JPS5842771A - イオンプレ−テイング装置 - Google Patents
イオンプレ−テイング装置Info
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- JPS5842771A JPS5842771A JP14149281A JP14149281A JPS5842771A JP S5842771 A JPS5842771 A JP S5842771A JP 14149281 A JP14149281 A JP 14149281A JP 14149281 A JP14149281 A JP 14149281A JP S5842771 A JPS5842771 A JP S5842771A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- electron gun
- electron beam
- substrates
- vapor
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は主として工具または装飾品等の表面に耐蝕性、
耐摩耗性、美観等を向上せしめるｋめに金属または金属
の炭化物、窒化物、酸化物またはそれらの固溶体を被覆
することを目的としたイオンブレーティング装置に関す
るものである。
耐摩耗性、美観等を向上せしめるｋめに金属または金属
の炭化物、窒化物、酸化物またはそれらの固溶体を被覆
することを目的としたイオンブレーティング装置に関す
るものである。
従来のイオンブレーティング装置において工業的に実用
化されているものとして、中空陰極型電子銃を使用し、
該電子銃の電子密度の高さを利用して蒸発物質をイオン
化せしめようとするいわゆるＨＣＤ型イオンブレーティ
ング装置と、通常の高電圧・低電流型電子銃を用い、蒸
発源と基板との中間に正電位を印加した電極を設け、蒸
発源と当該電極との間に蒸発物質の蒸気を介して放電を
生起せしめ、該蒸発物質をイオン化するいわゆる中間電
極型イオンブレーティング装置の２種類があるが、両者
共蒸発物質のイオン化率が不充分であり、被覆膜の付着
強度が弱かったり、化合物被覆膜の場合は反応が不充分
となるという欠点があった。
化されているものとして、中空陰極型電子銃を使用し、
該電子銃の電子密度の高さを利用して蒸発物質をイオン
化せしめようとするいわゆるＨＣＤ型イオンブレーティ
ング装置と、通常の高電圧・低電流型電子銃を用い、蒸
発源と基板との中間に正電位を印加した電極を設け、蒸
発源と当該電極との間に蒸発物質の蒸気を介して放電を
生起せしめ、該蒸発物質をイオン化するいわゆる中間電
極型イオンブレーティング装置の２種類があるが、両者
共蒸発物質のイオン化率が不充分であり、被覆膜の付着
強度が弱かったり、化合物被覆膜の場合は反応が不充分
となるという欠点があった。
ここでＨＣＤ型イオンブレーティング装置におけるイオ
ン化機構を第１図で説明すると、中空陰極型電子銃ｌを
用い、水冷銅坩堝２内の蒸発物質３に数１０ないし数１
００Ｖの低加速電圧で数１０ないし数１０ＯＡの高電流
の電子ビーム４を照射して溶解し蒸発せしめる。蒸発し
た物質、例えばチタン蒸気５は電子密度の高い電子ビー
ム４を通過す永際に電子と衝突し、電子を解離して正の
イオンとなる。このＨＣＤ型イオンブレーティング装置
におけるイオン化の欠点は、電子ビームの入射する側に
蒸発する蒸発物質のイオン化率は電子ビームとの衝突す
る確率が大きいので大きい値を示すが、その反対側即ち
入射する電子ビームの仮想される反射側に蒸発する物質
は、電子ビームとの衝突確率が小さいのでイオン化率が
小さくなるという欠点がある。
ン化機構を第１図で説明すると、中空陰極型電子銃ｌを
用い、水冷銅坩堝２内の蒸発物質３に数１０ないし数１
００Ｖの低加速電圧で数１０ないし数１０ＯＡの高電流
の電子ビーム４を照射して溶解し蒸発せしめる。蒸発し
た物質、例えばチタン蒸気５は電子密度の高い電子ビー
ム４を通過す永際に電子と衝突し、電子を解離して正の
イオンとなる。このＨＣＤ型イオンブレーティング装置
におけるイオン化の欠点は、電子ビームの入射する側に
蒸発する蒸発物質のイオン化率は電子ビームとの衝突す
る確率が大きいので大きい値を示すが、その反対側即ち
入射する電子ビームの仮想される反射側に蒸発する物質
は、電子ビームとの衝突確率が小さいのでイオン化率が
小さくなるという欠点がある。
一方、中間電極型イオンブレーティング装置におけるイ
オン化機構を第２図で説明すると、熱電子を利用する一
般の電子銃６を用い、水冷銅坩堝２内の蒸発物質８に数
にないしｌＯ数■の高加速電圧で、数１００ないし数１
０００ ｍＡの低電流の電子ビーム７を照射して溶解し
、蒸発せしめる。
オン化機構を第２図で説明すると、熱電子を利用する一
般の電子銃６を用い、水冷銅坩堝２内の蒸発物質８に数
にないしｌＯ数■の高加速電圧で、数１００ないし数１
０００ ｍＡの低電流の電子ビーム７を照射して溶解し
、蒸発せしめる。
蒸発した物質の蒸気５の蒸気圧および電子ビーム７の照
射による熱電子を利用して、直流電源８によって中間電
極９に数１０ないし数１００ｖの正の電位を印加し蒸発
物質の溶融面と電極９の間に放電１０を生起せしめる。
射による熱電子を利用して、直流電源８によって中間電
極９に数１０ないし数１００ｖの正の電位を印加し蒸発
物質の溶融面と電極９の間に放電１０を生起せしめる。
この際の電極９１、の位置は電子ビーム７の入射する方
向の反対側即ち仮想される電子ビームの反射側が放電１
０の生成に最′も効果的である。ここで蒸発物質蒸気５
のイオン化は放電領域ｌＯを通過する際に行われるので
イオン化率は電子ビームの入射側で小さく、仮想される
反射側で大きいという゛欠点があった。
向の反対側即ち仮想される電子ビームの反射側が放電１
０の生成に最′も効果的である。ここで蒸発物質蒸気５
のイオン化は放電領域ｌＯを通過する際に行われるので
イオン化率は電子ビームの入射側で小さく、仮想される
反射側で大きいという゛欠点があった。
本発明はこれら従来のイオン化機構の欠点を解消し、イ
オン化率が大きく、そのバラツキも小さいイオン化機構
を備えたイオンブレーティング装置を提供することを目
的としたもので、真空ポンプと雰囲気ガス供給源を備え
た真空槽内に、中空陰極型電子銃と、該電子銃より発生
する電子ビームで照射される坩堝内の蒸発物質からなる
蒸発源と、電子ビームの照射方向に関して仮想される反
射方向に設けられた正の電極と、蒸発源に対向し、かつ
相対的に負または同電位である基板とから成ることを特
徴とする。
オン化率が大きく、そのバラツキも小さいイオン化機構
を備えたイオンブレーティング装置を提供することを目
的としたもので、真空ポンプと雰囲気ガス供給源を備え
た真空槽内に、中空陰極型電子銃と、該電子銃より発生
する電子ビームで照射される坩堝内の蒸発物質からなる
蒸発源と、電子ビームの照射方向に関して仮想される反
射方向に設けられた正の電極と、蒸発源に対向し、かつ
相対的に負または同電位である基板とから成ることを特
徴とする。
本発明の装置の実施例を第８図を用いて説明する。
まず真空槽１１内を真空ポンプ１２を用いて１〜１０ｘ
ｌＯ−３Ｐａ程度の高真空に排気する。
ｌＯ−３Ｐａ程度の高真空に排気する。
次に雰囲気ガス供給源１８よりガス供給パイ／１４を通
１．てアルゴン等のガスを１〜ｌ ＯＰａ 程度の圧力
になる様ｔζ導入し、基板１５に基板電源１６によって
０．５〜５ＫＶの負の高電圧を印加することによりグロ
ー放電を生起せしめ、基板の表面を清浄化する。この際
加熱電源１７およびヒーター１８によって基板１５を加
熱した方が効果的に清浄化できる場合もある。また、回
転機構１９によって基板１５を回転させた方が均一に清
浄化できる場合もある。
１．てアルゴン等のガスを１〜ｌ ＯＰａ 程度の圧力
になる様ｔζ導入し、基板１５に基板電源１６によって
０．５〜５ＫＶの負の高電圧を印加することによりグロ
ー放電を生起せしめ、基板の表面を清浄化する。この際
加熱電源１７およびヒーター１８によって基板１５を加
熱した方が効果的に清浄化できる場合もある。また、回
転機構１９によって基板１５を回転させた方が均一に清
浄化できる場合もある。
次に再度真空槽ｌｌ内を真空ポンプ１２を用いて排気し
、電子銃電源２０を作動させると共に中空陰極型電子銃
１内にアルゴンガスを導入して加速電圧数１０〜数１０
０ｖ１電流数１０〜数１０ＯＡの電子ビーム４を発生さ
せ、水冷銅坩堝２内の蒸発物質３に照射する。次にイオ
ン化電源８によって中間電極９に数１０〜数１００ｖの
正の電位を印加することにより、蒸発物質３の溶融面と
電極９の間に放電１０を生起せしめ、溶融面より蒸発し
た蒸気が電子ビーム４または放電領域１０を通過する際
にイオン化される。次に基板電源１６ ゛により基板１
５に負の電圧を印加し、ガス供給源１゛３よりガス供給
パイプ１４を通して反応ガスを導入し、シャッター２１
を開放することによりイオンブレーティングが開始され
る。
、電子銃電源２０を作動させると共に中空陰極型電子銃
１内にアルゴンガスを導入して加速電圧数１０〜数１０
０ｖ１電流数１０〜数１０ＯＡの電子ビーム４を発生さ
せ、水冷銅坩堝２内の蒸発物質３に照射する。次にイオ
ン化電源８によって中間電極９に数１０〜数１００ｖの
正の電位を印加することにより、蒸発物質３の溶融面と
電極９の間に放電１０を生起せしめ、溶融面より蒸発し
た蒸気が電子ビーム４または放電領域１０を通過する際
にイオン化される。次に基板電源１６ ゛により基板１
５に負の電圧を印加し、ガス供給源１゛３よりガス供給
パイプ１４を通して反応ガスを導入し、シャッター２１
を開放することによりイオンブレーティングが開始され
る。
伺、基板１５に超硬合金のスローアウェイチップ５ＮＰ
Ａ４３２を用い、蒸発物質３にチタン、反応ガスに窒素
を用い、基板に印加した電圧を３０ｖとしたときの基板
に流れた電流でイオン化率を比較するとＨＣＤ型で５Ａ
、中間電極型で３Ａであったのに対し、本発明のイオン
ブレーティング装置ではＩＯＡと大きく、本発明の装置
が優れたイオン化率を示した。
Ａ４３２を用い、蒸発物質３にチタン、反応ガスに窒素
を用い、基板に印加した電圧を３０ｖとしたときの基板
に流れた電流でイオン化率を比較するとＨＣＤ型で５Ａ
、中間電極型で３Ａであったのに対し、本発明のイオン
ブレーティング装置ではＩＯＡと大きく、本発明の装置
が優れたイオン化率を示した。
第１図は従来のＨＣＤ型イオンブレーティング装置の原
理図、第２図は従来の中間電極型イオンブレーティング
装置の原理図、第３図は本発明のイオンブレーティング
装置の実施例の構成図である。 １１６：電子銃、２：坩堝、３：蒸発物質、４．７：電
子ビーム、５：蒸気、８：直流電源、９：中間電極、１
０：放電、ｌｌ：真空槽、１２：真空ポンプ、１３：雰
囲気ガス供給源、１４：ガス供給パイプ、１５：基板、
１６二基板電源、１７：加熱電源、１８：ヒーター、１
９：回転機構、２０：電子銃電源、２１：シャッター。 ７？１図 ″Ｒ２図
理図、第２図は従来の中間電極型イオンブレーティング
装置の原理図、第３図は本発明のイオンブレーティング
装置の実施例の構成図である。 １１６：電子銃、２：坩堝、３：蒸発物質、４．７：電
子ビーム、５：蒸気、８：直流電源、９：中間電極、１
０：放電、ｌｌ：真空槽、１２：真空ポンプ、１３：雰
囲気ガス供給源、１４：ガス供給パイプ、１５：基板、
１６二基板電源、１７：加熱電源、１８：ヒーター、１
９：回転機構、２０：電子銃電源、２１：シャッター。 ７？１図 ″Ｒ２図
Claims (2)
- （１）中空陰極型の電子銃と正の電極とからなるイオン
化機構を備えたことを特徴とするイオンブレーティング
装置。 - （２）真空ポンプと雰囲気ガス供給源を備えた真空槽内
に、中空陰極型電子銃と該電子銃より発生する電子ビー
ムで照射される坩堝内の蒸発物質からを名蒸発源とこ電
子ビームの照射方向に関して仮想される反射方向に設け
られた正の電極と、蒸発源に対向し、かつ相対的に負ま
たは同電位である基板とを備えたことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載のイオンブレーティング装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14149281A JPS5842771A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | イオンプレ−テイング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14149281A JPS5842771A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | イオンプレ−テイング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842771A true JPS5842771A (ja) | 1983-03-12 |
| JPS6352108B2 JPS6352108B2 (ja) | 1988-10-18 |
Family
ID=15293175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14149281A Granted JPS5842771A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | イオンプレ−テイング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842771A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62287066A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-12 | Showa Shinku:Kk | ハイブリツドイオンプレ−テイング方法とその装置 |
| WO1995012006A1 (de) * | 1993-10-27 | 1995-05-04 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und einrichtung zum elektronenstrahlverdampfen |
| JP2006124731A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 圧力勾配型イオンプレーティング式成膜装置および成膜方法 |
| JP2006124781A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 圧力勾配型イオンプレーティング式成膜装置および成膜方法 |
| JP2006131929A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Dainippon Printing Co Ltd | 圧力勾配型イオンプレーティング式成膜装置および成膜方法 |
| JP2006169549A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Dainippon Printing Co Ltd | 圧力勾配型イオンプレーティング式成膜装置および成膜方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51117984A (en) * | 1975-04-10 | 1976-10-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ionization plating apparatus |
| JPS5223579A (en) * | 1975-08-19 | 1977-02-22 | Ulvac Corp | Activation reaction evaporating apparatus |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP14149281A patent/JPS5842771A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51117984A (en) * | 1975-04-10 | 1976-10-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ionization plating apparatus |
| JPS5223579A (en) * | 1975-08-19 | 1977-02-22 | Ulvac Corp | Activation reaction evaporating apparatus |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62287066A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-12 | Showa Shinku:Kk | ハイブリツドイオンプレ−テイング方法とその装置 |
| WO1995012006A1 (de) * | 1993-10-27 | 1995-05-04 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und einrichtung zum elektronenstrahlverdampfen |
| JP2006124731A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 圧力勾配型イオンプレーティング式成膜装置および成膜方法 |
| JP2006124781A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 圧力勾配型イオンプレーティング式成膜装置および成膜方法 |
| JP2006131929A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Dainippon Printing Co Ltd | 圧力勾配型イオンプレーティング式成膜装置および成膜方法 |
| JP2006169549A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Dainippon Printing Co Ltd | 圧力勾配型イオンプレーティング式成膜装置および成膜方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6352108B2 (ja) | 1988-10-18 |
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