基片支承装置及包含该基片支承装置的溅射设备的制作方法

专利名称：基片支承装置及包含该基片支承装置的溅射设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基片支承装置及溅射设备。更具体来说，本发 明涉及一种基片支承装置以及一种包含设置在真空室中的这种基片 支承装置的溅射设备，所述基片支承装置以这种方式支承基片，使 得所述基片在真空室内与溅射靶相对，以便通过溅射在所述基片上 形成涂膜。
背景技术：
通常所知的装饰品都具有所谓金属装饰，该金属装饰在由树脂 模制件或类似物构成的基片表面上(设计表面)提供看上去像金属 的表面。作为真的金属品的替代物，这些装饰品被广泛用作例如各 种产品和物件(诸如汽车内饰件、家具、建材、家用电器和移动电 子设备)的蒙皮材料、部件等等。
通常所知的溅射(溅射方法)是一种在生产这些装饰品时采用 的用于在基片表面上提供金属装饰的方法。众所周知，溅射方法的 执行过程如下。在賊射设备的真空室内，将基片设置成与由薄膜沉 积材料制成的溅射靶相对，并且它们之间隔开预定距离。在此条件 下，诸如惰性气体离子的高能粒子撞击溅射靶，以使溅射粒子(例 如靶材的组成原子和离子)从溅射靶中飞出(发射)。然后，所述 溅射粒子附着并沉积到基片表面上以形成涂膜，该涂膜由与组成溅 射靶的材料相同的材料制成的金属膜构成。与使用金属涂层、金属 电镀或类似的其它装饰方法相比，根据溅射方法形成在基片上的涂膜具有非常小的厚度和足够强的附着性。相应地，所述溅射方法能 够提供具有高品质和高耐用性的装饰品。
上述賊射方法通常使用一种賊射设备，在该'践射设备中，用于 以可拆卸和在位置上固定的方式支承所述基片的支承装置布置在真 空室内。所述基片由布置在所述真空室内的支承装置支承，使得所 述基片与溅射草巴相对，彼此间隔预定距离，然后执行賊射。
在通过上述的传统支承装置支承基片的条件下，当通过溅射在 所述基片上制作装饰时，溅射粒子从所述溅射靶喷射出并沿所述基 片和溅射靶的相对方向或沿着与该相对方向对角交叉的方向行进， 无论賊射粒子的行进方向如何，其都能足量到达与溅射靶相对的基 片表面并稳定地附着和沉积到基片表面上。因此，在与溅射靶相对 的基片表面上形成均匀并足够厚的涂膜。
然而，在上述的传统方法中，賊射粒子不能附着到和所述与溅 射靶相对的基片表面相反的基片表面上。因此，不可能一次在基片 的两个表面(与溅射靶相对的表面和另一个表面)上同时形成涂膜。
此外，沿与濺射耙和基片的相对方向对角交叉的方向行进的賊 射粒子中，只有 一 小部分粒子附着并沉积到位于与基片的同溅射靶 相对的表面相邻的侧表面上，特别是其中与基片的同溅射靶相对的 表面垂直的侧表面上。因此，很难充分保证在所述侧表面上形成的 涂膜的厚度。
并且，到那些侧表面的溅射粒子的入射角非常小。因此，由于 所谓的自阴影效应，賊射粒子不是以层的形式沉积而是以柱状形式 沉积。相应地，会发生诸如涂膜的厚度不均匀或涂膜对基片的附着 性减小等缺陷。而且，如果在涂膜和基片之间没有形成底涂层，当 在涂膜的与基片 一侧相对的侧上形成顶涂层时，该顶涂层中包含的 成分(例如一种有机溶剂，如稀释剂)通过在涂膜的较薄部分中产 生的小孔或类似物与基片接触。从而可能会造成可能使基片腐蚀等 质量恶化的风险。
例如，在JP-A-05-320893和JP-A-05-51740中提出一种技术,在该技术中，基片被布置在真空室内并可绕轴转动地被支承，随着绕 轴的转动，除了与溅射耙材相对的基片表面之外的 一 部分基片被设 置成与溅射靶成角度相对或与溅射靶平行。"与溅射靶成角度相对 或与溅射靶平行"这一表述意指基片的预定的表面被设置成相对于 溅射靶发射溅射粒子的表面形成0度到小于90度的角度的状态。该 表述在下文中以相同含义使用。然而，在上述的技术中，与溅射靶 成角度相对或与溅射靶平行的基片表面被限定为特定的表面。因此， 该技术并不允许所有的基片表面被设置成与溅射靶成角度相对或与 賊射耙平行。相应地，肯定不能解决上述所有问题。

发明内容
本发明是在上述的情形下做出的。本发明的一个目的是提供一 种在真空室中支承基片以执行溅射的基片支承装置，其中，所述基 片能够以这种方式被支承，即基片待形成涂膜的整个表面与溅射靶 成角度相对或与溅射靶平行。从而通过溅射在基片的待形成涂膜的 整个表面上能够一次形成最大程度均匀并具有必要厚度的涂膜，并 且该涂膜具有足够强的附着性和良好的品质。本发明的另 一个目的 是提供一种结构新颖的包括上述基片支承装置的溅射设备。
本发明的上述目的可以通过本发明的第一方面获得，根据第一 方面提供一种基片支承装置，其用于在真空室中支承至少 一个基片 以使基片与由沉积材料制成的溅射靶以预定的距离相对，从而通过
'减射在所述至少一个基片上形成涂膜，所述装置包括(a)支承所 述至少一个基片以使基片与賊射靶相对的至少一个支承构件，所述 至少 一个支承构件以可绕第 一转动轴和第二转动轴转动的方式设置 在真空室内，所述第一转动轴沿与所述至少一个基片和所述溅射靶 彼此相对的方向垂直的第一方向延伸，所述第二转动轴沿与所述第 一方向和所述至少一个基片与所述溅射靶彼此相对的方向都垂直的 第二方向延伸，每个所述至少一个支承构件具有第二转动轴；(b) 第一驱动机构，其包括第一驱动单元，该第一驱动单元产生预定的旋转驱动力以绕第 一 转动轴可转动地驱动所述至少 一 个支承构件； 和(c)第二驱动机构，其包括第二驱动单元，该第二驱动单元产生 预定的旋转驱动力以绕第二转动轴可转动地驱动所述至少一个支承构件。
"与相对方向垂直"和"与所述相对方向和第一方向都垂直" 的表述包括相对于所述相对方向和第一方向的角度稍微大于或稍微
小于90度。也就是说，该表述分别意为"基本上与所述相对方向垂 直"和"基本上与所述相对方向和第一方向都垂直"。下文中，这 些表述的意思与上述相同。另外，"转动"不仅包括单向转动，而 且还包括往复转动和往复回转。下文中，"转动"的意思与上述相同。
根据本发明的 一 个优选方面，所述至少 一 个支承构件包括多个 支承构件，该多个支承构件在真空室内沿第 一 方向彼此相邻且紧密 地设置并与所述溅射靶相对，并且，其中，彼此相邻的多个支承构 件通过所述第二驱动机构绕各自的第二转动轴在相互相对的方向上转动。
根据本发明的 一 个优选方面，所述至少 一 个支承构件包括多个 支承构件，该多个支承构件在真空室内沿第二方向彼此相邻且紧密 地设置并与所述賊射靶相对，并且，其中，彼此相邻的多个支承构 件通过所述第一驱动机构绕第一转动轴在相互相对的方向上转动。
根据本发明的一个优选方面，所述至少一个支承构件绕所述第一 转动轴和第二转动轴的至少一个以可转动方式设置在所述真空室 中，并且，其中，在由所述至少一个支承构件支承的所述至少一个 基片的至少一个表面上形成涂膜的过程中，所述至少一个支承构件 由所述第 一驱动机构和第二驱动机构的至少一个持续转动多次。
根据本发明的 一个优选方面，所述至少 一个支承构件以绕所述 第一转动轴和第二转动轴的至少一个可转动的方式设置在所述真空
室中，以使其由所述第一驱动机构和所述第二驱动机构的至少一个 转动，并且，其中，所述基片支承装置还包括调整机构，以将所述至少一个支承构件的转动量增加或减小(即控制)到任何期望值。
根据本发明的 一 个优选方面，所述至少 一 个支承构件包括多个 支承构件，该多个支承构件以可移置的方式设置在真空室中，并且， 其中，所述基片支承装置还包括位置改变单元，该位置改变单元用 来改变所述多个支承构件的位置以使所述多个支承构件的每个轮流 位于与所述溅射靶相对的位置处。
根据本发明的 一 个优选方面，所述多个支承构件绕第三转动轴 以可转动的方式设置以使所述多个支承构件的每个随着转动轮流位 于与所述賊射耙在水平方向相对的位置，所述第三转动轴沿竖直方 向延伸，并且，其中，所述位置改变单元包括第三驱动机构和控制 机构，该第三驱动机构包括第三驱动单元，所述第三驱动单元产生 预定的旋转驱动力以绕所述第三转动轴可转动地驱动所述多个支承 构件，所述控制机构用于控制第三驱动单元的旋转驱动，以使第三 驱动单元的旋转驱动在每次所述多个支承构件的每个随多个支承构 件的转动轮流位于与溅射靶相对的位置时暂停。
根据本发明的一个优选方面，所述第一驱动单元和第二驱动单 元包括相同的驱动单元。
另外，上述本发明的另一个目的涉及根据本发明可获得的溅射 设备，根据另一目的提供一种溅射设备，该溅射设备包括由沉积材 料制成的溅射靶和设置在真空室中以预定距离的间隔与所述溅射耙 材彼此相对的至少一个基片，该溅射设备用于通过溅射在至少一个 基片上形成由构成所述溅射靶的沉积材料制成的涂膜，其中，在真 空室中设有根据上述基片支承装置及其优选方面的任一所述的基片 支承装置以支承所述至少一个基片。
因此，根据本发明的基片支承装置，当所述基片被所述支承构 件支承时，所述基片可以位于真空室内以使所述基片以预定距离的 间隔与賊射靶相对。
此外，所述第一驱动机构允许所述支承构件绕第一转动轴转动， 从而由所述支承构件支承的基片能够绕第一转动轴转动。因此，基片的侧表面能够与所述溅射靶相对(即，与所述溅射靶呈角度相对 或与其平行)。所述侧表面包括位于所述第二方向上的表面(在所 述第二方向上的第一侧面和第二侧面)，所述第二方向与第一转动
轴延伸的第一方向垂直并且与所述基片和溅射靶相对的方向垂直。 另外，当所述基片从与所述溅射靶相对的位置起绕第 一 转动轴被转 过180度时，与基片的同所述溅射靶相对的表面相反的表面也能够 与所述賊射耙相对(呈角度相对或平行)。
同样，所述第二驱动机构允许所述支承构件绕第二转动轴转动， 从而由所述支承构件支承的基片能够绕第二转动轴转动。因此，位 于第一方向的相对两侧上的基片侧表面能够与所述溅射靶相对(即， 与所述賊射耙呈角度相对或与其平行)，所述第一方向与作为第二 转动轴的延伸方向的第二方向和与所述基片和溅射靶彼此相对的方 向都垂直。而且，与基片的同所述溅射靶相对的表面相反的表面也 能够与所述溅射靶相对(呈角度相对或平行)。
相应地，本发明的基片支承装置允许所述基片以这种方式被支 承，即所述基片的整个表面能够与所述溅射靶成角度相对或与所述 賊射耙平行。因此，通过賊射可以一次在待形成涂膜的所有基片表 面上确定地形成具有最大程度均匀和必要厚度的涂膜，该涂膜具有 足够强的附着性和良好的膜品质。
在根据本发明的溅射设备中，在真空室中设有具有如上所述的 极佳特性的基片支承装置。因此，通过溅射可以一次在待形成涂膜 的所有基片表面上形成具有最大程度均匀和必要厚度的涂膜，该涂 膜具有足够高的附着性和良好的膜品质。这能够提供品质更好和持 久性更加充分的装饰品。


通过阅读以下结合附图对本发明的优选实施方式的详细描述能 够更好地理解本发明的上述和其它目的、特征、优点和技术、工业重要性，其中
图1是沿图2中的线I - I截取的轴向截面的正视图，其中示出 了具有根据本发明的 一种实施方式的结构的溅射设备； 图2是沿图1中的线II-II截取的横截面图； 图3是图1的局部放大图； 图4是图2的局部放大图； 图5是图3的局部放大图6A和6B是图3的局部放大图，示出了支承构件的转动状态； 图7是与图5相应的视图，示出了在对比试验中涂膜厚度被测 量的部分，在所述对比试验中，通过根据本发明的溅射设备和通过 传统的溅射设备在基片表面上形成涂膜，然后测量所述涂膜的厚度；
和
图8是显示对比试验结果的图表，在所述对比试验中，通过本 发明的賊射设备和传统的溅射设备在基片的表面上形成涂膜，然后
测量涂膜的厚度。
具体实施例方式
为使本发明更加清楚，现参照附图对本发明的优选实施方式进
行描述。
首先参照图1和图2，其分别示出了纵截面图和横截面图，示 意性地示出了根据本发明的一种实施方式构造的溅射设备，其中， 所述賊射设备用来在汽车内饰部件的表面上形成由金属薄膜构成的 涂膜。如从图中明显看出的，本实施方式的溅射设备包括真空室10.
真空室10为具有底部的大体圆柱盒样的结构。具体来说，真空 室10包括分别具有沿竖直方向延伸的半圆柱形状的固定管状壁部分 12和可动管状壁部分14。在固定管状壁部分12和可动管状壁部分 14的上端和下端处， 一体形成有沿水平方向延伸的半碟形上底壁部 分16、 16和下底壁部分18、 18。然后，固定管状壁部分12和可动 管状壁部分14通过铰链2(M皮此连4妻。如图2中的双点划虛线和实线所示，真空室10随可动管状壁部分14绕作为转动中心的铰链20
的转动而打开或紧密闭合。
真空室10设有溅射靶22，其固定在沿所述固定管状壁部分12 的圆周表面的周向的中间部分处。溅射靶22具有纵向矩形板形状并 被设置成沿固定管状壁部分12的高度方向(竖直方向)延伸。另夕卜， 溅射靶22的发射表面21被设置成指向真空室10的中心轴线P的方 向并与沿真空室10的径向(水平方向)延伸的直线(相对于中心轴 线P的竖直线)垂直。如下面将要描述的，发射表面21由溅射靶22 在其厚度方向上的表面组成，发射表面21通过在其上辐射高能粒子 而发射溅射粒子。
在本发明中，溅射靶22由用于在作为基片的汽车内饰部件23 的表面上形成金属薄膜的材料组成。具体来说，例如，诸如铝、铜、 镍或铬等可以单独使用的金属材料或从中选择的两种或多种金属材 料制成的合金材料可以用来形成溅射靶22。另外，溅射靶22可以由 不锈钢制成。尽管附图中没有示出，但溅射靶22与用来向所述靶材 施加预定电压的能量供应装置相连接。
在固定管状壁部分12的周端部处形成有出气孔24,在固定管 状壁部分12的另一周端部处形成有进气孔26。出气管28的一端连 接到出气孔14，另一端连接到真空泵(未示出)。进气管30的一端 连接到进气孔26及气体供应装置(未示出)，其另一端供应诸如惰 性气体等反应气体。
基座32固定设置在可动管状壁部分14的下端部分。基座32上 具有转台34。转台34为圆形并通过设置在基座32内的已知的传动 机构和电机(未示出)的配合操作绕转台34的转动轴线Q转动。转 动轴线Q是沿竖直方向(上下方向)延伸的第三转动轴并与真空室 10的中心轴线P相同。
在如上所述形成的转台34上设置有四个支承装置，即，沿转台 34的周向彼此等距离间隔的第一到第四支承装置36a、 36b、 36c和 36d。如下面将要描述的，第一到第四支承装置36a-36d的每个包括四个支承板52a、 52b、 52c和52d作为支承构件，每个支承板设置 成沿竖直方向延伸，所述竖直方向与所述转台34的转动轴线Q延伸 的方向相同。支承板52a-52d的每个由支承汽车内饰部件23的纵向
矩形板组成。
通过这种方式，随着转台34绕转动轴线Q转动，第一到第四支 承装置36a-36d沿绕转动轴线Q的圆形轨道转动(旋转)，从而改 变每个支承装置在转台34上的圆周位置。由此，第一到第四支承装 置36a-36d的每个轮流位于转动轴线Q和安装在固定管状壁部分12 上的';贱射耙22之间。同时，由于支承装置36a到36d的位置随着转 台34的转动发生变化，设置在支承装置36a到36d上的支承板52 也绕转台34的转动轴线Q转动，由此所述支承装置36a到36d的每 个轮流与賊射靶22的发射表面21在水平方向上相对。
在本实施方式中，用于转动转台34的电机的旋转驱动通过作为 控制机构或设备的控制器37来控制，该控制器37设置在所述固定 管状壁部分12的外表面上。从而，从第一支承装置36a开始，第一 到第四支承装置36a到36d的每个轮流位于转台34的转动轴线Q和 安装在固定管状壁部分12上的溅射靶22之间。每次溅射装置36a 到36d的每个位于该位置并与溅射靶22的发射表面21相对时，转 台34的转动就暂停预定的时间。本实施方式中，从以上的结构清楚
另外，第三驱动机构或设备包括电机、传动机构(未示出)和转台 34,所述传动机构将电机的旋转驱动力传递到转台34。并且，位置 改变单元包括电机、传动机构、转台34和控制器37,所述电机、传 动机构和转台包含在第三驱动机构中。此处，术语"机构"与术语 "设备"的意思相同。下文中，术语"机构"也在此意义上使用。
在特别是如上所述的根据本实施方式的溅射设备中，支承汽车 内饰部件23并绕转台34的转动轴线Q转动的第一到第四支承装置 36a到36d具有传统的溅射设备不具有的特殊结构。
具体而言，如图l到3所示，每个第一到第四支承装置36a到36d包括由相对4交厚的纵向圆杆构成的第一转动轴38。第一转动轴 38沿上下方向延伸，该上下方向是与水平方向垂直的第一方向，賊 射靶22的发射表面21沿着该上下方向与所述支承板52相对，即， 第一转动轴38沿图3中的上下方向延伸。然后，在此条件下，第一 转动轴38被转动地支承在转台34的转动轴线Q和转台34外周缘之 间的大致中间部分处。在该情形中，第一到第四支承装置36a到36d 的第一转动轴38位于转台34的转动轴线Q和转台34外周缘之间的 大致中间部分处，从而它们在周向上以预定的距离彼此间隔开。由 此，如上所述，第一到第四支承装置36a到36d沿转台34的周向彼 此等距离地相互间隔开。
在转台34的设有第一到第四支承设备36a到36d的每一个的第 一转动轴的部分处，i殳有台阶型凹陷部分40。该台阶型凹陷部分40 在其上侧是打开的并具有台阶部分，其中打开侧的直径大于凹陷部 分底侧的直径。第一主动齿轮44安装在第一电机42的传动轴上， 第 一 电机42设在台阶型凹陷部分40的底部，第 一主动齿轮44与固 定在第一转动轴38的下部的第一从动齿轮46啮合。由此，随着第 一电机42被驱动，第一转动轴38被可转动地驱动。在此情形中， 例如，所述第一电机42由正向和反向(往复地)旋转步进电才几或类 似物构成，由此使第一转动轴38能够随第一电机42的正向旋转和 反向旋转而往复转动(正向^走转和反向旋转)。
在每个第一到第四支承装置36a到36d的第一转动轴38上，两 个保持杆48固定设置在比第一转动轴38的延伸方向(图3中的上 下方向)上的中间部分高出和低出预定长度的两个位置处，即，一 共设有四个保持杆。四个保持杆48从第一转动轴38沿与第一转动 轴38的延伸方向垂直的水平方向延伸预定的长度。在四个保持杆48 的每个的延伸端部处设有沿水平方向(图3中垂直于纸面的方向) 延伸的第二转动轴50 (图3中垂直于纸面的方向)，这是与第一转 动轴38的延伸方向垂直并且与溅射靶22的发射表面21和支承板52 彼此相对的方向垂直的第二方向。在所述四个保持杆48中，在保持杆48、 48的比第一转动轴38 的中间部分更高的各延伸端部处，上支承板52a和52b分别通过支 架54绕第二转动轴50可转动地(可回转地)安装，支架54沿厚度 方向设置在每个支承板的第一表面上。此外，在保持杆48、 48的比 第一转动轴38的中间部分更低的各延伸端部处，下支承板52c和52d 分别通过支架54绕第二转动轴50可转动地(可回转地)安装。
换句话说，在其中具有第一转动轴38的水平相对侧的第一侧上 (即，图3中的右侧)，上支承板52a和下支承板52c在上下方向 上以绕第二转动轴50可转动的方式彼此紧密相邻。同时，在其中具 有第一转动轴38的水平相对侧的第二侧上(即，图3中的左侧)， 上支承板52b和下支承板52d在上下方向上以绕第二转动轴50可转 动的方式彼此紧密相邻。
在如上述形成的上和下支承板52a到52d中，虽然图中没有示 出接合突起部，但在每个支承板的与设置有支架54的第一表面相对 的第二表面上一体形成有接合突起部。所述接合突起部例如具有通
过树脂弹簧或类似物而能弹性变形的爪部(未示出)。待形成金属 薄膜的汽车内饰部件23与该爪部接合，由此使所述汽车内饰部件23 由每个支承板52a到52d可拆卸地支承。
在该实施方式中，由每个支承板52a到52d支承的汽车内饰部 件23具有大体矩形盒样的结构并且其底部的外表面被称为设计表面 55。此外，位于该设计表面55的下侧和上侧的侧表面分别被称为上 侧表面56和下侧表面58,而4立于该^殳计表面55的左侧和右侧的侧 表面分别被称为左侧表面60和右侧表面62。相应地，当每个支承板 52a到52d如上所述通过转台34的转动定位成与溅射靶22相对时， 每个汽车内饰部件23由每个支承板52以这种方式被支承，即设计 表面55与賊射靶22的发射表面21在水平方向上相对。
从而，在每个第一到第四支承装置36a到36d中，四个上和下 支承板52a到52d被这样布置，使得四个支承板中的两个在上下方 向上设置在其间具有沿着水平方向的第一转动轴38的相对侧上，水平方向是与相应的保持杆的延伸方向相同的方向。另外，上支承板
52a和52b以及下支承板52c和52d分别绕第二转动轴50以这种方 式可转动地(可回转地)安装，即上支承板和下支承板的与具有接 合突起部的第二表面相对的第一表面彼此相对。随着被第一电机42 驱动的第 一转动轴38的转动，以上述方式安装在支承装置36a到36d 上的所有四个支承板52a到52d都自动地且同步地绕第一转动轴38 转动。
由此，在每个第一到第四支承装置36a到36d中，所述四个汽 车内饰部件23被设置成使得所述四个内饰部件23的每个由各上和 下支承板52a到52d支承，由此，所述内饰部件23 :帔布置成与上和 下支承板52a到52d相同的形式。另外，随同所述支承板52a到52d, 所述四个汽车内饰部件23能够自动地绕第一转动轴38转动并绕第 二转动轴50转动。如从上述的结构清楚看出的，第一驱动单元由第 一电机42构成，第一驱动机构由第一电机42、第一主动齿轮44和 第一从动齿轮46构成。应当理解，图2中示出的结构通过省去了所 有的台阶凹陷部分40、第一电机42、第一主动齿轮44和第一从动 齿轮46而简化。
在本实施方式中，使支承装置36a到36d的上和下支承板52a 到52d绕第一转动轴38自动转动的第一电机42的驱动由控制器37 控制，控制器37根据可转动地驱动转台34的电机的驱动条件来控 制电4几的驱动。
具体而言，当第一到第四支承装置36a到36d的任何一个位于 溅射靶22和转台34的转动轴线Q之间且转台34的转动暂停时，控 制器37内安装的计时机构开始计时。在时间达到预定的时间之前， 第一电机42持续正转和反转(往复转动)过预定的转角多次。然后， 当时间到达预定的时间时，第 一 电冲几42在一个方向转过半圈。此后， 在通过计时机构测量的时间达到预定的时间之前，第 一 电机42仍持 续正转和反转过预定的转角多次。然后，当时间到达预定的时间时 停止转动。通过这种方式，控制器37控制第一电机42的驱动。控制器37还可以控制第一电机42在正转和反转时的转速，由此绕第 一转动轴38转动的每个支承板52a到52d的转速能被调整到期望值。 特别地，在如上所述构造的每个第一到第四支承装置36a到36d 中具有转动机构，这是第二驱动机构，该转动机构使与所述四个保
持杆48的每个相连的各上和下支承板52a到52d绕第二转动轴50 自动转动。在本实施方式中，在安装到每个支承装置36a到36d上 的两个上支承板52a、 52b和两个下支承板52c、 52d中，以上下位 置设置在与其间具有第一转动轴38的水平相对侧的第一侧上(图3 的右侧上)的上支承板52a和下支承板52c被一个转动机构转动， 而以上下位置设置在与其间具有第 一转动轴38的水平相对侧的第二 侧上(图3的左侧上)的余下的上支承板52b和余下的下支承板52d 被另 一转动机构转动。所述两个转动机构具有相同的结构并设置在 每个支承装置36a到36d中。因此，在下文中，仅以第一支承装置 36a中设有的两个转动机构中的 一个作为举例来详细描述转动机构 的结构。
在上述的两个转动机构中，使位于水平方向的第一侧上(图3 的右侧上)的上和下支承板52a和52c相对于第一转动轴38转动的 转动机构包括位于第一转动轴38和上下支承板52a、 52c之间的转 动才几构轴64,和将转动才几构轴64的^走转驱动力传递纟合上下支7 ^反 52a和52c的两个传动才几构65a、 65b。
更具体地，转动机构轴64是比第一转动轴38更细且更短的圆 杆，其定位成平行于第一转动轴38在竖直方向(上下方向)上延伸。 在此条件下，转动机构轴64由多个支承臂66 (这里为两个支承臂 66)可转动地支承，所述多个支承臂66在第一转动轴38上的沿长 度方向的中间位置处不可转动地连接到第一转动轴38上，由此转动 ^/L构轴64可独立于第一转动轴38转动。转动^L构轴64的下端部和 连接到其下端部上的第二从动齿轮68位于设置在转台34中的台阶 凹陷部分40中。接着，第二从动齿轮68与固定到第二电机70的传 动轴上的第二主动齿轮72啮合，第二电机70作为第二驱动单元设在台阶凹陷部分40的台阶部分上。相应地，转动机构轴64由第二 电机70的驱动可转动地被驱动。简言之，作为第二驱动才几构的转动 机构包括第二电机70、第二主动齿轮72和第二从动齿轮68。
同时，两个传动^/L构65a和65b中，将4t转驱动力传递《合上支 承板52a的上传动机构65a包括圓形的转板74和导杆76，导杆76 由相对较宽和较厚的矩形板组成，如图3到5所示。
上传动机构65a的圓形转板74共轴地安装到转动机构轴64的 上端部分上，以能够与转动机构轴64 —体转动。在转板74的上表 面的外周缘处，具有穿透转板74的圓形小孔78。
同时，在转板74下方，导杆76平行于保持杆48从第一转动轴 38朝支承板52a延伸，该保持杆48的长度大于转板74的长度，但 并不够长以到达支承板52a。另外，导杆76不可转动地固定连接到 第一转动轴38上。在导杆76的朝与第一转动轴38 —侧相对的一侧 上延伸超过转板74的部分上，设有沿着导杆76的长度方向上延伸 的长孔80。
设有第一连杆82以将转板74和导杆76搭接起来。第一连杆 82呈薄板形并包括圆杆形的曲柄销84,该曲柄销84的沿着长度方 向的第 一端部一体形成在第 一连杆82的沿着厚度方向的第 一侧表面 上。在第一连杆82的另一端部处一体形成有长于曲柄销84的圆杆 形滑销86。曲柄销84可滑动地插入设在转板74中的销孔78中，滑 销86可滑动地插入到设在导杆76中的长孔80中。
根据这种设置，转板74和导杆76通过第一连杆82彼此连接。 另外，曲柄销84移位以描述由转寿反74和转动才几构轴64合成转动的 圆形轨迹，滑销86由此沿长孔80的内周表面滑动并沿长孔80的长 度方向线性往复。简言之，转板74、导杆76和第一连杆82构成了 将圓周运动转换成线性运动的曲柄机构。
如上形成的第一连杆82的滑销86贯穿导杆76的长孔80,此处 滑销86的端部从导杆76的下表面侧突出预定长度。在滑销86的端 部处设有第一回转轴88,该第一回转轴88平行于第二转动轴50延伸，平行于第一连杆82延伸的第二连杆90在第二连杆90的长度方 向的第一端部处绕第一回转轴88可转动地连接。另外，第二连杆90 的第二端部绕第二回转轴92可转动地连接以平行于第二转动50延 伸，第二回转轴92设在支承板52a的其上具有保持杆48的表面的
上端部处。
因此，随着转动机构轴64通过第二电机70的驱动沿一个方向 (在图4和图5中通过箭头X指示的顺时针方向)转动，转板74沿 与转动^L构轴64的转动方向相同的方向转动。4妄着，如图4和图5 中双点划线所示，转板74的转动使第一连杆82的滑销86和连接到 滑销86的第二连杆90沿保持杆48的延伸方向往复滑动，即，沿如 上所述的賊射耙22的发射表面21与支承板52a相对的方向(图4 和图5中箭头Y指示的方向)。
由此，在转动机构轴6 4的旋转驱动力已经被转换成沿賊射靶2 2 和支承板52a的上述相对方向的往复滑动运动的条件下，转动^L构 轴64的旋转驱动力经由上传动机构65a被传递到上支承板52a。结 果，如图4和图5的双点划线所示，上支承板52a被构造成能够绕 第二转动轴50自动地且往复地转动。
将转动才几构轴64的4t转驱动力传递给下支7fc才反52c的下传动才几 构65b包括与上述的上传动^U勾65a相同的组成构件。下传动^/L构 65b的组成构件以这样的方式被组装到支承装置36a中，即这些组成 构件相对于上传动机构65a的组成构件位置颠倒。
更加具体地描述，在下传动机构65b中，圆形转板74—体地并 可转动地固定到转动机构轴64的下部，导杆76设置在转板74上方。 另外，第一连杆82的曲柄销84和滑销86分别可滑动地插入到销孔 78和长孔80中，并分别穿透转板74和导杆76。由此，转板74和 导杆76通过第一连杆82彼此连接。而且，第二连杆90绕平行于第 二转动轴50延伸的第一回转轴88以可转动的方式连接到第一连杆 82的滑销86的端部上，该滑销86的端部插入到长孔80中并贯穿长 孔80。第二连杆90也绕平行于第二转动轴50延伸的第二回转轴92以可转动的方式连接到下支承板52c的下端部上。
由此，在旋转驱动力已经被转换成沿溅射靶22的发射表面21 和支承板52a的相对方向(在图4和图5中以箭头Y指示的方向) 的往复滑动运动的条件下，由第二电机70驱动的沿一个方向(在图 4和图5中以箭头X指示的顺时针方向)的转动机构轴64的旋转驱 动力经由下传动机构65b传递到下支承板52c。结果，随着转动机构 轴64沿一个方向的转动，上支承板52a绕第二转动轴50往复转动， 并且下支承板52c也绕第二转动轴50往复转动。
位置颠倒，但两个机构的转板74、 74中的销孔78、 78在竖直方向 上的位置是对应的。以这种方式，通过上传动机构65a和下传动机 构65b的各个转4反74随转动冲几构轴64的驱动而转动，上传动才几构 65a的第 一连杆82和第二连杆90分别运动到与下传动机构65b的第 一连杆82和第二连杆90 —致。
具体地，例如，当上传动机构65a的第一连杆82和第二连杆90 通过转动机构轴64的旋转驱动滑动到距第一转动轴38距离最远的 位置时，下传动^l构65b的第一和第二连杆82和90也滑动到距第 一转动轴38距离最远的位置。反过来，当上传动机构65a的第二连 杆90滑动到距第一转动轴38距离最近的位置时，下传动机构65b 的第二连杆90也滑动到距第一转动轴38距离最近的位置。
因此，通过转动机构轴64的旋转驱动，上支承板52a和下支承 板52c绕第二转动轴50沿彼此相对的方向往复转动。例如，如图6A 所示，当上支承板52a沿逆时针方向转动时，下支承板52c沿顺时 针方向转动。如图6B所示，当上支承板52a沿顺时针方向转动时， 下支承板52c沿逆时针方向转动。
此外，在本实施方式中，通过控制器37控制可转动地驱动转动 机构轴64的第二电机70的驱动，以使其能够与转台34的转动暂停 互锁，控制器37控制电机可转动地驱动转台34，并且控制第一电机 42可转动地驱动第一转动轴38。也就是说，只有在转台34的转动暂停且该暂停状态持续的时间内，才驱动使与溅射靶22相对的上支
承板52a和下支承板52c ( 52b和52d )往复地转动的第二电机70, 通过此，上支承板52a和下支承板52c ( 52b和52d )被持续地并往 复地转动多次。换句话说，如下面将会描述的，从开始在由上和下 支承板52a和52c ( 52b和52d )支承的与溅射耙相对的每个汽车内 饰部件23上形成涂膜到结束，上和下支承板52a和52c( 52b和52d ) 被持续并往复地转动多次。另外，第二电机70的驱动速率也可以由 控制器37控制，从而使上和下支承板52a和52c (52b和52d)的转 动速率能够被调整到期望值。
除了具有上述结构且使位于相对于第 一 转动轴3 8水平方向第一 侧(图3中的右侧)的每个上和下支承板52a和52c往复地转动的 转动机构，所述支承装置36a包括另一转动机构，该另一转动机构
第一转动轴38的相对侧相对。从而，分别位于相对于第一转动轴38 水平方向的第二侧(图3中的左侧)的上和下支承板52b和52d仅 在转台34的转动暂停持续的时间内被另 一转动机构持续地且往复地 绕第二转动轴50转动多次。另外，剩下的三个支承装置，即第二到 第四支承装置36b到36d也具有与第一支承装置36a相同的结构。
在例如通过上述本实施方式的溅射设备在汽车内饰部件23的表 面上形成金属薄膜的过程中，将会采取以下步骤。
首先，如图2中的双点划线所示，真空室10是打开的，然后， 每个汽车内饰部件23与未示出的接合突起部接合并由支承板52a到 52d支承，其中，四个支承板52a到52d设在每个第一到第四支承装 置36a到36d上。
这时，所有汽车内饰部件23的设计表面55指向与第一到第四 支承装置36a到36d的第一转动轴所在的一侧相对的一侧。所述第 一支承装置36a可以设置在溅射靶22和转台34的转动轴线Q之间。 只有安装在设在第一支承装置36a的水平方向的第一侧上的上和下 支承板52a和52c上的两个汽车内饰部件23的设计表面55被设置成与真空室10中的溅射靶22的发射表面21相对(见图1)。用来 在每个支承板52a到52d上安装汽车内饰部件23的操作是在转台34 暂停转动的情形下进行的。因此，在溅射操作即将开始时，虽然转
台34的转动被暂停，但是第一和第二电机42和70的驱动处于由控 制器37暂停的状态中。
接着，如图1和2中的实线所示，真空室10紧密密封，在此条 件下，操作未示出的真空泵以经由出气孔24和出气管28将真空室 10内的空气排出到真空室的外部，通过此，真空室内部处于具有预 定的真空度的真空状态。然后，操作气体供应装置(未示出)将例
30引进到真空室内。
在反应气体填满真空室10后，操作与设在真空室10内的溅射 靶22相连的能量供应装置为溅射靶22供应预定电压。从而，在溅 射把22的发射表面21前面产生等离子区。这引起溅射靶22的发射 表面21上的賊射现象，由此无数的溅射粒子从发射表面21被发射 出(击打出)。
在此操作中，在操作能量供应装置同时，即在溅射操作的启动 同时，控制器37内置的计时机构开始计时。因此，在第一支承装置 36a中设有的两个第二电机70中，驱动使位于与溅射靶22相对的上 和下支承板52a和52c转动的第二电机70直到由计时机构测量的时 间达到预定时间，从而使转动机构轴64转动。由此，位于与溅射靶 22的发射表面21相对的上和下支承板52a和52c绕第二转动轴线 50持续并往复转动多次。与此同时，在由计时机构测量的时间达到 预定时间之前，使第一转动轴38转动的第一电机42也沿着正反两 个方向被可转动地持续驱动通过预定的旋转角，从而使第一转动轴 38正转和反转(使轴往复转动)。由此，位于与溅射靶22的发射表 面21相对的上和下支承板52a和52c被持续地且往复地绕第一转动 轴38转动多次。
在开始操作能量供应装置到预定的时间内，由支承板52a和52c支承的两个汽车内饰部件23随同上和下支承板52a和52c也同时持 续地且往复地绕第一转动轴38和第二转动轴50转动多次。以此方 式，在每个支承板52a和52c暂停转动时，除了每个汽车内饰部件 23的设计表面55，在开始操作能量供应装置到预定时间的时间内， 与賊射靶22的发射表面21垂直的汽车内饰部件23的左和右侧表面 60和62以及上和下表面56和58通过绕第一和第二转动轴38和50 的往复转动也能够间歇地且持续地与溅射靶22的发射表面21成角 度地相对。
在此操作中，在从溅射靶22发射出(击打出)的无数溅射粒子 94中，沿与侧表面56到62和濺射靶22的发射表面21相对的方向 倾斜交叉的方向行进的粒子94和沿其相对方向行进的粒子94不仅 能够均匀且稳定地附着并沉积在设计表面55上，而且能够均匀且稳 定地附着并沉积在由上和下支承板52a和52c支承的两个汽车内饰 部件23的每个的上和下侧表面56、 58以及左和右侧表面60、 62上。 另外，每个汽车内饰部件23的往复转动允许侧表面56至62倾斜并 与賊射耙22的发射表面21相对。因此，与侧表面56至62与溅射 靶22的发射表面21垂直定位的情形相比，溅射粒子94到侧表面56 至62的入射角足够大并由此抑制了自阴影效应，从而附着到侧表面 56至62上的賊射粒子94不是以柱的形式沉积，而是以层的形式沉 积。以此方式，由金属薄膜形成的材料与溅射靶22的材料相同的涂 膜遍布在每个汽车内饰部件23的每个设计表面55、上和下侧表面 56、 58以及左和右侧表面60、 62上。
特别地，如图6A和6B所示，由上支承板52a和下支承板52c 支承的两个汽车内饰部件23分别沿彼此相反的方向往复地且同步地 转动。这种结构有效地避免了自阴影效应的问题，下面将会描述。 如果两个汽车内饰部件23沿相同方向往复地且同步地转动，由上支 承板52a支承的汽车内饰部件23到达图6A和6B中用实线指示的转 动位置，由下支承板52c支承的汽车内饰部件23到达图6A和6B中 用双点划线指示的转动位置。在这种情形下，在两个汽车内饰部件23转动的过程中会引起自阴影效应，其中，由下支承板52c支承的 汽车内饰部件23的上侧表面56(由上支承板52a支承的汽车内饰部 件23的下侧表面58 )被上支承板52a的下端部(下支承板52c的上 端部)遮挡。由此，'践射粒子94到上侧表面56 (下侧表面58)的 附着被上支承板52a的下端部(下支承板52c的上端部)阻止。
在开始操作能量供应装置之后，当控制器37中内置的计时器测 量的时间达到预定时间时，上和下支承板52a和52c的往复转动和 第一转动轴38的往复转动在图3中所示的转动位置自动暂停，同时， 第一转动轴38转过半圏。由此，支承每个在其上形成涂膜的两个汽 车内饰部件23的上和下支承板52a和52c与另外的上和下支承板52b 和52d交换位置，由此使其上还没有形成涂膜的两个汽车内饰部件 23的每个的各自设计表面55位于与溅射靶22的发射表面21相对。
此后，控制器37的计时机构恢复计时，从而使上和下支承板 52b、 52d和第一转动轴38自动往复地且持续地回转或转动，如同在 第一转动轴38转过半圈之前上和下支承板52a、 52c和第一转动轴 38回转和转动那样。然后，这种回转和转动保持持续重复多次直到 由控制器37的计时机构测量的时间到达预定时间。结果，在由上和 下支承板52b和52d支承的汽车内饰部件23的整个表面上也形成具 有最大程度均匀厚度的如金属薄膜的涂膜。
接着，在第一转动轴38转过半圈之后，当控制器37的计时器 测的时间达到预定时间时，上和下支承板52b、 52d与第一转动轴38 的往复回转和往复转动暂停。
接下来，转动转台34，当第二支承装置36b代替第一支承装置 36a位于溅射靶22和转台34的转动轴线Q之间时，转台34的转动 暂停。然后，执行与上述相同的操作以在由第二支承装置36b的四 个支承板52a到52d的每个支承的汽车内饰部件23的整个表面上形 成有金属薄膜组成的涂膜。此后，在第三支承装置36c和第四支承 装置36d分别轮流位于溅射靶22和转台34的转动轴线Q之间的条 件下，执行与上述相同的操作以在由第三和第四支承装置36c和36d的支承板52a到52d的每个支承的汽车内饰部件23的整个表面上形 成有金属薄膜组成的涂膜。
如上所述，根据本发明的溅射设备能够使多得多的溅射粒子94 以层的形式沉积在由每个第一到第四支承装置36a到36d上设有的 支承板52支承的所有汽车内饰部件23的所有设计表面55、上和下 侧表面56、 58、左和右侧表面60、 62上。相应地，所需的涂膜能够 在待形成涂膜的汽车内饰部件2 3的整个表面上以具有最大程度均匀 度和必要厚度且具有足够强的附着性的方式同时形成。
另外，通过使用根据本发明的溅射设备，由于数量巨大的溅射 粒子94以层的形式沉积，在汽车内饰部件23的表面上形成的涂膜 具有均匀的厚度。因此，例如，当在涂膜与面对汽车内饰部件23的 一侧相对的一侧上形成顶涂层时，即使在涂膜和汽车内饰部件23的 表面之间没有形成底涂层，也能够防止顶涂层中的组成部分通过涂 膜的较薄部分产生的小孔或类似物与汽车内饰部件23的表面接触从 而引起表面的腐蚀。这可以有利地提高形成在汽车内饰部件23的表 面上的涂膜的品质。
另外，在上面的溅射设备中，支承装置36a到36d的上支承板 52a、 52b和下支承板52c、 52d沿彼此相反的方向同步往复地转动。 由此，可以有效防止溅射粒子94到由下支承板52c和52d (上支承 板52a和52b)支承的每个汽车内饰部件23的上侧表面56 (下侧表 面58)上的附着受到上支承板52a的下端部(下支承板52c的上端 部)的干扰。这能更加确保防止在由上支承板52a、 52b和下支承 板52c、 52d支承的每个汽车内饰部件23的设计表面55和侧表面56 到62上形成的涂膜的厚度发生变化。
另外，在本实施方式中，在从开始通过';贱射操作在汽车内饰部 件23的表面上形成涂膜到结束的过程中，随同每个支承板52a至52d 的往复转动，每个汽车内饰部件23也持续地往复转动多次。从而， 例如，与从开始在汽车内饰部件23的表面上形成涂膜到结束的过程 中每个汽车内饰部件23只转动一次不同，不仅朝汽车内饰部件23的表面中的侧表面56至62行进的溅射粒子94,而且漂浮在汽车内 饰部件23周围空气中的溅射粒子94也足量并活跃地附着到表面56 至62上。由此，在每个侧表面56至62上形成的涂膜的厚度进一步 相等，并且，其每个厚度能够与在位于相对于溅射靶22的发射表面 21的设计表面55上形成的涂膜的厚度最大化地相等。
在本实施方式中，基于控制器37对第二电机70的驱动控制， 每个支承板52a至52d的转动速率能够被控制到期望的速率。相应 地，例如，每个支承板52a至52d的转动速率的增加会导致附着到 侧表面56至62上的溅射粒子94的量增加，而每个支承板52a至52d 的转动速率的降低会导致附着到各个侧表面56至62上的溅射粒子 94的量受到抑制。采用这种方式，能够通过调整支承板52a至52d 的转动速率将附着到各个侧表面56至62上的溅射粒子94的量调整 到期望的值。从而，不管汽车内饰部件23的侧表面56至62的面积， 形成在侧表面56至62上的涂膜都可以具有最大足量和均匀厚度。
在本实施方式中，使每个各自的支承装置36a至36d的第一侧 上的上和下支承板52a、 52c往复地转动的第二电机70与使每个各 自的支承装置36a至36d的第二侧上的上和下支承板52b、 52d往复 地转动的第二电机70独立地设置。从而，上和下支承板52a、 52c 在第一侧上的往复转动与上和下支承板52b、 52d在第二侧上的往复 转动相互独立地执行。相应地，在四个支承板52a至52d中，只有 与賊射耙22的发射表面21相对的支承汽车内饰部件23的支承板52 能够选择性地往复转动。这能够有利地降低用于形成涂膜的操作的 成本。
在本实施方式中，使各个支承板52a至52d转动的第二电机70 和使第一转动轴38转动的第一电机42由相互独立的电机构成。由 此，例如，与当第一电才几42和第二电才几70由同一个电才几构成时不 同，可以形成相互独立的用于使各个支承板52a至52d往复转动的 转动机构和用于使第一转动轴38往复转动的转动机构。由此，这些 机构可以具有相对简单的结构。在本实施方式的溅射设备中，转台34在控制器37的控制下转
动，由此使每个第一至第四支承装置36a至36d中设有的上和下支 承板52a和52c ( 52b和52d )轮流位于与溅射靶22的发射表面21 相对的位置。这使得用于在大部分汽车内饰部件23的表面上形成涂 膜的操作有序并有效。
下文中，将详细描述本发明人进行的对比试验以确认具有根据 本发明的结构的溅射设备的确能够显示出上述的出色特性。
首先，如图l和图2所示，生产和准备的溅射设备具有这样的 结构，即在四个支承装置上(也就是第一至第四支承装置36a至36d 上)设有能够绕第二转动轴50往复转动的支承板52。
然后，如图3所示，每个单个汽车内饰部件23由第一支承装置 36a的每个上和下支承板52a和52c支承。另外，两个汽车内饰部件 23的设计表面55与濺射靶22的发射表面21相对。
接着，如图6A和6B所示，随同支承板52a和52c,每个汽车 内饰部件23绕第二转动轴50沿相反方向往复转动。然后，在这些 条件下，通过与賊射靶相连的能量供应装置(未示出)向溅射靶22 供应预定电压以执行溅射操作从而在设计表面55、上和下侧表面56、 58以及左和右侧表面60、 62上形成涂膜。在这种情形下，每个支承 板52a和52c相对于竖直表面的转角被设置成土30度，并且每个支承 板52a和52c的转动速率被设置成每分钟60次(往复)。另外，根 据已知的辉光放电溅射方法，通过使用不锈钢板作为溅射靶22并使 用氩气作为反应气体进行溅射操作。
然后，如图7所示，采用已知方法在上侧表面56上的"部分A" 处、设计表面55上的"部分B"处和下侧表面58上的"部分C"处 测量形成在由上支承板52a支承的汽车内饰部件23的表面上的涂膜 厚度。接着，当把"部分B"处形成的涂膜厚度设成100%时，计算 出在"部分A"和"部分C"处形成的涂膜的厚度比例。图8示出 了结果，其中，计算值由黑色圆圈參表示。
另外，为了比较，在由每个支承板支承的汽车内饰部件被支承板固定地支承的条件下，使用不具有用于使每个支承装置的支承板 转动的结构的溅射设备通过与上述相同的溅射操作在汽车内饰部件 的表面上形成涂膜。
然后，采用已知方法在图7中所示的每个相应于"部分A"、
"部分B"和"部分C"的点处测量具有如上形成的涂膜的汽车内 饰部件的表面上形成的涂膜厚度来得到三个值。然后，比较汽车内 饰部件的表面的"部分B"处的涂膜厚度和三个测量值，所述涂层 如上所述通过使汽车内饰部件随着支承板围绕第二转动轴转动以便 执行賊射操作。具体而言，当把"部分B"处的涂膜厚度设成100% 时，计算三个测量值的比例。图8示出了计算结果。图8中，上面 得到的三个计算值用黑色方块B表示。
如从图8中的结果可以清楚看出，在随同绕第二转动轴的支承 板往复转动的同时，使用具有根据本发明的结构的溅射设备来执行 溅射操作，汽车内饰部件的上和下侧表面上形成的涂膜厚度是设计 表面上形成的涂膜厚度的大约90%，前一涂膜的厚度和后一涂膜的 厚度之间的差为大约10%的足够小的值。相反，当通过传统的溅射 设备执行賊射操作时，汽车内饰部件的上和下侧表面上形成的涂膜 厚度是设计表面上形成的涂膜厚度的大约60%，前一涂膜厚度和后 一涂膜厚度的差为大约40%的非常大的值。
很明显可以看出，不管在溅射操作时汽车内饰部件和溅射靶之 间的位置关系如何，在用具有根据本发明的结构的溅射设备形成涂 膜时，在待形成涂膜的汽车内饰部件的整个表面上会形成具有最大 限度均匀厚度的目标涂膜。
尽管详细描述了本发明的优选实施方式，但仅是出于说明的目 的，应当理解，本发明并不限于所述的实施方式的细节。
例如，在上述实施方式中，/人开始在由各个支 ia反52a到52d 支承的作为基片的汽车内饰部件23上形成涂膜到结束的过程中，支 承板52a到52d作为支承构件绕第二转动轴50被持续且往复地转动 多次。在汽车内饰部件23上形成涂膜的操作过程中，各个支承板52a到52d只能绕第二转动轴50往复转动一次，或者可以绕第二转动轴 50沿单个方向转动，或者可以绕第二转动轴50往复转动360度。
当各个支承板52a至52d绕第二转动轴50转动360度时，可以 采用已知的各种各样的转动机构中的任意 一 种作为第二驱动机构而 代替示例的转动机构。转动机构的例子包括 一转动机构，包括作 为转动机构轴64的沿竖直方向延伸的转动轴；使转动轴转动的第二 电机70;第二主动齿轮72;第二从动齿轮68;和传动机构(例如， 包括蜗轮蜗杆的组合的传动机构)，其用于将沿竖直方向延伸的转 动轴的转动转换成绕垂直于转动轴的第二转动轴50的转动，并用于
给各个支承板52a至52d。
另外，当各个支承板52a至52d绕第二转动轴线50往复转动时， 通过例如使用诸如步进电机作为正转和反转的第二电机70,可以利 用上述转动机构形成第二驱动机构。在这种情形中，既然第二电机 的转角(转动量)和转速能够通过作为调整机构的控制器37来控制， 那么也可以根据在其上形成涂膜的作为基片的汽车内饰部件23的尺 寸等将各个支承板52a至52d的转角(转动量)和转速调整到期望 值。通过这种方式，不管汽车内饰部件23的尺寸如何，可以确保在 待形成涂膜的汽车内饰部件的整个表面上形成最大程度均匀并厚度 足够且具有足够大的附着性的涂膜。另外，涂膜的厚度可以很好地 通过增加或减小各个支承构件52a至52d的转角和转速来控制。
使各个支承构件52a至52d绕第二转动轴50往复转动的第二驱 动机构可以具有如下结构，以替代包括使可往复转动地安装在各个 支承板52a至52d上的第二连杆90往复滑动的曲柄^U构的示例结构。 例如，可以采用包括通过一体转动地安装到转动机构轴64上的小齿 轮和与小齿轮啮合的齿条的结合来往复滑动第二连杆890的传动机 构的结构。不用说，可以采用任何已知的结构作为第二驱动机构的 其他替换。
在上述的实施方式中，上支承板52a( 52b)和下支承板52c( 52d )通过单个转动机构，即第二驱动机构往复转动。然而，上支承板52a (52b)和下支承板52c (52d)可以通过相互独立并分离的第二驱动 机构往复转动。从而，对于每个支承板52而言，上支承板52a(52b) 和下支承板52c (52d)的转角和转速可以相互分离地控制。结果， 即使当具有相互不同尺寸的基片(汽车内饰部件23)由支承板52 支承时，涂膜也可以更加有利更加有效地形成在每个基片的表面上。
使上述支承板52往复转动的第二驱动单元(第二电机70 )和使 第 一 转动轴3 8转动的第 一 驱动单元(第 一 电机4 2 )可以包括单个驱 动单元，从而，由于减少了部件数量，可以使成本降低。
在上述的实施方式中，四个支承装置36a至36d每个分别包括 四个支承板52a至52d。然而，支承装置36和支承板52的数量不具 体限定为4个。
在单个支承装置36包括多个支承板52时，支承板52沿第二转 动轴50的延伸方向彼此相邻布置，第二转动轴50的延伸方向垂直 于第一转动轴38的延伸方向。在这种情形下，也优选将彼此相邻的 板52布置成能够绕第一转动轴38沿彼此相反的方向转动。通过这 种方式，在执行溅射操作时，可以有利地防止自阴影效应，其能够 抑制溅射粒子附着到在支承板的设置方向上由相邻支承板支承的各 个相邻基片限定的基片的内侧上。
在上述实施方式中，由支承板52构成的支承构件包括矩形板。 然而，每个支承构件的结构没有限制，只要支承构件能够支承基片 以使基片能够与溅射靶相对即可。用于将基片安装到每个支承构件 上的结构也没有限制，只要该结构能够允许基片拆卸即可。
另外，上述实施方式描述了具体的例子，其中，本发明被应用 到包括支承装置和用来在汽车内饰部件上形成涂膜的溅射设备的结
用来在除汽车内饰部件之外的各种构件上形成涂膜的溅射设备上。 而且，也可以釆用诸如辉光放电溅射或离子束溅射等任何方法作为 使用本发明的装置和设备执行的溅射方法。上文中，尽管详细描述了本发明的具体结构，但其只是示例性 的。应当理解，本领域的技术人员可以想到用各种其他改变和变型 实施本发明，但均不超出本发明的主旨和范围。
权利要求
1. 一种基片支承装置，用于在真空室中支承至少一个基片以使所述至少一个基片与由沉积材料制成的溅射靶相对，所述基片和溅射靶之间具有预定的距离，从而通过溅射在所述至少一个基片上形成涂膜，所述装置包括用于支承所述至少一个基片以使所述至少一个基片与溅射靶相对的至少一个支承构件，所述至少一个支承构件以能够绕第一转动轴和第二转动轴转动的方式被布置在真空室内，所述第一转动轴沿与所述至少一个基片和所述溅射靶彼此相对的方向垂直的第一方向延伸，所述第二转动轴沿与所述第一方向和所述至少一个基片与所述溅射靶彼此相对的方向都垂直的第二方向延伸，每个所述至少一个支承构件具有第二转动轴，第一驱动机构，其包括产生预定的旋转驱动力以绕所述第一转动轴能够转动地驱动所述至少一个支承构件的第一驱动单元，第二驱动机构，其包括产生预定的旋转驱动力以绕所述第二转动轴能够转动地驱动所述至少一个支承构件的第二驱动单元。
2. 根据权利要求1所述的基片支承装置，其中，所述至少一个 支承装置包括多个支承构件，所述多个支承构件在真空室内沿第一 方向彼此相邻且紧密地设置并与所述溅射靶相对，并且其中，彼此相邻的所述多个支承构件通过所述第二驱动机构绕各 自的第二转动轴沿彼此相对的方向转动。
3. 根据权利要求1所述的基片支承装置，其中，所述至少一个 支承构件包括多个支承构件，所述多个支承构件在真空室内沿第二 方向彼此相邻且紧密地设置并与所述溅射靶相对，并且其中，彼此相邻的所述多个支承构件通过所述第 一驱动机构绕第 一转动轴沿4皮此相对的方向转动。
4. 根据权利要求1所述的基片支承装置，其中，所述至少一个 支承构件以能够绕所述第一转动轴和所述第二转动轴的至少一个转动的方式设置在所述真空室中，并且其中，在由所述至少 一个支承构件支承的所述至少 一个基片的至 少一个表面上形成涂膜的过程中，所述至少一个支承构件由所述第 一驱动机构和所述第二驱动机构中的至少 一 个持续转动多次。
5. 根据权利要求1所述的基片支承装置，其中，所述至少一个 支承构件以能够绕所述第一转动轴和所述第二转动轴的至少一个转 动的方式设置在真空室中，以由所述第一驱动机构和所述第二驱动 机构中的至少一个转动，并且其中，所述基片支承装置还包括调整机构以使所述至少 一 个支承 构件的转动量增加或减小到任何期望值。
6. 根据权利要求1所述的基片支承装置，其中，所述至少一个 支承构件包括多个支承构件，所述多个支承构件以可移置的方式设 置在真空室中，并且，其中，所述基片支承装置还包括位置改变单元，所述位置改变单 元被设置用于改变所述多个支承构件的位置以使所述多个支承构件 的每个轮流位于与所述溅射耙相对的位置处。
7. 根据权利要求6所述的基片支承装置，其中，所述多个支承 构件以能够绕第三转动轴转动的方式设置，以使所述多个支承构件 的每个随转动轮流位于与所述溅射靶沿水平方向相对的位置，所述 第三转动轴沿竖直方向延伸，并且其中，所述位置改变单元包括第三驱动机构，所述第三驱动机构 包括第三驱动单元和控制机构，所述第三驱动单元产生预定的旋转 驱动力以绕所述第三转动轴转动地驱动所述多个支承构件，所述控 制机构用于控制所述第三驱动单元的旋转驱动，使得每次在所述多 个支承构件的每个随所述多个支承构件的转动轮流位于与溅射靶相 对时，暂停所述第三驱动单元的旋转驱动。
8. 根据权利要求1所述的基片支承装置，其中，所述第一驱动 单元和所述第二驱动单元包括相同的驱动单元。
9. 一种賊射设备，包括由沉积材料制成的溅射靶和设置在真空室内的至少一个基片，所述溅射靶和所述至少一个基片相对并且它 们之间具有预定的距离，所述设备用来通过溅射在所述至少一个基 片上形成由构成所述溅射靶的沉积材料制成的涂膜，其中，在所述真空室中设有根据权利要求1所述的基片支承装置 以支承所述至少一个基片。
全文摘要
本发明公开了基片支承装置及包含该基片支承装置的溅射设备。所述基片支承装置用于在基片上形成具有最大程度均匀和必要厚度的涂膜，该涂膜具有足够强的附着性和良好的膜品质。在所述包括这种基片支承装置的溅射设备中，用于支承有待通过溅射形成涂膜的基片的基片支承装置设置在真空室内从而与溅射靶相对。所述基片支承装置可以通过第一驱动机构绕第一转动轴转动，并可以通过第二驱动机构绕第二转动轴转动。
文档编号C23C14/50GK101440475SQ20081017413
公开日2009年5月27日 申请日期2008年11月7日 优先权日2007年11月19日
发明者伊藤薰, 松井博世 申请人:小岛压力加工工业株式会社