JPH0742585B2

JPH0742585B2 - 連続式イオンプレ−ティング装置

Info

Publication number: JPH0742585B2
Application number: JP18142787A
Authority: JP
Inventors: 修一岡部; 和美森
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1987-07-21
Filing date: 1987-07-21
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPS6425982A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は連続式イオンプレーテイング装置に関する。

「従来の技術」薄板状あるいは線状の被処理物表面に対し連続的に蒸着
処理を施すものとして、バッチ式真空蒸着装置と、エア
ツウエア（air to air）式真空蒸着装置がある。

バッチ式真空蒸着装置は、第３図に示すように、蒸発源
１で蒸発させた材料を被処理物Ｗの表面に蒸着させる蒸
着室２に止どまらず、被処理物Ｗが巻回されたリコイラ
３、案内ロール４…および巻取ロール５も一括して真空
槽６内に収納するものである。

また、エアツウエア式真空蒸着装置は、第４図に示すよ
うに、被処理物Ｗが大気中から真空槽６内に入り、処理
された後再び大気中に戻るよう構成されているため、こ
のような名称が付けられている。具体的な構成は、蒸着
室２とイオン洗浄室７を囲むように真空槽６が設けら
れ、該真空層６内にリコイラ３から被処理物Ｗが連続的
に送られるようになっており、被処理物Ｗの真空槽６へ
の入口および出口には気密ロール８が配備されている。

「発明が解決しようとする問題点」上記バッチ式真空蒸着装置にあっては、リコイラ３およ
び巻取ロール５も真空槽６内に収納するため外部との取
り合いがなく、被処理物Ｗに負の電圧を印加することが
可能である。このため、イオンプレーテイングを行なわ
せることはできるものの、その場合、真空槽６内の案内
ロール軸受部や巻取リール端部などすべて絶縁しなけれ
ばならず、設備的に複雑で高価なものとなる。また、バ
ッチ式であるため、装入、取出の手間がかかり生産性が
悪い欠点がある。

一方、エアツウエア式真空蒸着装置にあっては、リコイ
ラ３および巻取ロール５を真空槽６内の圧力と関係なく
交換できるため生産性は高いものの、イオンプレーテイ
ングを行なわせようとして、被処理物Ｗに負の電圧をか
ける場合、案内ロール軸受部や巻取リール端部等の支持
構造すべてを電気的に絶縁処理しなければならず、設備
的な面からもまた安全の面からも実現困難である。特
に、蒸着装置に前後の設備を直結する場合、前後の設備
についても支持構造について絶縁処理をしなければなら
なくなり、とても実現できるものではない。したがっ
て、この方式では、被処理物Ｗに電圧をかけない、いわ
ゆる真空蒸着法しか適用できず、膜質も悪い。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ロールやガ
イドなど被処理物支持材に対し絶縁処理を施すことな
く、連続イオンプレーテイングが行なえ、もって、コス
ト低減が図れ、生産性に優れ、かつ安全性にも優れる連
続式イオンプレーテイング装置を提供することを目的と
する。

「問題点を解決するための手段」本発明では、少なくとも、前記材料が載置される蒸発源
（24）、該蒸発源によって蒸発された材料がさらにイオ
ン化される放電領域（S₁）、並びに該放電領域に連続し
て設けられ前記供給する被処理物の表面にイオン化した
蒸発粒子を蒸着させる蒸着領域（S₂）を囲み、その内部
を外部から電気的に絶縁するケーシング（19）と、該ケ
ーシングの円周に敷設された導電性材料から成る内張板
（20）と、該内張板を正電圧に印加する印加手段（22）
を備えて成ることを特徴とする。

「作用」本発明装置によれば、蒸着領域において、被処理物を除
く外部雰囲気に正電圧を加えているため、あたかも被処
理物に負電圧を印加したのと同様となり、蒸発源から蒸
発されたイオン化粒子は、被処理物に加速されて衝突
し、被処理物表面に拡散接合的な薄膜を生成できる。

「実施例」以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に本発明にかかる連続式イオンプレーテイング装
置を示す。図中符号11はリコイラで、これから供給され
る薄板状あるいは線状の被処理物Ｗは、上下位置並びに
高さ方向中間位置にそれぞれ配された案内ロール12に巻
き掛けられて案内されながら前方へ移送され、巻取ロー
ル13に巻き取られる。

上記案内ロール12、並びに該案内ロール12によって移送
路が決定される被処理物Ｗの中間部分は、真空槽14内に
収納されている。真空槽14内への被処理物Ｗの出入り口
には、上下一対の気密ロール15が移送方向に複数段配備
され、これにより、真空槽14内の気密が保持されるよう
になっている。16は真空槽14内の圧力を所定の真空圧に
保つ真空排気ポンプである。

以上の構成は、従来のエアツウエア式真空蒸着装置と同
様である。本装置の特徴は以下にある。

すなわち、真空槽14の一部である、イオン洗浄室17およ
びイオンプレーテイング室18は、電気的絶縁材料からな
るケーシング19によって囲まれていて、外界から電気的
に絶縁されている。また、ケーシング19の内側には導電
性材料から成る内張板20が全周に亙って敷設されてい
る。

内張板20には仕切り壁20aが設けられ、これにより前記
イオン洗浄室17とイオンプレーテイング室18は仕切られ
ている。ケーシングおよび内張板の側壁には、被処理物
Ｗが貫通する箇所にはスリット21が形成されている。内
張板20は印加手段22によって正の電圧が印加され、印加
手段22の負側は接地されている。なお、真空槽14および
被処理物Ｗも接地されている。

真空槽14内であって前記ケーシング19に囲まれる前段部
分23は予熱室であり、ここでは被処理物Ｗを適宜温度ま
で熱する加熱手段（図示せず）が配備されている。ま
た、イオン洗浄室17にはアルゴンガスあるいは水素ガス
を注入するガス注入手段（図示せず）が付設されてい
る。

前記イオンプレーテイング室18には、蒸着材料が載置さ
れる蒸発源24の他、該蒸発源24によって蒸発した材料を
さらにイオン化させる、高周波法や直流放電法等の周知
のイオン化手段（図示略）が設けられ、これらによって
蒸発イオン化した材料を、前記連続的に移送される被処
理物Ｗ表面に蒸着できるようになっている。なおここで
は、前記蒸発した材料をイオン化させる領域を放電領域
S₁、イオン化した蒸発粒子を被処理物Ｗ表面に蒸着させ
る領域を蒸着領域S₂という。

以下、上記装置の作用について説明する。リコイラ11か
ら巻回を解かれた薄板状あるいは線状の被処理物Ｗは、
気密ロール15を通り真空槽14内に入る。そこでは、まず
予熱室23にて適宜温度に熱せられ水分や油分が除去され
た後、スリット21を通ってケーシング19内に入る。

ケーシング19内では、最初イオン洗浄室17に入る。ここ
では、被処理物Ｗの電位が接地電位であるのに対し、内
張板20が正の電圧に印加されているため、ガス注入手段
によりアルゴンガスあるいは水素ガスが供給されると、
グロー放電が起こり、イオン化されたAr⁺イオン、H₂ ⁺イ
オンは陰極である被処理物Ｗに衝突する。これにより、
被処理物Ｗの表面は洗浄される。

次いで、被処理物Ｗはイオンプレーテイング室18に入る
が、ここでは、蒸発源24が蒸発した材料分子の蒸発粒子
を受ける。このとき、蒸発粒子はイオン化手段によって
イオン化されており、該イオン化された粒子は、イオン
プレーテイング室18において他より電位が低い被処理物
Ｗに加速されて衝突することとなって、被処理物Ｗの表
面に拡散接合的な薄膜を形成する。

すなわち、イオンプレーテイングは、本来、イオン化し
た蒸発粒子を、負に印加した被処理物に加速して蒸着さ
せるのであるが、本装置では、被処理物Ｗに負の電圧を
加えることなく、それと全く同様の効果をあげることが
できる。

一方、内張板20と真空槽14との間にケーシング19が介在
されているので、内張板20に電圧をかけたところで、内
張板20と真空槽14との間の放電は起きず、結局放電はケ
ーシング19内のみに止どまることとなる。

被処理物Ｗは、その後、スリット21を通ってケーシング
19外に出て、そこからさらに複数段の気密ロール15を通
って真空槽14の外に出る。そして、巻取ロール13によっ
て巻き取られる。

なお、上記実施例ではリコイラ11、巻取ロール13を組み
付ける構成となっているが、これに限られることなく、
前段の設備から流れてくる被処理物Ｗを直接本装置に接
続して連続的に処理するようにしてもよい。さらにま
た、本装置によって処理した被処理物を、そのまま後段
の設備に供給するようにしてもよい。

「発明の効果」以上説明したように本発明によれば、被処理物に負電圧
を印加することなく連続したイオンプレーテイングが実
現できる。このことは、特に、本装置に前後の設備を連
続化する場合、前後の設備に対し絶縁処理を施す必要が
なくなり、容易に実現化が図れ、生産性の大幅な向上が
図れることとなる。

また、上記のように被処理物に負電圧を印加する必要が
ないことから、作業性の安全性も確保できる。

さらに、ロールやガイドなど被処理物支持材に対し絶縁
処理を施す部分が少なく、コストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のII−II線に沿う断面図、第３図、第４図は従来の
連続式真空蒸着装置の例を示す縦断面図である。 14……真空槽、15……気密ロール、 19……ケーシング、20……内張板、 22……印加手段、24……蒸発源、 S₁……放電領域、S₂……蒸着領域、Ｗ……被処理物。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空槽（14）内において、蒸発してイオン
化した材料を、連続して供給する被処理物（Ｗ）の表面
に蒸着させる連続式イオンプレーテイング装置であっ
て、少なくとも、前記材料が載置される蒸発源（24）、該蒸
発源によって蒸発された材料がさらにイオン化される放
電領域（S₁）、並びに該放電領域に連続して設けられ前
記供給する被処理物の表面にイオン化した蒸発粒子を蒸
着させる蒸着領域（S₂）を囲み、その内部を外部から電
気的に絶縁するケーシング（19）と、該ケーシングの内
周に敷設された導電性材料から成る内張板（20）と、該
内張板を正電圧に印加する印加手段（22）を備えて成る
ことを特徴とする連続式イオンプレーテイング装置。