JP3287163B2 - アーク式蒸発源 - Google Patents
アーク式蒸発源Info
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32055—Arc discharge
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
- C23C14/325—Electric arc evaporation
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- H01J37/3244—Gas supply means
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば基材に陰極
（カソード）物質を被着して薄膜を形成する真空アーク
蒸着装置や、基材に対する陰極物質の被着とイオン照射
とを併用して薄膜を形成する薄膜形成装置等に用いられ
るものであって、陰極におけるアーク放電を利用して陰
極物質を蒸発させるアーク式蒸発源に関する。
（カソード）物質を被着して薄膜を形成する真空アーク
蒸着装置や、基材に対する陰極物質の被着とイオン照射
とを併用して薄膜を形成する薄膜形成装置等に用いられ
るものであって、陰極におけるアーク放電を利用して陰
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】この種のアーク式蒸発源を用いて、バイ
アス電圧を印加した基材の表面に薄膜を形成する方法
は、アーク式イオンプレーティング法とも呼ばれ、膜の
密着性、膜の生産性等に優れた方法であるが、形成され
る膜の面粗度が他の方式に比べて悪い（即ち、膜表面の
凹凸が大きくて平滑性が悪い）という欠点がある。
アス電圧を印加した基材の表面に薄膜を形成する方法
は、アーク式イオンプレーティング法とも呼ばれ、膜の
密着性、膜の生産性等に優れた方法であるが、形成され
る膜の面粗度が他の方式に比べて悪い（即ち、膜表面の
凹凸が大きくて平滑性が悪い）という欠点がある。
【０００３】これは、アーク式蒸発源においては、アー
ク放電によって陰極表面が局所的に高温になり、それに
よって陰極表面が溶融して陰極物質が蒸発するのである
が、このとき、陰極からは細かい陰極物質と共に大きな
塊の陰極物質も同時に蒸発し、これが基材表面に付着し
て膜の面粗度を悪化させるからである。
ク放電によって陰極表面が局所的に高温になり、それに
よって陰極表面が溶融して陰極物質が蒸発するのである
が、このとき、陰極からは細かい陰極物質と共に大きな
塊の陰極物質も同時に蒸発し、これが基材表面に付着し
て膜の面粗度を悪化させるからである。
【０００４】このような問題を解決することのできるア
ーク式蒸発源が、特開昭６３−１８０５６号公報に開示
されている。
ーク式蒸発源が、特開昭６３−１８０５６号公報に開示
されている。
【０００５】このアーク式蒸発源１０は、図１０に示す
ように、パイプ状のトリガ電極３０を用い、そのガス吹
出し口３２から反応性ガス３６を陰極１２の表面１２ａ
に供給しながら、陰極１２と陽極を兼ねる真空容器２２
との間でアーク放電を生じさせて、陰極物質１４を蒸発
させるようにしたものである。反応性ガス３６は、陰極
１２を構成する物質と反応して化合物を作るガスであ
る。
ように、パイプ状のトリガ電極３０を用い、そのガス吹
出し口３２から反応性ガス３６を陰極１２の表面１２ａ
に供給しながら、陰極１２と陽極を兼ねる真空容器２２
との間でアーク放電を生じさせて、陰極物質１４を蒸発
させるようにしたものである。反応性ガス３６は、陰極
１２を構成する物質と反応して化合物を作るガスであ
る。
【０００６】なお、トリガ電極３０は、アーク点弧時
に、フィードスルー３４を介して矢印Ａのように機械的
に駆動される。陰極１２はフランジ１６に取り付けられ
ており、それと真空容器２２との間にアーク電源２４が
接続されている。陰極１２の周囲に、アークを広げるシ
ールド板２６が設けられている。１８は磁石、２０は絶
縁物、２８および３８は抵抗器である。
に、フィードスルー３４を介して矢印Ａのように機械的
に駆動される。陰極１２はフランジ１６に取り付けられ
ており、それと真空容器２２との間にアーク電源２４が
接続されている。陰極１２の周囲に、アークを広げるシ
ールド板２６が設けられている。１８は磁石、２０は絶
縁物、２８および３８は抵抗器である。
【０００７】トリガ電極３０のガス吹出し口３２から陰
極１２の前面１２ａに反応性ガス３６を供給しながら陰
極１２においてアーク放電を生じさせると、反応性ガス
３６と陰極１２を構成する物質とが化合して陰極１２の
前面１２ａに融点の高い化合物が形成されること等によ
って、陰極１２の前面１２ａにアーク放電の陰極点が多
数できてアーク電流が多くの陰極点に分散される。その
結果、個々の陰極点から蒸発する陰極物質１４は細かな
ものとなり、大きな塊の発生が防止される。
極１２の前面１２ａに反応性ガス３６を供給しながら陰
極１２においてアーク放電を生じさせると、反応性ガス
３６と陰極１２を構成する物質とが化合して陰極１２の
前面１２ａに融点の高い化合物が形成されること等によ
って、陰極１２の前面１２ａにアーク放電の陰極点が多
数できてアーク電流が多くの陰極点に分散される。その
結果、個々の陰極点から蒸発する陰極物質１４は細かな
ものとなり、大きな塊の発生が防止される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記アーク式蒸発源１
０においては、トリガ電極３０がガス供給パイプを兼ね
ていて、トリガ電極３０の先端部のガス吹出し口３２が
常に陰極１２の前方に位置しているため、当該アーク式
蒸発源１０を使用するにつれて、ガス吹出し口３２に陰
極物質１４が付着してガス吹出し口３２が塞がり、陰極
１２への安定した反応性ガス３６の供給が困難になるの
で、頻繁にトリガ電極３０を交換しなければならないと
いう問題がある。
０においては、トリガ電極３０がガス供給パイプを兼ね
ていて、トリガ電極３０の先端部のガス吹出し口３２が
常に陰極１２の前方に位置しているため、当該アーク式
蒸発源１０を使用するにつれて、ガス吹出し口３２に陰
極物質１４が付着してガス吹出し口３２が塞がり、陰極
１２への安定した反応性ガス３６の供給が困難になるの
で、頻繁にトリガ電極３０を交換しなければならないと
いう問題がある。
【０００９】このトリガ電極３０の交換には一定の時間
を要し、その間はこのアーク式蒸発源１０は使用できな
いので、薄膜形成等の生産性が低下する。また、ガス吹
出し口３２の塞がったトリガ電極３０を交換せずにおく
と、陰極１２の前面１２ａへの反応性ガス３６の供給が
十分に行えなくなるので、大きな塊の陰極物質１４が発
生し、面粗度の良好な（即ち、膜表面がきめ細かくて平
滑性の良好な）薄膜が得られなくなる。
を要し、その間はこのアーク式蒸発源１０は使用できな
いので、薄膜形成等の生産性が低下する。また、ガス吹
出し口３２の塞がったトリガ電極３０を交換せずにおく
と、陰極１２の前面１２ａへの反応性ガス３６の供給が
十分に行えなくなるので、大きな塊の陰極物質１４が発
生し、面粗度の良好な（即ち、膜表面がきめ細かくて平
滑性の良好な）薄膜が得られなくなる。
【００１０】そこでこの発明は、トリガ電極等の部品の
交換を要することなく安定して、大きな塊の陰極物質が
蒸発するのを防止することができるようにしたアーク式
蒸発源を提供することを主たる目的とする。
交換を要することなく安定して、大きな塊の陰極物質が
蒸発するのを防止することができるようにしたアーク式
蒸発源を提供することを主たる目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のアーク式蒸発源は、陰極を構成する物質
と反応して化合物を作る反応性ガスを陰極に向けて供給
するガス供給パイプであって、そのガス吹出し口が陰極
に向けて配置されているものを備えていて、このガス吹
出し口から、陰極の前面を含む領域に前記反応性ガスを
供給するようにしており、しかも陰極の直径をＤ、陰極
の前面とその反対側の面との間の長さをＬとした場合、
ガス供給パイプのガス吹出し口の位置を、陰極の側面か
ら外側に２Ｄの範囲内、かつ陰極の前面から後方に２Ｌ
の範囲内に配置していることを特徴とする。
め、この発明のアーク式蒸発源は、陰極を構成する物質
と反応して化合物を作る反応性ガスを陰極に向けて供給
するガス供給パイプであって、そのガス吹出し口が陰極
に向けて配置されているものを備えていて、このガス吹
出し口から、陰極の前面を含む領域に前記反応性ガスを
供給するようにしており、しかも陰極の直径をＤ、陰極
の前面とその反対側の面との間の長さをＬとした場合、
ガス供給パイプのガス吹出し口の位置を、陰極の側面か
ら外側に２Ｄの範囲内、かつ陰極の前面から後方に２Ｌ
の範囲内に配置していることを特徴とする。
【００１２】
【作用】上記構成によれば、ガス供給パイプのガス吹出
し口から、陰極の前面を含む領域に反応性ガスを供給す
ることができ、それによって陰極の前面にアーク放電の
多数の陰極点が分散して生じるようになるので、大きな
塊の陰極物質が蒸発するのを防止することができる。そ
の結果、トリガ電極をパイプ状にしてそこから反応性ガ
スを供給する必要がなくなるので、その先端部が陰極物
質によって塞がるという問題は生じない。
し口から、陰極の前面を含む領域に反応性ガスを供給す
ることができ、それによって陰極の前面にアーク放電の
多数の陰極点が分散して生じるようになるので、大きな
塊の陰極物質が蒸発するのを防止することができる。そ
の結果、トリガ電極をパイプ状にしてそこから反応性ガ
スを供給する必要がなくなるので、その先端部が陰極物
質によって塞がるという問題は生じない。
【００１３】しかも、ガス供給パイプのガス吹出し口
を、陰極の前方を避けて、陰極の側面から外側に２Ｄの
範囲内、かつ陰極の前面から後方に２Ｌの範囲内に配置
しているので、アーク放電によって陰極の前面から蒸発
する陰極物質が当該ガス吹出し口に付着してそこを塞ぐ
可能性も少ない。
を、陰極の前方を避けて、陰極の側面から外側に２Ｄの
範囲内、かつ陰極の前面から後方に２Ｌの範囲内に配置
しているので、アーク放電によって陰極の前面から蒸発
する陰極物質が当該ガス吹出し口に付着してそこを塞ぐ
可能性も少ない。
【００１４】従って、トリガ電極およびガス供給パイプ
の交換を要することなく安定して、大きな塊の陰極物質
が蒸発するのを防止することができる。
の交換を要することなく安定して、大きな塊の陰極物質
が蒸発するのを防止することができる。
【００１５】
【実施例】図１は、この発明に係るアーク式蒸発源の一
例を示す断面図である。図１０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。
例を示す断面図である。図１０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。
【００１６】この実施例のアーク式蒸発源４０は、従来
のアーク式蒸発源１０と違って、トリガ電極４６はガス
供給パイプを兼ねておらずトリガ電極のみの作用をする
ものであり、その代わりに、前述したような反応性ガス
３６を陰極１２に向けて供給するガス供給パイプ５４を
備えている。このガス供給パイプ５４の先端部のガス吹
出し口５６は、陰極１２の側方近傍または後部側方近傍
に、陰極１２に向けて配置されている。そして、このガ
ス吹出し口５６から、陰極１２の前面１２ａを含む領域
に反応性ガス３６を供給するようにしている。
のアーク式蒸発源１０と違って、トリガ電極４６はガス
供給パイプを兼ねておらずトリガ電極のみの作用をする
ものであり、その代わりに、前述したような反応性ガス
３６を陰極１２に向けて供給するガス供給パイプ５４を
備えている。このガス供給パイプ５４の先端部のガス吹
出し口５６は、陰極１２の側方近傍または後部側方近傍
に、陰極１２に向けて配置されている。そして、このガ
ス吹出し口５６から、陰極１２の前面１２ａを含む領域
に反応性ガス３６を供給するようにしている。
【００１７】陰極１２は、所望の材料から成り、典型的
には、チタン（Ｔi ）等の金属から成る。
には、チタン（Ｔi ）等の金属から成る。
【００１８】反応性ガス３６は、陰極１２を構成する物
質と反応して化合物、より具体的には陰極物質よりも融
点の高い化合物を作るものであれば良く、例えば窒素ガ
ス、炭化水素系ガス、酸素ガス等である。より具体例を
示せば、陰極１２がチタンで反応性ガス３６が窒素ガス
であり、この場合は両者が化合して窒化チタン（Ｔi
Ｎ）が形成される。
質と反応して化合物、より具体的には陰極物質よりも融
点の高い化合物を作るものであれば良く、例えば窒素ガ
ス、炭化水素系ガス、酸素ガス等である。より具体例を
示せば、陰極１２がチタンで反応性ガス３６が窒素ガス
であり、この場合は両者が化合して窒化チタン（Ｔi
Ｎ）が形成される。
【００１９】ガス供給パイプ５４への反応性ガス３６の
供給は、この例では、図示しないガス源から、流量調節
器（マスフローコントローラ）５８を介して行われる。
供給は、この例では、図示しないガス源から、流量調節
器（マスフローコントローラ）５８を介して行われる。
【００２０】陰極１２は、この例では非磁性の金属から
成るフランジ１６に取り付けられており、このフランジ
１６は絶縁物２０を介して取付板４２に取り付けられて
いる。この取付板４２も非磁性の金属から成る。
成るフランジ１６に取り付けられており、このフランジ
１６は絶縁物２０を介して取付板４２に取り付けられて
いる。この取付板４２も非磁性の金属から成る。
【００２１】フランジ１６の背面部には、陰極１２の前
面付近におけるアークの状態を制御するための磁界を生
じさせる磁石（より具体的には永久磁石）１８が取り付
けられている。
面付近におけるアークの状態を制御するための磁界を生
じさせる磁石（より具体的には永久磁石）１８が取り付
けられている。
【００２２】取付板４２は、絶縁物４４を介して、陽極
を兼ねる真空容器２２に取り付けられている。真空容器
２２はこの例では接地されている。
を兼ねる真空容器２２に取り付けられている。真空容器
２２はこの例では接地されている。
【００２３】フランジ１６ひいては陰極１２と真空容器
２２との間には、陰極１２側を負側にして、直流のアー
ク電源２４が接続されている。
２２との間には、陰極１２側を負側にして、直流のアー
ク電源２４が接続されている。
【００２４】トリガ電極４６は、フィードスルー５０を
介して取付板４２を貫通する軸４８の先端部に取り付け
られており、駆動装置５２によって、矢印Ａのように陰
極１２の前後方向に駆動される。軸４８ひいてはトリガ
電極４６と真空容器２２との間には、アーク点弧時の電
流制限用の抵抗器３８が接続されている。
介して取付板４２を貫通する軸４８の先端部に取り付け
られており、駆動装置５２によって、矢印Ａのように陰
極１２の前後方向に駆動される。軸４８ひいてはトリガ
電極４６と真空容器２２との間には、アーク点弧時の電
流制限用の抵抗器３８が接続されている。
【００２５】陰極１２の側方の周囲は、アークを広げる
ために、即ち陰極１２とそれからある程度離れたところ
の真空容器２２との間でアーク放電させるために、リン
グ状のシールド板２６で覆われており、このシールド板
２６は支柱２７および抵抗器２８を介して真空容器２２
に接続されている。このシールド板２６もこの例では非
磁性の金属から成る。
ために、即ち陰極１２とそれからある程度離れたところ
の真空容器２２との間でアーク放電させるために、リン
グ状のシールド板２６で覆われており、このシールド板
２６は支柱２７および抵抗器２８を介して真空容器２２
に接続されている。このシールド板２６もこの例では非
磁性の金属から成る。
【００２６】ガス供給パイプ５４は、導線５９によって
取付板４２に接続されて、シールド板２６と同電位にさ
れている。このようにすると、陰極１２とガス供給パイ
プ５４との間で異常な放電が起こるのを防止することが
できる。これは、アーク電源２４の正側（即ち陽極兼用
の真空容器２２側）とガス供給パイプ５４との間には抵
抗器２８が介在することになるので、陰極１２からガス
供給パイプ５４へ放電が起ころうとしても、それが抵抗
器２８によって阻止されるからである。
取付板４２に接続されて、シールド板２６と同電位にさ
れている。このようにすると、陰極１２とガス供給パイ
プ５４との間で異常な放電が起こるのを防止することが
できる。これは、アーク電源２４の正側（即ち陽極兼用
の真空容器２２側）とガス供給パイプ５４との間には抵
抗器２８が介在することになるので、陰極１２からガス
供給パイプ５４へ放電が起ころうとしても、それが抵抗
器２８によって阻止されるからである。
【００２７】このアーク式蒸発源４０においては、トリ
ガ電極４６を陰極１２の前面１２ａに接触させて最初の
火花を発生させた後、トリガ電極４６を陰極１２より引
き離すと、陰極１２の前面１２ａと陽極を兼ねる真空容
器２２との間にアーク放電が発生してそれが持続され、
それによって陰極１２の前面１２ａが溶融されてそこか
ら陰極物質１４が蒸発する。
ガ電極４６を陰極１２の前面１２ａに接触させて最初の
火花を発生させた後、トリガ電極４６を陰極１２より引
き離すと、陰極１２の前面１２ａと陽極を兼ねる真空容
器２２との間にアーク放電が発生してそれが持続され、
それによって陰極１２の前面１２ａが溶融されてそこか
ら陰極物質１４が蒸発する。
【００２８】その際、ガス供給パイプ５４のガス吹出し
口５６から、陰極１２の前面１２ａを含む領域に反応性
ガス３６を供給しながら陰極１２においてアーク放電を
生じさせると、反応性ガス３６と陰極１２を構成する物
質とが化合して陰極１２の前面１２ａに融点の高い化合
物が形成され、このような理由等によって、陰極１２の
前面１２ａにアーク放電の陰極点が多数できてアーク電
流が多くの陰極点に分散される。その結果、個々の陰極
点から蒸発する陰極物質１４は細かなものとなり、大き
な塊の発生が防止される。
口５６から、陰極１２の前面１２ａを含む領域に反応性
ガス３６を供給しながら陰極１２においてアーク放電を
生じさせると、反応性ガス３６と陰極１２を構成する物
質とが化合して陰極１２の前面１２ａに融点の高い化合
物が形成され、このような理由等によって、陰極１２の
前面１２ａにアーク放電の陰極点が多数できてアーク電
流が多くの陰極点に分散される。その結果、個々の陰極
点から蒸発する陰極物質１４は細かなものとなり、大き
な塊の発生が防止される。
【００２９】このように、このアーク式蒸発源４０にお
いては、従来例のアーク式蒸発源１０と違って、トリガ
電極４６をパイプ状にしてそこから反応性ガスを供給す
る必要はないので、その先端部が陰極物質１４によって
塞がるという問題は生じない。
いては、従来例のアーク式蒸発源１０と違って、トリガ
電極４６をパイプ状にしてそこから反応性ガスを供給す
る必要はないので、その先端部が陰極物質１４によって
塞がるという問題は生じない。
【００３０】しかも、ガス供給パイプ５４のガス吹出し
口５６を、陰極１２の前方を避けて、陰極１２の側方近
傍または後部側方近傍に配置しているので、アーク放電
によって陰極１２の前面１２ａから蒸発する陰極物質１
４が当該ガス吹出し口５６に付着してガス吹出し口５６
を塞ぐ可能性も少ない。
口５６を、陰極１２の前方を避けて、陰極１２の側方近
傍または後部側方近傍に配置しているので、アーク放電
によって陰極１２の前面１２ａから蒸発する陰極物質１
４が当該ガス吹出し口５６に付着してガス吹出し口５６
を塞ぐ可能性も少ない。
【００３１】従って、トリガ電極４６およびガス供給パ
イプ５４の交換を要することなく安定して、大きな塊の
陰極物質１４が蒸発するのを防止することができる。
イプ５４の交換を要することなく安定して、大きな塊の
陰極物質１４が蒸発するのを防止することができる。
【００３２】また、部品交換やガス吹出し口５６の清掃
等の作業が減るので、メンテナンスに要する時間が短縮
されると共に、交換部品の低減を図ることができる。
等の作業が減るので、メンテナンスに要する時間が短縮
されると共に、交換部品の低減を図ることができる。
【００３３】更に、このようなアーク式蒸発源４０を薄
膜形成に用いれば、従来のアーク式蒸発源１０と同程度
に面粗度の良好な薄膜を、トリガ電極４６やガス供給パ
イプ５４といった部品の交換を要することなく安定して
形成することができるので、部品交換に伴う停止頻度が
少なくて済み、膜形成の生産性が向上する。
膜形成に用いれば、従来のアーク式蒸発源１０と同程度
に面粗度の良好な薄膜を、トリガ電極４６やガス供給パ
イプ５４といった部品の交換を要することなく安定して
形成することができるので、部品交換に伴う停止頻度が
少なくて済み、膜形成の生産性が向上する。
【００３４】なお、ガス供給パイプ５４のガス吹出し口
５６の位置は、陰極１２の直径をＤ、長さをＬとした場
合、陰極１２の側面１２ｂから側方に２Ｄの範囲内（０
は含まない）、かつ陰極１２の前面１２ａから後方に２
Ｌの範囲内（この場合は０を含む）に配置するのが好ま
しい。そのようにすると、陰極１２の前方を避けたとこ
ろから、陰極１２の前面１２ａへ反応性ガス３６を効率
良く供給することができるので、ガス供給パイプ５４か
らの反応性ガス３６を効率良く使用することができる。
５６の位置は、陰極１２の直径をＤ、長さをＬとした場
合、陰極１２の側面１２ｂから側方に２Ｄの範囲内（０
は含まない）、かつ陰極１２の前面１２ａから後方に２
Ｌの範囲内（この場合は０を含む）に配置するのが好ま
しい。そのようにすると、陰極１２の前方を避けたとこ
ろから、陰極１２の前面１２ａへ反応性ガス３６を効率
良く供給することができるので、ガス供給パイプ５４か
らの反応性ガス３６を効率良く使用することができる。
【００３５】ガス供給パイプ５４に設けるガス吹出し口
５６の数は、図１の例のように一つでも良いし、複数で
も良い。複数にすれば、陰極１２の前面１２ａに反応性
ガス３６をより均一に供給することができ、それによっ
て、陰極表面において多数の陰極点をより均一に分散さ
せて、大きな塊の陰極物質１４が蒸発するのをより確実
に防止することができる。
５６の数は、図１の例のように一つでも良いし、複数で
も良い。複数にすれば、陰極１２の前面１２ａに反応性
ガス３６をより均一に供給することができ、それによっ
て、陰極表面において多数の陰極点をより均一に分散さ
せて、大きな塊の陰極物質１４が蒸発するのをより確実
に防止することができる。
【００３６】図２に示す例のように、ガス供給パイプ５
４の先端部に、陰極１２の側方の周囲を取り囲むリング
状部６０を設け、このリング状部６０に、複数のガス吹
出し口５６を分散配置、より好ましくはほぼ均等に分散
配置しても良く、そのようにすれば陰極１２の前面１２
ａに反応性ガス３６をより均一に供給することができ
る。その結果、陰極表面において多数の陰極点をより均
一に分散させて、大きな塊の陰極物質１４が蒸発するの
をより確実に防止することができる。
４の先端部に、陰極１２の側方の周囲を取り囲むリング
状部６０を設け、このリング状部６０に、複数のガス吹
出し口５６を分散配置、より好ましくはほぼ均等に分散
配置しても良く、そのようにすれば陰極１２の前面１２
ａに反応性ガス３６をより均一に供給することができ
る。その結果、陰極表面において多数の陰極点をより均
一に分散させて、大きな塊の陰極物質１４が蒸発するの
をより確実に防止することができる。
【００３７】上記リング状部６０は、図３に示す例のよ
うに、前述したシールド板２６の内周部に、例えば溶
接、ロウ付け等によって取り付けておいても良い。その
ようにすれば、リング状部６０を独自に取付板４２から
支持する場合に比べて、部品点数が減って構造が簡素化
され、かつ組立が容易になる。
うに、前述したシールド板２６の内周部に、例えば溶
接、ロウ付け等によって取り付けておいても良い。その
ようにすれば、リング状部６０を独自に取付板４２から
支持する場合に比べて、部品点数が減って構造が簡素化
され、かつ組立が容易になる。
【００３８】ガス供給パイプ５４の途中に、図１に示す
例のように、流量調節器５８を設けて、ガス供給パイプ
５４のガス吹出し口５６から吹き出す反応性ガス３６の
全流量を、０．０１リットル／分〜１リットル／分の範
囲内になるように調節するのが好ましい。反応性ガス３
６の全流量が０．０１リットル／分未満だと、陰極１２
の前面１２ａに反応性ガス３６を十分に供給することが
できないので、大きな塊の陰極物質１４が発生するのを
防止する効果は弱い。反応性ガス３６の全流量が１リッ
トル／分を超えると、反応性ガス３６が過剰になって雰
囲気の真空度を悪化させるという弊害が大きくなる。
例のように、流量調節器５８を設けて、ガス供給パイプ
５４のガス吹出し口５６から吹き出す反応性ガス３６の
全流量を、０．０１リットル／分〜１リットル／分の範
囲内になるように調節するのが好ましい。反応性ガス３
６の全流量が０．０１リットル／分未満だと、陰極１２
の前面１２ａに反応性ガス３６を十分に供給することが
できないので、大きな塊の陰極物質１４が発生するのを
防止する効果は弱い。反応性ガス３６の全流量が１リッ
トル／分を超えると、反応性ガス３６が過剰になって雰
囲気の真空度を悪化させるという弊害が大きくなる。
【００３９】ガス供給パイプ５４が金属のような導体か
ら成る場合は、図１に示す例のように、ガス供給パイプ
５４と陽極を兼ねる真空容器２２との間を、抵抗器２８
を介して電気的に接続しておくのが好ましい。このよう
にすれば、ガス供給パイプ５４が電気的に浮いた状態に
なるのを防止することができると共に、前述したような
理由によって、陰極１２とガス供給パイプ５４との間で
異常な放電が起こるのを防止することができる。その場
合、導線５９自体を高抵抗のものとしても良く、要は陽
極兼用の真空容器２２とガス供給パイプ５４との間が抵
抗体を介在して接続されていれば良い。
ら成る場合は、図１に示す例のように、ガス供給パイプ
５４と陽極を兼ねる真空容器２２との間を、抵抗器２８
を介して電気的に接続しておくのが好ましい。このよう
にすれば、ガス供給パイプ５４が電気的に浮いた状態に
なるのを防止することができると共に、前述したような
理由によって、陰極１２とガス供給パイプ５４との間で
異常な放電が起こるのを防止することができる。その場
合、導線５９自体を高抵抗のものとしても良く、要は陽
極兼用の真空容器２２とガス供給パイプ５４との間が抵
抗体を介在して接続されていれば良い。
【００４０】ガス供給パイプ５４は、金属等の導体で形
成する代わりに、絶縁物で形成しても良い。そのように
すれば、当該ガス供給パイプ５４と陰極１２との間で異
常な放電が起こる恐れは全くないので、異常放電防止の
ために、ガス供給パイプ５４を導線５９等を用いて他の
ものに電気的に配線する必要はなくなる。
成する代わりに、絶縁物で形成しても良い。そのように
すれば、当該ガス供給パイプ５４と陰極１２との間で異
常な放電が起こる恐れは全くないので、異常放電防止の
ために、ガス供給パイプ５４を導線５９等を用いて他の
ものに電気的に配線する必要はなくなる。
【００４１】陰極１２の背面近傍に磁石１８を配置して
おく場合は、ガス供給パイプ５４は非磁性体で形成する
のが好ましい。そのようにすれば、ガス供給パイプ５４
を陰極１２の近傍に配置していても、磁石１８の磁界を
乱すことはないので、当該磁界によってアークの制御が
容易かつ正確になる。
おく場合は、ガス供給パイプ５４は非磁性体で形成する
のが好ましい。そのようにすれば、ガス供給パイプ５４
を陰極１２の近傍に配置していても、磁石１８の磁界を
乱すことはないので、当該磁界によってアークの制御が
容易かつ正確になる。
【００４２】上記のようなガス供給パイプ５４を設ける
ことと併せて、図４に示す例のように、陰極１２の側面
部を絶縁物６２で覆っても良い。絶縁物６２はこの例で
は筒状のものである。そのようにすれば、陰極１２の側
面部で異常な放電が起こるのをより確実に防止すること
ができる。絶縁物６２は、陰極１２の前面１２ａよりも
前方まで伸ばしておいても良い。
ことと併せて、図４に示す例のように、陰極１２の側面
部を絶縁物６２で覆っても良い。絶縁物６２はこの例で
は筒状のものである。そのようにすれば、陰極１２の側
面部で異常な放電が起こるのをより確実に防止すること
ができる。絶縁物６２は、陰極１２の前面１２ａよりも
前方まで伸ばしておいても良い。
【００４３】図５は、図１に示したアーク式蒸発源４０
を備える薄膜形成装置の一例を示す概略図である。図示
しない真空ポンプによって真空排気口６４を経由して真
空排気される真空容器２２内に、基材６８を保持するホ
ルダ６６が設けられており、このホルダ６６上の基材６
８に向くように、真空容器２２の側面部に前述したアー
ク式蒸発源４０が取り付けられている。真空容器２２が
陽極を兼ねるのは前述のとおりである。
を備える薄膜形成装置の一例を示す概略図である。図示
しない真空ポンプによって真空排気口６４を経由して真
空排気される真空容器２２内に、基材６８を保持するホ
ルダ６６が設けられており、このホルダ６６上の基材６
８に向くように、真空容器２２の側面部に前述したアー
ク式蒸発源４０が取り付けられている。真空容器２２が
陽極を兼ねるのは前述のとおりである。
【００４４】ホルダ６６には直流のバイアス電源７２の
負側が接続されており、これによって、ホルダ６６上の
基材６８に例えば数百Ｖ程度の負のバイアス電圧を印加
することができる。７０は絶縁物である。
負側が接続されており、これによって、ホルダ６６上の
基材６８に例えば数百Ｖ程度の負のバイアス電圧を印加
することができる。７０は絶縁物である。
【００４５】真空容器２２内には、その壁面に設けられ
たガス導入口７４を経由して、図示しないガス源から反
応性ガス７６が導入されるよう構成されている。この反
応性ガス７６は、アーク式蒸発源４０に供給する反応性
ガス３６と同じ種類のものである。
たガス導入口７４を経由して、図示しないガス源から反
応性ガス７６が導入されるよう構成されている。この反
応性ガス７６は、アーク式蒸発源４０に供給する反応性
ガス３６と同じ種類のものである。
【００４６】薄膜形成に際しては、真空容器２２内を十
分に（例えば１０-5Ｔｏｒｒ台程度に）真空排気した後
に、真空容器２２内にガス導入口７４から反応性ガス７
６を導入すると共に、アーク式蒸発源４０に反応性ガス
３６を供給して、真空容器２２内を所定の圧力（例えば
１０-2〜１０-1Ｔｏｒｒ台）に保つ。そのような状態
で、基材６８にバイアス電源７２から前述したような負
のバイアス電圧を印加しながら、アーク式蒸発源４０を
働かせて陰極物質１４を蒸発させる。
分に（例えば１０-5Ｔｏｒｒ台程度に）真空排気した後
に、真空容器２２内にガス導入口７４から反応性ガス７
６を導入すると共に、アーク式蒸発源４０に反応性ガス
３６を供給して、真空容器２２内を所定の圧力（例えば
１０-2〜１０-1Ｔｏｒｒ台）に保つ。そのような状態
で、基材６８にバイアス電源７２から前述したような負
のバイアス電圧を印加しながら、アーク式蒸発源４０を
働かせて陰極物質１４を蒸発させる。
【００４７】アーク放電によって蒸発された陰極物質１
４の一部はイオン化しており、このイオン化した陰極物
質１４は、負のバイアス電圧が印加された基材６８に引
き付けられて衝突すると共に、周りの反応性ガスと化合
し、それによって、基材６８の表面に化合物薄膜が形成
される。例えば、陰極１２がチタン、反応性ガス３６お
よび７６が窒素ガスの場合は、窒化チタンの薄膜が形成
される。
４の一部はイオン化しており、このイオン化した陰極物
質１４は、負のバイアス電圧が印加された基材６８に引
き付けられて衝突すると共に、周りの反応性ガスと化合
し、それによって、基材６８の表面に化合物薄膜が形成
される。例えば、陰極１２がチタン、反応性ガス３６お
よび７６が窒素ガスの場合は、窒化チタンの薄膜が形成
される。
【００４８】このような装置による成膜方法は、前述し
たようにアーク式イオンプレーティング法とも呼ばれて
おり、イオン化した陰極物質１４をバイアス電圧によっ
て基材６８に向けて加速することができるので、密着性
の高い薄膜を高い成膜速度で（即ち生産性良く）形成す
ることができる。
たようにアーク式イオンプレーティング法とも呼ばれて
おり、イオン化した陰極物質１４をバイアス電圧によっ
て基材６８に向けて加速することができるので、密着性
の高い薄膜を高い成膜速度で（即ち生産性良く）形成す
ることができる。
【００４９】次に上記のような薄膜形成装置を用いて薄
膜形成を行ったより具体的な実施例を説明する。
膜形成を行ったより具体的な実施例を説明する。
【００５０】陰極１２に純度３Ｎのチタン（Ｔi ）を用
い、反応性ガス３６および７６に窒素（Ｎ2 ）ガスを用
い、ホルダ６６に基材６８としてステンレス製平板を取
り付けた。そして、真空容器２２内を１×１０-5Ｔｏｒ
ｒ以下まで十分に排気した後、ガス導入口７４から真空
容器２２内に導入する窒素ガスの流量を２５０ｃｃｍ、
ガス供給パイプ５４から陰極１２近傍に供給する窒素ガ
スの流量を２０ｃｃｍにそれぞれ調節し、更に真空容器
２２内の圧力が約３０ｍＴｏｒｒになるように、真空排
気口６４の先に設けた可変バルブ（図示省略）を調節し
た。このとき、ガス供給パイプ５４のガス吹出し口５６
は、陰極１２の側面から１ｃｍ離れた所に配置し、それ
から吹き出す窒素ガスの流量調節は流量調節器５８によ
って行った。
い、反応性ガス３６および７６に窒素（Ｎ2 ）ガスを用
い、ホルダ６６に基材６８としてステンレス製平板を取
り付けた。そして、真空容器２２内を１×１０-5Ｔｏｒ
ｒ以下まで十分に排気した後、ガス導入口７４から真空
容器２２内に導入する窒素ガスの流量を２５０ｃｃｍ、
ガス供給パイプ５４から陰極１２近傍に供給する窒素ガ
スの流量を２０ｃｃｍにそれぞれ調節し、更に真空容器
２２内の圧力が約３０ｍＴｏｒｒになるように、真空排
気口６４の先に設けた可変バルブ（図示省略）を調節し
た。このとき、ガス供給パイプ５４のガス吹出し口５６
は、陰極１２の側面から１ｃｍ離れた所に配置し、それ
から吹き出す窒素ガスの流量調節は流量調節器５８によ
って行った。
【００５１】そして、アーク式蒸発源４０におけるアー
ク電流（即ちアーク放電中にアーク電源２４に流れる電
流）を７０Ａ、基材６８に印加するバイアス電圧を−２
００Ｖとして、１時間アーク放電を行い、ステンレス製
平板の表面に窒化チタン（ＴiＮ）薄膜を形成した。
ク電流（即ちアーク放電中にアーク電源２４に流れる電
流）を７０Ａ、基材６８に印加するバイアス電圧を−２
００Ｖとして、１時間アーク放電を行い、ステンレス製
平板の表面に窒化チタン（ＴiＮ）薄膜を形成した。
【００５２】このような成膜を、上記実施例に示したア
ーク式蒸発源４０を用いて１０回行った。また、比較の
ために、このアーク式蒸発源４０の代わりに図１０に示
した従来のアーク式蒸発源１０を用いて、アーク式蒸発
源４０を用いた場合と同じ条件で１０回成膜を行った。
ーク式蒸発源４０を用いて１０回行った。また、比較の
ために、このアーク式蒸発源４０の代わりに図１０に示
した従来のアーク式蒸発源１０を用いて、アーク式蒸発
源４０を用いた場合と同じ条件で１０回成膜を行った。
【００５３】このようにして得られた膜表面の光学顕微
鏡写真を図６ないし図９に示す。倍率はいずれも４００
倍である。
鏡写真を図６ないし図９に示す。倍率はいずれも４００
倍である。
【００５４】図６は上記実施例のアーク式蒸発源４０を
用いて第１回目に形成した膜の表面状態を示し、図７は
従来のアーク式蒸発源１０を用いて第１回目に形成した
膜の表面状態を示す。写真中の粒状のものがドロップレ
ットと呼ばれるものであり、これが陰極物質の塊であ
る。どちらもドロップレットは同じ位に小さく、このこ
とから、上記実施例のアーク式蒸発源４０を用いても、
従来のアーク式蒸発源１０を用いたのと同等の面粗度が
得られることが分かる。
用いて第１回目に形成した膜の表面状態を示し、図７は
従来のアーク式蒸発源１０を用いて第１回目に形成した
膜の表面状態を示す。写真中の粒状のものがドロップレ
ットと呼ばれるものであり、これが陰極物質の塊であ
る。どちらもドロップレットは同じ位に小さく、このこ
とから、上記実施例のアーク式蒸発源４０を用いても、
従来のアーク式蒸発源１０を用いたのと同等の面粗度が
得られることが分かる。
【００５５】図８は上記実施例のアーク式蒸発源４０を
用いて第１０回目に形成した膜の表面状態を示し、図９
は従来のアーク式蒸発源１０を用いて第１０回目に形成
した膜の表面状態を示す。上記実施例のアーク式蒸発源
４０を用いた場合は、ドロップレットの大きさは第１回
目と大差ないのに対して（図８）、従来のアーク式蒸発
源１０を用いた場合はドロップレットは第１回目よりも
遙かに大きくなっている（図９）。このことから、上記
実施例のアーク式蒸発源４０を用いれば、使用時間が長
くなっても、面粗度を劣化させることなく薄膜形成を行
えることが分かる。即ち、面粗度の良好な薄膜を、トリ
ガ電極やガス供給パイプ等の部品の交換を要することな
く安定して形成することができることが分かる。
用いて第１０回目に形成した膜の表面状態を示し、図９
は従来のアーク式蒸発源１０を用いて第１０回目に形成
した膜の表面状態を示す。上記実施例のアーク式蒸発源
４０を用いた場合は、ドロップレットの大きさは第１回
目と大差ないのに対して（図８）、従来のアーク式蒸発
源１０を用いた場合はドロップレットは第１回目よりも
遙かに大きくなっている（図９）。このことから、上記
実施例のアーク式蒸発源４０を用いれば、使用時間が長
くなっても、面粗度を劣化させることなく薄膜形成を行
えることが分かる。即ち、面粗度の良好な薄膜を、トリ
ガ電極やガス供給パイプ等の部品の交換を要することな
く安定して形成することができることが分かる。
【００５６】
【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。
るので、次のような効果を奏する。
【００５７】請求項１のアーク式蒸発源によれば、ガス
供給パイプのガス吹出し口から、陰極の前面を含む領域
に反応性ガスを供給するようにしたので、大きな塊の陰
極物質が蒸発するのを防止することができる。その結
果、トリガ電極をパイプ状にしてそこから反応性ガスを
供給する必要がなくなるので、その先端部が陰極物質に
よって塞がるという問題は生じない。しかも、ガス供給
パイプのガス吹出し口を、陰極の前方を避けて、陰極の
側面から外側に２Ｄの範囲内、かつ陰極の前面から後方
に２Ｌの範囲内に配置しているので、アーク放電によっ
て陰極の前面から蒸発する陰極物質が当該ガス吹出し口
に付着してそこを塞ぐ可能性も少ない。
供給パイプのガス吹出し口から、陰極の前面を含む領域
に反応性ガスを供給するようにしたので、大きな塊の陰
極物質が蒸発するのを防止することができる。その結
果、トリガ電極をパイプ状にしてそこから反応性ガスを
供給する必要がなくなるので、その先端部が陰極物質に
よって塞がるという問題は生じない。しかも、ガス供給
パイプのガス吹出し口を、陰極の前方を避けて、陰極の
側面から外側に２Ｄの範囲内、かつ陰極の前面から後方
に２Ｌの範囲内に配置しているので、アーク放電によっ
て陰極の前面から蒸発する陰極物質が当該ガス吹出し口
に付着してそこを塞ぐ可能性も少ない。
【００５８】従って、トリガ電極およびガス供給パイプ
の交換を要することなく安定して、大きな塊の陰極物質
が蒸発するのを防止することができる。また、メンテナ
ンスに要する時間の短縮および交換部品の低減を図るこ
とができる。更に、このようなアーク式蒸発源を薄膜形
成に用いれば、面粗度の良好な薄膜をトリガ電極やガス
供給パイプといった部品の交換を要することなく安定し
て形成することができるので、薄膜形成の生産性が向上
する。
の交換を要することなく安定して、大きな塊の陰極物質
が蒸発するのを防止することができる。また、メンテナ
ンスに要する時間の短縮および交換部品の低減を図るこ
とができる。更に、このようなアーク式蒸発源を薄膜形
成に用いれば、面粗度の良好な薄膜をトリガ電極やガス
供給パイプといった部品の交換を要することなく安定し
て形成することができるので、薄膜形成の生産性が向上
する。
【００５９】更に、ガス供給パイプのガス吹出し口の位
置を上記のような範囲内に配置しているので、陰極の前
方を避けた所から、陰極の前面へ反応性ガスを効率良く
供給することができ、それによってガス供給パイプから
の反応性ガスを効率良く使用することができる、という
更なる効果を奏する。
置を上記のような範囲内に配置しているので、陰極の前
方を避けた所から、陰極の前面へ反応性ガスを効率良く
供給することができ、それによってガス供給パイプから
の反応性ガスを効率良く使用することができる、という
更なる効果を奏する。
【００６０】請求項２のアーク式蒸発源によれば、陰極
の側方の周囲を取り囲むリング状部に複数のガス吹出し
口を分散配置しているので、陰極の前面に反応性ガスを
より均一に供給することができ、それによって大きな塊
の陰極物質が蒸発するのをより確実に防止することがで
きる、という更なる効果を奏する。
の側方の周囲を取り囲むリング状部に複数のガス吹出し
口を分散配置しているので、陰極の前面に反応性ガスを
より均一に供給することができ、それによって大きな塊
の陰極物質が蒸発するのをより確実に防止することがで
きる、という更なる効果を奏する。
【００６１】請求項３のアーク式蒸発源によれば、前記
リング状部をシールド板の内周部に取り付けているの
で、部品点数が減って構造が簡素化され、かつ組立が容
易になる、という更なる効果を奏する。
リング状部をシールド板の内周部に取り付けているの
で、部品点数が減って構造が簡素化され、かつ組立が容
易になる、という更なる効果を奏する。
【００６２】請求項４のアーク式蒸発源によれば、ガス
吹出し口から吹き出す反応性ガスの全流量を０．０１リ
ットル／分〜１リットル／分の範囲内に調節する流量調
節器を備えているので、雰囲気の真空度を悪化させるこ
となく、大きな塊の陰極物質が蒸発するのを効果的に防
止することができる、という更なる効果を奏する。
吹出し口から吹き出す反応性ガスの全流量を０．０１リ
ットル／分〜１リットル／分の範囲内に調節する流量調
節器を備えているので、雰囲気の真空度を悪化させるこ
となく、大きな塊の陰極物質が蒸発するのを効果的に防
止することができる、という更なる効果を奏する。
【００６３】請求項５のアーク式蒸発源によれば、導体
から成るガス供給パイプと陽極との間を抵抗体を介して
電気的に接続しているので、ガス供給パイプが電気的に
浮いた状態になるのを防止すると共に、陰極とガス供給
パイプとの間で異常な放電が起こるのを防止することが
できる、という更なる効果を奏する。
から成るガス供給パイプと陽極との間を抵抗体を介して
電気的に接続しているので、ガス供給パイプが電気的に
浮いた状態になるのを防止すると共に、陰極とガス供給
パイプとの間で異常な放電が起こるのを防止することが
できる、という更なる効果を奏する。
【００６４】請求項６のアーク式蒸発源によれば、ガス
供給パイプが絶縁物から成るので、ガス供給パイプと陰
極との間で異常な放電が起こる恐れは全くなく、従って
異常放電防止のためにガス供給パイプを他のものに電気
的に配線する必要がなくなる、という更なる効果を奏す
る。
供給パイプが絶縁物から成るので、ガス供給パイプと陰
極との間で異常な放電が起こる恐れは全くなく、従って
異常放電防止のためにガス供給パイプを他のものに電気
的に配線する必要がなくなる、という更なる効果を奏す
る。
【００６５】請求項７のアーク式蒸発源によれば、ガス
供給パイプが非磁性体から成るので、ガス供給パイプを
陰極の近傍に配置していても、陰極の背面近傍に配置さ
れた磁石の磁界を乱さない、という更なる効果を奏す
る。
供給パイプが非磁性体から成るので、ガス供給パイプを
陰極の近傍に配置していても、陰極の背面近傍に配置さ
れた磁石の磁界を乱さない、という更なる効果を奏す
る。
【００６６】請求項８のアーク式蒸発源によれば、陰極
の側面部を絶縁物で覆っているので、陰極の側面部で異
常な放電が起こるのをより確実に防止することができ
る、という更なる効果を奏する。
の側面部を絶縁物で覆っているので、陰極の側面部で異
常な放電が起こるのをより確実に防止することができ
る、という更なる効果を奏する。
【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断
面図である。
面図である。
【図２】ガス供給パイプにリング状部を設けた例を示す
正面図である。
正面図である。
【図３】この発明に係るアーク式蒸発源の他の例を部分
的に断面図である。
的に断面図である。
【図４】この発明に係るアーク式蒸発源の更に他の例を
部分的に断面図である。
部分的に断面図である。
【図５】図１に示したアーク式蒸発源を備える薄膜形成
装置の一例を示す概略図である。
装置の一例を示す概略図である。
【図６】実施例に係るアーク式蒸発源を用いて第１回目
に形成した膜表面の光学顕微鏡写真であり、倍率は４０
０倍である。
に形成した膜表面の光学顕微鏡写真であり、倍率は４０
０倍である。
【図７】従来例のアーク式蒸発源を用いて第１回目に形
成した膜表面の光学顕微鏡写真であり、倍率は４００倍
である。
成した膜表面の光学顕微鏡写真であり、倍率は４００倍
である。
【図８】実施例に係るアーク式蒸発源を用いて第１０回
目に形成した膜表面の光学顕微鏡写真であり、倍率は４
００倍である。
目に形成した膜表面の光学顕微鏡写真であり、倍率は４
００倍である。
【図９】従来例のアーク式蒸発源を用いて第１０回目に
形成した膜表面の光学顕微鏡写真であり、倍率は４００
倍である。
形成した膜表面の光学顕微鏡写真であり、倍率は４００
倍である。
【図１０】従来のアーク式蒸発源の一例を示す断面図で
ある。
ある。
１２ 陰極 １４ 陰極物質 １８ 磁石 ２２ 真空容器（陽極） ２４ アーク電源 ２６ シールド板 ３６ 反応性ガス ４０ アーク式蒸発源 ４６ トリガ電極 ５４ ガス供給パイプ ５６ ガス吹出し口 ５８ 流量調節器 ６０ リング状部 ６２ 絶縁物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 孝也 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 岡本 康治 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 土居 陽 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 (56)参考文献 実開 平３−125060（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58
Claims (8)
- 【請求項１】 陰極におけるアーク放電を利用して陰極
物質を蒸発させるアーク式蒸発源において、前記陰極を
構成する物質と反応して化合物を作る反応性ガスを陰極
に向けて供給するガス供給パイプであって、そのガス吹
出し口が陰極に向けて配置されているものを備えてい
て、このガス吹出し口から、陰極の前面を含む領域に前
記反応性ガスを供給するようにしており、しかも陰極の
直径をＤ、陰極の前面とその反対側の面との間の長さを
Ｌとした場合、ガス供給パイプのガス吹出し口の位置
を、陰極の側面から外側に２Ｄの範囲内、かつ陰極の前
面から後方に２Ｌの範囲内に配置していることを特徴と
するアーク式蒸発源。 - 【請求項２】 前記ガス供給パイプが、陰極の側方の周
囲を取り囲むリング状部を有しており、このリング状部
に複数の前記ガス吹出し口を分散配置している請求項１
記載のアーク式蒸発源。 - 【請求項３】 前記ガス供給パイプのリング状部を、陰
極の側方の周囲を覆うシールド板の内周部に取り付けて
いる請求項２記載のアーク式蒸発源。 - 【請求項４】 前記ガス供給パイプのガス吹出し口から
吹き出す反応性ガスの全流量を、０．０１リットル／分
〜１リットル／分の範囲内に調節する流量調節器を更に
備える請求項１、２または３記載のアーク式蒸発源。 - 【請求項５】 前記ガス供給パイプが導体から成り、そ
れと当該アーク式蒸発源の陽極との間を抵抗体を介して
電気的に接続している請求項１、２、３または４記載の
アーク式蒸発源。 - 【請求項６】 前記ガス供給パイプが絶縁物から成る請
求項１、２、３または４記載のアーク式蒸発源。 - 【請求項７】 陰極の背面近傍に磁石が配置されてお
り、かつ前記ガス供給パイプが非磁性体から成る請求項
１、２、３または４記載のアーク式蒸発源。 - 【請求項８】 前記陰極の側面部を絶縁物で覆っている
請求項１ないし７のいずれかに記載のアーク式蒸発源。
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