(57)【要約】常に一定の温度制御と、１８５０度以上の高温領域における温度制御が可能な加熱処理装置を提供することを目的とする。処理室と、処理室内に設けられた加熱物支持部材と、加熱物支持部材内に配置された加熱手段と、加熱物支持部材の温度を測定する温度測定手段とを有する加熱処理装置であって、温度測定手段が、処理室の周壁に設けられた加熱物支持部材の放射する赤外線エネルギーを透過可能な透過窓の外部に配置されており、温度測定手段が、加熱物支持部材の放射する赤外線エネルギーを集光する集光部と、赤外線内の２波長の強度比に基づいて温度を算出する算出部とを有する。
2008142747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室と、
前記処理室内に設けられた加熱物支持部材と、
前記加熱物支持部材内に配置された加熱手段と、
前記加熱物支持部材の温度を測定する温度測定手段とを有する加熱処理装置であって、
前記温度測定手段が、前記処理室の周壁に設けられた前記加熱物支持部材の放射する赤外線エネルギーを透過可能な透過窓の外部に配置されており、
前記温度測定手段が、前記加熱物支持部材の放射する赤外線エネルギーを集光する集光部と、前記赤外線内の２波長の強度比に基づいて温度を算出する算出部とを有することを特徴とする加熱処理装置。
【請求項２】
前記温度測定手段は、８００度から２３００度の範囲で測定可能な放射温度計又はパイロメータである請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、フィラメントとフィラメント電源とからなり、
前記フィラメントで発生した熱電子を加速して衝突させることにより、前記加熱物支持部材を発熱させることを特徴とする請求項１又は２記載の加熱処理装置。
【請求項４】
前記処理室の上面側と側面側に設けられた前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、前記加熱物支持部材の温度を８００度から２３００度の範囲で制御すると共に前記加熱物支持部材の温度が設定温度以上になった時、前記フィラメント電源をオフすることを特徴とした請求項３記載の加熱処理装置。
【請求項５】
前記制御手段が、
前記加熱物支持部材の測定温度値を前記温度測定手段から入力する温調計と、
前記温調計から入力される測定温度値と設定温度値とを比較し前記フィラメント電源への電力値を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続しており、前記フィラメント温度を表示するグラフィックオペレーションターミナルと、からなることを特徴とする請求項４記載の加熱処理装置。
【請求項６】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、入力された前記測定温度値が規定時間経過後も規定温度に達しない場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項７】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、前記温調計からの測定温度値入力が検出されない場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項８】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、前記温度測定手段からの前記測定温度信号が規定温度に到達し且つその状態が規定時間を越えて継続する場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱装置。
【請求項９】
前記処理室の側面側に設けた前記温度測定手段が、火傷防止手段に接続しており、
前記火傷防止手段が、
火傷する危険性の有無を検知する手段と、
前記検知結果に基づき前記処理室に接続されたベント手段に信号を入力する
手段とを有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１０】
前記温度測定手段は、０度から５００度の範囲で測定可能な放射温度計である請求項９記載の加熱処理装置。
【請求項１１】
前記火傷防止手段が、
前記温度測定手段から入力した測定温度値と設定温度値とを比較し比較結果に基づき前記処理室に接続されたベント手段に信号を入力するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続しており、前記測定温度値を表示するグラフィックオペレーションターミナルとからなることを特徴とする請求項１０記載の加熱処理装置。
【請求項１２】
前記加熱物支持部材上に配置される前記基板を覆う熱受け体をさらに有し、
前記熱受け体が、前記加熱物支持部材の放射エネルギーを透過可能な透過穴を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１３】
前記加熱物支持部材が基板を載置可能な溝を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１４】
前記加熱物支持部材上に載置された基板を囲む囲み体をさらに有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の加熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の加熱処理装置１０の断面図である。加熱処理室１１は、内壁鏡面仕上げにより反射率を高めたアルミニウム製で、流体流動部１９に冷却用流体が流動可能にされている水冷アルミ製のチャンバである。この加熱処理室１１は、１０-2Ｐａ程度以下の真空に排気可能になっているが、大気圧状態において加熱処理を行うことも可能である。【０００３】
熱分解炭素のコーティング層Ａによってコーティングされている加熱物支持部材１２内には、フィラメントとフィラメント電源とからなる加熱手段１３が内蔵されており、加熱物支持部材１２の図１上側に加熱処理を受ける基板１４が置かれる。上側面に基板１４が置かれる加熱物支持部材１２には図示のようなセンサ１５と熱電対１６とが配備されており、これによって、加熱温度が検知されるようになっている。基板１４の加熱は、フィラメント電源によりフィラメントに所定電圧を印可し、フィラメントで発生した熱電子を加速して加熱物支持部材１２に衝突させ発熱させて行っている。加熱手段１３としては、電子衝撃加熱用の熱電子発生手段、赤外線ランプ加熱用の赤外線ランプなどが採用される。【０００４】
加熱物支持部材１２の内部は、加熱処理室１１とは別系統の真空ポンプ等の排気手段によって、常時１０-2Ｐａ程度以下の真空に排気可能になっている。加熱処理装置１０の温度制御として、加熱処理室１１の側面のポート１８からタングステンレニウム（Ｗ−Ｒｅ）熱電対１６を進入させ加熱物支持部材１２側面の溝に挿入し、加熱物支持部材１２の温度測定及び温度制御を行っていた（特許文献１）。【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３６３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の加熱処理装置１０の温度制御では、加熱物支持部材１２の温度制御に熱電対１６を用いたが、問題点として、熱電対１６は、加熱物支持部材１２の溝へ単純に挿入されているため直接的な接地測定ではないこと、加熱物支持部材１２側面の温度勾配の非常に急峻な場所を測定しているためキャップ１７の温度及び基板１４の温度との相関関係を取ることが不可能なことが挙げられる。また、従来の加熱装置１０で使用したタングステンレニウム（Ｗ−Ｒｅ）熱電対１６は１８５０度以上の高温で劣化及び破断が生じ温度制御が出来なくなり、装置の加熱プロセスにおける要求温度（１５００〜２４００度）をカバーすることが出来なかった。そこで、本発明は上記問題点を解決することを目的とするものであり、常に一定の温度制御と１８５０度以上の高温領域における温度制御が可能な加熱処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、処理室と、処理室内に設けられた加熱物支持部材と、加熱物支持部材内に配置された加熱手段と、加熱物支持部材の温度を測定する温度測定手段とを有する加熱処理装置において、温度測定手段が、処理室の周壁に設けられた加熱物支持部材の放射する赤外線エネルギーを透過可能な透過窓の外部に配置されており、温度測定手段が、加熱物支持部材の放射する赤外線エネルギーを集光する集光部と、赤外線内の２波長の強度比に基づいて温度を算出する算出部とを有するように構成したものである。【０００８】
このような温度測定手段を加熱物支持部材温度の観測及び温度制御に用いることにより、非接触で直接温度測定が可能となり且つ温度勾配の無い部分を観測出来ることから、常に一定の温度制御が可能となる。且つ最大の問題であった１８５０度以上の高温領域における温度制御が可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に従った加熱処理装置２０によれば、放射赤外線内の２波長の強度比に基づいて温度測定することにより、非接触で且つ加熱物支持部材２２や熱受体（キャップ）２５の表面状態に影響されることなく、常に安定な状態で直接的にキャップ２５の温度及び加熱物支持部材２２の温度を測定でき、且つ基板２６の温度を精度良く推測することが可能となった。また、温度測定手段２４を用いることにより、タングステンレニウム（Ｗ−Ｒｅ）熱電対で温度制御不可能であった１８５０度以上の高温領域まで（２４００度）を信頼性良く測定することが可能となった。【００１０】
さらに、本発明に従った加熱処理装置２０を採用することにより、加熱処理室２１を排気した際に生じる基板２６のズレを防ぐことができ、常に同じ状態で放射光を測定することができ、高い信頼性が得られる。【００１１】
また、本発明に従った加熱処理装置２０を採用することにより、個々の基板２６のサイズに依存せず熱容量が一定となり、加熱パワーに対して、基板温度が再現性良く制御可能となった。また−設定温度に対する、基板サイズに依存した温度変化がなくなり、基板温度の確認が可能となった。また、熱容量が一定となることによりエミッション電流値の変化が無くなり、昇温過程において再現性のある温度の立ち上がりが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の加熱処理装置の断面図である。
【図２】本発明の加熱処理装置の断面図である。
【図３】本発明の２波長放射温度計の構造図である。
【図４】本発明の加熱処理装置の加熱時間に対する測定温度変化を示す図である。
【図５】本発明の火傷防止手段の説明図である。
【図６】本発明の上部放射温度計による温度測定結果を示す図である。
【図７】本発明に基づく基板加熱処理装置概略図である。
【図８】本発明に基づく基板加熱処理装置概略図である。
【図９】本発明に基づく基板加熱処理装置概略図である。
【図１０】従来技術に基づいた加熱物支持部材の加熱特性を示す図である。
【図１１】本発明に基づいた加熱物支持部材の加熱特性を示す図である。
【符号の説明】
【００１３】
１０  加熱処理装置
１１  加熱処理室
１２  加熱物支持部材
１３  加熱手段
１４  基板
１５  センサ
１６  熱伝対
１７  キャップ
１８  ポート
１９  流体流動部
２０  加熱処理装置
２１  加熱処理室
２２  加熱物支持部材
２３ａ  フィラメント
２３ｂ  フィラメント電源
２４  温度測定手段
２５  キャップ
２６  基板
２７  透過窓
２８  制御手段
２８ａ  温調計
２８ｂ  シーケンサー
２８ｃ  ＧＯＴ
３０  温度測定手段
３１  集光部
３２  グラスファイバ
３３  Ｓｉ温度素子
３４  ＩｎＧａＡｓ温度素子
３５  演算回路
３６  算出部
５０  加熱処理装置
５１  火傷防止手段
５１ａ  シーケンサー
５１ｂ  ＧＯＴ
５２  温度測定手段
５３  ベント手段
７０  加熱処理装置
７１  加熱処理室
７２  加熱物支持部材
７３  キャップ
７４  基板
７５  加熱手段
７６  溝
７７  中間フランジ
８０  加熱処理装置
８１  加熱処理室
８２  加熱物支持部材
８３  キャップ
８４  基板
８５  加熱手段
８６  基板搬送トレイ
８７  中間フランジ
９０  加熱処理装置
９１  加熱処理室
９２  加熱物支持部材
９３  キャップ
９４  基板
９５  加熱手段
９６  囲い込み板
９７  中間フランジ
【実施例】
【００１４】
以下、この発明の第１実施例を図２乃至図６を参照して、説明する。装置概略図を図２に示す。真空排気可能な加熱処理室２１内（真空容器）に加熱物支持部材２２が配置されており、上記加熱物支持部材２２内も真空排気される構造を持ち且つ加熱物支持部材２２内には加熱物支持部材２２上部を加熱できるフィラメント２３ａ及びフィラメント電源２３ｂからなる加熱手段２３が内蔵されている。本実施形態では加熱処理室２１の周壁外部に、加熱物支持部材２２の上面及び側面が測定可能な温度測定手段２４を設置し、キャップ２５の温度及び加熱物支持部材２２の温度を同時に測定出来る構成にし、温度測定手段２４を用いてキャップ２５及び加熱物支持部材２２の温度を非接触で直接的に測定し、１８５０度以上の高温領域までの温度制御を可能とする。温度測定精度を高めるため、キャップ２５に、加熱物支持部材２２の放射エネルギーを透過可能な透過穴を設けることも可能である。【００１５】
加熱手段２３は、フィラメント２３ａとフィラメント電源２３ｂとから構成される。基板２６の加熱は、フィラメント電源２３ｂによりフィラメント２３ａに所定電圧を印可し、フィラメント２３ａで発生した熱電子を加速して加熱物支持部材２２に衝突させ発熱させて行っている。加熱処理室２１の周壁に加熱物支持部材２２の放射エネルギーを透過可能な透過窓２７を配備し、加熱処理室２１外に、透過窓２７を介して加熱物支持部材２２の放射する赤外線エネルギーを集光する集光部と、赤外線内の２波長の強度比に基づいて温度を算出する算出部とを有する温度測定手段２４（パイロメータ又は放射温度計）を設けた。【００１６】
図３は、２波長（２色式）で測定可能な集光部３１及び算出部３６を有する温度測定手段３０（パイロメータ）の模式図である。本発明に使用する温度測定手段３０であるパイロメータの構造と原理を以下に示す。【００１７】
真空との隔壁窓材には石英ガラスを用い、これを通し真空中の加熱物支持部材２２の温度を測定する。800〜2300℃までの高温領域の加熱物支持部材２２の温度を測定するため、測定波長は1.55μｍと0.9μｍの2色を用いる。【００１８】
集光部３１（IR-FL2）で集光された赤外線は、グラスファイバ３２を通し算出部３６（IR-FAQHNL）に入射される。【００１９】
ここで算出部３６に入射した入射光は、Si製温度素子３３とInGaAs製温度素子３４の両方に分配される（２色式）。InGaAs素子３４で1.55μｍのピーク波長強度を電圧に、Si製温度素子３３で0.9μｍのピーク波長強度を電圧に変換する。【００２０】
演算回路３５では、予め設定された放射率ε（本実験では0.9に設定）と、２波長の強度比に基づき温度を算出し、温度信号を外部に出力させる。【００２１】
２色式（２波長を検出する）により、入射する赤外線強度そのものを直接温度に変換する場合と比較して、測定する物体（ここでは加熱物支持部材２２または、キャップ２５）の表面状態によらず、精度良く、信頼性良く温度のモニタが可能である。すなわち、高純度カーボンまたは、高純度カーボンに熱分解カーボンをコーティングして用いている加熱物支持部材２２または、キャップ２５が、長期繰り返し使用により、表面が荒れたり、コーティングが剥がれたり、それらに基板２６からの不純物等が付着することがある。温度測定手段２４として短波長式の放射温度計（例えば、チノー（株）製IR-CAS）を用いた場合、放射率εの変化が直接温度に影響するため、表示温度が実際温度と異なり、基板２６を所望の温度とは異なって加熱することで、再現性が得られない場合がある。一方、温度測定手段２４として２波長式の放射温度計を用いた場合には、長波長側（例えば1.55μｍ）と短波長側（例えば0.9μｍ）との赤外線強度比率を演算して、温度を算出しているため、長期使用などにより表面の放射率εが変化しても、実際の温度を表示でき、再現性良い基板の加熱が可能である。【００２２】
また、短波長式放射温度計で、高温領域を測定した場合、レンズ口径がψ20ｍｍと大きいため、加熱物支持部材２２または、キャップ２５だけではなく、他の領域（例えば、加熱処理室２１の壁面）までを含めた測定となり、所望の場所を測定することが困難である。一方、２色式放射温度計は、測定口径をψ２ｍｍ〜ψ５ｍｍ程度に絞ることが出来、加熱物支持部材２２または、キャップ２５の所望の場所を測定することが可能である。【００２３】
図２に示すように、加熱処理室２１の上面側と側面側に設けた温度測定手段２４に制御手段２８を接続し、この制御手段２８により加熱物支持部材２２の温度を８００度から２３００度の範囲で制御する。加熱物支持部材２２の温度が２３００度以上になった時前記フィラメント電源２３ｂをオフする。【００２４】
制御手段２８は、温度測定手段２４から加熱物支持部材２２の測定温度値を入力する温調計２８ａと、温調計２８ａから入力された測定温度値と設定温度値とを比較しフィラメント電源２３ｂへの電力値を制御するシーケンサー２８ｂと、測定する物体の表面の温度を表示するＧＯＴ２８ｃ（グラフィックオペレーションターミナル）と、から構成される。【００２５】
温度測定手段２４を用いた温度の制御方法を、以下に示す。第１に、予め、設定温度、最大エミッション電流値を、シーケンサー２８ｂに入力する。第２に、制御用高温温度測定手段２４（加熱処理室２１の上面側に設けたもの）で加熱物支持部材２２または、加熱物支持部材２２に被せたキャップ２５の温度を測定する。第３に、測定値は温調計２８ａに入力され、シーケンサー２８ｂで入力された設定値と温度を比較し、エミッション電流値を制御するように、シーケンサー２８ｂによりフィラメント電源２３ｂへの電力値がフィードバック制御されヒータ温度が制御される一方、ＧＯＴ２８ｃ（グラフィックオペレーションターミナル）に温度が表示される。第４に、過昇温防止の目的から、加熱物支持部材２２側面の温度を測定するモニタ用高温温度測定手段２４の温度信号がシーケンサー２８ｂに入力され、過昇温限界の2300℃以下であることを監視している。万が一、設定値を越えた場合、ヒータの保護のため自動的にフィラメント電源２３ｂの出力がオフされる。また、このモニタ用高温温度測定手段２４の温度信号によって示される温度も、ＧＯＴ２８ｃ（グラフィックオペレーションターミナル）画面上に表示される。【００２６】
上述した加熱処理装置２０の温度制御に加えて、本発明に従えば、図２に示す加熱処理装置２０の温度測定手段２４の接続不良に起因する、加熱処理装置２０の損傷を最小限に抑制することも可能である。ここにいう温度測定手段２４の接続不良とは、例えば、図３のグラスファイバ３２と算出部３６との接続不良などを含むものである。温度測定手段２４にこのような接続不良が存在する場合、正確な加熱処理装置２０の温度制御が不可能となり、過度の加熱による重大な損傷が加熱処理装置２０に発生するおそれがある。より具体的に説明すれば、以下のようになる。【００２７】
メンテナンス等により、グラスファイバ３２を一度取り外したまま、グラスファイバ３２を算出部３６に接続しないで使用した場合、温度測定手段２４の電源が正常であれば、温度測定手段２４からは室温レベルの温度信号が制御手段２８の温調計２８ａへと入力され、異常とは認められない。エミッション電圧２．８ｋV、最大エミッション電流値６．５A、設定温度１９００℃の条件で加熱を開始すると、接続が正常であれば、図４に示すように、約３分半後に温度表示が９００℃以上を示す。図４は、本発明に従った加熱処理装置２０を実装した場合の、加熱時間（分）に対する被測定部位の測定温度変化（℃）を示すものである。本実施例においては、規定温度は９００℃に設定されており、当該規定温度に基づいて、以下に説明するようなエラー制御が実行される。【００２８】
グラスファイバ３２と算出部３６との接続が正常になされていない状況においては、フィラメント２３ａをフィラメント電源２３ｂからの出力により加熱し、過熱支持部材２２を加熱しても、温度測定手段２４から出力される温度信号は、８００℃未満を維持したままとなる。このような状態のもとでは、加熱処理装置２０の温度制御は不可能であり、過度の加熱による重大な損傷が装置２０に発生するおそれが生じる。【００２９】
そこで、本実施例では、８分間を越えても温度測定手段２４からの温度信号が規定温度９００℃以上を表示しない場合、グラスファイバ３２と算出部３６との接続不良とみなし、フィラメント電源２３ｂからの出力を遮断し、ＧＯＴ２８ｃにエラーを表示させるように構成し、高温での過度の加熱を防ぎ、装置２０の損傷を最小限に抑えることを可能とした。エラー表示は、温度測定手段２４から入力された温度信号を受信したシーケンサー２８ｂを介して、ＧＯＴ２８ｃにおいてなされる。【００３０】
本発明に従えばさらに、図２に示す加熱処理装置２０の温度測定手段２４の故障に起因する、加熱処理装置２０の損傷を最小限に抑制することが可能となる。ここにいう温度測定手段２４の故障とは、例えば、温度測定手段２４の電源ケーブルが切断された場合などを含むものである。このような故障は、メンテナンスや基板２６の出し入れにより、温度測定手段２４が取り付けられている蓋の開閉を繰り返すことによって発生することがある。温度測定手段２４にこのような故障が存在する場合、加熱処理装置２０の温度制御が不可能となり、過度の加熱による重大な損傷が装置２０に発生するおそれがある。【００３１】
そこで別の実施例では、温度測定手段２４からの温度信号が制御手段２８側で検知されないとき、シーケンサー２８ｂを介して、フィラメント電源２３ｂの出力を遮断し、ＧＯＴ２８ｃにエラーを表示させ、許容範囲を超える高温での加熱を防ぎ、もって加熱処理装置２０の損傷を最小限に抑えるように構成した。また、温度測定手段２４と制御手段２８とを接続している信号ラインが断線した場合にも、温度の電気信号が制御手段２８に入力されず、加熱手段２３の温度制御が不可能になる。このような場合に、加熱を継続すると加熱処理装置２０に重大なダメージをきたす恐れがあるため、温度測定手段２４からの電気信号が制御手段２８で検知できない場合は、フィラメント電源２３ｂの出力を遮断し、ＧＯＴ２８ｃにエラーを表示させる。【００３２】
本発明に従えばさらに、図２に示す加熱処理装置２０の加熱手段２３の機能不全に起因する、加熱処理装置２０の損傷を最小限に抑制することが可能となる。ここにいう加熱手段２３の機能不全とは、何らかの不具合によって、加熱手段２３が実行する加熱温度制御のためのＰＩＤ制御が十全に機能しないことを含むものである。加熱手段２３は、PID制御により温度制御を行っているが、例えばPID制御機能が何らかの不具合により動作しない場合が考えられる。このような状況のもとで加熱を継続すると、加熱処理装置２０に重大なダメージをきたす恐れがあるため、さらに別の実施例では、温度測定手段２４から入力される温度信号が２１００℃を超えており、且つそのような温度信号を３秒間越えて検出した場合、シーケンサー２８ｂを介して、フィラメント電源２３ｂの出力を遮断し、ＧＯＴ２８ｃにエラーを表示させるように構成した。【００３３】
図５は、火傷防止手段５１の説明図である。図５に示された加熱処理装置２０の構成については、図２に示した加熱処理装置２０のそれと同様であるので、詳細は図２の説明に譲る。加熱処理室２１の側面側に設けた温度測定手段５２に、火傷する危険性の有無を検知すると共に検知結果に基づき加熱処理室２１に接続されたベント手段５３に信号を入力する火傷防止手段５１を接続した。火傷防止手段５１は、温度測定手段５２で検出した測定温度値と設定温度値とを比較し比較結果に基づき加熱処理室２１に接続されたベント手段５３に信号を入力するシーケンサー５１ａと、測定温度値を表示するＧＯＴ（グラフィックオペレーションターミナル）５１ｂとから構成される。【００３４】
温度測定手段５２は、０度から５００度の範囲で測定可能なパイロメータである。まず、パイロメータの機構について説明する。本実験に用いた火傷防止インターロック用パイロメータは、検出波長８〜１４μｍで、0から500℃まで測定可能なキーエンス製FT-30である。本パイロメータの温度センサ部は、赤外線吸収膜の下に熱電対が網目状に配置されているサーモパイルを使用することで、応答性を高めている。【００３５】
次に、火傷防止手段５１について説明する。500℃以下の低温領域を非接触で測定するために、8〜14Μｍμｍという長波長側の赤外線を検出している。このため、真空との隔壁となるビューイングポートの窓材は、CaF2を用いている。低温パイロメータ５２（加熱処理室２１の一方の側面側に設けたもの）で検出された赤外線を温度の電気信号に変換し、シーケンサー５１ａに入力する。シーケンサー５１ａは、予め設定されたインターロック温度との比較を行い、火傷する危険性の有無を検知する。測定温度が、設定温度よりも低い場合にのみ、加熱処理室（チャンバ）２１のベントがなされる。また、ＧＯＴ（グラフィックオペレーションターミナル）５１ｂの画面には、低温パイロメータの温度を常時表示させている。【００３６】
図６は、本発明に従った加熱処理装置２０を実装した場合の、時間（秒）に対する、加熱物支持部材２２又はキャップ２５の測定温度（℃）の変化を示している。（１）は、上部温度測定手段２４を用いた場合の温度測定結果を示すものである。本実施例においては、加熱物支持部材２２に載置されている基板２６をキャップ２５で覆っているため、測定される温度はキャップ２５の温度である。（２）は、側面温度測定手段２４を用いた場合の、加熱物支持部材２２の温度測定結果を示すものである。Ａは、被測定部位を、２０００度の高温領域で６分間維持した状態を示している。図６から見て分かるように上部２０００度の高温領域でも安定して制御できることが分かる。なお、本実施例においては、加熱物支持部材２２に載置されている基板２６をキャップ２５で覆った場合を説明したが、単に加熱物支持部材２２に基板２６を載置した状態で図２及び図５記載の加熱処理装置２０を実装することも可能である。【００３７】
次に、この発明の第２の実施形態を図７〜図１１を参照して説明する。図７において、加熱処理室７１内部に配置された加熱物支持部材７２、加熱物支持部材７２に被せたキャップ７３及び加熱物支持部材７２上部に設けられた溝７６に配置された基板７４が示されている。さらに、加熱物支持部材７２内には、加熱物支持部材７２上部を加熱できる加熱手段７５が配置されている。また、加熱処理室７１内には、中間フランジ７７が設けられている。図８及び図９についても、加熱物支持部材８２、９２上部に基板搬送トレイ８６又は囲い込み板９６が設けられている点を除き、同様の構造が示されている。すなわち、図８においては、図７に示される加熱物支持部材７２上部に設けられた溝７６の代わりに、基板搬送トレイ８６が配置されており、図９においては、図７に示される加熱物支持部材７２上部に設けられた溝７６の代わりに、囲い込み板９６が配置されている。なお、第１の実施形態の同一構成部分（図２及び図５記載の温度測定手段、制御手段、火傷防止手段）は説明及び図面への記載を省略する。【００３８】
図７及び図８に示す加熱処理装置７０及び８０において、加熱物支持部材７２上部に設けられた溝７６及び基板搬送トレイ８６には、処理基板７４及び８４がそれぞれ嵌め込まれている。また図９に示す加熱処理装置９０においては、基板９４と同等な厚さで基板９４周辺を取り囲むグラファイト製（又はＳｉＣ製）の囲い込み板９６が加熱物支持部材９２上に配置され、囲い込み板９６内部に基板９４が嵌め込まれている。なお、囲い込み板９６の表面は鏡面処理されているが、裏面は熱の吸収効率を効果的に高める処理等が施されていることが望ましい。【００３９】
図１に示す従来方式と、本発明が提案した方式により、加熱物支持部材の加熱特性を調査した。図１０は、従来の方式に基づいた場合の、加熱物支持部材の加熱特性を示している。図１１は、本発明が提案する方式に基づいた場合の、加熱物支持部材の加熱特性を示している。図１０及び図１１に示す（１）乃至（４）はそれぞれ、時間（秒）に対する加熱物支持部材温度（℃）変化を示すものである。（１）は、基板なしの場合の、加熱物支持部材の設定温度２０００度で保存時間６分の加熱を実施した場合の加熱特性を示す。（２）は、１インチＳｉC基板を配置した場合の、加熱物支持部材の設定温度２０００度で保存時間６分の加熱を実施した場合の加熱特性を示す。（３）は、２インチＳｉC基板を配置した場合の、加熱物支持部材の設定温度２０００度で保存時間６分の加熱を実施した場合の加熱特性を示す。（４）は、４インチＳｉC基板を配置した場合の、加熱物支持部材の設定温度２０００度で保存時間６分の加熱を実施した場合の加熱特性を示す。【００４０】
図１０及び図１１に示す（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ、時間（秒）に対するエミッション電流（Ａ）の変化を示すものである。（ａ）は、基板なしの場合の、エミッション電流の変化を示す。（ｂ）は、１インチＳｉＣ基板を配置した場合の、エミッション電流の変化を示す。（ｃ）は、２インチＳｉＣ基板を配置した場合の、エミッション電流の変化を示す。（ｄ）は、４インチＳｉＣ基板を配置した場合の、エミッション電流の変化を示す。【００４１】
図１０及び図１１から見て分かるように従来方式の場合、個々の基板を設置することにより、エミッション電流値が変化しトレイ内の熱容量が変化し、温度上昇の立ち上がりにも変化が見られた。これに対し本発明が提案する方式では基板サイズに依存せず、個々の異なった基板を配置してもエミッション電流値はほぼ一定で、トレイ内の熱容量が変化せず、且つ温度上昇における立ち上がりが常に一定の値を示すことから本発明の有効性が証明された。
【図１】
2008142747.tif 000003
【図２】
2008142747.tif 000004
【図３】
2008142747.tif 000005
【図４】
2008142747.tif 000006
【図５】
2008142747.tif 000007
【図６】
2008142747.tif 000008
【図７】
2008142747.tif 000009
【図８】
2008142747.tif 000010
【図９】
2008142747.tif 000011
【図１０】
2008142747.tif 000012
【図１１】
2008142747.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月5日(2007.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室と、
前記処理室内に設けられ、その上面に配置された基板を加熱する加熱物支持部材、
前記加熱物支持部材の上面に配置された基板を覆う熱受け体と、
前記加熱物支持部材内に配置された加熱手段、
前記加熱物支持部材の温度を測定する温度測定手段、及び
前記温度測定手段からの測定温度に応じ前記加熱手段を制御する制御手段とからなる加熱処理装置において、
前記処理室の上面側と側面側に設けられた前記温度測定手段が、前記処理室の周壁に設けられた赤外線エネルギーを透過可能な透過窓の外部に配置されており、
前記温度測定手段が、前記加熱物支持部材及び前記熱受け体の放射する赤外線エネルギーを集光する集光部と、前記赤外線内の２波長の強度比に基づいて温度を測定する算出部とを有し、
前記処理室の上面側に設けられた前記温度測定手段が、前記熱受け体の温度を測定し、該測定温度に応じ前記制御手段が前記基板の加熱のため前記熱受け体の温度を所定の温度となるよう前記加熱手段を制御し、
前記処理室の側面側に設けられた前記温度測定手段が前記加熱物支持部材の側部の温度を測定し、該測定温度に応じ前記制御手段が前記加熱支持部材側面の温度が設定された過昇温限界温度を越えた場合、前記加熱手段をオフしていることを特徴とする加熱処理装置。
【請求項２】
前記熱受け体はカーボンからなり、前記温度測定手段は、８００度から２３００度の範囲で測定可能な放射温度計又はパイロメータである請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、フィラメントとフィラメント電源とからなり、
前記フィラメントで発生した熱電子を加速して衝突させることにより、前記加熱物支持部材を発熱させることを特徴とする請求項１又は２記載の加熱処理装置。
【請求項４】
前記処理室の上面側と側面側に設けられた前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、前記加熱物支持部材の温度を８００度から２３００度の範囲で制御すると共に前記加熱物支持部材の温度が設定温度以上になった時、前記フィラメント電源をオフすることを特徴とした請求項３記載の加熱処理装置。
【請求項５】
前記制御手段が、
前記加熱物支持部材の測定温度値を前記温度測定手段から入力する温調計と、
前記温調計から入力される測定温度値と設定温度値とを比較し前記フィラメント電源への電力値を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続しており、フィラメント温度を表示するグラフィックオペレーションターミナルと、からなることを特徴とする請求項４記載の加熱処理装置。
【請求項６】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、入力された前記測定温度値が規定時間経過後も規定温度に達しない場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項７】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、前記温調計からの測定温度値入力が検出されない場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項８】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、前記温度測定手段からの前記測定温度信号が規定温度に到達し且つその状態が規定時間を越えて継続する場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱装置。
【請求項９】
前記処理室の側面側に設けた前記温度測定手段が、火傷防止手段に接続しており、
前記火傷防止手段が、
火傷する危険性の有無を検知する手段と、
前記検知結果に基づき前記処理室に接続されたベント手段に信号を入力する
手段とを有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１０】
前記温度測定手段は、０度から５００度の範囲で測定可能な放射温度計である請求項９記載の加熱処理装置。
【請求項１１】
前記火傷防止手段が、
前記温度測定手段から入力した測定温度値と設定温度値とを比較し比較結果に基づき前記処理室に接続されたベント手段に信号を入力するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続しており、前記測定温度値を表示するグラフィックオペレーションターミナルとからなることを特徴とする請求項１０記載の加熱処理装置。
【請求項１２】
前記加熱物支持部材上に配置される基板を覆う熱受け体をさらに有し、
前記熱受け体が、前記加熱物支持部材の放射エネルギーを透過可能な透過穴を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１３】
前記加熱物支持部材が基板を載置可能な溝を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１４】
前記加熱物支持部材上に載置された基板を囲む囲み体をさらに有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の加熱処理装置。
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月21日(2009.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室、
前記処理室内に設けられ、その上面に配置された基板を加熱する加熱支持部材、
前記加熱支持部材の上面に配置された基板を覆う熱受け体、
前記加熱支持部材を加熱する加熱手段、
前記加熱支持部材の温度を測定する温度測定手段、及び
前記温度測定手段からの測定温度に応じて前記加熱手段を制御する制御手段とからなる加熱処理装置において、
前記処理室の上面側と側面側に設けられた前記温度測定手段が、前記処理室の周壁に設けられた赤外線エネルギーを透過可能な透過窓の外部に配置されており、
前記温度測定手段が、前記加熱支持部材及び前記熱受け体の放射する赤外線エネルギーを集光する集光部と、前記赤外線の２波長の強度比に基づいて温度を算出する算出部とを有し、
前記処置室の上面側に設けられた前記温度測定手段が前記熱受け体の温度を測定し、そして前記制御手段が前記上面側に設けられた測定手段により測定された前記熱受け体の測定温度に応じ前記加熱手段を制御して前記熱受け体の温度を所定の温度としており、
前記処理室の側面側に設けられた前記温度測定手段が前記加熱支持部材の温度を測定し、前記制御手段が前記側面側に設けられた測定手段により測定された該加熱支持部材の測定温度に応じ前記加熱支持部材の温度が設定された過昇温限界温度を超えた場合に前記加熱手段をオフしていることを特徴とする加熱処理装置。
【請求項２】
前記熱受け体はカーボンからなり、前記温度測定手段は、８００度から２３００度の範囲で測定可能な放射温度計又はパイロメータである請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、フィラメントとフィラメント電源とからなり、
前記フィラメントで発生した熱電子を加速して衝突させることにより、前記加熱支持部材を発熱させることを特徴とする請求項１又は２記載の加熱処理装置。
【請求項４】
前記処理室の上面側と側面側に設けられた前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、前記加熱支持部材の温度を８００度から２３００度の範囲で制御すると共に前記加熱支持部材の温度が設定温度以上になった時、前記フィラメント電源をオフすることを特徴とした請求項３記載の加熱処理装置。
【請求項５】
前記制御手段が、
前記加熱支持部材の測定温度値を前記温度測定手段から入力する温調計と、
前記温調計から入力される測定温度値と設定温度値とを比較し前記フィラメント電源への電力値を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続しており、フィラメント温度を表示するグラフィックオペレーションターミナルと、からなることを特徴とする請求項４記載の加熱処理装置。
【請求項６】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、入力された前記測定温度値が規定時間経過後も規定温度に達しない場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項７】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、前記温調計からの測定温度値入力が検出されない場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項８】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、前記温度測定手段からの前記測定温度信号が規定温度に到達し且つその状態が規定時間を越えて継続する場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱装置。
【請求項９】
前記処理室の側面側に設けた前記温度測定手段が、火傷防止手段に接続しており、
前記火傷防止手段が、
火傷する危険性の有無を検知する手段と、
前記検知結果に基づき前記処理室に接続されたベント手段に信号を入力する
手段とを有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１０】
前記温度測定手段は、０度から５００度の範囲で測定可能な放射温度計である請求項９記載の加熱処理装置。
【請求項１１】
前記火傷防止手段が、
前記温度測定手段から入力した測定温度値と設定温度値とを比較し比較結果に基づき前記処理室に接続されたベント手段に信号を入力するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続しており、前記測定温度値を表示するグラフィックオペレーションターミナルとからなることを特徴とする請求項１０記載の加熱処理装置。
【請求項１２】
前記熱受け体が、前記加熱支持部材の放射エネルギーを透過可能な透過穴を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１３】
前記加熱支持部材が基板を載置可能な溝を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１４】
前記加熱支持部材上に載置された基板を囲む囲み体をさらに有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の加熱処理装置。
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月10日(2009.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室、
前記処理室内に設けられ、その上面に配置された基板を加熱する加熱物支持部材、
前記加熱物支持部材の上面に配置された基板を覆う熱受け体、
前記加熱物支持部材を加熱する加熱手段、
前記加熱物支持部材の温度を測定する温度測定手段、及び
前記温度測定手段からの測定温度に応じて前記加熱手段を制御する制御手段とからなる加熱処理装置において、
前記処理室の上面側と側面側に設けられた前記温度測定手段が、前記処理室の周壁に設けられた赤外線エネルギーを透過可能な透過窓の外部に配置されており、
前記温度測定手段が、前記加熱物支持部材及び前記熱受け体の放射する赤外線エネルギーを集光する集光部と、前記赤外線の２波長の強度比に基づいて温度を算出する算出部とを有し、
前記処置室の上面側に設けられた前記温度測定手段が前記熱受け体の温度を測定し、そして前記制御手段が前記上面側に設けられた測定手段により測定された前記熱受け体の測定温度に応じ前記加熱手段を制御して前記熱受け体の温度を所定の温度としており、
前記処理室の側面側に設けられた前記温度測定手段が前記加熱物支持部材の温度を測定し、前記制御手段が前記側面側に設けられた測定手段により測定された該加熱物支持部材の測定温度に応じ前記加熱物支持部材の温度が設定された過昇温限界温度を超えた場合に前記加熱手段をオフしていることを特徴とする加熱処理装置。
【請求項２】
前記熱受け体はカーボンからなり、前記温度測定手段は、８００度から２３００度の範囲で測定可能な放射温度計又はパイロメータである請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、フィラメントとフィラメント電源とからなり、
前記フィラメントで発生した熱電子を加速して衝突させることにより、前記加熱物支持部材を発熱させることを特徴とする請求項１又は２記載の加熱処理装置。
【請求項４】
前記処理室の上面側と側面側に設けられた前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、前記加熱物支持部材の温度を８００度から２３００度の範囲で制御すると共に前記加熱物支持部材の温度が設定温度以上になった時、前記フィラメント電源をオフすることを特徴とした請求項３記載の加熱処理装置。
【請求項５】
前記制御手段が、
前記加熱物支持部材の測定温度値を前記温度測定手段から入力する温調計と、
前記温調計から入力される測定温度値と設定温度値とを比較し前記フィラメント電源への電力値を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続しており、フィラメント温度を表示するグラフィックオペレーションターミナルと、からなることを特徴とする請求項４記載の加熱処理装置。
【請求項６】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、入力された前記測定温度値が規定時間経過後も規定温度に達しない場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項７】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、前記温調計からの測定温度値入力が検出されない場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項８】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、前記温度測定手段からの前記測定温度信号が規定温度に到達し且つその状態が規定時間を越えて継続する場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱装置。
【請求項９】
前記処理室の側面側に設けた前記温度測定手段が、火傷防止手段に接続しており、
前記火傷防止手段が、
火傷する危険性の有無を検知する手段と、
前記検知結果に基づき前記処理室に接続されたベント手段に信号を入力する
手段とを有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１０】
前記温度測定手段は、０度から５００度の範囲で測定可能な放射温度計である請求項９記載の加熱処理装置。
【請求項１１】
前記火傷防止手段が、
前記温度測定手段から入力した測定温度値と設定温度値とを比較し比較結果に基づき前記処理室に接続されたベント手段に信号を入力するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続しており、前記測定温度値を表示するグラフィックオペレーションターミナルとからなることを特徴とする請求項１０記載の加熱処理装置。
【請求項１２】
前記熱受け体が、前記加熱物支持部材の放射エネルギーを透過可能な透過穴を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１３】
前記加熱物支持部材が基板を載置可能な溝を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１４】
前記加熱物支持部材上に載置された基板を囲む囲み体をさらに有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の加熱処理装置。
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月4日(2009.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室、
前記処理室内に設けられ、その上面に配置された基板を加熱する加熱物支持部材、
前記加熱物支持部材の上面に配置された基板を覆う熱受け体、
前記加熱物支持部材を加熱する加熱手段、
前記加熱物支持部材の温度を測定する温度測定手段、及び
前記温度測定手段からの測定温度に応じて前記加熱手段を制御する制御手段とからなる加熱処理装置において、
前記処理室の上面側と側面側に設けられた前記温度測定手段が、前記処理室の周壁に設けられた赤外線エネルギーを透過可能な透過窓の外部に配置されており、
前記温度測定手段が、前記加熱物支持部材及び前記熱受け体の放射する赤外線エネルギーを集光する集光部と、前記赤外線の２波長の強度比に基づいて温度を算出する算出部とを有し、
前記処理室の上面側に設けられた前記温度測定手段が前記熱受け体の温度を測定し、そして前記制御手段が前記上面側に設けられた測定手段により測定された前記熱受け体の測定温度に応じ前記加熱手段を制御して前記熱受け体の温度を所定の温度としており、
前記処理室の側面側に設けられた前記温度測定手段が前記加熱物支持部材の温度を測定し、前記制御手段が前記側面側に設けられた測定手段により測定された該加熱物支持部材の測定温度に応じ前記加熱物支持部材の温度が設定された過昇温限界温度を超えた場合に前記加熱手段をオフしていることを特徴とする加熱処理装置。
【請求項２】
前記熱受け体はカーボンからなり、前記温度測定手段は、８００度から２３００度の範囲で測定可能な放射温度計又はパイロメータである請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、フィラメントとフィラメント電源とからなり、
前記フィラメントで発生した熱電子を加速して衝突させることにより、前記加熱物支持部材を発熱させることを特徴とする請求項１又は２記載の加熱処理装置。
【請求項４】
前記処理室の上面側と側面側に設けられた前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、前記加熱物支持部材の温度を８００度から２３００度の範囲で制御すると共に前記加熱物支持部材の温度が設定温度以上になった時、前記フィラメント電源をオフすることを特徴とした請求項３記載の加熱処理装置。
【請求項５】
前記制御手段が、
前記加熱物支持部材の測定温度値を前記温度測定手段から入力する温調計と、
前記温調計から入力される測定温度値と設定温度値とを比較し前記フィラメント電源への電力値を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続しており、フィラメント温度を表示するグラフィックオペレーションターミナルと、からなることを特徴とする請求項４記載の加熱処理装置。
【請求項６】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、入力された前記測定温度値が規定時間経過後も規定温度に達しない場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項７】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、前記温調計からの測定温度値入力が検出されない場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項８】
前記温度測定手段が、制御手段に接続しており、
前記制御手段が、
前記温度測定手段からの測定温度信号を入力する温調計と、
前記温調計からの入力に基づいて前記加熱手段を制御するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続するグラフィックオペレーションターミナルとからなり、
前記シーケンサーが、前記温度測定手段からの前記測定温度信号が規定温度に到達し且つその状態が規定時間を越えて継続する場合に、前記加熱手段を停止させるとともに、前記グラフィックオペレーションターミナルにエラーを表示させることを特徴とする、請求項１記載の加熱装置。
【請求項９】
前記処理室の側面側に設けた前記温度測定手段が、火傷防止手段に接続しており、
前記火傷防止手段が、
火傷する危険性の有無を検知する手段と、
前記検知結果に基づき前記処理室に接続されたベント手段に信号を入力する
手段とを有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１０】
前記温度測定手段は、０度から５００度の範囲で測定可能な放射温度計である請求項９記載の加熱処理装置。
【請求項１１】
前記火傷防止手段が、
前記温度測定手段から入力した測定温度値と設定温度値とを比較し比較結果に基づき前記処理室に接続されたベント手段に信号を入力するシーケンサーと、
前記シーケンサーに接続しており、前記測定温度値を表示するグラフィックオペレーションターミナルとからなることを特徴とする請求項１０記載の加熱処理装置。
【請求項１２】
前記熱受け体が、前記加熱物支持部材の放射エネルギーを透過可能な透過穴を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１３】
前記加熱物支持部材が基板を載置可能な溝を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の加熱処理装置。
【請求項１４】
前記加熱物支持部材上に載置された基板を囲む囲み体をさらに有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の加熱処理装置。
【国際調査報告】
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