专利名称：分割环状肋型等离子处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子处理装置，该等离子处理装置通过等离子对被处理物进行处理，该等离子通过在真空气氛下在等离子发生部进行电弧放电而发生，更为详细地说，涉及这样一种装备了小滴除去部的等离子处理装置，该小滴除去部将在真空电弧放电时从阴极副生的阴极材料粒子(以下称为“小滴”)除去。
背景技术：
通过进行在使物质等离子化了后使其堆积在被处理物上的等离子处理，能够在上述被处理物上形成坚固的薄膜。特别是在作为上述物质使用了碳的场合，能够在被处理物上获得由金刚石构造和石墨构造的无定形混晶构成的类金刚石材料(DLC)膜，该DLC膜具有良好的机械、化学、光学的性质。作为将上述物质等离子化的方法，具有这样的方法，S卩，将上述物质作为阴极，在与作为阳极的触发电极之间在真空状态下发生电弧放电，从而从上述阴极形成等离子。这样形成了的等离子在等离子处理装置内从等离子发生部作为等离子流被引导至等离子行进管，再被导入至等离子处理部，用于被处理物的被膜处理。在该电弧放电中，在等离子发生的同时，还副生从亚微米以下到数百微米的大小的被称为小滴的阴极物质微粒子。在该小滴到达上述等离子处理部而附着在了被处理物上的场合，在上述被处理物的薄膜上产生缺陷。因此，为了保证上述薄膜的质量，需要将该小滴除去的单元。作为小滴捕获单元，在日本特开2008-91184号公报(专利文献1)及日本特开 2008-M8347号公报(专利文献2)中公开了配置在等离子行进管内的环状肋。图19为该环状肋140的立体图。环状肋140具有等离子行进管接合部141及肋部142，将等离子行进管接合部141接合到等离子行进管而配置环状肋140。在等离子发生部发生了的小滴冲撞到肋部142而被捕获。另一方面，等离子流通过环状肋140的中心的空心部，朝等离子处理部行进。通常，肋部142相对于上述等离子行进管的中心轴具有朝上述等离子流的上游方的倾斜，该倾斜使上述小滴捕获的效率提高。虽然在上述环状肋上堆积上述小滴，但由于作为构成物质的小滴彼此的结合力弱，所以，该堆积物极脆。因此，即使从上述环状肋落下，也在落下时的冲击下破碎，所以，不会作为大型碎片残留在等离子发生部内。该环状肋140被确认对小滴的除去作出大的贡献，装备了环状肋140的等离子处理装置获得了工业上的成功。专利文献1 日本特开2008-91184号公报专利文献2 日本特开2008-248347号公报
发明内容
发明要解决的问题然而，该环状肋具有应进行改善的特性。即，等离子流的物质在该环状肋上凝集而形成堆积物，该堆积物朝等离子发生部落下，在等离子发生部内发生短路。上述环状肋不仅曝露在小滴下，而且还曝露在等离子流下。该等离子流的物质在该环状肋上凝集，形成堆积物。该堆积物通过处于等离子状态的物质再结晶而生成，所以， 产生脆性的晶粒边界非常少。为此，该堆积物的强度高，因此，当从上述环状肋落下时，成为大的碎片的可能性高。图20为表示由以往的样式的等离子处理装置101中的堆积物碎片191导致的短路发生的示意透视图。在该等离子处理装置101的等离子发生部110中，在触发电极112 上施加正电压，在阴极111上施加负电压。在触发电极112与阴极111之间发生真空电弧放电，构成阴极111的物质等离子化。该等离子作为等离子流被导通至等离子通行管130， 通过折曲部150被导通至水平等离子行进管160，再被导通至配置了被处理物的等离子处理部。在真空电弧放电时，在上述等离子发生的同时副生小滴，但该小滴被环状肋140 捕获。由于该环状肋140曝露在上述等离子流下，所以，如图20A所示那样，该等离子流的物质凝集在环状肋140上而形成堆积物190。该堆积物190的大型碎片191如图20B所示那样落下到等离子发生部110。等离子发生部110的壁面113成为与触发电极112电导通的状态。因此，壁面113 也施加正电压。为此，如由上述堆积物使壁面113与阴极111桥接，则发生短路。最坏的场合，该短路使等离子处理装置101发生电损坏。即使在不发生上述损坏的场合，大型碎片 191的急剧的加热分解发生大量的小滴，被处理物的等离子处理变得不均勻。在阴极111与壁面113之间设有槽部114，进入到了该槽部114的物质不使阴极111与壁面113短路。然而，如上述堆积物的碎片191为不能完全进入到槽部的大小，则上述短路发生。用于解决问题的手段本发明就是为了解决上述问题而作出的，在本发明中，将小滴捕集用的环状肋分割成多个肋片，从而使得由等离子流的物质的凝集形成在上述环状肋上的堆积物在形成最初阶段被细化。借助于该堆积物的细化，当该堆积物作为碎片落下到等离子发生部时，该碎片进入到设在阴极与上述等离子发生部的壁面之间的槽部，上述阴极与上述壁面的电短路得到防止。因此，本发明的第1方式为分割环状肋型等离子处理装置，该等离子处理装置将在等离子发生部由放电发生了的等离子，通过在内面配置了小滴捕集用的多个环状肋的等离子行进管输送到等离子处理部；其特征在于至少上述环状肋中的被曝露于上述等离子的最前端的第1环状肋由多分割型环状肋构成，该多分割型环状肋通过多个切缝分割成多个肋片。本发明的第2方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第1方式的基础上，由上述多分割型环状肋构成比上述第1环状肋更邻接于等离子流的下游侧的第2环状肋，以使上述第1环状肋的所有的切缝由上述第2环状肋的肋片遮蔽的方式配置上述第2环状肋。本发明的第3方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第2方式的基础上，由上述多分割型环状肋构成被配置在比上述第2环状肋更靠等离子流的下游侧的多个环状肋中的、被配置在容易曝露于等离子的位置的环状肋。本发明的第4方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第2方式的基础上，由上述多分割型环状肋构成被配置在比上述第2环状肋更靠等离子流的下游侧的所有的环状肋。本发明的第5方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第2 4方式的任何一项的基础上，上述第1环状肋与上述第2环状肋的间隔比其它环状肋的相互的间隔更能够长短自如地调整。本发明的第6方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第2 5方式的任何一项的基础上，上述分割型环状肋的至少2个具有不同的形状。本发明的第7方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第1 6方式的任何一项的基础上，上述切缝在上述多分割型环状肋的整个宽度形成。本发明的第8方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第1 6方式的任何一项的基础上，上述切缝在从上述多分割型环状肋的内部到上述多分割型环状肋的宽度的一部分形成。本发明的第9方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第1 8方式的任何一项的基础上，上述多分割型环状肋从外部朝内部往下方斜行。本发明的第10方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第1 8方式的任何一项的基础上，上述多分割型环状肋与上述等离子行进管的中心轴垂直。本发明的第11方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第1 8方式的任何一项的基础上，上述多分割型环状肋的上述肋片及/ 或上述切缝的面积、形状及/或倾斜角度不均勻。本发明的第12方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第1 11方式的任何一项的基础上，在上述等离子行进管的内部配置内周管，在上述内周管的内部配置上述多分割型环状肋部。本发明的第13方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第12方式的基础上，在上述等离子行进管与上述内周管之间夹装绝缘部， 使上述等离子行进管与上述内周管相互电独立(日语電気的(二独立)。本发明的第14方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第1 13方式的任何一项的基础上，在上述等离子发生部与上述等离子行进管之间夹装始端绝缘板，使上述等离子发生部与上述等离子行进管相互电独立。本发明的第15方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第1 14方式的任何一项的基础上，在等离子处理部与上述等离子行进管之间夹装终端绝缘板，使上述等离子处理部与上述等离子行进管相互电独立，该等离子处理部由从上述等离子行进管供给的等离子对被处理物进行处理。
本发明的第16方式为这样的分割环状肋型等离子处理装置，该分割环状肋型等离子处理装置在第1 15方式的任何一项的基础上，在上述分割环状肋型等离子处理装置中，具有配置在上述等离子发生部的放电位置的上述阴极、配置在从上述放电位置隔离了的等候位置的交换用阴极、对上述交换用阴极的表面进行研磨的阴极研磨部，以及将上述阴极与上述交换用阴极交换的阴极交换机构。发明的效果按照本发明的第1方式，曝露在等离子流下的环状肋由多个切缝分割成多个肋片，所以，当上述等离子流的物质堆积在上述环状肋的前端时，形成的堆积物不比上述肋片更大。因此，即使上述堆积物从上述肋片剥离而落下，也进入到阴极与等离子发生部的壁面之间的槽部，所以，不在上述阴极与上述壁面之间发生短路。在配置多个上述环状肋的场合，由等离子流形成的环状肋上的堆积物在配置在等离子流的上游的环状肋处较大，在配置在下游的环状肋处较小。因此，通过仅使配置在等离子流的最上游的第1环状肋为多分割型环状肋，能够获得足够的堆积物细化效果。在本发明的多分割型环状肋上，为了提高小滴捕获面积，也可进行在表面形成无数的凹凸的粗面处理。或者，为了提高小滴的捕获效率，也可使多分割型环状肋朝等离子行进管的中心轴往下方倾斜。在本发明的多分割型环状肋上，多个切缝及由上述切缝形成的多个肋片的面积倾斜角度等不需要在肋全体均勻。例如在等离子行进管内的小滴的浓度在等离子流的垂直截面中不均勻的场合，使上述多个肋片的倾斜角度及面积等对于曝露在高浓度的小滴下的肋片得到最佳化，能够提高小滴捕获效率。在本发明的多分割型环状肋上，足够的肋片的片数最小为2片，最大为无限。然而，为了达到堆积物的细化，肋片的片数多时有利，优选的最小片数为6片。另外，肋片的实际的最大片数根据制作的实现性及容易性决定，优选的最大片数为100片左右。按照本发明的第2方式，第1环状肋的所有的切缝由第2环状肋的肋片遮蔽，所以，穿过第1环状肋的切缝的小滴能够由第2环状肋的肋片捕获。因此，小滴捕获效果提高。 另外，通过使第2环状肋为本发明的多分割型环状肋，能够使堆积物碎片的小型化更彻底。按照本发明的第3方式，在比上述第2环状肋更往等离子流的下游侧，配置本发明的多分割型环状肋，所以，能够使堆积物的细化更彻底。另外，能够减小通过多个多分割型环状肋的切缝到达等离子处理部的小滴的比例。这里的“容易曝露的位置”通常表示邻接于第2环状肋的下游侧的1个或多个环状肋。然而，从等离子处理装置的设计考虑，在从第1及第2环状肋离开了的位置处的等离子流成为高浓度的场合，该位置为这里的“容易曝露的位置”。按照本发明的第4方式，由于将所有的环状肋设为上述多分割型环状肋，所以，能够使上述堆积物碎片的小型化达到极限。另外，能够降低通过多个多分割型环状肋的切缝到达等离子处理部的小滴的比例。按照本发明的第5方式，上述第1环状肋与上述第2环状肋的间隔能够长短自如地调整，所以，为了使小滴的捕获效率及制作的容易度等条件最佳化，能够对间隔进行调整。如缩短间隔，则弯曲行进的小滴通过第1环状肋的切缝和第2环状肋的切缝双方的可能性变低，所以，能够提高小滴的捕获效率。相反，如增大间隔，则第1环状肋和第2环状肋的配置变得容易，所以，本发明的等离子处理装置的制造变得容易。按照本发明的第6方式，配置了多个的上述分割型环状肋中的至少2个形状不同， 所以，能够相应于上述等离子处理装置内的条件使用适当的分割型环状肋的形状。例如，使第2环状肋的切缝比第1环状肋的切缝更浅，在第2环状肋上残留未被分割的部位，从而能够由第2环状肋的上述部位将穿过第1环状肋的切缝、弯曲行进的小滴捕获。按照本发明的第7方式，上述切缝在上述多分割型环状肋的整个宽度形成，所以， 上述肋片相互完全地分离，形成在上述肋片上的堆积物的小型化能够完美地实现。按照本发明的第8方式，上述切缝在上述多分割型环状肋的宽度的一部分形成， 所以，上述多分割型环状肋的连续的基端肋部沿上述等离子行进管的内壁形成，因此，能够由上述肋片实现堆积物的细化，同时，能够确保小滴的捕获功能。如以下在图2及3的说明中所述的那样，小滴容易被捕获到环状肋的外侧。相反， 由等离子流产生的堆积物容易形成在环状肋的内侧。因此，通过在内侧配置被分割了的肋片，在外侧配置连续的基端肋部，能够同时实现堆积物的细化和小滴的捕获。本方式的部分的切缝与环状肋的宽度的比例最好为10% 90%，如为25% 75%则更理想。按照本发明的第9方式，上述多分割环状肋往下方倾斜，所以，小滴容易在上述肋与上述等离子行进管的内壁之间连续反射。由该连续反射使小滴停止，将其捕获到上述肋上。因此，小滴捕获的效率高。一般使用的倾斜角度以上述等离子行进管的中心轴作为基准为15 90°。根据经验，最佳的倾斜角度在该基准下为30 60°。按照本发明的第10方式，上述多分割环状肋与上述等离子行进管的中心轴垂直， 所以，上述环状肋相对于上述环状肋的环面为水平状态。由该形状使得上述分割肋部的制造变得容易。按照本发明的第11方式，上述肋片及/或上述切缝的面积、形状及/或倾斜角度不均勻，所以，在等离子流、小滴浓度等不均勻的场合，能够相应于在等离子行进管的各部位的堆积物形成、小滴捕获等的必要性使肋片的形状等改变。按照本发明的第12方式，形成内周管，所以，能够在上述内周管上预先配置上述多分割型环状肋，然后将上述内周管嵌入到上述等离子行进管中。因此，能够省去上述多分割型环状肋在上述等离子行进管中的配置工作，能够简化上述等离子处理装置的制作工序和确保上述等离子行进管的强度。按照本发明的第13方式，由于在上述内周管与上述等离子行进管之间夹装有绝缘部，所以，上述内周管的内部成为电浮动状态。因此，上述内周管的内部的电场的控制变得容易，能够细致地进行上述等离子流的控制。按照本发明的第14方式，在上述等离子发生部与上述等离子行进管之间夹装始端绝缘板，所以，能够减小上述等离子发生部的电场对上述等离子行进管的影响。因此，上述等离子行进管中的上述等离子流的控制变得更容易。按照本发明的第15方式，在等离子处理部与上述等离子行进管之间夹装终端绝缘板，所以，能够减小上述等离子发生部及上述等离子行进管的电场对上述等离子处理部的影响。在本方式的终端绝缘板和第14方式的始端绝缘板双方都安装的场合，由二个绝缘部使上述等离子行进管电游离，上述内周管的内部成为电浮动状态。因此，上述内周管的内部的电场的控制变得容易，能够细致地进行上述等离子流的控制。
按照本发明的第16方式，装备了 2个阴极，1个处于使用状态，余下的1个在等候状态受到研磨，由上述阴极交换单元进行交换，所以，能够将上述等离子处理装置的内部保持为真空状态不变地对上述阴极进行交换。因此，能够在上述等离子处理装置作动中将由使用消耗了表面的阴极与表面被研磨了的阴极交换，所以，能够高效率地进行被处理物的被膜处理。该交换单元虽然容易被由上述堆积物碎片产生的短路损坏，另外，该交换单元的机构等容易由上述碎片妨碍，但本发明的多分割环状肋将上述碎片细化，从而能够防止这样的损坏及妨碍。
图1为本申请的多分割型环状肋的立体图。图2为表示本申请的等离子处理装置中不受堆积物的碎片影响的情况的示意透视图。图3为表示环状肋处的小滴的堆积的示意图。图4为表示环状肋处的等离子流物质的堆积的示意图。图5为具有部分的切缝的多分割型环状肋的立体图。图6为具有水平地配置了的肋片的多分割型环状肋的立体图。图7为肋片及切缝的面积、形状及倾斜角度不均勻的多分割型环状肋的立体图。图8为一部分形成了不存在切缝的非分割肋部的多分割型环状肋的立体图。图9为表示在等离子行进管中仅配置了 1个多分割型环状肋的状态的透视立体图。图10为表示在等离子行进管配置了 2个多分割型环状肋的状态的透视立体图。图11为表示在等离子行进管中多分割型环状肋按各个的分割肋部朝旋转方向错开的方式配置了 2个的状态的透视仰视图。图12为表示在第1环状肋及第2环状肋的上方配置了多分割型环状肋的状态的透视立体图。图13为表示等离子行进管内的环状肋全部为多分割型环状肋的状态的透视立体图。图14为表示等离子行进管内的多个多分割型环状肋为形状不同的多分割型环状肋的状态的透视立体图。图15为表示第1环状肋与第2环状肋的间隔变窄了的状态的透视立体图。图16为表示内周管位于等离子行进管的内部并且在上述内周管的内部配置了多分割型环状肋的状态的透视立体图。图17为表示在水平等离子行进管上配置了终端部绝缘板的等离子处理装置的透视立体图。图18为配置了阴极交换部的等离子处理装置的正面透视图。图19为以往的样式的环状肋的立体图。图20为表示在以往的样式的等离子处理装置中由堆积物碎片导致的短路发生的示意透视图。附图标记说明
1等离子处理装置10等离子发生部11阴极12触发电极13等离子发生部的壁面14槽部20绝缘板21等离子流22小滴30等离子行进管31内周管32绝缘部40多分割型环状肋40a第1环状肋40b第2环状肋41等离子行进管接合部42肋片43基端肋部44切缝45非分割肋部50折曲部60等离子水平行进管61终端部绝缘板80阴极交换部81交换用阴极82马达83阴极交换台84阴极升降台85砂轮机86砂轮机用马达90堆积物91堆积物的小型碎片92小滴堆积物101以往的样式的等离子处理装置110等离子发生部111阴极112触发电极113等离子发生部的壁面114槽部
120绝缘板130等离子行进管140环状肋140以往的样式的环状肋141等离子行进管接合部150折曲部160等离子水平行进管190堆积物191堆积物的大型碎片
具体实施例方式下面，根据附图详细地说明本发明的实施方式。图1为本申请的多分割型环状肋 40的立体图。在图1中，该环状肋40由等离子行进管接合部41及肋片42构成，肋片42彼此由切缝44完全地分开。借助于该分开，堆积在肋片42上的堆积物的大小不成为肋片42 的大小以上。图1中的环状肋40的肋片42朝内侧往下方倾斜。该倾斜如在图3的说明中所述的那样，起到使小滴连续反射而将其捕获的作用。肋片42的表面可平滑，也可为了增加表面面积而设置凹凸。在设置了凹凸的场合，肋片42的小滴捕获效率比肋片42平滑的场合更高。相反，在肋片42平滑的场合，清扫变得更容易。图2为表示在本申请的等离子处理装置1中不由堆积物的碎片91带来影响的情况的示意透视图。在等离子处理装置1中，由配置在等离子发生部10内的触发电极12和阴极11的电弧放电使构成阴极11的物质等离子化，作为等离子流导通至等离子行进管30。 该等离子流进一步通过折曲部50被导通至等离子水平行进管60，到达设置在等离子水平行进管的终端部的等离子处理部，用于对配置在上述等离子处理部的被处理物进行等离子处理。在电弧放电时，与等离子同时地副生小滴。该小滴散乱，由配置在等离子行进管30 内的多分割型环状肋40捕获。环状肋40曝露在上述等离子流下，如图2A所示那样，等离子流物质的一部凝集在环状肋40的肋片42上而形成堆积物90。然而，如在图1的说明中所述的那样，堆积物90 的大小不变得比肋片42的大小更大。因此，如图2B所示那样，即使堆积物90作为碎片91 落下到等离子发生部10上，碎片91也进入到槽部14中，不发生与触发电极12同样地被施加正电压的壁面13与阴极11的电短路。在图2的等离子处理装置1中，在等离子发生部10与等离子行进管30之间装备有作为始端绝缘板的绝缘板20。该绝缘板20使等离子行进管30从正被施加正电压的等离子发生部10的壁面13电独立。通过消除来自等离子发生部10的电的方面的影响，从而容易进行等离子行进管30内的电场控制和等离子流控制。图3为表示环状肋处的小滴22的堆积的示意图。如图3A所示那样，相对于等离子流21直进的情况，小滴22散乱，所以，朝等离子行进管30的内壁飞散。飞散了的小滴22 冲撞到环状肋40，被上述壁面及环状肋40反射后，被环状肋40捕获。小滴22如图;3B所示那样，容易被捕获到接近上述壁面的场所(环状肋40的所谓的外侧)。
小滴22被捕获到环状肋40上而形成小滴堆积物92。由于小滴22间的分子力弱， 所以，该小滴堆积物92极为脆弱。因此，即使从环状肋40落下而落下到等离子发生部10， 也在落下的冲击力作用下破碎，进入到槽部14中，所以，不会使阴极11与壁面13桥接而短路。图3中的环状肋朝内侧往下方倾斜。该下方倾斜促进在图3A中表示的小滴22在上述壁面及环状肋40之间的连续反射。该连续反射使小滴22停止，将其捕获到环状肋40 上。因此，小滴22的捕获的效率高。一般使用的倾斜角度以等离子行进管30的中心轴作为基准为15 90°。根据经验，最佳的倾斜角度在该基准下为30 60°。图4为表示环状肋处的等离子流物质的堆积的示意图。如图4A所示那样，等离子流21在等离子行进管30内直进，所以，等离子行进管30的轴中心附近的等离子流21不接近行进管30的壁面。然而，上述壁面附近的等离子流21接近环状肋40的内侧，如图4B所示那样，等离子流21的物质在环状肋40上凝集而形成堆积物90。该堆积物90通过等离子流21的物质进行再结晶或按接近其的状态凝集而形成， 所以，强度高。因此，当从环状肋40剥离而落下了时，容易经受住冲击力。如图4B所示那样，该堆积物90容易形成在环状肋40的内侧。因此，仅将环状肋 40的内侧分割，外侧不分割，保持连续，从而能够实现堆积物90的细化。具有该形状的环状肋40记载于图5中。图5为具有部分的切缝44的多分割型环状肋40的立体图。该部分的切缝44分割环状肋40时，肋片42不被相互完全地分离，同时，形成连续的基端肋部43。如在图4的说明中所述的那样，由等离子流导致的堆积物生成不容易在环状肋40 的内侧发生。因此，仅形成在内侧的肋片42能够充分地使堆积物细化。另一方面，如在图3 的说明中所述的那样，小滴的堆积容易在环状肋40的外侧发生。因此，通过使得不对基端肋部进行分割，能够确实地进行小滴的捕获。图5的环状肋40的部分的切缝44与环状肋 40的宽度的比例最好为10% 90%，如为25% 75%则更理想。图6为具有水平地配置的肋片42的多分割型环状肋40的立体图。图1及图5中的环状肋40朝内侧往下方倾斜。相反，这里的环状肋40相对于中心轴垂直，相对于环状肋 40的环面为水平状态。在这样相对于上述环面使环状肋40为水平状态的场合，与环状肋 40具有倾斜的场合相比，制造变得容易进行，另外，清扫变得容易。图6所述的环状肋40的肋片42由切缝44相互完全地分开。然而，也可形成肋片 42不完全地相互分开的、与图5所述的情形相似的基端肋部。图7为肋片42及切缝44的面积、形状及倾斜角度不均勻的多分割型环状肋40的立体图。在这里的环状肋40中，具有倾斜的肋片42与相对于环状肋40的环面为水平状态的肋片混合存在。另外，基端肋部43仅在环状肋部40的环上的一部分形成。另外，面积不同的肋片42混合存在。这样使形状等不同的多个肋片42混合存在，在密度及/或速度不均勻的等离子流存在于等离子行进管30内的场合，能够应对不均勻的堆积物形成。图8为形成了一部分不存在切缝44的非分割肋部45的多分割型环状肋40的立体图。在这里，非分割肋部45也能够看成面积比较大的肋片。因此，这里的多分割型环状肋40能够看成为图7所示的面积、形状及/或倾斜角度不均勻的多分割型环状肋40的变形。与图7中的多分割型环状肋40同样，通过使用这里的环状肋40，对于在等离子行进管30内存在密度及/或速度不均勻的等离子流的场合，能够应对不均勻的堆积物形成。图9为表示在等离子行进管30中仅配置了 1个作为多分割型环状肋的第1环状肋40a的状态的透视立体图。如在图4的说明中所述的那样，由等离子流的再凝集导致的、 堆积物在环状肋上的形成容易在等离子流的上游发生。因此，通过使配置在最上游的环状肋为本发明的多分割型环状肋，能够获得对于堆积物碎片的细化最有效果的配置形状。图10为在等离子行进管中配置了作为多分割型环状肋的第1环状肋40a及第2 环状肋40b的状态的透视立体图。在第1环状肋40a上形成切缝44。小滴通过该切缝44， 从而通过第1环状肋40a。为了捕获该小滴，配置第2环状肋40b。第2环状肋40b的肋片 42按覆盖第1环状肋40a的切缝44的方式配置。因此，能够由第2环状肋40b的肋片42 将通过第1环状肋40a的切缝44的小滴捕获。在图10中，第1环状肋40a与第2环状肋40b的形状相同。然而，为了减少小滴通过，如第1环状肋40a的所有的切缝44被第2环状肋40b的肋片42遮蔽即可，第2环状肋40b的肋片42的面积及形状完全没有必要与第1环状肋40a的肋片42的面积及形状相同。图11为表示在等离子行进管中第1环状肋40a及第2环状肋40b的各个的肋片 42在旋转方向上错开配置的状态的透视仰视图。这样，第2环状肋40b的肋片42按覆盖第 1环状肋40a的切缝44的方式配置。由这样的配置，能够实现由等离子物质的凝集产生的堆积物的细化，同时，确实地捕获小滴。图12为表示在第1环状肋40a及第2环状肋40b的等离子流下游侧配置了多分割型环状肋40的状态的透视立体图。这样将多分割型环状肋40配置在第1环状肋40a和第2环状肋40b的下游侧，能够进一步实现由等离子物质的凝集产生的堆积物90的细化。这些多分割环状肋40、第1环状肋40a及第2环状肋40b也可不具有相同的形状。 另外，不必使多分割环状肋40与第2环状肋40b邻接，只要为容易形成由等离子流的凝集产生的堆积物的部位，则也可配置在从第2环状肋40b离开了的部位。图13为表示将等离子行进管30内的环状肋全部形成为多分割型环状肋的状态的透视立体图。这样作为全部的环状肋使用多分割型环状肋，能够确实地使堆积物90细化。 也可与图11的配置同样地使这些多分割环状肋40、第1环状肋40a及第2环状肋40b不具有相同的形状。图14为表示将等离子行进管30内的多个多分割型环状肋形成为形状不同的多分割型环状肋的状态的透视立体图。这样使形状不同的多分割型环状肋混合存在，对于在等离子行进管30内存在密度及/或速度不均勻的等离子流的场合，能够应对不均勻的堆积物形成。图15为表示第1环状肋40a与第2环状肋40b的间隔变窄了的状态的透视立体图。小滴22为固体物质，所以，比重比等离子更大，因此，小滴22的路径在重力等的影响下成为曲线。为此，存在小滴通过第1环状肋40a及第2环状肋40b的切缝44的可能性。通过这样缩小第1环状肋40a与第2环状肋40b的间隔，能够减少小滴透过2个多分割型环状肋的可能性。另外，也可扩大第1环状肋40a与第2环状肋40b的间隔。在该场合，这些环状肋在等离子处理装置1中的配置工作变得更容易。
图16为表示内周管31位于等离子行进管30的内部，在内周管31的内部作为第1 环状肋40a配置了多分割型环状肋40的状态的透视立体图。等离子行进管30需要经受得住由等离子处理装置1的外部与内部的压力差产生的应力。对这样的等离子行进管30进行多分割型环状肋等的配置等的加工，存在发生等离子行进管30的强度及气密性等下降的可能性。如这里的那样，在内周管31内预先配置多分割型环状肋，然后将内周管31配置在等离子行进管30内，从而使工作简化，另外，能够确实地确保等离子行进管30的强度及气密性等。在图16中，作为多分割型环状肋，仅配置第1环状肋40a。然而，当然也可如图 10 15那样进行多分割型环状肋的配置。另外，在图16中，在内周管31与等离子行进管30之间设置绝缘部32。该绝缘部 32在本发明中也可没有，如没有，则等离子处理装置1的制造变得更容易。然而，在配置了绝缘部32的场合，能够使内周管31从等离子发生部10等电独立，具有能够更简单地进行内周管30内的电场控制这样的优点。图17为表示在水平等离子行进管60上配置了终端部绝缘板61的等离子处理装置1的透视立体图。在图17中，设有作为前端部绝缘板的绝缘板20及终端部绝缘板61，但在省去了绝缘板20的状态下，也能够消除等离子发生部10对被设置在了水平等离子行进管的末部的等离子处理部的电的方面的影响，提高被处理物的薄膜的质量。如图17所示，通过设置2个绝缘板，能够使等离子行进管30完全从等离子处理装置1的其它部分电独立。因此，能够自由自如地设定等离子行进管30内的电场，等离子流控制的自由度提高。图18为设置了阴极交换部80的等离子处理装置1的正面透视图。这里的阴极交换部80由交换用阴极81、马达82、阴极交换台83、2个阴极升降台84、砂轮机85以及用于驱动上述砂轮机的砂轮机用马达86构成。交换用阴极81配置在从放电位置隔离了的等候位置，由作为阴极研磨部的砂轮机85对表面进行研磨。阴极11及交换用阴极81分别设置在阴极升降台84上。为了对被配置在放电位置的阴极11与交换用阴极81进行交换，使2 个阴极升降台84下降，由马达82使阴极交换台83旋转180°，使2个阴极升降台84上升。 借助于该阴极交换部80，能够将等离子处理装置1的内部保持为真空状态不变，将因为使用而消耗了表面的阴极11与表面被研磨了的交换用阴极81交换。阴极交换部80容易由阴极11与等离子发生部10的壁面14之间的短路造成损坏。 然而，第1环状肋40a、第2环状肋40b及其它的多分割型环状肋40使堆积物90细化，使堆积物的碎片91进入到槽部14，从而能够防止上述短路。产业上利用的可能性按照本发明的分割环状肋型等离子处理装置，能够实现作为小滴除去单元的环状肋处的、由等离子流物质的凝集产生的堆积物的细化，所以，能够防止由上述堆积物导致的等离子发生部内的短路。借助于该短路防止，能够实现等离子处理装置的长寿命化及可靠性的改善，另外，能够借助于等离子流的稳定化实现处理加工的稳定化及水准的改善，所以，能够实现受到了被膜加工的被处理物的质量提高及价格下降。
权利要求
1.一种分割环状肋型等离子处理装置，将在等离子发生部由放电发生了的等离子，通过在内面配置了小滴捕集用的多个环状肋的等离子行进管输送到等离子处理部，其特征在于至少所述环状肋中的被曝露于所述等离子的最前端的第1环状肋由多分割型环状肋构成，该多分割型环状肋通过多个切缝分割成多个肋片。
2.根据权利要求1所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于由所述多分割型环状肋构成比所述第1环状肋更邻接于等离子流的下游侧的第2环状肋，以使所述第1 环状肋的所有的切缝由所述第2环状肋的肋片遮蔽的方式配置所述第2环状肋。
3.根据权利要求2所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于由所述多分割型环状肋构成被配置在比所述第2环状肋更靠等离子流的下游侧的多个环状肋中的、被配置在容易曝露于等离子的位置的环状肋。
4.根据权利要求2所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于由所述多分割型环状肋构成被配置在比所述第2环状肋更靠等离子流的下游侧的所有的环状肋。
5.根据权利要求2 4中的任何一项所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于所述第1环状肋与所述第2环状肋的间隔比其它环状肋的相互的间隔更能够长短自如地调整。
6.根据权利要求2 5中的任何一项所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于所述分割型环状肋的至少2个具有不同的形状。
7.根据权利要求1 6中的任何一项所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于所述切缝在所述多分割型环状肋的整个宽度形成。
8.根据权利要求1 6中的任何一项所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于所述切缝在从所述多分割型环状肋的内部到所述多分割型环状肋的宽度的一部分形成。
9.根据权利要求1 8中的任何一项所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于所述多分割型环状肋从外部朝内部往下方斜行。
10.根据权利要求1 8中的任何一项所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于所述多分割型环状肋与所述等离子行进管的中心轴垂直。
11.根据权利要求1 8中的任何一项所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于所述多分割型环状肋的所述肋片及/或所述切缝的面积、形状及/或倾斜角度不均勻。
12.根据权利要求1 11中的任何一项所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于在所述等离子行进管的内部配置内周管，在所述内周管的内部配置所述多分割型环状肋部。
13.根据权利要求12所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于在所述等离子行进管与所述内周管之间夹装绝缘部，使所述等离子行进管与所述内周管相互电独立。
14.根据权利要求1 13中的任何一项所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于在所述等离子发生部与所述等离子行进管之间夹装始端绝缘板，使所述等离子发生部与所述等离子行进管相互电独立。
15.根据权利要求1 14中的任何一项所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于在等离子处理部与所述等离子行进管之间夹装终端绝缘板，使所述等离子处理部与所述等离子行进管相互电独立，该等离子处理部由从所述等离子行进管供给的等离子对被处理物进行处理。
16.根据权利要求1 15中的任何一项所述的分割环状肋型等离子处理装置，其特征在于在所述分割环状肋型等离子处理装置中，具有配置在所述等离子发生部的放电位置的所述阴极、配置在从所述放电位置隔离了的等候位置的交换用阴极、对所述交换用阴极的表面进行研磨的阴极研磨部，以及将所述阴极与所述交换用阴极交换的阴极交换机构。
全文摘要
本发明的目的在于防止形成在等离子处理装置中的小滴捕集用的环状肋上的、由等离子流产生的堆积物落下到等离子发生部而引起短路。将小滴捕集用的环状肋分割成多个肋片，从而实现由等离子流的物质的凝集形成在上述环状肋上的堆积物的、在形成最初阶段的细化。借助于该堆积物的细化，当该堆积物作为碎片落下到等离子发生部时，该碎片进入到设在阴极与上述等离子发生部的壁面之间的槽部，上述阴极与上述壁面的电短路得到防止。
文档编号H05H1/48GK102471872SQ201080028940
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月30日 优先权日2009年7月1日
发明者椎名祐一, 渡边岩 申请人:日本磁性技术株式会社