KR101302343B1 - 진공성막장치 및 진공성막방법 - Google Patents

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Abstract

워크가 배치되는 워크실측의 제 2 금형을, 진공성막하기 위한 타겟이 배치되는 타겟실측의 제 1 금형에 형맞춤시키고, 상기 워크에 진공성막하는 경우에, 진공성막 공정에 필요한 시간을 단축하여, 비용저감을 도모한다. 진공성막하기 위한 타겟이 배치되는 타겟실(7b)측의 성막용 금형(7a)의 개구단에, 연통구멍(19a,20a)이 개설된 제 1, 제 2 지지 플레이트(19,20)와 이들 양 플레이트(19,20)와의 사이에 배치되어, 상기 연통구멍(19a,20a)을 개폐하는 셔터(17)를 구비한 셔터장치(13)를 설치하고, 셔터(17)를, 상기 형맞춤시킨 후에 개방하고, 성막(2a) 후, 형분리하기 이전의 단계에서 셔터(17)를 폐쇄하는 구성으로 한다.

Description

진공성막장치 및 진공성막방법{VACUUM FILM FORMING APPARATUS AND VACUUM FILM FORMING METHOD}
본 발명은, 진공증착장치나 스퍼터링 장치 등의 진공성막장치 및 진공성막방법의 기술분야에 속하는 것이다.
일반적으로, 이 종류의 진공성막장치에 있어서는, 이것이 예를 들면 스퍼터링장치인 경우, 진공중에서, 아르곤가스를 여기하여 플라스마를 발생시켜, 이것을 성막재료가 되는 타겟에 충돌시키는 것에 의해 성막 재료의 입자를 성막처리실내에 비산시켜, 상기 비산한 입자를 성막처리실내에 배치된 워크(피성막처리부재)의 표면에 맞히는 것으로 성막되게 된다. 그리고 이러한 진공성막장치에 있어서, 워크에 성막하기 위한 성막 수단이 조립해 넣어진 제 1 금형을, 성막되는 워크가 조립해 넣어진 제 2 금형에 맞부딪쳐, 상기 맞부딪친 상태로 진공성막하도록 한 것(예를 들면 특허문헌 1)을 제창하여, 이것에 의해서, 워크의 성형과 성막이 일련의 형이동으로 이루어질 수 있도록 하여 성막성형품의 제조능률, 품질이 현저하게 향상됨과 함께, 불량발생의 대폭적인 저감이 꾀하여져 작업성의 효율을 높일 수 있게 되었다.
그런데 이것으로는, 성막처리실내를, 성막처리를 할 때마다 대기압→진공→ 대기압으로 하는 처리를 반복 실시할 필요가 있지만, 성막처리실내의 공기를 진공 펌프를 이용하여 대기압 상태로부터 진공상태로 하는데 아무래도 시간이 걸려, 작업성이 아직 충분하다고는 말할 수 없다고 하는 문제가 있다.
따라서 성막처리실을, 셔터를 사이에 두고 워크실측과 타겟실측으로 2분하고, 워크실측은 대기압→진공→대기압의 처리를 반복하지만, 타겟실측은 진공상태인 채로 유지하도록 구성하는 것을 생각할 수 있다. 그런데, 종래, 타겟의 교환을 용이하게 하기 위해 워크실측과 타겟실측을 셔터를 사이에 두고 2분하도록 한 것이 제창되어 있다(예를 들면 특허문헌 2).
특허문헌 1 : 일본특허공개공보 제 3677033호
특허문헌 2 : 일본특허공개공보 평성9-31642호
그러나 상기 셔터를 설치하고, 성막처리실을 2분하는 구성의 것은, 타겟의 교환을 위한 것으로서, 워크에의 성막처리마다 워크실측을 대기압→진공→대기압으로 처리하는 것과 같이 빈번한 셔터 개폐를 하는 것이 아니어서, 이를 위한 셔터에 대한 구체적인 구성에 대한 언급이 없는 것이다. 특히, 본 발명이 해결하고자 하는 것은, 워크실측에 대해서는, 워크의 이동이나 취출의 관계도 있어 대기압→진공→대기압이 되는 것에 대하여, 타겟실측을 진공상태로 유지할 수 있도록 셔터를 설치하는 경우, 상기 셔터장치의 확실하고 원활한 개폐와 밀폐를 할 수 있도록 할 필요가 있어, 여기에 본 발명이 해결해야 할 과제가 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명은, 상기와 같은 실정을 감안하여 이러한 과제를 해결하는 것을 목적으로 하여 창작된 것으로서, 청구항 1의 발명은, 진공성막하기 위한 타겟이 배치되는 타겟실측의 제 1 금형과, 워크가 배치되는 워크실측의 제 2 금형을 형맞춤하여 상기 워크에 성막하도록 한 진공성막장치에 있어서, 제 1 금형에는, 타겟실의 개폐를 하기 위한 셔터장치가 설치되어 있고, 상기 셔터장치는, 제 1 금형의 개구단에 지지되는 기대(基臺)와, 상기 기대에 개설(開設)되어 타겟실과 워크실을 연통하는 연통구멍의 개폐를 하는 개폐체를 구비하여 구성되고, 상기 기대는, 제 1 금형측에 지지되는 제 1 지지 플레이트와, 상기 제 1 지지 플레이트에 적층형상으로 설치되는 제 2 지지 플레이트에 의해 구성되며, 상기 개폐체는, 양 지지 플레이트의 사이에 자유롭게 이동되도록 배치되고, 개폐체와 기대와의 사이에는, 개폐체가 연통구멍의 폐쇄자세로 이동하는 과정에서 상기 개폐체를 제 2 지지 플레이트측으로 변위하도록 유도하는 유도수단이 설치되고, 개폐체를, 연통구멍의 폐쇄자세로 제 2 지지 플레이트측에 밀봉형상으로 접촉하게 하여 제 1 지지 플레이트의 플레이트면과는 이간(離間)되는 상태로 하여, 타겟실의 진공상태를 유지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 진공성막장치이다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1에 있어서, 개폐체는, 폐쇄자세로부터 개방자세로 이동하는 과정에서, 제 2 지지 플레이트에 밀봉형상으로 맞부딪쳐진 워크실의 기압을 받아 제 1 지지 플레이트의 플레이트면측으로 변위하도록 구성되어 있는 진공성막장치이다.
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청구항 3의 발명은, 진공성막하기 위한 타겟이 배치되는 타겟실측의 제 1 금형과, 워크가 배치되는 워크실측의 제 2 금형을 형맞춤한 후, 상기 워크에 성막하는 것을 연속적으로 실시하도록 한 진공성막방법에 있어서, 제 1 금형에 타겟실의 개폐를 하기 위해 설치한 셔터장치를, 상기 양 금형이 형맞춤되고 나서 성막될 때까지의 사이에는 개방자세가 되어 워크의 진공성막을 하고, 상기 진공성막 후, 다음의 형맞춤이 될 때까지의 사이에는, 폐쇄자세가 되어 타겟실을 진공상태로 유지하도록 한 것으로서, 상기 셔터장치는, 제 1 금형의 개구단에 지지되는 기대(基臺)와, 상기 기대에 개설(開設)되어 타겟실과 워크실을 연통하는 연통구멍의 개폐를 하는 개폐체를 구비하여 구성되고, 상기 기대는, 제 1 금형측에 지지되는 제 1 지지 플레이트와, 상기 제 1 지지 플레이트에 적층형상으로 설치되는 제 2 지지 플레이트에 의해 구성되며, 상기 개폐체는, 양 지지 플레이트의 사이에 자유롭게 이동되도록 배치되고, 개폐체와 기대와의 사이에는, 개폐체가 연통구멍의 폐쇄자세로 이동하는 과정에서 상기 개폐체를 제 2 지지 플레이트측으로 변위하도록 유도하는 유도수단이 설치되고, 개폐체를, 연통구멍의 폐쇄자세로 제 2 지지 플레이트측에 밀봉형상으로 접촉하게 하여 제 1 지지 플레이트의 플레이트면과는 이간(離間)되는 상태로 하여, 타겟실의 진공상태가 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 진공성막방법이다.
[발명의 효과]
청구항 1,3의 발명으로 하는 것에 의해, 타겟실을 진공상태로 유지할 수 있고, 제조시간(진공 공정 시간)의 단축, 작업성의 향상을 도모할 수 있어, 비용저감에 기여할 수 있으며, 개폐체를 원활히 개폐할 수 있다. 게다가, 개폐체의 폐쇄자세에서는, 타겟실의 밀봉성을 향상할 수 있다.
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청구항 2의 발명으로 하는 것에 의해, 개폐체의 개방작동을 원활히 실시할 수 있다.
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도 1은 성막성형체의 단면도이다.
도 2는 성막성형장치의 개략도이다.
도 3(A)∼(D)은 성막성형체를 제조하기 위한 전반의 제조공정을 나타내는 개략도이다.
도 4(A)∼(D)는 성막성형체를 제조하기 위한 중반의 제조공정을 나타내는 개략도이다.
도 5(A)∼(D)는 성막 성형체를 제조하기 위한 후반의 제조공정을 나타내는 개략도이다.
도 6(A), (B)은 각각 도 6(B)의 X-X단면도, 셔터장치의 저면도이다.
도 7(A), (B), (C)은 각각 도 7(B)의 X-X단면도, 제 1 지지 플레이트의 저면도, 도 7(B)의 Y-Y단면도이다.
도 8(A), (B), (C)은 각각 도 8(B)의 X-X단면도, 제 2 지지 플레이트의 저면도, 도 8(B)의 Y-Y단면도이다.
도 9(A), (B)는 각각 셔터의 정면도, 저면도이다.
도 10(A), (B), (C), (D)는 각각 안내체의 정면도, 연결구의 저면도, 도 10(B)의 X-X단면도, 측면도이다.
도 11(A), (B)은 각각 도 11(B)의 X-X단면도, 셔터의 개폐상태를 설명하는 주요부 확대도이다.
[부호의 설명]
1 : 성막성형체 2 : 제 1 성형체
2a : 성막 3 : 제 2 성형체
4 : 성막성형장치 5 : 가동금형
6 : 고정금형 7 : 진공성막장치
7a : 성막용 금형 8 : 가대(架臺)
13 : 셔터장치 14 : 액츄에이터
15 : 작동체 16 : 안내체
17 : 셔터 19 : 제 1 지지 플레이트
20 : 제 2 지지 플레이트 21 시일재
다음에, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면에 기초하여 설명한다. 도면중, 1은 성막성형체이며, 상기 성막성형체(1)는, 1차 사출공정으로 형(型) 형성된 제 1 성형체(2)와 제 2 성형체(3)를 2차 사출공정에 의해 일체화하여 제조되는 것으로, 그리고 1차와 2차의 사출공정과의 사이에 설치되는 성막공정에 의해 제 1 성형체 (2)(본 발명의 워크에 상당한다)에 성막(2a)이 실시되게 되며, 이 성막성형체(1)를 제조하기 위한 제조장치(4)에 대해 다음에 설명한다.
상기 제조장치(4)는, 후술하는 가동측 금형 베이스(4a)와 고정측 금형 베이스(4b)를 구비하여 구성되고, 상기 가동측 금형 베이스(4a)에는, 제 1, 제 2 성형체(2,3)를 형 형성하기 위한 형면(5a,5b)이 형표면(5c)에 형성된 성형용 금형 (5d,5e)이 각각 자유롭게 착탈되도록 설치되어 있고, 이것들에 의해서 가동금형(5)을 구성하고 있다.
한편, 고정측 금형 베이스(4b)에는, 제 1, 제 2 성형체(2,3)를 형 성형하기 위한 형면(6a,6b)이 형표면(6c)에 형성된 성형용 금형(6d,6e)과, 상기 성형용 금형 (6d,6e)의 제 1 성형용 형면(6a)에 인접하는 측에 배치되는 후술하는 진공성막장치(진공 증착이나 스퍼터링 증착 등에 의해 성막하는 진공성막장치)(7)를 장비한 성막용 금형(본 발명의 제 1 금형에 상당한다)(7a)이 일직선형상으로 배치된 상태로 자유롭게 착탈되도록 설치되어, 이들 성형용 금형(6d,6e)과 성막용 금형(7a)에 의해 고정금형(6)을 구성하고 있다.
상기 가동금형(5){가동측 금형 베이스(4a)}은, 도시하지 않는 액츄에이터를 이용하여 금형끼리의 접근분리방향의 이동이 이루어지는 가대(架臺)(8)에 설치되지만, 상기 가대(8)에는, 상기 고정금형(6)의 형면(6a, 6b), 그리고, 성막용 금형 (7a)의 배열설치방향에 대하여 동일한 방향을 향하는 가이드레일(9)이 설치되어 있고, 상기 가이드레일(9)에, 가동금형(5)이 자유롭게 이동되도록 설치되어 있고, 이것에 의해서 가동금형(5)은, 형표면(5c)을 따르는 방향(도 2에서 좌우방향)의 이동을 할 수 있게 되어 있다.
10은 가대(8)에 설치되는 이동용의 액츄에이터로서, 상기 이동용 액츄에이터 (10)는, 본 실시형태에서는 구동량(회전량) 제어를 할 수 있는 서보모터를 이용하여 구성되어 있다. 이 액츄에이터(10)의 출력축(10a)에는, 상기 가이드레일(9)과 평행상태로 배치한 나선축(11)이 멈춤부착되어 있다. 그리고 상기 나선축(11)이 나사결합하는 암나사(12a)가 형성된 작동체(12)가 가동금형(5)에 설치되어 있고, 이것에 의해서 상기 액츄에이터(10)가 정역구동하는 것에 연동하여 가동금형(5)이 가이드레일(9)에 안내된 상기 이동을 하게 되어 있다.
상기 진공성막장치(7)에는, 성막용 금형(7a)의 선단부위를 개폐하기 위한 후술하는 셔터장치(13)가 설치되어 있고, 상기 셔터장치(13)가 액츄에이터(14)의 구동에 의해서 개폐하게 되어 있다. 즉, 셔터장치(13)의 구성부재인 액츄에이터(14)에는, 형표면(6c)을 따르는 방향으로 나사축(구동축)(14a)이 돌출하고, 상기 나사축(14a)에 작동체(15)가 나사 장착되어, 액츄에이터(14)의 정역구동에 연동하여 작동체(15)가 나사축(14a)을 따라서 이동하게 되어 있다. 그리고 작동체(15)의 선단부에는 안내체(16)가 일체적으로 연결되어, 상기 안내체(16)의 선단부에 셔터(본 발명의 개폐체에 상당한다)(17)가 설치되어 있다. 그리고, 셔터장치(13)는, 셔터 (17)가 액츄에이터(14)의 상기 정역구동에 기초한 작동체(15)의 이동에 의해서 변위하는 것에 기초하여 성막용 금형(7a)의 선단 개구를 개폐하게 되어 있다.
다음에, 본 발명이 실시되는 것에 의해 제조되는 성막성형체(1)의 제조공정에 대해 도 3∼5를 이용하여 설명한다. 우선, 가동금형(5)은, 형표면(5c)이 고정금형(6)의 형표면(6c)에 대향하도록 위치한{도 3(A) 참조} 상태로부터, 고정금형(6) 방향으로 이동하여 형맞춤되어, 이 형맞춤상태로 제 1, 제 2 성형체(제 1, 제 2 워크)(2,3)가 사출성형되는 1차의 사출공정이 실행된다{도 3 (B) 참조}.
이어서 가동금형(5)이 형분리 방향으로 이동하지만, 이 때 제 1 성형체(2)는 가동금형(5)측에, 제 2 성형체(3)는 고정금형(6)측에 남도록{도 3(C) 참조} 설정되 어 있다.
그러한 후, 가동금형(5)은, 본 발명의 제 2 금형에 상당하는 제 1 성형용 금형(5d)이 성막용 금형(7a)과 대향하도록 형표면(5c)을 따르는 방향(도면에서 좌측 방향)으로 이동{도 3(D) 참조}한 후, 형맞춤방향으로 이동하여 상기 금형(5d,7a)끼리가 형맞춤된다{도 4(A) 참조}. 이 형맞춤이 될 때까지의 사이에는, 상기 셔터장치(13)를 구성하는 셔터(17)는 폐쇄자세인 채로 유지되어, 타겟실(7b)을 진공상태인 채로 유지되어 있지만, 상기 형맞춤이 된 후, 액츄에이터(14)의 구동에 기초하여 셔터(17)가 열림방향으로 이동하여 개방자세가 되어, 이것에 의해서, 셔터장치(13)는 성막용 금형(7a)의 타겟실(7b)과 제 1 성형용 금형(5d){워크실(5f)}이 연통하는 자세가 된다{도 4(B) 참조}. 그리고 이 상태로, 성막장치(7)의 실내를 진공으로 하기 위해 진공펌프(P)가 작동하여(진공 공정), 소기의 진공상태가 되어 진공성막의 조건이 구비되면, 상기 제 1 성형체(2)의 형면(6a)으로부터의 형분리면이 성막(2a)되어{성막공정, 도 4(C) 참조}, 상기 성막(2a)이 된 후, 액츄에이터(14)의 역구동에 기초하여 셔터(17)가 닫힘방향으로 이동하고, 이것에 의해서 셔터장치 (13)는 성막용 금형(7a)내를 밀폐형상으로 폐쇄한다{도 4(D) 참조}. 그리고 이 폐쇄는 다음 번의 성막공정(성막하기 위한 형맞춤공정)에 이르기까지 유지되도록 된다.
이어서 가동금형(5)이 형분리방향으로 이동하여 성막장치(7)와 형분리한{도 5(A) 참조} 후, 가동금형(5)이 형표면(5c)을 따르는 방향의 이동(도면에서 우측방향}을 하여 상기 제 1 성형체(2)와 제 2 성형체(3)가 대향한다{도 5(B) 참조}. 한 편, 제 1, 제 2 성형체(3)에 광원 등의 필요한 부재를 내장하는 경우에서는, 제 1 성형체(2)를 성막(2a)하고, 형분리시킨 단계{도 5(A)의 단계}, 혹은, 제 1, 제 2 성형체(2,3)를 대향시킨 단계{도 5(B)의 단계}에 있어서, 상기 필요한 부재장치를 장착하는 공정을 설치할 수 있다.
그리고, 상기 제 1, 제 2 성형체(2,3)가 대향한 상태로 금형끼리(5,6)를 형맞춤하고, 제 1, 제 2 성형체(2,3)끼리를 수지재(18)로 일체화하는 것에 의해, 성막성형체(1)를 제조하는 2차의 사출공정{도 5(C) 참조}이 실행되며, 그 후 가동금형(5)의 형분리방향의 이동, 성막성형체(1)의 취출{도 5(D) 참조}이 이루어져, 그러한 후, 가동금형(5)의 각 대응하는 형면(5a,6a)과 (5b,6b)끼리가 대향하도록 형표면을 따르는 방향의 이동(도면에서 좌측방향)을 하여, 이들 일련의 공정을 반복함으로써, 성막성형체(1)의 연속한 제조를 할 수 있게 되어 있으며, 이와 같이 하여 1차 성형, 성막, 그리고 2차 성형이 실행되게 되어 성막성형체(1)가 제조되도록 되어 있다.
다음에, 본 발명이 실시된 상기 진공성막장치(7)에 설치된 셔터장치(13)에 대해 상세하게 설명을 한다.
상기 셔터장치(13)는, 상술한 바와 같이, 진공성막장치(7)를 구성하는 성막용 금형(7a)의 개구단에 설치되는 것으로, 액츄에이터(14)와 작동체(15)와 안내체 (16)와, 셔터(17)를 구비하여 구성되지만, 또한, 성막용 금형(7a)의 개구단에 지지 (고정)되는 본 발명의 기대를 구비하여 구성되어 있다. 그리고, 셔터장치(13)의 기대는, 적층형상으로 배치되는 제 1, 제 2 지지 플레이트(19,20)에 의해 구성되어 있고, 이들 제 1, 제 2 지지 플레이트(19,20)에 개설(開設)된 타겟 입자 비산용의 연통구멍(19a,20a)을, 제 1, 제 2 지지 플레이트(19,20)의 사이에 자유롭게 이동되도록 배치된 셔터(17)에 의해 개폐하는 구성이 되어 있다. 그리고, 성막성형체(1)를 성형하는 과정에서, 제 1 성형용 금형(5d)은, 성막용 금형(7a)의 개구단에 배치된 셔터장치(13)의 셔터(17) 배치 바깥 둘레부에 부딪쳐져, 상기 부위를 밀봉형상으로 가리는 상태로 형맞춤되도록 설정되고, 이 상태에 있어서, 셔터장치(13)에 의해, 성막장치(7)가 내장되는 성막용 금형(7a)측의 타겟실(7b)과 제 1 성형용 금형 (5d)측의 워크실(5f)이 칸막이되어{도 4(a) 참조}, 셔터(17)가 개방자세가 되는 것에 의해, 연통구멍(19a,20a)을 통하여 타겟실(7b)과 워크실(5f)이 연통{도 4(B) 참조}하도록 구성되어 있다.
한편, 셔터장치(13)의 설명은, 이후, 도 2의 설치상태를 정면도로 하여 방향 설정한 상태에서 설명한다.
상기 제 1 지지 플레이트(19)는, 타겟실(7b)측(위쪽)에 위치하여 배치되는 플레이트이며, 대략 중앙부에 타겟 비산용의 제 1 연통구멍(19a)이 개설되어, 상기 제 1 연통구멍(19a) 바깥둘레부위에 있어서의 아래쪽면{제 2 지지 플레이트(20)측의 플레이트면}(19b)에는, 홈 깊이 H1로 설정된 직사각형형상의 제 1 오목부(19c)가 형성되어 있다. 또한, 제 1 지지 플레이트(19)의 아래 쪽(19b)에는, 제 1 오목부(19c)의 좌측{액츄에이터(14) 배치측}에 위치하고, 또한, 상기 제 1 오목부(19c)보다 더 깊은 홈형상인 홈 깊이 H2로 설정된 직사각형형상의 제 2 오목부(19d)가 형성되어 있고, 상기 제 2 오목부(19d)의 전후방향 중앙부에 위치하고, 또한, 제 2 오목부(19d)보다 깊은 홈형상의 홈 깊이 H3으로 설정된 제 3 오목부(19e)가 형성되어 있다. 또한, 제 1 오목부(19c)의 좌단 가장자리부에는, 인접하는 제 2 또는 제 3 오목부(19d,19e)와의 사이에, 좌단일수록 타겟실(7b)측으로 한쪽으로 기울어지는 좌측 경사면(19f)이 형성되고, 우단 가장자리에는, 아래쪽면(19b)과의 사이에 우단일수록 하위{제 2 지지 플레이트(20)}측으로 한쪽으로 기울어져 본 발명의 유도수단을 구성하는 유도 경사면(19g)이 형성되어 있다. 한편, 유도 경사면(19g)의 하단 가장자리에는, 수직방향을 향하는 이동규제면(19h)이 형성되어 있다.
한편, 제 2 지지 플레이트(20)는, 워크실측(5f)(아래 쪽)에 위치해서 배치되어 있고, 평판형상의 플레이트면을 갖고, 상기 제 1 연통구멍(19a)에 연통하는 제 2 연통구멍(20a)이 개설된 것으로 구성되어 있다. 그리고, 제 2 지지 플레이트 (20)를, 제 1 지지 플레이트(19)에 부딪친 형상으로 적층한 상태로서 일체화하는 것에 의해, 제 1, 제 2 지지 플레이트(19,20)의 사이에, 제 1, 제 2, 제 3 오목부 (19c,19d,19e)의 홈 깊이 H1, H2, H3에 상당하는 틈새가 형성되어 있고, 상기 틈새에, 안내체(16) 및 셔터(17)가 좌우방향의 이동이 자유로운 상태로 내장되도록 설정되어 있다.
한편, 21은 제 2 지지 플레이트(20)의 제 1 지지 플레이트(19)측의 플레이트면(위쪽면)에 오목하게 형성된 시일구멍(20b)에 배치된 제 1 시일재로서, 제 1 지지 플레이트(19)의 아래쪽면(19b)에 접촉하여 이들 사이를 밀봉하도록 설정되어 있다. 22는 상기 위쪽면에 오목하게 형성된 시일구멍(20c)에 배치된 제 2 시일재로서, 폐쇄자세의 셔터(17)의 아래쪽면에 접촉하여 이들 사이를 밀봉하도록 설정되어 있다. 또한, 23은 제 2 지지 플레이트(20)의 워크실(5f)측의 플레이트면에 오목하게 형성된 시일구멍(20d)에 배치된 제 3 시일재로서, 형맞춤된 제 1 성형용 금형(5d)의 개구 선단면에 접촉하여 이들 사이를 밀봉하도록 설정되어 있다.
상기 셔터(17)는, 제 1 오목부(19c)의 홈 깊이보다 얇은 판두께 H4를 갖고, 제 1 오목부(19c)와 대략 동형(同形)이 되는 직사각형형상의 본체부(17a)를 구비하여 구성되고, 상기 본체부(17a)가 제 1, 제 2 연통구멍(19a,20a)을 복개(폐쇄)하도록 설정되어 있다. 또한, 셔터 본체부(17a)의 좌측부에는, 개미홈형상의 오목부 (17b)가 상하 방향으로 관통형상으로 형성되어 있고, 상기 오목부(17b)에, 안내체 (16)의 우단부(16a)가 나사결합되어 일체화된 연결구(16b)가 상하방향으로 자유롭게 미끄럼운동(자유롭게 상대이동)하도록 끼워맞춤되어 있다. 그리고, 셔터(17) 및 안내체(16)는, 제 1, 제 2 지지 플레이트(19,20)의 사이에 형성되는 틈새에, 좌우 방향으로의 이동이 자유로운 상태로 수용되어, 제 1, 제 2 지지 플레이트 (19,20)의 우측방향에 위치하여 연통구멍(19a,20a)을 폐쇄하는 폐쇄자세와, 좌측방향에 위치하여 연통구멍(19a,20a)을 개방하는 개방자세로 자세가 변하도록 설정되어 있다.
또한, 셔터 본체부(17a)의 우단 가장자리부에는, 제 1 지지 플레이트(19)의 제 1 오목부(19c)의 우단 가장자리부에 형성되는 유도 경사면(19g)과 이동 규제면 (19h)에 대향하여, 우단일수록 하위로 한쪽으로 기울어지는 경사면으로 된 유도 경사면(17c), 그리고, 상기 유도 경사면(17c)의 하단 가장자리부에 위치하여 수직방향을 향하는 이동 규제면(17d)이 형성되어 있다. 또한, 셔터(17)의 오목부(17b)형 성 부위는, 본체부(17a)상면보다 위쪽으로 팽출되어 판압이 두껍게 형성되어 있어, 이것에 의해서, 본체부(17a)와 오목부(17b) 형성부위와의 사이에 위쪽 경사면(17e)이 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 셔터장치(13)에 있어서, 연통구멍(19a,20a)을 폐쇄하는 셔터(17)의 폐쇄자세에서는, 셔터 본체부(17a)는, 우단 가장자리에 형성된 유도 경사면(17c)이 제 1 지지 플레이트(19)의 유도 경사면(19g)에 접촉함과 동시에, 이동 규제면(17d)이 제 1 지지 플레이트(19)의 이동 규제면(19h)에 접촉하고, 또한, 위쪽 경사면(17e)이 제 1 지지 플레이트(19)의 좌측 경사면(19f)에 접촉하는 상태가 되고 있어, 이것에 의해서, 셔터 본체부(17a)의 아래쪽면이 제 2 지지 플레이트 (20)의 평판형상의 상면에 밀착형상으로 접촉하여, 제 2 연통구멍(20a)의 밀봉을 확실히 실시하도록 설정되어 있다.
그리고, 상기 도면 4(A)에 나타내는 바와 같이, 성막용 금형(7a)과 제 1 성형용 금형(5d)이 형맞춤되고, 셔터장치(13)에 제 1 성형용 금형(5d)이 부딪쳐진 상태에 있어서, 셔터장치(13)의 셔터(17)는 폐쇄자세가 되고 있고, 이것에 의해서, 셔터장치(13)가 성막용 금형(7a)측의 타겟실(7b)과 제 1 성형용 금형(5d)측의 워크실(5f)과의 사이를 칸막이하도록 설정되어 있다. 이 때, 제 1 성형용 금형(5d)은, 형표면(5c)이 제 2 지지 플레이트(20)에 부딪쳐지지만, 형면(5a)이 제 2 지지 플레이트(20)의 제 3 시일재(23)의 안쪽에 위치하여, 워크실(5f)의 밀봉이 이루어지도록 구성되어 있다.
상기 형맞춤된 상태로부터, 제 1 성형체(2)에 성막을 할 수 있도록 셔터(17) 를 개방자세로 자세를 변화시키지며, 이 경우에, 액츄에이터(14)를 구동시키는 것에 따라 안내체(16)가 좌측으로 강제 변위되지만, 이 때, 타겟실(7b)측은 진공상태가 되어 있고, 워크실(5f)측은 대기압 상태가 되어 있다. 이 때문에, 셔터 본체 (17a)는 타겟실(7b)측으로 압압되어 있고, 셔터 본체(17a)는, 좌측으로의 강제 변위에 따라서, 우단측의 유도 경사면(17c)이 제 1 지지 플레이트 유도 경사면(19g)을 따르는 상태로 제 1 오목부(19c)의 저면, 즉, 제 1 연통구멍(19a)의 구멍가장자리에 꽉 눌러지도록 설정되어 있으며, 셔터 본체(17a)는, 연결구(16b)에 대해서 제 1 지지 플레이트(19)측으로 변위하고, 제 1 지지 플레이트(19)의 제 1 오목부(19c)를 따르는 개방 작동이 이루어지도록 설정되어 있다. 이 때, 제 1 지지 플레이트 제 1 오목부(19c)의 좌측에는, 제 1 오목부(19c)보다, 깊은 홈형상의 제 2 오목부 (19d)가 형성되어 있기 때문에, 셔터 본체부(17a)는, 제 1, 제 2 지지 플레이트 (19,20)와의 접촉면적이 작은 상태로 개방작동을 실시할 수 있도록 설정되어 있다. 그리고, 셔터장치(13)는, 도 4(B), (C), 혹은, 도 11의 가상선으로 나타내는 바와 같이, 셔터(17)가 개방자세가 되는 것에 의해, 타겟실(7b)과 워크실(5f)이 연통 상태로 되도록 설정되어 있다.
한편, 20e는, 연통구멍(20a)의 둘레가장자리부에 복수 내장되어, 셔터 본체부(17a)를 제 1 지지 플레이트(19)측에 압압하는 가압수단이다.
이것에 대해, 성막공정{도 4(C)}이 종료되어, 셔터장치(13)를 폐쇄하는 경우에서는, 타겟실(7b)과 워크실(5f)이 양자 모두 진공상태가 되어 있다. 이 경우에서는, 셔터 본체(17a)에 대해서 기압차에 의한 부하가 작용하는 일은 없고, 액츄에 이터(14)의 구동에 수반하는 안내체(16)의 우측으로의 변위에 의해 셔터 본체(17a)가 연통구멍(19a,20a)을 폐쇄하지만, 이 경우에, 셔터 본체(17a)는, 우단 가장자리의 유도 경사면(17c)이 제 1 지지 플레이트(19)의 유도 경사면(19g)에 이를 때까지의 사이는, 셔터 본체부(17a)의 양측에 기압차가 없고, 셔터 본체부(17a)는 제 1 지지 플레이트(19)를 따라서 우측으로 변위하고, 셔터측 유도 경사면(17c)의 선단 가장자리가 제 2 지지 플레이트측 유도 경사면(19g)에 달함으로써, 상기 제 2 지지 플레이트측 유도 경사면(19g)의 유도를 받도록 설정되어 있다. 그리고, 이 상태가 되면, 셔터 본체부(17a)는, 우측으로의 변위와 함께 가압수단(20e)에 저항하여 아래쪽방향으로의 변위가 이루어지도록 설정되어 유도 경사면(17c,19c)끼리, 및, 이동 규제면(17d,19h)끼리가 서로 부딪치는 상태가 될 때까지 우측으로의 이동이 이루어짐으로써, 셔터 본체부(17a)의 이동 규제가 이루어진 폐쇄자세가 되도록 설정되어 있다. 그리고, 이 상태에서는, 셔터 본체부(17a)가 제 2 지지 플레이트(20)측에 꽉 눌러져 있는 밀착형상의 밀봉이 이루어지고 있고, 도 5(A)에 나타내는 바와 같이, 제 2 지지 플레이트(20)에 부딪쳐져 있는 제 1 성형용 금형(5d)이 형분리한 상태가 되어도, 타겟실(7b)이 밀봉되어, 진공상태를 유지할 수 있도록 구성되어 있다.
서술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시형태에 있어서, 성막성형체(1)는, 제 1, 제 2 성형체(2,3)를 성형하는 1차의 사출공정, 제 1 성형체(2)의 성막공정, 그리고 제 1, 제 2 성형체(2,3)를 일체화하는 2차의 사출공정을 거치는 것에 의해 제조되지만, 이것에서는, 제 1 성형체(2)에 성막을 하는 경우에 형맞춤 되는 성막 용 금형(7a)과 제 1 성형용 금형(5d)과의 사이에 셔터장치(13)가 설치되어, 진공성막공정을 실시할 때만 타겟실(7b)과 워크실(5f)을 연통하도록 하여, 타겟실(7b)측을 진공상태로 유지할 수 있도록 하고 있다. 이 결과, 제 1 성형체(2)를 진공성막하기 위해서, 제 1 성형용 금형(5d)을 성막용 금형(7a)에 형맞춤하고, 타겟실(7b)과 워크실(5f)과의 양자를 연통시킨 상태로 한 후, 이들 양 실(7b,5f)을 진공상태로 하는 공정(진공공정)에 있어서, 타겟실(7b)은 진공상태로 유지되고 있으므로, 워크실(5f)측의 진공을 도모하는데 필요한 분만큼 진공펌프(P)를 작동시키면 충분하며, 종래와 같이 타겟실(7b), 워크실(5f)과의 양자를 대기압→진공→대기압의 처리를 실시할 필요가 없고, 제조시간(진공공정시간)의 단축을 도모할 수 있어, 작업성을 향상할 뿐만이 아니라, 비용저감에 기여할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 것에 있어서는, 셔터장치(13)는, 기대로서 제 1, 제 2 지지 플레이트(19,20)를 이용하고, 이들 양 플레이트(19,20)의 사이에 배치한 셔터 (17)가 개폐 작동하는 구성이 되어 있다. 그리고, 셔터(17)의 폐쇄자세에서는, 워크실(5f)측으로서, 접촉면적이 큰 제 2 지지 플레이트(20)의 평판형상의 하면에 꽉 누르도록 폐쇄할 수 있으므로, 타겟실(7b)의 밀봉성을 높일 수 있고, 타겟실(7b)의 진공상태의 유지를 확실히 확보할 수 있다.
그리고, 셔터장치(13)의 셔터(17)를 폐쇄자세로부터 개방자세로 하는 경우에서는, 액츄에이터(14)의 구동이 이루어져 셔터 본체부(17a)를 좌측으로 변위시키는 것에 기초하여, 접촉면적이 큰 제 2 지지 플레이트(20)측으로 변위하여 타겟실(7b)을 진공상태로 밀봉하고 있는 셔터 본체부(17a)에 대해서 워크실(5f)측의 대기압이 작용하여, 좌측으로의 변위와 동시에 유도 경사면(17c,19g)의 유도에 기초하여 제 1 지지 플레이트(19)측으로 밀어낼(변위시킬) 수 있다. 이 결과, 셔터(17)는, 폐쇄하고 있는 상태에서는, 제 2 지지 플레이트(20)에 밀착하여 높은 밀봉성을 확보할 수 있는 것이면서, 셔터(17)를 개방하는 경우에서는, 접촉면적이 작은 제 1 지지 플레이트(19)측으로 변위하고, 상기 제 1 지지 플레이트(19)에 따른 원활한 개방작동을 실시할 수 있어 조작성이 뛰어난 셔터장치(13)로 할 수 있다.
또한, 이것에서는, 제 1 성형용 금형(5d)을, 셔터장치(13)가 설치된 성막용 금형(7a)에 형맞춤한 상태로 셔터장치(13)의 셔터(17)를 개방하여, 제 1성형체(2)에 성막(2a)을 실시한 후에는, 제 1 성형용 금형(5d)이 성막용 금형(7a)으로부터 형분리하기 이전의 단계에서, 셔터(17)를 폐쇄자세로 하는 구성으로 했으므로, 셔터(17)로 폐쇄된 타겟실(7b)측을, 항상 진공상태로 유지할 수 있고, 반복하여 실시하는 성막공정마다, 타겟실(7b)과 워크실(5f)과의 양 실을 진공으로 할 필요가 없어, 제조시간의 단축, 작업성의 향상을 도모할 수 있고, 비용저감에도 기여할 수 있다.
본 발명은, 진공증착장치나 스퍼터링 장치 등의 진공성막장치 및 진공성막방법에 유용하며, 제 1 성형체를 진공성막하는 경우에 형맞춤되는 제 1 성형 금형과 성막용 금형과의 사이에 셔터장치를 설치하고 있기 때문에, 타겟실의 밀봉성을 높일 수 있고, 또한, 타겟실의 진공상태의 유지를 확실히 확보할 수 있다. 또한, 타겟실과 워크실과의 양자를 연통시킨 상태로 한 후의 진공공정에 있어서, 타겟실은 진공상태로 유지되고 있으므로, 워크실측의 진공을 도모하는데 필요한 분만큼 진공펌프를 작동시키면 충분하여, 반복성막공정을 실시하는 경우이더라도, 진공공정시간의 단축을 도모할 수 있어 작업성을 향상할 뿐만이 아니라, 비용저감에 기여할 수 있다.

Claims (6)

  1. 진공성막하기 위한 타겟이 배치되는 타겟실측의 제 1 금형과, 워크가 배치되는 워크실측의 제 2 금형을 형맞춤시켜 상기 워크에 성막하도록 한 진공성막장치에 있어서, 제 1 금형에는, 타겟실의 개폐를 하기 위한 셔터장치가 설치되어 있고,
    상기 셔터장치는, 제 1 금형의 개구단에 지지되는 기대(基臺)와, 상기 기대에 개설(開設)되어 타겟실과 워크실을 연통하는 연통구멍의 개폐를 하는 개폐체를 구비하여 구성되고,
    상기 기대는, 제 1 금형측에 지지되는 제 1 지지 플레이트와, 상기 제 1 지지 플레이트에 적층형상으로 설치되는 제 2 지지 플레이트에 의해 구성되며, 상기 개폐체는, 양 지지 플레이트의 사이에 자유롭게 이동되도록 배치되고,
    개폐체와 기대와의 사이에는, 개폐체가 연통구멍의 폐쇄자세로 이동하는 과정에서 상기 개폐체를 제 2 지지 플레이트측으로 변위하도록 유도하는 유도수단이 설치되고, 개폐체를, 연통구멍의 폐쇄자세로 제 2 지지 플레이트측에 밀봉형상으로 접촉하게 하여 제 1 지지 플레이트의 플레이트면과는 이간(離間)되는 상태로 하여, 타겟실의 진공상태를 유지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 진공성막장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 개폐체는, 폐쇄자세로부터 개방자세로 이동하는 과정에서, 제 2 지지 플레이트에 밀봉형상으로 부딪쳐진 워크실의 기압을 받아 제 1 지지 플레이트의 플레이트면측으로 변위하도록 구성되어 있는 진공성막장치.
  3. 진공성막하기 위한 타겟이 배치되는 타겟실측의 제 1 금형과, 워크가 배치되는 워크실측의 제 2 금형을 형맞춤시킨 후, 상기 워크에 성막하는 것을 연속적으로 실시하도록 한 진공성막방법에 있어서, 제 1 금형에 타겟실의 개폐를 하기 위해 설치한 셔터장치를, 상기 양 금형이 형맞춤되고 나서 성막될 때까지의 사이 개방자세가 되어 워크의 진공성막을 하고, 상기 진공성막 후, 다음의 형맞춤이 될 때까지의 사이, 폐쇄자세가 되어 타겟실을 진공상태로 유지하도록 한 것으로서,
    상기 셔터장치는, 제 1 금형의 개구단에 지지되는 기대(基臺)와, 상기 기대에 개설(開設)되어 타겟실과 워크실을 연통하는 연통구멍의 개폐를 하는 개폐체를 구비하여 구성되고,
    상기 기대는, 제 1 금형측에 지지되는 제 1 지지 플레이트와, 상기 제 1 지지 플레이트에 적층형상으로 설치되는 제 2 지지 플레이트에 의해 구성되며, 상기 개폐체는, 양 지지 플레이트의 사이에 자유롭게 이동되도록 배치되고,
    개폐체와 기대와의 사이에는, 개폐체가 연통구멍의 폐쇄자세로 이동하는 과정에서 상기 개폐체를 제 2 지지 플레이트측으로 변위하도록 유도하는 유도수단이 설치되고, 개폐체를, 연통구멍의 폐쇄자세로 제 2 지지 플레이트측에 밀봉형상으로 접촉하게 하여 제 1 지지 플레이트의 플레이트면과는 이간(離間)되는 상태로 하여, 타겟실의 진공상태가 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 진공성막방법.
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