(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被蒸着物が固定される自転且つ公転自在な回動部材と、
前記被蒸着物に蒸着される膜厚分布を補正するための補正部材と、
前記補正部材を保持する棒状に形成された保持部材と、
前記保持部材の両端部を支持しつつ前記回動部材の公転動作に同期して公転する公転支持部材と
を具備することを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
蒸着膜の成分を含む加熱蒸気を放散する蒸着源と、
被蒸着物が固定され前記蒸着源の周りで自転且つ公転動作を行う複数の回動部材と、
前記被蒸着物に蒸着される膜厚分布を補正するための複数の補正部材と、
前記各補正部材を前記蒸着源と前記各回動部材との間でそれぞれ保持する棒状に形成された複数の保持部材と、
前記各保持部材の両端部を一体的に支持しつつ前記回動部材の公転動作に同期して公転する環状に形成された公転支持部材と
を具備することを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の真空蒸着装置において、
前記公転支持部材を少なくとも３個所で公転自在に支持するベアリングをさらに具備することを特徴とする真空蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス、プラスチック、陶磁器等の表面に例えば加熱金属蒸気を真空中で付着させ金属薄膜等を形成する真空蒸着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
真空チャンバ内において、加熱金属蒸気等を放散する蒸着源の周りで被蒸着物（ワーク）を取り付けたドームをプラネタリ運動、すなわち自転及び公転させつつ成膜を行うドーム型の真空蒸着装置が知られている。
【０００３】
このタイプの真空蒸着装置は、欠球形状の複数のドームを自転可能に保持する複数のブラケットと、ドーム上の被蒸着物に蒸着される膜厚分布を補正するための補正板と、各ドームを保持する前述したブラケットや、各ドームと蒸着源との間で補正板を保持する保持棒を、真空チャンバ内の上部で保持しつつ一体的に公転させる公転駆動機構と、各ドームの周縁部を支持しこのドームの自転及び公転動作をガイドする環状に形成されたガイドレールとを主に備えている。
【０００４】
つまり、このような真空蒸着装置では、各ドームや補正板の保持棒は、駆動機構による駆動力によりそれぞれが一体となって公転するとともに、この公転の際にドームの周縁部とガイドレールの支持部分との間に生じる摩擦力により個々のドームは自転することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の真空蒸着装置は、被蒸着物に蒸着される膜厚の均一化を図ろうとする上で次のような課題がある。
すなわち、従来の真空蒸着装置は、真空チャンバ内の上部に設けられた公転駆動機構に補正板の保持棒が例えば片持ちで支持（連結）される等といった補正板の支持構造が採られているため、装置の稼動中に発生する振動や公転の際の慣性力等によりこの補正板の保持棒が一時的に変形してしまうという問題がある。この場合、補正板とドームとは、相対的な位置関係が変化してしまうことから、蒸着膜の膜厚の補正が正確に行われず、被蒸着物に均一な厚さの皮膜を形成することが困難となる。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、蒸着膜の膜厚分布を補正するための部材の支持部分の剛性を高めることで、被蒸着物に蒸着される膜厚の均一化を図ることのできる真空蒸着装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る真空蒸着装置は、被蒸着物が固定される自転且つ公転自在な回動部材と、前記被蒸着物に蒸着される膜厚分布を補正するための補正部材と、前記補正部材を保持する棒状に形成された保持部材と、前記保持部材の両端部を支持しつつ前記回動部材の公転動作に同期して公転する公転支持部材とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る真空蒸着装置は、蒸着膜の成分を含む加熱蒸気を放散する蒸着源と、被蒸着物が固定され前記蒸着源の周りで自転且つ公転動作を行う複数の回動部材と、前記被蒸着物に蒸着される膜厚分布を補正するための複数の補正部材と、前記各補正部材を前記蒸着源と前記各回動部材との間でそれぞれ保持する棒状に形成された複数の保持部材と、前記各保持部材の両端部を一体的に支持しつつ前記回動部材の公転動作に同期して公転する環状に形成された公転支持部材とを具備することを特徴とする。
【０００９】
これらの発明に係る真空蒸着装置は、膜厚補正用の補正部材を保持する棒状に形成された保持部材が、両端部から支持されつつ被蒸着物が固定された回動部材と同期して公転するものである。
すなわち、これらの発明の真空蒸着装置は、補正部材を保持する保持部材の支持構造において、機械的強度（剛性）が高くなるように、いわゆる両持ちの支持構造を採っているので、振動や公転時の慣性力等が原因で起こり得る棒状の保持部材の変形等を防止することができる。これにより、回動部材と補正部材との相対的な位置関係が変わってしまうこと等が抑制されるので、蒸着膜の膜厚の補正が正確に行われ、被蒸着物に蒸着される膜厚の均一化を図ることができる。
【００１０】
さらに、本発明に係る真空蒸着装置は、前記公転支持部材を少なくとも３個所で公転自在に支持するベアリングをさらに具備することを特徴とする。
【００１１】
この発明の真空蒸着装置では、膜厚補正用の補正部材を保持する保持部材を支持するとともに被蒸着物が固定される回動部材の公転動作に同期して公転する公転支持部材が、ベアリングによって少なくとも３個所で公転自在に支持されるので、実質的に補正部材は、３個所以上で支持される安定した支持状態で、しかも回転負荷の殆どない状態で公転動作を行うことになる。
したがって、この発明に係る真空蒸着装置によれば、回動部材の公転動作に同期して補正部材をスムーズに公転させることができるので、補正部材による膜厚分布の補正をより正確に行うことが可能となり、これにより、回動部材上の被蒸着物に均一な厚さの皮膜を形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る真空蒸着装置を概略的に示す平面図、図２はこの真空蒸着装置を正面からみた場合の概略的な断面を示す図である。
【００１３】
これらの図に示すように、この真空蒸着装置１は、真空槽（チャンバ）２と、真空層２の底部中央に配置され、抵抗加熱又は電子銃加熱等により加熱金属蒸気等を蒸散するための蒸発源３と、真空槽２内でそれぞれが蒸発源３と対向するように配置されているとともに被蒸着物（ワーク）としての例えばハロゲンランプ用反射鏡のガラス基板４が固定され、且つ蒸着源３の周りで自転及び公転動作を行う欠球形状の複数のドーム５と、真空槽２内でドーム５の周縁部を支持しこの回動部材の自転及び公転動作をガイド（案内）する環状に配置されたガイドレール６と、ガラス基板４に均一の厚さで皮膜が蒸着されるように、ガラス基板４上に成膜される膜厚分布を補正するための複数の補正板７と、対向配置された蒸発源３と各ドーム５との間で各補正板７をそれぞれ保持しドーム５の公転動作に同期して公転する複数の補正板保持棒８と、この補正板保持棒材８の上端部を保持する上部リング部材２１と、さらに補正板保持棒８の下端部をブラケット２３を介して支持する補強（下部）リング部材２２と、ドーム５の支持部分（係合部分）を避けたかたちでガイドレール６上部を覆うように設けられた保護部材９と、ドーム５及び補正板保持棒８の駆動源であるモータ１０、モータ１０に駆動される駆動ギア１１、駆動ギア１１に歯合するアイドルギア１２、アイドルギア１２に歯合するリンクギア１３、ドーム用ブラケット１４、並びに公転伝達用ブラケット１５等からなる駆動機構とから主に構成されている。
【００１４】
ガラス基板４は、図３に示すように、ドーム５表面に形成された孔部１６を通じて皮膜の蒸着面である基板内壁面１７を蒸発源３に向けドーム５に対し外側より固定されている。すなわち、ドーム５の外周面１８の孔部１６周縁には、台座１９を介して一対の板バネ２０が取り付けられており、ガラス基板４は、この板バネ２０により、半球状の外形を挟持されつつ台座１９表面へ押し当てられたかたちでドーム５上に装着されている。
【００１５】
また、ドーム用ブラケット１４は、図１、図２に示すように、ドーム５を自転可能に保持するとともにリンクギア１３に接合されており、駆動ギア１１、アイドルギア１２を介してこのリンクギア１３に伝達されきたモータ１０の駆動力によりドーム５を公転させる。
【００１６】
公転伝達用ブラケット１５は、補正板保持棒８の上端部を保持するための環状に形成された上部リング部材２１とリンクギア１３とにそれぞれ接合されおり、同様にリンクギア１３に伝達されきたモータ１０の駆動力により補正板保持棒８を公転させる。
【００１７】
したがって、補正板保持棒８は、前述したようにドーム５の公転動作に同期して公転することになる。また、個々のドーム５は、公転の際に、それぞれの周縁部とガイドレール６の支持部分（係合部分）との間に生じる摩擦力により各々が自転する。
【００１８】
保護部材９は、図１及び図４に示すように、成形性が考慮され丸棒をガイドレール６に添って湾曲させたかたちで構成されており、ドーム５との係合部分を避け間欠的にガイドレール６上部、及びこのガイドレール６と補強リング部材２２との間隙を覆うように配置され、前述したようにドーム５の公転動作に同期して公転することになる。すなわち、保護部材９は、ガラス基板４がドーム５から離脱した場合でも、ガイドレール６上へ落下することがない。また、この各保護部材９は、ブラケット２４を介して補強リング部材２２に固定されている。
【００１９】
ここで、補正板保持棒８の支持構造を図１及び図５に基づき詳述する。
これらの図に示すように、各補正板保持棒８は、前述したように、上端部が、公転伝達用ブラケット１５に接合された上部リング部材２１に固定されていることに加え、さらに下端部が、環状に形成された補強（下部）リング部材２２に、ブラケット２３を介して一体的に固定されている。すなわち、個々の補正板保持棒８は、この補強リング部材２２と上部リング部材２１とにより両持ちで支持されており、機械的強度の向上が図られている。
【００２０】
補正板保持棒８を支持する補強リング部材２２は、横方向（水平方向）からは位置決め用ベアリング２５で、また下方からは回転用ベアリング２６によって３個所で公転自在に支持されている。したがって、補強リング部材２２にブラケット２３を介して固定された各補正板保持棒８は、回転負荷の殆どない安定した支持状態で、実質的にモータ１０の駆動力により公転するドーム５と一体となって公転する。
【００２１】
次に、このように構成された本実施形態に係る真空蒸着装置１の動作について説明する。
まず、モータ１０が回転しこのモータ１０の駆動力が駆動ギア１１、アイドルギア１２を介してリンクギア１３へと順次伝達されると、このリンクギア１３を通じてドーム用ブラケット１４及び公転伝達用ブラケット１５が例えば１〜２０ｒｐｍで公転する。ここで、ドーム用ブラケット１４に自転可能に保持されている個々のドーム５は、公転の際に、それぞれの周縁部とガイドレール６の支持部分との間に生じる摩擦力により各々が自転する。一方、ベアリング２５、２６により３点で支持された補強リング部材２２に固定されている補正板保持棒８は、上部リング部材２１を介して伝達される公転伝達用ブラケット１５の公転力により、ドーム５と同期してスムーズに公転することになる。
【００２２】
このように、本実施形態に係る真空蒸着装置１は、補正板保持棒８の支持構造において、機械的強度（剛性）が高くなるように、上部リング部材２１と補強（下部）リング部材２２とにより補正板保持棒８が両持ちで支持されているので、振動や公転時の慣性力等が原因で起こり得る補正板保持棒８の変形等を防止することができる。これにより、ドーム５と補正板７との相対的な位置関係が変わってしまうこと等が抑制されるので、蒸着膜の膜厚の補正が正確に行われ、ガラス基板４に蒸着される膜厚の均一化を図ることができる。
【００２３】
また、本実施形態に係る真空蒸着装置１では、補正板保持棒８を支持するとともにドーム５の公転動作に同期して公転する補強リング部材２２が、ベアリング２５、２６によって３個所で公転自在に支持されるので、実質的に補正板７は、３個所以上で支持される安定した支持状態で、しかも回転負荷の殆どない状態で公転動作を行うことになる。したがって、真空蒸着装置１によれば、ドーム５の公転動作に同期して補正板７をスムーズに公転させることができるので、補正板７による膜厚分布の補正をより正確に行うことが可能となり、これにより、ドーム５上のガラス基板４に均一な厚さの皮膜を形成することができる。
【００２４】
以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明は前記実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施形態では補正板保持棒８の下端部が補強リング部材２２に接合される支持構造であったが、これに代えて、ドーム５の周縁部を支持するガイドレール６と同様、補正板保持棒８の下端部を支持するガイドレールを円環状に形成し、このガイドレールと上部リング部材２１とにより補正板保持棒８を両持ちで支持するようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る真空蒸着装置は、補正部材を保持する保持部材の支持構造を機械的強度（剛性）が高くなるように両持ちの支持構造で構成しているので、棒状に形成された保持部材の変形等を防止することが可能である。したがって、本発明によれば、回動部材と補正部材との相対的な位置関係が変わってしまうこと等が抑制されるので、蒸着膜の膜厚の補正が正確に行われることになり、被蒸着物に均一な厚さで皮膜を蒸着することができる。
【００２６】
また、本発明の真空蒸着装置によれば、膜厚補正用の補正部材が、実質的に３個所以上で支持される安定した支持状態で、しかも回転負荷の殆どない状態で公転動作を行うので、補正部材による膜厚分布の補正をより正確に行うことが可能となり、これにより、回動部材上の被蒸着物に蒸着される膜厚を均一に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る真空蒸着装置を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の真空蒸着装置を正面からみた場合の概略的な断面を示す図である。
【図３】図１の真空蒸着装置によって蒸着されるガラス基板を示す断面図である。
【図４】図１の真空蒸着装置を構成する保護部材の支持構造を示す断面図である。
【図５】図１の真空蒸着装置を構成する補正板保持棒の支持構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１…真空蒸着装置、２…真空槽、３…蒸発源、４…ガラス基板、５…ドーム、６…ガイドレール、７…補正板、８…補正板保持棒、１０…モータ、１３…リンクギア、１４…ドーム用ブラケット、１５…公転伝達用ブラケット、２１…上部リング部材、２２…補強（下部）リング部材、２５…位置決め用ベアリング、２６…回転用ベアリング。
【図１】
0003811003.tif 000002
【図２】
0003811003.tif 000003
【図３】
0003811003.tif 000004
【図４】
0003811003.tif 000005
【図５】
0003811003.tif 000006