JPH07316796A - Ion plating device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、真空容器内にて蒸着物
質の蒸発，イオン化により生成される成膜材料蒸気粒子
を基板の表面にイオンプレーティングにより付着させて
金属膜や合金膜を成膜す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 forms a metal film or an alloy film by depositing film forming material vapor particles generated by evaporation and ionization of a vapor deposition material in a vacuum container by ion plating. A membrane ion plating device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種のイオンプレーティング装
置には、イオンプレーティングを行うために、プラズマ
源としてアーク放電型プラズマ銃を用いたものがある。
このイオンプレーティングにおいては、真空容器内で蒸
気化された材料蒸気をプラズマによりイオン化し、この
成膜材料粒子を真空容器内に設けられた基板の表面に付
着させ、金属膜や合金膜を成膜する。2. Description of the Related Art Conventionally, there is an ion plating apparatus of this type using an arc discharge type plasma gun as a plasma source for performing ion plating.
In this ion plating, the material vapor vaporized in the vacuum container is ionized by plasma, and the film forming material particles are attached to the surface of the substrate provided in the vacuum container to form a metal film or an alloy film. To film.
【０００３】この為、イオンプレーティング装置は、蒸
着物質を溶解させるための加熱用電力源とプラズマを生
成するためのプラズマ生成手段とを備える。例えば、ル
ツボ又はハース内の蒸着物質に単一の金属を用いれば、
基板の表面には単一の金属膜が成膜される。又、反応ガ
スのプラズマを用いた反応性イオンプレーティング方法
によって化合物の膜が得られ、又幾つかの異なる金属を
用いれば、基板の表面には合金膜が成膜される。しか
も、イオンプレーティングにより成膜された膜は、通常
の真空蒸着によって成膜された膜と比べ、緻密で密着性
に優れた膜質を容易に得られるという利点がある。For this reason, the ion plating apparatus is provided with a heating power source for melting the vapor deposition substance and a plasma generating means for generating plasma. For example, if a single metal is used for the deposition material in the crucible or hearth,
A single metal film is formed on the surface of the substrate. In addition, a compound film is obtained by a reactive ion plating method using plasma of a reaction gas, and if several different metals are used, an alloy film is formed on the surface of the substrate. Moreover, a film formed by ion plating has an advantage that a film quality that is dense and has excellent adhesiveness can be easily obtained, as compared with a film formed by ordinary vacuum deposition.
【０００４】ところで、一般に金属を加熱させる手段と
しては、抵抗加熱，誘導加熱，電子銃（ＥＢ）による加
熱，アーク放電［例えばホローカソード銃による放電，
圧力勾配型プラズマ銃（浦本ガンとも呼ばれる）による
放電，マルチアーク放電］等が挙げられる。又、プラズ
マを生成する手段としては、ＤＣグロー放電，ＲＦ放
電，マイクロ波放電，ＥＣＲ放電，ＤＣアーク放電等が
挙げられる。By the way, generally, as means for heating a metal, resistance heating, induction heating, heating by an electron gun (EB), arc discharge [for example, discharge by a hollow cathode gun,
Discharge using a pressure gradient type plasma gun (also called Uramoto gun), multi-arc discharge] and the like. Further, examples of means for generating plasma include DC glow discharge, RF discharge, microwave discharge, ECR discharge, DC arc discharge and the like.
【０００５】そこで、イオンプレーティングには、この
ような各加熱手段や各プラズマ生成手段を組み合わせた
種々の方法が提案されている。ここでは工業的利用上の
理由により、ＥＢ＋ＲＦ方式，ＥＢ＋ＤＣアーク方式，
ホローカソード（ＨＣＤ）方式，及び圧力勾配型プラズ
マ銃方式を説明する。Therefore, for the ion plating, various methods have been proposed in which such heating means and plasma generating means are combined. Here, for industrial reasons, EB + RF method, EB + DC arc method,
A hollow cathode (HCD) system and a pressure gradient type plasma gun system will be described.
【０００６】ＥＢ＋ＲＦ方式とＥＢ＋ＤＣアーク方式と
は、ＥＢを用いて蒸着物質を蒸発させ、更にプラズマ発
生源として、それぞれＲＦ放電やＤＣアーク放電を用い
たものである。ＨＣＤ方式は、金属パイプを陰極とし、
蒸発化させる蒸着物質を載せたルツボ又はハースを陽極
としてアーク放電を行わせ、このときに生じる熱とプラ
ズマとにより金属の蒸気化，イオン化を同時に行わせる
ものである。圧力勾配型プラズマ銃方式は、基本的にＨ
ＣＤ方式と同様であり、陰極のガンと陽極のルツボ又は
ハース（以下は、ルツボのみを用いた場合として説明す
る）との間でアーク放電を行わせ、蒸着物質の蒸気化，
イオン化を同時に行わせるものである。The EB + RF system and the EB + DC arc system are ones in which an evaporation material is vaporized by using EB, and RF discharge and DC arc discharge are respectively used as plasma generation sources. The HCD method uses a metal pipe as a cathode,
A crucible or a hearth on which a vapor deposition material to be vaporized is placed is used as an anode to perform arc discharge, and the heat and plasma generated at this time simultaneously vaporize and ionize the metal. The pressure gradient type plasma gun method is basically H
Similar to the CD method, arc discharge is performed between the gun of the cathode and the crucible or hearth of the anode (hereinafter described as a case where only the crucible is used) to vaporize the vapor deposition material,
Ionization is performed at the same time.
【０００７】このうち、圧力勾配型プラズマ銃方式は、
他のイオンプレーティング方法に比べ、陰極が長寿命と
なる上、プラズマの形状を磁場により調整制御できる長
所がある。又、圧力勾配型プラズマ銃方式は、酸素ガス
のプラズマを使用しても陰極が損傷せず、しかもイオン
化を図るためのプラズマ発生手段として他のイオンプレ
ーティング方法で別途に要する電極を必要としない。Of these, the pressure gradient type plasma gun system is
Compared to other ion plating methods, the cathode has a longer life, and the shape of plasma can be adjusted and controlled by a magnetic field. Further, in the pressure gradient type plasma gun method, the cathode is not damaged even when the plasma of oxygen gas is used, and an electrode separately required for another ion plating method is not required as a plasma generating means for achieving ionization. .
【０００８】このような理由により、圧力勾配型プラズ
マ銃方式によるイオンプレーティングは、装置を構成す
るに際し、他の方法によるイオンプレーティング装置よ
りも生産性や設備設定の都合等で有利になっている。For these reasons, the pressure gradient type plasma gun type ion plating is more advantageous than other types of ion plating apparatus in terms of productivity and facility setting when constructing the apparatus. There is.
【０００９】図４は、圧力勾配型プラズマ銃方式による
反応性イオンプレーティングを採用したイオンプレーテ
ィング装置の基本構成を側断面図により示したものであ
る。このイオンプレーティング装置は、内部が１０-3ｔ
ｏｒｒ程度の真空雰囲気に保たれ、反応ガスを供給する
ガス供給口Ｅと排気口Ｈとが設けられた真空容器１０を
備えている。この真空容器１０内の底部にはルツボ（ハ
ース）１２が設けられ、ルツボ１２上には蒸着物質が載
せられている。蒸着物質としては、Ｔｉ，ＩＴＯ，Ｓ
ｉ，Ｃｒ等の各種金属が用いられる。このルツボ１２上
の蒸着物質は後述するプラズマビームにより溶解，蒸発
・イオン化させられる。また、真空容器１０内のほぼ中
央には、基板１１がルツボ１２と対向して配置されてい
る。この基板１１の表面には、後述するようにルツボ１
２上で蒸発・イオン化した材料蒸気が付着する。FIG. 4 is a side sectional view showing the basic construction of an ion plating apparatus which employs reactive ion plating of the pressure gradient type plasma gun system. The inside of this ion plating device is 10 -3 t
A vacuum container 10 is provided which is maintained in a vacuum atmosphere of about orr and is provided with a gas supply port E for supplying a reaction gas and an exhaust port H. A crucible (hearth) 12 is provided at the bottom of the vacuum container 10, and a vapor deposition material is placed on the crucible 12. Evaporation materials include Ti, ITO, S
Various metals such as i and Cr are used. The vapor deposition material on the crucible 12 is melted, evaporated and ionized by a plasma beam described later. Further, a substrate 11 is arranged in the vacuum container 10 substantially at the center thereof so as to face the crucible 12. As will be described later, the crucible 1 is formed on the surface of the substrate 11.
The material vapor that has been vaporized and ionized on 2 adheres.
【００１０】又、真空容器１０には装着口Ｆが設けら
れ、この装着口Ｆには圧力勾配型プラズマ銃（ビーム発
生器）２０が装着されている。圧力勾配型プラズマ銃２
０は、所定間隔を有して対向配置された陰極２１と、永
久磁石２２とリング状の電磁コイル２３を含む中間電極
とを備える。陰極２１はＬａＢ6 で構成され、外部から
Ａｒガスが供給される。また、真空容器１０外の装着口
Ｆの外周にはステアリングコイル２５が設けられてい
る。陰極２１で生成されたプラズマビームは永久磁石２
２及び電磁コイル２３により収束され、ステアリングコ
イル２５によってルツボ１２上に導かれる。この際、真
空容器１０内のルツボ１２との間にプラズマが生成され
る。A mounting port F is provided in the vacuum container 10, and a pressure gradient type plasma gun (beam generator) 20 is mounted in the mounting port F. Pressure gradient type plasma gun 2
The reference numeral 0 includes a cathode 21 that is arranged to face each other with a predetermined interval, and an intermediate electrode that includes a permanent magnet 22 and a ring-shaped electromagnetic coil 23. The cathode 21 is made of LaB 6 , and Ar gas is supplied from the outside. A steering coil 25 is provided on the outer periphery of the mounting port F outside the vacuum container 10. The plasma beam generated by the cathode 21 is a permanent magnet 2
2 and the electromagnetic coil 23 converges and is guided to the crucible 12 by the steering coil 25. At this time, plasma is generated between the crucible 12 inside the vacuum vessel 10.
【００１１】尚、ルツボ１２と圧力勾配型プラズマ銃２
０との間には電源回路１００が接続され、この電源回路
１００からルツボ１２と圧力勾配型プラズマ銃２０とに
電力が供給される。一般に、ルツボ１２は接地され、ル
ツボ１２に対して圧力勾配型プラズマ銃２０の陰極２１
は負電位にされる。換言すれば、ルツボ１２は圧力勾配
型プラズマ銃２０に対して電気的に陽極を形成してい
る。ルツボ１２の内部には、棒磁石１５ａが埋設されて
いる。The crucible 12 and the pressure gradient type plasma gun 2
A power supply circuit 100 is connected between 0 and 0, and power is supplied from the power supply circuit 100 to the crucible 12 and the pressure gradient type plasma gun 20. Generally, the crucible 12 is grounded, and the cathode 21 of the pressure gradient plasma gun 20 is connected to the crucible 12.
Is brought to a negative potential. In other words, the crucible 12 electrically forms an anode with respect to the pressure gradient type plasma gun 20. A bar magnet 15 a is embedded inside the crucible 12.
【００１２】また、基板１１は電源１０１によりハース
１２に対して負電位となるように負電圧が印加されてい
る。すなわち、基板１１はハース１２に対して電気的に
陰極を形成している。A negative voltage is applied to the substrate 11 so that the substrate 11 has a negative potential with respect to the hearth 12. That is, the substrate 11 electrically forms a cathode with respect to the hearth 12.
【００１３】図５をも参照して、このような構成による
従来のイオンプレーティング装置の動作を説明する。電
源回路１００によりルツボ１２及び圧力勾配型プラズマ
銃２０間に電力を供給すると、真空容器１０内でプラズ
マビームＰ´が生成される。この生成されたプラズマＰ
´はステアリングコイル２５によってルツボ１２上に導
かれ、ルツボ１２上の蒸着物質がこのプラズマビームＰ
´中にて蒸発・イオン化されて成膜材料粒子が生成され
る。この成膜材料粒子は、ルツボ１２に対して負電位の
基板１１に吸引され、基板１１の表面には成膜材料粒子
が付着し、成膜される。尚、ルツボ１２は冷却水１６に
よって冷却されている。The operation of the conventional ion plating apparatus having such a configuration will be described with reference to FIG. When power is supplied between the crucible 12 and the pressure gradient type plasma gun 20 by the power supply circuit 100, a plasma beam P ′ is generated in the vacuum container 10. This generated plasma P
′ Is guided onto the crucible 12 by the steering coil 25, and the vapor deposition material on the crucible 12 becomes the plasma beam P.
The particles of the film-forming material are generated by being evaporated and ionized in the space. The film forming material particles are attracted to the substrate 11 having a negative potential with respect to the crucible 12, and the film forming material particles adhere to the surface of the substrate 11 to form a film. The crucible 12 is cooled by cooling water 16.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のイオンプレーティング装置では、ルツボ１２はその内
部にプラズマビームＰ´収束用の棒磁石１５ａを組み込
んだ構造をしている。その結果、プラズマビームＰ´を
ガイドする磁力線の他に、棒磁石１５ａのＮ極とＳ極と
を結ぶ磁力線Ｓ´も存在している。この為、陽極である
ルツボ１２へ導かれたプラズマビームＰ´の一部が、こ
の磁力線Ｓ´に沿ってルツボ１２の下部に廻り込み、冷
却していない部材を溶解、損傷させたり、ルツボの下部
周囲からの異常放電の誘因となっていた。As described above, in the conventional ion plating apparatus, the crucible 12 has a structure in which the bar magnet 15a for converging the plasma beam P'is incorporated. As a result, in addition to the magnetic force lines that guide the plasma beam P ′, there are also magnetic force lines S ′ that connect the N and S poles of the bar magnet 15a. Therefore, a part of the plasma beam P ′ guided to the crucible 12 serving as the anode wraps around the lower portion of the crucible 12 along the magnetic force line S ′, melts or damages an uncooled member, and It was a cause of abnormal discharge from the lower surroundings.
【００１５】例えば、冷却水のホースに異常放電が集中
し、ホースに穴があいて水が吹き出す事故が発生した
り、溶解した部材によってルツボの絶縁部が短絡すると
いう危険性があった。For example, there is a risk that abnormal discharge is concentrated on the cooling water hose, water may blow out due to a hole in the hose, or the insulating part of the crucible may be short-circuited by the melted member.
【００１６】本発明の技術的課題は、ルツボ上方にのみ
磁力線を発生させ、ルツボ下方へのプラズマビームの廻
り込み防止できるイオンプレーティング装置を提供する
ことにある。A technical object of the present invention is to provide an ion plating apparatus which can generate magnetic field lines only above the crucible and prevent the plasma beam from wrapping around below the crucible.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ビーム
発生器からプラズマビームを発生させ、プラズマビーム
をルツボ上方の入射面に導き、ルツボ上の蒸着物質を蒸
発・イオン化し、蒸発・イオン化した蒸着物質をルツボ
と対向して配置された基板の表面に付着させてイオンプ
レーティングを行うイオンプレーティング装置におい
て、ルツボ内にプラズマビームを入射面に収束させる入
射ビーム収束手段を備え、入射ビーム収束手段がルツボ
の上部方向に沿って配設された棒磁石と、棒磁石を載置
する底板と棒磁石を離隔して囲むように形成された筒体
からなる有底筒状鉄心とから構成されていることを特徴
とするイオンプレーティング装置が得られる。According to the present invention, a plasma beam is generated from a beam generator, the plasma beam is guided to an incident surface above the crucible, and the vapor deposition material on the crucible is vaporized / ionized and vaporized / ionized. In an ion plating apparatus for performing ion plating by depositing the deposited material on the surface of a substrate arranged facing the crucible, an incident beam converging means for converging a plasma beam on an incident surface is provided in the crucible. The converging means is composed of a bar magnet arranged along the upper direction of the crucible, a bottom plate on which the bar magnet is mounted, and a bottomed cylindrical core made of a cylindrical body formed so as to surround the bar magnet in a spaced manner. An ion plating device characterized by being obtained is obtained.
【００１８】[0018]
【作用】棒磁石の上端が例えばＮ極の場合、そのＮ極か
ら出た磁力線は、有底筒状鉄心の上端部を介して有底筒
状鉄心の筒体を通り、有底筒状鉄心の底板から棒磁石の
Ｓ極に帰るので、ルツボ周囲の磁力線は主としてルツボ
の上方にのみ発生し、ルツボの下方には廻り込まない。When the upper end of the bar magnet has, for example, the N pole, the magnetic force lines from the N pole pass through the upper end of the bottomed cylindrical iron core and the cylindrical body of the bottomed cylindrical iron core to pass through the bottomed cylindrical iron core. Since it returns from the bottom plate to the S pole of the bar magnet, the magnetic field lines around the crucible mainly occur only above the crucible and do not wrap around below the crucible.
【００１９】これにより、プラズマが磁力線に沿ってル
ツボの下部に廻り込むことを防ぐことができる。This makes it possible to prevent the plasma from flowing around the lower part of the crucible along the lines of magnetic force.
【００２０】[0020]
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明のイオンプレー
ティング装置について図面を参照して詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following is a detailed description of the ion plating apparatus of the present invention with reference to the drawings.
【００２１】図１に本発明の一実施例によるイオンプレ
ーティング装置に使用されるルツボ１２の構造を示す。FIG. 1 shows the structure of a crucible 12 used in an ion plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
【００２２】ルツボ１２は、上端に蒸着物質を載置する
凹状の蒸着物質載置部１３ａとプラズマビームＰをその
入射面に収束させる入射ビーム収束部１５を収納する凹
部１３ｂを有するルツボ本体１３と、該凹部１３ｂを覆
う底板１４から成る。該底板１４には、前記入射ビーム
収束部１５が載置されている。The crucible 12 is a crucible body 13 having a concave portion 13a for accommodating a vapor deposition material on its upper end and a concave portion 13b for accommodating an incident beam converging portion 15 for converging the plasma beam P on its incident surface. , A bottom plate 14 that covers the recess 13b. The incident beam converging unit 15 is mounted on the bottom plate 14.
【００２３】入射ビーム収束部１５は、ルツボ１２の上
下方向に沿って配設された棒磁石１５ａと、棒磁石１５
ａを載置する底板と棒磁石１５ａを離隔して囲む様に形
成された筒体から成る有底筒状鉄心１５ｂから成る。The incident beam converging unit 15 includes a bar magnet 15a arranged along the vertical direction of the crucible 12 and a bar magnet 15
It is composed of a bottomed cylindrical iron core 15b made of a cylindrical body formed so as to surround the bar magnet 15a and a bottom plate on which a is placed.
【００２４】また、ルツボ１２の凹部１３ｂ内には、ツ
ルボ１２及び入射ビーム収束部１５を冷却する冷却水１
６が循環している。In the recess 13b of the crucible 12, cooling water 1 for cooling the crucible 12 and the incident beam converging portion 15 is provided.
6 is circulating.
【００２５】図示していないが、底板１４に形成された
孔を介して、底板１４には、冷却水を凹部１３ｂ内に流
入させる冷却水流入用パイプと、冷却水を凹部１３ｂ内
から流出させる冷却水排出用パイプが接続されている。Although not shown, through the hole formed in the bottom plate 14, the bottom plate 14 has a cooling water inflow pipe through which the cooling water flows into the recess 13b, and the cooling water flows out from the recess 13b. A cooling water discharge pipe is connected.
【００２６】前記ルツボ１２の材質としては、電極とし
て使用するため導電性であると共に、棒磁石１５ａの磁
力線Ｓに悪影響をあたえないために非磁性体であり、例
えば、ルツボ本体１３は無酸素銅、底板１４はオーステ
ナイト系ステンレス鋼を使用している。The material of the crucible 12 is conductive because it is used as an electrode and is a non-magnetic material so as not to adversely affect the magnetic field lines S of the bar magnet 15a. For example, the crucible body 13 is made of oxygen-free copper. The bottom plate 14 is made of austenitic stainless steel.
【００２７】また、実施例では、棒磁石１５ａの上端と
有底筒状鉄心１５ｂの上端とが高さ方向で一致している
が、高低差があってもよい。Further, in the embodiment, the upper end of the bar magnet 15a and the upper end of the bottomed cylindrical iron core 15b are aligned in the height direction, but there may be a difference in height.
【００２８】本願は、磁力線Ｓがルツボ１２の底方に廻
り込むのを防止するのを目的としているのであり、従っ
て、前記高低差は、前記磁力線Ｓのルツボ１２の底方に
廻り込まない範囲で決定される。また、Ｎ極とＳ極が逆
になってもよい。The purpose of the present application is to prevent the lines of magnetic force S from wrapping around the bottom of the crucible 12, and therefore the height difference is in the range where the lines of magnetic force S do not wrap around the bottom of the crucible 12. Is determined by. Further, the N pole and the S pole may be reversed.
【００２９】このような棒磁石１５ａと有底筒状鉄心１
５ｂとの組み合わせから成る入射ビーム収束部１５を用
いることにより、図１に示すように、磁力線Ｓをルツボ
１２の上方にのみ発生させることができる。Such a bar magnet 15a and a bottomed cylindrical iron core 1
By using the incident beam converging unit 15 in combination with 5b, the magnetic force line S can be generated only above the crucible 12 as shown in FIG.
【００３０】もう少し詳しく説明する。A more detailed description will be given.
【００３１】実施例の如く棒磁石１５ａの上端がＮ極で
下端がＳ極の場合、Ｎ極から出た磁力線Ｓは、有底筒状
鉄心１５ｂの上端部を介して有底筒状鉄心１５ｂの筒体
を通り、有底筒状鉄心１５ｂの底板を介して棒磁石１５
ａのＳ極に帰る。このことにより、磁力線Ｓは、ハース
１２の底方には廻り込まない。When the upper end of the bar magnet 15a is the N pole and the lower end is the S pole as in the embodiment, the magnetic force line S emerging from the N pole passes through the upper end of the bottomed cylindrical iron core 15b and the bottomed cylindrical iron core 15b. Of the bar magnet 15 through the bottom plate of the bottomed tubular core 15b.
Return to the south pole of a. As a result, the magnetic force lines S do not wrap around the bottom of the hearth 12.
【００３２】プラズマビームＰは磁力線Ｓに沿って発生
するため、プラズマビームＰをルツボ１２上方に限定さ
せることができる。これにより、ルツボ１２上の蒸着物
質の溶解能力の向上とイオン化の促進をもたらすことが
できる。Since the plasma beam P is generated along the line of magnetic force S, the plasma beam P can be limited above the crucible 12. As a result, it is possible to improve the dissolving ability of the vapor deposition material on the crucible 12 and promote ionization.
【００３３】このことについて具体的に説明する。図４
に示すイオンプレーティング装置で図５に示すルツボ１
２を使用した際、放電電圧が約７０Ｖであったとした場
合、これに対して、本願のルツボ１２と交換すると、同
一の放電電流に対して放電電圧は１００〜１１０Ｖに上
昇した。この放電電圧の上昇は、ルツボ１２上の蒸着物
質の溶解・イオン化能力の向上をもたらすと考えられ
る。This will be specifically described. Figure 4
Of the ion plating device shown in FIG.
When the discharge voltage was about 70 V when 2 was used, by contrast, when the crucible 12 of the present application was replaced, the discharge voltage increased to 100 to 110 V for the same discharge current. It is considered that this increase in the discharge voltage brings about an improvement in the dissolution / ionization ability of the vapor deposition material on the crucible 12.
【００３４】また、プラズマビームＰ´がルツボ１２下
方に異常発生することを妨げることがでるので、ルツボ
１２下方での異常放電の誘因を取り除くことができる。Further, since it is possible to prevent the plasma beam P'from abnormally generating below the crucible 12, it is possible to remove the cause of the abnormal discharge below the crucible 12.
【００３５】図２に本発明に係る入射ビーム収束部の一
例を示す。図示の入射ビーム収束部１５における有底筒
状鉄心１５ｂは、円板状底板１５ｂ−１と、この円板状
底板１５ｂ−１上に載置された円筒体１５ｂ−２とから
構成されている。FIG. 2 shows an example of the incident beam converging unit according to the present invention. The bottomed cylindrical iron core 15b in the illustrated incident beam converging unit 15 is composed of a disc-shaped bottom plate 15b-1 and a cylindrical body 15b-2 placed on the disc-shaped bottom plate 15b-1. .
【００３６】尚、円板状底板１５ｂ−１と円筒体１５ｂ
−２とを一体に形成しても良い。Incidentally, the disk-shaped bottom plate 15b-1 and the cylindrical body 15b.
-2 may be integrally formed.
【００３７】図３に本発明に係る入射ビーム収束部の他
の例を示す。図示の入射ビーム収束部１５における有底
筒状鉄心１５ｂは、矩形状底板１５ｂ−１´と、この矩
形状底板１５ｂ−１´上に載置された角筒体１５ｂ−２
´とから構成されている。FIG. 3 shows another example of the incident beam converging unit according to the present invention. The bottomed cylindrical iron core 15b in the illustrated incident beam converging unit 15 includes a rectangular bottom plate 15b-1 'and a rectangular cylindrical body 15b-2 mounted on the rectangular bottom plate 15b-1'.
It is composed of
【００３８】尚、イオンプレーティング装置ではない
が、ターゲットに図６に示すような磁気発生手段を備え
たスパッタリング装置（例えば、特公平１−５９３５１
号公報、特公平２−４１５８２号公報参照）が知られて
いるが、この様な磁気発生手段を本願の入射ビーム収束
部として使用しても下記の様な欠点がある。すなわち、
図６に示す磁気発生手段は、ヨーク３１と、このヨーク
３１の中央部に配置された第１の永久磁石３２と、第１
の永久磁石３２を囲むようにヨーク３１の周辺部に配置
されたリング状の第２の永久磁石３３とから成る。この
ような構成の磁気発生手段によって、図６の実線で示す
ような山状の磁力線を形成することができる。しかしな
がら、ヨーク３１上に第１および第２の永久磁石３２お
よび３３を配置すると、実線で示す磁力線の他に点線で
示した磁力線も形成されてしまう。この結果、このよう
な構造の磁気発生手段を図４に示した棒磁石１５ａの代
わりに使用したとしても、上述したようなプラズマビー
ムＰ´の廻り込みが起こってしまう。Although not an ion plating apparatus, a sputtering apparatus having a target with a magnetic generation means as shown in FIG. 6 (for example, Japanese Patent Publication No. 1-59351).
Japanese Patent Publication No. 2-41582) is known, but even if such a magnetism generating means is used as the incident beam converging portion of the present application, there are the following drawbacks. That is,
The magnetism generating means shown in FIG. 6 includes a yoke 31, a first permanent magnet 32 arranged in the center of the yoke 31, and a first permanent magnet 32.
And a ring-shaped second permanent magnet 33 arranged around the yoke 31 so as to surround the permanent magnet 32. With the magnetism generating means having such a configuration, it is possible to form a mountain-shaped magnetic force line as shown by the solid line in FIG. However, when the first and second permanent magnets 32 and 33 are arranged on the yoke 31, the magnetic force lines shown by the dotted lines are also formed in addition to the magnetic force lines shown by the solid lines. As a result, even if the magnetism generating means having such a structure is used in place of the bar magnet 15a shown in FIG. 4, the plasma beam P'wraps around as described above.
【００３９】また、実施例のイオンプレーティング装置
は、圧力勾配型プラズマ銃方式によるものとしたが、こ
れに代えてＨＣＤ方式にしても同等なイオンプレーティ
ング装置が構成される。Further, although the ion plating apparatus of the embodiment is based on the pressure gradient type plasma gun system, an equivalent ion plating apparatus is constructed by using the HCD system instead.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上のように、本発明のイオンプレーテ
ィング装置によれば、ルツボ内に、その上下方向に沿っ
て配設された棒磁石と、棒磁石を載置する底板と棒磁石
を離隔して囲むように形成された筒体からなる有底筒状
鉄心とを設けることにより、磁力線をルツボ上方にのみ
発生させることができる。これにより、プラズマビーム
のルツボ下方への廻り込みを防止することができる。As described above, according to the ion plating apparatus of the present invention, the bar magnets arranged along the vertical direction of the crucible, the bottom plate for mounting the bar magnets and the bar magnets are provided. By providing the bottomed cylindrical iron core formed of a cylindrical body formed so as to be spaced apart from and surrounding the magnetic core, lines of magnetic force can be generated only above the crucible. As a result, it is possible to prevent the plasma beam from wrapping around below the crucible.
【図１】本発明の一実施例によるイオンプレーティング
装置に使用されるルツボの構造を示す側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing a structure of a crucible used in an ion plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の入射ビーム収束部の一例を示す斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view showing an example of an incident beam converging unit of FIG.
【図３】図１の入射ビーム収束部の他の例を示す斜視図
である。FIG. 3 is a perspective view showing another example of the incident beam converging unit of FIG.
【図４】従来のイオンプレーティング装置の基本構成を
示す側断面図である。FIG. 4 is a side sectional view showing a basic configuration of a conventional ion plating apparatus.
【図５】図４に示す従来のイオンプレーティング装置の
動作原理とその問題点を説明するための図である。5A and 5B are diagrams for explaining the operating principle of the conventional ion plating apparatus shown in FIG. 4 and its problems.
【図６】スパッタリング装置に使用されている磁気発生
手段を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a magnetism generating means used in a sputtering apparatus.
１２ ルツボ １５ａ 棒磁石 １５ｂ 有底筒状鉄心 12 crucible 15a bar magnet 15b bottomed cylindrical core
Claims (1)
させ、該プラズマビームをルツボ上方の入射面に導き、
該ルツボ上の蒸着物質を蒸発・イオン化し、該蒸発・イ
オン化した蒸着物質を前記ルツボと対向して配置された
基板の表面に付着させてイオンプレーティングを行うイ
オンプレーティング装置において、 前記ルツボ内に前記プラズマビームを前記入射面に収束
させる入射ビーム収束手段を備え、該入射ビーム収束手
段が前記ルツボの上下方向に沿って配設された棒磁石
と、該棒磁石を載置する底板と前記棒磁石を離隔して囲
むように形成された筒体からなる有底筒状鉄心とから構
成されていることを特徴とするイオンプレーティング装
置。1. A plasma beam is generated from a beam generator, and the plasma beam is guided to an incident surface above the crucible,
In an ion plating apparatus that evaporates and ionizes a vapor deposition material on the crucible and attaches the vaporized and ionized vapor deposition material to a surface of a substrate that is disposed facing the crucible to perform ion plating. An incident beam converging means for converging the plasma beam on the incident surface, the incident beam converging means being arranged along the vertical direction of the crucible, a bottom plate for mounting the bar magnet, and the An ion plating device comprising: a bottomed cylindrical iron core made of a cylindrical body formed so as to surround and separate a bar magnet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6116166A JP3030420B2 (en) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | Ion plating equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6116166A JP3030420B2 (en) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | Ion plating equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07316796A true JPH07316796A (en) | 1995-12-05 |
| JP3030420B2 JP3030420B2 (en) | 2000-04-10 |
Family
ID=14680426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6116166A Expired - Fee Related JP3030420B2 (en) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | Ion plating equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030420B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020166934A (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 住友重機械工業株式会社 | Negative ion generating apparatus |
-
1994
- 1994-05-30 JP JP6116166A patent/JP3030420B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020166934A (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 住友重機械工業株式会社 | Negative ion generating apparatus |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3030420B2 (en) | 2000-04-10 |
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