(57)【要約】【課題】スパッタ成膜機及び当該成膜機を用いたスパッタリング成膜方法に関し、排気の必要な空間を最小限とし、均一な両面同時成膜を可能にすると共に、チャンバーを開くことなく複数材料の多層成膜を可能にする。【解決手段】金属製の内筒２と外筒１との間に形成された円筒状の成膜室３と、この成膜室に挿入されて前記内外筒の軸心回りに回転する下地装着用のカルーセル４と、このカルーセルを挟んで前記内筒の外周と外筒の内周とに配置されたターゲット７ａ、７ｂとを備えたスパッタ成膜機を提供する。ターゲット７ａ、７ｂは、成膜室３の円周方向に所定間隔を隔てて複数配置し、それぞれに個別に電圧を印加する電極３３を設ける。カルーセル４を回転させながら対向する内側と外側のターゲット７ａ、７ｂに同時に通電して下地の両面を同時に成膜する。【選択図】      図１
2005146365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の内筒(2)と外筒(1)との間に形成された円筒状の成膜室(3)と、この成膜室に挿入されて前記内外筒の軸心回りに回転する下地装着用のカルーセル(4)と、このカルーセルを挟んで前記内筒の外周と外筒の内周とに配置されたターゲット(7a,7b)とを備えた、スパッタ成膜機。
【請求項２】
複数のターゲット(7a,7b)が成膜室(3)の円周方向に所定間隔を隔てて複数個配置されており、当該間隔を隔てた複数のターゲットに個別に電圧を印加する電極(33)を備えている、請求項１記載のスパッタ成膜機。
【請求項３】
円筒成膜室(3)の小口端を閉鎖する上下蓋の一方(22)に装着した回転支持板(40)にカルーセル(4)が懸吊又は立設して設けられ、他方に回転パイプ状ターゲット(7a,7b)がその一端を回転機構(30)を介して装着され、上下蓋を開くことによりカルーセル(4)及びターゲット(7a,7b)が成膜室(3)から引き出される、請求項１又は２記載のスパッタ成膜機。
【請求項４】
カルーセル(4)とターゲット(7a,7b)との間に円筒成膜室(3)の軸心回りに回動してターゲット(7a,7b)とカルーセル(4)に装着された下地との間のガスイオンないし成膜粒子の通路を開閉するシャッター筒(5a,5b)を備えている、請求項１、２又は３記載のスパッタ成膜機。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４記載の成膜機を用い、カルーセル(4)を回転させながらその内側と外側のターゲット(7a,7b)に同時に通電して下地の両面を同時に成膜する、スパッタリング成膜方法。
【請求項６】
請求項２の成膜機を用い、円周方向に間隔を隔てた複数のターゲット(7a,7b)に異なるターゲット材を用い、印加する電圧を複数のターゲット材に順次切替えることにより下地に複数層の薄膜を形成する、スパッタリング成膜方法。
【請求項７】
請求項４記載の成膜機を用い、カルーセル(4)の回転とターゲット(7a,7b)への電圧の印加を開始した後、シャッターを開いて成膜を開始する、スパッタリング成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スパッタ成膜機及び当該成膜機を用いたスパッタリング成膜方法に関するもので、カルーセル（回転コンベア）に下地（光学レンズなどの成膜基材）を装着して成膜を行う上記装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来一般的な平板型ターゲットを用いたカルーセル式スパッタ成膜機では、真空槽壁にターゲットを取り付けて成膜する方式が採られている。
【０００３】
スパッタ成膜で光学膜を成膜する際、従来のカルーセル式スパッタ成膜機では、カルーセルの外側にターゲットを配置し、カルーセルの外面に取り付けた下地ホルダに向けて放電成膜するか、その逆にターゲットをカルーセルの内側に配置し、下地ホルダもカルーセルの内面に取り付けたスパッター成膜機を使用していた。
【０００４】
下地の両面に成膜する際は、片面の成膜完了後、チャンバーを大気開放して下地を反転して取り付けて他面の成膜をするか、カルーセルに取り付けたゼネバ反転機構を用いて被成膜面をターゲット側に向けて再度スパッタ成膜してきた。
【特許文献１】特開平１１−８０９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この従来の両面成膜方法では、スパッタ成膜に要する成膜時間は片面成膜の２倍の時間を要していた。また複数層を成膜する場合、チャンバーを開いてターゲット材を交換し、再びチャンバーを真空に引いて成膜を行う必要があり、チャンバーを高真空にするのに長時間を必要とするため、多層膜の成膜に時間がかかるという問題があった。
【０００６】
両面に成膜する下地を片面ずつ成膜する場合、成膜時間が２倍要することの他に、片面の成膜中に微量の成膜分子が真空中で回り込んで下地の非成膜面に低エネルギーで付着し、次にその面のクリーニング無しで引き続いて目的の膜を成膜した場合、微量の低付着力膜が下地面に存在するために目的材料の膜と下地面との付着力が弱まり、後で成膜された目的の膜が剥離したり、最初に成膜された膜との付着力の差異で、下地面に対する応力差を生じて、下地面と目的の膜との間の膜密度の関係で経年変化により付着力が弱まり、目的膜の剥離、割れ等の不具合を発生する可能性が高くなるという問題があった。
【０００７】
更に、アクリルレンズなどのプラスチック下地の成膜においては、両面成膜を片面ずつ行う従来方法では、一方の面の成膜中に引っ張り応力で下地が変形した状態を生じ、次の面の成膜中にもその面の成膜の進みに伴う下地プラスチックの歪変化が順次進むこととなるが、結果として両面間の発生応力差を残した状態で大気中に取り出した時点で、吸湿作用で更に歪が拡大し、結果として膜割れが生じる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、金属製の内筒２と外筒１との間に形成された円筒状の成膜室３と、この成膜室に挿入されて前記内外筒の軸心回りに回転する下地装着用のカルーセル４と、このカルーセルを挟んで前記内筒の外周と外筒の内周とに配置されたターゲット７ａ、７ｂとを備えたスパッタ成膜機を提供することにより、従来技術の上記問題を解決している。ターゲット７ａ、７ｂとしては、パイプ材８の外周にターゲット材を所定厚さに添着した回転円筒ターゲットを用いるのが好ましい。
【０００９】
本願請求項２の発明に係るスパッタ成膜機は、上記構造のスパッタ成膜機において、内筒２及び外筒１に複数のターゲット７ａ、７ｂを成膜室３の円周方向に所定間隔を隔てて配置し、この間隔を隔てて配置された複数のターゲットのそれぞれに個別に電圧を印加する電極３３を設けたものである。
【００１０】
また本願請求項３の発明に係るスパッタ成膜機は、上記構造のスパッタ成膜機において、カルーセル４が、円筒成膜室３の小口端を閉鎖する上下蓋の一方２２に装着した回転支持板４０に懸吊又は立設して設けられ、上下蓋の他方２１に回転パイプ状ターゲット７ａ、７ｂがその一端を回転機構３０を介して装着され、上下の蓋２１、２２を開くことによりカルーセル４及びターゲット７ａ、７ｂが成膜室３から引き出される構造としたものである。
【００１１】
更に本願請求項４の発明に係るスパッタ成膜機は、上記構造のスパッタ成膜機において、カルーセル４とターゲット７ａ、７ｂとの間に円筒成膜室３の軸心回りに回動してターゲット７ａ、７ｂとカルーセル４に装着された下地との間のガスイオンないし成膜粒子の通路を開閉するシャッター筒５ａ、５ｂを備えていることを特徴とするものである。シャッターの開閉のためのシャッタ筒５ａ、５ｂの好ましい回動角は、４５度ないし１８０度の角度である。もっともこの回動角は、シャッター筒５ａ、５ｂの径が大きいときは小さくすることが可能で、要はシャッター筒５ａ、５ｂを閉状態にしたときに、下地への成膜粒子の回り込みによる付着が防止できる角度であればよい。
【００１２】
上記各構造のスパッタ成膜機を用いて行う本願請求項５の発明に係るスパッタリング成膜方法は、カルーセル４を回転させながら当該カルーセルを挟んで対向する内側と外側のターゲット７ａ、７ｂに同時に通電して下地の両面を同時に成膜するというものである。
【００１３】
また本願請求項６の発明に係るスパッタリング成膜方法は、請求項２記載のスパッタ成膜機を用い、円周方向に間隔を隔てた複数のターゲット７ａ、７ｂに異なるターゲット材を用い、印加する電圧を複数のターゲット材に順次切替えることにより、下地に複数層の薄膜を形成するというものである。
【００１４】
更に本願請求項７の発明に係るスパッタリング成膜方法は、請求項４記載の成膜機を用い、シャッター筒５ａ、５ｂの開口１４をターゲット材７ａ、７ｂからずらした位置にして、カルーセル４の回転とターゲット７ａ、７ｂへの電圧の印加を開始した後、シャッター筒５ａ、５ｂを回動してその開口１４を通電しているターゲット７ａ、７ｂに対向する位置に移動することによりシャッターを開いて、成膜を開始するというものである。
【発明の効果】
【００１５】
本願の発明のスパッタ成膜機は、スパッタ成膜が行われる空間である成膜室３を円筒形にすることで、排気の必要な空間を最小限とし、成膜開始時の排気時間を短縮させると共に、成膜室内で回転するカルーセル４の内外面に対向してターゲット７ａ、７ｂを配置することにより両面同時成膜を可能にし、更にカルーセル４の回転や成膜の開始をシャッタの開閉で行うことなどにより、均一な成膜を可能にすると共に、プラズマの収束を効率化したものである。
【００１６】
本発明のスパッタ成膜機は、円筒形の成膜室３に配置されるカルーセル４、及びシャッター筒５ａ、５ｂ、並びに当該成膜室の内壁部と外壁部にスパッタ成膜に必要な複数のターゲット７ａ、７ｂ、ターゲット磁石９及び磁界圧着用磁石１０を、当該成膜室を区画形成しているチャンバーの内外筒１、２及びその小口端を閉鎖している上下蓋２１、２２に装着することで、下地の旋回による均一成膜、両面同時成膜を可能にし、チャンバーを開くことなく複数材料の多層成膜を可能にしている。
【００１７】
また、内部機構として、回転円筒ターゲット７ａ、７ｂの軸心と同軸のターゲットカバー１１をアノードとして設けたことで、円筒ターゲット７ａ、７ｂの放電が画期的に安定化した。
【００１８】
両面同時成膜では、片面成膜時に成膜材料が反対の面に回り込んで付着するという不具合発生の原因が取り除かれ、表裏の下地面に同時にほぼ同等の成膜レートで成膜することで、下地の両面に同等の引っ張り応力を作用させながら成膜することになり、下地に偏応力を生ずる可能性を少なくすることが可能になり、膜の剥離、割れ現象発生を最小限にすることが可能になる。
【００１９】
円筒成膜室３の上下の蓋板の一方２１に円筒ターゲット７ａ、７ｂを取り付け、他方２２にカルーセル４と及びこれと同心で回動するシャッター筒５ａ、５ｂを設けて、当該シャッター筒５ａ、５ｂに成膜用開口１４を互いに６０度〜１８０度の角度で開口するように設けることで、プラズマ電位が隣接するターゲット間での放電電圧の相互作用に影響しないようにしている。
【００２０】
本発明の両面同時成膜可能なスパッタ成膜機を用いて、アクリル成型レンズに両面同時スパッタ成膜して反射防止コート（ＡＲコート）した結果、従来の成膜で問題となっていた経年変化による膜の割れ現象は全く確認しなかった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、実施例装置の中央部横断面図、図２はその要部の拡大断面図である。装置は全体として図１の紙面直角方向に軸線を有する円筒形である。１はチャンバーの外筒、２は内筒で、両者の間にスパッタリング成膜を行うための円筒状の成膜室３が形成されている。この円筒状の成膜室３には、下地を保持する下地ホルダを複数設けた多角筒状のカルーセル４が挿入されており、当該カルーセルの外側と内側とに円筒状のシャッター筒５ａ、５ｂが挿入されている。
【００２２】
内筒２の外周面及び外筒１の内周面の所定箇所には、成膜室３を挟んで断面円形の樋状のターゲット挿入溝６ａ、６ｂが形成され、このターゲット挿入溝に円筒状の回転ターゲット７ａ、７ｂが挿入されている。内外の対となるターゲット７ａ、７ｂは、カルーセル４及び内外のシャッター筒５ａ、５ｂを挟んで対抗しており、図の実施例では、そのようなターゲットの対が装置の円周方向３箇所に９０度間隔で配置されている。各ターゲット７ａ、７ｂは、ターゲット支持パイプ８の周面に添着されており、ターゲット支持パイプ８の軸心には、図の紙面直角方向に細長いターゲット磁石９が挿通され、また各ターゲット７ａ、７ｂに近接してその両側には、同様に図の紙面直角方向に細長い磁界圧着用磁石１０が配置されている。
【００２３】
円筒ターゲット７ａ、７ｂのカルーセル４側を向く面を除く外周は、銅板からなる断面円形の樋状のターゲットカバー１１で包囲されており、このターゲットカバー１１の両側の縁は、先端辺がシャッター筒５ａ、５ｂに臨むようにハの字形に開いて成膜室３内に延びている。成膜室３内に導入されるスパッタガスは、内筒２に設けたガス供給孔１２及び横孔１２ｂからターゲット挿入溝６ｂの背後に送られ、また外筒に設けた横孔１２ａからターゲット挿入溝６ａの背後に送られて、ターゲット７ａ、７ｂとターゲットカバー１１との間を通って、成膜室３に供給されるようになっている。
【００２４】
カルーセル４には、スパッタ成膜を行う下地を取り付ける下地ホルダ１３が複数個配置されており、シャッター筒５ａ、５ｂには、この下地ホルダを設けた位置に開口１４が設けられている（図５、６参照）。シャッター筒５ａ、５ｂは、中心軸Ａ回りに所定角度回動可能となっており、スパッタリング成膜を行うときは、その開口１４がターゲット７ａ、７ｂに対向する位置となるようにシャッター筒５ａ、５ｂを回動させる。カルーセル４は、成膜中、中心軸Ａ回りに一定速度で回転駆動されるようになっている。
【００２５】
この発明の装置におけるスパッタリング成膜は、次のようにして行われる。カルーセル４の下地ホルダ１３に下地を固定して成膜室３に挿入し、成膜しようとする材料のターゲット７ａ、７ｂを添着したターゲット支持パイプ８をターゲット挿入溝６ａ、６ｂに挿入して、成膜室３を密閉する。成膜室３を真空にした後、シャッター筒５ａ、５ｂを閉じた状態でカルーセル４を回転し、ターゲット７ａ、７ｂを中心軸Ａ回りに回転し、当該ターゲットに高圧の負電圧を印加する。成膜室３に導入したスパッタガスが定常状態に達したところでシャッター筒５ａ、５ｂを回動してシャッターを開き、ターゲット７ａ、７ｂ及びカルーセル４を回転しながら成膜を行う。
【００２６】
成膜中、カルーセル４に取り付けられた下地は、シャッター筒５ａ、５ｂの開口１４を横切るときに成膜が行われ、静止した状態で成膜が行われるときよりも、下地表面全体への均一な成膜が可能である。下地の表裏面に同一材料の成膜を行うときは、内外のターゲット材を同一材料とし、異なる材料の成膜を行うときは、材料の異なるターゲットを挿入する。
【００２７】
例えば下地に材料ａ、ｂ、ｃの３層の成膜を行うときは、３対のターゲットの一対を材質ａ、一対を材質ｂ、残り一対を材質ｃのターゲットとし、最初に材質ａのターゲットに電圧を印加してａ膜の成膜を行い、次に材質ｂのターゲットに電圧を印加してｂ膜の成膜を行い、最後に材質ｃのターゲットに電圧を印加してｃ膜の成膜を行う。４層以上の成膜であっても、膜材料が３種類以内であれば、チャンバーを開くことなく多層成膜を行うことができる。成膜室３の円周上に配置するターゲット７ａ、７ｂの数を増やせば、膜材料の種類を増やすことができる。ターゲット７ａ、７ｂの配置個数を増やしたときの隣接するターゲット相互の間の干渉は、成膜室３の径を大きくすることで回避できる。
【００２８】
即ち、この発明のスパッタ装置によれば、チャンバーを大気開放することなく、複数材質の両面同時多層成膜を行うことができるので、成膜面や成膜材料が変わる毎にチャンバーを開いたり、チャンバー内を真空に引くという作業を行う必要がなくなり、成膜効率を大幅に向上できる。更にこの発明では、カルーセル４で下地を走行させながら成膜を行うので、下地表面への均一な成膜が可能であると共に、成膜室３が狭い幅の円筒形となり、容積を小さくできるので、チャンバー内を真空に引く時間の短縮が図れ、かつスパッタガスの供給量も少なくできる。
【００２９】
次に、図面に示した実施例装置の詳細構造を説明する。
真空チャンバは、中実内筒２と、外筒１と、上蓋２１と、下蓋２２とで形成され、内筒２と外筒１との間に円筒状の成膜室３が形成されている。内筒２は、上蓋２１の下面に固定されている。上蓋２１及び下蓋２２は、外筒１に固定した垂直方向のガイドバー（図示せず）に案内されて垂直方向に平行移動して開閉可能である。内筒２の外周及び外筒１の内周には、周面の一部が成膜室３に開口する円形断面の樋状のターゲット挿入溝６ａ、６ｂが、中心軸Ａと平行に、内筒側のものと外筒側のものとを対向させて、９０度間隔で３対設けられている。更に各ターゲット挿入溝６ａ、６ｂの両側には、磁界圧着用の磁石棒を挿入する外筒側の磁石挿入溝２３ａ及び内筒側の磁石挿入孔２３ｂがターゲット挿入溝６ａ、６ｂと平行に穿設されている。更に内筒２のターゲット挿入溝６ｂの背後の位置にスパッタガス供給孔１２がターゲット挿入溝６ｂと平行に穿設され、このスパッタガス供給孔１２は半径方向の横孔１２ｂでターゲット挿入溝６ｂの背後に連通している。一方、外筒１のターゲット挿入溝６ａには、背面にスパッタガス供給用の横孔１２ａが開口している。更に内筒２には磁石挿入孔２３ｂに開口する冷却水孔が設けられているが、図では省略されている。
【００３０】
ターゲット７ａ、７ｂは、ターゲット支持パイプ８の上端を除く外周にターゲット材を溶射等により所定厚さに付着した細長い円筒ターゲットで、ターゲット挿入溝６ａ、６ｂの軸心に懸吊されている。ターゲット支持パイプ８の下端は、閉鎖されており、上端からパイプ８内に冷却水が供給されている。更にこのパイプ８内には、棒状のターゲット磁石９が挿通されている。ターゲット磁石９には、細長い３個の磁石９ａ、９ｂが固定されている。３個の磁石の内、中央の磁石９ａと２個の両側の磁石９ｂとは、磁極の向きが逆になっており、その漏洩磁界がターゲット７ａ、７ｂの前面に生じている。
【００３１】
上蓋２１には、ターゲット挿入溝６ａ、６ｂと同軸に開口が設けられ、その上部に磁気シールケース２５が固定されている。この磁気シールケースに中空軸２６が回転自在に挿通され、当該中空軸の上端には従動歯車２７が固定されている。従動歯車２７の上部には、回転継手２８を介して冷却水供給用のエルボ２９が装着されている。ターゲット支持パイプ８は、その上端を中空軸２６の下端に固定した状態で懸吊されており、ターゲット磁石９は、その上端をエルボ２９から下方に延びる中空の懸吊軸（図示されていない。）に固定した状態でターゲット支持パイプ８の中空孔内に懸吊されている。対となる内筒側と外筒側のターゲット７ａ、７ｂを懸吊している一対の従動歯車２７は、各対に隣接して設けられたターゲット駆動モータ３０の出力軸に取り付けた駆動歯車３１に噛合している。即ち、内外一対のターゲット７ａ、７ｂは、ターゲット駆動モータ３０で同期回転される。円筒ターゲット７ａ、７ｂは、スパッタリング中一定速度で回転して、ターゲット材が均一に消費されるようになっている。
【００３２】
前述した磁気シールケース２５は、絶縁材で製作されており、従動歯車２７の下部には、電極リング３２が固定されており、一方、上蓋２１の上面には、この電極リングに摺接する電極シュー３３を設けた給電器３４が装着されている。
【００３３】
ターゲット挿入溝６ａ、６ｂと、これに挿入されたターゲット７ａ、７ｂとの間に位置するように、垂直方向に細長い円筒樋状のターゲットカバー１１が設けられ、このターゲットカバーの両縁は、ターゲット７ａ、７ｂの前方でハの字状に開いてターゲット分子を案内するガイド１１ａが形成されている。
【００３４】
ターゲットカバー１１は、ターゲット挿入溝６ａ、６ｂが成膜室３に開口する部分でターゲット挿入溝６ａ、６ｂとターゲットカバー１１との間の空間を閉鎖しており、かつターゲットの背後側に適宜貫通孔が設けられている。内筒２及び外筒１の横孔１２ｂ、１２ａから供給されたスパッタガスは、ターゲットカバー１１の貫通孔を通過して、ターゲットカバー１１とターゲット７ａ、７ｂの間の空間から成膜室３へ流出する。スパッタガスの排気口は、内筒２のターゲット挿入溝６ｂが設けられていない側に設けられている（図示されていない）。
【００３５】
チャンバーの外筒１はアルミニウム製、内筒２はステンレス製で、外筒１の内周面及び内筒２の外周面には、銅板３５が添設されている。上下の蓋２１、２２はステンレス製である。外筒１のターゲット挿入溝６ａが設けられていない側に、成膜室３を真空に引くためのダクト３６が設けられている。
【００３６】
磁石挿入溝及び磁石挿入孔２３ａ、２３ｂに挿入される棒状の磁界圧着用磁石１０は、ターゲット磁石９と同様な構造で、軸方向に細長い３個の磁石１０ａ、１０ｂを備えている。この磁界圧着用磁石１０は、それぞれ外筒１又は内筒２に磁石１０ａ、１０ｂの方向を調整可能にして軸方向２箇所で固定されている。
【００３７】
下蓋２２の下方には、モータ支持板３７が設けられており、このモータ支持板の下面中央には、カルーセル４を回転駆動するカルーセル駆動モータ３８が装着されている。カルーセル駆動モータ３８の出力軸は、下蓋下面に固定された磁気シールケース３９を貫通して下蓋２２の上方に延びており、その上端にカルーセル支持円板４０が固定されている。カルーセル支持円板４０の直下には、シャッター支持円板４１が、カルーセル支持円板４０と同軸にして回転自在に軸支された従動歯車４２の上面に固定して設けられている。
【００３８】
モータ支持板３７の下面偏心位置には、シャッター筒５ａ、５ｂを往復回動する往復動モータ４３が装着されている。往復動モータ４３の出力軸は、下蓋２２に固定した磁気シールケース４４を貫通して下蓋２２の上面に臨出しており、その上端に駆動歯車４５が固定されている。駆動歯車４５は、前述したシャッター支持円板４１の下面の従動歯車４２に噛合している。
【００３９】
カルーセル支持円板４０の外周部には、所定間隔で支持棒４６が立設されており、この支持棒に巻装した状態でカルーセル４が多角筒状にして装着されている。多角筒状にしたカルーセル４の各面には、図５に示すように、縦方向に複数個の下地ホルダ１３が配置されている。スパッタリング成膜を行う下地（例えばレンズ）は、この下地ホルダ１３に装着される。
【００４０】
シャッター支持円板４１の外周には、銅板で形成された円筒状の外シャッター筒５ａが下縁を固定して立設されている。外シャッター筒５ａの上縁には、内フランジ４７が着脱自在にして固定され、この内フランジ４７の内周縁に同じ銅板で製作された内シャッター筒５ｂの上縁が固定されている。内フランジ４７は、カルーセル４の上方に位置しており、従って外シャッター筒５ａと内シャッター筒５ｂとは、カルーセル４の外側面と内側面とを遮っている。内外のシャッター筒５ａ、５ｂには、円周方向には９０度間隔の３箇所の位置に、縦方向にはカルーセルに設けた下地ホルダ１３に対向する位置に、それぞれシャッター開口１４が設けられている。
【００４１】
シャッター支持円板４１を回動させてシャッター筒５ａ、５ｂの開口１４をターゲット７ａ、７ｂに対向させると、シャッターが開かれて下地に対するスパッタリングが可能な状態となる。一方、その位置から例えばシャッター支持円板４１を４５度回動して開口１４がターゲット７ａ、７ｂから外れた位置となるようにシャッター筒５ａ、５ｂを回動させると、シャッターが閉じられ、下地に対するスパッタリング成膜が不能な状態になる。ターゲット７ａ、７ｂをカルーセル４の内外に対となるように配置し、かつシャッター筒５ａ、５ｂの開口１４も内外で対となるように配置することで、下地に対するスパッタリング成膜は、両面同時に行うことができる。
【００４２】
内筒２の軸心には、上蓋２１を貫通して膜厚検出用の光ビームの通路となる縦ビーム孔５０が設けられ、内筒の下方部分において、この縦ビーム孔に直角に連接する横ビーム孔５１が、ターゲット挿入溝６ｂや磁石挿入孔２３ｂが設けられていない方向に向けて穿設されている。縦横のビーム孔５０、５１の交差部には、直角プリズム５２が固定されている。内筒周面の横ビーム孔５１が開口する位置と、外筒１の横ビーム孔５１の延長上には、透明窓５３ｂ、５３ａが設けられている。
【００４３】
一方、カルーセル４の下方部分の横ビーム孔５１に対向する位置には、試験片ホルダ５４が設けられており、内外のシャッター筒には、この試験片ホルダ５４に対向する位置に開口５５が設けられている。
【００４４】
下蓋２２をチャンバーの外筒１に固定している固定具（ボルトなど）を外して、垂直方向のガイドバーに沿って下蓋２２を下方に開くと、カルーセル４及びシャッター筒５ａ、５ｂは、成膜室３から下方に引き出される。そして、更に内シャッター筒５ｂを固定している内フランジ４７を外シャッター筒５ａの上縁から外して上方へ引き抜くと、支持棒４６からカルーセル４を取り外すことができる状態となり、下地ホルダ１３への下地の着脱が可能になる。
【００４５】
一方、上蓋２１をチャンバーの外筒１に固定している固定具を外して垂直方向のガイドバーに沿って上蓋２１を上方に移動して開くと、内筒２、ターゲット支持パイプ８及びターゲット磁石９が上蓋２１と共に引き出される。更にチャンバーの内筒２を上蓋２１から取り外して下方に引き出すと、内外のターゲット支持パイプ８がそれぞれのターゲット挿入溝６ａ、６ｂから引き出されて、交換可能な状態になる。
【００４６】
このように上蓋２１及び下蓋２２を開いてスパッタリング成膜を行おうとする下地をカルーセル４に取り付け、成膜材料を添着したターゲット支持パイプ８を装着して、上下の蓋２１、２２を閉じて外筒１に固定して成膜室３を密閉し、ダクト３６を通して成膜室３を真空にした後、上蓋に開口するガス供給孔１２及び外筒側面に開口するガス供給用横孔１２ａから不活性ガスやメタンガスなどのスパッタガスを成膜室３に供給し、電極シュー３３から所定のターゲット７ａ、７ｂに高電圧の負電圧を印加し、ターゲット７ａ、７ｂ及びカルーセル４を連続回転させながらシャッターを開いて、スパッタリング成膜を行う。第１層の成膜が完了したら、一旦シャッターを閉じ、電圧を印加するターゲットを変更してシャッターを開き、継続して第２層の成膜を行う。図示の実施例では、内外３本ずつのターゲットが設けられているので、下地の内外に３種類の材質の多層成膜をチャンバーを開くことなく継続的に行うことができる。
【００４７】
また図示実施例装置においては、カルーセル４の試験片ホルダ５４に試験片を取付け、上蓋の縦ビーム孔５０の上方と外筒の透明窓５３ａの外側とに投光光源５６と光センサー５７とを配置することで、光学式膜厚計測器で計測しながら成膜することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例の要部構造を示す上面図
【図２】図１の要部の拡大図
【図３】図１の成膜機の中央縦断面図
【図４】図１の成膜機の上蓋の平面図
【図５】カルーセルの斜視図
【図６】シャッター筒の斜視図
【符号の説明】
【００４９】
１  チャンバーの外筒
２  チャンバーの内筒
３  円筒状の成膜室
４  カルーセル
5a  外側のシャッター筒
5b  内側のシャッター筒
7a  外側の回転ターゲット
7b  内側の回転ターゲット
22  下蓋
33  電極シュー
40  カルーセル支持円板
【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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【図６】
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