加热装置及焊料接合完毕对象物的制造方法

文档序号:1909153 发布日期:2021-11-30 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 加热装置及焊料接合完毕对象物的制造方法 (Heating device and method for manufacturing object subjected to solder bonding ) 是由 竹内奈奈美 白石有沙 小泽直人 铃木隆之 于 2020-04-15 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种可用简便的构成防止污染物的附着的加热装置及焊料接合完毕对象物的制造方法。加热装置(1)具备:腔室(11),收容对象物(W);载台(13),供载置对象物(W),且该载台(13)将腔室(11)的内部空间(C)区分成下方区域(Ce)及上方区域(Cf);加热部(15),对载台(13)上的对象物(W)进行加热;以及气体供给装置(18)、(19),将气体(Ge)、(F)供给到下部区域(Ce)。腔室(11)在上部区域(Cf)形成有流出口(11p)。载台13形成有间隙(D),该间隙(D)使通过气体供给装置(18)、(19)供给到下部区域(Ce)的气体(Ge)、(F)成为沿着腔室(11)壁面从下方区域(Ce)往上方区域(Cf)移动的流动。制造方法为将对象物(W)提供到腔室(11)内,且供给沿着腔室(11)的壁面从下方区域(Ce)往上方区域(Cf)移动的气体(Ge),并使对象物(W)的温度上升而进行焊料接合。(The invention provides a heating device capable of preventing the attachment of contaminants with a simple structure and a method for manufacturing an object with welded solder. A heating device (1) is provided with: a chamber (11) for accommodating an object (W); a stage (13) on which an object (W) is placed, the stage (13) dividing an internal space (C) of the chamber (11) into a lower region (Ce) and an upper region (Cf); a heating unit (15) that heats an object (W) on the stage (13); and gas supply means (18, 19) for supplying gases (Ge, F) to the lower region (Ce). The chamber (11) is formed with an outflow port (11p) in an upper region (Cf). The stage 13 is formed with a gap (D) which allows the gases (Ge, F) supplied to the lower region (Ce) by the gas supply devices (18, 19) to flow from the lower region (Ce) to the upper region (Cf) along the wall surface of the chamber (11). The manufacturing method is to supply an object (W) into a chamber (11), supply a gas (Ge) moving from a lower region (Ce) to an upper region (Cf) along the wall surface of the chamber (11), and raise the temperature of the object (W) to perform solder bonding.)

加热装置及焊料接合完毕对象物的制造方法

技术领域

本发明关于加热装置及焊料接合完毕对象物的制造方法,尤其关于可用简便的构成防止污染物的附着的加热装置及焊料接合完毕对象物的制造方法。

背景技术

要将例如电子零件安装至基板之际,会为了使电子零件固接于基板而进行焊接。焊接通过将电子零件、基板与焊料收容在腔室内,且在对焊料进行加热而熔融后使其冷却而进行。进行焊接之际,当进行加热时,就会从焊料或基板等产生气化的物质。当重复进行焊接时,就会有气化的物质成为污染物而附着于腔室内壁的情形。为了消除如此的不良情形,有种技术为在气体导入口附近设置气流方向调整单元,使导入的气体沿着腔室内壁流动,来抑制污染物的附着(参照例如专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)日本特开2015-100841号公报。

发明内容

[发明所欲解决的技术问题]

然而,专利文献1中记载的技术,必须另外设置气流方向调整单元,若是能用更简便的构成来防止内壁的污染物则较为理想。

本发明鉴于上述技术问题,目的在于提供可用更简便的构成防止污染物的附着的加热装置及焊料接合完毕对象物的制造方法。

[解决技术问题的手段]

为了达成上述目的,例如图1所示,本发明的第一实施例的加热装置具备:腔室11,收容可能会产生由于加热而气化的物质的对象物W;载台13,供载置收容于腔室11内的对象物W,且该载台13将腔室11的内部空间C区分成下部的下方区域Ce及上部的上方区域Cf;加热部15,对于载置在载台13的对象物W进行加热;以及气体供给装置18、19,将气体Ge、F供给到下部区域Ce;其中,腔室11构成为在上部区域Cf形成有让腔室11内的流体排出的流出口11p;且载台13构成为形成有间隙D,该间隙D使通过气体供给装置18、19供给到下部区域Ce的气体Ge、F成为沿着腔室11的壁面从下方区域Ce往上方区域Cf移动的流动。

当形成为如此的构成时,就可利用载台作出沿着腔室的壁面的气体的流动,且不用设置特别的构成,就可抑制物质附着到腔室的壁面。

另外,例如图1所示,本发明的第二实施例的加热装置在上述本发明的第一实施例的加热装置1中,具备:腔室壁面温度降低抑制构件21,抑制腔室11的壁面的温度降低。

当形成为如此的构成时,就可抑制由于腔室壁面的温度降低所伴随的物质凝固而造成的附着。

另外,例如图1所示,本发明的第三实施例的加热装置在上述本发明的第一实施例或第二实施例的加热装置1中,具备:物质捕捉部33,捕捉经由流出口11p而从腔室11流出的流体Gf中含有的物质。

当形成为如此的构成时,就可抑制物质往物质捕捉部的下游侧流出,可谋求保全配置在下游的机器及抑制物质的放出。

另外,例如图1所示,本发明的第四实施例的加热装置在上述本发明的第三实施例的加热装置1中,具备:排出流路41,将从流出口11p流出的流体Gf导引到物质捕捉部33;真空泵35,配置于物质捕捉部33的下游,且抽吸腔室11内的流体;旁通流路43,使从腔室11流出的流体Gf绕过物质捕捉部33而予以导引到真空泵35;开闭阀45,进行旁通流路43的开闭;物质流量检测部23,直接或间接地检测从腔室11流出的流体Gf中的物质的流量;以及控制装置50,在物质流量检测部23所检测的值超过既定的值时使开闭阀45关闭,而在物质流量检测部23所检测的值为既定的值以下时使开闭阀45打开。

当形成为如此的构成时,就不仅可抑制真空泵的性能降低,而且可缩短要使腔室内的压力降低到低于既定的压力所需的时间。

另外,参照例如图1及图2所示,本发明的第五实施例的焊料接合完毕对象物的制造方法,其所制造的对象物W中,使用上述本发明的第一实施例至第四实施例中任一实施例的加热装置1进行了焊料接合,前述制造方法包括:提供工序(S1),将具有焊料的对象物W提供到腔室11内;气体供给工序(S2、S4、S6),以使供给到下部区域Ce的气体Ge、F成为从下方区域Ce沿着腔室11的壁面往上方区域Cf移动的流动的方式,将气体Ge、F供给到腔室11内;以及接合工序(S5),使对象物W的温度上升而进行焊料接合。

当形成为如此的构成时,就可在抑制物质附着到腔室的壁面的情况下制造焊料接合完毕对象物。

[发明的效果]

根据本发明,就可利用载台作出沿着腔室的壁面的气体的流动,且不用设置特别的构成,就可抑制物质附着到腔室的壁面。

附图说明

图1为本发明的实施方式的加热装置的概略构成图。

图2为显示本发明的实施方式的加热装置的动作的流程的流程图。

图3为显示加热后的腔室内的流体的流动的概念图。

具体实施方式

本申请案根据2019年4月26日在日本提出申请的特愿2019-086132号而提出,其内容作为本申请案的内容而形成本申请案的内容的一部分。

另外,经过以下的详细的说明应该能够更完全理解本发明。本发明的进一步的应用范围经过以下的详细的说明也应该会变得更明了。然而,详细的说明及特定的实例为本发明的较优选的实施方式,且只是为了说明的目的而揭示。这是因为,在本发明的精神及范围内的各种变更、改变,对于本领域技术人员而言都可从此详细的说明而明了。

申请人不欲将揭示的实施方式的任一者奉献于公众,于所揭示的改变、替代方案之中,在文字限定上或许并未包含在权利要求内的内容也为等同原则下的发明的一部分。

以下,参照附图来说明本发明的实施方式。此外,各图中彼此相同或相当的构件都标以相同或类似的符号,而省略重复的说明。

首先参照图1,说明本发明的实施方式的加热装置1。图1为加热装置1的概略构成图。加热装置1为对于对象物W进行加热的装置。本实施方式中,以对象物W为要使用焊料将半导体芯片(chip)等电子零件安装至基板的对象而进行说明。对象物W在焊料并未熔融的状态送入加热装置1,焊料在加热装置1中受到加热而熔融,然后冷却焊料,据此进行电子零件对于基板的焊接。如上所述,本实施方式中,加热装置1发挥作为焊接装置的功能。加热装置1具有:加热处理部10,属于进行用来使焊料熔融的加热的部分的周围的构成;排气处理部30,属于使焊接过程产生的排气净化的部分的周围的构成;以及控制装置50。加热处理部10具备:收容待加热的对象物W的腔室11、供载置对象物W的载台13、对于对象物W进行加热的加热器15、将氮气Ge供给到腔室11内的氮供给部18、以及将蚁酸气体F供给到腔室11内的蚁酸供给部19。

腔室11形成进行对象物W的焊接处理(加热处理的一形态)的内部空间C。焊接较优选为在真空下(低于大气压下)进行,所以腔室11构成为至少可耐受适于进行焊接的真空度,较优选为可耐受比该真空度低(例如50Pa(绝对压力)左右)的真空度的结构。从容易制造的观点来说,腔室11典型而言形成为长方体状,但从耐压的观点来说,可将外周壁形成为曲面。在腔室11,形成有在进行一连串的焊接工序之际所使用的各种的流体的出入口。具体而言,形成有导入作为惰性气体的氮Ge的氮导入口11e、导入蚁酸F的蚁酸导入口11f、以及让腔室11内的流体流出的流出口11p。本实施方式中,氮导入口11e形成于腔室11的底面,蚁酸导入口11f形成于腔室11的下部,流出口11p形成于腔室11的顶面。另外,在腔室11设有活门(shutter)(未图示),此活门将可进行对象物W的搬入搬出的开口(未图示)打开关闭。

载台13在本实施方式中形成为板状,且配置于腔室11内。从载置的稳定性的观点来说,载台13的供载置对象物W的载置面13t为平坦地形成。典型而言,载置面13t的背面也平坦地形成。典型而言,载台13在腔室11内设置成使载置面13t呈水平。然而,载台13也可在可载置所载置的对象物W的范围内(在所载置的对象物不会滑落的范围内)相对于水平而倾斜(载置面13t扩展的方向具有水平方向成分及铅直方向成分)。载台13由可将加热器15发出的热传导至对象物W的材料所形成,典型而言由石墨所形成,但也可用热传导率高的金属形成。然而,当载台13由石墨形成时,不仅具有对于蚁酸的耐腐蚀性,而且还因为热容量小而有温度上升快的优点。此处,经由载台13而从加热器15传导至对象物W的热量为可使对象物W上升到焊接所需的温度的热量,载台13典型而言构成为:可上升到对象物W的焊接所需的温度以上。载台13形成为与对象物W接触的部分的面积比对象物W大,且外廓(外周缘的轮廓)比水平断面的腔室11的内壁周长小一圈,据此使得与腔室11的壁面之间的间隙D形成为会成为既定的距离的大小。此处,既定的距离为适于让通过间隙D的流体成为沿着腔室11的壁面的流动的距离。此外,载台13只要至少在与对象物W接触的部分以可上升到焊接温度以上的材料形成即足够,其与对象物W接触的部分的外周可用不同于与对象物W接触的部分的材料形成。换言之,载台13可不用全面都是加热对象部分,可为对于加热对象部分安装挡板等附属物而扩张的构成(含有载台的构成)。

以下,为了便于说明,于将腔室11的内部空间C以在与板状的载台13相同的面上扩展的假想平面来区隔的情况,将此情况中的比该假想平面下方的腔室11内的空间称为下方区域Ce,将比该假想平面上方的腔室11内的空间称为上方区域Cf。上述的氮导入口11e及蚁酸导入口11f形成于下方区域Ce,流出口11p形成于上方区域Cf。

在本实施方式中,加热器15配置于下方区域Ce的接近载台13的位置。在本实施方式中,加热器15由多支红外线灯(以下称为“IR灯”)隔开适当的间隔且沿着载台13的背面排列而构成。加热器15为隔着载台13对于载置在载台13的对象物W进行加热的构件,相当于加热部。此外,也可在构成加热器15的多支IR灯的间隙,设置通过与载台13的背面接触而冷却载台13(进而冷却对象物W)的梳齿状的冷却部(未图示),此冷却部可构成为可进行相对于载台13而接近(冷却时)及离开(非冷却时)的往复移动。

氮供给部18为将属于气体的氮气Ge供给到下部区域Ce的装置,相当于气体供给装置。氮供给部18具有氮源(未图示)、将氮气Ge从氮源导引到腔室11的配管18p、以及配设于配管18的控制阀18v。配管18p连接至氮导入口11e。氮供给部18构成为在将控制阀18v打开时,利用氮源(未图示)的原本的压力将氮气Ge供给到腔室11内,而在将控制阀18v关闭时中断氮气Ge往腔室11内的供给。蚁酸供给部19具有蚁酸源(未图示)、将蚁酸F从蚁酸源导引到腔室11的配管19p、以及配设于配管19p的控制阀19v。蚁酸源(未图示)构成为:具有使蚁酸F气化的气化部,可将气化的蚁酸F供给到腔室11内。配管19p与蚁酸导入口11f连接。蚁酸供给部19构成为:在将控制阀19v打开时,将气化的蚁酸F供给到腔室内,而在将控制阀19v关闭时,中断蚁酸F往腔室11内的供给。本实施方式中,由于蚁酸供给部19也是将气化的蚁酸F供给到下部区域Ce,因此相当于气体供给装置。

加热处理部10在腔室11的外侧的全面黏贴有断热材21。此断热材21可通过其存在而抑制腔室11的壁面的温度降低,因此相当于腔室壁面温度降低抑制构件。另外,加热处理部10设有压力计23作为检测腔室11的内部压力的压力检测部。

接着说明排气处理部30的构成。排气处理部30具有捕捉从腔室11流出的流体Gf中含有的物质的物质捕捉部33、以及抽吸腔室11内的流体的真空泵35。物质捕捉部33设于腔室11的下游侧。在本实施方式中,物质捕捉部33包含水冷捕集器(trap)31、以及设于该水冷捕集器31的下游侧的雾气过滤器(mist filter)32。

水冷捕集器31捕捉由于在腔室11内对于对象物W加热而从对象物W产生的气化的物质(以下称为“气化物质”)。水冷捕集器31构成为:使从腔室11内导入的流体Gf冷却,使该流体Gf中含有的气化物质浓缩成液体或固体。雾气过滤器32在从水冷捕集器31排出的流体中含有雾状的气化物质时捕捉该雾状的气化物质。

物质捕捉部33配设于排出管41。排出管41的一端连接至流出口11p。排出管41构成将经由流出口11p而从腔室11内流出的流体Gf导引到物质捕捉部33的流路,相当于排出流路。在排出管41连接有旁通管43,此旁通管43连结物质捕捉部33的上游与下游而与物质捕捉部33并列设置。旁通管43构成使物质捕捉部33的上游侧的流体绕过物质捕捉部33而予以导引到物质捕捉部33的下游侧的流路,相当于旁通流路。在旁通管43配设有使流路开闭的开闭阀45。开闭阀45构成为可通过打开而使流体流动到旁通管43内,可通过关闭而阻断旁通管43内的流体的流动。

排出管41的下游端及旁通管43的下游端连接到合流排出管49的一端。合流排出管49为构成使流经排出管41而来的流体及流经旁通管43而来的流体合流而导引到下游侧的流路的管。此外,关于排出管41,为求方便,将从流出口11p到旁通管43的上游端的连接部为止称为共通排出管41A,将从旁通管43的上游端到与合流排出管49的连接部为止称为捕捉排出管41B。在共通排出管41A配设有可关闭流路的出口阀42。通过设置出口阀42,就可与控制阀18v及控制阀19v协同动作而在腔室11内形成密闭空间。排出管41在从流出口11p到水冷捕集器31的入口为止的外侧的全面黏贴有断热材。安装于排出管41的断热材,典型而言与黏贴在腔室11的外表面的断热材21为相同种类,但也可与断热材21为不同种类。

真空泵35配设于合流排出管49,且构成为可经由排出管41(在开闭阀45为打开的情况也经由旁通管43)而抽吸腔室11内的流体Gf。真空泵35设于物质捕捉部33的下游侧,所以可通过关闭开闭阀45而抑制气化物质流入,以谋求长寿命化。本实施方式中,在比真空泵35更下游侧的合流排出管49设有催化剂39。催化剂39使在腔室11内进行焊接之际使用的蚁酸F的浓度降低到不会对环境造成影响的浓度。催化剂39构成为除了含有蚁酸F的气体外,还导入氧,而将蚁酸F分解为二氧化碳及水。催化剂39采用促进如此的蚁酸F的分解反应的催化剂。催化剂39构成为使通过的流体中的蚁酸F的浓度大致成为5ppm以下,构成为低于0.2ppm为优选,构成为通过使条件最优选化而成为0ppm更优选。

控制装置50为管理加热装置1的动作的机器。控制装置50构成为:以有线或无线方式与加热器15连接,可通过加热器15的ON-OFF及输出的变更,而进行载台13的加热。另外,控制装置50还构成为:以有线或无线方式与氮供给部18及蚁酸供给部19连接,可分别通过控制阀18v的开闭动作而将氮气Ge往腔室11供给,且通过控制阀19v的开闭动作而将蚁酸F往腔室11供给。另外,控制装置50还构成为:以有线或无线方式与真空泵35连接,而可进行使在平常时一直作动的真空泵35于紧急时停止的控制。另外,控制装置50还构成为:以有线或无线方式与出口阀42连接,而可对出口阀42进行开闭控制。另外,控制装置50还构成为:以有线或无线方式与开闭阀45连接,而可控制开闭阀45的开闭。本实施方式中,依据腔室11的内部压力而进行开闭阀45的开闭,因此在腔室11设有检测腔室11的内部压力的压力计23。另外,控制装置50还构成为:以有线或无线方式与压力计23连接,而可将由压力计23所检测的值作为信号接收。另外,控制装置50还构成为:以有线或无线方式与检测载台13的载置面13t的温度的温度计(未图示)连接,而可将由温度计(未图示)所检测的值作为信号接收。

接着参照图2,说明使用加热装置1的焊料接合完毕对象物的制造方法。图2为显示加热装置1的动作的流程的流程图。在以下的焊料接合完毕对象物的制造方法的说明中提及加热装置1的构成时,适当地参照图1。以下的使用加热装置1的焊料接合完毕对象物的制造方法的说明,也兼用于加热装置1的作用的说明。以下说明的加热装置1的作动中,真空泵35一直作动,而且,典型而言,在初期的状态,控制阀18v及控制阀19v以及出口阀42都是关闭的,开闭阀45在压力计23所检测的值超过后述的既定的值时关闭,而在既定的值以下时打开。本实施方式中,在进行在基板之上设有电子零件及焊料的状态的对象物W的焊接之际,首先,将对象物W搬入腔室11内而载置于载台13的载置面13t(提供工序:S1)。此时,将对象物W载置于载台13的温度容易变化的位置(加热对象部分)。于将对象物W载置于腔室11内的载台13之后,控制装置50就使出口阀42打开,而使腔室11内成为负压(比腔室11的外侧的压力(以下称为“周围压力”)低的压力。也称为阴压。),且于腔室11内降低到预先设定的压力之后,使出口阀42关闭而使得腔室11内呈密闭。

接着,控制装置50使控制阀18v打开,将氮气Ge供给到腔室11内(S2)。如此一来,氮气Ge就充满于腔室11内,腔室11内大致成为周围压力。于腔室11内升压到周围压力之后,控制装置50就使出口阀42打开。如此一来,供给到腔室11的氮气Ge就会以从下方区域Ce往上方区域Cf移动且经由流出口11p而流出到排出管41的方式,通过腔室11内。然后,控制装置50使加热器15开启(ON)而开始载台13及对象物W的加热(S3)。在此时点,仍然使氮气Ge往腔室11内的供给持续进行。此外,加热的开始(S3)也可在氮气Ge的供给(S2)之前进行。控制装置50在使载台13或对象物W的温度上升到还原温度后,于经过任意的时间后使控制阀18v关闭,而使氮气Ge往腔室11内的供给停止。据此,使氮气Ge的供给(S2)结束。当关闭控制阀18v时,腔室11内会成为负压。控制装置50于腔室11内降低到预先设定的压力之后,使出口阀42关闭而使得腔室11内呈密闭。此外,还原温度为比对象物W中的焊料的融点低,且适于进行利用蚁酸F使对象物W的氧化膜还原的还原处理的温度。

接着,控制装置50使控制阀19v打开而将蚁酸F供给到腔室11内,据此进行利用蚁酸F使形成于对象物W中的焊料及基板的表面等的氧化膜还原的还原处理(S4)。控制阀19v打开时,蚁酸F会充满于腔室11内,腔室11内会大致成为周围压力。于腔室11内成为周围压力之后,控制装置50就使出口阀42打开。如此一来,供给到腔室11的蚁酸F就会以从下方区域Ce往上方区域Cf移动且经由流出口11p而流出到排出管41的方式,通过腔室11内。于利用蚁酸F进行的还原处理完成之后,控制装置50就使控制阀19v关闭而使蚁酸F往腔室11内的供给停止。当关闭控制阀19v时,腔室11内会成为负压。控制装置50于腔室11内降低到预先设定的压力之后,使出口阀42关闭而使得腔室11内呈密闭。

接着,控制装置50使加热器15的输出提高而使得载台13及对象物W的温度上升到超过对象物W中的焊料的融点的接合温度而使焊料熔融,以进行焊料接合(接合工序:S5)。此接合工序(S5)在腔室11内为真空的状态进行。于焊料接合结束之后,控制装置50就使控制阀18v打开,将氮气Ge供给到腔室11内(S6)。如此一来,氮气Ge就充满于腔室11内,腔室11内会大致成为周围压力。于腔室11内成为周围压力之后,控制装置50就使出口阀42打开。如此一来,氮气Ge就会以从下方区域Ce往上方区域Cf移动且经由流出口11p而流出到排出管41的方式,通过腔室11内。接着,控制装置50使加热器15关断(OFF)而使载台13及对象物W的加热停止(S7)。通过在使氮气Ge通过腔室11内的同时将加热器15关断(OFF),腔室11内会冷却而使温度降低。于腔室11内降低到大致常温附近之后,控制装置50就使控制阀18v关闭而使氮气Ge往腔室11内的供给停止。据此,使氮气Ge的供给(S6)结束。同时,控制装置50使出口阀42关闭,并将对象物W从腔室11取出(S8)。以上,就结束对象物W的加热处理(焊接)的一个循环,而在要处理下一个对象物W时,就重复上述的流程。

上述的流程中,在还原工序(S4)及接合工序(S5),会因为对象物W受到加热而有气化物质产生。接合工序(S5)之后,当有很多气化物质残留在腔室11内时,就会在停止加热(S7)而使得腔室11内的温度逐渐降低时,发生下列情形:有气化物质凝结而附着于腔室11的内壁,使得腔室11的内壁被污染。当腔室11的内壁被污染时,会在之后对于别的对象物W进行还原工序(S4)及接合工序(S5)之际,有可能发生附着于腔室11的内壁的污染物附着到对象物W而对于对象物W造成不好的影响的情形。因此,在本实施方式中,为了抑制污染物附着于腔室11的液面,而在与还原工序(S4)及接合工序(S5)相接续的一连串的工序的前后供给氮气Ge(气体供给工序:S2、S6)来进行腔室11内的净化。另外,在还原工序(S4)中供给蚁酸F(相当于气体供给工序),也对于腔室11内的净化有帮助。

另外,如图3所示,因为氮导入口11e及蚁酸导入口11f设于下方区域Ce,且流出口11p设于上方区域Cf,所以,供给到腔室11内的氮气Ge或蚁酸F的在腔室11内的流动会成为从下方区域Ce通往上方区域Cf。此时,由于腔室11内设有载台13,所以,从氮导入口11e流入到腔室11内的氮气Ge及从蚁酸导入口11f流入到腔室11内的蚁酸F,会以绕过载台13的方式通过载台13与腔室11的内壁之间的间隙D而往上方区域Cf移动。而且,因为间隙D的大小为既定的距离,所以,通过间隙D的氮气Ge或蚁酸F会沿着在上方区域Cf的腔室11的内壁流动而通往流出口11p。由于氮气Ge或蚁酸F沿着腔室11的内壁流动,因此可抑制气化物质在腔室11的壁面附近滞留,且可抑制气化物质凝结而附着于腔室11的壁面。过去,一般为将催化剂、过滤器等配置在腔室的下方,所以通常是将排气口设在腔室的底部,而为了要作出沿着腔室的壁面的气流的流动,就必须在腔室的上部设置气流方向调整单元。相对于此,本实施方式的加热装置1通过在载台13的构成下工夫,不用设置如以往的气流方向调整单元的特别的构成,利用载台13与腔室11壁面之间的间隙D就可作出沿着腔室11壁面的气流。另外,加热装置1中,因为在腔室11黏贴有断热材21,所以可抑制腔室11壁面的温度降低,且抑制气化物质凝结,而防止腔室11的壁面被污染。

在上述的加热装置1的作动中,从流出口11p流出腔室11的流体Gf(以下有时也称为“排出气体Gf”)首先流经共通排出管41A。在压力计23所检测的值超过既定的值时,开闭阀45会关闭,所以通过共通排出管41A的排出气体Gf并不会流入到旁通管43,而是接着流经捕捉排出管41B且流入到物质捕捉部33。此处,在从流出口11p到物质捕捉部33为止的排出管41安装有断热材21,所以会抑制排出气体Gf的温度降低,因而可抑制排出气体Gf中含有的气化物质凝结,且抑制污染物附着于排出管41的内面。流入到物质捕捉部33的排出气体Gf首先在水冷捕集器31冷却,且排出气体Gf中含有的气化物质会被浓缩成液体或固体,且从排出气体Gf去除掉。接着,排出气体Gf流入到雾气过滤器32,且在从水冷捕集器31排出的排出气体Gf中含有雾状的气化物质时,会捕捉该雾状的气化物质并将其从排出气体Gf去除掉。经如此去除掉气化物质的排出气体Gf,会通过真空泵35,且流经合流排出管49而排出到系统外。如上所述,排出气体Gf会在物质捕捉部33去除可能含有的气化物质,所以,可抑制气化物质流出到物质捕捉部33的下游侧,不仅可保全真空泵35等配置于物质捕捉部33的下游侧的机器,而且可抑制气化物质流出到系统外。

与未通过物质捕捉部33的情况相比,在从腔室11流出的排出气体Gf通过物质捕捉部33的情况,会因为物质捕捉部33的阻力,使得腔室11内的压力在到达使排出气体Gf的排出结束的目标的真空度(例如约50Pa(绝对压力),以下称为“停止压力”)前须耗费时间。因此,本实施方式中,控制装置50在从压力计23接收到的值变到既定的值以下时,使开闭阀45打开。通过使开闭阀45打开,流经共通排出管41A而来的排出气体Gf,会流入到阻力比捕捉排出管41B小的旁通管43,且绕过物质捕捉部33而通过真空泵35。据此,可缩短腔室11内的压力在到达停止压力前所需的时间。既定的值为可推定残留于腔室11内的气化物质已减少到不会对于真空泵35等存在于物质捕捉部33的下游侧的机器造成不良影响的程度的值,可设定为例如与周围压力(典型而言为大气压)的1/100的压力相当的值。在腔室11内的压力变为周围压力的1/100的压力时,可视为腔室11内的流体的99%已排出,可当作是残存于腔室11内的气化物质不会对于物质捕捉部33的下游侧的构成造成不良影响。腔室11内的压力降低到如此的值,典型而言,是在没有流体往腔室11流入的状态使真空泵35持续运转时。当将此套用到上述的流程时,就相当于氮气Ge的供给(S2)之前、在使氮气Ge的供给(S2)停止后到供给蚁酸F(S4)之前、以及在使蚁酸F的供给(S4)停止后到供给氮气Ge(S6)之前。此外,随着将腔室11的气体排出而使残存于腔室11内的气体变少,腔室11内的气化物质也会变少,因此从腔室11流出的气化物质的流量也会变少。另外,压力计23所检测的值也会对应于残存于腔室11内的气体的量而变化。因此,压力计23可间接地检测气化物质的流量,相当于物质流量检测部。

如同以上所说明的,根据本实施方式的加热装置1,从下方区域Ce导入的氮气Ge及蚁酸F会通过载台13与腔室11的壁部之间的间隙D,且沿着腔室11的壁面流动而往上方区域Cf移动,因此,不用附加特别的构成,就可抑制气化物质在腔室11的壁面附近凝结而附着于腔室11的壁面。另外,在腔室11黏贴有断热材21,因此可抑制腔室11的壁面的温度降低,而可抑制气化物质的凝结。另外,从腔室11流出的排出气体Gf会通过物质捕捉部33,因此可抑制气化物质流出到物质捕捉部33的下游侧。另外,在将排出气体Gf排出之际,于检测腔室11内的压力的压力计23在既定的值以下时使开闭阀45打开而使排出气体Gf流动到旁通管43,因此,可缩短使腔室11内降低到停止压力所需的时间。

在以上的说明中,说明的虽然是惰性气体为氮气,但也可使用氩等的氮以外的惰性气体。然而,从取得容易性的观点来说,还是以使用氮气作为惰性气体较优选。

在以上的说明中,说明的虽然是加热器15配设于腔室11内,但也可配置于腔室11的外侧(例如腔室11的底面的下部),而且将位于加热器15与载台13之间的腔室11的部分做成透明的,而利用来自加热器15的辐射热对载台13进行加热。

在以上的说明中,说明的虽然是腔室壁面温度降低抑制构件为断热材,但也可使用橡胶加热器(rubber heater)等的加热器,而不仅谋求抑制来自腔室11的散热,也通过积极地供热给腔室11而谋求抑制腔室11的壁面温度的降低。

在以上的说明中,说明的虽然是物质捕捉部33包含水冷捕集器31及雾气过滤器32,但也可在只要有水冷捕集器31及雾气过滤器32其中一者即已足够的情况将另一者予以省略,也可在即使有两者也仍然不足的情况追加设置可捕捉气化物质的装置。或者,也可在即使将含有气化物质的排出气体Gf排出到系统外也无妨的情况,不设置物质捕捉部33(也可省略)。

在以上的说明中,说明的虽然是物质流量检测部为压力计23,但也可为计测实际流量的流量计、差压计等。

在以上的说明中,说明的虽然是使用蚁酸来进行对象物W的氧化膜的还原处理,但也可使用蚁酸之外的羧酸、氢等具有还原性的气体(还原性气体)来进行对象物W的氧化膜的还原处理。

在以上的说明中,说明的虽然是载台13的外廓(外周缘的轮廓)形成为比在水平断面的腔室11的内壁周长小一圈,据此在载台13的外廓与腔室11的内壁之间形成间隙D,但也可构成为使载台13的外廓与腔室11的内壁接触且在载台13的外周形成贯通孔,并将该贯通孔作为间隙D。

在以上的说明中,说明的虽然是将氮气Ge及蚁酸F供给到下部区域Ce,且使氮供给部18及蚁酸供给部19分别发挥作为气体供给装置的功能,而使氮气Ge及蚁酸F成为沿着腔室11的内壁的流动,据此抑制气化物质在腔室11的壁面附近凝结而附着于腔室11的壁面,但是,也可构成为不将蚁酸供给部19作为气体供给装置,且将蚁酸F供给到上部区域Cf、也能够在不供给氮气Ge等惰性气体也可的情况不设置氮供给部18(也可省略)。

在以上的说明中,主要利用图1及图2作为一例而进行了本发明的实施方式的加热装置的说明,但关于各部的构成,结构,数目,配置,形状,材质等,并不限定于上述具体例,只要是包含本发明的主旨,本领域技术人员可适当地选择而采用的也包含在本发明的范围内。

在此,将包含本说明书中引用的刊物、专利申请案和专利的所有文献、分别具体揭示及参照各文献而纳入的内容、以及在此所述的文献的所有内容,以相同的限度进行参照而予以纳入。

与本发明的说明相关联(特别是与以下的权利要求相关联)而使用的名词及同样的指示词的使用,只要本说明书中未特别指明,或未明显与前后文矛盾,都可解释为及于单数及多数两方面。只要未特别说明,语句“具备”,“具有”,“含有”及“包含”作为开放式的语句(open end term)(也就是“不限于包含~”之意)加以解释。只要本说明书中未特别指明,本说明书中的数值范围的具体陈述仅只是欲达成作为用以分别提及相当于该范围内的各值的略记法的作用,各值如同在本说明书中所列举般纳入说明书中。只要本说明书中未特别指明,或未明显与前后文矛盾,本说明书中说明的所有方法都可以任何适切的顺序进行。本说明书中使用的所有例子或例示的遣辞用句(例如“~等”),只要未主张,就仅只是欲更好地说明本发明,并非要设定对于本发明的范围的限制。说明书中的任何遣辞用句,也都不应解释为表示将权利要求未记载的要素作为本发明的实施中所不可欠缺的要素。

为了实施本发明,本说明书中,已针对包含本发明人所知的最优选形态在内的本发明的较优选实施方式进行了说明。对于本领域技术人员而言,只要读了上述说明,应该就可明了这些较优选实施方式的变化。本发明人期待本领域技术人员会适宜地采用上述变化,且预期本领域技术人员会用本说明书中具体说明的以外的方法来实施本发明。因此,如同准据法所允许,本发明包含所有本说明书中所附的权利要求记载的内容的修正及均等物。而且,只要本说明书中未特别指明,或未明显与前后文矛盾,本发明中也包含所有变化中的上述要素的任一者的组合。

附图标记说明

1 加热装置

11 腔室

11p 流出口

13 载台

15 加热器

18 氮供给部

19 蚁酸供给部

21 断热材

23 压力计

33 物质捕捉部

35 真空泵

41 排出管

43 旁通管

45 开闭阀

50 控制装置

C 内部空间

Ce 下方区域

Cf 上方区域

D 间隙

F 蚁酸

Ge 氮气

W 对象物。

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