JPS616274A

JPS616274A - 基板用の保持装置

Info

Publication number: JPS616274A
Application number: JP60061064A
Authority: JP
Inventors: ペーター・マーラー
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1984-03-27
Filing date: 1985-03-27
Publication date: 1986-01-11
Also published as: GB2156861B; FR2562094B1; DE3411208C2; GB2156861A; FR2562094A1; DE3411208A1; US4589369A; GB8506702D0; JPH033744B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、円形輪郭を有する基板のだめの保持装置であ
って、プレートに設けられたほぼ円形の少なくとも１つ
の切欠きを有していて、該切欠きの縁部に前記プレート
の主平面に対して平行に半径方向に延びる、基板を挿入
するための部分的に円形な溝が設けられており、この溝
の両側が、前記基板の厚さ寸法に相当する間隔で配置さ
れたリブによって制限されている形式のものに関する。

先行の技術真空被覆装置における保持装置は多くのものが知られて
いるが、大低は環状の切欠きを有する球欠状の基板ホル
ダとして構成されており、その軸線は主に中央の被覆源
（蒸着装置）に向けられている。保持部材としては金属
のばね及びその他の機械的な係止部材が使用されている
。この係止部材は基板をその外周の多数の箇所でクリツ
ゾ形式で保持するようになっている。

基板としては、表面をできるだけ一様に被覆する必要の
ある、例えばレンズ（眼鏡レンズ）、フィルター、反射
鏡等が対象となっている。

また、初めに述べた形式の保持装置で、プレートをほぼ
鉛直状態で陰極スパッタリングを通過案内させ、この陰
極スパッタリング内で基板の両側を、鏡像対称的に配置
されたスパッタ陰極で同時に被覆するようになっている
。このような形式の基板においても従来は金属のばね及
びその他の、基板保持用の係止部材が使用されている。

従来公知の保持部材にはいくつかの欠点がある。つまり
一連の前処理作業及び通常の被覆法は基板を著しく加熱
することを前提としているので、金属ばねが焼き戻しに
よって著しい摩耗にさらされてしまう。さらに、公知の
係止部材は基板にいわゆる「はさみつけ箇所」を形成し
、この「はさみつけ箇所」によって被覆材料の濃淡部分
が形成されることになる。また、機械的な係止部材を備
えた基板は洗浄するのが困難であって、特に基板ホルダ
の装入にロボットを使用する時に操作が比較的複雑であ
る。

ヨーロッパ特許第００２０８７３号明細書によれば、特
許請求の範囲第１項の上意概念による基板ホルダが公知
である。しかしながら、この公知の基板ホルダは基板の
一方側を被覆するためだけのものであって、それ故、挿
入側とは反対の側は閉じられている。挿入側自体にはリ
ブ又はリツペが配置されている。このリブ又はリツペは
切欠きの外周の約１／６にわたって延びているが、この
ために半径方向で内側に非常に長く突入していて、基板
のかなりの部分が被覆材料に対して遮へいされるか若し
くは陰になる。しかもとのリツペは、基板が鉛直位置か
ら前方へ傾むいて傾斜するのを避けることができ々い。

このために、基板ホルダを水平状態にして基板を挿入し
高い回転数で回転させる必要がある。これによって基板
は付加的に遠心力によって保持され、基板ホルダは被覆
を行なうために鉛直位置に旋回させられる。しかしなが
らこの作用は、基板が厚い幅及び円筒形の縁部を有して
いて、これによって遠心力が必要な「保持剛性」を惹起
する時においてのみ得られる。基板のＪｌ、＋さが薄く
しかもこの薄い基板が丸味をおびた縁部り・有し２てい
る場合には公知の基板ホルダは適していない、。

゛ネ明のＭ決しようとする課題本発明の課題は、冒頭に述べた形式の、基板用の保持装
置で、基板を鉛直位置で両側を同時に被稗することがで
き、鉛直位置で基板を挿入することができ、し５かも基
板の大きい縁部部分が辿へいされることなしに基板を遠
心力によらずに鉛直位置で確実に保持することのできる
ようなものを提供することである。

課題を解決するための手段この課題を解決した本発明は、（イ）前記切欠きが基板の両側を同時に被覆するために
前記プレートを貫通して形成されており、（ロ）挿入側に配置されたリブがほぼ半円形状にり欠き
の外周の下側半部にわたって延びており（ハ）　前記切欠きの外周の上半部で挿入側１ａに、プ
レートの深さ方向で前記溝を越えて延びかつ少なくとも
この溝の深さ寸法だけ上方に偏心的にずらされた回転切
削部が設けられていて、この回転１ｕＪ削部の半行）り
。

が溝底部７の半径Ｒ２と小なくとも同じく１゛法であっ
て、に）前記挿入側とは反対側に配置されたリブが、前記切
欠きの外周の少なくとも下側半部にわたって少なくとも
ほぼ半円形状に延びている。

作用切欠きの壁部の形状を本発明のように構成したことによ
って、単一部分より成る基板ホルダが得られ、この基板
ホルダに基板を形状接続的に挿入することができ、この
挿入した状態で重力によって基板を保持することができ
る。これは例えば鋼ばね等の熱に反応しゃすい構造部分
を省いて行々うことかできる。捷だ著しく一様な被覆の
遮へい部分が得られ、しかもこの遮へい部分は、リブが
半径方向で非常にわずかにしく８）ｔ）延びていないので非常に小さく保つこともできる。

本発明による保持装置は、例えば酸浴内で容易に洗浄す
ることができる。さらに操作が非常に簡卯でロボットに
よる挿入作業も可能である。基板は鉛直状態で保持装置
の主平面に側方から容易に近づけられ、挿入され溝底部
に下降させられる。しかも上部範囲で一方側に配置さね
たリブととのリブに対応して下部範囲に設けられたリブ
とがハホ円環状を形成していることによって、被覆材料
がそのつど反対側に達することは効果的に避けられる。

このような被覆材料が反対側に達することは、凝縮が様
様の法則及び様様の方向から行なわれるために一般に粗
悪々被覆特性及び基板に対する膜の不十分な付着が生じ
る原因となるので多くの場合不都合である。本発明によ
る以上のような利点は公知の保持装置では事実上得られ
ない。

実施態様このような形式の保持装置を製造する場合、詳細は後で
述べるが、切欠きを少なくとも以下のような６つの異な
る半径を有する回転切削面よシ構成すると有利である。

っ壕り、前記切欠きが、少なくとも６つの異なる半径を
有する回転切削面より構成されている、（イ）基板直径りの半分よりも小さい半ｐＨ１を有する
、プレートを貫通する第１の孔と（ロ）該第１の孔のほ
ぼ半分の深さに位置しこの孔に対して同心的でほぼ半円
形状の、前記半径Ｒ１よりも大である半径Ｒ３を有する
溝底部と、（）→　切欠き４の土部範囲に位置し深さ方向で少なく
とも前記溝底部を越えるまで延びていて偏心的に上方に
ずらされた、前記半径Ｒ２よりも大である半径Ｒ３を有
する回転切削部とから構成されている。

これらの回転切削面は半径方向面によって互いに制限さ
れており、この場合、それぞれ外側に延びる半径方向面
はプレートの両側の表面と同一である。

また、回転切削部の底部と、この底部とは反対側の、プ
レートの表面との間に、下部範囲のリブの厚さよりも薄
い壁厚が存在するようになっていれば特に有利である。

これによって、基板が確実に案内されれば、挿入する際
に上部の（薄い方の）リブに突き当り、下降させる際に
下部範囲の溝内にひっかけられる。このような手段は、
被覆作業行程時に上部範囲に位置するリブに被覆材料が
付着し、この付着した被覆材料が重なることによって時
間が経つにつれて著しい表面の粗さが形成されるので、
意味がある実施例次に図面に示した実施例について本発明の構成を具体的
に説明する。

第１図及び第２図には、２つの面平行な表面２．３によ
って制限されているプレート１が図示されている。この
プレート１は後で必要な使用目的を考慮して挿入側１ａ
を有している。つまり、この挿入側１ａで基板がホルダ
に挿入さく１１）れるようになっている。このプレート１には切欠き４が
形成されている。以下にこの切欠き４の幾可学的な関係
をその製造プロセスによって簡単に記載する。

まずプレート１に、基板を挿入した状態で基板軸線Ｓの
位置に合致する軸線Ａが規宇される。次いでこの軸線Ａ
に沿って、基板直径りよりも小さい半径Ｒ１を有する、
プレートを貫通する第１の孔５が形成される。この孔５
けまず軸線Ａを有する円筒形面に形成される。

次いでこの第１の孔５の壁部にその深さのほぼ半分にわ
たって、溝底部７を有する溝６が形成される。この溝６
は、半径Ｒ】よりも大きくしかも基礎直径りの半分にほ
ぼ相当する半径Ｒ２を有している。このような形式で孔
と溝との、第２図の下半部の横断面にほぼ相当する回転
対称的な配置が得られる。

次いで、少々くとも溝の深さに相当するが有利には溝よ
りもやや大きい（挿入側１ａから見て）偏心率Ｅで、前
記半径Ｒ２よりもやや太きい半径Ｒ３を有する回転切削
部８が形成される。

このような手段によって、本来はプレートの一方側の上
部範囲においても設けられているリブ、及び溝底部７の
上部範囲に位置する部分のリブが省かれる。この際に溝
６に向き合う位置に形成される回転切削部８の深さは、
この回転切削部８とプレート１の、回転切削部８とは反
対側との間に、切欠きの下側範囲のリブ１０の壁厚より
も薄い壁厚のリブ９が残存する程度である。リブ９と１
０とは、切欠き４の平面図で見てはけ円環状を形成して
いるが、リブ９はリブ１０よりも薄く構成されている。

この実施例における円環状とは、切欠き４の上部範囲で
三日月形の扁平な制限面を含んでいる。つまシ、切欠き
４の上部範囲に回転切削部８によって自由切断部が形成
されていて、この自由切断部によって回転切削部８の底
部１１を成す三日月形の扁平な制限面が形成されている
。回転切削部の底部１１は深さ方向で溝６の横方向の制
限面１２に対して次のような程度だけずらされている。

つまり、基板１３をプレート１の主平面に対して平行な
位置でこのプレート１の切欠き４内に挿入する際に基板
１３が底部１１に若しくはこの底部１１で分離された被
覆材料に接触することが決してない程度にずらされてい
る。

この際に回転切削部８のだめの偏心率Ｅと半径Ｒ３とは
、軸線Ａを通りかつ■−■線に対して直角な直径範囲に
おいても十分な自由切断部が得られる程度に選定されて
いるので、基板１３の挿入作業が妨げられることはない
。

回転切削部８を設けたことによって、リブだけでなく溝
底部７のほぼ半分をも省くことができる。この溝底部７
は軸平行な２つの線１４で終シ、これらの２つの線１４
は一方では回転切削部８の回転面に、他方では溝底部７
の回転面にそれぞれ移行している。第１の孔５の回転面
と回転切削部８の回転面とはさらに線１５に沿って互い
に移行し合っている。軸線Ａの下側における線１５の深
い位置で、必要な自由切断部が得られる。

回転切削部８を軸線Ａに対して偏心的に上方へずらした
ことによって、プレート１の前方側には必然的にリブ１
６が形成されるが、このリブ１６は、切欠き４の外周（
軸ＩＡを中心にして）の半分よりも小さく延びている。

以上のような形式で切欠き４は下部範囲で、プレート１
の主平面に対して平行に延びるほぼ半円形状の半径方向
の溝６を有している。この溝６は両側で、半径方向内側
に向けられたほぼ半円形状のリブ１０，１６によって制
限されている。これら２つのリブ１０と１６との間の間
隔は基板の厚さに相当する。切欠き４の上部範囲には一
方の側Ｋ　リブ９が設けられている。このリブ９は、対
応するリブ１０と協働して下側範囲で前述の円環状を形
成している。このリブ９は、基板１３が挿入された時に
被覆材料がプレート１の反対側に漏れ出るのを妨げる。

所定の幾可学的な形状によって、プレートの一方側に、
基板１３を溝６にまで偏心的に挿入するだめの挿入開口
が得られる。この挿入作業については後で詳しく述べら
れている。

基板１３は円環状のアルミニウム円板より成っており、
このアルミニウム円板に陰極スパッタリングによって強
磁性材料より成る層が付着される（いわゆる磁気記憶デ
ィスクの製法）。

この基板１３けまず、（有利にはロボットによって）第
２図に示したようなフレート１若しくはその切欠き４に
対する相対位置、つまり基板１３の主平面がプレート１
の主平面に対して平行に延びる位置に持たらされる。こ
の際に、基板軸線Ｓは、例えば偏心率Ｅに相当する寸法
ｅだけ上方に持ち上げられる。次いで基板１３は破線に
沿って溝６の中央に来るまで切欠き４内に侵入させられ
る。次いで基板１３け、その下側の外周の一部が溝底部
１６に突き当る壕で寸法ｅだけ下降させられる。こうし
て基板は溝６内で、その外周の半分にわたって保持され
る。

これによって、プレート１が著しく傾斜した時でも、基
板が左側（第２図で見て）に傾むくことはない。

第１図には破１ｌＪ１７によって第２図に示した基板１
３の出発位置が示されている。基板の外周の一部だけを
成す一点鎖線１８は、基板が下降させられて溝底部γ上
に載る位置に来た状態を示している。一点鎖線１８で示
した基板の上部と底部１１との間の重なり部分は、基板
とリブ１０との間の重なり部分と同じだけ重なり合って
いる。これによって前記のように被覆材料がプレート１
の裏側に漏れ出ることは効果的に妨げられる。

第３図には、多数の切欠き４が配置されている、相応の
大きさを有するプレート１９に、第１図及び第２図に示
した本発明の原則を多数あてはめた状態が示されている
。

すでに述べたように、第１図及び第２図では、対応関係
を表わすために誇張して示されている。実際には、例え
ば基板の直径が１６０龍である場合に偏心率Ｅは５朋、
溝の深さも約２朋に制限される。第１図において、詳し
く図示していない中央の破線の円は磁気記憶ディスクに
通常設けられている孔を示している３、この孔内に、被
覆材料が入り込むのを防ぐために１１が設けられている
。

本発明による基板ボルダは、例えばレンズ（メガネレン
ズ）、フィルター、反射鏡等のためのほぼ円板状のすべ
ての基板のために適している。また環状フランジを備え
た放物面鏡にも適しており、例えばコールドミラーを得
るために有利には片側だけを被覆することも可能である
効果以上のように本発明によれば、基板を鉛直位置で両側同
時に被覆することができ、鉛直位置で基板を挿入するこ
とができ、しかも基板の大きい縁部部分が遮へいされる
ことなしに基板を遠心力によらずに鉛直位置で確実に保
持することのできる基板用の保持装置が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例による、基板用の保持装置を
形成するプレートの、第２図Ｉ−１線に沿った半ｎ方向
断面図、第２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ　＃ｉ！に沿っ
た＋ｔｌ＋力向断面図、第３図は第１図に示した切欠き
を一枚の７０レートに多数配置した状態を示した概略的
な部分平面図である。。１・・・プレーｔ−１１ａ・・・挿入側、２．３・・・
表面、４・・・切欠き、５・・・孔、６・・・溝、７・
・・溝底部、８・・・回転切削部、９．１０・・・リブ
、１１・・・底部、１２・・・制限面、１３・・・基板
、１４．１５・・・線、１６・・・リブ、１７・・・破
線、１８・・・一点鎖線、１９・・・プレート、Ａ・・
・軸線、Ｉ）・・・基板直径、Ｒユ、１（２＋　　Ｒ：
（・・・半径、Ｓ・・・基板軸線、Ｅ・・・偏心率１．
・・・・寸法（＃１か１名）手続補正書（方式）昭和６０年７　月２４日

Claims

【特許請求の範囲】１、円形輪郭を有する基板のための保持装置であつて、
プレートに設けられたほぼ円形の少なくとも１つの切欠
きを有していて、該切欠きの縁部に前記プレートの主平
面に対して平行に半径方向に延びる、基板を挿入するた
めの部分的に円形な溝が設けられており、この溝の両側
が、前記基板の厚さ寸法に相当する間隔で配置されたリ
ブによつて制限されている形式のものにおいて、（イ）前記切欠き（４）が基板の両側を同時に被覆する
ために前記プレート（１）を貫通して形成されており、（ロ）挿入側（１ａ）に配置されたリブ（１６）がほぼ
半円形状に切欠きの外周の下側半部にわたつて延びてお
り、（ハ）前記切欠き（４）の外周の上半部で挿入側（１ａ
）に、プレート（１）の深さ方向で前記溝（６）を越え
て延びかつ少なくともこの溝（６）の深さ寸法だけ上方
に偏心的にずらされた回転切削部（８）が設けられてい
て、この回転切削部（８）の半径Ｒ＿３が溝底部（７）
の半径Ｒ＿２と小なくとも同じ寸法であつて、（ニ）前記挿入側（１ａ）とは反対側に配置されたリブ
（１０）が、前記切欠き（４）の外周の少なくとも下側
半部にわたつて少なくともほぼ半円形状に延びている、ことを特徴とする、基板用の保持装置。２、前記切欠き（４）が、少なくとも３つの異なる半径
を有する回転切削面より構成されている、つまり、（イ）基板直径Ｄの半分よりも小さい半径Ｒ＿１を有す
る、プレート（１）を貫通する第１の孔（５）と、（ロ）該第１の孔（５）のほぼ半分の深さに位置しこの
孔（５）に対して同心的でほぼ半円形状の、前記半径Ｒ
＿１よりも大である半径Ｒ＿２を有する溝底部（７）と
、（ハ）切欠き（４）の上部範囲に位置し深さ方向で少な
くとも前記溝底部（７）を越えるまで延びていて偏心的
に上方にずらされた、前記半径Ｒ＿２よりも大である半
径Ｒ＿３を有する回転切削部（８）と、から構成されている、特許請求の範囲第１項記載の保持
装置。３、回転切削部（８）の底部（１１）と、この底部（１
１）とは反対側の、プレート（１）の表面（２）との間
に、下部範囲のリブ（１０）の厚さよりも薄い壁厚が存
在する、特許請求の範囲第２項記載の保持装置。４、プレート（１）が高級鋼より成つている、特許請求
の範囲第１項から第３項までのいずれか１項記載の保持
装置。