JPH06119992A - プラズマ銃 - Google Patents
プラズマ銃Info
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- JPH06119992A JPH06119992A JP4267498A JP26749892A JPH06119992A JP H06119992 A JPH06119992 A JP H06119992A JP 4267498 A JP4267498 A JP 4267498A JP 26749892 A JP26749892 A JP 26749892A JP H06119992 A JPH06119992 A JP H06119992A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は大面積のプラズマを容易に得
ることができると共に、集束コイルの磁力線によるプラ
ズマへの悪影響を未然に防止することができる新規なプ
ラズマ銃を提供するものである。 【構成】 本発明はプラズマＰを発生するプラズマ源３
ａ，３ｂ，３ｃと、該プラズマ源３ａ，３ｂ，３ｃで発
生したプラズマを引き出すリング状の陽極４ａ，４ｂ
と、該リング状陽極４ａ，４ｂで引き出されたプラズマ
Ｐを集束する集束コイル６ａ，６ｂと、上記プラズマ源
３ａ，３ｂ，３ｃに対向して設けられた対向電極７とか
らなるプラズマ銃において、上記プラズマ源３ａ，３
ｂ，３ｃを複数並列して設けると共に、上記リング状陽
極４ａ，４ｂ及び集束コイル集束コイル６ａ，６ｂを上
記プラズマ源３ａ，３ｂ，３ｃの並列方向に楕円状に形
成することを特徴としている。
ることができると共に、集束コイルの磁力線によるプラ
ズマへの悪影響を未然に防止することができる新規なプ
ラズマ銃を提供するものである。 【構成】 本発明はプラズマＰを発生するプラズマ源３
ａ，３ｂ，３ｃと、該プラズマ源３ａ，３ｂ，３ｃで発
生したプラズマを引き出すリング状の陽極４ａ，４ｂ
と、該リング状陽極４ａ，４ｂで引き出されたプラズマ
Ｐを集束する集束コイル６ａ，６ｂと、上記プラズマ源
３ａ，３ｂ，３ｃに対向して設けられた対向電極７とか
らなるプラズマ銃において、上記プラズマ源３ａ，３
ｂ，３ｃを複数並列して設けると共に、上記リング状陽
極４ａ，４ｂ及び集束コイル集束コイル６ａ，６ｂを上
記プラズマ源３ａ，３ｂ，３ｃの並列方向に楕円状に形
成することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマＣＶＤ、プラズ
マ溶解、アーク放電によるイオンプレーティングなどに
使用するプラズマ発生装置のプラズマ銃に関するもので
ある。
マ溶解、アーク放電によるイオンプレーティングなどに
使用するプラズマ発生装置のプラズマ銃に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラズマ発生装置はプラズマ銃で
プラズマを発生させたプラズマを直接処理母材に照射し
たり、処理母材に蒸着する蒸着分子に衝突させてイオン
化させるなどの種々の用途に使用されている。
プラズマを発生させたプラズマを直接処理母材に照射し
たり、処理母材に蒸着する蒸着分子に衝突させてイオン
化させるなどの種々の用途に使用されている。
【０００３】このプラズマ発生は例えば、図７に示すよ
うに、真空容器ａの一側部にプラズマ銃ｂを備え、ま
た、このプラズマ銃ｂと対向電極ｃ間に一対の集束コイ
ルｄを備えた構成をしており、さらに、この真空容器ａ
内に蒸発材料が入れられたルツボｅと処理母材ｆを配置
すると共に、電子銃ｇを備えることでイオンプレーティ
ング装置として使用されることになる。
うに、真空容器ａの一側部にプラズマ銃ｂを備え、ま
た、このプラズマ銃ｂと対向電極ｃ間に一対の集束コイ
ルｄを備えた構成をしており、さらに、この真空容器ａ
内に蒸発材料が入れられたルツボｅと処理母材ｆを配置
すると共に、電子銃ｇを備えることでイオンプレーティ
ング装置として使用されることになる。
【０００４】そして、図示するように、ルツボｅ内の蒸
発材料に電子銃ｇからビームＢを当てて蒸発させ、これ
を真空容器ａ内上部に配置された処理母材ｆに被膜させ
る際に、プラズマ銃ｂから出射される略円柱状のプラズ
マで蒸発粒子をイオン化させて被膜を形成すべき処理母
材ｆへの到達を促進して良好な被膜が形成されるように
したものである。また、この集束コイルｄはプラズマ銃
ｂから出射されるプラズマの周囲に磁場を発生させてプ
ラズマが拡散するのを防止する働きを成している。ま
た、このプラズマ銃ｂは図５及び図６に示すように、一
端に出射口ｈが開口された円筒状のプラズマチャンバー
ｉ内に、プラズマを発生する円筒形のプラズマ源ｊと、
一対のリング状陽極ｋ，ｌを備えた構成をしており、プ
ラズマ源ｊに導入されたガスＧをアーク放電によってプ
ラズマ化し、これを陽極ｋ，ｌの電界力によって出射口
ｈ側へ引き出して出射するものである。
発材料に電子銃ｇからビームＢを当てて蒸発させ、これ
を真空容器ａ内上部に配置された処理母材ｆに被膜させ
る際に、プラズマ銃ｂから出射される略円柱状のプラズ
マで蒸発粒子をイオン化させて被膜を形成すべき処理母
材ｆへの到達を促進して良好な被膜が形成されるように
したものである。また、この集束コイルｄはプラズマ銃
ｂから出射されるプラズマの周囲に磁場を発生させてプ
ラズマが拡散するのを防止する働きを成している。ま
た、このプラズマ銃ｂは図５及び図６に示すように、一
端に出射口ｈが開口された円筒状のプラズマチャンバー
ｉ内に、プラズマを発生する円筒形のプラズマ源ｊと、
一対のリング状陽極ｋ，ｌを備えた構成をしており、プ
ラズマ源ｊに導入されたガスＧをアーク放電によってプ
ラズマ化し、これを陽極ｋ，ｌの電界力によって出射口
ｈ側へ引き出して出射するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、成膜プロセ
ス、化学プロセス分野においては生産効率を向上させる
ために、できるだけ大面積のプラズマが必要となる。し
かしながら、上述したような、従来のプラズマ発生装置
の場合では、プラズマ銃ｂから出射されるプラズマは円
筒形状で出射されるため、その面積は小さいものであっ
た。そのため、本発明者らは上記集束コイルｄを楕円形
状に形成し、プラズマ銃ｂから出射された円筒形状のプ
ラズマを偏平状に集束することで、プラズマ面積を増大
させたプラズマ発生装置を先に提案している（特願平４
−２１３１１号等）。
ス、化学プロセス分野においては生産効率を向上させる
ために、できるだけ大面積のプラズマが必要となる。し
かしながら、上述したような、従来のプラズマ発生装置
の場合では、プラズマ銃ｂから出射されるプラズマは円
筒形状で出射されるため、その面積は小さいものであっ
た。そのため、本発明者らは上記集束コイルｄを楕円形
状に形成し、プラズマ銃ｂから出射された円筒形状のプ
ラズマを偏平状に集束することで、プラズマ面積を増大
させたプラズマ発生装置を先に提案している（特願平４
−２１３１１号等）。
【０００６】しかしながら、この方法では集束コイルｄ
によってのみプラズマを偏平させているため、その偏平
率には限度があり、さらに大きな面積、すなわちシート
状のプラズマを得ることは困難であった。また、さらに
プラズマを集束成形するために設けられた集束コイルｄ
の磁力線がプラズマｂ内にも流れてしまい、プラズマ銃
ｂで発生するプラズマに悪影響を及ぼしてしまうことが
あった。
によってのみプラズマを偏平させているため、その偏平
率には限度があり、さらに大きな面積、すなわちシート
状のプラズマを得ることは困難であった。また、さらに
プラズマを集束成形するために設けられた集束コイルｄ
の磁力線がプラズマｂ内にも流れてしまい、プラズマ銃
ｂで発生するプラズマに悪影響を及ぼしてしまうことが
あった。
【０００７】そこで、本発明は上記問題点を有効に解決
するために案出されたものであり、その目的は大面積の
プラズマを容易に得ることができると共に、集束コイル
の磁力線による悪影響を未然に防止することができる新
規なプラズマ銃を提供するものである。
するために案出されたものであり、その目的は大面積の
プラズマを容易に得ることができると共に、集束コイル
の磁力線による悪影響を未然に防止することができる新
規なプラズマ銃を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第一の発明はプラズマを発生するプラズマ源と、該プ
ラズマ源で発生したプラズマを引き出すリング状の陽極
と、該リング状陽極で引き出されたプラズマを集束する
集束コイルと、上記プラズマ源に対向して設けられた対
向電極とからなるプラズマ銃において、上記プラズマ源
を複数並列して設けると共に、上記リング状陽極及び集
束コイルを上記プラズマ源の並列方向に楕円状に形成す
るものであり、また、第二の発明は上記プラズマ源及び
楕円状陽極の周囲に、これを囲繞するように磁性体から
なる磁気シールドを設けたものである。
の第一の発明はプラズマを発生するプラズマ源と、該プ
ラズマ源で発生したプラズマを引き出すリング状の陽極
と、該リング状陽極で引き出されたプラズマを集束する
集束コイルと、上記プラズマ源に対向して設けられた対
向電極とからなるプラズマ銃において、上記プラズマ源
を複数並列して設けると共に、上記リング状陽極及び集
束コイルを上記プラズマ源の並列方向に楕円状に形成す
るものであり、また、第二の発明は上記プラズマ源及び
楕円状陽極の周囲に、これを囲繞するように磁性体から
なる磁気シールドを設けたものである。
【０００９】
【作用】第一の発明は上述したように、上記プラズマ源
を複数並列して設けると共に、上記リング状陽極及び集
束コイルを上記プラズマ源の並列方向に楕円状に形成し
たため、リング状陽極によって上記プラズマ源から複数
のプラズマが同時に引き出され、さらに、これらプラズ
マは、楕円状の集束コイルから発生する磁力線によって
拡散を抑えられ、その形状がシート状に成形されつつ対
向電極に到達することになる。従って、本発明のプラズ
マ銃では大面積のプラズマを容易に発生することができ
る。また、第二の発明は上記プラズマ源及び楕円状陽極
の周囲に、これを囲繞するように磁性体からなる磁気シ
ールドを設けたものであるため、集束コイルから発生す
る磁力線がシールドされ、上記プラズマ源及び楕円状陽
極で発生するプラズマに与える悪影響を未然に防止する
ことができる。
を複数並列して設けると共に、上記リング状陽極及び集
束コイルを上記プラズマ源の並列方向に楕円状に形成し
たため、リング状陽極によって上記プラズマ源から複数
のプラズマが同時に引き出され、さらに、これらプラズ
マは、楕円状の集束コイルから発生する磁力線によって
拡散を抑えられ、その形状がシート状に成形されつつ対
向電極に到達することになる。従って、本発明のプラズ
マ銃では大面積のプラズマを容易に発生することができ
る。また、第二の発明は上記プラズマ源及び楕円状陽極
の周囲に、これを囲繞するように磁性体からなる磁気シ
ールドを設けたものであるため、集束コイルから発生す
る磁力線がシールドされ、上記プラズマ源及び楕円状陽
極で発生するプラズマに与える悪影響を未然に防止する
ことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
ながら詳述する。
ながら詳述する。
【００１１】図１及び図２は本発明に係るプラズマ銃１
の一実施例を示したものである。図示するように、楕円
状のプラズマ出口５が開口された円筒状のケーシング２
内には、陰極となるべく３つのプラズマ源３ａ，３ｂ，
３ｃが上下方向に並列に配置されており、それぞれから
は三つのプラズマＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 が発生されるように
なっている。また、これらプラズマ源３ａ，３ｂ，３ｃ
の下流側にはケーシング２内周面に沿って二つの楕円形
状の陽極４ａ，４ｂが設けられており、プラズマ源３
ａ，３ｂ，３ｃで発生したマイナスイオンからあるプラ
ズマＰを纏めて電気的に引き出し、ケーシング２のプラ
ズマ出口５方向に出射するようになっている。また、図
３及び図４に示すようにケーシング２のプラズマ出口５
にはそれぞれ楕円形状をした一対の集束コイル６ａ，６
ｂが設けられており、発生する磁力線Ｍによって、内部
を通過するプラズマＰの拡散を抑えると共に、これをシ
ート状に集束成形する働きを成している。さらに、この
ケーシング２のプラズマ出口５の対向部には集束コイル
６ｂの断面長さ方向に延出した楕円状あるいは棒状の対
向電極７が設けられており、上記プラズマ源３ａ，３
ｂ，３ｃで発生したプラズマＰを電気的に引き付ける働
きをなしている。また、このケーシング２は鉄、コバル
ト、ニッケル等の磁性体からなっており、集束コイル６
ａ，６ｂで発生する磁力線Ｇがケーシング２内に透過し
ないように磁気シールドの働きをなしている。
の一実施例を示したものである。図示するように、楕円
状のプラズマ出口５が開口された円筒状のケーシング２
内には、陰極となるべく３つのプラズマ源３ａ，３ｂ，
３ｃが上下方向に並列に配置されており、それぞれから
は三つのプラズマＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 が発生されるように
なっている。また、これらプラズマ源３ａ，３ｂ，３ｃ
の下流側にはケーシング２内周面に沿って二つの楕円形
状の陽極４ａ，４ｂが設けられており、プラズマ源３
ａ，３ｂ，３ｃで発生したマイナスイオンからあるプラ
ズマＰを纏めて電気的に引き出し、ケーシング２のプラ
ズマ出口５方向に出射するようになっている。また、図
３及び図４に示すようにケーシング２のプラズマ出口５
にはそれぞれ楕円形状をした一対の集束コイル６ａ，６
ｂが設けられており、発生する磁力線Ｍによって、内部
を通過するプラズマＰの拡散を抑えると共に、これをシ
ート状に集束成形する働きを成している。さらに、この
ケーシング２のプラズマ出口５の対向部には集束コイル
６ｂの断面長さ方向に延出した楕円状あるいは棒状の対
向電極７が設けられており、上記プラズマ源３ａ，３
ｂ，３ｃで発生したプラズマＰを電気的に引き付ける働
きをなしている。また、このケーシング２は鉄、コバル
ト、ニッケル等の磁性体からなっており、集束コイル６
ａ，６ｂで発生する磁力線Ｇがケーシング２内に透過し
ないように磁気シールドの働きをなしている。
【００１２】次に、本実施例の作用を説明する。
【００１３】図１に示すように、プラズマ源３ａ，３
ｂ，３ｃで発生した３つのプラズマＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 は
先ず、陽極４ａによって電気的に引き出された後、陽極
４ｂによってさらに加速されてプラズマ出口５から出射
されることになる。このとき、プラズマ源３ａ，３ｂ，
３ｃで発生した３つのプラズマＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 は、そ
れぞれが干渉し合って一つのプラズマＰとなり、扇状に
拡散しつつ出射されることになる。次に、プラズマ出口
５から出射された扇状のプラズマＰは楕円状の集束コイ
ル６ａ，６ｂ内を通過する際に、図３及び図４に示すよ
うに、この集束コイル６ａ，６ｂによって図示するよう
に発生している磁力線Ｍによってその拡散状態が抑えら
れつつ、シート状に集束形成された後、対向電極７に到
達することになる。また、プラズマ源３ａ，３ｂ，３ｃ
側に流れる磁力線Ｍは磁気シールドたるケーシング２を
伝わってその端部より集束コイル６ａ，６ｂの内方側へ
流れプラズマＰを集束する働きをなすことになる。
ｂ，３ｃで発生した３つのプラズマＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 は
先ず、陽極４ａによって電気的に引き出された後、陽極
４ｂによってさらに加速されてプラズマ出口５から出射
されることになる。このとき、プラズマ源３ａ，３ｂ，
３ｃで発生した３つのプラズマＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 は、そ
れぞれが干渉し合って一つのプラズマＰとなり、扇状に
拡散しつつ出射されることになる。次に、プラズマ出口
５から出射された扇状のプラズマＰは楕円状の集束コイ
ル６ａ，６ｂ内を通過する際に、図３及び図４に示すよ
うに、この集束コイル６ａ，６ｂによって図示するよう
に発生している磁力線Ｍによってその拡散状態が抑えら
れつつ、シート状に集束形成された後、対向電極７に到
達することになる。また、プラズマ源３ａ，３ｂ，３ｃ
側に流れる磁力線Ｍは磁気シールドたるケーシング２を
伝わってその端部より集束コイル６ａ，６ｂの内方側へ
流れプラズマＰを集束する働きをなすことになる。
【００１４】このように、本発明は従来一つであったプ
ラズマ源を複数並列して設けることで、シート状のプラ
ズマＰを容易に得ることが出来ると共に、その面積を大
巾に増大することができる。また、このプラズマ源の周
囲に磁性体からなる磁気シールドを設けたものであるた
め、集束コイルから発生する磁力線がシールドされ、上
記プラズマ源及び楕円状陽極で発生するプラズマに与え
る悪影響を未然に防止することができる。
ラズマ源を複数並列して設けることで、シート状のプラ
ズマＰを容易に得ることが出来ると共に、その面積を大
巾に増大することができる。また、このプラズマ源の周
囲に磁性体からなる磁気シールドを設けたものであるた
め、集束コイルから発生する磁力線がシールドされ、上
記プラズマ源及び楕円状陽極で発生するプラズマに与え
る悪影響を未然に防止することができる。
【００１５】尚、本実施例ではプラズマ源を三つ設けた
構成で説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、その数は必要に応じて増減させても同様の作用、
効果を得ることができることは勿論である。
構成で説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、その数は必要に応じて増減させても同様の作用、
効果を得ることができることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、シート状
をした大面積のプラズマを容易に得ることが可能となる
ため、成膜プロセス、化学プロセス分野における生産効
率の向上に大巾に貢献することができる。また、磁力線
による悪影響を低減することができるため、成形性の良
い良好なプラズマを得ることができる等といった優れた
効果を有する。
をした大面積のプラズマを容易に得ることが可能となる
ため、成膜プロセス、化学プロセス分野における生産効
率の向上に大巾に貢献することができる。また、磁力線
による悪影響を低減することができるため、成形性の良
い良好なプラズマを得ることができる等といった優れた
効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の作用を示す概略図である。
【図４】図３中Ａ−Ａ矢視図である。
【図５】従来のプラズマ銃の構成を示す概略図である。
【図６】図５中Ａ−Ａ矢視図である。
【図７】従来のプラズマ発生装置を用いたイオンプレー
ティングを示す概略図である。
ティングを示す概略図である。
１ プラズマ銃 ２ 磁気シールド ３ａ，３ｂ，３ｃ プラズマ源 ４ａ，４ｂ 陽極 ６ａ，６ｂ 集束コイル ７ 対向電極
フロントページの続き (72)発明者 中山 隆幸 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内
Claims (2)
- 【請求項１】 プラズマを発生するプラズマ源と、該プ
ラズマ源で発生したプラズマを引き出すリング状の陽極
と、該リング状陽極で引き出されたプラズマを集束する
集束コイルと、上記プラズマ源に対向して設けられた対
向電極とからなるプラズマ銃において、上記プラズマ源
を複数並列して設けると共に、上記リング状陽極及び集
束コイルを上記プラズマ源の並列方向に楕円状に形成す
ることを特徴とするプラズマ銃。 - 【請求項２】 上記プラズマ源及び楕円状陽極の周囲
に、これを囲繞するように磁性体からなる磁気シールド
を設けたことを特徴とする請求項１記載のプラズマ銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04267498A JP3079802B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | プラズマ銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04267498A JP3079802B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | プラズマ銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06119992A true JPH06119992A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3079802B2 JP3079802B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=17445692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04267498A Expired - Fee Related JP3079802B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | プラズマ銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3079802B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008291339A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Micro Materials Japan:Kk | イオンクラスタービーム蒸着装置 |
| JP2009170237A (ja) * | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Hitachi Displays Ltd | 局所プラズマ処理装置及び処理方法 |
| WO2019049921A1 (ja) | 2017-09-11 | 2019-03-14 | 株式会社Ihi | 炭素繊維複合素材及びその製造方法、並びに炭素繊維複合素材の製造装置、プリプレグ、炭素繊維強化樹脂複合材料 |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP04267498A patent/JP3079802B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008291339A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Micro Materials Japan:Kk | イオンクラスタービーム蒸着装置 |
| JP4601076B2 (ja) * | 2007-05-28 | 2010-12-22 | 株式会社マイクロマテリアルズジャパン | イオンクラスタービーム蒸着装置 |
| JP2009170237A (ja) * | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Hitachi Displays Ltd | 局所プラズマ処理装置及び処理方法 |
| WO2019049921A1 (ja) | 2017-09-11 | 2019-03-14 | 株式会社Ihi | 炭素繊維複合素材及びその製造方法、並びに炭素繊維複合素材の製造装置、プリプレグ、炭素繊維強化樹脂複合材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3079802B2 (ja) | 2000-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080623 Year of fee payment: 8 |
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