JP2016109318A - Light collection mirror type heating furnace - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that in a conventional light collection mirror type heating furnace, it is difficult to attain both of cooling efficiency and downsizing of a device.SOLUTION: In a light collection mirror type heating furnace, light radiated from a light source is reflected by a reflection mirror to irradiate a heated object, and thereby the heated object is heated. The light source, and the reflection mirror and the heated object are sectioned by a wall having a window member having infrared permeability to be positioned to independently individual chambers. Light radiated to a heated object surface penetrates the window member having infrared permeability to irradiate the heated object.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

材料の加工等に使用するための加熱炉であって、赤外線による加熱を行うための集光鏡加熱炉に関する。   The present invention relates to a heating furnace for use in material processing and the like, and relates to a condenser mirror heating furnace for heating with infrared rays.

特許文献1〜3に記載されているように、単結晶を製造するための装置として、対象となる酸化アルミニウム等の焼結体と種結晶とに向けて赤外線を集光することにより加熱するようにした集光鏡方式加熱炉は知られている。
このような集光鏡方式加熱炉は、垂直方向に移動するステージ上に酸化アルミニウム等の焼結体と種結晶を設置し、その種結晶を水平方向に取り囲む位置に回転楕円面からなる反射鏡を設置し、その回転楕円面の一方の焦点にハロゲンランプ等の光源を設置し、回転楕円面の他方の焦点に焼結体と種結晶を位置させる。
そして、光源から放射される赤外線を直接あるいは反射鏡の反射面を介して、該焼結体と種結晶に対して焦点を当てるようにして集光し加熱を行い、また、加熱時には該ステージを下げることにより単結晶を成長させる集光鏡加熱炉である。
As described in Patent Documents 1 to 3, as an apparatus for manufacturing a single crystal, heating is performed by collecting infrared rays toward a target sintered body such as aluminum oxide and a seed crystal. A condensing mirror type heating furnace is known.
Such a condensing mirror type heating furnace has a sintered body such as aluminum oxide and a seed crystal placed on a stage moving in the vertical direction, and a reflecting mirror made of a spheroid at a position surrounding the seed crystal in the horizontal direction. A light source such as a halogen lamp is installed at one focal point of the spheroid, and the sintered body and seed crystal are positioned at the other focal point of the spheroid.
Then, the infrared rays emitted from the light source are condensed and heated so as to focus on the sintered body and the seed crystal directly or through the reflecting surface of the reflecting mirror. It is a condenser mirror heating furnace that grows a single crystal by lowering.

また、特許文献4に記載されているように、内面が回転楕円面である反射面の一方の焦点に被加熱物台を載置し、反射面内に設置した加熱ヒータを面光源として、放射された赤外線を直接及び該楕円面に反射させることにより、該被加熱物台上の被加熱物を加熱することが知られている。
さらに特許文献5に記載されているように、半導体の製造に使用する加熱炉として、シリコンウエハを石英ボードに載せ、これを石英ボードから加熱する抵抗加熱型の炉が知られている。しかしながら、熱源を赤外線とした場合であっても、炉内に石英ボードが挿入されるので、その炉内の大きさはウエハ以上の大きさのものを加熱できる大きさであり、抵抗加熱には昇温までに長時間を要するため、一つの加熱工程が短時間の操作で行い得ない。
さらに、ウエハ表面を加熱する際に、ウエハの口径を十分にカバーできる範囲を赤外線照射する目的で、載置したウエハ表面に対向するウエハの垂直上方位置に赤外線ランプを複数設置してなる面を、ウエハ表面と平行になるようにして設け、そのような装置によりウエハ表面を加熱する加熱処理装置も知られていた。
Further, as described in Patent Document 4, a heated object base is placed at one focal point of a reflecting surface whose inner surface is a spheroidal surface, and a heater installed in the reflecting surface is used as a surface light source for radiation. It is known to heat an object to be heated on the object to be heated by reflecting the infrared ray directly and to the ellipsoidal surface.
Further, as described in Patent Document 5, as a heating furnace used for manufacturing a semiconductor, a resistance heating type furnace is known in which a silicon wafer is placed on a quartz board and heated from the quartz board. However, even if the heat source is infrared, a quartz board is inserted into the furnace, so the size of the furnace is large enough to heat a wafer larger than the wafer. Since it takes a long time to raise the temperature, one heating process cannot be performed in a short time.
Furthermore, when heating the wafer surface, a surface formed by installing a plurality of infrared lamps at a position vertically above the wafer facing the mounted wafer surface for the purpose of irradiating a range that can sufficiently cover the diameter of the wafer. There has also been known a heat treatment apparatus which is provided so as to be parallel to the wafer surface and heats the wafer surface by such an apparatus.

さらに、特許文献6には、楕円反射鏡の第1焦点にヒーターを設け第2焦点に被加熱体を設置して、該被加熱体を加熱する装置が、特許文献7には、赤外線ランプから放射された赤外線を反射ミラーにより反射させて加熱物に照射させることにより、該加熱物を加熱する装置が、特許文献8には、赤外線ランプと楕円ミラーからなるヒータヘッドにより赤外線を照射して表面実装型部品を加熱する装置がそれぞれ記載されている。
また特許文献9には、フラッシュランプを配置した領域である有効発光領域の大きさをウエハより大とした光加熱装置が記載されている。
Further, Patent Document 6 discloses an apparatus that heats an object to be heated by providing a heater at the first focal point of the elliptical reflector and a heated object at the second focal point. A device that heats a heated object by reflecting the emitted infrared light by a reflecting mirror and irradiating the heated object is disclosed in Patent Document 8 in which infrared light is irradiated by a heater head composed of an infrared lamp and an elliptical mirror. Devices for heating the mounted parts are described respectively.
Further, Patent Document 9 describes a light heating apparatus in which the size of an effective light emitting region, which is a region where a flash lamp is disposed, is larger than that of a wafer.

特開2007−145611号公報JP 2007-145611 A 特許3668738号公報Japanese Patent No. 3668738 WO2005/075713号公報WO2005 / 075713 特開2008−107050号公報JP 2008-107050 A 特開2000−223488号公報JP 2000-223488 A 特開2005−294243号公報JP-A-2005-294243 特開平10−82589号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-82589 特開平5−205852号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-205852 特開2006−332541号公報JP 2006-325441 A

従来の集光鏡方式加熱炉は、楕円鏡である凹面の一方の焦点に赤外線の光源を設け、該光源から該凹面に反射させて、及び直接に他方の焦点に設置した被加熱物を上方又は側方より加熱するものである。
また特許文献1〜3に記載された発明のように、切断された回転楕円面の一方の焦点に光源を設け、他方の焦点に被加熱物を設置する構造にすると、共通の焦点である被加熱物を中心として、その周囲に一方の焦点から形成される円が形成される。
このような構造の場合、平面形状の被加熱物に対して専ら横方向の360°から加熱されるので、該被加熱物を水平に設置すると、該被加熱物の周面に赤外線が照射されるものの、平面に対しては吸収される熱量が低下する。また、仮に被加熱物を垂直あるいは斜めに設置しても、該被加熱物の両面が専ら加熱されて、特定の片面を高い効率にて加熱することができない。
In the conventional condensing mirror type heating furnace, an infrared light source is provided at one focal point of a concave surface, which is an elliptical mirror, the object to be heated is reflected from the light source to the concave surface and directly installed at the other focal point. Or it heats from the side.
In addition, as in the inventions described in Patent Documents 1 to 3, a structure in which a light source is provided at one focal point of the cut spheroid and a heated object is disposed at the other focal point is a common focal point. A circle formed from one focal point is formed around the heated object.
In the case of such a structure, heating is performed exclusively from 360 ° in the lateral direction with respect to the planar object to be heated. Therefore, when the object to be heated is installed horizontally, infrared rays are irradiated on the peripheral surface of the object to be heated. However, the amount of heat absorbed with respect to the plane is reduced. Even if the object to be heated is installed vertically or obliquely, both surfaces of the object to be heated are exclusively heated, and a specific one surface cannot be heated with high efficiency.

その結果、被加熱物以外の装置も加熱されて高温になるので、それを冷却するための空冷又は水冷の冷却システムが、より大がかりなものとなってしまい、結果的に冷却に要するエネルギーや空気や水を供給するための設備も大きくせざるを得ない。特に加熱源を冷却するために空気を流す場合、回転楕円面に囲まれた比較的容積の大きい空間に空気を流しても、その空気の一部が直接加熱源に触れて冷却する能力を発揮するに留まるので、効率の良い冷却が困難であった。
さらに、回転楕円面鏡に挟まれた場所に被加熱物を設置する構造では、上記の冷却に要する大きな設備に加えて、被加熱物の大きさに対して相当大きな回転楕円面鏡を使用することになるので、装置の小型化には限界があった。
As a result, devices other than the object to be heated are also heated to a high temperature, so that an air cooling or water cooling cooling system for cooling the device becomes larger, resulting in energy and air required for cooling. And the facilities for supplying water must be enlarged. In particular, when air is flowed to cool the heating source, even if air flows in a relatively large volume space surrounded by a spheroid, a part of that air can directly touch the heating source and cool it. Therefore, efficient cooling was difficult.
Further, in the structure in which the object to be heated is installed in a place sandwiched between the ellipsoidal mirrors, in addition to the large equipment required for the cooling described above, the ellipsoidal mirror that is considerably larger than the size of the object to be heated is used. Therefore, there was a limit to downsizing the device.

載置したウエハ等の表面に対向する、ウエハの垂直上方位置に赤外線ランプを複数設置してなる加熱装置によれば、ウエハを比較的均一に加熱することは可能であるが、加熱中にウエハ表面にガスを供給して処理するためにウエハの上方に設けるべきガスの供給手段を、赤外線の照射を阻害することなくウエハ表面に対向して設けることができなかった。
また、均一に加熱するために、被加熱物よりも赤外線ランプの設置面を大きくする必要があった。このため、特に加熱装置の周縁部に設置された赤外線ランプから放射されたエネルギーの大部分は被加熱物に照射されず、被加熱物の周辺の部材をも加熱することになる。そして、被加熱物の加熱には、赤外線ランプからの放射だけでなく、加熱された周辺部材からの伝導による加熱も無視できない程度に影響してしまい、その結果、被加熱物の加熱温度の制御が困難になる。さらに制御をより正確に行うためには、加熱炉の内部空間を大きくする必要があり結果的に加熱炉全体が必要以上に大型化する。
さらに、赤外線ランプと反射鏡からなるユニットと被加熱物とを連通する1つの空間に設けると、該被加熱物はより大空間に設置されることになり、それだけ空間内の微細粒子などにより汚染される可能性があると共に、特定の雰囲気下にて加熱する必要があるときには、そのためのガスを多量に要する結果となる。加えて、該ユニットを冷却させる必要があり、逆に被加熱物は速やかに加熱される必要があるので、該ユニットと被加熱物とは矛盾する温度制御が必要とされることがあった。
反射鏡を小さくするには、反射鏡をより曲率が小さいものとしたり、赤外線ランプを反射鏡表面のすぐ近くに配置することが求められる場合があった。
また、発光領域をウエハより大きくする手段では、確かに発光領域を大きくすればするほど、かつ発光領域をウエハより離せば離すほど、ウエハを均一に加熱することができると考えられるが、装置が大型化し、必要な電力、冷却能力等も増大するため、効率良い加熱を行うことはできなかった。
According to the heating device in which a plurality of infrared lamps are installed vertically above the wafer, facing the surface of the mounted wafer or the like, the wafer can be heated relatively uniformly. Gas supply means to be provided above the wafer for supplying gas to the surface for processing cannot be provided opposite to the wafer surface without inhibiting infrared irradiation.
Moreover, in order to heat uniformly, it was necessary to make the installation surface of the infrared lamp larger than the object to be heated. For this reason, in particular, most of the energy radiated from the infrared lamp installed at the peripheral portion of the heating device is not irradiated to the object to be heated, and the members around the object to be heated are also heated. In addition, the heating of the object to be heated affects not only the radiation from the infrared lamp but also the heating by conduction from the heated peripheral member, so that the heating temperature of the object to be heated is controlled. Becomes difficult. Furthermore, in order to perform control more accurately, it is necessary to enlarge the internal space of the heating furnace, and as a result, the entire heating furnace becomes larger than necessary.
Further, if the unit comprising the infrared lamp and the reflector and the object to be heated are provided in one space, the object to be heated will be installed in a larger space, and the contamination by the fine particles in the space will be increased accordingly. When it is necessary to heat in a specific atmosphere, a large amount of gas is required. In addition, since it is necessary to cool the unit and, on the contrary, the object to be heated needs to be heated quickly, the temperature control that contradicts the unit and the object to be heated may be required.
In order to reduce the size of the reflecting mirror, it is sometimes required to make the reflecting mirror smaller in curvature or to arrange an infrared lamp in the immediate vicinity of the reflecting mirror surface.
Further, in the means for making the light emitting area larger than the wafer, it is considered that the larger the light emitting area is, and the farther the light emitting area is from the wafer, the more uniformly the wafer can be heated. Since the size is increased and necessary power and cooling capacity are increased, efficient heating cannot be performed.

1.光源から放射された光を反射鏡により反射させて被加熱物に照射させ、被加熱物を加熱するための集光鏡方式加熱炉であって、
該光源及び該反射鏡と被加熱物は赤外線透過性の窓部材を有する壁により区別された独立した別の室に位置し、
被加熱物表面に照射される光は、赤外線透過性の該窓部材を透過して該被加熱物に照射される集光鏡方式加熱炉。
2.該反射鏡は凹面鏡であり、その開口部の直径に対して、加熱時に被加熱物を収納する空間の該反射鏡に対向する面の径が大である1に記載の集光鏡方式加熱炉。
3.反射鏡の光源取り付け部付近に孔を設け、その孔から冷却用空気を反射鏡内に供給する1又は2に記載の集光鏡方式加熱炉。
4.被加熱物から最も遠い反射鏡の底部に孔を設け、かつ反射鏡を囲むフードを設け、フードに排気装置を設けて、反射鏡及び光源を冷却する1〜3のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。
5.赤外線透過性の該窓部材は凹レンズ又は凸レンズとしての機能を有する1〜4のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。
6.被加熱物表面には反射してなる赤外線の焦点が位置しない1〜5のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。
7.上記反射鏡に対して被加熱物を挟んで、別の反射鏡を設ける1〜6のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。
8.反射鏡はガラス材料を基板とし、その内面に赤外線反射層を設けてなる1〜7のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。
9.反射鏡の開口部に赤外線透過性材料からなるレンズを設けてなる1〜8のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。
10.被加熱物表面が特定の雰囲気下となるように、該被加熱物表面に対向して気体噴出口を設けた1〜9のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。
11.光源及び反射鏡を、反射鏡の開口部に面する窓が赤外線透過性である室内に設け、かつ、被加熱物を、光源及び反射鏡側の面が赤外線透過性の窓部材からなる室内に設けてなる1〜10のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。
12.光源及び反射鏡を設けた室の窓と、被加熱物を設けた室の窓との間に、2枚の赤外線透過性の窓部材の間に気体の流通経路を設け、これらの窓部材のうち被加熱物が設けられた室内側の窓部材に、該気体の流通経路に連通する気体噴出口が設けられてなる11に記載の集光鏡方式加熱炉。
13.被加熱物が設けられた室は、その全面が石英から構成される1〜12のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。
14.直径が50mm以下の被加熱物用である1〜13のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。
1. A condenser mirror type heating furnace for heating the object to be heated by reflecting the light emitted from the light source with a reflecting mirror and irradiating the object to be heated,
The light source, the reflector and the object to be heated are located in separate and separate chambers separated by a wall having an infrared transparent window member;
A condensing mirror type heating furnace in which light irradiated on the surface of an object to be heated is transmitted to the window member that is transparent to infrared rays and irradiated on the object to be heated.
2. 2. The condensing mirror type heating furnace according to 1, wherein the reflecting mirror is a concave mirror, and the diameter of the surface facing the reflecting mirror in the space for storing the object to be heated during heating is larger than the diameter of the opening. .
3. 3. The condensing mirror type heating furnace according to 1 or 2, wherein a hole is provided near the light source mounting portion of the reflecting mirror, and cooling air is supplied from the hole into the reflecting mirror.
4). The condensing according to any one of 1 to 3, wherein a hole is provided in the bottom of the reflecting mirror farthest from the object to be heated, a hood surrounding the reflecting mirror is provided, and an exhaust device is provided in the hood to cool the reflecting mirror and the light source. Mirror heating furnace.
5. 5. The condensing mirror heating furnace according to any one of 1 to 4, wherein the infrared transmissive window member functions as a concave lens or a convex lens.
6). 6. The condensing mirror type heating furnace according to any one of 1 to 5, wherein an infrared focal point formed by reflection is not located on the surface of the object to be heated.
7). The condensing mirror system heating furnace in any one of 1-6 which provides another reflecting mirror on both sides of a to-be-heated material with respect to the said reflecting mirror.
8). The reflecting mirror is a condensing mirror heating furnace according to any one of 1 to 7, in which a glass material is used as a substrate and an infrared reflecting layer is provided on an inner surface thereof.
9. The condensing mirror type heating furnace according to any one of 1 to 8, wherein a lens made of an infrared transmitting material is provided at an opening of the reflecting mirror.
10. The condensing mirror system heating furnace in any one of 1-9 which provided the gas jet nozzle facing the to-be-heated material surface so that the to-be-heated material surface might become a specific atmosphere.
11. The light source and the reflecting mirror are provided in a room where the window facing the opening of the reflecting mirror is infrared transmissive, and the object to be heated is placed in a room whose surface on the light source and reflecting mirror side is an infrared transmissive window member. The condensing mirror system heating furnace in any one of 1-10 provided.
12 Between the window of the chamber provided with the light source and the reflector and the window of the chamber provided with the object to be heated, a gas flow path is provided between the two infrared transmissive window members. 12. The condensing mirror heating furnace according to 11, wherein a gas jet opening communicating with the gas flow path is provided in an indoor window member provided with the object to be heated.
13. The chamber provided with the article to be heated is the condensing mirror type heating furnace according to any one of 1 to 12, wherein the entire surface is made of quartz.
14 The condensing mirror type heating furnace according to any one of 1 to 13, which is for an object to be heated having a diameter of 50 mm or less.

本発明の集光鏡方式加熱炉は、光源と反射鏡を設け、光源から放射された光を該反射鏡に反射させて、最終的には被加熱物表面に対して垂直方向から照射することにより、被加熱物を加熱するための集光鏡方式加熱炉を基にしている。
このとき、光源と反射鏡を設けた室、及び被加熱物を配置した室は、それぞれが独立し、互いに連通しない別の室である。そのため、被加熱物を集光鏡方式加熱炉から出し入れする際に、光源や反射鏡までが外気等に触れることがない。また、被加熱物はまた光源や集光鏡が位置する室に対して隔てられるので、より清浄な環境下にて加熱処理を行うことができ、さらに特定の雰囲気下にて加熱する際には、その光源や反射鏡までその雰囲気下に置く必要がなく、より少量のガスによりその雰囲気を実現できる。
また、加熱時には、被加熱物のみならず集光鏡も加熱されるが、この集光鏡を冷却するために冷却用気体を流通させた場合には、同時に被加熱物に対してその冷却用気体が流通することがない。そのため、真空下を含む任意の雰囲気下にて被加熱物を加熱することができる。
The condenser mirror type heating furnace of the present invention is provided with a light source and a reflecting mirror, reflects light emitted from the light source to the reflecting mirror, and finally irradiates the surface of the object to be heated from a vertical direction. Is based on a condenser mirror type heating furnace for heating an object to be heated.
At this time, the chamber in which the light source and the reflecting mirror are provided and the chamber in which the object to be heated are arranged are separate chambers that are independent and do not communicate with each other. For this reason, when the object to be heated is taken in and out of the condenser mirror type heating furnace, the light source and the reflecting mirror are not exposed to the outside air. In addition, since the object to be heated is also separated from the room where the light source and the condenser mirror are located, the heat treatment can be performed in a cleaner environment, and when heating in a specific atmosphere, It is not necessary to place the light source and the reflecting mirror in the atmosphere, and the atmosphere can be realized with a smaller amount of gas.
During heating, not only the object to be heated but also the condenser mirror is heated. When a cooling gas is circulated to cool the condenser mirror, the object to be heated is simultaneously cooled. There is no gas circulation. Therefore, the object to be heated can be heated in any atmosphere including under vacuum.

また、本発明は、従来の回転楕円面に光源から発生した赤外線を反射させてなり、被加熱物の周囲の側方からの加熱を行う装置の構造でもないので、加熱されている被加熱物の側方には加熱のための装置が位置しない。その結果、装置の側方より被加熱物の状態を確認でき、加熱中においてもCVD炉や単結晶育成装置の運転状況を把握することが可能である。   In addition, the present invention reflects the infrared rays generated from the light source on the conventional spheroid and does not have a structure of a device for heating from the side around the object to be heated. There is no device for heating on the side of. As a result, the state of the object to be heated can be confirmed from the side of the apparatus, and the operating status of the CVD furnace and the single crystal growing apparatus can be grasped even during heating.

さらに、赤外線透過性の窓部材を平面の板部材とすることもできるが、凹面及び/又は凸面を備えるものとすることもでき、その場合には、凹レンズまたは凸レンズとして機能させ、被加熱物に対してより適切な赤外線の強度や分布にて照射させることができる。しかも、反射鏡を小さくするには、反射鏡をより曲率が小さいものとしたり、赤外線ランプを反射鏡表面のすぐ近くに配置することが求められるが、凹レンズや凸レンズを設けることにより、反射鏡の曲率を大きくしたり、反射鏡表面から離して赤外線ランプを設けることが可能となる。その結果、赤外線ランプから放射された光を有効に加熱のために使用でき、赤外線ランプをより小出力のものとすることも可能である。
そして、被加熱物表面の特に必要とする箇所を、均一に加熱することが可能であるし、また、被加熱物表面に対して光の焦点を合わせない状態でより均一に照射することもできる。
Furthermore, the infrared transmissive window member can be a flat plate member, but can also be provided with a concave surface and / or a convex surface. In that case, it functions as a concave lens or a convex lens, On the other hand, it is possible to irradiate with more appropriate infrared intensity and distribution. Moreover, in order to reduce the size of the reflecting mirror, it is required to make the reflecting mirror smaller in curvature or to place an infrared lamp in the immediate vicinity of the reflecting mirror surface. However, by providing a concave lens or a convex lens, It becomes possible to increase the curvature or to provide an infrared lamp away from the reflecting mirror surface. As a result, the light emitted from the infrared lamp can be used effectively for heating, and the infrared lamp can have a smaller output.
And it is possible to uniformly heat a particularly required portion of the surface of the object to be heated, and it is also possible to irradiate the surface of the object to be heated more uniformly without focusing the light. .

被加熱物が小さい場合であって、それに伴い装置を小型化した場合には、赤外線ランプの出力も小さくすることができ、それと共に反射鏡の大きさも小さくなる。しかしながら、元来、被加熱物自体を加熱するに要するエネルギーが変わらなければ、結局、被加熱物自体が受けるエネルギーの密度は変わらないか、むしろ増大する。   When the object to be heated is small and the apparatus is downsized accordingly, the output of the infrared lamp can be reduced, and the size of the reflecting mirror is also reduced. However, if the energy required for heating the object to be heated itself does not change, the density of energy received by the object to be heated itself does not change or rather increases.

被加熱物表面の被加熱面が水平になるようにして形成され、設置されてもよいが、被加熱物の被加熱面が水平でない状態で載置されていても良い。
この加熱炉は、被加熱物の上方に加熱のための光源が位置し、上方より被加熱物表面を加熱するので、被加熱物の側方に大きく空間を形成することができる。このため、側方に温度等の測定手段や制御手段を設けることや冷却用の気体を流すことが可能である。又、側方に設けられた空間に、被加熱物を移送する手段を設置する等して、被加熱物周囲の空間を有効に活用することが可能となり、被加熱物を装置内に導入する段階から、装置外に取り出す段階に至る一連の動作をより効率良く行うことができる。
例えば、CVD炉とする際には、CVDにより処理される被加熱物表面の側面からガスを流して当てることができ、加熱された被加熱物上にCVDによる良質な薄膜を成膜させることができる。
The surface to be heated may be formed and installed such that the surface to be heated is horizontal, but the surface to be heated of the object to be heated may be placed in a non-horizontal state.
In this heating furnace, a light source for heating is positioned above the object to be heated and the surface of the object to be heated is heated from above, so that a large space can be formed on the side of the object to be heated. For this reason, it is possible to provide a measuring means such as temperature or a control means on the side, and to flow a cooling gas. In addition, it is possible to effectively utilize the space around the object to be heated by installing means for transferring the object to be heated in the space provided on the side, and the object to be heated is introduced into the apparatus. A series of operations from the stage to the stage of taking it out of the apparatus can be performed more efficiently.
For example, when a CVD furnace is used, a gas can be applied from the side surface of the object to be heated to be processed by CVD, and a high-quality thin film can be formed by CVD on the heated object to be heated. it can.

このような機構による被加熱物の均一な加熱に加えて、通常光源はフィラメントの加熱により発光しており、フィラメントは完全に点光源ではないので、本発明において、被加熱物上に二次反射鏡の焦点が厳密に結ばれても、結ばれなくてもよいことがわかる。
焦点が結ばれていない、いわゆるデフォーカスされた状態で光が照射される場合には、該フィラメントの像が被加熱物上に結ばれることがない。そうすると、被加熱物上にてフィラメントの形状を反映させたような光の照射むらを生じることがなく、この点においても、被加熱物表面をより均一に加熱することが可能となる。
例えば、回転楕円体を反射鏡とし、その一方の焦点の位置に光源を置いた場合、もう一方の焦点には、光源から発生した赤外線が焦点を結ぶが、被加熱物はそのもう一方の焦点の位置に置くことなく、あえて焦点をはずした別の位置に置く。これにより、被加熱物の表面にはより均一に赤外線が照射されることになり、結果的に均一に加熱される。
また、反射鏡と被加熱物の間に凹レンズ、又は凸レンズの機能を備えた部材を設置して、赤外線の焦点の位置を調整したり、あるいは焦点を結ばないようにすることによっても、上記と同様に被加熱物表面により均一に赤外線を照射させることができる。
In addition to the uniform heating of the object to be heated by such a mechanism, the light source usually emits light by heating the filament, and the filament is not completely a point light source. It can be seen that the mirror focus may or may not be strictly focused.
When light is irradiated in a so-called defocused state that is not focused, the image of the filament is not formed on the object to be heated. If it does so, the irradiation unevenness of the light which reflected the shape of the filament on the to-be-heated object will not arise, and also in this point, it becomes possible to heat the to-be-heated object surface more uniformly.
For example, when a spheroid is used as a reflecting mirror and a light source is placed at one focal point, the infrared ray generated from the light source is focused on the other focal point, but the object to be heated is the other focal point. Without putting it in the position, put it in another position where the focus has been removed. Thereby, the surface of the object to be heated is more uniformly irradiated with infrared rays, and as a result, the surface is heated uniformly.
In addition, by installing a concave lens or a member having a convex lens function between the reflecting mirror and the object to be heated, and adjusting the position of the focal point of the infrared rays or not focusing, Similarly, infrared rays can be uniformly irradiated on the surface of the object to be heated.

本発明によると、被加熱物は均一に加熱されると共に、被加熱物からみて光源が上方に存在するので、被加熱物の側方及び下方には空間を設けることができ、その空間を利用して気体の導入、加工・移動用治具の配置とその操作、被加熱物の移動、温度・気体の供給量等の検知と制御等の操作が可能になる。   According to the present invention, the object to be heated is heated uniformly, and the light source exists above the object to be heated. Therefore, a space can be provided on the side and the lower side of the object to be heated. Thus, operations such as introduction of gas, arrangement and operation of processing / moving jigs, movement of an object to be heated, detection and control of temperature / gas supply amount, and the like can be performed.

さらにウエハ等の被加熱物を回転させても、させなくても良く、被加熱物を設けた室内にて、被加熱物であるウエハ等にガス(メインガス、サポートガス)を当てても、被加熱物以外は加熱されないために、ガスの分解による石英管内壁の堆積物を削減できる。   Furthermore, it is not necessary to rotate the object to be heated such as a wafer, and even if a gas (main gas, support gas) is applied to the wafer to be heated in the room where the object to be heated is provided, Since only the object to be heated is heated, deposits on the inner wall of the quartz tube due to gas decomposition can be reduced.

かつ、使用するエネルギーが少なくて済み、しかも、反射面等の加熱に消費されるエネルギーもより少量であるから、冷却システムを小さく、装置全体をより小型化することが可能となる。しかも、本発明の集光鏡加熱炉によれば、光源は環状反射面内の比較的狭い空間に設置されるが、その環状反射面内に空気を導入すると、効率よく光源を空気と接触させて冷却することができる。   In addition, since less energy is used and less energy is consumed for heating the reflecting surface or the like, the cooling system can be made smaller and the entire apparatus can be made smaller. Moreover, according to the condenser mirror heating furnace of the present invention, the light source is installed in a relatively narrow space in the annular reflecting surface. However, when air is introduced into the annular reflecting surface, the light source is efficiently brought into contact with the air. Can be cooled.

なお、光源として赤外線ランプ、光として赤外線を使用することが可能であるが、光としては、赤外線に限定されず、被加熱物に照射することによって、被加熱物が加熱される光であればよい。また、そのような光を放射するための光源としても赤外線ランプに限定されない。   Note that an infrared lamp can be used as the light source, and infrared light can be used as the light. However, the light is not limited to infrared light, and may be any light that heats the object to be heated by irradiating the object to be heated. Good. Further, the light source for emitting such light is not limited to the infrared lamp.

本発明の集光鏡方式加熱炉の概略図Schematic of the condenser mirror type heating furnace of the present invention 本発明の集光鏡方式加熱炉の概略Outline of the condenser mirror type heating furnace of the present invention 本発明の集光鏡方式加熱炉の詳細図Detailed view of the condenser mirror type heating furnace of the present invention 本発明の集光鏡方式加熱炉の詳細図Detailed view of the condenser mirror type heating furnace of the present invention 本発明の集光鏡方式加熱炉の詳細図Detailed view of the condenser mirror type heating furnace of the present invention 本発明の集光鏡方式加熱炉の部分拡大図Partial enlarged view of the condenser mirror type heating furnace of the present invention

以下、光源を赤外線ランプとし、光を赤外線とした場合について、図面を参照しつつ本発明を説明する。他の光源や他の光を採用した場合においても、本発明の構造を採用することが可能である。
被加熱物の物性や材料によっては、赤外線以外の光によっても加熱され得るものがあるので、この場合において本発明にて使用される光は赤外線以外の光を包含する。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings in the case where the light source is an infrared lamp and the light is infrared. Even when other light sources or other lights are employed, the structure of the present invention can be employed.
Depending on the physical properties and materials of the object to be heated, there are those that can be heated by light other than infrared rays. In this case, the light used in the present invention includes light other than infrared rays.

<集光鏡方式加熱炉>
本発明の集光鏡方式加熱炉は、赤外線等の加熱のためのエネルギーを放射する光源と、光源から放射された赤外線を反射させて、被加熱物に向けて赤外線を照射するための反射鏡、及び被加熱物を、該反射鏡及び光源に対して隔離して、互いに連通させないようにし、かつ赤外線を透過させるための赤外線透過性の窓部材を備える装置である。
本発明の集光鏡方式加熱炉により加熱される被加熱物としては、ガラス、半導体材料、金属、セラミック、樹脂等通常加熱により加工される物であれば対象となる。LSI、MEMS等の製造工程の一部等にも使用することが可能である。
具体的には蒸着装置、CVD炉、単結晶製造装置等の加熱を伴う装置として使用することができる。
<Condenser mirror heating furnace>
The condenser mirror type heating furnace of the present invention includes a light source that emits energy for heating such as infrared rays, and a reflecting mirror that reflects infrared rays emitted from the light sources and irradiates infrared rays toward an object to be heated. , And an object to be heated, which is isolated from the reflecting mirror and the light source so as not to communicate with each other and includes an infrared transmissive window member for transmitting infrared rays.
The object to be heated to be heated by the condensing mirror type heating furnace of the present invention is an object that is processed by normal heating such as glass, semiconductor material, metal, ceramic, resin and the like. It can also be used for a part of manufacturing processes such as LSI and MEMS.
Specifically, it can be used as an apparatus involving heating, such as a vapor deposition apparatus, a CVD furnace, or a single crystal manufacturing apparatus.

(光源)
本発明において使用される光源としては、加熱に供することが可能な程度に赤外線を発生できることが必要であり、被加熱物や反射鏡の大きさ、目的とする加熱温度に応じて、公知の光源の中から適宜光源のタイプを決定することができる。ランプとしては赤外線ランプが一般的であるが、それに限定されず、光により加熱を行う加熱炉にて使用することができる光源を任意に使用することができる。
(light source)
The light source used in the present invention needs to be able to generate infrared rays to the extent that it can be used for heating, and is a known light source depending on the size of the object to be heated, the reflecting mirror, and the target heating temperature. The type of the light source can be determined as appropriate from the above. An infrared lamp is generally used as the lamp, but is not limited thereto, and a light source that can be used in a heating furnace that performs heating with light can be arbitrarily used.

(反射鏡)
本発明にて使用される反射鏡は公知の材料から成るものでよく、金属基材そのもの、あるいは金属基材内面に反射面として別の金属層を設けたもの等、公知の反射性を占める構造を採用することができる。また、ガラス性の反射鏡基板に公知の赤外線反射性の反射膜を形成することにより反射鏡を得ることもできる。
また、金属などのブロックから削り出し等の製造方法で製造してもよいが、複数のブロックに分け、このブロック毎に製造して、これらのブロックを組み立てることにより製造してもよい。
反射鏡は凹面の反射鏡であって、その内面形状としては回転楕円体形状で、かつその一方の焦点に光源を配置することができるが、回転放物面や球面等の回転楕円体形状以外の形状でもよく、光源の配置についても任意に決定できる。
例えば球面鏡とした場合には、光源をどの位置においても、光源とは別の位置に設けた被加熱物の表面に対して、焦点を結ぶことがないので、焦点があった場合よりもより均一に被加熱物を加熱することができる。
この反射鏡の大きさは被加熱物の大きさによって選択されるが、被加熱物をステージ上に載置した状態で加熱を行うこと、及び被加熱物を収納した室にて十分な量の気体の雰囲気下にて加熱されることが必要であることから、被加熱物を収納した室の反射鏡側の面は凹面の反射鏡の開口部よりも大であることが好ましい。
(Reflector)
The reflecting mirror used in the present invention may be made of a known material, and has a structure that occupies a known reflectivity, such as a metal substrate itself or a metal substrate provided with another metal layer as a reflecting surface. Can be adopted. In addition, a reflective mirror can be obtained by forming a known infrared reflective film on a glassy reflective mirror substrate.
Further, it may be manufactured by a manufacturing method such as cutting out from a block of metal or the like, but it may be manufactured by dividing the block into a plurality of blocks and assembling these blocks.
The reflecting mirror is a concave reflecting mirror having a spheroid shape on the inner surface, and a light source can be arranged at one focal point, but other than a spheroid shape such as a rotating paraboloid or a spherical surface. The shape of the light source may be determined, and the arrangement of the light sources can be arbitrarily determined.
For example, in the case of a spherical mirror, since the focal point is not focused on the surface of the object to be heated provided at a position different from the light source at any position, it is more uniform than when there is a focal point. The object to be heated can be heated.
The size of the reflecting mirror is selected depending on the size of the object to be heated. However, heating is performed with the object to be heated placed on the stage, and a sufficient amount is stored in the chamber containing the object to be heated. Since it is necessary to heat in a gaseous atmosphere, it is preferable that the surface on the reflecting mirror side of the chamber containing the object to be heated is larger than the opening of the concave reflecting mirror.

(被加熱物)
本発明における集光鏡方式加熱炉にて処理される被加熱物は、半導体素子、ウエハ等の加熱工程を必要とする物である。
これらはその用途によって被加熱物の大きさがある程度決定するが、本発明では任意の大きさの被加熱物を処理することが可能である。ただし、好ましくは直径が50mm以下、更に好ましくは30mm以下、特に好ましくは15mm以下が適切である。
そして、被加熱物の形状としては、光が照射される面が平面であればよく、また、本発明の目的を逸脱しない範囲において平面でない面でも良い。
本発明の集光鏡方式加熱炉によれば、加熱開始から数秒後には被加熱物表面の温度を1300℃以上に加熱することができ、被加熱物を加熱処理する速度を向上させることができる。
被加熱物を配置する室は、その反射鏡側の面が赤外線透過性の材料から形成されることが必要である。赤外線透過性の材料により形成することによって、その材料が窓部となって反射鏡から照射される赤外線を透過して、被加熱物に対して赤外線を照射できる。
さらに、被加熱物表面を特定の雰囲気下にて処理することを考慮すると、その雰囲気が特に反応性が強い等の性質を有するときに、例えば該赤外線透過性の材料以外の材料を被加熱物を配置する室の一部にでも使用すると、その材料が腐食等を起こす可能性がある。このときには、室内を構成する材料は全て耐熱性及び耐腐食性を備えることが必要であり、好ましくは石英を用いて室を構成する。なお石英等を用いるときには、石英等は接着、溶着等により接合することが困難であるため、石英からなる部材どうしを例えばOリング等の密封部材によって、接合部分を気密にしながら接合することができる。さらに、Oリングを用いる際にはこのOリング自体に赤外線が当たって変質することがないように、Oリングを用いる箇所を赤外線の光路から十分に離すことが必要である。
(Subject to be heated)
An object to be heated to be processed in the condensing mirror type heating furnace in the present invention is a thing that requires a heating process of a semiconductor element, a wafer, or the like.
Although the size of the object to be heated is determined to some extent depending on its use, in the present invention, an object to be heated of an arbitrary size can be processed. However, the diameter is preferably 50 mm or less, more preferably 30 mm or less, and particularly preferably 15 mm or less.
And as a shape of a to-be-heated object, the surface to which light is irradiated should just be a plane, and the plane which is not a plane in the range which does not deviate from the objective of this invention may be sufficient.
According to the condenser mirror type heating furnace of the present invention, the temperature of the object to be heated can be heated to 1300 ° C. or more after a few seconds from the start of heating, and the rate of heat treatment of the object to be heated can be improved. .
The chamber in which the object to be heated is placed needs to be formed of an infrared transparent material on the reflecting mirror side surface. When the material is formed of an infrared transmitting material, the material serves as a window portion to transmit infrared light irradiated from the reflecting mirror, and the object to be heated can be irradiated with infrared light.
Further, considering that the surface of the object to be heated is treated in a specific atmosphere, when the atmosphere has a property such as particularly high reactivity, for example, a material other than the infrared transmitting material is to be heated. If it is used even in a part of the chamber in which the material is disposed, the material may cause corrosion or the like. At this time, all the materials constituting the room are required to have heat resistance and corrosion resistance, and the room is preferably made of quartz. When quartz or the like is used, it is difficult to join quartz or the like by bonding, welding, or the like, and therefore, members made of quartz can be joined together by, for example, a sealing member such as an O-ring while the joining portion is hermetically sealed. . Furthermore, when using the O-ring, it is necessary to sufficiently separate the portion where the O-ring is used from the optical path of the infrared so that the O-ring itself does not hit the infrared rays and cause deterioration.

以下に本発明の集光鏡方式加熱炉の構造を図を基に説明する。
図1Aは本発明の集光鏡方式加熱炉の主要部を示しており、光源1から放射された赤外線をその周囲の反射鏡2により反射させて、その下に位置する被加熱物4に向けて照射する。
ここで、該光源1と反射鏡2を含むユニットが設置された室である空間3と、被加熱物4が設置されている空間5は、これらの空間が壁6により仕切られることによって、互いに連通せず、それぞれ独立した室を形成する。
The structure of the condensing mirror type heating furnace of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1A shows a main part of a condenser mirror type heating furnace of the present invention, in which infrared rays emitted from a light source 1 are reflected by a surrounding reflecting mirror 2 and directed toward an object to be heated 4 located therebelow. Irradiate.
Here, the space 3 in which the unit including the light source 1 and the reflecting mirror 2 is installed and the space 5 in which the object to be heated 4 are installed are separated from each other by dividing the space by the wall 6. They do not communicate and form independent chambers.

図1Aにおいて、壁6には窓部材7が設けられている。このため空間3と5が独立していても、被加熱物4を加熱するための赤外線は窓部材7を通過して照射される。ここで、窓部材7は赤外線を透過する材料であり、石英等を使用することができる。
被加熱物はステージ8上に載置されて、加熱するための予定された位置に正確に配置され、少なくとも加熱中はその位置に置かれる。
そのステージ8は支持体9によって支持され、加熱炉の外部から導入された被加熱物は、加熱炉外部に対して密閉された空間内にて、別に設けたアームなどの移送手段によって、場合によりチャンバーを開閉することにより通過し、加熱炉内部にてステージ上に載置される。
さらに必要であれば支持体9により上下、左右等の方向に位置決めされる。
In FIG. 1A, a window member 7 is provided on the wall 6. For this reason, even if the spaces 3 and 5 are independent, the infrared rays for heating the article to be heated 4 are irradiated through the window member 7. Here, the window member 7 is a material that transmits infrared rays, and quartz or the like can be used.
The object to be heated is placed on the stage 8 and is accurately placed at a predetermined position for heating, and is placed at that position at least during heating.
The stage 8 is supported by a support 9, and an object to be heated introduced from the outside of the heating furnace is optionally transferred by a transfer means such as an arm provided in a space sealed with respect to the outside of the heating furnace. It passes by opening and closing the chamber and is placed on the stage inside the heating furnace.
Further, if necessary, the support 9 is positioned in the vertical and horizontal directions.

また図示するように、加熱時において例えば支持体を回転させることにより被加熱物を赤外線の光軸と一致する軸を回転軸として回転させることができる。このとき被加熱物の被加熱面の中心が回転軸と一致してもよいし、より均一に被加熱物を加熱させることを目的として、被加熱面の中心と回転軸を一致させず、被加熱物を偏心した軸を回転軸として回転させてもよい。さらに遊星歯車等を用いて回転軸自体を回転させることもできる。   Further, as shown in the figure, during heating, for example, by rotating the support, the object to be heated can be rotated about the axis that coincides with the optical axis of the infrared rays. At this time, the center of the heated surface of the object to be heated may coincide with the rotation axis, or for the purpose of heating the object to be heated more uniformly, the center of the heated surface and the rotation axis do not coincide with each other. You may rotate using the axis | shaft which eccentrically heated the thing as a rotating shaft. Further, the rotating shaft itself can be rotated using a planetary gear or the like.

なお、上記のように支持体により被加熱物を上下に移動させて、加熱時の位置に設置することに換えて、図1Aにおいて被加熱物を左右方向のいずれかから横方向のみに移動させることにより加熱位置におき、加熱後にも左右方向に移動させて、被加熱物を加熱炉から取り出すようにすることも可能である。
また赤外線ランプと反射鏡を一体として上下に移動させることによって、被加熱物への赤外線の照射強度等を調整することができる。
In addition, instead of moving the object to be heated up and down by the support as described above and installing it at the position during heating, the object to be heated is moved only from one of the left and right directions to the horizontal direction in FIG. 1A. Thus, it is possible to place the object to be heated from the heating furnace by placing it in the heating position and moving it in the left-right direction after heating.
Moreover, the infrared irradiation intensity | strength etc. to a to-be-heated material can be adjusted by moving an infrared lamp and a reflecting mirror up and down integrally.

本発明において、集光鏡方式加熱炉を運転させる際には、場合によって光源と反射鏡を冷却させることが必要になる。
冷却方法としては空気等の気体による空冷と、水等の液体による水冷との2通り、若しくはこれらを併用する手段を採用することができる。
例えば、空冷としては、ノズルNの1つ以上から光源や反射鏡に対して空気を噴射させる手段、水冷としては、図示しないが、反射鏡の反射面ではない裏側に水等を循環するジャケットや流路等を設けて、集光鏡の裏側から冷却させる手段を採用することができる。
In the present invention, when operating the condensing mirror type heating furnace, it is necessary to cool the light source and the reflecting mirror in some cases.
As a cooling method, it is possible to adopt two types of cooling, such as air cooling with a gas such as air, and water cooling with a liquid such as water, or a means using both of them.
For example, as air cooling, means for injecting air from one or more of the nozzles N to the light source and the reflecting mirror, as water cooling, although not shown, a jacket that circulates water or the like on the back side that is not the reflecting surface of the reflecting mirror, It is possible to employ means for providing a flow path or the like and cooling from the back side of the condenser mirror.

また反射鏡の光源取り付け部付近に孔11を設け、その孔11にファンを設けるか、孔にファンからの空気供給管を接続して、反射鏡内に空気を供給することにより反射鏡と光源を冷却することができる。
さらに反射鏡の底部、つまり、被加熱物と光源を結ぶ延長線が反射鏡に交差する箇所に孔を設け、反射鏡の外側に設けたファン等の排気装置により発生した気体流を反射鏡の開口部から該孔に向けて形成させることによって、反射鏡の内外面及び光源を冷却させることもできる。
そしてこれらの手段のなかで、集光鏡方式加熱炉による加熱温度、運転間隔等を考慮して合理的な手段及び冷却条件を採用することができる。
Further, a hole 11 is provided in the vicinity of the light source mounting portion of the reflecting mirror, a fan is provided in the hole 11, or an air supply pipe from the fan is connected to the hole, and air is supplied into the reflecting mirror to supply the reflecting mirror and the light source. Can be cooled.
Furthermore, a hole is provided at the bottom of the reflecting mirror, that is, where the extension line connecting the object to be heated and the light source intersects the reflecting mirror, and the gas flow generated by an exhaust device such as a fan provided outside the reflecting mirror By forming from the opening toward the hole, the inner and outer surfaces of the reflecting mirror and the light source can be cooled.
Among these means, rational means and cooling conditions can be adopted in consideration of the heating temperature by the condenser mirror type heating furnace, the operation interval, and the like.

本発明においては、光源及び反射鏡と、被加熱物を、それぞれ赤外線透過性の窓部材を有する壁により区別し独立した別の室に位置させる。そのため、光源及び反射鏡を収納する室を設け、その室の少なくとも被加熱物側に面した壁には赤外線透過性の窓部が設けられる。一方被加熱物を収納する室は、少なくとも光源及び反射鏡側に面した壁を赤外線透過性の窓部によって構成される。
被加熱物の被加熱面側から処理用等の気体を被加熱面に向けて流すときには、その気体の流路を構成する部材や、被加熱面に向けた気体を流すための開口部を構成する部材はすべて赤外線透過性の部材により構成される必要がある。
また、光源と反射鏡を有する室の雰囲気と被加熱物を有する雰囲気とは完全に独立しており、それらの空間は連通しないので、例えば、被加熱物側の室を真空や特定のガス雰囲気下とした場合であっても、後ろ側や反射鏡側の室にて冷却のために空気を吹き付ける等、両方の室を全く異なる雰囲気にて運転させることができる。
加熱のための光源や反射鏡と、被加熱物とを一つの室内に設置すると、被加熱物を出し入れするときや、供給するガスの種類を変更するとき、室内を真空とするとき等に、条件を変更すべき空間、つまり室の大きさが大きいので、その条件の変更に要する時間が長く、真空ポンプ、使用する雰囲気ガスの量など、あらゆる点において装置を必要以上に大型化させる必要が生じる。
ところが本発明によれば、これらの点を解消でき、より効率よく加熱工程を進めることが可能となる。
In the present invention, the light source, the reflecting mirror, and the object to be heated are distinguished from each other by a wall having an infrared transmissive window member and are located in separate independent chambers. For this reason, a chamber for storing the light source and the reflecting mirror is provided, and at least a wall facing the object to be heated is provided with an infrared transmissive window. On the other hand, the chamber for storing the object to be heated includes at least a wall facing the light source and the reflecting mirror side by an infrared transmissive window.
When a gas for processing or the like flows from the heated surface side of the object to be heated toward the heated surface, a member constituting the gas flow path or an opening for flowing the gas toward the heated surface is configured. All the members to be made need to be composed of infrared transmissive members.
In addition, the atmosphere of the chamber having the light source and the reflecting mirror and the atmosphere having the object to be heated are completely independent, and these spaces do not communicate with each other. Even in the case of the lower side, both chambers can be operated in completely different atmospheres, for example, air is blown for cooling in the rear side or reflector side chamber.
When the heating source and reflector and the object to be heated are installed in one room, when the object to be heated is taken in and out, when the type of gas to be supplied is changed, when the room is evacuated, etc. The space to be changed, that is, the size of the chamber is large, so it takes a long time to change the condition, and it is necessary to enlarge the device more than necessary in all respects, such as the vacuum pump and the amount of atmospheric gas used. Arise.
However, according to the present invention, these points can be eliminated and the heating process can be performed more efficiently.

これらに加え、図1Bに示すように、例えば反射鏡内の光源を設けた箇所付近に空気の吸引孔を設け接続するパイプにより空気を吸引できるようにする。他方、例えば、反射鏡の開口部10を赤外線透過性材料により封止し、その反射鏡の開口部に斜めに空気の導入孔を1つ以上設けて、吸引口から空気を吸引することにより、導入孔から空気を反射鏡の反射面に沿って旋回流を形成するように導入できる。
この場合には、反射鏡内に導入された空気が効率よく反射鏡を冷却するので、空気の吸引に要する力を最小限に留めることが可能となる。
In addition to these, as shown in FIG. 1B, for example, air is sucked by a pipe connected by providing an air suction hole in the vicinity of the location where the light source is provided in the reflecting mirror. On the other hand, for example, by sealing the opening 10 of the reflecting mirror with an infrared transmitting material, and providing one or more air introduction holes obliquely in the opening of the reflecting mirror, and sucking air from the suction port, Air can be introduced from the introduction hole so as to form a swirling flow along the reflecting surface of the reflecting mirror.
In this case, the air introduced into the reflecting mirror efficiently cools the reflecting mirror, so that the force required for air suction can be kept to a minimum.

図1Cの集光鏡方式加熱炉は、反射鏡の開口部10に赤外線透過性材料からなる凸レンズが設けられている。
これに関して、本発明の集光鏡方式加熱炉により被加熱物に赤外線を照射する際には、例えば反射鏡を回転楕円体からなるものとし、光源を一方の焦点におき、他方の焦点に被加熱物を設けることによって、被加熱物表面に焦点を合わせることが可能である。
また、赤外線ランプと反射鏡の位置関係によっては、上記の凸レンズに代えて凹レンズを反射鏡の開口部10に設けることができる。
In the condenser mirror type heating furnace of FIG. 1C, a convex lens made of an infrared transmitting material is provided in the opening 10 of the reflecting mirror.
In this regard, when the object to be heated is irradiated with infrared rays by the condenser mirror heating furnace of the present invention, for example, the reflecting mirror is made of a spheroid, the light source is placed at one focus, and the other focus is covered. By providing a heated object, it is possible to focus on the surface of the object to be heated.
Further, depending on the positional relationship between the infrared lamp and the reflecting mirror, a concave lens can be provided in the opening 10 of the reflecting mirror instead of the above convex lens.

しかしながら、光源は通常内部コイルを設けた電球からなるため、被加熱物に焦点がある場合には、その被加熱物表面にコイルの像が表れることを意味している。このような状態は決して被加熱物表面を均一に加熱するものではないので、被加熱物表面を回転させる等の均一に加熱する手段を採用することが求められる。
また、被加熱物表面に焦点が位置しないようにすれば、より均一に加熱することができる。
However, since the light source is usually composed of a light bulb provided with an internal coil, when the object to be heated has a focus, it means that an image of the coil appears on the surface of the object to be heated. In such a state, the surface of the object to be heated is never heated uniformly, and therefore it is required to employ a means for uniformly heating the surface of the object to be heated, for example.
Further, if the focal point is not positioned on the surface of the object to be heated, heating can be performed more uniformly.

図1Cの集光鏡方式加熱炉は、開口部10に凸レンズを設けることによって、被加熱物表面により均一に赤外線が照射されるように補正を行う例である。もちろん、球面レンズでも非球面レンズでもよく、凸レンズに代えて凹レンズを採用してもよく、フレネルレンズとすることもできる。このようにして用いるレンズは、光源の位置、鏡の形状、被加熱物表面までの距離等に応じて選択することができる。
図1Cの例においては、反射鏡の開口部にレンズを設けるために、図1Bにて示すような空気にて冷却するための構造を備えることが、場合によっては必要である。
The condenser mirror type heating furnace of FIG. 1C is an example in which a convex lens is provided in the opening 10 to perform correction so that infrared rays are evenly irradiated on the surface of the object to be heated. Of course, a spherical lens or an aspherical lens may be used, a concave lens may be adopted instead of the convex lens, and a Fresnel lens may be used. The lens used in this manner can be selected according to the position of the light source, the shape of the mirror, the distance to the surface of the object to be heated, and the like.
In the example of FIG. 1C, in order to provide a lens at the opening of the reflecting mirror, it is sometimes necessary to provide a structure for cooling with air as shown in FIG. 1B.

図1Dは、図1Cと同様に被加熱物表面における赤外線の照射強度をより均一にするために補正することを目的としている。
この図1Dは被加熱物を収納する室に設けた窓部材を凹レンズとした例であるが、これも図1Cと同様に凸レンズとしても良く、また球面レンズでも非球面レンズでも良い。
FIG. 1D is intended to correct in order to make the infrared irradiation intensity on the surface of the object to be heated more uniform as in FIG. 1C.
Although FIG. 1D shows an example in which the window member provided in the chamber for storing the object to be heated is a concave lens, it may be a convex lens as in FIG. 1C, and may be a spherical lens or an aspherical lens.

図2に示す例は、図1のA、B及びDを基本とした例である。
図2のAは反射鏡2を覆うようなフード21を設け、その上面に設けた開口部に排気装置としてフィンを設置して、これを回転することにより、フード21内の空気等を上方に排出するようにする。その結果、反射鏡2の凹面の底部、つまり、被加熱物と光源を結ぶ延長線が反射鏡が交差する箇所であり該フィンFに最も近い箇所に設けた孔を通じ、また反射鏡2とフード21の間に設けられた隙間を通じて、反射鏡2及びフード21の外部から、空気等が吸引される。
そうすると、反射鏡2の内面と外面に沿って流通する流れと、光源1の周囲を流通する流れがそれぞれ発生する。このような流れによって、反射鏡2や光源1が冷却されることになる。
また、被加熱物4を特定の雰囲気下とするために、空間5に該特定の気体を流通させる場合には、例えば被加熱物4の上面を流通するように、空間5を区切る壁に気体の流入孔及び流出孔を設けて気体gを供給、排出することができる。
The example shown in FIG. 2 is an example based on A, B and D in FIG.
In FIG. 2A, a hood 21 is provided so as to cover the reflecting mirror 2, and fins are installed as exhaust devices in an opening provided on the upper surface of the hood 21. Try to drain. As a result, the bottom of the concave surface of the reflecting mirror 2, that is, the extension line connecting the object to be heated and the light source is a point where the reflecting mirror intersects, and through the hole provided in the position closest to the fin F, and the reflecting mirror 2 and the hood Air or the like is sucked from the outside of the reflecting mirror 2 and the hood 21 through the gap provided between the two.
Then, a flow that flows along the inner surface and the outer surface of the reflecting mirror 2 and a flow that flows around the light source 1 are generated. By such a flow, the reflecting mirror 2 and the light source 1 are cooled.
Further, when the specific gas is circulated in the space 5 in order to place the heated object 4 in a specific atmosphere, for example, the gas is formed on the wall that divides the space 5 so as to circulate the upper surface of the heated object 4. The gas g can be supplied and discharged by providing an inflow hole and an outflow hole.

図2のBに示す例は、被加熱物4を装置外から搬送し、加熱条件下にて処理し、処理済みの被加熱物4を装置外に搬送する際の装置に関する例である。
被加熱物4を載せるステージ8は支持体9ごと上下に移動する構造になっており、ステージ8が下に移動した状態で、ステージ8上に被加熱物4が載置される。その後ステージ8が上昇し、所定の位置にて固定された状態にて加熱処理される。
加熱処理が終了した後には、再びステージ8が下降し、加熱処理済みの被加熱物が取り出されて、装置外に搬送されることになる。
The example shown in B of FIG. 2 is an example relating to an apparatus when the object to be heated 4 is conveyed from outside the apparatus, processed under heating conditions, and the processed object to be heated 4 is conveyed outside the apparatus.
The stage 8 on which the object to be heated 4 is placed has a structure that moves up and down together with the support 9, and the object to be heated 4 is placed on the stage 8 with the stage 8 moving downward. Thereafter, the stage 8 is raised and heat-treated in a state where it is fixed at a predetermined position.
After the heat treatment is completed, the stage 8 is lowered again, and the heated object to be heated is taken out and transported outside the apparatus.

なお、光源から照射される赤外線を有効に活用して、光源から発せられたより多くのエネルギーを被加熱物4の加熱に利用できるよう、被加熱物4を挟んで、別の反射鏡を設けるため、被加熱物4の下部周囲に反射鏡22を設けることができる。この反射鏡22の形状は任意であり、光源から照射された赤外線が反射鏡22に反射して、例えばステージ8を加熱することができる。ステージ8が加熱されると、被加熱物4はその上面に対して赤外線が照射されて加熱されると共に、加熱されたステージ8から熱伝導によって被加熱物4の下面からも加熱されることができる。
装置を使用するにつれて、加熱されたステージ8から放出された輻射熱も同様に反射鏡22に反射されて、再びステージ8を加熱するためのエネルギーとして活用することも可能となる。
また、このような反射鏡22を採用し、かつステージ8を上下動させる必要がある場合には、図に記載されているように、反射鏡22を分離線Lで分離できるように別の部材により構成し、内側の反射鏡部分は支持体9に固定することによって、ステージ8と一体となった状態で上下に移動させることができる。
In addition, in order to provide another reflector with the object to be heated 4 sandwiched so that more energy emitted from the light source can be used for heating the object to be heated 4 by effectively using infrared rays emitted from the light source. The reflecting mirror 22 can be provided around the lower part of the article 4 to be heated. The shape of the reflecting mirror 22 is arbitrary, and the infrared rays irradiated from the light source are reflected by the reflecting mirror 22, and for example, the stage 8 can be heated. When the stage 8 is heated, the object to be heated 4 is heated by irradiating the upper surface with infrared rays, and is also heated from the lower surface of the object to be heated 4 by heat conduction from the heated stage 8. it can.
As the apparatus is used, the radiant heat emitted from the heated stage 8 is also reflected by the reflecting mirror 22 and can be used as energy for heating the stage 8 again.
Further, when such a reflecting mirror 22 is adopted and the stage 8 needs to be moved up and down, as shown in the figure, another member is provided so that the reflecting mirror 22 can be separated by a separation line L. The inner reflecting mirror portion can be moved up and down while being integrated with the stage 8 by being fixed to the support 9.

さらに図2のCに示すように、本発明において反射鏡2の全体形状は決して回転楕円体でなくても良く、例えば回転楕円体の反射鏡部分に連続して、円筒形状の反射鏡を接続させることができる。このような構造の反射鏡2を採用すると、光源から発生した赤外線がより被加熱物に近い箇所にまで、反射鏡内面を、例えば複数回反射することによって誘導されることになる。そして、反射鏡と被加熱物との間から他の方向に赤外線が漏れることを防止でき、より効率的に加熱することが可能である。
このように図1及び2に記載の各図に示す構造を単独で、又は複数組み合わせて、本発明の加熱炉とすることが可能である。
Furthermore, as shown in FIG. 2C, in the present invention, the entire shape of the reflecting mirror 2 may not be a spheroid, and for example, a cylindrical reflecting mirror is connected continuously to the reflecting mirror portion of the spheroid. Can be made. When the reflecting mirror 2 having such a structure is adopted, the infrared rays generated from the light source are guided by, for example, reflecting the inner surface of the reflecting mirror more than once to a place closer to the object to be heated. And infrared rays can be prevented from leaking in the other direction from between the reflecting mirror and the object to be heated, and heating can be performed more efficiently.
Thus, it is possible to make the heating furnace of the present invention by combining the structures shown in FIGS. 1 and 2 singly or in combination.

このような本発明の加熱炉を具体的な構造として説明する。
図3に被加熱物を導入する前の加熱炉を示す。この図において、赤外線を発生する光源1を反射鏡2内に設け、該反射鏡2の上部にフード21を設置する。該光源の根元の周囲には、該反射鏡2と光源1との間に気流が通過できる隙間を設ける。また反射鏡2を囲む部分にも隙間を設けておき、この隙間から気流をフード21内に導入できるようにする。さらに反射鏡2の下部には、反射鏡の外縁部とそれに対向する石英板等の赤外線を透過する部材との間に隙間に隙間を設けて、気流が通過できるようにしておく。
このような構成において、本発明の加熱炉を運転すると、フード21内に設けたフィンにより、図3に示した矢印に向けて気流を発生させることによって、上記の各隙間から各気流が導入されて、その気流によって反射鏡2の内外面や光源1が空冷される。
Such a heating furnace of the present invention will be described as a specific structure.
FIG. 3 shows a heating furnace before introducing an object to be heated. In this figure, a light source 1 that generates infrared rays is provided in a reflecting mirror 2, and a hood 21 is installed above the reflecting mirror 2. Around the base of the light source, a gap through which airflow can pass is provided between the reflecting mirror 2 and the light source 1. Further, a gap is provided also in a portion surrounding the reflecting mirror 2 so that airflow can be introduced into the hood 21 through this gap. Further, at the lower part of the reflecting mirror 2, a gap is provided between the outer edge of the reflecting mirror and a member that transmits infrared rays, such as a quartz plate facing the reflecting mirror, so that airflow can pass therethrough.
In such a configuration, when the heating furnace of the present invention is operated, air currents are introduced from the gaps by generating air currents toward the arrows shown in FIG. 3 by fins provided in the hood 21. Thus, the air flow cools the inner and outer surfaces of the reflecting mirror 2 and the light source 1.

図3に示す加熱炉では、まだ被加熱物は加熱炉内に導入されていない。
図3において支持体9の上部に設けられたステージは、外部から被加熱物を導入するためのポートPと同一の高さに位置されている。
この状態において、図示はしないが外部からの移送手段によって、ウエハ等の被加熱物がポートPを通過してステージ8の上に載置される。
ステージ8上では図示しない手段によって、被加熱物が移動ステージ上を移動しないように固定されることになる。
In the heating furnace shown in FIG. 3, the object to be heated has not yet been introduced into the heating furnace.
In FIG. 3, the stage provided in the upper part of the support body 9 is located at the same height as the port P for introducing an object to be heated from the outside.
In this state, although not shown, an object to be heated such as a wafer passes through the port P and is placed on the stage 8 by an external transfer means.
On the stage 8, the object to be heated is fixed so as not to move on the moving stage by means not shown.

次いで、図4に示すように、支持体9ごとステージ8とその上の被加熱物4が上方に移動されて、加熱時に位置されるべき場所に位置することになる。この図4に示す位置において、光源1から照射された赤外線は直接又は反射鏡2や反射鏡22に反射して照射されて、所定の温度にまで加熱されると共に、必要に応じて気体gが被加熱物表面に向けて供給され、被加熱物表面の熱により加熱されて、被加熱物表面と反応、または反応生成物からなる層が被加熱物表面に積層されることになる。
このときの被加熱物表面の性状を任意の箇所に設置した各種温度計で計測したり、カメラCにより反射鏡2に設けた孔を通じて、層の形成状況を監視・計測するようにしても良い。
Next, as shown in FIG. 4, the stage 8 and the object to be heated 4 thereon are moved upward together with the support 9, and are positioned at the place where the heating is to be performed. At the position shown in FIG. 4, the infrared light emitted from the light source 1 is irradiated directly or reflected by the reflecting mirror 2 or the reflecting mirror 22 and heated to a predetermined temperature. It is supplied toward the surface of the object to be heated and heated by the heat of the surface of the object to be heated, and a layer made of a reaction with the surface of the object to be heated or a reaction product is laminated on the surface of the object to be heated.
The properties of the surface of the object to be heated at this time may be measured with various thermometers installed at arbitrary locations, or the formation status of the layers may be monitored and measured through the holes provided in the reflecting mirror 2 by the camera C. .

これまで、光源及び反射鏡がそれぞれ1つずつの例について述べたが、例えば、光源と反射鏡からなるセットを2つ以上用意し、それぞれの光軸が平行になるように並べたり、あるいはそれぞれの光軸を例えば0〜30°程度傾けて、それぞれが被加熱物表面を加熱するようにすれば、被加熱物表面に照射される赤外線の強度のムラを解消することもできる。
また、効率のよい加熱及び装置の小型化のための赤外線ランプ1と被加熱物中心の最短の直線距離は70〜200mmであり、好ましくは80〜150mmである。
この距離が大きくなると効率のよい加熱及び小型化が困難になり、小さい場合には、装置の運転、均一な加熱が困難になる可能性がある。
さらにこれらの図に示した構造を個別に採用したり、組み合わせて採用することもできる。
Up to this point, an example with one light source and one reflecting mirror has been described. For example, two or more sets of light sources and reflecting mirrors are prepared and arranged so that their optical axes are parallel, or If the optical axis is tilted by, for example, about 0 to 30 ° to heat the surface of the object to be heated, unevenness in the intensity of infrared rays applied to the surface of the object to be heated can be eliminated.
The shortest linear distance between the infrared lamp 1 and the center of the object to be heated for efficient heating and downsizing of the apparatus is 70 to 200 mm, and preferably 80 to 150 mm.
When this distance increases, efficient heating and downsizing become difficult, and when the distance is small, operation of the apparatus and uniform heating may be difficult.
Furthermore, the structures shown in these drawings can be employed individually or in combination.

図5に示す集光鏡方式加熱炉は図4に示す集光鏡方式加熱炉の応用例であり、図6は図5における被加熱物表面付近を拡大してなる図である。
被加熱物4に対向する窓部材7に気体gの噴出口23を設けてなる装置である。このとき、窓部材7は間隔を設けて設置した2枚の赤外線透過性の部材から構成され、気体gはこの2枚の赤外線透過性部材の間に設けた流通経路を流通する。
その流通する気体gが被加熱物4表面に対向した噴出口から被加熱物表面に直接噴射されることによって、被加熱物表面により均一に気体gが噴射されて均一な雰囲気下になるので、例えば気体gが加熱条件下にて被加熱物4の表面と反応して反応膜を形成する際にも、より均一な反応膜を形成することができる。
なお、噴出口23は細かい穴を多く設けてなるほうが、より均一な処理を行う点から好ましい。
The condenser mirror type heating furnace shown in FIG. 5 is an application example of the condenser mirror type heating furnace shown in FIG. 4, and FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of the surface of the object to be heated in FIG.
This is an apparatus in which a gas g outlet 23 is provided in the window member 7 facing the object to be heated 4. At this time, the window member 7 is composed of two infrared transmissive members installed with a gap therebetween, and the gas g circulates through a distribution path provided between the two infrared transmissive members.
Since the flowing gas g is directly injected onto the surface of the object to be heated from the jet port facing the surface of the object 4 to be heated, the gas g is uniformly injected on the surface of the object to be heated, so that the atmosphere is uniform. For example, even when the gas g reacts with the surface of the article to be heated 4 under heating conditions to form a reaction film, a more uniform reaction film can be formed.
In addition, it is preferable that the nozzle 23 is provided with many fine holes from the point of performing a more uniform process.

また図示はしないが、本発明の集光鏡方式加熱炉は公知の加熱炉と同様に、フレームカバー内において支持部材により支持された構造を有し、集光鏡方式加熱炉を収納するフレームカバーは天板、前扉、側板、背板、底板からなり、該前扉の開閉により被加熱物等の挿入、取り出しを行う。天板には単結晶を生成する際に使用する石英管等の長尺部材を挿入するための開口部を設けてもよく、また、天板、側板、背板、底板には、赤外線ランプのための電源コード、冷却水の供給、排出のためのパイプ、及び集光鏡方式加熱炉内に処理用気体を流通させるための気体の供給及び排出のためのパイプを通す開口部、赤外線ランプと反射面を共に冷却用空気で冷却する場合には、その冷却用空気を供給、排出するためのパイプを通す開口部を設けることができる。
さらに、フレームカバーに覗き窓を設けると被加熱物を装置外より観察することができる。
本発明の集光鏡方式加熱炉を収納した該フレームカバーは、架台上に設置され得る。架台には加熱炉の電源やコントローラー、ラジエーター、冷却水の循環装置、冷却用空気の供給装置、被加熱物の移動装置等、加熱炉を運転するための各種装置を設置しても良い。
Although not shown, the condensing mirror type heating furnace of the present invention has a structure supported by a support member in the frame cover like the known heating furnace, and houses the condensing mirror type heating furnace. Consists of a top plate, a front door, a side plate, a back plate, and a bottom plate, and an object to be heated is inserted and removed by opening and closing the front door. The top plate may be provided with an opening for inserting a long member such as a quartz tube used for producing a single crystal, and the top plate, the side plate, the back plate, and the bottom plate are provided with infrared lamps. Power supply cord, cooling water supply and discharge pipe, and an opening for passing the gas supply and discharge pipe for circulating the processing gas in the condenser mirror heating furnace, an infrared lamp, and When both the reflecting surfaces are cooled with cooling air, an opening through which a pipe for supplying and discharging the cooling air can be provided.
Furthermore, if a viewing window is provided in the frame cover, the heated object can be observed from outside the apparatus.
The frame cover containing the condenser mirror type heating furnace of the present invention can be installed on a gantry. Various devices for operating the heating furnace, such as a heating furnace power supply and controller, a radiator, a cooling water circulation device, a cooling air supply device, and a moving object moving device, may be installed on the gantry.

1・・・光源
2・・・反射鏡
3・・・空間
4・・・被加熱物
5・・・空間
6・・・壁
7・・・窓部材
8・・・ステージ
9・・・支持体
10・・開口部
11・・孔
21・・フード
22・・反射鏡
23・・噴出口
N・・・ノズル
F・・・フィン
g・・・気体
L・・・分離線
C・・・カメラ
P・・・ポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source 2 ... Reflector 3 ... Space 4 ... Object to be heated 5 ... Space 6 ... Wall 7 ... Window member 8 ... Stage 9 ... Support 10 .. Opening 11... Hole 21... Hood 22 .. Reflector 23 .. Spout N ... Nozzle F ... Fin g ... Gas L ... Separation Line C ... Camera P ···port

Claims (14)

光源から放射された光を反射鏡により反射させて被加熱物に照射させ、被加熱物を加熱するための集光鏡方式加熱炉であって、
該光源及び該反射鏡と被加熱物は赤外線透過性の窓部材を有する壁により区別された独立した別の室に位置し、
被加熱物表面に照射される光は、赤外線透過性の該窓部材を透過して該被加熱物に照射される集光鏡方式加熱炉。
A condenser mirror type heating furnace for heating the object to be heated by reflecting the light emitted from the light source with a reflecting mirror and irradiating the object to be heated,
The light source, the reflector and the object to be heated are located in separate and separate chambers separated by a wall having an infrared transparent window member;
A condensing mirror type heating furnace in which light irradiated on the surface of an object to be heated is transmitted to the window member that is transparent to infrared rays and irradiated on the object to be heated.
該反射鏡は凹面鏡であり、その開口部の直径に対して、加熱時に被加熱物を収納する空間の該反射鏡に対向する面の径が大である請求項1に記載の集光鏡方式加熱炉。   The condensing mirror system according to claim 1, wherein the reflecting mirror is a concave mirror, and a diameter of a surface facing the reflecting mirror in a space for storing an object to be heated during heating is larger than a diameter of the opening. heating furnace. 反射鏡の光源取り付け部付近に孔を設け、その孔から冷却用空気を反射鏡内に供給する請求項1又は2に記載の集光鏡方式加熱炉。   The condensing mirror type heating furnace according to claim 1 or 2, wherein a hole is provided in the vicinity of the light source mounting portion of the reflecting mirror, and cooling air is supplied into the reflecting mirror through the hole. 被加熱物から最も遠い反射鏡の底部に孔を設け、かつ反射鏡を囲むフードを設け、フードに排気装置を設けて、反射鏡及び光源を冷却する請求項1〜3のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。   A hole is provided in the bottom part of the reflecting mirror farthest from the object to be heated, a hood surrounding the reflecting mirror is provided, an exhaust device is provided in the hood, and the reflecting mirror and the light source are cooled. Condenser mirror type heating furnace. 赤外線透過性の該窓部材は凹レンズ又は凸レンズとしての機能を有する請求項1〜4のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。   The condensing mirror type heating furnace according to any one of claims 1 to 4, wherein the infrared transmissive window member functions as a concave lens or a convex lens. 被加熱物表面には反射してなる赤外線の焦点が位置しない請求項1〜5のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。   The condensing mirror type heating furnace according to any one of claims 1 to 5, wherein an infrared focal point formed by reflection is not located on the surface of the object to be heated. 上記反射鏡に対して被加熱物を挟んで、別の反射鏡を設ける請求項1〜6のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。   The condensing mirror type heating furnace according to claim 1, wherein another reflecting mirror is provided with an object to be heated sandwiched between the reflecting mirrors. 反射鏡はガラス材料を基板とし、その内面に赤外線反射層を設けてなる請求項1〜7のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。   The condensing mirror type heating furnace according to any one of claims 1 to 7, wherein the reflecting mirror is made of a glass material as a substrate and an infrared reflecting layer is provided on an inner surface thereof. 反射鏡の開口部に赤外線透過性材料からなるレンズを設けてなる請求項1〜8のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。   The condensing mirror type heating furnace according to claim 1, wherein a lens made of an infrared transmitting material is provided in an opening of the reflecting mirror. 被加熱物表面が特定の雰囲気下となるように、該被加熱物表面に対向して気体噴出口を設けた請求項1〜9のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。   The condensing mirror system heating furnace in any one of Claims 1-9 which provided the gas jet nozzle facing this to-be-heated material surface so that the to-be-heated material surface might become a specific atmosphere. 光源及び反射鏡を、反射鏡の開口部に面する窓が赤外線透過性である室内に設け、かつ、被加熱物を、光源及び反射鏡側の面が赤外線透過性の窓部材からなる室内に設けてなる請求項1〜10のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。   The light source and the reflecting mirror are provided in a room where the window facing the opening of the reflecting mirror is infrared transmissive, and the object to be heated is placed in a room whose surface on the light source and reflecting mirror side is an infrared transmissive window member. The condensing mirror system heating furnace in any one of Claims 1-10 provided. 光源及び反射鏡を設けた室の窓と、被加熱物を設けた室の窓との間に、2枚の赤外線透過性の窓部材の間に気体の流通経路を設け、これらの窓部材のうち被加熱物が設けられた室内側の窓部材に、該気体の流通経路に連通する気体噴出口が設けられてなる請求項11に記載の集光鏡方式加熱炉。   Between the window of the chamber provided with the light source and the reflector and the window of the chamber provided with the object to be heated, a gas flow path is provided between the two infrared transmissive window members. The condensing mirror type heating furnace according to claim 11, wherein a gas jet port communicating with the gas flow path is provided in an indoor window member provided with an object to be heated. 被加熱物が設けられた室は、その全面が石英から構成される請求項1〜12のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。   The condensing mirror type heating furnace according to any one of claims 1 to 12, wherein the chamber in which the object to be heated is provided is entirely made of quartz. 直径が50mm以下の被加熱物用である請求項1〜13のいずれかに記載の集光鏡方式加熱炉。   The condenser mirror heating furnace according to any one of claims 1 to 13, which is used for an object to be heated having a diameter of 50 mm or less.
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