JPH10183343A - Production of solid lubrication film and apparatus therefor - Google Patents
Production of solid lubrication film and apparatus thereforInfo
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- JPH10183343A JPH10183343A JP10275697A JP10275697A JPH10183343A JP H10183343 A JPH10183343 A JP H10183343A JP 10275697 A JP10275697 A JP 10275697A JP 10275697 A JP10275697 A JP 10275697A JP H10183343 A JPH10183343 A JP H10183343A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、クリ−ン、真空と
いった特殊環境下で使用される半導体製造装置や宇宙機
器などに適用する転がり軸受の転動体への固体潤滑膜の
製造方法およびその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a solid lubricating film on a rolling element of a rolling bearing applied to a semiconductor manufacturing apparatus or space equipment used in a special environment such as a clean or vacuum environment. About.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ころがり軸受に適用される玉やコ
ロなどの転動体に二硫化モリブデン膜の固体潤滑剤をス
パッタする固体潤滑膜の製造方法としては、例えば、本
出願人が先に提案した特開平５−９７０７号公報に開示
されているものがある。図１２の(a) は従来例を示すス
パッタ装置の側断面図、(b) はＣＣ’線に沿う平面図で
ある。ここで、転動体が玉の場合を例に取り説明する。
真空チャンバ−１の中の上部に二硫化モリブデンからな
るターゲット２を設け、下方の真空チャンバ−１のベー
ス７には回転テーブル３を設けており、回転テーブル３
は図示しない駆動装置により回転軸３１を介して回転さ
せるものである。回転テーブル３上に治具４を固定し、
治具４上のターゲット２に対向する位置に設けた穴４ａ
に玉６を載置する。ターゲット２と玉６との間にはシャ
ッタ５を設け、スパッタ時間を調節している。詳細には
治具４には玉６の直径よりもわずかに大きい直径の穴４
ａを複数個設けて、その穴４ａに玉６を入れ、玉６の高
さの半分以上が治具４から露出した状態で真空チャンバ
−１内を真空に引いてスパッタを行う。その後、真空チ
ャンバ−１を大気に開放して、治具４で隠れているため
スパッタ膜が形成されなかった玉６の高さの半分以下の
部分を治具４の外側に露出するように反転させ、一方、
スパッタ膜が形成された玉６の高さの半分以上を穴４ａ
の底側に向けて載置し、再びスパッタを行う。以上の説
明は、転動体が玉の場合のスパッタ方法であるが、コロ
の場合も同じ方法でスパッタされる。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of manufacturing a solid lubricating film for sputtering a solid lubricant of a molybdenum disulfide film on rolling elements such as balls and rollers applied to rolling bearings, for example, the present applicant has previously proposed Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-9707 discloses a method. FIG. 12A is a side sectional view of a sputtering apparatus showing a conventional example, and FIG. 12B is a plan view along the line CC ′. Here, the case where the rolling element is a ball will be described as an example.
A target 2 made of molybdenum disulfide is provided in the upper part of the vacuum chamber-1, and a turntable 3 is provided on a base 7 of the lower vacuum chamber-1.
Is rotated through a rotating shaft 31 by a driving device (not shown). Fix the jig 4 on the turntable 3,
A hole 4a provided at a position facing the target 2 on the jig 4
The ball 6 is placed on the. A shutter 5 is provided between the target 2 and the ball 6 to adjust a sputtering time. Specifically, the jig 4 has a hole 4 having a diameter slightly larger than the diameter of the ball 6.
a is provided, a ball 6 is inserted into the hole 4a, and the inside of the vacuum chamber 1 is evacuated to vacuum in a state where half or more of the height of the ball 6 is exposed from the jig 4 to perform sputtering. Thereafter, the vacuum chamber-1 is opened to the atmosphere, and the half of the height of the ball 6 where the sputter film is not formed because it is hidden by the jig 4 is inverted so as to be exposed to the outside of the jig 4. While
The hole 4a is formed with at least half the height of the ball 6 on which the sputtered film is formed.
And the sputtering is performed again. The above description is of the sputtering method in the case where the rolling element is a ball, but the same method can be used in the case of a roller.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の
方法では玉６の半面をタ−ゲット５に対向させてスパッ
タした後、一度大気に開放して、玉６を反転した後に反
転した玉６の残りの半面をスパッタするため、次のよう
な課題があった。 (1) 玉の上面部に対するタ−ゲット粒子の入射角度が
直角に近いことに対し、玉の側面部に対する入射角度が
浅いため、玉の上面部と側面部とでは膜の構造や厚みに
違いが生じる。更に、２回のスパッタによって玉の一部
に膜が二重となる合わせ面ができる。 (2) 玉の反転時の取り扱いや大気との接触によって、
ごみ、酸化、吸湿などで汚染されるため、清浄なスパッ
タ膜が得られない。 (3) ２回のスパッタ処理が必要であるため、玉の反転
に手数がかかり、生産性が悪い。 なお、玉に替えてコロをスパッタする場合も同様な問題
があった。そこで、本発明は膜の構造や厚みが均一で合
わせ面がない、清浄な潤滑膜が得られ、且つ、スパッタ
処理に手数や時間のかからない、高品質で簡便な固体潤
滑膜の製造方法およびその装置を提供することを目的と
する。However, in the method having the above-mentioned structure, the half of the ball 6 is sputtered so as to face the target 5, then the ball 6 is once released to the atmosphere, the ball 6 is inverted, and then the inverted ball 6 is inverted. In order to sputter the remaining half surface, there were the following problems. (1) The angle of incidence of the target particles on the top surface of the ball is close to a right angle, whereas the angle of incidence on the side surface of the ball is shallow, so the structure and thickness of the film differ between the top and side surfaces of the ball. Occurs. Further, a mating surface where the film is doubled is formed on a part of the ball by the two sputterings. (2) Due to handling of the ball when it is turned over and contact with the atmosphere,
Since it is contaminated by dust, oxidation, moisture absorption, etc., a clean sputtered film cannot be obtained. (3) Since two sputtering processes are required, it takes time and effort to invert the ball, resulting in poor productivity. Note that a similar problem occurs when a roller is sputtered instead of a ball. Therefore, the present invention provides a method of manufacturing a high-quality and simple solid lubricating film, in which a clean lubricating film having a uniform structure and thickness and no mating surfaces, a clean lubricating film is obtained, and a sputtering process is not required and time is not required. It is intended to provide a device.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る固体潤滑膜の製造方法を次のようにし
たものである。真空チャンバ−の中に固体潤滑剤からな
るターゲットとこのターゲットに間隔を置いて対向する
回転テーブルを設け、この回転テーブル上に治具を設置
し、この治具上の前記ターゲットに対向する位置に複数
の転動体を収納し、前記回転テーブルを回転しながら前
記転動体にスパッタを行う固体潤滑膜の製造方法におい
て、以下の(1) と(2) の特徴を有する。 (1) 前記治具の円周方向に空き間を有する複数の仕切ら
れた転動体収納部を設けて前記転動体を一体とならない
ように分納し、前記回転テーブルの回転方向または回転
速度を変えながら前記分納された前記転動体をランダム
に転がすようにしたものである。 (2) 前記治具は、前記回転テ−ブルと対峙した位置に配
設された転動体収納部を構成する複数の貫通した穴部を
形成してなる第１のプレートと、この第１のプレートと
前記回転テーブルとの間に前記穴部と対向するように少
なくともその表面の一部が段凹部を形成してなる第２の
プレートと、この第２のプレートを前記真空チャンバ−
に固定する固定バ−とし、前記転動体収納部と対向する
前記固定された第２のプレート上に前記転動体を収納
し、前記第２のプレ−ト上で前記第１のプレ−トを回転
しながら前記段凹部上を前記転動体が通過する際に前記
転動体の姿勢を変化させるようにしたものである。In order to solve the above-mentioned problems, a method for manufacturing a solid lubricating film according to the present invention is as follows. A target made of a solid lubricant and a rotary table facing the target at intervals are provided in a vacuum chamber, a jig is set on the rotary table, and a jig is provided on the jig at a position facing the target. A method for manufacturing a solid lubricating film that accommodates a plurality of rolling elements and sputters the rolling elements while rotating the rotary table has the following features (1) and (2). (1) Providing a plurality of partitioned rolling element housings having an empty space in the circumferential direction of the jig, distributing the rolling elements so as not to be integrated, and changing the rotation direction or the rotation speed of the rotary table. The rolling elements distributed as described above are randomly rolled. (2) The jig has a first plate formed with a plurality of through-holes constituting a rolling element housing portion disposed at a position facing the rotary table; A second plate having at least a portion of a surface thereof formed with a stepped recess between the plate and the rotary table so as to face the hole, and the second plate is connected to the vacuum chamber.
The rolling element is housed on the fixed second plate facing the rolling element housing, and the first plate is placed on the second plate. When the rolling element passes over the stepped recess while rotating, the posture of the rolling element is changed.
【０００５】次に、本発明に係る固体潤滑膜の製造装置
は次のような構成にしたものである。真空チャンバ−の
中に設けた固体潤滑剤からなるターゲットと、このター
ゲットに間隔を置いて対向して設けた回転テーブルと、
この回転テーブル上に設置した治具と、この治具上の前
記ターゲットに対向する位置に収納した複数の転動体と
を備え、前記回転テーブルを回転しながら前記転動体に
スパッタを行う固体潤滑膜の製造装置において、前記治
具の円周方向に配設されると共に空き間を有する複数の
仕切られた転動体収納部と、前記転動体収納部内で分納
された前記転動体がランダムに転動するように前記回転
テ−ブルの回転方向または回転速度を変える回動機構
と、を備えたものである。また、前記回動機構は前記回
転テーブル上の前記治具を傾動する自在継手を備えたも
のである。また、前記回動機構は前記治具と前記回転テ
ーブルが分離されるとともに、前記治具を前記回転テー
ブル上で自転するようにした歯車伝達機構を設けてなる
ものである。また、前記固体潤滑剤は二硫化モリブデン
または二硫化タングステンを用いたものである。上記構
成により、この固体潤滑膜の製造装置では、例えば前記
転動体が玉の場合に適用すると、治具上の仕切り部材で
構成された転動体収納部に空き間を設けることで玉がラ
ンダムにうまく転がり、その結果、玉の全面にスパッタ
膜が形成される。また、スパッタ途中で玉の向きを変更
するために真空チャンバ−を大気開放し、もう一度スパ
ッタを行う処理の必要がなくなり、スパッタを１回の処
理で連続して行うことができる。これにより、清浄で均
一なスパッタ膜を作ることができる。さらに、玉に付着
するターゲットからの粒子の特性は、玉とターゲットの
間の距離により影響を受けるが、玉がターゲット直下近
辺以外にある時はカバーによってスパッタ粒子の付着が
防止され、玉には常に玉とターゲット間の距離が一定の
状態でスパッタされるため、スパッタ膜の均一性が向上
する。Next, an apparatus for manufacturing a solid lubricating film according to the present invention has the following configuration. A target made of a solid lubricant provided in a vacuum chamber, a rotary table provided facing the target at an interval,
A solid lubricating film comprising: a jig installed on the rotary table; and a plurality of rolling elements housed at positions facing the target on the jig, and sputtering the rolling elements while rotating the rotary table. In the manufacturing apparatus, a plurality of partitioned rolling element storage units arranged in the circumferential direction of the jig and having an empty space, and the rolling elements distributed in the rolling element storage unit are randomly rolled. A rotation mechanism for changing the rotation direction or rotation speed of the rotary table. Further, the rotating mechanism includes a universal joint for tilting the jig on the rotary table. Further, the rotating mechanism is provided with a gear transmission mechanism that separates the jig and the rotary table and that rotates the jig on the rotary table. The solid lubricant uses molybdenum disulfide or tungsten disulfide. According to the solid lubricating film manufacturing apparatus having the above-described configuration, for example, when the rolling element is a ball, the balls are randomly formed by providing an empty space in the rolling element housing portion formed by the partition member on the jig. The ball rolls well, and as a result, a sputtered film is formed on the entire surface of the ball. Further, it is not necessary to open the vacuum chamber to the atmosphere in order to change the direction of the ball during the sputtering, and it is not necessary to perform another sputtering, and the sputtering can be continuously performed in one processing. Thereby, a clean and uniform sputtered film can be formed. Further, the characteristics of particles from the target adhering to the ball are affected by the distance between the ball and the target, but when the ball is not near immediately below the target, the cover prevents spatter particles from adhering, and Since the sputtering is always performed with the distance between the ball and the target being constant, the uniformity of the sputtered film is improved.
【０００６】さらに、本発明に係る固体潤滑膜の製造装
置は、真空チャンバ−の中に設けた固体潤滑剤からなる
ターゲットと、このターゲットに間隔を置いて対向して
設けた回転テーブルと、この回転テーブル上に設置した
治具と、この治具上の前記ターゲットに対向する位置に
収納した複数の転動体とを備え、前記回転テーブルを回
転しながら前記転動体にスパッタを行う固体潤滑膜の製
造装置において、前記治具は、前記回転テ−ブルと対峙
した位置に同軸状態で配設されると共に前記転動体を収
納するような複数の貫通した穴部を有する第１のプレー
トと、前記第１のプレートと前記回転テーブルとの間に
独立して設けられると共に前記穴部と対向して少なくと
もその表面の一部に段凹部を形成した第２のプレート
と、前記第２のプレートを前記真空チャンバ−に固定す
る固定バ−とを備え、前記固定された第２のプレ−ト上
で前記第１のプレ−トを回転しながら前記段凹部上で前
記穴部に収納された前記転動体の姿勢を変化させるもの
である。また、前記段凹部は、一方の端部が前記第２の
プレ−トの表面に垂直な面で形成された段付の壁部と、
前記第１のプレ−トの回転方向に沿う前記壁部の前方側
に形成された傾斜面とで構成されるものである。さら
に、以下の(1) 〜(3) までの何れかの特徴を付加したも
のである。 (1) 前記段凹部は、前記第２のプレ−トの鉛直方向から
見た形状をＹ字状としたものである。 (2) 前記第１のプレートは、前記隣り合う複数の穴部を
互いに連通するように内側と外側のプレートの二つに分
離してあるものである。 (3) 前記第１のプレートを前記回転テ−ブルと同軸上に
連結された太陽歯車とし、前記第２のプレートを内歯車
とし、前記太陽歯車と前記内歯車との間に前記転動体を
収納する貫通した穴部を有する遊星歯車を設け、前記遊
星歯車に設けた穴部の内壁を凹凸状に形成してある。 また、前記固体潤滑剤は二硫化モリブデンまたは二硫化
タングステンを用いたものである。上記構成により、こ
の固体潤滑膜の製造装置では、例えば前記転動体がコロ
の場合に適用すると、複数コロの端面および円筒面が満
遍なく転がり、その結果、コロの全面にスパッタ膜が形
成される。また、スパッタ途中でコロの向きを変更する
ために真空チャンバ−を大気開放し、もう一度スパッタ
を行う処理の必要がなくなり、スパッタを１回の処理で
連続して行うことができる。これにより、膜の構造や厚
みが均一で合わせ面がない、清浄なスパッタ膜が得られ
る。Further, the apparatus for manufacturing a solid lubricating film according to the present invention comprises: a target made of a solid lubricant provided in a vacuum chamber; a rotary table provided facing the target at an interval; A jig installed on a rotary table, and a plurality of rolling elements housed at positions on the jig facing the target, and a solid lubricating film that sputters the rolling elements while rotating the rotary table. In the manufacturing apparatus, the jig is provided coaxially at a position facing the rotary table and has a first plate having a plurality of through holes for accommodating the rolling elements; A second plate which is provided independently between the first plate and the rotary table and has a stepped recess formed on at least a part of a surface thereof facing the hole; A fixing bar for fixing the plate to the vacuum chamber. The fixing plate is accommodated in the hole on the stepped recess while rotating the first plate on the fixed second plate. Further, the attitude of the rolling element is changed. The step recess has a stepped wall having one end formed by a surface perpendicular to the surface of the second plate.
And a slope formed on the front side of the wall along the rotation direction of the first plate. Further, any one of the following features (1) to (3) is added. (1) The stepped recess has a Y-shape when viewed from the vertical direction of the second plate. (2) The first plate is divided into two, an inner plate and an outer plate, so that the plurality of adjacent holes communicate with each other. (3) The first plate is a sun gear coaxially connected to the rotary table, the second plate is an internal gear, and the rolling element is provided between the sun gear and the internal gear. A planetary gear having a penetrating hole for accommodating the planetary gear is provided, and an inner wall of the hole provided in the planetary gear is formed in an uneven shape. The solid lubricant uses molybdenum disulfide or tungsten disulfide. With this configuration, in the solid lubricant film manufacturing apparatus, for example, when the rolling element is a roller, the end face and the cylindrical surface of the plurality of rollers roll evenly, and as a result, a sputtered film is formed on the entire surface of the roller. Further, since the direction of the rollers is changed during the sputtering, the vacuum chamber is opened to the atmosphere, and it is not necessary to perform the sputtering again, and the sputtering can be continuously performed in one processing. As a result, a clean sputtered film having a uniform film structure and thickness and no mating surface can be obtained.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
ながら説明する。図１の(a) は本発明の第１の実施例を
示すスパッタ装置の側断面図、(b) は(a) のＡＡ’線に
沿う治具の平面図である。なお、従来例と同じ構成要素
には同じ符号を用いている。なお、スパッタの対象とな
る転動体は玉について説明する。真空チャンバ−１の中
の上部に二硫化モリブデンからなるターゲット２を設
け、下方には回転テーブル３を設け、回転テーブル３の
上にターゲット２に対向する半径方向位置に玉６を載せ
る治具４を設置し、ターゲット２と玉６との間にシャッ
タ５を設けるようにした基本的な構成は従来例と同じで
ある。従来例と異なる点は、回転テーブル３の上に設け
た治具４はターゲット２に対向する回転円周上に、ター
ゲット直径に近い幅の外リング４１と内リング４２から
なるリング溝を設け、その円周方向に複数の仕切り部材
４３を設け、リング溝と仕切り部材４３により転動体収
納部４４を形成し、転動体収納部４４に複数の玉６を載
せる際に転動体収納部４４を塞がないように空き間４４
ａを設けるようにしたものである。また、転動体収納部
４４内における玉６の転動が可能なように、回転テ−ブ
ル３には玉６に加速度を付与するための正転・逆転およ
び加速・減速の繰り返しを行う回動機構９を設けてあ
る。これにより回転テーブル３に設けた治具４の上で玉
６をランダムに転動させるようにしてある。なお、回動
機構９は回転テ−ブル３の回転方向と回転速度を可変で
きるようなサ−ボモ−タが望ましいが、これに限定され
るものではない。このような構成において、真空チャン
バ−１内を真空に引いてスパッタを行うと、玉６は回転
テ−ブル３の回動機構９により加速度を受けて治具４上
の転動体収納部４４内をランダムに転がり、ターゲット
２に対してスパッタされる玉６の面が時間変化と共に順
次変わるため、玉６の全面にスパッタが行われる。した
がって、回転テーブル３の回転方向とは同期することな
く、玉６が治具４上の転動体収納部４４内を転がるた
め、清浄で均一なスパッタ膜を得ることができる。ま
た、玉６はスパッタ処理において、真空チャンバ−１を
大気開放して反転させる必要がなくなり、玉６の取り扱
いや大気との接触によって、ごみ、酸化、吸湿などで汚
染される心配が無く、また、大気解放による長時間の真
空引きが必要なく、玉６の反転に手数や時間がかかるこ
となくスパッタ処理を一括で行うことができ、生産性が
向上する。また、転動体収納部４４の形状は図１の(b)
に示したものに限定されるものでなく、円形や長方形な
どの形状にしても構わない。図１の(a) のＡＡ’線に沿
う治具の平面図に相当するものとして、図２に治具のそ
の他の形状を示している。回転テ−ブル３上に円形状の
仕切り部材４３を設け、仕切り部材４３に囲まれた転動
体収納部４４内で玉６がランダムに転がるように空き間
４４ａを有する構成にしてある。また、図３は第１の実
施例のその他の発明を示すスパッタ装置の側断面図であ
る。シャッタ５と玉６との間に玉６および回転テーブル
３を覆うカバー８をベース７に固定するようにしても良
い。カバー８のターゲット２の直下にはターゲット２の
外径とほぼ同じ大きさの径の貫通穴８１を設けてある。
こうような構成にすることで、玉６がターゲット２真下
近辺以外にあるときはカバ−８によってスパッタ粒子の
付着が防止されるので、より均一な特性の膜質が得られ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a side sectional view of a sputtering apparatus showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view of a jig taken along line AA ′ of FIG. The same components as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals. The rolling elements to be sputtered are balls. A target 2 made of molybdenum disulfide is provided in an upper portion of the vacuum chamber 1, a rotary table 3 is provided below, and a jig 4 for placing a ball 6 on the rotary table 3 at a radial position facing the target 2. And the shutter 5 is provided between the target 2 and the ball 6 in the same basic configuration as in the conventional example. The difference from the conventional example is that the jig 4 provided on the turntable 3 is provided with a ring groove comprising an outer ring 41 and an inner ring 42 having a width close to the target diameter on the rotation circumference facing the target 2. A plurality of partition members 43 are provided in the circumferential direction, and a rolling element storage portion 44 is formed by the ring groove and the partition member 43. When the plurality of balls 6 are placed on the rolling element storage portion 44, the rolling element storage portion 44 is closed. There are no spaces 44
a is provided. Further, the rotating table 3 is rotated so as to repeat forward rotation / reverse rotation and acceleration / deceleration for imparting acceleration to the ball 6 so that the ball 6 can be rolled in the rolling element housing portion 44. A mechanism 9 is provided. Thereby, the balls 6 are randomly rolled on the jig 4 provided on the turntable 3. The rotation mechanism 9 is desirably a servomotor capable of changing the rotation direction and rotation speed of the rotary table 3, but is not limited thereto. In such a configuration, when sputtering is performed by evacuating the inside of the vacuum chamber 1, the ball 6 is accelerated by the rotating mechanism 9 of the rotary table 3 and is placed in the rolling element housing 44 on the jig 4. Are randomly rolled, and the surface of the ball 6 to be sputtered on the target 2 changes sequentially with time, so that the entire surface of the ball 6 is sputtered. Therefore, the ball 6 rolls in the rolling element housing portion 44 on the jig 4 without being synchronized with the rotation direction of the turntable 3, so that a clean and uniform sputter film can be obtained. Further, in the sputtering process, the ball 6 does not need to be turned over by opening the vacuum chamber-1 to the atmosphere, and there is no fear that the ball 6 is contaminated by dust, oxidation, moisture absorption, etc. due to handling of the ball 6 and contact with the atmosphere. Further, it is not necessary to evacuate the ball 6 for a long time by opening to the atmosphere, and it is possible to perform the sputtering process at a time without incurring trouble and time for reversing the ball 6, thereby improving the productivity. Further, the shape of the rolling element housing portion 44 is shown in FIG.
However, the present invention is not limited to the shape shown in FIG. FIG. 2 shows other shapes of the jig as equivalent to a plan view of the jig along the line AA 'in FIG. 1A. A circular partition member 43 is provided on the rotary table 3, and an empty space 44 a is provided so that the balls 6 can be randomly rolled in the rolling element storage portion 44 surrounded by the partition member 43. FIG. 3 is a side sectional view of a sputtering apparatus showing another invention of the first embodiment. A cover 8 that covers the ball 6 and the turntable 3 may be fixed to the base 7 between the shutter 5 and the ball 6. Immediately below the target 2 of the cover 8, a through hole 81 having a diameter substantially equal to the outer diameter of the target 2 is provided.
With such a configuration, when the ball 6 is located at a position other than immediately below the target 2, the sputtered particles are prevented from adhering by the cover 8, so that a more uniform film quality can be obtained.
【０００８】図４は本発明の第２の実施例を示す装置の
側断面図である。回転テーブル３に第１の実施例と同様
の転動体収納部４４を設けた治具４を設置して、転動体
収納部に玉６を入れる構成は同じである。第１の実施例
と異なる点は治具４を設置した回転テーブル３を傾斜し
たまま回転させる構成にしたものである。すなわち、図
示しないタ−ゲットと治具４との間隔を一定に保つよう
にするため、治具４を設置した回転テーブル３の軸３１
を軸受３２により支持させるとともに、回転テーブル３
を図示しないベ−スの面に対してαの角度だけ傾斜した
まま回転させるようにし、回転テーブル３の軸３１とそ
の下方にある回動機構９の軸９１とは自在継手９２を介
して連結された構成にしたものである。このような構成
において、回転テーブル３を支持する軸３１が回動機構
９の軸９１に対して傾斜しているので治具４の連続的あ
るいは非連続的な回転にともなって、玉６は重力を受
け、治具４上を転がるので、玉６の全面にスパッタが行
なわれる。したがって、第１の実施例と同様に回転テー
ブル３の回転方向とは同期することなく、玉６が治具４
上の転動体収納部４４内をランダムに転がるため、清浄
で均一なスパッタ膜を得ることができる。また、玉のス
パッタ処理を一括で行うことができ、生産性が向上する
効果は同じである。FIG. 4 is a side sectional view of an apparatus showing a second embodiment of the present invention. The same structure as that of the first embodiment, in which the jig 4 provided with the rolling element housing 44 similar to that of the first embodiment and the ball 6 is inserted into the rolling element housing, is the same. The difference from the first embodiment is that the rotary table 3 on which the jig 4 is installed is rotated while being tilted. That is, in order to keep the distance between the target (not shown) and the jig 4 constant, the shaft 31 of the turntable 3 on which the jig 4 is installed is set.
Are supported by bearings 32 and the rotary table 3
Is rotated while being inclined at an angle of α with respect to the surface of a base (not shown), and the shaft 31 of the turntable 3 and the shaft 91 of the rotating mechanism 9 thereunder are connected via a universal joint 92. This is the configuration that was made. In such a configuration, since the shaft 31 that supports the turntable 3 is inclined with respect to the shaft 91 of the rotating mechanism 9, the ball 6 becomes gravitational with the continuous or discontinuous rotation of the jig 4. As a result, the ball is rolled on the jig 4, so that the entire surface of the ball 6 is sputtered. Therefore, similarly to the first embodiment, the ball 6 is not synchronized with the rotation direction of the turntable 3 and
Since the inside of the upper rolling element housing portion 44 is randomly rolled, a clean and uniform sputtered film can be obtained. In addition, the effect of improving the productivity can be the same because the balls can be sputtered at once.
【０００９】図５は本発明の第３の実施例を示す装置の
側断面図を示す。本実施例が上記に述べた第１および第
２の実施例と異なるのは、転動体収納部４４に玉６を入
れた複数の治具４は各々の治具４の中心に軸４５を設
け、回転テ−ブル３の軸３１に歯車伝達機構１０を設け
た構成である。治具４を支持する軸４５は回転テーブル
３を貫通し、回転テーブル３に設けた軸受３３で支持さ
れるとともに、回転テーブル３を貫通した軸４５に装着
した歯車１０３は回転テーブル３の軸３１に装着した歯
車１０４と噛み合わせるようにしたものである。また、
回転テーブル３は軸受３４に支持され、治具４の中心に
備えた軸４５には回転テーブル３の公転に対して治具４
を自転させるようにした歯車１０１と歯車１０２が噛み
合わせるようにしたものである。このような構成におい
て、回転テーブル３の回転によって治具４が回転テーブ
ル３上で自転するので、治具４を連続的あるいは非連続
的に回転させることによって、玉６は治具４上を転がる
ので玉６の全面にスパッタが行なわれる。したがって、
第１および第２の実施例と同様に回転テーブル３の回転
方向とは同期することなく、玉６が治具４上の転動体収
納部４４内をランダムに転がるため、清浄で均一なスパ
ッタ膜を得ることができる。また、玉のスパッタ処理を
一括で行うことができ、生産性が向上する効果は同じで
ある。FIG. 5 is a side sectional view of an apparatus showing a third embodiment of the present invention. This embodiment is different from the above-described first and second embodiments in that a plurality of jigs 4 in which the balls 6 are placed in the rolling element housings 44 are provided with a shaft 45 at the center of each jig 4. And a gear transmission mechanism 10 provided on a shaft 31 of the rotary table 3. The shaft 45 supporting the jig 4 penetrates the turntable 3 and is supported by a bearing 33 provided on the turntable 3, and the gear 103 mounted on the shaft 45 passing through the turntable 3 is a shaft 31 of the turntable 3. The gear 104 is designed to mesh with the gear 104 mounted on the vehicle. Also,
The turntable 3 is supported by a bearing 34, and a shaft 45 provided at the center of the jig 4 has a jig 4 against the revolution of the turntable 3.
The gear 101 and the gear 102, which are caused to rotate, are engaged with each other. In such a configuration, since the jig 4 rotates on the turntable 3 by the rotation of the turntable 3, the ball 6 rolls on the jig 4 by rotating the jig 4 continuously or discontinuously. Therefore, the entire surface of the ball 6 is sputtered. Therefore,
As in the first and second embodiments, since the balls 6 roll randomly in the rolling element housing portion 44 on the jig 4 without being synchronized with the rotation direction of the turntable 3, a clean and uniform sputter film is formed. Can be obtained. In addition, the effect of improving the productivity can be the same because the balls can be sputtered at once.
【００１０】これまで第１の実施例ないし第３の実施例
において、スパッタの対象となる転動体は玉について説
明してきた。上記の転がし方式による転動体へのスパッ
タをコロに適用した場合、コロのように円筒面と平らな
端面とからなる異形状を有するものでは、慣性力や重力
だけでは両面の間の回転ができず、さらに、例えば治具
上を複数のコロが転がる際に、タ−ゲットに対向する鉛
直方向に直立したコロなどが周囲の横倒しになったコロ
の転がりを妨害することになる。その結果、円筒面と端
面の両面を満遍なく転がすことができないという課題が
生じることになる。そこで、転動体がコロの場合の発明
を、次の第４ないし第７の実施例において説明する。In the first to third embodiments, the rolling element to be sputtered has been described as a ball. In the case where the above-mentioned rolling method sputtered rolling elements are applied to a roller, a roller having a different shape consisting of a cylindrical surface and a flat end surface, such as a roller, can rotate between both surfaces only by inertial force or gravity. In addition, when a plurality of rollers roll on the jig, for example, a roller standing upright in the vertical direction facing the target interferes with the rolling of the rollers lying sideways around the target. As a result, there arises a problem that it is impossible to uniformly roll both the cylindrical surface and the end surface. Then, the invention in the case where the rolling elements are rollers will be described in the following fourth to seventh embodiments.
【００１１】本発明の第４の実施例について説明する。
図６は本発明の第４の実施例を示すスパッタ装置の側断
面図である。また、図７の(a) は図６の治具の分解斜視
図、(b) は(a) の組立斜視図である。また、図８の(a)
，(b) ，(c) は第１のプレ−トと第２のプレ−ト間に
おけるコロの転がり状態を示す概念図である。図６にお
いて、真空チャンバ−１の中の上部に二流化モリブデン
からなるターゲット２を設け下方には回転テーブル３を
設けて、ターゲット２に対向する半径方向位置に治具４
に入れたコロ６１を収納し、ターゲット２とコロ６１と
の間にシャッタ５およびカバー８を設けた構成は従来と
同じである。第１ないし第３の実施例と異なるのは、治
具構成である。図７の(a) の分解斜視図に示すように、
回転テーブル３の上に設けた治具４は、回転テ−ブルと
対峙した位置に転動体を収納するような複数の貫通した
穴部４７を有する第１のプレート４６が同軸状態で設け
てあり、第１のプレート４６と回転テーブル３との間に
は、複数の穴部４７と対向してその表面の一部に段凹部
４９を形成した第２のプレート４８が独立して設けら
れ、第２のプレート４８を図示しない真空チャンバ−１
に固定バ−４８ａにより固定するようにしてある。ま
た、図７の(b) の組立斜視図に示す治具４は、第２のプ
レート４８を下面とし、第１のプレート４６を第２のプ
レート４８の上に対向させた状態で組み立てたものであ
る。第１のプレート４６の穴部４７にコロ６１で塞がな
い程度の個数分のコロを入れ、第２のプレート４８には
コロ６１の直径の三分の一程度の深さで段凹部４９を設
けている。段凹部４９の形状は、図７の(a) に示すよう
に一方の端部が第２のプレ−ト４８の表面に垂直な面で
形成された段付の壁部４９ａと、第１のプレ−ト４６の
回転方向に沿う壁部４９ａの前方側に形成された緩やか
な傾斜面４９ｂとで構成されるものである。このような
構成において、図７の(b) に示すように、コロ６１が第
１のプレ−ト４６の穴部４７と第２のプレ−ト４８との
間で構成される転動体収納部４４に収納されており、コ
ロ６１は、回転テーブル３の回転に伴って第１のプレ−
ト４６に設けた穴部４７の内壁に押され、第２のプレ−
ト４８の上を移動して段凹部４９に落ちてコロ６１の姿
勢を変化させるようにしてあり、図示しない真空に引か
れた真空チャンバ−内でスパッタされる。次に動作を図
８にしたがって説明する。コロ６１が穴部４７に複数収
納される場合、図８は図７の(b) のＤ部を拡大した、第
１のプレ−トと第２のプレ−トの側面から見たコロの動
きを示す概念図である。第１のプレ−ト４６の回転方向
に対して前方にあるコロを６１ａ、後方にあるコロを６
１ｂとする。(a) において、コロ６１ａが第２のプレ−
ト４８に設けた段凹部４９の壁部４９ａに達し、直立し
たコロ６１ａがコロ６１ｂに押されて壁部４９ａから落
ちる。さらに(b) では、第１のプレ−ト４６が回転方向
に移動すると、壁部４９ａから落ちたコロ６１ａは、傾
斜面４９ｂで横倒しになる。(c) に示すように、さらに
第１のプレ−ト４６が回転方向に移動すると、傾斜面４
９ｂにある横倒しのコロ６１ａは、壁部４９ａを直立し
たまま落ちる後方のコロ６１ｂから押されるため、横倒
しのまま傾斜面４９ｂを登る。逆に(a) において、コロ
６１ａが横倒しになったままで壁部４９ａから落ちる場
合は段凹部４９の傾斜面４９ｂに直立した姿勢に変化す
る。したがって、段凹部により、複数のコロのうち第１
のプレ−トの回転方向に対して前方に位置するコロをそ
の円筒面および端面の両面間で回転させることできるの
で、前方のコロの姿勢を容易に変化させることが可能と
なり、その結果、均一に前方のコロの両面をスパッタす
ることができる。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a side sectional view of a sputtering apparatus showing a fourth embodiment of the present invention. 7A is an exploded perspective view of the jig of FIG. 6, and FIG. 7B is an assembled perspective view of FIG. In addition, FIG.
, (B) and (c) are conceptual diagrams showing the rolling state of the rollers between the first plate and the second plate. In FIG. 6, a target 2 made of mobilized molybdenum is provided in the upper part of the vacuum chamber 1, and a turntable 3 is provided below the target. The jig 4 is provided at a radial position facing the target 2.
The configuration in which the roller 61 is accommodated and the shutter 5 and the cover 8 are provided between the target 2 and the roller 61 is the same as the conventional one. What differs from the first to third embodiments is the jig configuration. As shown in the exploded perspective view of FIG.
The jig 4 provided on the rotary table 3 is provided with a first plate 46 having a plurality of through holes 47 for accommodating rolling elements at a position facing the rotary table in a coaxial state. Between the first plate 46 and the rotary table 3, a second plate 48 having a stepped recess 49 formed in a part of the surface thereof facing the plurality of holes 47 is provided independently. The second plate 48 is not shown in the vacuum chamber-1.
Is fixed by a fixing bar 48a. Also, the jig 4 shown in the assembly perspective view of FIG. 7B is assembled with the second plate 48 as the lower surface and the first plate 46 facing the second plate 48. It is. Rollers are inserted into the holes 47 of the first plate 46 so as not to be blocked by the rollers 61, and the step recess 49 is formed in the second plate 48 at a depth of about one third of the diameter of the rollers 61. Provided. As shown in FIG. 7A, the shape of the stepped concave portion 49 includes a stepped wall portion 49a having one end formed by a surface perpendicular to the surface of the second plate 48, and a first stepped portion. And a gentle inclined surface 49b formed on the front side of a wall portion 49a along the rotation direction of the plate 46. In such a configuration, as shown in FIG. 7B, a roller 61 is formed between the hole 47 of the first plate 46 and the second plate 48. 44, and the roller 61 is rotated by the rotation of the turntable 3 to move the first press.
Is pressed by the inner wall of the hole 47 provided in the
The roller 61 is moved onto the step 48 and falls into the step recess 49 so as to change the attitude of the roller 61, and is sputtered in a vacuum chamber (not shown) which is evacuated. Next, the operation will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an enlarged view of a portion D in FIG. 7B when a plurality of rollers 61 are stored in the hole 47. The movement of the rollers as viewed from the side surfaces of the first plate and the second plate. FIG. The roller 61a at the front and the roller 6 at the rear with respect to the rotation direction of the first plate 46
1b. In (a), the roller 61a is the second press.
The roller 61a reaches the wall portion 49a of the stepped concave portion 49 provided on the door 48, and the upright roller 61a is pushed by the roller 61b and falls from the wall portion 49a. Further, in (b), when the first plate 46 moves in the rotation direction, the roller 61a that has fallen from the wall 49a falls down on the inclined surface 49b. When the first plate 46 further moves in the rotation direction as shown in FIG.
The sideways roller 61a in 9b is pushed by the rearward roller 61b that falls with the wall 49a standing upright, and therefore climbs the inclined surface 49b while sideways. Conversely, in (a), when the roller 61a falls down from the wall portion 49a while lying down, the posture changes to the posture standing upright on the inclined surface 49b of the stepped concave portion 49. Therefore, the first recess of the plurality of rollers
Since the roller located forward with respect to the rotation direction of the plate can be rotated between the cylindrical surface and the end surface thereof, the posture of the forward roller can be easily changed, and as a result, the uniformity can be achieved. Both sides of the front roller can be sputtered.
【００１２】次に、本発明の第５の実施例を説明する。
図９の(a) は第５の実施例を示すその他の第２のプレ−
トの斜視図、(b) は(a) の段凹部におけるコロの動きを
示す概念図、(C) は(b) の側面図である。前述した第４
の実施例において、図８に示すように複数のコロを収納
した場合であって、段凹部４９に複数のコロが落ちる際
に、後方のコロ６１ｂは前方のコロ６１ａが支えとなっ
て、直立していたコロ６１ｂは直立したまま、横倒しに
なっていたコロ６１ｂは横倒しになったままの状態で壁
部４９ａを落ちる。本実施例では複数のコロが第２のプ
レ−ト４８上で転がる際に、前方と後方のコロの位置を
入れ換えることを目的とするものである。図９の(a) の
第２のプレ−トの組立斜視図に示すように、段凹部４９
の形状を中央部から分岐するようなＹ字状としたもので
ある。このような構成において動作を説明すると、図９
の(a) のＥ部を拡大した(b)、(c) に示すように、第１
のプレート４６の動きに連れ、複数のコロ６１がＹ字状
の傾斜面４９ｂを上がる際、分岐した傾斜面に沿って、
先頭中央に位置するコロ６１は左右どちらかの端に追い
やられる。複数のコロが第１のプレ−ト４６の回転によ
り、第２のプレ−ト４８上で数回段凹部４９を通過する
ことで、複数のコロにおける後方のコロは先頭へ、先頭
にあったコロは後方へ互いの位置が入れ換わるようにな
る。したがって、本実施例は、第４の実施例で説明した
第１のプレ−トの回転方向に対して前方に位置するコロ
を段凹部によってその姿勢を変化させる作用に加え、段
凹部をＹ字形状とすることで、転動体収納部の前方と後
方に入れられたコロの位置を互いに入れ換えることが可
能となり、その結果、複数のコロを満遍なく転がすこと
ができ、コロの全面に効率よくスパッタを施すことがで
きる。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9A shows another fifth embodiment of the fifth embodiment.
(B) is a conceptual diagram showing the movement of the roller in the stepped recess of (a), and (C) is a side view of (b). 4th mentioned above
In this embodiment, as shown in FIG. 8, a plurality of rollers are housed, and when a plurality of rollers fall into the stepped recess 49, the rear roller 61b is supported by the front roller 61a, and The roller 61b, which has been lying down, falls down on the wall 49a with the roller 61b lying down lying down. In this embodiment, when a plurality of rollers roll on the second plate 48, the purpose is to interchange the positions of the front and rear rollers. As shown in the assembled perspective view of the second plate of FIG.
Is a Y-shape that branches off from the center. The operation in such a configuration will be described with reference to FIG.
As shown in (b) and (c), the E section of (a) is enlarged,
When the plurality of rollers 61 move up the Y-shaped inclined surface 49b along with the movement of the plate 46, along the branched inclined surface,
The roller 61 located at the center of the head is driven to the left or right end. The plurality of rollers pass through the stepped concave portion 49 several times on the second plate 48 by the rotation of the first plate 46, so that the rear rollers of the plurality of rollers are at the top and at the top. The rollers become rearwardly interchanged with each other. Therefore, in this embodiment, in addition to the action of changing the position of the roller positioned forward with respect to the rotation direction of the first plate described in the fourth embodiment by the step recess, the step recess is changed to a Y-shape. By adopting the shape, it is possible to interchange the positions of the rollers inserted in front and rear of the rolling element storage part, and as a result, it is possible to roll a plurality of rollers evenly, and to efficiently sputter the entire surface of the rollers. Can be applied.
【００１３】次に、本発明の第６の実施例を説明する。
図１０の(a) は第６の実施例を示すその他の第１のプレ
−トの斜視図、(b) は(a) の転動体収納部におけるコロ
の動きを示す概念図である。第１のプレート４６は、図
１０の(a) に示すように、隣り合う複数の穴部４７を互
いに連通するように内側プレート４６１と外側プレート
４６２の二つに分離してあるものである。内側プレート
４６１と外側プレート４６２に分離したところは継手４
６３で接続している。このような構成において、図１０
の(a) のＦ部を拡大した(b) に示すように第１のプレー
ト４６の動きに連れ、複数のコロのうち、第１のプレ−
ト４６の回転方向に対して後方に位置するコロは連通溝
４６４を通り抜け、隣り合う転動体収納部に収納された
複数のコロの先頭に移すことができる。したがって、各
転動体収納部ごとに収納され、第１のプレ−トの回転方
向に対して前方と後方に入れられたコロの位置を互いに
入れ換えることが可能となり、その結果、第４の実施例
における第２のプレ−トの段凹部による作用に相乗して
複数コロを満遍なく転がすことができ、コロの全面に効
率よくスパッタを施すことができる。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 (a) is a perspective view of another first plate showing the sixth embodiment, and FIG. 10 (b) is a conceptual diagram showing the movement of rollers in the rolling element housing section of FIG. 10 (a). As shown in FIG. 10A, the first plate 46 has a plurality of adjacent holes 47 separated into an inner plate 461 and an outer plate 462 so as to communicate with each other. The joint 4 is separated into the inner plate 461 and the outer plate 462.
63 is connected. In such a configuration, FIG.
As shown in (b), which enlarges the F portion of (a), the first plate of the plurality of rollers is moved with the movement of the first plate 46.
The rollers located rearward with respect to the rotation direction of the roller 46 pass through the communication groove 464 and can be moved to the top of the plurality of rollers stored in the adjacent rolling element storage units. Therefore, it is possible to exchange the positions of the rollers housed in the respective rolling element housing sections and inserted forward and backward with respect to the rotation direction of the first plate. As a result, in the fourth embodiment, A plurality of rollers can be uniformly rolled in synergy with the action of the step recess of the second plate in the above, and the entire surface of the rollers can be efficiently sputtered.
【００１４】次に、本発明の第７の実施例を説明する。
図１１の(a) は本発明の第７の実施例を示す治具の側断
面図、(b) は(a) のＢＢ’線に沿う治具の平面図であ
る。本実施例は、図６の第４の実施例に示した第１のプ
レートを、回転テ−ブル３と同軸上に連結された太陽歯
車１１２とし、また、第４の実施例に示した第２のプレ
ートを、内歯車１１１とし、太陽歯車１１２と内歯車１
１１との間に転動体を収納する貫通した穴部１１３ａを
有す０遊星歯車１１３を設けてある遊星歯車式治具１１
を構成したものである。また、遊星歯車１１３の穴部１
１３ａの内壁面は円周方向に凹凸形状をしたものであ
る。なお、内歯車１１１は真空チャンバ１に固定バ−１
１１ａにより固定されており、内歯車１１１のうち、遊
星歯車１１３の穴部１１３ａに対向する面には第４の実
施例で示した段凹部１１１ｂを設けている。このような
構成において、動作を説明する。回転テ−ブル３の鉛直
上方に位置した太陽歯車１１２の自転に伴って遊星歯車
１１３が公転し、遊星歯車１１３の穴部１１３ａに収納
したコロ６１が穴部１１３ａの内壁面に設けた凹凸面に
引っ掛かって回転し、複数のコロの位置が絶えず入れ換
わるようになる。この結果、複数のコロの位置を互いに
入れ換えることが可能となり、段凹部による複数のコロ
のうち前方に位置するコロの姿勢変化作用に相乗して、
複数コロの円筒面と端面の両面を満遍なく転がすことが
でき、コロの全面に効率よくスパッタを施すことができ
る。以上にスパッタの対象となる転動体はコロについて
説明したが、転動体であれば同様の効果が得られること
が期待できる。なお、スパッタ膜の重なりの有無はコロ
表面の段差の計測、コロ表面をエッチングした時の膜消
失までのエッチング時間の違いなどの方法によって検出
される。また、ここでは、スパッタ装置の例について説
明したが、スパッタ以外の方法のコロへの成膜にも効果
が期待できる。Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 (a) is a side sectional view of a jig showing a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 11 (b) is a plan view of the jig along line BB 'in FIG. 11 (a). In the present embodiment, the first plate shown in the fourth embodiment of FIG. 6 is replaced by a sun gear 112 coaxially connected to the rotary table 3, and the first plate shown in the fourth embodiment of FIG. 2 is an internal gear 111, and a sun gear 112 and an internal gear 1
A planetary gear type jig 11 provided with a 0 planetary gear 113 having a through hole 113a for accommodating a rolling element between the jig 11
It is what constituted. Also, the hole 1 of the planetary gear 113
The inner wall surface of 13a has an irregular shape in the circumferential direction. The internal gear 111 is fixed to the vacuum chamber 1
The stepped recess 111b shown in the fourth embodiment is provided on the surface of the internal gear 111 that faces the hole 113a of the planetary gear 113. The operation in such a configuration will be described. The planetary gear 113 revolves with the rotation of the sun gear 112 located vertically above the rotary table 3, and the roller 61 housed in the hole 113 a of the planetary gear 113 has an uneven surface provided on the inner wall surface of the hole 113 a. , And the positions of the plurality of rollers are constantly switched. As a result, it becomes possible to exchange the positions of the plurality of rollers with each other, and in synergy with the posture changing action of the roller located in front of the plurality of rollers due to the stepped recess,
Both the cylindrical surface and the end surface of the plurality of rollers can be uniformly rolled, and the entire surface of the rollers can be efficiently sputtered. Although the rolling elements to be sputtered have been described above with respect to the rollers, the same effects can be expected if the rolling elements are used. The presence or absence of the overlap of the sputtered films is detected by a method such as measurement of the level difference on the surface of the rollers and a difference in the etching time until the film disappears when the surfaces of the rollers are etched. Further, although the example of the sputtering apparatus has been described here, the effect can be expected also in film formation on a roller by a method other than the sputtering.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上述べたように、大気開放と反転操作
が必要であった従来の転動体に対する固体潤滑膜の製造
方法に対し、本発明によれば、スパッタ途中で真空チャ
ンバ−を大気開放することなく１回の処理で連続したス
パッタができるので、玉やコロの一部にスパッタ膜が二
重となる合わせ面を生じることなく、玉やコロの全面に
均一な膜質が得られ膜の特性が向上するという効果があ
る。また、玉の反転時の取り扱いや大気との接触がない
ため、ごみ、酸化、吸湿などで汚染されることがなく、
玉やコロの全面に清浄な潤滑膜が得られるという効果が
ある。また、スパッタ処理に手数や時間がかからず、ス
パッタ膜の生産性が向上するという効果がある。したが
って、スパッタ処理が簡便となり高信頼性の固体潤滑膜
の製造方法およびその装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, in contrast to the conventional method of manufacturing a solid lubricating film for a rolling element which required opening and reversing operations to the atmosphere, the vacuum chamber was opened to the atmosphere during sputtering. Since continuous sputtering can be performed in a single process without performing any process, a uniform film quality can be obtained over the entire surface of the ball or roller without forming a mating surface where the sputtered film becomes double on a part of the ball or roller. There is an effect that characteristics are improved. Also, since there is no handling when the ball is turned over or contact with the atmosphere, it is not contaminated by dirt, oxidation, moisture absorption, etc.
There is an effect that a clean lubricating film can be obtained on the entire surface of the ball or roller. In addition, there is an effect that the number of steps and time required for the sputtering process are reduced, and the productivity of the sputtered film is improved. Therefore, the sputtering process is simplified, and a method and apparatus for manufacturing a highly reliable solid lubricating film can be provided.
【図１】 (a) は本発明の第１の実施例を示すスパッタ
装置の側断面図、(b) は(a) のＡＡ’線に沿う治具の平
面図である。FIG. 1 (a) is a side sectional view of a sputtering apparatus showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a plan view of a jig along line AA ′ in FIG. 1 (a).
【図２】 治具のその他の実施例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing another embodiment of the jig.
【図３】 第１の実施例のその他の発明を示す装置の側
断面面である。FIG. 3 is a side sectional view of an apparatus showing another invention of the first embodiment.
【図４】 本発明の第２の実施例を示す装置の側断面図
である。FIG. 4 is a side sectional view of an apparatus showing a second embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の第３の実施例を示す装置の側断面図
である。FIG. 5 is a side sectional view of an apparatus showing a third embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の第４の実施例を示す装置の側断面図
である。FIG. 6 is a side sectional view of an apparatus showing a fourth embodiment of the present invention.
【図７】 (a) は図６の治具の分解斜視図、(b) は(a)
の組立斜視図である。7A is an exploded perspective view of the jig of FIG. 6, and FIG.
FIG.
【図８】 (a) ，(b) ，(C) は第１のプレ−トと第２の
プレ−ト間におけるコロの転がり状態を示す概念図であ
る。FIGS. 8 (a), (b) and (C) are conceptual diagrams showing the rolling state of rollers between a first plate and a second plate.
【図９】 (a) は本発明の第５の実施例を示すその他の
第２のプレ−トの斜視図、(b) は(a) の段凹部における
コロの動きを示す概念図、(C) は(b) の側面図である。9 (a) is a perspective view of another second plate showing a fifth embodiment of the present invention, FIG. 9 (b) is a conceptual diagram showing the movement of rollers in the stepped recess of FIG. 9 (a), (C) is a side view of (b).
【図１０】 (a) は本発明の第６の実施例を示すその他
の第１のプレ−トの斜視図、(b) は(a) の転動体収納部
におけるコロの動きを示す概念図である。FIG. 10 (a) is a perspective view of another first plate showing a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 10 (b) is a conceptual diagram showing the movement of rollers in the rolling element housing portion of FIG. 10 (a). It is.
【図１１】 (a) は本発明の第７の実施例を示す治具の
側断面図、(b) は(a) のＢＢ’線に沿う装置の平面図で
ある。FIG. 11A is a side sectional view of a jig showing a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a plan view of the apparatus taken along line BB ′ of FIG.
【図１２】 (a) は従来例を示すスパッタ装置の側断面
図、(b) は(a) のＣＣ’線に沿う平面図である。12A is a side sectional view of a sputtering apparatus showing a conventional example, and FIG. 12B is a plan view taken along the line CC ′ of FIG. 12A.
１：真空チャンバ− ２：ターゲット ３：回転テーブル ３１：軸 ３２、３３、３４：軸受 ４： 治具 ４ａ：穴 ４１：外リング ４２：内リング ４３：仕切り部材 ４４：転動体収納部 ４４ａ：空き間 ４５：軸 ４６：第１のプレ−ト ４６１：内側プレート ４６２：外側プレート ４６３：継手 ４６４：連通溝 ４７：穴部 ４８：第２のプレ−ト ４８ａ：固定バ− ４９：段凹部 ４９ａ：壁部 ４９ｂ：傾斜面 ５ ：シャッタ ６：玉（転動体） ６１：コロ（転動体） ７：ベース ８ ：カバー ８１：貫通穴 ９：回動機構 ９１：軸 ９２：自在継手 １０：歯車伝達機構 １０１、１０２、１０３、１０４：軸受 １１：遊星歯車式治具 １１１：内歯車 １１１ａ：固定バ− １１１ｂ：段凹部 １１２：太陽歯車 １１３：遊星歯車 １１３ａ：穴部 １１４：スライディングパッド 1: Vacuum chamber 2: Target 3: Rotary table 31: Shaft 32, 33, 34: Bearing 4: Jig 4a: Hole 41: Outer ring 42: Inner ring 43: Partition member 44: Rolling element housing part 44a: Empty Between 45: shaft 46: first plate 461: inner plate 462: outer plate 463: joint 464: communication groove 47: hole 48: second plate 48a: fixing bar 49: step recess 49a: Wall 49b: Inclined surface 5: Shutter 6: Ball (rolling body) 61: Roller (rolling body) 7: Base 8: Cover 81: Through hole 9: Rotating mechanism 91: Shaft 92: Universal joint 10: Gear transmission mechanism 101, 102, 103, 104: Bearing 11: Planetary gear jig 111: Internal gear 111a: Fixed bar 111b: Step recess 112: Sun gear 113: Planetary gear 113a: Hole 114 Sliding pad
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山住 修司 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 板部 忠喜 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shuji Yamazumi 2-1 Kurosaki Castle Stone, Yawatanishi-ku, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture Inside Yaskawa Electric Co., Ltd. No. 1 Inside Yaskawa Electric Corporation
Claims (12)
るターゲットとこのターゲットに間隔を置いて対向する
回転テーブルを設け、この回転テーブル上に治具を設置
し、この治具上の前記ターゲットに対向する位置に複数
の転動体を収納し、前記回転テーブルを回転しながら前
記転動体にスパッタを行う固体潤滑膜の製造方法におい
て、 前記治具の円周方向に空き間を有する複数の仕切られた
転動体収納部を設けて前記転動体を一体とならないよう
に分納し、 前記回転テーブルの回転方向または回転速度を変えなが
ら前記分納された前記転動体をランダムに転がすことを
特徴とする固体潤滑膜の製造方法。1. A target made of a solid lubricant and a rotary table facing the target at an interval in a vacuum chamber, a jig is set on the rotary table, and the target on the jig is mounted on the rotary table. A method for manufacturing a solid lubricating film, in which a plurality of rolling elements are housed at positions opposed to each other and sputters the rolling elements while rotating the rotary table, comprising: a plurality of partitions having a space in a circumferential direction of the jig. A solid body characterized in that a rolling element storage portion is provided and the rolling elements are sorted so as not to be integrated, and the sorted rolling elements are randomly rolled while changing a rotation direction or a rotation speed of the rotary table. Manufacturing method of lubricating film.
るターゲットとこのターゲットに間隔を置いて対向する
回転テーブルを設け、この回転テーブル上に治具を設置
し、この治具上の前記ターゲットに対向する位置に複数
の転動体を収納し、前記回転テーブルを回転しながら前
記転動体にスパッタを行う固体潤滑膜の製造方法におい
て、 前記治具は、前記回転テ−ブルと対峙した位置に配設さ
れた転動体収納部を構成する複数の貫通した穴部を形成
してなる第１のプレートと、この第１のプレートと前記
回転テーブルとの間に前記穴部と対向するように少なく
ともその表面の一部が段凹部を形成してなる第２のプレ
ートと、この第２のプレートを前記真空チャンバ−に固
定する固定バ−とし、 前記転動体収納部と対向する前記固定された第２のプレ
ート上に前記転動体を収納し、 前記第２のプレ−ト上で前記第１のプレ−トを回転しな
がら前記段凹部上を前記転動体が通過する際に前記転動
体の姿勢を変化させるようにしたことを特徴とする固体
潤滑膜の製造方法。2. A target made of a solid lubricant and a rotary table opposed to the target at an interval in a vacuum chamber, a jig is set on the rotary table, and the target on the jig is mounted on the rotary table. A method for manufacturing a solid lubricating film in which a plurality of rolling elements are housed at positions opposed to the rotary table and sputtering is performed on the rolling elements while rotating the rotary table, wherein the jig is located at a position facing the rotary table. A first plate formed with a plurality of through-holes forming the disposed rolling element housing, and at least a portion between the first plate and the rotary table facing the hole. A second plate having a stepped recess formed on a part of the surface thereof; and a fixed bar for fixing the second plate to the vacuum chamber. The fixed second plate facing the rolling element housing portion. The rolling element is stored on the plate, and while rotating the first plate on the second plate, the posture of the rolling element when the rolling element passes over the stepped recess is changed. A method for manufacturing a solid lubricating film, wherein the method is varied.
からなるターゲットと、このターゲットに間隔を置いて
対向して設けた回転テーブルと、この回転テーブル上に
設置した治具と、この治具上の前記ターゲットに対向す
る位置に収納した複数の転動体とを備え、前記回転テー
ブルを回転しながら前記転動体にスパッタを行う固体潤
滑膜の製造装置において、 前記治具の円周方向に配設されると共に空き間を有する
複数の仕切られた転動体収納部と、 前記転動体収納部内で分納された前記転動体がランダム
に転動するように前記回転テ−ブルの回転方向または回
転速度を変える回動機構と、を備えたことを特徴とする
固体潤滑膜の製造装置。3. A target made of a solid lubricant provided in a vacuum chamber, a rotary table provided facing the target at an interval, a jig provided on the rotary table, and a jig provided on the rotary table. A plurality of rolling elements housed at positions facing the target on a tool, and a solid lubricating film manufacturing apparatus that sputters the rolling elements while rotating the rotary table; A plurality of partitioned rolling element storage units provided and having an empty space; and a rotating direction or rotation of the rotary table such that the rolling elements distributed in the rolling element storage units roll randomly. An apparatus for manufacturing a solid lubricating film, comprising: a rotating mechanism for changing a speed.
記治具を傾動する自在継手を備えたものである請求項３
記載の固体潤滑膜の製造装置。4. The rotating mechanism has a universal joint for tilting the jig on the rotary table.
An apparatus for producing a solid lubricating film according to the above.
ブルが分離されるとともに、前記治具を前記回転テーブ
ル上で自転するようにした歯車伝達機構を設けてなる請
求項３または４に記載の固体潤滑膜の製造装置。5. The rotating mechanism according to claim 3, wherein the jig and the rotary table are separated from each other, and a gear transmission mechanism that rotates the jig on the rotary table is provided. An apparatus for producing a solid lubricating film according to the above.
からなるターゲットと、このターゲットに間隔を置いて
対向して設けた回転テーブルと、この回転テーブル上に
設置した治具と、この治具上の前記ターゲットに対向す
る位置に収納した複数の転動体とを備え、前記回転テー
ブルを回転しながら前記転動体にスパッタを行う固体潤
滑膜の製造装置において、 前記治具は、前記回転テ−ブルと対峙した位置に同軸状
態で配設されると共に前記転動体を収納するような複数
の貫通した穴部を有する第１のプレートと、前記第１の
プレートと前記回転テーブルとの間に独立して設けられ
ると共に前記穴部と対向して少なくともその表面の一部
に段凹部を形成した第２のプレートと、前記第２のプレ
ートを前記真空チャンバ−に固定する固定バ−とを備
え、 前記固定された第２のプレ−ト上で前記第１のプレ−ト
を回転しながら前記段凹部上で前記穴部に収納された前
記転動体の姿勢を変化させるものであることを特徴とす
る固体潤滑膜の製造装置。6. A target made of a solid lubricant provided in a vacuum chamber, a rotary table provided facing the target at an interval, a jig provided on the rotary table, and a jig provided on the rotary table. A solid lubricating film manufacturing apparatus, comprising: a plurality of rolling elements housed at positions opposite to the target on a tool; and sputtering the rolling elements while rotating the rotary table. A first plate having a plurality of through-holes disposed coaxially at a position facing the bull and having a plurality of through-holes for accommodating the rolling elements, and between the first plate and the rotary table; A second plate which is provided independently and has a stepped recess formed at least in part of the surface thereof facing the hole, and a fixing bar for fixing the second plate to the vacuum chamber. And changing the posture of the rolling element housed in the hole on the stepped recess while rotating the first plate on the fixed second plate. An apparatus for manufacturing a solid lubricating film.
プレ−トの表面に垂直な面で形成された段付の壁部と、
前記第１のプレ−トの回転方向に沿う前記壁部の前方側
に形成された傾斜面とで構成される請求項６記載の固体
潤滑膜の製造装置。7. The stepped recess has a stepped wall having one end formed by a plane perpendicular to the surface of the second plate.
7. The solid lubricating film manufacturing apparatus according to claim 6, comprising an inclined surface formed on a front side of said wall portion along a rotation direction of said first plate.
直方向から見た形状がＹ字状としてある請求項６または
７記載の固体潤滑膜の製造装置。8. The apparatus for manufacturing a solid lubricating film according to claim 6, wherein the stepped recess has a Y-shape as viewed from a vertical direction of the second plate.
数の穴部を互いに連通するように内側と外側のプレート
の二つに分離してある請求項６または７に記載の固体潤
滑膜の製造装置。9. The solid lubricating film according to claim 6, wherein the first plate is divided into two inside and outside plates so that the plurality of adjacent holes communicate with each other. Manufacturing equipment.
ルと同軸上に連結された太陽歯車とし、前記第２のプレ
ートを内歯車とし、前記太陽歯車と前記内歯車との間に
前記転動体を収納する貫通した穴部を有する遊星歯車を
設けてある請求項６または７に記載の固体潤滑膜の製造
装置。10. The first plate is a sun gear coaxially connected to the rotary table, the second plate is an internal gear, and the rotation is between the sun gear and the internal gear. 8. The apparatus for manufacturing a solid lubricating film according to claim 6, further comprising a planetary gear having a through hole for accommodating a moving body.
凸状に形成してある請求項１０に記載の固体潤滑膜の製
造装置。11. The apparatus for manufacturing a solid lubricating film according to claim 10, wherein an inner wall of a hole provided in said planetary gear is formed in an uneven shape.
たは二硫化タングステンである請求項３から１１までの
何れか１項に記載の固体潤滑膜の製造装置。12. The solid lubricant film manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the solid lubricant is molybdenum disulfide or tungsten disulfide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10275697A JP3456562B2 (en) | 1996-11-11 | 1997-04-04 | Method and apparatus for manufacturing solid lubricating film |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31550196 | 1996-11-11 | ||
| JP8-315501 | 1996-11-11 | ||
| JP10275697A JP3456562B2 (en) | 1996-11-11 | 1997-04-04 | Method and apparatus for manufacturing solid lubricating film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10183343A true JPH10183343A (en) | 1998-07-14 |
| JP3456562B2 JP3456562B2 (en) | 2003-10-14 |
Family
ID=26443437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10275697A Expired - Lifetime JP3456562B2 (en) | 1996-11-11 | 1997-04-04 | Method and apparatus for manufacturing solid lubricating film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456562B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-04-04 JP JP10275697A patent/JP3456562B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP3456562B2 (en) | 2003-10-14 |
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