專利名稱：：電弧離子鍍方法以及該方法中使用的靶材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及為了提高耐磨性而對切削工具、機(jī)械部件(滑動部件)形成硬質(zhì)保護(hù)膜所使用的電弧離子鍍方法以及該方法中使用的靶材。
背景技術(shù)：
：作為用于在被處理物上形成保護(hù)膜的方法，公知有電弧離子鍍。在該電弧離子鍍中，在真空氣氛中，進(jìn)行將由保護(hù)膜形成用的應(yīng)該蒸發(fā)的材料構(gòu)成的靶材作為陰極的真空電弧放電。該放電使所述靶材物質(zhì)蒸發(fā)并且離子化。將該離子化后的靶材物質(zhì)離子引導(dǎo)到^^皮處理物，并在其表面上形成保護(hù)膜。為了使用該電弧離子鍍形成由金屬的氮化物或金屬的碳化物構(gòu)成的硬質(zhì)保護(hù)膜，在真空室內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)入反應(yīng)氣體的反應(yīng)性涂敷，例如，通過對由Cr構(gòu)成的靶材導(dǎo)入N2氣而形成CrN保護(hù)膜這樣的反應(yīng)性涂敷。以往，作為該電弧離子鍍的一例，在專利文獻(xiàn)1中公開了如下的電弧離子鍍方法(真空電孤蒸鍍方法)使用長度方向兩端部形成得比中央部粗的圓筒狀的棒狀耙材(rodtarget)。使用圖7~圖IO說明該現(xiàn)有的電弧離子鍍方法。圖7是現(xiàn)有的用于實施電弧離子鍍方法的裝置的簡要結(jié)構(gòu)圖，圖8是圖7的棒狀靶材的主視圖，圖9是同一棒狀靶材的正面截面圖，圖IO是用于說明棒狀靶材的制造方法的圖。在圖7中，在真空室51內(nèi)，在長度方向中心線彼此平行或基本平行的狀態(tài)下配置棒狀靶材52和被處理物(工件)53。對于所述棒狀靶材52來說，構(gòu)成在中途具有臺階差的圓筒狀，并且在室51的中央部以在上下方向延伸的豎立姿勢配置。在真空室51的下部設(shè)置旋轉(zhuǎn)臺55,該旋轉(zhuǎn)臺55以可圍繞與棒狀靶材52的軸心大致一致的縱軸自由旋轉(zhuǎn)的方式被支持。在該旋轉(zhuǎn)臺55上在上下方向上延伸的被處理物53通過保持構(gòu)件56以豎立姿勢載置，并且，該被處理物53隨著旋轉(zhuǎn)臺55的旋轉(zhuǎn)在棒狀靶材52的周圍公轉(zhuǎn)，并且與保持構(gòu)件56—起圍繞縱軸自轉(zhuǎn)。在所述棒狀靶材52內(nèi)以自由升降的方式i殳置磁4失54。該裝置還包括具有陽極和陰極的電弧電源57，其陰極連接到所述棒狀耙材52的上端，陽極連接到所述真空室51。即，所述棒狀靶材52設(shè)定為陰極，所述真空室51設(shè)定為陽極。如圖8以及圖9所示，所述棒狀把材52具有長度方向兩端部比中央部粗的形狀。即，該棒狀乾材52的長度方向兩端部是大直徑部(較粗的部分)521、521,中央部是小直徑部(較細(xì)的部分)522。在該棒狀靶材52的制作中，使用由HIP(熱等靜壓)法對靶材物質(zhì)的粉末進(jìn)行加壓的HIP處理。具體地說，如圖IO所示，所述棒狀靶材52是利用包括如下步驟的方法制作的使用所述HIP處理，將所述大直徑部521、521以及所述小直徑部522分別單獨(dú)地形成為簡單圓筒形狀；以這些大直徑部521、521以及小直徑部522成為一體的方式進(jìn)行組裝。在該現(xiàn)有的電弧離子鍍方法中，靶材52和被處理物53以長度方向中心線彼此平行或基本平行的狀態(tài)配置，利用將靶材52作為陰極的真空電弧放電，將靶材物質(zhì)離子引導(dǎo)到被處理物53，在其表面形成保護(hù)膜。所述耙材52使用具有由大直徑部521、521構(gòu)成的長度方向兩端部和作為小直徑部522的中央部的靶材，并且，根據(jù)磁鐵54的升降來控制靶材表面的電弧斑點(diǎn)(arcspot)位置。對于該控制來說，使大直徑部521、521的消耗速度比小直徑部522的消耗速度大同時在被處理物53上形成保護(hù)膜，由此，能夠得到在被處理物53的大致全長上膜厚偏差為±5%以內(nèi)的均勻的膜厚分布。當(dāng)在耙材的長度方向上耙材消耗速度(乾材材料蒸發(fā)量)均勻時，在被處理物53上得到均勻膜厚的區(qū)域限制在被處理物中心附近的范圍內(nèi)。因此，為了在被處理物的大致全長上得到均勻的膜厚，需要增加靶材兩端部的消耗速度。因此，在該現(xiàn)有的電弧離子鍍方法中，與為了得到所述均勻膜厚所需要的消耗速度的分布相對應(yīng)地，使用長度方向兩端部形成得比中央部粗的棒狀粑材52。對于這種形狀的棒狀耙材52來說，利用效率比沒有臺階差的圓筒狀靶材高，靶材材料的浪費(fèi)較少。但是，在所述現(xiàn)有的電弧離子鍍方法中，存在所述棒狀靶材52的制造效率較差的缺點(diǎn)。具體地說，該棒狀靶材52被制約為其長度方向兩端部比中央部粗的特殊形狀。這使棒狀耙材52的制造步驟變得復(fù)雜。此外，進(jìn)一步要求降低制造耙材的成本。專利文獻(xiàn)l:特開2004-107750號公報(圖1~圖3，圖9)專利文獻(xiàn)2:特開2003-301266號公報(圖1)
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供能夠得到在被處理物的大致全長上均勻的膜厚分布、并且與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠謀求靶材材料成品率的提高和靶材制造成本的降低的電弧離子鍍方法以及其靶材。為了達(dá)到該目的，在本發(fā)明的電弧離子鍍方法中，包括配置步驟，在真空室內(nèi)配置靶材和被處理物；保護(hù)膜形成步驟，利用真空電弧放電使所述耙材蒸發(fā)、離子化而生成靶材物質(zhì)離子，將由該靶材物質(zhì)離子引導(dǎo)到所述被處理物，從而形成保護(hù)膜，其中，在該膜形成步驟中，控制扭材表面的電弧斑點(diǎn)位置以使靼材的長度方向兩端部的消耗速度(平均單位時間的蒸發(fā)量)比靶材中央部的消耗速度快。該控制能夠得到在被處理物的大致全長上均勻的膜厚分布。并且，在本發(fā)明的電弧離子鍍方法中，作為所述靶材，配置至少能夠分割為長度方向兩端部和其以外的中央部，如上所述地進(jìn)行使消耗速度變化的保護(hù)膜形成。此時，在靶材的至少中央部達(dá)到消耗極限之前，僅交換消耗速度較快的所述長度方向兩端部。這樣的部分的交換能夠使構(gòu)成所迷靶材的彼此可分割的各部分都使用到消耗極限。這樣能夠減少相對于靶材有效消耗量的靶材材料使用量并提高靶材材料的生產(chǎn)率，而與所述把材的形狀無關(guān)。由此，能夠謀求耙材的制造成本減小以及低價格化，并且可謀求膜形成品的低價格化。圖l是示出用于實施本發(fā)明的一個實施方式的電弧離子鍍方法的電弧離子鍍裝置的簡要結(jié)構(gòu)圖。圖2是用于說明圖1的靶材的截面圖。圖3是用于說明本發(fā)明的靶材的交換順序的圖。圖4是用于說明本發(fā)明的靶材的交換順序的圖。圖5是用于說明本發(fā)明的靶材的交換順序的圖。圖6是用于說明本發(fā)明的靶材的另一例的圖。圖7是現(xiàn)有的用于實施電弧離子鍍方法的裝置的簡要結(jié)構(gòu)圖。圖8是圖7的棒狀靶材的主視圖。圖9是同一棒狀靶材的正面截面圖。圖IO是用于說明棒狀靶材的制造方法的圖。具體實施方式圖l是示出用于實施本發(fā)明的一個實施方式的電弧離子鍍方法的電弧離子鍍裝置的簡要結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該裝置具備真空室1,在該真空室1內(nèi)配置被處理物(工件)2和耙材3。所述耙材3構(gòu)成圓筒狀，以在上下方向延伸的豎立姿勢配置在所述真空室1內(nèi)的中央部。在真空室1內(nèi)的下部，設(shè)置被處理物搭載用的旋轉(zhuǎn)臺4,在該旋轉(zhuǎn)臺4上搭載多個被處理物(工件)2。在本實施方式中，各被處理物2構(gòu)成在上下方向垂直延伸的圓筒狀。但是，成為本發(fā)明的對象的被處理物不限于圓筒狀。該被處理物也可以是排列有多個切削工具這樣的小物體的被處理物、棒狀被處理物或者板狀被處理物。所述被處理物2具有與所述靶材3的長度方向尺寸(高度尺寸)比較接近的長度尺寸，隨著所述旋轉(zhuǎn)臺4的旋轉(zhuǎn)，相對于所述靶材3，以長度方向中心線彼此平行或基本平行的狀態(tài)隨著旋轉(zhuǎn)臺4的旋轉(zhuǎn)在靶材3的周圍公轉(zhuǎn)，并且繞縱軸自轉(zhuǎn)。在該被處理物2上連接用于將負(fù)偏置電壓施加到該被處理物2上的未圖示的直流偏置電源。在所述真空室1中，i殳置工藝氣體(processgas)導(dǎo)入用的氣體導(dǎo)入口la和與真空排氣系統(tǒng)連接的真空排氣口lb。該裝置還包括具有陰極以及陽極的電弧電源7,該陰極連接到所述靶材3的上端側(cè)部分，陽極連接到所述真空室1。因此，在該裝置中，所述耙材3設(shè)定為陰極，所述真空室l設(shè)定為電弧電位的陽極。在所述電弧電源7的陽極側(cè)通過電阻連接有具有觸發(fā)針(triggerpin)的電弧點(diǎn)火機(jī)構(gòu)8,該觸發(fā)針與所述靶材3的外周面的瞬間接觸產(chǎn)生真空電弧放電。該真空電弧放電的電弧斑點(diǎn)(放電斑點(diǎn))在所述靶材3的外周面上移動。具體地說，該裝置具備自由升降地設(shè)置在所述靶材3內(nèi)的永磁鐵5和使該永磁鐵5升降的磁鐵升降裝置6，利用所述永磁鐵5的升降，控制所述電弧斑點(diǎn)在所述扭材3的外周面上的位置。該控制能夠使所述把材3的長度方向的消耗速度(平均單位時間的蒸發(fā)量)的分布產(chǎn)生變化。也能夠利用永磁鐵以外的方式例如電磁線圏進(jìn)行該電弧斑點(diǎn)的位置控制。圖2是用于說明圖1中的靶材的截面圖。如圖2所示，所述圓筒狀的靶材3具有構(gòu)成靶材上端部的上靶材31、與上粑材31相同尺寸的構(gòu)成靶材下端部的下扭材32、配置在其間的構(gòu)成中央部的中央耙材33,能夠分割為這三個部分，并且，這些部分由連結(jié)鏈10、IO彼此連接而一體化。即，所迷上靶材31以及所述下靶材32、所述中央靶材33彼此可分開地連結(jié)。另一方面，在真空室1的頂板上隔著圓環(huán)狀的絕緣構(gòu)件16安裝有上凸緣11，在該上凸緣11上安裝有在上下方向延伸的有底中空軸13,在該有底中空軸13的內(nèi)部導(dǎo)入冷卻水。在該有底中空軸13的下端部外周面形成陽螺釘，在該陽螺釘上安裝靶材安裝用的螺母14，并且，在該螺母14上配置下凸緣12。對于利用所述連結(jié)鏈IO、IO—體化后的靶材3來說，在嵌入到有底中空軸13外側(cè)的狀態(tài)下，利用所述下凸緣12以及所述螺母14固定在上凸緣11上。安裝有所述上凸緣ll的所述有底中空軸13兼用作對靶材3進(jìn)行冷卻用的冷卻水的供給通路和電孤電流的供電路徑。引導(dǎo)到該有底中空軸13內(nèi)的冷卻水通過設(shè)置在有底中空軸13的下端部的孔，流出到該有底中空軸13周圍的靶材3內(nèi)的冷卻水排水通路15中，在該冷卻水排出通路15內(nèi)向上流動，并從靶材3內(nèi)導(dǎo)出。所述圖1示出的永磁鐵5(在圖2中省略圖示)自由升降地設(shè)置在所述耙材3的冷卻水排水通路15內(nèi)。在所述上凸緣11上連接有與電弧電源7的陰極側(cè)連接并流過電弧電流的電力電纜(powercable)17。接下來，對使用所述電弧離子鍍裝置進(jìn)行的本實施方式的電弧離子鍍方法進(jìn)行說明。在本發(fā)明的電弧離子鍍方法中，在真空室1內(nèi)，在長度方向中心線彼此平行或基本平行的狀態(tài)下，配置長度方向尺寸比較接近的把材3和被處理物2。利用真空電弧放電使所述耙材3蒸發(fā)、離子化，將由此生成的扭材物質(zhì)離子引導(dǎo)到被處理物2，在其表面形成保護(hù)膜。形成該保護(hù)膜時，利用沿著靶材3內(nèi)的冷卻水排水通路15的永磁鐵5的升降，控制耙材外周面上的電弧斑點(diǎn)位置。使永磁鐵5的升降速度在電弧斑點(diǎn)位于中央靶材33上時比電弧斑點(diǎn)位于上、下靶材31、32上時快，由此，使上、下靶材31、32的消耗速度(平均單位時間的蒸發(fā)量)比中央靶材33的消耗速度高(例如，兩倍的速度)。對于伴隨著這種控制的針對被處理物2的保護(hù)膜的形成來說，能夠在圓筒狀的被處理物2的大致全長上得到均勻的膜厚分布。對每一批的多個被處理物2進(jìn)行該保護(hù)膜形成。該保護(hù)膜形成重復(fù)N批(N是特定的自然數(shù))時，消耗速度比中央靶材33快的上靶材31以及下耙材32比該中央耙材33先達(dá)到消耗極限。在該時刻，進(jìn)行該到達(dá)消耗極限的靶材和未使用靶材的交換。所述上、下靶材31、32的消耗速度不限于是中央靶材33的消耗速度的2倍，例如，也可以是3倍或4倍等其他的整數(shù)倍速度。此外，上、下靶材31、32的交換時間也可以不一定同時。但是，以消耗速度較慢的中央靶材33的消耗極限導(dǎo)致的交換時間和先前交換的消耗速度較快的上、下靶材31、32的消耗極限導(dǎo)致的交換時間重疊的方式，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)奶幚項l件(例如，所述上、下把材31、32以及所述中央耙材33的各消耗極限量(厚度)，所述上、下靶材31、32以及所述中央靶材33的長度比率，所述上、下靶材31、32的消耗速度以及所迷中央靶材33的消耗速度)時，靶材的管理變得容易，并且靶材利用率提高。圖3~5是用于說明本發(fā)明的靶材的交換順序的圖。如圖3所示，對于由通過所述N批的處理達(dá)到消耗極限的上耙材31，以及下乾材32，和消耗了該N批后的中央耙材33，構(gòu)成的靶材來說，從有底中空軸13拆卸下螺母14,從該有底中空軸13拔下。之后，如圖4所示，將所述靶材分解，并且，代替達(dá)到消耗極限的上、下靶材31'、32，，將未使用的(新的)上、下靶材31、32連結(jié)到所述中央靶材33',由此，重新構(gòu)筑包含該未使用的上、下靶材31、32的靶材3，。如圖5所示，該靶材3，以嵌入到有底中空軸13外側(cè)的狀態(tài)下固定到上凸緣11上。在所述上靶材31的靠近所述中央靶材33，的部位(上靶材31的下端部)，形成使所述上靶材31與所述中央靶材33，連結(jié)位置的該上靶材31的直徑和該中央耙材33，直徑相同的前端較細(xì)形狀的錐形部。該錐形部用于可靠地防止所述電弧斑點(diǎn)在所述耙材31、33，之間移動時由所述直徑之間的差引起的電孤斑點(diǎn)的消弧，并且不一定需要其形成。同樣地，在下靶材32的靠近所述中央靶材33，的部位(下靶材32的上端部)，形成使所述下粑材32與所述中央靶材33，連結(jié)位置的下靶材32的直徑和該中央耙材33'的直徑相同的前端較細(xì)形狀的錐形部。該錐形部也用于可靠地防止所述電弧斑點(diǎn)在所述靶材32、33，之間移動時由所述直徑之間的差引起的電孤斑點(diǎn)的消弧，并且不一定需要其形成。接著，重復(fù)與上次相同數(shù)量的N批保護(hù)膜形成，由此，所述中央靶材33，達(dá)到消耗極限的同時，先前(上次)交換的上、下靶材31、32也達(dá)到消耗極限。在該時刻，耙材整體更新為如圖2所示的未使用的新的粑材3。這樣，靶材整體交換為新乾材之前的長度方向兩端部的交換頻率并沒有特別的限定。例如，在該中央部被交換一次期間，兩端部可以交換兩次，也可以交換三次以上。在以上所示的方法中，構(gòu)成靶材3的能夠分割的部分的上靶材31、下靶材32以及中央靶材33都能夠使用到消耗極限，所以，與所述特開2004-107750號公報中公開的現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠謀求減少相對于靶材有效消耗量的把材材料使用量以及提高耙材材料的成品率。并且，由于耙材的形狀沒有特別的限制，所以，例如將該靶材的形狀設(shè)定為和其長度方向正交的截面形狀尺寸在靶材全長上均勻的形狀，從而能夠謀求靶材3的制造成本的降低，并且能夠減少靶材3的成本。該效果在所述耙材3的制造中使用HIP成形的情況下特別顯著。例如，如所述現(xiàn)有技術(shù)那樣，在使用長度方向兩端部比中央部粗的形狀的棒狀靶材的方法中，在使用HIP處理對該棒狀靶材進(jìn)行成形的情況下，作為該HIP處理用的靶材材料收存盒，必須準(zhǔn)備多種盒直徑不同的收存盒，在直徑在長度方向整個區(qū)域均勻的扭材的制造中，其步驟以及設(shè)備被簡化。在本發(fā)明的電弧離子鍍方法中，可以根據(jù)需要將靶材的中央部(33)分割成多個。對于該分割來說，在靶材的尺寸非常長的情況(例如，靶材的全長為600mm以上的情況)下是有效的。在本發(fā)明的電弧離子鍍方法中，用于使靶材的長度方向兩端部(31、32)和中央部(33)的消耗速度改變的電弧斑點(diǎn)的位置控制不限于上述那樣的由永磁鐵5的位置控制來進(jìn)行。也能夠利用其以外的公知方法、例如陽極的位置控制的方法或陽極電流平衡的調(diào)節(jié)的方法來實施該電弧斑點(diǎn)的位置控制。本發(fā)明的電弧離子鍍方法中所使用的靶材的未使用時的形狀沒有特別的限制。該形狀可以是上述那樣的圓筒形狀以外的棱柱形狀或如圖6所示的平板形狀。此外，該靶材不限于和其長度方向正交的截面形狀在靶材全長上相同，也可以是未使用時兩端部的直徑比中央部的直徑稍大的形狀。在以上示出的電弧離子鍍方法中包括配置步驟和保護(hù)膜形成步驟，該配置步驟在真空室內(nèi)配置靶材和被處理物，該保護(hù)膜形成步驟利用真空電弧放電使所述靶材蒸發(fā)、離子化從而生成靶材物質(zhì)離子，并且將靶材物質(zhì)離子引導(dǎo)到所述處理物，進(jìn)行保護(hù)膜的形成，在該保護(hù)膜形成步驟中，進(jìn)行使靶材的長度方向兩端部的消耗速度(平均單位時間的蒸發(fā)量)比該革巴材的中央部的消耗速度快的靶材表面的電弧斑點(diǎn)位置控制。該控制能夠得到在被處理物的大致全長上均勻的膜厚分布。并且，在本發(fā)明的電弧離子鍍方法中，作為所述靶材，配置至少能夠分割為長度方向兩端部和其以外的中央部的耙材，如上所述地進(jìn)行使消耗速度變化的保護(hù)膜形成。此時，在靶材的至少中央部達(dá)到消耗極限之前，僅交換消耗速度較快的所述長度方向兩端部。對于這樣的部分的交換來說，能夠使構(gòu)成所述靶材的彼此能夠分割的各部分都能使用到消耗極限。這能夠與所述耙材的形狀無關(guān)地使相對于靶材有效消耗量的靶材材料使用量減少并提高靶材材料的成品率。由此，能夠謀求使靶材的制造成本減小以及低價格化，并且進(jìn)一步謀求保護(hù)膜形成品的低價格化。在所述配置步驟中，優(yōu)選使所述被處理物和具有與該被處理物的長度方向尺寸大致相同的長度尺寸的靶材，以該被處理物的長度尺寸和該靶材的長度尺寸為大致平行的姿勢相對置。在所述配置步驟中，進(jìn)一步優(yōu)選配置與長度方向正交的方向的截面形狀尺寸在乾材的全長上大致相同的靶材。這樣的靶材制造容易，能夠謀求成本的降低。另一方面，在所述保護(hù)膜形成步驟中，使所述靶材的中央部殘留而僅交換長度方向兩端部時，作為該長度方向兩端部，可以將形成有前端較細(xì)錐形部的部件作為該長度方向兩端部連結(jié)在所述中央部上，該形成有前端較細(xì)錐形部的部件使該長度方向兩端部與所述中央部的各連結(jié)位置處的該長度方向兩端部的直徑和該中央部的直徑相同。該錐形部防止所述各連結(jié)位置上的長度方向兩端部的直徑和中央部的直徑的差引起的電孤斑點(diǎn)的消弧。在所述配置步驟中，配置能夠分割成長度方向兩端部和中央部的三個部分的靶材，在所述保護(hù)膜形成步驟中，進(jìn)一步優(yōu)選調(diào)節(jié)所述長度方向兩端部的消耗速度和所述中央部的消耗速度并同時進(jìn)行保護(hù)膜形成，使得所述中央部達(dá)到消耗極限的該中央部的交換時間和在該中央部的交換時間前已經(jīng)交換的長度方向兩端部達(dá)到消耗極限的該長度方向兩端部的交換時間重疊。這樣，所述中央部的交換時間和所述長度方向兩端部的交換時間重疊，這使得能夠與所述長度方向兩端部同時交換所述中央部，容易進(jìn)行靶材的管理。實施例使用上述圖1中示出的裝置，進(jìn)行本發(fā)明的實施例和比較例(在上述特開2004-107750號公報中示出的現(xiàn)有技術(shù))的電弧離子鍍。被處理物2是圓筒形，外徑0)90mm,長度L:500mm。實施例的耙材3的全長是700mm，構(gòu)成圓筒形，構(gòu)成兩端部的上、下靶材31、32:外徑O130mm，內(nèi)徑(D50mm,長度150mm,構(gòu)成中央部的中央靶材33:外徑(D130mm，內(nèi)徑050mm，長度400mm，消耗極限為外徑070。此外，比較例的耙材的全長是700mm，構(gòu)成具有臺階差的圓筒形，兩端部外徑O130mm,內(nèi)徑O50mm，長度150mm，中央部外徑0>104.4mm，內(nèi)徑①50mm,長度400mm,消耗極限為外徑070。并且，為了得到在被處理物2的大致全長上膜厚的偏差為±5%以內(nèi)的均勻的膜厚分布，永磁鐵5的升降速度在行程兩端的50mm的區(qū)域設(shè)定為50mm/s,在其以外的中央部的區(qū)域，設(shè)定為100mm/s。即，上、下耙材31、32(在比較例中是兩端部)的消耗速度設(shè)定為中央粑材33(在比較例中是中央部)的消耗速度的兩倍的速度。由包含實驗的經(jīng)驗上可知，雖然裝置的規(guī)模也產(chǎn)生影響，但是，通常以該消耗速度比能夠在最大范圍內(nèi)得到均勻的膜厚分布。在實施例和比較例中都使用由Cr構(gòu)成的耗材，在真空室1內(nèi)導(dǎo)入N2氣體作為工藝氣體，控制N2氣體流量以將真空室1內(nèi)的壓力保持為3Pa,同時進(jìn)4亍在電弧電流為1000A下的真空電弧;汶電。通過該方法，每一批對15個^L處理物2進(jìn)行膜厚為10|iim的CrN保護(hù)膜的成膜。在本發(fā)明的實施例中，在108批，上、下耙材31、32達(dá)到消耗極限，僅將達(dá)到消耗極限的上、下靶材31、32交換為未使用的靶材。接著，進(jìn)行CrN保護(hù)膜的形成，在下一個108批，中央靶材33達(dá)到消耗極限的同時，先前交換的上、下靶材31、32也達(dá)到消耗極限。即，靶材3整體達(dá)到消耗極限。在表l中示出該結(jié)果。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>*1在消耗速度比是兩端部中央部=2:1的情況下，以兩端部和中央部同時達(dá)到消耗極限的方式所算出的[根據(jù)(1302-702):(乂2-702)=2:1]'由表1可知，在本發(fā)明的實施例中，與比較例(所述現(xiàn)有技術(shù))相比，可減少相對于靶材有效消耗量(b)的靶材材料使用量(a)、并且謀求提高靶材材料的成品率。并且，由于在耙材制造時的HIP成形時，與把材長度方向正交的截面形狀尺寸在靶材的全長上可以相同，所以，能夠謀求耙材3的制造成本的降低，并且能夠謀求保護(hù)膜形成品的低價^f匕。權(quán)利要求1.一種用于使用靶材在被處理物的表面形成保護(hù)膜的電弧離子鍍方法，其中，包括配置步驟，在真空室內(nèi)配置至少能夠分割為長度方向兩端部和其以外的中央部的靶材、和被處理物；保護(hù)膜形成步驟，利用將所述靶材作為陰極的真空電弧放電，使構(gòu)成該靶材的物質(zhì)蒸發(fā)并且離子化，將由該離子化產(chǎn)生的靶材物質(zhì)離子引導(dǎo)到所述被處理物，從而形成保護(hù)膜，在所述保護(hù)膜形成步驟中，以所述長度方向兩端部的消耗速度比所述中央部的消耗速度快的方式控制所述靶材表面的電弧斑點(diǎn)位置，并且，在所述靶材的中央部達(dá)到消耗極限之前，在所述長度方向兩端部的至少一個達(dá)到消耗極限的時刻，僅交換該端部，并繼續(xù)進(jìn)行保護(hù)膜形成。2.根據(jù)權(quán)利要求1的電弧離子鍍方法，其中，在所述配置步驟中，使所述被處理物和具有與該被處理物的長度方向尺寸大致相同的長度方向尺寸的粑材以該被處理物的長度尺寸和該靶材的長度尺寸大致平行的姿勢相對置。3.根據(jù)權(quán)利要求1的電弧離子鍍方法，其中，在所述配置步驟中，配置與長度方向正交的方向上的截面形狀尺寸在靶材全長上大致相同的靶材。4.根據(jù)權(quán)利要求3的電弧離子鍍方法，其中，在所述保護(hù)膜形成步驟中，使所述靶材的中央部殘留并僅交換長度方向兩端部時，將形成有前端較細(xì)錐形部的部件作為該長度方向兩端部連結(jié)在所述中央部上，該形成有前端較細(xì)錐形部的部件使該長度方向兩端部與所述中央部的各連結(jié)位置處的該長度方向兩端部的直徑和該中央部的直徑相同。5.根據(jù)權(quán)利要求1的電弧離子鍍方法，其中，在所述配置步驟中，配置能夠分割為長度方向兩端部和中央部的三個部分的耙材，在所述保護(hù)膜形成步驟中，以如下方式進(jìn)行保護(hù)膜形成，即所迷中央部達(dá)到消耗極限的該中央部的交換時間、和在該中央部的交換時間前已經(jīng)交換的長度方向兩端部達(dá)到消耗極限的該長度方向兩端部的交換時間重疊。6.—種在權(quán)利要求1的電弧離子鍍方法中使用的靶材，其中，具有長度方向兩端部和配置在其間并且分別與所述長度方向兩端部可分開地連結(jié)的中央部。全文摘要本發(fā)明提供電弧離子鍍方法以及該方法中使用的靶材，能夠得到在被處理物的大致全長上均勻的膜厚分布、并且能夠謀求提高靶材材料成品率和降低靶材制造成本。因此，在真空室(1)內(nèi)配置至少能夠分割為長度方向兩端部(31)、(32)和其以外的中央部(33)的靶材(3)和被處理物。在保護(hù)膜形成時，控制靶材表面的電弧斑點(diǎn)位置以使長度方向兩端部(31)、(32)的消耗速度比中央部(33)的消耗速度快，并且靶材(3)的中央部(33)達(dá)到消耗極限之前，在長度方向兩端部(31)、(32)的至少一個達(dá)到消耗極限的時刻，僅交換該端部并繼續(xù)進(jìn)行膜的形成。文檔編號C23C14/32GK101405428SQ20078000996公開日2009年4月8日申請日期2007年3月6日優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日發(fā)明者藤井博文申請人:株式會社神戶制鋼所