JPH089776B2 - イオンプレーティング方法および装置 - Google Patents
イオンプレーティング方法および装置Info
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- JPH089776B2 JPH089776B2 JP2324318A JP32431890A JPH089776B2 JP H089776 B2 JPH089776 B2 JP H089776B2 JP 2324318 A JP2324318 A JP 2324318A JP 32431890 A JP32431890 A JP 32431890A JP H089776 B2 JPH089776 B2 JP H089776B2
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- electrode
- hood
- vapor flow
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、イオンプレーティング方法および装置に係
り、特に広幅基板に高速で成膜するのに好適なイオンプ
レーティング方法および装置に関する。
り、特に広幅基板に高速で成膜するのに好適なイオンプ
レーティング方法および装置に関する。
［従来技術］ 近年、広幅の鋼板、例えば冷延鋼板にドライプロセス
皮膜を形成し、付加価値を高めることが試みられてい
る。なかでも皮膜の密着性、緻密性に優れ、かつ生産性
の高い方法としてイオンプレーティングが注目されてい
る。イオンプレーティングで生産性を上げるには皮膜材
料を高速で蒸発させる必要があり、材料の加熱源として
は高出力の電子銃が有利である。しかしながら、高速で
蒸発した材料を安定して高いイオン化率でイオン化する
には多くの技術的困難が伴ない、未だ広幅の鋼板に工業
的規模で適用し得る方法は確立していない。
皮膜を形成し、付加価値を高めることが試みられてい
る。なかでも皮膜の密着性、緻密性に優れ、かつ生産性
の高い方法としてイオンプレーティングが注目されてい
る。イオンプレーティングで生産性を上げるには皮膜材
料を高速で蒸発させる必要があり、材料の加熱源として
は高出力の電子銃が有利である。しかしながら、高速で
蒸発した材料を安定して高いイオン化率でイオン化する
には多くの技術的困難が伴ない、未だ広幅の鋼板に工業
的規模で適用し得る方法は確立していない。
特公昭57−57553号は、加熱源として電子銃を用い、
電極を坩堝近傍に配置してイオン化率を高め、膜質の向
上を図る方法を提案している。しかしこの方法は、高速
成膜時に放電が不安定になるため、小規模なバッチ処理
にしか適用できず、広幅坩堝を使って大面積の帯板に高
速でイオンプレーティングすることは困難である。
電極を坩堝近傍に配置してイオン化率を高め、膜質の向
上を図る方法を提案している。しかしこの方法は、高速
成膜時に放電が不安定になるため、小規模なバッチ処理
にしか適用できず、広幅坩堝を使って大面積の帯板に高
速でイオンプレーティングすることは困難である。
特開昭57−155369号では、蒸発粒子を坩堝上方のフー
ドにより集束した後、フード上部に配置された正電極と
熱電子放出用のフィラメントによりイオン化する方法が
提案されている。これによれば高速成膜時にも安定した
放電が得られるが、フィラメントの消耗が激しく、実生
産用の連続装置には適用できない。
ドにより集束した後、フード上部に配置された正電極と
熱電子放出用のフィラメントによりイオン化する方法が
提案されている。これによれば高速成膜時にも安定した
放電が得られるが、フィラメントの消耗が激しく、実生
産用の連続装置には適用できない。
特開昭63−45365号は、第３図に概略を示すように、
坩堝３全体を上方に開口部８を持つ内部室６で覆い、開
口部８より噴出する蒸気流を開口部８上方にある正電極
９でイオン化する方法が提案されている。この方法によ
れば、高速成膜時にも安定した放電が得られ、長時間の
操業にも耐え得る。ところが、内部室６上方の電極９は
坩堝３からの距離が遠いため、蒸発材料４から発生する
熱電子を十分に加速することができず、このため蒸発粒
子のイオン化率が不十分で、特に高速成膜時にイオン化
率が著しく低下してしまう問題があった。
坩堝３全体を上方に開口部８を持つ内部室６で覆い、開
口部８より噴出する蒸気流を開口部８上方にある正電極
９でイオン化する方法が提案されている。この方法によ
れば、高速成膜時にも安定した放電が得られ、長時間の
操業にも耐え得る。ところが、内部室６上方の電極９は
坩堝３からの距離が遠いため、蒸発材料４から発生する
熱電子を十分に加速することができず、このため蒸発粒
子のイオン化率が不十分で、特に高速成膜時にイオン化
率が著しく低下してしまう問題があった。
［発明が解決しようとする技術的課題］ 本発明は上記従来技術の問題点を解消するためになさ
れたもので、その目的とするところは、簡単な構造で帯
板、特に広幅帯板に高速かつ安定して、しかも高いイオ
ン化率でイオンプレーティングして、優れた膜質を得る
イオンプレーティング方法および装置を提供するもので
ある。
れたもので、その目的とするところは、簡単な構造で帯
板、特に広幅帯板に高速かつ安定して、しかも高いイオ
ン化率でイオンプレーティングして、優れた膜質を得る
イオンプレーティング方法および装置を提供するもので
ある。
［課題を解決する手段］ 本発明者等は、蒸気目的に沿って鋭意研究した結果、
電子銃で坩堝内の蒸発材料を加熱蒸発させ、同蒸気流を
正電圧を印加した電極でイオン化するに当って、坩堝上
方に蒸気流を収束させる機能をもったフード状の電極を
置くことにより、簡単な構造で、高速成膜時にも放電を
安定化し、かつイオン化率を向上させられることを見出
だし、本発明を完成したものである。
電子銃で坩堝内の蒸発材料を加熱蒸発させ、同蒸気流を
正電圧を印加した電極でイオン化するに当って、坩堝上
方に蒸気流を収束させる機能をもったフード状の電極を
置くことにより、簡単な構造で、高速成膜時にも放電を
安定化し、かつイオン化率を向上させられることを見出
だし、本発明を完成したものである。
［作用］ すなわち、坩堝上方にフード状の電極を設置すること
により、蒸気流の拡散が防がれ、特に高速蒸発時の蒸発
材表面状態による蒸気の乱れが抑制されるため放電が安
定する。さらに高速成膜時に蒸発材表面の蒸気圧が著し
く向上し、そのため蒸発材表面から発生する熱電子の平
均自由行程が短くなっても、電極が坩堝表面に近づける
ことが可能なため、なお十分に熱電子を加速することが
可能となり、高いイオン化率を維持することができる。
により、蒸気流の拡散が防がれ、特に高速蒸発時の蒸発
材表面状態による蒸気の乱れが抑制されるため放電が安
定する。さらに高速成膜時に蒸発材表面の蒸気圧が著し
く向上し、そのため蒸発材表面から発生する熱電子の平
均自由行程が短くなっても、電極が坩堝表面に近づける
ことが可能なため、なお十分に熱電子を加速することが
可能となり、高いイオン化率を維持することができる。
［実施例］ 以下、本発明を第１図に示す実施例を参照して説明す
る。図示するイオンプレーティング装置は、真空雰囲気
を保持する真空槽１内に配置されており、その内部上方
を帯板11が貫通して走行するようになっている。真空槽
１内の下部には坩堝３が配置され、この中に蒸発材料４
が入っている。蒸発材料４には、Ni,Co,Fe,Ti,Zr,Ta,V,
Hf,などとともにCr,Mn,Mgなどが挙げられる。真空槽１
の片側には電子銃12が装着され、電子ビーム７を蒸気材
料４の表面に照射するようになっている。坩堝３と帯板
11との間にはフードの形状をした電極９が配置されてい
る。この電極９は電子ビーム７が通る側部を一部開口
し、かつ上部に開口部８を有している。電極９は直流電
源13の正極側に、坩堝３は直流電源13の負極側に接続さ
れている。
る。図示するイオンプレーティング装置は、真空雰囲気
を保持する真空槽１内に配置されており、その内部上方
を帯板11が貫通して走行するようになっている。真空槽
１内の下部には坩堝３が配置され、この中に蒸発材料４
が入っている。蒸発材料４には、Ni,Co,Fe,Ti,Zr,Ta,V,
Hf,などとともにCr,Mn,Mgなどが挙げられる。真空槽１
の片側には電子銃12が装着され、電子ビーム７を蒸気材
料４の表面に照射するようになっている。坩堝３と帯板
11との間にはフードの形状をした電極９が配置されてい
る。この電極９は電子ビーム７が通る側部を一部開口
し、かつ上部に開口部８を有している。電極９は直流電
源13の正極側に、坩堝３は直流電源13の負極側に接続さ
れている。
この装置では、真中に配置された坩堝３内の蒸発材料
４に電子銃12から電子ビーム７を照射して、この蒸発材
料４を加熱して発生させる。そして電極９に正電圧に印
加して、蒸発材料４から発生した熱電子により、蒸気流
をイオン化する。イオン化された金属蒸気は電極９で集
束され、電極９の上部開口部８を通って、上方にある帯
板11に付着する。
４に電子銃12から電子ビーム７を照射して、この蒸発材
料４を加熱して発生させる。そして電極９に正電圧に印
加して、蒸発材料４から発生した熱電子により、蒸気流
をイオン化する。イオン化された金属蒸気は電極９で集
束され、電極９の上部開口部８を通って、上方にある帯
板11に付着する。
この装置では、坩堝３上方にフード形状の電極９を設
けているので、蒸気流の拡散が防止され、特に高速蒸発
時の蒸発材表面状態による蒸気の乱れが抑制され、その
結果、放電が安定する。さらに電極９自体がフードの機
能を合せ持つため、構造が簡単になり長時間安定性に寄
与する。またフード状電極の一端が坩堝近傍に位置して
いるため、高速成膜時に、蒸発材料表面に発生する熱電
子の平均自由行程が短くなっても、なお十分に電子を加
速することが可能になり、高いイオン化率を維持するこ
とができる。
けているので、蒸気流の拡散が防止され、特に高速蒸発
時の蒸発材表面状態による蒸気の乱れが抑制され、その
結果、放電が安定する。さらに電極９自体がフードの機
能を合せ持つため、構造が簡単になり長時間安定性に寄
与する。またフード状電極の一端が坩堝近傍に位置して
いるため、高速成膜時に、蒸発材料表面に発生する熱電
子の平均自由行程が短くなっても、なお十分に電子を加
速することが可能になり、高いイオン化率を維持するこ
とができる。
第２図は第１図に示す装置を用いた場合の成膜速度と
イオン化率の関係を、第３図に示す装置を用いた場合と
比較して示したグラフである。この場合、蒸発材料とし
てTiを用い、電子銃出力は40〜150KWの間で変化させ
た。電極に印加した電圧は＋30〜＋50Vであった。イオ
ン化率は基板に流れた電流値から計算した。第２図か
ら、従来法は成膜速度が上がるに従って、急激にイオン
化率が低下するのに対し、本発明は高速成膜時にも、従
来法に比べ高いイオン化率を維持できることが分かる。
イオン化率の関係を、第３図に示す装置を用いた場合と
比較して示したグラフである。この場合、蒸発材料とし
てTiを用い、電子銃出力は40〜150KWの間で変化させ
た。電極に印加した電圧は＋30〜＋50Vであった。イオ
ン化率は基板に流れた電流値から計算した。第２図か
ら、従来法は成膜速度が上がるに従って、急激にイオン
化率が低下するのに対し、本発明は高速成膜時にも、従
来法に比べ高いイオン化率を維持できることが分かる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、電極にフード
の機能を持たせているので、帯板、特に広幅帯板にイオ
ンプレーティングするに当って、高速成膜時にも放電が
安定し、かつ高いイオン化率で成膜が可能となる。
の機能を持たせているので、帯板、特に広幅帯板にイオ
ンプレーティングするに当って、高速成膜時にも放電が
安定し、かつ高いイオン化率で成膜が可能となる。
第１図は本発明に係るイオンプレーティング装置の概
略図、第２図は第１図に示す本発明に係る装置を用いた
場合の成膜速度とイオン化率の関係を、従来の装置を用
いた場合と比較して示した図、第３図は従来のイオンプ
レーティング装置の概略図である。
略図、第２図は第１図に示す本発明に係る装置を用いた
場合の成膜速度とイオン化率の関係を、従来の装置を用
いた場合と比較して示した図、第３図は従来のイオンプ
レーティング装置の概略図である。
Claims (2)
- 【請求項１】走行する帯板にイオンプレーティングする
方法において、坩堝に入れた蒸発材料を電子銃のビーム
で加熱蒸発させて蒸気流を発生させる工程と、蒸気流を
集束させるフードの形状をした電極に蒸発材料の蒸気流
を導く工程と、上記フードの形状をした電極に坩堝に対
して正電極を印加し、蒸発材料から発生した熱電子によ
り上記蒸気流をイオン化する工程と、集束されイオン化
した蒸気流を上記電極の上方を走行する帯板に付着せし
める工程とを具備した、イオンプレーティング方法。 - 【請求項２】走行する帯板にイオンプレーティングする
装置において、蒸発材料を入れた坩堝と、この坩堝内の
蒸発材料を加熱蒸発して蒸気流を形成する電子銃と、上
記坩堝の上方に配置され、上記蒸気流を集束させるフー
ド形状をした電極と、この電極に坩堝に対して正電極を
印加する電源とを具備して、フードの上方を走行する帯
板にイオン化した蒸気流を付着させるようにしたイオン
プレーティング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324318A JPH089776B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | イオンプレーティング方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324318A JPH089776B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | イオンプレーティング方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04191364A JPH04191364A (ja) | 1992-07-09 |
| JPH089776B2 true JPH089776B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=18164455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2324318A Expired - Lifetime JPH089776B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | イオンプレーティング方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089776B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD731881S1 (en) | 2013-12-27 | 2015-06-16 | Thomas A. Roberts | Multi-lap connector for a supported structure |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003239759A1 (en) * | 2002-05-10 | 2003-11-11 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewan Dten Forschung E.V. | Device and method for the electron beam attenuation of reactively formed layers on substrates |
| CN108624849B (zh) * | 2018-07-19 | 2023-09-22 | 北京泰科诺科技有限公司 | 一种电阻蒸发器 |
| CN113042757A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-06-29 | 天津清研智束科技有限公司 | 一种防蒸镀的增材制造装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0680185B2 (ja) * | 1987-04-23 | 1994-10-12 | 日本電子株式会社 | 膜作成装置 |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2324318A patent/JPH089776B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD731881S1 (en) | 2013-12-27 | 2015-06-16 | Thomas A. Roberts | Multi-lap connector for a supported structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04191364A (ja) | 1992-07-09 |
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