JPS6046179B2 - イオンプレ−テイング用陽極 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はイオンブレーティング用陽極、特に多細胞構造
としたイオンブレーティング用陽極に関する。

従来公知のイオンブレーティング装置の典型的な構成を
第１図に示す。

図においてサブストレート１（被膜形成すべき品物）と
蒸発源４（蒸発源４は、第１図では蒸発物２−以下エバ
ポラントという一を収容した加熱用ボート３から成る）
を、低圧（たとえば１トール）のアルゴン・ガス中で相
対向する位置に置き、蒸発源４とサブストレート１の間
に負の高圧（たとえば−５ＫＶ）を印加し、（この場合
、サブストレート１は陰極、蒸発源は陽極となる）。エ
バポラント２を加熱蒸発させると、エバポラント２がグ
ロー放電領域を通過して行く間にその１部がイオン化し
、サブストレート１にイオンとして打込まれる。通常、
エバポラントは、抵抗加熱式蒸発源の場合には、或る長
さの線源から、また電子ビーム式蒸発源の場合には、点
源から、それぞれ蒸発すること）なる。

従つて、サブストレート１が比較的広い面積を有する板
状あるいはシート状物体の場合には、蒸発源４を多数配
置するか、サブストレート１を蒸発源４に対して適当に
動かすなどの工夫が必要となるが、前者の場合には電極
構造が複雑となる。

後者の場合には駆動のための機構が大がかりとなるなど
種々の条件が重複して設備が高価となるばかりでなく、
装置の運転、保守も面倒となる。本発明はこの種、従来
装置の諸欠点を排除するために種々研究の結果開発され
たものであり、本発明陽極の構成は前記特許請求の範囲
各項に明記したとおりのものてある。本発明の主たる目
的は、サブストレートが非常に大きい場合にも容易に均
一なイオンブレーティングができるような、安価にして
単純な構造の陽１極（蒸発源）を提供することにある。

本発明の他の目的は、単なる通常のイオン・プレテイン
グのみならず、磁場の加わつた空間内で起るペニング放
電を利用したイオン・ブレーティングを行なうときに、
その効果が最大限に発揮で・きるような陽極を提案する
ことにある。

更に、本発明の他の目的は、抵抗加熱のみでは事実上蒸
発が困難な物質、たとえばクロームの如き蒸発物につい
ても容易に上記した目的が実現できる陽極を提供するこ
とにある。

更に、また本発明は、比較的小さな陽極を、必要な個数
だけ効果的に連結することによつて容易にスケール・ア
ップを実現できる方法をも提供するものである。

本発明陽極の具体的な数例を添附図面に基いて更に詳述
するが、本発明はこれら実施例のみに限定するものでは
ない。

第２図は、網目状陽極の１例を示し、たとえばタングス
テン線１２，１２，・・・を網目状に編み、これを同じ
くタングステン棒で作つた両側の端子１１，１１へ溶着
固定したものを示す。

１３は、この網目状陽極１４の網目に、ほＳ゛等間隔に
陽極に対して垂直方向に突出して引掛けられた（結びつ
けたり、巻きつけたり種々の取付け方が選択できる）エ
バポラント、たとえばアルミニウム線片を示す。

このような網目状陽極１４を、サブストレート（図示せ
ず）とほＳ゛同じ形状と面積を有するように作成、設置
してイオンブレーティングを行なうことにより、均一な
被膜形成作業が容易に施行できる。

第３図は第２図に示す網目状陽極を巾広に作成した例で
、被膜形成の条件に応じてエバポラントの配置を適宜変
更し得ることは勿論である。

第４図は第２図に示す網目状陽極を３相交流結線に適用
した例であるが、このように並列的に結合することもで
き、また直列的に結合して大面積を覆うこともできる。
第５図は第２図に示す網目状陽極の他の変形例で、網目
を構成する各素線１２，１２，・・・は、両端子間で互
に接蝕することなく張られている。

（図には示されていないが、使用中におけるたわみもし
くはたるみを防止するため、全体を絶縁物，製の枠て支
持することもてきる）さらに、この例に示された端子２
１，２２，２３，２４は、これらを一体的にまとめて結
線してもよく、また２２，２３，２４＋２１の３組を、
たとえば第４図に示したように３相交流に結線し−ても
よい。

後者の場合、第５図に示した陽極を３の倍数個用意して
、これらを並列に結線し広い面積を覆うようにして用い
てもよいことは勿論である。

また、２２，２３，２４＋２１に、同時的に通電して全
体を同時に蒸発させるのでなく、これらに順次通電して
、間欠的に蒸発を行なつてもよい。第６図は前述の実施
態様とは少しく異なる他の例を示したもので、たとえば
図示のように波形に成形したタングステン製リボン３２
，３２，を、両端の端子１１，１１へ溶着固定したもの
を示す。

このような多細胞構造を有する陽極３５へ、たとえばク
ロームで作られた円柱状のエバポラント３３，３３，・
・・を適宜間隔に挿入保持しておき、これを充分に収束
された高エネルギー・ビーム，たとえばレーザー光線ま
たは粒子線ビームを該多細胞構造陽極３５と平行に（矢
印Ａ，Ｂいずれの方向でも構わない）エバポラント３３
，３３，の先端部へ照射してこれらを加熱蒸発させる。

実際の使用に当つては、たとえば該多細胞構造陽極３５
を固定しておき、レーザー光線をＢの方゛向から照射し
、フィルム状のサブストレート（図示せず）をＡの方向
へ連続的に送りながらイオン◆ブレーティングを行つて
もよい。第７図は第６図に示す構造の陽極の網目の数を
増加したもので、スケールアップが極めて容易なことを
示す。

本発明陽極は、ペニング放電を利用した高速連続イオン
・ブレーティングを行うに当りて電極として用いること
ができ、その詳細については本願と同日出願の特願昭５
２−２４４６３号明細書（特開昭５３−１０９８８〔Ｄ
に明記してある。

本発明は前述の如き構成からなるものであるから、その
作業・効果を列記すれば次の通りである：（１）サブス
トレート表面積の大小に拘らず均一なイオン・ブレーテ
ィングが容易である。

（２）構造が簡単、安価である。

（３）ペニング放電を利用する高速連続イオン・ブレー
ティングに最大限の効果が発揮できる。

（４）抵抗加熱のみでは事実上蒸発困難な物質、例へば
クロム等の蒸発物質についても容易に所期の目的が達成
され得る。（５）小さな陽極構造体を連結することによ
り、容易にスケールアップすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来公知のイオンブレーティング装置の略図、
第２図は本発明多細胞陽極のうち、網目状陽極の平面図
及び側面図、第３図は第２図に示す網目状陽極の巾広と
した平面図及ひ側面図、第４図は第２図の陽極を３相交
流結線に適用した平面図及ひ側面図、第５図は第２図の
陽極の他の変形例の斜視図、第６図は他の形状の多細胞
構造の陽極の平面図及び側面図、第７図は第６図の陽極
の細胞の数をふやしたものの平面図及ひ側面図を示し、
図中、１はサブストレート、２は蒸発物、３は加熱ボー
ト、４は蒸発源、１１，２１，２２，２３，２４は通電
用端子、１２はタングステン線、１４は網目状陽極、３
２はタングステンリボン、１３，３３はエバポラント、
３５は多細胞陽極を夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多細胞構造体の一部又は全部を通電用端子を介して
   通電加熱し得る構成とし、被蒸発物質を該多細胞構造体
   の陽極面に対して垂直方向に突出させ、かつ適当な間隔
   に配置してなる高エネルギー・ビームの照射を併用する
   ためのイオンブレーティング用陽極。 ２ 上記陽極を直列又は並列に複数個配置してなる特許
   請求の範囲第１項記載のイオンブレーティング用陽極。