JP2006077308A - Vacuum deposition apparatus - Google Patents

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隆 山本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum deposition apparatus capable of enhancing the space utilization efficiency of a vacuum chamber, and reducing the film thickness difference between face and back sides of a work. <P>SOLUTION: A cassette holding frame 10 is rotatably supported in a vacuum chamber 1 around a horizontal rotary shaft 11, and a plurality of cassettes 16 holding a work W are rotatably supported by the cassette holding frame 10 by a cassette shaft 15. The cassette shaft 15 is held by the cassette holding frame 10 with an interval in the peripheral direction, and a pinion gear 17 engaged with a ring gear 6 fixed inside the vacuum chamber is provided on an end of the cassette shaft 15. An evaporation source 8 is inserted in the cassette holding frame 10, the space efficiency in the vacuum chamber can be enhanced because only one evaporation source 8 is necessary. Further, the film thickness difference between face and back sides of the work can be eliminated because the face and back sides of the work are simultaneously vapor-deposited while rotating or revolving the cassettes 16. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はワークの表裏面を同時蒸着できる真空蒸着装置に関するものである。 The present invention relates to a vacuum vapor deposition apparatus capable of simultaneous vapor deposition on the front and back surfaces of a workpiece.

従来、図4〜図6に示すような構造の真空蒸着装置が知られている。この装置は、円筒状断面を持つ真空チャンバ20の中に、水平方向の回転軸21を中心として回転自在なドラム状のカセット保持枠22が支持されており、回転軸21はチャンバ20外に配置されたモータ23と連結されている。カセット保持枠22は多角形筒形をなしており、各面には長方形板状のカセット24が取り付けられている。 Conventionally, a vacuum deposition apparatus having a structure as shown in FIGS. 4 to 6 is known. In this apparatus, a drum-shaped cassette holding frame 22 that is rotatable around a horizontal rotation shaft 21 is supported in a vacuum chamber 20 having a cylindrical cross section, and the rotation shaft 21 is disposed outside the chamber 20. The motor 23 is connected. The cassette holding frame 22 has a polygonal cylindrical shape, and a rectangular plate-like cassette 24 is attached to each surface.

カセット24は枠状に形成され、その中に図7に示すように複数(ここでは3枚)の小カセット25が収納されている。小カセット25の中には、被蒸着物であるワークWが複数枚(ここでは8枚)収納されている。ワークWの表裏両面は、小カセット25の両面に設けられた窓穴25aおよびカセット24の両面に設けられた窓穴24aから外部へ露出している。 The cassette 24 is formed in a frame shape, and a plurality (three in this case) of small cassettes 25 are accommodated therein as shown in FIG. In the small cassette 25, a plurality of workpieces W (eight in this case) are stored as deposition objects. Both front and back surfaces of the workpiece W are exposed to the outside through window holes 25 a provided on both surfaces of the small cassette 25 and window holes 24 a provided on both surfaces of the cassette 24.

回転軸21を支持した真空チャンバ20の側壁と対向する側壁には、一対の電極棒26が固定され、この電極棒26に上下2段の水平な支持棒26a,26bが固定されている。支持棒26a,26b上には高融点材料よりなるボード27,28がそれぞれ支持されており、ボード27,28の凹部に蒸着材料である金属材料が図示していないが、それぞれ収容される。上段の支持棒26aおよびボード27はカセット保持枠22の中に挿入され、下段の支持棒26bおよびボード28はカセット保持枠22の外に配置されている。電極棒26は電源29に接続されており、各ボード27,28に高電流を流すことで、その発生熱で金属材料を蒸発させことができる。 A pair of electrode rods 26 is fixed to the side wall opposite to the side wall of the vacuum chamber 20 that supports the rotating shaft 21, and two upper and lower horizontal support rods 26 a and 26 b are fixed to the electrode rod 26. Boards 27 and 28 made of a high melting point material are supported on the support rods 26a and 26b, respectively, and a metal material as a vapor deposition material is accommodated in the recesses of the boards 27 and 28, respectively, although not shown. The upper support bar 26 a and the board 27 are inserted into the cassette holding frame 22, and the lower support bar 26 b and the board 28 are arranged outside the cassette holding frame 22. The electrode rod 26 is connected to a power source 29, and by flowing a high current through the boards 27 and 28, the metal material can be evaporated by the generated heat.

モータ23によってカセット保持枠22を回転させながら、電極棒26に電源29を接続すると、カセット保持枠22の内側へ露出したワークWの一面には、上段のボード27により加熱された金属材料の薄膜が蒸着され、カセット保持枠22の外側へ露出したワークWの他面には、下段のボード28により加熱された金属材料の薄膜が蒸着される。このように、カセット24,25に保持されたワークWの表裏面に金属薄膜が同時に蒸着される。 When the power supply 29 is connected to the electrode rod 26 while rotating the cassette holding frame 22 by the motor 23, a thin film of metal material heated by the upper board 27 is formed on one surface of the work W exposed to the inside of the cassette holding frame 22. A thin film of a metal material heated by the lower board 28 is deposited on the other surface of the work W exposed to the outside of the cassette holding frame 22. Thus, a metal thin film is vapor-deposited simultaneously on the front and back of the workpiece | work W hold | maintained at cassette 24,25.

上記のような構造の真空蒸着装置の場合、蒸発源であるボード27,28をカセット保持枠22の内外2箇所に配置する必要があり、各ボード27,28から蒸発する蒸気はワークWの表裏面を独自に蒸着するので、ワークWの表裏面で蒸着条件が異なり、表裏面の膜厚差が避けられない。
また、カセット保持枠22の外側に下段のボード28を配置するための空間を設ける必要があり、カセット保持枠22の直径を真空チャンバ20の内径よりかなり小さく(約80%程度以下)せざるを得ない。そのため、カセット保持枠22に保持できるカセット24の枚数、つまりワークWの個数が少なくなり、真空チャンバ20の空間利用効率が悪いという問題がある。
In the case of the vacuum vapor deposition apparatus having the above-described structure, it is necessary to arrange the boards 27 and 28 as evaporation sources at two locations inside and outside the cassette holding frame 22, and the vapor evaporated from each board 27 and 28 is the surface of the work W. Since the back surface is vapor-deposited independently, the vapor deposition conditions differ between the front and back surfaces of the workpiece W, and a difference in film thickness between the front and back surfaces is inevitable.
Further, it is necessary to provide a space for disposing the lower board 28 outside the cassette holding frame 22, and the diameter of the cassette holding frame 22 must be made considerably smaller than the inner diameter of the vacuum chamber 20 (about 80% or less). I don't get it. Therefore, the number of cassettes 24 that can be held in the cassette holding frame 22, that is, the number of workpieces W is reduced, and there is a problem that the space utilization efficiency of the vacuum chamber 20 is poor.

特許文献1には、被蒸着物であるベーンを棒状治具の外周部に放射状に取り付け、この治具を蒸着源の回りを公転および自転しながら移動させ、ベーンの表面に蒸着膜を形成する蒸着装置が開示されている。この場合には、被蒸着物が治具に対して放射状に取り付けられているため、空間利用効率がよい。
特開平7−41945号公報
In Patent Document 1, vanes as deposition objects are radially attached to the outer periphery of a rod-shaped jig, and the jig is moved around the vapor deposition source while revolving and rotating to form a vapor deposition film on the surface of the vane. A vapor deposition apparatus is disclosed. In this case, since the deposition object is attached radially to the jig, the space utilization efficiency is good.
JP 7-41945 A

しかしながら、特許文献1では、治具が縦向きに配置され、その外周部に放射状に被蒸着物が取り付けられているため、蒸発源から蒸発した蒸気が上昇してしまい、被蒸着物に均等に付着しないという問題がある。 However, in Patent Document 1, since the jig is arranged vertically and the deposition target is radially attached to the outer peripheral portion thereof, the vapor evaporated from the evaporation source rises and is evenly distributed on the deposition target. There is a problem that it does not adhere.

そこで、本発明の目的は、真空チャンバの空間利用効率を向上させ、かつワークの表裏面の膜厚差を小さくできる真空蒸着装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vacuum deposition apparatus that can improve the space utilization efficiency of a vacuum chamber and reduce the difference in film thickness between the front and back surfaces of a workpiece.

上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、真空チャンバ内に、蒸着材料の蒸発源と、表裏面に蒸着材料が蒸着されるワークを収容した複数のカセットと、複数のカセットを保持するドラム状のカセット保持枠とを備えた真空蒸着装置において、上記カセット保持枠は真空チャンバ内に水平方向の回転軸を中心として回転自在に支持され、上記カセットの両端中央部には、上記カセット保持枠に回転自在に支持されるカセット軸が水平方向に突設され、上記カセット軸はカセット保持枠に上記回転軸を中心として周方向に間隔をあけて保持され、上記カセット軸の端部にはピニオンギヤが設けられ、上記ピニオンギヤは真空チャンバの内部に固定されたリングギヤにかみ合い、カセット保持枠の回転に伴ってカセットは自転しつつ公転するように構成され、上記蒸発源は上記カセット保持枠の中に挿入されていることを特徴とする真空蒸着装置を提供する。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 holds a plurality of cassettes containing a vapor deposition material evaporation source, a work on which vapor deposition material is deposited on the front and back surfaces, and a plurality of cassettes in a vacuum chamber. In the vacuum deposition apparatus comprising a drum-shaped cassette holding frame, the cassette holding frame is supported in a vacuum chamber so as to be rotatable about a horizontal rotation axis, and the cassette is located at the center of both ends of the cassette. A cassette shaft that is rotatably supported by a holding frame protrudes in the horizontal direction, and the cassette shaft is held by the cassette holding frame at a circumferential interval around the rotating shaft, and is disposed at an end of the cassette shaft. Is provided with a pinion gear, which meshes with a ring gear fixed inside the vacuum chamber, and the cassette rotates and revolves as the cassette holding frame rotates. It is configured so that, the evaporation source to provide a vacuum vapor deposition apparatus characterized in that it is inserted into the cassette holding frame.

本発明の真空蒸着装置では、ドラム状カセット保持枠に複数のカセットを周方向に間隔を開けて保持し、リングギヤとピニオンギヤとの噛合によって、カセットをカセット保持枠の回転に伴って自転しつつ公転させるものである。蒸発源はカセット保持枠の中に挿入されている。カセットはカセット保持枠の回転に伴って自転しつつ公転するので、すべてのカセットの両面はカセット保持枠の内側と外側とに均等の時間だけ向くことができる。金属材料から発生する蒸気は上方へ立ちのぼるが、カセットが自転・公転することで、蒸気が攪拌され、すべてのワークの表裏面に均等な厚みで付着する。
このように蒸発源が1箇所で済むので、真空チャンバ内の空間効率を上げることができるとともに、カセットを自転・公転させながらワークの表裏面を同時蒸着するので、表裏面の膜厚差を無くすことができる。
In the vacuum vapor deposition apparatus of the present invention, a plurality of cassettes are held on the drum-shaped cassette holding frame at intervals in the circumferential direction, and the cassette is rotated while rotating with the rotation of the cassette holding frame by meshing with the ring gear and the pinion gear. It is something to be made. The evaporation source is inserted into the cassette holding frame. Since the cassette revolves while rotating as the cassette holding frame rotates, both sides of all the cassettes can face the inside and outside of the cassette holding frame for an equal amount of time. Although the steam generated from the metal material rises upward, the steam rotates and revolves, so that the steam is agitated and adheres to the front and back surfaces of all workpieces with a uniform thickness.
Since only one evaporation source is required in this way, the space efficiency in the vacuum chamber can be increased, and the front and back surfaces of the work are simultaneously vapor deposited while rotating and revolving the cassette, eliminating the difference in film thickness between the front and back surfaces. be able to.

請求項2のように、リングギヤはその外周面と内周面とに外周ギヤ部と内周ギヤ部とを備えており、周方向に配列されたカセットのピニオンギヤは外周ギヤ部と内周ギヤ部とに交互にかみ合っており、カセット保持枠の回転に伴って各カセットは交互に逆向きに自転するように構成され、カセット同士が干渉しないように、隣合うカセットはカセット保持枠に対して所定角度ずつ位相差をもって支持されているのがよい。
周方向に配列されたすべてのカセットのピニオンギヤをリングギヤの外周ギヤ部または内周ギヤ部の一方のみにかみ合わせた場合には、すべてのカセットは同一方向に自転する。同一方向に自転するカセットを周方向に配置した場合、隣合うカセット軸の間隔をカセットの幅寸法より短くすると、隣合うカセット同志が干渉しやすい。これに対し、カセットのピニオンギヤをリングギヤの外周ギヤ部と内周ギヤ部とに交互にかみ合わせた場合には、カセットは交互に逆向きに自転することになる。この場合、隣合うカセットはカセット保持枠に対して所定角度ずつ位相差をもって支持すれば、隣合うカセット軸の間隔をカセットの幅寸法より短くしても、カセット同士が干渉するのを防止できる。
つまり、同一直径のカセット保持枠を使用しても、そこに保持できるカセットの枚数を増やしたり、あるいは1枚のカセットの幅寸法を大きくすることができる。その結果、カセット保持枠に保持できるワークの枚数を増やすことができ、それだけ作業効率を改善することができる。
この場合には、カセット保持枠に保持されるカセットの枚数を偶数枚とする必要がある。
The ring gear includes an outer peripheral gear portion and an inner peripheral gear portion on an outer peripheral surface and an inner peripheral surface thereof, and the pinion gears of the cassette arranged in the circumferential direction are the outer peripheral gear portion and the inner peripheral gear portion. The cassettes are configured to rotate alternately in the opposite direction as the cassette holding frame rotates, and adjacent cassettes are fixed to the cassette holding frame so that the cassettes do not interfere with each other. It is preferable that the angle is supported with a phase difference.
When the pinion gears of all the cassettes arranged in the circumferential direction are engaged with only one of the outer peripheral gear portion and the inner peripheral gear portion of the ring gear, all the cassettes rotate in the same direction. When cassettes that rotate in the same direction are arranged in the circumferential direction, adjacent cassettes are likely to interfere with each other if the interval between adjacent cassette shafts is made shorter than the width of the cassette. On the other hand, when the pinion gear of the cassette is alternately engaged with the outer peripheral gear portion and the inner peripheral gear portion of the ring gear, the cassette rotates alternately in the opposite direction. In this case, if the adjacent cassettes are supported with a phase difference by a predetermined angle with respect to the cassette holding frame, the cassettes can be prevented from interfering with each other even if the interval between the adjacent cassette shafts is shorter than the width of the cassette.
That is, even if a cassette holding frame having the same diameter is used, the number of cassettes that can be held there can be increased, or the width dimension of one cassette can be increased. As a result, the number of workpieces that can be held in the cassette holding frame can be increased, and the work efficiency can be improved accordingly.
In this case, the number of cassettes held in the cassette holding frame needs to be an even number.

以上のように、本発明によれば、ドラム状カセット保持枠に周方向に間隔を開けて保持された複数のカセットを、カセット保持枠の回転に伴って自転しつつ公転させるとともに、蒸発源をカセット保持枠の中に挿入したので、蒸発源が1箇所で済み、真空チャンバ内の空間効率を上げることができ、さらに金属材料をボードに載せる作業性が向上し、メンテナンス性も向上する。
また、1箇所の蒸発源を用い、かつカセットを自転・公転させながらワークの表裏面を同時蒸着するので、ワークの表裏面で蒸着条件が同じになり、表裏面の膜厚差を無くすことができる。
さらに、蒸発源はカセット保持枠の中に挿入されているので、カセット保持枠の外側に蒸発源を配置する空間を設ける必要がなく、真空チャンバの空間効率を上げることができる。
As described above, according to the present invention, the plurality of cassettes held at intervals in the circumferential direction on the drum-shaped cassette holding frame are revolved while rotating along with the rotation of the cassette holding frame, and the evaporation source is Since it is inserted into the cassette holding frame, only one evaporation source is required, the space efficiency in the vacuum chamber can be increased, the workability of placing the metal material on the board is improved, and the maintainability is also improved.
Also, since the evaporation front and back of the workpiece are vapor-deposited simultaneously using one evaporation source and rotating and revolving the cassette, the deposition conditions are the same on the front and back of the workpiece, eliminating the difference in film thickness between the front and back surfaces. it can.
Further, since the evaporation source is inserted into the cassette holding frame, it is not necessary to provide a space for arranging the evaporation source outside the cassette holding frame, and the space efficiency of the vacuum chamber can be increased.

以下に、本発明の実施の形態を、実施例を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to examples.

図1は本発明にかかる真空蒸着装置の要部の斜視図、図2,図3は真空蒸着装置の断面図である。
本実施例の真空蒸着装置は、密閉構造の真空チャンバ1を備えており、排気口2から排気することにより、内部が真空に保たれている。真空チャンバ1内には、ドラム状のカセット保持枠10が水平方向の回転軸11を中心として回転自在に支持されている。回転軸11は真空チャンバ1の一側壁3を回転自在に貫通しており、この回転軸11はモータ4によって一定方向に回転駆動される。
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a vacuum vapor deposition apparatus according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are sectional views of the vacuum vapor deposition apparatus.
The vacuum vapor deposition apparatus of the present embodiment includes a vacuum chamber 1 having a sealed structure, and the inside is kept in a vacuum by exhausting from the exhaust port 2. A drum-shaped cassette holding frame 10 is supported in the vacuum chamber 1 so as to be rotatable about a horizontal rotation shaft 11. The rotary shaft 11 passes through one side wall 3 of the vacuum chamber 1 so as to be rotatable, and the rotary shaft 11 is driven to rotate in a fixed direction by a motor 4.

カセット保持枠10は、上記回転軸11が連結された円盤状ベース板13と、このベース板13に対して軸方向に離れた位置に配置されたリング状の支持枠14と、ベース板13と支持枠14との間に回転自在にかけ渡された複数本のカセット軸15とを備えている。カセット軸15は、カセット保持枠10に回転軸11を中心として周方向に間隔をあけて保持され、かつ回転軸11からの半径方向距離R1,R2が交互に異なるように保持されている(図3参照)。各カセット軸15には、カセット16が取り付けられている。カセット16は、図7に示す従来のカセット24,25と同様の構造であり、ここでは説明を省略する。カセット軸15はカセット16の長さ方向両端部中央から水平方向に突出している。 The cassette holding frame 10 includes a disk-shaped base plate 13 to which the rotating shaft 11 is connected, a ring-shaped support frame 14 disposed at a position away from the base plate 13 in the axial direction, and a base plate 13. A plurality of cassette shafts 15 are rotatably provided between the support frame 14 and the support frame 14. The cassette shaft 15 is held in the cassette holding frame 10 at intervals in the circumferential direction around the rotation shaft 11 and is held so that the radial distances R1, R2 from the rotation shaft 11 are alternately different (see FIG. 3). A cassette 16 is attached to each cassette shaft 15. The cassette 16 has the same structure as the conventional cassettes 24 and 25 shown in FIG. 7, and a description thereof is omitted here. The cassette shaft 15 protrudes in the horizontal direction from the center of both ends in the length direction of the cassette 16.

支持枠14を貫通したカセット軸15の端部にはピニオンギヤ17が固定されており、ピニオンギヤ17は真空チャンバ1の側壁5に固定されたリングギヤ6にかみ合っている。リングギヤ6は外周ギヤ部6aと内周ギヤ部6bとを有している。上記のようにカセット軸15は回転軸11からの半径方向距離R1,R2が交互に異なり、ピニオンギヤ17はリングギヤ6の外周ギヤ部6aと内周ギヤ部6bとに交互にかみ合っている。その結果、カセット保持枠10の回転に伴って隣合うカセット軸15、つまりカセット16は逆向きに自転する。 A pinion gear 17 is fixed to an end portion of the cassette shaft 15 penetrating the support frame 14, and the pinion gear 17 meshes with a ring gear 6 fixed to the side wall 5 of the vacuum chamber 1. The ring gear 6 has an outer peripheral gear portion 6a and an inner peripheral gear portion 6b. As described above, the radial distances R1 and R2 from the rotation axis 11 of the cassette shaft 15 are alternately different, and the pinion gear 17 is alternately engaged with the outer peripheral gear portion 6a and the inner peripheral gear portion 6b of the ring gear 6. As a result, as the cassette holding frame 10 rotates, the adjacent cassette shaft 15, that is, the cassette 16, rotates in the reverse direction.

図3に示すように、隣合うカセット軸15の間隔Sは、カセット16の幅寸法D2より狭く設定されており、隣合うカセット16が互いに所定角度ずつ位相差をもってカセット保持枠10に支持されている。ここでは、90°の位相差をもって支持されている。そのため、カセット保持枠10の回転に伴ってカセット16が自転した時、隣合うカセット16同士が干渉することがない。 As shown in FIG. 3, the interval S between the adjacent cassette shafts 15 is set to be narrower than the width dimension D2 of the cassette 16, and the adjacent cassettes 16 are supported by the cassette holding frame 10 with a predetermined angle difference from each other. Yes. Here, it is supported with a phase difference of 90 °. Therefore, when the cassette 16 rotates as the cassette holding frame 10 rotates, adjacent cassettes 16 do not interfere with each other.

上記リングギヤ6が固定された真空チャンバ1の側壁5には、一対の電極棒7が取り付けられており、これら電極棒7はカセット保持枠10の中に水平に挿入されている。電極棒7の間には複数の高融点材料よりなるボード8が架け渡して支持されており、これらボード8の凹部に金属材料が図示しないがそれぞれ収容される。電極棒7は図示しない電源に接続されている。 A pair of electrode rods 7 are attached to the side wall 5 of the vacuum chamber 1 to which the ring gear 6 is fixed, and these electrode rods 7 are horizontally inserted into the cassette holding frame 10. Boards 8 made of a plurality of high melting point materials are bridged and supported between the electrode rods 7, and metal materials are accommodated in the recesses of these boards 8 (not shown). The electrode rod 7 is connected to a power source (not shown).

次に、上記構成よりなる真空蒸着装置の作動を説明する。
まず、モータ4を駆動し、カセット保持枠10を一定方向に回転させると、リングギヤ6の外周ギヤ部6aにかみ合ったピニオンギヤ17が右回り方向に回転するとき、リングギヤ6の内周ギヤ部6bにかみ合ったピニオンギヤ17が左回り方向に回転する。そのため、カセット保持枠10に周方向に取り付けられたカセット16は交互に逆向きに自転しつつ公転する。
一方、カセット保持枠10の中に挿入された蒸発源であるボード8を発熱させることにより、ボード8の凹部に収容された金属材料が溶融、蒸発し、その蒸気によってカセット16に保持されたワークWが蒸着される。カセット16は、上記のようにカセット保持枠10の回転に伴って自転しつつ公転するので、蒸発した金属材料はワークWの表裏面に均等に付着する。そのため、ワークWの表裏面に膜厚差のない金属薄膜が蒸着される。
さらに、位相差をもってカセット保持枠10に保持されたカセット16が交互に逆向きに自転するので、隣合うカセット軸15の間隔Sをカセット16の幅寸法D2より短く設定でき、1台のカセット保持枠10に多数枚のカセット16を高密度に保持できる。理想的には、隣合うカセット軸15に届かない範囲までカセット16の幅D2を拡大できる。その結果、1台のカセット保持枠10に保持できるカセット16の枚数を増やしたり、あるいは1枚のカセット16の幅寸法D2を拡大でき、真空チャンバ1内の空間利用効率が高くなり、生産効率が向上する。
また、金属材料の蒸気は上昇気流となって上方へ向かうが、カセット保持枠10に保持されたカセット16が自転しつつ公転するため、蒸気を攪拌でき、カセット16に保持されたワークWの表面に蒸気が接触する確率が高くなる。そのため、蒸気が真空チャンバ1内の一部に偏ることがなく、均等な薄膜を形成できる。
Next, the operation of the vacuum vapor deposition apparatus having the above configuration will be described.
First, when the motor 4 is driven and the cassette holding frame 10 is rotated in a certain direction, when the pinion gear 17 engaged with the outer peripheral gear portion 6a of the ring gear 6 rotates clockwise, the inner peripheral gear portion 6b of the ring gear 6 is moved to the inner peripheral gear portion 6b. The meshed pinion gear 17 rotates counterclockwise. Therefore, the cassette 16 attached to the cassette holding frame 10 in the circumferential direction revolves while rotating alternately in the opposite direction.
On the other hand, when the board 8 which is an evaporation source inserted into the cassette holding frame 10 is heated, the metal material accommodated in the recess of the board 8 is melted and evaporated, and the work held in the cassette 16 by the vapor. W is deposited. Since the cassette 16 revolves while rotating as the cassette holding frame 10 rotates as described above, the evaporated metal material adheres evenly to the front and back surfaces of the workpiece W. Therefore, a metal thin film having no film thickness difference is deposited on the front and back surfaces of the workpiece W.
Further, since the cassettes 16 held in the cassette holding frame 10 with a phase difference rotate alternately in the opposite direction, the interval S between the adjacent cassette shafts 15 can be set shorter than the width dimension D2 of the cassette 16, and one cassette can be held. A large number of cassettes 16 can be held in the frame 10 at a high density. Ideally, the width D2 of the cassette 16 can be expanded to a range that does not reach the adjacent cassette shaft 15. As a result, the number of cassettes 16 that can be held in one cassette holding frame 10 can be increased, or the width dimension D2 of one cassette 16 can be increased, the space utilization efficiency in the vacuum chamber 1 is increased, and the production efficiency is increased. improves.
Further, the vapor of the metal material becomes an upward air flow and moves upward. However, since the cassette 16 held by the cassette holding frame 10 revolves while rotating, the vapor can be stirred and the surface of the workpiece W held by the cassette 16 can be stirred. The probability of contact with steam increases. Therefore, the vapor is not biased to a part in the vacuum chamber 1, and an uniform thin film can be formed.

ここで、図3に示す本発明の真空蒸着装置と、図6に示す従来の真空蒸着装置の空間利用効率について比較する。
従来例では、例えば真空チャンバの内径を100とした場合、カセットを配置できる円周距離がπ×80≒251となり、この円周上に8枚のカセットを並べるとして、1枚のカセット幅はD1=251/8≒31となる。
これに対し、本発明では、回転する8枚のカセットの包絡外周円の直径が約96、内周円が約30となり、カセット軸の直径はπ×(96+30)/2≒196となる。
ここで、隣合うカセットを位相差をもって逆方向に自転させるので、隣合うカセット軸に届かない範囲までカセット幅を拡大できる。カセット軸15との干渉を避けるために、カセット幅を15%小さくすれば、1枚のカセット幅はD2=196×0.85/4≒42となり、従来(=31)に比べて約35%拡大でき、その分だけ1回の作業効率が改善される。
Here, the space utilization efficiency of the vacuum vapor deposition apparatus of the present invention shown in FIG. 3 and the conventional vacuum vapor deposition apparatus shown in FIG. 6 will be compared.
In the conventional example, for example, when the inner diameter of the vacuum chamber is 100, the circumferential distance at which the cassette can be arranged is π × 80≈251, and if eight cassettes are arranged on this circumference, the width of one cassette is D1. = 251 / 8≈31.
On the other hand, in the present invention, the diameter of the envelope outer circumference of the eight rotating cassettes is about 96, the inner circumference is about 30, and the diameter of the cassette shaft is π × (96 + 30) / 2≈196.
Here, since the adjacent cassettes are rotated in the reverse direction with a phase difference, the cassette width can be expanded to a range not reaching the adjacent cassette shaft. If the cassette width is reduced by 15% in order to avoid interference with the cassette shaft 15, the cassette width of one sheet becomes D2 = 196 × 0.85 / 4≈42, which is about 35% compared to the conventional (= 31). The work efficiency can be improved by that amount.

上記実施例では、隣合うカセットを逆向きに自転させる例について説明したが、これに限定されないことは勿論である。
例えば、リングギヤに外周ギヤ部または内周ギヤ部の一方のみを設け、このギヤ部に対してカセット軸に固定されたピニオンギヤをかみ合わせてもよい。この場合には、隣合うカセットが同じ向きに自転させることができる。その際、隣合うカセットの位相差を設けることにより、上記実施例と同様に隣合うカセット軸15の間隔をカセット16の幅寸法より短く設定することが可能である。
カセッットは図7のように大カセット24の中に小カセット25を収納する構造に限らず、カセット24の中に複数枚のワークWを直接収納してもよい。
カセットとカセット軸との連結構造も上記実施例に限定されるものではない。例えば、カセットが剛性を有する場合は、その両端に耳軸状のカセット軸を突設してもよい。
In the above embodiment, an example in which adjacent cassettes rotate in the reverse direction has been described, but it is needless to say that the present invention is not limited to this.
For example, only one of the outer peripheral gear portion and the inner peripheral gear portion may be provided in the ring gear, and the pinion gear fixed to the cassette shaft may be engaged with the gear portion. In this case, adjacent cassettes can rotate in the same direction. At this time, by providing a phase difference between the adjacent cassettes, the interval between the adjacent cassette shafts 15 can be set shorter than the width dimension of the cassette 16 as in the above embodiment.
The cassette is not limited to the structure in which the small cassette 25 is accommodated in the large cassette 24 as shown in FIG. 7, and a plurality of workpieces W may be directly accommodated in the cassette 24.
The connection structure between the cassette and the cassette shaft is not limited to the above embodiment. For example, when the cassette has rigidity, an ear-shaft-shaped cassette shaft may protrude from both ends thereof.

本発明にかかる真空蒸着装置の第1実施例の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of 1st Example of the vacuum evaporation system concerning this invention. 本発明にかかる真空蒸着装置の第1実施例の断面図である。It is sectional drawing of 1st Example of the vacuum evaporation system concerning this invention. 図2のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 従来の真空蒸着装置の内部構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the internal structure of the conventional vacuum evaporation system. 従来の真空蒸着装置の断面図である。It is sectional drawing of the conventional vacuum evaporation system. 図5のB−B線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 5. (a)はカセットの分解斜視図、(b)はカセットへワークを収納した状態の斜視図である。(A) is an exploded perspective view of a cassette, (b) is a perspective view of the state which accommodated the workpiece | work in the cassette.

符号の説明Explanation of symbols

1 真空チャンバ
4 モータ
6 リングギヤ
6a 外周ギヤ部
6b 内周ギヤ部
8 ボード(蒸発源)
10 カセット保持枠
11 回転軸
15 カセット軸
16 カセット
17 ピニオンギヤ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 4 Motor 6 Ring gear 6a Outer periphery gear part 6b Inner periphery gear part 8 Board (evaporation source)
10 Cassette holding frame 11 Rotating shaft 15 Cassette shaft 16 Cassette 17 Pinion gear

Claims (2)

真空チャンバ内に、蒸着材料の蒸発源と、表裏面に蒸着材料が蒸着されるワークを収容した複数のカセットと、複数のカセットを保持するドラム状のカセット保持枠とを備えた真空蒸着装置において、
上記カセット保持枠は真空チャンバ内に水平方向の回転軸を中心として回転自在に支持され、
上記カセットの両端中央部には、上記カセット保持枠に回転自在に支持されるカセット軸が水平方向に突設され、
上記カセット軸はカセット保持枠に上記回転軸を中心として周方向に間隔をあけて保持され、
上記カセット軸の端部にはピニオンギヤが設けられ、
上記ピニオンギヤは真空チャンバの内部に固定されたリングギヤにかみ合い、カセット保持枠の回転に伴ってカセットは自転しつつ公転するように構成され、
上記蒸発源は上記カセット保持枠の中に挿入されていることを特徴とする真空蒸着装置。
In a vacuum vapor deposition apparatus comprising an evaporation source of vapor deposition material, a plurality of cassettes containing workpieces on which vapor deposition material is deposited on the front and back surfaces, and a drum-shaped cassette holding frame for holding the plurality of cassettes in a vacuum chamber ,
The cassette holding frame is supported in a vacuum chamber so as to be rotatable about a horizontal rotation axis,
At the center of both ends of the cassette, a cassette shaft that is rotatably supported by the cassette holding frame protrudes in the horizontal direction,
The cassette shaft is held in the cassette holding frame at a circumferential interval around the rotation shaft,
A pinion gear is provided at the end of the cassette shaft,
The pinion gear meshes with a ring gear fixed inside the vacuum chamber, and the cassette is configured to revolve while rotating as the cassette holding frame rotates.
The vacuum evaporation apparatus, wherein the evaporation source is inserted into the cassette holding frame.
上記リングギヤはその外周面と内周面とに外周ギヤ部と内周ギヤ部とを備えており、
周方向に配列された上記カセットのピニオンギヤは外周ギヤ部と内周ギヤ部とに交互にかみ合っており、
上記カセット保持枠の回転に伴って各カセットは交互に逆向きに自転するように構成され、
上記カセット同士が干渉しないように、隣合うカセットはカセット保持枠に対して所定角度ずつ位相差をもって支持されていることを特徴とする請求項1に記載の真空蒸着装置。
The ring gear includes an outer peripheral gear portion and an inner peripheral gear portion on its outer peripheral surface and inner peripheral surface,
The pinion gears of the cassette arranged in the circumferential direction alternately mesh with the outer peripheral gear portion and the inner peripheral gear portion,
Each cassette is configured to rotate alternately in the opposite direction as the cassette holding frame rotates.
The vacuum deposition apparatus according to claim 1, wherein adjacent cassettes are supported with a phase difference by a predetermined angle with respect to the cassette holding frame so that the cassettes do not interfere with each other.
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