JP5045395B2 - Deposition equipment - Google Patents

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Description

本発明は、真空下で蒸着によって成膜を行うための成膜装置に関し、特にプラスチックレンズ等の光学素子のコーティングに適する成膜装置に関する。   The present invention relates to a film forming apparatus for forming a film by vapor deposition under vacuum, and more particularly to a film forming apparatus suitable for coating an optical element such as a plastic lens.

真空成膜装置として、基板及び蒸着源を収納した真空室と、イオン化ガスを発生するイオン化ガス発生手段と、真空室及びイオン化ガス発生手段間に設けられた配管やバルブであるイオン化ガス供給手段とを備える(例えば特許文献1参照)。この真空成膜装置では、成膜前の減圧時に、イオン化ガスを真空室に導入することによって基板を除電し、基板表面から塵埃を除去する。
特開平2001−247955号公報
As a vacuum film forming apparatus, a vacuum chamber containing a substrate and a deposition source, an ionized gas generating means for generating ionized gas, and an ionized gas supply means that is a pipe or valve provided between the vacuum chamber and the ionized gas generating means, (For example, refer to Patent Document 1). In this vacuum film forming apparatus, the ionization gas is introduced into the vacuum chamber at the time of depressurization before film formation, thereby removing the charge from the substrate and removing dust from the substrate surface.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-247955

しかし、上記のような真空成膜装置では、成膜後に真空室内を大気に開放して成膜後の基板を取り出す際に、イオン化ガスを真空室に導入することができず、塵埃が付着する可能性がある。特に、プラスチックレンズのコートでは、レンズを加熱した状態で真空蒸着を行うことが多く、一連の成膜が終了してスローリークを含む大気開放時に基板(レンズ)がまだ高温状態にあり、微塵が付着した後に固着しやすい。よって、成膜前に除電しただけでは不十分でレンズ表面すなわちコート上に微塵が付着して不良品となることが分かってきている。このような成膜後における微塵の付着は、真空室を大気に開放する際に、真空室内壁に付着した塵埃等が大気の導入にともなって帯電したレンズのコート上に引き寄せられることに原因すると考えられる。   However, in the vacuum film forming apparatus as described above, when the vacuum chamber is opened to the atmosphere after film formation and the substrate after film formation is taken out, the ionized gas cannot be introduced into the vacuum chamber, and dust adheres. there is a possibility. In particular, in the coating of plastic lenses, vacuum deposition is often performed with the lens heated, and the substrate (lens) is still at a high temperature when the series of film formation is completed and the atmosphere including the slow leak is released, and fine dust is generated. Easy to stick after adhering. Therefore, it has been found that it is not sufficient to remove static electricity before film formation, and fine dust adheres to the lens surface, that is, the coat, resulting in a defective product. Such adhesion of fine dust after film formation is caused when dust or the like adhering to the wall of the vacuum chamber is attracted onto the charged lens coat as the atmosphere is introduced when the vacuum chamber is opened to the atmosphere. Conceivable.

そこで、本発明は、成膜後に微塵がレンズ等の成膜対象の表面に付着して不良品となることを防止できる成膜装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a film forming apparatus that can prevent fine dust from adhering to the surface of a film forming target such as a lens after the film forming to become a defective product.

上記課題を解決するため、本発明に係る成膜装置は、(a)成膜用の蒸着源と、(b)成膜の対象であるワークを保持するホルダと、(c)蒸着源とホルダとを収納する真空容器と、(d)真空容器内を減圧する減圧装置と、(e)真空容器内に配置され、真空容器内に導入された外気をイオン化するイオン化部とを備え、イオン化部は、真空容器の空気導入孔からホルダに保持されたワークに至る空気の経路上であって、空気導入孔に隣接して覆うように配置され、ワークは、成膜によってコーティングされるプラスチックレンズである。 In order to solve the above-described problems, a film forming apparatus according to the present invention includes (a) a deposition source for film formation, (b) a holder for holding a workpiece to be formed, (c) a deposition source and a holder. preparative a vacuum container for storing and a decompressor for decompressing (d) is a vacuum container, disposed within (e) vacuum vessel, and a ionization unit for ionizing the ambient air that is introduced into the vacuum chamber, the ionization part Is a path of air from the air introduction hole of the vacuum vessel to the work held by the holder, and is disposed so as to cover the air introduction hole, and the work is a plastic lens coated by film formation. is there.

上記成膜装置では、イオン化部が、真空容器内に配置され、真空容器内に導入された外気をイオン化するので、真空容器内を大気に開放する際に、真空容器内に導入された大気によってワークが帯電することを防止でき、真空容器内壁に付着した塵埃等の意図しないパーティクルが成膜後のワークに引き寄せられて膜上に付着することを防止できる。つまり、成膜後のワークの取り出し時に不良が発生することを防止できる。
上記成膜装置において、イオン化部が、真空容器の空気導入孔からホルダに保持されたワークに至る空気の経路上であって空気導入孔に隣接して覆うように配置されている。これにより、空気導入孔から導入された空気がワークに至る前にこれを効率よくイオン化できるので、ワークの除電とパーティクルの付着防止とがより確実になる。
上記成膜装置において、ワークが、成膜によってコーティングされるプラスチックレンズである。これにより、例えばレンズの表面に形成される反射防止膜その他の各種コーティングについて不良の発生を抑制することができる。
In the film forming apparatus, the ionization unit is disposed in the vacuum container and ionizes the outside air introduced into the vacuum container. Therefore, when the inside of the vacuum container is opened to the atmosphere, the atmosphere introduced into the vacuum container It is possible to prevent the workpiece from being charged, and it is possible to prevent unintended particles such as dust adhering to the inner wall of the vacuum container from being attracted to the workpiece after film formation and adhering to the film. That is, it is possible to prevent a defect from occurring when the workpiece after film formation is taken out.
In the film forming apparatus, the ionization unit is disposed on the air path from the air introduction hole of the vacuum vessel to the work held by the holder so as to cover the air introduction hole. Thereby, since the air introduced from the air introduction hole can be efficiently ionized before reaching the workpiece, it is possible to more reliably eliminate the charge of the workpiece and prevent the particles from adhering.
In the film forming apparatus, the workpiece is a plastic lens that is coated by film formation. Thereby, generation | occurrence | production of a defect can be suppressed, for example about antireflection film and other various coatings formed in the surface of a lens.

本発明の別の態様では、空気導入孔を介して真空容器内に外気を導入可能にするリーク部にはリークバルブをさらに備え、イオン化部が、リークバルブに連通する空気導入孔に近接して配置されている。この場合、リーク部に設けたリークバルブからの外気を所望の程度に直接イオン化した後に真空容器中に拡散させることができる。   In another aspect of the present invention, the leak portion that enables the introduction of outside air into the vacuum vessel through the air introduction hole is further provided with a leak valve, and the ionization portion is in proximity to the air introduction hole that communicates with the leak valve. Has been placed. In this case, the outside air from the leak valve provided in the leak portion can be directly ionized to a desired degree and then diffused into the vacuum vessel.

本発明のさらに別の態様では、真空容器内に配置されホルダに固定されたワークを加熱する加熱装置をさらに備えることを特徴とする。この場合、加熱装置によってワークを加熱することによって膜質や密着性を確保できるが、真空容器内を大気に開放する際の空気の帯電性も増加する傾向が生じるので、イオン化部による外気のイオン化がより効果的なものとなる。   According to still another aspect of the present invention, the apparatus further includes a heating device that heats a workpiece disposed in the vacuum vessel and fixed to the holder. In this case, the film quality and adhesion can be ensured by heating the workpiece with a heating device, but the chargeability of the air when the inside of the vacuum vessel is opened to the atmosphere also tends to increase. It will be more effective.

以下、本発明の一実施形態に係る成膜装置について、図面を参照しつつ具体的に説明する。   Hereinafter, a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の成膜装置の構造を概念的に説明する側面図である。この成膜装置100は、成膜用の蒸着源10と、複数のワークWを保持するホルダ20と、ワークWを加熱する加熱装置30と、蒸着源10やホルダ20等を収納する真空容器40と、真空容器40内を減圧する減圧装置50と、真空容器40内に外気ARを緩やかに導入するスローリーク部60と、真空容器40内に配置されて外部から導入された外気ARをイオン化するイオン化部70とを備える。なお、本成膜装置100による成膜の対象となるワークWは、射出成形により形成された小型のプラスチックレンズであり、例えば光ピックアップ装置の対物レンズとして用いられる。   FIG. 1 is a side view conceptually illustrating the structure of the film forming apparatus of the present embodiment. The film forming apparatus 100 includes a vapor deposition source 10 for film formation, a holder 20 that holds a plurality of workpieces W, a heating device 30 that heats the workpieces W, and a vacuum container 40 that stores the vapor deposition source 10, the holder 20, and the like. And a decompression device 50 that decompresses the inside of the vacuum vessel 40, a slow leak portion 60 that gently introduces the outside air AR into the vacuum vessel 40, and an outside air AR that is disposed inside the vacuum vessel 40 and is introduced from the outside. An ionization unit 70. In addition, the workpiece | work W used as the object of the film-forming by this film-forming apparatus 100 is a small plastic lens formed by injection molding, for example, is used as an objective lens of an optical pick-up apparatus.

蒸着源10は、無機の成膜材料の真空蒸着を可能にするものであり、ルツボ部分11と電子銃部分12とを備える。ここで、ルツボ部分11は、ワークW表面のコーティング用の蒸発物質を収容しており、電子銃部分12は、ルツボ部分11中の蒸発物質に対して電子線EBを入射させる。これにより、電子線EBでルツボ部分11中の蒸発物質を加熱して溶かし、ルツボ部分11から蒸発物質の蒸気EMを上方に射出させることができる。なお、ルツボ部分11は、単一に限らず複数とすることができ、複数の成膜材料をワークW表面にコーティングすることができ、成膜材料の変更によってワークW表面に多層のコーティングを形成することができる。   The deposition source 10 enables vacuum deposition of an inorganic film forming material, and includes a crucible portion 11 and an electron gun portion 12. Here, the crucible part 11 accommodates an evaporation substance for coating the surface of the workpiece W, and the electron gun part 12 makes the electron beam EB incident on the evaporation substance in the crucible part 11. Thereby, the evaporated substance in the crucible part 11 can be heated and melted by the electron beam EB, and the vapor EM of the evaporated substance can be injected upward from the crucible part 11. The number of crucible portions 11 is not limited to a single one, and a plurality of crucible portions 11 can be provided. A plurality of film forming materials can be coated on the surface of the work W, and a multilayer coating is formed on the surface of the work W by changing the film forming material can do.

ホルダ20は、複数のワークWを蒸着源10に対向する状態で蒸着源10の上方に配置する。ホルダ20は、一部拡大して示すように、各ワークWの光学面91を下方に露出させる開口21を有している。この開口21により、蒸着源10からの蒸気EMをワークWの光学面91上に入射させ蒸発物質を堆積させることができる。光学面91上に堆積される堆積膜すなわち薄膜は、例えば反射防止膜とするが、フィルタ等の各種機能を有する光学薄膜とすることができる。なお、図示を省略するが、ホルダ20は、真空容器40内で姿勢を変更することができる。   The holder 20 arranges a plurality of workpieces W above the vapor deposition source 10 in a state of facing the vapor deposition source 10. The holder 20 has an opening 21 that exposes the optical surface 91 of each workpiece W downward, as shown partially enlarged. Through this opening 21, the vapor EM from the evaporation source 10 can be incident on the optical surface 91 of the workpiece W to deposit the evaporated substance. The deposited film or thin film deposited on the optical surface 91 is, for example, an antireflection film, but may be an optical thin film having various functions such as a filter. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the holder 20 can change an attitude | position in the vacuum vessel 40. FIG.

加熱装置30は、真空容器40の下部側に配置された複数のハロゲンランプ31を備えてなり、ハロゲンランプ31からの熱線HBをホルダ20に支持されたワークWの光学面91及びその周辺に入射させることができ、成膜前、成膜中、又は成膜後において、ワークWの光学面91等を所望の温度に加熱することができる。なお、加熱装置30は、各ハロゲンランプ31を真空容器40内で昇降させることができ、ハロゲンランプ31からホルダ20までの距離を調整できるようになっている。   The heating device 30 includes a plurality of halogen lamps 31 disposed on the lower side of the vacuum vessel 40, and heat rays HB from the halogen lamps 31 are incident on the optical surface 91 of the workpiece W supported by the holder 20 and its periphery. The optical surface 91 and the like of the workpiece W can be heated to a desired temperature before film formation, during film formation, or after film formation. The heating device 30 can raise and lower each halogen lamp 31 in the vacuum container 40, and can adjust the distance from the halogen lamp 31 to the holder 20.

真空容器40は、その内部空間ISにおいて、蒸着源10を底部に支持し、ホルダ20を上部に支持するとともに、加熱装置30をホルダ20に対向して下方に支持する。真空容器40の側面には、内部空間ISを開放したり密閉したりするための扉41が設けられている。この扉41には、不図示のヒンジや締め金具が付随して設けられている。なお、真空容器40には、減圧装置50やスローリーク部60が接続されている。また、真空容器40は、内部空間ISのスローリーク部60に近接した位置にイオン化部70を支持している。   In the internal space IS, the vacuum vessel 40 supports the vapor deposition source 10 at the bottom, supports the holder 20 at the top, and supports the heating device 30 facing the holder 20 downward. A door 41 for opening or sealing the internal space IS is provided on the side surface of the vacuum vessel 40. This door 41 is provided with a hinge and a fastener (not shown). The vacuum vessel 40 is connected to a decompression device 50 and a slow leak unit 60. Further, the vacuum container 40 supports the ionization unit 70 at a position close to the slow leak unit 60 in the internal space IS.

減圧装置50は、ロータリーポンプ51と油拡散ポンプ52とを備え、これらロータリーポンプ51及び油拡散ポンプ52は、配管53,54、粗引きバルブ55、及びメインバルブ56を介して真空容器40に接続されている。ここで、ロータリーポンプ51は、真空容器40の内部空間ISを低度の真空に減圧することができ、油拡散ポンプ52は、内部空間ISを高度の真空に減圧することができる。配管53,54には、図示を省略するが、大気を内部空間IS等に導入するためのリークバルブ58も設けられている。蒸着源10による真空蒸着は、油拡散ポンプ52によって内部空間ISを高真空に減圧した状態で行われる。なお、減圧装置50を、上記のような油拡散ポンプ52等で構成する必要はなく、クライオポンプ等に置き換えることができる。   The decompression device 50 includes a rotary pump 51 and an oil diffusion pump 52, and these rotary pump 51 and oil diffusion pump 52 are connected to the vacuum vessel 40 via pipes 53 and 54, a roughing valve 55, and a main valve 56. Has been. Here, the rotary pump 51 can depressurize the internal space IS of the vacuum vessel 40 to a low degree of vacuum, and the oil diffusion pump 52 can depressurize the internal space IS to a high degree of vacuum. Although not shown, the pipes 53 and 54 are also provided with a leak valve 58 for introducing the atmosphere into the internal space IS or the like. Vacuum deposition by the deposition source 10 is performed in a state where the internal space IS is decompressed to a high vacuum by the oil diffusion pump 52. The decompression device 50 does not need to be configured with the oil diffusion pump 52 or the like as described above, and can be replaced with a cryopump or the like.

スローリーク部60は、外気ARを取り込む配管61と、配管の経路中に設けられパーティクル(ここでは、塵埃、高分子等を含むものとする)の通過を阻止するフィルタ62と、外気ARを導入可能にするため開閉自在のリークバルブ63と、真空容器40内に臨む空気導入孔64とを備える。真空蒸着による成膜終了後に、リークバルブ63を僅かに開くと、真空容器40の内部空間IS内に徐々に外気ARが導入される。これにより、内部空間IS内に激しい気流が形成されることを防止できるので、真空容器40の底部にたまった成膜材料(蒸着ミスト)等のパーティクルが舞い上がってワークWの光学面91すなわち膜面上に付着することをある程度抑制できる。   The slow leak unit 60 can introduce the outside air AR, the pipe 61 that takes in the outside air AR, the filter 62 that is provided in the pipe path and prevents the passage of particles (including dust, polymer, and the like here), and the outside air AR. Therefore, a leak valve 63 that can be freely opened and closed and an air introduction hole 64 that faces the inside of the vacuum vessel 40 are provided. When the leak valve 63 is slightly opened after film formation by vacuum deposition, the outside air AR is gradually introduced into the internal space IS of the vacuum vessel 40. As a result, it is possible to prevent a vigorous air flow from being formed in the internal space IS, so that particles such as a film forming material (evaporation mist) accumulated at the bottom of the vacuum vessel 40 rise and the optical surface 91 of the workpiece W, ie, the film surface Adhering to the top can be suppressed to some extent.

イオン化部70は、スローリーク部60のリークバルブ63に連通する空気導入孔64に近接して、真空容器40内に配置されている。つまり、イオン化部70は、内部空間IS内において、空気導入孔64からホルダ20に保持されたワークWに至る導入空気LAの経路上に配置されている。イオン化部70を設けることによって、導入空気LAは、ワークWの表面に接する前にイオン化される。これにより、導入空気LAがワークWの表面に接して除電するので、ワークWの表面上、特に光学面91上にパーティクル等が引き寄せられて付着する確率を低減することができる。よって、スローリーク部60による外気ARの導入に伴って真空容器40の底部に残留している蒸着ミスト等のパーティクルが舞い上がっても、ワークWの光学面91上に付着しにくくなり、成膜後のワークWに成膜不良が発生することを防止することができる。イオン化部70は、導入空気LAを、例えば正負交互に周期的にイオン化するものであるが、具体的には、低周波コロナ放電式のイオン化装置、高周波コロナ放電式のイオン化装置等を用いることができる。また、電磁波を用いて導入空気LAをイオン化することもできる。   The ionization unit 70 is disposed in the vacuum container 40 in the vicinity of the air introduction hole 64 that communicates with the leak valve 63 of the slow leak unit 60. That is, the ionization part 70 is arrange | positioned on the path | route of the introduction air LA from the air introduction hole 64 to the workpiece | work W hold | maintained at the holder 20 in internal space IS. By providing the ionization unit 70, the introduced air LA is ionized before coming into contact with the surface of the workpiece W. Thereby, since the introduction air LA is in contact with the surface of the workpiece W and neutralizes the charge, the probability that particles or the like are attracted and adhered to the surface of the workpiece W, particularly the optical surface 91, can be reduced. Therefore, even if particles such as vapor deposition mist remaining on the bottom of the vacuum vessel 40 rise with the introduction of the outside air AR by the slow leak part 60, it becomes difficult to adhere to the optical surface 91 of the workpiece W, and after the film formation It is possible to prevent film formation defects from occurring on the workpiece W. The ionization unit 70 periodically ionizes the introduced air LA alternately, for example, positive and negative. Specifically, a low-frequency corona discharge ionization device, a high-frequency corona discharge ionization device, or the like may be used. it can. The introduced air LA can also be ionized using electromagnetic waves.

ここで、低周波コロナ放電式のイオン化装置は、例えば商用周波数でコロナ放電させ、+イオン及び−イオンをファンで送風する形式のものである。このようなイオン化装置の除電装置部分を、イオン化部70としてスローリーク部60に取付けることができる。なお、イオン化装置は、送風用のファンを通常備えるが、本実施形態の場合、スローリーク部60からのスローリーク用エアすなわち導入空気LAが送風機能を有するので、この導入空気LAによって真空容器40内にイオン化空気を充満させることができる。   Here, the low frequency corona discharge type ionization apparatus is of a type in which, for example, corona discharge is performed at a commercial frequency, and + ions and − ions are blown by a fan. Such a charge removal device portion of the ionization device can be attached to the slow leak portion 60 as the ionization portion 70. Note that the ionizer normally includes a fan for blowing air. However, in the case of the present embodiment, since the air for slow leak from the slow leak portion 60, that is, the introduced air LA has a blowing function, the vacuum vessel 40 is provided by the introduced air LA. The inside can be filled with ionized air.

また、高周波コロナ放電のイオン化装置は、例えば数10Hz以上の周波数でコロナ放電させ、細かな+イオン及び−イオンを送風する形式のものであり、例えば圧縮空気を使って対象物に噴きつける形式のものが多い。このようなイオン化装置の除電装置部分を、イオン化部70としてスローリーク部60に取付けることもできる。この場合も、スローリーク部60からの導入空気LAが送風機能を有するので、この導入空気LAによって真空容器40内にイオン化空気を充満させることができる。   In addition, the ionizer for high-frequency corona discharge is a type in which corona discharge is performed at a frequency of, for example, several tens of Hz, and fine + ions and − ions are blown. There are many things. Such a static elimination device portion of the ionization device can be attached to the slow leak portion 60 as the ionization portion 70. Also in this case, since the introduced air LA from the slow leak portion 60 has a blowing function, the vacuum vessel 40 can be filled with ionized air by the introduced air LA.

なお、ワークWは、成膜の際に例えば40〜100℃程度に加熱されており、導入空気LAがイオン化されていない場合、導入空気LAとの間で摩擦性の帯電が生じやすくなると考えられる。このため、スローリーク部60による導入空気LAによって形成される気流によって蒸着ミスト等のパーティクルが舞い上がったり、真空容器40の扉41の開放後に流入する外部空気に伴って塵埃が舞い込んだりした場合、ワークWの光学面91上の堆積膜上にパーティクルが引き寄せられて付着してしまう。特に、成膜直後のワークWの光学面91上にパーティクルが付着した場合、かかるパーティクルが弱く溶着する現象が生じ、パーティクルの除去も困難になると考えられる。以上のような現象を具体的に説明すると、例えば温度25℃で湿度50%の外気ARが内部空間ISに導入され、導入空気LAとして例えば温度80℃に急加熱されると、その湿度は数%に低下する。このように低湿度で乾燥した導入空気LAは、ワークW表面を帯電させやすくなるものと考えられ、比較的高温の光学面91上に静電的に吸引されて付着したパーティクルは、静電気と熱の両方の影響で強固に付着して外観不良になる。付着量が多くなると光学性能への影響もでる。よって、本実施形態のように、導入空気LAをイオン化することで、パーティクルがワークWの光学面91上に付着して汚れ不良の原因となることを効果的に防止できる。ここで、真空容器40内の真空度を十分に高く保った状態でワークWを十分に冷却すれば、上記のような乾燥空気よる帯電の効果を低減できるとも考えられるが、冷却に要する時間を長くすることは、一般に成膜処理のスループットを低下させることになってしまう。   In addition, when the workpiece | work W is heated to about 40-100 degreeC, for example at the time of film-forming, and the introduction air LA is not ionized, it is thought that frictional electrification tends to arise between the introduction air LA. . For this reason, when particles such as vapor deposition mist rise by the air flow formed by the introduced air LA by the slow leak portion 60 or dust flows in along with the external air flowing in after the door 41 of the vacuum vessel 40 is opened, Particles are attracted and attached onto the deposited film on the optical surface 91 of W. In particular, when particles adhere to the optical surface 91 of the workpiece W immediately after film formation, a phenomenon occurs in which such particles are weakly welded and it is difficult to remove the particles. Specifically, the phenomenon as described above will be described. For example, when an outside air AR having a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% is introduced into the internal space IS and rapidly heated to, for example, a temperature of 80 ° C. as the introduction air LA, the humidity is several. %. The introduced air LA thus dried at low humidity is considered to easily charge the surface of the workpiece W, and particles adhering to the electrostatic surface 91 on the relatively high-temperature optical surface 91 are charged with static electricity and heat. Due to both effects, it adheres firmly and becomes poor in appearance. Increasing the amount of adhesion also affects the optical performance. Therefore, ionization of the introduced air LA as in the present embodiment can effectively prevent particles from adhering to the optical surface 91 of the workpiece W and causing contamination. Here, if the work W is sufficiently cooled in a state where the degree of vacuum in the vacuum container 40 is kept sufficiently high, it is considered that the effect of charging by the dry air as described above can be reduced, but the time required for cooling is reduced. Increasing the length generally decreases the throughput of the film forming process.

図2は、図1の成膜装置100の制御系を説明するブロック図である。なお、成膜装置100を主に手動で動作させる場合、以下に説明する制御系は不要となる。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of the film forming apparatus 100 of FIG. Note that when the film forming apparatus 100 is mainly operated manually, a control system described below is not necessary.

成膜装置100の制御系は、蒸着源10を動作させる蒸着源駆動部82と、加熱装置30を動作させる加熱装置駆動部83と、減圧装置50を動作させる減圧装置駆動部84と、イオン化部70を動作させるイオン化部駆動部85と、スローリーク部60のリークバルブ63、減圧装置50、バルブ55,56等を動作させるバルブ駆動部86と、不図示の温度計、真空計等を動作させるセンサ駆動部87と、ホルダ20を水平面内で回転させるホルダ回転駆動部88と、これらの動作を統括的に制御する制御部81とを備える。   The control system of the film forming apparatus 100 includes a deposition source driving unit 82 that operates the deposition source 10, a heating device driving unit 83 that operates the heating device 30, a decompression device driving unit 84 that operates the decompression device 50, and an ionization unit. 70, an ionization unit driving unit 85 that operates 70, a valve driving unit 86 that operates the leak valve 63 of the slow leak unit 60, the decompression device 50, the valves 55, 56, and the like, and a thermometer (not shown), a vacuum gauge, and the like. The sensor drive part 87, the holder rotation drive part 88 which rotates the holder 20 within a horizontal surface, and the control part 81 which controls these operation | movement centrally are provided.

図3は、図1、2に示す成膜装置100の動作を説明するフローチャートである。予め、真空容器40内のホルダ20上に複数のワークWをセットし蒸着源10に蒸発物質をセットした状態として、扉41を閉止してある。まず、制御部81の制御下で減圧装置50を動作させ真空容器40の内部空間ISを高真空に減圧する(ステップS12)。そして、真空容器40内の減圧後又はこれと平行して、制御部81の制御下で加熱装置30を動作させワークWを成膜に必要な温度まで昇温する(ステップS13)。次に、制御部81の制御下で蒸着源10を動作させ、成膜材料をワークW表面にコーティングする(ステップS14)。この際、ホルダ回転駆動部88を介してホルダ20回転させることで、ホルダ20上のワークWの位置を成膜中変化させることができ、多数のワークWの均一な成膜が可能になる。次に、制御部81の制御下で蒸着源10や加熱装置30等の動作を停止させることで、成膜材料の蒸着を停止しワークWを徐々に冷却する(ステップS15)。その後、ワークWがある程度冷却した段階で、制御部81の制御下でスローリーク部60の動作を開始させ、真空容器40内を徐々に外気圧に戻し始める(ステップS16)。この際、制御部81の制御下でイオン化部70を動作させており、導入空気LAをワークW表面に接する前にイオン化する。これにより、ワークW表面の帯電を防止して舞い上がったパーティクル等がワークW表面すなわち光学面91上に付着する現象を抑えることができる。なお、スローリーク部60の動作の途中から、減圧装置50に付随する不図示の他のリークバルブを動作させることもでき、この場合もイオン化部70を経た導入空気LAによってワークW表面の帯電を一定レベル以下に抑制することができる。最後に、制御部81は、真空容器40内の気圧が外気圧に達したことを検出した場合、これをオペレータに表示することによって真空容器40の扉41の開放を許可する(ステップS17)。   FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the film forming apparatus 100 shown in FIGS. In advance, the door 41 is closed in a state where a plurality of workpieces W are set on the holder 20 in the vacuum vessel 40 and the evaporation substance is set in the vapor deposition source 10. First, the decompression device 50 is operated under the control of the control unit 81 to decompress the internal space IS of the vacuum vessel 40 to a high vacuum (step S12). Then, after the pressure in the vacuum container 40 is reduced or in parallel, the heating device 30 is operated under the control of the control unit 81 to raise the temperature of the workpiece W to a temperature required for film formation (step S13). Next, the vapor deposition source 10 is operated under the control of the control unit 81 to coat the surface of the workpiece W with the film forming material (step S14). At this time, by rotating the holder 20 via the holder rotation driving unit 88, the position of the workpiece W on the holder 20 can be changed during the film formation, and a large number of workpieces W can be formed uniformly. Next, by stopping the operation of the vapor deposition source 10 and the heating device 30 under the control of the control unit 81, the vapor deposition of the film forming material is stopped and the work W is gradually cooled (step S15). Thereafter, when the workpiece W has cooled to some extent, the operation of the slow leak unit 60 is started under the control of the control unit 81, and the inside of the vacuum vessel 40 is gradually returned to the external pressure (step S16). At this time, the ionization unit 70 is operated under the control of the control unit 81, and the introduced air LA is ionized before coming into contact with the surface of the workpiece W. As a result, it is possible to suppress a phenomenon in which particles or the like that rise while preventing charging of the surface of the workpiece W adhere to the surface of the workpiece W, that is, the optical surface 91. In addition, another leak valve (not shown) attached to the decompression device 50 can be operated from the middle of the operation of the slow leak unit 60. In this case as well, the surface of the workpiece W is charged by the introduced air LA that has passed through the ionization unit 70. It can be suppressed below a certain level. Finally, when it is detected that the atmospheric pressure in the vacuum container 40 has reached the external atmospheric pressure, the control unit 81 displays this to the operator, thereby permitting the opening of the door 41 of the vacuum container 40 (step S17).

以上の説明から明らかなように、本実施形態の成膜装置100によれば、イオン化部70が、真空容器40内に配置され、真空容器40内に導入される導入空気LAをイオン化するので、真空容器40内を大気に開放する際に、導入空気LAによってワークWが帯電することを防止でき、真空容器40内壁に付着した塵埃等の意図しないパーティクルが成膜後のワークWに引き寄せられて堆積膜上に付着することを防止できる。つまり、成膜後のワークWの取り出し時に製品不良が発生することを防止できる。   As is clear from the above description, according to the film forming apparatus 100 of the present embodiment, the ionization unit 70 is arranged in the vacuum vessel 40 and ionizes the introduced air LA introduced into the vacuum vessel 40. When the inside of the vacuum vessel 40 is opened to the atmosphere, the workpiece W can be prevented from being charged by the introduced air LA, and unintended particles such as dust adhering to the inner wall of the vacuum vessel 40 are attracted to the workpiece W after film formation. It is possible to prevent adhesion on the deposited film. That is, it is possible to prevent a product defect from occurring when taking out the workpiece W after film formation.

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、イオン化部70をスローリーク部60の空気導入孔64に隣接して配置しているが、空気導入孔64から離れて配置することができる。つまり、導入空気LAがワークWの成膜側の光学面91上に達するまでの経路上にイオン化部70を配置すれば、導入空気LAのイオン化によって堆積膜上にパーティクル等が付着する確率を低減することができる。なお、イオン化部70の真空容器40中への設置は、一箇所にこだわらず、複数箇所としてもよい。   Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the ionization unit 70 is disposed adjacent to the air introduction hole 64 of the slow leak unit 60, but can be disposed away from the air introduction hole 64. That is, if the ionization unit 70 is arranged on the path until the introduced air LA reaches the optical surface 91 on the film formation side of the workpiece W, the probability that particles or the like adhere to the deposited film due to ionization of the introduced air LA is reduced. can do. Note that the ionization unit 70 may be installed in the vacuum vessel 40 at a plurality of locations without being limited to one location.

また、上記実施形態では、成膜前の減圧中において真空容器40内の帯電防止を行っていないが、図1に示すように、イオン化ガス発生装置93を設け、これが発生したイオン化ガスを真空容器40内に導入することにより、成膜前の減圧時にワークWを除電し、ワークW表面から塵埃を除去することができる。   Further, in the above embodiment, the inside of the vacuum vessel 40 is not charged during decompression before film formation, but as shown in FIG. 1, an ionized gas generator 93 is provided, and the ionized gas generated thereby is supplied to the vacuum vessel. By introducing into 40, the work W can be neutralized at the time of decompression before film formation, and dust can be removed from the surface of the work W.

また、上記実施形態では、ワークWがプラスチック製のレンズであるとしたが、ワークWは、レンズに限らず様々な光学素子とすることができ、またその材料も、プラスチックに限らずガラスその他の無機材料とすることもできる。   In the above-described embodiment, the workpiece W is a plastic lens. However, the workpiece W is not limited to a lens, and can be various optical elements. It can also be an inorganic material.

また、上記実施形態では、スローリーク部60に付随してイオン化部70を設けたが、通常のリーク部に付随してイオン化部70を設けることもできる。   Moreover, in the said embodiment, although the ionization part 70 was provided accompanying the slow leak part 60, the ionization part 70 can also be provided accompanying a normal leak part.

また、上記実施形態では省略したが、蒸着源10とホルダ20との間に蒸気EM等がホルダ20やワークW表面に入射することを必要なタイミングで阻止する開閉シャッタを設けることもできる。   Although omitted in the above embodiment, an opening / closing shutter that prevents vapor EM or the like from entering the surface of the holder 20 or the workpiece W at a necessary timing can be provided between the vapor deposition source 10 and the holder 20.

また、上記実施形態では、蒸着源10を電子線EBで加熱するが、他の加熱法で蒸着源10を加熱することもできる。   Moreover, in the said embodiment, although the vapor deposition source 10 is heated with the electron beam EB, the vapor deposition source 10 can also be heated with another heating method.

本実施形態の成膜装置の構造を概念的に説明する側面図である。It is a side view which illustrates notionally the structure of the film-forming apparatus of this embodiment. 図1の成膜装置の制御系を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the control system of the film-forming apparatus of FIG. 図1等に示す成膜装置の動作を説明するフローチャートである。2 is a flowchart for explaining the operation of the film forming apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…蒸着源、 11…ルツボ部分、 20…ホルダ、 21…開口、 30…加熱装置、 31…ハロゲンランプ、 40…真空容器、 50…減圧装置、 51…ロータリーポンプ、 52…油拡散ポンプ、 60…スローリーク部、 61…配管、 62…フィルタ、 63…リークバルブ、 64…空気導入孔、 70…イオン化部、 81…制御部、 82…蒸着源駆動部、 83…加熱装置駆動部、 84…減圧装置駆動部、 85…イオン化部駆動部、 100…成膜装置、 EB…電子線、 EM…蒸気、 IS…内部空間、 LA…導入空気、 W…ワーク   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Deposition source, 11 ... Crucible part, 20 ... Holder, 21 ... Opening, 30 ... Heating device, 31 ... Halogen lamp, 40 ... Vacuum container, 50 ... Decompression device, 51 ... Rotary pump, 52 ... Oil diffusion pump, 60 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Slow leak part 61 ... Piping 62 ... Filter 63 ... Leak valve 64 ... Air introduction hole 70 ... Ionization part 81 ... Control part 82 ... Deposition source drive part 83 ... Heating device drive part 84 ... Pressure reducing device drive unit, 85 ... Ionization unit drive unit, 100 ... Film forming device, EB ... Electron beam, EM ... Steam, IS ... Internal space, LA ... Introducing air, W ... Workpiece

Claims (3)

成膜用の蒸着源と、
成膜の対象であるワークを保持するホルダと、
前記蒸着源と前記ホルダとを収納する真空容器と、
前記真空容器内を減圧する減圧装置と、
前記真空容器内に配置され、前記真空容器内に導入された外気をイオン化するイオン化部と、
を備え
前記イオン化部は、前記真空容器の空気導入孔から前記ホルダに保持されたワークに至る空気の経路上であって、前記空気導入孔に隣接して覆うように配置され、
前記ワークは、成膜によってコーティングされるプラスチックレンズであることを特徴とする成膜装置。
A deposition source for film formation;
A holder for holding a workpiece to be deposited;
A vacuum container for housing the vapor deposition source and the holder;
A decompression device for decompressing the inside of the vacuum vessel;
An ionization unit disposed in the vacuum vessel and ionizing outside air introduced into the vacuum vessel;
Equipped with a,
The ionization part is disposed on the air path from the air introduction hole of the vacuum vessel to the work held by the holder, and is disposed adjacent to the air introduction hole,
The film forming apparatus , wherein the workpiece is a plastic lens coated by film formation.
前記空気導入孔を介して前記真空容器内に外気を導入可能にするリーク部にはリークバルブをさらに備え、
前記イオン化部は、前記リークバルブに連通する前記空気導入孔に近接して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
The leak portion that allows outside air to be introduced into the vacuum vessel through the air introduction hole further includes a leak valve,
The film forming apparatus according to claim 1 , wherein the ionization unit is disposed in proximity to the air introduction hole communicating with the leak valve.
前記真空容器内に配置され前記ホルダに固定されたワークを加熱する加熱装置をさらに備えることを特徴とする請求項1及び請求項2のいずれか一項に記載の成膜装置。 3. The film forming apparatus according to claim 1 , further comprising a heating device configured to heat a workpiece disposed in the vacuum vessel and fixed to the holder.
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