JPS58117869A - 皮膜形成装置 - Google Patents
皮膜形成装置Info
- Publication number
- JPS58117869A JPS58117869A JP21490381A JP21490381A JPS58117869A JP S58117869 A JPS58117869 A JP S58117869A JP 21490381 A JP21490381 A JP 21490381A JP 21490381 A JP21490381 A JP 21490381A JP S58117869 A JPS58117869 A JP S58117869A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gases
- electrode
- raw material
- reaction vessel
- uniform
- 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、直流のグロー放電を利用して金属あるいは金
属化合物皮膜を形成はせることを目的とした、皮膜形成
装置に関するものである。
属化合物皮膜を形成はせることを目的とした、皮膜形成
装置に関するものである。
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（ｃｖ
ｎ法）と物理蒸着法（ＰＶＤ法）がある。
いるものとして、気相反応を利用した化学蒸着法（ｃｖ
ｎ法）と物理蒸着法（ＰＶＤ法）がある。
ＣＶＤ法は、加熱された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迅によって基
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℃という、かなりの高温で処理され
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迅によって基
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℃という、かなりの高温で処理され
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
性の位置によるばらつきが大きく品買管理上問題がある
。さらに、ＣＶＤ法で形成された皮膜は、表面状態が素
荒である。
性の位置によるばらつきが大きく品買管理上問題がある
。さらに、ＣＶＤ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２００〜
６００℃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１０″″” Ｔｏｒｒ以下とかなシ低圧であ
るため平均自由行程（ｍｅａｎ ｆｒｅｅ ｐａｔｈ
）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たり、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複
雑でコントロールしＫ〈い。
６００℃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１０″″” Ｔｏｒｒ以下とかなシ低圧であ
るため平均自由行程（ｍｅａｎ ｆｒｅｅ ｐａｔｈ
）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たり、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複
雑でコントロールしＫ〈い。
最近、直流のグロー放電を利用して大量に安価な処理コ
ストで皮膜形成を行なうことができる方法が提案されて
いる（特開昭５５−２７１５ ＞。この種の装置にけ、
従来、処理ガスを反応容器内に均一に噴射すべくなされ
ている感のもあるが、基体の近傍に形成されるグローが
陰極導入部（支柱）Ｋ壕で延長され、逃場回数が増すに
従い反応容器側Ｋｔで次第に延び、しばしば、この導入
部と反応容器間でアーク放電を生じるようＫな〕、基体
のまわシにグローが形成されず所望の皮膜が得られない
という欠点があった。このため、導入部のクリーニング
が必要となり非能率的であった。
ストで皮膜形成を行なうことができる方法が提案されて
いる（特開昭５５−２７１５ ＞。この種の装置にけ、
従来、処理ガスを反応容器内に均一に噴射すべくなされ
ている感のもあるが、基体の近傍に形成されるグローが
陰極導入部（支柱）Ｋ壕で延長され、逃場回数が増すに
従い反応容器側Ｋｔで次第に延び、しばしば、この導入
部と反応容器間でアーク放電を生じるようＫな〕、基体
のまわシにグローが形成されず所望の皮膜が得られない
という欠点があった。このため、導入部のクリーニング
が必要となり非能率的であった。
又、従来は、ガスの流れが均一でなく、ガス組成が容器
内で不均一となシ、均一な皮膜形成がなされず改善が望
まれていた。
内で不均一となシ、均一な皮膜形成がなされず改善が望
まれていた。
本発明の目的は、従来の欠点を改良し、均一に安定した
グロー放電皮膜形成ができる装置を提供することにある
。
グロー放電皮膜形成ができる装置を提供することにある
。
本発明は、すなわち、排気手段を有する反応容器と、仁
の反応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、前記反応容器内に原料ガス
を供給する通路及び排気ガスを排出する通路に複数の透
孔を有する整流板を配置したことを特徴とする皮膜形成
装置に係るものである。
の反応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、前記反応容器内に原料ガス
を供給する通路及び排気ガスを排出する通路に複数の透
孔を有する整流板を配置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Ｋよシ、従来の装置に比べて以下
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覆では、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り加速
され基体表面で化学反応が起き、金属窺化物が形成され
基体に堆積するわけである。
イオンが基体（陰極）近傍の急激な電位勾配により加速
され基体表面で化学反応が起き、金属窺化物が形成され
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、途中でガス分子と衝突を繰シ
返す。このとき、ガス分子をイオンに電離させるに充分
なエネルギーをもった電子によｐ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。
）が陽極側へと加速され、途中でガス分子と衝突を繰シ
返す。このとき、ガス分子をイオンに電離させるに充分
なエネルギーをもった電子によｐ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１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ＦｉＣＶＤ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こシ、堆積速度がスパッタリング
速度よシも大きいときに堆積が進行し被覆層が形成され
る。ただし、本性においては、ＰＶＤ法よ如も処理ガス
圧力が高く数Ｔｏｒｒオーダーであるので、粒子間の衝
突頻度も高く、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。
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ＦｉＣＶＤ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こシ、堆積速度がスパッタリング
速度よシも大きいときに堆積が進行し被覆層が形成され
る。ただし、本性においては、ＰＶＤ法よ如も処理ガス
圧力が高く数Ｔｏｒｒオーダーであるので、粒子間の衝
突頻度も高く、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。
次に本発明を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、
この支持台上に配電された陰極となる第１の電極１３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
置した陽極よりなる第２の電極五６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よシなり、この供給手段は金属源
として金属Ｉ・ロゲン化物１９が密閉容器２０内に充填
されて保持場れ、温度＝７トローラ２１により前記金属
ノ・ロゲン化物の蒸気圧を固定して、処理ガス２２又は
２３との所定の混合比によシ前記密閉容器２０を通じガ
ス供給口１７よシ反応容器１１内に均一のガスを供給す
るものでああ。か＼る構造において、本発明は、前記反
応容器１１の容器底面２４に平行に多数の透孔２５を有
する整流板２６を配置することＫよって前記ガス供給口
１７より導入された原料ガスを図示矢印に示すような方
向に容器内に均一に流す、又、容器上部の第２の電極１
６の上部にも同様の多数の透孔２７を有する整流板２８
を配置するととＫよシ更に原料ガスの流通は均一となっ
て排気口２９より外部に排気される。又、高圧電源３１
によって第１及び第２の電極間に加えられ発生する均一
なグロー放電により、均一な皮膜が得られる。上記の通
路にＩＩＲ板を設けないで、単に反応容器にガス供給口
、排気口を設置したときは、ガスの下流側（排気口ｉｓ
＞と上流側（供給口側）でカスの組成が異なり、特に圧
力を上昇させた場合には著しくその変化が大と々つて均
一な皮膜形成を行なうことができないのである。又、整
流板の材質は、絶縁物製の方がグロー放電が長期間安定
となるため有利である。父、支持台１２と容器底面２４
０間に連通した管状体３０と反応容器底面２４との間に
は、長期間装置を運転すると耐着被膜によってアーク放
電が生じ易いが、本発明の構造によれば、アーク放電は
生ずることなく均一のグロー放電が得られる利点がある
。
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、
この支持台上に配電された陰極となる第１の電極１３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
置した陽極よりなる第２の電極五６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よシなり、この供給手段は金属源
として金属Ｉ・ロゲン化物１９が密閉容器２０内に充填
されて保持場れ、温度＝７トローラ２１により前記金属
ノ・ロゲン化物の蒸気圧を固定して、処理ガス２２又は
２３との所定の混合比によシ前記密閉容器２０を通じガ
ス供給口１７よシ反応容器１１内に均一のガスを供給す
るものでああ。か＼る構造において、本発明は、前記反
応容器１１の容器底面２４に平行に多数の透孔２５を有
する整流板２６を配置することＫよって前記ガス供給口
１７より導入された原料ガスを図示矢印に示すような方
向に容器内に均一に流す、又、容器上部の第２の電極１
６の上部にも同様の多数の透孔２７を有する整流板２８
を配置するととＫよシ更に原料ガスの流通は均一となっ
て排気口２９より外部に排気される。又、高圧電源３１
によって第１及び第２の電極間に加えられ発生する均一
なグロー放電により、均一な皮膜が得られる。上記の通
路にＩＩＲ板を設けないで、単に反応容器にガス供給口
、排気口を設置したときは、ガスの下流側（排気口ｉｓ
＞と上流側（供給口側）でカスの組成が異なり、特に圧
力を上昇させた場合には著しくその変化が大と々つて均
一な皮膜形成を行なうことができないのである。又、整
流板の材質は、絶縁物製の方がグロー放電が長期間安定
となるため有利である。父、支持台１２と容器底面２４
０間に連通した管状体３０と反応容器底面２４との間に
は、長期間装置を運転すると耐着被膜によってアーク放
電が生じ易いが、本発明の構造によれば、アーク放電は
生ずることなく均一のグロー放電が得られる利点がある
。
図は、本発明装置の一実施例を示す構成図である。
１１・・−反応容器、１２・・・支持台、１３・・・＊
ｉ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、１９・・・金属ノ・ロゲン化物、２０
・・・密閉容器、２１・・・温度コントローラ、２２．
２３・・・処理ガス、２４・・・容器底面、２５．２７
・・・透孔、２６．２８・・・整流板、２９・・・排気
口、３０・・・管状体、３１・・・高圧電源。
ｉ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、１９・・・金属ノ・ロゲン化物、２０
・・・密閉容器、２１・・・温度コントローラ、２２．
２３・・・処理ガス、２４・・・容器底面、２５．２７
・・・透孔、２６．２８・・・整流板、２９・・・排気
口、３０・・・管状体、３１・・・高圧電源。
Claims (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１′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、前記反応容器内に原料ガスを供給する通路及び排気
ガスを排出する通路に複数の透孔を有する整流板を配置
したことを特徴とする皮膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21490381A JPS58117869A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 皮膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21490381A JPS58117869A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 皮膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58117869A true JPS58117869A (ja) | 1983-07-13 |
Family
ID=16663465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21490381A Pending JPS58117869A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 皮膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58117869A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02197571A (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-06 | Hitachi Ltd | 薄膜形成法とそれによって得られた半導体装置及びその製造方法 |
| JP2015063723A (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-09 | テルモ株式会社 | コーティング装置およびステント製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5468169A (en) * | 1977-11-11 | 1979-06-01 | Hitachi Ltd | Plasma processor of capacitor type |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP21490381A patent/JPS58117869A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5468169A (en) * | 1977-11-11 | 1979-06-01 | Hitachi Ltd | Plasma processor of capacitor type |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02197571A (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-06 | Hitachi Ltd | 薄膜形成法とそれによって得られた半導体装置及びその製造方法 |
| JP2015063723A (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-09 | テルモ株式会社 | コーティング装置およびステント製造方法 |
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