JPS60187671A - Formation of laminated film by reactive sputtering method - Google Patents

Formation of laminated film by reactive sputtering method

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JPS60187671A
JPS60187671A JP4135084A JP4135084A JPS60187671A JP S60187671 A JPS60187671 A JP S60187671A JP 4135084 A JP4135084 A JP 4135084A JP 4135084 A JP4135084 A JP 4135084A JP S60187671 A JPS60187671 A JP S60187671A
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titanium
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reactive sputtering
titanium oxide
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昌史 多田
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    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568Transferring the substrates through a series of coating stations

Abstract

PURPOSE:To form continuously a laminated film consisting of a TiO2 layer and a TiN layer on a substrate by disposing plural metallic Ti targets in the same vacuum vessel and effective reactive sputtering in an atmosphere of a gaseous mixture composed of Ar, O2 and N2. CONSTITUTION:The 1st metallic Ti target 3 and the 2nd Ti target 4 are juxtaposed in a vacuum vessel 2 and an atmosphere of a gaseous mixture composed of Ar, O2 and N2 is maintained in the vacuum 2. A substrate 5 is conveyed at a constant speed or is stopped at the points of the respective targets 3, 4 to execute reactive sputtering. If a low voltage is impressed to, for example, the target 3 and a high voltage to the target 4 in this stage, a TiO2 layer is formed on the substrate 5 by the reactive sputtering with gaseous O2 at the point of the target 3. A TiN layer is laminated thereon by the reactive sputtering with gaseous N2 at the point of the target 4.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基体上に酸化チタン層と窒化チタン層との積層
液11!を連続的に、かつ低コストで形成する方法に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a lamination solution 11 of a titanium oxide layer and a titanium nitride layer on a substrate! The present invention relates to a method for continuously forming a film at a low cost.

近年、省エネルギーの観点からビル等の建築物の窓ガラ
スに対して断熱性の高い特性が要求されるようになった
。熱線反射性という面では金属膜が適当であるが、その
中でも可視光線を適当量透過させ、その上近赤外線以上
の波長の光の反射能が他の金属に比べて高いという点で
、!を金属の薄11りが有用である。ところか、このよ
うな貴金属の単層膜は、基板に対しての付着力か充分で
ないため、又、化学的耐久性が低いため、これらの膜を
つけたカラス板を中板で使用することができない。従っ
て、かかる゛貴金属膜付きカラス板を使用する場合にこ
れらの貴金属膜を付着させた面を内側にしたカラス板と
普通のガラス板とを空間部をもって対向させ、その周囲
をシールした複層ガラスとして使用するなどの方法を考
えなくてはならない。このことは窓ガラスの単位面積当
りのコストの−1;lを促し、又、製品としての熱線反
射ガラスもかなりの重量のものになってしまう。さらに
、青金−属薄膜を用いた場合、熱線反射性は優れている
ものの、可視域での反射率も高く、肉眼的にキラキラと
光線を反射して、いわゆるミラー効果を生じるため実用
上好ましくない場合がある。
In recent years, from the viewpoint of energy conservation, window glasses of buildings and other structures have been required to have high heat-insulating properties. Metal films are suitable in terms of heat ray reflectivity, but among them, they transmit a suitable amount of visible light, and their ability to reflect light at wavelengths longer than near-infrared rays is higher than other metals! A thin layer of metal 11 is useful. However, because these single-layer films of precious metals do not have sufficient adhesion to the substrate and have low chemical durability, glass plates coated with these films cannot be used as intermediate plates. I can't. Therefore, when such a glass plate with a precious metal film is used, a glass plate with the noble metal film attached on the inside is opposed to an ordinary glass plate with a space, and the periphery of the glass plate is sealed. We need to think of a way to use it as a. This reduces the cost per unit area of the window glass by -1;l, and the heat-reflecting glass as a product also becomes considerably heavy. Furthermore, when a blue metal thin film is used, although it has excellent heat ray reflectivity, it also has a high reflectance in the visible range, and reflects light rays with a glittering effect to the naked eye, creating a so-called mirror effect, which is preferable for practical purposes. There may be no.

一方、単板ガラスとして使用可能な熱線反射ガラスとし
ては、錫、チタン、コバルト、クロム、鉄等の金属酸化
物薄膜をガラス板−Lに何着させたものがある。これら
の酸化物薄膜は機械的及び化学的耐久性は良好であるが
、一部の例外(錫をトユーシたインジウム酸化物、アン
チモンを1・−プした錫酸化物)を除いては熱線反射性
能が貴金属に比べてかなり劣る。かかる点から、熱線反
射性能か貴金属に近く、又耐摩耗性、耐薬品性が改良さ
れ、金属酸化物薄膜と同等以−にの機械的及び化学的耐
久性を持ち、単板で使用が可能な熱線反射ガラス板とし
て、窒化チタン被膜の単層膜を被覆した熱線反射ガラス
板か提案されている。この窒化チタン膜の熱線反射性能
は窒化チタン膜が金属状態の特徴である外殻電子の非局
在化と少なくとも部分的な共有結合を同時に有する状態
にあることに起因している。つまり、外殻電子が伝導′
電子となって窒化チタン(T i N ) B’Aの熱
反射性の向上に寄与し、一方、共有結合が機械的強度の
向上に寄与するとともに、a成元素である窒素がガラス
表面のシラノール基などと化学的安定な結合を形成し、
何着力を増大させるわけである。このような窒化チタン
被膜の優れた特性は、膜が完全に結晶化した窒化チタン
によって形成されている場合に得られるものである。そ
して、このような結晶化度の高い窒化チタン被膜は、被
膜を形成する基体を高温に加熱した状態で11り形成を
行なった場合に得られる。これに対し、低温にて、例え
ば基体温度200°C以↑゛にて窒化チタン被膜を形成
した場合には、はとんど結晶化しておらず、このような
1模は、光学的、電気的には窒化チタン(TiN)本来
の特性に近い性質を持っているが、機械的及び化学的性
質は不充分である。
On the other hand, heat-reflecting glass that can be used as a single glass plate includes a glass plate L coated with a thin film of a metal oxide such as tin, titanium, cobalt, chromium, or iron. These oxide thin films have good mechanical and chemical durability, but with some exceptions (indium oxide with tin, tin oxide with antimony), the heat ray reflection performance is poor. is considerably inferior to precious metals. From this point of view, it has heat ray reflection performance close to that of precious metals, has improved abrasion resistance and chemical resistance, has mechanical and chemical durability equivalent to or better than metal oxide thin films, and can be used as a single plate. A heat ray reflective glass plate coated with a single layer of titanium nitride has been proposed as a heat ray reflective glass plate. The heat ray reflection performance of the titanium nitride film is due to the fact that the titanium nitride film is in a state in which it simultaneously has delocalization of outer shell electrons, which is a characteristic of the metallic state, and at least partial covalent bonds. In other words, outer shell electrons conduct
Titanium nitride (T i N ) B'A becomes electrons and contributes to improving the heat reflectivity of titanium nitride (T i N ) B'A. On the other hand, covalent bonds contribute to improving mechanical strength, and nitrogen, which is an a-element, forms silanol on the glass surface. Forms chemically stable bonds with groups, etc.
What does it mean to increase wearing power? Such excellent properties of the titanium nitride film are obtained when the film is formed of fully crystallized titanium nitride. Such a titanium nitride coating having a high degree of crystallinity can be obtained by performing the step-11 formation while heating the substrate on which the coating is to be formed to a high temperature. On the other hand, when a titanium nitride film is formed at a low temperature, for example, at a substrate temperature of 200°C or higher, it hardly crystallizes, and such a pattern has no optical or electrical properties. In terms of properties, it has properties close to those of titanium nitride (TiN), but its mechanical and chemical properties are insufficient.

木発明者は、機械的及び化学的性質の面では不充分であ
るが、生産性がよく、低コストで窒化チタン被膜が得ら
れる低温での窒化チタン被膜形成方法に着目し、この方
法による窒化チタン被膜の機械的性質、特に耐摩耗性、
並びに化学的性質、特に#酸性、耐アルカリ性を向上さ
せることを試みた。その結果、窒化チタン被膜を酸化チ
タン被膜で挟み、三層構成とすることで、上記したよう
な被膜形成方法による窒化チタン被膜の単層膜に比べ耐
摩耗性及び耐薬品性等の特性の向上が認められ、Y貫−
+使用に耐え(4ることが判明し、又生産面でも都合が
よいことが見出された。
The inventor focused on a low-temperature method for forming a titanium nitride film that has good productivity and can be obtained at low cost, although it is insufficient in terms of mechanical and chemical properties. Mechanical properties of titanium coatings, especially wear resistance,
We also attempted to improve the chemical properties, especially acidity and alkali resistance. As a result, by sandwiching a titanium nitride film between titanium oxide films to form a three-layer structure, properties such as wear resistance and chemical resistance are improved compared to a single layer of titanium nitride film formed by the above-mentioned film formation method. was recognized, and Y-kan-
+It was found that it was durable for use (4) and was also found to be convenient in terms of production.

本発明者は、更にかかる窒化チタン被膜を酸化チタン被
膜で挟んだ五層構成の積層被膜を更に生産性よく、かつ
低コストで膜形成できる方法について種々の検討を行な
った。例えば、上記したような三層構成の積層被膜をス
パッタ法で作成する最も簡便な方法は、ターゲットとじ
てそれぞれ酸化チタンと窒化チタンを用いてAr雰囲気
中でスパッタする方法である。ところが一般に焼結ター
ゲントは成型に手間がががり、コストも高い」−にター
ゲットを再生して使用することができないという欠点を
持っている。さらに酸化チタンに関しては、R,F、ス
パッタしかできないという不利な点がある。そこでこの
ような三層膜を作成する別なスパッタ法として。
The present inventor further conducted various studies on a method for forming a five-layer laminated film in which a titanium nitride film is sandwiched between titanium oxide films with higher productivity and at a lower cost. For example, the simplest method for creating a multilayer film having a three-layer structure as described above by sputtering is to perform sputtering in an Ar atmosphere using titanium oxide and titanium nitride as targets, respectively. However, sintered target generally requires time and effort to mold, is expensive, and has the drawback that the target cannot be recycled and used. Furthermore, titanium oxide has the disadvantage that only R, F, and sputtering can be performed. Therefore, as another sputtering method to create such a three-layer film.

り〜ゲットとじてすべて金属チタンを用い、窒化チタン
を付けるときにはスパッタガスをAtとN2の混合カス
にして反応性スパッタを行なゎせ、酸化チタン(TiO
z )を伺けるときに一’t−9スパンタカスをA「と
02の混合ガスにして反応性スパッタを行なわせるとい
う方法があるつところがこの方法を用いる場合、各層を
伺ける度に真空槽内のカスを完全に置換する必要が生じ
、時間的にも不経済になり、このことは製品のコスト1
−Aにつながる。そこで本発明者らは、かがる不利な点
を解消するためにArと N2の混合カス中に故意に微
Rの02を導入して反応性スパッタを行なわせることを
試みた。第4図はArとN2と02の組成比が85:1
2:3の混合ガス中で、(=J着速度を種々変えて膜を
作成した場合の、膜の光学定数(屈折率n、消衰係数k
)と付着速度の関係を示したものである。第4図より光
学定数がかなり付着速度に依存し、イ・ノ着速度が19
.5人7secと高い所では屈折率nは1.43 、消
衰係数は2.42という値を示しているのに対し、S、
O入/seeと低い所では屈折率は2.60と1以−に
も増加する一方、消衰係数はほとんどゼロに近くまで下
ってしまっていることがわかる。このこと石で(す速度
度か遅い程、膜はより酸化チタン (TiO2)的に、
又速い桿より窒化チタン(TiN)的になっているもの
と推定できる。つまり、イづ速度度が遅い場合は、酸素
の方が窒素よりも反応性に富むため量的に酸素の方が少
なくてもチタンと酸素の反応の方が主に起り、醇化チタ
ン(Ti02)が生成するが、付着速度が速くなると酸
素の酢が少ないために反応が追いつがなくなり、今度は
量的に多い窒素とチタンが反応するようになり膜がより
、窒化チタン的になるというわけである。
Metallic titanium is used for all the re-gets, and when applying titanium nitride, reactive sputtering is performed using a mixture of At and N2 as the sputtering gas, and titanium oxide (TiO
There is a method of performing reactive sputtering by using a mixed gas of A and 02 in the 1't-9 sputtering gas when inspecting each layer. It becomes necessary to completely replace the waste, which becomes uneconomical in terms of time, and this increases the cost of the product
-Leads to A. In order to eliminate this disadvantage, the present inventors attempted to intentionally introduce 02 with a slight radius into the mixed scum of Ar and N2 to perform reactive sputtering. Figure 4 shows that the composition ratio of Ar, N2 and 02 is 85:1.
The optical constants of the film (refractive index n, extinction coefficient k
) and the adhesion speed. Figure 4 shows that the optical constants depend considerably on the deposition rate, and the I-no deposition rate is 19
.. At a high place with 5 people and 7 seconds, the refractive index n is 1.43 and the extinction coefficient is 2.42, whereas S,
It can be seen that at a low temperature of 0/see, the refractive index increases to 2.60, which is more than 1, while the extinction coefficient drops to almost zero. This means that the slower the speed, the more titanium oxide (TiO2) the film becomes.
It can also be assumed that it is more like titanium nitride (TiN) than a fast rod. In other words, when the rate of oxidation is slow, oxygen is more reactive than nitrogen, so even if the amount of oxygen is less, the reaction between titanium and oxygen mainly occurs, and titanium oxide (Ti02) is formed, but as the deposition rate increases, the reaction cannot catch up because there is less oxygen, and a larger amount of nitrogen and titanium now react, making the film more like titanium nitride. be.

未発Ifノは、かかる知見に基づいて発明されたもので
あり、基体」二に醇化チタン層と窒化チタン層との積層
被膜を形成する際、酸化チタン層形成用の第1の金属チ
タンターゲ・ントと窒化チタン層形成用の第2の金属チ
タンターゲットとが同一真空槽内に順次配されてなるス
パッタリング法被膜形成装置の真空槽内に基体を導入し
、Arと02と N2 との混合カスの存在下において
反応スパッタリングを行なわしめ、基体が第1の金属チ
タフプーゲットと対向するときには酸化チタン層を、又
基体が第2の金属チタンターゲットと対向するときには
窒化チタン層を形成することにより酸化チタン層と窒化
チタン層との積層被膜を連続的に同一真空槽内で真空を
破らずに従って生産性よく低コストで製造するようにし
たものである。
Undeveloped If was invented based on this knowledge, and when forming a laminated film of a titanium oxide layer and a titanium nitride layer on a substrate, a first metal titanium target for forming a titanium oxide layer is used. The substrate was introduced into a vacuum chamber of a sputtering film forming apparatus in which a target and a second metal titanium target for forming a titanium nitride layer were sequentially arranged in the same vacuum chamber, and a mixed scum of Ar, 02, and N2 was introduced into the vacuum chamber. a titanium oxide layer by performing reactive sputtering in the presence of a titanium oxide layer to form a titanium oxide layer when the substrate faces the first metal titanium target and a titanium nitride layer when the substrate faces the second metal titanium target. A laminated film consisting of a titanium nitride layer and a titanium nitride layer can be manufactured continuously in the same vacuum chamber with high productivity and at low cost without breaking the vacuum.

本発明の方法は、酸化チタン層とその上層に窒化チタン
層とが形成されてなる二層系の積層被11!J 、窒化
チタン層とその上層に酸化チタン層とが形成されてなる
二層系の積層被膜、あるいは窒化チタン層を酸化チタン
層により挟んだ三層系の積層被膜、あるいは又酸化チタ
ン層と窒化チタン層とが多数層重ねられてなる積層被膜
を種々の基体上に形成する際に利用できる。例えば、本
発明の方法は、窒化チタン層を酸化チタン層で挟むこと
によって窒化チタン層本来の熱線反射性能を保持したま
ま、その耐擦傷性。
The method of the present invention uses a two-layer laminated film 11 consisting of a titanium oxide layer and a titanium nitride layer formed thereon! J, a two-layer laminated coating consisting of a titanium nitride layer and a titanium oxide layer formed on top of the titanium nitride layer, or a three-layer laminated coating consisting of a titanium nitride layer sandwiched between titanium oxide layers, or a titanium oxide layer and a nitride layer. It can be used to form laminated coatings consisting of multiple titanium layers on various substrates. For example, in the method of the present invention, by sandwiching a titanium nitride layer between titanium oxide layers, the scratch resistance of the titanium nitride layer can be improved while maintaining the heat ray reflection performance inherent in the titanium nitride layer.

耐薬品性を改善させた三M構成の熱線反射波IIりをガ
ラス板面に形成する場合に限らず、各種カラス基体、セ
ラミツ4体、プラスチック基体、その他各種基体上に酸
化チタン層と窒化チタン層との複数層の積層被膜を形成
する場合に適用できる。
Not only when forming heat ray reflected waves II of the 3M structure with improved chemical resistance on glass plate surfaces, but also when forming titanium oxide layers and titanium nitride on various glass substrates, ceramic substrates, plastic substrates, and various other substrates. It can be applied to the case of forming a laminated film of multiple layers.

tfIJ1図に示した本発明の実施装置の一具体例に係
る反応スパッタリング装置1は、一つの真空槽2内に第
1の金属チタンターゲット3と第2の金属チタンターゲ
ット4とを2つ並列に並べ、真空槽2内の雰囲気をAr
と N2 と02との混合ガスとなるようにし、基体5
を一定速度で搬送しながら、あるいは基体5をそれぞれ
のターゲットの箇所でその都度停止させて反応スパッタ
リング法により基体面に二層の積層被膜を同一真空槽内
で、真空を破らずに連続的に形成できるようにされた装
置である。例えば、基体5を矢印Aの方向に真空槽2内
を移動させながら第1の金属チタンターゲント3には低
電圧を印加させ、第2の金属チタンターゲット4には高
電圧を印加させると、第1の金属チタンターゲット3の
箇所においては、混合ガス中の02ガスとの反応スパッ
タリングによりに椛5面上に酸化チタン層が形成され、
又第2の金属チタンターゲット4の箇所においては混合
ガス中のN2ガスとの反応スパッタリングより基体5面
に形成された酸化チタン層上に窒化チタン層が形成され
る。又基体5を矢印Aの方向に真空槽2内を移動させな
がら第1の金属チタンターゲット3には高電圧を印加さ
せ、第2の金属チタンターゲット4には低電圧を印加さ
せると、第1の金属チタンターゲット3の箇所において
は混合ガス中のN2ガスとの反応スパッタリングより基
体5面に窒化チタン層が形成され、又第2の金属チタン
ターゲット4の箇所においては14合ガス中の02カス
との反応スパッタリングにより窒化チタン層上に酸化チ
タン層が形成される。
A reactive sputtering apparatus 1 according to a specific example of the apparatus for implementing the present invention shown in FIG. Arrange the atmosphere inside the vacuum chamber 2 with Ar.
A mixture of N2 and 02 is formed, and the substrate 5 is
While transporting the substrate 5 at a constant speed, or by stopping the substrate 5 at each target location each time, a two-layer laminated film is continuously deposited on the substrate surface by reactive sputtering in the same vacuum chamber without breaking the vacuum. It is a device that can be formed. For example, if a low voltage is applied to the first metal titanium target 3 and a high voltage is applied to the second metal titanium target 4 while moving the base body 5 in the direction of arrow A in the vacuum chamber 2, At the first metal titanium target 3, a titanium oxide layer is formed on the surface of the plate 5 by reactive sputtering with the 02 gas in the mixed gas,
At the second metal titanium target 4, a titanium nitride layer is formed on the titanium oxide layer formed on the surface of the base 5 by reactive sputtering with N2 gas in the mixed gas. Further, while moving the base body 5 in the direction of arrow A in the vacuum chamber 2, applying a high voltage to the first metal titanium target 3 and applying a low voltage to the second metal titanium target 4, the first At the location of the metal titanium target 3, a titanium nitride layer is formed on the substrate 5 surface by reaction sputtering with N2 gas in the mixed gas, and at the location of the second metal titanium target 4, the 02 slag in the 14 gas mixture is formed. A titanium oxide layer is formed on the titanium nitride layer by reactive sputtering with the titanium nitride layer.

又、第2図に示した本発明の実施装置の〜具体例に係る
反応スパッタリング装置1は、一つの真空槽2内に第1
の金属チタンターゲット3と第2の金属チタンターゲッ
ト4と第3の金属チタンターゲント6とを3つ並列に並
べ、真空槽2内の雰囲気をArと N2 と02との混
合カーテ(なるようにし、基体5を連続的に一定速度で
搬送しながら、あるいは基体5をそれぞれのターゲット
の箇所でその都度停止させて反応スパッタリング法によ
り基体5面に三層の積層被膜を同一真空槽内で、真空を
破らずに連続的に形成できるようにされた装置である。
Further, the reactive sputtering apparatus 1 according to a specific example of the apparatus for implementing the present invention shown in FIG.
Three metal titanium targets 3, second metal titanium targets 4, and third metal titanium targets 6 are arranged in parallel, and the atmosphere in the vacuum chamber 2 is changed to a mixed curtain of Ar, N2, and 02. While conveying the substrate 5 continuously at a constant speed, or by stopping the substrate 5 at each target location each time, a three-layer laminated coating is applied to the surface of the substrate 5 by reactive sputtering in the same vacuum chamber. This is a device that allows continuous formation without breaking the material.

例えば基体5を矢印Aの方向に真空槽2内を移動させな
がら、第1の金属チタンターゲット3には低電圧を印加
させ、第2の金属チタンターゲント4には高電圧を印加
させ、又第3の金属チタンターゲント5には低電圧を印
加させると、第1の金属チタンターゲット3の箇所にお
いては混合ガス中の0.ガスとの反応スパッタリングに
より基体5面上に酸化チタン層が形成され、又第2の金
属チタンターゲット4の箇所においては混合ガス中のN
2ガスとの反応スパッタリングにより上記酸化チタン層
−にに窒化チタン層が形成され、又第3の金属チタンタ
ーゲット6の箇所においては混合ガス中の02ガスとの
反応スパッタリンクにfl上記酸化チタン層が形成され
る。
For example, while moving the substrate 5 in the direction of arrow A in the vacuum chamber 2, a low voltage is applied to the first metal titanium target 3, a high voltage is applied to the second metal titanium target 4, or When a low voltage is applied to the third metal titanium target 5, 0.0% is applied to the first metal titanium target 3 in the mixed gas. A titanium oxide layer is formed on the surface of the substrate 5 by reaction sputtering with the gas, and N in the mixed gas is formed at the second metal titanium target 4.
A titanium nitride layer is formed on the titanium oxide layer by the reaction sputtering with the 02 gas in the mixed gas, and a titanium nitride layer is formed on the titanium nitride layer by the reaction sputtering with the 02 gas in the mixed gas at the third metal titanium target 6. is formed.

本発明を実施するに当り、反応スパッタリングを行なわ
しめる真空槽は4−OX 1O−3Torr程度の真空
度にされ、又、スパッターガスとしてArカスが、又、
反応ガスとしてN2ガスと0.ガスが上記真空槽内へ入
れられ、又ターゲフトとしては金属チタンターゲツト板
が使用される。上記Arと N2 と02との混合ガス
の組成比はAr>N2〉02、更に好ましくはArを6
5−90Vo1%。
In carrying out the present invention, the vacuum chamber in which reactive sputtering is carried out is kept at a vacuum level of approximately 4-OX 1O-3 Torr, and Ar scum is used as the sputtering gas.
N2 gas and 0.0% as reaction gases. Gas is introduced into the vacuum chamber, and a metallic titanium target plate is used as the target lift. The composition ratio of the above-mentioned mixed gas of Ar, N2, and 02 is Ar>N2>02, more preferably Ar is 6
5-90Vo1%.

N2を10−30 Vo1%、02を1−5Vo1%と
するのが、かかる混合ガス中で各ターゲフトに印加する
電力を変化させることによって窒化チタン層と酸化チタ
ン層とを作り分ける上で必要である。又酸化チタン層を
形成するだめの金属チタンターゲットに印加する電力は
、装置の種類、印加電圧、カス組成その他の条件によっ
ても様々であるが、本発明者が使用した装置、条件にお
いては例えば単位面積当り約1.2W〜2.6Wとし、
又窒化チタン層を形成するための金属チタンターゲット
に印加する電力は酸化チタン形成の場合と同様÷1置の
種類、印加電圧、ガス組成、その他条件によっても様々
であるが1本発明者が使用した装置、条件においては例
えば単位面積当り約2.7W〜4.2Wとした。又、真
空槽内において反応スパッタリング法による基体」二に
被膜を形成する際、基体は一方向への搬送状態としてお
いてもよいし、あるいは各ターゲットの位置で基体を停
止させるようにしてもよい。なお、上記した第1.2図
に示したスパッター装置は、金属チタンターゲットを2
つないし3つ並列して並べ2Rないし3層の積層コート
ができるようにしたものであり、一方向に基体を搬送し
ながら被膜形成を行なうことができるが、例えば第1.
第2の金属チタンターゲットを通した後、再び第1の金
属チタンターゲットに戻して重ねコートをすることもで
きる。
It is necessary to set N2 to 10-30 Vo1% and 02 to 1-5 Vo1% in order to create a titanium nitride layer and a titanium oxide layer separately by changing the power applied to each target lift in such a mixed gas. be. The power applied to the metallic titanium target for forming the titanium oxide layer varies depending on the type of equipment, applied voltage, gas composition, and other conditions, but in the equipment and conditions used by the present inventor, for example, Approximately 1.2W to 2.6W per area,
In addition, the power applied to the metal titanium target for forming the titanium nitride layer varies depending on the type, applied voltage, gas composition, and other conditions, as in the case of forming titanium oxide. The apparatus and conditions used were, for example, approximately 2.7 W to 4.2 W per unit area. Furthermore, when forming a film on a substrate by reactive sputtering in a vacuum chamber, the substrate may be conveyed in one direction, or the substrate may be stopped at each target position. . Note that the sputtering apparatus shown in Figure 1.2 described above uses two metallic titanium targets.
It is possible to form a layered coating of 2R to 3 layers by connecting or arranging three layers in parallel, and it is possible to form a coating while conveying the substrate in one direction.
After passing through the second metal titanium target, it can be returned to the first metal titanium target again for overcoating.

又、本発明においては、同一・真空槽内に複数個の金属
チタンターゲットを横方向、縦方向あるいは回転方向に
並べて同一真空槽内で反応スパッタリングを行なわしめ
るものであるが、必要に応じて各ターゲットーー仕切り
を設けることもできる。
Furthermore, in the present invention, a plurality of titanium metal targets are arranged horizontally, vertically, or in the rotational direction in the same vacuum chamber, and reactive sputtering is performed within the same vacuum chamber. Target--you can also set up a partition.

本発明により基体面に積層被膜を形成する場合の基板の
温度は常温でもよいし、あるいは5又200°C以下に
加熱してもよい。なお、低温の基体の窒化チタン層の単
層を形成した場合には耐摩耗性等の機械的性質、耐酸性
や耐アルカリ性等の化学的性質に劣った窒化チタン層と
なってしまうが、窒化チタン層と酸化チタン層とを積層
することにより、あるいは窒化チタン層を酸化チタン層
でサンドイッチすることにより、上記窒化チタン層の機
械的性質、化学的性質を改善できるので、比較的低温、
例えば;贋温〜200°C程度においても本発明により
機械的性質、化学的性質の優れた窒化チタン層が得られ
る。
In the case of forming a laminated film on the substrate surface according to the present invention, the temperature of the substrate may be at room temperature or may be heated to 5 or 200° C. or less. Note that if a single layer of titanium nitride is formed on a low-temperature substrate, the titanium nitride layer will have inferior mechanical properties such as wear resistance, and chemical properties such as acid resistance and alkali resistance. By laminating a titanium layer and a titanium oxide layer, or by sandwiching a titanium nitride layer with a titanium oxide layer, the mechanical and chemical properties of the titanium nitride layer can be improved.
For example, a titanium nitride layer with excellent mechanical properties and chemical properties can be obtained according to the present invention even at a low temperature of about 200°C.

又、本発明により形成される酸化チタン層や窒化チタン
層の厚さを変える場合には、各ターゲットに印加させる
電力を変えることで、あるいは又基体のターゲット箇所
の通過速度等を変えることで容易に行なうことが÷檀る
。もし、印加電圧だけで厚さの制御ができなl、%場合
にIまスパッターガスの雰囲気を変えればよし1゜例え
ば、真空槽内の混合ガス中の02ガスあるり、lよN2
ガスの分率を上げれば、より速1.%付着速度で酪化チ
タン層あるいは窒化チタン層を形成することがある程度
可能である。
Furthermore, when changing the thickness of the titanium oxide layer or titanium nitride layer formed according to the present invention, it is easy to change the thickness by changing the electric power applied to each target or by changing the passing speed of the target portion of the base body. What you do is ÷ chant. If the thickness cannot be controlled with only the applied voltage, you can change the atmosphere of the sputtering gas.For example, if there is 02 gas in the mixed gas in the vacuum chamber,
If you increase the gas fraction, it will be faster1. % deposition rate to form titanium butyride or titanium nitride layers to some extent.

本発明により耐摩耗性等の機械的性質並びに耐酸性や耐
アルカリ性等の化学的性質が特に優れた積層被膜、例え
ば窒化チタン層を酸化チタン層でサンドイッチした三層
構成の積層被膜力く得たい場合には酸化チタン層の厚さ
が特に耐摩耗性に大きく影響するので、その厚さを少な
くとも100Å以上とするのが好ましl/)。なお、両
側の酸化チタン層厚さが100人以下であると耐摩耗性
の面で実用に酎えない。又、上層及び/又は下層の酸化
チタン層の厚さを変えたり、あるいは窒化チタン層の厚
さを変えたりすることによって、干渉効果ないしは反射
防止効果を利用して可視光線透過率や反射率を変えたり
、反なお、本発明における酸化チタン層とはTiO2゜
TiOx等に限らず、酸化チタンの類似物、例えば窒素
あるいは窒化チタン等を少量含んだ酸化チタン等からな
る層も含むものであり、又窒化チタン層とはTiN 、
 TiNx等に限らず、窒化チタンの類似物、例えば酸
素あるいは酸化チタン等を少量含んだ窒化チタン等から
なる層も含むものである。なお本発明においてはA「と
 N2と0.との混合ガス中で反応スパッタリング法に
より醇化チタン層と窒化チタン層とを作成するので、上
記したような酸化チタン類似物層、窒化チタン類似物層
となることが多いものである。このようにArと N2
 と02との混合ガス中で作製した窒化チタン(TiN
)類似物層の分光特性について、通常のArと N2の
混合ガス中で作製した窒化チタン(TiN)層の分光特
性と比較したところ、少なくとも近赤外より波長の長い
領域ではほとんど違いが認められず、この点から窒化チ
タンに含まれる酸素、酸化チタンは膜の熱線反射性能に
ほとんど影響を与えなり)こと力く明ら力)であり、従
って、窒化チタン類似物層を熱線反射カラスの被覆層と
して利用する場合1こit、窒化チタン層4すき熱線反
射ガラスと熱線反射性能の面に関し、何等遜色ないもの
である。
By the present invention, it is desired to obtain a multilayer coating with particularly excellent mechanical properties such as wear resistance and chemical properties such as acid resistance and alkali resistance, such as a three-layer multilayer coating in which a titanium nitride layer is sandwiched between titanium oxide layers. In some cases, the thickness of the titanium oxide layer has a particularly large effect on wear resistance, so it is preferable that the thickness is at least 100 Å or more. Note that if the thickness of the titanium oxide layer on both sides is less than 100, it is not practical in terms of wear resistance. Also, by changing the thickness of the upper and/or lower titanium oxide layer, or by changing the thickness of the titanium nitride layer, visible light transmittance and reflectance can be improved by utilizing the interference effect or antireflection effect. However, the titanium oxide layer in the present invention is not limited to TiO2゜TiOx, etc., but also includes layers made of titanium oxide, etc., containing a small amount of titanium oxide analogues, such as nitrogen or titanium nitride, etc. Also, the titanium nitride layer is TiN,
The layer is not limited to TiNx, but also includes layers made of titanium nitride analogues, such as titanium nitride containing a small amount of oxygen or titanium oxide. In the present invention, since the titanium oxide layer and the titanium nitride layer are created by the reactive sputtering method in a mixed gas of A and N2, the titanium oxide analog layer and titanium nitride analog layer as described above are formed. In this way, Ar and N2
Titanium nitride (TiN
) When comparing the spectral properties of the analogue layer with those of a titanium nitride (TiN) layer prepared in a normal Ar and N2 mixed gas, almost no difference was observed, at least in the wavelength region longer than near-infrared. From this point of view, it is clear that the oxygen and titanium oxide contained in titanium nitride have almost no effect on the heat-reflecting performance of the film. When used as a layer, it is comparable in terms of heat ray reflective performance to a heat ray reflective glass with 1 layer and 4 titanium nitride layers.

以下に本発明の実施例について説明する。Examples of the present invention will be described below.

実施例 反応スパッター装置の真空槽内に第2図のようにチタン
の金属ターゲットを3枚並列番ごセットした。研磨して
表面を清浄した2、0mmmm−タライムガラス基板を
真空槽内への第1番目の金属チタゾターゲットの手前か
ら入れた。この際、プレスパツタの際に基板に膜が伺か
なl、%ように位置をセットした。次に油拡散ポンプで
5、OX 1O−5Torr以下まで排気し、引き続き
Ar:n、: 02=85:12:3の混合ガスを真空
槽内に導入した。尚、排気の間に基板温度を70″Cま
で上+fだ。第1Wi目と第3番目のチタンの金属チタ
ンターゲットに、1.4KVの高周波電源を印加して、
何着速度が5.5人/secになるようにし、又第2番
目のターゲットには2.4KVの高周波電源を印加して
、(=j着速度が14.7人/setになるようにし、
約10分間プレスパツタを行なった。尚、プレスパツタ
の間に槽内の圧力も4.OX 1O−3Torrになる
ように調節した。その後、これらの3つのターゲット上
を搬送速度22cm/+inでガラス基板を移動し、ガ
ラス基板上に厚さ150人の酸化チタン層と、該酸化チ
タン層上に400人の窒化チタン層と、該窒化チタン層
上に厚さ150人の三層の積層被膜(全体の厚みが70
0人)が得られた。この積層被膜の光学特性、色特性を
測定したところ第3図の通りであり、可視光平均透過率
は28.0%、可視光平均反射率は18.4%で、透過
光の色座標はx=0.2El!3.y=0.284で古
色系を示し、又、反射光の色座標はx=0.423 、
1 =0.39Bで金色系を示した。メ、太陽エネルギ
ー反射率は38.4%、同吸収率は43.4%であった
EXAMPLE Three titanium metal targets were set in parallel in a vacuum chamber of a reaction sputtering apparatus as shown in FIG. A 2.0 mm mm-talime glass substrate whose surface had been polished and cleaned was placed into the vacuum chamber from before the first metal titazo target. At this time, the position was set so that the film would not touch the substrate during press sputtering. Next, the vacuum chamber was evacuated to 5.0X 1O-5 Torr or less using an oil diffusion pump, and then a mixed gas of Ar:n:02=85:12:3 was introduced into the vacuum chamber. Furthermore, during the evacuation, the substrate temperature was increased to 70''C +f.A high frequency power source of 1.4KV was applied to the 1st Wi and 3rd titanium metal targets.
The arrival speed was set to 5.5 people/sec, and a 2.4KV high frequency power supply was applied to the second target so that the arrival speed was 14.7 people/set. ,
Press sputtering was performed for about 10 minutes. In addition, the pressure in the tank during press sputtering is also 4. It was adjusted to OX 1O-3 Torr. Thereafter, the glass substrate was moved over these three targets at a transport speed of 22 cm/+in, and a titanium oxide layer with a thickness of 150 mm was formed on the glass substrate, a titanium nitride layer with a thickness of 400 mm was formed on the titanium oxide layer, and a titanium nitride layer with a thickness of 400 mm was formed on the titanium oxide layer. A three-layer laminated coating with a thickness of 150 mm on the titanium nitride layer (total thickness of 70 mm)
0 people) were obtained. The optical properties and color properties of this laminated film were measured and are shown in Figure 3.The average visible light transmittance was 28.0%, the average visible light reflectance was 18.4%, and the color coordinates of the transmitted light were x=0.2El! 3. y=0.284 indicates an old color system, and the color coordinates of the reflected light are x=0.423,
1 = 0.39B, showing a golden color. The solar energy reflectance was 38.4%, and the solar energy absorption was 43.4%.

第3図において、曲線10は透過率曲線を、曲線12は
反射率曲線を示す。このm層液膜をo、iMl。
In FIG. 3, curve 10 shows the transmittance curve, and curve 12 shows the reflectance curve. This m-layer liquid film is o, iMl.

定の水酸化ナトリウムの80℃の溶液に2時間浸漬して
もまったく変化+t−7Jめられなかった。又0.1規
定のシュウ酸の80°C溶液に同様の処置を行なっても
まったく変化は認められなかった。
Even after 2 hours of immersion in a constant sodium hydroxide solution at 80°C, no change was observed at all. Furthermore, no change was observed when a similar treatment was applied to a solution of 0.1N oxalic acid at 80°C.

さらに平綴比でカオリンと水が1:5の懸濁液を含浸さ
せたフェルトに382g/−の荷重をかけて500回1
1!2面を往復させてもほとんど変化が認められなかっ
た。
Furthermore, a load of 382 g/- was applied to the felt impregnated with a suspension of kaolin and water at a ratio of 1:5, 500 times.
Even when the first and second sides were moved back and forth, almost no change was observed.

比較例 実施例と同様の手順で排気を行なった後、今度はAr:
 N2 =8 : 2の混合ガスを真空槽内に導入した
。さらに第2番目の金属チタンターゲットだけに2.4
KVの高周波電源を印加して10分間プレスパツタを行
なった。このターゲフト−hを22co+/seeの搬
送速度でガラス基板を移動したところ約400Aの厚み
の窒化チタン(TiN)膜が得られた。この膜の光学特
性、色特性を測定したところ第3図の通りであり、nf
視光平均透過率は20.0%、可視光平均反射率は34
.5%で、透過光の色座標は!=0.286 、 y−
0,305、反射光の色座標はx=0.337 、y=
0.331であった。又、太陽であった。第3図におい
て、曲線13は透過率曲線を、曲線14は反射率曲線を
示す。この膜に対しても実施例と同様に90℃の浸漬テ
ストを行なったところシュウ酸では膜が50%程度消失
し、水酸化ナトリウムでノよ反射色が赤味を呈するよう
になった。さらに実施例と同様の条件で500回フェル
トを往復させたところHりの剥離をイ↑なった何本もの
筋が生じ、明らかに膜が摩耗されていることが確認され
た。
Comparative Example After evacuation was carried out in the same manner as in the Example, Ar:
A mixed gas of N2 = 8:2 was introduced into the vacuum chamber. In addition, only the second metal titanium target has a 2.4
A high frequency power source of KV was applied and press sputtering was performed for 10 minutes. When this target lift-h was moved around the glass substrate at a transport speed of 22 co+/see, a titanium nitride (TiN) film with a thickness of about 400 Å was obtained. The optical properties and color properties of this film were measured and were as shown in Figure 3.
The average visible light transmittance is 20.0%, and the average visible light reflectance is 34.
.. At 5%, what are the color coordinates of the transmitted light? =0.286, y-
0,305, the color coordinates of the reflected light are x=0.337, y=
It was 0.331. It was also the sun. In FIG. 3, curve 13 shows a transmittance curve, and curve 14 shows a reflectance curve. When this film was also subjected to a 90° C. immersion test in the same manner as in the examples, about 50% of the film disappeared when exposed to oxalic acid, and the reflected color became reddish when exposed to sodium hydroxide. Further, when the felt was reciprocated 500 times under the same conditions as in the example, many lines with no peeling of H were formed, and it was confirmed that the film was clearly worn.

上記した実施例及び比較例の分光特性図からも認められ
るように、窒化チタン層を酸化チタン層でサンドイッチ
し、三層構成の積層被膜にしても赤外域の反射、透過特
性には、はとんど影響を及ぼさないことが明らかである
。又、実施例1によれば耐摩耗性、耐薬品性に憬れ、か
つ比較的高い熱線反射性能を持った太陽エネルギー反射
膜を低温でしかも低コストで作製できることが明らかで
ある。
As can be seen from the spectral characteristics diagrams of the above examples and comparative examples, even if a titanium nitride layer is sandwiched with a titanium oxide layer to form a three-layer laminated coating, the reflection and transmission characteristics in the infrared region are not as good. It is clear that there is no effect on Further, according to Example 1, it is clear that a solar energy reflecting film having good abrasion resistance, chemical resistance, and relatively high heat ray reflection performance can be produced at low temperature and at low cost.

以上のように、本発明によれば各種基体上に酸化チ7−
ヲ層と窒化チタン層との積層被膜を同一の真空槽内に複
数個の金属チタンターゲント4゜を配し、この真空槽内
にArと N2と02の混合ガスを存在させ、各金属チ
タンターゲットの印加電圧を変えて反応スパッタリング
させることによって窒化チタン層と酸化チタン層とを作
り分けることができるので、真空槽内の真空を破らずに
一つの真空槽内において順次連続的に膜成形が行なうこ
とができ、又、使用するターゲフトも一種類であるので
、生産性が高く、又低コストで更に作業性よく酸化チタ
ン層と窒化チタン層との積層被膜を得ることができる。
As described above, according to the present invention, titanium oxide 7-
A laminated film of the 2nd layer and the titanium nitride layer was prepared by placing a plurality of metal titanium target 4° in the same vacuum chamber, and by making a mixed gas of Ar, N2, and 02 exist in this vacuum chamber, each metal titanium target was The titanium nitride layer and the titanium oxide layer can be separately created by performing reactive sputtering by changing the voltage applied to the target, so film formation can be performed sequentially and continuously in one vacuum chamber without breaking the vacuum inside the chamber. Moreover, since only one type of target lift is used, productivity is high, and a laminated film of a titanium oxide layer and a titanium nitride layer can be obtained with good workability at low cost.

本発明の方法は、例えばガラス板面に窒化チタン層を酸
化チタン層によりサンドインチした三層系の積層熱線反
射被膜を形成する太陽エネルギー反射ガラスの製造に対
し好ましく利用することができ、しかもこの方法によれ
ば耐摩耗性等の機械的性質及び耐アルカリ性や耐酸性等
の化学的性質に優れ、かつ熱線反射性能も充分な太陽エ
ネルギー反射ガラスを低コストで製造することつくでき
る。
The method of the present invention can be preferably used, for example, for manufacturing solar energy reflective glass in which a three-layer heat ray reflective coating is formed by sandwiching a titanium nitride layer with a titanium oxide layer on a glass plate surface. According to this method, it is possible to produce solar energy reflective glass at low cost, which has excellent mechanical properties such as abrasion resistance, chemical properties such as alkali resistance and acid resistance, and has sufficient heat ray reflection performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1.2は、本発明方法を実施するために用/\られる
反応スパッタリング装置の模式図であり、第3図は実施
例と比較例により得られたサンプルの分光特性図であり
、第4図はArと N。 と02との混合カスの存在Fのスパッター雰囲気11で
付着速度を変えて作成した膜の屈折率nと1肖衰係数に
との関係図である。 l:反応スパッタリング装置 2 : 真 空 槽 3:第1の金属チタンタニゲット 4:第2の金属チタンターゲント 5:基 体 6:第3の金属チタンターゲット 才2肥 破張(μ剛 o tOπ Dttp、 Rati CA/δ〕 手続ネ市正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和59年特許願第41350号 2、発明の名称 反応スパッタリング法による積層被膜の形成方法3、補
正をする者 本件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目1番2号名称 (
004)旭硝子株式会社 4、代理人 昭和59年5月29日 (発送日) 6、補正により増加する゛発明の数 なし以 上
Fig. 1.2 is a schematic diagram of a reactive sputtering apparatus used to carry out the method of the present invention, Fig. 3 is a spectral characteristic diagram of samples obtained in Examples and Comparative Examples, and Fig. 4 The figure shows Ar and N. 2 is a diagram showing the relationship between the refractive index n and the attenuation coefficient of 1 for films created by varying the deposition rate in the sputtering atmosphere 11 in the presence of mixed scum of F and 02. FIG. 1: Reaction sputtering device 2: Vacuum tank 3: First metal titanium target 4: Second metal titanium target 5: Substrate 6: Third metal titanium target Dttp, Rati CA/δ] Procedural official document (method) % formula % 1. Indication of the case 1982 Patent Application No. 41350 2. Name of the invention Method for forming a laminated film by reactive sputtering method 3. Make amendments Relationship to this case Patent applicant address 2-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Name (
004) Asahi Glass Co., Ltd. 4, Agent May 29, 1980 (shipment date) 6. Number of inventions increased by amendment None or more

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)基体上に酸化チタン層と窒化チタン層との積層液
nりを反応スパッタリング法により形成する方法におい
て、酸化チタン層形成用の第1の金属チタンターゲット
と窒化チタン層形成用の第2の金属チタンターゲットと
が同一真空槽内に順次配されてなる真空槽内に基体を導
入し、Arと02と N2との混合ガスの存在下におい
て反応スパッタリングを行なわしめて基体上に酸化チタ
ン層と窒化チタン層との積層被膜を形成することを特徴
とする反応スパッタリング法による積層被膜の形成方法
。 (2) Arと0.と N2の混合ガスの組成比がAt
>N2>02であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の反応スパッタリング法による積層iの形成方
法。 (’3) Arと02と N2の混合ガス中で第2の金
属チタンターゲットに印加する電力を第1の金属チタン
ターゲットに印加する電力より大として酸化チタン層と
窒化チタン層とを作り分けるこンを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の反応スパッタリング法による積層被
膜の形成方法。 (4)積層被膜が酸化チタン層とその−I一層に窒化チ
タン層とが形成されてなる積層構成であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の反応スパッタリング法
による積層被膜の形成方法。 (5)積層被膜が窒化チタン層とその4一層に酸化チタ
ン層とが形成されてなる積層構成であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の反応スパッタリング法に
よる積層被膜の形成方法。 (6)積層被膜が酸化チタン層とその上層に窒化チタン
層と更にその上層に酸化チタン層とが形成されてなる一
1r層構成であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の反応スパッタリング法による積層液11りの形
成方法。 (7)基体上に第1の酸化チタン層と窒化チタン層と第
2の酸化チタン層とが順次積層されてなる三層構成の積
層被膜を反応スパッタリング法により形成する方法にお
いて、第1の酸化チタン層用の第1の金属チタンターゲ
ットと、窒化チタン層用の第2の金属チタンターゲント
と、第2の酸化チタン層用の第3の金属チタンターゲン
トとが同一真空槽内に順次配されてなる真空槽内に基体
を導入し、A「と02と N2との混合ガスの存在下に
おいて反応スパッタリングを行なわしめて基体上に第1
の酸化チタン層と窒化チタン層と第2の酸化チタン層と
の三層構成のa層被膜を形成することを特徴とする特許
請求の範囲第6項記載の反応スパッタリング法による積
層被膜の形成力法。 (8)基体上に第1の酸化チタン層と窒化チタン層と第
2の酸化チタン層4が順次積層されてなる三層構成の積
層被膜を反応スパッタリング法により形成する方法にお
いて、第1の酸化チタン層用の第1の金属チタンターゲ
ットと、窒化チタン層用の第2の金属チタンターゲット
と、第2の酸化チタン層用の第3の金属チタンターゲッ
トとが同一真空槽内に順次配されてなる真空槽内に気体
を導入し、この基体を上記第1の金属チタンターゲント
から第3の金属チタンターゲットに向って搬送しながら
真空層内の真空を破らずにArと02とN2 との混合
ガスの存在下においてスハンタリングを行なわしめて上
記基体上に上記三層構成の積層被膜を形成することを特
徴とする特許請求の範囲第7項記載の反応スパッタリン
グ法による積層被膜の形成方法。 (9) Arと02と N2の混合ガス中で第2の金属
チタンターゲントに印加する電力を第1及び第3の金属
チタンターゲットに印加する電力より大として酸化チタ
ン層と窒化チタン層とを作り分けることを特徴とする特
7に力〈の範囲第8項記載の反応スパッタリング法によ
る積層被1摸の形成方法。 (10)Arと0.と N2の混合ガスの組成割合を 
Ar:02: N2 = (85〜90) 、: (1
〜 5) : (10〜30)とすることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の反応スパッタリング法によ
る積層被膜の形成方法。
[Scope of Claims] (1) In a method of forming a laminated liquid of a titanium oxide layer and a titanium nitride layer on a substrate by a reactive sputtering method, a first metallic titanium target for forming a titanium oxide layer and a titanium nitride layer are formed. The substrate is introduced into a vacuum chamber in which a second metal titanium target for layer formation is sequentially arranged in the same vacuum chamber, and reactive sputtering is performed in the presence of a mixed gas of Ar, 02, and N2 to form the substrate. A method for forming a laminated film by a reactive sputtering method, which comprises forming a laminated film of a titanium oxide layer and a titanium nitride layer thereon. (2) Ar and 0. The composition ratio of the mixed gas of and N2 is At
A method for forming the laminated layer i by a reactive sputtering method according to claim 1, characterized in that >N2>02. ('3) In a mixed gas of Ar, 02, and N2, the power applied to the second metal titanium target is higher than the power applied to the first metal titanium target to separately create a titanium oxide layer and a titanium nitride layer. A method for forming a laminated film by a reactive sputtering method according to claim 1, characterized in that: (4) Formation of a laminated coating by the reactive sputtering method according to claim 1, characterized in that the laminated coating has a laminated structure consisting of a titanium oxide layer, a -I layer, and a titanium nitride layer. Method. (5) A method for forming a laminated film by a reactive sputtering method according to claim 1, wherein the laminated film has a laminated structure consisting of a titanium nitride layer and a titanium oxide layer on top of the titanium nitride layer. . (6) Claim 1, characterized in that the laminated film has a 1R layer structure consisting of a titanium oxide layer, a titanium nitride layer on top of the titanium oxide layer, and a titanium oxide layer on top of the titanium oxide layer.
A method for forming lamination liquid 11 by the reactive sputtering method described in 1. (7) In a method of forming a three-layered layered film in which a first titanium oxide layer, a titanium nitride layer, and a second titanium oxide layer are sequentially laminated on a substrate by a reactive sputtering method, the first oxide A first metallic titanium target for the titanium layer, a second metallic titanium target for the titanium nitride layer, and a third metallic titanium target for the second titanium oxide layer are sequentially arranged in the same vacuum chamber. A substrate is introduced into a vacuum chamber made of a mixture of A, 02, and N2, and reactive sputtering is performed in the presence of a mixed gas of A, 02, and N2.
Ability to form a laminated film by the reactive sputtering method according to claim 6, characterized in that an A-layer film with a three-layer structure consisting of a titanium oxide layer, a titanium nitride layer, and a second titanium oxide layer is formed. Law. (8) In a method of forming a three-layer multilayer coating in which a first titanium oxide layer, a titanium nitride layer, and a second titanium oxide layer 4 are sequentially stacked on a substrate by a reactive sputtering method, the first oxide A first metal titanium target for the titanium layer, a second metal titanium target for the titanium nitride layer, and a third metal titanium target for the second titanium oxide layer are sequentially arranged in the same vacuum chamber. Ar, 02, and N2 are introduced into the vacuum chamber, and while the substrate is transported from the first metal titanium target toward the third metal titanium target, Ar, 02, and N2 are introduced into the vacuum chamber without breaking the vacuum in the vacuum layer. 8. A method for forming a multilayer film by a reactive sputtering method according to claim 7, characterized in that the multilayer film having the three-layer structure is formed on the substrate by performing schuntering in the presence of a mixed gas. (9) In a mixed gas of Ar, 02, and N2, the power applied to the second metal titanium target is higher than the power applied to the first and third metal titanium targets to form a titanium oxide layer and a titanium nitride layer. Particularly 7. A method for forming a laminated film by the reactive sputtering method according to item 8, characterized in that it is made separately. (10) Ar and 0. The composition ratio of the mixed gas of and N2 is
Ar:02: N2 = (85~90) ,: (1
~5): (10-30) A method for forming a laminated film by a reactive sputtering method according to claim 1, wherein: (10-30).
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