JPH05247632A

JPH05247632A - 真空処理装置

Info

Publication number: JPH05247632A
Application number: JP4349526A
Authority: JP
Inventors: Reinhard Mathis; マティスラインハルト
Original assignee: Balzers AG
Current assignee: OC Oerlikon Balzers AG
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1993-09-24
Also published as: DE59205106D1; EP0550003B1; US5370737A; EP0550003A1

Abstract

(57)【要約】【目的】真空処理装置において、処理室に装入された
被処理物に、処理時間全体に亙って最適に均質で妨害の
無い一様な処理を実施すること。【構成】真空処理装置１は、環状処理室３と、処理室
３内に回転木馬状に設けられる被処理物１３の支持構造
７，７ａ，８とを具備する。支持構造７，７ａ，８は回
転駆動装置に連結される。処理室３は、略円筒形状で、
かつ互いに共軸の２つの環状壁５ａ，５ｉによって画定
され、それら壁間に支持構造７，７ａ，８が突設され
る。外側環状壁５ａは、処理室３に被処理物１３を出し
入れするために、大面積に開放される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、環状処理室と、回転駆
動装置に連結されてその処理室内に回転木馬状に設けら
れる多数の被処理物の支持構造とを具備した被処理物の
真空処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＶＤ（物理的蒸着法）、ＣＶＤ（科学
的蒸着法）、及び、例えばプラズマ支援ＣＶＤや反応ス
パッタリング等のそれら２つの原理の混合形態等、周知
のあらゆる処理法を含む被処理物の真空処理に関し、３
つの全次元で関連する３次元的空間部分として、全方向
に関連する閉空間を包囲する真空処理室を使用すること
は一般的である。

【０００３】このような処理室の構造及び空間条件の下
では、プラズマ放電領域、ガス送入口、特に反応プロセ
ス用の電極構造、被処理物の支持構造等が局所的に配置
されているので、同時処理される多数の被処理物に対し
均質な処理状態を付与するに要する条件を保証し、かつ
利用可能な室空間を同時処理される可及的多数の被処理
物に活用することは、ほとんど不可能である。このよう
な処理室には、多様な質量を適用するプロセスに応じ
て、処理室の空間全体に亙って処理勾配が存在する。換
言すれば、均質かつ一様の処理効果を、本来利用可能な
空間全体で維持することは極めて困難である。

【０００４】米国特許第３８５６６５４号に対応する西
独特許公開公報第２２４１６３４号には、被処理物のた
めの真空容器を備えた装置が開示される。この装置では
環状処理室が設けられる。この環状処理室において、被
処理物は円筒形かつ回転木馬状の支持構造に支持され、
処理室軸線に関して平行に１つずつ処理室内の支持構造
に供給され、また支持構造から取り出される。この出し
入れは、支持構造の固定された回転位置で支持構造に噛
合する装入排出スライダを介して行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】「先入れ先出し」の原
理に基づく上記方法の短所は、処理室に装入された被処
理物に、処理時間全体に亙って最適に均質で妨害の無い
一様な処理を実施することが極めて困難な点にある。し
かもこれは、装入排出操作時の妨害的な影響に基づくも
のである。本発明の目的は、上記の短所を排除すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的は、冒
頭に記載した種類の真空処理装置において、本明細書の
特許請求の範囲の請求項１の特徴部に記載の通り、環状
処理室に被処理物を出し入れするために、処理室の壁が
大面積に開放されることを特徴とする本発明の真空処理
装置によって達成される。

【０００７】処理室の内部が環状に形成され、内部全体
に装入又は排出できるように大面積で開放可能としたこ
とにより、処理室に装入された被処理物を、同時に所定
の処理が完了するまで、妨害無く、特に加速段階無しに
連続的に動かし、均質一様に処理することが可能とな
る。本発明の装置において、処理室に装入された被処理
物を段階的に動かす場合も、加速段階及び制動段階を、
それらが処理に及ぼす妨害が無視できるほど小さくなる
ように設計することが可能になる。

【０００８】米国特許第３８９２１９８号には、真空容
器の円筒面の一部をドアとして開放可能に設計すること
により、回転駆動される被処理物の球欠状支持体を真空
処理装置の真空容器に装入することが開示される。しか
しこの場合、処理室は環状に形成されていない。環状に
形成された処理室を設けることによって、同時処理すべ
き所定数の被処理物に対し、処理室内を通る被処理物の
全運動経路に沿って一様な処理効果を達成するととも
に、処理室空間を縮小することが可能になるのである。
すなわち、本発明のように処理室が環状に形成されるこ
とによって、処理室を展開すれば明らかに長くなるが、
被処理物が全ての回転位置で等しい空間条件を有するの
に必要な空間を、理想的に縮減することができる。

【０００９】請求項２の記載によれば、処理室の内部
は、好ましくは円筒形でかつ互いに共軸の２つの壁によ
って画定され、支持構造がそれら環状壁の間に突設され
る。この主旨に基づき、環状処理室の直径が１ｍ以上、
幅が数cm（例えば７cm）、及びそれらから明らかになる
質量を有した装置が実現された。

【００１０】請求項３に記載の実施態様では、環状処理
室がその内面及び／又は外面に環状の包囲電極を有す
る。電極を処理室に沿って共軸に配置することによっ
て、処理室内で方位的に均質なプラズマ放電が生成され
る。これは内面と外面との間、及び外面と被処理物との
間の別を問わない。

【００１１】請求項４に記載の実施態様では、環状処理
室の内側の壁が高周波電極として用いられ、高周波電位
が印加される。それによって外面を基準電位に設定する
ことができる。請求項５に記載の実施態様では、処理室
の内側の壁に包囲された室が、支持構造の回転駆動装
置、ポンプ、ポンプ配管等の付加設備のために利用され
る。

【００１２】請求項６に記載の構成では、特に処理室に
沿って連続的に円周状に延びる電極構造の内部で、連続
的回転駆動装置を設けることによって、理想的に均質な
処理が得られる。それにより、例えばプラズマ支援真空
プロセス、特に１つ又は２つの環状プラズマ放電室が形
成される処理室内のプラズマ重合プロセスにおいて、そ
れぞれ処理室の１つの境界と被処理物との間で、一様の
処理が達成される。これは例えば、上述のＰＥＣＶＤの
略称で知られるプラズマ支援科学的蒸着法によって行わ
れる。

【００１３】請求項７に記載の構成では、同時処理すべ
き多数の被処理物を円筒面に沿って配置することによ
り、処理室の所与の軸方向長さの下で、利用可能な空間
が最適に活用される。この場合、被処理物は両面等し
く、又は両面別様に、或いは片面のみ処理される。ここ
で指摘すべきは、それぞれ電気運転及び被処理物保持具
に対する適当な電圧印加の後で、同一の処理室におい
て、選択により種々の処理プロセスを行えることであ
る。これは、例えば支持構造の少なくとも一部の交換及
び／又は種々の電圧印加によって行うことができる。

【００１４】さらに処理室内での動作時の等しい摩擦に
よる周知の真空プロセス汚染の課題を除去するために、
請求項１１に記載の構成が提案される。それにより、汚
染粒子一般、特に摩耗粒子が、支持構造の駆動に従い被
処理物の処理を損ねることがあるとしても、ごく僅かな
程度であることが保証される。

【００１５】特に、例えば一様性に関して最高度の要求
を満たさなければならない光学部材に対して処理室沿い
に処理プロセスを行う場合、請求項１２又は１３の記載
に従って装置を構成すること、すなわち、支持構造を中
心領域で回転可能に軸支し、周縁領域で駆動することが
提案される。それにより運動の案内に関する最大限の一
様性と、周縁駆動によって達成される大きな駆動半径に
よる極めて精密な運動案内が可能となる。

【００１６】環状処理室の直径を比較的大きくすべきで
あり、処理室内で支持構造を指定された一定の半径方向
間隔で案内する運動精度を追求すべきであること、及び
処理室の他の部材についても正確に指定された間隔、特
に数mmの不確定間隔を常に保持するべきであることを考
慮すれば、上記の支持構造の回転軸受の重要性は明らか
である。したがって請求項１３によれば、支持構造を中
心領域又は周縁領域でスラスト軸受に軸支し、それに対
応して周縁領域又は中心領域でラジアル軸受に軸支し、
その際に好ましくは支持構造との駆動噛合構造を中心領
域又は周縁領域で実現し、この駆動噛合を同時に軸受の
一部として利用することが提案される。

【００１７】この機能独立の軸受により、精密な運動案
内が可能となり、設計上極めて高価な方策を講じること
なく、直径の大きな支持構造を所要範囲で上記の要求を
常に満たすように形成できる。例えば熱に起因する支持
構造の変形が、処理室に沿った被処理物の運動案内に不
正確さを与えないように、請求項１４に記載の如く、支
持構造に支持板を設けることができる。この支持板は、
材料の選択及び／又は成形によって特に軸方向に弾性変
形可能であり、好ましくはスポーク状構造を有し、さら
に好ましくは周縁領域で軸方向に軸支される。

【００１８】支持構造をこのように構成することによ
り、例えば保持体面に対して横断方向に弾性的な、すな
わち軸方向に弾性的に曲がるスポークを用いることによ
り、特に中央のラジアル軸受において、支持板はその弾
性力によって周縁に設けられた軸方向案内部に最適に当
接する。そのため、環状壁間に突出した支持構造部分に
当たる領域で正確な運動案内が保証され、真空容器の他
の部分に対する上記間隔も運動中に常に保持される。そ
れによって、支持板の直径が大きい場合（１ｍ以上）
も、約３mmの不確定間隔をコスト消費なしに保持するこ
とができる。

【００１９】さらに請求項１５の記載によれば、極めて
簡単な方法で、駆動、特に下方で軸支された周縁駆動
を、駆動輪を介して支持構造に伝達することが提案され
る。請求項１６又は請求項１８の記載によれば、被処理
物保持具及びそれに保持される被処理物が、少なくとも
環状壁部分、好ましくは２つの環状壁部分から電気的に
絶縁されており、それにより、環状壁部分と被処理物と
を配線回路に応じてそれぞれ所定の処理プロセスに従っ
て互いに独立に電気的駆動できるので、非常に高いフレ
キシビリティーが達成される。例えば、被処理物保持具
が処理室の環状壁部分と同電位で駆動されるか、又は請
求項１８に記載のように、２つの環状壁部分が所与の電
位で駆動され、かつ被処理物保持具が浮動電位で駆動さ
れる。これは特に高周波プラズマ処理、特に中周波又は
高周波プラズマ重合法に用いられる。

【００２０】請求項１９によれば、少なくとも環状壁の
一部、及び少なくとも被処理物保持具の一部が、電気的
に互いに独立に駆動できるように形成される。すなわち
電気的に互いに独立に取り付けられている。被覆の一様
性及び両面被覆に関する最高度の要求が課せられる光学
部材の被覆に極めて適した他の実施態様では、請求項１
７の記載に従って本発明の真空容器を形成することが提
案される。

【００２１】例えば、レンズ等の光学部材のそれぞれの
環状壁に対向する表面を別個に被覆するために、２つの
環状プラズマ放電室を作ることを意図すれば、少なくと
も環状壁間に突出する支持構造の部分が、金属で形成さ
れて基準電位に固定されるか、金属で形成されて電圧が
印加され、次に環状壁の電極が同一又は異なる基準電位
に置かれる。例えば高周波プラズマ処理におけるよう
に、被処理物が浮動電位で駆動される場合、上記の支持
体部分は絶縁材料で形成できる。この場合、これらの突
出部分は、環状壁間に隔壁を作らないように、１つの環
状壁から他の環状壁へ放電が進行できるように形成され
る。このとき、突出した保持具部分は、格子状に、又は
突出した個々の支持アームとして形成される。

【００２２】処理室に沿って均質で一様の処理を行わ
ず、非連続的処理ステーション、例えばスパッタリング
源、蒸気源、熱及び／又は腐食ステーションを設けるこ
ともできる。さらに、本発明による真空容器を請求項１
８に従って形成することにより、環状室への最も良好な
接近が保証される。これは明らかに、装入（特に自動装
入）及び内部の清掃に関して、極めて好都合である。

【００２３】本発明による真空容器の原理的構成によ
り、極めてコンパクトな真空処理装置を形成することが
可能である。本発明による真空容器又は真空処理装置
は、請求項２０に記載の如く、特に反応プラズマ処理プ
ロセスにおける光学部材の両面の同時処理、特にその被
覆に適する。この場合、請求項２２に記載のように、本
発明による真空容器又はこの真空容器を装備した真空処
理装置を、光学部材の略等しい同時両面被覆に用いるこ
とが提案される。これらの装置においては、それぞれ片
面、又はしばしばレンズのように互いに向かい合う面に
関して、被覆の一様性に対する最も高い要求が課せられ
るのである。

【００２４】

【実施例】以下、添付図面に示した好適な実施例に基づ
き、本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本発明に
よる真空容器１を概略で示す。処理室３は、外側環状壁
５ａと内側環状壁５ｉとによって包囲される。以下に述
べる理由で、壁５ａ，５ｉを有する真空容器１は、軸線
Ａに共軸に形成されることが好都合である。軸線Ａは図
示のように鉛直であることが好ましい。

【００２５】特に、内側環状壁５ｉに包囲された空間Ｖ
は、本発明による真空容器を有する真空処理装置の機器
用に利用できる。図２（ａ）及び（ｂ）に、本発明によ
る真空容器１の２つの部分を示す。これらの部分は、処
理室３で処理される被処理物のための、好適な２種類の
原理的な支持構造を備える。

【００２６】図２（ａ）に示す好適な支持構造は、円筒
形支持体７を備える。円筒形支持体７は、処理室３内で
内側環状壁５ｉと外側環状壁５ａとの間に所定間隔で配
置される。円筒形支持体７は、処理室３内で、後述の方
法で軸線Ａの周りを駆動される。図２（ｂ）の他の好適
な支持構造は、支持アーム８を支持する支持環７ａを備
える。支持アーム８も円筒面を形成する。支持アーム８
には、概略図示した被処理物１３が支持される。支持環
７ａ、したがって支持アーム８と被処理物１３とは、処
理室３内で、環状室の軸線Ａの周りを回転駆動される。
被処理物１３は、円筒形支持体７の側面又は内部に保持
され、若しくは例えばばね力を利用した締め金からなる
被処理物保持具１３ａによって支持アーム８に保持され
る。

【００２７】好適に設けられた支持構造７又は７ａ，８
を備える本発明の真空容器１内で、多様な真空処理法、
例えば前述のＰＶＤ法、ＣＶＤ法、及びこれら２つの原
理的処理法のあらゆる組合せ、並びに腐食法、一般的真
空表面処理法を、被処理物１３に施すことができる。

【００２８】図３は、３つの真空容器部分、すなわち内
側環状壁５ｉ、外側環状壁５ａ、及びそれらの間に突出
する支持構造７又は７ａ，８を、概略図示する。これら
３つの部分は、絶縁体９によって互いに電気的に絶縁さ
れる。それにより、これら３つの部分を電気駆動するこ
と、及び本発明の真空容器を極めて多種の真空処理法に
使用することに関して、最大のフレキシビリティーが得
られる。３つの「環状面」、すなわち外側環状壁５ａ、
内側環状壁５ｉ、及び被処理物支持体の各々は、原理的
に三電極構造として選択的に電気配線できる。これは図
３にセレクタ１１として示される。セレクタ１１は、切
り換え装置というよりも、上記各部分を相互に関連して
電気的に駆動する多様な可能手段の図式的表示として理
解すべきである。

【００２９】図示のように、内側環状壁５ｉには、高周
波領域まで、さらに当業者に周知の適当な設計でマイク
ロ波領域まで、直流又は交流が供給される。同時に、支
持構造７又は７ａ，８に浮動電位を接続して外側環状壁
５ａを基準電位に置くか、或いは支持構造７又は７ａ，
８を外側環状壁５ａと共に基準電位に置くことができ
る。このとき、支持構造７又は７ａ，８を基準電位に置
き、同時に外側環状壁５ａに直流又は交流電位を、場合
によってはマイクロ波領域まで印加することができる。
その場合には、それぞれ等しく又は別個に駆動できる環
状壁の１つと支持構造との間に、２つのダイオード放電
室が形成される。浮動電位で駆動される支持構造又はバ
イアスされた支持構造において、それらのダイオード放
電室は、環状壁５ａ又は５ｉとの間に形成された１つの
放電室の内部に位置する。上記に基づき、当業者は本発
明の真空容器の用途に応じて、上記部材をフレキシブル
に電気接続する可能な組合せを容易に考えられるであろ
う。

【００３０】図４（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）に示す
円筒形支持体７の種々の構成形態を、支持構造７，７
ａ，８の好適な構成例として示す。図４（ａ）及び
（ｂ）において、円筒形支持体は本質的に、図３の処理
室３すなわち放電領域の駆動装置を遮断する絶縁材料か
らなる。図４（ｂ）に示すように、例えばプラスチック
光学レンズからなる被処理物１３が、その両面への接近
を可能にするように、締め金１３ａによってプラスチッ
ク製の円筒形支持体７に支持される。この場合、環状壁
５ｉと５ａとの間に生成される放電が通過できるよう
に、図４（ａ）に示すように、円筒形支持体７の主要領
域１５が切除される。この放電通過は、図２（ｂ）の支
持構造７ａ，８においては最初から可能である。図４
（ｃ）及び（ｄ）において、円筒形支持体７の少なくと
も本質的領域は導電材料からなる。そのため、円筒形支
持体若しくはその側面、又はそれに保持される被処理物
１３を任意の電位に保持し、それによって処理室３を、
環状壁５ｉ及び５ａとバイアスされた被処理物１３との
間の複室空間又は単室空間として駆動すること、或いは
場合に応じて被処理物を片面処理するために、環状壁５
ｉ及び５ａと基準電位に保持された円筒形支持体７との
間の単室空間として駆動することが可能である。材料の
選択（絶縁材料、導電材料）及び電気的駆動の可能性に
関して、図２（ｂ）に示す支持構造の第２の好適な構成
に対しても同様のことが言える。

【００３１】図４（ｄ）に示すように、導電性の円筒形
支持体７において、被処理物１３をその両面に接近して
処理できるように円筒形支持体７に取り付けることがで
きる。この場合、図３に３ｉ及び３ａで示す独立に駆動
される２つの処理室において両面被覆を行うこと、或い
は浮動電位に保持された円筒形支持体７の場合は、図３
の統合的処理室３にて被処理物１３の両面被覆を行うこ
とが可能である。同様に、被処理物１３を円筒形支持体
７に取り付け、図３の処理室３ｉ及び３ａで、２倍の数
の被処理物を同時に片面処理することもできる。これ
は、図２（ｂ）による支持アーム８の配置構成において
も、安定した保持具１３ａが被処理物の片面又は両面へ
の接近を保証することによって実現可能である。

【００３２】当業者にとって明らかなように、専門的技
能によれば、適当な電気回路と適当に設計された支持構
造７又は７ａ，８との下で、本発明による真空容器によ
って周知の処理法を殆ど制限無く使用できる。真空容器
は、ダブルダイオード構造、シングルダイオード構造、
又はトリオード構造のいずれかを自由に選択して駆動で
きる。ダブルダイオード構造は特に、両面同一又は異な
るプラズマ重合に使用される。さらに、被処理物用にバ
イアス構造以外の処理源を有する支持構造を駆動でき
る。

【００３３】図５は、外側環状壁５ａ及び内側環状壁５
ｉ、並びに支持構造７又は７ａ，８の少なくとも本質的
領域が、上記のダイオード回路又はトリオード回路によ
る電極構造として全周に亙って一様に作用する好適な構
造形態を、概略的に示す。図の左側はトリオード回路の
放電室Ｅ_Tを示し、図の右側はダブルダイオード回路の
２つの放電室Ｅ_D1，Ｅ_D2を示す。

【００３４】処理の均質性を最大限に達成するために、
図５に矢印Ｆで示すように、支持構造７又は７ａ，８は
環状壁間で回転駆動される。それにより、図６に示すよ
うに、内側又は外側環状壁（ここでは概略的に外側環状
壁５ａについて示す）に、スパッタ源、熱源、腐食源、
アーク蒸発源、電極光線蒸発源等の非連続的処理ステー
ション１７を取り付けることができる。本発明による真
空容器が原理的に図５のように構成される場合、処理の
均質性を最大限に達成するために、被処理物の支持構造
が連続的に駆動される。図６に示す構成では、支持構造
７又は７ａ，８の上又は側面に保持された被処理物は、
間欠的に、すなわちステップ状に駆動されるので、１つ
の処理ステーションから次の処理ステーションに逐次送
られる。

【００３５】図７及び図８は、本発明による真空容器の
本質的特徴、すなわち環状処理室を大面積に開放でき、
以て多数の被処理物１３を出し入れできるという特徴を
示す。図面によると、第１の好適な構成例において、外
側環状壁５ａは少なくとも１つのドア板１９を備える。
ドア板１９は、軸線Ａと平行に旋回軸受２１に軸支され
る。この場合、図示の如く同一の２つのドア板１９を設
けることが好ましい。それにより、所定の被処理物の装
入、排出、処理室の清掃等のために、処理室３に理想的
な方法で接近することが可能となる。

【００３６】図８に平面図で示すように、２つのドア板
１９は、１９ａで示すような外側環状壁５ａの外面とし
て形成されること、又は右側に１９で示すように少なく
とも一部が槽状に真空容器の底部１９ｃを含むことが好
ましい。どのような形態であろうと、２つのドア板１９
又は１９ａの間で、外側環状壁の比較的細い中央ウェブ
は不動に固定される。この中央ウェブに、例えば処理室
内のポンプ配管、又は作動ガス若しくは反応ガス用のガ
ス管２４が取り付けられる。

【００３７】図９（ａ）は、被処理物支持構造の回転軸
受の第１の好適な構成例を示す。この支持構造は支持板
２５を備える。支持板２５にはその周縁領域に、図２
（ａ）の円筒形支持体７又は図２（ｂ）の不連続支持ア
ーム８として形成される所定の円筒体が、所望により交
換可能に軸支される。図９（ａ）に示すように支持板２
５は、中心領域で内部軸線Ａの周りでラジアル荷重を受
けるように軸支され、周縁領域でスラスト荷重を受ける
ように支持又は軸支される。このとき、周縁領域のスラ
スト軸受の少なくとも一部が、支持板２５との駆動噛合
によって形成されることが好ましい。そのために、スラ
スト軸受２７は駆動輪（図示せず）を備える。

【００３８】図９（ｂ）では、支持板２５が中心領域で
スラスト荷重に対して軸支され、かつ周縁領域でラジア
ル荷重に対して軸支されることで、中心領域及び周縁領
域の機能が図９（ａ）と入れ替わっている。図９に示す
ラジアル軸受とスラスト軸受とを好適に分離することに
よって、多くの場合、大直径の支持板２５が静的に画定
されて最大限正確に駆動されるが、このとき、例えば支
持板直径が１ｍ以上でも、温度に起因する支持板の歪み
が支持構造７又は７ａ，８の正確な運動案内に影響を与
えることは無い。この方法により、上記の精度を運転状
態にて確保するために、支持板２５自体に高価な設計上
の方策を講じる必要は無くなる。

【００３９】図１０は、支持板２５を概略平面図で示
す。支持板２５は、温度等によって万一に生じる歪みを
排除するために、軸線Ａ方向に弾性変形可能に形成され
ることが好ましい。それにより周縁領域では、例えば図
９（ａ）との関連で考察すると、支持板２５が、自重と
その上に載せられた被処理物支持構造７等の重さとによ
って、常にスラスト軸受２７又はその軸受を形成する部
材に直線的に押し付けられる。そのため支持板２５は、
スポーク２５ａを有するスポーク状構造を備えることが
好ましい。これらのスポークは、適当な弾性材料を選択
することによって、少なくとも支持板の一部及び／又は
それらの対応する厚みに対し、上記の支持を保証する。
この場合、支持板の機械的揺動が回避されることによっ
て、支持板表面と隣接する真空容器静止部分との間で、
例えば３mmの小さな不確定間隔も同時に確保される。

【００４０】図１１は、本発明による真空容器の好適な
構成例を概略図示する。これまでに説明した部材には同
一の符号を付す。処理室３ｉ及び３ａからなる環状処理
室３は、内側環状壁５ｉと外側環状壁５ａとによって半
径方向に画定される。環状壁５ｉ及び５ａは、それぞれ
１つの共軸の室２７ｉ及び２７ａによって形成される。
この場合、内側室２７ｉは絶縁体２９によって外側室２
７ａから分離される。２つの室の上部閉鎖板２８ｉ及び
２８ａは不確定間隔を保持する。他方、各室の下部閉鎖
板２９ｉ及び２９ａの間には、支持板２５が配置され
る。支持板２５は、中心でラジアル軸受３３によって回
転可能に軸支され、隣接する下部閉鎖板２９ｉ及び２９
ａとの間にそれぞれ不確定間隔を保持する。支持板２５
はその周縁部にて、図２（ａ）又は（ｂ）に示す如く形
成された被処理物支持構造７又は７ａ，８を好ましくは
交換可能に支持し、駆動輪３７からなるスラスト軸受に
載せられる。駆動輪３７は、電動機Ｍ及び動的真空圧縮
機３９によって駆動され、かつ符号４１で概略図示する
ように、電動機及び環状壁５ａに対し電気的に絶縁され
るか、又はそれ自体絶縁材料からなる。支持板２５の周
縁部に沿って、例えばローラ等のスラスト荷重を受ける
他の支持面を設けることも好ましい。支持板２５は図１
０に示す如くに形成されることが好ましい。電動機Ｍに
より、被処理物支持構造の全体が連続的に駆動され、又
は図６に示す不連続的処理ステーションを設けた場合は
ステップ状に駆動される。

【００４１】ここには図示しないが、真空容器は、図７
又は図８に基づいて説明したように、外側環状壁５ａに
２つのドア板を備える。中央空間Ｖを装置機器用に利用
する場合は、上部閉鎖板２８ａ及び２８ｉが省略され、
その代わりに環状壁５ａ及び５ｉの上部閉鎖部が絶縁さ
れ、真空気密部に連結される。さらに、真空容器を用い
て行われる処理プロセスで磁界が必要とされる場合、処
理室３内に軸線Ａに対し本質的に平行な磁界Ｂを形成す
るために、ヘルムホルツコイル４４を設けることが好ま
しい。その結果として生じる磁界Ｂが、可能な極性の１
つとして図７及び図８に示される。

【００４２】被処理物の円筒形支持体７又は支持アーム
構造は、必ずしも図示のように、内側環状壁と外側環状
壁との間で対称に配置されなくとも良い。それらは所与
の処理に応じて、２つの環状壁の一方にさらに接近させ
ることができる。特に支持板２５の周縁部の運動精度を
高くし、同時に下部閉鎖板２９ａ，２９ｉとの不確定間
隔を確保することによって、被処理物は、環状壁との所
定間隔において対応する高精度で、図３に示すように電
気的に駆動される。図１１は、環状壁５ｉ，５ａ及び被
処理物支持体７又は７ａ，８の電気回路を図示しない。
しかし、これら３つの被処理物支持体は互いに絶縁され
ているので、上述の回路方式を実施することができる。

【００４３】図１２〜図１５は、本発明による処理装置
の他の実施例を概略図示する。特に図１５は、今日にお
いて優先される構成を示す。図１２を参照すると、内部
環状壁５ｉは、整合回路網を介して高周波発生装置（装
置５０内に示す）に接続された高周波電極を形成する。
外側環状壁５ａは、ここでは例えば接地電位に保持され
た反対電極を形成する。高周波電極を形成する環状壁５
ｉは、符号５２で示すように、外側環状壁５ａとの等電
位で駆動される真空容器の底面５４から電気的に絶縁さ
れる。外側環状壁５ａを有する真空容器外壁で、取付け
フランジ５６に固定取着される電動機５４によって、支
持板５８が連続的に回転駆動されることが好ましい。ま
た支持板５８は、誘電材料によって形成されることが好
ましい。

【００４４】支持板５８には、外側環６０が脱着可能に
挿入され、外側環６０に支持体７又は８が掛着される。
環状処理室３への装入のために、蓋５９を矢印で示すよ
うに持ち上げる。蓋５９は、取付けフランジ５６にて密
封部材６２によって閉鎖状態で密封され、外側環６０は
装入材料と共に支持板５８に載せられる。図から分かる
ように、この構成によっても理想的に死空間の少ない処
理室３が得られるが、これは処理空間を清浄に保つうえ
で重要である。処理室３は容易に接近可能であり、取付
けフランジ５６の電動機軸のみを密封すれば良い。図１
２のように処理室３内で被処理物が浮動電位に保持され
ていても、被処理物に計画的にバイアス電位を印加する
ことは、訳無く可能である。

【００４５】図１３によれば、処理室３の内側環状壁５
ｉは同様に高周波電極を形成する。外側環状壁５ａは、
同様に着脱可能な蓋５９によって上部が閉じられる。取
付けフランジ５６に取着された電動機５４は、誘電材料
からなる支持板５８に対して作用する。環６０は、周縁
領域で全方位的に支持板と噛合する。このとき支持体
７，８は、処理室の軸線Ａ方向に、下部支持板６６に支
持される。支持板６６は、高周波電極すなわち内側環状
壁５ｉに高周波が通過できるように、例えば玉軸受等の
軸受によって、軸線方向に固定して回転可能に支持され
る。この場合も、内側環状壁５ｉによって形成される真
空容器の中核部６４の高周波受容面の近傍にて、回転駆
動される支持構造の湾曲面が誘電材料からなることが好
ましい。電動機５４による駆動は、支持板５８を介して
環６０の方向で行われ、支持体７，８を介してそれら支
持体を軸線方向に支持する下部支持板６６に伝達され
る。この場合も、装置への装入のために蓋５９を取り外
した後、被処理物支持構造の全体を処理室３に装入した
り排出したりできる。

【００４６】図１４の実施例において、内側環状壁５ｉ
は同様に高周波電極を形成し、そのために整合回路網及
び高周波発生装置に連結される。支持構造７，８は、下
部支持板７０上で軸受７２によって軸線方向へ固定して
回転可能に軸支され、図示のように基部環７４に載せら
れる。支持板７０は、駆動電動機７４及び摩擦輪７６に
よって駆動される。処理室３は、矢印で示すように取り
外し可能な蓋７８によって閉じられる。蓋７８を開けた
後、支持構造７，８と基部環７４とを全体として処理室
３から取り出せることが好ましい。

【００４７】図１５は、高周波プラズマ処理装置の優先
される実施例を示す。この場合も、支持構造のための駆
動電動機８０が、環状処理室３の軸線Ａと共軸に設けら
れる。この支持構造は、連結器８２、及び軸受８４と密
封部８６とによって軸支された軸８８を介して、支持板
９０に作用する。電動機と支持板駆動装置とは、処理室
３の内側環状壁５ｉの内部に取着される。内側環状壁５
ｉは、高周波電極として、貫通部９２を介して整合回路
網及び高周波発生装置（図示せず）に連結される。

【００４８】電動機８０やその配線等を配置した中央室
９４は、円筒形遮蔽体９６によって遮蔽される。円筒形
遮蔽体９６は、電極として作用する外側環状壁５ａと同
じ電位に保持される。内側環状壁５ｉを共に支持する真
空容器の中核部６４の中央上部は、符号９８で示すよう
に、高周波を受容する外部が内側環状壁５ｉを含めて全
体として円筒形遮蔽体９６を介して電気的基準電位に保
持される。

【００４９】支持環１０２は、符号１００で示すように
支持板９０の中央部とは電気的に絶縁され、その周縁部
で支持され、支持環１０２に支持構造７，８が掛着され
る。処理室３の外側環状壁５ａを含む外壁は、ガス分配
系１０４の配管を支持する。ガス分配系１０４は、例え
ば図示の如く、処理室３に反応ガスを送入するためのガ
ス排出管１０６を備える。特にプラズマ重合による被処
理物の両面同時被覆のために、反応ガスは、支持構造
７，８の両側で処理室３に送入されることが好ましい。

【００５０】処理室３を排気するポンプ配管も、中央で
軸線Ａと共軸に設けられ、対応する寸法の開口部１０４
を通して処理室３の排気が行われることが好ましい。処
理室３への装入は、上述の取り外し可能な蓋１１０か、
又は図７及び図８に基づいて説明した２つの旋回ドアを
介して行われる。特にこの装置構成において、内側環状
壁５ｉに包囲された中央部を、ポンプ配管や支持構造の
回転駆動装置のために利用できる。当業者に周知である
ように、以上に述べた全ての構成において、所望により
処理室３内で軸線方向に磁界が形成される。これは、図
１１に示すようにコイル４４によって、又は所望により
対応配置された磁極片及び／又は永久磁石によって行わ
れる。

【００５１】さらに、図１５に破線で示すように、処理
室３、又は内側及び外側環状壁５ｉ，５ａは、着脱可能
な薄板１０８で被覆される。薄板１０８は、清掃のため
に処理室３から容易に取り外すことができる。図１５に
よる今日実現されている装置は、さらに図１１に示すコ
イル４４を備える。処理室の直径は１ｍ以上であり、半
径方向の幅は、数cm（例えば７cm）である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による真空処理装置の真空容器の概略図
である。

【図２】図１の真空容器における２種類（ａ），（ｂ）
の好適な被処理物支持体の概略図である。

【図３】適用可能な電圧印加を示す真空容器環状壁と被
処理物支持体との好適な電気回路の概略図である。

【図４】（ａ），（ｃ）は図２（ａ）の支持構造の実施
例を示す概略図、（ｂ），（ｄ）はそれらの断面図で、
被処理物の配置を示す。

【図５】種々の作動方式を実現するための図１又は図２
（ａ），（ｂ）による支持構造を有した真空容器の好適
な実施例の概略図である。

【図６】不連続処理ステーションを備えた本発明による
装置の概略図である。

【図７】本発明による装置の真空容器の他の実施例の概
略図である。

【図８】入口ドア、及び処理装置の一部として接続され
た機械又は装置を備える図７の真空容器の２つの実施例
の概略平面図である。

【図９】真空容器における被処理物支持体の軸受の２つ
の好適な実施例（ａ），（ｂ）の概略図である。

【図１０】本発明による装置の真空容器における被処理
物支持構造の駆動板の好適な実施例の概略図である。

【図１１】本発明による装置の好適な実施形態の縦断面
図である。

【図１２】本発明による装置の他の好適な実施形態の概
略的な縦断面図である。

【図１３】本発明による装置の他の実施形態の部分の概
略的な縦断面図である。

【図１４】本発明による装置の他の実施形態の部分の概
略的な縦断面図である。

【図１５】本発明による装置の現在優先される実施形態
の部分の概略的な縦断面図である。

【符号の説明】

３…処理室５ａ，５ｉ…環状壁７，７ａ，８…被処理物の支持構造１３…被処理物１３ａ…被処理物保持具２５…支持板３７…駆動輪５０…高周波発生装置８０…電動機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環状処理室（３）と、回転駆動装置に連
結されて該処理室内に回転木馬状に設けられる多数の被
処理物（１３）の支持構造（７，７ａ，８）とを具備し
た被処理物の真空処理装置において、前記環状処理室（３）に前記被処理物（１３）を出し入
れするために、該処理室の壁が大面積に開放されること
を特徴とする真空処理装置。
【請求項２】前記環状処理室（３）が、略円筒形状
で、かつ互いに共軸の２つの壁（５ａ，５ｉ）によって
画定され、前記支持構造（７，７ａ，８）が該２つの壁
間に突設される請求項１に記載の装置。
【請求項３】前記環状処理室（３）の内面及び／又は
外面が、該処理室内でプラズマ放電を生成するための環
状包囲電極として形成される請求項１又は２に記載の装
置。
【請求項４】前記環状処理室（３）の内側の壁（５
ｉ）が、高周波プラズマ放電を生成するための高周波発
生装置（５０）に連結される請求項１〜３のいずれか１
つに記載の装置。
【請求項５】前記環状処理室（３）の内側の壁（５
ｉ）の内部に、前記支持構造の回転駆動装置（８０）及
び／又はポンプ配管等の、付加設備が配設される請求項
１〜４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項６】前記支持構造が連続的回転駆動装置に連
結される請求項１〜５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項７】前記支持構造（７，７ａ，８）が円筒面
を形成し、該円筒面が前記環状処理室（３）内部に突出
し、該円筒面に沿って被処理物保持具（１３ａ）が分布
配置される請求項１〜６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項８】前記環状処理室（３）の外側の壁（５
ａ）が、該処理室（３）への出し入れのために大面積に
開放される請求項１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項９】前記環状処理室（３）の端面の閉鎖部材
（４）が、該処理室（３）への出し入れのために開放さ
れる請求項１〜８のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１０】前記支持構造が、前記環状処理室
（３）の軸線（Ａ）に対して略平行な１つ以上の被処理
物（１３）の不連続支持体（８）又は円筒形支持体
（７）によって、円筒面を形成する請求項１〜９のいず
れか１つに記載の装置。
【請求項１１】前記環状処理室（３）が略鉛直な軸線
（Ａ）を有して配置され、前記支持構造（７，７ａ，
８）の旋回軸受が該処理室（３）の下方に設けられ、該
支持構造と駆動装置との噛合構造が設けられる請求項１
〜１０のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１２】前記支持構造（７，７ａ，８）がその
中心で回転可能に軸支され、その周縁領域で駆動される
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】前記支持構造（７，７ａ，８）がその
中心でラジアル軸受にかつその周縁でスラスト軸受に軸
支され、又は中心でスラスト軸受にかつ周縁でラジアル
軸受に軸支され、該中心又は該周縁に該支持構造との駆
動噛合構造が設けられて前記軸受の少なくとも一部を形
成する請求項１〜１２のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１４】前記支持構造が、回転可能に軸支され
た支持板（２５）を包囲し、該支持板（２５）が、材料
の選択及び／又は成形によって弾性的に変形可能であ
り、スポーク状構造を有し、周縁領域で前記処理室の軸
線（Ａ）方向に支持される請求項１〜１３のいずれか１
つに記載の装置。
【請求項１５】前記支持構造の駆動電動機が、駆動輪
（３７）を介して該支持構造に作用する請求項１〜１４
のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】被処理物保持具が、他の装置部分から
電気的に絶縁されて前記支持構造に取着され、状況に応
じて計画的に一定電位に保持される請求項１〜１５のい
ずれか１つに記載の装置。
【請求項１７】被処理物保持具が前記支持構造内で、
前記環状処理室（３）の内側の壁と外側の壁との間で略
等距離に移動する請求項１〜１６のいずれか１つに記載
の装置。
【請求項１８】被処理物保持具が前記支持構造内で浮
動電位で駆動される請求項１〜１７のいずれか１つに記
載の装置。
【請求項１９】前記環状処理室（３）の外側の壁（５
ａ）及び／又は内側の壁（５ｉ）の少なくとも一部、及
び被処理物保持具（１３ａ）の少なくとも一部が、電気
的に互いに独立して駆動可能である請求項１〜１８のい
ずれか１つに記載の装置。
【請求項２０】光学部材の両面同時処理、特にその被
覆処理に使用される請求項１〜１９のいずれか１つに記
載の装置。
【請求項２１】光学部材の両面の同時かつ略等しい被
覆処理に使用される請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】プラズマ重合による光学部材の被覆処
理に使用される請求項２０又は２１に記載の装置。