JP2007271126A - Clean oven - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特定の雰囲気ガス中で被熱処理物の熱処理を行うクリーンオーブンに関するものである。 The present invention relates to a clean oven for performing heat treatment of an object to be heat treated in a specific atmospheric gas.
クリーンオーブンとは、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ための装置であり、断熱材で囲まれた炉内に、熱処理される試料を収容する処理室、ヒーターなどの加熱手段、ファンなどの送風手段、およびフィルターを備えている。フィルターは処理室の入り口に設けられ、高温に加熱されフィルターを通って清浄化された雰囲気ガスは、試料に吹き付けられ炉内を循環する。 A clean oven is a device for heat-treating semiconductor devices, liquid crystal display devices, etc., in a furnace surrounded by heat insulating material, a processing chamber for storing the sample to be heat-treated, a heating means such as a heater, a fan, etc. Blower means and a filter are provided. The filter is provided at the entrance of the processing chamber, and the atmospheric gas heated to a high temperature and purified through the filter is sprayed on the sample and circulates in the furnace.
さらに、熱処理後の冷却を速やかに行うための冷却器(水冷フィンクーラ)を炉内に備え、熱処理時の熱損失を抑えるため、ダンパー(切替板)を設けて、冷却時のみ冷却器へ炉内の雰囲気ガスが流れ込むクリーンオーブンが従来から提案されている(例えば、特許文献1および2参照)。例えば、低温ポリシリコンTFT(LTPS)等の熱処理では、通常窒素ガスを炉内に導入し、酸素濃度100ppm以下の特定の雰囲気にして、300℃〜500℃で熱処理を行うが、熱処理後に温度を下げ、試料を取り出すまでの間、炉内を熱処理時の特定の雰囲気に維持する必要がある。上記のクリーンオーブンでは、冷却器が炉内にあり、炉内の雰囲気ガスは閉じ込められたまま冷却されるので、炉内は特定の雰囲気を維持できる。
In addition, a cooler (water-cooled fin cooler) is provided in the furnace for rapid cooling after heat treatment, and a damper (switching plate) is provided in the furnace to suppress heat loss during heat treatment. Conventionally, a clean oven in which the atmospheric gas flows has been proposed (see, for example,
図7(a)および(b)は、特許文献1に記載されているクリーンオーブン101の構成を示す断面図である。クリーンオーブン101は、外部と断熱された炉内に、ヒーター102、ファン103、フィルター104、冷却器106および2つのダンパー107a・107bを備え、試料105が熱処理室108内に収容されている。ヒーター102によって熱せられた雰囲気ガスは、ファン103によって熱処理室108側へ送り出され、フィルター104を通って試料105に吹き付けられ、炉内を循環する。
7A and 7B are cross-sectional views showing the configuration of the
図7(a)は、加熱時の状態を示しており、ダンパー107a・107bが冷却室110の入り口を塞いでいるため、ヒーター102で熱せられた雰囲気ガスは、冷却器106をほとんど通らなくなり、熱損失を抑えることができる。図7(b)は、冷却時の状態を示しており、ヒーター102への通電を停止した後、ダンパー107aを時計回りに90°回転させ、ダンパー107bを反時計回りに90°回転させて、冷却室110を開放する。これにより、循環する雰囲気ガスが冷却器106を通るようになり、炉内を特定の雰囲気に維持したまま冷却することができる。
FIG. 7A shows a state during heating. Since the
また図8は、特許文献2に記載されているクリーンオーブン201の構成を示している。クリーンオーブン201は、外部と断熱された炉内に、ヒーター202、ファン203、フィルター204、冷却器206および2つのダンパー207a・207bを備え、熱処理される試料(図示せず)は熱処理室208に収容される。ヒーター202によって熱せられた雰囲気ガスは、ファン203によって熱処理室208側へ送り出され、フィルター204を通って試料に吹き付けられ、整流板209を通って炉内を循環する。
FIG. 8 shows the configuration of the
図8は加熱時の状態を示しており、冷却器206に雰囲気ガスが通らないようにダンパー207a・207bが閉じられているため、熱損失を抑えることができる。冷却時は、ダンパー207aを時計回りに90°回転させ、ダンパー207bを反時計回りに90°回転させることにより、雰囲気ガスが冷却器206を通過し、炉内は特定の雰囲気を維持したまま冷却される。
しかしながら、ダンパーは通常、ステンレス等の金属の板であり断熱構造にはなっていない。したがって、上記従来の構成では、加熱室内の熱がダンパーから冷却器側へ伝わってしまうため、熱損失が生じる。 However, the damper is usually a metal plate such as stainless steel and does not have a heat insulating structure. Therefore, in the conventional configuration, heat in the heating chamber is transferred from the damper to the cooler side, so that heat loss occurs.
また熱処理中は、ダンパーの冷却器側と炉内側とで雰囲気温度が異なるので、ダンパーの熱膨張が、冷却器側の面と炉内側の面とで変わり、ダンパーは炉内の温度上昇に伴って湾曲してしまう。よって、熱処理中に炉内の雰囲気ガスが冷却器へ流れないように完全に遮断することができず、熱損失を無くすことができないという問題を生じる。 Also, during heat treatment, the ambient temperature differs between the damper cooler side and the furnace inside, so the thermal expansion of the damper changes between the cooler side face and the furnace inside face, and the damper increases with the temperature rise in the furnace. Will bend. Therefore, it is impossible to completely shut off the atmospheric gas in the furnace during the heat treatment so as not to flow to the cooler, resulting in a problem that heat loss cannot be eliminated.
また、ダンパーはメカ機構であり、擦動のため開閉動作時に発塵する。さらにダンパーは、加熱時には湾曲し冷却時に元に戻ることを繰り返すが、ダンパーの各部品は形状の違いから熱容量が異なるため、温度変化時の各部の温度が異なり、湾曲の度合いも各部品でそれぞれ異なる。そのため各部品同士の擦動が起こり、ダンパーは開閉動作時だけでなく、加熱・冷却時も発塵することとなる。ここで、炉内のフィルターに捕集効率の高いHEPAフィルターを用いる場合、ダンパーの発塵による塵はほとんど加熱室内に流れ込まないが、HEPAフィルターは耐熱温度が低いため、例えば低温ポリシリコンTFT(LTPS)等の300℃〜500℃の熱処理には使用できない。その場合、耐熱温度が500℃程度の耐熱フィルターを使用することとなるが、耐熱フィルターはHEPAフィルターに比べて捕集効率が劣るので、ダンパーの発塵による塵を捕集しきれず、塵の一部が試料に吹き付けられてしまい、炉内のクリーン性能が悪化するという問題を生じる。 The damper is a mechanical mechanism that generates dust during opening and closing because of friction. In addition, the damper bends during heating and returns to its original state during cooling, but each part of the damper has a different heat capacity due to the difference in shape, so the temperature of each part when temperature changes is different, and the degree of bending is also different for each part. Different. As a result, friction between components occurs, and the damper generates dust not only during opening and closing operations but also during heating and cooling. Here, when a HEPA filter having a high collection efficiency is used as a filter in the furnace, the dust generated by the dust generated by the damper hardly flows into the heating chamber. However, since the HEPA filter has a low heat-resistant temperature, for example, a low-temperature polysilicon TFT (LTPS) ) And the like cannot be used for heat treatment at 300 ° C to 500 ° C. In that case, a heat-resistant filter having a heat-resistant temperature of about 500 ° C. is used, but the heat-resistant filter is inferior in collection efficiency compared to the HEPA filter. A part is sprayed on a sample, and the problem that the clean performance in a furnace deteriorates arises.
さらに、高温で運転中に冷却器への冷却水の供給が停止すると、冷却器が炉内にあるため熱伝導で冷却器内の水温が上昇、気化し、冷却器内の圧力が上昇する。よって、安全のため安全弁が必要となるが、クリーンオーブンはクリーンルーム内で使用するため、安全弁から放出する蒸気をそのままクリーンルーム内へ出すことはできない。そのため、安全弁から放出する蒸気をクリーンルームの外へ出す専用のダクトを施工する必要があり、設備負担が生じるという問題がある。 Further, when the supply of cooling water to the cooler is stopped during operation at a high temperature, since the cooler is in the furnace, the water temperature in the cooler rises and vaporizes due to heat conduction, and the pressure in the cooler rises. Therefore, a safety valve is required for safety, but since the clean oven is used in a clean room, the steam discharged from the safety valve cannot be directly discharged into the clean room. Therefore, it is necessary to construct a dedicated duct for discharging the steam released from the safety valve to the outside of the clean room, and there is a problem that equipment burden arises.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高いクリーン性能を持つクリーンオーブンを実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize a clean oven having high clean performance.
また本発明の目的は、熱損失をさらに抑え消費電力の少ないクリーンオーブンを実現することにある。 Another object of the present invention is to realize a clean oven that further suppresses heat loss and consumes less power.
また本発明の目的は、蒸気をクリーンルームの外へ排出する専用ダクトが不要で、設備負担の少ないクリーンオーブンを実現することにある。 Another object of the present invention is to realize a clean oven that does not require a dedicated duct for discharging steam to the outside of the clean room and has a low equipment burden.
本発明に係るクリーンオーブンは、上記課題を解決するために、外部と断熱された炉内に加熱部とオーブン用送風手段とオーブン用フィルターとを備え、上記加熱部によって加熱された雰囲気ガスを、上記オーブン用送風手段が上記オーブン用フィルターを通して熱処理物に吹き付け、上記炉内を循環させるクリーンオーブンであって、冷却部と冷却器用送風手段とを備えるダクトが、上記炉内の第1接続部と第2接続部とにおいて、第1接続部と第2接続部とをそれぞれつなぐように接続され、炉内の雰囲気ガスは、上記冷却器用送風手段によって上記第1接続部において上記ダクト内に流入し、上記ダクト内の雰囲気ガスは、上記冷却器用送風手段によって上記第2接続部において炉内に流入し、上記第1接続部と第2接続部とにおける雰囲気ガスの圧力が互いに等しく、上記ダクトが、炉外に設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a clean oven according to the present invention includes a heating unit, an oven blowing means, and an oven filter in a furnace insulated from the outside, and the atmosphere gas heated by the heating unit, The oven blowing means is a clean oven that sprays the heat treatment product through the oven filter and circulates in the furnace, and a duct including a cooling unit and a cooling unit blowing means includes a first connection part in the furnace In the second connection portion, the first connection portion and the second connection portion are connected to each other, and the atmospheric gas in the furnace flows into the duct at the first connection portion by the cooling fan. The atmospheric gas in the duct flows into the furnace at the second connection portion by the cooler air blowing means, and in the first connection portion and the second connection portion. Pressure of 囲気 gas are equal to each other, the duct is characterized in that provided on the outside of the furnace.
上記の構成によれば、ダクト内にダンパーを設けていないため、ダンパー部での発塵の問題が発生せず、炉内のフィルターが捕集効率の高いHEPAフィルターでなくても、高いクリーン性能を実現できるという効果を奏する。また、冷却部を備えるダクトが炉外に設けられており、さらに第1接続部と第2接続部とにおける雰囲気ガスの圧力が互いに等しいことにより、冷却時に冷却器用送風手段を動作させるとき以外には、ダクトに炉内の雰囲気ガスが流れ込まないため、熱損失がほとんど無いという効果を奏する。 According to the above configuration, since no damper is provided in the duct, there is no problem of dust generation in the damper portion, and even if the filter in the furnace is not a high collection efficiency HEPA filter, high clean performance The effect that can be realized. Moreover, the duct provided with the cooling part is provided outside the furnace, and the pressure of the atmospheric gas in the first connection part and the second connection part is equal to each other, so that the cooling fan is operated at the time of cooling. Since the atmospheric gas in the furnace does not flow into the duct, there is an effect that there is almost no heat loss.
本発明に係るクリーンオーブンでは、さらに上記冷却部への冷却水の供給が停止した場合に、上記冷却器用送風手段の駆動を停止させることが好ましい。 In the clean oven according to the present invention, it is preferable that the driving of the cooling fan is stopped when the supply of the cooling water to the cooling unit is stopped.
上記の構成によれば、処理中に冷却部への冷却水の供給が停止しても、冷却器用送風手段を駆動していなければ、上記第1接続部と第2接続部とにおける雰囲気ガスの圧力が互いに等しいため、ダクト内に炉内の雰囲気ガスが流れ込まなくなる。よって、冷却水が気化することがなく、蒸気をクリーンルームの外へ排出するための専用ダクトが不要となるので、設備負担を軽減することができるという効果を奏する。 According to said structure, even if supply of the cooling water to a cooling part stops during a process, if the air blower for coolers is not driven, the atmospheric gas of the said 1st connection part and a 2nd connection part is not driven Since the pressures are equal to each other, the atmospheric gas in the furnace does not flow into the duct. Therefore, the cooling water is not vaporized, and a dedicated duct for discharging the steam to the outside of the clean room is not necessary, so that the burden on the facility can be reduced.
また本発明に係るクリーンオーブンでは、外部と断熱された炉内に加熱部とオーブン用送風手段とオーブン用フィルターとを備え、上記加熱部によって加熱された雰囲気ガスを、上記オーブン用送風手段が上記オーブン用フィルターを通して熱処理物に吹き付け、上記炉内を循環させるクリーンオーブンであって、冷却部とダンパーとを備えるダクトが、上記炉内の第1接続部と第2接続部とにおいて、第1接続部と第2接続部とをそれぞれつなぐように接続され、炉内の雰囲気ガスは、上記ダンパーを開けた場合のみ上記第1接続部において上記ダクト内に流入し、上記ダクト内の雰囲気ガスは、上記ダンパーを開けた場合のみ上記第2接続部において炉内に流入し、上記第1接続部と第2接続部とにおける雰囲気ガスの圧力が互いに異なり、上記ダクトが、炉外に設けられていることを特徴としている。 Further, in the clean oven according to the present invention, a heating unit, an oven blowing unit, and an oven filter are provided in a furnace insulated from the outside, and the oven blowing unit converts the atmospheric gas heated by the heating unit into the oven. A clean oven in which a heat treatment product is sprayed through a filter for an oven and circulated in the furnace, and a duct including a cooling part and a damper is connected to the first connection part and the second connection part in the furnace at a first connection. The atmosphere gas in the furnace flows into the duct at the first connection portion only when the damper is opened, and the atmosphere gas in the duct is connected to connect the part and the second connection part. Only when the damper is opened, it flows into the furnace at the second connection portion, and the pressures of the atmospheric gases at the first connection portion and the second connection portion are different from each other. The duct is characterized in that provided on the outside of the furnace.
上記の構成によれば、ダンパー部において塵が発生するが、加熱処理中は上記ダンパーを閉じることにより、炉内の雰囲気ガスがダクト内に流入するのを防ぐことができ、冷却器が炉外にあることから、熱損失をほとんど無くすことができるという効果を奏する。また、第1接続部と第2接続部とにおける雰囲気ガスの圧力が異なることから、冷却時にはダンパーを開けるだけでダクト内に雰囲気ガスを流すことができ、ダクト内の冷却器用送風手段が不要であるという効果を奏する。 According to the above configuration, dust is generated in the damper portion. By closing the damper during the heat treatment, the atmospheric gas in the furnace can be prevented from flowing into the duct, and the cooler is connected to the outside of the furnace. Therefore, there is an effect that almost no heat loss can be eliminated. In addition, since the atmospheric gas pressure at the first connection portion and the second connection portion is different, it is possible to flow the atmospheric gas into the duct simply by opening the damper during cooling, and the air blower means for the cooler in the duct is unnecessary. There is an effect that there is.
本発明に係るクリーンオーブンでは、さらに上記ダンパーは、上記冷却部と第2接続部との間に設けられ、上記ダンパーの弁部がゴム製であることが好ましい。 In the clean oven according to the present invention, it is preferable that the damper is further provided between the cooling part and the second connection part, and the valve part of the damper is made of rubber.
上記の構成によれば、ダンパーの弁部がゴム製であることから、ダンパーを閉じると炉内の雰囲気ガスがダクト内に流入するのを確実に防ぐことができるので、さらに熱損失が無くすことができるという効果を奏する。また、金属製のダンパーに比べて、ダンパーでの発塵をさらに減らすことができるので、炉内の雰囲気をさらにクリーンにすることができるという効果を奏する。 According to the above configuration, since the damper valve portion is made of rubber, it is possible to reliably prevent the atmospheric gas in the furnace from flowing into the duct when the damper is closed, thereby further eliminating heat loss. There is an effect that can be. Moreover, since dust generation in the damper can be further reduced as compared with a metal damper, there is an effect that the atmosphere in the furnace can be further cleaned.
また、本発明に係るクリーンオーブンでは、上記ダクトがさらにダクト用フィルターを備え、該ダクト用フィルターは上記ダンパーと第2接続部との間に設けられていることが好ましい。 In the clean oven according to the present invention, it is preferable that the duct further includes a duct filter, and the duct filter is provided between the damper and the second connection portion.
上記の構成によれば、ダクト用フィルターがダンパーで発生した塵を捕集するので、さらに炉内の雰囲気をクリーンにすることができるという効果を奏する。 According to said structure, since the filter for ducts collects the dust which generate | occur | produced with the damper, there exists an effect that the atmosphere in a furnace can be further cleaned.
本発明に係るクリーンオーブンでは、上記ダクト用フィルターがHEPAフィルターであることがさらに好ましい。 In the clean oven according to the present invention, the duct filter is more preferably a HEPA filter.
上記の構成によれば、HEPAフィルターは捕集効率が非常に高いため、ダンパーで発生した塵はほとんど炉内に流入しなくなるという効果を奏する。 According to said structure, since the HEPA filter has very high collection efficiency, there exists an effect that the dust which generate | occur | produced with the damper hardly flows in into a furnace.
本発明の係るクリーンオーブンでは、上記冷却部への冷却水の供給が停止した場合に、上記ダンパーを閉じることがさらに好ましい。 In the clean oven according to the present invention, it is more preferable to close the damper when the supply of cooling water to the cooling unit is stopped.
上記の構成によれば、加熱処理中に冷却部への冷却水の供給が停止しても、ダンパーを閉じていれば、ダクト内に炉内の雰囲気ガスが流れ込まなくなる。よって、冷却水が気化することがなく、蒸気をクリーンルームの外へ排出するための専用ダクトが不要となるので、設備負担を軽減することができるという効果を奏する。 According to said structure, even if supply of the cooling water to a cooling part stops during heat processing, if the damper is closed, the atmospheric gas in a furnace will not flow in in a duct. Therefore, the cooling water is not vaporized, and a dedicated duct for discharging the steam to the outside of the clean room is not necessary, so that the burden on the facility can be reduced.
本発明に係るクリーンオーブンは、以上のように、外部と断熱された炉内に加熱部とオーブン用送風手段とオーブン用フィルターとを備え、上記加熱部によって加熱された雰囲気ガスを、上記オーブン用送風手段が上記オーブン用フィルターを通して熱処理物に吹き付け、上記炉内を循環させるクリーンオーブンであって、冷却部を備えるダクトが、上記炉内の第1接続部と第2接続部とにおいて、該第1接続部と第2接続部とをそれぞれつなぐように接続され、上記ダクトが、炉外に設けられている。 As described above, the clean oven according to the present invention includes a heating unit, an oven blowing means, and an oven filter in a furnace insulated from the outside, and the atmosphere gas heated by the heating unit is used for the oven. A clean oven in which a blowing means sprays the heat-treated product through the oven filter and circulates in the furnace, and a duct including a cooling part is provided in the first connection part and the second connection part in the furnace. The first connection portion and the second connection portion are connected to each other, and the duct is provided outside the furnace.
したがって、ダクト内にダンパーを設けていないため、ダンパー部での発塵の問題が発生せず、炉内のフィルターが捕集効率の高いHEPAフィルターでなくても、高いクリーン性能を実現できる。また、冷却部を備えるダクトが炉外に設けられているため、熱損失を抑えることができ、消費電力を削減することができるという効果を奏する。 Therefore, since the damper is not provided in the duct, the problem of dust generation at the damper portion does not occur, and high clean performance can be realized even if the filter in the furnace is not a HEPA filter with high collection efficiency. Moreover, since the duct provided with the cooling unit is provided outside the furnace, heat loss can be suppressed and power consumption can be reduced.
〔実施形態1〕
本発明の一実施形態について図1ないし図4に基づいて説明すると以下の通りである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は、本実施形態1に係るクリーンオーブン1の構成を示すA−A矢視図であり、図2はクリーンオーブン1の断面図である。クリーンオーブン1は、断熱壁よりなる天壁1a、側壁1bおよび底壁1cによって箱型に形成され、断熱壁よりなる扉1dが取り付けられている。炉内にはヒーター2(加熱部)、オーブン用ファン3(オーブン用送風手段)、フィルター4(オーブン用フィルター)を備えている。ヒーター2は、天壁1aの内側に取り付けられ、炉内の雰囲気ガスを加熱する。オーブン用ファン3は、扉1dとは反対側の側壁1bの内側に取り付けられ、オーブン用ファン駆動モーター3aにより動作する。フィルター4は、オーブン用ファン3の下部に備えられており、試料5(熱処理物)はフィルター4と扉1dとの間に収容されている。
FIG. 1 is an AA arrow view showing the configuration of the
さらに図1に示すように、クリーンオーブン1ではダクト11(ダクト)が、炉内のオーブン用ファン3の近傍の接続部B(第1接続部)と接続部C(第2接続部)において接続されており、接続部Bと接続部Cにおけるそれぞれの雰囲気ガスの圧力は等しい。ダクト11は、厚さ約1.0mm、直径約125mmのステンレス製であり、ダクト11の内部には、冷却器6(冷却部)および冷却器用ファン12(冷却器用送風手段)が設けられている。冷却器用ファン12は、冷却器用ファン駆動モーター12aにより動作する。ダクト11と炉内の接続点から冷却器6までのダクト11の長さは、約1090mmである。冷却水は給水管6aから供給され、冷却器6を通って排水管6bから排出される。給水管6aには流量スイッチ6cが設けられ、冷却水の流量を制御している。
Further, as shown in FIG. 1, in the
加熱時および熱処理時は図2に示すように、ヒーター2によって熱せられた雰囲気ガスは、オーブン用ファン3によってフィルター4を通過し、試料5に吹き付けられる。雰囲気ガスは試料5を通過後、ヒーター2で再び加熱され炉内を循環する。このとき、炉内を特定の雰囲気にする窒素ガス等は、ダクト11内の冷却器6の近傍に設けられた導入口(図示せず)から導入し、炉内と接続されたダクト11を通じて、炉内を特定の雰囲気にする。
At the time of heating and heat treatment, as shown in FIG. 2, the atmospheric gas heated by the
加熱時および熱処理時は、冷却器用ファン12は停止している。このとき、接続部Bと接続部Cにおけるそれぞれの雰囲気ガスの圧力が等しいため、ダクト11の内部に雰囲気ガスの流入・流出を制御するダンパーを設けなくても、高温になっている炉内の雰囲気ガスがダクト11に流れ込まない。このため加熱時および熱処理時の熱損失がなく、消費電力の削減ができる。
During the heating and the heat treatment, the
さらに従来のクリーンオーブンのように、炉内の雰囲気ガスが冷却器を通らないようにするためのダンパーを設ける必要がないので、ダンパーにおける発塵の問題は生じない。 Further, unlike the conventional clean oven, it is not necessary to provide a damper for preventing atmospheric gas in the furnace from passing through the cooler, so that the problem of dust generation in the damper does not occur.
よって、炉内のフィルター4がHEPAフィルターより捕集効率の劣る耐熱フィルターであっても、よりクリーンな雰囲気を簡単な構造で提供できる。したがって、高温のため炉内のフィルター4にHEPAフィルターを使用できない、低温ポリシリコンTFT(LTPS)等の熱処理においてもクリーンな熱処理が可能である。
Therefore, even if the
冷却時は図1に示すように、ヒーター2への通電を停止し、冷却器用ファン12を動作させる。炉内の雰囲気ガスは、接続部Bからダクト11内に流れ込み、冷却器6を通過して冷却され、冷却器用ファン12によって接続部Cへ送り出される。ダクト11は外気と遮断されているため、特定の雰囲気を維持したまま炉内の雰囲気ガスを冷却することができる。
At the time of cooling, as shown in FIG. 1, the energization to the
ここで、冷却時に冷却器6への冷却水の供給が停止した場合、供給の停止が流量スイッチ6cによって検知され、検知に基づいて冷却器用ファン12が停止される。冷却器用ファンが停止すると、接続部Bと接続部Cにおけるそれぞれの雰囲気ガスの圧力は等しいため、ダクト11内には炉内の高温の雰囲気ガスは流れ込まなくなる。
Here, when supply of the cooling water to the
このとき、ダクト11内で高温になっているのは、接続部Bから冷却器6までのダクト11の部分とその内側の雰囲気ガスのみであるが、冷却器6が炉外にあるため、冷却器6の熱容量は、ダクト11の高温になっている部分とその内部の雰囲気ガスの熱容量よりも十分大きい。このため、冷却水の供給が停止しても、冷却器6内の冷却水の水温が上昇し気化するおそれはない。
At this time, only the portion of the
したがって、安全弁が不要で、気化した冷却水をクリーンルーム外へ排気するための専用ダクトを施工する必要がない。 Therefore, there is no need for a safety valve, and there is no need to construct a dedicated duct for exhausting the vaporized cooling water out of the clean room.
次に、本実施形態1の変形例を、図3および図4に示す。 Next, a modification of the first embodiment is shown in FIGS.
図3は、本実施形態1の変形例に係るクリーンオーブン20の構成を示すA−A矢視図であり、図4はクリーンオーブン20の断面図である。ダクトと炉内の接続位置は、互いに雰囲気ガスの圧力が等しければどこでもよく、クリーンオーブン20ではダクト11が、試料5の収容位置下部の接続部D(第1接続部)および接続部E(第2接続部)に接続されており、接続部Dおよび接続部Eにおける雰囲気ガスの圧力はそれぞれ等しい。クリーンオーブン20の構成および作用は、ダクトと炉内との接続位置以外はクリーンオーブン1と略同様であり、図3および図4において、クリーンオーブン1と同じ部材には同じ番号を付しており、構成および作用についての説明は省略する。
FIG. 3 is an AA arrow view showing the configuration of the
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について図5および図6に基づいて説明すると以下の通りである。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図5は、本実施形態2に係るクリーンオーブン30の断面図である。クリーンオーブン30の炉内は、実施形態1に係るクリーンオーブン1およびクリーンオーブン20と略同様であり、クリーンオーブン1およびクリーンオーブン20と同じ部材については同じ番号を付している。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
クリーンオーブン30では、オーブン用ファン3とフィルター4との間の位置(接続部F・第1接続部)と炉内のヒーター2とオーブン用ファン3との間の位置(接続部G・第2接続部)とをつなぐようにダクト31が接続されている。ダクト31の内部には、冷却器6およびモーターダンパー32(ダンパー)が設けられており、冷却水は給水管6aから供給され、冷却器6を通って排水管6bから排出される。排水管6bには、流量スイッチ6cが設けられ、冷却水の流量を制御している。
In the
上記接続部Fと接続部Gにおける雰囲気ガスの圧力は互いに異なっており、接続部Fのほうが接続部Gよりも圧力が高い。そのため、実施形態1におけるダクト11とは異なり、ダクト31内には冷却器6の出口側にモーターダンパー32が設けられており、加熱時および熱処理時に炉内の雰囲気ガスがダクト31内に流れ込むのを防止している。一方、モーターダンパー32を開くと、炉内の雰囲気ガスは接続部Fからダクト31内に流れ込み、冷却器6を通って接続部Gにて炉内に送り出されるため、ダクト31内の雰囲気ガスの流れはモーターダンパー32の開閉によって制御できる。よって、ダクト31内には実施形態1におけるダクト11と異なり、冷却器用ファンは設けられていない。
The pressure of the atmospheric gas in the connection part F and the connection part G is different from each other, and the pressure in the connection part F is higher than that in the connection part G. Therefore, unlike the
加熱時および熱処理時は、モーターダンパー32は閉じられており、炉内の雰囲気ガスはダクト31内に流れ込まない。冷却時にモーターダンパー32を開くことにより、炉内の雰囲気ガスは接続部Fから流れ込み、冷却器6、モーターダンパー32を通って、接続部Gにて炉内へ還流する。
During heating and heat treatment, the
ここで、モーターダンパー32は冷却器6の出口側にあるため、モーターダンパー32を通過する雰囲気ガスの温度は低い。よって、モーターダンパー32の弁部を耐熱性の低いシリコンゴム等のゴム製にすることが可能で、ダクト31内の雰囲気ガスの流れを確実に遮断することができる。さらに、モーターダンパー32の弁部がゴム製であるため、モーターダンパー32での発塵は少なく、炉内の清浄度への影響は少ない。
Here, since the
また、冷却時に冷却器6への冷却水の供給が停止した場合、供給の停止が流量スイッチ6cによって検知され、検知に基づいてモーターダンパー32が閉じられる。これにより、ダクト31内には炉内の雰囲気ガスは流れ込まなくなる。
Further, when the supply of the cooling water to the
このとき、ダクト31内で高温になっているのは、接続部Fから冷却器6までのダクト31の部分とその内側の雰囲気ガスのみであるが、冷却器6が炉外にあるため、冷却器6の熱容量はダクト31の高温になっている部分と、その内部の雰囲気ガスの熱容量よりも十分大きい。このため、冷却水の供給が停止しても、冷却器6内の冷却水の水温が上昇し気化することはない。
At this time, only the portion of the
したがってダクト31においても、実施形態1におけるダクト11の場合と同様、安全弁が不要で、気化した冷却水をクリーンルーム外へ排気するための専用ダクトを施行する必要がない。
Therefore, in the
次に、モーターダンパー32での発塵による炉内の清浄度への影響を問題にする場合について説明する。
Next, the case where the influence on the cleanliness in the furnace due to the dust generated by the
図6は、本実施形態2に係るクリーンオーブン40の断面図である。クリーンオーブン40は、クリーンオーブン30におけるモーターダンパー32の出口側に、さらにHEPAフィルター41を備えた構成であり、HEPAフィルター41以外の構成はクリーンオーブン30の構成と同様である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
上記のように、モーターダンパー32において若干の発塵があるが、モーターダンパー32で発生した塵はHEPAフィルター41によって捕集される。HEPAフィルター41は、捕集効率がat0.3μmで99.97%以上であり、モーターダンパー32での発塵が炉内の清浄度に与える影響はほとんど無視できる。なお、HEPAフィルター41を通過する雰囲気ガスは、冷却器6を通過した直後であるので温度は低く、耐熱性の低いHEPAフィルター41が破損することはない。
As described above, there is some dust generation in the
また、実施形態1のクリーンオーブン1および20のように、ダクト内に冷却器用ファンを設けてもよく、これによりダクト内の雰囲気ガスの流れの制御がさらに容易になる。
Further, as in the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明に係るクリーンオーブンは、低温ポリシリコンTFT(LTPS)等の熱処理に好適に適用できる。 The clean oven according to the present invention can be suitably applied to heat treatment of a low temperature polysilicon TFT (LTPS) or the like.
1・20・30・40 クリーンオーブン
2 ヒーター(加熱部)
3 オーブン用ファン(オーブン用送風手段)
4 フィルター(オーブン用フィルター)
5 試料(熱処理物)
6 冷却器(冷却部)
11・31 ダクト(ダクト)
12 冷却器用ファン(冷却器用送風手段)
32 モーターダンパー(ダンパー)
41 HEPAフィルター
1,20,30,40
3 Oven fan (Oven blowing means)
4 filter (filter for oven)
5 Sample (heat-treated product)
6 Cooler (cooling part)
11.31 Duct (duct)
12 Cooler fan (cooler blower)
32 Motor damper (damper)
41 HEPA filter
Claims (7)
冷却部と冷却器用送風手段とを備えるダクトが、上記炉内の第1接続部と第2接続部とにおいて、第1接続部と第2接続部とをそれぞれつなぐように接続され、
炉内の雰囲気ガスは、上記冷却器用送風手段によって上記第1接続部において上記ダクト内に流入し、上記ダクト内の雰囲気ガスは、上記冷却器用送風手段によって上記第2接続部において炉内に流入し、
上記第1接続部と第2接続部とにおける雰囲気ガスの圧力が互いに等しく、
上記ダクトが、炉外に設けられていることを特徴とするクリーンオーブン。 A heating unit, an oven blowing means and an oven filter are provided in a furnace insulated from the outside, and the atmosphere gas heated by the heating unit is blown onto the heat-treated product through the oven filter by the oven blowing means, A clean oven that circulates in the furnace,
A duct including a cooling unit and a blower for cooler is connected to connect the first connection unit and the second connection unit in the first connection unit and the second connection unit in the furnace,
Atmospheric gas in the furnace flows into the duct at the first connecting portion by the cooler air blowing means, and atmospheric gas in the duct flows into the furnace at the second connecting portion by the cooler air blowing means. And
The atmospheric gas pressures in the first connection part and the second connection part are equal to each other,
A clean oven, wherein the duct is provided outside the furnace.
冷却部とダンパーとを備えるダクトが、上記炉内の第1接続部と第2接続部とにおいて、第1接続部と第2接続部とをそれぞれつなぐように接続され、
炉内の雰囲気ガスは、上記ダンパーを開けた場合のみ上記第1接続部において上記ダクト内に流入し、上記ダクト内の雰囲気ガスは、上記ダンパーを開けた場合のみ上記第2接続部において炉内に流入し、
上記第1接続部と第2接続部とにおける雰囲気ガスの圧力が互いに異なり、
上記ダクトが、炉外に設けられていることを特徴とするクリーンオーブン。 A heating section, an oven blowing means and an oven filter are provided in a furnace insulated from the outside, and the atmosphere gas heated by the heating section is blown onto the heat-treated product by the oven blowing means through the oven filter, A clean oven that circulates in the furnace,
A duct including a cooling part and a damper is connected to connect the first connection part and the second connection part in the first connection part and the second connection part in the furnace,
The atmospheric gas in the furnace flows into the duct at the first connecting portion only when the damper is opened, and the atmospheric gas in the duct enters the furnace at the second connecting portion only when the damper is opened. Flow into
The atmospheric gas pressures in the first connection part and the second connection part are different from each other,
A clean oven, wherein the duct is provided outside the furnace.
該ダクト用フィルターは上記ダンパーと第2接続部との間に設けられていることを特徴とする請求項3または4に記載のクリーンオーブン。 The duct further comprises a duct filter,
The clean oven according to claim 3 or 4, wherein the duct filter is provided between the damper and the second connection portion.
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