JPH06946B2 - 物理的蒸着処理設備における無効蒸気回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、被処理材に物理的蒸着（以下PVDという）
によって被膜を形成する際の該被膜形成には寄与しない
無効蒸気を回収する装置に関する。

PVDには真空蒸着法、スパッタ法およびイオンプレーテ
ィング法などがあり、いずれも被膜形成のドライプロセ
スに属する。

（従来の技術） PVDのうち、例えば真空蒸着は、基本的には蒸着を行う
蒸着室と、その内部を真空に保つための排気装置と、蒸
着する物質を収容する蒸発源と、蒸着する物質を加熱し
蒸発させるための加熱装置と、を用いて行うのが一般的
である。

真空蒸着処理を行う際、工業的あるいは経済的に重要な
課題は、蒸着する物質（以下、蒸発物とよぶ）がどれだ
け被処理材上に被着できるかということである。すなわ
ち、その蒸着効率を上げることである。

蒸着効率が低い場合、単に経済的に不利であるばかりで
なく、蒸着室内に蒸発物が多く堆積し、その除去に労力
を要すること、また、極端な場合には、蒸着室内の駆動
部分（例えば被処理材の搬送装置など）の動作にも悪影
響を及ぼすことなど不利益が多い。このため、蒸着効率
の向上を目的とし、蒸発源の形状、蒸発物と被処理材と
の相対位置の改善、あるいは蒸着室内に遮蔽物を導入す
る技術が提示されてきた。

しかしながら、例えば広い蒸着面積を有する被処理材に
対して極めて近い距離に蒸発源を設置すれば蒸着効率は
上がるが、蒸着時の最も重要な特性である被膜の均一性
を損なうことになる。このように、蒸発物と被処理材と
の間には、所望の被覆特性を得るための適切な相対位置
が存在するため、それらの配置を自由に変更することは
一般に採用できない。

この問題を解決策のひとつとして特開昭57−158379号公
報には、槽内に遮蔽物を設け、蒸発物が真空槽の壁面な
ど不必要な方向に飛散するのを防ぐことについての開示
がある。

また、特開昭58−133375号公報に開示されるような、蒸
着される物質に接触するガイドを設けることで蒸着効率
を上げる方法もある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし前者は遮蔽物に堆積した蒸発物は回収不能であ
り、経済的な不利は避けられない。

また、後者においてもガイドに蒸発物が付着することは
免れ得ない。

そこで無効蒸気を効率良く回収するための装置を提供す
ることが、この発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） この発明は、被処理材に物理的蒸着処理を施す蒸着室内
に配され、該物理的蒸着処理の際の無効蒸気を回収する
装置であって、上記被処理材の搬送経路および被処理材
の物理的蒸着処理に供する蒸発源を収容する円筒ドーム
と、該円筒ドームの支持および回転を司るサポートロー
ルと、円筒ドームの内周壁に接触させて配設したスクレ
ーパーとからなる物理的蒸着処理設備における無効蒸気
回収装置である。

さてこの発明に従う無効蒸気回収装置を、第１および２
図に示す。

図中１は蒸着室で、２は被処理材、例えばけい素鋼など
の鋼板で矢印Ａ方向に連続して搬送される。３はTi，Al
などの蒸発物を収容した蒸発源で、図示しない電子ビー
ム銃、高周波加熱装置などの加熱によって蒸発源６から
の蒸発物の蒸発が強制され、被処理材２に蒸発物が付着
する。この蒸発源３は蒸着室１の内側壁1aに、Ｌ型アー
ム４を介して固定される。

５は内部に被処理材２の搬送経路と蒸発源３とを収容す
る円筒ドームで、４本の回転自在なサポートロール６上
に、その軸線が傾くように載置される。サポートロール
６は架台７を介して、蒸着室１の内底面に固定される。
なおサポートロール６のうち１ロールには図示しない駆
動装置によって回転が与えられ、円筒ドーム５にも回転
を与えることができる。この場合、蒸着室１内は高真空
に保持されているため、円筒ドーム５とサポートロール
６との間でスリップが発生するおそれはない。

また８は円筒ドーム５の下部内周壁に密着させて、円筒
ドームの軸線方向にわたって設けたスクレーパーで、９
は蒸発物の回収箱である。なお10は円筒ドームを安定し
て回転させるための補助ロールである。

（作 用） 次に無効蒸気の回収の手順について説明する。

蒸発源３から蒸発した蒸発物のうち、被処理材２に付着
しない無効蒸気は、円筒ドーム５の内周壁に付着する。

ここで円筒ドーム５の軸線長さは無効蒸気の分散に対し
て十分大きく設定してあるので、無効蒸気が円筒ドーム
外に流出することはほとんどない。

そして内周壁に無効蒸気が付着した円筒ドーム５はサポ
ートロール６によって回転されているので、該回転に伴
い内周壁の無効蒸発物はスクレーパー８でかき取られる
とともに、円筒ドーム５の傾斜内面に案内されて回収箱
９に回収される。

回収された無効蒸発物は、再利用に供される。

（実施例） 一方向性けい素鋼板（0.23mm厚）の仕上焼鈍後鋼板表面
上の焼鈍分離剤を除去して巻取ったコイルを真空蒸着処
理設備に通し鋼板の表裏両面に0.6μｍ厚のTiN張力被膜
を形成させた際に、第１図に示した無効蒸気回収装置を
用いて無効蒸気の回収を行ったところ、従来装置では蒸
気源全体の70％を占めていた無効蒸気の約９割を回収す
ることが可能となった。

（発明の効果） この発明装置を用いれば、無効蒸気を効率良く回収でき
るため、省資源上有利であるばかりか、物理的蒸着処理
設備のメンテナンスにおける負荷も大幅に軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は無効蒸気回収装置を示す説明図 第２図は第１図II−II線断面図である。 １…蒸着室 ２…被処理材 ３…蒸発源 ５…円筒ドーム ６…サポートロール ８…スクレーパー ９…回収箱

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理材に物理的蒸着処理を施す蒸着室内
   に配され、該物理的蒸着処理の際の無効蒸気を回収する
   装置であって、 上記被処理材の搬送経路および被処理材の物理的蒸着処
   理に供する蒸発源を収容する円筒ドームと、該円筒ドー
   ムの支持および回転を司るサポートロールと、円筒ドー
   ムの内周壁に接触させて配設したスクレーパーとからな
   る物理的蒸着処理設備における無効蒸気回収装置。