JPH06220622A - ランプヒータを用いた加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給電路部材の取り付けスペースを小さくでき
る加熱装置を提供することにある。 【構成】ランプハウス４内に平行に複数の直管型ランプ
ヒータ５を配置し、これらのランプヒータ５に電力を供
給する２本の給電路部材６、７を設け、２本の給電路部
材６、７をランプハウス４の天井部から互いに接近して
ランプハウス４内に導入するとともに、一方の給電路部
材６をランプヒータ５の一方の電極端子５１に接続し、
他方の給電路部材７をランプヒータ５に沿って伸ばして
ランプヒータ５の他方の電極端子５２に接続する構造と
し、他方の給電路部材７のうちランプヒータ５に沿って
伸びる部分を、導線と、電気絶縁管と、外周面を電解研
磨したステンレス管とからなる三重構造の電線７１によ
って構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば真空処理装置等
において加熱源として用いられる、ランプヒ−タを用い
た加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】長尺物に金属薄膜を形成する方法の一つ
としてスパッタリング法が用いられるが、この方法にお
いては、被処理体である長尺物を真空室内で加熱するた
めにランプヒータが用いられる。

【０００３】図４は、スパッタリング法を用いて金属薄
膜を形成する真空処理装置の概略を示すものである。ロ
ード室８１の巻出ロール８２から巻出された長尺ワーク
８３はスパッタ室８４に搬送される。スパッタ室８４で
は、後述のランプヒータ５を加熱源として用いた加熱装
置８５により長尺ワーク８３が加熱され、マグネトロン
カソード８６を用いたスパッタ装置により、長尺ワーク
８３上に金属薄膜が被着される。次いで、長尺ワーク８
３は、アンロード室８７に搬送され、巻取ロール８８に
巻取られる。８９は搬送ロール、９０は水冷ドラムであ
る。

【０００４】図５は、この真空処理装置に用いられる従
来の加熱装置の概略を示す。ランプハウス４内の熱シー
ルド板４１で囲まれる領域には、複数の直管型ランプヒ
ータ５が各々長尺ワーク８３と直交する方向に並行に配
置されており、ランプハウス４の例えば上部に位置する
図示しないスパッタ室の壁部にはランプヒータ５に電力
を供給するための一対の電極ポート（図示せず）が設け
られている。ランプヒータ５の一方の電極端子５１に接
続された一方の給電路部材６は、ランプハウス４の一縁
側（図５中上縁側）から接続部６０を介して外部に引き
出されて一方の電極ポートに接続されている。ランプヒ
ータ５の他方の電極端子５２に接続された他方の給電路
部材７は、ランプハウス４の他縁側（図５中下縁側）か
ら熱シ−ルド板４１の外を通ってランプハウス４の一縁
側に引き回され、前記接続部６０に近接した接続部７０
を介して外部に引き出されて他方の電極ポートに接続さ
れている。

【０００５】また他方の給電路部材７の引き回し部分７
２を保護するために保護カバー８が設けられている。こ
こで２本の給電路部材６、７の電極ポートへの接続部６
０、７０をランプハウス４の一縁側に寄せている理由
は、長尺ワ−クを通紙（セット）したり、スパッタ室内
をメンテナンスしたりする場合には、作業を容易にする
ため加熱装置を、電極ポ−ト側の壁部に設けられたヒン
ジにより電極ポ−ト側へ回動させるようにしているが、
２本の給電路部材６、７をランプハウス４の両縁に夫々
設けるとこのような構造を採用することができず、加熱
装置を取り外さなければならなくなるからである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示した従来の加熱装置８５では、他方の給電路部材７を
ランプハウス４の外部に引き出し、ランプヒータ５に沿
った方向に引き回して、他方の電極ポートに接続する構
造であるため、他方の給電路部材７の引き回し部分７２
を外部から電気的、熱的に遮蔽して保護するための保護
カバー８の取り付けスペースが必要とされる。従って、
このような加熱装置８５を真空処理装置の加熱源として
用いた場合には、真空室とされるスパッタ室全体のスペ
ースも大きくなり、加熱装置を複数並べて設けると熱的
デッドエリアができてしまう問題がある。

【０００７】特に、図４に示した長尺ワーク８３を処理
するような真空処理装置においては、ランプヒータ５の
配置本数が多くなって、ランプハウス４も複数設けられ
るため、各加熱装置８５のスペースをできるだけ小さく
し熱的デッドエリアを少なくすることが望まれる。一
方、他方の電力供給線７をランプハウス４内を通してラ
ンプヒータ５の他方の電極端子５２に接続する構造とし
たのでは、ランプヒータ５の点灯時における高温のため
に給電路部材７が早期に劣化して使用不能となる問題が
ある。

【０００８】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、その目的は、給電路部材の取り付
けスペースを小さくできる加熱装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ランプハウス
内の熱シ−ルド板に囲まれた領域内に並行に配置された
複数の直管型ランプヒータと、これらのランプヒータに
電力を供給する２本の給電路部材とを備えた加熱装置に
おいて、２本の給電路部材をランプヒ−タの一端側にお
けるランプハウスと熱シ−ルド板との間の領域に導入す
るとともに、一方の給電路部材を各ランプヒータの一方
の電極端子に接続し、他方の給電路部材を熱シ−ルド板
の内側をランプヒータに沿って配線して各ランプヒータ
の他方の電極端子に接続する構造とし、他方の給電路部
材のうちランプヒータに沿って配線される部分を、導線
と、この導線を包囲する電気絶縁管と、この電気絶縁管
を包囲する熱シ−ルド管とを同心状に配置してなる三重
構造の給電路部材によって構成したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の加熱装置によれば、ランプヒ−タの他
方の電極端子に接続された給電路部材をランプヒ−タに
沿ってランプヒータの他方の電極端子と接続し、給電路
部材のうちランプヒ−タに沿って配線する部分を上述の
ような三重構造のものを用いているので、ランプヒータ
の給電路部材を配置するためのスペースを小さくするこ
とができ、しかも高温下でも給電路部材が熱劣化するこ
とがなく加熱装置の信頼性も向上する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。先
ずこの実施例の加熱装置で用いられる給電路部材の一部
について図１を参照しながら説明すると、この給電路部
材は、導線１の外側を包囲するように電気絶縁管２が同
心状に配置され、更にこの電気絶縁管２を包囲するよう
に熱シールド管３が同心状に配置されている。導線１は
例えば銅丸線からなり、電気絶縁管２は例えばセラミッ
ク管からなる。熱シールド管３は例えばステンレス管か
らなり、このステンレス管の表面は電解研磨処理が施さ
れていて鏡面とされている。

【００１２】次に加熱装置の全体構成について図２及び
図３を参照しながら説明すると、これらの図は下方側か
ら見た図であり、図３では下側が天井側である。４は、
例えばステンレスからなるランプハウスであり、この中
に複数例えば４本の赤外線ランプ等からなる直管型ラン
プヒータ５が並行に配置されている。前記ランプハウス
４内には、例えばステンレスからなる熱シ−ルド板４１
が前後左右側面及び天井面（図３では下面）に配置され
て熱シ−ルドハウスを形成しており、各ランプヒ−タ５
は、左右方向に対向する一方の熱シ−ルド板４１から他
方の熱シ−ルド板４１に貫通して伸び、各端部が熱シー
ルド板４１の外側でランプホルダー５０により保持され
ている。

【００１３】各ランプヒータ５に電力を供給する２本の
給電路部材６、７がランプハウス４の天井部から接近し
た状態で一緒にランプハウス４の内部に導入されてお
り、一方の給電路部材６はランプヒータ５の一方の電極
端子５１に接続され、他方の給電路部材７はランプヒー
タ５に沿って伸びてランプヒータ５の他方の電極端子５
２に接続されている。そして他方の給電路部材７のうち
熱シ−ルド板４１の内側にてランプヒータ５に沿って伸
びる部分は、図１に示した三重構造の給電路部材７１に
よって構成されている。この給電路部材７１において、
例えば導線の直径は３ｍｍ、電気絶縁管の内径は４ｍ
ｍ、外径は７ｍｍ、熱シ−ルド管の内径は８ｍｍ、外径
は１０ｍｍである。

【００１４】ここで前記給電路部材６、７に関して詳述
すると、加熱装置が配置されるスパッタ室の側壁９に
は、外部電源に電気的に接続される一対の電極ポ−ト９
１、９２が取り付けられており、一方の電極ポ−ト９１
は、ランプハウス４の外側に配置されたリップワイヤ９
３、及びランプヒ−タ５の一端側におけるランプハウス
４と熱シ−ルド板４１との間に配設された接続部６１を
介して銅よりなる導電棒６２に接続されている。この導
電棒６２はランプヒ−タ５と直交する方向（前後方向）
に伸び、各ランプヒ−タ５の一端側の電極端子に例えば
ネジなどをを介して接続されている。

【００１５】また他方の電極ポ−ト９２は、ランプハウ
ス４の外側配置されたリップワイヤ９４及び接続部７２
を介して、前記三重構造の給電路部材７１の一端側の銅
丸線１に例えばネジによって接続されている。なおこの
給電路部材７１の両端部分は絶縁チュ−ブ７１ａにより
覆われている。前記ランプヒ−タ５の他端側におけるラ
ンプハウス４と熱シ−ルド板４１との間にも、同様に導
電棒７０が設けられ、ランプヒ−タ５の他端側の電極端
子５２及び前記給電路部材７１の他端側の銅丸線１が例
えばネジによって導電棒７２に接続されている。なおこ
の加熱装置は、前記側壁に設けられたヒンジ（図示せ
ず）により図３の矢印のように回動できる構造となって
いる。

【００１６】以上述べた電極ポ−ト９１、９２からラン
プヒ−タ５の電極端子５１、５２までの給電路が前記給
電路部材６（７）に相当するものである。また熱シール
ド板４１の外側の電極端子５１、５２などが配置されて
いる領域の下面側は実際にはランプハウス４の一部によ
り覆われている。

【００１７】以上の加熱装置は、図４に示したスパッタ
リング法を用いて金属薄膜を形成する真空処理装置に好
適に用いられる。即ちロード室８１の巻出ロール８２か
ら巻出された長尺ワーク８３は、真空室とされるスパッ
タ室８４に搬送され、このスパッタ室８４に設けられた
本発明の実施例に係る加熱装置８５により加熱される。
加熱温度は例えば５００℃程度である。マグネトロンカ
ソード８６を用いたスパッタ装置により、真空中で解離
したアルゴンイオン等の存在下で長尺ワーク８３上に金
属薄膜が被着され、次いで、長尺ワーク８３はアンロー
ド室８７に搬送されて巻取ロール８８に巻取られる。

【００１８】以上のように、この実施例の加熱装置によ
れば、ランプヒ−タ５の他方の電極端子５２に接続され
る給電路部材７を、三重構造の給電路部材７１を用い
て、熱シ−ルド板４１内を通してランプヒータ５の一方
側に引きまわしているので、ランプヒータ５の給電路部
材６、７を配置するためのスペースを小さくすることが
できる。従って、スパッタ室８４の小スペース化に大き
く寄与することができ、真空処理装置のコストダウンを
図ることができる。

【００１９】しかも、５００℃の高温下でも給電路部材
７１が熱劣化することなく、加熱装置の信頼性も十分に
得られる。即ちこの部分に使用されている三重構造の電
線によれば、十分な電気絶縁性が確保できると共に、輻
射熱の反射率の高いステンレス管により輻射熱を遮蔽
し、しかもその表面が電解研磨処理されているので輻射
熱の反射率が相当高く、内部への電熱が小さくなるから
である。

【００２０】実際に、図５の従来の加熱装置では、ラン
プハウス４として、長さ２７０ｍｍ、幅３００ｍｍ、高
さ６０ｍｍのものが必要とされる場合に、図２から図４
の実施例に係る加熱装置では、長さ２１０ｍｍ、幅３０
０ｍｍ、高さ６０ｍｍのランプハウス４を用いることが
可能となり、ランプハウス４の占有スペースを約２２％
減少することができた。また、図５の従来の加熱装置で
は、長さ４８０ｍｍ、幅３００ｍｍ、高さ６０ｍｍのラ
ンプハウス４が必要とされる場合に、図２から図４の実
施例に係る加熱装置では、長さ４３０ｍｍ、幅３００ｍ
ｍ、高さ６０ｍｍのランプハウス４を用いることが可能
となり、ランプハウス４の占有スペースを約１０％減少
することができた。

【００２１】以上において本発明の加熱装置は真空処理
以外の装置に対して適用してもよいし、またランプヒ−
タとしては赤外線ランプ、紫外線ランプ、ハロゲンラン
プなど種々のものを用いることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の加熱装置によれば、給電路部材
の信頼性を損なわずに、給電路部材の取り付けスペース
を小さくすることができ、したがって加熱装置を小型化
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に用いられる電線の断面図であ
る。

【図２】本発明の実施例に係る加熱装置の横断平面図で
ある。

【図３】本発明の実施例に係る加熱装置の部分破断斜視
図である。

【図４】スパッタリング法を用いて金属薄膜を形成する
真空処理装置の概略図である。

【図５】従来の加熱装置の横断平面図である。

【符号の説明】

１ 導線 ２ 電気絶縁管 ３ 熱シールド管 ４ ランプハウス ５ ランプヒータ ５１、５２ 電極端子 ６、７ 給電路部材 ７１ 電線 ８ 保護カバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ランプハウス内の熱シ−ルド板に囲まれ
   た領域内に並行に配置された複数の直管型ランプヒータ
   と、これらのランプヒータに電力を供給する２本の給電
   路部材とを備えた加熱装置において、 前記２本の給電路部材をランプヒ−タの一端側における
   ランプハウスと熱シ−ルド板との間の領域に導入すると
   ともに、一方の給電路部材を各ランプヒータの一方の電
   極端子に接続し、他方の給電路部材を熱シ−ルド板の内
   側をランプヒータに沿って配線して各ランプヒータの他
   方の電極端子に接続する構造とし、 他方の給電路部材のうちランプヒータに沿って配線され
   る部分を、導線と、この導線を包囲する電気絶縁管と、
   この電気絶縁管を包囲する熱シ−ルド管とを同心状に配
   置してなる三重構造の給電路部材によって構成したこと
   を特徴とするランプヒータを用いた加熱装置。