等离子体产生装置、蒸镀装置以及等离子体产生方法制造方法及图纸

技术编号:10782525 阅读:78 留言:0更新日期:2014-12-17 03:47
本发明专利技术提供一种能在广大的范围内产生均匀的等离子体的等离子体产生装置。根据本发明专利技术的等离子体产生装置(1)的特征在于,将两个等离子枪(3)相对配置,这两个等离子枪(3)喷射出电离的放电气体,且分别包括辐射电子的阴极(6)、和形成对辐射出的电子进行引导的磁通量的聚焦线圈(10),两个等离子枪(3)的相对于阴极阴极(6)的聚焦线圈(10)的极性为彼此相反的朝向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体产生装置、蒸镀装置以及等离子体产生方法
本专利技术涉及等离子体产生装置、蒸镀装置以及等离子体产生方法。
技术介绍
已知在进行蒸镀时,通过在腔室内产生等离子体来促进蒸镀材料的化学反应的等离子体辅助法(日文:プラズマアシスト法)。在等离子体辅助法中,通常,利用一边将等离子化的放电气体喷射、一边放射使放电气体电离的电子的等离子枪,来形成等离子体。一般来说,等离子枪包括形成对放出的电子进行引导的磁通的聚焦线圈(日文:収束コイル)。由于从等离子枪放出的电子以被聚焦线圈所形成的磁场绊住的方式移动,因此,通过包括聚焦线圈,甚至在离开等离子枪更远的位置处也能产生等离子体。但是,即便使用聚焦线圈,通过等离子枪所能形成的等离子体的范围也是有限的。因而,当所要形成蒸镀覆膜的被蒸镀体变大时,例如需要像专利文献1记载的那样,将两个等离子枪相对地配置,以在宽阔范围内形成等离子体。图3表示将等离子枪22相对地配置在腔室21的两侧的蒸镀装置。上述等离子枪22是压力梯度型等离子枪,其具有:射出电子的阴极23;形成电压梯度的第一电极24及第二电极25;回收电子的反馈电极26;以及形成对电子进行引导的磁通的聚焦线圈27,上述等离子枪24贯穿上述阴极23、第一电极24、第二电极25、反馈电极26及聚焦线圈27的中心来喷射放电气体。在这种蒸镀装置中,利用彼此相对的等离子枪22的聚焦线圈27形成的磁通彼此相斥。由于从等离子枪22放出的电子以被聚焦线圈27所形成的磁通绊住的方式前进,因此,如虚线所示,电子会沿相互排斥的磁通折回而回流到反馈电极26中。因而,无法将电子充分地供给到彼此相对的等离子枪22的中间位置,而使等离子体变得稀薄,形成图示这样的不均匀的放电区域P。因而,当在大型的面板上进行蒸镀的情况下,存在等离子体密度低的中央部的化学反应不充分而使蒸镀覆膜的密接性变低等、无法获得覆膜的均匀性这样的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开平7-254315号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题鉴于上述问题,本专利技术的技术问题在于提供一种能在宽阔范围内产生均匀的等离子体的等离子体产生装置及等离子体产生方法、以及能形成均匀的蒸镀覆膜的蒸镀装置。解决技术问题所采用的技术方案为了解决上述问题,在本专利技术的等离子体产生装置中,将两个喷射电离的放电气体的等离子枪相对配置,这两个等离子枪分别包括放射电子的阴极和形成对所放射的电子进行引导的磁通的聚焦线圈,在两个上述等离子枪中,相对于配置所述阴极的方向的所述聚焦线圈的极性为彼此相反的朝向。根据上述结构,形成相对的等离子枪的聚焦线圈所形成的磁通成为一体并贯穿两方的等离子枪这样的磁通。藉此,能使从等离子枪放射出的电子的直线行进性(日文:直進性)提高,中央部的等离子体密度不会下降。另外,在蒸镀中使用的情况下,能使蒸镀的化学反应在宽阔范围内均匀化。另外,在本专利技术的等离子体产生装置中,上述等离子枪可以是在上述阴极与上述聚焦线圈之间包括第一电极及第二电极的压力梯度型等离子枪,上述第二电极在内部配置有极内磁铁,上述极内磁铁形成与上述聚焦线圈所形成的磁通相同朝向的磁通。根据上述结构,由于使极内磁铁所形成的磁通与聚焦线圈所形成的磁通成为一体,因此,能使磁通在等离子枪的内部捕捉到电子而进行稳定的放电。另外,在本专利技术的等离子体产生装置中,可以通过彼此绝缘的驱动电路对两个上述等离子枪进行驱动。根据上述结构,由于能够单独地对等离子枪的放电量进行调节,因此,能够防止因空间的非对称性等而使一方的等离子枪的放电量变多并使等离子体变得不均衡。另外,在本专利技术的等离子体产生装置中,可以单独地对上述聚焦线圈的位置和角度中的至少任一个进行调节。根据上述结构,能够通过对聚焦线圈的位置及角度进行调节,来对因空间的非对称性等引起的等离子体流的不均衡进行矫正,并能产生均匀的等离子体。另外,在本专利技术的等离子体产生装置中,上述等离子枪可以包括将上述阴极所放射的电子回收的反馈电极,上述反馈电极与相对的上述等离子枪的电路连接。根据上述结构,将一方的等离子枪所放射的电子在另一方的等离子枪中回收,因此,能使电子的直线行进性提高,并能使等离子体密度均匀化。另外,本专利技术的蒸镀装置具有上述任一种的等离子体产生装置。专利技术效果如上所述,根据本专利技术,能够在宽阔范围内产生均匀的等离子体。因而,在蒸镀时,能够使蒸镀材料发生均匀的化学反应,在较大的被蒸镀体上也能形成均匀的蒸镀覆膜。附图说明图1是本专利技术第一实施方式的蒸镀装置的示意结构图。图2是本专利技术第二实施方式的蒸镀装置的示意结构图。图3是现有的蒸镀装置的示意结构图。具体实施方式以下,参照附图,对本专利技术的实施方式进行说明。图1表示本专利技术第一实施方式的蒸镀装置1的结构。蒸镀装置1具有:腔室2,该腔室2能将内部抽真空;以及一对压力梯度型等离子枪3,这一对压力梯度型等离子枪3配置成能从设置在位于腔室2两侧的侧壁上的开口观察到腔室2的内部。腔室2能将要在表面蒸镀金属的被蒸镀体、即玻璃基板4保持在内部空间的上部,并且在底部配置有用于将蒸镀材料溶解的坩埚5。坩埚5包括用于对蒸镀材料进行加热的加热器5a。加热器5a除了能采用直流或交流的电阻加热方式之外,还可以是使用电子束的方式。等离子枪3具有:放出电子的阴极6;沿电子的轨道形成电位梯度的第一电极7及第二电极8;将阴极6所放出的电子回收的反馈电极9;以及形成对阴极6所放出的电子进行引导的磁通的聚焦线圈10。第一电极7是在内部收容有由永磁体构成的第一极内磁铁11的中空环状的电极。第二电极是在内部收容有由空芯线圈构成的第二极内磁铁12的中空环状的电极。等离子枪3的构成要素之间以及等离子枪3与腔室2之间通过金属制或玻璃制的管等连接,以确保气密性。另外,两个等离子枪3具有用于对阴极6、第一电极7、第二电极8及反馈电极9施加放电电压的驱动电路13。两个驱动电路13彼此电绝缘,并能够单独地对这两个驱动电路13进行调节。此外,等离子枪3将例如氩这样的通过电离而等离子化的放电气体贯穿阴极6、第一电极7、第二电极8、反馈电极9及聚焦线圈10的中心进行喷射,且等离子枪3分别具有用于单独地对所喷射的放电气体的流量进行调节的调节阀14。从未图示的电源对聚焦线圈10及第二极内磁铁12施加直流电压,以使两者的极性为相同的朝向。聚焦线圈10及第二极内磁铁12以使电流绕等离子枪3的中心轴环绕的方式卷绕,并形成贯穿线圈内部这样的磁通。因此,图示的极性仅表示磁极的朝向,并非意味着磁通从图示的极延伸。在此,需要注意的是,相对于各等离子枪3的配置阴极6的方向,左右的等离子枪3的聚焦线圈10及极内磁铁12的极性为相反的朝向。也就是说,所有的聚焦线圈10及极内磁铁12的绝对极性是一致的。具体来说,在图中均是左侧为S极,右侧为N极。因而,两侧的聚焦线圈10及极内磁铁12所形成的磁通一体化,形成使左右的等离子枪3沿着左右的等离子枪3的中心轴直线地贯穿这样的磁通。从阴极6放射出的电子以被在左右的等离子枪3之间直线行进的磁通绊住的方式行进。藉此,如虚线所示,从两侧的等离子枪3放出的电子在腔室2的中央部因库仑力而彼此相斥,从而脱离磁通,回流到各自的反馈电极9。由于两个等离子枪3的驱动电路13彼此绝缘,因此,与从上述等离子枪3的阴极6放本文档来自技高网
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等离子体产生装置、蒸镀装置以及等离子体产生方法

【技术保护点】
一种等离子体产生装置,其特征在于,在所述等离子体产生装置中将两个喷射电离的放电气体的等离子枪相对配置,这两个等离子枪分别包括放射电子的阴极和形成对放射出的电子进行引导的磁通的聚焦线圈,两个所述等离子枪的、所述聚焦线圈与所述阴极的极性为彼此相反的朝向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.12 JP 2012-0909211.一种等离子体产生装置,其特征在于,在所述等离子体产生装置中将两个喷射电离的放电气体的等离子枪彼此相对地配置,这两个等离子枪分别包括放射电子的阴极和形成对放射出的电子进行引导的磁通的聚焦线圈,在两个所述等离子枪中,相对于配置所述阴极的方向的所述聚焦线圈的极性为彼此相反的朝向。2.如权利要求1所述的等离子体产生装置,其特征在于,所述等离子枪是在所述阴极与所述聚焦线圈之间包括第一电极及第二电极的压力梯度型等离子枪,所述第二电极在内部配置有极内磁铁,所述极内磁铁形成与所述聚焦线圈所形成的磁通相同朝向的磁通。3.如权利要求1所述的等离子体产生装置,其特征在于,通过彼此绝缘的驱动电路对两个所述等离子枪进行驱动。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:古屋英二
申请(专利权)人:中外炉工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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