JP7073016B2 - クリーン熱処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、クリーンな雰囲気中において被処理物を加熱させたり、冷却させたりするクリーン熱処理装置に関するものである。特に、被処理物を回転テーブルによって回転させるようにして、被処理物を効率よく均一に加熱させ、また加熱された被処理物を効率よく均一に冷却させることができると共に、熱処理装置の設置面積を小さくできるようにした点に特徴を有するものである。
従来から、半導体デバイスや液晶ディスプレイデバイスなどの製造プロセス等において、クリーンな雰囲気中において被処理物を加熱させたり、冷却させたりするのにクリーン熱処理装置が使用されている。
ここで、このようなクリーン熱処理装置として、従来においては、特許文献1~3に示されるようなものが知られている。
そして、これらの特許文献1~3に示されるものにおいては、ヒーター等によって加熱された気体を送風装置によりフィルターに導いて浄化させ、このように加熱されて浄化された気体を、被処理物をセットした処理室内を通して循環させて、前記の被処理物を加熱処理させるようにし、さらに、特許文献3に示されるものにおいては、前記のようにして被処理物を加熱処理させる他に、クーラー等によって冷却された気体を送風装置によりフィルターに導いて浄化させ、このように冷却されて浄化された気体を、被処理物をセットした処理室内を通して循環させて、前記の被処理物を冷却処理させるようにしたものが提案されている。
ここで、前記の特許文献1~3に示される何れのクリーン熱処理装置においても、被処理物を単に処理室内にセットしているだけであるため、前記のように加熱されて浄化された気体或いは冷却されて浄化された気体が、処理室内にセットされた被処理物に対して一定の方向から吹き付けられるだけであり、このため、気体が被処理物に吹き付けられる上流側と下流側とにおいて被処理物の温度が異なり、被処理物を効率よく均一に加熱又は冷却させるように熱処理することができないという問題があった。
さらに、前記の特許文献1~3に示される何れのクリーン熱処理装置においても、被処理物を処理する処理室とフィルターとを横に並べて配置させているため、これらをセットする面積が大きくなって、クリーン熱処理装置を設置する設置面積が大きくなるという問題もあった。
特開2004-163014号公報 特開2005-156089号公報 特許第6140264号公報
本発明は、クリーンな雰囲気中において被処理物を加熱させたり、冷却させたりするクリーン熱処理装置における前記のような問題を解決することを課題とするものである。
特に、本発明におけるクリーン熱処理装置においては、被処理物を回転テーブルによって回転させるようにして、被処理物を効率よく均一に加熱させ、また加熱された被処理物を効率よく均一に冷却させることができると共に、熱処理装置の設置面積を小さくできるようにすることを課題とするものである。
本発明に係るクリーン熱処理装置においては、前記のような課題を解決するため、上段部と中段部と下段部とを有するクリーン熱処理装置において、前記の中段部に処理部を設け、回転テーブルに載置させて回転される被処理物に処理用の気体を導入部から導いて処理させ、被処理物に導かれた後の気体を導出部から前記の上段部又は下段部に導く一方、前記の上段部と下段部との何れか一方に、加熱装置によって加熱させた気体を熱風用ファンによって送風させる加熱部を設け、他方に冷却装置によって冷却させた気体を冷風用ファンによって送風させる冷却部を設け、前記の加熱部と冷却部との何れか一方を運転時には他方を停止させるようにし、前記の加熱部と冷却部との何れか一方にフィルターを設け、前記の加熱装置によって加熱された気体と、前記の冷却装置によって冷却させた気体との何れか一方を選択的にフィルターに導くようにして浄化させ、フィルターによって浄化された気体を、前記の中段部の処理部における導入部に導くようにした。
そして、本発明のクリーン熱処理装置のように、中段部における処理部に、被処理物を載置させて回転させる回転テーブルを設け、この回転テーブルに載置させた被処理物を回転させながら、加熱部における加熱装置によって加熱させた気体を熱風用ファンによりフィルターに導いて浄化させて、このように加熱されて浄化された気体を前記のように導入部を通して回転する被処理物に吹き付けて加熱させると、回転される被処理物に対して加熱されて浄化された気体が均一に吹き付けられて、被処理物が均一に加熱されるようになり、また冷却部における冷却装置によって冷却させた気体を冷風用ファンによってフィルターに導いて浄化させて、このように冷却されて浄化された気体を前記のように導入部を通して回転する被処理物に吹き付けて冷却させると、回転される被処理物に対して冷却されて浄化された気体が均一に吹き付けられて、被処理物が均一に冷却されるようになる。
また、本発明のクリーン熱処理装置のように、処理部が設けられた前記の中段部の上下に位置する上段部と下段部との何れか一方に、加熱装置によって加熱させた気体や冷却装置によって冷却させた気体を浄化させるフィルターを設け、このフィルターによって浄化された気体を前記の処理部における導入部に導くようにすると、被処理物を処理する処理部とフィルターとを横に並べて配置させる場合に比べて、これらをセットする面積を小さくして、クリーン熱処理装置の設置面積を小さくすることができる。
ここで、本発明のクリーン熱処理装置においては、前記の上段部に、加熱装置によって加熱させた気体を熱風用ファンによって送風させる前記の加熱部を設けると共に前記のフィルターを設ける一方、前記の下段部に、冷却装置によって冷却させた気体を冷風用ファンによって送風させる前記の冷却部を設け、この冷却部から冷風用ファンによって冷却された気体を前記の上段部に案内する冷風案内管を設け、前記の加熱部の運転時には、前記の加熱装置によって加熱させた気体を前記の熱風用ファンにより前記のフィルターを導き、このフィルターにより加熱させた気体を浄化させて前記の処理部における導入部に導く一方、前記の冷却部の運転時には、前記の冷却装置によって冷却させた気体を、前記の冷風用ファンにより前記の冷風案内管から前記の上段部に設けられた前記のフィルターに導き、このフィルターにより冷却させた気体を浄化させて前記の処理部における導入部に導くようにすることができる。
ここで、本発明のクリーン熱処理装置においては、前記の処理部における前記の導入部に、処理用の気体を回転テーブルに載置させて回転される被処理物に分散させて導く複数の穴を有する分散導入部材を設けると共に、被処理物に導かれた後の気体が導かれる導出部に、被処理物に導かれた後の気体を分散させて導出部内に導く分散導出部材を設けることができる。
そして、処理部に設けた前記の分散導入部材と分散導出部材との少なくとも一方における回転テーブルと対向する部分に、円弧状になった凹部を設けるようにすると、被処理物を回転テーブルに載置させて回転させる処理部における面積をさらに小さくさせて、クリーン熱処理装置を設置する設置面積を小さくできる。
また、本発明のクリーン熱処理装置においては、前記の処理部における回転テーブルを回転させる回転装置を、処理部の下の下段部内に設けることができる。このようにすると、回転装置を処理部内に設ける場合のように、処理部内において回転装置により回転させる回転テーブルを配置させる位置が問題になったり、被処理物を加熱処理や冷却処理する場合に、回転装置が加熱されたり、冷却されたりして、故障するのを防止できるようになる。
本発明におけるクリーン熱処理装置においては、前記のように中段部における処理部に被処理物を載置させて回転させる回転テーブルを設け、この回転テーブルに載置させた被処理物を回転させながら、加熱部における加熱装置によって加熱させた気体を熱風用ファンによりフィルターに導いて浄化させ、このように加熱されて浄化された気体を、前記のように導入部を通して回転する被処理物に吹き付けて加熱させるようにしたため、回転する被処理物に対して加熱されて浄化された気体が均一に吹き付けられて、被処理物が均一に加熱されるようになり、また冷却部における冷却装置によって冷却させた気体を冷風用ファンによってフィルターに導いて浄化させ、このように冷却されて浄化された気体を、前記のように導入部を通して回転する被処理物に吹き付けて冷却させるようにしたため、回転する被処理物に対して冷却されて浄化された気体が均一に吹き付けられて、被処理物が均一に冷却されるようになった。
また、本発明のクリーン熱処理装置においては、前記のように処理部が設けられた中段部の上下に位置する上段部と下段部との何れか一方に、加熱装置によって加熱させた気体や冷却装置によって冷却させた気体を浄化させるフィルターを設け、このフィルターによって浄化された気体を、中段部の処理部における導入部に導くようにするため、被処理物を処理する処理部とフィルターとを横に並べて配置させる従来の場合に比べて、これらを配置させる面積を小さくして、クリーン熱処理装置の設置面積を小さくすることができるようになった。
本発明の一実施形態に係るクリーン熱処理装置において、上段部に加熱部を、中段部に処理部を、下段部に冷却部を設けた場合において、前記の上段部と中段部と下段部とを分離させて、これらの内部構造が分かるように示した概略説明図である。 前記の実施形態におけるクリーン熱処理装置において、中段部の処理部に設けた回転テーブルの上に載置させた被処理物を、回転装置により回転させ、上段部における加熱部において加熱されてフィルターにより浄化された加熱用の処理用気体を、前記の処理部に導いて被処理物を加熱処理する状態を示した概略断面説明図である。 前記の実施形態におけるクリーン熱処理装置において、中段部の処理部に設けた回転テーブルの上に載置させた被処理物を回転装置により回転させ、下段部における冷却部において冷却された気体を上段部におけるフィルターによって浄化させ、浄化された冷却用の処理用気体を前記の処理部に導いて被処理物を冷却処理する状態を示した概略断面説明図である。 前記の実施形態におけるクリーン熱処理装置において、処理部に設けた回転テーブルの上に載置させた被処理物に、処理用の気体を導入部から分散導入部材を通して導くにあたり、前記の分散導入部材の回転テーブルと対向する部分に円弧状になった凹部を設けた変更例を示した概略斜視図である。
以下、本発明の実施形態に係るクリーン熱処理装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係るクリーン熱処理装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。
この実施形態におけるクリーン熱処理装置においては、図1等に示すように、装置本体10の内部に、装置本体10内を上下に仕切るように上棚板11と下棚板12とを設け、装置本体10内を、上棚板11の上に位置する上段部13と、上棚板11と下棚板との間に位置する中段部14と、下棚板12の下に位置する下段部15とに分割させている。
そして、この実施形態におけるクリーン熱処理装置においては、前記の上段部13に加熱部20を設け、加熱装置21によって加熱させた気体を、加熱装置21の下流側における取付板22に設けた熱風用ファン23によって送風させ、この熱風用ファン23により加熱させた気体を送風方向下流側の位置における前記の上棚板11の上に設けたフィルターFに導いて、このフィルターFにより加熱させた気体を浄化させ、この加熱部20からは、このように加熱されて浄化された処理用の気体を、前記のフィルターFの下にある上棚板11の部分に設けた送風口11aを通して前記の中段部14に導くようにしている。
また、前記の上棚板11と下棚板12との間に位置する中段部14には処理部30を設け、前記のフィルターFから送風口11aを通して処理用の気体が導かれる導入部31よりも下流側の位置に、被処理物xを載置させて回転される回転テーブル32を設け、この回転テーブル32を前記の下棚板12の下に設けた回転装置33によって回転させるようにしている。
そして、前記の導入部31と回転テーブル32との間に複数の穴34aを有する分散導入部材34を設け、導入部31に導かれた処理用の気体を、分散導入部材34における各穴34aを通して回転テーブル32に載置されて回転される被処理物xに吹き付けるようにしている。
さらに、回転テーブル32に載置されて回転される被処理物xに吹き付けた後の気体を、回転テーブル32より下流側に位置する導出部35に導く途中の位置に、前記の気体を通過させる複数の穴36aを有する分散導出部材36を設け、導入部31から導かれた処理用の気体が直ぐに導出部35に導かれるのを抑制して、回転テーブル32に載置されて回転される被処理物xが処理用の気体によって均一に加熱させるようにしている。
そして、前記の導出部35における上棚板11の部分には、導出部35に導かれた加熱処理させた後の気体を上段部13における加熱部20に導く戻し開口部11bを設ける一方、導出部35における下棚板12の部分には、後述する下段部15に設けた冷却部40に戻す一対の戻し穴12aを設けている。
また、前記の下棚板12の下の下段部15には冷却部40を設け、この冷却部40においては、前記の導出部35における下棚板12に設けられた一対の各戻し穴12aに、戻し管41から分岐された各戻し分岐管41aを挿通させると共に、戻し分岐管41aが合流された戻し管41に戻し側開閉弁42を設け、この戻し側開閉弁42を開けて戻し管41を通して戻される気体を冷却装置43によって冷却させるようにしている。
そして、このように冷却装置43によって冷却された気体を冷風用ファン44によって送る冷風案内管45に送り側開閉弁46を設け、この送り側開閉弁46を開けて冷風案内管45を通して送られる冷却された気体を分岐させて送る一対の分岐冷風案内管45aに導くようにしている。
さらに、この一対の分岐冷風案内管45aを、前記の下棚板12に設けられた各貫通穴12bから前記の中段部14における処理部30を通して前記の上棚板11におけるフィルターFの近傍に設けられた各案内穴11cに挿通させ、各分岐冷風案内管45aを通して冷却された気体を前記の上段部13に送り、この冷却された気体を上段部13に設けた前記のフィルターFに導き、このフィルターFにより冷却された気体を浄化させ、このように冷却されて浄化された処理用の気体を、前記のフィルターFの下における上棚板11の部分に設けた送風口11aを通して前記の中段部14に導くようにしている。
ここで、この実施形態におけるクリーン熱処理装置において、回転装置33により回転テーブル32に載置させた被処理物xを回転させて、前記の加熱部20において加熱された処理用の気体により被処理物xを加熱処理する場合を、図2に基づいて具体的について説明する。
この場合、前記の下段部15における冷却部40においては、前記の戻し管41に設けた戻し側開閉弁42及び冷風案内管45に設けた送り側開閉弁46を閉じると共に、前記の冷却装置43及び冷風用ファン44を停止させる。
一方、前記の上段部13における加熱部20においては、前記の加熱装置21及び熱風用ファン23を作動させ、加熱装置21によって加熱させた気体を取付板22に設けた熱風用ファン23により送風させて、送風方向下流側の位置における上棚板11の上に設けた前記のフィルターFに導き、このフィルターFによって加熱させた気体を浄化させ、このように加熱されて浄化された処理用の気体を、前記のフィルターFの下における上棚板11の部分に設けた送風口11aを通して中段部14の処理部30における前記の導入部31に導くようにする。
そして、このように処理部30の導入部31に導かれた加熱されて浄化された処理用の気体を、導入部31より下流側の位置に設けた前記の分散導入部材34における複数の各穴34aを通して、前記の回転テーブル32の上に載置されて回転される被処理物xに吹き付けて加熱させるようにしている。また、このように被処理物xを加熱させた後の加熱処理後の気体を、その下流側に設けた前記の分散導出部材36における複数の各穴36aを通して前記の導出部35に導き、このように導出部35に導かれた加熱処理後の気体を、導出部35における上棚板11に設けた前記の戻し開口部11bを通して加熱部20に戻し、前記のような操作を繰り返して行って、回転テーブル32の上に載置されて回転される被処理物xを十分に加熱処理させる。
また、この実施形態におけるクリーン熱処理装置においては、前記のように加熱されて浄化された処理用の気体を、分散導入部材34における複数の各穴34aから回転テーブル32の上に載置されて回転される被処理物xに吹き付けて、被処理物xを加熱させるようにしたため、回転される被処理物xに対して加熱されて浄化された気体が均一に吹き付けられて、被処理物xを均一に加熱処理できるようになる。
次に、この実施形態におけるクリーン熱処理装置において、回転装置33により回転テーブル32に載置させた被処理物xを回転させて、前記の冷却部40において冷却された処理用の気体により、被処理物xを冷却処理する場合を、図3に基づいて具体的について説明する。
この場合、前記の上段部13における加熱部20に設けた前記の加熱装置21及び熱風用ファン23を停止させ、加熱された処理用の気体が前記のフィルターFに導かれないようにする。
一方、前記の下段部15における冷却部40においては、前記の戻し管41に設けた戻し側開閉弁42と冷風案内管45に設けた送り側開閉弁46とを開ける共に、前記の冷却装置43及び冷風用ファン44を作動させる。
そして、前記の中段部14の処理部30の下流側における導出部35における気体を、前記の冷風用ファン44により、導出部35における下棚板12に設けた一対の各戻し穴12aに挿通された各戻し分岐管41aから戻し管41を通して吸引し、この戻し管41に設けた前記の冷却装置43に導いて、前記の気体を冷却装置43により冷却させた後、このように冷却された気体を戻し管41から前記の冷風用ファン44により冷風案内管45に送り、この冷風案内管45から冷却された気体を一対の分岐冷風案内管45aに導くようにしている。
ここで、この一対の分岐冷風案内管45aは、前記のように下棚板12に設けられた各貫通穴12bから前記の中段部14における処理部30を通して前記の上棚板11におけるフィルターFの近傍に設けられた各案内穴11cに挿通されており、前記のように冷風案内管45から各分岐冷風案内管45aに導かれた冷却された気体を前記の上段部13に導いて、上段部13に設けた前記のフィルターFに送り、このフィルターFにより冷却された気体を浄化させ、このように冷却されて浄化された処理用の気体を、前記のフィルターFの下における上棚板11の部分に設けた送風口11aを通して前記の中段部14の処理部30における導入部31に導くようにしている。
そして、このように処理部30の導入部31に導かれた冷却されて浄化された処理用の気体を、導入部31より下流側の位置に設けた前記の分散導入部材34における複数の各穴34aを通して、前記の回転テーブル32の上に載置されて回転される被処理物xに吹き付けて冷却させる。
また、このように被処理物xを冷却させた後の冷却処理後の気体を、その下流側に設けた前記の分散導出部材36における複数の各穴36aを通して前記の導出部35に導き、このように導出部35に導かれた冷却処理後の気体を、前記のように冷風用ファン44により、導出部35における下棚板12に設けた一対の各戻し穴12aに挿通された各戻し分岐管41aから戻し管41を通して吸引させて冷却装置43により冷却させるようにし、前記のような操作を繰り返して行って、回転テーブル32の上に載置されて回転される被処理物xを十分に冷却処理させる。
そして、このように回転テーブル32の上に載置されて回転される被処理物xを冷却させる場合にも、この実施形態におけるクリーン熱処理装置においては、前記のように冷却されて浄化された処理用の気体を、分散導入部材34における複数の各穴34aから回転テーブル32の上に載置されて回転される被処理物xに吹き付けて、被処理物xを冷却させるようにしたため、回転する被処理物xに対して冷却されて浄化された気体が均一に吹き付けられて、被処理物を均一に冷却処理できるようになる。
ここで、この実施形態におけるクリーン熱処理装置においては、前記のように処理用の気体を導入部31からの回転テーブル32の上に載置されて回転される被処理物xに導く部分に、複数の穴34aを有する分散導入部材34として、平板状になったものを設けるようにしたが、図4に示すように、分散導入部材34における回転テーブル32と対向する部分に、円弧状になった凹部34bを設けるようにすると、被処理物xを回転テーブル32に載置させて回転させる処理部30の面積を小さくさせて、クリーン熱処理装置を設置する設置面積を小さくすることができる。なお、図示していないが、被処理物xに導かれた後の気体が導かれる導出部35に被処理物xに導かれた後の気体を分散させて導く前記の複数の穴36aを有する分散導出部材36についても、前記の分散導入部材34と同様に、回転テーブル32と対向する部分に円弧状になった凹部を設けて、処理部30における面積を小さくさせて、クリーン熱処理装置を設置する設置面積を小さくすることができる。
また、この実施形態におけるクリーン熱処理装置においては、前記のように装置本体10内を、上棚板11の上に位置する上段部13と、上棚板11と下棚板との間に位置する中段部14と、下棚板12の下に位置する下段部15とに分割させ、中段部14に処理部30を設けると共に、上段部13に加熱部20を、下段部15に冷却部40を設けるようにしたが、図示していないが、上段部13に冷却部40を、下段部15に加熱部20を設けるようにすることも可能である。
10 :装置本体
11 :上棚板
11a :送風口
11b :戻し開口部
11c :案内穴
12 :下棚板
12a :戻し穴
12b :貫通穴
13 :上段部
14 :中段部
15 :下段部
20 :加熱部
21 :加熱装置
22 :取付板
23 :熱風用ファン
30 :処理部
31 :導入部
32 :回転テーブル
33 :回転装置
34 :分散導入部材
34a :穴
34b :凹部
35 :導出部
36 :分散導出部材
36a :穴
40 :冷却部
41 :戻し管
41a :戻し分岐管
42 :戻し側開閉弁
43 :冷却装置
44 :冷風用ファン
45 :冷風案内管
45a :分岐冷風案内管
46 :送り側開閉弁
F :フィルター
x :被処理物

Claims (5)

  1. 上段部と中段部と下段部とを有するクリーン熱処理装置において、前記の中段部に処理部を設け、回転テーブルに載置させて回転される被処理物に処理用の気体を導入部から導いて処理させ、被処理物に導かれた後の気体を導出部から前記の上段部又は下段部に導く一方、前記の上段部と下段部との何れか一方に、加熱装置によって加熱させた気体を熱風用ファンによって送風させる加熱部を設け、他方に冷却装置によって冷却させた気体を冷風用ファンによって送風させる冷却部を設け、前記の加熱部と冷却部との何れか一方を運転時には他方を停止させるようにし、前記の加熱部と冷却部との何れか一方にフィルターを設け、前記の加熱装置によって加熱された気体と、前記の冷却装置によって冷却させた気体との何れか一方を選択的にフィルターに導くようにして浄化させ、フィルターによって浄化された気体を、前記の中段部の処理部における導入部に導くことを特徴とするクリーン熱処理装置。
  2. 請求項1に記載のクリーン熱処理装置において、前記の上段部に、加熱装置によって加熱させた気体を熱風用ファンによって送風させる前記の加熱部を設けると共に前記のフィルターを設ける一方、前記の下段部に、冷却装置によって冷却させた気体を冷風用ファンによって送風させる前記の冷却部を設け、この冷却部から冷風用ファンによって冷却された気体を前記の上段部に案内する冷風案内管を設け、前記の加熱部の運転時には、前記の加熱装置によって加熱させた気体を前記の熱風用ファンにより前記のフィルターを導き、このフィルターにより加熱させた気体を浄化させて前記の処理部における導入部に導く一方、前記の冷却部の運転時には、前記の冷却装置によって冷却させた気体を、前記の冷風用ファンにより前記の冷風案内管から前記の上段部に設けられた前記のフィルターに導き、このフィルターにより冷却させた気体を浄化させて前記の処理部における導入部に導くことを特徴とするクリーン熱処理装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のクリーン熱処理装置における前記の処理部において、前記の導入部に、処理用の気体を回転テーブルに載置させて回転される被処理物に分散させて導く複数の穴を有する分散導入部材を設けると共に、被処理物に導かれた後の気体が導かれる導出部に、被処理物に導かれた後の気体を分散させて導出部内に導く分散導出部材を設けたことを特徴とするクリーン熱処理装置。
  4. 請求項3に記載のクリーン熱処理装置において、処理部に設けた前記の分散導入部材と分散導出部材との少なくとも一方における前記の回転テーブルと対向する部分に、円弧状になった凹部を設けたことを特徴とするクリーン熱処理装置。
  5. 請求項1~請求項4の何れか1項に記載のクリーン熱処理装置において、前記の処理部における回転テーブルを回転させる回転装置を、処理部の下における前記の下段部内に設けたことを特徴とするクリーン熱処理装置。
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