JPH11131221A - 気相堆積形成コーティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高品質のコーティングを、多数の基体に連続
的に施すことのできる効率的でコスト効率のよい気相堆
積形成装置を提供することである。 【解決手段】 基体１２にコーティングを施すための気
相堆積形成装置が提供され、この装置には、複数の気相
堆積コータ１４と、複数のプラター１６と、プラタード
ッキングステーション１８と、シャトルトラック２０
と、コータとプラタードッキングステーションとの間で
プラターを運搬するための装置と、が含まれる。シャト
ルトラックは、プラタードッキングステーションとコー
タとを接続する。コータより選択的に取り出されたプラ
ターは、シャトルトラックに沿ってプラタードッキング
ステーションまで運搬され、ここで、処理済の基体はプ
ラターより降ろされ未処理の基体がプラターに載せられ
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、主にコーティング
のための気相堆積即ち蒸着（ベーパデポジッション）を
行う装置に関し、特に、その形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基体へのコーティングを施すための手段
として気相堆積法が当業界で知られている。この気相堆
積法としては、ケミカルベーパデポジッション法（化学
的気相堆積法）、フィジカルベーパデポジッション法
（物理的気相堆積法）、カソードアークベーパデポジッ
ション法（カソードアーク気相堆積法）を挙げることが
できる。化学的気相堆積法（ＣＶＤ）は、反応性ガスで
ある元素を１つ以上のコーティングすべき基体を入れた
堆積チャンバに導入する。物理的気相堆積法（ＰＶＤ）
は、供給材料及び基体を排気された堆積チャンバに導入
するステップを有している。この供給材料は、抵抗加
熱、誘導加熱又は電子ビーム手段によって加熱されるこ
とでエネルギーが加えられて気化する。

【０００３】カソードアーク気相堆積法は、供給材料及
びコーティングすべき基体を排気された堆積チャンバ内
に配置するステップを有している。このチャンバは、比
較的少量の気体しか含有していない。カソードとアノー
ドとの間で移動するアークは、カソードを、原子、分
子、イオン、電子、粒子を含有するプラズマとして気化
する。正に帯電したイオンは、上記カソードから飛び出
し、この正に帯電したイオンに対して低い電位を有する
上記堆積チャンバ内のどのような物体にでも付着する。
いくつかの堆積プロセスでは、コートされる上記基体を
上記アノードと同電位に維持させている。別のプロセス
では、上記基体の電位を低下させるためにバイアス電源
を用いて、上記正帯電イオンに対しより引力を与えるよ
うにされている。どちらの場合にも、上記基体は、上記
カソードから飛び出して気化した材料によってコートさ
れることになる。

【０００４】現在使用できるカソードアークコータは、
典型的には上記コータに固定された冷却カソードを用い
ている。一つの冷却方法としては、上記カソードとマニ
ホルドの間で冷媒を流すようになったマニホルドをカソ
ードに取り付けることによる。別の手法としては、ホロ
ーカソードに連結した冷却パイプを用いることによる。
いずれの場合も問題となるのは上記マニホルド又はパイ
プを収容すべく、カソードを機械加工しなければならな
いことにある。すべてのカソード材料が、機械加工が可
能ではあっても適しているわけではないので、機械加工
は、上記消耗品であるカソードに対し著しいコストを加
えてしまうことになる。上記した「直接冷却」により生
じる別の問題点は、その使用寿命が終了した場合に上記
カソードを交換する労力及び時間を伴うことにある。マ
ニホルド（又はパイプ）が上記カソードに機械的に取り
付けられている上述の場合には、上記マニホルド（又は
パイプ）は、古いカソードから取り外されて、新しいカ
ソード及び上記堆積チャンバに装着され、それに引き続
いて冷媒によって洗浄が行われる。各コーティング操作
の後にカソードを交換することが必要な用途の場合に
は、労力・コスト及び停止時間が重大な関心事となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現在使用されている気
相堆積コータは、一般に、多量の部材が数多くの製造工
程を連続して通過することが望まれる製造環境に合うよ
うには構成されていない。連続的な処理が可能となれ
ば、作業間の停止時間は最小となり、生産速度を増すこ
とができる。現在使用されている容量が小さい研究所用
のコータでは、通常、一、二回の作業後に交換する必要
のある上記した固定カソードが使用されている。研究所
用のコータでは、カソードを交換するのに手間がかか
り、かつ、容量が限られているので、連続的に多数のコ
ーティング部材を製造する方法としては実際的ではな
い。一方、容量が大きいバッチコータは、多数の部材に
コーティングを施すことはできるが、連続した流れを提
供することはできない。大容量バッチコータは、上流の
製造作業に続いて大容量バッチコータに部材を入れるの
に時間を要し、また、コーティング工程にも時間を要す
るので、連続的な製造環境には向いていない。

【０００６】即ち、効率よく操作でき、基体への高品質
のコーティングを一貫して行うことができ、多数の部材
に連続的にコーティングを施すことができ、コスト効率
が良い気相堆積形成(production)装置が必要とされてい
る。

【０００７】従って、本発明の目的は、基体に高品質の
コーティングを施すことができる気相堆積形成装置を提
供することである。

【０００８】本発明の他の目的は、多数の基体に連続的
にコーティングを施すことができる気相堆積形成装置を
提供することである。

【０００９】本発明のまた他の目的は、効率的及びコス
ト効率よく運転することができる気相堆積形成装置を提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によると、基体に
コーティングを施すための気相堆積即ち蒸着形成装置
は、複数の気相堆積コータと、複数のプラターと、プラ
タードッキングステーションと、シャトルトラックと、
コータとプラタードッキングステーションとの間でプラ
ターを運搬するための手段と、を有する。シャトルトラ
ックは、プラタードッキングステーションとそれぞれの
コータとを接続する。選択的にコータより取り出される
プラターは、シャトルトラックに沿ってプラタードッキ
ングステーションまで運搬され、ここで、処理済の基体
は、これらのプラターから降ろされて、未処理の基体が
プラターに載せられる。

【００１１】本発明の利点は、連続して多数の基体にコ
ーティングを施すことのできる気相積載形成装置を提供
することができる点である。このようなコーティングを
可能とする本発明の特徴の一つは、各コータでそれぞれ
使用されるカソードに関する。具体的には、カソード
は、冷媒供給源に直接接続されておらず、最低限の機械
加工のみを要し、簡単に設置及び除去することができ
る。カソードの除去及び設置のために生じる停止時間
は、効率的に削減される。本発明の形成装置が多数の基
体にコーティングを連続的に施すことができるような性
能をもたらす特徴は、プラターと、シャトルトラック
と、プラタードッキングステーションと、を含む取扱い
装置に関する。これらの要素自体によって、多量の部材
を処理するのにかかる時間及び労力が最小となる。以下
で説明するコータ、プラター、シャトルトラック、及び
プラタードッキングステーションの自動化によって、更
に、必要とされる時間及び労力を最小とし、多数の基体
に連続的にコーティングを施すことを容易にすることが
できる。

【００１２】本発明の他の利点は、基体に施すための効
率的で、かつ、コスト効率がよい気相堆積形成装置を提
供することができる点である。本発明を効率的かつコス
ト効率よくするための特徴は、本発明の形成装置が多数
の基体に連続的にコーティングを施すことを可能とする
上記した特徴と同様である。更に、消耗するカソードの
比較的低価格（例えば、要求される機械加工が最小限で
ある）の形状によって一回の運転当たりのコストは最小
となり、その結果、装置のコスト効率がよくなる。

【００１３】本発明の上記目的及び他の目的、特徴、効
果については、添付する図面を持ってする本発明の最適
な実施形態についての詳細な説明により、より明確とす
ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

Ｉ．装置 図１及び図２を参照すると、基体１２をコーティングす
るための気相堆積形成装置１０は、複数の気相堆積コー
タ１４と、複数のプラター１６と、プラタードッキング
ステーション１８と、シャトルトラック２０と、コータ
１４とプラタードッキングステーション１８との間でプ
ラター１６を駆動するための手段２２と、を含む。気相
堆積コータ１４は、カソードアーク型コータであること
が望ましいが、他の種類の気相堆積コータを代わりに使
用することもできる。

【００１５】各カソードアークコータ１４（図２参照）
は、容器２４と、容器２４内を真空に維持するための手
段３０と、コンタクタ３２と、カソード３６と電気的に
接触するように選択的にコンタクタ３２を動作させるア
クチュエータ３４と、カソード３６とアノード３９との
間においてアークの電気エネルギーを維持させるための
手段３８と、を有している。冷媒供給源４０は、容器２
４及びコンタクタ３２内の冷媒流路４４，４６を通るよ
うに冷媒を循環させることにより、コータ１４の温度を
許容範囲に保っている。容器２４内を真空に維持するた
めの手段３０は、低真空用のメカニカル真空ポンプ５０
と、容器２４内部へと通された拡散型大容量真空ポンプ
と、から構成されている。これら以外の真空手段であっ
ても用いることが可能である。カソード３６とアノード
３９との間においてアークの電気エネルギーを維持する
ための手段３８は、直流(D.C.)電源５４を含む。アノー
ド（図示省略）を容器２４の内部に配置することもでき
るが、容器２４は、アノードとして動作するように電気
的に接続されていることが望ましい。アーク開始装置５
６は、アノード容器２４の電位あるいはその付近の電位
に維持されており、アークを開始させるために用いられ
ている。

【００１６】コンタクタ３２は、シャフト６０に取り付
けられたヘッド５８と、コンタクタ３２を冷却するため
の手段６２と、を有している。ヘッド５８は、容器２４
の内側に位置決めされており、シャフト６０は、ヘッド
５８から容器２４の外へと延ばされている。絶縁性のデ
ィスク６４は、電気的にコンタクタ３２を容器２４から
絶縁させている。コンタクタ３２を冷却するための手段
６２は、シャフト６０内部でこれと同軸に位置決めされ
た冷却管６６と、冷却管６６に連結された冷媒吸込口６
８と、同軸の冷却管６６とシャフト６０との間に形成さ
れた通路４６に連結された冷媒排出口と、を有すること
が望ましい。冷却管６６とシャフト６０の間のこのよう
な同軸配置により、冷媒が冷却管６６から流入してシャ
フト６０と冷却管６６との間の通路４６を通して排出さ
れ、また、この逆も可能となっている。

【００１７】ヘッド５８（図３及び図４参照）は、カッ
プ７２と磁界発生装置７４とを備えている。磁界発生装
置７４は、カップ７２内に配置されており、カップ７２
は、コンタクタシャフト６０に固定されている。磁界発
生装置７４は、カソード３６の（以下で説明する）蒸発
面８８と平行に流れる磁界を発生させる。コンタクタ３
２をカソード３６と電気的に接触するように選択的に駆
動するアクチュエータ３４（図２参照）は、対となった
２方向アクチュエータシリンダ７８（油圧又は空圧式で
ある）を備えており、これらのアクチュエータシリンダ
７８は、容器２４とコンタクタシャフト６０に取り付け
られたシャフトフランジ８０との間で動作するようにな
っている。これらのアクチュエータシリンダ７８の代わ
りに、機械的装置（図示省略）を用いることもできる。

【００１８】デフレクタシールド８２は、上記コータ１
４全体に用いられ、上記基体１２の領域へと気化される
カソード材料を規制する。容器２４に取り付けられたデ
フレクタシールド８２と、プラター１６と、コンタクタ
３２とは、これらの面上に所望でない材料堆積が最小と
なるようにしている。好適実施形態では、容器２４に取
り付けられたデフレクタシールド８２は、電気的に容器
２４と接続され、腐食に耐性のある例えばステンレスス
チールといった導電性材料から製造されている。

【００１９】第一の実施形態（図３参照）では、カソー
ド３６は、実質的に平行な第一の端面８４及び第二の端
面８６とその間に延びた蒸発面８８とを備える円形のデ
ィスクとなっている。第二の実施形態（図４参照）で
は、カソード３６は、実質的に平行な第一の端面８４と
第二の端面８６と、蒸発面８８と、端面８４，８６の間
で延びるボア９０と、を備える環形状となっている。

【００２０】図１、５、及び６を参照すると、カソード
３６と基体１２とを保持するためのプラター１６は、容
器２４への着脱を容易にするためにローラ９２に取り付
けられている。プラター１６（図５及び図６参照）は、
トレイ９４と、複数のペデスタル９６と、プラター１６
の一方の面に設けられたラックギア９８と、ペデスタル
９６を回転させるための手段１００と、を有する。カソ
ード３６は、プラター１６（図３及び図４参照）の中心
位置でスペーサ１０２と電気絶縁体との上に取り付けら
れる。ペデスタル９６を回転させるための手段１００
は、例えば、複数のペデスタルギア１０８と係合する中
央ギア１０６を含んでもよい。各ペデスタルギア１０８
は、それぞれペデスタル９６に固定され、中央ギア１０
６及びペデスタルギア１０８は、トレイ９４に枢軸運動
可能に設けられる。プラター１６が容器２４の内部に配
置された場合に、容器２４の内部に設けられたギア１１
０（図２参照）は、中央ギア１０６と係合する。容器の
壁を通って延びるシャフト１１２は、基体を回転させる
動力手段提供する駆動ユニット（Ｄ１）にギア１１０を
接続する。第二のギア１１４と駆動ユニット（Ｄ２）と
は、容器２４の内外へプラター１６を移動させるための
同様な機能を提供する。容器２４の内部に配置された第
二のギア１１４は、プラター１６に設けられたラックギ
ア９８に係合される。容器の壁を通って延びるシャフト
１１６は、第二のギア１１４と第二の駆動ユニット（Ｄ
２）とを連結させる。

【００２１】各コータ１４は、基体１２を電気的にバイ
アスするためのバイアス電源１１８を備えていることが
好ましい。プラター１６と電気的に接続されているコン
タクト１２０は、プラター１６が容器２４内に設置され
ている場合に、電気的にバイアス電源１１８を基体１２
へと接続する。基体１２をバイアス電源１１８に連結さ
せるための別の手段であっても別途用いることが可能で
ある。

【００２２】図７を参照すると、コータ１４とプラター
ドッキングステーション１８との間でプラターを駆動す
るために好ましい手段は、シャトルカー１２２である。
このシャトルカー１２２は、プラター１６のローラ９２
を収容するための一対のレール１２４と、シャトルの軌
道即ちシャトルトラック２０に沿って移動するための一
組のローラと、シャトルカー１２２を駆動するための第
三の駆動ユニット（Ｄ３）と、プラター１６をシャトル
カー１２２に載せたりシャトルカー１２２から降ろした
りするための第四の駆動ユニット（Ｄ４）と、を含む。
シャトルトラック２０は、この形態では、図示のように
レールとなっている。第三の駆動ユニット（Ｄ３）は、
例えば、シャトルトラック２０に設けられたラックギア
１２８に係合されたギアと接続されることができる。

【００２３】図１を参照すると、プラタードッキングス
テーションは、第一ドック１３０と第二ドック１３２と
を有する。各ドック１３０，１３２は、プラターをドッ
ク１３０，１３２に載せたりこれらのドックから降ろし
たりするための手段１３４をそれぞれ有する。例えば、
プラター１６を、ドック１３０，１３２に載せたりこれ
らのドックから降ろしたりするための手段１３４は、各
プラター１６のそれぞれのラックギア９８と係合可能な
ギア１３６を有することができる。これらのギアは、各
ドック１３０，１３２にそれぞれ接続された第五の駆動
ユニット（Ｄ５）によって駆動される。プラター１６を
ドック１３０，１３２に載せたり、これらのドックから
降ろしたりするための手段１３４は、更に、各プラター
１６のそれぞれのローラ９２を支持するための一対のレ
ール１３８を有する。

【００２４】各駆動ユニット（Ｄ１〜Ｄ５）は、ギアボ
ックス（図示省略）と連結された電動モータから成る商
業的に流通している“駆動装置”を有する。商業的に流
通しているシャフト型または直線型のエンコーダなどの
位置指示器（図示省略）は、相対的な位置を指示するた
めに使用される。例えば、第三の駆動ユニット（Ｄ３）
に接続されたシャフト型エンコーダは、第三駆動ユニッ
ト（Ｄ３）のシャフト回転を基準点からの直線距離と等
しくすることによって、シャトルカー１２２の位置を確
認するために使用される。また、シャトルカー１２２
（またはプラター１６）の位置は、リミットスイッチな
どの他の手段によって確認することもできる。 中央処
理ユニットを有する制御装置１４０と、入力装置と、出
力装置と、メモリ格納装置と、は、各コータ１４と、シ
ャトルカー１２２と、コータ１４とプラタードッキング
ステーション１８との間で折返し輸送されるプラター１
６と、をそれぞれ制御するために使用される。多くの種
類の制御装置が商業的に流通している。従って、ここで
は、制御装置の機能要件のみに関して記載し、制御装置
１４０に関する詳細は省略する。

【００２５】ＩＩ．装置の操作 図１を参照すると、本発明に係る気相堆積形成装置１０
が基体１２にコーティングを施すために運転されると、
空のプラターがプラタードッキングステーション１８の
第一のドックに配置される。オペレータ（図示省略）が
カソード３６とコーティングされる基体１２とを上記空
のプラター１６に積載する。同時に、コーティングされ
た基体を積載した第二のプラターは、プラタードッキン
グステーション１８の第二のドックにおいて冷却されて
いる。この時点で、コータ１４の内の一つは、空であ
り、コーティングされる基体１２を載せたプラターを受
容するために待機している。第一のプラター１６にカソ
ード３６と基体１２とが積載されると、第一のプラター
１６は、第一のドック１３０から取り出されてシャトル
カー１２２に積載される。シャトルカー１２２は、積載
されたプラター１６を空のコータ１４まで運搬し、続い
て、プラター１６がコータ１４に挿入される。

【００２６】図２を参照すると、プラター１６がコータ
１４に挿入されると、アクチュエータシリンダ７８は、
カソード３６と（物理的及び電気的に）接続するように
コンタクタ３２を駆動し、上記容器１４は閉じられる。
続いて、低真空用メカニック真空ポンプ５０は、容器を
所定の圧力まで排気するように運転される。その所定圧
力にまで達すると、大容量拡散真空ポンプ５２は、さら
に容器２４を真空条件にまで排気する。基体１２は、そ
の後、残存する汚染物及び／または酸化物があれば、そ
れらを「スパッタクリーニング」などの方法により清浄
化する。スパッタクリーニングは、当業界においては良
く知られた方法であり、本願明細書においては詳細な説
明を行わない。別の清浄化方法であっても用いることが
可能である。上記基体１２が清浄化されるのと同時に、
上記汚染物質は、一般に不活性ガスを用いてパージされ
る。

【００２７】アークを開始させる前に、いくつかのステ
ップを完了させておく。これらのステップとしては、
（１）バイアス電源１１８が起動されて、基体１２が電
気的にバイアスされるステップと、（２）基体１２を所
定の回転速度で回転させるステップと、（３）電源５４
をセットしてアークを開始させないまま、一定の電流強
度及び電圧のアークを開始させるようにするためのステ
ップと、（４）真空ポンプ５０，５２を起動して上記容
器１４内の気体圧力を一定の真空となるように維持させ
るステップと、（５）冷媒を容器冷媒流路４４及びコン
タクタ冷媒流路４６を通すステップと、を挙げることが
できる。特定のプロセスパラメータは、基体１２の材
料、コーティング材料、そのコーティングの所望特性な
どに応じて定めることができる。

【００２８】上記のステップが完了すると、アーク開始
装置５６は、カソード３６と、アノード容器２４と電気
的に接続されたデフレクタシールド８２との間でアーク
を生じさせる。続いて、磁界発生装置７４は、アークを
カソード３６の蒸発面８８の周囲のアーク経路１４２
（図３参照）に沿って駆動する。アークによって供給さ
れるエネルギーは、カソードスポットの材料を蒸発さ
せ、原子、分子、イオン、電子、粒子をカソード３６か
ら飛び出させる。図３は、侵食したカソード３６を点線
で示している。カソード３６のこの侵食は、アーク経路
１４２を中心として対照的となっている。バイアスされ
た基体１２は、イオンに対して引力を生じさせて、これ
らのイオンを基体１２に向かって加速させる。これらの
イオンは、基体１２の表面に付着し、カソード材料のコ
ーティングを集合的に形成する。カソード３６に対する
基体１２の回転により、基体１２に対して均一なコーテ
ィングの形成が促進される。コンタクタ３２を通って流
れる冷媒は、コンタクタ３２を直接冷却し、カソード３
６を間接的に冷却する。基体１２に十分な厚みのコーテ
ィングが形成されると、電源５４は停止され、アークが
消滅する。容器２４は、不活性ガスによりパージされ、
常圧とされる。コンタクタ３２は、カソード３６と接触
しなくなるように駆動され、容器２４は開かれて、プラ
ッター１６が容器２４から除去される。上記基体１２
は、これに続いて上記プラッター４８から取り外されて
シャトルカー１２２に載せられる。

【００２９】図１を参照すると、このコーティング工程
において、空のシャトルカー１２２は、プラタードッキ
ングステーション１８に戻され、第二のプラター１６が
シャトルカー１２２を横切って第一のドック１３０まで
運搬される。その後、シャトルカー１２２は、次のコー
タまで移動して空にされ、コーティングされた基体１２
を載せたプラター１６を受け取りこのプラター１６をプ
ラタードッキングステーションまで運搬し、ここでプラ
ター１６は、第二のドック１３２まで運搬される。この
ように、基体１２のコーティングサイクルは、繰り返さ
れる。

【００３０】制御装置１４０は、プラター１６を、シャ
トルトラック２０に沿って及びプラタードッキングステ
ーション１８内で運搬する作業を調整するための指令ロ
ジックを提供する。例えば、オペレータ（図示省略）
は、プラターを載せたシャトルカー１２２を、特定のコ
ータ１４からプラタードッキングステーション１８まで
運搬するための指令を入力する。制御装置１４０は、積
載されたシャトルカー１２２の実際の位置と、格納され
たプラタードッキングステーション１８の基準値と、を
比較し、シャトルカー１２２をプラタードッキングステ
ーション１８まで運搬する指令を第三の駆動ユニット
（Ｄ３）に発する。シャトルカー１２２の実際の位置を
検出する位置指示器からのリアルタイムの信号は、実際
の位置信号がプラタードッキングステーション１８に対
応する基準値に一致するまで制御装置１４０に送信され
る。同様の制御ロジックは、プラター１６を、第一のド
ック１３０及び第二のドック１３２の内外に、及びコー
タ１４の内外に移動させるために使用される。

【００３１】制御装置１４０は、また、各コータを運転
させるための指令ロジックも提供する。上記で説明した
以下のステップ、即ち（１）容器２４を開けるステッ
プ、（２）カソード３６と電気的に接触するようにコン
タクタ３２を起動するステップ、（３）コータ１４を排
気するように真空ポンプ５０，５２を運転するステッ
プ、（４）バイアス電源１１８によって基体１２をバイ
アスすステップ、（５）プラターに取り付けられたギア
１０６，１０８を駆動することによって基体１２を回転
させるステップ、（６）電源５４によってカソード３６
とアノード容器２４との間に電位差を生じさせるステッ
プ、（７）カソード３６とデフレクタシールド８２（ま
たは容器２４）との間にアークを開始するステップは、
全て制御装置１４０に格納された指令によって調整され
る。これらの指令は、商業的に流通しているコンピュー
タソフトウェアプログラム言語によって形成されて格納
される。

【００３２】本発明を実施形態の詳細な説明により開示
してきたが、当業者によれば形態及び細部への種々の変
更は、本発明の趣旨及び範囲内で行うことができること
が明らかであろう。例えば、上記で説明したプログラム
ドッキングステーション１８は、本発明の形成装置１０
で使用可能な単純化された形態である。二つ以上のプラ
ター１６を扱うことが可能なタレットなど、より複雑な
装置を選択的に使用することもできる。駆動装置も、最
適な形態から変更することができる。例えば、シャトル
カーを駆動するためにリニアモータを使用すこともで
き、プラター１６をシャトルカー１２２に載せたり、こ
こから降ろしたりするために油圧式のアクチュエータを
使用することもできる。

【００３３】本発明を要約すると、基体１２にコーティ
ングを施すための気相堆積形成装置が提供され、この装
置には、複数の気相堆積コータ１４と、複数のプラター
１６と、プラタードッキングステーション１８と、シャ
トルトラック２０と、コータとプラタードッキングステ
ーションとの間でプラターを運搬するための装置と、が
含まれる。シャトルトラックは、プラタードッキングス
テーションとコータとを接続する。コータより選択的に
取り出されたプラターは、シャトルトラックに沿ってプ
ラタードッキングステーションまで運搬され、ここで、
処理済の基体はプラターより降ろされ未処理の基体がプ
ラターに載せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基体にコーティングを施すための
気相堆積形成装置の説明図である。

【図２】本発明に係る基体にコーティングを施すための
気相堆積形成装置における複数のコータのうちの一つの
説明図である。

【図３】本発明の実施形態に係るコータのディスク形状
のカソードとコンタクタとの説明図である。

【図４】本発明の実施形態に係るコータの環形状のカソ
ードとコンタクタとの説明図である。

【図５】プラターの平面図である。

【図６】図５に示したプラターの断面図である。

【図７】シャトルトラックの一部分上でプラターを載せ
たシャトルカーの説明図である。

【符号の説明】

１０…気相堆積形成手段 １２…基体 １４…気相堆積コータ １６…プラター １８…プラタードッキングステーション ２０…シャトルトラック １３０…第一のドック １３２…第二のドック １３４…プラター積み降ろし手段 １３６…ギア １３８…レール １４０…制御装置

フロントページの続き (72)発明者 ラッセル エイ．ビアーズ アメリカ合衆国，フロリダ，パーム ビー チ ガーデンズ，ユンジリー ストリート 6272 (72)発明者 ロバート イー．ヘンドリックス アメリカ合衆国，フロリダ，ポート セイ ント ルシー，サウスウエスト アカード アヴェニュー 1350 (72)発明者 アラン エイ．ノエゼル アメリカ合衆国，フロリダ，シンガー ア イランド，ノース オーシャン ドライヴ 300 (72)発明者 ロバート ジェイ．ライト アメリカ合衆国，ウエスト ヴァージニ ア，チャールズタウン，テュスカヴィラ ヒルズ 804 (72)発明者 デヴィド アール．アーヴィン アメリカ合衆国，フロリダ，ロイヤル パ ーム ビーチ，ドーヴ サークル 143 (72)発明者 ジェラルド エイ．シレオ アメリカ合衆国，フロリダ，ジュピター, オーシャン デューンズ サークル 1418

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体にコーティングを施すための気相堆
   積形成装置であって、 複数の気相堆積コータと、 複数のプラターと、 プラタードッキングステーションと、 前記ドッキングステーションと前記コータとを接続する
   シャトルトラックと、 前記コータと前記ドッキングステーションとの間で前記
   プラターを運搬するための手段と、を有し、 前記プラターは、前記シャトルトラックによって前記コ
   ータと前記ドッキングステーションとの間で、及び前記
   コータの内外に運搬されることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 中央処理ユニットを含む制御装置を有
   し、前記制御装置は、前記コータと、前記プラターを運
   搬するための前記手段と、にそれぞれ接続されており、 前記制御装置は、前記コータと前記プラターを運搬する
   ための手段との運転を制御することを特徴とする請求項
   １記載の装置。
3. 【請求項３】 前記プラターを前記コータと前記ドッキ
   ングステーションとの間で運搬するための手段は、前記
   シャトルトラックに沿って移動するように設けられたシ
   ャトルカーを有し、このシャトルカーは、該シャトルカ
   ーを推進するための駆動手段を含むことを特徴とする請
   求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 前記各コータは、 容器と、 前記容器を真空に維持するための手段と、 前記プラターの一つに取り付けられたカソードと、 前記容器の内部に配置されたコンタクタと、 前記コンタクタと電気的に接続されるとともに、前記カ
   ソードとアノードとの間で電気エネルギーのアークを選
   択的に持続させるための手段と、 アクチュエータと、を有し、該アクチュエータは、前記
   カソードと接触するように前記コンタクタを選択的に動
   作させ、これにより、前記カソードと、前記選択的に電
   気エネルギーのアークを持続させるための手段と、を電
   気的に接続し、前記制御装置は、前記容器を真空に維持
   するための手段と、前記選択的に電気エネルギーのアー
   クを持続させるための手段と、前記アクチュエータと、
   の運転を制御することを特徴とする請求項３記載の装
   置。
5. 【請求項５】 前記カソードは、蒸発面によって接続さ
   れた一対の端面を有するディスク形状であり、 前記アクチュエータは、前記カソードの前記端面の一方
   と接触するように前記コンタクタを動作させ、それによ
   り、前記カソードを前記選択的に電気エネルギーのアー
   クを持続させるための手段に電気的に接続することを特
   徴とする請求項４記載の装置。
6. 【請求項６】 前記コータは、更に、前記アークを前記
   蒸発面の周囲で駆動するための手段を有し、前記アーク
   を駆動するための手段は、前記カソードと近接する位置
   に配置され、かつ、前記アークを駆動するための手段
   は、前記カソードを透過する磁界を発生させることを特
   徴とする請求項５記載の装置。
7. 【請求項７】 前記カソードは、環状であり、一対の端
   面と、前記端面間に延びる蒸発面及びボアと、を有し、 前記アクチュエータは、前記カソードと電気的に接触す
   るように前記コンタクタを動作させ、それにより、前記
   カソードを前記選択的に電気エネルギーのアークを持続
   させるための手段に電気的に接続することを特徴とする
   請求項４記載の装置。
8. 【請求項８】 前記コータは、更に、前記アークを前記
   蒸発面の周囲で駆動するための手段を有し、前記アーク
   を駆動するための手段は、前記カソードの前記ボアの内
   部に配置され、かつ、前記アークを駆動するための手段
   は、前記カソードを透過する磁界を発生させることを特
   徴とする請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 前記コンタクタは、 前記容器の内部に配置されたヘッドと、 前記ヘッドに接続されて前記ヘッドから前記容器の外部
   へと延びるシャフトと、を有することを特徴とする請求
   項４記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記プラターは、基体を支持するため
    の選択的に回転可能なペデスタルを有することを特徴と
    する請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記コータ内に配置された前記プラタ
    ーに取り付けられた基体を電気的にバイアスするための
    バイアス電源と、 前記バイアス電源を基体に電気的に接続するための手段
    と、を有することを特徴とする請求項１０記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記バイアス電源を基体に電気的に接
    続するための手段は、前記バイアス電源を前記プラター
    に電気的に接続し、前記プラターは、基体に電気的に接
    続されることを特徴とする請求項１１記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記カソードは、蒸発面によって接続
    された一対の端面を有するディスク形状であり、 前記アクチュエータは、前記カソードの前記端面の一方
    と接触するように前記コンタクタを動作させ、それによ
    り、前記カソードを前記選択的に電気エネルギーのアー
    クを持続させるための手段に電気的に接続することを特
    徴とする請求項１２記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記コータは、更に、前記アークを前
    記蒸発面の周囲で駆動するための手段を有し、前記アー
    クを駆動するための手段は、前記カソードと近接する位
    置に配置され、かつ、前記アークを駆動するための手段
    は、前記カソードを透過する磁界を発生させることを特
    徴とする請求項１３記載の装置。
15. 【請求項１５】 前記カソードは、環状であり、一対の
    端面と、前記端面間に延びる蒸発面及びボアと、を有
    し、 前記アクチュエータは、前記カソードと電気的に接触す
    るように前記コンタクタを動作させ、それにより、前記
    カソードを前記選択的に電気エネルギーのアークを持続
    させるための手段に電気的に接続することを特徴とする
    請求項１２記載の装置。
16. 【請求項１６】 前記コータは、更に、前記アークを前
    記蒸発面の周囲で駆動するための手段を有し、前記アー
    クを駆動するための手段は、前記カソードの前記ボアの
    内部に配置され、かつ、前記アークを駆動するための手
    段は、前記カソードを透過する磁界を発生させることを
    特徴とする請求項１５記載の装置。