濃度プ
ロファイルを元に図２に示すアルミニウムおよび窒素の
濃度変化を傾斜部分についてのみ作製した。さらに、得
られた薄膜について、薄膜Ｘ線回析を行った。その結果
を図３〜図７に示す。表面側図３（α＝０．５°）から
基材側図７（α＝１０°）へ行くにしたがってＡｌＮの
ピークに対し徐々にＡｌのピークが強く現れていること
が分かる。図中、Ｐ1はＡｌＮのピークを示し、Ｐ2はＡ
ｌのピークを示す。なお、ここでαはＸ線の進行方向に
対しての薄膜の角度を示し、これにより膜の厚さ方向で
の一部分のみの組成を分析することができる。また、薄
膜Ｘ線回折による最も基材側の結果が示されていないの
は、薄膜に対するＸ線の侵入する深さが組成傾斜した膜
であるため、はっきりした深さが分からないので、これ
を測定した場合、膜の表面から深い所（基材側）までの
情報量（ピーク）が一度に現れ、膜の表面側で形成され
ているＡｌＮのピークも強く現れてしまうためである。
また、膜全体について、一般的な方法（θ−２θ法）で
のＸ線回折を行った結果を図８に示す。この結果より、
厚さ方向を含め膜全体ではＡｌおよびＡｌＮが形成され
ていることが確認できる。これら図３〜図８の結果よ
り、本発明の薄膜は基材側から表面側までＡｌからＡｌ
Ｎに組成が徐々に変化していることが確認できる。
て得られた薄膜を電子顕微鏡で観察した結果、膜厚４０
μｍで一方側が約１５μｍのＡｌからなり他方側が約１
０μｍのＡｌＮからなり、これらのＡｌとＡｌＮとの間
ではＡｌから徐々にＡｌＮが増え、最終的にＡｌＮとな
っていた。また、上記（Ａ）〜（Ｄ）の各工程を連続的
にへて得られた薄膜を、ＥＤＸ分析した。これにより得
られたアルミニウム濃度プロファイルおよび窒素濃度プ
ロファイルを元に図２に示すアルミニウムおよび窒素の
濃度変化を傾斜部分についてのみ作製した。さらに、得
られた薄膜について、薄膜Ｘ線回析を行った。その結果
を図３〜図７に示す。表面側図３（α＝０．５°）から
基材側図７（α＝１０°）へ行くにしたがってＡｌＮの
ピークに対し徐々にＡｌのピークが強く現れていること
が分かる。図中、Ｐ1はＡｌＮのピークを示し、Ｐ2はＡ
ｌのピークを示す。なお、ここでαはＸ線の進行方向に
対しての薄膜の角度を示し、これにより膜の厚さ方向で
の一部分のみの組成を分析することができる。また、薄
膜Ｘ線回折による最も基材側の結果が示されていないの
は、薄膜に対するＸ線の侵入する深さが組成傾斜した膜
であるため、はっきりした深さが分からないので、これ
を測定した場合、膜の表面から深い所（基材側）までの
情報量（ピーク）が一度に現れ、膜の表面側で形成され
ているＡｌＮのピークも強く現れてしまうためである。
また、膜全体について、一般的な方法（θ−２θ法）で
のＸ線回折を行った結果を図８に示す。この結果より、
厚さ方向を含め膜全体ではＡｌおよびＡｌＮが形成され
ていることが確認できる。これら図３〜図８の結果よ
り、本発明の薄膜は基材側から表面側までＡｌからＡｌ
Ｎに組成が徐々に変化していることが確認できる。
【００１８】上記のようにして得られた薄膜について、
その機械的特性を調べた。機械的特性はその硬度（ヌー
プ硬さ１０ｇ荷重）により評価した。その測定は膜の断
面での表面側と基材側とこれらの間の均等な距離４点
（図中、１、２、３、４）にて行った。その結果を図９
に示す。図９より硬度は基材側より表面側に向かって１
００〜２８００（Ｈｋ）と傾斜的に増加しており、文献
値のＡｌＮの硬度が１２２５〜１２３０であるのに対
し、本発明の薄膜が硬度の点において、優れた特性を示
しているということが分かる。また、基材側がＡｌによ
って形成されていることにより、基材側は延性を示し、
曲げなどの応力が加わった場合でも表面側のＡｌＮに亀
裂などが生じにくく、ＡｌＮの欠点である脆性を緩和す
ることができる。また、薄膜の組成が傾斜していること
より、より上記欠点が緩和される。
その機械的特性を調べた。機械的特性はその硬度（ヌー
プ硬さ１０ｇ荷重）により評価した。その測定は膜の断
面での表面側と基材側とこれらの間の均等な距離４点
（図中、１、２、３、４）にて行った。その結果を図９
に示す。図９より硬度は基材側より表面側に向かって１
００〜２８００（Ｈｋ）と傾斜的に増加しており、文献
値のＡｌＮの硬度が１２２５〜１２３０であるのに対
し、本発明の薄膜が硬度の点において、優れた特性を示
しているということが分かる。また、基材側がＡｌによ
って形成されていることにより、基材側は延性を示し、
曲げなどの応力が加わった場合でも表面側のＡｌＮに亀
裂などが生じにくく、ＡｌＮの欠点である脆性を緩和す
ることができる。また、薄膜の組成が傾斜していること
より、より上記欠点が緩和される。
【００１９】実施例２ 上記実施例１と同様のマグネトロンスパッタ装置を用
い、上記と同様のスパッタ条件によりＡｌ−ＡｌＮ傾斜
機能薄膜を作製した。ただし、膜厚を厚くするため、Ｒ
Ｆ電源のパワーを３００Ｗにしてスパッタ蒸着を行っ
た。
い、上記と同様のスパッタ条件によりＡｌ−ＡｌＮ傾斜
機能薄膜を作製した。ただし、膜厚を厚くするため、Ｒ
Ｆ電源のパワーを３００Ｗにしてスパッタ蒸着を行っ
た。
【００２０】上記実施例１と同様に（Ａ）〜（Ｄ）の各
工程を連続的にへて得られた薄膜を電子顕微鏡で観察し
た結果、膜厚６０μｍで一方側が約１７μｍのＡｌから
なり他方側が約１０μｍのＡｌＮからなり、これらのＡ
ｌとＡｌＮとの間ではＡｌから徐々にＡｌＮが増え、最
終的にはＡｌＮとなっていた。
工程を連続的にへて得られた薄膜を電子顕微鏡で観察し
た結果、膜厚６０μｍで一方側が約１７μｍのＡｌから
なり他方側が約１０μｍのＡｌＮからなり、これらのＡ
ｌとＡｌＮとの間ではＡｌから徐々にＡｌＮが増え、最
終的にはＡｌＮとなっていた。
【００２１】上記のようにして得られた薄膜について、
その電気的特性を調べた。電気的特性はその膜の厚さ方
向での比抵抗の変化を調べることにより評価した。その
測定は膜の断面での表面側と基材側とこれらの間の任意
の点にて行った。この結果（膜の厚さ方向での比抵抗の
変化）を図１０に示す。図１０より、膜の基材側から約
５０μｍまでは徐々に抵抗は上昇して行くが、膜の表面
側より約７μｍの深さから膜の表面までは完全な絶縁体
になっており、ＡｌＮの優れた絶縁性を示している。
その電気的特性を調べた。電気的特性はその膜の厚さ方
向での比抵抗の変化を調べることにより評価した。その
測定は膜の断面での表面側と基材側とこれらの間の任意
の点にて行った。この結果（膜の厚さ方向での比抵抗の
変化）を図１０に示す。図１０より、膜の基材側から約
５０μｍまでは徐々に抵抗は上昇して行くが、膜の表面
側より約７μｍの深さから膜の表面までは完全な絶縁体
になっており、ＡｌＮの優れた絶縁性を示している。
【００２２】また、一方側の表面が熱伝導率の良いＡｌ
で形成され、他方側の表面が不純物を含まないＡｌＮに
より形成され、さらに、その間においては、これらの混
合物により形成されているため、薄膜全体として、熱伝
導率の変化の少ない、かつ熱伝導率の良好な薄膜が得ら
れ、これを電子材料基板として用いた場合、放熱性に優
れたものとなる。
で形成され、他方側の表面が不純物を含まないＡｌＮに
より形成され、さらに、その間においては、これらの混
合物により形成されているため、薄膜全体として、熱伝
導率の変化の少ない、かつ熱伝導率の良好な薄膜が得ら
れ、これを電子材料基板として用いた場合、放熱性に優
れたものとなる。
【００２３】なお、上記実施例１および２ではＡｌ−Ａ
ｌＮからなる傾斜機能薄膜についてのみ例示したが、Ａ
ｌ−Ａｌ2Ｏ3からなる傾斜機能薄膜についても、上記と
同様に作製できるとともに上記と同様に機械的および電
気的に優れた特性を有するものである。
ｌＮからなる傾斜機能薄膜についてのみ例示したが、Ａ
ｌ−Ａｌ2Ｏ3からなる傾斜機能薄膜についても、上記と
同様に作製できるとともに上記と同様に機械的および電
気的に優れた特性を有するものである。
【００２４】実施例３ 上記実施例１と同様のスパッタ条件により、（Ａ）．６
０分間スパッタ蒸着した（装置内のガスはアルゴンガス
のみである）。（Ｂ）．これより９０分間窒素ガス分圧
を０．０５Ｐａにしてスパッタ蒸着した（ただし、アル
ゴンガスと窒素ガスの全圧は１Ｐａである）。（Ｃ）．
さらに、これより１２０分間窒素ガスの分圧を０．１Ｐ
ａにして蒸着した。（Ｄ）．さらに、これより１８０分
間窒素ガスの分圧を０．２Ｐａにして蒸着した。
０分間スパッタ蒸着した（装置内のガスはアルゴンガス
のみである）。（Ｂ）．これより９０分間窒素ガス分圧
を０．０５Ｐａにしてスパッタ蒸着した（ただし、アル
ゴンガスと窒素ガスの全圧は１Ｐａである）。（Ｃ）．
さらに、これより１２０分間窒素ガスの分圧を０．１Ｐ
ａにして蒸着した。（Ｄ）．さらに、これより１８０分
間窒素ガスの分圧を０．２Ｐａにして蒸着した。
【００２５】このように作製した薄膜は、表面のＡｌＮ
膜が透明な、そして強度が実施例１と同様に高い膜であ
った。なお、上記実施例１における薄膜のＡｌＮ膜は、
光沢のない灰色であった。
膜が透明な、そして強度が実施例１と同様に高い膜であ
った。なお、上記実施例１における薄膜のＡｌＮ膜は、
光沢のない灰色であった。
【００２６】実施例４ 上記実施例１と同様のスパッタ条件により、まず、
（Ａ）〜（Ｃ）は実施例１と同様に連続的な工程で行
い、そして、この表面に上記実施例３に示される（Ｄ）
の条件により成膜した。このように作製した薄膜は、上
記実施例３と同様に表面のＡｌＮ膜が透明な、そして強
度が高い膜であった。
（Ａ）〜（Ｃ）は実施例１と同様に連続的な工程で行
い、そして、この表面に上記実施例３に示される（Ｄ）
の条件により成膜した。このように作製した薄膜は、上
記実施例３と同様に表面のＡｌＮ膜が透明な、そして強
度が高い膜であった。
【００２７】実施例５ さらに上記実施例１と同様のスパッタ条件により、ま
ず、（Ａ）〜（Ｂ）は実施例１と同様に、そして、この
表面に実施例３に示される（Ｃ）、（Ｄ）の条件により
順次成膜した。このように作製した薄膜も、上記実施例
３および４と同様に表面のＡｌＮ膜が透明な、そして強
度が高い膜であった。
ず、（Ａ）〜（Ｂ）は実施例１と同様に、そして、この
表面に実施例３に示される（Ｃ）、（Ｄ）の条件により
順次成膜した。このように作製した薄膜も、上記実施例
３および４と同様に表面のＡｌＮ膜が透明な、そして強
度が高い膜であった。
【００２８】以上、実施例３〜５よりＡｌＮとの接触面
で全圧に対する窒素分圧の比の差が０．１以上とするこ
とにより得られ、高硬度および薄膜間での高密着強度を
有し、かつ表面のＡｌＮ膜が透明な薄膜は、全圧に対す
る窒素分圧の比が０．０５〜０．１の条件により形成さ
れる膜の表面にＡｌＮ膜を蒸着することにより、得られ
ていることが分かる。
で全圧に対する窒素分圧の比の差が０．１以上とするこ
とにより得られ、高硬度および薄膜間での高密着強度を
有し、かつ表面のＡｌＮ膜が透明な薄膜は、全圧に対す
る窒素分圧の比が０．０５〜０．１の条件により形成さ
れる膜の表面にＡｌＮ膜を蒸着することにより、得られ
ていることが分かる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明の傾斜機能薄膜
は、機械的および電気的に優れた特性を示すとともにＡ
ｌ系セラミックスの欠点である脆性を緩和することがで
きるので、電気電子材料、高強度材料、耐高温材料など
として使用でき、産業上の種々の用途に供することがで
きる。
は、機械的および電気的に優れた特性を示すとともにＡ
ｌ系セラミックスの欠点である脆性を緩和することがで
きるので、電気電子材料、高強度材料、耐高温材料など
として使用でき、産業上の種々の用途に供することがで
きる。
【図１】本発明品を製造するに適した装置の説明図であ
る。
る。
【図２】実施例におけるＡｌ濃度と窒素濃度の変化を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】実施例で得られた薄膜のＸ線回折結果を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】実施例で得られた薄膜のＸ線回折結果を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】実施例で得られた薄膜のＸ線回折結果を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図６】実施例で得られた薄膜のＸ線回折結果を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図７】実施例で得られた薄膜のＸ線回折結果を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図８】実施例で得られた薄膜のＸ線回折結果を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図９】実施例で得られた薄膜の機械的特性を示すグラ
フである。
フである。
【図１０】実施例で得られた薄膜の電気的特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000006828 吉田工業株式会社 東京都千代田区神田和泉町１番地 (72)発明者 増本 健 宮城県仙台市青葉区上杉３丁目８−22 (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内無番地川内住宅11 −806 (72)発明者 野崎 勝敏 埼玉県和光市中央１−４−１ 株式会社本 田技術研究所内 (72)発明者 山形 寛 富山県中新川郡立山町道源寺1008 (72)発明者 山口 正志 宮城県仙台市太白区鹿野３−24−23
Claims (4)
- 【請求項１】 ＡｌとＡｌ系セラミックスとから構成さ
れ、Ａｌ表面からＡｌ中のＡｌ系セラミックスの濃度比
が連続的に変化し最終的にその表面がＡｌ系セラミック
スより形成されていることを特徴とする傾斜機能薄膜。 - 【請求項２】 上記Ａｌ系セラミックスがＡｌＮである
請求項１記載の傾斜機能薄膜。 - 【請求項３】 ＡｌＮとの接触面で全圧に対する窒素分
圧の比の差を０．１以上にして形成している請求項２記
載の傾斜機能薄膜。 - 【請求項４】 全圧に対する窒素分圧の比が０．０５〜
０．１である膜の表面にＡｌＮが形成されている請求項
２記載の傾斜機能薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234802A JP2716295B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 傾斜機能薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234802A JP2716295B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 傾斜機能薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06122958A true JPH06122958A (ja) | 1994-05-06 |
| JP2716295B2 JP2716295B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=16976621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3234802A Expired - Fee Related JP2716295B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 傾斜機能薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2716295B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100329630B1 (ko) * | 1998-06-08 | 2002-08-21 | 한전건 | 고속전도성세라믹/금속복합재료코팅방법 |
| JP2005194595A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Niigata Tlo:Kk | 表面凹凸を利用した構造色発色体の製造方法並びに表面凹凸を利用した構造色発色体 |
| JP2019523349A (ja) * | 2016-08-01 | 2019-08-22 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 堆積装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221283A (en) * | 1975-08-13 | 1977-02-17 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Constituting element of works for clock parts etc. |
| JPS5860166A (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 太陽熱利用物の構成材における太陽熱選択吸収膜 |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3234802A patent/JP2716295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221283A (en) * | 1975-08-13 | 1977-02-17 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Constituting element of works for clock parts etc. |
| JPS5860166A (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 太陽熱利用物の構成材における太陽熱選択吸収膜 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100329630B1 (ko) * | 1998-06-08 | 2002-08-21 | 한전건 | 고속전도성세라믹/금속복합재료코팅방법 |
| JP2005194595A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Niigata Tlo:Kk | 表面凹凸を利用した構造色発色体の製造方法並びに表面凹凸を利用した構造色発色体 |
| JP2019523349A (ja) * | 2016-08-01 | 2019-08-22 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 堆積装置 |
| US11058010B2 (en) | 2016-08-01 | 2021-07-06 | Applied Materials, Inc. | Evaporation apparatus for depositing material on a flexible substrate and method therefore |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2716295B2 (ja) | 1998-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |