熱処理装置および熱処理方法
【課題】 対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する際に、対象物に損傷を生じることなく、熱処理後の対象物を短時間で冷却することが可能な技術を提供する。
【解決手段】 本発明は対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する熱処理装置として具現化される。その熱処理装置は、対象物と雰囲気ガスを収容する搬送容器と、搬送容器を加熱する加熱装置と、搬送容器を冷却する冷却装置を備えている。この熱処理装置では、加熱装置から冷却装置へ搬送容器を搬送する際に、搬送容器の内部に収容された対象物が搬送用の治具と接触することがない。従って、熱処理が施された直後の高温の対象物が常温の搬送用治具と接触して、対象物に熱ショックによる損傷が発生する事態を未然に防止することができる。
【解決手段】 本発明は対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する熱処理装置として具現化される。その熱処理装置は、対象物と雰囲気ガスを収容する搬送容器と、搬送容器を加熱する加熱装置と、搬送容器を冷却する冷却装置を備えている。この熱処理装置では、加熱装置から冷却装置へ搬送容器を搬送する際に、搬送容器の内部に収容された対象物が搬送用の治具と接触することがない。従って、熱処理が施された直後の高温の対象物が常温の搬送用治具と接触して、対象物に熱ショックによる損傷が発生する事態を未然に防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハを加工する際には、酸化工程、拡散工程、リフロー工程、アニール工程、シンタリング工程など、種々の熱処理が行われる。従来これらの熱処理においては、半導体ウェハを収容室に収容した後、雰囲気ガスを収容室に導入して、半導体ウェハを加熱して高温に維持する。熱処理が終了すると、高温となった半導体ウェハを冷却して収容室から取り出し、次の工程へ搬送する。
【０００３】
熱処理が施された半導体ウェハの冷却に要する時間を短縮する技術が開発されている。例えば特許文献１には、半導体ウェハを加熱する加熱用チャンバと半導体ウェハを冷却する冷却用チャンバを隣接して配置し、熱処理が終了した半導体ウェハを加熱用チャンバから冷却用チャンバへ搬送して、冷却用チャンバで冷却する。このような構成とすることによって、熱処理が施された半導体ウェハの冷却に要する時間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４３７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加熱した半導体ウェハを冷却する際には、加熱装置とは別個に設けられた冷却装置へ半導体ウェハを搬送して冷却することが好ましい。加熱装置から冷却装置へ半導体ウェハを搬送する際には、搬送用の治具によって半導体ウェハを把持することが必要になる。しかしながら、熱処理が施された直後の高温の半導体ウェハを常温の搬送用治具と接触させると、半導体ウェハに局所的な熱ショックが作用し、半導体ウェハに損傷が発生してしまうおそれがある。
【０００６】
上記のような熱ショックによる半導体ウェハの損傷を防ぐために、加熱装置から搬出する前に、加熱装置の内部である程度の温度まで半導体ウェハを冷却する方策が考えられる。しかしながら、半導体ウェハの熱処理が終了した直後は、半導体ウェハのみではなく、加熱装置そのものも高温となっている。従って、加熱装置から搬出する前に半導体ウェハを冷却する場合は、高温の加熱装置から半導体ウェハへの伝熱を防ぐために、加熱装置そのものについても冷却する必要が生じる。加熱装置の熱容量は半導体ウェハの熱容量にくらべて極めて大きいため、冷却に長時間を必要とする。
【０００７】
半導体ウェハに損傷を生じることなく、熱処理が施された半導体ウェハを短時間で冷却することが可能な技術が待望されている。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決する。本発明は、半導体ウェハを始めとする対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する際に、対象物に損傷を生じることなく、熱処理後の対象物を短時間で冷却することが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する熱処理装置として具現化される。その熱処理装置は、対象物と雰囲気ガスを収容する搬送容器と、搬送容器を加熱する加熱装置と、搬送容器を冷却する冷却装置を備えている。
【００１０】
上記の熱処理装置では、対象物と雰囲気ガスを搬送容器に収容して、加熱装置によって搬送容器を加熱する。搬送容器を加熱することによって、内部に収容された対象物も加熱されて、雰囲気ガス環境下で対象物の熱処理がなされる。その後、搬送容器は加熱装置から冷却装置へ搬送されて、冷却装置によって搬送容器を冷却する。搬送容器を冷却することによって、内部に収容された対象物も冷却される。加熱装置とは別の冷却装置を用いて搬送容器と対象物を冷却するので、熱容量の大きな加熱装置そのものを冷却する必要がなく、短時間で対象物を冷却することができる。
【００１１】
上記の熱処理装置では、加熱装置から冷却装置へ搬送容器を搬送する際に、搬送容器の内部に収容された対象物が搬送用の治具と接触することがない。従って、熱処理が施された直後の高温の対象物が常温の搬送用治具と接触して、対象物に熱ショックによる損傷が発生する事態を未然に防止することができる。
【００１２】
上記の熱処理装置は、搬送容器が高熱伝導材料で形成されていることが好ましい。
【００１３】
上記の熱処理装置では、搬送容器が高熱伝導材料で形成されているので、加熱装置による搬送容器の加熱効率および冷却装置による搬送容器の冷却効率を高めることができる。加熱や冷却に要する時間をさらに短縮することができる。
【００１４】
上記の熱処理装置では、冷却装置が、搬送容器の外面に沿って冷却ガスを流すことで搬送容器を冷却することが好ましい。
【００１５】
加熱装置で加熱された直後の搬送容器は高温となっており、室温で自然冷却させると、十分に冷却されるまでに長時間を要することになる。上記の熱処理装置によれは、冷却ガスによって搬送容器を強制的に冷却することで、冷却に要する時間をさらに短縮することができる。
【００１６】
上記の熱処理装置では、冷却装置が、搬送容器の外面に対向する黒色処理された面を備えることが好ましい。
【００１７】
上記の熱処理装置によれば、高温の搬送容器から黒色処理された面への輻射伝熱によって、搬送容器から冷却装置への吸熱を促進することができる。冷却に要する時間をさらに短縮することができる。
【００１８】
上記の熱処理装置は、対象物を冷却する第２冷却装置をさらに備えており、冷却装置で搬送容器を冷却した後に、搬送容器から取り出した対象物を第２冷却装置で冷却することが好ましい。
【００１９】
上記の熱処理装置によれば、搬送容器を冷却する冷却装置によってある程度の温度まで搬送容器と対象物を冷却した後は、第２冷却装置によって対象物を直接的に冷却することができる。冷却装置によって対象物を収容した搬送容器を冷却する場合に比べて、第２冷却装置によって対象物を直接的に冷却する方が、より速やかに冷却を行うことができる。この場合に、冷却装置で搬送容器を冷却した後は、対象物もある程度の温度まで冷却されているから、搬送用の治具との接触による熱ショックもそれほど生じない。対象物を損傷することなく、冷却に要する時間をさらに短縮することができる。
【００２０】
本発明は方法として具現化することもできる。本発明の方法は、対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する熱処理方法である。その方法は、対象物と雰囲気ガスを搬送容器に収容する工程と、加熱装置で搬送容器を加熱する工程と、冷却装置で搬送容器を冷却する工程を備えている。
【００２１】
上記の熱処理方法は、搬送容器が高熱伝導材料で形成されていることが好ましい。
【００２２】
上記の熱処理方法は、冷却装置で搬送容器を冷却する工程において、搬送容器の外面に沿って冷却ガスを流すことで搬送容器を冷却することが好ましい。
【００２３】
上記の熱処理方法は、冷却装置で搬送容器を冷却する工程において、搬送容器の外面に対向する黒色処理された面への輻射伝熱によっても搬送容器を冷却することが好ましい。
【００２４】
上記の熱処理方法は、冷却装置で搬送容器を冷却する工程の後に、搬送容器から取り出した対象物を第２冷却装置で冷却する工程をさらに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の熱処理装置および熱処理方法によれば、対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する際に、対象物に損傷を生じることなく、熱処理後の対象物を短時間で冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は実施例１の熱処理装置１００の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は実施例１の加熱装置１０４の構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は実施例１の第１冷却装置１０６の構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は実施例１の第２冷却装置１０８の構成を模式的に示す図である。
【図５】図５は実施例１の第１冷却装置１０６に代えて用いることができる第１冷却装置５００の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に説明する実施例の主要な特徴を最初に整理する。
（特徴１） 対象物は半導体ウェハである。
【実施例１】
【００２８】
図１に示す本実施例の熱処理装置１００は、半導体ウェハＷの酸化工程において半導体ウェハＷに熱処理を施す。熱処理装置１００は主に、搬送チャンバ１０２と、加熱装置１０４と、第１冷却装置１０６と、第２冷却装置１０８と、チャンバ搬送アーム１１０と、ウェハ搬送アーム１１２を備えている。
【００２９】
搬送チャンバ１０２は、高熱伝導材料（例えばＳｉＣ、Ｓｉ、Ｃ、ＡｌＮなど）で形成されたほぼ直方体形状の容器である。搬送チャンバ１０２の内部には、半導体ウェハＷを載置するサセプタ１１４が設けられている。搬送チャンバ１０２の側面には、半導体ウェハＷを出し入れするための出入口１１６と、その出入口１１６を閉塞するための開閉板１１８が設けられている。また図示はされていないが、搬送チャンバ１０２は内部に雰囲気ガスを封入するためのポートと開閉弁を備えている。
【００３０】
搬送チャンバ１０２に半導体ウェハＷを収容した後、搬送チャンバ１０２の内部へ雰囲気ガスの封入が行われる。本実施例では、半導体ウェハＷを酸化する際に必要とされる分量の酸素ガスと水素ガスが雰囲気ガスとして封入される。
【００３１】
内部に半導体ウェハＷと雰囲気ガスを収容した搬送チャンバ１０２は、チャンバ搬送アーム１１０によって側面を把持されて搬送される。搬送チャンバ１０２は作業台１２０から加熱装置１０４へ搬送される。
【００３２】
図２に示すように、加熱装置１０４は、下側加熱容器２０２と上側加熱容器２０４を備えている。下側加熱容器２０２はその位置を固定されており、上側加熱容器２０４は下側加熱容器２０２に対して上下方向に移動可能である。上側加熱容器２０４を上方に移動させた状態で、チャンバ搬送アーム１１０によって搬送チャンバ１０２が下側加熱容器２０２に載置される。その後、上側加熱容器２０４を下方に移動させることで、搬送チャンバ１０２を内部に収容した状態で加熱装置１０４が密閉される。
【００３３】
加熱装置１０４の内部に搬送チャンバ１０２が収容された状態において、搬送チャンバ１０２の下面は下側加熱容器２０２の内面にほぼ隙間なく接しており、搬送チャンバ１０２の側面および上面は上側加熱容器２０４の内面にほぼ隙間なく接している。
【００３４】
下側加熱容器２０２は、内面に均熱板２０６を備えている。均熱板２０６は高熱伝導材料（例えばＳｉＣ、Ｓｉ、Ｃ、ＡｌＮなど）で形成されており、均熱板２０６の面内での温度分布が均一化される。下側加熱容器２０２はさらに、均熱板２０６を覆うように均熱板２０６の外側に設けられたヒータ２０８と、ヒータ２０８を覆うようにヒータ２０８の外側に設けられた断熱材２１０を備えている。
【００３５】
上側加熱容器２０４は、内面に均熱板２１２を備えている。均熱板２１２は高熱伝導材料（例えばＳｉＣ、Ｓｉ、Ｃ、ＡｌＮなど）で形成されており、均熱板２１２の面内での温度分布が均一化される。上側加熱容器２０４はさらに、均熱板２１２を覆うように均熱板２１２の外側に設けられたヒータ２１４と、ヒータ２１４を覆うようにヒータ２１４の外側に設けられた断熱材２１６を備えている。
【００３６】
加熱装置１０４は、内部に搬送チャンバ１０２を収容して密閉した後、ヒータ２０８、２１４による加熱を開始する。ヒータ２０８、２１４からの熱は、均熱板２０６、２１２を介して、搬送チャンバ１０２の外面を均一に加熱する。これによって、搬送チャンバ１０２の温度が上昇する。
【００３７】
搬送チャンバ１０２が加熱されて高温となると、搬送チャンバ１０２の内面からの輻射伝熱によって、半導体ウェハＷが加熱される。また、搬送チャンバ１０２の内部に収容された雰囲気ガスの対流伝熱によっても、半導体ウェハＷが加熱される。これによって、半導体ウェハＷの表面において、酸化反応が生じる。半導体ウェハＷの酸化反応のために必要とされる時間が経過するまで、ヒータ２１４、２１６による加熱が継続される。
【００３８】
加熱装置１０４における加熱処理が終了すると、上側加熱容器２０４を上方に移動させて、チャンバ搬送アーム１１０によって搬送チャンバ１０２の側面を把持し、搬送チャンバ１０２を加熱装置１０４から搬出する。この際に、搬送チャンバ１０２とその内部に収容された半導体ウェハＷは、いずれも高温となっている。しかしながら、本実施例では、常温のチャンバ搬送アーム１１０は搬送チャンバ１０２と接触するものの、半導体ウェハＷとは接触しない。従って、高温の半導体ウェハＷが常温の搬送用治具と接触して、熱ショックによる損傷が半導体ウェハＷに発生してしまうことがない。加熱装置１０４から搬出された搬送チャンバ１０２は、チャンバ搬送アーム１１０によって第１冷却装置１０６に搬入される。
【００３９】
図３に示すように、第１冷却装置１０６は、下側冷却容器３０２と上側冷却容器３０４を備えている。下側冷却容器３０２はその位置を固定されており、上側冷却容器３０４は下側冷却容器３０２に対して上下方向に移動可能である。下側冷却容器３０２には搬送チャンバ１０２を支持するためのチャンバ支持ピン３０６が設けられている。上側冷却容器３０４を上方に移動させた状態で、搬送チャンバ１０２が下側冷却容器３０２のチャンバ支持ピン３０６に載置される。その後、上側冷却容器３０４を下方に移動させることで、搬送チャンバ１０２を内部に収容した状態で冷却装置１０６が密閉される。
【００４０】
下側冷却容器３０２には、下側冷却ガス供給路３０８が形成されている。下側冷却容器３０２の内面には、冷却ガスを下側冷却ガス供給路３０８から内部に導入する複数の導入口３１０が設けられている。また、下側冷却容器３０２には、下側冷却ガス排出路３１２が形成されている。下側冷却容器３０２の内面には、冷却ガスを内部から下側冷却ガス排出路３１２に排出する複数の排出口３１４が設けられている。
【００４１】
上側冷却容器３０４には、上側冷却ガス供給路３１６が形成されている。上側冷却容器３０４の内面には、冷却ガスを上側冷却ガス供給路３１６から内部に導入する複数の導入口３１８が設けられている。
【００４２】
下側冷却容器３０２の内面と上側冷却容器３０４の内面において、導入口３１０、３１８や排出口３１４が設けられていない箇所には、黒色処理が施されている。
【００４３】
第１冷却装置１０６は、内部に搬送チャンバ１０２を収容して密閉した後、冷却ガスによって搬送チャンバ１０２を冷却する。下側冷却ガス供給路３０８と上側冷却ガス供給路３１６に冷却ガスが供給されると、第１冷却装置１０６の内部に冷却ガスが導入される。搬送チャンバ１０２の外面に沿って冷却ガスが流れることで、搬送チャンバ１０２の外面が冷却される。搬送チャンバ１０２はチャンバ支持ピン３０６に載置されているので、搬送チャンバ１０２の下方にも冷却ガスが回りこんで、搬送チャンバ１０２の下面も冷却される。搬送チャンバ１０２を冷却した冷却ガスは、下側冷却ガス排出路３１２から外部へ排出される。
【００４４】
また、第１冷却装置１０６へ搬送された直後の搬送チャンバ１０２は高温となっている。この高温の搬送チャンバ１０２から黒色処理された下側冷却容器３０２の内面と上側冷却容器３０４の内面への輻射伝熱によっても、搬送チャンバ１０２が冷却される。搬送チャンバ１０２および半導体ウェハＷがある程度の温度に冷却されるまで、冷却ガスによる冷却が継続される。
【００４５】
第１冷却装置１０６における冷却処理が終了すると、上側冷却容器３０４を上方に移動させて、チャンバ搬送アーム１１０によって搬送チャンバ１０２の側面を把持し、搬送チャンバ１０２を第１冷却装置１０６から搬出する。搬送チャンバ１０２は図１の作業台１２０に載置される。
【００４６】
その後、搬送チャンバ１０２の開閉板１１８を開けて、ウェハ搬送アーム１１２によって搬送チャンバ１０２の中から半導体ウェハＷを取り出す。この時点で、半導体ウェハＷはある程度の温度まで冷却されているので、常温のウェハ搬送アーム１１２との接触の際にそれほど熱ショックを受けることがない。半導体ウェハＷは、ウェハ搬送アーム１１２によって第２冷却装置１０８へ搬送される。
【００４７】
図４に示すように、第２冷却装置１０８は、下側冷却容器４０２と、上側冷却容器４０４を備えている。下側冷却容器４０２はその位置を固定されており、上側冷却容器４０４は下側冷却容器４０２に対して上下方向に移動可能である。下側冷却容器４０２には半導体ウェハＷを支持するためのウェハ支持ピン４０６が設けられている。上側冷却容器４０４を上方に移動させた状態で、半導体ウェハＷが下側冷却容器４０２のウェハ支持ピン４０６に載置される。その後、上側冷却容器４０４を下方に移動させることで、半導体ウェハＷを内部に収容した状態で第２冷却装置１０８が密閉される。
【００４８】
下側冷却容器４０２には、下側冷却ガス供給路４０８が形成されている。下側冷却容器４０２の内面には、冷却ガスを下側冷却ガス供給路４０８から内部に導入する複数の導入口４１０が設けられている。また、下側冷却容器４０２には、下側冷却ガス排出路４１２が形成されている。下側冷却容器４０２の内面には、冷却ガスを内部から下側冷却ガス排出路４１２へ排出する複数の排出口４１４が設けられている。
【００４９】
上側冷却容器４０４には、上側冷却ガス供給路４１６が形成されている。上側冷却容器４０４の内面には、冷却ガスを上側冷却ガス供給路４１６から内部に導入する複数の導入口４１８が設けられている。
【００５０】
第２冷却装置１０８は、内部に半導体ウェハＷを収容して密閉した後、冷却ガスによって半導体ウェハＷを冷却する。下側冷却ガス供給路４０８と上側冷却ガス供給路４１６に冷却ガスが供給されると、第２冷却装置１０８の内部に冷却ガスが導入される。半導体ウェハＷの外面に沿って冷却ガスが流れることで、半導体ウェハＷが冷却される。半導体ウェハＷはウェハ支持ピン４０６に載置されているので、半導体ウェハＷの下方にも冷却ガスが回りこんで、半導体ウェハＷは上下面から冷却される。半導体ウェハＷを冷却した冷却ガスは、下側冷却ガス排出路４１２から排出される。半導体ウェハＷが常温まで冷却されると、第２冷却装置１０８は冷却ガスによる冷却を終了する。
【００５１】
第２冷却装置１０８における冷却処理が終了すると、上側冷却容器４０４を上方に移動させて、ウェハ搬送アーム１１２によって半導体ウェハＷを把持し、第２冷却装置１０８から半導体ウェハＷを搬出する。半導体ウェハＷは次の工程に向けて搬送される。
【００５２】
なお上記の実施例では熱処理装置１００を半導体ウェハＷの酸化工程における熱処理に用いる場合について説明しているが、これ以外にも、例えば半導体ウェハＷの拡散工程、リフロー工程、アニール工程、シンタリング工程における熱処理に用いることもできる。これらの各工程においては、半導体ウェハＷを加熱する際の雰囲気ガスの種類が異なるが、上記の熱処理装置１００を用いることで、半導体ウェハＷの加熱や冷却に要する時間を短縮することができる。
【００５３】
なお上記の実施例では、搬送チャンバ１０２を冷却する第１冷却装置１０６として、冷却ガスを搬送チャンバ１０２の外面に沿って流すことで搬送チャンバ１０２を冷却する構成のものを示したが、第１冷却装置１０６はこれ以外の構成のものに置き換えてもよい。
【００５４】
例えば図３に示す第１冷却装置１０６に代えて、図５に示す第１冷却装置５００を用いてもよい。図５の第１冷却装置５００は、下側冷却容器５０２と、上側冷却容器５０４を備えている。下側冷却容器５０２は位置が固定されており、上側冷却容器５０４は下側冷却容器５０２に対して上下方向に移動可能である。上側冷却容器５０４を上方に移動させた状態で搬送チャンバ１０２を下側冷却容器５０２の上に載置して、上側冷却容器５０４を下方に移動させると、搬送チャンバ１０２を内部に収容した状態で冷却装置５００が密閉される。
【００５５】
第１冷却装置５００の内部に搬送チャンバ１０２が収容された状態において、搬送チャンバ１０２の下面は下側冷却容器５０２の内面に隙間なく接しており、搬送チャンバ１０２の側面および上面は上側冷却容器５０４の内面に隙間なく接している。
【００５６】
下側冷却容器５０２には、複数の冷媒循環路５０６が形成されている。上側冷却容器５０４には、複数の冷媒循環路５０８が形成されている。冷媒循環路５０６、５０８には、低温の冷媒が流れる。冷媒としては、例えば冷却水や冷却ガス、吸熱ゲルなどを用いることができる。また、下側冷却容器５０２の内面には均熱板５１０が設けられており、上側冷却容器５０４の内面には均熱板５１２が設けられている。
【００５７】
第１冷却装置５００は、内部に搬送チャンバ１０２を収容して密閉した後、冷媒の循環によって搬送チャンバ１０２を冷却する。冷媒循環路５０６、５０８に冷媒を循環させると、下側冷却容器５０２と上側冷却容器５０４が冷却されて低温となり、搬送チャンバ１０２から吸熱する。高温の搬送チャンバ１０２からの熱は、均熱板５１０、５１２によって、下側冷却容器５０２と上側冷却容器５０４で均一に吸熱される。
【００５８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５９】
１００ 熱処理装置
１０２ 搬送チャンバ
１０４ 加熱装置
１０６ 第１冷却装置
１０８ 第２冷却装置
１１０ チャンバ搬送アーム
１１２ ウェハ搬送アーム
１１４ サセプタ
１１６ 出入口
１１８ 開閉板
１２０ 作業台
２０２ 下側加熱容器
２０４ 上側加熱容器
２０６ 均熱板
２０８ ヒータ
２１０ 断熱材
２１２ 均熱板
２１４ ヒータ
２１６ 断熱材
３０２ 下側冷却容器
３０４ 上側冷却容器
３０６ チャンバ支持ピン
３０８ 下側冷却ガス供給路
３１０ 導入口
３１２ 下側冷却ガス排出路
３１４ 排出口
３１６ 上側冷却ガス供給路
３１８ 導入口
４０２ 下側冷却容器
４０４ 上側冷却容器
４０６ ウェハ支持ピン
４０８ 下側冷却ガス供給路
４１０ 導入口
４１２ 下側冷却ガス排出路
４１４ 排出口
４１６ 上側冷却ガス供給路
４１８ 導入口
５００ 冷却装置
５０２ 下側冷却容器
５０４ 上側冷却容器
５０６ 冷媒循環路
５０８ 冷媒循環路
５１０ 均熱板
５１２ 均熱板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハを加工する際には、酸化工程、拡散工程、リフロー工程、アニール工程、シンタリング工程など、種々の熱処理が行われる。従来これらの熱処理においては、半導体ウェハを収容室に収容した後、雰囲気ガスを収容室に導入して、半導体ウェハを加熱して高温に維持する。熱処理が終了すると、高温となった半導体ウェハを冷却して収容室から取り出し、次の工程へ搬送する。
【０００３】
熱処理が施された半導体ウェハの冷却に要する時間を短縮する技術が開発されている。例えば特許文献１には、半導体ウェハを加熱する加熱用チャンバと半導体ウェハを冷却する冷却用チャンバを隣接して配置し、熱処理が終了した半導体ウェハを加熱用チャンバから冷却用チャンバへ搬送して、冷却用チャンバで冷却する。このような構成とすることによって、熱処理が施された半導体ウェハの冷却に要する時間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４３７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加熱した半導体ウェハを冷却する際には、加熱装置とは別個に設けられた冷却装置へ半導体ウェハを搬送して冷却することが好ましい。加熱装置から冷却装置へ半導体ウェハを搬送する際には、搬送用の治具によって半導体ウェハを把持することが必要になる。しかしながら、熱処理が施された直後の高温の半導体ウェハを常温の搬送用治具と接触させると、半導体ウェハに局所的な熱ショックが作用し、半導体ウェハに損傷が発生してしまうおそれがある。
【０００６】
上記のような熱ショックによる半導体ウェハの損傷を防ぐために、加熱装置から搬出する前に、加熱装置の内部である程度の温度まで半導体ウェハを冷却する方策が考えられる。しかしながら、半導体ウェハの熱処理が終了した直後は、半導体ウェハのみではなく、加熱装置そのものも高温となっている。従って、加熱装置から搬出する前に半導体ウェハを冷却する場合は、高温の加熱装置から半導体ウェハへの伝熱を防ぐために、加熱装置そのものについても冷却する必要が生じる。加熱装置の熱容量は半導体ウェハの熱容量にくらべて極めて大きいため、冷却に長時間を必要とする。
【０００７】
半導体ウェハに損傷を生じることなく、熱処理が施された半導体ウェハを短時間で冷却することが可能な技術が待望されている。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決する。本発明は、半導体ウェハを始めとする対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する際に、対象物に損傷を生じることなく、熱処理後の対象物を短時間で冷却することが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する熱処理装置として具現化される。その熱処理装置は、対象物と雰囲気ガスを収容する搬送容器と、搬送容器を加熱する加熱装置と、搬送容器を冷却する冷却装置を備えている。
【００１０】
上記の熱処理装置では、対象物と雰囲気ガスを搬送容器に収容して、加熱装置によって搬送容器を加熱する。搬送容器を加熱することによって、内部に収容された対象物も加熱されて、雰囲気ガス環境下で対象物の熱処理がなされる。その後、搬送容器は加熱装置から冷却装置へ搬送されて、冷却装置によって搬送容器を冷却する。搬送容器を冷却することによって、内部に収容された対象物も冷却される。加熱装置とは別の冷却装置を用いて搬送容器と対象物を冷却するので、熱容量の大きな加熱装置そのものを冷却する必要がなく、短時間で対象物を冷却することができる。
【００１１】
上記の熱処理装置では、加熱装置から冷却装置へ搬送容器を搬送する際に、搬送容器の内部に収容された対象物が搬送用の治具と接触することがない。従って、熱処理が施された直後の高温の対象物が常温の搬送用治具と接触して、対象物に熱ショックによる損傷が発生する事態を未然に防止することができる。
【００１２】
上記の熱処理装置は、搬送容器が高熱伝導材料で形成されていることが好ましい。
【００１３】
上記の熱処理装置では、搬送容器が高熱伝導材料で形成されているので、加熱装置による搬送容器の加熱効率および冷却装置による搬送容器の冷却効率を高めることができる。加熱や冷却に要する時間をさらに短縮することができる。
【００１４】
上記の熱処理装置では、冷却装置が、搬送容器の外面に沿って冷却ガスを流すことで搬送容器を冷却することが好ましい。
【００１５】
加熱装置で加熱された直後の搬送容器は高温となっており、室温で自然冷却させると、十分に冷却されるまでに長時間を要することになる。上記の熱処理装置によれは、冷却ガスによって搬送容器を強制的に冷却することで、冷却に要する時間をさらに短縮することができる。
【００１６】
上記の熱処理装置では、冷却装置が、搬送容器の外面に対向する黒色処理された面を備えることが好ましい。
【００１７】
上記の熱処理装置によれば、高温の搬送容器から黒色処理された面への輻射伝熱によって、搬送容器から冷却装置への吸熱を促進することができる。冷却に要する時間をさらに短縮することができる。
【００１８】
上記の熱処理装置は、対象物を冷却する第２冷却装置をさらに備えており、冷却装置で搬送容器を冷却した後に、搬送容器から取り出した対象物を第２冷却装置で冷却することが好ましい。
【００１９】
上記の熱処理装置によれば、搬送容器を冷却する冷却装置によってある程度の温度まで搬送容器と対象物を冷却した後は、第２冷却装置によって対象物を直接的に冷却することができる。冷却装置によって対象物を収容した搬送容器を冷却する場合に比べて、第２冷却装置によって対象物を直接的に冷却する方が、より速やかに冷却を行うことができる。この場合に、冷却装置で搬送容器を冷却した後は、対象物もある程度の温度まで冷却されているから、搬送用の治具との接触による熱ショックもそれほど生じない。対象物を損傷することなく、冷却に要する時間をさらに短縮することができる。
【００２０】
本発明は方法として具現化することもできる。本発明の方法は、対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する熱処理方法である。その方法は、対象物と雰囲気ガスを搬送容器に収容する工程と、加熱装置で搬送容器を加熱する工程と、冷却装置で搬送容器を冷却する工程を備えている。
【００２１】
上記の熱処理方法は、搬送容器が高熱伝導材料で形成されていることが好ましい。
【００２２】
上記の熱処理方法は、冷却装置で搬送容器を冷却する工程において、搬送容器の外面に沿って冷却ガスを流すことで搬送容器を冷却することが好ましい。
【００２３】
上記の熱処理方法は、冷却装置で搬送容器を冷却する工程において、搬送容器の外面に対向する黒色処理された面への輻射伝熱によっても搬送容器を冷却することが好ましい。
【００２４】
上記の熱処理方法は、冷却装置で搬送容器を冷却する工程の後に、搬送容器から取り出した対象物を第２冷却装置で冷却する工程をさらに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の熱処理装置および熱処理方法によれば、対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する際に、対象物に損傷を生じることなく、熱処理後の対象物を短時間で冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は実施例１の熱処理装置１００の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は実施例１の加熱装置１０４の構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は実施例１の第１冷却装置１０６の構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は実施例１の第２冷却装置１０８の構成を模式的に示す図である。
【図５】図５は実施例１の第１冷却装置１０６に代えて用いることができる第１冷却装置５００の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に説明する実施例の主要な特徴を最初に整理する。
（特徴１） 対象物は半導体ウェハである。
【実施例１】
【００２８】
図１に示す本実施例の熱処理装置１００は、半導体ウェハＷの酸化工程において半導体ウェハＷに熱処理を施す。熱処理装置１００は主に、搬送チャンバ１０２と、加熱装置１０４と、第１冷却装置１０６と、第２冷却装置１０８と、チャンバ搬送アーム１１０と、ウェハ搬送アーム１１２を備えている。
【００２９】
搬送チャンバ１０２は、高熱伝導材料（例えばＳｉＣ、Ｓｉ、Ｃ、ＡｌＮなど）で形成されたほぼ直方体形状の容器である。搬送チャンバ１０２の内部には、半導体ウェハＷを載置するサセプタ１１４が設けられている。搬送チャンバ１０２の側面には、半導体ウェハＷを出し入れするための出入口１１６と、その出入口１１６を閉塞するための開閉板１１８が設けられている。また図示はされていないが、搬送チャンバ１０２は内部に雰囲気ガスを封入するためのポートと開閉弁を備えている。
【００３０】
搬送チャンバ１０２に半導体ウェハＷを収容した後、搬送チャンバ１０２の内部へ雰囲気ガスの封入が行われる。本実施例では、半導体ウェハＷを酸化する際に必要とされる分量の酸素ガスと水素ガスが雰囲気ガスとして封入される。
【００３１】
内部に半導体ウェハＷと雰囲気ガスを収容した搬送チャンバ１０２は、チャンバ搬送アーム１１０によって側面を把持されて搬送される。搬送チャンバ１０２は作業台１２０から加熱装置１０４へ搬送される。
【００３２】
図２に示すように、加熱装置１０４は、下側加熱容器２０２と上側加熱容器２０４を備えている。下側加熱容器２０２はその位置を固定されており、上側加熱容器２０４は下側加熱容器２０２に対して上下方向に移動可能である。上側加熱容器２０４を上方に移動させた状態で、チャンバ搬送アーム１１０によって搬送チャンバ１０２が下側加熱容器２０２に載置される。その後、上側加熱容器２０４を下方に移動させることで、搬送チャンバ１０２を内部に収容した状態で加熱装置１０４が密閉される。
【００３３】
加熱装置１０４の内部に搬送チャンバ１０２が収容された状態において、搬送チャンバ１０２の下面は下側加熱容器２０２の内面にほぼ隙間なく接しており、搬送チャンバ１０２の側面および上面は上側加熱容器２０４の内面にほぼ隙間なく接している。
【００３４】
下側加熱容器２０２は、内面に均熱板２０６を備えている。均熱板２０６は高熱伝導材料（例えばＳｉＣ、Ｓｉ、Ｃ、ＡｌＮなど）で形成されており、均熱板２０６の面内での温度分布が均一化される。下側加熱容器２０２はさらに、均熱板２０６を覆うように均熱板２０６の外側に設けられたヒータ２０８と、ヒータ２０８を覆うようにヒータ２０８の外側に設けられた断熱材２１０を備えている。
【００３５】
上側加熱容器２０４は、内面に均熱板２１２を備えている。均熱板２１２は高熱伝導材料（例えばＳｉＣ、Ｓｉ、Ｃ、ＡｌＮなど）で形成されており、均熱板２１２の面内での温度分布が均一化される。上側加熱容器２０４はさらに、均熱板２１２を覆うように均熱板２１２の外側に設けられたヒータ２１４と、ヒータ２１４を覆うようにヒータ２１４の外側に設けられた断熱材２１６を備えている。
【００３６】
加熱装置１０４は、内部に搬送チャンバ１０２を収容して密閉した後、ヒータ２０８、２１４による加熱を開始する。ヒータ２０８、２１４からの熱は、均熱板２０６、２１２を介して、搬送チャンバ１０２の外面を均一に加熱する。これによって、搬送チャンバ１０２の温度が上昇する。
【００３７】
搬送チャンバ１０２が加熱されて高温となると、搬送チャンバ１０２の内面からの輻射伝熱によって、半導体ウェハＷが加熱される。また、搬送チャンバ１０２の内部に収容された雰囲気ガスの対流伝熱によっても、半導体ウェハＷが加熱される。これによって、半導体ウェハＷの表面において、酸化反応が生じる。半導体ウェハＷの酸化反応のために必要とされる時間が経過するまで、ヒータ２１４、２１６による加熱が継続される。
【００３８】
加熱装置１０４における加熱処理が終了すると、上側加熱容器２０４を上方に移動させて、チャンバ搬送アーム１１０によって搬送チャンバ１０２の側面を把持し、搬送チャンバ１０２を加熱装置１０４から搬出する。この際に、搬送チャンバ１０２とその内部に収容された半導体ウェハＷは、いずれも高温となっている。しかしながら、本実施例では、常温のチャンバ搬送アーム１１０は搬送チャンバ１０２と接触するものの、半導体ウェハＷとは接触しない。従って、高温の半導体ウェハＷが常温の搬送用治具と接触して、熱ショックによる損傷が半導体ウェハＷに発生してしまうことがない。加熱装置１０４から搬出された搬送チャンバ１０２は、チャンバ搬送アーム１１０によって第１冷却装置１０６に搬入される。
【００３９】
図３に示すように、第１冷却装置１０６は、下側冷却容器３０２と上側冷却容器３０４を備えている。下側冷却容器３０２はその位置を固定されており、上側冷却容器３０４は下側冷却容器３０２に対して上下方向に移動可能である。下側冷却容器３０２には搬送チャンバ１０２を支持するためのチャンバ支持ピン３０６が設けられている。上側冷却容器３０４を上方に移動させた状態で、搬送チャンバ１０２が下側冷却容器３０２のチャンバ支持ピン３０６に載置される。その後、上側冷却容器３０４を下方に移動させることで、搬送チャンバ１０２を内部に収容した状態で冷却装置１０６が密閉される。
【００４０】
下側冷却容器３０２には、下側冷却ガス供給路３０８が形成されている。下側冷却容器３０２の内面には、冷却ガスを下側冷却ガス供給路３０８から内部に導入する複数の導入口３１０が設けられている。また、下側冷却容器３０２には、下側冷却ガス排出路３１２が形成されている。下側冷却容器３０２の内面には、冷却ガスを内部から下側冷却ガス排出路３１２に排出する複数の排出口３１４が設けられている。
【００４１】
上側冷却容器３０４には、上側冷却ガス供給路３１６が形成されている。上側冷却容器３０４の内面には、冷却ガスを上側冷却ガス供給路３１６から内部に導入する複数の導入口３１８が設けられている。
【００４２】
下側冷却容器３０２の内面と上側冷却容器３０４の内面において、導入口３１０、３１８や排出口３１４が設けられていない箇所には、黒色処理が施されている。
【００４３】
第１冷却装置１０６は、内部に搬送チャンバ１０２を収容して密閉した後、冷却ガスによって搬送チャンバ１０２を冷却する。下側冷却ガス供給路３０８と上側冷却ガス供給路３１６に冷却ガスが供給されると、第１冷却装置１０６の内部に冷却ガスが導入される。搬送チャンバ１０２の外面に沿って冷却ガスが流れることで、搬送チャンバ１０２の外面が冷却される。搬送チャンバ１０２はチャンバ支持ピン３０６に載置されているので、搬送チャンバ１０２の下方にも冷却ガスが回りこんで、搬送チャンバ１０２の下面も冷却される。搬送チャンバ１０２を冷却した冷却ガスは、下側冷却ガス排出路３１２から外部へ排出される。
【００４４】
また、第１冷却装置１０６へ搬送された直後の搬送チャンバ１０２は高温となっている。この高温の搬送チャンバ１０２から黒色処理された下側冷却容器３０２の内面と上側冷却容器３０４の内面への輻射伝熱によっても、搬送チャンバ１０２が冷却される。搬送チャンバ１０２および半導体ウェハＷがある程度の温度に冷却されるまで、冷却ガスによる冷却が継続される。
【００４５】
第１冷却装置１０６における冷却処理が終了すると、上側冷却容器３０４を上方に移動させて、チャンバ搬送アーム１１０によって搬送チャンバ１０２の側面を把持し、搬送チャンバ１０２を第１冷却装置１０６から搬出する。搬送チャンバ１０２は図１の作業台１２０に載置される。
【００４６】
その後、搬送チャンバ１０２の開閉板１１８を開けて、ウェハ搬送アーム１１２によって搬送チャンバ１０２の中から半導体ウェハＷを取り出す。この時点で、半導体ウェハＷはある程度の温度まで冷却されているので、常温のウェハ搬送アーム１１２との接触の際にそれほど熱ショックを受けることがない。半導体ウェハＷは、ウェハ搬送アーム１１２によって第２冷却装置１０８へ搬送される。
【００４７】
図４に示すように、第２冷却装置１０８は、下側冷却容器４０２と、上側冷却容器４０４を備えている。下側冷却容器４０２はその位置を固定されており、上側冷却容器４０４は下側冷却容器４０２に対して上下方向に移動可能である。下側冷却容器４０２には半導体ウェハＷを支持するためのウェハ支持ピン４０６が設けられている。上側冷却容器４０４を上方に移動させた状態で、半導体ウェハＷが下側冷却容器４０２のウェハ支持ピン４０６に載置される。その後、上側冷却容器４０４を下方に移動させることで、半導体ウェハＷを内部に収容した状態で第２冷却装置１０８が密閉される。
【００４８】
下側冷却容器４０２には、下側冷却ガス供給路４０８が形成されている。下側冷却容器４０２の内面には、冷却ガスを下側冷却ガス供給路４０８から内部に導入する複数の導入口４１０が設けられている。また、下側冷却容器４０２には、下側冷却ガス排出路４１２が形成されている。下側冷却容器４０２の内面には、冷却ガスを内部から下側冷却ガス排出路４１２へ排出する複数の排出口４１４が設けられている。
【００４９】
上側冷却容器４０４には、上側冷却ガス供給路４１６が形成されている。上側冷却容器４０４の内面には、冷却ガスを上側冷却ガス供給路４１６から内部に導入する複数の導入口４１８が設けられている。
【００５０】
第２冷却装置１０８は、内部に半導体ウェハＷを収容して密閉した後、冷却ガスによって半導体ウェハＷを冷却する。下側冷却ガス供給路４０８と上側冷却ガス供給路４１６に冷却ガスが供給されると、第２冷却装置１０８の内部に冷却ガスが導入される。半導体ウェハＷの外面に沿って冷却ガスが流れることで、半導体ウェハＷが冷却される。半導体ウェハＷはウェハ支持ピン４０６に載置されているので、半導体ウェハＷの下方にも冷却ガスが回りこんで、半導体ウェハＷは上下面から冷却される。半導体ウェハＷを冷却した冷却ガスは、下側冷却ガス排出路４１２から排出される。半導体ウェハＷが常温まで冷却されると、第２冷却装置１０８は冷却ガスによる冷却を終了する。
【００５１】
第２冷却装置１０８における冷却処理が終了すると、上側冷却容器４０４を上方に移動させて、ウェハ搬送アーム１１２によって半導体ウェハＷを把持し、第２冷却装置１０８から半導体ウェハＷを搬出する。半導体ウェハＷは次の工程に向けて搬送される。
【００５２】
なお上記の実施例では熱処理装置１００を半導体ウェハＷの酸化工程における熱処理に用いる場合について説明しているが、これ以外にも、例えば半導体ウェハＷの拡散工程、リフロー工程、アニール工程、シンタリング工程における熱処理に用いることもできる。これらの各工程においては、半導体ウェハＷを加熱する際の雰囲気ガスの種類が異なるが、上記の熱処理装置１００を用いることで、半導体ウェハＷの加熱や冷却に要する時間を短縮することができる。
【００５３】
なお上記の実施例では、搬送チャンバ１０２を冷却する第１冷却装置１０６として、冷却ガスを搬送チャンバ１０２の外面に沿って流すことで搬送チャンバ１０２を冷却する構成のものを示したが、第１冷却装置１０６はこれ以外の構成のものに置き換えてもよい。
【００５４】
例えば図３に示す第１冷却装置１０６に代えて、図５に示す第１冷却装置５００を用いてもよい。図５の第１冷却装置５００は、下側冷却容器５０２と、上側冷却容器５０４を備えている。下側冷却容器５０２は位置が固定されており、上側冷却容器５０４は下側冷却容器５０２に対して上下方向に移動可能である。上側冷却容器５０４を上方に移動させた状態で搬送チャンバ１０２を下側冷却容器５０２の上に載置して、上側冷却容器５０４を下方に移動させると、搬送チャンバ１０２を内部に収容した状態で冷却装置５００が密閉される。
【００５５】
第１冷却装置５００の内部に搬送チャンバ１０２が収容された状態において、搬送チャンバ１０２の下面は下側冷却容器５０２の内面に隙間なく接しており、搬送チャンバ１０２の側面および上面は上側冷却容器５０４の内面に隙間なく接している。
【００５６】
下側冷却容器５０２には、複数の冷媒循環路５０６が形成されている。上側冷却容器５０４には、複数の冷媒循環路５０８が形成されている。冷媒循環路５０６、５０８には、低温の冷媒が流れる。冷媒としては、例えば冷却水や冷却ガス、吸熱ゲルなどを用いることができる。また、下側冷却容器５０２の内面には均熱板５１０が設けられており、上側冷却容器５０４の内面には均熱板５１２が設けられている。
【００５７】
第１冷却装置５００は、内部に搬送チャンバ１０２を収容して密閉した後、冷媒の循環によって搬送チャンバ１０２を冷却する。冷媒循環路５０６、５０８に冷媒を循環させると、下側冷却容器５０２と上側冷却容器５０４が冷却されて低温となり、搬送チャンバ１０２から吸熱する。高温の搬送チャンバ１０２からの熱は、均熱板５１０、５１２によって、下側冷却容器５０２と上側冷却容器５０４で均一に吸熱される。
【００５８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５９】
１００ 熱処理装置
１０２ 搬送チャンバ
１０４ 加熱装置
１０６ 第１冷却装置
１０８ 第２冷却装置
１１０ チャンバ搬送アーム
１１２ ウェハ搬送アーム
１１４ サセプタ
１１６ 出入口
１１８ 開閉板
１２０ 作業台
２０２ 下側加熱容器
２０４ 上側加熱容器
２０６ 均熱板
２０８ ヒータ
２１０ 断熱材
２１２ 均熱板
２１４ ヒータ
２１６ 断熱材
３０２ 下側冷却容器
３０４ 上側冷却容器
３０６ チャンバ支持ピン
３０８ 下側冷却ガス供給路
３１０ 導入口
３１２ 下側冷却ガス排出路
３１４ 排出口
３１６ 上側冷却ガス供給路
３１８ 導入口
４０２ 下側冷却容器
４０４ 上側冷却容器
４０６ ウェハ支持ピン
４０８ 下側冷却ガス供給路
４１０ 導入口
４１２ 下側冷却ガス排出路
４１４ 排出口
４１６ 上側冷却ガス供給路
４１８ 導入口
５００ 冷却装置
５０２ 下側冷却容器
５０４ 上側冷却容器
５０６ 冷媒循環路
５０８ 冷媒循環路
５１０ 均熱板
５１２ 均熱板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する熱処理装置であって、
対象物と雰囲気ガスを収容する搬送容器と、
搬送容器を加熱する加熱装置と、
搬送容器を冷却する冷却装置を備える熱処理装置。
【請求項２】
搬送容器が高熱伝導材料で形成されている請求項１の熱処理装置。
【請求項３】
冷却装置が、搬送容器の外面に沿って冷却ガスを流すことで搬送容器を冷却する請求項１または２の熱処理装置。
【請求項４】
冷却装置が、搬送容器の外面に対向する黒色処理された面を備える請求項３の熱処理装置。
【請求項５】
対象物を冷却する第２冷却装置をさらに備えており、
冷却装置で搬送容器を冷却した後に、搬送容器から取り出した対象物を第２冷却装置で冷却する請求項１から４の何れか一項の熱処理装置。
【請求項６】
対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する熱処理方法であって、
対象物と雰囲気ガスを搬送容器に収容する工程と、
加熱装置で搬送容器を加熱する工程と、
冷却装置で搬送容器を冷却する工程を備える熱処理方法。
【請求項７】
搬送容器が高熱伝導材料で形成されている請求項６の熱処理方法。
【請求項８】
冷却装置で搬送容器を冷却する工程において、搬送容器の外面に沿って冷却ガスを流すことで搬送容器を冷却する請求項６または７の熱処理方法。
【請求項９】
冷却装置で搬送容器を冷却する工程において、搬送容器の外面に対向する黒色処理された面への輻射伝熱によっても搬送容器を冷却する請求項８の熱処理方法。
【請求項１０】
冷却装置で搬送容器を冷却する工程の後に、搬送容器から取り出した対象物を第２冷却装置で冷却する工程をさらに備える請求項６から９の何れか一項の熱処理方法。
【請求項１】
対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する熱処理装置であって、
対象物と雰囲気ガスを収容する搬送容器と、
搬送容器を加熱する加熱装置と、
搬送容器を冷却する冷却装置を備える熱処理装置。
【請求項２】
搬送容器が高熱伝導材料で形成されている請求項１の熱処理装置。
【請求項３】
冷却装置が、搬送容器の外面に沿って冷却ガスを流すことで搬送容器を冷却する請求項１または２の熱処理装置。
【請求項４】
冷却装置が、搬送容器の外面に対向する黒色処理された面を備える請求項３の熱処理装置。
【請求項５】
対象物を冷却する第２冷却装置をさらに備えており、
冷却装置で搬送容器を冷却した後に、搬送容器から取り出した対象物を第２冷却装置で冷却する請求項１から４の何れか一項の熱処理装置。
【請求項６】
対象物を雰囲気ガス環境下で熱処理する熱処理方法であって、
対象物と雰囲気ガスを搬送容器に収容する工程と、
加熱装置で搬送容器を加熱する工程と、
冷却装置で搬送容器を冷却する工程を備える熱処理方法。
【請求項７】
搬送容器が高熱伝導材料で形成されている請求項６の熱処理方法。
【請求項８】
冷却装置で搬送容器を冷却する工程において、搬送容器の外面に沿って冷却ガスを流すことで搬送容器を冷却する請求項６または７の熱処理方法。
【請求項９】
冷却装置で搬送容器を冷却する工程において、搬送容器の外面に対向する黒色処理された面への輻射伝熱によっても搬送容器を冷却する請求項８の熱処理方法。
【請求項１０】
冷却装置で搬送容器を冷却する工程の後に、搬送容器から取り出した対象物を第２冷却装置で冷却する工程をさらに備える請求項６から９の何れか一項の熱処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１８２７６６（Ｐ２０１０−１８２７６６Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３２３７（Ｐ２００９−２３２３７）
【出願日】平成２１年２月４日（２００９．２．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月４日（２００９．２．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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