JPH06306587A - Ion-plating device - Google Patents

Ion-plating device

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JPH06306587A
JPH06306587A JP5122099A JP12209993A JPH06306587A JP H06306587 A JPH06306587 A JP H06306587A JP 5122099 A JP5122099 A JP 5122099A JP 12209993 A JP12209993 A JP 12209993A JP H06306587 A JPH06306587 A JP H06306587A
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JP
Japan
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substance
rod
shaped substance
substrate
shaped
Prior art date
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Application number
JP5122099A
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Japanese (ja)
Inventor
Motohiro Nakahara
基博 中原
Mitsuho Yasu
光保 安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP5122099A priority Critical patent/JPH06306587A/en
Publication of JPH06306587A publication Critical patent/JPH06306587A/en
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Abstract

PURPOSE:To economically obtain an ion an ion-plating device which has a simple structure and is capable of forming a thick film of ultrahigh purity by using almost all substances as evaporation materials. CONSTITUTION:A bar-shaped substance 10 is used as a substance to be evaporated and ionized by heating for forming a film on a substrate 7 for vapor deposition in a vacuum vessel 3. The bar-shaped substance 10 is rotary driven around a shaft line and is sent out in the shaft line direction so as to slowly approach the substrate 7 as well by a drive mechanism part 14. Further a laser beam 11 radiated as an energy beam a carbon dioxide gas laser 12 being a beam generating source is used as an heat source for evaporating the bar-shaped substance 10 by heating.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、殆どの物質を蒸発材料
として用いかつこれにより厚い膜形成を超高純度で行な
えるイオンプレーティング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion plating apparatus which uses almost all substances as evaporation materials and can thereby form a thick film with ultrahigh purity.

【0002】[0002]

【従来の技術】真空蒸着技術の一つとして知られている
イオンプレーティングは、たとえば時計バンド、装身具
を始め、電子部品に至るまでの多くの対象物表面に、金
属や酸化物の被膜を形成するために用いられる方法であ
る。特に、この種のイオンプレーティング法は、通常の
真空蒸着やスパッタリングに比べてイオン化された粒子
が高い運動エネルギを持って衝突するため、被蒸着側の
基板に対して形成される膜の強い付着力が得られ、また
緻密で高い硬度のコーティングが行なえる優れた方法で
ある。
2. Description of the Related Art Ion plating, which is known as one of the vacuum deposition techniques, forms a metal or oxide film on the surface of many objects such as watch bands, personal accessories, and electronic parts. This is the method used to do this. In particular, in this type of ion plating method, ionized particles collide with high kinetic energy as compared with ordinary vacuum vapor deposition or sputtering, so that a strong force is applied to the film formed on the substrate on the vapor deposition side. It is an excellent method that can obtain adhesion force and can perform precise and high hardness coating.

【0003】図3は従来のイオンプレーティング装置の
概略構成を示すものであり、同図において全体を符号1
で示すイオンプレーティング装置は、装置基台2上に真
空容器3を備えている。そして、この真空容器3の中で
底部側には、蒸発源としてターゲットホルダ4が設けら
れ、このターゲットホルダ4の上面部内に、蒸発材料と
して物質5が置かれる。
FIG. 3 shows a schematic structure of a conventional ion plating apparatus, and in FIG.
The ion plating apparatus indicated by 1 has a vacuum container 3 on the apparatus base 2. A target holder 4 is provided as an evaporation source on the bottom side of the vacuum container 3, and a substance 5 is placed as an evaporation material in the upper surface of the target holder 4.

【0004】6は真空容器3の中でターゲットホルダ4
の上方に配設される高周波コイルで、この高周波コイル
6は、ターゲットホルダ4で加熱蒸発させられた物質5
をイオン化するためのもので、その上方には、このイオ
ン化された物質粒子が加速されて衝突することによりコ
ート膜として付着される蒸着用基板7が配設されてい
る。なお、図中8は真空容器3内で基板7を支える支柱
アームである。
Reference numeral 6 denotes a target holder 4 in the vacuum container 3.
The high frequency coil 6 is disposed above the target.
Is disposed above the vapor deposition substrate 7 to which the ionized substance particles are attached as a coat film by being accelerated and colliding. Reference numeral 8 in the drawing denotes a support arm that supports the substrate 7 in the vacuum container 3.

【0005】このようなイオンプレーティング装置1に
よれば、蒸発させられることにより基板7に付着してコ
ート膜となるべき物質5は、ターゲットホルダ4の上面
側凹部内に置かれている。そして、このターゲットホル
ダ4に通電させ、抵抗加熱方式で物質5の融点近傍また
はそれ以上に熱すれば、前記物質5は蒸発させられる。
According to the ion plating apparatus 1 as described above, the substance 5 to be adhered to the substrate 7 to be a coat film by being evaporated is placed in the concave portion on the upper surface side of the target holder 4. Then, when the target holder 4 is energized and heated to near or above the melting point of the substance 5 by the resistance heating method, the substance 5 is evaporated.

【0006】この蒸発した物質5の粒子は、真空容器3
内を飛んで行く途中で、ターゲットホルダ4の上部に配
設された高周波コイル6内でイオン化される。一方、蒸
着用基板7には負の直流電圧がかけられており、蒸発、
イオン化された物質粒子は加速されて基板7上に衝突し
て付着し、これにより緻密で強い膜が形成されることに
なる。
The particles of the evaporated substance 5 are collected in the vacuum container 3
While flying inside, it is ionized in the high-frequency coil 6 arranged above the target holder 4. On the other hand, a negative DC voltage is applied to the vapor deposition substrate 7, causing evaporation,
The ionized substance particles are accelerated and collide with and adhere to the substrate 7, whereby a dense and strong film is formed.

【0007】ここで、上述した物質5を加熱するには、
前述した抵抗加熱式の他に、電子ビーム照射式もある。
Here, in order to heat the above-mentioned substance 5,
In addition to the resistance heating type described above, there is also an electron beam irradiation type.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな抵抗加熱式では、ターゲットホルダ4は物質5の融
点よりも高い耐熱性が必要なため、超高温に耐え得る特
殊な金属等を用いて形成されていた。しかし、このよう
な抵抗加熱式では、ターゲットホルダ4の耐熱性で蒸発
温度の上限が制限されるだけでなく、多量に物質5を蒸
発させようとすると大きなホルダ5が必要であり、しか
もその保温等のために装置が大がかりになり、またホル
ダ5から不純物の混入がある等の問題もあった。
In the resistance heating type as described above, since the target holder 4 needs to have heat resistance higher than the melting point of the substance 5, it is necessary to use a special metal or the like capable of withstanding an ultrahigh temperature. Had been formed. However, in such a resistance heating type, not only the upper limit of the evaporation temperature is limited by the heat resistance of the target holder 4, but also a large holder 5 is required when attempting to evaporate a large amount of the substance 5, and the heat retention thereof is also required. Therefore, there is a problem that the device becomes large in size and impurities are mixed from the holder 5.

【0009】一方、電子ビーム照射式においても、物質
5を入れておくための坩堝が必要である。そして、この
ような電子ビーム照射式では、物質5に電子ビームが照
射された部分のみを加熱溶融、蒸発させることが可能
で、上述した抵抗加熱式に比べて高純度の膜を形成でき
る。しかしながら、上述したような坩堝の内部には、少
量の物質5しか入れることができず、さらにこのような
坩堝の冷却、電子ビームパワーの限界等といった問題も
あり、大量生産や厚い膜形成を行なうことは実用面から
問題であった。
On the other hand, the electron beam irradiation method also requires a crucible for containing the substance 5. In such an electron beam irradiation method, only a portion of the substance 5 irradiated with the electron beam can be heated and melted and evaporated, and a film of higher purity can be formed as compared with the resistance heating method described above. However, only a small amount of the substance 5 can be put inside the crucible as described above, and there are also problems such as cooling of the crucible and the limit of electron beam power. Therefore, mass production and thick film formation are performed. That was a practical problem.

【0010】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ターゲットホルダや坩堝等を用いることの
ない簡単で経済性に優れた構造によって、物質の高温化
を容易に達成でき、しかも大量の物質を高純度で蒸発さ
せ、コーティングとして厚い膜形成を超高純度で行なえ
るイオンプレーティング装置を得ることを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the high temperature of a substance can be easily achieved by a simple and economical structure without using a target holder, a crucible, or the like. The object is to obtain an ion plating apparatus capable of evaporating a large amount of substances with high purity and forming a thick film as a coating with ultrahigh purity.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明に係るイオンプレーティング装置は、真空
容器の中で蒸着用基板に膜形成を行なうために加熱蒸
発、イオン化される物質として棒状物質を用い、かつこ
の棒状物質を軸線回りで回転させる機構と棒状物質を基
板に徐々に近づけるように軸線方向に送り出す機構とを
設けるとともに、棒状物質を加熱蒸発させるための熱源
として光ビーム、電子ビーム等のエネルギビームを照射
させるビーム発生源を設けたものである。
In order to meet such a demand, the ion plating apparatus according to the present invention uses a substance that is heated and vaporized and ionized to form a film on a vapor deposition substrate in a vacuum container. Using a rod-shaped substance, and with a mechanism for rotating the rod-shaped substance around the axis and a mechanism for feeding the rod-shaped substance in the axial direction so as to gradually approach the substrate, a light beam as a heat source for heating and evaporating the rod-shaped substance, A beam generation source for irradiating an energy beam such as an electron beam is provided.

【0012】[0012]

【作用】本発明によれば、真空容器の中で、棒状物質を
軸線回りで回転させるとともに基板側に徐々に近づける
ように軸線方向で送り出しながら、この棒状物質の先端
部分に、ビーム発生源からの光ビームまたは電子ビーム
を照射し、加熱蒸発させるとともに、その上方に配置さ
れた高周波コイルによりイオン化し、さらにその上方に
配置された蒸着用基板に加速して衝突させることによ
り、イオン化された蒸発粒子を付着堆積させ、厚い膜形
成を超高純度をもって行なえる。
According to the present invention, the rod-shaped substance is rotated around the axis in the vacuum container and is fed in the axial direction so as to gradually approach the substrate side, while the tip of the rod-shaped substance is fed from the beam generation source. Of the ionized evaporation by irradiating it with a light beam or an electron beam to heat and evaporate it, ionize it with a high-frequency coil placed above it, and accelerate it to collide with the deposition substrate placed above it. Particles can be deposited and deposited to form a thick film with ultra-high purity.

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明に係るイオンプレーティング装
置の一実施例を示すものであり、同図において前述した
図3と同一または相当する部分には同一番号を付し、具
体的な説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of the ion plating apparatus according to the present invention, in which the same or corresponding parts as those in FIG. Is omitted.

【0014】さて、本発明に係るイオンプレーティング
装置1によれば、真空容器3の中で物質を加熱蒸発さ
せ、蒸発粒子とした後、この蒸発粒子を高周波コイル6
での高周波電界等を利用してイオン化し、さらに直流電
界により加速して蒸着用基板7上に付着堆積させて膜形
成を行なうにあたって、物質として棒状物質10を用
い、かつこの棒状物質10を軸線回りで回転させる機構
と棒状物質10を前記基板7に徐々に近づけるように軸
線方向に送り出す機構とを設けるとともに、棒状物質1
0を加熱蒸発させるための熱源として光ビーム11をエ
ネルギビームとして照射するビーム発生源となる炭酸ガ
スレーザ12を設けたところに特徴を有している。
According to the ion plating apparatus 1 of the present invention, the substance is heated and vaporized in the vacuum container 3 to form the vaporized particles, and the vaporized particles are used for the high frequency coil 6
When a film is formed by ionizing using a high frequency electric field or the like in the above, and further accelerating by a direct current electric field to deposit and deposit on the vapor deposition substrate 7, a rod-shaped substance 10 is used as a substance, and the rod-shaped substance 10 is used as an axis line. The rod-shaped substance 1 is provided with a mechanism for rotating the rod-shaped substance and a mechanism for feeding the rod-shaped substance 10 in the axial direction so as to gradually approach the substrate 7.
It is characterized in that a carbon dioxide laser 12 is provided as a beam generation source that irradiates a light beam 11 as an energy beam as a heat source for heating and evaporating 0.

【0015】ここで、図中13は装置基台2内に立設状
態で設けられ棒状物質10を真空容器3内に底部側から
臨ませた状態で保持するとともにこの棒状物質10を回
転、送り出し駆動可能なシャフト、14はこのシャフト
13を回転、軸線方向への送り出しを行なうための駆動
機構部である。
Reference numeral 13 in the figure is provided in the apparatus base 2 in an upright state to hold the rod-shaped substance 10 in the vacuum container 3 in a state of being faced from the bottom side and to rotate and send out the rod-shaped substance 10. A drivable shaft 14 is a drive mechanism portion for rotating the shaft 13 and sending it out in the axial direction.

【0016】また、上述した棒状物質10としては、金
属、酸化物等を始めとする種々の蒸発材料のいずれを用
いてもよいが、炭酸ガスレーザの発振波長の10.6μ
mで光吸収帯が存在する物質であることが必要である。
ただし、多くの物質は10μm近傍の赤外域では光吸収
帯をもっているので、殆どの材料を棒状物質10として
使用することができる。なお、本実施例では、円筒形の
石英ガラス棒を用いた場合を説明する。
As the rod-shaped substance 10 described above, any of various evaporation materials such as metals and oxides may be used. The oscillation wavelength of the carbon dioxide laser is 10.6 μm.
It is necessary that the substance has a light absorption band at m.
However, since many substances have a light absorption band in the infrared region near 10 μm, most of the materials can be used as the rod-shaped substance 10. In this example, a case where a cylindrical quartz glass rod is used will be described.

【0017】さらに、前記炭酸ガスレーザ12からの光
ビーム11は、レンズ系15で焦点が調節された後、真
空容器3の側部に形成した窓部16を通して容器3内に
導入されるようになっている。
Further, the light beam 11 from the carbon dioxide laser 12 is introduced into the container 3 through the window 16 formed on the side of the vacuum container 3 after the focus is adjusted by the lens system 15. ing.

【0018】以上のような本実施例装置1において、炭
酸ガスレーザ12からの光ビーム11を、真空容器3内
で棒状物質10の先端部に照射すると、光ビーム11は
そこで吸収されて熱となり、これにより棒状物質10を
加熱、蒸発させることができる。
In the apparatus 1 of the present embodiment as described above, when the light beam 11 from the carbon dioxide gas laser 12 is applied to the tip of the rod-shaped substance 10 in the vacuum container 3, the light beam 11 is absorbed there and becomes heat, Thereby, the rod-shaped substance 10 can be heated and evaporated.

【0019】ここで、棒状物質10は、シャフト13を
介して駆動機構部14により、軸線回りで回転駆動され
るため、先端部分を全体にわたって略均一に加熱して蒸
発させることができる。また、棒状物質10は、先端部
の蒸発にしたがって長さが短くなり、そのまま放置すれ
ば、遂には光ビーム11が棒状物質10に照射されなく
なるが、本発明では、棒状物質10は、蒸発でその長さ
を減じた分だけシャフト12、駆動機構部14により、
一定速度で真空容器3内に送り込まれるように構成され
ており、その結果連続的に常に一定量の蒸発粒子を物質
10から蒸発させて得ることができる。
Here, since the rod-shaped substance 10 is rotationally driven around the axis by the drive mechanism portion 14 via the shaft 13, the tip portion can be heated and vaporized substantially uniformly over the whole. Further, the rod-shaped substance 10 becomes shorter in length as the tip portion evaporates, and if it is left as it is, the light beam 11 is finally not irradiated to the rod-shaped substance 10. However, in the present invention, the rod-shaped substance 10 is evaporated. With the shaft 12 and the drive mechanism portion 14 reduced by the length,
It is configured to be fed into the vacuum container 3 at a constant speed, and as a result, a constant amount of vaporized particles can be continuously evaporated from the substance 10.

【0020】さらに、上述した以外の部分には、通常の
イオンプレーティング装置1と同様に、蒸発粒子のイオ
ン化部分、直流電界付加部分等が取付けられており、こ
れにより棒状物質10の先端部分での加熱蒸発によって
得られた蒸発粒子は、イオン化されかつ加速されてその
上方に配置されている基板7に衝突して付着堆積される
もので、その結果として緻密でかつ高品質(超高純度)
をもって厚い石英ガラス膜を、基板7上に形成すること
ができるものである。
Further, as in the ordinary ion plating apparatus 1, an ionization portion of vaporized particles, a DC electric field applying portion, and the like are attached to portions other than the above-mentioned portions, whereby the tip portion of the rod-shaped substance 10 is attached. The vaporized particles obtained by the heat vaporization of are ionized and accelerated, and collide with the substrate 7 disposed thereabove to be adhered and deposited. As a result, dense and high quality (ultra high purity)
It is possible to form a thick quartz glass film on the substrate 7.

【0021】特に、従来装置では、最大15μm程度の
石英ガラス膜しか形成できず、またガラス膜形成の最終
過程では、物質10のみでなく、ターゲットホルダ等か
らの蒸発も伴ない、不純物の混入、不均質な膜しか形成
されない等の不具合を生じていたが、本発明に係るイオ
ンプレーティング装置1によれば、50μm以上の厚さ
で高純度の均質な膜を形成することができる。たとえば
本発明装置で形成した石英ガラス膜の屈折率を測定した
ところ、1.458であり、膜の成分として良好な結果
が得られることが確認されている。
Particularly, in the conventional apparatus, only a quartz glass film having a maximum size of about 15 μm can be formed, and in the final process of forming the glass film, not only the substance 10 but also evaporation from the target holder and the like are mixed with impurities, Although a problem such as the formation of only an inhomogeneous film has occurred, the ion plating apparatus 1 according to the present invention can form a highly pure homogeneous film with a thickness of 50 μm or more. For example, when the refractive index of the quartz glass film formed by the device of the present invention was measured, it was 1.458, and it was confirmed that a good result was obtained as a component of the film.

【0022】図2は本発明の別の実施例を示し、これら
の図において図1等と同一または相当する部分には同一
番号を付して詳細な説明は省略する。さて、この実施例
では、上述した実施例での棒状物質10の熱源である光
ビーム11を照射する炭酸ガスレーザ12の代わりに、
ヘリウムネオンレーザ20を用い、その光21を、真空
容器3の側部に設けた窓部22を通して容器3内に導入
し、棒状物質10の先端部を照射するように構成してい
る。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In these figures, the same or corresponding parts as in FIG. Now, in this embodiment, instead of the carbon dioxide laser 12 for irradiating the light beam 11 which is the heat source of the rod-shaped material 10 in the above-mentioned embodiment,
The helium neon laser 20 is used, and its light 21 is introduced into the container 3 through a window 22 provided on the side of the vacuum container 3 to irradiate the tip of the rod-shaped substance 10.

【0023】また、この実施例では、前記ヘリウムネオ
ンレーザ20からの光21を、真空容器3の反対側の側
部で窓部23を介して受光する光検出器24を設けてお
り、この光検出器24が光21を検出した時、つまり棒
状物質10の先端部が蒸発して棒状物質10が短くなっ
た時に、この棒状物質10を軸線方向に送り出すように
シャフト13を駆動制御するように構成している。
Further, in this embodiment, a photodetector 24 for receiving the light 21 from the helium neon laser 20 through the window 23 on the side opposite to the vacuum chamber 3 is provided. When the detector 24 detects the light 21, that is, when the tip of the rod-shaped substance 10 is evaporated and the rod-shaped substance 10 is shortened, the shaft 13 is driven and controlled so as to send out the rod-shaped substance 10 in the axial direction. I am configuring.

【0024】すなわち、棒状物質10の先端部は円筒ま
たは紡錘形を呈しているため、光21は、常時はこの部
分で反射、錯乱され、光検出器24に入力されることは
ない。また、この実施例では、初期状態では、棒状物質
10を保持するシャフト13の送り出し機構でのスイッ
チ(図示せず)をOFF状態としている。そして、上述
した光検出器24での電気出力が一定レベル以上にある
ときにのみ、ON状態となるようにシャフト13の駆動
機構部14での送り出し機構を構成することにより、常
時はOFFのままで、棒状物質10の送り出しは行なわ
れない。
That is, since the tip portion of the rod-shaped substance 10 has a cylindrical or spindle shape, the light 21 is always reflected and confused at this portion and is not input to the photodetector 24. Further, in this embodiment, in the initial state, the switch (not shown) in the feeding mechanism of the shaft 13 holding the rod-shaped substance 10 is turned off. Then, by configuring the feeding mechanism of the drive mechanism portion 14 of the shaft 13 so as to be in the ON state only when the electric output from the photodetector 24 described above is at a certain level or more, it is always kept OFF. Therefore, the rod-shaped material 10 is not sent out.

【0025】一方、棒状物質10の先端部が蒸発するに
つれて消滅すれば、光21は棒状物質10の先端部真上
を通過して光検出器24に入力される。このとき、光検
出器24からの電気出力でシャフト13の送り出し機構
のスイッチをONするように電気回路を構成することに
より、棒状物質10は、真空容器3内へ基板7に近づく
方向に送り込まれることになる。そして、やがて棒状物
質10の先端部が、光21を遮る位置まで送り込まれる
と、再び光検出器24からの電気出力がなくなるととも
に、送り出し機構のスイッチはOFF状態となる。
On the other hand, if the tip portion of the rod-shaped substance 10 disappears as it evaporates, the light 21 passes directly above the tip portion of the rod-shaped substance 10 and is input to the photodetector 24. At this time, the rod-shaped substance 10 is fed into the vacuum container 3 in a direction approaching the substrate 7 by configuring an electric circuit so that the switch of the feeding mechanism of the shaft 13 is turned on by the electric output from the photodetector 24. It will be. Then, when the tip of the rod-shaped substance 10 is sent to a position where the light 21 is blocked, the electric output from the photodetector 24 is lost again and the switch of the sending mechanism is turned off.

【0026】以後、上述した光検出器24でスイッチの
ON・OFFを繰り返すことにより、ヘリウムネオンレ
ーザ20の光21と棒状物質10の先端部との位置関係
を、本装置でイオンプレーティングを実施している間、
一定に保持することができ、このため常に一定量の蒸発
が起こり、自動的、連続的にイオンプレーティングを行
なえる。
Thereafter, by repeating ON / OFF of the switch in the photodetector 24 described above, the positional relationship between the light 21 of the helium neon laser 20 and the tip of the rod-shaped substance 10 is ion-plated by this apparatus. While doing
It can be held constant, so that a constant amount of evaporation always occurs, and automatic and continuous ion plating can be performed.

【0027】このような構成によっても、前述した実施
例と同様に、真空容器3の中で、棒状物質10を、基板
7側に近づけるように軸線方向で送り出しながら、この
棒状物質10の先端部分に、ビーム発生源であるヘリウ
ムネオンレーザ20からの光21を照射し、加熱蒸発さ
せるとともに、その上方に配置された高周波コイル6に
よりイオン化し、さらにその上方に配置された蒸着用基
板7に加速して衝突させてイオン化された蒸発粒子を付
着堆積させ、厚い膜形成を超高純度をもって行なえる。
With this structure as well, as in the above-described embodiment, the rod-shaped substance 10 is fed in the axial direction in the vacuum container 3 so as to approach the substrate 7, and the tip portion of the rod-shaped substance 10 is moved. Is irradiated with light 21 from a helium neon laser 20 which is a beam generation source, is heated and vaporized, and is ionized by a high frequency coil 6 arranged above it, and further accelerated to a vapor deposition substrate 7 arranged above it. Then, they collide with each other to deposit and deposit the ionized vaporized particles, so that a thick film can be formed with ultra-high purity.

【0028】ここで、上述した実施例では、光21のO
N・OFFによって送り出し速度の自動制御を行なえる
ように構成したが、自動制御の方式としては、テレビ画
面上で棒状物質10の先端部を観察し、画面上で一定の
位置にあるようにする等、他の方法であってもよく、要
はヘリウムネオンレーザ20あるいは炭酸ガスレーザ1
2等のビーム発信器からの光ビーム21,11と棒状物
質10の先端部との位置関係を、イオンプレーティング
を実施している間、常に一定に保持するとよいものであ
る。
Here, in the above-described embodiment, the O of the light 21 is
The feeding speed is automatically controlled by N / OFF. As an automatic control method, the tip of the rod-shaped substance 10 is observed on the TV screen so that it is at a fixed position on the screen. Other methods, such as helium neon laser 20 or carbon dioxide laser 1 may be used.
It is preferable that the positional relationship between the light beams 21 and 11 from the beam transmitters such as 2 and the tip of the rod-shaped substance 10 be kept constant during the ion plating.

【0029】なお、本発明は上述した実施例構造には限
定されず、イオンプレーティング装置1各部の形状、構
造等を適宜変形、変更し得ることは言うまでもない。た
とえば前述した二つの実施例では、棒状物質10を加熱
蒸発させる熱源として炭酸ガスレーザ12、ヘリウムネ
オンレーザ20等を用いた場合を説明したが、本発明は
これに限定されず、物質10の材料によって、充分に加
熱可能であれば、電子ビーム等のビームエネルギを熱源
として用いてもよいことは容易に理解されよう。
It is needless to say that the present invention is not limited to the structure of the embodiment described above, and the shape, structure, etc. of each part of the ion plating apparatus 1 can be appropriately modified or changed. For example, in the above-mentioned two embodiments, the case where the carbon dioxide gas laser 12, the helium neon laser 20 or the like is used as the heat source for heating and evaporating the rod-shaped substance 10 has been described, but the present invention is not limited to this and may be changed depending on the material of the substance 10. It will be easily understood that beam energy such as an electron beam may be used as a heat source as long as it can be sufficiently heated.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るイオン
プレーティング装置によれば、真空容器の中で蒸着用基
板に膜形成を行なうために加熱蒸発、イオン化される物
質として棒状物質を用い、かつこの棒状物質を軸線回り
で回転させる機構と棒状物質を基板に徐々に近づけるよ
うに軸線方向に送り出す機構とを設けるとともに、棒状
物質を加熱蒸発させるための熱源として光ビーム、電子
ビーム等のエネルギビームを照射させるビーム発生源を
設けるようにしたので、簡単でかつ経済性に優れた構造
にもかかわらず、以下に列挙する種々優れた効果を奏す
る。
As described above, according to the ion plating apparatus of the present invention, a rod-shaped substance is used as a substance that is heated and vaporized and ionized to form a film on a substrate for vapor deposition in a vacuum container. A mechanism for rotating the rod-shaped substance around the axis and a mechanism for feeding the rod-shaped substance in the axial direction so that the rod-shaped substance is gradually brought closer to the substrate are provided, and the energy of light beam, electron beam, etc. is used as a heat source for heating and evaporating the rod-shaped substance. Since the beam generation source for irradiating the beam is provided, various excellent effects listed below can be achieved in spite of the simple and economical structure.

【0031】イオンプレーティングで蒸発させる物質
を保持し加熱するにあたって、従来のようなターゲット
ホルダや坩堝が不要となるため、物質の蒸発温度に制限
がなくなり、しかも簡単でかつ経済性に優れた構造によ
って、容易に高純度の物質による膜を基板上に形成でき
る。
When holding and heating the substance to be vaporized by the ion plating, the conventional target holder and crucible are unnecessary, so that the vaporization temperature of the substance is not limited, and the structure is simple and economical. Thus, a film made of a high-purity substance can be easily formed on the substrate.

【0032】蒸発させる物質が棒状を呈し、かつ連続
的に供給できるため、従来装置で行なう場合に比べて大
量の物質を加熱蒸発させ、高品質で厚い膜を形成するこ
とができる。
Since the substance to be vaporized has a rod shape and can be continuously supplied, a large amount of the substance can be heated and vaporized to form a high-quality thick film, as compared with the case where the conventional apparatus is used.

【0033】真空容器内にターゲットホルダや坩堝を
設置するための保持部やその保持部の保温、冷却部分も
不要で、たとえば炭酸ガスレーザや簡便な送り機構等の
汎用装置を部分的に付加することにより装置を構成でき
るため、量産性や経済性の面で優れている等の利点もあ
る。
A holder for installing the target holder and the crucible in the vacuum container and a heat-retaining and cooling portion of the holder are not necessary. For example, a general-purpose device such as a carbon dioxide gas laser or a simple feeding mechanism may be partially added. Since the device can be configured by, there are advantages such as excellent mass productivity and economical efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るイオンプレーティング装置の一実
施例を示し、要部構成を説明するための概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an ion plating apparatus according to the present invention and illustrating a configuration of a main part.

【図2】本発明に係るイオンプレーティング装置の別の
実施例を示し、要部構成を説明するための概略構成図で
ある。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating another embodiment of the ion plating apparatus according to the present invention and illustrating the configuration of a main part.

【図3】従来のイオンプレーティング装置を例示する概
略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a conventional ion plating apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 イオンプレーティング装置 3 真空容器 6 高周波コイル 7 蒸着用基板 8 支持アーム 10 棒状物質 11 光ビーム(ビームエネルギ) 12 炭酸ガスレーザ(ビーム発生源) 13 シャフト 14 駆動機構部 15 レンズ系 16 窓部 20 ヘリウムネオンレーザ(ビーム発生源) 21 光(ビームエネルギ) 22 窓部 23 窓部 24 光検出器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ion plating device 3 Vacuum container 6 High frequency coil 7 Substrate for vapor deposition 8 Support arm 10 Rod-like substance 11 Light beam (beam energy) 12 Carbon dioxide laser (beam source) 13 Shaft 14 Driving mechanism part 15 Lens system 16 Window part 20 Helium Neon laser (beam source) 21 light (beam energy) 22 window 23 window 24 photodetector

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空容器の中で物質を加熱蒸発させ、蒸
発粒子とした後、この蒸発粒子を高周波電界を利用して
イオン化し、さらに直流電界により加速して蒸着用基板
上に付着堆積させるイオンプレーティング装置におい
て、 前記物質として棒状物質を用い、かつこの棒状物質を軸
線回りで回転させる機構と、前記棒状物質を前記基板に
徐々に近づけるように軸線方向に送り出す機構とを設け
るとともに、 前記棒状物質を加熱蒸発させるための熱源として光ビー
ム、電子ビーム等のエネルギビームを照射させるビーム
発生源を設けたことを特徴とするイオンプレーティング
装置。
1. A substance is heated and vaporized in a vacuum container to form vaporized particles, which are ionized by utilizing a high frequency electric field and further accelerated by a direct current electric field to be deposited and deposited on a substrate for vapor deposition. In the ion plating device, a rod-shaped substance is used as the substance, and a mechanism for rotating the rod-shaped substance around the axis and a mechanism for feeding the rod-shaped substance in the axial direction so as to gradually approach the substrate are provided. An ion plating apparatus comprising a beam generation source for irradiating an energy beam such as a light beam or an electron beam as a heat source for heating and evaporating a rod-shaped substance.
JP5122099A 1993-04-27 1993-04-27 Ion-plating device Pending JPH06306587A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100624745B1 (en) * 2004-09-13 2006-09-15 한국전기연구원 Hollow cathode discharge gun with stable discharge characteristics

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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