本發(fā)明涉及一種配置在真空室內(nèi)，并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動位于該真空室內(nèi)的被旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及具有該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的薄膜厚度監(jiān)控器。

背景技術(shù)：

例如，在基板表面形成薄膜的真空蒸鍍裝置中，為了連續(xù)高精度監(jiān)控薄膜厚度，通常在真空室內(nèi)設(shè)置薄膜厚度監(jiān)控器，其中有產(chǎn)品使用石英晶體振蕩器。這種薄膜厚度監(jiān)控器已知例如專利文獻(xiàn)1。該產(chǎn)品具有包括石英晶體振蕩器的監(jiān)控器本體，以及使石英晶體振蕩器局部露出的、作為被旋轉(zhuǎn)體的圓盤狀部件，圓盤狀部件配置在真空室內(nèi)，與構(gòu)成旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電機(jī)的驅(qū)動軸直接連接并由其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。此時，作為輸出軸的驅(qū)動軸通常由從外部插入該驅(qū)動軸的滾動軸承支撐。

此處，由于石英晶體振蕩器朝向設(shè)置在真空室內(nèi)的蒸發(fā)源配置，所以圓盤狀部件也是朝向蒸發(fā)源配置，并在成膜過程中被蒸發(fā)源發(fā)出的輻射熱所加熱。一旦圓盤狀部件被加熱，則圓盤狀部件上的熱量經(jīng)驅(qū)動軸傳導(dǎo)到滾動軸承的內(nèi)圈。因此，存在內(nèi)圈首先發(fā)生熱膨脹，內(nèi)圈和外圈之間的間隙收縮，導(dǎo)致滾動軸承本身容易提早疲勞的問題出現(xiàn)。

然而，近年來，例如有機(jī)EL元件這樣的利用了有機(jī)材料的有機(jī)膜得到廣泛使用。在真空蒸鍍這種有機(jī)膜時，如果使用石英晶體振蕩器監(jiān)控薄膜厚度的話，由于有機(jī)膜是所謂的彈性膜，所以與金屬膜或化合物膜相比，石英晶體振蕩器的壽命顯著縮短。因此，采用例如盡可能地減小被圓盤狀部件局部露出的石英晶體振蕩器的面積等方法以提高石英晶體振蕩器的使用壽命。這種情況下，如上所述，由于滾動軸承本身容易提早疲勞，最終無法長期監(jiān)控薄膜厚度。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

【專利文獻(xiàn)1】專利公開平11－222670號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

鑒于以上內(nèi)容，本發(fā)明的課題是提供一種具有抗疲勞滾動軸承結(jié)構(gòu)的、使用壽命長的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及具有該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的薄膜厚度監(jiān)控器。

為解決上述技術(shù)問題，配置在真空室內(nèi)并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被旋轉(zhuǎn)體的本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括：電機(jī)；接收來自電機(jī)的動力并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被旋轉(zhuǎn)體的輸出軸；以及由外部插入輸出軸并支撐該輸出軸的滾動軸承；輸出軸的前端部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體通過旋轉(zhuǎn)力傳遞裝置與被旋轉(zhuǎn)體連接的同時，滾動軸承的外圈嵌合在設(shè)置于旋轉(zhuǎn)力傳遞裝置中的槽部內(nèi)。

采用本發(fā)明，在被旋轉(zhuǎn)體被加熱時，來自被旋轉(zhuǎn)體的熱量經(jīng)旋轉(zhuǎn)力傳遞裝置向滾動軸承的外圈進(jìn)行熱散逸，外圈比內(nèi)圈先發(fā)生熱膨脹。因此，內(nèi)圈和外圈之間的間隙不會收縮，可使?jié)L動軸承本身成為抗疲勞結(jié)構(gòu)。

而如上述以往例子所示，一旦被旋轉(zhuǎn)體與電機(jī)的驅(qū)動軸(輸出軸)直接連接，則在旋轉(zhuǎn)體被加熱時，也會向驅(qū)動軸進(jìn)行熱散逸，存在電機(jī)內(nèi)的軸承提早疲勞，電機(jī)本身的壽命縮短的問題。因此，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述輸出軸經(jīng)動力傳導(dǎo)裝置與所述電機(jī)的驅(qū)動軸連接，以可自由冷卻的機(jī)架保持電機(jī)。由此，可有效抑制被旋轉(zhuǎn)體被加熱時向電機(jī)的驅(qū)動軸進(jìn)行的熱散逸，可冷卻電機(jī)本身，并可延長含有電機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的使用壽命，是有利的。

再有，為解決上述問題，本發(fā)明的薄膜厚度監(jiān)控器，具有：權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；包括石英晶體振蕩器的監(jiān)控器本體；以及作為使石英晶體振蕩器局部露出的被旋轉(zhuǎn)體的圓盤狀部件。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的實施方式的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的透視圖。

圖2是沿圖1的II－II線的剖面圖。

圖3是沿圖2的III－III線的剖面圖。

具體實施方式

以下參照附圖，以使石英晶體振蕩器局部露出的圓盤狀部件作為被旋轉(zhuǎn)體，使該圓盤狀部件在真空室內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的情況為例，對本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及薄膜厚度監(jiān)控器的實施方式進(jìn)行說明。以下表示“上”、“下”方向的用語以圖1為基準(zhǔn)。

參照圖1，Cu是設(shè)置在圖外的真空蒸鍍裝置的真空室內(nèi)、在真空蒸鍍過程中監(jiān)控薄膜厚度、具有石英晶體振蕩器的薄膜厚度監(jiān)控器的監(jiān)控器本體。此外，由于監(jiān)控器本體本身可使用具有公知結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，所以此處省略對其的詳細(xì)說明。并且，薄膜厚度監(jiān)控器具有用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動使設(shè)置在監(jiān)控器本體Cu的上面的石英晶體振蕩器局部露出的圓盤狀部件的本實施方式的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)Mu。

進(jìn)而參照圖2及圖3，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)Mu具有銅等熱傳導(dǎo)良好的材質(zhì)制成的機(jī)架1，其具有底板11、支撐架12以及封閉支撐架12的上面的蓋板13。在支撐架12內(nèi)側(cè)，在底板11上豎直設(shè)立有框架14，在框架14的外周安裝有根據(jù)用途適當(dāng)選擇的電機(jī)2。機(jī)架1上設(shè)置有冷媒用通路15a、15b、15c，使冷媒(例如冷卻水)流通，冷卻機(jī)架1進(jìn)而冷卻電機(jī)2。輸出軸3插設(shè)在框架14內(nèi)，與電機(jī)2的驅(qū)動軸21的軸線平行，并由設(shè)置在框架14內(nèi)的上下一對的滾動軸承31a、31b支撐。在驅(qū)動軸21和輸出軸3的上端，分別設(shè)置有相互嚙合的齒輪22、32，通過作為動力傳導(dǎo)裝置的齒輪22、32使電機(jī)2的動力傳送到輸出軸3，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動輸出軸3。在從蓋板13向上方突出的輸出軸3的上端，安裝有作為旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)板4的同時，在輸出軸3的上端部分，套管部件33由外部插入，與該上端部分的外周面留有間隔。此時，套管部件33的上端和旋轉(zhuǎn)板4的下面之間設(shè)置有間隙，套管部件33的內(nèi)周面和輸出軸3的外周面之間也設(shè)置有間隙。再有，在旋轉(zhuǎn)板4上，在圓周方向上以規(guī)定間隔(120°)設(shè)置有朝向其中心的凹陷的切口41。

在旋轉(zhuǎn)板4的下側(cè)，留出規(guī)定間隔設(shè)置有環(huán)狀的塊體5a。在塊體5a的內(nèi)周面上，凹陷設(shè)置有嵌合支撐輸出軸3的滾動軸承6的外圈61的大致上半部分的、在直徑方向上凹陷的環(huán)狀的槽(槽部)51a。并且，在外圈61嵌合在塊體5a上的狀態(tài)下，用凹陷設(shè)置有從下方與外圈61的大致下半部分嵌合的、在直徑方向上凹陷的環(huán)狀的槽(槽部)51b的環(huán)形夾具5b夾持，通過未圖示的螺絲固定。滾動軸承6的內(nèi)圈62由套管部件33上端的凸緣部33a和設(shè)置在蓋板13上的環(huán)狀的突出部13a夾持，套管部件33通過在其下端擰緊的螺母部件8固定在蓋板13上。

使石英晶體振蕩器局部露出的圓盤狀部件7經(jīng)螺栓9固定在塊體5a上，并配置為與旋轉(zhuǎn)板4的上面留有間隔。此時，塊體5a上穿通設(shè)置有與切口41的形成位置一致且與切口41的內(nèi)邊緣存在一定間隙的突出部52，通過該間隙吸收因熱膨脹導(dǎo)致的金屬材質(zhì)的塊體5a的突出部52的伸長。再有，在與突出部52相對的圓盤狀部件7的位置上形成有透孔71的同時，在突出部52的上端部設(shè)置有與透孔71嵌合的嵌合突起部53。并且，在嵌合突起部53與透孔71嵌合的狀態(tài)下，將各螺栓9從上方緊固在塊體5上，旋轉(zhuǎn)板4間隔著塊體5a與圓盤狀部件7相連接。由此，一旦輸出軸3被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，則旋轉(zhuǎn)板4旋轉(zhuǎn)的同時，突出部52與旋轉(zhuǎn)板4的切口41的內(nèi)邊緣嚙合，塊體5a旋轉(zhuǎn)，隨之圓盤狀部件7被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。此時，具有突出部52和嵌合突起部53的塊體5發(fā)揮了作為本實施方式的旋轉(zhuǎn)力傳遞裝置的作用。此外，在圓盤狀部件7上，沿圓周方向距離規(guī)定間隔開設(shè)有多個用于使石英晶體振蕩器局部露出的透孔72。

根據(jù)上述實施方式，一旦圓盤狀部件7被圖外的真空蒸鍍裝置的真空室內(nèi)設(shè)置的蒸發(fā)源發(fā)出的輻射熱所加熱，則首先向塊體5a傳遞熱量，來自塊體5a的熱量主要向比塊體5a的突出部52接觸面積更大的滾動軸承6的外圈61進(jìn)行熱散逸，外圈61發(fā)生熱膨脹。此時，由于蓋板13被水冷卻，因此其內(nèi)圈62幾乎不發(fā)生熱膨脹。因此，內(nèi)圈62和外圈61之間的間隙不會收縮，可形成滾動軸承6本身抗疲勞的結(jié)構(gòu)。并且，經(jīng)齒輪22、32將輸出軸3連接在電機(jī)2的驅(qū)動軸21上，可有效抑制圓盤狀部件7被加熱時向電機(jī)2的驅(qū)動軸21進(jìn)行的熱散逸的同時，通過將電機(jī)2安裝在被冷卻的框架14上，電機(jī)2本身不會被加熱，結(jié)果是可延長包含電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)Mu本身、進(jìn)而延長薄膜厚度監(jiān)控器本身的使用壽命。

以上對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不受上述內(nèi)容限定。在上述實施方式中，以使石英晶體振蕩器局部露出的圓盤狀部件7作為被旋轉(zhuǎn)體的產(chǎn)品為例進(jìn)行了說明，但并不僅限于此，例如，像有選擇的遮蓋蒸發(fā)源的擋板那樣的在真空室內(nèi)被電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的部件，只要是在真空中進(jìn)行處理時吸收熱量的產(chǎn)品，就可用作本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。再有，在上述實施方式中，以兼用于固定圓盤狀部件7的、且具有突出部52和嵌合突起部53的塊體5a作為旋轉(zhuǎn)力傳遞裝置為例進(jìn)行了說明，但并不僅限于此，只要是能使來自被旋轉(zhuǎn)體的熱量傳遞到支撐輸出軸的滾動軸承的外圈而非內(nèi)圈的結(jié)構(gòu)即可。進(jìn)而，在本發(fā)明中，以設(shè)置在輸出軸3的前端的旋轉(zhuǎn)板構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)體，但不論其形式如何，只要是與該被旋轉(zhuǎn)體間隔配置以便不從被旋轉(zhuǎn)體直接傳遞熱量，并可將輸出軸的旋轉(zhuǎn)力傳遞給被旋轉(zhuǎn)體的產(chǎn)品即可。

附圖標(biāo)記說明

Cu…薄膜厚度監(jiān)控器的監(jiān)控器本體、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、Mu…旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、2…電機(jī)、21…電機(jī)的驅(qū)動軸、3…輸出軸、4…旋轉(zhuǎn)板(旋轉(zhuǎn)體)、5…塊(旋轉(zhuǎn)力傳遞裝置)、51a，51b…環(huán)狀的槽(槽部)、52…突出部(旋轉(zhuǎn)力傳遞裝置)、53…嵌合突起部(旋轉(zhuǎn)力傳遞裝置)、6…滾動軸承、61…外圈、62…內(nèi)圈、7…圓盤狀部件(被旋轉(zhuǎn)體)、22，32…齒輪(動力傳遞裝置)。