JP2003301266A - アークイオンプレーティング用ロッド形蒸発源 - Google Patents
アークイオンプレーティング用ロッド形蒸発源Info
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- JP2003301266A JP2003301266A JP2002109373A JP2002109373A JP2003301266A JP 2003301266 A JP2003301266 A JP 2003301266A JP 2002109373 A JP2002109373 A JP 2002109373A JP 2002109373 A JP2002109373 A JP 2002109373A JP 2003301266 A JP2003301266 A JP 2003301266A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大電流を投入しても温度ムラが起こりにくく
クラックが発生しにくい上に、万一クラックが発生して
も水などの冷媒漏れが生じることの無い、アークイオン
プレーティング用ロッド形蒸発源を提供する。 【解決手段】 円筒状ターゲット１の中空部に冷却媒体
を供給・排出することで円筒状ターゲット１を内部冷却
し得る構造を備えるアークイオンプレーティング用ロッ
ド形蒸発源である。円筒状ターゲット１が、円筒状ター
ゲット材４と、その円筒状ターゲット材４の中空部内に
挿入された金属管２と、円筒状ターゲット材４の中空部
内周面と金属管２の外周面との間に介在された伸縮自在
な伝熱特性に優れる金属製バネ（支承部材）３とを備え
ている。
クラックが発生しにくい上に、万一クラックが発生して
も水などの冷媒漏れが生じることの無い、アークイオン
プレーティング用ロッド形蒸発源を提供する。 【解決手段】 円筒状ターゲット１の中空部に冷却媒体
を供給・排出することで円筒状ターゲット１を内部冷却
し得る構造を備えるアークイオンプレーティング用ロッ
ド形蒸発源である。円筒状ターゲット１が、円筒状ター
ゲット材４と、その円筒状ターゲット材４の中空部内に
挿入された金属管２と、円筒状ターゲット材４の中空部
内周面と金属管２の外周面との間に介在された伸縮自在
な伝熱特性に優れる金属製バネ（支承部材）３とを備え
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アークイオンプレ
ーティング（以下、ＡＩＰと称する）用ロッド形蒸発源
に関するものである。
ーティング（以下、ＡＩＰと称する）用ロッド形蒸発源
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ロッド形蒸発源を用いたＡＩＰ装置は、
例えばピストンリングへの成膜用として汎用されてい
る。
例えばピストンリングへの成膜用として汎用されてい
る。
【０００３】このロッド形蒸発源を用いたＡＩＰ装置で
は、真空チャンバの中に蒸発源であるロッド形ターゲッ
ト（陰極）を縦長に配置し、その周りに陽極を設け、陽
極の外側にワーク（例えばピストンリング）がセットさ
れる。そして、成膜に際しては、真空チャンバ内を排気
して真空（例えば１０-4Ｐａ程度）にした後、真空容器
内に窒素ガスや不活性ガスなどのプロセスガスを導入
し、そのプロセスガス雰囲気内で、ロッド形ターゲット
（陰極）と陽極に直流電源をつなぎ、両極間でアーク放
電を行う。このアーク放電によって、ロッド形ターゲッ
ト表面のターゲット材が蒸発し、負のバイアス電圧が印
加されたワークに成膜が行われる。
は、真空チャンバの中に蒸発源であるロッド形ターゲッ
ト（陰極）を縦長に配置し、その周りに陽極を設け、陽
極の外側にワーク（例えばピストンリング）がセットさ
れる。そして、成膜に際しては、真空チャンバ内を排気
して真空（例えば１０-4Ｐａ程度）にした後、真空容器
内に窒素ガスや不活性ガスなどのプロセスガスを導入
し、そのプロセスガス雰囲気内で、ロッド形ターゲット
（陰極）と陽極に直流電源をつなぎ、両極間でアーク放
電を行う。このアーク放電によって、ロッド形ターゲッ
ト表面のターゲット材が蒸発し、負のバイアス電圧が印
加されたワークに成膜が行われる。
【０００４】ロッド形蒸発源を用いたＡＩＰ装置による
ＡＩＰプロセスは大要上記の通りであるが、このＡＩＰ
プロセスにおいて用いられるロッド形蒸発源は、特開平
６−３４０９６８号公報に説明されているように、中空
円筒に形成された比較的長尺な（例えば外径８０ｍｍ×
長さ８００ｍｍ程度）ターゲット材と、このターゲット
材の中空内部に設けられた管材とを備えて構成され、こ
の管材はターゲット材の中空内部に冷媒を供給するため
の流路となるとともに、ターゲット材を保持するための
心棒としての役目も兼ねたものとなっている。
ＡＩＰプロセスは大要上記の通りであるが、このＡＩＰ
プロセスにおいて用いられるロッド形蒸発源は、特開平
６−３４０９６８号公報に説明されているように、中空
円筒に形成された比較的長尺な（例えば外径８０ｍｍ×
長さ８００ｍｍ程度）ターゲット材と、このターゲット
材の中空内部に設けられた管材とを備えて構成され、こ
の管材はターゲット材の中空内部に冷媒を供給するため
の流路となるとともに、ターゲット材を保持するための
心棒としての役目も兼ねたものとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＡＩＰ
プロセスでは成膜速度を確保するため例えば１０００Ａ
程度の大電流放電を行う。この大電流投入による発熱で
長尺なターゲット材内部に温度ムラが起こり、しばしば
クラックが発生する。クラックが発生すると、管材から
供給された冷媒が漏れたり、アークスポットがクラック
に入り込み集中放電となり、ＡＩＰプロセスの中断を余
儀なくされたり、ワークや装置の損傷を招くことにな
る。
プロセスでは成膜速度を確保するため例えば１０００Ａ
程度の大電流放電を行う。この大電流投入による発熱で
長尺なターゲット材内部に温度ムラが起こり、しばしば
クラックが発生する。クラックが発生すると、管材から
供給された冷媒が漏れたり、アークスポットがクラック
に入り込み集中放電となり、ＡＩＰプロセスの中断を余
儀なくされたり、ワークや装置の損傷を招くことにな
る。
【０００６】このクラックに対処する１つの方法とし
て、特開平５−３９５６６号公報に提案されているよう
な、ターゲット材の内周側に円筒状の心金を入れること
も考えられるが、高温、高圧で固めるＨＩＰ処理による
製造方法では、ターゲット材と心金のなじみ（接合性）
によりその適用対象は限定される。例えば、Ｃｒターゲ
ット材の心金に銅系材やステンレス材を用いた場合、接
合ができない。このため、ターゲット材と心金との間に
中間材を入れ接合強度を上げる試みもあるが、完全なも
のは無く、製造コストも高くなる。また、製造できたと
しても長尺なためターゲット材と心金の熱膨張率の違い
からターゲット材に割れなどが生じることが懸念され
る。
て、特開平５−３９５６６号公報に提案されているよう
な、ターゲット材の内周側に円筒状の心金を入れること
も考えられるが、高温、高圧で固めるＨＩＰ処理による
製造方法では、ターゲット材と心金のなじみ（接合性）
によりその適用対象は限定される。例えば、Ｃｒターゲ
ット材の心金に銅系材やステンレス材を用いた場合、接
合ができない。このため、ターゲット材と心金との間に
中間材を入れ接合強度を上げる試みもあるが、完全なも
のは無く、製造コストも高くなる。また、製造できたと
しても長尺なためターゲット材と心金の熱膨張率の違い
からターゲット材に割れなどが生じることが懸念され
る。
【０００７】一方、ＡＩＰで比較的投入電流が少ない場
合や、元々電流の少ないスパッタ装置用のロッド形ター
ゲットでは、ターゲット内部を直接水などの冷媒で冷却
するのではなく、ターゲットの中空内部に挿入した冷却
パイプの内部を冷却し、輻射によって間接的に冷却する
ことがある。このように構成した場合、ターゲット材に
クラックが生じてもクラックからの冷媒の漏れは無い
が、ターゲットの冷却が必ずしも十分とはならないた
め、ターゲットへの熱負荷が少ない場合に限られる。
合や、元々電流の少ないスパッタ装置用のロッド形ター
ゲットでは、ターゲット内部を直接水などの冷媒で冷却
するのではなく、ターゲットの中空内部に挿入した冷却
パイプの内部を冷却し、輻射によって間接的に冷却する
ことがある。このように構成した場合、ターゲット材に
クラックが生じてもクラックからの冷媒の漏れは無い
が、ターゲットの冷却が必ずしも十分とはならないた
め、ターゲットへの熱負荷が少ない場合に限られる。
【０００８】本発明は、上述の如き事情に鑑みなしたも
のであって、その目的は、大電流を投入しても温度ムラ
が起こりにくくクラックが発生しにくい上に、万一クラ
ックが発生しても水などの冷媒漏れが生じることの無
い、アークイオンプレーティング用ロッド形蒸発源を提
供するものである。
のであって、その目的は、大電流を投入しても温度ムラ
が起こりにくくクラックが発生しにくい上に、万一クラ
ックが発生しても水などの冷媒漏れが生じることの無
い、アークイオンプレーティング用ロッド形蒸発源を提
供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明（請求項１）に係るアークイオンプレーテ
ィング用ロッド形蒸発源は、円筒状ターゲットの中空部
に冷却媒体を供給・排出することで円筒状ターゲットを
内部冷却し得る構造を備えるアークイオンプレーティン
グ用ロッド形蒸発源において、前記円筒状ターゲット
が、円筒状ターゲット材と、その円筒状ターゲット材の
中空部内に挿入された金属管と、円筒状ターゲット材の
中空部内周面と前記金属管の外周面との間に介在された
伸縮可能な伝熱特性に優れる支承部材と、を備えてなる
ものである。
めに、本発明（請求項１）に係るアークイオンプレーテ
ィング用ロッド形蒸発源は、円筒状ターゲットの中空部
に冷却媒体を供給・排出することで円筒状ターゲットを
内部冷却し得る構造を備えるアークイオンプレーティン
グ用ロッド形蒸発源において、前記円筒状ターゲット
が、円筒状ターゲット材と、その円筒状ターゲット材の
中空部内に挿入された金属管と、円筒状ターゲット材の
中空部内周面と前記金属管の外周面との間に介在された
伸縮可能な伝熱特性に優れる支承部材と、を備えてなる
ものである。
【００１０】上記の構成では、円筒状ターゲットが、円
筒状ターゲット材の中空部内周面と金属管の外周面との
間に伸縮可能な伝熱特性に優れる支承部材を介在させて
いるので、円筒状ターゲット材を金属管の外周面にしっ
かりと取付けることができる。また、この取付けと相俟
って、成膜の際、アーク放電によって昇温したターゲッ
ト材は、金属管内に供給された水などの冷却媒体によっ
て伝熱特性に優れる支承部材を介して直接的に効果的に
冷却される。これにより、ターゲット材を冷却ムラを起
こすことなく均一に冷却し得るので、冷却ムラによるク
ラックの発生を防止できる。また更に、金属管とターゲ
ット材の熱膨張率の違いによる不具合は支承部材によっ
て吸収されるので、直接密着させた場合に生じる熱膨張
率の差によるクラックの発生の懸念も無い。また、金属
管の外周面から伝熱特性に優れる支承部材を介してター
ゲット材へ給電することができるので、大電流の給電が
安全且つ容易にできる。
筒状ターゲット材の中空部内周面と金属管の外周面との
間に伸縮可能な伝熱特性に優れる支承部材を介在させて
いるので、円筒状ターゲット材を金属管の外周面にしっ
かりと取付けることができる。また、この取付けと相俟
って、成膜の際、アーク放電によって昇温したターゲッ
ト材は、金属管内に供給された水などの冷却媒体によっ
て伝熱特性に優れる支承部材を介して直接的に効果的に
冷却される。これにより、ターゲット材を冷却ムラを起
こすことなく均一に冷却し得るので、冷却ムラによるク
ラックの発生を防止できる。また更に、金属管とターゲ
ット材の熱膨張率の違いによる不具合は支承部材によっ
て吸収されるので、直接密着させた場合に生じる熱膨張
率の差によるクラックの発生の懸念も無い。また、金属
管の外周面から伝熱特性に優れる支承部材を介してター
ゲット材へ給電することができるので、大電流の給電が
安全且つ容易にできる。
【００１１】そして、支承部材は金属製バネであり、両
端部を残す円筒状部に、筒軸方向の複数のスリットを有
すると共に円弧状の膨大部を備えたものであってもよい
（請求項２）。円弧状の膨大部をターゲット材の内周面
に、両端部を金属管の外周面にそれぞれ接触させて取付
けることでバネとして取付けることができ、上記作用効
果を効果的に享受することができる。
端部を残す円筒状部に、筒軸方向の複数のスリットを有
すると共に円弧状の膨大部を備えたものであってもよい
（請求項２）。円弧状の膨大部をターゲット材の内周面
に、両端部を金属管の外周面にそれぞれ接触させて取付
けることでバネとして取付けることができ、上記作用効
果を効果的に享受することができる。
【００１２】また、金属管の外周面に筒軸方向の溝が形
成され、該溝が前記金属管の端部近傍に対応する部分で
円筒状ターゲットの外部に連通されてあってもよい（請
求項３）。このような溝を形成することで、真空引きす
る際に金属管と円筒状ターゲット材の間のガス溜まりを
無くし、真空排気を確実なものとすることができる。
成され、該溝が前記金属管の端部近傍に対応する部分で
円筒状ターゲットの外部に連通されてあってもよい（請
求項３）。このような溝を形成することで、真空引きす
る際に金属管と円筒状ターゲット材の間のガス溜まりを
無くし、真空排気を確実なものとすることができる。
【００１３】また、円筒状ターゲット材は、短尺な円筒
状ターゲット材を複数個筒軸方向に連ねたものであって
もよい（請求項４）。このように構成することにより、
複数個の短尺な円筒状ターゲット材の内の、消耗した部
分の短尺な円筒状ターゲット材のみを交換することがで
きる。これにより、円筒状ターゲット材を経済的に効率
よく使用できる。また、短尺ターゲットを連ねることで
長大なターゲットを容易に作成することができる。
状ターゲット材を複数個筒軸方向に連ねたものであって
もよい（請求項４）。このように構成することにより、
複数個の短尺な円筒状ターゲット材の内の、消耗した部
分の短尺な円筒状ターゲット材のみを交換することがで
きる。これにより、円筒状ターゲット材を経済的に効率
よく使用できる。また、短尺ターゲットを連ねることで
長大なターゲットを容易に作成することができる。
【００１４】また、金属管は、一端が閉塞されており、
この一端近傍の外周にフランジが形成されているととも
に、前記フランジと他端との間で円筒状ターゲット材を
締付け可能に構成されたものであってもよい（請求項
５）。締付けを外して、ターゲットのみの交換が可能で
あり、特に請求項４のように短尺な円筒状ターゲットを
複数個筒軸方向に重ねたものでは部分的にターゲット材
を容易に交換できる。
この一端近傍の外周にフランジが形成されているととも
に、前記フランジと他端との間で円筒状ターゲット材を
締付け可能に構成されたものであってもよい（請求項
５）。締付けを外して、ターゲットのみの交換が可能で
あり、特に請求項４のように短尺な円筒状ターゲットを
複数個筒軸方向に重ねたものでは部分的にターゲット材
を容易に交換できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明に係るアークイオン
プレーティング用ロッド形蒸発源の断面図であって、金
属管が締結ロッドを兼ねる場合の例である。図におい
て、１は円筒状ターゲット、２は金属管、３は金属製バ
ネ（支承部材）である。
基づいて説明する。図１は、本発明に係るアークイオン
プレーティング用ロッド形蒸発源の断面図であって、金
属管が締結ロッドを兼ねる場合の例である。図におい
て、１は円筒状ターゲット、２は金属管、３は金属製バ
ネ（支承部材）である。
【００１６】円筒状ターゲット１は、４本の短尺な円筒
状ターゲット材４を筒軸方向に連ねた構成のものであっ
て、内径は金属管２の外周に挿入し得る大きさに形成さ
れている。
状ターゲット材４を筒軸方向に連ねた構成のものであっ
て、内径は金属管２の外周に挿入し得る大きさに形成さ
れている。
【００１７】金属管２は、一本の長尺な金属管であっ
て、一端が閉塞端に構成されるとともに外周にフランジ
５を有し、多端の外周には締結ナット６を取付ける雄ネ
ジが設けられている。また、円筒状ターゲット１に対応
する外周面には、後記する板状の金属製バネ３を装着す
るための周方向の溝と、円筒状ターゲット１の内周面側
のガス置換を容易にするための長手方向の溝２ａとが設
けられている。
て、一端が閉塞端に構成されるとともに外周にフランジ
５を有し、多端の外周には締結ナット６を取付ける雄ネ
ジが設けられている。また、円筒状ターゲット１に対応
する外周面には、後記する板状の金属製バネ３を装着す
るための周方向の溝と、円筒状ターゲット１の内周面側
のガス置換を容易にするための長手方向の溝２ａとが設
けられている。
【００１８】金属製バネ３は、伝熱性、導電性更にバネ
特性に優れる例えばベリリウム銅合金などを用いて図２
に示すような形態に構成される。すなわち、板状金属材
７の両端部８、９を除く中央部にスリット１０を形成
し、スリット１０を筒軸方向として円筒状に形成すると
ともに、スリット１０を有する円筒状部１１が円弧状の
膨大部１２に形成されたものである。
特性に優れる例えばベリリウム銅合金などを用いて図２
に示すような形態に構成される。すなわち、板状金属材
７の両端部８、９を除く中央部にスリット１０を形成
し、スリット１０を筒軸方向として円筒状に形成すると
ともに、スリット１０を有する円筒状部１１が円弧状の
膨大部１２に形成されたものである。
【００１９】上記部材（円筒状ターゲット１、金属管
２、金属製バネ３）を用いたＡＩＰ用ロッド形蒸発源の
組立ては、金属管２のフランジ５側にリング状のフラン
ジ１３を装着し、次いで周方向の溝に金属製バネ３を装
着するとともに、この金属製バネ３の外周側に円筒状タ
ーゲット１を装着する。円筒状ターゲット１を装着後、
更に絶縁スリーブ１４、１５及びコイルバネ１６を順に
装着したあと、締結ナット６を締付けて組立てられる。
なお、ＡＩＰ装置への取付けは、絶縁スリーブ１４と１
５の間でチャンバ１７を挟み付けて取付けられる。この
場合、絶縁スリーブ１４と１５のいずれか一方又は両者
は、チャンバ１７内を真空に保持するための図示省略す
るＯリングなどのシール材を備える。また、フランジ１
３には、上記金属管２のガス置換を容易にするための長
手方向の溝２ａに連通する連通孔１３ａが設けられてい
る。なお、この連通孔１３ａは、絶縁スリーブ１４側に
設けてもよいし、あるいは両方に設けてあってもよい。
また、フランジ１３も電気的な絶縁材を用いて構成して
もよい。また、コイルバネ１６は、締結ナット６の締付
け力を調整することで、円筒状ターゲット１の熱膨張を
吸収するとともに初期の締付け力を保持することができ
る。
２、金属製バネ３）を用いたＡＩＰ用ロッド形蒸発源の
組立ては、金属管２のフランジ５側にリング状のフラン
ジ１３を装着し、次いで周方向の溝に金属製バネ３を装
着するとともに、この金属製バネ３の外周側に円筒状タ
ーゲット１を装着する。円筒状ターゲット１を装着後、
更に絶縁スリーブ１４、１５及びコイルバネ１６を順に
装着したあと、締結ナット６を締付けて組立てられる。
なお、ＡＩＰ装置への取付けは、絶縁スリーブ１４と１
５の間でチャンバ１７を挟み付けて取付けられる。この
場合、絶縁スリーブ１４と１５のいずれか一方又は両者
は、チャンバ１７内を真空に保持するための図示省略す
るＯリングなどのシール材を備える。また、フランジ１
３には、上記金属管２のガス置換を容易にするための長
手方向の溝２ａに連通する連通孔１３ａが設けられてい
る。なお、この連通孔１３ａは、絶縁スリーブ１４側に
設けてもよいし、あるいは両方に設けてあってもよい。
また、フランジ１３も電気的な絶縁材を用いて構成して
もよい。また、コイルバネ１６は、締結ナット６の締付
け力を調整することで、円筒状ターゲット１の熱膨張を
吸収するとともに初期の締付け力を保持することができ
る。
【００２０】上記構成のＡＩＰ用ロッド形蒸発源は、Ａ
ＩＰ操業時には、金属管２の内部に冷媒を供給するイン
ナパイプ１８が装着され、上部のアダプタ（図示せず）
から冷媒が供給、排出される。従って、円筒状ターゲッ
ト１の熱は金属製バネ３、更に金属管２へと直接伝熱さ
れて冷媒へと抜熱されるので、ＡＩＰ操業時（成膜時）
に円筒状ターゲット１に大電流を投入しても温度ムラが
起こりにくくクラックが発生しにくい。また、万一円筒
状ターゲット１にクラックが発生しても、金属管２を介
しているため水などの冷媒が漏れ出ることが無い。ま
た、円筒状ターゲット１は、金属製バネ３により金属管
２の外周面にしっかりと取付けることができる。
ＩＰ操業時には、金属管２の内部に冷媒を供給するイン
ナパイプ１８が装着され、上部のアダプタ（図示せず）
から冷媒が供給、排出される。従って、円筒状ターゲッ
ト１の熱は金属製バネ３、更に金属管２へと直接伝熱さ
れて冷媒へと抜熱されるので、ＡＩＰ操業時（成膜時）
に円筒状ターゲット１に大電流を投入しても温度ムラが
起こりにくくクラックが発生しにくい。また、万一円筒
状ターゲット１にクラックが発生しても、金属管２を介
しているため水などの冷媒が漏れ出ることが無い。ま
た、円筒状ターゲット１は、金属製バネ３により金属管
２の外周面にしっかりと取付けることができる。
【００２１】図３は、本発明に係るアークイオンプレー
ティング用ロッド形蒸発源の別の実施形態の断面図であ
って、締結ロッドを用いる場合の例である。図におい
て、２１は円筒状ターゲット、２２は金属管、２３は金
属製バネであるが、円筒状ターゲット２１と金属製バネ
２３は、上記円筒状ターゲット１と金属製バネ３の構成
とそれぞれ同構成のものであり、説明を省略する。
ティング用ロッド形蒸発源の別の実施形態の断面図であ
って、締結ロッドを用いる場合の例である。図におい
て、２１は円筒状ターゲット、２２は金属管、２３は金
属製バネであるが、円筒状ターゲット２１と金属製バネ
２３は、上記円筒状ターゲット１と金属製バネ３の構成
とそれぞれ同構成のものであり、説明を省略する。
【００２２】金属管２２は、両端が開放された一本の長
尺な金属管であって、外周面の両端部２５、２６にはＯ
リング２７を設ける溝が設けられるとともに、円筒状タ
ーゲット２１に対応する外周面には、板状の金属製バネ
２３を装着するための周方向の溝と、円筒状ターゲット
２１の内周面側のガス置換を容易にするための長手方向
の溝とが設けられている。
尺な金属管であって、外周面の両端部２５、２６にはＯ
リング２７を設ける溝が設けられるとともに、円筒状タ
ーゲット２１に対応する外周面には、板状の金属製バネ
２３を装着するための周方向の溝と、円筒状ターゲット
２１の内周面側のガス置換を容易にするための長手方向
の溝とが設けられている。
【００２３】上記部材（円筒状ターゲット２１、金属管
２２、金属製バネ２３）を用いたＡＩＰ用ロッド形蒸発
源の組立ては、金属管２２の外周面の両端部２５、２６
にＯリング２７を設け、次いで周方向の溝に金属製バネ
２３を装着するとともに、この金属製バネ２３の外周側
に、４本の短尺な円筒状ターゲット材２４からなる円筒
状ターゲット２１を装着する。円筒状ターゲット２１を
装着後、一方の端２５の側のＯリング２７によるシール
部分に、他の金属をロー付けなどで補強した短尺な円筒
状ターゲット２８を装着して組立てられる。なお、ＡＩ
Ｐ装置への取付けは、他方の端２６の側の金属管２２端
にシール材２９を介してプラグ３０を設け、そのプラグ
３０を金属管２２内を挿通させた締結ロッド３１に固定
するとともに、締結ロッド３１を真空チャンバ（図示せ
ず）に取付けて行われる。また、この短尺な円筒状ター
ゲット２８には、図示省略したが、金属管２２のガス置
換を容易にするための長手方向の溝に連通する孔が設け
られている。
２２、金属製バネ２３）を用いたＡＩＰ用ロッド形蒸発
源の組立ては、金属管２２の外周面の両端部２５、２６
にＯリング２７を設け、次いで周方向の溝に金属製バネ
２３を装着するとともに、この金属製バネ２３の外周側
に、４本の短尺な円筒状ターゲット材２４からなる円筒
状ターゲット２１を装着する。円筒状ターゲット２１を
装着後、一方の端２５の側のＯリング２７によるシール
部分に、他の金属をロー付けなどで補強した短尺な円筒
状ターゲット２８を装着して組立てられる。なお、ＡＩ
Ｐ装置への取付けは、他方の端２６の側の金属管２２端
にシール材２９を介してプラグ３０を設け、そのプラグ
３０を金属管２２内を挿通させた締結ロッド３１に固定
するとともに、締結ロッド３１を真空チャンバ（図示せ
ず）に取付けて行われる。また、この短尺な円筒状ター
ゲット２８には、図示省略したが、金属管２２のガス置
換を容易にするための長手方向の溝に連通する孔が設け
られている。
【００２４】なお、上記円筒状ターゲット２８は、他方
の端２６の側のＯリング２７によるシール部分にも装着
してもよい。また、上記円筒状ターゲット２１が割れや
すい材料の場合、放電部分から外れたところに短尺な円
筒状ダミーターゲットを用いることがあるが、その円筒
状ダミーターゲットを、一方の端２５の側の円筒状ター
ゲット２８の位置に装着することもできる。
の端２６の側のＯリング２７によるシール部分にも装着
してもよい。また、上記円筒状ターゲット２１が割れや
すい材料の場合、放電部分から外れたところに短尺な円
筒状ダミーターゲットを用いることがあるが、その円筒
状ダミーターゲットを、一方の端２５の側の円筒状ター
ゲット２８の位置に装着することもできる。
【００２５】上記構成のＡＩＰ用ロッド形蒸発源は、Ａ
ＩＰ操業時には、金属管２２の内部に冷媒を供給するイ
ンナパイプ３２が装着され、上部のアダプタ（図示せ
ず）から冷媒が供給、排出される。従って、円筒状ター
ゲット２１の熱は金属製バネ２３、更に金属管２２へと
直接伝熱されて冷媒へと抜熱されるので、ＡＩＰ操業時
（成膜時）に円筒状ターゲット２１に大電流を投入して
も温度ムラが起こりにくくクラックが発生しにくい。ま
た、万一円筒状ターゲット２１にクラックが発生して
も、金属管２２を介しているため水などの冷媒が漏れ出
ることが無い。また、円筒状ターゲット２１は、金属製
バネ２３により金属管２２の外周面にしっかりと取付け
ることができる。更に、放電不要部がある場合は、その
部分にダミーターゲットを装着してもよい。
ＩＰ操業時には、金属管２２の内部に冷媒を供給するイ
ンナパイプ３２が装着され、上部のアダプタ（図示せ
ず）から冷媒が供給、排出される。従って、円筒状ター
ゲット２１の熱は金属製バネ２３、更に金属管２２へと
直接伝熱されて冷媒へと抜熱されるので、ＡＩＰ操業時
（成膜時）に円筒状ターゲット２１に大電流を投入して
も温度ムラが起こりにくくクラックが発生しにくい。ま
た、万一円筒状ターゲット２１にクラックが発生して
も、金属管２２を介しているため水などの冷媒が漏れ出
ることが無い。また、円筒状ターゲット２１は、金属製
バネ２３により金属管２２の外周面にしっかりと取付け
ることができる。更に、放電不要部がある場合は、その
部分にダミーターゲットを装着してもよい。
【００２６】なお、上記の例においては、金属製バネ
３、２３を、図２に示す板状の金属製バネを例に説明し
たが、本発明はこの例に限定されるものではなく、例え
ば伝熱性、導電性更にバネ特性に優れる金属細線（例え
ば線径：０．３〜１ｍｍ程度）を、図４に示すようなコ
イル状（例えばコイル外径：３〜５mm程度）に形成した
金属製バネ３３であってもよい。このコイル状金属製バ
ネ３３の場合には金属管２、２２の外周に形成した周方
向の溝内に所望間隔または密に寄せて巻きつけることで
バネ力を得る事ができる。また、バネである必要は無
く、伸縮可能で伝熱特性に優れたものであればよい。
３、２３を、図２に示す板状の金属製バネを例に説明し
たが、本発明はこの例に限定されるものではなく、例え
ば伝熱性、導電性更にバネ特性に優れる金属細線（例え
ば線径：０．３〜１ｍｍ程度）を、図４に示すようなコ
イル状（例えばコイル外径：３〜５mm程度）に形成した
金属製バネ３３であってもよい。このコイル状金属製バ
ネ３３の場合には金属管２、２２の外周に形成した周方
向の溝内に所望間隔または密に寄せて巻きつけることで
バネ力を得る事ができる。また、バネである必要は無
く、伸縮可能で伝熱特性に優れたものであればよい。
【００２７】また、上記の例では、円筒状ターゲット
１、２１を、４本の短尺な円筒状ターゲット材４を筒軸
方向に連ねた構成を例に説明したが、１本の長尺な円筒
状ターゲット材としてもよい。
１、２１を、４本の短尺な円筒状ターゲット材４を筒軸
方向に連ねた構成を例に説明したが、１本の長尺な円筒
状ターゲット材としてもよい。
【００２８】また、上記の例では、ターゲットより若干
短い金属管を用いたが、この金属管をターゲットから突
出するようにしてもよい。更に、円筒状ターゲットの端
面を平面としているが、オスメスの円錐台やテーパ形状
であってもよい。
短い金属管を用いたが、この金属管をターゲットから突
出するようにしてもよい。更に、円筒状ターゲットの端
面を平面としているが、オスメスの円錐台やテーパ形状
であってもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアー
クイオンプレーティング用ロッド形蒸発源によれば、大
電流を投入しても温度ムラが起こりにくくクラックが発
生しにくい上に、万一クラックが発生しても水などの冷
媒漏れが生じることが無く、大電流の給電が安全且つ容
易にできる。
クイオンプレーティング用ロッド形蒸発源によれば、大
電流を投入しても温度ムラが起こりにくくクラックが発
生しにくい上に、万一クラックが発生しても水などの冷
媒漏れが生じることが無く、大電流の給電が安全且つ容
易にできる。
【図１】本発明に係るアークイオンプレーティング用ロ
ッド形蒸発源の説明図であって、ａは全体断面図、ｂは
ａのＡ部拡大図、ｃはａのＢ−Ｂ断面図、ｄはａのＣ−
Ｃ断面図である。
ッド形蒸発源の説明図であって、ａは全体断面図、ｂは
ａのＡ部拡大図、ｃはａのＢ−Ｂ断面図、ｄはａのＣ−
Ｃ断面図である。
【図２】本発明に係る板状の金属製バネの斜視図であ
る。
る。
【図３】本発明に係るアークイオンプレーティング用ロ
ッド形蒸発源の別の実施形態の断面図である。
ッド形蒸発源の別の実施形態の断面図である。
【図４】本発明に係るコイル状の金属製バネの斜視図で
ある。
ある。
１：円筒状ターゲット ２：金属管
３：金属製バネ ４：円筒状ターゲット材 ５：フランジ
６：締結ナット ７：板状金属材 ８，９：両端部 １
０：スリット １１：円筒状部 １２：円弧状の膨大部 １
３：リング状のフランジ １４，１５：絶縁スリーブ １
６：コイルバネ １７：チャンバ １８：インナパイプ ２
ａ：長手方向の溝 １３ａ：連通孔 ２１：円筒状ターゲット ２
２：金属管 ２３：金属製バネ ２４：円筒状ターゲット材 ２５，２６：両端部 ２７：Ｏリング ２
８：円筒状ターゲット ２９：シール材 ３０：プラグ ３
１：締結ロッド ３２：インナパイプ ３３：コイル状の金属製バネ
３：金属製バネ ４：円筒状ターゲット材 ５：フランジ
６：締結ナット ７：板状金属材 ８，９：両端部 １
０：スリット １１：円筒状部 １２：円弧状の膨大部 １
３：リング状のフランジ １４，１５：絶縁スリーブ １
６：コイルバネ １７：チャンバ １８：インナパイプ ２
ａ：長手方向の溝 １３ａ：連通孔 ２１：円筒状ターゲット ２
２：金属管 ２３：金属製バネ ２４：円筒状ターゲット材 ２５，２６：両端部 ２７：Ｏリング ２
８：円筒状ターゲット ２９：シール材 ３０：プラグ ３
１：締結ロッド ３２：インナパイプ ３３：コイル状の金属製バネ
Claims (5)
- 【請求項１】 円筒状ターゲットの中空部に冷却媒体を
供給・排出することで円筒状ターゲットを内部冷却し得
る構造を備えるアークイオンプレーティング用ロッド形
蒸発源において、前記円筒状ターゲットが、円筒状ター
ゲット材と、その円筒状ターゲット材の中空部内に挿入
された金属管と、円筒状ターゲット材の中空部内周面と
前記金属管の外周面との間に介在された伸縮可能な伝熱
特性に優れる支承部材と、を備えてなることを特徴とす
るアークイオンプレーティング用ロッド形蒸発源。 - 【請求項２】 前記支承部材が、両端部を残す円筒状部
に、筒軸方向の複数のスリットを有すると共に円弧状の
膨大部を備えてなる金属製バネである請求項１に記載の
アークイオンプレーティング用ロッド形蒸発源。 - 【請求項３】 金属管の外周面に筒軸方向の溝が形成さ
れ、該溝が前記金属管の端部近傍に対応する部分で円筒
状ターゲットの外部に連通されてなる請求項１又は２に
記載のアークイオンプレーティング用ロッド形蒸発源。 - 【請求項４】 円筒状ターゲット材が、短尺な円筒状タ
ーゲット材を複数個筒軸方向に連ねたものである請求項
１乃至３の何れかに記載のアークイオンプレーティング
用ロッド形蒸発源。 - 【請求項５】 金属管が、一端が閉塞されており、この
一端近傍の外周にフランジが形成されているとともに、
前記フランジと他端との間で円筒状ターゲット材を締付
け可能に構成されてなる請求項１乃至４の何れかに記載
のアークイオンプレーティング用ロッド形蒸発源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109373A JP4015874B2 (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | アークイオンプレーティング用ロッド形蒸発源 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109373A JP4015874B2 (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | アークイオンプレーティング用ロッド形蒸発源 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003301266A true JP2003301266A (ja) | 2003-10-24 |
| JP4015874B2 JP4015874B2 (ja) | 2007-11-28 |
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| JP2002109373A Expired - Fee Related JP4015874B2 (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | アークイオンプレーティング用ロッド形蒸発源 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4015874B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006104570A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Applied Films Corp | スパッタリング用の非接着式回転ターゲット |
| WO2007108313A1 (ja) | 2006-03-22 | 2007-09-27 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | アークイオンプレーティング方法及びこれに用いられるターゲット |
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| JP2011001616A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Fujikura Ltd | レーザー蒸着装置 |
| EP2276055A1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-01-19 | Applied Materials, Inc. | Target backing tube, cylindrical target, and cylindrical target assembly |
| WO2011047891A1 (de) * | 2009-10-23 | 2011-04-28 | Sindlhauser Materials Gmbh | Sputtertargetanordnung |
| JP2012046807A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Solar Applied Materials Technology Corp | 中空ターゲット組立体 |
| CN106191788A (zh) * | 2016-10-09 | 2016-12-07 | 北京帕托真空技术有限公司 | 用于电阻加热式蒸发镀膜机的有机蒸发源 |
| CN107227445A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-10-03 | 曲士广 | 一种沉积管内壁涂层的电弧离子镀设备 |
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|---|---|---|---|---|
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2002
- 2002-04-11 JP JP2002109373A patent/JP4015874B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8133365B2 (en) | 2006-03-22 | 2012-03-13 | Kobe Steel, Ltd. | Method of arc ion plating and target for use therein |
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| KR101027879B1 (ko) * | 2006-03-22 | 2011-04-07 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 아크 이온 플레이팅 방법 및 이것에 사용되는 타겟 |
| JP2010100930A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-05-06 | Tosoh Corp | 円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
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| EP2276055A1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-01-19 | Applied Materials, Inc. | Target backing tube, cylindrical target, and cylindrical target assembly |
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| WO2011047891A1 (de) * | 2009-10-23 | 2011-04-28 | Sindlhauser Materials Gmbh | Sputtertargetanordnung |
| JP2012046807A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Solar Applied Materials Technology Corp | 中空ターゲット組立体 |
| CN106191788A (zh) * | 2016-10-09 | 2016-12-07 | 北京帕托真空技术有限公司 | 用于电阻加热式蒸发镀膜机的有机蒸发源 |
| CN106191788B (zh) * | 2016-10-09 | 2019-03-05 | 北京帕托真空技术有限公司 | 用于电阻加热式蒸发镀膜机的有机蒸发源 |
| CN107227445A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-10-03 | 曲士广 | 一种沉积管内壁涂层的电弧离子镀设备 |
| CN107227445B (zh) * | 2017-07-24 | 2019-01-25 | 曲士广 | 一种沉积管内壁涂层的电弧离子镀设备 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4015874B2 (ja) | 2007-11-28 |
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