JPH0718758Y2 - 真空蒸着装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、基板ホルダが自転しながら公転するプラネ
タリ型の真空蒸着装置に関し、特に、基板ホルダの自転
回転面の傾き角を変更する自転角度調節機構の改良を図
ったものである。

（従来の技術） プラネタリ型の真空蒸着装置における自転角度調節機構
として、第７図に示す形態のものが公知である。真空蒸
着装置は、円形の公転枠43と、公転枠43を角度調節機構
44を介して支持する自転回転輪45と、自転回転輪45を走
行案内する円形のレール46、及び自転軸47を介して自転
回転輪45と同行回転する基板ホルダ等で構成されてお
り、公転枠43を駆動アーム49を介してモータ50で回転操
作することにより、基板ホルダ48が自転しながら公転す
るようになっている。符号51は公転中心軸を示してい
る。

自転角度調節機構44は、自転軸47の軸受52と一体のアー
ム53と、このアーム53と公転枠43を接続するリンク板54
とを有し、公転枠43側に設けられた横長の長穴55に沿っ
てリンク板54の固定位置を変更し、さらに、リンク板54
とアーム53の接続時の屈接角度を変更することによっ
て、基板ホルダ48の自転角度を変更できるようにしてあ
る。符号56,57はリンク板54の結節支点となるボルトで
ある。

（考案が解決しようとする課題） 上記の従来機構は相対回転自在な２個所の結節点を備え
ている。そのため、角度調整時に、基板ホルダ48を所定
角度に傾斜したままで、アーム53とリンク板54の屈接姿
勢を決定し、さらにリンク板54と長穴55の固定位置を選
定した後、２個所でボルト締めを行わねばならず、全体
として、角度調節操作が面倒であった。また、ボルト5
6,57を締め付ける際に、アーム53やリンク板54が連れ回
りして基板ホルダ48の傾斜角度かが変わりやすい不利も
あった。

アーム53とリンク板54を接続するボルト57を緩めると、
公転枠43及び基板ホルダ48等が重量を支えられなくなる
ため、調整が終了するまでの間、公転枠43を他の部材で
支えておく必要があり、事前及び事後に、前記部材を装
着しあるいは取外すための余分な作業が必要な点で不利
があった。

この考案は、上記に鑑み提案されたものであって、自転
角度調節機構を改良することにより、その調節作業を簡
単にしかも正確に行えるようにし、調節作業の作業性を
向上することにより真空蒸着装置の生産性を向上するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） この考案は、基板ホルダの傾斜角度を変更するとき、自
転回転輪がレールに対して一点回りに俯仰する点に注目
したものであって、基板ホルダや自転回転輪等の自転機
構の全体が、前記俯仰中心回りに揺動変位できるよう、
自転角度調節機構を構成し、しかも自転機構を揺動変位
自在に支持するためのガイド手段を、面接触状態で相対
変位する円弧溝とスライドブロックとで構成することと
した。

具体的には、自転角度調節機構が、公転枠に固定される
調節フレームと、自転機構に固定される可動枠とを有
し、調節フレームと可動枠との間に、可動枠を揺動変位
自在に案内支持するガイド手段と、任意の揺動位置で可
動枠を調節フレームに固定する締結手段とをそれぞれ設
け、ガイド手段を、面接触状態で相対移動する円弧溝と
スライドブロックとで形成し、円弧溝の円弧中心が、自
転回転輪のレールに対する俯仰中心と一致させることと
した。

（作用） 自転機構を俯仰中心の回りに揺動変位させるようにする
ので、単に自転機構の全体を所望する側へ傾動操作する
だけのごく簡単な操作で、その角度変更を行うことがで
きる。また、公転枠と自転機構とは、面接触する円弧溝
とスライドブロックを介して接続されており、これら両
者は相対回転することができない。従って、公転枠及び
自転機構の重量によって、スライドブロックと円弧溝と
が相対回転し、あるいは相対移動することはなく、任意
角度位置において、係合位置を維持し続ける。

従って、基板ホルダの傾斜角度を変更するときは、公転
枠の重量を支え気味にして自転機構の全体を傾動させ、
その角度が適正な状態で締結手段によって可動枠を調節
フレームに固定するだけでよい。また、円弧溝とスライ
ドフロックとが面接合されているので、締結手段の締込
み時に両部材が回転変位したり、溝に沿って移動するこ
ともない。

（実施例） 第１図ないし第５図はこの考案の実施例を示す。

第２図におい、真空蒸着装置は、隔壁１で区画された真
空室２の内部にホルダ駆動装置３を有し、底部に設けた
電子ビーム式の蒸発源４で蒸発物質を放出し、これをホ
ルダ駆動装置３に支持された基板ホルダ５に向って照射
供給するよう構成されている。

ホルダ駆動装置３は、隔壁１に固定支持される円環状の
レール６と、このレール６に走行案内されて自転しなが
ら公転する自転機構７と、自転機構７に自転角度調節機
構８を介して支持される公転枠９と、公転枠９を回転操
作する駆動機構10等で構成されている。

駆動機構10は、隔壁１の上壁外面に設けられるモータ12
を駆動源として、その回転動力を一対のギヤ13,14を介
して駆動軸15に伝えるよう構成され、駆動軸15に水平姿
勢で固定した駆動アーム16によって、トルクバー17を介
して公転枠９を回転操作する。この回転力を受けて自転
機構７がレール６上を転動し、自転しながら公転するの
である。

第３図に示すように、自転機構７は公転枠９の周方向３
個所に等間隔おきに配設されている。第４図及び第５図
において、自転機構７は、レール６に走行案内されて自
転する自転回転輪19と、自転軸21を介して自転回転輪19
と同行回転する基板ホルダ５と、前記自転軸21をベアリ
ング22を介して支持する軸受23と、軸受23から自転軸21
と交差する方向に向って突設される一対のサーポト筒24
とからなる。自転軸21は、基板ホルダ５の交換作業を容
易化するために、二重軸状に構成されており、内軸21a
と外軸21bとは、軸端にねじ込まれるボルト25で一体化
されている。

第４図に示すように、自転回転輪19は円盤状に形成され
ており、レール６に形成された水平の受面6aと、斜めに
立ち上がる規制面6bとの交接部に沿って自転する。この
ことは、自転軸21の傾斜角度が変わった場合でも同じで
あって、自転回転輪19は、前記交接部を俯仰中心Ｐとし
て上下に傾動させる必要がある。

第４図において、自転角度調節機構８は、自転機構７の
両サポート筒24の突端にそれぞれ固定される一対の可動
枠27,27と、公転枠９の下面に固定されて両可動枠27,27
を挾む門形の調節フレーム28と、この調節フレーム28と
各可動枠27との間に設けられるガイド手段29、及び締結
手段30とで構成されている。

調節フレーム28の側枠部下端には、それぞれ靴形のガイ
ド壁31が張り出してあり、その板面中央に、部分円弧状
の円弧溝32が通設されている。また、両可動枠27には、
前記ガイド壁31に対応してそれぞれ部円弧状の接合壁33
が張り出してあり、その板面のガイド壁31との摺接面側
に、円弧溝32に沿って移動するスライドブロック34が一
体に突設されている。これらの、ガイド壁31、円弧溝3
2、接合壁33及びスライドブロック34でガイド手段29を
構成し、可動枠27を調節フレーム28に対して揺動変位自
在に案内支持している。

自転機構７の全体を俯仰中心Ｐの回りに揺動変位させる
ために、換言すると、自転回転輪19をこれが俯仰中心Ｐ
に接当する状態のままで揺動変位させるために、前記円
弧溝32の円弧中心Ｑを俯仰中心Ｐと一致させている。ま
た、第２図に示すように、自転回転輪19が垂直に起立す
るときの回転面を中心にして、溝の右半部と左半部とが
左右対称形状となるように円弧溝32を形成している。ス
ライドブロック34は、円弧溝32の周方向長さのおよそ半
分の長さに形成されている。

可動枠27を任意の変位位置で移動不能に固定するために
締結手段30が設けられている。第５図及び第６図におい
て、締結手段30は、ガイド壁31を間に挾んで接合壁33と
対向する断面Ｌ字形の押え金具36と、スライドブロック
34側に通設されるねじ穴37と、押え金具36を挿通し前記
ねじ穴37にねじ込まれるボルト38とで構成されている。
ボルト38をねじ込むと、接合壁33が押え金具36側に引寄
せられ、ガイド壁31と密接して可動枠27の移動を阻止で
きる。尚、前記ねじ穴37は、スライドブロック34の一端
寄りの偏倚した位置に設けられている。

第３図において、公転枠９の上面は、ステンレス製の薄
板で形成された防着板39で覆われている。この防着板39
は、公転枠９上に脚部材40を介して単に載置されている
だけであり、簡単に取外すことができる。

以上のように構成したホルダ駆動装置３によれば、基板
ホルダ５を垂直姿勢と、垂直姿勢からレール６の内方に
約60度倒れ込んだ姿勢（第１図参照）との間で、自由に
傾斜させることができる。傾斜姿勢を変更するときは、
締結手段30のボルト38を緩め、自転機構７の全体を円弧
溝32に沿って揺動変位させる。

このとき、円弧溝32の円弧中心Ｑが自転回転輪19の俯仰
中心Ｐと一致させてあるので、自転機構７を傾動操作し
ても、自転回転輪19は俯仰中心Ｐに接当し続けている。
つまり、自転回転輪19を基準にして角度変更が行われる
訳であり、角度変更後にレール６に対する位置決めを行
う必要がない。従って、自転機構７を単に傾動操作する
だけで、基板ホルダ５の傾斜角度の変更を簡単に行うこ
とができる。尚、自転機構７を傾動操作しても、調節フ
レーム28の空間上の位置は常に一定に保たれている。

任意の傾動位置において、円弧溝32とスライドブロック
34とは面接合しており、両者は互いに回転変位すること
ができない。また、自転機構７側から見ると、スライド
ブロック34に内倒れ方向の傾動モーメントが作用し、公
転枠９側から見ると、円弧溝32にスライドブロック34を
押し下げる向きの重力が作用する。そのため、円弧溝32
とスライドブロック34とは、互いに溝方向に滑り移動す
ることができず、恰もこじれたような状態でその位置を
維持し続ける。そのため、自転機構７を傾動するごと
に、締結手段30を締緩操作する必要がなく、角度調整も
微妙に行うことができる。

基板ホルダ５の傾斜角度を変更した後締結手段30を締込
むと、可動枠27と調節フレーム28とが一体化されるの
で、可動枠27がずれ動くことはない。また、ねじ締め時
の締付トルクによってスライドブロック34が動くことも
ない。

（変形例） ガイド手段29に関して、円弧溝32を可動枠27側に設け、
スライドブロック34を調節フレーム28側に設けるよう変
更することができる。また、スライドブロック34は、複
数個に分割して形成してあってもよい。円弧溝32とスラ
イドブロック34の接合面の一側に、連続山形の係合歯を
設ける場合は、スライドブロック34の長さを十分に小さ
くすることができる。

締結手段30は、可動枠27と調整フレーム28を直接締結す
るものであってもよい。

自転回転輪19をやや広幅のローラ状に形成する場合は、
その俯仰中心Ｐが連続的にずれ動くことになるが、この
場合は、俯仰範囲の中央付近の俯仰中心Ｐを円弧中心Ｑ
として、円弧溝32を形成する。

（考案の効果） 以上説明したように、この考案では自転機構を自転角度
調節機構に設けたガイド手段で一点回りに揺動変位でき
るように支持し、前記揺動中心、即ち円弧溝の円弧中心
を自転回転輪の俯仰中心と一致させるようにしたので、
単に自転機構の全体を傾動操作するだけで基板ホルダの
角度変更を行うことができ、角度変更操作を簡単にしか
も正確に行うこができる。また、互いに面接合し、相対
回転が不可能な円弧溝とガイドブロックでガイド手段を
構成し、任意の傾動位置において、自転機構及び公転枠
の姿勢を維持できるようにしたので、角度変更時に公転
枠を他部材で支持したり、自転機構を傾動するごとに締
結手段を締緩操作するなどの煩わしい作業を行う必要が
なく、全体として、基板ホルダの角度変更作業を能率よ
く行うことができ、段取り換えに要する時間を減少して
真空蒸着装置の生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの考案の実施例を示し、第１図
はこの考案の要部構造を示す原理説明図、第２図は真空
蒸着装置の概略構造を示す内部正面図、第３図はホルダ
駆動装置の一部破断平面図、第４図は自転角度調節機構
を示す側面図、第５図は自転角度調節機構及び自転機構
の要部破断平面図、第６図は第５図におけるA-A線断面
図である。 第７図は従来装置における自転角度調節機構を示す内部
正面図である。 ５……基板ホルダ、６……レール、７……自転機構、８
……自転角度調節機構、９……公転枠、19……自転回転
輪、27……可動枠、28……調節フレーム、29……ガイド
手段、30……締結手段、32……円弧溝、34……スライド
ブロック、Ｐ……俯仰中心、Ｑ……円弧中心。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基板ホルダ及び自転回転輪を備えた自転機
   構と、自転機構に自転角度調節機構を介して支持される
   公転枠と、自転回転輪を走行案内する円環状のレールと
   を備えており、 自転角度調節機構は、公転枠に固定される調節フレーム
   と、自転機構に固定される可動枠とを有し、 調節フレームと可動枠との間に、可動枠を揺動変位自在
   に案内支持するガイド手段と、任意の揺動位置で可動枠
   を調節フレームに固定する締結手段とをそれぞれ設け、 ガイド手段が、面接触状態で相対移動する円弧溝とスラ
   イドブロックとを含んで構成されており、 円弧溝の円弧中心が、自転回転輪のレールに対する俯仰
   中心と一致させてあることを特徴とする真空蒸着装置。