JP6000173B2

JP6000173B2 - Ｐｖｄ処理装置及びｐｖｄ処理方法

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Publication number: JP6000173B2
Application number: JP2013056771A
Authority: JP
Inventors: 藤井　博文; 博文藤井
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2016-09-28
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Description

本発明は、ＰＶＤ処理装置及びＰＶＤ処理方法に関する。

切削工具の耐磨耗性の向上や、機械部品の摺動面の摺動特性の向上を目的として、切削工具及び機械部品となる基材（成膜対象物）に対して、物理的蒸着（ＰＶＤ）法による皮膜（ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＣｒＮ等）の成膜が行われる。このような皮膜の成膜に用いられる装置としては、アークイオンプレーティング（ＡＩＰ）装置やスパッタリング装置などのＰＶＤ処理装置がある。

このようなＰＶＤ処理装置には、複数のＰＶＤ方法を組み合わせて複合皮膜を成膜するものが知られている。例えば、アークイオンプレーティング方法で基材（ワーク）の表面に硬質皮膜を成膜し、次にスパッタリング装置で硬質皮膜の上に潤滑皮膜を形成するといったように、複数種のＰＶＤ方法を交互に用いて基材の表面に複合皮膜を形成することができる。

例えば、特許文献１には、スパッタリング蒸発源および真空アーク蒸発源の双方をチャンバ内に設け、一方の蒸発源を用いているときはもう一方の蒸発源をシャッターで閉鎖し、両蒸発源の使用を順次制限する、あるいは両蒸発源を同時に使用することで複数種の皮膜を基材に成膜するＰＶＤ処理装置が開示されている。このＰＶＤ処理装置では、それぞれの蒸発源がその電極面を同じ方向に揃えて向けるようにして並んで配備されている。そして、基板はそれぞれの蒸発源の電極面から一定の距離をあけた位置で回転できるようになっている。つまり、この基板を回転させると、一方の電極面に正対した位置から他方の電極面に正対した位置に基板が移動し、双方の電極面の正面で交互に成膜を行って複合皮膜を成膜することができる。

また、特許文献２には、スパッタリング蒸発源および真空アーク蒸発源を真空チャンバ内に配備したＰＶＤ処理装置が開示されている。このＰＶＤ処理装置は、真空チャンバの内部に円筒状の治具を備えており、この治具の外周面に基材を取り付けられるようになっている。そして、治具を公転（回転）させながら両蒸発源を順次使用すると、複数種の薄膜を基材の表面に形成することができる。

特開平１１−２０００４２号公報特許第２８３６８７６号公報

上述した特許文献１や特許文献２のＰＶＤ処理装置では、成膜対象が平板状に形成された基板の場合であれば均等な膜厚に成膜することは可能であるが、ドリルやチップなどのように円筒状の部材の外周面に対して成膜を行うことは困難である。というのも、円筒状の部材の外周面に成膜を行う際には基材を自転させる必要があるが、特許文献１や特許文献２のＰＶＤ処理装置には基材を自転させる機構が設けられていない。それゆえ、特許文献１や特許文献２のＰＶＤ処理装置では、これらの部材に対する成膜を行うことはできないのである。

なお、上述したＰＶＤ処理装置であっても、例えば成膜中に基材の公転だけでなく基材の自転も行うようにすれば、上述した複合皮膜の成膜が可能となる。例えば、真空チャンバ内に、公転軸回りに公転する公転テーブルを設け、さらに公転テーブル上に公転軸と平行な自転軸回りに自転する自転テーブルを設ける。そして、この自転テーブルに基材を搭載して自公転させ、公転テーブルの径外側に異なる種類の蒸発源を設ければ、基材の表面に上述した複合皮膜を形成することができる。

しかしながら、上述した自公転機能を備えた装置などを用いて基材を自公転させる場合であっても、公転テーブルに対する自転テーブルの回転比（ギア比）が適正な数値に設定
されていない場合は、均質な複合皮膜が得られなくなるという問題がある。
例えば、公転テーブルと自転テーブルとの回転比が適正な数値に設定されている場合は、円環状の皮膜が同心状に積層された断面形状の複合皮膜が得られる。しかし、公転テーブルと自転テーブルとの回転比が適正な数値に設定されていない場合は、円環のうち周方向の一部が欠落したようなＣ字状の皮膜が複合皮膜中に含まれたり、円環のうち周方向の一部だけが重なり合った皮膜が生じたりして、不均質な構造をもった複合皮膜が成膜される。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、基材を自公転させることにより複合皮膜を成膜するに際して、基材の外周面に周方向に均一な厚さで複合皮膜を成膜することができるＰＶＤ処理装置及びＰＶＤ処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の技術的手段を講じた。
即ち、本発明のＰＶＤ処理装置は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内に設けられた公転軸回りに複数の基材を公転させる公転テーブルと、前記基材を公転テーブル上で公転軸と平行な自転軸回りに自転させる自転テーブルと、前記公転テーブルの径外側に周方向に距離をあけて配置されると共に互いに異なる種類の成膜物質から形成された複数のターゲットと、を備え、前記複数のターゲットのそれぞれの中央から公転テーブルの外接円に引かれた２本の接線の間を基材が通過する間に、当該基材が搭載された自転テーブルを公転テーブルに対して１８０°以上の角度に亘って自転させるテーブル回転機構を有することを特徴とする。

一方、本発明のＰＶＤ処理方法は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内に設けられた公転軸回りに複数の基材を公転させる公転テーブルと、前記公転テーブルの径外側に周方向に距離をあけて配置されると共に互いに異なる種類の成膜物質から形成された複数のターゲットと、を備えたＰＶＤ処理装置を用いてＰＶＤ処理を行うに際しては、前記複数のターゲットのそれぞれの中央から公転テーブルの外接円に引かれた２本の接線の間を基材が通過する間に、当該基材を公転テーブルの公転軸と平行な自転軸回りに、公転テーブルに対して１８０°以上の角度に亘って自転させつつ、ＰＶＤ処理を行うことを特徴とする。
また、本発明に係るＰＶＤ処理装置の最も好ましい形態は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内に設けられた公転軸回りに複数の基材を公転させる公転テーブルと、前記基材を公転テーブル上で公転軸と平行な自転軸回りに自転させる自転テーブルと、前記公転テーブルの径外側に周方向に距離をあけて配置されると共に互いに異なる種類の成膜物質から形成された複数のターゲットと、を備え、前記複数のターゲットのそれぞれの中央から公転テーブルの外接円に引かれた２本の接線の間を基材が通過する間に、当該基材が搭載された自転テーブルを公転テーブルに対して１８０°以上の角度に亘って自転させるテーブル回転機構を有し、前記テーブル回転機構は、前記公転テーブルの回転方向と全ての前記自転テーブルの回転方向とを同方向に回転させることを特徴とする。
さらに、本発明に係るＰＶＤ処理方法の最も好ましい他の形態は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内に設けられた公転軸回りに複数の基材を公転させる公転テーブルと、前記公転テーブルの径外側に周方向に距離をあけて配置されると共に互いに異なる種類の成膜物質から形成された複数のターゲットと、を備えたＰＶＤ処理装置を用いてＰＶＤ処理を行うに際しては、前記複数のターゲットのそれぞれの中央から公転テーブルの外接円に引かれた２本の接線の間を基材が通過する間に、当該基材を公転テーブルの公転軸と平行な自転軸回りに、公転テーブルに対して１８０°以上の角度に亘って自転させると共に、前記公転テーブルの回転方向と全ての前記基材の回転方向とを同方向としつつ、ＰＶＤ処理を行うことを特徴とする。

本発明のＰＶＤ処理装置及びＰＶＤ処理方法によれば、基材を自公転させることにより複合皮膜を成膜するに際して、基材の外周面に周方向に均一な厚さで複合皮膜を成膜することができる。

本発明のＰＶＤ処理装置の平面図である。（ａ）は自転テーブルが自転しない場合における基材の成膜状態を示す図であり、（ｂ）は自転テーブルが自転する場合における基材の成膜状態を示す図である。（ａ）は実施例及び比較例に用いられるＰＶＤ処理装置を示す斜視図であり、（ｂ）は同装置に設けられる各部材の配置を示す図である。（ａ）は実施例のテーブル回転機構を示す図であり、（ｂ）は比較例のテーブル回転機構を示す図である。（ａ）は実施例の膜厚測定結果を示すグラフであり、（ｂ）は比較例の膜厚測定結果を示すグラフである。（ａ）は周方向に均等な膜厚を有する皮膜を積層した複合皮膜の例（実施例）であり、（ｂ）は周方向の一部が欠落した皮膜を積層した複合皮膜の例（従来例）である。周方向の一部が重なり合った皮膜を積層した複合皮膜の例（実施例）である。

図面を参照しながら、本発明の実施形態によるＰＶＤ処理装置１について説明する。
本実施形態によるＰＶＤ処理装置１は、２種類以上のＰＶＤ法を交互あるいは同時に用
いて、基材Ｗの表面上に複合皮膜の成膜を行う装置である。以降の第１実施形態では、ＰＶＤ法の中でもアークイオンプレーティング法とスパッタ法との双方を用いて複合皮膜の成膜を行うものの例を挙げて、本発明のＰＶＤ処理装置１を説明する。

図１は、第１実施形態のＰＶＤ処理装置１の構造を示す図である。
図１に示すように、第１実施形態によるＰＶＤ処理装置１は、内部が処理室とされた真空チャンバ２を有している。この真空チャンバ２の処理室は、図示しない真空ポンプなどを用いて真空または極低圧まで排気できるようになっている。また、ＰＶＤ処理装置１は、真空チャンバ２の内部に、複数の基材Ｗを公転させる公転テーブル３と、この公転テーブル３上でそれぞれの基材Ｗを自転させる自転テーブル４と、公転テーブル３の径外側に互いに周方向に距離をあけて配置されると共に互いに異なる種類の成膜物質から形成された複数のターゲット５と、を備えている。さらに、上述した公転テーブル３と自転テーブル４とは、テーブル回転機構６によって互いに所定のギア比で回転するようになっている。

次に、ＰＶＤ処理装置１を構成する公転テーブル３、自転テーブル４、ターゲット５、及びテーブル回転機構６について説明する。
図１に示すように、第１実施形態の公転テーブル３は、公転軸７回りに基材Ｗを公転させることができる円板状の部材であり、図例では公転軸７が鉛直方向となるように設置されている。この公転テーブル３には、基材Ｗを搭載した自転テーブル４が、当該公転テーブル３の外縁の近傍に周方向に距離をあけて複数（図例では８つ）配備されている。また、公転テーブル３には、上述した公転軸７回りに基材Ｗを公転（旋回）させるテーブル回転機構６（後述）が設けられている。なお、本実施形態の公転テーブル３は、上方から見て時計回りに公転する構成とされている。

自転テーブル４は、公転テーブル３より小さな外径とされた円板状の部材であり、上面に基材Ｗを搭載可能となっている。また、自転テーブル４は、後述するテーブル回転機構６を用いて、公転軸７と平行な自転軸８回りに自転できるようになっている。
上述した自転テーブル４に搭載される基材Ｗは、例えばドリルやチップなどのように、周方向に沿って円弧状に湾曲した外周面を備えた物品であり、この湾曲した外周面に皮膜を成膜するようになっている。なお、本実施形態では、基材Ｗに円筒体の物品を挙げているが、基材Ｗは円筒体に限られない。例えば、先端が尖った円錐状の部材や、複数の円板状の部材を複数枚積層することで全体として円筒状の外形を備えるに至ったような基材セットも本発明の基材Ｗに含まれる。

ターゲット５は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃといった皮膜の原料となる物質から構成されており、本実施形態では板状に形成されている。このターゲット５には、上述したアークイオンプレーティング用のターゲット５１とスパッタ用のターゲット５２とがあり、互いに異なる種類の成膜物質から形成されている。これらのアークイオンプレーティング用のターゲット５１とスパッタ用のターゲット５２とは、公転テーブル３よりもさらに外側に配備されており、公転テーブル３の周方向に距離をあけて配置されている。図例では、公転テーブル３の側方（紙面の上側）にスパッタ用のターゲット５２が、また公転テーブル３の公転軸７を挟んでスパッタ用のターゲット５２の反対側の側方（紙面の下側）にアークイオンプレーティング用ターゲット５１が配備されている。

例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、テーブル回転機構６は、駆動モータで発生した回転駆動力を上述した公転テーブル３と自転テーブル４との双方に伝達してこれらを回転させるものであり、それぞれのテーブル３、４を所定のギア比で回転させることができるようになっている。
具体的には、テーブル回転機構６は、公転テーブル３側に設けられた中心ギア９と、自転テーブル４側に設けられた自転ギア１０と、を組み合わせて構成されている。これらの中心ギア９と自転ギア１０とは互いに噛み合わされており、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように用いるギアの外径や歯数を変化させることで公転テーブル３に対して自転テーブル４をさまざまなギア比で回転できるようになっている。図４（ａ）は、中心ギア９が大径ギアであり、この中心ギア９に噛み合う自転ギア１０が小径ギアの場合である。図４
（ｂ）は、中心ギア９が小径ギアであり、この中心ギアに噛み合う自転ギア１０が大径ギアの場合である。

いずれの場合であっても、本発明のＰＶＤ処理装置１では、上述したテーブル回転機構６が、複数のターゲット５のそれぞれの中央から公転テーブル３の外接円に引かれた２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間を基材Ｗが通過する間に、基材Ｗが搭載された自転テーブル４を公転テーブル３に対して１８０°以上の角度に亘って自転するように、中心ギア９と自転ギア１０の歯数比が決定されている。言い換えれば、接線Ｌ１、Ｌ２の間を基材Ｗが通過する間に、公転テーブル３上に設定された公転座標系に対して自転テーブル４が１８０°以上の角度に亘って自転するようになっている。

なお、上述した中心ギア９は公転テーブル３の下側に配備されており、回転しないように固定されている。そして、この中心ギア９の周囲に自転ギア１０が噛合している。この自転ギア１０には、図示を省略する駆動モータから回転駆動力が付与されており、付与された回転駆動力を用いて自転ギア１０が中心ギア９の外周に沿って移動することで、公転テーブル３と自転テーブル４との双方が回転している。

図１に示すような構成を備えるＰＶＤ処理装置１で基材ＷにＰＶＤ処理を行う際には、それぞれの自転テーブル４にまず基材Ｗを搭載する。そして、駆動モータで発生した回転駆動力を用いて、公転テーブル３を公転軸７回りに公転させる。また、自転テーブル４にもテーブル回転機構６を経由して公転テーブル３から回転駆動力が伝達しているので、公転テーブル３の公転に合わせてそれぞれの自転テーブル４が自転軸８回りに自転する。その結果、自転テーブル４に搭載された基材Ｗは、公転軸７の回りを自公転するようになる。

このとき、上述したテーブル回転機構６が、複数のターゲット５のそれぞれの中央から公転テーブル３の外接円に引かれた２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間を基材Ｗが通過する間に、基材Ｗが搭載された自転テーブル４を公転テーブル３に対して１８０°以上の角度に亘って自転させる。
このような自公転を実現するテーブル回転機構６を設ける理由を、図１及び図２に示すようなＰＶＤ処理装置１を用いて説明する。

まず、スパッタ用のターゲット５２の電極面中心からは、公転テーブル３側（公転軸７側）に向かって成膜物質がスプレー状に広がりながら飛散する。より具体的には、スパッタ用のターゲット５２から飛び出た成膜物質は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように電極面中心から公転テーブル３側に向かって扇状に拡散して飛散する。このとき、スパッタ用のターゲット５２の正面に最も多量の物質が飛散し、ターゲット５２に立てた垂線から離れた角度に向かうほど飛散量は減る。つまり、スパッタ用のターゲット５２から物質が飛散する範囲は、公転テーブル３の外接円に引かれた一方の接線Ｌ１からもう一方の接線Ｌ２までの範囲に及び、この飛散する成膜物質中を基材Ｗが通過する際に基材Ｗの表面に皮膜が成膜される。

ここで、図２（ａ）に示すように自転テーブル４を自転させない場合を考える。自転テーブル４を自転させない場合であっても、公転テーブル３自体は公転しているため、公転により基材Ｗの外周面上に存在する１点（図中に丸印で示す点）が２本の接線Ｌ１、Ｌ２に挟まれた領域に入る（図中に丸印で示す点が（Ａ）の位置に来る）と、基材Ｗの外周面にスパッタ用のターゲット５２の成膜物質が堆積して図中に黒塗りの円弧線で示すような皮膜が成膜される。

なお、２本の接線Ｌ１、Ｌ２に挟まれた領域であっても、（Ａ）の位置に到達する前では、スパッタ用のターゲット５２が基材Ｗ自身の影に隠れるので、基材Ｗの表面に成膜が行われることはない。
なお、公転テーブル３が公転を続けると、ターゲット５から見て基材Ｗの位置は水平面上で相対的に変化する。つまり、公転する公転テーブル３上に設けられた基材Ｗは、自転していなくともターゲット５に対して絶対座標上での位置を変え、成膜物質が堆積する場所も外周面上で変化する。

例えば、基材Ｗの外周面上の１点に着目して、成膜物質が堆積する基材Ｗの外周面につ
いて考える。図２（ａ）において丸印で示される外周面上の１点は、公転テーブル３が公転すると図中の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）というように、一方の接線Ｌ１上の位置からターゲット５の正面の位置を経由して、他方の接線Ｌ２上の位置まで移動する。一方、このようにターゲット５に対する基材Ｗの位置が相対的に変化して丸印の位置が（Ｃ）まで来ると、上述した黒塗りの場所に隣接した位置にも成膜物質が堆積されるようになり、黒塗りの皮膜に加えてグレーで示した皮膜が新たに形成される。

なお、上述したように基材Ｗを自転させない場合は、図２（ａ）に示すように黒塗りの皮膜とグレーの皮膜とを合わせても基材Ｗの外周面を全周に亘ってカバーすることはできない。それゆえ、図２（ａ）に示すようなテーブル回転機構６を動作させると、周方向の一部が欠落したような皮膜が基材Ｗの外周面に成膜される場合が起こりうる（図６（ｂ））。

ところが、図２（ｂ）に示すように公転テーブル３の公転角度に対する自転テーブル４の自転角度の比を大きくすれば、黒塗りの皮膜とグレーの皮膜とを合わせて基材Ｗの外周面を全周に亘ってカバーすることができ、図６（ａ）に示すように基材Ｗの外周面に均質な構造をもった複合皮膜を成膜することができるようになる。
具体的には、上述したテーブル回転機構６を、２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間を基材Ｗが通過する間に、自転テーブル４を公転テーブル３に対して１８０°以上の角度に亘って自転させるようなギア比に設定する。このようにすれば、自転テーブル４がより広角度に亘って自転する分だけ上述したグレーの皮膜の範囲が増し、基材Ｗの外周面に全周に亘って途切れることなく繋がった皮膜が成膜される。

例えば、図２（ｂ）において丸印で示す点が図中の（Ａ’）→（Ｂ’）→（Ｃ’）と移動し、丸印で示す点が（Ｃ’）まで来た場合を考える。この（Ｃ’）の位置では、図２（ａ）のグレーの皮膜より１８０°広い範囲に亘って、グレーの皮膜が基材Ｗの外周面に形成され、黒塗りの皮膜とグレーの皮膜とを合わせれば基材Ｗの外周面を全周に亘ってカバーすることが可能となる。それゆえ、図６（ａ）に示すように基材Ｗの外周面に全周に亘って途切れることなく繋がった皮膜が成膜され、基材Ｗの外周面に均質な構造をもった皮膜を成膜することができるようになる。

上述した例は、スパッタ用のターゲット５２を用いて周方向に亘って途切れることなく繋がった皮膜を形成する場合のものであったが、アークイオンプレーティング用のターゲット５１に対しても同様に上述した関係を満足するようにテーブル回転機構６を動作させれば、周方向に亘って途切れることなく繋がった皮膜を形成することができ、基材Ｗの外周面に均質な構造をもった複合皮膜を成膜することができるようになる。

なお、基材Ｗの外周面に全周に亘って繋がった皮膜を成膜できたとしても、図７に示すように皮膜の中で最初に成膜された部分と最後に成膜された部分とが部分的に重なり合うと、皮膜の厚みにムラが生じて、均質な構造をもった複合皮膜を成膜することが困難になる可能性がある。
このような場合は、２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間を基材Ｗが通過する間に、基材Ｗが搭載された自転テーブル４を公転テーブル３に対して３６０°以上、より好ましくは７２０°以上の角度に亘って自転させるようにする。そうすれば、皮膜の厚みにムラが無くなって、均質な構造をもった複合皮膜を成膜することが可能になる。具体的には、２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間を基材Ｗが通過する間に、自転テーブル４を公転テーブル３に対して１８０°とした場合には皮膜の厚みに±５０％程度のバラツキが生じるが、３６０°とした場合にはバラツキは±３０％程度となり、７２０°とした場合にはバラツキは±１０％程度となる。

次に、実施例及び比較例を用いて、本発明のＰＶＤ処理方法の作用効果をさらに詳しく説明する。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、実験に用いたＰＶＤ処理装置１は、外径が４００ｍｍφの公転テーブル３上に、外径が１６０ｍｍφの自転テーブル４を、周方向に等間隔をあけて４つ備えたものである。自転テーブル４に搭載される基材Ｗは直径が１６０
ｍｍφの円筒体であり、実施例及び比較例ではこの基材Ｗの外周面にアークイオンプレーティング法により皮膜を成膜している。

なお、アークイオンプレーティング法に用いるターゲット５１は、直径が１００ｍｍの円板であり、公転テーブル３の外周縁から径外側に１６０ｍｍの距離に配備されている。このアーク用のターゲット５１に対して１５０Ａのアーク電流を供給すると共に、真空チャンバ２中に室内の圧力が３Ｐａとなるように窒素ガスを供給して成膜を行った。
また、実施例及び比較例は、公転テーブル３に設けられる中心ギア９と、自転テーブル４に設けられる自転ギア１０とのギア比を、いずれも表１に示すような値としたものである。つまり、図４（ａ）に示すように、実施例は、１８０ｍｍφの直径を有する中心ギア９に対して、６０ｍｍφの直径を有する自転ギア１０を噛み合わせて自公転させた場合に、公転座標系に対する自転角度が３３７．５°となった例である。また、図４（ｂ）に示すように、比較例は、９０ｍｍφの直径を有する中心ギアに対して、１５０ｍｍφの直径を有する自転ギアを噛み合わせて自公転させた場合に、公転座標系に対する自転角度が６７．５°となった例である。

上述した実施例及び比較例に対して、基材Ｗを１８０°の範囲に亘って公転させた場合（図３（ｂ）に示すＡの位置からＢの位置まで回転させた場合）に基材Ｗの表面に成膜される皮膜の膜厚を計測した。膜厚の計測結果を、実施例については図５（ａ）に、比較例については図５（ｂ）に示す。
なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）の縦軸に示される膜厚は、ターゲット５の正面に基材Ｗが位置するときに成膜された膜厚を基準とする相対値で示している。また、図５（ａ）及び図５（ｂ）の横軸に示される周方向位置は、ターゲット５の正面に基材Ｗが位置するときを０°とした場合の角度で示している。

図５（ａ）に示すように、実施例の膜厚は、周方向位置が−１８０°〜＋１８０°の範囲に亘って変化した場合に、０．７〜１．０の範囲で変化しており、周方向位置が変化しても膜厚はあまり変化しないことが分かる。これに対して、図５（ｂ）に示すように、比較例の膜厚は、周方向位置が−１８０°〜−１００°、及び＋１００°〜＋１８０°の範囲において、膜厚が急激に低下しており、膜厚の変化が非常に大きいことが分かる。また、周方向位置が−１８０°付近や＋１８０°付近では、膜厚は０付近まで小さくなっており、殆ど成膜が行われていないことが分かる。

このことから、上述した２本の接線Ｌ１、Ｌ２の間を基材Ｗが通過する間に、自転テーブル４を公転テーブル３に対して１８０°以上の角度に亘って自転させれば、基材Ｗの外周面に全周に亘って途切れることなく繋がった皮膜が成膜することができ、基材Ｗの外周面に均質な構造をもった複合皮膜を成膜することができる。
ところで、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。また、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。

１ＰＶＤ処理装置
２真空チャンバ
３公転テーブル
４自転テーブル
５ターゲット
５１アークイオンプレーティング用のターゲット
５２スパッタ用のターゲット
６テーブル回転機構
７公転軸
８自転軸
９中心ギア
１０自転ギア
Ｗ基材

Claims

真空チャンバと、前記真空チャンバ内に設けられた公転軸回りに複数の基材を公転させる公転テーブルと、前記基材を公転テーブル上で公転軸と平行な自転軸回りに自転させる自転テーブルと、前記公転テーブルの径外側に周方向に距離をあけて配置されると共に互いに異なる種類の成膜物質から形成された複数のターゲットと、を備え、
前記複数のターゲットのそれぞれの中央から公転テーブルの外接円に引かれた２本の接線の間を基材が通過する間に、当該基材が搭載された自転テーブルを公転テーブルに対して１８０°以上の角度に亘って自転させるテーブル回転機構を有し、前記テーブル回転機構は、前記公転テーブルの回転方向と全ての前記自転テーブルの回転方向とを同方向に回転させる
ことを特徴とするＰＶＤ処理装置。
真空チャンバと、前記真空チャンバ内に設けられた公転軸回りに複数の基材を公転させる公転テーブルと、前記公転テーブルの径外側に周方向に距離をあけて配置されると共に互いに異なる種類の成膜物質から形成された複数のターゲットと、を備えたＰＶＤ処理装置を用いてＰＶＤ処理を行うに際しては、
前記複数のターゲットのそれぞれの中央から公転テーブルの外接円に引かれた２本の接線の間を基材が通過する間に、当該基材を公転テーブルの公転軸と平行な自転軸回りに、公転テーブルに対して１８０°以上の角度に亘って自転させると共に、前記公転テーブルの回転方向と全ての前記基材の回転方向とを同方向としつつ、ＰＶＤ処理を行うことを特徴とするＰＶＤ処理方法。