DE69023633T2

DE69023633T2 - Kathodenzerstäubungsgerät und kathodenzerstäubungsanlage.

Info

Publication number: DE69023633T2
Application number: DE69023633T
Authority: DE
Inventors: Jiro Cbs Sony Group Inc Ikeda
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-09-13
Filing date: 1990-09-12
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: KR100189675B1; JP3466607B2; EP0443049A1; KR920701510A; AU638490B2; US5183547A; DE69023633D1; ATE130379T1; EP0443049A4; AU6339590A; WO1991004352A1; EP0443049B1; JPH03180471A

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zerstäubungsgerät zum Zerstäuben (Sputtern) von Metall wie z. B. Aluminium, auf einer Disk-Basisplatte zur Herstellung einer optischen Platte (Disk), und auf eine Zerstäubungsanlage, welche das Zerstäubungsgerät benutzt.

Hintergrund der Erfindung

Es wurde eine optische Platte (Disk) zur Aufzeichnung oder Wiedergabe vorherbestimmter Informationssignale wie z. B. Audio- oder Videosignale vorgeschlagen. Die optische Platte ist aufgebaut aus einer Disk-Basisplatte welche beispielsweise aus Polycarbonat oder Acrylharz besteht und auf welcher Vertiefungen und Rillen geformt sind, sowie einem Metall, wie z. B. Aluminium, welches als reflektierender Film auf der Disk-Basisplatte aufgebracht ist.
Als Techniken zum Aufbringen des Metalls auf die Disk-Basisplatte sind die Verfahren der Verdampfung, der Ionen-Gaivanisierung und der Zerstäubung bekannt.
Das Verdampfungsverfahren besteht aus einer Erhitzung des Metalls (Verdampfungsquelle) in einer Vakuumkammer zum Verdampfen des Metalls und dem Aufbringen des Metalls auf die Disk-Basisplatte, die in dem so produzierten Metalldampf plaziert wird. Da die Verarbeitung mit dieser Methode erst dann beginnen kann, wenn genügend Metall verdampft ist, wird zur Erhöhung der Menge an optischen Platten, die pro Zeiteinheit produziert werden, ein sog. Seriensystem angewendet. Bei diesem System werden eine Vielzahl von optischen Platten in einem Verdampfungsvorgang des Metalls hergestellt. Dieses wird durch die Benutzung einer großen Vakuumkammer, die eine Vielzahl von optischen Platten aufnehmen kann, ermöglicht. Auf diese Art und Weise wird das Gerät in seiner Konstruktion kompliziert und in seinen Ausdehnungen vergrößert, so daß Einschränkungen durch den vorhandenen Raum auferlegt werden. Da zusätzlich ein kontinuierlicher Betrieb nicht ausgeführt werden kann, ist es schwierig die Herstellungszeit zu verkürzen, um die Effektivität der Produktion signifikant zu erhöhen.
Ähnlich zu dem Verdampfungsverfahren beinhaltet das Ionen-Galvanisierungsverfahren eine Verdampfung des Metalls in einer Vakuumkammer, die ein Gas, wie z. B. Argon, zur elektrischen Entladung und unter reduziertem Druck enthält. Zur Beschleunigung des Gases und des Metalldampfes auf die Disk-Basisplatte zum Aufbringen des Metalls auf die Disk-Basisplatte, wird ein elektrisches Feld angelegt. Ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Verdampfungsverfahren ist bei dem Ionen-Galvanisierungsverfahren die Metallverdampfung zeitraubend, so daß ein Seriensystem zur Erhöhung der Herstellungsmenge an optischen Platten pro Zeiteinheit benutzt werden muß. Folglich ist es schwierig die Größe des Herstellungsgerätes zu reduzieren und die Herstellungszeit zu verkürzen.
Das Zerstäubungsverfahren hat die Vorteile, daß die Herstellung in einer kurzen Zeit abgeschlossen werden kann, eine kontinuierliche Herstellung möglich ist und die Filme auf den optischen Platten unter den selben Bedingungen gebildet werden können. Somit eignet sich das Verfähren zur Massenproduktion bzw. zur Produktion einer Anzahl von verschiedenen Typen von Disk-Basisplatten.
Das Zerstäubungsverfahren beinhaltet einen Einschluß eineses Gases, wie z. B. Argon, zur elektrischen Entladung unter reduziertem Druck in eine Vakuumkammer, welche eine Disk-Basisplatte sowie ein Metall, wie z. B. Aluminium (Target), enthält. Es wird zur Ionisierung des Gases in der Vakuumkammer ein elektrisches Feld angelegt, so daß das auf diese Art und Weise ionisierte Gas Atome oder Moleküle aus dem Metall herausschlägt. In der Vakuumkammer wird das Gas ionisiert, um auf das Metall aufzuprallen, welches dadurch herausgetrieben und gestreut wird, so daß es als dünner Film auf die Disk-Basisplatte aufgebracht wird.
Das Gerät zur Ausführung des Zerstäubungsprozesses ist ein sog. Lade-Verschluß- Zerstäubungsgerät, wie es beispielsweise in Fig. 26 gezeigt ist. Dieses Zerstäubungsgerät beinhaltet eine Vakuumkammer 101 und eine Zerstäubungsstation 102, welche sich oberhalb des Mittelteils der Vakuumkammer 101 befindet. Entgegengesetzte Seiten der Kammer 101 weisen einen Eingang 101a, durch welchen die Disk-Basisplatte 103 in die Kammer 101 eingeführt werden kann, und einen Ausgang 101b, durch welchen die Disk-Basisplatte 103 aus der Kammer 101 heraustransportiert werden kann, auf.
Das Zerstäubungsgerät beinhaltet auch ein Transportgerät 104 zum Transport der Disk- Basisplatten. Das Transportgerät 104 ist zum Transport der Disk-Basisplatten 103 durch den Eingang 101a von außerhalb der Vakuumkammer 101 in die Vakuumkammer 101 und zum Transport der optischen Platten 103 aus der Vakuumkammer 101 heraus im Wege einer Positionierung gegenüber der Zerstäubungsstation 102 und durch den Ausgang 101b ausgebildet.
Eine Vielzahl von Öffnungs-/Schließventilen 105 sind innerhalb der Vakuumkammer 101 vorgesehen. Diese Öffnungs-/Schließventile 105 dienen zur Unterteilung des Innenraums der Vakuumkammer 101 in mehrere hermetisch versiegelte Zellen oder Kammern entlang der Transportrichtung der Disk-Basisplatten 103. Diese Öffnungs/Schließventile 105 sind zur Erhaltung eines Hochvakuumzustandes der Teile der Vakuumkammer 101, die mit der Zerstäubungseinrichtung 102 in Verbindung stehen, ausgebildet. Sie werden geöffnet oder geschlossen mit dem Fortlauf des Transportes der Disk-Basisplatte 103. Auf diese Art und Weise wird in den Kammern der Vakuumkammer 101 ein vorgegebener Druck erhalten. Und zwar weisen die Teile der Väkuumkammer 101, die sich am Eingang 101a und am Ausgang 101b befinden, ein geringeres Vakuum auf, während die mittleren Zerstäubungsstationen 102 das höchste Vakuum aufweist.
Innerhalb der Zerstäubungsstation 102 befindet sich ein metallisches Material 106, welches an der Disk-Basisplatte 103 angebracht werden soll, und des Weiteren ist ein Gas zur elektrischen Entladung bei niedrigem Vakuum eingeschlossen. Die Zerstäubungsstation 102 weist eine nicht gezeigte Einrichtung zum Anlegen eines elektrischen Feldes auf.
In dem Zerstäubungsgerät wird die Disk-Basisplatte 103 von dem Eingang 101a in die Vakuumkammer 101 transpörtiert, insofern die der Zerstäubungsstation 102 gegenüberliegende Position das höchste Vakuum aufweist. Der oben beschriebene Zerstäubungsprozeß wird an dieser Position ausgeführt, so daß ein dünner Metallfilm auf die Basisplatte 103 niedergeschlagen wird. Dieser Zerstäubungsprozeß wird beispielsweise innerhalb von zwei bis drei Sekunden abgeschlossen. Die optische Platte, auf welcher sich der dünne Film gebildet hat, wird zu den Teilen der Kammer transportiert, welche ein fortlaufend geringeres Vakuum besitzen und durch den Ausgang 101b der Vakuumkammer 101 ausgeführt.
Von dem bisher bekannten Gerät zur Ausführung des Zerstäubungsprozesses auf Disk- Basisplatten 103 ist ein Gerät in den Fig. 27 und 28 gezeigt. In dem in den Fig. 27 und 28 gezeigten Zerstäubungsgerät ist ein Transporttisch 108, welcher durch eine Stützwelle 108a drehbar in einer zylindrischen Vakuumkämmer 107 gehalten ist, und durch welchen eine Vielzahl von Disk-Basisplatten 103 getragen werden, vorgesehen. An der Oberseite der Vakuumkammer 107 ist ein kreisförmiger Platteneingang/- ausgang 107a vorgesehen, welcher einen etwas größeren Durchmesser als der Außendurchmesser der Disk-Basisplatte 103 besitzt. Auch ist an einer Position im wesentlichen gegenüber dem Platteneingang/-ausgang 107a bezüglich der Stützwelle 108a eine Zerstäubungsstation 102, welche ähnlich dem oben beschriebenen Zerstäubungsgerät ist, vorgesehen.
Der Transporttisch 108 wird um die Stützwelle 108a als Rotationsachse in eine Richtung gedreht, wie sie durch den Pfeil r in den Fig. 27 und 28 gezeigt ist, wobei die Disk-Basisplatte 103, welche in die Vakuumkämmer 107 durch den Platteneingang/- ausgang 107a eingeführt wurde, zu einer Position gegenüber der Zerstäubungsstation 102 transportiert wird. Der Transporttisch 108 wird vorübergehend in einer Position gegenüber der Zerstäubungsstation 102 im Stillstand gehalten. Während sich der Transporttisch im Stillstand befindet, wird der Zerstäubungsprozeß an der Disk- Basisplatte 103 ausgeführt. Nach Beendigung des Zerstäubungsprozesses wird der Transporttisch 108 erneut gesteuert gedreht, so däß die Disk-Basisplatte 103 in eine Position gegenüber dem Platteneingang/-ausgang 107a transportiert wird.
Die Disk-Basisplatte 103 wird auf dem Plattentrag-Tisch 108b plaziert indem sie in einer Aussparung, welche auf dem Transporttisch 108 gebildet ist, eingepaßt wird. Ein Deckel 111 zur Erhaltung des Vakuums in der Vakuumkammer 107 ist auf dem Platteneingang/-ausgang 107a vorgesehen.
Bei dem oben beschriebenen Zerstäubungsgerät wird der Platteneingang/-ausgang 107a zumindest durch einen Plattentrag-Tisch 108b und Deckel 111 durch ein Verschieben der Achsen 109, 110, die von der Unterseite in das Innere der Vakuumkammer 107 ragen, verschlossen gehalten. Auf diese Art und Weise kann die Disk-Basisplatte 103 in die Vakuumkammer hinein und aus der Vakuumkammer heraus transportiert werden, in einem Zustand, in dem das Eindringen von Umgebungsluft in das Innere der Vakuumkammer 107 verhindert wird.
Es sei bemerkt, daß bei einem Zerstäubungsgerät wie es in Fig. 26 gezeigt ist, sogar wenn auch die Zeit, die für den Zerstäubungsprozeß selbst notwendig ist, verkürzt werden könnte, die Zeit, die für den Transportvorgang der Disk-Basisplatte in das und aus dem Zerstäubungsgerät nötig ist, so lang ist, daß es schwierig wäre, die Aufenthaltsdauer in dem Gerät zu reduzieren. Falls bereits die Aufenthaltszeit lang im Vergleich zur Zerstäubungszeit ist, muß eine große Menge von Basisplatten in dem Gerät verweilen, so daß die Größe des Gerätes und der Platzbedarf vergrößert wird. Durch die Vergrößerung der Vakuumkammer wird zusätzlich eine größere Evakuierungspumpe benötigt, um ein genügend niedriges Vakuum in der Vakuumkammer aufrechtzuerhalten und um eine garantiert befriedigende Zerstäubung zu erreichen, was dazu führt, daß sich das Gerät notwendigerweise vergrößert.
Daneben wird das Gerät, wie es oben beschrieben wurde, da es zur Aufrechterhaltung des Vakuums innerhalb der Vakuumkammer eine Vielzahl von Öffnungs- /Schließventilen benutzt, kompliziert in seiner Struktur und seine Herstellung wird folglich schwieriger, wobei zusätzlich die Wartung des Gerätes mehr Probleme, wegen der verringerten Haltbarkeit der Ventile und anderer Vorrichtungen verursacht. Beispielsweise müßten die oben erwähnten Öffnungs-/Schließventile nach 100000 Öffnungs-/Schließvorgängen ausgewechselt werden.
Ähnlich wie bei dem in Fig. 26 gezeigten Zerstäubungsgerät ist das in den Fig. 27 und 28 gezeigte Zerstäubungsgerät insofern unbequem, als die Zeit, die zum Transport der Platten in und aus dem Gerät nötig ist, nicht ohne erhebliche Schwierigkeiten reduziert werden kann und das Gerät nicht in seiner Größe reduziert werden kann. Auch die Produktionskosten für das Gerät können nicht erniedrigt werden.
Ein ähnlicher Typ des Gerätes ist beschrieben in EP-A-0 291 690.
Für ein Beispiel für Lade-/Schließsysteme, die für Prozesse in Vielfachvakuumkammern ausgebildet sind, z. B. in dem Bereich der Herstellung von Halbleitergeräten, sei auf EP-A-0 272 141 verwiesen. Dieses Gerät benutzt einen Roboterarm, welcher die Wafer von einer internen Hebevorrichtung auf die verschiedenen Kammern verteilt. Der Roboterarm und die interne Hebevorrichtung befinden sich innerhalb des Lade-/Schließsystems des Gerätes.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Zerstäubungsgerät bereitzustellen, welches kleine Größe aufweist, einfach in seiner Konstruktion ist, einfach in seiner Herstellung und Wartung ist, einen hervorragenden Produktionswirkungsgrad aufweist und bei dem erwartet werden kann, daß die produzierte Menge pro Zeiteinheit signifikant erhöht werden kann.
Die vorliegende Erfindung zielt auch darauf ab, ein Herstellungssystem bereitzustellen, in welchem für Zerstäubungsgeräte gebräuchliche Ausrüstung wie eine Leistungsquelle für die Zerstäubung benutzt werden kann, um die Kosten des Gerätes zu reduzieren, und in welchem erwartet werden kann, daß die Produktionsmenge pro Zeiteinheit signifikant erhöht werden kann um den Produktionswirkungsgrad zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch ein Zerstäubungsgerät, wie es in Anspruch 1 definiert ist, und durch ein Zerstäubungssystem wie es in Anspruch 11 definiert ist, gelöst.
Bei dem Zerstäubungsgerät der vorliegenden Erfindung wird das durch Zerstäubung zu verarbeitende Material auf einer Auflage an dem freien Ende des Dreharms, welchen die Vakuumkammer aufweist, plaziert und wird zwischen die Öffnung in der Vakuumkammer und die Zerstäubungseinrichtung transportiert. Auf diese Art und Weise korrespondiert die Anzähl der Disk-Basisplatten, die in der Vakuumkammer verweilen mit der Zahl der Dreharme. D. h., falls nur ein Dreharm vorhanden ist, befindet sich nur eine Disk-Basisplatte in der Kammer. Somit wird die Aufenthaltsdauer der Disk-Basisplatte in der Vakuumkammer signifikant verkürzt. Da auf der anderen Seite die Größe der Vakuumkammer nur dem Drehbereich des Dreharms entsprechen muß, wird die Größe des Gerätes reduziert.
Bei dem Zerstäubungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung sind wenigstens zwei Zerstäubungsgeräte nebeneinander plaziert und falls eine Zerstäubungsoperation abgeschlossen ist und die nächste Zerstäubungsoperation in einem der Zerstäubungsgeräte noch nicht gestartet ist, so wird eine Zerstäubungsoperation in einem anderen Zerstäubungsgerät ausgeführt, so daß es nicht vorkommen kann, daß die zwei Zerstäubungsapparate die Zerstäubungsoperation gleichzeitig ausführen. Auf diese Art und Weise wird die Zerstäubungsoperation in einem der Geräte ausgeführt, und zwar während der Untatigkeitszeit des anderen Gerätes, wenn dieses keine Zerstäubungsoperation ausführt. Somit kann die herkömmliche Ausrüstung zu dem Gerät, wie die Stromquelle für die Zerstäubung oder das Vakuummeßgerät, angewendet werden, um die Produktionsmenge pro Zeiteinheit zu erhöhen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Gerät zur Herstellung von optischen Platten zeigt, bei welchem das Zerstäubungsgerät der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommt.
Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht der Vakuumkammer des Gerätes zur Herstellung von optischen Platten.
Fig. 3 ist eine Querschnittansicht der Vakuumkammer.
Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht, welche den Zustand zeigt, in welchem die Disk- Basisplatte in die Vakuumkammer des Gerätes zur Herstellung von optischen Platten eingeladen wird.
Fig. 5 ist eine Längsschnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Laden der Disk- Basisplatte in die Vakuumkammer des Gerätes zur Herstellung der optischen Platte abgeschlossen ist.
Fig. 6 zeigt eine Längsschnittansicht, welche den Zustand zeigt, in welchem die Disk- Basisplatte zu der Zerstäubungsstation in der Vakuumkammer des Gerätes zur Herstellung der optischen Platte transportiert worden ist.
Fig. 7 ist eine Längsschnittansicht der Vakuumkammer eines Gerätes zur Herstellung der optischen Platte, die den Zustand zeigt bei dem die Disk-Basisplatte durch Zerstäubung bearbeitet wird.
Fig. 8 ist eine Längsschnittansicht der Vakuumkammer eines Gerätes zur Herstellung der optischen Platte, die den Zustand zeigt, in dem die Zerstäubung abgeschlossen ist.
Fig. 9 ist eine Längsschnittansicht der Vakuumkammer eines Gerätes zur Herstellung der optischen Platte, welche den Zustand zeigt, in dem der Transfer der Disk- Basisplatte zu dem Platteneingang/-ausgang abgeschlossen ist.
Fig. 10 ist eine Längsschnittansicht der Vakuumkammer eines Gerätes zur Herstellung der optischen Platte, in der das Herausnehmen der Disk-Basisplatte gezeigt wird.
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht die eine Modifikation der Vakuumkammer des Gerätes zur Herstellung der optischen Platte zeigt, und Fig. 12 ist eine Längsschnittansicht der Vakuumkammer.
Fig. 13 ist eine Längsschnittansicht, die eine weitere Modifikation der Vakuumkammer eines Gerätes zur Herstellung der optischen Platte zeigt.
Fig. 14 ist eine Längsschnittansicht einer Vakuumkammer, die eine Modifikation des Gerätes zur Herstellung der optischen Platte zeigt und Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht der Vakuumkammer.
Fig. 16 ist eine Längsschnittansicht, die den Zustand zeigt, bei dem die Disk-Basisplatte in die Vakuumkammer des modifizierten Gerätes zur Herstellung der optischen Platte geladen wird.
Fig. 17 ist eine Längsschnittansicht, welche den Zustand zeigt, in dem die Beladung der Disk-Basisplatte in die Vakuumkammer des Gerätes zur Herstellung der optischen Platte abgeschlossen ist.
Fig. 18 ist eine Längsschnittansicht, welche den Zustand zeigt, bei welchem die Disk- Basisplatte zu der Zerstäubungsstation der Vakuumkammer eines Gerätes zur Herstellung der optischen Platte transportiert worden ist.
Fig. 19 ist eine Längsschnittansicht der Vakuumkammer eines Gerätes zur Herstellung der optischen Platte, welche den Zustand zeigt, bei dem die Disk-Basisplatte durch Zerstäubung bearbeitet wird.
Fig. 20 ist eine Längsschnittansicht der Vakuumkammer eines Gerätes zur Herstellung der optischen Platte, die den Zustand zeigt, bei dem der Zerstäubungsprozeß abgeschlossen ist.
Fig. 21 ist eine Längsschnittansicht der Vakuumkammer eines Gerätes zur Herstellung der optischen Platte, die den Zustand zeigt, bei dem der Transfer der Disk-Basisplatte zu dem Platteneingang/-ausgang beendet ist.
Fig. 22 ist eine Längsschnittansicht der Vakuumkammer eines Gerätes zur Herstellung der optischen Platte, die die Herausnahme der optischen Disk-Basisplatte zeigt.
Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform eines Zerstäubungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 24 ist eine Querschnittsansicht des selben Systems.
Fig. 25(a) ist ein Zeitdiagramm, welches eine typische Sequenz der Betriebsschritte zur Zerstäubung durch ein Zerstäubungssystem der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 25(b) ist ein Zeitdiagramm, welches die Betriebs-Zeitsteuerung der Vakuumpumpe illustriert; und Fig. 25(c) ist ein Zeitdiagramm, welches die Betriebs-Zeitsteuerung der Leistungsquelle für die Zerstäubung illustriert.
Fig. 26 ist eine Querschnittsansicht, welche ein konventionelles Zerstäubungsgerät zeigt.
Fig. 27 ist eine Querschnittsansicht, welche ein anderes konventionelles Zerstäubungsgerät zeigt und Fig. 28 ist die Längsschnittansicht desselben.

Beste Ausführungsform zur Ausübung der Erfindung

Mit Bezug auf die Zeichnungen werden nun beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail erklärt.
Die vorliegende Ausführungsform ist ein Beispiel, bei welchem das Zerstäubungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Gerät benutzt wird, bei welchem optische Platten durch Aufbringen eines dünnen Filmes aus Aluminium oder eines ähnlichen Metalls auf die Platte aus Kunststoff, wie z. B. Polycarbonat oder Acrylharz, durch Zerstäubung (Sputtern) hergestellt werden.
Als erstes wird eine Erläuterung eines Beispiels eines Gerätes zur Herstellung einer optischen Platte gegeben, bei welchem ein Zerstäubungsgerät vorgesehen ist, in dem zwei Dreharme zum Transport des zu bearbeitenden Materials zwischen dem Platteneingang/-ausgang und der Zerstäubungsstation in einem vorbestimmten Abstand voneinander auf der Drehachse angeordnet sind und der Zerstäubungsprozeß auf der Disk-Basisplatte durch den Transferbetrieb der Dreharme kontinuierlich ausgeführt wird.
Gemäß Fig. 1 ist das Gerät zur Herstellung der optischen Platte in einem quaderförmigen Gehäuse 1 vorgesehen, in dem eine Vakuumkammer 2 und ein nicht gezeigtes Auspumpsystem mit einer Vakuumpumpe unterhalb der Vakuumkammer 2 vorgesehen sind.
Gemäß Fig. 2 und 3 wird im Inneren der Vakuumkammer 2 ein vorbestimmter Grad an Vakuum durch eine Vakuumpumpe aufrechterhalten. An der Oberseite der Vakuumkammer 2 ist nebeneinander ein Platteneingang/-ausgang 3,der in eine Öffnung zur Einführung der Disk-Basisplatte als das Material, welches durch Zerstäubung bearbeitet werden soll, und zum Ausführen der bearbeiteten Disk-Basisplatte, und eine Zerstäubungsstation 4 zum Ausführen des Zerstäubungsprozesses an der Basisplatte vorgesehen.
Der Platteneingang/-ausgang 3 hat die Form der Platte, wobei sein Durchmesser etwas größer als die der Disk-Basisplatte 1 ist, welche durch den Eingang/Ausgang 3 eingeführt bzw. ausgeführt werden soll. Für den Platteneingang/-ausgang 3 ist ein plattenförmiger Deckel 5 zum Öffnen und Schließen des Platteneingangs/-ausgangs 3 vorgesehen. Wie durch einen Pfeil A in Fig. 2 gezeigt, besitzt der Deckel 5 einen nicht gezeigten Befestigungsmechanismus, so daß der Deckel mit der Vakuumkammer 2 in Kontakt gebracht werden kann und von ihr gelöst werden kann. Auf diese Art und Weise kann der Deckel 5 mit der Vakuumkammer 2 in Druckkontakt mit dem Rand der Öffnung des Platteneingangs/-ausgangs 3 gebracht werden, um den Eingang/Ausgang 3 zu schließen, oder er kann von der Vakuumkammer 2 wegbewegt werden, um den Eingang/Ausgang 3 zu öffnen. Saugpfropfen 5b sind an der Fläche des Deckels 5, die zum Platteneingang/-ausgang 3 gerichtet ist, befestigt. Die Disk-Basisplatte wird durch diese Saugpfropfen 5b angesaugt, so daß die Disk-Basisplatte durch den Platteneingang/-ausgang 3 eingeführt oder ausgeführt werden kann.
Ein Dichtelement 5a, wie ein O-Ring, ist an dem Rand der Unterseite des Deckels 5 vorgesehen, so daß falls der Rand des Deckels 5 an dem Rand der Öffnung des Platteneingangs/-ausgangs 3 anliegt, ein luftdichter Zustand in der Vakuumkammer 2 aufrechterhalten werden kann.
Die Zerstäubungsstation 4 ist mit einer Plattenbearbeitungs-Öffnung 6, welche eine ähnliche Form wie die Öffnung des Platteneingangs/-ausgangs 3 hat, und einer Bearbeitungseinrichtung 7 versehen, die an der Vakuumkammer 2 über der Öffnung 6 befestigt ist und so den luftdichten Zustand in der Vakuumkammer 2 aufrechterhält. Eine Metallplatte (Target) 8, welche für die Zerstäubung verwendet wird, ist in der Bearbeitungseinrichtung 7 untergebracht und befestigt, die als ein Zylinder, der oben geschlossen ist, ausgebildet ist. Ein Gas zur elektrischen Entladung, wie Argon, welches zur Zerstäubung nötig ist, wird unter reduziertem Druck in der Bearbeitungseinrichtung 7 verwendet, die ein vorbestimmtes elektrisches Feld angelegt ist.
Innerhalb der Vakuumkammer 2 sind gepaart ein erster und zweiter Dreharm 9 und 10 vorgesehen, welche eine Transfervorrichtung bilden. Diese Dreharme 9 und 10 sind an ihren naheliegenden Seiten durch eine erste und eine zweite Drehwelle 11 und 12 unterstützt, so daß sie in horizontaler Richtung im wesentlichen normal zu der axialen Richtung der Drehwellen 11 und 12 gedreht werden können. Diese Drehwellen 11 und 12 sind im gleichen Abstand von dem Platteneingang/-ausgang 3 und der Zerstäubungsstation 4 in gegenüberliegender Position zueinander mit einer im wesentlichen vertikalen Achsenrichtung vorgesehen. Diese Drehwellen 11 und 12 sind nach unterhalb der Vakuumkammer 2 durch Durchgangslöcher, welche nicht gezeigt sind und sich an der Unterseite der Vakuumkammer 2 befinden, fortgeführt und werdn Ihre Unterenden durch Vorrichtungen, die nicht gezeigt sind, gedreht, so daß eine Drehung um ihre Achsen zusammen mit den Dreharmen 9 und 10 erfolgt. Die Dreharme 9 und 10 sind längs der Achsen der Drehwellen 11 und 12 mit einem Zwischenraum zueinander angeordnet, so daß die Arme 9, 10 wenn sie separat gedreht werden, nicht aneinanderstoßen. D. h. falls die Dreharme 9, 10 gedreht werden, sind die Trajektorien der Dreharme 9 und 10 entlang der Achsen der Drehwellen 11 und 12 voneinander getrennt, so daß die Dreharme, wenn sie gedreht werden, nicht aneinanderstoßen.
Zwischen den Drehwellen 11 und 12 und den dazugehörigen Durchgangslöchern befindet sich ein Dichtungselement, wie ein O-Ring um das Vakuum in der Vakuumkammer 2 aufrechtzuerhalien.
An den unteren Flächen der freien Enden oder der fernen Seiten der Dreharme 9 und 10 sind kreisförmige Positionierungsaussparungen 9a, 10a ausgebildet, um die Platte zu unterstützen. An diesen Aussparungen 9a, 10a sind Auflagen 13, 14 angebracht um die Mittellöcher der Disk-Basisplatten zu sichern und so eine Positionierung und Sicherung der Disk-Basisplatten zu erreichen. Diese Auflagen 13 und 14 sind als Platten ausgebildet, wobei jede einen geringfügig größeren Durchmesser, als den der Disk- Basisplatten besitzt und mit einem zentralen Positionierungsüberstand 13a, 14a, welcher durch eine zentrale Einspannöffnung in die Disk-Basisplatten reicht, ausgebildet ist. So passen die Disk-Basisplatten in die Positionierungsaussparungen 9a, 10a und werden relativ zu den Dreharmen 9 und 10 positioniert, während die Disk-Basisplatten an diesen Auflagen gesichert sind. Öffnungen 9b, 10b zum Einführen der Schiebeachse oder -stange, durch welche die Schiebestangen die Auflagen 13 und 14 aufwärts bewegen, sind in der Mitte des Bodenteils der Positionierungsaussparungen 9a, 10a ausgebildet. Durch diese Einführöffnungen 9b und 10b weisen die mittleren Bodenbereiche der Auflagen 13 und 14, welche von den Dreharmen 9 und 10 unterstützt werden, zu den Unterseiten der Dreharme 9 und 10. Falls die Dreharme 9 und 10 um einen Winkel von z. B. 90º, wie es durch den mit θ bezeichneten Pfeil in Fig. 3 gezeigt ist, gedreht werden, bewegen sich diese Auflagen 13 und 14 zwischen der Position unterhalb des Platteneingangs/-ausgangs 3 und der Position unterhalb der Zerstäubungsstation 4.
An der Unterseite der Vakuumkammer 2 sind ein Paar von Schubgeräten 15 und 16 bei dem Eingang/Ausgang bzw. der Bearbeitungsöffnung 6 an dem unteren Teil der Vakuumkammer 2, eine Transfervorrichtung bildend, befestigt. Diese Schubgeräte 15 und 16 unterstützen die Schiebestangen 15a, 16a in einer im wesentlichen aufrechten Position, so daß die Schiebestangen 15a, 16a in das Innere der Vakuumkammer 2 durch Durchgangslöcher, die nicht gezeigt sind, in den unteren Teil der Vakuumkammer 2 hineinragen. Diese Schubgeräte 15, 16 werden von einer nicht gezeigten Steuerungseinheit so gesteuert, daß die Schiebestangen 15a und 16a, wie durch den Pfeil B in Fig. 2 gezeigt vertikal auf und ab bewegt werden. Wenn die fernen Seiten der Dreharme 9 und 10 zu dem Platteneingang/-ausgang 3 bzw. der Bearbeitungsöffnung 6 weisen, werden die Schiebestangen 15a und 16a durch die Schubgeräte 15 und 16 verschoben und so angehoben, daß sie mit ihren fernen Enden an den unteren Bereichen der Auflagen 13 und 14 durch die Zuführöffnungen 9b und 10b anliegen. Wenn die Schiebestangen 15a und 16a weiter eingeführt werden, heben sie die Auflagen 13 und 14 soweit nach oben, bis der Rand der Oberseite der Auflagen 13 und 14 gegen den Rand der Öffnung des Platteneingangs/-ausgangs 3 bzw. der Plattenbearbeitungsöffnung 6 anschlägt und zur Anlage kommt. Auf dem Rand der Oberseiten der Auflagen 13 und 14 sind Dichtelemente 13b und 14b, wie z. B. O- Ringe, vorgesehen, so daß, wenn der Rand der Oberseiten der Auflagen an den Rand der Öffnung des Platteneingangs/-ausgangs 3 bzw. die Plattenbearbeitungsöffnung 6 anstößt, die Vakuumkammer 2 und die Zerstäubungsstation 4 luftdicht verschlossen sind.
Mit dem oben beschriebenen Gerät zur Herstellung der optischen Platte kann die Größe der Vakuumkammer 2 entsprechend reduziert werden, da der Transferbetrieb der Disk- Basisplatte von dem Platteneingang/-ausgang 3 zu der Plattenbearbeitungsöffnung 6 mittels der Dreharme 9, 10 jeweils mit einem kleinen Ablenkwinkel ausgeführt wird. Somit kann sowohl der Platzbedarf als auch das Fassungsvermögen der Vakuumkammer 2 reduziert werden. Da das Fassungsvermögen der Vakuumkammer 2 reduziert werden kann, kann die Größe der Vakuumpumpe zum Evakuieren der Kammer verkleinert werden und die Entlade- bzw. Zerstäubungszeit verkürzt werden.
Die optische Platte wird mit dem oben beschriebenen Gerät wie folgt hergestellt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, werden als erstes die Auflagen 13 und 14 durch die Schubgeräte 15 und 16, wie es durch den Pfeil C gezeigt ist, aufwärts bewegt, so daß der Platteneingang/-ausgang 3 und die Plattenbearbeitungsöffnung 6 durch die Auflagen 13 und 14 geschlossen werden. Der Deckel 5 wird von der Vakuumkammer 2 abgenommen, so daß die Oberseite der ersten Auflage durch den Platteneingang/- ausgang 3 erreichbar gemacht wird. Die erste Disk-Basisplatte D&sub1; wird auf der ersten Auflage 13 plaziert, so daß sie in Bezug auf die Auflage 13 positioniert ist.
Dann wird, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, durch den Deckel 5 der Platteneingang/- ausgang 3 verschlossen und zur selben Zeit wird die Vakuumpumpe aktiviert, um ein vorherbestimmtes Vakuum innerhalb der Vakuumkammer 2 zu halten.
Da das Fassungsvermögen der Vakuumkammer 2 in dem vorliegenden Gerät klein ist, wird das angestrebte Vakuum zu dieser Zeit augenblicklich erreicht.
Die Hebe- oder Schiebestangen 15a und 16a werden nun zu den Hebegeräten 15 und 16 zurückgezogen, wie es durch den Pfeil E in Fig. 5 gezeigt ist, bis die Auflagen 13 und 14 sich auf den fernen Seiten der Dreharme 9 und 10 befinden.
Wenn sich die Auflagen 13 und 14 auf den fernen Seiten der Dreharme 9 und 10 befinden, werden diese Dreharme 9 und 10 in einer Richtung gedreht, so daß sie sich überlagern, wie es durch die Pfeile F und G in Fig. 3 gezeigt ist. Dann wird, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, die erste Disk-Basisplatte D&sub1;, die sich auf der ersten Auflage 13 befindet, unterhalb der Plattenbearbeitungsöffnung 6 positioniert, während die zweite Auflage 14 unterhalb des Platteneingangs/-ausgangs 3 positioniert wird.
Wenn die Auflagen 13 und 14 sich in den entsprechenden Positionen befinden, werden die Auflagen 13 und 14 durch die Hebegeräte 15 und 16 wie durch den Pfeil H in Fig. 7 gezeigt, angehoben bis die Plattenbearbeitungsöffnung 6 und der Platteneingang/- ausgang 3 durch die Auflagen 13 und 14 verschlossen sind. Zu diesem Zeitpunkt liegt die erste Disk-Basisplatte D&sub1; über die Plattenbearbeitungsöffnung 6 gegenüber der Zerstäubungsstation 4.
Der Zerstäubungsprozeß für die erste Disk-Basisplatte D&sub1; wird nun gestartet.
Während der Zerstäubungsprozeß an der ersten Disk-Basisplatte D&sub1; ausgeführt wird, wird der Deckel 5 von der Vakuumkammer 2 abgenommen bis die Oberseite der zweiten Auflage 14 an der Oberseite durch den Platteneingang/-ausgang 3 liegt, und eine zweite Disk-Basisplatte D&sub2; wird eingelegt und auf der Oberseite der zweiten Auflage 14 positioniert. Der Platteneingang/-ausgang 3 wird durch den Deckel 5 geschlossen und die Vakuumpumpe wird aktiviert, um das vorgegebene Vakuum innerhalb der Vakuumkammer 2 zu halten. Diese Betriebsschritte werden im wesentlichen gleichzeitig mit der Beendigung des Zerstäubungsprozesses an der ersten Disk-Basisplatte D&sub1; abgeschlossen.
Wenn der Zerstäubungsprozeß an der ersten Disk-Basisplatte D&sub1; zu einem Ende kommt, werden die Schiebestangen 15a und 16a zu den Hebegeräten 15 und 16 zurückgezogen, wie es durch den Pfeil I in Fig. 8 gezeigt ist, um die Auflagen 13 und 14 herabzubewegen und sie auf den fernen Seiten der Dreharme 9 und 10 zu plazieren.
Wenn die Auflagen 13 und 14 auf den fernen Seiten der Dreharme 9 und 10 plaziert sind, werden die Dreharme 9 und 10 in eine Richtung gedreht, in der sie sich überlagern (einer dem vorhergegangenen Betrieb entgegengesetzten Richtung). So wird, wie in Fig. 9 gezeigt, die erste Disk-Basisplatte D&sub1;, die sich auf der ersten Auflage 13 befindet und auf welcher der dünne Film aus Aluminium gebildet worden ist, unterhalb des Platteneingangs/-ausgangs 3 positioniert, während die zweite Disk-Basisplatte 2, die sich auf der zweiten Auflage 14 befindet, sich unterhalb der Plattenbearbeitungsöffnung 6 befindet.
Wenn die Auflagen 13 und 14 sich an ihren entsprechenden Positionen befinden, werden die Auflagen 13 und 14 durch die Hebegeräte 15 und 16 angehoben, wie durch den Pfeil J in Fig. 10 gezeigt, bis der Platteneingang/-ausgang 3 und die Plattenbearbeitungsöffnung 6 durch die Auflagen 13 und 14 verschlossen sind. Zu diesem Zeitpunkt liegt die zweite Disk-Basisplatte D&sub2; durch die Plattenbearbeitungsöffnung 6 gegenüber der Zerstäubungsstation 4.
Nun wird der Zerstäubungsprozeß für die zweite Disk-Basisplatte D&sub2; begonnen.
Auf der anderen Seite wird während der Zeit, in der der Zerstäubungsprozeß an der zweiten Disk-Basisplatte D&sub2; ausgeführt wird, der Deckel 5 der Vakuumkammer 2 am Platteneingang/-ausgang entfernt, wie vorhin erläutert wurde. Die erste Disk-Basisplatte D&sub1;, die sich auf der ersten Auflage 13 befindet, wird durch den Platteneingang/- ausgang 3 aus der Vakuumkammer 2 herausgenommen während eine neue, dritte Disk- Basisplatte D&sub3; auf der Oberseite der ersten Auflage 13 plaziert und positioniert wird. Der Platteneingang/-ausgang 3 wird durch den Deckel 5 verschlossen und die Vakuumpumpe wird aktiviert, um einen vorherbestimmten Grad an Vakuum in der Vakuumkammer 2 zu erzeugen. Diese Schritte werden im wesentlichen gleichzeitig mit der Beendigung des Zerstäubungsprozesses an der zweiten Disk-Basisplatte D&sub2; abgeschlossen.
Auf diese Art und Weise benötigt die Herstellung der optischen Platte von der Einführung der Disk-Basisplatte in das Gerät bis zu seiner Herausnahme nach der Zerstäubung nur sechs Sekunden. Somit kann mit dem Gerät zur Herstellung der optischen Platte nach der vorliegenden Erfindung die Produktionsmenge pro Zeiteinheit unter signifikanter Erhöhung der Verarbeitungseffizienz verbessert werden.
In dem oben beschriebenen Gerät zur Herstellung optischer Platten sind die Drehwellen 11 und 12, die die Dreharme 9 und 10 unterstützen in einem vorherbestimmten Abstand entlang der axialen Richtung befestigt. Jedoch können die Drehwellen 17 und 18, die die Dreharme 9 und 10 unterstützen, wie beispielsweise in den Fig. 11 und 12 gezeigt, auf der selben Achse vorgesehen sein. In diesem Fall ragt eine der Drehwellen 17 und 18, welche die Dreharme 9 und 10 unterstützen, in den unteren Bereich der Vakuumkammer 2 und der andere entgegen der Oberseite der Vakuumkammer 2. Da bei einem Gerät zur Herstellung optischer Platten gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei Disk-Basisplatten in der Vakuumkammer 2 aufgenommen werden, kann die Größe der Vakuumkammer reduziert werden.
Alternativ kann eine der Drehwellen 19 und 20 die Form eines Hohlzylinders besitzen, so daß in seinen Hohlraum die andere Drehwelle 19 paßt. Mit einem Gerät gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann wie in der vorhergehenden Ausführungsform die Größe der Vakuumkammer 2 reduziert werden.
Eine andere Ausführungsform eines Gerätes zur Herstellung der optischen Platte, in welchem nur ein Dreharm zum Transport des zu verarbeitenden Materials zwischen dem Platteneingang/-ausgang und der Zerstäubungsstation benutzt wird und bei welchem der Zerstäubungsprozeß an der Disk-Basisplatte durch den Transferbetrieb des Dreharms wiederholt ausgeführt wird, wird im folgenden erläutert.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die selben Bauelemente wie die in dem oben beschriebenen Gerät zur Herstellung optischer Platten mit den selben Bezugszeichen bezeichnet, und die entsprechende Beschreibung ist der Einfachheit halber ausgelassen.
Bei dem Gerät zur Herstellung der optischen Platte der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in den Fig. 14 und 15 gezeigt ist, ist nur ein Dreharm 22 zum Transfer der Disk-Basisplatte zwischen dem Platteneingang/-ausgang 3 und der Zerstäubungsstation 4 innerhalb der Vakuumkammer 21 vorgesehen, und dieser hat ein mit dem fernen Ende der Drehwelle 23, der in das Innere der Vakuumkammer 21 hineinragt, verschraubtes nahes Ende, so daß der Arm durch eine Drehung der Welle 23 um die Achse der Welle 23 gedreht werden kann.
In Unterscheidung zu der Vakuumkammer 2 der vorhergehenden Ausführungsform ist die Öffnung der Vakuumkammer 21 kreissektorförmig mit einem eingeschlossenen Winkel von ungefähr 90º, wie durch den Pfeil θ in Fig. 15 gezeigt, durch den der Dreharm 22 gedreht wird, und ein Vakuumdeckel 21a, der einen Platteneingang/- ausgang 3 und eine Plattenbearbeitungsöffnung 6 hat, ist in einer Position befestigt, um das hohle Innere zu verschließen. Das Fassungsvermögen der Vakuumkammer 21 wird signifikant reduziert, da nur ein Dreharm 22 benutzt wird und nur der Drehbereich des Dreharms 22 dem Bereich des Vakuums entspricht. Beispielsweise ist das Fassungsvermögen 5 Liter, welches nicht mehr als ein Fünftel des Fassungsvermögen einer Vakuumkammer ist, die einen Drehtisch hat, wie in Fig. 27 und 28 gezeigt.
Es ist eine Leitung 24, die mit einer Vakuumpumpe zum Evakuieren der Luft in der Vakuumkammer 21 verbunden ist, an dem Mittelteil des Bodens der Vakuumkammer 21 vorgesehen. Die Evakuierung der Luft wird unmittelbar nach dem Schließen des Platteneingangs/-ausgangs 3 durch den Deckel 5 zu der Zeit des Einsetzens oder Herausnehmens der Disk-Basisplatte ausgeführt. Da die Leitung 24 an dem Mittelteil der Vakuumkammer 21 vorgesehen ist, bei welchem der Dreharm 22 nicht anhält, wird das Innere der Vakuumkammer 21 bis zu einem vorherbestimmten Grad an Vakuum augenblicklich evakuiert. Beispielsweise kann die Evakuierung der Luft in weniger als einer Sekunde abgeschlossen sein.
Der Dreharm 22 ist an seinem freien Ende plattenförmig, zur Unterstützung der Disk- Basisplatte, ausgebildet und verjüngt sich zu seinem nahem Ende. An dem freien Ende des Dreharms 22 ist eine Aussparung 22a zur Positionierung gebildet, in welcher eine Auflage 13 hineinpaßt, die ausgebildet ist, um das Mittelloch der Disk-Basisplatte zu sichern, um die Disk-Basisplatte zu positionieren und zu sichern. Im Mittelteil der Unterseite der Aussparung 22a ist eine Einführöffnung 22b ausgebildet, durch welche die Schiebestangen 25 und 26 passen, um die Auflage 13 aufwärts zu heben.
Die Schiebestangen 25 und 26 sind in das Innere der Vakuumkammer 2 über Durchgangslöcher eingeführt, welche nicht gezeigt sind, die an der Unterseite der Vakuumkammer 21 gegenüber des Eingangs/Ausgangs 3 und der Bearbeitungsöffnung 6 gebildet sind. Die plattenförmigen Hebeelemente 25a und 26a zum Heben der Auflagen 13 in einem stabilen Zustand durch die Einführöffnung 22b, die in dem Dreharm 22 gebildet ist, sind an den fernen Enden der Schiebestangen 25 und 26 angebracht.
Diese vertikalen Schiebestangen 25 und 26 sind zum vertikalen Hin- und Herbewegen durch einen Antrieb, der mit einer Steuerung versehen ist, welche nicht gezeigt ist, wie durch den Pfeil K in Fig. 14 gezeigt, ausgebildet. Wenn die fernen Enden der Dreharme 22 gegenüber dem Platteneingang/-ausgang 3 bzw. der Plattenbearbeitungsöffnung 6 sind, werden die Schiebestangen 25, 26 durch den Antrieb herausgestreckt, um die Hebeelemente 25a und 26a zur Anlage an der Unterseite der Auflagen 13 durch die Einführöffnung 22b zu bringen. Wenn die Schiebestangen 25 und 26 weiter angehoben werden, wird die Auflage 13 weiter angehoben, bis der Rand der Oberseite der Auflagen 13 gegen den Rand der Öffnung des Platteneingangs/- ausgangs 3 und den der Plattenbearbeitungsöffnung 6 anstößt. Da ein Dichtungselement 13b, wie z. B. ein O-Ring, an dem Rand der Oberseite jeder Auflage 13 vorgesehen ist, kann ein luftdichter Zustand in dem Inneren der Vakuumkammer 21 und der Zerstäubungsstation 4 gehalten werden.
Andere Elemente, als die, die oben beschrieben wurden, sind die selben, wie die in der vorhergehenden Ausführungsform, und die Beschreibung derselben wird der Einfachheit halber weggelassen.
Da mit dem oben beschriebenen Gerät zur Herstellung optischer Platten der Transfer der Disk-Basisplatte zwischen dem Platteneingang/-ausgang 3 und der Plattenbearbeitungsöffnung 6 durch einen einzigen Dreharm 22 mit einer kleinen Winkelablenkung durchgeführt wird, kann die Vakuumkammer 21 weiter in ihrer Größe und in ihrem Fassungsvermögen reduziert werden. Der Raumbedarf verringert sich, die Größe der Vakuumpumpe verkleinert sich und das erstrebte Vakuum kann augenblicklich erreicht werden. Da ein einziger Dreharm 22 gebraucht wird, und die Leitung 24 in einer Position vorgesehen ist, die nicht durch die Leitung 24 [den Dreharm 22] abgeblockt wird, können Fluktuationen des Vakuums innerhalb der Vakuumkammer 21 beseitigt werden.
Der Prozeß der Bearbeitung der optischen Platte durch das oben beschriebene Gerät wird nun erläutert.
Wie in Fig. 16 gezeigt, wird zuerst die Schiebestange 25, die für den Platteneingang/- ausgang 3 vorgesehen ist, wie durch den Pfeil M gezeigt, herausgestreckt, wodurch die Auflage 13, welche auf dem Dreharm 22 plaziert ist, aufwärts gehoben wird, um so den Platteneingang/-ausgang 3 durch die Auflage 13 zu schließen. Der Deckel 5 wird von der Vakuumkammer 21 abgenommen um die Oberseite der Auflage 13 durch den Eingang/Ausgang 3 freizulegen. Die Disk-Basisplatte D&sub4; wird auf der Auflage 13 plaziert und positioniert.
Wie in Fig. 17 gezeigt, wird dann der Deckel 5 aufgesetzt, um den Platteneingang/- ausgang 3 zu schließen und zur selben Zeit wird die Vakuumpumpe zur Erlangung des vorgegebenen Vakuums von beispielsweise 0,7 Pa (5x10&supmin;³ Torr) innerhalb der Vakuumkammer 21 aktiviert.
Da die Vakuumkammer 21 der vorliegenden Ausführungsform in ihrem Fassungsvermögen signifikant reduziert ist, kann der erstrebte Grad an Vakuum augenblicklich erreicht werden. Beispielsweise ist die Zeit, die benötigt wird, um das angestrebte Vakuum zu erlangen, nicht länger als eine Sekunde.
Die Schiebestange 25 wird dann, wie durch den Pfeil N in Fig. 17 gezeigt, entgegen der Seite, an der die Vakuumpumpe vorgesehen ist, abgesenkt, wodurch die Auflage 13 herabsenkt wird bis die Auflage 13 auf dem fernen Ende des Dreharms 22 plaziert ist.
Wenn die Auflage 13 auf dem fernen Ende des Dreharms 22 plaziert ist, wird der Arm 22, wie durch den Pfeil L&sub1; in Fig. 15 gezeigt, zu der Zerstäubungsstation 4 gedreht. Die Disk-Basisplatte D&sub4;, welche auf der Auflage 13 plaziert ist, ist nun unterhalb der Plattenbearbeitungsöffnung 6 positioniert, wie in Fig. 18 gezeigt.
Wenn die Auflage 13 positioniert ist, wird die Schiebestange 26, die unterhalb der Auflage 13 vorgesehen ist, wie durch den Pfeil O in Fig. 19 gezeigt, herausgestreckt, um die Auflage 13 anzuheben zum Verschließen der Bearbeitungsöffnung 6 durch die Auflage 13. Die Disk-Basisplatte D&sub4; liegt über der Bearbeitungsöffnung 6 gegenüber der Zerstäubungsstation 4.
Der Zerstäubungsprozeß für die Disk-Basisplatte D&sub4; wird begonnen. Der Betriebsschritt kommt beispielsweise innerhalb von nur zwei Sekunden zum Abschluß.
Bei Abschluß des Zerstäubungsprozesses wird die Schiebestange 26 zur Seite, an der die Vakuumpumpe vorgesehen ist, abgesenkt, wie durch den Pfeil P in Fig. 20 gezeigt, bis die Auflage 13 auf dem fernen Ende des Dreharms 22 plaziert ist.
Wenn die Auflage 13 auf dem fernen Ende des Dreharms 22 plaziert ist, wird der Dreharm 22 zu dem Platteneingang/-ausgang 3, wie durch den Pfeil L&sub2; in Fig. 15 gezeigt, gedreht. Die Auflage 13, welche die Disk-Basisplatte D&sub4; stützt, und auf welcher ein dünner Aluminiumfilm gebildet worden ist, wird unterhalb des Platteneingangs/-ausgangs 3 wie in Fig. 21 gezeigt positioniert.
Wenn die Auflagen 13 in der oben beschriebenen Art und Weise positioniert sind, wird die Schiebestange 25 herausgestreckt, wie durch den Pfeil Q in Fig. 22 gezeigt ist, um die Auflage 13 anzuheben zum Schließen des Platteneingangs/-ausgangs 3 durch die Auflage 13.
Der Deckel 5 wird von der Vakuumkammer 21 abgenommen, und die auf der Auflage 13 plazierte Disk-Basisplatte D&sub4; wird durch den Platteneingang/-ausgang 3 aus der Vakuumkammer herausgenommen, während eine neue Disk-Basisplatte D&sub5; auf der Oberseite der Auflage 13 plaziert und positioniert wird.
Der oben beschriebene Prozeß wird sequentiell wiederholt, um die Disk-Basisplatte kontinuierlich durch Zerstäuben zu beschichten (zu "sputtern").
Falls eine optische Platte unter Verwendung des Geräts zur Herstellung der optischen Platte gemäß der vorliegenden Ausführungsform hergestellt wird, kann, da die Vakuumkammer 21 extrem klein ist, die Zeit, die für die anderen Betriebsschritte als die Zerstäubung notwendig ist, verkürzt werden durch signifikante Reduzierung der Zykluszeit vom Laden der Disk-Basisplatte bis zu deren Herausnehmen aus dem Gerät. Als ein Resultat kann die Produktionsmenge pro Zeiteinheit und folglich die Produktionseffektivitat signifikant erhöht werden.
Eine Ausführungsform eines Zerstäubungssystems, welches zwei oder mehrere nebeneinanderliegende Geräte zur Herstellung einer optischen Platte, gemäß irgendeiner der vorhergehenden Ausführungsformen enthält, zum Ausführen irgendeines Zerstäubungsbetriebes durch ausnutzen der Ruhe-Zeiten zwischen den Zerstaubungsbetrieben jedes der Geräte zur Herstellung einer optischen Platte, wird im folgenden erläutert.
In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Geräte zur Herstellung einer optischen Platte gemäß der vorhergehenden zweiten Ausführungsform nebeneinander angeordnet.
Und zwar ist das Zerstäubungssystem so aufgebaut, daß zwei Geräte 27 und 28 zur Herstellung optischer Platten wie in Fig. 23 und 24 gezeigt, nebeneinander angeordnet sind, so daß während des Zeitintervalls das sich nach dem Ende der Zerstäubung und vor dem Beginn der nächsten Zerstäubung in dem Gerät 27 ergibt, eine Zerstäubung in dem verbleibenden (anderen) Gerät 28 ausgeführt wird.
Der Betrieb wird mit Bezug zu dem in Fig. 25(a) gezeigten Zeitdiagramm erläutert. In Verbindung mit dem Zeitdiagramm werden der Evakuierungsgrad und der Zerstäubungsablauf in jedem Gerät in den Fig. 25(b) bzw. 25(c) gezeigt.
Als erstes wird in dem einen 27 der Geräte die Vakuumpumpe aktiviert, um einen vorhergegebenen Evakuierungsgrad in der Vakuumkammer 21 zu erreichen (siehe Fig. 17). Dieser Betrieb wird innerhalb eines Zeitintervalls ausgeführt, das durch den Pfeil a in Fig. 25(a) gezeigt ist.
Die Schiebestange 25 an dem Platteneingang/-ausgang 3 wird dann zu der Seite, an der die Vakuumpumpe vorgesehen ist, abgesenkt, und die Auflage 13 wird auf dem fernen Ende des Dreharms 22 plaziert (siehe Fig. 17). Dieser Betrieb wird innerhalb eines Zeitintervalls ausgeführt, welches durch einen Pfeil b in Fig. 25(a) dargestellt ist.
Der Dreharm 22 wird dann zu der Zerstäubungsstation 4 gedreht und die Disk- Basisplatte D&sub4; wird unterha]b der Plattenbearbeitungsöffnung 6 plaziert (siehe Fig. 18). Dieser Betrieb wird innerhalb eines Zeitintervalls ausgeführt, das durch den Pfeil c in Fig. 25(a) dargestellt ist.
Die Schiebestange 26 auf der Seite der Plattenbearbeitungsöffnung 6 wird dann zum Anheben der Auflage 13 herausgestreckt, um dadurch die Plattenbearbeitungsöffnung 6 zu schließen (siehe Fig. 19). Diese Operation wird innerhalb eines Zeitintervalls ausgeführt, welches durch den Pfeil d in Fig. 25(a) dargestellt ist.
Während dieses Zeitintervalls wird der Zeitpunkt, an dem der erstrebte Evakuierungsgrad erreicht ist nachgewiesen, und zwar an dem in Fig. 25(b) gezeigten Mittelpunkt A, und gleichzeitig wird die Leistungsquelle (Stromversorgung) für die Zerstäubung eingeschaltet, wie in Fig. 25(c) gezeigt, um eine vorherbestimmte Spannung zu halten.
Der Zerstäubungsbetrieb für die Disk-Basisplatte D&sub4; wird dann auf die Disk-Basisplatte D&sub4; ausgeübt (siehe Fig. 19). Dieser Betrieb wird innerhalb eines Zeitintervalls ausgeführt, das durch den Pfeil e in Fig. 25(a) gezeigt ist.
Nach Abschluß des Zerstäubungsbetriebs wird die Leistungsquelle für die Zerstäubung auf eine geringere Spannung heruntergeschaltet.
Die Schiebestange 26 auf der Seite der Plattenbearbeitungsöffnung 6 wird zu der Seite abgesenkt, an der die Vakuumpumpe vorgesehen ist, und die Auflage 13 wird auf dem fernen Ende des Dreharms 22 plaziert (siehe Fig. 22). Dieser Betrieb wird während eines Zeitintervalls ausgeführt, welches durch den Pfeil f in Fig. 25(a) gezeigt ist.
Der Dreharm 22 wird dann zu dem Platteneingang/-ausgang 3 gedreht und die zerstäubungsbeschichtete Disk-Basisplatte D&sub4; wird unterhalb des Platteneingangs/- ausgangs 3 positioniert (siehe Fig. 21). Dieser Betrieb wird während eines Zeitintervalls ausgeführt, welches durch den Pfeil g in Fig. 25(a) gezeigt ist.
Die Schiebestange 25 auf der Seite des Platteneingangs/-ausgangs 3 wird herausgestreckt, um die Auflage 13 anzuheben und dadurch den Platteneingang/- ausgang 3 zu schließen (siehe Fig. 22). Dieser Betrieb wird während eines Zeitintervalls ausgeführt, welches durch den Pfeil h in Fig. 25(a) gezeigt ist.
Zum Schluß wird der Deckel 5 von der Vakuumkammer 21 abgenommen, und die Disk-Basisplatte 4 wird aus der Vakuumkammer 21 herausgenommen (siehe Fig. 22). Dieser Betrieb wird innerhalb eines Zeitintervalls ausgeführt, welches durch den Pfeil i in Fig. 25(a) gezeigt ist.
In dem anderen Gerät 28 wird die oben beschrieben Operation wiederholt ausgeführt. Gestartet wird mit dem Betrieb nachdem die Zerstäubung in dem Gerät 27 beendet ist, und zwar mit dem Betrieb des Verschiebens der Schiebestange 26 auf der Seite der Plattenbearbeitungsöffnung 6 zu der Seite, an der die Vakuumpumpe vorgesehen ist und der Plazierung der Auflage 13 auf dem fernen Ende des Dreharms 22 (der Betrieb wird durch den Pfeil f in Fig. 22(a) dargestellt).
Während der Zeit nach Beendigung der vorhergehenden Zerstäubung und vor dem Beginn des nächsten Zerstäubungsbetriebs, wird in dem Gerät 28 der Betrieb der Vorbereitung für die Zerstäubung abgeschlossen, und zwar wird der durch den Mittelpunkt B in Fig. 25(b) gezeigte Zeitpunkt nachgewiesen und gleichzeitig wird die Leistungsquelle für die Zerstäubung eingeschaltet, wie in Fig. 25(c) gezeigt, um eine vorgegebene Spannung zu halten. Der Zerstäubungsbetrieb wird während dieser Zeit ausgeführt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Zerstäubungsbetrieb während einer Zeit ausgeführt, in der die durch das Gerät 27 zerstäubungsbeschichtete Disk-Basisplatte D&sub4; zu dem Platteneingang/-ausgang 3 transportiert wird. Da jedoch der Zerstäubungsbetrieb in dem Gerät 28 nur während der Zeit nach Beendigung der Zerstäubung in dem einen 27 der Geräte und vor dem Start der nächsten Zerstäubung ausgeführt werden braucht, kann der Zerstäubungsbetrieb in dem Gerät 28 simultan mit dem Ende des Zerstäubungsbetriebs in dem Gerät 27 ausgeführt werden.
Bei der Ausführung des Zerstäubungsbetriebs in irgendeiner Art und Weise, durch Ausnutzung der Ruhe-Zeit zwischen den Zerstäubungsbetrieben der Geräte 27 und 28, können die Einrichtungen, die die Geräte 27 und 28 gemeinsam haben, wie die Leistungsquelle für die Zerstäubung oder das Vakuummeßgerät in beiden Geräten benutzt werden, solange sie nicht gleichzeitig von beiden Geräten gebraucht werden müssen. Zusätzlich können mit der oben beschriebenen Anordnung der Geräte 27 und 28 die Größe und die Produktionskosten weiter reduziert werden, wobei sie separat voneinander betrieben werden können, derart, daß sogar dann, wenn eines der Geräte Probleme hat oder kurz für Wartungsarbeiten angehalten werden muß, die Produktion ohne Unterbrechung des Produktionsablaufs weitergeführt werden kann. Bei der Ausführung des Zerstäubungsbetriebs durch die beiden Geräte 27 und 28, welche nebeneinander angeordnet sind, kann die Produktionsmenge pro Zeiteinheit signifikant erhöht werden. Z. B. ist bei dem Gebrauch eines einzelnen Gerätes die Zykluszeit von sechs Sekunden notwendig von dem Einsetzen der Disk-Basisplatte bei dem Platteneingang/-ausgang 3 bis zur Herausnahme aus dem Gerät, wobei jede Platte durch das vorliegende System in drei Sekunden bearbeitet werden kann.
Obwohl in dem vorliegenden System zwei Geräte in Nebeneinanderstellung gebraucht werden, können auch drei, vier oder mehr Geräte in Nebeneinanderstellung zum Ausführen der Zerstäubung der Disk-Basisplatten in irgendeiner Art und Weise plaziert sein, solange der Zerstäubungsbetrieb, der durch eines der Geräte ausgeführt wird, nicht mit dem Betrieb, der durch ein anderes Gerät ausgeführt wird, überlappt. Obwohl das Gerät zur Herstellung optischer Platten der zweiten Ausführungsform nebeneinander plaziert sind, können im übrigen die Geräte zur Herstellung optischer Platten der ersten Ausführungsform auch in Nebeneinanderstellung plaziert werden mit den gleichen Effekten.

Industrielle Anwendbarkeit

Mit dem Zerstäubungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Material, welches durch Zerstäubung bearbeitet wird, zwischen dem Einlaß und der Zerstäubungsstation einer Vakuumkammer durch einen Dreharm oder durch Dreharme, welche(r) in der Vakuumkammer vorgesehen sind (ist), transportiert, so daß die Anzahl der Disk-Basisplatten, die sich innerhalb der Vakuumkammer befinden, mit der Anzahl der Dreharme korrespondiert.
Somit kann durch den Gebrauch einiger Dreharme das Fassungsvermögen der Vakuumkammer, wie auch die Größe der Vakuumpumpe, reduziert werden, um die Größe des Gerätes zu reduzieren. Durch den Gebrauch eines Dreharms oder der Dreharme als Transportvorrichtung des durch Zerstäubung zu bearbeitenden Materials, kann die Konstruktion des Gerätes vereinfacht werden, wodurch die Produktion und die Wartung erleichtert werden.
Bei der Herstellung der optischen Platte durch die Verwendung des Zerstäubungsgerätes kann die Produktionsmenge pro Zeiteinheit unter Verbesserung der Produktionseffizienz erhöht werden.
Da bei dem Zerstäubungssystem gemaß der vorliegenden Erfindung zwei oder mehr Geräte, die in ihrer Größe gemäß der vorliegenden Erfindung reduziert sind, in Nebeneinanderstellung plaziert werden und der Zerstäubungsbetrieb in einem der Geräte während einer Zeit nach der Beendigung der Zerstäubung und vor dem Beginn der nächsten Zerstäubung ausgeführt wird, kann die den Geräten gemeinsame Ausrüstung benutzt werden, um die Produktionskosten des Systems zu reduzieren. Die Produktionsmenge pro Zeiteinheit kann um einige Male erhöht werden, als wenn das einzelne Gerät benutzt wird mit weiteren Verbesserungen der Produktionseffizienz.
Auch können in dem Zerstäubungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung die entsprechenden Geräte unabhängig betrieben werden, so daß sogar wenn der Betrieb eines der Geräte gemäß einer Fehlfunktion oder zur Wartung ausfällt, das verbleibende Gerät in Betrieb bleiben kann, so daß ein wirksames Sicherheitssystem realisiert werden kann.

Claims

1. Zerstäubungsgerät, mit

einer eine Öffnung (3) zum Eintritt und Austritt eines durch Zerstäubung (Sputtern) zu verarbeitenden Materials aufweisenden Vakuumkammer (2; 21),

einer an der Vakuumkammer (2; 21) befestigten und eine Arbeitsöffnung (6) zu der Vakuumkammer aufweisenden Zerstäubungseinheit (4),

einer Transportvorrichtung (11, 12; 17, 18; 19, 23) zum Transport innerhalb der Vakuumkammer (2; 21) des Materials zwischen der Öffnung (3) und der Arbeitsöffnung (6) und mit wenigstens einer zum Tragen des Materials ausgebildeten Auflage (13,14), wobei die oder jede Auflage (13, 14) zum Zusammenwirken mit einer Hebevorrichtung (15, 16; 27, 26) zum Anheben oder Absenken der Auflage in die Öffnung (3) oder die Arbeitsöffnung (6) der Zerstäubungseinheit (4) ausgebildet ist, wobei die oder jede Auflage zum Schließen der Öffnung (3) bzw. der Arbeitsöffnung (6) der Zerstäubungseinheit ausgebildet ist, falls die Auflage durch die Hebevorrichtung angehoben ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung desweiteren für die oder jede Auflage einen Dreharm (9, 10; 22) aufweist, welcher in der Vakuumkammer vorgesehen ist und welcher an einem freien Ende die Auflage (13, 14) entfernbar trägt, wobei der Transport des Materials zwischen der Öffnung (3) und der Arbeitsöffnung (6) der Zerstäubungseinheit (4) durch eine Drehbewegung des Dreharms bewerkstelligt wird.

2. Zerstäubungsgerät gemäß Anspruch 1, bei dem die Öffnung (3) durch die Auflage (13, 14) verschlossen ist, falls ein Materialwechsel an dem Gerät vorgenommen werden soll.

3. Zerstäubungsgerät gemäß Anspruch 1, bei dem die Arbeitsöffnung (6) der Zerstäubungseinheit (4) durch die Auflage (13, 14) verschlossen ist, falls in dem Gerät eine Zerstäubung des Materials vorgenommen werden soll.

4. Zerstäubungsgerät gemäß Anspruch 1, bei dem in der Vakuumkammer ein erster und ein zweiter Dreharm (9, 10) vorgesehen ist.

5. Zerstäubungsgerät gemäß Anspruch 4, bei dem der erste und der zweite Dreharm (9, 10) so angeordnet sind, daß, falls das freie Ende des einen Dreharms bei der Öffnung (3) ist, das freie Ende des anderen Dreharms bei der Arbeitsöffnung (6) der Zerstäubungseinheit (4) ist.

6. Zerstäubungsgerät gemäß Anspruch 5, bei dem jede der Auflagen (13, 14) jeweils abnehmbar auf seinem Dreharm (9, 10) befestigt ist.

7. Zerstäubungsgerät gemäß Anspruch 5, bei dem die Hebevorrichtung (15, 16; 25, 26) zum Anheben oder Absenken der Auflage (13, 14) für sowohl den ersten als auch den zweiten Dreharms (9, 10) vorgesehen ist, falls die Dreharme an der Öffnung (3) bzw. der Arbeitsöffnung (6) der Zerstäubungseinheit (4) sind.

8. Zerstäubungsgerät gemäß Anspruch 7, bei dem die Auflagen (13, 14) des ersten und zweiten Dreharms (9, 10) zum Verschließen der Öffnung (3) bzw. der Arbeitsöffnung (6) der Zerstäubungseinheit (4) ausgebildet sind, falls die Auflagen durch die Hebevorrichtung (15, 16; 25, 26) sich in einer angehobenen Position befinden.

9. Zerstäubungsgerät gemäß Anspruch 4, bei dem die Öffnung (3) und die Arbeitsöffnung (6) durch ihre jeweiligen Auflagen (13, 14) verschlossen sind in einer Arbeitskonfiguration zum Austausch des Materials bzw. zum Zerstäuben des Materials, was an der Öffnung (3) bzw. an der Zerstäubungseinheit (4) durchgeführt wird.

10. Zerstäubungsgerät gemäß Anspruch 4, bei dem der erste und der zweite Dreharm (9, 10) auf derselben Achse (19) montiert sind.

11. Zerstäubungsystem, welches zwei oder mehrere nebeneinander angeordnete Zerstäubungsgeräte jedes vom Typ, wie er in einem der Ansprüche 1 bis 10 definiert ist, aufweist, wobei das System so angeordnet ist, daß, falls einer der Zerstäubungsgeräte keine Zerstäubung ausführt, das/die verbleibende(n) Gerät(e) die Zerstäubung ausführt/ausführen.

12. Zerstäubungssystem gemäß Anspruch 11, bei dem das System so angeordnet ist, daß das Zerstäuben durch eines der Geräte während einer Zeit zwischen der Ausführung aufeinanderfolgender Zerstäubungen des/der verbleibenden Zerstäubungsgeräte(s) ausgeführt wird.

13. Zerstäubungssystem gemäß Anspruch 12, bei dem das System so angeordnet ist, daß die Zerstäubung durch eines der Geräte während einer Zeit ausgeführt wird, in der das durch Zerstäubung eines der Geräte verarbeitete Material zu der Öffnung (3) transportiert wird.