JP2591695Y2 - 放射温度計付き薄膜形成装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、空燃比計やガス分析計
等に使用される光学フイルタ、即ちシリコン、石英或い
はサファイア等の基板の両面に赤外線等の所定の波長域
を透過させる選択性多層膜を形成して成る光学フイルタ
を作成する場合に用いられる薄膜形成装置、更に詳しく
は、該装置の温度管理を行うための放射温度計を備えた
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】前記放射温度計付き薄膜形成装置は、真
空蒸着装置に例をとってみると、従来から、一般に真空
蒸着装置のベルジャーの天井部分にＢａＦ_２から成る窓
（以下単に窓と称する）をベルジャー内に臨ませて設置
していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかし、この窓は、ベ
ルジャーに臨ませてあるから、基板への多層膜形成作業
に伴って、たとえば金属の蒸気が、基板をセットしてあ
る基板ホルダから更に上方に回り込み、窓が膜材料の粒
子によってコートされてしまい、精度の高い温度計測が
できず、従って又早期のうちに窓を取り替える必要があ
った。更に加熱ヒーターを使用しているタイプの蒸着装
置の場合はヒーターからの熱により窓の温度上昇を招
き、正確な温度計測が出来なかった。本考案は、以上の
従来構造の問題点を解消するもので、放射温度計が長期
にわたって安定的に作動することを可能にした放射温度
計付き薄膜形成装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本考案の放射温度計付き薄膜形成装置は、薄膜形成
装置に設けた放射温度計用窓の近傍に、該窓を常時冷却
して該窓の温度上昇を抑制する冷却機構を設けるととも
に、この窓の前記薄膜形成装置の薄膜形成室側に開閉可
能なシャッタを設けたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】上記の構成によると、冷却機構は常時窓を冷却
して、窓の温度上昇を、この放射温度計による測定結果
に誤差の生じないように抑制する。また基板温度を測定
しないときは、シャッタは窓を覆い、蒸気が基板ホルダ
を回り込んでこの窓に至って、これに付着するのを阻止
する。基板温度の測定時には、シャッタを、前記窓の前
面を開放するように、移動させて、熱線の放射温度計へ
の透過を許す。温度の測定が完了した時は、再びシャッ
タを前記窓を覆うように移動させて、蒸気の付着を阻止
する。

【０００６】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は要部の拡大断面図、図２は、本考案による
放熱温度計付き薄膜形成装置を真空蒸着装置に適用した
場合の概略説明図である。

【０００７】図２において、１は薄膜形成装置の一例で
ある真空蒸着装置で、その薄膜形成室の一例であるベル
ジャー（真空チャンバ）２の内側下部に、膜材料として
の、例えばＳｉＯを加熱蒸発させる抵抗ヒータを備えた
抵抗加熱機構３が設けられ、且つこの抵抗加熱機構３に
顆粒状のＳｉＯなどの膜材料を適量ずつ供給する材料供
給装置４が配置されている。５は電子銃を備えた加熱蒸
発機構で、これは膜材料としての、例えばＧｅを加熱蒸
発させる。そして、前記抵抗加熱機構３と加熱蒸発機構
５の夫々の上側に、シャッタ６ａ，６ｂ及び基板ホルダ
７ａ，７ｂとマイクロヒータ８ａ，８ｂとが、この順序
で配置されている。

【０００８】９はシリコニット光源で、これから射出さ
れた光束１０を、ベルジャー２内の下側中央部に立設さ
れた光束案内筒１１内に導入して、ベルジャー２の上部
に設けた窓１３からベルジャー２外に導出するように構
成されている。１４は蒸着膜膜厚を光学的にモニタする
ためのモニタホルダで、これが光束案内筒１１の上位に
おいて、光束１０の光路に配置されている。

【０００９】１５は、前記基板ホルダ７ａ，７ｂにセッ
トされた基板の温度を測定するために、前記真空蒸着装
置１の天板１６の上方に配置されている放射温度計で、
下端部に冷却機構の一例である水冷機構１７が一体に組
み込まれていて、この水冷機構１７のハウジング１８下
端が前記天板１６に設けた貫通孔１９内に嵌挿されて設
けられる。

【００１０】前記ハウジング１８の内部中央には上下に
貫通する熱線透過路２０が設けられているとともに、該
熱線透過路２０の上端にＢａＦ_２から成る窓（以下単に
窓と称する）２１が設けられている。そして前記水冷機
構１７は、ハウジング１８の前記窓２１よりもやゝ下方
位置で、前記熱線透過路２０の周囲を囲撓する形で設け
られた冷却水路２２と、この冷却水路２２に夫々連結さ
れる冷却水の供給口２３及び冷却水の出口２４とから構
成されている。

【００１１】２５は、ベルジャー２内の上方で、前記熱
線透過路２０のベルジャー２に臨む入口２６の前面部分
に設けられた、該入口２６を遮蔽するためのシャッタ
で、真空蒸着装置１の外部で前記放射温度計１５の脇に
設けられたシャッタ開閉機構２７によって前記入口２６
を開閉するように作動される。この作動は、前記シャッ
タ開閉機構２７の、例えば電動機等の駆動源２８から垂
下された駆動軸２９の下端が前記ベルジャー２内に挿入
されて、ここに前記シャッタ２５が一体的に連設されて
いて、前記駆動源２８の正逆回転によって行われる。

【００１２】前記真空蒸着装置１によって基板の上に所
定のコートを施すには、基板を基板ホルダ７ａ，７ｂに
セッティングした後、ベルジャー２内を５×１０^−６Ｔ
ｏｒｒ以下の高真空に保持し、次いで材料供給装置４を
作動させて、顆粒状ＳｉＯの適量を抵抗加熱機構３に供
給して、シャッタ６ａを開くとともに、シリコニット光
源９から光束１０を射出する。この光束１０は光束案内
筒１１からモニタホルダ１４を透過し、ベルジャー２の
上部の窓１３からベルジャー２外に導出され、図外の検
出器、光学膜厚モニタ装置を経て蒸着制御装置に光量変
化信号として入力される。そして、抵抗加熱機構３で前
記ＳｉＯを加熱蒸発させて、基板に蒸着させる。この蒸
着作業中、前記基板は１９０℃〜２１０℃の温度下に保
つことが望ましく、この温度管理は、前記放射温度計１
５によって基板温度を、所定時間ごと等、適宜に測定
し、その検出結果に基づいて前記抵抗加熱機構３を制御
することによって行う。

【００１３】一方、前記放射温度計１５の水冷機構１７
の冷却水路２２に常時冷却水を供給して、前記放射温度
計１５の窓２１を冷却し、その温度上昇を、この放射温
度計１５による測定結果に誤差の生じないように抑制す
る。

【００１４】又、基板温度を測定しないときは、シャッ
タ２５で前記熱線透過路２０の入口２６を閉塞して、金
属の蒸気が前記基板ホルダ７ａ，７ｂを回り込んでこの
熱線透過路２０から前記窓２１に至って、これに蒸着す
るのを阻止する。基板温度の測定時には、前記開閉機構
２７を作動してシャッタ２５を、前記熱線透過路２０の
入口２６を開放するように、移動させて、熱線の放射温
度計１５への透過を許す。温度の測定が完了した時は、
再び開閉機構２７を先とは逆方向に作動し、シャッタ２
５を前記熱線透過路２０の入口２６を閉塞するように移
動させて、熱線透過路２０を閉塞する。

【００１５】前記実施例では、真空蒸着装置を例示した
が、本考案はその他スパッタリング装置、イオンプレー
ティング装置更にはＣＶＤ装置に適用できる他、図例の
マイクロヒータ８ａ，８ｂを省略した機種にも採用でき
る。 又、水冷機構１７は冷却水に変えて低温気体を前
記冷却水路２２に供給するようにしてもよく、更にシャ
ッタ２５を設置する位置は、ベルジャー２内の真空度を
阻害しない構成を備えるのであれば、前記熱線透過路２
０中に設けることもできる。更に膜材料としては製造す
る光学フイルタに対応した任意のものを使用することが
可能である。従って、前記電子銃を備えた加熱蒸発機構
５にも材料供給装置を付設して、その膜材料を補給する
ように構成することも可能である。又赤外域以外の薄膜
形成装置にももちろん適用できる。

【００１６】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の放射温度
計付き薄膜形成装置は、放射温度計用窓の前面にシャッ
タを設けてあるために、基板の温度測定の時のみに窓を
薄膜形成装置の薄膜形成室に臨ませればよく、従って窓
の長寿化が図れ、メンテナンス性にも優れている。

【００１７】しかも、窓の周辺に冷却機構を設けてこれ
を常時冷却できるようにしてあるために、窓の温度上昇
をうまく抑制でき、併せてシャッタによって蒸気の付着
をうまく阻止できることから、正確な温度測定が可能に
なり、放射温度計が長期間安定的に作動するようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】要部の拡大断面図である。

【図２】本考案に係る放射温度計付き薄膜形成装置の一
実施例を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１…薄膜形成装置、２…薄膜形成室、１５…放射温度
計、１６…天板、１７…冷却機構、２１…窓、２５…シ
ャッタ、２７…シャッタ開閉機構。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜形成装置に設けた放射温度計用窓の
   近傍に、該窓を常時冷却して該窓の温度上昇を抑制する
   冷却機構を設けるとともに、この窓の前記薄膜形成装置
   の薄膜形成室側に開閉可能なシャッタを設けたことを特
   徴とする放射温度計付き薄膜形成装置。