テクノロジーコンピテンス

経験とイノベーション

電子ビームプロセスについて60年の経験、真空製膜について45年以上のノウハウを持つVON ARDENNEは、PVD薄膜テクノロジーと真空プロセステクノロジーに関する製品およびテクノロジーに関するリーディングサプライヤーの一つです。

VON ARDENNEは生産特性の要求を効率的ですぐれた製膜ソリューションに変えることができます。このソリューションは個々の装置コンセプトに欠かせない前提条件となっています。


知的財産

VON ARDENNEは研究開発を自社で行うイノベーティブな企業です。国際的にそうした姿勢を貫くには知的財産の入念な取り扱いが必要です。こうした知的財産には、イノベーションや創造的なアイデア、発明などに関する第三者の知的財産権および私たち自身の知的財産も含まれます。

私たちの戦略では、現在の知的財産権に関する的を絞ったリサーチとともに私たち自身の技術的成果を継続的に保護することが必要になります。

当社は700件以上の国内および国際的な特許申請、特許、実用新案をすべての関連テクノロジー分野で持っています。


アプリケーション、基板、機能層

VON ARDENNE製膜システムおよびコンポーネントは様々な産業で多くのアプリケーションに用いられています。当社の装置で製膜した基板の種類もアプリケーションの種類と同じくらい多種多様です。種類は以下の要素によって決まってきます:

  • 材質(ガラス、金属、シリコン、ポリマー膜、テキスタイル…)
  • 形状(平面または3次元面)
  • 特性(リジッドまたはフレキシブル)
  • 基板幅(数mmから330cm)
  • 基板長さ(数mmからロール・ツー・ロール製膜では数kmまで)

これらの様々な種類の基板すべての取り扱い、基板上への機能層の製膜に関してVON ARDENNEは豊富な経験とノウハウを持っています。

ノウハウは常に当社のイノベーションに取り入れられており、フレキシブルガラスのような新規の基板への新しい製膜や取り扱いの解決法を見つける上で欠かせません。

最初のアイデアから実験室へ、そしてパイロット生産段階、最後にテクノロジーを大規模生産へとスケールアップしていくところまでVON ARDENNEはお客様をサポートいたします。


前処理

加熱、グロー放電、スパッタエッチング

ほとんどのPVD製膜プロセスはすぐれた密着性と層特性を得るのに十分な前処理を必要とします。基板層の組み合わせによっては、VON ARDENNEの装置を使用して様々な種類の前処理プロセスを行うことができます。

制御 加熱 はガラス、ウェブ、金属箔の基板から水や他の揮発性表面汚染を除去するのに使用します。加熱は輻射熱の加熱性能と放射波長範囲に応じて様々な種類の輻射ヒーターによって行われます。導電性基板に非常に高い加熱力が必要な場合は電子ビーム加熱が適用されます。

基板が熱に弱い場合は、アルゴンかつ/または反応性ガスの グロー放電 によって生成された低エネルギーイオン衝撃を使用して高温を防ぎます。

スパッタエッチングは、原子やイオンを高エネルギー (~100 eV) で衝突させることによって、固形汚染物質や基板材料を取り除くのに適しています。 アプリケーションに応じて、マグネトロンスパッタエッチング装置、逆高周波エッチング装置またはリニアイオン源 (LION) を使用します。


マグネトロンスパッタリング

機能と提供内容

マグネトロンスパッタリングでは、中真空中またはある特定のガス雰囲気中で、磁場励起プラズマ放電を発生させます。ターゲットと呼ぶコーティング材へプラスに帯電した気体イオンを衝突させスパッタリングを発生します。飛び出したコーティング材粒子は、連続薄膜として基板上に成膜されます。マグネトロンスパッタ源を使うと、複雑な多層膜構造を大面積に均等に製膜できます。

マグネトロンスパッタリングのキーコンポーネントはマグネトロンです。VON ARDENNEでは装置に必要となるキーコンポーネントをすべて自社製造しています。

ワイドシングルマグネトロン (WSM)
ワイドシングルマグネトロン (WSM)
スタンダードシングルマグネトロン (SSM/SSM)
スタンダードシングルマグネトロン (SSM/SSM)
回転式デュアルマグネトロン (RDM)
回転式デュアルマグネトロン (RDM)
回転式シングルマグネトロン (RSM/RSM)
回転式シングルマグネトロン (RSM/RSM)
回転式マルチモードマグネトロン (RMM)
回転式マルチモードマグネトロン (RMM)

VON ARDENNEマグネトロン

VON ARDENNEマグネトロンは幅広い用途に利用可能です。各世代の先進スパッタ装置の設計および納入の長年の経験により、VON ARDENNEは交流電源に直流電源プロセス、平板型や回転型アプリケーション、さらにはターボポンプ内蔵マグネトロンにいたるまで幅広い種類のソリューションを提供しています。

マグネットバー & マグネットシステム

マグネットバーとマグネットシステムはすべて機械設計が類似している為、互いに交換可能です。これらには次のような利点があります:

  • 柔軟性が高く、特殊なアプリケーションに適応
  • 強力な磁界による低いプロセス電圧 - わずかな成膜安定性が必要とされるプロセスに理想的。
  • 特殊アプリケーションには弱い磁界を選択可能。 
  • VON ARDENNEのあらゆるマグネトロンは、優れた均一性を提供しています。

アノード設計

VON ARDENNEは産業とアプリケーションの幅広い要求に応える様々なアノード設計ソリューションを提供しています。当社のワイドシングルマグネトロン用にダークシールドをアノードとして使用する基本的なソリューションから回転式マグネトロン用のデュアルアノードシステム (DAS) のようなより複雑な設計まであります。

VON ARDENNEの最近の開発:

  • 当社製のDC/DCアプリケーション向け回転式デュアルマグネトロンに採用したU字型アノード - 様々なアプリケーション向けに最大限の柔軟性をもったプロセス開発を可能に
  • 1つのコンポーネントでDCおよびACモードの薄膜成長が可能なマグネトロンハードウェア

ガス導入システム

  • 最先端のバイナリー型ノズルシステム
  • 高精度のガス混合率とバランスを誇るガス供給システムおよびマニホールド用完全統合ソリューション
  • 早い反応時間
  • 最高度の安定性により、最高の層均一性とプロセスコントロールを実現
  • VON ARDENNE プロセスコントロールシステム (VAprocos) は、各種反応ガスアプリケーションに応用可能

電子ビーム蒸着と溶融

機能 & 経験

電子ビームは熱処理プロセスや金属/合金の溶融および蒸着に用いられるパワフルなツールです。

製膜プロセスの最初の段階では、電子ビームガンから真空中に偏光ビームが生成されます。このビームはルツボ内にある蒸着材料の表面に焦点が合わせられます。蒸着の際には、電子ビームのコーティング材への高出力衝撃により、高速の製膜をもたらす原子の流れが生まれます。

この蒸気流が製膜表面に定着して、機能薄膜が形成されます。このプロセスの間は、蒸気によって基板が移動することがあります。

シングル電子ビーム蒸着プロセスでは、マグネトロンスパッタリングの10~100倍の製膜速度を得ることができます。

VON ARDENNEは溶融、生成、蒸着または熱処理に使用される電子ビームシステムを開発・製造しています。

最初の電子ビームガンは1960年にマンフレート・フォン・アルデンヌ研究所で開発されました。VON ARDENNEの 55年以上にわたる 経験 は世界で設置されている400以上の電子ビームシステムに反映されています。

当社のEH150V、EH300V、EH800V電子ビームガンは世界で最も高出力です。当社の電子ビームテクノロジー開発センターではキーコンポーネントの絶え間ない改良に取り組んでいます。そしてここでVON ARDENNEの高品質電子ビームガンの製造・テストが行われています。

アプリケーション

  • 金属、合金、化合物の高速蒸着
  • 金属、合金、化合物の溶融
  • 様々な材料、特に金属箔の熱処理(蒸着プラント、アニーリングの予熱)

お客様のメリット

  • バリオ・カソードを使った出力制御
  • 高度の圧力分離
  • 電子ビームガンをプロセスチャンバーから分離する内部バルブ
  • カソードプラグのすばやく簡単な交換
  • 取り扱いとメンテナンスが簡単
  • 高信頼性
  • 最大60 kVまでの高い加速電圧
  • 磁気的自己集束ビーム

その他の蒸着プロセス

PECVD & 熱蒸着

上記テクノロジーの他に、VON ARDENNEでは均一で信頼できる機能層を製膜できるよう当社の機械に装備できる2つのオプション、PECVDと熱蒸着を用意しています。

PECVD (プラズマ励起化学的気相成長)アプリケーションには、以下の製膜源が使用されます:

  • CCP(容量結合プラズマ)
  • ICP(誘導結合プラズマ)
  • ホローカソード・プラズマランプ

熱蒸着には2種類の方法が使用されます:

  • ボート蒸着
  • ジェット蒸着

プラズマCVDと熱蒸着によって、以下の 層と層機能 を作成できます:

  • ダイヤモンドライク非晶質カーボン層、DLC
  • SiON膜
  • SiNバリヤー膜
  • アモルファスSiO2層
  • ナトリウムバリヤー層
  • 反射防止層、ARC
  • 疎水性層

両方の場合でヘキサメチルジシロキサン (HMDSO) またはテトラメチルジシロキサン (TMDSO) が前駆体として機能します。


加熱 / RTP(高速熱処理)

フラッシュランプアニーリング

加熱処理は薄膜テクノロジーで電気または光学特性を向上するためにしばしば使われる方法です。しかし従来の加熱処理は時間がかかり、エネルギーを大量に消費しました。

さらに基板内に熱機械応力を発生させるので、不良につながる可能性があります。また、長時間の熱処理が必要になります。

これらの要素が薄膜テクノロジーでは熱拡散の原因となるので、バリヤー層の追加を要する場合があります。以上の対策により製造プロセスがより複雑かつ高コストとなります。

一方、フラッシュランプアニールには大きなメリットがあります。基板内に熱機械応力がわずかか、または全く発生しないので、熱拡散が抑制可能です。このように追加バリヤー層は不要です。

このテクノロジーでVON ARDENNEが提供するもの

VON ARDENNEではパートナーにフラッシュランプアニーリングに関する当社のテクノロジーのノウハウを提供し、パートナー各社とさらに新しいアプリケーション分野を開発していきます。

将来性あるプロセスへのアプローチ

導電層 金属、金属ペースト、金属酸化物、半導体など。以下の用途向き:

  • 太陽光電池
  • ディスプレイ
  • 有機EL

ゾルゲルコーティング 反射防止、腐食防止、スクラッチ耐性。以下の用途向き: 

  • 家庭用品
  • 建築
  • 自動車産業
  • 太陽光電池

反射層および装飾層 ペイント、エナメル、ラッカー、ラミネートなど。以下の用途向き:

  • 表面仕上げ
  • パッケージング
  • 建材ガラス
  • 自動車産業

観察・測定システム

ガラス上の製膜に関する品質保証、品質モニタリング

  • PV用機能製膜
  • 光学製膜、低放射コーティング

光学特性評価とシート抵抗測定

メリット

品質管理 (QC) が容易になり、品質向上

  • 生産中に実際のインライン品質パラメータを監視可能です。
  • リアルタイムで断熱ガラスパラメータをチェック
  • ダミーサンプル処理やラボ測定の手間を軽減

品質保証 (QA) の改善により、品質向上

  • ISO 9001準拠のQA/QCを実現する品質基準および測定方法の作業・管理が完全に追跡可能

カスタマイズ可能

  • ソフトウェアはカスタマー仕様の視覚化によって拡張可能
  • お客様のカスタマー仕様センサーの統合が可能
データシート Exsitu GC測定システム [pdf]

シミュレーションを使った製品開発

マルチフィジカルモデリングおよびシミュレーション

VON ARDENNEは真空製膜の分野で40年以上の経験を持ち、小規模から大規模のシミュレーションまですぐれた専門ノウハウを持っています:

  • 高度に最適化されたシステムパフォーマンス 
  • コンポーネントデザインに基づく最高のプロセス品質を保証

当社では以下の作業のために最新鋭のモデリングとシミュレーションを用いてエンジニアリングの労力を減らし、製品とアップグレードの開発をを加速します:

  • お客様毎にカスタマイズされた真空ソリューションの生産プラン
  • 現行システムのアップグレード効果を事前調査

コンポーネントデザイン

最高のガス分布を実現する低圧ガスフロー  
DSMC – モンテカルロ法直接シミュレーション

プロセスチャンバーにおける低圧ガス分布のシミュレーションには特殊な計算方法と高度なコンピュータ技術が必要です。DSMC法はVON ARDENNEでは最高のガス分布を得られるよ常に構想および設計段階で使用しています。   

すぐれた膜成長を実現するプラズマプロセス
PICMC – PIC(PARTICLE IN CELL)法

最先端薄膜テクノロジーは薄膜均質性、ターゲットの利用、薄膜を最適化したプロセスデザイン、そして他の技術要件が特徴です。VON ARDENNEでは膜成長の原因である決定的な物理プロセスを分析し、改善するのにプラズマや磁界のシミュレーションを使用しています。

すぐれた膜特性を実現する光学シミュレーション
レイトレーシング(光路追跡)と膜特性

フラッシュランプアニーリングやパターンテクノロジーを備えたVON ARDENNEの装置を最も効率的に設計するために光学シミュレーションが広く使用されています。さらにシミュレーションを使用して薄膜のパラメータが最適化されるので、全体的な光学特性は要件を満たします。 

最高の製膜結果を実現する有限要素法シミュレーション  
力学、熱力学、CFD(数値流体力学)、複合物理学

様々な物理プロセスの解析と最適化に用いられるFEシミュレーションは長年の経験とともに、VON ARDENNE製膜システムが高品質を求めるお客様の要求に応えるのに必要不可欠です。

最高のガス分布を実現する低圧ガスフロー
最高のガス分布を実現する低圧ガスフロー
すぐれた膜成長を実現するプラズマプロセスと磁界
すぐれた膜成長を実現するプラズマプロセスと磁界
すぐれた膜特性を実現する光学シミュレーション
すぐれた膜特性を実現する光学シミュレーション
最高の製膜結果を実現する有限要素法シミュレーション
最高の製膜結果を実現する有限要素法シミュレーション

サンプリング

テクノロジー & アプリケーションセンター

目的

お客様の研究開発を以下の方法でサポートします: 

  • サンプルコーティング
  • 新しい技術アプローチを含む評価
  • コンポーネントの試験
  • 設計のための実験実施およびデータ提供
  • 装置の運用
  • お客様と各研究機関との共同研究

電子ビームテスト装置

電子ビームガン総合テスト装置

VON ARDENNEでは以下のテスト装置をご用意しています:

  • 電子ビームガン
  • 高電圧システム
  • 偏向システム
  • 様々な構成のルツボ

金属箔製膜システム

  • 異なる材料の金属箔
  • グロー放電
  • スパッタエッチング
  • マグネトロンスパッタリング
  • 電子ビームPVD

電子ビームPVDサンプルコーター

  • ガラス、金属、ウェハ向け
  • ダブルマガジン
  • 基板フィーダー
  • イオン源
  • 電子ビームガン
  • 複数ルツボ構成
  • キャリアを用いた基板運搬

マグネトロン検査工場

ハードウェアテストおよびプロセス開発: 

  • 大面積マグネトロン
  • 平板型と回転型マグネトロン
  • シングルおよびデュアル回転型マグネトロン
  • DC、MF、パルスマグネトロン

スパッタリング装置

試験およびサンプリング用の様々な製膜システムをご用意しております: 

VIOLA (愛称)

  • 縦型インラインシステム
  • 加熱システム
  • プラズマ前処理
  • 平板型と回転型マグネトロン
  • 様々な種類のプロセスが利用可能
  • キャリアによる基板運搬

ELISA(愛称)

  • スパッタ・アップ処理用横型システム
  • 加熱システム
  • プラズマ前処理
  • 様々な種類のプロセスが利用可能
  • キャリアによる基板運搬

ADELE (愛称)

  • ガラスに代表されるシート基板用水平インライン製膜ラインは以下のコンポーネントから構成されています: 
    • 洗浄機
    • インラインコーター
    • Ex-situ測定ステーション
  • 平板型と回転型マグネトロン
  • 様々な種類のプロセスが利用可能

FOSA MX1600

  • ダブルドラムウェブコーティングシステム 
  • 加熱・プラズマ前処理
  • 回転式マグネトロン
  • 様々な種類のプロセスが利用可能
  • 以下に対応:
    • 反射防止層システム
    • 透明導電膜、例えばITO
    • Low-E 多層光学膜

その他の装置

VON ARDENNEは多数の科学研究所からなる 大きなネットワーク に属しています。そのため協力機関のサンプル製膜施設や、解析技術を利用することができます。

そのほか、VON ARDENNEには フラッシュランプアニール有機蒸着などの技術や、新しいアプリケーション開発用の実験システムもあります。

皆様の新しいアイデア大歓迎です。 新しいアプリケーションのためのコーティングテクノロジーをお探しの方は、是非当社にお問い合わせください。


エンジニアリング & 機械コンセプト

VON ARDENNEの経験と専門ノウハウがお客様をサポートします。

当社の提供範囲:

  • 機械デザインコンセプト 様々なアプリケーション用
  • 豊富な経験 プロセスチェーンと顧客の現場での要求に機器を統合
  • 実証済みの インラインおよびバッチ処理 様々な基板サイズで 
  • 真空処理の 専門ノウハウ 50年以上の経験に裏づけられた 
  • 真空コンポーネントの専門ノウハウ 強力なサプライヤーサポート
  •  基板加熱および冷却 製膜プロセス前・中・後のソリューション
  • プロセス ガスコントロールおよび分布システム 最高の層品質と均一性を実現
  • システム コントロールソリューション - 工業標準と直感的なマンマシンインタフェースに基づいた
  • 最大可運転時間 - 安全で安定した装置操業に関する上位の工業標準に基づく
  • 保有コストの算出 - 装置設計コンセプトの選択を容易にする為の 
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