JPH11307611A - Heat-treating method of heating furnace and work - Google Patents
Heat-treating method of heating furnace and workInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、加熱炉及びワー
クの加熱処理方法に関するものであり、特にワークを加
熱処理する際にワークの表面が不所望の変質を生じない
ように工夫をした加熱炉及びワークの加熱処理方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating furnace and a method for heat-treating a work, and more particularly to a heating furnace designed so that the surface of the work is not undesirably deteriorated when the work is heated. And a heat treatment method for a work.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在の電子部品や電子機器の製造工程に
おいては非常に多くの加熱処理工程が採用されている。
例えば電子部品の表面に薄膜を形成する際に昇温する必
要があることからＣＶＤやＬＰＣＶＤ等にはワークを加
熱するための機構即ち加熱炉を採用しているものが殆ど
である。又、磁性材料の特性を所望の特性値に改善する
ために磁性材料をアニール炉中に入れ、高温で磁性膜の
性質を改善することが行われており、かかる場合にも加
熱処理工程は必要不可欠の工程である。2. Description of the Related Art In the current manufacturing process of electronic parts and electronic equipment, a large number of heat treatment steps are employed.
For example, since it is necessary to raise the temperature when forming a thin film on the surface of an electronic component, most of CVD, LPCVD, and the like employ a mechanism for heating a work, that is, a heating furnace. In addition, in order to improve the properties of the magnetic material to a desired property value, the magnetic material is placed in an annealing furnace to improve the properties of the magnetic film at a high temperature. In such a case, a heat treatment step is necessary. It is an indispensable process.
【０００３】又、金属材料どうしや金属材料とセラミッ
クス材料等を気密に封止する場合には、例えばガラス等
を用いて封止するのであるがこのガラス封止工程はやは
り金属材料とガラス材料とを所定の形状に配置した上、
加熱炉により加熱処理を行うことが一般的である。又、
例えばブラウン管に蛍光膜を塗布した後にこれを加熱す
る工程等もあり、電子機器や電子部品を製造するために
は加熱処理工程は避けては通れない工程であるというこ
ともできる。[0003] When airtightly sealing between metal materials or between a metal material and a ceramic material, sealing is performed using, for example, glass or the like. After placing in a predetermined shape,
Generally, heat treatment is performed by a heating furnace. or,
For example, there is a step of applying a fluorescent film to a cathode ray tube and then heating the same, and it can be said that a heat treatment step is an inevitable step in manufacturing electronic devices and electronic components.
【０００４】しかしながら、この加熱処理工程は各種の
ものがあるが、一般的には加熱することにより材質を改
変し又は材質に物理的変化を起こさせて所定の形状に変
形させる類のものであり、加熱処理工程において不所望
の化学変化が生じることは好ましいことではない。この
中で特に問題となるのが不所望の酸化反応である。[0004] However, there are various types of the heat treatment process. Generally, the heat treatment process is of a type in which the material is modified by heating or causes a physical change in the material to deform it into a predetermined shape. It is not preferable that an undesirable chemical change occurs in the heat treatment step. Of these, an undesirable oxidation reaction is particularly problematic.
【０００５】加熱炉における加熱処理工程は一般的には
ワークを加熱炉に入れ、加熱炉中の雰囲気を置換し加熱
炉を高温にして所定の加熱処理を行うというものである
がワークを加熱炉に挿入する際には大気雰囲気を巻き込
んでワークが挿入されるため加熱炉中での雰囲気の置換
が不十分であれば加熱炉の高温化によりワークの表面が
酸化してしまうというような場合が多い。この酸化も所
定の限度以内でならば許容される場合もあるが、必ずし
もその許容範囲が大きい場合のみでなく極めて僅かの酸
化反応をも排除しなければならないというような場合も
ある。[0005] The heat treatment step in a heating furnace generally involves placing a work in a heating furnace, replacing the atmosphere in the heating furnace, setting the temperature of the heating furnace to a high temperature, and performing a predetermined heating treatment. When inserting the workpiece into the furnace, the atmosphere is involved and the workpiece is inserted.If the atmosphere in the heating furnace is not sufficiently replaced, the surface of the workpiece may be oxidized due to the high temperature of the heating furnace. Many. This oxidation may be allowed if it is within a predetermined limit, but there are cases where not only the case where the allowable range is large but also a very slight oxidation reaction must be excluded.
【０００６】そこで例えば、半導体の製造工程等では加
熱チャンバ−にワークを挿入する際に加熱チャンバ−の
入り口にガスの流れを作り、そのガスの流れによってチ
ャンバー内とチャンバー外とのガスの混入を防止するよ
うにしてワークと共に大気雰囲気がチャンバー内に侵入
するのを防止するようにしている。即ち、従来の加熱炉
は例えば図１３に示すようなものである。図中左側には
ワークキャリア上にワークが載置され加熱チャンバ−方
向に挿入されようとしている。Therefore, for example, in a semiconductor manufacturing process or the like, when a work is inserted into a heating chamber, a gas flow is formed at the entrance of the heating chamber, and the gas flow prevents gas from entering the inside and outside of the chamber. In this way, the air atmosphere is prevented from entering the chamber together with the work. That is, a conventional heating furnace is, for example, as shown in FIG. On the left side in the figure, a work is placed on a work carrier and is about to be inserted in the direction of the heating chamber.
【０００７】加熱チャンバ−の入り口付近には上から下
方向にＮ２ガスの流れが所謂カーテンを形成するように
生じている。この場合にワークを加熱チャンバ−方向に
移動させていくとそのワークにはＮ２ガスが吹き付けら
れ、Ｎ２ガスが吹き付けられることによりワークの周辺
に滞留している大気のガスはワークの周辺から離脱して
Ｎ２ガスと共に加熱チャンバ−の外部に排出されるよう
になる。このようにしてワーク周辺の大気ガス成分を排
除した後にワークは加熱チャンバ−の中央部に移送され
ヒーターにより昇温されて所定のガスが導入され所望の
加熱処理が行われるようになっているのである。この場
合加熱温度は目的とする加熱処理工程によっても異なる
が高い場合には１０００℃近くまで昇温する場合もあ
り、かかる温度での気体とワーク界面との化学反応は極
めて高い活性のもとに行われるということになる。[0007] heating chamber - it is near the entrance of occurring such that the flow of the N 2 gas downward from above to form a so-called curtain. Heating chamber work in this case - As you move toward the work N 2 gas is blown in, the gas of the atmosphere remaining in the periphery of the workpiece by the N 2 gas is blown from the periphery of the workpiece After being released, the gas is discharged to the outside of the heating chamber together with the N 2 gas. After removing the atmospheric gas components around the work in this way, the work is transferred to the center of the heating chamber and heated by a heater to introduce a predetermined gas to perform a desired heat treatment. is there. In this case, the heating temperature varies depending on the intended heat treatment step, but if it is high, the temperature may rise to nearly 1000 ° C. It will be done.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来技術で述べたよう
に一般的に加熱ないしは加熱処理を行う際には加熱チャ
ンバ−内に単にワークを挿入するのみでなく、例えば図
１３に示したＮ２カーテンのようなものを配置して不所
望の化学反応を排除するようにしている。しかしながら
活性が高い金属表面が露呈したままで加熱処理を行わな
ければならないような場合、例えば磁性材料のアニール
処理や半導体ウエハ上へのケミカルベーパデポジション
等の場合にはこのような Ｎ２カーテン等のガス混入防
止処置では不十分な場合があった。As described in the prior art, generally, when heating or heat treatment is performed, not only a work is simply inserted into a heating chamber, but also, for example, N 2 shown in FIG. Something like a curtain is arranged to eliminate unwanted chemical reactions. However, in the case where heat treatment must be performed while the highly active metal surface is exposed, for example, in the case of annealing treatment of a magnetic material or chemical vapor deposition on a semiconductor wafer, the N 2 curtain or the like is used. In some cases, the gas contamination prevention measures were not sufficient.
【０００９】特に、半導体ウエハを処理する場合にはそ
の処理温度が高いこともあり、かかる半導体表面とその
周辺ガスとの化学反応活性は非常に高くなるので極めて
僅かの大気ガスがワークの周辺に残留する場合であって
も不所望の化学反応を生じてしまう場合があった。この
ような不所望の化学反応はその加熱処理により得られる
材質が機能素子である場合等極めて高い材料純度を要求
される場合には大きな性能劣化を起こす原因となるもの
であった。そこでこのように極めて僅かの大気ガスであ
ってもその加熱処理の際にワークに巻き込まれて周辺に
残留することを防止すべく本発明はなされたものであ
る。In particular, when a semiconductor wafer is processed, the processing temperature may be high, and the chemical reaction activity between the semiconductor surface and the surrounding gas becomes extremely high. Even in the case where it remains, an undesired chemical reaction may occur. Such an undesired chemical reaction causes a large performance degradation when extremely high material purity is required, such as when the material obtained by the heat treatment is a functional element. Therefore, the present invention has been made to prevent such an extremely small amount of atmospheric gas from being caught in a workpiece and remaining around the workpiece during the heat treatment.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、加熱チャンバ−とロ−ドロック室とを有す
る加熱炉を提供する。又、前記ロ−ドロック室にワ−ク
がロ−デイングされた後、このロ−ドロック室の大気雰
囲気を前記加熱チャンバ−での加熱処理ガス雰囲気に置
換し、その後このロ−ドロック室と加熱チャンバ−とを
導通し、前記ワ−クを加熱チャンバ−に移送して加熱処
理する請求項１記載の加熱炉を提供する。又、前記加熱
チャンバ−での加熱処理ガスは、不活性ガスである請求
項２に記載の加熱炉を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber. After the work is loaded into the load lock chamber, the atmosphere in the load lock chamber is replaced with the atmosphere of the heat treatment gas in the heating chamber. 2. A heating furnace according to claim 1, wherein the heating furnace is connected to a chamber, and the work is transferred to a heating chamber for heat treatment. 3. The heating furnace according to claim 2, wherein the heat treatment gas in the heating chamber is an inert gas.
【００１１】又、前記ロ−ドロック室にワ−クがロ−デ
イングされた後、このロ−ドロック室内の温度を前記加
熱チャンバ−での加熱処理温度に昇温し、その後このロ
−ドロック室と加熱チャンバ−とを導通し、前記ワ−ク
を加熱チャンバ−に移送して加熱処理する請求項１から
３のいづれか一に記載の加熱炉を提供する。又、前記ロ
−ドロック室にワ−クがロ−デイングされた後、このワ
−クの温度を前記加熱チャンバ−での加熱処理温度に昇
温し、その後このロ−ドロック室と加熱チャンバ−とを
導通し、前記ワ−クを加熱チャンバ−に移送して加熱処
理する請求項１から３のいづれか一に記載の加熱炉を提
供する。After the work is loaded into the load lock chamber, the temperature in the load lock chamber is raised to the temperature of the heat treatment in the heating chamber, and thereafter, the load lock chamber is heated. A heating furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating furnace is electrically connected to the heating chamber, and the work is transferred to the heating chamber for heat treatment. After the work is loaded into the load lock chamber, the temperature of the work is raised to the heat treatment temperature in the heating chamber, and thereafter, the load lock chamber and the heating chamber are heated. 4. The heating furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating is performed by transferring the work to a heating chamber for heat treatment.
【００１２】又、前記加熱チャンバ−は、加熱炉稼動中
は常時加熱処理ガス雰囲気である請求項１から５のいづ
れか一に記載の加熱炉を提供する。又、前記加熱チャン
バ−内の温度は、加熱炉稼動中は常時加熱処理温度であ
る請求項１から６のいづれか一に記載の加熱炉を提供す
る。又、加熱チャンバ−とロ−ドロック室とを有する加
熱炉であって、前記ロ−ドロック室にワ−クがロ−デイ
ングされた後、このワ−クに振動を与えながらこのロ−
ドロック室の大気雰囲気を前記加熱チャンバ−での加熱
処理ガス雰囲気に置換し、その後このロ−ドロック室と
加熱チャンバ−とを導通し、前記ワ−クを加熱チャンバ
−に移送して加熱処理する加熱炉を提供する。A heating furnace according to any one of claims 1 to 5, wherein the heating chamber is always in a heating process gas atmosphere during operation of the heating furnace. Further, the heating furnace according to any one of claims 1 to 6, wherein the temperature in the heating chamber is always a heating processing temperature during the operation of the heating furnace. A heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber, wherein after the work is loaded into the load lock chamber, the load is applied while vibrating the work.
The atmosphere in the dlock chamber is replaced with the atmosphere of the gas for the heat treatment in the heating chamber. Thereafter, the load lock chamber and the heating chamber are connected to each other, and the work is transferred to the heating chamber for heat treatment. Provide a heating furnace.
【００１３】又、前記ワ−クに与える振動は、超音波振
動である請求項８に記載の加熱炉を提供する。又、加熱
チャンバ−とロ−ドロック室とアンロ−ドロック室とを
有する加熱炉を提供する。又、加熱チャンバ−とロ−ド
ロック室とを有する加熱炉を用いるワ−クの加熱処理方
法であって、前記ロ−ドロック室にワ−クをロ−デイン
グする工程と、このロ−ドロック室の大気雰囲気を前記
加熱チャンバ−での加熱処理ガス雰囲気に置換する工程
と、その後このロ−ドロック室と加熱チャンバ−とを導
通し、前記ワ−クを加熱チャンバ−に移送して加熱処理
する工程と、からなるワ−クの加熱処理方法を提供す
る。The heating furnace according to claim 8, wherein the vibration applied to the work is an ultrasonic vibration. Another object of the present invention is to provide a heating furnace having a heating chamber, a load lock chamber, and an unload lock chamber. A method of heating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber, wherein a step of loading the work into the load lock chamber; Replacing the air atmosphere with the gas atmosphere for the heat treatment in the heating chamber, and thereafter conducting the load lock chamber and the heating chamber to transfer the work to the heating chamber for heat treatment. And a method for heat-treating the work.
【００１４】又、前記加熱チャンバ−での加熱処理ガス
は、不活性ガスである請求項１１に記載の加熱処理方法
を提供する。又、加熱チャンバ−とロ−ドロック室とを
有する加熱炉を用いるワ−クの加熱処理方法であって、
前記ロ−ドロック室にワ−クをロ−デイングする工程
と、このロ−ドロック室内の温度を前記加熱チャンバ−
での加熱処理温度に昇温する工程と、その後このロ−ド
ロック室と加熱チャンバ−とを導通し、前記ワ−クを加
熱チャンバ−に移送して加熱処理工程と、からなるワ−
クの加熱処理方法を提供する。The heat treatment method according to claim 11, wherein the heat treatment gas in the heating chamber is an inert gas. A method for heating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber,
Loading the work into the load lock chamber; and controlling the temperature in the load lock chamber to the heating chamber.
A step of raising the temperature to the heat treatment temperature in step (1), and then conducting the load lock chamber and the heating chamber, transferring the work to the heating chamber, and performing a heat treatment step.
The present invention provides a heat treatment method for heat treatment.
【００１５】又、加熱チャンバ−とロ−ドロック室とを
有する加熱炉を用いるワ−クの加熱処理方法であって、
前記ロ−ドロック室にワ−クをロ−デイングする工程
と、このワ−クの温度を前記加熱チャンバ−での加熱処
理温度に昇温する工程と、その後このロ−ドロック室と
加熱チャンバ−とを導通し、前記ワ−クを加熱チャンバ
−に移送して加熱処理する工程とからなるワ−クの加熱
処理方法を提供する。[0015] A method of heat-treating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber,
Loading the work into the load lock chamber, raising the temperature of the work to the heat treatment temperature in the heating chamber, and thereafter loading the work into the load lock chamber and the heating chamber. And transferring the work to a heating chamber for heat treatment.
【００１６】又、加熱チャンバ−とロ−ドロック室とを
有する加熱炉を用いるワ−クの加熱処理方法であって、
前記ロ−ドロック室にワ−クをロ−デイングする工程
と、このワ−クに振動を与えながらこのロ−ドロック室
の大気雰囲気を前記加熱チャンバ−での加熱処理ガス雰
囲気に置換する工程と、その後このロ−ドロック室と加
熱チャンバ−とを導通し、前記ワ−クを加熱チャンバ−
に移送して加熱処理する工程と、からなるワ−クの加熱
処理方法を提供する。又、前記ワ−クに与える振動は、
超音波振動である請求項１５に記載のワ−クの加熱処理
方法を提供する。A method for heat-treating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber,
Loading the work into the load lock chamber; and replacing the atmosphere in the load lock chamber with the heat treatment gas atmosphere in the heating chamber while applying vibration to the work. Then, the load lock chamber and the heating chamber are connected to each other, and the work is connected to the heating chamber.
And heat-treating the workpiece to heat the workpiece. The vibration given to the work is
The method for heat-treating a work according to claim 15, which is ultrasonic vibration.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】本出願人は以上のような課題解決
手段を採用する。以下に発明の実施の形態を図面を参照
しながら請求項の順に説明する。先ず請求項１記載の発
明は前述のように加熱チャンバ−とロ−ドロック室とを
有する加熱炉である。一般的にロ−ドロック室は高真空
状態でワークを処理する等の必要性から真空処理装置に
多用されるようになってきているが本発明で提案するよ
うに加熱炉で採用されているものは従来には無かった。
ここで加熱炉とは一気圧状態でワークを加熱処理するも
のないしは数トールから数十トール程度の大気圧に近い
低圧状態でワークを処理するものを言う。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present applicant employs the means for solving the above problems. Embodiments of the present invention will be described below in the order of claims with reference to the drawings. First, the first aspect of the present invention is a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber as described above. Generally, the load lock chamber has come to be frequently used in vacuum processing equipment because of the necessity of processing a workpiece in a high vacuum state. However, the one used in a heating furnace as proposed in the present invention. Did not exist before.
Here, the heating furnace refers to a furnace that heat-treats a workpiece at one atmospheric pressure or a furnace that processes a workpiece at a low pressure near atmospheric pressure of about several torr to several tens of torr.
【００１８】このようなものに従来ロ−ドロック室が設
けられないのは高真空状態で処理を必要とするものと比
較して加熱処理にはそれほどのガスの高純度性が要求さ
れていなかったということもある。しかしながら発明が
解決しようとする課題で既に説明したように、電子部品
に要求される材料特性が極めて高いものになりつつある
現在、電子部品の一部の材料にほんの僅かの不所望の部
分があるだけでその電子部品全体の機能を著しく損なう
ということが多くなってきた。そこで本発明では真空装
置のみならず加熱炉のようなものにおいてもその構成を
加熱チャンバ−とロ−ドロック室とから構成しようとい
うものである。これを図をもって示したのが図１であ
る。In such an apparatus, a load lock chamber is not provided in the prior art because the heat treatment does not require a high degree of purity of the gas as compared with the case that requires processing in a high vacuum state. Sometimes. However, as already described in the problem to be solved by the invention, at present, the material properties required for electronic components are becoming extremely high, and there are only a few undesired portions in some materials of electronic components. In many cases, the function of the entire electronic component alone is significantly impaired. Therefore, in the present invention, not only the vacuum apparatus but also a heating furnace is constituted by a heating chamber and a load lock chamber. This is shown in FIG.
【００１９】図１は図中左側にロ−ドロック室、右側に
加熱チャンバ−を配して記してある。ロ−ドロック室と
加熱チャンバ−との間はゲートで連結されており、バル
ブによって気密に封止し、又はワークの移送のためにこ
れを開放することができるような構造になっている。ロ
−ドロック室は作業者がワークをローデイングすること
ができるように一部に大気開放側が設けられており、ロ
ードする際には当然であるがロ−ドロック室は大気に開
放される。ワークはワークキャリア上に載置され、この
ワークキャリアはゲートが開いている状態でワークを載
置したまま加熱チャンバ−側に移動し、ワークを加熱処
理工程へ移送する。FIG. 1 shows a load lock chamber on the left side and a heating chamber on the right side. The load lock chamber and the heating chamber are connected to each other by a gate, and have a structure that can be hermetically sealed by a valve or opened to transfer a work. The load lock chamber is partially provided with an open-to-atmosphere side so that an operator can load a work. The load lock chamber is open to the atmosphere as a matter of course when loading. The work is placed on the work carrier, and the work carrier moves to the heating chamber side while the work is placed with the gate open, and transfers the work to the heat treatment process.
【００２０】ロ−ドロック室はガス導入ラインと排気ラ
インとからなっており、ロ−ドロック室にワークのロー
デイングが完了すると、先ずロ−ドロック室内の大気雰
囲気を排気し、ついでガスを導入することによりロ−ド
ロック室内の大気雰囲気を所定のガス雰囲気に置換する
ことができる。所定のガス雰囲気に置換することにより
このワークの表面には大気分子が殆ど残留することがな
くなり、ゲートを開いて加熱チャンバ−側に移送して加
熱しても不所望の化学反応がワーク表面で生じるという
こともない。The load lock chamber includes a gas introduction line and an exhaust line. When the loading of the work into the load lock chamber is completed, first, the atmosphere in the load lock chamber is evacuated, and then the gas is introduced. Thus, the atmosphere in the load lock chamber can be replaced with a predetermined gas atmosphere. By replacing the atmosphere with a predetermined gas atmosphere, almost no atmospheric molecules remain on the surface of the work, and even if the gate is opened and transferred to the heating chamber side for heating, an undesired chemical reaction occurs on the work surface. It does not happen.
【００２１】以上のように請求項１にかかる発明によれ
ば、従来の加熱炉には設けられていなかったロ−ドロッ
ク室を新たに設け、加熱チャンバ−内で加熱処理する前
にロ−ドロック室内のワークを含む雰囲気を完全に大気
雰囲気から他のガス雰囲気に置換することができうるの
で加熱チャンバ−内にワークが移送された後に非常な高
温に昇温した場合であってもワークの表面に残留する大
気ガスがないのでワーク表面に不所望のガスによる化学
反応を生じることもなく非常に高機能の電子部品ないし
は電子部品材料を実現することができるのである。As described above, according to the first aspect of the present invention, a load lock chamber which is not provided in the conventional heating furnace is newly provided, and the load lock chamber is provided before the heat treatment in the heating chamber. Since the atmosphere including the work in the room can be completely replaced from the air atmosphere to another gas atmosphere, even if the temperature of the work is raised to a very high temperature after the work is transferred into the heating chamber, the surface of the work is not affected. Since there is no residual atmospheric gas, a highly functional electronic component or electronic component material can be realized without causing a chemical reaction due to an undesired gas on the work surface.
【００２２】この場合この加熱炉とは種々の場合を含む
言葉の意味である。例えば、ＣＶＤのみならず所謂低圧
ＣＶＤ即ちＬＰＣＶＤやアニール炉、単なる加熱処理炉
等ワークを加熱することによって何らかの処理を行うも
のをすべて含む趣旨である。又、従ってこの加熱チャン
バ−とは各種のものを含む趣旨であり、加熱ヒータない
しは加熱手段を有する密閉することができるような筐体
全てを含む趣旨である。In this case, the term "heating furnace" means a word including various cases. For example, not only CVD but also so-called low-pressure CVD, that is, LPCVD, an annealing furnace, a simple heat treatment furnace, and the like, include all those that perform some processing by heating a work. Therefore, the heating chamber is intended to include various kinds of chambers, and is intended to include all the enclosures having a heater or a heating means which can be sealed.
【００２３】次に請求項２記載の発明について説明す
る。請求項２記載の発明は前述のように前記ロ−ドロッ
ク室にワ−クがロ−デイングされた後、このロ−ドロッ
ク室の大気雰囲気を前記加熱チャンバ−での加熱処理ガ
ス雰囲気に置換し、その後このロ−ドロック室と加熱チ
ャンバ−とを導通し、前記ワ−クを加熱チャンバ−に移
送して加熱処理する請求項１記載の加熱炉である。請求
項１記載の発明と比較して本発明の特徴的な部分は前記
ロ−ドロック室を用いることによりワークを加熱チャン
バ−に移送する前にロ−ドロック室の大気雰囲気を加熱
チャンバ−での加熱ガス雰囲気に置換する点にある。Next, the second aspect of the present invention will be described. According to a second aspect of the present invention, after the work is loaded into the load lock chamber as described above, the atmosphere in the load lock chamber is replaced with a heat treatment gas atmosphere in the heating chamber. 2. The heating furnace according to claim 1, wherein the load lock chamber and the heating chamber are connected to each other, and the work is transferred to the heating chamber for heat treatment. As compared with the first aspect of the present invention, the characteristic feature of the present invention is that, by using the load lock chamber, before transferring the work to the heating chamber, the atmosphere of the load lock chamber is reduced in the heating chamber. The point is that the atmosphere is replaced with a heated gas atmosphere.
【００２４】請求項１記載の発明の説明においては単に
大気雰囲気を他のガス雰囲気に置換することのみを記載
し、その置換されたガス雰囲気が何であるかについては
特定しなかった。しかしながら請求項２記載の発明にお
いてはその置換ガス雰囲気が加熱チャンバ−での加熱処
理を行う加熱処理ガス雰囲気であることを特徴とするの
である。このようにロ−ドロック室の大気雰囲気を加熱
チャンバ−での加熱処理ガス雰囲気に置換することの利
点はワークが加熱処理される前に、そのワーク周辺の雰
囲気を十分に加熱処理のガス雰囲気と同じにすることに
より、大気のみならず他のガスによっても生じるであろ
う不所望の化学反応を生じないようにする点にある。In the description of the first aspect of the present invention, only the replacement of the air atmosphere with another gas atmosphere is described, and the type of the replaced gas atmosphere is not specified. However, the second aspect of the present invention is characterized in that the replacement gas atmosphere is a heat treatment gas atmosphere for performing a heat treatment in a heating chamber. The advantage of replacing the atmosphere in the load lock chamber with the heat treatment gas atmosphere in the heating chamber is that the atmosphere around the work is sufficiently changed to the gas atmosphere for heat treatment before the heat treatment is performed on the work. By doing so, it is possible to prevent an undesirable chemical reaction which may occur not only from the atmosphere but also from other gases.
【００２５】一般的には高温になればなるほどワークの
表面とガスとの化学反応活性は高まるため、例え常温
で、ないしはある程度の高温でワークと反応しないガス
であっても加熱処理温度が極めて高い場合には必ずしも
その温度で不所望の化学反応が生じないとは限らない。
しかしながら本発明にかかるように加熱チャンバ−に移
送する以前にワークの周辺に滞留するガスの雰囲気を加
熱処理ガス雰囲気に置換しておけば、例え、ロ−ドロッ
ク室からワークがロ−ドロック室のガスを巻き込んだま
ま加熱チャンバ−に移送された場合であっても既にその
ワークの周辺に滞留しているガスが所定の加熱処理ガス
雰囲気であるために不所望も化学反応が生じるという事
態を避けることができるのである。Generally, the higher the temperature, the higher the chemical reaction activity between the surface of the work and the gas. Therefore, even if the gas does not react with the work at room temperature or at a certain high temperature, the heat treatment temperature is extremely high. In that case, it is not always the case that an undesirable chemical reaction occurs at that temperature.
However, if the atmosphere of the gas staying around the work is replaced with the heat treatment gas atmosphere before the transfer to the heating chamber as in the present invention, for example, the work is moved from the load lock chamber to the load lock chamber. Even if the gas is transported to the heating chamber with the entrained gas, it is possible to avoid a situation where undesired chemical reaction occurs because the gas already staying around the work is in a predetermined heat treatment gas atmosphere. You can do it.
【００２６】例えば、このようなワークとしては前述の
ように高性能を必要とする金属磁性材料や半導体ウエハ
のようなものを挙げることができる。半導体ウエハの場
合にはその表面は導電層である多結晶シリコンや非晶質
シリコンあるいはタングステン等である場合があり、か
かるものは高温で極めて活性が高いので請求項２記載の
発明のように予めロ−ドロック室内に収納されている時
点からワークの周辺雰囲気を加熱処理ガス雰囲気に置換
することで加熱処理時点での不所望の化学反応を十分に
排除することができ高機能の材料を得ることができるの
である。For example, such a work may be a metal magnetic material or a semiconductor wafer requiring high performance as described above. In the case of a semiconductor wafer, its surface may be made of a conductive layer such as polycrystalline silicon, amorphous silicon or tungsten. Such a semiconductor wafer has extremely high activity at a high temperature. By replacing the surrounding atmosphere of the work with the heat treatment gas atmosphere from the time when the work is housed in the load lock chamber, it is possible to sufficiently eliminate undesired chemical reactions at the time of heat treatment and obtain a highly functional material. You can do it.
【００２７】例えば、シリコンウエハにＬＰＣＶＤ法で
表面にタングステン膜を成長させる場合には加熱処理ガ
スはＳｉＨ４＋ＷＦ６のようなものが用いられ、その処
理時の圧力は数トール（ｔｏｒｒ）から数十トール（ｔ
ｏｒｒ）程度である。又加熱処理温度は４００℃から５
００℃程度となる。以上を図をもって示したのが図２で
ある。図２の左側はロ−ドロック室、右側は加熱チャン
バ−であり、前述のように中間部にはゲートが設けられ
ていて図示の状態ではロ−ドロック室内にワークが収納
されている。For example, when a tungsten film is grown on the surface of a silicon wafer by the LPCVD method, a heat treatment gas such as SiH 4 + WF 6 is used, and the pressure during the treatment is from several torr (torr) to several torr. Ten tolls (t
orr). The heat treatment temperature is from 400 ° C to 5
It is about 00 ° C. FIG. 2 illustrates the above. The left side of FIG. 2 is a load lock chamber, and the right side is a heating chamber. The gate is provided in the middle part as described above, and the work is accommodated in the load lock chamber in the illustrated state.
【００２８】加熱処理ガス源はロ−ドロック室用のもの
と加熱チャンバ−用のものが共通のガス源から導出され
ており、共通のガス源がら導出することにより完全に二
つのロ−ドロック室及び加熱チャンバ−のガス雰囲気を
同一とすることができるのである。尚この加熱処理ガス
源は必ずしも一種類である必要はなく、必要に応じて数
種類のガス源を両者共通のガス源として使用できること
はいうまでもない。又、複数のガス源を用いる場合には
各々のガス源の流量を夫々独立に調整することができる
ようにすれば良いことは言うまでもない。The heat treatment gas sources for the load lock chamber and for the heating chamber are derived from a common gas source, and are completely derived from the common gas source. And the gas atmosphere in the heating chamber can be made the same. It is needless to say that this heat treatment gas source is not necessarily one type, and several types of gas sources can be used as a common gas source if necessary. When a plurality of gas sources are used, it goes without saying that the flow rates of the respective gas sources may be independently adjusted.
【００２９】例えば、前述のＬＰＣＶＤ法によってシリ
コンウエハの表面にタングステン膜を成長する場合には
ＳｉＨＯ４とＷＦ６の流量比を一対二程度に保つのがよ
い。又本発明においては特にクレームはしないがこの加
熱処理工程における処理数は必ずしも一である必要はな
い。例えば、シリコンウエハ上にタングステンの導体層
を形成した後、次にＳＦ６のガスを導入し、これによっ
てタングステン膜をＨバックしタングステン膜を所定の
形状に加工するというような可能であることも言うまで
もない。For example, when a tungsten film is grown on the surface of a silicon wafer by the above-mentioned LPCVD method, the flow ratio of SiHO 4 to WF 6 is preferably maintained at about one to two. In the present invention, although no particular claim is made, the number of treatments in this heat treatment step is not necessarily required to be one. For example, it is possible to form a tungsten conductive layer on a silicon wafer and then introduce a SF 6 gas, thereby H-back the tungsten film and process the tungsten film into a predetermined shape. Needless to say.
【００３０】例えばタングステン膜をＨバックしてタン
グステン膜を縞形状に残そうというような場合には、加
熱処理ガスとしてＳＦ６ガスを用い、そのガス流量は７
０ｓｃｃ/程度又、エッチング中の圧力は３０パスカル
高周波電力密度を２．５ワット/ｃｍ２程度とするのが
良いであろう。For example, in a case where the tungsten film is to be backed up to leave the tungsten film in a stripe shape, SF 6 gas is used as a heat treatment gas, and the gas flow rate is 7
The pressure during etching may be about 30 Pascal high-frequency power density of about 2.5 watts / cm 2 .
【００３１】次に請求項３記載の発明について説明す
る。請求項３記載の発明は前述のように前記加熱チャン
バ−での加熱処理ガスは、不活性ガスである請求項２に
記載の加熱炉である。請求項２記載の発明においては実
施例としてシリコンウエハ上にタングステンの導体層を
形成する場合について説明したが加熱処理工程は必ずし
もガスとワークの界面との化学反応を必要工程とするも
のばかりではない。Next, the third aspect of the present invention will be described. The invention according to claim 3 is the heating furnace according to claim 2, wherein the heat treatment gas in the heating chamber is an inert gas as described above. In the second aspect of the present invention, a case where a conductor layer of tungsten is formed on a silicon wafer has been described as an embodiment, but the heat treatment step is not necessarily a step requiring a chemical reaction between the gas and the interface of the work. .
【００３２】例えばＦｅＴａＮの金属膜を加熱処理する
ことにより極めて高透磁率、高飽和磁束密度の磁性材料
を得ようとする場合には加熱処理工程とは単にその金属
材料を加熱するのみであってガスとの反応は一切不要で
ある。このような場合には加熱チャンバ−内の加熱処理
ガスは不活性ガスであるのがよい。不活性ガスとしては
アルゴンやヘリウムその他所定の不活性ガスを挙げるこ
とができる。For example, when a magnetic material having an extremely high magnetic permeability and a high saturation magnetic flux density is to be obtained by heat-treating a metal film of FeTaN, the heat treatment step simply involves heating the metal material. No reaction with gas is required. In such a case, the heat treatment gas in the heating chamber is preferably an inert gas. Examples of the inert gas include argon, helium, and other predetermined inert gases.
【００３３】次に請求項４記載の発明について説明す
る。請求項４記載の発明は前述のように前記ロ−ドロッ
ク室にワ−クがロ−デイングされた後、このロ−ドロッ
ク室内の温度を前記加熱チャンバ−での加熱処理温度に
昇温し、その後このロ−ドロック室と加熱チャンバ−と
を導通し、前記ワ−クを加熱チャンバ−に移送して加熱
処理する請求項１から３のいづれか一に記載の加熱炉で
ある。本発明の特徴点はロ−ドロック室内の温度をワー
クを加熱チャンバ−に移送する以前に加熱チャンバ−で
の加熱処理温度に予め昇温しておくという点にある。Next, the fourth aspect of the present invention will be described. According to a fourth aspect of the present invention, as described above, after the work is loaded into the load lock chamber, the temperature in the load lock chamber is increased to the temperature of the heat treatment in the heating chamber. The heating furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the load lock chamber and the heating chamber are electrically connected to each other, and the work is transferred to the heating chamber for heat treatment. A feature of the present invention is that the temperature in the load lock chamber is previously raised to the heating processing temperature in the heating chamber before transferring the work to the heating chamber.
【００３４】このようにワークがロ−ドロック室内にあ
る時点からそのロ−ドロック室の温度を加熱チャンバ−
での加熱処理温度に昇温すればワークが移送されて加熱
チャンバ−内に入った際に加熱チャンバ−内の温度を下
げることがない。又、ワークの温度をロ−ドロック室に
ある時点から非常にゆっくりと時間をかけて昇温するこ
とができるのでワークが移送されて加熱チャンバ−内に
入った際にワークが急激な温度上昇をすることがなく従
って温度上昇によってワークに熱応力等が発生すること
を排除することができる。As described above, when the work is in the load lock chamber, the temperature of the load lock chamber is changed to the heating chamber.
If the temperature is raised to the temperature of the heat treatment in step 1, the temperature in the heating chamber does not decrease when the workpiece is transferred and enters the heating chamber. Further, since the temperature of the work can be very slowly increased from a point in the load lock chamber over a long period of time, when the work is transferred and enters the heating chamber, the temperature of the work rises sharply. Therefore, it is possible to eliminate the occurrence of thermal stress or the like in the work due to the temperature rise.
【００３５】以上のような理由から請求項４記載の発明
においては、加熱チャンバ−での加熱処理温度とロ−ド
ロック室内の温度とを同じ温度としたのである。これを
図をもって示したのが図３である。図３は左側にロ−ド
ロック室右側に加熱チャンバ−が配置されており、その
中央がゲートで繋がれている。この図を見て分かるよう
にロ−ドロック室及び加熱チャンバ−内には熱伝対が配
置されており、その温度は温度コントローラによって監
視されている。For the above reasons, in the invention according to claim 4, the temperature of the heat treatment in the heating chamber and the temperature in the load lock chamber are the same. This is shown in FIG. In FIG. 3, a heating chamber is disposed on the right side of the load lock chamber on the left side, and the center thereof is connected by a gate. As can be seen from this figure, a thermocouple is located in the load lock chamber and the heating chamber, the temperature of which is monitored by a temperature controller.
【００３６】ロ−ドロック室及び加熱チャンバ−の温度
コントローラは夫々相手の温度を信号により受け取るこ
とができるようになっていて、ロ−ドロック室の温度コ
ントローラが加熱処理室の温度コントローラから送られ
てくる加熱処理室の温度に追随するようにロ−ドロック
室の加熱ヒータをコントロールするようになっている。The temperature controllers of the load lock chamber and the heating chamber can each receive the temperature of the other party by a signal, and the temperature controller of the load lock chamber is sent from the temperature controller of the heat treatment chamber. The heater in the load lock chamber is controlled so as to follow the temperature of the incoming heat treatment chamber.
【００３７】このように温度コントローラと加熱ヒータ
とを自動制御することができるようにしてあるので、常
にロ−ドロック室と加熱チャンバ−との温度を精度良く
合わせることが可能であって僅かの温度差によっても生
じる不所望の熱応力や不所望の温度低下等を精度よく防
止することができるのである。尚ここで加熱チャンバ−
の温度コントローラが加熱チャンバ−のヒータにも制御
信号を送るのは万一加熱チャンバ−内の温度がワークの
移送によって変動した場合であっても精度良く所定の温
度に復帰することができるようにするためである。As described above, since the temperature controller and the heater can be automatically controlled, the temperature of the load lock chamber and the temperature of the heating chamber can always be adjusted with high accuracy, and the slightest temperature can be obtained. Undesirable thermal stress and undesired temperature drop caused by the difference can be accurately prevented. Here, the heating chamber
The temperature controller sends a control signal also to the heater of the heating chamber so that even if the temperature in the heating chamber fluctuates due to the transfer of the work, the temperature can be accurately returned to the predetermined temperature. To do that.
【００３８】次に請求項５記載の発明について説明す
る。請求項５記載の発明は前述のように前記ロ−ドロッ
ク室にワ−クがロ−デイングされた後、このワ−クの温
度を前記加熱チャンバ−での加熱処理温度に昇温し、そ
の後このロ−ドロック室と加熱チャンバ−とを導通し、
前記ワ−クを加熱チャンバ−に移送して加熱処理する請
求項１から３のいづれか一に記載の加熱炉である。本発
明の特徴点は請求項４記載の発明がロ−ドロック室の温
度を加熱処理温度に昇温する点にあったのに対し、ロ−
ドロック室内に収納されているワークの温度を加熱チャ
ンバ−での加熱処理温度に予め昇温しておくという点に
ある。Next, the fifth aspect of the present invention will be described. According to a fifth aspect of the present invention, as described above, after the work is loaded into the load lock chamber, the temperature of the work is raised to the temperature of the heat treatment in the heating chamber. The load lock chamber and the heating chamber are electrically connected,
The heating furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the work is transferred to a heating chamber for heat treatment. The feature of the present invention is that the invention of claim 4 raises the temperature of the load lock chamber to the heat treatment temperature.
The point is that the temperature of the work housed in the lock chamber is raised in advance to the temperature of the heat treatment in the heating chamber.
【００３９】一般的にこのような構成の発明においては
ロ−ドロック室の昇温は加熱チャンバ−の昇温と同様に
加熱ヒータによって行われる。この加熱チャンバ−の昇
温ないしはロ−ドロック室の昇温をする加熱ヒータは種
々のものが考えられるが、例えばランプ加熱ないしは導
線ヒータによる加熱等を挙げることができる。しかしい
ずれの方式を採用するにせよロ−ドロック室の室内の温
度とロ−ドロック室に収納されているワークの温度とは
必ずしも一致するものではない。In general, in the invention having such a configuration, the temperature of the load lock chamber is raised by a heater similarly to the temperature rise of the heating chamber. Various types of heaters can be considered for raising the temperature of the heating chamber or the load lock chamber, and examples thereof include lamp heating and heating by a conductor heater. However, in either case, the temperature in the load lock chamber and the temperature of the work housed in the load lock chamber do not always match.
【００４０】即ちその加熱ヒータの種類によって異なる
が、加熱ヒータがランプ加熱である場合には放射熱によ
る熱付与が大部分であるためロ−ドロック室内の温度が
所定の温度に上昇する以前にワークの温度はそれ以上の
温度になっていると考えることができる。従って請求項
４記載の発明のようにロ−ドロック室内の温度を加熱処
理温度としその後ワークを加熱チャンバ−に移送し加熱
処理する場合にはロ−ドロック室から移送されたワーク
の温度が加熱チャンバ−内での加熱処理温度以上に昇温
している場合もあるのである。これは特に処理すべきワ
ークの体積が大きくないしは熱容量が小さい場合に顕著
である。That is, although it differs depending on the type of the heater, when the heater is a lamp heater, most of the heat is applied by radiant heat, so that the work before the temperature in the load lock chamber rises to a predetermined temperature. Can be considered to be a higher temperature. Therefore, when the temperature in the load lock chamber is set to the heat treatment temperature as in the invention according to the fourth aspect, and then the work is transferred to the heating chamber for heat treatment, the temperature of the work transferred from the load lock chamber is set to the heating chamber. In some cases, the temperature has risen to a temperature higher than the temperature of the heat treatment in-. This is remarkable especially when the volume of the work to be processed is large or the heat capacity is small.
【００４１】従ってこのようなワークを処理する際には
請求項５記載の発明のようにロ−ドロック室の室内温度
を加熱処理温度とするよりは、むしろロ−ドロック室内
に収納されているワークの温度そのものを加熱チャンバ
ーでの加熱処理温度に昇温しこれをもって加熱終点とし
てワークを加熱チャンバ−に移送し次の加熱処理工程に
移るのが良いのである。これを図をもって示したのが図
４である。Therefore, when processing such a workpiece, the work housed in the load lock chamber is rather than the indoor temperature of the load lock chamber as the heating processing temperature. It is better to raise the temperature itself to the heat treatment temperature in the heating chamber, transfer the work to the heating chamber as the end point of heating, and then proceed to the next heat treatment step. This is shown in FIG.
【００４２】図４は左側にロ−ドロック室右側に加熱チ
ャンバ−がありロ−ドロック室内にワークが載置されて
いる。このワークの近傍には熱伝対が配置されており、
その熱伝対の温度はコントローラに信号として送られ、
この温度コントローラはロ−ドロック室内の加熱ヒータ
をコントロールするようになっている。請求項５記載の
発明を十分実現するためにはこのようにワークの極めて
近傍に熱伝対を配置するのがよい。又、場合によっては
ワークに対して直接熱伝対を接触させることも考えるこ
とができる。又、このワークの温度の測定方法は必ずし
も熱伝対による必要はなく、例えば赤外線を用いて温度
を測定する方法のようなものであってもよいことは言う
までもない。FIG. 4 shows a load lock chamber on the left side and a heating chamber on the right side, and a work is placed in the load lock chamber. A thermocouple is placed near this work,
The temperature of the thermocouple is sent as a signal to the controller,
The temperature controller controls the heater in the load lock chamber. In order to sufficiently realize the invention described in claim 5, it is preferable to arrange the thermocouple very close to the work as described above. Further, depending on the case, it is also conceivable to make the thermocouple directly contact the work. Further, it is needless to say that the method of measuring the temperature of the work does not necessarily need to be a thermocouple, but may be a method of measuring the temperature using infrared rays, for example.
【００４３】いずれにせよ、請求項５記載の発明のよう
にワークの温度を加熱チャンバ−での加熱処理温度に昇
温すれば例えワークの熱容量が小さく又ワークのボリュ
ームが小さいような場合であってもワークの温度を精度
良く加熱処理温度にコントロールすることができるので
ワークが加熱処理チャンバーに移送されたばあいにもワ
ークと加熱処理室内の温度差を生じることなくワークに
対して移送力がかかったり又はワークの熱容量が大きい
場合には加熱チャンバ−の室温を上げたり下げたりすよ
うなことがなくなるのである。従って可及的に精度良い
加熱処理が可能となって、不所望の化学反応を排除する
ことができ高機能の高精度の材料処理が可能となるので
ある。In any case, if the temperature of the work is raised to the heat treatment temperature in the heating chamber as in the fifth aspect of the invention, the heat capacity of the work is small and the volume of the work is small. Even if the work is transferred to the heat treatment chamber, the transfer force can be applied to the work without causing a temperature difference between the work and the heat treatment chamber even if the work is transferred to the heat treatment chamber. If the heat capacity of the heating chamber is large, the temperature of the heating chamber is not raised or lowered. Therefore, the heat treatment can be performed with as high accuracy as possible, and undesired chemical reactions can be eliminated, and high-performance, high-precision material processing can be performed.
【００４４】次に請求項６記載の発明について説明す
る。請求項６記載の発明は前述のように前記加熱チャン
バ−は、加熱炉稼動中は常時加熱処理ガス雰囲気である
請求項１から５のいづれか一に記載の加熱炉である。こ
のような種類の加熱炉の稼動方法として例えばワークを
ロ−ドロック室から加熱チャンバ−へ移送する際には加
熱チャンバ−自体も所定の不活性ガス雰囲気ないしは真
空状態にしておきワークが加熱チャンバ−内に収納され
ゲートが閉じた時点で所定の処理ガスを導入する方法も
考えることができる。Next, the invention according to claim 6 will be described. The invention according to claim 6 is the heating furnace according to any one of claims 1 to 5, wherein the heating chamber is always in a heat treatment gas atmosphere during operation of the heating furnace. As a method of operating such a heating furnace, for example, when transferring a work from the load lock chamber to the heating chamber, the heating chamber itself is also kept in a predetermined inert gas atmosphere or a vacuum state, and the work is heated to the heating chamber. It is also conceivable to introduce a predetermined processing gas when the gate is closed when the gate is closed.
【００４５】しかしながらこのような方法では加熱チャ
ンバ−の雰囲気をワークが移送される度に調整しなけれ
ばならず、その調整工程が煩雑である上に処理ガスを毎
回精度良く同じ状態で導入し雰囲気を同一に保つという
のは難しいことでもある。それよりはむしろ加熱チャン
バ−内の雰囲気を常時所定の処理ガス雰囲気にしておき
定常状態に保っておきながらゲートの開閉によりワーク
の出し入れを行って加熱処理工程を行う方が処理ガス雰
囲気の調整という点では優れている。しかしながら一般
的にこのような方法では前述のようにワークを加熱チャ
ンバ−に移送して加熱する際にはワークが不所望のガス
をも巻き込んで加熱チャンバ−内に入ってくるため結果
としては加熱チャンバ−内での処理ガス雰囲気の調整は
必要であった。However, in such a method, the atmosphere in the heating chamber must be adjusted each time a workpiece is transferred, and the adjustment process is complicated. It is difficult to keep the same. Rather, the process gas atmosphere is adjusted by opening and closing the gate to open and close the work and performing the heat treatment process while keeping the atmosphere in the heating chamber at a predetermined processing gas atmosphere and keeping it in a steady state. Excellent in point. However, in general, in such a method, when the work is transferred to the heating chamber and heated as described above, the work enters into the heating chamber by entraining even an undesired gas, and as a result, the heating is ended. It was necessary to adjust the processing gas atmosphere in the chamber.
【００４６】そこで本発明のように加熱チャンバ−に対
してロ−ドロック室を有する加熱炉の場合には加熱炉稼
働中は常時加熱処理ガス雰囲気に加熱チャンバ−を保っ
ておきながらロ−ドロック室の雰囲気をロード及びアン
ロードの際には大気に、又ワークを移送して加熱チャン
バ−内に導入する際には加熱チャンバ−と同一の加熱処
理ガス雰囲気にすることによりゲートが開いた状態で加
熱チャンバ−とロ−ドロック室とが導通する際にはロ−
ドロック室の雰囲気も加熱チャンバ−の雰囲気と同一と
なっているためガスを巻き込んでワークが移動するとい
うようなこともなく、従って常時加熱チャンバ−の雰囲
気を加熱処理ガス雰囲気に保つことができるというメリ
ットがある。Therefore, in the case of a heating furnace having a load lock chamber with respect to the heating chamber as in the present invention, the load lock chamber is always kept in the heat treatment gas atmosphere during operation of the heating furnace. When loading and unloading, the atmosphere is set to the atmosphere, and when the work is transferred and introduced into the heating chamber, the same heat treatment gas atmosphere as that of the heating chamber is used. When the heating chamber and the load lock chamber are connected to each other,
Since the atmosphere in the lock chamber is also the same as the atmosphere in the heating chamber, there is no possibility that the workpiece is moved by entraining the gas. Therefore, the atmosphere in the heating chamber can always be maintained at the heating gas atmosphere. There are benefits.
【００４７】要するに請求項６記載の発明によれば加熱
チャンバ−の雰囲気を常に加熱処理ガス雰囲気に保って
おくことができるので加熱チャンバ−の雰囲気調整が容
易であり、各加熱処理工程ごとの加熱処理ガス雰囲気が
ばらつくということもないので製造ロット毎にワークの
品質がバラツクと言うような問題をも回避することがで
きるようになるのである。これを図をもって示したのが
図５である。In short, according to the invention of claim 6, since the atmosphere of the heating chamber can always be kept at the heating processing gas atmosphere, the atmosphere of the heating chamber can be easily adjusted, and the heating for each heating processing step can be easily performed. Since the atmosphere of the processing gas does not vary, it is possible to avoid the problem that the quality of the work varies from one production lot to another. This is shown in FIG.
【００４８】図５（ａ）は加熱チャンバ−は加熱処理ガ
ス雰囲気に保たれておりロ−ドロック室は大気に開放さ
れていてウエハキャリア上にウエハを載置している状態
を示すものである。この状態ではロ−ドロック室と加熱
チャンバ−との間はゲートが閉じられた状態にあって加
熱チャンバ−はロ−ドロック室から完全に隔離されてお
り、中の加熱処理ガス雰囲気は一定に保たれている。FIG. 5 (a) shows a state in which the heating chamber is kept in a heat treatment gas atmosphere, the load lock chamber is open to the atmosphere, and the wafer is placed on the wafer carrier. . In this state, the gate between the load lock chamber and the heating chamber is closed, the heating chamber is completely isolated from the load lock chamber, and the heat treatment gas atmosphere in the inside is kept constant. I'm dripping.
【００４９】次に同図（ｂ）に示すようにロ−ドロック
室からワークを加熱チャンバ−に移送する際には、移送
する前に予めロ−ドロック室の室内雰囲気を加熱処理ガ
ス雰囲気と同じにしておく。このようにロ−ドロック室
の雰囲気を加熱処理ガス雰囲気と同じにした上でロ−ド
ロック室と加熱チャンバ−とを結ぶゲートを開いてやれ
ばワークはロ−ドロック室から加熱チャンバ−に移送す
ることができる上に、ワークが不所望のガスをロ−ドロ
ック室から加熱チャンバ−に巻き込むこともないので加
熱チャンバ−内の加熱処理ガス雰囲気はやはり前と同様
一定に保たれている。Next, when the work is transferred from the load lock chamber to the heating chamber as shown in FIG. 5B, the atmosphere in the load lock chamber is previously set to the same as the heat treatment gas atmosphere before the transfer. Keep it. The work is transferred from the load lock chamber to the heating chamber by opening the gate connecting the load lock chamber and the heating chamber after setting the atmosphere in the load lock chamber to the same as the atmosphere of the heat treatment gas. In addition, since the workpiece does not draw undesired gas from the load lock chamber into the heating chamber, the atmosphere of the heating gas in the heating chamber is kept constant as before.
【００５０】次に同図（ｃ）に示すように加熱処理工程
が終了してワークをアンロードする際には加熱チャンバ
−からワークをロ−ドロック室に移送し、両者を結ぶゲ
ートを閉じた状態にする。ゲートを閉じた状態でロ−ド
ロック室を大気開放し、ワークをアンロードするがこの
際にはゲートが閉じているので加熱チャンバ−内の処理
ガス雰囲気はやはり一定の状態に保たれる。従ってこの
ような一連の工程を経ても常に加熱チャンバ−内の処理
ガス雰囲気は一定に保たれるのでこの加熱処理ガス雰囲
気を精度良くコントロールでき、前述のように異なるロ
ット間でワークの加熱処理工程がばらつくというような
問題も回避することができるのである。Next, as shown in FIG. 5C, when the heat treatment process is completed and the work is unloaded, the work is transferred from the heating chamber to the load lock chamber, and the gate connecting the two is closed. State. With the gate closed, the load lock chamber is opened to the atmosphere and the workpiece is unloaded. At this time, the processing gas atmosphere in the heating chamber is kept constant since the gate is closed. Therefore, even after passing through such a series of steps, the processing gas atmosphere in the heating chamber is always kept constant, so that this heating processing gas atmosphere can be controlled with high precision, and as described above, the workpiece heating processing steps between different lots are performed. It can also avoid problems such as fluctuations.
【００５１】次に請求項７記載の発明について説明す
る。請求項７記載の発明は前述のように前記加熱チャン
バ−内の温度は、加熱炉稼動中は常時加熱処理温度であ
る請求項１から６のいづれか一に記載の加熱炉である。
請求項６記載の発明の説明においてその特徴は加熱チャ
ンバ−は加熱炉稼動中は常時加熱処理ガス雰囲気にある
点であったが請求項７記載の発明においては加熱チャン
バ−内の温度が常に加熱処理温度である点に特徴があ
る。Next, the invention according to claim 7 will be described. The invention according to claim 7 is the heating furnace according to any one of claims 1 to 6, wherein the temperature in the heating chamber is always a heating processing temperature during operation of the heating furnace.
In the description of the sixth aspect of the invention, the feature is that the heating chamber is always in a heating gas atmosphere during the operation of the heating furnace. However, in the invention of the seventh aspect, the temperature in the heating chamber is always heated. It is characterized in that it is a processing temperature.
【００５２】このように加熱炉稼働中には加熱チャンバ
−内の温度を常に加熱処理温度に保っておけば請求項６
記載の発明と同様にその温度コントロールを極めて精度
良く一定に保つことができるのである。一般的にはこの
ような加熱処理を含む加熱炉はワークを取り出す際には
温度を下げ、ワークを処理する際には温度を上げ、ワー
クを入れる際には温度を下げると言うことを繰り返し、
昇温ないしは降温を繰り返すのであるが昇温降温を繰り
返すということ自体が煩雑である上に、各ロット毎に常
に同一の温度を精度良く保つということは非常に困難で
ある。As described above, if the temperature in the heating chamber is always kept at the heating processing temperature during the operation of the heating furnace, the sixth aspect of the present invention is described.
As in the case of the described invention, the temperature control can be kept constant with high precision. Generally, a heating furnace including such a heat treatment repeatedly lowers the temperature when removing the work, raises the temperature when processing the work, and lowers the temperature when inserting the work.
Although the temperature increase or decrease is repeated, it is complicated to repeat the temperature increase and decrease, and it is very difficult to always maintain the same temperature with high accuracy for each lot.
【００５３】従って降温及び昇温を繰り返すような加熱
炉においては、その加熱処理条件が厳しければ厳しい程
加熱処理ロット間の品質のばらつきが大きくなると言う
問題がる。しかしながら請求項７記載の発明においては
本発明の特徴である加熱チャンバ−にロ−ドロック室を
設けた加熱炉を用いるので加熱チャンバ−内の温度を常
に加熱処理温度に保つことが可能となり、以上のような
問題点を排除して異なるロット間でも常に精度良く一定
の温度で加熱することが可能となるのである。従って可
及的にロット間での品質のばらつきを小さくすることが
できるというメリットがある。Therefore, in a heating furnace in which the temperature is repeatedly lowered and raised, there is a problem that the more severe the heat treatment conditions, the greater the variation in quality among heat treatment lots. However, in the invention according to claim 7, since a heating furnace provided with a load lock chamber in the heating chamber, which is a feature of the present invention, is used, the temperature in the heating chamber can always be maintained at the heating processing temperature. By eliminating such a problem, it is possible to always accurately heat at a constant temperature even between different lots. Therefore, there is an advantage that variation in quality between lots can be reduced as much as possible.
【００５４】請求項７記載の発明についてこれを図をも
って現したのが図６である。図６（ａ）の状態はロ−ド
ロック室を大気に開放してワークをキャリアにローデイ
ングしている状態である。この場合には当然にロ−ドロ
ック室の温度は低温にしなければならない。ロ−ドロッ
ク室の温度を５００℃から６００℃にしたままローデイ
ングすることは困難だからである。しかしながらこの状
態であっても加熱チャンバ−は所謂加熱処理温度である
高温に保持されている。FIG. 6 is a diagram showing the above-mentioned invention according to the seventh aspect. FIG. 6A shows a state in which the load lock chamber is opened to the atmosphere and the work is loaded on the carrier. In this case, the temperature of the load lock chamber must be kept low. This is because it is difficult to perform loading while keeping the temperature of the loadlock chamber from 500 ° C to 600 ° C. However, even in this state, the heating chamber is maintained at a high temperature which is a so-called heat treatment temperature.
【００５５】次に同図（ｂ）に示すようにワークを移送
してロ−ドロック室から加熱チャンバ−へ移動させると
ワークが移動することによって本来ならば加熱チャンバ
−の温度の低下等を引き起こす。しかしながら本発明に
おいては同図（ｂ）に示すようにロ−ドロック室の温度
を高温に昇温することができるので同図（ｂ）に示すよ
うに加熱チャンバ−の温度はやはり同図（ａ）に示す場
合と同様高温である加熱処理温度に保持することが可能
である。この状態でワークを加熱処理し、加熱処理が終
わると再びロ−ドロック室にウエハを移送する。Next, as shown in FIG. 5B, when the work is transferred and moved from the load lock chamber to the heating chamber, the work is moved, thereby causing a decrease in the temperature of the heating chamber. . However, in the present invention, the temperature of the load lock chamber can be raised to a high temperature as shown in FIG. 4B, and therefore the temperature of the heating chamber is also raised as shown in FIG. It is possible to maintain the heat treatment temperature, which is a high temperature, as in the case shown in ()). In this state, the work is heated, and when the heat treatment is completed, the wafer is transferred to the load lock chamber again.
【００５６】同図（ｃ）に示すようなものである。この
場合にワークをアンロードするためにはロ−ドロック室
の温度を降温しなければならないがロ−ドロック室と加
熱チャンバ−とはゲートによって分離されており加熱チ
ャンバ−の温度は所謂加熱処理温度である高温のままに
しロ−ドロック室の温度のみを降温して低温度にするこ
とができるのである。従ってこの場合にも加熱チャンバ
−の温度は高温に保持したままでよい。以上のようにウ
エハの加熱処理工程全てにおいて加熱チャンバ−温度を
加熱処理温度である高温に保ったままでいることができ
るので加熱チャンバ−の温度コントロールを精度よくで
き前述のように各加熱処理工程毎のワークの品質のばら
つきを回避することができる。This is as shown in FIG. In this case, in order to unload the work, the temperature of the load lock chamber must be lowered. However, the load lock chamber and the heating chamber are separated by a gate, and the temperature of the heating chamber is a so-called heating processing temperature. Therefore, only the temperature of the load lock chamber can be lowered to a low temperature by keeping the temperature high. Therefore, even in this case, the temperature of the heating chamber may be maintained at a high temperature. As described above, the temperature of the heating chamber can be maintained at a high temperature, which is the heating temperature, in all of the wafer heating processing steps, so that the temperature control of the heating chamber can be accurately performed, and as described above, each heating processing step Variations in workpiece quality can be avoided.
【００５７】次に請求項８記載の発明について説明す
る。請求項８記載の発明は前述のように加熱チャンバ−
とロ−ドロック室とを有する加熱炉であって、前記ロ−
ドロック室にワ−クがロ−デイングされた後、このワ−
クに振動を与えながらこのロ−ドロック室の大気雰囲気
を前記加熱チャンバ−での加熱処理ガス雰囲気に置換
し、その後このロ−ドロック室と加熱チャンバ−とを導
通し、前記ワ−クを加熱チャンバ−に移送して加熱処理
する加熱炉である。本発明の特徴点はロ−ドロック室に
ワークがローデイングされた後にワークに振動を与えな
がらロ−ドロック室の大気雰囲気を置換する点にある。Next, the invention according to claim 8 will be described. The invention according to claim 8 provides a heating chamber as described above.
A heating furnace having a load lock chamber and a load lock chamber.
After the work has been loaded into the lock room,
The atmosphere in the load lock chamber is replaced with the heat treatment gas atmosphere in the heating chamber while applying vibration to the load, and thereafter, the load lock chamber and the heating chamber are electrically connected to heat the work. This is a heating furnace which is transferred to a chamber and heat-treated. A feature of the present invention is that the atmosphere of the load lock chamber is replaced while the work is vibrated after the work is loaded into the load lock chamber.
【００５８】このように振動を与える趣旨はワークの表
面に付着している大気を構成する分子を振動によって拡
散させて引き離しワークの周辺に残留する大気分子を排
除する点にある。これを図をもって示したのが図７であ
る。図７（ａ）の状態ではワークの極めて微小な表面の
特に凹み部分には大気を構成する分子が残留している。
しかしながらワークを振動を与えることによりこの大気
を構成する分子にエネルギーを与え、周りの処理ガス分
子中に容易に飛び出すことができるようにしてワークの
周辺に残留する大気構成分子を排除することができるよ
うにしたのである。この振動の方法について限定したの
が請求項９記載の発明である。The purpose of the vibration is to diffuse molecules constituting the atmosphere adhering to the surface of the workpiece by the vibration and separate them, thereby removing air molecules remaining around the workpiece. This is shown in FIG. In the state shown in FIG. 7A, molecules constituting the atmosphere remain in the extremely minute surface of the work, particularly in the concave portion.
However, by vibrating the work, energy is given to the molecules constituting the atmosphere, so that the molecules can easily jump out into the surrounding processing gas molecules, and the air constituent molecules remaining around the work can be eliminated. I did it. The invention according to claim 9 limits this method of vibration.
【００５９】次に請求項１０記載の発明について説明す
る。請求項１０記載の発明は前述のように加熱チャンバ
−とロ−ドロック室とアンロ−ドロック室とを有する加
熱炉である。前述のように本発明にかかる加熱炉はロ−
ドロック室を有するが故に種々の利点を享受することが
できるものであるがロ−ドロック室はアンロードのため
にも用いられるので処理能率を上げるためには不十分で
ある。そこでロ−ドロック室に合わせてアンロードロッ
ク室をも備えるような構成とし、ワークの流れをロ−ド
ロック室から加熱チャンバ−加熱チャンバ−からアンロ
ードロック室へと一連に流すことができるようにしてワ
ークの処理能率を向上させたものである。Next, the invention according to claim 10 will be described. The invention according to claim 10 is a heating furnace having a heating chamber, a load lock chamber, and an unload lock chamber as described above. As described above, the heating furnace according to the present invention is a furnace.
Although there are various advantages due to the presence of the lock chamber, the load lock chamber is also used for unloading, and is not sufficient to increase the processing efficiency. Therefore, an unload lock chamber is provided along with the load lock chamber so that the work can be flowed from the load lock chamber to the heating chamber, from the heating chamber to the unload lock chamber. This improves the processing efficiency of the work.
【００６０】これは図８に示すようなものである。図８
左側にはロ−ドロック室がゲートバルブを介して加熱処
理室が更にゲートバルブを介してアンロードロック室が
連なっており、ワークはロ−ドロック室から加熱チャン
バ−加熱チャンバ−からアンロードロック室へと流れ、
加熱チャンバ−内で加熱処理が行われている間にロ−ド
ロック室ではロード作業がアンロードロック室ではアン
ロード作業を同時並行に行うことができるのでワークの
処理能率を極めて高くすることが可能である。This is as shown in FIG. FIG.
On the left side, a load lock chamber is connected via a gate valve to a heat treatment chamber, and an unload lock chamber is further connected via a gate valve. Workpieces are connected from the load lock chamber to the heating chamber-from the heating chamber to the unload lock chamber. Flows to
While the heat treatment is being performed in the heating chamber, the load operation can be performed in the load lock chamber and the unload operation can be performed in the unload lock chamber at the same time, so the processing efficiency of the work can be extremely high. It is.
【００６１】次に請求項１１記載の発明について説明す
る。請求項１１記載の発明は前述のように加熱チャンバ
−とロ−ドロック室とを有する加熱炉を用いるワ−クの
加熱処理方法であって、前記ロ−ドロック室にワ−クを
ロ−デイングする工程と、このロ−ドロック室の大気雰
囲気を前記加熱チャンバ−での加熱処理ガス雰囲気に置
換する工程と、その後このロ−ドロック室と加熱チャン
バ−とを導通し、前記ワ−クを加熱チャンバ−に移送し
て加熱処理する工程と、からなるワ−クの加熱処理方法
である。Next, the eleventh invention will be described. According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a method for heating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber as described above, wherein the work is loaded into the load lock chamber. And replacing the atmosphere of the load lock chamber with the atmosphere of the heat treatment gas in the heating chamber. Thereafter, the load lock chamber and the heating chamber are electrically connected to heat the work. And heating the workpiece by transferring it to a chamber.
【００６２】請求項１１記載の発明の処理工程をフロー
図で示したのが図９である。本発明は既に記載した加熱
炉の発明を別表現を用いてクレームしたものであり、要
はワークの加熱処理方法であり別言すれば例えば半導体
装置の製造方法、磁性材料の製造方法ということができ
る。具体的にはこの加熱処理方法は加熱チャンバ−とロ
−ドロック室を併せ持つ加熱炉について適用することが
できる発明であってロ−ドロック室のガスを予め加熱処
理ガス雰囲気に置換する点に特徴があるのである。FIG. 9 is a flowchart showing the processing steps according to the eleventh aspect of the present invention. The present invention claims the invention of the heating furnace described above by using another expression.The invention is essentially a method of heat-treating a work, that is, for example, a method of manufacturing a semiconductor device, a method of manufacturing a magnetic material. it can. Specifically, this heat treatment method is an invention applicable to a heating furnace having both a heating chamber and a load lock chamber, and is characterized in that the gas in the load lock chamber is replaced with a heat treatment gas atmosphere in advance. There is.
【００６３】次に請求項１２に記載の発明について説明
する。請求項１２に記載の発明は前述のように前記加熱
チャンバ−での加熱処理ガスは、不活性ガスである請求
項１１に記載の加熱処理方法である。前述の加熱炉の発
明においても説明したように必ずしも加熱処理工程はワ
ークと処理ガスとの化学反応を伴うもののみではなく、
単にワークを加熱することのみを加熱処理工程とするも
のもある。かかる場合には真空状態において加熱処理す
ることも可能なのであるが真空状態にするためには設備
的に大きく且つ複雑になること及び必ずしも真空状態が
ワークと真空中に含まれるガスとの不所望も化学反応を
排除するのに有効でないことから請求項１２記載の発明
がなされたのである。Next, the invention according to claim 12 will be described. The invention according to claim 12 is the heat treatment method according to claim 11, wherein the heat treatment gas in the heating chamber is an inert gas as described above. As described in the above-mentioned invention of the heating furnace, the heat treatment step is not necessarily accompanied by a chemical reaction between the workpiece and the processing gas,
In some cases, the heat treatment step is simply heating the work. In such a case, it is possible to perform heat treatment in a vacuum state. However, in order to make the vacuum state, the equipment becomes large and complicated, and the vacuum state is not necessarily required between the work and the gas contained in the vacuum. The invention according to claim 12 was made because it is not effective in eliminating a chemical reaction.
【００６４】請求項１２記載の発明は所謂ワークを加熱
することのみが目的の加熱処理工程を採用する加熱処理
方法に関するものであり、加熱処理ガスとして不活性ガ
スを用いその不活性ガスをロ−ドロック室において加熱
処理前に大気雰囲気と置換することができるようにした
ものである。この発明によればロ−ドロック室と加熱処
理室である加熱チャンバ−とのガスは共通であるためロ
−ドロック室からワークが加熱チャンバ−に移送される
際にも不所望のガスの巻き込みがない上に真空状態と比
較しても何ら遜色ない不所望の化学反応を排除すること
ができるので低コストで極めて高性能の加熱処理を行う
のに適した加熱処理方法である。The invention according to claim 12 relates to a heat treatment method employing a heat treatment step whose sole purpose is to heat a so-called work, wherein an inert gas is used as the heat treatment gas and the inert gas is roasted. In the dlock chamber, the atmosphere can be replaced with an air atmosphere before the heat treatment. According to the present invention, since the gas in the load lock chamber and the gas in the heating chamber serving as the heat treatment chamber are common, even when the work is transferred from the load lock chamber to the heating chamber, undesired gas is entrapped. In addition, it is a heat treatment method suitable for performing low-cost and extremely high-performance heat treatment because undesirable chemical reactions that are not inferior to vacuum conditions can be eliminated.
【００６５】次に請求項１３記載の発明について説明す
る。請求項１３記載の発明は前述のように加熱チャンバ
−とロ−ドロック室とを有する加熱炉を用いるワ−クの
加熱処理方法であって、前記ロ−ドロック室にワ−クを
ロ−デイングする工程と、このロ−ドロック室内の温度
を前記加熱チャンバ−での加熱処理温度に昇温する工程
と、その後このロ−ドロック室と加熱チャンバ−とを導
通し、前記ワ−クを加熱チャンバ−に移送して加熱処理
工程と、からなるワ−クの加熱処理方法である。Next, the invention according to claim 13 will be described. According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method for heating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber as described above, wherein the work is loaded into the load lock chamber. And the step of raising the temperature in the load lock chamber to the heat treatment temperature in the heating chamber. Thereafter, the load lock chamber and the heating chamber are connected to each other, and the work is heated to the heating chamber. And a heat treatment step.
【００６６】本発明の特徴点は図１０のフロー図に示す
ようにロ−ドロック室内の温度をワークを加熱チャンバ
−に移送する前に予め加熱チャンバ−での加熱温度に昇
温する工程が含まれている点にある。本発明もワークの
処理方法ないしは別言すれば例えば半導体装置の製造方
法ないしは金属磁性材料の製造方法ということができる
ものである。この発明の特徴についてはすでに加熱炉の
発明について説明したのと同様であるので省略する。A feature of the present invention is that, as shown in the flow chart of FIG. 10, the step of raising the temperature in the load lock chamber to the heating temperature in the heating chamber in advance before transferring the work to the heating chamber. It is in the point that is. The present invention can also be referred to as a method of processing a workpiece or, in other words, a method of manufacturing a semiconductor device or a method of manufacturing a metal magnetic material. Since the features of the present invention are the same as those already described for the heating furnace, the description thereof will be omitted.
【００６７】次に請求項１４の発明について説明する。
請求項１４記載の発明は前述のように加熱チャンバ−と
ロ−ドロック室とを有する加熱炉を用いるワ−クの加熱
処理方法であって、前記ロ−ドロック室にワ−クをロ−
デイングする工程と、このワ−クの温度を前記加熱チャ
ンバ−での加熱処理温度に昇温する工程と、その後この
ロ−ドロック室と加熱チャンバ−とを導通し、前記ワ−
クを加熱チャンバ−に移送して加熱処理する工程とから
なるワ−クの加熱処理方法である。Next, the invention of claim 14 will be described.
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a method for heat-treating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber as described above, wherein the work is loaded in the load lock chamber.
Dating, raising the temperature of the work to the heat treatment temperature in the heating chamber, and thereafter conducting the load lock chamber and the heating chamber to form a work.
Transferring the workpiece to a heating chamber and performing a heating process.
【００６８】本発明の特徴は請求項１２及び請求項１３
記載の発明と比べてロ−ドロック室内に収納されている
状態でこのワーク自体の温度を加熱チャンバ−での加熱
処理温度に昇温する点にある。既にこの発明の特徴点は
加熱炉の発明において述べたものと同様であるがワーク
の熱容量が小さく又ボリュームが小さい場合にはワーク
の温度とロ−ドロック室の温度とが異なりロ−ドロック
室から加熱チャンバ−にワークを移送した際にその温度
差によってワークに対して熱応力が加えられたり又はワ
ークの熱容量が大きい場合にはその温度差によって加熱
チャンバ−内の温度を変動させるというようなことを生
じるので、そのようなことが生じないようにロ−ドロッ
ク室内にある状態でワークの温度を加熱処理温度にコン
トロールし、このような問題を排除しようとする。The characteristics of the present invention are as set forth in claims 12 and 13.
The present invention is different from the described invention in that the temperature of the work itself is raised to the heat treatment temperature in the heating chamber in a state where the work is housed in the load lock chamber. The features of the present invention are the same as those described in the invention of the heating furnace. However, when the heat capacity of the work is small and the volume is small, the temperature of the work and the temperature of the load lock chamber are different, and the load lock chamber is different. When the work is transferred to the heating chamber, thermal stress is applied to the work due to the temperature difference, or when the heat capacity of the work is large, the temperature inside the heating chamber is changed by the temperature difference. Therefore, in order to prevent such a problem, the temperature of the work is controlled to a heat treatment temperature in a state where the work is in the load lock chamber, and an attempt is made to eliminate such problems.
【００６９】これをフロー図でもって示したのが図１１
である。要は請求項１４記載の発明は請求項１３記載の
発明と択一的なものであってワークの温度を基準にロ−
ドロック室の雰囲気を調整するべきかロ−ドロック室内
の温度を基準にロ−ドロック室の温度を調整すべきか、
それはワークの特性、量その他種々の条件を考慮して採
用すべきものでる。FIG. 11 is a flow chart showing this.
It is. In short, the invention described in claim 14 is an alternative to the invention described in claim 13, and is based on the work temperature.
Whether to adjust the atmosphere in the loadlock chamber or to adjust the temperature in the loadlock chamber based on the temperature in the loadlock chamber;
It should be adopted in consideration of the characteristics and quantity of the work and other various conditions.
【００７０】次に請求項１５記載の発明について説明す
る。請求項１５記載の発明は前述のように加熱チャンバ
−とロ−ドロック室とを有する加熱炉を用いるワ−クの
加熱処理方法であって、前記ロ−ドロック室にワ−クを
ロ−デイングする工程と、このワ−クに振動を与えなが
らこのロ−ドロック室の大気雰囲気を前記加熱チャンバ
−での加熱処理ガス雰囲気に置換する工程と、その後こ
のロ−ドロック室と加熱チャンバ−とを導通し、前記ワ
−クを加熱チャンバ−に移送して加熱処理する工程と、
からなるワ−クの加熱処理方法である。Next, the invention according to claim 15 will be described. According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a method for heating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber as described above, wherein the work is loaded into the load lock chamber. And replacing the atmosphere of the load lock chamber with the heat treatment gas atmosphere in the heating chamber while applying vibration to the work. Thereafter, the load lock chamber and the heating chamber are separated from each other. Conducting, transferring the work to a heating chamber for heat treatment;
A heat treatment method for a work comprising
【００７１】本発明を図をもって簡単に示したのが図１
２である。要は本発明の特徴点はロ−ドロック室にワー
クをローデイングする際にローデイングした後ロ−ドロ
ック室の大気雰囲気を加熱チャンバ−の加熱処理ガス雰
囲気に置換する際にこのワークに振動を与える点であ
る。又この振動が超音波振動である点に特徴があるのが
請求項１６記載の発明である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the present invention.
2. In short, the feature of the present invention is that vibration is applied to this work when loading the work into the load lock chamber and then replacing the atmosphere in the load lock chamber with the heat treatment gas atmosphere in the heating chamber. It is. The invention according to claim 16 is characterized in that this vibration is an ultrasonic vibration.
【００７２】[0072]
【発明の効果】以上説明したように本発明においてはロ
−ドロック室を設けた加熱炉を採用することによりワー
クの表面に大気を残留ないしは付着したまま高温での加
熱処理工程が行われるのを防止して極めて高温であって
も不所望の化学反応がワーク表面で生じないワークの加
熱処理方法を提供したので不所望の化学反応により生じ
る不純物がその材料全体に影響を与える場合、特に高機
能材料であってほんの僅かの不純物であてもその材料全
体に大きな影響を与えるような場合に必要な加熱処理を
精度良く行うことができる加熱炉及び加熱処理方法を提
供することができたのである。As described above, in the present invention, by employing a heating furnace provided with a load lock chamber, it is possible to perform a heat treatment step at a high temperature while the air remains or adheres to the surface of the work. The present invention provides a heat treatment method for a work in which undesired chemical reactions do not occur on the work surface even at extremely high temperatures even when the temperature is extremely high. Thus, a heating furnace and a heating method capable of accurately performing a necessary heat treatment in a case where even a very small amount of impurity has a great effect on the entire material can be provided.
【図１】本発明の加熱炉の構成を示す概念図。FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a heating furnace according to the present invention.
【図２】置換ガス雰囲気が加熱処理ガス雰囲気である加
熱炉を示す概念図。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a heating furnace in which a replacement gas atmosphere is a heat treatment gas atmosphere.
【図３】加熱処理温度とロ−ドロック室の温度を同じに
した加熱炉の概念図。FIG. 3 is a conceptual diagram of a heating furnace in which a heat treatment temperature and a load lock chamber temperature are made the same.
【図４】ロ−ドロック室のワークを加熱処理温度に昇温
する加熱炉の概念図。FIG. 4 is a conceptual diagram of a heating furnace that raises the temperature of a work in a load lock chamber to a heat treatment temperature.
【図５】加熱チャンバ−の雰囲気を常に加熱処理ガス雰
囲気に保っている加熱炉の概念図。FIG. 5 is a conceptual diagram of a heating furnace in which the atmosphere of a heating chamber is always kept at a heat treatment gas atmosphere.
【図６】加熱チャンバ−の温度を常に加熱処理温度に保
っている加熱炉の概念図。FIG. 6 is a conceptual diagram of a heating furnace in which the temperature of a heating chamber is always maintained at a heat treatment temperature.
【図７】ワークに振動を与えることによる大気分子の挙
動を示す概念図。FIG. 7 is a conceptual diagram showing the behavior of atmospheric molecules by applying vibration to a work.
【図８】加熱チャンバ−とロ−ドロック室、アンロ−ド
ロック室を有する加熱炉を示す概念図。FIG. 8 is a conceptual diagram showing a heating furnace having a heating chamber, a load lock chamber, and an unload lock chamber.
【図９】本発明の加熱炉による処理工程フロー図。FIG. 9 is a flowchart of a processing step by a heating furnace according to the present invention.
【図１０】ロ−ドロック室を昇温する工程を含む処理工
程フロー図。FIG. 10 is a process flow chart including a step of raising the temperature of a load lock chamber.
【図１１】ワークを昇温する工程を含む処理工程フロー
図。FIG. 11 is a processing step flow chart including a step of raising the temperature of a work.
【図１２】ワークに振動を与えながらガス置換を行う工
程を含む処理工程フロー図。FIG. 12 is a processing step flow diagram including a step of performing gas replacement while applying vibration to a work.
【図１３】従来のＮ２ガスカーテンを持つ加熱炉の概念
図。FIG. 13 is a conceptual diagram of a heating furnace having a conventional N 2 gas curtain.
１０、２０、加熱炉 １０ａ、２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、８
０ａ ロ−ドロック室 １０ｂ、２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ、６０ｂ、８
０ｂ 加熱チャンバ− １２、２２、４２、５２、６２７２、８２ ワーク10, 20, heating furnace 10a, 20a, 30a, 40a, 50a, 60a, 8
0a Load lock chamber 10b, 20b, 30b, 40b, 50b, 60b, 8
0b Heating chamber 12, 22, 42, 52, 6272, 82 Work
Claims (16)
る加熱炉。A heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber.
グされた後、このロ−ドロック室の大気雰囲気を前記加
熱チャンバ−での加熱処理ガス雰囲気に置換し、その後
このロ−ドロック室と加熱チャンバ−とを導通し、前記
ワ−クを加熱チャンバ−に移送して加熱処理する請求項
１記載の加熱炉。2. After the work is loaded into the load lock chamber, the atmosphere in the load lock chamber is replaced with the atmosphere of the heat treatment gas in the heating chamber. 2. The heating furnace according to claim 1, wherein the heating chamber is connected to the heating chamber, and the work is transferred to the heating chamber for heat treatment.
不活性ガスである請求項２に記載の加熱炉。3. The heat treatment gas in the heating chamber is:
The heating furnace according to claim 2, which is an inert gas.
グされた後、このロ−ドロック室内の温度を前記加熱チ
ャンバ−での加熱処理温度に昇温し、その後このロ−ド
ロック室と加熱チャンバ−とを導通し、前記ワ−クを加
熱チャンバ−に移送して加熱処理する請求項１から３の
いづれか一に記載の加熱炉。4. After the work is loaded into the load lock chamber, the temperature of the load lock chamber is raised to the temperature of the heat treatment in the heating chamber, and thereafter, the load lock chamber is heated. The heating furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating chamber is electrically connected to the heating chamber, and the work is transferred to the heating chamber for heat treatment.
グされた後、このワ−クの温度を前記加熱チャンバ−で
の加熱処理温度に昇温し、その後このロ−ドロック室と
加熱チャンバ−とを導通し、前記ワ−クを加熱チャンバ
−に移送して加熱処理する請求項１から３のいづれか一
に記載の加熱炉。5. After the work is loaded into the load lock chamber, the temperature of the work is raised to the heat treatment temperature in the heating chamber. The heating furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating chamber is connected to the heating chamber, and the work is transferred to the heating chamber to perform heat treatment.
時加熱処理ガス雰囲気である請求項１から５のいづれか
一に記載の加熱炉。6. The heating furnace according to claim 1, wherein the heating chamber is always in a heating gas atmosphere during operation of the heating furnace.
動中は常時加熱処理温度である請求項１から６のいづれ
か一に記載の加熱炉。7. The heating furnace according to claim 1, wherein the temperature in the heating chamber is always a heating processing temperature during operation of the heating furnace.
る加熱炉であって、前記ロ−ドロック室にワ−クがロ−
デイングされた後、このワ−クに振動を与えながらこの
ロ−ドロック室の大気雰囲気を前記加熱チャンバ−での
加熱処理ガス雰囲気に置換し、その後このロ−ドロック
室と加熱チャンバ−とを導通し、前記ワ−クを加熱チャ
ンバ−に移送して加熱処理する加熱炉。8. A heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber, wherein a work is loaded in the load lock chamber.
After the aging, the atmosphere of the load lock chamber is replaced with the heat treatment gas atmosphere in the heating chamber while applying vibration to the work, and thereafter, the load lock chamber and the heating chamber are connected. And a heating furnace for transferring the work to a heating chamber for heat treatment.
ある請求項８に記載の加熱炉。9. The heating furnace according to claim 8, wherein the vibration applied to the work is an ultrasonic vibration.
ロ−ドロック室とを有する加熱炉。10. A heating furnace having a heating chamber, a load lock chamber, and an unload lock chamber.
する加熱炉を用いるワ−クの加熱処理方法であって、前
記ロ−ドロック室にワ−クをロ−デイングする工程と、
このロ−ドロック室の大気雰囲気を前記加熱チャンバ−
での加熱処理ガス雰囲気に置換する工程と、その後この
ロ−ドロック室と加熱チャンバ−とを導通し、前記ワ−
クを加熱チャンバ−に移送して加熱処理する工程と、か
らなるワ−クの加熱処理方法。11. A method for heating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber, the method comprising: loading a work in the load lock chamber;
The air atmosphere of the load lock chamber is changed to the heating chamber.
Replacing the atmosphere with the heat-treating gas atmosphere in step (a), and thereafter, the load lock chamber and the heating chamber are electrically connected to each other.
Transferring the work to a heating chamber and performing a heat treatment.
は、不活性ガスである請求項１１に記載の加熱処理方
法。12. The heat treatment method according to claim 11, wherein the heat treatment gas in the heating chamber is an inert gas.
する加熱炉を用いるワ−クの加熱処理方法であって、前
記ロ−ドロック室にワ−クをロ−デイングする工程と、
このロ−ドロック室内の温度を前記加熱チャンバ−での
加熱処理温度に昇温する工程と、その後このロ−ドロッ
ク室と加熱チャンバ−とを導通し、前記ワ−クを加熱チ
ャンバ−に移送して加熱処理工程と、からなるワ−クの
加熱処理方法。13. A method for heat-treating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber, the method comprising: loading a work into the load lock chamber;
Raising the temperature in the load lock chamber to the heat treatment temperature in the heating chamber; and thereafter, connecting the load lock chamber to the heating chamber to transfer the work to the heating chamber. And a heat treatment step.
する加熱炉を用いるワ−クの加熱処理方法であって、前
記ロ−ドロック室にワ−クをロ−デイングする工程と、
このワ−クの温度を前記加熱チャンバ−での加熱処理温
度に昇温する工程と、その後このロ−ドロック室と加熱
チャンバ−とを導通し、前記ワ−クを加熱チャンバ−に
移送して加熱処理する工程とからなるワ−クの加熱処理
方法。14. A method for heat-treating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber, the method comprising: loading a work in the load lock chamber;
Raising the temperature of the work to the heat treatment temperature in the heating chamber, and thereafter conducting the load lock chamber and the heating chamber to transfer the work to the heating chamber. A heat treatment method for a work, comprising a step of heat treatment.
する加熱炉を用いるワ−クの加熱処理方法であって、前
記ロ−ドロック室にワ−クをロ−デイングする工程と、
このワ−クに振動を与えながらこのロ−ドロック室の大
気雰囲気を前記加熱チャンバ−での加熱処理ガス雰囲気
に置換する工程と、その後このロ−ドロック室と加熱チ
ャンバ−とを導通し、前記ワ−クを加熱チャンバ−に移
送して加熱処理する工程と、からなるワ−クの加熱処理
方法。15. A method for heat-treating a work using a heating furnace having a heating chamber and a load lock chamber, the method comprising a step of loading the work into the load lock chamber.
Substituting the atmosphere of the load lock chamber with the atmosphere of the heat treatment gas in the heating chamber while applying vibration to the work; and thereafter, connecting the load lock chamber and the heating chamber with each other. Transferring the work to a heating chamber and subjecting the work to heat treatment.
である請求項１５に記載のワ−クの加熱処理方法。16. The method according to claim 15, wherein the vibration applied to the work is an ultrasonic vibration.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11566898A JPH11307611A (en) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | Heat-treating method of heating furnace and work |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11566898A JPH11307611A (en) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | Heat-treating method of heating furnace and work |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307611A true JPH11307611A (en) | 1999-11-05 |
Family
ID=14668346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11566898A Pending JPH11307611A (en) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | Heat-treating method of heating furnace and work |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11307611A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019022345A1 (en) * | 2017-07-26 | 2019-01-31 | (주) 대양 | Device and method for bonding thermoelectric element |
| CN115309128A (en) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 苏州新凌电炉有限公司 | Control method of heat treatment mesh belt furnace |
-
1998
- 1998-04-24 JP JP11566898A patent/JPH11307611A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019022345A1 (en) * | 2017-07-26 | 2019-01-31 | (주) 대양 | Device and method for bonding thermoelectric element |
| CN115309128A (en) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 苏州新凌电炉有限公司 | Control method of heat treatment mesh belt furnace |
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|---|---|---|---|
| RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
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