JPH0568067U - スパッターイオンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパッターイオンポンプにおいてスパッタに
よる陰極面の局部的消耗を防止し、長寿命化を図るこ
と。 【構成】 スパッターイオンポンプ内の陽極４と陰極
２，同３の対向している平面内において両者或いはいず
れか一方の平面移動が可能なようにしておき、移動させ
ようとする電極に駆動軸７を取り付け、この駆動軸７は
ポンプ容器１に設けられた操作孔１０を挿通して外部に
導き外部に設けられている移動制御用の駆動手段に結合
する。駆動軸７を操作孔１０を挿通させる部分ではポン
プ容器内外の気密を保ちつつ駆動が可能な介設部材６を
用いる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は陽極と陰極との相対移動機構を備えたスパッターイオンポンプに関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

スパッター蒸着による半導体膜の形成等は超真空環境下で行われており、この 超真空環境をつくり出す手段としてスパッターイオンポンプが使用されている。 この種のスパッターイオンポンプは図２に示すように、ポンプ容器１の内部に一 定の間隔をへだてて固定的に配設された一対の陰極２および同３と、この一対の 陰極２および同３間に該陰極２および同３と一定の間隙を介して固定配設された 陽極４と、前記一対の陰極２および同３をポンプ容器１の外側から挟み込む断面 コの字形状の磁石５とを有している。前記陰極２および同３はゲッタ材料として のチタン材等によって形成されている。

【０００３】 陽極４は、ステンレス鋼等でつくられており、その形状は格子状に、あるいは 円筒形又は四角形等の複数のセル状（リング状）物材を連結して平板状に配列さ れ、これにより、排気速度を向上させ、かつ高真空に至るまで放電を持続させる ことができるように工夫されている。また磁石５による磁界と電極間の電界とに より陰極２および同３から発射される電子はらせん軌道運動をしてポンプ容器１ 内の気体分子と衝突し、イオン化の効率を高める。前記陰極２、同３およびポン プ容器は接地面にアースされており、陽極４は正極に接続されている。

【０００４】 上記の如く構成されている従来装置において、陰極２および同３と陽極４間に 高電圧を加えることにより、陰極２および同３から陽極４に向かって熱電子が発 射される。この熱電子は電界および磁石５からの磁界の作用によりらせん運動を しながら陰極２および同３の間を往復運動しポンプ容器１内の気体分子に衝突し てイオンを電離生成する。この電離生成されたイオンは、陰極２および同３に向 かって加速され高エネルギで陰極２および同３のチタンをたたき、チタン原子を たたき出す（スパッタする）。スパッタされたチタン原子は陽極４の面等に付着 して、極めて清浄なチタン膜が形成される。

【０００５】 このような放電現象において、真空室内の排気作用は次の２つの過程で行われ る。１つは前記清浄なチタン蒸着膜の持つゲッター作用であり、もう１つはイオ ン又は気体の原子や分子が陰極２および同３に飛び込んで、自己の入射エネルギ によってチタン内部にもぐり込み、捕獲される現象である。このような２種の排 気作用によって真空室内の超真空状態がつくり出されるのである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のこの種の装置は、陰極２および同３と陽極４との相対移 動が不可能なため陰極２および同３のスパッタ位置は相手側の陽極４と対向して 固定的に定まってしまう。このため、陰極２および同３の表面がスパッタによっ て局部的に消耗し、これによりスパッターイオンポンプの寿命が制約されるとい う問題があった。

【０００７】 本考案は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、陰極 面のスパッタ位置を任意に移動できる構成にして陰極の局部的消耗を防止し、長 寿命化を図ったスパッターイオンポンプを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するため次のように構成されている。すなわち、本考 案は、ポンプ容器内に陽極とゲッター材料からなる陰極とが一定の間隙を介して 配置してなるスパッターイオンポンプにおいて、ポンプ容器に設けられた操作孔 と、この操作孔を挿通し前記陽極と陰極のいずれか一方側に結合された駆動軸と 、この駆動軸の移動が可能に該駆動軸とポンプ容器とを気密に結合する介設部材 と、前記駆動軸を外部から移動制御する駆動手段とを有するスパッターイオンポ ンプである。

【０００９】

【作用】

上記構成からなる本考案において、ポンプ作動時には必要に応じ駆動手段を動 作させ駆動軸を陽極又は陰極の動作面と平行な平面上をＸ方向（駆動軸の軸方向 ）あるいはＹ方向（駆動軸に直交する方向）に移動する。この駆動軸の平面移動 によって陽極と陰極は介設部材により外部との気密を保持したまま互いに一定の 間隙を保った状態で所望量相対移動する。したがって、駆動手段により駆動軸の 移動量および移動方向を制御することにより、陽極と対向する陰極のスパッタ位 置を任意に移動選択することが可能となり、陽極と陰極間で行われるスパッタ作 用に伴う陰極の消耗を陰極面の広範囲にわたって一様にすることが可能となるも のである。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、本実施例の説明に おいて、従来例と同一の構成部分は同一符号を付してその説明を省略する。 図１には本考案の一実施例を示す構成が示され、ポンプ容器１の基準面１ａに は操作孔１０が穿設されており、この操作孔１０には筒状に形成されている伸縮 自在のベローズ６の一端部が気密に嵌め込み固定されている。ベローズ６の他端 面は閉鎖面６ａによって閉鎖されており、この閉鎖面６ａの中心部には挿通孔が あけられこの挿通孔を貫通して駆動軸７がポンプ容器１の内部に挿入されている 。そして、この挿入状態で閉鎖面６ａと駆動軸７とは気密に固定されている。

【００１１】 このように、ベローズ６は駆動軸７とポンプ容器１とを気密に結合する介設物 材として機能する。一方、駆動軸７の挿入先端部は陽極４に固定されており、ポ ンプ容器１の外側に突出した駆動軸７の基端部には駆動手段としてのＸＹ運動導 入機８が結合されている。このＸＹ運動導入機８は駆動軸７をＸ方向（軸方向） とＹ方向（陰極２および同３に平行な平面上で前記Ｘ方向と直交する方向）に移 動するものである。

【００１２】 また、前記駆動軸７はベローズ６とＸＹ運動導入機８との中間部においてステ ー９によって軸支されている。このステー９はコの字形状の部材からなり、その 足部９ａはポンプ容器１に固定されており、またその受板部９ｂには駆動軸７の Ｘ方向（軸方向）およびそれに直交するＹ方向の移動が可能な軸孔（図示せず） が形成されている。

【００１３】 したがって、本実施例によれば、ＸＹ運動導入機８を制御駆動することによっ て、駆動軸７をＸ方向およびＹ方向に移動でき、さらに、この駆動軸７に連動さ せて陽極４を陰極２および同３と平行な平面上を該陰極２および同３と一定の間 隙を保って所望の位置に移動できる。これにより、陽極４と対向する陰極２およ び同３のスパッタ位置を任意に選択できるので陰極２および同３が局部的に消耗 するという不都合は確実に解消され、スパッターイオンポンプの長寿命化が図れ るのである。

【００１４】 また、本実施例によれば、前記のように、陰極２および同３の面を広範囲にわ たりスパッタ面として有効に活用できるという利点がある。 なお、上記実施例においては、駆動軸７によって陽極４を移動する構成とした が、これとは逆に、陰極２および同３を移動するように構成してもよい。

【００１５】

【考案の効果】

本考案は以上説明したような構成と作用とを有しているので、ポンプ容器内の 真空状態を維持したまま外部からの駆動力によって陰極と陽極との相対移動を行 うことができ、これにより、陰極面上のスパッタ位置を任意に選択できる。した がって、陰極面を広くスパッタ面として活用することができるとともに、陰極面 の局部的なスパッタ消耗を防止できる結果、スパッターイオンポンプの長寿命化 を十分に図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構成を示す斜視図である。

【図２】従来のスパッターイオンポンプの内部斜視図で
ある。

【符号の説明】 １ ポンプ容器 １ａ 基準面 ２，３ 陰極 ４ 陽極 ５ 磁石 ６ ベローズ ６ａ 閉鎖面 ７ 駆動軸 ８ ＸＹ運動導入機 ９ ステー ９ａ 足部 ９ｂ 受板部 １０ 操作孔 １１ 電源

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ容器内に陽極とゲッター材料から
   なる陰極とが一定の間隙を介して配置してなるスパッタ
   ーイオンポンプにおいて、ポンプ容器に設けられた操作
   孔と、この操作孔を挿通し前記陽極と陰極のいずれか一
   方側に結合された駆動軸と、この駆動軸の移動が可能に
   該駆動軸とポンプ容器とを気密に結合する介設部材と、
   前記駆動軸を外部から移動制御する駆動手段とを有する
   ことを特徴とするスパッターイオンポンプ。