JPH04160151A - 真空蒸着装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、電子線加熱式真空蒸着装置に関する。

更に詳細には、本発明はアーキングの発生頻度が著しく
低い電子線発生機構を有する電子線加熱式。

疼空蒸着装置に関する。

［従来の技術］ 強磁性体を真空蒸着法によって非磁性基体トに形成する
金属薄膜型の磁気記録媒体は、その磁性層中に非磁性の
結合剤が混入されていないので著しく高い残留磁束密度
を得ることができ、かつ、磁性層を極めて薄く形成する
ことができるために、高出力で短波長応答性に優れてい
るという利点を有する。この特徴により、最近は薄膜型
磁気記録媒体が磁気媒体の主流となりつつある。

真空蒸着法とは真空中で強磁性金属を加熱して蒸発ある
いは昇華させ、その蒸気を非磁性基体上に付着凝縮させ
て薄膜を形成させる方法である。

強磁性金属を加熱する一つの方法として電子線加熱方式
がある。この方式は、電子線により蒸発強磁性金属を溶
融蒸発させて成膜するものであり、抵抗加熱方式に比べ
て、高融点の材料でも蒸着でき、膜中に不純物が混入す
る可能性が低いという利点がある。

［発明が解決しようとする課題］ 従来から使用されてきた電子線発生機構の一例の概要図
を第２図に示す。

図中、符号１，２および３は電源を示す。電源１はＤＣ
５〜３００ｖであり、電源２　ハＤ　Ｃ３ｋＶであり、
電源３はＤＣ３０ｋＶである。符号４はフィラメントで
あり、符号５はカソード、符号６はアノードをそれぞれ
示す。電源の印加電圧は一例であり、電子線発生機構の
用途または能力に応じて様々に変化させることができる
。

図示された電子線発生機構によれば、電源１からフィラ
メント４に電流を流して熱電子を発生させ、この熱電子
を電源２で３ｋＶで加速して例えば、タングステンから
なるカソード５に照射加熱する。そして、アノード６と
の間で３０ｋＶで加速した電子線をカソード５から得る
。

ところが、この電子線発生機構では、印加される高電圧
により真空槽内の残留ガスがカソード５とアノード６と
の間でアーキング（電離放電）を起こし、瞬間的に電子
線が発生しなくなるという問題があった。このような異
常放電は真空槽内に酸化性ガスが存在する場合に特に頻
発することが認められた。

異常放電が多発すると、その都度、蒸着されなくなるた
め、膜厚分布の均一性が損なわれる。またこのアーキン
グがおこると定常状態への回復迄に長時間を要し、膜特
性の低下、歩留りの低下あるいはスループットの低下を
きたす。

従来、この種の装置の真空排気には、装置内のクリーン
度を追求する観点から、ターボ分子ポンプや拡散ポンプ
が主として用いられている。ところが、アーキングの原
因となる残存分子を電子ビーム発生部から遠ざけておく
のは、アーキング発生防止にそれほど効果的ではない。

このため、構成部品を十分きれいにしてコンタミネーシ
ョンなどをなくしても確率的には低いが、アーキングが
発生してしまう。

従って、本発明の目的は、上記従来技術が持っていたア
ーキング（異常放電）の発生という欠点を改善し、より
連続的に電子線が発生する電子線発生機構を打する電子
線加熱式真空蒸着装置を提供することである。

［課題を解決するための手段コ 前記目的を達成するために、本発明では、電子線発生機
構を有する電子線加熱式真空蒸着装置において、前記電
子線発生機構の電子ビーム射出口寄り部分にイオンポン
プを配設したことを特徴とする真空蒸着装置を提供する
。

［作用コ 電子線発生機構において、アーキングはカソードとアノ
ードとの間の空間で発生する。従って、この空間内に何
らかの原子または分子が存在すると、これらの原子また
は分子が引き金となってアーキングが発生する。本発明
によれば、イオンポンプにより、アーキングの原因とな
る原子または分子を事前にイオン化して集めてしまうの
で、アーキングの発生を効果的に防止することができる
。

この方法によれば、中性原子または分子は勿論のこと、
イオン化された原Ｔでもターボ分子ポンプや拡散ポンプ
に比較して乙かに効率よく系外へ排除することができる
。

本発明の真空蒸着装置で使用するイオンポンプ自体は公
知のものである。従って、現在使用されているイオンポ
ンプは原則的に全て本発明で使用することができる。例
えば、スパッターイオンポンプまたはゲッターイオンポ
ンプなどが好適に使用できる。

イオンポンプを使用する方法の唯一の欠点は、このポン
プが構造的に永久磁石を使用しているために、射出され
た電子ビームが永久磁石により偏向される可能性がある
ことである。しかし、この欠点は、電子ビームの射出方
向を規定するために電子線発生機構に設けられている偏
向コイルに対して事前に設計的な配慮を行うことにより
克服することができる。

本発明の真空蒸着装置で使用できるイオンポンプは例え
ば、スパッターイオンポンプまたはゲッターイオンポン
プなどである。その他のイオンポンプも当然使用できる
。イオンポンプは電子銃室用のターボ分子ポンプなどの
他の適当な排気系と併用しなければならない。イオンポ
ンプだけで電子銃室を必要な真空度にまで到達させるこ
とは好ましくない。すなわち、イオンポンプを実際に使
用する場合、ターボ分子ポンプのような粗排気系で電子
銃室を少な（とも１０−５Ｔｏｒｒ程度にまで排気して
から使用することが好ましい。

イオンポンプの配設箇所自体は特に限定されないが、ア
ーキングの発生するアノード付近が好ましい。

［実施例コ 以下、実施例により本発明を史に詳細に説明する。

実ＪＬＬＬ 第１図に示されるような電子線加熱式真空蒸着装置を用
いて真空蒸着を行った。第１図において、符号７は強磁
性金属蒸発源（Ｃｏ−２０ｗｔ％Ｎｉ）、８は電子線発
生機構、１０は巻き出しロール、１２は厚さ１０μｍの
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基板、
１３はキャンロール、１４は巻き取りロール、１５は防
着板、１６は酸素ガス導入口、１７は真空槽をそれぞれ
示す。符号１８は真空槽用の排気系である。排気系１８
により真空槽１７内の圧力はｌＸｌ０−”’Ｔｏｒｒに
設定し、酸素ガス導入口１６から酸素を吹き込みながら
蒸着を行った。電子線発生機構８は第２図に示されたよ
うな、フィラメント４、カソード５およびアノード６を
有する。簡略化のために、電源などは省略されている。

この電子線発生機構８は電子銃室用の排気系２０を有す
る。この排気系２０により電子銃室の内部は５Ｘ　１０
−　”　Ｔｏｒｒにまで減圧されていた。アノード６に
隣接してスパッターイオンポンプ２２を配設し、更に電
子銃の先端には電子ビームの照射方向を規定するための
偏向機構２４が設けられていた。この実施例における電
子銃の消費電力は３００　ｋＷであった。前記のような
条件で、Ｃｏ−Ｎｉ金属を１０００人／ｓｅｃの蒸着速
度で１０００人厚の連続蒸着により３時間のバッチで４
回蒸着した。

尖息肚λ 蒸着金属としてＣＯを用いたこと以外は実施例１と同様
にして蒸着処理した。

１校机上 イオンポンプを使用しなかったこと以外は実施例１と同
様にして蒸着処理した。

前記の各実施例および比較例で杼われた各バッチにおい
て発生したアーキングの回数を下記の表１に示す。

表１に示された結果から明なように、電子銃室にイオン
ポンプを設けるとアーキングの発生を効果的に抑制する
ことができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、従来の電子線発
生機構にイオンポンプを併設することにより、カソード
とアノードとの間で発生していたアーキング回数を大幅
に減少させることができる。

その結果、膜特性が均一化されるばかりか、成膜作業を
間断なく連続的に実施できるので歩留りも向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気記録媒体の作製のために実施例で使用され
た電子線加熱式の真空蒸着装置の一例を示す概要図であ
り、第２図は電子線発生機構の一例を示す概要図である
。 １．２および３・・・電源、４・・・フィラメント。 ５・・・カソード、６・・・アノード。 ７・・・強磁性金属蒸発源、８・・・電子線発生機構。 １０・・・巻き出しロール、１２・・・高分子フィルム
。 １３・・・キャンロール、１４・・・巻き取りｏ−ル。 １５・・・防着板、１６・・・酸素ガス導入口。 １７・・・真空槽、１８・・・真空槽用排気系。 ２０・・・電子銃用粗υ１気系、２２・・・イオンポン
プ。 ２４・・・電子ビーム偏向機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子線発生機構を有する電子線加熱式真空蒸着装
   置において、前記電子線発生機構の電子ビーム射出口付
   近にイオンポンプを配設したことを特徴とする真空蒸着
   装置。
2. （２）前記電子線発生機構は粗排気系としてターボ分子
   ポンプを有することを特徴とする請求項１の真空蒸着装
   置。
3. （３）イオンポンプはスパッターイオンポンプであるこ
   とを特徴とする請求項４の真空蒸着装置。