JPH0463266A - 真空加熱装置 - Google Patents

真空加熱装置

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Publication number
JPH0463266A
JPH0463266A JP17418290A JP17418290A JPH0463266A JP H0463266 A JPH0463266 A JP H0463266A JP 17418290 A JP17418290 A JP 17418290A JP 17418290 A JP17418290 A JP 17418290A JP H0463266 A JPH0463266 A JP H0463266A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
holding part
heating
heating material
chamber
heat
Prior art date
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Pending
Application number
JP17418290A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Watanabe
文夫 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sukegawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Sukegawa Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sukegawa Electric Co Ltd filed Critical Sukegawa Electric Co Ltd
Priority to JP17418290A priority Critical patent/JPH0463266A/ja
Publication of JPH0463266A publication Critical patent/JPH0463266A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、真空中で加熱物を加熱して熱処理する真空加
熱装置に関する。
【従来の技術】
従来の真空加熱装置は、真空ポンプを備えるチェンバー
の中に加熱物を収納し、その周囲に配置された抵抗加熱
ヒーターや高周波加熱ヒーターにより、加熱物を加熱す
る構造を有する。 通常、ヒーターの周りには反射板が配置され、ヒーター
から発生した熱が効率よく加熱物に照射されるよう設計
されている。 従来の真空加熱装置の中で、現在最も優れている装置は
、加熱物を最高1200℃まで加熱した状態で得られる
真空度は最高10−’Torrである。 今日における半導体技術や4WI形成技術の進展に伴い
、材料を超高真空中において高い温度で熱処理する技術
が要求されている。このような技術を生産ラインに適用
する場合、処理サイクルの時間ができるだけ短いことが
要求される。 そのためには例えば、 (a)チェンバーを必要な真空
度にまで到達させる時間、 (b)加熱物を必要な温度
まで加熱する時間、 (C)加熱された加熱物を常温ま
で戻す時間等ができるだけ短いことが必要である。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の形式の真空加熱装置の場合、
加熱物を加熱した後、これを室温まで冷却するのに、自
然放冷による冷却が行なわれていたため、1000℃以
上の温度に加熱された加熱物を室温まで冷却するのに、
数十時間という長い時間がかかっていた。これは、真空
状態に維持されたチェンバーの中では、放熱が輻射によ
るものにのみ限られるのに加え、その周囲に設置された
反射鏡がこの熱輻射を阻むため、単位時間当りの放熱量
が極端に小さいことによる。 そこで、加熱物の加熱後、チェンバーに冷却ガスを導入
し、このガスで加熱物の熱を吸収することも行なわれて
いる。しかしかこの場合は、その都度チェンバーの真空
状態を破って、チェンバーを大気圧に戻さなければなら
ず、再減圧に長い時間を要してしまうという課題があっ
た。 本発明は、前記従来の課題を解消し、加熱物を1000
℃以上の温度に加熱した後、チェンバーを高真空に維持
したまま、加熱物を短時間で冷却することができる真空
加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
すなわち、前記目的を達成するため、本発明では、加熱
物aが収納されるチェンバー1と、該チェンバー1を減
圧する排気手段と、前記加熱物aを加熱する手段とを備
える真空加熱装置において、耐熱性を有し、加熱物aを
保持する保持部3と、該保持部3に接触、離間自在に配
置された吸熱ブロック23と、該吸熱ブロック23を冷
却する手段とを備える真空加熱装置を提供する。
【作   用】
前記本発明による真空加熱装置では、加熱物aを加熱す
るとき、この加熱物aを保持した保持部3から吸熱ブロ
ック23を離しておく。そして、加熱終了後この吸熱ブ
ロック23を保持部3に接触させる。すると、保持部3
の熱が吸熱ブロック23に吸収され、さらに吸熱ブロッ
ク23を冷却する手段によってこの熱が奪われる。この
ため、加熱物aが保有する熱が吸熱ブロック23を介し
て放熱され、チェンバーの真空状態を維持したまま短時
間で加熱物aを冷却することができる。
【実 施 例】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施例について詳
細に説明する。 第1図で示すように、図示の実施例では、加熱物aが配
置される第一のチェンバー1と、これに隣接する第二の
チェンバー2とを備える。 第一のチェンバー1は、フランジ6を介して排気手段で
あるところのターボ分子ポンプ等の真空ポンプ18に接
続され、この真空ポンプ18での排気により、同第−の
チェンバー1の中が減圧される。また、第二のチェンバ
ー2は、円筒形の第一の隔壁19とこれに連続する第二
の隔壁20及び前記第一の隔壁19の上端を塞ぐように
取り付けられた円板状の保持部3とにより、前記第一の
チェンバー1と気密に区画されている。 前記第一のチャンバー1の隔壁及び第二〇チャンバー2
の隔壁19は、比較的熱伝導良好な例えばアルミニウム
等で形成されており、第二のチャンバー2の隔壁19は
、これより熱伝導の悪い例えばチタンやステンレス等で
形成されている。第1図と第2図で示された保持部3は
、モリブデン等の導電性高融点材料かなる円板状のもの
で、円筒形の隔壁19の上端面を閉じるように取り付け
られている。 前記第一のチェンバー1の保持部3の真上に立ち上がっ
た円筒部の上面にフランジ7が形成され、このフランジ
7にガスケットを介して別のフランジ22が取り付けら
れ、これにスクリューシャフトIOが螺合されている。 同スクリューシャフ)10の上端には、これを手動回転
させるためのハンドル11が取り付けられ、同シャフ)
10の下端には、吸熱ブロック23が取り付けられ、こ
れが保持部3の真上に配置されている。この吸熱ブロッ
ク23は、アルミニウムや銅等の熱伝導良好な金属で形
成され、スクリューシャフト10を最も下げたとき、そ
の下面の周囲から下方に突出された先端部分が、保持部
3の周辺部に接触する。スクリューシャフト10を囲む
ようにしてベローズ9が設けられ、その上端と下端とが
フランジ22と吸熱ブロック23に各々固着されている
。これにより、ベローズ9の中は、チェンバー1に対し
て気密に仕切られている。前記フランジ22に冷却水の
導入パイプ8aと排出パイプ8bとが取り付けられ、こ
れらがベローズ9の中に導入されている。さらに、これ
らパイプ8 as  8 bは、冷却器21に接続され
ている。チェンバー1の前記保持部3の側方には、ビュ
ーイングボート12が設けられ、ここで保持部3の状態
を監視することができる。 他方、第二のチェンバー2側には、電源15で与えられ
る電流により、熱電子を放出する電子銃4が配置されて
おり、電源15と電子銃4との接続は、チェンバー2の
下端に設けた端子13.13’を介して行なわれている
。この電子銃4の下には、負電圧に印加された反射板5
が配置されると共に、前記保持部3は正電圧に維持され
、前記電子銃4との間に加速電圧24が印加される。こ
れにより前記電子銃4から発射された熱電子は、保持部
3側にのみ放出される。電子銃4から放出された熱電子
が保持部3の下面に入射すると、熱電子の衝撃エネルギ
ーにより、保持部3が加熱される。その時の熱量は、電
子銃4に与えられる電流と電子銃4に対して保持部3に
加えられる加速電圧との積に比例する。 この装置を使用して加熱物aを加熱する場合は、まず保
持部3の上に加熱物aを載せ、真空ポンプ17.18を
作動させて第一と第二のチェンバー1. 2を各々排気
、減圧する。そして、各々のチェンバー112が適当な
真空度に達したとき、電子銃4に電流を流すと共に、保
持部3と電子銃4との間に加速電圧を印加することによ
り、保持部3を電子衝撃により加熱し、その上の加熱物
aを加熱する。 このとき、吸熱ブロック23は、第1図及び第2図で示
すように、保持部3から離してお(。 また、ベローズ9の中にパイプ8a18bを通して冷却
器21から冷却水を循環させて、吸熱ブロック23を予
め冷却しておく。 前記加熱物aの加熱処理を終わり、これを冷却するとき
は、まず電子銃4への電流の供給を停止し、さらにスク
リューシャフト11を回転して吸熱ブロック23を下げ
、これを保持部3に接触させる。すると、加熱物a及び
保持部3の熱が吸熱ブロック23に吸収され、これがベ
ローズ9の中に循環する冷却水に吸収されて、チェンバ
ー1の外の冷却器21側に送られる。 このため、加熱物a及び保持部3の温度が急激に低下し
、これらを室温まで短時間に冷却できる。 第1図に示す装置において、最大径φ70、厚さ10m
mのモリブデン製保持部3の上に、60φ、厚さ5mm
のシリコン製加熱物aを載せて加熱処理する場合におい
て、第一のチェンバー1を予め10−” Torrまで
減圧した状態で保持部3の加熱を開始すると、保持部3
の温度が1200℃に達するまでに第一のチェンバー1
の真空度は、約10−7Torrまで低下する。しかし
、そのまま加熱を続けながら、第一のチェンバー1を減
圧すると、3分程で再び1O−9T。 rrの真空度に戻る。さらに、加熱物aの加熱終了後、
吸熱ブロック23を保持部3に接触させると、加熱物a
を1200℃から常温まで約5分で冷却することができ
る。 これは、実際の処理サイクルの一例であるが、前記装置
を用いた場合、保持部3を1500℃まで加熱した状態
で、第一のチェンバー1を、10−”Torrの真空度
とすることが可能である。 この場合、第二のチェンバー2は、電子衝撃により、保
持部3を加熱できる程度の10−’Torr以上の真空
度に維持されていればよい。 第3図に、本発明の他の実施例を示す。ここでは、保持
部3′がセラミクスからなる凹形の容器状となっており
、この中に加熱物が収納される。また、熱源としては、
前述のような電子銃の代わりに、主として輻射による熱
伝導手段を用いる場合で、フィラメントは、前記保持部
3′の外側を囲むように形成されている。 本発明は、以上説明した実施例に限られず、例えば、第
二のチェンバー2は、真空ポンプ17等の排気手段を備
えるものに限らず、電子衝撃により、保持部3を加熱で
きる真空状態が得られれば、例えばガラス等に真空状態
を封じ込めた真空管であってもよい。さらに、加熱物を
加熱する手段は、抵抗加熱や高周波加熱手段でもよ(、
この場合はヒーターを大気中に置くこともできる。吸熱
ブロック23を冷却する手段も、ベローズ9を用いた冷
却水の循環系を用いているが、例えば、ヒートバイブを
チェンバー1の中に導入して冷却する等、他の冷却手段
を採用しても差し支えない。また、図示の実施例では、
手動操作を前提とする装置に具体化されているが、当然
のことながら、一連の操作が自動化された装置にも適用
できる。 【発明の効果] 以上説明した通り、本発明によれば、加熱物aを高温に
加熱した後、これを短時間で冷却することができるため
、処理サイクルを大幅に短縮することが可能な真空加熱
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例を示す要部断面図、第2図は
、同実施例の要部拡大断面図、第3図は、本発明の他の
実施例を示す要部拡大断面図である。 ■・・・第一のチェンバー 2・・・第二のチェンバー
3.3′・・・保持部 4・・・電子銃 6・・・ベロ
ーズ8 a18 b・・・冷却水の導入、導出バイブ 
21・・・冷却器 23・・・吸熱ブロック特許出願人
 助川電気工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 加熱物aが収納されるチェンバー1と、該チェンバー1
    を減圧する排気手段と、前記加熱物aを加熱する手段と
    を備える真空加熱装置において、耐熱性を有し、加熱物
    aを保持する保持部3と、該保持部3に接触、離間自在
    に配置された吸熱ブロック23と、該吸熱ブロック23
    を冷却する手段とを備えることを特徴とする真空加熱装
    置。
JP17418290A 1990-06-30 1990-06-30 真空加熱装置 Pending JPH0463266A (ja)

Priority Applications (1)

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JP17418290A JPH0463266A (ja) 1990-06-30 1990-06-30 真空加熱装置

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JP17418290A JPH0463266A (ja) 1990-06-30 1990-06-30 真空加熱装置

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JPH0463266A true JPH0463266A (ja) 1992-02-28

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11354526A (ja) * 1998-06-10 1999-12-24 Sukegawa Electric Co Ltd 板体加熱装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61227169A (ja) * 1985-03-29 1986-10-09 Fujitsu Ltd スパツタリング装置

Patent Citations (1)

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