JPH05142009A - 流量センサおよび流量センサの製造方法 - Google Patents
流量センサおよび流量センサの製造方法Info
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- JPH05142009A JPH05142009A JP3305789A JP30578991A JPH05142009A JP H05142009 A JPH05142009 A JP H05142009A JP 3305789 A JP3305789 A JP 3305789A JP 30578991 A JP30578991 A JP 30578991A JP H05142009 A JPH05142009 A JP H05142009A
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- glass substrate
- thin film
- flow sensor
- sputtering
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Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガラス基板とニッケル薄膜間に接合強度の高
い中間層を形成することにより、高性能な流量センサを
得る。 【構成】 ガラス基板にＮｉ薄膜の成膜を行うに際し、
中間層を設け、この中間層の形成は同じスパッタ用のチ
ャンバー内にて酸素を混入したガスの雰囲気下でスパッ
タを行う。
い中間層を形成することにより、高性能な流量センサを
得る。 【構成】 ガラス基板にＮｉ薄膜の成膜を行うに際し、
中間層を設け、この中間層の形成は同じスパッタ用のチ
ャンバー内にて酸素を混入したガスの雰囲気下でスパッ
タを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はニッケル薄膜を備えた流
量センサおよびその製造方法に関するものである。
量センサおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガス流量センサ等に用いられるニ
ッケル（Ｎｉ）金属の薄膜は、蒸着法，スパッタ法，Ｎ
ｉメッキ法などを用いて形成されることが多かった。こ
の場合、重要な問題となってくる事に、基板となる物質
との接合強度が上げられる。特に、通常の真空度（〜１
×１０-6Torr）での蒸着法や加速電圧の低い領域（＜１
ＫＶ／ｃｍ）でのスパッタ法での生成膜で接合強度の高
い膜を得る事は難しい。
ッケル（Ｎｉ）金属の薄膜は、蒸着法，スパッタ法，Ｎ
ｉメッキ法などを用いて形成されることが多かった。こ
の場合、重要な問題となってくる事に、基板となる物質
との接合強度が上げられる。特に、通常の真空度（〜１
×１０-6Torr）での蒸着法や加速電圧の低い領域（＜１
ＫＶ／ｃｍ）でのスパッタ法での生成膜で接合強度の高
い膜を得る事は難しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】蒸着法では電界，磁界
等の外的要因がなく、蒸着時圧力下における原子の飛程
のみが基板への到達速度の要因となる。従って、蒸着後
の熱処理により接合強度を上げるが、基板の種類によっ
ては（例えばガラスの基板等では）、熱処理温度の上限
が（ガラスの軟化点以下に）限られてしまう。スパッタ
法では、電界をかけるという外的要因により到達速度を
上げるが電界が１ＫＶ／ｃｍ以下では、接合強度に対し
てあまり効果がない事がわかった。しかも電界を上げ過
ぎると、異常放電が起こってしまうため、電界印加にも
上限が設定されてしまう。
等の外的要因がなく、蒸着時圧力下における原子の飛程
のみが基板への到達速度の要因となる。従って、蒸着後
の熱処理により接合強度を上げるが、基板の種類によっ
ては（例えばガラスの基板等では）、熱処理温度の上限
が（ガラスの軟化点以下に）限られてしまう。スパッタ
法では、電界をかけるという外的要因により到達速度を
上げるが電界が１ＫＶ／ｃｍ以下では、接合強度に対し
てあまり効果がない事がわかった。しかも電界を上げ過
ぎると、異常放電が起こってしまうため、電界印加にも
上限が設定されてしまう。
【０００４】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ガラス基板とニッケル薄膜間に接合
強度の高い中間層を形成することにより、高性能な流量
センサを提供することである。
ので、その目的は、ガラス基板とニッケル薄膜間に接合
強度の高い中間層を形成することにより、高性能な流量
センサを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ガラス基板と、このガラス基板に形成さ
れニッケル中に酸素を１０〜３０atomic％含有する中間
層と、この中間層に形成されたニッケル薄膜によって流
量センサを構成する。
成するために、ガラス基板と、このガラス基板に形成さ
れニッケル中に酸素を１０〜３０atomic％含有する中間
層と、この中間層に形成されたニッケル薄膜によって流
量センサを構成する。
【０００６】上記流量センサは、スパッタ用の真空室内
の酸素を混入したガス雰囲気下でガラス基板にニッケル
をスパッタリングして中間層を形成し、しかる後に前記
真空室内で酸素を含有しないガス雰囲気下で前記中間層
にニッケルをスパッタリングしてニッケル薄膜を形成す
ることによって作る。
の酸素を混入したガス雰囲気下でガラス基板にニッケル
をスパッタリングして中間層を形成し、しかる後に前記
真空室内で酸素を含有しないガス雰囲気下で前記中間層
にニッケルをスパッタリングしてニッケル薄膜を形成す
ることによって作る。
【０００７】
【作用】ガラス基板と中間層とは接合性が良く、しかも
中間層は熱膨張率もＮｉ薄膜とガラス基板との中間値を
持つため、全体の接合強度が高くなる。
中間層は熱膨張率もＮｉ薄膜とガラス基板との中間値を
持つため、全体の接合強度が高くなる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を図１と図２を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【０００９】図１は本発明の実施例による流量センサを
示すもので、１はガラス基板、２は中間層、３はＮｉ薄
膜である。本実施例では、流量センサが表面抵抗の変化
量で流量を検知することと基板がガラスに限定されるこ
と等を顧みて、ガラス基板１とＮｉ薄膜３との間に酸素
を含有する中間層２を設けることとした。
示すもので、１はガラス基板、２は中間層、３はＮｉ薄
膜である。本実施例では、流量センサが表面抵抗の変化
量で流量を検知することと基板がガラスに限定されるこ
と等を顧みて、ガラス基板１とＮｉ薄膜３との間に酸素
を含有する中間層２を設けることとした。
【００１０】図１の流量センサは図２に示す方法によっ
て作られる。すなわち、図２において４は真空室、５
ａ，５ｂ，５ｃは雰囲気ガス導入管、６ａ，６ｂ，６ｃ
はバルブ、７は排気管、８は高周波（ＲＦ）電源であ
る。９はマグネトロン、１０はＮｉターゲット電極、１
１はヒータで、Ｎｉターゲット電極１０とヒータ１１は
ＲＦ電源８に接続されている。雰囲気ガス導入管５ａ，
５ｂ，５ｃを通して、それぞれAr＋O2（１％）ガス，純
Ａｒガス，Ｎ2ガスが真空室４内に導入される。
て作られる。すなわち、図２において４は真空室、５
ａ，５ｂ，５ｃは雰囲気ガス導入管、６ａ，６ｂ，６ｃ
はバルブ、７は排気管、８は高周波（ＲＦ）電源であ
る。９はマグネトロン、１０はＮｉターゲット電極、１
１はヒータで、Ｎｉターゲット電極１０とヒータ１１は
ＲＦ電源８に接続されている。雰囲気ガス導入管５ａ，
５ｂ，５ｃを通して、それぞれAr＋O2（１％）ガス，純
Ａｒガス，Ｎ2ガスが真空室４内に導入される。
【００１１】まず、真空室１内のヒータ１１上にガラス
基板１をセットするとともに、サイラトロン９上にＮｉ
ターゲット電極１０をセットした後に、真空引きして真
空室４内を７×１０-7〜１×１０-6Torrとし、ガラス基
板１を５０℃〜３００℃に昇温する。次にAr＋O2（１
％）の混合ガスを流入して真空室１内の気圧を１×１０
-2〜５×１０-1Torr程度とし、この圧力下で２分間だけ
Ｎｉをスパッタ成膜する。その後、Ar＋O2（１％）混合
ガスを排気し、改めて純Ａｒガスを流入し、この純Ａｒ
ガス中で１×１０-3〜５×１０-1Torr圧力下で所定の電
気抵抗の膜が得られる時間Ｎｉスパッタ成膜する。その
後、試料冷却後に真空室から取り出す。
基板１をセットするとともに、サイラトロン９上にＮｉ
ターゲット電極１０をセットした後に、真空引きして真
空室４内を７×１０-7〜１×１０-6Torrとし、ガラス基
板１を５０℃〜３００℃に昇温する。次にAr＋O2（１
％）の混合ガスを流入して真空室１内の気圧を１×１０
-2〜５×１０-1Torr程度とし、この圧力下で２分間だけ
Ｎｉをスパッタ成膜する。その後、Ar＋O2（１％）混合
ガスを排気し、改めて純Ａｒガスを流入し、この純Ａｒ
ガス中で１×１０-3〜５×１０-1Torr圧力下で所定の電
気抵抗の膜が得られる時間Ｎｉスパッタ成膜する。その
後、試料冷却後に真空室から取り出す。
【００１２】以上のプロセスにより、ガラス基板１とＮ
ｉ薄膜３との間にＮｉ中に酸素を１０〜２０atomic％程
度含む中間層２が形成される。中間層２は、非常にガラ
スとの接合性が良く、しかも熱膨張率もＮｉ薄膜とガラ
スとの中間値を持つため、熱変動による接合面の剥離も
起きない。
ｉ薄膜３との間にＮｉ中に酸素を１０〜２０atomic％程
度含む中間層２が形成される。中間層２は、非常にガラ
スとの接合性が良く、しかも熱膨張率もＮｉ薄膜とガラ
スとの中間値を持つため、熱変動による接合面の剥離も
起きない。
【００１３】表１にＮｉのスパッタ膜の成膜条件と接合
強度との関係を示す。
強度との関係を示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１には純Ａｒガスのみでスパッタ成膜を
行ったＮｉ薄膜の接合強度と、スパッタを２段階にして
ガラス基板とＮｉ薄膜との間に中間層を挟んだ場合の接
合強度をセロハンテープでの剥離試験の合格率で記載し
た。この場合、１０個のサンプルの試験を行い、合格し
たサンプル数を％で表示してある。なお、具体的なスパ
ッタ条件は表中に記載する。結果から明らかなようにス
パッタ条件の違いによっても接合強度は変わるが、それ
以上に中間層を接合面に挟む効果の方が大きい。又、熱
膨張率も中間層膜がＮｉ薄膜とガラス基板との間の値を
とるため、成膜時の昇温，降温過程及びセロハンテープ
使用時の熱変動に際して接合面からの剥離を防ぐ効果も
期待できる。
行ったＮｉ薄膜の接合強度と、スパッタを２段階にして
ガラス基板とＮｉ薄膜との間に中間層を挟んだ場合の接
合強度をセロハンテープでの剥離試験の合格率で記載し
た。この場合、１０個のサンプルの試験を行い、合格し
たサンプル数を％で表示してある。なお、具体的なスパ
ッタ条件は表中に記載する。結果から明らかなようにス
パッタ条件の違いによっても接合強度は変わるが、それ
以上に中間層を接合面に挟む効果の方が大きい。又、熱
膨張率も中間層膜がＮｉ薄膜とガラス基板との間の値を
とるため、成膜時の昇温，降温過程及びセロハンテープ
使用時の熱変動に際して接合面からの剥離を防ぐ効果も
期待できる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、上述の如くであって、ガラス
基板にＮｉ薄膜の成膜を行うに際し、中間層を設け、こ
の中間層の形成は同じスパッタ用のチャンバー内にて酸
素を混入したガスの雰囲気下でスパッタを行うようにし
たものであるから、ガラス基板とＮｉ薄膜との接合強度
が高く高性能な流量センサを得ることができる。
基板にＮｉ薄膜の成膜を行うに際し、中間層を設け、こ
の中間層の形成は同じスパッタ用のチャンバー内にて酸
素を混入したガスの雰囲気下でスパッタを行うようにし
たものであるから、ガラス基板とＮｉ薄膜との接合強度
が高く高性能な流量センサを得ることができる。
【図１】本発明の実施例による流量センサの正断面図。
【図２】本発明の実施例による流量センサの製造方法を
示す模式図。
示す模式図。
１…ガラス基板、２…中間層、３…Ｎｉ薄膜、４…真空
室、５ａ，５ｂ，５ｃ…雰囲気ガス導入管、７…排気
管、８…ＲＦ電源、１０…Ｎｉターゲット電極、１１…
ヒータ。
室、５ａ，５ｂ，５ｃ…雰囲気ガス導入管、７…排気
管、８…ＲＦ電源、１０…Ｎｉターゲット電極、１１…
ヒータ。
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス基板と、このガラス基板に形成さ
れニッケル中に酸素を１０〜３０atomic％含有する中間
層と、この中間層に形成されたニッケル薄膜からなるこ
とを特徴とする流量センサ。 - 【請求項２】 スパッタ用の真空室内の酸素を混入した
ガス雰囲気下でガラス基板にニッケルをスパッタリング
して中間層を形成し、しかる後に前記真空室内で酸素を
含有しないガス雰囲気下で前記中間層にニッケルをスパ
ッタリングしてニッケル薄膜を形成することを特徴とす
る流量センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305789A JPH05142009A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 流量センサおよび流量センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305789A JPH05142009A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 流量センサおよび流量センサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142009A true JPH05142009A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=17949377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3305789A Pending JPH05142009A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 流量センサおよび流量センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05142009A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005024354A1 (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-17 | Yamatake Corporation | フローセンサ |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP3305789A patent/JPH05142009A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005024354A1 (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-17 | Yamatake Corporation | フローセンサ |
| JP2005077343A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Yamatake Corp | フローセンサ |
| US7185539B2 (en) | 2003-09-03 | 2007-03-06 | Yamatake Corporation | Flow sensor |
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