JPH0794711B2 - イオンプレーティング装置用回転テーブル - Google Patents

イオンプレーティング装置用回転テーブル

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JPH0794711B2
JPH0794711B2 JP2134811A JP13481190A JPH0794711B2 JP H0794711 B2 JPH0794711 B2 JP H0794711B2 JP 2134811 A JP2134811 A JP 2134811A JP 13481190 A JP13481190 A JP 13481190A JP H0794711 B2 JPH0794711 B2 JP H0794711B2
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泰 熊谷
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、イオンプ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プ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、一度に成膜でき
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、イオンプ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−50Vから−3000V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ずらいため、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
オンプ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
ことによって達成される。
〔作用〕
本発明によるイオンプ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。
〔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
膜用イオンプレーティング装置2が略示してある。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。
イオンプレーティング装置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(C6H6)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(Ar)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、ホルダー保持ディスク11は矢印13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−50Vから−3000Vの負のバイアス電圧
が印加される。
上記のイオンプレーティング装置の場合には、イオン源
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(C6H6)ガスをイオン化し、イ
オン化したCXHY +を、部品9に印加した−50Vから−3000
Vの負のバイアス電圧で加速し、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16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対19に噛み合っている(第
3図参照)。回転対19は軸受20を介して中央軸21に回転
可能に軸受されている。中央軸21はボルト21aによって
壁4に固定され、回転不能である。この中央軸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は中央軸21と同様に回転不能である。
中央軸21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いる。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を中央
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、中央軸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26を中心に回転しなが
ら)、前記の半径rの円に沿って中央軸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で示してある。
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が回転しながら
中空軸29に固定され、回転しないからである(歯車28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
央軸21の回りに公転し、ホルダー10が垂直軸10a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、一
度に多数の部品9を成膜することができる。
なお、成膜の有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(中央軸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≦10.0 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同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
記実施例に限定られるものではない。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プレー
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、中央軸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に応じていろいろな
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、軸
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、本発明のイオンプレーティング装
置用回転テーブルの場合には、ホルダーを保持するホル
ダー保持ヂ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、一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
イオンプ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……イオンプレーティング装
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、16……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……中央軸、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、28……歯車、29……中空軸、
30……ボルト、31,32,33……矢印、r……半径

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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長とするイオンプレーティング装
    置用回転テーブル。
  2. 【請求項2】ダイヤモンドライクカーボン膜を成膜する
    ためのイオンプレーティング装置用のものである、特許
    請求の範囲1に記載の回転テーブル。
JP2134811A 1990-05-24 1990-05-24 イオンプレーティング装置用回転テーブル Expired - Lifetime JPH0794711B2 (ja)

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JPH0428860A JPH0428860A (ja) 1992-01-31
JPH0794711B2 true JPH0794711B2 (ja) 1995-10-11

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