JPS6254076A - イオンプレ−テイング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は基板の表面に被膜を形成するイオンプレーティ
ング装置に係り、特に、イオン化放電領域の偏りを修正
して均一な被膜を形成できるイオンプレーティング装置
に関する。

［従来の技術］ 一般に、塗装、電気メッキ等に代る材料の表面処理技術
として、真空を利用したイオンプレーティング法がすで
に知られている。このイオンプレーティング法は、真空
雰囲気子電子ビームで被膜原材料を照射してイオン化放
電領域を形成し、これより上界する蒸発材料イオン粒子
を被処理物に付着させて被膜を形成する方法である。

ここで、第２図に基づいて従来のイオンプレーティング
装置を説明する。

電子銃１から発生した電子ビームは、図面垂直方向に形
成される電子線偏向磁界の作用により破線矢印へに示す
如く進行してルツボ２内の蒸発材料３を加熱し、この上
方にイオン化放電領１或４を形成する。この領域４から
は、負電位になされた被処理物５に向けて蒸発材料イオ
ン粒子が上昇して行き、被処理物５に付着して被膜を形
成する。尚、このイオン化放電領域４内においては、蒸
発材料と導入ガスとがイオン状態を呈している。

ところで、蒸発材料表面で反射した電子ビーム或いはこ
の表面で発生した２次電子および熱電子は、電子線偏向
磁界の作用により入射電子と反対側へ破線矢印Ｂに示す
如くほぼ水平方向に飛んで行く。

そのため、ルツボ２に対して水平方向の低い位置に正電
位の捕捉電極６を設け、これにより反射電子ビーム等を
捕捉するようになっている。

［発明が解決しようと□する問題点］ ところで、蒸発材料等は、２次電子、熱電子或いは反射
電子によってもイオン化されるので、形成されるイオン
化放電領域４が２次電子、熱電子或いは反射電子の進行
方向に偏向して発生していた。

このため、イオンプレーティングするための蒸発材料イ
オン化粒子の飛ぶ方向も放電領域４の影響を受けてイオ
ン化粒子の密度が偏るため、ルツボ２の真上に位置させ
た被処理物に均一な金属膜を形成するのが困難であった
。

この問題を解決するために、捕捉電極６を現在の位置よ
りも上方に移動させてイオン化放電領域４の偏りを修正
することも考えられる。しかし、甲に、捕捉電極６−を
上方に移動させ・たたけでは、ルツボ２からの２次電子
、熱電子およびゃ反射電子の多りが装置型に衝突してし
まうことになる。

このため、上方に位置させた捕捉電極６には、密度の高
い電子が到達しないのでイオン化密度を上げることがで
きず、エネルギー効率が悪くなっていた。

このため、イオン化させやすくするために雰囲気圧力を
上昇させることも考えられるが、この場合には良質の被
膜が充分形成されなくなってしまう。

［発明の目的］ 本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に
解決すべく創案されたものである。

本発明の目的は、電子−内電極を設けて２次電子、熱電
子および反射電子を上方へ偏向させることにより、低い
圧力領域でイオン化密度の高い放電領域をルツボ上方に
位置させ、もって厚さの均一な被膜を形成できるイオン
プレーティング￥Ａ置を提供するにある。

［発明の慨要］ 上記目的を達成するために、本発明は、蒸発材料を収容
するルツボと、材料に電子ビームを照射してイオン化放
電領域を形成する電子銃と、この領域からの蒸発材料イ
オン粒子を付着させる被処理物と、材料からの反射電子
、２次電子および熱雷子の飛翔方向に設けられた電子偏
向電極と、偏向された電子を捕捉する捕捉電極とを備え
て構成され、材料からの１子を負電位になされた電子偏
向電極により上方へ部内させることによりイオン化放電
領域の偏りを修正してルツボの上方へ位置させるように
したことを要旨とする。

［実施例］ 以下に、本発明の好適−実施列を添付図面に基づいて詳
述する。

第１図は本発明の好適一実施例を示す概略構成図である
。

図示する如く７は真空ポンプ８により真空引きされた筒
体状のケーシングであり、この内部にイオンプレーティ
ング装置が設けられる。このイオンプレーティング装置
は、蒸発材料３を収容するルツボ２と、上記蒸発材料に
電子ビームを照射する電子銃１と、発生する蒸発材料イ
オン粒子を付着させる被処理物５と、上記蒸発材料から
の反射電子等を偏向させる本発明の特長とする電子偏向
電極９と、これで偏向された反射電子等を捕捉する捕捉
Ｍ極１０とにより主に構成されている。

具体的には、上記ルツボ２は水冷銅ルツボであり、その
上面に形成された凹部に蒸発材料３が収容されている。

このルツボ２の下側部には電子銃１が設けられており、
上記蒸発材料３を加熱イオン化するための電子ビームを
発射するようになっている。また、このルツボ２の近傍
には、図示しない電子線偏向コイルが設けられており、
ルツボ２の長手方向すなわち紙面垂直に向かう電子線偏
向磁界が形成されている。この磁界の強度を調整するこ
とにより、上記電子銃１から発射された電子ビームが破
線矢印Ｃに示す如く円弧を描いて蒸発材料３に照射され
ることになる。電子ビームの照射によりルツボ２の上方
には蒸発材料イオン粒子やガス導入口１１から導入した
気体のイオン粒子の充満するイオン化放電領域１２が形
成されることになる。

そして−、ルツボ２の鉛直方向更に上方には、負電位に
なされた被処理物５が取付けられていおり、上記イオン
化放電領域１２から正電荷の蒸発材料イオン粒子を吸引
上昇させてこれを付着し得るようになっている。

また、被処理物５の上方には、これに近接させて加熱ヒ
ータ１３が設けられており、被処理物５を加熱し得るよ
うになっている。

一方、上記蒸発材料表面より反射した反射電子及び蒸発
材料から飛び出た２次電子あるいは熱電子は電子線偏向
磁界の影響によりＦａ線矢印りに示す如く入射電子と反
対側の水平方向へ飛翔することになるが、この飛翔方向
には本発明の特長とする前記電子偏向電極９が設けられ
る。この電子偏向電極９は電子を反射させるために負電
位になされると共に、その電極面１４は電子飛翔方向に
対してすなわち水平方向に対して上方へ傾斜させて設け
られており、この電子偏向′７ｆ１極９に向かって飛翔
してくる上記２次電子、熱１子及び反射電子をルツ゛ボ
２のほぼ鉛直方向上向きへ偏向し得るようになっている
。このように、２次電子、熱電子及び反［子をルツボ２
の上方に向けて偏向させて進行させ得るので、これに追
従して発生するイオン化放電領域１２の発生位置も偏向
されて、ルツボ２の鉛直方向上方に向かって発生するこ
とになる。

この電子偏向電極９は、ルツボ１２に近接させてその長
手方向に沿って設けられている。電子の偏向角度を変化
させるためには、これに印加される負電位の大きさ或い
は電極面１４の傾斜角度を変化させる。

そして、この電子偏向電極９の上方には、正電位になさ
れた捕捉電極１０が設けられており、上記電子偏向電極
９にて偏向された２次電子、熱電子及び反射電子を捕捉
し得るようになっている。

次に、以上のように構成された本発明の作用について説
明する。

まず、ケーシング７内は真空ポンプ８の作用により真空
下に維持される一方、ガス導入口１１がらは適量のガス
が導入されている。

このような真空雰囲気下において、電子銃１から発射さ
れた電子ビームは電子線偏向磁界の作用により破線矢印
Ｃに示す如く円弧を描いてルツボ２内の蒸発材料３に照
射され、それを加熱イオン化してイオン化放電領域１２
を形成する。

この領域１２の蒸発材料イオン粒子は正電荷に帯電して
いることから負電位になされた被処理物５に向かって吸
引されて上昇し、被処理物５に付着して被膜を形成する
ことになる。

一方、蒸発材料表面から反射された反射電子及びこれよ
り放出された２次電子、熱電子は前記電子線偏向磁界の
作用により、入１）［２子の入射方向と反対の水平方向
に破線矢印りに示す如く飛翔することになる。しかしな
がら、この方向には負電位になされた電子偏向電極９が
設けられているので、このＴ１極９に向かって水平方向
に進行してきた２次電子、熱電子と反射電子は電極９と
反発しあい、ルツボ２の鉛直方向はぼ上方に向けて偏向
されることになる。そして、この偏向された電子は、電
子偏向電極９の上方に設けた正電位の捕捉電極１０に捕
捉される。

このように、電子偏向電極９により２次電子、熱電子及
び反！）１電子をルツボの上方に偏向サケるようにした
ので、この電子銃に追従して発生するイオン化放電領域
１２も従来例と異なりルツボ２の鉛直方向はぼ上方に形
成されることになる。従って、この放電領域１２から上
方へ飛んで行く蒸発材料イオン粒子はほとんど偏向する
ことがなく、被処理物５の表面に均一な厚さの被膜を形
成することができる。

すなわち、負電位になされて電子偏向電極９により２次
電子、熱電子および反射電子の進行方向を変えることに
より、従来ルツボの横方向に偏って形成されていたイオ
ン化放電領域をルツボ２の鉛直方向はぼ上方に位置させ
て形成するようにしたので、蒸発材料イオン粒子を偏ら
せることなく１−冒させることができる。

尚、２次電子、熱電子及び反ｔＪＪ電子の偏向角度を変
えるには、電子偏向電極９の電極部１４の角度を調整し
たり或いはこの引力電圧を調整したりすることにより行
なう。

［発明の効果］ 以上要するに、本発明によれば次のような優れた効果発
揮することができる。

（１）　　電子偏向？￥２極により２次電子、熱電子及
び反射電子を上方に向けて偏向させるようにしたので、
内圧を低く維持したままルツボの鉛直方向はぼ上方に密
度の高いイオン化成？！！領域を形成することができる
。

（２〉　　従来例と異なり、ルツボの鉛直方向はぼ上方
にイオン化ｆｉ電領域を位置させることができるので、
これより上昇する蒸発材料イオン粒子が偏向することな
く被処理物上に厚さの均一な被膜を形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適一実施例を示す概略構成図、第２
図は従”束のイオンプレーティング装置を示を概略構成
図である。 尚４、図中、１は電子銃、２はルツボ、３は蒸発材料、
５は被処理物、９は電子偏向電極、１０は捕捉電極、１
２はイオン化放電領域である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蒸発材料表面に電子ビームを照射させつつこれをイオン
   化させて、発生する蒸発材料イオン粒子を被処理物の表
   面に付着させて被膜を形成するイオンプレーティング装
   置において、上記蒸発材料を収容するルツボと、該ルツ
   ボ内の蒸発材料表面に向けて電子ビームを照射してイオ
   ン化放電領域を形成する電子銃と、上記ルツボの上方に
   設けられ、上記イオン化放電領域から上昇する蒸発材料
   イオン粒子を付着せる被処理物と、上記蒸発材料表面か
   らの反射電子、２次電子および熱電子の飛翔方向に設け
   られ、電子を上方に偏向させて上記イオン化放電領域を
   上記ルツボの鉛直方向上方に位置させる電子偏向電極と
   、該電極の上方に設けられ、これに偏向された上記電子
   を補足する捕捉電極とを備えたことを特徴とするイオン
   プレーティング装置。