薄膜蒸着用テレバック真空計

薄膜は、ナノメートル（10-⁹メートル）からマイクロメートル（10-⁶メートル）までの厚さの数分の一の厚さの表面上の層と考えられ、真空中で薄膜をコーティングするために使用される2つの主要な方法があります。1つ目はPVDまたは物理的気相成長法であり、2つ目はCVDまたは化学的気相成長法である。PVDは粒子の物理的な移動を伴うのに対し、CVDは化学反応を伴う。薄膜堆積の他の多くのタイプとサブセットがあることに注意してくださいが、PVDとCVDは、この記事で議論されている唯一の2つです。

PVDには、蒸着とスパッタリングの2つの主要な方法があります。蒸着とスパッタリングは真空下で行われることが多く、その理由は、圧力が低下すると（またはシステムが真空中に深くなると）蒸気圧（物質が固体／液体から気体に変化する圧力）が低下するため、より低い温度で使用することができるからです。これは、高温によるコーティング対象物への悪影響を防ぐのに役立ちます。さらに、PVDのために大気を除去することで、蒸発した材料がコーティングされている対象物へのより直接的な経路を確保することができます。

下のチャートAとチャートBからわかるように、蒸発はかなり簡単です。チャンバーを真空にして熱を加え、膜材料を対象物上に蒸発させます。スパッタリングはもう少し複雑で、真空チャンバーとコーティング材の間に電位差がかかります。その後、アルゴンのような不活性ガスがチャンバーに加えられ、放電を引き起こし、コーティング材料を対象物上に分散させます。

CVDプロセスでは、ある材料を使用して、コーティングされた対象物の上で別の材料と反応させたり、分解させたりします。これは通常、熱によって活性化されますが、場合によっては光やプラズマを触媒として使用することもできます。このため、CVDプロセスは非常に高い温度で実行される傾向があり、コーティングされる対象物によっては問題となる場合があります。

薄膜成膜には、以下のような様々な用途があります。

半導体製造、ソーラーパネル、電池、電気的に動作するコーティング、装飾コーティング、光学コーティング、保護コーティングなどの製品仕上げ。

では、どの^Televac®製品が薄膜蒸着に有効なのでしょうか。まず一つ目は、4A/7 B真空計を組み合わせたMX200真空コントローラーです。これにより、大気圧（1000Torr）から10-⁷Torrまでの真空度測定が可能になります。センサーはケーブルでコントローラに接続され、リモート表示が可能で、アナログ0～10V DC、EthernetIP、RS-232/RS-485、USBなど多くのアナログ・デジタル通信オプションが用意されています。

Another option is to take the route of using active gauges. With active gauges the control electronics are mounted directly on the sensing element, and in this case we’d use at least two active gauges; the MX4A thermocouple vacuum gauge for measurement from atmosphere (1000 Torr) to 10^-3 Torr, and the MX7B cold cathode vacuum gauge for measurement from 10^-3 Torr to 10^-8 Torr. Similar output options are available of analog 0 to 10 V DC, EthernetIP, PROFINET, and RS-485. Note that many active gauges can be chained together and various gauges can be used to achieve different ranges of measurement than what’s outlined in this article.

この記事は、半導体製造に薄膜プロセスが使われていることから、半導体製造に関する記事と密接に結びついていることに注意してください。