JP3031416B1 - マイクロ波加熱方法およびその装置 - Google Patents
マイクロ波加熱方法およびその装置Info
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- JP3031416B1 JP3031416B1 JP10316094A JP31609498A JP3031416B1 JP 3031416 B1 JP3031416 B1 JP 3031416B1 JP 10316094 A JP10316094 A JP 10316094A JP 31609498 A JP31609498 A JP 31609498A JP 3031416 B1 JP3031416 B1 JP 3031416B1
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Abstract
【要約】
【課題】 大口径ウエハのアニールにも均一加熱が高速
で実施でき、高能率なスループットも期待できるマイク
ロ波加熱方法およびその装置を提供する。 【解決手段】 マイクロ波を誘電体に照射して表面波を
形成し、これを、エアギャップを介して、誘電体に対向
するマイクロ波吸収体に吸収させて、伝熱により、加熱
体を発熱することを特徴とする。
で実施でき、高能率なスループットも期待できるマイク
ロ波加熱方法およびその装置を提供する。 【解決手段】 マイクロ波を誘電体に照射して表面波を
形成し、これを、エアギャップを介して、誘電体に対向
するマイクロ波吸収体に吸収させて、伝熱により、加熱
体を発熱することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造などに
おける工業製品加工における、別には、食品加工におけ
るマイクロ波加熱方法およびその装置に関する。
おける工業製品加工における、別には、食品加工におけ
るマイクロ波加熱方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、半導体の製造工程において、
基板表面にチタンシリサイドなどの化合物を形成させ、
あるいは、ＢＰＳＧ膜などのＣＶＤ膜の平坦化を行うた
めに、ランプアニール装置を用いて、基板のアニールが
行われている。
基板表面にチタンシリサイドなどの化合物を形成させ、
あるいは、ＢＰＳＧ膜などのＣＶＤ膜の平坦化を行うた
めに、ランプアニール装置を用いて、基板のアニールが
行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
生産性の向上のために、シリコンウエハなどの半導体基
板の製造に際しては、基板の大型化（大口径ウエハ）が
進行しており、これをアニールする際の、ランプアニー
ル装置による、均一加熱が難しい。また、このランプア
ニール装置は枚葉式であり、スループットの上でも問題
がある。
生産性の向上のために、シリコンウエハなどの半導体基
板の製造に際しては、基板の大型化（大口径ウエハ）が
進行しており、これをアニールする際の、ランプアニー
ル装置による、均一加熱が難しい。また、このランプア
ニール装置は枚葉式であり、スループットの上でも問題
がある。
【０００４】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、大口径ウエハのアニー
ルにも均一加熱が高速で実施でき、高能率なスループッ
トも期待できるマイクロ波加熱方法およびその装置を提
供することにある。
ので、その目的とするところは、大口径ウエハのアニー
ルにも均一加熱が高速で実施でき、高能率なスループッ
トも期待できるマイクロ波加熱方法およびその装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
マイクロ波を誘電体に照射して表面波を形成し、これ
を、エアギャップを介して、誘電体に対向するマイクロ
波吸収体に吸収させて、発熱させるマイクロ波加熱方法
において、前記誘電体に対向するマイクロ波吸収体の面
に対して、開口部を有するマイクロ波遮断部材を設け、
マイクロ波吸収体へのマイクロ波の吸収を制御すること
を特徴とする。
マイクロ波を誘電体に照射して表面波を形成し、これ
を、エアギャップを介して、誘電体に対向するマイクロ
波吸収体に吸収させて、発熱させるマイクロ波加熱方法
において、前記誘電体に対向するマイクロ波吸収体の面
に対して、開口部を有するマイクロ波遮断部材を設け、
マイクロ波吸収体へのマイクロ波の吸収を制御すること
を特徴とする。
【０００６】そして、このマイクロ波加熱装置として
は、マイクロ波発信器と、マイクロ波導波管と、該マイ
クロ波導波管を介してマイクロ波を導入するために加熱
チャンバ内に設けた板状の誘電体と、該誘電体の板面に
所要のエアギャップを介して対向する、開口部を有する
マイクロ波遮断部材および板状のマイクロ波吸収体と、
前記加熱チャンバ内において前記マイクロ波吸収体に接
する加熱体とを具備している。
は、マイクロ波発信器と、マイクロ波導波管と、該マイ
クロ波導波管を介してマイクロ波を導入するために加熱
チャンバ内に設けた板状の誘電体と、該誘電体の板面に
所要のエアギャップを介して対向する、開口部を有する
マイクロ波遮断部材および板状のマイクロ波吸収体と、
前記加熱チャンバ内において前記マイクロ波吸収体に接
する加熱体とを具備している。
【０００７】この場合、前記マイクロ波遮断部材は、マ
イクロ波吸収体の面に導電体薄膜を形成し、エッチング
により、前記開口部を形成することで構成されているこ
と、また、前記エアギャップは、調整可能な構成になっ
ていることが、その好ましい実施の形態である。
イクロ波吸収体の面に導電体薄膜を形成し、エッチング
により、前記開口部を形成することで構成されているこ
と、また、前記エアギャップは、調整可能な構成になっ
ていることが、その好ましい実施の形態である。
【０００８】更には、前記チャンバ内には、複数組の誘
電体、エアギャップ、マイクロ波吸収体、加熱板が装備
され、該加熱板は加熱チャンバ内で対向していること
が、他の実施の形態として好ましい。
電体、エアギャップ、マイクロ波吸収体、加熱板が装備
され、該加熱板は加熱チャンバ内で対向していること
が、他の実施の形態として好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明の第１の実施の形態について、図１を参照して、具体
的に説明する。ここでは、マイクロ波を誘電体に照射し
て表面波を形成し、これを、エアギャップを介して、誘
電体に対向するマイクロ波吸収体に吸収させて、伝熱に
より、加熱体を発熱する。このため、本発明のマイクロ
波加熱装置は、マイクロ波発振器１と、マイクロ波導波
管２と、マイクロ波導波管２を介してマイクロ波を導入
するために加熱チャンバ内に設けた板状の誘電体３と、
誘電体３の板面に所要のエアギャップ４を介して対向す
る板状のマイクロ波吸収体５と、前記加熱チャンバ内に
おいてマイクロ波吸収体５に接する、アルミなどの金属
製の加熱板６とを具備している。なお、前記加熱チャン
バは、この実施の形態では、内部に反応室７を形成した
加熱容器８として構成されている。
明の第１の実施の形態について、図１を参照して、具体
的に説明する。ここでは、マイクロ波を誘電体に照射し
て表面波を形成し、これを、エアギャップを介して、誘
電体に対向するマイクロ波吸収体に吸収させて、伝熱に
より、加熱体を発熱する。このため、本発明のマイクロ
波加熱装置は、マイクロ波発振器１と、マイクロ波導波
管２と、マイクロ波導波管２を介してマイクロ波を導入
するために加熱チャンバ内に設けた板状の誘電体３と、
誘電体３の板面に所要のエアギャップ４を介して対向す
る板状のマイクロ波吸収体５と、前記加熱チャンバ内に
おいてマイクロ波吸収体５に接する、アルミなどの金属
製の加熱板６とを具備している。なお、前記加熱チャン
バは、この実施の形態では、内部に反応室７を形成した
加熱容器８として構成されている。
【００１０】ここでは、誘電体３はテフロンなどの材料
で構成され、マイクロ波吸収体５は、固体状態、焼結状
態、あるいは、ガラス状態の炭化珪素、窒化珪素、また
は、これらの複合体から構成されている。また、図中、
符号Ｓは、大口径ウエハ（マイクロチップ）などの、扁
平な被加熱物である。
で構成され、マイクロ波吸収体５は、固体状態、焼結状
態、あるいは、ガラス状態の炭化珪素、窒化珪素、また
は、これらの複合体から構成されている。また、図中、
符号Ｓは、大口径ウエハ（マイクロチップ）などの、扁
平な被加熱物である。
【００１１】このような構成では、マイクロ波発振器１
で発生したマイクロ波を、導波管２により、誘電体３に
導入する。誘電体３の表面には、表面波が形成され、エ
アギャップ４を介して、マイクロ波吸収体５に吸収させ
る。これにより、マイクロ波吸収体５は、マイクロ波を
吸収して発熱し、伝熱により、マイクロ波吸収体５と密
接している加熱板６を発熱し、これによって、被加熱物
Ｓが加熱される。
で発生したマイクロ波を、導波管２により、誘電体３に
導入する。誘電体３の表面には、表面波が形成され、エ
アギャップ４を介して、マイクロ波吸収体５に吸収させ
る。これにより、マイクロ波吸収体５は、マイクロ波を
吸収して発熱し、伝熱により、マイクロ波吸収体５と密
接している加熱板６を発熱し、これによって、被加熱物
Ｓが加熱される。
【００１２】なお、エアギャップ４は、電界の均一性に
影響することが解っているので、これを利用すること
で、加熱の均一性を向上している。また、その効果を最
大限に活用するために、エアギャップ４が調整できるよ
うに、適宜な構成（誘電体３とマイクロ波吸収体５との
間隔調整）を採用するのが好ましい。
影響することが解っているので、これを利用すること
で、加熱の均一性を向上している。また、その効果を最
大限に活用するために、エアギャップ４が調整できるよ
うに、適宜な構成（誘電体３とマイクロ波吸収体５との
間隔調整）を採用するのが好ましい。
【００１３】従って、本発明によれば、誘電体３を所要
の大きさに構成することで、これに対応するマイクロ波
吸収体５、加熱板６の面積も拡大でき、アニールなどの
処理における、被加熱物の所望の大きさにも対応するこ
とができる。特に、この加熱方法では、従来のランプア
ニール装置と異なり、或る程度の数の被加熱物Ｓを一括
して、加熱処理（バッチ式）できるので、均一加熱が高
速で実施でき、高能率なスループットも期待できる。
の大きさに構成することで、これに対応するマイクロ波
吸収体５、加熱板６の面積も拡大でき、アニールなどの
処理における、被加熱物の所望の大きさにも対応するこ
とができる。特に、この加熱方法では、従来のランプア
ニール装置と異なり、或る程度の数の被加熱物Ｓを一括
して、加熱処理（バッチ式）できるので、均一加熱が高
速で実施でき、高能率なスループットも期待できる。
【００１４】（第２の実施の形態）図２に示す本発明の
実施の形態では、１つの加熱チャンバ内に２組の誘電体
３、エアギャップ４、マイクロ波吸収体５、加熱板６が
装備され、各加熱板６は加熱チャンバー内で対向してい
る。なお、各誘電体３には、これに対応するマイクロ波
発振器１からマイクロ波導波管２を介して、マイクロ波
が導入される。他は、第１の実施の形態と同様である。
実施の形態では、１つの加熱チャンバ内に２組の誘電体
３、エアギャップ４、マイクロ波吸収体５、加熱板６が
装備され、各加熱板６は加熱チャンバー内で対向してい
る。なお、各誘電体３には、これに対応するマイクロ波
発振器１からマイクロ波導波管２を介して、マイクロ波
が導入される。他は、第１の実施の形態と同様である。
【００１５】（第３の実施の形態）図３に示す本発明の
実施の形態は、誘導体３に対向するマイクロ波吸収体５
の面に対して、アルミなどの金属材料よりなる導電体で
形成されたスリット状の開口を有するマイクロ波遮断部
材９を設けている。これにより、マイクロ波吸収体５へ
のマイクロ波の吸収を一層、均一化する効果が得られ
る。なお、この実施の形態では、マイクロ波遮断部材９
は、マイクロ波吸収体５の面に導電体薄膜を形成し、エ
ッチングにより、前記スリットを形成することで構成さ
れている。他は、第１の実施の形態と同様である。
実施の形態は、誘導体３に対向するマイクロ波吸収体５
の面に対して、アルミなどの金属材料よりなる導電体で
形成されたスリット状の開口を有するマイクロ波遮断部
材９を設けている。これにより、マイクロ波吸収体５へ
のマイクロ波の吸収を一層、均一化する効果が得られ
る。なお、この実施の形態では、マイクロ波遮断部材９
は、マイクロ波吸収体５の面に導電体薄膜を形成し、エ
ッチングにより、前記スリットを形成することで構成さ
れている。他は、第１の実施の形態と同様である。
【００１６】（第４の実施の形態）以上に説明した、何
れの実施の形態も、主として、大口径ウエハ（マイクロ
チップ）の製造工程において採用されるマイクロ波加熱
装置として提示されているが、本発明の加熱方法および
その装置は、前述のように、大規模な面積で均一な加熱
が可能であるため、量産食品用オーブンとして適用が可
能である。従って、食品工場におけるライン生産へ適用
し、多量の食料品を一度に、均一な温度で加熱調理でき
る。この場合、特徴としては、大型化が容易であり、通
常のヒーター使用に比較して、電力使用量が小さいなど
が挙げられる。
れの実施の形態も、主として、大口径ウエハ（マイクロ
チップ）の製造工程において採用されるマイクロ波加熱
装置として提示されているが、本発明の加熱方法および
その装置は、前述のように、大規模な面積で均一な加熱
が可能であるため、量産食品用オーブンとして適用が可
能である。従って、食品工場におけるライン生産へ適用
し、多量の食料品を一度に、均一な温度で加熱調理でき
る。この場合、特徴としては、大型化が容易であり、通
常のヒーター使用に比較して、電力使用量が小さいなど
が挙げられる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大面積の被加熱体を、非常に均一に、しかも、高速に加
熱できる効果が得られる。
大面積の被加熱体を、非常に均一に、しかも、高速に加
熱できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す概略側面図で
ある。
ある。
【図２】同じく、第２の実施の形態を示す概略側面図で
ある。
ある。
【図３】同じく、第３の実施の形態を示す概略側面図で
ある。
ある。
１ マイクロ波発振器 ２ マイクロ波導波管 ３ 誘電体板 ４ エアギャップ ５ マイクロ波吸収体 ６ 加熱板 ７ 反応室 ８ 加熱容器 ９ マイクロ波遮蔽板 Ｓ 被加熱物
Claims (5)
- 【請求項１】 マイクロ波を誘電体に照射して表面波を
形成し、これを、エアギャップを介して、誘電体に対向
するマイクロ波吸収体に吸収させて、発熱させるマイク
ロ波加熱方法において、前記誘電体に対向するマイクロ
波吸収体の面に対して、開口部を有するマイクロ波遮断
部材を設け、マイクロ波吸収体へのマイクロ波の吸収を
制御することを特徴とするマイクロ波加熱方法。 - 【請求項２】 マイクロ波発信器と、マイクロ波導波管
と、該マイクロ波導波管を介してマイクロ波を導入する
ために加熱チャンバ内に設けた板状の誘電体と、該誘電
体の板面に所要のエアギャップを介して対向する、開口
部を有するマイクロ波遮断部材および板状のマイクロ波
吸収体と、前記加熱チャンバ内において前記マイクロ波
吸収体に接する加熱体とを具備していることを特徴とす
るマイクロ波加熱装置。 - 【請求項３】 前記マイクロ波遮断部材は、マイクロ波
吸収体の面に導電体薄膜を形成し、エッチングにより、
前記開口部を形成することで構成されていることを特徴
とする請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。 - 【請求項４】 前記エアギャップは、調整可能な構成に
なっていることを特徴とする請求項２あるいは３に記載
のマイクロ波加熱装置。 - 【請求項５】 前記チャンバ内には、複数組の誘電体、
エアギャップ、マイクロ波吸収体、加熱板が装備され、
該加熱板は加熱チャンバ内で対向していることを特徴と
する請求項２ないし４の何れか１項に記載のマイクロ波
加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10316094A JP3031416B1 (ja) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | マイクロ波加熱方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10316094A JP3031416B1 (ja) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | マイクロ波加熱方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3031416B1 true JP3031416B1 (ja) | 2000-04-10 |
| JP2000150136A JP2000150136A (ja) | 2000-05-30 |
Family
ID=18073182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10316094A Expired - Fee Related JP3031416B1 (ja) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | マイクロ波加熱方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031416B1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US10470258B2 (en) | 2015-09-28 | 2019-11-05 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | High frequency heating device |
| JP6807522B2 (ja) * | 2016-06-30 | 2021-01-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 高周波加熱装置 |
| JP6807523B2 (ja) * | 2016-06-30 | 2021-01-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 高周波加熱装置 |
| CN109315028B (zh) * | 2016-06-30 | 2021-07-02 | 松下知识产权经营株式会社 | 高频加热装置 |
| KR102160801B1 (ko) * | 2019-11-25 | 2020-09-28 | 주식회사 한미산업 | 유전발열체를 이용한 스팀 보일러 |
| JP7564519B2 (ja) * | 2020-08-26 | 2024-10-09 | 国立大学法人東京農工大学 | 加熱装置および発熱体設置方法 |
| CN114040533B (zh) * | 2021-11-19 | 2022-11-22 | 北京航空航天大学 | 一种喇叭激励介质表面波均匀加热装置 |
-
1998
- 1998-11-06 JP JP10316094A patent/JP3031416B1/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000150136A (ja) | 2000-05-30 |
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