JPH09143698A - 連続イオンプレーティング装置 - Google Patents
連続イオンプレーティング装置Info
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Abstract
することなくアース(接地)した状態で、イオンプレー
ティングができる連続イオンプレーティング装置を提供
する。 【解決手段】 被処理材1をアース電位としルツボ15
を+電位に印加するバイアス電源18を備え、これによ
り、ルツボから被処理材に向かう電界を形成する。ま
た、被処理材1に対向してルツボ近傍に設けられたバイ
アス電極22と、被処理材をアース電位としバイアス電
極を+電位に印加するバイアス電源18を備える。更
に、成膜室16内に成膜室から絶縁され、かつルツボ1
5を囲むバイアス壁20を備え、バイアス壁20をバイ
アス電源18により+電位に印加する。
Description
オンプレーティングする連続イオンプレーティング装置
に関する。
材料を加熱して蒸発させ、蒸発材料を放電等でイオン化
し、材料イオン(陽イオン)を鋼板等の被処理材(陰
極)の表面に衝突・凝固させて被膜を作る成膜プロセス
である。かかるイオンプレーティング装置は、通常の真
空蒸着装置よりも更に緻密で強固な被膜ができる長所を
有し、TiN,Al−Mn合金,Ti−Cr合金,等の
成膜に用いられている。
ンプレーティングする従来のイオンプレーティング装置
の構成図であり、真空成膜室6,ルツボ5,電子銃3及
びその電源3a,プラズマ発生装置7,バイヤス電源
8,等を備え、電子銃3による電子ビーム2でルツボ5
内の材料4を加熱して蒸発させ、プラズマ発生装置7に
より蒸発材料にプラズマを付加してイオン化し、材料イ
オン(陽イオン)を電位差により鋼板1(陰極)に向け
て加速し、鋼板の表面に蒸発材料を衝突・凝固させるよ
うになっている。なお、蒸発材料をイオン化するため
に、RFコイル7a、アーク放電器7b等の別の手段も
適用される。
めに、鋼板1は成膜室6から絶縁して保持され、成膜室
6を陽極(+)、鋼板1を陰極(−)にしてその間にバ
イヤス電源8(DC500〜1000V)が設置され、
鋼板1と蒸発源(ルツボ5)との間にバイアスを印加
し、イオンプレーティングを行うようになっている。ま
た、電子銃3から電子ビーム(−)を放射するために、
電子銃3の本体及び成膜室6を陽極(+)、電子銃3の
電子発生器3bを陰極(−)にしてその間に電子銃電源
3a(例えば、約DC30kV)が設置される。更に通
常、成膜室6(陽極側)は接地してアースされ、漏電を
防止している。
にイオンプレーティングする連続イオンプレーティング
装置の模式図である。連続イオンプレーティング装置
は、入側と出側の真空シール装置,予備加熱室,成膜
室,等からなり、大気圧下でアンコイラーから巻き戻さ
れた鋼板1を入側の真空シール装置で真空中に通し、予
備加熱室で予備加熱した後、成膜室で成膜し、成膜後の
鋼板を出側の真空シール装置で大気圧中に取り出しリコ
イラーで巻き取るようになっている。
装置では、鋼板1を陰極に保持するために、鋼板1を成
膜室から絶縁するばかりでなく、アンコイラー,リコイ
ラー,入側と出側の真空シール装置,予備加熱室,等の
すべての装置において、鋼板をシールライン(アース電
位)から絶縁する必要があった。そのため、例えば、鋼
板1を駆動するローラの軸受部等に絶縁材を用いる必要
が生じ、構造が複雑になるばかりでなく、絶縁性能が低
く、信頼性に乏しい問題点があった。特に、高速の連続
イオンプレーティング装置では、200〜500m/m
inのライン速度で成膜を行い、しかも、数百時間連続
して操業するため、軸受等の一部が損傷しても、運転再
開に長時間かかり稼働率が大幅に低下するおそれがあっ
た。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、鋼板
をシールライン(アース電位)から絶縁することなくア
ース(接地)した状態で、イオンプレーティングができ
る連続イオンプレーティング装置を提供することにあ
る。
に走行する被処理材に材料を蒸着するための真空成膜室
と、該成膜室内に設置され材料を収納するルツボと、ル
ツボ内の材料を蒸発させる蒸発装置と、蒸発した材料を
イオン化させるイオン化装置と、を備えた連続イオンプ
レーティング装置において、被処理材をアース電位とし
ルツボを+電位に印加するバイアス電源を備え、これに
より、ルツボから被処理材に向かう電界を形成する、こ
とを特徴とする連続イオンプレーティング装置が提供さ
れる。
る被処理材に材料を蒸着するための真空成膜室と、該成
膜室内に設置され材料を収納するルツボと、ルツボ内の
材料を蒸発させる蒸発装置と、蒸発した材料をイオン化
させるイオン化装置と、を備えた連続イオンプレーティ
ング装置において、被処理材に対向してルツボ近傍に設
けられたバイアス電極と、被処理材をアース電位としバ
イアス電極を+電位に印加するバイアス電源を備え、こ
れにより、ルツボから被処理材に向かう電界を形成す
る、ことを特徴とする連続イオンプレーティング装置が
提供される。
く、構造も複雑な鋼板絶縁によるイオンプレーティング
に換わり、鋼板をアース電位とし、かつルツボから被処
理材に向かう電界を形成することができ、簡便な構造で
鋼板をシールライン(アース電位)から絶縁することな
くアース(接地)した状態で、イオンプレーティングが
可能となる。
室内に成膜室から絶縁され、かつルツボを囲むバイアス
壁を備え、該バイアス壁は、前記バイアス電源により+
電位に印加される。この構成により、ルツボを囲むバイ
アス壁にルツボと同電位のバイアス電圧を印加し、これ
により蒸発した材料イオン(陽イオン)の成膜室内壁へ
の付着を防止し、プラズマの安定化、イオン化粒子の被
処理材への集中化を図ることができる。
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付して使用する。図1は、本
発明による連続イオンプレーティング装置の第1実施形
態を示す構成図である。この図において、本発明の連続
イオンプレーティング装置10は、連続的に走行する被
処理材1(例えば鋼板)に材料4を蒸着するための真空
成膜室16と、成膜室16内に設置され材料4を収納す
るルツボ15と、ルツボ15内の材料4を蒸発させる蒸
発装置13と、蒸発した材料をイオン化させるイオン化
装置17と、を備えている。
装置により排気され、蒸着に適した真空度(例えば10
-3〜10-5torr程度)に保持されている。また、真
空成膜室16の上流側及び下流側には、真空シール装置
9が設置され、真空成膜室16の内部を真空に保持した
まま、被処理材1を外気から真空中に導入し、かつ真空
中から外気に取り出すことができるようになっている。
銃3と電子銃電源3aからなり、電子銃3による電子ビ
ーム2でルツボ15内の材料4を加熱して蒸発させるよ
うになっている。また、電子ビーム2の方向をルツボ1
5に向ける磁界を発生させる磁界発生装置(図示せ
ず)、例えば、電磁石を備えている。イオン化装置17
は、この図では、RFコイル17aとプラズマ発生装置
17bからなる。RFコイル17aは、高周波を発生す
るコイル(Radio Frequency Coil)であり、マイクロ波等
の高周波を発生させて蒸発元素(又は材料)を直接イオ
ン化することができる。また、プラズマ発生装置17b
は、内部に設けられた電極間で放電し、イオン化したガ
スを放出して、蒸発元素をイオン化するようになってい
る。なお、これらは、単独でも、併設してもよく、或い
は、アーク放電等の別の手段により蒸発元素をイオン化
させてもよい。
は、更に、被処理材1をアース電位としルツボ15を+
電位に印加するバイアス電源18を備えている。このバ
イアス電源18は、例えば、DC500〜1000Vで
あり、その陰極(−)がアースされ、陽極(+)がルツ
ボ15に接続されている。また、被処理材1、被処理材
1を支持又は駆動するローラ、真空シール装置9、真空
成膜室16、等は全てアース(接地)されている。ま
た、電子銃電源3aは、例えば、約DC30kVであ
り、その陽極(+)がアースされ、陰極(−)が電子銃
3の電子発生器3bに接続されている。
ィング装置10の大部分は、アース電位(0V)に保持
され、ルツボ15が+電位に、電子銃3の電子発生器3
bが−電位に保持される。電子銃3のルツボ15に対す
る電位差は、図3の例に比較してバイアス電源18の電
位分が大きくなるが、この分の電子銃電源3aの電圧を
下げることにより、同様の電子ビーム2を放射すること
ができる。
ティング装置10は、更に、成膜室16内に成膜室16
から絶縁され、かつルツボ15を囲むバイアス壁20を
備える。このバイアス壁20は、バイアス電源18によ
りルツボ15と同一の+電位に印加されている。上述し
た構成により、絶縁性能が低く、構造も複雑な鋼板絶縁
によるイオンプレーティングに換わり、被処理材1をア
ース電位とし、かつルツボ15から被処理材1に向かう
電界を形成することができ、簡便な構造で被処理材1を
シールライン(アース電位)から絶縁することなくアー
ス(接地)した状態で、ルツボから被処理材に向かう電
界を形成することができ、イオンプレーティングが可能
となる。
とにより、ルツボ15を囲むバイアス壁20にルツボ1
5と同電位のバイアス電圧を印加することができ、これ
によりイオン化された蒸発粒子(陽イオン)の成膜室1
6の内壁への付着を防止し、プラズマの安定化、イオン
化粒子の被処理材への集中化を図ることができる。
ィング装置の第2実施形態を示す構成図である。この図
において、被処理材1に対向してルツボ15の近傍にバ
イアス電極22が設けられ、バイアス電源18により、
被処理材1をアース電位としバイアス電極22を+電位
に印加している。また、ルツボ15は、バイアス電源1
8の陰極(−)に接続され、かつ電流計23を介してア
ースされている。その他の構成は、図1の第1実施形態
と同様である。
(接地)した状態で、バイアス電極22と被処理材1と
の間に、ルツボ15から被処理材1に向かう電界を形成
することができる。また、電流計23により、ルツボ1
5からアースに流れる電流を計測することができ、電子
銃3による電子ビーム2の強度(電流)を正確に計測す
ることができる。また、図2の例では、電子銃3のルツ
ボ15に対する電位差は、図3の例と同一であり、従来
と同様の電子ビーム2を放射することができる。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
レーティング装置は、鋼板をシールライン(アース電
位)から絶縁することなくアース(接地)した状態で、
イオンプレーティングができる、優れた効果を有する。
第1実施形態を示す構成図である。
第2実施形態を示す構成図である。
ングする従来のイオンプレーティング装置の構成図であ
る。
イオンプレーティング装置の模式図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 連続的に走行する被処理材に材料を蒸着
するための真空成膜室と、該成膜室内に設置され材料を
収納するルツボと、ルツボ内の材料を蒸発させる蒸発装
置と、蒸発した材料をイオン化させるイオン化装置と、
を備えた連続イオンプレーティング装置において、 被処理材をアース電位としルツボを+電位に印加するバ
イアス電源を備え、これにより、ルツボから被処理材に
向かう電界を形成する、ことを特徴とする連続イオンプ
レーティング装置。 - 【請求項2】 連続的に走行する被処理材に材料を蒸着
するための真空成膜室と、該成膜室内に設置され材料を
収納するルツボと、ルツボ内の材料を蒸発させる蒸発装
置と、蒸発した材料をイオン化させるイオン化装置と、
を備えた連続イオンプレーティング装置において、 被処理材に対向してルツボ近傍に設けられたバイアス電
極と、被処理材をアース電位としバイアス電極を+電位
に印加するバイアス電源を備え、これにより、ルツボか
ら被処理材に向かう電界を形成する、ことを特徴とする
連続イオンプレーティング装置。 - 【請求項3】 成膜室内に成膜室から絶縁され、かつル
ツボを囲むバイアス壁を備え、該バイアス壁は、前記バ
イアス電源により+電位に印加される、ことを特徴とす
る請求項1又は2に記載の連続イオンプレーティング装
置。 - 【請求項4】 前記蒸発装置は、ルツボ内の材料に荷電
粒子を照射する荷電粒子照射装置である、ことを特徴と
する請求項1又は2に記載の連続イオンプレーティング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29956995A JP3788632B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 連続イオンプレーティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29956995A JP3788632B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 連続イオンプレーティング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09143698A true JPH09143698A (ja) | 1997-06-03 |
| JP3788632B2 JP3788632B2 (ja) | 2006-06-21 |
Family
ID=17874332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29956995A Expired - Fee Related JP3788632B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 連続イオンプレーティング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3788632B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2482303A3 (en) * | 2011-01-28 | 2013-08-21 | United Technologies Corporation | Deposition apparatus and methods |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP29956995A patent/JP3788632B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2482303A3 (en) * | 2011-01-28 | 2013-08-21 | United Technologies Corporation | Deposition apparatus and methods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3788632B2 (ja) | 2006-06-21 |
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