CN116438326B - 成膜装置、成膜单元和成膜方法 - Google Patents

成膜装置、成膜单元和成膜方法 Download PDF

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Abstract

本公开内容的主题是提供被配置成改善涂覆形成在基底中的孔的内周表面的膜的粘附性的成膜装置、成膜单元和成膜方法。成膜装置(1)包括：待容纳基底(2)的室(3)；设置在室(3)中的支撑体(4)，所述支撑体(4)被配置成支撑具有在垂直方向上开放的基底(2)的孔(20)的基底(2)；和设置在室(3)中的蒸发源(5)，所述蒸发源(5)具有待产生金属离子(50)的蒸发表面(520)。蒸发源(5)被安装成使得蒸发表面(520)指向相对于水平方向倾斜的指定方向(D1)，并且基底(2)的孔(20)的内周表面(200)的一部分定位在蒸发表面(520)指向的该指定方向(D1)上。

Description

成膜装置、成膜单元和成膜方法
技术领域
本公开内容涉及成膜装置、成膜单元和成膜方法，并且更具体地涉及被配置成在具有孔的基底上形成膜的成膜装置、成膜单元、和成膜方法。
背景技术
专利文献1描述了在基底例如用于在冲压加工中使用的模具上形成膜的膜沉积装置。
膜沉积装置包括容纳基底的真空室、安装在真空室的内壁表面上的蒸发源、和使容纳在真空室中的基底围绕垂直轴(平行于上/下方向的轴)旋转的工作台。蒸发源使附接至蒸发源上的蒸发材料蒸发，并用通过蒸发产生的金属离子辐照基底的表面。
顺便提及，在该膜沉积装置中，蒸发源具有辐射金属离子并且指向水平方向的辐射表面。因此，为了在形成在基底中的孔的内周表面上形成膜，例如，必须将基底倾斜地布置使得孔的内周表面的一部分面向(换言之，正对面向)辐射表面。然后，为了在孔的圆周方向的整个长度上的内周表面上形成膜，必须多次改变基底的取向。然而，如果为了在内周表面上形成膜而多次改变基底的取向，则形成在内周表面上的膜的厚度在圆周方向上不太可能是均匀的，并且膜的粘附性可能不稳定。
此外，当基底倾斜布置时，在用金属离子轰击基底的孔的内周表面的初始阶段从内周表面剥离的诸如氧化物膜的杂质倾向于沉积在内周表面的另一部分上，这降低了膜的粘附性。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 2014-114507 A
发明内容
本公开内容的目的是提供成膜装置、成膜单元和成膜方法，其被配置成改善形成在基底中的孔的内周表面上的膜的粘附性。
根据本发公开内容的一个方面的成膜装置是被配置成在具有孔的基底上形成膜的成膜装置。该方面的成膜装置包括：待容纳基底的室；布置在室中的支撑体，所述支撑体被配置成支撑具有在垂直方向上开放的孔的基底；和布置在室中的蒸发源，所述蒸发源具有产生金属离子的蒸发表面。蒸发源被安装成使蒸发表面指向相对于水平方向倾斜的指定方向，使得基底的孔的内周表面的一部分定位在该指定方向上。
此外，根据本公开内容的一个方面的成膜单元包括：门，所述门可拆卸地附接至其中待容纳具有孔的基底的室本体；和安装在门上的蒸发源，所述蒸发源具有待产生金属离子的蒸发表面。蒸发源被安装成使蒸发表面指向相对于水平方向倾斜的指定方向。
根据本公开内容的一个方面的成膜方法是包括在具有孔的基底上形成膜的成膜方法。该方面的成膜方法包括布置步骤、轰击步骤和成膜步骤。布置步骤包括将基底布置在室中使孔在垂直方向上开放。轰击步骤包括用离子轰击基底的孔的内周表面以清洁内周表面。成膜步骤包括在内周表面上由金属离子形成膜，金属离子从安装在室中的蒸发源中产生。蒸发源具有待产生金属离子的蒸发表面。蒸发源被安装成使蒸发表面指向倾斜的指定方向，使得基底的孔的内周表面的一部分定位在该指定方向上。
附图说明
图1是示意性地示出了根据本公开内容的一个实施方案的成膜装置的前视图；
图2是示意性地示出了成膜装置的平面图；
图3是图1的主要部分的放大前视图；
图4A至4D是顺序示出了通过使用成膜装置在基底的孔的内周表面上形成膜的成膜方法的前视图；以及
图5是示意性地示出了成膜装置的变体的前视图。
具体实施方式
(实施方案)
1.概述
图1和2中示出的一个实施方案的成膜装置1是被配置成在具有孔20的基底2上形成膜的成膜装置。成膜装置1包括：待容纳基底2的室3；支撑体4，所述支撑体4设置在室3中并且被配置成支撑具有形成在基底2中的在垂直方向上开放的孔20的基底2；和蒸发源5，所述蒸发源5设置在室3中并且具有待产生金属离子50的蒸发表面520。蒸发源5被安装成使得蒸发表面520指向相对于水平方向倾斜的指定方向D1，并且基底2的孔20的内周表面200的一部分定位在蒸发表面520指向的该指定方向D1上。
此外，一个实施方案的成膜单元10包括：门31(32)，所述门31(32)可拆卸地附接至其中待容纳具有孔20的基底2的室本体30；和蒸发源5，所述蒸发源5安装在门31(32)上并且具有待产生金属离子50的蒸发表面520。蒸发源5被安装成使蒸发表面520指向相对于水平方向倾斜的指定方向D1。
此外，图4A至4D中示出的一个实施方案的成膜方法是包括在具有孔20的基底2上形成膜的成膜方法。成膜方法包括布置步骤、轰击步骤和成膜步骤。布置步骤包括将基底2布置在室3中使得孔20在垂直方向上开放。轰击步骤包括用离子轰击基底2的孔20的内周表面200以清洁内周表面200。成膜步骤包括在内周表面200上由金属离子50形成膜，所述金属离子50从安装在室3中的蒸发源5中产生。蒸发源5具有待产生金属离子50的蒸发表面520。蒸发源5被安装成使蒸发表面520指向相对于水平方向倾斜的指定方向D1，使得内周表面200的一部分定位在该指定方向D1上。
具有上述实施方案的配置的成膜装置1、成膜单元10和成膜方法使金属离子50对于具有在垂直方向上开放的孔20的基底2能够被施加至孔20的内周表面200上。因此，实施方案的成膜装置1、成膜单元10和成膜方法能够抑制由于在成膜过程中用诸如金属离子50的离子的轰击而从内周表面200中剥离的诸如氧化物膜的杂质沉积在内周表面200的一部分上。此外，实施方案的成膜装置1、成膜单元10和成膜方法能够将金属离子50从安装成使得指定方向D1相对于水平方向倾斜的蒸发源5中施加至其中已经除去杂质的内周表面200上。因此，在实施方案的成膜装置1、成膜单元10和成膜方法中，金属离子50容易厚厚地施加至内周表面200，并且由金属离子50形成的膜容易紧紧地附接至内周表面200。因此，实施方案的成膜装置1、成膜单元10和成膜方法能够使得涂覆基底2的孔20的内周表面200的膜的粘附性得到改善。
2.细节
2-1.成膜装置
随后，将详细地描述实施方案的成膜装置1。成膜装置1是被配置成通过物理气相沉积(PVD)法在基底的表面上形成薄膜的装置。在本实施方案中，成膜装置1是被配置成通过真空电弧放电进行蒸镀材料蒸发以在基底的表面上形成膜的电弧离子镀法的装置。
基底2为用于冲压加工中使用的模具，并且更具体地为用于剪切加工的冲孔模具。基底2具有在垂直方向开放的孔20。在本实施方案中，孔20在垂直方向上穿透基底2并且向上和向下均是开放的。孔20的内周表面200具有拥有拔模角度的下部使得孔20的开口面积向下增加。孔20在平面图中具有圆形形状、椭圆形形状、多边形形状等。
成膜装置1除了室3、支撑体4和蒸发源5之外，还包括偏压电源6、放电电源7、气体供应装置(未示出)、减压装置(未示出)和加热器8。
如图2所示，室3是是在平面图中具有八边形中空的壳体。可以通过减压装置对室3的内部进行减压以实现真空状态，并且可以密封地保持处于真空状态的内部。
室3包括室本体30和可拆卸地附接至室本体30的一对门31和门32。一对门31和门32彼此面向。室本体30定位在一对门31与门32之间。打开一对门31和门32中的至少一者使室3的内部空间暴露。
在本实施方案中，门31具有构成八边形的八条边中的三条相邻边的三个侧壁310，以及门32具有构成八边形的八条边中的三条相邻边的三个侧壁320。室本体30具有构成八边形的八条边中的彼此面向的两条边的两个侧壁300。
气体供应装置连接至室3。气体供应装置被配置成向室3的内部供应惰性气体例如氩气。减压装置也连接至室3。减压装置被配置成通过从室3的内部排出空气来使室3的内部减压以达到真空状态。将气体供应装置和减压装置连接至例如室本体30的侧壁300。注意，气体供应装置可以被配置成供应除惰性气体以外的用于形成膜所需的其他气体。
此外，在室3中，设置有加热器8。加热器8被配置成加热室3的内部以蒸发基底2的表面上的诸如水分的附着物质。各加热器8附接至例如室本体30的两个侧壁300上。
室本体30具有设置有工作台9的底部。工作台9是在平面图中具有圆形形状的台。工作台9包括：台本体90，所述台本体90可围绕延伸穿过室3的底部的大致中心的垂直轴旋转；和复数个支撑台91，所述复数个支撑台91可旋转地且可垂直移动地设置在台本体90上。
各支撑台91是在平面图中具有圆形形状的台，并且在平面图中可围绕延伸穿过其自身大致中心的垂直轴旋转。复数个支撑台91在台本体90的圆周方向上以等间隔地围绕台本体90的轴布置。在本实施方案中，工作台9包括六个支撑台91。当工作台9的台本体90围绕台本体90的轴旋转时，复数个支撑台91围绕其各自的轴旋转。注意，台本体90的旋转和各支撑台91的旋转不必彼此连动并且可以单独控制。
用于在垂直方向上分别支持复数个基底2的支持物(未示出)可安装在各支撑台91上。在各支撑台91上安装支持物使复数个基底2能够安装在各支撑台91上，使得基底2在垂直方向上彼此分开。这使复数个基底2中的每一者能够围绕台本体90的轴旋转并且能够围绕支撑台91中的相应一者的轴旋转。
在本实施方案中，各支撑台91可相对于台本体90垂直移动，如图1所示。对于各支撑台91，例如，用户控制控制装置以调节各支撑台91的垂直位置，使得放置在各支撑台91上的基底2面向(即，正对面向)蒸发源5的蒸发表面520。注意，各支撑台91的高度可以由控制装置自动调节。
在本实施方案中，支撑体4为支撑台91。注意，支撑体4可以为安装在支撑台91上的支持物或者可以为台本体90。
工作台9连接有被配置成向工作台9施加负电压的偏压电源6。偏压电源6向工作台9施加负电压，并由此，向由工作台9的支撑台91支撑的基底2施加负电压。
蒸发源5设置在室3中。蒸发源5具有待产生金属离子50的蒸发表面520。蒸发源5被安装成使得蒸发表面520指向相对于水平方向倾斜的指定方向D1，并且基底2的孔20的内周表面200的一部分定位在其中蒸发表面520指向的该指定方向D1上。
更具体地，蒸发源5包括壳体51和可拆卸地附接至壳体51的蒸发材料52。壳体51具有其上附接有蒸发材料52的附接表面510。附接表面510是面向(即，正对面向)由支撑体4支撑的基底2的表面。壳体51附接至室3的侧壁使得附接表面510面向由支撑体4支撑的基底2。在本实施方案中，附接表面510指向斜下方。
蒸发材料52是诸如圆板的板状构件。蒸发材料52在其厚度方向的一侧上具有待产生金属离子50的蒸发表面520。蒸发表面520指向的指定方向D1意指在蒸发材料52的厚度方向上其中蒸发表面520指向的方向。蒸发表面520指向的指定方向D1与壳体51的附接表面510指向的方向相同。
向蒸发源5连接放电电源7。放电电源7被配置成在蒸发材料52的蒸发表面520处产生电弧放电。放电电源7具有与蒸发源5相连接的正电极。放电电源7向蒸发源5施加正电压从而引起蒸发表面520处的电弧放电，这使蒸发材料52溶解并蒸发，从而从蒸发表面520产生金属离子50的蒸气。
在本实施方案中，成膜装置1包括复数个(具体地，8个)蒸发源5，如图1和2所示。蒸发源5附接至室3的门31上。蒸发源5附接至室3的门32上。蒸发源5不附接至室本体30上。两个蒸发源5以沿垂直方向于其间间隔的方式附接至门31的三个侧壁310中除两个侧壁310b之间的侧壁310a之外的两个侧壁310b中的每一者上，并且两个蒸发源5以沿垂直方向于其间间隔的方式地附接至门32的三个侧壁320中除两个侧壁320b之间的侧壁320a之外的两个侧壁320b中的每一者上。
在本实施方案中，各蒸发源5被安装成使得蒸发表面520指向的指定方向D1相对于水平方向形成15度至30度的角度，并且蒸发表面520指向斜向下。由支撑体4支撑的基底2安装在基底2面向蒸发表面520的位置处。注意，可以相应地设定各蒸发源5的安装角度。
2-2.成膜单元
随后，将进一步详细地描述实施方案的成膜单元10。成膜单元10构成上述成膜装置1的一部分。
成膜单元10包括：门31(32)，所述门31(32)可拆卸地附接至室本体30；和蒸发源5，所述蒸发源5安装在门31(32)上并且具有待产生金属离子50的蒸发表面520。蒸发源5被安装成使蒸发表面520指向相对于水平方向倾斜的指定方向D1。
本实施方案的成膜装置1包括两个成膜单元10。两个成膜单元10中的一者具有门31，以及两个成膜单元10中的另一者具有门32。
在门31的两个侧壁310b中的一者的端部处，成膜单元10中的一者通过铰链可枢转地连接至室本体30的侧壁300。此外，在门32的两个侧壁320b中的一者处，成膜单元10中的另一者通过铰链可枢转地连接至室本体30的侧壁300。两个成膜单元10中的每一者可移除地附接至室本体30。
成膜单元10也可用作已安装的室3的一对门的替换组件。此外，成膜单元10本身是可销售的。
2-3.成膜方法
随后，将详细地描述通过使用成膜装置1在基底2的孔20的内周表面200上形成膜的成膜方法。
成膜方法包括布置步骤、减压步骤、加热步骤、轰击步骤和成膜步骤。
布置步骤包括将基底2布置在室3中使得孔20在垂直方向上开放。在本实施方案的布置步骤中，首先打开室3的一对门31或门32中的至少一者，然后，将基底2放置在工作台9的复数个支撑台91中的至少一个支撑台91上使得孔20向上开放。在将基底2放置在支撑台91上之后，关闭一对门31和门32使得室3的内部空间密闭。
减压步骤包括通过减压装置从室3的内部中排出空气以使室3的内部真空。然后，气体供应装置向室3的内部供应诸如氩气的惰性气体和/或用于形成膜所需的气体。
加热步骤包括通过加热器8加热室3的内部以使附着在基底2的表面上的诸如水分的杂质蒸发。
轰击步骤包括用离子轰击基底2的孔20的内周表面200以清洁内周表面200。成膜步骤包括在内周表面200上由金属离子50形成膜，金属离子50从安装在室3中的蒸发源5中产生。在本实施方案中，蒸发源5具有待产生金属离子50的蒸发表面520，并且蒸发源5被安装成使得蒸发表面520指向相对于水平方向倾斜的指定方向D1，并且内周表面200的一部分定位在蒸发表面520指向的该指定方向D1上。
本实施方案的轰击步骤是用从蒸发源5产生的金属离子50轰击基底2的孔20的内周表面200以清洁内周表面200的步骤。
更具体地，在本实施方案的轰击步骤和成膜步骤中，如图3所示，支撑台91的垂直位置被调节成使得基底2的孔20的内周表面200的一部分定位成面向(即，正对面向)蒸发源5的蒸发表面520。然后，从放电电源7向蒸发源5施加正电压以在蒸发材料52的蒸发表面520处产生电弧放电，从而从蒸发表面520中产生金属离子50的蒸气。随后，从偏压电源6向工作台9施加负电压使得负电压施加至基底2。这使从蒸发源5的蒸发材料52的蒸发表面520蒸发的金属离子50以高速度地朝向基底2移动，并因此，基底2的孔20的内周表面200的一部分(具体地，面向(即，正对面向)蒸发表面520的内周表面200的一部分)被金属离子50轰击。
在轰击步骤和成膜步骤中，使工作台9的台本体90和其上放置有基底2的支撑台91旋转，从而使基底2旋转。这改变了基底2的孔20的内周表面200的被从蒸发源5中输出的金属离子50轰击的部分，使得孔20的内周表面200的上部(例如，距离孔20的上端5mm至10mm的范围内)在基底2的圆周方向的整个长度上被金属离子50轰击。
用从蒸发源5产生的金属离子50轰击基底2的孔20的内周表面200的步骤的初始阶段为轰击步骤，以及在初始阶段之后的阶段为成膜步骤。在本实施方案的轰击步骤中，用从蒸发源5产生的金属离子50轰击内周表面200，并由此，附接至内周表面200的诸如氧化物膜的杂质被剥离。即，在本实施方案的轰击步骤中，进行用金属离子50轰击基底2的表面以清洁表面的金属离子轰击。在此，基底2的孔20的内周表面200的下部具有拔模角度，使得孔20的开口面积向下增大，并因此，从内周表面200的一部分剥离的杂质不积聚在内周表面200的其他部分而是落在支撑台91上。
在本实施方案的轰击步骤中，旋转的基底2的孔20的内周表面200的上部被金属离子50轰击，并由此，内周表面200的上部处的杂质F1例如氧化物膜在内周表面200的圆周方向的整个长度上被剥离，如图4A和4B所示。
在本实施方案的成膜步骤中，用金属离子50轰击旋转的基底2的孔20的内周表面200的其中已经除去杂质F1的上部，并由此，内周表面200的上部在圆周方向的整个长度上涂覆有金属离子50(换言之，设置有由金属离子50形成的膜F2)，如图4C和4D所示。注意，在图4A至4D中，示意性地示出了杂质F1和膜F2。
在内周表面200中，除了上部之外的其余部分不面向(即，正对面向)蒸发表面520，并因此，其余部分几乎不被金属离子50轰击，杂质F1几乎不被除去，并且其余部分几乎不涂覆有金属离子50。
此外，根据本实施方案的成膜方法，不仅基底2的孔20的内周表面200而且基底2的上表面和外周表面被从蒸发表面520产生的金属离子50轰击，并因此，基底2的上表面和外周表面可以经受轰击步骤和成膜步骤。
3.操作和优势
上述实施方案的成膜装置1、成膜单元10和成膜方法，对于具有在垂直方向上开放的孔20的基底2，金属离子50可以施加至孔20的内周表面200。因此，在用于形成膜的一个步骤(具体地，轰击步骤)中，可以抑制由于用离子(金属离子50)轰击而从内周表面200剥离的杂质沉积在内周表面200的一部分上。此外，实施方案的成膜装置1使金属离子50能够从被安装成使得指定方向D1相对于水平方向倾斜的蒸发源5中被施加至其中已经除去杂质的内周表面200上。因此，在实施方案的成膜装置1中，金属离子50容易厚厚地施加至内周表面200，并且由金属离子50形成的膜容易紧紧地附接至内周表面200。因此，实施方案的成膜装置1能够使得基底2的孔20的内周表面200上的膜的粘附性得到改善。
此外，在本实施方案的成膜装置1、成膜单元10和成膜方法中，被配置成支撑基底2的支撑体4(支撑台91)的垂直位置是可调节的，并因此，基底2的孔20的内周表面200容易地被布置成面向(即，正对面向)蒸发源5的蒸发表面520。因此，在本实施方案的成膜装置1、成膜单元10和成膜方法中，基底2的孔20的内周表面200容易被从蒸发源5的蒸发表面520产生的金属离子50轰击，这使得轰击步骤和成膜步骤能够有效地进行。这可以减少轰击步骤和成膜步骤中所需的蒸发材料52的量。
此外，在本实施方案的成膜装置1、成膜单元10和成膜方法中，支撑台91是可旋转的，并因此，基底2是可旋转的，并且基底2的孔20的内周表面200在圆周方向的整个长度上被从蒸发源5产生的金属离子50轰击。因此，在本实施方案的成膜装置1、成膜单元10和成膜方法中，基底2的孔20的内周表面200上由金属离子50形成的膜的厚度在内周表面200的圆周方向的整个长度上容易制得均匀，这容易提供膜的稳定的粘附性。
此外，在本实施方案的成膜装置1、成膜单元10和成膜方法中，由金属离子50形成的膜仅在基底2的孔20的内周表面200的上部。在本实施方案中，基底2是用于冲压加工的冲孔模具，并因此，涂覆孔20的内周表面200的上部的膜的粘附性是重要的，并且在孔20的内周表面200的下部不是必须形成膜。
4.变体
随后，将描述上述成膜装置1和成膜方法的变体。注意，可以适当地组合以下要描述的任何变体。
成膜装置1至少是被配置成通过物理气相沉积(PVD)法在基底2的表面上形成薄膜的装置，以及可以是被配置成通过除电弧离子电镀法以外的方法形成膜的装置。
成膜装置1可以包括被配置成与蒸发源5分开地进行轰击步骤的轰击装置。轰击装置包括阴极(阴极电极)和阳极(阳极电极)，它们通过例如在室3的内部空间中引起辉光放电而使惰性气体电离。在这种情况下，在通过轰击装置产生惰性气体的离子的状态下，从偏压电源6向工作台9施加负电压使得向基底2施加负电压，并由此，基底2的内周表面200被惰性气体的离子轰击以清洁内周表面200。在用惰性气体的离子清洁内周表面200结束之后，蒸发源5在内周表面200上形成来自金属离子50的膜。
成膜装置1至少被安装成使得其中蒸发源5的蒸发表面520指向的指定方向D1相对于水平方向倾斜，并且基底2的孔20的内周表面200的一部分定位在其中蒸发表面520指向的该指定方向D1上，并因此成膜装置1的结构不限于图1和2所示的结构。例如，成膜装置1不是必须包括偏压电源6或放电电源7。成膜装置1可以为被配置成通过除电弧放电以外的方法从蒸发表面520产生金属离子50的装置。此外，成膜装置1可以为被配置成通过除从偏压电源6向基底2施加负电压的方法以外的方法使来自蒸发表面520的金属离子50朝向基底2移动的装置。
支撑体4不是必须可围绕平行于重力方向的轴旋转。在这种情况下，例如，蒸发源5至少被布置成沿围绕支撑体4(基底2)的圆形轨迹移动。
此外，支撑体4在垂直方向上的位置不是必须是可改变的。在这种情况下，例如，蒸发源5至少被设置成可在垂直方向上移动。
此外，蒸发源5可以被配置成使得蒸发表面520面向的指定方向D1是可改变的，如图5所示的变体。指定方向D1相对于水平方向例如在-30度至+30度的范围内是可改变的。在这种情况下，例如，蒸发源5通过被配置成调节角度的支撑机构附接至室3的侧壁。通过支撑机构对蒸发源5的角度进行调节通过例如用户对控制装置的操作自动进行。注意，支撑机构可以由用户手动操作。
此外，成膜装置1不限于包括附接至门31(32)的蒸发源5的装置，并且可以为包括附接至室本体30的蒸发源5的装置。
此外，除了蒸发源5被安装成使蒸发表面520指向相对于水平方向倾斜的指定方向Dl之外，成膜装置1还可以包括具有其蒸发表面520指向水平方向的常规蒸发源5。
此外，在彼此垂直排列的两个蒸发源5的成膜装置1中，上蒸发源5可以安装成使其蒸发表面520面向斜下方，以及下蒸发源5可以安装成使其蒸发表面520面向斜上方。在这种情况下，通过安装在支撑台91上的支持物构件支持的基底2的孔20的内周表面200被金属离子50从斜上方和斜下方二者轰击，并因此，可以在垂直方向上形成涂覆在整个内周表面200上的膜。此外，成膜装置1可以安装成使得复数个蒸发源5中的所有蒸发源的蒸发表面520均指向斜上方。
5.总结
如在上述实施方案及其变体中，第一方面的成膜装置(1)具有以下配置。
即，第一方面的成膜装置(1)是被配置成在具有孔(20)的基底(2)上形成膜的成膜装置。成膜装置(1)包括：待容纳基底(2)的室(3)；布置在室(3)中的支撑体(4)，所述支撑体(4)被配置成支撑具有在垂直方向上开放的孔(20)的基底(2)；和布置在室(3)中的蒸发源(5)，所述蒸发源(5)具有待产生金属离子(50)的蒸发表面(520)。蒸发源(5)被安装成使得蒸发表面(520)指向相对于水平方向倾斜的指定方向(D1)，并且基底(2)的孔(20)的内周表面(200)的一部分定位在蒸发表面(520)指向的该指定方向(D1)上。
具有上述配置的第一方面的成膜装置(1)能够使金属离子(50)相对于具有在垂直方向上开放的孔(20)的基底(2)被施加至孔(20)的内周表面(200)上。因此，第一方面的成膜装置(1)能够抑制在成膜过程中由于用诸如金属离子(50)的离子轰击而从内周表面(200)剥离的诸如氧化物膜的杂质沉积在内周表面(200)的一部分上。此外，第一方面的成膜装置(1)能够使金属离子(50)从蒸发源(5)中施加至内周表面(200)，蒸发源(5)被安装成具有相对于水平方向倾斜的指定方向(D1)，杂质已从内周表面(200)中除去。因此，在第一方面的成膜装置(1)中，金属离子(50)容易厚厚地施加至内周表面(200)，并且由金属离子(50)形成的膜容易紧紧地附接至内周表面(200)。因此，第一方面的成膜装置(1)能够使得涂覆形成在基底(2)中的孔(20)的内周表面(200)的膜的粘附性得到改善。
此外，如在上述实施方案及其变体中，第二方面的成膜装置(1)除了第一方面的配置之外，还包括以下配置。
即，第二方面的成膜装置(1)还包括：偏压电源(6)，所述偏压电源(6)被配置成通过向支撑体(4)施加负电压而向基底(2)施加负电压；和放电电源(7)，所述放电电源(7)被配置成通过向蒸发源(5)施加正电压而在蒸发表面(520)处引起电弧放电以产生金属离子(50)。
在具有上述配置的第二方面的成膜装置(1)中，从蒸发表面(520)产生的金属离子(50)容易以高速度地朝向基底(2)移动，基底(2)的孔(20)的内周表面(200)容易被金属离子(50)轰击，并因此，在内周表面(200)上容易由金属离子(50)形成膜。
此外，如在上述实施方案及其变体中，第3方面的成膜装置(1)除了第2方面的配置之外，还包括以下配置。
即，在第三方面的成膜装置(1)中，蒸发源(5)被配置成进行轰击步骤和成膜步骤。轰击步骤包括用金属离子(50)轰击基底(2)的孔(20)的内周表面(200)的一部分以清洁内周表面(200)的一部分。成膜步骤包括用金属离子(50)轰击由此清洁的内周表面(200)的一部分以在内周表面(200)上形成来自金属离子(50)的膜。
在具有上述配置的第三方面的成膜装置(1)中，基底(2)的孔(20)的内周表面(200)容易被金属离子(50)厚厚地轰击，并因此，容易除去附接至内周表面(200)的诸如氧化物膜的杂质。此外，第三方面的成膜装置(1)不是必须包括被配置成与蒸发源(5)分开地进行轰击步骤的装置，并因此，可以简化结构。
此外，如在上述实施方案及其变体中，第四方面的成膜装置(1)除了第一方面至第三方面中的任一者的配置之外，还包括以下配置。
即，在第四方面的成膜装置(1)中，支撑体(4)是可围绕平行于重力方向的轴旋转的。
具有上述配置的第四方面的成膜装置(1)能够使由支撑体(4)支撑的基底(2)围绕平行于重力方向的轴旋转，并因此，金属离子(50)容易在基底(2)的孔(20)的圆周方向的整个长度上施加至内周表面(200)。因此，在第四方面的成膜装置(1)中，容易使在基底(2)的孔(20)的内周表面(200)上的由金属离子(50)形成的膜的厚度在内周表面(200)的圆周方向的整个长度上均匀。
此外，如在上述实施方案及其变体中，第五方面的成膜装置(1)除了第一方面至第四方面中的任一者的配置之外，还包括以下配置。
即，在第五方面的成膜装置(1)中，支撑体(4)可在垂直方向上改变位置。
在具有上述配置的第五方面的成膜装置(1)中，由支撑体(4)支撑的基底(2)的位置可在垂直方向上改变，并因此，基底(2)的孔(20)的内周表面(200)容易被布置成面向(即，正对面向)蒸发源(5)的蒸发表面(520)，并因此，金属离子(50)容易施加至内周表面(200)。
此外，如在上述实施方案及其变体中，第六方面的成膜装置(1)除了第一方面至第五方面的配置之外，还包括以下配置。
即，在第六方面的成膜装置(1)中，蒸发源(5)可根据蒸发表面(520)指向的指定方向(D1)调节。
具有上述配置的第六方面的成膜装置(1)，蒸发表面(520)指向的指定方向(D1)可以根据基底(2)的孔(20)的内周表面(200)的位置改变成适当的方向，并因此，金属离子(50)容易施加至内周表面(200)。
此外，如在上述实施方案及其变体中，第7方面的成膜装置(1)除了第一方面至第六方面中的任一者的配置之外，还包括以下配置。
即，在第七方面的成膜装置(1)中，室(3)包括室本体(30)和可拆卸地附接至室本体(30)的门(31，32)。蒸发源(5)附接至门(31，32)上。
在具有上述配置的第七方面的成膜装置(1)中，附接有蒸发源(5)的门(31，32)可从室本体(30)拆卸，这有助于蒸发源(5)的维护和改变蒸发源(5)的附接角度的工作。
此外，如在上述实施方案及其变体中，第八方面的成膜单元(10)包括以下配置。
即，第八方面的成膜单元(10)包括：门(31，32)，所述门(31，32)可拆卸地附接至其中待容纳具有孔(20)的基底(2)的室本体(30)；和安装在门(31，32)上的蒸发源(5)，所述蒸发源(5)具有待产生金属离子(50)的蒸发表面(520)。蒸发源(5)被安装成使蒸发表面(520)指向相对于水平方向倾斜的指定方向(D1)。
具有上述配置的第八方面的成膜单元(10)可拆卸地附接至室本体(30)并因此可用作例如已经安装的成膜装置的门的替换组件并且提供了极大的通用性。
此外，如在上述实施方案及其变体中，第九方面的成膜方法具有以下配置。
即，第九方面的成膜方法是包括在具有孔(20)的基底(2)上形成膜的成膜方法。第九方面的成膜方法包括布置步骤、轰击步骤和成膜步骤。布置步骤包括将基底(2)布置在室(3)中使得孔(20)在垂直方向上开放。轰击步骤包括用离子轰击基底(2)的孔(20)的内周表面(200)以清洁内周表面(200)。成膜步骤包括在内周表面(200)上由金属离子(50)形成膜，金属离子(50)由安装在室(3)中的蒸发源(5)中产生。蒸发源(5)具有待产生金属离子(50)的蒸发表面(520)。蒸发源(5)被安装成使得蒸发表面(520)指向相对于水平方向倾斜的指定方向(D1)，并且内周表面(200)的一部分定位在蒸发表面(520)指向的该指定方向(D1)上。
具有上述配置的第九方面的成膜方法对于具有在垂直方向上开放的孔(20)的基底(2)能够使孔(20)的内周表面(200)被离子轰击。因此，第九方面的成膜方法能够抑制由于在轰击步骤中用离子轰击而从内周表面(200)剥离的杂质沉积在内周表面(200)的一部分上。此外，第九方面的成膜方法能够使金属离子(50)从蒸发源(5)施加至内周表面(200)，所述蒸发源(5)被安装成使指定方向(D1)相对于水平方向倾斜，杂质已经从内周表面(200)被除去。因此，在第九方面的成膜方法中，金属离子(50)容易厚厚地施加至内周表面(200)，并且由金属离子(50)形成的膜容易紧紧地附接至内周表面(200)上。因此，第九实施方案的成膜方法能够使得涂覆形成在基底(2)中的孔(20)的内周表面(200)的膜的粘附性得到改善。
此外，如在上述实施方案及其变体中，第十方面的成膜方法除了第九方面的配置之外，还包括以下配置。
即，在第十方面的成膜方法中，本实施方案的轰击步骤是用从蒸发源(5)产生的金属离子(50)轰击基底(2)的孔(20)的内周表面(200)以清洁内周表面(200)的步骤。
在包括上述配置的第十方面的成膜方法中，基底(2)的孔(20)的内周表面(200)容易被金属离子(50)厚厚地轰击，并因此，容易除去附接至内周表面(200)的诸如氧化物膜的杂质。此外，第十方面的成膜方法不是必须包括被配置成与蒸发源(5)分开地进行轰击步骤的装置，并因此，可以简化进行成膜方法的成膜装置(1)的结构。
已经基于附图中示出的实施方案描述了本公开内容。然而，本公开内容不限于这些实施方案，而是可以在不脱离本公开内容的预期范围的情况下相应地在设计上进行修改。
参考符号列表
1成膜装置
2基底
20孔
200内周表面
3室
30室本体
31门
32门
4支撑体
5蒸发源
50金属离子
52蒸发材料
520蒸发表面
6偏压电源
7放电电源
10成膜单元
D1指定方向

Claims (10)

1.一种成膜装置，所述成膜装置被配置成在用于剪切加工的具有孔的模具上形成膜，所述成膜装置包括：
待容纳所述模具的室；
布置在所述室中的支撑体，所述支撑体被配置成支撑具有在垂直方向上开放的所述孔的所述模具；和
布置在所述室中的蒸发源，所述蒸发源具有产生金属离子的蒸发表面，
所述蒸发源被安装成使得所述蒸发表面指向相对于水平方向倾斜的指定方向，并且所述模具的所述孔的内周表面的一部分定位在所述蒸发表面指向的所述指定方向上，
所述蒸发表面指向斜向下。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，还包括：
偏压电源，所述偏压电源被配置成通过向所述支撑体施加负电压而向所述模具施加负电压；和
放电电源，所述放电电源被配置成通过向所述蒸发源施加正电压而在所述蒸发表面引起电弧放电以产生金属离子。
3.根据权利要求2所述的成膜装置，其中，
所述蒸发源被配置成进行
轰击步骤，所述轰击步骤用所述金属离子轰击所述模具的所述孔的所述内周表面的一部分以清洁所述内周表面的所述一部分，以及
成膜步骤，所述成膜步骤用所述金属离子轰击由此清洁的所述内周表面的所述一部分以在所述内周表面上由所述金属离子形成膜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的成膜装置，其中
所述支撑体可围绕平行于重力方向的轴旋转。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的成膜装置，其中
所述支撑体可在垂直方向上改变位置。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的成膜装置，其中
可根据所述蒸发表面指向的所述指定方向调节所述蒸发源。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的成膜装置，其中
所述室包括室本体和可拆卸地附接至所述室本体的门，并且
所述蒸发源附接至所述门。
8.一种成膜单元，包括：
门，所述门可拆卸地附接至室本体，在所述室本体中待容纳用于剪切加工的具有孔的模具以使所述孔在垂直方向上开放；和
安装在所述门上的蒸发源，所述蒸发源具有待产生金属离子的蒸发表面，
所述蒸发源被安装成使所述蒸发表面指向相对于水平方向倾斜的指定方向，
所述蒸发表面指向斜向下。
9.一种用于在用于剪切加工的具有孔的模具上形成膜的成膜方法，所述成膜方法包括：
将所述模具布置在室中使所述孔在垂直方向上开放；
用离子轰击所述模具的所述孔的内周表面以清洁所述内周表面；以及
在所述内周表面上由金属离子形成所述膜，所述金属离子从安装在所述室中的蒸发源中产生，
所述蒸发源具有待产生所述金属离子的蒸发表面，
所述蒸发源被安装成使得所述蒸发表面指向相对于水平方向倾斜的指定方向，并且所述模具的所述孔的内周表面的一部分定位在所述蒸发表面指向的所述指定方向上，
所述蒸发表面指向斜向下。
10.根据权利要求9所述的成膜方法，其中，
所述轰击步骤是用从所述蒸发源中产生的所述金属离子轰击所述模具的所述孔的所述内周表面以清洁所述内周表面的步骤。
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