JP4002958B2 - Neutralizer - Google Patents
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Description
本発明は、電圧を印加したフィラメントから熱電子を放出する機構であるニュートラライザに関するものである。 The present invention relates to a neutralizer that is a mechanism for emitting thermoelectrons from a filament to which a voltage is applied.
真空蒸着法等において、真空槽内部へ導入したガスを電離させ、発生した陽イオンによって蒸着分子を基板へ押し付けることにより密着力が強く緻密な薄膜を形成する手法を一般的にIon Assist Deposition (以下IADと称す。)と呼ぶ。 Ion Assist Deposition (hereinafter referred to as “Ion Assist Deposition”) is a technique for forming dense thin films with strong adhesion by ionizing the gas introduced into the vacuum chamber and pressing the deposited molecules against the substrate with the generated cations. Called IAD.)
図6はIAD法を用いた光学薄膜用真空蒸着装置の概略図であり、以下同図に示す装置における薄膜形成の概要を説明する。
真空槽30本体には真空排気のためにメインポンプ32、メインバルブ34、粗引ポンプ33、粗引バルブ35や補助バルブ36などで構成される排気系が取付けられる。真空槽本体30内部には基板41、基板41を搭載する基板ドーム42、基板41を加熱するための基板加熱用ヒーター43、蒸着材料39、蒸着材料39を入れる坩堝38、蒸着材料39を蒸発温度まで加熱する電子銃40、蒸着完了時に閉じ蒸着材料39を遮蔽するシャッター37、アシストのためのイオンを照射するイオン源31、基板ドーム42に対して電子を放出するニュートラライザ46などが配置され、真空槽外部には、基板ドーム回転機構44、図示しない各種電源等が配置される。
FIG. 6 is a schematic view of a vacuum deposition apparatus for optical thin films using the IAD method, and the outline of thin film formation in the apparatus shown in FIG.
An exhaust system including a
IADは通常、プラスの電荷を持つ陽イオンによって蒸着分子をアシストするため、基板もしくは基板を搭載する基板ドームに陽イオンが溜まり、基板ドーム全体がプラスの電荷を帯びてしまう。この現象をチャージアップと呼ぶ。
チャージアップが発生すると基板ドームとアース電位である他の構成部品との間で絶縁破壊を起こしアーク放電が発生してしまう。また、基板ドーム全体がプラスの電荷を持ってしまう事により陽イオンが基板ドームへ向かっていかずアシストの効果が弱まるといった不具合も発生する。
Since IAD normally assists vapor deposition molecules with positively charged cations, cations accumulate on the substrate or the substrate dome on which the substrate is mounted, and the entire substrate dome is charged with a positive charge. This phenomenon is called charge-up.
When the charge-up occurs, dielectric breakdown occurs between the substrate dome and other components having the ground potential, and arc discharge occurs. In addition, since the entire substrate dome has a positive charge, the cation does not move toward the substrate dome and the assist effect is weakened.
図7にチャージアップ前、図8にチャージアップ時の基板ドーム42の様子を説明する模式図を示す。
図7に示すように基板ドーム42がチャージアップしていない状態であれば、蒸着分子50が陽イオン51によってアシストされ基板ドーム42に向かって飛び込んでいき、緻密な薄膜を形成することが可能となる。しかし、図8に示すように基板ドーム42がチャージアップしている状態であると、基板ドーム42と陽イオン51間の電位差が減少し、アシストの効果が弱まってしまう。また、基板ドーム42と他の構成部品53間でアーク放電52が発生してしまう。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the state of the
As shown in FIG. 7, when the
ニュートラライザ46は、基板ドーム42のチャージアップを防止するために、マイナスの電荷を持つ電子を基板ドーム42に向かって放出し、基板ドーム42上において電気的中和を行なう機構であり、例えば光学素子の成膜装置に関する特許文献1等に開示される。
The
ニュートラライザ機構は電子を放出させる機構であるため、加速された電子を真空槽内部に導入したガスに衝突させて電離を促しプラズマを発生させる引き金としての役割も担っている。 Since the neutralizer mechanism is a mechanism for emitting electrons, it also serves as a trigger for generating plasma by accelerating the ionization by colliding the accelerated electrons with the gas introduced into the vacuum chamber.
図9に、従来のニュートラライザ46の概略断面図を示す。
同図に示すニュートラライザは、熱電子を放出するフィラメント60、フィラメント60に加速電圧を印加してフィラメント電流を流す電極61、電極61に対してフィラメント60を固定するフィラメント押え62、電極61とフィラメント押え62とを締結するビス63、電極61を取付けるベース64、電極61間を絶縁する電極間碍子65、電極61とベース64間を絶縁するベース碍子66、電極61及びフィラメント60をカバーするキャップ67、キャップ67をカバーしフィラメント60から放出する熱電子を引出すアノードキャップ68を有する。
FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of a
The neutralizer shown in the figure includes a
その構成は、真空槽外部電源からの配線を電極61に接続し、電極61に固定されるフィラメント60へ加速電圧を印加してフィラメントに電流を流し、フィラメント60より熱電子を放出するものである。アノードキャップ68及びベース64は接地され、フィラメント60より放出された電子は、アース電位であるアノードキャップ68に引出され基板ドーム42に向かって照射される。アノードキャップ68にはもちろん正の電位を与えてもよい。
The configuration is such that wiring from an external power source of the vacuum chamber is connected to the
キャップ67と電極61、アノードキャップ68とベース64には、お互い細目のネジが切られており、ねじ込む構造となっている。その他構成部品についてはビス留めによって固定されている。
The
図6に示す装置により蒸着を行なう場合は、まず基板ドーム42に蒸着を行なう基板41を設置する。そして蒸着材料39を坩堝38に入れる。そして粗引ポンプ33及び粗引きバルブ35を用い真空槽内を数Pa程度の圧力まで真空引きした後メインポンプ32やメインバルブ34及び補助バルブ36などを用い、高真空まで真空排気を行なう。真空槽内が真空状態となってから、基板ドーム回転機構44により基板ドーム42を回転させながら基板用ヒーター43用いて基板41を加熱する。真空度及び基板温度が目標値に到達したら電子銃40から電子ビームを蒸着材料39へ照射し、蒸着材料39を蒸発温度まで昇温させる。また、イオン源(イオン銃)31を用いてイオンを照射する。イオン化手段はイオン源に限られるものではなく、例えば、基板ドームに高周波電圧(以下、RFと称す。)を印加、もしくはアンテナを導入してこれにRFを印加することにより真空槽内部にプラズマを発生させてイオン化する等適宜選択すればよい。シャッター37を開くと蒸着材料39は真空槽内を飛散し、イオンにアシストされて基板42上に堆積することで緻密な薄膜を形成する。このとき同時にニュートラライザ46からは基板に向けて電子を放出する。膜厚が目標値に到達したらシャッター37を閉じ、電子銃40やニュートラライザ46、基板加熱用ヒーター43、及びイオン源31などを停止させ、冷却後真空槽内に大気を導入した後薄膜が形成された基板を取り出す。
ニュートラライザは、抵抗加熱により発熱したフィラメントから熱電子を放出する機構であるため、フィラメント及び電極は通電時に高温度まで上昇してしまう。
従来型ニュートラライザ機構は、絶縁を目的として電極が碍子上にビス留めにて固定されているが、電極と碍子との熱膨張率の違いから通電時に電極が碍子に比して大きく膨張し、碍子が歪んでしまうという問題や、破損してしまうという問題が発生していた。
例えば、電極材料にステンレス鋼SUS304を、碍子材料にアルミナ製絶縁碍子を用いた場合、ステンレス鋼SUS304の線膨張係数は約17.3E-6であり、アルミナ製絶縁碍子の線膨張係数は約7.0E-6であるため、フィラメントに電流を流し、ユニット内の温度が数百℃に上昇すると線膨張係数の差によりステンレス鋼が碍子よりも格段に熱膨張する。このとき、電極間碍子は電極に挟まれビスで確実に固定されているため、熱膨張時に歪みや破損が生じてしまう。また、ベース碍子もベース内部へビスによって固定されているため、熱膨張時同様に歪みや破損が生じてしまう。
Since the neutralizer is a mechanism that emits thermoelectrons from a filament that generates heat by resistance heating, the filament and the electrode rise to a high temperature when energized.
In the conventional neutralizer mechanism, the electrode is fixed on the insulator with screws for the purpose of insulation, but due to the difference in thermal expansion coefficient between the electrode and the insulator, the electrode expands greatly compared to the insulator when energized, There has been a problem that the insulator is distorted or damaged.
For example, when stainless steel SUS304 is used as the electrode material and alumina insulator is used as the insulator material, the coefficient of linear expansion of stainless steel SUS304 is approximately 17.3E-6, and the coefficient of linear expansion of the alumina insulator is approximately 7.0E. Therefore, when a current is passed through the filament and the temperature in the unit rises to several hundred degrees Celsius, the stainless steel expands much more than the insulator due to the difference in linear expansion coefficient. At this time, since the interelectrode insulator is sandwiched between the electrodes and securely fixed with screws, distortion or breakage occurs during thermal expansion. Further, since the base insulator is also fixed to the inside of the base with a screw, distortion and breakage occur as in the case of thermal expansion.
また、従来型ニュートラライザ機構は、アノードキャップ及びキャップを外し、フィラメント取付けビスを緩めてフィラメントの交換を行なうが、アノードキャップ及びキャップは細目のネジによってネジ込む構造となっているため、ニュートラライザ使用後本体に余熱が残っている場合、この細目ネジにかじり等が発生してしまうという問題があった。加えて、フィラメント取付けビスを均等に締め付けないと、フィラメント通電時加熱の影響でフィラメント押えの破損、フィラメント取付けボルトのかじり、緩み等が発生する可能性もあり、フィラメント交換時の作業性に個人差が生じてしまうという問題もあった。 Also, the conventional neutralizer mechanism removes the anode cap and cap, loosens the filament mounting screw, and replaces the filament. However, the anode cap and cap are screwed with fine screws, so the neutralizer is used. When residual heat remains in the rear body, there is a problem that galling or the like occurs in the fine screw. In addition, if the filament mounting screws are not tightened evenly, the filament retainer may be damaged, the filament mounting bolt may be galled, or loosened due to heating when the filament is energized. There was also a problem that would occur.
更に、従来型のニュートラライザ機構でフィラメントを2つ使用する必要の有る場合、図9に示すニュートラライザ機構全体を2式搭載する必要があり、その結果部品点数が2倍に増えてしまい、真空槽内部における占有面積の拡大及びコストアップという問題も発生していた。 Furthermore, when it is necessary to use two filaments in the conventional neutralizer mechanism, it is necessary to mount two sets of the entire neutralizer mechanism shown in FIG. 9, resulting in a doubled number of parts, and vacuum. There was also a problem of expansion of the occupied area inside the tank and an increase in cost.
本発明は、電極が熱膨張しても歪みや破損のないニュートラライザを、低コストかつ高メンテナンス性な構成にて提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a neutralizer that is free from distortion and breakage even when an electrode is thermally expanded with a low-cost and high-maintenance configuration.
本発明の第1の側面は、フィラメント、フィラメントに電流を流す一対の電極、及び、一対の電極を絶縁状態で支持するベースを有するニュートラライザであって、一対の電極とベースとを相対位置が少なくとも一方向に変動可能な状態で保持する保持手段を有するニュートラライザである。ここで、一方向を一対の電極の電極間距離方向と垂直をなす方向とした。さらに、保持手段が固定手段及び位置決め手段からなり、固定手段は一対の電極をベースに各電極につき少なくとも1箇所固定し、位置決め手段は一対の電極を各電極につき少なくとも1箇所でベースに対して位置決めし、一対の電極とベースとの相対位置が少なくとも一方向に変動可能となるように構成したものである。また、固定手段はボルト又はビス等からなる第1の挿通固定具からなり、位置決め手段は一対の電極に設けられた一対の第1の孔、ベースに設けられた一対の第2の孔及び少なくとも第1の孔を貫通する第2の挿通固定具からなり、第1又は第2の孔の形状と第2の挿通固定具の外周側面形状とが異なる形状を有し、第1又は第2の孔の面積が第2の挿通固定具のベース面で切られる断面積よりも大きくなるようにした。またさらに、第1又は第2の孔が、一対の電極の電極間距離方向と垂直をなす方向に長半径を有する略楕円形状又は該方向に伸長した長円形状であるようにした。そして、ベースは少なくとも電極との固定個所が碍子からなるようにした。 A first aspect of the present invention is a neutralizer having a filament, a pair of electrodes for passing a current through the filament, and a base for supporting the pair of electrodes in an insulated state, and the relative position between the pair of electrodes and the base is It is a neutralizer having holding means for holding in a state that can be changed in at least one direction. Here, one direction was defined as a direction perpendicular to the inter-electrode distance direction of the pair of electrodes. Further, the holding means includes a fixing means and a positioning means. The fixing means fixes a pair of electrodes to the base at least one place for each electrode, and the positioning means positions the pair of electrodes to the base at at least one place for each electrode. In addition, the relative position between the pair of electrodes and the base can be changed in at least one direction. The fixing means includes a first insertion fixture made of bolts or screws, and the positioning means includes a pair of first holes provided in the pair of electrodes, a pair of second holes provided in the base, and at least It consists of the 2nd penetration fixture which penetrates the 1st hole, and has the shape from which the shape of the 1st or 2nd hole differs from the peripheral side shape of the 2nd penetration fixture, and the 1st or 2nd The area of the hole was made larger than the cross-sectional area cut by the base surface of the second insertion fixture. Still further, the first or second hole has a substantially elliptical shape having a long radius in a direction perpendicular to the inter-electrode distance direction of the pair of electrodes or an elliptical shape extending in the direction. The base is made of insulators at least at the fixed part with the electrodes.
本発明第2の側面は、上記第1の側面のニュートラライザにおいて、さらに、フィラメントを電極に固定するためのフィラメント押えを有し、各電極の一対の電極間距離方向の断面が上方に開口する形状の欠けを有し、フィラメント押えが該欠けに嵌合する形状を有し、フィラメント押えが電極に第3の挿通固定具で固定され、該嵌合部でフィラメントの端部が支持されるようにしたものである。さらに、欠けの形状が略台形となるようにした。また、第3の挿通固定具をボルトとした。 According to a second aspect of the present invention, the neutralizer according to the first aspect further includes a filament presser for fixing the filament to the electrode, and a cross section in the direction of the distance between the pair of electrodes of each electrode opens upward. The filament retainer has a shape that fits into the chip, the filament retainer is fixed to the electrode with a third insertion fixture, and the end of the filament is supported by the fitting portion. It is a thing. Furthermore, the shape of the chip was made substantially trapezoidal. The third insertion fixture was a bolt.
本発明第3の側面は、上記第1又は第2の側面のニュートラライザにおいて、電極に複数のフィラメントが固定されるようにしたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the neutralizer according to the first or second aspect, a plurality of filaments are fixed to an electrode.
本発明第4の側面は、上記第1から第3いずれかの側面のニュートラライザにおいて、フィラメントから放出する電子を引出すアノードプレート、並びに、フィラメント及び電極の側面を覆う側板を有し、アノードプレートが側板の上面に第4の挿通固定具で固定される構成としたものである。さらに、第4の挿通固定具をボルトとした。 According to a fourth aspect of the present invention, the neutralizer according to any one of the first to third aspects includes an anode plate that extracts electrons emitted from the filament, and a side plate that covers the side surfaces of the filament and the electrode. It is set as the structure fixed to the upper surface of a side plate with a 4th insertion fixing tool. Further, the fourth insertion fixture is a bolt.
本発明第5の側面は、上記第1から第4いずれかの側面のニュートラライザにおいて、使用される挿通固定具は全て同一方向に挿通される構成としたものである。 According to the fifth aspect of the present invention, in the neutralizer according to any one of the first to fourth aspects, all the insertion fixtures used are inserted in the same direction.
本発明第6の側面は、フィラメント、電圧を印加してフィラメントに電流を流す一対の電極、及び、一対の電極を絶縁状態で支持する電極と熱膨張率の異なるベースを有するニュートラライザにおいて一対の電極をベースに固定する方法であって、一対の電極とベースとを相対位置を少なくとも一方向に変動可能な状態で固定する方法である。さらに、該一方向を、該一対の電極の電極間距離方向と垂直をなす方向とした。 A sixth aspect of the present invention is a neutralizer having a filament, a pair of electrodes for applying a voltage to pass a current through the filament, and an electrode for supporting the pair of electrodes in an insulated state and a base having a different coefficient of thermal expansion. In this method, the electrodes are fixed to the base, and the pair of electrodes and the base are fixed in a state where the relative position can be changed in at least one direction. Further, the one direction is a direction perpendicular to the inter-electrode distance direction of the pair of electrodes.
本発明第7の側面は、使用される挿通固定具の全てを一方向のみに挿通して上記第1から第5の側面いずれかのニュートラライザを組立又は分解する方法である。 The seventh aspect of the present invention is a method for assembling or disassembling any of the first to fifth aspects of the neutralizer by inserting all of the insertion fixtures used in only one direction.
本発明ニュートラライザにより、部品点数を削減しながらも、熱膨張により生じる歪みあるいは破損を防止する設計を提案するため、長寿命化、コストの削減に貢献する。また、メンテナンス性の向上、作業者による組立・調整の個人差防止にも効果を奏する。 The neutralizer of the present invention proposes a design that prevents distortion or breakage caused by thermal expansion while reducing the number of parts, thereby contributing to longer life and cost reduction. In addition, it is effective in improving maintainability and preventing individual differences in assembly and adjustment by the operator.
図1に本発明実施例の外観図を、図2に内部概略図を示す。以下、本発明に係るニュートラライザは、図6に示される装置と同様の真空装置に搭載されるものとし、その動作は従来と同様であるため説明を省略するが、本発明を実施可能な装置はこれに限られるものではない。 FIG. 1 is an external view of an embodiment of the present invention, and FIG. Hereinafter, the neutralizer according to the present invention is mounted on a vacuum apparatus similar to the apparatus shown in FIG. 6, and the operation thereof is the same as that of the prior art, so that the description thereof is omitted, but the apparatus capable of implementing the present invention. Is not limited to this.
図1及び図2に示すニュートラライザは、フィラメント1、加速電圧を印加してフィラメント1に電流を流す電極2、電極2に真空槽外部電源からの配線を接続する圧着端子10、電極2に対してフィラメント1を固定するフィラメント押え3、電極2とフィラメント押え3とを締結するビス4、電極2を取付けるベース碍子7、電極2及びフィラメント1をカバーするニュートラライザケース12、フィラメント1から放出する熱電子を引出すアノードプレート11、を有する。
The neutralizer shown in FIGS. 1 and 2 includes a
アノードプレート11は取付けビス13によってアノードサポート6に固定されている。ニュートラライザケース12はニュートラライザベース5上に配され、アノードプレート11との間に挟まれ、脱落しない構造となっている。実施例では加工性及びコストを考慮し、アノードプレート11とニュートラライザケース12とアノードサポート6とを全て別体でボルト留めする構造としたが、全てを一体にし箱形状とする事も可能である。
The
実施例は、細目ネジによってネジ込むキャップ形状のアノード68を使用せず、プレート状のアノードをビス留めする構造を採用したため、加熱によるかじり等を極力抑えた構造となっている。また、キャップ67とアノードキャップ68により二重にカバーしていた従来の構造を一重のカバーに変更したため、構成の簡略化及びメンテナンス性の向上にも貢献する。
The embodiment employs a structure in which the plate-shaped anode is screwed without using the cap-shaped
電極2は、ニュートラライザベース5上にビスで固定されたベース碍子7の上に、位置決めピン8及び皿ビス9によって、ニュートラライザベース5とは絶縁された状態で固定される。実施例ではベース碍子7を絶縁碍子により構成するが、少なくとも電極2との接触面のみが絶縁材により構成されるベースを用いればよい。
The
図3に位置決めピン8の詳細図を示す。電極2に設けられた位置決めピン8用の孔80は、電極間距離方向と垂直をなす方向に長半径を持つ略楕円形状とし、略楕円の短半径はピン8の径よりもほんのわずか大きいものとする。なお、この略楕円形状とは、一方向に円を伸長させた長円形も含む概念である。これにより、図3に示す矢印C方向、図2に示す矢印B方向が保たれ、電極間距離を確実に保つ構造となっている。よって、図9に示す従来型の様な電極間碍子65を必要としない構造となるため、電極間碍子破損の可能性を皆無とした。
FIG. 3 shows a detailed view of the
位置決めピン8用の孔80の形状により、電極2は図2に示すA方向にのみ熱膨張可能となる。従来の様に電極を両端ビスで固定するのでなく、片側を位置決めピン8によって固定しているため、通電によりフィラメント1が加熱されても電極2の熱膨張が可能となり、ベース碍子7に無理な力がかからずベース碍子7が破損する可能性を著しく低減することが可能となる。
Due to the shape of the
同図では、孔80を略楕円又は長円形としたが、孔80の形状は電極2の電極間距離方向と垂直をなす方向(長手方向)に位置決めピン8の可動の自由度があり、電極間距離方向に可動範囲が制限される形状であれば他の形状であってもよい。さらに、本実施例では位置決めピン8の断面が円形のものを想定したが、位置を決めることができれば断片が円形でなくてもよく、例えば多角形等、他の断面形状のものであってもよい。また、これに従って孔80の形状も位置決めピン8の断面形状に対応したものとしてもよい。
In the figure, the
また、上記のような形状の孔を電極2ではなくベース碍子7に設けても、電極2とベース碍子7の双方に設けてもよい。孔をベース碍子7のみに設けた場合、位置決めピン8はベース碍子7を貫通してもよいし、ベース碍子7中に位置決めピン8の終端が位置するようにしてもよい。位置決めピン8がベース碍子7を貫通する場合は、位置決めピン8に絶縁処理を施し、ニュートラライザベース5と位置決めピン8とを絶縁する必要がある。また、電極2とベース碍子7双方に孔を設けた場合、位置決めピン8はニュートラライザベース5に固定されることになるので、上記と同様に位置決めピン8を絶縁する必要がある。また、電極2とベース碍子7とを全ての箇所で位置決めピン8により固定してもよいが、この場合電極2の位置がベース碍子7に対して自由に可動してしまうため、実施例では一端を皿ボルト9により正確に位置出しする方法を採用している。
Further, the hole having the shape as described above may be provided in the
実施例で、破損する可能性のある碍子の数を減らし1つのみとし、電極と碍子とをビスで固定するのではなく、片側をピンにより位置決めする構造を採用したことにより、電極が熱膨張しても碍子に無理な力がかからず歪みや破損を防ぐことが可能となった。 In the embodiment, the number of insulators that could be damaged is reduced to one, and the electrode and the insulator are not fixed with screws. However, it was possible to prevent distortion and breakage without applying excessive force to Choshi.
図4を参照にフィラメントの取付けを説明する。
フィラメント1は、フィラメント押え3及びフィラメント取付け用ビス4によって電極2に固定され、フィラメント1には真空槽外部の電源から圧着端子10及び電極2を介して電圧が印加され電流が流れる。フィラメント押え3は断面が略台形状のブロックにより構成され、ビス4により図4に示す矢印D方向に締め付ける事によって電極2に固定される。略台形状のブロックにより、フィラメント1には図4に示す矢印E方向に力が働き、確実にフィラメント1を固定する事が可能となる。また、フィラメント押え3の断面を略台形状ブロックとする事により複数のフィラメントを同時にかつ確実に固定することが可能となる。
なお、実施例においてはフィラメント押え3の断面形状を上方に開口した台形としたが、下方への押圧によってフィラメント押え3の側面に圧力がかかる構成であれば、例えば上方に開口した多角形等、他の断面形状で構成することも可能である。
The attachment of the filament will be described with reference to FIG.
The
In the embodiment, the cross-sectional shape of the filament retainer 3 is a trapezoid opening upward, but if the pressure is applied to the side surface of the filament retainer 3 by pressing downward, for example, a polygon opened upward, etc. Other cross-sectional shapes can be used.
実施例で、一つのユニット内に複数のフィラメントを取付ける構造を採用したことにより、従来のようにユニットを追加することなくフィラメントを追加することが可能となり、部品点数の大幅な削減が可能となった。一つのユニット内へのフィラメントの装着数は適宜選択すればよく、もちろん一つのユニットに一つのフィラメントを装着してもよい。この場合は、実施例と同機構で寸法を小さくすればよい。また、フィラメントは形状を問わず使用可能であるため所望の形状を適宜選択すればよい。 In the embodiment, by adopting a structure in which a plurality of filaments are mounted in one unit, it is possible to add filaments without adding a unit as in the past, and the number of parts can be greatly reduced. It was. The number of filaments mounted in one unit may be selected as appropriate, and of course, one filament may be mounted in one unit. In this case, the size may be reduced by the same mechanism as in the embodiment. Further, since the filament can be used regardless of the shape, a desired shape may be appropriately selected.
実施例でフィラメント押え3の形状を略台形状のブロックとし、上面からのビス留めによりフィラメント1を確実に固定できる構造を採用したことにより、フィラメント取付け位置及び高さの個人差軽減を図った。
In the embodiment, the shape of the filament presser 3 is a substantially trapezoidal block, and the structure in which the
また、フィラメント押え3を上面からビス留めする構造としたこと、プレート状のアノード11を上面からビス留めする構造としたことにより、取付け部品のビス留め方向を統一することが可能となった。実施例では、フィラメント交換時及びメンテナンス時に着脱する部品を全て上面からビス留めする構造を採用したため、作業性及びメンテナンス性を著しく向上させることが可能となった。
Further, the structure in which the filament retainer 3 is screwed from the upper surface and the plate-shaped
本発明の他の実施例を図5に示す。
図2に示す実施例では、電極の熱膨張時可動範囲を得るため、電極2に長穴を設け、碍子7に位置決めピン8を取付ける構造としているが、図5に示すニュートラライザは、ベース碍子20を分割し、分割した一方の碍子をニュートラライザベース5上にビス留めし、他方の碍子に長穴加工を施して位置決めピン21によって固定したことを特徴とする。電極は分割された碍子20上にボルト22で固定すれば、図2に示す実施例と同様に熱膨張時の可動範囲を設けることが可能となる。
Another embodiment of the present invention is shown in FIG.
In the embodiment shown in FIG. 2, in order to obtain a movable range of the electrode during thermal expansion, a long hole is provided in the
なお、上記ではIAD法に用いられるニュートラライザについて説明したが、本発明は、フィラメントから熱電子を放出する機構であれば上記実施例に限らず実施可能である。 Although the neutralizer used in the IAD method has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment as long as it is a mechanism that emits thermoelectrons from a filament.
1 フィラメント
2 電極
3 フィラメント押え
4 ビス
5 ニュートラライザベース
6 アノードサポート
7 ベース碍子
8 位置決めピン
9 皿ビス
10 圧着端子
11 アノードプレート
12 ニュートラライザケース
13 ビス
20 ベース碍子
21 位置決めピン
22 ビス
30 真空槽本体
31 イオン源
32 メインポンプ
33 粗引きポンプ
34 メインバルブ
35 粗引きバルブ
36 補助バルブ
37 シャッター
38 坩堝
39 蒸着材料
40 電子銃
41 基板
42 基板ドーム
43 基板加熱用ヒーター
44 基板ドーム回転機構
50 蒸着分子
51 陽イオン
52 アーク放電
53 他の構成部品
80 孔
1 Filament
2 electrodes
3 Filament presser
4 screws
5 Neutralizer base
6 Anode support
7 Base eggplant
8 Positioning pin
9 countersunk screws
10 Crimp terminal
11 Anode plate
12 Neutralizer case
13 screw
20 base eggplant
21 Positioning pin
22 screw
30 Vacuum chamber body
31 Ion source
32 Main pump
33 Roughing pump
34 Main valve
35 Roughing valve
36 Auxiliary valve
37 Shutter
38 Crucible
39 Vapor deposition materials
40 electron gun
41 Board
42 PCB dome
43 Heater for substrate heating
44 Substrate dome rotation mechanism
50 Vapor deposited molecules
51 cation
52 Arc discharge
53 Other components
80 holes
Claims (10)
該一対の電極と該ベースとを相対位置が少なくとも一方向に変動可能な状態で保持する保持手段を有し、
前記一方向は該一対の電極の電極間距離方向と垂直をなす方向であり、
前記保持手段が、該一対の電極を該ベースに各該電極につき少なくとも1箇所固定する固定手段、並びに該一対の電極を各該電極につき少なくとも1箇所で該ベースに対して位置決めするピン及び該ピンが挿入される孔からなる位置決め手段からなり、
前記孔が該一対の電極又は該ベースに設けられ、前記ピンに対する該孔の相対移動方向が前記一方向に規制されるように、該孔が前記一方向に伸張した形状であるとともに該孔の幅が前記ピンの幅と略等しいことを特徴とするニュートラライザ。
A neutralizer having a filament, a pair of electrodes for passing a current through the filament, and a base for supporting the pair of electrodes in an insulating state;
The relative position and the pair of electrodes and said base have a holding means for holding at a variable ready at least one direction,
The one direction is a direction perpendicular to the inter-electrode distance direction of the pair of electrodes,
The holding means fixes the pair of electrodes to the base at least one location for each electrode, and the pins for positioning the pair of electrodes relative to the base at least one location for each electrode and the pins Consisting of positioning means consisting of holes into which
The holes are provided in the pair of electrodes or the base, and the holes extend in the one direction so that the relative movement direction of the holes with respect to the pins is regulated in the one direction. A neutralizer having a width substantially equal to the width of the pin .
該第1又は第2の孔が、該一対の電極の電極間距離方向と垂直をなす方向に長半径を有する略楕円形状又は該方向に伸長した長円形状であることを特徴とするニュートラライザ。
The neutralizer according to claim 1 ,
The neutralizer, wherein the first or second hole has a substantially elliptical shape having a major radius in a direction perpendicular to the inter-electrode distance direction of the pair of electrodes or an elliptical shape extending in the direction. .
該ベースに碍子が一体形成されるとともに該電極又は該碍子に前記孔が設けられ、該碍子に対して該電極がスライド可能に保持されたことを特徴とするニュートラライザ。
The neutralizer according to claim 1 or 2 ,
A neutralizer characterized in that an insulator is integrally formed on the base and the hole is formed in the electrode or the insulator, and the electrode is slidably held with respect to the insulator .
該電極に碍子が一体形成されるとともに該ベース又は該碍子に前記孔が設けられ、該ベースに対して該碍子がスライド可能に保持されたことを特徴とするニュートラライザ。A neutralizer characterized in that an insulator is integrally formed on the electrode, the hole is provided in the base or the insulator, and the insulator is slidably held with respect to the base.
さらに、該フィラメントを該電極に固定するためのフィラメント押えを有し、
各該電極の該一対の電極間距離方向の断面が上方に開口する形状の欠けを有し、
該フィラメント押えが該欠けに嵌合する形状を有し、
該フィラメント押えが該電極に第1の挿通固定具で固定され、
該嵌合部で該フィラメントの端部が支持されることを特徴とするニュートラライザ。
The neutralizer according to any one of claims 1 to 4 , wherein
Furthermore, it has a filament presser for fixing the filament to the electrode,
A cross-section in the distance direction between the pair of electrodes of each of the electrodes has a chip with a shape that opens upward;
The filament retainer has a shape that fits into the chip,
The filament presser is fixed to the electrode with a first insertion fixture,
A neutralizer, wherein the end of the filament is supported by the fitting portion.
6. The neutralizer according to claim 5 , wherein the shape of the chip is substantially trapezoidal.
該電極に複数のフィラメントが固定されたことを特徴とするニュートラライザ。
The neutralizer according to any one of claims 1 to 6 ,
A neutralizer, wherein a plurality of filaments are fixed to the electrode.
該フィラメントから放出する電子を引出すアノードプレート、並びに、該フィラメント及び該電極の側面を覆う側板を有し、
該アノードプレートが該側板の上面に第2の挿通固定具で固定されたことを特徴とするニュートラライザ。
A neutralizer according to any one of claims 5 to 7 ,
An anode plate that draws electrons emitted from the filament, and a side plate that covers side surfaces of the filament and the electrode;
A neutralizer, wherein the anode plate is fixed to the upper surface of the side plate by a second insertion fixture.
前記固定手段が挿通固定具からなり、
前記固定手段、前記ピン並びに前記第1及び第2の挿通固定具が同一方向に挿通されることを特徴とするニュートラライザ。
The neutralizer according to claim 8 , wherein
The fixing means comprises an insertion fixture;
The neutralizer , wherein the fixing means, the pin, and the first and second insertion fixtures are inserted in the same direction.
固定手段により該一対の電極を該ベースに各該電極につき少なくとも1箇所固定する工程、及び
位置決め手段により該一対の電極を各該電極につき少なくとも1箇所で該ベースに対して一方向にスライド可能な状態で位置決めする工程
からなり、
前記一方向は該一対の電極の電極間距離方向と垂直をなす方向であり、
前記位置決め手段がピン及び該一対の電極又は該ベースに設けられた孔からなり、前記位置決めする工程が該ピンを該孔に挿入する工程からなり、該ピンに対する該孔の相対移動方向が前記一方向に規制されるように該孔が前記一方向に伸張した形状であるとともに該孔の幅が該ピンの幅と略等しいことを特徴とする方法。 A neutralizer having a pair of electrodes for passing a current through a filament and a base having a different coefficient of thermal expansion from that of the electrodes for supporting the pair of electrodes in an insulated state, and fixing the pair of electrodes to the base. ,
Fixing the pair of electrodes to the base by fixing means at least one location for each electrode; and
A step of positioning the pair of electrodes by a positioning means so as to be slidable in one direction with respect to the base at at least one position for each of the electrodes;
Consists of
The one direction is a direction perpendicular to the inter-electrode distance direction of the pair of electrodes,
The positioning means includes a pin and a hole provided in the pair of electrodes or the base, and the positioning step includes a step of inserting the pin into the hole, and the relative movement direction of the hole with respect to the pin is the one direction. The hole has a shape extending in the one direction so as to be regulated in a direction, and the width of the hole is substantially equal to the width of the pin .
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