JPS63206464A - Inline type composite surface treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ガラス等の基体上に付着力が高く、かつ硬度
が高い薄膜を形成するのに適したインライン型複合表面
処理装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an in-line composite surface treatment device suitable for forming a thin film with high adhesion and high hardness on a substrate such as glass. be.
［従来の技術］
従来より、スパッタ法は比較的低温の基体にも、はとん
どあらゆる材料の膜形成が可能であり、しかもその膜厚
、膜質、組成制御も容易であることから、ガラス、セラ
ミックス、金属、プラスチック、半導体など、あらゆる
物体への被膜形成技術として用いられてきた。中でもイ
ンライン式スパ４夕装置は、比較的大きな面積での膜厚
、膜質の均一性、再現性、生産性に優れていることから
、生産製造としても広く使われてきた。[Prior art] Traditionally, sputtering has been able to form films of almost any material even on relatively low-temperature substrates, and the film thickness, film quality, and composition can be easily controlled. It has been used as a film forming technology for all kinds of objects, including ceramics, metals, plastics, and semiconductors. Among these, inline spa equipment has been widely used in production because it has excellent uniformity of film thickness and quality over a relatively large area, reproducibility, and productivity.
しかし、形成した膜の基体に対する付着力は、使用目的
によっては不充分であり、又、形成した膜の特性も材料
の種類によっては不充分であった・
例えば、基体に対する薄膜の付着力に関しては、スパッ
タ法において基体に到達する粒子のエネルギーは、だい
たい １〜１００ｅＶの範囲にあり、したがって、通常
の真空蒸着の０．１〜１ｅＶに比べると高く、よって、
基体に対する薄膜の付着力も真空蒸着法に比べると優れ
ているということは一般的に知られている。また、その
付着力は基体を高温に加熱すればするほど強くなること
も知られている。However, the adhesion of the formed film to the substrate was insufficient depending on the purpose of use, and the properties of the formed film were also insufficient depending on the type of material. For example, regarding the adhesion of the thin film to the substrate, The energy of the particles that reach the substrate in the sputtering method is approximately in the range of 1 to 100 eV, which is higher than the 0.1 to 1 eV of normal vacuum evaporation.
It is generally known that the adhesion of the thin film to the substrate is also superior compared to vacuum evaporation. It is also known that the adhesive force becomes stronger as the substrate is heated to a higher temperature.
しかしながら、高温への基体加熱ができないプラスチッ
ク、大面積のガラス板などにおいては、得られた薄膜の
基体への付着力が実用的に不充分な場合が多かった。ま
た、セラミックス基板においてもその使用条件によって
は、基体加熱のみでは、やはり不充分な場合があった。However, in the case of plastics, large-area glass plates, etc. that cannot be heated to a high temperature, the adhesion of the obtained thin film to the substrate is often insufficient for practical use. Furthermore, depending on the conditions of use of ceramic substrates, heating the substrate alone may not be sufficient.
又、薄膜の特性に関しては、スパッタ法によりかなりの
材料の膜形成が可能であるが、ある種の材料、特に高融
点の化合物材料（窒化物、炭化物、硼化物、ＢＮ、 Ｂ
ａＣ）やダイヤモンドカーボンなどの薄膜などについて
は、それらの薄膜の最大の利点でもある高硬度をかねそ
なえた薄膜をスパッタ法で形成することは、たいへん困
難であった。それは、粒子の持つエネルギーや化学的反
応性が通常のスパッタ法では不充分なことに起因してい
た。Regarding the properties of thin films, it is possible to form films of a considerable number of materials by sputtering, but certain materials, especially high melting point compound materials (nitrides, carbides, borides, BN, B
With regard to thin films such as aC) and diamond carbon, it has been extremely difficult to form thin films that have high hardness, which is the greatest advantage of these thin films, by sputtering. This is due to the fact that the energy and chemical reactivity of the particles are insufficient for normal sputtering.
［発明の解決しようとする問題点］
本発明の目的は、前述のような従来技術が有していた薄
膜のガラス等の基板への付着力や薄膜の硬度が不充分で
あるという点を改善しようとするものである。[Problems to be Solved by the Invention] The purpose of the present invention is to improve the problems of the prior art as described above, in which the adhesion of the thin film to a substrate such as glass and the hardness of the thin film are insufficient. This is what I am trying to do.
［問題点を解決するための手段］
本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、未体面に薄膜を形成するためのインライン型複合表
面処理装置において、該装置内にスパッタ源、イオン打
込み源及びアーク蒸着源のうち少なくとも２つ以上が設
けられていることを特徴とするインライン型複合表面処
理装置を提供するものである。[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and includes an in-line composite surface treatment apparatus for forming a thin film on an untreated surface. The present invention provides an in-line composite surface treatment apparatus characterized in that at least two of an ion implantation source, an ion implantation source, and an arc evaporation source are provided.
以下、本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.
本発明の複合表面処理装置としては、第１図、第２図に
示した様に薄膜を形成する基板が移動し、順次処理が１
つの全体装置内で施されるインライン型の装置が最適で
ある。As shown in FIGS. 1 and 2, the composite surface treatment apparatus of the present invention moves a substrate on which a thin film is to be formed, and sequentially performs one treatment on the other.
An in-line device, which is applied in one overall device, is optimal.
図において、１は処理を施す基板をインライン型複合表
面処理装置に出し入れするための搬送入室、２はメイン
真空チャンバー、３は予備室、４はスパッター源、５は
イオン打込み源、６はアーク蒸着源、７は基体を示す。In the figure, 1 is a transfer chamber for loading and unloading substrates to be processed into an in-line composite surface treatment apparatus, 2 is a main vacuum chamber, 3 is a preliminary chamber, 4 is a sputtering source, 5 is an ion implantation source, and 6 is an arc evaporation source. source, 7 indicates the substrate.
第１図に示した例は、基体面にスパッター法により薄膜
を形成した後、該薄膜面に高エネルギーの加速イオンを
照射してイオン打込み処理を施し、次いでイオン打込み
処理の施された表面にアーク蒸着法により所望の上層膜
を形成することができる様に、基体の進行方向に順次ス
パッタ源４、イオン打込み源５、アーク蒸着源６を設け
た場合のインライン型の複合表面処理装置を示したもの
であるが、基体面にアーク蒸着法により薄膜を形成した
後、上記した様にイオン打込み処理及びアーク蒸着法に
よる上層膜が行なえる様に基体・の進行方向に順次アー
ク蒸着源、イオン打込み源、アーク蒸着源を設ける様に
してもよい、あるいは又、スパッター源とイオン打込み
源とを、又アーク蒸着源とイオン打込み源とを、又、ア
ーク蒸着源とイオン打込み源とスパッタ源とを、又スパ
ッター源とイオン打込み源とアーク蒸着源とスパッター
源とアーク蒸着源とを、又スパッタ源とイオン打込み源
とスパッター源とアーク蒸着源とを、又スパッタ源とイ
オン打込み源とスパッター源とイオン打込み源とアーク
蒸着源とを順次設ける様にしてもよい。なお、スパッタ
源とイオン打込み源とアーク蒸着源の配置の順列は上記
した例に限らず、種々６組合せ、繰り返しの組合せ、あ
るいはその他の表面処理源を付加してもよい。In the example shown in Figure 1, after forming a thin film on the substrate surface by sputtering, the thin film surface is irradiated with high-energy accelerated ions to perform ion implantation treatment, and then the ion implanted surface is An in-line composite surface treatment apparatus is shown in which a sputter source 4, an ion implantation source 5, and an arc evaporation source 6 are sequentially provided in the direction of movement of the substrate so that a desired upper layer film can be formed by arc evaporation. However, after forming a thin film on the substrate surface by arc evaporation, an arc evaporation source and an ion source were sequentially applied in the direction of movement of the substrate so that the ion implantation process and the upper layer film by arc evaporation could be performed as described above. Alternatively, a sputtering source and an ion implantation source, an arc evaporation source and an ion implantation source, or an arc evaporation source, an ion implantation source, and a sputtering source may be provided. Also, a sputter source, an ion implantation source, an arc evaporation source, a sputter source, an arc evaporation source, a sputter source, an ion implantation source, a sputter source, and an arc evaporation source, and a sputter source, an ion implantation source, and a sputter source. , an ion implantation source, and an arc evaporation source may be provided in sequence. Note that the arrangement of the sputter source, ion implantation source, and arc evaporation source is not limited to the above example, and various six combinations, repeated combinations, or other surface treatment sources may be added.
本発明のインライン型複合表面処理装置は。The in-line composite surface treatment apparatus of the present invention is:
メイン真空チャンバー室内に予め所望の順番で、スパッ
タ源、イオン打込み源、アーク蒸着源のうち少なくとも
２つ以上を設けておいてもよいし、あるいは２つ以上の
スパッター源としてのターゲットを有するインライン型
スパッタ装訝の１つ以上のターゲットを取り外し、その
部分にイオン打込み源及びアーク蒸着源の少なくとも１
つ取り付けることで構成できる様にしてもよい。At least two or more of a sputtering source, an ion implantation source, and an arc evaporation source may be provided in a desired order in the main vacuum chamber, or an in-line type having targets serving as two or more sputtering sources may be used. Remove one or more targets of the sputter equipment and apply at least one of an ion implantation source and an arc deposition source to that portion.
It may also be possible to configure it by attaching one.
本発明の装置を利用すれ・ば、基体に対する付着力の高
い薄膜を形成できるし、あるいは又、通常のスパッタ法
では形成できない充分な硬度を有する各種窒化膜、炭化
膜、硼化膜、ＢＮ膜、 ＢａＣ膜、ダイヤモンド膜であ
っても、スパッタ法による薄膜形成、イオン打込み処理
及びアーク蒸着による薄膜形成を組み合せ利用すること
により比較的低温で充分な付着性及び硬度をもって膜形
成することができる。By using the apparatus of the present invention, it is possible to form thin films with high adhesion to the substrate, and also various nitride films, carbide films, boride films, and BN films with sufficient hardness that cannot be formed by ordinary sputtering methods. , BaC film, and diamond film can be formed with sufficient adhesion and hardness at a relatively low temperature by using a combination of thin film formation by sputtering, ion implantation, and arc evaporation.
第２図に示した装置は、矩形のターゲットが３つ（４ａ
、４ｂ、４ｃ）取付けられる様になっている基板移動型
のインライン型スパッター装置の概略図を示したもので
あり、第２のターゲラ）４ｂをイオン打込み源に取り替
え、第３のターゲラ）４ｃをアーク蒸着源に取り替える
ことによって本発明のインライン型複合表面処理装置を
得ることができる。この様なターゲットの置き替えによ
り基体面にスパッタ法により膜形成した後、イオン注入
処理を施すことが可能となり、更に、その表面にアーク
蒸着法により硬度の高い薄膜を形成することが可能とな
る。The device shown in Figure 2 has three rectangular targets (4a
, 4b, 4c) shows a schematic diagram of an in-line type sputtering apparatus of the moving substrate type, in which the second targeter (4b) is replaced with an ion implantation source, and the third targeter (4c) is replaced with an ion implantation source. By replacing the source with an arc evaporation source, the in-line composite surface treatment apparatus of the present invention can be obtained. By replacing the target in this way, it becomes possible to perform ion implantation treatment after forming a film on the substrate surface by sputtering, and furthermore, it becomes possible to form a thin film with high hardness on the surface by arc evaporation. .
ターゲラ） ４ａ、４ｂ、４ｃと基体との位置関係は、
第２図の様にスパッタダウンであってもよいし、あるい
はターゲットが下で基板が上になるスパシタアップであ
ってもよい、あるいは又、基体、ターゲットとも垂直方
向の縦型インラインスパッタ製造であってもよい。The positional relationship between 4a, 4b, 4c and the base is as follows:
It may be sputter-down as shown in Figure 2, or it may be sputter-up where the target is at the bottom and the substrate is at the top, or it may be vertical in-line sputtering where both the substrate and target are vertical. There may be.
スパッタ方式は限定するものではなく、従来より使われ
ているＲＦ２極スパッタリング、３極スパツタリング、
ＤＯマグネトロンスパッタ、ＲＦマグネトロンスパッタ
など、いずれでもかまわない。The sputtering method is not limited, and conventionally used RF two-pole sputtering, three-pole sputtering,
Any method such as DO magnetron sputtering or RF magnetron sputtering may be used.
本発明においてメイン真空チャンバー室内に配されるイ
オン打込み源としては所望のイオンビームを所定のエネ
ルギーと電流で得られれば、特に限定するものではない
が、大電流のイオンビームが大面積で比較釣書やすい熱
電子フィラメントを用いたカフマン型イオン源やパケッ
ト型イオン源などのイオンガンタイプが好ましい。その
形態としては、基板の、移動方向に垂直な方向で必要な
イオンのビームの均一性を得るに充分な長さを有してい
ることが必要であり、それが１つのイオンガンで構成さ
れていてもかまわないが、故障対策、ビームの均一性の
コントｏ−ルの容易さから、いくつかのイオン源を１列
に並べたものが望ましい。In the present invention, the ion implantation source placed in the main vacuum chamber is not particularly limited as long as it can obtain the desired ion beam with a predetermined energy and current, but the ion implantation source with a large current can be used in a large area and comparatively. An ion gun type such as a Kuffman type ion source or a packet type ion source using an easy-to-write thermionic filament is preferable. Its form must be long enough to obtain the necessary ion beam uniformity in the direction perpendicular to the direction of movement of the substrate, and it must consist of a single ion gun. However, it is preferable to arrange several ion sources in a line from the viewpoint of troubleshooting and ease of controlling beam uniformity.
イオンのエネルギーは用いる基板材料、膜材料、膜の厚
さ、用途などによって異なるが、通常１〜２００ｋｅＶ
、望ましくは１０〜５０ｋｅＶの範囲にあることが必要
であり、よってイオンガンとしては、そのようなエネル
ギー範囲にあるイオンビームを大電流で発生せしむるも
のであることが望まれる。The energy of ions varies depending on the substrate material, film material, film thickness, application, etc., but is usually 1 to 200 keV.
, preferably in the range of 10 to 50 keV, and therefore, it is desirable for the ion gun to be able to generate an ion beam in such an energy range with a large current.
本発明において、アーク蒸発源としては１例えば、少な
くとも２本の電極支持棒の先端に蒸着材料を電極棒とし
て取り付け、排気後型極間に交流電圧を印加し、一方の
電極を動かして他方に接触させ直ちに引き離し、電極間
にアーク放電を発生させて電極材料を蒸発させる交流ア
ーク放電タイプのもの、あるいは蒸着材料に電極枠を接
触させて直流電圧を印加し、接触部が溶解した時に電極
棒をわずかに引き離してアーク放電を発生させて蒸着材
料を蒸発させる直流アーク放電タイプのもの、あるいは
その他各種のアーク蒸発源を用いることができる。その
形態としては基板の移動方向に垂直な方向で必要な膜厚
の均一性を得るに充分な長さを有していることが必要で
あり、それは、いくつかのアーク蒸発源を基板の移−動
力向と垂直な方向に直線的に並べるなどして達せられる
。In the present invention, as an arc evaporation source, for example, the evaporation material is attached as electrode rods to the tips of at least two electrode support rods, and after evacuation, an alternating current voltage is applied between the mold electrodes to move one electrode to the other. An AC arc discharge type that contacts and immediately pulls away to generate an arc discharge between the electrodes to evaporate the electrode material, or an electrode frame that is brought into contact with the vapor deposition material and a DC voltage is applied, and when the contact part melts, the electrode rod It is possible to use a direct current arc discharge type in which the evaporation material is vaporized by slightly separating the two to generate an arc discharge, or various other arc evaporation sources. The configuration must be long enough to obtain the required film thickness uniformity in the direction perpendicular to the direction of substrate movement, which means that several arc evaporation sources can be -Achieved by arranging them in a straight line in a direction perpendicular to the direction of power.
［作用］
本発明のインライン型複合表面処理装置は次の様な特徴
を有する。[Function] The in-line composite surface treatment apparatus of the present invention has the following features.
φ スパッタ源は、従来の様に１種々の金属や合金や各
種化合物からなる薄膜を基板面に形成するのに用いられ
る。このスパッタ源を利用したスパッタ法による薄膜形
成法は、製膜速度や膜厚の均一性や制御性に優れている
という特徴がある。ただし、得られた膜の付着力や硬さ
、その他の特性なども使用目的によっては不十分な場合
があるという難点がある。A φ sputtering source is conventionally used to form a thin film made of various metals, alloys, or various compounds on a substrate surface. The thin film forming method by sputtering using this sputtering source is characterized by excellent film forming speed, uniformity and controllability of film thickness. However, there is a drawback that the adhesive strength, hardness, and other properties of the obtained film may be insufficient depending on the purpose of use.
・ イオン打込み源は、あらかじめ基体に形成した膜へ
のイオン注入処理をほどこすためのものである。イオン
のエネルギーを適当な範囲（例えば２０ｋｅＶ）に決め
ると、もぐり込みの深さを、基体と膜の界面付近と集中
させる（例えば２０ｋｅＶなら〜４００人）ことも可能
である。この場合、界面付近での物理的境界混合層の形
成によって著しく強い付着力を達成できる。この方法に
よって得られる界面は。- The ion implantation source is used to implant ions into a film that has been previously formed on the substrate. If the energy of the ions is set in an appropriate range (for example, 20 keV), it is possible to concentrate the penetration depth near the interface between the substrate and the membrane (for example, at 20 keV, ~400 people). In this case, significantly stronger adhesion forces can be achieved due to the formation of a physical boundary mixing layer near the interface. The interface obtained by this method is.
はっきりした境界を示さないため、その上に形成される
膜の内部応力が強い場合に引き起こされる界面への応力
集中が生じず、よって界面の付着力低下も従来の場合よ
りもずっと少なくなる。Since there are no sharp boundaries, there is no stress concentration at the interface, which would occur if the internal stress of the film formed thereon is strong, and therefore the deterioration of adhesion at the interface is much less than in the conventional case.
また、イオンの注入量を増やし、（ｌＱ１６〜１１０１
７ｉｏｎ／ｃｍ２） 、且つ又適当なイオン（Ｎ−や０
・）を選択すると、膜自身の構造も変えることが可能で
ある。たとえば、その硬度や密度も向上させることがで
きる。In addition, the amount of ion implantation was increased and (lQ16~1101
7 ion/cm2), and also suitable ions (N- and 0
), it is possible to change the structure of the membrane itself. For example, its hardness and density can also be improved.
アーク源は、通常の方法では形成できない硬い緻密な窒
化膜や、炭化膜、硼化膜、ＢＮ膜、Ｃ膜などの形成に有
効である。また、従来法よりも、バルクの特性に近い素
子特性、電気特性などを薄膜で実現することも可能にな
る。The arc source is effective for forming hard and dense nitride films, carbide films, boride films, BN films, C films, etc. that cannot be formed by normal methods. Furthermore, it becomes possible to achieve element characteristics, electrical characteristics, etc. in a thin film that are closer to those of the bulk than with conventional methods.
以上のようなる種類、特に好ましくは３種類の手法をそ
の使用目的、膜構成に応じて、組み合わせることが本発
明の装置によって可能となり、しかも基板を移動しなが
ら処理をするインライン型であるため、大面積の基板の
表面処理が可能である。基板の進行方向の製膜速度やイ
オン照射量は、スパッタ源、アーク源、イオン打込み源
の電源の安定性、及び基板の送りスピード、真空槽内の
ガス圧力の安定性などによって決まるが、基本的に問題
となるものではない、一方、基板の進行方向と直角の方
向の製膜速度やイオン照射量は、補正用マスク（シール
ド板）を使用することにより、充分可能である。The apparatus of the present invention allows the above-mentioned types, particularly preferably three types, to be combined depending on the purpose of use and film configuration, and since it is an in-line type in which processing is performed while moving the substrate, Surface treatment of large area substrates is possible. The film forming speed and ion irradiation amount in the direction of substrate movement are determined by the stability of the power supplies of the sputtering source, arc source, and ion implantation source, the feeding speed of the substrate, the stability of the gas pressure in the vacuum chamber, etc. On the other hand, the film forming speed and ion irradiation amount in the direction perpendicular to the direction of movement of the substrate can be sufficiently controlled by using a correction mask (shield plate).
上記の方法により、大きな基板に対しても、充分均一な
膜厚、膜特性を実現することができる。By the above method, sufficiently uniform film thickness and film characteristics can be achieved even on a large substrate.
［実施例］ 以下本発明の装置の使用例を示す。[Example] Examples of use of the device of the present invention will be shown below.
まず、３０ｃｍ角のガラス基体を洗浄乾燥し、インライ
ン型複合表面処理装置にセットした０次いで、荒引き室
の排気を開始し、 ＩＸ １０−’Ｔｏｒｒまで排気し
たのち、常時高真空に保持されているメイン真空チャン
バーへの入口のバルブを開いた。First, a 30 cm square glass substrate was washed and dried and set in an in-line composite surface treatment device.Next, the roughing chamber was evacuated to IX 10-' Torr, and then kept at a high vacuum at all times. Open the inlet valve to the main vacuum chamber.
次いで、 ３Ｘ １Ｇ−３Ｔｏｒｒまで０２ガスを導入
し、Ｔｉのスパッタ源の放電を開始した。充分なプレス
パツタの後、基板の移動を開始し、Ｔｉスパッタ源の下
を一定スピードで通過させた。Next, 02 gas was introduced to 3×1G-3 Torr, and discharge of the Ti sputtering source was started. After sufficient pre-sputtering, the substrate was started to move and passed under the Ti sputtering source at a constant speed.
これにより第３図（ａ）の様に、ガラス基体ｌＯの上に
３００ＡのＴｉＯ２＃１１が形成された。ついで、もう
一度高真空に排気し、Ｎ・イオン源を作動させた。イオ
ンのエネルギーは３０ｋｅＶである。ガラス基体の移動
を逆方向に戻しながら、基体をイオン打込み源の下を通
過させることにより ＩＸ １０１６ ｔｏｎｓ／ａｍ
２のイオン注入を施した。As a result, 300A of TiO2 #11 was formed on the glass substrate IO as shown in FIG. 3(a). Then, the chamber was once again evacuated to high vacuum and the N ion source was activated. The energy of the ions is 30 keV. IX 1016 tons/am by passing the substrate under the ion implantation source while reversing the movement of the glass substrate.
2 ion implantation was performed.
これにより、ガラス基体１０とＴ ｉ０２膜１１との間
に混合境界層１２が形成され、Ｔ ｉ０２膜のガラス基
体に対する付着力が改善された。As a result, a mixed boundary layer 12 was formed between the glass substrate 10 and the Ti02 film 11, and the adhesion of the Ti02 film to the glass substrate was improved.
今度は、チャンバー内にＮ２を導入し、アーク源を作動
させ九−圧力は、 ３Ｘ １０１Ｔａｒｒである。基板
をもう一度逆方向に戻しながら、アーク源の下を通過さ
せ、アーク蒸着法により膜厚４００人のＴｉＮ膜１３を
形成した。Now introduce N2 into the chamber, turn on the arc source and the pressure is 3X 101 Tarr. While returning the substrate in the opposite direction once again, it was passed under the arc source to form a TiN film 13 with a thickness of 400 nm by arc evaporation.
これにより、赤外域の反射率の著しく高い（〜８５％ｕ
ｐ）金色のＴｉＮ膜が得られた。This results in extremely high reflectance in the infrared region (~85% u
p) A golden TiN film was obtained.
そして最後に、もう一度、スパッタ源を作動させ、最初
と同じ条件で、Ｔ ｉ０２膜１４を形成した。Finally, the sputtering source was operated once again to form the Ti02 film 14 under the same conditions as the first time.
以上の処理によりガラス基体に対する付着力の優れたＴ
ｉ０２膜／ＴｉＮ膜／ＴｉＯ２膜／ガラス基体の３層
膜が形成された。しかも、この膜は７０％以上の可視光
透過率を示し、しかも８０％以上の高い赤外反射性能も
示した。Through the above treatment, T with excellent adhesion to glass substrates
A three-layer film of i02 film/TiN film/TiO2 film/glass substrate was formed. Moreover, this film showed a visible light transmittance of 70% or more, and also showed high infrared reflection performance of 80% or more.
［発明の効果］
本発明のインライン型複合表面処理装置は、その装置内
にスパッタ源、イオン打込み源、アーク蒸着源のうち少
なくとも２つ以上が設けられているので、所望の薄膜形
成方法及び表面処理が可能となり、これらの組み合せに
より所望特性を持った薄膜の形成することが可能となる
０例えば、メイン真空チャンバー室内にスパッタ源とイ
オン打込み源とアーク蒸着源とを順次基体の進行方向に
設けることによりスパッター法により薄膜を形成した後
、該薄膜面に高エネルギーの加速イオンを照射してイオ
ン打込み処理を施し、次いでイオン打込み処理の施され
た表面にアーク蒸着法により所望の上層膜を形成するこ
とができ、付着力及び硬度の高い積層膜を形成すること
ができる０例えば、この装置を利用することにより、高
融点であって性能の優れた膜を得ることが困難であった
窒化物膜、炭化物膜、硼化物膜、ＢＮ膜、ＢｓＣ膜、ダ
イヤモンド膜などを上層膜に有する積層膜を高付着力と
高硬度をもって形成することが可能となる。[Effects of the Invention] The in-line composite surface treatment apparatus of the present invention is equipped with at least two of a sputtering source, an ion implantation source, and an arc evaporation source, so that a desired thin film forming method and surface treatment can be achieved. For example, a sputtering source, an ion implantation source, and an arc evaporation source are sequentially installed in the main vacuum chamber in the direction of movement of the substrate. After forming a thin film by sputtering, the surface of the thin film is irradiated with high-energy accelerated ions to perform ion implantation, and then a desired upper layer is formed on the ion implanted surface by arc evaporation. For example, by using this device, it is possible to form a laminated film with high adhesion and hardness. It becomes possible to form a laminated film having a film, a carbide film, a boride film, a BN film, a BsC film, a diamond film, etc. as an upper film with high adhesion and high hardness.
又、本発明の装置は、２つ以上、好ましくは３つ以上の
スパッター源としてのターゲットを有するインライン型
のスパッター装置の所望の箇所のターゲットをイオン打
込み源及び／又はアーク蒸着源に譲り換えることにより
容易に得ることができ、この場合には設備費も低く抑え
ることができ、又多目的な用途として使用が可能となる
という利点が発揮される。Furthermore, the apparatus of the present invention can replace targets at desired locations of an in-line sputtering apparatus having two or more, preferably three or more targets as sputtering sources with an ion implantation source and/or an arc evaporation source. In this case, the equipment cost can be kept low, and the advantages are that it can be used for a variety of purposes.
第１図は、本発明のスパッタ源、イオン源、アーク源を
有するインライン型複合表面処理装置の概略図を示し、
第２図は３つのターゲットを有するインライン型スパッ
タ装置の概略図を示す。
第３図は、本発明の装置の１使用例として。
ガラス基板上へのＴｉＯ２膜／ＴｉＮ膜／ＴｉＯ２膜か
らなる３層構成の高透過熱線反射膜付きガラスの作成手
順を示す説明図である。
１：搬送入室、２：メイン真空チャンバー、３：予備室
、 ４ニスバツター源、
５：イオン打込み源、６：アーク蒸着源、７：基体、
８：インライン型複合表面処理装置。
第１図
第２図
第３図FIG. 1 shows a schematic diagram of an in-line composite surface treatment apparatus having a sputter source, an ion source, and an arc source according to the present invention,
FIG. 2 shows a schematic diagram of an in-line sputtering apparatus with three targets. FIG. 3 shows an example of the use of the device of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a procedure for producing glass with a high transmittance heat ray reflective film having a three-layer structure consisting of a TiO2 film/TiN film/TiO2 film on a glass substrate. 1: Transport entry chamber, 2: Main vacuum chamber, 3: Preparation chamber, 4 Varnish butter source, 5: Ion implantation source, 6: Arc evaporation source, 7: Substrate, 8: In-line composite surface treatment device. Figure 1 Figure 2 Figure 3
Claims (4)
表面処理装置において、該装置内にスパッタ源、イオン
打込み源及びアーク蒸着源のうち少なくとも２つ以上が
設けられていることを特徴とするインライン型複合表面
処理装置。(1) An in-line composite surface treatment apparatus for forming a thin film on a substrate surface, characterized in that the apparatus is provided with at least two of a sputtering source, an ion implantation source, and an arc evaporation source. In-line composite surface treatment equipment.
向に対しスパッタ源、イオン打込み源及びアーク蒸着源
が順次設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のインライン型複合表面処理装置。(2) An in-line composite surface treatment apparatus according to claim 1, wherein a sputtering source, an ion implantation source, and an arc evaporation source are sequentially provided in the direction of movement of the substrate in the in-line composite surface treatment apparatus. Surface treatment equipment.
うち少なくとも２つ以上と基体との間のそれぞれには補
正用マスクが備えられていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のインライン型複合表面処理装置。(3) A correction mask is provided between each of at least two of the sputtering source, the ion implantation source, and the arc evaporation source and the substrate, as set forth in claim 1. In-line composite surface treatment equipment.
の加速を行なうために直流電圧を印加する金属製の加速
電極板が取り付けられていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のインライン型複合表面処理装置。(4) A metal accelerating electrode plate for applying a DC voltage to accelerate ions is attached to the lower part of the base facing the arc evaporation source, as claimed in claim 1. The in-line composite surface treatment device described above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3777887A JPS63206464A (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Inline type composite surface treatment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3777887A JPS63206464A (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Inline type composite surface treatment device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206464A true JPS63206464A (en) | 1988-08-25 |
Family
ID=12506945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3777887A Pending JPS63206464A (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Inline type composite surface treatment device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206464A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6337005B2 (en) * | 1996-07-12 | 2002-01-08 | RECHERCHE ET DéVELOPPEMENT DU GROUPE COCKERILL SAMBRE EN ABRéGé RD-CS | Depositing device employing a depositing zone and reaction zone |
| CN102560403A (en) * | 2010-12-31 | 2012-07-11 | 中央民族大学 | Method for modifying inner surface of bottle-shaped workpiece |
-
1987
- 1987-02-23 JP JP3777887A patent/JPS63206464A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6337005B2 (en) * | 1996-07-12 | 2002-01-08 | RECHERCHE ET DéVELOPPEMENT DU GROUPE COCKERILL SAMBRE EN ABRéGé RD-CS | Depositing device employing a depositing zone and reaction zone |
| CN102560403A (en) * | 2010-12-31 | 2012-07-11 | 中央民族大学 | Method for modifying inner surface of bottle-shaped workpiece |
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