JPH07106052A - 放電洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電洗浄装置の陰極に用いるタングステン線
の寿命を向上させ、装置の長寿命化を図る。 【構成】 真空容器内に、熱電子を供給する陰極と放電
用の陰極とを設置し、放電用ガスを導入して、真空容器
内及び被洗浄部品の放電洗浄を行う放電洗浄装置におい
て、陰極と陽極との距離がこれらの全部位においてを等
しくなるように設置する。このため、陰極２は、その全
体の形状がドーム型に巻いたタングステンによる巻線に
より構成され、陽極１は、陰極２と同様なドーム型の形
状を持ち全体に貫通孔を有して構成される。 【効果】 陰極と陽極との間に均一な放電を起こし、陰
極を均一に消耗させることができ、陰極の寿命を充分に
使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空容器内に置かれた
部品を、放電用ガスを用いて洗浄する放電洗浄装置に係
り、特に、その陰極の長寿命化を図った放電洗浄装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】放電洗浄装置に関する従来技術として、
例えば、特開昭６１−１０４９９２号公報等に記載され
た技術が知られている。この従来技術は、真空容器を陰
極として、容器内に設けた陽極との間に１００Ｖ以上の
電圧を印加し、アルゴン等の不活性ガスを用いて放電さ
せ、真空容器または真空容器内に置かれた部品等を洗浄
するというものである。

【０００３】また、他の従来技術として、例えば、特開
昭６１−２２０２６２等に記載された技術が知られてい
る。この従来技術は、前記放電洗浄装置を、陰極系、放
電系、バイアス系を連結したグローモードプラズマ源に
より構成することにより、真空容器及び部品の表面を荒
らすことなく効率よくこれらを洗浄することができるよ
うにしたものである。

【０００４】以下、この種の放電洗浄装置の例を図面に
より説明する。

【０００５】図６は本発明が適用され、かつ、従来技術
として使用されている放電洗浄装置の構成を示す図、図
７は従来技術による電極の構造例を示す斜視図、図８は
図７の側面図、図９は図７の平面図、図１０は陰極を形
成するタングステン線の抵抗の経時変化を説明する図、
図１１は陰極を形成するタングステン線の径の分布を説
明する図である。図６〜図９において、１は陽極、２は
陰極、３は真空容器、４は真空ポンプ、５はガス導入バ
ルブ、６、７は定電圧源、８は被洗浄部品である。

【０００６】放電洗浄装置は、図６に示すように、導線
により接地され放電用の負の電極を構成する真空容器３
と、放電用ガス及び真空容器内ガスを排出する真空ポン
プ４と、放電用ガスを真空容器内に導入するガス導入バ
ルブ５と、真空容器３内に設置され、放電発生源として
定電圧電源７により加熱されて熱電子を放出する陰極２
と、該陰極を覆うように配置され、定電圧電源９により
正の電位が印加され、真空容器３との間で放電を起こす
放電用電極である陽極１とを備えて構成される。そし
て、真空容器３内には、被洗浄部品８が設置される。

【０００７】次に、前述のように構成される放電洗浄装
置の動作を説明する。

【０００８】最初に、真空ポンプ４により真空容器３内
を真空にした後、バルブ５を調節して放電ガスを１ｍＴ
ｏｒｒ〜３０ｍＴｏｒｒまで真空容器３内に導入する。
次に、電源６を用いてタングステン線により形成されて
いる陰極２を２２００℃まで加熱し熱電子を放出させ
る。そして、電源７を用いて陽極１に１０Ｖ〜５００Ｖ
の電圧を印加する。

【０００９】この状態で、陰極２から放出される熱電子
は、種火的な役割を果たし、真空容器３内に安定したグ
ロー放電を生じさせる。この放電によって生じたプラズ
マは、真空容器３内に拡散すると共に、プラズマ中のイ
オンが真空容器３の器壁、被洗浄部品８等の表面に衝突
して吸着ガスを離脱させこれらの洗浄を行う。このとき
離脱した吸着ガスは、真空ポンプ４によって排気され
る。

【００１０】前述した放電洗浄装置の陰極２及び陽極１
は、図７〜図９に示すような形状を備えて構成されてい
る。すなわち、陰極２は、コイル状に形成されタングス
テン線を用いてほぼ直線状に構成され、陽極１は、陰極
２を覆う半球状のドーム状の形状を備え、かつ、全体に
貫通孔を備えて構成されている。このため、陽極１と陰
極２との間の距離は、陰極２の部位によって異なり、陰
極２の端部で最も小さくなっている。

【００１１】このような構造の陽極１、陰極２を用いて
放電洗浄装置を動作させた場合における、陰極２のタン
グステン線の抵抗値は、図１０に示すように経時的に抵
抗値が増加する方向に変化していく。この変化は、陰極
２と陽極１との間の放電によるスパッタに起因するタン
グステン線の径の減少により生じるものである。

【００１２】所定時間使用した後の陰極２のタングステ
ン線の径の分布は、図１１に示すようにその両端部にお
いて細くなっている。この原因は、陰極２の両端部にお
いて陽極１との距離が他の部位より短いため、両端部に
おける放電量が多くなり、この部分のスパッタ量が多く
なるためである。

【００１３】従って、前述した放電洗浄装置の使用を続
けると、陰極２を形成するタングステン線の両端部で次
第にその径が細くなり、陰極２が破断することになる。
しかし、このとき、前記両端部以外の他の部分は、充分
な径の太さを持っている。すなわち、前述した従来技術
は、タングステン線の寿命を充分に使用していないとい
うことができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術は、
真空容器内に設置した陰極と陽極との間の放電により陰
極をスパッタして生じるプラズマを用いて洗浄を行うも
のであり、このため、所定時間の使用により陰極が消耗
し破断する。そして、この従来技術は、陽極と陰極との
距離がこれらの部位によって異なり不均一であるため、
前記陰極の消耗量がその部位によって不均一となり、陰
極の一部分のみが消耗して破断してしまい、陰極が充分
に消耗しないうちに使えなくなるという問題点を有して
いる。

【００１５】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、陰極と陽極との間の放電による陰極の消耗を均
一にして陰極の寿命を延ばし、これにより、装置の長寿
命化を図った放電洗浄装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、真空容器内に設けた陰極と陽極とを、これらの間の
距離が、これらの全ての部位で等しくなるように配置す
ることにより達成される。

【００１７】

【作用】陰極と陽極との間の距離をこれらの全ての部位
で等しくなるように陰極と陽極とを配置することによ
り、陰極と陽極との間の放電の分布を均一にすることが
できる。本発明は、これにより陰極を均一に消耗させる
ことができるようになるため、陰極の一部分のみが消耗
して破断することがなく、これにより、陰極破断時まで
の陰極消耗量を増加させることができ、陰極の寿命を延
ばし、装置全体の寿命を延ばすことができる。

【００１８】

【実施例】以下、発明による放電洗浄装置の実施例を図
面により詳細に説明する。なお、以下に説明する本発明
の実施例は、放電洗浄装置の電極に関するものであり、
図６により説明した構成を有する放電洗浄装置に適用す
ることができるものであるので、以下では、放電洗浄装
置そのものの説明は省略する。

【００１９】図１は本発明による放電洗浄装置の電極の
第１の実施例の構成を示す斜視図、図２は図１の側面
図、図３は図１の平面図であり、図の符号は図６の場合
と同一である。

【００２０】図１〜図３に示すように、本発明の実施例
による陰極２は、その全体の形状がドーム型に、すなわ
ち、円錐蔓巻き状に巻いたタングステンによる巻線であ
り、陽極１は、陰極２と同様な半球状のドーム型の形状
を持ち全体に貫通孔を有して構成されており、陰極２と
陽極１とは、それらの全部位の距離が等しくなるように
設置されている。

【００２１】いま、前述したように構成される陰極２と
陽極１とを、図６に示す放電洗浄装置に設置し、ドーム
状に巻いたタングステン線による陰極２を加熱し、熱電
子を供給すると共に、陽極１に電圧を印加し、陰極２と
陽極１との間で放電を発生させて洗浄動作を行わせるも
のとする。

【００２２】この場合、真空容器３内では、陰極２と陽
極１との間の距離がこれらの全部位において一定である
ため、陰極２と陽極１間との間で生じる放電は、均一な
分布を持つものとなり、この結果、タングステン線によ
る陰極２からのスパッタ量が均一となり、陰極２のタン
グステン線は、その全体が均一に消耗し、その径が常に
全体で等しい状態とされる。

【００２３】前述したような電極を有する放電洗浄装置
は、タングステン線による陰極２の一部分の径が減少し
破断することがなく、陰極２のタングステン線全体の径
が細くなるまで使用することができ、陰極２の寿命を延
ばすことが可能であり、装置全体の長寿命化を図ること
ができる。

【００２４】なお、電極の構造は、図１〜図３を用いて
説明した実施例に限定されるものではなく、以下に例示
するように、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
変更が可能である。

【００２５】図４は本発明による放電洗浄装置の電極の
第２の実施例の構成を示す斜視図であり、図の符号は図
１の場合と同一である。

【００２６】図４に示す本発明の第２の実施例は、陽極
１を半円筒状で全体に貫通孔を持った形状とし、陰極２
としてコイル状のタングステン線を直線状に形成したも
のを使用し、この陰極２を前記陽極１の半円筒の中心線
に並行になるように配置したものである。

【００２７】このような本発明の第２の実施例によって
も、陽極１と陰極２のと間の距離を、これらの全部位に
おいてほぼ一定とすることができ、図１〜図３により説
明した電極を使用した場合と同様な効果を得ることがで
きる。

【００２８】図５は本発明による放電洗浄装置の電極の
第３の実施例の構成を示す側面図であり、図の符号は図
１の場合と同一である。

【００２９】図５に示す本発明の第３の実施例は、陽極
１半球状のドーム形状を持つ全体に貫通孔を持った形状
とし、陰極２としてコイル状のタングステン線を円弧状
に形成したものを使用し、この陰極２を前記陽極１のド
ームに沿って配置したものである。

【００３０】このような本発明の第３の実施例によって
も、陽極１と陰極２のと間の距離を、これらの全部位に
おいてほぼ一定とすることができ、図１〜図３により説
明した電極を使用した場合と同様な効果を得ることがで
きる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、放
電洗浄装置の陰極と陽極との間に均一な放電を生じさ
せ、陰極の消耗を均一にすることができ、これにより、
陰極の寿命を充分に使用することができ、放電洗浄装置
の長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による放電洗浄装置の電極の第１の実施
例の構成を示す斜視図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】図１の平面図である。

【図４】本発明による放電洗浄装置の電極の第２の実施
例の構成を示す斜視図である。

【図５】本発明による放電洗浄装置の電極の第３の実施
例の構成を示す側面図である。

【図６】本発明が適用され、かつ、従来技術として使用
されている放電洗浄装置の構成を示す図である。

【図７】従来技術による電極の構造例を示す斜視図であ
る。

【図８】図７の側面図である。

【図９】図７の平面図である。

【図１０】陰極を形成するタングステン線の抵抗の経時
変化を説明する図である。

【図１１】陰極を形成するタングステン線の径の分布を
説明する図である。

【符号の説明】

１ 陽極 ２ 陰極 ３ 真空容器 ４ 真空ポンプ ５ ガス導入バルブ ６、７ 定電圧電源 ８ 被洗浄部品

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器内に電子を供給する陰極と、該
   陰極を覆うように配置され、かつ、全体に貫通孔を有す
   る陽極とが設置され、真空容器内に放電用ガスを導入し
   て、前記真空容器内あるいは真空容器内に設置した被洗
   浄部品の放電洗浄を行う放電洗浄装置において、前記陰
   極と前記陽極との間の距離が、前記両電極の全ての部位
   で等間隔となるように、前記両電極を配置することを特
   徴とする放電洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記陰極が円錐蔓巻き形状を有し、前記
   陽極が半球形状を有することを特徴とする請求項１記載
   の放電洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記陰極が直線コイル形状を有し、前記
   陽極が半円筒形状を有することを特徴とする請求項１記
   載の放電洗浄装置。
4. 【請求項４】 前記陰極が円弧状のコイル形状を有し、
   前記陽極が半球形状を有することを特徴とする請求項１
   記載の放電洗浄装置。