成膜裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種成膜裝置，在立式成膜裝置中能夠以優(yōu)選方式覆蓋主爐缸周邊。本實施方式所涉及的成膜裝置（1）中，外緣（31）的水平方向上的移動通過支承部件（33）被限制。因此，外緣（31）不會掉落而能夠維持被支承部件（33）支承的狀態(tài)。并且，能夠通過外緣（31）進行旋轉(zhuǎn)而使附著物的厚度遍及整周大致均勻。因此，能夠大幅降低維護頻率。
【專利說明】成膜裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請主張基于2012年11月9日申請的日本專利申請第2012-247563號的優(yōu)先權(quán)。該申請的全部內(nèi)容通過參考援用于本說明書中。
[0002]本發(fā)明涉及一種成膜裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]在被成膜物表面形成膜的成膜方法中例如有離子鍍法。離子鍍法中，使蒸發(fā)的成膜材料在真空容器內(nèi)擴散，而使成膜材料附著在被成膜物表面。用于離子鍍法的成膜裝置中，存在擴散的成膜材料中的一部分停留在該成膜材料附近，附著于保持成膜材料的主陽極即主爐缸和輔助電極即環(huán)爐缸而堆積的情況。隨著成膜材料的堆積量增多，存在主爐缸與環(huán)爐缸短路的情況。
[0004]作為應對上述必要性的方法，例如如專利文獻I中所記載的，已知有如下方法,即在主爐缸與環(huán)爐缸之間配置多個覆蓋環(huán)爐缸的外緣(罩)，利用操作裝置定期更換成膜材料所堆積的外緣。
[0005]專利文獻1:日本特開2008-348318號公報
[0006]其中，專利文獻I的成膜裝置為被成膜物以板狀被成膜物的板厚方向成為大致鉛直方向的方式配置于真空容器內(nèi)而被輸送的所謂臥式成膜裝置。因此，在主爐缸的周圍重疊多個外緣，但不固定外緣而只是放置，由此能夠利用操作裝置輕松地更換那些外緣。然而，將該結(jié)構(gòu)適用于以被成膜物的板厚方向成為大致水平方向的方式進行輸送的立式成膜裝置時，存在未被固定的外緣掉落等問題，從而無法適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在立式成膜裝置中能夠以優(yōu)選方式覆蓋主爐缸周邊的成膜裝置。
[0008]本發(fā)明所涉及的成膜裝置為通過等離子束對成膜材料進行加熱，且使由成膜材料氣化的粒子附著于被成膜物上的成膜裝置，該成膜裝置具備:作為主陽極的主爐缸，其具有沿水平方向貫穿以保持成膜材料的孔，并且向成膜材料導入等離子束，或者被導入等離子束；外緣，其包圍主爐缸，且具有齒部；旋轉(zhuǎn)部，其通過與外緣的齒部卡合來向外緣賦予主爐缸周圍的旋轉(zhuǎn)力；及支承部件，其設(shè)置于主爐缸與外緣之間，限制外緣的水平方向上的移動，并且將外緣支承為能夠旋轉(zhuǎn)。
[0009]本發(fā)明所涉及的成膜裝置，由于其為主爐缸具有沿水平方向貫穿的孔的立式成膜裝置，因此包圍主爐缸的外緣成為沿水平方向延伸地配置。對于這種配置，通過支承部件限制外緣的水平方向上的移動。因此，外緣能夠不掉落而通過支承部件維持被支承的狀態(tài)。并且，外緣經(jīng)由齒部從旋轉(zhuǎn)部被賦予旋轉(zhuǎn)力并能夠在主爐缸周圍進行旋轉(zhuǎn)。因此，所蒸發(fā)的成膜材料相對于外緣能夠不集中于一處附著而是遍及整周均勻地附著。因此，能夠提高每一外緣的堆積效率，且能夠大幅降低維護頻率。如以上，在立式成膜裝置中能夠以優(yōu)選方式覆蓋主爐缸周邊。
[0010]本發(fā)明所涉及的成膜裝置中，可在外緣上安裝切削主爐缸的前端部的附著物的刃部。由此，隨著外緣的旋轉(zhuǎn)，刃部能夠一邊切削主爐缸的前端部的附著物一邊旋轉(zhuǎn)。由此，能夠防止附著物堆積于主爐缸的前端部。
[0011]本發(fā)明所涉及的成膜裝置中，外緣的前端部可朝向內(nèi)周側(cè)折回。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使附著物在外緣內(nèi)被剝離，也能夠以被折回的前端部進行阻擋。由此，能夠防止附著物從外
緣掉落。
[0012]本發(fā)明所涉及的成膜裝置中，支承部件也可由陶瓷構(gòu)成。陶瓷的耐熱性較高，當外緣由金屬材料構(gòu)成時，支承部件能夠設(shè)為與支承的外緣不同的材料，因此能夠防止燒結(jié)等。因此，能夠使外緣順暢地旋轉(zhuǎn)。
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明在立式成膜裝置中能夠以優(yōu)選方式覆蓋主爐缸周邊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式所涉及的成膜裝置的結(jié)構(gòu)的俯視剖視圖。
[0016]圖2是放大表示圖1中的主爐缸機構(gòu)周邊的結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖視圖。
[0017]圖3是放大表示圖2中的主爐缸及外緣的側(cè)視剖視圖。
[0018]圖4是從X軸負方向觀察圖3中的齒輪及旋轉(zhuǎn)部的圖。
[0019]圖5是支承部件周邊結(jié)構(gòu)的放大圖。
`[0020]圖6是放大表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的成膜裝置的主爐缸及外緣的側(cè)視首1J視圖。
[0021]圖7是從X軸正方向觀察圖6所示的外緣的圖。
[0022]圖8是放大表示本發(fā)明的第3實施方式所涉及的成膜裝置的主爐缸及外緣的側(cè)視首1J視圖。
[0023]圖9是從X軸負方向觀察圖8中的齒輪及旋轉(zhuǎn)部的圖。
[0024]圖中:1-成膜裝置，21-主爐缸，31-外緣，33-支承部件，39、91-齒輪，40、90-齒部，71-旋轉(zhuǎn)部，81-刃部，Ma-成膜材料。
【具體實施方式】
[0025]以下，參考附圖對基于本發(fā)明的成膜裝置的一實施方式進行詳細說明。另外，在【專利附圖】

【附圖說明】中對相同要件賦予相同符號，并省略重復說明。
[0026][第I實施方式]
[0027]圖1是表示本發(fā)明的成膜裝置的一實施方式的結(jié)構(gòu)的俯視剖視圖。圖2是放大表示圖1中的主爐缸機構(gòu)周邊的結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖視圖。本實施方式的成膜裝置I為離子鍍法中使用的所謂離子鍍裝置。另外，為了方便說明，圖1中示出XYZ坐標系。Y軸方向為輸送后述的被成膜物的方向。X軸方向為被成膜物與后述的爐缸機構(gòu)對置的方向。Z軸方向為與X軸方向和Y軸方向正交的方向。
[0028]如圖1所示，本實施方式的成膜裝置I為所謂立式成膜裝置，即被成膜物以板狀被成膜物的板厚方向成為水平方向的方式，以將被成膜物直立或以從直立的狀態(tài)傾斜的狀態(tài)配置于真空容器內(nèi)而被輸送。此時，X軸方向為水平方向且為被成膜物的板厚方向，Y軸方向為水平方向，Z軸方向成為鉛直方向。
[0029]本實施方式的成膜裝置I具備爐缸機構(gòu)2、輸送機構(gòu)3、環(huán)爐缸6、等離子源7、壓力調(diào)整裝置8及真空容器10。
[0030]真空容器10具有:輸送室10a，其用于輸送形成有成膜材料的膜的被成膜物11 ；成膜室10b，其使成膜材料Ma擴散；等離子口 10c，其將從等離子源7照射的等離子束P容納于真空容器10內(nèi)。輸送室10a、成膜室IOb及等離子口 IOc相互連通。輸送室IOa沿預定的輸送方向(圖中的箭頭A)(沿Y軸)被設(shè)定。并且，真空容器10由導電性材料構(gòu)成且與接地電位連接。
[0031 ] 輸送機構(gòu)3沿輸送方向A輸送以與成膜材料Ma對置的狀態(tài)保持被成膜物11的被成膜物保持部件16。輸送機構(gòu)3由設(shè)置于輸送室IOa內(nèi)的多個輸送棍15構(gòu)成。輸送棍15沿輸送方向A等間隔配置，支承被成膜物保持部件16的同時，沿輸送方向A進行輸送。另外，被成膜物11例如使用玻璃基板或塑料基板等板狀部件。
[0032]等離子源7為壓力梯度型，其主體部分經(jīng)由設(shè)置在成膜室IOb的側(cè)壁的等離子口IOc而連接于成膜室10b。在等離子源7生成的等離子束P從等離子口 IOc向成膜室IOb內(nèi)射出。等離子束P的射出方向被設(shè)置于等離子口 IOc的轉(zhuǎn)向線圈(未圖示)控制。
[0033]壓力調(diào)整裝置8連接于真空容器10，調(diào)整真空容器10內(nèi)的壓力。壓力調(diào)整裝置8具有例如渦輪分子泵或低溫泵等減壓部，及測定真空容器10內(nèi)的壓力的壓力測定部。
[0034]爐缸機構(gòu)2為用于保持成膜材料Ma的機構(gòu)。爐缸機構(gòu)2設(shè)置于真空容器10的成膜室IOb內(nèi)，從輸送機構(gòu)3觀察時沿X軸方向的負方向配置。爐缸機構(gòu)2具有主爐缸21,該主爐缸為向成膜材料Ma導入從等離子源`7射出的等離子束P的主陽極、或從等離子源7射出的等離子束P被導入的主陽極。
[0035]如圖2所示，主爐缸21具有填充有成膜材料Ma的沿X軸方向的正方向延伸的筒狀填充部21a、及從填充部21a突出的凸緣部21b。主爐缸21相對于真空容器10所具有的接地電位保持為正電位，因此吸引等離子束P。該等離子束P入射的主爐缸21的填充部21a上形成有沿水平方向(即X軸方向)貫穿的貫穿孔21c，以填充成膜材料Ma。并且，成膜材料Ma的前端部分在該貫穿孔21c的一端向成膜室IOb露出。
[0036]環(huán)爐缸6為具有用于感應等離子束P的電磁鐵的輔助陽極。環(huán)爐缸6配置在保持成膜材料Ma的主爐缸21的填充部21a的周圍。環(huán)爐缸6具有線圈6a、永久磁鐵6b及環(huán)狀容器6c,線圈6a及永久磁鐵6b被容納于環(huán)狀容器6c內(nèi)。環(huán)爐缸6根據(jù)線圈6a中流動的電流的大小來控制入射到成膜材料Ma的等離子束P的朝向、或入射到主爐缸21的等離子束P的朝向。
[0037]成膜材料Ma可例示ITO和ZnO等透明導電材料、SiON等絕緣密封材料。成膜材料Ma由絕緣性物質(zhì)構(gòu)成時，若向主爐缸21照射等離子束P，則主爐缸21通過來自等離子束P的電流而被加熱，成膜材料Ma的前端部分蒸發(fā)，被等離子束P離子化的成膜材料粒子Mb向成膜室IOb內(nèi)擴散。并且,成膜材料Ma由導電性物質(zhì)構(gòu)成時，若向主爐缸21照射等離子束P，則等離子束P直接入射到成膜材料Ma，成膜材料Ma的前端部分被加熱而蒸發(fā)，被等離子束P離子化的成膜材料粒子Mb向成膜室IOb內(nèi)擴散。向成膜室IOb內(nèi)擴散的成膜材料粒子Mb向成膜室IOb的X軸正方向移動,在輸送室IOa內(nèi)附著于被成膜物11的表面。另外，成膜材料Ma為成形為預定長度的圓柱形狀的固體物，多個成膜材料Ma —次性填充于爐缸機構(gòu)2內(nèi)。并且，根據(jù)成膜材料Ma的消耗，從爐缸機構(gòu)2的X軸負方向側(cè)依次擠出成膜材料Ma,以使最前端側(cè)的成膜材料Ma的前端部分與主爐缸21的上端保持預定的位置關(guān)系。如圖2所不,在爐缸機構(gòu)2的X軸負方向側(cè)設(shè)置有導入部22,該導入部從設(shè)置于真空容器10的外側(cè)的成膜材料供給裝置(未圖示)向主爐缸21的填充部21a導入成膜材料Ma。導入部22貫穿真空容器10的壁部IOd而延伸至與主爐缸21的填充部21a的X軸負方向上的前端部對置的位置。導入部22具有沿X軸方向延伸而使成膜材料Ma通過的貫穿孔22a。并且，在導入部22的貫穿孔22a內(nèi)設(shè)置有用于向主爐缸21的填充部21a擠出成膜材料Ma的擠壓桿23。
[0038]本實施方式所涉及的成膜裝置I的爐缸機構(gòu)2具備罩結(jié)構(gòu)30，該罩結(jié)構(gòu)用于防止因在成膜時成膜材料Ma堆積于主爐缸21周圍而引起的主爐缸21與環(huán)爐缸6的短路。參考圖2~圖5對該罩結(jié)構(gòu)30進行詳細說明。圖3是圖2所示的主爐缸21的填充部21a及外緣31周邊的結(jié)構(gòu)的放大圖。圖4是從X軸負方向觀察齒輪39及旋轉(zhuǎn)部71的圖。圖5是支承部件33周邊結(jié)構(gòu)的放大圖。
[0039]如圖2及圖3所示，罩結(jié)構(gòu)30具備:外緣31，其包圍主爐缸21的填充部21a ;內(nèi)罩32，其在比外緣31更靠內(nèi)周側(cè)包圍主爐缸21的填充部21a ;支承部件33，其將外緣31支承為能夠進行旋轉(zhuǎn)；及驅(qū)動結(jié)構(gòu)34，其用于使外緣31旋轉(zhuǎn)。另外，本實施方式所涉及的成膜裝置I中，外緣31被設(shè)置為相對于主爐缸21的填充部21a偏心,填充部21a的中心軸線CLl與外緣31的中心軸線CL2雖相互平行，但其設(shè)置位置相互不一致(參考圖3及圖4)。但中心軸線CLl與中心軸線CL2的位置關(guān)系并不限定于本實施方式的附圖所示，也可以為相互—致。
[0040]如圖3所示，外緣31為圓筒狀有底容器。外緣31具有:側(cè)壁部36，其包圍主爐缸21的填充部21a ;底部37，其設(shè)置在基端側(cè)(X軸負方向)的側(cè)壁部36的端部；蓋體38，其設(shè)置在底部37 ;及齒輪39，其設(shè)置有齒部40。并且，外緣31上形成有插穿主爐缸21的填充部21a及內(nèi)罩32的貫穿孔42。從中心軸線CL2方向觀察，貫穿孔42呈以該中心軸線CL2為中心的圓形。
[0041]外緣31的側(cè)壁部36朝向側(cè)方逐漸翹曲并在成膜室IOb側(cè)開口。即，側(cè)壁部36隨著朝向前端側(cè)(X軸正方向)而向外周側(cè)擴大。本實施方式中，側(cè)壁部36從底部37側(cè)朝向前端側(cè)依次具有:水平部36a，其從底部37沿水平方向延伸；傾斜部36b，其以朝向前端側(cè)擴大的方式相對于中心軸線CL2傾斜；彎曲部36c，其彎曲為從傾斜部36b的前端側(cè)進一步擴大；水平部36d，其從彎曲部36c的前端沿水平方向延伸；及前端部36e，其以與中心軸線CL2大致垂直的方式朝向內(nèi)周側(cè)折回。如此由于前端部36e向內(nèi)周側(cè)折回，而在由該前端部36e、彎曲部36c及水平部36d包圍的區(qū)域內(nèi)形成剖面為U字狀的空間部SP(圖3中賦有梨皮圖案的部分)。附著于外緣31的成膜材料D2或附著于主爐缸21的成膜材料Dl被剝離時，能夠以折回被剝離的成膜材料Dl的前端部36e進行阻擋，并且能夠積存于空間部SP以免從外緣31掉落。另外，外緣 31的側(cè)壁部36的形狀并不限定于本實施方式的形狀，可采用各種形狀。例如，也可以以朝向前端側(cè)逐漸彎曲的方式擴大。并且，雖然為了確保較大空間部SP而設(shè)置水平部36d從而使剖面呈U字狀，但空間部SP的形狀并沒有限定。例如，也可以不設(shè)置水平部36d而直接從彎曲部36c或傾斜部36b折回。并且，還可以不在前端部折回。
[0042]底部37從側(cè)壁部36的基端側(cè)(X軸負方向)的端部以與中心軸線CL2成為大致垂直的方式朝向內(nèi)周側(cè)擴大。底部37呈其中心軸線與中心軸線CL2 —致的圓環(huán)狀。并且，底部37具有構(gòu)成貫穿孔42的一部分的內(nèi)周面37c (參考圖5)。另外，對于該貫穿孔42的詳細結(jié)構(gòu)，將與支承部件33的說明一同進行后述。底部37的基端側(cè)的端面37a (X軸負方向的端面)上形成有圓形槽部37b，以安裝蓋體38。該槽部37b上安裝有圓環(huán)狀的蓋體38。蓋體38的中心軸線與外緣31的中心軸線CL2 —致。在組裝支承部件33后，蓋體38安裝于底部37，由此，作為用于防止該支承部件33偏離的蓋而發(fā)揮作用。蓋體38具有構(gòu)成貫穿孔42的一部分的內(nèi)周面38c。
[0043]齒輪39呈圓環(huán)狀,為在外周面形成有齒部40的環(huán)狀外齒輪。齒輪39的中心軸線與外緣31的中心軸線CL2 —致。齒輪39安裝于蓋體38的基端側(cè)的端面38a (X軸負方向的端面)。另外，齒輪39的基端側(cè)的端部39a從非旋轉(zhuǎn)的凸緣部21b稍微分開。齒部40以包圍主爐缸21的填充部21a的方式按一定間隔設(shè)置有多個(參考圖4)。齒輪39具有構(gòu)成貫穿孔42的一部分的內(nèi)周面39c。
[0044]底部37、蓋體38及齒輪39通過螺釘46相互固定(參考圖4及圖5)。底部37、蓋體38及齒輪39在中心軸線CL2周圍的多個部位上由該螺釘46固定。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，齒輪39的齒部40從驅(qū)動結(jié)構(gòu)34被賦予旋轉(zhuǎn)力，由此齒輪39進行旋轉(zhuǎn)，隨此包括齒輪39、蓋體38、底部37及側(cè)壁部36的外緣31整體進行旋轉(zhuǎn)。另外，本實施方式中，側(cè)壁部36及底部37 —體構(gòu)成，相對于底部37，蓋體38作為獨立的組件而構(gòu)成。其中，外緣31的結(jié)構(gòu)并不限定于這種結(jié)構(gòu)，也可以為蓋體38部分與齒輪39成一體。
[0045]內(nèi)罩32具備:罩部48,其覆蓋主爐缸21的填充部21a ;及凸緣部49,其設(shè)置于主爐缸21的基端側(cè)的罩部48的端部。內(nèi)罩32上形成有使主爐缸21的填充部21a插穿的貫穿孔51。貫穿孔51中沿水平方向貫穿罩部48及凸緣部49，為其中心軸線與主爐缸21的中心軸線CLl 一致的圓形貫`穿孔。
[0046]罩部48以包圍主爐缸21的填充部21a的方式構(gòu)成為沿該填充部21a延伸的大致圓筒狀。罩部48的中心軸線與主爐缸21的中心軸線CLl 一致。罩部48的前端部48a延伸至填充部21a的前端側(cè)，且覆蓋該填充部21a的外周面21e的一部分。本實施方式中，罩部48的前端部48a未達到前端部21d，填充部21a的前端部21d附近的一部分區(qū)域雖有露出，但前端部48a的位置并沒有特別限定，也可以達到前端部21d。罩部48的內(nèi)周面48b構(gòu)成內(nèi)罩32的貫穿孔51的一部分，且在內(nèi)周面48b與填充部21a的外周面21e之間形成有間隙。另外，也可以不設(shè)置罩部48而只設(shè)置用于支承支承部件33的凸緣部49。
[0047]凸緣部49從罩部48的基端側(cè)(X軸負方向)的端部以與中心軸線CL2成為大致垂直的方式朝向外周側(cè)擴大。凸緣部49呈其中心軸線與中心軸線CL2 —致的圓環(huán)狀。另外，圖3中，由于填充部21a及罩部48向圖中上方偏心，因此相對于中心軸線CL2示于紙面上側(cè)的凸緣部49的剖面變窄。凸緣部49以其基端側(cè)(X軸負方向)的端面49a與主爐缸21的凸緣部21b相接的方式被支承，且通過螺栓53與該凸緣部21b進行固定(參考圖5)。另外，凸緣部49的前端側(cè)(X軸正方向)的端面49b設(shè)置為與外緣31的底部37的前端側(cè)(X軸正方向)的端面37d成為大致同一的面。凸緣部49的外周面49c以與外緣31的貫穿孔42形成間隙的方式對置。并且，外周面49c上形成有被支承部件33支持的面，對于其詳細結(jié)構(gòu)，將與支承部件33的說明一同進行后述。凸緣部49的內(nèi)周面49d構(gòu)成內(nèi)罩32的貫穿孔51的一部分，且在內(nèi)周側(cè)的一部分具有直徑狹窄的部分，由此，內(nèi)周面49d的一部分與填充部21a的外周面21e接觸。如此，內(nèi)罩32在貫穿孔51的一部分與填充部21a的外周面21e接觸，因此易對填充部21a覆蓋內(nèi)罩32，并且還能夠防止內(nèi)罩32的松動。
[0048]支承部件33是設(shè)置于主爐缸21與外緣31之間且用于限制外緣31的水平方向(X軸方向)及鉛直方向(Z軸方向)上的移動并且用于支承外緣31的旋轉(zhuǎn)的部件。本實施方式中，在外緣31與內(nèi)罩32之間，在中心軸線CL2周圍設(shè)置有多個支承部件33。支承部件33優(yōu)選為能夠使外緣31旋轉(zhuǎn)的球體。但只要是能夠使外緣31旋轉(zhuǎn)的形狀，支承部件33的形狀就沒有特別限定，例如也可以為圓柱體等。并且，支承部件33的材料也沒有特別限定，但優(yōu)選適用陶瓷和炭。適用該材料時，通過設(shè)為耐熱性較高且與構(gòu)成外緣31和內(nèi)罩32的金屬材料(例如，銅或不銹鋼)不同的材料而防止燒結(jié)，無需使用潤滑油就能夠使外緣31順暢地旋轉(zhuǎn)。其中，作為支承部件33的材料也可以適用金屬材料。
[0049]在此，利用圖5對支承部件33周邊的結(jié)構(gòu)詳細進行說明。如圖5所示，在外緣31的貫穿孔42的表面上形成有用于容納支承部件33的槽部54。并且，在內(nèi)罩32的凸緣部49的外周面49c上形成有向外周側(cè)突出的圓環(huán)狀突出部56，在該突出部56的外周面上形成有用于容納支承部件33的槽部57。外緣31側(cè)的槽部54與內(nèi)罩32側(cè)的槽部57形成于相互對置的位置上，由該槽部54及槽部57包圍的空間內(nèi)裝填有多個支承部件33。
[0050]槽部54其剖面呈V字狀，由形成于底部37的內(nèi)周面37c的傾斜面58與形成于蓋體38的內(nèi)周面38c的傾斜面59構(gòu)成。傾斜面58形成為從基端側(cè)朝向前端側(cè)(朝向X軸正方向)向內(nèi)周側(cè)傾斜，在中心軸線CL2 (參考圖3)周圍遍及貫穿孔42整周而形成。傾斜面59形成為從基端側(cè)朝向前端側(cè)(朝向X軸正方向)向外周側(cè)傾斜，在中心軸線CL2 (參考圖3)周圍遍及貫穿孔42整周而形成。槽部57其剖面呈V字狀，由形成于突出部56的傾斜面61及傾斜面62構(gòu)成。傾斜面61形成為從基端側(cè)朝向前端側(cè)(朝向X軸正方向)向外周側(cè)傾斜，在中心軸線CL2 (參考圖3)周圍遍及突出部56整周而形成。傾斜面62形成為從基端側(cè)朝向前端側(cè)(朝向X軸正方向)向內(nèi)周側(cè)傾斜，在中心軸線CL2 (參考圖3)周圍遍及突出部56整周而形成。`
[0051]傾斜面58、59、61、62分別通過與支承部件33接觸(容許稍微松動)而被支承。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，相對于被固定的主爐缸21及內(nèi)罩32，外緣31能夠順暢地旋轉(zhuǎn)，并且限制外緣31的鉛直方向(Z軸方向)上的移動的同時，也限制水平方向(X軸方向)上的移動。另外，槽部54、57的剖面形狀不限定于如上述的V字狀，只要是能夠限制外緣31的水平方向及鉛直方向上的移動的形狀，就能夠采用各種形狀。例如，也可以為U字狀或矩形形狀。
[0052]另外，內(nèi)罩32側(cè)的突出部56形成在從凸緣部49的端面49b向基端側(cè)分開的位置上，因此在該端面49b與突出部56之間形成有高低差(階差)。朝向這種高低差部分，在外緣31上形成有從該外緣31的底部37的內(nèi)周面37c向內(nèi)周側(cè)突出的突出部63。外緣31側(cè)的突出部63與內(nèi)罩32側(cè)的突出部56以相互交替的方式配置，由此外緣31與內(nèi)罩32之間的間隙的剖面形狀在比支承部件33更靠前端側(cè)的區(qū)域上成為折彎成曲柄狀的形狀。由此，能夠抑制已蒸發(fā)的成膜材料的粒子向支承部件33附近進入。
[0053]返回圖2及圖3，對驅(qū)動結(jié)構(gòu)34的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖2及圖3所示，驅(qū)動結(jié)構(gòu)具有:旋轉(zhuǎn)部71，其向外緣31賦予旋轉(zhuǎn)力；軸部72，其軸支承該旋轉(zhuǎn)部71 ;及驅(qū)動部73，其使軸部72旋轉(zhuǎn)。軸部72從真空容器10的外側(cè)貫穿壁部IOd而沿X軸方向延伸至外緣31的齒部40的位置。驅(qū)動部73設(shè)置于真空容器10的外側(cè)，且具有沿Z軸方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸73a。為了向軸部72傳遞驅(qū)動部73的旋轉(zhuǎn)力，旋轉(zhuǎn)軸73a上設(shè)置有錐齒輪74，軸部72的端部上設(shè)置有與該錐齒輪74卡合的錐齒輪76。其中，驅(qū)動部73與軸部72之間的旋轉(zhuǎn)力的傳遞機構(gòu)不限定于該結(jié)構(gòu)，能夠采用各種機構(gòu)。并且，在真空容器10的壁部IOd的外側(cè)設(shè)置有磁性流體軸承77，軸部72插通該磁性流體軸承77而向真空容器10內(nèi)延伸。真空容器10通過磁性流體軸承77被真空密封。另外，在軸部72的中途位置上可設(shè)置絕緣連軸器和機械連軸器等，但圖中省略圖示。
[0054]如圖3及圖4所示，旋轉(zhuǎn)部71由具有與外緣31的齒輪39的齒部40卡合的齒部78的齒輪構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)部71的齒部78在軸部72周圍等間隔設(shè)置成與外緣31的齒輪39的齒部40嚙合。并且，旋轉(zhuǎn)部71在外緣31的齒部40的外周側(cè)配置在能夠與該齒部40嚙合的位置上。另外，只要能夠與齒部40嚙合，則旋轉(zhuǎn)部71也可以配置在任何位置上，中心軸線CL2周圍的位置也不限定于圖4所示的位置，也可以配置在任何位置上。通過這種驅(qū)動結(jié)構(gòu)34，外緣31優(yōu)選進行每I小時旋轉(zhuǎn)I~10圈左右的連續(xù)低速旋轉(zhuǎn)。[0055]接著，對本實施方式所涉及的成膜裝置I的作用、效果進行說明。
[0056]首先，為了與本實施方式所涉及的成膜裝置I進行比較，對以往的臥式成膜裝置的外緣的結(jié)構(gòu)進行說明。臥式成膜裝置中，在主爐缸的周圍重疊多個外緣，但不固定外緣而就只是配置，若成膜材料已堆積，則從內(nèi)層側(cè)依次取出外緣進行更換。其中，當更換外緣時，工作人員通過手動操作專用操作裝置而進行外緣的更換。操作裝置可舉出例如工作人員從真空容器的外側(cè)對擠壓、拉伸、旋轉(zhuǎn)、外緣的吊出及吊入自如的桿進行操作并掛在外緣上進行更換的裝置?；蛘?，可舉出從主爐缸的上方手動操作伸縮式操作裝置而更換外緣的裝置。將這種以往的外緣結(jié)構(gòu)適用于立式成膜裝置中時，成為使外緣從以往的配置(外緣的底部配置在鉛直方向的下方)垂直傾斜的配置，因此存在外緣沿水平方向倒下而從主爐缸脫落而掉落等問題。如此，以往的外緣的結(jié)構(gòu)存在無法良好地適用于立式成膜裝置的問題。
[0057]相反，本實施方式所涉及的成膜裝置I中外緣31的水平方向上的移動被支承部件33限制。因此，外緣31不會掉落而能夠維持被支承部件33支承的狀態(tài)。
[0058]在此，關(guān)于立式成膜裝置，為了防止外緣的掉落而設(shè)為僅固定支承外緣的底部的結(jié)構(gòu)時，不得不解除該固定支撐來取出裝置，因此無法使用以往的操作裝置來進行外緣的更換，維護費時，維護頻率有可能變高。然而，本實施方式中，外緣31能夠經(jīng)由齒部40從旋轉(zhuǎn)部71被賦予旋轉(zhuǎn)力而繞主爐缸21的填充部21a旋轉(zhuǎn)。由此，已蒸發(fā)的成膜材料相對于外緣31不會集中于一處而附著，而是能夠遍及整周均勻地附著。例如，如圖3所示的成膜材料D2的附著物并非只在圖中所示的部分集中生長，能夠使其遍及整周而附著。因此，能夠提高每一外緣31的堆積效率。即，采用僅固定支承外緣的結(jié)構(gòu)時，若在外緣的一部分附著物已生長，則即使在其他部分附著物未生長多少也需要進行維護。而在本實施方式中，通過外緣31旋轉(zhuǎn)而能夠遍及整周使附著物的厚度大致均勻。因此，能夠大幅降低維護頻率。并且，本實施方式中，將外緣31大型化時，能夠進一步降低維護頻率。例如，將外緣31的直徑設(shè)為A倍時，外緣31的表面積成為A2倍，因此有時也能夠?qū)⒕S護頻率設(shè)為(1/A的乘方)。而在以往方法中，維護間隔由主爐缸與外緣之間的距離來決定，因此只能設(shè)為1/A左右。并且，根據(jù)本實施方式無需重疊多個外緣，能夠減少外緣。根據(jù)以上，在立式成膜裝置中能夠以優(yōu)選方式覆蓋主爐缸周邊。
[0059]并且，如以往的臥式成膜裝置，重疊多個外緣并通過操作裝置以手動操作進行更換時，需要在作業(yè)過程中暫時停止等離子束的照射，另外由于是手動作業(yè)，因此存在成膜裝置的運轉(zhuǎn)率下降的問題。然而，本實施方式中，通過外緣31的自如的旋轉(zhuǎn)動作，能夠防止主爐缸21與環(huán)爐缸6的短路。并且，外緣31的堆積效率較高，因此在長時間內(nèi)無需進行維護，直至下一次維護期間無需停止等離子束的照射而能夠使成膜裝置連續(xù)運轉(zhuǎn)。因此，與以往的外緣的結(jié)構(gòu)相比，能夠提高成膜裝置I的運轉(zhuǎn)率。
[0060]并且，本實施方式所涉及的成膜裝置I中，外緣31的前端部36e朝向內(nèi)周側(cè)折回。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠以被折回的前端部36e阻擋欲從外緣31內(nèi)掉落的成膜材料的附著物。由此，能夠防止成膜材料的附著物從外緣31掉落。
[0061][第2實施方式]
[0062]圖6及圖7所示的第2實施方式所涉及的成膜裝置的罩結(jié)構(gòu)130中，設(shè)置有具有切削主爐缸21的前端部21d附近的成膜材料的附著物的刃部81的去除結(jié)構(gòu)80，主要在這一點上，與第I實施方式所涉及的成膜裝置I的罩結(jié)構(gòu)30不同。
[0063]如圖6及圖7所示，罩結(jié)構(gòu)130的去除結(jié)構(gòu)80通過在外緣31上設(shè)置一對刮刀85構(gòu)成。各刮刀85設(shè)置在相對于中心軸線CL2相互成180°的位置上。其中，刮刀85的個數(shù)和配置沒有特別限定，可以是I個，也可以是3個以上。
[0064]刮刀85具有相對于主爐缸21的填充部21a能夠進行伸縮的結(jié)構(gòu)，且具備:去除部件82，其具有刃部81 ;支承體83，其支承該去除部件82 ;彈簧84，其被填裝于支承體83內(nèi)。去除部件82為從外緣31的側(cè)壁部36側(cè)朝向主爐缸21的填充部21a向徑向內(nèi)側(cè)延伸的柱狀部件，在其前端形成有刃部81。刃部81具有與填充部21a的前端部21d及該前端部21d附近的外周面21e對應的形狀。支承體83具備容納去除部件82的圓筒狀鞘部83a、及通過擰緊等與外緣31的側(cè)壁部36固定的固定部83b。在鞘部83a內(nèi)，彈簧84的前端側(cè)與設(shè)置于去除部件82的凹部82a的底面連 結(jié)，且基端側(cè)與固定部83b連結(jié)。因此，相對于主爐缸21的填充部21a，能夠產(chǎn)生壓緊去除部件82的刃部81的按壓力。
[0065]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，隨著外緣31的旋轉(zhuǎn)，刮刀85的刃部81也沿主爐缸21的填充部21a旋轉(zhuǎn)，因此能夠刮掉附著于該填充部21a的前端部21d及外周面21e的附著物。并且，外緣31相對于主爐缸21的填充部21a偏心，由此即使刮刀85的固定部83b與填充部21a之間的距離發(fā)生變化，由于刮刀85為能夠利用彈簧84進行伸縮的結(jié)構(gòu)，因此刃部81不受該距離的變化影響而能夠刮掉前端部21d附近的附著物。根據(jù)以上，能夠防止附著物在主爐缸21的前端部21d附近堆積。
[0066][第3實施方式]
[0067]圖8及圖9所示的第3實施方式所涉及的成膜裝置的罩結(jié)構(gòu)230中，適用環(huán)狀內(nèi)齒輪所涉及的齒輪91來代替環(huán)狀外齒輪所涉及的齒輪39,主要在這一點上,與第I實施方式所涉及的成膜裝置I的罩結(jié)構(gòu)30不同。
[0068]如圖6及圖7所示，外緣31具備在內(nèi)周側(cè)具有齒部90的齒輪91。并且，驅(qū)動結(jié)構(gòu)134設(shè)置為旋轉(zhuǎn)部71被配置于齒輪91的內(nèi)周側(cè)。即，驅(qū)動結(jié)構(gòu)134的旋轉(zhuǎn)部71及軸部72配置在徑向上與主爐缸21的填充部21a接近的位置上。并且，隨此，在內(nèi)罩32的凸緣部49和主爐缸21的凸緣部21b上形成有用于配置旋轉(zhuǎn)部71和軸部72的貫穿孔和凹部。另外，向內(nèi)周側(cè)配置旋轉(zhuǎn)部71及軸部72時，導致磁性流體軸承77和錐齒輪76等與導入部22產(chǎn)生干涉(參考圖2)，因此有時無法采用使軸部72直接向真空容器10的外部延伸的結(jié)構(gòu)。此時，通過設(shè)置未圖示的旋轉(zhuǎn)力傳遞機構(gòu)，向軸部72傳遞旋轉(zhuǎn)力。
[0069]本發(fā)明并不限定于上述實施方式。
[0070]例如，上述實施方式中，在主爐缸21與外緣31之間設(shè)置有內(nèi)罩32，在外緣31與內(nèi)罩32之間設(shè)置有支承部件33，但也可以省略內(nèi)罩32。此時，在主爐缸21上設(shè)置支承部件33的安裝槽，在主爐缸21與外緣31之間設(shè)置支承部件33。
[0071]并且，上述實施方式中，為了在外緣31上設(shè)置齒部40、90,而使用了與底部37分體的齒輪39、91，但也可以不使用該齒輪39、91，而采用在底部37的外周面和內(nèi)周面本身形成齒部40、90的結(jié)構(gòu)。`
【權(quán)利要求】
1.一種成膜裝置，該成膜裝置通過等離子束對成膜材料進行加熱，且使由所述成膜材料氣化的粒子附著于被成膜物上，所述成膜裝置具備: 作為主陽極的主爐缸，其具有沿水平方向貫穿以保持所述成膜材料的孔，并且向所述成膜材料導入所述等離子束，或者被導入所述等離子束； 外緣，其包圍所述主爐缸，且具有齒部； 旋轉(zhuǎn)部，其通過與所述外緣的所述齒部卡合來向所述外緣賦予所述主爐缸周圍的旋轉(zhuǎn)力；及 支承部件，其設(shè)置于所述主爐缸與所述外緣之間，限制所述外緣的水平方向上的移動，并且將所述外緣支承為能夠旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜裝置，其中， 所述外緣上安裝有切削所述主爐缸的前端部的附著物的刃部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成膜裝置，其中， 所述外緣的前端部朝向內(nèi)周側(cè)被折回。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成膜裝置，其中， 所述支承部件由陶瓷 構(gòu)成。
【文檔編號】C23C14/32GK103805963SQ201310424602
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】飯尾逸史 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社