JPH0445270A

JPH0445270A - 真空槽内における駆動方法

Info

Publication number: JPH0445270A
Application number: JP15321490A
Authority: JP
Inventors: Akira Odagiri; 小田切　耀
Original assignee: SHINKU KIKAI KOGYO KK
Current assignee: SHINKU KIKAI KOGYO KK
Priority date: 1990-06-11
Filing date: 1990-06-11
Publication date: 1992-02-14
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH0798992B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】倉皇よ夏笠里分互本発明は、真空槽内における物品ないし部材のロック、
ロックの解除、移送、あるいはスイッチ等のＯＮ、ＯＦ
Ｆなどに利用される駆動方法に関する。

従ｍ近年、真空蒸着、スパッタリング、ドライエッチング、
真空乾燥など種々の分野で、真空下に物品を処理するこ
とが行なわれている。これら真空技術においては、一般
に真空槽内に処理すべき物品を入れ、真空槽内を所望の
圧力（真空度）まで排気したのち、加熱、基板上への薄
膜の形成等の処理を行ない、ついで、真空槽をリークし
て大気に戻したのち、処理済みの物品を真空槽外に取り
出している。

このような真空処理においては、物品を真空槽内に入れ
、真空槽の排気を開始した後に、物品や真空槽内の部材
をロックしたり、ロックを解除したり、あるいは移送し
たりする必要が生じる場合がある。この場合に従来は、
エアシリンダによる直進駆動軸や、モータによる回転駆
動軸をシール構造を介して真空槽外から真空槽内に導入
し、これらにより物品や部材を直進ないしは回転駆動し
ていた０例えば、真空蒸着装置における基板の回転機構
、蒸着源のシャッターの開閉機構、連続真空蒸着装置に
おける予備排気室と蒸着室との間のバルブ機構などがそ
の一例である。

しかしながら、このような駆動機構は、大掛かりであり
、また、駆動軸を配置することが必要であるため、コス
ト上や構造上の制約から採用できない場合も多く、より
簡便な駆動機構が望まれていた。

また、近年、基板の基板ホルダへの装着、あるいは基板
ホルダの真空装置内への搬入、装着、搬出等に際して、
ロボットが使用されるようになっている。この場合、基
板や基板ホルダの装着精度を粗く設定する方が、ロボッ
トの設計や動作は容易である。しかし、例えば基板の基
板ホルダへの装着精度が悪いと、基板ホルダ内で基板が
“がたつき”、蒸着に際しての基板の回転時に、基板が
基板ホルダから外れて落下するという問題があった。

さらに、レンズ等の光学部品を中心として、両面真空蒸
着装置が使用されるようになってきた。これは、基板の
表面に真空蒸着により薄膜を形成したのち、真空を破る
ことなく、真空槽内で基板を反転させ、引き続き基板の
裏面に真空蒸着するものである。このような両面真空蒸
着装置にあっては、真空槽内での基板の反転時に基板が
落下しないように、基板を基板ホルダに固定して真空装
置内に装着することが必要となる。しかし、この固定操
作は自動化しにくく、作業性の点で問題があった。

が　　しようとする本発明は、真空槽内において、基板等の被処理物品や真
空槽の部材を固定したり、固定を解除したり、あるいは
移送するなどの際に利用できる簡便な駆動機構を提供す
るものである。

又１立ｌ履本発明の真空槽内における駆動方法は、真空槽内におけ
る処理の段階に応じて真空槽内の圧力が変化する際に、
真空槽内に位置する物品ないし部材を駆動する方法であ
って、形状変形が可能な密閉室を有し、この密閉室内に
所定圧力で気体が封入された真空駆動素子を真空槽内に
配置せしめ、真空槽内の圧力の変化によって生じる真空
槽内の圧力と密閉室内の圧力との圧力差の変化によって
密閉室の形状を変化せしめ、この形状変化により真空槽
内の物品ないし部材に力を与えて駆動することを押圧駆
動する。

失−隻一貫第１図は１本発明の詳細な説明するための模式図であり
、両面真空蒸着装置を示している。

真空槽１１内には、基板を搭載した基板ホルダ２１が配
置されている。真空排気系（図示せず）により、真空槽
１１内を所定の真空度まで排気したのち、基板に形成さ
れる薄膜の膜厚分布を取るべく基板ホルダ２１を図中の
矢印Ｒ方向へ回転させながら、蒸発源１３から蒸着材料
を蒸着せしめて基板の表面上に薄膜を形成する。この薄
膜形成後、基板ホルダ２１を反転して基板の裏面を蒸発
源１３に向け、同様にして基板の裏面上に薄膜を形成し
て両面蒸着を終了する。

第２図は、基板ホルダ２１を示す斜視図である。

基板ホルダ２１は全体として扇形をしており、この複数
個が円周上に配置される。片方の基板面の蒸着終了後に
、反転軸２３を中心として図中矢印で示したように反転
される。基板ホルダ２１には複数の開口部２５が設けら
れており、この部分に基板がその面を蒸発源１３に向け
るようにして固定される。なお、開口部２５の周縁には
基板の固定機構が設けられているが、第２図では煩雑を
避ける意味から、この図示を省略しである。

第３図は、基板５１の固定時における基板ホルダ２１の
開口部２５の近傍を示す斜視図、第４図はその線Ａ−Ｂ
−Ｃに沿った断面図であり、基板の固定機構を示してい
る。また、第５図は、第４図のベロー３７の近傍を示す
一部拡大断面図である。

基板ホルダ２１の開口部２５の周辺には、外周を三等分
する位置に基準突起２７，２７がネジ２９により固定さ
れており、また、駆動固定部材３１が設けられている。

駆動固定部材３１は、ネジ３３により基板ホルダ２１に
固定された固定片３５、一端側がガイド部材４１を介し
て固定片３５に固着されたベロー３７、ベロー３７の他
端側に固着された押圧片３９、およびベロー３９を囲繞
するように配設されたガイド部材４１とから構成されて
いる。なお第３図では、ベロー３７の全体形状を図示す
べく、囲繞するガイド部材４１の上面側を切り欠いて示
しである。ベロー３７は、側壁に蛇腹構造をする略円筒
状の密閉室であり、中に所定圧力の気体が封入されてい
る。真空槽１１内が排気され、ベロー３７内の圧力が真
空槽１１内の圧力に比べて高くなってくると、この圧力
差によりベロー３７の蛇腹構造が伸び、押圧片３９は第
３図で右方に向かって前進する。逆に、真空槽１１のリ
ークにより、ベロー３７内の圧力が真空槽１１内の圧力
に比べて低下してくると、ベロー３７の蛇腹構造が縮み
、押圧片３９が後退する。このとき、ガイド部材４１に
よりベロー３７の伸縮方向が確実に規制され、押圧片３
９は直線方向に前後動する。

第３図〜第５図は、真空槽１１内が高真空度に排気され
、ベロー３７が伸長し、押圧片３９が前進し、基板５１
が２つの基準突起２７，２７と押圧片３９との間に挟ま
れている状態を示している。基板５１は、リング状の枠
体５３にフィルム５５が張設されている。基板５１は、
２つの基準突起２７，２７と押圧片３９とにより基板ホ
ルダ２１上で固定されているので、′がたつかず”、ま
た、第２図で説明したように基板ホルダ２１を反転させ
ても基板ホルダ２１から基板５１が落ちることがない。

基板ホルダ２１の真空槽１１内への搬入前にあっては、
大気圧により、ベロー３７が第３，４図で示した状態よ
りも縮んでいる。この状態を示すのが第６図であり、２
つの基準突起２７．２７と押圧片３９との距離は基板の
大きさに対しである程度の余裕りをもって開いている。

そこで、基板ホルダ２１上に基板５１を載置する場合に
、載置位置にある程度の誤差があっても、基板５１を２
つの基準突起２７，２７と押圧片３９との間に置くこと
ができる。したがって、基板５１を基板ホルダ２１にセ
ットする作業性が向上し、自動化・ロボット化への対応
も容易となる。

基板５１を基板ホルダ２１にセットしたのち、基板ホル
ダ２１を真空槽ｌｌ内に装着し、真空槽１１内を排気す
る。真空槽１１内が排気するにつれて、ベロー３７の内
側と外側との圧力差に変化が生じ。

ベロー３７が伸長し、押圧片３９が前進し、押圧片３９
により基板５１が２つの基準突起２７．２７に押し付け
られて固定される。ベロー３７の蛇腹構造は一種のバネ
体として働くので、基板５１に過度の力を掛けることな
く、基板５１をしっかりと固定できる。この状態で基板
ホルダ２１を回転して真空蒸着により基板５１のフィル
ム５５の片面に薄膜を形成する。ついで、基板ホルダ２
１を反転したのち、同様に基板ホルダ２１を回転しなが
ら基板５１のフィルム５５の裏面に薄膜を形成する０次
に、再び基板ホルダ２１を反転させて元の状態に戻した
のち、真空槽１１内を大気にリークして、基板５１を真
空槽外部に取り出す、大気にリークされた際は、ベロー
３７が縮み基板は固定状態を解かれているので、基板が
容易に回収できる。

真空槽１１内の圧力の変化により、真空駆動素子が自動
的に作動して、基板５１の固定およびこの解除を行なう
ので、外部からモータの回転軸やエアシリンダの駆動軸
を駆動して操作する必要がなく、操作が極めて容易であ
る。よって、基板５１が取り付けられる基板ホルダ２１
の各開口部２５に本発明の真空駆動素子３１を設けるだ
けで、この真空駆動素子３１が個々に自動的に作動し、
外部からの駆動軸との係合等も必要としないので、基板
ホルダ２１の回転機構や反転機構に設計上の制約を与え
ることもない。なお、基板５１の形状は特に制限がなく
、例えば、光学フィルタ、レンズなどの円盤状のガラス
基板など、いずれの形状、材質でもよい。

ベロー３７内の圧力は、真空槽１１内の到達真空度を勘
案して適宜設定すればよく、はぼ常圧（大気圧）として
もよい、ベロー３７内に封入する気体の種類は特に問わ
ないが、大気中の存在量が少ない気体、例えば、アルゴ
ン、ヘリウム等の希ガスが好ましい、ベロー３７が損傷
して封入ガスがリークした際に、真空槽１１内の希ガス
量を検知することにより、ベロー３７の損傷、リークを
確認することができる。

以上の説明では、両面真空蒸着装置における基板の固定
機構に本発明の駆動機構を応用する場合を示したが、本
発明はこれに限定されず、真空槽内における種々の駆動
機構に応用でき、その−例として以下のものが挙げられ
る。

■　一般の片面蒸着装置、スパッタリング装置等の薄膜
形成装置あるいは連続型の薄膜形成装置における基板の
固定機構への応用。

■　これら薄膜形成装置における真空槽内での部材のロ
ック機構、ロック解除機構等の他の駆動機構への利用。

■　薄膜形成装置以外の他の真空処理装置における駆動
方法としての利用。

また、前述の実施例では、ベロー（密閉室）の膨張運動
をそのまま基板に伝達したが、中間にリンク機構を介し
て運動の方向や態様を変化させる（例えば、前進を後進
に変換したり、直進運動を回転運動に変化させる）こと
もできる。

見匪座腹果本発明によれば、形状変形が可能な密閉室を有する駆動
素子を真空槽内に配置せしめ、真空槽内の圧力と密閉室
内の圧力との圧力差によって密閉室の形状を変化せしめ
、この形状変化により真空槽内の物品ないし部材に力を
与えて駆動することにより、真空槽内の被処理物品、例
えば、薄膜形成装置における基板の固定や移送、あるい
は真空槽自体が有するロック機構の固定や解除等を真空
槽外部から力を与えることなく、簡単な構成の駆動素子
で行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、真空蒸着装置を示す模式図である。第２図は、基板ホルダを示す斜視図である。第３図は基板ホルダにおける基板の固定状態を示す部分
平面図、第４図はその線Ａ−Ｂ−Ｃに沿った断面図、第
５図は第４図のベロー３７付近の一部拡大断面図である
。第６図は、基板の非固定時における第５図に相当する一
部拡大断面図である。１１・・・真　　　空　　槽　　　１３・・・蒸　　　
発　　　源２１・・・基板ホルダ　２３・−・反　転　
軸２５・・・開２９・・・ネ３３・・・ネ３７・・・べ４１・・・ガイド部材５３・・・枠　　　　　体ロジ口２７・・・基準突起３１・・・真空駆動素子３５・・・固　　定　　片３９・・・押　　圧　　片５１・・・基　　　　　板５５・・・フ　ィ　ル　ム

Claims

【特許請求の範囲】

１．真空槽における処理の段階に応じて真空槽内の圧力
が変化する際に、真空槽内に位置する物品ないし部材を
駆動する方法であって、形状変形が可能な密閉室を有し
、この密閉室内に所定圧力で気体が封入された真空駆動
素子を真空槽内に配置せしめ、真空槽内の圧力の変化に
よって生じる真空槽内の圧力と密閉室内の圧力との圧力
差の変化によって密閉室の形状を変化せしめ、この形状
変化により真空槽内の物品ないし部材に力を与えて駆動
することを特徴とする、真空槽内における駆動方法。
２．前記密閉室が、側壁に蛇腹構造を有する筒状体であ
る請求項１記載の駆動方法。
３．前記密閉室内に大気圧以下の所定圧力で気体が封入
され、真空槽内が真空排気された際に該密閉室が膨張し
、前記物品ないし部材を押圧駆動する請求項１または２
に記載の駆動方法。
４．前記密閉室の膨張により前記物品ないし部材を基準
面に押し付けて固定する請求項３記載の駆動方法。
５．前記物品が、真空槽内で薄膜を形成される基板また
は該基板のホルダである請求項１〜４のいずれか一項に
記載の駆動方法。
６．前記密閉室内に、希ガスが封入されている請求項１
〜５のいずれか一項に記載の駆動方法。