JPS58224164A - イオンプレ−テイング装置 - Google Patents
イオンプレ−テイング装置Info
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- JPS58224164A JPS58224164A JP10701082A JP10701082A JPS58224164A JP S58224164 A JPS58224164 A JP S58224164A JP 10701082 A JP10701082 A JP 10701082A JP 10701082 A JP10701082 A JP 10701082A JP S58224164 A JPS58224164 A JP S58224164A
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- 238000007733 ion plating Methods 0.000 title abstract 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 19
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はイオンブレーティング装置に関するものであり
、イオン化効率と被覆収率の向上を目的とするものであ
る。
、イオン化効率と被覆収率の向上を目的とするものであ
る。
蒸発源からの物質蒸気と導入口から必要に応じて導入さ
れるガスとをイオン化手段によりイオン化し、蒸発源に
対し七負電位にある基板表面に被膜を形成する方法がイ
オンブレーティング法として知られて（・る。
れるガスとをイオン化手段によりイオン化し、蒸発源に
対し七負電位にある基板表面に被膜を形成する方法がイ
オンブレーティング法として知られて（・る。
この方法にお〜・ては、必要な装置特性を考慮して設計
された種々の装置が実用に供されているが、特にイオン
化効率とイオンの分布を考慮して基板の近傍に熱電子発
生用フィラメントを配置した装置が知られている。
された種々の装置が実用に供されているが、特にイオン
化効率とイオンの分布を考慮して基板の近傍に熱電子発
生用フィラメントを配置した装置が知られている。
このような装置の公知例を第１図に示す。第１図は従来
の多陰極型イオンブレーティング装置の構成を示す模式
的断面図である。
の多陰極型イオンブレーティング装置の構成を示す模式
的断面図である。
排気系１により排気される真空室２の中に、蒸発源６と
基板４とが対向配置されており、蒸発源乙の近傍には陽
極５が、基板４の近傍には複数の陰極６が配置されて（
・る。基板４および陰極６には電源７により陽極５に対
して負電位が印加され、基板４の負電位は可変抵抗８に
より陰極６より小さく設定される。陰極６はフィラメン
ト電源９により駆動される熱電子発生用フィラメントか
らなっている。
基板４とが対向配置されており、蒸発源乙の近傍には陽
極５が、基板４の近傍には複数の陰極６が配置されて（
・る。基板４および陰極６には電源７により陽極５に対
して負電位が印加され、基板４の負電位は可変抵抗８に
より陰極６より小さく設定される。陰極６はフィラメン
ト電源９により駆動される熱電子発生用フィラメントか
らなっている。
この装置においては、陽極５と陰極６との間に生ずるグ
ロー放電がイオン化手段となって（・るか、さらに陰極
６が熱電子発生用フィラメントからなっているので、こ
こから陽極５に向けて放射される電子流がイオン化効率
を効果的に向上させている。
ロー放電がイオン化手段となって（・るか、さらに陰極
６が熱電子発生用フィラメントからなっているので、こ
こから陽極５に向けて放射される電子流がイオン化効率
を効果的に向上させている。
しかしながら、イオン化されて正のイオンとなっている
蒸発物質イオンおよび雰囲気ガスイオンは、大きな負電
位にある陰極乙に向って主として加速されるので、基板
４に対する被覆収率はかえって低下する。一方、フィラ
メント形状の陰極６においては、蒸発物質の付着断面積
が小さいので、ここから再蒸発して基板に向うイオン流
は期待されるほど多くなし・。また、再蒸発イオン流に
対しては基板電位が逆バイアスとなっているので減速さ
れて堆積することになり、充分な密着力が得られない。
蒸発物質イオンおよび雰囲気ガスイオンは、大きな負電
位にある陰極乙に向って主として加速されるので、基板
４に対する被覆収率はかえって低下する。一方、フィラ
メント形状の陰極６においては、蒸発物質の付着断面積
が小さいので、ここから再蒸発して基板に向うイオン流
は期待されるほど多くなし・。また、再蒸発イオン流に
対しては基板電位が逆バイアスとなっているので減速さ
れて堆積することになり、充分な密着力が得られない。
そこで本発明の目的は、従来の装置における上記の欠点
を排除し、イオン化高率が高く、かつ被覆収率の高い装
置を提供することである。
を排除し、イオン化高率が高く、かつ被覆収率の高い装
置を提供することである。
Ａ 上記目的のため本発明にお゛ては・蒸発源
に対して負電位にある基板の近傍に熱電子発生用フィラ
メントを配置し、さらに熱電子発生用フィラメントおよ
び基板に対して正電位にある板状陽電極８を前記フィラ
メントの背後に板面を基板側に向けて配置するようにし
た。
に対して負電位にある基板の近傍に熱電子発生用フィラ
メントを配置し、さらに熱電子発生用フィラメントおよ
び基板に対して正電位にある板状陽電極８を前記フィラ
メントの背後に板面を基板側に向けて配置するようにし
た。
第２図は本発明の実施例におけるイオンブレーティング
装置の構成を示す模式的断面図である。
装置の構成を示す模式的断面図である。
排気系１により排気される真空室２の中に、蒸発電源１
０により駆動される蒸発源６と、基板電源１１により蒸
発源乙に対して負電位が印加される基板４とが対向配置
されており、蒸発源乙の」二方には陽極電源１７により
駆動される陽極１６が配置されている。
０により駆動される蒸発源６と、基板電源１１により蒸
発源乙に対して負電位が印加される基板４とが対向配置
されており、蒸発源乙の」二方には陽極電源１７により
駆動される陽極１６が配置されている。
基板４の近傍にはフィラメント電源１４により駆動され
る複数の熱電子発生用フィラメント１２が配置されてお
り、その背後に板状陽電極１６が板面を基板４側に向け
て配置されている。板状陽電極１６の電位は、陽電極電
源１５により熱電子発生用フィラメン）１２に対して正
の電位となっており、同時に、基板４に対しても正電位
となっている。第２図に例示した結線では、基板４の電
、、、１位〈フィラメント１２の電位〈陽電極１６
の電位、の順位になっているが、基板４とフィラメント
１２との間の電位勾配は特に規定する必要なく、これら
両者の電位が陽電極１６の電位よりも負であることが必
須の構成要件である。
る複数の熱電子発生用フィラメント１２が配置されてお
り、その背後に板状陽電極１６が板面を基板４側に向け
て配置されている。板状陽電極１６の電位は、陽電極電
源１５により熱電子発生用フィラメン）１２に対して正
の電位となっており、同時に、基板４に対しても正電位
となっている。第２図に例示した結線では、基板４の電
、、、１位〈フィラメント１２の電位〈陽電極１６
の電位、の順位になっているが、基板４とフィラメント
１２との間の電位勾配は特に規定する必要なく、これら
両者の電位が陽電極１６の電位よりも負であることが必
須の構成要件である。
第３図は板状陽電極１６の詳細を示す要部断面斜視図で
ある。
ある。
共通のフィラメント電源１４により駆動されて白熱化す
る複数の熱電子発生用フィラメント１２の背後に、モリ
ブデン、タングステン、タンタルなどの耐熱金属製の板
状陽電極１６が配置されており、この間に電源１５によ
り直流電圧が印加されている。このように構成されてい
る板状陽電極１６は、フィラメント１２かもの輻射熱お
よびフィラメント１２かも放出され、電界により加速さ
れたのち衝突する熱電子のエネルギーにより加熱され、
約２０００°Ｃ前後の高温に保持される。
る複数の熱電子発生用フィラメント１２の背後に、モリ
ブデン、タングステン、タンタルなどの耐熱金属製の板
状陽電極１６が配置されており、この間に電源１５によ
り直流電圧が印加されている。このように構成されてい
る板状陽電極１６は、フィラメント１２かもの輻射熱お
よびフィラメント１２かも放出され、電界により加速さ
れたのち衝突する熱電子のエネルギーにより加熱され、
約２０００°Ｃ前後の高温に保持される。
第２図に示した装置においては、蒸発源６と基板４との
間に基板電源１１により電圧が印加されているので、ガ
ス導入口１８から雰囲気ガスを導入するとこの間でグロ
ー放電を生じ、これだけでもイオン化手段となり得るが
、蒸発源６の上方に陽極１６が配置されているので、こ
れによりフィラメント１２および加熱された蒸発源６か
ら熱電子が引き出され、この電子流によりイオン化効率
が飛躍的に向上する。
間に基板電源１１により電圧が印加されているので、ガ
ス導入口１８から雰囲気ガスを導入するとこの間でグロ
ー放電を生じ、これだけでもイオン化手段となり得るが
、蒸発源６の上方に陽極１６が配置されているので、こ
れによりフィラメント１２および加熱された蒸発源６か
ら熱電子が引き出され、この電子流によりイオン化効率
が飛躍的に向上する。
蒸発源６かも蒸発し、イオン化された蒸発物質イオンは
負電位にある基板４に向けて加速され、基板表面をボン
バードしながら堆積して行くが、付着力の乏しい堆積物
の一部はボンバード効果によりスパッタされ、周囲の板
状陽電極１６に刺着する。
負電位にある基板４に向けて加速され、基板表面をボン
バードしながら堆積して行くが、付着力の乏しい堆積物
の一部はボンバード効果によりスパッタされ、周囲の板
状陽電極１６に刺着する。
板状陽電極１６は蒸発源６と同等の高温に加熱されてい
るので、ここに刺着した蒸発物質は瞬時に再蒸発してイ
オン化され、電界により加速されて基板４に向う。この
ように、本発明の装置においては、板状陽電極１３が第
２の蒸発源として機能し、基板４からスパッタされる蒸
発物質を再度活性化して基板方向に加速するので、被覆
収率は著しく向上すると同時に、基板周辺のイオン密度
分布が均一化され、均一な被葎が達成される。
るので、ここに刺着した蒸発物質は瞬時に再蒸発してイ
オン化され、電界により加速されて基板４に向う。この
ように、本発明の装置においては、板状陽電極１３が第
２の蒸発源として機能し、基板４からスパッタされる蒸
発物質を再度活性化して基板方向に加速するので、被覆
収率は著しく向上すると同時に、基板周辺のイオン密度
分布が均一化され、均一な被葎が達成される。
第２図に例示した装置においては、イオン化手段として
蒸発源６の上方に陽極１６を設けることによりイオン化
効率を向上させて℃・るが、陽極１６は本発明の装置に
必須の部月ではな（・。
蒸発源６の上方に陽極１６を設けることによりイオン化
効率を向上させて℃・るが、陽極１６は本発明の装置に
必須の部月ではな（・。
陽極１６が存在しない場合にも、陽電極１３によって蒸
発源６およびフィラメント１２から熱電子が引き出され
目的によっては充分なイオン化手段となり得る。さらに
、別のイオン化手段として、蒸発源乙の近傍に電子ビー
ム発生装置を配置すること、あるいは高周波励起方式を
採用することも有効である。
発源６およびフィラメント１２から熱電子が引き出され
目的によっては充分なイオン化手段となり得る。さらに
、別のイオン化手段として、蒸発源乙の近傍に電子ビー
ム発生装置を配置すること、あるいは高周波励起方式を
採用することも有効である。
以上述べたように、本発明の装置はイオン化効率と被覆
収率とを同時に向上させるものであり、充分に活性化さ
れ反応性の高められた被膜を強い密着力を伴なって広範
囲に均一に被膜することを可能ならしめるものである。
収率とを同時に向上させるものであり、充分に活性化さ
れ反応性の高められた被膜を強い密着力を伴なって広範
囲に均一に被膜することを可能ならしめるものである。
第１図は従来の多陰極型イオンブレーティング・４装置
の構成を示す模式的断面図、第２図は本発明の実施例に
おけるイオンブレーティング装置の構成を示す模式的断
面図、第３図は本発明の装置における板状陽電極の詳細
を示す要部断面斜視図である。 ６・・・・・・蒸発源、 ４・・・・・・基板、 １２・・・・・・熱電子発生用フィラメント、１６・・
・・・・板状陽電極。 第１図 第３図
の構成を示す模式的断面図、第２図は本発明の実施例に
おけるイオンブレーティング装置の構成を示す模式的断
面図、第３図は本発明の装置における板状陽電極の詳細
を示す要部断面斜視図である。 ６・・・・・・蒸発源、 ４・・・・・・基板、 １２・・・・・・熱電子発生用フィラメント、１６・・
・・・・板状陽電極。 第１図 第３図
Claims (1)
- 蒸発源に対して負電位にある基板の近傍に熱電子発生用
フィラメントを備えたイオンブレーティング装置におい
て、前記フィラメントおよび基板に対して正電位にある
板状陽電極が、前記フィラメントの背後に板面な基板側
に向けて配置されて（・ることを特徴とするイオンブレ
ーティング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10701082A JPH0239591B2 (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | Ionpureeteingusochi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10701082A JPH0239591B2 (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | Ionpureeteingusochi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58224164A true JPS58224164A (ja) | 1983-12-26 |
| JPH0239591B2 JPH0239591B2 (ja) | 1990-09-06 |
Family
ID=14448206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10701082A Expired - Lifetime JPH0239591B2 (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | Ionpureeteingusochi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239591B2 (ja) |
-
1982
- 1982-06-22 JP JP10701082A patent/JPH0239591B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0239591B2 (ja) | 1990-09-06 |
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