(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属または合金から成る陰極をアーク放電によって溶解させるアーク式蒸発源を用いて、まず基材に負のバイアス電圧を印加した状態で、アーク式蒸発源から陰極物質を蒸発させてそれに含まれる金属イオンを基材に負バイアス電圧によって引き寄せて基材表面をスパッタするイオンボンバード処理を行い、次に基材にイオンボンバード処理時よりも小さい０または負のバイアス電圧を印加した状態で、かつ陰極構成物質と反応して化合物を作る反応性ガス雰囲気中で、アーク式蒸発源から陰極物質を蒸発させてそれと反応性ガスとが反応した化合物薄膜を基材表面に形成する成膜処理を行う化合物薄膜の形成方法において、前記アーク式蒸発源として、その陰極付近に前記反応性ガスを供給して陰極付近のガス圧をその周囲よりも高めるガス供給機構を有するアーク式蒸発源を用いて、前記イオンボンバード処理時に、当該アーク式蒸発源のガス供給機構から反応性ガスをその陰極付近に供給することを特徴とする化合物薄膜の形成方法。
【請求項２】
前記ガス供給機構から陰極付近への反応性ガスの供給を、前記イオンボンバード処理の最初から行う請求項１記載の化合物薄膜の形成方法。
【請求項３】
前記ガス供給機構から陰極付近への反応性ガスの供給を、前記イオンボンバード処理の途中から行う請求項１記載の化合物薄膜の形成方法。
【請求項４】
前記イオンボンバード処理時に基材に印加するバイアス電圧を−４００Ｖ〜−２０００Ｖの範囲内にし、かつ前記アーク式蒸発源のガス供給機構からその陰極付近に供給する反応性ガスの流量を１０ｃｃｍ〜１０００ｃｃｍの範囲内にする請求項１、２または３記載の化合物薄膜の形成方法。
【請求項５】
前記ガス供給機構から陰極付近に供給する反応性ガスが、陰極構成物質と反応して当該陰極構成物質そのものよりも融点の高い化合物を形成する元素を含んでいる請求項１、２、３または４記載の化合物薄膜の形成方法。
【請求項６】
前記成膜処理時にも、前記アーク式蒸発源のガス供給機構から反応性ガスをその陰極付近に供給する請求項５記載の化合物薄膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば工具、金型、装飾品等の耐摩耗性を向上させること等に用いられるものであって、アーク式蒸発源を用いて、まず基材にイオンボンバード処理を施し、次に当該基材の表面に化合物薄膜を形成する方法に関し、より具体的には、そのイオンボンバード処理方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アーク式蒸発源を用いた薄膜形成方法は、アーク式イオンプレーティング法と呼ばれており、▲１▼アークで直接陰極を溶解させるため、しかもアーク電流を容易に大きくすることができるため、生産性が高い、▲２▼アーク式蒸発源から蒸発させられる陰極物質中には、イオン化した粒子が大きな割合で含まれており、それを負バイアス電圧によって基材に向けて加速して基材に衝突させることができるため、密着性の高い薄膜の形成が可能である、という利点を有している。
【０００３】
これには例えば図２に示すような装置が用いられる。この装置は、図示しない真空排気装置によって真空排気される真空容器２と、この真空容器２内に設けられていて基材８を保持するホルダ１０と、この基材８に向くように真空容器２の壁面に取り付けられた１台以上の（図示例は２台の）アーク式蒸発源１４とを備えている。
【０００４】
アーク式蒸発源１４は、金属または合金から成る陰極１６を有していてそれと陽極兼用の真空容器２（但し陽極を設ける場合もある）との間のアーク放電によって陰極１６を局部的に溶解させて陰極物質１８を蒸発させるものである。陰極１６と真空容器２との間には、直流のアーク電源２０から、前者を負側にして、例えば数十Ｖ〜数百Ｖ程度のアーク放電電圧が印加される。これによって、陰極１６に例えば数十Ａ〜３００Ａ程度のアーク電流を流せるようにしている。
【０００５】
真空容器２内には、その壁面に設けられたガス導入口４から、上記陰極１６を構成する物質と反応して化合物を形成する反応性ガス６が導入される。
【０００６】
ホルダ１０およびそれに保持された基材８には、直流のバイアス電源２２から０または負のバイアス電圧、例えば−２０００Ｖ程度以下の、より具体的には０Ｖ〜−１０００Ｖ程度のバイアス電圧が印加される。
【０００７】
成膜時は、真空容器２内を例えば１×１０-5Ｔｏｒｒ以下になるまで真空排気した後、真空容器２内にガス導入口４から反応性ガス６を導入すると共に、基材８にバイアス電源２２から例えば−数百Ｖ程度のバイアス電圧を印加した状態で、アーク式蒸発源１４においてアーク放電を行わせる。それによって、陰極１６から陰極物質１８が蒸発させられる。この陰極物質１８の一部はイオン化しており（即ち金属イオンを含んでおり）、それは、０または負のバイアス電圧が印加された基材８に引き付けられて衝突すると共に、周りの反応性ガス６と反応し、それよって基材８の表面に化合物薄膜が形成される。バイアス電圧が０Ｖであっても、基材８に負のバイアス電圧を印加した場合と同様に化合物薄膜が形成されるのは、次の理由による。即ち、アーク放電熱によって陰極１６が溶融し、金属原子、金属粒子等が陰極１６から飛び出すが、金属原子は電子と衝突して金属イオンになり、これが陰極近傍で正の電位のクラウドを形成するため、基材８に印加されるバイアス電圧が０Ｖであっても、陰極１６と基材８間で電位勾配が生じ、この電位勾配によって金属イオンは基材８に向けて引きつけられ加速されて基材８に衝突すると共に、その際に周りの反応性ガスと反応し、それによって基材８の表面に化合物薄膜が形成される。基材８に０Ｖのバイアス電圧を印加するということは、具体的には、バイアス電源２２の出力電圧を０Ｖにすることであり、換言すれば基材８にバイアス電圧を印加しないことであり、従ってこの場合はバイアス電源２２を設けずに基材８を単に接地（アース）しておいても良い。
【０００８】
その場合、密着性のより高い薄膜を得るために、上記のような成膜工程の前処理として、イオンボンバード処理が通常は行われる。このイオンボンバード処理は、真空容器２内を例えば１０-5〜１０-6Ｔｏｒｒ程度に真空排気した状態で真空容器２内に反応性ガス６を導入しないで、かつ基材８に比較的大きな負のバイアス電圧、例えば−１０００Ｖ前後のバイアス電圧を印加した状態で、アーク式蒸発源１４を働かせてそれから陰極物質１８を蒸発させてそれに含まれる金属イオンを基材８にその負バイアス電圧によって引き寄せて基材表面をスパッタするものである。このイオンボンバード処理（金属イオンボンバード処理）によれば、金属イオンによる基材表面のスパッタ洗浄と加熱効果の両方が得られるので、その後に形成する薄膜の密着性が向上する。
【０００９】
このイオンボンバード処理後に、基材８に印加するバイアス電圧をイオンボンバード処理時よりも小さくして、例えば−２００Ｖ程度に下げて、かつ真空容器２内に反応性ガス６を導入して、基材表面に化合物薄膜を形成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記イオンボンバード処理を長時間行うほど、それによる基材表面のスパッタ洗浄効果が上がり、得られる薄膜の密着性は向上する。しかし、イオンボンバード処理時には、アーク式蒸発源１４の陰極１６から細かい陰極物質１８と共に大きな塊の（例えば１〜５μｍ程度の大きさの）陰極物質（これはドロップレットと呼ばれる）も同時に発生し、これが基材表面に付着するので、イオンボンバード処理を長時間行うほど、基材８に付着するドロップレットの数も増えてしまう。従って、基材８にイオンボンバード処理を長時間行った後に化合物薄膜を形成すると、多数のドロップレットの付着によって、表面の平滑性の悪い（即ち表面粗度の悪い）薄膜しか得られなくなる。そのような薄膜は、摩擦抵抗が大きい。また、ドロップレット部分の密着性が悪く、これが被膜品の耐摩耗性や耐食性にも悪影響を及ぼす。
【００１１】
従って従来は、密着力の高い薄膜を得ることと、表面の平滑性の高い薄膜を得ることとを両立させることはできなかった。
【００１２】
そこでこの発明は、上記のようなイオンボンバード処理方法を改善することによって、密着力が高くしかも表面の平滑性の高い化合物薄膜を形成することができる方法を提供することを主たる目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の化合物薄膜の形成方法は、前記アーク式蒸発源として、その陰極付近に前記反応性ガスを供給して陰極付近のガス圧をその周囲よりも高めるガス供給機構を有するアーク式蒸発源を用いて、前記イオンボンバード処理時に、当該アーク式蒸発源のガス供給機構から反応性ガスをその陰極付近に供給することを特徴とする。
【００１４】
従来のイオンボンバード処理は、反応性ガスを導入せずに単なる真空雰囲気中で行われていたため、陰極から蒸発した金属イオンのみが負バイアス電圧を印加した基材に入射していた。
【００１５】
これに対してこの発明は、ガス供給機構を有するアーク式蒸発源を用いて、イオンボンバード処理時に反応性ガスを陰極付近に供給して陰極付近のガス圧をその周囲よりも高めるので、陰極付近でのアーク放電に伴って当該反応性ガスも効率良くイオン化され、それによって生成されるガスイオンと陰極から蒸発した金属イオンとが混じり合ってプラズマ流となって負バイアス電圧を印加した基材に入射する。従って基材に入射するイオン量が、従来のイオンボンバード処理時の金属イオンのみの場合よりも増加する。
【００１６】
その結果、短時間での基材加熱が可能になり、その分イオンボンバード処理時間を短縮することができるので、基材に付着するドロップレットの量を低減することができる。従って、その後に形成する薄膜表面の平滑性が高くなる。しかも、金属イオンとガスイオンの両方を用いることによって、従来のイオンボンバード処理時の金属イオンのみの場合よりも基材に対するスパッタ洗浄効果が増加するので、その後に形成する薄膜の密着力も高くなる。このようにこの発明によれば、密着力が高くしかも表面の平滑性の高い化合物薄膜を形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に係る化合物薄膜の形成方法の実施に用いるアーク式イオンプレーティング装置の一例を示す断面図である。図２の装置と同一または相当する部分には同一符号を付し、以下においては前述した従来例との相違点を主に説明する。
【００１８】
この装置は、従来例のアーク式蒸発源１４の代わりに、ガス供給機構２４を有するアーク式蒸発源１４ａを備えている。ガス供給機構２４は、当該アーク式蒸発源１４ａの陰極１６付近に、前述した反応性ガス６を供給して、陰極１６付近のガス圧をその周囲よりも高めるものである。具体例としては、この例では、ガス供給機構２４から陰極１６の前面付近に反応性ガス６を吹き付けるよう構成されている。
【００１９】
陰極１６は、前述したように、金属または合金から成る。例えば、陰極１６は、元素周期表の４Ａ族金属（即ちＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ）、５Ａ族金属（即ちＶ、Ｎｂ、Ｔａ）もしくは６Ａ族金属（即ちＣｒ、Ｍｏ、Ｗ）またはこれらの金属を含んだ合金（例えばＴｉＺｒに代表されるチタン系合金、ＡｌＴｉに代表されるアルミニウム合金、ＴｉＣｒに代表されるクロム合金等）から成る。
【００２０】
反応性ガス６は、前述したように、陰極１６を構成する物質と反応して化合物を作るガスであり、例えば、窒素、酸素および炭素の内の一つ以上の元素を含むガス、より具体的には、窒素ガス、酸素ガス、炭化水素系ガスまたはこれらの混合ガスである。また、反応性ガス６は、窒素ガス、酸素ガス、炭化水素系ガスのような反応ガスのみであっても良いし、これらと不活性ガスとの混合ガス、例えば窒素ガスとアルゴンガス、酸素ガスとネオンガス等の混合ガスであっても良く、放電の安定性等に応じて様々な組み合わせが採り得る。不活性ガスを混合すれば、不活性ガスは、▲１▼イオン化し易い、▲２▼放電を維持し易い、▲３▼スパッタ効果が高い、という利点を有しているのでイオンボンバード効果をより高めることができる。
【００２１】
上記ガス供給機構２４から、成膜処理時にも、真空容器２内に反応性ガス６を導入することができるので、従来例のように真空容器２の壁面にガス導入口４を設けなくても良いが、当該ガス導入口４を設けておいてそれを併用しても良い。その場合、ガス供給機構２４から導入する反応性ガス６とガス導入口４から導入する反応性ガス６とは、通常は互いに同種のものであるが、別種のものとしても良い。
【００２２】
上記のようなアーク式蒸発源１４ａを用いて、成膜の前処理としての前述したイオンボンバード処理時に、当該アーク式蒸発源１４ａのガス供給機構２４から反応性ガス６をその陰極１６付近に供給する。それによって、陰極１６付近でのアーク放電に伴って当該反応性ガス６も効率良くイオン化され、それによって生成されるガスイオンと陰極１６から蒸発した陰極物質１８中に含まれる金属イオンとが混じり合ってプラズマ流となって、負バイアス電圧を印加した基材８に引き寄せられて入射する。従って、基材８に入射するイオン量が、従来のイオンボンバード処理時の金属イオンのみの場合よりも増加する。
【００２３】
基材８に入射するイオン量が増加する結果、短時間での基材加熱が可能になり、その分イオンボンバード処理時間を短縮することができるので、陰極１６から仮に従来と同じ量のドロップレットが飛散するとしても、処理時間が短い分、基材８に付着するドロップレットの量を低減することができる。従って、その後に形成する薄膜表面の平滑性が高くなる（即ち表面粗度が良好になる）。しかも、金属イオンとガスイオンの両方を用いることによって、従来のイオンボンバード処理時の金属イオンのみの場合よりも基材８に対するスパッタ洗浄効果が増加するので、その後に形成する薄膜の密着力も高くなる。
【００２４】
ちなみに、イオンボンバード処理時に単に真空容器２内にその壁面に設けられたガス導入口から反応性ガス６を導入したのでは、陰極１６付近のガス圧をその周囲よりも高めることができないので、陰極１６付近において反応性ガス６の効率的なイオン化が行われず、また金属イオンとガスイオンとのプラズマ流が形成されにくいので、基材８へのドロップレットの付着を低減させ、かつ基材８をスパッタ洗浄する効果は劣る（後述する実施例参照）。
【００２５】
上記イオンボンバード処理時のガス供給機構２４から陰極付近への反応性ガス６の供給は、イオンボンバード処理の最初から行えば上記効果は最も大きくなる。但し、必要に応じて、例えば基材８や形成する薄膜の種類等に応じて、最初は反応性ガス６を供給せずに従来と同様の金属イオンボンバード処理を行い、その後（即ちイオンボンバード処理の途中から）反応性ガス６を陰極付近へ供給して上記のようなイオンボンバード処理を行っても良く、そのようにしても、従来法よりかは基材８へのドロップレットの付着が低減し、かつ基材８のスパッタ洗浄効果が増加する。また、上記最初からおよび途中からのいずれの場合も、ガス供給機構２４から陰極付近への反応性ガス６の供給を断続して行っても良い。
【００２６】
上記イオンボンバード処理時に基材８に印加する負のバイアス電圧は、−４００Ｖ〜−２０００Ｖの範囲内が好ましい。−４００Ｖよりも小さいと、スパッタ洗浄効果が小さ過ぎて薄膜の密着性向上が期待できない。−２０００Ｖよりも大きいと、スパッタ作用が強過ぎて基材８の温度が急上昇し過ぎる。
【００２７】
上記イオンボンバード処理時にガス供給機構２４から一つの陰極１６付近に供給する反応性ガス６の流量は、１０ｃｃｍ〜１０００ｃｃｍの範囲内が好ましい。１０ｃｃｍよりも小さいと、反応性ガス６を陰極付近に供給する効果は殆ど得られない。１０００ｃｃｍよりも大きいと、真空容器２内のガス圧が上昇し過ぎ、それを防止するためには真空排気設備を大容量化さぜるを得なくなる。
【００２８】
また、ガス供給機構２４から陰極付近に供給する反応性ガス６が、陰極１６を構成する物質と反応して当該陰極構成物質そのものよりも融点の高い化合物を形成する元素を含んでいても良い。例えば、陰極１６が前述した元素周期表の４Ａ、５Ａもしくは６Ａ族金属またはそのような金属を含む合金の場合、反応性ガス６に窒素、酸素および炭素の内の一つ以上の元素を含めておいても良く、そのようにすれば、陰極１６の表面に元よりも高融点の窒化物、酸化物または炭化物等の化合物が形成される。そのようにすれば、この融点の高い化合物の存在によって、アークによる溶融部が陰極表面で多数に分散されるので、陰極表面での粗大溶融部の発生が抑制され、ドロップレットの発生そのものが抑制される。その結果、基材８に付着するドロップレットを一層低減することができるので、その後に形成する膜表面の平滑性を一層高めることができる。
【００２９】
上記イオンボンバード処理後は、基材８に印加するバイアス電圧をイオンボンバード処理時よりも小さく下げて、例えば−２００Ｖ〜−４００Ｖ程度に下げて、かつ真空容器２内に反応性ガス６を導入して、基材８の表面に化合物薄膜を形成する成膜処理を行う。このときの反応性ガス６の導入は、前述したように、アーク式蒸発源１４ａのガス供給機構２４から行うのが簡単で良いが、真空容器の壁面にガス導入口４を設けている場合は、そこから行っても良いし、両者を併用しても良い。
【００３０】
その場合、ガス供給機構２４から陰極付近に供給する反応性ガス６が、前述したように陰極構成物質と反応して当該陰極構成物質そのものよりも融点の高い化合物を形成する元素を含んでいる場合は、成膜処理時にも、ガス供給機構２４から反応性ガス６を供給するのが好ましい。そのようにすれば、前述したイオンボンバード処理時と同様の作用によって、陰極表面での粗大溶融部の発生を抑制して、成膜処理時にも陰極１６からのドロップレットの発生を抑制することができるので、基材８の表面に平滑性の一層高い化合物薄膜を形成することができる。
【００３１】
なお、以上では、アーク式蒸発源１４ａまたは１４が２台のものを例示したが、それに限られるものではなく、アーク式蒸発源１４は１台でも良いし３台以上でも良い。
【００３２】
【実施例】
実施例では図１に示した装置を用いて、比較例では図１または図２に示した装置を用いて、▲１▼アーク式蒸発源１４ａ、１４の陰極１６の材料、▲２▼イオンボンバード処理時にガス供給機構２４またはガス導入口４から供給するガスの種類および流量、▲３▼イオンボンバード処理時に基材８に印加するバイアス電圧、を様々に変えてイオンボンバード処理を行い、その後成膜処理を行った結果得られた化合物薄膜の最大表面粗さ（Ｒｍａｘ）、平均表面粗さ（Ｒａ）および密着性を示す臨界荷重（Ｌｃ）を測定した結果を表１にまとめて示す。最大表面粗さおよび平均表面粗さは値が小さい方が平滑性に富んでいることを示しており、臨界荷重は値の大きい方が密着性に富んでいることを示している。
【００３３】
いずれの例においても、陰極１６の直径は１００ｍｍとし、基材８には高速度鋼製平板を用い、真空容器２内を１×１０-5Ｔｏｒｒ以下になるまで真空排気した後に処理を行った。
【００３４】
比較例１〜４は、図２に示す装置を用いて、真空容器２内に反応性ガス６を導入せずに、アーク電流１２０Ａ、バイアス電圧−１０００Ｖ等（詳しくは表１参照）にて基材８に対してイオンボンバード処理を行って、基材８を４００℃まで加熱した。バイアス電圧が−１０００Ｖのとき、バイアス電源２２に流れる電流は０．４Ａであり、４００℃に至るのに要した時間は９分であった。その後、バイアス電圧を−２００Ｖに下げた状態で、真空容器２内にガス導入口４から反応性ガス６として窒素ガスを導入し、真空容器２内のガス圧が１×１０-2Ｔｏｒｒになるように調整して、基材８に対して３０分間成膜を行った。
【００３５】
比較例Ａは、図２に示す装置を用いて、真空容器２内にその上部のガス導入口４から反応性ガス６として窒素ガスを１００ｃｃｍ供給しながら、アーク電流１２０Ａ、バイアス電圧−１０００Ｖにて基材８に対してイオンボンバード処理を行って、基材８を４００℃まで加熱した。このとき、バイアス電源２２に流れる電流は０．６Ａであり、４００℃に至るのに要した時間は６分であった。その後は、上記比較例と同様に成膜を行った。
【００３６】
実施例１〜１１は、図１に示す装置を用いて、ガス供給機構２４から陰極付近に反応性ガス６として窒素ガス等を例えば１００ｃｃｍ供給しながら（詳しくは表１参照）、アーク電流１２０Ａ、バイアス電圧−１０００Ｖ等（詳しくは表１参照）にて基材８に対してイオンボンバード処理を行って、基材８を４００℃まで加熱した。バイアス電圧が−１０００Ｖのとき、バイアス電源２２に流れる電流は１．６Ａであり、４００℃に至るのに要した時間は２．５分に短縮された。その後は、上記比較例と同様にして成膜を行った。
【００３７】
比較例ａおよびｂは、実施例１〜１１と同様に、図１に示す装置を用いて、ガス供給機構２４から陰極付近に反応性ガス６を供給しながらイオンボンバード処理を行ったのであるが、比較例ａはイオンボンバード処理時のガス流量が５ｃｃｍと少なすぎる点が、比較例ｂはイオンボンバード処理時のバイアス電圧が−２００Ｖと低すぎる点が、それぞれ実施例１〜１１と異なる。
【００３８】
【表１】
0003758248.tif 000002
【００３９】
この表から分かるように、比較例１〜４の方法によって得られた薄膜は、バイアス電圧が同条件の実施例１〜３に比べて膜の平滑性および密着力に劣り、比較例Ａの方法によって得られた薄膜は、バイアス電圧およびガス流量が同条件の実施例２に比べて膜の平滑性および密着力に劣り、比較例ａの方法によって得られた薄膜は、バイアス電圧が同条件の実施例１〜３に比べて膜の平滑性に劣り、比較例ｂの方法によって得られた薄膜は、ガス流量が同条件の実施例４〜７に比べて膜の密着力に劣る。これに対して、実施例１〜１１の方法によって得られた薄膜は、膜の平滑性および密着力が著しく改善されている。
【００４０】
【発明の効果】
この発明は、上記のとおり構成されているので、次のような効果を奏する。
【００４１】
請求項１記載の発明によれば、ガス供給機構を有するアーク式蒸発源を用いて、イオンボンバード処理時に反応性ガスを陰極付近に供給して陰極付近のガス圧をその周囲よりも高めるので、陰極付近でのアーク放電に伴って当該反応性ガスも効率良くイオン化され、それによって生成されるガスイオンと陰極から蒸発した金属イオンとが混じり合ってプラズマ流となって負バイアス電圧を印加した基材に入射する。従って基材に入射するイオン量が増加する。その結果、短時間での基材加熱が可能になり、その分イオンボンバード処理時間を短縮することができるので、基材に付着するドロップレットの量を低減することができる。従って、その後に形成する薄膜表面の平滑性が高くなる。しかも、金属イオンとガスイオンの両方を用いることによって基材に対するスパッタ洗浄効果が増加するので、その後に形成する薄膜の密着力も高くなる。このようにこの発明によれば、密着力が高くしかも表面の平滑性の高い化合物薄膜を形成することができる。
【００４２】
その結果、薄膜の密着力が向上するため、基材の耐摩耗性向上等を図ることができる。また、薄膜の平滑性が向上するため、高い寸法精度を必要とする部品への被膜が可能になる、表面に光沢が生まれ装飾品への利用可能性が増大する、薄膜表面の凹凸が減り摩擦が低減されるので被膜品の耐摩耗性が向上する、等の更なる効果を奏することができる。
【００４３】
請求項２記載の発明によれば、ガス供給機構から陰極付近への反応性ガスの供給をイオンボンバード処理の最初から行うので、基材へのドロップレットの付着を低減させる効果および基材のスパッタ洗浄効果は最も大きくなる。従って、密着力および平滑性の極めて高い化合物薄膜を形成することができる。
【００４４】
請求項３記載の発明のようにガス供給機構から陰極付近への反応性ガスの供給をイオンボンバード処理の途中から行っても、従来法よりかは基材へのドロップレットの付着を低減させることができ、かつ基材のスパッタ洗浄効果を高めることができる。従って、密着力および平滑性の高い化合物薄膜を形成することができる。
【００４５】
請求項４記載の発明によれば、基材温度の急上昇や真空排気設備の容量増大を惹き起こすことなく、密着力および平滑性の高い化合物薄膜を形成することができる。
【００４６】
請求項５記載の発明によれば、アークによる溶融部が陰極表面で多数に分散されるので、陰極表面での粗大溶融部の発生が抑制され、ドロップレットの発生そのものが抑制される。その結果、基材に付着するドロップレットを一層低減することができるので、その後に形成する膜表面の平滑性を一層高めることができる。
【００４７】
請求項６記載の発明によれば、成膜処理時にも陰極からのドロップレットの発生を抑制することができるので、基材の表面に平滑性の一層高い化合物薄膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る化合物薄膜の形成方法の実施に用いるアーク式イオンプレーティング装置の一例を示す断面図である。
【図２】従来の化合物薄膜の形成方法の実施に用いるアーク式イオンプレーティング装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
２  真空容器
６  反応性ガス
８  基材
１０  ホルダ
１４ａ  アーク式蒸発源
１６  陰極
１８  陰極物質
２０  アーク電源
２２  バイアス電源
２４  ガス供給機構
【図１】
0003758248.tif 000003
【図２】
0003758248.tif 000004