JPH02194165A - イオンプレーティングにおけるイオン化方法およびイオンプレーティング装置 - Google Patents

イオンプレーティングにおけるイオン化方法およびイオンプレーティング装置

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JPH02194165A
JPH02194165A JP1164789A JP1164789A JPH02194165A JP H02194165 A JPH02194165 A JP H02194165A JP 1164789 A JP1164789 A JP 1164789A JP 1164789 A JP1164789 A JP 1164789A JP H02194165 A JPH02194165 A JP H02194165A
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JP
Japan
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evaporation
evaporated
ion plating
ionization
substance
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Pending
Application number
JP1164789A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Nehashi
清 根橋
Shuichi Okabe
修一 岡部
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、蒸発源から蒸発した蒸発物質と反応ガス、
あるいは反応ガスを用いない場合は蒸発物質をイオン化
して、被蒸着物に蒸着させるイオンプレーティングのイ
オン化方法と、その方法を実施するイオンプレーティン
グ装置に係り、特に、蒸発物質や反応ガスのイオン化を
促進させる方法と手段に特徴があるイオンプレーティン
グのイオン化方法と、イオンプレーティング装置に関す
る。
[従来の技術] 従来のイオンプレーティング装置は、第2図のように構
成されている。
図において1は真空槽であり、その内部は、排気管2か
ら真空排気されることにより真空状態に保持され、反応
ガスを用いる場合はノズル3から反応ガスGが供給され
る。この反応ガスGは、例えば窒素や炭素などであり、
放電を生じさせるためにアルゴンなどの不活性ガスが混
合されることもある。
真空槽1内の底部には、蒸発源4が備えられている。こ
の蒸発源4は、蒸発材料5を所定の蒸気圧とするように
、温度でいえば融点よりも少し高い温度にまで加熱して
蒸発させるものである。本例の蒸発源4は、電子ビーム
Bを利用したいわゆる電子ビーム蒸発源であり、水冷さ
れたルツボ6内の蒸発材料5に、電子銃7からの電子ビ
ームBを直接当てて加熱することによって、その蒸発材
料5を蒸発させる。8は電子銃7の電源である。
蒸発源4の上方位置には、放電用プローブ9が備えられ
ている。この放電用プローブ9は、プローブ用電源lO
によって、ルツボ6に対して正の電圧が印加される。こ
の放電用プローブ9は、モリブデン、タンタル、タング
ステンなどで形成されていて、蒸発源4から熱電子を放
出させ、その熱電子を、反応ガスGやルツボ6から蒸発
した蒸発物質に衝突させる。これにより、反応ガスGや
蒸発物質をイオン化あるいは励起させて、蒸着物質流R
をつくる。
また、真空槽l内の上方には、被蒸着物としての基板2
が配置されている。この基板11には、基板電源12に
よって、ルツボ6に対して負の電圧が印加される。13
は電流検出器である。
このように構成されたイオンプレーティング装置におい
ては、電子ビームBによって加熱された蒸発材料5が蒸
発物質となって真空槽1内に蒸発する。この時、蒸発源
4から放電用プローブ9に向けて放出される熱電子が蒸
発物質に衝突し、その蒸発物質から電子を弾き出して正
イオン化する。
熱電子は、同様にして反応ガスGも正イオン化する。蒸
発物質と反応ガスGは正イオン化されて蒸着物質流Rと
なり、電位の低い基板2に引かれて衝突し、化合して蒸
着膜を形成する。
このように、従来のイオンプレーティング装置は、蒸発
物質と反応ガスG、あるいは反応ガスGを用いない場合
は蒸発物質をイオン化させる手段として、電子銃7と放
電用プローブ9を用い、電子銃7によって蒸発材料5を
蒸発させると共に熱電子e−を放出させている。つまり
、電子銃7は、蒸発材料5を蒸発させる機能と、熱電子
e−を放出させてイオン化する機能とを兼有している。
し発明が解決しようとする課題] 上述したように、従来のイオンプレーティング装置は、
電子銃7が2つの機能を兼有していた。
ところが、電子銃7に対して、蒸発材料5を蒸発させる
機能とイオン化させる機能の双方を求めて、それらの要
求を同時に満足させることは難しかった。特に、蒸発材
料5が溶解したときの温度変化の影響によって、熱電子
e−の放出が不充分となり、蒸発物質や反応ガスのイオ
ン化率が低くなるという問題があった。
この発明は、このような問題を解決課題とする。
[課題を解決す、るための手段] (1)第1請求項に記載のイオンプレーティングにおけ
るイオン化方法は、 蒸発源から蒸発した蒸発物質をイオン化して、被蒸着物
に蒸着させるイオンプレーティングにおけるイオン化方
法において、 蒸発源から蒸発した蒸発物質に電子ビームを照射してイ
オン化を促進させることを特徴とする。
(2)第2請求項に記載のイオンプレーティングにおけ
るイオン化方法は、 蒸発源から蒸発した蒸発物質と、反応ガスをイオン化し
て、被蒸着物に蒸着させるイオンプレーティングにおけ
るイオン化方法において、蒸発源から蒸発した蒸発物質
と反応ガスに電子ビームを照射してイオン化を促進させ
ることを特徴とする。
(3)第3請求項に記載のイオンプレーティング装置は
、 蒸発源から蒸発した蒸発物質をイオン化して、被蒸着物
に蒸着させるイオンプレーティング装置において、 蒸発源と被蒸着物の間に、蒸発源から蒸発した蒸発物質
に電子ビームを照射してイオン化させる電子ビーム発生
手段を備えてことを特徴とする。
(4)第4請求項に記載のイオンプレーティング装置は
、 蒸発源から蒸発した蒸発物質と、反応ガスをイオン化し
て、被蒸着物に蒸着させるイオンプレーティング装置に
おいて、 蒸発源と被蒸着物の間に、蒸発源から蒸発した蒸発物質
と反応ガスに電子ビームを照射してイオン化させる電子
ビーム発生手段を備えたことを特徴とする。
[作用] この発明のイオンプレーティングにおけるイオン化方法
は、蒸発源から蒸発した蒸発物質と反応ガス、あるいは
反応ガスを用いない場合は蒸発物質に電子ビームを照射
して、それらのイオン化を促進する。これにより、蒸発
物質の蒸発の制御とは全く別に、蒸発物質や反応ガスの
イオン化を制御して、制御性を増すと共にイオン化率を
上げる。
また、この発明のイオンプレーティング装置は、蒸発源
と被蒸着物との間に備えた電子ビーム発生手段によって
、蒸発源から蒸発した蒸発物質と反応ガス、あるいは反
応ガスを用いない場合は蒸発物質に電子ビームを照射す
ることにより、それらのイオン化を促進する。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を第1図に基づいて説明する
。なお、上述した第2図の従来例と同様の部分には同一
符号を付して説明を省略する。
図において、21はイオン化用電子銃(電子ビーム発生
手段)であり、ルツボ6寄りの蒸発材料5の蒸発流に向
かって電子ビームを照射するように備えられている。こ
のイオン化用電子銃21は、例えばピアス型電子銃など
である。22は、イオン化用電子銃21の電源である。
蒸着物質流Rを挟んでイオン化用電子銃21の反対側に
は、アース接続された水冷式の電子ビーム受け23が備
えられている。
このように構成されたイオンプレーティング装置の場合
、イオン化用電子銃21から蒸発材料5の蒸発流に向か
って照射された電子e−は、蒸発物質や反応ガスGに衝
突して、これらをイオン化して蒸着物質流Rをつくる。
このように、イオン化用電子銃21は、蒸発物質と反応
ガスGをイオン化させるためのイオン化専用の電子銃と
して機能する。そのイオン化用電子銃21の出力は、そ
の電源22の出力を制御することによって、電子銃7と
は全く独立に制御できる。この結果、蒸発材料5の溶融
と、蒸発物質と反応ガスGのイオン化を全く独立して制
御できることになる。
なお、反応ガスGを用いないイオンプレーティングの場
合は、蒸発源4から蒸発した蒸発物質にイオン化用電子
銃21の電子ビームを照射して、そのイオン化を促進す
る。
[効果] 以上説明したように、この発明は、蒸発源から蒸発した
蒸発物質と反応ガス、あるいは反応ガスを用いない場合
は蒸発物質に電子ビームを照射して、それらのイオン化
を促進するから、次のような効果を奏することができる
■蒸発物質の蒸発と、蒸発物質や反応ガスのイオン化を
全く独立して制御できるため、イオンプレーティングの
制御性が増す。例えば、電子ビームの出力、電子ビーム
の方向、電子ビームの広がりあるいは絞りを調整するこ
とにより、蒸発物質や反応ガスをイオン化する際の制御
性を増すことができる。
■電子ビームを照射することによって、蒸発物質や反応
ガスのイオン化率を上げ、被蒸着物に対して、密着性が
良くて緻密な蒸着膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を説明するための概略構
成図である。 第2図は、従来例を説明するための概略構成図である。 ・・・・・・真空槽、 4・・・・・・蒸発源、・・・
・・・蒸発材料、  6・・・・・・ルツボ、・・・・
・・電子銃、 9・・・・・・放電用プローブ、l・・
・・・・基板(被蒸着物)、 !・・・・・・・イオン化用電子銃(電子ビーム発生手
段)2・・・・・・電子銃用電源、 B・・・・・・電子ビーム、 R・・・・・・蒸着物質
流。 出願人  石川島播磨重工業株式会社 粥!

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)蒸発源から蒸発した蒸発物質をイオン化して、被
    蒸着物に蒸着させるイオンプレーティングにおけるイオ
    ン化方法において、 蒸発源から蒸発した蒸発物質に電子ビームを照射してイ
    オン化を促進させることを特徴とするイオンプレーティ
    ングにおけるイオン化方法。
  2. (2)蒸発源から蒸発した蒸発物質と、反応ガスをイオ
    ン化して、被蒸着物に蒸着させるイオンプレーティング
    におけるイオン化方法において、蒸発源から蒸発した蒸
    発物質と反応ガスに電子ビームを照射してイオン化を促
    進させることを特徴とするイオンプレーティングにおけ
    るイオン化方法。
  3. (3)蒸発源から蒸発した蒸発物質をイオン化して、被
    蒸着物に蒸着させるイオンプレーティング装置において
    、 蒸発源と被蒸着物の間に、蒸発源から蒸発した蒸発物質
    に電子ビームを照射してイオン化させる電子ビーム発生
    手段を備えてことを特徴とするイオンプレーティング装
    置。
  4. (4)蒸発源から蒸発した蒸発物質と、反応ガスをイオ
    ン化して、被蒸着物に蒸着させるイオンプレーティング
    装置において、 蒸発源と被蒸着物の間に、蒸発源から蒸発した蒸発物質
    と反応ガスに電子ビームを照射してイオン化させる電子
    ビーム発生手段を備えたことを特徴とするイオンプレー
    ティング装置。
JP1164789A 1989-01-20 1989-01-20 イオンプレーティングにおけるイオン化方法およびイオンプレーティング装置 Pending JPH02194165A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05295527A (ja) * 1991-08-08 1993-11-09 Rikagaku Kenkyusho イオンプレーティング装置
JPH06158293A (ja) * 1992-11-30 1994-06-07 Jeol Ltd イオンプレーティング装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05295527A (ja) * 1991-08-08 1993-11-09 Rikagaku Kenkyusho イオンプレーティング装置
JPH06158293A (ja) * 1992-11-30 1994-06-07 Jeol Ltd イオンプレーティング装置

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