JPH0432555A - 絶縁性に優れた絶縁材被覆金属基板 - Google Patents
絶縁性に優れた絶縁材被覆金属基板Info
- Publication number
- JPH0432555A JPH0432555A JP13839490A JP13839490A JPH0432555A JP H0432555 A JPH0432555 A JP H0432555A JP 13839490 A JP13839490 A JP 13839490A JP 13839490 A JP13839490 A JP 13839490A JP H0432555 A JPH0432555 A JP H0432555A
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- Japan
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- insulating
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- substrate coated
- metallic substrate
- material excellent
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- Pending
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は、絶縁性に優れた特性を有する絶縁材被覆金属
基板に関する。
基板に関する。
従来の技術
エレクトロニクス分野では素子や機器の小型化、高速化
および高機能化の要求が強く、これに対応できる絶縁性
金属基板を開発するために、現在では、主に以下の３つ
の方法で作製される。
および高機能化の要求が強く、これに対応できる絶縁性
金属基板を開発するために、現在では、主に以下の３つ
の方法で作製される。
■低圧下において、原料物質を加熱し、蒸発させて薄膜
の形成を行う真空蒸着法、気相中のイオンや電子の荷電
粒子の衝撃による物理的作用を利用して薄膜の形成を行
うイオンブレーティング法、スパッタリング法などのＰ
ＶＤ法。
の形成を行う真空蒸着法、気相中のイオンや電子の荷電
粒子の衝撃による物理的作用を利用して薄膜の形成を行
うイオンブレーティング法、スパッタリング法などのＰ
ＶＤ法。
■気体に種々のエネルギーを与えて活性化し、励起種を
基板表面上で反応させ、新しい固体槽を堆積させるＣＶ
Ｄ法。
基板表面上で反応させ、新しい固体槽を堆積させるＣＶ
Ｄ法。
■基板表面を熱またはプラズマ状態にある気体種により
酸化あるいは窒化する方法。
酸化あるいは窒化する方法。
■水溶液中で陽極化成する方法。
これらの方法を用い、高絶縁性を図るために被覆材の厚
さを大きくするか、異物質薄膜による多層構造化がなさ
れるのが通例である。
さを大きくするか、異物質薄膜による多層構造化がなさ
れるのが通例である。
発明が解決しようとする課題
上記の絶縁性薄膜の形成法のうち、近年、基板加熱が必
要なく、不純物の混入が少ないイオンブレーティング法
、スパッタリング法（特にマグネトロンスパッタリング
法）が盛んに用いられている。しかしながら、いずれの
方法においても、基板と薄膜表面を貫通するピンホール
が生成し、リーク電流の増大、耐電圧の低下などの原因
となってしまう。
要なく、不純物の混入が少ないイオンブレーティング法
、スパッタリング法（特にマグネトロンスパッタリング
法）が盛んに用いられている。しかしながら、いずれの
方法においても、基板と薄膜表面を貫通するピンホール
が生成し、リーク電流の増大、耐電圧の低下などの原因
となってしまう。
一般に、電極一基板間に電圧を印加したときにリーク電
流が増大し、絶縁性が確保できない原因となる欠陥密度
ｎがポアソン分布に従うと仮定すると、 Ｚ ＝ ｅｘｐ （−ｎ・Ｓ） ・・・（
１）が成り立つ、ここで、Ｚは絶縁性が確保される割合
（絶縁率）、Ｓは電極面積である。さらに、（１）式よ
り ｌｏｇ（Ｚ） ＝−ｎ’ｓ ｍ ｅ ５（２
）と書き直せ、絶縁率は電極面積が大きくなると指数関
数的に低下する。第１図にステンレス基板に厚さ０．５
ｇ ｍのＭ、０３をマグネトロンスパッタリング法で
成膜した場合の１ｖの印加電圧でのｌｏｇ（Ｚ）とＳの
関係を示す、これより、２０鳳腸の電極面積での絶縁性
を確保するのは困難であり、ピンホールを埋めるために
は膜厚を厚くする必要があり（例えば、Ｍ、Ｎ、ＫＨＡ
Ｎ： Ｔｈ１ｎ ５ｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ、 １２４（
１８８５） ５５−５８） 、少なくとも膜の厚さをマ
グネトロンスパッタリング法でｌｐｍ、イオンブレーテ
ィング法で２μｍ以上にしなければならないという問題
点がある。
流が増大し、絶縁性が確保できない原因となる欠陥密度
ｎがポアソン分布に従うと仮定すると、 Ｚ ＝ ｅｘｐ （−ｎ・Ｓ） ・・・（
１）が成り立つ、ここで、Ｚは絶縁性が確保される割合
（絶縁率）、Ｓは電極面積である。さらに、（１）式よ
り ｌｏｇ（Ｚ） ＝−ｎ’ｓ ｍ ｅ ５（２
）と書き直せ、絶縁率は電極面積が大きくなると指数関
数的に低下する。第１図にステンレス基板に厚さ０．５
ｇ ｍのＭ、０３をマグネトロンスパッタリング法で
成膜した場合の１ｖの印加電圧でのｌｏｇ（Ｚ）とＳの
関係を示す、これより、２０鳳腸の電極面積での絶縁性
を確保するのは困難であり、ピンホールを埋めるために
は膜厚を厚くする必要があり（例えば、Ｍ、Ｎ、ＫＨＡ
Ｎ： Ｔｈ１ｎ ５ｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ、 １２４（
１８８５） ５５−５８） 、少なくとも膜の厚さをマ
グネトロンスパッタリング法でｌｐｍ、イオンブレーテ
ィング法で２μｍ以上にしなければならないという問題
点がある。
課題を解決するための手段
絶縁性は被覆材により異なるが、本発明は膜厚１４ｍ以
下でも大面積での優れた絶縁性を具備することを特徴と
する。即ち、Ａｌｌ、０３．丁ａ２０５、ＨｆＯ２或は
ＢａＴｉＯ３，５ｒＴｉ０３等の酸化物、ＭＷ 、 Ｂ
Ｎ等の窒化物を被覆した絶縁性に優れた金属基板である
。
下でも大面積での優れた絶縁性を具備することを特徴と
する。即ち、Ａｌｌ、０３．丁ａ２０５、ＨｆＯ２或は
ＢａＴｉＯ３，５ｒＴｉ０３等の酸化物、ＭＷ 、 Ｂ
Ｎ等の窒化物を被覆した絶縁性に優れた金属基板である
。
ここで、大面積での優れた絶縁性を具備する金属基板と
は、電極面積ｌＯ〜３０■層２程度のキャパシタ等に使
用するものをはじめ、マイクロエレクトロニクス分野で
用いられる種々の絶縁基板、例えばソーラーセルの基板
を言う、また、得られた金属基板の絶縁性は被覆する膜
種、膜厚によって異なるが、膜厚１μｍ以下でも絶縁破
壊電圧１００ｖ以上のものを言う。
は、電極面積ｌＯ〜３０■層２程度のキャパシタ等に使
用するものをはじめ、マイクロエレクトロニクス分野で
用いられる種々の絶縁基板、例えばソーラーセルの基板
を言う、また、得られた金属基板の絶縁性は被覆する膜
種、膜厚によって異なるが、膜厚１μｍ以下でも絶縁破
壊電圧１００ｖ以上のものを言う。
作用
第１表に膜厚０．５ ｐｍのＭ２Ｏ３、Ｔａ２０５ 、
ＨｆＯ２薄膜を被覆した金属基板の電極面積２０■■
２、印加電圧２０Ｖのときのリーク電流密度と絶縁破壊
電圧を本発明と従来の場合について示す、これより、本
発明は従来のものに比べて絶縁性が高いことは明らかで
ある。
ＨｆＯ２薄膜を被覆した金属基板の電極面積２０■■
２、印加電圧２０Ｖのときのリーク電流密度と絶縁破壊
電圧を本発明と従来の場合について示す、これより、本
発明は従来のものに比べて絶縁性が高いことは明らかで
ある。
実施例
以下本発明の詳細な説明する。
マグネトロンスパッタリング法でターゲットはＭ２Ｏ３
からなるもの、雰囲気ガスはＡｔガスを使用し、そのガ
ス圧は５ Ｘ １０−３丁ｏｒｒに設定して本発明の絶
縁性薄膜をステンレス基板上に被覆した。基板は５ＵＳ
４３０ＢＡを用い、最初に、第１層として０．０２１Ｌ
ｍの膜厚までプラズマの衝撃の小さい位置で成膜し、そ
の後、第２層として同−膜をプラズマ環境下で０．４８
μｍ成膜した（第２図）、さらに、上部電極として、Ｍ
をマグネトロンスパッタリング法にて面積２０薦腸２の
ものを形成した。
からなるもの、雰囲気ガスはＡｔガスを使用し、そのガ
ス圧は５ Ｘ １０−３丁ｏｒｒに設定して本発明の絶
縁性薄膜をステンレス基板上に被覆した。基板は５ＵＳ
４３０ＢＡを用い、最初に、第１層として０．０２１Ｌ
ｍの膜厚までプラズマの衝撃の小さい位置で成膜し、そ
の後、第２層として同−膜をプラズマ環境下で０．４８
μｍ成膜した（第２図）、さらに、上部電極として、Ｍ
をマグネトロンスパッタリング法にて面積２０薦腸２の
ものを形成した。
上記により得られた試料の基板−各電極間に最大２０Ｖ
の電圧を印加したときのリーク電流密度を第３図に示す
、同図から明らかなようにイオンブレーティング法もし
くは通常のマグネトロンスパッタリング法で厚さ０．５
１Ｌｍの絶縁性薄膜を形成した場合より、同−膜の２層
構造とした本発明の絶縁性薄膜の方が欠陥が少なく、絶
縁性に優れていることが確認された。
の電圧を印加したときのリーク電流密度を第３図に示す
、同図から明らかなようにイオンブレーティング法もし
くは通常のマグネトロンスパッタリング法で厚さ０．５
１Ｌｍの絶縁性薄膜を形成した場合より、同−膜の２層
構造とした本発明の絶縁性薄膜の方が欠陥が少なく、絶
縁性に優れていることが確認された。
第１表
発明の効果
以上のように、本発明の金属基板は、イオンブレーティ
ング法もしくは通常のマグネトロンスパッタリング法で
被覆材を形成した絶縁基板に比べ、薄い膜厚でも大面積
での優れた絶縁性を具備するものである。
ング法もしくは通常のマグネトロンスパッタリング法で
被覆材を形成した絶縁基板に比べ、薄い膜厚でも大面積
での優れた絶縁性を具備するものである。
第１図は、絶縁率と電極面積を示す説明図、第２図は１
本発明の絶縁基板を示す説明図Ｉ！３図は１本発明の試
料の電圧−リーク電流密度曲線を示すグラフである。 １・φ・基板、２・・・第１層、 ３・φ・第２ 層。
本発明の絶縁基板を示す説明図Ｉ！３図は１本発明の試
料の電圧−リーク電流密度曲線を示すグラフである。 １・φ・基板、２・・・第１層、 ３・φ・第２ 層。
Claims (1)
- （１）Ｔａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｙ
、Ｈｆのうちの１種または複数種からなる酸化物或はＡ
ｌ、ＳｉまたはＢの窒化物を被覆した、その厚さが１μ
ｍ以下でも大面積での絶縁性に優れた絶縁材被覆金属基
板。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13839490A JPH0432555A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 絶縁性に優れた絶縁材被覆金属基板 |
| EP19910108865 EP0459482A3 (en) | 1990-05-30 | 1991-05-29 | Process for forming thin film having excellent insulating property and metallic substrate coated with insulating material formed by said process |
| US08/375,195 US5523166A (en) | 1990-05-30 | 1995-01-18 | Process for forming thin film having excellent insulating property and metallic substrate coated with insulating material formed by said process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13839490A JPH0432555A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 絶縁性に優れた絶縁材被覆金属基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0432555A true JPH0432555A (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=15220923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13839490A Pending JPH0432555A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 絶縁性に優れた絶縁材被覆金属基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0432555A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5245269A (en) * | 1975-08-21 | 1977-04-09 | Ibm | Method of sticking insulating layer |
| JPS61165731A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-26 | Toyota Motor Corp | 絶縁保護膜を有する透明導電膜の製造方法 |
-
1990
- 1990-05-30 JP JP13839490A patent/JPH0432555A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5245269A (en) * | 1975-08-21 | 1977-04-09 | Ibm | Method of sticking insulating layer |
| JPS61165731A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-26 | Toyota Motor Corp | 絶縁保護膜を有する透明導電膜の製造方法 |
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