JP4725969B2 - Coaxial vacuum arc vapor deposition source and vapor deposition apparatus using the same - Google Patents

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Description

本発明は蒸着装置に関し、特に、同軸型真空アーク蒸着源を用いた蒸着装置に関する。   The present invention relates to a vapor deposition apparatus, and more particularly to a vapor deposition apparatus using a coaxial vacuum arc vapor deposition source.

金属薄膜や誘電体材料の薄膜は、半導体装置や液晶表示装置に用いられており、このような薄膜は、スパッタリング法、蒸着法、CVD法等によって成膜される。
これらの薄膜形成方法のうち、膜厚制御性に優れ、高品質の薄膜を形成できることから、近年では同軸型真空アーク蒸着源を用いた蒸着装置が注目されている(例えば、特許文献1参照)。
Metal thin films and dielectric material thin films are used in semiconductor devices and liquid crystal display devices, and such thin films are formed by sputtering, vapor deposition, CVD, or the like.
Among these thin film forming methods, since the film thickness controllability is excellent and a high quality thin film can be formed, in recent years, a vapor deposition apparatus using a coaxial vacuum arc vapor deposition source has attracted attention (for example, see Patent Document 1). .

図5は、従来の同軸型真空アーク蒸着源を用いた蒸着装置の全体構成を示す断面図である。
図5に示すように、この蒸着装置101は、図示しない真空排気系に接続された真空槽102を有している。
この真空槽102内の底壁には、同軸型真空アーク蒸着源103が配置され、さらに真空槽102内の天井側には、基板ホルダ104によって保持された基板105が配置されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a vapor deposition apparatus using a conventional coaxial vacuum arc vapor deposition source.
As shown in FIG. 5, the vapor deposition apparatus 101 has a vacuum chamber 102 connected to a vacuum exhaust system (not shown).
A coaxial vacuum arc vapor deposition source 103 is disposed on the bottom wall in the vacuum chamber 102, and a substrate 105 held by a substrate holder 104 is disposed on the ceiling side in the vacuum chamber 102.

同軸型真空アーク蒸着源103は、開放口160が基板ホルダ104に向けられた円筒形形状のアノード電極106を有しており、このアノード電極106の内部の空間には、カソード電極となる蒸着材料107が設けられている。
この蒸着材料107は、金属やカーボン等の薄膜材料を用いて円柱形状に形成されたもので、金属製の基台110に電気的に接続された状態で、その中心軸線がアノード電極106の中心軸線と一致するように配設されている。
The coaxial vacuum arc deposition source 103 has a cylindrical anode electrode 106 with an opening 160 directed to the substrate holder 104, and in the space inside the anode electrode 106, a deposition material that becomes a cathode electrode 107 is provided.
The vapor deposition material 107 is formed in a cylindrical shape using a thin film material such as metal or carbon, and its central axis is the center of the anode electrode 106 while being electrically connected to the metal base 110. It arrange | positions so that it may correspond with an axis line.

ここで、蒸着材料107は、円筒形形状の絶縁部材108の内周面に接触した状態で先端部分が突出するように挿入固定され、この蒸着材料107の突出する部分の外周面が、アノード電極106の内周面と対向するように構成されている。   Here, the vapor deposition material 107 is inserted and fixed so that the tip portion protrudes while being in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical insulating member 108, and the outer peripheral surface of the protruding portion of the vapor deposition material 107 is the anode electrode. It is comprised so that the inner peripheral surface of 106 may be opposed.

さらに、絶縁部材108は、円筒形形状の金属からなるトリガ電極109の内周面に接触するように挿入固定され、さらにトリガ電極109と基台110との間に絶縁碍子111が設けられており、これによりトリガ電極109は、蒸着材料107に対して電気的に絶縁された状態になっている。   Further, the insulating member 108 is inserted and fixed so as to contact the inner peripheral surface of the trigger electrode 109 made of a cylindrical metal, and an insulator 111 is provided between the trigger electrode 109 and the base 110. Thus, the trigger electrode 109 is electrically insulated from the vapor deposition material 107.

一方、真空槽102の外部には、トリガ電源112、アーク電源113及びコンデンサユニット114を有する放電電源115が配置されている。   On the other hand, a discharge power source 115 having a trigger power source 112, an arc power source 113, and a capacitor unit 114 is disposed outside the vacuum chamber 102.

ここで、トリガ電源112とアーク電源113の負電位側の端子は、それぞれ基台110に共通に接続されている。他方、トリガ電源112の正電位側の端子は、トリガ電極109に接続され、またアーク電源113の正電位側の端子は、アノード電極106に接続されている。   Here, the negative potential side terminals of the trigger power source 112 and the arc power source 113 are commonly connected to the base 110, respectively. On the other hand, the positive potential side terminal of the trigger power source 112 is connected to the trigger electrode 109, and the positive potential side terminal of the arc power source 113 is connected to the anode electrode 106.

このような蒸着装置101では、真空槽102内を真空排気し、蒸着材料107に負電圧を印加するとともに、トリガ電極109に正のパルス電圧を印加してトリガ放電を発生させると、蒸着材料107がカソード電極になり、アノード電極106と蒸着材料107との間にアーク放電が誘起され、蒸着材料107を構成する粒子が放出される。そして、この粒子を基板105に導くことにより、基板105上に薄膜を形成することができる。   In such a vapor deposition apparatus 101, when the vacuum chamber 102 is evacuated, a negative voltage is applied to the vapor deposition material 107, and a positive pulse voltage is applied to the trigger electrode 109 to generate a trigger discharge, the vapor deposition material 107. Becomes a cathode electrode, an arc discharge is induced between the anode electrode 106 and the vapor deposition material 107, and particles constituting the vapor deposition material 107 are emitted. Then, a thin film can be formed on the substrate 105 by introducing the particles to the substrate 105.

しかし、このような従来技術においては、アーク放電の回数が多くなると、蒸着材料107が溶融して絶縁部材108の上面、すなわち、アノード電極106の開放口160側の端面108aに付着し、これにより蒸着材料107とトリガ電極109とが短絡してしまい、その結果、アーク放電が発生しなくなるおそれがある。
特開2001−11606公報
However, in such a conventional technique, when the number of arc discharges increases, the vapor deposition material 107 melts and adheres to the upper surface of the insulating member 108, that is, the end surface 108a of the anode electrode 106 on the opening 160 side. There is a possibility that the vapor deposition material 107 and the trigger electrode 109 are short-circuited, and as a result, arc discharge does not occur.
JP 2001-11606

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、蒸着材料及びトリガ電極間の短絡を防止して安定したアーク放電を行うことができる同軸型真空アーク蒸着源及びこれを用いた蒸着装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional technology, and the object of the present invention is to prevent a short circuit between the vapor deposition material and the trigger electrode and perform stable arc discharge. It is an object of the present invention to provide a coaxial vacuum arc deposition source and a deposition apparatus using the same.

上記目的を達成するためになされた請求項1記載の発明は、筒状のアノード電極と、中心軸線を前記アノード電極の中心軸線と略一致させ、当該アノード電極内部に配置された柱状の蒸着材料と、前記蒸着材料の周囲に配置された筒状の絶縁部材と、前記絶縁部材の周囲に配置された筒状のトリガ電極とを有し、前記トリガ電極と前記蒸着材料の間で発生したトリガ放電によって、前記アノード電極内壁面と前記蒸着材料との間にアーク放電を誘起させ、前記蒸着材料から放出された微小粒子を前記アノード電極の開放口から放出させる同軸型真空アーク蒸着源であって、前記蒸着材料の前記アノード電極の開放口側の端面が、前記絶縁部材の前記アノード電極の開放口側の端面に対して第1の凹み基準値だけ凹むように配置されるとともに、前記トリガ電極の前記アノード電極の開放口側の端面が、前記絶縁部材の前記アノード電極の開放口側の端面に対して第2の凹み基準値だけ凹むように配置され、前記第1の凹み基準値が、0.5mm以上1.0mm以下であるものである。
請求項記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第2の凹み基準値が、0mm以上1.0mm以下であるものである。
請求項記載の発明は、請求項記載の発明において、前記第2の凹み基準値が、0.5mm以上1.0mm以下であるものである。
請求項記載の発明は、真空槽内に請求項1乃至のいずれか1項記載の同軸型真空アーク蒸着源が設けられている蒸着装置である。
The invention according to claim 1, which has been made to achieve the above object, includes a cylindrical anode electrode, and a columnar vapor deposition material disposed in the anode electrode, the center axis of which is substantially coincident with the center axis of the anode electrode. And a cylindrical insulating member arranged around the vapor deposition material, and a cylindrical trigger electrode arranged around the insulating member, and a trigger generated between the trigger electrode and the vapor deposition material A coaxial vacuum arc vapor deposition source that induces an arc discharge between the inner wall surface of the anode electrode and the vapor deposition material by electric discharge, and emits fine particles emitted from the vapor deposition material from an opening of the anode electrode. The end surface of the vapor deposition material on the open side of the anode electrode is disposed so as to be recessed by a first dent reference value with respect to the end surface of the insulating member on the open port side of the anode electrode. The end surface of the mouth opening side of the anode electrode of the trigger electrode, the are arranged so as recessed by a second recessed reference value with respect to the end face of the opening port side of the anode electrode insulating member, said first recess criteria A value is 0.5 mm or more and 1.0 mm or less .
According to a second aspect of the invention of claim 1 Symbol placement, the second recess reference values are those at 1.0mm less than 0 mm.
According to a third aspect, the invention of claim 2, wherein the second recess reference values are those at 0.5mm or 1.0mm or less.
A fourth aspect of the present invention is a vapor deposition apparatus in which the coaxial vacuum arc vapor deposition source according to any one of the first to third aspects is provided in a vacuum chamber.

本発明の場合、蒸着材料のアノード電極の開放口側の端面が、絶縁部材のアノード電極の開放口側の端面に対して第1の凹み基準値だけ凹むように配置されていることから、蒸着材料が溶融した場合であっても、絶縁部材のアノード電極の開放口側の端面に蒸着材料が付着することが抑制され、これにより蒸着材料及びトリガ電極間が短絡せず安定したアーク放電を行うことができる。   In the case of the present invention, since the end surface on the open port side of the anode electrode of the vapor deposition material is disposed so as to be recessed by the first dent reference value with respect to the end surface on the open port side of the anode electrode of the insulating member. Even when the material is melted, it is possible to suppress the deposition material from adhering to the end face of the anode electrode of the insulating member on the opening side, thereby performing a stable arc discharge without causing a short circuit between the deposition material and the trigger electrode. be able to.

また、トリガ電極のアノード電極の開放口側の端面が、絶縁部材のアノード電極の開放口側の端面に対して第2の凹み基準値だけ凹むように配置されていることから、仮にアノード電極の開放口側に吹き飛んだ蒸着材料の液滴が絶縁部材の端面に付着した場合であっても、蒸着材料とトリガ電極間の電気的絶縁が保持されるためトリガ放電の発生を維持することができる。
そして、上述した同軸型真空アーク蒸着源を真空槽内に設けた蒸着装置によれば、安定してアーク放電を生じさせて基板上に蒸着を行うことができる。
In addition, since the end surface of the trigger electrode on the opening side of the anode electrode is disposed so as to be recessed by the second dent reference value with respect to the end surface of the insulating member on the opening side of the anode electrode, Even when a droplet of the vapor deposition material blown to the opening side adheres to the end face of the insulating member, since the electrical insulation between the vapor deposition material and the trigger electrode is maintained, generation of trigger discharge can be maintained. .
And according to the vapor deposition apparatus which provided the coaxial type vacuum arc vapor deposition source mentioned above in the vacuum chamber, it can produce vapor discharge on a board | substrate stably producing an arc discharge.

本発明によれば、蒸着材料及びトリガ電極間の短絡を防止して安定したアーク放電を行うことができる。   According to the present invention, a stable arc discharge can be performed while preventing a short circuit between the vapor deposition material and the trigger electrode.

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明に係る蒸着装置の実施の形態の構成を示す断面図である。
図1に示すように、本実施の形態の蒸着装置1は、図示しない真空排気系に接続された真空槽2を有している。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an embodiment of a vapor deposition apparatus according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the vapor deposition apparatus 1 of this Embodiment has the vacuum chamber 2 connected to the vacuum exhaust system which is not shown in figure.

ここで、真空槽2内の底壁には、後述する同軸型真空アーク蒸着源3が配置され、さらに真空槽2内の天井側には、基板ホルダ4によって保持された基板5が配置されている。   Here, a coaxial vacuum arc deposition source 3 to be described later is disposed on the bottom wall in the vacuum chamber 2, and a substrate 5 held by a substrate holder 4 is disposed on the ceiling side in the vacuum chamber 2. Yes.

同軸型真空アーク蒸着源3は、円筒形形状のアノード電極6を有し、その開放口60(以下「アノード開放口60」という)が基板ホルダ4に向けられている。そして、アノード電極6の内部の空間には、カソード電極となる蒸着材料7が設けられている。
蒸着材料7は、金属やカーボン等の薄膜材料を用いて円柱形状に形成され、金属製の基台10に電気的に接続された状態で取り付けられている。
The coaxial vacuum arc deposition source 3 has a cylindrical anode electrode 6, and an opening 60 (hereinafter referred to as “anode opening 60”) is directed to the substrate holder 4. A vapor deposition material 7 serving as a cathode electrode is provided in the space inside the anode electrode 6.
The vapor deposition material 7 is formed in a cylindrical shape using a thin film material such as metal or carbon, and is attached in a state of being electrically connected to a metal base 10.

ここで、蒸着材料7は、その中心軸線がアノード電極6の中心軸線と一致するように配置されている。
蒸着材料7の周囲には、円筒形形状の絶縁性材料(例えばAl23等)からなる絶縁部材8が蒸着材料7と接触するように配設されている。
Here, the vapor deposition material 7 is disposed such that the central axis thereof coincides with the central axis of the anode electrode 6.
Around the vapor deposition material 7, an insulating member 8 made of a cylindrical insulating material (for example, Al 2 O 3 ) is disposed so as to contact the vapor deposition material 7.

そして、蒸着材料7のアノード開放口60側の端面7aが、絶縁部材8のアノード開放口60側の端面8aに対して後述する第1の凹み基準値D1だけ凹むように絶縁部材8に挿入固定されている。 Then, the end surface 7a of the anode opening port 60 side of the deposition material 7, inserted into the first recess reference value D 1 only recessed manner the insulating member 8 to be described later with respect to the end face 8a of the anode opening port 60 side of the insulating member 8 It is fixed.

さらに、絶縁部材8の周囲には、円筒形形状の金属からなるトリガ電極9が絶縁部材8と接触するように設けられるとともに、トリガ電極9と基台10との間には絶縁碍子11が設けられており、これによりトリガ電極9は、蒸着材料7に対して電気的に絶縁された状態になっている。   Furthermore, a trigger electrode 9 made of a cylindrical metal is provided around the insulating member 8 so as to come into contact with the insulating member 8, and an insulator 11 is provided between the trigger electrode 9 and the base 10. As a result, the trigger electrode 9 is electrically insulated from the vapor deposition material 7.

この場合、トリガ電極9のアノード開放口60側の端面9aが、絶縁部材8のアノード開放口60側の端面8aに対して後述する第2の凹み基準値D2だけ凹むように配置されている。 In this case, the end surface 9a of the anode opening port 60 side of the trigger electrode 9 is arranged so as to be recessed only reference value D 2 second recess to be described later with respect to the end face 8a of the anode opening port 60 side of the insulating member 8 .

一方、真空槽2の外部には、トリガ電源12、アーク電源13及びコンデンサユニット14を有する放電電源15が配置されている。
ここで、トリガ電源12とアーク電源13の負電位側の端子は、それぞれ基台10に共通に接続されている。
On the other hand, a discharge power source 15 having a trigger power source 12, an arc power source 13 and a capacitor unit 14 is disposed outside the vacuum chamber 2.
Here, the negative potential side terminals of the trigger power source 12 and the arc power source 13 are commonly connected to the base 10 respectively.

他方、トリガ電源12の正電位側の端子は、トリガ電極9に接続され、またアーク電源13の正電位側の端子は、アノード電極6に接続されている。   On the other hand, the positive potential side terminal of the trigger power source 12 is connected to the trigger electrode 9, and the positive potential side terminal of the arc power source 13 is connected to the anode electrode 6.

図2は、本発明における蒸着材料、絶縁部材及びトリガ電極の寸法関係を示す説明図、図3は、本発明における放電後の状態を示す断面図である。
本発明の場合、特に限定されることはないが、アノード電極6及び蒸着材料7間においてアーク放電を確実に発生させる観点からは、蒸着材料7のアノード開放口60側の端面7aと、絶縁部材8のアノード開放口60側の端面8aとの距離、すなわち、第1の凹み基準値D1が、0mm≦D1≦1.0mmとなるように構成することが好ましく、より好ましくは、0.5mm≦D1≦1.0mmである。
FIG. 2 is an explanatory view showing the dimensional relationship among the vapor deposition material, the insulating member, and the trigger electrode in the present invention, and FIG.
In the case of the present invention, although not particularly limited, from the viewpoint of reliably generating an arc discharge between the anode electrode 6 and the vapor deposition material 7, the end surface 7a of the vapor deposition material 7 on the anode opening 60 side, and an insulating member 8 is preferably configured such that the distance from the end surface 8a on the anode opening 60 side, that is, the first dent reference value D 1 satisfies 0 mm ≦ D 1 ≦ 1.0 mm. It is 5 mm ≦ D 1 ≦ 1.0 mm.

また同様に、特に限定されることはないが、アノード電極6及び蒸着材料7間においてアーク放電を確実に発生させる観点からは、トリガ電極9のアノード開放口60側の端面9aと、絶縁部材8のアノード開放口60側の端面8aとの距離、すなわち、第2の凹み基準値D2が、0mm≦D2≦1.0mmとなるように構成することが好ましく、より好ましくは、0.5mm≦D2≦1.0mmである。
なお、本発明は、絶縁部材8として、円筒部分の肉厚が0.3〜1.0mmのものを用いた場合に特に好適となるものである。
Similarly, although not particularly limited, from the viewpoint of reliably generating arc discharge between the anode electrode 6 and the vapor deposition material 7, the end surface 9a of the trigger electrode 9 on the anode opening 60 side, and the insulating member 8 It is preferable that the distance from the end surface 8a on the anode opening 60 side, that is, the second dent reference value D 2 is set to satisfy 0 mm ≦ D 2 ≦ 1.0 mm, and more preferably 0.5 mm. ≦ D 2 ≦ 1.0 mm.
In addition, this invention becomes especially suitable when the thickness of a cylindrical part uses 0.3-1.0 mm as the insulating member 8. FIG.

以上述べた本実施の形態によれば、蒸着材料7のアノード開放口60側の端面が7a、絶縁部材8のアノード開放口60側の端面8aに対して第1の凹み基準値D1だけ凹むように配置されていることから、蒸着材料7が溶融した場合であっても、溶融した蒸着材料7は、図3に示すように、絶縁部材8のアノード開放口60側の端面8aに付着せず凹部内に留まるため、蒸着材料7及びトリガ電極9間が短絡せず安定したアーク放電を行うことができる。 According to the embodiment described above, the end faces of the anode opening port 60 side of the deposition material 7 is 7a, recessed only reference value D 1 first recess to the end face 8a of the anode opening port 60 side of the insulating member 8 Therefore, even when the vapor deposition material 7 is melted, the melted vapor deposition material 7 adheres to the end face 8a on the anode opening 60 side of the insulating member 8 as shown in FIG. Therefore, the vapor deposition material 7 and the trigger electrode 9 are not short-circuited and stable arc discharge can be performed.

また、トリガ電極9のアノード開放口60側の端面9aが、絶縁部材8のアノード開放口60側の端面8aに対して第2の凹み基準値D2だけ凹むように配置されていることから、仮に蒸着材料7の液滴がアノード開放口60側に吹き飛び、絶縁部材8の端面8aに付着した場合であっても、蒸着材料7とトリガ電極9間の電気的絶縁が保持されるためトリガ放電の発生を維持することができる。 Further, since the end surface 9a of the anode opening port 60 side of the trigger electrode 9 is arranged so as to be recessed only reference value D 2 second recess to the end face 8a of the anode opening port 60 side of the insulating member 8, Even if the droplet of the vapor deposition material 7 blows off to the anode opening 60 side and adheres to the end face 8a of the insulating member 8, the electrical discharge between the vapor deposition material 7 and the trigger electrode 9 is maintained, so that trigger discharge is maintained. Can be maintained.

そして、上述した同軸型真空アーク蒸着源3を真空槽2内に設けた本実施の形態の蒸着装置1によれば、安定してアーク放電を生じさせて基板5上に蒸着を行うことができる。   And according to the vapor deposition apparatus 1 of this Embodiment which provided the coaxial type vacuum arc vapor deposition source 3 mentioned above in the vacuum chamber 2, it can produce vapor discharge on the board | substrate 5 stably producing arc discharge. .

図4は、本発明に係る同軸型真空アーク蒸着源を用いた蒸着装置の他の実施の形態の全体構成を示す断面図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing the overall configuration of another embodiment of the vapor deposition apparatus using the coaxial vacuum arc vapor deposition source according to the present invention. Reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.

上記実施の形態では、蒸着材料7は固体状態のものを想定しているが、本発明によれば、室温で液相の材料(水銀)や、熱が少し加わるだけですぐ液相になる材料(ガリウム、セシウム、鉛、インジューム)、放電継続中に表面が液化するもの(亜鉛、カドミウム)等の材料も成膜することが可能になる。   In the above embodiment, the vapor deposition material 7 is assumed to be in a solid state. However, according to the present invention, a liquid phase material (mercury) at room temperature or a material that immediately becomes a liquid phase with a little heat applied. Materials such as (gallium, cesium, lead, and indium) and materials whose surface liquefies during discharge (zinc and cadmium) can be formed.

そして、このような材料を用いて確実に蒸着を行うため、本実施の形態の蒸着装置1Aにおいては、蒸着材料7Aを収容するカソード容器16から液化した材料が漏れることがないようにシールするようにしている。   And in order to perform vapor deposition reliably using such a material, in vapor deposition apparatus 1A of this Embodiment, it seals so that the liquefied material may not leak from cathode container 16 which accommodates vapor deposition material 7A. I have to.

図4に示すように、本実施の形態においては、例えば絶縁部材8と周囲のカソード容器16の外枠部分16aとの間、また、この外枠部分16aと締結部材18との間に、耐熱性を有するOリング19を設けている。   As shown in FIG. 4, in the present embodiment, for example, between the insulating member 8 and the outer frame portion 16 a of the surrounding cathode container 16 and between the outer frame portion 16 a and the fastening member 18, An O-ring 19 having a property is provided.

また、成膜中の蒸着材料7Aの飛び散りを防止するため、カソード容器16の基部16bに接続する電流導入端子20は熱伝導の良い例えば銅によって作製し、この電流導入端子20を、真空槽2の外部において水冷ブロック21に密着固定するようにしている。この水冷ブロック21は、熱伝導の良い例えば銅によって作製され、その内部を冷却水22が循環できるように構成されている。   Further, in order to prevent the vapor deposition material 7A from being scattered during the film formation, the current introduction terminal 20 connected to the base portion 16b of the cathode container 16 is made of, for example, copper having good heat conduction. It is made to adhere and fix to the water cooling block 21 outside. The water cooling block 21 is made of, for example, copper having good heat conduction, and is configured so that the cooling water 22 can circulate inside the block.

このような構成を有する本実施の形態によれば、室温で液相の材料や、熱が少し加わるだけですぐ液相になる材料、更には放電継続中に表面が液化する材料について、安定してアーク放電を発生させて基板5上に蒸着を行うことができる。
その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
According to the present embodiment having such a configuration, a material in a liquid phase at room temperature, a material that becomes a liquid phase immediately after a little heat is applied, and a material whose surface liquefies while discharging continues are stabilized. Thus, arc discharge can be generated and vapor deposition can be performed on the substrate 5.
Since other configurations and operational effects are the same as those of the above-described embodiment, detailed description thereof is omitted.

以下、本発明の実施例について比較例とともに説明する。
図1に示す装置において、低融点材料の錫(融点:232℃)を用い、圧力10-4Pa〜10-5Paで、放電条件として、コンデンサ容量が2200μF、放電電圧が50V、放電周波数が1Hzの下、成膜を行った。
Examples of the present invention will be described below together with comparative examples.
In the apparatus shown in FIG. 1, low melting point material tin (melting point: 232 ° C.) is used, pressure is 10 −4 Pa to 10 −5 Pa, discharge conditions are capacitor capacity 2200 μF, discharge voltage 50 V, discharge frequency Film formation was performed under 1 Hz.

この場合、上述した第1及び第2の凹み基準値D1、D2を変化させて蒸着材料とトリガ電極とが短絡するまでのアーク放電の回数を計測した。その結果を表1及び表2に示す。 In this case, the number of arc discharges until the vapor deposition material and the trigger electrode are short-circuited by changing the first and second dent reference values D 1 and D 2 described above was measured. The results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 0004725969
Figure 0004725969

ここでは、第1の凹み基準値D1について、−1.0mm、0mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.5mm、2.0mmとし、一方、第2の凹み基準値D2は0mmとした。 Here, the first dent reference value D 1 is set to −1.0 mm, 0 mm, 0.5 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, and 2.0 mm, while the second dent reference value D 2 was 0 mm.

Figure 0004725969
Figure 0004725969

ここでは、第1の凹み基準値D1を0mmとし、第2の凹み基準値D2について、−1.0mm、0mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.5mm、2.0mmとした。 Here, the first dent reference value D 1 is set to 0 mm, and the second dent reference value D 2 is set to −1.0 mm, 0 mm, 0.5 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, and 2. It was set to 0 mm.

表1及び表2から明らかなように、第1の凹み基準値D1及び第2の凹み基準値D2のそれぞれについて、0mm〜1.0mmに設定した場合に実用的な回数の放電を行うことができた。
一方、第1の凹み基準値D1及び第2の凹み基準値D2のそれぞれが、0mm〜1.0mmを超えた場合には、いずれも実用的な放電を行うことができなかった。
As is clear from Tables 1 and 2, when the first dent reference value D 1 and the second dent reference value D 2 are set to 0 mm to 1.0 mm, a practical number of discharges are performed. I was able to.
On the other hand, when each of the first dent reference value D 1 and the second dent reference value D 2 exceeded 0 mm to 1.0 mm, neither of practical discharges could be performed.

本発明に係る同軸型真空アーク蒸着源を用いた蒸着装置の実施の形態の全体構成を示す断面図Sectional drawing which shows the whole structure of embodiment of the vapor deposition apparatus using the coaxial type vacuum arc vapor deposition source concerning this invention 本発明における蒸着材料、絶縁部材及びトリガ電極の寸法関係を示す説明図Explanatory drawing which shows the dimensional relationship of the vapor deposition material in this invention, an insulating member, and a trigger electrode 本発明における放電後の状態を示す断面図Sectional drawing which shows the state after the discharge in this invention 本発明に係る同軸型真空アーク蒸着源を用いた蒸着装置の他の実施の形態の全体構成を示す断面図Sectional drawing which shows the whole structure of other embodiment of the vapor deposition apparatus using the coaxial type vacuum arc vapor deposition source which concerns on this invention 従来の同軸型真空アーク蒸着源を用いた蒸着装置の全体構成を示す断面図Sectional drawing which shows the whole structure of the vapor deposition apparatus using the conventional coaxial type vacuum arc vapor deposition source

符号の説明Explanation of symbols

1……蒸着装置 2……真空槽 3……同軸型真空アーク蒸着源 6……アノード電極 7……蒸着材料 7a……端面 8……絶縁部材 8a……端面 9……トリガ電極 9a……端面 60……アノード電極の開放口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Evaporation apparatus 2 ... Vacuum chamber 3 ... Coaxial type vacuum arc evaporation source 6 ... Anode electrode 7 ... Evaporation material 7a ... End surface 8 ... Insulation member 8a ... End surface 9 ... Trigger electrode 9a ... End face 60 …… Anode electrode opening

Claims (4)

筒状のアノード電極と、
中心軸線を前記アノード電極の中心軸線と略一致させ、当該アノード電極内部に配置された柱状の蒸着材料と、
前記蒸着材料の周囲に配置された筒状の絶縁部材と、
前記絶縁部材の周囲に配置された筒状のトリガ電極とを有し、
前記トリガ電極と前記蒸着材料の間で発生したトリガ放電によって、前記アノード電極内壁面と前記蒸着材料との間にアーク放電を誘起させ、
前記蒸着材料から放出された微小粒子を前記アノード電極の開放口から放出させる同軸型真空アーク蒸着源であって、
前記蒸着材料の前記アノード電極の開放口側の端面が、前記絶縁部材の前記アノード電極の開放口側の端面に対して第1の凹み基準値だけ凹むように配置されるとともに、前記トリガ電極の前記アノード電極の開放口側の端面が、前記絶縁部材の前記アノード電極の開放口側の端面に対して第2の凹み基準値だけ凹むように配置され
前記第1の凹み基準値が、0.5mm以上1.0mm以下である同軸型真空アーク蒸着源。
A cylindrical anode electrode;
A columnar vapor deposition material disposed in the anode electrode, with a central axis substantially coincident with the central axis of the anode electrode;
A cylindrical insulating member disposed around the vapor deposition material;
A cylindrical trigger electrode disposed around the insulating member;
By trigger discharge generated between the trigger electrode and the vapor deposition material, an arc discharge is induced between the inner wall surface of the anode electrode and the vapor deposition material,
A coaxial vacuum arc evaporation source for emitting fine particles emitted from the vapor deposition material from an opening of the anode electrode;
The vapor deposition material is disposed so that an end surface of the anode electrode on the opening side of the anode electrode is recessed by a first dent reference value with respect to an end surface on the opening port side of the anode electrode of the insulating member. An end surface on the open port side of the anode electrode is disposed so as to be recessed by a second indentation reference value with respect to an end surface on the open port side of the anode electrode of the insulating member ,
A coaxial vacuum arc deposition source in which the first dent reference value is 0.5 mm or greater and 1.0 mm or less .
前記第2の凹み基準値が、0mm以上1.0mm以下である請求項1記載の同軸型真空アーク蒸着源。 It said second recess reference value, coaxial vacuum arc evaporation source according to claim 1 Symbol placement is 1.0mm or less than 0 mm. 前記第2の凹み基準値が、0.5mm以上1.0mm以下である請求項記載の同軸型真空アーク蒸着源。 Said second recess reference value, coaxial vacuum arc evaporation source according to claim 2, wherein at 0.5mm or 1.0mm or less. 真空槽内に請求項1乃至のいずれか1項記載の同軸型真空アーク蒸着源が設けられている蒸着装置。 The vapor deposition apparatus by which the coaxial type vacuum arc vapor deposition source of any one of Claims 1 thru | or 3 is provided in the vacuum chamber.
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