WO2013030872A1 - 真空成膜装置 - Google Patents

Abstract

　本発明の真空成膜装置（１００）は、真空状態で複数の基材（２０）を成膜する成膜装置であり、基材を支持するための複数の基材ホルダ（２３）と、複数の基材ホルダ（２３）を支持して搬送する基材ユニット（２）と、この基材ユニット（２）を搬入および搬出するための搬入口（１０）、およびこの搬入口（１０）を開閉するための搬入口ドア（１１）を有する、真空状態を形成するための真空槽（１）と、を備える。基材ユニット（２）は、複数の基材ホルダ（２３）を、真空槽（１）に対する搬送方向に直列に配置するように支持しており、搬入口（１０）が、基材ユニット（２）の寸法に応じて形成されている。これにより、真空成膜装置（１００）は、水分の排気に要する時間を低減させ成膜処理にかかる時間を抑制することができる。

Description

真空成膜装置

　本発明は、真空状態で複数の基材を成膜する真空成膜装置に関する。

　近年、薄膜を応用した各種の製品が製造されている。薄膜を応用した製品としては、例えば、自動車用ライトに用いられるリフレクタが挙げられる。真空成膜装置が備える真空槽内に基材を保持し、蒸着源等の成膜ユニットを動作させて基材に薄膜を形成することにより、このリフレクタを製造することができる。より具体的には、リフレクタは、その基材上に光を反射させる反射膜と、この反射膜を保護するための保護膜とが積層されて製造される。このように金属材（例えば、アルミ）からなる反射膜に保護膜を積層させることにより、反射膜の経年劣化を抑制することができる。

　このようなリフレクタの製造に利用される真空成膜装置として、真空槽の扉の内面側に成膜ユニットおよび基材保持具を備え、この扉を閉じると真空槽の内側空間においてこの成膜ユニットおよび基材保持具が配置されるように構成されているものが開示されている（例えば、特許文献１、２）。

　例えば、特許文献１、２に開示された真空成膜装置は、１つの真空槽に左右対称の扉を設け、この扉に基材保持具等を取り付けた構造であり、一方の扉を閉じて、その扉に設けられた基材に対して成膜処理を施している間、他方の扉において基材の脱着等を行なうことができる。

国際公開第２００９／０８４４０８号パンフレット 特許第４２４６５７０号公報

　しかしながら、上述した従来技術は、成膜処理にかかる時間が長くなるという問題がある。

　より具体的には、特許文献１、２の真空成膜装置は、一方の扉（第１の扉）を閉じてその扉に設けられた基材に対して成膜処理を施している間（バッチ処理時間の数分間）、他方の扉（第２の扉）は真空槽外の空気（外気）に晒された状態となる。

　ここで、真空成膜装置を稼動させ、例えば上述したようなリフレクタの製造を行なうと、扉における真空槽内壁の一部を形成する側の面（真空槽内壁側面）、すなわち基材が設けられた側の面は、成膜物質で覆われることとなる。この扉の真空槽内壁側面が成膜物質に覆われると非常に水分を吸着しやすい状態となり、この面が外気に晒された時間に応じて、水分吸着量が増大する。このように扉の真空槽内壁側面に水分が吸着すると、水分の排気に時間を要することとなり、バッチ処理時間は長くなってしまう。

　そこで、水分の吸着量を抑制するためには、成膜物質に覆われた扉の真空槽内壁側面が外気に晒される時間を小さくする必要がある。

　しかしながら、特許文献１、２の真空成膜装置では、第１の扉を閉じて成膜処理を行なっている間、第２の扉は外気に晒されるとことなり水分が吸着することとなる。そして、第１の扉に設けられた基材に対する成膜処理が終了すると、この扉を開けて成膜された基材の着脱等を行なうとともに、第２の扉を閉め、この扉に設けられた基材の成膜処理を行なう。このとき、第２の扉には多くの水分が吸着しているため、成膜処理時間がより一層、長くなる。

　また、扉の表面積は基材の治具寸法、ならびに扉に配置する基材数などに依存するが、表面積が大きくなればなるほど、水分の吸着量が増すこととなる。

　このように、特許文献１、２に開示された真空成膜装置では、扉に基材等を配置する構成であるため、バッチ処理時間の数分間は一方の扉が外気にさらされ、水分吸着量が増大する。また、基材を効率よく配するために、扉の表面積は大きくなり、結果として水分吸着量が大きくなる。

　したがって、特許文献１、２に開示された真空成膜装置では、吸着した水分を排気する時間が必要となり、成膜処理にかかる時間が長くなる。

　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、水分の排気に要する時間を低減させ成膜処理にかかる時間を抑制することができる真空成膜装置を提供することにある。

　本発明に係る真空成膜装置は、上記した課題を解決するために、真空状態で複数の基材を成膜する真空成膜装置であって、前記基材を支持するための複数の支持部と、前記複数の支持部を支持して搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットを搬入および搬出するための開口部、および該開口部を開閉するためのドア部を有する、真空状態を形成するための真空槽と、を備え、前記搬送ユニットは、前記複数の支持部を、前記真空槽に対する搬送方向に直列に配置するように支持しており、前記開口部が、前記搬送ユニットの寸法に応じて形成されている。

　ここで、基材とは、成膜対象となる構成部材であって、例えば特定の形状に成形された成形体などが挙げられる。

　上記した構成によると、真空槽は開口部およびドア部を備えるため、この開口部を通じて支持部を支持した搬送ユニットをこの真空槽に搬入したり、真空槽から搬出したりすることができる。

　また、搬送ユニットは、複数の支持部を搬送方向に直列に配置して支持しているため、この搬送ユニットの寸法は支持している各支持部の寸法に依存することとなる。すなわち、搬送ユニットを搬送方向に対して垂直に切り出した際の断面積は、１つの支持部寸法に応じたものとなる。

　ここで、開口部の開口寸法は、搬送ユニットの寸法に応じて形成されている。つまり、開口部の開口寸法は搬送ユニットに支持された１つの支持部が真空槽から出し入れできる寸法であり、より具体的には、搬送ユニットを搬送方向に対して垂直に切り出した際の断面積となる。

　また、この開口部を開閉するためのドア部の寸法も、開口部の開口寸法に合わせて可能な限り小さくすることができる。すなわちドア部の表面積を可能な限り小さくすることができる。

　ところで、ドア部の真空槽内壁側面は、基材の成膜処理時に生じる成膜物質で覆われ、非常に水分を吸着しやすい状態となる。

　本発明に係る真空成膜装置では、ドア部の真空槽内壁側面が外気に晒される時間は、搬送ユニットを真空槽に出し入れする間だけである。すなわち、特許文献１、２に開示された真空成膜装置のように、成膜処理時間の間、ドア部（扉）が外気にさらされるような状態とならず、水分吸着量を低減することができる。

　さらにまた、上記したようにドア部の表面積を可能な限り小さくすることができるため、ドア部に吸着する水分量を低減することができる。

　このように、本発明に係る真空成膜装置では、ドア部に吸着する水分量を抑制することができる。

　よって、本発明に係る真空成膜装置は、水分の排気に要する時間を低減させ成膜処理にかかる時間を抑制することができるという効果を奏する。

　また、本発明に係る真空成膜装置は、上記した構成において、前記搬送ユニットは、成膜材料を加熱蒸発させ、前記支持部に支持された基材に膜を形成するための１以上の蒸着源を備え、前記支持部および前記蒸着源は、前記搬送方向に直列に配置され、かつ該支持部の間に該蒸着源が配されるように構成されていてもよい。

　上記した構成によると、複数の支持部が搬送方向に直列に配置されているため、支持部を搬送ユニットにおいて搬送方向に直列に配置させることができる。また、支持部の間には蒸着源が備えられているため、真空状態を形成する真空槽内にて、蒸着源を挟み込む支持部に支持された基材を蒸着法により成膜することができる。

　また、本発明に係る真空成膜装置は、上記した構成において、前記支持部は、基材を回転自在に支持するように構成されていてもよい。

　上記した構成によると、支持部が基材を回転自在に支持するため、成膜処理時に基材を回転させて、全体に均一に成膜処理を施すことができる。

　また、本発明に係る真空成膜装置は、上記した構成において、前記搬送ユニットを載置し、水平面において前記搬送方向とは異なる方向に該搬送ユニットを移動可能とする移動テーブルを備えていてもよい。

　上記した構成によると、移動テーブルを備えているため、この移動テーブルにより搬送ユニットを別の場所に移動させるとともに、新たな搬送ユニットを真空槽の前に移動させ、真空槽に搬送することができる。すなわち、真空槽に搬入する搬送ユニットの切り替えを効率よく行なうことができる。

　また、本発明に係る真空成膜装置は、上記した構成において、前記ドア部は、前記開口部に対して左右に移動して、該開口部を開閉するように構成されていてもよい。

　また、本発明に係る真空成膜装置は、上記した構成において、前記ドア部は、一方の側部が前記真空槽とヒンジにより接合されており、該ヒンジを軸に弧を描いて前記開口部を開閉するように構成されていてもよい。

　本発明は以上に説明したように構成され、水分の排気に要する時間を低減させ成膜処理にかかる時間を抑制することができるという効果を奏する。

本実施の形態に係る真空成膜装置の概略構成の一例を示す俯瞰図である。 本実施の形態に係る真空成膜装置における真空排気処理に係る構成の一例を示すブロック図である 本実施の形態に係る真空成膜装置における真空排気処理に係る構成の一例を示すブロック図である 本実施の形態の変形例に係る基材ユニットにおける基材の配置の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態の変形例に係る基材ユニットにおける基材の配置の一例を模式的に示す図である。

　以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は対応する構成部材には同一の参照符号を付して、その説明については省略する。

　（真空成膜装置の構成）
　まず、図１を参照して本実施の形態に係る真空成膜装置１００の構成について説明する。図１は本実施の形態に係る真空成膜装置１００の概略構成の一例を示す俯瞰図である。

　本実施形態では、ヘッドライトのリフレクタを構成する樹脂成形体を基材２０として用い、真空中において、この基材２０の表面にアルミニウムの蒸着膜からなる反射膜と、合成樹脂からなる保護膜とを順次、成膜するバッチ式成膜装置を例に挙げて説明する。

　図１に示すように、真空成膜装置１００は、真空槽１、基材ユニット（搬送ユニット）２、排気ユニット４、共通ベース５、および搬送ベース６を備えてなる構成である。

　真空槽１は、その内部に周囲の圧力よりも低い状態（真空）を形成するための気密な容器であり、本実施形態では略直方体をしている。しかしながら、真空槽１の形状はこのような直方体に限定されるものではなく、所望される真空状態を形成することができる形であれよい。また、真空槽１は基材ユニット２を出し入れすることができるように搬入口（開口部）１０および、この搬入口１０の開閉を行なうための搬入口ドア（ドア部）１１を有している。本実施形態では搬入口ドア１１は引き戸になっており、搬入口１０に対して左右にスライドすることで開閉を行なうことができる。また、搬入口ドア１１を閉じた際、搬入口１０と搬入口ドア１１との接触部に密閉性を確保するように、この接触部にシール部材（不図示）が装着されている。

　なお、搬入口ドア１１は引き戸であったがこれに限定されるものではなく、搬入口ドア１１の一方の側部が真空槽１とヒンジにより接合され、このヒンジを軸にして弧を描くようにして開閉することができる開き戸であってもよい。

　本実施形態では、真空槽１において搬入口１０が設けられている側を正面、その対向する面を背面、正面と接する左右の面をそれぞれ左側面、右側面、ならびに上部の面を上面と称するものとする。

　さらに真空槽１は、図１に示すようにその外観形状において左側面にプラズマ放電電極１２を備えている。このプラズマ放電電極１２は、真空槽１内に配置された基材２０に対してプラズマ重合により成膜を行なう際に、プラズマを放電させるための電極である。

　排気ユニット４は、真空槽１の内部を真空排気するためのユニットであり、補助真空ポンプ（ルーツポンプ３１および油回転ポンプ３２）と高真空ポンプ（油拡散ポンプ３３およびコールドトラップ３４）とを備えてなる構成である。また、これら各種ポンプと真空槽１との間での空気の流通を制御するためにメインバルブ１３、粗引きバルブ１４、フォアラインバルブ１５、ベントバルブ１６、およびゲートバルブ１７を備える。なお、図１では、ゲートバルブ１７およびコールドトラップ３４については、紙面の都合上、図示していない。真空排気処理に係る真空槽１とこの排気ユニット４、ならびに図１において真空槽１の上面に設けられたメインバルブ１３を含めた他のバルブについての説明は後述する。

　なお、上述した真空槽１および排気ユニット４は共通ベース５により一緒に支持されている。

　基材ユニット２は、基材ホルダ（支持部）２３を介して基材２０を保持するものであり、搬送ベース６上に設けられた移動テーブル２５に載置され、この移動テーブル２５とともに移動したり、あるいは移動テーブル２５上に設けられたレール（第２レール５２）上を移動したりすることができる。

　すなわち、搬送ベース６面上において、基材ユニット２の真空槽１への搬送方向に対して垂直となる方向（入れ替え方向）に第１レール５１が設けられている。そして、この第１レール５１に案内され移動テーブル２５が移動することで、移動テーブル２５上に載置された基材ユニット２を入れ替え方向、すなわち、搬入口１０に対して左右に移動させることができる。

　さらにまた、移動テーブル２５には搬送方向（搬入方向もしくは搬出方向）に沿って第２レール５２が設けられている。また、真空槽１の内部においてもこの第２レール５２と連なるようにレールが設けられており、基材ユニット２は、この第２レール５２と、真空槽１内のレール（真空槽レール５３）上を移動することで真空槽１から出たり入ったりすることができる。

　なお、本実施形態では移動テーブル２５は、搬送方向に対して垂直となる方向に移動する構成であるが、移動方向はこれに限定されるものではなく、移動テーブル２５上に載置された異なる基材ユニット２をそれぞれ交互に真空槽１に搬入および搬出可能なように搬送方向とは異なる方向に移動できればよい。

　上記したように移動可能な基材ユニット２は、図１に示すように基材２０を保持する基材ホルダ（支持部）２３、基材ホルダ２３の間に配置された蒸着源２１、基材ホルダ２３および蒸着源２１を支持する支持ベース２４を備えている。

　基材ホルダ２３は、支持ベース２４から鉛直方向、上向きに延伸した棒形状の軸部を有しており、この軸部に基材２０を取り付けることができるようになっている。本実施形態では、図１に示すように、１つの基材ホルダ２３により２つの基材２０を固定することができるように構成されている。また、基材ユニット２が真空槽１内の適切な位置に配置されると、不図示の駆動モータに電力が供給され、基材ホルダ２３の軸部を中心に基材２０を回転（自転）させることができる。

　蒸着源２１は、真空中で成膜材料(蒸着材料)を加熱蒸発させ、これを基材２０に付着させるものである。蒸着源２１は、支持ベース２４から鉛直方向、上向きに延伸した２つの蒸着用抵抗加熱電極２８と、この鉛直方向に一定間隔で蒸着用抵抗加熱電極２８間を橋架する、蒸着材料を蒸発させるためのフィラメント２７とから構成されている。本実施形態では、蒸着材料としてアルミニウムまたはその合金が用いられるがこれに限定されるものではない。

　支持ベース２４は、基材ホルダ２３および蒸着源２１を支持して固定するとともに、移動テーブル２５に設けられた第２レール５２、および真空槽１内に設けられた真空槽レール５３に案内されて移動することができる。すなわち、支持ベース２４の側部には第２レール５２および真空槽レール５３の幅に応じた複数の車輪が設けられており、この車輪によって第２レール５２および真空槽レール５３上を移動することができる。これによって、基材ユニット２は、搬送方向において真空槽１から出たり入ったりすることができる。

　（真空成膜装置における真空排気処理に係る構成）
　本実施の形態に係る真空成膜装置１００は、真空状態とした真空槽１内で基材２０にアルミ膜、保護膜等を成膜するように構成されている。そこで、本実施の形態に係る真空成膜装置１００は、真空槽１内に基材２０が配置されると、この真空槽１内を真空とするように真空排気処理を行なうように構成されている。以下にこの真空排気処理に係る構成について図２、図３を参照して説明する。図２、図３は、本実施の形態に係る真空成膜装置１００における真空排気処理に係る構成の一例を示すブロック図である。

　図２および図３に示すように、排気ユニット４は、補助真空ポンプ（ルーツポンプ３１および油回転ポンプ３２）と高真空ポンプ（油拡散ポンプ３３およびコールドトラップ３４）とを備えてなる構成である。また、これら各種ポンプと真空槽１との間での空気の流通を制御するためにメインバルブ１３、粗引きバルブ１４、フォアラインバルブ１５、ベントバルブ１６、およびゲートバルブ１７を備える。

　より具体的には、メインバルブ１３は、真空槽１と油拡散ポンプ３３の排気口との間に形成された排気通路に設けられており、この排気通路の開閉を制御する。粗引きバルブ１４は、粗引き排気を行なう際に真空槽１と補助真空ポンプ（ルーツポンプ３１および油回転ポンプ３２）との間の配管の開閉を制御する。また、フォアラインバルブ１５は、油拡散ポンプ３３と補助真空ポンプ（特にルーツポンプ３１）との間の配管の開閉を制御する。ベントバルブ１６は、真空槽１と外気とが連通するように設けられた配管の開閉を制御する。ゲートバルブ１７は、真空槽１とコールドトラップ３４との間の配管の開閉を制御する。

　本実施の形態に係る真空成膜装置１００では、真空槽１内を大気圧から高真空まで排気するために、粗引き排気と高真空排気とに分けて段階的に排気するように構成されている。

　まず、油回転ポンプ３２およびルーツポンプ３１の補助真空ポンプを連続運転させることによって大気圧から高真空ポンプの作動圧力となるまで排気する。なお、油回転ポンプ３２は、ロータが１回転する間に油でシールされた空間を排出するように構成された真空ポンプである。また、ルーツポンプ３１は、真空槽１と油回転ポンプ３２との間に取り付けられ、ブースタポンプとして機能するものでもある。

　この粗引き排気の段階では、メインバルブ１３、フォアラインバルブ１５、ベントバルブ１６、およびゲートバルブ１７が閉じられ、粗引きバルブ１４だけが開状態となる。そして、油回転ポンプ３２とルーツポンプ３１とによって真空槽１内が大気圧から高真空ポンプの作動圧力となるまで排気（粗引き排気）が行なわれる。

　真空槽１内が高真空ポンプの作動圧力となると、図３に示すように開状態であった粗引きバルブ１４が閉じられ、代わりに、メインバルブ１３、フォアラインバルブ１５、およびゲートバルブ１７を開く。これにより、真空槽１と油拡散ポンプ３３とが連通するとともに、油拡散ポンプ３３と補助真空ポンプ（ルーツポンプ３１および油回転ポンプ３２）とが連通する。さらにまた、真空槽１とコールドトラップ３４とが連通する。

　そして、油拡散ポンプ３３、補助真空ポンプ（ルーツポンプ３１および油回転ポンプ３２）、ならびにコールドトラップ３４を連続運転させることによって、所定の真空域にまで真空排気される。なお、油拡散ポンプ３３は、油を加熱して蒸気にし、この蒸気を狭い隙間から噴射することにより、油分子が一緒に気体分子を持ち去ることで動作する。また、コールドトラップ３４は、真空槽１内に存在する水蒸気を捕集するものである。

　真空槽１内が所定の真空度に達すると、基材２０に対する成膜処理が行なわれる。本実施の形態に係る真空成膜装置１００では、基材２０に対する反射膜の形成には真空蒸着法が用いられる。すなわち、基材ホルダ２３の間に配置された蒸着源２１を用いて、基材ホルダ２３に固定されている基材２０に反射膜を形成する。なお、このとき基材２０は、真空槽１内において基材ホルダ２３の軸部を中心にして自転しており、これにより基材２０の表面に均一に反射膜が形成される。

　反射膜の形成後、この反射膜の上に保護膜が形成される。この保護膜の形成工程では、プラズマ重合法によって基材２０の表面に樹脂膜が形成される。このときも基材２０は、真空槽１内において自転することで基材２０の表面に均一に保護膜（樹脂膜）が形成される。

　このように、基材２０に対する所定の成膜処理が終了すると、メインバルブ１３、フォアラインバルブ１５、およびゲートバルブ１７が閉じられ、ベントバルブ１６が開かれる。これにより、真空槽１内の圧力を大気圧に戻すことができる。

　その後、搬入口ドア１１を開き、処理済みの基材ユニット２を真空槽１から搬出し、別に準備していた基材ユニット２をその代わりに搬入する。このようにして、搬入口ドア１１の開閉により、基材ユニット２の交換を行なう。

　（基材ユニットの搬入および搬出処理）
　次に、再度、図１を参照して上述した基材ユニット２についての搬入および搬出処理に係る構成について説明する。

　基材ユニット２では、真空槽１への搬送方向に沿って、２つの基材ホルダ２３が蒸着源２１を挟み込むようにそれぞれ直列に配置されている。この基材ユニット２は、上述したように移動テーブル２５に設けられた第２レール５２に載置されており、この第２レール５２に案内されて、真空槽１に対して出し入れすることができるように構成されている。これにより作業者は、真空槽１へ基材ユニット２を搬入したり、真空槽１に格納されている基材ユニット２を搬出したりすることができる。

　また、移動テーブル２５は、搬送ベース６に設けられた第１レール５１上に載置されている。この第１レール５１は第２レール５２とは水平面において略垂直となる方向に延伸するように設けられている。したがって、移動テーブル２５は、搬送方向に対して略垂直となる方向（入れ替え方向）に搬送ベース６の面上を移動することができる。

　ここで本実施形態では、搬送ベース６の面上に移動テーブル２５が設けられており、移動テーブル２５に２つの基材ユニット２がそれぞれ載置されている。このため、２つの基材ユニット２のうち、一方を搬入口１０に対応する位置に来るように、入れ替え方向にスライドさせる。そして、その後、搬送方向に沿って真空槽１内にこのスライドされた基材ユニット２を搬入することができる。

　さらに、成膜処理後の基材ユニット２を真空槽１から移動テーブル２５上の所定位置まで移動させ、今度は成膜処理が未処理の基材ユニット２が搬入口１０に対応する位置となるように、搬送ベース６で入れ替え方向に移動テーブル２５を、スライドさせる。

　このように構成することで、一方の基材ユニット２に対して成膜処理を施している最中に、他方の成膜処理後の基材ユニット２から基材２０を取り外し、成膜処理が未処理の新たな基材２０を付け替えることができる。

　ここで、基材ユニット２では、２つの基材ホルダ２３が真空槽１に対する搬送方向に沿って、蒸着源２１を挟み込むようにそれぞれ配置されている。すなわち、基材ホルダ２３、蒸着源２１、基材ホルダ２３の順に、搬送方向に直列に配置されている。

　このため、基材ユニット２を平面視したとき、搬送方向が長手となり搬送方向に対して垂直方向となる基材ユニット２の幅は、基材ホルダ２３の有する寸法に応じたものとなる。

　このため、搬入口１０の開口幅（開口寸法）は、基材ユニット２の基材ホルダ２３の寸法幅に応じたものとすれば良く、例えば、上述した特許文献１、２のように、真空槽１における基材ユニット２と対向する側の面全体を開口させる必要がない。

　したがって、この搬入口１０を塞ぐ搬入口ドア１１の表面積も、真空槽１における基材ユニット２と対向する側の面全体を搬入口１０として開口させた構成と比較して小さくすることができる。

　つまり、本実施の形態に係る真空成膜装置１００では、搬入口ドア１１の表面積を小さくすることができ、搬入口ドア１１の裏面（真空槽内壁側面）に水分が吸着する量を低減させることができる。

　また、搬入口ドア１１の裏面が外気に触れる時間は、基材ユニット２の搬入および搬出にかかる時間だけである。すなわち、特許文献１、２のように、一方の扉に備えられた基材２０の成膜処理を実施している間、他方の扉がずっと外気に晒される構成と比較して、搬入口ドア１１が外気に晒されている時間は小さくなる。このため、搬入口ドア１１に水分が吸着する量を低減させることができる。

　また、本実施形態では、図１に示すように基材ユニット２を真空槽１に対して搬入および搬出する際、搬入口ドア１１が搬入口１０に対して左側に移動するように構成されている。このため、真空槽１の左側側面には、この搬入口ドア１１が移動できるように、該搬入口ドア１１の幅だけ空間を確保しておくことが必要となる。

　しかしながら、上述した例えば、特許文献１、２のように、真空槽１において基材ユニット２と対向する側の面全体を開口させる構成と比較して、搬入口ドア１１の移動のために予め確保すべき空間は小さくなる。

　より具体的には、搬入口ドア１１の幅が真空槽１の幅の約半分だとすると、同じ設置面積において、本実施の形態に係る真空成膜装置１００と、これと同様なサイズであって特許文献１、２と同じ構成の扉を有する真空成膜装置とを設置した場合、前者の方が約１．５倍の数量の装置を設置することができる。

　さらには、図１に示すように真空槽１の搬入口１０が真空槽１の正面の左半分部分に形成されている構成の場合、搬入口ドア１１を正面の右側にスライドさせるようにすると、搬入口ドア１１の移動のために予め確保すべきスペースはさらに小さくなる。

　このように本実施の形態に係る真空成膜装置１００では、搬入口ドア１１の移動のために予め確保すべき空間を低減させることができるため、その設置場所の自由度を高めることができる。また、特許文献１、２に開示した真空成膜装置よりも密集して配置することできる。

　また、本実施の形態に係る真空成膜装置１００では、搬入口ドア１１の開閉機構に係る構成、ならびに基材ユニット２の移動に係る構成が上述したように非常に単純な機構であるため、基材２０の成膜処理を容易に自動化することもできる。

　（変形例１）
　以下に本実施の形態に係る真空成膜装置１００の変形例について、図４および図５を参照して説明する。図４および図５は、本実施の形態の変形例に係る基材ユニット２における基材２０の配置の一例を模式的に示す図である。

　本実施の形態に係る真空成膜装置１００が備える基材ユニット２は、図１に示すように、２つの基材ホルダ２３を備え、１つの蒸着源２１がこれらの基材ホルダ２３の間に配置される構成であった。しかしながら、基材ホルダ２３、および蒸着源２１の個数はこれに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、３つの基材ホルダ２３と２つの蒸着源２１とを備え、３つの基材ホルダ２３が一方向（搬送方向）に配置されそれぞれの間に蒸着源２１が配される構成であってもよい。そして、基材ホルダ２３により支持されている各基材２０は、成膜処理時には基材ホルダ２３の軸を中心に自転するように構成されていてもよい。

　さらには、図５に示すように、各基材ホルダ２３について同一平面に複数個の基材２０を備えるように構成されていてもよい。そして、基材ホルダ２３ごとに形成されるこの基材２０群同士の間、すなわち、異なる２つの基材ホルダ２３間には蒸着源２１がそれぞれ設けられるように構成されていてもよい。

　より具体的には、各基材ホルダ２３において、その中心軸を中心として同一円周上となる位置に、中心軸と同一方向に延伸する複数の自転軸（図５の例では４つの自転軸）が設けられている。そして、この自転軸に基材２０の取り付け治具（不図示）がそれぞれ設けられており、この治具を介して各自転軸に基材２０が取り付けられる構成である。各基材２０は、成膜処理時には各基材ホルダ２３の中心軸を回転軸として公転するとともに、自転軸を中心に回転するように構成されている。

　このように、搬送方向に直列に基材ホルダ２３を並べた構成とした方が、基材ユニット２の幅（あるいは、搬送方向に対して垂直に切り出した断面）をより小さくすることができ、結果として搬入口１０の開口寸法、ならびにこの搬入口１０を開閉する搬入口ドア１１の寸法を小さくすることができ、搬入口ドア１１に吸着する水分量を低減させる点では好ましい。

　（変形例２）
　また、本実施の形態に係る真空成膜装置１００は、搬送ベース６上に移動テーブル２５が設けられ、入れ替え方向に左右に移動することで、一方の基材ユニット２が成膜処理を行なっている間に他方の基材ユニット２において基材２０の着脱が行なわれる構成であった。

　しかしながらこの構成に限定されるものではなく、搬送ベース６が一方向に移動するベルトコンベヤであって、基材２０が取り付けられた基材ユニット２を載置した移動テーブル２５をこのベルトコンベヤ上に所定間隔で並べ、順次、成膜処理を行なう構成であってもよい。

　すなわち、搬送ベース６によって基材ユニット２を載置した移動テーブル２５が搬入口１０の前に運ばれると、搬入口ドア１１が開いて、基材ユニット２が真空槽１内に搬入される。そして、基材ユニット２に対して成膜処理が施され、真空槽１から搬出されると、新たな基材ユニット２が搬入口１０の前に運ばれるとともに、成膜処理後の基材ユニット２は、搬送ベース６の移動先に向かって移動する。

　このように、基材ユニット２を一定方向に移動する搬送ベース上に所定間隔に並べ、順次、成膜処理を施していく構成であってもよい。

　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

　本発明の真空成膜装置は、自動車，家電部品装飾、光学用途の樹脂、ならびにガラス部品などに対して金属膜、保護膜などを成膜するものとして有用である。

　１　　　真空槽
　２　　　基材ユニット（搬送ユニット）
　４　　　排気ユニット
　５　　　共通ベース
　６　　　搬送ベース
　１０　　搬入口（開口部）
　１１　　搬入口ドア（ドア部）
　１２　　プラズマ放電電極
　１３　　メインバルブ
　１４　　粗引きバルブ
　１５　　フォアラインバルブ
　１６　　ベントバルブ
　１７　　ゲートバルブ
　２０　　基材
　２１　　蒸着源
　２３　　基材ホルダ（支持部）
　２４　　支持ベース
　２５　　移動テーブル
　２７　　フィラメント
　２８　　蒸着用抵抗加熱電極
　３１　　ルーツポンプ
　３２　　油回転ポンプ
　３３　　油拡散ポンプ
　３４　　コールドトラップ
　５１　　第１レール
　５２　　第２レール
　５３　　真空槽レール
　１００　真空成膜装置
 
 
 
 

Claims (6)

1. 　真空状態で複数の基材を成膜する真空成膜装置であって、
   　前記基材を支持するための複数の支持部と、
   　前記複数の支持部を支持して搬送する搬送ユニットと、
   　前記搬送ユニットを搬入および搬出するための開口部、および該開口部を開閉するためのドア部を有する、真空状態を形成するための真空槽と、を備え、
   　前記搬送ユニットは、前記複数の支持部を、前記真空槽に対する搬送方向に直列に配置するように支持しており、
   　前記開口部が、前記搬送ユニットの寸法に応じて形成されている真空成膜装置。
2. 　前記搬送ユニットは、
   　成膜材料を加熱蒸発させ、前記支持部に支持された基材に膜を形成するための１以上の蒸着源を備え、
   　前記支持部および前記蒸着源は、前記搬送方向に直列に配置され、かつ該支持部の間に該蒸着源が配される請求項１に記載の真空成膜装置。
3. 　前記支持部は、基材を回転自在に支持する請求項１または２に記載の真空成膜装置。
4. 　前記搬送ユニットを載置し、水平面において前記搬送方向とは異なる方向に該搬送ユニットを移動可能とする移動テーブルを備える請求項１から３のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
5. 　前記ドア部は、前記開口部に対して左右に移動して、該開口部を開閉する請求項１から４のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
6. 　前記ドア部は、一方の側部が前記真空槽とヒンジにより接合されており、該ヒンジを軸に弧を描いて前記開口部を開閉する請求項１から４のいずれか１項に記載の真空成膜装置。

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