JPH0428860A - イオンプレーティング装置用回転テーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、イオンブレーティングによって成膜される部
品を回転させるための回転テーブルに関する。

〔従来の技術〕

イオン源によって蒸発物質をイオン化し、部品に照射し
て薄膜を形成するイオンブレーティング成膜法において
、複雑な形状の部品（例えば工具）への膜のつき回りを
良くするために、部品を回転テーブルで回転させること
が既に知られている。

従来の回転テーブルは、成膜される部品を保持する遊星
歯車状のホルダーを備えている。この遊星歯車状ホルダ
ーはその中心軸線回りに自転しながら、固定された太陽
歯車の周りを公転する。ホルダーに保持された部品には
、回転テーブルの側方に配置されたイオン源からイオン
が加速照射される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記回転テーブルの場合、ホルダーがその中央に部品を
１個だけ保持していると、部品が自転しながらイオン源
に近づくので、直進するイオンによって部品の外周面全
体が均一に成膜される。しかしこの場合は、ホルダー１
個に部品を１個しか保持できないので、−度に成膜でき
る部品の数が非常に少なく、効率が悪い（回転テーブル
のデッドスペース、特にその中央のデッドスペースが非
常に大である）。

更に、個々のホルダーが例えばその外周部に多数の部品
を保持している場合には、成膜の効率は良くなるが、部
品がイオン源に近づくときに、イオン源に対して常に部
品の同じ面（ホルダーの半径方向外側に位置する面）が
向くので、この面がイオンによって強く照射され、それ
と反対側の面（ホルダーの半径方向内側に位置する面）
はイオンの照射が弱い。従って、部品の外周面の成膜が
不均一となる。

また、イオンブレーティングの場合、成膜される部品が
取付けられるホルダーには、成膜中−５ＣＶから−３０
００Ｖの負のバイアス電圧が印加され、イオンはホルダ
ーの半径方向内側に回り込みすらいため、同様に部品の
外周面の成膜が不均一となる。

そこで、本発明は、均一で効率的な成膜を可能にするイ
オンブレーティング装置用回転テーブルを提供すること
を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は、成膜される部品を保持するボルダ−と、回
転テーブルの中心と同心の円に沿って複数個配置され、
それぞれ複数個のボルダ−を回転自在に保持するホルダ
ー保持ディスクと、各ボルダ−をその中心軸線回りに自
転させるための手段と、各ホルダー保持ディスクをその
中心軸線回りに自転させながら、回転テーブルの中心と
同心の円に沿って公転させるための手段とを備えている
ことによって達成される。

〔作用〕

本発明によるイオンブレーティング装置用回転テーブル
の場合には、成膜される部品を保持するホルダーが自転
すると共に、このボルダ−を保持するホルダー保持ディ
スクが自転および公転する。

〔実施例〕

次に、図を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図には、本発明の実施例にによる回転テーブル１を
備えたダイヤモンドライクカーボン（ｉ−カーボン）成
膜用イオンブレーティング装置２が略示しである。第１
図において、３は真空室、４は真空室３を囲む壁、５は
イオン源である。回転テーブル１は真空室３の下部に配
置されている。

イオン源５は回転テーブル１の側方に２個、そして上方
に２個配置されている。

イオンブレーティング装置２は更に、加熱ヒーター６と
、ガス導入管７と、図示していない真空ポンプに接続さ
れた接続管８を備えている。加熱ヒーター６は成膜され
る部品９を加熱するためのものである。ガス導入管７は
成膜時にはベンゼンガス（Ｃ６）１．）を真空室３に導
入し、ボンバード洗浄の場合にはアルゴンガス（＾ｒ）
を導入する。真空ポンプとしては例えば油拡散ポンプま
たはクライオポンプが使用される。

回転テーブル１は成膜される部品（例えば工具）９を保
持するホルダー１０と、このホルダー１０を回転自在に
保持するホルダー保持ディスク１１を備えている。ホル
ダー１０は矢印１２で示すように、その中心軸線回りに
回転駆動され、ボルダ−保持ディスクＩＩは矢印Ｉ３で
示すように、その中心軸線回りに回転駆動されると共に
、矢印１４で示すように、回転テーブル１の中心軸線の
回りに回転駆動される。このホルダー１０およびホルダ
ー保持ディスク１１を介して部品９には−５゜Ｖカラー
３０００■の負のバイアス電圧が印加される。

上記のイオンフッ−ティング装置の場合には、イオンａ
５内でフィラメント電流を流して熱電子を発生し、この
熱電子によってベンゼン（Ｃ６Ｈ，）ガスをイオン化し
、イオン化したＣＸ１１．”を、部品９に印加した一５
ｏｖがら一３ｏｏｏｖの負のバイアス電圧テ加速し、部
品９に付着させ、アモルファス状態のダイヤモンドライ
クカーボン膜を形成する。

ベンゼンガスの代わりにアルゴンガスを導入することに
より、部品９のボンバード洗浄を行うことができる。

次に、第２図と第３図を参照して、本発明の実施例によ
る回転テーブル１を説明する。第２図は回転テーブル１
の縦断面図であり、第３図は回転テーブル１の左側半分
の概略平面図である。

第２図において、１５は回転テーブル１の唯一の駆動源
であるモータである。このモータ１５は真空室３の外側
に配置され、そしてその出力軸１５ａは回転導入機構１
６を介して駆動ピニオン軸１７に連結されている。駆動
ピニオン軸１７の上端には駆動ピニオン１８が固定され
、この駆動ピニオン１８は歯・車の形をした回転体１９
に噛み合っている（第３図参照）。回転体１９は軸受２
０を介して中実軸２１に回転可能に軸受されている。

中実軸２１はポル）２１ａによって壁４に固定され、回
転不能である。この中実軸２１の上端には太陽歯車２２
がボルト２３によって固定されている。従って、太陽歯
車２２は中実軸２１と同様に回転不能である。中実軸２
１と前記の駆動ピニオン軸１７が壁４を貫通する個所に
は、絶縁体２４゜２５が設けられている。

回転体１９の外周部には、垂直な軸の形をした遊星キャ
リア２６が回転可能に軸受保持されてｐｓる。この遊星
キャリア２６の上端には、遊星歯車として形成された前
記のホルダー保持ディスク１１が固定されている。ホル
ダー保持ディスク１１は前記の固定された太陽歯車２２
に噛み合っている。ホルダー保持ディスク１１の外周部
には、成膜される部品９（第１図参照）を保持するホル
ダー１０が回転可能に保持されている。部品（例えば工
具）９はホルダー１０の穴に挿入することにより保持さ
れる。回転可能なホルダー１０の垂直軸１０ａの下端に
はピニオン２７が固定されている。ピニオン２７は歯車
２８゛に噛み合っている。

この歯車２８は前記遊星キャリア２６と同軸の垂直な中
空軸２９の上端に固定され、この中空軸２９の下端はボ
ルト３０によって回転体１９に固定されている。従って
、中空軸２９と歯車２８は自転しない。

上記構造の回転テーブル１は次のように作動する。モー
タ１５を回転させると、駆動ピニオン１８が回転体１９
を中実軸２１の回りに回転駆動する。それにより、遊星
キャリア２６が回転体１９によって保持されて、中実軸
２１と同心の円（第３図の半径ｒの円）に沿って移動す
る。その際、遊星キャリア２６の上端に固定され太陽歯
車２２に噛み合っているホルダー保持ディスク１１は、
自転しながら（遊星キャリア２６と共に遊星キャリア２
６を中心に回転しながら）、前記の半径ｒの円に沿って
中実軸２１の周りを公転する。このホルダー保持ディス
ク１１の自転は第３図において矢印３１で、そして公転
は矢印３２で示しである。

ホルダー保持ディスク１１が矢印３１方向に自転するこ
とにより、ホルダー保持ディスク１１に保持されたホル
ダー１０も矢印３１方向に回転する。その際、ホルダー
１０の下端に固定されたピニオン２７が歯車２８に噛み
合いながらその周りに回転するので、ピニオン２７ひい
てはホルダー１０が矢印３３回りに自転する。なぜなら
、歯車２８が回転しない中空軸２９に固定され、回転し
ないからである（歯車２日とピニオン２７の関係は、太
陽歯車２２とホルダー保持ディスク１１の関係と同じで
ある）。

このように、回転テーブル１の回転時に、ホルダー保持
ディスク１１が遊星キャリア２６の回りに自転しながら
、中実軸２１の回りに公転し、ホルダー１０が垂直軸１
０ａの回りに自転する。従って、部品９は自転しながら
イオン源５に近づくので、その全周面がイオン源の方へ
向き、均一にイオン照射される。また、ホルダー保持デ
ィスク１１に多数の部品ホルダー１０を配置することが
できるので、−度に多数の部品９を成膜することができ
る。

なお、成膜の存効面積および成膜される部品の数量を最
大にするために、ホルダー保持ディスク１１の歯車ピッ
チ円半径ａと、任意のホルダー１０の回転中心と隣接す
るホルダー１０の回転中心とを結んだ直線距離の１／２
であるｂと、回転テーブル全体円の半径Ｃ（中実軸２１
の中心とホルダー保持ディスク１１の歯車ピッチ円外周
との間の距離。太陽歯車２２の歯車ピッチ円半径をｄと
した場合、ｃ＝２ａ＋ｄ）は互いに次のように定められ
る。

２．１　　≦ｃ　／　ａ≦　１Ｏ００ ２，１≦ａ　／　ｂ≦　２０．０ また、ａ、ｂ、ｃはホルダー１０およびホルダー保持デ
ィスクの外周の任意の点が周期的にイオン源方向に相対
しないような数値を選ばなければならない。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではない。例えば、回転テー
ブル１は第１図に示した種類の装置以外のイオンブレー
ティング装置にも使用可能である。更に、回転体１９は
駆動ピニオン１８によってではなく、中実軸２１と同軸
に設けられた回転駆動軸によって駆動することができる
。更に、ホルダー１０は成膜される部品９に応じている
いろな形状および大きさに形成可能である。

更に、ホルダー保持ディスク１１から上方へ突出した、
輪状遊星キャリア２６の上端に、大物部品（例えば金型
、シリコンウェハー）を保持するホルダーを取付けるこ
とができる。このホルダーは遊星キャリア２６の上端に
嵌め込まれてねじ止めまたはキー止めされる中空の軸と
、この中空の軸に取付けられた円板とからなっている。

この円板は小物部品用ホルダー１０の上側に位置し、そ
の直径はホルダー保持ディスク１１とほぼ同じである。

このように、小物部品用ホルダー１０のほかに大物部品
用ホルダーを取付けできるようにしたことにより、小物
部品と大物部品を一つの回転機構を用いて均一に成膜す
ることが可能である。

それによって、本発明による回転テーブルは、成膜され
る部品の形状や大きさに対して自由度が大きくなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のイオンブレーティング装
置用回転テーブルの場合には、ホルダーを保持するホル
ダー保持ディスクが自転および公転すると共に、ホルダ
ー自体が自転するので、ホルダーに保持された部品はそ
の全周面がイオン源の方へ向き、均一に成膜される。更
に、ホルダー保持ディスクに多数のホルダーを取付ける
ことができるので、−度に多数の部品を成膜することが
でき、成膜効率が良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例による回転テーブルを備えた
イオンブレーティング装置の概略縦断面図、第２図は回
転テーブルの縦断面図、第３図は回転テーブルの半分の
概略平面図である。 １・・・回転テーブル、　　２・・・イオンブレーティ
ング装置、　３・・・真空室、　４・・・壁、　５・・
・イオン源、　６・・・加熱ヒーター　　７・・・ガス
導入管、　８・・・接続管、９・・・部品、　　１０・
・・ホルダー　　１０ａ・・・垂直軸、　　１１・・・
ホルダー保持ディスク、　　１２．１３．１４・・・矢
印、　　１５・・・モータ、　　１５ａ・・・モータ出
力軸、　　工６・・・回転導入機構、　　１７・・・駆
動ピニオン軸、　　１８・・・駆動ピニオン、　　１９
・・・回転体、　２０・・・軸受、　２１・・・中実軸
、２１ａ・・・ボルト、　２２・・・太陽歯車、２３・
・・ボルト、　２４．２５・・・絶縁体、２６・・・遊
星キャリア、　　２７・・・ピニオン、・歯車、 ・中空軸、 ・ボルト、 ３２゜ ３３　・ ・矢印、 一半径

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．成膜される部品を保持するホルダーと、回転テーブ
   ルの中心と同心の円に沿って複数個配置され、それぞれ
   複数個のホルダーを回転自在に保持するホルダー保持デ
   ィスクと、 各ホルダーをその中心軸線回りに自転させるための手段
   と、 各ホルダー保持ディスクをその中心軸線回りに自転させ
   ながら、回転テーブルの中心と同心の円に沿って公転さ
   せるための手段と を備えていることを特徴とするイオンブレーティング装
   置用回転テーブル。