JPS6260858A - Heater for vacuum device - Google Patents
Heater for vacuum deviceInfo
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- JPS6260858A JPS6260858A JP19987985A JP19987985A JPS6260858A JP S6260858 A JPS6260858 A JP S6260858A JP 19987985 A JP19987985 A JP 19987985A JP 19987985 A JP19987985 A JP 19987985A JP S6260858 A JPS6260858 A JP S6260858A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
未発［Ｊ］は、真空雰囲気中で基体の加工・処理を行な
う装置、特に真空薄着法により基体の表面に誘電体、半
導体、金属等の薄膜を被覆するための装置或いはドライ
のエツチングを行なう装２２等に用いられる真空装置用
ヒーターに関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] Unexposed [J] is an apparatus that processes and processes substrates in a vacuum atmosphere, especially for forming dielectrics, semiconductors, metals, etc. on the surface of substrates by vacuum thin deposition method. The present invention relates to a heater for a vacuum device used in a device 22 for coating a thin film or a device 22 for dry etching.
従来、真空装置内で用いられる真空装置用ヒーターには
、排気特性を向トさせるために真空装置内で用いられる
他の内部治具と同様に、その表面からの放出ガスができ
るだけ少ないものである！脛が望まれていた。Conventionally, heaters for vacuum equipment used in vacuum equipment are designed to emit as little gas as possible from their surfaces, as well as other internal jigs used in vacuum equipment to improve exhaust characteristics. ! The shins were desired.
又、真空装置用ヒーターは真空装置の内部で高温にして
使用されるので、該ヒーターには熱的な安定性が要求さ
れる。Furthermore, since the heater for vacuum equipment is used at a high temperature inside the vacuum equipment, the heater is required to have thermal stability.
更に１．２！体にドライエツチング処理を施す場合には
、真空装との内部でフッ素系ガス等の腐蝕性ガスを使用
するために、真空装置用ヒーターは上記腐蝕性ガスに対
する耐蝕性を右さねばならない。Another 1.2! When dry etching a body, a corrosive gas such as a fluorine-based gas is used inside the vacuum system, so the heater for the vacuum system must have good corrosion resistance against the above-mentioned corrosive gas.
第１図は、従来の真空装置用ヒーターの一例を示す模式
的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional heater for a vacuum device.
図中１はニクロム等の金属からなる発熱線であリ、これ
に外部から電力を供給し、電気エネルギーを熱エネルギ
ーに変換する。２はマグネシア（ＭｇＯ）等の絶縁粉末
であり１発熱線間および保護管３との接触による短絡を
防止するとともに１発熱体から発せられる熱を保護管３
に効率良く伝達する。In the figure, reference numeral 1 denotes a heating wire made of metal such as nichrome, to which electric power is supplied from the outside and converts electrical energy into thermal energy. 2 is an insulating powder such as magnesia (MgO), which prevents short circuits caused by contact between the heating wires 1 and the protective tube 3, and also transfers the heat emitted from the heating element 1 to the protective tube 3.
Communicate efficiently.
３は例えばステンレス等の金属からなる保護管であり、
発熱体ｌおよび絶縁粉末２を保持および保護すると同時
に、大気圧である内部と外部の真空との隔壁としての機
能をもち、真空を保持する目的からその結合部は真空漏
れがないよう処理されている。3 is a protection tube made of metal such as stainless steel,
It holds and protects the heating element 1 and the insulating powder 2, and at the same time functions as a partition wall between the internal vacuum at atmospheric pressure and the external vacuum, and in order to maintain the vacuum, the joints are treated to prevent vacuum leakage. There is.
ステンレス鋼は室温においても真空にした場合その表面
からの放出ガスの量が極めて多く、特にヒーターの保護
管３として使用した場合該ヒーターの加熱によりガスの
放出が更に促進されるので、真空を保持する点で重大な
問題となっていた。Stainless steel releases an extremely large amount of gas from its surface when vacuumed even at room temperature. Especially when used as the protective tube 3 of a heater, gas release is further promoted by the heating of the heater, so the vacuum must be maintained. This was a serious problem.
また、放出されたガスの種類によっては、蒸着によって
形成される膜に混入することで、該膜に要求される特性
に重大な影響を及ぼすという問題もあった。Furthermore, there is also the problem that, depending on the type of gas released, it may mix into a film formed by vapor deposition, thereby seriously affecting the properties required of the film.
更に、基体にドライエッチノブ処理を施す場合、ステン
レス鋼は腐蝕性ガス、例えばフッ素系ガスなどのエツチ
ングガスに対して＃触性がないためにその表面に乳白色
粉末状の三フッ化鉄（Ｆ ｅ Ｆ３ ）が生成してしま
う。Furthermore, when dry etching knob treatment is applied to the substrate, stainless steel is not sensitive to etching gases such as corrosive gases, such as fluorine-based gases. e F3 ) is generated.
このＦｅＦ３は、ステンレスの表面においてフッ素ラジ
カルと、ステンレス鋼のｈｒ＆分として含まれていると
ころの鉄の化学反応によって生成する。このため、ステ
ンレス製の保護管３の強度は劣化する。This FeF3 is generated on the surface of stainless steel by a chemical reaction between fluorine radicals and iron, which is included as hr&min. of stainless steel. Therefore, the strength of the stainless steel protective tube 3 deteriorates.
さらに、ステンレス製の保護管３の表面に生成・堆積し
たＦｅＦ３は非常に脆く、該保護管３の表面から剥落し
たＦｅＦ３の破片は反応室内で浮遊し、被エツチング物
表面などに付着して、エツチング不良を発生する原因と
なる。Furthermore, the FeF3 generated and deposited on the surface of the stainless steel protection tube 3 is extremely brittle, and FeF3 fragments that peel off from the surface of the protection tube 3 float in the reaction chamber and adhere to the surface of the object to be etched. This may cause etching defects.
又、ヒーターを基体と接触させることなく、ヒーターの
熱輻射をもって基体を加熱するような場合、ヒーターの
保護管３の表面の腐蝕が進行するにつれて、その輻射効
率が低下し、ついには所望の基体温度を得ることが出来
なくなるという問題があった。Furthermore, in the case where the substrate is heated by the heat radiation of the heater without bringing the heater into contact with the substrate, the radiation efficiency decreases as the surface of the protective tube 3 of the heater progresses, and eventually the desired substrate cannot be heated. There was a problem that the temperature could not be obtained.
この様な問題に対処する方法として、フッ素系ガスに対
する耐蝕性に優れたアルミニウムを保護管３の材料とし
て使用することが考えられる。One possible way to deal with such problems is to use aluminum, which has excellent corrosion resistance against fluorine-based gases, as the material for the protective tube 3.
しかし、第１図に示すような従来のヒーターの構造では
、保護管３の内部が大気圧となっており、その外部が真
空となっていることから、保護管３にはその圧力差に耐
え得る機械的強度が要求される。しかし、アルミニウム
のように６００℃以上の温度で熱変形を生じ、機械的強
度が劣化する様な材料を保護管３として使用した場合、
その ・圧力差に耐えられず、その管壁が破損し、真空
漏れを生じるという問題があった。However, in the structure of a conventional heater as shown in Figure 1, the inside of the protection tube 3 is at atmospheric pressure and the outside is a vacuum, so the protection tube 3 has a structure that can withstand the pressure difference. mechanical strength is required. However, if a material such as aluminum that undergoes thermal deformation and deteriorates mechanical strength at temperatures above 600°C is used as the protective tube 3,
・There was a problem that the pipe wall could not withstand the pressure difference, causing damage and vacuum leakage.
又、ヒーターの保護管３を耐蝕性、耐熱性および機械的
強度に優れたアルミナ・セラミックス等の誘電体材料で
形成することも考えられるが、機械加工性が悪いことか
ら少しでも複雑な形状を作ることが要求される場合には
その加重作業が煩雑になり生産性が悪いという欠点があ
った。It is also possible to form the protective tube 3 of the heater with a dielectric material such as alumina ceramics, which has excellent corrosion resistance, heat resistance, and mechanical strength, but since machinability is poor, it is difficult to form a more complicated shape than possible. When production is required, the weighting work becomes complicated and productivity is low.
更に、ステンレス製の保護管３の表面にアルミニウム膜
を真空蒸着法によって被覆することも考えられるが、こ
の場合真空装置を使用しなければならないため、その装
置内部の気体を排気するのに多大な時間がかかり生産性
が悪い、更に蒸着処理を施すヒーターが大きい場合は真
空装置も必然的に大きいものが必要となるのでより生産
性が悪くなる。又、ヒーターの形状が複雑な場合には、
その各部にわたって均一な膜厚を有する蒸着膜を得るこ
とが困難であった。Furthermore, it is conceivable to coat the surface of the stainless steel protection tube 3 with an aluminum film by vacuum evaporation, but in this case, a vacuum device must be used, which requires a great deal of effort to exhaust the gas inside the device. It takes time and productivity is poor.Furthermore, if the heater used for the vapor deposition process is large, a large vacuum device is also required, which further impairs productivity. Also, if the shape of the heater is complicated,
It has been difficult to obtain a deposited film having a uniform thickness over each part.
更に又、保護管３の周囲をアルミニウムの管によって覆
うことも考えられるが、ヒーターの大きさ及び形状に制
限が生じるり、保護管３からアルミニウム管への熱の伝
達効率が悪いため必然的にヒーターとしての熱効率が悪
くなるという問題があった。Furthermore, it is conceivable to cover the protection tube 3 with an aluminum tube, but this would inevitably result in restrictions on the size and shape of the heater and poor heat transfer efficiency from the protection tube 3 to the aluminum tube. There was a problem that the thermal efficiency as a heater deteriorated.
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明が解決しようとする問題点は、Ｌ述の様な従来の
真空装置用ヒーターを使用する際に該ヒーターの表面か
らの放出ガスの量が多く、特に該ヒーターの加熱時には
その表面からのガスの放出が促進され、真空装この真空
度に悪影響を及ぼしていた点である。[Problems to be Solved by the Invention] The problems to be solved by the present invention are that when using the conventional heater for vacuum equipment as described in L, a large amount of gas is released from the surface of the heater. In particular, when the heater is heated, the release of gas from its surface is promoted, which has an adverse effect on the degree of vacuum in the vacuum chamber.
本発明が解決しようとする他の問題点は、真空装δがフ
ッ素系ガス簿の腐蝕性ガスを使用するエツチング装置の
場合、上述の様な真空装を用ヒーターはその表面が腐蝕
されてしまうという点である。Another problem to be solved by the present invention is that when the vacuum chamber δ is an etching device that uses a corrosive gas such as a fluorine-based gas, the surface of the heater using the vacuum chamber as described above is corroded. That is the point.
本発明が解決しようとする他の問題点は、上記二つの問
題点を解決するために例えばヒーターの表面にアルミニ
ウムを蒸着するにしても、真空装置を用いる必要がある
ことから生産性が悪く、ヒーターの形状によっては均一
な膜厚を有する蒸着膜を得るのが困難であるという点で
ある。Another problem to be solved by the present invention is that even if aluminum is vapor-deposited on the surface of the heater in order to solve the above two problems, it is necessary to use a vacuum device, resulting in poor productivity. The problem is that it is difficult to obtain a deposited film with a uniform thickness depending on the shape of the heater.
上記問題点を解決するために、本発明は真空雰囲気中で
基体の加工・処理を行なう装置に用いられる真空装置用
ヒーターにおいて、該真空装置用ヒーターがその表面に
溶射法により作成された被膜を有することを特徴とする
真空装置用ヒーターを提供するものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a heater for a vacuum apparatus used in an apparatus that processes and processes substrates in a vacuum atmosphere, in which the heater for the vacuum apparatus has a coating formed by a thermal spraying method on its surface. The present invention provides a heater for a vacuum device characterized by having the following features.
上記構成において、真空装置用ヒーターは真空装置内に
設置され様々な処理を施される基体を加熱する作用を有
し、溶射法により作成された被膜は真空装置用ヒーター
の表面からのガスの放出を抑羽するものとしての作用及
びフッ素系ガス等のＸｌｌ１蝕性ガスに対する耐蝕性が
良好なものであるという作用をイｉする。In the above configuration, the vacuum equipment heater has the function of heating the substrate that is installed in the vacuum equipment and undergoes various treatments, and the coating created by the thermal spraying method releases gas from the surface of the vacuum equipment heater. It has the function of suppressing corrosion and the function of having good corrosion resistance against Xll1 corrosive gases such as fluorine-based gases.
本発明における溶射法とは、例えばＨ２，Ａｒ。 The thermal spraying method in the present invention is, for example, H2, Ar.
Ｈｅ等のガスＯプラズマ雰囲気中で或いはＨ２等の可燃
性ガスの火炎中で溶射材料を加熱して溶融させ、被処理
物の表面に噴霧状にして吹き付けるものである。Thermal spray material is heated and melted in a gas O plasma atmosphere such as He or in a flame of combustible gas such as H2, and the sprayed material is sprayed onto the surface of the object to be treated.
その様にしてヒーターの表面に作成された被膜の材料は
、真空中でのガスの放出量が少なく。The coating material created on the surface of the heater in this way releases less gas in a vacuum.
フッ素系ガス等の腐蝕性ガスに対する耐蝕性の良好なア
ルミニウムや酸化アルミニウムであることが好ましい。It is preferable to use aluminum or aluminum oxide, which has good corrosion resistance against corrosive gases such as fluorine-based gases.
該被膜の膜厚は、保護膜としてのト分な機歳を有する必
要があるという点から数トｇｍ以丑であり、熱伝導性、
作成のコス）７を考慮すると１０ｍｍ以下であることが
好ましく、より好ましくは２００ ｐｍ以、ｈ２ｍ■以
Ｆであることが望ましい。The film thickness of the film is several tons gm or more because it needs to have a long life as a protective film, and has thermal conductivity,
Considering the manufacturing cost (7), it is preferably 10 mm or less, more preferably 200 pm or more, h2m or less F.
又、ヒ記アルミニウムや酸化アルミニウムの被膜を作成
するためには、溶射材料として夫々アルミニウムや酸化
アルミニウムを使用するが、酸化アルミニウムの被膜を
作成する場合にはアルミニウムを大気中乃至酸素雰囲気
中で溶射することによっても作成できる。In addition, in order to create a coating of aluminum or aluminum oxide, aluminum or aluminum oxide is used as a thermal spraying material, respectively, but when creating a coating of aluminum oxide, aluminum is thermally sprayed in the air or oxygen atmosphere. It can also be created by
尚、本発明の溶射法による被膜作成処理に際しては、こ
れに先ケって被膜を作成する表面にブラスト処理を施す
ことによって凹凸状の起伏を形成しておくことが望まし
い。In addition, when forming a film by the thermal spraying method of the present invention, it is desirable to form uneven undulations by performing blasting on the surface on which the film is to be formed prior to this process.
以Ｆ本発明を図面に従って詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第２図は、溶射法によりその表面に被膜が作成された本
発明による真空装置用ヒーターの実施例の−・つを示す
模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a heater for a vacuum device according to the present invention, on the surface of which a coating is formed by thermal spraying.
図中１乃至３は、第１図に示した従来の真空装置用ヒー
ターのものと夫々対応しており、１はニクロムからなる
９、熱線、２はマグネシア（Ｍ ｇ Ｏ）からなる絶縁
粉末、３はステンレス（ＪＩＳ−５ＵＳ３０４鋼）製の
保護管である。In the figure, 1 to 3 correspond to those of the conventional heater for vacuum equipment shown in FIG. 3 is a protection tube made of stainless steel (JIS-5US304 steel).
該保護管３としては、内径２．３ｍｍ１．外径３．３層
朧のものを使用した。The protective tube 3 has an inner diameter of 2.3 mm1. A material with an outer diameter of 3.3 layers and a thin layer was used.
４は保護管３の表面を被覆する様に溶射法により作成さ
れた被膜である。該被膜４は純度９９％以りのアルミニ
ウムからなり、その膜厚は５００ｐｍである。この被膜
４は、アルゴンφガス拳プラズマ雰囲気中で高純度（９
９，９９％）アルミニウムを加熱して溶融させ、水素還
元雰囲気中でヒーターの表面に１５０Ｋｇ／ｃ■２のガ
ス圧によりｇ７速に近い速度で噴霧状にして吹き付ける
という「順により作成される。尚、保護管３の表面をブ
ラスト処理してから溶射法により被膜４を作成すれば、
該被膜４をこのブラストによる凹凸状の起伏をアンカー
として機械的に一層強固に保護管３の表面に付若させる
ことができる。Reference numeral 4 denotes a coating formed by thermal spraying to cover the surface of the protective tube 3. The coating 4 is made of aluminum with a purity of 99% or higher, and has a thickness of 500 pm. This coating 4 has a high purity (9%) in an argon φ gas plasma atmosphere.
It is made by heating and melting aluminum (9.99%) and spraying it on the surface of a heater in a hydrogen-reducing atmosphere at a gas pressure of 150 kg/cm2 at a speed close to g7 speed. In addition, if the surface of the protective tube 3 is blasted and then the coating 4 is created by thermal spraying,
The coating 4 can be mechanically attached more firmly to the surface of the protective tube 3 by using the unevenness caused by the blasting as an anchor.
第３図（ａ）は、円筒状の基体（図示せず）をその内側
から加熱できる様な形状とした本発明に部を拡大した模
式的断面図である。FIG. 3(a) is an enlarged schematic sectional view of the present invention, in which a cylindrical base (not shown) is shaped so that it can be heated from the inside.
図中１乃至４は、第２図に示した本発明による真空装置
用ヒーターの実施例のものと夫々対応しており、ｌはニ
クロムからなる発熱線、２はマグネシア（Ｍ ｇ Ｏ）
からなる絶縁粉末、３はステンレス（ＪＩＳ−ＳＵＳ３
０４鋼）製の保護管、４は溶射法により作成した被膜で
ある。５はヒーター支持柱であり、熱容量を小さくし熱
応答性を良くするために肉厚を１層腸としたステンレス
製のパイプ（外径４０層層）を使用した。In the figure, 1 to 4 correspond to the embodiment of the heater for vacuum equipment according to the present invention shown in FIG.
3 is stainless steel (JIS-SUS3
04 steel), and 4 is a coating made by a thermal spraying method. 5 is a heater support column, which is a stainless steel pipe (outer diameter: 40 layers) with a single wall thickness to reduce heat capacity and improve thermal response.
第３図に示した真空装置用ヒーターは１発熱線ｌ及び絶
縁粉末２を内蔵した保護管３をヒーターを支持柱５の周
囲に巻き付は固定した後。In the heater for a vacuum device shown in FIG. 3, a heat generating wire 1 and a protective tube 3 containing insulating powder 2 are wrapped around a support column 5 and fixed.
アルゴン・ガス・プラズマ雰囲気中で高純度（９９，９
９％）アルミニウムを加熱して溶融させ、水素還元雰囲
気中で上記保護管３を巻き付けたヒーター支持柱５に吹
きつけるという手順で作成した。このようにして作成し
た真空装置用ヒーターの被膜４は、純度９９％以りのア
ルミニウムからなっており、ｆ均的な膜厚は約１ｍ腸で
保護管３及びヒーター支持柱５の表面を完全に被覆した
。High purity (99,9) in argon gas plasma atmosphere
9%) Aluminum was heated and melted, and was then sprayed onto the heater support column 5 around which the protective tube 3 was wrapped in a hydrogen reducing atmosphere. The coating 4 of the heater for vacuum equipment created in this way is made of aluminum with a purity of 99% or higher, and has a uniform thickness of approximately 1 m, completely covering the surfaces of the protective tube 3 and the heater support column 5. coated with.
尚、上記溶融アルミニルムの水素還元雰囲気中での吹き
付けを水素還元雰囲気中ではなく大気中乃至酸Ｊ雰囲気
中で行なうことにより、真空装置用ヒーターの被膜４を
酸化アルミニウムからなる膜としてもよい。The coating 4 of the heater for a vacuum apparatus may be made of aluminum oxide by spraying the molten aluminum in the hydrogen-reducing atmosphere rather than in the hydrogen-reducing atmosphere.
又、溶射法により被膜４を作成する前にプラスト処理を
行なえば、被膜４を保護管３及びヒーター支持柱５によ
り一層強固に付着させることができる。Further, by performing a blast treatment before forming the coating 4 by thermal spraying, the coating 4 can be more firmly attached to the protective tube 3 and the heater support column 5.
更に、保護管３をヒーター支持柱５の周囲に巻き付ける
際、該巻き付けのピッチを任意に変化させることによっ
て、加熱される円筒状基体の軸の方向の温度分布を調整
することができる。Furthermore, when the protective tube 3 is wound around the heater support column 5, the temperature distribution in the axial direction of the cylindrical base to be heated can be adjusted by arbitrarily changing the winding pitch.
本発明者は第３図に示した本発明による真空装ご用ヒー
ター（以下アルミニウム溶射ヒーターと称す）と、該ヒ
ーターと同一形状でアルミニウムの溶射による被膜４の
ない真空装置用ヒーター、即ち表面がステンレスの真空
装置用ヒーター（以トステンレスヒーターと称す）との
放出ガス量に関する比較実験を行なった。The present inventor has proposed a heater for vacuum equipment according to the present invention shown in FIG. A comparative experiment regarding the amount of gas released was conducted with a stainless steel heater for vacuum equipment (hereinafter referred to as a stainless steel heater).
本実験には、同軸円筒形プラズマＣＶＤ装置を使用した
。該！ｉｔ ’１１は、中心に円筒状のヒーターを配置
し、それをおおいかぶせるようにして７ノード電極であ
るアルミニウム製円筒状基体を回転可使に配置し、さら
にその外側に真空槽の壁を兼ねるアルミニウム製カソー
ド電極を配置した構造を有する。A coaxial cylindrical plasma CVD apparatus was used in this experiment. Applicable! IT '11 has a cylindrical heater placed in the center, and a rotatable aluminum cylindrical base that covers the 7-node electrode, and also serves as the wall of the vacuum chamber on the outside. It has a structure with an aluminum cathode electrode.
先ず、丘記アルミニウム溶射ヒーターを上記実験装置に
取付けて外部に接続した真空排気ポンプにより室温で２
００分間排気し、該ヒーターに電力を供給してヒーター
をヒーター表面が５５０℃、基体表面が３００℃になる
様に加熱したときの実験装置の真空排気特性を測定した
。First, an Okagi aluminum spray heater was attached to the above experimental equipment and heated at room temperature for 2 hours using a vacuum pump connected to the outside.
The vacuum evacuation characteristics of the experimental device were measured when evacuation was performed for 00 minutes, and electric power was supplied to the heater to heat the heater so that the heater surface was heated to 550° C. and the substrate surface was heated to 300° C.
次に、上記ステンレスヒーターに関して同様の実験を行
ない、該ステンレスヒーターを取付けた実験装置の真空
排気特性を測定した。Next, a similar experiment was conducted regarding the above stainless steel heater, and the evacuation characteristics of the experimental equipment to which the stainless steel heater was attached were measured.
第４図は、各ヒーターを取付けた実験装置の真空排気特
性曲線を示す図である０図中（ａ）はステンレスヒータ
ーを取付けた実験装置の、（ｂ）はアルミニウム溶射ヒ
ーターを取付けた実験装置の真空排気特性曲線である。Figure 4 is a diagram showing the evacuation characteristic curves of the experimental equipment equipped with each heater. In Figure 0, (a) shows the experimental equipment equipped with a stainless steel heater, and (b) shows the experimental equipment equipped with an aluminum spray heater. This is the evacuation characteristic curve of
各実験装置はヒーター以外に関しては同一条件であるこ
とから、Ｌ２各真空排気曲線の差異は各ヒーターの表面
からのガスの放出量に起因することがわかる。Since each experimental device was under the same conditions except for the heater, it can be seen that the difference between the L2 evacuation curves is due to the amount of gas released from the surface of each heater.
アルミニウム溶射ヒーターを取付けた実験装置はステン
レスヒーターを取付けた実験装置に比べて、室温におけ
る到達真空度が高く、ヒーターの加熱に伴う吸着ガスの
放出量も少なく、ヒーター加熱時の到達真空度も高く、
しかも短時間でもとの高真空状態に復帰するという、極
めて良好な真空排気特性を示す。Compared to the experimental equipment equipped with a stainless steel heater, the experimental equipment equipped with an aluminum thermal spray heater has a higher ultimate vacuum at room temperature, releases less adsorbed gas when the heater is heated, and has a higher ultimate vacuum when heating the heater. ,
Moreover, it exhibits extremely good evacuation characteristics, returning to the original high vacuum state in a short period of time.
また、これらのヒーターを取付けた上記実験装置を用い
て１３．５８ＫＨｚの高周波プラズマＣＶＤ法でシラン
・ガスをＬ’ＸＲとしたアモルファスシリコン゛ト導体
膜の蒸着と、四フッ化炭素（ＣＦａ ）ガスを用いたド
ライ・エツチングを交互にくり返し、ヒーターの耐蝕性
について耐久実験を行なった。In addition, using the above experimental equipment equipped with these heaters, we deposited an amorphous silicon conductive film using silane gas as L'XR using a 13.58 KHz high-frequency plasma CVD method and carbon tetrafluoride (CFa) gas. Durability tests were conducted to test the corrosion resistance of the heater by alternately repeating dry etching using the heater.
ヒーターはアモルファスシリコン蒸着時には５５０℃（
基体温度３００℃）に加熱（４時間）し、ドライエツチ
ング時はヒーター電力を切って放冷（２時間）させた。The heater is heated to 550℃ (
The substrate was heated (4 hours) to a temperature of 300° C., and during dry etching, the heater power was turned off and allowed to cool (2 hours).
ステンレスヒーターは１回１１のドライ・エツチング［
程で腐蝕が進行し使用不老の状態となった。Stainless steel heaters are dry etched at 11 times [
Over time, corrosion progressed and it became unusable.
一方、アルミニウム溶射ヒーターは１回目の加熱によっ
てアルミ表面の金属光沢に変化があった以外は、まった
く変化せず、２０回以１ユのヒートサイクルの後も、そ
の加８俺力、外観ともに変化がなかった。On the other hand, the aluminum thermal spray heater did not change at all other than the metallic luster of the aluminum surface after the first heating, and even after 20 or more heat cycles, there were no changes in its strength, strength, or appearance. There was no.
第５図（ａ）は、円筒状基体（図示せず）を内部から加
熱するための本発明による真空装置用模式的断面図であ
る・
本実施例では、ヒーター支持柱６には保護管３を埋め込
むだめの深さ３．２１の螺旋状の溝６ａを形成し、この
溝６ａの中に保護管３を埋め込みながら巻き付は固定し
た後、第３図に示した実施例と同様にアルミニウムをプ
ラズマ溶射した。FIG. 5(a) is a schematic sectional view of a vacuum device according to the present invention for heating a cylindrical base (not shown) from the inside. In this embodiment, the heater support column 6 has a protective tube 3. After forming a spiral groove 6a with a depth of 3.21 mm into which the protective tube 3 is embedded, and fixing the wrapping while embedding the protection tube 3 in this groove 6a, the aluminum was plasma sprayed.
アルミニウムの溶射による被膜４は第３図に示したχ流
側の場合に較べて厚めに堆積し、その後その表面の凹凸
がなくなるまで切削・研磨して滑らかにした。ヒーター
支持柱の溝６ａの底から被膜のＬ面までが４．２１、ヒ
ーター支持柱の最外表面から被膜の上面までが１薩鳳で
あった。The coating 4 formed by thermal spraying of aluminum was deposited thicker than that on the χ flow side shown in FIG. 3, and was then cut and polished until the surface had no unevenness and was made smooth. The distance from the bottom of the groove 6a of the heater support column to the L surface of the coating was 4.21 mm, and the distance from the outermost surface of the heater support column to the top surface of the coating was 1.2 mm.
本実施例によれば、例えばアモルファス・シリコンの蒸
着時に生成するポリシラン粉体が入り込む起伏がその表
面にないので、表面に起伏がある場合に較べてダストの
原因となるポリシラン粉体を容易にエツチング除去する
ことができる。According to this embodiment, since there are no undulations on the surface into which polysilane powder, which is generated during vapor deposition of amorphous silicon, can enter, the polysilane powder that causes dust can be etched more easily than when the surface has undulations. Can be removed.
〔９５明の効果〕
以］二詳細に説明したように、本発明による真空装置用
ヒーターは従来の真空装ご用ヒーターの保護管として用
いられてきたステンレス鋼等の表面に放出ガス量が少な
く耐蝕性に優れたアルミニウム等の被膜を常圧下で溶射
・付着させるという簡単な表面処理方法によって、従来
の真空装置用ヒーターの表面からの放出ガスの量を大幅
に減少させることができるとともに耐蝕性を大幅に向と
させることができるものであり、又ヒーターと該ヒータ
ーの表面に作成される被膜との付着力が強固なため耐久
性の而からも非常に優れた効果を有するものである。[Effects of 95 Light] As explained in detail below, the heater for vacuum equipment according to the present invention has a small amount of gas released from the surface of stainless steel, etc., which has been used as a protection tube for conventional heaters for vacuum equipment. By applying a simple surface treatment method of thermally spraying and depositing a highly corrosion-resistant coating such as aluminum under normal pressure, it is possible to significantly reduce the amount of gas emitted from the surface of conventional heaters for vacuum equipment, while also improving corrosion resistance. Moreover, since the adhesion between the heater and the coating formed on the surface of the heater is strong, it has an extremely excellent effect in terms of durability.
第１図は、従来の真空装置用ヒーターの一つを示す模式
的断面図である。
第２図は、本発明の真空装置用ヒーターの実施例を示す
模式的断面図である。
第３図（ａ）、第５図（ａ）は本発明の真空装置用ヒー
ターの実施例を示す模式的断面図であ第４図は、アルミ
ニウム溶射ヒーターとステンレスヒーターとを夫々取付
けた実験装置の真空排気特性曲線を示す図である。
１−−−−一発熱線
２−−−−一絶縁粉末
３−−−−一保護管
４−−−−一被膜
５．６−−−ヒーター支持柱
６ａ−−−−一溝FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one of the conventional heaters for vacuum equipment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the heater for vacuum equipment of the present invention. 3(a) and 5(a) are schematic sectional views showing examples of the heater for vacuum equipment of the present invention, and FIG. 4 is an experimental device equipped with an aluminum spray heater and a stainless steel heater, respectively. It is a figure showing the evacuation characteristic curve of. 1----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1-coating 5.6a-----Heater support column 6a----- 1 groove
Claims (3)
用いられる真空装置用ヒーターにおいて、該真空装置用
ヒーターがその表面に溶射法により作成された被膜を有
することを特徴とする真空装置用ヒーター。(1) A heater for a vacuum device used in a device that processes and processes substrates in a vacuum atmosphere, characterized in that the heater for a vacuum device has a coating formed by a thermal spraying method on its surface. heater.
範囲第（１）項に記載の真空装置用ヒーター。(2) The heater for a vacuum device according to claim (1), wherein the coating contains aluminum.
求の範囲第（１）項に記載の真空装置用ヒーター。(3) The heater for a vacuum device according to claim (1), wherein the coating contains aluminum oxide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60199879A JP2517545B2 (en) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | Heater for vacuum equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60199879A JP2517545B2 (en) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | Heater for vacuum equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6260858A true JPS6260858A (en) | 1987-03-17 |
| JP2517545B2 JP2517545B2 (en) | 1996-07-24 |
Family
ID=16415132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60199879A Expired - Lifetime JP2517545B2 (en) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | Heater for vacuum equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2517545B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS648274A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Kyocera Corp | Glow discharge decomposition device |
| JP2015094016A (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 株式会社東芝 | Heat transfer pipe attaching structure and attaching method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56116875A (en) * | 1980-02-22 | 1981-09-12 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Heater for vacuum evaporation |
-
1985
- 1985-09-09 JP JP60199879A patent/JP2517545B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56116875A (en) * | 1980-02-22 | 1981-09-12 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Heater for vacuum evaporation |
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| JPS648274A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Kyocera Corp | Glow discharge decomposition device |
| JP2015094016A (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 株式会社東芝 | Heat transfer pipe attaching structure and attaching method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2517545B2 (en) | 1996-07-24 |
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