JPH10140351A - Inline type vacuum film forming device - Google Patents

Inline type vacuum film forming device

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Publication number
JPH10140351A
JPH10140351A JP29293996A JP29293996A JPH10140351A JP H10140351 A JPH10140351 A JP H10140351A JP 29293996 A JP29293996 A JP 29293996A JP 29293996 A JP29293996 A JP 29293996A JP H10140351 A JPH10140351 A JP H10140351A
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JP
Japan
Prior art keywords
film forming
chamber
pallet
film
processing chamber
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29293996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Homare Nomura
誉 野村
Katsuhiko Shimojima
克彦 下島
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10140351A publication Critical patent/JPH10140351A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems of the generation of spaces in a film forming region according to the forward and backward movements of pallets carrying works, the useless consumption of the evaporation material from a target and the resultant degradation in film formation efficiency when a coating treatment is executed by moving the pallets back and forth in the film forming region on the front surface of the target in the film forming chamber of the conventional inline type ion plating device. SOLUTION: Coating films are formed by passing the pallets 9 through the film forming region S in one direction in the film forming chamber 4. At this time, the transportation of the pallets 9 is so controlled that the pallets pass the film forming region S in the state of bringing the ends of the pallets 9, 9 adjacent to each other in the feed direction into tight contact with each other. As a result, the film forming efficiency is improved and the productivity is improved. The amt. of the evaporation material to be adhered to the inside walls of the film forming chamber 4 and consequently, the occurrence of the defects caused by the dust in the film forming chamber 4 is suppressed, by which the film quality is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばイオンプレ
ーティング装置などの真空成膜装置に関するものであ
り、さらに詳しくは、成膜室を常時真空状態に維持して
運転し得るように、この成膜室の前後に、少なくとも大
気状態と真空状態との雰囲気置換室を設けて構成される
インライン式真空成膜装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum film forming apparatus such as an ion plating apparatus. More specifically, the present invention relates to a vacuum film forming apparatus which can be operated while always maintaining a vacuum state in a film forming chamber. The present invention relates to an in-line vacuum film forming apparatus having at least an atmosphere replacement chamber in an atmospheric state and a vacuum state before and after a film chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばイオンプレーティング装置におけ
る成膜プロセスは、真空排気・予熱・・成膜・冷却・大
気復帰の各工程から成っており、これら各工程を一つの
真空装置内で順次行うバッチ式装置の一例を図4に示し
ている。この装置では、真空チャンバー51内の回転テー
ブル52上に複数のワーク載置台53…が設けられ、これら
ワーク載置台53…にそれぞれ載置したワーク(図示せ
ず)が、自公転しながら真空チャンバー51内を移動する
ように構成されている。そして、回転テーブル52を挟ん
で配置された一対の金属製カソード(以下、ターゲット
ともいう)54・54の表面に真空アーク放電を生じさせる
ことで、ターゲット54・54からの蒸発物質を各ワーク表
面に付着させて膜形成が行われる。
2. Description of the Related Art For example, a film forming process in an ion plating apparatus includes steps of evacuation, preheating, film forming, cooling, and returning to atmosphere, and these steps are sequentially performed in one vacuum apparatus. FIG. 4 shows an example of the expression device. In this apparatus, a plurality of work mounting tables 53 are provided on a rotary table 52 in a vacuum chamber 51, and the work (not shown) mounted on each of the work mounting tables 53 is revolved around the vacuum chamber. It is configured to move within 51. Then, a vacuum arc discharge is generated on the surfaces of a pair of metal cathodes (hereinafter, also referred to as targets) 54 and 54 disposed with the rotary table 52 interposed therebetween, so that the evaporating substances from the targets 54 and 54 are removed from the surface of each work. To form a film.

【0003】このようなバッチ式装置では、真空チャン
バー51内にワークをセットした後、真空チャンバー51内
の雰囲気を、前記した各工程に応じて順次切換えなが
ら、膜形成が行われる。これに対し、上記の各工程に対
応した処理室を個々に設けて順次連結し、これら処理室
を通してワークを自動的に搬送するように構成したイン
ライン式イオンプレーティング装置が、例えば、Surfac
e and Coating Technology,54/55(1992),P594-P598,"Th
e in-line arc ion-plating system for highthroughpu
t processing of automobile parts" に記載されてい
る。
In such a batch type apparatus, after a work is set in the vacuum chamber 51, a film is formed while sequentially switching the atmosphere in the vacuum chamber 51 in accordance with each of the above-described steps. On the other hand, an in-line type ion plating apparatus configured to individually provide processing chambers corresponding to each of the above-described processes and sequentially connecting the processing chambers to automatically transfer a work through these processing chambers is, for example, Surfac.
e and Coating Technology, 54/55 (1992), P594-P598, "Th
e in-line arc ion-plating system for highthroughpu
t processing of automobile parts ".

【0004】その装置は、一端側にロードロック室(以
下、LL室と略記する)を備え、このLL室に順次仕切弁を
介して、予熱室・成膜室・冷却室が接続されている。ワ
ークを搭載したパレットがまずLL室に搬入され、この室
内で大気状態から真空状態への雰囲気置換が行われる。
次いで、常時真空状態に維持された前処理室としての加
熱室にパレットが移載され、ワークが所定の温度に加熱
される。
The apparatus has a load lock chamber (hereinafter abbreviated as LL chamber) at one end, and a preheating chamber, a film forming chamber, and a cooling chamber are sequentially connected to the LL chamber via a gate valve. . The pallet on which the work is mounted is first carried into the LL chamber, where the atmosphere is replaced from an atmospheric state to a vacuum state.
Next, the pallet is transferred to a heating chamber as a pre-processing chamber that is constantly maintained in a vacuum state, and the work is heated to a predetermined temperature.

【0005】その後、図5に示すように、加熱室61か
ら、ワーク(図示せず)を搭載したパレット62が、仕切
弁63を開弁して成膜室64に送られ、この室内で、例えば
TiNや、TiAlN、CrN等の膜がワーク表面にコーティン
グされる。例えばTiN膜の形成は、成膜室64に窒素ガス
をプロセスガスとして供給しながら、Tiから成るターゲ
ット65表面にアーク放電を発生させることによって行わ
れる。
Thereafter, as shown in FIG. 5, a pallet 62 loaded with a work (not shown) is sent from a heating chamber 61 to a film forming chamber 64 with a gate valve 63 opened. For example
A film of TiN, TiAlN, CrN or the like is coated on the work surface. For example, the formation of the TiN film is performed by generating an arc discharge on the surface of the target 65 made of Ti while supplying nitrogen gas as a process gas to the film formation chamber 64.

【0006】コーティング処理を終了するとアーク放電
を停止し、冷却室66との間の仕切弁67を開弁して冷却室
66にパレット62が搬出される。この後処理室としての冷
却室66でワークの冷却が行われ、同時に、この室内が大
気圧に復帰される。その後、冷却室66と装置外とを区画
する仕切弁(図示せず)を開弁して装置外へと搬出され
る。
When the coating process is completed, the arc discharge is stopped, and a gate valve 67 between the cooling chamber 66 and the cooling chamber 66 is opened to open the cooling chamber.
The pallet 62 is carried out to 66. The work is cooled in the cooling chamber 66 as a post-processing chamber, and at the same time, the inside of the chamber is returned to the atmospheric pressure. Thereafter, a gate valve (not shown) for separating the cooling chamber 66 from the outside of the apparatus is opened, and is carried out of the apparatus.

【0007】このような各処理室での処理が互いに並行
に行われるインライン式の装置では、不純物の混入を嫌
う成膜工程を常時真空状態に保てるので、より安定した
品質のコーティング膜を形成することが可能である。こ
のため、機械部品や工具等の産業用途における成膜装置
として注目されている。なお、上記装置でのサイクルタ
イムは、〔4室それぞれの処理時間の中で一番長い時
間〕+〔次の処理室までの搬送時間〕となる。この場
合、LL室・加熱室・冷却室での各処理時間を短縮するこ
とは、真空ポンプあるいは加熱ヒータ、冷却クーラの性
能アップで容易である。したがって、生産性を左右する
のは成膜室64でのコーティング処理能力と言うことがで
きる。
In such an in-line type apparatus in which the processing in each processing chamber is performed in parallel with each other, the film forming process which is unlikely to be mixed with impurities can be always kept in a vacuum state, so that a more stable quality coating film is formed. It is possible. For this reason, it has attracted attention as a film forming apparatus for industrial applications such as mechanical parts and tools. The cycle time in the above apparatus is [the longest time among the processing times of the four chambers] + [the transport time to the next processing chamber]. In this case, it is easy to shorten the processing time in the LL chamber, the heating chamber, and the cooling chamber by improving the performance of the vacuum pump, the heater, and the cooling cooler. Therefore, it can be said that the productivity that influences the coating processing capacity in the film forming chamber 64.

【0008】上記装置におけるコーティング処理は、パ
レット62に搭載されたワーク全体に均一な膜が形成され
るように、成膜室64の中央に設置されている一対のター
ゲット65・65間でパレット62を所定時間往復動させて行
われる。すなわち、図6に示すように、ワーク68を搭載
したパレット62を搬送するための搬送ローラ69…の回転
方向を所定時間毎に反転させ、ターゲット65…間を往復
動させる操作が行われている。なお、往復動方向に直交
する上下方向には、ターゲット65…を所定の間隔で複数
(図の場合には2個)並設し、これによって、上下方向
の膜厚均一性を確保するようになっている。
In the coating process in the above-described apparatus, the pallet 62 is placed between a pair of targets 65 provided at the center of the film forming chamber 64 so that a uniform film is formed on the entire work mounted on the pallet 62. Is reciprocated for a predetermined time. That is, as shown in FIG. 6, an operation of reversing the rotation direction of the transport rollers 69 for transporting the pallet 62 on which the work 68 is mounted at predetermined time intervals and reciprocating between the targets 65 is performed. . In the vertical direction orthogonal to the reciprocating direction, a plurality of targets 65 (two in the figure) are arranged in parallel at a predetermined interval so that uniformity of the film thickness in the vertical direction is ensured. Has become.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のインライン式装置では、成膜室64内におけるコ
ーティング処理がパレット62を往復動させて行われるた
め、パレット62がターゲット65の正面に位置するときに
はターゲット65から発生したイオン(蒸気)の殆どが成
膜に利用されるものの、例えば図7に示すように、ター
ゲット65のほぼ中心にパレット62の端部が位置するよう
に移動した場合には、ターゲット65からの蒸気のおおむ
ね半分はパレット62上のワークには付着せずに成膜室64
内に飛散し、成膜室64の壁面に付着する。したがって、
充分な成膜効率が得られないという問題を有している。
また、成膜室64の内壁に付着した皮膜は、これが剥がれ
るとダストの要因となり、これによって、ワーク表面に
形成されたコーティング膜の品質欠陥を招来するという
問題も有している。
However, in the above-described conventional in-line type apparatus, the coating process in the film forming chamber 64 is performed by reciprocating the pallet 62, so that the pallet 62 is located in front of the target 65. Occasionally, most of the ions (vapors) generated from the target 65 are used for film formation, but when the pallet 62 is moved so that the end of the pallet 62 is located substantially at the center of the target 65 as shown in FIG. 7, for example. Approximately half of the vapor from the target 65 does not adhere to the work on the pallet 62,
And scattered inside, and adhered to the wall surface of the film formation chamber 64. Therefore,
There is a problem that sufficient film formation efficiency cannot be obtained.
Further, there is also a problem that the film adhered to the inner wall of the film forming chamber 64 is a factor of dust when the film is peeled off, thereby causing a quality defect of the coating film formed on the work surface.

【0010】さらに、上記のイオンプレーティング装置
においては、成膜室64へのパレット62の搬入・搬出時毎
にターゲット65でのアーク放電が停止されるため、この
停止期間中にターゲット65の温度が低下し、このターゲ
ット周辺に付着した皮膜が分離落下する。これが、例え
ば電気絶縁部に付着するとその絶縁性が低下して安定生
産が阻害され、また、成膜室64に搬入されたパレット62
上のワーク表面に付着すると、その後に形成されるコー
ティング膜の密着性や表面粗度に異常が発生する。
Further, in the above-described ion plating apparatus, the arc discharge at the target 65 is stopped every time the pallet 62 is carried into and out of the film forming chamber 64. And the film adhering to the periphery of the target is separated and dropped. If this adheres to, for example, an electrical insulating portion, the insulating property is reduced and stable production is hindered.
If it adheres to the upper surface of the work, abnormalities occur in the adhesion and surface roughness of the subsequently formed coating film.

【0011】また、上記装置でのサイクルタイムは、ア
ーク放電を停止している時間、すなわち、パレット62の
冷却室66への搬出、および加熱室61からの次のパレット
の搬入に要する時間だけ長くなり、その分、生産性が低
下する。本発明は、上記した従来の問題点に鑑みなされ
たもので、成膜効率や膜質の向上を図り得ると共に、さ
らに生産性を向上し得るインライン式真空成膜装置を提
供することを目的としている。
The cycle time in the above apparatus is longer than the time during which the arc discharge is stopped, that is, the time required to carry out the pallet 62 to the cooling chamber 66 and to carry in the next pallet from the heating chamber 61. And productivity is reduced accordingly. The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and has as its object to provide an in-line vacuum film forming apparatus capable of improving film forming efficiency and film quality and further improving productivity. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項1のインライン式真空成膜装置
は、パレットに搭載されたワーク表面に真空雰囲気中で
膜形成を行うための成膜室と、この成膜室の前後にそれ
ぞれ仕切弁を介して隣接する前処理室と後処理室とを備
えるインライン式真空成膜装置において、上記成膜室に
は、パレットを前処理室側から後処理室側へと一方向に
送って成膜領域を通過させるパレット搬送手段が設けら
れ、かつ、成膜領域をパレットが通過中に前処理室から
次のパレットを搬入させると共に送り方向に相隣接する
パレットの端部同士が近接した状態で成膜領域を通過す
るように制御するパレット搬送制御手段が設けられてい
ることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an in-line vacuum film forming apparatus for forming a film on a surface of a work mounted on a pallet in a vacuum atmosphere. And a pre-processing chamber and a post-processing chamber adjacent to each other via a gate valve before and after the film-forming chamber. A pallet conveying means is provided for sending the pallet in one direction from the chamber side to the post-processing chamber side to pass through the film formation area, and the next pallet is loaded from the pre-processing chamber and sent while the pallet is passing through the film formation area. A pallet conveyance control means for controlling the pallet to be passed through the film formation region in a state where the ends of the pallets adjacent to each other in the direction are close to each other is provided.

【0013】このような構成によれば、成膜室では、パ
レットを所定の速度で一方向に送って成膜領域を通過さ
せることで、パレット上のワークに先端側から後端側に
向かってコーティング膜が形成される。そして、パレッ
トの後端が成膜領域を通過するとき、すなわち、このパ
レットが成膜領域から送り方向に次第に外れていくとき
には、このパレットの後端に次のパレットが近接して成
膜領域に進入する。これによって、成膜領域に供給され
る膜形成物質が、パレットの存在しない空間部分に飛散
して無駄に消費されることが抑制されるので、成膜効率
が向上し、ひいては生産性が向上する。また、成膜室内
壁への膜形成物質の付着量も低減する結果、従来生じて
いた成膜室内のダストに起因する欠陥の発生も抑制さ
れ、これによって、膜質が向上する。
According to such a configuration, in the film forming chamber, the pallet is sent in one direction at a predetermined speed and passes through the film forming region, so that the work on the pallet is moved from the front end side to the rear end side. A coating film is formed. When the rear end of the pallet passes through the film formation area, that is, when the pallet gradually deviates from the film formation area in the feed direction, the next pallet approaches the rear end of the pallet and enters the film formation area. enter in. This suppresses the film-forming substance supplied to the film-forming region from being scattered in the space where the pallet does not exist and being wasted, thereby improving the film-forming efficiency and, consequently, improving the productivity. . In addition, as a result of reducing the amount of the film-forming substance adhered to the inner wall of the film formation chamber, the generation of defects caused by dust in the film formation chamber, which has conventionally occurred, is suppressed, thereby improving the film quality.

【0014】請求項2のインライン式真空成膜装置は、
さらに、前処理室から成膜室に搬入された次パレットが
成膜領域通過中のパレットの移動速度よりも高速で成膜
領域側へ移動して先行パレットの後端に当接するよう
に、上記パレット搬送手段による成膜室内でのパレット
送りが制御されることを特徴としている。このような構
成によれば、前処理室から搬入された次パレットがさら
に先行パレットの後端に当接する状態となるように送ら
れることによって、これらのパレットの端部同士が、相
互に密着した近接状態ともなって成膜領域を通過する。
したがって、成膜領域ではパレット間に殆ど隙間のない
状態が維持されるので、さらに成膜効率が向上する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an in-line vacuum film forming apparatus.
Further, the next pallet carried into the film forming chamber from the pre-processing chamber moves toward the film forming area at a speed higher than the moving speed of the pallet passing through the film forming area, and comes into contact with the rear end of the preceding pallet. The method is characterized in that pallet feeding in the film forming chamber by the pallet conveying means is controlled. According to such a configuration, the next pallet carried in from the preprocessing chamber is further sent so as to be in contact with the rear end of the preceding pallet, so that the ends of these pallets are in close contact with each other. It passes through the film formation region in a close state.
Therefore, in the film formation region, a state in which there is almost no gap between the pallets is maintained, and the film formation efficiency is further improved.

【0015】請求項3のインライン式真空成膜装置は、
さらに、成膜室に所定のガスを成膜中に供給するための
ガス供給配管が接続されると共に、前処理室と後処理室
とにも上記ガス供給配管が接続され、これら前処理室お
よび後処理室と成膜室との間のパレット移載時には、前
処理室および後処理室を成膜室とほぼ同じ圧力およびガ
ス雰囲気状態とした後に仕切弁を開弁してパレット移載
が行われるように前記パレット搬送制御手段によって制
御されることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an in-line type vacuum film forming apparatus.
Further, a gas supply pipe for supplying a predetermined gas during the film formation is connected to the film formation chamber, and the gas supply pipe is also connected to the pre-processing chamber and the post-processing chamber. When transferring the pallet between the post-processing chamber and the film forming chamber, the pre-processing chamber and the post-processing chamber are set to almost the same pressure and gas atmosphere as the film forming chamber, and then the gate valve is opened to transfer the pallet. The pallet is controlled by the pallet conveyance control means.

【0016】すなわち、例えば前記したイオンプレーテ
ィング装置でTiN膜等を形成する場合、成膜中に窒素ガ
スを供給しながらコーティング処理が行われる。そし
て、このような場合に、成膜室へのパレットの搬入・搬
出時に前処理室や後処理室を成膜室と同一圧力、かつ同
一のガス雰囲気状態として仕切弁を開弁し、パレット移
載を行うことによって、この間も、成膜室内に雰囲気変
動が生じないようにすることができる。この結果、上記
のようなパレットの搬入・搬出時にも成膜室ではコーテ
ィング処理を継続させることが可能となる。
That is, for example, when a TiN film or the like is formed by the above-described ion plating apparatus, the coating process is performed while supplying nitrogen gas during the film formation. In such a case, when the pallet is carried into or out of the film forming chamber, the pre-processing chamber or the post-processing chamber is set to the same pressure and the same gas atmosphere state as the film forming chamber, and the gate valve is opened to transfer the pallet. By performing the mounting, it is possible to prevent the atmosphere from being changed in the film formation chamber even during this period. As a result, the coating process can be continued in the film forming chamber even when the pallet is loaded or unloaded as described above.

【0017】したがって、アーク放電を停止させる必要
がなく、これにより、ターゲット周辺に付着した皮膜が
温度低下に伴って分離落下することがなくなる。この結
果、電気絶縁部やワーク表面への落下皮膜の付着が抑制
されるので、より安定した生産状態を維持できると共
に、膜質を向上することが可能となる。さらに、成膜室
へのパレットの搬入・搬出がコーティング処理時に同時
に行われ、しかも、相互に近接したパレットの端部領域
が成膜領域を通過する際には、これらパレットに対する
コーティング処理が並列的に行われる状態ともなる。し
たがって、従来装置における成膜室で一つのパレットの
コーティング処理を完了した後に次のパレットを搬入し
てコーティングを開始する構成にに比べてサイクルタイ
ムが短くなり、したがって、生産性が向上する。
Therefore, it is not necessary to stop the arc discharge, so that the film adhering to the periphery of the target does not separate and fall due to the temperature drop. As a result, the adhesion of the falling film to the electric insulating portion and the work surface is suppressed, so that a more stable production state can be maintained and the film quality can be improved. Furthermore, the loading and unloading of the pallets to and from the film forming chamber are performed simultaneously during the coating process, and when the end regions of the pallets adjacent to each other pass through the film forming region, the coating processes for these pallets are performed in parallel. Is performed. Therefore, the cycle time is shortened as compared with a configuration in which the coating process of one pallet is completed in the film forming chamber in the conventional apparatus and then the next pallet is carried in and the coating is started, so that the productivity is improved.

【0018】請求項4のインライン式真空成膜装置は、
さらに、成膜室内のパレット移動方向に複数の膜形成物
質発生源が設けられていることを特徴としている。この
場合、上記の複数の膜形成物質発生源が互いに異種の場
合には、異種材料の多層膜の形成が生産性を低下させる
ことなく実施可能となる。また、同種の場合には、その
数に応じてさらに生産性が向上する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an in-line vacuum film forming apparatus.
Further, a plurality of film-forming substance sources are provided in the pallet moving direction in the film-forming chamber. In this case, when the plurality of film forming substance sources are different from each other, formation of a multilayer film of different materials can be performed without lowering the productivity. In the case of the same type, the productivity is further improved according to the number.

【0019】請求項5のインライン式真空成膜装置は、
さらに、成膜室での膜形成がアークイオンプレーティン
グ法で行われると共に、前処理室が、パレットに搭載さ
れたワーク表面に対してメタルイオンによるボンバード
処理を行うべく真空アーク蒸発源を備えたボンバード室
として形成されていることを特徴としている。すなわ
ち、成膜室でアークイオンプレーティング法によるコー
ティング処理を連続して行う場合に、前処理室として上
記のボンバード室を設けることで、密着力に優れた高品
質のコーティング膜を形成することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an in-line vacuum film forming apparatus,
Further, the film formation in the film forming chamber is performed by the arc ion plating method, and the pre-processing chamber is provided with a vacuum arc evaporation source for performing bombardment processing with metal ions on the surface of the work mounted on the pallet. It is characterized by being formed as a bombard chamber. That is, when the coating process by the arc ion plating method is continuously performed in the film forming chamber, by providing the above-mentioned bombard chamber as the pre-processing chamber, it is possible to form a high-quality coating film having excellent adhesion. it can.

【0020】なお、成膜室での膜形成は、請求項6に記
載のように、スパッタリング法で行うように構成するこ
とも可能であり、また、請求項7に記載のように、坩堝
から蒸発する蒸気によって行うように構成することも可
能である。これらの場合でも、前記のようなパレットの
搬送制御をそれぞれ行うことで、成膜効率や膜質の向
上、生産性の向上を図ることができる。
The film formation in the film forming chamber can be carried out by a sputtering method as described in claim 6, and the film can be formed from a crucible as described in claim 7. It is also possible to adopt a configuration in which the process is performed by evaporating steam. Even in these cases, by controlling the transfer of the pallets as described above, it is possible to improve the film forming efficiency, the film quality, and the productivity.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施
形態に係るインライン式真空成膜装置としてのイオンプ
レーティング装置は、図において左端側にロードロック
室(以下、LL室と略記する)1を備え、このLL室1に順
次隣接させて、加熱室2・ボンバード室3・成膜室4・
冷却室5が連結されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the ion plating apparatus as an in-line vacuum film forming apparatus according to the present embodiment includes a load lock chamber (hereinafter, abbreviated as LL chamber) 1 on the left end side in the figure. 1, heating chamber 2, bombard chamber 3, film forming chamber 4,
The cooling chamber 5 is connected.

【0022】これら5つの処理室1〜5内における各底
部側には、複数の搬送ローラを並設してなるローラコン
ベア6a〜6eがそれぞれ敷設され、また、LL室1の入口お
よび冷却室5の出口に各々隣接させて、上記同様のロー
ラコンベアから成る入口側コンベア7、出口側コンベア
8がそれぞれ設けられている。これらコンベア7,6a〜6
e,8により、順次、ワーク(図示せず)を搭載したパレ
ット9…が、LL室1側から冷却室5側へと各処理室1〜
5を通して搬送される。
Roller conveyors 6a to 6e each having a plurality of transport rollers arranged side by side are provided on each bottom side in these five processing chambers 1 to 5, and the inlet of the LL chamber 1 and the cooling chamber 5 are provided. An inlet conveyor 7 and an outlet conveyor 8 each composed of the same roller conveyor as described above are provided adjacent to the outlets of the above. These conveyors 7,6a-6
According to e and 8, pallets 9... on which works (not shown) are mounted are sequentially moved from the LL chamber 1 side to the cooling chamber 5 side.
5 transported.

【0023】各処理室1〜5間にはそれぞれ仕切弁10a
〜10dが設けられ、また、LL室1の入口に入口側仕切弁
11、冷却室5の出口に出口側仕切弁12がそれぞれ設けら
れている。これにより、各処理室1〜5内の雰囲気を互
いに独立に制御し得るようになっており、各処理室1〜
5には、それぞれ真空ポンプ13a〜13e…が接続されて
いる。
A gate valve 10a is provided between each of the processing chambers 1 to 5.
10d is provided, and an inlet side gate valve is provided at the inlet of the LL chamber 1.
An outlet gate valve 12 is provided at the outlet of the cooling chamber 5. Thereby, the atmosphere in each of the processing chambers 1 to 5 can be controlled independently of each other.
5 are connected to vacuum pumps 13a to 13e, respectively.

【0024】一方、加熱室2には、この室内に搬入され
てきたワークをパレット9ごと加熱するための加熱ヒー
タ14が設置されている。ボンバード室3には、ボンバー
ド用のカソードユニット(ターゲット15のみを図示す
る)が設けられると共に、これにアーク放電電力を供給
するアーク電源(図示せず)と、ワークにパレット9を
介してバイアス電圧を印加するためのバイアス電源16と
が付設されている。成膜室4にも、上記とほぼ同様に、
コーティング用のカソードユニット(ターゲット17のみ
を図示する)と、これにアーク放電電力を供給するアー
ク電源(図示せず)と、ワークにバイアス電圧を印加す
るためのバイアス電源18とが設けられている。
On the other hand, the heating chamber 2 is provided with a heater 14 for heating the work carried into the chamber together with the pallet 9. The bombard chamber 3 is provided with a bombard cathode unit (only the target 15 is shown), an arc power supply (not shown) for supplying arc discharge power thereto, and a bias voltage applied to the work via the pallet 9. And a bias power supply 16 for applying the voltage. In the film forming chamber 4, almost in the same manner as described above,
A cathode unit for coating (only the target 17 is shown), an arc power supply (not shown) for supplying an arc discharge power thereto, and a bias power supply 18 for applying a bias voltage to the work are provided. .

【0025】さらに、ボンバード室3および成膜室4
と、冷却室5とには、これらの処理室に所定のガスを個
別に導入し得るように、開閉弁19a〜19cが介設された
ガス供給配管19がそれぞれ接続され、また、各処理室1
〜5には、真空度を検出する圧力計20a〜20eがそれぞ
れ取付けられている。なお、成膜室4を除く各処理室
は、内部に一個のパレット9を収容し得る長さ寸法でそ
れぞれ形成されている。成膜室4は、膜形成物質発生源
としての前記ターゲット17が、室内上部側のほぼ中央に
設置され、このターゲット17を中心とする後述の有効コ
ーティングゾーン(成膜領域)Sを挟んでその前後に、
それぞれ一個のパレット9を各々収容し得る長さ寸法で
形成されている。
Further, the bombard chamber 3 and the film forming chamber 4
The cooling chamber 5 is connected to gas supply pipes 19 provided with on-off valves 19a to 19c so that predetermined gases can be individually introduced into these processing chambers. 1
Pressure gauges 20a to 20e for detecting the degree of vacuum are respectively attached to. Each of the processing chambers except the film forming chamber 4 is formed to have a length capable of accommodating one pallet 9 therein. In the film forming chamber 4, the target 17 as a film forming substance generating source is installed substantially at the center on the upper side of the room, and the target 17 is located at the center of an effective coating zone (film forming region) S to be described later. Back and forth,
Each pallet 9 is formed to have a length capable of accommodating one pallet 9.

【0026】次に、上記各処理室1〜5での処理内容に
ついて順次説明する。LL室1では、大気雰囲気から真空
雰囲気への雰囲気置換処理が行われる。すなわち、室内
が大気圧の状態で、入口側仕切弁11を開弁して入口側コ
ンベア7上のパレット9を室内に受け入れ、その後、入
口側仕切弁11を閉弁して真空度が10-1Torrを超えるまで
室内を真空排気する。この状態で、LL室1と加熱室2と
の間の第1仕切弁10aを開弁し、常時真空状態で維持さ
れている加熱室2へとパレット9を送り出す。
Next, the processing contents in the processing chambers 1 to 5 will be sequentially described. In the LL chamber 1, an atmosphere replacement process from an air atmosphere to a vacuum atmosphere is performed. That is, in the chamber of the atmospheric pressure, accepts pallet 9 on the inlet side conveyor 7 into the room by opening the inlet side gate valve 11, then, the degree of vacuum by closing the inlet side gate valve 11 is 10 - Evacuate the room until it exceeds 1 Torr. In this state, the first gate valve 10a between the LL chamber 1 and the heating chamber 2 is opened, and the pallet 9 is sent out to the heating chamber 2 which is always maintained in a vacuum state.

【0027】次いで、上記の第1仕切弁10aを閉弁した
後、LL室1に接続されている大気リーク弁(図示せず)
を開弁してLL室1内を大気圧の状態に復帰させる。この
状態で、前記同様に入口側仕切弁11を開弁し、次のパレ
ット9を入口側コンベア7上から受け入れて、上記の処
理を繰返す。加熱室2および後述するボンバード室3・
成膜室4は、常時、真空状態に維持されている。まず、
加熱室2では、LL室1からパレット9を受け入れ、第1
仕切弁10aが閉弁された後に真空度が10-5Torrを超える
高真空状態に達するのを待って、加熱ヒータ14への通電
を開始する。これにより、加熱ヒータ14に対向する位置
に静止させたパレット9上のワークを所定温度まで加熱
する予熱処理が行われる。
Next, after closing the first gate valve 10a, an atmosphere leak valve (not shown) connected to the LL chamber 1 is provided.
Is opened to return the inside of the LL chamber 1 to the state of the atmospheric pressure. In this state, the inlet-side gate valve 11 is opened in the same manner as described above, the next pallet 9 is received from the inlet-side conveyor 7, and the above processing is repeated. Heating chamber 2 and bombard chamber 3
The film forming chamber 4 is always maintained in a vacuum state. First,
In the heating chamber 2, the pallet 9 is received from the LL chamber 1,
After the gate valve 10a is closed, the energization of the heater 14 is started when the degree of vacuum reaches a high vacuum state exceeding 10 -5 Torr. As a result, a pre-heat treatment for heating the work on the pallet 9 stopped at a position facing the heater 14 to a predetermined temperature is performed.

【0028】この予熱処理を終了後、加熱室2とボンバ
ード室3との間の第2仕切弁10bを開弁し、パレット9
をボンバード室3へと送り出す。次いで、上記の第2仕
切弁10bを閉弁した後に、LL室1から次のパレット9を
受け入れて、上記の予熱処理を繰返す。ボンバード室3
では、加熱室2から受け入れたパレット9をターゲット
15の正面に静止させ、室内がほぼ10-5Torrの高真空の状
態で、パレット9上のワークに-500V以上のバイアス電
圧を印加すると共に、ターゲット15表面にアーク放電を
発生させる。これにより、ターゲット15から蒸発するメ
タルイオンによるワーク表面のボンバード処理が開始さ
れ、これを所定時間行う。このボンバード処理時間は、
長くても後述する成膜室4でのコーティング時間の20〜
30%である。なお、ボンバード室3の長さ寸法をより長
く構成し、ターゲット15の正面でパレット9を往復動さ
せながら上記の処理を行うようにしてもよい。
After the completion of the preheat treatment, the second gate valve 10b between the heating chamber 2 and the bombard chamber 3 is opened, and the pallet 9 is opened.
To the bombard chamber 3. Next, after closing the second gate valve 10b, the next pallet 9 is received from the LL chamber 1, and the above-mentioned pre-heat treatment is repeated. Bombard room 3
Now, target the pallet 9 received from the heating chamber 2
The apparatus is stopped at the front of the apparatus 15 and a bias voltage of -500 V or more is applied to the work on the pallet 9 in a high vacuum state of approximately 10 -5 Torr in the room, and an arc discharge is generated on the surface of the target 15. Thereby, the bombardment process of the work surface by the metal ions evaporating from the target 15 is started, and this is performed for a predetermined time. This bombarding time is
Even if it is long, the coating time in the film forming chamber 4 described later is 20 to
30%. Note that the length of the bombard chamber 3 may be made longer, and the above-described processing may be performed while the pallet 9 is reciprocated in front of the target 15.

【0029】所定時間が経過し、アーク放電を停止して
ボンバード処理が終了すると、ボンバード室3と成膜室
4との間の第3仕切弁10cを開弁し、パレット9を成膜
室4に送り出す。次いで、上記の第3仕切弁10cを閉弁
した後、加熱室2から次のパレット9を受け入れ、上記
したボンバード処理を行う動作を繰返す。成膜室4で
は、ボンバード室3から受け入れたパレット9上のワー
クに-300V以下のバイアス電圧を印加した状態で、この
パレット9をボンバード室3側から冷却室5側へ一方向
に移動させる。この成膜室4内には、圧力が例えば10〜
30mTorr に保たれるように、プロセスガスがガス供給配
管19を通して供給され、かつ、ターゲット17の表面にア
ーク放電が常時生じるように運転される。したがって、
パレット9がターゲット17正面の有効コーティングゾー
ンS(ターゲット17が円形の場合、その直径の約1.5倍
の範囲)を横切る際に、このパレット9上のワーク表面
に、その送り速度に応じた厚さの膜が先端から後端に向
かって均一に形成される。例えば、ターゲット17として
Tiターゲットを使用し、プロセスガスとして窒素ガスを
成膜室4内の圧力がほぼ20mTorr になるように供給する
ことで、ワーク表面にTiN膜が形成される。
When a predetermined time has elapsed and the arc discharge is stopped to complete the bombarding process, the third gate valve 10c between the bombarding chamber 3 and the film forming chamber 4 is opened, and the pallet 9 is moved to the film forming chamber 4. To send out. Next, after closing the third gate valve 10c, the next pallet 9 is received from the heating chamber 2, and the operation of performing the above-described bombarding process is repeated. In the film forming chamber 4, the pallet 9 is moved in one direction from the bombard chamber 3 to the cooling chamber 5 while a bias voltage of −300 V or less is applied to the work on the pallet 9 received from the bombard chamber 3. The pressure in the film forming chamber 4 is, for example, 10 to
The process gas is supplied through the gas supply pipe 19 so as to maintain the pressure at 30 mTorr, and the operation is performed such that an arc discharge always occurs on the surface of the target 17. Therefore,
When the pallet 9 crosses the effective coating zone S in front of the target 17 (about 1.5 times the diameter of the target 17 when the target 17 is circular), the work surface on the pallet 9 corresponds to the feed speed. A film having a thickness is formed uniformly from the front end to the rear end. For example, as target 17
By using a Ti target and supplying a nitrogen gas as a process gas so that the pressure in the film forming chamber 4 becomes approximately 20 mTorr, a TiN film is formed on the work surface.

【0030】なお、この成膜室4では、パレット9が有
効コーティングゾーンSを通過中に次のパレット9をボ
ンバード室3から受け入れ、両パレット9・9の端部を
相互に密着した状態として、両パレット9・9を冷却室
5側に移動させる。そして、先行パレット9の後端部が
有効コーティングゾーンSを通過した時点で、成膜室4
と冷却室5との間の第4仕切弁10dを開弁して先行パレ
ット9を冷却室5に送り出し、その後、ボンバード室3
からさらに次のパレット9を受け入れる処理が行われる
が、その詳細については後述する。
In the film forming chamber 4, the next pallet 9 is received from the bombarding chamber 3 while the pallet 9 is passing through the effective coating zone S, and the ends of both pallets 9 are brought into close contact with each other. Both pallets 9 are moved to the cooling chamber 5 side. When the rear end of the preceding pallet 9 passes through the effective coating zone S, the film forming chamber 4
A fourth gate valve 10d between the cooling chamber 5 and the pallet 9 is sent out to the cooling chamber 5, and then the bombard chamber 3 is opened.
The processing for accepting the next pallet 9 is performed, and details thereof will be described later.

【0031】冷却室5では、成膜室4から受け入れたパ
レット9を室内で静止させて冷却する。この冷却処理
は、まず、10-2Torrより高真空状態にての炉冷を所定時
間行い、その後、真空排気を停止すると共に、ガス供給
配管19を通して不活性ガスを封入し、強制循環させるこ
とによって行う。次いで、図示しない大気リーク弁を開
弁して室内を大気圧に復帰させ、この状態で出口側仕切
弁12を開弁してパレット9を出口側コンベア8上に送り
出す。次いで、出口側仕切弁12を閉弁し、真空状態とし
て成膜室4から次のパレット9を受け入れ、このパレッ
ト9に対して上記の処理を繰返す。
In the cooling chamber 5, the pallet 9 received from the film forming chamber 4 is stopped and cooled in the room. In this cooling process, first, the furnace is cooled in a vacuum state higher than 10 -2 Torr for a predetermined time, and then the evacuation is stopped, an inert gas is sealed through the gas supply pipe 19, and forced circulation is performed. Done by Next, the air leak valve (not shown) is opened to return the room to the atmospheric pressure. In this state, the outlet-side partition valve 12 is opened, and the pallet 9 is sent out onto the outlet-side conveyor 8. Next, the outlet-side gate valve 12 is closed, the next pallet 9 is received from the film forming chamber 4 in a vacuum state, and the above processing is repeated for this pallet 9.

【0032】以上の各処理室1〜5の処理は、各処理室
毎に設けられているプロセス制御装置(図示せず)によ
って互いに並行に行われる。例えば同図には、成膜室4
内に、実線で示す2個のパレット9・9の相互に密着し
た端部領域が、有効コーティングゾーンS内に入ってわ
ずかの時間経過した時点を示している。このとき、成膜
室4以外の処理室には、それぞれ一個づつのパレット9
が収容されており、全ての仕切弁10a〜10d・11・12を
閉弁状態として、LL室1での真空置換処理、加熱室2で
の予熱処理、ボンバード室3でのボンバード処理、冷却
室5での冷却処理がそれぞれ開始されている。
The processing in each of the processing chambers 1 to 5 is performed in parallel with each other by a process control device (not shown) provided for each processing chamber. For example, FIG.
Inside, the mutually intimate end regions of the two pallets 9 shown by solid lines indicate the time when a short time has elapsed after entering the effective coating zone S. At this time, one pallet 9 is provided in each of the processing chambers other than the film forming chamber 4.
Is housed, and all the gate valves 10a to 10d, 11 and 12 are closed, and the vacuum replacement process in the LL chamber 1, the pre-heat treatment in the heating chamber 2, the bombard processing in the bombard chamber 3, the cooling chamber 5, the cooling process is started.

【0033】これら各処理は、成膜室4内における先行
パレット9の後端が、有効コーティングゾーンSを通過
して図中二点鎖線で示す位置、すなわち、コーティング
処理完了位置に達する前に、それぞれ終了する。したが
って、成膜室4で先行パレット9がコーティング処理完
了位置に達するのを待って、各処理室間のパレット9…
の搬送が行われる。このような各処理室間のパレット搬
送、および成膜室4内のパレット搬送を制御するため
に、図示してはいないが、パレット搬送制御装置(パレ
ット搬送制御手段)がさらに設けられており、この制御
装置で、各処理室での処理の進行状況を前記のプロセス
制御装置との交信で把握しながら、各コンベア6a〜6e・
7・8の駆動、および、各仕切弁10a〜10d・11・12の
開閉等が制御される。以下、このパレット搬送制御装置
によって行われる特に成膜室4を中心とした詳細な制御
内容について説明する。
Each of these processes is performed before the rear end of the preceding pallet 9 in the film forming chamber 4 reaches the position shown by the two-dot chain line in the figure after passing through the effective coating zone S, that is, the coating processing completion position. End each. Therefore, after waiting for the preceding pallet 9 to reach the coating completion position in the film forming chamber 4, the pallets 9 between the respective processing chambers ...
Is carried out. Although not shown, a pallet transfer control device (pallet transfer control means) is further provided to control such pallet transfer between the processing chambers and pallet transfer in the film forming chamber 4. With this control device, while grasping the progress of the processing in each processing chamber by communication with the process control device, each of the conveyors 6a to 6e.
The drive of 7.8 and the opening and closing of each of the gate valves 10a to 10d, 11 and 12 are controlled. Hereinafter, detailed control contents performed by the pallet transfer control device, particularly focusing on the film forming chamber 4, will be described.

【0034】成膜室4では、所望の膜厚に応じた所定の
送り速度(以下、コーティング速度という)で有効コー
ティングゾーンSを通過するように、パレット9の搬送
が制御される。そして、パレット9が有効コーティング
ゾーンSを通過中、詳しくは、図2に示すように、コー
ティング中のパレット9の後端部が有効コーティングゾ
ーンSに入る直前で、前記したように、ボンバード室3
から次のパレット9が搬入される。この次パレット9
は、ボンバード室3から、上記コーティング速度よりも
速い速度で成膜室4内に送り込まれ、さらに、成膜室4
内における有効コーティングゾーンSに達するまでの手
前の領域では、その高速移動を与える搬送力が、この次
パレット9に継続して付与される。これにより、次パレ
ット9は、その先端がコーティング中のパレット9の後
端に密着するまで高速で移動し、その後、コーティング
中のパレット9に連結した状態となって、前記コーティ
ング速度で先行パレット9と共に一体的に移動する。
In the film forming chamber 4, the conveyance of the pallet 9 is controlled so that the pallet 9 passes through the effective coating zone S at a predetermined feed speed (hereinafter, referred to as a coating speed) corresponding to a desired film thickness. While the pallet 9 is passing through the effective coating zone S, specifically, as shown in FIG. 2, just before the rear end of the pallet 9 being coated enters the effective coating zone S, as described above, the bombard chamber 3
Then, the next pallet 9 is carried in. This next pallet 9
Is fed from the bombard chamber 3 into the film formation chamber 4 at a speed higher than the above-described coating speed.
In the area before reaching the effective coating zone S, the conveying force giving the high-speed movement is continuously applied to the next pallet 9. As a result, the next pallet 9 moves at a high speed until the leading end thereof comes into close contact with the rear end of the pallet 9 being coated, and then is connected to the pallet 9 being coated. It moves together with.

【0035】この結果、先行パレット9の後端部が有効
コーティングゾーンS内を通過する際には、その後端部
には次パレット9が隙間のない状態で後続しているの
で、ターゲット17からの蒸気が無駄に費されることはな
く、良好な成膜効率が維持される。そして、上記から両
パレット9・9がさらに冷却室5側に移動し、図3に示
すように、先行パレット9の後端が有効コーティングゾ
ーンを通過した時点で、このパレット9に対するコーテ
ィング処理が完了する。なお、このときには、次パレッ
ト9へのコーティング処理が引き続いて行われている状
態になっている。コーティング処理が完了した先行パレ
ット9は、成膜室4と冷却室5との間の第4仕切弁10d
を開弁して冷却室5へと送られる。なお、この搬出時の
移動も前記コーティング速度よりも高速で行われるよう
に、この成膜室4内の前記ローラコンベア6d(パレット
搬送手段)は、冷却室5側もボンバード室3側と共に、
有効コーティングゾーンSに対応する中央部領域よりも
高速で駆動されるようになっている。
As a result, when the rear end of the preceding pallet 9 passes through the effective coating zone S, the next pallet 9 follows the rear end without any gap. Steam is not wasted, and good film formation efficiency is maintained. Then, the pallets 9 move further toward the cooling chamber 5 from the above, and as shown in FIG. 3, when the rear end of the preceding pallet 9 has passed the effective coating zone, the coating process on this pallet 9 is completed. I do. At this time, the coating process for the next pallet 9 is being performed. The preceding pallet 9 having completed the coating process is provided with a fourth gate valve 10 d between the film forming chamber 4 and the cooling chamber 5.
Is opened and sent to the cooling chamber 5. Note that the roller conveyor 6d (pallet transfer means) in the film forming chamber 4 is provided together with the cooling chamber 5 and the bombard chamber 3 so that the movement at the time of unloading is performed at a speed higher than the coating speed.
It is designed to be driven at a higher speed than the central region corresponding to the effective coating zone S.

【0036】その後、前記の第4仕切弁10dが閉弁され
た状態で、この成膜室4内でコーティング中のパレット
9の後端部が有効コーティングゾーンSに入る直前の位
置まで移動すると、前記したボンバード室3から次のパ
レット9の受け入れが行われ、以降、成膜室4では上記
の処理が繰り返される。一方、成膜室4からパレット9
が搬入される冷却室5では、このパレット搬入時まで
に、これより一つ前のパレット9に対する前記冷却処理
を終了して出口側コンベア8上への送り出しを終了し、
さらに、以下のパレット受け入れ処理を完了した状態と
なっている。すなわち、先のパレット9の送り出しを完
了して出口側仕切弁12を閉弁後、大気状態から10-2Torr
を超える真空状態となるまで真空排気し、次いで、成膜
室4に供給されているプロセスガスと同一のガスがこの
冷却室5にも供給されて、室内を成膜室4とほぼ同圧力
(例えば20mTorr)の雰囲気状態とする処理が行われてい
る。
Thereafter, when the rear end of the pallet 9 being coated in the film forming chamber 4 moves to a position immediately before entering the effective coating zone S in a state where the fourth gate valve 10d is closed, The next pallet 9 is received from the bombard chamber 3 described above, and thereafter, the above processing is repeated in the film forming chamber 4. On the other hand, the pallet 9
In the cooling chamber 5 where the pallet 9 is carried in, the cooling process for the pallet 9 immediately before the pallet 9 is completed and the delivery to the outlet side conveyor 8 is completed by the time the pallet is carried in.
Further, the following pallet receiving process has been completed. That is, after the delivery of the previous pallet 9 is completed and the outlet-side gate valve 12 is closed, the atmospheric pressure is changed to 10 -2 Torr.
And then the same gas as the process gas supplied to the film forming chamber 4 is also supplied to the cooling chamber 5 so that the inside of the chamber is substantially at the same pressure as the film forming chamber 4 ( For example, a process of setting an atmosphere state of 20 mTorr) is performed.

【0037】これにより、成膜室4内における先行パレ
ット9に対するコーティング処理が完了し、第4仕切弁
10dが開弁されたときには、冷却室5が成膜室4と同一
の雰囲気状態にあることから、成膜室4内の雰囲気変
動、例えばプロセスガス純度の低下などは生じない。こ
のため、この成膜室4内では、先行パレット9に引き続
いて行われている後続パレット9に対するコーティング
処理を中断することなく、先行パレット9の送り出しが
行われる。
Thus, the coating process on the preceding pallet 9 in the film forming chamber 4 is completed, and the fourth gate valve
When the valve 10d is opened, the cooling chamber 5 is in the same atmosphere state as the film formation chamber 4, so that the atmosphere in the film formation chamber 4 does not fluctuate, for example, the process gas purity decreases. Therefore, in the film forming chamber 4, the preceding pallet 9 is sent out without interrupting the coating process for the succeeding pallet 9 that is being performed subsequently to the preceding pallet 9.

【0038】なお、上記のようにパレット9が冷却室5
に移載されて第4仕切弁10dが閉弁されると、冷却室5
ではプロセスガスの供給を停止して前記の冷却処理、大
気雰囲気への復帰処理、出口側コンベア8上への送り出
しが順次行われ、その後、前記のパレット受け入れ処理
が繰返される。一方、先行パレット9を上記のように送
り出した成膜室4には、このときにコーティング中のパ
レット9の後端が前記有効コーティングゾーンSに入る
直前に、ボンバード室3から次のパレット9が成膜室4
に搬入されるが、このときまでに、ボンバード室3で
は、前記ボンバード処理に続いて、以下のパレット送出
処理が行われている。すなわち、ほぼ10-5Torrの高真空
状態で所定時間のボンバード処理を完了した後、このボ
ンバード室3にも、成膜室4に供給しているプロセスガ
スと同一のガスが供給され、室内を成膜室4とほぼ同圧
力(例えば20mTorr)の雰囲気状態とする処理が行われて
いる。
It should be noted that, as described above, the pallet 9 is
And the fourth gate valve 10d is closed, the cooling chamber 5
Then, the supply of the process gas is stopped, the above-described cooling process, the process of returning to the atmosphere, and the sending out onto the outlet side conveyor 8 are sequentially performed, and thereafter, the above-described pallet receiving process is repeated. On the other hand, in the film forming chamber 4 where the preceding pallet 9 has been sent out as described above, immediately before the rear end of the pallet 9 being coated enters the effective coating zone S, the next pallet 9 is transferred from the bombard chamber 3. Film forming chamber 4
By this time, the following pallet sending process has been performed in the bombard chamber 3 following the bombard process. That is, after completing the bombarding process for a predetermined time in a high vacuum state of about 10 −5 Torr, the same gas as the process gas supplied to the film forming chamber 4 is supplied to the bombarding chamber 3. A process is performed in which the atmosphere state is substantially the same as that of the film forming chamber 4 (for example, 20 mTorr).

【0039】この状態で、前記第3仕切弁10cが開弁さ
れてボンバード室3から成膜室4へのパレット9の移送
が行われる。したがって、このときも、ボンバード室3
が成膜室4と同一の雰囲気状態にあることから、第3仕
切弁10cを開弁しても成膜室4内の雰囲気変動は生じ
ず、このため、成膜室4内でのコーティング処理を中断
することなく、パレット9の移載が行われる。
In this state, the third gate valve 10c is opened, and the pallet 9 is transferred from the bombard chamber 3 to the film forming chamber 4. Therefore, also at this time, the bombard chamber 3
Is in the same atmosphere state as the film forming chamber 4, the atmosphere in the film forming chamber 4 does not fluctuate even when the third gate valve 10c is opened. The transfer of the pallet 9 is performed without interruption.

【0040】なお、ボンバード室3からのパレット9の
送り出しが完了して第3仕切弁10cが閉弁されると、こ
のボンバード室3へのプロセスガスの供給が停止され、
これによって、このボンバード室3は、ほぼ10-5Torrの
高真空状態となるまで排気される。この状態で、加熱室
2との間の第2仕切弁10bを開弁して加熱室2内のパレ
ット9がボンバード室3に搬入され、さらに、加熱室2
へのLL室1内のパレット9、LL室1への入口側コンベア
7上のパレット9の搬入が続けて行われる。
When the delivery of the pallet 9 from the bombard chamber 3 is completed and the third gate valve 10c is closed, the supply of the process gas to the bombard chamber 3 is stopped.
Thus, the bombard chamber 3 is evacuated until a high vacuum state of approximately 10 -5 Torr is reached. In this state, the second gate valve 10b between the heating chamber 2 and the pallet 9 in the heating chamber 2 is carried into the bombard chamber 3, and
The pallet 9 in the LL chamber 1 and the pallet 9 on the entrance side conveyor 7 to the LL chamber 1 are continuously carried in.

【0041】このようなパレット9の搬送および各処理
室1〜5での処理が繰返されることにより、コーティン
グ処理済みのパレット9が順次出口側コンベア8上に搬
出される。以上の説明のように、本実施形態では、成膜
室4において、パレット9の端部がコーティングゾーン
Sを通過するときには後続パレット9が密着しているの
で、パレット移動方向にはターゲット17から発生する蒸
気の殆どをパレット9上のワークへの成膜に利用するこ
とができる。したがって、従来型インライン式装置と比
較して蒸気の付着率、すなわち、成膜効率が向上し、ひ
いては生産性が向上する。
By repeating the transfer of the pallets 9 and the processing in each of the processing chambers 1 to 5, the pallets 9 having been subjected to the coating processing are sequentially carried out onto the outlet side conveyor 8. As described above, in the present embodiment, when the end of the pallet 9 passes through the coating zone S in the film forming chamber 4, the subsequent pallet 9 is in close contact with the pallet 9. Most of the generated steam can be used for film formation on the work on the pallet 9. Therefore, as compared with the conventional in-line type apparatus, the vapor deposition rate, that is, the film formation efficiency is improved, and the productivity is further improved.

【0042】また、パレット9がコーティングゾーンS
を通過する際には成膜に適する低速で搬送されると共
に、コーティングゾーンS外では高速で搬送される。こ
のような制御を行うことにより、コーティング中のパレ
ット9の後端に次パレット9の先端が密着した近接状態
としてコーティング処理中の移動を行うことができるの
で、より成膜効率が向上し、また、コーティングゾーン
Sでのパレット9の搬送速度が独立して制御されるの
で、様々な膜厚のコーティングが可能となる。
The pallet 9 is located in the coating zone S
Are transported at a low speed suitable for film formation, and transported outside the coating zone S at a high speed. By performing such control, it is possible to perform the movement during the coating process in a state where the leading end of the next pallet 9 is in close contact with the rear end of the pallet 9 being coated, so that the film forming efficiency is further improved, and Since the transfer speed of the pallet 9 in the coating zone S is independently controlled, coating of various film thicknesses is possible.

【0043】さらに、成膜室4と第3・第4仕切弁10c
・10dを各々介して隣接するボンバード室および冷却室
5にも、成膜室4に供給するプロセスガスと同じガスを
導入し得るように構成され、これらボンバード室3およ
び冷却室5では、それぞれ成膜室4と同一雰囲気とする
パレット送出処理・パレット受け入れ処理をそれぞれ行
った状態で、成膜室4へのパレット9の搬入・搬出が行
われる。
Further, the film forming chamber 4 and the third and fourth gate valves 10c are provided.
The same gas as the process gas supplied to the film formation chamber 4 can be introduced into the adjacent bombard chamber and the cooling chamber 5 via the respective 10 d. The pallet 9 is carried into and out of the film forming chamber 4 while the pallet sending process and the pallet receiving process are performed in the same atmosphere as the film chamber 4.

【0044】すなわち、成膜室4でのコーティング処理
は、前記のように、プロセスガスを供給して室内が10-2
Torr台に維持されるが、例えばボンバード室3では、そ
れよりも高真空の圧力状態でボンバード処理が行われ
る。このような圧力差が生じている状態、すなわち、前
記したパレット送出処理を行わない状態で、第3仕切弁
10cを開弁してパレット9を搬送しようとすると、第3
仕切弁10cの開弁時に成膜室4で圧力変動が発生し、こ
のときにコーティング処理が継続されていると、アーク
放電が不安定になってコーティング膜の品質が悪化す
る。
[0044] That is, the coating treatment with the film forming chamber 4, as described above, chamber 10 supplies the process gas -2
Although maintained at a Torr level, for example, in the bombard chamber 3, bombard processing is performed under a higher vacuum pressure. In a state where such a pressure difference is generated, that is, in a state where the pallet sending process is not performed, the third gate valve is set.
When the pallet 9 is transported by opening the valve 10c, the third
When the gate valve 10c is opened, a pressure fluctuation occurs in the film forming chamber 4, and if the coating process is continued at this time, the arc discharge becomes unstable and the quality of the coating film deteriorates.

【0045】したがって、この場合は、成膜室4へのパ
レット9の搬入・搬出時にアーク放電を中断することが
必要となるが、このようにアーク放電を一時停止させる
と、前記したように、アーク放電停止中に温度の低下を
生じるターゲット周辺の付着皮膜が分離落下し、これに
起因する生産性の低下や膜質異常が発生する。さらに、
圧力状態が異なる処理室間でパレット搬送を行うと、仕
切弁の開弁時に圧力均衡のためのガス流れが発生し、そ
の影響にて、成膜室や冷却室に溜まっている皮膜かすが
舞い上がり、これによって、絶縁破壊などの悪影響が引
き起こされる場合も生じる。また、上記の皮膜かすが成
膜室4に搬入されたパレット上のワーク表面に付着する
ことによっても、コーティング膜の密着性や表面粗度に
異常が発生する。
Therefore, in this case, it is necessary to interrupt the arc discharge when loading / unloading the pallet 9 into / from the film forming chamber 4. However, if the arc discharge is temporarily stopped in this way, as described above, When the arc discharge is stopped, the adhered film around the target that causes a decrease in temperature separates and falls, resulting in reduced productivity and abnormal film quality. further,
When a pallet is conveyed between processing chambers with different pressure conditions, a gas flow for pressure equalization is generated when the gate valve is opened, and the film residue accumulated in the film forming chamber and the cooling chamber rises due to the influence of the gas flow. This may cause adverse effects such as dielectric breakdown. In addition, the adhesion of the coating film and the roughness of the surface of the coating film also occur due to the above-mentioned film residue adhering to the surface of the work on the pallet carried into the film forming chamber 4.

【0046】これに対し、本実施形態における装置で
は、成膜室4へのパレット9の搬入・搬出に先立ち、ボ
ンバード室3および冷却室5を成膜室4と同一雰囲気と
する処理が行われるので、仕切弁10c・10dの開閉に伴
う雰囲気の変動が生じず、これによって、搬送中もコー
ティング処理を継続して行うことができる。したがっ
て、常時アーク放電を継続させて運転されるので、ター
ゲット17周辺の温度を一定に保つことができ、また、処
理室間の圧力差によるゴミの舞い上がりを防止すること
ができる。このため、製品品質がより安定化して歩留り
が向上し、生産性が向上する。
On the other hand, in the apparatus according to the present embodiment, prior to loading / unloading of the pallet 9 into / from the film forming chamber 4, a process is performed in which the bombard chamber 3 and the cooling chamber 5 have the same atmosphere as the film forming chamber 4. Therefore, the atmosphere does not fluctuate due to the opening and closing of the gate valves 10c and 10d, so that the coating process can be continuously performed during the conveyance. Therefore, since the operation is performed while the arc discharge is continuously performed, the temperature around the target 17 can be kept constant, and the rise of dust due to the pressure difference between the processing chambers can be prevented. Therefore, the product quality is further stabilized, the yield is improved, and the productivity is improved.

【0047】なお、上記装置でのコーティング処理は、
成膜室4内の有効コーティングゾーンSをパレット9…
が隙間なく連続して通過する状態で行われる。このとき
のサイクルタイムは、各パレット9が例えば前記コーテ
ィング処理完了位置に達する時間間隔、すなわち、パレ
ット9の長さを送り速度で除した時間となる。これに
は、成膜室4へのパレット9の搬入・搬出時間は含まれ
ず、また、有効コーティングゾーンSを相隣接したパレ
ットの端部領域が通過するときにはこれらパレットへの
コーティング処理が並列的に行われている。したがっ
て、従来装置において一個のパレットに対するコーティ
ング処理の完了を待って次のパレットを成膜室に搬入
し、その後コーティング処理を開始する構成に比べてサ
イクルタイムは格段に短かく、これによっても生産効率
の高い装置となっている。
The coating treatment in the above-described apparatus is performed as follows.
The effective coating zone S in the film forming chamber 4 is set on a pallet 9 ...
Are carried out in a state where they continuously pass without gaps. The cycle time at this time is a time interval at which each pallet 9 reaches, for example, the coating completion position, that is, a time obtained by dividing the length of the pallet 9 by the feed speed. This does not include the loading and unloading time of the pallets 9 into and out of the film forming chamber 4, and when the end regions of adjacent pallets pass through the effective coating zone S, the coating processes on these pallets are performed in parallel. Is being done. Therefore, the cycle time is much shorter than in the conventional system, in which one pallet waits for the completion of the coating process, the next pallet is carried into the film forming chamber, and then the coating process is started. High device.

【0048】さらに、本実施形態では、成膜室4とは別
にボンバード室3が設けられている。すなわち、例えば
切削工具のようにコーティング膜に高い密着力が要求さ
れる場合は、イオンプレーティングによるコーティング
処理の前に、ワークに対してメタルイオンによるボンバ
ード処理が必要となる。これら両処理は、カソードユニ
ット等の構成部品を共用できるものの、ボンバードは、
圧力が10-4Torrより高真空で、かつ、ワークに印加する
バイアス電圧が500 V以上の処理条件で行われる一方、
コーティングは、圧力が10-3Torrより低真空で、かつ、
バイアス電圧が300 V以下で行われる。そこで、このよ
うに処理条件が異なるボンバード処理を成膜室とは独立
に設けたボンバード処理室3で行うようにすることで、
成膜室4で一定の雰囲気状態を維持してコーティング処
理を連続して行わせることができ、これによって、高生
産性を維持しつつ、高い密着力を備えたコーティング膜
を形成することが可能となる。
Further, in this embodiment, a bombard chamber 3 is provided separately from the film formation chamber 4. That is, when a coating film requires a high adhesion, such as a cutting tool, it is necessary to bombard the workpiece with metal ions before performing the coating process by ion plating. Although both of these processes can share components such as the cathode unit, Bombard
While the pressure is higher than 10 -4 Torr and the bias voltage applied to the work is 500 V or more, the process is performed.
The coating is at a vacuum below 10 -3 Torr and
This is performed at a bias voltage of 300 V or less. Therefore, by performing the bombarding process having different processing conditions in the bombarding process chamber 3 provided independently of the film forming chamber,
The coating process can be continuously performed while maintaining a constant atmosphere state in the film forming chamber 4, whereby it is possible to form a coating film having high adhesion while maintaining high productivity. Becomes

【0049】なお、上記実施形態は本発明を限定するも
のではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能であ
る。例えば、成膜室4内におけるパレット移動方向に、
複数個の異種類または同種類のターゲットを設けてする
構成することも可能である。例えば異種ターゲット(蒸
発源)を装着したカソードユニットをパレット9の移動
方向に並べることにより、異種材料の多層膜を生産性を
低下させることなく生産できる。また、同種ターゲット
を並べると、生産性を並べた数だけ向上することができ
る。
The above embodiment does not limit the present invention, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, in the pallet moving direction in the film forming chamber 4,
A configuration in which a plurality of different types or the same type of targets are provided is also possible. For example, by arranging cathode units equipped with different kinds of targets (evaporation sources) in the moving direction of the pallet 9, a multilayer film of different kinds of materials can be produced without lowering the productivity. In addition, by arranging the same kind of targets, the productivity can be improved by the number of arranged.

【0050】また、上記実施形態では、例えば成膜室4
内の上方にターゲット17を設け、パレット9上のワーク
に上方からコーティングする構成を示したが、側方から
パレット上のワークの一側面、または両面にコーティン
グする構成とすることも可能である。さらに、パレット
9の搬送は、例えば、各パレット9にラック、装置側に
ピニオンをそれぞれ取付けたラック・ピニオン式の搬送
機構など、その他の機構を採用して構成することができ
る。
In the above embodiment, for example, the film forming chamber 4
Although the configuration is shown in which the target 17 is provided above the inside and the work on the pallet 9 is coated from above, one side or both sides of the work on the pallet may be coated from the side. Further, the transport of the pallets 9 can be configured by employing other mechanisms such as a rack and pinion type transport mechanism in which a rack is mounted on each pallet 9 and a pinion is mounted on the apparatus side.

【0051】一方、上記実施形態では、成膜室4での皮
膜形成を、アークイオンプレーティグ法で行う装置構成
を例に挙げ、成膜室4の前後には、各々、前処理室とし
てボンバード室3を、後処理室として冷却後に大気圧に
復帰させる冷却室5を設けた装置を例に挙げて説明した
が、例えば、成膜室4での皮膜形成をスパッタリング法
で行う装置や、坩堝から蒸発する蒸気によって行う装置
など、その他の形式の真空成膜装置に本発明を適用する
ことが可能である。また、これらの場合、例えば、成膜
室の前には大気状態から真空状態に置換するLL室を前処
理室として設け、成膜室の後には真空状態から大気状態
に復帰させるLL室を後処理室として設けた三室構造等、
成膜プロセスに応じて任意数の処理室を連結して構成さ
れるインライン装置に本発明を適用することができる。
On the other hand, in the above-described embodiment, an apparatus configuration in which a film is formed in the film forming chamber 4 by the arc ion plating method is taken as an example. Although the apparatus provided with the cooling chamber 5 for returning the chamber 3 to the atmospheric pressure after cooling as a post-processing chamber as the post-processing chamber has been described as an example, for example, an apparatus for forming a film in the film forming chamber 4 by a sputtering method or a crucible The present invention can be applied to other types of vacuum film forming apparatuses, such as an apparatus that performs the process using steam evaporating from water. In these cases, for example, an LL chamber for replacing the atmosphere state with a vacuum state is provided as a pretreatment chamber before the film formation chamber, and an LL chamber for returning from the vacuum state to the atmosphere state is provided after the film formation chamber. Three-chamber structure provided as a processing room,
The present invention can be applied to an inline apparatus configured by connecting an arbitrary number of processing chambers according to a film forming process.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上の説明のように、本発明の請求項1
のインライン式真空成膜装置においては、成膜室でパレ
ットを一方向に送って成膜領域を通過させることでコー
ティング膜が形成され、このとき、送り方向に隣接する
パレットの端部同士が互いに近接した状態で成膜領域を
通過するので、成膜領域に供給される膜形成物質が無駄
に消費されることが抑制される。したがって、成膜効率
が向上し、ひいては生産性が向上する。また、成膜室内
壁への膜形成物質の付着量も低減する結果、ダストに起
因する欠陥の発生も抑制され、これによって、膜質が向
上する。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
In the in-line type vacuum film forming apparatus, the coating film is formed by moving the pallet in one direction in the film forming chamber and passing the film through the film forming region. Since it passes through the film formation region in a close state, wasteful consumption of the film forming material supplied to the film formation region is suppressed. Therefore, the film forming efficiency is improved, and the productivity is improved. Further, as a result of reducing the amount of the film-forming substance adhering to the inner wall of the film formation chamber, the generation of defects due to dust is also suppressed, thereby improving the film quality.

【0053】請求項2のインライン式真空成膜装置にお
いては、前処理室から成膜室に搬入された次パレットが
先行パレットの後端に当接するようにさらに送られるの
で、パレットの端部同士は相互に密着した近接状態で成
膜領域を通過する。これにより、さらに成膜効率が向上
する。請求項3のインライン式真空成膜装置において
は、前処理室と後処理室とにも成膜室と同様のガス供給
配管が接続され、成膜室へのパレットの搬入・搬出時に
前処理室や後処理室を成膜室と同一圧力、かつ同一のガ
ス雰囲気状態として仕切弁を開弁し、パレット移載が行
われる。したがって、上記のようなパレットの搬入・搬
出時にも成膜室ではコーティング処理を継続させること
が可能となる。
In the in-line vacuum film forming apparatus according to the second aspect, the next pallet carried into the film forming chamber from the pre-processing chamber is further fed so as to be in contact with the rear end of the preceding pallet. Pass through the film formation region in close contact with each other. Thereby, the film forming efficiency is further improved. In the in-line type vacuum film forming apparatus according to the third aspect, the same gas supply pipe as the film forming chamber is connected to the pre-processing chamber and the post-processing chamber, and the pre-processing chamber is used when loading / unloading the pallet to / from the film forming chamber. The gate valve is opened by setting the post-processing chamber and the post-processing chamber to the same pressure and the same gas atmosphere state as the film forming chamber, and the pallet is transferred. Therefore, the coating process can be continued in the film forming chamber even when the pallet is loaded or unloaded as described above.

【0054】この結果、例えばイオンプレーティグ装置
ではコーティング処理のためのアーク放電を停止させる
必要がないので、ターゲット周辺に付着した皮膜が冷却
に伴って分離落下することがなくなり、この結果、電気
絶縁部やワーク表面への落下皮膜の付着が抑制されるの
で、より安定した生産状態を維持できると共に、膜質を
向上することが可能となる。また、サイクルタイムを短
縮して高い生産性を得ることができる。
As a result, for example, in the ion plating apparatus, it is not necessary to stop the arc discharge for the coating treatment, so that the film adhered to the periphery of the target does not separate and drop with cooling, and as a result, the electric insulation Since the adhesion of the falling film to the part and the surface of the work is suppressed, a more stable production state can be maintained and the film quality can be improved. Further, high productivity can be obtained by shortening the cycle time.

【0055】請求項4のインライン式真空成膜装置にお
いては、成膜室内のパレット移動方向に複数の膜形成物
質発生源が設けられており、これらが互いに異種の場合
には、異種材料の多層膜の形成が生産性を低下させるこ
となく実施可能であり、また、同種の場合には、その数
に応じてさらに生産性が向上する。請求項5のインライ
ン式真空成膜装置においては、前処理室がボンバード室
として形成されているので、成膜室でアークイオンプレ
ーティング法によるコーティング処理を連続して行う運
転が可能であり、しかも、予めボンバード処理を行うこ
とで、密着力に優れた高品質のコーティング膜を形成す
ることができる。
In the in-line vacuum film forming apparatus according to the fourth aspect, a plurality of film forming substance generating sources are provided in the direction of movement of the pallet in the film forming chamber. Film formation can be performed without lowering the productivity, and in the case of the same type, the productivity is further improved according to the number. In the in-line type vacuum film forming apparatus according to the fifth aspect, since the pretreatment chamber is formed as a bombardment chamber, it is possible to perform an operation of continuously performing the coating treatment by the arc ion plating method in the film forming chamber. By performing the bombardment treatment in advance, a high-quality coating film having excellent adhesion can be formed.

【0056】一方、請求項6や請求項7のように、成膜
室での膜形成をスパッタリング法や、坩堝から蒸発する
蒸気によって行う場合でも、前記のようなパレットの搬
送制御を行うことで、それぞれ成膜効率や膜質の向上、
生産性の向上を図ることができる。
On the other hand, even when the film is formed in the film forming chamber by the sputtering method or the vapor evaporating from the crucible, the pallet transfer control as described above is performed. , To improve film formation efficiency and film quality,
Productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態におけるインライン式イオ
ンプレーティング装置の構成を示す縦断面模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing a configuration of an in-line ion plating apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記装置における成膜室へのパレット搬入時の
動作を説明するための縦断面模式図である。
FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view for explaining an operation when the pallet is carried into a film forming chamber in the above apparatus.

【図3】上記装置における成膜室からのパレット搬出時
の動作を説明するための縦断面模式図である。
FIG. 3 is a schematic vertical cross-sectional view for explaining an operation at the time of carrying out a pallet from a film forming chamber in the apparatus.

【図4】従来のバッチ式イオンプレーティグ装置の構成
を示す平面模式図である。
FIG. 4 is a schematic plan view showing a configuration of a conventional batch-type ion plating apparatus.

【図5】従来のインライン式イオンプレーティグ装置で
の成膜室の内部構成を示す平面模式図である。
FIG. 5 is a schematic plan view showing an internal configuration of a film forming chamber in a conventional in-line ion plating apparatus.

【図6】図5に示す装置における成膜室内のターゲット
とワークとの位置関係を示す斜視図である。
6 is a perspective view showing a positional relationship between a target and a work in a film forming chamber in the apparatus shown in FIG.

【図7】図5に示す装置における成膜室内でのコーティ
ング処理時の動作を説明するための平面模式図である。
FIG. 7 is a schematic plan view for explaining an operation during a coating process in a film forming chamber in the apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 ボンバード室(前処理室) 4 成膜室 5 冷却室(後処理室) 6d ローラコンベア(パレット搬送手段) 9 パレット 10a〜10d 仕切弁 11 入口側仕切弁 12 出口側仕切弁 17 ターゲット(膜形成物質発生源) 19 ガス供給配管 S 有効コーティングゾーン(成膜領域) 3 Bombard chamber (pre-processing chamber) 4 Film forming chamber 5 Cooling chamber (post-processing chamber) 6d Roller conveyor (pallet transport means) 9 Pallets 10a to 10d Gate valve 11 Inlet gate valve 12 Outlet gate valve 17 Target (film formation) Material source) 19 Gas supply pipe S Effective coating zone (film formation area)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パレットに搭載されたワーク表面に真空
雰囲気中で膜形成を行うための成膜室と、この成膜室の
前後にそれぞれ仕切弁を介して隣接する前処理室と後処
理室とを備えるインライン式真空成膜装置において、 上記成膜室には、パレットを前処理室側から後処理室側
へと一方向に送って成膜領域を通過させるパレット搬送
手段が設けられ、かつ、成膜領域をパレットが通過中に
前処理室から次のパレットを搬入させると共に送り方向
に相隣接するパレットの端部同士が近接した状態で成膜
領域を通過するように制御するパレット搬送制御手段が
設けられていることを特徴とするインライン式真空成膜
装置。
1. A film forming chamber for forming a film on a surface of a work mounted on a pallet in a vacuum atmosphere, and a pre-processing chamber and a post-processing chamber adjacent to each other via a gate valve before and after the film forming chamber. In the in-line type vacuum film forming apparatus, the film forming chamber is provided with pallet transfer means for sending the pallet in one direction from the pre-processing chamber side to the post-processing chamber side to pass through the film forming area, and , Pallet transfer control for loading the next pallet from the pre-processing chamber while the pallet is passing through the film formation area, and controlling the pallet to pass through the film formation area with the ends of pallets adjacent to each other in the feed direction close to each other. An in-line type vacuum film forming apparatus characterized by comprising means.
【請求項2】 前処理室から成膜室に搬入された次パレ
ットが成膜領域通過中のパレットの移動速度よりも高速
で成膜領域側へ移動して先行パレットの後端に当接する
ように、上記パレット搬送手段による成膜室内でのパレ
ット送りが制御されることを特徴とする請求項1記載の
インライン式真空成膜装置。
2. The next pallet carried into the film forming chamber from the pre-processing chamber moves toward the film forming area at a speed higher than the moving speed of the pallet passing through the film forming area, and comes into contact with the rear end of the preceding pallet. 2. The in-line vacuum film forming apparatus according to claim 1, wherein a pallet feed in the film forming chamber by the pallet conveying means is controlled.
【請求項3】 成膜室に所定のガスを成膜中に供給する
ためのガス供給配管が接続されると共に、前処理室と後
処理室とにも上記ガス供給配管が接続され、これら前処
理室および後処理室と成膜室との間のパレット移載時に
は、前処理室および後処理室を成膜室とほぼ同じ圧力お
よびガス雰囲気状態とした後に仕切弁を開弁してパレッ
ト移載が行われるように前記パレット搬送制御手段によ
って制御されることを特徴とする請求項1又は2記載の
インライン式真空成膜装置。
3. A gas supply pipe for supplying a predetermined gas during film formation to the film formation chamber, and the gas supply pipe is also connected to a pre-processing chamber and a post-processing chamber. When transferring the pallet between the processing chamber, the post-processing chamber, and the film forming chamber, the pre-processing chamber and the post-processing chamber are set to almost the same pressure and gas atmosphere as the film forming chamber, and then the gate valve is opened to transfer the pallet. The in-line type vacuum film forming apparatus according to claim 1, wherein the pallet conveyance control unit controls the pallet transfer so that the loading is performed.
【請求項4】 成膜室内のパレット移動方向に複数の膜
形成物質発生源が設けられていることを特徴とする請求
項1、2又は3記載のインライン式真空成膜装置。
4. The in-line vacuum film forming apparatus according to claim 1, wherein a plurality of film forming substance generating sources are provided in a pallet moving direction in the film forming chamber.
【請求項5】 成膜室での膜形成がアークイオンプレー
ティング法で行われると共に、前処理室が、パレットに
搭載されたワーク表面に対してメタルイオンによるボン
バード処理を行うべく真空アーク蒸発源を備えたボンバ
ード室として形成されていることを特徴とする請求項
1、2、3又は4記載のインライン式真空成膜装置。
5. A vacuum arc evaporation source for forming a film in a film forming chamber by an arc ion plating method, and a pre-processing chamber for performing a bombardment process with metal ions on a surface of a work mounted on a pallet. 5. The in-line vacuum film forming apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is formed as a bombard chamber having:
【請求項6】 成膜室での膜形成がスパッタリング法で
行われることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載
のインライン式真空成膜装置。
6. The in-line vacuum film forming apparatus according to claim 1, wherein the film formation in the film forming chamber is performed by a sputtering method.
【請求項7】 成膜室での膜形成が坩堝から蒸発する蒸
気によって行われることを特徴とする請求項1、2又は
4記載のインライン式真空成膜装置。
7. The in-line vacuum film forming apparatus according to claim 1, wherein the film formation in the film forming chamber is performed by steam evaporating from a crucible.
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