JPH01168860A - イオンプレーティング用蒸発装置 - Google Patents
イオンプレーティング用蒸発装置Info
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- JPH01168860A JPH01168860A JP31518887A JP31518887A JPH01168860A JP H01168860 A JPH01168860 A JP H01168860A JP 31518887 A JP31518887 A JP 31518887A JP 31518887 A JP31518887 A JP 31518887A JP H01168860 A JPH01168860 A JP H01168860A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明はイオンプレーティング装置、ながでもいわゆ
るＨ ＣＤ （Ｈｏｌｌｏｗ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｄｉｓ
ｃｈａｒｇｅ）法にてイオンプレーティングを行なう際
、蒸着膜の均一性・密着性にとくに優れた膜形成を可能
にするためのイオンプレーティング用蒸発装置に関連し
ている。
るＨ ＣＤ （Ｈｏｌｌｏｗ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｄｉｓ
ｃｈａｒｇｅ）法にてイオンプレーティングを行なう際
、蒸着膜の均一性・密着性にとくに優れた膜形成を可能
にするためのイオンプレーティング用蒸発装置に関連し
ている。
（従来の技術）
ＨＣＤ法によるイオンプレーティング法はイオン化率が
きわめて高いため、通常のＥＢ（エレクトロンビーム）
によるイオンプレーティングよりも蒸着膜質が良好で、
かつ基板との密着性にもすぐれている上に、ＨＣＤ法で
は反応ガス流量、真空度、バイアス電圧、基板温度、基
板の前処理など条件が多少変動したとしても容易にしか
もスムーズな順応がみられるところにも、大きい利点が
あることも含めて既知である。
きわめて高いため、通常のＥＢ（エレクトロンビーム）
によるイオンプレーティングよりも蒸着膜質が良好で、
かつ基板との密着性にもすぐれている上に、ＨＣＤ法で
は反応ガス流量、真空度、バイアス電圧、基板温度、基
板の前処理など条件が多少変動したとしても容易にしか
もスムーズな順応がみられるところにも、大きい利点が
あることも含めて既知である。
すなわち、ＨＣＤ法によるイオンプレーティングに関し
ては、金属表面技術３５ ［１） ｐ １６〜２４（
１９８４）、粉末および粉末冶金３２（１９８５） ｐ
５５〜６０に解説されている。
ては、金属表面技術３５ ［１） ｐ １６〜２４（
１９８４）、粉末および粉末冶金３２（１９８５） ｐ
５５〜６０に解説されている。
（発明が解決しようとする問題点）
現在使用されているプラズマ発生用中空陰極すなわちＨ
ＣＤガンは材質がＴａよりなり、その−本当り耐久寿命
が約１００〜１５０ｈｒ シかもたず、これをこえてコ
ーティングに使用できないため非常に高価（−本当り４
０〜１００万円）につき、これがコーティング費用の約
３０〜５０％を占めるので安価で長時間安定して使用で
きるＨＣＤガンの開発が望まれている。
ＣＤガンは材質がＴａよりなり、その−本当り耐久寿命
が約１００〜１５０ｈｒ シかもたず、これをこえてコ
ーティングに使用できないため非常に高価（−本当り４
０〜１００万円）につき、これがコーティング費用の約
３０〜５０％を占めるので安価で長時間安定して使用で
きるＨＣＤガンの開発が望まれている。
現在のＨＣＤ法によるイオンプレーティング法では最初
のＨＣＤのビームスタートを容易ならしめるように蒸発
物質たとえばＴｉの溶解を起こしやすくするため倒立り
形に曲げたＴａのＨＣＤガンが主に使用されている。こ
のためサブストレイト上にたとえばＴｉＮのセラミック
コーティングを行なう際にＨＣＤガンの真上でコーテイ
ング膜が薄くなるという欠点があるだけでなく、またこ
のような形状のＨＣＤガンは高温のＴｉ蒸気流の衝突に
よってやせ細るという欠点もあった。
のＨＣＤのビームスタートを容易ならしめるように蒸発
物質たとえばＴｉの溶解を起こしやすくするため倒立り
形に曲げたＴａのＨＣＤガンが主に使用されている。こ
のためサブストレイト上にたとえばＴｉＮのセラミック
コーティングを行なう際にＨＣＤガンの真上でコーテイ
ング膜が薄くなるという欠点があるだけでなく、またこ
のような形状のＨＣＤガンは高温のＴｉ蒸気流の衝突に
よってやせ細るという欠点もあった。
最近発明者らはＨＣＤガンのコストを低減させるため従
来のＴａのＨＣＤガンに代わってグラファイトＨＣＤガ
ンを開発した。しかしこのグラフアイ）Ｉ（ＣＤガンは
従来のＴａのそれに比較して製造コストが１１５０〜１
／１００になるという利点があるものの、ＨＣＤガンに
要求される放電特性、なかでも長時間安定して使用し得
ることの要請には必ずしも最適とはいえないことが判明
した。
来のＴａのＨＣＤガンに代わってグラファイトＨＣＤガ
ンを開発した。しかしこのグラフアイ）Ｉ（ＣＤガンは
従来のＴａのそれに比較して製造コストが１１５０〜１
／１００になるという利点があるものの、ＨＣＤガンに
要求される放電特性、なかでも長時間安定して使用し得
ることの要請には必ずしも最適とはいえないことが判明
した。
そこで外側層をグラファイト、内側層にはＴａ。
Ｗ又はＬ ａ Ｂ ｈを用いた同心２重層のＨＣＤガン
について検討したことろ、安価であるにも拘わらず放電
特性が良好で、しかも長時間安定して使用でき、ＨＣＤ
ガンとして画期的と云えることが判った。しかしながら
このような２重層ＨＣＤガンは外径が過大になるためＨ
ＣＤガンの真上に相当するサブストレイト部分のコーテ
イング膜が薄くなるという傾向がかなり助長され、さら
にこのように大外径のＨＣＤガンを使用するとＨＣＤガ
ンの直上ではガンの赤熱によるサブストレイトへの伝熱
の不均一が起こり、その解決に迫られるに至った。
について検討したことろ、安価であるにも拘わらず放電
特性が良好で、しかも長時間安定して使用でき、ＨＣＤ
ガンとして画期的と云えることが判った。しかしながら
このような２重層ＨＣＤガンは外径が過大になるためＨ
ＣＤガンの真上に相当するサブストレイト部分のコーテ
イング膜が薄くなるという傾向がかなり助長され、さら
にこのように大外径のＨＣＤガンを使用するとＨＣＤガ
ンの直上ではガンの赤熱によるサブストレイトへの伝熱
の不均一が起こり、その解決に迫られるに至った。
このほか従来ＨＣＤガンの容量が３０ＯＡあるいは５０
０ Ａ程度の常用のイオンプレーティング装置における
成膜速度は例えばＴｉコーティングで０．０５〜０．５
μｍ ／ ｍ ｉ ｎ程度であり、またこのときイオン
化率も高々３０〜４０％程度であったのに対し、近年成
膜速度を数μＩＩ／ｌｌ１ｉｎ程度まで上げるため、１
０００Ａ程度にも大容量の蒸発用ＨＣＤガンの開発が進
み、このようにＨＣＤガンを大容量化するとイオン化率
が５０％以上となってイオンプレーティングによる膜質
が大幅に向上するという利点もある。
０ Ａ程度の常用のイオンプレーティング装置における
成膜速度は例えばＴｉコーティングで０．０５〜０．５
μｍ ／ ｍ ｉ ｎ程度であり、またこのときイオン
化率も高々３０〜４０％程度であったのに対し、近年成
膜速度を数μＩＩ／ｌｌ１ｉｎ程度まで上げるため、１
０００Ａ程度にも大容量の蒸発用ＨＣＤガンの開発が進
み、このようにＨＣＤガンを大容量化するとイオン化率
が５０％以上となってイオンプレーティングによる膜質
が大幅に向上するという利点もある。
ところが、このような大容量のＨＣＤガンを用いた場合
には、上に触れたカソードガンのコストアップについて
はもちろんＨＣＤガンの増径にともなうコーティング被
膜の不均質及びサブストレイトへの熱の不均質による蒸
着膜のはく離の問題などがきわめて重要視される 従って上記のような種々の欠点を除去し、１０００Ａ程
度又はそれ以上の大容量ＨＣＤガンによるイオンプレー
ティング用蒸発装置を提供することがこの発明の目的で
ある。
には、上に触れたカソードガンのコストアップについて
はもちろんＨＣＤガンの増径にともなうコーティング被
膜の不均質及びサブストレイトへの熱の不均質による蒸
着膜のはく離の問題などがきわめて重要視される 従って上記のような種々の欠点を除去し、１０００Ａ程
度又はそれ以上の大容量ＨＣＤガンによるイオンプレー
ティング用蒸発装置を提供することがこの発明の目的で
ある。
（問題点を解決するための手段）
上記の目的は次の事項を骨子とする構成によって有利に
充足される。
充足される。
真空槽内に、蒸発物質を収納した少なくとも一のるつぼ
と、プラズマ発生用の少なくとも一つの中空陰極および
サブストレイトとを配置する、ＨＣＤ法イオンプレーテ
ィング装置において、中空陰極を、グラファイトの外側
層と、その内周に面して空隙をへだてる同心配置のＴａ
、ＷおよびＬ ａ Ｂ ｈよりなる群のうちから選んだ
少なくとも１種よりなる内側層及び外側層の外周を取囲
む集束コイルからなるものとなし、るつぼ内蒸発物質表
面に対し斜め下向きのプラズマビーム射出方向を定めて
設置し、 一方、るつぼには、その外周を取囲んで上記射出ビーム
をるつぼ内蒸発物質表面の法線方向に偏向させる集束コ
イルを設置し、 蒸発物質蒸気のサブストレイトへ向かう蒸着移動径路上
の障害物を排除したことを特徴とする、イオンプレーテ
ィング用蒸発装置（第１発明）、真空槽内に、蒸発物質
を収納した少なくとも一のるつぼと、プラズマ発生用の
少なくとも一つの中空陰極およびサブストレイトとを配
置する、ＨＣＤ法イオンプレーティング装置において、
中空陰極を、グラファイトの外側層と、その内周に面し
て空隙をへだてる同心配置のＴａ、ＷおよびＬ ａ Ｂ
ｈよりなる群のうちから選んだ少なくとも１種よりな
る内側層及び外側層の外周を取囲む集束コイルからなる
ものとなし、るつぼ内蒸発物質表面に対し斜め下向きの
プラズマビーム射出方向を定めて設置し、 一方、るつぼには、その外周を取囲んで上記射出ビーム
をるつぼ内蒸発物質表面の法線方向に偏向させる集束コ
イルを設置し、 さらに上記偏向ビームをるつぼ内蒸発物質表面上にて揺
動させる、ビーム揺動磁場装置を設置し、 蒸発物質蒸気のサブストレイトへ向かう蒸着移動径路上
の障害物を排除したことを特徴とする、イオンプレーテ
ィング用蒸発装置（第２発明）である。
と、プラズマ発生用の少なくとも一つの中空陰極および
サブストレイトとを配置する、ＨＣＤ法イオンプレーテ
ィング装置において、中空陰極を、グラファイトの外側
層と、その内周に面して空隙をへだてる同心配置のＴａ
、ＷおよびＬ ａ Ｂ ｈよりなる群のうちから選んだ
少なくとも１種よりなる内側層及び外側層の外周を取囲
む集束コイルからなるものとなし、るつぼ内蒸発物質表
面に対し斜め下向きのプラズマビーム射出方向を定めて
設置し、 一方、るつぼには、その外周を取囲んで上記射出ビーム
をるつぼ内蒸発物質表面の法線方向に偏向させる集束コ
イルを設置し、 蒸発物質蒸気のサブストレイトへ向かう蒸着移動径路上
の障害物を排除したことを特徴とする、イオンプレーテ
ィング用蒸発装置（第１発明）、真空槽内に、蒸発物質
を収納した少なくとも一のるつぼと、プラズマ発生用の
少なくとも一つの中空陰極およびサブストレイトとを配
置する、ＨＣＤ法イオンプレーティング装置において、
中空陰極を、グラファイトの外側層と、その内周に面し
て空隙をへだてる同心配置のＴａ、ＷおよびＬ ａ Ｂ
ｈよりなる群のうちから選んだ少なくとも１種よりな
る内側層及び外側層の外周を取囲む集束コイルからなる
ものとなし、るつぼ内蒸発物質表面に対し斜め下向きの
プラズマビーム射出方向を定めて設置し、 一方、るつぼには、その外周を取囲んで上記射出ビーム
をるつぼ内蒸発物質表面の法線方向に偏向させる集束コ
イルを設置し、 さらに上記偏向ビームをるつぼ内蒸発物質表面上にて揺
動させる、ビーム揺動磁場装置を設置し、 蒸発物質蒸気のサブストレイトへ向かう蒸着移動径路上
の障害物を排除したことを特徴とする、イオンプレーテ
ィング用蒸発装置（第２発明）である。
また実施に当り、るつぼの外周を取囲む集束コイルはる
つぼからサブストレイトの直近までの蒸着移動径路も囲
むものであることおよび、反応ガス導入口は真空槽内に
突き出た、電圧印加の可能な導入管をそなえること、が
有利に適合する。
つぼからサブストレイトの直近までの蒸着移動径路も囲
むものであることおよび、反応ガス導入口は真空槽内に
突き出た、電圧印加の可能な導入管をそなえること、が
有利に適合する。
さて、第１図にこの発明のイオンプレーティング用蒸発
装置を用いるＨＣＤ法イオンプレーティング装置を模式
的に示し、１はサブストレイト、２は反応ガス導入口、
３はるつぼ、４は溶融物質（例えばＴｉ）、５は高真空
引き用の排気口、６は真空槽、７はＨＣＤガンである。
装置を用いるＨＣＤ法イオンプレーティング装置を模式
的に示し、１はサブストレイト、２は反応ガス導入口、
３はるつぼ、４は溶融物質（例えばＴｉ）、５は高真空
引き用の排気口、６は真空槽、７はＨＣＤガンである。
ＨＣＤガン７はグラファイトの外側層７−１とこの例で
Ｔａを用いた内側層７−２の組合せになり外側−内側の
層間は一定の空隙を設けて、隔絶する。また層間の放電
も防ぐため図示を省略したが内側層７−２とるつぼ３の
溶解物質とが通電できるようにしである。これによって
このＨＣＤガンの異常放電が少なくなり、かつガンの長
寿命化が達成される。
Ｔａを用いた内側層７−２の組合せになり外側−内側の
層間は一定の空隙を設けて、隔絶する。また層間の放電
も防ぐため図示を省略したが内側層７−２とるつぼ３の
溶解物質とが通電できるようにしである。これによって
このＨＣＤガンの異常放電が少なくなり、かつガンの長
寿命化が達成される。
またＨＣＤガン７は送り機構７−３により常にるつぼ３
との距離を一定に保つことによって長時間安定したプラ
ズマビームの供給が確保できる。
との距離を一定に保つことによって長時間安定したプラ
ズマビームの供給が確保できる。
なお図中７−４はＨＣＤガンの電源、７−５はＡｒガス
の供給口を示す。
の供給口を示す。
８はＨＣＤガンマのまわりの集束コイルで、この集束コ
イル８により発生プラズマを細いプラズマビーム９に集
束させる。次に細いビームに集束されたプラズマビーム
９はるつぼ３のまわりの集束コイル１０により磁場を上
から下の方向に作用させ、図に点線で示すように溶融物
に向かって直角方向に曲げて照射に供するのである。こ
のような直角方向に照射されたプラズマビームは蒸発物
質を真上に向かって蒸発させ、サブストレイトに均一な
蒸着をもたらすことが可能となる。
イル８により発生プラズマを細いプラズマビーム９に集
束させる。次に細いビームに集束されたプラズマビーム
９はるつぼ３のまわりの集束コイル１０により磁場を上
から下の方向に作用させ、図に点線で示すように溶融物
に向かって直角方向に曲げて照射に供するのである。こ
のような直角方向に照射されたプラズマビームは蒸発物
質を真上に向かって蒸発させ、サブストレイトに均一な
蒸着をもたらすことが可能となる。
従来エレクトロンビームの曲げ、あるいは揺動のために
１０ｋＶ〜２０００ｋＶの高電圧が５．Ｏｔａ＾以下の
低電流の下で安易に利用されていた。しかしイオン化率
の高い蒸気流を作り出すにはむしろ低電圧高電流のＨＣ
Ｄガンが有用であり、この場合においてはＩＯ〜５０Ｖ
程度の低電圧、５００ Ａ程度の高電流が常用されるよ
うな段階に来ている。またこれをこえる高電流を使用す
るにはビームの集束・曲げが困難となっていたが、この
発明のように２段コイルを使用することにより可能とな
った。
１０ｋＶ〜２０００ｋＶの高電圧が５．Ｏｔａ＾以下の
低電流の下で安易に利用されていた。しかしイオン化率
の高い蒸気流を作り出すにはむしろ低電圧高電流のＨＣ
Ｄガンが有用であり、この場合においてはＩＯ〜５０Ｖ
程度の低電圧、５００ Ａ程度の高電流が常用されるよ
うな段階に来ている。またこれをこえる高電流を使用す
るにはビームの集束・曲げが困難となっていたが、この
発明のように２段コイルを使用することにより可能とな
った。
次に第２図は第２発明の一例をあわせ示す、鋼板コイル
の連続ＰＶＤ設備の断面図である。この場合サブストレ
イトｌは、イオンプレーティングされる鋼板であり、図
示はしないが、この鋼板はこのイオンプレーティング領
域に至る入側では順次真空度をあげた差圧室列を通過し
、また出側では順次真空度を下げた差圧室列を通過して
ゆくエア・トウ・エア（Ａｉｒ−ｔｏ−Ａｉｒ）方式が
用いられ、このような差圧室相互間における圧力差を維
持しつつ長尺材の連続的な通過を誘導する差圧シール方
式によって容易に実現され得る。
の連続ＰＶＤ設備の断面図である。この場合サブストレ
イトｌは、イオンプレーティングされる鋼板であり、図
示はしないが、この鋼板はこのイオンプレーティング領
域に至る入側では順次真空度をあげた差圧室列を通過し
、また出側では順次真空度を下げた差圧室列を通過して
ゆくエア・トウ・エア（Ａｉｒ−ｔｏ−Ａｉｒ）方式が
用いられ、このような差圧室相互間における圧力差を維
持しつつ長尺材の連続的な通過を誘導する差圧シール方
式によって容易に実現され得る。
この例で第１図について述べたところと共通の構成要素
に同一の番号を付したほか、′記号で並製した構成要素
を区別したが、そのほか１１．１１’は磁場によるビー
ム揺動磁場装置で、プラズマビーム９．９′を１２．１
２’の矢印の方向に１〜５００Ｈｚ程度で変位させて高
速揺動させることによって、このプラズマビームが溶解
物表面上の広い面積を照射することによって、大表面積
にわたって蒸気流を発生させることが可能となり、蒸着
物が鋼板全面に均一に付着する。これによって広幅の鋼
板面上に均一にイオンプレーティングが可能となる。
に同一の番号を付したほか、′記号で並製した構成要素
を区別したが、そのほか１１．１１’は磁場によるビー
ム揺動磁場装置で、プラズマビーム９．９′を１２．１
２’の矢印の方向に１〜５００Ｈｚ程度で変位させて高
速揺動させることによって、このプラズマビームが溶解
物表面上の広い面積を照射することによって、大表面積
にわたって蒸気流を発生させることが可能となり、蒸着
物が鋼板全面に均一に付着する。これによって広幅の鋼
板面上に均一にイオンプレーティングが可能となる。
さらに第３図に第３および４発明の一例をあわせ示す。
この例で第１図について述べたところと共通の構成要素
に同一番号を付したが、１０の集束コイルは反応ガス導
入径路の直近にまで延長しているのが特徴で、よってＨ
ＣＤビームによって溶解され、イオン化された蒸発物は
サブストレイトｌに向かって直進し、結果として蒸着効
率を飛躍的に高めることが可能である。この場合第２図
の１１で示したような磁場によるビーム揺動磁場装置を
用いてもよい。さらに図中１３は反応ガスに対する電圧
印加装置で、冷却管１４およびＴａ製の導入管１５をそ
なえ、導入管１５に電圧を印加することによって反応ガ
スのイオン化を促進し得る。
に同一番号を付したが、１０の集束コイルは反応ガス導
入径路の直近にまで延長しているのが特徴で、よってＨ
ＣＤビームによって溶解され、イオン化された蒸発物は
サブストレイトｌに向かって直進し、結果として蒸着効
率を飛躍的に高めることが可能である。この場合第２図
の１１で示したような磁場によるビーム揺動磁場装置を
用いてもよい。さらに図中１３は反応ガスに対する電圧
印加装置で、冷却管１４およびＴａ製の導入管１５をそ
なえ、導入管１５に電圧を印加することによって反応ガ
スのイオン化を促進し得る。
以上のべたところにおいてＨＣＤガンによるプラズマ発
生条件は、加速電圧５０〜ｔｏｏｖ、電流５００〜５０
００ Ａ、またバイアス電圧は２０〜１５０Ｖ、基板温
度は３００″Ｃ〜６００’Ｃの範囲、または集束コイル
８及び１０の励起条件は、１〜３０Ｖ、１００〜１００
ＯＡの範囲でこの発明の実施に適合する。
生条件は、加速電圧５０〜ｔｏｏｖ、電流５００〜５０
００ Ａ、またバイアス電圧は２０〜１５０Ｖ、基板温
度は３００″Ｃ〜６００’Ｃの範囲、または集束コイル
８及び１０の励起条件は、１〜３０Ｖ、１００〜１００
ＯＡの範囲でこの発明の実施に適合する。
なお第４図には倒立り字形のＨＣＤガンによる従来例を
模式的に示した。ここにガンが蒸気流の移動径路上にわ
だかまっているため、ガンに面してコーティングが不均
一になることはすでに述べた。
模式的に示した。ここにガンが蒸気流の移動径路上にわ
だかまっているため、ガンに面してコーティングが不均
一になることはすでに述べた。
（実施例）
実施例Ｉ
ＣＯ，０４２％、Ｓｔ ３．３２％、Ｍｎ Ｏ，０６２
％、Ｎｏ ０．０１３％、Ｓｅ Ｏ，０１９％、Ｓｂ
Ｏ，０２３％を含有し残部は事実上Ｆｅの組成になる珪
素鋼スラブを熱延して１．８ｍａ＋厚とした後、９５０
°Ｃの中間焼鈍をはさんで２回の冷間圧延を施して０．
２０ｍ＋ａ厚の最終冷延板とした。
％、Ｎｏ ０．０１３％、Ｓｅ Ｏ，０１９％、Ｓｂ
Ｏ，０２３％を含有し残部は事実上Ｆｅの組成になる珪
素鋼スラブを熱延して１．８ｍａ＋厚とした後、９５０
°Ｃの中間焼鈍をはさんで２回の冷間圧延を施して０．
２０ｍ＋ａ厚の最終冷延板とした。
その後８２０°Ｃの湿水素中で脱炭・１次再結晶焼鈍を
ほどこした後、鋼板表面上にＭｇＯ（３５％）と＾ｊ！
ｚ（ｈ（６０％）とＴｉＯ，（３％）とＭｇ５Ｏｎ（２
％）を主成分とする焼鈍分離剤をスラリー塗布した後８
５０″Ｃで５０時間の２次結晶焼鈍後、１２００’Ｃで
乾Ｈ２中で５時間純化処理を行なった。
ほどこした後、鋼板表面上にＭｇＯ（３５％）と＾ｊ！
ｚ（ｈ（６０％）とＴｉＯ，（３％）とＭｇ５Ｏｎ（２
％）を主成分とする焼鈍分離剤をスラリー塗布した後８
５０″Ｃで５０時間の２次結晶焼鈍後、１２００’Ｃで
乾Ｈ２中で５時間純化処理を行なった。
その後鋼板表面上の酸化物を酸洗処理により除去した後
、電解研磨により中心線平均粗さＲａ ＝０．０５μｍ
の鏡面状態とした。
、電解研磨により中心線平均粗さＲａ ＝０．０５μｍ
の鏡面状態とした。
その後第１および３図に示すこの発明のイオンプレーテ
ィング装置を用いてＴｉＮ膜を１ｕＩ１１形成させた。
ィング装置を用いてＴｉＮ膜を１ｕＩ１１形成させた。
このときのプラズマ発生条件は加速電圧７０Ｖ、電流１
０００Ａとして、ＨＣＤガン回りの集束コイル８、るつ
ぼ回りの集束コイル１０の励起条件は表１に示すとおり
とした。なおこのときのバイアス電圧は１００ｖ、基板
温度ハ４００″Ｃで、またＨＣＤビームの発生状況およ
び蒸発レイトは表１に示すとおりである。かくして得ら
れた製品の磁気特性、Ｔ ｉ Ｎ被膜均一性、密着性も
同時に表１にまとめて示す。
０００Ａとして、ＨＣＤガン回りの集束コイル８、るつ
ぼ回りの集束コイル１０の励起条件は表１に示すとおり
とした。なおこのときのバイアス電圧は１００ｖ、基板
温度ハ４００″Ｃで、またＨＣＤビームの発生状況およ
び蒸発レイトは表１に示すとおりである。かくして得ら
れた製品の磁気特性、Ｔ ｉ Ｎ被膜均一性、密着性も
同時に表１にまとめて示す。
表１から明らかなようにこの発明に従う条件３および６
、特に６の条件では磁気特性、ＴｉＮ被膜の均一性、密
着性共に良好であることがわかる。
、特に６の条件では磁気特性、ＴｉＮ被膜の均一性、密
着性共に良好であることがわかる。
実施例２
ＣＯ，０４３％、Ｍｎ Ｏ，３５％、Ｓ Ｏ，０１２％
、Ｐ ０．００８％を含有し残部は事実上Ｆｅの組成に
なる低炭素冷延鋼板のコイル（０，７＋ａｍ厚、１０ｔ
）を電解研磨により中心線平均粗さＲａ ＝ ０．１μ
−の鏡面状態に仕上げた後、この本発明による連続ＰＶ
Ｄ装置（第２図にてコーティング部を示す）によりＴｉ
Ｎのイオンプレーティング（ＴｉＮ 厚は２．Ｏｕ
ｔｓ）を行なった。このときのプラズマ発生条件は加速
電圧７２ｖ１電流１０００Ａ 、 バイア スを圧８０
Ｖ、基板温度３５０°Ｃとして、ＨＣＤガン回りの集
束コイル８．８′およびるつぼ回りの集束コイル１０．
１０’の励起条件、磁場によるビーム揺動装置１１の作
動条件およびＨＣＤビーム発生状況とイオンプレーティ
ング後の鋼板表面上のＴｉＮの被膜の均一性、密着性を
あわせて表２に示す。
、Ｐ ０．００８％を含有し残部は事実上Ｆｅの組成に
なる低炭素冷延鋼板のコイル（０，７＋ａｍ厚、１０ｔ
）を電解研磨により中心線平均粗さＲａ ＝ ０．１μ
−の鏡面状態に仕上げた後、この本発明による連続ＰＶ
Ｄ装置（第２図にてコーティング部を示す）によりＴｉ
Ｎのイオンプレーティング（ＴｉＮ 厚は２．Ｏｕ
ｔｓ）を行なった。このときのプラズマ発生条件は加速
電圧７２ｖ１電流１０００Ａ 、 バイア スを圧８０
Ｖ、基板温度３５０°Ｃとして、ＨＣＤガン回りの集
束コイル８．８′およびるつぼ回りの集束コイル１０．
１０’の励起条件、磁場によるビーム揺動装置１１の作
動条件およびＨＣＤビーム発生状況とイオンプレーティ
ング後の鋼板表面上のＴｉＮの被膜の均一性、密着性を
あわせて表２に示す。
表２から明らかなようにこの発明に従う３および４の条
件、特に４の条件では被膜の均一性、密着性共に著しく
優れている。
件、特に４の条件では被膜の均一性、密着性共に著しく
優れている。
（発明の効果）
この発明によればＨＣＤ法イオンプレーティングによる
、高能率下に、均一性の良好で密着性にすぐれた蒸着膜
の形成が可能になる。
、高能率下に、均一性の良好で密着性にすぐれた蒸着膜
の形成が可能になる。
第１図はこの発明のバッチ型イオンプレーティング装置
の模式図、 第２図はこの発明の連続ＰＶＤ装置のコーティング部の
模式図であり、 第３図はこの発明のバッチ型イオンプレーティング装置
の変形例を示す模式図、 第４図は従来のＴａ製のＨＣＤガンのイオンプレーティ
ング装置を示す模式図である。 １・・・サブストレイト ３・・・るつぼ４・・・蒸
発物質 ６・・・真空槽７．７′・・・ＨＣＤ
ガン ８．８′・・・集束コイル９．９′・・・プラズ
マビーム １０、１０’・・・集束コイル １１、１１’・・・ビーム揺動磁場装置１３・・・電圧
印加装置 １４・・・冷却管１５・・・導入管 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第３図 第４図
の模式図、 第２図はこの発明の連続ＰＶＤ装置のコーティング部の
模式図であり、 第３図はこの発明のバッチ型イオンプレーティング装置
の変形例を示す模式図、 第４図は従来のＴａ製のＨＣＤガンのイオンプレーティ
ング装置を示す模式図である。 １・・・サブストレイト ３・・・るつぼ４・・・蒸
発物質 ６・・・真空槽７．７′・・・ＨＣＤ
ガン ８．８′・・・集束コイル９．９′・・・プラズ
マビーム １０、１０’・・・集束コイル １１、１１’・・・ビーム揺動磁場装置１３・・・電圧
印加装置 １４・・・冷却管１５・・・導入管 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、真空槽内に、蒸発物質を収納した少なくとも一のる
つぼと、プラズマ発生用の少なくとも一つの中空陰極、
サブストレイトおよび反応ガス導入口とを配置する、Ｈ
ＣＤ法イオンプレーティング装置において、 中空陰極を、グラファイトの外側層と、その内周に面し
て空隙をへだてる同心配置のＴａＷおよびＬａＢ＿６よ
りなる群のうちから選んだ少なくとも１種よりなる内側
層及び外側層の外周を取囲む集束コイルからなるものと
なし、るつぼ内蒸発物質表面に対し横向き又は斜め下向
きのプラズマビーム射出方向を定めて設置し、 一方、るつぼには、その外周を取囲んで上記射出ビーム
をるつぼ内蒸発物質表面のほぼ法線方向に偏向させる集
束コイルを設置し、蒸発物質蒸気のサブストレイトへ向
かう蒸着移動径路上の障害物を排除したことを特徴とす
る、イオンプレーティング用蒸発装置。 ２、真空槽内に、蒸発物質を収納した少なくとも一のる
つぼと、プラズマ発生用の少なくとも一つの中空陰極、
サブストレイトおよび反応ガス導入口とを配置する、Ｈ
ＣＤ法イオンプレーティング装置において、 中空陰極を、グラファイトの外側層と、その内周に面し
て空隙をへだてる同心配置のＴａ、ＷおよびＬａＢ＿６
よりなる群のうちから選んだ少なくとも１種よりなる内
側層及び外側層の外周を取囲む集束コイルからなるもの
となし、るつぼ内蒸発物質表面に対し横向き又は斜め下
向きのプラズマビーム射出方向を定めて設置し、 一方、るつぼには、その外周を取囲んで上記射出ビーム
をるつぼ内蒸発物質表面のほぼ法線方向に偏向させる集
束コイルを設置し、さらに上記偏向ビームをるつぼ内蒸
発物質表面上にて揺動させる、ビーム揺動磁場装置を設
置し、 蒸発物質蒸気のサブストレイトへ向かう蒸着移動径路上
の障害物を排除したことを特徴とする、イオンプレーテ
ィング用蒸発装置。 ３、るつぼの外周を取囲む集束コイルは、るつぼからサ
ブストレイトの直近までの蒸着移動径路も囲むものであ
る特許請求の範囲第１又は２項記載のイオンプレーティ
ング用蒸発装置。 ４、反応ガス導入口は、真空槽内に突き出た、電圧印加
の可能な導入管をそなえる特許請求の範囲第１ないし３
項のいずれか１項に記載のイオンプレーティング用蒸発
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31518887A JPH01168860A (ja) | 1987-07-15 | 1987-12-15 | イオンプレーティング用蒸発装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17477887 | 1987-07-15 | ||
| JP62-174778 | 1987-07-15 | ||
| JP31518887A JPH01168860A (ja) | 1987-07-15 | 1987-12-15 | イオンプレーティング用蒸発装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01168860A true JPH01168860A (ja) | 1989-07-04 |
| JPH0477073B2 JPH0477073B2 (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=26496270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31518887A Granted JPH01168860A (ja) | 1987-07-15 | 1987-12-15 | イオンプレーティング用蒸発装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01168860A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03294476A (ja) * | 1990-04-12 | 1991-12-25 | Seiko Instr Inc | 薄膜形成装置 |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP31518887A patent/JPH01168860A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03294476A (ja) * | 1990-04-12 | 1991-12-25 | Seiko Instr Inc | 薄膜形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0477073B2 (ja) | 1992-12-07 |
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Legal Events
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