JPS58117868A - 皮膜形成装置 - Google Patents
皮膜形成装置Info
- Publication number
- JPS58117868A JPS58117868A JP21490281A JP21490281A JPS58117868A JP S58117868 A JPS58117868 A JP S58117868A JP 21490281 A JP21490281 A JP 21490281A JP 21490281 A JP21490281 A JP 21490281A JP S58117868 A JPS58117868 A JP S58117868A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- heater
- tubular body
- lead
- film forming
- 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
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/503—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using dc or ac discharges
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、グロー放電を利用して金属皮膜又は金属化合
物皮膜を形成させることを目的とした皮膜形成装置に関
する本のである。
物皮膜を形成させることを目的とした皮膜形成装置に関
する本のである。
従来、基体表面を被覆する技術としては、一般に知られ
ているものとして、気相反応を利用した化学蒸着法（Ｃ
ＶＤ法）と物理蒸着法（ＰＶＤ法）がある。
ているものとして、気相反応を利用した化学蒸着法（Ｃ
ＶＤ法）と物理蒸着法（ＰＶＤ法）がある。
ＣＶＤ法は、加熱され九基体表面に処理用原料ガスを導
入し気相と固相との界面における化学反応によって基体
上に析出物を合成する方法であるが、基体温度が一般に
９００〜１４００ Ｃという、かなシの高温で処理され
る。この方法は、熱的に原料ガスを活性化させるために
エネルギー損失が大きく効率が悪く、又高温で処理する
ため基体材料及び基体材料の形状等が種々制限される。
入し気相と固相との界面における化学反応によって基体
上に析出物を合成する方法であるが、基体温度が一般に
９００〜１４００ Ｃという、かなシの高温で処理され
る。この方法は、熱的に原料ガスを活性化させるために
エネルギー損失が大きく効率が悪く、又高温で処理する
ため基体材料及び基体材料の形状等が種々制限される。
又、ガス導入口側と排出口側で濃度勾配が生じ、被膜特
性の場所によるばらつきが大きく品質管理上問題がある
。さらＫＣＶＤ法で形成された皮膜は、表面状態が素荒
である。一方ＰＶＤ法は、ＣＶＤ法に比し処理温度を２
００〜６００Ｃと低くできることが特徴であるが、反応
容器内圧力が通常１ Ｇ−２Ｔｏｒｒ以下とかなシ低圧
であるため平均自由行程（ｍｅａｎ ｆｒｅｅ ｐａｔ
ｈ ）が長く粒子が他の粒子に衝突することなく直進し
平板でも片側だけ被覆されだシ、さらに形状が複雑にな
ると、全面に均一に被覆するためには、何らかの手段、
例えば回転させるなどの工夫が必要となる。このため装
置が複雑となシ大量の処理を行なうには問題が多い。又
ＣＶＤ法に比し被覆のためのパラメーターが多く最適条
件を決定するのに各パラメーターの相関関係が懐雑で制
御し難い欠点がある。又、この種の皮膜形成装置は、内
部ヒーターを加熱する場合、従来単に反応容器から放電
電極と別個にリード線をＪ＆シ出していたので、ヒータ
ーリード線の加熱によって電極間のアーク放電がリード
線に波及し易く、試料全体にグロー放電が形成されにく
い欠点があり、更に試料附近のグロー放電がリード線部
に及び反応容器とリード線導入部で放電する等試料に均
一なグロー放電が生じない欠点があった。
性の場所によるばらつきが大きく品質管理上問題がある
。さらＫＣＶＤ法で形成された皮膜は、表面状態が素荒
である。一方ＰＶＤ法は、ＣＶＤ法に比し処理温度を２
００〜６００Ｃと低くできることが特徴であるが、反応
容器内圧力が通常１ Ｇ−２Ｔｏｒｒ以下とかなシ低圧
であるため平均自由行程（ｍｅａｎ ｆｒｅｅ ｐａｔ
ｈ ）が長く粒子が他の粒子に衝突することなく直進し
平板でも片側だけ被覆されだシ、さらに形状が複雑にな
ると、全面に均一に被覆するためには、何らかの手段、
例えば回転させるなどの工夫が必要となる。このため装
置が複雑となシ大量の処理を行なうには問題が多い。又
ＣＶＤ法に比し被覆のためのパラメーターが多く最適条
件を決定するのに各パラメーターの相関関係が懐雑で制
御し難い欠点がある。又、この種の皮膜形成装置は、内
部ヒーターを加熱する場合、従来単に反応容器から放電
電極と別個にリード線をＪ＆シ出していたので、ヒータ
ーリード線の加熱によって電極間のアーク放電がリード
線に波及し易く、試料全体にグロー放電が形成されにく
い欠点があり、更に試料附近のグロー放電がリード線部
に及び反応容器とリード線導入部で放電する等試料に均
一なグロー放電が生じない欠点があった。
本発明は前述のような種々の従来技術の問題点を解決す
べく鋭意研究を重ね、大墓に、かつ低温でさらに安定し
たグロー放電状態が得られる金属あるいは金属化合物皮
膜を形成させる装置を提供するものである。
べく鋭意研究を重ね、大墓に、かつ低温でさらに安定し
たグロー放電状態が得られる金属あるいは金属化合物皮
膜を形成させる装置を提供するものである。
本発明は、すなわち、排気手段を有する反応容器と、こ
の容器内に収納された支持台と、この支持台上に配置さ
れた第１の電極と、この電極上に配置した試料と、この
試料を加熱するヒーターと、前記支持台上に間隔を置い
て配置した第２の電極と、前記容器内に連通した原料ガ
ス供給手段とを具備し、前記支持台及び容器壁間を放電
防止用管状体で連結し、この管状体内に第１の電極及び
ヒーター加熱用の導入線を収納したことを特徴とする皮
膜形成装置に係るものである。
の容器内に収納された支持台と、この支持台上に配置さ
れた第１の電極と、この電極上に配置した試料と、この
試料を加熱するヒーターと、前記支持台上に間隔を置い
て配置した第２の電極と、前記容器内に連通した原料ガ
ス供給手段とを具備し、前記支持台及び容器壁間を放電
防止用管状体で連結し、この管状体内に第１の電極及び
ヒーター加熱用の導入線を収納したことを特徴とする皮
膜形成装置に係るものである。
か＼る構造にすることにより、従来の装置に比して以下
のような利点が期待できる。
のような利点が期待できる。
例えば、直流のグロー放電被接では、処理用原料ガスの
イオンが基体（陰極）近傍の急激な電位勾配によシ加速
され基体表面で化学反応が起き、皮膜が形成され基体に
堆積するわけである。このときイオン衝撃によシ飛び出
した電子（２次電子）が陽極側へと加速され途中でガス
分子とＩＨＩ！を繰）返す。このとき、ガス分子をイオ
ンに電離させるに充分なエネルギーをもつ圧電子によシ
新たにイオンが増殖されこれらの連続反応が放電を持続
させるわけである。
イオンが基体（陰極）近傍の急激な電位勾配によシ加速
され基体表面で化学反応が起き、皮膜が形成され基体に
堆積するわけである。このときイオン衝撃によシ飛び出
した電子（２次電子）が陽極側へと加速され途中でガス
分子とＩＨＩ！を繰）返す。このとき、ガス分子をイオ
ンに電離させるに充分なエネルギーをもつ圧電子によシ
新たにイオンが増殖されこれらの連続反応が放電を持続
させるわけである。
熱的に解離された原子に比しこのように高エネルギーの
イオンを利用するためエネルギー効率がよい。このため
基体温度はＣＶＤ法に比し低温で処理が可能である。こ
のとき、窒化物の堆積と同時にイオン衝撃によるスパッ
タリングも起り、堆積速度がスパッタリング速度よりも
大きいときに堆積が進行し被積層が形成される。
イオンを利用するためエネルギー効率がよい。このため
基体温度はＣＶＤ法に比し低温で処理が可能である。こ
のとき、窒化物の堆積と同時にイオン衝撃によるスパッ
タリングも起り、堆積速度がスパッタリング速度よりも
大きいときに堆積が進行し被積層が形成される。
九だし、拳法はＰＶＤ法よシも処理ガス圧力が高く数’
ｆｏｒｔオーダーであるので粒子間のＩＩｉ央頻度も＾
く、基体全体にグローが形成され基体への被覆層のつき
まわシは、はるかに良い。
ｆｏｒｔオーダーであるので粒子間のＩＩｉ央頻度も＾
く、基体全体にグローが形成され基体への被覆層のつき
まわシは、はるかに良い。
次に不発ｇ！Ａｔ実施例によって説明すれば、図面は本
発明の皮膜形成装置で、排気手段を有する反応容器１１
と、この容器内に収納された石英板よりなる支持台１２
と、この支持台上に配置された陰極となる第１の電極１
３とこの電極上に配置した試料１４とこの試料を前記支
持台の内部よシ加熱するヒーター１５と前記第１の電極
１３の上部で支持台１２上に間隔を置いて対向して配置
した陽極よシなる第２の電＆１６と前記容器ｌｌ内にガ
ス供給口１７によって連通して原料ガスを供給する原料
ガス供給手段１８よりなり、この供給手段は金属源とし
て金属ハロゲン化物１９が密閉容器加内に充填されて保
持され、温度コントローラ力により前記金属ハロゲン化
物の蒸気圧を固定して、処理ガスη又は乙との所定の混
合比により前記密閉容器加を通じガス供給口１７よシ反
応容器１】内に均一のガスを供給するものである。
発明の皮膜形成装置で、排気手段を有する反応容器１１
と、この容器内に収納された石英板よりなる支持台１２
と、この支持台上に配置された陰極となる第１の電極１
３とこの電極上に配置した試料１４とこの試料を前記支
持台の内部よシ加熱するヒーター１５と前記第１の電極
１３の上部で支持台１２上に間隔を置いて対向して配置
した陽極よシなる第２の電＆１６と前記容器ｌｌ内にガ
ス供給口１７によって連通して原料ガスを供給する原料
ガス供給手段１８よりなり、この供給手段は金属源とし
て金属ハロゲン化物１９が密閉容器加内に充填されて保
持され、温度コントローラ力により前記金属ハロゲン化
物の蒸気圧を固定して、処理ガスη又は乙との所定の混
合比により前記密閉容器加を通じガス供給口１７よシ反
応容器１】内に均一のガスを供給するものである。
か＼る構造において、本発明は、前記支持台校及び反応
容器１１の容器壁間を放電防止用管状体Ｕで連結し、こ
の内部に前記陰極１３の導入線す及びヒーター１５の導
入線％を収納するようにしたものである。前記導入線６
，２６の外側は絶縁物製の管体ｎで＄ｔ４！Ｉされてい
る。又外部に導出したヒーター尋人、１２６はヒータ一
端子四を通じヒーター電源墓より加熱され、陰極導入線
すは陰極端子側を通じ高圧電源３１の一端に接続される
と共にこの電源３１の他端は容器蝋を通して陽極１６に
接続される。又前配管状体冴の先端は延長されて支持台
１２と間隔を保ってつげ諺が形成されている。このつば
冨の下の管状体スの外周部には石英管おで覆っている。
容器１１の容器壁間を放電防止用管状体Ｕで連結し、こ
の内部に前記陰極１３の導入線す及びヒーター１５の導
入線％を収納するようにしたものである。前記導入線６
，２６の外側は絶縁物製の管体ｎで＄ｔ４！Ｉされてい
る。又外部に導出したヒーター尋人、１２６はヒータ一
端子四を通じヒーター電源墓より加熱され、陰極導入線
すは陰極端子側を通じ高圧電源３１の一端に接続される
と共にこの電源３１の他端は容器蝋を通して陽極１６に
接続される。又前配管状体冴の先端は延長されて支持台
１２と間隔を保ってつげ諺が形成されている。このつば
冨の下の管状体スの外周部には石英管おで覆っている。
反応容器１１内に資料１４を収納して容器内を排気し、
原料ガスを導入して放電を開始すれば放電防止用管状体
の存在によシヒーター導入部と反応容器間の異状放電を
防止することができ安定した均一なグロー放電によって
皮膜を形成することができる。前記管状体は金属又はセ
ラミックス等の絶縁物かもしくは両者の積層構造でも同
様の効果が得られる。
原料ガスを導入して放電を開始すれば放電防止用管状体
の存在によシヒーター導入部と反応容器間の異状放電を
防止することができ安定した均一なグロー放電によって
皮膜を形成することができる。前記管状体は金属又はセ
ラミックス等の絶縁物かもしくは両者の積層構造でも同
様の効果が得られる。
上記したごとく、本発明によると、大面積に安定した均
一なグロー放電が得られ、均一な膜厚の基体が得られ不
良品の発生がおさえられ多流放電による皮膜形成例をの
べたが、本発明は直流に限定することなく交流パルス放
電婢にも適用できる。
一なグロー放電が得られ、均一な膜厚の基体が得られ不
良品の発生がおさえられ多流放電による皮膜形成例をの
べたが、本発明は直流に限定することなく交流パルス放
電婢にも適用できる。
図面は本発明の実施例の皮膜形成装置の一部截欠図であ
る。 １１・・・反応容器、１２・・・支持台、Ｉ３・・・第
１の電極、１４・・・試料、１５・・・ヒーター、１６
・・・第２の電極、１７・・・ガス供給口、１８・・・
原料ガス供給手段、Ｊ９・・金属ハロゲン化物、 か・
・・密閉容器、２Ｊ・・・温度コントローラ、乙、ム・
・・処理ガス、ム・・・放電防止用管状体、 δ、２６
・・・導入線、ｎ・・・管体、 あ・・・ヒ
ータ一端子、四・・・ヒーター電源、 田・・・陰極端
子、３１・・・高圧電源、 支・・・つば。
る。 １１・・・反応容器、１２・・・支持台、Ｉ３・・・第
１の電極、１４・・・試料、１５・・・ヒーター、１６
・・・第２の電極、１７・・・ガス供給口、１８・・・
原料ガス供給手段、Ｊ９・・金属ハロゲン化物、 か・
・・密閉容器、２Ｊ・・・温度コントローラ、乙、ム・
・・処理ガス、ム・・・放電防止用管状体、 δ、２６
・・・導入線、ｎ・・・管体、 あ・・・ヒ
ータ一端子、四・・・ヒーター電源、 田・・・陰極端
子、３１・・・高圧電源、 支・・・つば。
Claims (2)
- （１） 排気手段を有する反応容器と、この容器内に
収納された支持台と、この支持台上に配置された第１の
電極と、この電極上に配置した試料と、この試料を加熱
するヒーターと、前記支持台上に間隔を置いて配置した
第２の電極と、前記容器内に連通した原料ガス供給手段
とを具備し、前記支持台及び容器壁間を放電防止用管状
体で連結し、この管状体内に第１の電極及びヒーター加
熱用の導入線を収納したことを特徴とする皮膜形成装置
。 - （２） 前記管状体が、金属もしくは絶縁物の夫々か
、両者の積層よりなる特許請求の範囲第１項記載の皮膜
形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21490281A JPS58117868A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 皮膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21490281A JPS58117868A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 皮膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58117868A true JPS58117868A (ja) | 1983-07-13 |
Family
ID=16663448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21490281A Pending JPS58117868A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 皮膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58117868A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61187375U (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-21 | ||
| FR2587732A1 (fr) * | 1985-09-26 | 1987-03-27 | Centre Nat Rech Scient | Reacteur de depot chimique en phase vapeur assiste par plasma |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53141182A (en) * | 1977-05-16 | 1978-12-08 | Hitachi Ltd | Plasma chemical vapor depositing device |
| JPS56146876A (en) * | 1980-01-16 | 1981-11-14 | Nat Res Dev | Adhering method and apparatus |
| JPS5773176A (en) * | 1980-08-21 | 1982-05-07 | Nat Res Dev | Coating adhesion |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP21490281A patent/JPS58117868A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53141182A (en) * | 1977-05-16 | 1978-12-08 | Hitachi Ltd | Plasma chemical vapor depositing device |
| JPS56146876A (en) * | 1980-01-16 | 1981-11-14 | Nat Res Dev | Adhering method and apparatus |
| JPS5773176A (en) * | 1980-08-21 | 1982-05-07 | Nat Res Dev | Coating adhesion |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61187375U (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-21 | ||
| FR2587732A1 (fr) * | 1985-09-26 | 1987-03-27 | Centre Nat Rech Scient | Reacteur de depot chimique en phase vapeur assiste par plasma |
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