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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bogenentladungserzeugungsvorrichtung, die eine Bogenentladung in einer Kammer erzeugt, und ein Verfahren für das Bilden eines Films auf einem Werkstück mit einem Bogenionenbeschichtungsverfahren.
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Die
JP 2011-138671 A offenbart ein Beispiel einer Filmbildungsvorrichtung, die einen Film auf einem Werkstück mit einem Bogenionenbeschichtungsverfahren bildet. In der Filmbildungsvorrichtung versorgt eine Energiezuführeinrichtung eine Verdampfungsquelle mit Energie, so dass die Verdampfungsquelle als eine negative Elektrode funktioniert. Außerdem wird ein Anschlagelement mit der Verdampfungsquelle in Kontakt gebracht und dann unverzüglich von der Verdampfungsquelle getrennt, um elektrische Funken zu erzeugen. In einer Kammer wird eine Bogenentladung zwischen der Verdampfungsquelle, die als die negative Elektrode funktioniert, und einer positiven Elektrode erzeugt. Ionen werden durch die Bogenentladung von der Verdampfungsquelle emittiert. Auf diese Weise wird, wenn von der Verdampfungsquelle emittierte Ionen auf dem Werkstück abgelagert werden, ein Film auf dem Werkstück gebildet. Wenn das Anschlagelement keine elektrischen Funken erzeugt, wartet das Anschlagelement an einer Zurückziehposition, die von der Verdampfungsquelle getrennt ist.
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Im Allgemeinen weist eine Energiezuführeinrichtung, die eine Verdampfungsquelle mit Energie versorgt, mehrere Arten von Stromkreiselementen auf, wie einen Widerstand und eine Spule. In dieser Konfiguration wird, wenn die Energiezuführeinrichtung die Verdampfungsquelle entregt, um eine in einer Kammer erzeugte Bogenentladung zu löschen, eine hohe Spannung an der Spule erzeugt und auf die Verdampfungsquelle angewendet. Wenn ein Abschnitt von einer Wandfläche von der Kammer, der unzureichend isoliert ist, unmittelbar neben der Verdampfungsquelle lokalisiert ist, kann eine Bogenentladung zwischen diesem Abschnitt und der Verdampfungsquelle erzeugt werden.
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KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bogenentladungserzeugungsvorrichtung und ein Filmbildungsverfahren vorzusehen, die die Erzeugung von einer Bogenentladung zwischen einer Verdampfungsquelle und einem Abschnitt von einer Wandfläche von einer Kammer einschränken, wenn eine Energiezuführeinrichtung die Verdampfungsquelle entregt, um eine in der Kammer erzeugte Bogenentladung zu löschen.
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Um das obige Problem zu lösen, weist eine Bogenentladungserzeugungsvorrichtung nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung auf: eine Verdampfungsquelle, die in einer Kammer lokalisiert ist, ein Anschlagelement, der konfiguriert ist, um in der Kammer bewegbar zu sein, ein Stellglied, das das Anschlagelement antreibt und bewegt, eine Energiezuführeinrichtung, die die Verdampfungsquelle mit Energie versorgt, und eine Steuereinrichtung, die das Stellglied und die Energiezuführeinrichtung steuert. Die Steuereinrichtung versorgt die Verdampfungsquelle mit der Energiezuführeinrichtung mit Energie, so dass die Verdampfungsquelle als eine negative Elektrode funktioniert, und steuert das Stellglied, um das Anschlagelement mit der Verdampfungsquelle in Kontakt zu bringen und dann das Anschlagelement von der Verdampfungsquelle zu trennen, um eine Bogenentladung in der Kammer zu erzeugen und Ionen von der Verdampfungsquelle durch die Bogenentladung zu emittieren. Wenn die Bogenentladung, die in der Kammer erzeugt ist, gelöscht wird, steuert die Steuereinrichtung das Stellglied, um das Anschlagelement mit der Verdampfungsquelle in Kontakt zu bringen und die Verdampfungsquelle mit der Energiezuführeinrichtung in einer Situation zu entregen, in der das Anschlagelement mit der Verdampfungsquelle in Kontakt ist.
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Wenn das Anschlagelement mit der Verdampfungsquelle in Kontakt steht, ist in diesem Aufbau ein elektrischer Stromkreis gebildet, der die Verdampfungsquelle aufweist. Wenn die Energiezuführeinrichtung die Verdampfungsquelle entregt, wird eine Hochspannung an einer Spule von der Energiezuführeinrichtung erzeugt und auf die Verdampfungsquelle angewendet. Da Strom durch den elektrischen Stromkreis fließt, wird die Potentialdifferenz zwischen der Verdampfungsquelle und einer Wandfläche der Kammer nicht groß. Dieses schränkt die Erzeugung einer Bogenentladung zwischen einem Bereich der Wandoberfläche der Kammer und der Verdampfungsquelle ein.
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Wenn eine Bogenentladung in der Kammer erzeugt ist, wird die Temperatur von der Verdampfungsquelle hoch. Somit erhöht sich, wenn das Anschlagelement in Kontakt mit der Hochtemperatur-Verdampfungsquelle steht, um die Bogenentladung zu löschen, die Temperatur von einem Kontaktabschnitt des Anschlagelements, der in Kontakt mit der Verdampfungsquelle steht. In diesem Fall erhöht die Übertragung der Wärme von der Verdampfungsquelle die Temperatur des Kontaktabschnitts. Somit kann der Kontaktabschnitt schmelzen, so dass das Anschlagelement an die Verdampfungsquelle geschweißt wird.
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Somit wird es bevorzugt, dass das Anschlagelement einen Kontaktabschnitt aufweist, der in Kontakt mit der Verdampfungsquelle steht, und dass der Kontaktabschnitt aus einem sublimierbaren Material gebildet ist. Wenn das Anschlagelement in diesem Aufbau mit der Verdampfungsquelle, die eine hohe Temperatur hat, in Kontakt steht, kann sich die Temperatur des Kontaktabschnitts erhöhen. In diesem Fall kann das Material des Kontaktabschnitts durch eine Sublimierung einen Phasenübergang von einem Feststoff zu einem Gas durchlaufen, aber wird dieses selten einen Phasenübergang von einem Feststoff zu einer Flüssigkeit durchlaufen. Dieses schränkt das Schweißen des Anschlagelements an die Verdampfungsquelle ein.
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Es wird bevorzugt, dass ein Sublimierungspunkt von einem Material, das den Kontaktabschnitt des Anschlagelements bildet, höher als ein Siedepunkt von einem Material ist, das die Verdampfungsquelle bildet. Wenn der Kontaktabschnitt des Anschlagelements in diesem Aufbau mit der Verdampfungsquelle, die eine hohe Temperatur hat, in Kontakt steht, wird das Material des Kontaktabschnitts selten sublimieren.
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Außerdem kann das Anschlagelement einen Kontaktabschnitt aufweisen, der mit der Verdampfungsquelle in Kontakt steht, und kann ein Schmelzpunkt von einem Material, das den Kontaktabschnitt bildet, höher als der Siedepunkt von einem Material sein, das die Verdampfungsquelle bildet. In diesem Aufbau wird, wenn der Kontaktabschnitt des Anschlagelements mit der Verdampfungsquelle, die eine hohe Temperatur hat, in Kontakt steht, das Material des Kontaktabschnitts selten schmelzen. Das heißt, dass das Schweißen des Anschlagelements an die Verdampfungsquelle eingeschränkt wird.
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Um das vorstehend dargelegte Problem zu lösen, weist ein Verfahren zum Bilden eines Films nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung auf: Versorgen einer Verdampfungsquelle, die in einer Kammer angeordnet ist, mit Energie mit einer Energiezuführeinrichtung, so dass die Verdampfungsquelle als eine negative Elektrode funktioniert, Erzeugen einer Bogenentladung in der Kammer durch In-Kontakt-Bringen von dem Anschlagelement mit der Verdampfungsquelle und anschließendes Trennen des Anschlagelements von der Verdampfungsquelle, und Bilden eines Films auf einem Werkstück mit Ionen, die von der Verdampfungsquelle durch die Bogenentladung emittiert wurden. Wenn die Bogenentladung, die in der Kammer erzeugt ist, gelöscht wird, bringt das Verfahren das Anschlagelement in Kontakt mit der Verdampfungsquelle und entregt dieses die Verdampfungsquelle mit der Energiezuführeinrichtung in einer Situation, in der das Anschlagelement mit der Verdampfungsquelle in Kontakt ist. In diesem Verfahren wird der gleiche Vorteil wie bei der Bogenentladungserzeugungsvorrichtung erhalten.
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Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, die die Prinzipien der Erfindung durch Beispiele illustrieren, sichtbar.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung, zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen, kann am besten anhand der nachstehenden Beschreibung der aktuell bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
- 1 ein schematisches Schaubild ist, das eine Filmbildungsvorrichtung zeigt, die eine Bogenentladungserzeugungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist,
- 2 ein Flussdiagramm ist, das eine Verarbeitungsroutine zeigt, die von der Bogenentladungserzeugungsvorrichtung ausgeführt wird, wenn die in einer Kammer erzeugte Bogenentladung gelöscht wird, und
- 3 ein Schaubild ist, das den Betrieb der Bogenentladungserzeugungsvorrichtung zeigt, wenn eine die in der Kammer erzeugte Bogenentladung gelöscht wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein Ausführungsbeispiel einer Bogenentladungserzeugungsvorrichtung und eines Filmbildungsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung wird jetzt mit Bezug zu den 1 bis 3 beschrieben.
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1 zeigt eine Filmbildungsvorrichtung 10, die auf einem Werkstück W einen Film mit einem Bogenionenbeschichtungsverfahren bildet. Wie in 1 gezeigt, weist die Filmbildungsvorrichtung 10 eine Bogenentladungserzeugungsvorrichtung 20, eine Kammer 11, eine Stütze 12, und eine Vorspannungsenergiezuführung 13. Das Innere der Kammer 11 hat eine Vakuumatmosphäre. Die Stütze 12 stützt das Werkstück W in der Kammer 11. Die Vorspannungsenergiezuführung 13 legt eine negative Vorspannung an das Werkstück W, das durch die Stütze 12 gestützt wird, an.
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Die Bogenentladungserzeugungsvorrichtung 20 weist eine Verdampfungsquelle 21 und ein Positive-Elektrode-Element 22 auf. Die Verdampfungsquelle 21 ist in der Kammer 11 lokalisiert. Das Positive-Elektrode-Element 22 ist über der Stütze 12 in der Kammer 11 lokalisiert. Das Positive-Elektrode-Element 22 ist mit Masse verbunden.
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Die Verdampfungsquelle 21 ist aus einem Metall (zum Beispiel Titan) geformt und ist im Allgemeinen rohrförmig. Auf die gleiche Art ist das Positive-Elektrode-Element 22 im Allgemeinen rohrförmig. Das Positive-Elektrode-Element 22 ist an der radial inneren Seite der Verdampfungsquelle 21 lokalisiert. Das Werkstück W ist innerhalb der Verdampfungsquelle 21 in einem von der Stütze 12 gestützten Zustand lokalisiert. Wenn eine Bogenentladung in der Kammer 11 erzeugt ist, ist die Bogenentladung zwischen einer inneren Umfangsoberfläche 211 der Verdampfungsquelle 21 und dem Positive-Elektrode-Element 22 erzeugt.
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Außerdem weist die Bogenentladungserzeugungsvorrichtung 20 ein Anschlagelement 24, ein Stellglied 25 und eine Steuereinrichtung 40 auf. Das Anschlagelement 24 ist konfiguriert, um in der Kammer 11 bewegbar zu sein. Das Stellglied 25 treibt das Anschlagelement 24 an und bewegt dieses. Die Steuereinrichtung 40 steuert das Stellglied 25 und treibt dieses an. Das Anschlagelement 24 weist eine Anschlagelementspitze 241 und einen Anschlagelementkörper 242 auf, der die Anschlagelementspitze 241 stützt. Der Anschlagelementkörper 242 ist durch eine Stützwelle 26, die mit Masse verbunden ist, drehbar gestützt. Die Anschlagelementspitze 241 ist an einem distalen Ende des Anschlagelementkörpers 242 lokalisiert.
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Das Anschlagelement 24 wird durch das Stellglied 25 gesteuert und ist zwischen einer Zurückziehposition, die durch die Volllinie in 1 gezeigt ist, und einer Kontaktposition, die durch die gestrichelte Linie in 1 dargestellt ist, schwenkbar. Wenn das Anschlagelement 24 an der Zurückziehposition lokalisiert ist, hat die Anschlagelementspitze 241 keinen Kontakt mit der Verdampfungsquelle 21. Wenn das Anschlagelement 24 an der Kontaktposition lokalisiert ist, hat die Anschlagelementspitze 241 Kontakt mit der Verdampfungsquelle 21. Diesbezüglich funktioniert die Anschlagelementspitze 241 als ein Kontaktabschnitt des Anschlagelements 24, der Kontakt zur Verdampfungsquelle 21 hat.
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Die Anschlagelementspitze 241 ist aus Graphit gebildet, das ein Beispiel eines Materials ist, dass konduktiv und sublimierbar ist. Der Sublimierungspunkt von Graphit (3550°C) ist höher als der Siedepunkt des Materials (Titan im vorliegenden Ausführungsbeispiel), das die Verdampfungsquelle 21 bildet, (3280°C). Der Anschlagelementkörper 242 ist zum Beispiel aus einem rostfreien Stahl gebildet.
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Außerdem weist die Bogenentladungserzeugungsvorrichtung 20 eine Energiezuführeinrichtung 30 auf, die die Verdampfungsquelle 21 mit Energie versorgt. Die Energiezuführeinrichtung 30 weist eine negative Energiezuführung 31, ein Schaltelement 32 und eine Drosselspule 33 auf. Die negative Energiezuführung 31 legt eine negative Gleichstromspannung an die Verdampfungsquelle 21 an. Die Steuereinrichtung 40 steuert die Aktivierung und die Deaktivierung des Schaltelements 32. Die Drosselspule 33 ist zwischen dem Schaltelement 32 und der Verdampfungsquelle 21 lokalisiert. Ein erster Gasableiter 34 ist mit dem Ende der Drosselspule 33 verbunden, das näher an der negativen Stromzuführung 31 ist. Ein zweiter Gasableiter 35 ist mit dem Ende der Drosselspule 33 verbunden, das näher an der Verdampfungsquelle 21 ist. Wenn die Steuereinrichtung 40 das Schaltelement 32 aktiviert, wird eine negative Gleichstromspannung von der negativen Energiezuführung 31 an die Verdampfungsquelle 21 angelegt. Als ein Ergebnis wird das Potential an der Verdampfungsquelle 21 kleiner als das Potential an dem Positive-Elektrode-Element 22, das mit Masse verbunden ist. Somit funktioniert die Verdampfungsquelle 21 als eine negative Elektrode und funktioniert das Positive-Elektrode-Element 22 als eine positive Elektrode.
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In dem Filmbildungsverfahren der Filmbildungsvorrichtung 10 wird, wenn ein Titanfilm auf dem Werkstück W in der Kammer 11 gebildet wird, eine negative Vorspannung an das Werkstück W angelegt, das von der Stütze 12 gestützt wird. Wenn das Schaltelement 32 von der Energiezuführeinrichtung 30 aktiviert ist, wird außerdem eine negative Gleichstromspannung auf die Verdampfungsquelle 21 aufgebracht. Auf diese Weise bewegt sich in einer Situation, in der das Positive-Elektroden-Element 22 als eine positive Elektrode funktioniert und die Verdampfungsquelle 21 als eine negative Elektrode funktioniert, das Anschlagelement 24 von der Zurückziehposition in die Kontaktposition und kommt dieses mit der Verdampfungsquelle 21 in Kontakt. Nachfolgend wird, wenn das Anschlagelement 24 beginnt, sich von der Kontaktposition zur Zurückziehposition hin zu bewegen, die Anschlagelementspitze 241 von der Verdampfungsquelle 21 getrennt. Dieses erzeugt elektrische Funken. Als ein Ergebnis ist eine Bogenentladung zwischen der Verdampfungsquelle 21 und dem Positive-Elektrode-Element 22 erzeugt. Außerdem emittiert die Bogenentladung Titanionen von der Verdampfungsquelle 21. Die Titantionen werden auf dem Werkstück W abgelagert, um einen Titanfilm auf dem Werkstück W zu bilden. Wenn der Film auf dem Werkstück W geformt wird, wartet das Anschlagelement 24 an der Zurückziehposition.
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Wenn die Filmbildung auf dem Werkstück W fertiggestellt ist, entregt die Energiezuführeinrichtung 30 die Verdampfungsquelle 21, um die in der Kammer 11 erzeugte Bogenentladung zu löschen. Als Nächstes wird mit Bezug auf das in 2 gezeigte Flussdiagramm eine Verarbeitungsroutine beschrieben, die von der Steuereinrichtung 40 ausgeführt wird, wenn eine Bogenentladung gelöscht werden soll.
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Unter Bezugnahme auf 2 bewegt die Steuereinrichtung 40 durch das Steuern und das Antreiben des Stellglieds 25 das Anschlagelement 24 von der Zurückziehposition zu der Kontaktposition (Schritt S11). Als Nächstes deaktiviert dir Steuereinrichtung 40 das Schaltelement 32 und entregt diese die Verdampfungsquelle 21 (Schritt S12). Dann bewegt die Steuereinrichtung 40 durch das Steuern und das Antreiben des Stellglieds 25 das Anschlagelement 24 von der Kontaktposition in die Zurückziehposition (Schritt S13). Dann beendet die Steuereinrichtung 40 die Verarbeitungsroutine.
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Der Vorgang und der Vorteil des Filmbildungsverfahrens der vorliegenden Erfindung, d.h. die Löschung einer in der Kammer 11 erzeugten Bogenentladung, wird jetzt mit Bezug zu 3 beschrieben. In 3 ist die Konfiguration der Energiezuführeinrichtung 30 vereinfacht.
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Die durchgezogene Linie in 3 weist auf eine Situation hin, in der das Schaltelement 32 von der Energiezuführeinrichtung 30 aktiviert ist, d.h. eine Situation, in der die Energiezuführeinrichtung 30 die Verdampfungsquelle 21 mit Energie versorgt hat. In dieser Situation kommt, wenn das Anschlagelement 24 sich von der Zurückziehposition zu der Kontaktposition bewegt, die Anschlagelementspitze 241 in Kontakt mit der Verdampfungsquelle 21. Das verbindet elektrisch das Anschlagelement 24 mit Masse und bildet einen elektrischen Stromkreis C, der die Verdampfungsquelle 21 aufweist. Das heißt, dass die Verdampfungsquelle 21 über das Anschlagelement 24 mit Masse elektrisch verbunden ist.
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Wenn das Schaltelement 32 in diesem Zustand, wie es durch die gestrichelte Linie in 3 gezeigt ist, deaktiviert wird, entregt die Energiezuführeinrichtung 30 die Verdampfungsquelle 21. Das erzeugt eine Hochspannung an der Drosselspule 33 von der Energiezuführeinrichtung 30 und die Hochspannung wird auf die Verdampfungsquelle 21 angewendet. In diesem Fall fließt Strom durch den elektrischen Stromkreis C und reduziert dieser die elektrischen Ladungen, die in der Verdampfungsquelle 21 angesammelt sind. Als ein Ergebnis wird die Potentialdifferenz zwischen der Verdampfungsquelle 21 und einer Wandfläche der Kammer 11 nicht groß. Dies schränkt die Erzeugung einer Bogenentladung zwischen einem Abschnitt der Wandfläche der Kammer 11 und der Verdampfungsquelle 21 ein. Das heißt, dass, wenn eine in der Kammer 11 erzeugte Bogenentladung gelöscht wird, die Erzeugung einer Bogenentladung zwischen einem Abschnitt der Wandfläche der Kammer 11 und der Verdampfungsquelle 21 eingeschränkt wird.
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Wenn eine Bogenentladung zwischen der Verdampfungsquelle 21 und dem Positive-Elektrode-Element 22 eintritt, ist die Temperatur der inneren Umfangsoberfläche 211 der Verdampfungsquelle 21 äußerst hoch. Somit kann sich, wenn eine Bogenentladung gelöscht ist, an einem Abschnitt der Verdampfungsquelle 21, der mit der Anschlagelementspitze 241 in Kontakt ist, ein Schmelzbad bilden. In diesem Fall kann die Temperatur des Schmelzbades höher als der Schmelzpunkt des Materials, das die Verdampfungsquelle 21 bildet, sein.
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Im Allgemeinen wird eine aus Molybdän geformte Spitze als Anschlagelementspitze benutzt. Der Schmelzpunkt von Molybdän ist 2623 °C. Wenn eine Anschlagelementspitze, die aus Molybdän geformt ist, Kontakt mit der Verdampfungsquelle 21 hat, um die Bogenentladung zu löschen, können Erhöhungen bei der Temperatur verursachen, dass ein Abschnitt der Anschlagelementspitze einen Phasenübergang von einem Feststoff zu einer Flüssigkeit durchläuft. Wenn ein Abschnitt der Anschlagelementspitze den Phasenübergang zu einer Flüssigkeit durchläuft, wird die Anschlagelementspitze an die Verdampfungsquelle 21 geschweißt und kann eine Bogenentladung nicht erzeugt werden, wenn ein Film auf dem nächsten Werkstück W erzeugt wird.
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Diesbezüglich ist die Anschlagelementspitze 241 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Graphit gebildet, das ein sublimierbares Material ist. Somit wird, wenn die Anschlagelementspitze 241 Kontakt mit der Verdampfungsquelle 21, die eine hohe Temperatur hat, hat, die Temperatur der Anschlagelementspitze 241 steigen, aber die Anschlagelementspitze 241 wird selten einen Phasenübergang von einem Feststoff zu einer Flüssigkeit durchlaufen. Dieses schränkt das Schweißen der Anschlagelementspitze 241 an die Verdampfungsquelle 21 ein.
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Der Sublimierungspunkt des Materials, das die Anschlagelementspitze 241 bildet, (z.B. Graphit) ist höher als der Siedepunkt des Materials, das die Verdampfungsquelle 21 bildet, (z.B. Titan). Somit wird, wenn die Anschlagelementspitze 241 Kontakt mit der Verdampfungsquelle 21 hat, die Temperatur der Anschlagelementspitze 241 steigen, aber das Material der Anschlagelementspitze 241 selten sublimieren.
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Es sollte für den Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne dass von dem Geist oder dem Umfang der Erfindung abgewichen wird. Besonders sollte es verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung in der folgenden Form ausgeführt werden kann.
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Wenn die Anschlagelementspitze 241 aus einem Material geformt ist, das einen Schmelzpunkt hat, der höher als der Siedepunkt des Materials der Verdampfungsquelle 21 ist, wird die Anschlagelementspitze 241 durch einen Kontakt mit der Verdampfungsquelle 21, die eine hohe Temperatur hat, selten einen Phasenübergang von einem Feststoff zu einer Flüssigkeit durchlaufen. Dieses schränkt das Schweißen der Anschlagelementspitze 241 an die Verdampfungsquelle 21 ein. Das heißt, dass das Material der Anschlagelementspitze 241 nicht sublimierbar sein muss. Der Schmelzpunkt des Materials der Anschlagelementspitze 241 muss nicht höher als der Siedepunkt des Materials sein, das die Verdampfungsquelle 21 bildet, um das Schweißen einzuschränken. Die Erzeugung einer Schweißung ist eingeschränkt, wenn der Schmelzpunkt des Materials der Anschlagelementspitze 241 sich erhöht. Zum Beispiel sind konduktive Keramiken, wie Wolframcarbid und Titannitrid, Beispiele für ein konduktives Material, das einen Schmelzpunkt hat, der höher ist als der Schmelzpunkt von Molybdän, das im Allgemeinen als Material für eine Anschlagelementspitze benutzt wird.
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Wenn die Anschlagelementspitze 241 mit der Verdampfungsquelle 21 Kontakt hat, um eine Bogenentladung zu löschen, kann der Kammer 11 ein Intergas, wie z.B. Argon, zugeführt werden, um den Grad des Vakuums in der Kammer 11 zu verringern. Auf diese Weise ist, wenn der Grad des Vakuums in der Kammer 11 von dem, wenn ein Film gebildet wird, verringert ist, der Effekt des Einschränkens der Erzeugung einer Bogenentladung, wenn die Verdampfungsquelle 21 entregt wird, weiter verbessert.
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Zusätzlich kann, wenn der Kammer 11 ein Inertgas zugeführt wird, das Inertgas gegen einen Abschnitt der Verdampfungsquelle 21 geblasen werden, der in Kontakt mit der Anschlagelementspitze 241 steht. In diesem Fall wird, wenn das Inertgas gegen den Kontaktabschnitt geblasen wird, die Temperatur des Kontaktabschnitts verringert. Dieses schränkt Erhöhungen bei der Temperatur der Anschlagelementspitze 241 ein, wenn die Anschlagelementspitze 241 mit der Verdampfungsquelle 21 in Kontakt steht. Somit durchläuft, wenn die Anschlagelementspitze 241 mit der Verdampfungsquelle 21 in Kontakt steht, die Anschlagelementspitze 241 den Phasenübergang von einem Feststoff zu einer Flüssigkeit (oder Gas) nicht in einfacher Weise. Dieses erhöht die Materialien, die als das Material der Anschlagelementspitze 241 gewählt werden kann.
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Die Form der Verdampfungsquelle 21 muss nicht rohrförmig sein und kann flach sein.
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Solange wie Ionen durch eine Bogenentladung zwischen der Verdampfungsquelle 21 und dem Positive-Elektrode-Element 22 emittiert werden können, kann die Verdampfungsquelle 21 aus einem anderen Material als Titan (zum Beispiel Chromnitrid) gebildet werden.
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Wenn eine Bogenentladung in der Kammer 11 erzeugt wird, kann eine positive Gleichstromspannung an das Positive-Elektrode-Element 22 angelegt werden.
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In dem obigen Ausführungsbeispiel wird ein Film auf dem Werkstück W in der Kammer 11, in der eine Bogenentladung erzeugt wird, gebildet. Stattdessen kann die Filmbildungsvorrichtung getrennt eine Kammer aufweisen, in der die Bogenentladung erzeugt wird, d.h. eine erste Kammer, die die Verdampfungsquelle 21 aufweist, und eine zweite Kammer, die das Werkstück W aufweist, so dass die zwei Kammern durch einen Verbindungskanal miteinander in Verbindung stehen. In diesem Fall werden Metallionen aus der Verdampfungsquelle 21 durch eine Bogenentladung in der ersten Kammer durch den Verbindungskanal in die zweite Kammer hineingeleitet, und wird ein Metallfilm auf dem Werkstück W in der zweiten Kammer gebildet.
