給電機構を搭載した真空装置および給電方法
【課題】基板ドームへの給電機構を搭載する真空装置において、基板ドームの回転電極を双方向に回転させても給電機構のコンタクトにかかる力を適切に制御できる機構を提供する。
【解決手段】回転電極に接触して電力を供給する給電機構を備える真空装置において、回転電極が第１及び第２の回転方向に水平回転するように構成され、給電機構が回転電極との接触部を構成する少なくとも１つのコンタクトを備え、接触部の法線方向であって回転電極の中心方向と、接触部の接線方向であって第１の回転方向が向く方向との狭角方向及びその反対方向を第１の方向と定義し、接触部の法線方向であって回転電極の中心方向と、接触部の接線方向であって第２の回転方向が向く方向との狭角方向及びその反対方向を第２の方向と定義した場合、コンタクトが、給電機構上の第１の支点を中心に第１の方向に可動であり、かつ、第２の支点を中心に第２の方向に可動となるように構成した。
【解決手段】回転電極に接触して電力を供給する給電機構を備える真空装置において、回転電極が第１及び第２の回転方向に水平回転するように構成され、給電機構が回転電極との接触部を構成する少なくとも１つのコンタクトを備え、接触部の法線方向であって回転電極の中心方向と、接触部の接線方向であって第１の回転方向が向く方向との狭角方向及びその反対方向を第１の方向と定義し、接触部の法線方向であって回転電極の中心方向と、接触部の接線方向であって第２の回転方向が向く方向との狭角方向及びその反対方向を第２の方向と定義した場合、コンタクトが、給電機構上の第１の支点を中心に第１の方向に可動であり、かつ、第２の支点を中心に第２の方向に可動となるように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空槽内の回転体に電力を供給する装置の給電機構に関し、特に成膜基板を搭載し双方向に回転自在に配置される基板ドームに高周波電力を供給する装置の給電機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空蒸着法等において、真空槽内部へ導入したガスを電離させ、発生した陽イオンによって蒸着分子を基板へ押し付けることにより密着力が強く緻密な薄膜を形成する手法を一般的にIon Assisted Deposition （以下「IAD」という）と呼ぶ。
【０００３】
図４はIAD法を用いた高周波電圧直接印加方式の光学薄膜用真空蒸着装置の概略図であり、以下同図に示す装置における薄膜形成の概要を説明する。
真空槽１には成膜基板５を搭載する基板ドーム２、基板ドーム２に高周波電圧を印加する給電機構３００、基板ドーム回転機構４、坩堝に充填された蒸着材料６、蒸着材料６を蒸発温度まで加熱する電子銃８、蒸着完了時に閉じ蒸着材料を遮蔽するシャッター７、基板加熱用ヒーター９などが配置される。
【０００４】
同図に示す装置により蒸着を行なう場合は、まず基板ドーム２に成膜基板５を設置し、基板ドーム回転機構４により基板ドーム２を回転させ、基板加熱用ヒーター９用いて成膜基板５を加熱する。真空度および基板温度が目標値に到達した時点で電子銃８から電子ビームを蒸着材料６へ照射し、蒸着材料６を蒸発温度まで昇温させる。給電機構３００を用いて基板ドーム２に高周波電圧を印加することにより、導入したガスをイオン化し、真空槽１内部にプラズマを発生させる。シャッター７を開くと蒸着材料６は真空槽内を飛散し、イオンにアシストされて成膜基板５上に堆積することで緻密な薄膜を形成する。膜厚が目標値に到達したらシャッター７を閉じ、電子銃８、基板加熱用ヒーター９、給電機構３００などを停止させ、冷却後真空槽内に大気を導入した後薄膜が形成された成膜基板５を取り出す。
上記の真空蒸着装置は、例えば特許文献１などに開示される。
【０００５】
図６は給電機構３００とその周辺機器の詳細概略図である。図５（ｂ）に給電機構３００の概略平面図を、図５（ｂ）に図５（ａ）に示すZ-Z´線の概略断面図を示す。図５（ｂ）に示す平面図は、真空槽内部に取付け配置された給電機構３００を、底板方向から天板方向に見上げた図とする。以下、図５および図６を参照に、従来の給電機構３００を説明する。
【０００６】
給電機構３００は、真空槽１外部に設置した図示しない高周波電源から真空槽１とは電気的に絶縁された状態で銅板２８により高周波電力が印加される円板形状のベース３０１、回転体に接触し電力を供給するための電極であるコンタクト３０２、コンタクト３０２を固定配置するコンタクトベース３０３、ベースに固定配置されコンタクトベースを保持する２本のピン３０７、ベース３０１からコンタクトベース３０３への高周波電力の供給を補助する給電薄板３０４、ベース３０１とコンタクトベース３０３との間に配置された２本のスプリング３０５により構成される。コンタクト３０２、コンタクトベース３０３、給電薄板３０４、スプリング３０５、ピン３０７、は1つのコンタクトユニットを形成し、ベース３０１には複数のコンタクトユニットが配置される。
【０００７】
基板ドーム２、ドームキャッチャー５１、ドームアダプター５０、給電プレート５２により構成される回転体は、真空槽１内部に電気的絶縁状態かつ回転自在に配置され、一体となって回転する。給電プレート５２はドームアダプター５０の上方に固定配置され、給電プレート５２の上方に給電機構３００が配置される。図８に、給電プレート５２にコンタクト３０２が接触する様子を概略的に示す。同図は給電プレート５２を真空槽の天板方向から底板方向に見下ろした図面であり、コンタクトユニットは４つ配置され、コンタクト３０２のみを示すものとする。給電プレート５２は中心部に同心円の孔を設けた円板形状により構成され、各ユニットのコンタクト３０２は長手方向が給電プレート５２の回転中心から放射状に配列するよう取付けられる。
給電機構３００は真空槽天板に絶縁碍子２７を介して真空槽と電気的絶縁状態に配置される。電極であるコンタクト３０２は、給電プレート５２に接触し、回転体に高周波電圧を印加する。回転体は碍子等を用いて真空槽内部に配置されるため、電力は給電機構に接触する回転体にのみ供給される。これにより回転体である基板ドーム２に高周波電圧を印加し、IADによる成膜が可能となる。
【０００８】
コンタクトベース３０３に設けられた２つの貫通穴３０６には２本のピン３０７が挿通され、コンタクトベース３０３およびそれに固定されるコンタクト３０２は、ピン３０７に沿って移動可能に保持される。ピン３０７の外周にはスプリング３０５が配置され、スプリング３０５の弾性力によりコンタクトベース３０３を介してコンタクト３０２に給電プレート５２を押圧する力を与えている。コンタクト３０２の断面は円弧形状とし、円弧曲面が給電プレート５２に接触する。
【０００９】
ところで、従来のコンタクトユニットは、回転体である給電プレートに対して垂直方向に配置された２本のピンに沿って往復動作しているが、これが動作不良の原因となっていた。図７を参照に、従来機構であるコンタクトに加えられる外力を説明する。コンタクト３０２にはコンタクトの自重や、バネの弾性力によりコンタクト３０２から給電プレート５２に加える力に等しい力ｆ４が給電プレート５２から加えられる。更に、基板ドーム２が回転することにより、給電プレート５２から回転の方向（同図矢印ｃ方向）に力ｆ５が加えられる。コンタクト３０２には、これらの力ｆ４、ｆ５を加算した総力ｆ６が加えられるが、従来機構では、コンタクト３０２に加えられる総力ｆ６の方向とコンタクト３０２の動作方向（同図矢印ｄ方向）が一致していないため、動作不良の原因となっていた。また、従来機構では、コンタクト３０２の長手方向が回転の中心に対して放射状に配置されるため、コンタクト３０２と給電プレート５２の接触位置によって回転方向の力ｆ５が異なっていた。図８は従来のコンタクト３０２の各点に加えられる力の方向と大きさを概略的に示した図である。回転方向（同図矢印ｅ方向）の力ｆ５は速度に比例するため、速度の遅い中心側ｆ５´と速度の速い外周側ｆ５″では力の大きさが異なり、コンタクトにねじれるような力（同図矢印ｆ）が発生してしまっていた。
【００１０】
そこで、特許文献２では上記の問題に対処するため、コンタクトにねじれの力がかからないようにするとともに、コンタクトにかかる力方向にコンタクトが可動となるように工夫がなされている。
図９から図１１に特許文献２の給電機構の実施例を説明するが、先に説明した図５から図８と同様の部分には同一符号を付して説明を省略する。図９は給電機構周辺の概略図であり、図１０は給電機構とその周辺機構の概略図である。
【００１１】
図９に示す給電機構３５０は、ユニットベース３５１、回転体に接触し電力を供給する電極であるコンタクト３５２、ユニットベース３５１に固定配置され凹部を有するスプリングベース３５４、ユニットベース３５１に配置され凹部を有するコンタクトベース３５３、ユニットベース３５１にコンタクトベース３５３を取付けるピン３５７、スプリングベース３５４の凹部とコンタクトベース３５３の凹部に嵌入されるスプリング３５５、ユニットベース３５１からコンタクト３５２に電力を供給する給電薄板３５６、給電薄板３５６の一端を挟み込んだ状態でコンタクト３５２とコンタクトベース３５３を固定する皿ビス３５８、給電薄板３５６の他端を挟み込んだ状態でスプリングベース３５４に固定する給電薄板押え３６０により構成される。図１０は概略側面図を、図１１は真空槽内部に取付け配置された給電機構３５０を、底板方向から天板方向に見上げた概略平面図を示す。
【００１２】
図１０に示す給電リング２０、ドームアダプター２１、基板ドーム２は回転体を構成し、真空槽内部に電気的絶縁状態で配置される。具体的には、回転機構４に絶縁碍子２５を介して給電リング２０を固定し、給電リング２０にドームアダプター２１を、ドームアダプター２１に基板ドーム２２を取付け固定する。回転体には周辺機構とは電気的絶縁状態に、給電機構３５０から電力が供給される。基板ドーム２には成膜基板５が搭載され、給電機構３５０から基板ドーム２に高周波電力を印加することによりIADによる緻密な薄膜を堆積させる動作は特許文献１のものと同様である。
【００１３】
給電機構３５０はベース３１に取付けられ、ベース３１は真空槽内部に電気的絶縁状態で固定配置される。実施例では、真空槽天板に碍子２７を介して固定配置されるベース３１下部に、下方からユニットベース３５１を取付ける。真空槽外部に配置される図示しない高周波電源に接続する銅板２８によりベース３１に印加された高周波電力は、ユニットベース３５１、スプリングベース３５４、給電薄板３５６、コンタクト３５２を介して給電リング２０に供給され、ドームアダプター２１を介して基板ドーム２に印加される。図１０では真空槽内部においてRF（Radio Frequency、即ち、高周波）が印加される部分を色づけし、碍子を斜線で表した。
【００１４】
給電機構３５０から回転体への電力供給は、給電機構３５０のコンタクト３５２が、回転する給電リング２０に接触することにより行われる。給電リング２０は円筒形状とし、円筒の内壁面にコンタクト３５２を接触させる構成とした。コンタクト３５２は、給電リング２０に面接触する形状とすることにより接触面積を増大させて給電を安定させている。
【００１５】
更に、円筒形状である給電リング２０の壁面にコンタクト３５２を接触させることにより、コンタクト３５２に図８の構成のようにねじれの力が発生することはなく、動作不良を削減させることが可能となる。これは、給電リング２０とコンタクト３５２との各接触面において、給電リング２０からコンタクト３５２に加えられる回転方向の力が等しいことに起因する。
【００１６】
図９（ｅ）は図９（ｂ）に示すY-Y´線の概略断面図を示す。スプリングベース３５４はユニットベース３５１にビス留め等により固定し、コンタクトベース３５３はユニットベース３５１に自由度を持って取付ける。具体的には、コンタクトベース３５３に貫通孔３６３を形成し、貫通孔３６３にピン３５７を挿通してユニットベース３５１に取付けることによりピン３５７を支点に回転動作可能に取付ける。図９（ｄ）は図９（ｂ）に示すX-X´線の概略断面図を示す。スプリング３５５は収縮し弾性力を保持した状態で凹部に嵌入することにより、給電リング２０に対してコンタクト３５２を押圧させる構成とする。
【００１７】
図１１を参照にコンタクト３５２に加えられる外力を説明する。
コンタクト３５２はスプリング３５５により給電リング２０に押圧されるため、コンタクト３５２には給電リング２０から押し返される方向の力ｆ１が加えられる。また、基板ドーム２が回転を始めると、コンタクト３５２には給電リング２０から回転方向（同図矢印ａ方向）の力ｆ２が加えられる。コンタクト３５２にはこれらｆ１とｆ２を加算した総力ｆ３が加えられることになる。これに対し、実施例のコンタクト３５２の可動方向（同図矢印ｂ方向）は、コンタクト３５２に加えられる総力ｆ３方向と略一致するため、回転に対して常に安定した動作が可能となる。
【特許文献１】特開２００１−０７３１３６号公報
【特許文献２】特開２００６−３１９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献２の構成は従来のコンタクト機構の欠点を補うものではあるが、回転電極が１方向のみに回転する場合にしか対応していない。即ち、図１１に示した（ｆ１）と（ｆ２）との合力方向にコンタクトが可動となるように構成されているが、回転電極が逆方向に回転した場合に加わる（ｆ１）と（−ｆ２）との合力方向にはコンタクトは可動ではない。
ここで、図１のように３個以上の蒸着源を用いた混合蒸着を考えると、回転によって蒸着材料の堆積に順序ができるが、特許文献２では基板ドームの回転方向は一定なので、一定の順序でしか形成することができない。例えば、図１の蒸着材料６Ａ、６Ｂ及び６Ｃに対して、１つの成膜基板５に対して、・・・→６Ａ→６Ｂ→６Ｃ→６Ａ→６Ｂ→・・・のような混合蒸着膜を容易に形成することはできても、・・・→６Ａ→６Ｃ→６Ｂ→６Ａ→６Ｃ→・・・のような混合蒸着膜を形成することはできない。
【００１９】
従って、３つ以上の蒸着源を用いて自在に混合蒸着膜を形成するために、基板ドーム、即ち、回転電極を双方向に回転させてもコンタクトにかかる力を適切に制御できる機構が必要となる。
また、上述してきたように、給電機構は基板ドームの中心付近の限られたスペースに収まる構成でなければない。しかも、高い信頼性を得るために少ない部品点数で簡素な構成とすることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の第１の側面は、真空槽、真空槽内部に配置された回転電極、及び回転電極に接触して電力を供給する給電機構からなる真空装置であって、回転電極が第１の回転方向及び第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に水平回転するように構成され、給電機構が回転電極との接触部を構成する少なくとも１つのコンタクトを備え、接触部における回転電極に対する法線方向又は垂線方向であってコンタクトがある方向と、接触部の接線方向であって第１の回転方向が向く方向と、の狭角方向及びその反対方向を第１の方向と定義し、接触部における回転電極に対する法線方向又は垂線方向であってコンタクトがある方向と、接触部の接線方向であって第２の回転方向が向く方向と、の狭角方向及びその反対方向を第２の方向と定義した場合、コンタクトが、給電機構上の第１の支点を中心に第１の方向に可動であり、かつ、給電機構上の第２の支点を中心に第２の方向に可動となるように構成した真空装置である。
【００２１】
ここで、真空槽に対して直接又は間接に固定されたベース、第１の支点によってベースに回転可能に支持された第１のコンタクトベース、及び第２の支点によって第１のコンタクトベースに回転可能に支持された第２のコンタクトベースを備え、コンタクトが第２のコンタクトベースに保持されるようにした。さらに、回転電極に対してコンタクトを押圧する少なくとも１つの弾性体を設けた。また、回転電極を環形状として、さらに、接触部を回転電極の内側面に配置した。
【００２２】
またさらに、回転電極を、成膜基板が搭載される基板ドーム及びコンタクトと接触部を形成する回転筒または回転平板で構成し、真空装置が、さらに、蒸着材料を蒸発させる少なくとも３つの蒸発源を基板ドームに対向する位置に備え、その少なくとも３つの蒸発源が基板ドームの回転軸に対して同心円状に配置されるようにした。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、小型で簡素な構成により、双方向に回転する回転体へ安定した電力を供給することが可能となり、複数の蒸着材料を用いて所望の順序の膜を形成できる真空装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施例１．
図１乃至図３を参照に本発明に係る給電機構の実施例を説明するが、従来技術を説明する図４から図１１と同様の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２５】
図１は本発明の光学薄膜用真空蒸着装置の概略図である。図４との違いは、蒸着材料６が複数配置されていることである。具体的には、図１（ａ）の底面部分を見下ろす図である図１（ｂ）に示すように、蒸着材料６Ａ、６Ｂ及び６Ｃが真空槽１の底面にほぼ同心円状に配置されている。そして、図２に示すように、回転機構４によって基板ドーム２は２方向に回転される。即ち、図２の左側矢印の方向に基板ドーム２を回転すれば、１つの成膜基板５について、蒸着の順序は・・・→６Ａ→６Ｂ→６Ｃ→６Ａ→・・・となり、右側矢印の方向に回転すれば、・・・→６Ｃ→６Ｂ→６Ａ→６Ｃ→・・・となるが、回転方向を適宜反転することにより、任意の順序で成膜することができる。そして、このような双方向の回転に対しても好適な構成を以下に説明する。
【００２６】
図２（ａ）は給電機構３付近の概略図であり、図２（ｂ）は給電リング２０と給電機構３との関係を底面方向から見上げる方向で示す図である。図９との違いは各コンタクトユニットの構成にある。
図３に示すように、各コンタクトユニットは、ベース３１に第１のリンク軸３４を支点として回転可能に支持される第１のコンタクトベース３２、第１のコンタクトベース３２に第２のリンク軸３５を支点として回転可能に支持される第２のコンタクトベース３３、第２のコンタクトベース３３に固定されたコンタクト３０からなり、さらに、ベース３１と第２のコンタクトベース３３に両端を固定され、第１のコンタクトベース３２を貫通して設けられたコイルスプリング３６を備える。そして、ベース３１とコンタクト３０との間に給電薄板３７が接続され、ベース３１からコンタクト３０に電力を供給する。給電薄板３７はある程度の屈曲が可能な状態で接続される。なお、上記高周波電力の印加経路を構成する部品は、例えば銅などの導電性の高い材質により構成することが望ましい。また、コイルスプリング３６には、例えばインコネルなど耐熱性および耐食性の高い金属を用いればよい。
【００２７】
次に、コンタクトユニットの動作について説明する。
図３（ａ）に示すように、給電リング２０が図における反時計回りに回転する場合、コンタクト３０が受ける力の総力は図１１と同様に、コンタクト３０と給電リング２０との接触部を基点として給電リングの法線中心向き方向の力（ｆ１）と接線反時計回り方向の力（ｆ２）の合力（以下、「合力（ｆ１＋ｆ２）」という）となる。
合力（ｆ１＋ｆ２）に対しては、第１のコンタクトベース３２がベース３１に対して第１のリンク軸３４を支点として回転可能となっているので、コンタクト３０は合力（ｆ１＋ｆ２）の方向にほぼ一致する方向に移動することができる。
【００２８】
また、コンタクト３０が可動となる方向については、厳密に合力（ｆ１＋ｆ２）の方向に一致していなくても本発明の効果を得ることができる。図３（ｃ）は給電リング２０が反時計回りに回転する場合の接触部における可動方向を説明する図である。なお、図３（ｃ）は接触部を局部的に示すために給電リング２０を直線的に示している。図示するように、コンタクト３０は、少なくとも（ｆ１）の方向と（ｆ２）の方向とに挟まれる狭角α方向とその反対（対角）方向、即ち、±Ａ方向に可動であればよい。
【００２９】
一方、図３（ｂ）に示すように、給電リング２０が図における時計回りに回転する場合、コンタクト３０が受ける力の総力は、コンタクト３０と給電リング２０との接触部を基点として給電リングの法線中心向き方向の力（ｆ１）と接線時計回り方向の力（−ｆ２）の合力（以下、「合力（ｆ１−ｆ２）」という）となる。
合力（ｆ１−ｆ２）に対しては、第２のコンタクトベース３３が第１のコンタクトベース３２に対して第２のリンク軸３５を支点として回転可能となっているので、コンタクト３０は合力（ｆ１−ｆ２）の方向にほぼ一致する方向に移動することができる。
【００３０】
なお、給電リング２０の回転方向が反時計回りの場合と同様に時計回りの場合も、厳密に合力（ｆ１−ｆ２）の方向に一致していなくても本発明の効果を得ることができる。即ち、図３（ｄ）に示すように、コンタクト３０は少なくとも（ｆ１）の方向と（−ｆ２）の方向とに挟まれる狭角β方向とその反対（対角）方向、即ち、±Ｂ方向に可動であればよい。
【００３１】
これにより、給電リンク２０とコンタクト３０、即ち、基板ドーム２と給電機構３との相対的な回転方向が時計回り／反時計回りいずれの場合であっても、コンタクト３０が、給電リング２０から受ける合力方向に適切に移動することができる。
【００３２】
なお、図２（ｂ）に示すように、ベース３１にはコンタクトユニットが６個設けられているが、コンタクトユニットの数は適宜変更可能である。また、図２（ｂ）では６個のコンタクトユニットがいずれも同じ向きで設けられているが、例えば、１つおきに反転構造のコンタクトユニット（ベース３１の中心から見て第１のリンク軸３４が第２のリング軸３５に対して左側にあるもの）を設けてもよい。これにより、給電リング２０と給電機構３との間の力学的及び電気的作用関係がいずれの回転方向に対してもより均等化される。
【００３３】
なお、実施例では、コンタクト３０の水平断面形状について、図３に示すように、半円状のものとしているが、図９に示したような、長方形の一部を円弧状にしたような断面のものであってもよい。いずれの場合でも、コンタクト３０と給電リング２０との接触面積を増やせるので、インピーダンスを低くすることができるとともに、電力の安定供給、放電の安定性の向上、供給電源への負担の低減に貢献する。
【００３４】
コンタクト３０の材質に、リン青銅を用いれば耐熱性が高く、また、新品時にコンタクト３０の形状が給電リング２０と完全に一致していなくとも、突出部は急激に削れるのですぐに面接触となる。また、ステンレスにテフロン（登録商標）無電解ニッケルもしくは無電解ニッケルの表面処理を施した材料を用いれば、電気伝導率を高く維持し、すべり抵抗を低減することができる。もしくは表面硬度を上げるのに真空窒化処理を用いてもよい。給電リング２０においても、ステンレスにテフロン（登録商標）無電解ニッケルもしくは無電解ニッケルの表面処理を施した材料を用いれば、同様に、電気抵抗や摩擦抵抗の減少、耐熱性や耐熱磨耗性の向上に貢献することができる。実施例では、コンタクト３０と比して部品が大きく値段も高価となる給電リング２０に真空窒化処理を施したステンレスを用いて耐磨耗性を上げ、コンタクト３０にリン青銅を用いてこれを消耗品とした。
【００３５】
上記実施例では真空装置内における高周波電力給電用として使用しているが、直流電力給電用として使用してもよい。また、コンタクトや給電リングの材質や表面処理は前述のもの以外でも同様の特性を持つものであればよい。
【００３６】
また、本実施例では、給電リング２０の内側面にコンタクト３０を接触させたが、外側面に接触させる構成も可能である。
また、上述のように給電リング２０を用いた場合、ベース３１が、コンタクト３０、第１のコンタクトベース３２、第２のコンタクトベース３３、スプリング３６など（以下、「電極ユニット」という）を水平方向に保持する構成としたが、環状の給電リング２０の代わりに平板の給電プレート（例えば、給電プレート５２）を用いて、ベース３１が電極ユニットを鉛直方向に保持するようにしてもよい。この場合、コンタクト３０は、給電プレートとの接触部において、その垂線方向であってコンタクト３０がある側と、給電プレートの回転方向と、で挟まれる角度方向及びその反対方向に可動となる。これにより、回転電極が給電リング２０からなる場合と同様に、コンタクト３０を回転電極から受ける力の合力方向に略一致する方向に可動とすることができる。
【００３７】
上記には真空装置内に回転自在に配置された基板ドームに電力を供給する実施例を記載したが、本発明給電機構は真空装置内に配置される回転電極に電力を供給するものであれば上記実施例に限られず適用可能である。例えば、スパッタを利用する成膜方法等において回転する成膜材料に電圧を印加する場合には、成膜材料を配置する容器等を回転電極とし、本発明給電機構により電力を供給すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】真空装置概略図
【図２】本発明給電機構概略図
【図３（ａ）】本発明給電機構および周辺機構概略図
【図３（ｂ）】本発明給電機構および周辺機構概略図
【図３（ｃ）】本発明給電機構および周辺機構概略図
【図３（ｄ）】本発明給電機構および周辺機構概略図
【図４】真空装置概略図
【図５】従来の給電機構概略図
【図６】従来の給電機構および周辺機構概略図
【図７】従来の給電機構を説明する図
【図８】従来の給電機構を説明する図
【図９】従来の給電機構概略
【図１０】従来の給電機構および周辺機構概略図
【図１１】従来の給電機構を説明する図
【符号の説明】
【００３９】
１．真空槽
２．基板ドーム
３．給電機構
４．回転機構
５．成膜基板
６．蒸着材料
７．シャッター
８．電子銃
９．基板加熱用ヒーター
２０．給電リング
２１．ドームアダプター
２５、２７．碍子
２８．銅板
３０．コンタクト
３１．ベース
３２．第１のコンタクトベース
３３．第２のコンタクトベース
３４．第１のリンク軸
３５．第２のリンク軸
３６．コイルスプリング
３７．給電板
５０．ドームアダプター
５１．ドームキャッチャー
５２．給電プレート
３００．給電機構
３０１．ベース
３０２．コンタクト
３０３．コンタクトベース
３０４．給電薄板
３０５．スプリング
３０６．貫通穴
３０７．ピン
３５０．給電機構
３５１．ユニットベース
３５２．コンタクト
３５３．コンタクトベース
３５４．スプリングベース
３５５．スプリング
３５６．給電薄板
３５７．ピン
３５８．皿ビス
３６０．給電薄板押え
３６３．貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空槽内の回転体に電力を供給する装置の給電機構に関し、特に成膜基板を搭載し双方向に回転自在に配置される基板ドームに高周波電力を供給する装置の給電機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空蒸着法等において、真空槽内部へ導入したガスを電離させ、発生した陽イオンによって蒸着分子を基板へ押し付けることにより密着力が強く緻密な薄膜を形成する手法を一般的にIon Assisted Deposition （以下「IAD」という）と呼ぶ。
【０００３】
図４はIAD法を用いた高周波電圧直接印加方式の光学薄膜用真空蒸着装置の概略図であり、以下同図に示す装置における薄膜形成の概要を説明する。
真空槽１には成膜基板５を搭載する基板ドーム２、基板ドーム２に高周波電圧を印加する給電機構３００、基板ドーム回転機構４、坩堝に充填された蒸着材料６、蒸着材料６を蒸発温度まで加熱する電子銃８、蒸着完了時に閉じ蒸着材料を遮蔽するシャッター７、基板加熱用ヒーター９などが配置される。
【０００４】
同図に示す装置により蒸着を行なう場合は、まず基板ドーム２に成膜基板５を設置し、基板ドーム回転機構４により基板ドーム２を回転させ、基板加熱用ヒーター９用いて成膜基板５を加熱する。真空度および基板温度が目標値に到達した時点で電子銃８から電子ビームを蒸着材料６へ照射し、蒸着材料６を蒸発温度まで昇温させる。給電機構３００を用いて基板ドーム２に高周波電圧を印加することにより、導入したガスをイオン化し、真空槽１内部にプラズマを発生させる。シャッター７を開くと蒸着材料６は真空槽内を飛散し、イオンにアシストされて成膜基板５上に堆積することで緻密な薄膜を形成する。膜厚が目標値に到達したらシャッター７を閉じ、電子銃８、基板加熱用ヒーター９、給電機構３００などを停止させ、冷却後真空槽内に大気を導入した後薄膜が形成された成膜基板５を取り出す。
上記の真空蒸着装置は、例えば特許文献１などに開示される。
【０００５】
図６は給電機構３００とその周辺機器の詳細概略図である。図５（ｂ）に給電機構３００の概略平面図を、図５（ｂ）に図５（ａ）に示すZ-Z´線の概略断面図を示す。図５（ｂ）に示す平面図は、真空槽内部に取付け配置された給電機構３００を、底板方向から天板方向に見上げた図とする。以下、図５および図６を参照に、従来の給電機構３００を説明する。
【０００６】
給電機構３００は、真空槽１外部に設置した図示しない高周波電源から真空槽１とは電気的に絶縁された状態で銅板２８により高周波電力が印加される円板形状のベース３０１、回転体に接触し電力を供給するための電極であるコンタクト３０２、コンタクト３０２を固定配置するコンタクトベース３０３、ベースに固定配置されコンタクトベースを保持する２本のピン３０７、ベース３０１からコンタクトベース３０３への高周波電力の供給を補助する給電薄板３０４、ベース３０１とコンタクトベース３０３との間に配置された２本のスプリング３０５により構成される。コンタクト３０２、コンタクトベース３０３、給電薄板３０４、スプリング３０５、ピン３０７、は1つのコンタクトユニットを形成し、ベース３０１には複数のコンタクトユニットが配置される。
【０００７】
基板ドーム２、ドームキャッチャー５１、ドームアダプター５０、給電プレート５２により構成される回転体は、真空槽１内部に電気的絶縁状態かつ回転自在に配置され、一体となって回転する。給電プレート５２はドームアダプター５０の上方に固定配置され、給電プレート５２の上方に給電機構３００が配置される。図８に、給電プレート５２にコンタクト３０２が接触する様子を概略的に示す。同図は給電プレート５２を真空槽の天板方向から底板方向に見下ろした図面であり、コンタクトユニットは４つ配置され、コンタクト３０２のみを示すものとする。給電プレート５２は中心部に同心円の孔を設けた円板形状により構成され、各ユニットのコンタクト３０２は長手方向が給電プレート５２の回転中心から放射状に配列するよう取付けられる。
給電機構３００は真空槽天板に絶縁碍子２７を介して真空槽と電気的絶縁状態に配置される。電極であるコンタクト３０２は、給電プレート５２に接触し、回転体に高周波電圧を印加する。回転体は碍子等を用いて真空槽内部に配置されるため、電力は給電機構に接触する回転体にのみ供給される。これにより回転体である基板ドーム２に高周波電圧を印加し、IADによる成膜が可能となる。
【０００８】
コンタクトベース３０３に設けられた２つの貫通穴３０６には２本のピン３０７が挿通され、コンタクトベース３０３およびそれに固定されるコンタクト３０２は、ピン３０７に沿って移動可能に保持される。ピン３０７の外周にはスプリング３０５が配置され、スプリング３０５の弾性力によりコンタクトベース３０３を介してコンタクト３０２に給電プレート５２を押圧する力を与えている。コンタクト３０２の断面は円弧形状とし、円弧曲面が給電プレート５２に接触する。
【０００９】
ところで、従来のコンタクトユニットは、回転体である給電プレートに対して垂直方向に配置された２本のピンに沿って往復動作しているが、これが動作不良の原因となっていた。図７を参照に、従来機構であるコンタクトに加えられる外力を説明する。コンタクト３０２にはコンタクトの自重や、バネの弾性力によりコンタクト３０２から給電プレート５２に加える力に等しい力ｆ４が給電プレート５２から加えられる。更に、基板ドーム２が回転することにより、給電プレート５２から回転の方向（同図矢印ｃ方向）に力ｆ５が加えられる。コンタクト３０２には、これらの力ｆ４、ｆ５を加算した総力ｆ６が加えられるが、従来機構では、コンタクト３０２に加えられる総力ｆ６の方向とコンタクト３０２の動作方向（同図矢印ｄ方向）が一致していないため、動作不良の原因となっていた。また、従来機構では、コンタクト３０２の長手方向が回転の中心に対して放射状に配置されるため、コンタクト３０２と給電プレート５２の接触位置によって回転方向の力ｆ５が異なっていた。図８は従来のコンタクト３０２の各点に加えられる力の方向と大きさを概略的に示した図である。回転方向（同図矢印ｅ方向）の力ｆ５は速度に比例するため、速度の遅い中心側ｆ５´と速度の速い外周側ｆ５″では力の大きさが異なり、コンタクトにねじれるような力（同図矢印ｆ）が発生してしまっていた。
【００１０】
そこで、特許文献２では上記の問題に対処するため、コンタクトにねじれの力がかからないようにするとともに、コンタクトにかかる力方向にコンタクトが可動となるように工夫がなされている。
図９から図１１に特許文献２の給電機構の実施例を説明するが、先に説明した図５から図８と同様の部分には同一符号を付して説明を省略する。図９は給電機構周辺の概略図であり、図１０は給電機構とその周辺機構の概略図である。
【００１１】
図９に示す給電機構３５０は、ユニットベース３５１、回転体に接触し電力を供給する電極であるコンタクト３５２、ユニットベース３５１に固定配置され凹部を有するスプリングベース３５４、ユニットベース３５１に配置され凹部を有するコンタクトベース３５３、ユニットベース３５１にコンタクトベース３５３を取付けるピン３５７、スプリングベース３５４の凹部とコンタクトベース３５３の凹部に嵌入されるスプリング３５５、ユニットベース３５１からコンタクト３５２に電力を供給する給電薄板３５６、給電薄板３５６の一端を挟み込んだ状態でコンタクト３５２とコンタクトベース３５３を固定する皿ビス３５８、給電薄板３５６の他端を挟み込んだ状態でスプリングベース３５４に固定する給電薄板押え３６０により構成される。図１０は概略側面図を、図１１は真空槽内部に取付け配置された給電機構３５０を、底板方向から天板方向に見上げた概略平面図を示す。
【００１２】
図１０に示す給電リング２０、ドームアダプター２１、基板ドーム２は回転体を構成し、真空槽内部に電気的絶縁状態で配置される。具体的には、回転機構４に絶縁碍子２５を介して給電リング２０を固定し、給電リング２０にドームアダプター２１を、ドームアダプター２１に基板ドーム２２を取付け固定する。回転体には周辺機構とは電気的絶縁状態に、給電機構３５０から電力が供給される。基板ドーム２には成膜基板５が搭載され、給電機構３５０から基板ドーム２に高周波電力を印加することによりIADによる緻密な薄膜を堆積させる動作は特許文献１のものと同様である。
【００１３】
給電機構３５０はベース３１に取付けられ、ベース３１は真空槽内部に電気的絶縁状態で固定配置される。実施例では、真空槽天板に碍子２７を介して固定配置されるベース３１下部に、下方からユニットベース３５１を取付ける。真空槽外部に配置される図示しない高周波電源に接続する銅板２８によりベース３１に印加された高周波電力は、ユニットベース３５１、スプリングベース３５４、給電薄板３５６、コンタクト３５２を介して給電リング２０に供給され、ドームアダプター２１を介して基板ドーム２に印加される。図１０では真空槽内部においてRF（Radio Frequency、即ち、高周波）が印加される部分を色づけし、碍子を斜線で表した。
【００１４】
給電機構３５０から回転体への電力供給は、給電機構３５０のコンタクト３５２が、回転する給電リング２０に接触することにより行われる。給電リング２０は円筒形状とし、円筒の内壁面にコンタクト３５２を接触させる構成とした。コンタクト３５２は、給電リング２０に面接触する形状とすることにより接触面積を増大させて給電を安定させている。
【００１５】
更に、円筒形状である給電リング２０の壁面にコンタクト３５２を接触させることにより、コンタクト３５２に図８の構成のようにねじれの力が発生することはなく、動作不良を削減させることが可能となる。これは、給電リング２０とコンタクト３５２との各接触面において、給電リング２０からコンタクト３５２に加えられる回転方向の力が等しいことに起因する。
【００１６】
図９（ｅ）は図９（ｂ）に示すY-Y´線の概略断面図を示す。スプリングベース３５４はユニットベース３５１にビス留め等により固定し、コンタクトベース３５３はユニットベース３５１に自由度を持って取付ける。具体的には、コンタクトベース３５３に貫通孔３６３を形成し、貫通孔３６３にピン３５７を挿通してユニットベース３５１に取付けることによりピン３５７を支点に回転動作可能に取付ける。図９（ｄ）は図９（ｂ）に示すX-X´線の概略断面図を示す。スプリング３５５は収縮し弾性力を保持した状態で凹部に嵌入することにより、給電リング２０に対してコンタクト３５２を押圧させる構成とする。
【００１７】
図１１を参照にコンタクト３５２に加えられる外力を説明する。
コンタクト３５２はスプリング３５５により給電リング２０に押圧されるため、コンタクト３５２には給電リング２０から押し返される方向の力ｆ１が加えられる。また、基板ドーム２が回転を始めると、コンタクト３５２には給電リング２０から回転方向（同図矢印ａ方向）の力ｆ２が加えられる。コンタクト３５２にはこれらｆ１とｆ２を加算した総力ｆ３が加えられることになる。これに対し、実施例のコンタクト３５２の可動方向（同図矢印ｂ方向）は、コンタクト３５２に加えられる総力ｆ３方向と略一致するため、回転に対して常に安定した動作が可能となる。
【特許文献１】特開２００１−０７３１３６号公報
【特許文献２】特開２００６−３１９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献２の構成は従来のコンタクト機構の欠点を補うものではあるが、回転電極が１方向のみに回転する場合にしか対応していない。即ち、図１１に示した（ｆ１）と（ｆ２）との合力方向にコンタクトが可動となるように構成されているが、回転電極が逆方向に回転した場合に加わる（ｆ１）と（−ｆ２）との合力方向にはコンタクトは可動ではない。
ここで、図１のように３個以上の蒸着源を用いた混合蒸着を考えると、回転によって蒸着材料の堆積に順序ができるが、特許文献２では基板ドームの回転方向は一定なので、一定の順序でしか形成することができない。例えば、図１の蒸着材料６Ａ、６Ｂ及び６Ｃに対して、１つの成膜基板５に対して、・・・→６Ａ→６Ｂ→６Ｃ→６Ａ→６Ｂ→・・・のような混合蒸着膜を容易に形成することはできても、・・・→６Ａ→６Ｃ→６Ｂ→６Ａ→６Ｃ→・・・のような混合蒸着膜を形成することはできない。
【００１９】
従って、３つ以上の蒸着源を用いて自在に混合蒸着膜を形成するために、基板ドーム、即ち、回転電極を双方向に回転させてもコンタクトにかかる力を適切に制御できる機構が必要となる。
また、上述してきたように、給電機構は基板ドームの中心付近の限られたスペースに収まる構成でなければない。しかも、高い信頼性を得るために少ない部品点数で簡素な構成とすることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の第１の側面は、真空槽、真空槽内部に配置された回転電極、及び回転電極に接触して電力を供給する給電機構からなる真空装置であって、回転電極が第１の回転方向及び第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に水平回転するように構成され、給電機構が回転電極との接触部を構成する少なくとも１つのコンタクトを備え、接触部における回転電極に対する法線方向又は垂線方向であってコンタクトがある方向と、接触部の接線方向であって第１の回転方向が向く方向と、の狭角方向及びその反対方向を第１の方向と定義し、接触部における回転電極に対する法線方向又は垂線方向であってコンタクトがある方向と、接触部の接線方向であって第２の回転方向が向く方向と、の狭角方向及びその反対方向を第２の方向と定義した場合、コンタクトが、給電機構上の第１の支点を中心に第１の方向に可動であり、かつ、給電機構上の第２の支点を中心に第２の方向に可動となるように構成した真空装置である。
【００２１】
ここで、真空槽に対して直接又は間接に固定されたベース、第１の支点によってベースに回転可能に支持された第１のコンタクトベース、及び第２の支点によって第１のコンタクトベースに回転可能に支持された第２のコンタクトベースを備え、コンタクトが第２のコンタクトベースに保持されるようにした。さらに、回転電極に対してコンタクトを押圧する少なくとも１つの弾性体を設けた。また、回転電極を環形状として、さらに、接触部を回転電極の内側面に配置した。
【００２２】
またさらに、回転電極を、成膜基板が搭載される基板ドーム及びコンタクトと接触部を形成する回転筒または回転平板で構成し、真空装置が、さらに、蒸着材料を蒸発させる少なくとも３つの蒸発源を基板ドームに対向する位置に備え、その少なくとも３つの蒸発源が基板ドームの回転軸に対して同心円状に配置されるようにした。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、小型で簡素な構成により、双方向に回転する回転体へ安定した電力を供給することが可能となり、複数の蒸着材料を用いて所望の順序の膜を形成できる真空装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施例１．
図１乃至図３を参照に本発明に係る給電機構の実施例を説明するが、従来技術を説明する図４から図１１と同様の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２５】
図１は本発明の光学薄膜用真空蒸着装置の概略図である。図４との違いは、蒸着材料６が複数配置されていることである。具体的には、図１（ａ）の底面部分を見下ろす図である図１（ｂ）に示すように、蒸着材料６Ａ、６Ｂ及び６Ｃが真空槽１の底面にほぼ同心円状に配置されている。そして、図２に示すように、回転機構４によって基板ドーム２は２方向に回転される。即ち、図２の左側矢印の方向に基板ドーム２を回転すれば、１つの成膜基板５について、蒸着の順序は・・・→６Ａ→６Ｂ→６Ｃ→６Ａ→・・・となり、右側矢印の方向に回転すれば、・・・→６Ｃ→６Ｂ→６Ａ→６Ｃ→・・・となるが、回転方向を適宜反転することにより、任意の順序で成膜することができる。そして、このような双方向の回転に対しても好適な構成を以下に説明する。
【００２６】
図２（ａ）は給電機構３付近の概略図であり、図２（ｂ）は給電リング２０と給電機構３との関係を底面方向から見上げる方向で示す図である。図９との違いは各コンタクトユニットの構成にある。
図３に示すように、各コンタクトユニットは、ベース３１に第１のリンク軸３４を支点として回転可能に支持される第１のコンタクトベース３２、第１のコンタクトベース３２に第２のリンク軸３５を支点として回転可能に支持される第２のコンタクトベース３３、第２のコンタクトベース３３に固定されたコンタクト３０からなり、さらに、ベース３１と第２のコンタクトベース３３に両端を固定され、第１のコンタクトベース３２を貫通して設けられたコイルスプリング３６を備える。そして、ベース３１とコンタクト３０との間に給電薄板３７が接続され、ベース３１からコンタクト３０に電力を供給する。給電薄板３７はある程度の屈曲が可能な状態で接続される。なお、上記高周波電力の印加経路を構成する部品は、例えば銅などの導電性の高い材質により構成することが望ましい。また、コイルスプリング３６には、例えばインコネルなど耐熱性および耐食性の高い金属を用いればよい。
【００２７】
次に、コンタクトユニットの動作について説明する。
図３（ａ）に示すように、給電リング２０が図における反時計回りに回転する場合、コンタクト３０が受ける力の総力は図１１と同様に、コンタクト３０と給電リング２０との接触部を基点として給電リングの法線中心向き方向の力（ｆ１）と接線反時計回り方向の力（ｆ２）の合力（以下、「合力（ｆ１＋ｆ２）」という）となる。
合力（ｆ１＋ｆ２）に対しては、第１のコンタクトベース３２がベース３１に対して第１のリンク軸３４を支点として回転可能となっているので、コンタクト３０は合力（ｆ１＋ｆ２）の方向にほぼ一致する方向に移動することができる。
【００２８】
また、コンタクト３０が可動となる方向については、厳密に合力（ｆ１＋ｆ２）の方向に一致していなくても本発明の効果を得ることができる。図３（ｃ）は給電リング２０が反時計回りに回転する場合の接触部における可動方向を説明する図である。なお、図３（ｃ）は接触部を局部的に示すために給電リング２０を直線的に示している。図示するように、コンタクト３０は、少なくとも（ｆ１）の方向と（ｆ２）の方向とに挟まれる狭角α方向とその反対（対角）方向、即ち、±Ａ方向に可動であればよい。
【００２９】
一方、図３（ｂ）に示すように、給電リング２０が図における時計回りに回転する場合、コンタクト３０が受ける力の総力は、コンタクト３０と給電リング２０との接触部を基点として給電リングの法線中心向き方向の力（ｆ１）と接線時計回り方向の力（−ｆ２）の合力（以下、「合力（ｆ１−ｆ２）」という）となる。
合力（ｆ１−ｆ２）に対しては、第２のコンタクトベース３３が第１のコンタクトベース３２に対して第２のリンク軸３５を支点として回転可能となっているので、コンタクト３０は合力（ｆ１−ｆ２）の方向にほぼ一致する方向に移動することができる。
【００３０】
なお、給電リング２０の回転方向が反時計回りの場合と同様に時計回りの場合も、厳密に合力（ｆ１−ｆ２）の方向に一致していなくても本発明の効果を得ることができる。即ち、図３（ｄ）に示すように、コンタクト３０は少なくとも（ｆ１）の方向と（−ｆ２）の方向とに挟まれる狭角β方向とその反対（対角）方向、即ち、±Ｂ方向に可動であればよい。
【００３１】
これにより、給電リンク２０とコンタクト３０、即ち、基板ドーム２と給電機構３との相対的な回転方向が時計回り／反時計回りいずれの場合であっても、コンタクト３０が、給電リング２０から受ける合力方向に適切に移動することができる。
【００３２】
なお、図２（ｂ）に示すように、ベース３１にはコンタクトユニットが６個設けられているが、コンタクトユニットの数は適宜変更可能である。また、図２（ｂ）では６個のコンタクトユニットがいずれも同じ向きで設けられているが、例えば、１つおきに反転構造のコンタクトユニット（ベース３１の中心から見て第１のリンク軸３４が第２のリング軸３５に対して左側にあるもの）を設けてもよい。これにより、給電リング２０と給電機構３との間の力学的及び電気的作用関係がいずれの回転方向に対してもより均等化される。
【００３３】
なお、実施例では、コンタクト３０の水平断面形状について、図３に示すように、半円状のものとしているが、図９に示したような、長方形の一部を円弧状にしたような断面のものであってもよい。いずれの場合でも、コンタクト３０と給電リング２０との接触面積を増やせるので、インピーダンスを低くすることができるとともに、電力の安定供給、放電の安定性の向上、供給電源への負担の低減に貢献する。
【００３４】
コンタクト３０の材質に、リン青銅を用いれば耐熱性が高く、また、新品時にコンタクト３０の形状が給電リング２０と完全に一致していなくとも、突出部は急激に削れるのですぐに面接触となる。また、ステンレスにテフロン（登録商標）無電解ニッケルもしくは無電解ニッケルの表面処理を施した材料を用いれば、電気伝導率を高く維持し、すべり抵抗を低減することができる。もしくは表面硬度を上げるのに真空窒化処理を用いてもよい。給電リング２０においても、ステンレスにテフロン（登録商標）無電解ニッケルもしくは無電解ニッケルの表面処理を施した材料を用いれば、同様に、電気抵抗や摩擦抵抗の減少、耐熱性や耐熱磨耗性の向上に貢献することができる。実施例では、コンタクト３０と比して部品が大きく値段も高価となる給電リング２０に真空窒化処理を施したステンレスを用いて耐磨耗性を上げ、コンタクト３０にリン青銅を用いてこれを消耗品とした。
【００３５】
上記実施例では真空装置内における高周波電力給電用として使用しているが、直流電力給電用として使用してもよい。また、コンタクトや給電リングの材質や表面処理は前述のもの以外でも同様の特性を持つものであればよい。
【００３６】
また、本実施例では、給電リング２０の内側面にコンタクト３０を接触させたが、外側面に接触させる構成も可能である。
また、上述のように給電リング２０を用いた場合、ベース３１が、コンタクト３０、第１のコンタクトベース３２、第２のコンタクトベース３３、スプリング３６など（以下、「電極ユニット」という）を水平方向に保持する構成としたが、環状の給電リング２０の代わりに平板の給電プレート（例えば、給電プレート５２）を用いて、ベース３１が電極ユニットを鉛直方向に保持するようにしてもよい。この場合、コンタクト３０は、給電プレートとの接触部において、その垂線方向であってコンタクト３０がある側と、給電プレートの回転方向と、で挟まれる角度方向及びその反対方向に可動となる。これにより、回転電極が給電リング２０からなる場合と同様に、コンタクト３０を回転電極から受ける力の合力方向に略一致する方向に可動とすることができる。
【００３７】
上記には真空装置内に回転自在に配置された基板ドームに電力を供給する実施例を記載したが、本発明給電機構は真空装置内に配置される回転電極に電力を供給するものであれば上記実施例に限られず適用可能である。例えば、スパッタを利用する成膜方法等において回転する成膜材料に電圧を印加する場合には、成膜材料を配置する容器等を回転電極とし、本発明給電機構により電力を供給すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】真空装置概略図
【図２】本発明給電機構概略図
【図３（ａ）】本発明給電機構および周辺機構概略図
【図３（ｂ）】本発明給電機構および周辺機構概略図
【図３（ｃ）】本発明給電機構および周辺機構概略図
【図３（ｄ）】本発明給電機構および周辺機構概略図
【図４】真空装置概略図
【図５】従来の給電機構概略図
【図６】従来の給電機構および周辺機構概略図
【図７】従来の給電機構を説明する図
【図８】従来の給電機構を説明する図
【図９】従来の給電機構概略
【図１０】従来の給電機構および周辺機構概略図
【図１１】従来の給電機構を説明する図
【符号の説明】
【００３９】
１．真空槽
２．基板ドーム
３．給電機構
４．回転機構
５．成膜基板
６．蒸着材料
７．シャッター
８．電子銃
９．基板加熱用ヒーター
２０．給電リング
２１．ドームアダプター
２５、２７．碍子
２８．銅板
３０．コンタクト
３１．ベース
３２．第１のコンタクトベース
３３．第２のコンタクトベース
３４．第１のリンク軸
３５．第２のリンク軸
３６．コイルスプリング
３７．給電板
５０．ドームアダプター
５１．ドームキャッチャー
５２．給電プレート
３００．給電機構
３０１．ベース
３０２．コンタクト
３０３．コンタクトベース
３０４．給電薄板
３０５．スプリング
３０６．貫通穴
３０７．ピン
３５０．給電機構
３５１．ユニットベース
３５２．コンタクト
３５３．コンタクトベース
３５４．スプリングベース
３５５．スプリング
３５６．給電薄板
３５７．ピン
３５８．皿ビス
３６０．給電薄板押え
３６３．貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽、該真空槽内部に配置された回転電極、及び該回転電極に接触して電力を供給する給電機構からなる真空装置であって、
該回転電極が第１の回転方向及び該第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に水平回転するように構成され、
該給電機構が該回転電極との接触部を構成する少なくとも１つのコンタクトを備え、
該接触部における該回転電極に対する法線方向又は垂線方向であって該コンタクトがある方向と、該接触部の接線方向であって該第１の回転方向が向く方向と、の狭角方向及びその反対方向を第１の方向と定義し、
該接触部における該回転電極に対する法線方向又は垂線方向であって該コンタクトがある方向と、該接触部の接線方向であって該第２の回転方向が向く方向と、の狭角方向及びその反対方向を第２の方向と定義した場合、
該コンタクトが、該給電機構上の第１の支点を中心に該第１の方向に可動であり、かつ、該給電機構上の第２の支点を中心に該第２の方向に可動となるように構成された真空装置。
【請求項２】
請求項１記載の真空装置において、
前記給電機構が、さらに、前記真空槽に対して直接又は間接に固定されたベース、前記第１の支点によって該ベースに回転可能に支持された第１のコンタクトベース、及び前記第２の支点によって該第１のコンタクトベースに回転可能に支持された第２のコンタクトベースを備え、
前記コンタクトが該第２のコンタクトベースに保持された真空装置。
【請求項３】
請求項２記載の真空装置において、
前記給電機構が、さらに、前記回転電極に対して前記コンタクトを押圧する少なくとも１つのスプリングを有する真空装置。
【請求項４】
請求項１から３いずれか一項記載の真空装置において、前記回転電極が環形状を有する真空装置。
【請求項５】
請求項４記載の真空装置において、
前記接触部が前記回転電極の内側面にある真空装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５いずれか一項記載の真空装置において、
前記回転電極が、成膜基板が搭載される基板ドーム及び前記コンタクトと接触部を形成する回転筒もしくは回転平板からなり、
前記真空装置が、さらに、蒸着材料を蒸発させる少なくとも３つの蒸発源を該基板ドームに対向する位置に備え、該少なくとも３つの蒸発源が該基板ドームの回転軸に対して同心円状に配置された真空装置。
【請求項１】
真空槽、該真空槽内部に配置された回転電極、及び該回転電極に接触して電力を供給する給電機構からなる真空装置であって、
該回転電極が第１の回転方向及び該第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に水平回転するように構成され、
該給電機構が該回転電極との接触部を構成する少なくとも１つのコンタクトを備え、
該接触部における該回転電極に対する法線方向又は垂線方向であって該コンタクトがある方向と、該接触部の接線方向であって該第１の回転方向が向く方向と、の狭角方向及びその反対方向を第１の方向と定義し、
該接触部における該回転電極に対する法線方向又は垂線方向であって該コンタクトがある方向と、該接触部の接線方向であって該第２の回転方向が向く方向と、の狭角方向及びその反対方向を第２の方向と定義した場合、
該コンタクトが、該給電機構上の第１の支点を中心に該第１の方向に可動であり、かつ、該給電機構上の第２の支点を中心に該第２の方向に可動となるように構成された真空装置。
【請求項２】
請求項１記載の真空装置において、
前記給電機構が、さらに、前記真空槽に対して直接又は間接に固定されたベース、前記第１の支点によって該ベースに回転可能に支持された第１のコンタクトベース、及び前記第２の支点によって該第１のコンタクトベースに回転可能に支持された第２のコンタクトベースを備え、
前記コンタクトが該第２のコンタクトベースに保持された真空装置。
【請求項３】
請求項２記載の真空装置において、
前記給電機構が、さらに、前記回転電極に対して前記コンタクトを押圧する少なくとも１つのスプリングを有する真空装置。
【請求項４】
請求項１から３いずれか一項記載の真空装置において、前記回転電極が環形状を有する真空装置。
【請求項５】
請求項４記載の真空装置において、
前記接触部が前記回転電極の内側面にある真空装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５いずれか一項記載の真空装置において、
前記回転電極が、成膜基板が搭載される基板ドーム及び前記コンタクトと接触部を形成する回転筒もしくは回転平板からなり、
前記真空装置が、さらに、蒸着材料を蒸発させる少なくとも３つの蒸発源を該基板ドームに対向する位置に備え、該少なくとも３つの蒸発源が該基板ドームの回転軸に対して同心円状に配置された真空装置。
【図１】
【図２】
【図３（ａ）】
【図３（ｂ）】
【図３（ｃ）】
【図３（ｄ）】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３（ａ）】
【図３（ｂ）】
【図３（ｃ）】
【図３（ｄ）】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−６３６３１（Ｐ２００８−６３６３１Ａ）
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４４５６２（Ｐ２００６−２４４５６２）
【出願日】平成１８年９月８日（２００６．９．８）
【出願人】（０００１４６００９）株式会社昭和真空 (72)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月８日（２００６．９．８）
【出願人】（０００１４６００９）株式会社昭和真空 (72)
【Ｆターム（参考）】
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