保持受热坩埚之水平度的方法技术

本发明专利技术公开了一种在坩埚热膨胀期间保持具有一第一端部和一第二端部的坩埚的水平度的方法，包括：在坩埚的加热期间在第一端部沿平行于坩埚长度的方向提供一个连续的拉力。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种方法和设备，用以在坩埚热膨胀期间保持坩埚的水平度。通常，在真空腔室内采用坩埚阵列来制造例如合金感光器。坩埚阵列可由两列或多列电阻加热的坩埚组成。这些坩埚是通过在一段连续材料(一般是304不锈钢)上将数个凹腔冲压成各坩埚而形成。这些凹腔通常被称为盘并且存在许多坩埚和盘尺寸的组合。某些坩埚甚至是镀铬的，以防止感光器合金和坩埚材料相互反应。几年来，坩埚已有效地应用在蒸发沉积系统中，但是总存在一个问题，即补偿坩埚材料在沉积系统进行工作的如700华氏度下的热膨胀。坩埚的长度可多至115英寸，并业已观察到当加热时其长度约膨胀0.5到1.0英寸。在加热时，如果将坩埚的两端固定，坩埚会以拱起(上或下)或扭曲(左右地)的形式膨胀，从而改变熔融合金液池的深度，进而引起所谓分离现象(存在于发光器材料中的硒元素和碲元素分离以及所用输送材料中砷和硒的分离)，并且在某些情况下可能造成不完全的蒸发，而导致从电子学的观点看是难以接受的产品。坩埚的拱起和/或扭曲也会因合金溅射而导致涂镀缺陷。受热坩埚的拱起将改变坩埚一部分的高度或水平度。以前的设计已经采取了措施以处理坩埚膨胀问题。这些现有的张紧系统可很好的补偿坩埚的长度增加。然而，在将坩埚固定于现有张紧系统之处，这些现有技术系统往往会改变坩埚的高度或水平度。而且，这些现有技术系统还常有卡死失效的问题，这是因为例如有几层硒涂镀在该系统上而阻碍运动。附图说明图1示出了现有技术张紧系统2，其中一坩埚6的前缘4顶在一块连接于弹簧10的端板8上。然而，随着坩埚膨胀，图1的系统将对坩埚端部施加一个向下的力，该力可能会不理想地改变坩埚的高度，并产生上述问题。此外，由于该系统上的涂层可能阻碍运动，图1所示的系统易于卡死失效。本专利技术的目的是尽可能减小或克服与传统张紧系统相关的上述缺陷。Erhart等的美国专利3,746,502，Levchenko等的美国专利4,700,660，和Noma等的美国专利4,854,264公开了传统的蒸发坩埚和真空蒸发设备，所有这些公开物在此作为参考。本专利技术涉及一种方法，用以在坩埚的热膨胀期间保持具有一第一端部和一第二端部的坩埚的水平度，包括在加热坩埚期间在第一端部上沿平行于坩埚长度的方向提供一个连续拉力。在本专利技术的实施例中还提供了一种方法，用以在坩埚的热膨胀期间保持具有一第一端部和一第二端部的坩埚的水平度，包括固定第二端部以尽可能减小坩埚的移动；和在加热坩埚期间在整个第一端部沿平行于坩埚长度的方向提供一个连续拉力。参照附图，并通过下面的描述，将更明显地了解本专利技术的其它方面图1是现有技术张紧系统的示意性剖视图；图2是本专利技术设备的最佳实施例的剖视图；图3是图2所示实施例的俯视图。除特别说明，在附图中相同的参考号表示相同的零件。图2和3示出了一个用以在坩埚热膨胀期间保持坩埚6的水平度的最佳设备12。坩埚带有一第一端部14和一第二端部(未示出)，并且其上画出了多个凹腔16。坩埚的第一端部14在坩埚的前缘4处通过一角架20和螺栓22连接于一最好由不锈钢制成的缆绳18。角架(其上最好涂有非导电陶瓷材料)沿第一端部14的相当一部分宽度延伸并允许缆绳沿坩埚的第一端部的一段，最好沿整个第一端部，施加一个拉力。由于空间的限制，为方便设备的一部分在坩埚下方定位，缆绳18绕过一个可调惰轮24，该惰轮可由陶瓷材料制成。缆绳的另一端部通过例如压接连接与一拉伸弹簧26连接。一张力装置30，例如一螺栓，连接于弹簧26，以调节缆绳的张力。弹簧26的作用是在坩埚长度扩张或收缩时尽可能减小缆绳张力的任何变化。张力装置30通过一衬套34和一带螺纹的调节衬套36安装在支架32上。一防尘管38覆盖弹簧26和一部分张力装置30。一个例如由不锈钢制成的保护罩40保护缆绳，角架，和惰轮以防它们被涂镀，以便尽可能减小或克服因防碍运动而造成的张紧失效问题。图中还示出了连接于坩埚的电源接线42。坩埚的第二端部(未示出)被固定于例如一个安装在一基板上的角架上，以尽可能减小坩埚的移动。本专利技术设备的另一实施例是弹簧以及张力装置位于与坩埚大致相同的高度，而不是在其下方。在该实施例中无需采用惰轮。在第一端部上的拉力可以在坩埚受热之前，期间和之后施加。坩埚的热膨胀可略微减小缆绳的张力，因而略微减小第一端部上的拉力。坩埚冷却时的收缩可略微增加缆绳的张力，因而略微增加第一端部上的拉力。这样在坩埚加热和冷却期间拉力的大小可以变化。在坩埚加热前缆绳的初始张力例如在约10到约50磅的范围内，最好在约30到约40磅的范围内，尤其是约35磅。通过在第一端部上沿平行于坩埚长度的方向提供一个拉力，该设备在坩埚热膨胀期间可保持坩埚的水平度，而不会在坩埚的第一端部施加任何向上或向下的力。此外，以这样一种方式指向的拉力避免了受热膨胀的坩埚产生扭曲(左右地)，这是因为该拉力促使坩埚以直线方式膨胀。这样本专利技术的方法和设备尽可能减小了或避免了受热坩埚的拱起和/或扭曲，而如果对此变形不加以校正就会造成上述涂镀缺陷等问题。在阅读了本说明书之后，本领域技术人员可看出本专利技术的其它变化，这些变化应包括在本专利技术的范围内。权利要求1.一种在坩埚热膨胀期间保持具有一第一端部和一第二端部的坩埚的水平度的方法，包括在坩埚的加热期间在第一端部沿平行于坩埚长度的方向提供一个连续的拉力。2.如权利要求1所述的方法，还包括固定住第二端部以尽可能减小坩埚的移动。3.如权利要求1所述的方法，还包括在坩埚加热之前和加热结束而收缩之后在第一端部沿平行于坩埚长度的方向提供该连续的拉力。4.如权利要求3所述的方法，其中在坩埚热膨胀期间该连续拉力减小，在坩埚收缩期间该拉力增加。5.如权利要求1所述的方法，其中该拉力由一缆绳提供，该缆绳在坩埚加热前的初始张力在约10到50磅的范围内。6.如权利要求1所述的方法，其中该拉力由一缆绳提供，该缆绳在坩埚加热前的初始张力在约30到40磅的范围内。7.如权利要求1所述的方法，其中在坩埚受热前该拉力是可调的。8.如权利要求1所述的方法，其中沿坩埚的整个第一端部提供有该拉力。9.一种在坩埚热膨胀期间保持具有一第一端部和一第二端部的坩埚的水平度的方法，包括固定住第二端部以尽可能减小坩埚的移动；并且在坩埚的加热期间在整个第一端部沿平行于坩埚长度的方向提供一个连续的拉力。全文摘要本专利技术公开了一种在坩埚热膨胀期间保持具有一第一端部和一第二端部的坩埚的水平度的方法，包括在坩埚的加热期间在第一端部沿平行于坩埚长度的方向提供一个连续的拉力。文档编号F27B14/08GK1137573SQ96101799公开日1996年12月11日 申请日期1996年3月5日 优先权日1995年4月21日专利技术者L·J·波特, J·A·阿波龙尼, B·A·李斯, F·L·库恩, L·A·雷里利亚, 小·J·沃兹尼亚克 申请人:施乐公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在坩埚热膨胀期间保持具有一第一端部和一第二端部的坩埚的水平度的方法，包括：在坩埚的加热期间在第一端部沿平行于坩埚长度的方向提供一个连续的拉力。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：LJ波特，JA阿波龙尼，BA李斯，FL库恩，LA雷里利亚，小J沃兹尼亚克，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]