(57)【要約】【課題】装置自体の大型化を招来することなく、一度に載置するワーク数を増加させられるようにする。【解決手段】本発明は、ターゲット２０，２１による蒸着位置を含む一定の公転経路上に沿って、複数のワークＰそれぞれを自転させながら移動させる蒸着装置用ワーク移動機構Ｂにおいて、上記隣り合うワークＰ，Ｐどうしを、これらの自転領域を重なり合わせ、かつ、互いに干渉しない姿勢に保持しているとともに、それら隣り合うワークＰ，Ｐを互いに逆回転させながら公転経路上を移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットによる蒸着位置を含む一定の公転経路上に沿って、複数のワークそれぞれを自転させながら移動させる蒸着装置用ワーク移動機構において、
上記隣り合うワークどうしを、これらの自転領域を重なり合わせ、かつ、互いに干渉しない姿勢に保持しているとともに、それら隣り合うワークを互いに逆回転させながら公転経路上を移動させることを特徴とする蒸着装置用ワーク移動機構。
【請求項２】
ターゲットに正対させるように、ワークを起立姿勢に保持するワーク保持部を有していることを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置用ワーク移動機構。
【請求項３】
各ワークを単一の駆動源によって自公転させていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸着装置用ワーク移動機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸着装置用ワーク移動機構を用いた蒸着方法であって、
上記隣り合うワークどうしを、これらの自転領域を重なり合わせ、かつ、互いに干渉しない姿勢に保持しているとともに、それら隣り合うワークを互いに逆回転させながら公転経路上を移動させることを特徴とする蒸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば蒸着装置のワークを装着するのに適した、自転と公転の両方を行わせる蒸着装置用ワーク移動機構とこれを用いた蒸着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の蒸着装置用ワーク移動機構として、特許文献１に「回転台車」とした名称において開示された構成のものがある。
特許文献１に開示されている回転台車は、回転自在の公転台と、公転台に回転自在に取り付けられた自転台と、自転台に装着された第１磁石と、公転台の回転に伴って第１磁石と吸着を行う第２磁石とを有しているとともに、上記 第１磁石に対向して自転台の回転位置を調整するための補助磁石を設けた構成のものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２‐２９３４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、蒸着処理のリードタイムを短縮するために、回転台車に一度に載置するワークの数を増加させたいとの要請がある。
これに対し、上記公転台の直径を大きくすれば対応することもできるが、現状の回転台車では、公転台の直径を大きくすることは、蒸着装置のチャンバーサイズによって制限されるために困難である。
【０００５】
一方、公転台の直径を維持したまま、ワークを載置する数を増加させようとすると、隣り合うワークどうしが自転したときに互いに接触して干渉するという課題が未解決のままである。
【０００６】
そこで本発明は、蒸着装置自体の大型化を招来することなく、一度に蒸着処理するワークの数量を増加できる蒸着装置用ワーク移動機構とこれを用いた蒸着方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明に係る蒸着装置用ワーク移動機構は、ターゲットによる蒸着位置を含む一定の公転経路上に沿って、複数のワークそれぞれを自転させながら移動させるものであり、上記隣り合うワークどうしを、これらの自転領域を重なり合わせ、かつ、互いに干渉しない姿勢に保持しているとともに、それら隣り合うワークを互いに逆回転させながら公転経路上を移動させている。
【０００８】
同上の課題を解決するための本発明に係る蒸着方法は、上記の蒸着装置用ワーク移動機構を用いたものであり、それら隣り合うワークどうしを、これらの自転領域を重なり合わせ、かつ、互いに干渉しない姿勢に保持しているとともに、それら隣り合うワークを互いに逆回転させながら公転経路上を移動させることを特徴としている。
【０００９】
上記の構成においては、ターゲットによる蒸着位置を含む一定の公転経路上に沿って、複数のワークそれぞれを自転させながら移動させる。
移動の際、上記隣り合うワークどうしを、これらの自転領域を重なり合わせ、かつ、互いに干渉しない姿勢に保持して、それら隣り合うワークを互いに逆回転させながら公転経路上を移動させている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、蒸着装置自体の大型化を招来することなく、一度に蒸着処理するワーク数を増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク移動機構を用いた一例に係る蒸着装置の斜視図である。
【図２】同上の一例に係る蒸着装置の平面図である。
【図３】図２に示す初期位置におけるワークを所定角度だけ自転させた様子を示す平面図である。
【図４】図３に示すワークをさらに所定角度だけ自転させた様子を示す平面図である。
【図５】図４に示すワークをさらに所定角度だけ自転させた様子を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るワーク移動機構を用いた一例に係る蒸着装置の斜視図、図２は、その蒸着装置の平面図である。
【００１３】
一例に係る蒸着装置Ａ１は、チャンバー１０の内部に、本発明の一実施形態に係るワーク移動機構Ｂとターゲット２０，２１とを設けているとともに、そのチャンバー１０の外部に、電源装置３０，３１、モータドライバ３２及びコントローラＣを配設した構成のものである。
【００１４】
チャンバー１０は、これの内部にワーク移動機構Ｂを配設するための所要の容積にした円筒形に形成されている。
ターゲット２０，２１は、チャンバー１０の軸心Ｏ１を通る一直径線Ｄ１上であって、ワーク移動機構Ｂを挟む両側に対向させて配設しており、ターゲット２０，２１による蒸着中心位置を（ａ），（ｂ）で示している。
【００１５】
各ターゲット２０，２１には、これを励起するための上記電源回路３０，３１が接続されており、また、それら電源回路３０，３１は後記するコントローラＣの出力側に接続されている。
【００１６】
ワーク移動機構Ｂは、ターゲット２０，２１による蒸着中心位置（ａ），（ｂ）を含む一定の公転経路ｃ（図２参照）上に沿い、複数のワークＰそれぞれを自転させながら移動させるものである。
【００１７】
このワーク移動機構Ｂは、基板４０と大ギヤ４１からなる固定部Ｂ１、及び主軸４２、ターンテーブル４３、ワーク保持部５０及びモータ取付け台４４を有してなる可動部Ｂ２からなる。
本実施形態において示す「一定の公転経路ｃ」は一円周を例示しているが、これに限るものではなく、ターゲット２０，２１による蒸着位置を含む経路となっていればよい。
【００１８】
基板４０は、所要の厚みにした平面視正方形にしたものであり、チャンバー１０の軸心Ｏ１に一致する位置には、主軸４２を遊挿するための軸遊挿孔４０ａが形成されている。
大ギヤ４１は、軸心Ｏ１を中心として配設されており、その軸心Ｏ１に一致して軸遊挿孔４１ａが形成されている。
【００１９】
上記大ギヤ４１は、基板４０の軸遊挿孔４０ａ（軸心Ｏ１）を中心とする９０度間隔に配設された４本の支持部材４０ｂによって、その基板４０の上部に所要の間隔をおいて支持固定されている。
【００２０】
モータ取付け台４４は、大ギヤ４１と所要の間隔をおいて、その上側位置において主軸４２に固定されている。
このモータ取付け台４４は、主軸４２を中心とした平面視円形に形成されており、これの上面４４ａには、その主軸４２（軸心Ｏ１）を中心とした６０度間隔にして６個の軸受４５が同一円周上に配置されている。
【００２１】
各軸受４５には、駆動回転軸４６が回転自在にそれぞれ軸支されている。
各駆動回転軸４６は、これの上端部４６ａがターンテーブル４３に形成された駆動軸受４７の上側に突出され、これに上記ワーク保持部５０が形成されている。
また、駆動回転軸４６の下端部４６ｂが上記大ギヤ４１と同じ高さ位置となるように下方に延出して形成され、これに大ギヤ４１と噛合する小ギヤ４８が固定されている。
【００２２】
ターンテーブル４３は、平面視において円形に形成されているとともに、駆動軸受４７と従動軸受４９とが３０度間隔で交互に配設されている。
従動軸受４９には、従動回転軸６０の下端部が回転自在に軸支されているとともに、上端部に下記のワーク保持部５０が形成されている。
【００２３】
ワーク保持部５０は、駆動回転軸４６及び受動回転軸６０の各上端部４６ａ，６０ａに形成されており、それは、保持枠５１、蒸着防止板５２及び自転用ギヤ５３からなる。
保持枠５１は、ワークＰを囲繞保持できる縦長方形に形成されているとともに、これの下枠材５１ａに駆動回転軸４６又は従動回転軸６０の各上端部４６ａ，６０ａが固定されている。
【００２４】
保持枠５１は、大小様々なワークＰを共通に囲繞保持できるように、想定される最も大きいワークＰを囲繞保持できる大きさに形成している。
本実施形態において示すワークＰは、図示しない燃料電池ユニットに用いられる長方形のセパレータであるが、これに限るものではない。
蒸着防止板５２と自転用ギヤ５３とは、駆動回転軸４６及び従動回転軸６０の上端部４６ａ，６０ａ近傍に固定されている。
【００２５】
蒸着防止板５２は、自転用ギヤ５３よりも大きな直径にした円形のものであり、その自転用ギヤ５２の上側に位置させている。これにより、後述するターゲット２０，２１により蒸着される材料が自転用ギヤ５３に付着しないようにしたものである。
【００２６】
自転用ギヤ５３はワーク保持部５０、従ってまた、ワークＰを自転させるためのものであり、隣り合う駆動回転軸４６と従動回転軸６０の各自転用ギヤ５３，５３が互いに噛合するように形成されている。
【００２７】
駆動回転軸４６に支持されている各保持枠５１は、図２に示すように、軸心Ｏ１を通る直径線Ｄ１に対して直角となる角度にして、また、従動回転軸６０に支持されている各保持枠５１は、軸心Ｏ１を通る直径線Ｄ２に一致する角度にして支持されている。
【００２８】
換言すると、上記隣り合う保持枠５１，５１どうしを、これらの自転領域を重なり合わせ、かつ、互いに干渉しない姿勢に保持している。
すなわち、上記したように、保持枠５１はもっとも大きなワークＰよりも大きく形成されているので、これら隣り合う保持枠５１，５１どうし、従ってまた、隣り合うワークＰ，Ｐどうしが、これらを正逆回転させたときに互いに干渉しないように配列している。
【００２９】
「自転領域を重なり合わせる」とは、隣り合う保持枠５１，５１の幅を「Ｗ１」としたとき、駆動回転軸４６と従動回転軸６０との幅Ｗ２を幅Ｗ１よりも小さく設定していることを意味している。これにより、ターンテーブル４３の外径を大きくすることなく、より多くのワークＰを載置することができるようにしている。
【００３０】
一方、自転領域を重なり合わせた上記の配列状態において、各保持枠５１を同一の方向に回転させると、隣り合う保持枠５１，５１どうし、従ってまた、ワークＰ，Ｐが干渉して回転させることができない。
そこで、上記隣り合うワークＰ，Ｐどうしを、互いに干渉しない姿勢に保持しているとともに、それら隣り合うワークＰ，Ｐを互いに逆回転させるようにしているのである。
【００３１】
本実施形態において、上記のように保持したワークＰ，Ｐは、蒸着中心位置（ａ），（ｂ）を通過するときには、図２等に示すように、ターゲット２０，２１に正対するようになっているが、上記蒸着中心位置（ａ），（ｂ）において必ずしも正対させる必要はない。
すなわち、何周か公転する間に自転軸も回転し、その間にターゲット２０，２１の方を向いて通過すればよい。
【００３２】
主軸４２は、これの上端部にターンテーブル４３が固定されており、下端部は、基板４０よりも下方に延出して形成され、これの下端部に小ギヤ７０が取り付けられている。
小ギヤ７０には、単一の駆動源であるモータＭの出力軸Ｍａに固定した小ギヤ７１が噛合している。
モータＭは、モータドライバ３２を介してコントローラＣの出力側に接続され、適宜回転制御されるようになっている。
【００３３】
コントローラＣは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、インターフェース回路及びメモリ（いずれも図示しない）等からなるものであり、そのメモリに記憶されている所要のプログラムの実行により、所要の機能を発揮するようになっている。
【００３４】
次に、図３〜５を参照してワーク移動機構Ｂの動作について説明する。図３は、図２に示す初期位置におけるワークを所定角度だけ自公転させた様子を示す平面図、図４は、図３に示すワークをさらに所定角度だけ自公転させた様子を示す平面図、図５は、図４に示すワークをさらに所定角度だけ自公転させた様子を示す平面図である。
【００３５】
まず、上記した構成からなる蒸着装置Ａ１を用いた蒸着方法は、隣り合うワークＰ，Ｐどうしを、これらの自転領域を重なり合わせ、かつ、互いに干渉しない姿勢に保持しているとともに、それら隣り合うワークを互いに逆回転させながら公転経路ｃ上を移動させることを内容としたものであり、その詳細は次のとおりである。
【００３６】
モータＭを駆動すると、これの駆動力が小ギヤ７１，７０を介して主軸４２，大ギヤ４１及び小ギヤ４８に伝達されて、ターンテーブル４３が矢印方向に回転され始める。
ターンテーブル４３が矢印方向に回転し始めると、駆動回転軸４６上のワークＰｎは、平面視において反時計回りに、また、そのワークＰｎの隣り合う従動回転軸６０，６０上のワークＰｎ−１，Ｐｎ＋１は、自転用ギヤ５３により時計回りに回転を始める。
【００３７】
図２に示す初期位置から、ターンテーブル４３が矢印方向に所定の角度回転して公転位置（ア）に移動すると、図３に示すように、直径線Ｄ１に対して直交する姿勢にしていたワークＰｎは、平面視において反時計回りに所定の角度だけ回動する。一方、そのワークＰｎに前後して隣り合うワークＰｎ−１，Ｐｎ＋１は、平面視において時計回りに所定の角度だけ回動する。
【００３８】
図３に示す位置から、ターンテーブル４３が矢印方向にさらに所定の角度回転して公転位置（イ）に移動すると、図４に示すように、ワークＰｎは平面視において反時計回りに所定の角度だけ回動して、直径線に一致する姿勢に回転する。
一方、当該ワークＰｎ−１，Ｐｎ＋１は、平面視において時計回りに所定の角度だけ回動する。
【００３９】
図４に示す位置から、ターンテーブル４３が矢印方向にさらに所定の角度回転して公転位置（ウ）に移動すると、図５に示すように、ワークＰｎは平面視において反時計回りに所定の角度だけ回動する。
一方、当該ワークＰｎ−１，Ｐｎ＋１は、平面視において時計回りに所定の角度だけ回動する。
そして、さらにターンテーブル４３が矢印方向にさらに所定の回転だけ回転すると、図２に示す初期の姿勢に復帰する。
【００４０】
上述した実施形態に係る蒸着装置用ワーク移動機構Ｂによれば、次の効果を得ることができる。
・蒸着装置自体の大型化を招来することなく、一度に蒸着処理するワーク数を増加することができる。
・ターゲットに正対させるように、ワークを起立姿勢に保持するワーク保持部を有しているので、占有面積を小さくすることができる。
・ターンテーブルを公転させながら、ワークを自転させているのでワークに均一な厚みの膜をコーティングできる。
・単一の駆動源により、ターンテーブル及びワークを自公転させているので、単純な構成にすることができ、また、これにより製造コストを低減させられる。
【００４１】
なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
・上記の実施形態においては、一対のターゲットが互いに同一の材料から形成した例について説明したが、互いに異なる材料からなるものとしてもよい。この場合、ワークに異なる膜を蒸着させることができる。
【００４２】
・上記の実施形態においては、ターンテーブル及びワークを単一の駆動源により自公転させた例について説明したが、各保持枠毎に個別にモータを配設するとともに、例えばターゲットとの相対的な位置関係を勘案して、それらの自転速度等を増減させるようにしてもよい。
・上記の実施形態においては、ターンテーブル上にワークを平面的に配列した例について示したが、上下方向に２段以上にしてワークを保持するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
２０，２１    ターゲット
５０          ワーク保持部
Ａ１          蒸着装置
Ｂ            ワーク移動機構
ｃ            公転経路
Ｐ            ワーク
Ｍ            駆動源
【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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