CN102400104A - 加热器用反射板 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种加热器用反射板，提高从加热器放射的红外线的反射率而可以进行向被加热物的有效地加热。在反射从灯加热器(9)放射的红外线的反射板(11)中，反射红外线的反射面(19a)至少由银和银合金的至少一方构成。银或银合金的红外线的反射率不用说不锈钢比金还高。通过设为由银和银合金的至少一方构成的反射面(19a)，能够实现红外线反射率高的反射板(11)，并可以有效地加热被加热物。

Description

加热器用反射板

技术领域

本发明涉及一种反射从成为真空成膜装置等的加热源的加热器放射的红外线的加热器用反射板。

背景技术

例如，在直进式的成膜装置中具备有由真空腔构成的加热室，在加热室内设置有加热基板的加热器。在加热器的后面以围绕加热器的方式设置有反射板，朝向基板侧反射从加热器放射的热射线(红外线)。作为反射板通常使用研磨了的不锈钢板，并且，也公知有在反射板上使用金的技术(参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利2820605号公报

但是，在利用不锈钢板的反射板中，由于红外线的反射率低而吸收率高，因此不锈钢本身的温度上升，放射的热量不是朝向基板等的被加热物而是向相反一侧增加，难以有效地加热。并且，在作为反射板使用金时，会导致设备成本增大，难以谋求与设备成本均衡的反射率的提高，结果难以实现对被加热物的有效地加热。

发明内容

本发明以解决以上课题为目的，提供一种提高从加热器放射的红外线的反射率，并能够进行向被加热物的有效加热的加热器用反射板。

本发明的特征在于，在反射从加热器放射的红外线的加热器用反射板中，反射红外线的反射面由银和银合金的至少一方构成。银或银合金的红外线的反射率不用说不锈钢比金还高。通过设为由银和银合金的至少一方构成的反射面，能够实现红外线反射率高的反射板，并能够有效地加热被加热物。另外，由于银或银合金与金等相比为廉价，因此在抑制设备成本的这一点上有利。

另外，适合反射面由在金中添加了凝集抑制材料的银合金构成。因为银在高温中原子彼此凝集，所以存在红外线反射率性能下降的忧虑。因此，通过由在金中添加有凝集抑制材料的银合金形成反射面，能够实现即使在高温下也会不发生红外线反射率性能下降的加热器用反射板。

另外，若凝集抑制材料由Cu、W、Ta、Ru、P、Au、Pt、Cr以及Ni的至少一种构成，就可以期待高温下的凝集抑制效果，所以适合尤其是Cu、Ru、P、Au、Pt或Ni时，可以期待高凝集抑制效果有利。

另外，适合在反射面上设置有可以透射红外线的保护膜。通过设置保护膜，抑制反射面的氧化及硫化而能够防止红外线反射率性能的下降。

另外，若保护膜由Si、SiN、SiO₂、ITO、A1₂O₃以及A1N的至少一种材料构成，则能够期待反射面的氧化及硫化的高抑制效果。

另外，适合反射面通过设置于基板上的反射层而形成，在基板与反射层之间设置有粘合反射层和基板的粘合层。通过设置粘合层可以在基板上稳定地保持反射层。

另外，若粘合层由Cr、Ni、NiCr、W、NiW及Ti的至少一种材料构成，则能够期待反射层与基板的高粘合效果，所以适合尤其是反射层由银合金构成的情况下，若使与反射层的粘合性优先，则Cr、NiCr、NiW或Ti有利；若使与基板的粘合性优先，则NiCr或Ti有利。

发明效果

根据本发明，可以提高从加热器放射的红外线的反射率，并可以进行向被加热物有效加热。

附图说明

图1是示意表示本发明的实施方式所涉及的加热器和反射板的剖视图。

图2是沿图1的II-II线的放大剖视图。

图中：9-灯加热器，19a-反射面，11-反射板(加热器用反射板)，17-粘合层，21-保护膜。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所涉及的加热器和加热器用反射板的适合的实施方式进行说明。

成膜装置1为在基板W(参照图1)通过各种蒸镀方法成膜的装置，采用一般被称为直进式的传送方式。如图1所示，成膜装置1具备有由真空腔构成的加热室3。在加热室3内设置有用于传送基板W的传送装置5，在加热室3的顶端部分设置有用于加热基板W的加热器单元7。

加热器3内利用加热器单元7保持于50℃～300℃左右的高温气氛。在加热室3的底部设置有根据各种蒸镀方法的蒸镀装置，并通过蒸镀粒子进行基板W的成膜。

加热器单元7具备有多个灯加热器9、保持多个灯加热器9的加热器框体10、及主要反射灯来自加热器9的红外线的反射板(加热器用反射板)11。

加热体框体10由截面コ字状的不锈钢制板材构成，并配置于加热室3内的预定位置。在加热器框体10内配置有相对于基板W大致平行排列的多个灯加热器9。灯加热器9具有容纳于灯泡9a内的灯丝9b，与灯丝9b通电设成高温，主要利用从其放射的红外线来加热基板W。从灯丝9b放射的红外线通过加热器框体10的开口到达基板W。另外，该红外线(也称作“热射线”)广泛包含近红外线到远红外线。

加热器框体10配置于灯加热器9的背面即与基板W侧相反的一侧，如伞一样地覆盖所有灯加热器9。在加热器框体10与灯加热器9之间配置有反射板11。反射板11通过托架13安装成在与加热器框体10之间形成有间隙。通过在反射板11与加热器框体10之间设置间隙，变得难以从反射板11向加热器框体10传导热。

反射板11覆盖所有的灯加热器9的背面整个面。另外，在反射板11的端部形成有向两端的灯加热器9侧折弯的弯曲部11a。弯曲部11a的曲率中心朝向基板W侧，由弯曲部11a反射的红外线容易到达基板W。

如图2所示，反射板11具备在不锈钢制基板15上成膜的粘合层17和在粘合层17上成膜的反射层19，由反射层19的表面即朝向基板W侧的面形成有反射面19a。另外，在反射面19a上成膜有可以透过红外线且抑制反射层19的氧化或硫化的保护膜21。

反射层19可以由银和银合金的至少一方形成，但是在本实施方式中使用能够期待在高温状态下的反射层19的凝集抑制效果、抗氧化效果、及高温耐性效果等的银合金。反射层19的膜厚为30nm～1000nm左右。以下，参照表1对为了生成银合金而向银添加的添加元素进行说明。

【表1】

添加元素(添加量)	凝集抑制效果	抗氧化效果	高温耐性效果	经济性	综合评价
						Cu(0.1～2wt％)	◎	◎	○	◎	◎
w(0.1～2wt％)	○	○	○	○	○
						Ta(0.1～2wt％)	○	○	◎	○	○
Ru(0.1～2wt％)	◎	◎	◎	×	×
						P(0.1～2wt％)	◎	◎	○	◎	◎
Au(0.1～2wt％)	◎	◎	◎	△	△
						Pt(0.1～2wt％)	◎	◎	◎	×	×
Cr(0.1～2wt％)	○	○	○	◎	○
						Ni(0.1～2wt％)	◎	○	△	◎	△

在表1中示出了为了评价添加了各添加元素的银合金的性状，进行了凝集抑制效果、抗氧化效果、高温耐性效果、及经济性的各个评价和综合评价的结果。另外，如表1所示，各添加元素的添加量为0.1wt％～2wt％。

(凝集抑制效果)

就凝集抑制效果而言，Cu(铜)、Ru(钌)、P(磷)、Au(金)、Pt(铂)、及Ni(镍)的评价为“◎”非常优异，W(钨)、Ta(钽)、及Cr(铬)的评价为“○”优异。

(抗氧化效果)

就抗氧化效果而言，Cu(铜)、Ru(钌)、P(磷)、Au(金)、及Pt(铂)的评价为“◎”非常优异，W(钨)、Ta(钽)、Cr(铬)、及Ni(镍)的评价为“○”优异。

(高温耐性效果)

就高温耐性效果而言，Ta(钽)、Ru(钌)、Au(金)、及Pt(铂)的评价为“◎”非常优异，Cu(铜)、W(钨)、P(磷)、及Cr(铬)的评价为“○”优异。另外，由于Ni(镍)的评价为“△”，因此未必一定优异。

(经济性)

就经济性而言，Cu(铜)、P(磷)、Cr(铬)、及Ni(镍)的评价为“◎”非常优异，W(钨)和Ta(钽)的评价为“○”优异。另外，Au(金)的评价为“△”，因此未必一定优异，Ru(钌)和Pt(铂)的评价为“×”，因此未必一定适合。

(综合评价)

就综合评价而言，Cu(铜)和P(磷)的评价为“◎”综合性最优异，W(钨)、Ta(钽)、及Cr(铬)的评价为“○”优异。并且，由于Au(金)和Ni(镍)的评价为“△”，因此未必一定优异；Ru(钌)和Pt(铂)的评价为“×”，因此未必一定适合。

保护膜21的膜厚为1nm～30nm左右。保护膜21用Si(硅)、SiN(氮化硅)、SiO₂(二氧化硅)、ITO(铟和锡的复合氧化物)、Al₂O₃(氧化铝)、以及AlN(氮化铝)的至少一种材料成膜。

粘合层17的膜厚为1nm～100nm左右。以下，对作为构成粘合层17的材料可以应用的材料进行说明。另外，表2是表示作为构成粘合层17的材料可以应用的各材料和各评价项目的图。

【表2】

粘合层材料	与反射层的粘合性	与基板的粘合性	经济性	综合评价
					Cr	◎	○	◎	◎
Ni	○	○	◎	○
					NiCr	◎	◎	◎	◎
W	○	○	△	△
					NiW	◎	○	△	○
Ti	◎	◎	◎	◎

在表2中示出进行了基板15或反射层19与各材料的相容性和经济性评价的结果。

(与反射层的粘合性)

就与反射层19的粘合性而言，Cr(铬)、NiCr、NiW、及Ti(钛)的评价为“◎”非常优异，Ni(镍)和W(钨)的评价为“○”优异。

(与基板的粘合性)

就与基板15的粘合性而言，NiCr和Ti(钛)的评价为“◎”非常优异，Cr(铬)、Ni(镍)、W(钨)、及NiW的评价为“○”优异。

(经济性)

就经济性而言，Cr(铬)、Ni(镍)、NiCr、及Ti(钛)的评价为“◎”非常优异，W(钨)和NiW的评价为“△”，因此未必一定优异。

(综合评价)

就综合评价而言，Cr(铬)、NiCr、及Ti(钛)的评价为“◎”非常(综合性最)优异，Ni(镍)和NiW的评价为“○”，因此优异，W(钨)的评价为“△”，因此未必一定优异。

以上，根据本实施方式所涉及的反射板11，由于反射板19由银合金形成，因此与以不锈钢制板材的表面反射的反射板相比，能够期待1.5倍左右的反射率，另外，可以将吸收率控制在1/10左右。并且，由于与金制反射板相比红外线的反射率也变高，因此能够实现红外线反射率高的反射板11，且能够在控制反射板11本身的温度上升的同时，有效地加热基板W。另外，由于银合金与金等相比廉价，因此在抑制设备成本这一点上有利。

另外，作为反射层19也可以不用银合金而是仅用银来形成，即使用银也能够实现与仅由不锈钢或金构成的反射板相比红外线反射率高的反射板。但是，由于银在高温下存在发生原子彼此凝结而红外线反射率性能下降的忧虑，因此由在银中添加有凝集抑制材料的银合金形成反射层19，由此即使在高温下也能够实现不会发生红外线反射率性能下降的反射板11。

另外，在反射面19a上设置有可以透过红外线的保护膜21，因此能够抑制反射面19a的氧化及硫化而防止红外线反射率性能的下降。

另外，由于在基板15与反射层19之间设置有粘合反射层19和基板15的粘合层17，因此能够在基板15上稳定地保持反射层19。

以上，根据其实施方式具体地说明了本发明，但本发明不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中说明了在不锈钢制基板上成膜银合金来形成反射层的方式，但反射面由银或银合金构成即可，因此也可以由银或银合金来形成反射板本身。

并且，在基板上形成反射板时，也可以省略粘合层。并且，因为在基板上形成反射板，所以可以未必一定要对不锈钢制基板施以研磨处理。

另外，本发明所涉及的反射板除了真空成膜装置以外，还可以利用于电暖炉、烤面包炉、及工业用烤箱。另外还可以作为用太阳电池生产线加热基板时的加热器用反射板来利用。并且，由于该反射板在红外线中具有高反射率，同时耐热性和经济性也优异，因此也可以有效地应用于红外线望远镜的反射板。

Claims (7)

1.一种加热器用反射板，反射从加热器放射的红外线，其特征在于，

反射红外线的反射面由银和银合金的至少一方构成。

2.如权利要求1所述的加热器用反射板，其特征在于，

所述反射面由在银中添加了凝集抑制材料的银合金构成。

3.如权利要求2所述的加热器用反射板，其特征在于，

所述凝集抑制材料由Cu、W、Ta、Ru、P、Au、Pt、Cr以及Ni的至少一个构成。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的加热器用反射板，其特征在于，

在所述反射面上设置有可以透射红外线的保护膜。

5.如权利要求4所述的加热器用反射板，其特征在于，

所述保护膜由Si、SiN、SiO₂、ITO、Al₂O₃以及AlN的至少一个材料构成。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的加热器用反射板，其特征在于，

所述反射面由包覆于基板上的反射层形成，

在所述基板和所述反射层之间设置有粘合所述反射层和所述基板的粘合层。

7.如权利要求6所述的加热器用反射板，其特征在于，

所述粘合层由Cr、Ni、NiCr、W、NiW及Ti的至少一个材料构成。

Images