JPH0624629B2 - 内部拡散薄膜型ゲッター材料 - Google Patents
内部拡散薄膜型ゲッター材料Info
- Publication number
- JPH0624629B2 JPH0624629B2 JP2028438A JP2843890A JPH0624629B2 JP H0624629 B2 JPH0624629 B2 JP H0624629B2 JP 2028438 A JP2028438 A JP 2028438A JP 2843890 A JP2843890 A JP 2843890A JP H0624629 B2 JPH0624629 B2 JP H0624629B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- getter material
- thin film
- internal diffusion
- film type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、内部拡散薄膜型ゲッター材料に関するもの
である。さらに詳しくは、この発明は、超高真空をつく
るゲッター材料として有用な、チタン膜からなる内部拡
散薄膜型ゲッター材料に関するものである。
である。さらに詳しくは、この発明は、超高真空をつく
るゲッター材料として有用な、チタン膜からなる内部拡
散薄膜型ゲッター材料に関するものである。
（従来技術とその課題） 従来より、超高真空用の真空ポンプとして使用されるゲ
ッターポンプにおいては、真空容器内の気体を吸着し超
高真空をつくるゲッター材料として、チタン膜が使用さ
れてきている。
ッターポンプにおいては、真空容器内の気体を吸着し超
高真空をつくるゲッター材料として、チタン膜が使用さ
れてきている。
このチタン膜はスパッタ蒸着あるいは加熱昇華により作
成されてもいる。
成されてもいる。
しかしながら、チタン膜をスパッタ蒸着や加熱昇華によ
り作成する方法においては、温度等の操作条件や、膜形
成位置の制御、生成したチタン膜の性状に関して種々の
問題があった。
り作成する方法においては、温度等の操作条件や、膜形
成位置の制御、生成したチタン膜の性状に関して種々の
問題があった。
たとえば、チタン膜をスパッタ蒸着により作成する場合
には、数キロボルトという高電圧が必要となり、特別な
高電圧発生装置を使用しなくてはならない。
には、数キロボルトという高電圧が必要となり、特別な
高電圧発生装置を使用しなくてはならない。
また、チタン膜を加熱昇華により作成する場合には、チ
タンを1570Ｋ以上という高温に加熱することが必要とな
り、特別な高温加熱機構を採用しなくてはならない。さ
らに、このように高温に加熱する場合には、加熱時にチ
タン中の不純物が真空系内に放出されるので、系内に不
用なガスが充満するということも問題となる。
タンを1570Ｋ以上という高温に加熱することが必要とな
り、特別な高温加熱機構を採用しなくてはならない。さ
らに、このように高温に加熱する場合には、加熱時にチ
タン中の不純物が真空系内に放出されるので、系内に不
用なガスが充満するということも問題となる。
チタン膜の形成位置の制御に関しても、スパッタ蒸着や
加熱昇華による場合には、チタン膜を所定の位置に正確
に生成させることが困難であり、絶縁性の低下等が生じ
るという問題がある。そのため、真空容器内にはチタン
蒸着用の空間を特設することが必要となっている。
加熱昇華による場合には、チタン膜を所定の位置に正確
に生成させることが困難であり、絶縁性の低下等が生じ
るという問題がある。そのため、真空容器内にはチタン
蒸着用の空間を特設することが必要となっている。
また、スパッタ蒸着や加熱昇華により形成したチタン膜
は、そこに吸着された気体が表面を被覆していくので比
較的短時間にゲッター作用が弱まり、排気能力が低下す
る。そのため、一定の排気速度を長時間にわたって維持
することができない。再度高い排気能力を得るためには
新たにチタン膜を蒸着しなくてはならない。
は、そこに吸着された気体が表面を被覆していくので比
較的短時間にゲッター作用が弱まり、排気能力が低下す
る。そのため、一定の排気速度を長時間にわたって維持
することができない。再度高い排気能力を得るためには
新たにチタン膜を蒸着しなくてはならない。
このように従来のスパッタ蒸着あるいは加熱昇華による
ゲッター材料用チタン膜においては、種々の問題点が依
然として未解決のまま残されていた。
ゲッター材料用チタン膜においては、種々の問題点が依
然として未解決のまま残されていた。
この発明は、以上の通りの事情を踏まえてなされたもの
であり、従来法の欠点を克服し、高電圧や高温を必要と
せずに真空容器内の所定の場所に作成することができ、
かつ、超高真空領域の排気を長時間維持することのでき
る新しいゲッター材料を提供することを目的としてい
る。
であり、従来法の欠点を克服し、高電圧や高温を必要と
せずに真空容器内の所定の場所に作成することができ、
かつ、超高真空領域の排気を長時間維持することのでき
る新しいゲッター材料を提供することを目的としてい
る。
（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するものとして、下地チ
タン、および下地チタン上に形成した耐酸化性金属、さ
らにその上に析出させたチタン膜からなることを特徴と
する内部拡散薄膜型ゲッター材料を提供する。
タン、および下地チタン上に形成した耐酸化性金属、さ
らにその上に析出させたチタン膜からなることを特徴と
する内部拡散薄膜型ゲッター材料を提供する。
また、この発明は、下地チタン上に耐酸化性金属を蒸着
形成し、チタンとの間で金属間化合物が生成しない温度
範囲で真空加熱して、最外層にチタン膜を析出させるこ
とを特徴とする内部拡散薄膜型ゲッター材料の製造方法
を提供する。
形成し、チタンとの間で金属間化合物が生成しない温度
範囲で真空加熱して、最外層にチタン膜を析出させるこ
とを特徴とする内部拡散薄膜型ゲッター材料の製造方法
を提供する。
この発明のゲッター材料においては、表面のチタン膜が
気体を吸着し、このチタン膜とミクロに導通している下
地チタンが気体原子を拡散させる。このような内部拡散
薄膜ゲッター材料においては、表面のチタン膜の気体吸
着能が飽和して低下することはなく、常に活性状態に保
たれる。そのため一定の排気速度を長時間維持すること
ができ、超高真空領域のゲッター材料として長寿命で有
用なものとなる。また、ゲッター作動温度が470 Ｋ程度
と低温であるので、周囲からの不要なガス放出を低減さ
せることができる。
気体を吸着し、このチタン膜とミクロに導通している下
地チタンが気体原子を拡散させる。このような内部拡散
薄膜ゲッター材料においては、表面のチタン膜の気体吸
着能が飽和して低下することはなく、常に活性状態に保
たれる。そのため一定の排気速度を長時間維持すること
ができ、超高真空領域のゲッター材料として長寿命で有
用なものとなる。また、ゲッター作動温度が470 Ｋ程度
と低温であるので、周囲からの不要なガス放出を低減さ
せることができる。
この発明において、下地チタン上の耐酸化性金属は表面
のチタン膜を析出させるための経路を提供すると共に、
チタンを酸化から守るという機能を有している。このた
め耐酸化性金属としては、チタンを酸化から守ることの
できる酸化されにくい金属あるいは緻密な酸化皮膜を形
成して酸化の進行を止めることのできる金属を使用す
る。このような金属としては、Ｎｂ，Ｃｒ，Ｚｒ等を例
示することができる。
のチタン膜を析出させるための経路を提供すると共に、
チタンを酸化から守るという機能を有している。このた
め耐酸化性金属としては、チタンを酸化から守ることの
できる酸化されにくい金属あるいは緻密な酸化皮膜を形
成して酸化の進行を止めることのできる金属を使用す
る。このような金属としては、Ｎｂ，Ｃｒ，Ｚｒ等を例
示することができる。
耐酸化性金属を下地チタン上に形成するに際しては蒸着
法等を用いることができる。その場合の厚みは耐酸化性
金属等の種類等によるが、チタンの酸化を防止するた
め、通常は0.1 μｍ以上とするのが好ましい。
法等を用いることができる。その場合の厚みは耐酸化性
金属等の種類等によるが、チタンの酸化を防止するた
め、通常は0.1 μｍ以上とするのが好ましい。
耐酸化性金属上に気体吸着能の高いチタン膜を析出させ
るには、下地チタン上に耐酸化性金属を蒸着後、電流を
通して真空加熱すればよい。この場合、加熱時の真空度
は１０-4Ｐａ以上とするのが好ましい。真空度がこれよ
り低いとチタンが析出しにくくなったり、析出したチタ
ンが酸化してゲッター作用を示さなくなったりする。ま
た、加熱温度は使用する耐酸化性金属の種類にもよる
が、析出したチタンが耐酸化性金属と金属間化合物を形
成するとゲッター作用を示さなくなるので、析出したチ
タンが耐酸化性金属と金属間化合物を生成しない温度範
囲とする。このような温度範囲としては、一般には600
〜900 Ｋとすることができる。このように加熱温度を比
較的低温とすることにより、チタン中の不純物が真空中
に放出されることも解消することができる。
るには、下地チタン上に耐酸化性金属を蒸着後、電流を
通して真空加熱すればよい。この場合、加熱時の真空度
は１０-4Ｐａ以上とするのが好ましい。真空度がこれよ
り低いとチタンが析出しにくくなったり、析出したチタ
ンが酸化してゲッター作用を示さなくなったりする。ま
た、加熱温度は使用する耐酸化性金属の種類にもよる
が、析出したチタンが耐酸化性金属と金属間化合物を形
成するとゲッター作用を示さなくなるので、析出したチ
タンが耐酸化性金属と金属間化合物を生成しない温度範
囲とする。このような温度範囲としては、一般には600
〜900 Ｋとすることができる。このように加熱温度を比
較的低温とすることにより、チタン中の不純物が真空中
に放出されることも解消することができる。
なお、チタン膜を析出させるに際しては、従来チタン膜
の形成に必要とされていた高電圧発生装置や高温加熱機
構は不要である。また、容易にチタン膜の生成位置を制
御することができるので、真空容器内にチタン蒸着用の
空間を特設することも不要となる。したがって、チタン
膜をイオン銃や電子銃等の装置構成部品内に組み込むこ
とが可能となる。
の形成に必要とされていた高電圧発生装置や高温加熱機
構は不要である。また、容易にチタン膜の生成位置を制
御することができるので、真空容器内にチタン蒸着用の
空間を特設することも不要となる。したがって、チタン
膜をイオン銃や電子銃等の装置構成部品内に組み込むこ
とが可能となる。
以下、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
（実施例） 実施例１ 下地チタン上にＮｂを1.5 μｍ蒸着し、真空加熱してこ
のＮｂ上にチタン膜を析出させ、内部拡散薄膜型ゲッタ
ー材料を作成した。
のＮｂ上にチタン膜を析出させ、内部拡散薄膜型ゲッタ
ー材料を作成した。
実施例２ 下地チタン上にＮｂを0.15μｍ蒸着し、実施例１と同様
にして内部拡散薄膜型ゲッター材料を作成した。
にして内部拡散薄膜型ゲッター材料を作成した。
実施例３ 下地チタン上にＣｒを1.2 μｍ蒸着し、実施例１と同様
にして内部拡散薄膜型ゲッター材料を作成した。
にして内部拡散薄膜型ゲッター材料を作成した。
実施例４ 下地チタン上にＺｒを1.2 μｍ蒸着し、実施例１と同様
にして内部拡散薄膜型ゲッター材料を作成した。
にして内部拡散薄膜型ゲッター材料を作成した。
実施例５ 実施例１〜３の内部拡散薄膜型ゲッター材料を真空容器
内に設け、真空容器に酸素を2.66×１０-6Ｐａで500 秒
間導入して酸素を吸着させた。最外層チタン膜の表面の
被覆割合と 473Ｋ、 573Ｋ、 673Ｋの各温度で吸着した
酸素がチタン膜の内部に取り込まれる割合を測定した。
内に設け、真空容器に酸素を2.66×１０-6Ｐａで500 秒
間導入して酸素を吸着させた。最外層チタン膜の表面の
被覆割合と 473Ｋ、 573Ｋ、 673Ｋの各温度で吸着した
酸素がチタン膜の内部に取り込まれる割合を測定した。
その結果を表１に示した チタン表面に吸着された酸素ガスが下地チタンに拡散
し、チタン膜の表面が清浄に保たれることを確認した。
し、チタン膜の表面が清浄に保たれることを確認した。
実施例６ 前記実施例１，２，４の内部拡散薄膜型ゲッター材料を
それぞれ真空容器内に設け、種々の気体を導入し、チタ
ン表面の被覆割合と気体の分圧の減少量を測定した。
それぞれ真空容器内に設け、種々の気体を導入し、チタ
ン表面の被覆割合と気体の分圧の減少量を測定した。
結果を表２に示した。
その結果、チタン表面が高いゲッター作用を有している
ことが確認された。
ことが確認された。
（発明の効果） この発明のゲッター材料は、チタン膜の形成に際して高
電圧や高温を必要とせず、真空容器内の所定の場所に形
成でき、かつ、超高真空領域の排気を一定の排気速度で
長時間維持することができる。
電圧や高温を必要とせず、真空容器内の所定の場所に形
成でき、かつ、超高真空領域の排気を一定の排気速度で
長時間維持することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】下地チタン、および下地チタン上に形成し
た耐酸化性金属、さらにその上に析出させたチタン膜か
らなることを特徴とする内部拡散薄膜型ゲッター材料。 - 【請求項２】下地チタン上に耐酸化性金属を蒸着し、チ
タンとの間で金属間化合物が生成しない温度範囲で真空
加熱して、最外層にチタン膜を析出させることを特徴と
する内部拡散薄膜型ゲッター材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2028438A JPH0624629B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 内部拡散薄膜型ゲッター材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2028438A JPH0624629B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 内部拡散薄膜型ゲッター材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03232530A JPH03232530A (ja) | 1991-10-16 |
| JPH0624629B2 true JPH0624629B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=12248677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2028438A Expired - Lifetime JPH0624629B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 内部拡散薄膜型ゲッター材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624629B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5478524A (en) * | 1992-08-24 | 1995-12-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Super high vacuum vessel |
| US5778682A (en) * | 1996-06-20 | 1998-07-14 | Mitel Corporation | Reactive PVD with NEG pump |
| EP2126155B1 (en) * | 2006-12-15 | 2019-03-13 | BAE Systems PLC | Improvements relating to thin film getter devices |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP2028438A patent/JPH0624629B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03232530A (ja) | 1991-10-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |