WO2020166167A1 - 成膜品の製造方法及びスパッタリング装置 - Google Patents

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film
rotation
sputtering
rotating
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PCT/JP2019/046043
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竹内　慎
武男 浅田
宏祐 荒木
大助 東
智子 岸本
琢磨 保田
和男 森山
裕貴 清水
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Towa Corp
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Towa Corp
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    • C23C14/50—Substrate holders
    • C23C14/505—Substrate holders for rotation of the substrates

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a film-formed product and a technique of a sputtering device.
  • Patent Document 1 The conventional method of manufacturing a film-formed product and the technique of a sputtering apparatus are as described in Patent Document 1, for example.
  • Patent Document 1 discloses a coating device that performs coating while rotating a small-diameter tool.
  • This coating device holds a small-diameter tool and can rotate (rotate) the rotation jig, the small revolution jig that rotates the rotation jig around the small revolution axis (small revolution), and the small revolution jig around the large revolution axis. It is equipped with a large revolution jig that rotates (large revolution).
  • the axes of the rotation jig, the small revolution jig and the large revolution jig are arranged so as to be parallel to each other. Further, a target is arranged on the side of the large revolution jig or the like.
  • the small-diameter tool is coated with the material emitted from the target while rotating the small-diameter tool on its own axis, small revolution and large revolution. By performing such rotation and revolution, the entire surface of the small diameter tool can be coated.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a film-formed product and a sputtering apparatus capable of suppressing the occurrence of unevenness of a thin film formed on a work. Is to provide.
  • the method for manufacturing a film-formed product according to the present invention is capable of revolving around the first rotation axis and with respect to a sputtering target. While holding the work holding step of holding the work so as to be rotatable about the inclined second rotation axis, the revolution about the first rotation axis, and the rotation about the second rotation axis, And a film forming step of forming a film on the work by using the sputtering target.
  • the sputtering apparatus a rotating shaft, a sputtering target disposed on the side of the rotating shaft, a rotating unit rotatable about the rotating shaft, capable of holding a work, the rotating A plurality of work holding portions arranged in a line around a circumference centered on an axis and provided on the rotating portion so as to be rotatable about an axis inclined with respect to the sputtering target, and the rotating shaft.
  • a rotation drive unit that is formed in a disk shape centering on the center of the workpiece and that is arranged so as to contact the plurality of work holding units and that rotates the work holding unit in accordance with the rotation of the rotating unit.
  • the method for producing a film-formed product according to the present invention is to produce a film-formed product using the sputtering apparatus.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA showing a schematic configuration of a sputtering device. Similarly, a schematic plan sectional view.
  • FIG. 3 is a front cross-sectional view showing the internal structure of a film forming chamber.
  • FIG. 3 is an enlarged front cross-sectional view showing the internal structure of a film forming chamber.
  • FIG. 3 is a front cross-sectional view showing the periphery of a work holding unit.
  • the top view which showed the structure of the rotating wheel.
  • the top view which showed the structure of a fixed disc and the control part.
  • A A schematic diagram showing how a film forming process is performed in a state where a work is not tilted.
  • (B) A schematic view showing how the film forming process is performed in a state where the work is inclined. The figure which showed an example of the evaluation regarding the lifetime of the tool of this application. The figure which showed an example of the evaluation regarding the generation
  • the sputtering apparatus 1 is a vacuum processing apparatus (vacuum film forming apparatus) that performs film forming processing in vacuum.
  • the sputtering apparatus 1 assumes a working tool as the work (processed article) W to be film-formed.
  • the sputtering apparatus 1 mainly includes a film forming chamber 2, a work holding unit rotating unit 3, a motor 4, an exhaust device 5, a target (sputtering target) 6, and a heater 7.
  • the film forming chamber 2 forms a space for performing a film forming process on the work W.
  • the film forming chamber 2 is formed in a substantially columnar shape with its axis oriented in the vertical direction (see FIG. 2).
  • the film forming chamber 2 is formed in a hollow shape.
  • the work holding unit rotating unit 3 rotates a work holding unit 60 described later.
  • the work holder rotating unit 3 is arranged in the film forming chamber 2.
  • the motor 4 (see FIG. 1) is a drive source for rotationally driving the work holding unit rotation unit 3.
  • the motor 4 is arranged outside the film forming chamber 2.
  • the power of the motor 4 is transmitted to the work holding unit rotation unit 3 via an appropriate power transmission mechanism (for example, a shaft).
  • the exhaust device 5 (see FIG. 1) exhausts the air in the film forming chamber 2 to adjust the inside of the film forming chamber 2 to a vacuum degree suitable for the film forming process.
  • the target 6 is a material (film forming material) for forming a film on the work W.
  • the target 6 is formed in a flat plate shape.
  • the target 6 is arranged in the film forming chamber 2.
  • a pair of targets 6 are provided with the workpiece holding unit rotating unit 3 interposed therebetween.
  • the target 6 is arranged such that the plate surface is along the vertical direction.
  • the target 6 is arranged so that the plate surface faces the center of the film forming chamber 2 (that is, the work holding unit rotating unit 3).
  • the heater 7 is for heating the work W to improve film formation quality (uniformity, etc.).
  • the heater 7 is arranged in the film forming chamber 2.
  • a pair of heaters 7 are provided with the work holder rotating unit 3 interposed therebetween.
  • the target 6 and the heater 7 are arranged at equal intervals around the work holding unit rotation unit 3.
  • the work holding unit rotation unit 3 shown in FIGS. 3 and 4 mainly includes a rotary shaft 20, an upper rotary body 30, a rotary wheel 40, a mounting member 50, a work holding unit 60, a fixed disk 70, a restricting unit 80, and a cover 90. To do.
  • the rotary shaft 20 serves as the center of rotation of the rotary wheel 40 described later.
  • the rotating shaft 20 is formed in a substantially columnar shape.
  • the rotating shaft 20 is arranged with its axis oriented in the vertical direction (vertical direction).
  • An outer cylindrical member 21 formed in a cylindrical shape is fitted to the rotating shaft 20 so as to cover the side surface of the rotating shaft 20 so as to be integrally rotatable.
  • a key groove 21 a is formed on the upper end of the outer cylinder member 21.
  • the upper rotary body 30 is rotatable integrally with the rotary shaft 20.
  • the upper rotating body 30 is formed in a circular shape in plan view.
  • the upper end of the rotary shaft 20 is fixed to the center of the bottom surface of the upper rotary body 30.
  • a key member 31 is fixed near the center of the bottom surface of the upper rotating body 30.
  • the power of the motor 4 (see FIG. 1) can be transmitted to the upper rotating body 30.
  • the upper rotary body 30 can rotate together with the rotary shaft 20 by the power from the motor 4.
  • the rotary wheel 40 shown in FIGS. 3 to 6 rotates (revolves) a work holding unit 60 described later about the rotary shaft 20.
  • the rotary wheel 40 mainly includes a boss portion 41, a rib 42, and an outer peripheral portion 43.
  • the boss portion 41 is a portion formed at the center of the rotating wheel 40.
  • the boss portion 41 is formed in a substantially cylindrical shape with its axis oriented in the vertical direction (vertical direction). At the center of the boss portion 41, a through hole 41a that vertically penetrates the boss portion 41 is formed.
  • the rib 42 is a rod-shaped portion formed so as to extend from the boss portion 41 toward the outside of the boss portion 41 in the radial direction of the rotating wheel 40.
  • a plurality of ribs 42 (five in the present embodiment) are formed around the boss portion 41 at equal intervals (see FIG. 6 ).
  • the outer peripheral portion 43 is a portion that supports a work holding portion 60 described later.
  • the outer peripheral portion 43 is formed in an annular shape centered on the boss portion 41 in a plan view.
  • the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 43 is fixed to the outer end portion of the rib 42 in the radial direction of the rotating wheel 40. In this way, the outer peripheral portion 43 is connected to the boss portion 41 via the rib 42.
  • the boss portion 41, the rib 42, and the outer peripheral portion 43 are integrally formed.
  • An inclined surface 43a and a through hole 43b are mainly formed in the outer peripheral portion 43.
  • the inclined surface 43a shown in FIGS. 5 and 6 is formed on the upper surface of the outer peripheral portion 43.
  • the inclined surface 43a is formed so as to face a direction inclined with respect to the vertical direction (axial direction of the rotating shaft 20).
  • the inclined surface 43a is formed so as to incline downward toward the outer side in the radial direction of the rotary wheel 40.
  • the through hole 43b is formed so as to vertically penetrate the outer peripheral portion 43.
  • the upper end of the through hole 43b is formed so as to open to the inclined surface 43a.
  • the through hole 43b is formed so as to extend perpendicularly to the inclined surface 43a. That is, the through hole 43b is formed so as to extend in a direction inclined with respect to the vertical direction (vertical direction). More specifically, the through hole 43b is formed so as to extend radially outward of the rotary wheel 40 as it extends upward.
  • the lower end (lower opening) of the through hole 43b is closed by a plate-like closing member 43c.
  • a plurality of inclined surfaces 43a and through holes 43b are formed at equal intervals along the circumferential direction of the outer peripheral portion 43.
  • the rotating wheel 40 is provided on the rotating shaft 20 (outer cylinder member 21). Specifically, the boss portion 41 (through hole 41 a) of the rotary wheel 40 is inserted into the rotary shaft 20. At this time, the rotary wheel 40 and the rotary shaft 20 are engaged so as to be integrally rotatable. Further, a plurality of rotating wheels 40 are provided on the rotating shaft 20 so as to be vertically arranged at equal intervals. In FIGS. 1, 3 and 4, two rotating wheels 40 are shown as an example.
  • the mounting member 50 shown in FIGS. 4 and 5 is for mounting a work holding portion 60, which will be described later, on the rotary wheel 40.
  • the mounting member 50 mainly includes a main body portion 51 and a flange portion 52.
  • the main body 51 is a portion formed in a cylindrical shape.
  • the outer diameter of the main body portion 51 is formed to be substantially the same as the inner diameter of the through hole 43b of the rotary wheel 40.
  • the flange portion 52 is a disk-shaped portion formed so as to expand in diameter from the vicinity of the upper end portion of the main body portion 51.
  • the body 51 is inserted into the through hole 43b of the rotary wheel 40 from above.
  • the flange portion 52 is fixed to the inclined surface 43a of the rotating wheel 40 by an appropriate fastening member (bolt or the like).
  • the mounting member 50 is provided in each through hole 43b of the rotary wheel 40.
  • the axis of the mounting member 50 (main body 51) is arranged so as to be inclined at the same angle as the through hole 43b.
  • the work holding unit 60 holds the work W rotatably (rotatably).
  • the work holding part 60 mainly includes a rotation support part 61 and a rotation driven part 62.
  • the rotation support portion 61 holds the work W.
  • the rotation support portion 61 mainly includes a holding portion 61a and a support portion 61b.
  • the holding portion 61a is a portion that holds the work W.
  • the holding portion 61a is formed in a substantially cylindrical shape (bottomed cylindrical shape) having a bottom surface (lower surface).
  • the upper portion of the holding portion 61a is opened, and the work W inserted through this opening can be held.
  • the holder 61a can not only directly hold the work W, but can also hold the work W via an appropriate member (a cap or the like that holds the work W).
  • the support portion 61b is a portion supported by the rotating wheel 40 via the mounting member 50.
  • the support portion 61b is formed in a substantially columnar shape.
  • the outer diameter of the support portion 61b is formed to be smaller than the inner diameter of the mounting member 50.
  • the support portion 61b is formed so as to protrude downward from the bottom surface of the holding portion 61a.
  • the support portion 61b and the holding portion 61a are formed on the same axis.
  • the support portion 61b is inserted into the main body portion 51 of the mounting member 50 from above.
  • the support portion 61b is rotatably supported by the mounting member 50 (main body portion 51) via an appropriate bearing member 61c.
  • the holding portion 61a is arranged so as to project upward from the rotary wheel 40.
  • the axis of the rotation support portion 61 is arranged so as to be inclined at the same angle as the axis of the mounting member 50 (main body portion 51).
  • the rotation support portion 61 is arranged so as to be inclined with respect to the plate surface of the target 6 arranged laterally, as shown in FIG.
  • the rotation support portion 61 can rotate (rotate) about an axis inclined with respect to the axis (vertical direction) of the rotation shaft 20.
  • any member can be used as the bearing member 61c.
  • any member such as a ball bearing, a roller bearing, and a slide bearing can be appropriately selected. Further, it is possible to provide a plurality of bearing members 61c for one support portion 61b.
  • the inclination angle of the axis of the support portion 61b (inclination angle ⁇ described later (see FIG. 5)) can be set arbitrarily.
  • the support portion 61b can be set so as to be tilted by 20 to 80° with respect to the rotary shaft 20 and the target 6 (based on the vertical direction).
  • the rotation driven part 62 is a part that comes into contact with a fixed disk 70 described later.
  • the driven portion 62 is formed in a substantially circular flat plate shape when viewed in the axial direction of the rotation support portion 61.
  • a through hole 62 a is formed at the center of the driven portion 62.
  • the through hole 62 a of the rotation driven portion 62 is fitted to the holding portion 61 a of the rotation support portion 61 above the rotation wheel 40. As a result, the rotation driven portion 62 can rotate integrally with the rotation support portion 61.
  • the work holding portion 60 is provided on the outer peripheral portion 43 of the rotary wheel 40 via the mounting member 50. Further, the plurality of work holding portions 60 are provided so as to be arranged along the outer peripheral portion 43 (that is, on the circumference around the rotation shaft 20).
  • the fixed disk 70 shown in FIGS. 3 to 5 and 7 is for rotating the work holding unit 60.
  • the fixed disk 70 is formed in a plate shape (disk shape) having a circular shape in plan view.
  • a through hole 70a is formed at the center of the fixed disk 70.
  • the fixed disk 70 is provided on the rotary shaft 20 via a fixed member 71 and a bearing member 72. Specifically, the outer ring of the bearing member 72 is fixed to the inside of the fixed disk 70 (through hole 70a) via the fixing member 71. The inner ring of the bearing member 72 is inserted into the rotary shaft 20 and fixed to the rotary shaft 20. As described above, the fixed disk 70 is provided so as to be rotatable relative to the rotary shaft 20 via the bearing member 72. The fixed disk 70 is provided above the rotating wheel 40 with an appropriate gap from the rotating wheel 40. That is, the fixed disks 70 are provided in the same number as the rotating wheels 40 so as to correspond to the rotating wheels 40. The outer peripheral end portion of the fixed disk 70 is arranged so as to come into contact with the rotation driven portion 62 of the work holding portion 60 provided on the corresponding rotary wheel 40.
  • bearing member 72 any member can be used as the bearing member 72.
  • any member such as a ball bearing, a roller bearing, and a slide bearing can be appropriately selected.
  • the fixed disk 70 and the driven part 62 rotate so that the work holding part 60 rotates (revolves) about the rotation shaft 20 so that the power for rotating the work holding part 60 is transmitted to the work holding part 60.
  • the fixed disk 70 and the rotationally driven portion 62 can be formed by a gear (for example, a bevel gear) having teeth that mesh with each other. Accordingly, the fixed disk 70 can continuously rotate (rotate) the work holding portion 60 (in particular, the work W can be continuously rotated in a state where the work W faces the target 6 ).
  • the fixed disk 70 and the rotationally driven portion 62 may be configured to be in contact with each other and capable of transmitting power.
  • gears for example, gears, a combination of a chain and a sprocket, a structure for transmitting power by using a meshing structure such as a combination of holes and protrusions, and a structure for transmitting power by using frictional force between contact surfaces may be used. .. Further, the fixed disk 70 and the driven part 62 may be in contact with each other via an inclusion that does not include a mechanical mechanism. In this case, the fixed disk 70, which is a rotating part, and the driven part 62, which is a part of the work holding part 60, come into contact with each other without interposing a mechanical mechanism.
  • the fixed disk 70 and the rotation driven portion 62 are not limited to those that continuously transmit power and rotate the work holding portion 60 continuously like a gear.
  • the fixed disk 70 and the rotationally driven portion 62 can intermittently rotate (spin) the work holding portion 60 by intermittently transmitting power using a cam or the like.
  • the regulation unit 80 regulates the rotation of the fixed disc 70.
  • the restriction portion 80 mainly includes a first restriction member 81 and a second restriction member 82.
  • the first regulation member 81 is fixed to each fixed disc 70.
  • the first regulating member 81 is formed by bending a rectangular plate material.
  • the first regulating member 81 includes a horizontally extending left portion 81a, a midway portion 81b extending vertically upward from the right end of the left portion 81a, and a right portion 81c extending rightward from the upper end of the midway portion 81b, It is equipped with.
  • the first restricting member 81 is formed such that the radially outer portion (right portion 81c) of the fixed disk 70 is higher than the radially inner portion (left portion 81a). This makes it possible to avoid interference with the work holding unit 60 and the work W.
  • the left portion 81a of the first regulating member 81 is fixed near the right end portion of the upper surface of the fixed disc 70 by an appropriate fastening member (bolt or the like).
  • the right portion 81c of the first regulating member 81 is arranged so as to project rightward from the fixed disc 70.
  • a cutout portion 81d is formed in the right portion 81c.
  • the second restricting member 82 engages with the first restricting member 81.
  • the second regulation member 82 is formed in a substantially columnar shape.
  • the second restricting member 82 is arranged with its axis in the vertical direction (vertical direction).
  • the upper end of the second regulation member 82 is fixed to the upper surface of the film forming chamber 2 via the bracket 82a.
  • the second regulation member 82 is engaged with the cutout portion 81d of the first regulation member 81 provided on each fixed disk 70. More specifically, the second regulating member 82 is fitted into the cutout portion 81d of the first regulating member 81, and the rotation of the fixed disc 70 is regulated.
  • the rotation of the fixed disk 70 is restricted by engaging the first restriction member 81 provided on the fixed disk 70 with the second restriction member 82 fixed to the film forming chamber 2. As a result, even if the rotary shaft 20 rotates, the fixed disk 70 does not rotate.
  • the cover 90 shown in FIGS. 3 to 5 covers the work holding unit 60.
  • the cover 90 is formed by appropriately bending a plate-shaped member.
  • the cover 90 is arranged so as to cover the work holding portion 60 from the side (outside in the radial direction of the fixed disc 70) and from above.
  • a through hole 91 is formed in the cover 90.
  • the work W held by the work holding portion 60 can be exposed to the outside of the cover 90 via the through hole 91.
  • the cover 90 is fixed to the rotating wheel 40 by an appropriate method.
  • the power of the motor 4 causes the rotating shaft 20 to rotate.
  • the rotary wheel 40 rotates integrally with the rotary shaft 20.
  • the work holding portion 60 provided on the outer peripheral portion 43 of the rotating wheel 40 rotates (revolves) about the rotating shaft 20.
  • the rotation of the fixed disk 70 provided so as to be rotatable relative to the rotary shaft 20 is restricted by the restriction unit 80. Therefore, the fixed disk 70 does not rotate with the rotation of the rotary shaft 20.
  • the rotation driven part 62 of the work holding part 60 rotates (revolves) about the rotating shaft 20 while contacting with the fixed (non-rotating) fixed disk 70.
  • the work holding unit 60 rotates (revolves) about the rotation shaft 20 and rotates (rotates) about the axis of the work holding unit 60 (see FIG. 2 ).
  • the work holding unit 60 rotates (revolves) about the rotation shaft 20
  • the work holding unit 60 is viewed from the outside of the work holding unit 60 toward the rotation shaft 20 (in other words, as shown in FIGS. 4 and 5 ).
  • the tilt angle ⁇ is always constant in a sectional view passing through the rotary shaft 20 and parallel to the rotary shaft 20.
  • the inclination angle ⁇ is an angle with respect to the axis of the rotary shaft 20 and the plate surface of the target 6 in the cross section shown in FIGS. 4 and 5 (the cross section viewed from the circumferential direction of the virtual circle around the rotary shaft 20). means.
  • the inclination angle ⁇ is the vertical direction (vertical direction) in the cross sections shown in FIGS. 4 and 5. It is an angle with respect to the imaginary line X along the line.
  • the cross section viewed from the circumferential direction of the virtual circle centering on the rotation axis 20 can also be expressed as a cross section viewed from the circumference of the virtual circle centering on the rotation axis 20.
  • the work holding unit 60 rotates (revolves) about the rotation shaft 20
  • particles of the film-forming material collide with the work W from the target 6 at a position where the work W faces the target 6 to form a relatively thick film.
  • the inclination angle ⁇ of the work holding part 60 (work W) with respect to the target 6 becomes substantially constant. Further, at this time, the film quality of the film formed on the entire exposed surface of the work W can be made uniform by rotating itself around the axis of the work holding unit 60.
  • the method for manufacturing a film-formed product mainly includes a work holding step S1, an exhaust step S2, a work heating step S3, and a film forming step S4.
  • the work holding step S1 is a step of causing the work holding unit 60 to hold the work W.
  • the worker inserts the work W into the holding portion 61a of the work holding portion 60 and holds the work W by the work holding portion 60.
  • the exhaust step S2 is a step of exhausting the air in the film forming chamber 2.
  • the exhaust step S2 when the exhaust device 5 is operated, the air in the film forming chamber 2 is exhausted.
  • the inside of the film forming chamber 2 is adjusted to a vacuum degree suitable for the film forming process.
  • the work heating step S3 is a step of heating the work W.
  • the work holding unit rotating unit 3 is operated and the rotation (revolution and rotation) of the work holding unit 60 is started. Further, in the work heating step S3, the heater 7 is operated to heat the work W held by the work holding unit 60 to an appropriate temperature.
  • the film forming step S4 is a step of performing a film forming process on the work W.
  • the work holder rotating unit 3 is continuously operated.
  • a sputtering gas for example, an inert gas such as Ar
  • RF Radio Frequency
  • the particles of the film forming material knocked out from the target 6 adhere to the surface of the work W. By depositing these particles on the surface of the work W, a thin film can be formed. In this way, the work W (film-formed product) that has been subjected to the film-forming treatment can be manufactured.
  • the work holding step S1, the exhaust step S2, the work heating step S3, and the film forming step S4 have been described in order for convenience, but the method for manufacturing the film formed article is not necessarily limited to this.
  • the order of some steps can be changed (for example, the order of the exhaust step S2 and the work heating step S3 can be changed) or can be performed simultaneously (for example, the exhaust step S2 and the work heating step S3 can be performed at the same time). is there.
  • the upper surface of the work W does not face the target 6, so that the particles of the film-forming material from the target 6 are unlikely to adhere to the upper surface of the work W. That is, there is a possibility that unevenness may occur in the formed thin film on the side surface and the upper surface of the work W.
  • the work W is configured to rotate about an axis inclined with respect to the target 6.
  • the side surface of the work W not only the side surface of the work W but also the upper surface can be made to face the target 6. Therefore, it is possible to prevent unevenness in the formed thin film on the side surface and the upper surface of the work W. Further, it is possible to suppress a difference in compressive stress of the thin film between the side surface and the upper surface of the work W, and improve the adhesion and homogeneity of the thin film.
  • FIG. 10 shows a tool formed by the sputtering apparatus 1 according to the present embodiment (hereinafter, referred to as “tool of the present application”) and a tool formed by a conventionally known method as a comparative example (hereinafter, referred to as “comparative example”). “)” is shown as an example.
  • sputtering conditions in the present embodiment an RF sputtering method using an RF power source is used, an AlCr-based alloy is used as a sputtering target, and a sputtering gas is a reactivity with a mixed gas in which a nitrogen gas is contained in an argon gas. A film was formed by sputtering.
  • the tool targeted for evaluation is the "R0.5 carbide ball end mill”.
  • the base material is a "hard metal (hard metal)" of WC-Co alloy, and an AlCrN-based film (coating) is applied.
  • the material type (working material type) to be cut is SUS420J2 (HRC55).
  • the processing conditions are: rotation speed: 30,000 (min ⁇ 1 ), feed rate: 1,500 (mm/min), and cut Rd(XY): 0.05 (mm).
  • the life standard is (A): wear amount is 0.005 (mm)
  • the life of the comparative example is 104.8 (m)
  • the life of the tool of the present application is 200. It is 1 (m). That is, it can be seen that, when the life standard is (A): wear amount is 0.005 (mm), the tool life of the tool of the present application is approximately doubled as compared with the comparative example.
  • the life standard is (B): the wear amount is 0.01 (mm)
  • the life of the comparative example is 109.8 (m)
  • the life of the tool of the present application is 293.5 (m). is there. That is, it can be seen that when the life criterion is (B): wear amount 0.01 (mm), the tool life of the tool of the present application is extended to about three times that of the comparative example.
  • FIG. 11 shows an example of evaluation regarding occurrence of a chip between the tool of the present application and a comparative example.
  • the number of occurrences of tool chipping was compared when 200 (m) cutting was performed under the same conditions as the example shown in FIG.
  • the number of evaluations (the number of times of cutting) was 10, and after cutting, the tool was observed using a factory microscope at a magnification of 20 times.
  • the chip was counted as having occurred.
  • the tool formed by the sputtering apparatus 1 (method for producing a film-formed product) according to the present embodiment has a long life and suppresses the occurrence of chipping due to improvement in adhesion and homogeneity of the thin film (coating). It has been found that it is possible to achieve.
  • the apparatus that performs sputtering is illustrated as an example of the vacuum processing apparatus (vacuum film forming apparatus), but the present invention is not limited to this and may be applied to various other vacuum processing. Is possible. For example, it can be applied to a physical vapor deposition method (physical vapor deposition method: PVD) other than the sputtering method using the physical movement of particles.
  • PVD physical vapor deposition method
  • PVD vacuum evaporation
  • molecular beam evaporation molecular beam evaporation
  • ion plating molecular beam evaporation
  • ion beam evaporation PLD (plasma laser deposition), etc.
  • sputtering system as exemplified in this embodiment, conventional sputtering, magnetron sputtering, ion beam sputtering, ECR sputtering, reactive sputtering (reactive gas (O 2 , N 2, etc.) is introduced, and oxidation is performed. Thing and the film formation of nitride).
  • RF sputtering using an RF (high frequency) power source depending on the material of the work W.
  • the thin film formed on the work W according to the present embodiment is composed of a single layer or a plurality of laminated layers including at least one of AlCrN, AlN, TiCrN, TiN, TiAlN, TiAlCrN, and Al 2 O 3 in particular.
  • AlCrN AlN
  • TiCrN TiCrN
  • TiN TiAlN
  • TiAlCrN TiAlCrN
  • Al 2 O 3 Al 2 O 3
  • additives As appropriate, Nb, Ta, Mo, V, Y, Si or the like can be added as an additive.
  • the method for manufacturing a film-formed product is Holds the work W so that it can revolve around the first rotation shaft (rotation shaft 20) and can rotate around the second rotation shaft (work holding unit 60) inclined with respect to the target 6 (sputtering target).
  • Work holding step S1 A film forming step S4 of forming a film on the work W by using the target 6 while performing revolution about the first rotation axis and rotation about the second rotation axis; Is included.
  • the work W is held such that the inclination angle ⁇ with respect to the target 6 in a state of facing the target 6 is constant.
  • the plurality of work holding portions 60 are subjected to the film forming processing in a state of being inclined at a constant angle with respect to the target 6 arranged on the outer side in the radial direction of the rotating wheel 40. Become. As a result, it is possible to suppress the dependency of the angle of the processing surface of the work W (a defect such as unevenness due to the change of the inclination angle ⁇ ).
  • a film is formed on the work W by using high frequency sputtering.
  • the film forming step S4 is to form a film on the work by using reactive sputtering.
  • a substance for example, an oxide or a nitride generated by the reactive gas and the constituent material of the target 6 can be formed as a thin film.
  • the work holding step S1 uses a machining tool as the work W.
  • a film composed of a single layer or a plurality of layers is formed on the work W, the film including at least one of AlCrN, AlN, TiCrN, TiN, TiAlN, TiAlCrN, and Al 2 O 3. To do.
  • the work W is continuously rotated about the second rotation axis in a state where the work W faces the target 6 by the revolution about the first rotation axis. It is something that rotates.
  • the sputtering device 1 is The rotating shaft 20, A target 6 (sputtering target) arranged laterally of the rotary shaft 20; A rotating wheel 40 (rotating portion) rotatable about the rotating shaft 20; Workpieces W can be held, and they are arranged on the circumference around the rotation shaft 20 so as to be aligned, and provided on the rotation wheel 40 so as to be rotatable about an axis inclined with respect to the target 6.
  • 70 rotary drive unit
  • the target W is subjected to the film forming process by using the target 6 to suppress the occurrence of the unevenness of the thin film formed on the work W.
  • the method for manufacturing a film-formed product according to the present embodiment is to manufacture a film-formed product using the sputtering apparatus 1.
  • the work holding unit rotation unit 3 is The rotating shaft 20, A rotating wheel 40 (rotating portion) rotatable about the rotating shaft 20;
  • the work W can be held, arranged so as to be lined up on a circumference centered on the rotation shaft 20, and rotated so as to be rotatable about an axis inclined with respect to the axis of the rotation shaft 20.
  • a plurality of work holding portions 60 provided on the wheel 40, A fixed disk that is formed in a disk shape around the rotation shaft 20 and that is arranged so as to contact the plurality of work holding portions 60 and that rotates the work holding portions 60 as the rotation wheel 40 rotates.
  • 70 (rotary drive unit), It is equipped with.
  • the work holding unit 60 can be rotated (rotated) about an axis inclined with respect to the rotation axis 20, so that not only the side surface of the work W but also the film formation process Can be easily applied. This makes it possible to suppress the occurrence of unevenness in the thin film formed, and consequently to improve the adhesion and homogeneity of the thin film (coating).
  • the plurality of work holding portions 60 are rotated (rotated) by the disk-shaped fixed disk 70 that is in contact with the plurality of work holding portions 60.
  • the plurality of work holding portions 60 rotate and revolve while maintaining a posture inclined toward the outer side in the radial direction of the rotary wheel 40 at a constant angle. That is, the plurality of work holding portions 60 are subjected to the film forming process in a state of being inclined at a constant angle with respect to the target 6 arranged on the outer side in the radial direction of the rotating wheel 40.
  • the rotary shaft 20 is formed so as to be rotatable by using power from the motor 4 (power source),
  • the rotating wheel 40 is provided on the rotating shaft 20 so as to be rotatable integrally with the rotating shaft 20
  • the fixed disk 70 is provided so as to be rotatable relative to the rotary shaft 20, It further comprises a restricting portion 80 for restricting the rotation of the fixed disk 70.
  • the rotary wheel 40, the work holding part 60 provided on the rotary wheel 40, and the fixed disk 70 for rotating the work holding part 60 are provided in plural along the axial direction of the rotary shaft 20. is there.
  • the work holding section 60 is A rotation support portion 61 that holds the work W and is rotatably supported by the rotation wheel 40, A rotation driven portion 62 fixed to the rotation support portion 61 and arranged so as to come into contact with the fixed disk 70; It is equipped with.
  • the rotation support portion 61 is rotatably supported by the rotation wheel 40 via a bearing member 61c.
  • the work holding unit 60 can be smoothly rotated. As a result, the driving force required to rotate the work holding unit 60 can be reduced.
  • the rotation support portion 61 is arranged such that a lower portion thereof is inserted into the rotation wheel 40 and an upper portion thereof projects upward from the rotation wheel 40.
  • the rotation driven portion 62 is provided on the rotation support portion 61 above the rotation wheel 40.
  • the mechanism (rotationally driven portion 62) for rotating (spinning) the work holding portion 60 can be arranged at a relatively high position (above the rotating wheel 40), and this mechanism The maintainability can be improved.
  • the sputtering apparatus 1 (vacuum processing apparatus) according to this embodiment includes the work holding unit rotating unit 3.
  • the rotary wheel 40 according to the present embodiment is an embodiment of the rotary unit.
  • the fixed disk 70 according to the present embodiment is an embodiment of the rotation drive unit.
  • the target 6 according to this embodiment is an embodiment of a sputtering target.
  • the motor 4 according to the present embodiment is an embodiment of a power source.
  • the rotary shaft 20 and the work holding unit 60 according to the present embodiment are an embodiment of the first rotary shaft and the second rotary shaft.
  • the sputtering apparatus 1 according to the present embodiment is an embodiment of a vacuum processing apparatus.
  • a tool for machining (a tool for machining such as cutting, grinding, and polishing) is illustrated as an example of the work W, but the present invention is not limited to this. That is, the work W that is the target of film formation can be arbitrarily selected.
  • various articles such as punch parts (blades for punching), die parts for die casting, blades of cutters, and the like are assumed.
  • the shape of the work W is not limited, and any shape can be used.
  • a member having a complicated three-dimensional shape may be used as well as a rod-shaped, columnar, or prismatic member extending in one direction. It is also possible to use a member having a complicated surface shape (for example, the cutting edge of a tool) as the work W.
  • the work W is held in a state of being inclined with respect to the rotary shaft 20 and the target 6, but the angle and direction of this inclination can be arbitrarily changed.
  • the inclination angle ⁇ of the work holding portion 60 (and thus the inclination angle ⁇ of the work W) can be changed. ..
  • the inclination angle ⁇ of the work W can be changed by replacing not only the rotating wheel 40 but also other members (for example, the mounting member 50).
  • the rotary wheel 40, the work holding part 60 provided on the rotary wheel 40, and the fixed disks 70 corresponding to the work holding part 60 are arranged vertically (two in a row).
  • the number of the rotating wheels 40 and the like is not limited. That is, it is possible to provide only one rotary wheel 40 or the like in the sputtering apparatus 1 or three or more rotary wheels 40 or the like.
  • the rotating wheel 40 and the like are arranged so as not to overlap with other rotating wheels 40 and the like that are vertically adjacent when viewed from the side.
  • the rotary wheel 40, the work holding unit 60, and the fixed disk 70 provided below are located below the rotary wheel 40 and the like provided above (upper stage). It is arranged to be located.
  • the present invention is not limited to this.
  • it is possible to further provide an ion gun and perform pretreatment for example, the oxide on the surface of the work W is bombarded with argon ions to be removed.
  • pretreatment for example, the oxide on the surface of the work W is bombarded with argon ions to be removed.
  • the motor 4 is illustrated as an example of the power source, but the present invention is not limited to this. That is, it is possible to use other power sources (engine, actuator, etc.).
  • the speed (rotation speed) of rotation (revolution and rotation) of the work holding unit 60 can be set appropriately. For example, while the work holding unit 60 passes the front surface of the target 6 by rotation (revolution) about the rotation axis 20 (while facing the target 6), the work holding unit 60 makes at least one rotation (360). °) It is set to rotate more than that. As a result, the film forming material from the target 6 can be attached to the entire area of the work W, and the adhesion and homogeneity of the thin film can be further improved.

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Abstract

ワークに形成される薄膜のムラの発生を抑制することができる成膜品の製造方法を提供する。第一回転軸（回転軸２０）を中心として公転可能、かつターゲット６（スパッタリングターゲット）に対して傾斜した第二回転軸（ワーク保持部６０）を中心として自転可能となるようにワークＷを保持するワーク保持工程と、前記第一回転軸を中心とする公転、及び前記第二回転軸を中心とする自転を行いながら、前記ターゲット６を用いて、前記ワークＷに対して成膜を行う成膜工程と、を含む。

Description

成膜品の製造方法及びスパッタリング装置
　本発明は、成膜品の製造方法及びスパッタリング装置の技術に関する。
　従来の成膜品の製造方法及びスパッタリング装置の技術は、例えば、特許文献１に記載の如くである。
　特許文献１には、小径工具を回転させながらコーティングを行うコーティング装置が開示されている。このコーティング装置は、小径工具を保持すると共に回転（自転）可能な自転ジグ、自転ジグを小公転軸を中心として回転（小公転）させる小公転ジグ、及び小公転ジグを大公転軸を中心として回転（大公転）させる大公転ジグを具備している。自転ジグ、小公転ジグ及び大公転ジグの軸線（回転中心線）は、互いに平行になるように配置されている。また、この大公転ジグ等の側方には、ターゲットが配置されている。
　このように構成されたコーティング装置においては、小径工具を自転、小公転及び大公転させながら、ターゲットから発せられた材料で小径工具にコーティングが施される。このような自転及び公転を行うことで、小径工具の表面全体にコーティングを施すことができる。
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、小径工具を回転（自転及び公転（小公転及び大公転））させた場合、小径工具の側面はターゲットと対向するものの、上面はターゲットと対向することはない。このため、小径工具の側面と上面ではコーティングにムラが生じるおそれがある点で、改善の余地があった。
特開２００７－７７４６９号公報
　本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ワークに形成される薄膜のムラの発生を抑制することができる成膜品の製造方法及びスパッタリング装置を提供することである。
　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、この課題を解決するため、本発明に係る成膜品の製造方法は、第一回転軸を中心として公転可能、かつスパッタリングターゲットに対して傾斜した第二回転軸を中心として自転可能となるようにワークを保持するワーク保持工程と、前記第一回転軸を中心とする公転、及び前記第二回転軸を中心とする自転を行いながら、前記スパッタリングターゲットを用いて、前記ワークに対して成膜を行う成膜工程と、を具備するものである。
　また、本発明に係るスパッタリング装置は、回転軸と、前記回転軸の側方に配置されたスパッタリングターゲットと、前記回転軸を中心として回転可能な回転部と、ワークを保持可能であり、前記回転軸を中心とする円周上に並ぶように配置され、前記スパッタリングターゲットに対して傾斜した軸線を中心として回転可能となるように前記回転部に設けられた複数のワーク保持部と、前記回転軸を中心とする円盤状に形成されると共に、複数の前記ワーク保持部と接触するように配置され、前記回転部の回転に伴って前記ワーク保持部を回転させる回転駆動部と、を具備するものである。
　また、本発明に係る成膜品の製造方法は、前記スパッタリング装置を用いて成膜品を製造するものである。
　本発明によれば、ワークに形成される薄膜のムラの発生を抑制することができる。
スパッタリング装置の概略構成を示したＡ－Ａ断面模式図。 同じく、平面断面模式図。 成膜室の内部構造を示した正面断面図。 成膜室の内部構造を示した正面断面拡大図。 ワーク保持部の周辺を示した正面断面図。 回転ホイールの構成を示した平面図。 固定円盤及び規制部の構成を示した平面図。 成膜品の製造方法の各工程を示した図。 （ａ）ワークが傾斜していない状態で成膜処理が施される様子を示した模式図。（ｂ）ワークが傾斜している状態で成膜処理が施される様子を示した模式図。 本願工具の寿命に関する評価の一例を示した図。 本願工具の欠けの発生に関する評価の一例を示した図。
　以下では、図中の矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｌ、矢印Ｒ、矢印Ｆ及び矢印Ｂで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、左方向、右方向、前方向及び後方向と定義して説明を行う。
　以下では、図１及び図２を用いて、本実施形態に係るスパッタリング装置１の概略について説明する。
　スパッタリング装置１は、真空中で成膜処理を行う真空処理装置（真空成膜装置）である。本実施形態に係るスパッタリング装置１は、成膜対象となるワーク（処理品）Ｗとして、加工用の工具を想定している。スパッタリング装置１は、主として成膜室２、ワーク保持部回転ユニット３、モータ４、排気装置５、ターゲット（スパッタリングターゲット）６及びヒータ７を具備する。
　成膜室２は、ワークＷに成膜処理を施すための空間を形成するものである。成膜室２は、軸線を上下方向に向けた略円柱状に形成される（図２参照）。成膜室２は、中空状に形成される。
　ワーク保持部回転ユニット３は、後述するワーク保持部６０を回転させるものである。ワーク保持部回転ユニット３は、成膜室２内に配置される。
　モータ４（図１参照）は、ワーク保持部回転ユニット３を回転駆動させるための駆動源である。モータ４は、成膜室２の外部に配置される。モータ４の動力は、適宜の動力伝達機構（例えば軸等）を介してワーク保持部回転ユニット３に伝達される。
　排気装置５（図１参照）は、成膜室２内の空気を排出することで、成膜室２内を成膜処理に適した真空度となるように調節するものである。
　ターゲット６は、ワークＷに成膜される材料（成膜材料）である。ターゲット６は、平板状に形成される。ターゲット６は、成膜室２内に配置される。ターゲット６は、ワーク保持部回転ユニット３を挟んで一対設けられる。ターゲット６は、板面が垂直方向に沿うように配置される。またターゲット６は、板面が成膜室２の中央（すなわち、ワーク保持部回転ユニット３）を向くように配置される。
　ヒータ７は、ワークＷを加熱して、成膜品質（均一性等）を向上させるためのものである。ヒータ７は、成膜室２内に配置される。ヒータ７は、ワーク保持部回転ユニット３を挟んで一対設けられる。ターゲット６及びヒータ７は、ワーク保持部回転ユニット３の周囲に等間隔に配置される。
　次に、ワーク保持部回転ユニット３についてより具体的に説明する。
　図３及び図４に示すワーク保持部回転ユニット３は、主として回転軸２０、上部回転体３０、回転ホイール４０、取付部材５０、ワーク保持部６０、固定円盤７０、規制部８０及びカバー９０を具備する。
　回転軸２０は、後述する回転ホイール４０の回転中心となるものである。回転軸２０は、略円柱状に形成される。回転軸２０は、軸線を鉛直方向（上下方向）に向けて配置される。回転軸２０には、回転軸２０の側面を覆うように、円筒状に形成された外筒部材２１が一体的に回転可能となるように嵌め合わされる。外筒部材２１の上端部には、キー溝２１ａが形成される。
　上部回転体３０は、回転軸２０と一体的に回転可能なものである。上部回転体３０は、平面視円形状に形成される。上部回転体３０の底面の中心には、回転軸２０の上端部が固定される。上部回転体３０の底面の中心近傍には、キー部材３１が固定される。このキー部材３１が外筒部材２１のキー溝２１ａに係合されることで、上部回転体３０と回転軸２０との相対回転が規制される。すなわち、上部回転体３０は、回転軸２０と一体的に回転することができる。上部回転体３０の上部は、成膜室２の上面に回転可能に支持される。上部回転体３０には、モータ４（図１参照）の動力が伝達可能とされる。上部回転体３０は、モータ４からの動力によって、回転軸２０と共に回転することができる。
　図３から図６までに示す回転ホイール４０は、後述するワーク保持部６０を回転軸２０を中心として回転（公転）させるものである。回転ホイール４０は、主としてボス部４１、リブ４２及び外周部４３を具備する。
　ボス部４１は、回転ホイール４０の中心に形成される部分である。ボス部４１は、軸線を鉛直方向（上下方向）に向けた略円筒状に形成される。ボス部４１の中心には、ボス部４１を上下に貫通する貫通孔４１ａが形成される。
　リブ４２は、ボス部４１から、回転ホイール４０の径方向においてボス部４１の外側に向けて延びるように形成される棒状の部分である。リブ４２は、ボス部４１の周囲に等間隔に複数（本実施形態では５つ）形成される（図６参照）。
　外周部４３は、後述するワーク保持部６０を支持する部分である。外周部４３は、平面視において、ボス部４１を中心とする円環状に形成される。外周部４３の内周面は、回転ホイール４０の径方向においてリブ４２の外側の端部に固定される。このようにして、外周部４３は、リブ４２を介してボス部４１と接続される。なお、本実施形態においては、ボス部４１、リブ４２及び外周部４３は一体的に形成されている。外周部４３には、主として傾斜面４３ａ及び貫通孔４３ｂが形成される。
　図５及び図６に示す傾斜面４３ａは、外周部４３の上面に形成される。傾斜面４３ａは、上下方向（回転軸２０の軸線方向）に対して傾斜する方向を向くように形成される。具体的には、傾斜面４３ａは、回転ホイール４０の径方向外側に向かうにつれて下方に傾斜するように形成される。
　貫通孔４３ｂは、外周部４３を上下に貫通するように形成される。貫通孔４３ｂの上端は、傾斜面４３ａに開口するように形成される。貫通孔４３ｂは、傾斜面４３ａに対して垂直に延びるように形成される。すなわち、貫通孔４３ｂは、鉛直方向（上下方向）に対して傾斜する方向に延びるように形成される。より具体的には、貫通孔４３ｂは、上方に向かうにつれて回転ホイール４０の径方向外側に延びるように形成される。貫通孔４３ｂの下端（下側の開口部）は、板状の閉塞部材４３ｃによって閉塞される。
　図６に示すように、傾斜面４３ａ及び貫通孔４３ｂは、外周部４３の周方向に沿って等間隔に複数形成される。
　図４に示すように、回転ホイール４０は、回転軸２０（外筒部材２１）に設けられる。具体的には、回転ホイール４０のボス部４１（貫通孔４１ａ）が、回転軸２０に挿通される。この際、回転ホイール４０と回転軸２０は一体的に回転可能となるように係合される。また回転軸２０には、回転ホイール４０が上下に等間隔に複数並ぶように設けられる。図１、図３及び図４では、一例として２つの回転ホイール４０を図示している。
　図４及び図５に示す取付部材５０は、後述するワーク保持部６０を回転ホイール４０に取り付けるためのものである。取付部材５０は、主として本体部５１及びフランジ部５２を具備する。
　本体部５１は、円筒状に形成された部分である。本体部５１の外径は、回転ホイール４０の貫通孔４３ｂの内径と略同一となるように形成される。
　フランジ部５２は、本体部５１の上端部近傍から拡径するように形成された円盤状の部分である。
　本体部５１は、回転ホイール４０の貫通孔４３ｂに上方から挿入される。フランジ部５２は、回転ホイール４０の傾斜面４３ａに適宜の締結部材（ボルト等）によって固定される。このようにして、取付部材５０は、回転ホイール４０の各貫通孔４３ｂに設けられる。取付部材５０（本体部５１）の軸線は、貫通孔４３ｂと同じ角度で傾斜するように配置される。
　ワーク保持部６０は、ワークＷを回転（自転）可能に保持するものである。ワーク保持部６０は、主として回転支持部６１及び被回転駆動部６２を具備する。
　回転支持部６１は、ワークＷを保持するものである。回転支持部６１は、主として保持部６１ａ及び支持部６１ｂを具備する。
　保持部６１ａは、ワークＷを保持する部分である。保持部６１ａは、底面（下面）を有する略円筒状（有底筒状）に形成される。保持部６１ａの上部は開口され、この開口から挿入されたワークＷを保持することができる。なお、保持部６１ａは、ワークＷを直接保持するだけでなく、適宜の部材（ワークＷを保持するキャップ等）を介してワークＷを保持することができる。
　支持部６１ｂは、取付部材５０を介して回転ホイール４０に支持される部分である。支持部６１ｂは、略円柱状に形成される。支持部６１ｂの外径は、取付部材５０の内径よりも小さくなるように形成される。支持部６１ｂは、保持部６１ａの底面から下方に向かって突出するように形成される。支持部６１ｂ及び保持部６１ａは、同一軸線上に形成される。
　支持部６１ｂは、取付部材５０の本体部５１に上方から挿入される。支持部６１ｂは、適宜の軸受部材６１ｃを介して、取付部材５０（本体部５１）に回転可能に支持される。支持部６１ｂを本体部５１に挿入することで、保持部６１ａが回転ホイール４０から上方に向かって突出するように配置される。回転支持部６１の軸線は、取付部材５０（本体部５１）の軸線と同じ角度で傾斜するように配置される。換言すると、回転支持部６１は、図１に示すように、側方に配置されたターゲット６の板面に対して傾斜するように配置される。回転支持部６１は、回転軸２０の軸線（上下方向）に対して傾斜した軸線を中心として回転（自転）することができる。
　なお、軸受部材６１ｃとしては、任意の部材を用いることができる。例えば、ボールベアリング、ローラーベアリング、すべり軸受等、任意の部材を適宜選択することができる。また、１つの支持部６１ｂに対して、軸受部材６１ｃを複数設けることも可能である。
　また、支持部６１ｂの軸線の傾斜角度（後述する傾斜角度α（図５参照））は、任意に設定することができる。例えば、支持部６１ｂが、回転軸２０やターゲット６に対して（鉛直方向を基準として）、２０～８０°傾斜するように設定することができる。
　被回転駆動部６２は、後述する固定円盤７０と接触する部分である。被回転駆動部６２は、回転支持部６１の軸線方向から見て略円形の平板状に形成される。被回転駆動部６２の中心には貫通孔６２ａが形成される。被回転駆動部６２の貫通孔６２ａは、回転ホイール４０の上方において、回転支持部６１の保持部６１ａに嵌め合わされる。これによって、被回転駆動部６２は、回転支持部６１と一体的に回転可能となる。
　このようにしてワーク保持部６０は、取付部材５０を介して、回転ホイール４０の外周部４３に設けられる。またワーク保持部６０は、外周部４３に沿って（すなわち、回転軸２０を中心とする円周上に）並ぶように複数設けられる。
　図３から図５、及び図７に示す固定円盤７０は、ワーク保持部６０を回転させるためのものである。固定円盤７０は、平面視円形の板状（円盤状）に形成される。固定円盤７０の中心には、貫通孔７０ａが形成される。
　図４に示すように、固定円盤７０は、固定部材７１及び軸受部材７２を介して、回転軸２０に設けられる。具体的には、固定円盤７０の内側（貫通孔７０ａ）には、固定部材７１を介して軸受部材７２の外輪が固定される。この軸受部材７２の内輪が、回転軸２０に挿通されて、回転軸２０に固定される。このように、固定円盤７０は軸受部材７２を介して回転軸２０に相対回転可能に設けられる。固定円盤７０は、回転ホイール４０の上方に、回転ホイール４０と適宜の間隔を空けて設けられる。すなわち固定円盤７０は、各回転ホイール４０に対応するように、回転ホイール４０と同数設けられる。固定円盤７０の外周端部は、対応する回転ホイール４０に設けられたワーク保持部６０の被回転駆動部６２と接触するように配置される。
　なお、軸受部材７２としては、任意の部材を用いることができる。例えば、ボールベアリング、ローラーベアリング、すべり軸受等、任意の部材を適宜選択することができる。
　固定円盤７０及び被回転駆動部６２は、ワーク保持部６０が回転軸２０を中心として回転（公転）することで、ワーク保持部６０を自転させるための動力がワーク保持部６０に伝達されるように構成されている。例えば、固定円盤７０及び被回転駆動部６２は、互いに噛み合う歯を有する歯車（例えば、かさ歯車等）により形成することができる。これにより、固定円盤７０はワーク保持部６０を連続的に回転（自転）させる（特に、ワークＷがターゲット６と対向している状態で、このワークＷを連続的に回転させる）ことができる。その他、固定円盤７０及び被回転駆動部６２は、互いに接触して動力を伝達可能な構成であればよい。例えば、歯車、チェーンとスプロケットとの組み合わせ、穴部と突起部との組み合わせ等の噛み合わせ構造を用いて動力を伝達する構成、接触面同士の摩擦力を用いて動力を伝達する構成等でもよい。
　また、固定円盤７０と被回転駆動部６２とは、機械的な機構を含まない介在物を介して接触してもよい。この場合、回転部である固定円盤７０とワーク保持部６０の一部である被回転駆動部６２とは、機械的な機構を介在することなく、接触することになる。
　また、固定円盤７０及び被回転駆動部６２は、歯車のように連続的に動力を伝達させ、ワーク保持部６０を連続的に回転させるものに限らない。例えば固定円盤７０及び被回転駆動部６２は、カム等を用いて断続的に動力を伝達することで、ワーク保持部６０を断続的に回転（自転）させることも可能である。
　規制部８０は、固定円盤７０の回転を規制するものである。規制部８０は、主として第一規制部材８１及び第二規制部材８２を具備する。
　第一規制部材８１は、各固定円盤７０に固定されるものである。第一規制部材８１は、矩形状の板材を屈曲させて形成される。具体的には、第一規制部材８１は、水平に延びる左部８１ａと、左部８１ａの右端から鉛直上方に延びる中途部８１ｂと、中途部８１ｂの上端から右方に延びる右部８１ｃと、を具備する。このように、第一規制部材８１は、固定円盤７０の径方向外側の部分（右部８１ｃ）が径方向内側の部分（左部８１ａ）よりも高くなるように形成されている。これによって、ワーク保持部６０やワークＷとの干渉を避けることができる。
　第一規制部材８１の左部８１ａは、固定円盤７０の上面の右端部近傍に適宜の締結部材（ボルト等）によって固定される。第一規制部材８１の右部８１ｃは、固定円盤７０から右方に突出するように配置される。右部８１ｃには、切欠部８１ｄが形成される。
　第二規制部材８２は、第一規制部材８１と係合するものである。第二規制部材８２は、略円柱状に形成される。第二規制部材８２は、軸線を鉛直方向（上下方向）に向けて配置される。第二規制部材８２の上端部は、ブラケット８２ａを介して成膜室２の上面に固定される。第二規制部材８２は、各固定円盤７０に設けられた第一規制部材８１の切欠部８１ｄに係合される。より具体的には、第一規制部材８１の切欠部８１ｄに、第二規制部材８２が嵌め込まれて、固定円盤７０の回転が規制されることになる。
　このように、固定円盤７０に設けられた第一規制部材８１が、成膜室２に固定された第二規制部材８２と係合することで、固定円盤７０の回転が規制される。これによって、回転軸２０が回転しても、固定円盤７０が回転することはない。
　図３から図５までに示すカバー９０は、ワーク保持部６０を覆うものである。カバー９０は、板状の部材を適宜屈曲させて形成される。カバー９０は、ワーク保持部６０を側方（固定円盤７０の径方向外側）及び上方から覆うように配置される。カバー９０には、貫通孔９１が形成される。貫通孔９１を介して、ワーク保持部６０に保持されたワークＷをカバー９０の外側に露出させることができる。カバー９０は、回転ホイール４０に適宜の方法で固定される。
　次に、モータ４の動力によってワーク保持部回転ユニット３が動作する様子について説明する。
　モータ４が駆動すると、モータ４の動力によって回転軸２０が回転する。回転ホイール４０は、回転軸２０と一体的に回転する。これによって、回転ホイール４０の外周部４３に設けられたワーク保持部６０は、回転軸２０を中心として回転（公転）する。
　一方、回転軸２０に対して相対回転可能に設けられた固定円盤７０は、規制部８０によって回転が規制されている。このため、固定円盤７０は、回転軸２０の回転に伴って回転することはない。
　ワーク保持部６０の被回転駆動部６２は、固定された（回転しない）固定円盤７０と接触しながら、回転軸２０を中心として回転（公転）することになる。これによって、ワーク保持部６０は、回転軸２０を中心として回転（公転）しながら、このワーク保持部６０の軸線を中心として回転（自転）する（図２参照）。
　また、ワーク保持部６０は、回転軸２０を中心として回転（公転）する場合、ワーク保持部６０の外側から回転軸２０に向う方向に見た（換言すれば、図４及び図５に示すような、回転軸２０を通り、かつ回転軸２０と平行な断面視における）傾斜角度αが常に一定となる。なお、傾斜角度αとは、図４及び図５に示す断面（回転軸２０を中心とする仮想円の周方向から見た断面）において、回転軸２０の軸線やターゲット６の板面に対する角度を意味する。本実施形態では、回転軸２０の軸線及びターゲット６の板面は上下方向（鉛直方向）に平行であるため、傾斜角度αは、図４及び図５に示す断面において上下方向（鉛直方向）に沿う仮想線Ｘに対する角度となる。回転軸２０を中心とする仮想円の周方向から見た断面とは、回転軸２０を中心とする仮想円の円周上から見た断面と表現することもできる。
　従って、ワーク保持部６０が回転軸２０を中心として回転（公転）すると、ワークＷがターゲット６に対向する位置で、ターゲット６から成膜材料の粒子がワークＷに衝突して比較的厚く成膜される成膜領域において、ターゲット６に対するワーク保持部６０（ワークＷ）の傾斜角度αがほぼ一定となる。さらに、この際にワーク保持部６０の軸線を中心として自転することで、ワークＷの露出面全体に形成される膜の膜質の均一化を図ることができる。
　次に、上述の如く構成されたスパッタリング装置１を用いた成膜品の製造方法（スパッタリング方法）について説明する。
　図８に示すように、本実施形態に係る成膜品の製造方法は、主としてワーク保持工程Ｓ１、排気工程Ｓ２、ワーク加熱工程Ｓ３及び成膜工程Ｓ４を含む。
　ワーク保持工程Ｓ１は、ワーク保持部６０にワークＷを保持させる工程である。ワーク保持工程Ｓ１において、作業者は、ワークＷをワーク保持部６０の保持部６１ａに挿入し、このワーク保持部６０によってワークＷを保持させる。
　排気工程Ｓ２は、成膜室２内の空気を排出する工程である。排気工程Ｓ２において、排気装置５が作動されると、成膜室２内の空気が排出される。排気装置５を適宜制御することで、成膜室２内が成膜処理に適した真空度となるように調節される。
　ワーク加熱工程Ｓ３は、ワークＷを加熱する工程である。ワーク加熱工程Ｓ３において、モータ４が駆動されると、ワーク保持部回転ユニット３が作動され、ワーク保持部６０の回転（公転及び自転）が開始される。またワーク加熱工程Ｓ３において、ヒータ７が作動され、ワーク保持部６０に保持されたワークＷが適宜の温度まで加熱される。
　成膜工程Ｓ４は、ワークＷに成膜処理を施す工程である。成膜工程Ｓ４においては、引き続きワーク保持部回転ユニット３が作動される。また成膜工程Ｓ４において、成膜室２内にスパッタリングガス（例えば、Ａｒ等の不活性ガス）が供給される。この状態でターゲット６にマイナスの電圧又は高周波（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の電圧を印加することで、グロー放電を発生させる。これによって、スパッタリングガスをイオン化し、このイオンをターゲット６の表面に高速で衝突させることで、ターゲット６を構成する成膜材料の粒子（スパッタ粒子）を叩き出す。ターゲット６から叩き出された成膜材料の粒子は、ワークＷの表面に付着する。この粒子をワークＷの表面に堆積させることで、薄膜を形成することができる。このようにして、成膜処理が施されたワークＷ（成膜品）を製造することができる。
　なお、本実施形態では、便宜上、ワーク保持工程Ｓ１、排気工程Ｓ２、ワーク加熱工程Ｓ３及び成膜工程Ｓ４を順に説明したが、成膜品の製造方法は必ずしもこれに限るものではない。例えば、一部工程の順序を入れ替えたり（例えば、排気工程Ｓ２とワーク加熱工程Ｓ３の順序を入れ替える等）、同時に行うこと（例えば、排気工程Ｓ２とワーク加熱工程Ｓ３を同時に行う等）も可能である。
　ここで、図９を用いて、スパッタリング装置１を用いた成膜品の製造方法により、ワークＷに形成される薄膜のムラの発生が抑制される様子について説明する。なお、図９においては説明の便宜上、ワークＷの形状を簡略化して、円柱状のものとして図示している。
　比較例として、図９（ａ）に示すように、仮にワークＷが傾斜しておらず、鉛直方向を向いた軸線を中心として自転する場合を想定する。この場合、ワークＷは自転しているため、ワークＷの側面全体が、ワークＷの側方に配置されたターゲット６と対向することになる。これによって、ターゲット６からの成膜材料の粒子を、ワークＷの側面全体に付着させることができる。
　一方、ワークＷが自転しても、ワークＷの上面がターゲット６と対向することはないため、ターゲット６からの成膜材料の粒子は、ワークＷの上面に付着し難い。すなわち、ワークＷの側面と上面で、形成される薄膜にムラが生じてしまうおそれがある。
　特にスパッタリング（スパッタ法）による成膜処理では、ワークＷの側面と上面に形成された薄膜の圧縮応力（内部応力）に差が生じ、この圧縮応力の差によって薄膜の密着性や均質性の低下等が懸念される。
　これに対して本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、ターゲット６に対して傾斜した軸線を中心としてワークＷが自転するように構成されている。この場合、ワークＷの側面だけでなく、上面も、ターゲット６と対向させることができる。このため、ワークＷの側面と上面で、形成される薄膜にムラが生じるのを抑制することができる。また、ワークＷの側面と上面で、薄膜の圧縮応力に差が生じるのを抑制することができ、薄膜の密着性や均質性の向上を図ることができる。
　以下では、図１０及び図１１を用いて、本実施形態に係るスパッタリング装置１（成膜品の製造方法）により成膜された工具の評価の一例について説明する。
　図１０には、本実施形態に係るスパッタリング装置１により成膜された工具（以下、「本願工具」と称する）と、比較例として従来公知の方法で成膜された工具（以下、「比較例」と称する）との、寿命に関する評価の一例を示している。
　ここで、本実施形態でのスパッタリング条件としては、ＲＦ電源を用いたＲＦスパッタリング法により、スパッタリングターゲットにＡｌＣｒ系合金を用いて、スパッタリングガスがアルゴンガスに窒素ガスを含有させた混合ガスによる反応性スパッタリングで成膜を行った。
　なお、評価の対象とした工具は「Ｒ０．５超硬ボールエンドミル」である。この工具は、母材がＷＣ－Ｃｏ合金の「超硬材（超硬合金）」であり、ＡｌＣｒＮ系の成膜（コーティング）が施されたものである。
　また評価試験として、上記２種類の工具を用いて切削加工を行った。切削加工の対象となる材種（被削材種）はＳＵＳ４２０Ｊ２（ＨＲＣ５５）である。加工条件は、回転数：３０，０００（ｍｉｎ－１）、送り速度：１，５００（ｍｍ／ｍｉｎ）、切り込みＲｄ（ＸＹ）：０．０５（ｍｍ）である。
　また評価の際の寿命の基準（工具の寿命を判断するための工具の磨耗量）として、（Ａ）：磨耗量０．００５（ｍｍ）、（Ｂ）：磨耗量０．０１（ｍｍ）の、２パターンの基準を設定した。図１０の横軸は加工距離、縦軸は磨耗量を示している。
　図１０に示すように、寿命基準を（Ａ）：磨耗量０．００５（ｍｍ）とした場合、比較例の寿命が１０４．８（ｍ）であるのに対し、本願工具の寿命は２００．１（ｍ）である。すなわち、寿命基準を（Ａ）：磨耗量０．００５（ｍｍ）とした場合、本願工具は比較例と比べて工具寿命が約２倍に延びていることが分かる。
　また、寿命基準を（Ｂ）：磨耗量０．０１（ｍｍ）とした場合、比較例の寿命が１０９．８（ｍ）であるのに対し、本願工具の寿命は２９３．５（ｍ）である。すなわち、寿命基準を（Ｂ）：磨耗量０．０１（ｍｍ）とした場合、本願工具は比較例と比べて工具寿命が約３倍に延びていることが分かる。
　図１１には、本願工具と比較例との、欠けの発生に関する評価の一例を示している。
　なお、欠けの発生に関する評価として、図１０に示した例と同じ条件で２００（ｍ）の切削加工を行った場合における、工具の欠けの発生回数を比較した。評価回数（切削加工の回数）は１０回であり、切削加工後に工場顕微鏡を用いて２０倍の倍率で工具を観察した。欠けの大きさに関係なく、欠けが確認された場合、欠けが発生したものとしてカウントした。
　その結果、図１１に示すように、比較例では、１０回の評価回数のうち、８回で欠けの発生が確認された。これに対して、本願工具では、１０回の評価回数のうち、わずか２回だけ欠けの発生が確認された。すなわち、本願工具の欠けの発生率は、比較例の４分の１になっていることが分かる。
　このように本実施形態に係るスパッタリング装置１（成膜品の製造方法）により成膜された工具は、薄膜（コーティング）の密着性や均質性の向上により、長寿命化や欠けの発生の抑制を図ることが可能となることが分かった。
　なお、本実施形態では、真空処理装置（真空成膜装置）の一例としてスパッタリングを行う装置（スパッタリング装置１）を例示したが、本発明はこれに限らず、その他種々の真空処理に適用することが可能である。例えば、粒子の物理的な運動を利用したスパッタリング法以外の物理的気相成長法（物理蒸着法：ＰＶＤ）に適用することが可能である。
　なお、ＰＶＤの中には、蒸着源を加熱して蒸発させて成膜を行う蒸発系として、真空蒸着、分子線蒸着、イオンプレーティング、イオンビーム蒸着、ＰＬＤ（プラズマーレーザーデポジション）などがある。また、本実施形態で例示したようなスパッタ系として、コンベンショナル・スパッタリング、マグネトロン・スパッタリング、イオンビーム・スパッタリング、ＥＣＲスパッタリング、反応性スパッタリング（反応性ガス（Ｏ２、Ｎ２等）を導入し、酸化物や窒化物の成膜を行うもの）などがある。また、ワークＷの材料に応じて、ＲＦ（高周波）電源を用いたＲＦスパッタリングを用いることも可能である。
　また、本実施形態によりワークＷに形成される薄膜としては、特にＡｌＣｒＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＣｒＮ、Ａｌ２Ｏ３のうちの少なくとも１つを含む、単層又は複数積層からなるものを想定しているが、その他任意の薄膜を形成することも可能である。
　また、上記成膜材料に加えて、適宜添加物を加えることも可能である。例えば、添加剤として、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｖ、Ｙ、Ｓｉ等を加えることが可能である。
　以上の如く、本実施形態に係る成膜品の製造方法は、
　第一回転軸（回転軸２０）を中心として公転可能、かつターゲット６（スパッタリングターゲット）に対して傾斜した第二回転軸（ワーク保持部６０）を中心として自転可能となるようにワークＷを保持するワーク保持工程Ｓ１と、
　前記第一回転軸を中心とする公転、及び前記第二回転軸を中心とする自転を行いながら、前記ターゲット６を用いて、前記ワークＷに対して成膜を行う成膜工程Ｓ４と、
　を含むものである。
　このように構成することにより、ワークＷに形成される薄膜のムラの発生を抑制することができる。例えば本実施形態のように、ワーク保持部６０を、ターゲット６に対して傾斜した軸線を中心として回転（自転）可能とすることで、ワークＷの側面だけでなく、上面にも成膜処理を施しやすくすることができる。これによって形成される薄膜のムラの発生を抑制することができ、ひいては薄膜（コーティング）の密着性や均質性の向上を図ることができる。
　また、前記ワーク保持工程Ｓ１において、前記ワークＷは、前記ターゲット６に対向した状態における前記ターゲット６に対する傾斜角度αが一定となるように保持されるものである。
　このように構成することにより、複数のワーク保持部６０には、回転ホイール４０の径方向外側に配置されたターゲット６に対して一定の角度で傾斜した状態で成膜処理が施されることになる。これによって、ワークＷの処理面の角度による依存性（傾斜角度αの変化によるムラ等の不具合）が発生するのを抑制することができる。
　また、前記成膜工程Ｓ４は、高周波スパッタリングを用いて前記ワークＷに対して成膜を行うものである。
　このように構成することにより、成膜する膜の膜質を改善することができる。
　また、前記成膜工程Ｓ４は、反応性スパッタリングを用いて前記ワークに対して成膜を行うものである。
　このように構成することにより、反応性ガスとターゲット６の構成物質との生成物質（例えば、酸化物や窒化物等）を薄膜として形成することができる。
　また、前記ワーク保持工程Ｓ１は、前記ワークＷとして加工用の工具を用いるものである。
　このように構成することにより、複雑な形状を有した加工用の工具にも、好適に成膜処理を施すことができる。
　また、前記成膜工程Ｓ４は、前記ワークＷに対してＡｌＣｒＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＣｒＮ、Ａｌ２Ｏ３のうちの少なくとも１つを含む、単層又は複数積層からなる膜を形成するものである。
　このように構成することにより、ワークＷに対して硬質膜を形成し、耐磨耗性、耐熱性等を向上させることができる。
　また、前記成膜工程Ｓ４は、前記第一回転軸を中心とする公転によって前記ワークＷが前記ターゲット６に対向している状態において、前記ワークＷを前記第二回転軸を中心として連続的に自転させるものである。
　このように構成することにより、薄膜（コーティング）の均質性の向上を図ることができる。
　また、本実施形態に係るスパッタリング装置１は、
　回転軸２０と、
　前記回転軸２０の側方に配置されたターゲット６（スパッタリングターゲット）と、
　前記回転軸２０を中心として回転可能な回転ホイール４０（回転部）と、
　ワークＷを保持可能であり、前記回転軸２０を中心とする円周上に並ぶように配置され、前記ターゲット６に対して傾斜した軸線を中心として回転可能となるように前記回転ホイール４０に設けられた複数のワーク保持部６０と、
　前記回転軸２０を中心とする円盤状に形成されると共に、複数の前記ワーク保持部６０と接触するように配置され、前記回転ホイール４０の回転に伴って前記ワーク保持部６０を回転させる固定円盤７０（回転駆動部）と、
　を具備するものである。
　このように構成することにより、ワーク保持部６０を回転させながら、ワークＷに対してターゲット６を用いて成膜処理を施すことで、ワークＷに形成される薄膜のムラの発生を抑制することができる。例えば本実施形態のように、ワーク保持部６０を、ターゲット６に対して傾斜した軸線を中心として回転（自転）可能とすることで、ワークＷの側面だけでなく、上面にも成膜処理を施しやすくすることができる。これによって形成される薄膜のムラの発生を抑制することができ、ひいては薄膜（コーティング）の密着性や均質性の向上を図ることができる。
　また、本実施形態に係る成膜品の製造方法は、前記スパッタリング装置１を用いて成膜品を製造するものである。
　このように構成することにより、形成される薄膜のムラの発生を抑制することができ、ひいては薄膜（コーティング）の密着性や均質性の向上を図ることができる。
　また、本実施形態に係るワーク保持部回転ユニット３は、
　回転軸２０と、
　前記回転軸２０を中心として回転可能な回転ホイール４０（回転部）と、
　ワークＷを保持可能であり、前記回転軸２０を中心とする円周上に並ぶように配置され、前記回転軸２０の軸線に対して傾斜した軸線を中心として回転可能となるように、前記回転ホイール４０に設けられた複数のワーク保持部６０と、
　前記回転軸２０を中心とする円盤状に形成されると共に、複数の前記ワーク保持部６０と接触するように配置され、前記回転ホイール４０の回転に伴って前記ワーク保持部６０を回転させる固定円盤７０（回転駆動部）と、
　を具備するものである。
　このように構成することにより、ワーク保持部６０を回転させながら、ワークＷに対して成膜処理を施すことで、ワークＷに形成される薄膜のムラの発生を抑制することができる。例えば本実施形態のように、ワーク保持部６０を、回転軸２０に対して傾斜した軸線を中心として回転（自転）可能とすることで、ワークＷの側面だけでなく、上面にも成膜処理を施しやすくすることができる。これによって形成される薄膜のムラの発生を抑制することができ、ひいては薄膜（コーティング）の密着性や均質性の向上を図ることができる。
　特に本実施形態では、複数のワーク保持部６０と接触する円盤状の固定円盤７０によって、複数のワーク保持部６０を回転（自転）させる構成としている。このような構成では、複数のワーク保持部６０は回転ホイール４０の径方向外側に向かって一定の角度で傾斜した姿勢を保ったまま自転及び公転することになる。すなわち、複数のワーク保持部６０には、回転ホイール４０の径方向外側に配置されたターゲット６に対して一定の角度で傾斜した状態で成膜処理が施されることになる。これによって、ワークＷの処理面の角度による依存性（傾斜角度αの変化によるムラ等の不具合）が発生するのを抑制することができる。
　また、前記回転軸２０は、モータ４（動力源）からの動力を用いて回転可能となるように形成され、
　前記回転ホイール４０は、前記回転軸２０と一体的に回転可能となるように前記回転軸２０に設けられ、
　前記固定円盤７０は、前記回転軸２０に対して相対的に回転可能に設けられ、
　前記固定円盤７０の回転を規制する規制部８０をさらに具備するものである。
　このように構成することにより、固定円盤７０を固定（回転を規制）することで、回転ホイール４０と固定円盤７０が相対的に回転することになり、この相対回転によってワーク保持部６０を回転（自転）させることができる。また、規制部８０によって固定円盤７０の回転を規制することで、固定円盤７０が回転軸２０と共に回転するのを防止することができ、安定した速度（一定の速度）でワーク保持部６０を回転させることができる。
　また、前記回転ホイール４０、前記回転ホイール４０に設けられる前記ワーク保持部６０、及び前記ワーク保持部６０を回転させる前記固定円盤７０は、前記回転軸２０の軸線方向に沿って複数設けられるものである。
　このように構成することにより、多数のワークＷを一度に回転させることができ、成膜処理の効率の向上を図ることができる。
　また、前記ワーク保持部６０は、
　前記ワークＷを保持すると共に、前記回転ホイール４０に回転可能に支持される回転支持部６１と、
　前記回転支持部６１に固定され、前記固定円盤７０と接触するように配置される被回転駆動部６２と、
　を具備するものである。
　このように構成することにより、回転支持部６１及び被回転駆動部６２を別部材として形成することで、個々の部品の形状の複雑化を抑制することができる。
　また、前記回転支持部６１は、軸受部材６１ｃを介して前記回転ホイール４０に回転可能に支持されるものである。
　このように構成することにより、ワーク保持部６０を滑らかに回転させることができる。これによって、ワーク保持部６０の回転に必要な駆動力の削減を図ることができる。
　また、前記回転支持部６１は、下部が前記回転ホイール４０に挿通されると共に、上部が前記回転ホイール４０から上方に向かって突出するように配置され、
　前記被回転駆動部６２は、前記回転ホイール４０の上方において前記回転支持部６１に設けられるものである。
　このように構成することにより、ワーク保持部６０を回転（自転）させるための機構（被回転駆動部６２）を比較的高い位置（回転ホイール４０の上方）に配置することができ、この機構のメンテナンス性の向上を図ることができる。
　また、本実施形態に係るスパッタリング装置１（真空処理装置）は、上記ワーク保持部回転ユニット３を具備するものである。
　このように構成することにより、ワーク保持部６０を回転させながら、ワークＷに対して成膜処理を施すことで、ワークＷに形成される薄膜のムラの発生を抑制することができる。
　なお、本実施形態に係る回転ホイール４０は、回転部の実施の一形態である。
　また、本実施形態に係る固定円盤７０は、回転駆動部の実施の一形態である。
　また、本実施形態に係るターゲット６は、スパッタリングターゲットの実施の一形態である。
　また、本実施形態に係るモータ４は、動力源の実施の一形態である。
　また、本実施形態に係る回転軸２０及びワーク保持部６０は、第一回転軸及び第二回転軸の実施の一形態である。
　また、本実施形態に係るスパッタリング装置１は、真空処理装置の実施の一形態である。
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想の範囲内で適宜の変更が可能である。
　例えば、本実施形態では、ワークＷの一例として加工用の工具（切削加工、研削加工、研磨等の機械加工用の工具）を例示したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、成膜の対象となるワークＷは、任意に選択することができる。例えば、ワークＷのその他の例としては、パンチ部品（打ち抜きのための刃）、ダイキャスト用の金型の部品、カッターの刃など、種々の物品が想定される。
　また、ワークＷの形状は限定するものではなく、任意の形状のものを用いることができる。例えば、一方向に長く延びた棒状、柱状、角柱状の部材だけでなく、複雑な立体的形状を有する部材でもよい。また、複雑な表面形状を有する部材（例えば、工具の刃先等）をワークＷとすることも可能である。
　また、本実施形態では、ワークＷを回転軸２０やターゲット６に対して傾斜した状態で保持しているが、この傾斜の角度及び方向は任意に変更することができる。例えば、回転ホイール４０を、貫通孔４３ｂの傾斜角度が異なる別の回転ホイール４０と交換することで、ワーク保持部６０の傾斜角度α（ひいては、ワークＷの傾斜角度α）を変更することができる。また、回転ホイール４０に限らず、その他の部材（例えば、取付部材５０）を交換することでも、ワークＷの傾斜角度αを変更することが可能である。
　また、本実施形態では、回転ホイール４０、回転ホイール４０に設けられたワーク保持部６０、及びワーク保持部６０に対応する固定円盤７０が、上下に２つ並んで（２段に）配置された様子を図示して説明したが、この回転ホイール４０等の個数は限定するものではない。すなわち、この回転ホイール４０等を、スパッタリング装置１に１つだけ設けることや、３つ以上設けることも可能である。
　なお、本実施形態では、この回転ホイール４０等が、側方から見て上下に隣接する他の回転ホイール４０等と重複しないように配置されている。例えば図４に示すように、下方（下の段）に設けられた回転ホイール４０、ワーク保持部６０及び固定円盤７０は、上方（上の段）に設けられた回転ホイール４０等よりも下方に位置するように配置されている。このように、両者を側方から見て重複しないように配置することで、側方からのメンテナンス性を向上させることができる。
　また、本実施形態では、ワーク保持部回転ユニット３の周囲にターゲット６及びヒータ７を配置する構成を例示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、さらにイオンガンを設けて、前処理を行う（例えば、ワークＷ表面の酸化物をアルゴンイオンを打ち付けて除去する等）ことも可能である。また、ワークＷの種類等に応じて、ヒータ７を用いることなく成膜処理を行うことも可能である。
　また、本実施形態では、動力源の一例としてモータ４を例示したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、その他の動力源（エンジン、アクチュエータ等）を用いることも可能である。
　また、ワーク保持部６０の回転（公転及び自転）の速度（回転数）は、適宜設定することができる。例えば、ワーク保持部６０が回転軸２０を中心とする回転（公転）によってターゲット６の正面を通過する間（ターゲット６と対向している間）に、このワーク保持部６０が少なくとも１回転（３６０°）以上自転するように設定している。これによって、ターゲット６からの成膜材料を、ワークＷの全域に付着させることができ、薄膜の密着性や均質性をより向上させることができる。
　１　　スパッタリング装置
　４　　モータ
　６　　ターゲット
　２０　回転軸
　４０　回転ホイール
　６０　ワーク保持部
　６１　回転支持部
　６２　被回転駆動部
　７０　固定円盤
　８０　規制部

Claims (9)

  1. 　第一回転軸を中心として公転可能、かつスパッタリングターゲットに対して傾斜した第二回転軸を中心として自転可能となるようにワークを保持するワーク保持工程と、
    　前記第一回転軸を中心とする公転、及び前記第二回転軸を中心とする自転を行いながら、前記スパッタリングターゲットを用いて、前記ワークに対して成膜を行う成膜工程と、
    　を含む、
    　成膜品の製造方法。
  2. 　前記ワーク保持工程において、前記ワークは、前記スパッタリングターゲットに対向した状態における前記スパッタリングターゲットに対する傾斜角度が一定となるように保持される、
    　請求項１に記載の成膜品の製造方法。
  3. 　前記成膜工程は、高周波スパッタリングを用いて前記ワークに対して成膜を行う、
    　請求項１または請求項２に記載の成膜品の製造方法。
  4. 　前記成膜工程は、反応性スパッタリングを用いて前記ワークに対して成膜を行う、
    　請求項１または請求項２に記載の成膜品の製造方法。
  5. 　前記ワーク保持工程は、前記ワークとして加工用の工具を用いる、
    　請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の成膜品の製造方法。
  6. 　前記成膜工程は、前記ワークに対してＡｌＣｒＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＣｒＮ、Ａｌ２Ｏ３のうちの少なくとも１つを含む、単層又は複数積層からなる膜を形成する、
    　請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の成膜品の製造方法。
  7. 　前記成膜工程は、前記第一回転軸を中心とする公転によって前記ワークが前記スパッタリングターゲットに対向している状態において、前記ワークを前記第二回転軸を中心として連続的に自転させる、
    　請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の成膜品の製造方法。
  8. 　回転軸と、
    　前記回転軸の側方に配置されたスパッタリングターゲットと、
    　前記回転軸を中心として回転可能な回転部と、
    　ワークを保持可能であり、前記回転軸を中心とする円周上に並ぶように配置され、前記スパッタリングターゲットに対して傾斜した軸線を中心として回転可能となるように前記回転部に設けられた複数のワーク保持部と、
    　前記回転軸を中心とする円盤状に形成されると共に、複数の前記ワーク保持部と接触するように配置され、前記回転部の回転に伴って前記ワーク保持部を回転させる回転駆動部と、
    　を具備する、
    　スパッタリング装置。
  9. 　請求項８に記載のスパッタリング装置を用いて成膜品を製造する、成膜品の製造方法。
     
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