JP2019081922A - Film deposition apparatus - Google Patents

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貴康 佐藤
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Abstract

To increase the area of an anode in a film deposition apparatus where a cylindrical vaporization source functions as a part of a chamber.SOLUTION: A film deposition apparatus 10 includes a cylindrical vaporization source 11 constituting a chamber and deposits emissions emitted from the vaporization source 11 by arc discharge on a workpiece 41. The film deposition apparatus 10 further includes a closed vessel 14 constituting the chamber together with the vaporization source 11. The closed vessel 14 has an internal space 44 communicating with a film deposition space 43 and is grounded. The film deposition apparatus 10 is equipped with a supporter 31 to support the workpiece 41. The film deposition apparatus 10 is equipped with an auxiliary electrode 20 that is electrically connected to the closed vessel 14, while electrically insulated from the vaporization source 11. The auxiliary electrode 20 has an insulation part 24 that contacts the supporter 31 and faces the workpiece 41 supported by the supporter 31.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、筒状の蒸発源を用い、アーク放電を発生させてワークに被膜を形成する成膜装置に関する。   The present invention relates to a film forming apparatus that generates arc discharge to form a film on a work using a tubular evaporation source.

成膜装置として、成膜空間を区画するチャンバの側壁全体をアノードとして機能させるとともに、チャンバ内に配置される蒸発源をカソードとして機能させる装置が知られている。こうした成膜装置では、蒸発源とチャンバの側壁との間で発生させたアーク放電を維持すると、アーク放電によって蒸発源から放出された金属イオン等の放出物がワークの表面に堆積する。これによって、該ワークに被膜が形成される。   As a film forming apparatus, an apparatus is known in which the entire sidewall of a chamber that divides a film forming space functions as an anode and the evaporation source disposed in the chamber functions as a cathode. In such a film forming apparatus, when the arc discharge generated between the evaporation source and the side wall of the chamber is maintained, an emission such as metal ions emitted from the evaporation source is deposited on the surface of the work by the arc discharge. Thereby, a film is formed on the work.

また、特許文献1には、筒状の蒸発源を用いた成膜装置の一例が開示されている。この成膜装置では、成膜空間を区画するチャンバが、蒸発源と、同蒸発源の開口を閉塞する閉塞部材とによって構成されている。閉塞部材は、蒸発源とは電気的に絶縁されている。そして、ワークへの成膜時には、蒸発源をカソードとして機能させるとともに、閉塞部材をアノードとして機能させる。これによって、チャンバ内でアーク放電が維持されると、アーク放電によって蒸発源から放出された金属イオンがワークの表面に堆積し、ワークに被膜が形成される。   Further, Patent Document 1 discloses an example of a film forming apparatus using a cylindrical evaporation source. In this film forming apparatus, a chamber for dividing the film forming space is constituted of an evaporation source and a closing member for closing the opening of the evaporation source. The closure member is electrically isolated from the evaporation source. Then, at the time of film formation on a work, the evaporation source functions as a cathode and the closing member functions as an anode. Thus, when the arc discharge is maintained in the chamber, metal ions emitted from the evaporation source by the arc discharge are deposited on the surface of the work to form a film on the work.

特開2016‐020518号公報JP, 2016-020518, A

特許文献1に開示されているように筒状の蒸発源をチャンバの一部として機能させる成膜装置では、チャンバ内に蒸発源を配置することでチャンバの側壁全体をアノードとして機能させることのできる成膜装置と比較して、アノードの面積が小さくなりやすい。このようにアノードの面積が小さいと、アーク放電を維持するためのアノードの面積が不足してアーク放電が不安定になる虞がある。こうした事情によって、筒状の蒸発源をチャンバの一部として機能させる成膜装置において、アノードの面積を大きくすることが求められている。   In the film forming apparatus in which the cylindrical evaporation source functions as a part of the chamber as disclosed in Patent Document 1, the entire sidewall of the chamber can function as an anode by arranging the evaporation source in the chamber. The area of the anode tends to be smaller than that of the film forming apparatus. As described above, when the area of the anode is small, the area of the anode for maintaining the arc discharge may be insufficient and the arc discharge may become unstable. Under such circumstances, it is required to increase the area of the anode in a film forming apparatus in which a cylindrical evaporation source functions as a part of a chamber.

上記課題を解決するための成膜装置は、チャンバを構成する筒状の蒸発源を有し、前記チャンバ内に配置されたワークの表面に対し、アーク放電によって前記蒸発源から放出された放出物を堆積させて成膜する成膜装置であって、前記蒸発源とともに前記チャンバを構成するものであり、前記蒸発源の内側の空間である成膜空間と連通する内部空間を有し、且つ、接地されている、又は正の電圧が印加されている閉塞容器と、前記蒸発源と前記閉塞容器との間に介在する絶縁体と、前記成膜空間内に前記ワークが位置するように該ワークを支持する支持具と、前記蒸発源とは電気的に絶縁されている一方で、前記閉塞容器に電気的に接続されている補助電極と、を有しており、前記支持具は、前記蒸発源の中心軸方向に延びているとともに、前記閉塞容器の壁部を貫通しており、前記補助電極には絶縁部が設けられており、該絶縁部が、前記支持具と当接しているとともに、該支持具に支持される前記ワークに対向することをその要旨とする。   A film forming apparatus for solving the above problems has a cylindrical evaporation source that constitutes a chamber, and the emission from the evaporation source is caused by arc discharge to the surface of a work placed in the chamber. And forming the chamber together with the evaporation source, and having an internal space communicating with a film formation space which is an inner space of the evaporation source, and The work piece is placed so that the work piece is located in the film formation space, a closed container which is grounded or to which a positive voltage is applied, an insulator interposed between the evaporation source and the closed container, and A support for supporting the support, and an auxiliary electrode electrically isolated from the evaporation source while electrically connected to the closed container, the support comprising Extends along the central axis of the source, The auxiliary electrode penetrates the wall portion of the closed container, and the auxiliary electrode is provided with an insulating portion, and the insulating portion is in contact with the support and is supported by the work supported by the support The point is to face each other.

上記構成によれば、筒状の蒸発源と閉塞容器とを含んで構成されるチャンバ内に、支持具によって支持されているワーク、及び、補助電極が配置される。補助電極は、支持具及び同支持具に支持されるワークに対して電気的に絶縁されるとともに、ワークへの成膜時にカソードとして機能する蒸発源にも電気的に絶縁されている。その一方で、補助電極は、接地されている閉塞容器、又は、正の電圧が印加される閉塞容器に電気的に接続されている。そのため、ワークへの成膜時には、補助電極及び閉塞容器の双方をアノードとして機能させることができる。この場合、チャンバ内の空間に露出する閉塞容器の内面の面積を大きくしたり、補助電極のうち、絶縁部以外の部位(すなわち、導電部分)の表面積を大きくしたりすることによって、アノードの面積を大きくすることができる。   According to the above configuration, the work supported by the support and the auxiliary electrode are disposed in the chamber including the cylindrical evaporation source and the closed container. The auxiliary electrode is electrically insulated from the support and the work supported by the support, and is also electrically isolated from the evaporation source functioning as a cathode at the time of film formation on the work. On the other hand, the auxiliary electrode is electrically connected to the closed container grounded or the closed container to which a positive voltage is applied. Therefore, when forming a film on a work, both the auxiliary electrode and the closed container can function as an anode. In this case, the area of the anode is increased by increasing the area of the inner surface of the closed container exposed to the space in the chamber or increasing the surface area of the portion other than the insulating portion (ie, the conductive portion) of the auxiliary electrode. Can be increased.

そして、このようにアノードの面積を大きくすることによって、ワークへの成膜処理を連続して行う場合であっても、アーク放電を安定させることが可能となる。   Further, by thus increasing the area of the anode, it is possible to stabilize the arc discharge even when the film formation process on the work is continuously performed.

第1の実施形態の成膜装置を示す断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Sectional drawing which shows the film-forming apparatus of 1st Embodiment. 同第1の実施形態にかかる補助電極を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing an auxiliary electrode according to the first embodiment. 変更例の成膜装置が備える補助電極を示す斜視図。The perspective view which shows the auxiliary electrode with which the film-forming apparatus of a modification is equipped. 変更例の成膜装置が備える補助電極を示す斜視図。The perspective view which shows the auxiliary electrode with which the film-forming apparatus of a modification is equipped. 第2の実施形態の成膜装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the film-forming apparatus of 2nd Embodiment.

(第1の実施形態)
以下、成膜装置の第1の実施形態である成膜装置10について、図1及び図2を参照して説明する。
First Embodiment
Hereinafter, a film forming apparatus 10 according to a first embodiment of the film forming apparatus will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1には、成膜装置10の断面構造を示している。成膜装置10は、処理対象物であるワーク41に金属被膜等を形成する成膜処理に用いられる。成膜装置10では、蒸発源11と閉塞容器14と蓋部材12とがチャンバを構成している。   In FIG. 1, the cross-sectional structure of the film-forming apparatus 10 is shown. The film forming apparatus 10 is used for a film forming process in which a metal film or the like is formed on a work 41 which is a processing target. In the film forming apparatus 10, the evaporation source 11, the closed container 14, and the lid member 12 constitute a chamber.

蒸発源11は、円筒形状に成形されている。図1には、円筒形状の蒸発源11の中心軸を軸線Cとして示している。蒸発源11としては、例えばチタン、クロム、タングステン等の金属を用いる。蒸発源11には、電源51が接続されており、成膜処理の際に電源51によって負の電圧が印加される。そのため、成膜処理の際には、蒸発源11はカソードとして機能する。   The evaporation source 11 is formed in a cylindrical shape. In FIG. 1, the central axis of the cylindrical evaporation source 11 is shown as an axis C. As the evaporation source 11, for example, a metal such as titanium, chromium, tungsten or the like is used. A power supply 51 is connected to the evaporation source 11, and a negative voltage is applied by the power supply 51 during the film forming process. Therefore, in the film forming process, the evaporation source 11 functions as a cathode.

円筒形状の蒸発源11における開口のうち、一方の開口は蓋部材12によって閉塞されている。蓋部材12は、鉄やアルミニウムなどの導電性材料で構成されている。蒸発源11における蓋部材12と対向する部分、及び、蓋部材12における蒸発源11と対向する部分のうち少なくとも一方に、絶縁処理が施されている。そのため、蓋部材12は、蒸発源11とは電気的に絶縁されている。   Among the openings in the cylindrical evaporation source 11, one opening is closed by the lid member 12. The lid member 12 is made of a conductive material such as iron or aluminum. At least one of the portion of the evaporation source 11 facing the lid member 12 and the portion of the lid member 12 facing the evaporation source 11 is subjected to an insulation treatment. Therefore, the lid member 12 is electrically insulated from the evaporation source 11.

蒸発源11における蓋部材12の反対側には、閉塞容器14が配設されている。閉塞容器14は、鉄やアルミニウムなどの導電性材料で構成されている。この閉塞容器14と蒸発源11との間には、円筒形状の絶縁体18が介在している。そのため、閉塞容器14は、蒸発源11と電気的に絶縁されている。   A closed container 14 is disposed on the opposite side of the lid member 12 in the evaporation source 11. The closed container 14 is made of a conductive material such as iron or aluminum. A cylindrical insulator 18 is interposed between the closed container 14 and the evaporation source 11. Therefore, the closed container 14 is electrically insulated from the evaporation source 11.

閉塞容器14は、有底筒状をなしている。すなわち、閉塞容器14は、容器の底面をなす底部16と、底部16によって開口が閉塞されている筒部15と、を有している。筒部15は、蒸発源11と同一径の円筒形状に形成されている。筒部15の両端部のうち、底部16に接続されていない側の端部(図1では上端部)には、筒部15の内周面から軸線Cに向かって筒部15の径方向に延びる突部17が設けられている。突部17は、筒部15の全周に亘って連続して形成されている。すなわち、突部17は、略円環形状をしている。   The closed container 14 has a bottomed cylindrical shape. That is, the closed container 14 has a bottom portion 16 forming the bottom surface of the container, and a cylindrical portion 15 whose opening is closed by the bottom portion 16. The cylindrical portion 15 is formed in a cylindrical shape having the same diameter as the evaporation source 11. Of the two end portions of the cylindrical portion 15, the end portion on the side not connected to the bottom portion 16 (the upper end portion in FIG. 1) extends from the inner peripheral surface of the cylindrical portion 15 toward the axis C in the radial direction of the cylindrical portion 15 An extending projection 17 is provided. The protrusion 17 is continuously formed over the entire circumference of the cylindrical portion 15. That is, the protrusion 17 has a substantially annular shape.

閉塞容器14は、筒部15の中心軸が軸線Cと一致するように、蒸発源11と同軸配置されている。また、閉塞容器14は、筒部15における突部17が設けられている側の端部が蒸発源11側に位置するように配置されている。そのため、閉塞容器14によって区画されている内部空間44は、蒸発源11の内部の空間である成膜空間43と連通している。なお、成膜空間43と内部空間44とを併せてチャンバ内空間42という。   The closed container 14 is coaxially disposed with the evaporation source 11 so that the central axis of the cylindrical portion 15 coincides with the axis C. In addition, the closed container 14 is disposed such that the end of the cylindrical portion 15 on which the protrusion 17 is provided is located on the evaporation source 11 side. Therefore, the internal space 44 partitioned by the closed container 14 is in communication with the film forming space 43 which is the space inside the evaporation source 11. The film forming space 43 and the internal space 44 are collectively referred to as a chamber internal space 42.

蓋部材12及び閉塞容器14は接地されている。そのため、成膜処理の際には、蓋部材12及び閉塞容器14はアノードとして機能する。
図示を省略するが、閉塞容器14には、チャンバ内空間42から気体を排出するための排出管が接続されている。排出管には、チャンバ内空間42を真空にするためのポンプが設けられている。そのため、ポンプを作動させることによって、チャンバ内空間42の真空度を調節することができる。また、閉塞容器14には、成膜処理時にアルゴンなどの不活性ガスをチャンバ内空間42に導入するための導入管が接続されている。当該導入管は、蓋部材12に接続されていてもよい。さらに、閉塞容器14には、開放することで閉塞容器14の内部空間44と閉塞容器14の外部とを連通させることのできる扉が設けられている。
The lid member 12 and the closed container 14 are grounded. Therefore, in the film forming process, the lid member 12 and the closed container 14 function as an anode.
Although not shown, a discharge pipe for discharging gas from the chamber space 42 is connected to the closed container 14. The discharge pipe is provided with a pump for evacuating the chamber space 42. Therefore, by operating the pump, the degree of vacuum of the chamber space 42 can be adjusted. Further, an introduction pipe for introducing an inert gas such as argon into the chamber space 42 at the time of film formation processing is connected to the closed container 14. The introduction pipe may be connected to the lid member 12. Furthermore, the closed container 14 is provided with a door that can communicate the internal space 44 of the closed container 14 with the outside of the closed container 14 by opening the closed container 14.

成膜装置10では、成膜空間43に円筒補助電極13が設けられている。円筒補助電極13の外径は蒸発源11の内径よりも小さく、且つ、円筒補助電極13は、蒸発源11と同軸配置されている。そのため、円筒補助電極13は、蒸発源11とは電気的に絶縁されている。また、円筒補助電極13は、蓋部材12に取り付けられている。そのため、円筒補助電極13と蓋部材12とは電気的に接続されており、成膜処理の際には円筒補助電極13はアノードとして機能する。   In the film forming apparatus 10, the cylindrical auxiliary electrode 13 is provided in the film forming space 43. The outer diameter of the cylindrical auxiliary electrode 13 is smaller than the inner diameter of the evaporation source 11, and the cylindrical auxiliary electrode 13 is coaxially arranged with the evaporation source 11. Therefore, the cylindrical auxiliary electrode 13 is electrically insulated from the evaporation source 11. The cylindrical auxiliary electrode 13 is attached to the lid member 12. Therefore, the cylindrical auxiliary electrode 13 and the lid member 12 are electrically connected, and the cylindrical auxiliary electrode 13 functions as an anode in the film forming process.

成膜装置10は、ワーク41が成膜空間43に位置するようにワーク41を支持する支持具31を備えている。支持具31は、軸線C方向に延伸している。支持具31は、閉塞容器14の壁部である底部16を貫通して内部空間44に配置されている。そして、支持具31は、成膜空間43側の端部でワーク41を支持している。   The film forming apparatus 10 includes a support 31 that supports the work 41 such that the work 41 is positioned in the film formation space 43. The support 31 extends in the axis C direction. The support 31 is disposed in the internal space 44 through the bottom portion 16 which is a wall portion of the closed container 14. The support 31 supports the work 41 at an end on the film formation space 43 side.

支持具31は、支持具31を軸線Cの延伸方向に移動させる移動機構と連結されている。そのため、移動機構の作動によって、支持具31は、成膜位置と準備位置との間を移動する。図1には、成膜位置にあるときの支持具31を図示している。また、図1には、支持具31の移動方向を示す矢印を表示している。   The support 31 is connected to a moving mechanism that moves the support 31 in the extending direction of the axis C. Therefore, the support 31 moves between the deposition position and the preparation position by the operation of the moving mechanism. FIG. 1 illustrates the support 31 when in the film formation position. Moreover, the arrow which shows the moving direction of the support tool 31 is displayed on FIG.

なお、支持具31に支持されるワーク41には、バイアス電源52が接続されており、成膜処理の際にはバイアス電源52によって負のバイアス電圧が印加される。
支持具31には、取り外し可能な補助電極20が取り付けられている。補助電極20は、円柱形状のマスキング部21を有している。マスキング部21が支持具31に支持されている。そのため、補助電極20は、軸線Cの延伸方向に支持具31とともに移動することができる。
A bias power supply 52 is connected to the work 41 supported by the support 31, and a negative bias voltage is applied by the bias power supply 52 during the film forming process.
A removable auxiliary electrode 20 is attached to the support 31. The auxiliary electrode 20 has a cylindrical masking portion 21. The masking portion 21 is supported by the support 31. Therefore, the auxiliary electrode 20 can move together with the support 31 in the extending direction of the axis C.

支持具31に支持されるワーク41は、マスキング部21の内側の空間を通過して成膜空間43に露出するようになっている。そして、マスキング部21の内径は、ワーク41がマスキング部21の内周面と接する大きさに形成されている。   The workpiece 41 supported by the support 31 passes through the space inside the masking portion 21 and is exposed to the film forming space 43. The inner diameter of the masking portion 21 is formed in such a size that the work 41 is in contact with the inner peripheral surface of the masking portion 21.

マスキング部21には、マスキング部21における支持具31との当接面と、マスキング部21の内周面とに跨るように絶縁部24が形成されている。絶縁部24は絶縁物質によって構成されている。例えば、絶縁部24は、溶射したアルミナによって被膜を形成することでマスキング部21に形成することができる。なお、本例にあっては、絶縁部24が形成されているマスキング部21の内周面、すなわち支持具31に支持されるワーク41に対向する面が、開口部22として機能する。そして、ワーク41には絶縁部24が当接するため、ワーク41とマスキング部21とは、電気的に絶縁されている。   In the masking portion 21, an insulating portion 24 is formed across the contact surface of the masking portion 21 with the support 31 and the inner peripheral surface of the masking portion 21. The insulating portion 24 is made of an insulating material. For example, the insulating portion 24 can be formed on the masking portion 21 by forming a coating using thermally sprayed alumina. In the present embodiment, the inner peripheral surface of the masking portion 21 in which the insulating portion 24 is formed, that is, the surface facing the workpiece 41 supported by the support 31 functions as the opening 22. Then, since the insulating portion 24 abuts on the work 41, the work 41 and the masking portion 21 are electrically insulated.

図1及び図2に示すように、補助電極20は、マスキング部21の外周縁から閉塞容器14の径方向に延出している円板形状の電極部23を備えている。マスキング部21と電極部23とは電気的に接続されている。電極部23としては、鉄又はアルミニウム等の金属を用いることができる。また、電極部23には、多数の孔23Aが形成されている。そのため、これら孔23Aを介して、成膜空間43と内部空間44とが連通している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the auxiliary electrode 20 includes a disk-shaped electrode portion 23 extending in the radial direction of the closed container 14 from the outer peripheral edge of the masking portion 21. The masking portion 21 and the electrode portion 23 are electrically connected. As the electrode part 23, metals, such as iron or aluminum, can be used. Further, the electrode portion 23 is formed with a large number of holes 23A. Therefore, the film forming space 43 and the internal space 44 communicate with each other through the holes 23A.

電極部23の外径は、閉塞容器14における筒部15の内径よりもわずかに小さい。電極部23の外縁部分が閉塞容器14の突部17と当接しており、補助電極20と閉塞容器14とが電気的に接続されている。閉塞容器14は接地されているため、成膜処理の際には、閉塞容器14と電気的に接続されている補助電極20はアノードとして機能する。   The outer diameter of the electrode portion 23 is slightly smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 15 in the closed container 14. The outer edge portion of the electrode portion 23 is in contact with the projection 17 of the closed container 14, and the auxiliary electrode 20 and the closed container 14 are electrically connected. Since the closed container 14 is grounded, the auxiliary electrode 20 electrically connected to the closed container 14 functions as an anode during the film forming process.

続いて、成膜装置10を用いた成膜方法について説明する。
まず、支持具31が準備位置に位置する状態で、支持具31に補助電極20がセットされる。次に、支持具31にワーク41が取り付けられる。このとき、支持具31にワーク41を取り付けた後に、支持具31に補助電極20をセットするようにしてもよい。この状態では、開口部22によってワーク41の一部分が囲まれる。なお、準備位置が内部空間44に位置する場合には、支持具31に補助電極20及びワーク41をセットする工程を内部空間44内で連続して行う。一方、準備位置が内部空間44外である場合、すなわち支持具31が閉塞容器14の外部にまで移動する場合には、上記工程を内部空間44内で連続して行わない。
Then, the film-forming method using the film-forming apparatus 10 is demonstrated.
First, the auxiliary electrode 20 is set on the support 31 while the support 31 is in the preparation position. Next, the work 41 is attached to the support 31. At this time, after the work 41 is attached to the support 31, the auxiliary electrode 20 may be set to the support 31. In this state, a part of the workpiece 41 is surrounded by the opening 22. When the preparation position is located in the internal space 44, the step of setting the auxiliary electrode 20 and the work 41 on the support 31 is continuously performed in the internal space 44. On the other hand, when the preparation position is outside the internal space 44, that is, when the support 31 moves to the outside of the closed container 14, the above process is not continuously performed in the internal space 44.

続いて、移動機構の作動によって、支持具31が成膜位置に移動する。このとき、補助電極20の電極部23の外縁が、閉塞容器14の筒部15の内周面に沿って移動する。すなわち、成膜位置に移動する支持具31に対し、筒部15をガイドとして機能させることができる。そして、支持具31とともに移動する補助電極20の電極部23が閉塞容器14の突部17に当接すると、支持具31の移動が停止される。これによって、ワーク41が成膜空間43に配置される。   Subsequently, the support 31 is moved to the film forming position by the operation of the moving mechanism. At this time, the outer edge of the electrode portion 23 of the auxiliary electrode 20 moves along the inner circumferential surface of the cylindrical portion 15 of the closed container 14. That is, the cylindrical portion 15 can function as a guide for the support 31 moved to the film formation position. Then, when the electrode portion 23 of the auxiliary electrode 20 moving with the support 31 abuts on the projection 17 of the closed container 14, the movement of the support 31 is stopped. Thus, the work 41 is disposed in the film forming space 43.

次に、チャンバを閉塞して、ポンプの作動によってチャンバ内空間42が真空引きされる。そして、チャンバ内空間42の真空度が所定の真空度に達すると、バイアス電源52によってワーク41にバイアス電圧が印加される。また、電源51の動作によって、蒸発源11に負の電圧が印加される。この状態で例えば蒸発源11にストライカを接触させ、同ストライカを蒸発源11から離間させると、チャンバ内空間42におけるカソードとアノードとの間でアーク放電が発生する。アーク放電が発生している状態を維持すると、アーク放電によって蒸発源11から放出された金属イオンがワーク41の表面に堆積する。これによって、ワーク41に被膜が形成される。このとき、接地されている蓋部材12、円筒補助電極13、閉塞容器14及び補助電極20には、電子等が流入する。またこのとき、導入管からは、チャンバ内空間42にアルゴンガス等の不活性ガスが導入されている。   Next, the chamber is closed, and the operation of the pump evacuates the space 42 in the chamber. Then, when the degree of vacuum of the chamber space 42 reaches a predetermined degree of vacuum, a bias voltage is applied to the work 41 by the bias power supply 52. In addition, a negative voltage is applied to the evaporation source 11 by the operation of the power supply 51. In this state, for example, when the striker is brought into contact with the evaporation source 11 and the striker is separated from the evaporation source 11, arc discharge is generated between the cathode and the anode in the chamber internal space 42. When the arc discharge is maintained, metal ions emitted from the evaporation source 11 by the arc discharge are deposited on the surface of the work 41. A film is formed on the work 41 by this. At this time, electrons and the like flow into the lid member 12, the cylindrical auxiliary electrode 13, the closing container 14 and the auxiliary electrode 20 which are grounded. At this time, an inert gas such as argon gas is introduced into the chamber space 42 from the introduction pipe.

ワーク41への被膜の形成が完了すると、導入管からのガスの導入が停止され、電源51及びバイアス電源52の動作が停止される。そして、移動機構の作動によって、支持具31が準備位置に移動する。そして、支持具31が準備位置まで移動すると、被膜が形成されたワーク41が支持具31から取り外され、閉塞容器14に設けられた扉を介してチャンバ内空間42から取り出される。   When the formation of the film on the work 41 is completed, the introduction of the gas from the introduction pipe is stopped, and the operations of the power supply 51 and the bias power supply 52 are stopped. Then, the support 31 is moved to the preparation position by the operation of the moving mechanism. Then, when the support 31 is moved to the preparation position, the work 41 on which the film is formed is removed from the support 31 and taken out of the chamber space 42 through the door provided in the closed container 14.

その後、新たなワーク41が支持具31にセットされ、上記工程を繰り返し行うことで、成膜処理を連続して実行することができる。
次に、第1の実施形態にかかる成膜装置10及び成膜装置10を用いる成膜方法の作用とともに、その効果について説明する。
Thereafter, a new work 41 is set on the support 31 and the film forming process can be continuously performed by repeatedly performing the above steps.
Next, the effects of the film forming apparatus 10 and the film forming method using the film forming apparatus 10 according to the first embodiment will be described.

成膜装置10では、蓋部材12と円筒補助電極13とに加えて、チャンバ内空間42に配置される補助電極20と、チャンバを構成する閉塞容器14と、がアノードとして機能する。これによって、アノードの面積を確保することができ、アーク放電を安定させることが可能となる。   In the film forming apparatus 10, in addition to the lid member 12 and the cylindrical auxiliary electrode 13, the auxiliary electrode 20 disposed in the chamber space 42 and the closed container 14 constituting the chamber function as an anode. By this, the area of the anode can be secured, and the arc discharge can be stabilized.

また、成膜処理において支持具31を成膜位置に移動させる際、電極部23が突部17に当接することによって、支持具31の位置合わせを行うことができる。これによって、支持具31に支持されるワーク41への成膜の精度のばらつきを抑えることができる。   Further, when the support 31 is moved to the film formation position in the film forming process, the electrode unit 23 abuts on the protrusion 17 so that the support 31 can be aligned. As a result, it is possible to suppress variations in the accuracy of film formation on the workpiece 41 supported by the support 31.

さらに、成膜装置10では、支持具31に支持されるワーク41の一部がマスキング部21によって覆われている。これによって、成膜処理の際に、ワーク41のうちマスキング部21に覆われている部分には被膜を形成せず、ワーク41のうち成膜空間43に露出している部分に被膜を形成することができる。すなわち、マスキング部21の形状によって、ワーク41が被膜される領域を調節することができる。   Furthermore, in the film forming apparatus 10, a part of the work 41 supported by the support 31 is covered by the masking unit 21. As a result, during the film forming process, the film is not formed on the portion of the work 41 covered by the masking portion 21, and the film is formed on the portion of the work 41 exposed to the film forming space 43. be able to. That is, the area where the workpiece 41 is coated can be adjusted by the shape of the masking portion 21.

また、補助電極20が、支持具31に対して取り外し可能に取り付けられている。そして、補助電極20を、支持具31とともに移動させることができる。このため、成膜処理の終了後、支持具31を準備位置に移動させてワーク41を取り外す際に、補助電極20も支持具31から取り外すことができる。これによって、補助電極20に付着した異物を除去したり、補助電極20を交換したりすることができる。そのため、成膜処理時には、絶縁物などの異物が付着していない、又は異物の付着量の少ない補助電極20を、チャンバ内空間42に配置することができる。補助電極20において異物が付着している面積が大きいほど、アノードとして機能させることができる領域が小さくなる。この点、このように異物が付着していない補助電極20、又は異物の付着量の少ない補助電極20をチャンバ内空間42に配置できるため、アノードの面積が小さい状態で成膜処理が行われることを抑制できる分、アーク放電を安定させることができる。   In addition, the auxiliary electrode 20 is removably attached to the support 31. Then, the auxiliary electrode 20 can be moved together with the support 31. Therefore, when the support 31 is moved to the preparation position and the work 41 is removed after completion of the film forming process, the auxiliary electrode 20 can also be removed from the support 31. Thus, foreign matter attached to the auxiliary electrode 20 can be removed, or the auxiliary electrode 20 can be replaced. Therefore, at the time of the film forming process, the auxiliary electrode 20 in which no foreign matter such as an insulator adheres or in which the amount of the foreign matter attached is small can be disposed in the chamber space 42. As the area of the auxiliary electrode 20 to which the foreign matter is attached is larger, the area which can function as the anode is smaller. In this respect, since the auxiliary electrode 20 to which no foreign matter is attached or the auxiliary electrode 20 having a small amount of foreign matter attached can be disposed in the chamber space 42, the film forming process is performed with the anode area being small. The arc discharge can be stabilized by the amount that can be suppressed.

なお、上記第1の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・ワーク41のうち支持具31に支持されている部分が開口部22によって囲まれているのであれば、ワーク41のうち成膜空間43に露出する部分を、マスキング部21の内径よりも大きくすることもできる。
The first embodiment can also be implemented in the following form, which is appropriately modified.
-If the portion of the work 41 supported by the support 31 is surrounded by the opening 22, the portion of the work 41 exposed to the film forming space 43 is made larger than the inner diameter of the masking portion 21. It can also be done.

・上記第1の実施形態では、マスキング部21と電極部23とが電気的に接続されている。マスキング部21と電極部23との間に絶縁部材を介在させて、マスキング部21と電極部23とを電気的に絶縁してもよい。   In the first embodiment, the masking unit 21 and the electrode unit 23 are electrically connected. An insulating member may be interposed between the masking portion 21 and the electrode portion 23 to electrically insulate the masking portion 21 and the electrode portion 23 from each other.

・上記第1の実施形態では、閉塞容器14における筒部15の全周に亘って連続した突部17を設けているが、突部17は、必ずしも全周に亘って連続して設けられていなくてもよい。例えば、突部17は、筒部15の内周面から軸線Cに向かって筒部15の径方向に伸びる複数の突起でもよい。   In the first embodiment, the projection 17 is provided continuously over the entire circumference of the cylindrical portion 15 of the closed container 14. However, the projection 17 is necessarily provided continuously over the entire circumference. It does not have to be. For example, the protrusions 17 may be a plurality of protrusions extending in the radial direction of the cylindrical portion 15 from the inner peripheral surface of the cylindrical portion 15 toward the axis C.

・上記第1の実施形態では、閉塞容器14に突部17を設けているが、補助電極20と閉塞容器14とを電気的に接続させることができるのであれば、突部17は省略してもよい。例えば、電極部23を筒部15に接触させるようにすることで、補助電極20をアノードとして機能させることができる。   In the first embodiment, the protrusion 17 is provided on the closed container 14. However, if the auxiliary electrode 20 and the closed container 14 can be electrically connected to each other, the protrusion 17 is omitted. It is also good. For example, by bringing the electrode portion 23 into contact with the cylindrical portion 15, the auxiliary electrode 20 can function as an anode.

・補助電極20を構成する電極部23は、網目を有するメッシュでもよい。
・図3に示す補助電極120を補助電極20に替えて採用することもできる。補助電極120は、マスキング部21から放射状に延びるロッド部125を六本備えている。また、補助電極120は、各ロッド部125の径方向外側の端部に連結されているリング電極123を備えている。この補助電極120を、閉塞容器14とは電気的に接続される一方、蒸発源11とは電気的に絶縁される状態で、チャンバ内空間42に配置する。これによって、成膜処理の際には、補助電極120のリング電極123及び各ロッド部125をもアノードとして機能させることができる。なお、ロッド部125の本数は、リング電極123を支持することができる範囲で任意に設定することができる。
-The electrode part 23 which comprises the auxiliary electrode 20 may be a mesh which has mesh | network.
The auxiliary electrode 120 shown in FIG. 3 may be employed instead of the auxiliary electrode 20. The auxiliary electrode 120 includes six rod portions 125 radially extending from the masking portion 21. Further, the auxiliary electrode 120 includes a ring electrode 123 connected to the radial outer end of each rod portion 125. The auxiliary electrode 120 is disposed in the chamber space 42 while being electrically connected to the closed container 14 and electrically isolated from the evaporation source 11. Thus, in the film forming process, the ring electrode 123 of the auxiliary electrode 120 and each rod portion 125 can also function as an anode. The number of rod portions 125 can be set arbitrarily as long as the ring electrode 123 can be supported.

また、補助電極120は、リング電極123が省略された構成であってもよい。
リング電極123及びロッド部125の構成材料としては、例えば、鉄、アルミニウムを採用することができる。また、リング電極123及びロッド部125の材料として、モリブデン、タングステン、又は導電性セラミックスを採用することで、補助電極の耐熱性能を向上させることもできる。
Further, the auxiliary electrode 120 may have a configuration in which the ring electrode 123 is omitted.
As a constituent material of the ring electrode 123 and the rod portion 125, for example, iron and aluminum can be adopted. Moreover, the heat-resistant performance of an auxiliary electrode can also be improved by employ | adopting molybdenum, tungsten, or electroconductive ceramics as a material of the ring electrode 123 and the rod part 125. FIG.

・図4に示す補助電極220を補助電極20に替えて採用することもできる。補助電極220は、マスキング部21から成膜空間43に延びるロッド状の接続部225を六本備えている。また、補助電極220は、各接続部225の径方向外側の端部に連結されているリボン電極223を備えている。リボン電極223は、短冊状の板を輪にした形状をしている。リボン電極223は、各接続部225によってマスキング部21と連結されている。この補助電極220を、閉塞容器14とは電気的に接続される一方、蒸発源11とは電気的に絶縁される状態で、チャンバ内空間42に配置する。これによって、成膜処理の際には、補助電極220のリボン電極223及び各接続部225をもアノードとして機能させることができる。なお、接続部225の本数は、リボン電極223を支持することができる範囲で任意に設定することができる。   The auxiliary electrode 220 shown in FIG. 4 may be employed instead of the auxiliary electrode 20. The auxiliary electrode 220 includes six rod-shaped connecting portions 225 extending from the masking portion 21 to the film forming space 43. In addition, the auxiliary electrode 220 includes a ribbon electrode 223 connected to the radial outer end of each connection portion 225. The ribbon electrode 223 has a shape in which a strip-shaped plate is formed into a ring. The ribbon electrode 223 is connected to the masking portion 21 by each connection portion 225. The auxiliary electrode 220 is disposed in the chamber space 42 while being electrically connected to the closed vessel 14 and electrically isolated from the evaporation source 11. Thus, during the film formation process, the ribbon electrode 223 of the auxiliary electrode 220 and each connection portion 225 can also function as an anode. The number of connection parts 225 can be set arbitrarily as long as the ribbon electrode 223 can be supported.

リボン電極223及び接続部225の構成材料としては、上記リング電極123及びロッド部125と同様の材料を採用することができる。
リボン電極223には、上記第1の実施形態の補助電極20における電極部23と同様に孔を設けることもできる。また、リボン電極223は、メッシュで構成することもできる。
As a constituent material of the ribbon electrode 223 and the connection portion 225, the same material as the ring electrode 123 and the rod portion 125 can be adopted.
A hole can also be provided in the ribbon electrode 223 in the same manner as the electrode portion 23 of the auxiliary electrode 20 of the first embodiment. The ribbon electrode 223 can also be configured by mesh.

(第2の実施形態)
図5を参照して、第2の実施形態にかかる成膜装置310について説明する。第2の実施形態にかかる成膜装置310は、閉塞容器に補助電極が固定されている点で、閉塞容器14と分離可能な補助電極20を備える第1の実施形態にかかる成膜装置10と異なる。第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
Second Embodiment
A film forming apparatus 310 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The film forming apparatus 310 according to the second embodiment includes the film forming apparatus 10 according to the first embodiment including the auxiliary electrode 20 which can be separated from the closed container 14 in that the auxiliary electrode is fixed to the closed container. It is different. About the same composition as a 1st embodiment, the same numerals are attached and explanation is omitted suitably.

図5に示すように、閉塞容器14の内部空間44には、筒部15の内径よりも小さい外形の内筒部64が設けられている。内筒部64は、鉄やアルミニウムなどの導電性材料で構成されている。内筒部64の基端(図中下端)は、閉塞容器14の底部16に固定されている。一方、内筒部64の先端(図中上端)は、軸線Cの延伸方向において、支持具31におけるワーク41の支持部位(すなわち、図5における支持具31の上端)とは略同一位置に位置している。また、内筒部64は、その先端でマスキング部材65を支持している。   As shown in FIG. 5, an inner cylindrical portion 64 having an outer shape smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 15 is provided in the internal space 44 of the closed container 14. The inner cylindrical portion 64 is made of a conductive material such as iron or aluminum. The base end (lower end in the figure) of the inner cylindrical portion 64 is fixed to the bottom portion 16 of the closed container 14. On the other hand, the tip (upper end in the figure) of the inner cylindrical portion 64 is located at substantially the same position as the support portion of the work 41 in the support 31 (that is, the upper end of the support 31 in FIG. 5) in the extension direction of the axis C. doing. Further, the inner cylindrical portion 64 supports the masking member 65 at its tip.

マスキング部材65は、鉄やアルミニウムなどの導電性材料で構成された円盤状の部材である。マスキング部材65の一部分は、閉塞容器14の内部空間44から成膜空間43側に突出している。マスキング部材65には、その内周面、及び、マスキング部材65における支持具31との当接部位に絶縁部67が形成されている。例えば、絶縁部67は、溶射したアルミナによって被膜を形成することでマスキング部材65に形成することができる。このように絶縁部67が形成されているマスキング部材65において、支持具31に支持されるワーク41に対向する面が、開口部66として機能する。   The masking member 65 is a disk-shaped member made of a conductive material such as iron or aluminum. A portion of the masking member 65 protrudes from the internal space 44 of the closed container 14 toward the film formation space 43. The insulating member 67 is formed on the inner peripheral surface of the masking member 65 and on the portion of the masking member 65 in contact with the support 31. For example, the insulating portion 67 can be formed on the masking member 65 by forming a coating using thermally sprayed alumina. Thus, in the masking member 65 in which the insulation part 67 is formed, the surface which opposes the workpiece | work 41 supported by the support tool 31 functions as the opening part 66. As shown in FIG.

一方、マスキング部材65のうち、内筒部64に当接する部位、及び外周面には、絶縁処理が施されていない。そのため、マスキング部材65は、支持具31及び支持具31に支持されるワーク41とは電気的に絶縁される一方、内筒部64を介して閉塞容器14とは電気的に接続されている。また、マスキング部材65は、蒸発源11とは電気的に絶縁されている。したがって、マスキング部材65及び内筒部64によって、補助電極が構成されている。   On the other hand, the portion of the masking member 65 in contact with the inner cylindrical portion 64 and the outer peripheral surface are not subjected to the insulation treatment. Therefore, while the masking member 65 is electrically insulated from the support 31 and the work 41 supported by the support 31, the masking member 65 is electrically connected to the closed container 14 via the inner cylindrical portion 64. The masking member 65 is electrically isolated from the evaporation source 11. Therefore, the auxiliary electrode is constituted by the masking member 65 and the inner cylindrical portion 64.

なお、マスキング部材65の開口部66の直径は、ワーク41の直径よりも大きい。そのため、支持具31が軸線Cの延伸方向に移動する際、マスキング部材65にワーク41が当接しない。そのため、成膜空間43までワーク41を移動させる場合、支持具31に支持されるワーク41が開口部66を通過し、ワーク41が成膜空間43に移動する。   The diameter of the opening 66 of the masking member 65 is larger than the diameter of the work 41. Therefore, when the support 31 moves in the extending direction of the axis C, the work 41 does not abut on the masking member 65. Therefore, when moving the work 41 to the film forming space 43, the work 41 supported by the support 31 passes through the opening 66, and the work 41 moves to the film forming space 43.

この成膜装置310を用いた成膜方法では、支持具31を成膜位置に移動する際に、支持具31がマスキング部材65に当接するまで、支持具31が成膜空間43側に移動する。なお、その他の成膜方法における各工程は、上記第1の実施形態の場合とほぼ同等であるため、ここでは各工程の説明を省略する。   In the film forming method using this film forming apparatus 310, when moving the support 31 to the film forming position, the support 31 moves to the film forming space 43 side until the support 31 abuts on the masking member 65. . In addition, since each process in the other film-forming method is substantially equivalent to the case of the said 1st Embodiment, description of each process is abbreviate | omitted here.

次に、第2の実施形態にかかる成膜装置310の作用とともに、その効果について説明する。
成膜装置310では、蓋部材12、円筒補助電極13及び閉塞容器14に加え、マスキング部材65及び内筒部64をアノードとして機能させることができる。これによって、アノード面積を確保することができる。
Next, the operation of the film forming apparatus 310 according to the second embodiment and the effect thereof will be described.
In the film forming apparatus 310, in addition to the lid member 12, the cylindrical auxiliary electrode 13, and the closing container 14, the masking member 65 and the inner cylindrical portion 64 can function as an anode. This makes it possible to secure the anode area.

さらに、成膜装置310では、ワーク41が開口部66に挿通されているため、ワーク41の一部がマスキング部材65によって覆われている。これによって、成膜処理の際に、ワーク41のうちマスキング部材65に覆われている部分には被膜を形成せず、ワーク41のうち成膜空間43に露出している部分に被膜を形成することができる。すなわち、マスキング部材65の形状によって、ワーク41が被膜される領域を調節することができる。   Further, in the film forming apparatus 310, since the workpiece 41 is inserted through the opening 66, a part of the workpiece 41 is covered by the masking member 65. As a result, during the film forming process, the film is not formed on the portion of the work 41 covered by the masking member 65, and the film is formed on the portion of the work 41 exposed to the film forming space 43. be able to. That is, the shape of the masking member 65 can adjust the area on which the workpiece 41 is coated.

また、成膜処理において支持具31を成膜位置に移動させる際、支持具31がマスキング部材65に当接することによって、支持具31の位置合わせを行うことができる。これによって、支持具31に支持されるワーク41への成膜の精度のばらつきを抑えることができる。   Further, when the support 31 is moved to the film formation position in the film forming process, the support 31 can be aligned by the contact of the support 31 with the masking member 65. As a result, it is possible to suppress variations in the accuracy of film formation on the workpiece 41 supported by the support 31.

なお、上記第2の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第2の実施形態において、内筒部64とマスキング部材65とを一体成型したものを、閉塞容器14に支持させるようにしてもよい。
The second embodiment described above can also be implemented in the following form in which this is appropriately changed.
In the second embodiment, the closed container 14 may be made to support the integrally formed inner cylindrical portion 64 and the masking member 65.

・マスキング部材65を閉塞容器14と電気的に接続させるものは、内筒部64のような筒状のものに限らない。例えば、閉塞容器14の底部16から軸線C方向に延伸する複数本の棒部材で、マスキング部材65を支持するようにしてもよい。この場合、棒部材を導電材料で構成することで、マスキング部材65を閉塞容器14に電気的に接続させることができる。   The electrical connection between the masking member 65 and the closed container 14 is not limited to a tubular one such as the inner cylindrical portion 64. For example, the masking member 65 may be supported by a plurality of bar members extending in the direction of the axis C from the bottom portion 16 of the closed container 14. In this case, the masking member 65 can be electrically connected to the closed container 14 by making the rod member of a conductive material.

また、閉塞容器14の筒部15の内周面から径方向内側に延出する複数の棒部材を放射状に設けて、棒部材でマスキング部材65を支持するようにしてもよい。この場合、棒部材を導電材料で構成することで、マスキング部材65を閉塞容器14に電気的に接続させることができる。   Alternatively, a plurality of rod members extending radially inward from the inner peripheral surface of the cylindrical portion 15 of the closed container 14 may be radially provided, and the masking member 65 may be supported by the rod members. In this case, the masking member 65 can be electrically connected to the closed container 14 by making the rod member of a conductive material.

・図5に示す矢印方向に支持具31を移動させる移動機構は、必須の構成ではない。
その他、上記各実施形態に共通して変更可能な要素としては次のようなものがある。
・上記各実施形態では、蓋部材12、円筒補助電極13、閉塞容器14及び補助電極20は接地されている。蓋部材12、円筒補助電極13、閉塞容器14及び補助電極20に、電源51とは別の電源によって正の電圧を印加することもできる。
The moving mechanism for moving the support 31 in the direction of the arrow shown in FIG. 5 is not an essential configuration.
In addition to the above, there are the following elements which can be changed commonly to the above embodiments.
-In each said embodiment, the cover member 12, the cylindrical auxiliary electrode 13, the closed container 14 and the auxiliary electrode 20 are earth | grounded. A positive voltage may be applied to the lid member 12, the cylindrical auxiliary electrode 13, the closed container 14 and the auxiliary electrode 20 by a power supply different from the power supply 51.

・上記各実施形態では、マスキング部21の内径を、マスキング部21の内周面にワーク41が当接する大きさにしている。マスキング部21の内周面にワーク41が必ずしも当接している必要は無く、マスキング部21の内径をワーク41の直径よりも大きくすることもできる。   In each of the above embodiments, the inner diameter of the masking portion 21 is set such that the workpiece 41 abuts on the inner circumferential surface of the masking portion 21. The workpiece 41 does not have to be in contact with the inner circumferential surface of the masking portion 21, and the inner diameter of the masking portion 21 can be made larger than the diameter of the workpiece 41.

・アノード面積を確保できるのであれば、円筒補助電極13を省略することもできる。すなわち、円筒補助電極13は必須構成ではない。
・閉塞容器14の大きさや形状を変更し、閉塞容器14の内面の面積を変更してもよい。閉塞容器14の内面の面積を大きくするほど、アノードの面積を大きくすることができる。
If the anode area can be secured, the cylindrical auxiliary electrode 13 can be omitted. That is, the cylindrical auxiliary electrode 13 is not an essential component.
The size and shape of the closed container 14 may be changed, and the area of the inner surface of the closed container 14 may be changed. As the area of the inner surface of the closed container 14 is increased, the area of the anode can be increased.

・補助電極の大きさを変えてアノードの面積を大きくすることができる。第1の実施形態では、マスキング部21や電極部23の大きさや形状を変えることで、補助電極20の大きさを変えることができる。補助電極20の大きさや形状を変えることで、アノードの面積を調整することができる。第2の実施形態では、マスキング部材65や内筒部64の大きさや形状を変えることで、補助電極の大きさを変えることができる。   The size of the auxiliary electrode can be changed to increase the area of the anode. In the first embodiment, the size of the auxiliary electrode 20 can be changed by changing the size and the shape of the masking portion 21 and the electrode portion 23. By changing the size and shape of the auxiliary electrode 20, the area of the anode can be adjusted. In the second embodiment, the size of the auxiliary electrode can be changed by changing the size and the shape of the masking member 65 and the inner cylindrical portion 64.

・マスキング部21やマスキング部材65の形状によって、ワーク41がマスキングされる領域を調整することができる。例えば、マスキング部21やマスキング部材65における軸線C方向の長さを変えることで、マスキング部21やマスキング部材65によって覆われるワーク41の範囲を変更することができる。   The area where the workpiece 41 is masked can be adjusted by the shapes of the masking portion 21 and the masking member 65. For example, by changing the length in the direction of the axis C in the masking portion 21 or the masking member 65, the range of the workpiece 41 covered by the masking portion 21 or the masking member 65 can be changed.

・非導電性セラミックス等の絶縁体をマスキング部21の表面に配設して絶縁部24を形成してもよい。同様に、マスキング部材65の絶縁部67を上記絶縁体によって形成することもできる。   The insulating portion 24 may be formed by disposing an insulator such as nonconductive ceramic on the surface of the masking portion 21. Similarly, the insulating portion 67 of the masking member 65 can be formed of the above-described insulator.

・支持具31に支持されるワーク41の一部を覆う部分の全体を絶縁部材によって構成してもよい。第1の実施形態においては、マスキング部21全体を絶縁部材で構成する。例えば、マスキング部21の全体を非導電性セラミックスで成形してもよい。この場合、補助電極20が電極部23等の導電部を有していれば、補助電極20をアノードして機能させることができる。   The entire part covering a part of the work 41 supported by the support 31 may be constituted by an insulating member. In the first embodiment, the entire masking portion 21 is formed of an insulating member. For example, the entire masking portion 21 may be formed of nonconductive ceramic. In this case, if the auxiliary electrode 20 has a conductive portion such as the electrode portion 23, the auxiliary electrode 20 can function as an anode.

第2の実施形態においては、マスキング部材65の全体を非導電性セラミックスなどの絶縁部材で構成する。この場合、内筒部64が導電性材料で構成されていれば、内筒部64をアノードとして機能させることができる。   In the second embodiment, the entire masking member 65 is made of an insulating member such as nonconductive ceramic. In this case, if the inner cylindrical portion 64 is made of a conductive material, the inner cylindrical portion 64 can function as an anode.

・成膜処理において支持具31を成膜位置に移動する際に、レーザーセンサを用いて支持具31の軸線C方向の位置を把握することで、支持具31に支持されるワーク41の位置合わせを行うこともできる。   -When moving the support 31 to the film forming position in the film forming process, the laser sensor is used to grasp the position of the support 31 in the direction of the axis C, thereby aligning the work 41 supported by the support 31 You can also do

・上記各実施形態では、円筒形状の蒸発源11を採用している。蒸発源11は、筒状であれば円筒形状でなくてもよい。閉塞容器14も同様に円筒形状に限られるものではない。   -In each said embodiment, the cylindrical-shaped evaporation source 11 is employ | adopted. The evaporation source 11 may not be cylindrical as long as it is cylindrical. Similarly, the closed container 14 is not limited to the cylindrical shape.

・上記各実施形態では、閉塞容器14と、閉塞容器14と同一径の蒸発源11とによってチャンバ内空間42を区画している。こうした構成に替えて、閉塞容器14と同一径の成膜容器を用い、成膜容器と閉塞容器14とによってチャンバ内空間42を区画することもできる。この場合の蒸発源は、閉塞容器14よりも径を小さく成形して成膜容器内に配置する。すなわち、閉塞容器14と蒸発源11とが同一径であることは、必須の構成ではない。   In each of the above embodiments, the chamber internal space 42 is partitioned by the closed container 14 and the evaporation source 11 having the same diameter as the closed container 14. Instead of such a configuration, it is possible to use the film forming container having the same diameter as the closed container 14 and to divide the chamber internal space 42 by the film forming container and the closed container 14. In this case, the evaporation source is formed smaller in diameter than the closed container 14 and disposed in the film forming container. That is, it is not an essential configuration that the closed container 14 and the evaporation source 11 have the same diameter.

・上記各実施形態では、蒸発源11と閉塞容器14とを同軸配置しているが、互いの中心軸をずらして配置することもできる。同様に、円筒補助電極13を蒸発源11又は閉塞容器14と同軸配置することも必須の要件ではない。   In each of the above embodiments, the evaporation source 11 and the closed container 14 are coaxially arranged, but the central axes of the evaporation source 11 and the closed container 14 may be offset from each other. Likewise, it is not essential to arrange the cylindrical auxiliary electrode 13 coaxially with the evaporation source 11 or the closed container 14.

・上記成膜処理を第1の成膜処理とした場合、第1の成膜処理の終了後、ワーク41が成膜空間43に収容されている状態で、さらに第2の成膜処理を続けて行うこともできる。例えば、第2の成膜処理として、ワーク41の表面にダイヤモンドライクカーボン(DLC)を成膜する処理を行うことが考えられる。この場合には、DLCを成膜する際にチャンバ内空間42に導入される炭化水素ガスに由来する絶縁物質が、アノードに付着する虞がある。この状態でワーク41を交換して第1の成膜処理を再び行う場合、アノードの面積が不足するとアーク放電が不安定になる虞がある。この点、上記各実施形態の成膜装置によれば、アノードの面積を大きく確保することができるため、アノードの有効面積が絶縁物質の付着によって減少したとしても、絶対的なアノードの面積が大きいことによってアーク放電を安定して発生させることができる。   -When the above film forming process is the first film forming process, after the first film forming process is completed, the second film forming process is continued while the work 41 is accommodated in the film forming space 43. Can also be done. For example, as the second film forming process, it is conceivable to perform a process of forming a film of diamond like carbon (DLC) on the surface of the workpiece 41. In this case, the insulating material derived from the hydrocarbon gas introduced into the chamber space 42 when depositing the DLC may adhere to the anode. In the case where the work 41 is replaced in this state and the first film forming process is performed again, arc discharge may become unstable if the area of the anode is insufficient. In this respect, according to the film forming apparatus of each of the above-described embodiments, since the area of the anode can be secured large, the absolute area of the anode is large even if the effective area of the anode decreases due to the adhesion of the insulating material. Thus, arc discharge can be generated stably.

10,310…成膜装置、11…蒸発源、12…蓋部材、13…円筒補助電極、14…閉塞容器、15…筒部、16…底部、17…突部、18…絶縁体、20…補助電極、21…マスキング部、22…開口部、23…電極部、23A…網目、24…絶縁部、31…支持具、41…ワーク、42…チャンバ内空間、43…成膜空間、44…内部空間、51…電源、52…バイアス電源、64…内筒部、65…マスキング部材、66…開口部、67…絶縁部、120…補助電極、123…リング電極、125…接続部、220…補助電極、223…リボン電極、225…接続部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 310 ... Film-forming apparatus, 11 ... Evaporation source, 12 ... Lid member, 13 ... Cylindrical auxiliary electrode, 14 ... Blocking container, 15 ... Cylinder part, 16 ... Bottom part, 17 ... Protrusion, 18 ... Insulator, 20 ... Auxiliary electrode 21 masking portion 22 opening portion 23 electrode portion 23A mesh, 24 insulating portion 31 support member 41 work 42 internal chamber space 43 film forming space 44 Internal space, 51: power source, 52: bias power source, 64: inner cylinder portion, 65: masking member, 66: opening portion, 67: insulating portion, 120: auxiliary electrode, 123: ring electrode, 125: connecting portion, 220: 220 Auxiliary electrode, 223 ... ribbon electrode, 225 ... connection portion.

Claims (1)

チャンバを構成する筒状の蒸発源を有し、前記チャンバ内に配置されたワークの表面に対し、アーク放電によって前記蒸発源から放出された放出物を堆積させて成膜する成膜装置であって、
前記蒸発源とともに前記チャンバを構成するものであり、前記蒸発源の内側の空間である成膜空間と連通する内部空間を有し、且つ、接地されている、又は正の電圧が印加されている閉塞容器と、
前記蒸発源と前記閉塞容器との間に介在する絶縁体と、
前記成膜空間内に前記ワークが位置するように該ワークを支持する支持具と、
前記蒸発源とは電気的に絶縁されている一方で、前記閉塞容器に電気的に接続されている補助電極と、を有しており、
前記支持具は、前記蒸発源の中心軸方向に延びているとともに、前記閉塞容器の壁部を貫通しており、
前記補助電極には絶縁部が設けられており、該絶縁部が、前記支持具と当接しているとともに、該支持具に支持される前記ワークに対向する
成膜装置。
A film forming apparatus having a cylindrical evaporation source that constitutes a chamber, depositing a substance emitted from the evaporation source by arc discharge on a surface of a work placed in the chamber to form a film. ,
It constitutes the chamber together with the evaporation source, has an internal space communicating with a film formation space which is the space inside the evaporation source, and is grounded or a positive voltage is applied. Closed container,
An insulator interposed between the evaporation source and the closed vessel;
A support for supporting the work so that the work is positioned in the film forming space;
And an auxiliary electrode electrically connected to the closed container while being electrically insulated from the evaporation source.
The support extends in the central axial direction of the evaporation source and penetrates the wall of the closed container,
An insulating portion is provided on the auxiliary electrode, and the insulating portion is in contact with the support and faces the work supported by the support.
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