JP4735813B2 - 熱処理装置と蒸着処理装置の複合装置 - Google Patents
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Description
複合装置を提供する。
発明の装置は、二重構造の水冷ジャケット式チャンバー内に基材加熱用ヒータを設置して1200℃の高温でも連続加熱できる装置であり、精密な温度・時間制御と真空あるいは不活性ガスによる雰囲気および冷却制御が可能である。
接続部16を介して温度制御切替え装置9プログラム可能な温度制御装置17に接続されている。水冷ジャケット式チャンバー1には、排気量を調整できる開閉角度可変の主弁18と拡散ポンプ19、拡散ポンプ19内の真空を保持できるホールドポンプ20、およびブースタポンプ21と油回転ポンプ22からなる高真空排気系が設置されている。
チャンバー内は真空状態になるため、真空シール部の冷却を十分にする必要があるが、この出願の発明では、そのためにチャンバー(1)をステンレス板の二重構造とするとともに、二重構造内部には仕切り板を設けて冷却水がジグザク状に流れるようにされている。
(ロ)水冷盤→底左→底右→左壁下→左壁上→真空排気口下→真空排気口上→排水
(ハ)水冷盤→右壁下→右壁上→排水
また、チャンバーの内壁六面のそれぞれには3枚のステンレス板を約10mm間隔で組み立てた防熱板が取り付けられている。
主軸の中心部は熱電対を通す孔(49)が設けられており、孔の外側には冷却水(50)が内側から外側へU字型に流れるように冷却通路が具備されている。また、真空シール材は500℃程度まで耐えられるフッ素樹脂系のOリング(51)が用いられている。
シャッター軸は上記と同様な水冷パイプ構造であるが、シールは水冷中空型磁気シールが用いられている。
チャンバー(1)内への加熱用導入電極棒(57)は銅製で水冷構造となっている。
ック(55)を用いてボルト締めしているが、導入電極棒(57)の水冷効果を有効に利用するためにカーボン電極棒(56)の銅ブロック(55)は分割したブロックではなく、半割構造のブロック(55)とし熱伝導を良好にしている。
電子銃本体は水冷構造の銅製であるが、電子銃コイルの導入電線はテフロン(登録商標)(フッ素樹脂)被覆線である。このテフロン(登録商標)(フッ素樹脂)被覆電線接続部にはステンレスのカバーがしてあるが、この部分への輻射熱の影響をさらに小さくするために電子銃本体の水冷を有効に利用した。すなわち、水冷された電子銃本体に銅板を接触固定させ、この銅板をステンレスカバーの上に被せる構造となっている。
2: ヒータエレメント
3: 反射板
4: 基材加熱用ヒータ
5: 導入電極
6: 基板加熱電源
7: 基材
8: 熱電対
9: 温度制御切替え装置
10: 回転・旋回装置
11: 水平駆動装置
12: 基材駆動装置
13: 基材支持可動軸
14: 熱電対
15: 基材駆動装置主軸
16: 回転式熱電対接続部
17: 温度制御装置
18: 主弁
19: 拡散ポンプ
20: ホールドポンプ
21: ブースタポンプ
22: 油回転ポンプ
23: ガス供給源
24: 配管
25: バラトロン真空計
26: 圧力制御装置
27: マスフローコントローラ
28: ガス供給装置
29: ルツボ
30: 電子銃
31: 自公転冶具
32: 垂直自公転機構
33: 基材
34: ターボ分子ポンプ
35: 開閉弁
36: 油回転ポンプ
37: 高真空排気装置
38: 外側ルツボ
39: 昇降駆動装置
40: 回転装置
41: 内側ルツボ
42: シャッター蓋
43: シャッター制御装置
44: シャッター
45: 石英ガラス
46: 巻き取り装置
47: 観察窓
48: ターゲット
49: 熱電対用孔
50: 冷却水
51: Oリング
52: 銅製押さえリング
53: 防熱板
54: カバー
55: 半割銅ブロック
56: カーボン電極棒
57: 加熱用導入電極棒
Claims (7)
- 二重構造の水冷ジャケット式チャンバー内に基材加熱用ヒータ、基材駆動装置、ガス供給装置、ルツボ、電子銃、および真空排気装置が具備されており、ヒータエレメントと反射板からなる前後方向に導入電極に沿って移動可能な基材加熱用ヒータが電子銃の上部に1個または複数個設置されているとともに、ヒータエレメント近傍および基材に取り付けられた1個または複数個の熱電対により加熱温度を制御する温度制御装置が具備されていることを特徴とする熱処理・蒸着複合装置。
- ガスを噴出する配管とチャンバー内の絶対圧力を測定する測定管とチャンバー内の絶対圧力でガス流量を制御するガス供給装置が具備されていることを特徴とする請求項1に記載された熱処理・蒸着複合装置。
- 水冷構造で水平進と回転と旋回が可能で、中心部に基材温度測定用熱電対を通す孔が設けられている駆動装置の主軸と主軸端部には回転式熱電対接続部と主軸先端には主軸と同方向の自公転軸または主軸と直角方向の自公転軸を有する回転冶具が具備され、基材駆動装置が設置された対面のチャンバー側壁には基材を支持する可動軸を具備した水冷式基材観察窓を取り付けられていることを特徴とする請求項1または2に記載された熱処理・蒸着複合装置。
- 外側ルツボと内側ルツボのそれぞれが水冷構造で、外側ルツボは電子銃と近接可能に、また蒸着用ターゲットを載置する内側ルツボは昇降および左右それぞれに連続回転が可能であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載された熱処理・蒸着複合装置。
- チャンバーと電子銃それぞれに排気量を調整できる開閉弁を備えた高真空排気装置が具備されたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載された熱処理・蒸着複合装置。
- 蒸着用シャッターが水冷中空型磁気シール構造となっており、シャッターの開閉開始時間および開保持時間と閉保持時間を任意に設定できる制御装置が具備されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載された熱処理・蒸着複合装置。
- チャンバー壁に防熱用シャッターあるいは巻取り式耐熱用高分子フィルムを設置したターゲット観察窓が具備されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載された熱処理・蒸着複合装置。
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