(57)【要約】【課題】  インライン型の用途に対応することができ、しかも大型の被処理物をも良好に処理することができるプラズマＣＶＤ装置を低コストで提供する。【解決手段】  プラズマを発生させるための手段として、一種の冷陰極である同軸マグネトロンカソード３４を採用する。これによって、熱陰極を用いる場合と異なり、メンテナンスフリーが要求されるインライン型の用途に対応することができる。  また、同軸マグネトロンカソード３６には、磁界発生手段としての永久磁石３６，３６，…が内蔵されており、これによってプラズマの高密度化が図られる。従って、例えば真空槽１２の外側に磁界発生手段としての電磁コイルを設ける場合に比べて、当該磁界発生手段を小型化し、かつ低コスト化することができる。そのうえ、プラズマの形状を制御するのが、容易になる。【選択図】        図１
2005272948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物が収容される真空槽と、
上記真空槽内に放電用ガスを導入する放電用ガス導入手段と、
上記真空槽内に設けられ放電用電力が供給されることによって上記放電用ガスを放電させる放電用電極と、
被膜の材料となる材料ガスを上記真空槽内に導入する材料ガス導入手段と、
を具備し、
上記放電用電極は、上記被処理物の上記被膜の生成対象部分に対向する表面を有する外側体と、該表面に沿う磁界を発生させるように上記外側体に内蔵された磁界発生手段と、を備える、
プラズマＣＶＤ装置。
【請求項２】
上記磁界発生手段は少なくとも１つの永久磁石を備える、請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項３】
複数の上記放電用電極を備える、請求項１または２に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
上記放電用電力は周波数が５０ｋＨｚ乃至２５０ｋＨｚのパルス電力または周波数が１３．５６ＭＨｚ乃至２６ＭＨｚの高周波電力である、請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項５】
上記被処理物に被処理物電力を供給する電力供給手段をさらに備える、請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項６】
上記被処理物電力は周波数が５０ｋＨｚ乃至２５０ｋＨｚのパルス電力または周波数が１３．５６ＭＨｚ乃至２６ＭＨｚの高周波電力である、請求項５に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項７】
上記外側体は上記被膜に対して密着性を有する物質によって形成された、請求項１乃至６のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項８】
上記被膜はＤＬＣ膜であり、
上記物質はチタン、クロムおよびシリコンのいずれかである、請求項７に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置に関し、特に例えばＤＬＣ（Diamond Like Carbon）膜のような高硬度被膜を生成するのに適したプラズマＣＶＤに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプラズマＣＶＤ装置として、従来、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来技術によれば、真空槽内にプラズマを供給するためのプラズマ室が設けられている。具体的には、プラズマ室には、熱陰極，陽極および電子注入電極が、設けられている。このプラズマ室は、真空槽の内部と共に排気され、その後、当該プラズマ室に放電用のガスが導入される。この状態で、熱陰極，陽極および電子注入電極のそれぞれに直流電力が供給されると、熱陰極が加熱されて、当該熱陰極から熱電子が放出される。放出された熱電子は、陽極に向かって加速され、放電用ガスの分子と衝突する。この衝突によって、放電用ガスの分子が電離（解離）し、プラズマが発生する。発生したプラズマは、真空槽内に向けて真っ直ぐに供給される。なお、プラズマ室は、上述の電子注入電極によって一定の空間電位に保たれており、これによって当該プラズマ室での異常放電が抑えられ、安定したプラズマが得られる。
【０００３】
一方、真空槽内には、プラズマの形状を制御するべく、第１の磁界および第２の磁界が印加される。具体的には、プラズマは、これらの磁界によって真空槽の中央付近に閉じ込められ、これによって当該プラズマの高密度化が図られる。そして、かかるプラズマの周囲に被処理物が配置される。この状態で、真空槽内に材料ガスが導入されると、当該材料ガスの分子がプラズマによって電離される。そして、この電離によって生じたイオンが、被処理物の表面に衝突し、その結果、当該被処理物の表面に被膜が生成される。このように高密度なプラズマを発生させることによって、材料ガスの分子を効率よく電離させることができるので、ＤＬＣ膜等の高硬度被膜の生成が可能となる。なお、第１の磁界および第２の磁界を発生させるための第１の磁界発生手段および第２の磁界発生手段の具体例として、一対の電磁コイル（電磁石）が提示されている。また、被処理物には、当該被処理物の表面におけるチャージアップを防止しつつ、当該表面に対するイオンの衝突エネルギを増大させるべく、パルス電圧が印加される。
【特許文献１】特開２０００−９６２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の熱陰極は、例えば直径が０．８［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］程度のタングステンフィラメントとされている。このタングステンフィラメントは、成膜過程において、材料ガスにより炭化されて脆くなり、またそれ自体がスパッタされてしまうため、その寿命は短く、例えば１０時間〜１５時間程度である。従って、従来技術では、かかる短寿命の熱陰極を頻繁に交換する必要があり、そのための手間および費用が多分に掛かる、という問題がある。特に、近年は、大量生産に対応するべくインライン型でしかもメンテナンスフリーのプラズマＣＶＤ装置の実現が望まれているが、従来技術のように短寿命の熱陰極を有する装置では、当該インライン型の用途には十分に対応することができない。
【０００５】
さらに、上述の第１の磁界発手段および第２の磁界発生手段を構成する電磁コイルは、真空槽の外部に設けられている。従って、真空槽が大型化すると、換言すれば大きな被処理物をも処理できるようにすると、それ相応に大きな電磁コイルが必要となり、その分、当該電磁コイルを含む装置全体のコストが高騰する。また、このように電磁コイルが大型化すると、真空槽内における磁界の制御が難しくなり、例えば均一な膜厚分布を得られなくなる。その解決策として、例えば電磁コイルの数を増やすことが考えられるが、このように電磁コイルの数を増やすと、その分、装置のコストがさらに高騰する。つまり、従来技術では、インライン型の用途に対応することができず、しかも大型の被処理物を処理できるようにすると装置のコストが極端に高くなる、という問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、インライン型の用途に十分に対応することができ、しかも大型の被処理物をも良好に処理することができるプラズマＣＶＤ装置を低コストで提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、この発明のプラズマＣＶＤ装置は、被処理物が収容される真空槽と、この真空槽内に放電用ガスを導入する放電用ガス導入手段と、真空槽内に設けられ放電用電力が供給されることによって放電用ガスを放電させる放電用電極と、被膜の材料となる材料ガスを真空槽内に導入する材料ガス導入手段と、を具備する。そして、放電用電極が、被処理物の被膜の生成対象部分に対向する表面を有する外側体と、当該表面に沿う磁界を発生させるように外側体に内蔵された磁界発生手段と、を備えるものである。
【０００８】
即ち、この発明では、放電用ガス導入手段によって真空槽内に放電用ガスが導入される。この状態で、放電用電極に放電用電力が供給されると、当該放電用電極の表面、具体的には外側体の表面に、電界が生じ、これによって放電用ガスの分子が電離されて、プラズマが発生する。さらに、外側体には磁界発生手段が内蔵されており、この磁界発生手段によって、当該外側体の表面に沿う磁界、換言すれば上述の電界に対して直交する磁界が、発生する。従って、プラズマは、この磁界によって外側体の表面に沿う空間内に閉じ込められ、その結果、当該プラズマの高密度化が図られる。そして、材料ガス導入手段によって真空槽内に材料ガスが導入されると、当該材料ガスの分子がプラズマによって電離される。そして、この電離によって生じた材料ガスのイオンが、被処理物の被膜生成対象部分に衝突し、これによって当該被膜生成対象部分に被膜が生成される。
【０００９】
なお、磁界発生手段は、１個または複数個の永久磁石を備えるのが、望ましい。即ち、磁界発生手段として１個以上の永久磁石を採用することで、例えば電磁石を採用する場合に比べて、当該磁界発生手段の構成を簡素化し、かつ低コスト化することができる。また、永久磁石の数を増やすことで、プラズマの形状をより精密に制御することができる。これは、例えば被処理物に対して均一な成膜処理を施すのに、有効である。
【００１０】
また、放電用電極は、複数であってもよい。このようにすれば、例えば大型の被処理物や、複雑な構造の被処理物に対して、効果的に成膜処理を施すことができる。
【００１１】
そして、放電用電極に供給される放電用電力は、非直流電力とするのが、望ましい。具体的には、周波数が５０ｋＨｚ乃至２５０ｋＨｚのパルス電力、または周波数が１３．５６ＭＨｚ乃至２６ＭＨｚの高周波電力とする。特に、パルス電力については、非対称パルス電力とするのが、望ましい。
【００１２】
さらに、被処理物に被処理物電力を供給する電力供給手段を設けてもよい。このようにすれば、被処理物の被膜生成対象部分に対するイオンの衝突エネルギを増大させることができる。
【００１３】
この場合、被処理物電力は、非直流電力とするのが、望ましい。具体的には、周波数が５０ｋＨｚ乃至２５０ｋＨｚのパルス電力、または周波数が１３．５６ＭＨｚ乃至２６ＭＨｚの高周波電力とする。特に、パルス電力については、非対称パルスとするのが、望ましい。このように被処理物電力として非直流電力を採用することによって、例えば被処理物が絶縁物であるときに、当該被処理物の被膜生成対象部分におけるチャージアップを防止することができる。
【００１４】
そしてさらに、外側体については、生成しようとする被膜に対して密着性を有する物質により形成するのが、望ましい。即ち、成膜過程においては、外側体にも被膜が生成される。ここで、例えば当該外側体に生成された被膜が剥離した場合、剥離した被膜が被処理物の被膜生成対象部分に付着して、当該被膜生成対象部分にピンホールや微小突起等の不具合が生じる可能性がある。そこで、外側体を被膜に対して密着性のある物質によって形成すれば、当該外側体に生成された被膜が剥離するのを防止することができ、ひいては上述のようなピンホールや微小突起等の不具合の発生を防止することができる。
【００１５】
なお、生成しようとする被膜が、例えばＤＬＣ膜である場合、外側体を形成する物質として、例えばチタン（Ｔｉ）を用いるのが、望ましい。即ち、チタンは、ＤＬＣ膜に対して高い密着性を有するので、かかるチタンによって外側体を形成すれば、当該外側体に生成されたＤＬＣ膜の剥離を防止することができ、ひいては上述のような不具合の発生を防止することができる。また、チタン以外に、例えばクロム（Ｃｒ）やシリコン（Ｓｉ）も、ＤＬＣ膜に対して高い密着性を有するので、これらクロムまたはシリコンによって外側体を形成してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、プラズマを発生させる手段として、冷陰極の一種である放電用電極が採用される。冷陰極は、熱陰極に比べて遥かに寿命が長いので、メンテナンスフリーが要求される上述したインライン型の用途にも十分に対応することができる。また、プラズマを高密度化するための磁界発生手段は、放電用電極を構成する外側体に内蔵されており、つまり真空槽内に設けられている。従って、真空槽の外部に電磁コイルが設けられる構成の上述した従来技術に比べて、磁界発生手段を小型化することができ、その分、当該磁界発生手段を含む装置全体のコストを低減することができる。そのうえ、真空槽内における磁界の制御も、容易になる。即ち、この発明によれば、インライン型の用途に十分に対応することができ、しかも大型の被処理物をも良好に処理することができるプラズマＣＶＤ装置を、低コストで実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明の一実施形態について、図１から図１１を参照して説明する。
【００１８】
図１に示すように、この実施形態のプラズマＣＶＤ装置１０は、真空槽１２を備えている。この真空槽１２は、例えば直径が約１［ｍ］、高さが約０．８［ｍ］の概略円筒形に成形されたステンレス（ＳＵＳ３０４）製のものであり、それ自体（筺体）は、基準電位としての接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。また、真空槽１２の側壁（図１において右側の部分）には、排気口１４が設けられており、この排気口１４には、排気手段としての図示しない真空ポンプが結合されている。
【００１９】
そして、真空槽１２の上壁には、ガス導入口１６が設けられており、このガス導入口１６には、４本のガス管１８，２０，２２および２４が並列に結合されている。このうちの１本、例えばガス管１８は、放電用ガス導入手段として機能し、具体的には、当該ガス管１８を介して真空槽１２内に放電用ガスとしてのアルゴン（Ａｒ）ガスが導入される。なお、このガス管１８には、アルゴンガスの流量を調整するための放電用ガス流量調整手段、例えばマスフローコントローラ２６が、設けられている。そして、ガス管２０は、後述するイオンボンバード用の水素（Ｈ２）ガスを真空槽１２内に導入するためのものであり、このガス管２０にもガス流量調整手段としてのマスフローコントローラ２８が設けられている。また、ガス管２２は、第１の材料ガス導入手段として機能するものであり、具体的には、当該ガス管２２を介して真空槽１２内に第１の材料ガスとしてのＴＭＳ（Tetramethyl silane）ガスが導入される。このガス管２２にも、第１の材料ガス流量調整手段としてのマスフローコントローラ３０が設けられている。そして、ガス管２４は、真空槽１２内に第２の材料ガスとしてのアセチレン（Ｃ２Ｈ２）ガスを導入するためのものであり、このガス管２４にもまた、第２の材料ガス流量調整手段としてのマスフローコントローラ３２が設けられている。
【００２０】
さらに、真空槽１２の略中央には、垂直方向に延伸するように放電用電極としての円柱状の同軸マグネトロンカソード３４が設けられている。この同軸マグネトロンカソード３４は、複数個、例えば６個の永久磁石３６，３６，…を内蔵しており、具体的には、図２に示すような構成とされている。
【００２１】
即ち、同軸マグネトロンカソード３４は、外側体としてのステンレス（ＳＵＳ３０４）製の筺体３４０を有している。この筺体３４０は、上側円筒部３４２と下側円筒部３４４とから成り、これら上側円筒部３４２と下側円筒部３４４とは、それぞれの中心軸（図２に一点鎖線で示す軸）を互いに一致させた状態で結合されている。なお、上側円筒部３４２の内径および外径は、下側円筒部３４４のそれよりも大きく、それぞれの中空部３４６および３４８は、互いに連通している。そして、上側円筒部３４２の中空部３４６に、磁界発生手段としての上述の永久磁石３６，３６，…が収容されている。
【００２２】
これらの永久磁石３６，３６，…は、一般に知られているフェライト磁石であり、概略ドーナツ状に成形されたものである。各永久磁石３６，３６，…は、それぞれの中心軸を上側円筒部３４２の中心軸に一致させた状態、言わば同軸状態で、当該上側円筒部３４２が延伸する方向（垂直方向）に沿って一列に配置されている。また、互いに隣り合う永久磁石３６および３６間では、同種の極同士が向き合うように、つまりＮ極同士またはＳ極同士が向き合うように、配置されている。なお、各永久磁石３６，３６，…の内径は、下側円筒部３４４の内径と略同等とされている。また、各永久磁石３６，３６，…の間には、当該各永久磁石３６，３６，…を上側円筒部３４２の内周壁に固定するための概略円盤状の固定具３５０，３５０，…が設けられている。これらの固定具３５０，３５０，…は、磁極としても機能する。そして、上側円筒部３４２の上端は、概略円盤状の蓋体３５２によって閉鎖されている。
【００２３】
一方、下側円筒部３４４の下端には、当該下側円筒部３４４の中空部３４８から外側に貫通する２つの貫通孔３５４および３５６が、設けられている。そして、これらの貫通孔３５４および３５６の内側開口部（図２において上側の開口部）には、互いに長さの異なる２本の直管３５８および３６０が結合されている。これらの直管３５８および３６０は、当該各貫通孔３５４および３５６の内側開口部から、蓋体３５２のある方向（図２において上方向）に向かって、真っ直ぐに延伸しており、短い方の直管３５８の長さは、例えば十数［ｍｍ］〜数十［ｍｍ］程度とされている。そして、長い方の直管３６０は、例えば蓋体３５２の内側面（図２において下側の面）付近にまで延伸する程の長さとされている。なお、各貫通孔３５４および３５６の外側開口部（図２において下側の開口部）には、同軸マグネトロンカソード３４（筺体３４０）内に冷却水を循環させるための図示しない給水ポンプが結合される。即ち、後述する成膜過程においては、同軸マグネトロンカソード３４は数百［℃］という温度にまで熱せられる。そこで、このような高温に熱せられる同軸マグネトロンカソード３４を冷却するべく、冷却水が、給水ポンプから一方の貫通孔３５４に供給される。そして、この冷却水は、直管３５８→筺体３４０（中空部３４６および３４８）内→直管３６０→貫通孔３５６、という順番で流通し、当該貫通孔３５６から排出される。
【００２４】
さらに、下側円筒部３４４の外側には、円筒形の絶縁部材３６２が設けられている。この絶縁部材３６２は、耐熱性のある硬質樹脂によって形成されており、その外径は、上側円筒部３４２の外径と略同等とされている。そして、絶縁部材３６２の周壁の下側寄りの部分に当該周壁の全周にわたって嵌合するように、概略丸鍔状のフランジ３６４が設けられている。このフランジ３６４もまた、筺体３４０と同様のステンレス（ＳＵＳ３０４）製とされている。ただし、このフランジ３６４と筺体３４０とは、絶縁部材３６２によって互いに絶縁されている。
【００２５】
なお、図（特に図１）には詳しく示さないが、同軸マグネトロンカソード３４は、真空槽１０の底壁に固定されている。即ち、真空槽１０の底壁の中央部分には、同軸マグネトロンカソード３４の筺体３４０（上側円筒部３４４）の外径よりも少し大きめの図示しない円形の貫通孔が設けられている。同軸マグネトロンカソード３４は、フランジ３６４の上面（図２において上側の面）から蓋体３５２までの部分を当該貫通孔に挿通させて真空槽１２内に位置させ、残りの部分（図２においてフランジ３６４の下面から下側の部分）を真空槽１２の外部に露出させた状態で、例えば図示しないボルトによって真空槽１０の底壁に固定されている。なお、同軸マグネトロンカソード３４の全長（高さ寸法）は、例えば約５００［ｍｍ］であり、このうち上側円筒部３４２が占める寸法は、約２５０［ｍｍ］である。そして、この上側円筒部３４２の外径は、約１００［ｍｍ］であり、当該上側円筒部３４２の肉厚は、約６［ｍｍ］である。
【００２６】
このような構成の同軸マグネトロンカソード３６に対して、真空槽１０の外部に設けられた高周波電源装置３８から、放電用電力としての高周波電力Ｅｃが供給される。具体的には、当該高周波電力Ｅｃは、筺体３４０に供給される。この高周波電力Ｅｃは、例えば周波数が１３．５６［ＭＨｚ］〜２６［ＭＨｚ］のいわゆるＨＦ帯の交流電力であり、当該周波数は同範囲内（１３．５６［ＭＨｚ］〜２６［ＭＨｚ］の範囲内）で任意に調整可能とされている。また、この高周波電力Ｅｃの大きさ（パワー）も、例えば０［Ｗ］〜１２００［Ｗ］の範囲内で任意に調整可能とされている。
【００２７】
そして、同軸マグネトロンカソード３６の側面を取り囲むように、複数、例えば数個〜十数個の被処理物４０，４０，…が配置される。具体的には、各被処理物４０，４０，…は、同軸マグネトロンカソード３６の側面から所定の距離Ｄを置いて、かつそれぞれの成膜対象面を当該同軸マグネトロンカソード３６の側面に対向させた状態で、配置される。なお、ここで言う同軸マグネトロンカソード３６の側面とは、上述した上側円筒部３４２の外周壁面を言う。また、距離Ｄは、例えば約２００［ｍｍ］である。
【００２８】
これらの被処理物４０，４０，…は、支持手段としてのホルダ４２，４２，…によって個別に支持されており、これらのホルダ４２，４２，…は、個別のギヤ機構４４，４４，…を介して回転テーブル４６に結合されている。そして、回転テーブル４６の中央部分には、回転軸４８の一端が結合されており、当該回転軸４８の他端は、真空槽１２の外部に設けられた駆動手段としてのモータ５０のシャフト５２に結合されている。即ち、モータ５０が駆動されて、回転軸４８が図１に矢印５４で示す方向に回転すると、回転テーブル４６も同じ方向に回転する。これによって、各被処理物４０，４０，…は、同軸マグネトロンカソード３４を中心として回転し、言わば公転する。この公転速度は、任意に調整することができるが、概ね１［ｒｐｍ］程度とされる。さらに、ギア機構４４，４４，…による回転伝達作用によって、各被処理物４０，４０，…は、ホルダ４２，４２，…を軸として図１に矢印５６，５６，…で示す方向に回転し、言わば自転する。この自転速度は、公転速度によって決まるが、例えば当該公転速度の２０倍程度とされている。従って、例えば公転速度が１［ｒｐｍ］であるとき、自転速度は概ね２０［ｒｐｍ］程度となる。
【００２９】
さらに、各被処理物４０，４０，…には、真空槽１２の外部に設けられた電力供給手段としてのパルス電源装置５８から、回転軸４８，回転テーブル４６，ギア機構４４，４４，…およびホルダ４２，４２，…を介して、被処理物電力としてのバイアス電圧Ｅｂが印加される。このバイアス電圧Ｅｂは、図３に示すような非対称パルス電圧であり、その周波数は、５０［ｋＨｚ］〜２５０［ｋＨｚ］の範囲内で任意に調整可能とされている。また、当該バイアス電圧Ｅｂのデューティ比、具体的には１周期Ｔａに対するパルス幅（ハイレベルの期間）Ｔｂの比率Ｒ（＝Ｔｂ／Ｔａ）についても、例えば１［％］〜４０［％］の範囲内で任意に調整可能とされている。そして、ハイレベルの電圧値Ｖａもまた、設置電位を基準として例えば０［Ｖ］〜＋５０［Ｖ］の範囲内で任意に調整可能とされている。さらに、ローレベルの電圧値Ｖｂも、設置電位を基準として例えば０［Ｖ］〜−２０００［Ｖ］の範囲内で任意に調整可能とされている。なお、この実施形態では、バイアス電圧Ｅｂの大きさを、図３に点線で示すように直流の電圧値、つまり平均値Ｖｄｃで表す。この平均値Ｖｄｃは、言うまでもなくデューティ比Ｒ，ハイレベルの電圧値Ｖａおよびローレベルの電圧値Ｖｂによって変わるが、この実施形態では、ハイレベルの電圧値Ｖａを例えば＋５０［Ｖ］一定とし、デューティ比Ｒおよびローレベルの電圧値Ｖｂによって当該平均値Ｖｄｃを調整することとする。
【００３０】
そしてさらに、真空槽１２の側壁の近傍であって、例えば排気口１４が設けられている側とは反対側の位置に、スパッタカソード６０が配置されている。このスパッタカソード６０は、後述するスパッタリング処理において使用されるものであり、当該スパッタリング処理における被膜の材料となる平板状のターゲット材６２と、このターゲット材６２の背面に沿って配置されたマグネット６４とを、有している。なお、ターゲット材６２は、その表面を同軸マグネトロンカソード３４の側面に真っ直ぐに向けた状態で配置されており、マグネット６４は、当該ターゲット材６２の表面に沿う磁界を発生させるように形成されている。そして、ターゲット材６２には、真空槽１２の外部に設けられた直流電源装置６６から負電圧の直流電力Ｅｓが供給される。この直流電力Ｅｓの大きさもまた、任意に調整可能とされている。
【００３１】
さて、このように構成されたプラズマＣＶＤ装置１０によれば、ＤＬＣ膜等の高硬度被膜を生成するのに、極めて有効である。
【００３２】
即ち、今、図１に示すように真空槽１２内に複数の被処理物４０，４０，…が設置されているとする。なお、当該被処理物４０，４０，…は、例えば幅寸法が９０［ｍｍ］、高さ寸法が２００［ｍｍ］、厚みが１［ｍｍ］のステンレス（ＳＵＳ３０４）製の板状体であり、それぞれの表面（一方主面）を同軸マグネトロンカソード３４の側面に真っ直ぐに向けた状態で配置されているとする。そして、モータ５０は停止状態にあり、つまり各被処理物４０，４０，…は公転も自転もしていないとする。また、全てのマスフローコントローラ２６，２８，３０および３２は閉じられた状態にあり、高周波電源装置３８，パルス電源装置５８および直流電源装置６６はいずれもＯＦＦ（電源ＯＦＦ）の状態にあるとする。
【００３３】
この状態で、まず、真空ポンプによって真空槽１２内を１×１０−３［Ｐａ］程度にまで排気させる。そして、この排気後に、マスフローコントローラ２６の制御によって、２０［ＳＣＣＭ］という流量で、ガス管１８からガス導入口１６を介して真空槽１２内にアルゴンガスを導入させる。このとき、真空槽１２内の圧力が０．２［Ｐａ］〜０．８［Ｐａ］の範囲内に維持されるように、当該真空槽１２内を真空ポンプによって継続して排気させる。そして、高周波電源装置３８をＯＮ（電源ＯＮ）させて、当該高周波電源装置３８から同軸マグネトロンカソード３４に例えば周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電力Ｅｃを１０００［Ｗ］の大きさで供給させる。
【００３４】
この高周波電力Ｅｃの供給によって、同軸マグネトロンカソード３４（筺体３４０の上側円筒部３４２）の表面に電界が生じ、これによってアルゴンガスの分子が電離されて、プラズマが発生する。ここで、同軸マグネトロンカソード３４の表面には、これに内蔵された６個の永久磁石３６，３６，…によって、同図に点線６８，６８，…で示すように６個の概略円環状の磁界が発生している。換言すれば、同軸マグネトロンカソード３４の表面には、当該表面に沿う方向に磁界６８，６８，…が発生しており、より換言すれば上述の電界に対して直交する磁界６８，６８，…が発生している。従って、電離によって生じたγ電子（二次電子）は、これらの磁界６８，６８，…によって同軸マグネトロンカソード３４の表面の近傍に閉じ込められる。さらに、γ電子は、磁界６８，６８，…を軸として螺旋運動を行うので、当該γ電子とアルゴンガス分子との衝突確率が増大し、これによってプラズマの高密度化が図られる。なお、磁界６８，６８，…の強さ（磁束密度）は、同軸マグネトロンカソード３４の表面付近において、約０．０５［Ｔ］（＝５００［Ｇ］）である。また、このとき、同軸マグネトロンカソード３４は数百［℃］にまで熱せられるが、上述の冷却水によって冷却される。
【００３５】
図４（ａ）および同図（ｂ）（参考図（ａ）および（ｂ））に、このプラズマが発生している状態を実際に撮影した写真（画像）を示す。これら図４（ａ）および同図（ｂ）のそれぞれにおいて、略中央に見える円柱状のものが、同軸マグネトロンカソード３４である。そして、この同軸マグネトロンカソード３４の周囲を取り巻く６個の円環状の白い部分が、高密度化されたプラズマである。このように高密度なプラズマが発生している状況下では、成膜過程において真空槽１２内に導入される材料ガスの分子を効率よく電離させることができるので、ＤＬＣ膜等の高硬度被膜の生成が可能となる。
【００３６】
また、図４（ａ）および同図（ｂ）から明らかなように、プラズマは、言わば同軸マグネトロンカソード３４の延伸方向に沿って発生する。従って、同軸マグネトロンカソード３４の延伸方向において、それぞれの被処理物４０の表面に対して均一な成膜処理を施すことができる。さらに、同軸マグネトロンカソード３４は、上述した従来技術におけるタングステンフィラメントのような熱陰極ではなく、一種の冷陰極である。しかも、その（上側円筒部３４２の）肉厚は、当該タングステンフィラメントの直径よりも大きい。従って、かかる同軸マグネトロンカソード３４は、従来技術における熱陰極に比べて、極めて耐食性が高く、よって寿命も遥かに長い。
【００３７】
次に、上述の如くプラズマが発生している状態において、パルス電源装置５８をＯＮさせて、当該パルス電源装置５８から各被処理物４０，４０，…に対して、例えば周波数が１００［ｋＨｚ］で、デューティ比Ｒが３０［％］、平均電圧値Ｖｄｃが−１００［Ｖ］のバイアス電圧Ｅｂを印加させる。これによって、プラズマ中のアルゴンイオンは、各被処理物４０，４０，…の表面に向かって加速され、当該各被処理物４０，４０，…の表面に入射される。ここで、高周波電源装置３８を操作して、同軸マグネトロンカソード３４に供給される１３．５６ＭＨｚの高周波電力Ｅｃの大きさを、５０［Ｗ］〜１０００［Ｗ］の範囲内で段階的に変化させる。そして、このときパルス電源装置５８から各被処理物４０，４０，…に流れる電流Ｉｂを測定した。その結果を、図５に実線の曲線１００で示す。
【００３８】
この曲線１００から明らかなように、高周波電力Ｅｃが増大すると、これに略比例して、被処理物４０，４０，…に流れる電流Ｉｂも増大する。ここで、電流Ｉｂは、各被処理物４０，４０，…の表面に入射されるアルゴンイオンの量、換言すればプラズマ密度を、示している。即ち、高周波電力Ｅｃを上げると、プラズマ密度が上がり、当該高周波電力Ｅｃを下げると、プラズマ密度が下がる。このことから、高周波電力Ｅｃによってプラズマ密度を制御することができることが判る。
【００３９】
さらに、上述の如くプラズマが発生している状態において、マスフローコントローラ３２を制御して、１００［ＳＣＣＭ］という流量で、ガス管２４からガス導入口１６を介して真空槽１２内にアセチレンガスを導入させる。つまり、後述するＤＬＣ膜の生成過程と同じ環境を形成させる。そして、高周波電力Ｅｃの大きさを５０［Ｗ］〜１０００［Ｗ］の範囲内で段階的に変化させ、このときの電流Ｉｂを測定した。その結果を、図５に点線の曲線１０２で示す。
【００４０】
この曲線１０２から明らかなように、ＤＬＣ膜の生成過程と同じ環境下においても、高周波電力Ｅｃが増大すると、これに略比例して、各被処理物４０，４０，…に流れる電流Ｉｂが増大する。つまり、高周波電力Ｅｃによってプラズマ密度を制御し、ひいては各被処理物４０，４０，…の表面に入射されるアセチレンイオンの量を制御することができることが判る。
【００４１】
続いて、上述の如くＤＬＣ膜の生成過程と同じ環境下において、高周波電力Ｅｃの大きさを４００［Ｗ］一定とし、この状態で、バイアス電圧Ｅｂの電圧値を０［Ｖ］〜−１２００［Ｖ］の範囲内で段階的に変化させ、このときの電流Ｉｂを測定した。その結果を、図６に実線の曲線１１０で示す。そして、これと同様に、高周波電力Ｅｃの大きさを１０００［Ｗ］一定とし、この状態で、バイアス電圧Ｅｂの電圧値を０［Ｖ］〜−１２００［Ｖ］の範囲内で段階的に変化させ、このときの電流Ｉｂを測定した。その結果を、同図６に点線の曲線１１２で示す。
【００４２】
これらの曲線１１０および１１２から明らかなように、高周波電力Ｅｃが大きいほど、電流Ｉｂが大きくなり、つまり高密度なプラズマが得られる。このことは、上述の図５に示す関係と同様である。そして、高周波電力Ｅｃの大きさが４００［Ｗ］および１０００［Ｗ］のいずれである場合でも、バイアス電圧Ｅｂの絶対値が５０［Ｖ］を超える範囲では、当該電流Ｉｂは概ね飽和する。ここで、バイアス電圧Ｅｂの電圧値は、被処理物４０，４０，…の表面に対するイオンの入射エネルギ（衝突力）を意味する。具体的には、バイアス電圧Ｅｂの絶対値が大きいほど、当該入射エネルギは大きくなり、バイアス電圧Ｅｂの絶対値が小さいほど、入射エネルギは小さくなる。つまり、バイアス電圧Ｅｂによって、イオンの入射エネルギを制御することができる。
【００４３】
このように、この実施形態によれば、同軸マグネトロンカソード３４に供給される高周波電力Ｅｃによって、プラズマ密度を制御することができ、ひいては各被処理物４０，４０，…に入射されるイオンの量を制御することができる。そして、各被処理物４０，４０，…に印加されるバイアス電圧Ｅｂによって、当該各被処理物４０，４０，…の表面に対するイオンの入射エネルギを制御することができる。つまり、イオンの量と、当該イオンの入射エネルギとのそれぞれを、個別に制御することができる。これは、ＤＬＣ膜を始めとする様々な被膜を良好に生成する上で、極めて重要なことである。
【００４４】
そこで、この実施形態によってどのようなＤＬＣ膜を生成することができるのかを検証するために、次のような実験を行ってみた。即ち、被処理物４０，４０，…として、高速度工具鋼の１つであるハイス（ＳＫＨ４Ａ）鋼を設置する。具体的には、一辺が８［ｍｍ］で、長さ寸法が３０［ｍｍ］の四角柱のハイス鋼を、その長手方向が垂直方向に延伸するように、上述した板状体の表面に固定する（つまり、当該板状体を言わば取り付け治具として用いる）。そして、このハイス鋼の表面に、図７に示すようにチタン膜７０，シリコン含有ＤＬＣ膜７２およびＤＬＣ膜７４を、この順番で生成する。なお、ＤＬＣ膜７４の下にシリコン含有ＤＬＣ膜７２を設けるのは、当該ＤＬＣ膜７４の内部応力を緩和するためである。また、シリコン含有ＤＬＣ膜７２の下にチタン膜７０を設けるのは、被処理物４０の表面に対する当該シリコン含有ＤＬＣ７２の密着性を向上させるためである。そして、この実験に入る前に、各マスフローコントローラ２６，２８，３０および３２は、いずれも閉じられた状態にあり、高周波電源装置３８，パルス電源装置５８および直流電源装置６６は、いずれもＯＦＦの状態にあるとする。そして、モータ５０は、停止された状態にあるとする。
【００４５】
この状態で、まず、真空ポンプによって真空槽１２内を１×１０−３［Ｐａ］程度にまで排気させる。そして、この排気後に、モータ５０を駆動させて、各被処理物４０，４０，…を１［ｒｐｍ］で公転させる。この公転によって、各被処理物４０，４０，…は、２０［ｒｐｍ］で自転する。そして、マスフローコントローラ２６の制御によって、２０［ＳＣＣＭ］という流量で真空槽１２内にアルゴンガスを導入させると共に、マスフローコントローラ２８の制御によって、１００［ＳＣＣＭ］という流量で真空槽１２内に水素ガスを導入させる。このとき、真空槽１２内の圧力が０．２［Ｐａ］に維持されるように、当該真空槽１２内を真空ポンプによって継続して排気させる。さらに、高周波電源装置３８をＯＮさせて、当該高周波電源装置３８から同軸マグネトロンカソード３４に、１３．５６ＭＨｚの高周波電力Ｅｃを５００［Ｗ］の大きさで供給させる。そして、パルス電源装置５８をＯＮさせて、当該パルス電源装置５８から各被処理物４０，４０，…に対して、周波数が１００［ｋＨｚ］で、デューティ比Ｒが３０［％］、平均電圧値Ｖｄｃが−６００［Ｖ］のバイアス電圧Ｅｂを印加させる。このような状況下では、上述したようにアルゴンガスおよび水素ガスの各分子が電離され、プラズマが発生する。そして、この電離によって生じたアルゴンイオンおよび水素イオンは、各被処理物４０，４０，…の表面に向かって加速され、当該各被処理物４０，４０，…の表面に入射される。これによって、当該各被処理物４０，４０，…の表面が洗浄され、いわゆるイオンボンバード処理が施される。このイオンボンバード処理を、２０分間にわたって行う。
【００４６】
このイオンボンバード処理の終了後、スパッタリング処理によってチタン膜７０を生成する。即ち、マスフローコントローラ２８を制御して、水素ガスの導入を停止させる。そして、マスフローコントローラ２６を制御して、アルゴンガスの流量を８０［ＳＣＣＭ］に上げる。このとき、真空槽１２内の圧力が０．３［Ｐａ］となるように、当該圧力を調整する。さらに、直流電源装置６６をＯＮさせて、当該直流電源装置６６からターゲット材６２に対して、１［ｋＷ］の直流電力Ｅｓを供給させる。これによって、プラズマ中のアルゴンイオンが、ターゲット材６２の表面に衝突して、当該表面からターゲット材６２の分子（または原子）が叩き出される。叩き出された分子は、プラズマによって電離され、この電離によって生じたチタンイオンは、各被処理物４０，４０，…の表面に向かって加速され、当該各被処理物４０，４０，…の表面に入射される。これによって、各被処理物４０，４０，…の表面に、チタン膜７０が生成される。このスパッタリング処理を、１５分間にわたって行う。この結果、当該チタン膜７０の膜厚は、約１５０［ｎｍ］となった。
【００４７】
かかるスパッタリング処理の実行後、シリコン含有ＤＬＣ膜７２を生成する。即ち、直流電源装置６６をＯＦＦさせる。そして、マスフローコントローラ２６によって、アルゴンガスの流量を２０［ＳＣＣＭ］に下げると共に、マスフローコントローラ３０によって、３０［ＳＣＣＭ］という流量で真空槽１２内にＴＭＳガスを導入させる。さらに、マスフローコントローラ３２によって、１００［ＳＣＣＭ］という流量で真空槽１２内にアセチレンガスを導入させる。このとき、真空槽１２内の圧力を０．４［Ｐａ］に調整する。この条件によれば、ＴＭＳガスおよびアセチレンガスの各分子が、プラズマによって電離され、この電離によって生じたＴＭＳイオンおよびアセチレンイオンのそれぞれが、各被処理物４０，４０，…の表面に向かって加速され、当該各被処理物４０，４０，…の表面、厳密には上述のチタン膜７０の表面に入射される。これによって、当該チタン膜７０の上に、シリコン含有ＤＬＣ膜７２が生成される。この処理を、５分間にわたって行う。この結果、当該シリコン含有ＤＬＣ膜７２の膜厚は、約１００［ｎｍ］となった。
【００４８】
そして、次に（シリコンを含有しない）ＤＬＣ膜７４を生成する。即ち、直流電源装置６６をＯＦＦさせる。そして、マスフローコントローラ３０を制御して、ＴＭＳガスの導入を停止させる。つまり、アルゴンガスおよびアセチレンガスのみを真空槽１２内に導入させる。これによって、プラズマ中のアセチレンガスの各分子が、各被処理物４０，４０，…の表面、厳密にはシリコン含有ＤＬＣ膜７２の表面に入射され、これによって、当該シリコン含有ＤＬＣ膜７２の上に、シリコンを含有しないＤＬＣ膜７４が生成される。かかるＤＬＣ膜７４の生成処理を、１時間にわたって行う。そして、このＤＬＣ膜７４の生成処理の終了をもって、被処理物４０，４０，…に対する一連の表面処理を終了する。
【００４９】
なお、上述のＤＬＣ膜７４の生成処理において、バイアス電圧Ｅｂとして上述とは異なる電圧値Ｖｄｃのパルス電圧を印加させ、この条件下においても当該ＤＬＣ膜７４を生成してみた。具体的には、バイアス電圧Ｅｂの電圧値Ｖｄｃを−５０［Ｖ］，−１００［Ｖ］，−２００［Ｖ］および−４００［Ｖ］とし、これらの条件下で、ＤＬＣ膜７４を生成した。そして、このように互いに異なる条件下で生成されたＤＬＣ膜７４の硬度を測定すると共に、その膜厚から成膜速度を算出した。その結果を、図８に示す。
【００５０】
この図８において、実線の曲線１２０が硬度を表す。この曲線１２０から判るように、バイアス電圧Ｅｂの電圧値（絶対値）Ｖｂが大きいほど、硬度が高くなる。特に、当該絶対値Ｖｂを４００［Ｖ］以上とすることによって、２０００［ＨＫ］以上の硬度が得られる。この２０００［ＨＫ］以上という値は、上述した従来技術によって生成されるＤＬＣ膜と同程度以上の硬さを表す。つまり、この実施形態によれば、従来技術によって生成されるのと同程度以上の硬さのＤＬＣ膜７４を生成することができる。
【００５１】
そして、図８において、点線の曲線１２２が成膜速度を表す。この曲線１２２によれば、バイアス電圧Ｅｂの電圧値（絶対値）Ｖｂが大きいと、成膜速度が低下することが、判る。具体的には、当該絶対値Ｖｂが２００［Ｖ］以上になると、成膜速度は約２．３［μｍ／ｈ］程度で飽和する。これは、上述したように当該絶対値Ｖｂが大きくなると被処理物４０，４０，…の表面に対するイオンの入射エネルギが増大し、これによってＤＬＣ膜７４が緻密化され、その結果、当該成膜速度が低下するものと、考えられる。
【００５２】
さらに、ＤＬＣ膜７４のトライポロジ特性を測定してみた。具体的には、バイアス電圧Ｅｂの電圧値Ｖｂが−６００［Ｖ］という条件下で生成されたＤＬＣ膜７４について、高炭素クロム軸受鋼材（ＳＵＪ２）に対する摩擦係数を測定したところ、当該摩擦係数は０．１以下であった。また、比磨耗量は、３×１０−８［ｍｍ３／Ｎ・ｍ］であった。これらの値は、一般に「ＤＬＣ膜」と呼ばれるのに必要な値（仕様）を、十分に満足する値である。つまり、この実施形態によれば、「ＤＬＣ膜」として十分なトライポロジ特性を有するＤＬＣ膜７４が得られることが、証明された。
【００５３】
そしてさらに、ＤＬＣ膜７４の膜厚分布を測定してみた。ただし、この膜厚分布の測定においては、被処理物４０，４０，…としてシリコン基板を用いた。具体的には、一辺が２０［ｍｍ］、厚みが０．５６［ｍｍ］のシリコン基板、複数枚を、それぞれの表面（一方主面）が垂直方向に沿うように、上述の板状体の表面に並べて固定する。そして、このシリコン基板に対し、上述したのと同じ要領で、イオンボンバード処理，スパッタリング処理（チタン膜７２の生成処理），シリコン含有ＤＬＣ膜７２の生成処理およびＤＬＣ膜７４の生成処理を、この順番で施す。さらに、これらの一連の表面処理を施したシリコン基板のうちの１つを無作為に抽出し、抽出したシリコン基板の表面の各箇所におけるＤＬＣ膜７４の膜厚を測定する。そして、当該ＤＬＣ膜７４の厚みが最も大きい部分の膜厚を１とし、それ以外の部分の膜厚を当該１に対する比率で表す。その結果を、図９に示す。
【００５４】
この図９において、横軸（Ｘ軸）は、シリコン基板の表面の各部分を、当該シリコン基板の上方側端縁からの距離で表す。そして、縦軸（Ｙ軸）は、当該各部分における膜厚（比率）を表す。この図９から判るように、膜厚の最小値は、膜厚の最大値に対して、約０．８６である。換言すれば、シリコン基板全体における膜厚の中間値を基準値とすると、この基準値に対する膜厚のバラツキは±７［％］以内である。この±７［％］という値は、例えばエンジンのシリンダ等の摺動部品にとって十分に満足できる値である。つまり、この実施形態によれば、摺動部品として十分に適用可能な精度の膜厚分布を得られることが判る。
【００５５】
以上のように、この実施形態によれば、一種の冷陰極である同軸マグネトロンカソード３４によってプラズマが発生される。かかる同軸マグネトロンカソード３４は、上述した従来技術における熱陰極に比べて遥かに寿命が長いので、メンテナンスフリーが要求されるインライン型の用途にも十分に対応することができる。また、この同軸マグネトロンカソード３４には、プラズマを高密度化させるべく磁界発生手段としての永久磁石３６，３６，…が内蔵されている。従って、従来技術のように真空槽の外部に磁界発生手段としての電磁コイルが設けられる構成に比べて、当該磁界発生手段を小型化し、かつ低コスト化することができる。そのうえ、プラズマの形状の制御も、容易である。これらを総合すると、インライン型の用途に十分に対応することができ、しかも大型の被処理物４０，４０，…をも良好に処理することができる、という特有の効果を発揮する。
【００５６】
なお、この実施形態においては、同軸マグネトロンカソード３４を１つのみ設けたが、これに限らない。例えば、被処理物４０として大型のもの、或いは複雑な構造のものを処理する場合には、図１０に示すように、当該被処理物４０を真空槽１２内の略中央に設置し、その周りに複数の同軸マグネトロンカソード３４，３４，…を配置してもよい。
【００５７】
また、上述のシリコン含有ＤＬＣ膜７２の生成過程においては、同軸マグネトロンカソード３４の側面、詳しくは上側円筒部３４２の側面にも、当該シリコン含有ＤＬＣ膜が生成される。ここで、上側円筒部３４２は、上述したようにステンレス製であるので、当該シリコン含有ＤＬＣ膜との密着性が良くない。従って、このシリコン含有ＤＬＣ膜７２の生成過程において、上側円筒部３４２に生成されたシリコン含有ＤＬＣ膜が剥離して、被処理物４０，４０，…の表面に再付着し、これによって当該被処理物４０，４０，…の表面にピンホールや微小突起等の不具合が生じる可能性がある。そこで、かかる不具合の発生を防止するべく、例えば図１１に示すように、上側円筒部３４２の側面に、当該シリコン含有ＤＬＣ膜との密着性の良いチタン層３７０を設けてもよい。このようにすれば、シリコン含有ＤＬＣ膜７２の生成過程において、当該チタン層３７０に生成されたシリコン含有ＤＬＣ膜の剥離を防止することができ、ひいては当該不具合の発生を防止することができる。
【００５８】
そして、このようにチタン層３７０を設けた場合には、当該チタン層３７０を上述したスパッタリング処理におけるターゲット材として流用することもできる。このようにチタン層３７０をターゲット材として流用することで、当該スパッタリング処理におけるチタン膜７０の成膜速度を向上させることができる。また、当該成膜速度を向上させる必要がない場合には、スパッタカソード６０を省略することができる。
【００５９】
さらに、この実施形態では、上述の永久磁石３６，３６，…として、フェライト磁石を用いたが、これに限らない。例えば、Ｓｍ−Ｃｏ磁石やネオジム磁石、アルニコ磁石等の他の磁石を用いてもよい。ただし、同軸マグネトロンカソード３６の表面近傍において、少なくとも０．０２［Ｔ］以上、より好ましくは０．０５［Ｔ］〜０．１［Ｔ］程度の磁束密度が得られるような強力な磁石を用いる必要がある。
【００６０】
また、永久磁石３６，３６，…に代えて、電磁コイル（電磁石）を用いてもよい。ただし、この実施形態のように永久磁石３６，３６，…を用いた方が、電磁コイルを用いるよりも、構成を簡素化し、かつ低コスト化するのに有利である。
【００６１】
そして、材料ガスとしてＴＭＳガスおよびアセチレンガスを用いたが、これに限らない。例えばメタン（ＣＨ４）ガスやエチレン（Ｃ２Ｈ４）ガス等の他の炭化水素系ガス、或いはシラン（ＳｉＨ４）ガスや三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）等の炭化水素系ガス以外のガスを用いてもよい。
【００６２】
さらに、図７におけるいわゆる中間層としてのチタン膜７０に代えて、例えばクロム膜、或いはシリコン膜を生成してもよい。即ち、クロムやシリコンも、シリコン含有ＤＬＣ膜７２との密着性が高いので、これらクロムまたはシリコンを材料として中間層７０を生成してもよい。
【００６３】
そして、同軸マグネトロンカソード３６に対して高周波電力Ｅｃを供給するようにしたが、これに代えて、周波数が５０［ｋＨｚ］〜２５０［ｋＨｚ］の非対称パルス波形のパルス電力を供給してもよい。ただし、高周波電力Ｅｃを供給した方が、非対称パルス電力を供給する場合に比べて、高密度なプラズマが得られる傾向がある。
【００６４】
また、被処理物４０，４０，…に対して非対称パルス波形のパルス電圧をバイアス電圧Ｅｂとして印加したが、これに代えて、周波数が１３．５６［ＭＨｚ］〜２６［ＭＨｚ］の高周波電力を供給してもよい。特に、被処理物４０，４０，…が絶縁物である場合には、このように高周波電力を供給することによって、当該被処理物４０，４０，…の表面でのチャージアップを抑制しつつ、良好な成膜処理を施すことができる。ただし、この場合、各被処理物４０，４０，…と当該高周波電力の供給源との間に、これら両者間でのインピーダンスの整合を図るためのマッチング回路を設ける必要がある。
【００６５】
そして、この実施形態では、一具体例として、図７に示すようなチタン層７０，シリコン含有ＤＬＣ膜７２およびＤＬＣ膜７４を生成する場合について説明したが、これ以外の被膜を生成する場合にも、この発明を適用できることは、言うまでもない。また、成膜処理に限らず、例えば窒化処理等の他の表面処理にも、この発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の一実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】同実施形態における同軸マグネトロンカソードの縦断面図である。
【図３】同実施形態において被処理物に印加されるバイアス電圧の波形を示す図解図である。
【図４】同実施形態における同軸マグネトロンカソードによるプラズマの発生状態を示す図解図である。
【図５】同実施形態において同軸マグネトロンカソードに供給される高周波電力と被処理物に流れる電流との関係を示すグラフである。
【図６】同実施形態において被処理物に印加されるバイアス電圧と当該被処理物に流れる電流との関係を示すグラフである。
【図７】同実施形態において一連の表面処理を施された後の被処理物の断面を拡大して示す図解図である。
【図８】同実施形態における実験結果を示すグラフである。
【図９】図８とは異なる実験結果を示すグラフである。
【図１０】同実施形態の別の構成例を示す図である。
【図１１】図２と異なる構造の同軸マグネトロンカソードの縦断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  プラズマＣＶＤ装置
１２  真空槽
１６  ガス導入口
１８，２０，２２，２４  ガス管
２６，２８，３０，３２  マスフローコントローラ
３４  同軸マグネトロンカソード
３６  永久磁石
４０  被処理物
３４０  筺体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図４】
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