(57)【要約】【課題】物品処理装置におけるヒータ温度制御のために熱電対温度検出器を採用している場合において、熱電対温度検出器の交換を容易にし、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができるようにする。【解決手段】ヒータ５の複数の部位に熱電対温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を取り外し可能に取り付け、該検出器で検出される複数のヒータ温度のうちの最高温度に基づいてヒータ５を代表するヒータ代表温度を求め、ヒータ代表温度に基づいて、被処理物Ｗが所定温度へ向け加熱されるためのヒータ温度が得られるように、ヒータ電源６からヒータ５（シースヒータ５３）への通電を制御する。【選択図】図３
2008196000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置における該ヒータの温度制御方法であって、該ヒータ温度制御ために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用するヒータ温度制御方法であり、
該熱電対温度検出器を該ヒータの予め定めた複数の部位のそれぞれに溶接によることなく取り外し可能に取り付けること、
該複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうちの最高温度に基づいて該ヒータを代表するヒータ代表温度を求めること、
該ヒータ代表温度に基づいて、前記被処理物が前記予め定めた温度へ向け加熱されるためのヒータ温度が得られるように、前記ヒータ電源から前記ヒータへの通電を制御すること
を含むことを特徴とするヒータ温度制御方法。
【請求項２】
前記ヒータ代表温度は前記複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうち前記最高温度とする請求項１記載のヒータ温度制御方法。
【請求項３】
前記ヒータ代表温度は前記複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうち前記最高温度と、該最高温度との差が予め定めた値以下である他の１又は２以上のヒータ温度との平均温度とする請求項１記載のヒータ温度制御方法。
【請求項４】
処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置における該ヒータの温度制御装置であって、該ヒータ温度制御ために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用するヒータ温度制御装置であり、
該ヒータの予め定めた複数の部位のそれぞれに溶接によることなく取り外し可能に取り付けられる複数の熱電対温度検出器と、
該複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうちの最高温度に基づいて該ヒータを代表するヒータ代表温度を求める代表温度決定部と、
該代表温度決定部で求められたヒータ代表温度に基づいて、前記被処理物が前記予め定めた温度へ向け加熱されるためのヒータ温度が得られるように、前記ヒータ電源から前記ヒータへの通電を制御するヒータ温度制御部と
を含むことを特徴とするヒータ温度制御装置。
【請求項５】
前記代表温度決定部は前記複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうち前記最高温度を前記ヒータ代表温度とする請求項４記載のヒータ温度制御装置。
【請求項６】
前記代表温度決定部は前記複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうち前記最高温度と、該最高温度との差が予め定めた値以下である他の１又は２以上のヒータ温度との平均温度を算出し、該平均温度を前記ヒータ代表温度とする請求項４記載のヒータ温度制御装置。
【請求項７】
処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置であり、該ヒータの温度の制御装置として請求項４、５又は６記載のヒータ温度制御装置を備えた物品処理装置。
【請求項８】
前記被処理物に薄膜を形成するための薄膜形成装置である請求項７記載の物品処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置における該ヒータの温度制御方法及びヒータ温度制御装置並びに該ヒータ温度制御装置を採用した物品処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
処理室内に被処理物を配置し、該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置としては、被処理物にＣＶＤ法、ＰＶＤ法等の各種手法で薄膜を形成する薄膜形成装置、被処理物を例えばエンチッグ用のプラズマによりエッチングするエッチング装置、被処理物を所定時間、所定温度で加熱処理する加熱装置等種々のものが知られている。
【０００３】
上記のうち加熱装置においては被処理物を加熱するための加熱手段が設けられているのが一般的であることは言うまでもないが、例えば薄膜形成装置においても被処理物の表面に良質の薄膜を密着性良好に形成する等のために薄膜形成において被処理物を加熱手段で加熱することが多々あり、また、例えばエッチング装置においても、被処理物を円滑、良好にエッチングする等のためにエッチングにおいて被処理物を加熱手段で加熱することがある。そして多くの場合、該加熱手段としてヒータ電源からの通電により発熱するヒータが採用される。
【０００４】
かかるヒータとしては、被処理物に直接又は熱伝導性を有する部材を介して接触させて熱伝導により被処理物を加熱することを原理とするもの、被処理物から離れた位置に配置され輻射熱で被処理物を加熱することを原理とするものが代表的なものとして知られている。被処理物の形状が複雑であったり、被処理物の数が多いときには輻射加熱するタイプのヒータが採用されるのが一般的である。
【０００５】
いずれにしても、処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置では、該ヒータの発熱温度の制御方法として、ヒータに対して熱電対温度検出器を配置し、該熱電対温度検出器で検出されるヒータ温度に基づいて、被処理物が予め定めた温度へ向け加熱されるためのヒータ温度が得られるように、ヒータ電源からヒータへの通電を制御する方法が採用されることが多い。
【０００６】
その場合、熱電対温度検出器はその測点部分がヒータの近くに配置される場合もあり、ヒータに接触配置される場合もある。測点部分をヒータの近くに配置する例は例えば特開２００６−２９９３７８号公報に記載されている。測点部分をヒータに接触配置すると、測点部分をヒータの近くに配置する場合よりヒータの実温度（真温度）又はそれに近い温度をより精度よく検出することができる。
【０００７】
熱電対温度検出器の測点部分をヒータに接触配置するにあたっては、該温度検出器、特にその測点部分をヒータに溶接する、ワイヤや金具でヒータに接触固定する方法が一般的である。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２９９３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、熱電対温度検出器は消耗品であり、一定時間ごとに交換しなければならないことが多い。
また、例えば薄膜形成装置において被処理物加熱のためのヒータ温度制御のためにヒータに対して設けられた熱電対温度検出器の場合、該温度検出器にも膜形成され、これが剥がれて所謂パーティクルとして被処理物上に形成される膜に付着したり、混入したりする原因となることがある。そのため、該熱電対温度検出器は一定時間ごとにクリーニングするなどメインテナンスしなければならないが、そのとき、交換してしまわなければならないことがあり、機械的強度が低いためにメインテナンス時に損傷して交換が必要となることもある。
【００１０】
このように熱電対温度検出器を交換しなければならなくなったとき、該温度検出器がヒータに溶接固定されていると、溶接を外す必要があるのでその交換作業は溶接技術を持つ技術者に委ねなければならず、多くの場合、その交換作業はヒータメーカに依頼することになり、交換作業に手間取ることになる。
【００１１】
この点、熱電対温度検出器をワイヤ、金具等で取り外し可能にヒータに接触固定させているときには、溶接されている場合より熱電対温度検出器の交換を容易に行える。しかし、温度検出器をヒータに溶接固定する場合と比べると、メインテナンス時等における温度検出器測点部分とヒータとの相互接触の確認が不十分である等により測点部分とヒータの接触が不十分である事態が発生することがあり、そのときには、熱電対温度検出器の検出温度にヒータの実温度との差が発生することがあり、そうなると、被処理物が目的とする温度以上に過加熱されることがある。
【００１２】
そこで本発明は、処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置における該ヒータの温度制御方法であり、該ヒータ温度制御のために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用するヒータ温度制御方法であって、該熱電対温度検出器の交換が容易であり、また、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができるヒータ温度制御方法を提供することを第１の課題とする。
【００１３】
また本発明は、処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置における該ヒータの温度制御装置であり、該ヒータ温度制御のために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用するヒータ温度制御装置であって、該熱電対温度検出器の交換が容易であり、また、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができるヒータ温度制御装置を提供することを第２の課題とする。
【００１４】
さらに本発明は、処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置であり、該ヒータの温度制御ために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用する物品処理装置であって、該熱電対温度検出器の交換が容易であり、また、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができ、ひいてはそれだけ被処理物に目的とする処理を良好に施せる物品処理装置を提供することを第３の課題とする。
【００１５】
さらに本発明は、処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に薄膜を形成する薄膜形成装置であり、該ヒータの温度制御ために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用する薄膜形成装置であって、該熱電対温度検出器の交換が容易であり、また、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができ、ひいてはそれだけ被処理物に良好に薄膜を形成できる薄膜形成装置を提供することを第４の課題とする。
【００１６】
前記第１の課題を解決するため本発明は、
処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置における該ヒータの温度制御方法であって、該ヒータ温度制御ために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用するヒータ温度制御方法であり、
該熱電対温度検出器を該ヒータの予め定めた複数の部位のそれぞれに溶接によることなく取り外し可能に取り付けること、
該複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうちの最高温度に基づいて該ヒータを代表するヒータ代表温度を求めること、
該ヒータ代表温度に基づいて、前記被処理物が前記予め定めた温度へ向け加熱されるためのヒータ温度が得られるように、前記ヒータ電源から前記ヒータへの通電を制御すること
を含むヒータ温度制御方法を提供する。
【００１７】
前記第２の課題を解決するため本発明は、
処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置における該ヒータの温度制御装置であって、該ヒータ温度制御ために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用するヒータ温度制御装置であり、
該ヒータの予め定めた複数の部位のそれぞれに溶接によることなく取り外し可能に取り付けられる複数の熱電対温度検出器と、
該複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうちの最高温度に基づいて該ヒータを代表するヒータ代表温度を求める代表温度決定部と、
該代表温度決定部で求められたヒータ代表温度に基づいて、前記被処理物が前記予め定めた温度へ向け加熱されるためのヒータ温度が得られるように、前記ヒータ電源から前記ヒータへの通電を制御するヒータ温度制御部と
を含むヒータ温度制御装置を提供する。
【００１８】
本発明に係るヒータ温度制御方法及び装置によると、複数の熱電対温度検出器はそれぞれ溶接によらずに取り外し可能にヒータに取り付けられるので交換容易である。各熱電対温度検出器の取り外し可能の取付けは、例えば金具、ワイヤ等の取付け具よって行えばよい。
【００１９】
本発明に係るヒータ温度制御方法及び装置においては複数の熱電対温度検出器を用いるが、そのうち最も高い温度を示す温度検出器がヒータとの接触が十分で接触抵抗が小さく（換言すれば、熱伝導ロスが少なく）、ヒータの実温度（真温度）に最も近い温度を示すと考えることができる。そこで本発明に係るヒータ温度制御方法及び装置においては、複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうちの最高温度に基づいて該ヒータを代表するヒータ代表温度を求め、該ヒータ代表温度に基づいて、前記被処理物が前記予め定めた温度へ向け加熱されるためのヒータ温度が得られるように、前記ヒータ電源から前記ヒータへの通電を制御する。従ってそれだけヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができる。
【００２０】
本発明に係るヒータ温度制御方法において前記ヒータ代表温度は、例えば、前記複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうち最高温度そのものとしてもよいし、前記複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうちの最高温度と、該最高温度との差が予め定めた値以下である他の１又は２以上のヒータ温度との平均温度としてもよい。
【００２１】
また本発明に係るヒータ温度制御装置において前記代表温度決定部は、例えば、前記複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうち最高温度そのものを前記ヒータ代表温度とするものでもよいし、前記複数の熱電対温度検出器により検出される複数のヒータ温度のうち前記最高温度と、該最高温度との差が予め定めた値以下である他の１又は２以上のヒータ温度との平均温度を算出し、該平均温度を前記ヒータ代表温度とするものでもよい。
【００２２】
本発明は前記第３の課題を解決するため、
処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置であって、該ヒータの温度の制御装置として上記本発明に係るいずれかのヒータ温度制御装置を備えた物品処理装置を提供する。
【００２３】
また本発明は前記第４の課題を解決するため、上記第３の課題を解決できる物品処理装置であって、前記被処理物に薄膜を形成するための薄膜形成装置である物品処理装置を提供する。
【００２４】
上記本発明に係る物品処理装置によると、ヒータ温度制御装置として本発明に係るヒータ温度制御装置を採用しているので、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができ、ひいてはそれだけ良好に被処理物に目的とする処理を施せる。
【００２５】
上記本発明に係る薄膜形成装置によると、ヒータ温度制御装置として本発明に係るヒータ温度制御装置を採用しているので、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができ、ひいてはそれだけ良好に被処理物に薄膜を形成できる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によると、処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置における該ヒータの温度制御方法であり、該ヒータ温度制御のために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用するヒータ温度制御方法であって、該熱電対温度検出器の交換が容易であり、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができるヒータ温度制御方法を提供することができる。
【００２７】
また本発明によると、処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置における該ヒータの温度制御装置であり、該ヒータ温度制御のために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用するヒータ温度制御装置であって、該熱電対温度検出器の交換が容易であり、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができるヒータ温度制御装置を提供することができる。
【００２８】
本発明によると、さらに、処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置であり、該ヒータの温度制御ために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用する物品処理装置であって、該熱電対温度検出器の交換が容易であり、また、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができ、ひいてはそれだけ被処理物に目的とする処理を良好に施せる物品処理装置を提供することができる。
【００２９】
また本発明によると、処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に薄膜を形成する薄膜形成装置であり、該ヒータの温度制御ために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用する薄膜形成装置であって、該熱電対温度検出器の交換が容易であり、また、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができ、ひいてはそれだけ被処理物に良好に薄膜を形成できる薄膜形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る物品処理装置の１例である薄膜形成装置の構成の概略を示す図である。図１の薄膜形成装置は、真空アーク蒸着法により被処理物に耐摩耗性を有する硬質膜を形成する装置である。
【００３１】
本例では被処理物は工具Ｗであり、それに形成する薄膜は窒化チタン膜である。
図１に示す薄膜形成装置は処理室１内に複数個の工具Ｗを保持するホルダ２を設置し、該ホルダを間にして一方の側に蒸発源３を、他方の側にヒータ５を設置したものである。  蒸発源３はチタンカソードを採用するものであり、処理室１の壁体に設置してあり、ヒータ５は処理室１内に設置してある。
【００３２】
ホルダ２は円柱形状のものであり、周面に多数の被処理工具Ｗを保持して、回転駆動装置２１により回転させることができる。
この薄膜形成装置は上記のほか、処理室１内へ窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置４及び処理室１内を所定の成膜圧へ減圧するための排気装置ＥＸも備えている。
【００３３】
ヒータ５は、図２に示すように、平面から見ると、ホルダ２の周面に倣うように湾曲形成されている。ヒータ５は、図３に示すように、リフレクタケース５１内にリフレクタ（熱反射板）５２を設置し、該リフレクタにシースヒータ５３を配設したものである。
【００３４】
シースヒータ５３は通電線６１、６２を介してヒータ電源６から電力を供給して発熱させることができる。通電線６１、６２は図１に示すように絶縁性シール部材（例えば絶縁性オーリング）１１により気密に処理室壁を通って電源６に接続されている。
【００３５】
ヒータ５には、ヒータ５の複数の異なる部位における温度を検出するための三つの熱電対温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が固定されている。本例では、３個の熱電対温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はその測温点部においてシースヒータ５３に接触固定されている。３個の検出器はそれぞれシースヒータ５３の異なる部位に接触固定されている。温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のシースヒータ５３への接触固定は、リフレクタ５２にネジ９１で取り外し可能に固定される固定用取付け金具９にてなされている。換言すれば、温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のそれぞれは溶接によることなく取り外し可能にヒータ５に取り付けられている。
【００３６】
温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３それぞれのシースヒータ５３への取り付け方法はワイヤその他の固定手段によってもよく、該温度検出器を取り外し可能に固定するものであればよい。
【００３７】
温度検出器Ｓ１は補償導線Ｌ１にて、温度検出器Ｓ２は補償導線Ｌ２にて、温度検出器Ｓ３は補償導線Ｌ３にてそれぞれヒータ代表温度決定部７に接続されている。
補償導線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のそれぞれは、図１に示すように、絶縁性シール部材（例えば絶縁性オーリング）１２により気密に処理室壁を通って代表温度決定部７に接続されている。
【００３８】
代表温度決定部７はヒータ５を代表する温度を求めるものであるが詳細は後述する。代表温度決定部７で求められたヒータ代表温度はヒータ温度制御部８へ入力される。ヒータ温度制御部８は入力されたヒータ温度に基づいて電源６の出力を制御する。
【００３９】
代表温度決定部７は、熱電対温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３により検出される三つのヒータ温度のうちの最高温度に基づいてヒータ５を代表するヒータ代表温度を求めるものである。
【００４０】
本例では、熱電対温度検出器Ｓ１により検出されるヒータ温度ｔ１、熱電対温度検出器Ｓ２により検出されるヒータ温度ｔ２、熱電対温度検出器Ｓ３により検出されるヒータ温度ｔ３について、例えば先ず温度ｔ１とｔ２とを比較して高い方の温度（例えばｔ１）を求め、次いでその高い方の温度（例えばｔ１）と残りの温度ｔ３とを比較してそのうち高い方の温度（例えばｔ１）を求め、これを最高温度とし、該最高温度自体をヒータ代表温度と決定し、該ヒータ代表温度情報をヒータ温度制御部８へ出力する。
【００４１】
代表温度決定部７は次のようにしてヒータ代表温度を決定するものでもよい。すなわち、前記のようにして最高温度を求め、該最高温度と残りの検出温度それぞれとの差を求め、その差が予め定めた差以下である検出温度と該最高温度との平均温度を算出し、該平均温度をもってヒータ代表温度を決定するものである。
【００４２】
例えば、前記予め定めた温度差が１０℃であり、検出温度ｔ１、ｔ２、ｔ３のうち温度ｔ１が最高温度とすると、さらに温度ｔ１と温度ｔ２との差を求めその差が１０℃以下であるときは温度ｔ２は採択し、温度ｔ１と温度ｔ３との差を求めその差が１０℃より大きいときは温度ｔ３は捨て、温度ｔ１とｔ２の平均温度を算出し、その平均温度をもってヒータ代表温度と決定する。温度ｔ１と温度ｔ３との差も１０℃以下のときは、温度ｔ１、ｔ２、ｔ３の平均温度を算出し、その平均温度をもってヒータ代表温度と決定する。                  
【００４３】
このような代表温度決定方法は、ヒータ５（特にシースヒータ５３）の各部において温度が均一でない場合や均一になり難い恐れがあるようなときに望ましいものである。
なお、複数の熱電対温度検出器間で予め定めた許容温度差を超える温度差が発生した場合等においては、代表温度決定部７が警報器ＡＬ（図３に鎖線で表示）により警報を発し、温度検出器のメインテナンスを促すようにしてもよい。
上記いずれの場合も代表温度決定部７は、熱電対温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３により検出される三つのヒータ温度のうちの最高温度に基づいてヒータ５を代表するヒータ代表温度を求めるものである。
【００４４】
以上説明した薄膜形成装置によると、処理室１内を排気装置ＥＸにて所定の成膜圧に維持しつつ、さらに被成膜工具Ｗを支持させたホルダ２を回転させるとともにヒータ５にてホルダ上の工具Ｗを所定の成膜温度へ加熱しつつ、蒸発源３においてチタンカソードをアーク放電により蒸発させる一方、窒素ガス供給装置４から処理室１内へ所定量の窒素ガスを導入することで各工具Ｗに窒化チタン膜を形成することができる。
【００４５】
この窒化チタン膜形成においては、ヒータ５の温度が三つの熱電対温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のそれぞれにより検出され、その検出情報が代表温度決定部７へ入力され、ここで三つの温度ｔ１、ｔ２、ｔ３のうち最高温度に基づいてヒータ代表温度が求められ、ヒータ温度制御部８は該ヒータ代表温度に基づいて、被処理物（本例では被成膜工具Ｗ）が予め定めた処理温度（本例では成膜温度）へ向け加熱されるためのヒータ温度が得られるように、ヒータ電源６からヒータ５（シースヒータ５３）への通電を制御する。
【００４６】
以上説明した熱電対温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、代表温度決定部７、ヒータ温度制御部８等はヒータ温度制御装置を構成しているが、このヒータ温度制御装置及びそれにより実施されるヒータ温度制御によると、熱電対温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のそれぞれは取り外し可能にヒータ５に接触固定されているので、メインテナンス時等における各熱電対温度検出器の交換を簡単、容易に行うことができ、ひいては熱電対温度検出器の交換のための装置停止時間を短縮することができる。
【００４７】
また、熱電対温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のそれぞれは溶接によりヒータ５に固定されるのではなく、取り付け金具（本例では金具９）等にて取り外し可能に固定されるだけであるから、温度検出器の中にはヒータ５（本例ではその中のシースヒータ５３）への接触が十分とは言えないものも生じることがあり得るが、ここでは、最も高い温度を示す温度検出器がヒータ５３との接触が十分で接触抵抗が小さく（換言すれば、熱伝導ロスが少なく）、ヒータ５（ヒータ５３）の実温度（真温度）に最も近い温度を示すと考えられることに基づき、複数の熱電対温度検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３により検出される複数のヒータ温度ｔ１、ｔ２、ｔ３のうちの最高温度に基づいて該ヒータを代表するヒータ代表温度を求め、該ヒータ代表温度に基づいて、被処理物Ｗが予め定めた温度へ向け加熱されるためのヒータ温度が得られるように、ヒータ電源６からヒータ５（シースヒータ５３）への通電が制御される。
【００４８】
従ってそれだけヒータ温度を適切に制御して工具Ｗを目的とする温度へ向け精度よく加熱することができ、ひいてはそれだけ工具Ｗに良質の膜を密着性良好に再現性よく安定して形成することができる。
【００４９】
このことを本発明が適用される物品処理装置全体に当てはめて言えば、ヒータ温度を適切に制御して被処理物を目的とする温度へ向け精度よく加熱することができ、ひいてはそれだけ被処理物に目的とする処理を良好に、再現性よく安定して施すことができる。
【００５０】
さらに、熱電対温度検出器を複数個採用するので、薄膜形成中にいずれかの検出器において熱電対が切れるなど該検出器が損傷して測温不能に陥っても、他の検出器を用いてヒータ温度制御を続行できるので、膜形成途中で装置運転を停止しなくてもよい場合が多くなり、それだけ膜形成コスト、被処理工具の準備に要するコスト等の高騰を抑制することができる。
【００５１】
このことを本発明が適用される物品処理装置全体に当てはめて言えば、熱電対温度検出器を複数個採用するので、処理中にいずれかの検出器において熱電対が切れるなど該検出器が損傷して測温不能に陥っても、他の検出器を用いてヒータ温度制御を続行できるので、処理途中で物品処理装置の運転を停止しなくてもよい場合が多くなり、それだけ処理コスト、被処理物の準備に要するコスト等の高騰を抑制することができる。
【００５２】
以上説明した薄膜形成装置は工具Ｗに薄膜を形成するものであったが、ホルダ２等を成膜対象物品に応じたものに交換するなどにより、工具以外の例えば自動車部品、自動車部品以外の各種機械部品、成形に用いる金型等の各種成形用型などの被成膜物品への薄膜形成も可能である。
【００５３】
また、蒸発源３におけるカソード材料及び（又は）処理室１内へ導入するガスの種類等を適宜選択採用して窒化チタン膜以外の膜形成も可能である。
【００５４】
本発明は以上説明した真空アーク蒸着法による薄膜形成装置のほか、その他の各種ＰＶＤ法による薄膜形成装置、プラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法による薄膜形成装置などの各種薄膜形成装置や、さらにプラズマ等を用いるエッチング装置、物品の加熱処理装置などの物品処理装置であって、被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施すもので、該ヒータの温度制御ために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用する各種物品処理装置に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、処理室内に被処理物を配置し、該被処理物をヒータ電源からの通電により発熱するヒータで予め定めた温度へ向け加熱しつつ該被処理物に目的とする処理を施す物品処理装置における該ヒータの温度制御装置であって、該ヒータ温度制御のために該ヒータ温度を検出する温度検出器として熱電対温度検出器を採用するヒータ温度制御装置及びこのヒータ温度制御装置を採用した物品処理装置等を提供することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る物品処理装置の１例（薄膜形成装置）の構成の概略を示す図である。
【図２】図１の薄膜形成装置における被処理物ホルダとヒータとを平面から見て示す図である。
【図３】図１の薄膜形成装置におけるヒータの詳細及びヒータ温度制御装置等を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  処理室
２  ホルダ
２１  回転駆動装置
３  蒸発源
４  窒素ガス供給装置
５  ヒータ
５１  リフレクタケース
５２  リフレクタ
５３  シーズヒータ
６  ヒータ電源
６１、６２  通電線
７  代表温度決定部
８  ヒータ温度制御部
ＥＸ  排気装置
９  金具
９１  ネジ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  熱電対温度検出器
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  補償導線
Ｗ  被成膜工具
【図１】
2008196000.tif 000003
【図２】
2008196000.tif 000004
【図３】
2008196000.tif 000005