(57)【要約】【課題】バレル式基材保持具を真空チャンバに出し入れするためのバレル式基材保持具用扉機構を真空チャンバに対して容易に密閉できるようにすることである。【解決手段】バレル式基材保持具１０を前方に支持する走行手段２６を走行用電動機６０によって駆動する。走行手段２６を前方に駆動することにより、真空チャンバ２内にバレル式基材保持具１０を収納するとともに、バレル式基材保持具用扉機構２３を真空チャンバ２側に密着させる。これにより、走行用電動機６０の駆動力によってバレル式基材保持具用扉機構２３を真空チャンバ２に密着させることができ、扉機構２３を真空チャンバ２に密着させるためのクランプ機構を不要にできる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバと、成膜される小物の基材を内側に保持するバレル式基材保持具と、前記基材に対して膜の原料物質を供給する成膜処理ユニットとを備え、前記真空チャンバ内に前記バレル式基材保持具及び前記成膜処理ユニットを配置し、前記バレル式基材保持具に保持される基材に成膜する真空成膜装置であって、
前記真空チャンバ内に前記バレル式基材保持具を移動可能に導くためのガイド機構が前後方向に沿って配設され、
前記真空チャンバ外で動力源により駆動されて前後方向に移動する走行手段を備えており、
前記走行手段は該走行手段に対する前方に前記バレル式基材保持具を支持し、該走行手段を前方に移動させることにより前記バレル式基材保持具を真空チャンバ内に配置できるとともに、前記走行手段を後方に移動させることによって前記バレル式基材保持具を真空チャンバ外に引き出すことができ、
前記走行手段は前記バレル式基材保持具に対する後方にバレル式基材保持具用扉機構を支持しており、
前記走行手段を前記動力源によって前方に移動させることにより、前記バレル式基材保持具が前記真空チャンバ内に配置されるとともに、前記バレル式基材保持具用扉機構を前記動力源の駆動力によって真空チャンバ側に押圧して密着させるように構成された真空成膜装置。
【請求項２】
前記動力源が電力によって動作する電動機であり、該電動機の出力をインバータを用いて負荷トルク高速周波数制御方式によって制御するように構成された請求項１に記載の真空成膜装置。
【請求項３】
前記成膜処理ユニットとしてアーク蒸発源を備え、
前記バレル式基材保持具は、前後方向の中心軸に沿って配設されるとともに、内側の空間に小物の基材を保持するための基材保持部を備え、前後方向の基端に前記基材保持部の内側の空間に連通する開口部が形成されており、
前記真空チャンバ外に配置され前記アーク蒸発源を前方に支持するアーク蒸発源移動テーブルと、前記真空チャンバ外に配置され前記アーク蒸発源移動テーブルを前後方向に移動させるためのアーク蒸発源積載ステージと、前記アーク蒸発源移動テーブルの先端であり前記アーク蒸発源に対する後方にあたる位置に取り付けられたアーク蒸発源用扉機構をさらに備え、
前記バレル式基材保持具用扉機構には中心部分に開口部が形成されており、
前記アーク蒸発源移動テーブルをアーク蒸発源積載ステージに沿って前方に移動させることにより、前記アーク蒸発源を前記バレル式基材保持具用扉機構の開口部及び前記バレル式基材保持具の開口部をとおして前記バレル式基材保持具の基材保持部の内側の空間に配置できるとともに、前記アーク蒸発源移動テーブルを後方に移動させることにより前記アーク蒸発源を前記バレル式基材保持具の開口部及び前記バレル式基材保持具用扉機構の開口部をとおしてバレル式基材保持具より引き出すことができ、
前記アーク蒸発源積載ステージは前記走行手段と連結されており、
前記アーク蒸発源移動テーブルを前記アーク蒸発源積載ステージの先端まで移動させるとともに前記走行手段を前方に移動させることにより、前記バレル式基材保持具及びアーク蒸発源を真空チャンバ内に配置するととともに、バレル式基材保持具用扉機構とバレル式基材保持具用扉機構の開口部を閉じるアーク蒸発源用扉機構とによって前記真空チャンバを閉じるようにされた請求項１又は２に記載の真空成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バレル式基材保持具を備える真空成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空成膜装置を用いると、成膜の対象である基材を真空チャンバ内に配置し、膜の原料物質を供給する成膜処理ユニットを動作させることにより、前記基材に膜を形成することができる。
【０００３】
ここで、従来の真空成膜装置のうち、バレル式基材保持具を備える成膜装置がある（例えば、特許文献１参照）。このバレル式基材保持具を用いると、多数の小物の基材を内側に保持することによって、多数の小物の基材を一括して成膜することができ、多数の基材に対する成膜処理を効率良く行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２４０４４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
バレル式基材保持具を用いて成膜するにあたり、成膜を行う前の基材の装填と成膜を終了した後の基材の取り出しとを容易に行えるようにするには、バレル式基材保持具を真空チャンバの内外間を容易に出し入れできるようにするのが好ましい。一方、真空チャンバは、その内部で成膜処理を行うためには、外部の空間より密閉される構造とされなければならず、真空チャンバの内外で基材等の搬入出を行う場所には、開閉可能な扉機構が設けられている。
【０００６】
従って、バレル式基材保持具を真空チャンバの内外で容易に出し入れするようにするためには、バレル式基材保持具の出し入れを行う箇所に扉機構を設ける必要がある。
【０００７】
ところで、真空成膜装置には、一般に、真空チャンバを閉じるための扉機構を真空チャンバ側に押圧して密着させるためのクランプ機構が設けられている。このクランプ機構には手動式のタイプやアクチュエータ式のタイプがあり、前者の場合は成膜装置を使用するユーザーが人力で操作するようにされている。そして、このクランプ機構により扉機構を真空チャンバに密着させることにより真空チャンバが密閉されるようにされている。
【０００８】
ここで、バレル式基材保持具を出し入れするための扉機構を手動式のクランプ機構によって真空チャンバに対して閉じるようにすると、クランプ機構を操作するためには多大な人力が必要であり、クランプ機構を操作することは容易でない。
【０００９】
また、アクチュエータ式のクランプ機構を設けた場合には、扉周辺の構造が複雑になり、その分メンテナンス箇所が増加する。
【００１０】
そこで、本発明は、バレル式基材保持具を真空チャンバの内外で容易に出し入れできるとともに、その扉機構をクランプ機構を用いることなく真空チャンバに密着させることができる真空成膜装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、真空チャンバと、成膜される小物の基材を内側に保持するバレル式基材保持具と、前記基材に対して膜の原料物質を供給する成膜処理ユニットとを備え、前記真空チャンバ内に前記バレル式基材保持具及び前記成膜処理ユニットを配置し、前記バレル式基材保持具に保持される基材に成膜する真空成膜装置であって、
前記真空チャンバ内に前記バレル式基材保持具を移動可能に導くためのガイド機構が前後方向に沿って配設され、
前記真空チャンバ外で動力源により駆動されて前後方向に移動する走行手段を備えており、
前記走行手段は該走行手段に対する前方に前記バレル式基材保持具を支持し、該走行手段を前方に移動させることにより前記バレル式基材保持具を真空チャンバ内に配置できるとともに、前記走行手段を後方に移動させることによって前記バレル式基材保持具を真空チャンバ外に引き出すことができ、
前記走行手段は前記バレル式基材保持具に対する後方にバレル式基材保持具用扉機構を支持しており、
前記走行手段を前記動力源によって前方に移動させることにより、前記バレル式基材保持具が前記真空チャンバ内に配置されるとともに、前記バレル式基材保持具用扉機構を前記動力源の駆動力によって真空チャンバ側に押圧して密着させるように構成された真空成膜装置である（請求項１）。
【００１２】
本発明の真空成膜装置によると、前記バレル式基材保持具用扉機構を前記動力源の駆動力により真空チャンバ側に押圧して前記バレル式基材保持具用扉機構を真空チャンバに密着させることができる。これにより、従来のクランプ機構を設けることなく、前記バレル式基材保持具用扉機構を真空チャンバに密着させ、真空チャンバを密閉することができる。
【００１３】
また、上記真空成膜装置について、前記走行手段を駆動する動力源として電力によって動作する電動機を設け、該電動機の出力をインバータを用いて負荷トルク高速周波数制御方式によって制御するように構成することができる（請求項２）。
【００１４】
この発明の真空成膜装置によると、前記電動機が負荷トルク高速周波数制御方式によって制御されるので、前記バレル式基材保持具用扉機構を真空チャンバに押圧している状態での前記電動機の出力を適切に調整することができる。これにより、前記走行手段を駆動する動力源の出力の制御を容易にできる。
【００１５】
また、以上の真空成膜装置において（請求項１、２）、前記成膜処理ユニットとしてアーク蒸発源を設け、
前記バレル式基材保持具を、前後方向の中心軸に沿って配設するとともに、内側の空間に小物の基材を保持するための基材保持部を設け、前後方向の基端に前記基材保持部の内側の空間に連通する開口部を形成し、
前記真空チャンバ外に配置され前記アーク蒸発源を前方に支持するアーク蒸発源移動テーブルと、前記真空チャンバ外に配置され前記アーク蒸発源移動テーブルを前後方向に移動させるためのアーク蒸発源積載ステージと、前記アーク蒸発源移動テーブルの先端であり前記アーク蒸発源に対する後方にあたる位置に取り付けられたアーク蒸発源用扉機構をさらに設け、
前記バレル式基材保持具用扉機構の中心部分に開口部を形成し、
前記アーク蒸発源移動テーブルをアーク蒸発源積載ステージに沿って前方に移動させることにより、前記アーク蒸発源を前記バレル式基材保持具用扉機構の開口部及び前記バレル式基材保持具の開口部をとおして前記バレル式基材保持具の基材保持部の内側の空間に配置できるとともに、前記アーク蒸発源移動テーブルを後方に移動させることにより前記アーク蒸発源を前記バレル式基材保持具の開口部及び前記バレル式基材保持具用扉機構の開口部をとおしてバレル式基材保持具より引き出すことができ、
前記アーク蒸発源積載ステージを前記走行手段と連結し、
前記アーク蒸発源移動テーブルを前記アーク蒸発源積載ステージの先端まで移動させるとともに前記走行手段を前方に移動させることにより、前記バレル式基材保持具及びアーク蒸発源を真空チャンバ内に配置するととともに、バレル式基材保持具用扉機構とバレル式基材保持具用扉機構の開口部を閉じるアーク蒸発源用扉機構とによって前記真空チャンバを閉じるように構成することができる（請求項３）。
【００１６】
この発明の真空成膜装置によると、前記アーク蒸発源移動テーブルをアーク蒸発源積載ステージに沿って移動させることにより、アーク蒸発源を真空チャンバに対して出し入れすることができる。
【００１７】
そして、真空チャンバ内において、前記バレル式基材保持具内にアーク蒸発源を配置することにより、バレル式基材保持具に保持される基材に成膜することができる。
【００１８】
これにより、真空チャンバ内においてアーク蒸発源をバレル式基材保持具内に収納した状態でバレル式基材保持具に保持される基材に成膜することができるので、装置全体をコンパクトにすることができる。
【００１９】
また、アーク蒸発源及びバレル式基材保持具を真空チャンバに対して真空チャンバの同じ側から出し入れすることができ、装置全体をコンパクトにすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１乃至図５に基づいて説明する。図１乃至図５には、本発明にかかる真空成膜装置の一実施形態である成膜装置１が示される。
【００２１】
図１乃至図５に示される成膜装置１は、アーク蒸発式の成膜装置である。即ち、成膜装置１は、成膜処理ユニットとしてアーク蒸発源６を備えており、アーク蒸発源６を動作させることによって成膜処理を行うことができる。
【００２２】
図１は、成膜装置１を正面方向から眺めた正面図である。図２は、成膜装置１を側方から眺めた第一側面図である。図２は、成膜装置１の真空チャンバ２内にバレル式基材保持具１０及びアーク蒸発源６をセットした状態の側面図である。図２には、真空チャンバ２内にバレル式基材保持具１０及びアーク蒸発源６をセットした状態における真空チャンバ２内の様子が重ねて図示されている。
【００２３】
図３は、成膜装置１を側方から眺めた第二側面図である。図３は、真空チャンバ２外にバレル式基材保持具１０及びアーク蒸発源６を引き出した状態を表す側面図である。
【００２４】
図４は、成膜装置１を上方から眺めた平面図である。図４は、真空チャンバ２外にバレル式基材保持具１０及びアーク蒸発源６を引き出した状態を表す平面図である。
【００２５】
図１乃至図４に示される成膜装置１において、成膜装置の正面図を示す図１の紙面に対する垂直方向を前後方向とする。そして、図１に示される成膜装置１の正面から見て真空チャンバ２の奥側を前方とする。
【００２６】
成膜装置１は、図１乃至図４に示されるように、真空チャンバ２とバレル式基材保持具１０とアーク蒸発源６と第二の引き出し機構２０と第一の引き出し機構３０を備えている。
【００２７】
真空チャンバ２は、所定の高さの設置用架台３の上に設置されている。真空チャンバ２は、その内部が外部の空間から閉じられた状態で図示しない排気手段によって排気され、成膜プロセスを実行する上での所要の真空雰囲気とされる。
【００２８】
また、真空チャンバ２内の側壁の近傍には、図２乃至４に示されるように前後方向に沿って第二のガイドレール２１が配設されている。第二のガイドレール２１、２１は、図１に示される成膜装置１の正面方向から見て、真空チャンバ２内における右側の側壁の近傍と左側の側壁の近傍とに配設されている。
【００２９】
この第二のガイドレール２１、２１は、後に説明する従動ローラ２２、２２が接しつつ回転することによりバレル式基材保持具１０を前後方向に移動させることができ、バレル式基材保持具１０を真空チャンバ２から引き出し、また真空チャンバ２に収納するための機構にあたる。このガイドレール２１、２１は、バレル式基材保持具１０を前後方向に導くためのガイド機構にあたる。
【００３０】
次に、バレル式基材保持具１０について、図５も参酌しつつ説明する。図５は、バレル式基材保持具１０の主要部分を示す斜視図である。バレル式基材保持具１０は、基材保持部１２を備えている。基材保持部１２は、図５に示されるように、前後方向の中心軸Ｃ１に沿って、該軸Ｃ１を中心とする八角柱状に形成されている。
【００３１】
基材保持部１２は、その八角柱を構成する側面が導体のメッシュによって形成されている。基材保持部１２の内側は空洞に形成されている。成膜の対象である小物の基材は、この基材保持部１２の内側の空洞に保持される。
【００３２】
基材保持部１２には、八角柱の八つの側面の各々の境界に図示されない開閉機構が適宜に設けられており、この開閉機構によって側面を開閉できるようにされている。そして、この基材保持部１２の側面を開くことにより、成膜される基材を内側に装填することができる。
【００３３】
バレル式基材保持具１０の前後方向の基端には、開口部１１が形成されている。この開口部１１は、前記基材保持部１２の内側の空洞に連通している。後に説明するアーク蒸発源６は、この開口部１１を介して、バレル式基材保持具１０の内側に配置され、またバレル式基材保持具１０より引き出される。
【００３４】
また、バレル式基材保持具１０の前後方向の基端の外周にはリングギアＲＧが設けられている。リングギアＲＧは、中心軸Ｃ１を中心として設けられている。
【００３５】
また、バレル式基材保持具１０の前後方向の基端には、後カラー部１４が設けられている。後カラー部１４は、中心軸Ｃ１を中心として設けられている。また、後カラー部１４は、中心軸Ｃ１に対して開口部１１に対する外径方にあたる位置に設けられており、径方向に一定の厚さを備えて後方に突出するように設けられている。
【００３６】
この後カラー部１４は、前記基材保持部１２と電気的に導通するように設けられている。そして、後カラー部１４は、該後カラー部１４の外周に摺接する図示されない一対の受けローラにより支持される。
【００３７】
この一対の受けローラは、後に説明する第二の扉機構２３側から後カラー部１４に向かって配設されており、自軸の回りに回転自在に設けられている。そして、この一対の受けローラは、前記自軸が前記中心軸Ｃ１より下方であり後カラー部１４の下端より上方にあたる位置となるように設けられている。また、この一対の受けローラは、中心軸Ｃ１を含む上下方向の垂直面に対称に設けられている。
【００３８】
また、この受けローラは、第二の扉機構２３に対する外側（後方側）から負のバイアス電圧が給電されるようにされている。そして、受けローラは、成膜を行う場合には、バレル式基材保持具１０が回転駆動されることによって従動しつつ、後カラー部１４及び基材保持部１２にバイアス電圧を供給する。
【００３９】
また、バレル式基材保持具１０の基材保持部１２に対する先端側には前プレート１６が取り付けられている。そして、前プレート１６に対する先端側に前カラー部１５が設けられている。
【００４０】
前カラー部１５は、中心軸Ｃ１を中心として設けられている。また、前カラー部１５は、中心軸Ｃ１に対する径方向に一定の厚さを備えて前方に突出するように形成されている。
【００４１】
また、前カラー部１５は、該前カラー部１５の外周に摺接する図示されない一対の支持ローラによって支持される。この支持ローラは、後に説明する下支持フレーム１９の先端に取り付け機構を介して取り付けられており、前カラー部１５に対する前方側から前カラー部１５に向かって配設されている。
【００４２】
また、この一対の支持ローラは、自軸の回りに回転自在に設けられている。そして、この一対の支持ローラは、前記自軸が前記中心軸Ｃ１より下方であり基材保持部１２の下端より上方にあたる位置となるように設けられている。また、この一対の支持ローラは、中心軸Ｃ１を含む上下方向の垂直面に対称に設けられている。
【００４３】
そして、この一対の支持ローラは、バレル式基材保持具１０が回転駆動されると、前カラー部１５の回転に従って従動する。
【００４４】
以上に説明したバレル式基材保持具１０は、成膜を行う場合には、前記リングギアＲＧと噛合する駆動ギア及び該駆動ギアが固設される駆動軸を介して、図示しない電動機によって中心軸Ｃ１を中心として回転駆動される。
【００４５】
前記バレル式基材保持具１０を駆動するための駆動軸は後に説明する第二の扉機構２３側から前方に向かって伸びている。そして、前記駆動軸が連結される前記電動機は第二の扉機構２３に対する外側に配設されている。
【００４６】
また、バレル式基材保持具１０について、前記リングギアＲＧと基材保持部１２及び後カラー部１４との間には図示されない絶縁部材が設けられており、リングギアＲＧが基材保持部１２及び後カラー部１４から電気的に絶縁されるようにされている。
【００４７】
また、前記バレル式基材保持具１０の前カラー部１５を支持する支持ローラと該支持ローラを下支持フレーム１９に取り付ける取り付け機構とは絶縁部材によって電気的に絶縁されている。これにより、後に説明する下支持フレーム１９とバレル式基材保持具１０の基材保持部１２とは電気的に絶縁されている。
【００４８】
次に、第二の引き出し機構２０について説明する。第二の引き出し機構２０は、図２乃至図４に示されるように、アーク蒸発源積載ステージ２４と走行盤２６を備えている。そして、上部に設けられるアーク蒸発源積載ステージ２４と下部に設けられる走行盤２６とが上下に配設される連結部材２９によって連結されている。
【００４９】
アーク蒸発源積載ステージ２４は、前後方向に沿って配設されている。アーク蒸発源積載ステージ２４の上面には、第一のガイドレール２５、２５が配設されている。
【００５０】
第一のガイドレール２５、２５は、後に説明するアーク蒸発源移動テーブル３１を前後方向に移動させるための機構であり、アーク蒸発源６を真空チャンバ２より引き出し、また真空チャンバ２内に収納するための機構にあたる。
【００５１】
走行盤２６は、底部に駆動輪２７と従動輪２８が設けられている。駆動輪２７は、走行用電動機６０によりチェーン６１を介して駆動される。そして、走行用電動機６０により駆動輪２７を駆動することにより、第二の引き出し機構２０を前後方向に移動させることができる。
【００５２】
また、第二の引き出し機構２０には、連結部材２９の前方に連結される第二の扉機構２３が設けられている。第二の扉機構２３は、図２乃至図４に示されるように、上下方向に沿って設けられている。
【００５３】
第二の扉機構２３は、特に図示しない開口部が中心部分に形成されている。そして、この第二の扉機構２３の開口部を通して、アーク蒸発源６をバレル式基材保持具１０の内部に配置することができ、またバレル式基材保持具１０より取り出すこともできる。
【００５４】
また、第二の扉機構２３の後面側（真空チャンバ２に対する反対側）の開口部の周縁には内フランジが形成されており、この第二の扉機構２３の内フランジと後に説明する第一の扉機構３４のフランジとを合わせ得るようにされている。
【００５５】
また、第二の扉機構２３の前面側（真空チャンバ２側）の最外周部分には外フランジが形成されている。そして、第二の扉機構２３の外フランジは、真空チャンバ２の後端部分の外周に沿って形成される真空チャンバ２のフランジに合わせ得るように形成されている。
【００５６】
また、第二の扉機構２３の前面側には、下支持フレーム１９が取り付けられている。下支持フレーム１９は、バレル式基材保持具１０に対する下側にあたる位置に前後方向に沿って配設されている。この下支持フレーム１９の先端には、バレル式基材保持具１０の前カラー部１５を支持するための図示されない前記一対の支持ローラが取り付けられている。
【００５７】
また、下支持フレーム１９の先端には、従動ローラ２２、２２が設けられている。従動ローラ２２は、前記第二のガイドレール２１、２１に接しつつ回転するように設けられている。そして、後に説明する第二の引き出し機構２０が前後方向に移動すると、従動ローラ２２、２２が第二のガイドレール２１、２１に沿って回転することにより、バレル式基材保持具１０は第二のガイドレール２１、２１に沿って前後方向に移動する。
【００５８】
この従動ローラ２２、２２及び前記下支持フレーム１９は、バレル式基材保持具１０を真空チャンバ２から引き出し、また真空チャンバ２に収納するための機構にあたる。
【００５９】
走行盤２６を駆動する走行用電動機６０は、この成膜装置１の動作を制御するための図示されないコントローラによって制御される。そして、このコントローラにより走行用電動機６０の回転方向を制御することにより、走行盤２６を前方又は後方に駆動することができる。
【００６０】
そして、前記コントローラにより走行用電動機６０を制御するにあたり、インバータを用い、いわゆる負荷トルク高速周波数制御方式により制御するのが好ましい。この負荷トルク高速周波数制御方式は、いわゆるあて止めとも呼ばれることもある電動機の制御方式である。
【００６１】
この負荷トルク高速周波数制御によると、負荷に応じて運転可能な最高周波数が自動設定される。そして、この負荷トルク高速周波数制御によると、第二の引き出し機構２０を前方に移動させて第二の扉機構２３が真空チャンバ２の後端に当接して停止した際の走行用電動機６０の出力トルクを適切に調節することができる。
【００６２】
以上に説明した第二の引き出し機構２０に設けられる走行盤２６はバレル式基材保持具１０を前後方向に移動するための走行手段にあたる。また、走行用電動機６０は、走行盤２６を駆動するための動力源にあたる。
【００６３】
第一の引き出し機構３０は、図２乃至図４に示されるように、把持部３２とアーク蒸発源移動テーブル３１と第一の扉機構３４を備えている。把持部３２は、アーク蒸発源移動テーブル３１に対する上側に設けられている。
【００６４】
把持部３２は、ユーザーが手で把持して押すことにより又は引くことにより、第一の引き出し機構３０を前方のアーク蒸発源６とともに前方又は後方に移動させるためのものである。
【００６５】
アーク蒸発源移動テーブル３１は、その底部にスライド機構３３を備えている。アーク蒸発源移動テーブル３１は、スライド機構３３により第一のガイドレール２５、２５に沿って導かれ、前後方向に移動することができる。
【００６６】
第一の扉機構３４は、アーク蒸発源移動テーブル３１の前端に取り付けられている。第一の扉機構３４は、図２乃至図４に示されるように、上下方向に沿って設けられている。また、第一の扉機構３４は、前記把持部３２に対する前方に位置している。
【００６７】
そして、第一の扉機構３４には、前方に伸びる支持部材３８を介して後に説明するアーク蒸発源６が取り付けられている。この成膜装置１では、図２、３に示されるように、４つのアーク蒸発源６が前後方向に沿って配設されている。
【００６８】
アーク蒸発源６として、アーク蒸発式真空成膜又はアークイオンプレーティングの分野において周知であるアーク蒸発源が設けられている。アーク蒸発源６は、膜の原料物質となるイオンを放出するターゲットカソードが先端に配置されている。このアーク蒸発源６は、先端のターゲットカソードの表面が下方を向くように、支持部材３８に下向きに取り付けられている。
【００６９】
なお、成膜装置１には、アーク蒸発源６を動作させるための図示しない電力供給手段が設けられている。この電力供給手段は、第二の扉機構２３に対する外側（後方側）に設けられている。そして、アーク蒸発源６は、第一の扉機構３４及び支持部材３８を通って配設される図示しない電力供給ラインを介して、前記電力供給手段より電力を供給される。
【００７０】
また、第一の扉機構３４には、前面側の最外周部分にフランジが形成されている。この第一の扉機構３４のフランジは、アーク蒸発源移動テーブル３１をアーク蒸発源積載ステージ２４の先端まで移動させると、前記第二の扉機構２３の内フランジと合うように形成されている。
【００７１】
また、第一の扉機構３４を第二の扉機構２３側に押圧するためのクランプ機構が設けられている。このクランプ機構により第一の扉機構３４を第二の扉機構２３に密着させることができる。
【００７２】
以上に説明した第二の引き出し機構２０を前方に移動させて第二の扉機構２３の外フランジを真空チャンバ２の後端のフランジに合わせるとともに、第一の引き出し機構３０を前方に移動させて第一の扉機構３４のフランジを第二の扉機構２３の内フランジに合わせることにより、真空チャンバ２内を外部の空間より閉じることができる。
【００７３】
なお、真空チャンバ２の後端のフランジにはＯリングが装填される。また、第一の扉機構３４のフランジにはＯリングが装填される。これにより、第二の扉機構２３及び第一の扉機構３４を閉じると、真空チャンバ２内を密閉できるようにされている。
【００７４】
以上に説明した第二の扉機構２３は、バレル式基材保持具１０を真空チャンバ２内に収納して真空チャンバ２を閉じるために設けられるとともに、バレル式基材保持具１０を真空チャンバ２外に引き出すために設けられており、バレル式基材保持具用扉機構にあたる。
【００７５】
また、以上に説明した第一の扉機構３４は、アーク蒸発源６を真空チャンバ２内に収納して真空チャンバ２を閉じるために設けられるとともに、アーク蒸発源６を真空チャンバ２外に引き出すために設けられており、アーク蒸発源用扉機構にあたる。
【００７６】
以上に説明した成膜装置１を動作させる例について説明する。第二の引き出し機構２０を後方に移動させ、バレル式基材保持具１０を真空チャンバ２外に引き出した状態とする。そして、バレル式基材保持具１０の基材保持部１２内に小物の基材を装填する。
【００７７】
基材保持部１２内に基材を投入すると、投入された基材は、基材保持部１２内の下方の底部分に装填される。そして、この基材は、基材保持部１２内において、後に配置されるアーク蒸発源６が配置される位置より下方に配置される。
【００７８】
次に、アーク蒸発源移動テーブル３１をアーク蒸発源積載ステージ２４の先端まで移動させる。これにより、アーク蒸発源６の全てがバレル式基材保持具１０の基材保持部１２内に配置されるとともに、第一の扉機構３４を第二の扉機構２３に押圧させ第二の扉機構２３の開口部が第一の扉機構３４によって閉じられる。
【００７９】
次に、走行用電動機６０を駆動し、第二の引き出し機構２０を前方に移動させる。そして、第二の引き出し機構２０は、第二の扉機構２３が真空チャンバ２の後端に押圧される位置まで前方に移動して停止する。
【００８０】
この第二の引き出し機構２０が前方に移動して停止した状態で、アーク蒸発源６が内部に配置されたバレル式基材保持具１０が真空チャンバ２内に配置される。
【００８１】
また、第二の引き出し機構２０が前方で停止した状態で、第二の扉機構２３は走行用電動機６０の駆動力により真空チャンバ２側に押圧されている。これにより、第二の扉機構２３が真空チャンバ２に密着し、真空チャンバ２内が外部より密閉される。
【００８２】
そして、排気手段を動作させ、真空チャンバ２内をアーク蒸発源６による成膜プロセスを実行する上での所要の真空雰囲気とする。なお、第二の扉機構２３を走行用電動機６０によって真空チャンバ２に押圧した状態で前記排気手段による真空チャンバ２内の排気が進行すると、高圧側となる真空チャンバ２外部の外気により第二の扉機構２３が真空チャンバ２側により強く押圧される。
【００８３】
そして、バレル式基材保持具１０を中心Ｃ１の回りに回転駆動させつつ、アーク蒸発源６を動作させる。これにより、アーク放電によって図示しないターゲットカソードを構成する膜の原料物質がイオン化してターゲットカソードより放出される。これにより、バレル式基材保持具１０内に保持される基材が成膜される。
【００８４】
次に、成膜を終了すると、真空チャンバ２内の圧力を回復させ、走行用電動機６０を駆動して第二の引き出し機構２０を後方に移動させる。これにより、真空チャンバ２が開放され、またバレル式基材保持具１０が真空チャンバ２外に引き出される。これにより、バレル式基材保持具１０内に保持される成膜された基材を取り出すことができる。
【００８５】
さらに、アーク蒸発源移動テーブル３１をアーク蒸発源積載ステージ２４上を先端から後方に移動させ、バレル式基材保持具１０よりアーク蒸発源６を引き出すことにより、成膜を終了した後のアーク蒸発源６のメンテナンスを行うことができる。
【００８６】
以上に説明したように、成膜装置１によると、走行用電動機６０の駆動力によって第二の扉機構２３を真空チャンバ２に密着させることができる。これにより、第二の扉機構２３を真空チャンバ２に密着させるための従来のクランプ機構を設ける必要がない。
【００８７】
一方、第二の扉機構２３を真空チャンバ２に密着させるにあたり、従来のクランプ機構を用いると、以下の欠点を生ずる。即ち、手動式のクランプ機構にあっては、相対的に重量の大きい第二の扉機構２３を真空チャンバ２に密着させようとすると、この成膜装置１を使用するユーザーは多大な人力によってクランプ機構を操作しなければならない。従って、かかるクランプ機構を操作することは、ユーザーにとって困難であり、成膜装置１の操作性を損なわせる。
【００８８】
また、アクチュエータ式のクランプ機構を採用すると、扉機構２３の周辺の構造が複雑となり、メンテナンス箇所が増加する。
【００８９】
以上に説明した成膜装置１によると、走行用電動機６０の駆動力によって第二の扉機構２３を真空チャンバ２に密着させることができ、クランプ機構を設ける必要がない。従って、従来の成膜装置がクランプ機構を採用することによって生じた上記問題を解消することができる。
【００９０】
なお、以上に説明した成膜装置１にあっては、バレル式基材保持具１０に対して設けられる第二の扉機構２３に開口部を設け、この開口部を通してアーク蒸発源６を真空チャンバ２に対して出し入れできるように構成されている。
【００９１】
本発明を実施するにあたり、第二の扉機構２３を開口部が形成されない一体の扉に形成するとともに、他の箇所に設けたアーク蒸発源用扉機構を介してアーク蒸発源６を真空チャンバ２に出し入れするように構成することもできる。
【００９２】
例えば、バレル式基材保持具１０を出し入れする真空チャンバ２の後方側に対する反対側である前方側よりアーク蒸発源６を真空チャンバ２に出し入れするようにすることもできる。これにより、アーク蒸発源６を真空チャンバ２内でバレル式基材保持具１０内に配置するとともに、真空チャンバ２外に引き出し得るようにすることもできる。
【００９３】
また、本発明にかかる成膜装置を、アーク蒸発源をバレル式基材保持具内に配置して成膜を行うのでなく、アーク蒸発源とバレル式基材保持具とを真空チャンバ内に所定の位置関係に配置することにより、バレル式基材保持具に保持される基材に成膜するように構成することもできる。
【００９４】
そして、成膜装置をこのように構成する場合についても、バレル式基材保持具を真空チャンバ内に収容して真空チャンバを閉じるとともに、バレル式基材保持具を真空チャンバ外へ引き出すためのバレル式基材保持具用扉機構が設けられる。そして、バレル式基材保持具用扉機構を以上に説明した走行用電動機６０の駆動力によって真空チャンバに密着させることができる。これにより、バレル式基材保持具用扉機構を、従来のクランプ機構を用いることなく真空チャンバに密着させることができる。
【００９５】
また、以上の説明では、第二の引き出し機構２０を前後方向に駆動するとともに、バレル式基材保持具用扉機構を真空チャンバに密着させる駆動力を発生する動力源として走行用電動機６０の例を挙げた。
【００９６】
本発明を実施するにあたり、前記動力源は、電力によって動作する電動機以外であってもよく、油圧によって動作させる油圧モータを用いるのであっても構わない。
【００９７】
また、以上の説明では、成膜処理ユニットとしてアーク蒸発源を備えるアーク蒸発式の成膜装置の例を挙げて説明した。本発明を実施するにあたり、アーク蒸発源以外の成膜処理ユニットを用いることもできる。
【００９８】
例えば、成膜処理ユニットとして、プラズマ重合のプロセスを実行して成膜するものや、スパッタリングのプロセスを実行して成膜するものを用いることもできる。
【００９９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によると、バレル式基材保持具に対して設けられるバレル式基材保持具用扉機構を真空チャンバに容易に密着させることができる。即ち、本発明によると、前記バレル式基材保持具用扉機構を動力源の駆動力によって真空チャンバに密着させることができる。これにより、前記バレル式基材保持具用扉機構を真空チャンバに密着させるためのクランプ機構を不要にでき、バレル式基材保持具用扉機構による真空チャンバの密閉を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である真空成膜装置の正面図である。
【図２】成膜装置の第一側面図である。
【図３】成膜装置の第二側面図である。
【図４】図３に示される成膜装置の平面図である。
【図５】バレル式基材保持具の斜視図である。
【符号の説明】
１    真空成膜装置
２    真空チャンバ
３    設置用架台
６    アーク蒸発源
１０    バレル式基材保持具
１１    開口部
１２    基材保持部
１４    後カラー部
１５    前カラー部
１６    前プレート
１９    下支持フレーム
２０    第二の引き出し機構
２１    第二のガイドレール
２２    従動ローラ
２３    第二の扉機構
２４    アーク蒸発源積載ステージ
２５    第一のガイドレール
２６    走行盤
２７    駆動輪
２８    従動輪
２９    連結部材
３０    第一の引き出し機構
３１    アーク蒸発源移動テーブル
３２    把持部
３３    スライド機構
３４    第一の扉機構
３８    支持部材
６０    走行用電動機
６１    チェーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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