JPH07116598B2 - スパツタリング装置 - Google Patents
スパツタリング装置Info
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- JPH07116598B2 JPH07116598B2 JP61237627A JP23762786A JPH07116598B2 JP H07116598 B2 JPH07116598 B2 JP H07116598B2 JP 61237627 A JP61237627 A JP 61237627A JP 23762786 A JP23762786 A JP 23762786A JP H07116598 B2 JPH07116598 B2 JP H07116598B2
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、主として長尺のパイプ材の内周面に金属被
膜を施すに用いられるスパッタリング装置に関する。
膜を施すに用いられるスパッタリング装置に関する。
（従来の技術） たとえば、石油掘削パイプ等においては、その内周面の
摩耗を防止するためメッキが施される。
摩耗を防止するためメッキが施される。
このようなパイプ材の内周面へのメッキは、電気メッキ
手段では長尺パイプの内周面全域にメッキを施すことが
極めて困難である。
手段では長尺パイプの内周面全域にメッキを施すことが
極めて困難である。
一方、真空槽の中に被メッキ材を入れ、たとえばアルゴ
ンガス等のスパッタリングガスをグロー放電中でイオン
化し、イオン化したガスを負に印加されたターゲット
（被メッキ材）に衝突させ、凝固させて被膜を形成する
スパッタリング装置があり、これによれば、パイプ材の
内周面であってもメッキを施すことが可能である。
ンガス等のスパッタリングガスをグロー放電中でイオン
化し、イオン化したガスを負に印加されたターゲット
（被メッキ材）に衝突させ、凝固させて被膜を形成する
スパッタリング装置があり、これによれば、パイプ材の
内周面であってもメッキを施すことが可能である。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のスパッタリング装置では、被メッ
キ材が長尺のパイプ材であると、このパイプ材を収納す
る大きさの真空槽が必要となり、その結果、装置自体が
著しく大型化してしまうという問題点がある。このよう
なことから、長尺パイプ材の内周面へのメッキ手段とし
て顧りみられなかった。
キ材が長尺のパイプ材であると、このパイプ材を収納す
る大きさの真空槽が必要となり、その結果、装置自体が
著しく大型化してしまうという問題点がある。このよう
なことから、長尺パイプ材の内周面へのメッキ手段とし
て顧りみられなかった。
この発明は、上記従来のスパッタリング装置によるメッ
キ手段を、大きな真空槽を用いることなく長尺パイプ材
の内周面へのメッキ手段として使用することができるよ
うにしたスパッタリング装置を提供することを目的とす
るものである。
キ手段を、大きな真空槽を用いることなく長尺パイプ材
の内周面へのメッキ手段として使用することができるよ
うにしたスパッタリング装置を提供することを目的とす
るものである。
この発明は、前記問題点を解決するために、被スパッタ
リングパイプ材の両端を封止して内部を真空自在に形成
する封止材を備え、スパッタリング銃の先端部に円筒状
又は円盤状の被膜形成用ターゲット電極を配置するとと
もに、この被膜形成用ターゲット電極の背面側に高速被
覆するマグネットを配置し、前記スパッタリング銃の被
膜形成用ターゲット電極近傍にスパッタ用ガス及び反応
ガスのうち少なくともスパッタ用ガスを吹出す吹出口を
形成し、このスパッタリング銃を前記一方の封止材に気
密状態で摺動可能に挿通してなり、前記被スパッタリン
グパイプ材の軸方向に前記スパッタリング銃を移動させ
て先端部で当該被スパッタリングパイプ材の内周面に被
膜を形成するようにしたことを特徴とするものである。
リングパイプ材の両端を封止して内部を真空自在に形成
する封止材を備え、スパッタリング銃の先端部に円筒状
又は円盤状の被膜形成用ターゲット電極を配置するとと
もに、この被膜形成用ターゲット電極の背面側に高速被
覆するマグネットを配置し、前記スパッタリング銃の被
膜形成用ターゲット電極近傍にスパッタ用ガス及び反応
ガスのうち少なくともスパッタ用ガスを吹出す吹出口を
形成し、このスパッタリング銃を前記一方の封止材に気
密状態で摺動可能に挿通してなり、前記被スパッタリン
グパイプ材の軸方向に前記スパッタリング銃を移動させ
て先端部で当該被スパッタリングパイプ材の内周面に被
膜を形成するようにしたことを特徴とするものである。
上記のように構成したことにより、被スパッタリングパ
イプ材の内部を真空にし、先端部に円筒状又は円盤状の
被膜形成用ターゲット電極を備えるとともに、背面側に
マグネットを備えたスパッタリング銃を被スパッタリン
グパイプ材の一端から他端にかけ移動させながらスパッ
タリング用ガスあるいは反応ガスを導入し、被膜形成用
ターゲット電極に高周波または負の直流電圧を印加して
被スパッタリングパイプ材との間に放電プラズマを発生
させ、マグネットによる磁界によって電極とパイプ内面
との放電のプラズマ密度を電極に集中させて、このプラ
ズマによりスパッタリング用ガスをイオン化してこのガ
スイオンで前記ターゲット電極を叩き、前記パイプ材の
内周面にスパッタ被膜を形成する。
イプ材の内部を真空にし、先端部に円筒状又は円盤状の
被膜形成用ターゲット電極を備えるとともに、背面側に
マグネットを備えたスパッタリング銃を被スパッタリン
グパイプ材の一端から他端にかけ移動させながらスパッ
タリング用ガスあるいは反応ガスを導入し、被膜形成用
ターゲット電極に高周波または負の直流電圧を印加して
被スパッタリングパイプ材との間に放電プラズマを発生
させ、マグネットによる磁界によって電極とパイプ内面
との放電のプラズマ密度を電極に集中させて、このプラ
ズマによりスパッタリング用ガスをイオン化してこのガ
スイオンで前記ターゲット電極を叩き、前記パイプ材の
内周面にスパッタ被膜を形成する。
以下この発明を添付図面に示す実施例を参照して説明す
る。
る。
被スパッタリングパイプ材１の両端は、適宜接続手段に
より固定される封止材2,3により気密に封止され、一方
の封止材２の挿入孔には先端部に被膜形成用ターゲット
電極４を有するスパッタリング銃５のシールド部材６の
外周がシール材７を介し気密状態を保って摺動可能に挿
通されている。また他方の封止材３の開口部3aには図示
しない真空ポンプが接続され、前記被スパッタリングパ
イプ材１の内部を真空自在とされている。
より固定される封止材2,3により気密に封止され、一方
の封止材２の挿入孔には先端部に被膜形成用ターゲット
電極４を有するスパッタリング銃５のシールド部材６の
外周がシール材７を介し気密状態を保って摺動可能に挿
通されている。また他方の封止材３の開口部3aには図示
しない真空ポンプが接続され、前記被スパッタリングパ
イプ材１の内部を真空自在とされている。
スパッタリング銃５は、軸心に中空の水冷管８を有し、
その外周にはシールド部材６が外嵌され、水冷管８の先
端に被膜形成用ターゲット電極４が設けられている。
その外周にはシールド部材６が外嵌され、水冷管８の先
端に被膜形成用ターゲット電極４が設けられている。
第１図におけるスパッタリング銃５では、ターゲット電
極４がリング状に形成され、その内側に高速被膜するた
めのマグネット９が同心的に配置されたもので、ターゲ
ット電極４の外周面がおかれる位置のシールド部材６は
周方向に開口10されている。
極４がリング状に形成され、その内側に高速被膜するた
めのマグネット９が同心的に配置されたもので、ターゲ
ット電極４の外周面がおかれる位置のシールド部材６は
周方向に開口10されている。
前記水冷管８とシールド部材６との間隙部11には、反応
ガス源12およびスパッタ用ガス源13から反応ガスとスパ
ッタ用ガスとの混合ガスを送る管路14が接続されてお
り、またシールド部材６の前記ターゲット電極４の近傍
には、混合ガスの吹出口15,15が放射方向に適当数開口
されている。
ガス源12およびスパッタ用ガス源13から反応ガスとスパ
ッタ用ガスとの混合ガスを送る管路14が接続されてお
り、またシールド部材６の前記ターゲット電極４の近傍
には、混合ガスの吹出口15,15が放射方向に適当数開口
されている。
前記ターゲット電極４には直流電源16あるいはマッチン
グボックス17付高周波電極16が接続されている。
グボックス17付高周波電極16が接続されている。
第１図中、符号18は、被スパッタリングパイプ材１の外
周に配設された加熱高周波コイルあるいはヒータ等の加
熱源でスパッタリング銃５とともに移動して（あるい
は、パイプ材１の左右両端間全体に配設すれば移動しな
くてよい。）被スパッタリングパイプ材１を加熱し、ス
パッタリング作用を助成するためのものである。
周に配設された加熱高周波コイルあるいはヒータ等の加
熱源でスパッタリング銃５とともに移動して（あるい
は、パイプ材１の左右両端間全体に配設すれば移動しな
くてよい。）被スパッタリングパイプ材１を加熱し、ス
パッタリング作用を助成するためのものである。
第２図は第１図におけるスパッタリング銃５の変形例を
示すもので、この実施例の場合はターゲット電極４が円
盤状に形成され、このターゲット電極４の外周部にまで
シールド部材６を延設しかつターゲット電極４の外周縁
前面に所要の間隔をおいて屈曲してこの間隔部分が混合
ガスの吹出口15とされている。そしてターゲット電極４
の背面側に高速被膜するための円形のマグネット９が配
置されている。
示すもので、この実施例の場合はターゲット電極４が円
盤状に形成され、このターゲット電極４の外周部にまで
シールド部材６を延設しかつターゲット電極４の外周縁
前面に所要の間隔をおいて屈曲してこの間隔部分が混合
ガスの吹出口15とされている。そしてターゲット電極４
の背面側に高速被膜するための円形のマグネット９が配
置されている。
なお、第１図および第２図のスパッタリング銃５のター
ゲット電極４の背面側に配置されるマグネット９は、電
子流を制御するのに電界と磁界とを併用するマグネトロ
ンとして知られているものを応用して高速で被膜を形成
するためのものであり、電磁場中での電子は電位勾配と
磁場強度に応じて運動方向が偏向されることから、スパ
ッタリングでは、電子がスパッタ電極上を多重衝突しな
がら、かつ電極近傍にトラップされ、効率良く動き回
り、見掛上、電子濃度が上がったようにガス分子と衝突
してイオン化していき、高速での被膜形成を可能とする
ものである。
ゲット電極４の背面側に配置されるマグネット９は、電
子流を制御するのに電界と磁界とを併用するマグネトロ
ンとして知られているものを応用して高速で被膜を形成
するためのものであり、電磁場中での電子は電位勾配と
磁場強度に応じて運動方向が偏向されることから、スパ
ッタリングでは、電子がスパッタ電極上を多重衝突しな
がら、かつ電極近傍にトラップされ、効率良く動き回
り、見掛上、電子濃度が上がったようにガス分子と衝突
してイオン化していき、高速での被膜形成を可能とする
ものである。
第１図中符号19は、被スパッタリングパイプ材１の内周
面に形成された被膜を示す。
面に形成された被膜を示す。
つぎに作用を説明する。
被スパッタリングパイプ材１の内部の空気を封止材３の
開口部3aを通じ真空ポンプで吸引し、内部を真空にす
る。
開口部3aを通じ真空ポンプで吸引し、内部を真空にす
る。
ついで反応ガスとスパッタ用ガスとの混合ガスを供給す
る一方、ターゲット電極４に高周波あるいは負の電圧を
印加すると、被スパッタリングパイプ材１の内周面との
間に放電プラズマが発生する。このプラズマによりスパ
ッタ用ガスがイオン化され、このガスイオン（＋電荷）
がターゲット電極４に衝突し、ターゲット原子を叩き出
す。叩き出されたターゲット原子が被スパッタリングパ
イプ材１の内周面に付着してスパッタコーティングある
いは反応ガスと結合されて反応性スパッタコーティング
がなされ、被膜19を形成する。
る一方、ターゲット電極４に高周波あるいは負の電圧を
印加すると、被スパッタリングパイプ材１の内周面との
間に放電プラズマが発生する。このプラズマによりスパ
ッタ用ガスがイオン化され、このガスイオン（＋電荷）
がターゲット電極４に衝突し、ターゲット原子を叩き出
す。叩き出されたターゲット原子が被スパッタリングパ
イプ材１の内周面に付着してスパッタコーティングある
いは反応ガスと結合されて反応性スパッタコーティング
がなされ、被膜19を形成する。
こうして被膜19を形成しながらスパッタリング銃５を移
動させれば、被スパッタリングパイプ１の内周面の軸方
向全域に均等にスパッタリングによる被膜19を形成する
ことができる。
動させれば、被スパッタリングパイプ１の内周面の軸方
向全域に均等にスパッタリングによる被膜19を形成する
ことができる。
この場合、スパッタリング銃５の移動方向は奥側から手
前側へ、あるいは手前側から奥側へのいずれでもよい
が、第２図示のスパッタリング銃５による場合は奥側か
ら手前側へ移動させる構造とすることが望ましい。また
加熱源18は必ずしも被スパッタリングパイプ材１の外周
に配設せずともよい。
前側へ、あるいは手前側から奥側へのいずれでもよい
が、第２図示のスパッタリング銃５による場合は奥側か
ら手前側へ移動させる構造とすることが望ましい。また
加熱源18は必ずしも被スパッタリングパイプ材１の外周
に配設せずともよい。
以上説明したようにこの発明は、被スパッタリングパイ
プ材の両端を封止して内部を真空自在に形成する封止材
を備え、スパッタリング銃の先端部に円筒状又は円盤状
の被膜形成用ターゲット電極を配置するとともに、この
被膜形成用ターゲット電極の背面側に高速被覆するマグ
ネットを配置し、前記スパッタリング銃の被膜形成用タ
ーゲット電極近傍にスパッタ用ガス及び反応ガスのうち
少なくともスパッタリング用ガスを吹出す吹出口を形成
し、このスパッタリング銃を前記一方の封止材に気密状
態で摺動可能に挿通してなり、前記被スパッタリングパ
イプ材の軸方向に前記スパッタリング銃を移動させて先
端部で当該被スパッタリングパイプ材の内周面に被膜を
形成するようにしたので、被スパッタリングパイプ材が
長尺物であっても大容積の真空槽を用いることなく被膜
を形成することができ、装置が被スパッタリングパイプ
材と実質的に同じスペースですみ、著しくコンパクトに
することができる。
プ材の両端を封止して内部を真空自在に形成する封止材
を備え、スパッタリング銃の先端部に円筒状又は円盤状
の被膜形成用ターゲット電極を配置するとともに、この
被膜形成用ターゲット電極の背面側に高速被覆するマグ
ネットを配置し、前記スパッタリング銃の被膜形成用タ
ーゲット電極近傍にスパッタ用ガス及び反応ガスのうち
少なくともスパッタリング用ガスを吹出す吹出口を形成
し、このスパッタリング銃を前記一方の封止材に気密状
態で摺動可能に挿通してなり、前記被スパッタリングパ
イプ材の軸方向に前記スパッタリング銃を移動させて先
端部で当該被スパッタリングパイプ材の内周面に被膜を
形成するようにしたので、被スパッタリングパイプ材が
長尺物であっても大容積の真空槽を用いることなく被膜
を形成することができ、装置が被スパッタリングパイプ
材と実質的に同じスペースですみ、著しくコンパクトに
することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図におけるスパッタリング銃の他の変形例を示す断面
図である。 １……被スパッタリングパイプ材、2,3……封止材、４
……ターゲット電極、５……スパッタリング銃、６……
シールド部材、７……シール材、８……水冷管、９……
マグネット、10……吹出口、12……反応ガス源、13……
スパッタ用ガス源、18……加熱源、19……被膜。
１図におけるスパッタリング銃の他の変形例を示す断面
図である。 １……被スパッタリングパイプ材、2,3……封止材、４
……ターゲット電極、５……スパッタリング銃、６……
シールド部材、７……シール材、８……水冷管、９……
マグネット、10……吹出口、12……反応ガス源、13……
スパッタ用ガス源、18……加熱源、19……被膜。
Claims (1)
- 【請求項１】被スパッタリングパイプ材の両端を封止し
て内部を真空自在に形成する封止材を備え、スパッタリ
ング銃の先端部に円筒状又は円盤状の被膜形成用ターゲ
ット電極を配置するとともに、この被膜形成用ターゲッ
ト電極の背面側に高速被覆するマグネットを配置し、前
記スパッタリング銃の被膜形成用ターゲット電極近傍に
スパッタ用ガス及び反応ガスのうち少なくともスパッタ
用ガスを吹出す吹出口を形成し、このスパッタリング銃
を前記一方の封止材に気密状態で摺動可能に挿通してな
り、前記被スパッタリングパイプ材の軸方向に前記スパ
ッタリング銃を移動させて先端部で当該被スパッタリン
グパイプ材の内周面に被膜を形成するようにしたことを
特徴とするスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61237627A JPH07116598B2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61237627A JPH07116598B2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | スパツタリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6393857A JPS6393857A (ja) | 1988-04-25 |
| JPH07116598B2 true JPH07116598B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=17018123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61237627A Expired - Lifetime JPH07116598B2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116598B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2630189B2 (ja) * | 1992-10-30 | 1997-07-16 | 株式会社島津製作所 | スパッタリング装置及びその電源 |
| US6193853B1 (en) | 1999-02-25 | 2001-02-27 | Cametoid Limited | Magnetron sputtering method and apparatus |
| JP2006274387A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Nagasaki Prefecture | 筒状体の内周側表面へのスパッタ法を用いたイオン注入法及びその装置並びに筒状体の内周側表面へのスパッタ法を用いたコーティング法及びその装置 |
| GB2517436A (en) * | 2013-08-19 | 2015-02-25 | Pct Protective Coating Technologies Ltd | Coating or sealing an internal surface of a workpiece |
| JP7117222B2 (ja) * | 2018-11-08 | 2022-08-12 | 株式会社アルバック | 成膜装置、成膜方法、及び高周波加速空洞管の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS537584A (en) * | 1976-07-09 | 1978-01-24 | Nec Corp | Sputtering apparatus |
| JPS6014831B2 (ja) * | 1979-04-18 | 1985-04-16 | 積水化学工業株式会社 | 金属管内面のコ−テイング方法及びその装置 |
| JPS59197566A (ja) * | 1983-04-21 | 1984-11-09 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 超高真空装置用真空容器 |
-
1986
- 1986-10-06 JP JP61237627A patent/JPH07116598B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6393857A (ja) | 1988-04-25 |
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