オスミウム成膜技術

大和テクノシステムズでは、世界にひとつしかないオリジナルの成膜装置によるプラズマCVD法での成膜処理を行なっています。
【日米特許取得】
特許第3117687号
特許第3664472号
特許第3954938号
US 6858263 B2

プラズマCVD法コーティングの優位性

プラズマCVD法を用いた成膜にはPVD(physical vapor deposition)法とCVD(chemical vapor deposition)法の2種類があります。PVD法は成膜材料を気体状態にし、基板上に堆積して再び個体にします。代表としてスパッタリングが挙げられますが、スパッタリングは材料にイオンをぶつけてその衝撃で原子を叩き出しています。そのため原子には方向性があり、材料を孔内壁までキレイに成膜することはできません。
一方、CVD法は成膜材料を化学反応により分解して基板上に堆積して個体にします。プラズマCVD法では放電プラズマを利用し分解促進を行なっています。そのため、気体雰囲気中での成膜となり、孔内壁までキレイに成膜することが可能です。

成膜方法 PVD法 白金ターゲット CVD法 オスミウム気体雰囲気
イメージ
特徴 得られる皮膜は結晶質なので、粒子の形状効果を受けやすくエッジ効果が発生します。内壁への均一な成膜形成が困難です。 オスミウム粒子が小さいため、得られる皮膜は非常い滑らかな表面になります。CVD法のため、回り込み性がよく、内壁まで均一な皮膜になります。

オスミウムコーティングの使用効果

電子顕微鏡アパーチャープレート使用例

アパーチャープレートにオスミウムを成膜した際に得られる効果を紹介します。

チャージアップ防止効果

例)FE-TEM CL APERTURE
(TEM蛍光板スポット像)

オスミウムなし
オスミウムあり
ビームダメージ軽減効果

例)FE-SEM blanking APERTURE
(定期交換後のアパーチャー画像)

オスミウムなし
オスミウムあり

オスミウムコーティングの実績

オスミウムを成膜した事例を紹介します。

膜厚

成膜されたオスミウム膜は10〜100mm程度の非常に薄い膜です。

パイプ内部へのコーティング


オスミウム成膜は独自の技術により、高アスペクト比の成膜が可能です。最大7倍までOK。画像例は直径2mm、長さ14mmのパイプを半分に切った状態です。内壁にほぼ均一に成膜されている事が分かります。

材質

基本的には導電性物質で真空を汚さない材質なら成膜できます。

導電性物質例 タンタル、モリブデン、白金、金、チタン、ステンレス、タングステン、アルミ、銅、シリコンウェハ

特殊な方法で非導電性物質でも一部成膜できます。

非導電性物質例 樹脂、ガラス

オスミウムとは

オスミウムは青灰色をした白金族の希少金属です。比重は全元素の中でもっとも大きい22.57で、融点は3045℃、沸点は5000℃を超えます。六法最密充填結晶構造であるため、常温、常圧では安定です。

オスミウムの特徴

オスミウムとはタングステンと同じくらい高融点金属です。電気伝導度が11.4と希少金属の中では比較的良く、モース硬度は8と非常に硬い金属です。

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