JP5411410B2 - 連続熱処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱室の内部を搬送されるワークに対して熱処理を行う連続熱処理装置に関する。

処理室内に置かれたワークに対して熱処理を行う熱処理装置の多くは、処理室内にガスを導入するガス導入部および導入したガスを排出するガス排出部を備えている。そのような熱処理装置の中には、処理室内における気流がワークに悪影響を及ぼさないように、ガス導入部およびガス排出部の配置を工夫するものがある。

例えば、従来技術の中には、処理室の天井中央にパージ用のガスの供給口を設け、ウェハ（ワーク）よりも高い位置の処理室側部に排気口を設けるものがあった（例えば、特許文献１参照。）。この技術によれば、ガスがウェハ（ワーク）表面付近を通過することがなく、気流による悪影響を防止できる、とされていた。
特開２００３−３１８０９１号公報

一方で、処理室内を搬送されるワークに対して熱処理を行う連続熱処理装置では、従来、処理室の天井部にガス排出部が設けられていた。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）を用いて、簡単に従来の連続熱処理装置の脱バインダ処理室１１０の構成を説明する。脱バインダ処理室１１０では、ワーク１１８がワイヤ１１６等の搬送手段によって矢印１００で示す方向に搬送される。ワーク１１８からのバインダ発生量が最も多くなるバインダ発生領域２００の上方には、ガス排出部１１４が設けられる。ワークの搬送方向におけるガス排出部１１４の下流にはガス導入部１１２が配置される。ガス導入部１１２から脱バインダ処理室１１０に導入されたガスは、ワーク１１８の上方を通り、ワーク１１８のバインダから発生する昇華物や揮発物を取り込みながらガス排出部１１４によって室外に排出される。

上述した従来の連続熱処理装置の構成では、ワーク１１８のバインダから発生する昇華物や揮発物等の異物がガス排出部１１４にて結露または凝結することがあり、それがワーク１１８の上に滴下するという不都合が発生する虞がある。また、導入した脱バインダ用ガスがワーク１１８に届くことなく排出される割合が多いため、ワーク１１８における脱バインダ不足や、バインダから発生する昇華物や揮発物の処理室内停滞が発生する虞があった。

この発明の目的は、ワークへの異物の付着を防止するとともに、ワークにおける脱バインダ効率を向上させることが可能な連続熱処理装置を提供することである。

本発明に係る連続熱処理装置は、加熱室の内部を搬送されるワークに対する熱処理を行う。この連続熱処理装置は、搬送手段、ガス導入部、およびガス排出部を備える。

搬送手段は、加熱室の内部にて所定の搬送方向にワークを搬送する。搬送手段の搬送例としては、ワイヤ搬送、メッシュベルト搬送、チェーン搬送、およびローラハース搬送が挙げられる。

ガス導入部は、加熱室の上部からガスを導入するとともにワークに向かってガスを吹き付けるように構成される。ガスの例として、エアー、窒素ガスなどの脱バインダ用ガスや、その他の雰囲気ガスが挙げられる。このガス導入部は、ワークの搬送方向に沿って拡がるように配置されるか、または、ワークの搬送方向に沿って複数配置されることが好ましい。

ガス排出部は、一部がワークの上面よりも下に位置するようにワークの搬送方向の両側方に位置する加熱室の両側面に配置される。このように配置する理由は、ガス排出部の位置を低くすればするほど、より多くのガスが排出前にワークに届くようになるからである。また、ガス排出部は、ワークの搬送方向の側方の所定領域に延びるような形状を呈し、加熱室の内部を搬送されるワークに向かってガス導入部から吹き付けられて、ワークの周囲を通過するガスを、ワークから発生する昇華物および揮発物とともに排出する。このような形状を採用する理由は、排出ガスが吸い込まれる部分を搬送方向に拡大すれば、搬送されるワークのバインダから発生する昇華物や揮発物をより効果的に加熱室外に排出することが可能になるからである。

上述のように、ガス排出部を天井ではなく加熱室の側面に配置することにより、ガス排出部から異物がワーク上に滴下することがない。また、雰囲気ガスがワークに届きやすくなるため処理効率が向上する。さらに、ガス排出部は、ワークの搬送方向に拡がりをもつことにより、雰囲気ガスが処理室内で停滞しにくくなる。

本発明によれば、連続熱処理装置において、ワークへの異物の付着を防止するとともに、ワークにおける脱バインダ効率を向上させることが可能になる。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、本願発明の実施形態に係る連続熱処理装置の概略を示す図である。具体的には、図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、連続熱処理装置における処理室１０の概略を示している。処理室１０では、室内を搬送されるワーク１８に対する脱バインダを行う。処理室１０の下部には、矢印１００で示す搬送方向にワークを搬送するワイヤ１６が複数配置される。

処理室１０の天井部には、室内に脱バインダ用ガスを導入するとともに導入した脱バインダ用ガスをワーク１８に向かって吹き付けるガス導入部１２が設けられる。図２（Ａ）に示すように、ガス導入部１２は、処理室１０の天井部におけるワーク搬送方向に直交する幅方向の中央に配置される。また、図２（Ｂ）に示すように、ガス導入部１２は、ワーク搬送方向に沿って複数配置される。

処理室１０の両側面には、室内に導入された脱バインダ用ガスを排出するためのガス排出部１４が設けられる。ガス排出部１４は、脱バインダ用ガスを吸引し、室外に排出する。図２（Ａ）に示すように、ガス排出部１４は、少なくとも一部がワーク１８の上面よりも下に位置するように配置される。また、図２（Ｂ）に示すように、ガス排出部１４は、ワーク搬送方向の所定領域に延びるような形状を呈している。ここで所定領域とは、少なくともバインダ発生領域２００および準バインダ発生領域３００を含む広さをもった領域を意味する。バインダ発生領域２００は、ワーク１８のバインダから発生する昇華物や揮発物の量が最も多くなる領域である。準バインダ発生領域３００は、ワーク１８に含まれるバインダ成分が比較的少なくなった領域である。準バインダ発生領域３００においても依然としてバインダからの昇華物や揮発物が発生するため、ガス排出部１４はバインダ発生領域２００だけでなく準バインダ発生領域３００にも延びるように構成されている。

このように、ガス排出部１４を処理室１０の側面で、しかも低い位置に設けたことにより、ガス排出部１４からワーク１８に対して異物（例えば、タール）が滴下することがない。また、ガス排出部１４がバインダ発生領域２００および準バインダ発生領域３００の全域に延びているため、バインダから発生する昇華物や揮発物を含んだガスを処理室１０から効率良く排出することが可能になる。さらに、ガス導入部１２をワーク１８の上面に対向するように配置し、しかもワーク１８に向かって脱バインダ用ガスを吹き付けるため、ワーク１８まで届く脱バインダ用ガスの割合が増加するため、ワーク１８のバインダ成分が抜けやすくなる。

上述の実施形態では、雰囲気ガスとして脱バインダ用ガスを用いる例を示したが、雰囲気ガスとして脱バインダ用ガス以外のガスを用いることが可能である。また、加熱室の例として脱バインダ処理室を説明したが、脱バインダ処理室以外の処理室に本発明を適用しても良い。

上述したように、処理室の天井部の幅方向中央から導入した雰囲気ガスを側面下部から排出することにより、効率良く雰囲気ガスが回収される。この結果、連続熱処理装置においてゾーン毎の雰囲気管理が行いやすくなる。また、ワーク１８に対して効率良く雰囲気ガスを供給することができ、ワーク１８に対する処理ムラの発生を抑えることが可能になる。この結果、製品の歩留まり向上が可能になる。

上述の実施形態では、ワイヤ搬送機構を採用した連続熱処理装置について説明したが、この発明はベルト搬送など他の搬送方式を取り入れた連続熱処理装置にも適用することが可能である。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

従来の連続熱処理装置における脱バインダ処理室内の概略を示す図である。 本願発明の実施形態に係る連続熱処理装置における脱バインダ処理室内の概略を示す図である。

符号の説明

１０−処理室
１２−ガス導入部
１４−ガス排出部
１６−ワイヤ
１８−ワーク

Claims (2)

1. 加熱室の内部を搬送されるワークに対する熱処理を行う連続熱処理装置であって、
   前記加熱室の内部にて所定の搬送方向にワークを搬送する搬送手段と、
   前記加熱室の上部からガスを導入するとともに前記ワークに向かって前記ガスを吹き付けるガス導入部であって、前記加熱室の上部における前記搬送方向に直交する幅方向の中央に配置されたガス導入部と、
   一部が前記ワークの上面よりも下に位置するように前記ワークの搬送方向の両側方に位置する前記加熱室の両側面に配置され、かつ、前記ワークの搬送方向の側方の所定領域に延びるような形状を呈し、前記ワークに向かって前記ガス導入部から吹き付けられて前記ワークの周囲を通過するガスを、前記ワークから発生する昇華物および揮発物とともに排出するガス排出部と、
   を備えた連続熱処理装置。
2. 前記ガス導入部が前記搬送方向に沿って複数配置された請求項１に記載の連続熱処理装置。

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