JP2005249276A

JP2005249276A - クリーンオーブン

Info

Publication number: JP2005249276A
Application number: JP2004059507A
Authority: JP
Inventors: Shinji Minami; 伸治南
Original assignee: Koyo Thermo Systems Co Ltd
Current assignee: JTEKT Thermo Systems Corp
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】オーブン内の構造を特殊なものとすることなく、５００℃の高温時、およびその昇降温時にもパッキンからの発塵を抑制してクリーン度を高いレベルで維持することができ、しかもパッキンの交換時にも発塵することがなく、パッキンの交換作業を容易化することのできるクリーンオーブンを提供する。
【解決手段】処理室２の送風入り口を形成する送風入り口枠７と耐熱フィルタとの間に介在させるパッキンとして、ステンレス鋼繊維からなる耐熱パッキン８を用いることにより、高温時、昇降温時並びに交換時にパーティクルの発生を抑制することを可能とする。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体デバイスや液晶ディスプレイデバイスなどの製造プロセス等に用いられるクリーンオーブンに関し、特に、５００℃にも及ぶ高温に対応することのできるクリーンオーブンに関する。

半導体デバイスや液晶ディスプレイデバイスなどを熱処理する装置として、従来、断熱材で囲まれたオーブン内に、被処理物を収容する処理室と、ヒータなどの加熱手段、ファンなどの送風手段、および送風路を設けるとともに、処理室の送風入り口にはフィルタを配置して、オーブン内の気体を加熱しつつ送風することによって、高温に加熱した気体をフィルタで濾過しつつ送風路と処理室間で循環させる、クリーンオーブンと称される熱処理装置が知られている。

この種のオーブンにおいては、通常、処理室の送風入り口は枠体を配して送風入り口枠とし、この送風入り口枠とフィルタとの間はパッキンにより気密に封止することで、循環する気体を漏れなくフィルタを通過させ、これによって処理室内のクリーン度を高いクラスに維持することを可能としている。そして、フィルタとしては、従来、二酸化ケイ素繊維でエレメントを形成した高性能のＨＥＰＡフィルタを使用している（例えば特許文献１参照）。

また、処理室の送風入り口枠とフィルタとの間に介在させるパッキンとしては、ガラス繊維をバインダーで固着したものなどが用いられている（例えば特許文献２参照）。

ところで、近年、この種のクリーンオーブンによる処理温度をより高温化することが要求され、５００℃程度での処理を可能とすることが必要となってきている。ＨＥＰＡフィルタの耐熱温度は、通常、３５０℃程度であるため、このような要求に応えることはできない。

このような５００℃に及ぶ高温に対応するクリーンオーブンには、耐熱性のガラス繊維を用いた耐熱フィルタや、金属繊維製のフィルタを用いる必要があり、このようなフィルタを用いた製品も実用化されてきている。
特開２０００−３２９４７２号公報特開２００３−３０２０７８号公報

ところで、上記したように、５００℃に対応できるフィルタを用いても、このフィルタと処理室の送風入り口枠の間に介在するパッキンが、昇降温時に作用する圧縮応力や剪断応力、あるいはこれらの応力に起因する歪等によってパーティクルを発生し、処理室のクリーン度の維持が困難となるという問題があった。

前記した特許文献２においては、このようなパッキンからの発塵による処理室のクリーン度の低下を防止すべく、パッキンが装着されている部分を含む空間を処理室に対して仕切るとともに、そのパッキンを含み、かつ、処理室に対して仕切られた空間の気体を取り出してフィルタを通過させる手段を設ける対策を講じている。

しかしながら、この特許文献２に記載の技術においては、オーブン内の構造として従来に比して複雑な構造を強いられるばかりでなく、パッキンの熱疲労に起因する劣化を防止するものではないことから、特にパッキンの交換時に、劣化したパッキンからパーティクルが発生するため、その交換を容易に行えないという問題がある。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、オーブン内の構造を特殊なものとすることなく、５００℃の高温、およびその昇降温時にもパッキンからの発塵を抑制してクリーン度を維持することができ、しかもパッキンの交換時においても発塵することがなく、もって容易にパッキンを交換することのできるクリーンオーブンを提供することをその課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明のクリーンオーブンは、断熱材で囲まれたオーブン内に、被処理物を収容する処理室、加熱手段、送風手段および送風路が設けられ、オーブン内の気体を加熱しつつ上記処理室に循環供給するとともに、この処理室の送風入り口を形成する送風入り口枠に耐熱フィルタが装着されてなるクリーンオーブンにおいて、上記耐熱フィルタと処理室の送風入り口枠の間をシールするパッキンが、ステンレス鋼繊維からなる耐熱パッキンであることによって特徴づけられる。

本発明は、この種のオーブンに用いるパッキンの材質を鋭意研究した結果としてなされたもので、パッキンの発塵そのものを抑制することによって所期の目的を達成しようとするものである。

すなわち、耐熱フィルタと処理室の入り口枠の間に介在させるパッキンとして、ステンレス鋼繊維からなるパッキンを用いることにより、５００℃の高温時において発塵せずに高いクリーン度を維持することができ、また、昇降温時における発塵をも抑制することができ、更には、金属製であるが故に熱的に疲労しにくく、パッキンの交換時にも殆ど発塵しないことが判明した。

本発明によれば、各種物品を５００℃の高温で処理しても、パッキンからの発塵がなく、例えばクラス１００／ａｔ０．５μｍのクリーン度を維持することができ、また、昇降温時にも発塵を抑制することができるとともに、パッキンの交換に際しても、熱的に劣化しにくいために発塵せず、従来のクリーンオーブンに比してパッキンの交換作業が大幅に容易となった。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の概略の全体構成を示す模式的断面図である。

断熱壁１ａで囲まれたオーブン本体１内には、仕切り壁２ａで囲まれ、その内部に被処理物を収容して熱処理等を施すための処理室２と、その仕切り壁２ａの外側に形成される送風路３が設けられている。また、オーブン本体１には被処理物を出し入れするための断熱扉１ｂが設けられている。送風路３は、断熱扉１ｂと処理室２の間の前側送風路３ａと、処理室２の上側の上側送風路３ｂ、および処理室２の後ろ側の後側送風路３ｃによって構成されている。そして、上側送風路３ｂには、ヒータ４と、送風機５のファン５ａが配置されている。この送風機５の駆動により、オーブン本体１内の気体が上側送風路３ｂ〜後側送風路３ｃ〜処理室２〜前側送風路３ａ〜上側送風路３ｂの順で循環するようになっている。

後側送風路３ｃと処理室２の間、つまり処理室２への送風入り口部分には耐熱フィルタ６が設けられている。この耐熱フィルタ６は、例えば耐熱性ガラス繊維を使用したフィルタエレメント６ａと、その周囲を囲む耐熱性金属のフィルタ枠６ｂを主体として構成されており、この耐熱フィルタ６は以下に示す構造のもとにオーブン本体１内に固定されている。

すなわち、処理室２の送風入り口部分には送風入り口枠７が仕切り壁２ａ並びに断熱壁１ａに対して固定配置されており、この送風入り口枠７に対して耐熱フィルタ６のフィルタ枠６ｂの一端側を当接させた状態で、その他端側に押さえ枠７ａをあてがい、複数本のボルト７ｂとナット７ｃによって押さえ枠７ａを送風入り口枠７に対して引き付けることによって、耐熱フィルタ６を固定している。

そして、耐熱フィルタ６のフィルタ枠６ｂと送風入り口枠７との間には、耐熱パッキン８が介在配置されている。この耐熱パッキン８は、ステンレス鋼繊維からなるものであって、ステンレス鋼繊維としては、例えば日本精線株式会社製の商品名ナスロンなどを用いることができる。

以上の本発明の実施の形態においては、ヒータ４によりオーブン本体１内の気体、例えば清浄な空気を最高５００℃程度にまで加熱し、送風機５を駆動してその高温の空気を処理室２と送風路３の間で循環させる。この循環に際しては、送風入り口枠７との間が耐熱パッキン８によってシールされているため、熱風は漏れなく耐熱フィルタ６を通過して処理室２内に入る。

そして、耐熱パッキン８がステンレス鋼繊維製であるために発塵が殆どなく、５００℃の定常運転時においてクリーン度クラス１００／ａｔ０．５μｍを維持できる。また、昇降温時にも殆ど発塵がなく、更にはこの耐熱パッキン８を交換する際にも発塵がないため、容易に交換することができる。

なお、耐熱パッキン８としては、上記した商品名で表されるステンレス鋼繊維のほか、他のステンレス鋼繊維を用いることができることは勿論であり、また、本発明は、クリーンオーブン自体の構造については、以上の実施の形態で説明したものに限られることなく、他の公知の構造を適宜に採用し得ることは言うまでもない。

本発明の実施の形態の概略の全体構成を示す模式的断面図である。

符号の説明

１オーブン本体
１ａ断熱壁
１ｂ断熱扉
２処理室
２ａ仕切り壁
３送風路
４ヒータ
５送風機
５ａファン
６耐熱フィルタ
６ａフィルタエレメント
６ｂフィルタ枠
７送風入り口枠
７ａ押さえ枠
８耐熱パッキン

Claims

断熱材で囲まれたオーブン内に、被処理物を収容する処理室、加熱手段、送風手段および送風路が設けられ、オーブン内の気体を加熱しつつ上記処理室に循環供給するとともに、この処理室の送風入り口を形成する送風入り口枠に耐熱フィルタが装着されてなるクリーンオーブンにおいて、
上記耐熱フィルタと処理室の送風入り口枠の間をシールするパッキンが、ステンレス鋼繊維からなる耐熱パッキンであることを特徴とするクリーンオーブン。