JPS63179067A - 真空装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は材料を連続的に大気中から真空中に導入し、又
真空中から大気中へ導出することが可能な真空装置に関
するものである。

〔従来の技術及びその問題点〕

近年エレクトロニクス産業等の発展に伴ない、金属、プ
ラスチックス・等の基板材料表面に蒸着、スパッタ、イ
オンブレーティング等のＰＶＤ法により薄膜を作製する
技術が注目されている。前記薄膜作製は一般に真空室内
で行なわれるが、量産化のためには材料を連続的に処理
することが必要である。

従来この様に真空室内で材料を連続的に処理するために
は、始めから該真空室内に材料及び材料の繰出し、巻取
り装置をセットしておき、該真空室内で材料を繰出しな
がら連続的に薄膜を作製する方法が一般に用いられてい
る。

然しなから前記方法においては、非常に大きい真空室が
必要であると共に、所定の真空度を得るためには大きな
排気設備が必要であって、しかも排気時間が長くなり、
従って製造コストが高くなる欠点が有る。又材料の繰出
し、巻取り等を真空室内で行なうため、駆動部の潤滑に
油系統の潤滑剤を使用出来ない等の問題もある。

一方真空室の外部で材料の繰出し、巻取りを行なう方法
としては、通常下記の方法が行なわれている。即ち、大
気中よりスリットを通して材料を真空室中に導入して粗
引排気し、次に又スリノトを通して個別に排気されてい
る次の真空室中に導入し、斯様にして順次高真空側の真
空室中に導入して所定の真空度で真空処理を施した後、
導入側と同じ様に個別に排気されている真空室のスリッ
トを通して、高真空側から低真空側へと段階的に移動さ
せ、最後に低真空側の真空室のスリットを通して大気中
に導出する方法がとられている。

前記方法においては、所定の真空度を得るために個別に
排気されている一連の真空室が必要であって、装置全体
としてはかなり大掛かりになり、高価な装置になってし
まう、又材料も長手方向に変化がある形状、例えば孔あ
き条、段付き条の様なものは、真空度を落さずにスリッ
トを通すことが極めて困難である。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは、材料の大気中から真空中への導入及び
真空中から大気中への導出が連続的にかつ簡便に行なえ
る比較的安価な真空装置を提供することである。

即ち本発明は真空室内で材料を加工する真空装置におい
て、真空室の材料導入部及び導出部にＵ字管部を設けて
、該Ｕ字管部にＨｇ及びＧａを充填し、真空室側表面層
をＧａとしたことを特徴とする真空装置である。

本発明におけるＵ字管部は、真空室側が真空に引かれる
ことによって、真空側及び大気側における液状物質の間
に真空、大気間のヘッド差Ｈ（第２図参照）を生じるの
で、該ヘッド差以上の高さが必要であり、又Ｇａを溶融
させるための加熱装置が必要である。

更に前記Ｕ字管部におけるＨｇ及びＧａの対流混合を抑
止する手段を講することが望ましく、例えば前記Ｈｇ及
びＧａの境界に、両者の中間の比重を有し、かつ被加工
物が通過出来る様なスリットを有する隔壁（例えばＴａ
、Ｍｏ、Ｎｉ等の仮）を設置することが好ましい（第２
図参照）。或いは、Ｕ字管壁土の真空室側を真空に引い
た際のＨｇ及びＧａの境界に相当する位置に、金属板等
からなるスリットを有する隔壁をあらかじめ固定してお
いても差し支えない（第３図参照）。

本発明においては、Ｕ字管部にＨｇ及びＧａの両者を充
填する必要があり、Ｈｇのみの場合は、コールドトラッ
プを使用してもＨｇの蒸気により真空室内が多少汚染さ
れる、Ｇａのみの場合は、真空、大気間のヘッド差が大
きくなりすぎる等の問題を生じる。而して前記Ｕ字管部
に充填するＨｇ及びＧａの割合については特に限定はな
いが、Ｇａは真空室側表面層としてＨｇ藩気の発生を抑
制出来る程度に少量充填されていれば充分であり、真空
、大気間のヘッド差を小さくするためには、なるべくＨ
ｇの割合を多くすることが好ましい。

以下に本発明を図によって更に具体的に説明する。まず
本発明による真空装置の構成の一例を第１図に示す。

■は材料、２はＵ字管部、３ＡはＨｇ、３ＢはＧａ、３
は液状物質、４は真空室、５は基板の清浄化設備、６は
蒸発源、７はＵ字管部、８はコールドトラップ、９は加
熱装置、１０は真空ポンプである。

材料１はＵ字管部２に充填されているＨｇ３Ａ及びＧａ
３Ｂよりなる液状物質３中を通して真空室４に導入され
、クリーニング設備５より発生させた電子シャワーによ
って表面の清浄化が行なわれる。しかる後電子銃、ルツ
ボ、蒸着金属からなる蒸発源６より発生させた金属蒸気
が前記材料１の片面（下面）に蒸着される０以上の様に
して真空中で処理された材料１はＵ字管部７に充填され
ているＨｇ３Ａ及びＧａ３Ｂよりなる液状物質３中を通
して大気中へ導出される。尚Ｕ字管部２．７には加熱装
置９が設けられており、又該Ｕ字管部２．７の真空室側
にはコールドトラップ８が水平方向に設けられている。

〔作用〕

本発明による真空装置は、Ｕ字管部に充填された液状物
質中を通して、材料の真空室への導入及び該真空室から
の導出を行なうので、前記材料の導入及び導出を連続的
かつ簡便に行なうことが出来る。又大気と真空との遮断
を液状物質により行なっているので、材料の形状には何
等制約を要しなく、長手方向に変化がある形状（例えば
孔あき条、段付き条等）であっても差支えない。

更に前記液状物質として比重が大きいＨｇ及び蒸気圧が
低いＧａを充填し、真空室側表面層をＧａにしているの
で、真空、大気間のヘッド差を比較的小さく出来、従っ
て前記Ｕ字管部の高さを低く抑えるしことが出来ると共
に、真空室内への液状物質の蒸発を極めてわずかにする
ことが出来、該真空室内を高真空に維持することが可能
である。

〔実施例〕

次に本発明の具体的な実施例について説明する。

第１図において、材料の導入部及び導出部に高さ１ｍの
Ｕ字管部２．７を設け、液状物質３としてＨｇ３Ａを充
填した後、真空室側には更に少量のＧａ３Ｂを充填した
。而して表面のＧａ層が４５“Ｃに維持される様に、加
熱装置９により加熱した。

この状態で真空排気を始めたところ、液状物質３はＵ字
管部２におけるヘッド差Ｈ１即ち大気側表面と真空側表
面との高さの差が８２０＋ｓａとなった時点で安定した
状態になった。一方真空度は、Ｇａの蒸気圧がＨｇのそ
れよりも１ケタ以上低いため、特にコールドトラップ８
を効かせなくても１０−’Ｔ　ｏ　ｒ　ｒの真空度を維
持することが出来た（コールドトラップ８を効かせれば
更に高真空化が可能である）、尚使用中にＧａ中にＨｇ
がわずかに溶解（状態図上では約２ａｔ％）した状態に
なるが、１０−’Ｔ　ｏ　ｒ　ｒの真空度を維持出来る
ことから、Ｈｇの蒸発量は極めてわずかであると考えら
れる。

斯様な状態にして、材料ｌとして厚さ０．２鵬、中１０
０閣のステンレスのシートを、Ｕ字管部２に充填された
Ｈｇ３Ａ及びＧａ３Ｂ中を通して連続的に真空室４内に
導入し、電子シャワー５によって表面を清浄化した後、
蒸発源６にてＮｂを電子ビームで溶解蒸発させ、ｉｆ　
Ｎ　ｂを前記銅シートの片面（下面）に蒸着させた。し
かる後該銅シートをＵ字管部７に充填されたＧａ３Ｂ及
びＨｇ３Ａ中を通して大気中へ導出し、巻取り装置で連
続的に巻取った。

〔発明の効果］ 本発明の真空装置は、材料の真空室への導入及び該真空
室からの導出を連続的にかつ簡便に行なうことが出来、
しかも比較的安価であり、かつ材料の形状に同等制約を
要しない、更に材料導入部及び導出部に設けたＵ字管部
の高さを余り高くすることなく、真空室内を高真空に維
持することが出来る等工業上顕著な効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による真空装置の構成の一例を示す説明
図、第２図、第３図は材料導入部におけるＵ字管部の構
成の一例を示す説明図である。 ｌ・・・材料　　２・・・Ｕ字管部　　３Ａ・・・Ｈｇ
、３Ｂ・・・Ｇａ、３Ｃ・・・隔壁　　３・・・液状物
質４・・・真空室　　５・・・基板の清浄化設備　　６
・・・蒸発源　　７・・・Ｕ字管部　　８・・・コール
ドトラップ　　９・・・加熱装置　　１０・・・真空ポ
ンプ特許出願人　　古河電気工業株式会社 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空室内で材料を加工する真空装置において、真
   空室の材料導入部及び導出部にＵ字管部を設けて、該Ｕ
   字管部にＨｇ及びＧａを充填し、真空室側表面層をＧａ
   としたことを特徴とする真空装置。
2. （２）Ｈｇ及びＧａの境界に、両者の中間の比重を有し
   、かつ被加工物が通過出来る隔壁を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の真空装置。