JP2003313653A

JP2003313653A - 真空蒸着装置

Info

Publication number: JP2003313653A
Application number: JP2002122163A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kurahashi; 肇倉▲はし▼
Original assignee: Sano Fuji Koki Co Ltd
Current assignee: Sano Fuji Koki Co Ltd
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2022-04-24
Also published as: JP4140270B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、ドームがほぼ１回転する間
に、容易に、しかも円滑かつ確実にワークホルダをドー
ムのワーク装着部で反転させる、かつ反転前位置及び反
転後位置でワークホルダを安定的に保持できるようにす
る。【解決手段】真空チャンバ１０内に設けられるドーム
１１のワーク装着部１４に装着したワークホルダユニッ
ト２０のワーク２が装着されているワークホルダ２３は
支持枠２１に反転軸２２を中心として反転可能に支持さ
れている。ワークホルダ２３には反転中心線Ｒからオフ
セットした位置に重心を位置させ、かつ反転駆動ロッド
２９により押動可能な反転作動部材２５が突出する状態
に設けられており、またワークホルダ２３にはストッパ
板２６が設けられ、このストッパ板２６は支持枠２１に
設けられ、ワークホルダ２３が反転前位置では第１のス
トッパ受け２７に、また反転後位置では第２のストッパ
受け２８にストッパ板２６が当接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被蒸着部材である
円形、角形等からなる板状部材、その他のワークの表面
に蒸着物質を成膜する真空蒸着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス基板等の薄板基板や、半導体ウエ
ハ等のワークの表面に蒸着物質を積層するために真空蒸
着装置が用いられる。一般的な真空蒸着装置の概略構成
を図１７に示す。同図から明らかなように、蒸着源１０
０が真空チャンバ１０１内に設けられており、この蒸着
源１００からの蒸着物質をガラス板等からなるワーク１
０３の表面に均一に付着させる。蒸着源１００は１また
は複数設けられるようになっており、図示したものにあ
っては、シャッタ１０４により２種類の蒸着物質を蒸着
させるように構成されている。１度に多数のワーク１０
３に蒸着できるようにするために、真空チャンバ１０１
内には回転式のドーム１０２が設けられており、このド
ーム１０２は、概略傘型の形状をしたものからなり、回
転軸１０２ａを中心として回転するようになっている。
このドーム１０２の斜面部等に所定数のワーク１０３が
装着される。さらに、真空チャンバ１０１の下部にはダ
クト１０５が接続されており、このダクト１０５には図
示しない真空ポンプが接続されて、真空チャンバ１０１
内が真空状態にされる。

【０００３】ここで、ワーク１０３がドーム１０２に固
定的に保持されていると、ワーク１０３の片面のみにし
か蒸着膜が形成されない。そこで、特開平５−２７１９
３５号公報にドームを傾斜方向に向けて複数に分割し
て、各分割ドームを反転させることによって、ワークの
表裏両面に蒸着膜を形成する構成としたものが開示され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ドーム
を複数に分割する構成とした場合には、装置構成が複雑
になり、組み付けが面倒になる等の問題点がある。ま
た、分割ドームを反転駆動するには、大きな駆動力が必
要であり、従って反転駆動手段が大型化する等の問題点
もある。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑み、ドームを分
割することなく、真空チャンバ内で容易にワークを反転
させることができる真空蒸着装置を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明は、真空チャンバ内に垂直軸の軸回りに回
転するドームが設けられ、このドームの斜面に円周方向
及び傾斜方向に向けて複数のワーク装着部が設けられ、
ドームの下部位置に蒸着源を配置して、各ワーク装着部
に装着されたワーク表面に蒸着膜を形成する真空蒸着装
置であって、前記ワークが着脱可能に装着されるワーク
ホルダと、前記ドームの斜面の傾斜方向に向けた反転中
心線を中心として、前記ワークホルダを１８０°回動可
能に前記ワーク装着部に支持させる反転軸と、前記ワー
クホルダを反転前位置と反転後位置とにそれぞれ位置決
めする反転前位置決め手段及び反転後位置決め手段と、
前記ドームが回転する間に前記ワークホルダを反転前位
置から反転後位置に反転させるための反転駆動手段と、
前記ワークホルダの反転前位置では、このワークホルダ
には前記反転前位置決め手段に保持させる方向に重心が
作用し、また前記反転駆動手段により前記ワークホルダ
を反転させる途中から反転後位置に至るまで、このワー
クホルダが前記反転後位置決め手段に保持させる方向に
重心が作用するように前記ワークホルダの重心位置をシ
フトさせる重心シフト手段とを備える構成としたことを
その特徴とするものである。

【０００７】ここで、重心シフト手段は重心位置をシフ
トさせることによりワークホルダを反転前位置と反転後
位置とにそれぞれ位置決め保持されるが、遅くともワー
クホルダが垂直状態となったときには、重心のシフトが
始まるようにする。このためには、重心シフト手段はワ
ークホルダの表面から突出するウエイトで構成すること
ができる。ウエイトはワークホルダが反転前位置となっ
ているときには、このワークホルダの上面から突出する
ようになし、かつワークホルダの反転方向はウエイトが
突出している側が起き上がる方向とする。ワークホルダ
は、まず重力に逆らう方向に回動するが、反転過程の中
間位置、具体的にはワークホルダが垂直になる直前に重
心位置がシフトして、ワークの回動方向の前方に向け
て、つまり反転後位置となる方向に重力が作用する。

【０００８】反転駆動手段はドームの外面または内面に
沿って平行に配置した押動部材で構成することができ
る。そして、この押動部材はワークホルダに作用して、
その反転動作を行なわせる作動状態と、ワークホルダか
ら離間した退避状態とに変位させる構成とする。この押
動部材を変位させる機構としては、回転動作、スイング
動作、往復動作等が可能である。いずれにしろ、ワーク
ホルダ側には押動部材により押動される反転動作部材を
設ける。反転駆動手段を構成する押動部材はドームに対
して平行に配置されるから、この反転動作部材は、押動
部材に当接させるために、ワークホルダから突出させる
ようにする。ウエイトはワークホルダから突出している
ので、このウエイトが反転動作部材を兼ねさせることが
できる。また、押動部材がこのウエイトの突出面とは反
対側に配置されている場合には、ワークホルダには押動
部材により押動される反転動作部材を別途設ける。具体
的には、例えばワークホルダのウエイト突出面とは反対
側の面に反転作動用突起を突出させて設けるように構成
できる。

【０００９】ワークホルダは、例えば上下２枚のフレー
ム部材からなり、ワークはこれら両フレーム部材間に挟
持されるように構成することができる。この場合、ワー
クは１枚装着するように構成することができるが、両フ
レーム間に所定の間隔を置いて２枚のワークを挟持させ
ることもできる。このワークホルダはドームに直接取り
付けることもできるが、ドームのワーク装着部に支持枠
を装着させるようになし、ワークホルダはこの支持枠に
前記反転軸を介して反転可能に装着する構成とするのが
望ましい。そして、反転前位置決め手段，反転後位置決
め手段は、ワークホルダの反転中心線と平行な２つの辺
から突出するストッパ部材と、支持枠の２辺に設けたス
トッパ受けとで構成することができる。反転駆動手段
は、ドームにおける各段のワーク装着部に装着されたワ
ークホルダを一斉に反転させるものであっても、ドーム
における各段のワーク装着部毎に個別的に反転させるよ
うにしても良い。

【００１０】ワークの表面にある種のパターンを形成す
ることができる。このためには、ワークホルダにワーク
を装着する際に、薄板からなるコートマスクをこのワー
クと対面させるようにしてワークホルダに装着する。コ
ートマスクはワークと接触させても良く、またワークか
ら離間させても良い。ワークホルダに装着したワークの
片面側にコートマスクを装着することもでき、また両面
にコートマスクを装着することも可能である。さらに、
ワークの表面形状が曲面となっている場合に、このワー
クに蒸着膜を均一に付着させるために、このワークから
所定の距離を離した位置にコートマスクを装着すること
ができる。この場合のコートマスクは支持枠等の蒸着源
に向く側に設ける。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。まず、図１は、本実施の形態にお
ける真空蒸着装置１の構成を示す図である。図１におい
て、１０は真空チャンバ１０であり、この真空チャンバ
１０の内部は真空状態に保持される。真空チャンバ１０
の内部には、ドーム１１及び蒸着源１２が設けられてい
る。ドーム１１は裁頭円錐形状、傘型、ドーム形状等の
形状をしており、垂直方向に設けた回転軸１３の軸回り
に回転するようになっている。ドーム１１の斜面部（直
線形状だけでなく曲線形状を含む）には、複数のワーク
装着部１４が形成されている。ワーク装着部１４はドー
ム１１の斜面において、円周方向に複数箇所配列されて
おり、かつ斜面の傾斜方向には複数段設けられている。
蒸着源１２は、ドーム１１に設けられている複数のワー
ク全てに蒸着物質が蒸着されるように、真空チャンバ１
０の下方に設けられる。

【００１２】各々のワーク装着部１４には、図２及び図
３に示したように、ワークホルダユニット２０が着脱可
能に装着される。ここで、図２はワークホルダユニット
２０を分解して示し、また図３にはドーム１１に装着し
たワークホルダユニット２０の図１にＲ−Ｒ線で示した
位置での断面を示す。

【００１３】これらの図において、２１は支持枠であ
り、この支持枠２１はドーム１１におけるワーク装着部
１４に装着される。ここで、支持枠２１はその自重でド
ーム１１に固定的に保持でき、またねじ等で固定するこ
ともできる。そして、この支持枠２１の内面には、ドー
ム１１の傾斜方向に向けて反転軸２２，２２が取り付け
られている。この反転軸２２は図１のＲ−Ｒ線上に位置
しており、このＲ−Ｒ線が反転中心線（以下反転中心線
Ｒという）である。反転軸２２にはワークホルダ２３が
連結して設けられており、ワークホルダ２３はこの反転
軸２２を中心として１８０°反転されるようになってい
る。この反転中心線Ｒはドーム１１における斜面の傾斜
方向を向いており、ワークホルダ２３は反転中心線Ｒに
対して対称な構造となっている。

【００１４】ワークホルダ２３はワーク２を着脱可能に
保持するものであり、かつこのワーク２の少なくとも有
効面は露出した状態に保持される。従って、ワークホル
ダ２３には開口部が形成されている。ワークホルダ２３
は、上ホルダフレーム２３Ｕと、下ホルダフレーム２３
Ｌとからなり、これら両ホルダフレーム２３Ｕ，２３Ｌ
間にワーク２が挟持されるようになっている。両ホルダ
フレーム２３Ｕ，２３Ｌは、間にワーク２を挟んだ状態
で、ねじ等の手段で接合・固定される。図示したワーク
ホルダ２３は、その下ホルダフレーム２３Ｌが厚肉とな
っており、ワーク２はこの下ホルダフレーム２３Ｌ内に
落とし込むようにして装着される。従って、下ホルダフ
レーム２３Ｌの開口部には保持段差２４が形成されてい
る。一方、上ホルダフレーム２３Ｕは概略平板形状とな
っている。そして、反転軸２２は下ホルダフレーム２３
Ｌに連結される。

【００１５】上ホルダフレーム２３Ｕの一つの角隅部に
近い位置には、ウエイト２５が立設されている。このウ
エイト２５は後述する反転駆動用の押動ロッド２９に押
動されて、反転作動部材として機能するものであり、か
つワークホルダ２３の重心位置を反転中心線Ｒからオフ
セットさせるためのものでもある。従って、ウエイト２
５の位置は、反転中心線Ｒからできるだけ遠い位置、例
えばワークホルダ２３の角隅位置乃至その近傍に配置さ
れる。また、その重量はある程度大きくする必要がある
が、あまり重量化すると、ワークホルダ２３の反転動作
の円滑性が損なわれる場合がある。さらに、ウエイト２
５の高さ寸法は、押動ロッド２９がワークホルダ２３を
ほぼ鉛直状態まで押動できるようになし、かつワークホ
ルダ２３の反転時に支持枠２１と干渉しない長さとす
る。

【００１６】ワークホルダ２３は、下ホルダフレーム２
３Ｌが下部側に、上部ホルダ２３Ｕが上部側に向いた状
態と、上ホルダフレーム２３Ｕが下を向き、下ホルダフ
レーム２３Ｌが上を向いた状態とに反転するものであ
る。そして、以下の説明においては、下ホルダフレーム
２３Ｌが下を向いた状態を反転前位置、上ホルダフレー
ム２３Ｕが下を向いた状態を反転後位置という。

【００１７】ワークホルダ２３には、ウエイト２５を設
けたことによってオフセットされた重心が位置する側と
は反転中心線Ｒを挟んで反対側の側部から突出するよう
にストッパ板２６が設けられている。そして、支持枠２
１には、反転中心線Ｒと平行な辺２１Ｒ，２１Ｌの下面
に凹部を形成することによって、第１，第２のストッパ
受け２７，２８としている。ワークホルダ２３に設けた
ストッパ板２６が第１のストッパ受け２７に当接するこ
とによって、このワークホルダ２３は反転前位置に保持
される。また、ストッパ板２６が第２のストッパ受け２
８に当接することによって、ワークホルダ２３は反転後
位置に保持される。従って、ストッパ板２６と第１のス
トッパ受け２７とにより反転前位置決め手段を構成し、
またストッパ板２６と第２のストッパ受け２８とにより
反転後位置決め手段を構成する。

【００１８】ここで、図示したこのストッパ板２６は厚
みの大きい下ホルダフレーム２３Ｌに連結して設けられ
ており、ワークホルダ２３が反転前位置に配置されてい
るときより反転後位置の方がストッパ板２６は高い位置
に配置される。このために、第１のストッパ受け２７，
第２のストッパ受け２８は支持枠２１の下面に形成され
る凹部からなる第１のストッパ２７と第２のストッパ受
け２８とでは、第２のストッパ受け２８方が深くなって
いる。なお、第１，第２のストッパ受け２７，２８の深
さ寸法は、ワークホルダ２３に対するストッパ板２６の
取付位置により定まるものである。

【００１９】ワークホルダユニット２０がドーム１１の
各ワーク装着部１４に装着された状態では、ワークホル
ダ２３は反転前位置となし、この状態ではウエイト２５
は上方に突出している。そして、ドーム１１が回転軸１
３の軸回りに回転している間に、このウエイト２５を押
動することによって、ワークホルダ２３を反転後位置と
なるように反転させられる。このために、真空チャンバ
１０内には押動ロッド２９が設けられており、この押動
ロッド２９は、図示しないモータ等の駆動手段によっ
て、回動軸３０を中心として、図１に実線で示した作動
位置と、仮想線で示した退避位置とにスイング動作する
ようになっている。作動位置では、ドーム１１とほぼ平
行な姿勢となり、ウエイト２５と当接する。一方、退避
位置に変位すると、ドーム１１が回転しても、ウエイト
２５とは非接触状態となる。従って、押動ロッド２９
と、その回動軸３０及び駆動手段により反転駆動手段が
構成される。

【００２０】真空蒸着装置１は以上のように構成される
ものであり、ワークホルダ２３の上下のホルダ２３Ｕ，
２３Ｌ間にワーク２を装着したワークホルダユニット２
０がドーム１１のワーク装着部１４に装着される。ここ
で、ワークホルダ２３に装着したワーク２には、その表
面に蒸着膜が形成されるものであり、ワーク２の素材と
しては、ガラス板、半導体ウエハ、フィルム基板等があ
り、また蒸着膜としては、各種のフィルタや偏光膜,導
電膜,誘電体膜等種々のものがある。いずれにしろ、ワ
ーク２の一面側だけに蒸着膜を形成するものもあるが、
この真空蒸着装置１ではワーク２の表裏両面に蒸着膜を
形成するのに適したものとなっている。ただし、ワーク
２の片面にのみ蒸着膜を形成するためにも用いることが
できるのはいうまでもない。

【００２１】そこで、ワーク２の表裏両面に蒸着膜を形
成するものとして、その蒸着方法について説明する。表
裏に同じ蒸着膜を形成する場合には、図１に示したよう
に、蒸着源１２は１種類のもので良いが、例えば図１７
に示されているように、２種類の蒸着源を真空チャンバ
１０内にセットするように構成すれば、ワーク２の表裏
両面に異なる蒸着膜を形成することができる。いずれに
しろ、ワークホルダユニット２０におけるワークホルダ
２３にワーク２を装着して、その支持枠２１をドーム１
１のワーク装着部１４に装着する。このワークホルダ２
３へのワーク２の着脱を容易にするために、図２に示し
たように、下ホルダフレーム２３Ｌに着脱用の切り欠き
部３１を２箇所設けておけば、ワーク２のワークホルダ
２３への着脱操作を容易に行なえることになる。

【００２２】そして、ワーク２の片面への蒸着を行なう
に当っては、図４に示したように、ワークホルダ２３を
反転前位置に保持する。この反転前位置では、ワークホ
ルダ２３に取り付けたウエイト２５は上方に突出してい
る。そして、ドーム１１の回転方向は図４に矢印Ｓで示
した方向である。ワークホルダ２３の重心位置はウエイ
ト２５が設けられている側にオフセットしているので、
このウエイト２５の重力によって、ワークホルダ２３は
図４の矢印ＧＮ方向に回転しようとする。しかしなが
ら、ワークホルダ２３の重心位置とは反対側に設けたス
トッパ板２６が支持枠２１の第１のストッパ２７に当接
しており、ワークホルダ２３の矢印ＧＮ方向への動きが
規制されて、反転前位置に位置決めされ、ワークホルダ
２３はこの位置に安定した状態で保持されており、ドー
ム１１の回転中にワークホルダ２３がみだりに動くおそ
れはない。ドーム１１が回転することによって、ワーク
ホルダ２３に挟持されているワーク２の下側を向いた面
に蒸着源１２からの蒸着物質が付着することになる。そ
して、必要な膜厚の蒸着膜がワーク２に積層されるまで
蒸着が継続される。

【００２３】この一面側に蒸着膜が形成されると、ワー
クホルダ２３を反転後位置となるように反転させて、ワ
ーク２のもう一面に蒸着膜を形成する。このワークホル
ダ２３の反転は、真空チャンバ１０内に配置したまま
で、しかも真空チャンバ１０の内部を真空状態に保った
ままで行なわれる。

【００２４】而して、前述した一面の蒸着時には、押動
ロッド２９は、図４において、ウエイト２５とは非接触
状態、つまり退避位置に保持されている。そこで、ワー
クホルダ２３を反転させるために、押動ロッド２９を実
線で示した退避位置から、ウエイト２５に当接可能な作
動位置（同図に仮想線で示した位置）に変位させる。ド
ーム１１が矢印Ｓ方向に回転しているので、押動ロッド
２９が作動位置に配置されていると、ワークホルダ２３
から突出しているウエイト２５に当接する。その結果、
ウエイト２５は押動ロッド２９に押動される。このウエ
イト２５の押動方向は、このワークホルダ２３の重心位
置側が持ち上がる方向であり、かつワークホルダ２３に
設けたストッパ板２６が支持枠２１の第１のストッパ受
け２７から離間する方向である。従って、図５に示した
ように、押動ロッド２９によるウエイト２５の押動によ
りワークホルダ２３は反転軸２２を中心として回動する
ことになる。このときには、ワークホルダ２３に対して
は重力が回動方向とは反対方向に作用している。

【００２５】この押動ロッド２９によるウエイト２５の
押動は、図６に示したように、ワークホルダ２３がほぼ
垂直状態となるまで、若しくはその直前まで続く。ウエ
イト２５はワークホルダ２３から突出しているので、ワ
ークホルダ２３の垂直状態では、ウエイト２５が反転軸
２２を中心として垂直な面Ｐにおいて、重心位置が図６
の右側、つまりワークホルダ２３の反転方向の前方にシ
フトする。その結果、ワークホルダ２３が遅くとも垂直
状態となる以前に、このワークホルダ２３に作用する重
力は回動方向の順方向に向くようになる。その結果、押
動ロッド２９による駆動力によらず、自重の作用で図中
の矢印ＧＴ方向に回動する。

【００２６】ここで、本実施の形態ではウエイト２５は
実質的に四角柱の形状としているが、前述したようにウ
エイト２５は、ワークホルダ２３の反転動作をより迅速
かつ確実に行なうためのものであり、この目的を達成す
るために種々の形状とすることができる。例えば、図２
に仮想線Ｐ１で示したように、反転方向の後方に向けて
傾斜する斜面部を形成することができる。この場合に
は、ドーム１１の回転速度が一定であるとすれば、鉛直
面としたウエイト２５より反転速度が速くなる。また、
図２に仮想線Ｐ２で示したように、ウエイトの上端部に
向かうに応じて反転方向の前方側に突出する突出部を形
成すれば、ワークホルダ２３の反転軌跡において、反転
方向前方への重心シフトする時点を早めることができ
る。そして、ウエイト２５をどのような形状にするかは
ともかくとして、押動ロッド２９の作動位置において、
少なくともワークホルダ２３の重心が反転方向前方にシ
フトするまでの間だけウエイト２５を押動するようにな
っておれば良い。そして、この時点以後であれば、何時
でも押動ロッド２９を作動位置から退避位置に変位させ
ることができる。

【００２７】そして、ウエイト２５は、図７に示したよ
うに、支持枠２１の内側を通過して、図８に示したよう
に、ワーク２における未蒸着面が下を向くことになる。
ここで、図８の状態では、ワークホルダ２３の重心位置
は反転軸２２を境としてドーム１１の回転方向の後方側
にシフトすることになる。そして、ワークホルダ２３が
反転後位置になると、ワークホルダ２３に設けたストッ
パ板２６が第２のストッパ受け２８に当接する。この状
態では、ワークホルダ２３の重心位置がドーム１１の回
転方向の後方側にオフセットした位置になっているの
で、ワークホルダ２３はさらに矢印ＧＴ方向に回動しよ
うとする。その結果、ストッパ板２６が第２のストッパ
受け２８に押し付けられるようになり、ワークホルダ２
３は図８に示した反転後位置に安定的に保持される。

【００２８】以上によりワークホルダ２３が反転して、
ワーク２の他面側が蒸着源１２に向くことになる。従っ
て、この状態でワーク２の既に蒸着膜が形成された面と
は反対側の面に蒸着膜の形成が行なわれる。これによっ
て、真空チャンバ１０を大気圧状態にすることなく、連
続してワーク２の表裏両面に蒸着膜が形成される。

【００２９】ここで、ワークホルダ２３の重心位置は、
反転中心線Ｒを挟んで反転方向の前方側となっているだ
けではなく、この反転中心線Ｒと直交する面において、
つまりワークホルダ２３の反転軸２２の軸心位置を含
み、このワークホルダ２３と平行な面（図６に示した面
Ｐ）に対して、反転方向の前方側に重心位置が存在して
いるので、ワークホルダ２３が反転前位置から９０°乃
至それ以下の角度だけ回動させると、その自重の作用で
確実に反転後位置に変位することになる。

【００３０】このように、ワークホルダ２３の反転は、
ワークホルダ２３の重心移動とドーム１１の回転動作を
利用して行なうようにしているので、押動ロッド２９を
退避位置から作動位置に変位させるという極めて単純な
動作を行わせるだけで、ドーム１１がほぼ１回転する間
に、円滑かつ確実にワーク２を装着したワークホルダ２
３を反転させることができる。

【００３１】さらに、ワークホルダ２３は、その反転前
位置でも、また反転後位置でも、反転中心線Ｒからオフ
セットしている重心による重量差に基づいてストッパ板
２６の第１，第２のストッパ受け２７，２８への押し付
け力が作用するので、その固定性及び安定性が十分得ら
れる。

【００３２】以上のことから、ワーク２を装着したワー
クホルダ２３の反転駆動機構の構成が極めて簡略化され
る。その結果、真空チャンバ１０を必要以上大きくする
必要もなくなる。さらに、ワークを反転させるために、
ドームを分割する必要もないので、全体として真空蒸着
装置１の構成が簡単になり、組み立て性等の点でも優れ
たものとなる。

【００３３】ところで、前述した実施の形態では、ワー
クホルダには1枚のワークしか保持されていないが、ワ
ークの片面だけに蒸着膜を形成する場合には、ワークホ
ルダに２枚のワークを装着させるように構成する。即
ち、図９に示したように、ワークホルダ４０を３つの部
材で形成する。同図から明らかなように、ワークホルダ
４０は上ホルダフレーム４０Ｕ,下ホルダフレーム４０
Ｌ及びスペーサフレーム４０Ｍから構成される。スペー
サフレーム４０Ｍは反転軸２２に連結される本体部４１
に上下２枚のワーク２ａ,２ｂ間に間隔を持たせるスペ
ーサ部４２を内側に張り出させたもので構成される。ま
た上ホルダフレーム４０Ｕ及び下ホルダフレーム４０Ｌ
は同じ形状のものであり、スペーサフレーム４０Ｍの本
体部４１に接合される枠状の本体４３にワーク２ａ,２
ｂの端面と当接する突条部４４とを有する。そして、ス
ペーサフレーム４０Ｍのスペーサ部４２の上下両面にワ
ーク２ａ，２ｂを接合させた状態で、上ホルダフレーム
４０Ｕは突条部４４を下向きにし、また下ホルダフレー
ム４０Ｌは突条部４４を上向きにしてスペーサフレーム
４０Ｍに接合させて、ねじ等の手段で固定するようにし
て組み付けられる。また、ウエイト２５は上ホルダフレ
ーム４０Ｕから突出するように設けられる。

【００３４】このように構成すれば、２枚のワーク２
ａ,２ｂを保持するワークホルダ４０を支持枠４５に装
着した状態で、ドーム１１に装着することによって、ま
ずこのワークホルダ４０を反転前位置として、1枚のワ
ーク、例えばワーク２ａの表面に蒸着膜を形成した後
に、ワークホルダ４０を反転させることによって、もう
1枚のワーク２ｂの表面に蒸着膜を形成することができ
る。従って、真空蒸着装置１において、真空チャンバ１
０内の真空を解放することなく、ドーム１１におけるワ
ーク装着部１４の数の２倍のワークに対して蒸着膜の形
成処理を行なえることになる。なお、ワークホルダ２３
と実質的に同じ構成となし、間にリング状のスペーサを
配置することによっても２枚装着用のワークホルダを構
成することもできる。

【００３５】ところで、ドームは真空チャンバ内で回転
するようになっているが、このドームの回転駆動方式と
しては、例えば、図１０に示したように、真空チャンバ
１０の上部側に回転軸５０を設けて、この回転軸５０の
下端部にホルダアーム５１を複数本（少なくとも１２０
°の位置関係に３本）連結して設け、これら各ホルダア
ーム５１を斜め下方向に放射状に延在させ、それらの端
部にフック５２を取り付けて、これら各フック５２上に
多数のワーク装着部１４を設けたドーム１１を設置する
ことにより保持するように構成したものがある。この場
合には、ドーム１１の上部位置にホルダアーム５１が位
置しているので、押動ロッドをドーム１１の上面部側に
配置すると、この押動ロッドは、その作動位置に変位さ
せると、ホルダアーム５１と干渉することになる。

【００３６】この場合には、ドーム１１に装着したワー
クホルダ５３を反転させるための反転駆動手段はドーム
１１の下面側に配置する。即ち、ドーム１１の下面と実
質的に平行になるように作動軸５４を設けて、この作動
軸５４に押動板５５を取り付けるように構成する。この
押動板５５はドーム１１において、最上段のワークホル
ダ５３の位置から最下段のワークホルダ５３の位置まで
カバーする長さを有するものである。

【００３７】一方、ワークホルダ５３は、図１１に示し
たように、その反転軸５６を中心として、ドーム１１に
装着した支持枠５７に反転可能に支持されており、この
ワークホルダ５３には、反転前位置において、上方に突
出するウエイト５８が設けられて、このウエイト５８に
よりワークホルダ５３の重心位置が反転軸５６の位置か
らオフセットしている点は、前述した第１の実施の形態
と同様である。前述したように、反転駆動手段はこのウ
エイト５８に反転駆動力を作用させることはできない。
そこで、ワークホルダ５３におけるウエイト５８の突出
側とは反対側に反転作動用突起としての反転作動ピン５
９が設けられている。ここで、反転作動ピン５９は、ウ
エイト５８によるワークホルダ５３の重心位置をシフト
させる機能に対してできるだけ影響を与えないようにす
るために、軽量のものとし、かつ反転軸５６の配設位置
に設けるのが望ましい。

【００３８】以上のように構成することによって、図１
１から明らかなように、作動軸５４の押動板５５をドー
ム１１とは反対方向に向けると、ワークホルダ５３に設
けた反転作動ピン５９に対しては非接触状態に保たれ、
支持枠５７に設けた第１のストッパ受け６０にワークホ
ルダ５３のストッパ板６１が当接して、ウエイト５８に
よる重心の作用で反転前位置に安定的に保持される。従
って、ドーム１１の回転によりワークの表面に蒸着膜が
形成される。ワークの一側面に所定の膜厚を有する蒸着
膜が形成されると、ドーム１１の回転を継続しながら、
作動軸５４を所定角度（好ましくは１８０°）回動させ
て、図１１の仮想線の位置に配置する。これによって、
作動軸５４に取り付けた押動板５５がワークホルダ５３
に設けた反転作動ピン５９と当接する状態となる。な
お、この場合には、ドーム１１の回転方向は図１１の矢
印方向となる。

【００３９】その結果、ドーム１１の回転により反転作
動ピン５９が押動板５５により押動されて、図１２に示
したように、ワークホルダ５３が反転軸５６を中心とし
て反転動作する。そして、第１の実施の形態で説明した
と同様、ワークホルダ５３がほぼ垂直状態になる前に、
ウエイト５８の作用によって、その重心位置がワークホ
ルダ５３の反転方向前方にシフトするから、それ以後は
自重の作用によって反転動作を継続し、図１３に示した
ように、ストッパ板６１が支持枠５７に設けた第２のス
トッパ受け６２に当接した反転後位置になり、その位置
で安定的に保持される。従って、そのままワークの反対
面の蒸着を行なうことができる。なお、ドーム１１に装
着されている全てのワークホルダ５３が反転すると、作
動軸５４を図１３の矢印方向に回動させることによっ
て、押動板５５は、反転作動ピン５９はもとより、ウエ
イト５８に対しても非接触状態に保つことができ、ワー
クに対する成膜工程をそのまま続行できる。

【００４０】ところで、ワークの表面全体にわたって蒸
着膜を形成するのではなく、ワークの表面における一部
分に蒸着膜を形成する場合には、図１４及び図１５に示
したように、ワークホルダ７０の上ホルダユニット７０
Ｕと下ホルダユニット７０Ｌとの間に、ワーク７１と共
に、このワーク７１の表面に転写すべきコートマスク７
２を挟み込むように装着する。ここで、コートマスク７
２は、例えば図1５に示したように、所定の打ち抜きパ
ターン７２ａを設けたものから構成される。また、コー
トマスクはワークホルダに装着したワークの両面に同じ
パターンを有するもの、若しくは相互に異なるパターン
を有するコートマスクを装着するようにしても良い。さ
らに、図９に示した２枚のワークを保持するワークホル
ダにも、その片側若しくは両側にコートマスクを接合さ
せるようにして装着することもできる。

【００４１】ところで、前述した実施の形態では、ウエ
イト２５は、ドーム１１が１回転する間に、このドーム
１１の各ワーク装着部１４に装着されている全てのワー
クホルダ２３を反転させるようにしているが、ワークホ
ルダ２３の反転に時間差を持たせることもできる。この
ためには、反転駆動手段を、例えば図１６に示したよう
に構成すれば良い。即ち、同図に示したように、ドーム
１１の傾斜角とほぼ一致する取付板８０を真空チャンバ
１０に設け、この取付板８０にソレノイド，シリンダ等
からなる駆動手段８１を装着するように構成されてい
る。駆動手段８１は、それぞれドーム１１における傾斜
面方向に並んだ各段のワークホルダユニット２０の位置
に配置されており、これら各駆動手段８１のロッド８１
ａの先端に反転駆動板８２を取り付けるように構成して
いる。

【００４２】反転駆動板８２はワークホルダ２３に設け
たウエイト２５と係合して押動することによって、ワー
クホルダ２３を反転させるためのものである。従って、
所望のタイミングで各々の駆動手段８１におけるロッド
８１ａを伸長させれば、それに対応する段を構成する各
ワークホルダ２３が反転するが、他の段のワークホルダ
２３は反転前位置に保持される。

【００４３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、ドームの回転動作を利用して、ワークを保持するワ
ークホルダの重心移動により反転させるようにしたの
で、簡単な構成で、ドームがほぼ１回転する間に、容易
に、しかも円滑かつ確実にワークホルダをドームのワー
ク装着部で反転させることができ、かつ反転前位置及び
反転後位置でワークホルダを安定的に保持できる等の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す真空蒸着装置の概
略構成図である。

【図２】ワークホルダユニットの分解斜視図である。

【図３】図１のＲ−Ｒ線に沿った位置の拡大断面図であ
る。

【図４】ワークホルダの反転前位置を示す動作説明図で
ある。

【図５】ワークホルダの反転開始直後の状態を示す動作
説明図である。

【図６】ワークホルダの垂直状態を示す動作説明図であ
る。

【図７】ワークホルダが支持枠の内部を通過する状態を
示す動作説明図である。

【図８】ワークホルダの反転後位置を示す動作説明図で
ある。

【図９】ワークホルダの他の構成例を示す断面図であ
る。

【図１０】本発明の第２の実施の形態を示す真空蒸着装
置の概略構成図である。

【図１１】ワークホルダの反転開始前位置を示す動作説
明図である。

【図１２】ワークホルダの反転開始直後の状態を示す作
動説明図である。

【図１３】ワークホルダの反転後位置を示す動作説明図
である。

【図１４】コートマスクを装着した状態のワークホルダ
の断面図である。

【図１５】コートマスクの一例を示す正面図である。

【図１６】反転駆動手段の他の構成例を示す構成説明図
である。

【図１７】従来技術による真空蒸着装置の概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１真空蒸着装置２，２ａ，２ｂ，７１ワーク１０真空チャンバ１１ドーム１２蒸着源１３回転軸１４ワーク装着部２０ワークホルダユニット２１，４５，５７支持枠２２，５６反転軸２３，４０，５３，７０ワークホルダ２３Ｕ，４０Ｕ，７０Ｕ上ホルダユニット２３Ｌ，４０Ｌ，７０Ｌ下ホルダユニット２５，５８ウエイト２６，６１ストッパ板２７，６０第１のストッパ受け２８，６２第２のストッパ受け２９押動ロッド４０Ｍスペーサフレーム５４作動軸５５押動板５９反転作動ピン７２コートマスク８１駆動手段８２反転駆動板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空チャンバ内に垂直軸の軸回りに回転
するドームが設けられ、このドームの斜面に円周方向及
び傾斜方向に向けて複数のワーク装着部が設けられ、ド
ームの下部位置に蒸着源を配置して、各ワーク装着部に
装着されたワーク表面に蒸着膜を形成する真空蒸着装置
において、前記ワークが着脱可能に装着されるワークホルダと、前記ドームの斜面の傾斜方向に向けた反転中心線を中心
として、前記ワークホルダを１８０°回動可能に前記ワ
ーク装着部に支持させる反転軸と、前記ワークホルダを反転前位置と反転後位置とにそれぞ
れ位置決めする反転前位置決め手段及び反転後位置決め
手段と、前記ドームが回転する間に前記ワークホルダを反転前位
置から反転後位置に反転させるための反転駆動手段と、
前記ワークホルダの反転前位置では、このワークホルダ
は前記反転前位置決め手段に保持させる方向に重心が作
用し、また前記反転駆動手段により前記ワークホルダを
反転させる途中から反転後位置に至るまで、このワーク
ホルダが前記反転後位置決め手段に保持させる方向に重
心が作用するように、前記ワークホルダの重心位置をシ
フトさせる重心シフト手段とを備える構成としたことを
特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】前記重心シフト手段は前記ワークホルダ
の表面から突出するウエイトで構成され、このウエイト
は前記ワークホルダが前記反転前位置となっているとき
には、このワークホルダの上面から突出していることを
特徴とする請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項３】前記反転駆動手段は前記ウエイトを押動
する押動部材から構成したことを特徴とする請求項２記
載の真空蒸着装置。
【請求項４】前記ワークホルダの前記ウエイト突出面
とは反対側の面に反転作動用突起を突出させて設け、前
記反転駆動手段はこの反転作動用突起を押動するもので
あることを特徴とする請求項２記載の真空蒸着装置。
【請求項５】前記ワークホルダは上下２枚のフレーム
部材からなり、前記ワークはこれら両フレーム部材間に
挟持されるものであることを特徴とする請求項１記載の
真空蒸着装置。
【請求項６】前記両フレーム間に所定の間隔を置いて
２枚のワークを挟持させる構成としたことを特徴とする
請求項５記載の真空蒸着装置。
【請求項７】前記ワークホルダには、それに装着した
ワークの少なくとも一方の蒸着膜形成面に当接させて、
コートマスクを配置する構成としたことを特徴とする請
求項４記載の真空蒸着装置。
【請求項８】前記ドームの前記ワーク装着部には支持
枠が装着され、前記ワークホルダはこの支持枠に前記反
転軸を介して反転可能に装着する構成としたことを特徴
とする請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項９】前記反転前位置決め手段及び反転後位置
決め手段は、前記ワークホルダの前記反転中心線と平行
な２つの辺から突出するストッパ部材と、前記支持枠の
２辺に設けた第１，第２のストッパ受けとで構成したこ
とを特徴とする請求項８記載の真空蒸着装置。
【請求項１０】前記反転駆動手段は、前記ドームにお
ける各段のワーク装着部に装着された前記ワークホルダ
を一斉に反転させるものであることを特徴とする請求項
1記載の真空蒸着装置。
【請求項１１】前記反転駆動手段は、前記ドームにお
ける各段のワーク装着部毎に個別的に反転させるもので
あることを特徴とする請求項１記載の真空蒸着装置。