(57)【要約】【課題】カソードとしてトリガー電極との接触部位が局部的に消耗し易いカソードを用いる場合でも、カソードの寿命が長く、カソードを頻繁に交換しなくても真空アーク蒸着処理を続行でき、ひいては真空アーク蒸着による薄膜被覆物品を生産性良好に、それだけ安価に提供できる真空アーク蒸着用蒸発源装置及びそのような蒸発源装置を備えた真空アーク蒸着装置を提供する。【解決手段】真空アーク蒸着装置の蒸発源装置３は、蒸発源であるカソード３２及びカソード３２の放電面に対向するアーク放電誘発用トリガー電極３８を含んでおり、カソード３２は外筒部３２１と、外筒部３２１内にトリガー電極３８に向け移動可能に嵌合された芯部３２２とを含んでおり、トリガー電極３８は芯部３２２の放電面３２２ａに対向配置されており、また、芯部放電面３２２ａ及びトリガー電極３８の相互接触圧力を調整する装置５を設けてある。【選択図】  図１
2004169132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発源であるカソード及び該カソードの放電面に対向するアーク放電誘発用トリガー電極を含んでおり、該カソードはカソード外筒部と、該カソード外筒部内に前記トリガー電極に向け移動可能に嵌合されたカソード芯部とを含んでおり、前記トリガー電極は該カソード芯部の放電面に対向配置されていることを特徴とする真空アーク蒸着用の蒸発源装置。
【請求項２】
前記カソード芯部は前記カソード外筒部に対する移動方向の軸線のまわりに回動可能である請求項１記載の真空アーク蒸着用の蒸発源装置。
【請求項３】
前記カソード芯部の放電面及びトリガー電極の相互接触圧力を調整する装置を有している請求項１又は２記載の真空アーク蒸着用の蒸発源装置。
【請求項４】
蒸発源であるカソード及び該カソードの放電面に対向するアーク放電誘発用トリガー電極を含んでおり、該カソードの放電面及びトリガー電極の相互接触圧力を調整する装置を有している真空アーク蒸着用の蒸発源装置。
【請求項５】
前記トリガー電極は前記カソード放電面に接触するためのトリガー電極部を複数個有している請求項１から４のいずれかに記載の真空アーク蒸着用の蒸発源装置。
【請求項６】
前記カソードは炭素又は炭素を主成分とする材料からなっている請求項１から５のいずれかに記載の真空アーク蒸着用の蒸発源装置。
【請求項７】
真空アーク放電により前記カソードに由来して生じるイオン化されたカソード材料の飛翔方向を偏向制御する磁気フィルタを有する請求項１から６のいずれかに記載の真空アーク蒸着用の蒸発源装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の蒸発源装置を備えた真空アーク蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜を物品上に形成する真空アーク蒸着において用いられる真空アーク蒸着用の蒸発源装置、例えば自動車部品、機械部品、工具、金型等について耐摩耗性、摺動性、耐蝕性等のうち少なくとも一つを向上させるための薄膜をそれらに形成することに利用できる真空アーク蒸着用の蒸発源装置及びかかる蒸発源装置を備えた真空アーク蒸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空アーク蒸着は減圧雰囲気下においてアノード（陽極）とカソード（陰極）との間に真空アーク放電を生じさせ、該アーク放電によりカソード材料を蒸発させてイオン化したカソード材料を含むプラズマを発生させ、該イオン化したカソード材料を被成膜物体へ飛来させて該物体上に薄膜を形成する薄膜形成方法である。
【０００３】
アノードとカソードとの間にアーク放電を発生させるにあたっては、アーク放電誘発用トリガー電極をカソードの放電面に対向配置し、該カソードとトリガー電極との間に電圧を印加するとともに該トリガー電極を該放電面に接触させ、引き続き離反させてアーク放電を発生させ、それによりアノードとカソード間のアーク放電を誘発することが行われている。
【０００４】
また、アノードとカソードとの間にアーク放電を発生させるにあたって、カソードの周囲に絶縁物を介してリング形状のトリガー電極を配置し、該カソードとトリガーリング電極との間に電圧を印加して該絶縁物表面を介して沿面放電を発生させ、それによりアノードとカソード間のアーク放電を誘発することも行われている。
【０００５】
かかるカソード及びこれに臨むアーク放電誘発用トリガー電極を含む部分は、一般に、真空アーク蒸着用の蒸発源などと称されている。
【０００６】
かかる蒸発源装置は使用を重ねるうちにカソードが消費されていく。アーク放電誘発用トリガー電極をカソードの放電面に対向配置したタイプの蒸発源装置においては、カソード構成材料がチタンやクロム等の金属である場合は、トリガー電極との間の放電によるカソード放電面の消耗は各部ほぼ均等になるが、一部の材料の場合、例えばカソード構成材料が炭素又は炭素を主成分とする材料の場合、図５に例示するようにカソードの外周部分が残った状態でトリガー電極が接触するカソード放電面の部分が局部的に著しく消耗して凹所になってしまう。
【０００７】
このようなカソードを採用する場合、トリガー電極による放電が繰り返されると、トリガー電極のカソード放電面への接触が困難又は不可能となり、真空アーク放電を誘発することができなくなる。しかも、そのような状態は、カソードの局部的消耗に起因して早い時期に発生するのでカソードの寿命は短い。そのため、真空アーク蒸着よる薄膜被覆物品の製造においては、カソードを頻繁に交換しなければならず、それだけ該物品の生産性が悪化し、製造コストが高くつく。
【０００８】
このような問題を解決するため、特開平５−１７８６６号公報は、カソードを細長い棒状に形成してその端面を放電面として用い、該カソードの消耗度に応じてこれをトリガー電極の方へ送りだすことを提案している。また、特開２００２−２０６１６２号公報は、カソードの放電面に対し複数のトリガー電極部を配置し、それら複数のトリガー電極部を択一的に切り換え使用する等してカソード放電面の局部的な著しい消耗を抑制することを提案している。
【０００９】
カソードの周囲に絶縁物を介してリング形状のトリガー電極を配置したタイプの蒸発源においても、カソード構成材料が例えば炭素又は炭素を主成分とする材料であると、トリガー放電によりカソードの外周部分において局部的な消耗が生じ、アノードとカソード間の所望の真空アーク放電を誘発できなくなってくる。
【００１０】
そのため、特開平１１−３２９２６７号公報は、カソードを中空円筒状に形成し、該カソードの消耗に応じて送り出したり、中実のカソードについてはその局部的消耗に応じて該カソードを出し入れすることを提案している。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−１７８６６号公報
【特許文献２】特開平１１−３２９２６７号公報
【特許文献３】特開２００２−２０６１６２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ここでアーク放電誘発用トリガー電極をカソードの放電面に対向配置したタイプの蒸発源装置におけるカソードの局部的消耗に起因する真空アーク放電誘発の困難性を解決する従来の技術のうち特開平５−１７８６６号公報が開示する手法についてみると、カソードとして細長い棒状のものを採用しなければならないので、長いカソードを配置するスペースが必要となり、そのようなスペースを確保できない状況下では採用し難い。
【００１３】
また、特開２００２−２０６１６２号公報が開示する手法では、複数のトリガー電極部を準備する等しなければならないので、たとえ一本タイプのトリガー電極を用いる場合でも、カソードを交換することなく、できるだけ長期にわたり使用できる蒸発源装置の出現が望まれる。
【００１４】
そこで本発明は、カソード放電面にトリガー電極を対向配置したタイプの真空アーク蒸着用の蒸発源装置であって、該カソードとしてトリガー電極との接触部位が局部的に消耗し易いカソードを用いる場合でも、カソードを格別細長く形成しなくても、また、一本タイプのトリガー電極を用いる場合でも、カソードの寿命が長く、カソードを頻繁に交換しなくても真空アーク蒸着処理を続行でき、ひいては真空アーク蒸着による薄膜被覆物品を生産性良好に、それだけ安価に提供できる真空アーク蒸着用蒸発源装置を提供することを課題とする。
【００１５】
また、本発明はカソード放電面にトリガー電極を対向配置したタイプの真空アーク蒸着用の蒸発源装置を有する真空アーク蒸着装置であって、該カソードとしてトリガー電極との接触部位が局部的に消耗し易いカソードを用いる場合でも、カソードを格別細長く形成しなくても、また、一本タイプのトリガー電極を用いる場合でも、カソードの寿命が長く、カソードを頻繁に交換しなくても真空アーク蒸着処理を続行でき、ひいては真空アーク蒸着による薄膜被覆物品を生産性良好に、それだけ安価に提供できる真空アーク蒸着装置を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記課題を解決するため研究を重ねたところ、次の知見を得た。
【００１７】
すなわち、トリガー電極と接触する放電面部位が局部的に消耗し易いカソードを用いる蒸発源装置の場合、カソードとこれに対向させたトリガー電極との間に放電を発生させるとき生じるカソード放電面の消耗は、トリガー電極が接触する放電面部位において局部的に大きく発生するが、その周囲の放電面部分の消耗は小さい。従ってたとえ一本のトリガー電極を用いる場合でも、該局部的に消耗する部分のみをその消耗度に応じて周囲の放電面部分の位置近くまで移動させれば、トリガー電極とカソードとの間に繰り返し放電を発生させることができ、それだけカソード全体の寿命が増す。また、そのようにすることで、カソードを格別細長い棒状に形成しなくても、換言すれば、細長い棒状に形成したとすれば要する長いスペースを要することなく、カソードをコンパクトに配置でき、ひいては蒸発源装置全体もそれだけコンパクトに形成できる。
【００１８】
また、トリガー電極と接触する放電面部位が局部的に消耗し易いカソード、例えば比較的脆弱なカソード（例えばカーボンカソード）を用いる蒸発源装置の場合、カソードとこれに対向させたトリガー電極との間に放電を発生させるとき生じるカソード放電面の消耗は、トリガー電極のカソード放電面への接触圧が高いとその接触によりカソードが局部的に大きく削られて消耗しやすいが、該接触圧を低くすると、大きい局部的消耗は抑制され、放電面が全体的により浅く消耗され易くなる。
【００１９】
従って、トリガー電極のカソード放電面への接触時の接触圧を調整することで、たとえ一本のトリガー電極を用いる場合でも、カソード放電面の局部的な大きい消耗を抑制してトリガー電極とカソード間の繰り返し放電を可能とし、それだけカソード全体の寿命を長びかせることができる。また、細長い棒状に形成したとすれば要する長いスペースを要することなく、カソードをコンパクトに配置でき、ひいては蒸発源装置全体もそれだけコンパクトに形成できる。
【００２０】
以上の知見に基づき本発明は次の二つのタイプの真空アーク蒸着用蒸発源装置を提供するとともに、それらのうち少なくとも一方を採用した真空アーク蒸着装置を提供する。
（１）第１タイプの真空アーク蒸着用蒸発源装置
蒸発源であるカソード及び該カソードの放電面に対向するアーク放電誘発用トリガー電極を含んでおり、該カソードはカソード外筒部と、該カソード外筒部内に前記トリガー電極に向け移動可能に嵌合されたカソード芯部とを含んでおり、前記トリガー電極は該カソード芯部の放電面に対向配置されている真空アーク蒸着用の蒸発源装置。
（２）第２タイプの真空アーク蒸着用蒸発源装置
蒸発源であるカソード及び該カソードの放電面に対向するアーク放電誘発用トリガー電極を含んでおり、該カソードの放電面及びトリガー電極の相互接触圧力を調整する装置を有している真空アーク蒸着用の蒸発源装置。
【００２１】
第１タイプの蒸発源装置においては、カソード芯部の放電面ができるだけ一様に消費されるようにするため、該芯部は前記カソード外筒部に対する移動方向の軸線のまわりに回動可能に設けてもよい。例えば、カソード芯部のカソード外筒部に対する移動に伴って回動可能に設けてもよい。
【００２２】
また、第１タイプの蒸発源装置においても、カソード芯部の放電面及びトリガー電極の相互接触圧力を調整する装置を設けてもよい。
【００２３】
第１、第２のいずれのタイプの蒸発源装置においても、カソード放電面（第１タイプ装置の場合は特にカソード芯部の放電面）ができるだけ一様に消費されるようにするため、前記トリガー電極は前記カソード放電面に接触するための接触箇所（換言すればトリガー電極部）を複数個有していてもよい。
【００２４】
いずれのタイプの蒸発源装置においても、前記カソードとして、炭素又は炭素を主成分とする材料からなるものを例示できる。かかるカソードを採用することで、被成膜物品上に炭素膜を形成したり、或いは炭素と反応する反応性ガスや炭素とは別の材料からなるカソードを有する別途の蒸発源装置も採用することで炭素化合物膜等を形成できる。
【００２５】
また、いずれのタイプの蒸発源装置においても、真空アーク放電により前記カソードに由来して生じるイオン化されたカソード材料の飛翔方向を偏向制御する磁気フィルタを設けてもよい。かかる磁気フィルターを設けることで、カソードが蒸発するときに生じることがあるカソード材のマクロパーティクルが被成膜物品へ飛来することを抑制して、それだけ良質の薄膜を形成することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は真空アーク蒸着用蒸発源装置の１例を採用した真空アーク蒸着装置例の概略構成を示している。
【００２８】
図１に示す真空アーク蒸着装置は成膜容器１を備えており、容器１内には被成膜物品（ここでは基板の形態のもの）Ｓを支持するホルダ２が設置されている。ホルダ２には、成膜時に該ホルダに搭載される被成膜物品Ｓにバイアス電圧を印加する電源ＰＷ１が接続されている。
【００２９】
容器１には排気装置ＥＸが接続されており、これにより容器１内を所望の減圧状態に設定できる。また、容器壁部分１１には真空アーク蒸着用蒸発源装置３が設けられている。
【００３０】
蒸発源装置３は容器１に接続された側面視（側面から見て）円弧状の管体３１を含んでおり、該管体３１は一方では容器１に接続され、容器内ホルダ２に向かって開口しており、他方では次に説明するカソード３２等を支持している。
【００３１】
管体３１にはコイルＣＬが巻かれており、これに通電して磁場を形成するための電源ＰＷ２が該コイルに接続されている。管体３１、コイルＣＬ及び電源ＰＷ２は磁気フィルターＦを構成している。
【００３２】
管体３１の自由端部にはカソード等を取り付けるための壁板３３を取り付けてあり、該壁板の中央部にカソード３２を設けてある。壁板３３は接地されている。カソード３２は短円筒形状の外筒部３２１と、これに摺動可能に嵌合させた中実の円柱状芯部３２２とからなっている。外筒部３２１及び芯部３２２は、形成しようとする膜に応じて選択した材料で形成すればよく、本例ではいずれも炭素からなっている。
【００３３】
前記壁板３３の中央部には孔３３１が形成されており、カソード外筒部３２１は壁板３３内面の該孔周囲領域に筒状の絶縁体３４を介して固定されている。
【００３４】
カソード芯部３２２は壁板３３の中央孔３３１に遊嵌し、貫通してカソード外筒部３２１に摺動可能に嵌合しており、外筒部中心軸線方向に移動できる。
【００３５】
壁板３３の外面には絶縁部材３５が取り付けられており、それに操作ロッド３６が螺合している。この操作ロッドの先端にカソード芯部３２２の後端が例えば螺着（ねじ着け）で接続されている。従って、壁板３３の外側で操作ロッド３６を回動させることでカソード芯部３２２をカソード外筒部３２１に対しその中心軸線の方向に移動させることができ、且つ、外筒部３２１に対する移動方向の軸線のまわりに（ここでは外筒部３２１の中心軸線のまわりに）回動させながら移動させることができる。
【００３６】
壁板３３より内側の領域ではカソード外筒部３２１の周囲に筒形状のアノード３７が設けられており、アノード３７内では棒状のトリガー電極３８がカソード芯部３２２の端面（放電面）の中央部に臨んでいる。アノード３７は接地されている。
【００３７】
トリガー電極３８はアノード３７のカソード３２から遠い方の開口部を通ってアノードの外側方へ延び、支持ロッド３８１に支持されている。支持ロッド３８１は壁板３３に設けた、壁板３３内外を気密に遮断しつつロッド３８１の往復動を可能にする所謂フィードスルー装置３９を介して壁板３３外の往復駆動装置４０に接続されている。往復駆動装置４０は本例ではピストンシリンダ装置である。該装置４０によりトリガー電極３８をカソード芯部３２２に接触離反させることができる。
【００３８】
また、駆動装置４０の駆動軸４０１には起動部５１が設けられており、該起動部５１の軌道に臨み、起動部５１が当接できる圧力検出器５２が設置されている。後述するように真空アーク放電を誘発する際にはトリガー電極３８が一旦カソード芯部３２２の放電面に接触せしめられ、その後該放電面から離されるのであるが、そのときのトリガー電極３８のカソード３２に対する接触圧は検出器５２により検出される。従って該検出器により検出される圧力に基づいてトリガー電極３８のカソード３２に対する接触圧を調整できる。ここでは検出器５２による検出圧力情報が制御部Ｃ１に入力され、該制御部Ｃ１はこの入力値と予め設定されたトリガー電極とカソード間の相互接触圧とを比較して、該入力値が設定圧になるように駆動装置４０に接続された作動流体圧力調整部４０２を制御する。これによりトリガー電極とカソード間の相互接触圧をカソード削れを抑制できる所定の圧力に設定できる。これら起動部５１、圧力検出器５２、制御部Ｃ１等はカソード芯部の放電面及びトリガー電極の相互接触圧力を調整する装置の１例（装置５）を構成している。トリガー電極３８のカソード３２への設定接触圧は、カソード芯部３２２の消耗ができるだけ浅くなるように、しかもアノード３７とカソード３２間の真空アーク放電の誘発に支障がないものである。
【００３９】
蒸発源装置３はアーク電源ＰＷ３も備えており、電源ＰＷ３はカソード３２とアノード３７との間にアーク放電用電圧を印加できるように、また、カソード３２とアノード３７との間のアーク放電を誘発するためにカソード３２とトリガー電極３８との間にトリガー用電圧を印加できるように、カソード３２等に配線接続されている。なお、トリガー電極３８はアーク電流が流れないように抵抗Ｒを介して接地されている。
【００４０】
以上説明した真空アーク蒸着装置によると、次のようにして被成膜物品Ｓ上に炭素薄膜を形成することができる。
【００４１】
まず、蒸発源装置３において、図２（Ａ）に示すように、カソード３２における外筒部３２１の放電面３２１ａと芯部３２２の放電面３２２ａを同じ面位置に配置しておく。ホルダ２上に被成膜物品Ｓを設置する。次いで排気装置ＥＸを運転して容器１内及びこれに接続された管体３１内から排気し、それらを成膜圧力まで減圧する。
【００４２】
また、ホルダ２上の被成膜物品Ｓには膜形成用イオンを引き寄せるためのバイアス電圧を電源ＰＷ１から印加開始し、蒸発源装置３における磁気フィルターＦのコイルＣＬに電源ＰＷ２から通電し、管体３１内に対し磁場を形成する。さらに、カソード３２に電源ＰＷ３から電圧を印加開始する。
【００４３】
この状態でトリガー電極３８をカソード芯部３２２に接触させ、引き続き引き離す。これにより電極３８とカソード３２間に火花が発生し、これが引き金となってアノード３７とカソード３２との間に真空アーク放電が誘発される。このアーク放電により炭素カソード３２が加熱され、該カソードから炭素が蒸発し、さらにカソード３２前方にイオン化炭素を含むプラズマが形成される。このように形成された炭素イオンは磁気フィルターＦによりホルダ２上の被成膜物品Ｓへ向け偏向され、バイアス電圧を印加された該物品Ｓへ飛来し、該物品上に炭素薄膜を形成する。かくして炭素薄膜被覆物品が得られる。なお、物品へのバイアス電圧の印加は必ずしも要しない。
【００４４】
磁気フィルターＦは必ず設けなければならないというものではないが、かかる磁気フィルターＦを設けることで、カソード３２が蒸発するときに生じることがある炭素のマクロパーティクルが被成膜物品Ｓへ飛来することを抑制して、それだけ良質の炭素薄膜を形成することができる。
【００４５】
フィルターＦを構成している管体３１は容器１や壁板３３等に対し絶縁状態に設置し、管体３１に正電位を印加して、負に帯電したパーティクルを除去できるようにしてもよい。
【００４６】
一般的に、真空アーク蒸着による薄膜形成においては、蒸発源装置においてトリガー電極によるアーク放電誘発時にカソードの放電面が局部的に消耗していく。新たな被成膜物品に次々炭素膜を形成していくときにはトリガー電極を用いて繰り返し真空アーク放電が誘発され、また、一つの物品への膜形成の途中でもアーク放電電流が何らかの理由で低下するとトリガー電極を用いて再び真空アーク放電を誘発しなければならない。これらによりカソードの局部的消耗の程度は次第に大きくなっていき、カソードを使用しはじめてから未だ早い時期に既にトリガー電極がカソードに接触し得なくなる等して所望の真空アーク放電が生じなくなる。
【００４７】
この点前記真空アーク蒸着装置においては、図２（Ｂ）に示すように、特にトリガー電極３８が接触するカソード芯部３２２が消耗していく一方、外筒部３２１の消耗は少ない。そこで、カソード芯部３２２の消耗の程度に応じて操作ロッド３６を回し、図２（Ｃ）に示すようにカソード芯部３２を外筒部３２１に対しその軸線方向に送り、且つ、該軸線のまわりに回動させつつ送り、カソード芯部の放電面３２２ａを外筒部の放電面３２１ａの位置に近づけて配置する。これによりトリガー電極３８によるアーク放電誘発を続けて行わせることができる。かくして、それだけ、カソード３２を交換することなく長期にわたり使用でき、ひいてはそれだけ炭素膜被覆物品を生産性良く、コスト安に製造することができる。
【００４８】
本例ではカソード芯部３２２は、それが送りだされるとき、同時に回されるが、必ずしもそうする必要はない。しかし、そのように回動させることで、カソード芯部放電面３２２ａをその全体にわたりできるだけ一様に消費することができ、局部的な消耗のみが生じる場合とくらべると、それだけ長期にわたり同じカソードを使用できる。外筒部３２１も同様に回動させるようにしてもよい。
【００４９】
また、一般的に、真空アーク蒸着による薄膜形成においては、蒸発源装置においてトリガー電極によるアーク放電誘発時にカソードの放電面が局部的に消耗していくが、その消耗の程度はトリガー電極のカソード放電面への接触時の接触圧によって変わってくる。すなわち、図３（Ａ）に示すように、接触圧が大きすぎるとカソード放電面は局部的に深く大きく削れて消耗してしまい、これを繰り返すとやはりトリガー電極による真空アーク放電の誘発に、早期に支障がでてくる。一方、接触圧を低くすると、図３（Ｂ）に示すようにカソード放電面の削れによる消耗は浅くなる。もっとも接触圧が低すぎるとアノード・カソード間の真空アーク放電を円滑に誘発できなくなるので前記接触圧は適度のものとしなければならない。
【００５０】
この点前記真空アーク蒸着装置においては、前記の接触圧調整装置５により、トリガー電極３８のカソード芯部３２２の放電面３２２ａへの接触圧を該カソード芯部３２２の消耗ができるだけ浅くなるように、しかもアノード３７とカソード３２間の真空アーク放電の誘発に支障がないように調整できる。かくして、それだけ、カソード３２を交換することなく長期にわたり使用でき、ひいては炭素膜被覆物品を生産性良く、コスト安に製造することができる。
【００５１】
（１）  カソードを外筒部と芯部からなる構成とすること及び（２）  トリガー電極のカソード放電面への接触圧を調整することのそれぞれが、それなりにカソードの長寿命化をもたらすので、これらのうちいずれか一方を採用するだけでもよいが、（１）  及び（２）  の両方を採用することで一層カソードの寿命が長くなる。
【００５２】
以上の説明では被成膜物品Ｓ上に炭素薄膜を形成する例を示したが、カソード３２の構成物質を炭素以外の物質として炭素膜以外の薄膜を形成することも可能であるし、炭素カソードを用いるにしても、他のカソードを用いるにしても、イオン化されたカソード構成物質と反応する反応性ガスを容器１内に導入したり、カソード３２とは異なる材料からなるカソードを有する別途の蒸発源装置を容器１に設置する等して様々の薄膜を形成することができる。
【００５３】
また、以上説明した蒸発源装置３ではトリガー電極は一本の棒状のものであるが、複数のトリガー電極部、例えばカソード芯部３２２の放電面３２２ａに対し均等に分散配置された棒状、突起状、点状等のトリガー電極部を備えたトリガー電極を採用することもできる。図４はトリガー電極部を複数均等配置したトリガー電極の１例３８０を示している。トリガー電極部３８１はリング形状基体３８２に突設されている。このようなトリガー電極を採用することで、カソード３２の放電面をそれだけ一様に消費することができ、一層カソードの寿命が長くなる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、カソード放電面にトリガー電極を対向配置したタイプの真空アーク蒸着用の蒸発源装置であって、該カソードとしてトリガー電極との接触部位が局部的に消耗し易いカソードを用いる場合でも、カソードを格別細長く形成しなくても、また、一本タイプのトリガー電極を用いる場合でも、カソードの寿命が長く、カソードを頻繁に交換しなくても真空アーク蒸着処理を続行でき、ひいては真空アーク蒸着による薄膜被覆物品を生産性良好に、それだけ安価に提供できる真空アーク蒸着用蒸発源装置を提供することができる。
【００５５】
また、本発明によると、カソード放電面にトリガー電極を対向配置したタイプの真空アーク蒸着用の蒸発源装置を有する真空アーク蒸着装置であって、該カソードとしてトリガー電極との接触部位が局部的に消耗し易いカソードを用いる場合でも、カソードを格別細長く形成しなくても、また、一本タイプのトリガー電極を用いる場合でも、カソードの寿命が長く、カソードを頻繁に交換しなくても真空アーク蒸着処理を続行でき、ひいては真空アーク蒸着による薄膜被覆物品を生産性良好に、それだけ安価に提供できる真空アーク蒸着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】真空アーク蒸着用蒸発源装置の１例を採用した真空アーク蒸着装置例の概略構成を示す図である。
【図２】図２（Ａ）はカソード外筒部の放電面とカソード芯部の放電面を同じ面位置に配置した状態を示す図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示す状態からカソードが消費された状態を示す図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）に示す状態からカソード芯部を送りだした状態を示す図である。
【図３】図３（Ａ）はトリガー電極のカソード放電面への接触圧が高いときの放電面消耗状態を示す図であり、図３（Ｂ）は同接触圧が低いときの放電面消耗状態を示す図である。
【図４】複数のトリガー電極部を有するトリガー電極の１例を示す図である。
【図５】従来のカソード消耗状態を示す図である。
【符号の説明】
１  成膜容器
Ｓ  被成膜物品
２  ホルダ
ＰＷ１  バイアス電源
ＥＸ  排気装置
３  蒸発源装置
３１  管体
３２  カソード
３２１  カソード外筒部
３２１ａ  放電面
３２２  カソード芯部
３２２ａ  放電面
ＣＬ  コイル
ＰＷ２  磁場形成用電源
Ｆ  磁気フィルター
３３  壁板
３３１  壁板孔
３４  絶縁体
３５  雌ねじ部材
３６  雄ねじ付き操作ロッド
３７  アノード
３８  トリガー電極
３８１  支持ロッド
Ｒ  抵抗
３９  フィードスルー装置
４０  往復駆動装置
４０１  駆動軸
４０２  作動流体圧力調整部
５  トリガー電極接触圧調整装置
５１  検出器起動部
５２  圧力検出器
Ｃ１  制御部
ＰＷ３  アーク電源
３８０  トリガー電極の他の例
３８１  トリガー電極部
３８２  トリガー電極基体
【図１】
2004169132.tif 000003
【図２】
2004169132.tif 000004
【図３】
2004169132.tif 000005
【図４】
2004169132.tif 000006
【図５】
2004169132.tif 000007