[发明专利]成膜装置以及成膜物的制造方法

说明书

本发明提供能够控制工件的周向的膜厚分布的成膜装置。成膜装置包括：工件旋转装置(5)，保持多个工件(100)并使其自转公转；具有出射面(3a)的靶材(3)，从出射面(3a)飞出用于对工件(100)的外周面进行成膜的材料的粒子；电源(4)，将用于粒子从靶材(3)飞出的电弧电流供应给靶材(3)；以及控制部(23)，以在自转的工件(100)的特定部分(102)朝向出射面(3a)的期间的至少一部分即特定期间，使电弧电流成为比基准输出高的输出的方式控制电源(4)。

技术领域

本发明涉及成膜装置以及成膜物的制造方法。

背景技术

以往，为了提高发动机的活塞环等工件的耐磨损性，通过PVD等成膜方法，在该工件的外周面形成氮化铬等硬质皮膜。

活塞环是呈圆环的一部分间断的形状的金属制部件，具有隔着作为其间断部分的空间彼此相对的一对对置端部。活塞环向着减小其外径的方向即所述对置端部相互接近的方向变形而被插入发动机的汽缸中使用。在该使用状态下，所述对置端部承受最大的向外侧撑开的力。即，该对置端部最强力地被按压于汽缸内壁，因此，在发动机使用时最容易磨损。

对此，为了防止所述对置端部的磨损，可以考虑局部地加厚在该端部形成的上述硬质皮膜。

以往，作为使活塞环中的所述对置端部的硬质皮膜的膜厚大于其他部位的膜厚的成膜方法，已知专利文献1记载的成膜方法。

该成膜方法包括：将活塞环放置在旋转台上；通过马达驱动该旋转台来使所述活塞环自转及公转；通过对所述马达发出速度指令而控制马达，以使活塞环的合口部大致与蒸发源正对时，活塞环的自转速度变慢。该控制使活塞环的对置端部正对蒸发源时的活塞环的自转速度比该端部以外的部位正对蒸发源时的自转速度慢，能够使所述端部的硬质皮膜的厚度比其他部位的硬质皮膜的厚度大。

但是，如上所述，在控制马达来改变活塞环的自转速度的成膜方法中，在对马达发出速度指令起至旋转台上的活塞环达到指定的自转速度为止存在时间差。由于该时间差因活塞环等工件的重量、旋转台的状态和温度等而在成膜处理中变化，因此，活塞环的自转速度控制的再现性较低。即，难以可靠地进行在活塞环的对置端部朝向蒸发源时使活塞环的自转速度变慢的速度控制。其结果，准确地控制该端部的膜厚非常难。这个课题不仅限于活塞环，在使工件的表面形成的膜的厚度在其周向上不同的成膜中也会发生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公报特许4680380号

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够准确地控制工件的周向的膜厚分布的成膜装置。

所提供的是一种成膜装置，其包括：腔室；工件旋转装置，被收容在所述腔室的内部，具有至少一个保持部，所述保持部保持具有被进行成膜的外周面的至少一个工件并使其以指定的自转轴为中心自转；蒸发源，被安装于所述腔室的内部，且具有出射面，从所述出射面飞出用于对所述工件的外周面进行成膜的材料的粒子；电源，将用于所述粒子从所述出射面飞出的电运行输出(electric driving output)供应给所述蒸发源；以及控制部，以在所述工件旋转装置使所述工件自转的期间，且在所述工件的外周面中与其他部分相比应形成厚的皮膜的特定部分朝向所述蒸发源的所述出射面的期间的至少一部分即特定期间，使所述电源供应给所述蒸发源的所述运行输出成为比基准输出高且比所述特定期间以外的期间的运行输出高的输出的方式控制该电源。