JP3933346B2 - イオンプレーティングを用いる成膜体の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空容器中でイオン化された成膜材料粒子を被覆対象に被着して成膜体を製造するイオンプレーティングを用いる成膜体の製造方法及び被覆装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基体表面に金属その他の物質を被覆する方法として、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、プラズマ法など、真空条件下で被覆用物質をガス化又はイオン化し、これを基体表面に衝突させて被覆する方法が知られている。
【０００３】
これらの方法は、各種の装飾品や電子部品などの被覆に用いられており、例えばミクロンオーダーから数ｍｍ程度板の粒径を持つ粒状体に対しても適用されている。ミクロンオーダーのものは微粉末と呼べるが、本発明では、微粉末や粒体を含めて粒状体ということにする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、ガラスからなる粒状体の半面のみに例えばチタン等を被覆した場合、被覆部分による反射に加えて、ガラス内部で屈折された光によって輝きが増し、非常に装飾性に優れたものが得られる。
この種のものへの被覆に上記のスパッタリングを用いる場合、スパッタ速度が遅いので、成膜能力を向上させるためにターゲットを大型にしたり、ターゲットの数を増やしたりしなければなず、また、ターゲットの使用効率が低いという問題がある。
【０００５】
また、ＣＶＤを用いる場合、高価なガスを成膜効率で数％オーダーでしか利用できず、しかも安全確保のために反応性が高いガスを回収する設備が不可欠であり、設備が大がかりになると共に設備コストも高くなる。
一方、従来、イオンプレーティングでは、蒸発源の上方に被覆対象を配置している。このため、被覆対象が微細な粒状体である場合には、多数の粒状体をその下面が蒸発源に面する状態で蒸発源の上方に保持すること自体が非常に困難である。
【０００６】
仮に、被覆対象の上方に蒸発源を配置するとすると、下記の新たな問題が予測される。すなわち、蒸発源の下面からなる蒸発面では、被覆用物質が加熱融解されて液状となり、さらに蒸気化されるわけであるが、液状の被覆用物質がその表面張力で玉になり易く、このため蒸発面に対する接触角が増大して液状の被覆用物質が粒状体上に滴下しやすくなる。これにより、粒状体表面への均質な薄膜形成が阻害されるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は被覆速度が早く、均質な薄膜を生成できるイオンプレーティングを用いる成膜体の製造方法及び製造装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための課題解決手段として、請求項１記載の発明の態様は、真空容器内において被覆対象の上方の耐熱性の蒸発容器に収容された溶融蒸発源を加熱し、蒸発容器の底面からなる蒸発面に形成された多数の微小な蒸発孔を通して、溶融蒸発源の滴下を防止しつつ溶融蒸発源を蒸気化し、蒸発容器と被覆対象との間に生成されたプラズマを用いて、溶融蒸発源からの蒸発粒子をイオン化し、これを下方の被覆対象の表面に上方から被着させて成膜するイオンプレーティングを用いる成膜体の製造方法であって、圧力勾配型キャリアガスを媒介とする放電によって生成された放電プラズマ流を真空容器の側方から真空容器内に連続的に供給し、供給された放電プラズマ流を磁場手段によって上方へ偏向させて、溶融蒸発源を溜めた放電陽極としての上記蒸発容器の底面からなる蒸発面に当てることにより、蒸発容器の加熱と蒸発原子のイオン化を達成することを特徴とするイオンプレーティングを用いる成膜体の製造方法を提供する。
【０００９】
本態様では、物質をイオン化して成膜するイオンプレーティング法において、成膜材料粒子のイオンを重力降下させて、被覆対象の表面に上方から被着させるので、付着強度の高い均質な被膜を短時間で生成することができる。しかも、溶融蒸発源が微小な蒸発孔を通して被覆対象へ滴下することが防止でき、この点からも均質な被膜を形成することができる。
【００１０】
また、圧力勾配型キャリアガスを媒介とする放電によって生成された放電プラズマ流を真空容器の側方から真空容器内に連続的に供給し、供給された放電プラズマ流を磁場手段によって上方へ偏向させて、溶融蒸発源を溜めた放電陽極としての上記蒸蒸発容器の底面からなる蒸発面に当てることにより、蒸発容器の加熱と蒸発原子のイオン化を達成するので、下記の利点がある。
【００１１】
すなわち、放電プラズマ流生成手段が真空容器の側方に配置されることになり、汚れ難いので、長期にわたってメンテナンスをする必要がなく、生産効率を高めることができる。また、放電プラズマ流を用いて効率的な蒸発粒子の発生とイオン化が達成できる。
なお、上記被覆対象が粒状体からなり、この粒状体を吸着可能な搬送帯を、該搬送帯に粒状体を供給する供給領域、蒸発面の下方に位置するイオン化された蒸発粒子を粒状体に被着させる被着領域、及び被覆後の粒状体を回収する回収領域に順次に経由させるようにしてもよい。その場合には、下記の利点がある点で好ましい。
【００１２】
すなわち、粒状体は搬送帯に吸着されて一定に姿勢に保持された状態で搬送されるので、蒸発源に面する半面のみに確実に被膜を形成して半面被覆粒状体を得ることができる。また、真空容器内において多数の粒状体を連続的に被着領域に搬送して処理することができ、生産能力を格段に向上させることができる。なお、粒状体は搬送帯に静電吸着しても良いし、磁気吸着しても良い。また、搬送帯の表面に設けた粘着層により吸着するようにしても良い。搬送帯として、静電シートや静電フィルムを用いる場合には、家庭で食品ラップ用に多用されていて安価なポリエチレンシートやフィルムを利用することができ、設備コスト及び製造物（半面被覆粒状体）のコストを安くすることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明の態様は、排気手段により真空引きされる真空容器内に設けられ、被覆対象を載置する載置手段と、真空容器内の載置手段の上方に設けられ、溶融蒸発源を収容する耐熱性の蒸発容器と、蒸発容器の底面からなる蒸発面に形成され、溶融蒸発源の滴下を防止しつつ溶融蒸発源を蒸気化させるための多数の微小な蒸発孔と、真空容器の側方からキャリアガスを導入して真空容器内に放電プラズマ流を供給する放電プラズマ流生成手段と、真空容器内に供給された放電プラズマ流を上方の放電陽極としての蒸発容器の底面からなる蒸発面に向けて偏向させるための磁場手段とを備え、放電プラズマ流が上方の放電陽極としての蒸発容器の底面からなる蒸発面に当てられることにより、蒸発容器の加熱と蒸発原子のイオン化が達成されるようにしてあることを特徴とするイオンプレーティングを用いる成膜体の製造装置を提供する。
【００１４】
本態様では、真空容器の側方から真空容器内に供給された放電プラズマ流が磁場手段により上向きに偏向されてターゲット（陽極）である溶融蒸発源を含む蒸発容器の底面からなる蒸発面に当てられ、これにより発生する成膜材料粒子のイオン化された蒸気が降下して、下方の被覆対象の表面に被着する。成膜材料粒子のイオンを重力降下させて、被覆対象の表面に上方から被着させるので、付着強度の高い均質な被膜を短時間で得ることができる。しかも、溶融蒸発源が微小な蒸発孔を通して被覆対象へ滴下することが防止でき、この点からも均質な被膜を形成することができる。
なお、上記被覆対象は多数の粒状体からなり、上記載置手段は上記粒状体を吸着可能な搬送帯からなり、この搬送帯に供給手段により粒状体を供給する供給領域、蒸発面の下方に位置し溶融蒸発源からのイオン化した蒸発粒子を粒状体に被着させる被着領域、及び被覆後の粒状体を回収する回収領域に順次に経由させるように、搬送帯を駆動する駆動手段をさらに備えるようにしてもよい。その場合には、下記の点で好ましい。
【００１５】
すなわち、粒状体は搬送帯に吸着されて一定の姿勢に保持された状態で搬送されるので、蒸発容器の底面に面する半面のみに確実に被膜を形成して半面被覆粒状体を得ることができる。また、真空容器内に多数の粒状体を連続的に被着領域に搬送して処理することができ、生産能力が格段に向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の半面被覆粒状体の製造装置を示す概略構成図である。本製造装置１では、図２に示すような粒状体２の表面の略半面に被覆用物質の被膜３が形成された半面被覆粒状体４を製造する装置である。本実施の形態では、成膜体として半面被覆粒状体を製造する場合に則して説明するが、本発明を全面被覆粒状体や平板等の成膜体の製造に適用することも無論可能である。
【００１７】
被覆対象としての粒状体２としては、金属、ガラス、セラミック、雲母、カーボン等の種々の材料を例示することができ、また、被膜３を構成する被覆用物質としては、アルミニウム、チタン等の一般的な金属の他、ニッケル、金、銀、銅、インジュウムその他のあらゆる金属を用いることができる。
図１を参照して、本製造装置１は、例えば上容器５と下容器６とに上下に分離可能な真空容器７を備えている。真空容器７内の上部には溶融状態の成膜材料からなる溶融蒸発源Ｓを収容するターゲットとしての蒸発容器８が配置されており、蒸発容器８の下方には、蒸発容器８の下方の被着領域Ｑに被覆対象としての多数の粒状体２を載置して搬送する搬送装置９を配置している。５０は蒸発容器８から下方に向かって末拡がり状に拡がる蒸発粒子の降下領域である。
【００１８】
また、真空容器７の下部には排気口１０が設けられ、この排気口１０を介して排気手段としての真空ポンプ１１によって真空容器７内が真空引きされるようになっている。真空ポンプ１１としては、真空容器７内を１×１０-4Ｔｏｒｒと同等又はこれよりも高い真空度を達成できるものが好ましい。
真空容器７の側面７ａの上部には、例えばアルゴン、ヘリウム、水素などのキャリアガスを真空容器７内に導入するガス導入口１２が開口しており、真空容器７の側方であってガス導入口１２に連通するガス導入経路１３に放電プラズマ流生成装置としてのプラズマガン１４が配置されている。このプラズマガン１４は、陰極１５と、筒状の第１及び第２の中間電極１６，１７と、補助陽極筒１８と、補助陽極リング１９とをキャリアガスの流れ方向に沿って順次に備えている。陰極１５としては、プラズマ生成用に適したＴａ−ＬａＢ6 複合陰極を用いることが好ましい。
【００１９】
２０はプラズマガン１４における補助陽極領域（補助陽極筒１８及び補助陽極リング１９）を通過する放電プラズマ流Ｆを収束させるための空芯の電磁コイルである。２１は補助陽極リング１９を抜けたプラズマ流を上方（蒸発源８側）へ偏向させるための磁場手段としての永久磁石である。２２は補助陽極筒１８、補助陽極リング１９及び蒸発源８と陰極１５との間の電位差を段階的に増大させるための放電電源である。２３は真空容器７内の上部に設けられ、蒸発粒子と反応させるための反応ガス、例えば酸素、窒素、アセチレンガス等を導入する反応ガス導入口である。
【００２０】
陰極１５からの放電プラズマ流Ｆは、筒状の第１及び第２の中間電極１６，１７、補助陽極筒１８並びに補助陽極リング１９を順次に抜けて、ガス導入口１２を通して真空容器７内に導入される。プラズマガン１４において補助陽極筒１８及び補助陽極リング１９が配される補助陽極領域には、そのプラズマ流に平行な強磁場（例えば３００〜５００ガウス）がかかっており、電子は多数回のマグネトロン運動と中性粒子との多数回の衝突の後に陽極としての陽極リング１９の中央まで到達できる。この部分は二重圧力勾配形直交磁場放電（Double-Pressure-Gradient-Type PIG Discharge ）である。補助陽極リング１９を抜けたプラズマ流は、真空容器７内には適当な磁場があるので、陽極としての蒸発容器８に当てられることになる。
【００２１】
陰極１５周辺の領域では１〜１０-1Ｔｏｒｒに、そして陽極としての蒸発容器８周辺の領域を１０-4Ｔｏｒｒに維持され直流放電が行われる。
蒸発容器８は例えばＭｏ，Ｗ，Ｃ又はセラミックなどの耐熱材で構成され、内部に溶融された成膜材料からなる溶融蒸発源Ｓを収容している。蒸発容器８の底面が蒸発面８ａとなっており、この蒸発面８ａには多数の微小な蒸発孔８ｂが形成されている。蒸発容器８内の溶融蒸発源Ｓは微小な蒸発孔８ｂを通して蒸発容器８外へ臨むことになるが、微小な蒸発孔８ｂは溶融蒸発源Ｓの落下を防止しつつ蒸気化を促すとのできる径に設定されている。具体的には微小な蒸発孔８ｂの径としては、０．１ｍｍ〜数ｍｍ程度が好ましい。
【００２２】
また、上記の搬送装置９は、搬送帯としての静電シート２４を用いて被覆対象としての多数の粒状体２を搬送する。静電シート２４は多重に巻き取られたロール体２５から繰り出されるようになっている。このロール体２５はケース２６内に収容されて供給リール２７によって回動自在に支持されている。上記ケース２６内には、ロール体２５から繰り出される静電シート２４の表面に粒状体２を供給して静電吸着させる供給装置２８が配置されている。図１において、供給装置２８は概念的に示してある。
【００２３】
実際には、供給装置２８は、図３に示すように多数の粒状体２を収容したホッパ２９を備えており、このホッパ２９の下部から可撓性を有するチューブ状をなすスクリューコンベア３０を介して供給筒３１に導き、この供給筒３１の供給開口３２を通して静電シート２４の表面に粒状体２を供給するようにしている。
上記スクリューコンベア３０としては、コイルスプリングを用いたものを例示することができる。また、供給筒３１は下細り状の四角筒からなり、スクリューコンベア３０を介して供給された粒状体２を落下供給する。このとき、供給開口３２が、静電シート２４の幅と略等しい長さを持つ（すなわち幅方向に沿って長い）矩形のスリットかからなっていることから、幅のある静電シート２４に対して粒状体２を均一に分布させて供給することができる。
【００２４】
再び図１を参照して、上記ロール体２５から繰り出されてケース２６外に出された静電シート２４は左右一対の中間リール３３，３４を経て巻取りリール３５に巻き取られるようになっている。図１において、ケース２６付近の領域が粒状体２を静電シート２４に供給する供給領域Ｐであり、中間リール３３，３４間に懸架された静電シート２４上の粒状体２に降下領域５０を降下してくる蒸発粒子を被着させる領域が被着領域Ｑであり、静電シート２４を巻取りリール３５に巻き取ることにより被覆後の半面被覆粒状体４を回収する領域が回収領域Ｒである。
【００２５】
静電シート２４の素材としては、家庭で食品ラップ用として多用されている安価なポリエチレンフィルムやシートを利用することが、成膜体としての半面被覆粒状体の製造コストを安価にできる点で好ましい。
巻取りリール３５は図示しない回転軸を介して駆動手段としてのモータ３６により回転駆動される。モータ３６は真空容器７の外に配置しておくことが好ましい。というのは、そうすることにより、真空容器７が大型化するとを防止でき、しかも、モータ３６の回転部分を受ける軸受の潤滑に潤滑剤を用いることが可能となり、その結果、軸受の耐久性を向上できるからである。なお、上記のスクリューコンベア３０内のコイルスプリング等を回転駆動するためのモータも、同様の理由で真空容器７外に配置しておくことが好ましい。
【００２６】
巻取りリール３５を駆動すると、ロール体２５から静電シート２４が繰り出され、この静電シート２４はケース２６内において多数の粒状体２を静電吸着した後、被着領域Ｑを通過し、通過中に粒状体２に対する半面被着が行われ、最終的に巻取りリール３５に巻き取って回収する。
本実施の形態によれば、溶融蒸発源Ｓを被覆対象としての被着領域Ｑの多数の粒状体２の上方に配置し、溶融蒸発源Ｓからのイオン化された蒸発粒子を重力降下させて下方の粒状体２に被着させるので、成膜速度を早くすることができる。しかも、多数の微小な蒸発孔８ｂを通して溶融蒸発源Ｓが下方の粒状体２へ滴下することを防止して、均質な薄膜を形成することができる。
【００２７】
特に、放電プラズマ流生成装置としてのプラズマガン１４が真空容器７の側方に配置されることになり、汚れ難いので、長期にわたってメンテナンスをする必要がなく、生産効率を高めることができる。
また、粒状体２は静電シート２４に吸着されて一定に姿勢に保持された状態で搬送されるので、蒸発容器８の底面８ａに面する上半面のみに確実に被膜を形成して半面被覆粒状体４を得ることができる。また、真空容器７内に多数の粒状体２を連続的に被着領域Ｑに搬送して処理することができ、生産能力が格段に向上する。
【００２８】
次いで、図４は本発明の他の実施の形態の搬送装置を示している。図４を参照して、本実施の形態が図１の実施の形態と異なるのは、磁化可能な素材からなる無端状（エンドレス）の搬送帯３７を設けて、この搬送帯３７が供給領域Ｐ、被着領域Ｑ及び回収領域Ｒを純に経由して循環されるようにした搬送装置９Ａを設けた点である。具体的には、搬送帯３７は駆動プーリ３８及び従動プーリ３９間に巻き回されており、駆動プーリ３８の回転軸４０は真空容器７の壁面に設けた貫通孔を介して器外へ延びており、モータ４１に連結されている。上記の貫通孔にはＯリング等のシール部材が配置され、気密性が保たれている。
【００２９】
上記の搬送帯３７は磁化可能な素材からなる。例えば鉄等の磁性体を含有したシリコーンラバーからなる。
上方の蒸発容器８に面する搬送帯３７の領域が被着領域Ｑであり、このひひ着領域Ｑの直下方に、永久磁石又は電磁石からなり搬送帯３７を磁化する磁化部材４２が配置されている。上記の供給領域Ｐは従動プーリ３９の周面の上側傾斜部分に巻き掛けられている搬送帯３７の領域であり、搬送帯３７の上側軌道３７ａの始端部分に相当している。この供給領域Ｐの搬送帯３７に粒状体２を供給するべく、図３の実施の形態と同様の供給装置２８が設けられている。なお、搬送帯３７に吸着されなかった粒状体２は自然落下して下方のホッパ２９内に再収容されるようになっている。
【００３０】
また、回収領域Ｒは駆動プーリ３８の周面の下側傾斜部分に搬送帯３７の一領域（搬送帯３７の下側綺堂３７ｂの始端部分）に対応している。この回収領域Ｒにおいて、搬送帯３７の表面に弾力的に押圧されるへら状のスクレーパ４３が設けられており、このスクレーパ４３の下方に、該スクレーパ４３によって搬送帯３７から剥離された半面被覆粒状体４を受ける回収箱４４が配置されている。スクレーパ４３及び回収箱４４によって回収手段が構成されている。
【００３１】
上記のスクレーパ４３としては例えばベークライトその他の樹脂を用いることができる。またステンレスの薄板を用いても良い。
次いで、本製造装置の動作について説明する。
真空容器７内で搬送帯３７を回転駆動すると、この搬送帯３７は上記の供給領域Ｐ、被着領域Ｑおよび回収領域Ｒを順次に経由する。
【００３２】
まず、供給領域Ｐにおいて、供給装置２８の供給筒３１から多数の粒状体２が供給されるが、このとき、供給領域Ｐでの搬送帯３７が上側に湾曲状に傾斜しているので、搬送帯３７に保持され得なかった粒状体２が下方へ落下するようになっている。これにより、粒状体２が搬送帯３７に均一且つ一様に載るように促し、粒状体２が何重にも重なって搬送帯３７に載ることを防止している。なお、上記のように搬送帯３７に載らずに落下した粒状体２は、下方のホッパ２９によって受けられて再収容される。
【００３３】
そして、上記のようにして搬送帯３７上に均一に供給された粒状体２は、被着領域Ｑに搬送されるが、ここで、搬送帯３７が磁化部材４２によって磁化されるので、搬送帯３７上の粒状体は搬送帯３７に磁気吸着され、確実に一定姿勢に保持されることになる。そして、このように一定姿勢を保持された状態で、上方からのプラズマ蒸気を受け、上面である半面に確実に限定して被覆用物質が被着されて、半面被覆粒状体４となる。
【００３４】
次いで、半面被覆粒状体４は、回収領域Ｑにてスクレーパ３９によって搬送帯３２から剥ぎとられ回収箱４０内に落下して回収される。被着領域Ｑを通過し終えて磁化部材４２から離れた搬送帯３７は、磁化を解かれているので、スクレーパ４３によって半面被覆粒状体４を搬送帯３７から容易に且つ確実に離脱させることができる。ここで、磁化が解かれているので、スクレーパ４３を用いずに、プーリ３８の周面に沿って下向きに傾斜した搬送帯３７の部分から半面被覆粒状体４を自重のみで自然落下させて回収箱４４へ回収することも可能ではあるが、スクレーパ４３を用いることによって、より確実に半面被覆粒状体４を搬送帯３７から離脱させるようにしている。
【００３５】
以上のようにして、被着領域Ｑへ蒸発容器８の蒸発面８ａに対して一定姿勢を保つ粒状体２を連続的に供給して、半面被覆粒状体４を連続的に製造することがができる。したがって、半面被覆粒状体４をコスト安価に大量生産することができる。
なお、本実施の形態においては、搬送帯３７として磁化可能なものを用いたが、帯電可能なものを用い、帯電手段によって帯電させ且つ除電手段によって除電させて、搬送帯３７に吸着性を与奪するようにしても良い。
【００３６】
本発明において、成膜対象として粒状体の形状としては、球体に限らず、楕円体、直方体あるいは不規則形状のものであっても良い。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、溶融蒸発源を被覆対象の上方に配置し、溶融蒸発源からのイオン化された蒸発粒子を重力降下させて下方の被覆対象に被着させるので、成膜速度を早くすることができる。しかも、多数の微小な蒸発孔を通して溶融蒸発源が被覆対象へ滴下することを防止して、均質な薄膜を形成することができる。
【００３８】
また、放電プラズマ流生成手段が真空容器の側方に配置されることになり、汚れ難いので、長期にわたってメンテナンスをする必要がなく、生産効率を高めることができる。
【００３９】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明と同様にして、成膜速度を早くすることができ、しかも、溶融蒸発源の被覆対象への滴下を防止して、均質な薄膜を形成することができる。また、放電プラズマ流生成手段が真空容器の側方に配置されていて汚れ難いので、長期にわたってメンテナンスをする必要がなく、装置のメンテナンスコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の成膜体の製造装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】成膜体としての半面被覆粒状体の断面図である。
【図３】搬送帯としての静電シートに粒状体を供給する供給装置の概略図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の成膜体の製造装置の要部の模式的断面図である。
【符号の説明】
１ 成膜体の製造装置
２ 粒状体（被覆対象）
３ 被膜
４ 半面被覆粒状体（成膜体）
７ 真空容器
８ 蒸発容器
８ａ 底面
８ｂ 微小な蒸発孔
Ｓ 溶融蒸発源
９，９Ａ 搬送装置
１１ 真空ポンプ（排気手段）
１２ ガス導入孔
１４ プラズマガン（放電プラズマ流生成手段）
２１ 永久磁石（偏向手段）
Ｆ 放電プラズマ流
２４ 静電シート（搬送帯）
Ｐ 供給領域
Ｑ 被着領域
Ｒ 回収領域
２５ ロール体
２７ 供給リール
２８ 供給装置
３３，３４ 中間リール
３５ 巻取りリール
３６ モータ（駆動手段）
３７ 搬送帯
３８ 駆動プーリ
３９ 従動プーリ
４１ モータ（駆動手段）
４２ 磁化部材
４３ スクレーパ
４４ 回収箱
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空容器中でイオン化された成膜材料粒子を被覆対象に被着して成膜体を製造するイオンプレーティングを用いる成膜体の製造方法及び被覆装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基体表面に金属その他の物質を被覆する方法として、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、プラズマ法など、真空条件下で被覆用物質をガス化又はイオン化し、これを基体表面に衝突させて被覆する方法が知られている。
【０００３】
これらの方法は、各種の装飾品や電子部品などの被覆に用いられており、例えばミクロンオーダーから数ｍｍ程度板の粒径を持つ粒状体に対しても適用されている。ミクロンオーダーのものは微粉末と呼べるが、本発明では、微粉末や粒体を含めて粒状体ということにする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、ガラスからなる粒状体の半面のみに例えばチタン等を被覆した場合、被覆部分による反射に加えて、ガラス内部で屈折された光によって輝きが増し、非常に装飾性に優れたものが得られる。
この種のものへの被覆に上記のスパッタリングを用いる場合、スパッタ速度が遅いので、成膜能力を向上させるためにターゲットを大型にしたり、ターゲットの数を増やしたりしなければなず、また、ターゲットの使用効率が低いという問題がある。
【０００５】
また、ＣＶＤを用いる場合、高価なガスを成膜効率で数％オーダーでしか利用できず、しかも安全確保のために反応性が高いガスを回収する設備が不可欠であり、設備が大がかりになると共に設備コストも高くなる。
一方、従来、イオンプレーティングでは、蒸発源の上方に被覆対象を配置している。このため、被覆対象が微細な粒状体である場合には、多数の粒状体をその下面が蒸発源に面する状態で蒸発源の上方に保持すること自体が非常に困難である。
【０００６】
仮に、被覆対象の上方に蒸発源を配置するとすると、下記の新たな問題が予測される。すなわち、蒸発源の下面からなる蒸発面では、被覆用物質が加熱融解されて液状となり、さらに蒸気化されるわけであるが、液状の被覆用物質がその表面張力で玉になり易く、このため蒸発面に対する接触角が増大して液状の被覆用物質が粒状体上に滴下しやすくなる。これにより、粒状体表面への均質な薄膜形成が阻害されるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は被覆速度が早く、均質な薄膜を生成できるイオンプレーティングを用いる成膜体の製造方法及び製造装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための課題解決手段として、請求項１記載の発明の態様は、真空容器内において被覆対象の上方の耐熱性の蒸発容器に収容された溶融蒸発源を加熱し、蒸発容器の底面からなる蒸発面に形成された多数の微小な蒸発孔を通して、溶融蒸発源の滴下を防止しつつ溶融蒸発源を蒸気化し、蒸発容器と被覆対象との間に生成されたプラズマを用いて、溶融蒸発源からの蒸発粒子をイオン化し、これを下方の被覆対象の表面に上方から被着させて成膜するイオンプレーティングを用いる成膜体の製造方法であって、圧力勾配型キャリアガスを媒介とする放電によって生成された放電プラズマ流を真空容器の側方から真空容器内に連続的に供給し、供給された放電プラズマ流を磁場手段によって上方へ偏向させて、溶融蒸発源を溜めた放電陽極としての上記蒸発容器の底面からなる蒸発面に当てることにより、蒸発容器の加熱と蒸発原子のイオン化を達成することを特徴とするイオンプレーティングを用いる成膜体の製造方法を提供する。
【０００９】
本態様では、物質をイオン化して成膜するイオンプレーティング法において、成膜材料粒子のイオンを重力降下させて、被覆対象の表面に上方から被着させるので、付着強度の高い均質な被膜を短時間で生成することができる。しかも、溶融蒸発源が微小な蒸発孔を通して被覆対象へ滴下することが防止でき、この点からも均質な被膜を形成することができる。
【００１０】
また、圧力勾配型キャリアガスを媒介とする放電によって生成された放電プラズマ流を真空容器の側方から真空容器内に連続的に供給し、供給された放電プラズマ流を磁場手段によって上方へ偏向させて、溶融蒸発源を溜めた放電陽極としての上記蒸蒸発容器の底面からなる蒸発面に当てることにより、蒸発容器の加熱と蒸発原子のイオン化を達成するので、下記の利点がある。
【００１１】
すなわち、放電プラズマ流生成手段が真空容器の側方に配置されることになり、汚れ難いので、長期にわたってメンテナンスをする必要がなく、生産効率を高めることができる。また、放電プラズマ流を用いて効率的な蒸発粒子の発生とイオン化が達成できる。
なお、上記被覆対象が粒状体からなり、この粒状体を吸着可能な搬送帯を、該搬送帯に粒状体を供給する供給領域、蒸発面の下方に位置するイオン化された蒸発粒子を粒状体に被着させる被着領域、及び被覆後の粒状体を回収する回収領域に順次に経由させるようにしてもよい。その場合には、下記の利点がある点で好ましい。
【００１２】
すなわち、粒状体は搬送帯に吸着されて一定に姿勢に保持された状態で搬送されるので、蒸発源に面する半面のみに確実に被膜を形成して半面被覆粒状体を得ることができる。また、真空容器内において多数の粒状体を連続的に被着領域に搬送して処理することができ、生産能力を格段に向上させることができる。なお、粒状体は搬送帯に静電吸着しても良いし、磁気吸着しても良い。また、搬送帯の表面に設けた粘着層により吸着するようにしても良い。搬送帯として、静電シートや静電フィルムを用いる場合には、家庭で食品ラップ用に多用されていて安価なポリエチレンシートやフィルムを利用することができ、設備コスト及び製造物（半面被覆粒状体）のコストを安くすることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明の態様は、排気手段により真空引きされる真空容器内に設けられ、被覆対象を載置する載置手段と、真空容器内の載置手段の上方に設けられ、溶融蒸発源を収容する耐熱性の蒸発容器と、蒸発容器の底面からなる蒸発面に形成され、溶融蒸発源の滴下を防止しつつ溶融蒸発源を蒸気化させるための多数の微小な蒸発孔と、真空容器の側方からキャリアガスを導入して真空容器内に放電プラズマ流を供給する放電プラズマ流生成手段と、真空容器内に供給された放電プラズマ流を上方の放電陽極としての蒸発容器の底面からなる蒸発面に向けて偏向させるための磁場手段とを備え、放電プラズマ流が上方の放電陽極としての蒸発容器の底面からなる蒸発面に当てられることにより、蒸発容器の加熱と蒸発原子のイオン化が達成されるようにしてあることを特徴とするイオンプレーティングを用いる成膜体の製造装置を提供する。
【００１４】
本態様では、真空容器の側方から真空容器内に供給された放電プラズマ流が磁場手段により上向きに偏向されてターゲット（陽極）である溶融蒸発源を含む蒸発容器の底面からなる蒸発面に当てられ、これにより発生する成膜材料粒子のイオン化された蒸気が降下して、下方の被覆対象の表面に被着する。成膜材料粒子のイオンを重力降下させて、被覆対象の表面に上方から被着させるので、付着強度の高い均質な被膜を短時間で得ることができる。しかも、溶融蒸発源が微小な蒸発孔を通して被覆対象へ滴下することが防止でき、この点からも均質な被膜を形成することができる。
なお、上記被覆対象は多数の粒状体からなり、上記載置手段は上記粒状体を吸着可能な搬送帯からなり、この搬送帯に供給手段により粒状体を供給する供給領域、蒸発面の下方に位置し溶融蒸発源からのイオン化した蒸発粒子を粒状体に被着させる被着領域、及び被覆後の粒状体を回収する回収領域に順次に経由させるように、搬送帯を駆動する駆動手段をさらに備えるようにしてもよい。その場合には、下記の点で好ましい。
【００１５】
すなわち、粒状体は搬送帯に吸着されて一定の姿勢に保持された状態で搬送されるので、蒸発容器の底面に面する半面のみに確実に被膜を形成して半面被覆粒状体を得ることができる。また、真空容器内に多数の粒状体を連続的に被着領域に搬送して処理することができ、生産能力が格段に向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の半面被覆粒状体の製造装置を示す概略構成図である。本製造装置１では、図２に示すような粒状体２の表面の略半面に被覆用物質の被膜３が形成された半面被覆粒状体４を製造する装置である。本実施の形態では、成膜体として半面被覆粒状体を製造する場合に則して説明するが、本発明を全面被覆粒状体や平板等の成膜体の製造に適用することも無論可能である。
【００１７】
被覆対象としての粒状体２としては、金属、ガラス、セラミック、雲母、カーボン等の種々の材料を例示することができ、また、被膜３を構成する被覆用物質としては、アルミニウム、チタン等の一般的な金属の他、ニッケル、金、銀、銅、インジュウムその他のあらゆる金属を用いることができる。
図１を参照して、本製造装置１は、例えば上容器５と下容器６とに上下に分離可能な真空容器７を備えている。真空容器７内の上部には溶融状態の成膜材料からなる溶融蒸発源Ｓを収容するターゲットとしての蒸発容器８が配置されており、蒸発容器８の下方には、蒸発容器８の下方の被着領域Ｑに被覆対象としての多数の粒状体２を載置して搬送する搬送装置９を配置している。５０は蒸発容器８から下方に向かって末拡がり状に拡がる蒸発粒子の降下領域である。
【００１８】
また、真空容器７の下部には排気口１０が設けられ、この排気口１０を介して排気手段としての真空ポンプ１１によって真空容器７内が真空引きされるようになっている。真空ポンプ１１としては、真空容器７内を１×１０-4Ｔｏｒｒと同等又はこれよりも高い真空度を達成できるものが好ましい。
真空容器７の側面７ａの上部には、例えばアルゴン、ヘリウム、水素などのキャリアガスを真空容器７内に導入するガス導入口１２が開口しており、真空容器７の側方であってガス導入口１２に連通するガス導入経路１３に放電プラズマ流生成装置としてのプラズマガン１４が配置されている。このプラズマガン１４は、陰極１５と、筒状の第１及び第２の中間電極１６，１７と、補助陽極筒１８と、補助陽極リング１９とをキャリアガスの流れ方向に沿って順次に備えている。陰極１５としては、プラズマ生成用に適したＴａ−ＬａＢ6 複合陰極を用いることが好ましい。
【００１９】
２０はプラズマガン１４における補助陽極領域（補助陽極筒１８及び補助陽極リング１９）を通過する放電プラズマ流Ｆを収束させるための空芯の電磁コイルである。２１は補助陽極リング１９を抜けたプラズマ流を上方（蒸発源８側）へ偏向させるための磁場手段としての永久磁石である。２２は補助陽極筒１８、補助陽極リング１９及び蒸発源８と陰極１５との間の電位差を段階的に増大させるための放電電源である。２３は真空容器７内の上部に設けられ、蒸発粒子と反応させるための反応ガス、例えば酸素、窒素、アセチレンガス等を導入する反応ガス導入口である。
【００２０】
陰極１５からの放電プラズマ流Ｆは、筒状の第１及び第２の中間電極１６，１７、補助陽極筒１８並びに補助陽極リング１９を順次に抜けて、ガス導入口１２を通して真空容器７内に導入される。プラズマガン１４において補助陽極筒１８及び補助陽極リング１９が配される補助陽極領域には、そのプラズマ流に平行な強磁場（例えば３００〜５００ガウス）がかかっており、電子は多数回のマグネトロン運動と中性粒子との多数回の衝突の後に陽極としての陽極リング１９の中央まで到達できる。この部分は二重圧力勾配形直交磁場放電（Double-Pressure-Gradient-Type PIG Discharge ）である。補助陽極リング１９を抜けたプラズマ流は、真空容器７内には適当な磁場があるので、陽極としての蒸発容器８に当てられることになる。
【００２１】
陰極１５周辺の領域では１〜１０-1Ｔｏｒｒに、そして陽極としての蒸発容器８周辺の領域を１０-4Ｔｏｒｒに維持され直流放電が行われる。
蒸発容器８は例えばＭｏ，Ｗ，Ｃ又はセラミックなどの耐熱材で構成され、内部に溶融された成膜材料からなる溶融蒸発源Ｓを収容している。蒸発容器８の底面が蒸発面８ａとなっており、この蒸発面８ａには多数の微小な蒸発孔８ｂが形成されている。蒸発容器８内の溶融蒸発源Ｓは微小な蒸発孔８ｂを通して蒸発容器８外へ臨むことになるが、微小な蒸発孔８ｂは溶融蒸発源Ｓの落下を防止しつつ蒸気化を促すとのできる径に設定されている。具体的には微小な蒸発孔８ｂの径としては、０．１ｍｍ〜数ｍｍ程度が好ましい。
【００２２】
また、上記の搬送装置９は、搬送帯としての静電シート２４を用いて被覆対象としての多数の粒状体２を搬送する。静電シート２４は多重に巻き取られたロール体２５から繰り出されるようになっている。このロール体２５はケース２６内に収容されて供給リール２７によって回動自在に支持されている。上記ケース２６内には、ロール体２５から繰り出される静電シート２４の表面に粒状体２を供給して静電吸着させる供給装置２８が配置されている。図１において、供給装置２８は概念的に示してある。
【００２３】
実際には、供給装置２８は、図３に示すように多数の粒状体２を収容したホッパ２９を備えており、このホッパ２９の下部から可撓性を有するチューブ状をなすスクリューコンベア３０を介して供給筒３１に導き、この供給筒３１の供給開口３２を通して静電シート２４の表面に粒状体２を供給するようにしている。
上記スクリューコンベア３０としては、コイルスプリングを用いたものを例示することができる。また、供給筒３１は下細り状の四角筒からなり、スクリューコンベア３０を介して供給された粒状体２を落下供給する。このとき、供給開口３２が、静電シート２４の幅と略等しい長さを持つ（すなわち幅方向に沿って長い）矩形のスリットかからなっていることから、幅のある静電シート２４に対して粒状体２を均一に分布させて供給することができる。
【００２４】
再び図１を参照して、上記ロール体２５から繰り出されてケース２６外に出された静電シート２４は左右一対の中間リール３３，３４を経て巻取りリール３５に巻き取られるようになっている。図１において、ケース２６付近の領域が粒状体２を静電シート２４に供給する供給領域Ｐであり、中間リール３３，３４間に懸架された静電シート２４上の粒状体２に降下領域５０を降下してくる蒸発粒子を被着させる領域が被着領域Ｑであり、静電シート２４を巻取りリール３５に巻き取ることにより被覆後の半面被覆粒状体４を回収する領域が回収領域Ｒである。
【００２５】
静電シート２４の素材としては、家庭で食品ラップ用として多用されている安価なポリエチレンフィルムやシートを利用することが、成膜体としての半面被覆粒状体の製造コストを安価にできる点で好ましい。
巻取りリール３５は図示しない回転軸を介して駆動手段としてのモータ３６により回転駆動される。モータ３６は真空容器７の外に配置しておくことが好ましい。というのは、そうすることにより、真空容器７が大型化するとを防止でき、しかも、モータ３６の回転部分を受ける軸受の潤滑に潤滑剤を用いることが可能となり、その結果、軸受の耐久性を向上できるからである。なお、上記のスクリューコンベア３０内のコイルスプリング等を回転駆動するためのモータも、同様の理由で真空容器７外に配置しておくことが好ましい。
【００２６】
巻取りリール３５を駆動すると、ロール体２５から静電シート２４が繰り出され、この静電シート２４はケース２６内において多数の粒状体２を静電吸着した後、被着領域Ｑを通過し、通過中に粒状体２に対する半面被着が行われ、最終的に巻取りリール３５に巻き取って回収する。
本実施の形態によれば、溶融蒸発源Ｓを被覆対象としての被着領域Ｑの多数の粒状体２の上方に配置し、溶融蒸発源Ｓからのイオン化された蒸発粒子を重力降下させて下方の粒状体２に被着させるので、成膜速度を早くすることができる。しかも、多数の微小な蒸発孔８ｂを通して溶融蒸発源Ｓが下方の粒状体２へ滴下することを防止して、均質な薄膜を形成することができる。
【００２７】
特に、放電プラズマ流生成装置としてのプラズマガン１４が真空容器７の側方に配置されることになり、汚れ難いので、長期にわたってメンテナンスをする必要がなく、生産効率を高めることができる。
また、粒状体２は静電シート２４に吸着されて一定に姿勢に保持された状態で搬送されるので、蒸発容器８の底面８ａに面する上半面のみに確実に被膜を形成して半面被覆粒状体４を得ることができる。また、真空容器７内に多数の粒状体２を連続的に被着領域Ｑに搬送して処理することができ、生産能力が格段に向上する。
【００２８】
次いで、図４は本発明の他の実施の形態の搬送装置を示している。図４を参照して、本実施の形態が図１の実施の形態と異なるのは、磁化可能な素材からなる無端状（エンドレス）の搬送帯３７を設けて、この搬送帯３７が供給領域Ｐ、被着領域Ｑ及び回収領域Ｒを純に経由して循環されるようにした搬送装置９Ａを設けた点である。具体的には、搬送帯３７は駆動プーリ３８及び従動プーリ３９間に巻き回されており、駆動プーリ３８の回転軸４０は真空容器７の壁面に設けた貫通孔を介して器外へ延びており、モータ４１に連結されている。上記の貫通孔にはＯリング等のシール部材が配置され、気密性が保たれている。
【００２９】
上記の搬送帯３７は磁化可能な素材からなる。例えば鉄等の磁性体を含有したシリコーンラバーからなる。
上方の蒸発容器８に面する搬送帯３７の領域が被着領域Ｑであり、このひひ着領域Ｑの直下方に、永久磁石又は電磁石からなり搬送帯３７を磁化する磁化部材４２が配置されている。上記の供給領域Ｐは従動プーリ３９の周面の上側傾斜部分に巻き掛けられている搬送帯３７の領域であり、搬送帯３７の上側軌道３７ａの始端部分に相当している。この供給領域Ｐの搬送帯３７に粒状体２を供給するべく、図３の実施の形態と同様の供給装置２８が設けられている。なお、搬送帯３７に吸着されなかった粒状体２は自然落下して下方のホッパ２９内に再収容されるようになっている。
【００３０】
また、回収領域Ｒは駆動プーリ３８の周面の下側傾斜部分に搬送帯３７の一領域（搬送帯３７の下側綺堂３７ｂの始端部分）に対応している。この回収領域Ｒにおいて、搬送帯３７の表面に弾力的に押圧されるへら状のスクレーパ４３が設けられており、このスクレーパ４３の下方に、該スクレーパ４３によって搬送帯３７から剥離された半面被覆粒状体４を受ける回収箱４４が配置されている。スクレーパ４３及び回収箱４４によって回収手段が構成されている。
【００３１】
上記のスクレーパ４３としては例えばベークライトその他の樹脂を用いることができる。またステンレスの薄板を用いても良い。
次いで、本製造装置の動作について説明する。
真空容器７内で搬送帯３７を回転駆動すると、この搬送帯３７は上記の供給領域Ｐ、被着領域Ｑおよび回収領域Ｒを順次に経由する。
【００３２】
まず、供給領域Ｐにおいて、供給装置２８の供給筒３１から多数の粒状体２が供給されるが、このとき、供給領域Ｐでの搬送帯３７が上側に湾曲状に傾斜しているので、搬送帯３７に保持され得なかった粒状体２が下方へ落下するようになっている。これにより、粒状体２が搬送帯３７に均一且つ一様に載るように促し、粒状体２が何重にも重なって搬送帯３７に載ることを防止している。なお、上記のように搬送帯３７に載らずに落下した粒状体２は、下方のホッパ２９によって受けられて再収容される。
【００３３】
そして、上記のようにして搬送帯３７上に均一に供給された粒状体２は、被着領域Ｑに搬送されるが、ここで、搬送帯３７が磁化部材４２によって磁化されるので、搬送帯３７上の粒状体は搬送帯３７に磁気吸着され、確実に一定姿勢に保持されることになる。そして、このように一定姿勢を保持された状態で、上方からのプラズマ蒸気を受け、上面である半面に確実に限定して被覆用物質が被着されて、半面被覆粒状体４となる。
【００３４】
次いで、半面被覆粒状体４は、回収領域Ｑにてスクレーパ３９によって搬送帯３２から剥ぎとられ回収箱４０内に落下して回収される。被着領域Ｑを通過し終えて磁化部材４２から離れた搬送帯３７は、磁化を解かれているので、スクレーパ４３によって半面被覆粒状体４を搬送帯３７から容易に且つ確実に離脱させることができる。ここで、磁化が解かれているので、スクレーパ４３を用いずに、プーリ３８の周面に沿って下向きに傾斜した搬送帯３７の部分から半面被覆粒状体４を自重のみで自然落下させて回収箱４４へ回収することも可能ではあるが、スクレーパ４３を用いることによって、より確実に半面被覆粒状体４を搬送帯３７から離脱させるようにしている。
【００３５】
以上のようにして、被着領域Ｑへ蒸発容器８の蒸発面８ａに対して一定姿勢を保つ粒状体２を連続的に供給して、半面被覆粒状体４を連続的に製造することがができる。したがって、半面被覆粒状体４をコスト安価に大量生産することができる。
なお、本実施の形態においては、搬送帯３７として磁化可能なものを用いたが、帯電可能なものを用い、帯電手段によって帯電させ且つ除電手段によって除電させて、搬送帯３７に吸着性を与奪するようにしても良い。
【００３６】
本発明において、成膜対象として粒状体の形状としては、球体に限らず、楕円体、直方体あるいは不規則形状のものであっても良い。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、溶融蒸発源を被覆対象の上方に配置し、溶融蒸発源からのイオン化された蒸発粒子を重力降下させて下方の被覆対象に被着させるので、成膜速度を早くすることができる。しかも、多数の微小な蒸発孔を通して溶融蒸発源が被覆対象へ滴下することを防止して、均質な薄膜を形成することができる。
【００３８】
また、放電プラズマ流生成手段が真空容器の側方に配置されることになり、汚れ難いので、長期にわたってメンテナンスをする必要がなく、生産効率を高めることができる。
【００３９】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明と同様にして、成膜速度を早くすることができ、しかも、溶融蒸発源の被覆対象への滴下を防止して、均質な薄膜を形成することができる。また、放電プラズマ流生成手段が真空容器の側方に配置されていて汚れ難いので、長期にわたってメンテナンスをする必要がなく、装置のメンテナンスコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の成膜体の製造装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】成膜体としての半面被覆粒状体の断面図である。
【図３】搬送帯としての静電シートに粒状体を供給する供給装置の概略図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の成膜体の製造装置の要部の模式的断面図である。
【符号の説明】
１ 成膜体の製造装置
２ 粒状体（被覆対象）
３ 被膜
４ 半面被覆粒状体（成膜体）
７ 真空容器
８ 蒸発容器
８ａ 底面
８ｂ 微小な蒸発孔
Ｓ 溶融蒸発源
９，９Ａ 搬送装置
１１ 真空ポンプ（排気手段）
１２ ガス導入孔
１４ プラズマガン（放電プラズマ流生成手段）
２１ 永久磁石（偏向手段）
Ｆ 放電プラズマ流
２４ 静電シート（搬送帯）
Ｐ 供給領域
Ｑ 被着領域
Ｒ 回収領域
２５ ロール体
２７ 供給リール
２８ 供給装置
３３，３４ 中間リール
３５ 巻取りリール
３６ モータ（駆動手段）
３７ 搬送帯
３８ 駆動プーリ
３９ 従動プーリ
４１ モータ（駆動手段）
４２ 磁化部材
４３ スクレーパ
４４ 回収箱
Claims (2)
- 真空容器内において被覆対象の上方の耐熱性の蒸発容器に収容された溶融蒸発源を加熱し、
蒸発容器の底面からなる蒸発面に形成された多数の微小な蒸発孔を通して、溶融蒸発源の滴下を防止しつつ溶融蒸発源を蒸気化し、
蒸発容器と被覆対象との間に生成されたプラズマを用いて、溶融蒸発源からの蒸発粒子をイオン化し、これを下方の被覆対象の表面に上方から被着させて成膜するイオンプレーティングを用いる成膜体の製造方法であって、
圧力勾配型キャリアガスを媒介とする放電によって生成された放電プラズマ流を真空容器の側方から真空容器内に連続的に供給し、
供給された放電プラズマ流を磁場手段によって上方へ偏向させて、溶融蒸発源を溜めた放電陽極としての上記蒸発容器の底面からなる蒸発面に当てることにより、蒸発容器の加熱と蒸発原子のイオン化を達成することを特徴とするイオンプレーティングを用いる成膜体の製造方法。 - 排気手段により真空引きされる真空容器内に設けられ、被覆対象を載置する載置手段と、
真空容器内の載置手段の上方に設けられ、溶融蒸発源を収容する耐熱性の蒸発容器と、 蒸発容器の底面からなる蒸発面に形成され、溶融蒸発源の滴下を防止しつつ溶融蒸発源を蒸気化させるための多数の微小な蒸発孔と、
真空容器の側方からキャリアガスを導入して真空容器内に放電プラズマ流を供給する放電プラズマ流生成手段と、
真空容器内に供給された放電プラズマ流を上方の放電陽極としての蒸発容器の底面からなる蒸発面に向けて偏向させるための磁場手段とを備え、
放電プラズマ流が上方の放電陽極としての蒸発容器の底面からなる蒸発面に当てられることにより、蒸発容器の加熱と蒸発原子のイオン化が達成されるようにしてあることを特徴とするイオンプレーティングを用いる成膜体の製造装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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