(57)【要約】【課題】本発明は、凹凸のある試料に均一なコーティングができ、真空を汚したり、グリース切れによる動作不良がなく、しかも、スパッタリングに費やす時間が長くかからないイオンスパッタ装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、試料を載置する回転自在なる試料台が備わるイオンスパッタ装置において、前記試料台の回転移動に伴い試料台を傾斜させる傾斜支持台を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2006104514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を載置する回転自在なる試料台が備わるイオンスパッタ装置において、
前記試料台の回転移動に伴い試料台を傾斜させる傾斜支持台を設けたことを特徴とする
イオンスパッタ装置。
【請求項２】
試料を載置する回転自在なる試料台が備わるイオンスパッタ装置において、
回転自在なる前記試料台は公転軸心の回りで公転するように設けられ、前記公転軸心に中心を据えるリング状の傾斜支持台を設け、
前記傾斜支持台に設けた傾斜面に沿って前記試料台が転がるように構成したことを特徴とするイオンスパッタ装置。
【請求項３】
試料を載置する回転自在なる試料台が備わるイオンスパッタ装置において、
前記試料台の中心を支持する試料台軸と、この試料台軸に設けた自転歯車と、
前記自転歯車と噛み合い、かつ自転歯車を公転させる公転歯車と、
前記公転歯車の軸心に中心を据えるリング状の傾斜支持台とを有し、
前記傾斜支持台に設けた傾斜面に沿って前記試料台が転がるように構成したことを特徴とするイオンスパッタ装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたイオンスパッタ装置において、
前記試料台が上側に、前記傾斜支持台が下側になるように上下に配置し、
前記傾斜面に前記傾斜支持台が接離するように前記試料台または前記傾斜支持台を上下方向に移動自在にしたことを特徴とするイオンスパッタ装置。
【請求項５】
試料を載置する回転自在なる試料台が備わるイオンスパッタ装置において、
前記試料台の中心を支持する試料台軸と、この試料台軸に設けた自転歯車と、前記自転歯車の中心を支持する自転歯車支持軸と、
前記自転歯車と噛み合い、かつ自転歯車を公転させる公転歯車と、この公転歯車の中心を支持する公転歯車軸と、
前記公転歯車軸を中心に据え、かつ公転歯車軸を中心に回転自在なる回転台と、この回転台の中心に設けられ、かつ内側に前記公転歯車軸を通す中空軸と、この中空軸の他端側に設けられ、かつ内側に前記公転歯車軸を通す回転台歯車と、
前記回転台歯車と噛み合う駆動歯車と、この駆動歯車の中心に設けた駆動歯車軸と、この駆動歯車軸を駆動するモータと、前記公転歯車軸を駆動するモータと、
前記公転歯車軸の軸心に中心を据えるリング状の傾斜支持台とを有し、
前記自転歯車支持軸の他端を回転台に中心から離間して支持し、
前記傾斜支持台に設けた傾斜面に沿って前記試料台が転がるように構成したことを特徴とするイオンスパッタ装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一つに記載されたイオンスパッタ装置において、
前記試料台の中心がジンバル支持されることを特徴とするイオンスパッタ装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一つに記載されたイオンスパッタ装置において、
前記試料のコーティングに用いられるターゲットに印加するターゲット用電源を有することを特徴とするイオンスパッタ装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一つに記載されたイオンスパッタ装置において、
少なくとも前記試料台を内置する真空容器を有することを特徴とするイオンスパッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の表面にスパッタリングのコーティング膜を施すイオンスパッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオンスパッタ装置は、例えば、特許文献１（特開平６−３３２３１号公報）示すように、真空容器内の試料台に載置される試料を置き、イオンガスをターゲット金属に照射して弾き出した金属原子を前記試料の表面にコーティング膜を施す。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
試料を複数個並べて逐次異なった膜厚にコーティングしたり、凹凸のある試料に均一な膜厚をコーティングをしようとすると、真空容器中の回転台上に試料を移動させる試料移動機構が必要となる。回転台はコーティングを行う真空容器内の所定の位置で回転し、回転台上の試料台は回転台に対して相対的に移動可能にする必要がある。
【０００５】
しかし、真空中の回転台の回転中心を移動させずに、真空中で試料交換などの操作を行なうとすると、回転台は連続回転しうるので、例えば回転台上に固定した駆動源を用い、スリップリングを利用して電気的に動力の伝達をしなければならなかった。しかし、スリップリングは擦動するので、グリース潤滑を必要とするので真空を汚したり、グリース切れによる動作不良の恐れがある。
【０００６】
これを避けるために、回転台や試料移動機構を備えないイオンスパッタ装置にすると、真空容器の真空を破り、大気中で試料の位置変えをする操作になる。試料の位置変え操作毎に、真空容器を真空にしたり、大気圧に戻したりしなければならなく、複数個の試料を扱うときには、スパッタリングに費やす時間が長くなる不具合がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑み、凹凸のある試料に均一なコーティングができ、真空を汚したり、グリース切れによる動作不良がなく、しかも、スパッタリングに費やす時間が長くかからないイオンスパッタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、試料を載置する回転自在なる試料台が備わるイオンスパッタ装置において、前記試料台の回転移動に伴い試料台を傾斜させる傾斜支持台を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、凹凸のある試料に均一なコーティングができ、スパッタリングに費やす時間が長くかからなく、スリップリングやグリースを用いないので、真空を汚したり、グリース切れによる動作不良が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係わる実施例を図１、図２、図３に沿って説明する。
【００１１】
真空容器２０は、真空排気系（図示せず）、試料の出し入れ蓋（図示せず）を有する。
真空容器２０内に置かれる試料台２は、複数の試料１を等間隔に並べて載置する。
【００１２】
試料台２の中心は、試料台軸１２に支持される。試料台２の中心部には、ジンバル支持手段２１が設けられる。試料台２は試料台軸１２にジンバル支持されるので、傾斜自在である。
【００１３】
試料台軸１２の下端には、自転歯車３が設けられる。試料台軸１４と自転歯車３は、回り止めされるように固定される。自転歯車３の中心は自転歯車支持軸５に支持される。自転歯車３は自転歯車支持軸５に回転自在に支持される。自転歯車３と自転歯車支持軸５が回り止めされるように固定されるときには、自転歯車支持軸５の他端側を後述する回転台に回転自在に支持する。
【００１４】
自転歯車３と噛み合い、かつ自転歯車３を公転させる公転歯車４が備わる。公転歯車の中心を支持する公転歯車軸６が設けられる。この公転歯車軸６の中心が自転歯車３の公転軸心になる。自転歯車３は、自転歯車支持軸５を回転軸心として自転するとともに公転軸心の回りを公転する。
【００１５】
回転台７は中心を公転歯車軸６に据えるように置かれる。中空軸８は回転台７の中心に設けられる。回転台歯車９は中空軸８の他端側である下端に設けられる。回転台７には、中空軸８、および回転台歯車９が一体になっている。公転歯車軸６は、回転台７、中空軸８、および回転台歯車９に中心に回転自在に置かれるように通される。
【００１６】
回転台歯車９と噛み合う駆動歯車１０は中心に設けた駆動歯車軸１１を有する。モータ１２は駆動歯車軸１１に連結され、駆動歯車軸１１を駆動する。モータ１３は、公転歯車軸６に連結され、公転歯車軸６を駆動する。
【００１７】
公転歯車軸６の軸心に中心を据えるリング状の傾斜支持台１５は、図３に示すように、上部側に傾斜面を有する。この傾斜支持台１５が下側に、試料台２が上側になるように上下に配置される。傾斜支持台１５は、図１の矢印Ｂに示すように上下に移動自在である。傾斜支持台１５が上側に移動すると、前記傾斜面が試料台２の下端外周側に接触し、下側に移動すると前記傾斜面が試料台２から離れる。逆に、傾斜支持台１５を固定し、試料台２を上下移動自在にして傾斜支持台１５との接離が行なわれるようにすることも可能である。
【００１８】
試料台２の下端外周側に傾斜支持台１５の傾斜面が接触することにより、図１のＡ矢印に示すように、試料台２は押されて傾く。図３に示す傾斜面の丈が高いところに接触しているときは、傾きが大きく、傾斜面の丈が低いところに接触しているときは、傾きが小さい。試料台２は、ジンバル支持手段２１を介して試料台軸１４に支持されているので、傾斜支持台１５の傾斜面に沿って公転する際に傾斜面の丈に応じた円滑な傾斜作動が行われる。
【００１９】
自転歯車支持軸５は、下端が回転台７に支持される。自転歯車３が自転歯車支持軸５に回転できないように支持されているときには、自転歯車支持軸５の下端を回転台７に回動自在に支持する。自転歯車３が自転歯車支持軸５に回転自在に支持されているときにも自転歯車支持軸５の下端を回転台７に回動自在に支持しても良い。回転台７に支持する自転歯車支持軸５の支持点は、回転台７の中心から離れた対置に設けられる。
【００２０】
次に動作の面から説明する。
【００２１】
１．モータ１２を運転し、モータ１３を止めている場合
モ−タ１２の回転により、駆動歯車１０を介して回転台歯車９に回転力が伝達されるので、回転台７は回転する。公転歯車４は停止状態にあるので、回転台７の回転に連れられて自転歯車３は、公転歯車４と噛み合いながら公転歯車４の回りを公転し自転回転をする。試料台２は自転歯車３に支持されているので、自転しながら公転する移動がおこなわれる。これにより、試料台２に載置される複数の試料は、位置の移動が行われる。
【００２２】
このように複数の試料の位置は、試料台２の自転や公転により、位置変えが行われるので、真空容器２０の真空を破ることなく、複数の試料のスパッタリングができる。真空容器２０の空気を抜いて真空にしたり、大気圧に戻したりする手間が省けるので、スパッタリングに費やす時間が短縮される。また、試料に施すスパッタリングによるコーティングの厚さを変えることができる。さらに、スリップリングやグリースを必要としないので、真空を汚したり、グリース切れによる動作不良が生じない等の良さがある。
２．モータ１３を運転し、モータ１２を止めている場合
モータ１３の回転により、公転歯車軸６を介して公転歯車４が回転する。回転台７は停止したままであるので、公転歯車４と噛み合う自転歯車３は自転回転が行われる。試料台２に載置する複数の試料は、位置の移動が行われる。上記１と同様な良さが期待できる。
３．モータ１２とモータ１３を一緒に運転した場合（その１）
回転台歯車９と自転歯車３が同期回転するときで、例えば、回転台歯車９と自転歯車３が同数の歯数の場合には、自転歯車３は自転回転するが公転は行われない。試料台２上の複数の試料は、位置の移動が行われる。上記２と同様な良さが期待できる。
【００２３】
なお、回転台歯車９と自転歯車３が非同期回転するときには、自転歯車３は公転の伴う自転回転が行われる。
４．傾斜支持台１５を上側に移動して傾斜面を試料台２に接触させた場合
上記１の場合のような運転を行うことにより、試料台２の外周側下面が傾斜支持台１５の傾斜面に接しながら転がって移動する。この転がり際し、前述したように試料台２の傾きが変る。試料台２に載置される複数の試料の傾きが変えられるので、凹凸のある試料にスパッタリングによる均一なコーティングを行うことができる。
【００２４】
上記モータには、パルスモータなどの同期モータが好適である。パルスモータを用いる場合には、試料台の回転量を設定できるので真空外から試料位置の変更が人手を介さずに可能となる。
【００２５】
また、回転台や試料台の駆動ギアには、平歯車に限らず、ウォーム・ホイールやヘリカルギア、傘歯歯車、タイミングベルトなど各種の回転機構を用いることができる。何れの場合にも、駆動軸を同一方向に出せるので、動力源の設置・軸封も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係わる実施例で、イオンスパッタ装置の要部を示す図。
【図２】本発明の実施形態に係わる実施例で、図１をＰ矢印の方向から見た図。
【図３】本発明の実施形態に係わる実施例で、傾斜支持台の展開図。
【符号の説明】
【００２７】
１…試料、２…試料台、３…自転歯車、４…公転歯車、５…自転歯車支持軸、６…公転歯車軸、７…回転台、８…中空軸、９…回転台歯車、１０…駆動歯車、１１…駆動歯車軸、１２…モータ、１３…モータ、１４…試料台軸、１５…傾斜支持台。
【図１】
2006104514.tif 000003
【図２】
2006104514.tif 000004
【図３】
2006104514.tif 000005