JPH0528943A - 真空装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、真空装置の主要部の真空容器にチ
ッ素のような不活性ガスを充填して内部をヒータでベー
クし、短時間で所望の真空度を得ることができる真空装
置を提供することを目的とする。 【構成】 図１は本発明の一実施例を示し、真空容器１
にメインバルブ７、ターボ分子ポンプ６、排気用ロータ
リーポンプ５が連結され排気系が構成されており、真空
容器１にはさらに、ガス導入バルブ４と安全弁３が接続
されている。ガス導入バルブ４を通って乾燥ガスが真空
容器１中に導入され真空系が所定温度でベークされる。
安全弁３によって真空容器１内の乾燥ガス圧を調節し、
真空装置の安全が保証される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は真空装置において、特に
ベークが必要となるスパッタリング、プラズマＣＶＤ等
のクリーンな真空が必要な真空装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、真空容器を排気するとき、気体状
態の分子は真空ポンプによって短い時間に排出されるけ
れど真空装置の内壁や真空装置内に設置されている装置
に吸着している気体分子を真空ポンプのみを用いて排出
することは極めて困難である。もし、吸着分子の排除が
不完全であると、蒸着その他の作業をするときに脱着し
た分子が試料を汚染する。したがって、クリーンで真空
度の高い真空を得るためには吸着分子をどのようにして
排除するかが重要な問題である。特に吸着した水蒸気は
極めて脱着し難いので、吸着水蒸気をどのように排除す
るかは、重要な課題である。そのために従来の真空装置
において、クリーンな真空が必要なときに、ベークとい
う工程を行なっている。この工程は、真空容器を真空に
保持して加熱し、吸着分子を熱的に脱着させる工程であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の真
空装置では、真空装置を真空に保持したまま加熱するた
め、真空容器全体（特に真空容器内部）が昇温しにくく
なり、長い処理時間が必要となる欠点がある。

【０００４】真空容器が排気されると、真空容器内の空
間の熱伝達を媒介する気体分子の濃度（単位体積当たり
の分子数）が低くなるので、該真空容器内に設置された
装置（以下、部材と記す）に吸着した気体分子を取り除
くためにベークを行なっても、その部材から吸着分子を
脱着させるために必要な温度に到達するのに時間がかか
るのが普通である。特に、真空容器が大気圧に耐えるよ
うに厚い金属板によって作られていて熱容量が大きい場
合や、前記部材が熱伝導率の低い物質によって真空容器
から遮断されている場合には、なおさら、ベークに長時
間を要することになる。

【０００５】本発明の目的は短いベーク時間でクリーン
な高真空を得ることができる真空装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の真空装置は、実
質的に水分を含まないガスを真空容器に導入する導入手
段と、真空容器内に設置された部材が、前記導入手段か
ら真空容器に導入されたガスによる熱伝達（主に対流に
よる熱伝達）を介して加熱手段の所定の出力によって加
熱されるとき、ガスの熱伝達によって該部材を、所定時
間内に所定温度に到達させるように前記ガスの圧力を調
節する手段を有する。

【０００７】上記の「実質的に水分を含まない」とは
「実験結果に影響を及ぼす程度には水分を含まない」と
いう意味である。

【０００８】

【作用】真空容器内の部材が所定時間に所定温度に到達
するようにガスの圧力（ガスの圧力はガスの濃度に比例
する）を調節することにより、ガスによる熱伝達（主と
して対流）によって部材を急速に加熱することができ
る。部材が所定温度になった後排気すれば、吸着ガス分
子を排除することができる。水分を含まないガスを用い
る理由は、水蒸気が吸着すると脱着し難いからである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１０】図１は、本発明に係る真空装置の第１の実
施例を示す概念図である。図１において、アルミニウム
製の真空容器１はメインバルブ７を介してターボ分子ポ
ンプ（ＴＭＰ）６に接続され、ターボ分子ポンプ６の低
真空側は排気用ロータリーポンプ５に接続され、メイン
バルブ７、ターボ分子ポンプ６、排気用ロータリーポン
プ５によって排気系が構成されている。真空容器１に
は、さらに、ガス導入バルブ４と安全弁３が接続され、
ガス導入バルブ４を通って乾燥ガスが真空容器１中に導
入され、安全弁３によって乾燥ガス圧に対して真空容器
１内のガスの圧力を調節し、真空装置の安全が保証され
る。本実施例においては乾燥ガスとして液体チッ素（１
気圧のもとにおける液化温度−１９６℃）から生成され
たチッ素ガスが用いられている。ヒータ２はベークの際
に加熱手段として用いられる。

【００１１】以下、本実施例の真空装置の使用手順につ
いて説明する。（１）先ず、ロータリーポンプ５および
ターボ分子ポンプ６を用い、メインバルブ７を開いて、
真空容器１を１×１０^-3ｔｏｒｒ以下に真空排気する。
（２）メインバルブ７を閉じガス導入バルブ４を開いて
真空容器１内にチッ素ガスを大気圧まで導入し、ガス導
入バルブ４を閉じる。（３）ヒータ２を動作させ真空容
器内の温度が１００〜１５０℃になるようにヒータ電流
を制御し、５時間真空容器内部材を昇温させる。このと
き真空容器内の圧力が上昇すると安全弁３により外気へ
チッ素ガスを放出し、ガス圧は大気圧に調節される。
（４）メインバルブ７を開いて真空容器１内をロータリ
ーポンプ５およびターボ分子ポンプ６を用いて排気す
る。（５）（４）の状態で２４時間排気する。（６）ヒ
ータ２を停止させ、真空容器１を室温まで冷却する。こ
のようにベークを行なった結果を表１に示す。

【００１２】

【表１】 表１から明らかなように到達真空度に差なく短時間のベ
ーク処理で同一の結果が得られる。

【００１３】本発明の第２の実施例として、真空薄膜形
成装置を用い第１の実施例と同様のベーク処理を行なっ
て光磁気ディスクを作製した。光磁気ディスクの層構成
はＳｉＮ層、ＴｂＦｅＣｏ層、ＳｉＮ層の３層構造とし
た。この膜形成工程においてターゲット交換時に第１の
実施例と同様な使用手順にしたがって作業を行ない処理
時間を約２０時間短縮することができた。

【００１４】本発明の第３の実施例としてチッ素ガスの
代わりにドライエアー、酸素およびアルゴンが用いら
れ、同様な効果が得られた。これらのガスの露点は６０
℃以下である。

【００１５】上記の実施例はいずれもベークのために真
空容器に導入されるガスの圧力がほぼ１気圧に調節され
た場合についての例であるが、ガスの圧力は１気圧以上
であっても１気圧以下であってもよい。我々の実験結果
を綜合するとガスの圧力が高い方が少ないベーク時間で
所望の真空度に達することができる。したがって、ガス
の圧力を大気圧よりも高くする場合に備えて真空装置は
予め、真空容器の内側からのガス圧に耐えらえるよに製
作されている。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、実
質的に水分を含まないガスを真空容器に充填してベーク
を行なうことにより、ベーク処理時間を短縮でき、メン
テナンス時間の短縮、生産性の向上が可能になる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の概念図である。

【符号の説明】

１ 真空容器 ２ ヒータ ３ 安全弁 ４ ガス導入バルブ ５ ＲＰ（ロータリーポンプ） ６ ＴＭＰ（ターボ分子ポンプ） ７ メインバルブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 真空容器と、排気装置と、前記真空容器
   をベークするための加熱手段を有する真空装置におい
   て、 実質的に水分を含まないガスを真空容器に導入する導入
   手段と、 真空容器内に設置された部材が、前記導入手段から真空
   容器に導入されたガスによる熱伝達を介して加熱手段の
   所定の出力によって加熱されるとき、ガスの熱伝達によ
   って該部材を、所定時間内に所定温度に到達させるよう
   に前記ガスの圧力を調節する手段を有することを特徴と
   する真空装置。