JP2003027217A - Method for supplying gaseous hydrogen into process chamber of vapor deposition system - Google Patents
Method for supplying gaseous hydrogen into process chamber of vapor deposition systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、長時間の蒸着処理
を行う場合であっても、処理室内にＯ２が存在すること
による悪影響を解消し、希土類系永久磁石などの被処理
物の表面に金属蒸着被膜を安定に形成することができる
蒸着装置の処理室内への水素ガス供給方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention eliminates the adverse effect of the presence of O 2 in the processing chamber even when performing a vapor deposition process for a long period of time, and the surface of an object to be processed such as a rare earth permanent magnet. In particular, the present invention relates to a method for supplying hydrogen gas into a processing chamber of a vapor deposition apparatus capable of stably forming a vapor deposited metal film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石に代表される
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石などの希土類系永久磁石は、高
い磁気特性を有しており、今日様々な分野で使用されて
いる。しかしながら、希土類系永久磁石は、大気中で酸
化腐食されやすい金属種（特にＲ）を含む。それ故、表
面処理を行わずに使用した場合には、わずかな酸やアル
カリや水分などの影響によって表面から腐食が進行して
錆が発生し、それに伴って、磁気特性の劣化やばらつき
を招くことになる。さらに、磁気回路などの装置に組み
込んだ磁石に錆が発生した場合、錆が飛散して周辺部品
を汚染する恐れがある。上記の点に鑑み、希土類系永久
磁石に優れた耐食性を付与することを目的として、その
表面にアルミニウムやチタンなどの金属蒸着被膜を形成
することが行われている。特に、アルミニウム蒸着被膜
は耐食性や量産性に優れていることに加え、部品組み込
み時に必要とされる接着剤との接着信頼性に優れている
（接着剤が本質的に有する破壊強度に達するまでに被膜
と接着剤との間で剥離が生じにくい）ので、強い接着強
度が要求される希土類系永久磁石に対しても広く適用さ
れている。ここで接着剤としては、エポキシ樹脂系、フ
ェノール樹脂系、反応性アクリル樹脂系、変性アクリル
樹脂系（紫外線硬化型接着剤や嫌気性接着剤）、シアノ
アクリレート系、シリコーン樹脂系、ポリイソシアネー
ト系、酢酸ビニル系、メタクリル樹脂系、ポリアミド
系、ポリエーテル系などの各種樹脂系接着剤、各種樹脂
系接着剤（例えば、酢酸ビニル樹脂系接着剤やアクリル
樹脂系接着剤など）のエマルジョン型接着剤、各種ゴム
系接着剤（例えば、ニトリルゴム系接着剤やポリウレタ
ンゴム系接着剤など）、セラミックス接着剤などが耐熱
性や耐衝撃性などの目的に応じて適宜選択されて使用さ
れる。2. Description of the Related Art Rare-earth permanent magnets such as R-Fe-B permanent magnets typified by Nd-Fe-B permanent magnets have high magnetic properties and are used in various fields today. There is. However, the rare earth-based permanent magnet contains a metal species (especially R) that is easily oxidized and corroded in the atmosphere. Therefore, when it is used without surface treatment, corrosion progresses from the surface due to the influence of slight acid, alkali and moisture, and rust occurs, which causes deterioration and dispersion of magnetic properties. It will be. Further, when rust is generated in a magnet incorporated in a device such as a magnetic circuit, the rust may scatter to contaminate peripheral parts. In view of the above points, for the purpose of imparting excellent corrosion resistance to the rare earth-based permanent magnet, a metal vapor deposition coating of aluminum, titanium or the like is formed on the surface thereof. In particular, the aluminum vapor-deposited film has excellent corrosion resistance and mass productivity, as well as excellent adhesion reliability with the adhesive required when assembling parts (by the time the adhesive reaches the breaking strength inherently). Since peeling is less likely to occur between the coating film and the adhesive), it is widely applied to rare earth-based permanent magnets that require strong adhesive strength. Here, as the adhesive, epoxy resin type, phenol resin type, reactive acrylic resin type, modified acrylic resin type (ultraviolet curing adhesive or anaerobic adhesive), cyanoacrylate type, silicone resin type, polyisocyanate type, Various resin-based adhesives such as vinyl acetate-based, methacrylic resin-based, polyamide-based, and polyether-based adhesives, emulsion-based adhesives of various resin-based adhesives (for example, vinyl acetate resin-based adhesives and acrylic resin-based adhesives) Various rubber-based adhesives (for example, nitrile rubber-based adhesives, polyurethane rubber-based adhesives, etc.), ceramics adhesives, etc. are appropriately selected and used according to purposes such as heat resistance and impact resistance.
【０００３】希土類系永久磁石表面にアルミニウム蒸着
被膜を形成する場合、一般に、処理室内のＯ２分圧をで
きる限り低くすることが要求される。なぜなら、処理室
内のＯ２分圧が高い雰囲気下で蒸着処理を行った場合、
溶融蒸発部から蒸発したアルミニウムが希土類系永久磁
石に到達するまでの間に処理室内に存在するＯ２によっ
て酸化されてしまって良質のアルミニウム蒸着被膜が形
成されなかったり、溶融蒸発部内のアルミニウム溶湯の
表面に酸化アルミニウムの被膜が形成されてしまってア
ルミニウムが十分に蒸発しなかったり、溶湯表面におけ
る酸化アルミニウム被膜形成の進行によってアルミニウ
ムの安定な蒸発が阻害されて溶湯の突沸が生じてしまっ
たり、希土類系永久磁石表面が酸化されてしまって密着
性に優れたアルミニウム蒸着被膜が形成されなかったり
するからである。このため、従来、処理室内に存在する
Ｏ２の除去を目的として、処理室内を高い真空度にする
ために長時間の真空排気を行ったり、大掛かりな排気装
置を使用したりしていた。When forming a vapor-deposited aluminum film on the surface of a rare earth-based permanent magnet, it is generally required to make the O 2 partial pressure in the processing chamber as low as possible. This is because when the vapor deposition process is performed in an atmosphere with a high O 2 partial pressure in the process chamber,
The aluminum evaporated from the melt evaporation portion is oxidized by O 2 existing in the processing chamber until the aluminum reaches the rare earth-based permanent magnet, and a good quality aluminum vapor deposition film is not formed, or the aluminum molten metal in the melt evaporation portion is not formed. A film of aluminum oxide is formed on the surface and the aluminum does not evaporate sufficiently.Stable evaporation of aluminum is hindered by the progress of the formation of the aluminum oxide film on the surface of the molten metal, and bumping of the molten metal occurs. This is because the surface of the system permanent magnet may be oxidized and the aluminum vapor deposition film having excellent adhesion may not be formed. Therefore, conventionally, for the purpose of removing O 2 existing in the processing chamber, long-time vacuum evacuation has been performed or a large-scale exhaust device has been used in order to maintain a high degree of vacuum in the processing chamber.
【０００４】以上のような状況において、処理室内にＯ
２が存在することによる悪影響を解消する方法として、
本発明者は、処理室内に水素ガスを供給し、水素ガス存
在下で蒸着処理を行う方法を提案した（特開２００１−
３２０６２号公報参照）。この方法によれば、処理室内
にＯ２が存在することによる悪影響を水素ガスの存在に
より解消することができ、安定な蒸着処理が可能とな
る。Under the above circumstances, the O
As a method to eliminate the adverse effect of the existence of 2
The present inventor has proposed a method of supplying a hydrogen gas into a processing chamber and performing a vapor deposition process in the presence of the hydrogen gas (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2001).
32062). According to this method, the adverse effect of the presence of O 2 in the processing chamber can be eliminated by the presence of hydrogen gas, and stable vapor deposition processing can be performed.
【０００５】蒸着装置の処理室内への水素ガス供給方法
としては、水素ガスを含有する金属蒸着材料を用いて希
土類系永久磁石に対する蒸着処理を行う方法がある。こ
の場合、水素ガスを含有する金属蒸着材料は、磁石表面
に形成される蒸着被膜源であるとともに水素ガスの供給
源として機能する。従って、この方法によれば、磁石に
対する蒸着処理を開始することによって水素ガスが処理
室内に供給され、磁石表面に安定して金属蒸着被膜を形
成することができる。As a method of supplying hydrogen gas into the processing chamber of the vapor deposition apparatus, there is a method of performing vapor deposition treatment on a rare earth permanent magnet using a metal vapor deposition material containing hydrogen gas. In this case, the metal vapor deposition material containing hydrogen gas functions as a vapor deposition film source formed on the surface of the magnet and as a hydrogen gas supply source. Therefore, according to this method, hydrogen gas is supplied into the processing chamber by starting the vapor deposition treatment on the magnet, and the metal vapor deposition film can be stably formed on the magnet surface.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では蒸着処理開始時には処理室内に水素ガスが存在し
ないので、蒸着処理開始時から終了時までに時間を要す
る場合には、蒸着処理の途中において処理室内にＯ２が
存在することによる悪影響を解消するだけの十分な量の
水素ガスが供給されなくなってしまうという事態が起こ
りえる。また、水素ガスを含有する金属蒸着材料を電子
ビーム加熱方式にて蒸発させた場合、溶湯内部から気化
した水素ガスが突沸してスプラッシュが生じてしまい、
スプラッシュによって飛散したアルミニウム溶湯の一部
が形成される金属蒸着被膜に付着することがある。従っ
て、電子ビーム加熱方式を採用する場合には金属蒸着材
料には水素ガスは含まれないかできるだけその含有量が
少ないことが望ましい。以上のような点を補うために蒸
着処理開始時や蒸着処理中に処理室外部から水素ガスを
導入する方法もあるが、さらなる改善の余地がある。そ
こで、本発明においては、長時間の蒸着処理を行う場合
であっても、処理室内にＯ２が存在することによる悪影
響を解消し、希土類系永久磁石などの被処理物の表面に
金属蒸着被膜を安定に形成することができる蒸着装置の
処理室内への水素ガス供給方法を提供することを目的と
する。However, in the above method, since hydrogen gas does not exist in the processing chamber at the time of starting the vapor deposition process, when it takes time from the start to the end of the vapor deposition process, the process is performed in the middle of the vapor deposition process. A situation may occur in which a sufficient amount of hydrogen gas for eliminating the adverse effect due to the presence of O 2 in the room cannot be supplied. Further, when the metal vapor deposition material containing hydrogen gas is evaporated by the electron beam heating method, the hydrogen gas vaporized from the inside of the molten metal is bumped to cause a splash,
A part of the aluminum melt scattered by the splash may adhere to the metal vapor deposition film. Therefore, when adopting the electron beam heating method, it is desirable that the metal vapor deposition material does not contain hydrogen gas or its content is as small as possible. There is a method of introducing hydrogen gas from the outside of the processing chamber at the start of the vapor deposition process or during the vapor deposition process in order to supplement the above points, but there is room for further improvement. Therefore, in the present invention, even when performing the vapor deposition process for a long time, the adverse effect of the presence of O 2 in the process chamber is eliminated, and a metal vapor deposition film is formed on the surface of the object to be treated such as a rare earth permanent magnet. It is an object of the present invention to provide a method for supplying hydrogen gas into a processing chamber of a vapor deposition apparatus, which enables stable formation of hydrogen.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の点に
鑑みて種々の検討を行う過程において、水素ガスが有す
る特有の性質、即ち、多くの金属と進入型固溶体を形成
して金属中に固溶される性質、金属中に吸蔵される性
質、金属表面に吸着される性質、以上のようにして金属
中やその表面に取り込まれる一方で、これらから容易に
放出される性質などに着目した。そして、これらの性質
を利用して、被処理物に対する蒸着処理を行う前に、処
理室内に水素ガスを含有する金属蒸着被膜を被着させる
蒸着処理を行うこと、そして、被処理物に対する蒸着処
理を行うための処理室内の減圧時に該被膜中に含有させ
た水素ガスを放出させて処理室内に水素ガスを供給する
ことに思い至った。Means for Solving the Problems In the process of making various investigations in view of the above points, the present inventor has a unique property of hydrogen gas, that is, it forms a solid solution with many metals to form metal. The properties of being solid-solved in the metal, being occluded in the metal, being adsorbed on the surface of the metal, being taken into the metal and its surface as described above, and being easily released from them. I paid attention. Then, by utilizing these properties, a vapor deposition process for depositing a metal vapor deposition film containing hydrogen gas in the processing chamber is performed before performing the vapor deposition process on the process target, and the vapor deposition process for the process target. It was thought that the hydrogen gas contained in the coating film should be released at the time of depressurization in the processing chamber for performing the above process to supply the hydrogen gas into the processing chamber.
【０００８】本発明は、上記の検討の結果に基づいてな
されたものであり、本発明の蒸着装置の処理室内への水
素ガス供給方法は、請求項１記載の通り、蒸着装置の処
理室内に被処理物を収容していない状態で、該処理室内
の少なくとも一部分に水素ガスを含有する金属蒸着被膜
を被着させるための蒸着処理を行った後、該処理室内に
被処理物を収容し、該処理室内を減圧することにより、
該金属蒸着被膜から水素ガスを放出させることを特徴と
する。また、請求項２記載の水素ガス供給方法は、請求
項１記載の水素ガス供給方法において、少なくとも処理
室内に配置された被処理物を保持するための被処理物保
持部材に水素ガスを含有する金属蒸着被膜を被着させる
ことを特徴とする。また、請求項３記載の水素ガス供給
方法は、請求項１または２記載の水素ガス供給方法にお
いて、前記蒸着処理を水素ガスを含有する金属蒸着材料
を使用して行い、水素ガスを含有する金属蒸着被膜を被
着させることを特徴とする。また、請求項４記載の水素
ガス供給方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の水
素ガス供給方法において、被処理物表面に形成させたい
金属蒸着被膜と同じ材質の金属蒸着材料を使用して蒸着
処理を行い、水素ガスを含有する金属蒸着被膜を被着さ
せることを特徴とする。また、請求項５記載の水素ガス
供給方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の水素ガ
ス供給方法において、金属蒸着被膜がアルミニウム蒸着
被膜であることを特徴とする。また、請求項６記載の水
素ガス供給方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の
水素ガス供給方法において、金属蒸着被膜中の水素ガス
含有量が０．５ｐｐｍ〜２０ｐｐｍであることを特徴と
する。また、請求項７記載の水素ガス供給方法は、請求
項１乃至６のいずれかに記載の水素ガス供給方法におい
て、被処理物が希土類系永久磁石であることを特徴とす
る。また、本発明の被処理物表面への金属蒸着被膜形成
方法は、請求項８記載の通り、請求項１乃至７のいずれ
かに記載の水素ガス供給方法によって処理室内に水素ガ
スを供給した後、被処理物に対して蒸着処理を行うこと
により、その表面に金属蒸着被膜を形成することを特徴
とする。The present invention has been made on the basis of the results of the above-mentioned examination, and the method of supplying hydrogen gas into the processing chamber of the vapor deposition apparatus according to the present invention is as described in claim 1. In a state where the object to be processed is not accommodated, after performing a vapor deposition process for depositing a metal vapor deposition coating containing hydrogen gas on at least a part of the processing chamber, the object to be processed is accommodated in the processing chamber, By depressurizing the processing chamber,
It is characterized in that hydrogen gas is released from the metal vapor deposition film. A hydrogen gas supply method according to a second aspect is the hydrogen gas supply method according to the first aspect, wherein at least an object-to-be-treated holding member for holding an object to be treated arranged in the processing chamber contains hydrogen gas. It is characterized in that a metal vapor deposition film is applied. The hydrogen gas supply method according to claim 3 is the hydrogen gas supply method according to claim 1 or 2, wherein the vapor deposition process is performed using a metal vapor deposition material containing hydrogen gas, and a metal containing hydrogen gas is used. It is characterized in that a vapor deposition coating is applied. Further, the hydrogen gas supply method according to claim 4 is the hydrogen gas supply method according to any one of claims 1 to 3, wherein the same metal vapor deposition material as the metal vapor deposition film to be formed on the surface of the object to be processed is used. Then, a vapor deposition process is performed to deposit a metal vapor deposition coating containing hydrogen gas. A hydrogen gas supply method according to a fifth aspect is the hydrogen gas supply method according to any one of the first to fourth aspects, characterized in that the metal vapor deposition coating is an aluminum vapor deposition coating. The hydrogen gas supply method according to claim 6 is the hydrogen gas supply method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the hydrogen gas content in the metal vapor deposition coating is 0.5 ppm to 20 ppm. And Further, the hydrogen gas supply method according to claim 7 is the hydrogen gas supply method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the object to be processed is a rare earth-based permanent magnet. The method for forming a metal vapor deposition coating on the surface of an object to be processed according to the present invention is as described in claim 8, after supplying hydrogen gas into the processing chamber by the hydrogen gas supply method according to any one of claims 1 to 7. The method is characterized in that a metal vapor deposition film is formed on the surface of a target object by performing a vapor deposition process on the target object.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の蒸着装置の処理室内への
水素ガス供給方法は、蒸着装置の処理室内に被処理物を
収容していない状態で、該処理室内の少なくとも一部分
に水素ガスを含有する金属蒸着被膜を被着させるための
蒸着処理を行った後、該処理室内に被処理物を収容し、
該処理室内を減圧することにより、該金属蒸着被膜から
水素ガスを放出させることを特徴とするものである。こ
の方法によれば、被処理物に対する蒸着処理開始時から
処理室内に水素ガスを供給することができるので、長時
間の蒸着処理を行う場合であっても、処理室内にＯ２が
存在することによる悪影響を解消し、希土類系永久磁石
などの被処理物の表面に金属蒸着被膜を安定に形成する
ことができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A method for supplying hydrogen gas into a processing chamber of a vapor deposition apparatus according to the present invention is to supply hydrogen gas to at least a part of the processing chamber of the vapor deposition apparatus in a state where an object to be processed is not housed. After performing a vapor deposition process for depositing a metal vapor deposition coating containing, to contain the object to be treated in the processing chamber,
By reducing the pressure in the processing chamber, hydrogen gas is released from the metal vapor deposition coating. According to this method, since hydrogen gas can be supplied into the process chamber from the start of the vapor deposition process on the object to be processed, O 2 must be present in the process chamber even when performing the vapor deposition process for a long time. It is possible to eliminate the adverse effect of the above, and to stably form a metal vapor deposition film on the surface of an object to be processed such as a rare earth-based permanent magnet.
【００１０】本発明の蒸着装置の処理室内への水素ガス
供給方法においては、まず、蒸着装置の処理室内に被処
理物を収容していない状態で、該処理室内の少なくとも
一部分に水素ガスを含有する金属蒸着被膜を被着させる
ための蒸着処理を行う。この工程は、例えば、水素ガス
を含有する金属蒸着材料を使用した蒸着処理により行う
ことができる。具体的には、水素ガスを含有する金属蒸
着材料を溶融蒸発部に供給してこれを蒸発させることに
より、処理室内に金属蒸着被膜を被着させるとともに、
気化した水素ガスを該被膜中に固溶させたり吸蔵させた
り、該被膜表面に吸着させたりして該被膜に水素ガスを
含有させる。この方法によれば、処理室外部から水素ガ
スを導入するための配管設備などを必要とすることもな
く、処理室内に水素ガスを含有する金属蒸着被膜を容易
に被着させることができる。In the method for supplying hydrogen gas into the processing chamber of the vapor deposition apparatus according to the present invention, first, at least a part of the inside of the processing chamber contains hydrogen gas in a state where an object to be treated is not accommodated in the processing chamber of the vapor deposition apparatus. A vapor deposition process for depositing a metal vapor deposition coating is performed. This step can be performed, for example, by a vapor deposition process using a metal vapor deposition material containing hydrogen gas. Specifically, by supplying a metal vapor deposition material containing hydrogen gas to the melt evaporation unit and evaporating it, a metal vapor deposition film is deposited in the processing chamber,
The vaporized hydrogen gas is dissolved in the coating, occluded, or adsorbed on the surface of the coating to contain the hydrogen gas in the coating. According to this method, a metal vapor deposition coating containing hydrogen gas can be easily deposited in the processing chamber without the need for piping equipment for introducing hydrogen gas from the outside of the processing chamber.
【００１１】しかしながら、処理室内の少なくとも一部
分に水素ガスを含有する金属蒸着被膜を被着させるため
の蒸着処理は、必ず水素ガスを含有する金属蒸着材料を
使用して行わなければならないというものではなく、処
理室外部から水素ガスを導入しながら蒸着処理を行うも
のであってもよい。この場合においても、処理室外部か
ら導入した水素ガスを金属蒸着被膜に含有させることが
できる。However, the vapor deposition process for depositing the metal vapor deposition film containing hydrogen gas on at least a part of the processing chamber does not always have to be performed using the metal vapor deposition material containing hydrogen gas. The vapor deposition process may be performed while introducing hydrogen gas from the outside of the processing chamber. Also in this case, hydrogen gas introduced from the outside of the processing chamber can be contained in the metal vapor deposition film.
【００１２】また、水素ガスを含有する金属蒸着材料を
使用した蒸着処理を処理室外部から水素ガスを導入しな
がら行い、金属蒸着材料に含有されていた水素ガスとと
もに処理室外部から導入した水素ガスを金属蒸着被膜に
含有させるようにしてもよい。Further, a vapor deposition process using a metal vapor deposition material containing hydrogen gas is carried out while introducing hydrogen gas from the outside of the processing chamber, and the hydrogen gas introduced from the outside of the treatment chamber together with the hydrogen gas contained in the metal vapor deposition material. May be contained in the metal vapor deposition film.
【００１３】処理室内の少なくとも一部分に水素ガスを
含有する金属蒸着被膜を被着させるために使用すること
のできる金属蒸着材料は、高速度での蒸着が可能なもの
であって、処理室内に被着させた金属蒸着被膜が、水素
ガスを高い含有量で被膜中に固溶させたり吸蔵させたり
することができるものや被膜表面に吸着させたりするこ
とができるものが望ましい。具体的にはアルミニウムや
チタンが挙げられる。ここで特筆すべき事項は、金属蒸
着材料は、被処理物に対する蒸着処理において使用する
金属蒸着材料と同じ材質のものを使用することが望まし
いということである。処理室内に水素ガスを含有する金
属蒸着被膜を被着させるために使用する金属蒸着材料が
被処理物に対する蒸着処理において使用する金属蒸着材
料と異なる材質の場合、被処理物に対する蒸着処理時に
処理室内に被着させた水素ガスを含有する金属蒸着被膜
が再蒸発し、被処理物表面に形成される金属蒸着被膜の
汚染源となる恐れがあるからである。A metal vapor deposition material that can be used to deposit a metal vapor deposition coating containing hydrogen gas on at least a portion of the process chamber is one that can be vapor deposited at a high rate and is deposited in the process chamber. It is desirable that the deposited metal vapor-deposited coating be capable of solid-dissolving or occluding hydrogen gas in the coating with a high content or capable of adsorbing hydrogen gas on the coating surface. Specific examples include aluminum and titanium. What is noteworthy here is that it is desirable to use the same metal vapor deposition material as the metal vapor deposition material used in the vapor deposition process for the object to be processed. When the metal vapor deposition material used to deposit the metal vapor deposition film containing hydrogen gas in the process chamber is different from the metal vapor deposition material used in the vapor deposition process on the object to be processed, the process chamber during the vapor deposition process on the object to be processed This is because the vapor-deposited metal film containing hydrogen gas deposited on the substrate may re-evaporate and become a pollution source of the vapor-deposited metal film formed on the surface of the object to be treated.
【００１４】処理室内の少なくとも一部分に水素ガスを
含有する金属蒸着被膜を被着させるための蒸着処理は、
少なくとも溶融蒸発部の近傍に位置する、例えば、被処
理物保持部材（バレルや吊り下げ治具など）に該金属蒸
着被膜が被着するように行うことが望ましい。被処理物
保持部材に該金属蒸着被膜を被着させることにより、処
理室内を減圧することで、溶融蒸発部と被処理物間の空
間に対して優先的に水素ガス供給を行うことができるか
らである。従って、溶融蒸発部から蒸発したアルミニウ
ムが希土類系永久磁石に到達するまでの間に処理室内に
存在するＯ２によって酸化されてしまって良質のアルミ
ニウム蒸着被膜が形成されなかったり、溶融蒸発部内の
アルミニウム溶湯の表面に酸化アルミニウムの被膜が形
成されてしまってアルミニウムが十分に蒸発しなかった
り、アルミニウムの安定な蒸発が阻害されて溶湯の突沸
が生じてしまったり、希土類系永久磁石表面が酸化され
てしまって密着性に優れたアルミニウム蒸着被膜が形成
されなかったりすることを効果的に抑制し、被処理物表
面に金属蒸着被膜を安定に形成することが容易となる。
また、被処理物保持部材に該金属蒸着被膜を被着させる
ことには、被処理物保持部材を処理室内から出し入れし
たことや洗浄したことに起因して被処理物保持部材に残
存する水分を蒸着処理時に揮散除去することができると
いう副次的な効果もある。なお、処理室内の少なくとも
一部分に水素ガスを含有する金属蒸着被膜を被着させる
ための蒸着処理は、処理室内全体に該金属蒸着被膜が被
着するように行ってもよい。The vapor deposition process for depositing a metal vapor deposition coating containing hydrogen gas on at least a portion of the process chamber comprises:
It is desirable that the metal vapor deposition coating be applied to, for example, a workpiece holding member (barrel, hanging jig, etc.) located at least in the vicinity of the melt evaporation portion. By depositing the metal vapor deposition coating on the object-to-be-processed holding member to reduce the pressure inside the processing chamber, hydrogen gas can be preferentially supplied to the space between the melt evaporation section and the object to be processed. Is. Therefore, aluminum vaporized from the melt evaporation portion is oxidized by O 2 existing in the processing chamber until the aluminum reaches the rare earth-based permanent magnet, and a good quality aluminum vapor deposition film is not formed, or aluminum in the melt evaporation portion is not formed. A film of aluminum oxide is formed on the surface of the molten metal and aluminum does not evaporate sufficiently, stable evaporation of aluminum is impeded and bumping of the molten metal occurs, and the surface of the rare earth permanent magnet is oxidized. It is possible to effectively suppress the formation of the aluminum vapor-deposited coating having excellent adhesiveness and to stably form the metal vapor-deposited coating on the surface of the object to be processed.
Further, in order to apply the metal vapor deposition coating to the object-to-be-processed holding member, the water remaining in the object-to-be-processed holding member due to the object-to-be-processed holding member being taken in and out or washed There is also a secondary effect that it can be volatilized and removed during the vapor deposition process. The vapor deposition process for depositing the metal vapor deposition coating containing hydrogen gas on at least a part of the processing chamber may be performed so that the metal vapor deposition coating is deposited on the entire processing chamber.
【００１５】処理室内の少なくとも一部分に水素ガスを
含有する金属蒸着被膜を被着させるための蒸着処理の様
式は、通常、その後に行われる被処理物に対する蒸着処
理の様式と同じものとなる。一般には、例えば、真空蒸
着法やイオンプレーティング法などが採用される。処理
室内の溶融蒸発部への金属蒸着材料の供給は、インゴッ
ト形態のものなどを供給する態様であってもよいし、ワ
イヤー状や粒状の金属蒸着材料を溶融蒸発部に連続的に
供給する態様であってもよい。The vapor deposition process for depositing the metal vapor deposition film containing hydrogen gas on at least a part of the processing chamber is usually the same as the subsequent vapor deposition process for the object to be processed. Generally, for example, a vacuum vapor deposition method or an ion plating method is adopted. The metal vapor deposition material may be supplied to the melt evaporation section in the processing chamber in an ingot form or the like, or a wire or granular metal vapor deposition material may be continuously supplied to the melt evaporation section. May be
【００１６】被処理物に対する蒸着処理は、処理室内に
被処理物を収容し、該処理室内を減圧して行われるが、
上記方法で予め処理室内の少なくとも一部分に水素ガス
を含有する金属蒸着被膜を被着させておくことにより、
該処理室内に被処理物を収容してから該処理室内を減圧
することで、該処理室内の温度が上昇することに伴って
水素ガスを含有する金属蒸着被膜自体の温度も上昇し、
該金属蒸着被膜に含有されていた水素ガス、即ち、該被
膜中に固溶したり吸蔵したりしていた水素ガスや該被膜
表面に吸着していた水素ガスが該被膜から放出され、該
処理室内に水素ガスが供給されることになる。The vapor deposition process for an object to be processed is carried out by accommodating the object to be processed in a processing chamber and depressurizing the inside of the processing chamber.
By depositing a metal vapor deposition coating containing hydrogen gas on at least a part of the processing chamber in advance by the above method,
By depressurizing the processing chamber after accommodating an object to be processed in the processing chamber, the temperature of the metal vapor deposition coating containing hydrogen gas also rises as the temperature in the processing chamber rises,
The hydrogen gas contained in the metal vapor-deposited coating, that is, the hydrogen gas dissolved or occluded in the coating or the hydrogen gas adsorbed on the surface of the coating is released from the coating, Hydrogen gas will be supplied to the room.
【００１７】処理室内に供給される水素ガス量は、上記
方法で処理室内の少なくとも一部分に被着された水素ガ
スを含有する金属蒸着被膜中の水素ガス含有量や、処理
室内に被処理物を収容した後に行う該処理室内の減圧条
件などにより、所望する供給量に設定することが可能で
ある。また、必要に応じて、処理室内を加熱することに
より、水素ガスを含有する金属蒸着被膜からの水素ガス
の放出を促進させてもよい。上記方法で処理室内の少な
くとも一部分に被着された水素ガスを含有する金属蒸着
被膜中の水素ガス含有量に特段の制約などはないが、該
被膜の形成容易性などの観点からは、０．５ｐｐｍ〜２
０ｐｐｍであることが望ましい。The amount of hydrogen gas supplied into the processing chamber depends on the hydrogen gas content in the vapor-deposited metal film containing the hydrogen gas deposited on at least a part of the processing chamber by the above-mentioned method and the amount of the object to be treated in the processing chamber. The desired supply amount can be set according to the depressurization conditions in the processing chamber performed after the storage. Further, if necessary, the treatment chamber may be heated to accelerate the release of hydrogen gas from the metal vapor deposition coating containing hydrogen gas. There is no particular restriction on the hydrogen gas content in the metal vapor deposition coating containing hydrogen gas deposited on at least a part of the processing chamber by the above method, but from the viewpoint of ease of forming the coating, etc. 5ppm-2
It is preferably 0 ppm.
【００１８】なお、処理室内の少なくとも一部分に水素
ガスを含有する金属蒸着被膜を被着させるための蒸着処
理は、処理室内に古い金属蒸着被膜が被着している場合
にはそれを予め完全に除去してから行うことが望まし
い。これにより、処理室内に供給される水素ガス量を常
に所望する供給量に設定することが可能となることに加
え、古い金属蒸着被膜が被着していることによる悪影響
（金属蒸着被膜に水分が残存する可能性など）の回避も
可能となる。The vapor deposition process for depositing the metal vapor deposition coating containing hydrogen gas on at least a part of the processing chamber should be completed in advance if the old metal vapor deposition coating is deposited in the processing chamber. It is desirable to remove it first. This makes it possible to always set the amount of hydrogen gas supplied into the processing chamber to a desired amount of supply, and also to have an adverse effect due to deposition of an old metal vapor deposition film (moisture on the metal vapor deposition film is It is also possible to avoid the possibility of remaining).
【００１９】本発明によれば、被処理物に対する蒸着処
理開始時から処理室内に水素ガスを供給することができ
るので、長時間の蒸着処理を行う場合であっても、処理
室内にＯ２が存在することによる悪影響を解消し、希土
類系永久磁石などの被処理物の表面に金属蒸着被膜を安
定に形成することができるが、通常、処理室内に被処理
物を収容し、該処理室内を減圧した後、被処理物に対す
る蒸着処理を行う前処理として被処理物表面の清浄化
（例えば、被処理物が希土類系永久磁石の場合はその表
面に生成した酸化層の除去などを目的とする）のための
アルゴンガスのような不活性ガスを使用したグロー放電
によるスパッタリングが行われる。このような被処理物
表面の清浄化工程を行う場合、清浄化工程の段階で処理
室内に水素ガスが供給されているので、処理室内に供給
された水素ガスは、この工程を行う際における処理室内
にＯ２が存在することによる悪影響（例えば、被処理物
が希土類系永久磁石のような場合、その表面が酸化され
てしまって密着性に優れたアルミニウム蒸着被膜が形成
されなかったりするといったこと）の解消や、その他、
安定した蒸着処理を阻害する恐れのあるＨ２Ｏなどに起
因した悪影響の解消にも寄与するものと考えられる。According to the present invention, since hydrogen gas can be supplied into the process chamber from the start of the vapor deposition process on the object to be processed, O 2 is not generated in the process chamber even when the vapor deposition process is performed for a long time. Although it is possible to eliminate the adverse effect of the existence and stably form a metal vapor deposition coating on the surface of the object to be processed such as a rare earth-based permanent magnet, normally, the object to be processed is housed in the processing chamber and After depressurization, the surface of the object to be processed is cleaned as a pretreatment for performing the vapor deposition process on the object to be processed (for example, when the object is a rare earth permanent magnet, the purpose is to remove the oxide layer formed on the surface). Sputtering by glow discharge using an inert gas such as argon gas for When performing such a cleaning process of the surface of the object to be processed, since hydrogen gas is supplied into the processing chamber at the stage of the cleaning process, the hydrogen gas supplied into the processing chamber is treated in the process of performing this process. Adverse effects due to the presence of O 2 in the chamber (for example, when the object to be processed is a rare earth permanent magnet, its surface may be oxidized and an aluminum vapor deposition film with excellent adhesion may not be formed. ) And other,
It is considered that it also contributes to elimination of adverse effects caused by H 2 O or the like that may hinder stable vapor deposition processing.
【００２０】[0020]
【実施例】本発明を以下の実施例と比較例によってさら
に詳細に説明するが、本発明は以下の記載に何ら限定さ
れるものではない。なお、以下の実施例と比較例は、例
えば、米国特許４７７０７２３号公報や米国特許４７９
２３６８号公報に記載されているようにして、公知の鋳
造インゴットを粉砕し、微粉砕後に成形、焼結、熱処
理、表面加工を行うことによって得られた１７Ｎｄ−１
Ｐｒ−７５Ｆｅ−７Ｂ組成（ａｔ％）の６ｍｍ×１５ｍ
ｍ×３０ｍｍ寸法の焼結磁石（以下、磁石体試験片と称
する）を用いて行った。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following description. The following examples and comparative examples are described in, for example, US Pat. No. 4,770,723 and US Pat.
As described in Japanese Patent No. 2368, 17Nd-1 obtained by pulverizing a known casting ingot and performing pulverization, molding, sintering, heat treatment, and surface processing.
6 mm × 15 m of Pr-75Fe-7B composition (at%)
The measurement was performed using a sintered magnet with dimensions of m × 30 mm (hereinafter referred to as a magnet body test piece).
【００２１】実施例１：
工程Ａ：蒸着装置（真空槽内容積が０．６ｍ３で、内部
に直径２００ｍｍ×長さ４００ｍｍのステンレス製メッ
シュ金網で作製された円筒形バレルを１個有する、電子
ビーム加熱方式のイオンプレーティング装置）の真空槽
内（槽内に付着していたアルミニウム蒸着被膜は予め完
全に除去）を全圧が３．０×１０−５Ｐａ以下になるま
で真空排気した後、全圧が３．０×１０−４Ｐａになる
ようにアルゴンガスの導入量を調整した。電圧１ｋＶを
印加し、溶融蒸発部内の金属蒸着材料である水素ガス
３．２ｐｐｍ含有アルミニウムインゴットに電子ビーム
を照射して加熱し、これを溶融して蒸発させ、イオン化
してイオンプレーティング法を２時間行って円筒形バレ
ルを含めた真空槽内全体にアルミニウム蒸着被膜を被着
させた。被着したアルミニウム蒸着被膜は水素ガスを
２．９ｐｐｍ含有していた。Example 1: Step A: Vapor deposition apparatus (with a vacuum chamber having a volume of 0.6 m 3 and having one cylindrical barrel made of stainless mesh wire mesh with a diameter of 200 mm × length of 400 mm) After evacuating the inside of the vacuum chamber of the beam heating type ion plating device (the aluminum vapor deposition film adhered in the chamber was completely removed in advance) until the total pressure became 3.0 × 10 −5 Pa or less. The amount of argon gas introduced was adjusted so that the total pressure was 3.0 × 10 −4 Pa. A voltage of 1 kV is applied, and an aluminum ingot containing 3.2 ppm of hydrogen gas, which is a metal vapor deposition material, in the melting / evaporating section is irradiated with an electron beam to heat it, and this is melted and evaporated, and ionized to perform ion plating. The aluminum vapor deposition film was applied to the entire inside of the vacuum chamber including the cylindrical barrel for a while. The deposited aluminum vapor deposition film contained 2.9 ppm of hydrogen gas.
【００２２】工程Ｂ：工程Ａにて水素ガスを含有するア
ルミニウム蒸着被膜を被着させた円筒形バレルに磁石体
試験片を２０個収容した。真空槽内を全圧が３．０×１
０−５Ｐａ以下になるまで真空排気した後、アルゴンガ
スを真空槽内の全圧が５．０×１０− ２Ｐａになるよう
に導入した。その後、バレルの回転軸を１．５ｒｐｍで
回転させながら、電圧０．５ｋＶの条件下、１５分間グ
ロー放電によるスパッタリングを行って磁石体試験片の
表面を清浄化した。続いて、全圧が３．０×１０−４Ｐ
ａになるようにアルゴンガスの導入量を調整した。この
時の真空槽内の水素ガス分圧を真空槽外壁に直接設置し
た四重極質量分析計（ＱＩＧ−０６６：アネルバ社製）
で測定したところ、４．０×１０−５Ｐａであった。Step B: In the step A, 20 magnet test pieces were housed in a cylindrical barrel to which an aluminum vapor deposition coating containing hydrogen gas was applied. The total pressure in the vacuum chamber is 3.0 x 1
0 -5 Pa was evacuated until below, argon gas total pressure in the vacuum chamber is 5.0 × 10 - was introduced so that the 2 Pa. Then, while rotating the rotating shaft of the barrel at 1.5 rpm, sputtering was performed by glow discharge for 15 minutes under the condition of a voltage of 0.5 kV to clean the surface of the magnet body test piece. Then, the total pressure is 3.0 × 10 −4 P
The amount of argon gas introduced was adjusted so as to be a. Quadrupole mass spectrometer (QIG-066: manufactured by Anerva) in which the partial pressure of hydrogen gas in the vacuum chamber at this time was directly installed on the outer wall of the vacuum chamber.
It was 4.0 * 10 < -5 > Pa when measured by.
【００２３】工程Ｃ：次に、バレルの回転軸を１．５ｒ
ｐｍで回転させながら、電圧１ｋＶを印加し、溶融蒸発
部内の金属蒸着材料である水素ガス０．５ｐｐｍ含有ア
ルミニウムインゴットに電子ビームを照射して加熱し、
これを溶融して蒸発させ、イオン化してイオンプレーテ
ィング法を１時間行って磁石体試験片表面に膜厚が３μ
ｍのアルミニウム蒸着被膜を形成した。この際の蒸着の
可否を溶融蒸発部内のアルミニウム溶湯の表面状況から
判定した。その結果、アルミニウム溶湯の表面は蒸着処
理開始時から終了時まで良好な状態が保たれており、安
定した蒸着が行われた。Step C: Next, the rotation axis of the barrel is set to 1.5r.
While rotating at pm, a voltage of 1 kV was applied, and an aluminum ingot containing 0.5 ppm of hydrogen gas, which is a metal vapor deposition material in the melting and vaporizing part, was irradiated with an electron beam to heat the aluminum ingot.
This is melted and evaporated, ionized, and the ion plating method is performed for 1 hour to obtain a film thickness of 3 μm on the surface of the magnet test piece.
m aluminum vapor-deposited film was formed. At this time, whether or not vapor deposition was possible was judged from the surface condition of the molten aluminum in the melt evaporation portion. As a result, the surface of the molten aluminum was kept in a good state from the beginning to the end of the vapor deposition process, and stable vapor deposition was performed.
【００２４】比較例１：実施例１における工程Ａを省略
し、水素ガスを含有するアルミニウム蒸着被膜を被着さ
せていない円筒形バレルに磁石体試験片を収容すること
以外は、実施例１における工程Ｂ〜工程Ｃと同じように
して、磁石体試験片表面へのアルミニウム蒸着被膜の形
成を試みた。この際の蒸着の可否を溶融蒸発部内のアル
ミニウム溶湯の表面状況から判定したところ、蒸着処理
開始時からアルミニウム溶湯の表面に酸化アルミニウム
の被膜が徐々に形成され、３０分後にはアルミニウム溶
湯の表面のほぼ全面が酸化アルミニウムの被膜で覆われ
てしまい、それ以降、安定した蒸着が行われなかった。Comparative Example 1: In Example 1, except that the step A in Example 1 was omitted and the magnet test piece was housed in a cylindrical barrel that was not coated with an aluminum vapor deposition coating containing hydrogen gas. In the same manner as Steps B to C, an attempt was made to form an aluminum vapor deposition coating on the surface of the magnet body test piece. When the possibility of vapor deposition at this time was judged from the surface condition of the aluminum melt in the melt evaporation section, a film of aluminum oxide was gradually formed on the surface of the aluminum melt from the start of the vapor deposition treatment, and after 30 minutes, the surface of the aluminum melt was Almost the entire surface was covered with the aluminum oxide film, and thereafter stable vapor deposition was not performed.
【００２５】以上の結果から明らかなように、実施例１
においては磁石体試験片に対する蒸着処理を行う前に、
真空槽内に水素ガスを含有するアルミニウム蒸着被膜を
被着させる蒸着処理を行うとともに、磁石体試験片に対
する蒸着処理を行うに際し、該アルミニウム蒸着被膜か
ら水素ガスを放出させて真空槽内に水素ガスを供給した
ことにより、蒸着処理開始時から終了時まで安定した蒸
着処理を行うことができた。これは、真空槽内に存在し
たＯ２の他、Ｈ２Ｏなどに起因する蒸着処理に対する悪
影響を十分な量の水素ガスが解消したことによる効果で
あると推測された。また、実施例１においては、磁石体
試験片の表面清浄化を行ったが、清浄化工程の段階で真
空槽内に水素ガスが供給されているので、水素ガスはこ
の段階におけるＯ２の他、Ｈ２Ｏなどに起因する悪影響
の解消にも寄与していると考えられた。一方、比較例１
においては、蒸着処理開始時には真空槽内に水素ガスが
存在しなかったことから、蒸着処理において十分な量の
水素ガスが供給されなかったために、溶融蒸発部内のア
ルミニウム溶湯の表面に酸化アルミニウムの被膜が形成
されてしまい、安定した蒸着処理を行うことができなく
なってしまった。As is clear from the above results, Example 1
In, before performing the vapor deposition process on the magnet test piece,
While performing a vapor deposition process for depositing an aluminum vapor deposition film containing hydrogen gas in a vacuum chamber, when performing a vapor deposition process on a magnet test piece, hydrogen gas is released from the aluminum vapor deposition film to produce hydrogen gas in the vacuum chamber. By supplying, it was possible to perform a stable vapor deposition process from the beginning to the end of the vapor deposition process. It was speculated that this was due to the elimination of a sufficient amount of hydrogen gas that had an adverse effect on the vapor deposition process due to H 2 O and the like in addition to O 2 existing in the vacuum chamber. Further, in Example 1, the surface of the magnet test piece was cleaned, but since hydrogen gas was supplied into the vacuum chamber at the stage of the cleaning process, the hydrogen gas was not the same as O 2 at this stage. , H 2 O and the like. On the other hand, Comparative Example 1
In this case, since hydrogen gas was not present in the vacuum chamber at the start of the vapor deposition process, a sufficient amount of hydrogen gas was not supplied in the vapor deposition process.Therefore, a film of aluminum oxide was formed on the surface of the molten aluminum in the melt evaporation portion. Is formed, and stable vapor deposition cannot be performed.
【００２６】実施例２：
工程Ａ：蒸着装置（真空槽内容積が２．２ｍ３で、内部
に直径３５５ｍｍ×長さ１２００ｍｍのステンレス製メ
ッシュ金網で作製された円筒形バレルを真空槽内に左右
平行に２個有し、円筒形バレルを回転させるとともに、
水素ガスを含有するワイヤー状金属蒸着材料を溶融蒸発
部に連続供給しながら蒸着処理が行えるもの：特開２０
０１−３２０６２号公報の図１と同様の構成）の真空槽
内（槽内に付着していたアルミニウム蒸着被膜は予め完
全に除去）を全圧が１．０×１０−１Ｐａ以下になるま
で真空排気した後、アルゴンガスを真空槽内の全圧が
１．３Ｐａになるように導入した。その後、バイアス電
圧−０．１ｋＶの条件下、金属蒸着材料として水素ガス
３．１ｐｐｍ含有アルミニウムワイヤーを使用し、これ
をワイヤー送り速度３ｇ／ｍｉｎで抵抗加熱式の溶融蒸
発部に供給し、溶融して蒸発させ、イオン化してイオン
プレーティング法を３０分行って円筒形バレルを含めた
真空槽内全体にアルミニウム蒸着被膜を被着させた。被
着したアルミニウム蒸着被膜は水素ガスを３．０ｐｐｍ
含有していた。Example 2 Step A: Vapor deposition apparatus (a vacuum barrel having a volume of 2.2 m 3 and a cylindrical barrel made of stainless steel mesh wire mesh having a diameter of 355 mm and a length of 1200 mm inside the vacuum chamber was left and right inside the vacuum chamber). With two parallel, rotating the cylindrical barrel,
What can perform a vapor deposition process while continuously supplying a wire-shaped metal vapor deposition material containing hydrogen gas to a melting and vaporizing section:
(The structure similar to that of FIG. 1 of JP-A No. 01-32062) (the aluminum vapor deposition film adhered to the inside of the chamber is completely removed in advance) until the total pressure becomes 1.0 × 10 −1 Pa or less. After evacuation, argon gas was introduced so that the total pressure in the vacuum chamber was 1.3 Pa. Then, under the condition of a bias voltage of −0.1 kV, an aluminum wire containing 3.1 ppm of hydrogen gas was used as a metal vapor deposition material, and this was supplied to a resistance heating type melt evaporation section at a wire feed rate of 3 g / min and melted. By evaporation and ionization for 30 minutes to deposit an aluminum vapor deposition film in the entire vacuum chamber including the cylindrical barrel. The deposited aluminum vapor deposition film contained 3.0 ppm hydrogen gas.
Contained.
【００２７】工程Ｂ：工程Ａにて水素ガスを含有するア
ルミニウム蒸着被膜を被着させた２個の円筒形バレルの
各々に磁石体試験片を８２８個ずつ、合計１６５６個収
容した。真空槽内を全圧が１．０×１０−１Ｐａ以下に
なるまで真空排気した後、アルゴンガスを真空槽内の全
圧が１．３Ｐａになるように導入した。その後、バレル
の回転軸を１．５ｒｐｍで回転させながら、電圧−０．
５ｋＶの条件下、１５分間グロー放電によるスパッタリ
ングを行って磁石体試験片の表面を清浄化した。清浄化
後の真空槽内の水素ガス分圧を測定したところ、５．７
×１０−２Ｐａであった。なお、水素ガス分圧の測定は
以下のようにして行った。即ち、真空槽外壁と接続した
差動排気システムによって全圧を１０−４Ｐａ程度に減
圧した場所に設置した四重極質量分析計（ＱＩＧ−０６
６：アネルバ社製）で測定した水素ガス分圧測定値を、
同装置で水素ガス分圧測定値と同時に測定した全圧測定
値が蒸着装置に直接接続した全圧真空計による計測値、
即ち、１．３Ｐａになるように換算して求めた。Step B: In each of the two cylindrical barrels coated with the aluminum vapor-deposited coating containing hydrogen gas in Step A, 828 magnet test pieces were housed, totaling 1656 pieces. The vacuum chamber was evacuated to a total pressure of 1.0 × 10 −1 Pa or less, and then argon gas was introduced so that the total pressure in the vacuum chamber was 1.3 Pa. Then, while rotating the rotating shaft of the barrel at 1.5 rpm, the voltage of −0.
The surface of the magnet test piece was cleaned by performing sputtering by glow discharge for 15 minutes under the condition of 5 kV. The hydrogen gas partial pressure in the vacuum chamber after cleaning was measured and found to be 5.7.
It was × 10 −2 Pa. The hydrogen gas partial pressure was measured as follows. That is, a quadrupole mass spectrometer (QIG-06) installed at a place where the total pressure was reduced to about 10 −4 Pa by a differential exhaust system connected to the outer wall of the vacuum chamber.
6: hydrogen gas partial pressure measurement value measured by Anelva)
The total pressure measurement value measured at the same time with the hydrogen gas partial pressure measurement value with the same device is the measurement value by the total pressure vacuum gauge directly connected to the vapor deposition device,
That is, it was calculated so as to be 1.3 Pa.
【００２８】工程Ｃ：次に、アルゴンガス圧をグロー放
電時の圧力に維持し、バレルの回転軸を１．５ｒｐｍで
回転させながら、バイアス電圧−０．１ｋＶの条件下、
金属蒸着材料として水素ガス３．１ｐｐｍ含有アルミニ
ウムワイヤーを使用し、これをワイヤー送り速度３ｇ／
ｍｉｎで抵抗加熱式の溶融蒸発部に供給し、溶融して蒸
発させ、イオン化してイオンプレーティング法を１５分
間行って磁石体試験片表面に膜厚が７μｍのアルミニウ
ム蒸着被膜を形成した。Step C: Next, while maintaining the argon gas pressure at the pressure during glow discharge and rotating the barrel rotation shaft at 1.5 rpm, a bias voltage of -0.1 kV was applied.
An aluminum wire containing 3.1 ppm of hydrogen gas was used as the metal vapor deposition material, and the wire feed rate was 3 g /
It was supplied to a resistance heating type melting / evaporating section for min, melted and evaporated, ionized and ion-plated for 15 minutes to form an aluminum vapor-deposited film having a thickness of 7 μm on the surface of the magnet test piece.
【００２９】工程Ｄ：以上のようにして得られたアルミ
ニウム蒸着被膜を表面に有する磁石体試験片をブラスト
加工装置に投入し、Ｎ２ガスからなる加圧気体ととも
に、投射材としての球状ガラスビーズ粉末（ＧＢ−Ａ
Ｇ：新東ブレーター社製）を、投射圧０．２ＭＰａにて
５分間噴射して、ショットピーニングを行った。ショッ
トピーニングを行ったアルミニウム蒸着被膜を表面に有
する磁石体試験片について、目視による外観観察と、外
観観察を合格したものについて温度８０℃×相対湿度９
０％の高温高湿度条件下に５００時間放置して発錆の有
無を観察するという耐食性加速試験を行った（ｎ＝１
０）。その結果、外観不良となった磁石体試験片は存在
せず、耐食性加速試験はすべての磁石体試験片が合格し
た。Step D: The magnet test piece having the aluminum vapor-deposited film obtained on the surface as described above is put into a blasting apparatus, and spherical glass beads as a projection material together with a pressurized gas of N 2 gas. Powder (GB-A
G: manufactured by Shinto Blator Co., Ltd.) was sprayed at a projection pressure of 0.2 MPa for 5 minutes to perform shot peening. Regarding a magnet body test piece having a shot-peened aluminum vapor-deposited film on the surface, visual appearance observation and those having passed the appearance observation were performed at a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 9
An accelerated corrosion resistance test was conducted by observing the presence or absence of rust by leaving it under 0% high temperature and high humidity conditions for 500 hours (n = 1.
0). As a result, there was no magnet body test piece having a poor appearance, and all the magnet body test pieces passed the corrosion resistance accelerated test.
【００３０】比較例２：実施例２における工程Ａを省略
し、水素ガスを含有するアルミニウム蒸着被膜を被着さ
せていない円筒形バレルに磁石体試験片を収容すること
以外は、実施例２における工程Ｂ〜工程Ｄと同じように
してショットピーニングを行ったアルミニウム蒸着被膜
を表面に有する磁石体試験片を得た。この磁石体試験片
について、実施例２と同じ目視による外観観察と耐食性
加速試験を行った。その結果、１６５６個中２７個の磁
石体試験片についてピーニングによるアルミニウム蒸着
被膜の剥れが生じた。また、耐食性加速試験を不合格と
なった磁石体試験片が１０個中３個存在した。Comparative Example 2: In Example 2 except that step A in Example 2 was omitted and the magnet test piece was housed in a cylindrical barrel not coated with an aluminum vapor deposition coating containing hydrogen gas. A magnet body test piece having an aluminum vapor-deposited coating on its surface, which was shot peened in the same manner as in steps B to D, was obtained. For this magnet body test piece, the same visual observation as in Example 2 and the corrosion resistance acceleration test were performed. As a result, peeling of the aluminum vapor-deposited coating due to peening occurred for 27 magnet specimens out of 1656. In addition, three out of ten magnet body test pieces failed the corrosion resistance acceleration test.
【００３１】以上の結果から明らかなように、実施例２
においては磁石体試験片に対する蒸着処理を行う前に、
真空槽内に水素ガスを含有するアルミニウム蒸着被膜を
被着させる蒸着処理を行うとともに、磁石体試験片に対
する蒸着処理を行うに際し、該アルミニウム蒸着被膜か
ら水素ガスを放出させて真空槽内に水素ガスを供給した
ことにより、良質のアルミニウム蒸着被膜を磁石体試験
片表面に安定して形成することができた。また、実施例
２においても、磁石体試験片の表面清浄化を行ったが、
清浄化工程の段階で真空槽内に水素ガスが供給されてい
るので、水素ガスはこの段階におけるＯ２の他、Ｈ２Ｏ
などに起因する悪影響の解消にも寄与していると考えら
れた。As is clear from the above results, Example 2
In, before performing the vapor deposition process on the magnet test piece,
While performing a vapor deposition process for depositing an aluminum vapor deposition film containing hydrogen gas in a vacuum chamber, when performing a vapor deposition process on a magnet test piece, hydrogen gas is released from the aluminum vapor deposition film to produce hydrogen gas in the vacuum chamber. By supplying, it was possible to stably form a good quality aluminum vapor deposition coating on the surface of the magnet body test piece. Further, in Example 2 as well, the surface of the magnet test piece was cleaned,
Since hydrogen gas is supplied into the vacuum chamber at the stage of the cleaning process, the hydrogen gas is not only O 2 at this stage but also H 2 O.
It was considered that this also contributed to the elimination of the adverse effects caused by the above.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明によれば、被処理物に対する蒸着
処理開始時から処理室内に水素ガスを供給することがで
きるので、長時間の蒸着処理を行う場合であっても、処
理室内にＯ２が存在することによる悪影響を解消し、希
土類系永久磁石などの被処理物の表面に金属蒸着被膜を
安定に形成することができる。According to the present invention, hydrogen gas can be supplied into the process chamber from the start of the vapor deposition process on the object to be processed. The adverse effect caused by the presence of 2 can be eliminated, and the metal vapor deposition film can be stably formed on the surface of the object to be treated such as a rare earth permanent magnet.
Claims (8)
ていない状態で、該処理室内の少なくとも一部分に水素
ガスを含有する金属蒸着被膜を被着させるための蒸着処
理を行った後、該処理室内に被処理物を収容し、該処理
室内を減圧することにより、該金属蒸着被膜から水素ガ
スを放出させることを特徴とする蒸着装置の処理室内へ
の水素ガス供給方法。1. A vapor deposition process for depositing a metal vapor deposition coating containing hydrogen gas on at least a part of the process chamber while the process chamber of the vapor deposition apparatus does not contain the object to be treated, A method for supplying hydrogen gas into a processing chamber of a vapor deposition apparatus, comprising storing an object to be processed in the processing chamber and depressurizing the processing chamber to release hydrogen gas from the metal vapor deposition coating.
物を保持するための被処理物保持部材に水素ガスを含有
する金属蒸着被膜を被着させることを特徴とする請求項
１記載の水素ガス供給方法。2. The hydrogen gas according to claim 1, wherein a metal vapor deposition film containing hydrogen gas is deposited on at least the object-to-be-processed holding member for holding the object to be processed arranged in the processing chamber. Supply method.
蒸着材料を使用して行い、水素ガスを含有する金属蒸着
被膜を被着させることを特徴とする請求項１または２記
載の水素ガス供給方法。3. The hydrogen gas supply according to claim 1 or 2, wherein the vapor deposition process is performed using a metal vapor deposition material containing hydrogen gas to deposit a metal vapor deposition coating film containing hydrogen gas. Method.
膜と同じ材質の金属蒸着材料を使用して蒸着処理を行
い、水素ガスを含有する金属蒸着被膜を被着させること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水素ガ
ス供給方法。4. The vapor deposition treatment is performed using the same metal vapor deposition material as the metal vapor deposition coating to be formed on the surface of the object to be treated, and the metal vapor deposition coating containing hydrogen gas is deposited. Item 4. The hydrogen gas supply method according to any one of Items 1 to 3.
あることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載
の水素ガス供給方法。5. The method for supplying hydrogen gas according to claim 1, wherein the metal vapor deposition film is an aluminum vapor deposition film.
５ｐｐｍ〜２０ｐｐｍであることを特徴とする請求項１
乃至５のいずれかに記載の水素ガス供給方法。6. The content of hydrogen gas in the vapor-deposited metal coating is 0.
It is 5 ppm-20 ppm, It is characterized by the above-mentioned.
6. The method for supplying hydrogen gas according to any one of 1 to 5.
を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の水素ガ
ス供給方法。7. The method for supplying hydrogen gas according to claim 1, wherein the object to be processed is a rare earth-based permanent magnet.
ガス供給方法によって処理室内に水素ガスを供給した
後、被処理物に対して蒸着処理を行うことにより、その
表面に金属蒸着被膜を形成することを特徴とする被処理
物表面への金属蒸着被膜形成方法。8. A metal vapor deposition coating on the surface of an object to be processed by performing a vapor deposition process on the object to be processed after supplying the hydrogen gas into the process chamber by the method for supplying hydrogen gas according to any one of claims 1 to 7. A method for forming a vapor-deposited metal film on the surface of an object to be processed, which comprises forming a film.
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