闭合，并在预先使加载互锁真空室30的内部成为真空状态后将隔离阀43打开，能够将在成膜室I中在真空状态下形成了皮膜的基材W和基材工作台从该成膜室I向加载互锁真空室30运入。然后，通过将隔离阀43闭合，使得成膜室I再次成为等待来自加载互锁真空室20的基材W和基材工作台的运入的状态。
[0043]在上述隔离阀43闭合后，在加载互锁真空室30的内部为真空状态下进行冷却等后处理。如果该后处理完成，则接着将大气导入，在加载互锁真空室30的内部成为大气压的时刻将隔离阀44打开(此时隔离阀43是闭合状态)。由此，在向大气开放的状态下，将基材W和基材工作台从加载互锁真空室30向等离子体化学气相沉积装置100的外部运出。等离子体化学气相沉积装置100包括用于该室之间的基材W和基材工作台的移送的移送机构。
[0044]然后，将隔离阀44闭合，将加载互锁真空室30的内部排气为真空。由此，加载互锁真空室30成为能够接纳来自成膜室I的批次的基材W和基材工作台的状态。
[0045]第I实施方式的等离子体化学气相沉积装置100的上述结构除了作为后述本发明的特征的向分为两组的基材W施加交流电这一点以外，与通常的所谓连续式成膜装置是相同的。因而，该等离子体化学气相沉积装置100具有连续式成膜装置的一般的长处，S卩，具有以下优点:成膜室暴露于大气的机会少、能够进行稳定的覆盖、以及通过较短的生产节拍间隔时间的处理能够批量生产等。除此以外，等离子体化学气相沉积装置100的特征在于，通过成膜室I的结构的精心设计，克服了通常的连续式成膜装置的短处，即，为了清扫在暴露于大气中的机会少的成膜室I的内壁面上堆积的覆膜，而必须将夹在加载互锁真空室20和加载互锁真空室30间的成膜室I特意进行大气开放。以下，对该等离子体化学气相沉积装置100的成膜室I的结构详细地说明。
[0046]使用图1?图4B说明等离子体化学气相沉积装置100中的成膜室I的结构。
[0047]上述真空腔室2是其内部能够相对于外部气密的壳体。上述真空泵3设置在上述真空腔室2的侧方，将处于该真空腔室2内的气体向外部排气，使该真空腔室2内成为低压状态。该真空泵3能够将真空腔室2内减压到真空状态。
[0048]等离子体化学气相沉积装置100还包括基材工作台。在基材工作台上能够搭载多个基材W，并且在该搭载的状态下能够在真空腔室2的内部对该基材W进行处理。基材工作台具有使搭载在该基材工作台上的基材W行星旋转即一边自转一边公转的机构。具体而言，如图4B所示，该实施方式的基材工作台具有6个自转工作台4、和搭载这些自转工作台4的公转工作台5。
[0049]基材工作台还能够使用工作台台车50移送。该工作台台车50是将基材W与基材工作台一起移送的移送机构，具有多个车轮51。上述基材工作台在搭载在上述工作台台车50上的同时，能够在等离子体化学气相沉积装置100的内部在水平方向上移动。该第I实施方式的工作台台车50从等离子体化学气相沉积装置100的外部向加载互锁真空室20、从加载互锁真空室20向成膜室1、从成膜室I向加载互锁真空室30、从加载互锁真空室30向等离子体化学气相沉积装置100的外部依次移动。
[0050]在工作台台车50停止在成膜室I的中央的状态下，将设置在成膜室I的下部的旋转导入机构与工作台台车50连接。该旋转导入机构具有图4B所示的轴部14和旋转驱动部15。旋转驱动部15对轴部14和与轴部14连结的基材工作台的公转工作台5旋转驱动。装入在基材工作台中的行星旋转机构使公转工作台5上的自转工作台4 一边公转一边自转。
[0051]由第I实施方式的等离子体化学气相沉积装置100成膜的基材W为了能够进行均匀的成膜，而优选的是配备在上下为长条的圆柱状空间内。例如，在基材W是如图3A所示的活塞环的情况下，如果保持该状态则有可能不均匀地成膜。如图3A所示，在虽然堆叠但周向的一部分缺失而不成为完全的圆筒的情况下，通过根据需要用罩11将该缺失部分的开口封闭，能够进行均匀的成膜。
[0052]此外，在要成膜的基材W是如图3B所示的小型部件(例如小活塞销)的情况下，优选的是使用该图所示的设置夹具13。该设置夹具13包括在上下方向上排列的多个圆板12，具有收纳在圆柱状空间内的整体形状。上述基材W通过载置到上述各圆板12上，能够在上下方向上跨越多级堆叠。
[0053]进而，在基材W是具有上述形状以外的形状的物体的情况下，也优选的是适当制作与其形状对应的固定用的夹具，将夹具和基材收纳到圆柱状空间内。
[0054]有时将图3A和图3B所示的基材W的集合体称为基材集(工件集)。如后述那样，针对该基材集，分为与等离子体产生电源10的一极连接的第I组18和与另一极连接的第2组19中的某一组。
[0055]上述自转工作台4例如是具有水平的上表面的圆形的载置台，使配备在上表面或上方的基材W—边绕旋转轴自转一边保持。能够对自转工作台4供电，对基材W也施加所供给的电压。
[0056]图1、图2和图4B所示的等离子体化学气相沉积装置100的基材工作台具有共计6个自转工作台4。这6个自转工作台4以在平面观察在一个圆上排列的方式配备在公转工作台5之上。
[0057]另一方面，如图1、图2和图4A和图4B所示，在真空腔室2内设置有向该真空腔室2内供给包括原料气体在内的加工气体的气体供给部9。该气体供给部9将化学气相沉积皮膜的形成所需要的原料气体及辅助成膜的辅助气体从储气瓶16以预定量向真空腔室2内供给。
[0058]例如在将DLC (类金刚石碳、非晶质碳膜)等碳类的化学气相沉积皮膜成膜的情况下，作为加工气体而使用含有碳化氢(乙炔、乙稀、甲烷、乙烧、苯、甲苯等)的原料气体，此夕卜，根据需要也可以添加氩、氦等惰性气体作为辅助气体。此外，在将硅氧化物类的化学气相沉积皮膜(S1x膜、S1C膜、SiNx膜、SiCN膜)成膜的情况下，可以使用向硅类有机化合物(甲硅烷、TMS、TEOS, HMDSO等)或硅烷等含硅的原料气体添加氧、氮、氨等反应气体再根据需要而添加了氩等惰性气体作为辅助气体的气体。作为化学气相沉积皮膜，在上述以外，还能够将T1x膜、AlOx膜、AlN膜等成膜。
[0059]此外，也有时向主要的原料气体中混合少量的添加原料气体。例如，在形成DLC皮膜时，通过将碳化氢作为主要的原料气体并少量添加硅类有机化合物气体，能够在DLC中形成含有Si的皮膜。或者，也可以在形成DLC皮膜时，通过将碳化氢作为主要的原料气体、并少量添加含有金属的原料气体(作为例子，有TTIP (四异丙醇钛)和TDMAT (四次二甲基胺基钛))，能够形成在DLC中含有金属(在例子中是钛)的皮膜。
[0060]这些原料气体、反应气体及辅助气体可以将所使用的气体的种类适当组合而使用。
[0061]对作为第I实施方式的等离子体化学气相沉积装置100的成膜室I的特征性结构的等离子体产生电源10及从该等离子体产生电源10向基材W的功率供给进行说明。
[0062]等离子体产生电源10是用于使供给到真空腔室2内的加工气体产生辉光放电并产生等离子体的电源，供给交流电。作为该等离子体产生电源10供给的交流电，不仅可以是电流和电压按照正弦波的波形而正负变化的交流，也可以是按照脉冲状的波形而正负替换的矩形波的交流。在该交流中，可以使用连续的相同极性的脉冲群交替地出现的交流、或在正弦波的交流中叠加了矩形波的交流。实际的等离子体产生中的电压波形有时由于等离子体生成的影响而畸变。此外，如果产生等离子体，则交流电压的零电平移位，如果测量各电极相对于接地电位的电位，则较多地观察到在负侧电极施加了施加电压的80?95%并在正侧电极施加了施加电压的5?20%的情况。
[0063]从等离子体产生电源10供给的交流的频率优选的是IkHz?100MHz。这是因为，在频率小于IkHz时容易发生皮膜的充电，如果超过100MHz，则向腔室内部的电气供电变困难。特别是，如果考虑容易向基材W供给功率还有电源的容易获得性等，则优选的是1kHz?400kHz的范围。此外，特别在包含基材W的自公转机构的情况下，优选的是IkHz?IMHz的频率。这是因为，在小于IkHz时容易发生皮膜的充电，将超过IMHz的频率的功率传递给自转公转的基材W的机构难以实现。进而，如果考虑电源的容易获得性等，则更优选的是1kHz?400kHz的范围。从等离子体产生电源10供给的交流的电压在峰值上优选的是维持辉光放电所需要的300?3000V。进而，从等离子体产生电源10供给的交流的功率根据基材W的表面积而变动，但优选的是在每单位面积的功率下为0.05?5W/cm2左右的功率密度。
[0064]如果使这样的频率、电压、功率(功率密度)的交流电流作用于配备在真空腔室2内的一对电极之间，则在电极之间产生辉光放电，由所产生的辉光放电将供给到真空腔室2内的加工气体分解而产生等离子体。并且，通过由等离子体分解后的这些气体成分堆积到电极表面上，来进行化学气相沉积皮膜的成膜。即，只要在一对电极的某一个中使用基材W，就能够在基材W的表面上将化学气相沉积皮膜成膜。
[0065]另外，如图1、图2和图4A所示，在第I实施方式的等离子体化学气相沉积装置100中，多个自转工作台4的一半属于与等离子体产生电源10的一极连接的第I组18。同时，多个自转工作台4的其余的一半属于与等离子体产生电源10的另一极连接的第2组19。能够在相互为不同极性的第I组18的自转工作台4上保持的基材W与第2组19的自转工作台4上保持的基材W之间产生等离子体。
[0066]详细地讲，在公转工作台5上全部配备有6个自转工作台4的状态下，在自转工作台4中，图2的由“A”表示的3个自转工作台4属于第I组18，图2的由“B”表示的3个自转工作台4属于第2组19。S卩，属于第I组18的自转工作台4的数量与属于第2组19的自转工作台4的数量相同。
[0067]关于这些自转工作台4，在属于第I组18的自转工作台4的两旁设置有属于第2组19的自转工作台4，在这些属于第2组19的自转工作台4的再旁边设置有其它属于第I组18的自转工作台4。即，属于第I组18的自转工作台4和属于第2组19的自转工作台4以绕公转工作台5的公转轴Q —个个地轮流(交替地)排列的方式配备。
[0068]等离子体产生电源10具有一对电极。属于第I组18的3个自转工作台4都与等离子体产生电源10的一个电极连接。属于第2组19的3个自转工作台4都与等离子体产生电源10的另一个电极连接。即，在施加电压过程中，属于第I组18的自转工作台4和属于第2组19的自转工作台4始终具有相互相反的极性。
[0069]为了对上述各自转工作台4赋予上述的极性，例如可以在公转轴Q及自转轴P上分别设置省略图示的电刷机构，通过该电刷机构施加各个极性的电压。公转轴Q及自转轴P经由轴承机构被旋转自如时地保持，但也可以通过该轴承机构施加电压。
[0070]接着，对于使用如图1和图2所示那样的在公转工作台5上将6个自转工作台4以公转轴Q为中心以60°间隔排列的等离子体化学气相沉积装置100来