JPH06240439A - セラミックス薄膜およびその製造方法 - Google Patents
セラミックス薄膜およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH06240439A JPH06240439A JP2952393A JP2952393A JPH06240439A JP H06240439 A JPH06240439 A JP H06240439A JP 2952393 A JP2952393 A JP 2952393A JP 2952393 A JP2952393 A JP 2952393A JP H06240439 A JPH06240439 A JP H06240439A
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- JP
- Japan
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- thin film
- ceramic thin
- base material
- aln
- film
- Prior art date
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- Pending
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性の他にも、熱伝導性，絶縁性が優れ
たセラミックス薄膜を得る。 【構成】 基材１の表面にＡｌＮ薄膜２を形成させる。
Ａｌ膜２のＡｌ３とＮ４の組成比Ｎ／Ａｌを略１とす
る。
たセラミックス薄膜を得る。 【構成】 基材１の表面にＡｌＮ薄膜２を形成させる。
Ａｌ膜２のＡｌ３とＮ４の組成比Ｎ／Ａｌを略１とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス薄膜およ
びその製造方法に関する。
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高硬度であるという特性を生かし
て耐摩耗性の向上を図るために種々のセラミックス薄膜
が開発されてきている。例えば、開閉器用操作器に使用
されるこの種のセラミックス薄膜としては、ＴｉＮやＴ
ｉＣがよく知られている。
て耐摩耗性の向上を図るために種々のセラミックス薄膜
が開発されてきている。例えば、開閉器用操作器に使用
されるこの種のセラミックス薄膜としては、ＴｉＮやＴ
ｉＣがよく知られている。
【０００３】しかし、この種のセラミックス薄膜を多方
面に適用化するにあたり、高硬度だけでは使用できない
ケースが発生している。そこで、付加価値（例えば、高
熱伝導性、絶縁性など）を有するセラミックス薄膜の開
発が望まれている。
面に適用化するにあたり、高硬度だけでは使用できない
ケースが発生している。そこで、付加価値（例えば、高
熱伝導性、絶縁性など）を有するセラミックス薄膜の開
発が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、セラ
ミックス薄膜が高硬度という特性を生かすだけでは使用
できないケースが発生しており、例えば部品実装装置の
加熱用部品では、良好な熱伝導性や絶縁性が要求され
る。単に、従来のＴｉＮやＴｉＣを適用しただけでは、
満足のいく性能を得ることができない。本発明の目的
は、耐摩耗性だけでなく、熱伝導性や絶縁性にも優れた
セラミックス薄膜およびその製造方法を提供することに
ある。
ミックス薄膜が高硬度という特性を生かすだけでは使用
できないケースが発生しており、例えば部品実装装置の
加熱用部品では、良好な熱伝導性や絶縁性が要求され
る。単に、従来のＴｉＮやＴｉＣを適用しただけでは、
満足のいく性能を得ることができない。本発明の目的
は、耐摩耗性だけでなく、熱伝導性や絶縁性にも優れた
セラミックス薄膜およびその製造方法を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために第１の発明では、基材表面に形成されるＡ
ｌＮ膜の組成比Ｎ／Ａｌが略１になるようにしたので、
良好な熱伝導性や絶縁性を得ることができる。
成するために第１の発明では、基材表面に形成されるＡ
ｌＮ膜の組成比Ｎ／Ａｌが略１になるようにしたので、
良好な熱伝導性や絶縁性を得ることができる。
【０００６】また第２の発明では、基材を固定して所定
温度に加熱する工程と、基材にＮ2ガスを連続的に供給
しながらＡｌを連続的に蒸発させる工程と、蒸発したＡ
ｌイオン化させてＮ2ガスと反応させる工程とを有する
ので、所望の組成比であるＮ／Ａｌが略１のＡｌＮ膜を
得ることができる。
温度に加熱する工程と、基材にＮ2ガスを連続的に供給
しながらＡｌを連続的に蒸発させる工程と、蒸発したＡ
ｌイオン化させてＮ2ガスと反応させる工程とを有する
ので、所望の組成比であるＮ／Ａｌが略１のＡｌＮ膜を
得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明のセラミックス薄膜の拡大断面図で
ある。
する。図１は本発明のセラミックス薄膜の拡大断面図で
ある。
【０００８】同図において、例えば金属材料からなる基
材１の表面にＡｌＮ（窒化アルミニウム）薄膜２がコー
ティングされている。一般に、セラミックス薄膜の成膜
には、ＰＶＤ法（物理気相蒸着法）やＣＶＤ法（化学気
相蒸着法）が適用されるが、本実施例においては基材１
の変形が少ないとされているＰＶＤ法を利用して次に示
すように成膜を行って、ＡｌＮ薄膜２のＡｌ３とＮ４の
組成比を約Ａｌ：Ｎ＝１：１になるようにしている。
材１の表面にＡｌＮ（窒化アルミニウム）薄膜２がコー
ティングされている。一般に、セラミックス薄膜の成膜
には、ＰＶＤ法（物理気相蒸着法）やＣＶＤ法（化学気
相蒸着法）が適用されるが、本実施例においては基材１
の変形が少ないとされているＰＶＤ法を利用して次に示
すように成膜を行って、ＡｌＮ薄膜２のＡｌ３とＮ４の
組成比を約Ａｌ：Ｎ＝１：１になるようにしている。
【０００９】すなわち、基材１を真空蒸着装置内で予め
３５０〜５００℃の処理温度に加熱し、しかる後に３〜
５×１０-4ｔｏｒｒの真空中でガス量１１０〜１２０ｃ
ｃ／分のＮ2ガスを連続的に供給しながらＡｌを連続的
に蒸発させる。蒸発したアルミニウムをイオン化電圧５
５〜６５Ｖ，イオン化電流１０〜１５Ａによりイオン化
し、Ｎ2ガスとアルミニウムを反応させてＡｌＮ（窒化
アルミニウム）薄膜２を基材１表面にコーティングす
る。処理時間は約２時間で、約１μｍのＡｌＮ薄膜２が
コーティングされる。この間、基材１の表面の色は、膜
が厚くなるにしたがって虹色に変化し、薄膜の生成が確
認できる。また、基材１は自公転をさせずに固定したま
まとし、−１００〜−３００Ｖの電圧をかけている。
３５０〜５００℃の処理温度に加熱し、しかる後に３〜
５×１０-4ｔｏｒｒの真空中でガス量１１０〜１２０ｃ
ｃ／分のＮ2ガスを連続的に供給しながらＡｌを連続的
に蒸発させる。蒸発したアルミニウムをイオン化電圧５
５〜６５Ｖ，イオン化電流１０〜１５Ａによりイオン化
し、Ｎ2ガスとアルミニウムを反応させてＡｌＮ（窒化
アルミニウム）薄膜２を基材１表面にコーティングす
る。処理時間は約２時間で、約１μｍのＡｌＮ薄膜２が
コーティングされる。この間、基材１の表面の色は、膜
が厚くなるにしたがって虹色に変化し、薄膜の生成が確
認できる。また、基材１は自公転をさせずに固定したま
まとし、−１００〜−３００Ｖの電圧をかけている。
【００１０】以上のように生成させたＡｌＮ（窒化アル
ミニウム）について、化学分析により組成を調べたとこ
ろ、Ａｌ：Ｎ＝１：１とになった。これは化学量論比に
等しく、このことが本セラミックス薄膜の特徴である。
ミニウム）について、化学分析により組成を調べたとこ
ろ、Ａｌ：Ｎ＝１：１とになった。これは化学量論比に
等しく、このことが本セラミックス薄膜の特徴である。
【００１１】ここで、基材１としてＳＵＳ３０４を使用
し、この表面にＡｌＮ薄膜２をコーティングするが、そ
の組成比が本実施例の約Ａｌ：Ｎ＝１：１のものと約Ａ
ｌ：Ｎ＝１．２：１のものの硬度試験を行った。その結
果、後者の硬度が約４４２ＨＶであるのに対し、本実施
例のものである前者の硬度は約１９１７ＨＶとなって格
段に硬度が向上することが判明した（硬度の値は、硬度
試験における測定点５点の平均値とした）。さらに、本
実施例のＡｌＮ薄膜２は、従来のＴｉＮ薄膜やＴｉＣ薄
膜と比べて熱伝導や絶縁性に優れていることが判明し
た。
し、この表面にＡｌＮ薄膜２をコーティングするが、そ
の組成比が本実施例の約Ａｌ：Ｎ＝１：１のものと約Ａ
ｌ：Ｎ＝１．２：１のものの硬度試験を行った。その結
果、後者の硬度が約４４２ＨＶであるのに対し、本実施
例のものである前者の硬度は約１９１７ＨＶとなって格
段に硬度が向上することが判明した（硬度の値は、硬度
試験における測定点５点の平均値とした）。さらに、本
実施例のＡｌＮ薄膜２は、従来のＴｉＮ薄膜やＴｉＣ薄
膜と比べて熱伝導や絶縁性に優れていることが判明し
た。
【００１２】一方、ＡｌＮ薄膜２について、Ｘ線回折で
成分の固定を行なった。基材（ＳＵＳ３０４）の成分で
あるＦｅ，Ｃｒ，Ｎｉの他にＡｌＮに起因するピークが
認められる。これは六方晶のＡｌＮ（窒化アルミニウ
ム）のピークであり、本薄膜は六方晶の結晶形態をと
る。このことも、所望の性能を得られる要因と考えられ
る。前述の半導体実装装置の加熱用部品は、半田を塗布
した基板の上の実装部品の端子（リード）を上から加熱
しながら加圧し、半田づけを行なう部品であるが、この
部品には耐摩耗性の他に優れた熱伝導性および絶縁性が
良いことも要求される。この場合、本実施例のようなＡ
ｌＮ薄膜をコーティングすることにより、上記の要求が
満たされることは明白である。
成分の固定を行なった。基材（ＳＵＳ３０４）の成分で
あるＦｅ，Ｃｒ，Ｎｉの他にＡｌＮに起因するピークが
認められる。これは六方晶のＡｌＮ（窒化アルミニウ
ム）のピークであり、本薄膜は六方晶の結晶形態をと
る。このことも、所望の性能を得られる要因と考えられ
る。前述の半導体実装装置の加熱用部品は、半田を塗布
した基板の上の実装部品の端子（リード）を上から加熱
しながら加圧し、半田づけを行なう部品であるが、この
部品には耐摩耗性の他に優れた熱伝導性および絶縁性が
良いことも要求される。この場合、本実施例のようなＡ
ｌＮ薄膜をコーティングすることにより、上記の要求が
満たされることは明白である。
【００１３】
【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、基材
表面にＡｌＮ膜を形成させ、ＡｌＮ膜の組成比Ｎ／Ａｌ
が略１となるようにしたので、耐摩耗性だけでなく、熱
伝導性，絶縁性も良好になる。
表面にＡｌＮ膜を形成させ、ＡｌＮ膜の組成比Ｎ／Ａｌ
が略１となるようにしたので、耐摩耗性だけでなく、熱
伝導性，絶縁性も良好になる。
【００１４】また第２の発明によれば、基材を固定して
所定温度に加熱し、Ｎ2ガスを連続的に供給しながら連
続的に蒸発させたＡｌをイオン化させてＮ2ガスと反応
させるので、所望の組成比であるＡｌＮ膜が得られる。
所定温度に加熱し、Ｎ2ガスを連続的に供給しながら連
続的に蒸発させたＡｌをイオン化させてＮ2ガスと反応
させるので、所望の組成比であるＡｌＮ膜が得られる。
【図１】 本発明のセラミックス薄膜の拡大断面図。
１………基材、２………ＡｌＮ薄膜
Claims (3)
- 【請求項１】 基材と、この基材の表面に形成されるＡ
ｌＮ膜とを有し、前記ＡｌＮ膜の組成比Ｎ／Ａｌが略１
であることを特徴とするセラミックス薄膜。 - 【請求項２】 前記ＡｌＮ膜の結晶形態が六方晶である
ことを特徴とする請求項１記載のセラミックス薄膜。 - 【請求項３】 基材を固定して所定温度に加熱する工程
と、この基材にＮ2ガスを連続的に供給しながらＡｌを
連続的に蒸発させる工程と、この蒸発したＡｌをイオン
化させて前記Ｎ2ガスと反応させる工程とを有するセラ
ミックス薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2952393A JPH06240439A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | セラミックス薄膜およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2952393A JPH06240439A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | セラミックス薄膜およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06240439A true JPH06240439A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12278470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2952393A Pending JPH06240439A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | セラミックス薄膜およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06240439A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022155725A (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-14 | 株式会社ユーパテンター | ＡｌＮ膜、スパッタリング装置及びスパッタリング方法 |
-
1993
- 1993-02-19 JP JP2952393A patent/JPH06240439A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022155725A (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-14 | 株式会社ユーパテンター | ＡｌＮ膜、スパッタリング装置及びスパッタリング方法 |
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