JP5554451B2 - プラズマビームからマクロ粒子を除去するためのフィルタ - Google Patents
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Description
本願では、次の用語は以下に示された意味を持つ。
図1A,1B,1Cおよび1Dには、本願で開示される、プラズマビームからマクロ粒子をフィルタリングするフィルタ100の一実施形態を示している。フィルタ100は、第2部分104と第3部分106との間に規定される第1部分102を有する、屈曲ダクトを備える。第1部分102は、第2部分104に沿って第1方向(矢印A)に進行するプラズマビームを、第3部分106に沿って第2方向(矢印B)に向かわせ、第2方向(矢印B)は第1方向(矢印A)から120°(角度X)逸脱する。
は、磁界の向きが紙面から外に進行する方向であること示し、一方で、記号
は、磁界の向きが紙面内に進行する方向であることを示す。囲みで図示されたエリア1,2,3,4の磁界強度は、20〜100ガウスの範囲である。
は、磁界の向きが紙面から外に進行する方向であること示し、一方で、記号
は、磁界の向きが紙面内に進行する方向であることを示す。囲みで図示されたエリア1,2,3の磁界強度は、20〜100ガウスの範囲である。
本願に開示されるフィルタ、アーク蒸着装置および方法は、シンプルであるが、プラズマビームからマクロ粒子の大半を取り除く上で効率的である。効果として、本願に開示されるフィルタ、アーク蒸着装置および方法により、被覆1cm2あたりの、直径0.2ミクロン以上のマクロ粒子の数が、1.8個より少ない被覆を生成できる。したがって、開示されたフィルタ、アーク蒸着装置および方法は、マクロ粒子が多数存在することが許容されない、ハードディスクの部品の被覆の様な、超清浄用途に用いることができる。アーク蒸着装置および方法は、他の被覆方法と比べ比較的高い蒸着速度を達成可能で、2ナノメータより薄い被覆膜を生成できる。そのような特徴は、産業規模でのハードディスクの部品の被覆をする際に利用する上で、特に有用である。
Claims (31)
- プラズマビームからマクロ粒子をフィルタリングするフィルタであって、
前記プラズマビームが移送される屈曲ダクト、を備え、
前記屈曲ダクトは、一端において流入平面上に配された長手軸を有する流入部分と接続され、反対側の他の一端において流出平面上に配された長手軸を有する流出部分と接続された、中間部分を有し、
前記流入部分では、マクロ粒子を含む前記プラズマビームが、前記中間部分へ向かって、入射方向に進行可能であり、
前記流出部分では、前記プラズマビームが、前記中間部分から、放射方向に進行可能であり、
前記中間部分は、前記入射方向を、前記放射方向へと、90°より大きな角度で逸脱させることで、前記プラズマビームが前記中間部分を通過する時に、前記プラズマビームからマクロ粒子を除去するよう構成され、
前記流入平面と前記流出平面とは、互いにオフセット角で配され、
前記流入部分は、一端において前記中間部分と接続され、アーク源から前記中間部分に向かって前記プラズマビームが通過する、上流部分を有し、
前記上流部分は、前記アーク源からの前記プラズマビームの方向を、前記中間部分の前記入射方向へと、90°より小さな角度で逸脱させるように構成される、
フィルタ。 - 前記流入平面と前記流出平面との間の前記オフセット角は、20°より大きい、
請求項1に記載のフィルタ。 - 前記流入平面と前記流出平面との間の前記オフセット角は、20°と60°との間である、
請求項2に記載のフィルタ。 - 前記流入平面と前記流出平面との間の前記オフセット角は、30°と45°との間である、
請求項3に記載のフィルタ。 - 前記中間部分は、前記入射方向を、前記放射方向へと、90°より大きく、180°より小さな角度で逸脱させるように構成される、
請求項1から4のいずれか1項に記載のフィルタ。 - 前記流入部分の前記長手軸と前記流出部分の前記長手軸とは同一平面内にある、
請求項1から5のいずれか1項に記載のフィルタ。 - 前記上流部分は、前記中間部分によりフィルタされたマクロ粒子の少なくとも一部が、前記アーク源に戻ることを防止するように構成される、
請求項1に記載のフィルタ。 - 前記中間部分は、第1延伸部を有し、前記入射方向に沿って、前記延伸部に向かってマクロ粒子を進行させる、
請求項1から7のいずれか1項に記載のフィルタ。 - 前記第1延伸部の長手軸は、前記流入部分の長手軸と実質的に平行である、
請求項8に記載のフィルタ。 - 前記中間部分は、前記流出部分の長手軸と実質的に平行な長手軸を有する第2延伸部を更に有する、
請求項8又は請求項9に記載のフィルタ。 - 前記流出部分は、一端において前記中間部分と接続され、前記中間部分から基材に向かって前記プラズマビームが通過する、下流部分を更に有する、
請求項1から10のいずれか1項に記載のフィルタ。 - 前記下流部分は、前記プラズマビームの方向を、前記放射方向から、前記基材に向かう方向へと、90°より小さな角度で逸脱させるように構成される、
請求項11に記載のフィルタ。 - 前記下流部分は、前記中間部分によってフィルタされなかった残留するマクロ粒子の少なくとも一部を更にフィルタし、それによりマクロ粒子が前記基材に向かって下流に通過するのを防止するよう構成される、
請求項11又は請求項12に記載のフィルタ。 - 基材を被覆するアーク蒸着装置であって、
プラズマビームを発生するアーク源と、
プラズマビームからマクロ粒子をフィルタリングするフィルタと、
磁界源と、
を備え、
前記フィルタは、前記プラズマビームが移送される屈曲ダクトを有し、
前記屈曲ダクトは、一端において流入平面上に配された長手軸を有する流入部分と接続され、反対側の他の一端において流出平面上に配された長手軸を有する流出部分と接続された、中間部分を有し、
前記流入部分では、マクロ粒子を含む前記プラズマビームが、前記中間部分へ向かって、入射方向に進行可能であり、
前記流出部分では、前記プラズマビームが、前記中間部分から、放射方向に進行可能であり、
前記中間部分は、前記入射方向を、前記放射方向へと、90°より大きな角度で逸脱させることで、前記プラズマビームが前記中間部分を通過する時に、前記プラズマビームからマクロ粒子を除去するよう構成され、
前記流入平面と前記流出平面とは、互いにオフセット角で配され、
前記流入部分は、一端において前記中間部分と接続され、アーク源から前記中間部分に向かって前記プラズマビームが通過する、上流部分を有し、
前記上流部分は、前記アーク源からの前記プラズマビームの方向を、前記中間部分の前記入射方向へと、90°より小さな角度で逸脱させるように構成され、
前記磁界源は、前記プラズマビームを、前記入射方向から前記放射方向へと導く磁界を供給する、
アーク蒸着装置。 - 前記流入平面と前記流出平面との間の前記オフセット角は、20°より大きい、
請求項14に記載のアーク蒸着装置。 - 前記中間部分は、前記入射方向を、前記放射方向へと、90°より大きく、180°より小さな角度で逸脱させるよう構成される、
請求項14又は請求項15に記載のアーク蒸着装置。 - 前記流入部分の前記長手軸と前記流出部分の前記長手軸とは同一平面内にある、
請求項14から請求項16のいずれかに記載のアーク蒸着装置。 - 前記上流部分は、前記中間部分によりフィルタされたマクロ粒子の少なくとも一部が、前記アーク源に戻ることを防止するように構成される、
請求項14に記載のアーク蒸着装置。 - 前記中間部分は、第1延伸部を有し、前記入射方向に沿って、前記延伸部に向かってマクロ粒子を進行させる、
請求項14から請求項18のいずれかに記載のアーク蒸着装置。 - 前記磁界は、前記第1延伸部周りに部分的に供給される、
請求項19に記載のアーク蒸着装置。 - 前記第1延伸部の長手軸は、前記流入部分の長手軸と実質的に平行である、
請求項19又は20に記載のアーク蒸着装置。 - 前記中間部分は、前記流出部分の長手軸と実質的に平行な長手軸を有する第2延伸部を更に有する、
請求項14から請求項21のいずれかに記載のアーク蒸着装置。 - 前記屈曲ダクトは、一端において前記流出部分と接続され、前記流出部分から基材に向かって前記プラズマビームが通過する、下流部分を更に有する、
請求項14から請求項22のいずれかに記載のアーク蒸着装置。 - 前記下流部分は、前記プラズマビームの方向を、前記放射方向から、前記基材に向かう方向へと、90°より小さな角度で逸脱させるように構成される、
請求項23に記載のアーク蒸着装置。 - 前記下流部分は、前記中間部分によってフィルタされなかった残留するマクロ粒子の少なくとも一部を更にフィルタし、それによりマクロ粒子が前記基材に向かって下流に通過するのを防止するよう構成される、
請求項23又は請求項24に記載のアーク蒸着装置。 - 前記上流部分、前記流入部分、前記中間部分、前記流出部分、および前記下流部分は、前記アーク源から前記基材へと前記プラズマビームが進行可能な、連続する経路を形成する、
請求項23から請求項25のいずれかに記載のアーク蒸着装置。 - 内部にマクロ粒子を含むプラズマビームを発生させるステップと、
プラズマビームからマクロ粒子をフィルタリングするためのフィルタに、内部にマクロ粒子を含む前記プラズマビームを通すステップと、
磁界を作用させるステップと、
を備え、
前記フィルタは、前記プラズマビームが移送される屈曲ダクトを有し、
前記屈曲ダクトは、一端において流入平面上に配された長手軸を有する流入部分と接続され、反対側の他の一端において流出平面上に配された長手軸を有する流出部分と接続された、中間部分を有し、
前記流入部分では、マクロ粒子を含む前記プラズマビームが、前記中間部分へ向かって、入射方向に進行可能であり、
前記流出部分では、前記プラズマビームが、前記中間部分から、放射方向に進行可能であり、
前記中間部分は、前記入射方向を、前記放射方向へと、90°より大きな角度で逸脱させることで、前記プラズマビームが前記中間部分を通過する時に、前記プラズマビームからマクロ粒子を除去するよう構成され、
前記流入平面と前記流出平面とは、互いにオフセット角で配され、
前記流入部分は、一端において前記中間部分と接続され、アーク源から前記中間部分に向かって前記プラズマビームが通過する、上流部分を有し、
前記上流部分は、前記アーク源からの前記プラズマビームの方向を、前記中間部分の前記入射方向へと、90°より小さな角度で逸脱させるように構成され、
前記磁界を作用させるステップでは、前記流出部分のマクロ粒子の数が、前記流入部分のマクロ粒子の数よりも少なくなるよう、前記プラズマビームを前記入射方向から前記放射方向へと導くために、前記プラズマビームに磁界を作用させる、
プラズマビームからマクロ粒子をフィルタリングする方法。 - 前記中間部分は、第1延伸部を有し、前記入射方向に沿って、前記延伸部に向かってマクロ粒子を進行させ、
前記磁界は、前記第1延伸部周りに部分的に供給される、
請求項27に記載のプラズマビームからマクロ粒子をフィルタリングする方法。 - 0.2ミクロン以上の直径のマクロ粒子の数が、被覆1cm 2 あたり2個より少ない被覆の生成方法であって、
内部にマクロ粒子を含むプラズマビームを発生させるステップと、
プラズマビームからマクロ粒子をフィルタリングするためのフィルタに、内部にマクロ粒子を含む前記プラズマビームを通すステップと、
磁界を作用させるステップと、
基材を被覆するステップと、
を備え、
前記フィルタは、前記プラズマビームが移送される屈曲ダクトを有し、
前記屈曲ダクトは、一端において流入平面上に配された長手軸を有する流入部分と接続され、反対側の他の一端において流出平面上に配された長手軸を有する流出部分と接続された、中間部分を有し、
前記流入部分では、マクロ粒子を含む前記プラズマビームが、前記中間部分へ向かって、入射方向に進行可能であり、
前記流出部分では、前記プラズマビームが、前記中間部分から、放射方向に進行可能であり、
前記中間部分は、前記入射方向を、前記放射方向へと、90°より大きな角度で逸脱させることで、前記プラズマビームが前記中間部分を通過する時に、前記プラズマビームからマクロ粒子を除去するよう構成され、
前記流入平面と前記流出平面とは、互いにオフセット角で配され、
前記流入部分は、一端において前記中間部分と接続され、アーク源から前記中間部分に向かって前記プラズマビームが通過する、上流部分を有し、
前記上流部分は、前記アーク源からの前記プラズマビームの方向を、前記中間部分の前記入射方向へと、90°より小さな角度で逸脱させるように構成され、
前記磁界を作用させるステップでは、前記流出部分のマクロ粒子の数が、前記流入部分のマクロ粒子の数よりも少なくなるよう、前記プラズマビームを前記入射方向から前記放射方向へと導くために、前記プラズマビームに磁界を作用させ、
基材を被覆するステップでは、前記放射方向に進行する前記プラズマビームで基材を被覆し、0.2ミクロン以上の直径のマクロ粒子の数が、被覆1cm 2 あたり2個より少ない被覆を生成する、
被覆の生成方法。 - 前記中間部分は、第1延伸部を有し、前記入射方向に沿って、前記延伸部に向かってマクロ粒子を進行させ、
前記磁界は、前記第1延伸部周りに部分的に供給される、
請求項29に記載の被覆の生成方法。 - 請求項1から請求項13のいずれかのフィルタ、請求項14から請求項26のいずれかのアーク蒸着装置、又は、請求項27から請求項30の方法の、ハードディスクの部品を被覆するための使用。
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