[发明专利]聚光镜加热炉

说明书

技术领域

本发明是一种使用于材料加工等的加热炉，涉及用于由红外线进行加热的聚光镜加热炉。

背景技术

如专利文献1至3所记载，作为用于制造单晶的装置，已知有一种聚光镜加热炉，通过朝向成为对象的氧化铝等的烧结体和晶种使红外线聚光而进行加热。

这种聚光镜加热炉在沿垂直方向移动的载物台上设置氧化铝等的烧结体和晶种，在沿水平方向包围该晶种的位置上设置由旋转椭圆面构成的反射镜，在该旋转椭圆面的一个焦点上设置卤素灯等的光源，使烧结体和晶种位于旋转椭圆面的另一个焦点。

而且，其为以使从光源放射的红外线直接或介由反射镜的反射面，而使焦点正中该烧结体和晶种的方式进行聚光并进行加热的加热炉，以及在加热时通过使该载物台下降而使单晶生长的装置。

另外，如专利文献4所记载，已知有在内面为旋转椭圆面的反射面的一个焦点上放置被加热物台，将设置在反射面内的加热器作为面光源，通过使所放射的红外线直接以及被该椭圆面反射而加热该被加热物台上的被加热物。

而且，如专利文献5所记载，作为使用于半导体制造的加热炉，已知有将硅片放在石英板上，从石英板对其进行加热的电阻加热型炉。但是，即使在热源为红外线时，也由于将石英板插入炉内，因此该炉内的尺寸是能够对晶片以上的尺寸的物体进行加热的尺寸，电阻加热也在升温之前需要较长时间，一个加热工序无法在短时间内得以操作。

而且，还已知有一种加热处理装置，在加热晶片表面时，为了对可充分覆盖晶片口径的范围进行红外线照射，与晶片表面平行地设置如下面，即在与所放置的晶片表面相对的晶片的垂直上方位置上设置多个红外线灯而成的面，通过这种装置加热晶片表面。

专利文献1：日本国特开2007-145611号公报

专利文献2：日本国特许第3668738号公报

专利文献3：WO2005/075713号公报

专利文献4：日本国特开2008-107050号公报

专利文献5：日本国特开2000-223488号公报

现有的聚光镜方式加热炉是在椭圆镜的凹面的一个焦点上设置红外线光源，从该光源被该凹面反射且直接从上方或侧方加热设置在另一个焦点上的被加热物。

另外，如专利文献1至3所记载的发明那样，构成为在被切断的旋转椭圆面的一个焦点上设置光源，在另一个焦点上设置被加热物的结构时，以共通的焦点即被加热物为中心，在其周围形成从一个焦点形成的圆。

在这种结构的情况下，由于相对于平面形状的被加热物专门从横向360°进行加热，因此将该被加热物设置为水平时，尽管专门使红外线照射于该被加热物的周围，相对于平面所吸收的热量还是降低。另外，假使垂直或倾斜地设置被加热物，则该被加热物的两个面专门被加热，无法高效地加热特定的单面。

其结果，由于被加热物以外的装置也被加热而变为高温，因此作为用于对其进行冷却的空冷或水冷的冷却系统，需要更大规模的装置，结果用于供给冷却所需的能量、空气、水等的设备也不得不变大。尤其是在为了冷却加热源而流过空气时，即便使空气流向被旋转椭圆面包围的容积较大的空间，也由于停留在该空气的一部分直接接触加热源而发挥冷却的能力，因此很难实现高效的冷却。

而且，在被旋转椭圆面镜夹持的地方设置被加热物的结构中，由于除上述冷却所需的较大的设备以外，相对于被加热物的尺寸使用相当大的旋转椭圆面镜，因此装置小型化存在极限。

虽然利用在晶片的垂直上方位置上设置多个与所放置的晶片等的表面相对的红外线灯而构成的加热装置，可以比较均匀地加热晶片，但是无法不阻碍红外线照射便与晶片表面相对地设置为了在加热中向晶片表面供给气体并进行处理而应设置在晶片上方的气体供给单元。另外，为了均匀地进行加热，与被加热物相比需要增大红外线灯的设置面。因此，尤其是从设置在加热装置的周缘部上的红外线灯放射的能量的大部分并未仅照射于被加热物，还加热被加热物周边的部件。而且，被加热物的加热不仅来自红外线灯的放射，由来自被加热的周边部件的传导引起的加热也达到无法忽视的程度，其结果，变得很难控制被加热物的加热温度。因此，为了更正确地进行控制，需要增大加热炉的内部空间，结果加热炉整体过度大型化。

而且，与被加热物的上方相对地设置红外线灯等的加热装置时，则很难在被加热物的上方设置加热状态的监控、气体供给、操作用机械手等。

发明内容

(第1聚光镜方式加热炉)

1.一种用于加热被加热物的聚光镜方式加热炉，是通过反射镜装置反射从光源放射的光而照射于被加热物，用于加热被加热物的聚光镜方式加热炉，其特征在于，