(57)【要約】【課題】蒸発源の交換頻度を少なくすることができるアーク放電発生装置を提供する。【解決手段】蒸発源２１にストライカチップ４１を接触させてから、該ストライカチップ４１を蒸発源２１から離間させることによって、蒸発源２１の放電面２２からアーク放電を発生させるアーク放電発生装置であって、アーク放電発生装置は、蒸発源２１における放電面２２に対する裏面２３と放電面２２とを接続する端面２５にストライカチップ４１を接触させるように該ストライカチップ４１を移動させる駆動機構を備えている。そして、蒸発源２１におけるストライカチップ４１の移動方向Ｄ１の寸法Ｌ１が、蒸発源２１における放電面２２と裏面２３との間の寸法Ｌ２よりも大きい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発源にストライカチップを接触させてから、該ストライカチップを前記蒸発源から離間させることによって、前記蒸発源の放電面からアーク放電を発生させるアーク放電発生装置であって、
前記蒸発源における前記放電面に対する裏面と前記放電面とを接続する接続面に前記ストライカチップを接触させるように該ストライカチップを移動させる駆動機構を備え、
前記蒸発源における前記ストライカチップの移動方向の寸法が、前記蒸発源における前記放電面と前記裏面との間の寸法よりも大きいアーク放電発生装置。
【請求項２】
前記蒸発源は円筒形状であり、
前記蒸発源の内周面が前記放電面であり、
前記蒸発源には、前記ストライカチップを収容することができるように切り欠かれている切り欠き部が設けられており、
前記駆動機構は、前記切り欠き部によって区画された収容空間の内部において、前記ストライカチップを前記蒸発源における円周方向に移動させ、前記切り欠き部における当該蒸発源の円周方向における一端側に位置し且つ当該蒸発源の内周面と外周面とを接続する端面に前記ストライカチップを接触させる
請求項１に記載のアーク放電発生装置。
【請求項３】
前記ストライカチップは、厚さが前記蒸発源における前記放電面と前記裏面との間の寸法以下の板状の部材であって、円弧形状をなしており、
前記ストライカチップの内周側の曲率半径は、円筒形状である前記蒸発源の内周面の曲率半径と等しく、
前記ストライカチップの外周側の曲率半径は、円筒形状である前記蒸発源の外周面の曲率半径と等しい
請求項２に記載のアーク放電発生装置。
【請求項４】
前記蒸発源において前記切り欠き部を構成する面のうち、前記ストライカチップが接触する前記端面以外の面は、絶縁体で構成されている
請求項２又は３に記載のアーク放電発生装置。
【請求項５】
前記ストライカチップは、前記収容空間内で前記端面から離れた位置である待機位置と、前記端面に接触する位置である接触位置との間で移動するものであり、
前記駆動機構は、前記放電面からアーク放電を発生させる際には、前記待機位置から前記接触位置に前記ストライカチップを移動させ、該ストライカチップが前記接続面に接触した後に、当該ストライカチップを前記接触位置から前記待機位置に移動させるようになっており、
前記蒸発源の径方向において、前記待機位置よりも内側に、前記待機位置にある前記ストライカチップと対向する防着部材が設けられている
請求項２〜４のいずれか一項に記載のアーク放電発生装置。
【請求項６】
前記蒸発源は平板形状であり、
前記蒸発源の厚さ方向における一方の面が前記放電面である
請求項１に記載のアーク放電発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極である蒸発源からアーク放電を発生させるアーク放電発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸発源の放電面からアーク放電を発生させ、アーク放電に伴って当該蒸発源から放出された粒子を処理対象物に付着させる成膜装置が知られている。特許文献１に開示されている成膜装置では、処理対象物の周囲を覆う円筒形状の蒸発源が用いられている。この場合、蒸発源の内周面が放電面として機能することとなる。そして、このような蒸発源における内周面にストライカチップ（特許文献１では「トリガー１８」と記載されているものの先端部分）を接触させてから該ストライカチップを蒸発源から離間させることによって、蒸発源の内周面からアーク放電が発生するようになっている。
【０００３】
なお、アーク放電に伴って蒸発源から粒子が放出されると蒸発源は消耗していく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３‐３６１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている成膜装置のように円筒形状の蒸発源の内周面にストライカチップを接触させると、接触による摩耗が蒸発源の径方向外側に向かって進行する。すなわち、アーク放電に伴って蒸発源から粒子が放出されることによる蒸発源の消耗に加えて、蒸発源の内周面へのストライカチップの接触が何度も行われることによって、蒸発源におけるストライカチップとの接触箇所では、蒸発源の消耗がさらに進行することになる。ストライカチップを接触させる箇所における蒸発源の消耗が著しく進行してしまうと、蒸発源にストライカチップを接触させることによって適切にアーク放電を発生させることができなくなるため、蒸発源を交換しなければならない場合があった。こうした事情によって、蒸発源の交換頻度を少なくすることのできるアーク放電発生装置が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するためのアーク放電発生装置は、蒸発源にストライカチップを接触させてから、該ストライカチップを前記蒸発源から離間させることによって、前記蒸発源の放電面からアーク放電を発生させるアーク放電発生装置であって、前記蒸発源における前記放電面に対する裏面と前記放電面とを接続する接続面に前記ストライカチップを接触させるように該ストライカチップを移動させる駆動機構を備え、前記蒸発源における前記ストライカチップの移動方向の寸法が、前記蒸発源における前記放電面と前記裏面との間の寸法よりも大きいことをその要旨とする。
【０００７】
上記構成によれば、ストライカチップは放電面ではなく接続面に接触する。このため、ストライカチップを蒸発源に接触させることに起因する摩耗によって放電面が裏面側に向かって消耗することがなくなる。さらに、上記構成では、蒸発源におけるストライカチップの移動方向の寸法が、蒸発源における放電面と裏面との間の寸法よりも大きくなっている。すなわち、上記構成における蒸発源では、ストライカチップとの接触によって蒸発源が消耗する方向における寸法が、蒸発源における放電面と裏面との間の寸法よりも大きくなるように、消耗が許容される領域が確保されている。
【０００８】
このため、蒸発源へのストライカチップの接触を何度も行うことに起因して蒸発源が摩耗したとしても、放電面にストライカチップを接触させる場合と比較して蒸発源の交換が必要になるほど蒸発源が消耗するのに要する時間が長くなる。したがって、上記構成によれば、蒸発源の交換頻度を少なくすることができる。
【０００９】
上記アーク放電発生装置の一例としては、円筒形状の蒸発源を採用することができる。この場合、前記蒸発源の内周面が前記放電面である。当該アーク放電発生装置は、前記蒸発源には、前記ストライカチップを収容することができるように切り欠かれている切り欠き部が設けられており、前記駆動機構は、前記切り欠き部によって区画された収容空間の内部において、前記ストライカチップを前記蒸発源における円周方向に移動させ、前記切り欠き部における当該蒸発源の円周方向における一端側に位置し且つ当該蒸発源の内周面と外周面とを接続する端面に前記ストライカチップを接触させることを要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、円筒形状の蒸発源の内側にアーク放電に伴って放電面から粒子が放出される放電空間が形成される。また、蒸発源におけるストライカチップの移動方向の寸法は、蒸発源における円周方向の寸法となる。この方向の寸法は、円筒形状の蒸発源の径を大きくすることによって確保することができる。そして、蒸発源の切り欠き部によって区画されている収容空間の内部をストライカチップが移動することで接続面である蒸発源の端面にストライカチップが接触するようになる。
【００１１】
上記アーク放電発生装置の一例では、前記ストライカチップは、厚さが前記蒸発源における前記放電面と前記裏面との間の寸法以下の板状の部材であって、円弧形状をなしており、前記ストライカチップの内周側の曲率半径は、円筒形状である前記蒸発源の内周面の曲率半径と等しく、前記ストライカチップの外周側の曲率半径は、円筒形状である前記蒸発源の外周面の曲率半径と等しい。
【００１２】
上記構成では、ストライカチップが円筒形状の蒸発源の弧と略等しい形状を有する円弧であり、蒸発源の円周方向にストライカチップが移動するようになっている。そのため、ストライカチップを円筒形状の蒸発源から突出させることなく収容空間に収容することができる。
【００１３】
上記アーク放電発生装置の一例では、前記蒸発源において前記切り欠き部を構成する面のうち、前記ストライカチップが接触する前記端面以外の面は、絶縁体で構成されている。
【００１４】
蒸発源に設けられた切り欠き部によって区画されている収容空間にストライカチップを収容する場合、ストライカチップと蒸発源との距離が近くなることから、ストライカチップと蒸発源との間で意図しないアーク放電が生じる可能性が有る。
【００１５】
この点、上記構成によれば、蒸発源の切り欠き部では、ストライカチップが接触する端面以外の部分は、ストライカチップとは電気的に絶縁された状態になっている。そのため、蒸発源の上記端面にストライカチップを接触させてから該ストライカチップを接続面から離間させ、上記端面と該ストライカチップとの間の距離を確保することで、蒸発源のうち放電面以外の部分でアーク放電が行われることを抑制することができる。
【００１６】
上記アーク放電発生装置の一例では、前記ストライカチップは、前記収容空間内で前記端面から離れた位置である待機位置と、前記端面に接触する位置である接触位置との間で移動するものであり、前記駆動機構は、前記放電面からアーク放電を発生させる際には、前記待機位置から前記接触位置に前記ストライカチップを移動させ、該ストライカチップが前記接続面に接触した後に、当該ストライカチップを前記接触位置から前記待機位置に移動させるようになっており、前記蒸発源の径方向において、前記待機位置よりも内側に、前記待機位置にある前記ストライカチップと対向する防着部材が設けられている。
【００１７】
上記構成によれば、ストライカチップが待機位置に位置する場合、ストライカチップの径方向内側には防着部材が配置されている。そのため、待機位置に位置するストライカチップの放電空間側の面が、当該防着部材によって覆われ、アーク放電中に蒸発源の放電面から放出される粒子が、待機位置に位置するストライカチップに付着することを抑制することができる。
【００１８】
また、アーク放電発生装置の一例として、平板形状の蒸発源を採用することもできる。この場合、前記蒸発源の厚さ方向における一方の面が前記放電面である。
上記構成によれば、蒸発源におけるストライカチップの移動方向の寸法は、蒸発源における放電面が広いほど大きくなる。そしてこの方向における寸法を、蒸発源の厚さよりも大きくすれば、蒸発源におけるストライカチップの移動方向の寸法を、蒸発源における放電面と裏面との間の寸法よりも大きくする構成を実現することができる。したがって、蒸発源が平板形状であっても、放電面にストライカチップを接触させる場合と比較して、蒸発源の交換頻度を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態のアーク放電発生装置を備える成膜装置の断面構造を模式的に示す概略図。
【図２】同第１の実施形態にかかるアーク放電発生装置を示す斜視図。
【図３】同第１の実施形態にかかるアーク放電発生装置における蒸発源に形成されている収容空間と、当該収容空間内で移動するストライカチップと、を示す模式図。
【図４】同第１の実施形態にかかるアーク放電発生装置における蒸発源とストライカチップとを模式的に示す平面図。
【図５】同第１の実施形態にかかるアーク放電発生装置における蒸発源とストライカチップとが互いに消耗した状態を示す作用図。
【図６】第２の実施形態のアーク放電発生装置を備える成膜装置の断面構造を模式的に示す概略図。
【図７】同第２の実施形態にかかるアーク放電発生装置における蒸発源とストライカチップとを示す模式図。
【図８】アーク放電発生装置の変形例における蒸発源とストライカチップとを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
アーク放電発生装置の第１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１には、本実施形態のアーク放電発生装置１０を備える成膜装置８０が図示されている。図１に示すように、成膜装置８０は、内部で処理対象物８１に膜を生成するためのチャンバ１１を有している。チャンバ１１は、円筒部１５と、円筒部１５の一対の開口のうち一方の開口（図１では、下側の開口）を閉塞する底部１２と、円筒部１５の他方の開口（図１では、上側の開口）を閉塞する蓋部１６と、を備えている。底部１２及び蓋部１６の双方は、円盤状をなしている。底部１２の中央部分には貫通孔１３が形成されており、この貫通孔１３は、絶縁部１４を嵌合することで閉塞されている。そして、この絶縁部１４上に処理対象物８１が設置される。
【００２１】
以下では、チャンバ１１の円筒部１５の中心軸を中心軸Ｃと示し、この中心軸Ｃの延伸方向（図１における上下方向）のことを単に軸方向という。また、底部１２の径方向のことを単に径方向という。
【００２２】
チャンバ１１における円筒部１５よりも径方向内側には、円筒部１５よりも径の小さい円筒形状の絶縁筒状体１７が配設されている。この絶縁筒状体１７は、絶縁材料で構成されている。そして、絶縁筒状体１７の軸方向の長さは、円筒部１５の軸方向の長さと等しい。
【００２３】
アーク放電発生装置１０は、絶縁筒状体１７よりも径方向内側に配置されている蒸発源２１を備えている。蒸発源２１は、絶縁筒状体１７よりも径の小さい円筒形状に成形されているとともに、絶縁筒状体１７と同軸配置されている。蒸発源２１の軸方向の長さは、絶縁筒状体１７の軸方向の長さよりも短い。そして蒸発源２１は、蓋部１６から離間している。また、蒸発源２１と底部１２との間には、例えば絶縁シール部材（図示省略）が介在している。絶縁シール部材は絶縁材料で構成されているため、蒸発源２１は底部１２とは電気的に絶縁されている。すなわち蒸発源２１は、チャンバ１１とは電気的に絶縁されている。詳しくは後述するが、蒸発源２１の内周面が、アーク放電を発生させる放電面２２として機能する。また、蒸発源２１の外周面は、放電面２２に対して裏側の面であり、裏面２３ともいう。なお、蒸発源２１としては、例えばチタンやクロムやタングステン等の金属を用いることができる。
【００２４】
以下では、円筒形状である蒸発源２１の円周方向について、単に円周方向という。
また、図１及び図２に示すように、蒸発源２１には、蓋部１６側の端部の一部を切り欠いた切り欠き部２６が設けられている。切り欠き部２６によって区画された収容空間Ｘの内部には、ストライカチップ４１が配設されている。
【００２５】
ストライカチップ４１は、蒸発源２１に接触させてから、該蒸発源２１から離間させることによって、後述する陽極部材３５と蒸発源２１との間でアーク放電を発生させるためのトリガーとして用いられるものであり、例えばモリブデンを用いることができる。そして、ストライカチップ４１と、ストライカチップ４１に連結されているアーム４５とによって、ストライカ４０が構成されている。このストライカ４０は、駆動機構５１によって可動するようになっている。
【００２６】
駆動機構５１は、空気圧駆動式のロータリアクチュエータであり、駆動軸が中心軸Ｃ上に位置するように設けられている。図１に示すように、アーム４５は、一端が駆動機構５１の駆動軸に連結されており且つ軸方向に延びる垂直部４５Ａと、垂直部４５Ａの他端（図１では、下端）から径方向外側に延設する水平部４５Ｂと、水平部４５Ｂの径方向外側の端部から軸方向における底部１２側（図１では、下側）に延びる連結部４５Ｃと、を有している。そして、アーム４５の連結部４５Ｃに、ストライカチップ４１が固定されている。なお、アーム４５の垂直部４５Ａは、蓋部１６を貫通している。
【００２７】
また、アーク放電発生装置１０は、蒸発源２１よりも径方向内側に配置される防着部材３１を備えている。防着部材３１は、円弧形状の側壁部３３と、側壁部３３よりも軸方向における蓋部１６側に配置されている円形の天板３２と、を有している。そして、天板３２は蒸発源２１に支持されており、側壁部３３は天板３２に支持されている。防着部材３１と蒸発源２１との間には、例えば絶縁シール部材（図示省略）が介在している。絶縁シール部材は絶縁材料で構成されているため、防着部材３１は蒸発源２１とは電気的に絶縁されている。そして、防着部材３１は、導電材料によって構成されており、且つ接地されていない。なお、防着部材３１を、絶縁材料で構成してもよい。
【００２８】
また、図１に示すように、防着部材３１の側壁部３３よりも径方向内側には、円筒形状をなす陽極部材３５が設けられている。この陽極部材３５は、防着部材３１とは電気的に絶縁された状態で、蒸発源２１と同軸配置されている。例えば、陽極部材３５は、絶縁材料で構成された中間部材３４を介して天板３２に支持されている。
【００２９】
そして、チャンバ１１を構成する底部１２と蓋部１６と円筒部１５は、接地されている。ストライカ４０も同様に接地されている。また、処理対象物８１には、バイアス電源６１が接続されており、このバイアス電源６１によって負のバイアス電圧が印加される。また、蒸発源２１には、負電源６２が接続されており、負電源６２によって負の直流電圧が印加される。一方、陽極部材３５は、接地されている。なお、陽極部材３５は蒸発源２１よりも電位が高くなればよく、陽極部材３５に対して正の直流電圧を印加するようにしてもよい。
【００３０】
また、チャンバ１１の径方向外側には、アーク放電の発生箇所を制御するためのコイル７１がチャンバ１１の周囲を覆うように配設されている。コイル７１は、軸方向に移動可能に設けられている。コイル７１は、コイル用電源と接続されている。
【００３１】
図２に示すように、駆動機構５１は、アーム４５を回動させることによって、ストライカチップ４１を円周方向に移動させる。
そして、図３に二点鎖線で示すように、ストライカチップ４１の円周方向における一端側の面である接触面４２が、蒸発源２１の放電面２２と裏面２３とを接続する接続面であって且つ切り欠き部２６の円周方向における一端側に位置する端面２５に接触させられる。図３に示すように、蒸発源２１の切り欠き部２６を構成する面のうち、ストライカチップ４１の接触面４２が接触する端面２５以外の面は、絶縁体２７によって覆われている。
【００３２】
絶縁体２７は、切り欠き部２６の円周方向における両端に位置する一対の面のうち端面２５ではない端面を被覆する絶縁部２７Ａと、切り欠き部２６の底面（図３における下面）を被覆する絶縁部２７Ｂと、を有している。そのため、ストライカチップ４１は、蒸発源２１の端面２５以外の部分とは電気的に絶縁されている。
【００３３】
図３に示すように、ストライカチップ４１は、端面２５から離れた位置である待機位置Ｘ１と、接触面４２が端面２５に接触する位置である接触位置Ｘ２と、の間を移動する。図３では、待機位置Ｘ１に位置しているストライカチップ４１を実線で示し、接触位置Ｘ２に位置しているストライカチップ４１を二点鎖線で示している。待機位置Ｘ１では、絶縁部２７Ａとストライカチップ４１とが当接する。
【００３４】
アーク放電を発生させる際、駆動機構５１は、ストライカチップ４１を蒸発源２１の端面２５に接触させるべく、待機位置Ｘ１に位置しているストライカチップ４１を接触位置Ｘ２まで円周方向に移動させる。このとき、駆動機構５１は、接触位置Ｘ２にストライカチップ４１が確実に達するように、すなわちストライカチップ４１の接触面４２を蒸発源２１の端面２５に確実に押し付けることができるように駆動される。具体的には、蒸発源２１の消耗により端面２５が後退していた場合であっても、ストライカチップ４１の接触面４２が蒸発源２１の端面２５に当接したあとも駆動機構５１による駆動が十分に継続されるように長めの駆動時間が設定されている。なお、駆動機構５１は空気圧駆動式のロータリアクチュエータであるため、当接後も駆動を継続したとしても空気ばねの作用によって負荷は軽減される。このようにしてストライカチップ４１の接触面４２が端面２５に接触した後、駆動機構５１は、ストライカチップ４１を接触位置Ｘ２から待機位置Ｘ１まで移動させ、ストライカチップ４１が蒸発源２１に接触している状態を解除する。
【００３５】
なお、上述した防着部材３１の側壁部３３は、待機位置Ｘ１に位置しているストライカチップ４１と対向するように配置されている。そのため、ストライカチップ４１が待機位置Ｘ１に位置している場合、ストライカチップ４１のうち側壁部３３に対向する面である内側面４３は、側壁部３３によって覆われる。
【００３６】
また、ストライカチップ４１は、図３に示すようにストライカチップ４１の底面（図中下面）と絶縁部２７Ｂとの間に間隙が形成されるようにアーム４５に支持されている。
続いて図４を参照して、ストライカチップ４１及び蒸発源２１について説明する。
【００３７】
図４に示すようにストライカチップ４１は、駆動機構５１側、すなわちアーク放電発生装置１０の上方から視て、円弧形状をなしている。ストライカチップ４１における内側面４３の曲率半径は、蒸発源２１の内周面である放電面２２の曲率半径と等しい。ストライカチップ４１における外側面４４の曲率半径は、蒸発源２１の外周面である裏面２３の曲率半径と等しい。さらに、ストライカチップ４１の径方向の寸法、すなわちストライカチップ４１の厚さは、蒸発源２１の厚さと等しい。つまり、蒸発源２１と、ストライカチップ４１と、絶縁部２７Ａと、が中心軸Ｃを中心とした同一円周上に位置している。そして、ストライカチップ４１の軸方向における蓋部１６側の端部は、蒸発源２１の軸方向における蓋部１６側の端部よりも、軸方向で蓋部１６から離れて配置されている（図３参照）。そのため、ストライカチップ４１は、収容空間Ｘの内部に収まっている。
【００３８】
接触面４２を端面２５に接触させるためにストライカチップ４１を移動させる際の移動方向を移動方向Ｄ１とすると、移動方向Ｄ１は蒸発源２１の円周方向と同一方向である。
図４に示すように、ストライカチップ４１が収容されている位置における、移動方向Ｄ１での蒸発源２１の長さを寸法Ｌ１とする。なお、ここでは絶縁部２７Ａの寸法は蒸発源２１の長さから除外している。この場合、蒸発源２１では、寸法Ｌ１が、放電面２２と裏面２３との間の寸法Ｌ２よりも大きい。
【００３９】
次に本実施形態のアーク放電発生装置１０を備える成膜装置８０の作用とともに、その効果について説明する。
チャンバ１１の内部に設置された処理対象物８１に成膜する際には、チャンバ１１の内部を真空状態とし、処理対象物８１にバイアス電圧が印加される。また、蒸発源２１に負の直流電圧が印加されることによって、蒸発源２１が陰極として機能し、接地されている陽極部材３５が陽極として機能するようになる。そして、ストライカチップ４１を陰極である蒸発源２１と接触させてから、ストライカチップ４１を蒸発源２１から離間させることによって、蒸発源２１と陽極部材３５との間でアーク放電が発生する。このようなアーク放電の発生が継続している間、蒸発源２１から粒子が放出され、当該粒子はバイアス電圧が印加されている処理対象物８１に付着する。これにより、処理対象物８１に膜が生成される。
【００４０】
本実施形態では、アーク放電が継続して発生している間、蒸発源２１の内周面である放電面２２から粒子が放出される。すなわち、円筒形状の蒸発源２１の内側に、アーク放電に伴って放電面２２から粒子が放出される放電空間が形成される。そして、このような粒子の放出によって、蒸発源２１は、放電面２２が少しずつ径方向外側に変位する態様で消耗する。
【００４１】
ここで、アーク放電を発生させる際、ストライカチップ４１は、蒸発源２１における放電面２２と裏面２３とを接続する接続面のうち、収容空間Ｘを区画する面の一つである端面２５に接触する。すなわち、ストライカチップ４１は放電面２２に接触しない。これによって、ストライカチップ４１を放電面２２の一箇所に繰り返し接触させる場合とは異なり、ストライカチップ４１を蒸発源２１に接触させることに起因する摩耗によって放電面２２が、径方向外側に向かって、すなわち裏面２３側に向かって消耗することがなくなる。
【００４２】
また、上述したように、蒸発源２１は、上記寸法Ｌ１が寸法Ｌ２よりも大きくなるように構成されている。すなわち、蒸発源２１では、ストライカチップ４１との接触によって蒸発源２１が消耗する方向における寸法が、蒸発源２１における放電面２２と裏面２３との間の寸法Ｌ２よりも大きくなっており、消耗が許容される領域が確保されている。
【００４３】
これによって、蒸発源２１へのストライカチップ４１の接触を何度も行うことに起因して蒸発源２１が摩耗したとしても、放電面２２にストライカチップ４１を接触させる場合と比較して蒸発源２１の交換が必要になるほど蒸発源２１が消耗するのに要する時間が長くなる。したがって、蒸発源２１の交換頻度を少なくすることができる。
【００４４】
図５に示すように、蒸発源２１へのストライカチップ４１の接触を何度も行うことに起因して蒸発源２１及びストライカチップ４１が消耗した場合、端面２５は、ストライカチップ４１の移動方向Ｄ１でもある円周方向に沿ってストライカチップ４１から離れる方向に変位する、すなわち後退する。図５では、このような端面２５の後退方向が矢印Ｐで示されている。すなわち、ストライカチップ４１を蒸発源２１に接触させようとする際のストライカチップ４１の移動方向Ｄ１と、蒸発源２１の消耗による端面２５の後退方向と、が同一方向となっている。これによって、蒸発源２１及びストライカチップ４１が消耗したとしても、ストライカチップ４１を円周方向に移動させることによってストライカチップ４１を蒸発源２１に接触させ、放電面２２からアーク放電を発生させることができる。
【００４５】
また、収容空間Ｘの内部に配設されているストライカチップ４１の形状が、円筒形状の蒸発源２１の弧と略等しい形状を有する円弧である。また、ストライカチップ４１の移動方向Ｄ１が円周方向と同じであるため、ストライカチップ４１が収容空間Ｘの外にはみ出してしまうことがない。そのため、蒸発源２１と、蒸発源２１の周辺に配置される部材（例えば、絶縁筒状体１７）との間の間隔を、接触を避けるために大きく確保しておく必要性がない。したがって、装置の大型化を抑制することができる。
【００４６】
なお、蒸発源２１に設けられた切り欠き部２６によって区画されている収容空間Ｘの内部にストライカチップ４１を収容し、ストライカチップ４１を周方向に移動させる場合、ストライカチップ４１を待機位置Ｘ１まで退避させても、軸方向におけるストライカチップ４１と蒸発源２１との距離は変化せず、長くならない。そのため、ストライカチップ４１と蒸発源２１との間で意図しないアーク放電が生じる可能性が有る。
【００４７】
この点、本実施形態では、収容空間Ｘの壁面のうち、ストライカチップ４１が接触する端面２５以外の部分は、絶縁体２７によって覆われている。そのため、蒸発源２１の端面２５にストライカチップ４１を接触させてから該ストライカチップ４１を端面２５から離間させた際に、蒸発源２１のうち放電面２２以外の部分でアーク放電が行われることを抑制することができる。
【００４８】
また、ストライカチップ４１が待機位置Ｘ１に位置しているとき、ストライカチップ４１の径方向内側には防着部材３１の側壁部３３が配置されている。これによって、待機位置Ｘ１に位置するストライカチップ４１の内側面４３が側壁部３３によって覆われるため、アーク放電中に蒸発源２１の放電面２２から放出される粒子がストライカチップ４１に付着することを抑制することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態では、ストライカ４０のアーム４５と、放電空間との間には防着部材３１が配置されている。そのため、放電面２２から放出される粒子がアーム４５に付着することを、防着部材３１によって抑制することができる。
【００５０】
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。
・防着部材３１の側壁部３３は、アーク放電の発生を阻害しない範囲であれば、より接触位置Ｘ２に近い位置までストライカチップ４１を覆い続けるように、円弧形状を周方向に伸長してもよい。このような構成によれば、待機位置Ｘ１に位置しているときだけでなく、接触位置Ｘ２へ移動中のストライカチップ４１にも側壁部３３を対向させることができるため、ストライカチップ４１への粒子の付着をさらに抑制することができる。また、周方向において上記伸長方向とは反対側に向けて側壁部３３を伸長することもできる。
【００５１】
・アーク放電発生装置１０を備える成膜装置８０を、図１における上下方向を鉛直方向として設置する場合、天板３２を蓋部１６から吊り下げて配設することもできる。こうした構成を採用する場合、天板３２の直径を小さくすることもできる。天板３２の直径を小さくした場合には、防着部材３１と蒸発源２１との間に間隙が生じてしまうが、鉛直方向において処理対象物８１とアーム４５との間に天板３２が位置していることによって、蒸発源２１から放出された粒子がアーム４５に付着することを抑制できる。また、アーム４５に粒子が付着したとしても、当該粒子が処理対象物８１に向けて落下することを抑制することができる。
【００５２】
・駆動機構５１は、空気圧駆動式のロータリアクチュエータに限られるものではない。例えば、電動駆動式のロータリアクチュエータを採用することもできる。この場合、ストライカチップ４１の接触面４２を蒸発源２１の端面２５に当接させたあとに駆動機構５１の駆動を継続したとしても負荷が軽減されるように、ばねを搭載することが好ましい。
【００５３】
・ストライカチップ４１が絶縁部２７Ｂと接触していてもよい。この場合、ストライカチップ４１が絶縁部２７Ｂ上を摺動するようになる。
・ストライカチップ４１と蒸発源２１との間でのアーク放電を抑制し、放電面２２と陽極部材３５との間でアーク放電を発生させることができるのであれば、絶縁体２７は必須の構成ではない。例えば、収容空間Ｘに収容されているストライカチップ４１と蒸発源２１とが軸方向において十分に離間している場合には、絶縁体２７を設けなくてもストライカチップ４１と蒸発源２１との間でのアーク放電を抑制し、放電面２２と陽極部材３５との間でアーク放電を発生させることができる。
【００５４】
・ストライカチップ４１の形状は、蒸発源２１と略同一の厚さに成形された円弧でなくてもよい。例えば、ストライカチップ４１の厚さは、蒸発源２１の厚さよりも小さくてもよい。また、ストライカチップ４１の形状は直方体でもよい。ただしストライカチップ４１は、収容空間Ｘに収まる形状に成形されていることが好ましい。
【００５５】
・収容空間Ｘは、切り欠き部２６によって区画されるものでなくてもよい。例えば、軸方向における蒸発源２１の中途位置に、蒸発源２１よりも径方向内側の空間と蒸発源２１よりも径方向外側の空間とを連通する窓を設け、当該窓の内部を、ストライカチップ４１が配置される収容空間Ｘとするようにしてもよい。
【００５６】
・上記実施形態では、ストライカチップ４１を円周方向に移動させて端面２５にストライカチップ４１を接触させるように構成した。これに代えて、ストライカチップ４１を軸方向に移動させて蒸発源２１とストライカチップ４１とを接触させることもできる。例えば、蒸発源２１の放電面２２と裏面２３とを接続する接続面であって、図１における蒸発源２１の上端の面に、ストライカチップ４１を接触させるように構成してもよい。こうした構成であっても、蒸発源２１における軸方向の寸法が、蒸発源２１の寸法Ｌ２よりも大きければ、放電面２２の一箇所にストライカチップ４１を接触させる場合と比較して蒸発源２１の交換頻度を少なくすることができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
次に、アーク放電発生装置の第２の実施形態について、図６〜図７を用いて説明する。
図６には、本実施形態のアーク放電発生装置１１０を備える成膜装置１８０が図示されている。図６に示すように本実施形態のアーク放電発生装置１１０は、蒸発源１２１が平板形状である点で上記アーク放電発生装置１０と異なる。なお、本実施形態を説明するに際し、上記アーク放電発生装置１０と共通の構成については、図示及び説明を適宜省略することもある。
【００５８】
成膜装置１８０のチャンバ１１１の内部には、蒸発源１２１がチャンバ１１１とは電気的に絶縁された状態で配設されている。そして、図６において、蒸発源１２１よりも紙面手前側には、陽極部材１３５が設けられている。そのため、本実施形態では、平板形状の蒸発源１２１のうち、図６における紙面手前側の面が、放電面１２２として機能するようになっている。
【００５９】
また、本実施形態では、ストライカチップ１４１は、平板形状をなしている。ストライカチップ１４１はアーム１４５を介して駆動機構１５１に連結されている。すなわち、ストライカチップ１４１及びアーム１４５によってストライカ１４０が構成されている。なお、アーム１４５は接地されている。
【００６０】
図７に示すように、蒸発源１２１のうち、放電面１２２の反対側の面のことを裏面１２３とした場合、放電面１２２と裏面１２３とを接続する側面１２４に対向するように、ストライカチップ１４１が配置されている。そして、駆動機構１５１は、蒸発源１２１の側面１２４に対してストライカチップ１４１の接触面１４２を近づけたり、側面１２４から接触面１４２を遠ざけたりするようにストライカチップ１４１をスライド移動させる。すなわち、接触面１４２を側面１２４に接触させるためにストライカチップ１４１を移動させる際の移動方向Ｄ２は、図７における右側から左側への方向であり、蒸発源１２１の厚さ方向と直交する方向である。
【００６１】
そして、図７に示すように、本実施形態では、ストライカチップ１４１の移動方向Ｄ２における蒸発源１２１の寸法Ｌ１１が、蒸発源２１の厚さである放電面１２２と裏面１２３との間の寸法Ｌ１２よりも大きくされている。
【００６２】
本実施形態にかかるアーク放電発生装置１１０の作用とともに、その効果について説明する。
ストライカチップ１４１が、蒸発源１２１の放電面１２２ではなく側面１２４に接触するようにしている。さらに、ストライカチップ１４１の移動方向Ｄ２における蒸発源１２１の寸法Ｌ１１が、放電面１２２と裏面１２３との間の寸法Ｌ１２よりも大きい。このため、蒸発源１２１へのストライカチップ１４１の接触を何度も行うことに起因して蒸発源１２１が摩耗したとしても、放電面１２２にストライカチップ１４１を接触させる場合と比較して蒸発源１２１の交換が必要になるほど蒸発源１２１が消耗するのに要する時間が長くなる。したがって、平板形状の蒸発源１２１であっても放電面１２２にストライカチップを接触させる場合と比較して、蒸発源１２１の交換頻度を少なくすることができる。
【００６３】
ちなみに、ストライカチップ１４１の移動方向Ｄ２における蒸発源１２１の寸法Ｌ１１は、蒸発源１２１における放電面１２２が広いほど大きくすることができる。
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。
【００６４】
・ストライカチップ１４１の移動方向は、図６における左右方向ではなく上下方向でもよい。ストライカチップ１４１を蒸発源１２１の放電面１２２と裏面１２３とを接続する側面１２４に接触させることができるのであれば、ストライカチップ１４１の移動方向は変更可能である。
【００６５】
・図８に示すように、平板形状のストライカチップ１４１に代えて湾曲した板状のストライカチップ２４１を採用することもできる。この場合、回動軸Ｑを中心軸としてストライカチップ２４１を回動させることで移動方向Ｄ３に沿ってストライカチップ２４１を移動させる。このようにして、蒸発源１２１の側面１２４にストライカチップ２４１の接触面２４２を接触させれば、蒸発源１２１におけるストライカチップ２４１の移動方向Ｄ３の寸法Ｌ１３を、放電面１２２と裏面１２３との間の寸法Ｌ１２よりも大きくすることができる。
【００６６】
・上記第２の実施形態では、蒸発源１２１として矩形状の板材を採用しているが、矩形状以外の他の形状（例えば、円形）の板材を蒸発源１２１として採用するようにしてもよい。
【００６７】
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。
・チャンバの形状は、上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００６８】
・蒸発源及びストライカチップの材料は、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…アーク放電発生装置、１１…チャンバ、１２…底部、１３…貫通孔、１４…絶縁部、１５…円筒部、１６…蓋部、１７…絶縁筒状体、２１…蒸発源、２２…放電面、２３…裏面、２５…端面、２６…切り欠き部、２７…絶縁体、２７Ａ…絶縁体、２７Ｂ…絶縁体、３１…防着部材、３２…天板、３３…側壁部、３４…中間部材、３５…陽極部材、４０…ストライカ、４１…ストライカチップ、４２…接触面、４３…内側面、４４…外側面、４５…アーム、４５Ａ…垂直部、４５Ｂ…水平部、４５Ｃ…連結部、５１…駆動機構、６１…バイアス電源、６２…負電源、７１…コイル、８０…成膜装置、８１…処理対象物、１１０…アーク放電発生装置、１１１…チャンバ、１２１…蒸発源、１２２…放電面、１２３…裏面、１２４…側面、１３５…陽極部材、１４０…ストライカ、１４１…ストライカチップ、１４２…接触面、１４５…アーム、１５１…駆動機構、１８０…成膜装置、２４１…ストライカチップ、２４２…接触面、Ｘ…収容空間、Ｘ１…待機位置、Ｘ２…接触位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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