(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石が備え付けられて固定配置され、円筒形のフランジ部を有する第１のドラムフランジを備えた磁気アニール炉に筐体を連結するための連結構造であって、
前記筐体に取り付け固定され、前記第１のドラムフランジの前記フランジ部を外嵌又は内嵌可能な円筒形のフランジ部を有する第２のドラムフランジと、
前記筐体と前記第２のドラムフランジとの対向面同士の間に設けられた第１のシール材と、
前記第１のドラムフランジと前記第２のドラムフランジとの対向する円筒面同士の間に設けられた第２のシール材と、を有する連結構造。
【請求項２】
前記筐体と前記第２のドラムフランジとの対向面及び前記第１のドラムフランジと前記第２のドラムフランジとの対向する円筒面には、前記第１のシール材及び前記第２のシール材をそれぞれ設置可能な第１の溝及び第２の溝がそれぞれ形成されている請求項１に記載の連結構造。
【請求項３】
前記第１のシール材及び前記第２のシール材は、Ｏ−リングである請求項２に記載の連結構造。
【請求項４】
前記第２のシール材として用いられている前記Ｏ−リングのつぶし率は、７〜２０％となるように設定された請求項３に記載の連結構造。
【請求項５】
前記第１のドラムフランジ及び前記第２のドラムフランジは、前記フランジ部の一端から前記フランジ部の面と直角な面を有し、平坦面に取り付け可能な取り付け部を各々有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の連結構造。
【請求項６】
前記磁気アニール炉は基板搬入口を有し、
前記第１のドラムフランジの前記取り付け部は、前記磁気アニール炉の前記基板搬入口周囲の平坦面に固定具で固定された請求項５に記載の連結構造。
【請求項７】
前記第２のドラムフランジの前記取り付け部は、前記筐体の外壁の平坦面に前記第１のシール材を介して固定具で固定された請求項５又は６に記載の連結構造。
【請求項８】
前記固定具はボルトである請求項６又は７に記載の連結構造。
【請求項９】
前記第２のドラムフランジの前記フランジ部は、前記第１のドラムフランジの前記フランジ部内に、前記第２のシール材を介して挿入固定された請求項１乃至８のいずれか一項に記載の連結構造。
【請求項１０】
前記磁気アニール炉と前記筐体とが対向する対向面の少なくとも一方に、位置決めを行うためのガイドピンが設けられた請求項１乃至９のいずれか一項に記載の連結構造。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の磁気アニール炉と、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の筐体と、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の連結構造と、を備えた磁気アニール装置。
【請求項１２】
前記筐体は、前記磁気アニール炉に基板を搬入するためのロード室である請求項１１に記載の磁気アニール装置。
【請求項１３】
前記連結構造による前記磁気アニール炉と前記筐体との連結後に前記筐体を床に固定可能な固定部材を更に有する請求項１１又は１２に記載の磁気アニール装置。
【請求項１４】
磁石が備え付けられて固定配置され、円筒形のフランジ部を有する第１のドラムフランジを備えた磁気アニール炉に筐体を連結する連結方法であって、
前記第１のドラムフランジの前記フランジ部を外嵌又は内嵌する円筒形のフランジ部と、該フランジ部の一端から該フランジ部の面に垂直に広がる平坦面を有する取り付け部とを有する第２のドラムフランジを、第１のシール部材を介して前記筐体の外壁に固定具を用いて半固定する工程と、
前記第２のドラムフランジの前記フランジ部上に第２のシール部材を設置する工程と、
前記第２のドラムフランジを、前記第２のシール部材を介して前記第１のドラムフランジに嵌め込んで前記第２のドラムフランジを前記第１のドラムフランジに連結させる工程と、
前記固定具を用いて、前記第２のドラムフランジを前記筐体の前記外壁に固定する工程と、を有する連結方法。
【請求項１５】
前記第２のドラムフランジを前記筐体の前記外壁に固定する工程の後、前記筐体を床に固定する工程を更に有する請求項１４に記載の連結方法。
【請求項１６】
前記磁気アニール炉と前記筐体との対向面の少なくとも一方には位置合わせ用のガイドピンが設けられ、
該ガイドピンを用いて前記第２のドラムフランジの位置合わせを行いながら、前記第２のドラムフランジを、前記第２のシール部材を介して前記第１のドラムフランジに嵌め込んで前記第２のドラムフランジを前記第１のドラムフランジに連結させる工程を行う請求項１４又は１５に記載の連結方法。
【請求項１７】
前記固定具はボルトであり、
第２のドラムフランジを、第１のシール部材を介して前記筐体の外壁に固定具を用いて半固定する工程は、前記ボルトを途中まで締めることにより行われ、
前記第２のドラムフランジを前記筐体の前記外壁に固定する工程は、前記ボルトを最後まで締めることにより行われる請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の連結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連結構造及びこれを用いた磁気アニール装置、並びに連結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数のチャンバを備えた処理システムにおいて、プロセスチャンバと支持部材とを弾性のベローズにより、気密に接続するとともに、ベローズの弾性によって、チャンバ変形を吸収するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１においては、搬送モジュールチャンバとロードチャンバとの間及び搬送モジュールチャンバとアンロードチャンバとの間にも仕切弁及びベローズを設け、これらのチャンバ内の圧力が、大気圧と減圧状態とで切り替わり、チャンバに変形が起きた場合であっても、ベローズにより変形を吸収し、圧力変化がプロセスに悪影響を与えないように構成している。かかるベローズを用いた連結では、連結対象物同士に位置ずれが生じた場合であっても、ベローズの弾性により位置ずれ変形を吸収することができ、チャンバと部材、チャンバ同士の連結の場合も、適切に両者を連結することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５４３２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載したようなベローズを用いた連結は、ベローズの長さを十分に確保できないと、径方向についての連結対象物同士の位置ずれや連結対象物の変形を十分に吸収し切れず、誤差を吸収するクッション的な役割を十分に果たすことができない。
【０００５】
ところで、熱処理炉の周囲に超伝導磁石が設けられ、磁界中でウエハの熱処理を行う磁気アニール装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。一般に、かかる磁気アニール装置では、超電導磁石の重量が数十〜数百トンレベルで非常に重く、熱処理炉と超電導磁石は磁気アニール炉として一体的に構成されるため、磁気アニール炉を一旦設置した後は、磁気アニール炉を移動させることは困難である。磁気アニール炉は、ウエハ保持具であるウエハボートに複数枚のウエハが載置された状態でウエハボートを収容し、炉内が真空状態とされ、磁界を発生させた状態でウエハボードごとウエハを加熱し、磁気アニールを行う。
【０００６】
よって、磁気アニール炉の搬入口には、ウエハボートを磁気アニール炉内に搬入可能なボートローダを収容した筐体が接続される必要がある。上述のように、磁気アニール処理は、炉内は真空状態とされるクリーンなプロセスのため、これと連通する筐体は気密性を保った状態で搬入口と接続される必要がある。かかる場合、ベローズを用いて筐体と磁気アニール炉を接続することが考えられるが、筐体と磁気アニール炉とが配置される間隔は極めて短く、位置ずれ等があると、ベローズでは位置ずれの誤差を十分に吸収できない。また、上述のように、磁気アニール炉は設置後の移動が困難であるため、接続の際には、筐体側を磁気アニール炉に対して正確に位置合わせしながら作業を行う必要があり、気密性を保ちつつ筐体を磁気アニール炉に接続するのは極めて困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、気密性を確保しつつ、筐体を磁気アニール炉に容易かつ確実に連結することができる連結構造及びこれを用いた磁気アニール装置、並びに連結方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る連結構造は、磁石が備え付けられて固定配置され、円筒形のフランジ部を有する第１のドラムフランジを備えた磁気アニール炉に筐体を連結するための連結構造であって、
前記筐体に取り付け固定され、前記第１のドラムフランジの前記フランジ部を外嵌又は内嵌可能な円筒形のフランジ部を有する第２のドラムフランジと、
前記筐体と前記第２のドラムフランジとの対向面同士の間に設けられた第１のシール材と、
前記第１のドラムフランジと前記第２のドラムフランジとの対向する円筒面同士の間に設けられた第２のシール材と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高いシール性を保ちつつ筐体を磁気アニール炉に容易に連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る連結構造が好適に適用され得る磁気アニール炉の全体構成を示した断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る磁気アニール炉のボートローダの一例の構成を示した図である。図２（ａ）は、ボートローダの全体構成を示した斜視図である。図２（ｂ）は、遮熱板の構成を示した拡大図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る磁気アニール装置の一例を示した図である。
【図４】筐体と磁気アニール炉の連結構造を説明するための図である。図４（ａ）は、筐体と磁気アニール炉の連結構造の一例を示した断面図である、図４（ｂ）は、本実施形態に係る連結構造の一例の拡大断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る連結構造の追加的構造を説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る連結構造２２１及び磁気アニール装置の一例について説明するための図である。図６（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る連結構造を含む磁気アニール装置の一例の全体構成を示した図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面の一例の構成を示した図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ）の領域Ｂを拡大して示した拡大図である。
【図７】本発明の実施形態に係る連結構造及び磁気アニール装置の追加的な筐体位置決め固定構造の一例を示した図である。図７（ａ）は、追加的な位置決め固定構造を有する本発明の実施形態に係る連結構造及び磁気アニール装置の一例を示した上面図である。図７（ｂ）は、追加的な筐体位置決め固定構造の一例を示した図である。
【図８】追加的な筐体の位置決め構造の一例の詳細構成を示した図である。図８（ａ）は、追加的な筐体の位置決め構造の一例を示した斜視図である。図８（ｂ）は、追加的な筐体の位置決め構造の正面図及び平面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る連結方法の処理フローを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００１２】
まず、本発明の第１の実施形態に係る連結構造が好適に適用され得る含む磁気アニール炉及びウエハボートの構成について説明する。
【００１３】
図１は、磁気アニール炉２００の全体構成を示した断面図である。磁気アニール炉２００は、アニール炉１８０と、磁石１９０とを備える。磁石１９０は、例えば図１に示すように、アニール炉１８０の長手方向に延びる面の外周を覆うように設けられる。磁石１９０は、アニール炉１８０のウエハＷが保持される領域に所定方向（例えば、前後方向）の均一な磁界を発生させることができれば、種々の磁石１９０を用いることができるが、上述のように、例えば、ソレノイド型磁石（超伝導磁石）を用いてもよい。
【００１４】
アニール炉１８０は、処理容器１００と、ヒータ１１０と、ヒータ支持金属板１２０と、断熱材１３０と、水冷ジャケット１４０と、フランジ保持部１５０と、Ｏ−リング１６０とを備える。また、アニール炉１８０は、基板搬入口１８１及び真空排気口１８２を有し、基板搬入口１８１から、キャップ６０と、ウエハボート支持部６１と、ウエハボート７０とを処理容器１００内に収容可能に構成されている。そして、真空排気口１８２は、処理容器１００内の真空排気を可能にすべく設けられている。更に、基板搬入口１８１の周囲には、平坦面からなるガスフランジ面１８３が形成されている。また、ウエハボート７０は、ウエハＷを保持可能に構成される。
【００１５】
処理容器１００は、ウエハボート７０を収容し、磁気アニール処理を行うための容器である。処理容器１００は、横長筒状の形状を有する。処理容器１００は、横長筒状でウエハボート７０を収容できれば筒の形状は問わないが、例えば円筒形に構成されてもよい。処理容器１００は、例えば石英からなる石英管として構成されてもよい。
【００１６】
ヒータ１１０は、ウエハＷを加熱する手段であり、処理容器１００の外側に設けられ、ウエハボート７０を処理容器１００の長手方向においてカバーするように、ウエハボート７０よりも長い長さを有する。ヒータ１１０は、処理容器１００の長手方向に延びる面を覆うように、長手方向に沿って設けられる。なお、ヒータ１１０は、円筒形の処理容器１００の両端側面を覆う箇所、つまり基板搬入口１８１及び真空排気口１８２には、ウエハボート７０の搬出入路と真空排気路を確保する観点から設けられていない。
【００１７】
ヒータ支持金属板１２０は、ヒータ１１０を支持するための金属板であり、ヒータ１１０が取り付けられる。断熱材１３０は、ヒータ１１０が放射する熱を内部に閉じ込め、磁石１９０のある外側に放出されることを防ぐための部材であり、ヒータ支持金属板１２０の外周面を覆うように設けられる。水冷ジャケット１４０は、アニール炉１８０の温度が上昇し過ぎるのを防ぐために設けられ、断熱材１３０の外周面を覆うように設けられる。水冷ジャケット１４０は、内側二重管１４１と、外側二重管１４３とを備え、内側二重管１４１と外側二重管１４３との間に冷媒１４２が通流される。冷媒１４２は、例えば冷水であってもよいし、他の種類の冷媒１４２であってもよい。かかる構成により、磁石１９０側に大量の熱が放射されることを防ぐことができる。
【００１８】
フランジ部１０１及びフランジ保持部１５０は、処理容器１００を適切に固定するために設けられた構造であり、フランジ保持部１５０がＯ−リング１６０を介してフランジ部１０１を保持することにより、処理容器１００を保持する。Ｏ−リング１６０は、その他の箇所を密閉固定するため、他の箇所にも必要に応じて設けられる。
【００１９】
なお、ウエハボート７０の先端側（キャップ６０の反対側）の処理容器１００の奥が開口して真空排気口１８２を形成しており、真空排気口１８２を通じて真空排気が行われる。磁気アニール処理は、高真空下で行われるため、処理容器１００内は、ターボ分子ポンプ等により真空排気され、例えば５×１０−７Ｔｏｒｒ程度の高真空に保たれる。
【００２０】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る磁気アニール炉２００のボートローダ９０の一例の構成を示した図である。図２（ａ）は、ボートローダ９０の全体構成を示した斜視図であり、図２（ｂ）は、遮熱板８０の構成を示した拡大図である。
【００２１】
図２（ａ）において、ボートローダ９０は、キャップ６０と、ボート支持部６１と、ウエハボート７０と、遮熱板８０〜８３とを備える。遮熱板８０〜８３は、磁気アニール炉２００で磁気アニール処理を行う際、ヒータ１１０からの熱の放熱防止と、所定箇所に集中した放射による温度のムラの発生を防止し、ウエハＷに放射される熱の均一化を図るための手段である。遮熱板８０〜８３は、ウエハボート７０の周囲を覆うように設けられる。具体的には、遮熱板８０、８１は、ウエハボート７０の長手方向の両端面を覆うように設けられており、遮熱板８２、８３は、ウエハボート７０の上面と下面を各々覆うように設けられている。
【００２２】
図１で説明したように、ヒータ１１０は、処理容器１００の長手方向に延在する面を覆うように設けられており、処理容器１００の両端側面には設けられていないので、ウエハボード７０の長手方向の両端側面に設けられている遮熱板８０、８１は、放熱を防止する役割を果たす。一方、図２において、ウエハＷは水平に配置され、鉛直方向に積載されているため、積載体の最上面にあるウエハＷ及び最下面にあるウエハＷは、ヒータ１１０からの放熱を直接的に受けてしまい、積載体の中段にあるウエハＷとの温度差が大きくなってしまう。そこで、ウエハＷを水平状態に保持し、鉛直方向に積載する場合には、ウエハボート７０の上下面にてウエハＷを覆うように遮熱板８２、８３を設け、ヒータ１１０からの熱を反射するように構成している。これにより、積載されたウエハＷの均熱化を図ることができ、ウエハＷを均一に加熱することができる。
【００２３】
なお、ウエハＷが垂直に立った状態で、横方向に所定間隔を有して本棚の上の本のような状態でウエハボート７０に保持される場合には、ヒータ１１０からの熱は、総てのウエハＷについて外周側全体から中心に向かう方向で入射する。よって、ウエハＷを水平に保持した場合のような熱の所定箇所（上面及び下面）への集中のおそれは少ない。よって、そのような場合には、ウエハボート７０の上面及び下面の遮熱板８２、８３は必ずしも設ける必要が無く、ウエハボート７０の両端側面にのみ保温用の遮蔽板８０、８１を設ければ十分である。
【００２４】
このように、ウエハＷの配置方法に応じて遮熱板８０〜８３の設置場所を適切に設定することにより、ウエハＷの均熱化を適切に行うことができる。
【００２５】
遮熱板８０〜８３は、非磁性体であって、遮熱効果が高い材料であれば、種々の材料を用いることができるが、例えば、非磁性体の金属材料を用いるようにしてもよい。例えば、ステンレス、チタン等は、遮熱板８０〜８３に好適に用いることができる。
【００２６】
図２（ｂ）に示すように、遮熱板８０は、複数枚の薄い板が積層されて構成されてもよい。また、遮熱板８２は、必要に応じて、ウエハボート７０の突起等と係合するように係合穴等が形成されてもよい。
【００２７】
磁気アニール炉２００は、例えば、以上のような構成を有する。磁気アニール炉２００において、磁石１９０の重量は非常に重く、図１に示すように、アニール炉１８０と磁石１９０は実質的に一体構造として構成され、その重量は、数百トンレベルであり、例えば３００トン程度の重量を有する。よって、磁気アニール炉２００は、設置後は移動できないのが一般的である。
【００２８】
また、ボートローダ９０は、図示しない筐体内に収容され、筐体は磁気アニール炉２００（アニール炉１８０）の基板搬入口１８１の周囲のガスフランジ面１８３に接続され、アニール炉１８０と密閉的に連結される。そして、気密構造の筐体の中で、ボートローダ９０を用いたウエハボート７０のロード・アンロードが可能に構成される。以下、筐体と磁気アニール炉２００（アニール炉１８０）との連結構造及び連結方法について詳細に説明する。
【００２９】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る磁気アニール装置２５０の一例を示した図である。磁気アニール装置２５０は、筐体１０と磁気アニール炉２００（図３では図示せず、図１、２参照）とを有する。筐体１０は、ボートローダ９０を収容するロード室である。なお、ロード室は、ボートローダモジュールと呼んでもよい。筐体１０の磁気アニール炉２００側は、磁気アニール炉２００と連結するためにやや幅が細くなり、円筒形状に構成された連結部１１を有する。なお、磁気アニール炉２００は、マグネットシールド２１０内に収容されている。マグネットシールド２１０は、磁石１９０をシールドするためのカバーである。図３に示すように、筐体１０の連結部１１がマグネットシールド２１０内に挿入され、マグネットシールド２１０内に収容された磁気アニール炉２００（アニール炉１８０）のガスフランジ面１８３に連結される。
【００３０】
なお、図３において、マグネットシールド２１０の設置基準面の公差ｔ０、ガスフランジ面１８３の軸方向の公差ｔｔ及びガスフランジ面１８３の角度公差ｔ３が示されているが、この点の詳細については後述する。
【００３１】
図４は、筐体１０と磁気アニール炉２００の連結構造を説明するための図である。図４（ａ）は、筐体１０と磁気アニール炉２００の連結構造２２０の一例を示した断面図である。
【００３２】
図４（ａ）において、筐体１０と磁気アニール炉２００との連結構造２２０が示されているが、筐体１０の連結部１１は、先端の磁気アニール炉２００（アニール炉１８０）のガスフランジ面１８３と対向する平坦面にドラムフランジ２０を備える。また、磁気アニール炉２００のガスフランジ面１８３も、ドラムフランジ３０を備える。ドラムフランジ２０は、円筒形のフランジ部ａと、連結部１１の先端面１２に接触固定可能な平坦面を有して構成される取り付け部２０ｂとを有する。同様に、ドラムフランジ３０も、円筒形のフランジ部３０ａと、平坦面を有する取り付け部３０ｂとを有する。フランジ部２０ａ、３０ａは、円筒形のフランジ面を有し、互いに重なるように一方のフランジ部２０ａ、３０ａが他方のフランジ部２０ａ、３０ａに挿入される。フランジ部２０ａ、３０ａの互いの対向面同士の間にはシール材１６２が設けられており、シール材１６２を介して密閉的に連結されている。
【００３３】
また、筐体１０の連結部１１の先端の平坦面とドラムフランジ２０の取り付け部２０ｂの表面との間にもシール材１６１が設けられ、連結部１１の先端面１２とドラムフランジ２０の取り付け部２０ｂとは、シール材１６１を介してボルト４０により接触固定されている。同様に、ドラムフランジ３０の取り付け部３０ｂと磁気アニール炉２００のガスフランジ面１８３との間にも、シール材１６３が設けられ、ドラムフランジ３０は、シール材１６３を介してガスフランジ面１８３に接触固定されている。なお、ドラムフランジ３０は、ボルト４１を用いてガスフランジ面１８３に固定されている。
【００３４】
このように、本発明の第１の実施形態に係る連結構造２２０は、円筒形状部分を含むドラムフランジ２０、３０を用いて、径方向にシール材１６２を用いるだけでなく、軸方向にもシール材１６１を用いている。これにより、ベローズを用いなくても、軸方向の公差ｔ１を許容することができる。なお、公差ｔ１は、用途、構造、材料等により種々変化するが、例えば、±１０ｍｍであってもよい。
【００３５】
図４（ｂ）は、本実施形態に係る連結構造２２０の一例の拡大断面図である。図４（ｂ）に示すように、ドラムフランジ２０は、連結部１１の先端面１２に、シール材１６１を介してボルト４０により固定されている。ボルト４０による固定であるので、ドラムフランジ２０の取り付け部２０ｂは、連結部１１の先端面１２に十分な強度で接触固定されている。一方で、ドラムフランジ２０は、径方向については、シール材１６２を介してドラムフランジ３０に連結されているので、気密性を保ちつつ軸方向にスライドが可能であり、軸方向への変形をある程度許容できる構造となっている。よって、本実施形態に係る連結構造２０は、上述のように、軸方向に±ｔ１の公差を有する。なお、シール材１６１、１６２には、例えば、ゴム等の弾性体からなるＯ−リングが用いられてもよい。また、シール材１６１、１６２を設ける箇所には、シール材１６１、１６２の底部を収容して位置決めするための溝を設けてもよい。また、ボルト４０は、他の固定具であってもよい。
【００３６】
また、磁気アニール炉２００のガスフランジ面１８３にも、ドラムフランジ３０の取り付け部３０ｂがボルト４１を用いて十分な強度で固定される。なお、ガスフランジ面１８３とドラムフランジ３０の取り付け部３０ｂとの間には、シール材が省略されているが実際には、図４（ａ）に示したように、シール材１６３が設けられている。また、ボルト４１は、他の固定具であってもよい。
【００３７】
そして、上述のように、ドラムフランジ２０のフランジ部２０ａがドラムフランジ３０のフランジ部３０ａを外嵌し、フランジ部２０ａとフランジ部３０ａとの間に、シール材１６２が設けられており、ドラムフランジ２０とドラムフランジ３０は、シール材１６２を介して気密性を保ちつつ連結されている。シール材１６２は、ドラムフランジ２０、３０の径方向の連結の気密性を保つが、ドラムフランジ２０、３０同士の連結は、挿嵌関係にあるドラムフランジ２０、３０の対向面同士の距離が、シール材１６２の厚さよりも十分に小さく設定されて挿嵌されることにより、シール材１６２が十分に弾性変形し、シール性を保ちつつドラムフランジ２０、３０同士を連結することができる。なお、上述のように、シール材１６２は、例えば、ゴム等の弾性体からなるＯ−リングが用いられても良いが、シール材１６２にＯ−リングを用いる場合、つぶし率は７〜２０％の範囲内にあることが好ましく、１１〜１５％の範囲内にあることが更に好ましい。一般的には、Ｏ−リングのつぶし率は５％前後に設定される場合が多いが、本実施形態に係る連結構造２２０では、連結対象となる筐体１０と磁気アニール炉２００の対向面１２、１８３同士の間隔が非常に狭く、ドラムフランジ２０、３０のフランジ部２０ａ、３０ａの長さも短くせざるを得ないので、ボルト締め等により固定するスペースが無い場合も想定される。よって、そのような場合には、シール材１６２のつぶし率を通常よりも高く設定することにより、十分な連結力とシール性を確保することができる。なお、連結構造２２０は、シール材１６２以外の他の固定手段を外部に備えてもよいが、その点については後述する。
【００３８】
なお、ドラムフランジ２０、３０のシール材１６２が設置される箇所の一方又は両方には、シール材１６２の内周部を収容して位置決め設置するための溝３０ｃが形成されてもよい。その場合、溝３０ｃは、少なくとも内側のドラムフランジ３０の外周面に形成されていることが好ましい。Ｏ−リングは、通常、内嵌されるドラムフランジ３０側の外周面上に設置され、その状態で内嵌されるドラムフランジ３０が外嵌するドラムフランジ２０内に挿入されるか、又は、外側に配置されるドラムフランジ２０が内側に配置されるドラムフランジ３０を外嵌するようにして嵌め込みが行われる。本実施形態に係る連結構造２２０では、磁石１９０が設置された磁気アニール炉２００が非常に重く、設置後は移動不可能な場合が多いため、ドラムフランジ３０のフランジ部３０ａに形成された溝３０ｃ内にシール材１６２を設置し、その状態で、ドラムシール２０のフランジ部２０ａがドラムシール３０のフランジ部３０を上から覆うように外嵌させる。これにより、図４（ｂ）に示したような、ドラムシール２０、３０間にシール材１６２が設けられた気密的な連結を行うことができる。
【００３９】
また、径方向のズレを許容可能なシール材１６１を設けることにより、径方向の公差ｔ２の確保に寄与することができる。シール材１６１は、筐体１０と磁気アニール炉２００との連結位置に多少ずれが生じたとしても、径方向のズレを許容することができ、気密性を保った連結が可能となる。なお、公差ｔ２を確保するため、ボルト４０用のネジ穴のサイズを大きくする（図示せず）等、シール材１６１以外にも径方向のズレを許容する構造を採用し、それらの協働により公差ｔ２を確保してもよい。径方向の公差ｔ２は、用途、構造、材料等により種々適切な設定とされてよいが、例えば、図４（ａ）で説明した軸方向の公差ｔ１が±１０ｍｍの場合には、ｔ２＝±５ｍｍを確保する設定としてもよい。
【００４０】
図４（ａ）、（ｂ）で説明したように、本実施形態に係る連結構造２２０は、軸方向及び径方向の双方にシール材１６１、１６２を設置することにより、シール材１６１が径方向のズレを許容し、シール材１６２が軸方向のズレを許容して、軸方向及び径方向の双方に公差を生じさせることができる。これにより、図３に示すように、筐体１０と磁気アニール炉２００（アニール炉１８０）との間で角度公差ｔ３を生じさせることができる。角度公差ｔ３は、用途、構造、材料等に応じて適切な値が設定されてよいが、軸方向の公差ｔ１＝±１０、半径方向の公差ｔ２＝±５の場合、角度公差ｔ３＝±０．５°を確保するように設定してもよい。また、図３において、磁気アニール炉２００を収容するマグネットシールド２１０の設置基準面の公差ｔ０も示されている。マグネットシールド２１０の設置基準面の公差ｔ０も、用途等に応じて種々の設定とされてよいが、例えば、ｔ０＝±２ｍｍを確保する設定としてもよい。
【００４１】
このように、本実施形態に係る連結構造２２０によれば、ドラムシール２０、３０を採用するとともに、軸方向及び径方向の双方においてシール材１６１、１６２を介した固定及び連結を行うことにより、軸方向及び径方向の双方向において公差を確保することができ、筐体１０と磁気アニール炉２００との間に若干の位置ずれが生じていても、これを吸収し、密閉的に両者を連結することができる。
【００４２】
なお、図４（ａ）、（ｂ）において、シール材１６１は径方向の公差、シール材１６２は軸方向の公差を生じさせる旨説明したが、シール材１６１も軸方向の公差の発生には若干寄与しているし、シール材１６２も径方向の公差に若干寄与しており、両シール材１６１、１６２は協働している。つまり、シール材１６１、１６２の方向は明確に分離される訳ではない。図４（ａ）、（ｂ）における説明は、シール材１６１は主に径方向の公差の発生に寄与し、シール材１６２は主に軸方向の公差の発生に寄与することを意図しており、シール材１６１の軸方向の公差ｔ２の確保への寄与及びシール材１６２の径方向の公差ｔ１の確保への寄与を除外する趣旨ではない。
【００４３】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る連結構造の追加的構造を説明するための図である。図５において、筐体１０と磁気アニール炉２００との対向面に、ガイドピン５０、５１が設けられている。ガイドピン５０、５１の対向面には、挿入穴（図示せず）が形成され、ガイドピン５０、５１を挿入穴に挿入することにより、粗い位置合わせが可能に構成されている。このように、必要に応じて、ガイドピン５０、５１及び対応する挿入穴を設け、筐体１０と磁気アニール炉２００とを連結する際の位置決めに利用してもよい。かかる構成により、筐体１０と磁気アニール炉２００との連結時に位置決めを容易に行うことができる。
【００４４】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る連結構造２２１及び磁気アニール装置２５１の一例について説明するための図である。図６（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る連結構造２２１を含む磁気アニール装置２５１の一例の全体構成を示した図である。図６（ａ）に示されるように、全体構成としては、第１の実施形態に係る磁気アニール装置２５０と大きな変更点は無い。図６（ａ）に示すＡ−Ａ断面の構成が第１の実施形態に係る磁気アニール装置２５０及び連結構造２２０と異なっているので、その箇所が図６（ａ）には示されている。
【００４５】
図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面の一例の構成を示した図である。図６（ｂ）において、領域Ｂの箇所が実施形態１に係る連結構造２２０及び磁気アニール装置２５０と異なる構造を有している。
【００４６】
図６（ｃ）は、図６（ｂ）の領域Ｂを拡大して示した拡大図である。図６（ｃ）において、ドラムシール２１がシール材１６１を介して筐体１０の連結部１１の先端の平坦部１２に、ボルト４０により固定されている点と、ドラムシール３１がシール材１６３を介して磁気アニール炉２００のガスフランジ面１８３にボルト４１により固定されている点は、実施形態１に係る連結構造２２０及び磁気アニール装置２５０同様である。しかしながら、本発明の実施形態２に係る連結構造２２１及び磁気アニール装置２５１は、ドラムシール２１がドラムシール３１に外嵌するのではなく、ドラムシール３１に内嵌している点で、実施形態１に係る連結構造２２０及び磁気アニール装置２５０と異なっている。このように、ドラムシール２１が、ドラムシール３１内に挿入されて筐体１０と磁気アニール炉２００とが連結される構造であってもよい。
【００４７】
より詳細には、実施形態２に係る連結構造２２１では、ドラムシール２１のフランジ部２１ａの外周面上にシール材１６２が設置されている。そして、フランジ部２１ａがドラムシール３１のフランジ部３１ａに挿入され、フランジ部３１ａの内周面とフランジ部２１ａの外周面との間にシール材１６２が設けられ、シール材１６２を介してドラムフランジ２１とドラムフランジ３１とが連結されている。また、ドラムフランジ２１のフランジ部２１ａの外周面には、シール材１６２を設置可能な溝２１ｃが必要に応じて形成される。この場合、シール材１６２は、内嵌するドラムフランジ２１のフランジ部２１ａの外周面上、例えば溝２１ｃ内に設置され、この状態でドラムフランジ２１がドラムフランジ３１に挿入され、嵌め込まれる。そして、図６（ｃ）のような連結構造２２１に構成される。
【００４８】
なお、ドラムシール２１の取り付け部２１ｂは、シール材１６１を介して筐体１０の先端面１２にボルト４０により締結固定されるとともに、ドラムシール３１の取り付け部３１ｂは、ガスフランジ面１８３にボルト４１により締結固定される点は、実施形態１に係る連結構造と同様である。また、シール材１６１、１６２がＯ−リングとして構成されてよい点も、実施形態１に係る連結構造２２０と同様である。
【００４９】
実施形態２に係る連結構造２２１及び磁気アニール装置２５１によれば、筐体１０側のドラムシール２１を磁気アニール炉２００側のドラムシール３１に挿入させて連結させる構造を有しつつ、軸方向のシール材１６１及び径方向のシール材１６２により両方向の公差を確保し、シール性を保ちつつ筐体１０と磁気アニール炉２００の連結の際の位置ずれを吸収することができる。即ち、実施形態２に係る連結構造２２１及び磁気アニール装置２５１においても、実施形態１に係る連結構造２２０及び磁気アニール装置２５０と同様の効果を得ることができ、公差ｔ１〜ｔ３についても、実施形態１に係る連結構造２２０及び磁気アニール装置２５０と同様の公差ｔ１〜ｔ３を実現することができる。
【００５０】
図７は、本発明の実施形態に係る連結構造及び磁気アニール装置の追加的な筐体位置決め固定構造の一例を示した図である。実施形態１、２において、ドラムシール２０、２１、３０、３１を用いた連結構造２２０、２２１について説明したが、必要に応じて、ドラムシール２０、２１、３０、３１同士の連結後、筐体１０を床に位置決め固定をしてもよい。これにより、筐体１０と磁気アニール炉２００との連結をより確実にすることができるとともに、メインテナンス後にも、筐体１０と磁気アニール炉２００との連結を容易に行うことができる。
【００５１】
図７（ａ）は、追加的な位置決め固定構造を有する本発明の実施形態に係る連結構造及び磁気アニール装置の一例を示した上面図である。図７（ａ）において、筐体１０の連結部１１よりも根元側の領域に、位置決めガイド１７１及び位置決めプレート１７２が設けられている。
【００５２】
図７（ｂ）は、追加的な筐体位置決め固定構造の一例を示した図である。図７（ｂ）において、フレーム１７０と、位置決めガイド１７１と、位置決めプレート１７２が示されている。フレーム１７０は、筐体１０を固定するためのフレーム構造体であり、筐体１０の下方の床上に設けられて筐体１０を支持する。位置決めガイド１７１は、フレーム１７０に固定され、筐体１０の位置決めを行うための部材である。位置決めプレート１７１２は、床に固定されて筐体１０を位置決めするためのプレートであり、位置決めガイド１７１と係合する。即ち、床に固定された位置決めプレート１７２とフレーム１７０に固定された位置決めガイド１７１とが互いに係合することにより、床、位置決めプレート１７２、位置決めガイド１７１及びフレーム１７０間での位置決めを行うことが可能である。そして、フレーム１７０は筐体１０を支持しているので、これにより筐体１０を位置決めすることができる。筐体１０の正確な位置が、筐体１０の設置時に一旦定まれば、その後のメインテナンス後の設置においても、位置決めした位置に筐体１０を配置すればよいので、メインテナンス後の筐体１０の再設置を容易に行うことができる。
【００５３】
図８は、追加的な筐体の位置決め構造の一例の詳細構成を示した図である。図８（ａ）は、追加的な筐体の位置決め構造の一例を示した斜視図である。図８（ａ）に示すように、フレーム１７０が筐体１０の下方に設けられて筐体１０を支持する。そして、床に固定された位置決めプレート１７２と位置決めガイド１７１とが係合し、筐体１０の位置決めが可能な構成となっている。
【００５４】
図８（ｂ）は、追加的な筐体の位置決め構造の正面図及び平面図である。図８（ｂ）において、床２２０上に位置決めプレート１７２がネジ１７３により固定され、フレーム１７０がプ位置決めプレート１７２上にあり、フレームに固定された位置決めガイド１７１と位置決めプレート１７２が係合し、筐体１０がフレーム１７０を介して床２２０上に位置決め固定されている状態が示されている。このように、必要に応じて、ドラムシール２０、２１、３０、３１を用いた連結後は、筐体１０を図８（ｂ）に示すように固定してもよい。
【００５５】
次に、図９を用いて、本発明の実施形態に係る筐体と磁気アニール炉との連結方法について説明する。図９は、本発明の実施形態に係る連結方法の処理フローを示したフローチャートである。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。また、図９においては、実施形態１に係る連結構造２２０及び磁気アニール装置２５０を例に挙げて説明するが、本発明の実施形態に係る連結方法は、実施形態２に係る連結構造２２１及び磁気アニール装置２５１にも同様に適用することができる。
【００５６】
図９において、ステップＳ１００では、筐体１０にドラムシール２０が半固定される。具体的には、筐体１０の先端面１２に、ドラムシール２０の取り付け部２０ｂがボルト４０等の固定具により半固定されるが、その際、固定具を半固定状態にする。例えば、ボルト４０を固定具として用いた場合には、ボルト４０をネジ山の最後まで回転させず、ネジ山を残した状態で途中までネジ止めした状態とすることにより、ドラムシール２０を筐体１０に半固定することができる。
【００５７】
ステップＳ１１０では、ドラムシール２０をドラムシール３０に嵌め込み、ドラムシール２０、３０同士を、径方向のシール材１６２を介した状態で連結固定する。これにより、筐体１０が磁気アニール炉２００に固定される。
【００５８】
ステップＳ１２０では、筐体１０にドラムシール２０が固定される。具体的には、ボルト４０等の固定具を最後まで締め、半固定状態から固定状態にする。これにより、筐体１０と磁気アニール炉２００との連結が一旦終了する。
【００５９】
必要に応じて、ステップＳ１３０では、筐体１０が床２２０に更に固定される。図７、８で説明したように、フレーム１７０、位置決めガイド１７１、位置決めプレート１７２等を用いて、筐体１０が床２２０に固定される。なお、ステップＳ１３０は、任意のステップであり、必要に応じて設けられてよい。
【００６０】
このような手順で、筐体１０の磁気アニール炉２００での連結が行われる。なお、磁気アニール処理を繰り返し、筐体１０を磁気アニール炉２００から取り外してメインテナンスを行う場合には、ドラムシール２０、３０同士を脱離させ、必要に応じて筐体１０からドラムシール２０を取り外せばよい。
【００６１】
メインテナンス後、筐体１０を磁気アニール炉２００に連結する際には、ドラムシール２０を筐体１０から取り外した場合には、図９と同様の処理フローを行えばよいし、ドラムシール２０を筐体１０から取り外していない場合には、ステップＳ１１０から図９の処理フローを行えばよい。メインテナンス前に、床２２０に対する筐体１０の位置決め固定が行われた場合には、フレーム１７０等を利用して容易に筐体１０の再設置及び再連結を行うことができる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０    筐体
１１    連結部
１２    先端面
２０、２１、３０、３１    ドラムシール
２０ａ、２１ａ、３０ａ、３１ａ    フランジ部
２０ｂ、２１ｂ、３０ｂ、３１ｂ    取り付け部
４０、４１    ボルト
５０、５１    ガイドピン
１６０〜１６３    Ｏ−リング
１７０    フレーム
１７１    位置決めガイド
１７２    位置決めフレーム
１８０    磁気アニール炉
１８３    フランジ面
２１０    磁気シールド
２２０    床
２５０、２５１    磁気アニール装置
【図１】
0006366515.tif 000002
【図２】
0006366515.tif 000003
【図３】
0006366515.tif 000004
【図４】
0006366515.tif 000005
【図５】
0006366515.tif 000006
【図６】
0006366515.tif 000007
【図７】
0006366515.tif 000008
【図８】
0006366515.tif 000009
【図９】
0006366515.tif 000010