工件保持部及工件保持部旋转单元的制作方法

1.本发明涉及一种工件保持部及工件保持部旋转单元的技术。


背景技术：

2.现有的工件保持部及工件保持部旋转单元的技术如例如专利文献1所记载。
3.在专利文献1中，已公开一种涂布系统中的工作件(work piece)的装填装置。在所述装填装置中，能够将工作件收容并保持在形成于插入套筒的钻孔。收容有工作件的多个插入套筒以插入到托架上形成的多个开口部的状态被保持。对以此种方式被保持的工作件实施涂布。
4.但是，在专利文献1所述的技术中，在插入套筒形成有与工作件的长度相应的深度的钻孔。因此，为了保持不同种类的(长度不同的)工作件，需要准备与所述工作件的长度相应的插入套筒，在所述方面存在改善的余地。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本专利特表2018
‑
511702号公报


技术实现要素：

8.发明所要解决的问题
9.本发明是鉴于如以上所述的状况而完成，其所要解决的问题在于提供一种能够应对多种工件的工件保持部及工件保持部旋转单元。
10.解决问题的技术手段
11.本发明所要解决的问题如以上所述，为了解决所述课题，本发明的工件保持部是保持棒状的工件的工件保持部，所述棒状的工件包括第一部分、及外径小于所述第一部分的第二部分，所述工件保持部包括形成有贯通孔的转接器及本体部，所述贯通孔包括：第一孔部，能够插入所述第一部分；以及第二孔部，形成为与所述第一孔部连续，无法插入所述第一部分且能够插入所述第二部分，所述本体部能够在插入有所述转接器的状态下保持所述转接器。
12.另外，本发明的工件保持部旋转单元包括所述工件保持部，并能够使所述工件保持部旋转。
13.发明的效果
14.根据本发明，能够应对多种工件。
附图说明
15.图1是表示溅射装置的概略构成的a
‑
a剖面示意图。
16.图2是相同的溅射装置的平面剖面示意图。
17.图3是表示成膜室的内部结构的前视剖面图。
18.图4是表示成膜室的内部结构的前视剖面放大图。
19.图5是表示工件保持部的周边的前视剖面图。
20.图6是表示旋转轮的构成的平面图。
21.图7是表示分解工件保持部的情形的前视剖面图。
22.图8(a)是表示旋转支撑部的前视图。(b)是沿箭头b的视图。(c)是沿线c
‑
c的剖面图。
23.图9(a)是表示工件插入转接器的情形的前视剖面图。(b)是表示工件插入至转接器的状态的前视剖面图。
24.图10是表示不同种类的工件的前视剖面图。
25.图11是表示固定圆盘及限制部的构成的平面图。
26.图12是表示成膜品的制造方法的各步骤的图。
27.图13(a)是表示在工件未倾斜的状态下实施成膜处理的情形的示意图。(b)是表示在工件倾斜的状态下实施成膜处理的情形的示意图。
28.图14是表示关于本技术工具的寿命的评估的一例的图。
29.图15是表示关于本技术工具产生缺损的评估的一例的图。
具体实施方式
30.以下，将图中的以箭头u、箭头d、箭头l、箭头r、箭头f及箭头b表示的方向，分别定义为上方向、下方向、左方向、右方向、前方向及后方向而进行说明。
31.以下，利用图1及图2，说明本实施方式的溅射装置1的概况。
32.溅射装置1是在真空中进行成膜处理的真空处理装置(真空成膜装置)。本实施方式的溅射装置1中，设想加工用的工具，作为成为成膜对象的工件(处理品)w。溅射装置1主要包括成膜室2、工件保持部旋转单元3、马达4、排气装置5、靶材(溅射靶材)6及加热器(heater)7。
33.成膜室2形成用以对工件w实施成膜处理的空间。成膜室2形成为使轴线朝向上下方向的大致圆柱状(参照图2)。成膜室2形成为中空状。
34.工件保持部旋转单元3使后述工件保持部60旋转。工件保持部旋转单元3配置在成膜室2内。
35.马达4(参照图1)是用以驱动工件保持部旋转单元3旋转的驱动源。马达4配置在成膜室2的外部。马达4的动力经由适当的动力传递机构(例如轴等)而传递至工件保持部旋转单元3。
36.排气装置5(参照图1)通过排出成膜室2内的空气，而将成膜室2内调节成适合于成膜处理的真空度。
37.靶材6是成膜于工件w的材料(成膜材料)。靶材6形成为平板状。靶材6配置在成膜室2内。靶材6是隔着工件保持部旋转单元3而设置有一对。靶材6将板面配置成沿垂直方向。又，靶材6将板面配置成朝向成膜室2的中央(即，工件保持部旋转单元3)。
38.加热器7是用以对工件w进行加热，而使成膜品质(均匀性等)提高的构件。加热器7配置在成膜室2内。加热器7是隔着工件保持部旋转单元3而设置有一对。靶材6及加热器7等间隔地配置在工件保持部旋转单元3的周围。
39.其次，对工件保持部旋转单元3进行更具体的说明。
40.图3及图4所示的工件保持部旋转单元3主要包括旋转轴20、上部旋转体30、旋转轮40、安装构件50、工件保持部60、固定圆盘70、限制部80及盖体(cover)90。
41.旋转轴20成为后述旋转轮40的旋转中心。旋转轴20形成为大致圆柱状。旋转轴20是使轴线朝向铅垂方向(上下方向)而配置。将外筒构件21以能够一体旋转的方式嵌合于旋转轴20，所述外筒构件21以覆盖旋转轴20的侧面的方式形成为圆筒状。在外筒构件21的上端部，形成键(key)槽21a。
42.上部旋转体30能够与旋转轴20一体地旋转。上部旋转体30在俯视时形成为圆形形状。在上部旋转体30的底面的中心，固定旋转轴20的上端部。在上部旋转体30的底面的中心附近，固定键构件31。通过使所述键构件31与外筒构件21的键槽21a卡合，来限制上部旋转体30与旋转轴20的相对旋转。即，上部旋转体30能够与旋转轴20一体地旋转。上部旋转体30的上部能够旋转地支撑于成膜室2的上表面。对上部旋转体30，可传递马达4(参照图1)的动力。上部旋转体30通过来自马达4的动力，可与旋转轴20一并旋转。
43.图3至图6所示的旋转轮40是使后述工件保持部60以旋转轴20为中心而旋转(公转)的构件。旋转轮40主要包括凸台(boss)部41、肋(rib)42及外周部43。
44.凸台部41是形成于旋转轮40的中心的部分。凸台部41形成为使轴线朝向铅垂方向(上下方向)的大致圆筒状。在凸台部41的中心，形成上下贯通凸台部41的贯通孔41a。
45.肋42是以自凸台部41，在旋转轮40的径向上朝向凸台部41的外侧延伸的方式而形成的棒状部分。肋42在凸台部41的周围等间隔地形成有多个(本实施方式中为五个)(参照图6)。
46.外周部43是支撑后述工件保持部60的部分。外周部43在俯视时，形成为以凸台部41为中心的圆环状。外周部43的内周面是在旋转轮40的径向上固定于肋42的外侧的端部。如此一来，外周部43经由肋42而与凸台部41连接。再者，在本实施方式中，凸台部41、肋42及外周部43形成为一体。在外周部43，主要形成倾斜面43a及贯通孔43b。
47.图5及图6所示的倾斜面43a形成于外周部43的上表面。倾斜面43a形成为朝向相对于上下方向(旋转轴20的轴线方向)倾斜的方向。具体地说，倾斜面43a形成为越朝向旋转轮40的径向外侧，越向下方倾斜。
48.贯通孔43b是以上下贯通外周部43的方式而形成。贯通孔43b的上端形成为在倾斜面43a开口。贯通孔43b是以相对于倾斜面43a垂直地延伸的方式而形成。即，贯通孔43b形成为在相对于铅垂方向(上下方向)倾斜的方向上延伸。更具体地说，贯通孔43b形成为越朝向上方，越向旋转轮40的径向外侧延伸。贯通孔43b的下端(下侧的开口部)通过板状的堵塞构件43c而堵塞。
49.如图6所示，倾斜面43a及贯通孔43b沿外周部43的圆周方向等间隔地形成有多个。
50.如图4所示，旋转轮40设置于旋转轴20(外筒构件21)。具体地说，使旋转轮40的凸台部41(贯通孔41a)插入至旋转轴20。此时，旋转轮40与旋转轴20以能够一体地旋转的方式而卡合。又，在旋转轴20，以上下等间隔地排列有多个的方式设置有旋转轮40。在图1、图3及图4中，作为一例，图示有两个旋转轮40。
51.图4及图5所示的安装构件50是用以将后述工件保持部60安装于旋转轮40的构件。安装构件50主要包括安装构件本体部51及凸缘(flange)部52。
52.安装构件本体部51是形成为圆筒状的部分。在安装构件本体部51，形成贯通上侧的端面与下侧的端面的贯通孔51a。贯通孔51a形成于安装构件本体部51的中心(轴线上)。安装构件本体部51的外径形成为与旋转轮40的贯通孔43b的内径大致相同。
53.凸缘部52是圆盘状的部分，以直径自安装构件本体部51的上端部附近扩大的方式而形成。
54.安装构件本体部51是自上方插入至旋转轮40的贯通孔43b。凸缘部52通过适当的紧固构件(螺栓(bolt)等)而固定于旋转轮40的倾斜面43a。如此一来，将安装构件50设置于旋转轮40的各贯通孔43b。安装构件50(安装构件本体部51)的轴线配置成以与贯通孔43b相同的角度而倾斜。
55.图5及图7所示的工件保持部60可旋转(自转)地保持工件w。
56.此处，利用图7对工件保持部60保持的工件w具体地进行说明。如所述那样，在本实施方式中，设想端铣刀等加工用的工具作为工件w。工件w形成为在一个方向上延伸的棒状。工件w主要包括：柄部w1、刀部w2及锥形部w3。
57.柄部w1是作为工具的柄的部分。柄部w1形成为大致圆柱状。柄部w1以直径在长度方向上固定的方式形成。
58.刀部w2是形成工具的刀的部分。刀部w2形成为螺旋状或者直线状，整体的外观为大致圆柱状。另外，整体外观可以采用在大致圆柱形状的前端追加有大致圆锥体的形状。刀部w2形成为长度方向的至少一部分的直径固定。刀部w2的直径形成为较柄部w1小。在刀部w2的自前端(与柄部w1相反侧的端部)跨中途部的规定范围内适当地形成刀。
59.锥形部w3是将柄部w1与刀部w2连接的部分。锥形部w3以外径自柄部w1朝向刀部w2逐渐减小的方式形成为锥形形状。
60.如此，工件w中，在与柄部w1相比外径小的刀部w2形成有刀。另外，柄部w1是成为工具的柄的部分，即，是使用工具时被保持的部分。因此，在使用溅射装置1进行成膜处理的情况下，理想的是仅对工件w的刀部w2进行成膜，不对柄部w1进行成膜(不附着成膜材料)。
61.因此，本实施方式的工件保持部60构成为包围柄部w1，以使成膜材料不附着在工件w的柄部w1。以下利用图5、图7、图8对工件保持部60进行具体说明。工件保持部60主要包括旋转支撑部61、被旋转驱动部62及转接器63。
62.图7及图8所示的旋转支撑部61保持工件w。旋转支撑部61主要包括保持部61a、支撑部61b及贯通孔61c。
63.保持部61a是经由转接器63保持工件w的部分。保持部61a形成为大致圆柱状。保持部61a主要包括收容部61d及平坦部61e。再者，保持部61a例如可以是多边形或将多边形的角部圆化而获得的形状。
64.收容部61d是能够经由转接器63而收容工件w的凹部。收容部61d在剖面观察(自旋转支撑部61的轴线方向看)下形成为圆形形状。收容部61d形成为自保持部61a的上侧的端面延伸至保持部61a的下端部附近。收容部61d形成于保持部61a(旋转支撑部61)的中心(轴线上)。再者，收容部61d只要是能够经由转接器63而收容工件w的形状，则例如也可以是多边形或使多边形的角部圆化而获得的形状。
65.平坦部61e是形成于保持部61a的外侧面的平坦部分(平面)。平坦部61e以切除保持部61a的外侧面(曲面)的一部分的方式形成。平坦部61e形成于保持部61a的长度方向的
中央部的更上方，即，在固定被旋转驱动部62时对应于小径部62b的后述的螺纹孔62d的位置。再者，平坦部61e可设置在保持部61a的长度方向的中央部，也可设置在较中央部更靠下方处。
66.支撑部61b是经由安装构件50支撑于旋转轮40的部分。支撑部61b形成为大致圆柱状。支撑部61b的外径形成为小于安装构件50的内径。支撑部61b形成为自保持部61a的底面向下方突出。支撑部61b及保持部61a形成于同一轴线上。
67.如图5所示，支撑部61b是自上方插入至安装构件50的贯通孔51a。支撑部61b经由适当的轴承构件64，而能够旋转地支撑于安装构件50(安装构件本体部51)。通过将支撑部61b插入至安装构件本体部51，而以自旋转轮40向上方突出的方式配置保持部61a。旋转支撑部61的轴线配置成以与安装构件50(安装构件本体部51)的轴线相同的角度而倾斜。换言之，旋转支撑部61如图1所示，配置成相对于配置在侧方的靶材6的板面而倾斜。旋转支撑部61能够以相对于旋转轴20的轴线(上下方向)倾斜的轴线为中心而旋转(自转)。
68.如此，旋转支撑部61(进而，工件保持部60)经由安装构件50而设置于旋转轮40的外周部43。另外，工件保持部60以沿着外周部43(即，在以旋转轴20为中心的圆周上)排列的方式设置有多个。
69.再者，作为轴承构件64，可使用任意的构件。例如，可适当选择滚珠轴承(ball bearing)、滑动轴承(sliding bearing)等任意的构件。又，也可针对一个支撑部61b，设置多个轴承构件64。
70.又，支撑部61b的轴线的倾斜角度(后述倾斜角度α(参照图5))可任意设定。例如，支撑部61b可设定为相对于旋转轴20或靶材6(以铅垂方向为基准)倾斜20
°
～80
°
。
71.图7及图8所示的贯通孔61c将收容部61d与外部连通。贯通孔61c形成为将收容部61d的底部与支撑部61b的下侧的端面加以连通。贯通孔61c形成于保持部61a(旋转支撑部61)的中心(轴线上)。贯通孔61c形成为使支撑部61b的下侧的端面开口，但也可形成为使支撑部61b的侧面开口。再者，若为如下结构：对转接器63的侧面实施设置槽等排气用的倒角加工等，在向旋转支撑部61插入工件w和转接器63时，空气自收容部61d排出到外部，则也可不设置贯通孔61c。
72.图5及图7所示的被旋转驱动部62用以使工件保持部60旋转。被旋转驱动部62主要包括：接触部62a、及外径小于接触部62a的小径部62b、贯通孔62c及螺纹孔62d。
73.接触部62a是与后述的固定圆盘70接触的部分。接触部62a自旋转支撑部61的轴线方向观察形成为大致圆形形状。
74.小径部62b是形成为自接触部62a的上端突出的部分。小径部62b形成为大致圆柱状。小径部62b形成在与接触部62a相同的轴线上。小径部62b的外径形成为小于接触部62a的外径。
75.贯通孔62c贯通被旋转驱动部62。贯通孔62c形成为贯通被旋转驱动部62的上侧的端面(小径部62b的上端面)、及被旋转驱动部62的下侧的端面(接触部62a的下端面)。贯通孔62c形成在被旋转驱动部62的中心(轴线上)。贯通孔62c的内径形成为与旋转支撑部61的保持部61a的外径大致相同。
76.螺纹孔62d形成为将被旋转驱动部62的外侧面与内侧面贯通。具体而言，螺纹孔62d形成为在径向上贯通小径部62b的外侧面、及贯通孔62c。在螺纹孔62d的内侧面，以能够
紧固紧固构件62e(螺栓等)的方式，适宜地形成螺纹部。
77.被旋转驱动部62的贯通孔62c在旋转轮40的上方，与旋转支撑部61的保持部61a嵌合。此时，以被旋转驱动部62的螺纹孔62d、旋转支撑部61的平坦部61e相向的方式，调节被旋转驱动部62及旋转支撑部61的位置。在此种状态下，将紧固构件62e紧固于被旋转驱动部62的螺纹孔62d。紧固构件62e的前端部(被旋转驱动部62的径向内侧的端部)与旋转支撑部61的平坦部61e接触。由此，限制被旋转驱动部62与旋转支撑部61的相对旋转，从而被旋转驱动部62及旋转支撑部61能够一体地旋转。再者，也可将被旋转驱动部62及旋转支撑部61设为一体。
78.转接器63覆盖工件w的一部分(主要是柄部w1)。转接器63形成为大致圆柱状。转接器63的外径形成为与旋转支撑部61的收容部61d的内径大致相同。转接器63主要包括贯通孔63a及锥形部63b。
79.贯通孔63a在长度方向上贯通转接器63。贯通孔63a形成为贯通转接器63的长度方向的一端面与另一端面。贯通孔63a形成于转接器63的中心(轴线上)。贯通孔63a主要包括第一孔部63c及第二孔部63d。
80.第一孔部63c形成贯通孔63a中的长度方向的一侧(图7中的下端侧)的部分。第一孔部63c在长度方向剖面观察下形成为圆形形状。第一孔部63c形成为内径在长度方向上固定。第一孔部63c的内径形成为与工件w的柄部w1的外径大致相同。即，第一孔部63c的在轴线方向观察下的剖面形状与柄部w1的在轴线方向观察下的剖面形状大致一致。此处，所谓在轴线方向观察下的剖面形状是在与轴线正交的切断面切断的情况下的剖面形状。由此，第一孔部63c形成为能够供柄部w1插入。第一孔部63c自转接器63的下端跨上端附近来形成。
81.第二孔部63d形成贯通孔63a中的长度方向上的另一侧(图7中的上端侧)的部分。第二孔部63d形成为与第一孔部63c连通(连续)。第二孔部63d在长度方向剖面观察下形成为圆形形状。第二孔部63d的内径形成为与第一孔部63c的内径相比变小。更具体来说，第二孔部63d形成为自下侧(第一孔部63c侧)的端部朝向上侧(远离第一孔部63c侧)的端部，内径逐渐变小的锥形形状。第二孔部63d的内径(尤其，上端的内径)形成为小于工件w的柄部w1的外径，且与刀部w2的外径大致相同(或者，大于刀部w2的外径)。即，第二孔部63d形成为柄部w1无法插入且刀部w2能够插入。
82.锥形部63b形成于转接器63的外侧面。锥形部63b形成于转接器63的下端部。锥形部63b形成为朝向转接器63的下侧的端部，外径逐渐变小。
83.此处，对使用如上所述构成的工件保持部60保持工件w的顺序进行说明。
84.首先，如图9(a)所示，工件w插入转接器63的插入孔63a。此时，工件w从外径小的刀部w2侧被插入至贯通孔63a的第一孔部63c。
85.当工件w一定程度地被插入贯通孔63a时，如图9(b)所示，柄部w1与刀部w2的阶差部分(即，锥形部w3)与形成为锥形形状的贯通孔63a的第二孔部63d的内表面63e接触。由此，工件w的移动被限制。在所述状态下，工件w的柄部w1被转接器63自上方覆盖。另外，工件w的刀部w2自转接器63突出。
86.接着，如图9(b)所示，插入有工件w的转接器63被插入至旋转支撑部61的收容部61d(参照图5)。此时，转接器63自下端部(设置有锥形部63b的端部)插入至收容部61d。由于
可通过锥形部63b来将转接器63引导至收容部61d内，故可容易地将转接器63插入至收容部61d。另外，通过形成为与收容部61d连通的贯通孔61c，将收容部61d内的空气排出，故可迅速地将转接器63插入至收容部61d。
87.转接器63及工件w如图5所示，插入至收容部61d直至转接器63或工件w的下端与收容部61d的底面接触的位置。如此，工件w经由转接器63而保持于旋转支撑部61。另外，工件w的柄部w1被转接器63及旋转支撑部61覆盖。如此，通过覆盖工件w的柄部w1，可防止成膜材料附着于柄部w1。
88.另外，如本实施方式那样，设为经由转接器63将工件w保持于旋转支撑部61的构成，由此即便是不同种类的工件w，也可保持于工件保持部60。
89.例如，如图10(a)～(c)所示，作为工件w，设想柄部w1及刀部w2的长度不同的多种工具。但是，即便如所述那样是柄部w1及刀部w2的长度不同的工件w，也可插入至转接器63的贯通孔63a，在工件w的阶差部与转接器63的第二孔部63d的内表面63e接触的状态下，与所述转接器63一起插入至旋转支撑部61的收容部61d。即，可通过相同的工件保持部60来保持柄部w1及刀部w2的长度不同的多种工件w。
90.再者，就防止工件w的位置相对于插入至收容部61d的转接器63偏离(朝脱出方向移动)的观点而言，理想的是适宜设定转接器63的形状(长度)。具体而言，理想的是以在工件w被插入至转接器63的贯通孔63a的状态(工件w与贯通孔63a的第二孔部63d的内表面63e接触的状态)下，工件w的下端(柄部w1的下端)与转接器63的下端位于相同位置(同一面)(例如图10(c)所示的状态)，或者工件w的下端自转接器63的下端突出(例如，图10(a)所示的状态)的方式，设定转接器63的形状(长度)。通过如此构成，插入至收容部61d的工件w的下端与收容部61d的底面接触，故可防止工件w相对于转接器63朝下方(脱落方向)偏离。
91.图3至图5及图11所示的固定圆盘70是用以使工件保持部60旋转的构件。固定圆盘70在俯视时，形成为圆形的板状(圆盘状)。在固定圆盘70的中心，形成贯通孔70a。
92.如图4所示，固定圆盘70经由固定构件71及轴承构件72，设置于旋转轴20。具体地说，在固定圆盘70的内侧(贯通孔70a)，经由固定构件71而固定轴承构件72的外轮。将所述轴承构件72的内轮插入至旋转轴20，并固定于旋转轴20。如上所述，固定圆盘70经由轴承构件72而能够相对旋转地设置于旋转轴20。固定圆盘70是在旋转轮40的上方，与旋转轮40空开适当的间隔而设置。即，固定圆盘70是以与各旋转轮40相对应的方式，设置与旋转轮40相同的数量。固定圆盘70的外周端部配置成与设置于相对应的旋转轮40的工件保持部60的被旋转驱动部62(接触部62a)接触。
93.再者，作为轴承构件72，可使用任意的构件。例如，可适当选择滚珠轴承、滚柱轴承、滑动轴承等任意的构件。
94.固定圆盘70及被旋转驱动部62是以如下的方式构成：通过工件保持部60以旋转轴20为中心而旋转(公转)，而将用以使工件保持部60自转的动力传递至工件保持部60。例如，固定圆盘70及被旋转驱动部62可通过具有相互咬合的齿的齿轮(例如，伞形齿轮等)而形成。由此，固定圆盘70可使工件保持部60连续地旋转(自转)(特别是在工件w与靶材6相向的状态下，使所述工件w连续地旋转)。此外，固定圆盘70及被旋转驱动部62只要是能够相互接触而传递动力的构成即可。例如，也可为如下的构成，即，利用齿轮、链条(chain)与链轮(sprocket)的组合、孔部与突起部的组合等咬合结构来传递动力的构成，以及利用接触面
彼此的摩擦力来传递动力的构成等。
95.又，固定圆盘70与被旋转驱动部62也可经由不含机械机构的介入物而接触。此时，旋转部即固定圆盘70与工件保持部60的一部分即被旋转驱动部62相接触，而不介入机械机构。
96.又，固定圆盘70及被旋转驱动部62并不限于如齿轮之类使动力连续地传递，而使工件保持部60连续地旋转的构件。例如，固定圆盘70及被旋转驱动部62也可通过利用凸轮(cam)等间歇地传递动力，而使工件保持部60间歇地旋转(自转)。
97.限制部80限制固定圆盘70的旋转。限制部80主要包括第一限制构件81及第二限制构件82。
98.第一限制构件81固定于各固定圆盘70。第一限制构件81是使矩形形状的板材弯曲而形成。具体地说，第一限制构件81包括水平延伸的左部81a、自左部81a的右端向铅垂上方延伸的中途部81b、以及自中途部81b的上端向右方延伸的右部81c。如上所述，第一限制构件81形成为固定圆盘70的径向外侧的部分(右部81c)高于径向内侧的部分(左部81a)。因此，可避免与工件保持部60、工件w发生干扰。
99.第一限制构件81的左部81a通过适当的紧固构件(螺栓等)而固定于固定圆盘70的上表面的右端部附近。第一限制构件81的右部81c是以自固定圆盘70向右方突出的方式而配置。在右部81c，形成缺口部81d。
100.第二限制构件82与第一限制构件81卡合。第二限制构件82形成为大致圆柱状。第二限制构件82使轴线朝向铅垂方向(上下方向)而配置。第二限制构件82的上端部经由支架(bracket)82a固定于成膜室2的上表面。第二限制构件82与设置于各固定圆盘70的第一限制构件81的缺口部81d卡合。更具体地说，在第一限制构件81的缺口部81d，嵌入第二限制构件82，而限制固定圆盘70的旋转。
101.如上所述，通过设置于固定圆盘70的第一限制构件81与固定于成膜室2的第二限制构件82卡合，来限制固定圆盘70的旋转。因此，即使旋转轴20旋转，固定圆盘70也不会旋转。
102.图3至图5所示的盖体90覆盖工件保持部60。盖体90是使板状的构件适当弯曲而形成。盖体90配置成自侧方(固定圆盘70的径向外侧)及上方覆盖工件保持部60。在盖体90，形成贯通孔91。可经由贯通孔91，使保持于工件保持部60的工件w的刀部w2露出至盖体90的外侧。盖体90通过适当的方法而固定于旋转轮40。
103.其次，说明利用马达4的动力而使工件保持部旋转单元3运行的情形。
104.当马达4驱动时，通过马达4的动力而使得旋转轴20旋转。旋转轮40与旋转轴20一体地旋转。由此，设置于旋转轮40的外周部43的工件保持部60以旋转轴20为中心而旋转(公转)。
105.另一方面，固定圆盘70通过限制部80而限制了旋转，所述固定圆盘70是能够相对旋转地设置于旋转轴20。因此，固定圆盘70不会伴随着旋转轴20的旋转而旋转。
106.工件保持部60的被旋转驱动部62一面与固定的(不旋转的)固定圆盘70接触，一面以旋转轴20为中心而旋转(公转)。由此，工件保持部60一面以旋转轴20为中心而旋转(公转)，一面以所述工件保持部60的轴线为中心而旋转(自转)(参照图2)。
107.又，工件保持部60在以旋转轴20为中心而旋转(公转)的情况下，在自工件保持部
60的外侧向旋转轴20的方向上观察时(换言之，如图4及图5所示的穿过旋转轴20，且与旋转轴20平行的剖面观察时)的倾斜角度α始终为固定。再者，所谓倾斜角度α，是指在图4及图5所示的剖面(自以旋转轴20为中心的虚拟圆的圆周方向观察的剖面)中，相对于旋转轴20的轴线和靶材6的板面的角度。在本实施方式中，旋转轴20的轴线及靶材6的板面在上下方向(铅垂方向)上平行，因此倾斜角度α在图4及图5所示的剖面中，成为相对于沿上下方向(铅垂方向)的虚拟线x的角度。所谓自以旋转轴20为中心的虚拟圆的圆周方向观察的剖面，也可表达为自以旋转轴20为中心的虚拟圆的圆周上观察的剖面。
108.因此，若工件保持部60以旋转轴20为中心而旋转(公转)，则在工件w与靶材6相向的位置，在成膜材料的粒子自靶材6与工件w碰撞而成膜得较厚的成膜区域内，工件保持部60(工件w)相对于靶材6的倾斜角度α为大致固定。此外，通过此时以工件保持部60的轴线为中心而自转，可使形成于工件w的整个露出面的膜的膜质均匀化。
109.其次，说明利用如上所述而构成的溅射装置1的成膜品的制造方法(溅射方法)。
110.如图12所示，本实施方式的成膜品的制造方法主要包括工件保持步骤s1、排气步骤s2、工件加热步骤s3及成膜步骤s4。
111.工件保持步骤s1是使工件保持部60保持工件w的步骤。在工件保持步骤s1中，操作员将插入至转接器63的工件w插入至工件保持部60的保持部61a，通过所述工件保持部60而保持工件w。
112.排气步骤s2是排出成膜室2内的空气的步骤。在排气步骤s2中，当使排气装置5运行时，排出成膜室2内的空气。通过适当控制排气装置5，而将成膜室2内调节成适合于成膜处理的真空度。
113.工件加热步骤s3是对工件w进行加热的步骤。在工件加热步骤s3中，当使马达4驱动时，使工件保持部旋转单元3运行，而开始工件保持部60的旋转(公转及自转)。又，在工件加热步骤s3中，使加热器7运行，而将保持于工件保持部60的工件w加热至适当的温度为止。
114.成膜步骤s4是对工件w实施成膜处理的步骤。在成膜步骤s4中，继续使工件保持部旋转单元3运转。又，在成膜步骤s4中，对成膜室2内供给溅射气体(例如，ar等惰性气体)。通过在所述状态下对靶材6施加负的电压或高频(射频(radio frequency，rf))的电压，而产生辉光放电。由此，通过使溅射气体电离，使所述离子与靶材6的表面高速碰撞，而敲出构成靶材6的成膜材料的粒子(溅射粒子)。自靶材6敲出的成膜材料的粒子附着于工件w(尤其是自转接器63露出的刀部w2)的表面。通过使所述粒子堆积于工件w的表面，可形成薄膜。如此一来，可制造已实施成膜处理的工件w(成膜品)。
115.再者，在本实施方式中，为了方便，已依次说明工件保持步骤s1、排气步骤s2、工件加热步骤s3及成膜步骤s4，但成膜品的制造方法不一定限定于此。例如，也可调换一部分步骤的顺序(例如，调换排气步骤s2与工件加热步骤s3的顺序等)，或同时进行所述步骤(例如，同时进行排气步骤s2与工件加热步骤s3等)。
116.此处，利用图13，说明如下的情形：通过使用溅射装置1的成膜品的制造方法，来抑制形成于工件w的薄膜的不均的产生。再者，在图13中，为了便于说明，简化工件w的形状，而图示为圆柱状的工件w。
117.作为比较例，如图13(a)所示，假设如下的情况：工件w未倾斜，以朝向铅垂方向的轴线为中心而自转。此时，工件w进行自转，故工件w的整个侧面与配置于工件w的侧方的靶
材6相向。由此，可使来自靶材6的成膜材料的粒子附着于工件w的整个侧面。
118.另一方面，即使工件w自转，由于工件w的上表面不与靶材6相向，因此来自靶材6的成膜材料的粒子也难以附着于工件w的上表面。即，在工件w的侧面及上表面，有可能所形成的薄膜产生不均。
119.特别是在通过溅射(溅射法)的成膜处理中，形成于工件w的侧面与上表面的薄膜的压缩应力(内部应力)会产生差，通过所述压缩应力的差，有可能导致薄膜的密接性及均质性的下降等。
120.与此相对，在本实施方式中，如图13(b)所示，构成为工件w以相对于靶材6倾斜的轴线为中心而自转。此时，不仅工件w的侧面，而且上表面也可与靶材6相向。因此，在工件w的侧面与上表面，可抑制所形成的薄膜产生不均。又，在工件w的侧面与上表面，可抑制薄膜的压缩应力产生差，从而可实现薄膜的密接性及均质性的提高。
121.以下，利用图14及图15，说明通过本实施方式的溅射装置1(成膜品的制造方法)而成膜的工具的评估的一例。
122.在图14中，表示通过本实施方式的溅射装置1而成膜的工具(以下称为“本技术工具”)、与作为比较例而利用现有公知的方法来成膜的工具(以下称为“比较例”)的关于寿命的评估的一例。
123.此处，作为本实施方式中的溅射条件，是通过利用rf电源的rf溅射法，在溅射靶材中使用alcr系合金，利用反应性溅射而进行成膜，所述反应性溅射的溅射气体是使用使氩气中含有氮气的混合气体。
124.再者，作为评估的对象的工具是“r0.5超硬球头铣刀(ball end mill)”。所述工具是母材为wc
‑
co合金的“超硬材料(超硬合金)”，且实施有alcrn系的成膜(涂布)。
125.又，作为评估试验，利用所述两种切削加工用的工具而进行切削加工。成为切削加工的对象的材料种类(被切削材料种类)是sus420j2(hrc55)。加工条件是转速为30,000(min
‑1)，进给速度为1,500(mm/min)，切入rd(xy)：0.05(mm)。
126.又，作为评估时的寿命的基准(用以判断工具寿命的工具的磨损量)，设定有两种类型的基准，即，(a)：磨损量0.005(mm)、(b)：磨损量0.01(mm)。图14的横轴表示加工距离，纵轴表示磨损量。
127.如图14所示，当将寿命基准设为(a)：磨损量0.005(mm)时，比较例的寿命为104.8(m)，与此相对，本技术工具的寿命为200.1(m)。即，可知当将寿命基准设为(a)：磨损量0.005(mm)时，本技术工具与比较例相比，工具寿命延长至约2倍。
128.又，当将寿命基准设为(b)：磨损量0.01(mm)时，比较例的寿命为109.8(m)，与此相对，本技术工具的寿命为293.5(m)。即，可知当将寿命基准设为(b)：磨损量0.01(mm)时，本技术工具与比较例相比，工具寿命延长至约3倍。
129.图15中，表示本技术工具与比较例的关于缺损的产生的评估的一例。
130.再者，作为关于缺损的产生的评估，已比较在与图14所示的示例相同的条件下进行有200(m)的切削加工时的工具的缺损的产生次数。评估次数(切削加工的次数)为十次，在切削加工后，利用工厂显微镜以20倍的倍率观察工具。当不论缺损的大小，确认到缺损时，作为已产生缺损而计数。
131.其结果为，如图15所示，在比较例中，十次评估次数之中，八次确认到缺损的产生。
与此相对，在本技术工具中，十次评估次数之中，仅两次确认到缺损的产生。即，可知本技术工具的缺损的产生率为比较例的四分之一。
132.如上所述，可知通过本实施方式的溅射装置1(成膜品的制造方法)而成膜的工具，通过薄膜(涂布)的密接性及均质性的提高，可实现寿命的延长及缺损的产生的抑制。
133.再者，在本实施方式中，作为真空处理装置(真空成膜装置)的一例，已例示进行溅射的装置(溅射装置1)，但本发明并不限于此，此外也可应用于其他各种真空处理。例如，可广泛应用于利用粒子的物理运动的物理气相沉积法(物理蒸镀法：物理气相沉积(physical vapor deposition，pvd))、利用化学反应的化学气相沉积法(化学蒸镀法：chemical vapor deposition(cvd))。
134.再者，在pvd中，作为对蒸镀源进行加热使其蒸发而进行成膜的蒸发系统，有真空蒸镀、分子束蒸镀、离子镀(ion plating)、离子束蒸镀、等离子体激光沉积(plasma laser deposition，pld)等。又，作为如本实施方式中所例示的溅射系统，有常规溅射(conventional sputtering)、磁控溅射(magnetron sputtering)、离子束溅射(ion beam sputtering)、电子回旋共振(electron cyclotron resonance，ecr)溅射、反应性溅射(导入反应性气体(o2、n2等)，进行氧化物和氮化物的成膜的溅射)等。又，也可根据工件w的材料，使用利用rf(高频)电源的rf溅射。
135.另外，在cvd中，有通常cvd、热cvd、光cvd、等离子体cvd、外延cvd、金属有机化学气相沉积(metal organic chemical vapor deposition，mocvd)。
136.又，作为通过本实施方式而形成于工件w的薄膜，是特别假设包含alcrn、aln、ticrn、tin、tialn、tialcrn、al2o3之中的至少一者的由单层或多层构成的薄膜，但也可形成其他任意的薄膜。
137.又，除了所述成膜材料以外，也可适当加入添加物。例如，作为添加剂，可加入nb、ta、mo、v、y、si等。
138.另外，作为真空处理装置，除成膜装置以外，也可将本发明应用于干式蚀刻装置、表面改质装置等等离子体处理装置。
139.如上所述，本实施方式的工件保持部60保持棒状的工件w，所述棒状的工件w包括柄部w1(第一部分)、以及外径小于所述柄部w1的刀部w2(第二部分)，且所述工件保持部60包括：
140.转接器63，形成有贯通孔63a，所述贯通孔63a包括：能够插入所述柄部w1的第一孔部63c；及第二孔部63d，形成为与所述第一孔部63c连续，无法插入所述柄部w1且能够插入所述刀部w2，以及
141.旋转支撑部61(本体部)，能够在插入所述转接器63的状态下保持所述转接器63。
142.通过如上所述构成，可应对多种工件w。即，通过设为将插入有工件w的转接器63插入并保持于旋转保持部61的构成，即便工件w的种类(例如，长度、形状等)不同，也可保持工件w。由此，不需要根据工件w的种类来准备多个工件保持部60。
143.另外，第一孔部63c形成为与所述柄部w1对应的剖面形状。
144.通过如上所述构成，可抑制工件w晃动。即，能够抑制工件w的柄部w1在转接器63的贯通孔63a(第一孔部63c)内晃动。由此，可使工件w的姿势稳定。再者，在本实施方式中，第一孔部63c与柄部w1的在轴线方向观察的剖面形状大致一致，但本发明并不限于此。即，只
要能够使第一孔部63c的剖面形状与柄部w1对应地抑制工件w的晃动即可。例如，通过形成为在第一孔部63c的侧面的多个部位与柄部w1接触的形状，也能够抑制工件w晃动。
145.另外，所述第二孔部63d形成为朝向远离所述第一孔部63c的方向而内径变小的锥形形状。
146.通过如此构成，能够容易地将工件w插入贯通孔63a。即，利用形成为锥形形状的第二孔部63d，以使工件w靠近贯通孔63a的中心的方式进行引导，由此能够将工件w迅速插入贯通孔63a。
147.另外，所述转接器63具有锥形部63b，所述锥形部63b形成于外侧面中，插入所述旋转支撑部61侧的端部，并且随着朝向插入所述旋转支撑部61侧，而外径减小。
148.通过所述构成，能够将转接器63容易地插入至旋转支撑部61。即，可通过外径朝向前端而变小的锥形部63b而将转接器63引导至旋转支撑部61的收容部61d。
149.另外，工件保持部60还包括：
150.被旋转驱动部62，设置于所述旋转支撑部61，且被传递旋转力，
151.所述旋转支撑部61包括平坦部61e，所述平坦部61e能够接触紧固于所述被旋转驱动部62的紧固构件62e。
152.通过所述构成，能够抑制被旋转驱动部62与旋转支撑部61的相对移动。即，通过使紧固构件62e与平坦部61e接触，能够抑制旋转支撑部61相对于被旋转驱动部62的相对移动(本实施方式中为相对旋转)。由此，可通过传递至被旋转驱动部62的旋转力，使旋转支撑部61稳定地旋转。
153.另外，本实施方式的工件保持部旋转单元3包括所述工件保持部60，且可使所述工件保持部60旋转。
154.通过如此构成，可应对多种工件w。
155.再者，本实施方式的柄部w1是第一部分的一个实施方式。
156.另外，本实施方式的刀部w2是第二部分的一个实施方式。
157.另外，本实施方式的旋转支撑部61是本体部的一个实施方式。
158.以上，已说明本发明的一实施方式，但本发明并不限定于所述实施方式，在权利要求书内所记载的发明的技术思想范围内可进行适当的变更。
159.例如，在本实施方式中，已例示加工用的工具(切削加工、磨削加工、研磨等机械加工用的工具)作为工件w的一例，但本发明并不限定于此。即，成为成膜的对象的工件w可任意选择。例如，作为工件w的其他例，可设想冲头(punch)零件(用以钻孔的刀)、压铸(die cast)用的模具的零件、切割器(cutter)的刀等各种物品。
160.另外，工件w的形状并不限定，能够使用任意形状的工件。即，作为工件w，只要是向一个方向延伸的棒状、在中途部粗细(直径)变化的工件(具有粗细不同的两个部分的工件)，就能够使用各种工件。
161.又，在本实施方式中，在相对于旋转轴20和靶材6倾斜的状态下保持着工件w，但所述倾斜的角度及方向可任意变更。例如，通过使旋转轮40与贯通孔43b的倾斜角度不同的其他旋转轮40更换，可变更工件保持部60的倾斜角度α(甚至工件w的倾斜角度α)。又，并不限于旋转轮40，也可通过更换其他构件(例如，安装构件50)，来变更工件w的倾斜角度α。
162.又，在本实施方式中，在相对于旋转轴20和靶材6倾斜的状态下保持着工件w，但也
可不使工件w倾斜来保持。即，可使工件w的长度方向朝向铅垂方向进行保持。
163.另外，在本实施方式中，转接器63的第一孔部63c形成为与工件w的柄部w1对应的剖面形状，但是，本发明并不限定于此。即，第一孔部63c只要是能够插入工件w的形状即可。
164.又，在本实施方式中，第二孔部63d形成为锥形形状，但本发明并不限于此。即，第二孔部63d只要是无法插入柄部w1且能够插入刀部w2的形状，则能够设为任意的形状。例如，可与第一孔部63c同样地，以在长度方向上内径固定的方式形成第二孔部63d。在此种情况下，若将工件w插入转接器63的贯通孔63a，则第一孔部63c与第二孔部63d之间的阶差(角)与工件w接触。
165.又，在本实施方式中，已图示说明如下的情形，即，旋转轮40、设置于旋转轮40的工件保持部60、及与工件保持部60相对应的固定圆盘70是上下排列两个(两层)而配置，但所述旋转轮40等的个数并无限定。即，也可在溅射装置1设置仅一个、或设置三个以上的所述旋转轮40等。
166.再者，在本实施方式中，将所述旋转轮40等配置成自侧方观察时与上下邻接的其他旋转轮40等不重叠。例如，如图4所示，设置于下方(下层)的旋转轮40、工件保持部60及固定圆盘70是配置成位于较设置于上方(上层)的旋转轮40等更靠下方的位置。如上所述，通过以自侧方观察时不重叠的方式配置两者，可提高自侧方的维护性。
167.又，在本实施方式中，已例示如下的构成，即，在工件保持部旋转单元3的周围配置靶材6及加热器7，但本发明并不限定于此。例如，也可进而设置离子枪(ion gun)，而进行前处理(例如，打入氩离子而去除工件w表面的氧化物等)。又，也可根据工件w的种类等，不使用加热器7而进行成膜处理。
168.又，在本实施方式中，已例示马达4作为动力源的一例，但本发明并不限于此。即，也可使用其他动力源(发动机、致动器等)。
169.又，工件保持部60的旋转(公转及自转)的速度(转速)可适当设定。例如，设定为：在工件保持部60通过以旋转轴20为中心的旋转(公转)而通过靶材6的正面的期间(与靶材6相向的期间)，所述工件保持部60自转至少一圈(360
°
)以上。由此，可使来自靶材6的成膜材料，附着于工件w的整个区域，从而可进一步提高薄膜的密接性及均质性。
170.符号的说明
171.1：溅射装置
172.3：工件保持部旋转单元
173.60：工件保持部
174.61：旋转支撑部
175.61e：平坦部
176.62：被旋转驱动部
177.62e：紧固构件
178.63：转接器
179.63a：贯通孔
180.63b：锥形部
181.63c：第一孔部
182.63d：第二孔部
183.w：工件
184.w1：柄部
185.w2：刀部
186.w3：锥形部