[发明专利]靶交换式等离子发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过真空电弧放电发生等离子的等离子发生装置，更为详细地说，涉及一种靶交换式等离子发生装置，该靶交换式等离子发生装置配置有多个真空电弧等离子的供给源(以下称“靶”)，具有靶交换机构，该靶交换机构对在放电位置作为电极进行配置的靶和放电面在研磨位置被研磨了的靶的位置进行交换。

背景技术

已知利用等离子能够在固体材料的表面形成薄膜或注入离子，来改善固体表面特性的技术。利用包含金属离子、非金属离子的等离子形成的膜，可以用于强化固体表面的耐磨性、耐蚀性，用作保护膜、光学薄膜、透明导电性膜等。作为发生包含金属离子、非金属离子的等离子的方法，存在真空电弧等离子法。在该真空电弧等离子法中，由在作为阴极的靶的放电面与阳极间产生的电弧放电，在放电面近旁形成电弧点。通过保持规定的电弧电流，电弧点具有自持续性，由靶材料的离子构成的真空电弧等离子(以下也简称“等离子”)从电弧点放出。如存在由靶材料的蒸发、腐蚀等形成的放电面的孔(以下称“孔部”)，则电弧点变得不稳定，为了维持电弧点，需要更大的电弧电流。因此，在现有的等离子发生装置中，在由孔部的形成消耗了靶的放电面的场合，需要临时中断等离子的断续的生成，打开真空室，更换靶，再次达到必要的真空度有时需要超过1天的时间。

在日本特开2005-240182号公报(专利文献1)中，记载了这样的现有的靶交换式等离子发生装置，该靶交换式等离子发生装置为了能够长期连续使用，并设2个靶，能够在同一真空室内交换由真空电弧等离子的生成消耗了放电面的靶和放电面的研磨结束了的靶的位置。图10为记载于专利文献1的现有的靶交换式等离子发生装置的剖视图。在现有的靶交换式等离子发生装置102中，在设置了撞锤120的等离子发生部104配置第一靶t₁，在设置了具有砂轮g的研磨机的靶研磨部108配置第二靶t₂。在电流流过第一靶t₁的放电面T_S1和处于与其接触的状态的撞锤120的状态下，从放电面T_S1将撞锤120拉开，从而引起等离子的发生。即，第一靶t₁和第二靶t₂载置在构成靶交换单元106的保持架132上，第一靶t₁处在放电位置，第二靶t₂处在研磨位置。上述保持架132具有旋转轴148，能够由旋转机构m旋转。因此，能够交换由等离子的生成消耗了的靶T₁和未使用或在放电面T_S2施加了研磨处理等修整的第二靶t₂的位置。

专利文献1：日本特开2005-240182号公报

发明内容

图10所示现有的靶交换式等离子发生装置由1个高度调节器149使设置在旋转轴148上的保持架132的位置上下变化，调节了第一靶t₁和第二靶t₂的高度位置。另外，即使在使第一靶t₁和第二靶t₂自转的场合，在与图10相同的现有的靶交换式等离子发生装置中，也由1个驱动单元进行。即，不能独立地改变处于放电位置和研磨位置的2个靶的高度、撞锤120相对于放电面T_S1的接触位置、放电面T_S2的修整的位置，不能进行与各靶的消耗量、必要的电弧电流等相应的微调。然而，必然使用某一方的靶生成等离子，在2个靶的由研磨处理导致的消耗量产生偏差，所以，要求使多个靶独立地升降，调整高度，或控制靶的自转。特别是在配置具有不同的组成的2种靶的场合，有时靶的消耗量产生大的差异。

因此，本发明的目的在于提供一种靶交换式等离子发生装置，该靶交换式等离子发生装置能够交换处于放电位置的靶和处于研磨位置的靶的位置，并且，能够独立地调整2个靶的位置。