JPS5941467A - イオンプレ−ティング装置 - Google Patents
イオンプレ−ティング装置Info
- Publication number
- JPS5941467A JPS5941467A JP15189282A JP15189282A JPS5941467A JP S5941467 A JPS5941467 A JP S5941467A JP 15189282 A JP15189282 A JP 15189282A JP 15189282 A JP15189282 A JP 15189282A JP S5941467 A JPS5941467 A JP S5941467A
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- JP
- Japan
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- anode
- filament
- gas
- current flowing
- ionizing
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- Granted
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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
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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、試料の表面に奇麗なコーティングを形成する
ことができるイオンブレーティング方法及び装置に関す
るものである。
ことができるイオンブレーティング方法及び装置に関す
るものである。
従来のイオンブレーティング装置では、真空容器内に供
給されるガスをイオン化する陽極とフィラメントとから
なる第1の陽極手段に流れる電流は、このガスのイオン
化が進むにつれて増加するので、この電流の増加に比例
して、コーティングする物質をイオン化する陽極とフィ
ラメントとからなる第2のイオン化手段に流れる電流を
増加するようにしている。
給されるガスをイオン化する陽極とフィラメントとから
なる第1の陽極手段に流れる電流は、このガスのイオン
化が進むにつれて増加するので、この電流の増加に比例
して、コーティングする物質をイオン化する陽極とフィ
ラメントとからなる第2のイオン化手段に流れる電流を
増加するようにしている。
このように構成された従来のイオンブレーティング装置
では、イオン化したガスと物質との比率が化合物を作る
比率になっていないので、試料のコーテイング面にメタ
ルブラックが発生したり、ピンホールが生じたりして、
奇麗なコーテイング面が得られないという欠点があった
。
では、イオン化したガスと物質との比率が化合物を作る
比率になっていないので、試料のコーテイング面にメタ
ルブラックが発生したり、ピンホールが生じたりして、
奇麗なコーテイング面が得られないという欠点があった
。
本発明は、上記従来例の欠点を解消するために、ガスを
イオン化する第1のイオン化手段に流れる電流を一定に
制御するとともに、物質をイオン化する第2のイオン化
手段に流れる電流が、第1のイオン化手段に流れる電流
とある一定の比率を持つように制御することを特徴とし
、その目的はメタルブラックが発生することがなく、光
沢を持った硬質のコーテイング面が得られ、またピンホ
ールの少ないコーテイング面が得られるイオンブレーテ
ィング方法及び装置を提供するものである。
イオン化する第1のイオン化手段に流れる電流を一定に
制御するとともに、物質をイオン化する第2のイオン化
手段に流れる電流が、第1のイオン化手段に流れる電流
とある一定の比率を持つように制御することを特徴とし
、その目的はメタルブラックが発生することがなく、光
沢を持った硬質のコーテイング面が得られ、またピンホ
ールの少ないコーテイング面が得られるイオンブレーテ
ィング方法及び装置を提供するものである。
以下図面により本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は、本発明の詳細な説明するためのブロック図を
示したもので、■は真空容器であるペルジャー、2はペ
ルジャー1内に吊り下げられた試料、3はイオン化する
ガスを供給するガス供給手段、4はペルジャー1の内部
を真空にする真空手段。
示したもので、■は真空容器であるペルジャー、2はペ
ルジャー1内に吊り下げられた試料、3はイオン化する
ガスを供給するガス供給手段、4はペルジャー1の内部
を真空にする真空手段。
5はガスをイオン化する第1のイオン化手段の第1の陽
極、6は第1のイオン化手段のフィラメント、7は第1
のイオン化手段に電流を流す直流電源、8は陽極5と直
流電源7との間に接続され、第1のイオン化手段に流れ
る電流を指示する電流計、9はフィラメント6に流れる
電流を制御する第1の制御手段、lOはイオン化したガ
スと化合させる物質11を載置した第2の陽極、12は
物質11をイオン化するフィラメント、13はフィラメ
ント12に流れる電流を制御する第2の制御手段、14
は第2の陽極10にプラス側が接続され、マイナス側が
直流電源7のマイナス側に接続された直流電源、15は
直流電源7.13のマイナス側とフィラメント6の一端
に接続された電流計であり、第2の陽極lOとフィラメ
ント6の間で第2のイオン化手段を構成する。
極、6は第1のイオン化手段のフィラメント、7は第1
のイオン化手段に電流を流す直流電源、8は陽極5と直
流電源7との間に接続され、第1のイオン化手段に流れ
る電流を指示する電流計、9はフィラメント6に流れる
電流を制御する第1の制御手段、lOはイオン化したガ
スと化合させる物質11を載置した第2の陽極、12は
物質11をイオン化するフィラメント、13はフィラメ
ント12に流れる電流を制御する第2の制御手段、14
は第2の陽極10にプラス側が接続され、マイナス側が
直流電源7のマイナス側に接続された直流電源、15は
直流電源7.13のマイナス側とフィラメント6の一端
に接続された電流計であり、第2の陽極lOとフィラメ
ント6の間で第2のイオン化手段を構成する。
本実施例のイオンブレーティング装置では、まずペルジ
ャー1の中に試料2を吊り下げ、イオン化する物質11
(例えばチタンナイトライド「TiNJの場合は、チ
タンrTz)を第2のイオン化手段の第2の陽極10に
セットし、真空手段4でペルジャー1の内部を真空にす
る。次に、ガス供給手段から物質11と化合するガス(
チタンナイトライドrTiNJの場合は、窒素「N」)
を微少量供給する。このように各部をセットした後、第
1の制御手段9及び第2の制御手段13でそれぞれフィ
ラメント6.12に電流を流し、ガス及び物質11をそ
れぞれイオン化する。ここで、陽極5とフィラメント6
の間に直流電源7によって高電圧を与えると、フィラメ
ント6でイオン化したガスは陽極5へ移動して電流が流
れ、この電流は電流計8で指示される。そこで、電流計
8の指示が一定になるように第1の制御手段9でフィラ
メント6に流れる電流を制御すると、ガスのイオン化量
が一定に制御される。次に、第2の制御手段13でフィ
ラメント12に流れる電流を制御して第2の陽極lOの
物質11のイオン化量を制御するが、この場合、イオン
化された物質のイオンの量とイオン化されたガスのイオ
ンの量が試料2をコーティングする化合物になる割合に
対応するイオンの量になるように第2の制御手段13か
らフィラメント12に流す電流を制御する。即ちζ試料
をコーティングする化合物が、例えばチタンナイトライ
ド(TiN)の場合は、チタン(Ti)と窒素(N)が
一対一になっているので、チタン(Ti)である物質1
1のイオン化量を窒素(N)のイオン化量と一致させる
。つまり、第2の陽極10とフィラメント6の間に直流
電源14で高電圧を与えると、第2の陽極10からイオ
ン化した物質が移動して電流計15に電流が流れるが、
この電流計15に流れる電流は第1の陽極5からフィラ
メント6に流れる電流、即ち電流計8で指示された電流
も含まれるので、この電流計8で指示された電流を1と
すると、電流計15で指示される電流は2倍になるよう
に制御する。
ャー1の中に試料2を吊り下げ、イオン化する物質11
(例えばチタンナイトライド「TiNJの場合は、チ
タンrTz)を第2のイオン化手段の第2の陽極10に
セットし、真空手段4でペルジャー1の内部を真空にす
る。次に、ガス供給手段から物質11と化合するガス(
チタンナイトライドrTiNJの場合は、窒素「N」)
を微少量供給する。このように各部をセットした後、第
1の制御手段9及び第2の制御手段13でそれぞれフィ
ラメント6.12に電流を流し、ガス及び物質11をそ
れぞれイオン化する。ここで、陽極5とフィラメント6
の間に直流電源7によって高電圧を与えると、フィラメ
ント6でイオン化したガスは陽極5へ移動して電流が流
れ、この電流は電流計8で指示される。そこで、電流計
8の指示が一定になるように第1の制御手段9でフィラ
メント6に流れる電流を制御すると、ガスのイオン化量
が一定に制御される。次に、第2の制御手段13でフィ
ラメント12に流れる電流を制御して第2の陽極lOの
物質11のイオン化量を制御するが、この場合、イオン
化された物質のイオンの量とイオン化されたガスのイオ
ンの量が試料2をコーティングする化合物になる割合に
対応するイオンの量になるように第2の制御手段13か
らフィラメント12に流す電流を制御する。即ちζ試料
をコーティングする化合物が、例えばチタンナイトライ
ド(TiN)の場合は、チタン(Ti)と窒素(N)が
一対一になっているので、チタン(Ti)である物質1
1のイオン化量を窒素(N)のイオン化量と一致させる
。つまり、第2の陽極10とフィラメント6の間に直流
電源14で高電圧を与えると、第2の陽極10からイオ
ン化した物質が移動して電流計15に電流が流れるが、
この電流計15に流れる電流は第1の陽極5からフィラ
メント6に流れる電流、即ち電流計8で指示された電流
も含まれるので、この電流計8で指示された電流を1と
すると、電流計15で指示される電流は2倍になるよう
に制御する。
このように、第1の制御手段9及び第2の制御手段13
を制御して、ガス及び物質11のイオン化量を制御する
と、イオン化されたガスと物質が一対一に化合し、これ
が試料2の表面を奇麗にコーチイブする。
を制御して、ガス及び物質11のイオン化量を制御する
と、イオン化されたガスと物質が一対一に化合し、これ
が試料2の表面を奇麗にコーチイブする。
なお、試料2をコーティングする化合物がチタンカーバ
イト(TiN)の場合は、ガス供給手段3から供給され
るガスは、例えばフレオンガス(C2Hv)やアセチレ
ンガスが使用される。
イト(TiN)の場合は、ガス供給手段3から供給され
るガスは、例えばフレオンガス(C2Hv)やアセチレ
ンガスが使用される。
上記の原理を具体化した実施例を第2図により説明する
。第2図において、第1の陽極5、第2の陽極10及び
フィラメント6.11等はペルジャーの中に入っており
、また試料等が前述と同様にペルジャー内に装着されい
る。フィラメント6は第1の変圧器16の二次側に接続
され、この第1の変圧器16の一次側は電源17に接続
されたメインスイッチ18に第1のスイッチ19.第1
の制御手段9を介して接続されている。またフィラメン
ト12は第2の変圧器20の二次側に接続され、この第
2の変圧器2oの一次側はメインスイッチ18に第2の
スイッチ21、第2の制御手段13を介して接続されて
いる。また、メインスイッチ18に第3の変圧器22を
介して整流器23が接続され、また整流器23の°カソ
ード側はアースされ、また第1の陽極5が第1の電流検
出器24を介して、また第2の陽極1oが整流器23の
カソード側に接続されている。フィラメント6.12の
それぞれ一端の間に第2の電流検出器25が接続され、
この第2の電流検出器25のフィラメント10側は整流
器23のアノードに接続され、第2の制御手段3は第2
の電流検出器25に接続されたフォトカップラー26に
よって第2の電流検出器25に流れる電流を検出する。
。第2図において、第1の陽極5、第2の陽極10及び
フィラメント6.11等はペルジャーの中に入っており
、また試料等が前述と同様にペルジャー内に装着されい
る。フィラメント6は第1の変圧器16の二次側に接続
され、この第1の変圧器16の一次側は電源17に接続
されたメインスイッチ18に第1のスイッチ19.第1
の制御手段9を介して接続されている。またフィラメン
ト12は第2の変圧器20の二次側に接続され、この第
2の変圧器2oの一次側はメインスイッチ18に第2の
スイッチ21、第2の制御手段13を介して接続されて
いる。また、メインスイッチ18に第3の変圧器22を
介して整流器23が接続され、また整流器23の°カソ
ード側はアースされ、また第1の陽極5が第1の電流検
出器24を介して、また第2の陽極1oが整流器23の
カソード側に接続されている。フィラメント6.12の
それぞれ一端の間に第2の電流検出器25が接続され、
この第2の電流検出器25のフィラメント10側は整流
器23のアノードに接続され、第2の制御手段3は第2
の電流検出器25に接続されたフォトカップラー26に
よって第2の電流検出器25に流れる電流を検出する。
次に、本実施例の動作を説明する。まず、メインスイッ
チ18を閉じて、第1のスイッチ19を閉じると、第1
の電流検出器24で第1の陽極5に流れる電流が検出さ
れるので、第1の電流検出器24に流れる電流が一定に
なるように第1の制御手段9で第1の変圧器16に流れ
る電流を制御する。次に、第2のスイッチ21を閉じ、
第2の電流検出器25に流れる電流が第1の電流検出器
24に流れる電流の整数倍(1,2、・・・)になるよ
うに、第2の制御手段13によって第2の変圧器20に
流れる電流を制御する。
チ18を閉じて、第1のスイッチ19を閉じると、第1
の電流検出器24で第1の陽極5に流れる電流が検出さ
れるので、第1の電流検出器24に流れる電流が一定に
なるように第1の制御手段9で第1の変圧器16に流れ
る電流を制御する。次に、第2のスイッチ21を閉じ、
第2の電流検出器25に流れる電流が第1の電流検出器
24に流れる電流の整数倍(1,2、・・・)になるよ
うに、第2の制御手段13によって第2の変圧器20に
流れる電流を制御する。
このように構成することにより、第1のイオン化手段で
イオン化されたガスのイオンと第2のイオン化手段でイ
オン化された物質のイオンとが化合物を作る割合でペル
ジャー内に発生するので、試料の表面にメタルブラック
が発生せず、奇麗な光沢を持つ面が形成される。
イオン化されたガスのイオンと第2のイオン化手段でイ
オン化された物質のイオンとが化合物を作る割合でペル
ジャー内に発生するので、試料の表面にメタルブラック
が発生せず、奇麗な光沢を持つ面が形成される。
ここで、試料の表面にコーティングされる化合物として
、チタンナイトライド(TiN)を使用した場合は、イ
オン化される物質であるチタン(Ti)とイオン化され
る窒素ガス(N)が一対一で発生するように制御するが
、試料の表面をコーティングする化合物がモリブデンカ
ーバイト(Mo2C)の場合は、炭素(C)が2価であ
るので、モリブデン(MO)のイオンが炭素イオンの2
倍発生するように第2の制御手段13で第2の変圧器2
0に流れる電流を制御する。また、酸化アル□ミ(AQ
203)の場合は、アルミ(AQ)が3価で酸素(0)
が2価であるので、アルミと酸素が2対3になるように
、第2の制御手段13で第2の変圧器20に電流が流れ
るように制御する。
、チタンナイトライド(TiN)を使用した場合は、イ
オン化される物質であるチタン(Ti)とイオン化され
る窒素ガス(N)が一対一で発生するように制御するが
、試料の表面をコーティングする化合物がモリブデンカ
ーバイト(Mo2C)の場合は、炭素(C)が2価であ
るので、モリブデン(MO)のイオンが炭素イオンの2
倍発生するように第2の制御手段13で第2の変圧器2
0に流れる電流を制御する。また、酸化アル□ミ(AQ
203)の場合は、アルミ(AQ)が3価で酸素(0)
が2価であるので、アルミと酸素が2対3になるように
、第2の制御手段13で第2の変圧器20に電流が流れ
るように制御する。
以上説明したように、本発明によれば、試料にコーティ
ングされる化合物によって、この化合物を作る物質及び
ガスのイオン化量を制御したので。
ングされる化合物によって、この化合物を作る物質及び
ガスのイオン化量を制御したので。
試料の表面にメタルブラックが発生することがなく、試
料の表面が奇麗な光沢面を持つようにすることができ、
またピンホールが殆ど無い硬質面を作ることができる。
料の表面が奇麗な光沢面を持つようにすることができ、
またピンホールが殆ど無い硬質面を作ることができる。
第1図は、本発明の詳細な説明するイオンブレーティン
グ方法の原理図、第2図は、本発明の一実施例のイオン
ブレーティング装置の構成図である。 ■・・・ペルジャー、2・・・試料、3・・・ガス供給
手段、4・・・真空手段、5・・・第1の陽極、6・・
・フィラメント、7.14・・・直流電源、8・・・電
流計、9・・・第1の制御手段、10・・・第2の陽極
、11・・・物質、12・・・フィラメント、13・・
・第2の制御手段、15・・・電流計、16・・・第1
の変圧器、17・・・メインスイッチ、19・・・第1
のスイッチ、20・・・第2の変圧器、21・・・第2
のスイッチ、22・・・第3の変圧器、23・・・整流
器、24・・・第1の電流検出器、25・・・第2の電
流検出器、26・・・フォトカップラ特許出願人 佐
藤 弘 信
グ方法の原理図、第2図は、本発明の一実施例のイオン
ブレーティング装置の構成図である。 ■・・・ペルジャー、2・・・試料、3・・・ガス供給
手段、4・・・真空手段、5・・・第1の陽極、6・・
・フィラメント、7.14・・・直流電源、8・・・電
流計、9・・・第1の制御手段、10・・・第2の陽極
、11・・・物質、12・・・フィラメント、13・・
・第2の制御手段、15・・・電流計、16・・・第1
の変圧器、17・・・メインスイッチ、19・・・第1
のスイッチ、20・・・第2の変圧器、21・・・第2
のスイッチ、22・・・第3の変圧器、23・・・整流
器、24・・・第1の電流検出器、25・・・第2の電
流検出器、26・・・フォトカップラ特許出願人 佐
藤 弘 信
Claims (4)
- (1)真空容器内に設けたフィラメントと第1の陽極と
の間に一定の電流を流して、前記真空容器内に送られた
ガスを前記フィラメントと前記第1の陽極との間でイオ
ン化し、該イオン化ガスと化合する一種゛またはそれ以
上の物質をイオン化する第2の陽極を前記真空容器内に
設け、前記第2の陽極と前記フィラメントの間に流す電
流を前記第1の陽極と前記フィラメントの間流れている
電流に対して一定の比率になるようにし、前記真空容器
内に設けた試料に化合物をコーティングすることを特徴
とするイオンブレーティング方法。 - (2)真空容器内に設けられた試料と、前記真空容器内
を真空にし、イオン化するガスを供給する真空供給手段
と、前記ガスをイオン化する第1の陽極とフィラメント
とからなる第1のイオン化手段と、第2の陽極とフィラ
メントとからなり、イオン化したガスと化合する物質を
前記第2の陽極に設けてイオン化する第2のイオン化手
段とからなり、前記第1のイオン化手段に流れる電流を
一定にし、前記第2のイオン化手段に流れる電流を前記
第1のイオン化手段に流れる電流に対して一定の比率に
なるようにしたことを特徴とするイオンブレーティング
装置。 - (3)前記第1のイオン化手段の前記第1の陽極に流れ
る電流を一定にするように、前記第1のイオン化手段の
フィラメントに流れる電流を制御する第1の制御手段を
設けることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のイ
オンブレーティング装置。 - (4)前記第2のイオン化手段の前記第2の陽極から前
記第1のイオン化手段のフィラメントに流れる電流が前
記第1のイオン化手段に流れる電流に対して一定の比率
に持つように、前記第2のイオン化手段のフィラメント
に流れる電流を制御する第2の制御手段を設けることを
特徴とする特許請求の範囲第3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 |
---|---|---|---|
JP15189282A JPS5941467A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | イオンプレ−ティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15189282A JPS5941467A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | イオンプレ−ティング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5941467A true JPS5941467A (ja) | 1984-03-07 |
JPS6214219B2 JPS6214219B2 (ja) | 1987-04-01 |
Family
ID=15528475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15189282A Granted JPS5941467A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | イオンプレ−ティング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5941467A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013060649A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Shinko Seiki Co Ltd | イオンプレーティング装置および方法 |
-
1982
- 1982-09-01 JP JP15189282A patent/JPS5941467A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013060649A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Shinko Seiki Co Ltd | イオンプレーティング装置および方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6214219B2 (ja) | 1987-04-01 |
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