离子喷镀装置制造方法及图纸

一种离子喷镀装置，其特征在于在这种离子喷镀装置中在真空容器上配设带有磁铁部件的多个等离子体枪、在多个等离子体枪中各自设有导向线圈、在真空容器中与多个等离子体枪相对应配设有多个炉床，在上述多个炉床的周围各自设有环状永久磁铁，相邻的２个等离子体枪上的２个上述磁铁部件的磁极取向、２个上述导向线圈的磁极取向以及２个上述环状永久磁铁的磁极取向分别互为反向。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具备有多个等离子体枪的离子喷镀装置。采用压力倾斜型的等离子体枪的离子喷镀装置以其可在基板上形成品质良好的膜而闻名。但是，因由等离子体枪所产生的等离子体束扭曲导致在基板上形成的膜的厚度不均匀。于是，本专利技术者等在用作阳极的炉床周围设置环状的永久磁铁，提出了减少等离子体束扭曲的离子喷镀装置。下面参照附图说明图1、图2对这个离子喷镀装置进行说明。压力倾斜型的等离子体枪101带有阴极102、第1中间电极103和第2中间电极104。第1中间电极103内设有环状永久磁铁，第2中间电极104内设有电磁线圈。在等离子体枪101的周围设有导向线圈105。在真空容器106内的上方配设有要被处理的基板107，在真空容器106内的下方配设有作为阳极的炉床108。在炉床108的周围设置着环状永久磁铁109。再参照图3对等离子体枪101、导向线圈105以及环状永久磁铁109进行说明。在第2中间电极104内所设的电磁线圈方面，把从线圈中心出来磁力线的那一侧称为N极。把第1中间电极103朝第2中间电极104的那一侧作为“S极”，把第2中间电极104以及导向线圈105朝第1中间电极103的那一侧作为“S极”，永久磁铁109的上方为“S极”。把这样的类型称为S型。另一方面，第1中间电极103、第2中间电极104、导向线圈105以及永久磁铁109的各磁板与上述S型的情况完全相反的类型称为N型。根据上述离子喷镀装置，当使之从等离子体枪101产生等离子体束时，与不带有环状永久磁铁109的以往的离子喷镀装置相比，等离子体束的扭曲较少。可是，如图2所示，在S型的情况下，等离子体束从离子体枪101的中心偏向图中的左侧。另一方面，在N型的情况下，等离子体束偏向右侧。这是源于当在磁场中的等离子体柱上流通电流时等离子体柱上会出现扭曲变形这一等离子体特有的现象。与上述离子喷镀装置不同，在特开昭63-47362号公报中公开了在1个真空容器上同时配设多个等离子体枪的离子喷镀装置。但是，在这个离子喷镀装置的情况下，多个等离子体枪或导向线圈等的磁力线互相干扰。其结果是与只设1个离子体枪的离子喷镀装置相比等离子体束扭曲更严重。因此，本专利技术的目的是为了提供一种离子喷镀装置，使得即便在同时配设多个等离子体枪的情况下也可以减少多个等离子体束的扭曲。本专利技术所设计的离子喷镀装置在真空容器上配设带有磁铁部件的多个等离子体枪，在多个等离子体枪中各自设有导向线圈，在真空容器中与多个等离子体枪相对应配设有多个炉床。在上述多个炉床的周围各自设有环状永久磁铁。相邻的2个等离子体枪上的2个上述磁铁部件的磁极取向、2个上述导向线圈的磁极取向以及2个上述环状永久磁铁的磁极取向分别互为反向。这个离子喷镀装置的变异例及实施例在其附属权利要求条款2～4中有记述。下面对附图进行简单说明。图1为在炉床周围设置环状永久磁铁的以往的离子喷镀装置的纵向剖面图。图2为图1沿A-A’线的剖面图。图3为说明图1所示装置的离子体枪、导向线圈和炉床周围的环状永久磁铁的磁极关系的图。图4为本专利技术所设计的离子喷镀装置横向剖面图。图5为图4沿B-B’线的剖面图。图6为图4沿C-C’线的剖面图。图7为表示图5所示的环状永久磁铁和电磁线圈的组合例的图。参照图4～图6对本专利技术理想的实施例中的离子喷镀装置进行说明。这种离子喷镀装置适用于使蒸发粒子附着在基板上形成膜。在这个实施例中对在真空容器11上设有2个等离子体枪1A、1B的情况进行说明。参照图6对等离子体枪1B那一侧的构成进行说明。在真空容器11的侧壁上所设的筒状部12b上装有压力倾斜型的等离子体枪1B。等离子体枪1B备有一端被阴极14b封闭了的玻璃管15b，在玻璃管15b内设有固定在阴极14b上的由钼Mo制成的圆筒18b，在圆筒18b内设有由LaB6材料制成的圆盘16b和由钽Ta制成的管子17b。管子17b是为了把由氩Ar、氦He等惰性气体组成的载气18导入等离子体枪1B内的。在玻璃管15b的与阴极14b相向的端部与筒状部12b之间同轴地配设着第1、第2中间电极19b、20b。在第1中间电极(第1栅极)19b内设有用于聚敛等离子体束的环状永久磁铁21b。在第2中间电极(第2栅极)20b内也设有用于聚敛等离子体束的电磁线圈22b。这个电磁线圈22b由电源23b供电。在装配了等离子体枪1B的筒状部12b的周围设有用于把等离子体束导入真空容器11中的导向线圈24b。导向线圈24b由电源25b励磁。在阴极14b与第1、第2中间电极19b、20b之间各自通过跟随电阻26b、27b连接着可变电压型的主电源28b。在真空容器11的底部设有主炉床30b和在其周围配设的环状的辅炉床31b。主炉床30b带有用于入射来自等离子体枪1B的等离子体束的凹部，存放着ITO(铟-锡氧化物)压片那样的蒸发物。主炉床30b和辅炉床31b都是热传导率高的电导体材料，比如由铜制成。借助于绝缘材料，辅炉床31b被安装成对于主炉床30b绝缘。而且，主炉床30b和辅炉床31b通过电阻48b连接着。因此，主炉床30b构成阳极，用于吸引从等离子体枪1B产生的等离子体束。在辅炉床31b内放置着环状永久磁铁35b和电磁线圈36b。电磁线圈36b由炉床线圈电源38b供电。在此情况下，要构成使被励磁了的电磁线圈36b在中心区的磁场方向与由环状永久磁铁35b产生的中心区的磁场方向相同。炉床线圈电源38b为可变电压型的电源，通过使其电压变化可以改变供给电磁线圈36b的电流。在真空容器11的内部还设有基板支架42，用于保持位于主炉床30b上方的蒸发粒子被蒸发附着的基板41。在基板支架42上设有加热器43，加热器43由加热器电源44供电。基板支架42被支撑在真空容器11中，相对于真空容器11是电绝缘的。在真空容器11和基板支架42之间连接着偏置电源45。由此，相对于与零电位连接的真空容器11，基板支架42被偏置成负电位。辅炉床31b通过转换开关46b与主电源28b的正极连接。主电源28b还通过开关S1b与跟随电阻29b和辅放电电源47b并联连接。在这个离子喷镀装置中，在等离子体枪1B的阴极和真空容器11内的主炉床30b之间发生放电，由此产生等离子体束(未图示)。这个等离子体束由根据导向线圈24b和辅炉床31b内的环状永久磁铁35b所决定的磁场导引到主炉床30b上。存放在主炉床30b上的蒸发物质通过等离子体束被加热并蒸发。蒸发了的粒子通过等离子体束被电离，附着在加了负电压的基板41的表面上，从而在基板41上形成被膜。由于基板41为等离子体枪1A、1B所共同处理的材料，因此，对于等离子体枪1A、1B，基板支架42、加热器43、加热器电源44以及偏置电源45也是公同的，等离子体枪1A那一侧的构成与等离子体枪1B的情况是同样的。如把图3所示的等离子体枪(第1、第2中间电极103、104及永久磁铁109的磁极按图3所说明的情形配置)作为S型，第1、第2中间电极103、104及永久磁铁109的磁极成为与S型相反的类型则为N型。本专利技术具有的特征点是相邻地并排设置S型的等离子体枪和N型的等离子体枪。如图4、图5所示，因S型的等离子体枪和N型的等离子体枪不同，导向线圈24a和24b、辅炉床31a和311b的磁极互为反向。而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1．一种离子喷镀装置，其特征在于在这种离子喷镀装置中在真空容器上配设带有磁铁部件的多个等离子体枪、在多个等离子体枪中各自设有导向线圈、在真空容器中与多个等离子体枪相对应配设有多个炉床，在上述多个炉床的周围各自设有环状永久磁铁，相邻的2个等离子体枪上的2个上述磁铁部件的磁极取向、2个上述导向线圈的磁极取向以及2个上述环状永久磁铁的磁极取向分别互为反向。2．根据权利要求1所述的一种离子喷镀装置，其特征在于在这种离子喷镀装置中通过在真...

【专利技术属性】
技术研发人员：酒见俊之，田中胜，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：