JPS5852285Y2 - 金属薄膜製造装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 運考案は、金属薄膜製造装置に関し、更に詳細に述べる
と、ガス雰囲気中に陽極と陰極と基体とを配置し、前記
陽極と陰極との間に放電を生じさせることにより陰極を
構成する物質をスパッターさせて基体の表面に金属薄膜
を製造する金属薄膜製造装置に関するものである。

従来この種の製造装置を用いて基体、特に棒状基体の表
面に均一に金属薄膜を形成する場合には水平に保持され
た陽極板の上に複数の基体を起立させて配置していた。

しかしながら棒状の基体を起立させて配置する作業はき
わめて面倒であるため、この従来の装置においては運転
開始前の準備に多大の時間を要する欠点があった。

またこの従来の装置では振動等によって基体が倒れ易い
ため安定な運転を行なうことが困難であった。

また円筒形の籠状容器を陽極としてこの容器を中心軸の
周りに回転自在に設置するとともに容器の内側及び外側
の一方又は双方に同軸的に陰極を設け、容器内に多数の
基体を無造作に投入して容器を回転させながらスパッタ
リングを行なうようにした装置が提案されている。

この装置に用いれば、基体を一つずつ起立させて配置す
る必要がなく作業能率が向上する。

しかし、この装置では基体が円筒形の籠状容器の底部に
集中するため、底部以外の部分における放電電流は基体
の着膜に殆んど寄与せず、電流の利用率が低いという欠
点があった。

また陰極を容器の外側に配置した場合には、スパッタさ
れた粒子が容器の壁部に遮ぎられて基体に達しない場合
があり、着膜効率が低下する欠点があった。

尚陽極を籠状容器とせず、基体支持面のみが陰極と対向
する電極面を構成するような板状の陽極を用い、陽陰極
間の距離を一定に保ちつつ陽極を陰極に対して揺動運動
させることが考えられる。

このようにすれば、基体支持面と陰極との間でのみ放電
を生じるため、無駄な放電を生じさせることなく放電電
流の利用率を高めることができる。

しかしながらこの場合は、陽極と陰極との間に相対的な
変位が生じるため、陽極の揺動中陽極と陰極との間の距
離を一定に保って放電の安定化を図るためには、陽極の
基体支持面と陰極の陽極に対向する電極面とを完全な平
行面としてしかも両面の平行状態を保ったまま陽極をそ
の基体支持面に沿った方向に正確に揺動運動させる必要
があり、陽極の基体支持面及び陰極の電極面の加工精度
を非常に高くする必要がある上に陽極の揺動機構として
精度の高いものが必要になるという難点があった。

本考案の目的は、作業性を良好にするとともに電流の利
用率を高め、また容易に放電の安定化を図ることができ
るようにした金属薄膜製造装置を提供することにある。

以下図示の実施例により本考案の金属薄膜製造装置を詳
細に説明する。

第１図において１はスパッタリングによって表面に金属
薄膜を形成すべき多数の基体で、これらの基体１は図示
しない直流電源の正極出力端子に電気的に接続された陽
極２の基体支持面３の上に任意の姿勢で無造作に載置さ
れている。

陽極２は、導体からなっていて基体支持面３のみが後記
する陰極と対向する電極面を構成する形状を有しており
、陰極との間に着膜に寄与しない無駄な放電を生じさせ
ないように配慮されている。

陽極２は、連続した板により形成してもよく、また網目
を有する板により形成してもよい。

本実施例ではこの陽極２が略円弧状の断面を有する板か
らなり、その各端縁に沿って絶縁物からなる起立壁２ａ
が設けられている。

上記陽極２に対向する陰極１２は、陽極２の上方に配置
されて支持物１５により陽極２に対して固定され、図示
しない前記直流電源の負極出力端子に図示しない手段に
よって接続されている。

陰極１２は陽極２の基体支持面３に対向する対向電極面
１３を有しており、この対向電極面１３は、陽極２の基
体支持面３との間に一定の距離を保つように基体支持面
３と略平行する形状に形成されている。

図示の陰極１２は、陽極２の断面の円弧と同心的な円弧
状断面を有する板からなっている。

陰極１２はスパッターすべき金属からなっている。

例えば金属薄膜を抵抗材料として用いる場合には、陰極
材料としてタンタル、タングステン等が用いられる。

陽極２及びこの陽極に対して固定された陰極１２は、基
体支持面３上の基体１を転動させてその姿勢を適宜に変
化させるため、揺動運動できるようになっており、これ
により各基体に着膜の機会を均等に与えるようになって
いる。

陽極２及び陰極１２の往復揺動運動を行なわせる機構は
任意であるが、本実施例では陽極２を２個のローラ５，
６の上に支持して一方のローラ５を矢印７で示すように
反復継続的に正逆転させ、このローラ５の運動を陽極２
の摩擦面８を介して陽極２に伝達することにより陽極２
を陰極１２とともに基体支持面３に沿った方向（矢印４
の方向）に往復運動させるようになっている。

基体１、陽極２、陰極１２は、一般のスパッター法によ
る薄膜製造装置と同様な真空槽内に配置され、運転時に
はガス雰囲気、例えば１Ｏ−２ｔｏｒｒのオーダーの真
空度を有するアルゴンガスの不活性ガス雰囲気中ひ置か
れる。

上記実施例において、陽極２を揺動させつつ陽極２と陰
極１２との間に放電を生じさせると、ガスのイオンが陰
極に衝撃を加えて陰極１２を構成する金属粒子が叩き出
され、この粒子が基体１の表面に金属薄膜を形成する。

特に本考案においては陰極１３が陽極２とともに揺動す
るので、両電極の相対的位置関係は常に不変である。

したがって放電電流を変動させることなく陰陽両極間で
常に安定な放電を行なわせてスパッタを良好に行なわせ
、各基体に均等に着膜することができる。

本考案においては、陽極２と陰極１２とを相互に固定し
て両者を同時に揺動させるため、陽極２を陰極１２に対
して相対的に揺動させる場合に比べて両極の形状を或程
度自由に選ぶことができるが、上記実施例のように陰極
を陽極と同様に円弧状の断面を有する形状に形成すると
大きな放電電流を流すことができる。

上記実施例では陽極２と陰極１２とを円弧状断面を有す
る形状に形成したが、陽極２及び陰極１２を他の形状例
えば第２図に示したように平板状に形成することもでき
る。

また放電電流が比較的小さくてもよい場合には棒状の陽
極を用いることもできる。

陽極及び陰極の揺動運動は、基体支持面に沿った方向へ
の往復運動に限らず、シーソー運動や上下運動を行なわ
せてもよい。

本考案においては陽極及び陰極が一緒に同方向に揺動す
るのでこれらの運動を行なわせても陽極と陰極との間の
距離が変動することがなく、安定な放電を行なわせるこ
とができる。

以上のように、本考案によれば、陽極の基体支持面のみ
を陰極と対向する電極面として不必要な放電を生じさせ
ないようにしたので、放電電流の利用率を高めることが
できる。

特に本考案においては陽極と陰極とを一緒に揺動させる
ようにしたため、常に陽極と陰極との間の位置関係を一
定に保って安定な放電を行なわせることができ、各基体
に均等に着膜することができる。

しかも基体は多数個まとめて陽極の基体支持面上に無造
作に載置すればよいので金属薄膜の製造を能率良く行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本考案の異なる実施例を示
す要部概略断面図である。 １・・・・・・基体、２・・・・・・陽極、３・・・・
・・基体支持面、１２・・・・・・陰極、１３・・・・
・・対向電極面、１５・・・・・・支持物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガス雰囲気中に陽極と陰極とを配置して該陽極と陰極と
   の間で放電を生じさせることにより陰極を構成する物質
   をスパッターさせて基体の表面に金属薄膜を形成する金
   属薄膜製造装置において、前記陽極は前記基体を多数個
   任意の姿勢で載置し得る一定幅の基体支持面を有してい
   て該基体支持面のみが前記陰極と対向する電極面となる
   ように構成され、前記陽極は前記基体支持面上の基体を
   転動させるため揺動できるように設けられ、前記陰極は
   前記陽極とともに揺動し得るように前記陽極に対して固
   定されていることを特徴とする金属薄膜製造装置。