【2021年版】蒸着装置4選 / メーカー6社一覧
蒸着装置のメーカー6社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。
目次
蒸着装置とは
蒸着装置による真空蒸着は、真空条件下で対象物の表面に成膜する物理的気相成長法（PVD法）の一つで、成膜材料を気化させて対象物に成膜します。
真空蒸着はPVD法の中で最もシンプルな方法です。
真空蒸着は膜に不純物が含まれやすいので、真空条件下でチャンバー内に含まれる不純物をなるべく減らし、かつ対象物表面の不純物を取り除いてから膜を堆積させることが大切です。
真空蒸着のメリットは他のPVD法よりシンプルで比較的時間が短く済むことです。
ただし、一般に高融点の材料や合金の成膜には向きません。
蒸着装置の使用用途
蒸着装置ではアルミニウムやクロム、金、銀、銅などの金属材料の成膜が可能です。
こうした材料の膜は半導体や有機ELディスプレイ、液晶パネルなどに利用されています。
他にレンズの反射防止膜や、ガラスへのアルミニウム蒸着によるミラー、ビデオテープ等の磁気テープなども蒸着装置によって作製されています。
また、包装紙としてガスバリア機能を持たせたものには、ポリエチレン等のフィルムにアルミニウムや二酸化シリコンが蒸着されています。
蒸着装置の原理
ロータリーポンプやターボ分子ポンプでチャンバー内を高真空にし、蒸着したい材料を加熱して気化させて、対象物上に堆積させます。
密着性のよい膜を作製するには、チャンバー内の空気の不純物を取り除くことが大切です。
材料を加熱して気化させる方法には電子ビーム、抵抗加熱、高周波誘導、レーザーなどがあります。
- 電子ビーム加熱
耐火物などのルツボに収納した成膜材料に、電子ビームを照射することにより、膜材料を気化させます。
電子ビームはエネルギーが高いので高融点の材料にも適用できます。 - 抵抗加熱
タングステンなどの抵抗に電流を流して発熱させて、その上に膜の材料を置くと膜材料が加熱されて気化します。
比較的温度が上がりづらいので、融点の低い材料に向いています。 - 高周波誘導加熱
コイルを巻いたるつぼに膜材料を入れ、コイルに高周波電流を流して強力な磁界を発生させ、その磁界による電流と電熱抵抗による発熱で急速に温度を上げて膜材料を気化させます。 - レーザー加熱
膜材料にレーザーを照射することにより高いエネルギーを供給し膜材料を気化させます。
半導体(sem)に使われる蒸着装置
「プラズマCVD」は、半導体製造に欠かせない薄膜形成や微細加工に必要な製造方法です。真空容器内の基板上に薄膜形成用の気体原料を流します。次いで、真空容器外側から(または真空容器内側の）高周波コイル等により電圧印加して高周波を発生させます。その高周波により気体原料をプラズマ化し、このプラズマ化で生成された物質を基板上に薄く成膜します。
半導体の場合その基板表面には10nmから1000nm程度の薄い膜を生成します。よってこの技術は半導体製造の要となる技術として広く使われています。
従来使用された「スパッタリング法」のような物理的な作用により薄膜形成する方法は詳細研究が行われていました。しかし、プラズマCVDはまだ未解明な所があるにもかかわらず種々の材料を低温で薄膜形成できるメリットがあるので、微細加工を求められる分野では非常に重要な技術として使われています。
このようにプラズマCVDは、原料ガスをプラズマ状態にして活性なラジカルやイオンを発生させて化学反応を行う方法です。これを利用して半導体製造のみならずアモルファスシリコン太陽電池、液晶表示素子用薄膜トランジスタ、窒化チタン薄膜をコーティングした金型、ダイヤモンドライクカーボン（DLC）をコーティングした磁気ディスク等の薄膜形成に利用されています。
小型の蒸着装置
EPMA分析や分析用SEMの試料作製のために、小型のカーボン蒸着専用成膜機が市場上市されています。これにて個人差が無い試料作製が可能となり、蒸着作業毎にカーボン棒を削る手間を省き作業が簡略化されています。また、真空状態を作るために油拡散ポンプのような高真空ポンプを使うことなく、ロータリーポンプ（油回転真空ポンプ）のみの排気(低真空）を使用します。よってカーボンが試料表面への回り込み易くなっています。
化学蒸着法
CVD法は化学反応を使った薄膜形成法です。その方法は、「プラズマ」以外にも「熱」「光」などのエネルギーを加えて化学反応を励起促進する方法です。「熱CVD」は原料ガスを大量に流しながら化学反応を起こして薄膜形成を行う方法です。抵抗加熱炉を使って高温を作り出し化学反応を行うため、比較的均一な膜厚を作ることができます。「光CVD」は紫外線ランプを使った低温プロセスで化学反応を行う方法です。イオン発生が無いため基板へのダメージが少ないのです。それに比べて「プラズマCVD」は低温で薄膜形成するため、高品質の成膜が可能です。但し、装置が高価で、メンテナンス等に難があります。
参考文献
https://www.satovac.co.jp/application/deposition.html
https://www.samco.co.jp/company/primer/2011/03/post.php
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe/82/11/82_956/_pdf
http://www.jspf.or.jp/Journal/PDF_JSPF/jspf2000_08/2000_08-759.pdf
https://www.ipros.jp/product/detail/2000175168
http://www.thermocera.com/products/nanopvds10a.html
https://ulvac-kiko.com/support/img/deposition_catalog_Jp_2018_10.pdf
https://www.semilinks.com/sub208.htm
https://showcase.ulvac.co.jp/ja/how-to/product-knowledge02/oil-diffusion-pump.html
https://www.samco.co.jp/ir/library/
https://www.oike-kogyo.co.jp/research/column/cvd/
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jvsj2/59/7/59_16-LC-011/_pdf
蒸着装置のメーカー情報
蒸着装置のメーカー6社一覧
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- 神港精機株式会社 会社公式サイト
-
- 株式会社真空デバイス 会社公式サイト
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- 株式会社三啓 会社公式サイト
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- 株式会社サンバック 会社公式サイト
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- 佐藤真空株式会社 会社公式サイト
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- サンユー電子株式会社 会社公式サイト
蒸着装置のメーカーランキング
社員数の規模
- 1 神港精機株式会社
- 2 株式会社三啓
- 3 サンユー電子株式会社
設立年の新しい会社
- 1 株式会社サンバック
- 2 株式会社真空デバイス
- 3 サンユー電子株式会社
歴史のある会社
- 1 佐藤真空株式会社
- 2 株式会社三啓
- 3 神港精機株式会社
蒸着装置4選
VE-2030
株式会社真空デバイス
画像出典: 株式会社真空デバイス公式サイト特徴
VE-2030は、高清浄度な高真空環境を提供しながら、動作はスタートボタンを押すだけという手軽さを両立した、高真空蒸着装置です。
真空引き時にターボモレキュラーポンプを使用することで、ロータリーポンプ単体ではどうしても逆流してしまうミスト状のオイルを遮断し、高清浄度な高真空空間を実現しています。
研究目的に合わせて、膜厚計やターゲットの一様加熱機構などの多種多様なオプションを選択でき、あとからチャンバーを追加したくなっても対応できます。
株式会社真空デバイスの会社概要
- 会社所在地: 茨城県水戸市飯島町１２８５-５
- URL: https://www.shinkuu.co.jp/
- 創業: 1985年
- 従業員数: 12人
VE-2012
株式会社真空デバイス
画像出典: 株式会社真空デバイス公式サイト特徴
VE-2012は、余計な機能をすべてそぎ落として低価格を追求した、省スペースにて設置できるデスクトップタイプの小型真空蒸着装置です。
排気系統を簡素化し、操作はスイッチのオンオフだけというシンプル設計なため、蒸着装置の使用に不慣れでも使用しやすいエントリーモデルといえます。
小型ながら様々な蒸着ができますし、特にカーボンに関してはターゲットにシャープペンシルの芯を使用できるため、特別なターゲットを用意することなく蒸着ができます。
株式会社真空デバイスの会社概要
- 会社所在地: 茨城県水戸市飯島町１２８５-５
- URL: https://www.shinkuu.co.jp/
- 創業: 1985年
- 従業員数: 12人
VC-100S/100W
株式会社真空デバイス
画像出典: 株式会社真空デバイス公式サイト特徴
VC-100S/100Wは、カーボン膜の蒸着に特化した真空蒸着装置でTEMやX線分析用のカーボン薄膜が生成できます。
真空引きにはAC100Vのロータリーポンプを使用し、真空度はピラニーゲージで確認しながら常に一定の蒸着量を保つことができます。
蒸着用のカーボンは専用の替え芯の他にシャープペンシルの芯も使用できるため、簡単に扱うことができます。
本体はポンプを含めた一体型であり水冷も不要なため、設備導入の敷居が低く実験室での使用に適しています。
株式会社真空デバイスの会社概要
- 会社所在地: 茨城県水戸市飯島町１２８５-５
- URL: https://www.shinkuu.co.jp/
- 創業: 1985年
- 従業員数: 12人
ED-1250R
株式会社サンバック
画像出典: 株式会社サンバック公式サイト特徴
ED-1250Rは、研究機関向けの高真空蒸着装置で、真空チャンバーはガラス製のため内部を確認しながら2インチウェハサイズの成膜をすることができます。
真空排気系統は、油回転ポンプとターボ分子ポンプを搭載しているため、短時間で高真空度まで到達できます。
ターゲットの加熱機構には2対の抵抗加熱機構に加えて電子銃も備えていますし、蒸着基板の加熱機構や回転機構などの、蒸着条件をコントロールするために必要な機能を一通り搭載しているため、安定した研究実験ができます。
株式会社サンバックの会社概要
- 会社所在地: 東京都江東区扇橋1-21-3
- URL: https://www.sanvac.com/index.html
- 創業: 1995年