JP2004091866A

JP2004091866A - Vacuum deposition mechanism

Info

Publication number: JP2004091866A
Application number: JP2002255454A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Takahashi; 高橋　善則; Masato Nakagome; 中込　真人; Shinichi Yamamoto; 山本　真一
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP3730203B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum deposition system which can prevent the occurrence of variations in pressure and gas concentration by displacement drifts within a vacuum vessel 1, and can make the thin films formed on bodies for deposition homogeneous even in the individual bodies for deposition or with the bodies for deposition with each other by stabilizing the quality of deposition materials. SOLUTION: The vacuum deposition system forms the thin film by a mechanism 12 for generating the deposition materials disposed within the vacuum vessel 1 decompressed by an air displacement pump. Sidewalls 4A and 4B facing the interior of the vacuum vessel 1 are provided with a plurality of air outlets 4C communicatively connected with the air displacement pump in such a manner that the air outlets are arranged to be offset vertically and laterally. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばガラス基板等の被成膜体に金属酸化物等の薄膜を多層に成膜して光学フィルター等を製造する真空成膜装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の真空成膜装置としては、例えば特開２００２−１１５０５２号公報や特開２００２−１１５０５５号公報に、真空成膜室（真空容器）内において被成膜体を回転させながら表面にイオンアシスト蒸着によって薄膜を形成するとともに、この被成膜体上に形成される薄膜を光学的方法によって測定するものが提案されている。すなわち、これらの装置においては、真空隔壁によって内外が仕切られて真空ポンプにより内部を高真空に維持できるようにされた上記真空成膜室の内部底面にイオン銃および蒸着装置が設けられるとともに、真空成膜室の上部中央の外側にはモータが設置され、このモータの回転軸が真空成膜室内に真空シールしながら真空隔壁を貫通して延長され、その先端部に被成膜体としてガラス基板が保持されて回転できるようにされている。また、この真空成膜室内には、受光レンズが上記真空隔壁に支持されてガラス基板上に配設されており、光源から上記ガラス基板に照射光を照射してその透過光を上記受光レンズにより受光し、その強度が膜厚に依存して変化することを利用して膜厚を算出するようにされている。なお、このように被成膜体としてのガラス基板の膜厚を直接測定するのに代えて、真空容器内にモニターガラスを配置してその表面に形成された薄膜の膜厚を測定するものも提案されている。また、化合物の蒸着やアシスト蒸着においては、真空成膜室内を所定の圧力に排気した後に特定のガスを真空成膜室内に導入することも行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような真空成膜装置においては、成膜を開始するときは勿論、成膜中も真空成膜室内を所定の真空度に制御するため、真空ポンプにより排気が行われる。また、上述のように特定のガスを真空成膜室に導入して成膜を行う場合も、成膜中にはこのガスの圧力を制御するために真空排気が行われている。ところが、上記公報に記載された従来の真空成膜装置では、真空成膜室の上記隔壁に開口させられて真空ポンプに連通させられる排気口が該隔壁に配置されているだけであり、また真空ポンプとして拡散ポンプを用いた場合にはその高さの制約から排気口は真空成膜室の上側に配置されざるを得ず、このように排気口が隔壁の上下や、あるいは左右の一方に偏って配置されていると、成膜中の真空成膜室からの排気もこの排気口が配置された側に偏ったものとなって排気偏流を生じ、これによって真空成膜室内に圧力のばらつきや、上述のように特定のガスを導入した場合にはそのガス濃度にもばらつきが発生するおそれがあり、その結果、成膜物質の品質が一定にならなくなって、たとえ成膜中に被成膜体を回転させていても、複数の被成膜体同士の間や個々の被成膜体において形成された薄膜の品質が不均一となってしまう。
【０００４】
また、上記蒸着装置において化合物よりなる蒸着源から電子ビームガンによって蒸着物質（成膜物質）を発生させて蒸着を行う場合などには、電子ビームの照射によってこの化合物が分解して発生したガスの滞留により蒸着源周辺のガス濃度が高くなることがあるが、そのような場合にこのように排気が偏っていて蒸着源周辺のガス濃度が高いままだと、例えば酸化物を蒸着する場合には蒸着源周辺の酸素濃度が高くなるために電子ビームガンがアーキング等の異常放電を起こして安定した成膜物質の発生を阻害したりフィラメントの寿命の短縮を招いたりするおそれもある。さらに、このように成膜物質を蒸着して薄膜を形成する場合に、上記公報に記載されたようなイオンアシスト蒸着を行うのに代えて、プラズマガンを用いてプラズマアシスト蒸着を行う場合には、やはり蒸着源周辺の圧力が高いと電子銃がアーキング等の異常放電を起こしたり、プラズマの状態が不安定となったりするおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、真空容器（真空成膜室）内に排気偏流による圧力、ガス濃度のばらつきが生じるのを防ぐことができ、これによって成膜物質の品質を安定化させて、被成膜体に形成される薄膜も、個々の被成膜体中や被成膜体同士でも均質なものとすることが可能な真空成膜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】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、排気ポンプによって減圧させられる真空容器内に収容された被成膜体に、該真空容器内に配設された成膜物質の発生機構によって薄膜を形成する真空成膜装置において、上記真空容器の内部に臨む側壁に、上記排気ポンプに連通させられる複数の排気口を、上下左右に互い違いの配置となるように設けたことを特徴とする。従って、このように構成された真空成膜装置では、例えば排気口が２つ設けられている場合にはこれらが上下左右に互い違いの対角位置に配置されることとなり、またこれより多くの排気口が設けられている場合には上下左右に互い違いの千鳥状あるいは市松模様状の配置をとることとなり、これにより真空容器内の鉛直方向および水平方向に均一な排気が可能となって真空容器内に排気偏流が生じるのを防ぐことができる。このため、かかる排気偏流によって真空容器内に圧力のばらつきや、ガスを導入した場合のガス濃度のばらつきが生じるのを防ぐことができ、これによって成膜物質の品質安定化を図って被成膜体に形成される薄膜の均質化、高品質化を促すことが可能となる。
【０００７】
ここで、このように複数の排気口を互い違いの配置に設けるに際して、上記真空容器に、この真空容器に連通する補助排気室をその外側に膨出するように隣設し、上記排気口をこの補助排気室の側壁に設けるようにすれば、この補助排気室において真空容器内から排気口に向かう排気の流れをより均一にすることができて、一層確実な成膜品質の安定化を図ることができる。また、この場合に、上記補助排気室の水平断面を略三角形状とすれば、この三角形の２辺を構成する上記側壁にそれぞれ排気口を配置することができて、これら複数の排気口と真空容器内の空間の中心部との間隔を略等しくすることができるので、成膜が行われるこの中心部において特に圧力やガス濃度等のより一層の均一化を図ることができ、従って被成膜体に形成される薄膜についてもその品質の一層の均一化、安定化を図ることが可能となる。
【０００８】
一方、本発明によれば、上述のように排気口が上下左右に互い違いの配置をとることにより真空容器内の均一な排気が可能となって排気偏流が生じるのを防ぐことができるため、上記成膜物質の発生機構が、真空容器内に配設される蒸着源から蒸着物質を成膜物質として発生させて被成膜体に蒸着する真空蒸着機構を備えたものである場合でも、上記蒸着源の周辺でのガス濃度の上昇を防ぐことができ、この真空蒸着機構の電子ビームガンにアーキング等の異常放電が生じたり、またプラズマアシスト蒸着を行う場合にプラズマの状態が不安定となったりするのを防ぐことができる。また、特にこのような場合においては、こうして上下左右に互い違い配置された複数の排気口のうち、下側に配置される排気口の下縁の鉛直方向の位置を、上記成膜物質の発生機構の鉛直方向の位置と略同じ位置か、これよりも低い位置に配設することにより、上述のように酸化物を蒸着源として成膜物質を蒸着する際に、この酸化物が分解して発生した酸素ガスが上記発生機構の電子ビームガンやプラズマガン周辺で滞留するのを防ぐことができ、アーキング等の異常放電による電子ビームガン等のフィラメントの寿命短縮などを一層確実に防止することが可能となる。
【０００９】
また、高真空の残留ガスの主成分である水分を除去し、質の良い真空とするために、真空容器の内部に臨む側壁には、該真空容器内の水分を凝集させる凝集機構が備えられるのが望ましい。特に、本発明の真空成膜装置においては、複数の排気口が上述のように上下左右に互い違いに配置されているので、真空容器内に臨む側壁にはこれらの排気口が配置されないスペースが該排気口とは逆の上下左右の互い違いに空けられることとなるので、このスペースにコールドパネルやコールドトラップ等の上記凝集機構を配すれば、主排気口のコンダクタンスを小さくすることなく水分を凝集、除去することが可能となる。さらに、当該真空成膜装置は、被成膜体に薄膜を形成する各種の真空成膜に適用可能であるが、被成膜体が、上記薄膜が形成されて光学フィルターとして用いられるガラス基板等の基板であって、取り分け高い成膜品質や均質な薄膜形成が要求される場合に用いて、効果的である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１ないし図６は本発明の一実施形態を示すものであって、この実施形態は、被成膜体としてガラス基板に薄膜を形成することにより光学フィルターを製造する真空成膜装置に本発明を適用したものである。本実施形態において真空容器１は、その本体２が、上下の天板２Ａおよび底板２Ｂと両側方の側板２Ｃ，２Ｄとから構成されて正面と背面とが開口させられた外形略直方体状の箱形をなし、かつ内部に形成される空間（チャンバー）は略立方体状をなすようにされたものであり、この本体２の正面側の開口部にはヒンジによって横開きに開閉可能に扉３が取り付けられるとともに、背面側には補助排気室４を介して真空排気ポンプ５が取り付けられていて、扉３を閉じて排気ポンプ５を駆動することにより、本体２内の上記空間が補助排気室４を介して真空排気されて高真空に維持されるようになされている。
【００１１】
ここで、上記真空容器１は、その上記本体２と扉３とが、例えばＪＩＳ　Ｈ　４０００におけるＡ５０５２等のアルミニウム合金によって形成されており、上記補助排気室４の外壁も同材質で形成されている。さらに、このうち本体２の側板２Ｃ，２Ｄの外側面には、側面視に図２に示すように補強リブ６が取り付けられており、本実施形態ではこの補強リブ６も、本体２等と同じくアルミニウム合金によって形成されるとともに、ボルト止めによって側板２Ｃ，２Ｄに取り付けられている。また、上記扉３にも正面視に図１に示すような井桁状をなすようにアルミニウム合金よりなる補強リブ６がやはりボルト止めされて取り付けられており、さらにこの扉３を閉じた状態で該扉３が密着する本体２の正面側開口部の周縁には真空シールが配設されている。
【００１２】
一方、本実施形態の真空成膜装置では、このような真空容器１の外側に、該真空容器１と別体に構成された架構７が配設されている。ここで、本実施形態の架構７は、上記真空容器１が載置される架台８と、こうして架台８上に載置された真空容器１の周囲を取り囲むように配設される枠体９とから構成されており、これら架台８と枠体９とはいずれも、断面方形をなす角形鋼管が溶接あるいはボルト止めされて組み立てられた構造をなしている。このうち、架台８は、上記鋼管が直方体状の枠形をなすように組み立てられており、その上面部分に真空容器１の上記本体２が載置されて取り付けられている。また、この架台８の上面部分の両側部には、載置された本体２の側板２Ｃ，２Ｄよりも外側に突出するようにブラケット８Ａが本体２の正面寄りと背面寄りとにそれぞれ設けられており、上記枠体９は、これらのブラケット８Ａ上に立設された角形鋼管よりなる支柱９Ａの各上端部が、やはり角形鋼管によって組み立てられた平面視に図４に示すような長方形をなす枠形９Ｂの各角部に接合された構造とされていて、正面視には図１や図５に示すように、また側面視にも図２に示すように、真空容器１の本体２の上記天板２Ａや側板２Ｃ，２Ｄと間隔をあけて下向きに開口した「コ」字状を呈する門型をなすように形成されている。なお、この枠体９の上記枠形９Ｂ内には、やはり角形鋼管よりなる補強材９Ｃが井桁状に組み込まれているとともに、この枠形９Ｂ上には、平面視に図４に示す支持板９Ｄが取り付けられている。
【００１３】
また、本実施形態の真空成膜装置においてはさらに、上記真空容器１内に収容された被成膜体を回転させる回転駆動機構１０と、上記被成膜体に形成されるべき薄膜の膜厚を測定する膜厚測定機構１１と、この薄膜を形成する成膜物質を発生させる成膜物質の発生機構１２とが備えられており、本実施形態ではこれらの機構１０〜１２がいずれも上記架構７によって真空容器１とは独立して支持されている。すなわち、従来の真空成膜装置では、上記公報に記載のようにこれらの機構がいずれも真空容器に直接的に取り付けられていたのに対し、本実施形態では該機構１０〜１２が真空容器１にはマウントされることなく、この真空容器１と別体に構成された架構７の上記架台８または枠体９あるいはこれらの双方に取り付けられている。
【００１４】
ここで、まず上記回転駆動機構１０は、真空容器１内に配設されて上記被成膜体を保持する基板ドーム１０Ａと、この基板ドーム１０Ａを回転可能に支持する回転駆動軸１０Ｂとを備え、架構７の枠体９の上記支持板９Ｄによって支持されている。このうち、上記回転駆動軸１０Ｂは中空の円筒状に形成され、この円筒の中心軸線が平面視において真空容器１内の上記空間がなす方形（略正方形）の中心を通るように鉛直に配置されて、その上端部が上記支持板９Ｄを貫通して上方に突出させられた上で回転可能に支持され、やはりこの支持板９Ｄ上に設けられたモータ等の駆動手段１０Ｃにより上記中心軸線回りに回転駆動させられるとともに、下端部は真空容器１の本体２における天板２Ａを貫通して真空容器１内に垂下させられている。なお、この回転駆動軸１０Ｂが真空容器１の上記天板２Ａを貫通する貫通部には、その外周側に伸縮自在な金属製蛇腹管１０Ｄが天板２Ａ上面と上記支持板９Ｄ下面との間に亙って配設されるとともに磁性流体回転シールが封入されていて、真空容器１内の真空状態を維持したまま回転駆動軸１０Ｂが挿通されて回転可能とされている。また、上記基板ドーム１０Ａは、中央部が円形に開口させられた傘型に形成されて、この傘型の内周面に被成膜体（ガラス基板）が多数取り付けられ、この内周面を下向きにして上記中央部が回転駆動軸１０Ｂの下端に取り付けられることにより、この中央部の円形開口部から円筒状の回転駆動軸１０Ｂの下端内周部を真空容器１内に開口させた状態で該回転駆動軸１０Ｂと同軸かつ一体的に回転させられる。
【００１５】
また、上記膜厚測定機構１１には、第１に、真空容器１内に配設されるモニターガラス１３Ａと、このモニターガラス１３Ａに向けて測定光を照射する光源１３Ｂと、上記測定光を受光する受光部１３Ｃとを有する光学測定機構１３が備えられている。このうち、受光部１３Ｃは回転駆動軸１０Ｂの上記上端部上に取り付けられるとともに、モニターガラス１３Ａは、基板ドーム１０Ａ中央部の上記円形開口部内に下向きに配設され、中空とされた回転駆動軸１０Ｂの内周部を通して上記受光部１３Ｃに連結されて上記測定光を光学的に伝達可能とされており、従ってこれらモニターガラス１３Ａおよび受光部１３Ｃは回転駆動軸１０Ｂと同様に架構７のうち枠体９の上記支持板９Ｄによって支持されることとなる。一方、真空容器１の本体２の上記底板２Ｂには上記モニターガラス１３Ａの直下に図示されない透孔が真空シールされて設けられていて、上記光源１３Ｂは、この透孔に臨むように上記架構７のうち架台８に取り付けられて支持されており、当該光学測定機構１３においては、この光源１３Ｂから上向きにレーザ光等の測定光を上記モニターガラス１３Ａに照射して、成膜時に被成膜体と同時に該モニターガラス１３Ａ表面に形成される薄膜を通過したその透過光を上記受光部１３Ｃによって受光することにより、この透過光の強度が膜厚に依存して変化することを利用して成膜中の被成膜体の薄膜の膜厚が測定可能とされている。
【００１６】
なお、本実施形態では、上記膜厚測定機構１１に、この光学測定機構１３の他に、第２の測定機構として水晶式膜厚計１４が備えられている。この水晶式膜厚計１４は、光学測定機構１３の上記受光部１３Ｃと同様に回転駆動軸１０Ｂの上端部上に取り付けられて支持板９Ｄにより支持されたものであり、回転駆動軸１０Ｂの内周部に臨んで配置された水晶振動子の振動数がその表面に薄膜が形成されることによって変化するのを利用して、時間当たりの膜厚の変化を測定可能とされている。
【００１７】
一方、上記成膜物質の発生機構１２は、真空容器１内の上記底板２Ｂ側に配設されていて、光学測定機構１３の上記光源１３Ｂと同様に架構７のうちの架台８により支持されている。ここで、本実施形態における発生機構１２には、この真空容器１内に配設される蒸着源１５Ａから蒸着物質を上記成膜物質として発生させて上記被成膜体に蒸着する真空蒸着機構１５が備えられており、さらにこの真空蒸着機構１５には、上記蒸着物質にプラズマ照射を行うプラズマアシスト蒸着機構１６が備えられている。
【００１８】
すなわち、上記真空蒸着機構１５においては、図６に示すように真空容器１の本体２の上記底板２Ｂに鉛直上向きに回転軸１５Ｂが貫通させられていて、真空容器１内に突出したこの回転軸１５Ｂの上端部には、上面外周部に複数のルツボ状の凹部１５Ｃが周方向に等間隔に形成された円板状のハース１５Ｄが取り付けられ、このハース１５Ｄの凹部１５Ｃ内に上記蒸着源１５Ａが収容されているとともに、回転軸１５Ｂの下端部は上記架台８に設けられた図示されない回転駆動手段に取付られて、この回転駆動手段により回転軸１５Ｂはハース１５Ｄごとその軸線回りに回転可能、かつ周方向に隣接した上記凹部１５Ｃ同士の間隔に合わせた所定の回転角毎に位置決め可能とされている。なお、この回転軸１５Ｂが真空容器１の上記底板２Ｂを貫通する貫通部は、上記回転駆動軸１０Ｂが天板２Ａを貫通する貫通部と同様に図示されない金属製蛇腹管と磁性流体回転シールとにより、真空シールされている。また、真空容器１内の上記底板２Ｂ上には、上述のように所定の回転角で位置決めされたハース１５Ｄの１の凹部１５Ｃに隣接するようにして電子ビームガン１５Ｅが配設されており、上記１の凹部１５Ｃに収容された蒸着源１５Ａをこの電子ビームガン１５Ｅによって蒸発させることにより成膜物質が発生させられ、またハース１５Ｄを回転させて他の凹部１５Ｃに収容された蒸着源１５Ａをこの電子ビームガン１５Ｅに隣接させることにより、例えば異なる種類の薄膜を連続的に被成膜体に形成することも可能とされている。なお、本実施形態では、一対のこのような真空蒸着機構１５が、正面視に図５に示すように真空容器１内の左右に対称に配設されている。
【００１９】
さらに、上記プラズマアシスト蒸着機構１６は、真空容器１内の上記底板２Ｂ上に、正面視に図５に示したように上記一対の真空蒸着機構１５の中央に位置し、かつ側面視には図６に示すようにこれらの真空蒸着機構１５の上記電子ビームガン１５Ｅに隣接して位置するように配設されたプラズマガン１６Ａによって構成されており、このプラズマガン１６Ａから発生させられたプラズマにより、上記真空蒸着機構１５の蒸着源１５Ａから発生した成膜物質が加速されて被成膜体としての上記ガラス基板に蒸着されるので、膜品質の向上や形成される薄膜の高密度化を図ったりすることが可能となる。なお、本実施形態ではこれら図５や図６に示すように、このプラズマアシスト蒸着機構１６のプラズマガン１６Ａや上記真空蒸着機構１５の電子ビームガン１５Ｅは真空容器１の本体２の底板２Ｂに取り付けられているが、これらについても上記回転駆動軸１０Ｂや回転軸１５Ｂと同様の真空シールを介するなどして、架構７（架台８）によって支持するようにしてもよい。また、この底板２Ｂには、真空容器１内を所定の圧力に排気後に、該真空容器１内に必要に応じて特定のガスを導入するためのノズル１５Ｆが設けられている。
【００２０】
一方、上記補助排気室４は、本実施形態では真空容器１の背面から外側に膨出するように該真空容器１に隣接して設けられて、平面視に図４に示すように三角形状、より詳しくは真空容器１側を底辺とする二等辺三角形状、さらに詳しくは直角二等辺三角形状に形成され、従ってこの補助排気室４内に形成される空間も水平断面がこのような三角形状とされる。しかして、この補助排気室４は、上記架構７とはまた別体とされた支柱１７によって支持されていて、上記二等辺三角形の二等辺を構成する部分に位置する側壁４Ａ，４Ｂには、それぞれ排気口４Ｃが形成されて上記排気ポンプ５に連結されている。ここで、この排気ポンプ５として本実施形態では油拡散ポンプが用いられており、また上記排気口４Ｃには、該排気口４Ｃ側が開口した直方体状の箱形をなすバルブ室５Ａが上記側壁４Ａ，４Ｂにそれぞれ取り付けられていて、上記排気ポンプ５の本体５Ｂは、これらのバルブ室５Ａの下面に各々吊下されるように取り付けられている。また、このバルブ室５Ａの上面には、上記排気ポンプ５の本体５Ｂと排気口４Ｃとの間を開閉する図示されないバルブを駆動するためのシリンダー装置５Ｃが取り付けられるとともに、バルブ室５Ａの背面には、該背面がなす方形の二辺に内接するような大きな径の円形の点検窓５Ｄが設けられている。
【００２１】
このように補助排気室４の上記二等辺を構成する側壁４Ａ，４Ｂに排気口４Ｃがそれぞれ設けられることにより、本実施形態では真空容器１内に臨むこれらの側壁４Ａ，４Ｂに複数の排気口４Ｃが設けられることとなり、これらの排気口４Ｃは、真空容器１の正面側から見て図５に示すように、該真空容器１の背面の左右に配置されることとなる。そして、本実施形態ではこの図５に示されるように、一方の側壁（図５において右側の側壁）４Ａに設けられる排気口４Ｃは真空容器１内の下側に開口するように配設されるとともに、他方の側壁（図５において左側の側壁）４Ｂに設けられる排気口４Ｃは逆に真空容器１内の上側に開口するように配設されていて、すなわちこれら複数開口させられた排気口４Ｃが上下左右に互い違いとなるように、上記背面の対角上に位置して段違いの千鳥状あるいは市松模様状の配置に配設されている。
【００２２】
なお、これらの排気口４Ｃは、正面視において図５に示すように上下左右にそれぞれ上記背面を略二等分する程度の大きさの方形状に開口させられている。また、これに合わせて、これらの排気口４Ｃに連結される上記排気ポンプ５も、そのバルブ室５Ａと本体５Ｂとが図３に示すように側壁４Ａ，４Ｂに取り付けられるもの同士で背面視に上下左右の対角上に段違いの千鳥状あるいは市松模様状となるように配設される。さらに、本実施形態では左上側の排気口４Ｃの下縁は右下側の排気口４Ｃの上縁よりもやや上側にあって、これらの排気口４Ｃが鉛直方向に重なり合うことがないようにされている。また、この右下側の排気口４Ｃの下縁の位置は、鉛直方向において、上記成膜物質の発生機構１２の真空蒸着機構１５における蒸着源１５Ａ、電子ビームガン１５Ｅ、およびプラズマアシスト蒸着機構１６におけるプラズマガン１６Ａのうち少なくとも１つの位置、望ましくはすべての鉛直方向の位置と略同じ位置か、これよりも低い位置に配設されている。さらにまた、上記側壁４Ａ，４Ｂそれぞれの排気口４Ｃが設けられた側とは上下反対側には取付座４Ｄが設けられていて、図５に破線で示すようにコールドパネルやコールドトラップ等の凝集機構１８が、これら側壁４Ａ，４Ｂの少なくとも一方に取付可能とされている。さらに、このような補助排気室４が設けられる真空容器１の本体２の上記背面部には、図示されないルーバーや金網が取り付けられている。
【００２３】
従って、このように構成された真空成膜装置においては、まず、真空容器１内を真空排気する排気ポンプ５が複数（本実施形態では２つ）備えられていて、これらの真空ポンプ５への排気口４Ｃも、真空容器１内に臨む補助排気室４の側壁４Ａ，４Ｂに複数（本実施形態ではやはり２つ）開口させられており、これらの排気口４Ｃが上述のように千鳥状あるいは市松模様状の配列をなすように、この真空容器１の背面に上下左右に互い違いの配置をなすように対角位置に設けられているので、成膜前に真空容器１内を排気するときは勿論、成膜中においても真空容器１内で排気の偏流が生じるのを防いで、鉛直方向および水平方向に均一な排気を行うことが可能となる。このため、このような排気偏流によって真空容器１内にその圧力に部分的なばらつきが生じるのを防ぐことができ、また上記ノズル１５Ｆからガスを導入する場合でもそのガス濃度にばらつきが生じるのを防ぐことができ、これによって成膜物質の品質を安定化させて、被成膜体に形成される薄膜も個々の被成膜体中や被成膜体同士で物性等の成膜品質を均質なものとすることが可能となる。このため、このような構成の真空成膜装置は、取り分け均質で高い成膜品質が要求される光学フィルターとして用いられるガラス基板に薄膜を形成するのに用いて、特に効果的である
【００２４】
また、本実施形態では、このように配列された排気口４Ｃが、真空容器１内の立方体状をなす本体２から外側に膨出するように隣接して設けられた補助排気室４の側壁４Ａ，４Ｂに開口させられており、この補助排気室４において真空容器１内から排気口４Ｃに向かう排気の流れをより均一にすることができるので、一層確実な成膜品質の安定化を図ることができる。しかも、この補助排気室４は、平面視において上述のように真空容器１側を底辺とする三角形状、特に本実施形態では二等辺三角形状、さらには直角二等辺三角形状に形成され、従ってその内部の上記真空容器１内に連通する空間も水平断面が略三角形状となるようにされており、この三角形の底辺を除く二辺、すなわち上記二等辺三角形の二等辺を構成する部分の側壁４Ａ，４Ｂに排気口４Ｃがそれぞれ形成されているので、平面視においてこれらの排気口４Ｃと真空容器１内の空間がなす方形（正方形）の中心との間隔を略等しくすることができ、従ってこの中心においては圧力やガス濃度等のより一層の均一化を図ることができる。しかして、上記発生機構１２の真空蒸着機構１５において上記蒸着源１５Ａから発生させられる成膜物質は、この方形の中心すなわち上記回転駆動機構１０の回転駆動軸１０Ｂの中心軸線を略中心として、この回転駆動軸１０Ｂの下端に取り付けられた上記基板ドーム１０Ａに向かい、この基板ドーム１０Ａに保持された被成膜体（ガラス基板）に蒸着されて薄膜を形成するので、そのような中心部分において上述のように圧力やガス濃度等のより一層の均一化が図られることにより、本実施形態によれば、被成膜体に形成される薄膜についてもその品質の一層の均一化、安定化を図ることが可能となる。
【００２５】
さらに、本実施形態では、上記成膜物質の発生機構１２が、真空容器１内に配設される蒸着源１５Ａから蒸着物質を成膜物質として発生させて被成膜体に蒸着する真空蒸着機構１５を備えたものであっても、上述のように均一な排気が可能となって真空容器１内の圧力等のばらつきが防がれることにより、蒸着源１５Ａの周辺でのガス濃度の上昇も防ぐことができるので、このようなガス濃度の上昇により電子ビームガン１５Ｅにアーキング等の異常放電が生じたりプラズマガン１６Ａによるプラズマの状態が不安定となったりするのも防ぐことができる。また、特に本実施形態においては、上述のように上下左右に互い違いに配置された排気口４Ｃのうち、正面視に右側の上記一方の側壁４Ａに設けられる鉛直方向下側の排気口４Ｃは、その下縁の位置がやはり鉛直方向において、上記成膜物質の発生機構１２の位置、すなわち上記真空蒸着機構１５の蒸着源１５Ａ、電子ビームガン１５Ｅ、およびこの真空蒸着機構１５に備えられたプラズマアシスト蒸着機構１６のプラズマガン１６Ａのうち少なくとも１つの鉛直方向の位置、望ましくはすべての鉛直方向の位置と略同じ位置か、これよりも低い位置に配設されている。従って、例えば蒸着源１５Ａとして酸化物を蒸着する場合でも、この排気口４Ｃの下縁の位置より上側に位置することとなる上記電子ビームガン１５Ｅやプラズマガン１６Ａ周辺に酸化物の分解によって生じた酸素ガスが滞留して酸素濃度が高くなるのを防ぐことができ、より確実にアーキング等の異常放電を防止して電子ビームガン１５Ｅのフィラメント寿命の延長を図ったり、プラズマガン１６Ａによるプラズマの安定化を促したりすることが可能となる。
【００２６】
一方、このように排気口４Ｃが上下左右に互い違いの配置とされることにより、上記側壁４Ａ，４Ｂにはこの排気口４Ｃが設けられない部分にスペースが残されることとなり、本実施形態では側壁４Ａ，４Ｂの少なくとも一方のこのスペースに上述のような取付座４Ｄが設けられてコールドパネルやコールドトラップ等の凝集機構１８が取付可能とされている。従って、真空容器１から排気口４Ｃを通って排気ポンプ５に導入される排気中の水分等を、主排気口のコンダクタンスを小さくすることなく確実に除去することが可能となる。また、特に本実施形態ではこの排気ポンプ５として油拡散ポンプが採用されており、万一排気ポンプ５側から油の蒸気が補助排気室４内に逆流しても、これを凝集機構１８によって凝集させることにより真空容器１内の汚染を防ぐこともできる。さらに、本実施形態では、この補助排気室４と真空容器１の本体２内との間にルーバーや金網が真空容器１内壁面に取り付けられているので、このような油蒸気の真空容器１内への流入や真空容器１内から排気ポンプ５への成膜物質の流入なども防止することができる。
【００２７】
また、本実施形態では、被成膜体として真空容器１内に収容されるガラス基板を回転させる回転駆動機構１０や、このガラス基板に形成される薄膜の膜厚を測定する膜厚測定機構１１、また膜厚を形成するための成膜物質を発生させる発生機構１２が、真空容器１と別体に構成された架構７によって該真空容器１と独立して支持されているので、成膜時に上記排気ポンプ５によって真空容器１内を真空排気することにより内外の圧力差でこの真空容器１の本体２に撓み変形が生じたり、上記発生機構１２による成膜物質発生の際の熱によって本体２に熱変形が生じたり、あるいは排気ポンプ５の振動が伝達されて本体２が振動したりしても、これらの変形や振動に伴って上記回転駆動機構１０、膜厚測定機構１１、成膜物質の発生機構１２のそれぞれの位置や互いに位置関係にずれが生じるのを防ぐことができる。すなわち、真空容器１と架構７とは別の構造物であるので、この真空容器１の変形や振動によって架構７が変形したり振動したりすることが抑えられ、また架構７に支持された各機構１０〜１２は上述のような真空シールを介して真空容器１内に貫通させられているので、上記真空容器１の変形や振動が直接これらの機構１０〜１２に伝達されてその位置が変位するのも防がれるのである。
【００２８】
このため、第１に、モニターガラス１３Ａ、光源１３Ｂ、および受光部１３Ｃを有する光学測定機構１３を備えた上記膜厚測定機構１１においては、これらモニターガラス１３Ａ、光源１３Ｂ、受光部１３Ｃそれぞれの成膜時の位置および互いの位置関係を、成膜前に精度良く調整したままに維持することができ、従って高精度の膜厚測定を可能として、その測定結果により確実な成膜制御を図ることができる。また、第２に、被成膜体（基板ガラス）を保持する基板ドーム１０Ａとこれを支持する回転駆動軸１０Ｂとを備えた上記回転駆動機構１０においては、この被成膜体を真空容器１内において所定の位置に正確に配置してやはり所定の上記回転軸線回りに正確に回転させることができ、上述の確実な成膜制御に基づいてその表面に所望の膜厚の薄膜を高精度に形成することが可能となる。さらに、第３に、上述のように真空容器１内に配設される蒸着源１５Ａから電子ビームガン１５Ｅによって蒸着物質（成膜物質）を発生させて上記被成膜体に蒸着する真空蒸着機構１５を備え、またこの真空蒸着機構１５に、上記蒸着物質にプラズマガン１６Ａによってプラズマ照射を行うプラズマアシスト蒸着機構１６を備えた成膜物質の発生機構１２においては、上記回転駆動機構１２によって被成膜体が正確に位置決めされるのとも相俟って、この被成膜体と蒸着源１５Ａとの距離を一定に維持することができ、上記電子ビームガン１５Ｅやプラズマガン１６Ａによって正確かつ安定的な成膜制御を図ることが可能となる。しかして、光学フィルターとして用いられるガラス基板に薄膜を形成するには、このような高い膜厚測定精度や正確な成膜制御も要求されるので、本実施形態の真空成膜装置はかかる光学フィルターとして用いられるガラス基板の薄膜形成に用いて、一層効果的であると言える。
【００２９】
さらに、本実施形態では、上記機構１０〜１２のうち、回転駆動機構１０と、上記膜厚測定機構１１の光学測定機構１３におけるモニターガラス１３Ａ、受光部１３Ｃ、および水晶式膜厚計１４とが、架構７のうちでも、真空容器１の本体２が載置された架台８にこの本体２と間隔をあけて設けられた枠体９によって支持されており、従ってこの枠体９には上記変形や振動が一層伝わりにくいので、その位置を変位をより確実に防止することができる。
【００３０】
なお、本実施形態ではこのように真空容器１を架構７の架台８上に載置して取り付けるとともに枠体９もこの架台８に支持するようにしているが、例えば真空容器を載置する架台とは別に構成した架構を、これら真空容器および架台とも間隔をあけるように配設し、この架構に上記各機構を支持して真空容器とは独立させるようにしてもよい。また、例えば上述のような枠体９を設けずに、当該真空成膜装置が配置される建て屋の天井に上記回転駆動機構１０や膜厚測定機構１１等を支持するようにしたり、場合によっては真空容器１を架台８上に載置せずに床面に直接置き、この床面に上記光学測定機構１３の光源１３Ｂや成膜物質発生機構１２の真空蒸着機構１５における回転軸１５Ｂを埋設して支持したりするようにしてもよい。
【００３１】
一方、本実施形態における真空容器１は、その本体２がアルミニウム合金によって形成されており、かかるアルミニウム合金は、一般的な真空成膜装置の真空容器に用いられるステンレス等の鋼材よりも熱輻射率が低く、上記真空蒸着機構１５の電子ビームガン１５Ｅやプラズマアシスト蒸着機構１６のプラズマガン１６Ａ等による熱を受熱し難いので、このような熱による真空容器１の変形自体を防止することができ、さらに高精度の成膜が可能となる。また、このように真空容器１内の熱をこの本体２が受熱し難いことから、成膜時に真空容器１を冷却する必要もなくなり、これにより冷却機構を省略することが可能となって、当該真空成膜装置の構造簡略化や重量の軽減、あるいは冷却機構や冷却水が供給される際の振動の防止、さらには装置の低コスト化、コンパクト化などを図ることができる。
【００３２】
しかも、上記真空容器１の本体２を構成する側板２Ｃ，２Ｄおよび扉３には、同じくアルミニウム合金よりなる補強リブ６が取り付けられているので、この真空容器１の変形や振動を一層確実に防止することができる。ところで、このような金属製の構造物にやはり金属製の補強リブを取り付ける場合には、通常は溶接によって補強リブを構造物に接合するのが一般的であるが、このような溶接による接合では、溶接時の熱による歪みが構造物に生じることが避けられず、特に高精度の成膜を要求される本実施形態のような真空成膜装置では、このような歪みを除去するために溶接後に後加工を行わなければならなくなる。ところが、これに対して本実施形態では、上記補強リブ６がボルト止めによって本体２や扉３に取り付けられており、従って溶接による熱歪みが発生することがなく、かかる歪みを除去するための後加工も不要となるので、効率的かつ高精度に真空容器１を形成することが可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、真空容器内に臨んで設けられる複数の排気口を上下左右に互い違いの配置とすることにより、特に成膜中において真空容器内の鉛直方向および水平方向に均一な排気が可能となって、この真空容器内に排気偏流による圧力やガス濃度のばらつきが生じるのを防ぐことができ、これによって成膜物質の品質を安定化させて被成膜体に形成される薄膜を均質かつ高品質なものとすることができる。また、このような排気口を、真空容器に隣接して外側に膨出した補助排気室に設けることにより、真空室内から排気口に向かう排気の流れをより均一にすることができ、さらにこの補助排気室の水平断面を三角形状とすれば、成膜が行われる真空容器内中央部と複数の排気口との間隔を等しくしてこの中央部における圧力やガス濃度の一層の均一化を図ることができる。従って、このような真空成膜装置は、特に光学フィルターとして用いられるガラス基板等の基板への成膜に用いて効果的である。
【００３４】
また、このように真空容器内の均一な排気が可能となって排気偏流が生じるのが防がれることにより、本発明によれば、上記成膜物質の発生機構が、真空容器内の蒸着源から蒸着物質を成膜物質として発生させて蒸着する真空蒸着機構を備えたものであっても、この蒸着源周辺のガス濃度の上昇を防いで、この真空蒸着機構の電子ビームガンにアーキング等の異常放電が生じたり、またプラズマアシスト蒸着を行う場合においてプラズマの状態が不安定となったりするのを防ぐことができる。特にこの場合において、上記複数の排気口のうち下側の排気口の下縁の鉛直方向の位置を、この発生機構と略同じ位置か低い位置とすることにより、酸化物を蒸着源とする際に発生する酸素ガスが電子ビームガンやプラズマガン周辺に滞留するのを防ぐことができるので、一層確実に異常放電等を防いで電子ビームガンのフィラメントの寿命延長を図ったりすることができる。さらに、上記真空容器の内部に臨む側壁に凝集機構を設ければ、高真空の残留ガスの主成分である水分を確実に除去して真空容器内を質の良い真空状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示す実施形態の右側面図である。
【図３】図１に示す実施形態の背面図である。
【図４】図１に示す実施形態の平面図である。
【図５】図１に示す実施形態の真空容器１内を示す、扉３を取り外した状態の正面図である。
【図６】図１に示す実施形態の真空容器１および補助排気室４内を示す、図５におけるＺＺ断面図である。
【符号の説明】
１　真空容器
２　真空容器１の本体
３　扉
４　補助排気室
４Ｃ　排気口
５　排気ポンプ
６　補強リブ
７　架構
８　架台
９　枠体
１０　回転駆動機構
１０Ａ　基板ドーム
１０Ｂ　回転駆動軸
１１　膜厚測定機構
１２　成膜物質の発生機構
１３　光学測定機構
１３Ａ　モニターガラス
１３Ｂ　光源
１３Ｃ　受光部
１５　真空蒸着機構
１５Ａ　蒸着源
１６　プラズマアシスト蒸着機構
１８　凝集機構[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vacuum film forming apparatus that manufactures an optical filter or the like by forming a thin film of a metal oxide or the like in multiple layers on a film forming object such as a glass substrate.
[0002]
[Prior art]
As this type of vacuum film forming apparatus, for example, JP-A-2002-115052 and JP-A-2002-115055 disclose an ion assisting method on a surface while rotating a film-forming target in a vacuum film-forming chamber (vacuum container). A method has been proposed in which a thin film is formed by vapor deposition, and the thin film formed on the film-formed body is measured by an optical method. That is, in these apparatuses, an ion gun and a vapor deposition apparatus are provided on the inner bottom surface of the vacuum film forming chamber in which the inside and outside are separated by a vacuum partition and the inside can be maintained at a high vacuum by a vacuum pump. A motor is installed outside the upper center of the film forming chamber, and the rotating shaft of the motor extends through the vacuum partition wall while vacuum-sealing in the vacuum film forming chamber. Is held and can be rotated. Further, in this vacuum film forming chamber, a light receiving lens is provided on the glass substrate supported by the vacuum partition, and irradiates the glass substrate with light from a light source and transmits the light by the light receiving lens. The film thickness is calculated by utilizing the fact that the intensity of the received light changes depending on the film thickness. Instead of directly measuring the film thickness of a glass substrate as a film-forming body in this way, there is also a method in which a monitor glass is arranged in a vacuum vessel and the film thickness of a thin film formed on the surface is measured. Proposed. In compound vapor deposition and assist vapor deposition, a specific gas is also introduced into a vacuum film formation chamber after exhausting the vacuum film formation chamber to a predetermined pressure.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a vacuum film forming apparatus, in order to control the inside of the vacuum film forming chamber to a predetermined degree of vacuum during the film formation as well as when starting the film formation, the vacuum pump is evacuated. Also, when a film is formed by introducing a specific gas into the vacuum film forming chamber as described above, vacuum evacuation is performed during film formation in order to control the pressure of this gas. However, in the conventional vacuum film forming apparatus described in the above publication, only an exhaust port opened to the partition in the vacuum film forming chamber and communicated with a vacuum pump is arranged in the partition. When a diffusion pump is used as a pump, the exhaust port must be arranged above the vacuum film formation chamber due to the height restriction, and thus the exhaust port is biased to one of the upper and lower sides of the partition wall or to the left or right. When the exhaust ports are disposed in the vacuum deposition chamber, the exhaust from the vacuum deposition chamber during the deposition is also biased toward the side where the exhaust port is disposed, causing an exhaust drift. However, when a specific gas is introduced as described above, the concentration of the gas may vary, and as a result, the quality of the film forming material may not be constant. Even if you rotate your body, Quality of the thin film formed between the body or between the individual deposition target body becomes uneven.
[0004]
In addition, in the above-described vapor deposition apparatus, when vapor deposition is performed by generating a vapor deposition material (film-forming material) from an evaporation source made of a compound by an electron beam gun, the gas generated by decomposition of the compound by irradiation with the electron beam is retained. Due to this, the gas concentration around the evaporation source may increase, but in such a case, if the gas concentration around the evaporation source is still high and the gas concentration around the evaporation source is high, for example, when depositing oxide, evaporation Since the oxygen concentration around the source becomes high, the electron beam gun may cause an abnormal discharge such as arcing to hinder the generation of a stable film-forming substance or shorten the life of the filament. Further, in the case where a thin film is formed by depositing a film-forming substance in this manner, instead of performing ion-assisted deposition as described in the above publication, when performing plasma-assisted deposition using a plasma gun, If the pressure around the evaporation source is high, the electron gun may cause an abnormal discharge such as arcing or the state of the plasma may become unstable.
[0005]
The present invention has been made under such a background, and it is possible to prevent a pressure and a gas concentration from being varied in a vacuum chamber (vacuum film forming chamber) due to a drift of exhaust gas. Provided is a vacuum film forming apparatus capable of stabilizing quality and forming a thin film formed on a film-forming body to be uniform in each film-forming body or even between film-forming bodies. The purpose is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the present invention provides a method in which a film-forming target housed in a vacuum vessel depressurized by an exhaust pump is provided with a component disposed in the vacuum vessel. In a vacuum film forming apparatus for forming a thin film by a film material generation mechanism, a plurality of exhaust ports connected to the exhaust pump are provided on a side wall facing the inside of the vacuum vessel so as to be alternately arranged vertically and horizontally. It is characterized by having. Therefore, in the vacuum film forming apparatus configured as described above, for example, when two exhaust ports are provided, they are arranged at different diagonal positions vertically and horizontally, and more exhaust ports are provided. If a mouth is provided, the staggered or checkered pattern will be staggered up, down, left, and right, which enables uniform exhaust in the vertical and horizontal directions inside the vacuum vessel, It is possible to prevent the occurrence of exhaust drift. For this reason, it is possible to prevent a variation in pressure in the vacuum vessel and a variation in gas concentration when a gas is introduced due to such a drift in the exhaust gas. It is possible to promote the homogenization and high quality of the thin film formed on the body.
[0007]
Here, when the plurality of exhaust ports are provided in a staggered arrangement, an auxiliary exhaust chamber communicating with the vacuum container is provided adjacent to the vacuum container so as to bulge out of the vacuum container, and the exhaust port is provided with the auxiliary exhaust chamber. If the auxiliary exhaust chamber is provided on the side wall of the auxiliary exhaust chamber, the flow of exhaust gas from the inside of the vacuum vessel to the exhaust port can be made more uniform in the auxiliary exhaust chamber, and more stable film formation quality can be achieved. Can be. In this case, if the horizontal cross section of the auxiliary exhaust chamber is substantially triangular, an exhaust port can be arranged on each of the side walls constituting two sides of the triangle, and the plurality of exhaust ports and the vacuum Since the distance from the center of the space in the container can be made substantially equal, it is possible to achieve a more uniform pressure, gas concentration, and the like, particularly at the center where the film is formed. The quality of the thin film formed on the body can be further uniformed and stabilized.
[0008]
On the other hand, according to the present invention, since the exhaust ports are alternately arranged in the vertical and horizontal directions as described above, uniform exhaust in the vacuum vessel can be performed, and the occurrence of exhaust drift can be prevented. Even if the mechanism for generating a film-forming substance is provided with a vacuum deposition mechanism for generating a vapor-deposited substance as a film-forming substance from a vapor deposition source provided in a vacuum vessel and vapor-depositing the substance on a film-forming object, An increase in gas concentration around the source can be prevented, abnormal discharge such as arcing occurs in the electron beam gun of this vacuum deposition mechanism, and the state of the plasma becomes unstable when performing plasma-assisted deposition. Can be prevented. In particular, in such a case, the vertical position of the lower edge of the exhaust port arranged on the lower side among the plurality of exhaust ports arranged alternately up, down, left, and right is determined by the mechanism for generating the film-forming substance. By arranging it at a position that is substantially the same as or lower than the vertical position of the oxide, the oxide is decomposed and generated when the deposition material is deposited using the oxide as an evaporation source as described above. It is possible to prevent the generated oxygen gas from staying around the electron beam gun or the plasma gun of the above generation mechanism, and it is possible to more reliably prevent the shortening of the life of the filament of the electron beam gun or the like due to abnormal discharge such as arcing. .
[0009]
Further, in order to remove water, which is a main component of the high vacuum residual gas, and form a high-quality vacuum, the side wall facing the inside of the vacuum vessel is provided with a coagulation mechanism for coagulating the water in the vacuum vessel. It is desirable. In particular, in the vacuum film forming apparatus of the present invention, since a plurality of exhaust ports are alternately arranged vertically and horizontally as described above, a space where these exhaust ports are not arranged is provided on the side wall facing the vacuum vessel. Since it will be alternately opened up and down and left and right opposite to the exhaust port, if the above aggregation mechanism such as a cold panel or a cold trap is arranged in this space, moisture will aggregate without reducing the conductance of the main exhaust port, It can be removed. Further, the vacuum film forming apparatus is applicable to various kinds of vacuum film forming for forming a thin film on a film-forming object. This is particularly effective when high film quality and uniform thin film formation are required.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIGS. 1 to 6 show one embodiment of the present invention. In this embodiment, the present invention is applied to a vacuum film forming apparatus for manufacturing an optical filter by forming a thin film on a glass substrate as an object to be formed. Is applied. In the present embodiment, the vacuum vessel 1 has a main body 2 composed of an upper and lower top plate 2A and a bottom plate 2B, and side plates 2C and 2D on both sides, and has a substantially rectangular parallelepiped box whose front and rear surfaces are open. A space (chamber) formed inside and having a substantially cubic shape is formed in the inside, and a door 3 is opened at the front side of the main body 2 so that it can be opened and closed laterally by a hinge. At the same time, a vacuum exhaust pump 5 is attached to the rear side via an auxiliary exhaust chamber 4. By closing the door 3 and driving the exhaust pump 5, the space in the main body 2 is replaced with the auxiliary exhaust chamber 4. And is maintained at a high vacuum.
[0011]
Here, the main body 2 and the door 3 of the vacuum vessel 1 are formed of, for example, an aluminum alloy such as A5052 in JIS H 4000, and the outer wall of the auxiliary exhaust chamber 4 is formed of the same material. . Further, reinforcing ribs 6 are attached to the outer surfaces of the side plates 2C and 2D of the main body 2 as shown in FIG. 2 in a side view. In the present embodiment, the reinforcing ribs 6 are also the same as the main body 2 and the like. It is formed of an aluminum alloy and attached to the side plates 2C and 2D by bolting. A reinforcing rib 6 made of an aluminum alloy is also attached to the door 3 by bolting so as to form a double-girder shape as shown in FIG. 1 when viewed from the front. A vacuum seal is provided on the periphery of the front opening of the main body 2 to which the door 3 is in close contact.
[0012]
On the other hand, in the vacuum film forming apparatus of the present embodiment, a frame 7 formed separately from the vacuum vessel 1 is disposed outside the vacuum vessel 1. Here, the frame 7 of the present embodiment includes a frame 8 on which the vacuum vessel 1 is mounted, and a frame body 9 arranged to surround the vacuum vessel 1 thus mounted on the frame 8. Each of the gantry 8 and the frame 9 has a structure in which a rectangular steel pipe having a rectangular cross section is assembled by welding or bolting. The gantry 8 is assembled so that the steel pipe has a rectangular parallelepiped frame shape, and the main body 2 of the vacuum vessel 1 is mounted on the upper surface thereof. Brackets 8A are provided on both sides of the upper surface of the gantry 8 so as to protrude outward from the side plates 2C and 2D of the mounted main body 2 on the front and rear sides of the main body 2, respectively. The frame 9 has a rectangular column as shown in FIG. 4 in plan view in which each upper end of a column 9A made of a rectangular steel pipe erected on the bracket 8A is also assembled by the rectangular steel pipe. As shown in FIGS. 1 and 5 in a front view, and as shown in FIG. 2 in a side view, as shown in FIG. It is formed so as to form a "U" -shaped portal opening downward and spaced apart from the top plate 2A and the side plates 2C and 2D. In the frame 9B of the frame 9, a reinforcing member 9C also made of a square steel pipe is incorporated in a cross-girder shape, and a support plate shown in FIG. 9D is attached.
[0013]
Further, in the vacuum film forming apparatus of the present embodiment, furthermore, a rotation drive mechanism 10 for rotating the film formation object accommodated in the vacuum vessel 1 and a film thickness of a thin film to be formed on the film formation object And a film formation material generation mechanism 12 for generating a film formation substance for forming the thin film. In the present embodiment, all of these mechanisms 10 to 12 are provided with the above-mentioned frame structure. 7 support the vacuum vessel 1 independently. That is, in the conventional vacuum film forming apparatus, all of these mechanisms are directly attached to the vacuum container as described in the above publication, whereas in the present embodiment, the mechanisms 10 to 12 are connected to the vacuum container 1. Is mounted on the frame 8 and / or the frame 9 of the frame 7 formed separately from the vacuum vessel 1 without being mounted on the vacuum vessel 1.
[0014]
Here, first, the rotation drive mechanism 10 includes a substrate dome 10A that is disposed in the vacuum vessel 1 and holds the object to be deposited, and a rotation drive shaft 10B that rotatably supports the substrate dome 10A. The frame 7 of the frame 7 is supported by the support plate 9D. Among them, the rotation drive shaft 10B is formed in a hollow cylindrical shape, and is arranged vertically so that the center axis of the cylinder passes through the center of a square (substantially square) formed by the space in the vacuum vessel 1 in plan view. The upper end thereof is rotatably supported after projecting upward through the support plate 9D and rotatably supported. The driving means 10C such as a motor provided on the support plate 9D also rotates around the center axis. While being driven to rotate, the lower end is suspended in the vacuum vessel 1 through the top plate 2A of the main body 2 of the vacuum vessel 1. In addition, a metal bellows tube 10D, which is extendable and contractible on the outer peripheral side, is provided between the upper surface of the top plate 2A and the lower surface of the support plate 9D at a penetrating portion where the rotary drive shaft 10B penetrates the top plate 2A of the vacuum vessel 1. And a magnetic fluid rotary seal is sealed, and the rotary drive shaft 10B is inserted and rotatable while maintaining a vacuum state in the vacuum container 1. The substrate dome 10A is formed in an umbrella shape having a circular opening at the center, and a large number of substrates (glass substrates) are attached to the inner peripheral surface of the umbrella shape. The central portion is attached downward to the lower end of the rotary drive shaft 10B, so that the lower end inner peripheral portion of the cylindrical rotary drive shaft 10B is opened into the vacuum vessel 1 from the circular opening in the central portion. It is coaxially and integrally rotated with the rotary drive shaft 10B.
[0015]
First, the film thickness measuring mechanism 11 includes a monitor glass 13A disposed in the vacuum vessel 1, a light source 13B for irradiating the monitor glass 13A with measurement light, and a light receiving device for receiving the measurement light. An optical measuring mechanism 13 having a light receiving section 13C is provided. The light receiving unit 13C is mounted on the upper end of the rotary drive shaft 10B, and the monitor glass 13A is disposed downward in the circular opening in the center of the substrate dome 10A, and the hollow rotary drive shaft is provided. The monitor glass 13A and the light receiving unit 13C are connected to the light receiving unit 13C through the inner peripheral portion of the frame 10B and can optically transmit the measurement light. The body 9 is supported by the support plate 9D. On the other hand, in the bottom plate 2B of the main body 2 of the vacuum vessel 1, a through-hole (not shown) is provided directly below the monitor glass 13A and vacuum-sealed, and the light source 13B is mounted on the frame 7 so as to face this through-hole. The optical measurement mechanism 13 irradiates the monitor glass 13A with measurement light such as a laser beam from the light source 13B in an upward direction, thereby forming an object to be formed at the time of film formation. At the same time, the transmitted light passing through the thin film formed on the surface of the monitor glass 13A is received by the light receiving portion 13C, and the film is formed by utilizing the fact that the intensity of the transmitted light changes depending on the film thickness. It is possible to measure the thickness of the thin film of the object to be deposited.
[0016]
In this embodiment, in addition to the optical measuring mechanism 13, the film thickness measuring mechanism 11 includes a quartz-type film thickness meter 14 as a second measuring mechanism. The quartz-type film thickness meter 14 is mounted on the upper end of the rotary drive shaft 10B and supported by the support plate 9D similarly to the light receiving portion 13C of the optical measurement mechanism 13, and the inside of the rotary drive shaft 10B Utilizing the fact that the frequency of a crystal unit arranged facing the periphery changes due to the formation of a thin film on its surface, it is possible to measure the change in film thickness per unit time.
[0017]
On the other hand, the film-forming substance generating mechanism 12 is disposed on the bottom plate 2B side in the vacuum vessel 1 and supported by the gantry 8 of the frame 7 similarly to the light source 13B of the optical measuring mechanism 13. I have. Here, the generation mechanism 12 in the present embodiment includes a vacuum deposition mechanism 15 that generates a deposition material from the deposition source 15 A disposed in the vacuum vessel 1 as the deposition material and deposits the deposition material on the deposition target. The vacuum deposition mechanism 15 is further provided with a plasma-assisted deposition mechanism 16 for irradiating the deposition material with plasma.
[0018]
That is, in the vacuum deposition mechanism 15, as shown in FIG. 6, the rotating shaft 15 B is vertically penetrated through the bottom plate 2 B of the main body 2 of the vacuum container 1, and the rotating shaft 15 protrudes into the vacuum container 1. A disk-shaped hearth 15D, in which a plurality of crucible-shaped recesses 15C are formed at equal intervals in the circumferential direction at the outer peripheral portion of the upper surface, is attached to the upper end of the upper surface 15B. Is accommodated, and the lower end of the rotary shaft 15B is attached to rotary drive means (not shown) provided on the gantry 8, and the rotary drive means can rotate the rotary shaft 15B around its axis together with the hearth 15D. In addition, the positioning can be performed at every predetermined rotation angle corresponding to the interval between the concave portions 15C adjacent in the circumferential direction. The penetrating portion through which the rotating shaft 15B penetrates the bottom plate 2B of the vacuum vessel 1 is provided with a metal bellows tube (not shown) and a magnetic fluid rotary seal (not shown) similarly to the penetrating portion through which the rotary drive shaft 10B penetrates the top plate 2A. Is vacuum sealed. An electron beam gun 15E is provided on the bottom plate 2B in the vacuum vessel 1 so as to be adjacent to the concave portion 15C of the hearth 15D positioned at a predetermined rotation angle as described above. The electron beam gun 15E evaporates the evaporation source 15A housed in one recess 15C to generate a film-forming substance, and rotates the hearth 15D to remove the evaporation source 15A housed in another recess 15C. By adjoining the beam gun 15E, for example, different types of thin films can be continuously formed on the object. In the present embodiment, a pair of such vacuum deposition mechanisms 15 are disposed symmetrically on the left and right inside the vacuum vessel 1 as shown in FIG.
[0019]
Further, the plasma-assisted vapor deposition mechanism 16 is located on the bottom plate 2B in the vacuum vessel 1 at the center of the pair of vacuum vapor deposition mechanisms 15 as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the vacuum evaporation mechanism 15 is constituted by a plasma gun 16A disposed so as to be located adjacent to the electron beam gun 15E. The plasma generated from the plasma gun 16A causes Since the film-forming substance generated from the vapor deposition source 15A of the vacuum vapor-deposition mechanism 15 is accelerated and vapor-deposited on the glass substrate as a film-forming object, the film quality is improved and the density of the formed thin film is increased. It becomes possible. In this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the plasma gun 16A of the plasma assisted vapor deposition mechanism 16 and the electron beam gun 15E of the vacuum vapor deposition mechanism 15 are attached to the bottom plate 2B of the main body 2 of the vacuum vessel 1. However, these may also be supported by the frame 7 (the gantry 8) via a vacuum seal similar to that of the rotary drive shaft 10B or the rotary shaft 15B. Further, the bottom plate 2B is provided with a nozzle 15F for introducing a specific gas into the vacuum vessel 1 as necessary after exhausting the inside of the vacuum vessel 1 to a predetermined pressure.
[0020]
On the other hand, in the present embodiment, the auxiliary exhaust chamber 4 is provided adjacent to the vacuum container 1 so as to bulge outward from the back surface of the vacuum container 1, and has a triangular shape as shown in FIG. More specifically, the auxiliary exhaust chamber 4 is formed in an isosceles triangular shape with the vacuum vessel 1 side as the base, and more specifically, a right isosceles triangular shape. Is done. The auxiliary exhaust chamber 4 is supported by a column 17 which is separate from the frame 7, and has side walls 4A and 4B located at portions forming the isosceles of the isosceles triangle. Each of the exhaust ports 4C is formed and connected to the exhaust pump 5. Here, in this embodiment, an oil diffusion pump is used as the exhaust pump 5, and a rectangular parallelepiped box-shaped valve chamber 5A having the exhaust port 4C opened is provided at the exhaust port 4C. , 4B, and the main body 5B of the exhaust pump 5 is mounted to be suspended from the lower surfaces of the valve chambers 5A. A cylinder device 5C for driving a valve (not shown) that opens and closes between the main body 5B of the exhaust pump 5 and the exhaust port 4C is attached to the upper surface of the valve chamber 5A, and is mounted on the back surface of the valve chamber 5A. Is provided with a large-diameter circular inspection window 5D so as to be inscribed in two sides of the square formed by the back surface.
[0021]
As described above, the exhaust ports 4C are provided on the side walls 4A and 4B constituting the above-mentioned isosceles of the auxiliary exhaust chamber 4, so that a plurality of exhaust ports are provided on the side walls 4A and 4B facing the inside of the vacuum vessel 1 in the present embodiment. 4C are provided, and these exhaust ports 4C are arranged on the left and right sides of the back surface of the vacuum vessel 1 as shown in FIG. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, an exhaust port 4C provided on one side wall (right side wall in FIG. 5) 4A is disposed so as to open to the lower side in the vacuum vessel 1. At the same time, an exhaust port 4C provided on the other side wall (left side wall in FIG. 5) 4B is arranged so as to open upward on the contrary in the vacuum vessel 1, that is, the exhaust port 4C having a plurality of openings. Are arranged in a staggered or checkered pattern on the diagonal of the back so as to be staggered vertically and horizontally.
[0022]
As shown in FIG. 5, the exhaust ports 4C are opened in the form of a square having a size such that the rear surface is substantially bisected, as seen in FIG. In accordance with this, the exhaust pump 5 connected to these exhaust ports 4C also has a valve chamber 5A and a main body 5B attached to the side walls 4A and 4B as shown in FIG. They are arranged in a staggered or checkered pattern on the top, bottom, left and right diagonals. Further, in the present embodiment, the lower edge of the upper left exhaust port 4C is slightly above the upper edge of the lower right exhaust port 4C so that these exhaust ports 4C do not overlap in the vertical direction. ing. The lower edge of the lower right exhaust port 4C is positioned vertically in the vapor deposition source 15A, the electron beam gun 15E, and the plasma assist vapor deposition mechanism 16 in the vacuum vapor deposition mechanism 15 of the film forming material generation mechanism 12. The plasma gun 16A is disposed at at least one position, preferably at substantially the same position as all vertical positions, or at a position lower than this position. Further, a mounting seat 4D is provided on the side opposite to the side where the exhaust port 4C is provided on each of the side walls 4A and 4B, and as shown by broken lines in FIG. The mechanism 18 can be attached to at least one of the side walls 4A and 4B. Further, a louver or a wire mesh (not shown) is attached to the back surface of the main body 2 of the vacuum vessel 1 in which the auxiliary exhaust chamber 4 is provided.
[0023]
Therefore, in the vacuum film forming apparatus configured as described above, first, a plurality of (two in the present embodiment) exhaust pumps 5 for evacuating the vacuum vessel 1 are provided. A plurality of (two in the present embodiment) exhaust ports 4C are also opened in the side walls 4A and 4B of the auxiliary exhaust chamber 4 facing the inside of the vacuum vessel 1, and these exhaust ports 4C have a staggered or Since it is provided at a diagonal position on the back surface of the vacuum vessel 1 so as to form a checkerboard pattern so as to be staggered up, down, left and right, when the inside of the vacuum vessel 1 is evacuated before film formation, Of course, even during the film formation, it is possible to prevent the exhaust gas from drifting in the vacuum vessel 1 and to perform uniform exhaust in the vertical and horizontal directions. For this reason, it is possible to prevent a partial variation in the pressure in the vacuum vessel 1 due to such an exhaust drift, and to prevent a variation in the gas concentration even when the gas is introduced from the nozzle 15F. This can stabilize the quality of the film-forming substance, and the thin film formed on the film-forming object can have uniform film-forming quality such as physical properties in each film-forming body or between film-forming bodies. It becomes possible. For this reason, the vacuum film forming apparatus having such a configuration is particularly effective when used to form a thin film on a glass substrate used as an optical filter that is required to be particularly uniform and high in film forming quality.
Further, in the present embodiment, the side walls 4A of the auxiliary exhaust chamber 4 provided so that the exhaust ports 4C arranged as described above are provided so as to bulge outward from the cubic main body 2 in the vacuum vessel 1. , 4B, and in this auxiliary exhaust chamber 4, the flow of exhaust from the inside of the vacuum vessel 1 to the exhaust port 4C can be made more uniform, so that the film formation quality can be more reliably stabilized. Can be. Moreover, the auxiliary exhaust chamber 4 is formed in a triangular shape with the vacuum vessel 1 side as a base in plan view, as described above, particularly in the present embodiment, in an isosceles triangular shape, and further in a right-angled isosceles triangular shape. The internal space communicating with the inside of the vacuum vessel 1 is also made to have a substantially triangular horizontal section, and two sides excluding the base of the triangle, that is, the side wall 4A of the part forming the isosceles of the isosceles triangle , 4B are formed with exhaust ports 4C, respectively, so that the distance between the exhaust ports 4C and the center of the square (square) formed by the space in the vacuum vessel 1 can be made substantially equal in plan view. At the center, the pressure and gas concentration can be made more uniform. Thus, the film-forming substance generated from the vapor deposition source 15A in the vacuum vapor deposition mechanism 15 of the generation mechanism 12 has the center of this square, that is, the center axis of the rotation drive shaft 10B of the rotation drive mechanism 10 substantially at the center. It faces the substrate dome 10A attached to the lower end of the rotary drive shaft 10B, and is deposited on a film-forming body (glass substrate) held by the substrate dome 10A to form a thin film. According to the present embodiment, the quality of the thin film formed on the film-forming body is further uniformed and stabilized by achieving more uniform pressure and gas concentration as described above. It becomes possible.
[0025]
Furthermore, in the present embodiment, the film formation material generation mechanism 12 generates a deposition material as a film formation material from a deposition source 15 A disposed in the vacuum vessel 1 and performs vapor deposition on a film formation target. Even with the apparatus 15, uniform exhaust can be performed as described above, and variations in pressure and the like in the vacuum vessel 1 are prevented, so that the gas concentration around the deposition source 15 A also increases. Therefore, it is possible to prevent an abnormal discharge such as arcing from occurring in the electron beam gun 15E and an unstable plasma state by the plasma gun 16A due to such an increase in the gas concentration. In particular, in the present embodiment, among the exhaust ports 4C arranged alternately up, down, left, and right as described above, the vertically lower exhaust port 4C provided on the one side wall 4A on the right side in front view is: The position of the lower edge is also in the vertical direction, that is, the position of the film forming material generating mechanism 12, that is, the deposition source 15A of the vacuum deposition mechanism 15, the electron beam gun 15E, and the plasma-assisted deposition provided in the vacuum deposition mechanism 15. At least one of the plasma guns 16A of the mechanism 16 is disposed in a vertical position, preferably substantially the same as or lower than all of the vertical positions. Therefore, for example, even when an oxide is deposited as the deposition source 15A, the oxygen generated by the decomposition of the oxide around the electron beam gun 15E and the plasma gun 16A which is located above the lower edge of the exhaust port 4C. The gas can be prevented from staying and the oxygen concentration can be prevented from increasing, and the abnormal discharge such as arcing can be prevented more reliably to prolong the life of the filament of the electron beam gun 15E or to stabilize the plasma by the plasma gun 16A. Or to be encouraged.
[0026]
On the other hand, by arranging the exhaust ports 4C alternately up, down, left, and right, a space is left in the side walls 4A and 4B where the exhaust ports 4C are not provided. At least one of the spaces 4A and 4B is provided with the mounting seat 4D as described above, so that the aggregation mechanism 18 such as a cold panel or a cold trap can be mounted. Therefore, moisture and the like in the exhaust gas introduced from the vacuum vessel 1 to the exhaust pump 5 through the exhaust port 4C can be reliably removed without reducing the conductance of the main exhaust port. In this embodiment, an oil diffusion pump is used as the exhaust pump 5. Even if oil vapor flows backward from the exhaust pump 5 into the auxiliary exhaust chamber 4, the oil is pumped by the aggregating mechanism 18. By doing so, contamination in the vacuum vessel 1 can also be prevented. Further, in the present embodiment, since a louver or a wire mesh is attached to the inner wall surface of the vacuum vessel 1 between the auxiliary exhaust chamber 4 and the inside of the main body 2 of the vacuum vessel 1, the oil vapor inside the vacuum vessel 1 And the flow of film-forming substances from the vacuum vessel 1 to the exhaust pump 5 can be prevented.
[0027]
Further, in the present embodiment, a rotation driving mechanism 10 for rotating a glass substrate accommodated in the vacuum vessel 1 as a film-forming object, and a film thickness measuring mechanism 11 for measuring the thickness of a thin film formed on the glass substrate Since a generating mechanism 12 for generating a film-forming substance for forming a film thickness is supported independently of the vacuum vessel 1 by a frame 7 formed separately from the vacuum vessel 1, By evacuating the inside of the vacuum vessel 1 by the exhaust pump 5, the main body 2 of the vacuum vessel 1 is bent or deformed by a pressure difference between the inside and the outside, or the body 2 is heated by the heat generated when the film forming material is generated by the generating mechanism 12. When the main body 2 vibrates due to the thermal deformation or vibration of the exhaust pump 5 being transmitted, the rotational drive mechanism 10, the film thickness measuring mechanism 11, the film forming material, Generation mechanism 12 It is possible to prevent a deviation occurs in the positional relationship in position and mutual respectively. That is, since the vacuum vessel 1 and the frame 7 are separate structures, the frame 7 is prevented from being deformed or vibrated by the deformation or vibration of the vacuum vessel 1, and each of the frames 7 supported by the frame 7 Since the mechanisms 10 to 12 are penetrated into the vacuum vessel 1 through the above-described vacuum seal, the deformation and vibration of the vacuum vessel 1 are directly transmitted to these mechanisms 10 to 12 and the positions thereof are displaced. It is also prevented from doing.
[0028]
For this reason, first, in the film thickness measuring mechanism 11 provided with the optical measuring mechanism 13 having the monitor glass 13A, the light source 13B, and the light receiving unit 13C, the components of the monitor glass 13A, the light source 13B, and the light receiving unit 13C are respectively formed. The position at the time of film formation and the positional relationship between each other can be maintained while being accurately adjusted before film formation, so that a highly accurate film thickness measurement can be performed, and the film formation control can be more reliably performed based on the measurement result. Can be. Secondly, in the rotary drive mechanism 10 including the substrate dome 10A for holding the film-forming body (substrate glass) and the rotary drive shaft 10B for supporting the same, the film-forming body is a vacuum vessel 1 It is also possible to accurately arrange a thin film of a desired film thickness on its surface based on the above-mentioned reliable film formation control by accurately disposing the film at a predetermined position and rotating the film about the predetermined rotation axis. It can be formed. Third, as described above, a vacuum deposition mechanism 15 that generates a deposition material (film-forming material) from an evaporation source 15A disposed in the vacuum vessel 1 by an electron beam gun 15E and vapor-deposits the material on the film-forming target. The vacuum deposition mechanism 15 includes a plasma-assisted deposition mechanism 16 for irradiating the deposition substance with plasma by a plasma gun 16A. Along with the accurate positioning of the body, the distance between the film-forming body and the deposition source 15A can be kept constant, and the electron beam gun 15E and the plasma gun 16A can accurately and stably form the body. The film can be controlled. In order to form a thin film on a glass substrate used as an optical filter, such high film thickness measurement accuracy and accurate film formation control are also required. It can be said that it is more effective when used for forming a thin film on a glass substrate used as a glass substrate.
[0029]
Further, in the present embodiment, among the mechanisms 10 to 12, the rotation driving mechanism 10, the monitor glass 13A, the light receiving unit 13C, and the quartz-type film thickness meter 14 in the optical measurement mechanism 13 of the film thickness measurement mechanism 11 are included. Of the frame 7, the frame 8 is supported on a frame 8 on which the main body 2 of the vacuum vessel 1 is mounted, with a frame 9 provided at an interval from the main body 2. And vibrations are less likely to be transmitted, so that the position can be more reliably prevented from being displaced.
[0030]
In this embodiment, the vacuum vessel 1 is mounted and mounted on the gantry 8 of the frame 7 and the frame 9 is also supported by the gantry 8 as described above. Alternatively, a frame constructed separately from the vacuum vessel and the gantry may be arranged at a distance from the vacuum vessel and the gantry, and the above-mentioned mechanisms may be supported on the frame to be independent of the vacuum vessel. Further, for example, without providing the frame body 9 as described above, the rotation drive mechanism 10, the film thickness measurement mechanism 11, and the like may be supported on the ceiling of the building where the vacuum film forming apparatus is disposed, Is placed directly on the floor without placing the vacuum vessel 1 on the gantry 8, and the light source 13 B of the optical measurement mechanism 13 and the rotary shaft 15 B of the vacuum evaporation mechanism 15 of the film forming substance generating mechanism 12 are embedded on this floor. You may make it support.
[0031]
On the other hand, the main body 2 of the vacuum vessel 1 according to the present embodiment is formed of an aluminum alloy. Such an aluminum alloy has a higher heat radiation rate than a steel material such as stainless steel used for a vacuum vessel of a general vacuum film forming apparatus. And it is difficult to receive heat from the electron beam gun 15E of the vacuum evaporation mechanism 15 and the plasma gun 16A of the plasma assisted evaporation mechanism 16, so that the deformation of the vacuum vessel 1 due to such heat can be prevented. High-precision film formation becomes possible. In addition, since the heat in the vacuum vessel 1 is hardly received by the main body 2 in this manner, there is no need to cool the vacuum vessel 1 during film formation, thereby making it possible to omit a cooling mechanism. It is possible to simplify the structure and reduce the weight of the vacuum film forming apparatus, to prevent vibration when a cooling mechanism and cooling water are supplied, and to reduce the cost and size of the apparatus.
[0032]
Moreover, since the reinforcing ribs 6 also made of an aluminum alloy are attached to the side plates 2C and 2D and the door 3 constituting the main body 2 of the vacuum vessel 1, the deformation and vibration of the vacuum vessel 1 are more reliably prevented. can do. By the way, when a metal reinforcing rib is also attached to such a metal structure, it is common to join the reinforcing rib to the structure by welding, but in such a welding connection, In addition, in a vacuum film forming apparatus such as the present embodiment, in which it is inevitable that distortion due to heat at the time of welding occurs in a structure, and in particular, high precision film formation is required, welding is performed to remove such distortion. Post-processing must be performed later. However, in the present embodiment, on the other hand, the reinforcing ribs 6 are attached to the main body 2 and the door 3 by bolting, so that thermal distortion due to welding does not occur, and the rear ribs for removing such distortion are removed. Since no processing is required, the vacuum vessel 1 can be formed efficiently and with high accuracy.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by arranging a plurality of exhaust ports provided facing the inside of the vacuum container alternately up, down, left, and right, particularly in the vertical direction and the horizontal direction inside the vacuum container during film formation. This makes it possible to uniformly exhaust the gas and prevent the pressure and gas concentration from being varied in the vacuum vessel due to the uneven flow of the exhaust gas. The formed thin film can be made uniform and of high quality. Further, by providing such an exhaust port in the auxiliary exhaust chamber bulging outward adjacent to the vacuum vessel, the flow of exhaust from the vacuum chamber to the exhaust port can be made more uniform, and If the horizontal cross section of the exhaust chamber is triangular, the intervals between the central part in the vacuum chamber where the film is formed and the plurality of exhaust ports are made equal to further uniform the pressure and gas concentration in this central part. Can be. Therefore, such a vacuum film forming apparatus is particularly effective for forming a film on a substrate such as a glass substrate used as an optical filter.
[0034]
According to the present invention, since the uniform evacuation in the vacuum vessel is enabled to prevent the occurrence of the exhaust drift, the mechanism for generating the film-forming substance according to the present invention can Even with a vacuum deposition mechanism that generates and deposits a deposition material as a film deposition material from the vacuum source, it is possible to prevent an increase in gas concentration around this deposition source and prevent the electron beam gun of this vacuum deposition mechanism from causing arcing or other abnormalities. Discharge can be prevented, and the state of plasma can be prevented from becoming unstable when plasma-assisted deposition is performed. Particularly in this case, when the vertical position of the lower edge of the lower exhaust port of the plurality of exhaust ports is set to be substantially the same as or lower than the position of the generating mechanism, the oxide is used as a deposition source. Oxygen gas generated in the electron beam gun can be prevented from staying around the electron beam gun or the plasma gun, so that abnormal discharge and the like can be prevented more reliably and the life of the filament of the electron beam gun can be extended. Furthermore, if a coagulation mechanism is provided on the side wall facing the inside of the vacuum vessel, moisture, which is a main component of the high vacuum residual gas, can be reliably removed, and the inside of the vacuum vessel can be maintained in a high-quality vacuum state. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a right side view of the embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a rear view of the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a plan view of the embodiment shown in FIG. 1;
5 is a front view showing the inside of the vacuum vessel 1 of the embodiment shown in FIG. 1 with a door 3 removed.
6 is a sectional view taken along the line ZZ in FIG. 5, showing the inside of the vacuum vessel 1 and the auxiliary exhaust chamber 4 of the embodiment shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum container 2 Main body 3 of vacuum container 1 Door 4 Auxiliary exhaust chamber 4C Exhaust port 5 Exhaust pump 6 Reinforcement rib 7 Frame 8 Base 9 Frame 10 Rotation drive mechanism 10A Substrate dome 10B Rotation drive shaft 11 Film thickness measurement mechanism 12 Film formation Material generation mechanism 13 Optical measurement mechanism 13A Monitor glass 13B Light source 13C Light receiving unit 15 Vacuum evaporation mechanism 15A Evaporation source 16 Plasma-assisted evaporation mechanism 18 Coagulation mechanism

Claims

In a vacuum film forming apparatus for forming a thin film on a film formation object housed in a vacuum container depressurized by an exhaust pump by a mechanism for generating a film forming substance provided in the vacuum container, A plurality of exhaust ports communicated with the exhaust pump are provided in a side wall facing the exhaust pump so as to be staggered vertically and horizontally.

An auxiliary exhaust chamber communicating with the vacuum container is provided adjacent to the vacuum container so as to expand outward, and the exhaust port is provided on a side wall of the auxiliary exhaust chamber. The vacuum film forming apparatus according to claim 1.

3. The vacuum film forming apparatus according to claim 2, wherein the auxiliary exhaust chamber has a substantially triangular horizontal section.

The film formation material generation mechanism includes a vacuum deposition mechanism that generates a deposition material as the film formation material from a deposition source provided in the vacuum container and deposits the film on the film formation target. The vacuum film forming apparatus according to claim 1, wherein:

The vertical position of the lower edge of the exhaust port disposed on the lower side of the exhaust port is substantially the same as the vertical position of the mechanism for generating the film-forming substance, or is disposed at a lower position. The vacuum film forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:

The vacuum film forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein an aggregation mechanism for aggregating moisture in the vacuum container is provided on a side wall facing the inside of the vacuum container.

7. The vacuum film forming apparatus according to claim 1, wherein the object to be formed is an optical filter on which the thin film is formed.