スパッタリング
スパッタリングについて
スパッタリングとは
スパッタリングは、真空蒸着等と同様に
物理的薄膜形成技術(PVD)の一つです。
ガラス、セラミックス、プラスチック等の各種基板の表面に
金属、誘電体、DLC等の膜のコーティングが可能です。
スパッタリング現象とは、イオンや中性原子などの衝撃を受けた
固体の表面から、構成している原子が飛び出していく現象のことです。
真空槽内を真空にした後、アルゴンガスなどの不活性ガスを入れ、
この雰囲気で放電させると、不活性ガスがイオン化して陽イオンと電子になり、
陽イオンが電界で加速されて、ターゲットに衝突することにより
ターゲット表面の物質がたたき出されて、飛散して基板にコーティングされます。
近年の応用としては、半導体産業分野のみならず自動車分野、光学分野へも展開されており、
特に中遠赤外線領域のAR膜として、DLC膜の加工技術としても注目を集めています。
各種機能性膜のスパッタリング加工
誘電体膜、磁性体膜、炭化膜、窒化膜等の各種の機能性膜のコーティングが可能です。
分野 | 薄膜の種類 | 応用例 |
---|---|---|
エネルギー | Al2O3・CeO2・SiO・SiO2・Ta2O5・TiO2 | 反射防止膜・保護膜・透過膜太陽電池 |
オプティカル | Al2O3・MgO In2O3・SiO・SiO2 SnO2・TiO2・ ZrO2 |
反射防止膜・偏光膜・保護膜 赤外透過膜・赤外線フィルター 紫外線フィルター |
ディスプレー | MgO・SiO・SnO2 | 絶縁膜・透明電極・発光膜 |
その他 | Al2O3・TiC・TiN・DLC・MoST | 表面硬化膜・固体潤滑膜 |
Si、Ge基板へのDLC膜スパッタリング加工
中遠赤外線領域のAR膜として、スパッタリング技術を応用して
DLC膜をコーティングすることができます。
→こちらをご覧ください。赤外線反射防止膜(AR)
プラスチック成形品への金属膜スパッタリング加工
概要
スパッタリングは、イオン工学を応用した新しい表面処理技術で、
樹脂メッキのような公害問題もなく、真空蒸着では困難であったCrをメッキできるという特色をもっております。
ABS樹脂以外の各種エンジニアリング・プラスチックスにもCrメッキができる………
「プラスチックの表面処理に新しい時代を拓く」………技術です。
Cr以外にもほとんどすべての金属が可能で、更に樹脂メッキのCrに近い色調を出すことができるなど、
数々の優れた点をもっております。
そのため使用分野も広く、スパッタリング製品は装飾用として、
自動車・弱電・オーディオ・化粧品など幅広い応用が期待されます。
原理
スパッタリングは、真空装置を使用して行われます。
被メッキ物(プラスチック)を治具に取りつけ、装置に入れた後、
槽内を10-5Torr程度の真空に引き、その後Arガスを10-4Terr程度まで導入します。
この状態で、ターゲットとアノードの間に高電圧を掛けるとグロー放電を発生し、
Arガスがイオン化されます。このArイオンがターゲットに衝突して、飛び出した
ターゲット物質(Cr)が、被メッキ物に付着し膜を形成します。
膜構成
スパッタリング膜の構成は、真空蒸着と同様に、
アンダーコート、金属膜、トップコートの3層構造となっています。
特徴
- 低温でスパッタリングが行なえる為、被メッキ物として各種プラスチックが使用できる
- CrやCr合金の様な高融点金属の膜を作ることができる
- CrやCr合金が使用できる為、Crの樹脂メッキに近い色調が可能です
- Cr色以外にもいろいろな色調が可能です(例、金色)
- 密着力の強い膜が得られる
- 樹脂メッキと比較して、マスキングが容易にできる
用途
自動車、弱電、光学、産業機器等の広範囲な分野での機能膜や装飾品 他