KR20080106410A - Arc evaporation source and vacuum evaporation system - Google Patents

Arc evaporation source and vacuum evaporation system Download PDF

Info

Publication number
KR20080106410A
KR20080106410A KR1020087020014A KR20087020014A KR20080106410A KR 20080106410 A KR20080106410 A KR 20080106410A KR 1020087020014 A KR1020087020014 A KR 1020087020014A KR 20087020014 A KR20087020014 A KR 20087020014A KR 20080106410 A KR20080106410 A KR 20080106410A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
vacuum
cathode
power source
electrodes
Prior art date
Application number
KR1020087020014A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
야스히로 고이즈미
코우이치 노세
Original Assignee
신메이와 인더스트리즈,리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신메이와 인더스트리즈,리미티드 filed Critical 신메이와 인더스트리즈,리미티드
Priority to KR1020087020014A priority Critical patent/KR20080106410A/en
Publication of KR20080106410A publication Critical patent/KR20080106410A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/32Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • C23C14/325Electric arc evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50Substrate holders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • C23C14/5873Removal of material

Abstract

An arc evaporation source and a vacuum evaporation system in which evaporation substances emitted from the cathode of vacuum arc discharge can be collected appropriately. The arc evaporation source (100) comprises first and second electrodes (14A, 14B) opposing each other through a gap (G), wherein at least any one of the first and second electrodes (14A, 14B) serves as a cathode and the other electrode of the first and second electrodes (14A, 14B) can collect evaporation substances emitted from the cathode based on vacuum arc discharge generated between the cathode and the anode. ® KIPO & WIPO 2009

Description

아크 증발원 및 진공증착장치{ARC EVAPORATION SOURCE AND VACUUM EVAPORATION SYSTEM}Arc evaporation source and vacuum evaporation system {ARC EVAPORATION SOURCE AND VACUUM EVAPORATION SYSTEM}

본 발명은, 아크 증발원(arc evaporation source) 및 진공증착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공 아크 증착법에 있어서 증발재료의 회수성능을 개량한 아크 증발원 및 진공증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to an arc evaporation source and a vacuum evaporation apparatus, and more particularly, to an arc evaporation source and a vacuum evaporation apparatus with improved recovery performance of evaporation material in the vacuum arc deposition method.

진공 아크 방전에서는, 통상, 음극(캐소드(cathode); 타겟(target)) 상에 고온이며 활성이 작은 음극점이 형성되고, 이 음극점으로부터 고 에너지의 전극재료(예를 들면, 음극재료 이온(ion))가 진공 속으로 방출된다. 이러한 전극재료를 이용하여 워크(work) 표면에 피막을 형성하는 수법이 진공 아크 증착법이라고 불리고 있다. 그리고 이 진공 아크 증착법은, 고체금속으로부터 직접 고 에너지의 전극재료가 얻어짐으로써 워크와의 밀착성이 우수한 점이나, 도가니(????)나 보트(boat) 등의 전극재료를 담는 용기를 없앨 수 있는 점 등의 각종 이점을 구비하고 있다.In vacuum arc discharge, a high temperature and low activity cathode point is usually formed on a cathode (cathode; target), and a high energy electrode material (for example, a cathode material ion) is formed from the cathode point. )) Is released into the vacuum. The method of forming a film on the surface of a work using such an electrode material is called the vacuum arc vapor deposition method. This vacuum arc evaporation method eliminates the container containing electrode materials, such as crucibles and boats, by having a high energy electrode material directly obtained from a solid metal, thereby providing excellent adhesion to the work. Various advantages, such as the point which can be provided, are provided.

그러나 진공 아크 증착법의 최대 단점은, 진공 아크 방전의 캐소드 음극점으로부터 드롭렛(droplet)이라고 부르는 입자(입자경: 20㎛~100㎛)를 발생하게 하는 것이며, 이러한 드롭렛이 워크 표면에 부착함으로써 워크 표면의 피막 균일성 열화(劣化)가 우려되고 있다.However, the biggest disadvantage of the vacuum arc deposition method is that the particles (droplets: 20 µm to 100 µm) called droplets are generated from the cathode cathode point of the vacuum arc discharge, and the droplets adhere to the workpiece surface. The film uniformity deterioration of the surface is concerned.

이 때문에 종래부터 드롭렛의 발생 자체를 억제하는 방법(예를 들면 펄스(pulse) 방전법) 및 드롭렛을 제거한 진공공간을 이용하는 방법(예를 들면 실드(shield)법)과, 본래부터 드롭렛이 적은 진공공간을 이용하는 방법 등 각종 드롭렛 대처기술이 제안되어 있다.For this reason, conventionally, a method of suppressing the generation of droplets itself (for example, pulse discharge method) and a method of using a vacuum space in which the droplets are removed (for example, a shield method) and droplets inherently Various droplet coping techniques have been proposed, such as a method using a small vacuum space.

이와 같은 드롭렛 대처기술의 일 예로서, 진공분위기 속에서 서로 근접하여 대향하는 제1 전극과 제2 전극 사이에 방전전력을 인가하는 방법이 있다. 이에 의해 제1 및 제2 전극의 표면이 상호 가열됨과 동시에 제1 및 제2 전극으로부터의 열전자 방출이 활성화되어 이들 전극의 표면이 더욱 가열된다. 이렇게 하면, 캐소드로서의 제1 또는 제2 전극의 음극점이 커져 제1 또는 제2 전극에서의 드롭렛 발생을 매우 감소시키는 효과가 발휘된다(특허문헌 1 참조).As an example of the droplet coping technique, there is a method of applying discharge power between a first electrode and a second electrode which are opposed to each other in a vacuum atmosphere. As a result, the surfaces of the first and second electrodes are mutually heated, and at the same time hot electron emission from the first and second electrodes is activated to further heat the surfaces of these electrodes. In this way, the cathode point of the 1st or 2nd electrode as a cathode becomes large, and the effect which reduces generation | occurrence | production of the droplet in a 1st or 2nd electrode is exhibited (refer patent document 1).

특허문헌 1: 특개 2002-69664호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-69664

[발명이 해결하고자 하는 과제][Problem to Solve Invention]

이상에서 서술한 상황에서, 본건 발명자 등은, 기존의 드롭렛 대처기술의 테두리로부터 벗어나서 진공 아크 방전의 캐소드에서 발생한 드롭렛이나 워크 표면의 증착에 이용 가능한 캐소드 이온 피막재료 등의 전극재료(이하, 이것들을 총칭하여 「증발물질」이라고 한다.)를 적극적으로 회수하여 재이용하는 기술의 개발에 몰두하고 있다.In the above-described situation, the inventors of the present invention, such as the cathode material (cathode ion coating material) which can be used for deposition of droplets generated at the cathode of the vacuum arc discharge or the workpiece surface away from the edge of the existing droplet coping technique (hereinafter, Collectively, these are called "evaporation materials."

한편, 서로 대향하는 제1 및 제2 전극을 구비한, 특허문헌 1에 기재된 플라즈마(plasma) 가공기술에서도 언뜻 보면, 제1 및 제2 전극으로부터 방출된 드롭렛은, 두 전극 사이의 간극을 이동하여 서로 부착하여 마치 드롭렛을 회수할 수 있는 것과 같이 되어 있다.On the other hand, in the plasma processing technique described in Patent Document 1, which has the first and second electrodes facing each other, at first glance, the droplet emitted from the first and second electrodes moves the gap between the two electrodes. It can be attached to each other as if the droplet can be recovered.

그러나 특허문헌1에 기재된 플라즈마 가공기술에서는, 드롭렛의 발생 자체를 억제하는 것에만 착안점을 두고 있어, 그 결과로서 증발물질의 회수나 재이용이라는 과제 인식을 소홀히 하는 것으로서, 증발물질을 가능한 한 방출하기 쉬운 조건으로 조정하고 이것을 회수 및 재이용한다는 본 발명의 과제와 완전히 상반되는 것이다.However, the plasma processing technique described in Patent Document 1 focuses only on suppressing the generation of droplets themselves, and as a result, dismisses the recognition of the problem of recovery and reuse of the evaporation material, and releases the evaporation material as much as possible. It is completely contrary to the problem of the present invention to adjust to easy conditions and to recover and reuse them.

또한, 특허문헌1에 기재된 플라즈마 가공기술에서는, 제1 및 제2 전극의 일측 전극이 캐소드가 되는 경우에는, 그 타측 전극은 애노드(anode)(양극)가 된다. 그렇게 되면, 만약 애노드가 드롭렛을 회수할 수 있었다고 하더라도 캐소드로부터 방출된 캐소드 이온(플러스 이온)을 회수하는 것이 곤란하다. 이 때문에 특허문헌1에 기재된 기술은, 증발물질의 회수 및 재이용이라는 본 발명의 과제로부터 보아서 불완전한 것이라고 말할 수 있다.In the plasma processing technique described in Patent Document 1, when one electrode of the first and second electrodes becomes a cathode, the other electrode becomes an anode (anode). If so, it is difficult to recover the cathode ions (plus ions) released from the cathode even if the anode could recover the droplets. For this reason, it can be said that the technique described in patent document 1 is incomplete from the subject of this invention of recovery and reuse of an evaporation substance.

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 진공 아크 방전의 캐소드로부터 방출된 증착물질을 적정하게 회수하는 것을 가능하게 한 아크 증발원 및 진공증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an arc evaporation source and a vacuum evaporation apparatus capable of properly recovering a vapor deposition material released from a cathode of a vacuum arc discharge.

[과제를 해결하기 위한 수단][Means for solving the problem]

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 아크 증발원은, 간극을 두고 서로 대향하는 제1 및 제2 전극을 구비하고, 상기 제1 및 제2 전극 중 적어도 어느 일측의 전극을 캐소드로 하고, 상기 캐소드와 애노드 사이에 발생하는 진공 아크 방전에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극 중 타측의 전극이, 상기 캐소드로부터 방출된 증발물질을 회수 가능하게 구성되어 있다.In order to solve the said subject, the arc evaporation source which concerns on this invention is provided with the 1st and 2nd electrode which mutually opposes each other with the clearance gap, and makes the electrode of at least one side of the said 1st and 2nd electrode as a cathode, Based on the vacuum arc discharge generated between the cathode and the anode, the electrode on the other side of the first and second electrodes is configured to recover the evaporated substance emitted from the cathode.

여기서, 본 발명에 따른 진공증착장치는, 상기 아크 증발원을 감압 가능한 내부에 배치한 진공조와, 상기 캐소드와 상기 애노드 사이에 진공 아크 방전을 발생하게 하는 전력을, 상기 캐소드 및 상기 애노드에 공급하는 전력공급수단을 구비한 장치이다.Here, the vacuum deposition apparatus according to the present invention is a vacuum chamber in which the arc evaporation source is disposed inside a pressure-reduced interior, and an electric power for supplying electric power for generating a vacuum arc discharge between the cathode and the anode to the cathode and the anode. It is a device provided with a supply means.

이와 같은 아크 증발원 및 진공증착장치의 구성에 의하면, 진공 아크 방전 시에 캐소드로부터 방출된 증발물질이 상기 타측 전극에 부착하여 회수되어 알맞다.According to the configuration of the arc evaporation source and the vacuum deposition apparatus, the evaporation material released from the cathode during the vacuum arc discharge adheres to the other electrode and is recovered.

또한 상기 애노드가 상기 진공조이면, 진공 아크 방전의 회로 구성을 간소화 할 수 있다.In addition, if the anode is the vacuum chamber, the circuit configuration of vacuum arc discharge can be simplified.

또 상기 증발물질은 상기 캐소드의 재료로 이루어지는 드롭렛 및 이온이다.In addition, the evaporation materials are droplets and ions made of the cathode material.

또 상기 진공조의 내부에 배치된 워크를 구비하고, 상기 제1 및 제2 전극은 봉재(棒材)이며, 상기 제1 및 제2 전극은 이들의 단면 사이에 상기 간극이 놓이도록 상기 제1 및 제2 전극의 길이방향을 나란하게 하여 배치되고, 상기 워크는 상기 간극으로부터 마주볼 수 있는 위치에 배치되어도 좋다.And a work disposed inside the vacuum chamber, wherein the first and second electrodes are rods, and the first and second electrodes are arranged such that the gap is placed between their end faces. The second electrode may be arranged side by side in the longitudinal direction, and the workpiece may be disposed at a position facing the gap.

아울러 상기 진공조의 내부에 배치되고, 상기 증발물질을 회수하는 회수부재를 구비하고, 상기 회수부재의 면이 상기 워크와 상기 간극 사이의 영역을 제외하고 상기 간극을 둘러싸도록 만곡하여 구성되어도 좋다.In addition, the vacuum chamber may be disposed inside the vacuum chamber and provided with a recovery member for recovering the evaporated material, and the surface of the recovery member may be curved to surround the gap except for a region between the workpiece and the gap.

이러한 회수부재의 배치구성에 따라서, 워크를 배치한 영역을 제외한 간극을 마주하는 각 방향에 대하여, 제1 및 제2 전극으로부터 방출된 전극재료가 거의 회수부재의 내면에 부착하게 된다.According to the arrangement of the recovery member, the electrode material discharged from the first and second electrodes almost adheres to the inner surface of the recovery member in each direction facing the gap except the region where the workpiece is disposed.

여기서, 진공증착장치는, 상기 제1 전극이 상기 캐소드인 제1 사용상태와, 상기 제2 전극이 상기 캐소드인 제2 사용상태를 가져도 좋다. 그리고 상기 제1 사용상태와 상기 제2 사용상태 사이의 절환을 실행하는 절환수단을 구비하여도 좋다.Here, the vacuum deposition apparatus may have a first use state in which the first electrode is the cathode, and a second use state in which the second electrode is the cathode. And a switching means for switching between the first use state and the second use state.

이렇게 하면, 진공증착장치에서의 제1 사용상태와 제2 사용상태를, 절환수단을 통하여 일정기간마다 절환하여 반복시키면, 제1 사용상태 동안에 제2 전극에 회수된 증착물질이, 다음의 제2 사용상태 동안에는 캐소드로서 기능하는 제2 전극의 일부로서 재이용되고, 제2 사용상태 동안에 제1 전극에 회수된 증발물질은, 다음의 제1 사용상태 동안에는 캐소드로서 기능하는 제1 전극의 일부로서 재이용되어 알맞다.In this way, if the first use state and the second use state in the vacuum deposition apparatus are switched and repeated at regular intervals through the switching means, then the deposition material recovered at the second electrode during the first use state is changed to the next second. During the use state, it is reused as part of the second electrode which functions as a cathode, and the evaporated material recovered at the first electrode during the second use state is reused as part of the first electrode which functions as the cathode during the next use state. fit.

여기서, 상기 전력공급수단은 직류전력원이고, 상기 절환수단은 상기 직류전력원의 음극측 단자와의 접속을 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에서 스위칭하는 스위치이어도 좋다.Here, the power supply means may be a DC power source, and the switching means may be a switch for switching the connection between the negative electrode terminal of the DC power source between the first electrode and the second electrode.

또 상기 전력공급수단은 교류전력원이고, 상기 절환수단은 상기 교류전력원의 일측 단자와 상기 제1 전극 사이, 그리고 상기 교류전력원의 타측 단자와 제2 전극 사이에, 상기 교류전력원으로부터 공급되는 전력을 정류하는 정류소자를 가져도 좋다.The power supply means is an AC power source, and the switching means is supplied from the AC power source between one terminal of the AC power source and the first electrode and between the other terminal and the second electrode of the AC power source. It may have a rectifying element for rectifying the power to be generated.

이와 같은 교류전력원을 사용한 진공증착장치에 의하면, 교류전력원의 교류주기를 적정하게 조정함으로써 제1 사용상태에 의한 워크에의 피막재료의 증착막 두께 분포 불균일과, 제2 사용상태에 의한 워크에의 피막재료의 증착막 두께 분포 불균일이 서로 상쇄되어, 워크로의 피막재료의 증착막 두께 분포 불균일을 방지할 수 있을 것으로 기대된다.According to the vacuum deposition apparatus using such an AC power source, by appropriately adjusting the AC cycle of the AC power source, the film thickness distribution distribution of the coating material on the work in the first use state and the work in the second use state are adjusted. It is expected that the deposition film thickness distribution unevenness of the coating material of the film cancels each other, and thus the deposition film thickness distribution unevenness of the coating material to the work can be prevented.

또 상기 전력공급수단은, 상기 제1 전극에 접속하는 음극측 단자 및 상기 애노드에 접속하는 양극측 단자를 가지는 제1 직류전력원과, 상기 제2 전극에 접속하는 음극측 단자 및 상기 애노드에 접속하는 양극측 단자를 가지는 제2 직류전력원을 구비하여도 좋다.The power supply means is connected to a first direct current power source having a negative electrode terminal connected to the first electrode and a positive electrode terminal connected to the anode, a negative electrode terminal connected to the second electrode and the anode. A second DC power source having an anode side terminal may be provided.

이와 같은 제1 및 제2 직류전력원을 사용한 진공증착장치에 의하면, 제1 직류전력원에 의한 제1 전극에의 진공 아크 방전용 전력공급 및 제2 직류전력원에 의한 제2 전극에의 진공 아크 방전용 전력공급이 같은 시기에 실행되고, 이에 따라 제1 사용상태에 의한 워크로의 피막재료의 증착막 두께 불균일과, 제2 사용상태에 의한 워크로의 피막재료의 증착막 두께 분포 불균일이 서로 상쇄되어, 워크로의 피막재료의 증착막 두께 분포 불균일을 방지할 수 있을 것으로 기대된다.According to the vacuum deposition apparatus using the first and the second DC power source, the vacuum arc discharge power supply to the first electrode by the first DC power source and the vacuum to the second electrode by the second DC power source The power supply for arc discharge is performed at the same time, so that the deposition film thickness unevenness of the coating material to the work by the first use state and the deposition film thickness distribution unevenness of the coating material to the work by the second use state cancel each other. It is expected that the deposition film thickness distribution unevenness of the coating material to the work can be prevented.

본 발명의 상기 목적, 다른 목적, 특징 및 이점은, 첨부 도면 참조 하에, 이하의 바람직한 실시태양의 상세한 설명으로부터 명확하게 된다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

[발명의 효과][Effects of the Invention]

본 발명에 따르면, 진공 아크 방전의 캐소드로부터 방출된 증발물질을 적정하게 회수하는 것을 가능하게 한 아크 증발원 및 진공증착장치를 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to obtain an arc evaporation source and a vacuum evaporation apparatus capable of appropriately recovering the evaporated material emitted from the cathode of the vacuum arc discharge.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 진공증착장치용 아크 증발원의 구성을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of an arc evaporation source for a vacuum deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 진공증착장치용 아크 증발원의 구성을 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the configuration of an arc evaporation source for a vacuum deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 실시형태에 따른 진공증착장치의 일 구성예를 설명하는 모식도이다.3 is a schematic view for explaining an example of the configuration of a vacuum deposition apparatus according to the present embodiment.

도 4는 제1 사용상태에 의한 워크로의 피막재료 비산형태와 제2 사용상태에 의한 워크로의 피막재료 비산형태를 설명한 도면이다.FIG. 4 is a view for explaining a film material scattering form to the work by the first use state and a film material scattering form to the work by the second use state.

도 5는 변형예1에 따른 진공증착장치의 일 구성예를 설명하는 모식도이다.5 is a schematic view for explaining a configuration example of a vacuum deposition apparatus according to Modification Example 1. FIG.

도 6은 변형예2에 따른 진공증착장치의 일 구성예를 설명하는 모식도이다.6 is a schematic view for explaining a configuration example of a vacuum deposition apparatus according to Modification Example 2. FIG.

도 7은 변형예3에 따른 진공증착장치의 일 구성예를 설명하는 모식도이다.7 is a schematic view for explaining a configuration example of a vacuum deposition apparatus according to a third modification.

**** 부호의 설명 ******** Explanation of Codes ****

10A, 10B: 아크 증발 유닛(unit)10A, 10B: Arc Evaporation Unit

11A, 11B: 커버(cover) 부재11A, 11B: Cover member

12A, 12B: 브래킷(bracket)12A, 12B: Bracket

13A, 13B: 전극지지구13A, 13B: Electrode Support

14A: 제1 전극14A: first electrode

14B: 제2 전극14B: second electrode

15: 플랜지(flange)15: flange

16A, 16B: 급전봉부재16A, 16B: Feed Rod Member

17A, 17B: 절연부재17A, 17B: insulation member

20: 진공조20: vacuum chamber

21: 워크(work)21: work

22: 절환 스위치22: selector switch

23: 직류전력원23: DC power source

31A: 제1 다이오드(diode)31A: first diode

31B: 제2 다이오드31B: second diode

31C: 제3 다이오드31C: third diode

31D: 제4 다이오드31D: fourth diode

32: 교류전력원32: AC power source

41: 제1 직류전력원41: first DC power source

42: 제2 직류전력원42: second DC power source

51: 회수부재51: recovery member

52: 내면(內面)52: inner surface

100: 아크 증발원100: arc evaporation source

110, 120, 130, 140: 진공증착장치110, 120, 130, 140: vacuum deposition apparatus

PA, PB: 축중심PA, PB: Center of Axis

G: 간극G: gap

SA1, SA2, SB1, SB2: 원형면(圓形面)SA1, SA2, SB1, SB2: circular surface

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described, referring drawings.

도 1 및 도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 진공증착장치용 아크 증발원의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 1은, 아크 증발 유닛(10A),(10B)의 제1 및 제2 전극(14A),(14B)의 중앙부분에서의, 플랜지(15)와 평행한 평면을 따른 단면도이고, 도 2는, 도 1의 A-A선을 따른 면의 단면도이다.1 and 2 are cross-sectional views showing the configuration of an arc evaporation source for a vacuum deposition apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view along a plane parallel to the flange 15 at the central portions of the first and second electrodes 14A, 14B of the arc evaporation units 10A, 10B. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1.

아크 증발원(100)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 1쌍의 아크 증발 유닛(10A),(10B)과, 아크 증발 유닛(10A),(10B)의 절연부재(17A),(17B)를 사이에 두고 아크 증발 유닛(10A),(10B)의 급전봉부재(16A),(16B)를 지지하는 원반(圓盤)형상의 금속제 플랜지(15)를 가지고 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the arc evaporation source 100 includes a pair of arc evaporation units 10A and 10B and an insulating member 17A of the arc evaporation units 10A and 10B. A disk-shaped metal flange 15 supporting the feed rod members 16A and 16B of the arc evaporation units 10A and 10B with 17B interposed therebetween.

아크 증발 유닛(10A)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 귀금속으로 이루어지는 원기둥(圓柱)형상(봉형상)의 제1 전극(14A)과, 중앙에 환공(丸孔)을 가지고 이 환공에 제1 전극(14A)을 삽입시켜 제1 전극(14A)을 지지하는 각판(角板)형상의 금속제 전극지지구(13A)와, 제1 전극(14A)의 일단의 원형면(SA1)을 접촉시킨 상태에서 전극지지구(13A)를 적절한 고정수단(나사 등)(미도시)에 의해 고정하여 지지하는 대략 사각형상의 금속제 브래킷(12A)을 구비하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the arc evaporation unit 10A has a first electrode 14A having a cylindrical shape (rod) made of a noble metal, and an annular hole in the center thereof. A state where the plate-shaped metal electrode support 13A holding the electrode 14A to support the first electrode 14A and the circular surface SA1 of one end of the first electrode 14A are in contact with each other. Is provided with a substantially rectangular metal bracket 12A for fixing and supporting the electrode support 13A by an appropriate fixing means (screw or the like) (not shown).

또 아크 증발 유닛(10A)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 플랜지(15)의 관통공(미도시)을 관통하여 플랜지(15)를 너머 연장하고 브래킷(12A)의 측면(제1 전 극(14A)의 접촉면에 직교하는 면)에 적절한 고정수단(나사 등)(미도시)에 의해 고정되며, 브래킷(12A)을 통하여 제1 전극(14A)에 대하여 소정의 전력을 공급 가능하게 구성된 원기둥형상의 금속제 급전봉부재(16A)와, 급전봉부재(16A)와 플랜지(15)의 관통공의 둘레면(周面) 사이에 삽입되어 급전봉부재(16A)와 플랜지(15) 사이의 전기적인 절연을 유지하는 것을 가능하게 하는 원통형상의 절연부재(17A)와, 제1 전극(14A)을 그 타단의 원형면(SA2)으로부터 소정 길이만큼 관통시키는 관통공을 가지고, 브래킷(12A), 전극지지구(13A), 제1 전극(14A), 플랜지(15)를 경계로 한 급전봉부재(16A)의 제1 전극(14A) 측의 부분 및 플랜지(15)를 경계로 한 절연부재(17A)의 제1 전극(14A) 측의 부분을 덮으며 적절한 고정수단(나사 등)(미도시)에 의해 플랜지(15)에 설치된 금속제(스테인리스제) 커버부재(11A)를 구비하여 구성되어 있다.In addition, as shown in FIG. 2, the arc evaporation unit 10A extends through the flange 15 through the through hole (not shown) of the flange 15 and extends beyond the flange 15 to form the side surface of the bracket 12A (first electrode ( A cylindrical shape configured to be fixed by a suitable fixing means (screw or the like) (not shown) on a surface orthogonal to the contact surface of 14A), and configured to supply predetermined power to the first electrode 14A through the bracket 12A. Is inserted between the metal feed rod member 16A and the feed rod member 16A and the circumferential surface of the through hole of the flange 15 to be electrically connected between the feed rod member 16A and the flange 15. The cylindrical insulating member 17A which makes it possible to hold insulation, and the through-hole which penetrates the 1st electrode 14A by the predetermined length from circular surface SA2 of the other end, and has a bracket 12A and an electrode finger Portion and flange 15 of the first electrode 14A side of the feed rod member 16A bordering the earth 13A, the first electrode 14A, and the flange 15 11A of metal (stainless steel) cover member which covers the part of the 1st electrode 14A side of the insulating member 17A used as the boundary, and was provided in the flange 15 by appropriate fixing means (screw etc.) (not shown). It is equipped with.

또한 아크 증발 유닛(10B)의 구성은, 아크 증발 유닛(10A)의 구성과 동일한 것으로, 아크 증발 유닛(10A)의 각 구성요소에 대응하는 아크 증발 유닛(10B)의 각 구성요소에 관해서는 참조부호의 끝을 「A」에서「B」로 바꾸어 도시하고 있다. 따라서 여기서는 아크 증발 유닛(10B)의 각 구성요소의 상세한 설명은 생략한다.In addition, the structure of the arc evaporation unit 10B is the same as that of the arc evaporation unit 10A, and it is referred about about each component of the arc evaporation unit 10B corresponding to each component of the arc evaporation unit 10A. The end of code is changed from "A" to "B". Therefore, detailed description of each component of the arc evaporation unit 10B is abbreviate | omitted here.

원기둥형상의 제1 및 제2 전극(14A),(14B)은, 커버부재(11A),(11B)의 관통공을 관통하여 서로 근접하도록 축방향으로 연장하고, 그 결과로서 제1 및 제2 전극(14A),(14B)의 타단의 원형면(SA2),(SB2)들 사이에 형성된 소정의 원반형상의 간극(G)을 유지하도록 서로 대향하여 배치되어 있다. 그리고 이후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 제1 및 제2 전극(14A),(14B)은 진공 아크 방전의 캐소드(음극; 타 겟)로서의 역할 및 진공 아크 방전의 캐소드로부터 방출된 증발물질을 회수하는 부재로서 역할을 겸비하게 된다.The cylindrical first and second electrodes 14A, 14B extend in the axial direction to penetrate the through holes of the cover members 11A, 11B and close to each other, and as a result, the first and second electrodes 14A, 14B. It is arrange | positioned facing each other so that the predetermined | prescribed disk-shaped clearance gap G formed between circular surface SA2 and SB2 of the other end of the electrodes 14A and 14B may be maintained. And as will be described in detail later, the first and second electrodes 14A, 14B serve as cathodes (cathodes; targets) of vacuum arc discharge and recover evaporated material emitted from the cathode of vacuum arc discharge. It has a role as a member.

또 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 전극지지구(13A)를 통하여 제1 전극(14A)을 지지한 상태의 브래킷(12A)은, 급전봉부재(16A)를 둘레방향으로 회전시킴으로써, 이 급전봉부재(16A)의 축중심(PA)을 중심으로 하여 소정의 회전범위에 걸쳐 회동(回動)할 수 있다. 마찬가지로, 전극지지구(13B)를 통하여 제2 전극(14B)을 지지한 상태의 브래킷(12B)은, 급전봉부재(16B)를 둘레방향으로 회전시킴으로써, 이 급전봉부재(16B)의 축중심(PB)을 중심으로 하여 소정의 회전범위에 걸쳐 회동할 수 있다. 이와 같은 브래킷(12A),(12B)의 회전에 따라 제1 전극(14A)의 타단 원형면(SA2)과 제2 전극(14B)의 타단 원형면(SB2) 사이의 간극(G)의 치수가 용이하게 조정될 수 있음과 동시에 양 전극(14A),(14B)를 서로 접촉시키고 떼어놓는 진공 아크 방전의 아크 점호(点弧)(후술함)가 행해진다.1 and 2, the bracket 12A in the state of supporting the first electrode 14A through the electrode support 13A rotates the feed rod member 16A in the circumferential direction. It can rotate over the predetermined rotation range centering on the axis center PA of the feed rod member 16A. Similarly, the bracket 12B in the state which supported the 2nd electrode 14B through the electrode support 13B rotates the feed rod member 16B circumferentially, and centers the shaft of this feed rod member 16B. It can rotate over predetermined rotation range centering on PB. As the brackets 12A and 12B rotate, the gap G between the other end circular surface SA2 of the first electrode 14A and the other end circular surface SB2 of the second electrode 14B At the same time, the arc firing of the vacuum arc discharge (described later), in which both electrodes 14A and 14B are brought into contact with and separated from each other, is performed.

전극지지구(13A),(13B)는, 상세하게는, 이들 전극지지구(13A),(13B)의 측면으로부터 돌출하는 돌출부(미도시)를 가지고, 이 돌출부의 폭방향 중앙부분이 환공의 직경방향을 따라 절결되어, 이 환공에 이르는 슬릿공(slit孔)이 형성되어 있다. 그리고 이 돌출부를 환공의 둘레방향으로 체결하는 체결수단(나사 등)(미도시)에 의해 제1 및 제2 전극(14A),(14B)이 각각 전극지지구(13A),(13B)에 고정되어 있다. 또한 이 전극지지구(13A),(13B)는, 제1 및 제2 전극(14A),(14B)을 통한 진공 아크 방전에 의한 가열에 견딜 수 있는 금속(예를 들면, 스테인리스)으로 구성되어 있다.In detail, the electrode supports 13A and 13B have protrusions (not shown) protruding from the side surfaces of the electrode supports 13A and 13B, and the widthwise center portion of the protrusions is formed in a circular hole. It cuts out along the radial direction, and the slit hole which reaches this circular hole is formed. The first and second electrodes 14A and 14B are fixed to the electrode supports 13A and 13B by fastening means (screws, etc.) (not shown) for fastening the protrusions in the circumferential direction of the hole. It is. The electrode supports 13A and 13B are made of metal (for example, stainless steel) that can withstand heating by vacuum arc discharge through the first and second electrodes 14A and 14B. have.

브래킷(12A),(12B)의 내부 및 급전봉부재(16A),(16B)의 내부는 함께 중공영역(미도시)을 가지고 있고, 이 중공영역에 냉각제공급수단(미도시)으로부터 공급된 물 등의 냉각제를 순환시킨다. 이 때문에 브래킷(12A),(12B)을 통한 냉각제와의 열 교환에 의해 진공 아크 방전에 수반하는 제1 및 제2 전극(14A),(14B)의 고온화가 적정하게 억제된다.The interior of the brackets 12A, 12B and the interior of the feed rod members 16A, 16B together have a hollow region (not shown), and water supplied from the coolant supply means (not shown) to the hollow region. The coolant, such as circulates. For this reason, the high temperature of the 1st and 2nd electrodes 14A and 14B accompanying vacuum arc discharge is moderately suppressed by the heat exchange with the coolant through the brackets 12A and 12B.

커버부재(11A),(11B)는, 플랜지(15) 및 진공조(20)(후술함)를 통하여 접지되고, 이에 따라 급전봉부재(16A),(16B)와 브래킷(12A),(12B) 및 전극지지구(13A),(13B), 그리고 제1 및 제2 전극(14A),(14B)에 진공 아크 방전용 전력이 인가된 때의 방전영역을, 제1 및 제2 전극(14A),(14B)의 타단 원형면(SA2),(SB2)으로 제한하여, 이상방전을 방지할 수 있는 실드(shield)판의 역할을 한다.The cover members 11A and 11B are grounded through the flange 15 and the vacuum chamber 20 (to be described later), and thus the feed rod members 16A, 16B and the brackets 12A and 12B. ) And the discharge area when the vacuum arc discharge power is applied to the electrode supports 13A, 13B, and the first and second electrodes 14A, 14B. ) It is limited to the other end surface SA2, SB2 of 14B, and serves as a shield plate which can prevent abnormal discharge.

다음으로, 이상에서 서술한 아크 증발원(100)을, 진공조(20)의 내부에 장착시킨 진공증착장치의 구성예를 설명한다.Next, the structural example of the vacuum evaporation apparatus which mounted the arc evaporation source 100 mentioned above in the inside of the vacuum chamber 20 is demonstrated.

도 3은, 본 실시형태에 따른 진공증착장치의 일 구성예를 설명하는 모식도이다.3 is a schematic view for explaining an example of the configuration of a vacuum deposition apparatus according to the present embodiment.

한편, 여기서는 도면의 간소화를 도모하기 위하여, 아크 증발원(100)으로서, 그 구성요소 중 제1 및 제2 전극(14A),(14B)만을 대표적으로 도시하고 있지만, 실제로는, 진공증착장치(110)의 진공조(20)의 벽부에 설치한 개구부(미도시)를 통하여 도 1 및 도 2에 도시한 아크 증발원(100)에서의 아크 증발 유닛(10A),(10B)의 제1 및 제2 전극(14A),(14B)을, 진공조(20)의 내부에 삽입한 다음에, 아크 증발원(100)의 플랜지(15)를 실(seal) 부재(오링(O ring) 등)(미도시)에 의하여 진공 밀봉하고, 적절한 고정수단(나사 등)(미도시)에 의해 진공조(20)의 벽부에 고정하고 있다(이하, 도 5 및 도 6, 그리고 도 7에서도 동일하다).In the meantime, in order to simplify the drawing, as the arc evaporation source 100, only the first and second electrodes 14A and 14B among the components are representatively shown, but in reality, the vacuum deposition apparatus 110 is shown. First and second arc evaporation units 10A and 10B in the arc evaporation source 100 shown in FIGS. 1 and 2 through openings (not shown) provided in the wall portion of the vacuum chamber 20 of After inserting the electrodes 14A and 14B into the vacuum chamber 20, the flange 15 of the arc evaporation source 100 is sealed (such as an O ring) (not shown). ), And is fixed to the wall of the vacuum chamber 20 by appropriate fixing means (screws, etc.) (not shown) (the same applies to FIGS. 5, 6, and 7 below).

도 3에 따르면, 진공증착장치(110)는, 내부를 감압 가능한 진공조(20)와, 이 진공조(20) 내부의 적절한 지점에 배치된 제1 및 제2 전극(14A),(14B)을 가지는 아크 증발원(100)과, 진공조(20) 내부의 적절한 지점에 배치된 워크(21)와, 제1 및 제2 전극(14A),(14B) 중 어느 일측의 전극과 진공조(20)(양극; 애노드) 사이에 진공 아크 방전을 발생하게 하도록, 진공조(20)에 양극측 단자가 접속됨과 동시에 절환 스위치(22)를 통하여 제1 및 제2 전극(14A),(14B) 중 어느 일측의 전극에 음극측 단자가 접속되는 직류전력원(전력공급수단)(23)을 구비하여 구성되어 있다. 또한 진공조(20)는 접지되어 있고, 따라서 직류전력원(23)의 양극측 단자는 접지전위로 유지된다.According to FIG. 3, the vacuum deposition apparatus 110 includes a vacuum chamber 20 capable of depressurizing the inside, and first and second electrodes 14A and 14B disposed at appropriate points inside the vacuum chamber 20. An arc evaporation source 100 having a workpiece, a workpiece 21 disposed at an appropriate point inside the vacuum chamber 20, and an electrode and a vacuum chamber 20 on any one of the first and second electrodes 14A and 14B. Of the first and second electrodes 14A and 14B through the switching switch 22 while the anode side terminal is connected to the vacuum chamber 20 so as to generate a vacuum arc discharge between the anode and the anode. It comprises a DC power source (power supply means) 23 to which the negative electrode terminal is connected to either electrode. In addition, the vacuum chamber 20 is grounded, and therefore the positive terminal of the DC power source 23 is maintained at the ground potential.

또 여기서는, 진공조(20)의 구조부재는 도전성 재료로 이루어지고, 진공 아크 방전을 실행하기 위한 회로(부재)의 일부로서 구성되어 있는 한편, 제1 및 제2 전극(14A),(14B)은 진공조(20)와 절연되도록 구성되어 있지만, 물론 진공조(20)의 내부에 진공조(20)와 별체인 애노드(금속판 등)(미도시)를 배치하고, 이것에 직류전력원(23)의 양극측 단자를 접속시켜도 좋다.Here, the structural member of the vacuum chamber 20 is made of a conductive material and is configured as part of a circuit (member) for performing vacuum arc discharge, while the first and second electrodes 14A, 14B are provided. Is configured to be insulated from the vacuum chamber 20, but, of course, an anode (metal plate or the like) (not shown) separate from the vacuum chamber 20 is disposed inside the vacuum chamber 20, and the DC power source 23 is disposed thereon. May be connected to the positive terminal.

제1 및 제2 전극(14A),(14B)은, 상세하게는 이들의 원형면(SA2),(SB2)(단면)에 의해 간극(G)이 형성되도록 제1 및 제2 전극(14A),(14B)의 길이방향으로 나란하게 배치되는 한편, 워크(21)는 간극(G)으로부터 마주볼 수 있도록, 제1 및 제2 전극(14A),(14B)의 옆쪽으로 반경방향으로 떨어져 배치되어 있다. 워크(21)를 제1 및 제2 전극(14A),(14B)에 대하여 이와 같은 방향으로 배치하면, 제1 및 제2 전극(14A),(14B) 중 어느 일측의 전극과 진공조(20) 사이의 진공 아크 방전으로 인하여 발생하는 드롭렛의, 워크(21) 방향으로의 비산량이 적어져 좋다. 물론 드롭렛의 워크(21)로의 부착이 확인되면, 기존의 각종 드롭렛 대처기술을 이 진공조(20)의 내부에 도입하여 드롭렛의 워크(21)에의 부착을 방지하여도 좋다.In detail, the first and second electrodes 14A and 14B are formed so that the gap G is formed by their circular surfaces SA2 and SB2 (cross section). Are arranged side by side in the longitudinal direction of 14B, while the workpieces 21 are radially spaced apart laterally of the first and second electrodes 14A, 14B so as to face from the gap G. It is. When the workpiece 21 is disposed in such a direction with respect to the first and second electrodes 14A and 14B, the electrode and the vacuum chamber 20 on either side of the first and second electrodes 14A and 14B are disposed. The scattering amount in the direction of the workpiece 21 of the droplet which arises due to the vacuum arc discharge between) may be small. Of course, if attachment of the droplet to the workpiece 21 is confirmed, various droplet handling techniques may be introduced into the vacuum chamber 20 to prevent the droplet from adhering to the workpiece 21.

직류전력원(23)은 약 10~100 V(볼트) 정도의 전압과, 약 10~500 A(암페어) 정도의 전류를 직류전력으로 출력한다.The DC power source 23 outputs a voltage of about 10 to 100 V (volts) and a current of about 10 to 500 A (amps) as DC power.

이상에서 서술한 진공증착장치(110)의 구성에 따라, 직류전력원(23)의 음극측 단자가 절환 스위치(22)의 스위칭에 의하여 귀금속(금이나 은 등)의 제1 전극(14A)에 접속됨과 동시에 제2 전극(14B)이 전기적으로 플로팅(floating)으로 놓이는 경우에는, 제1 전극(14A)이 진공 아크 방전의 캐소드(음극; 타겟)로서 기능하는 진공증착장치(110)의 사용상태(이하, 「제1 사용상태」라고 한다)가 실현된다. 그렇게 되면, 제1 전극(14A)과 진공조(20) 사이에 발생하는 진공 아크 방전에 기초하여 제1 전극(14A)의 타단 원형면(SA2)으로부터 이 제1 전극(14A)을 구성하는 귀금속의 전극재료(귀금속 플러스 이온 등)가, 이 원형면(SA2)을 마주하는 각 방향을 향하여 똑같이 방출되고, 그 결과, 이 전극재료의 일부가 피막재료로서 워크(21)의 표면에 도달하여 이 표면에 증착된다. 동시에, 제1 전극(14A)의 타단 원형면(SA2)으로부터 이 제1 전극(14A)을 구성하는 귀금속의 드롭렛은 주로 제1 전극(14A)의 축방향으로 방출된다. 이 때문에, 제1 전극(14A)의 타단 원형면(SA2)과 간극(G)을 사이에 두고 대향하는 제2 전극(14B)의 타단 원형면(SB2)에, 제1 전극(14A)으로부 터 방출된 전극재료의 일부 및 드롭렛(증발물질)이 부착되고, 이에 따라 이 증발물질이 효율적으로 제2 전극(14B)으로 회수될 수 있다.According to the configuration of the vacuum deposition apparatus 110 described above, the negative electrode terminal of the DC power source 23 is connected to the first electrode 14A of the noble metal (gold or silver, etc.) by switching of the switching switch 22. When the second electrode 14B is electrically floating while being connected at the same time, the operating state of the vacuum deposition apparatus 110 in which the first electrode 14A functions as a cathode (cathode; target) of vacuum arc discharge is used. (Hereinafter referred to as "first use state") is realized. Then, the precious metal which comprises this 1st electrode 14A from the other circular surface SA2 of the 1st electrode 14A based on the vacuum arc discharge which generate | occur | produces between the 1st electrode 14A and the vacuum chamber 20. FIG. Of electrode materials (noble metal plus ions, etc.) are equally emitted toward each direction facing the circular surface SA2, and as a result, a part of the electrode material reaches the surface of the workpiece 21 as a coating material, Deposited on the surface. At the same time, droplets of the precious metal constituting the first electrode 14A are discharged mainly from the other end circular surface SA2 of the first electrode 14A in the axial direction of the first electrode 14A. For this reason, the first electrode 14A is provided on the other end circular surface SB2 of the second electrode 14B facing the other end circular surface SA2 of the first electrode 14A with the gap G interposed therebetween. Part of the electrode material discharged and the droplet (evaporation material) are attached, so that the evaporation material can be efficiently recovered to the second electrode 14B.

한편 직류전력원(23)의 음극측 단자가, 절환 스위치(22)의 스위칭에 따라 귀금속(금이나 은 등)의 제2 전극(14B)에 접속됨과 동시에 제1 전극(14A)이 전기적으로 플로팅으로 놓이는 경우에는, 제2 전극(14B)이 진공 아크 방전의 캐소드(음극; 타겟)로서 기능하는 진공증착장치(110)의 사용상태(이하, 「제2 사용상태」라고 한다)가 실현된다. 그렇게 되면, 제2 전극(14B)과 진공조(20) 사이에 발생하는 진공 아크 발전에 기초하여 제2 전극(14B)의 타단 원형면(SB2)으로부터 이 제2 전극(14B)을 구성하는 귀금속의 전극재료가 이 원형면(SB2)을 마주하는 각 방향을 향하여 똑같이 방출되고, 그 결과 이 전극재료의 일부가 피막재료로서 워크(21)의 표면에 도달하여 그 표면에 증착된다. 동시에 제2 전극(14B)의 타단 원형면(SB2)으로부터 이 제2 전극(14B)을 구성하는 귀금속의 드롭렛은 주로 제2 전극(14B)의 축방향으로 방출된다. 이 때문에, 제2 전극(14B)의 타단 원형면(SB2)과 간극(G)을 사이에 두고 대향하는 제1 전극(14A)의 타단 원형면(SA2)에, 제2 전극(14B)으로부터 방출된 증발물질이 부착되고, 이에 따라 이 증발물질이 효율적으로 제1 전극(14A)으로 회수될 수 있다.On the other hand, the negative electrode terminal of the DC power source 23 is connected to the second electrode 14B of a noble metal (gold or silver, etc.) while the switching switch 22 is switched, and the first electrode 14A is electrically floating. In this case, the use state (hereinafter referred to as "second use state") of the vacuum deposition apparatus 110 in which the second electrode 14B functions as a cathode (cathode; target) of vacuum arc discharge is realized. Then, the precious metal which comprises this 2nd electrode 14B from the other end surface SB2 of the 2nd electrode 14B based on the vacuum arc power generation which generate | occur | produces between the 2nd electrode 14B and the vacuum chamber 20. FIG. Is discharged equally toward each direction facing this circular surface SB2, and as a result, a part of this electrode material reaches the surface of the workpiece 21 as a film material and is deposited on the surface. At the same time, droplets of the precious metal constituting the second electrode 14B are discharged mainly from the other end surface SB2 of the second electrode 14B in the axial direction of the second electrode 14B. For this reason, it discharge | releases from the 2nd electrode 14B to the other end circular surface SA2 of the 1st electrode 14A which opposes the other circular surface SB2 of the 2nd electrode 14B, and the clearance gap G between them. Once the evaporated material is attached, the evaporated material can be efficiently recovered to the first electrode 14A.

이렇게 하여 진공증착장치(110)에서의 제1 사용상태와 제2 사용상태를 절환 스위치(22)를 통하여 일정기간마다(예를 들면 1뱃치(batch)기간마다) 절환하여 반복하면, 제1 사용상태 동안에 제2 전극(14B)에 회수된 증발물질이, 다음의 제2 사용상태 동안에는 캐소드로서 기능하는 제2 전극(14B)의 일부로서 재이용되고, 제2 사용상태 동안에 제1 전극(14A)에 회수된 증발물질은, 다음의 제1 사용상태 동안에는 캐소드로서 기능하는 제1 전극(14A)의 일부로서 재이용되어 바람직하다.In this way, the first use state and the second use state in the vacuum deposition apparatus 110 are switched over and over again for a predetermined period (for example, every one batch period) through the switching switch 22, and the first use is repeated. The evaporated material recovered at the second electrode 14B during the state is reused as part of the second electrode 14B functioning as the cathode during the next second use state, and is applied to the first electrode 14A during the second use state. The recovered evaporated material is preferably reused as part of the first electrode 14A which functions as a cathode during the next first use state.

또한 진공증착장치(110)는, 그 동작을 제어하는 제어장치(미도시)를 구비하고, 이 제어장치가 진공증착장치(110)에서의 진공 아크 방전을 적정하게 제어하고 있다.Moreover, the vacuum deposition apparatus 110 is equipped with the control apparatus (not shown) which controls the operation | movement, and this control apparatus controls the vacuum arc discharge in the vacuum deposition apparatus 110 suitably.

다음으로, 본 실시형태에 따른 진공증착장치(110)의 동작을 설명한다.Next, operation | movement of the vacuum deposition apparatus 110 which concerns on this embodiment is demonstrated.

진공 아크 방전을 발생하는 전력공급조건이나 진공조(20) 내부의 가스조건은 모두 공지기술에 기초하고 있으므로, 여기서는 이들의 상세한 설명은 생략한다.Since the power supply conditions for generating the vacuum arc discharge and the gas conditions inside the vacuum chamber 20 are all based on the known technology, their detailed description is omitted here.

진공증착장치(110)의 진공조(20)의 내부에 워크(21) 및 아크 증발원(100)을 설치한 후, 진공조(20) 벽부의 적절한 지점으로부터 방전가스를 도입하여 진공조(20)를 소정의 진공도(예를 들면, 1Pa)로 유지하도록 진공배기장치를 동작시킨다.After installing the workpiece 21 and the arc evaporation source 100 in the vacuum chamber 20 of the vacuum deposition apparatus 110, the vacuum gas 20 by introducing a discharge gas from the appropriate point of the wall of the vacuum chamber 20 The vacuum exhaust device is operated to maintain the at a predetermined vacuum degree (for example, 1 Pa).

이 상태에서, 진공 아크 방전의 점호(点弧)를, 예를 들면 접촉점호법에 따라 실행한다. 즉 제1 및 제2 전극(14A),(14B)을 각각 축중심(PA),(PB)을 중심으로 서로 근접하도록 회전시켜(도 1 참조), 제1 및 제2 전극(14A),(14B)을 서로 접촉시킨 상태로 만든다. 이 상태에서, 두 전극(14A),(14B) 사이에 전류를 흘리고, 그 후에 두 전극(14A),(14B)을 떼어놓으면 두 전극(14A),(14B)을 떼어놓은 순간에 발생하는 불꽃방전에 의해 진공 아크 방전이 유기된다.In this state, the firing of the vacuum arc discharge is performed according to the contact firing method, for example. That is, the first and second electrodes 14A and 14B are rotated so as to be close to each other with respect to the axial center PA and PB, respectively (see FIG. 1), so that the first and second electrodes 14A and ( 14B) is brought into contact with each other. In this state, when a current flows between the two electrodes 14A and 14B, and then the two electrodes 14A and 14B are separated thereafter, a spark that occurs at the moment when the two electrodes 14A and 14B are removed. The vacuum arc discharge is induced by the discharge.

이어서 진공증착장치(110)에서의 제1 사용상태를 실행하도록, 제1 전극(14A)과 진공조(20)에 소정의 전력이 인가된다. 그렇게 하면 제1 전극(14A)과 진공 조(20) 사이의 진공 아크 방전에 기초하여 워크(21)에 제1 전극(14A)을 구성하는 귀금속의 피막재료가 증착됨과 함께, 제2 전극(14B)에 제1 전극(14A)으로부터 방출된 증발물질이 회수되고, 회수된 증발물질은 다음의 제2 사용상태에서 재이용된다.Subsequently, predetermined power is applied to the first electrode 14A and the vacuum chamber 20 to execute the first use state in the vacuum deposition apparatus 110. Then, the film | membrane material of the noble metal which comprises the 1st electrode 14A is deposited on the workpiece | work 21 based on the vacuum arc discharge between the 1st electrode 14A and the vacuum tank 20, and the 2nd electrode 14B ), The evaporated material discharged from the first electrode 14A is recovered, and the recovered evaporated material is reused in the next use state.

그리고 1뱃치기간을 종료하고, 진공증착장치(110)의 진공을 대기 개방하여 진공조(20) 내부의 워크(21)를 교체한 후에, 또 다시 동일한 진공 아크 방전 유기 동작이 실행된다. 그 후에, 워크(21)를 진공증착장치(110)에서의 제2 사용상태를 실행하도록, 제2 전극(14B)과 진공조(20)에 소정 전력이 인가된다. 그렇게 하면 제2 전극(14B)과 진공조(20) 사이의 진공 아크 방전에 의하여 워크(21)에 제2 전극(14B)을 구성하는 귀금속의 피막재료가 증착됨과 함께, 제1 전극(14A)에 제2 전극(14B)으로부터 방출된 증발물질이 회수되고, 회수된 증발물질은 다음의 제1 사용상태에서 재이용된다.After the one batch period is finished, the vacuum of the vacuum deposition apparatus 110 is opened to the air to replace the work 21 inside the vacuum chamber 20, and the same vacuum arc discharge organic operation is performed again. Thereafter, predetermined power is applied to the second electrode 14B and the vacuum chamber 20 so as to execute the second use state in the vacuum deposition apparatus 110. Then, the film | membrane material of the noble metal which comprises the 2nd electrode 14B is deposited on the workpiece | work 21 by the vacuum arc discharge between the 2nd electrode 14B and the vacuum chamber 20, and the 1st electrode 14A is carried out. The evaporated material discharged from the second electrode 14B is recovered, and the recovered evaporated material is reused in the next first use state.

[변형예1][Modification 1]

상기 실시형태에서는, 진공증착장치(110)에서의 제1 사용상태와 제2 사용상태 사이의 절환을, 1뱃치마다 실행하는 예를 설명하였다. 그러나 이러한 뱃치 단위의 절환을 행한 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 사용상태에 의한 워크(21)로의 피막재료의 증착은, 실선으로 나타낸 A패턴의 피막재료 비산형태에 기초하여 이루어지고, 제2 사용상태에 의한 워크(21)에의 피막재료의 증착은, 점선으로 나타낸 B패턴의 피막재료 비산형태에 기초하여 이루어진다. 이 때문에 피막재료의 비산분포가 절환 때마다(즉 뱃치마다) 변화하고, 나아가서는 워크(21)로의 피막 재료의 증착막 두께분포 불균일을 유발시킬지도 모른다.In the above embodiment, an example in which switching between the first use state and the second use state in the vacuum deposition apparatus 110 is performed every batch is described. However, when such a batch unit is switched, as illustrated in FIG. 4, deposition of the coating material onto the work 21 in the first use state is performed based on the scattering form of the coating material in the A pattern shown by solid lines. The deposition of the coating material on the workpiece 21 in the second use state is performed based on the film material scattering pattern of the B pattern indicated by the dotted line. For this reason, the scattering distribution of a coating material may change every time (that is, every batch), and may cause the deposition film thickness distribution nonuniformity of the coating material to the workpiece | work 21 further.

여기서는, 이와 같은 워크(21)로의 피막재료의 증착막 두께 분포 불균일 유발을 적절하게 방지하는 진공증착장치의 일 구성예를 설명한다.Here, an example of a structure of the vacuum deposition apparatus which suitably prevents the induction | occurrence | production of the film thickness distribution of the coating material to the said workpiece | work 21 is demonstrated.

도 5는, 본 변형예에 따른 진공증착장치의 일 구성예를 설명하는 모식도이다.5 is a schematic view for explaining a configuration example of a vacuum deposition apparatus according to the present modification.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 변형예에 따른 진공증착장치(120)는, 실시형태의 진공증착장치(110)(도 3)에서의 직류전력원(23) 및 절환 스위치(22) 대신에, 교류전력원(32)(전력공급수단) 및 4개의 제1~제4 다이오드(정류소자)(31A),(31B),(31C),(31D)를 구비하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 5, the vacuum deposition apparatus 120 according to the present modification is replaced with the DC power source 23 and the switching switch 22 in the vacuum deposition apparatus 110 (FIG. 3) of the embodiment. And an AC power source 32 (power supply means) and four first to fourth diodes (rectifier elements) 31A, 31B, 31C, and 31D.

상기 이외의 진공증착장치(120)의 구성은, 진공증착장치(110)(도 3)의 구성과 같기 때문에, 양자에 공통하는 구성의 설명은 생략한다.Since the structure of the vacuum deposition apparatus 120 of that excepting the above is the same as that of the vacuum deposition apparatus 110 (FIG. 3), description of the structure common to both is abbreviate | omitted.

교류전력원(32)은, 약 10~100V(볼트) 정도의 전압과, 약 10~500A(암페어) 정도의 전류를 구형파(矩形波) 등의 교류전력으로서 출력한다.The AC power source 32 outputs a voltage of about 10 to 100 V (volts) and a current of about 10 to 500 A (amps) as AC power such as a square wave.

제1 다이오드(31A)는, 교류전력원(32)의 일측 단자와 진공조(20) 간의 배선 사이에, 이 일측 단자로부터 진공조(20)를 향하여 도전하는 방향(순방향)이 되도록 삽입되어 있다. 또 제2 다이오드(31B)는, 교류전력원(32)의 일측 단자와 제2 전극(14B) 간의 배선 사이에, 이 일측 단자로부터 제2 전극(14B)을 향하여 도전하지 않는 방향(역방향)이 되도록 삽입되어 있다.The first diode 31A is inserted between the one terminal of the AC power source 32 and the wiring between the vacuum chamber 20 such that the first diode 31A is in a direction (forward direction) to conduct toward the vacuum chamber 20 from this one terminal. . The second diode 31B has a direction (reverse direction) in which the second diode 31B does not conduct toward the second electrode 14B from the one terminal between the wiring between one terminal of the AC power source 32 and the second electrode 14B. It is inserted as possible.

제3 다이오드(31C)는, 교류전력원(32)의 타측 단자와 진공조(20) 간의 배선 사이에, 이 타측 단자로부터 진공조(20)를 향하여 도전하는 방향(순방향)이 되도록 삽입되어 있다. 또 제4 다이오드(31D)는, 교류전력원(32)의 타측 단자와 제1 전극(14A) 간의 배선 사이에, 이 타측 단자로부터 제1 전극(14A)을 향하여 도전하지 않는 방향(역방향)이 되도록 삽입되어 있다.The third diode 31C is inserted between the other terminal of the AC power source 32 and the wiring between the vacuum chamber 20 so that the third diode 31C becomes a direction (forward direction) to conduct toward the vacuum chamber 20 from the other terminal. . The fourth diode 31D has a direction (reverse direction) in which the fourth diode 31D does not conduct from the other terminal toward the first electrode 14A between the wiring between the other terminal of the AC power source 32 and the first electrode 14A. It is inserted as possible.

이와 같은 진공증착장치(120)의 구성에 따르면, 진공조(20)의 전위(실제로는 접지전위)를 기준으로 하여 교류전력원(32)의 교류주기에 따라서 제1 전극(14A) 및 제2 전극(14B)에 대하여 교호로 마이너스 전위가 인가된다. According to the configuration of the vacuum deposition apparatus 120 as described above, the first electrode 14A and the second electrode in accordance with the AC cycle of the AC power source 32 on the basis of the potential (actually the ground potential) of the vacuum chamber 20. An alternating negative potential is applied to the electrode 14B.

그렇게 하면, 진공증착장치(120)의 1뱃치기간 중에 진공증착장치(120)에서의 제1 사용상태(도 4의 A패턴의 피막재료 비산형태)와 제2 사용상태(도 4의 B패턴의 피막재료 비산형태)가, 교류전력원(32)의 교류 주파수에 상당하는, 1뱃치 기간 중에 단(單) 인터벌(interval)로 다수 회수에 걸쳐 자동적으로 절환된다. 이 때문에, 교류전력원(32)의 교류주파수를 적정하게 조정함으로써 제1 사용상태에 의한 워크(21)로의 피막재료 증착막 두께 분포 불균일과, 제2 사용상태에 의한 워크(21)로의 피막재료 증착막 두께 분포 불균일이 서로 상쇄되어 워크(21)로의 피막재료의 증착막 두께 분포 불균일을 방지할 수 있을 것으로 기대된다.Then, during the one batch period of the vacuum deposition apparatus 120, the first use state (the film material scattering form of the A pattern of FIG. 4) and the second use state (the B pattern of FIG. 4) in the vacuum deposition apparatus 120 The coating material scattering form) is automatically switched over a plurality of times at a short interval in one batch period corresponding to an alternating frequency of the alternating current power source 32. Therefore, by appropriately adjusting the AC frequency of the AC power source 32, uneven coating material deposition film thickness distribution to the work 21 in the first use state and coating material deposition film to the work 21 in the second use state. It is anticipated that thickness distribution nonuniformity cancels each other and the vapor deposition film thickness distribution nonuniformity of the coating material to the workpiece | work 21 can be prevented.

[변형예2][Modification 2]

여기서는 도 4를 참조하여 서술한 워크(21)로의 피막재료의 증착막 두께 분포 불균일 유발을, 적절하게 방지하는 진공증착장치의 다른 구성예를 설명한다.Here, another example of the configuration of the vacuum deposition apparatus that appropriately prevents the deposition film thickness distribution unevenness of the coating material to the workpiece 21 described with reference to FIG. 4 will be described.

도 6은, 본 변형예에 따른 아크 증발원을 장착한 진공증착장치의 일 구성예를 설명하는 모식도이다.FIG. 6: is a schematic diagram explaining one structural example of the vacuum deposition apparatus equipped with the arc evaporation source which concerns on this modification.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 변형예에 따른 진공증착장치(130)는, 실시형태의 진공증착장치(110)(도 3)에서의 직류전력원(23) 및 절환스위치(22) 대신에, 제1 전극(14A)에 전력을 공급 가능한 제1 직류전력원(41)(전력공급수단)과, 제2 전극(14B)에 전력을 공급할 수 있는 제2 직류전력원(42)(전력공급수단)을 구비하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 6, the vacuum deposition apparatus 130 according to the present modification is replaced with the DC power source 23 and the switching switch 22 in the vacuum deposition apparatus 110 (FIG. 3) of the embodiment. A first DC power source 41 (power supply means) capable of supplying power to the first electrode 14A, and a second DC power source 42 (power supply capable of supplying power to the second electrode 14B). Means) is configured.

상기 이외의 진공증착장치(120)의 구성은, 진공증착장치(110)(도 3)의 구성과 같기 때문에, 양자에 공통하는 구성의 설명은 생략한다.Since the structure of the vacuum deposition apparatus 120 of that excepting the above is the same as that of the vacuum deposition apparatus 110 (FIG. 3), description of the structure common to both is abbreviate | omitted.

제1 직류전력원(41)에서는, 제1 전극(14A)(캐소드; 타겟)과 진공조(20)(양극; 애노드) 사이에 진공 아크 방전을 발생시키도록, 진공조(20)에 제1 직류전력원(41)의 양극측 단자가 접속됨과 동시에 제1 전극(14A)에 그 음극측 단자가 접속되어 있다. 또한 진공조(20)는 접지되어 있고, 따라서 제1 직류전력원(41)의 양극측 단자는 접지전위로 유지된다.In the first DC power source 41, the vacuum chamber 20 is configured to generate a vacuum arc discharge between the first electrode 14A (cathode; target) and the vacuum chamber 20 (anode; anode). The positive terminal of the DC power source 41 is connected, and the negative terminal is connected to the first electrode 14A. In addition, the vacuum chamber 20 is grounded, and therefore, the positive electrode terminal of the first DC power source 41 is maintained at the ground potential.

마찬가지로, 제2 직류전력원(42)에서는, 제2 전극(14B)(캐소드; 타겟)과 진공조(20)(양극; 애노드) 사이에 진공 아크 방전을 발생시키도록, 진공조(20)에 제2 직류전력원(42)의 양극측 단자가 접속됨과 동시에 제2 전극(14B)에 그 음극측 단자가 접속되어 있다. 또한 진공조(20)는 접지되어 있고, 따라서 제2 직류전력원(42)의 양극측 단자는 접지전위로 유지된다.Similarly, in the second DC power source 42, the vacuum chamber 20 is provided to generate a vacuum arc discharge between the second electrode 14B (cathode; target) and the vacuum chamber 20 (anode; anode). The anode side terminal of the second DC power source 42 is connected, and the cathode side terminal is connected to the second electrode 14B. In addition, the vacuum chamber 20 is grounded, and therefore, the positive electrode terminal of the second DC power source 42 is maintained at the ground potential.

이와 같은 진공증착장치(130)의 구성에 의하면, 제1 직류전력원(41)에 의한 제1 전극(14A)으로의 진공 아크 방전용 전력공급 및 제2 직류전력원(42)에 의한 제2 전극(14B)으로의 진공 아크 방전용 전력공급이 같은 시기에 실행되고, 이에 따라 제1 사용상태에 의한 워크(21)로의 피막재료 증착막 두께 분포 불균일과, 제2 사용상태에 의한 워크(21)로의 피막재료 증착막 두께 분포 불균일이, 서로 상쇄되어 워크(21)로의 피막재료 증착막 두께 분포 불균일을 방지할 수 있다고 기대된다.According to the configuration of the vacuum deposition apparatus 130 as described above, the power supply for vacuum arc discharge to the first electrode 14A by the first DC power source 41 and the second by the second DC power source 42 The power supply for vacuum arc discharge to the electrode 14B is performed at the same time, whereby the film material deposition film thickness distribution unevenness to the work 21 in the first use state and the work 21 in the second use state. It is anticipated that the film material deposition film thickness distribution nonuniformity of a furnace may cancel each other and the film material deposition film thickness distribution nonuniformity to the workpiece 21 can be prevented.

다만, 본 변형예의 단점으로는 제1 및 제2 전극(14A),(14B)에서 캐소드 이온(플러스 이온)의 회수가 곤란해지는 것을 상정할 수 있다.However, as a disadvantage of the present modification, it can be assumed that the recovery of the cathode ions (plus ions) from the first and second electrodes 14A and 14B becomes difficult.

[변형예3][Modification 3]

진공증착장치(110)의 제1 사용상태에 의하면, 제1 전극(14A)과 진공조(20) 사이에 발생하는 진공 아크 방전에 기초하여, 제1 전극(14A)의 타단 원형면(SA2)으로부터 이 제1 전극(14A)을 구성하는 귀금속의 전극재료가, 이 원형면(SA2)을 마주하는 각 방향을 향하여 똑같이 방출된다. 마찬가지로, 진공증착장치(120)의 제2 사용상태에 의하면, 제2 전극(14B)과 진공조(20) 사이에 발생하는 진공 아크 방전에 기초하여, 제2 전극(14B)의 타단 원형면(SB2)으로부터 이 제2 전극(14B)을 구성하는 귀금속의 전극재료가, 이 원형면(SB2)을 마주하는 각 방향을 향하여 똑 같이 방출된다. 이 때문에, 워크(21)를 배치한 영역을 제외한 간극(G)(원형면(SA2),(SB2))을 마주하는 각 방향으로, 제1 및 제2 전극(14A),(14B)으로부터 방출한 전극재료는, 회수됨 없이 진공조(20)의 벽부나 진공조(20)의 내부의 구조체에 부착된다.According to the first use state of the vacuum deposition apparatus 110, the other end circular surface SA2 of the first electrode 14A is based on the vacuum arc discharge generated between the first electrode 14A and the vacuum chamber 20. The electrode material of the noble metal which comprises this 1st electrode 14A is similarly discharge | released toward each direction facing this circular surface SA2. Similarly, according to the second use state of the vacuum deposition apparatus 120, based on the vacuum arc discharge generated between the second electrode 14B and the vacuum chamber 20, the other end circular surface of the second electrode 14B ( The electrode material of the noble metal which comprises this 2nd electrode 14B from SB2 is discharged | emitted similarly toward each direction facing this circular surface SB2. For this reason, it discharges from the 1st and 2nd electrode 14A, 14B in each direction which faces clearance gap G (circular surface SA2, SB2) except the area | region which arrange | positioned the workpiece 21. One electrode material is attached to the wall of the vacuum chamber 20 or the structure inside the vacuum chamber 20 without being recovered.

여기서는, 이와 같은 전극재료를 회수하는 진공증착장치의 일 구성예를 설명한다.Here, an example of a structure of the vacuum deposition apparatus which collects such an electrode material is demonstrated.

도 7은, 본 변형예에 따른 진공증착장치의 일 구성예를 설명하는 모식도로 서, 제1 및 제2 전극(14A),(14B)의 축방향으로부터 바라본 도면이다.FIG. 7: is a schematic diagram explaining one structural example of the vacuum deposition apparatus which concerns on this modification, Comprising: It is the figure seen from the axial direction of the 1st and 2nd electrode 14A, 14B.

도 7에 도시된 바와 같이, 진공증착장치(140)는, 진공조(20)의 내부에 배치되고, 원통부재를 대략 반분한 회수부재(51)를 구비하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 7, the vacuum deposition apparatus 140 is comprised in the vacuum chamber 20, and is comprised by the collection | recovery member 51 which roughly divided the cylindrical member.

즉, 이 회수부재(51)는, 회수부재(51)의 길이방향(폭방향과 직교하는 방향)을, 제1 및 제2 전극(14A),(14B)의 축방향과 나란하게 하여 배치됨과 함께, 회수부재(51)의 내면(52)은 워크(21)와 간극(G) 사이의 영역을 제외하고 간극(G)을 둘러싸도록 만곡되어 있다.That is, the recovery member 51 is disposed so that the longitudinal direction (direction perpendicular to the width direction) of the recovery member 51 is parallel with the axial directions of the first and second electrodes 14A and 14B. At the same time, the inner surface 52 of the recovery member 51 is curved to surround the gap G except for the region between the workpiece 21 and the gap G.

이와 같은 회수부재(51)에 의하면, 워크(21)를 배치한 영역을 제외한 간극(G)(원형면(SA2),(SB2))을 마주하는 각 방향으로 제1 및 제2 전극(14A),(14B)으로부터 방출한 전극재료가, 거의 회수부재(51)의 내면에 부착한다. 그리고 전극재료를 부착한 상태의 회수부재(51)를 진공조(20)로부터 빼내면, 이 전극재료를 적절한 박리법에 의해 회수부재(51)로부터 박리할 수 있어 전극재료가 확실하게 회수된다.According to such a collection member 51, the first and second electrodes 14A in each direction facing the gap G (circular surfaces SA2 and SB2) except for the region where the workpiece 21 is disposed. The electrode material discharged from and 14B almost adheres to the inner surface of the recovery member 51. Then, when the recovery member 51 with the electrode material adhered is pulled out from the vacuum chamber 20, the electrode material can be peeled from the recovery member 51 by an appropriate peeling method, so that the electrode material can be reliably recovered.

상기 설명으로부터, 당업자에게는 본 발명의 많은 개량이나 다른 실시형태가 명확하다. 따라서 상기 설명은 예시로서만 해석되어야 하고, 본 발명을 실행하는 가장 좋은 태양을 당업자에게 교시할 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다.From the above description, many improvements and other embodiments of the present invention are apparent to those skilled in the art. The foregoing description, therefore, is to be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the present invention.

본 발명에 따른 아크 증발원 및 진공증착장치는, 예를 들면 진공 아크 방전에 의해 워크에 피막을 형성하는 장치로서 유용하다.The arc evaporation source and vacuum deposition apparatus according to the present invention are useful as an apparatus for forming a film on a work by, for example, vacuum arc discharge.

Claims (11)

간극을 두고 서로 대향하는 제1 및 제2 전극을 구비하고,Having first and second electrodes facing each other with a gap therebetween; 상기 제1 및 제2 전극 중 적어도 어느 일측의 전극을 캐소드로 하고, 상기 캐소드와 애노드 사이에 발생하는 진공 아크 방전에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극 중 타측의 전극이, 상기 캐소드로부터 방출된 증발물질을 회수 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 아크 증발원.An electrode of at least one of the first and second electrodes is used as a cathode, and an electrode of the other of the first and second electrodes is discharged from the cathode based on a vacuum arc discharge generated between the cathode and the anode. Arc evaporation source, characterized in that configured to recover the evaporation material. 제1항의 아크 증발원을 감압 가능한 내부에 배치한 진공조와, 상기 캐소드와 상기 애노드 사이에 진공 아크 방전을 발생하게 하는 전력을 상기 캐소드 및 상기 애노드에 공급하는 전력공급수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공증착장치.And a power supply means for supplying power to the cathode and the anode to generate a vacuum arc discharge between the cathode and the anode. Vapor deposition apparatus. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 애노드는 상기 진공조인 것을 특징으로 하는 진공증착장치.And said anode is said vacuum chamber. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 증발물질은 상기 캐소드의 재료로 이루어지는 드롭렛 및 이온인 것을 특징으로 하는 진공증착장치.And the evaporation material is a droplet and an ion made of the material of the cathode. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 진공조의 내부에 배치된 워크를 구비하고,A work disposed inside the vacuum chamber, 상기 제1 및 제2 전극은 봉재이며, 상기 제1 및 제2 전극은 이들의 단면 사이에 상기 간극이 놓이도록 상기 제1 및 제2 전극의 길이방향을 나란하게 하여 배치되고, 상기 워크는 상기 간극으로부터 마주볼 수 있는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공증착장치.The first and second electrodes are rods, and the first and second electrodes are arranged side by side in the longitudinal direction of the first and second electrodes such that the gap is placed between their cross sections, and the workpiece is A vacuum deposition apparatus, wherein the vacuum deposition apparatus is disposed at a position facing the gap. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 진공조의 내부에 배치되고 상기 증발물질을 회수하는 회수부재를 구비하고,A recovery member disposed inside the vacuum chamber and recovering the evaporated material; 상기 회수부재의 면이 상기 워크와 상기 간극 사이의 영역을 제외하고 상기 간극을 둘러싸도록 만곡하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공증착장치.And the surface of the recovery member is curved to surround the gap except for a region between the workpiece and the gap. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제1 전극이 상기 캐소드인 제1 사용상태와, 상기 제2 전극이 상기 캐소 드인 제2 사용상태를 가지는 것을 특징으로 하는 진공증착장치.And a first use state in which the first electrode is the cathode, and a second use state in which the second electrode is the cathode. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 제1 사용상태와 상기 제2 사용상태 사이의 절환을 실행하는 절환수단을 구비한 것을 특징으로 하는 진공증착장치.And a switching means for switching between the first use state and the second use state. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 전력공급수단은 직류전력원이고,The power supply means is a direct current power source, 상기 절환수단은 상기 직류전력원의 음극측 단자와의 접속을 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에서 스위칭하는 스위치인 것을 특징으로 하는 진공증착장치.And said switching means is a switch for switching a connection between the negative electrode terminal of said DC power source between said first electrode and said second electrode. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 전력공급수단은 교류전력원이고,The power supply means is an AC power source, 상기 절환수단은 상기 교류전력원의 일측 단자와 상기 제1 전극 사이, 그리고 상기 교류전력원의 타측 단자와 제2 전극 사이에, 상기 교류전력원으로부터 공급되는 전력을 정류하는 정류소자를 가지는 것을 특징으로 하는 진공증착장치.The switching means has a rectifying element for rectifying the electric power supplied from the AC power source between one terminal of the AC power source and the first electrode, and between the other terminal and the second electrode of the AC power source. Vacuum deposition apparatus. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 전력공급수단은 상기 제1 전극에 접속하는 음극측 단자 및 상기 애노드에 접속하는 양극측 단자를 가지는 제1 직류전력원과, 상기 제2 전극에 접속하는 음극측 단자 및 상기 애노드에 접속하는 양극측 단자를 가지는 제2 직류전력원을 구비한 것을 특징으로 하는 진공증착장치.The power supply means includes a first DC power source having a negative electrode terminal connected to the first electrode and a positive electrode terminal connected to the anode, a negative electrode terminal connected to the second electrode and a positive electrode connected to the anode And a second DC power source having a side terminal.
KR1020087020014A 2008-08-14 2006-06-22 Arc evaporation source and vacuum evaporation system KR20080106410A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020087020014A KR20080106410A (en) 2008-08-14 2006-06-22 Arc evaporation source and vacuum evaporation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020087020014A KR20080106410A (en) 2008-08-14 2006-06-22 Arc evaporation source and vacuum evaporation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080106410A true KR20080106410A (en) 2008-12-05

Family

ID=40367205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087020014A KR20080106410A (en) 2008-08-14 2006-06-22 Arc evaporation source and vacuum evaporation system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080106410A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100559285B1 (en) Apparatus for steering the arc in a cathodic arc coater
KR100569044B1 (en) Cathodic arc vapor deposition apparatus(annular cathode)
US20080138529A1 (en) Method and apparatus for cathodic arc ion plasma deposition
KR101698717B1 (en) Apparatus for processing an object
JP2002025794A (en) Plasma processing apparatus with real-time particle filter
TWI436412B (en) Method and apparatus for manufacturing cleaned substrates or clean substrates which are further processed
EP0899772A2 (en) Cathodic arc vapor deposition apparatus
EP2031085A1 (en) Arc evaporation source and vacuum evaporation system
RU2496913C2 (en) Unit for ion-ray and plasma processing
EP2482303B1 (en) Deposition apparatus and methods
KR20080106410A (en) Arc evaporation source and vacuum evaporation system
KR100530545B1 (en) Apparatus for driving the arc in a cathodic arc coater
JP2006328438A (en) Arc evaporation source and vacuum deposition apparatus
JP6088780B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
RU2661162C1 (en) Installation for ion-plasma modification and coating the mono-wheels with blades
EP1388885B1 (en) Cathodic arc shielding
JPH10130836A (en) Wall tight adhesion type electrode of phase control multielectrode type ac discharge device
US5859500A (en) Metal ion plasma generator having rotatable anode plate
EP0899773A2 (en) Apparatus for driving the arc in a cathodic arc coater
JPH10176263A (en) Method for operating ion plating device
JP2012502419A (en) Gas discharge electron source
RU215101U1 (en) Magnetron cathode module
JP5785528B2 (en) Method and apparatus for producing a substrate to be cleaned or a clean substrate to be further processed
KR101946066B1 (en) Composite shielding
JPH06119896A (en) Ion beam takeout device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application