(57)【要約】 大型で重い光学用基板などの処理対象物に均一に成膜等の処理を行うために、大型で重い光学用基板をホルダに精度良く確実に取り付ける。真空容器内で処理対象物を処理する真空処理装置であって、前記処理対象物が載置される面とは反対側に凹凸を有する面を有し、前記処理対象物を移動可能に保持するサセプタと、前記サセプタの凹凸と噛み合う凹凸を有する面を有するホルダと、前記ホルダを第１の状態又は第２の状態に移動可能に保持する駆動機構と、前記ホルダを前記第１の状態に保持した状態で、前記サセプタを移動させて、前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを噛み合わせて前記サセプタとホルダとを連結し、その後前記サセプタが連結された前記ホルダを前記第２の状態に移動させて前記処理対象物を処理した後、前記ホルダを再度前記第１の状態に移動させて前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを切り離すように前記サセプタを移動させる制御手段とを有する。
2010143371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内で処理対象物を処理する真空処理装置であって、
前記処理対象物が載置される面とは反対側に凹凸を有する面を有し、前記処理対象物を移動可能に保持するサセプタと、
前記サセプタの凹凸と噛み合う凹凸を有する面を有するホルダと、前記ホルダを第１の状態又は第２の状態に移動可能に保持する駆動機構と、
前記ホルダを前記第１の状態に保持した状態で、前記サセプタを移動させて、前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを噛み合わせて前記サセプタとホルダとを連結し、その後前記サセプタが連結された前記ホルダを前記第２の状態に移動させて前記処理対象物を処理した後、前記ホルダを再度前記第１の状態に移動させて前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを切り離すように前記サセプタを移動させる制御手段とを有することを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記サセプタ及びホルダの凹凸を有する面はカービックカップリング機構を構成することを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記真空容器は一定温度に維持する温度調節手段を有することを特徴とする請求項１又は２項に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記真空処理装置は、前記処理対象物にスパッタリング処理を施す処理手段を装置であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の真空処理装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ホルダを前記第１の状態としての水平状態に保持した状態で、前記サセプタを移動させて、前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを噛み合わせて前記サセプタとホルダとを連結する工程と、
前記サセプタが連結された前記ホルダを前記第２の状態としての垂直状態に移動させて前記処理対象物を処理する工程と、
前記ホルダを再度前記第１の状態に移動させて前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを切り離すように前記サセプタを移動させる工程とを制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の真空処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の真空処理装置を用いて前記処理対象物を処理する工程を有することを特徴とする光学部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空処理装置及び光学部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年半導体基板や画像表示装置の大型化に伴い、それらにパターンを作り込むリソグラフィー技術に於いて、大型のレンズ及びミラー等の光学部品が使用されている。そして、これらの表面にはコーティング膜の作製等様々な薄膜の作製又は処理がされているのが通常である。【０００３】
露光機等で使用されている凹凸型の光学系用基板に均一性良く多層膜を成膜する方法としてスパッタリング法が用いられている。スパッタリングに用いるカソードのターゲット面積は、基板よりも小さくすることで、ターゲットの利用効率向上や、大型ターゲットではできない各種基板の凹凸にあわせた成膜が出来る。【０００４】
凹凸型の光学系用基板に均一性を良く多層膜を成膜するためには、ターゲットと光学用基板間の距離（ＴＳ間距離）を一定に保つ必要がある。これを実現させるために、カソードの回転軸、基板の自転軸及び基板のスキャン軸等の３軸以上を制御する技術が特許文献１に開示されている。【０００５】
また、特許文献２には光学系用基板とターゲットの距離に応じて、圧力を調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２６９９８８号公報
【特許文献２】特開２００７−１８２６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
凹凸状の光学用基板に均一性を良く多層膜を成膜するためには、上記ＴＳ間距離を数マイクロメートル〜数十マイクロメートルオーダーで一定に保つ必要がある。【０００８】
しかし、従来ではターゲットと基板の相対位置精度は数百マイクロメートル台で、要求精度を満足していない。さらに将来光学用基板が更に大型化し、重量が増した場合は更に位置精度が悪化することが予想される。【０００９】
近い将来、処理が要求される光学用基板は大型化し、搬送冶具を合わせ総重量が５００ｋｇ相当となる。一方、ターゲットと基板の相対位置精度は１〜２桁も向上する必要がある。【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、大型で重い光学用基板などの処理対象物に均一に成膜等の処理を行うために、大型で重い光学用基板をホルダに精度良く確実に取り付ける技術を実現する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、真空容器内で処理対象物を処理する真空処理装置であって、前記処理対象物が載置される面とは反対側に凹凸を有する面を有し、前記処理対象物を移動可能に保持するサセプタと、前記サセプタの凹凸と噛み合う凹凸を有する面を有するホルダと、前記ホルダを第１の状態又は第２の状態に移動可能に保持する駆動機構と、前記ホルダを前記第１の状態に保持した状態で、前記サセプタを移動させて、前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを噛み合わせて前記サセプタとホルダとを連結し、その後前記サセプタが連結された前記ホルダを前記第２の状態に移動させて前記処理対象物を処理した後、前記ホルダを再度前記第１の状態に移動させて前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを切り離すように前記サセプタを移動させる制御手段とを有する。【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の真空処理装置を用いて処理対象物を処理する工程を有する光学部品の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、大型で重い処理対象物に均一に成膜等の処理を行うことが可能となる。【００１４】
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
【図１Ａ】本発明に係わる実施形態の真空処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図１Ｂ】本発明に係わる実施形態の真空処理装置の概略構成を示す側面図である。
【図２Ａ】本発明に係わる実施形態の真空処理装置の成膜室の概略構成を示す平面図である。
【図２Ｂ】本発明に係わる実施形態の真空処理装置の成膜室の概略構成を示す側面図である。
【図２Ｃ】本発明に係わる実施形態の真空処理装置の成膜室の概略構成を示す側面図である。
【図３】本発明に係わる実施形態の真空処理装置のチャッキング機構の概略構成図である。
【図４】本発明に係わる実施形態のターゲット及び処理対象物間の距離調整についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１Ａは本発明に係る実施形態の真空処理装置の平面図である。
【００１７】
図１Ａに於いては、１０１はバランサー装置、１０２はエレベータ室、１０３はロードロック室、１０４は成膜室、１０５はロードロック室１０３を大気から遮断する又はロードロック室１０３と成膜室１０４を遮断するゲートバルブ、１０６はスピンドル、１０７はカソードユニット、１０８は各ユニットを制御するコントローラ、１０９は統括制御する上位コントローラ、１１２は台車そして１２０は処理対象物である。
【００１８】
図１Ｂは本発明に係る実施形態の真空処理装置１００の側面図である。図１Ａと同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。図１Ａで説明されていない構成要素は、１２１は処理対象物１２０が固定され処理対象物１２０を搬送するためのサセプタ、成膜室１０４の上部に配置されている搬送室１１０、搬送室１１０で処理対象物１２０及びサセプタ１２１をスピンドル１０６との間で受け渡しをする受渡し機構１１１、処理対象物１２０及びサセプタ１２１を搭載した台車１１２をエレベータ室１０２、ロードロック室１０３及び搬送室１１０間で搬送する搬送ラインである台車用の搬送レール１１３である。本実施の形態に於いては、ロードロック室１０３、搬送室１１０及び成膜室１０４は不図示の排気手段により低圧状態に排気されている。
【００１９】
バランサー装置１０１の位置調整台１０１ｂでは、処理対象物１２０及びサセプタ１２１が一体となったものについて、処理対象物１２０とサセプタ１２１の回転中心軸が一致していること及びサセプタ１２１に対する処理対象物１２０の相対的な位置がレーザ距離センサ等で計測され、同一回転軸に合わせる調整が行われる。処理対象物１２０は、レンズ、ミラー等の光学部品である場合は材料としてガラスが使用される。また、処理対象物１２０は処理対象物１２０を搬送させるためのサセプタ１２１に不図示の冶具で固定されている。
【００２０】
次いで、動バランサ調整台１０１ａで処理対象物１２０とサセプタ１２１が一体になったものを回転させ、動バランスが許容範囲であることが確認される。許容値外の場合は、重り等で補正する。
【００２１】
動バランスが許容値内であることが確認された処理対象物１２０が固定されているサセプタ１２１は、エレベータ室１０２の下部に運ばれ、エレベータ室１０２に設けた不図示のアームに搭載され、エレベータ室１０２の上部まで上昇する。
【００２２】
本明細書を通じて、位置調整台１０１ｂ、動バランス調整台１０１ａ及びエレベータ室１０２の下の部分をまとめてバランサー装置１０１という。
【００２３】
エレベータ室１０２の上部、ロードロック室１０３、搬送室１１０には台車１１２が行き来するための搬送レール１１３が設置されている。搬送レール１１３はそれ自身が有する案内機能で、処理対象物１２０とサセプタ１２１が搭載された台車１１２を案内しながら、エレベータ室１０２と搬送室１１０との間を搬送させるためのものである。
【００２４】
エレベータ室１０２には不図示のアームが設けられており、退避していたアームはバランサー装置１０１によりサセプタ１２１が搬送されて来ると、該アームの受渡し部をサセプタ１２１の直下に位置させる。その後、アームが上昇するとサセプタ１２１を受取り、アームと共にサセプタ１２１が上昇する。上昇したサセプタ１２１は、搬送レール１１３上にある台車１１２の高さより、高い位置まで一旦上昇する。ロードロック室１０３に退避していた台車１１２は、エレベータ室１０２へ移動し、サセプタ１２１の直下で停止する。
【００２５】
次に、処理対象物１２０が固定されているサセプタ１２１は、台車１１２に搭載される高さまでエレベータ室１０２のアームにより降下し、処理対象物１２０及びサセプタ１２１がアームの受渡し部から台車１１２へ受渡される。尚、アームはサセプタ１２１を台車１１２に受渡した後、水平方向に動作しサセプタ１２１の直下より退避する。
【００２６】
エレベータ室１０２のアームは台車１１２がロードロック室１０３へ搬送する時の障害となるため、一旦退避のため上昇する。処理対象物１２０が固定されているサセプタ１２１を搭載した台車１１２は、エレベータ室１０２からロードロック室１０３へ搬送される。エレベータ室１０２とロードロック室１０３の間にはゲートバルブ１０５があり、大気からその内部を遮断できる構成となっている。以上の工程を上位コントローラ１０９の監視の下でバランサー装置１０１のコントローラ１０８が制御する。
【００２７】
ロードロック室１０３は、本実施形態において、十分な圧力（例えば１０Ｅ−４Ｐａ以下）まで排気出来るように、不図示の大排気量の真空ポンプに繋がれている。また、搬送室１０５より先に水を持ち込まないようするために、ロードロック室１０３を加熱する手段があることが望ましい。
【００２８】
ロードロック室１０３の圧力が十分下がったら、ロードロック室１０３と搬送室１１０の間のゲートバルブ１０５が開く。処理対象物１２０が固定されているサセプタ１２１を搭載した台車１１２が搬送室１１０に移動する。台車１１２が搬送室１１０に入り、成膜室１０４のスピンドル１０６上に来ると台車１１２は停止し、その後にロードロック室１０３と搬送室１１０の間のゲートバルブ１０５が閉じる。以上の工程を上位コントローラ１０９の監視の下でロードロック室１０３のコントローラ１０８が制御する。
【００２９】
搬送室１１０では処理対象物１２０が固定されているサセプタ１２１を台車１１２からスピンドル１０６へ受渡しを行う。受渡し機構１１１の先端部が台車１１２に搭載されているサセプタ１２１の下面位置より若干低い位置まで下降する。次いで受渡し機構１１１の先端部が回転し、サセプタ１２１の直下に受渡し機構１１１の先端部が入り込む。受渡し機構１１１の先端部が上昇することによりサセプタ１２１は台車１１２より高い位置まで上昇する。その後、ロードロック室１０３と搬送室１１０の間のゲートバルブ１０５が開き、台車１１２はロードロック室１０３に退避し、前述のゲートバルブ１０５が閉じる。
【００３０】
前述したエレベータ室１０２で行われたのとほぼ逆の手順で、処理対象物１２０が固定されているサセプタ１２１が受渡し機構１１１に受け渡され、支持される。次いで、処理対象物１２０が固定されているサセプタ１２１は受渡し機構１１１により降下する。サセプタ１２１が下方のスピンドル１０６に近づくと、サセプタ１２１のカービックカップリングとスピンドル１０６先端のホルダに搭載されたカービックカップリングが噛み合い始め、最終的に処理対象物１２０並びにサセプタ１２１とスピンドル１０６の同軸が自動的に合うようになる。
【００３１】
カービックカップリングはサセプタ１２１に固定されており、処理対象物１２０の反対側に取り付けられている。また、スピンドル１０６先端のホルダにも取り付けられている。それぞれのカービックカップリングの形状は歯形をしており、各歯がテーパ状になっているので、噛み合う為には通常±１．５ｍｍ程度の歯の位置がずれても最終的に噛みあい、この範囲の位置ずれであれば、自己整合的に噛み合って行く。従って、サセプタ１２１をスピンドル１０６に搭載するときに、受渡し機構１１１の位置決め精度は精密な精度を不要とする。
【００３２】
また、サセプタ１２１の所定位置が常に一定の位相方向を向くように搬送して、カービックカップリングにおいてサセプタ１２１側の歯とスピンドル１０６側の歯は毎回同じ歯同士が噛み合うようにしておくことで、スピンドル１０６に対する処理対象物１２０及びサセプタ１２１の位置再現性が一層得られる。
【００３３】
ここで、カービックカップリングとは、対の凹凸形状の歯型が作製されたものである。特に、該歯型が同軸に環状に作製且つ放射状に形成されていれば、両部材は同軸に結合するので、一方の部材の一面に環状且つ放射状に形成した歯溝を、他の部材の一面に環状且つ放射状に形成した歯溝に係合すれば両部材は同軸に結合し、自動調芯機能を発揮する。ここで、歯溝の先端は切り取ってあることが多い。
【００３４】
処理対象物１２０が固定されているサセプタ１２１を水平状態（第１の状態）から垂直状態（第２の状態）へ立てた時（スピンドル１０６を垂直位置から水平位置へ移動させた時）やサセプタ１０２を自転させたときに、カービックカップリングの歯同士が外れないように、スピンドル１０６の先端に設けたチャッキング機構で処理対象物１２０とこれを固定しているサセプタ１２１をスピンドル側から引き込む。引き込む力はサセプタ１２０が変形せず回転中にサセプタ１２１が外れない力とする。
【００３５】
垂直状態になった処理対象物１２０に対して、上位コントローラ１０９やカソードユニット１０７に係わるコントローラ１０８により制御されたカソードユニット１０７により均一に成膜処理がなされる。
【００３６】
処理を終えて、処理対象物１２０と処理対象物１２０が固定されているサセプタ１２１を回収するときには、原則として前述した動作を反対に行えばよい。すなわち、スピンドル１０６を水平位置から垂直位置へ回転させて、処理対象物１２０が固定されているサセプタ１２１を垂直状態から水平状態にし、受渡し機構１１１により処理対象物１２０が固定されているサセプタ１２１を上昇させて、カービックカップリングにより噛み合ったスピンドル１０６から切り離す。以上の工程を上位コントローラ１０９の監視の下搬送室室１１０及びスピンドル１０６のコントローラ１０８が制御する。
【００３７】
図２Ａ〜Ｃは、図１Ａ，Ｂに示す成膜室１０４の概略構成を示す図である。図２Ａ〜Ｃを参照して、成膜室２０４について説明する。図２Ａは成膜室２０４の平面図、図２Ｂは処理対象物２２０が固定されているサセプタ２２１がカソードユニット２０７と対面している状態を表す断面側面図、図２Ｃはスピンドル２０６が垂直位置へ回転し、処理対象物２２０が固定されているサセプタ２２１がホルダ２２２から受渡し機構２１１により切り離されている状態を表す側面図である。
【００３８】
ここで、図１Ａ，Ｂと実質同一の構成要素には下２桁が同一の符号を付して説明を省略する。ここで、２１５ａ，ｂはリニアガイドレール、２１６ａ，ｂは真空側定盤、２１７ａ，ｂは大気側定盤、２１８は高さ調整ブロック、２２２はホルダ、２２３はカービックカップリング、２２０は処理対象物、２２１はサセプタ、２３１はターゲット、２３６は計測器、２４０はベローズ、２４１は真空側定盤２１６ａ，ｂに一定温度の恒温水を流すための配管や駆動用モータ等の配線を引き出す配線・配管引き出し管である。尚、２３３はスピンドル２０６の移動方向、２３４はカソードユニット２０７の首ふり方向、２３５はホルダ２２２の回転方向をそれぞれ表している。
【００３９】
本実施の形態ではカソードユニット２０７は略正５角形をしており、ターゲット２３１がその中心を、それぞれの辺の中心に一致するようにして取り付けられている。また、一辺には計測器２３６が取り付けられている。尚、カソードユニット２０７は中心軸に対し回転方向２３４に首ふり回転する。
【００４０】
また、スピンドル２０６及びカソードユニット２０７は、リニアガイドレール２１５ａ，ｂに載っており、且つリニアガイドレール２１５ａ，ｂは真空側定盤２１６ａ，ｂ及び大気側定盤２１７ａ，ｂで支持されている。
【００４１】
このような構造になっているので、カソードユニット２０７及びスピンドル２０６はリニアガイドレール２１５ａ，ｂに沿って直線方向（２３２，２３３）に沿って移動可能である。また、カソードユニット２０７及びスピンドル２０６は、真空側定盤２１６ａ，ｂ及び大気側定盤２１７ａ，ｂの上にそれぞれ載っているのでその載置面自体が変形することはない。さらに真空側定盤２１６ａ，ｂには不図示の細穴が加工されており、その中を常に恒温水が流れているため温度変化に伴う熱膨張などは無く、真空側定盤２１６ａ，ｂ上の可動部、例えばカソードユニット２０７等は熱膨張の影響を受けることが無く、精密な位置再現性が得られる。
【００４２】
スピンドル２０６の先端には、ホルダ２２２が取り付けられている。そして、そのホルダ２２２の一面にはカービックカップリング２２３の一方の歯溝が作製されている。
【００４３】
図１Ａ，Ｂで説明したが、台車１１２でスピンドル２０６の直上に搬送されて来た処理対象物２２０が固定されているサセプタ２２１は、サセプタ２２１側のカービックカップリング２２３ａの歯溝とスピンドル２０６側のカービックカップリング２２３ｂの歯溝が噛み合った状態でスピンドル２０６の先端のホルダ２２２に連結される。
【００４４】
次いで、処理対象物２２０が固定されているサセプタ２２１はホルダ２２２に連結された後、後述するチャッキング機構により処理対象物２２０が固定されているサセプタ２２１がホルダ２２２に引き込まれ固定される。その後、スピンドル２０６が不図示の回転機構により垂直位置から水平位置へ倒れる方向２３０に回転し、ホルダ２２２が水平状態から垂直状態（図２Ｂの状態）に移動される。
【００４５】
一方、ターゲットが取り付けられたカソードユニット２０７はリニアガイドレール２１５ｂを移動してスピンドル２０６に正対する位置に移動する。最終的に処理対象物２２０はカソードユニット２０７に取り付けられたターゲット２３１と正対する。また、スピンドル２０６の内部に搭載されているモータによって、ホルダ２２２に連結された処理対象物２２０が固定されているサセプタ２２１を自転軸まわりの回転方向２３５に回転させることができる。
【００４６】
このように処理対象物２２０とサセプタ２２１を水平状態でホルダ２２２に取り付け、その後に垂直状態に立てる理由を以下で説明する。
【００４７】
最初に説明したが、処理対象物２２０の大型化に伴いその重量は増大している。処理対象物２２０とサセプタ２２１を合わせ、５００ｋｇを超えるものもある。
【００４８】
本実施形態においては、カービックカップリング２２３を用いて、位置出し及び固定を行っている。前述したように、一対のカービックカップリング２２３が水平の状態で対向している場合には、カービングカップリング２２３のテーパ状の面が互いに接触することによって自己整合的に正確な位置出しが可能である。
【００４９】
一方、ホルダ２２２が立った状態、即ちホルダ２２２が垂直方向（図２Ｂの状態）でサセプタ２２１を保持する場合、処理対象物２２０とサセプタ２２１の自重が鉛直方向にカービックカップリング２２３に加わる。言い換えると、カービックカップリング２２３のテーパが形成されている面に垂直方向、つまり歯溝を貫く方向に処理対象物２２０とサセプタ２２１の自重が掛かり、カービックカップリング２２３のテーパ面が片当たりしてスムーズに完全に噛み合わない。そして、処理対象物２２０とサセプタ２２１の重量が重くなるほど噛み合いにくくなる。さらに低圧の環境（例えば、１０００Ｐａ以下）では摩擦係数が増大し、なお一層スムーズに噛み合わない場合が多くなる。その結果、正確な位置出しが困難となる。
【００５０】
また、最終的にチャッキング機構によりサセプタ２２１をホルダ２２２に引き寄せるような力を印加して、カービックカップリング２２３を完全に噛み合わせるが、上述のような片当たりの状態では十分に引き寄せることも出来ない。
【００５１】
一方、パーティクルの影響を小さくする観点からは処理対象物２２０は垂直状態であることが望ましい。重力により落下してくるパーティクルが付着することによる影響を回避できるからである。
【００５２】
以上を勘案すると、カービックカップリング２２３を用いて位置出し及び固定を行う場合には、サセプタ２２１を水平状態でホルダ２２２に取り付け位置出しを行った後、サセプタ２２１を垂直状態にすると、カービックカップリング２２３は片当たりせず位置出し及び固定を正確・確実に行え、且つパーティクルの影響の少ない処理が実現できる。尚、カービックカップリング２２３の噛み合い面に、ガスの放出の少ないリチウム系グリース（例えば、協同油脂株式会社製のスペースルブ（登録商標）ＭＬ  Ｎｏ．２等）を塗布しておくと、噛み合わせが一層スムーズとなり信頼性が向上する。
【００５３】
次に、図３を参照して、処理対象物２２０が固定されているサセプタ２２１をホルダ２２２に引き込んで固定するチャッキング機構について説明する。
【００５４】
図３において、３０１はサセプタ、３０２ａ及び３０２ｂはその片面に歯溝が形成されているカービックカップリング、３０３はホルダ、３０４はサセプタ側ブロック、３０５はホルダ側ブロック、３０６は開閉シャフト、３０７はボール、３０８はスピンドル軸である。サセプタ３０１のカービックカップリング３０２ａが取り付けられた面とは反対の面には、図示しないが処理対象物が固定されている。
【００５５】
スピンドル軸３０８の中心に設けた開閉シャフト３０６は、スピンドル軸３０８の中に設けた不図示のバネの力で閉方向３０９に動作する。尚、開閉シャフト３０６が閉方向３０９と反対側に動作する場合は、バネの力より大きな推力を持ったシリンダ機構で動作させる。尚、シリンダ機構はスピンドル軸３０８の末端に配置されており、図３では図示していない。
【００５６】
バネの力で開閉シャフト３０６が閉方向３０９に動作すると、開閉シャフト３０６の円周方向に数箇所配置したボール３０７が、開閉シャフト３０６とホルダ側ブロック３０５に押し当てられ、サセプタ側ブロック３０４側に飛び出す。飛び出したボール３０７は、さらに開閉シャフト３０６により閉方向３０９側に押し込まれ、サセプタ側ブロック３０４を閉方向３０９に押し込む。即ち、ボール３０７はサセプタ側ブロック３０４の凸部を閉方向３０９に押し、その結果サセプタ３０１がホルダ３０３の方向に引き寄せられる。このことにより、サセプタ３０１がホルダ３０３側に引き込まれ保持される。
【００５７】
また、同時にカービックカップリング３０２ａと３０２ｂが噛み合うことでカービックカップリング３０２ａ，３０２ｂの自動調芯機能によりスピンドル軸３０８の回転中心とサセプタ３０１の中心とが位置決めされる。
【００５８】
開閉シャフト３０６が閉方向３０９に動作する力、つまりバネ力は、サセプタ３０１が変形せず、且つサセプタ３０１が垂直の状態で、さらに回転中にホルダ３０３から外れない力として１．７ｔｏｎ程度が望ましい。このバネの力の大きさは、カービックカップリング３０２ａ，３０２ｂの自動調芯機能が発揮できる噛み合わせ力でもある。
【００５９】
また、ホルダ３０３からサセプタ３０１を切り離す方法は、原則として前述した動作を反対に行えばよい。即ち、開閉シャフト３０６がシリンダ機構で、閉方向３０９と反対側に動作し、サセプタ側ブロック３０４がボール３０７の拘束から解除され、サセプタ３０１は前述した受渡し機構２１１でホルダ３０３から切り離される。
【００６０】
次に、図４を参照して、処理対象物の表面とターゲットとの距離を一定に維持する構成について説明する。
【００６１】
図４において、４０１はカソードユニット、４０２はカソード、４０３はターゲット、４０４は処理対象物、４０５はスピンドルである。実際形態では、処理対象物４０４は、不図示の冶具によりサセプタに取り付けられ、このサセプタがスピンドル４０５の先端に取り付けられたホルダに連結されることとなるが、ここでは説明の便宜上、サセプタ及びホルダは図示していない。
【００６２】
カソードユニット４０１は図２Ａ〜Ｃで説明したように、リニアガイドレール２１５ｂに乗っており直線方向４１１に沿って移動可能であり、また、中心軸に関して回転可能であり、首振り回転４１０することが出来る。一方、スピンドル４０５はガイドレールに乗っており、直線方向４１３方向に沿って移動可能である。
【００６３】
カソード４０２は多層膜に対応できるように、複数のカソード４０２を取り付け可能な正多角形状のカソードユニット４０１の各辺部分に取り付けられている。カソード４０２の表面にはターゲット４０３が取り付けられている。一方、カソード４０２の内部では不図示の非対称磁場を作るマグネットがターゲット４０３の中心軸を周るように自転しており、ターゲット４０３が均一にスパッタされるような構成となっている。
【００６４】
上述した構成で、処理対象物４０４に均一に成膜を行う必須条件として、処理対象物４０４とターゲット４０３表面との距離を所定の値とする手法について説明する。
【００６５】
カソードユニット４０１の一面には、距離を測定する計測器４０６が埋め込まれている。該計測器４０６は内部にレーザ発光デバイスを有しており、該レーザ発光デバイスから発したレーザ光が、処理対象物４０４の表面で反射されて来たものを計測器４０５の受光部が検知することにより、該一面と処理対象物４０４間の距離を測定することが出来る
【００６６】
一方、ターゲット４０３の寸法は予め測定しておけば、上記の測定値より任意のターゲット４０３と処理対象物４０４との距離が分る。拠って、その値に基づき、４１３方向にスピンドル４０５を移動することにより、ターゲット４０３と処理対象物４０４間の距離を所定の値４２０にすることが出来る。
【００６７】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は何らかかる実施の形態に拘束されものではない。また、処理対象物としては、凹面形状の光学部品を例に説明したが、凸面形状のものでも良く平面形状のもので適用可能である。
【００６８】
また、本実施形態ではスパッタ成膜処理を例に説明したが、処理対象物と比較して小型のイオン源またはラジカル源を使用して、前処理、後処理或いはエッチング処理等を行う真空処理装置にも適用可能である。
【００６９】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
【００７０】
本願は、２００９年６月８日提出の日本国特許出願特願２００９−１３６８５９を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
【図１Ａ】
2010143371.tif 000003
【図１Ｂ】
2010143371.tif 000004
【図２Ａ】
2010143371.tif 000005
【図２Ｂ】
2010143371.tif 000006
【図２Ｃ】
2010143371.tif 000007
【図３】
2010143371.tif 000008
【図４】
2010143371.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内で処理対象物を処理する真空処理装置であって、
前記処理対象物が載置される面とは反対側に凹凸を有する面を有し、前記処理対象物を保持するサセプタと、
前記サセプタの凹凸と噛み合う凹凸を有する面を有するホルダと、前記ホルダを第１の状態又は第２の状態に移動可能に保持する駆動機構と、
前記ホルダを前記第１の状態に保持した状態で、前記サセプタを移動させて、前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを噛み合わせて前記サセプタとホルダとを連結させ、その後前記サセプタが連結された前記ホルダを前記第２の状態に移動させて前記処理対象物を処理した後、前記ホルダを再度前記第１の状態に移動させて前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを切り離すように前記サセプタを移動させる制御手段とを有することを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記サセプタ及びホルダの凹凸を有する面はカービックカップリング機構を構成することを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記真空容器は一定温度に維持する温度調節手段を有することを特徴とする請求項１又は２項に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記真空処理装置は、前記処理対象物にスパッタリング処理を施す処理手段を装置であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の真空処理装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ホルダを前記第１の状態としての水平状態に保持した状態で、前記サセプタを移動させて、前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを噛み合わせて前記サセプタとホルダとを連結する工程と、
前記サセプタが連結された前記ホルダを前記第２の状態としての垂直状態に移動させて前記処理対象物を処理する工程と、
前記ホルダを再度前記第１の状態に移動させて前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを切り離すように前記サセプタを移動させる工程とを制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の真空処理装置。
【請求項６】
真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、処理対象物が載置される面とは反対側に凹凸を有する面を有し、前記処理対象物を保持するサセプタと、
前記サセプタの凹凸と噛み合う凹凸を有する面を有するホルダと、前記ホルダを第１の状態又は第２の状態に移動可能に保持する駆動機構と、を備えた真空処理装置を用いた、光学部品の製造方法であって、
前記ホルダを前記第１の状態に保持した状態で、前記処理対象物を保持した前記サセプタを移動させて、前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを噛み合わせて前記サセプタとホルダとを連結させる第一工程と、
前記第一工程後、前記サセプタが連結された前記ホルダを前記第２の状態に移動させて前記処理対象物を処理した第二工程と、
前記第二工程の後、前記ホルダを再度前記第１の状態に移動させて前記サセプタの凹凸を有する面と前記ホルダの凹凸を有する面とを切り離すように前記サセプタを移動させる第三工程と、を含むことを特徴とする光学部品の製造方法。
【請求項７】
前記第一工程、第二工程及び第三工程において、前記真空容器に恒温水を流す工程をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の光学部品の製造方法。
【請求項８】
前記真空処理装置は、前記第２の状態に移動させた前記ホルダに対向する位置に設けられた、ターゲットを保持するためのカソードユニットと、をさらに備え、
前記ターゲットと前記処理対象物との距離を測定する工程をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の光学部品の製造方法。
【請求項９】
前記第１の状態に移動させた前記ホルダに対向する位置に設けられた、前記ホルダに前記サセプタを受け渡すための受渡し機構と、
前記第２の状態に移動させた前記ホルダに対向する位置に設けられた、ターゲットを保持するためのカソードユニットと、をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の真空処理装置。
【請求項１０】
前記カソードユニットは、複数のカソードを取付け可能なように正多角形状に構成され、かつ前記カソードユニットの中心軸に関して回転可能に構成されているとともに、
ガイドレールに沿って直線移動可能に構成されていることを特徴とする請求項９に記載の真空処理装置。
【請求項１１】
前記正多角形状のカソードユニットの一面には、前記ターゲットと前記処理対象物との距離を計測するための計測器が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の真空処理装置。
【国際調査報告】
2010143371.tif 000010
2010143371.tif 000011