KR100329632B1 - Planar typed arc ion plating apparatus using cathodic arc discharge - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음극 타겟 후방에 장착된 영구자석에 의하여 발생된 자기장을 이용하여 평면 음극에 아크를 균일하게 발생시켜 대면적에 균일한 코팅이 가능하도록 한 음극아크 코팅장치를 개시한다. 본 발명의 음극아크 코팅장치는, 타겟을 안치하고 절연시키기 위한 타겟 절연부와, 상기 타겟을 냉각하기 위한 냉각부와, 상기 타겟 표면에 발생된 전자의 이동 경로가 되며, 상기 타겟의 상부에 발생된 아크를 안정화하기 위한 보조 양극과, 상기 아크가 상기 타겟을 벗어나는 것을 차폐하기 위한 차폐부와, 상기 아크의 운동을 상기 타겟의 표면 내부로 제한하고, 상기 타겟 표면에 전면에 퍼지도록 안내하는 이동식 영구자석부를 포함한다. 본 발명의 음극아크 코팅장치는, 자기장의 정밀 제어를 통하여 고가의 타겟의 침식율을 증가시키며, 반응성 가스를 챔버 내부로 유입시켜 TiN, CrN, AlN, WC 등과 같은 고기능성 박막을 균일하게 코팅한다.The present invention discloses a negative electrode arc coating apparatus for uniformly generating an arc in a flat cathode by using a magnetic field generated by a permanent magnet mounted behind a negative electrode target to enable uniform coating on a large area. The negative electrode arc coating apparatus of the present invention is a target insulating portion for placing and insulating a target, a cooling portion for cooling the target, and a movement path of electrons generated on the target surface, and is generated on an upper portion of the target. An auxiliary anode for stabilizing the arc, a shield for shielding the arc from leaving the target, and a movable portion for limiting the movement of the arc into the surface of the target and guiding it to the front surface over the target surface. It includes a permanent magnet part. The negative electrode arc coating apparatus of the present invention increases the erosion rate of the expensive target through precise control of the magnetic field, uniformly coating a high-functional thin film such as TiN, CrN, AlN, WC by introducing a reactive gas into the chamber.

Description

음극아크 방전을 이용한 대면적 평판 코팅장치{Planar typed arc ion plating apparatus using cathodic arc discharge}Planar typed arc ion plating apparatus using cathodic arc discharge

본 발명은 영구자석을 이용한 물리적 박막 형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음극 방전 타겟 표면 전체에 아크를 분포시켜서 대면적에 걸쳐서 균일한 막의 형성을 가능하게 하는 아크 방전을 이용한 막 형성장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a physical thin film forming apparatus using permanent magnets, and more particularly, to a film forming apparatus using arc discharge, which enables the formation of a uniform film over a large area by distributing an arc over the entire surface of a cathode discharge target. will be.

일반적으로 음극 아크 증착 시스템(진공 아크 이온 플레이팅 시스템으로도 불려짐)은 이온화된 막 형성 재료를 양극에 결합된 기판의 표면에 증착하기 위하여 적용되는 기술이다.Cathodic arc deposition systems (also called vacuum arc ion plating systems) are commonly applied techniques for depositing ionized film forming materials onto the surface of a substrate bonded to an anode.

이러한 음극 아크 시스템에서 막의 형성 동안 음극으로부터 발생되는 증착종의 이온화율이 60~90%에 달하며, 40~100 eV에 달하는 높은 운동 에너지를 지닌 입자가 발생되고 시편 표면의 가열과 스퍼터 세정을 통하여 성장하는 박막의 밀도와 밀착력 등을 향상시킬 수 있는 장점 때문에 널리 이용되고 있는 물리기상증착법의 일종이다.In this cathode arc system, the ionization rate of the deposited species generated from the cathode during the formation of the film reaches 60-90%, particles with high kinetic energy of 40-100 eV are generated, and are grown by heating and sputter cleaning of the specimen surface. It is a kind of physical vapor deposition method that is widely used because of the advantage of improving the density and adhesion of the thin film.

아크 방전 동안 음극의 표면에 자기장이 인가될 때, 불순물이 막의 형성동안 생성되는 것을 방지하기 위하여 음극을 절연하고 아크원을 아크의 고온으로부터 보호하는 것이 요구된다. 이러한 요구는 아크 방전에 의하여 음극의 증착면 위에 형성되는 아크 스폿(Arc spot)의 움직임을 표면 내부로 제한하고, 아크 스폿의 이동 속도를 증가시키는 것에 의하여 충족된다.When a magnetic field is applied to the surface of the cathode during arc discharge, it is required to insulate the cathode and protect the arc source from the high temperature of the arc in order to prevent impurities from being generated during the formation of the film. This need is met by limiting the movement of arc spots formed on the deposition surface of the cathode by arc discharge to the inside of the surface and increasing the speed of movement of the arc spots.

종래의 소형 아크원은 지름이 약 40∼80 mm정도로서, 주로 네오디뮴(Nd)계영구자석을 적용하는데, 구조가 간단하고 내구성이 우수한 장점을 갖는다.Conventional small arc source is about 40 to 80 mm in diameter, and mainly applies neodymium (Nd) -based permanent magnet, it has the advantages of simple structure and excellent durability.

그런데, 자기장 생성원으로서 영구자석을 사용하는 경우, 그 모양이 원형으로 한정된다.By the way, when using a permanent magnet as a magnetic field generating source, the shape is limited to a circle.

한편, 대형 평판 아크원의 음극 표면에 자기장을 형성시키는 방법으로는 주로 전자석이 사용되는데, 이 방법은 제작비용이 많이 들고, 보수가 어려우며, 전자석 냉각이 필수적으로 요구된다.On the other hand, electromagnets are mainly used as a method of forming a magnetic field on the cathode surface of a large flat arc source, which is expensive to manufacture, difficult to repair, and requires electromagnet cooling.

또한, 일부 영구자석을 이용하는 평판 아크원의 경우, 음극 금속의 소모 효율이 약 40%이하로 매우 낮고, 안정적인 아크 방전을 얻기 위해서는 폐회로를 이루는 자기장을 형성시키고 반드시 그 내부에 아크 촉발을 유도해야 안정적인 아크 방전을 얻을 수가 있다.In addition, in the case of flat arc sources using some permanent magnets, the consumption efficiency of the cathode metal is very low, about 40% or less, and in order to obtain a stable arc discharge, a magnetic field constituting a closed circuit must be formed and an arc trigger must be induced therein. Arc discharge can be obtained.

따라서 본 발명은 평판 아크 코팅원으로서 네오디뮴계 영구자석을 이용하여 균일한 대면적 코팅을 가능하도록 하는데 그 한가지 목적이 있다.Therefore, one object of the present invention is to enable uniform large area coating by using neodymium-based permanent magnets as a flat arc coating source.

본 발명의 다른 목적은 간단한 구조의 이송 가능한 자석부와, 금속 음극 형성 설계기술의 조합에 의해 아크의 운동을 금속 음극의 표면 내부로 제한하고 음극 표면의 전면에 퍼지도록 안내하여 고가의 음극 금속의 소모 효율을 70% 이상으로 높이는데 있다.Another object of the present invention is to combine the transferable magnet part with a simple structure and the design of metal cathode formation technology to limit the movement of the arc to the inside of the surface of the metal cathode and guide it to spread over the surface of the cathode surface. It is to increase the consumption efficiency to more than 70%.

본 발명의 또 다른 목적은, 촉발의 위치에 관계없이 안정한 아크 방전을 유도하여 TiN, CrN, AlN, WC 등과 같은 고기능성 박막을 지름 800mm, 높이 1,000mm의 대면적 코팅할 수 있는 아크 방전을 이용한 막 형성장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to use an arc discharge capable of coating a large area of 800 mm in diameter and 1,000 mm in height by inducing a stable arc discharge regardless of the location of the trigger, such as TiN, CrN, AlN, WC, etc. It is to provide a film forming apparatus.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 아크 방전을 이용한 평판 음극아크 코팅장치의 구성도.1 is a block diagram of a flat plate cathode arc coating apparatus using an arc discharge according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 음극아크 코팅장치에서 자기장과 아크 스폿과의 관계를 설명하기 위한 모식도.Figure 2 is a schematic diagram for explaining the relationship between the magnetic field and the arc spot in the negative electrode arc coating apparatus of FIG.

도 3은 도 1의 장치의 영구자석부에서 형성되는 자기력선을 분포를 컴퓨터 시뮬레이션한 도면.3 is a computer simulation of the distribution of magnetic force lines formed in the permanent magnet portion of the apparatus of FIG.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

12 : 음극 12a: 테이퍼12: cathode 12a: taper

12b: 음극 표면 13 : 아크 트랩용 요홈12b: cathode surface 13: groove for arc trap

14 : 음극 안치부 16 : 냉각부14 cathode mounting part 16 cooling part

17 : 보조 양극 18 : 차폐부17: auxiliary anode 18: shield

19 : 촉발 전극 20 : 영구자석부19: trigger electrode 20: permanent magnet portion

32 : 직류 모터 34 : 스크류32: DC motor 34: screw

42 : 자기장 44 : 아크 스폿42: magnetic field 44: arc spot

상기한 목적 및 장점들을 달성하기 위하여, 본 발명의 아크를 이용한 막 형성장치는, 아크가 발생되어 코팅물질이 증발되는 금속(Ti, Cr, Al, WC, Zr 등) 음극과, 상기 음극의 외주부를 둘러싸서 고정하며 절연하는 테프론 절연부와, 아크에 의해 가열된 음극을 직접 냉각하기 위한 냉각부와, 상기 음극 표면에 발생된 전자의 이동 경로가 되며, 상기 음극의 상부 표면에 발생된 아크를 안정화하기 위한 보조 양극과, 상기 아크가 상기 음극을 벗어나 절연부 및 진공부의 파손을 야기하는 것을 방지하기 위한 절연부재와, 아크의 운동을 상기 음극의 표면 내부로 제한하고, 상기 음극 표면의 전면에 퍼지도록 안내하는 이동식 영구자석부를 포함한다.In order to achieve the above objects and advantages, the film forming apparatus using the arc of the present invention, a metal (Ti, Cr, Al, WC, Zr, etc.) cathode in which the arc is generated to evaporate the coating material, and the outer peripheral portion of the cathode Teflon insulation to surround and fix the insulation, a cooling portion for directly cooling the cathode heated by the arc, and a movement path of electrons generated on the surface of the cathode, and to generate an arc generated on the upper surface of the cathode. An auxiliary anode for stabilization, an insulation member for preventing the arc from breaking out of the cathode and causing breakage of the insulation portion and the vacuum portion, and limiting the movement of the arc to the surface of the cathode, the front surface of the cathode surface It includes a removable permanent magnet for guiding to spread.

여기서, 음극의 양단부는 아크 스폿의 이동면과 자기장이 예각을 이루도록 테이퍼링 구조를 갖는다.Here, both ends of the cathode have a tapering structure such that the moving surface of the arc spot and the magnetic field form an acute angle.

바람직하게는, 음극은 음극(12) 밖으로 아크가 벗어날 때 절연부 및 진공부의 파손방지를 위해 아크 트랩을 갖을 수 있다. 아크 트랩은 음극 모서리를 따라 폭 2mm, 깊이 2mm의 요홈 구조를 갖는다.Preferably, the cathode may have an arc trap to prevent breakage of the insulation and vacuum when the arc escapes out of the cathode 12. The arc trap has a groove structure 2 mm wide and 2 mm deep along the cathode edge.

본 발명의 다른 목적과 특징 및 장점들은 첨부한 도면을 참고한 상세한 설명으로부터 보다 분명해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 아크 방전을 이용한 막 형성장치의 부분 단면도이다.1 is a partial cross-sectional view of a film forming apparatus using an arc discharge according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 스퍼터링 장치는 막 형성물질을 포함하며, 아크가 발생될때 증발되는 금속(Ti, Cr, Al, WC, Zr 등)으로 된 음극(12)과, 음극(12)의 외주면을 둘러싸서 음극을 고정하며 음극을 인접한 전도체로부터 절연하는 테프론 절연부(14)와, 아크에 의해 가열된 음극(12)을 직접 냉각하기 위한 냉각부(16)와, 음극(12) 표면에 발생된 전자의 이동 경로가 되며, 음극(12)의 상부에 발생된 아크를 안정화하기 위한 보조 양극(17)과, 아크가 음극(12)을 벗어나 절연부(14) 및 진공 챔버부의 파손을 야기하는 것을 방지하기 위한 차폐부재(18)와, 아크의 운동을 음극(12)의 표면 내부로 제한하고, 음극(12) 표면의 전면에 퍼지도록 안내하는 이동식 영구자석부(20)를 포함한다. 도면 중 미설명부호 19는 아크의 촉발을 위한 촉발전극이다.Referring to FIG. 1, the sputtering apparatus includes a film forming material, and includes a cathode 12 made of metal (Ti, Cr, Al, WC, Zr, etc.) evaporated when an arc is generated, and an outer peripheral surface of the cathode 12. Teflon insulator 14 which surrounds and fixes the cathode and insulates the cathode from adjacent conductors, a cooling unit 16 for directly cooling the cathode 12 heated by an arc, and a surface of the cathode 12 The secondary anode 17 for stabilizing the arc generated on top of the cathode 12 and the arc leaving the cathode 12 to cause breakage of the insulating portion 14 and the vacuum chamber portion. Shielding member 18 for preventing, and a movable permanent magnet 20 for limiting the movement of the arc to the inside of the surface of the cathode 12, and guides to spread over the front surface of the cathode (12). In the figure, reference numeral 19 denotes a triggering electrode for triggering an arc.

금속 음극(1)은 아크가 발생되어 코팅물질이 증발되는 부분으로서, Ti, Cr, Al, WC, Zr 등 99.9% 이상의 순도를 지닌 천이금속 판이다.The metal cathode 1 is a portion where an arc is generated and the coating material is evaporated, and is a transition metal plate having a purity of 99.9% or more such as Ti, Cr, Al, WC, and Zr.

음극(12) 상에 발생한 아크 스폿(44)이 음극 표면을 벗어나지 않도록 하기 위하여, 도 3에 도시한 자기력선의 전산 모사(Simulation) 결과에 따라 음극(12)의 양 모서리 부분이 도 2에 도시된 것처럼 테이퍼(Taper) 형상을 갖도록 구성한다. 아크 스폿(44)의 운동은 아크 스폿(44)이 이동하는 면(12b)과 자기장(42)이 이루는 각도에 따라 결정되는데, 본원발명의 음극(12)의 양 모서리 부분은 테이퍼 구조를 갖기 때문에 아크 스폿(44)은 예각 방향(A)으로 이동한다. 따라서 음극 표면(12b)에 발생된 아크가 음극(12)을 벗어나지 않고 전면에 고루 분포하게 된다.In order to prevent the arc spot 44 generated on the cathode 12 from leaving the surface of the cathode, both corner portions of the cathode 12 are shown in FIG. 2 as a result of the simulation of the magnetic force lines shown in FIG. 3. It is configured to have a taper shape as if. The motion of the arc spot 44 is determined by the angle between the surface 12b on which the arc spot 44 moves and the angle of the magnetic field 42. Since both corner portions of the cathode 12 of the present invention have a tapered structure, The arc spot 44 moves in the acute direction A. FIG. Therefore, the arc generated on the cathode surface 12b is evenly distributed on the entire surface without leaving the cathode 12.

또한, 바람직하게는 음극(12)은 만약 음극(12) 밖으로 아크가 벗어날 때 절연부 및 진공부의 파손방지를 위해 아크 트랩(13)을 갖을 수 있다. 아크 스폿(44)은 약 2 mm 깊이의 턱을 넘을 수 없기 때문에 아크 트랩(13)은 음극(12) 모서리를 따라 폭 2mm, 깊이 2mm의 요홈 구조로 형성된다.In addition, the cathode 12 may preferably have an arc trap 13 to prevent breakage of the insulation and vacuum if the arc escapes out of the cathode 12. Since the arc spot 44 cannot exceed a jaw of about 2 mm deep, the arc trap 13 is formed with a recess structure having a width of 2 mm and a depth of 2 mm along the edge of the cathode 12.

테프론 절연부(14)는 음극(12)을 고정하며 인접한 전도체로부터 음극(12)을 전기적으로 절연한다.The teflon insulator 14 fixes the cathode 12 and electrically insulates the cathode 12 from adjacent conductors.

냉각부(16)는 음극(12)의 후방에 배치되며, 아크 방전에 의해 가열된 음극(1)을 직접 냉각한다.The cooling unit 16 is disposed behind the cathode 12 and directly cools the cathode 1 heated by the arc discharge.

보조 양극(17)은 음극(12) 표면에 형성된 아크를 안정화하기 위하여 제공되며, 순철 또는 연강으로 제작되어, 음극 표면에 발생된 전자의 이동 경로가 된다.The auxiliary anode 17 is provided to stabilize the arc formed on the surface of the cathode 12, and is made of pure iron or mild steel to become a movement path of electrons generated on the surface of the cathode.

차폐부재(18)는 아크가 음극을 벗어나 절연부 및 진공부의 파손을 야기하는 것을 방지하기 위하여 음극(12)의 외주면과 소정 간격을 갖고서 배치되며, 세라믹재, 바람직하게는 알루미나(Al2O3)로 만들어진다.The shielding member 18 is disposed gatgoseo the outer surface and the predetermined interval of the negative electrode 12 to prevent arcing outside the negative electrode lead to damage to the insulating portion, and vacuum, a ceramic material, preferably alumina (Al 2 O 3 ) is made of.

영구자석부(20)는 적어도 한 쌍의 영구자석을 포함하며, 아크의 운동을 금속 음극(12)의 표면 내부로 제한하고 아크가 음극(12) 표면의 전면에 퍼지도록 안내하기 위해 냉각부(16)의 후방에 배치되며, 직류모터(32)에 의한 상하운동과, 스크류(34)의 작용으로 전후 이동이 가능하다.Permanent magnet portion 20 includes at least a pair of permanent magnets, the cooling portion (1) to limit the movement of the arc to the inside of the surface of the metal cathode 12 and to guide the arc to spread in front of the surface of the cathode (12) It is disposed at the rear of the 16, it is possible to move back and forth by the vertical motion by the DC motor 32, the action of the screw 34.

영구자석부(20)를 구성하는 자석은 네오디뮴(Nd)계 영구자석이며, 도 3과 같은 전산 모사결과에 의해 자석간 간격과, 음극(12)과 자석부(20)간의 간격이 결정된다.The magnet constituting the permanent magnet part 20 is a neodymium (Nd) -based permanent magnet, and the distance between the magnets and the distance between the cathode 12 and the magnet part 20 are determined by the computer simulation results as shown in FIG. 3.

도 3에 도시된 것처럼, 동일 위치에 배치된 극(poles) 사이에 서로 척력이작용하도록 네오디뮴계 자석의 극성은 서로 같은 방향을 가지며, 음극(12)의 모서리 부위에 형성된 테이퍼 면(12a)과 자기장(42) 방향은 음극(12) 내부로 예각을 이루고 있으므로 외부로 이동하던 아크 스폿(44)은 다시 내부를 향해 이동하게 되며, 촉발 위치에 관계없이 처음 발생된 아크 스폿(44)은 음극(12)의 내부로 이동하여 안정한 아크 방전이 유지된다. 또한 자기장(42)의 세기가 음극 표면(12b) 전반에 걸쳐 균일하게 분포되어 고가의 음극 금속의 소모 효율이 증가한다.As shown in FIG. 3, the polarities of the neodymium-based magnets have the same direction to each other so that the repulsive force acts between the poles disposed in the same position, and the tapered surface 12a formed at the corner portion of the cathode 12 and Since the magnetic field 42 has an acute angle inside the cathode 12, the arc spot 44 that has moved outside moves toward the inside again, and the arc spot 44 that is first generated, regardless of the triggering position, is the cathode ( Moving inside of 12), stable arc discharge is maintained. In addition, the intensity of the magnetic field 42 is uniformly distributed throughout the cathode surface 12b, thereby increasing the consumption efficiency of the expensive cathode metal.

상기한 구성을 갖는 마그네트론 스퍼터링 장치에서 막의 형성은 다음과 같은 과정을 통하여 이루어진다.In the magnetron sputtering apparatus having the above-described configuration, the film is formed through the following process.

먼저, Ti, Cr, Al, WC, Zr 등 99.9% 이상의 순도를 지닌 천이금속 중 선택된 적어도 하나의 음극(12)이 챔버(미도시) 내의 테프론 절연부(14)에 고정 설치된다. 아르곤(Ar)과 같은 스퍼터링 가스가 챔버로 공급되고, 음극(12)과 양극에 고전위가 인가된다. 고전위의 인가에 의하여 챔버 내에서 아크 방전(Arc discharge)이 일어나서 아크가 음극(12)의 표면에 형성된다. 아크는 음극(12)을 구성하는 재료의 원자들을 이온화 및 증발시키고, 이온화 및 증발된 원자들은 양극(미도시)에 결합된 기판 표면에 부착되어, 막을 형성한다.First, at least one cathode 12 selected from transition metals having a purity of 99.9% or more, such as Ti, Cr, Al, WC, or Zr, is fixed to the Teflon insulation portion 14 in a chamber (not shown). A sputtering gas such as argon (Ar) is supplied to the chamber, and a high potential is applied to the cathode 12 and the anode. An arc discharge occurs in the chamber by the application of a high potential, and an arc is formed on the surface of the cathode 12. The arc ionizes and evaporates the atoms of the material constituting the cathode 12, and the ionized and evaporated atoms attach to the substrate surface bonded to the anode (not shown) to form a film.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 아크 방전을 이용한 스퍼터링 장치는, 네오디뮴계 영구자석을 이용한 간단한 구조의 이송 가능한 자석부와 금속 음극 형상 설계기술의 조합에 의해 아크의 운동을 금속 음극의 표면 내부로 제한하고 음극 표면의 전면에 퍼지도록 안내하여 고가의 음극 금속의 소모 효율을 70% 이상 증가시키고, 촉발의 위치에 관계없이 안정한 아크 방전을 유도하여 TiN, CrN, AlN, WC 등과 같은 고기능성 박막을 대면적(지름 800mm, 높이 1,000mm)코팅할 수 있는 대면적 평판 아크 코팅원 제작이 동시에 실현된다.As described above, the sputtering apparatus using the arc discharge of the present invention is a simple structure using a neodymium-based permanent magnet and the movement of the arc into the surface of the metal cathode by a combination of metal cathode shape design technology It is limited and guided to spread across the surface of the cathode to increase the consumption efficiency of expensive cathode metal by more than 70%, and to induce stable arc discharge regardless of the location of the trigger, and to produce high functional thin films such as TiN, CrN, AlN, and WC. At the same time, the production of a large-area flat arc coating source capable of coating a large area (800 mm diameter and 1,000 mm height) is realized.

한편, 여기에서는, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 통상의 지식을 가진 자에 의하여 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 이하 특허청구범위는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 한 그러한 모든 변형과 변경을 포함하는 것으로 간주된다.Meanwhile, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, modifications and variations may be made by those skilled in the art. Accordingly, the following claims are intended to embrace all such alterations and modifications without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (7)

막 형성물질을 포함하며, 아크가 발생될 때 증발되는 금속으로 된 음극;A cathode comprising a film forming material, the metal being evaporated when an arc is generated; 상기 음극의 외주면을 둘러싸서 상기 음극을 고정하며 상기 음극을 절연하는 테프론 절연부;A Teflon insulation part surrounding the outer circumferential surface of the cathode to fix the cathode and insulate the cathode; 상기 음극을 직접 냉각하기 위한 냉각부;A cooling unit for directly cooling the cathode; 상기 음극 표면에 발생된 전자의 이동 경로가 되며, 상기 음극의 상부에 발생된 아크를 안정화하기 위한 보조 양극; 및An auxiliary anode serving as a movement path of electrons generated on the cathode surface, and stabilizing an arc generated on the cathode; And 상기 아크가 상기 음극의 표면을 벗어나는 것을 방지하기 위한 차폐부재; 및A shielding member for preventing the arc from leaving the surface of the cathode; And 상기 아크의 운동을 상기 음극의 표면 내부로 제한하고, 상기 음극 표면의 전면에 퍼지도록 안내하는 이동식 영구자석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크방전을 이용한 막 형성장치.And a movable permanent magnet part for limiting the movement of the arc to the inside of the surface of the cathode and guiding it to spread over the front surface of the cathode. 제 1 항에 있어서, 상기 음극은 양단부가 테이퍼 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 아크 방전을 이용한 막 형성장치.The film forming apparatus using arc discharge according to claim 1, wherein both ends of the cathode have a tapered structure. 제 2 항에 있어서, 상기 음극의 테이퍼 면은 상기 영구자석부에 의하여 형성된 자기장 방향과 예각을 이루는 것을 특징으로 하는 아크 방전을 이용한 막 형성장치.The film forming apparatus of claim 2, wherein the tapered surface of the cathode forms an acute angle with a direction of the magnetic field formed by the permanent magnet part. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타겟은 양단에 근접한 소정 부분에 음극 표면에 발생된 아크를 트랩하는 아크 트랩용 요홈을 갖는 것을 특징으로 하는 아크 방전을 이용한 막 형성장치.The film forming apparatus using the arc discharge according to any one of claims 1 to 3, wherein the target has an arc trap groove for trapping arcs generated on the cathode surface at a predetermined portion proximate to both ends. 제 4 항에 있어서, 상기 요홈은 약 2mm의 폭과 약 2mm의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 아크 방전을 이용한 막 형성장치.5. The film forming apparatus as claimed in claim 4, wherein the groove has a width of about 2 mm and a depth of about 2 mm. 제 1 항에 있어서, 상기 영구자석부는 상기 냉각부의 후방에 장착되며, 상기 영구자석부를 상하 운동시키는 직류모터와, 상기 영구자석부를 전후 이동시키는 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 방전을 이용한 막 형성장치.The film forming method of claim 1, wherein the permanent magnet part is mounted to the rear of the cooling part, and includes a DC motor for vertically moving the permanent magnet part and a screw for moving the permanent magnet part back and forth. Device. 제 1 항에 있어서, 상기 영구자석부는 적어도 한 쌍의 네오비뮴계 영구자석을 포함하며, 상기 한 쌍의 영구자석은 자석의 극성이 동일한 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 아크 방전을 이용한 막 형성장치.The film forming apparatus of claim 1, wherein the permanent magnet part comprises at least one pair of neodymium-based permanent magnets, and the pair of permanent magnets are arranged in the same direction as that of the magnets. .
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