[发明专利]等离子CVD装置

说明书

技术领域

本发明涉及在基材上形成CVD被膜的等离子CVD装置。

背景技术

对于活塞环那样的汽车的发动机零件等，要求良好的耐磨损性、耐热性、耐烧伤性等。因此，对于这些机械零件，使用等离子CVD法实施DLC（Diamond－Like－Carbon）那样的耐磨损性涂层。

当对上述基材实施等离子CVD法时，从生产率的观点，优选的是将许多基材收容到真空腔室内而一次成膜处理。在这样将许多基材一次成膜处理的情况下，在各个基材上形成的被膜的厚度及膜质必须均匀。因此，以往的等离子CVD装置将许多基材排列在工作台上，在使各基材一边自转一边公转的状态下成膜处理。

例如，专利文献1公开了下述成膜装置：具备等离子发生部和多会切磁场发生部和保持旋转部。等离子发生部使配置作为成膜对象的基材的真空腔室内产生等离子。多会切磁场发生部形成将由等离子发生部产生的等离子关入到基材的周边的空间（关入空间）中的多会切磁场。保持旋转部保持基材并以关入空间的中心附近为中心轴旋转。在该成膜装置中，全部的基材经由载置该基材的工作台连接在电源的一个电极上而被施加偏电压。这些基材连接在电源的另一个电极上，并且以接地电位的真空腔室为对极而产生辉光放电，由此生成等离子。并且，原料气体被该等离子分解，在基材表面上形成被膜。

可是，在由等离子CVD法形成的被膜是DLC那样的绝缘性的被膜的情况下，如果成膜发展而膜厚变大，则基材表面的导电性通过堆积在基材的表面上的被膜而逐渐丧失。但是，如果成膜处理结束，则基材被更换为具有导电性的表面的新的基材，所以不会有被膜持续堆积而基材表面的导电性完全丧失的情况。

例如在专利文献1的成膜装置中，被膜也附着到成膜对象的基材以外的部分、例如真空腔室的内壁上。该真空腔室的内壁不是如基材那样每次更换的。因此，成膜处理越是继续，则向真空腔室侧堆积的绝缘被膜越厚地堆积。并且，随着该堆积的被膜的膜厚增大，真空腔室内壁的电阻增大。由此，以该内壁作为一个电极产生的等离子的生成变得不稳定，或者作业条件偏离最优的条件。

以解决这样的课题的目的，发明者们提出了以下这样的装置。

该装置是在一边自转一边公转的基材（包括成膜对象物及支承成膜对象物的支架等的总称）上通过等离子CVD法形成被膜的等离子CVD装置。在该等离子CVD装置中，自公转工作台的多个自转轴被分为两个组，各个组中的各自转轴被电气地连接并从其他组的自转轴和腔室绝缘。并且，一个组的自转轴连接在等离子产生电源的一个电极上，另一个组的自转轴连接在等离子产生电源的另一个电极（极性与上述一个电极相反的电极）上。在此状态下，如果将电力附加在各组的自转轴上并将等离子生成用气体向真空腔室内供给，则在各组的自转轴之间发生放电等离子，在基材上进行被膜形成。

在该装置中，在两个组的自转轴上配置大致相同搭载量的基材组，这些各组的基材组作为交流电源的两极而产生等离子，进行通过等离子CVD法的被膜形成。基材被搭载在自公转工作台上。因此，在该装置中，能够进行均匀性较高的处理。与等离子发生的电力供给有关系的，是基材及其支架。因此，即使在腔室等其他部位有被膜堆积、绝缘性的表面形成在该其他部位上，也不会对等离子的生成状态产生影响。结果，能够进行长时间的稳定的被膜形成，此外，进行持续的处理的情况下的腔室的清扫等的维护减少。

但是，在该装置中，需要在一个自公转工作台上设置电位不同的自转轴，有自公转工作台的构造变复杂的问题。

专利文献1：特开2007－308758号公报。

发明内容

本发明的目的是提供一种等离子CVD装置，其能够对许多基材一次且均匀地进行成膜，并且即使持续长时间使用也能够维持着稳定的成膜条件进行成膜，并且CVD被膜不易堆积到基材以外的部分上，不需要频繁的清扫，能够发挥良好的方便性，不需要复杂的构造。

根据本发明的一个方面，是一种等离子CVD装置，在作为成膜对象的多个基材上分别形成被膜，具备：真空腔室；真空排气部，将上述真空腔室内真空排气；气体供给部，向上述真空腔室内供给原料气体；等离子产生电源，使供给到上述真空腔室内的原料气体产生等离子；多个自转保持部，一边自转一边保持上述基材；和多个公转机构，使上述多个自转保持部绕与上述自转保持部的旋转轴轴心平行的公转轴公转。并且，上述多个公转机构分别被分到第1组和第2组的任一个中，所述第1组连接在上述等离子产生电源的一个极上，所述第2组连接在上述等离子产生电源的另一个极上。

附图说明