JPH09249971A - 成膜装置 - Google Patents

成膜装置

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JPH09249971A
JPH09249971A JP8755296A JP8755296A JPH09249971A JP H09249971 A JPH09249971 A JP H09249971A JP 8755296 A JP8755296 A JP 8755296A JP 8755296 A JP8755296 A JP 8755296A JP H09249971 A JPH09249971 A JP H09249971A
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JP
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vapor deposition
film thickness
film
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outer peripheral
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JP8755296A
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English (en)
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Katsunori Yanagisawa
勝則 柳沢
Tomomi Shimizu
智実 清水
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Miyota KK
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Miyota KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸着室内でワークと同じ動き(回転)を
する膜厚モニターの信号を蒸着室外部に正確に伝送す
る。 【解決手段】 蒸着室と蒸着室の下部に設置される蒸着
源と、蒸着源上部に設置され膜が形成される基板を整列
固定する基板ホルダーと、該基板ホルダーをガイド固定
し該基板ホルダーを蒸着源の上部で回転させる蒸着治具
と、基板に形成される膜厚を監視する膜厚モニターと、
該膜厚モニターの情報により蒸着源をコントロールする
制御装置より構成される成膜装置において、膜厚モニタ
ーを収納する蒸着治具の反転部回転接続装置と公転部回
転接続装置にスリップリングを設置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成膜装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図1はシリンダ型容器に収納された矩形
状ATカット振動子の斜視図である。図5は矩形状AT
カット水晶振動片40の単体の斜視図である。図1にお
いて1は金属性のカバーである。ATカット水晶振動子
は水晶原石を所望するATカット水晶振動片2に加工す
る工程、振動片2に電極3を成膜する工程、気密端子4
のリード端子5に水晶振動片2を固定するマウント工
程、所望する周波数に合わせ込む調整工程、金属カバー
1で水晶振動片2を気密封止する工程から成る。
【0003】水晶振動片に電極を成膜する工程は、電気
信号を取り出すための励振電極を形成することを主たる
目的にしているが、同時にその振動周波数の粗調整をす
ることも目的としている。水晶振動片の表面上に質量が
一様に付加すると、その振動周波数が減少する特性があ
ることが知られている。前記電極を成膜する工程でも電
極膜という質量が水晶振動片に付加されることでその振
動周波数が減少する。この減少する量を電極降下量ある
いはプレートバック量という。プレートバック量は電極
の面積、密度、膜厚及び水晶振動片の大きさ、周波数等
によって異なる。電極膜の材料としては、銀、金、ニッ
ケル、アルミニウム、パラジウム等が使用され、用途に
よってはクロムやチタンを下地にし、その上に前記電極
材を積層することもある。
【0004】図2は従来技術を説明するための成膜装置
の模式図であり正面断面図である。蒸着室29にはAT
カット水晶振動片(以下、ワーク振動子という)40に
電極を蒸着するための蒸着源26を有している。蒸着源
26の上部にワーク振動子40を多数整列収納した基板
ホルダー24とプレートバック量を制御するための膜厚
モニター22と膜厚モニター22の振動周波数を発振さ
せる発振回路23が配置されている。基板ホルダー24
は蒸着治具21によりガイド固定されている。蒸着治具
21は反転部回転接続装置55に固定され、反転(18
0度回転)又は常に自転可能になっている。反転部回転
接続装置55は公転部回転接続装置56に接続され、蒸
着室29の中心に対して公転可能になっている。
【0005】図3は成膜装置内部の模式を示す底面図で
ある。蒸着治具21は10基配置されており、全体が矢
印の方向に回転する。膜厚モニター22はワーク振動子
40を整列固定する基板ホルダー24をガイドして固定
する蒸着治具21の1つに設置されている。10基の蒸
着治具21は、図3に示すように全体が1回転すると個
々の蒸着治具自体が反転(180度回転)するようにな
っており、反転の都度蒸着される面が変わる。必要であ
れば自公転するようにしても良い。蒸着材料25は適宣
前述の材料から選ばれる。膜厚モニター22には図4に
示すような丸形のATカット水晶振動片(以下モニター
振動子という)30を使用するが、図4のATカット水
晶振動片の形状は特に丸形に限定するものではない。
【0006】蒸着のレートと蒸着膜厚の制御は、モニタ
ー振動子30の振動周波数の変化を蒸着膜厚に換算する
ことで行われている。これを言い替えれば、ワーク振動
子40のプレートバック量を制御していることになる。
【0007】モニター振動子30は予め電極31を形成
しておき、発振回路23に接続することで蒸着開始時か
ら常時その振動周波数を取り出せるようになっており、
取り出した振動周波数は制御装置53で読み取られる。
制御装置53はモニター振動子30の振動周波数の変化
により蒸着源26のパワーを制御し、モニター振動子3
0の振動周波数が設定値と一致したら蒸着材料25の上
面に位置するオーバーラン防止のシャッター(図示せ
ず)を閉じ蒸着を終了させる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】水晶片に電極を成膜す
る工程は、電気信号を取り出すための励振電極を形成す
ることを主たる目的としているが、同時にその振動周波
数を粗調整し、一定の狙い値に入れることも目的として
いる。成膜後のワーク振動子40の振動周波数のバラツ
キは、その電極膜厚のバラツキによって大きく影響を受
けるから、蒸着室29内のワーク振動子40の電極膜厚
はできるだけ均一にする必要がある。電極膜厚のバラツ
キは蒸着源26からワーク振動子40までの距離に依存
するのでワーク振動子40は蒸着源26からできるだけ
等しい距離になるように配置され、かつ蒸着中は蒸着室
29の中心に対して公転しているので蒸着源26からの
距離は常に一定となる。またワーク振動子40の表面と
裏面の電極膜厚を等しくするために、基板ホルダー24
に整列固定されたワーク振動子40は、基板ホルダー2
4の中心に対して定期的に反転(又は常に自転)しなが
ら成膜される。
【0009】蒸着源26の制御は制御装置53を経由し
てモニター振動子30の振動周波数の変化によって行わ
れる。言いかえるとワーク振動子40の成膜はモニター
振動子30の振動周波数変化によって制御される。この
ためモニター振動子30はワーク振動子40と同じ動き
ができる位置であり、かつワーク振動子40のできるだ
け近傍に設置されている。図2に示した従来技術でもモ
ニター振動子30はワーク振動子40と同じ動きができ
かつワーク振動子40のできるだけ近傍になるように蒸
着治具21に設置されていて蒸着中はワーク振動子40
と一緒に公転及び定期的に反転(又は常に自転)してい
る。
【0010】モニター振動子30の振動周波数は蒸着源
26を制御するために発振回路23を経由して蒸着室2
9の外部に設置してある制御装置53に伝送されなけれ
ばならない。ところが前述したごとく蒸着中モニター振
動子30は蒸着室29内にて蒸着室29の中心に対して
公転し、かつ基板ホルダー24の中心に対して定期的に
反転(又は常に自転)しているので、モニター振動子3
0の振動周波数を発振回路23で発振させ、蒸着室29
の外部に設置してある制御装置53に入力する時、伝送
方法に課題がある。膜厚モニター30は公転かつ定期的
に反転(又は常に自転)しており、有線で制御装置53
に振動周波数を伝送するのは困難である。言い換えると
蒸着中公転かつ定期的に反転(又は常に自転)している
膜厚モニター30の振動周波数を有線で蒸着室29の外
部にある制御装置53に伝送すると伝送線が公転部回転
接続装置56及び反転部回転接続装置55にからまっ
て、公転及び定期的に反転(又は常に自転)できなくな
り、成膜装置が停止してしまうという課題を有してい
る。
【0011】成膜中、蒸着室29の内部は蒸着材料25
を蒸発させるために蒸着源26に大電流を流し、又制御
装置53からは蒸着源26を制御するための信号及び蒸
着材料25の上面に位置するオーバーラン防止のシャッ
ターを制御する種々の信号が蒸着室29の内部に入って
くるので、蒸着室29の内部は多種多様な電磁波ノイズ
がある。蒸着中、電磁波ノイズのためモニター振動子3
0の振動周波数の伝送経路に異常が発生すると、モニタ
ー振動子30の振動周波数が制御装置53に正確に伝送
できず、制御装置53は蒸着源26を制御できなくな
る。極端な場合は成膜停止に至ってしまう。以上、本発
明は前述の多くの課題を解決することを目的としてい
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】蒸着室と蒸着室の下部に
設置される蒸着源と、蒸着源の上部に設置され膜が形成
される基板を整列固定する基板ホルダーと、該基板ホル
ダーをガイド固定し該基板ホルダーを蒸着源の上部で回
転させる蒸着治具と、基板に形成される膜厚を監視する
膜厚モニターと、該膜厚モニターの情報により蒸着源を
コントロールする制御装置により構成され、膜厚モニタ
ーと基板ホルダーが同じ動きができる位置であり、かつ
基板の近傍に設置されている成膜装置において、膜厚モ
ニターを収納する蒸着治具の反転部回転接続装置、公転
部回転接続装置にスリップリングを設置する。スリップ
リングには内周部シールド帯、外周部シールド帯を設け
る。
【0013】
【発明の実施の形態】図6は本発明を説明するための成
膜装置の模式図であり正面断面図である。図7はスリッ
プリングの斜視図であり、図8は図7のAA’の断面図
でありスリップリングの内部構造を説明するための図で
ある。図9はスリップリング外周部品の斜視図であり、
図10はスリップリング外周部品の構造を説明するため
の図9のBB’切断後の斜視図である。図11はスリッ
プリング内周部品の斜視図である。図6において、従来
技術と異なるのは反転部回転接続装置55及び公転部回
転接続装置56にスリップリング60を取り付けたこと
である。
【0014】以下、一実施例として3端子のスリップリ
ングについて説明するが、スリップリングの端子数は当
該業者の任意事項とする。図7のスリップリングはスリ
ップリング外周部品(以下外周部品という。)61とス
リップリング内周部品(以下内周部品という。)62と
信号入力線A63、信号入力線B64,信号入力線C6
5と、信号出力線A66,信号出力線B67,信号出力
線C68で構成されている。外周部品61は反転部回転
接続装置55と公転部回転接続装置56の回転軸受けに
固定され、内周部品62は回転軸に接続され、回転軸と
一緒に回転する。信号入力線A63、信号入力線B6
4,信号入力線C65は内周部品62に接続され、回転
軸と同じ動きをする。信号出力線A66,信号出力線B
67,信号出力線C68は外周部品61に接続され、回
転軸受けに固定されている。回転軸が回転するのと同じ
動きで内周部品62と信号入力線A63,信号入力線B
64,信号入力線C65も回転する。一方、外周部品6
1と信号出力線A66,信号出力線B67,信号出力線
C68は回転軸受けに固定されているので動かない。
【0015】図9は外周部品61の斜視図である。図1
0は外周部品61の構造を説明するための図9のBB’
切断後の斜視図である。外周部品61は円筒内側に外周
部ブラシA81,外周部ブラシB82,外周部ブラシC
83及び3つの外周ブラシの間と両端に外周部シールド
帯92がある。外周部ブラシA81,外周部ブラシB8
2,外周部ブラシC83と4つの外周部シールド帯92
はいずれも電気伝導度の良好な材質で構成する。外周部
品61の円筒外側には信号出力線A66,信号出力線B
67,信号出力線C68がある。外周部ブラシA81に
は信号出力線A66、外周部ブラシB82には信号出力
線B67、外周部ブラシC83には信号出力線C68が
電気的に接続されている。外周部シールド帯92は接地
(図示せず。)されている。
【0016】図11は内周部品62の構造を説明するた
めの斜視図である。内周部品62は円柱状をしており円
周表面に内周部ブラシA71,内周部ブラシB72,内
周部ブラシC73及び3つの内周部ブラシの間と両端に
内周部シールド帯91がある。内周部ブラシA71,内
周部ブラシB72,内周部ブラシC73と4つの内周部
シールド帯は電気伝導度の良好な材質で構成する。内周
部品62の円柱端部には信号入力線A63,信号入力線
B64,信号入力線C65がある。内周部ブラシA71
には信号入力線A63、内周部ブラシB72には信号入
力線B64,内周部ブラシC73には信号入力線C65
が接続されている。内周部シールド帯91は接地(図示
せず)されている。
【0017】図8は図7のAA’断面図であり、スリッ
プリングの内部構造を説明するための図である。前述し
たように外周部品61は反転部回転接続装置55と公転
部回転接続装置56のそれぞれの回転軸受けに固定さ
れ、内周部品62はそれぞれの回転軸に接続され回転軸
と一緒に回転する。内周部ブラシA71と外周部ブラシ
A81は回転中常に接触しており、電気的に接続されて
いる。内周部シールド帯91と外周部シールド帯92は
回転中常に接触しており電気的に接続され、かつ接地さ
れている。成膜中、内周部品62は回転軸と一緒に回転
し、信号入力線A63から入力した信号は内周部ブラシ
A71を経由して内周部ブラシA71と電気的に接続す
る外周部ブラシA81に伝送され、外周部ブラシA81
を経由して信号出力線A66に出力される。同様に信号
入力線B64の入力信号は信号出力線B67に出力さ
れ、信号入力線C65の入力信号は信号出力線C68に
出力される。言い換えると回転軸と一緒に回転する3本
の信号入力線と回転軸受けに固定された3本の信号出力
線はそれぞれスリップリングを経由して接続されたこと
になる。
【0018】成膜中、内周部品62の回転により、内周
部ブラシA71と外周部ブラシA81の接点は常にこす
れあいながら接続しているので電磁波ノイズの発生の原
因となる。又前述したように蒸着室29の内部は多種多
様な電磁波ノイズがある。成膜中、信号入力線A63か
ら入力した信号が電磁波ノイズに妨害され、正確に信号
出力線A67に伝送されないと制御装置53は蒸着源2
6を制御できなくなる。そのため外来電磁波ノイズを遮
断したり、内周部ブラシA71と外周部ブラシA81の
接点より発生する電磁波ノイズを遮断するために内周部
シールド帯91と外周部シールド帯92は回転中常に接
触しており、電気的に接続され、かつ接地されている。
他の2対の信号線についても同様に内周部シールド帯9
1と外周部シールド帯92で電磁波ノイズを遮断してい
る。
【0019】信号入力線A63,信号入力線B64,信
号入力線C65、信号出力線A66,信号出力線B6
7,信号出力線C68は電磁波ノイズの影響を避けるた
めシールド線を使用する。
【0020】以上要約すると、図6において、成膜中、
モニター振動子30の振動周波数は発振回路23で発振
し、反転部回転接続装置55と公転部回転接続装置56
に設置されたそれぞれのスリップリング60を経由して
制御装置53に正確に入力される。制御装置53はモニ
ター振動子30の振動周波数により蒸着源26を制御
し、目的の成膜を行う。
【0021】以上詳述した本発明によれば次のような効
果が得られる。
【0022】膜厚モニターと基板ホルダーが同じ動きが
できる位置であり、かつ基板の近傍に設置されている成
膜装置において、膜厚モニターを収納する蒸着治具の反
転部回転接続装置、公転部回転接続装置にスリップリン
グを設置することにより、成膜中、膜厚モニターが反転
(又は常に自転)かつ公転しても膜厚モニターの振動周
波数は制御装置に入力でき、制御装置は蒸着源を制御し
目的の成膜を行うことができる。
【0023】スリップリングは内周部シールド帯及び外
周部シールド帯を設け、接地し、かつ信号入出力線はシ
ールド線を使用することにより電磁波ノイズを遮断で
き、正確な信号伝送ができる。成膜中、膜厚モニターの
振動周波数は反転部回転接続装置、公転部回転接続装置
に設けたスリップリングを経由しても電磁波ノイズの影
響を受けずに正確に制御装置に入力でき、制御装置は蒸
着源を制御し目的の成膜を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】矩形状ATカット水晶振動子の斜視図。
【図2】従来技術による成膜装置の模式を示す正面断面
図。
【図3】従来技術による成膜装置内部の模式を示す底面
図。
【図4】モニター振動子に使用される丸形のATカット
水晶振動片。
【図5】矩形状ATカット水晶振動片の斜視図。
【図6】本発明による成膜装置内部の模式を示す正面断
面図。
【図7】本発明のスリップリングの斜視図。
【図8】本発明のスリップリングのAA’断面図。
【図9】本発明のスリップリング外周部品の斜視図。
【図10】本発明のスリップリング外周部品の内側を示
すBB’断面の斜視図。
【図11】本発明のスリップリング内周部品の斜視図。
【符号の説明】
1 金属カバー 2 水晶片 3 電極 4 気密端子 5 リード端子 21 蒸着治具 22 膜厚モニター 23 発振回路 24 基板ホルダー 25 蒸着材料 26 蒸着源 29 蒸着室 30 丸形モニター振動子 31 電極 40 矩形状ATカット水晶振動片 53 制御装置 55 反転部回転接続装置 56 公転部回転接続装置 60 スリップリング 61 スリップリング外周部品 62 スリップリング内周部品 63 信号入力線A 64 信号入力線B 65 信号入力線C 66 信号出力線A 67 信号出力線B 68 信号出力線C 71 内周部ブラシA 72 内周部ブラシB 73 内周部ブラシC 81 外周部ブラシA 82 外周部ブラシB 83 外周部ブラシC 91 内周部シールド帯 92 外周部シールド帯

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蒸着室と蒸着室の下部に設置される蒸着
    源と、蒸着源上部に設置され膜が形成される基板を整列
    固定する基板ホルダーと、該基板ホルダーをガイド固定
    し該基板ホルダーを蒸着源の上部で回転させる蒸着治具
    と、基板に形成される膜厚を監視する膜厚モニターと、
    該膜厚モニターの情報により蒸着源をコントロールする
    制御装置より構成される成膜装置において、膜厚モニタ
    ーを収納する蒸着治具の反転部回転接続装置と公転部回
    転接続装置にスリップリングを設置したことを特徴とす
    る成膜装置。
  2. 【請求項2】 スリップリングは内周部シールド帯、外
    周部シールド帯を設け、スリップリングの信号入出力線
    はシールド線を使用することを特徴とする請求項1記載
    の成膜装置。
JP8755296A 1996-03-14 1996-03-14 成膜装置 Pending JPH09249971A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7322555B2 (en) 2005-01-10 2008-01-29 The Peelle Company Ltd. Track jack system
US7828929B2 (en) 2004-12-30 2010-11-09 Research Electro-Optics, Inc. Methods and devices for monitoring and controlling thin film processing
CN112481597A (zh) * 2019-12-12 2021-03-12 湘潭宏大真空技术股份有限公司 一种镀膜机自动控制膜厚度的方法

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