TWI557349B - Film forming device - Google Patents

Description

成膜裝置

本發明係有關一種具備真空腔室的開閉機構的成膜裝置。

以往，作為具備開閉真空腔室之開閉機構之成膜裝置，已知有專利文獻1中記載者。專利文獻1的成膜裝置的開閉機構具備，用於堵住用於搬入或搬出基板之真空腔室的孔部之閥體、藉由閥體按壓來密封孔部之O型環、以及為了孔部的開閉而移動閥體之一個缸體。此缸體的端部直接連接於閥體。

專利文獻1：日本特開平06-338469號公報

如上所述的成膜裝置的開閉機構中產生，閥體內只有連接有缸體的端部之部份的按壓力增強，從而由閥體產生之O型環的按壓力變得不均勻之問題。其中，可以想到設置沿閥體的長邊方向延伸之棒狀構件，使該棒狀構件與閥 體連接，並且對棒狀構件的端部賦予旋轉驅動力之機構。但是，即使適用該結構，在棒狀構件的一端側與另一端側之間亦會產生扭曲，因扭曲的影響，由閥體產生之按壓力仍變得不均勻。因此，從以往一直要求抑制由閥體產生之按壓力變得不均勻。

本發明是為了解決這種問題而完成的，其目的在於提供一種可抑制由閥體產生之按壓力變得不均勻的成膜裝置。

本發明之成膜裝置為使成膜材料的粒子附著於成膜對象物的成膜裝置，其具備：真空腔室，具有用於搬入或搬出成膜對象物之孔部；閥體，可在關閉孔部之位置和不與經由孔部搬入或搬出之成膜對象物干擾的位置之間移動，且沿長邊方向延伸；管狀構件，沿閥體的長邊方向延伸而連接於閥體；棒狀構件，至少一部份進入到管狀構件的內部，在閥體的長邊方向的中央位置，緊固於管狀構件；以及旋轉驅動部，對棒狀構件賦予旋轉驅動力。

本發明之成膜裝置具備：管狀構件，沿閥體的長邊方向延伸而連接於閥體；棒狀構件，至少一部份進入到管狀構件的內部；以及旋轉驅動部，對棒狀構件賦予旋轉驅動力。並且，棒狀構件在閥體的長邊方向上的中央位置緊固於管狀構件。因此，由旋轉驅動部賦予棒狀構件之旋轉驅動力在閥體的長邊方向上的中央位置經由該棒狀構件傳遞 給管狀構件。因此，該旋轉驅動力經由沿閥體的長邊方向延伸之管狀構件，向長邊方向的兩側均衡地傳遞給閥體。藉此，抑制由閥體產生之按壓力不均勻之問題。

本發明之成膜裝置在真空腔室的內部，還可以具備可旋轉地支撐棒狀構件的第1軸承部。第1軸承部在真空腔室的內部即向閥體傳遞荷載之管狀構件附近可支撐棒狀構件。因此，支撐閥體的按壓反作用力時，可抑制向棒狀構件施加較大的彎曲應力。藉此，可抑制為了確保剛性而棒狀構件的直徑變大的問題。

本發明之成膜裝置中，管狀構件沿閥體的長邊方向被分割，棒狀構件進入到被分割之管狀構件彼此之間，並可以設置可旋轉地支撐棒狀構件之第2軸承部。藉此，即使在閥體的長邊方向上的中央位置亦能夠以第2軸承部支撐棒狀構件。因此，即使閥體因成膜對象物變大而變大，亦可抑制為了確保剛性而棒狀構件的直徑變大的問題。

根據本發明可抑制由閥體產生之按壓力變得不均勻之問題。

1‧‧‧開閉機構

3、203、303‧‧‧旋轉軸部

4‧‧‧旋轉驅動部

9、209、309‧‧‧閥體

31、231、331‧‧‧扭桿(棒狀構件)

32、232、332‧‧‧交叉管(管狀構件)

41、341‧‧‧內側旋轉軸承部(第1軸承部)

100、200、300‧‧‧成膜裝置

150‧‧‧真空腔室

151‧‧‧孔部

382‧‧‧中央位置旋轉軸承部(第2軸承部)

第1圖係表示本發明的各實施形態之成膜裝置的整體結構之基本結構圖。

第2圖係本發明的第1實施形態之成膜裝置的剖面 圖，及沿第1圖所示之II-II線之剖面圖。

第3圖係模式表示本發明的第1實施形態之開閉機構之示意圖。

第4圖係沿第2圖所示之IV-IV線之剖面圖。

第5圖係從箭頭V觀察第2圖所示之開閉機構之圖。

第6圖係第2圖中以E1表示之部份的放大圖。

第7圖係第2圖中以E2表示之部份的放大圖。

第8圖係本發明的第2實施形態之成膜裝置的剖面圖，及對應第2圖之圖。

第9圖係模式表示本發明的第2實施形態之開閉機構之示意圖。

第10圖係本發明的第3實施形態之成膜裝置的剖面圖，及沿第1圖所示之X-X線之剖面圖。

第11圖係模式表示本發明第3實施形態之開閉機構之示意圖。

第12圖係第10圖中以E3表示之部份的擴大圖。

以下，參閱附圖對本發明的成膜裝置的一實施形態進行詳細說明。另外，在附圖說明中對相同的要件附加相同的符號，並省略重複說明。

[第1實施形態]

第1圖係表示本實施形態之成膜裝置100的整體結構 之基本結構圖。第1圖所示之成膜裝置100係用於對作為成膜對象物之基板101(例如玻璃基板)實施成膜等處理者。成膜裝置100為以例如RPD法(反應性電漿蒸鍍法)進行成膜之裝置。成膜裝置100具備生成電漿之電漿槍，利用生成之電漿使成膜材料(蒸鍍源140)離子化，且藉由使成膜材料的粒子附著於基板101的表面而進行成膜。為了方便說明，第1圖中示出XYZ座標系。Y軸方向為傳送基板101之方向。Z軸方向表示上下方向，本實施形態中為基板101與蒸鍍源140相對之方向。X軸方向為與Y軸方向及Z軸方向正交之方向。另外，第1實施形態中例示有以基板101的板厚方向呈略鉛垂方向之方式基板101配置於真空容器內而被傳送之所謂臥式成膜裝置。但是，後述之第3實施形態所示之例中亦可為以基板101的板厚方向呈水平方向的方式，在使基板101直立或使其從直立的狀態開始傾斜的狀態下，基板101配置於真空腔室內而被傳送之所謂立式成膜裝置。此時，臥式成膜裝置相比，X軸與Z軸互換，在X軸方向上基板101與蒸鍍源140相對。

成膜裝置100具備裝載鎖定腔室121、緩衝腔室122、成膜腔室123、緩衝腔室124、裝載鎖定腔室125。這些腔室121~125以此順序並排配置。所有的腔室121~125構成為真空腔室150，腔室121~125的出入口設置有本實施形態之開閉機構1。成膜裝置100亦可以為排列有複數個緩衝腔室122、124和成膜腔室123之結構。另 外，成膜裝置100亦可以一體形成有這些真空腔室。

各真空腔室121~125連接有用於將內部設為適當的壓力之真空泵(未圖示)。另外，各真空腔室121~125中設置有用於監視腔室內壓力之真空儀(未圖示)。各腔室121~125中連通有與真空泵連接之真空排氣管，此真空排氣管上設置有真空儀。

接著，參閱第2圖~第7圖對本實施形態之真空腔室150(各腔室121~125)的開閉機構1的結構進行詳細的說明。第2圖係沿第1圖所示之II-II線的剖面圖。第3圖係模式表示本實施形態之開閉機構1之示意圖。第4圖係沿第2圖所示之IV-IV線之剖面圖。第5圖係從箭頭V觀察第2圖所示之開閉機構1之圖。第6圖係第2圖中以E1表示之部份的放大圖。第7圖係第2圖中以E2表示之部份的放大圖。另外，雖然第4圖以及第5圖中示出了打開閥體9之狀態，但為了明確結構，第2圖表示用閥體9關閉孔部151之狀態。真空腔室150具有用於搬入或搬出基板101之孔部151。如第4圖所示，孔部151形成於基板101的傳送方向上的各真空腔室150的端壁部150a。孔部151由貫穿端壁部150a，並沿X軸方向延伸之狹縫狀的貫穿孔構成，且形成為基板101以及支撐該基板101之傳送托盤可通過的大小。一個真空腔室150的端壁部150a和鄰接的其他真空腔室150的端壁部150a配置成相互接觸。一個真空腔室150的端壁部150a的孔部151形成於與鄰接的其他真空腔室150的端壁部150a的孔部 151對應的位置以及形成為與其對應的大小，且相互連通。

開閉機構1構成為可切換該孔部151的開閉。開閉機構1具備開閉孔部151之開閉部2、可旋轉地支撐開閉部2之旋轉軸部3、以及對旋轉軸部3賦予旋轉力之旋轉驅動部4。本實施形態之開閉機構1為所謂擋板式腔室門。

如第2圖以及第4圖所示，旋轉軸部3在真空腔室150內沿與孔部151的延伸方向相同的方向延伸。旋轉軸部3在Z軸方向上配置於真空腔室150的上壁部150b與孔部151之間，以從形成有孔部151之端壁部150a分離的狀態設置。旋轉軸部3被固定於端壁部150a之軸承支架6可旋轉地支撐。另外，旋轉軸部3的一個端部3a貫穿真空腔室150的側壁部150c而延伸至真空腔室150的外側。旋轉軸部3中，向真空腔室150的外側延伸之部份被軸承7可旋轉地支撐。旋轉軸部3的另一個端部3b被真空腔室150的側壁部150d支撐(參閱第2圖)。另外，本實施形態中，雖然旋轉軸3設置於上壁部150b附近，但亦可以靠近下壁部150e設置。另外，由於下壁部150e側配置有用於傳送基板101之傳送機構(傳送輥)等，因此藉由靠近上壁部150b設置旋轉軸部3就可防止與傳送機構的干擾。另外，本實施形態中，由於旋轉驅動部4設置於真空腔室150的側壁部150c側，所以雖然旋轉軸部3的其中一個端部3a從側壁部150c向外側延伸，但是亦可以將旋轉驅動部4設置於側壁部150d側，此 時，旋轉軸部3的另一個端部3b從側壁部150d向外側延伸。另外，對於旋轉軸部3的詳細的結構如後述。

如第2圖以及第4圖所示，開閉部2具備安裝於旋轉軸部3的臂8(8A~8D)、對孔部151進行開閉之閥體9、以及設置於閥體9的密封面9a之密封構件11。在旋轉軸部3的延伸方向上以預定的間隔設置有複數個臂8。本實施形態中，如第2圖所示設置有4個臂8但並不特別限定數量。臂8從旋轉軸部3沿徑向延伸並以前端8a側支撐閥體9。藉此，旋轉軸部3經由臂8連結於閥體9。

閥體9可隨著旋轉軸部3的旋轉移動。閥體9可在關閉孔部151的第1位置P1與開放孔部151的第2位置P2之間移動。第4圖中，以雙點虛線表示之閥體9的位置相當於第1位置P1，以實線表示之閥體9的位置相當於第2位置P2。第2圖中，配置於第1位置P1之狀態的閥體9以實線表示。另外，第2位置P2只要是不與搬入/搬出閥體9之基板101(以及用於該搬入/搬出之傳送托盤等機構)干擾的位置，設定在哪裏都可以。如第4圖所示，本實施形態中，將閥體9從第1位置P1以旋轉軸部3為中心大致旋轉90°的位置設定為第2位置P2。但是，只要閥體9在第2位置P2不與基板101干擾亦可以不為大致90°。將基板傳送方向(Y軸方向)上的孔部151的延長線上的空間作為傳送空間CE時，第2位置P2中的閥體9配置在比傳送空間CE更靠外側的位置。

閥體9沿孔部151的延伸方向延伸，為具有長邊方向 的長條形狀。閥體9配置於第1位置P1時，形成為從基板傳送方向(Y軸方向)上觀察時，由與端壁部150a相對之面即密封面9a完全覆蓋孔部151整體的形狀及大小(參閱第2圖)。並且，閥體9為大致梯形的剖面形狀，下底側的面構成為密封面9a，以上底側的面9b支撐於臂8(參閱第4圖)。另外，閥體9從第2位置P2向第1位置P1移動而按壓閥體9時，臂8以容許稍微的鬆動的狀態支撐閥體9，以使後述之密封構件11(O型環)可藉由閥體9與端壁部150a平行地碰撞而被均勻地破碎來可靠地關閉孔部151。

密封構件11由嵌入到在閥體9的密封面9a上設置之槽部12之O型環構成。閥體9配置於第1位置P1時，密封構件11以與端壁部150a的孔部151周邊的邊緣部152接觸之狀態，藉由閥體9的按壓來密封孔部151。從Y軸方向觀察時(第2圖所示之狀態)，密封構件11設置為包圍孔部151全周。另外，只要是可密封孔部151之構件，密封構件11可以適用任意構件，亦可以是覆蓋孔部151整體的彈性體的板材。

如第2圖以及第5圖所示，旋轉驅動部4具備連結於旋轉軸部3的操縱桿21，以及為了開閉孔部151而使閥體9移動之缸體22。在第5圖中，閥體9配置於第2位置P2時的操縱桿21以及缸體22的狀態用實線表示，閥體9配置於第1位置P1時的操縱桿21以及缸體22的狀態用雙點虛線表示。另外，真空腔室150的下側設置有框 架體160。框架體160具備沿Y軸方向延伸之框架161、沿Z軸方向延伸之框架162、沿X軸方向延伸之框架163。操縱桿21、缸體22、以及框架161、162在X軸方向配置在大致相同的位置(參閱第2圖)。

操縱桿21為從旋轉軸部3向徑向延伸之構件。操縱桿21的基端側設置有安裝於旋轉軸部3的圓筒狀的連結構件26。藉由旋轉軸部3插入於連結構件26，操縱桿21與旋轉軸部3連結，與該旋轉軸部3一同旋轉。操縱桿21向與開閉部2的臂8延伸之方向不同的方向延伸。並且，從旋轉軸部3的延伸方向(X軸方向)觀察，操縱桿21由向一個方向延伸之板狀構件構成(參閱第5圖)。

缸體22經由操縱桿21使旋轉軸部3旋轉大致90°來使閥體9從第1位置P1向第2位置P2，或者從第2位置P2向第1位置P1移動。本實施形態中，作為缸體22適用由桿27以及筒體28構成之氣缸。另外，作為缸體22亦可以適用液壓式或電氣式缸體。缸體22連接於操縱桿21的前端側。具體而言，缸體22的桿27的前端的接頭部27a藉由沿X軸方向延伸之銷可旋轉地連接於操縱桿21的前端部。另一方面，缸體22的筒體28的前端的接頭部28a藉由沿X軸方向延伸之銷可旋轉地連接於設置於沿框架體160的Z軸方向延伸之框架162的側面的支架29。另外，缸體22從支架29向操縱桿21相對於Z軸大致平行地延伸。藉由缸體22的桿27從筒體28向Z軸正方向延伸，朝向第5圖所示之方向D3操縱桿21亦被擠出 到Z軸正方向，藉此旋轉軸部3旋轉。

接著，參閱第2圖、第3圖、第6圖以及第7圖對旋轉軸部3的結構進行詳細的說明。如第2圖以及第3圖所示，旋轉軸部3具備扭桿(棒狀構件)31、交叉管(管狀構件)32、以及交叉管座33。另外，旋轉軸部3具有在交叉管32內緊固扭桿31和交叉管32之緊固部34、在交叉管32的其中一個端部32a支撐扭桿31之支撐軸承部36、以及在交叉管32中的另一個端部32b可旋轉地支撐交叉管座33之旋轉軸承部37。

另外，成膜裝置100的開閉機構1具備在真空腔室150的外部可旋轉地支撐旋轉軸部3的扭桿31之外側旋轉軸承部38、將交叉管座33固定於真空腔室150之固定支撐部39、在真空腔室150內部可旋轉地支撐扭桿31之內側旋轉軸承部(第1軸承部)41、以及在真空腔室150內部支撐交叉管座33之內側支撐軸承部42。

如第2圖所示，交叉管32為沿閥體9的長邊方向D1(平行於X軸方向)延伸之管狀構件，並設置成與閥體9平行地排列。閥體9在長邊方向D1以預定的間隔設置有複數個(本實施形態為4個)臂8A~8D，各臂8A~8D固定於交叉管32的外周面。藉此，交叉管32經由臂8A~8D連接於閥體9。

另外，並沒有特別限定臂8A~8D相對於閥體9的固定位置，但臂8A~8D相對於閥體9以大致等間隔配置。配置於最靠側壁部150d側之臂8A配置於從閥體9的側壁 部150d側的端部9c向中央位置側分離之位置。配置於最靠側壁部150c側的臂8D配置於從閥體9的側壁部150c側的端部9d向中央位置側分離之位置。其中，閥體9的“中央位置”為包含閥體9的長邊方向D1上的中心線CL之該中心線CL附近的區域。中心線CL側的臂8B以及臂8C被配置成夾著閥體9的中央位置。交叉管32被配置成長邊方向D1上的中心線與閥體9的中心線CL大致一致。旋轉驅動部4側的交叉管32的一個端部32a配置於閥體9的端部9d和臂8D之間的位置即靠近臂8D的位置(相比臂8D延伸一個量左右的支撐軸承部36之位置)。藉此，在交叉管32的端部32a與真空腔室150的側壁部150c之間設置有預定大小的間隔。相反側的交叉管32的另一個端部32b配置於閥體9的端部9c與臂8A之間的位置即靠近臂8A的位置(相比臂8A延伸一個量左右的旋轉軸承部37之位置)。藉此，在交叉管32的端部32b與真空腔室150的側壁部150d之間設置預定大小的間隔。但是，交叉管32的端部32a、32b的位置並不限定為上述的位置。

扭桿31配置成與交叉管32中心軸線大致一致，且為沿閥體9的長邊方向D1延伸之圓柱狀的棒狀構件。扭桿31為用於將來自旋轉驅動部4的旋轉驅動力傳遞到交叉管32之構件。扭桿31從旋轉驅動部4向真空腔室150內延伸，且從端部32a側進入到交叉管32內部，端部31b延伸至閥體9的中央位置。扭桿31的端部31b比閥體9 的中心線CL稍微向閥體9的端部9c側延伸。在扭桿31的旋轉驅動部4側的端部31a藉由鍵以及鍵槽的結構安裝有連結構件26。扭桿31的外徑不是恆定的，而是藉由長邊方向D1的位置設定成對應各部份適當的外徑。但是，進入到交叉管32內的部份中的扭桿31的外徑設定成為了避免在緊固部34以外的部份將旋轉驅動力傳遞到交叉管32，在扭桿31的外周面與交叉管32的內周面之間形成稍微的間隙(亦即，以使不會成為扭桿31壓入交叉管32的狀態)。

交叉管座33配置成與交叉管32以及扭桿31中心軸線大致一致，且為沿閥體9的長邊方向D1延伸之圓柱狀的棒狀構件。交叉管座33為用於支撐交叉管32的旋轉之構件，交叉管座33本身固定於真空腔室150，且構成為無法旋轉。交叉管座33從真空腔室150的側壁部150d向真空腔室150內延伸，且從端部32b側進入到交叉管32的內部。交叉管座33的端部33a以可支撐旋轉軸承部37的程度配置於交叉管32內。

另外，在交叉管32的內部空間，扭桿31的端部31b與交叉管座33的端部33a之間設置有從內側支撐交叉管32之交叉管座44。藉由交叉管座44的在長邊方向D1上的兩端側外徑擴大的擴大部44a與交叉管32的內周面接觸而被固定(參閱第6圖以及第7圖)，隨著交叉管32的旋轉而旋轉。

如第2圖以及第7圖所示，緊固部34在閥體9的中 央位置將扭桿31的端部31b緊固於交叉管32的內周面。具體而言，緊固部34由形成於交叉管32的中央位置之剖面矩形狀的矩形孔部46、以及設置於扭桿31的端部31b側且插入於矩形孔部46的剖面矩形狀的角柱部47構成。扭桿31的角柱部47的四方的平面47a與交叉管32的矩形孔部46的平面狀的內周面46a接觸，藉此扭桿31經由緊固部34將旋轉驅動力傳遞到交叉管32(參閱第4圖)。角柱部47僅形成於扭桿31的端部31b側的一部份上，矩形孔部46僅形成於交叉管32的中央位置上。另外，緊固部34中的緊固結構並不限定為基於矩形孔部46以及角柱部47之緊固結構，亦可以採用基於鍵以及鍵槽之緊固構造、基於鋸齒之緊固結構、以及基於花鍵之緊固結構等。

如第2圖以及第6圖所示，旋轉軸承部37在交叉管32另一個端部32b中可旋轉地支撐交叉管座33的端部33a。旋轉軸承部37藉由將滾針軸承51配置於交叉管32的端部32b側的內周面而構成。但是，只要交叉管32能夠以交叉管座33為軸旋轉，旋轉軸承部37就不限定為滾針軸承51，亦可以適用滑動軸承等其他軸承。

如第2圖所示，支撐軸承部36在交叉管32的一個端部32a支撐扭桿31。支撐軸承部36在扭桿31的旋轉驅動力未傳達到交叉管32之狀態下徑向支撐扭桿31。藉由在交叉管32的端部32a側的內周面配置與如第6圖所示之旋轉軸承部37相同的滾針軸承51而構成旋轉軸承部 37。但是，只要無需傳遞旋轉驅動力就能徑向支撐扭桿31，支撐軸承部36就不限定為滾針軸承51，例如亦可以適用滑動軸承等其他軸承。另外，支撐軸承部36無需在扭桿31可相對於交叉管32旋轉之狀態下支撐，例如，亦可以在交叉管32的內周面設置圓筒狀的襯墊，在襯墊的內周面支撐扭桿31的外周面。

外側旋轉軸承部38在真空腔室150的外部可旋轉地支撐在扭桿31內向比真空腔室150的側壁部150c更靠外側延伸之部份。外側旋轉軸承部38由設置於真空腔室150的側壁部150c的外面側之軸承7構成。軸承7具備滾珠軸承，並且還具備用於確保氣密性之真空旋轉密封件。但是，只要扭桿31可旋轉，則外側旋轉軸承部38就不限定為滾珠軸承，亦可以適用交叉軸承等其他軸承。

固定支撐部39將交叉管座33在端部33b側固定支撐於真空腔室150的側壁部150d。固定支撐部39以由真空腔室150的壁部產生之支撐力支撐交叉管32(以及作用於交叉管32的閥體9以及旋轉軸部3整體的荷載)。固定支撐部39將板構件52固定於貫穿真空腔室150的側壁部150d之交叉管座33的端部33b，且藉由將該板構件52以螺栓等固定在真空腔室150的側壁部150d而構成。板構件52與側壁部150d之間由O型環等確保氣密性。另外，固定支撐部39，只要可將交叉管座33固定支撐為無法旋轉，就不限定固定方法。

如第2圖以及第6圖所示，內側支撐軸承部42在真 空腔室150的內部中的與旋轉軸承部37鄰接之位置支撐交叉管座33。內側支撐軸承部42以由真空腔室150的壁部產生之支撐力在徑向支撐交叉管座33(以及作用於交叉管座33之閥體9以及旋轉軸部3整體的荷載，以閥體9關閉孔部151時的按壓反作用力)。內側支撐軸承部42由軸承托架6構成，前述軸承托架具備固定於真空腔室150的端壁部150a之固定部6a、以及插通支撐交叉管座33的軸支撐部6b(參閱第6圖以及第4圖)。在軸承托架6的軸支撐部6b的內周面配置有滾針軸承53。軸承托架6的軸支撐部6b配置於側壁部150d與交叉管32的端部32b之間且靠近交叉管32的位置。軸支撐部6b與交叉管32的端部32b之間設置有互不干擾程度的間隙。軸承托架6配置於與交叉管32、閥體9以及臂8均不干擾之位置。另外，只要徑向支撐交叉管座33，內側支撐軸承部42就不限定為滾針軸承53，例如，亦可以適用滑動軸承等其他軸承。另外，內側支撐軸承部42無需以可旋轉的狀態支撐交叉管座33，例如，亦可以在內側支撐軸承部42的內周面設置圓筒狀的襯墊，以襯墊的內周面支撐交叉管座33的外周面。另外，考慮到旋轉軸部3的分解的簡易性，作為內側支撐軸承部42優選使用旋轉軸承等，亦可以採用僅將交叉管座33固定之結構。另外，內側支撐軸承部42傳遞荷載之壁部亦不限於端壁部150a，亦可以是其他壁部。

如第2圖所示，內側旋轉軸承部41在真空腔室150 的內部中的與支撐軸承部36鄰接之位置可旋轉地支撐扭桿31。內側旋轉軸承部41以由真空腔室150的壁部產生之支撐力支撐扭桿31(以及作用於扭桿31之閥體9以及旋轉軸部3整體的荷載，以閥體9關閉孔部151時的按壓反作用力)。內側旋轉軸承部41由具有與內側支撐軸承部42相同構造的軸承托架6構成。軸承托架6的軸支撐部6b配置在側壁部150c與交叉管32的端部32a之間即靠近交叉管32的位置。軸承托架6配置於與交叉管32、閥體9以及臂8均不干擾之位置。軸支撐部6b與交叉管32的端部32a之間設置有互不干擾程度的間隙。另外，只要可旋轉地支撐扭桿31，內側旋轉軸承部41就不限定為滾針軸承，亦可以適用滑動軸承等其他軸承。另外，內側旋轉軸承部41傳遞荷載的壁部亦不限定為端壁部150a，亦可以是其他壁部。

接著，對本實施形態之成膜裝置100的作用、效果進行說明。

以往的成膜裝置可舉出例如具備將用於移動閥體之缸體的端部直接連接於閥體的中央位置，並藉由延伸缸體將閥體按壓到孔部周邊的邊緣部之開閉機構者。這種開閉機構中，閥體內僅連接有缸體端部的部份的按壓力變強，產生由閥體產生之O型環的按壓力變得不均勻之問題。其中，比較例之開閉機構可舉出，設置沿閥體長邊方向延伸之旋轉軸，以臂將該旋轉軸的外周面與閥體連接，並且向旋轉軸的端部賦予旋轉驅動力(以使用本實施形態的操縱 桿21和缸體22的機構賦予旋轉力)者。但是，採用這種機構時在棒狀構件的一端側與另一端側之間產生扭曲，因扭曲的影響導致由閥體產生之按壓力變得不均勻。

另一方面，本實施形態之成膜裝置100具備沿閥體9的長邊方向D1延伸，並且連接於閥體9之交叉管32、一部份進入到交叉管32內部之扭桿31、以及向扭桿31賦予旋轉驅動力之旋轉驅動部4。另外，扭桿31在閥體9長邊方向D1上的中央位置藉由緊固部34緊固於交叉管32。因此，藉由旋轉驅動部4向扭桿31賦予之旋轉驅動力經由該扭桿31在閥體9的長邊方向D1上的中央位置傳遞到交叉管32。因此，該旋轉驅動力經由沿閥體9的長邊方向D1延伸之交叉管32向長邊方向D1上的兩側均衡地傳遞到閥體9。藉此，可以抑制由閥體9產生之按壓力變得不均勻。

其中，對在第3圖所示之成膜裝置100的開閉機構1中未設有內側旋轉軸承部41以及內側支撐軸承部42之結構進行說明。這種結構中交叉管32構成為，被將外側旋轉軸承部38與支撐軸承部36之間的長度L1作為彎曲臂長度之懸臂狀態的扭桿31支撐，並且被將固定支撐部39與旋轉軸承部37之間的長度L2作為彎曲臂長度之懸臂狀態的交叉管座33支撐。

另一方面，隨著近幾年的基板101的大型化，閥體9的長邊方向D1的大小可能會變大。如此閥體9的長邊方向D1的大小變大時，為了以較長的彎曲臂長度懸臂支撐 交叉管32，有必要加大扭桿31(以及交叉管座33)的直徑來提高剛性。另外，近幾年(例如進行太陽能電池用基板等的成膜)的成膜裝置中，由於相比嚴密地進行粒子的管理更重視生產率，需要一種針對以產生少許的粒子為前提下之在閥體9的密封構件11附著粒子而產生之氣密性的影響的對策。針對這種要求，可以藉由加大密封構件11的大小且增加粉碎量來降低對由粒子產生之氣密性的影響。這種情況有必要藉由閥體9的按壓反作用力F變大來加大扭桿31的直徑而提高剛性。如以上，扭桿31以及交叉管33的彎曲臂長度較長時，有必要隨著基板101的大型化等加大直徑。如此當加大扭桿31以及交叉管座33的直徑時交叉管32的直徑亦隨之變大。另外，隨著交叉管32的直徑變大，到閥體9的連結用的臂8的長度變長，隨此扭桿31的扭矩增大，隨著該扭矩的增大需要擴大直徑。藉此，隨著基板101的大型化結構亦隨之擴大。

相對於此，本實施形態之成膜裝置100在真空腔室150的內部中具備可旋轉地支撐扭桿31的內側旋轉軸承部41、以及支撐交叉管座33的內側支撐軸承部42。這種內側旋轉軸承部41以及內側支撐軸承部42在真空腔室150內部即向閥體9傳遞荷載之交叉管32附近處可支撐扭桿31以及交叉管座33。

具體而言，如第3圖所示，藉由扭桿31懸臂支撐之彎曲臂長度成為內側旋轉軸承部41與支撐軸承部36之間的長度L3，並且藉由交叉管座33懸臂支撐之彎曲臂長度 成為內側支撐軸承部42與旋轉軸承部37之間的長度L4。如此，可縮短各懸臂支撐的彎曲臂長度，可成為不向扭桿31以及交叉管座33施加較大的彎曲應力的結構。因此，支撐閥體9的按壓反作用力F時，由於可抑制向扭桿31以及交叉管座33施加較大的彎曲應力，所以可抑制為了提高剛性而加大直徑。如上所述，無需加大扭桿31以及交叉管座33的直徑就可支撐閥體9。另外，藉由扭桿31以及交叉管座33的直徑變大，還可抑制交叉管32的直徑變大以及臂8變長。

[第2實施形態]

第8圖是第2實施形態之成膜裝置200的剖面圖即對應第2圖之圖。第9圖是模式表示本實施形態之開閉機構之示意圖。第2實施形態之成膜裝置200是比第1實施形態之成膜裝置100小型的成膜裝置，與第1實施形態之成膜裝置100的主要差異是不具有內側旋轉軸承部41以及內側支撐軸承部42。

如第8圖以及第9圖所示，開閉機構201的旋轉軸部203具備由旋轉驅動部4賦予旋轉驅動力之扭桿(棒狀構件)231、經由臂208(208A、208B)與閥體209連接之交叉管(管狀構件)232、以及支撐交叉管232之交叉管座233。另外，旋轉軸部203具有在交叉管232內緊固扭桿231和交叉管232之緊固部234、在交叉管232的其中一個端部支撐扭桿231之支撐軸承部236、以及在交叉管 232的另一個端部可旋轉地支撐交叉管座233之旋轉軸承部237。另外，成膜裝置200具備在真空腔室250外部可旋轉地支撐旋轉軸部203的扭桿231之外側旋轉軸承部238、將交叉管座233固定於真空腔室250之固定支撐部239、以及在真空腔室250的側壁部250c的外面側可旋轉地支撐扭桿231之外側旋轉軸承部241。另外，旋轉軸部203設置於比閥體209靠下側即下壁部250e側。

本實施形態之成膜裝置200中，扭桿231在閥體209的長邊方向D1上的中央位置藉由緊固部234緊固於交叉管232。因此，藉由旋轉驅動部4賦予給扭桿231之旋轉驅動力在閥體209的長邊方向D1上的中央位置經由該扭桿231傳遞給交叉管232。因此，該旋轉驅動力經由沿閥體209的長邊方向D1延伸之交叉管232向長邊方向D1上的兩側均衡地傳遞給閥體209。藉此抑制由閥體209產生之按壓力變得不均勻。

本實施形態之成膜裝置200中並未設置如第1實施形態的內側旋轉軸承部41以及內側支撐軸承部42，而是扭桿231懸臂支撐之彎曲臂長度成為第9圖所示之長度L5，並且交叉管座233懸臂支撐之彎曲臂長度成為第9圖所示之長度L6。如此，即使彎曲臂長度相比第1實施形態的成膜裝置100變大時閥體9的長邊方向D1的大小亦在預定的範圍內，無需將扭桿231以及交叉管座233的直徑過於擴大亦能充份確保剛性時，可以不設置如第1實施形態之成膜裝置100的內側旋轉軸承部41以及內側支撐 軸承部42。

[第3實施形態]

第10圖是第3實施形態之成膜裝置300的剖面圖，及沿第1圖所示之X-X線之剖面圖。第11圖是模式表示本實施形態之開閉機構之示意圖。第12圖是第10圖中以E3表示之一部份的放大圖。與第1實施形態之成膜裝置100的差異點是第3實施形態之成膜裝置300是立式成膜裝置這一點，與第1實施形態之成膜裝置100的主要差異點是分割交叉管332這一點。

第3實施形態之成膜裝置300為立式成膜裝置，具有使第1實施形態之成膜裝置100的結構90°反轉之結構。如第1圖所示，第1實施形態之成膜裝置100中表示上下方向之Z軸相當於第3實施形態之成膜裝置300的X軸，第1實施形態之成膜裝置100中的X軸相當於第3實施形態之成膜裝置300中表示上下方向之Z軸。藉此，如第10圖所示，第3實施形態之成膜裝置300的真空腔室350的側壁部350b、側壁部350e、上壁部350d、以及下壁部350c對應於第1實施形態之成膜裝置100的真空腔室150的上壁部150b、下壁部150e、側壁部150d以及側壁部150c。

如第10圖以及第11圖所示，開閉機構301的旋轉軸部303具備由旋轉驅動部4賦予旋轉驅動力之扭桿(棒狀構件)311、經由臂308(308A~308F)與閥體309連接 之交叉管(管狀構件)332、以及支撐交叉管332之交叉管座333。

交叉管332沿長邊方向D1分割為分割交叉管332A以及分割交叉管332B。交叉管332在閥體309的長邊方向D1上的中央位置被分割。分割交叉管332A、332B之間設置有規定大小(可配置後述的中央位置旋轉軸承部382程度的大小)的間隙。扭桿331貫穿旋轉驅動部4側的分割交叉管332A並通過分割交叉管332A、332B之間的空間進入到分割交叉管332B內部。

扭桿331具有包含由旋轉驅動部4賦予旋轉驅動力之部份之第1部份331A、通過分割交叉管332A內之第2部份331B、以及構成後述的緊固部334A、334B之第3部份331C。其中，第1部份331A與其他部份331B、331C是分體的而可分離。第1部份331A與第2部份331B藉由設置於真空腔室350內在聯接器381連結。

另外，旋轉軸部303具有在交叉管332內緊固扭桿331和交叉管332之緊固部334、在交叉管332的其中一個端部支撐扭桿331之支撐軸承部336、以及在交叉管332的另一個端部可旋轉地支撐交叉管座333之旋轉軸承部337。

緊固部334分割為緊固分割交叉管332A的中央位置側的端部和扭桿331之第1緊固部334A以及緊固分割交叉管332B的中央位置側的端部和扭桿331之第2緊固部334B。各緊固部334A、334B分別藉由由鍵以及鍵槽緊固 扭桿331的第3部份331C和分割交叉管332A、332B而構成(參閱第12圖)。另外，緊固部334中的緊固結構不限定為基於鍵以及鍵槽之緊固結構，亦可以採用基於矩形孔部以及角柱部之緊固結構、基於鋸齒之緊固結構以及基於花鍵之緊固結構。

成膜裝置300具備，在真空腔室350的外部可旋轉地支撐旋轉軸部303的扭桿331之外側旋轉軸承部338、將交叉管座333固定於真空腔室350之固定支撐部339、在真空腔室350的內部可旋轉地支撐扭桿331之內側旋轉軸承部341、在真空腔室350內部支撐交叉管座333之內側支撐軸承部342、以及在閥體309的長邊方向D1的中央位置可旋轉地支撐扭桿331之中央位置旋轉軸承部(第2軸承部)382。

另外，內側旋轉軸承部341配置在相比聯接器381更靠交叉管332側之位置。因此，可設為聯接器381不產生彎曲應力之結構，作為該聯接器381可適用僅有扭矩傳遞功能之最低限度的聯接器。

如第10圖以及第12圖所示，中央位置旋轉軸承部382在真空腔室350內部的分割交叉管332A、332B之間的位置可旋轉地支撐扭桿331。中央位置旋轉軸承部382以由真空腔室350的壁部產生之支撐力支撐扭桿331(以及作用於扭桿331之閥體309以及旋轉軸部303整體的荷載，以閥體309關閉孔部時的按壓反作用力)。中央位置旋轉軸承部382由具備固定於真空腔室350端壁部350a 之固定部306a以及插通支撐扭桿331之軸支撐部306b之軸承托架306構成(參閱第12圖)。軸承托架306的軸支撐部306b的內周面配置有滾針軸承51。軸承托架306的軸支撐部306b配置於分割交叉管332A的端部與分割交叉管332B的端部之間。軸承托架306配置於與分割交叉管332A、332B、閥體309以及臂308均不干擾之位置。軸支撐部306b與分割交叉管332A、332B的端部之間設置有互不干擾程度的間隙。另外，只要中央位置旋轉軸承部382能夠可旋轉地支撐扭桿331就不限定為滾針軸承，亦可以適用滑動軸承等其他軸承。另外，中央位置旋轉軸承部382傳遞荷載之壁部亦不限定為端壁部350a，亦可以是其他壁部。

本實施形態之成膜裝置300中，交叉管332沿閥體309的長邊方向D1被分割，扭桿331進入到分割交叉管332A、332B彼此之間，並且設置有可旋轉地支撐扭桿331之中央位置旋轉軸承部382。藉此，即使在閥體309的長邊方向D1上的中央位置亦能夠以中央位置旋轉軸承部382支撐扭桿331。如此，即使是因基板101變大而閥體309變大的立式成膜裝置300，亦可不加大扭桿331的直徑來支撐閥體309。

另外，藉由將交叉管332分割成兩條分割交叉管332A、332B，可縮短相對於閥體309之每一根分割交叉管332A、332B的長度。藉此，相比適用一條較長的交叉管時，可抑制每一條分割交叉管332A、332B產生彎曲。

另外，在立式成膜裝置300中真空腔室350呈縱向，藉此會有組裝以及維修時難以將扭桿331拉出到底板側(或頂棚側)之問題。但是，本實施形態之扭桿331在聯接器381的位置能夠以第1部份331A以及其他部份331B、331C進行分割。因此，組裝以及維修時，可從下側抽出第1部份331A，以及可從側壁部350b(為可開放的結構)向橫向取出其他部份331B、331C。藉此，即使在有限的空間中亦可輕鬆地進行組裝以及維修。另外，藉由分割交叉管332可回避長條的管狀構件內的機械加工以及焊接，且可降低成本。

本發明並不限定為上述實施形態。例如，旋轉軸以及閥體的形狀及大小、真空腔室的形狀及大小可以藉由成膜裝置的大小及類型適當地變更。

1‧‧‧開閉機構

2‧‧‧開閉部

3‧‧‧旋轉軸部

3a‧‧‧旋轉軸部3的一個端部

3b‧‧‧旋轉軸部3的另一個端部

4‧‧‧旋轉驅動部

6‧‧‧軸承托架

6a‧‧‧固定部

6b‧‧‧軸支撐部

7‧‧‧軸承

8A、8B、8C、8D‧‧‧臂

9‧‧‧閥體

9c‧‧‧閥體9的側壁部側150d的端部

9d‧‧‧閥體9的側壁部側150c的端部

22‧‧‧缸體

26‧‧‧連結構件

27‧‧‧桿

28‧‧‧筒體

31‧‧‧扭桿

31a‧‧‧扭桿31的旋轉驅動部4側的端部

31b‧‧‧扭桿31的端部

32‧‧‧交叉管

32a‧‧‧交叉管32中的一個端部

32b‧‧‧交叉管32中的另一個端部

33‧‧‧交叉管座

33a、33b‧‧‧交叉管座的端部

34‧‧‧緊固部

36‧‧‧支撐軸承部

37‧‧‧旋轉軸承部

38‧‧‧外側旋轉軸承部

39‧‧‧固定支撐部

41‧‧‧內側旋轉軸承部

42‧‧‧內側支撐軸承部

44‧‧‧交叉管座

51‧‧‧滾針軸承

52‧‧‧板構件

100‧‧‧成膜裝置

150‧‧‧真空腔室

150a‧‧‧真空腔室150的端壁部

150b‧‧‧真空腔室150的上壁部

150c、150d‧‧‧真空腔室150的側壁部

150e‧‧‧下壁部

151‧‧‧關閉孔部

152‧‧‧邊部

160‧‧‧框架體

161、162、163‧‧‧框架

CL‧‧‧中心線

D1‧‧‧長邊方向

Claims (2)

1. 一種成膜裝置，是使成膜材料的粒子附著於成膜對象物，該成膜裝置具備：真空腔室，具有用於搬入或搬出前述成膜對象物之孔部；閥體，可在關閉前述孔部之位置和不與經由前述孔部搬入或搬出之前述成膜對象物干擾之位置之間移動，且沿長邊方向延伸；管狀構件，沿前述閥體的前述長邊方向延伸而連接於前述閥體；棒狀構件，至少一部份進入到前述管狀構件的內部，在前述閥體的前述長邊方向上的中央位置緊固於前述管狀構件；以及旋轉驅動部，對前述棒狀構件賦予旋轉驅動力；前述管狀構件沿前述閥體的前述長度方被分割，被分割之前述管狀構件彼此之間進入有前述棒狀構件，並且設置有可旋轉地支撐前述棒狀構件的第2軸承部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之成膜裝置，其中，在前述真空腔室的內部，還具備可旋轉地支撐前述棒狀構件之第1軸承部。