(57)【要約】      （修正有）【課題】加熱処理効率に優れ、処理性能が向上した真空処理装置を提供する。【解決手段】少なくとも減圧加熱室２を備えた真空処理装置１であって、減圧加熱室２は、内部に互いに対向して配設された加熱機構５及び蓄熱部材６を備えており、被処理体７が加熱機構５及び蓄熱部材６間で加熱機構５及び蓄熱部材６の放熱により加熱される構成をなしている。蓄熱部材６は、熱容量が被処理体７より大きく、加熱機構５により加熱される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも減圧加熱室を備えた真空処理装置であって、
前記減圧加熱室は、内部に互いに対向して配設された加熱機構及び蓄熱部材を備えており、被処理体が前記加熱機構及び前記蓄熱部材間で前記加熱機構及び前記蓄熱部材の放熱により加熱される構成としたことを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記蓄熱部材は、熱容量が前記被処理体より大きいことを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記蓄熱部材は、前記加熱機構により加熱されることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記被処理体は、前記減圧加熱室を減圧排気する際に前記蓄熱部材により加熱される構成としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空処理装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、真空処理装置に関し、特に、減圧加熱室を備えた真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体、液晶パネル、或いは太陽電池等の製造において、それらの薄膜を形成するために減圧加熱が必要な基板処理用インライン式真空処理装置を用いることが知られている。従来、このような真空処理装置には、図２に示すように、減圧加熱室２２、処理室２３及びアンロード室２４の３室から構成されているものがある。減圧加熱室２２には処理基板２７を加熱するためのヒータ２５が備えられている。
【０００３】
この真空処理装置では、次のような工程で、処理が行われる。まず、（１）搬送用トレイ２８に処理基板２７を載せて、大気開放された減圧加熱室２２に搬入する。次いで、第１及び第２仕切弁３１，３２を閉の状態で減圧排気した後、処理基板２７をヒータ２５で加熱する。次に、（２）加熱した処理基板２７を処理室２３に搬入し、第２及び第３仕切弁３２，３３を閉の状態で所定の処理を行う。（３）処理を終えた処理基板２７は、アンロード室２４に搬送され、第３仕切弁３３を閉じて、アンロード室２４を大気圧に戻した後、第４仕切弁３４を開にして真空処理装置の外に搬出され、一つの処理基板２７に対して一連の処理が終わる。
【０００４】
減圧加熱室２２での工程においては、（ａ）処理基板２７の搬入、（ｂ）減圧排気、（ｃ）加熱、（ｄ）処理基板２７の処理室２３への搬出、（ｅ）大気ベント、の各操作が行われ、（ａ）〜（ｅ）が繰り返される。しかしながら、処理基板２７を加熱するには、減圧排気した後に、ヒータ２５に入電し、昇温するのを待って加熱するので、加熱時間を短縮するには、ヒータ２５の出力アップが必要となる。このため、電力消費量が大きくなり、コストが増大するといった問題があった。
【０００５】
一方、蓄熱部材を反応容器内に配置した真空処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この蓄熱部材によれば、ガス導入による雰囲気の温度変化を抑制することが可能となり、被処理体が結晶の場合、結晶欠陥の発生を防止することができる。しかしながら、この蓄熱部材を処理基板の加熱に用いた場合、放熱量が小さいため、加熱時間の短縮を図ることは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１９３３８４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の目的は、加熱処理効率に優れ、処理性能が向上した真空処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の考案は、少なくとも減圧加熱室を備えた真空処理装置であって、前記減圧加熱室は、内部に互いに対向して配設された加熱機構及び蓄熱部材を備えており、被処理体が前記加熱機構及び前記蓄熱部材間で前記加熱機構及び前記蓄熱部材の放熱により加熱される構成としたことを特徴とする真空処理装置である。
【０００９】
また、請求項２に記載の考案は、前記蓄熱部材が、熱容量が前記被処理体より大きいことを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置である。
【００１０】
また、請求項３に記載の考案は、前記蓄熱部材が、前記加熱機構により加熱されることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空処理装置。
【００１１】
また、請求項４に記載の考案は、前記被処理体が、前記減圧加熱室を減圧排気する際に前記蓄熱部材により加熱される構成としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空処理装置である。
【考案の効果】
【００１２】
本考案によれば、加熱機構と蓄熱部材を組み合わせて加熱するので、加熱処理効率に優れ、処理性能が向上した真空処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の実施の形態に係る真空処理装置の模式的横断面図。
【図２】従来の真空処理装置の模式的横断面図。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本考案の実施の形態による真空処理装置を説明する。以下の図面の記載において、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なり、また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることに留意すべきである。
【００１５】
本考案の実施の形態に係る真空処理装置は、図１に示すように、少なくとも減圧加熱室２を備えた真空処理装置１であって、減圧加熱室２は、内部に互いに対向して配設された加熱機構５及び蓄熱部材６を備える。被処理体７は、加熱機構５及び蓄熱部材６間で加熱機構５及び蓄熱部材６の放熱により加熱される構成をなしている。
【００１６】
本実施の形態に係る真空処理装置として、インライン式ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition：プラズマ化学気相蒸着法）装置について説明する。図１に示したように、本実施の形態に係る真空処理装置１は、減圧加熱室２、ＰＥＣＶＤ処理室（以下で、単に「処理室」ともいう。）３及びアンロード室４を備えており、減圧加熱室２、処理室３及びアンロード室４の各部屋は、仕切弁（ゲートバルブ）（１２，１３）を介して、仕切弁（１２，１３）を開にしたときに一方の部屋から隣接する他方の部屋へ被処理体７を搬送可能なように連設されている。
【００１７】
減圧加熱室２は、ガラス基板等の被処理体７を加熱するための部屋であり、内部に加熱機構５及び蓄熱部材６を備えている。加熱機構５と蓄熱部材６は、被処理体７の搬送方向と直交する方向で互いに対向して配置されており、加熱機構５と蓄熱部材６の間で被処理体７が加熱される。減圧加熱室２は、外部から被処理体７を搬入するための仕切弁１１を備え、仕切弁１２を介して処理室３と接続されている。
【００１８】
加熱機構５は、被処理体７を加熱するためのものであり、被処理体７を加熱できるものであれば、特に限定されない。例えば、赤外線ヒータ等を挙げることができる。加熱機構５の出力は、例えば、約１〜１０ｋＷ程度であるのがよい。
【００１９】
蓄熱部材６は、加熱機構５と共に被処理体７を加熱するためのものであり、例えば、ステンレススチール（ＳＵＳ３０４）等の金属やセラミックス材等を用いることができる。
本実施の形態による蓄熱部材６は、熱容量が被処理体７より大きいことが好ましい。蓄熱部材６の熱容量は、用いる被処理体７によって適宜設定することができるが、例えば、被処理体７の熱容量の約１×１０１〜１×１０４倍程度、好ましくは、約１×１０２〜１×１０３倍程度である。具体的には、例えば、１×１０１〜１×１０４Ｊ／Ｋ、好ましくは、１×１０２〜１×１０３Ｊ／Ｋであるのがよい。被処理体７より大きな熱容量の蓄熱部材６を用いることで、蓄熱部材６の輻射熱により被処理体７の加熱を効率よく行うことができる。
【００２０】
上述したように、加熱機構５と蓄熱部材６は、被処理体７の搬送方向と直交する方向で互いに対向して配置されている。すなわち、減圧加熱室２内の上方に加熱機構５、下方に加熱機構５と対向して蓄熱部材６が配置され、加熱機構５と蓄熱部材６の間を被処理体７が搬送される構成となっており、被処理体７がない状態では、蓄熱部材６が加熱機構５により加熱されるようになっている。
【００２１】
処理室３は、ガラス基板等に薄膜を形成するための部屋であり、高い真空を保持できる構成となっている。処理室３は、被処理体７に薄膜を形成するためのＰＥＣＶＤ装置が配置されており、アンロード室４と仕切弁１３を介して接続されている。
【００２２】
アンロード室４は、処理された被処理体７を外部に搬出するための部屋であり、仕切り弁１４の開閉により被処理体７の外部への取り出しを行う。
【００２３】
本実施の形態に係る真空処理装置１では、次のような工程で、処理が行われる。
（１）まず、真空処理装置１の外部で、ＳＵＳ等の金属からなる搬送用トレイ８上に被処理体７を載せたものを準備する。次いで、大気開放された減圧加熱室２に搬送用トレイ８を搬入する。
【００２４】
（２）次に、第１仕切弁１１を閉じて減圧加熱室２を封止し、所定の圧力まで減圧排気を行う。被処理体７は、排気と同時に所定の温度に加熱された蓄熱部材６によりその輻射熱で加熱される。減圧は、例えば、約１〜１×１０３Ｐａ程度まで行う。蓄熱部材６の温度は、用いる被処理体７に応じて、適宜設定することができる。例えば、約３００〜８００℃程度である。
【００２５】
（３）次に、減圧加熱室２が所定の圧力になると、赤外線ヒータ等の加熱機構５に入電される。これにより、被処理体７は、加熱機構５により蓄熱部材６による加熱と合わせて、所定の温度になるまで加熱が行われる。
【００２６】
（４）次に、被処理体７が所定の温度になると、減圧加熱室２と処理室３との間を仕切る第２仕切弁１２が開放され、すでに真空状態に保持された処理室３に被処理体７を搬送する。搬送した後、第２仕切弁１２を閉にする。そして、所定の真空度に減圧した後、被処理体７に薄膜形成等の処理をＰＥＣＶＤ装置を用いて行う。
【００２７】
（５）処理室３で処理を終えた被処理体７は、処理室３とアンロード室４との間を仕切る第３仕切弁１３を開放して所定の圧力まで減圧されたアンロード室４に搬送される。そして、第３仕切弁１３を閉じて、アンロード室４を大気圧まで圧力を戻した後、アンロード室４と外部を仕切る第４仕切弁１４を開放し、被処理体７を真空処理装置１の外部へ搬出する。これにより一つの被処理体７に対する一連の処理が終わる。
【００２８】
（６）一方、被処理体７が処理室３に搬送され、第２仕切弁１２が閉じられたとき、減圧加熱室２では、次の被処理体７の搬入に備え、大気圧まで圧力を戻すと共に、蓄熱部材６を加熱機構５により加熱し、所定の温度を保持する。そして、第１仕切弁１１を開放し、次の被処理体７を外部より搬入し、先の被処理体７が処理室３で処理されている間に、上記（２）及び（３）の工程での処理が行われ、次の被処理体７が加熱機構５及び蓄熱部材６で加熱される。
【００２９】
（７）また、被処理体７をアンロード室４へ搬送し、第３仕切弁１３が閉じられた後、処理室３では、次の被処理体７が上記（４）の工程での処理が行われ、複数の被処理体７の一連の処理が、断続的に速やかに行われる。
【００３０】
本実施の形態によれば、減圧加熱室２での工程において、蓄熱部材６を加熱機構５により予め加熱する。これにより、被処理体７は加熱機構５のエネルギだけでなく、蓄熱部材６に蓄えられた熱エネルギでも加熱されるので、加熱処理効率を高めることが可能となる。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、減圧加熱室２での工程において、従来のように減圧排気した後に、ヒータに入電し、昇温するのを待って加熱するのではなく、予め蓄熱部材６を加熱機構５により加熱するので、被処理体７の加熱時間が短縮され、一連の処理工程の効率を高めることができる。
【００３２】
すなわち、本実施の形態によれば、加熱機構５の出力をアップすることなく、被処理体７の加熱時間を短縮することができ、装置の処理量を向上させることができる。
また、従来と同じ加熱時間であっても、加熱機構５の加熱時におけるピークパワーを下げることができるので、電力消費量を低減することが可能となる。
【００３３】
[その他の実施の形態]
以上、上述した実施の形態によって本考案を詳細に説明したが、当業者にとっては、本考案が本明細書中に説明した実施の形態に限定されるものではないということは明らかである。本考案は、実用新案登録請求の範囲の記載により定まる本考案の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更形態として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本考案に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・真空処理装置
２・・・減圧加熱室
３・・・処理室
４・・・アンロード室
５・・・加熱機構
６・・・蓄熱部材
７・・・被処理体
８・・・搬送用トレイ
１１・・・第１仕切弁
１２・・・第２仕切弁
１３・・・第３仕切弁
１４・・・第４仕切弁
【図１】
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【図２】
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