(57)【要約】      （修正有）【課題】コーティング機器の組み立て及びメンテナンス、断熱バッフルの構造、設置スペース等が改善された真空コーティング用集積チャンバの提供。【解決手段】真空コーティング用集積チャンバは、チャンバ天板１２、４つのチャンバ側板１３及びチャンバ底板１４からなる一体チャンバを備える。一体チャンバ内には、一体チャンバを予熱室とプロセス室に仕切る仕切板１１が設けられ、仕切板１１には、ワークを通過させる開口が設けられ、予熱室内には開口を閉鎖するための密閉扉１が設けられ、密閉扉１は、仕切板１１に密閉して密着され、密閉扉１の開閉を駆動するように第１の駆動部材８に接続されている。【選択図】図１
2019104985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ天板、４つのチャンバ側板及びチャンバ底板からなる一体チャンバを備え、
前記一体チャンバ内には、前記一体チャンバを予熱室とプロセス室に仕切る仕切板が設けられ、
前記仕切板には、ワークを通過させる開口が設けられ、
前記予熱室内には前記開口を閉鎖するための密閉扉が設けられ、
前記密閉扉は、前記仕切板に密閉して密着され、
前記密閉扉の開閉を駆動するように第１の駆動部材に接続されていることを特徴とする真空コーティング用集積チャンバ。
【請求項２】
前記プロセス室内には、少なくとも１つの揺動断熱板が設けられ、
前記揺動断熱板の端側には、一端が支持台座に回転可能に接続されている回転軸が設けられ、
前記支持台座は、前記仕切板又は前記一体チャンバのチャンバ壁に取り付けられ、
前記回転軸の他端が第２の駆動部材に接続され、前記第２の駆動部材は前記揺動断熱板の開閉を駆動して前記密閉扉の動作と協働することを特徴とする、請求項１に記載の真空コーティング用集積チャンバ。
【請求項３】
前記第１の駆動部材は昇降シリンダであり、
前記昇降シリンダの駆動軸は前記チャンバ天板を貫通して前記密閉扉に接続され、
前記昇降シリンダの駆動軸は前記チャンバ天板に密閉して接続されていることを特徴とする、請求項２に記載の真空コーティング用集積チャンバ。
【請求項４】
前記第２の駆動部材は揺動シリンダであり、
前記揺動シリンダは、シールベアリングを介して前記揺動断熱板の回転軸に接続されて、前記揺動断熱板の開閉を駆動し、
前記シールベアリングは前記一体チャンバのチャンバ壁に密閉して接続されていることを特徴とする、請求項２に記載の真空コーティング用集積チャンバ。
【請求項５】
前記プロセス室内には、両端がそれぞれチャンバ側板に接続して固定される少なくとも１つの固定断熱板が設けられ、前記固定断熱板には前記ワークを通過させる移送開口が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の真空コーティング用集積チャンバ。
【請求項６】
前記仕切板の周縁側は前記一体チャンバの内壁に溶接して固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の真空コーティング用集積チャンバ。
【請求項７】
前記チャンバの天板には、前記予熱室及び前記プロセス室にそれぞれ対応する上開口が設けられ、
前記予熱室及び前記プロセス室の上開口は、予熱室上蓋板及びプロセス室上蓋板でそれぞれ覆われ、
前記チャンバ底板には前記プロセス室に対応する下開口が設けられ、
前記下開口の外側は、プロセス室下蓋板で覆われていることを特徴とする、請求項１に記載の真空コーティング用集積チャンバ。
【請求項８】
前記チャンバ天板は一体フランジであり、
前記予熱室上蓋板及び前記プロセス室上蓋板と前記チャンバ天板との間には、いずれも密閉部材が設けられ、
前記プロセス室下蓋板と前記チャンバ底板との間には密閉部材が設けられていることを特徴とする、請求項７に記載の真空コーティング用集積チャンバ。
【請求項９】
前記仕切板及び前記一体チャンバのチャンバ壁には、いずれも水冷貫通孔が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の真空コーティング用集積チャンバ。
【請求項１０】
前記密閉扉と前記仕切板との間には密閉部材が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の真空コーティング用集積チャンバ。
【請求項１１】
前記集積チャンバは耐熱ステンレス鋼製であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の真空コーティング用集積チャンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空コーティング機器分野に関し、特に、真空コーティング用集積チャンバに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のコーティング機器の予熱室とプロセス室は、一般的に独立して製造され、一体化されたゲートバルブにより接続されてワーク移送及び真空密閉が行われ、それぞれの独立したプロセスが行われる。このような構造は、ケーシング付きゲートバルブで２つのキャビティをそれぞれ真空密閉し、その後、ゲートバルブの弁体を用い２つのチャンバを遮断して真空密閉する必要があり、欠点は、予熱室、ゲートバルブ、プロセス室を組み立てる時、まずゲートバルブ（通常、非常に重い）と一方のチャンバとを組み立て関連の真空検測を行い、合格した後、他方のチャンバとを組み立て真空検測を行うことである。組み立ての作業量や難易度が非常に高く、後でゲートバルブとチャンバとの間のシールリングをメンテナンスする時、キャビティを移動させてから、クレーンやその他のスプレッダで操作する必要があり、大変煩雑である。通常、機器の構造パラメータの安定性を確保するため、機器が固定された後はできるだけ動かさない。
【０００３】
従来のゲートバルブの後ろにある断熱バッフルは、いずれも上下に直線移動する構造を採用し、チャンバ内部の断熱バッフルを取り付けるための左右の２つの支持ロッド、溶接ベローズシール、２つのガイドロッドが必要であり、空気圧式、電気式、手動式により駆動するか、又は類似する構造を採用することができる。これらの断熱バッフルの構造は、通常プロセス室の底部、かつゲートバルブの後ろに取り付けられる。構造はいずれも寸法を有するが、アセンブリ全体は、１００ｍｍ程度の長さ方向の空間を占める必要があり、そして、プロセス室の下部のアセンブリの底板を取り付けることができ、ボルトの空間及びシールリングの空間もまた８０〜９０ｍｍ程度の長さ方向の空間を有する必要があるので、当該アセンブリにとって合計で１８０〜１９０ｍｍ程度の空間を必要として使用される。構造は、比較的複雑であり、比較的高い製造精度を確保する必要があり、２つのベローズの上下端をいずれも真空密閉する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来のコーティング機器の組み立て及びメンテナンスが困難で、断熱バッフルの構造が複雑で、大きなスペースを占めるなどの問題を解決する真空コーティング用集積チャンバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記技術問題を解決するために、本発明は、チャンバ天板、４つのチャンバ側板及びチャンバ底板からなる一体チャンバを備え、前記一体チャンバ内には、前記一体チャンバを予熱室とプロセス室とに仕切る仕切板が設けられ、前記仕切板には、ワークを通過させる開口が設けられ、前記予熱室内には前記開口を閉鎖するための密閉扉が設けられ、前記密閉扉は、前記仕切板に密閉して密着され、前記密閉扉の開閉を駆動するように第１の駆動部材に接続されている真空コーティング用集積チャンバを提供する。
【０００６】
前記プロセス室内には、少なくとも１つの揺動断熱板が設けられ、前記揺動断熱板の端側には、一端が支持台座に回転可能に接続されている回転軸が設けられ、前記支持台座は、前記仕切板又は前記一体チャンバのチャンバ壁に取り付けられ、前記回転軸の他端が第２の駆動部材に接続され、前記第２の駆動部材は前記揺動断熱板の開閉を駆動して前記密閉扉の動作と協働してもよい。
【０００７】
前記第１の駆動部材は昇降シリンダであり、前記昇降シリンダの駆動軸は前記チャンバ天板を貫通して前記密閉扉に接続され、前記昇降シリンダの駆動軸は前記チャンバ天板に密閉して接続されていてもよい。
【０００８】
前記第２の駆動部材は揺動シリンダであり、前記揺動シリンダは、シールベアリングを介して前記揺動断熱板の回転軸に接続されて、前記揺動断熱板の開閉を駆動し、前記シールベアリングは前記一体チャンバのチャンバ壁に密閉して接続されていてもよい。
【０００９】
前記プロセス室内には、両端がそれぞれチャンバ側板に接続して固定される少なくとも１つの固定断熱板が設けられ、前記固定断熱板には前記ワークを通過させる移送開口が設けられていてもよい。
【００１０】
前記仕切板の周縁側は前記一体チャンバの内壁に溶接して固定されていてもよい。
【００１１】
前記チャンバ天板には、前記予熱室及び前記プロセス室にそれぞれ対応する上開口が設けられ、前記予熱室及び前記プロセス室の上開口には、予熱室上蓋板及びプロセス室上蓋板がそれぞれ覆うように設けられ、前記チャンバ底板には前記プロセス室に対応する下開口が設けられ、前記下開口の外側は、プロセス室下蓋板に覆われていてもよい。
【００１２】
前記チャンバ天板は一体フランジであり、前記予熱室上蓋板及び前記プロセス室上蓋板と前記チャンバ天板との間には、いずれも密閉部材が設けられ、前記プロセス室下蓋板と前記チャンバ底板との間には密閉部材が設けられていてもよい。
【００１３】
前記仕切板及び前記一体チャンバのチャンバ壁には、いずれも水冷貫通孔が設けられていてもよい。
【００１４】
前記密閉扉と前記仕切板との間には密閉部材が設けられていてもよい。
【００１５】
前記集積チャンバは耐熱ステンレス鋼製であってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る真空コーティング用集積チャンバは、予熱室とプロセス室を一体チャンバに集積することにより、制造プロセス性が向上し、組み立て及びメンテナンスが容易である。密閉扉は、構造が簡単で軽量であり、着脱及びメンテナンスがしやすくなり、調達コストを削減することができ、揺動断熱板は、構造が簡単であり、占めるスペースが少なくて済み、プロセス室の空間寸法を縮小し、プロセスガスの使用量を減らし、圧力を制御しやすく、両端が回転軸によって接続して固定され、着脱及びメンテナンスが容易であり、稼働の信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例の縦断面の模式図である。
【図２】図１のＡ-Ａ方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面及び実施例を参照しながら、本発明の具体的な実施形態を更に詳しく説明する。下記の実例は、本発明の範囲を制限するものではなく、本発明を説明するためのものに過ぎない。
【００１９】
本発明の説明において、明確な規定と限定がない限り、「取り付け」、「互いに接続」、「接続」の用語の意味は広く理解されるべきである。例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、あるいは一体的な接続でも可能であり、機械的な接続や、電気的接続でも可能であり、互いに直接接続することや、中間媒体を介して互いに間接接続することでも可能であり、２つの部品の内部が連通することでも可能である。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本発明での具体的な意味を理解することができる。
【００２０】
図１及び図２に示すように、本発明の実施例は、真空コーティング用集積チャンバを提供し、当該真空コーティング用集積チャンバは、チャンバ天板１２、４つのチャンバ側板１３及びチャンバ底板１４からなる一体チャンバを備え、一体チャンバ内には、一体チャンバを予熱室とプロセス室に仕切る仕切板１１が設けられ、仕切板１１には、ワーク４を通過させる開口が設けられ、予熱室内には前記開口を閉鎖する密閉扉１が設けられ、密閉扉１は、仕切板１１に密閉して密着され、密閉扉１の開閉を駆動するように、第１の駆動部材８に接続されている。
【００２１】
更に、一体チャンバは、チャンバ天板１２、４つのチャンバ側板１３及びチャンバ底板１４を溶接して構成され、一体チャンバの内側の各板の接続箇所は、連続溶接の方式により密閉して接続され、一体チャンバの外側の各板の接続箇所は、スポット溶接の方式により接続固定され、全体の構造強度が確保される。
【００２２】
そのうち、一体チャンバ内部は、仕切板１１により予熱室とプロセス室に仕切られ、仕切板１１の周縁側は一体チャンバの内壁に溶接して固定され、仕切板１１は、プロセス室側において一体チャンバの内壁に連続溶接の方式により固定され、プロセス室の密閉性が確保され、仕切板１１は、予熱室側において一体チャンバの内壁にスポット溶接の方式により固定され、仕切板１１の固定強度が強化され、仕切板１１及び一体チャンバのチャンバ壁には、いずれも集積チャンバを放熱して冷却するための水冷貫通孔が設けられている。
【００２３】
更に、チャンバ天板１２は、具体的に一体フランジであり、チャンバ天板１２には、予熱室に対応する上開口が設けられ、上開口には、予熱室上蓋板７が覆われ、チャンバ天板１２には、プロセス室に対応する上開口が設けられ、上開口には、プロセス室上蓋板６が覆われ、プロセス室の下方のチャンバ底板１４には下開口が設けられ、下開口の外側には、プロセス室下蓋板５が覆われ、着脱及びメンテナンスが容易である。
【００２４】
そのうち、予熱室上蓋板７及びプロセス室上蓋板６とチャンバ天板１２との間には、いずれも密閉部材が設けられ、プロセス室下蓋板５とチャンバ底板１４との間には密閉部材が設けられる。予熱室及びプロセス室の密閉性を確保して、集積チャンバの安全性を高めるために、密閉部材はＯ型シールリングであることが好ましい。
【００２５】
更に、仕切板１１には、寸法がワーク４の寸法より大きく、ワーク４が安定して通過するための開口が設けられ、予熱室内には、開口を閉鎖するための密閉扉１が設けられ、密閉扉１と仕切板１１との間には密閉部材が設けられ、密閉扉１と仕切板１１との密閉を実現する。予熱室とプロセス室が開口を介してガス交換してコーティング效果に影響を与えることを防止するために、密閉部材はＯ型シールリングであることが好ましい。
【００２６】
そのうち、チャンバ天板１２には、第１の駆動部材８の駆動軸と嵌合する取付孔が設けられ、第１の駆動部材８は昇降シリンダであることが好ましい。昇降シリンダ８の駆動軸は、取付孔を貫通して密閉扉に接続され、密閉扉１を駆動して上昇又は下降させ、昇降シリンダ８の駆動軸は、フランジによりチャンバ天板１２の上取付孔に密閉して取り付けられ、予熱室の密閉性が確保される。
【００２７】
更に、プロセス室内には、少なくとも１つの揺動断熱板２が設けられ、実際のプロセス室内の温度の状況に応じて揺動断熱板２の数を選択して、密閉扉１を保護し、密閉扉１と仕切板１１との間のＯ型シールリングがプロセス室からの熱放射に曝されることを防止することにより、Ｏ型シールリングの耐用年数を伸ばし、予熱室及びプロセス室の密閉性を確保する。
【００２８】
そのうち、揺動断熱板２の端側には、一端が支持台座１６に回転可能に接続されている回転軸が設けられ、支持台座１６は、仕切板１１又は一体チャンバのチャンバ壁に取り付けられ、回転軸の他端が第２の駆動部材１０に接続され、又は、他の実施方式では、揺動断熱板２の一端は、ねじにより第１の回転軸１５に固定接続され、第１の回転軸１５は支持台座１６を介して回転可能に仕切板１１に取り付けられ、揺動断熱板２の他端は、ねじにより第２の回転軸に固定接続され、第２の回転軸は第２の駆動部材１０の駆動端に接続され、いずれも、第２の駆動部材１０が揺動断熱板２の開閉を駆動して密閉扉１の動作と協働することを実現し、着脱及びメンテナンスが容易であり、占めるスペースが少なくて済む。
【００２９】
更に、第２の駆動部材１０は、揺動シリンダであることが好ましく、その駆動端にシールベアリング９が設けられ、シールベアリング９は磁性流体ベアリングであることが好ましい。揺動シリンダ１０が揺動断熱板２を駆動して開閉させることを実現し、チャンバ側板１３には、磁性流体ベアリングと嵌合する組み立て孔が設けられ、着脱及びメンテナンスが容易であり、同時に、揺動シリンダ１０とチャンバ側板１３の密閉取り付けが実現され、フランジにより揺動シリンダ１０の密閉組み立てが実現され、第１の回転軸１５と第２の回転軸は同じ水平線上にあり、揺動断熱板２が開口を完全に塞ぐことを保証する。なお、本発明の他の実施例では、揺動シリンダ１０の駆動端とチャンバ側板１３との密閉形式は磁性流体ベアリングによる密閉に限定されず、揺動断熱板の動き形式は、ワーク４の移動方向に沿って上下揺動するのみならず、場合には、ワーク４の移動方向に対して垂直に左右揺動することも可能であり、又は密閉扉１の昇降移動の方式と類似してもよい。
【００３０】
そのうち、実際の必要に応じて、プロセス室内には、仕切板１１と平行な少なくとも１つの固定断熱板３を取り付けて揺動断熱板２を補助してもよく、固定断熱板３の両端は、それぞれチャンバ側板１３に接続して固定され、ねじ又は溶接により固定されてもよく、固定断熱板３には、ワーク４の寸法と適応する移送開口が設けられ、固定断熱板３の高さは、プロセス及び他の部品との相対位置の需要に依存する。
【００３１】
更に、ワーク４を予熱室からプロセス室に搬送する必要がある場合、昇降シリンダ８が密閉扉１を駆動して上昇させ、仕切板１１における開口が露出され、この時、揺動断熱板が閉状態Ｓにある。揺動シリンダ１０が揺動断熱板２を駆動して回転させ、揺動断熱板の開状態Ｏとなり、ワークがプロセス室に安定して移送され、揺動シリンダ１０が揺動断熱板２を駆動して閉状態に復帰させ、昇降シリンダ８が密閉扉１を駆動して下降させ、密閉扉１と仕切板１１を密閉させる。
【００３２】
そのうち、密閉扉１、揺動断熱板２、固定断熱板３、プロセス室下蓋板５、プロセス室上蓋板６、予熱室上蓋板７、仕切板１１、チャンバ天板１２、チャンバ側板１３、第１の回転軸１５、第２の回転軸及び支持台座１６は、いずれも耐熱ステンレス鋼製である。
【００３３】
本発明に係る真空コーティング用集積チャンバは、予熱室とプロセス室を一体チャンバに集積することにより、制造プロセス性が向上し、組み立て及びメンテナンスが容易であり、密閉扉は、構造が簡単で軽量であり、着脱及びメンテナンスがしやすくなり、調達コストを削減することができ、揺動断熱板は、構造が簡単であり、占めるスペースが少なくて済み、プロセス室の空間寸法を縮小し、プロセスガスの使用量を減らし、圧力を制御しやすく、両端が回転軸によって接続して固定され、着脱及びメンテナンスが容易であり、稼働の信頼性が高い。
【００３４】
以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するためのものではなく、例えば、密閉扉の開放方式は、オフセットされる回転軸に沿って回転して開放する方式であってもよく、密閉扉の駆動方式は、電気式又は手動式であってもよく、揺動断熱板は、ガスケットを介在したまま複数の層を積み重ねてもよい。要するには、本発明の趣旨及び原則で行われたいかなる変更、等価置き換え、改良などは、いずれも本発明の保護範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１  密閉扉
２  揺動断熱板
３  固定断熱板
４  ワーク
５  プロセス室下蓋板
６  プロセス室上蓋板
７  予熱室上蓋板
８  第１の駆動部材（昇降シリンダ）
９  シールベアリング
１０  第２の駆動部材（揺動シリンダ）
１１  仕切板
１２  チャンバ天板
１３  チャンバ側板
１４  チャンバ底板
１５  第１の回転軸
１６  支持台座
Ｏ  揺動断熱板の開状態
Ｓ  揺動断熱板の閉状態
【図１】
2019104985.tif 000003
【図２】
2019104985.tif 000004