JPH1136063A - アーク式蒸発源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陰極から飛散するドロップレットを低減する
ことができ、しかも膜厚均一性の高い成膜領域が広く、
かつ陰極寿命の長いアーク式蒸発源を提供する。 【解決手段】 このアーク式蒸発源２ａは、陰極４の蒸
発面５を含む領域に、当該蒸発面５での強さが７００Ｏ
ｅ以上の磁界を形成する磁気コイル８ａを備えている。
しかもこの磁気コイル８ａは、蒸発面５の前方において
集束せずに平行進行ないし発散する磁力線１２であっ
て、蒸発面５内の任意の点に立てた法線と当該点におけ
る磁力線１２の方向との成す角度が０度以上３０度以下
の磁力線１２を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば工具や金
型等の基体の表面に陰極物質を被着して、当該陰極物質
から成る、または当該陰極物質の窒化物、酸化物等から
成る薄膜を形成する薄膜形成装置（これはアーク式イオ
ンプレーティング装置とも呼ばれる）等に用いられるも
のであって、アーク放電によって陰極を溶解させて陰極
物質を蒸発させるアーク式蒸発源に関する。

【０００２】

【従来の技術】アーク式蒸発源で蒸発させる陰極物質に
は、陰極近傍に生じるアークプラズマによってイオン化
された陰極物質イオンがかなりの割合で含まれており、
この陰極物質イオンを電界によって基体に引き込んで基
体表面に薄膜を形成するアーク式イオンプレーティング
法またはアーク式イオンプレーティング装置は、薄膜の
密着性が良い、成膜速度が大きい等の利点を有してお
り、工具や金型等の表面に金属膜やセラミックス膜を被
覆する手段として広く用いられている。膜の密着性が良
いのは、陰極物質中に含まれている陰極物質イオンを、
負バイアス電圧等による電界によって基体に引き込んで
衝突させることができるからである。成膜速度が大きい
のは、アーク放電を利用して陰極を溶解させるからであ
る。

【０００３】しかし、上記陰極から発生する陰極物質に
は、ドロップレットと呼ばれる粗大粒子が含まれてお
り、これが基体表面に形成される薄膜に入射付着する
と、当該薄膜の平滑性を損ねて工具等の寿命を短くした
り、薄膜の外観を損ねたりする。

【０００４】このようなドロップレットを低減するため
に、陰極の前方付近に磁界を形成するアーク式蒸発源が
既に提案されている。その一例を図１２に示す。

【０００５】このアーク式蒸発源２は、特開平５−１７
１４２７号公報に開示されているものであり、陰極（カ
ソード）４と図示しない陽極（アノード）との間でアー
ク放電を生じさせて、このアーク放電によって陰極４を
溶解させて陰極物質６を蒸発させる。陰極４は例えば金
属から成る。この陰極４の陰極物質６を蒸発させる面が
蒸発面５である。この蒸発面５の前方（即ち陰極物質６
の蒸発方向。以下同じ）付近にはアーク放電によるプラ
ズマ（即ちアークプラズマ）が生成され、上記陰極物質
６には、このプラズマによってイオン化された陰極物質
イオンがかなりの割合で含まれている。

【０００６】この陰極４の前方に基体１８を配置してお
くことにより、上記陰極物質６をこの基体１８に入射堆
積させて薄膜を形成することができる。その際に、例え
ば基体１８に負のバイアス電圧を印加しておくことによ
り、陰極物質６に含まれている陰極物質イオンを、この
負バイアス電圧によって基体１８に向けて加速して基体
１８に衝突させることができる。また、基体１８の周り
に陰極物質６と反応する反応性ガス（例えば窒素、酸
素、炭化水素等）を導入しておけば、陰極物質６とこの
反応性ガスとが反応して、基体１８の表面に化合物（セ
ラミックス）薄膜を形成することができる。

【０００７】更にこのアーク式蒸発源２は、陰極４の前
方付近に円筒状の磁気コイル８を設け、その内部に２段
のリング状のコア１６を設け、これらによって磁気コイ
ル８の中心部付近に、即ち陰極４の前方付近に、磁力線
１２の集束領域１４を形成するようにしている。この集
束領域１４での磁界の強さは、例えば８９０Ｏｅ（エル
ステッド）ないし１４５０Ｏｅとかなり強く、その強い
磁界によって当該集束領域１４にプラズマの集中が起こ
り、ドロップレットがこのプラズマ中でリサイクル（分
解・再利用）されることにより、陰極物質６に含まれる
ドロップレットが低減される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記アーク
式蒸発源２においては、陰極４の前方に磁力線１２の集
束領域１４が形成されていてプラズマが当該集束領域１
４に集束されるために、当該プラズマ中に含まれる陰極
物質イオンも集束を受けて比較的鋭い指向性を持ち、基
体１８の設置位置では、陰極４の前方の小さい円形領域
に成膜領域が限定されるという課題がある。その結果、
膜厚均一性の高い成膜領域が狭く、従って例えば大量生
産を目的とする成膜においては、基体１８を設置できる
領域が限られてしまい、生産性が向上しない。また、基
体１８が大型の場合は、基体１８中の部位によって膜厚
に大きな不均一が生じる。

【０００９】また、図１３に示すように、アーク放電２
０のアークスポット２２は、陰極４の蒸発面５において
磁力線１２が鋭角αに傾く方向Ａに移動しやすい性質の
あることが知られており、この性質によって、この従来
技術の場合は、アークスポット２２が蒸発面５の中心部
に局在するようになる。２４は陰極４の中心軸である。
その結果、例えば図１４に示すように、陰極４の中心部
のみが極端に消耗して、短い時間で陰極物質６の所定の
蒸発速度、ひいては基体１８への所定の成膜速度が得ら
れなくなるので、陰極４の寿命が短いという課題もあ
る。その結果、陰極４を頻繁に交換しなければならず、
それによって成膜効率が低下すると共に、コストも嵩
む。

【００１０】なお、陰極４の形状は、特定のものに限定
されるものではなく、図１４（および図８、図９、図１
１）に示すような円錐台状の場合もあるし、それ以外の
図に示すような直方体状、立方体状、板状等の場合もあ
る。

【００１１】そこでこの発明は、陰極から飛散するドロ
ップレットを低減することができ、しかも膜厚均一性の
高い成膜領域が広く、かつ陰極寿命の長いアーク式蒸発
源を提供することを主たる目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明のアーク式蒸発
源は、前記陰極の陰極物質を蒸発させる蒸発面を含む領
域に当該蒸発面での強さが７００エルステッド以上の磁
界を形成する磁界形成手段を備えており、しかもこの磁
界形成手段は、前記陰極の蒸発面の前方において集束せ
ずに平行進行ないし発散する磁力線であって、当該蒸発
面内の任意の点に立てた法線と当該点における磁力線の
方向との成す角度が０度以上３０度以下の磁力線を発生
するものであることを特徴としている。

【００１３】上記構成によれば、磁界形成手段によっ
て、陰極の蒸発面での磁界の強さが７００Ｏｅ以上の磁
界を形成するので、このかなり強い磁界によって、蒸発
面から飛び出した電子を当該蒸発面の前方付近に強力に
捕捉して、蒸発面の前方付近に高密度のプラズマを生成
することができる。この高密度のプラズマによって、陰
極から蒸発する陰極物質に含まれるドロップレットを効
率良く分解することができるので、陰極から飛散するド
ロップレットを低減することができる。

【００１４】しかも、上記磁界形成手段は、陰極の蒸発
面の前方において集束せずに平行進行ないし発散する磁
力線を発生するので、陰極物質イオンは、この磁力線に
沿って放射されることになり、蒸発面の前方において集
束を受けない。その結果、陰極物質イオンの放射領域は
従来技術に比べて広くなり、従って膜厚均一性の高い成
膜領域も広くなる。

【００１５】更に、上記磁界形成手段は、蒸発面内の任
意の点に立てた法線と当該点における磁力線の方向との
成す角度が０度以上３０度以下の磁力線を発生するの
で、蒸発面でのアークスポットは、従来技術のように蒸
発面の中心部に集中することはなく、蒸発面内をランダ
ムに動くか（上記角度が０度の場合）、蒸発面のやや外
寄りを周回するようになる（上記角度が０度より大で３
０度以下の場合）。このようなアークスポットの動き
は、陰極の蒸発面全体をほぼ一様に消耗させるか、やや
外寄りに比重を置きながら蒸発面全体を消耗させること
になり、いずれにしても陰極の蒸発面を万遍無く使うの
で、陰極の寿命を長くすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、この発明に係るアーク式
蒸発源の一例を示す図である。図２は、図１のアーク式
蒸発源の蒸発面付近における磁力線の状態の例を拡大し
て示す図である。図１２の従来例と同一または相当する
部分には同一符号を付し、以下においては当該従来例と
の相違点を主に説明する。

【００１７】このアーク式蒸発源２ａは、前述したよう
な陰極４の蒸発面５を含む領域に、より具体的には少な
くとも当該蒸発面５からその前方にかけての領域に磁界
を形成する磁界形成手段の一例として、蒸発面５の周り
に巻かれた筒状（より具体的には円筒状）の磁気コイル
８ａを備えている。この磁気コイル８ａは、コイル電源
１０によって励磁されて上記磁界を形成する。図中に、
この磁気コイル８ａが作る磁力線１２の例を模式的に示
す。

【００１８】この磁気コイル８ａは、陰極４の蒸発面５
での強さが７００Ｏｅ（エルステッド）以上の磁界を形
成する。その場合、蒸発面５と磁気コイル８ａとの位置
関係は、蒸発面５を仮想的に広げた平面２６に磁気コイ
ル８ａの一部が重なる位置とするのが好ましく、そのよ
うにすれば、磁気コイル８ａ内の磁界が強い領域に蒸発
面５が位置することになるので、蒸発面５に上記強さの
磁界を形成するのが容易になる。

【００１９】この磁気コイル８ａは、陰極４の蒸発面５
の前方において集束せずに平行進行ないし進行方向に向
かって外に発散する磁力線１２を発生する。具体的には
この例では、この磁力線１２の集束領域１４は、蒸発面
５よりも後方（即ち陰極物質６の蒸発方向と逆）にあ
り、磁力線１２は蒸発面５の前方において集束せずに、
幾分発散している。なお、磁力線１２は、蒸発面５の前
方において幾分発散するものが好ましいけれども、要は
集束しなければ陰極物質イオンの放射領域を当該磁力線
１２によって狭めることにはならないので、磁力線１２
は蒸発面５の前方において平行に進むものでも良い。

【００２０】しかも、この磁気コイル８ａは、図２を参
照して、陰極４の蒸発面５内の任意の点Ｐに立てた法線
Ｎと当該点Ｐにおける磁力線１２の方向Ｈ（これは当該
点Ｐにおける磁界の方向と同じ意味である）との成す角
度θが０度以上３０度以下（即ち０°≦θ≦３０°）の
磁力線１２を発生する。

【００２１】このアーク式蒸発源２ａによれば、磁気コ
イル８ａによって、上記のように陰極４の蒸発面５での
磁界の強さが７００Ｏｅ以上の磁界を形成するので、こ
のかなり強い磁界によって、蒸発面５から飛び出した電
子を当該蒸発面５の前方付近に効率良く捕捉して、蒸発
面５の前方付近に高密度のプラズマ（アークプラズマ）
を生成することができる。この高密度のプラズマによっ
て、陰極４から蒸発する陰極物質６に含まれるドロップ
レットを効率良く分解することができるので、陰極４か
ら飛散するドロップレットを、ひいては基体１８に到達
するドロップレットを低減することができる。その結
果、基体１８の表面に形成される薄膜の平滑性を高める
（即ち面粗度を良好にする）ことができるので、当該薄
膜を被覆した工具や金型等の寿命を長くすることができ
る。また、当該薄膜の外観を、ひいては当該薄膜を被覆
した製品の外観を良好なものにすることができる。従っ
て、従来は面粗度が悪くて適用できなかった分野での成
膜にもこのアーク式蒸発源２ａを適用することが可能に
なる。

【００２２】例えば、図３を参照して、陰極４の蒸発面
５から距離Ｚ＝１３ｃｍ離れた所の基体１８に成膜を行
い、その蒸発面５の中心軸２４上（即ち当該中心軸２４
からの距離Ｌ＝０ｃｍの位置）における基体表面のドロ
ップレットを測定したところ、図４に示すように、蒸発
面５での磁界の強さを７００Ｏｅ以上にすることによっ
て、基体表面に付着するドロップレット数を著しく低減
できることが確かめられた。

【００２３】上記磁界の強さが６０Ｏｅの場合の基体表
面の電子顕微鏡写真を図５に示し、１２００Ｏｅの場合
のそれを図６に示す。両図中の丸いものがドロップレッ
トであり、図６ではドロップレットが著しく減少してい
ることが分かる。

【００２４】なお、上記図４〜図６および後述する図７
の実施例は、Ｔｉから成る陰極４を有する上記のような
アーク式蒸発源２ａを真空容器に取り付け、当該真空容
器内にＡｒガスを導入して当該容器内の圧力を約４ｍＴ
ｏｒｒに保ち、アーク電流約６０Ａで基体表面にＴｉ薄
膜を形成した場合の結果である。その場合の磁力線１２
の上記角度θは約１０度である。

【００２５】しかも、このアーク式蒸発源２ａは、上記
磁気コイル８ａによって、蒸発面５の前方において集束
せずに平行進行ないし発散する磁力線１２を発生するの
で、陰極物質６に含まれる陰極物質イオンは、この磁力
線１２に沿って放射されることになり、蒸発面５の前方
において集束を受けない。なぜなら、イオンは磁力線１
２に捕捉された電子流に引き寄せられ磁力線１２に沿っ
て進行するからである。その結果、陰極物質イオンの放
射領域は従来技術に比べて広くなり、従って均一性の高
い成膜領域も広くなる。

【００２６】例えば、陰極４の蒸発面５から一定の距離
Ｚ離れた基体１８の面内における成膜速度の分布を測定
した結果を図７に示す。この図における距離ＺおよびＬ
は、先に図３で説明したものであり、この例でもＺ＝１
３ｃｍである。図７中の実施例は、上記アーク式蒸発源
２ａによるものであり、その場合の磁力線１２の上記角
度θは約１０度である。図７中の比較例は、図１２に示
した従来のアーク式蒸発源２によるものであり、その場
合の磁力線１２の上記角度θは約−５度（この明細書で
は、上記角度θは発散方向を正としているから、負は集
束を意味している）である。

【００２７】この図７から分かるように、実施例の場合
は、比較例に比べて、成膜速度分布の均一性が広い領域
において非常に高い。これは換言すれば、実施例の方
が、膜厚均一性の高い成膜領域が遙かに広いということ
である。その結果、このアーク式蒸発源２ａによれば、
一度に大量の基体１８に膜厚均一性良く成膜することが
可能になるので、あるいは大型の基体１８に膜厚均一性
良く成膜することが可能になるので、成膜の生産性が向
上する。

【００２８】更に、このアーク式蒸発源２ａでは、磁力
線１２の上記角度θを０度以上３０度以下としているの
で、蒸発面５でのアークスポットは、従来技術のように
蒸発面５の中心部に集中することはなく、蒸発面５内を
ランダムに動くか（θ＝０°の場合）、蒸発面５のやや
外寄りを周回するようになる（０°＜θ≦３０°の場
合）。このようなアークスポットの動きは、例えば図８
に示すように、陰極４の蒸発面５全体をほぼ一様に消耗
させるか、やや外寄りに比重を置きながら蒸発面５全体
を消耗させることになり、いずれにしても陰極４の蒸発
面５を万遍無く使うので、陰極４の寿命を長くすること
ができる。その結果、長時間の成膜でも陰極４の交換無
しに行うことが可能になり、成膜の生産性が向上する。
また、陰極４の交換頻度が減るのでコストも削減でき
る。

【００２９】ちなみに、θ＞３０°の場合は、アークス
ポットが外側に寄り過ぎて、例えば図９に示すように、
蒸発面５の外側が極端に消耗するようになり、陰極４の
利用効率が悪化すると共に、陰極物質６の放射方向が広
がり過ぎて基体１８への成膜速度が低下するので、好ま
しくない。

【００３０】θが負の場合は、蒸発面５の前方において
磁力線１２が集束することであり、前述した従来技術に
相当する。

【００３１】なお、例えば図１０に示す例のように、磁
気コイル８ａの後方部付近に、陰極４の後方部付近の周
りを囲むように、例えば板状で環状の強磁性体３０を設
けても良く、そのようにすれば、磁力線１２がこの強磁
性体３０中を通るようになるので、磁力線１２の経路の
磁気抵抗が下がり蒸発面５での磁界を強めることがより
容易になると共に、他への漏れ磁束も減少する。

【００３２】また、図１、図１０のいずれのアーク式蒸
発源２ａにおいても、磁力線１２の向きは、図示例と逆
でも良い。そのようにしても、単に、磁力線１２に巻き
付く電子の旋回方向が逆になるだけであり、その他の作
用は前記と同様である。

【００３３】また、陰極４の材料は、特定のものに限定
されるものではなく、前述したＴｉ以外の材料、例えば
Ｚｒ、Ｈｆ、ＴｉＡｌ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｔａ、Ｖ、Ｃ等でも良い。例えば、Ｃｒを陰極４に用い
ることによって、ドロップレット数の少ないＣｒ膜また
はＣｒＮ膜を形成することができる。

【００３４】また、磁界形成手段としては、上記のよう
な磁気コイル８ａおよびコイル電源１０の代わりに、上
記のような磁界を発生させる永久磁石を用いても良い。

【００３５】

【実施例】図１１に示すアーク式イオンプレーティング
装置を用いて、複数本のステンレス製のシャフト（直径
１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を基体１８として、それら
の表面にＴｉＮ膜を形成した。

【００３６】この装置は、真空排気装置３４によって真
空排気される真空容器３２を有しており、その中に、図
示しない駆動装置によって例えば矢印Ｂ方向に回転させ
られるホルダ４０が設けられている。４２は、電気絶縁
機能を有する軸受部である。このホルダ４０に、複数本
の上記基体１８を保持する。ホルダ４０および基体１８
には、直流のバイアス電源４４から負のバイアス電圧が
印加される。真空容器３２内には、ガス導入口３６から
下記のようなガス３８が導入される。

【００３７】この真空容器３２の壁面に、絶縁物４６を
介して、かつホルダ４０上の基体１８に向けて、図１に
示したのと同様のアーク式蒸発源２ａを１台取り付けて
いる。陰極４は、この例ではＴｉから成り、陰極ホルダ
５０に保持されている。４８は絶縁物である。この例で
は、真空容器３２が陽極（アノード）を兼ねており、陰
極４と真空容器３２との間に直流のアーク電源５２から
アーク放電電圧が印加され、陰極４と真空容器３２との
間にアーク放電が生じる。５４はアーク点弧用のトリガ
である。磁気コイル８ａは、この例では巻数が１５０回
であり、発熱による抵抗値増加を防ぐために水冷として
いる。

【００３８】成膜に際しては、この実施例では、成膜工
程に先立ってボンバード工程を行った。

【００３９】ボンバード工程では、ホルダ４０に上記基
体１８を保持して、まず真空排気装置３４によって真空
容器３２内を１×１０^-5Ｔｏｒｒ程度以下の圧力まで排
気した後、ガス導入口３６からガス３８としてＡｒガス
を約５０ｓｃｃｍ導入し、真空容器３２内の圧力を３ｍ
Ｔｏｒｒ程度に保持する。基体１８にはバイアス電源４
４から−１０００Ｖのバイアス電圧を印加する。アーク
式蒸発源２ａの磁気コイル８ａにコイル電源１０から１
００Ａの電流を流すと、陰極４の蒸発面５には約１２０
０Ｏｅの磁界が形成される。その状態で、陰極４にアー
ク電源５２からアーク放電電圧を印加しておき、トリガ
５４を陰極４の側面に短時間接触させると、それが種と
なって陰極４と真空容器３２との間にアーク放電が発生
して持続し、陰極４の前方付近にはアークプラズマが生
成される。このときのアーク電流は６０Ａとする。この
アーク放電によって、陰極４が溶解してその蒸発面５か
ら陰極物質６が蒸発し、その一部がアークプラズマによ
ってイオン化され、このイオン化した陰極物質イオンが
負バイアス電圧によって基体１８に向けて加速されて基
体１８に衝突する。その状態を約３分間保持すると、陰
極物質イオンの衝突によって、各基体１８が約３８０℃
まで加熱されると共に、各基体１８がスパッタされてそ
の表面が清浄化される。

【００４０】上記ボンバード工程に続いて、成膜工程に
入る。即ち、この実施例の場合は、ガス３８を窒素ガス
に切り換え、それを約１００ｓｃｃｍ導入し、真空容器
３２内の圧力を２０ｍＴｏｒｒ程度に保持する。かつ、
基体１８に印加するバイアス電圧を−２００Ｖにし、陰
極４に流すアーク電流を８０Ａにする。その状態を約１
０分間保持すると、各基体１８の側面に約３μｍ厚のＴ
ｉＮ膜が形成される。

【００４１】上記のようにして成膜されたステンレスシ
ャフトの軸方向におけるＴｉＮ膜の膜厚のばらつきを表
１中に実施例として示す。また、上記のようなアーク式
蒸発源２ａの代わりに、図１２に示した従来のアーク式
蒸発源２を用いて同様にして成膜した場合の膜厚のばら
つきを表１中に比較例として示す。更に、上記実施例と
比較例とにおいて、陰極４が消耗して規定の成膜速度や
膜厚分布が得られなくなった時点を寿命としたときの陰
極４の寿命を同じく表１中に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】この表に示すように、この発明に係るアー
ク式蒸発源２ａを用いた実施例の方が、従来のアーク式
蒸発源２を用いた比較例に比べて、膜厚の均一性が高
く、かつ陰極寿命が長い。ちなみに、基体表面でのドロ
ップレットについては、実施例および比較例の両方共に
良好であった。

【００４４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、磁界形
成手段によって、陰極の蒸発面での磁界の強さが７００
Ｏｅ以上の磁界を形成するので、蒸発面の前方付近に高
密度のプラズマを生成して、この高密度のプラズマによ
って陰極物質に含まれるドロップレットを効率良く分解
することができる。その結果、陰極から飛散するドロッ
プレットを低減することができる。

【００４５】しかも、上記磁界形成手段は、陰極の蒸発
面の前方において集束せずに平行進行ないし発散する磁
力線を発生するので、陰極物質イオンは、蒸発面の前方
において集束を受けなくなり、陰極物質イオンの放射領
域は広くなる。その結果、膜厚均一性の高い成膜領域も
広くなる。

【００４６】更に、上記磁界形成手段は、蒸発面内の任
意の点に立てた法線と当該点における磁力線の方向との
成す角度が０度以上３０以下の磁力線を発生するので、
蒸発面でのアークスポットは蒸発面内をランダムに動く
か、蒸発面のやや外寄りを周回するようになり、蒸発面
全体をほぼ一様に消耗させるか、やや外寄りに比重をお
きながら蒸発面全体を消耗させることになる。その結
果、陰極の蒸発面を万遍無く使うようになるので、陰極
の寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るアーク式蒸発源の一例を示す図
である。

【図２】図１のアーク式蒸発源の蒸発面付近における磁
力線の状態の例を拡大して示す図である。

【図３】陰極の蒸発面と基体との位置関係を示す図であ
る。

【図４】陰極の蒸発面での磁界の強さを変えた場合の基
体表面でのドロップレット数の変化の例を示す図であ
る。

【図５】陰極の蒸発面での磁界の強さが６０Ｏｅの場合
の基体表面の電子顕微鏡写真であり、倍率は１０００倍
である。

【図６】陰極の蒸発面での磁界の強さが１２００Ｏｅの
場合の基体表面の電子顕微鏡写真であり、倍率は１００
０倍である。

【図７】陰極の蒸発面から一定の距離Ｚ離れた基体表面
における成膜速度分布の例を示す図である。

【図８】陰極の蒸発面に立てた法線と磁力線の方向との
成す角度が０度以上３０度以下の場合の陰極の消耗状態
の例を示す概略図である。

【図９】陰極の蒸発面に立てた法線と磁力線の方向との
成す角度が３０度より大の場合の陰極の消耗状態の例を
示す概略図である。

【図１０】この発明に係るアーク式蒸発源の他の例を示
す図である。

【図１１】図１のアーク式蒸発源と同様のアーク式蒸発
源を備えるアーク式イオンプレーティング装置の一例を
示す図である。

【図１２】従来のアーク式蒸発源の一例を示す図であ
る。

【図１３】図１２のアーク式蒸発源の蒸発面付近におけ
る磁力線の状態の例を拡大して模式的に示す図である。

【図１４】図１２のような磁力線の方向の場合の陰極の
消耗状態の例を示す概略図である。

【符号の説明】

２ａ アーク式蒸発源 ４ 陰極 ５ 蒸発面 ６ 陰極物質 ８ａ 磁気コイル １０ コイル電源 １２ 磁力線 １４ 集束領域 １８ 基体 ３０ 強磁性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平塚 治男 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内 (72)発明者 緒方 潔 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーク放電によって陰極を溶解させて陰
   極物質を蒸発させるアーク式蒸発源において、前記陰極
   の陰極物質を蒸発させる蒸発面を含む領域に、当該蒸発
   面での強さが７００エルステッド以上の磁界を形成する
   磁界形成手段を備えており、しかもこの磁界形成手段
   は、前記陰極の蒸発面の前方において集束せずに平行進
   行ないし発散する磁力線であって、当該蒸発面内の任意
   の点に立てた法線と当該点における磁力線の方向との成
   す角度が０度以上３０度以下の磁力線を発生するもので
   あることを特徴とするアーク式蒸発源。