加熱装置
【課題】チャンバにおける熱源を構成する複数の棒状ランプを介して被処理体と対向する天面部が過熱されることを抑制することができると共に、長期間にわたって高い加熱効率を安定に得ることのできる加熱装置を提供すること。
【解決手段】加熱装置は、チャンバ内に、熱源を構成する複数の棒状ランプが、一平面内において互いに離間して平行に、かつ被処理体に対向するように配置されており、前記複数の棒状ランプには、各々、被処理体とは反対側に位置する領域にセラミックス製反射膜が形成されており、当該複数の棒状ランプにおける互いに隣接する棒状ランプ同士の間には、基材にセラミックス製反射膜が形成された反射部材が配置されていることを特徴とする。
【解決手段】加熱装置は、チャンバ内に、熱源を構成する複数の棒状ランプが、一平面内において互いに離間して平行に、かつ被処理体に対向するように配置されており、前記複数の棒状ランプには、各々、被処理体とは反対側に位置する領域にセラミックス製反射膜が形成されており、当該複数の棒状ランプにおける互いに隣接する棒状ランプ同士の間には、基材にセラミックス製反射膜が形成された反射部材が配置されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状ランプを熱源とする加熱装置に関し、更に詳しくは、真空チャンバ内において基板を加熱するための加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池パネルおよび液晶パネルなどのフラットパネルの製造工程においては、ガラス基板を真空中において高温で加熱する加熱処理が行われており、このような加熱処理には、真空チャンバ内に熱源として複数の棒状フィラメントランプを備えてなる構成の加熱装置が用いられている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００３】
しかしながら、複数の棒状フィラメントランプを熱源とする加熱装置においては、図５に示すように、例えばステンレス鋼などの金属材料よりなるチャンバ１１内において、複数の棒状フィラメントランプ２０が、一平面内において互いに離間して平行に配置されているため、特に被処理体（ワーク）Ｗがガラス基板である場合には、棒状フィラメントランプ２０から放射された光が、被処理体Ｗを透過してチャンバ１１における被処理体Ｗを介して熱源と対向する底面部１１Ｂに照射されて反射され、あるいは被処理体Ｗに反射され、その反射光が互いに隣接する棒状フィラメントランプ２０の間の隙間を通過してチャンバ１１における熱源を介して被処理体Ｗと対向する天面部１１Ａに照射され、更にはチャンバ１１の一部分に照射された光が当該チャンバ１１の一部分に反射されて被処理体Ｗを透過あるいは反射して再びチャンバ１１一部分あるいは他の部分に照射されることから、棒状フィラメントランプ２０からの光が繰り返しチャンバ１１に照射されることに起因して当該チャンバ１１が加熱されることとなる。しかも、チャンバ１１は、通常、天面部１１Ａが開閉可能な構造とされおり、その構造上、天面部１１Ａには水冷機構が設けられていないため、天面部１１Ａが過熱されて１００℃以上もの高温となってしまう、という問題がある。
ここに、図５においては、被処理体Ｗとしてガラス基板を用いた場合における、棒状フィラメントランプ２０から放射される光の光路の例が矢印で示されている。
【０００４】
また、加熱装置としては、例えば特許文献２に示されているように、熱源を構成する互いに離間して配置された複数の棒状フィラメントランプと、チャンバの天面部との間に、例えばステンレス鋼などの金属材料よりなる反射板が設けられてなる構成のものも提案されているが、このような構成の加熱装置においては、金属製の反射板が酸化することに起因して当該反射板の反射率が経時的に変化してしまうおそれがある、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−４４５３７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３５５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、チャンバにおける熱源を構成する複数の棒状ランプを介して被処理体と対向する天面部が過熱されることを抑制することができると共に、長期間にわたって高い加熱効率を安定に得ることのできる加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の加熱装置は、チャンバ内に、熱源を構成する複数の棒状ランプが、一平面内において互いに離間して平行に、かつ被処理体に対向するように配置されてなる加熱装置において、
前記複数の棒状ランプには、各々、被処理体とは反対側に位置する領域にセラミックス製反射膜が形成されており、
当該複数の棒状ランプにおける互いに隣接する棒状ランプ同士の間には、基材にセラミックス製反射膜が形成された反射部材が配置されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の加熱装置においては、前記反射部材は、ガラス管よりなる基材の外面または内面に前記セラミックス製反射膜が形成されてなり、前記複数の棒状ランプと平行に伸び、当該基材に形成されたセラミックス製反射膜が被処理体に対向するよう配置されていることが好ましい。
このような構成の本発明の加熱装置においては、前記反射部材の基材を構成するガラス管が前記棒状ランプと同一の外径を有しており、
当該反射部材と、前記棒状ランプとが密に配置されていること好ましい。
【０００９】
本発明の加熱装置においては、前記棒状ランプにおけるセラミックス製反射膜および前記反射部材におけるセラミックス製反射膜は、シリカとアルミナとを主成分とする材料から構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の加熱装置においては、熱源を構成する複数の棒状ランプの各々には被処理体とは反対側に位置する領域にセラミックス製反射膜が形成されており、また、当該複数の棒状ランプにおける互いに隣接する棒状ランプ同士の間に、基材にセラミックス製反射膜が形成された反射部材が配置されていることから、棒状ランプにおけるセラミックス製反射膜および反射部材におけるセラミックス製反射膜により、棒状ランプから放射され、被処理体またはチャンバにおける被処理体を介して熱源と対向する底面部に反射されて、チャンバにおける熱源を介して被処理体と対向する天面部に向かう光を、被処理体に向かう方向に反射することができるため、被処理体に対して高い効率で光を照射することができると共に、チャンバの天面部に、棒状ランプから放射された光が照射されることが抑制され、それに伴って棒状ランプから放射された光が照射されることに起因してチャンバの天面部が加熱されることが抑制される。
また、棒状ランプおよび反射部材に設けられているセラミックス製反射膜は、高い反射性能を有すると共に、その反射性能が経時的に変化することが少ないものであることから、長期間にわたって高い反射率を安定に得ることができる。
従って、本発明の加熱装置によれば、チャンバの天面部が過熱されることを抑制することができると共に、長期間にわたって高い加熱効率を安定に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の加熱装置の構成の一例を、被処理体と共に示す説明用断面図である。
【図２】図１の加熱装置における棒状フィラメントランプおよび反射部材の構成を共に示す説明用断面図である。
【図３】実験例１において作製した本発明に係る加熱装置の構成を、当該実験例１において用いたガラス基板およびステンレス基板と共に示す説明用断面図である。
【図４】実験例１において作製した比較用の加熱装置の構成を、当該実験例１において用いたガラス基板およびステンレス基板と共に示す説明用断面図である。
【図５】従来の加熱装置の構成の一例を、被処理体と共に示す説明用断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の加熱装置の構成の一例を、被処理体と共に示す説明用断面図であり、図２は、図１の加熱装置における棒状フィラメントランプおよび反射部材の構成を共に示す説明用断面図である。
この加熱装置１０は、円柱状の外観形状を有し、例えばステンレス鋼などの金属材料からなるチャンバ１１内に、複数（図の例においては５本）の棒状フィラメントランプ２０よりなる熱源を備えており、当該複数の棒状フィラメントランプ２０が、例えばガラス基板などの被処理体Ｗが配置される位置の上方に、被処理体Ｗと対向するように配置されてなる構成を有するものである。
この加熱装置１０において、熱源を構成する複数の棒状フィラメントランプ２０は、各々のランプ中心軸が、被処理体Ｗと平行となるように一平面内に位置された状態で、例えば所定の間隔で互いに離間して並列に配置されており、また、これらの複数の棒状フィラメントランプ２０における互いに隣接する棒状フィラメントランプ２０同士の間には、各々、セラミックス製反射膜３５を有する反射部材３０が配置されている。
ここに、図１おいては、被処理体Ｗとしてガラス基板を用いた場合における、棒状フィラメントランプ２０から放射される光の光路の例が矢印で示されている。
【００１３】
熱源を構成する棒状フィラメントランプ２０は、両端に封止部２１Ａが形成された、例えばガラス材料よりなる円筒状の発光管２１を有し、この発光管２１の内部空間に、例えばハロゲンガスが封入されると共に、例えばタングステン素線がコイル状に巻回されて形成されたコイル状のフィラメント２２が、発光管２１の管軸に沿って伸びるよう配置されてなるランプ本体を備えている。このランプ本体における封止部２１Ａにはフィラメント２２に電気的に接続された金属箔２３が埋設されている。
そして、ランプ本体には、当該ランプ本体の管軸（発光管２１の管軸）に沿って伸びる帯状のセラミックス製反射膜２５が、発光管２１の外周面におけるチャンバ１１の天面部１１Ａ側（図１および図２おける上方側）、すなわち被処理体Ｗとは反対側に位置する領域に形成されており、発光管２１の外周面におけるセラミックス製反射膜２５が形成されていない領域によって光取り出し部２８が形成されている。
この図の例において、棒状フィラメントランプ２０には、発光管２１の外周面における棒状フィラメントランプ２０のランプ中心軸を中心としたチャンバ１１の天面部１１Ａを臨む角度範囲１８０°の領域に、発光管２１におけるフィラメント２２が配置されている領域Ａの全長と同一以上の全長を有し、当該棒状フィラメントランプ２０の管軸方向に垂直な断面が半円弧形状であるセラミックス製反射膜２５が設けられている。また、棒状フィラメントランプ２０は、光取り出し部２８が被処理体Ｗと対向するように配置されている。
【００１４】
棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５は、棒状フィラメントランプ２０を構成するランプ本体から放射される光に対する反射性能を有するものであり、セラミックス製反射膜２５の材質としては、シリカ（二酸化ケイ素，ＳｉＯ2 ）、アルミナ（酸化アルミニウム，Ａｌ2 Ｏ3 ）、チタニア(二酸化チタン，ＴｉＯ2 )、ジルコニア（二酸化ジルコニウム，ＺｒＯ2 ）および窒化ホウ素（ＢＮ）などが挙げられる。
【００１５】
セラミックス製反射膜２５は、具体的に、セラミックス粒子の粒子堆積体により構成されており、セラミックス粒子の積層による光散乱による反射機能、すなわち、棒状フィラメントランプ２０を構成するランプ本体から放射される光をセラミックス粒子の粒界において拡散反射させる機能を有するものである。
セラミックス製反射膜２５を構成するセラミックス粒子としては、発光管２１との接着性（接着強度）の観点からは、発光管２１を構成するガラス材料と同一の材質を有するシリカ粒子が好ましく、また、反射性能の観点からは、棒状フィラメントランプ２０を構成するランプ本体から放射される光に対して高い屈折率を有するアルミナ粒子が好ましいことから、シリカ粒子とアルミナ粒子とを組み合わせて用いることが好ましい。すなわち、セラミックス製反射膜２５は、シリカとアルミナとを主成分とする材料よりなるものであることが好ましい。
ここに、「シリカとアルミナとを主成分とする」とは、セラミックス製反射膜２５を構成する材料全体の質量（１００質量％）に対して、シリカの質量とアルミナの質量との合計が５０質量％以上であることを示す。
【００１６】
セラミックス製反射膜２５がシリカ粒子およびアルミナ粒子の粒子堆積体よりなるものである場合においては、セラミックス製反射膜２５の厚みは、反射性能の観点から、５０〜３００μｍであることが好ましい。
【００１７】
セラミックス製反射膜２５は、種々の方法により作製することができる。例えば、粘性を有する溶剤にセラミックス粒子（例えばシリカ粒子およびアルミナ粒子）を混合した混合液を、発光管形成材料の表面に塗布し、その後、乾燥、焼成することにより作製することができる。
【００１８】
反射部材３０は、円筒状のガラス管３１よりなる基材にセラミックス製反射膜３５が形成されてなる構成を有するものであり、複数の棒状フィラメントランプ２０における互いに隣接する棒状フィラメントランプ２０同士の間の各々において、ガラス管３１の管軸が、熱源を構成する複数の棒状フィラメントランプ２０のランプ中心軸が位置されている一平面内、すなわち複数の棒状フィラメントランプ２０のランプ中心軸と同一平面レベルに位置された状態で当該棒状フィラメントランプ２０と平行に伸びるよう並列に配置されている。
【００１９】
また、反射部材３０は、隣接する棒状フィラメントランプ２０と密に配置されていることが好ましく、また図１に示されているように棒状フィラメントランプ２０同士の間に複数（図１の例においては２本）の反射部材３０が配置されている場合においては、互いに隣接する反射部材３０同士が密に配置されていることが好ましい。すなわち、複数の棒状フィラメントランプ２０と、複数の反射部材３０とが平面的に簾状に密に配置されていることが好ましい。
互いに隣接する棒状フィラメントランプ２０と反射部材３０とが密に配置されることにより、当該棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と、当該反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５とを、図１に示されているように実質上連続した状態で隙間なく形成することができる。しかも、複数の棒状フィラメントランプ２０と、複数の反射部材３０とを平面的に簾状に密に配置することによっては、当該複数の棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と、当該複数の反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５とを実質上連続した状態とすることができるため、棒状フィラメントランプ２０から放射され、被処理体Ｗまたはチャンバ１１の底面部１１Ｂに反射されて、チャンバ１１の天面部１１Ａに向かう光の大部分を、被処理体Ｗに向かう方向に反射することができる。よって、被処理体Ｗに対してより一層高い効率で光を照射することができると共に、チャンバ１１の天面部１１Ａが加熱されることをより一層抑制することができる。
【００２０】
反射部材３０において、セラミックス製反射膜３５は、ガラス管３１の外表面におけるチャンバ１１の天面部１１Ａ側（図１および図２における上方側）、すなわち被処理体Ｗとは反対側に位置する領域に当該ガラス管３１の管軸に沿って伸びるように帯状に形成されており、これにより、反射部材３０は、セラミックス製反射膜３５がガラス管３１を介して被処理体Ｗと対向するように配置されている。
この図の例において、反射部材３０には、ガラス管３１の外周面における当該ガラス管３１の管軸を中心としたチャンバ１１の天面部１１Ａを臨む角度範囲１８０°の領域に、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と同一の全長を有し、ガラス管３１の管軸方向に垂直な断面が半円孤形状であるセラミックス製反射膜３５が形成されている。
【００２１】
反射部材３０の基材を構成するガラス管３１は、加熱装置１０における製造容易性および材料の統一化によるコスト低減の観点から、熱源を構成する棒状フィラメントランプ２０と同一の外径を有するものであることが好ましい。
また、ガラス管３１の全長は、図２に示されているように、棒状フィラメントランプ２０から放射される光の利用効率およびチャンバ１１の天面部１１Ａの高温化抑制性能の観点から、ガラス管３１上に、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と同等の全長を有するセラミックス製反射膜３５を形成するために、棒状フィラメントランプ２０を構成する発光管２１におけるフィラメント２２が配置されている領域Ａの全長と同等以上であることが好ましい。
この図の例において、反射部材３０におけるガラス管３１は、棒状フィラメントランプ２０と同一の外径を有し、当該棒状フィラメントランプ２０を構成する発光管２１と同一以上の全長を有するものであり、また、反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５と、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５とは同一の全長を有している。
【００２２】
反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５は、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と同様に棒状フィラメントランプ２０から放射される光に対する反射性能を有するものであり、セラミックス製反射膜３５の材質としては、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５の材質として例示したものが挙げられる。
また、セラミックス製反射膜３５は、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と同様に、セラミックス粒子の粒子堆積体により構成されてなるものである。
ここに、セラミックス製反射膜３５を構成するセラミックス粒子としては、反射部材３０の基材がガラス材料よりなるものである場合には、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５を構成するセラミックス粒子と同様の理由により、シリカ粒子とアルミナ粒子とを組み合わせて用いることが好ましい。すなわち、セラミックス製反射膜３５は、シリカとアルミナとを主成分とする材料よりなるものであることが好ましい。
また、セラミックス製反射膜３５がシリカ粒子およびアルミナ粒子の粒子堆積体よりなるものである場合においては、セラミックス製反射膜３５の厚みは、５０〜３００μｍであることが好ましい。
【００２３】
以上のような構成の加熱装置１０においては、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５および反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５により、棒状フィラメントランプ２０から放射され、被処理体Ｗまたはチャンバ１１の底面部１１Ｂに反射されて、チャンバの天面部１１Ａに向かう光の大部分を、被処理体Ｗに向かう方向に反射することができるため、被処理体Ｗに対して高い効率で光を照射することができ、しかもチャンバ１１の天面部１１Ａに棒状フィラメントランプ２０から放射された光が照射されることが抑制され、それに伴って棒状フィラメントランプ２０から放射された光が照射されることに起因してチャンバ１１の天面部１１Ａが加熱されることが抑制される。
また、棒状フィラメントランプ２０および反射部材３０に設けられているセラミックス製反射膜２５，３５は、高い反射性能を有すると共に、その反射性能が経時的に変化することが少ないものであることから、長期間にわたって高い反射率を安定に得ることができる。
従って、加熱装置１０によれば、チャンバ１１が過熱されることを抑制することができるため、チャンバ１１の天面部１１Ａに水冷機構を設ける必要がなく、かつ、長期間にわたって高い加熱効率を安定に得ることができる。
【００２４】
この加熱装置１０は、例えば太陽電池パネルおよび液晶パネルなどのフラットパネルの製造工程においてガラス基板を真空条件下において加熱処理するための装置として好適に用いることができる。
【００２５】
本発明の加熱装置においては、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、反射部材は、円筒状のガラス管よりなる基材の内面にセラミックス製反射膜が形成されてなる構成のものであってもよい。このような構成の反射部材においては、セラミックス製反射膜において欠落が生じた場合であっても、その欠落物はガラス管内に留まることとなり、チャンバの底面部、載置部あるいは載置部に載置された状態の被処理体上に落下することがない。
また、反射部材の基材を構成するガラス管は、円筒状（楕円筒状を含む）のものに限定されず、例えば矩形筒状であってもよい。また、反射部材の基材は、自重による撓みが生じることがないことから、ガラス管よりなるものであることが好ましいが、ガラス板よりなるものであってもよい。反射部材の基材がガラス板よりなるものである場合には、その製造が容易である。
ここに、「ガラス板」とは、その形状が平板状であるものおよび樋状であるものを包含する。
【００２６】
また、熱源を構成する棒状ランプは、フィラメントランプに限定されるものではなく、棒状の形状を有するものであれば、例えば高圧放電ランプ、低圧放電ランプ、フラッシュランプを用いることもできる。
【００２７】
以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
【００２８】
〔実験例１〕
図３に示すように、直径６００ｍｍ、高さ１８０ｍｍの寸法の円柱状の内部空間を有する、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなるチャンバ１１内において、セラミックス製反射膜２５が形成されてなる構成の５本の棒状フィラメントランプ２０が、ランプ中心軸間距離Ｐが４０ｍｍとなる間隔で互いに離間して並列されており、これらの５本の棒状フィラメントランプ２０における互いに隣接する棒状フィラメントランプ２０同士の間に、各々、ガラス管３１よりなる基材にセラミックス製反射膜３５が形成された構成の３本の反射部材３０が並列されることにより、５本の棒状フィラメントランプ２０と１２本の反射部材３０とが、平面的に簾状に密に配置されており、複数の棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と、複数の反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５とが平面的に簾状に密に配置され、実質上連続した状態で隙間なく形成されてなる構成の加熱装置（以下、「加熱装置（１）」ともいう。）を作製した。
この加熱装置（１）において、チャンバ１１の天面部１１Ａと棒状フィラメントランプ２０のランプ中心軸およびガラス管３１の管軸との離間距離は１００ｍｍである。
【００２９】
加熱装置（１）においては、棒状フィラメントランプ２０としては、定格電圧１００Ｖ、定格消費電力７００Ｗであって、発光長が３００ｍｍ、ガラス材料よりなる円筒状の発光管２２の外径が１０ｍｍである構成のランプ本体を備え、このランプ本体を構成する発光管２２の外周面上におけるフィラメント２２が配置されている領域に、シリカとアルミナとを主成分とし、発光管２１の管軸に沿って伸び、当該発光管２１の管軸方向に垂直な断面が半円孤形状であって、全長が３２０ｍｍの帯状のセラミックス製反射膜２５が形成されてなる構成のものを用いた。
また、反射部材３０としては、外径１０ｍｍ、全長３６０ｍｍの寸法の円筒状のガラス管３１よりなる基材の外周面に、シリカとアルミナとを主成分とし、ガラス管３１の管軸に沿って伸び、当該ガラス管３１の管軸方向に垂直な断面が半円孤形状であって、全長が３２０ｍｍの帯状のセラミックス製反射膜３５が形成されてなる構成のものを用いた。
ここに、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５および反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５は、厚みが１５０μｍである。
【００３０】
また、加熱装置（１）において、図４に示すように、反射部材を設けなかったこと以外は、当該加熱装置（１）と同様の構成を有する比較用の加熱装置（以下、「比較用加熱装置（１）」ともいう。）を作製した。
【００３１】
作製した加熱装置（１）および比較用加熱装置（１）の各々におけるチャンバ１１内に、底面部１１Ｂからの離間距離が３０ｍｍの位置に、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み４ｍｍの寸法のソーダガラス製のガラス基板４１を配置すると共に、天面部１１Ａからの離間距離が５０ｍｍの位置に、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み１ｍｍの寸法のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製のステンレス板４２を配置し、更に、ガラス基板４１におけるチャンバ１１の天面側の表面の中央部Ｔ１、およびステンレス板４２におけるチャンバ１１の天面側の表面の中央部Ｔ２に熱電対を貼り付けた後、チャンバ１１内を圧力１００Ｐａの真空状態とし、５本の棒状フィラメントランプを定格点灯条件（熱源出力１００％）によって１５分間にわたって連続点灯した後、ガラス基板４１の温度およびステンレス板４２の温度を測定した。結果を表１に示す。
なお、図３および図４において、「Ｔ１」および「Ｔ２」は、各々、ガラス基板４１およびステンレス板４２における熱電対の貼り付け位置、すなわち温度測定位置を示している。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１の結果から、本発明に係る加熱装置（１）によれば、比較用加熱装置（１）に比して、ガラス基板４１を高温に加熱することができ、また、熱源を構成する複数の棒状フィラメントランプ２０を介してガラス基板４１と対向するよう配置されたステンレス板４２に棒状フィラメントランプ２０から放射される光が照射されることが抑制され、それによって当該ステンレス板４２が加熱されて温度上昇することを抑制できることが確認された。
【００３４】
〔実験例２〕
実験例１において作製した加熱装置（１）および比較用加熱装置（１）を用い、これらの加熱装置（１）および比較用加熱装置（１）の各々のチャンバ１１内に、実験例１と同様にしてガラス基板４１およびステンレス板４２を配置した状態において、５本の棒状フィラメントランプ２０を１５分間にわたって連続点灯した場合におけるガラス基板４１の温度が同一の温度となるように、当該５本の棒状フィラメントランプ２０の点灯条件（熱源出力）を調整、具体的には、加熱装置（１）における５本の棒状フィラメントランプ２０の点灯条件（熱源出力）を調整し、５本の棒状フィラメントランプ２０を１５分間にわたって連続点灯した後、ガラス基板４１の温度およびステンレス板４２の温度を測定した。結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】
表２の結果から、本発明に係る加熱装置（１）によれば、比較用加熱装置（１）に比して、ガラス基板４１を小さな熱源出力によって効率的に加熱でき、しかも熱源出力が低減されたことに伴ってステンレス板４２の温度上昇をより一層抑制できることが確認された。
【００３７】
また、本発明に係る加熱装置（１）を長期間にわたって用い、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５および反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５における反射率の変化の有無を確認したところ、セラミックス製反射膜２５，３５は、ほぼ初期状態と変わりなく、反射率の変化が生じないことが確認された。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 加熱装置
１１ チャンバ
１１Ａ 天面部
１１Ｂ 底面部
２０ 棒状フィラメントランプ
２１ 発光管
２１Ａ 封止部
２２ フィラメント
２３ 金属箔
２５ セラミックス製反射膜
２８ 光取り出し部
３０ 反射部材
３１ ガラス管
３５ セラミックス製反射膜
４１ ガラス基板
４２ ステンレス板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状ランプを熱源とする加熱装置に関し、更に詳しくは、真空チャンバ内において基板を加熱するための加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池パネルおよび液晶パネルなどのフラットパネルの製造工程においては、ガラス基板を真空中において高温で加熱する加熱処理が行われており、このような加熱処理には、真空チャンバ内に熱源として複数の棒状フィラメントランプを備えてなる構成の加熱装置が用いられている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００３】
しかしながら、複数の棒状フィラメントランプを熱源とする加熱装置においては、図５に示すように、例えばステンレス鋼などの金属材料よりなるチャンバ１１内において、複数の棒状フィラメントランプ２０が、一平面内において互いに離間して平行に配置されているため、特に被処理体（ワーク）Ｗがガラス基板である場合には、棒状フィラメントランプ２０から放射された光が、被処理体Ｗを透過してチャンバ１１における被処理体Ｗを介して熱源と対向する底面部１１Ｂに照射されて反射され、あるいは被処理体Ｗに反射され、その反射光が互いに隣接する棒状フィラメントランプ２０の間の隙間を通過してチャンバ１１における熱源を介して被処理体Ｗと対向する天面部１１Ａに照射され、更にはチャンバ１１の一部分に照射された光が当該チャンバ１１の一部分に反射されて被処理体Ｗを透過あるいは反射して再びチャンバ１１一部分あるいは他の部分に照射されることから、棒状フィラメントランプ２０からの光が繰り返しチャンバ１１に照射されることに起因して当該チャンバ１１が加熱されることとなる。しかも、チャンバ１１は、通常、天面部１１Ａが開閉可能な構造とされおり、その構造上、天面部１１Ａには水冷機構が設けられていないため、天面部１１Ａが過熱されて１００℃以上もの高温となってしまう、という問題がある。
ここに、図５においては、被処理体Ｗとしてガラス基板を用いた場合における、棒状フィラメントランプ２０から放射される光の光路の例が矢印で示されている。
【０００４】
また、加熱装置としては、例えば特許文献２に示されているように、熱源を構成する互いに離間して配置された複数の棒状フィラメントランプと、チャンバの天面部との間に、例えばステンレス鋼などの金属材料よりなる反射板が設けられてなる構成のものも提案されているが、このような構成の加熱装置においては、金属製の反射板が酸化することに起因して当該反射板の反射率が経時的に変化してしまうおそれがある、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−４４５３７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３５５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、チャンバにおける熱源を構成する複数の棒状ランプを介して被処理体と対向する天面部が過熱されることを抑制することができると共に、長期間にわたって高い加熱効率を安定に得ることのできる加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の加熱装置は、チャンバ内に、熱源を構成する複数の棒状ランプが、一平面内において互いに離間して平行に、かつ被処理体に対向するように配置されてなる加熱装置において、
前記複数の棒状ランプには、各々、被処理体とは反対側に位置する領域にセラミックス製反射膜が形成されており、
当該複数の棒状ランプにおける互いに隣接する棒状ランプ同士の間には、基材にセラミックス製反射膜が形成された反射部材が配置されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の加熱装置においては、前記反射部材は、ガラス管よりなる基材の外面または内面に前記セラミックス製反射膜が形成されてなり、前記複数の棒状ランプと平行に伸び、当該基材に形成されたセラミックス製反射膜が被処理体に対向するよう配置されていることが好ましい。
このような構成の本発明の加熱装置においては、前記反射部材の基材を構成するガラス管が前記棒状ランプと同一の外径を有しており、
当該反射部材と、前記棒状ランプとが密に配置されていること好ましい。
【０００９】
本発明の加熱装置においては、前記棒状ランプにおけるセラミックス製反射膜および前記反射部材におけるセラミックス製反射膜は、シリカとアルミナとを主成分とする材料から構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の加熱装置においては、熱源を構成する複数の棒状ランプの各々には被処理体とは反対側に位置する領域にセラミックス製反射膜が形成されており、また、当該複数の棒状ランプにおける互いに隣接する棒状ランプ同士の間に、基材にセラミックス製反射膜が形成された反射部材が配置されていることから、棒状ランプにおけるセラミックス製反射膜および反射部材におけるセラミックス製反射膜により、棒状ランプから放射され、被処理体またはチャンバにおける被処理体を介して熱源と対向する底面部に反射されて、チャンバにおける熱源を介して被処理体と対向する天面部に向かう光を、被処理体に向かう方向に反射することができるため、被処理体に対して高い効率で光を照射することができると共に、チャンバの天面部に、棒状ランプから放射された光が照射されることが抑制され、それに伴って棒状ランプから放射された光が照射されることに起因してチャンバの天面部が加熱されることが抑制される。
また、棒状ランプおよび反射部材に設けられているセラミックス製反射膜は、高い反射性能を有すると共に、その反射性能が経時的に変化することが少ないものであることから、長期間にわたって高い反射率を安定に得ることができる。
従って、本発明の加熱装置によれば、チャンバの天面部が過熱されることを抑制することができると共に、長期間にわたって高い加熱効率を安定に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の加熱装置の構成の一例を、被処理体と共に示す説明用断面図である。
【図２】図１の加熱装置における棒状フィラメントランプおよび反射部材の構成を共に示す説明用断面図である。
【図３】実験例１において作製した本発明に係る加熱装置の構成を、当該実験例１において用いたガラス基板およびステンレス基板と共に示す説明用断面図である。
【図４】実験例１において作製した比較用の加熱装置の構成を、当該実験例１において用いたガラス基板およびステンレス基板と共に示す説明用断面図である。
【図５】従来の加熱装置の構成の一例を、被処理体と共に示す説明用断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の加熱装置の構成の一例を、被処理体と共に示す説明用断面図であり、図２は、図１の加熱装置における棒状フィラメントランプおよび反射部材の構成を共に示す説明用断面図である。
この加熱装置１０は、円柱状の外観形状を有し、例えばステンレス鋼などの金属材料からなるチャンバ１１内に、複数（図の例においては５本）の棒状フィラメントランプ２０よりなる熱源を備えており、当該複数の棒状フィラメントランプ２０が、例えばガラス基板などの被処理体Ｗが配置される位置の上方に、被処理体Ｗと対向するように配置されてなる構成を有するものである。
この加熱装置１０において、熱源を構成する複数の棒状フィラメントランプ２０は、各々のランプ中心軸が、被処理体Ｗと平行となるように一平面内に位置された状態で、例えば所定の間隔で互いに離間して並列に配置されており、また、これらの複数の棒状フィラメントランプ２０における互いに隣接する棒状フィラメントランプ２０同士の間には、各々、セラミックス製反射膜３５を有する反射部材３０が配置されている。
ここに、図１おいては、被処理体Ｗとしてガラス基板を用いた場合における、棒状フィラメントランプ２０から放射される光の光路の例が矢印で示されている。
【００１３】
熱源を構成する棒状フィラメントランプ２０は、両端に封止部２１Ａが形成された、例えばガラス材料よりなる円筒状の発光管２１を有し、この発光管２１の内部空間に、例えばハロゲンガスが封入されると共に、例えばタングステン素線がコイル状に巻回されて形成されたコイル状のフィラメント２２が、発光管２１の管軸に沿って伸びるよう配置されてなるランプ本体を備えている。このランプ本体における封止部２１Ａにはフィラメント２２に電気的に接続された金属箔２３が埋設されている。
そして、ランプ本体には、当該ランプ本体の管軸（発光管２１の管軸）に沿って伸びる帯状のセラミックス製反射膜２５が、発光管２１の外周面におけるチャンバ１１の天面部１１Ａ側（図１および図２おける上方側）、すなわち被処理体Ｗとは反対側に位置する領域に形成されており、発光管２１の外周面におけるセラミックス製反射膜２５が形成されていない領域によって光取り出し部２８が形成されている。
この図の例において、棒状フィラメントランプ２０には、発光管２１の外周面における棒状フィラメントランプ２０のランプ中心軸を中心としたチャンバ１１の天面部１１Ａを臨む角度範囲１８０°の領域に、発光管２１におけるフィラメント２２が配置されている領域Ａの全長と同一以上の全長を有し、当該棒状フィラメントランプ２０の管軸方向に垂直な断面が半円弧形状であるセラミックス製反射膜２５が設けられている。また、棒状フィラメントランプ２０は、光取り出し部２８が被処理体Ｗと対向するように配置されている。
【００１４】
棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５は、棒状フィラメントランプ２０を構成するランプ本体から放射される光に対する反射性能を有するものであり、セラミックス製反射膜２５の材質としては、シリカ（二酸化ケイ素，ＳｉＯ2 ）、アルミナ（酸化アルミニウム，Ａｌ2 Ｏ3 ）、チタニア(二酸化チタン，ＴｉＯ2 )、ジルコニア（二酸化ジルコニウム，ＺｒＯ2 ）および窒化ホウ素（ＢＮ）などが挙げられる。
【００１５】
セラミックス製反射膜２５は、具体的に、セラミックス粒子の粒子堆積体により構成されており、セラミックス粒子の積層による光散乱による反射機能、すなわち、棒状フィラメントランプ２０を構成するランプ本体から放射される光をセラミックス粒子の粒界において拡散反射させる機能を有するものである。
セラミックス製反射膜２５を構成するセラミックス粒子としては、発光管２１との接着性（接着強度）の観点からは、発光管２１を構成するガラス材料と同一の材質を有するシリカ粒子が好ましく、また、反射性能の観点からは、棒状フィラメントランプ２０を構成するランプ本体から放射される光に対して高い屈折率を有するアルミナ粒子が好ましいことから、シリカ粒子とアルミナ粒子とを組み合わせて用いることが好ましい。すなわち、セラミックス製反射膜２５は、シリカとアルミナとを主成分とする材料よりなるものであることが好ましい。
ここに、「シリカとアルミナとを主成分とする」とは、セラミックス製反射膜２５を構成する材料全体の質量（１００質量％）に対して、シリカの質量とアルミナの質量との合計が５０質量％以上であることを示す。
【００１６】
セラミックス製反射膜２５がシリカ粒子およびアルミナ粒子の粒子堆積体よりなるものである場合においては、セラミックス製反射膜２５の厚みは、反射性能の観点から、５０〜３００μｍであることが好ましい。
【００１７】
セラミックス製反射膜２５は、種々の方法により作製することができる。例えば、粘性を有する溶剤にセラミックス粒子（例えばシリカ粒子およびアルミナ粒子）を混合した混合液を、発光管形成材料の表面に塗布し、その後、乾燥、焼成することにより作製することができる。
【００１８】
反射部材３０は、円筒状のガラス管３１よりなる基材にセラミックス製反射膜３５が形成されてなる構成を有するものであり、複数の棒状フィラメントランプ２０における互いに隣接する棒状フィラメントランプ２０同士の間の各々において、ガラス管３１の管軸が、熱源を構成する複数の棒状フィラメントランプ２０のランプ中心軸が位置されている一平面内、すなわち複数の棒状フィラメントランプ２０のランプ中心軸と同一平面レベルに位置された状態で当該棒状フィラメントランプ２０と平行に伸びるよう並列に配置されている。
【００１９】
また、反射部材３０は、隣接する棒状フィラメントランプ２０と密に配置されていることが好ましく、また図１に示されているように棒状フィラメントランプ２０同士の間に複数（図１の例においては２本）の反射部材３０が配置されている場合においては、互いに隣接する反射部材３０同士が密に配置されていることが好ましい。すなわち、複数の棒状フィラメントランプ２０と、複数の反射部材３０とが平面的に簾状に密に配置されていることが好ましい。
互いに隣接する棒状フィラメントランプ２０と反射部材３０とが密に配置されることにより、当該棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と、当該反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５とを、図１に示されているように実質上連続した状態で隙間なく形成することができる。しかも、複数の棒状フィラメントランプ２０と、複数の反射部材３０とを平面的に簾状に密に配置することによっては、当該複数の棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と、当該複数の反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５とを実質上連続した状態とすることができるため、棒状フィラメントランプ２０から放射され、被処理体Ｗまたはチャンバ１１の底面部１１Ｂに反射されて、チャンバ１１の天面部１１Ａに向かう光の大部分を、被処理体Ｗに向かう方向に反射することができる。よって、被処理体Ｗに対してより一層高い効率で光を照射することができると共に、チャンバ１１の天面部１１Ａが加熱されることをより一層抑制することができる。
【００２０】
反射部材３０において、セラミックス製反射膜３５は、ガラス管３１の外表面におけるチャンバ１１の天面部１１Ａ側（図１および図２における上方側）、すなわち被処理体Ｗとは反対側に位置する領域に当該ガラス管３１の管軸に沿って伸びるように帯状に形成されており、これにより、反射部材３０は、セラミックス製反射膜３５がガラス管３１を介して被処理体Ｗと対向するように配置されている。
この図の例において、反射部材３０には、ガラス管３１の外周面における当該ガラス管３１の管軸を中心としたチャンバ１１の天面部１１Ａを臨む角度範囲１８０°の領域に、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と同一の全長を有し、ガラス管３１の管軸方向に垂直な断面が半円孤形状であるセラミックス製反射膜３５が形成されている。
【００２１】
反射部材３０の基材を構成するガラス管３１は、加熱装置１０における製造容易性および材料の統一化によるコスト低減の観点から、熱源を構成する棒状フィラメントランプ２０と同一の外径を有するものであることが好ましい。
また、ガラス管３１の全長は、図２に示されているように、棒状フィラメントランプ２０から放射される光の利用効率およびチャンバ１１の天面部１１Ａの高温化抑制性能の観点から、ガラス管３１上に、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と同等の全長を有するセラミックス製反射膜３５を形成するために、棒状フィラメントランプ２０を構成する発光管２１におけるフィラメント２２が配置されている領域Ａの全長と同等以上であることが好ましい。
この図の例において、反射部材３０におけるガラス管３１は、棒状フィラメントランプ２０と同一の外径を有し、当該棒状フィラメントランプ２０を構成する発光管２１と同一以上の全長を有するものであり、また、反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５と、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５とは同一の全長を有している。
【００２２】
反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５は、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と同様に棒状フィラメントランプ２０から放射される光に対する反射性能を有するものであり、セラミックス製反射膜３５の材質としては、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５の材質として例示したものが挙げられる。
また、セラミックス製反射膜３５は、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と同様に、セラミックス粒子の粒子堆積体により構成されてなるものである。
ここに、セラミックス製反射膜３５を構成するセラミックス粒子としては、反射部材３０の基材がガラス材料よりなるものである場合には、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５を構成するセラミックス粒子と同様の理由により、シリカ粒子とアルミナ粒子とを組み合わせて用いることが好ましい。すなわち、セラミックス製反射膜３５は、シリカとアルミナとを主成分とする材料よりなるものであることが好ましい。
また、セラミックス製反射膜３５がシリカ粒子およびアルミナ粒子の粒子堆積体よりなるものである場合においては、セラミックス製反射膜３５の厚みは、５０〜３００μｍであることが好ましい。
【００２３】
以上のような構成の加熱装置１０においては、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５および反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５により、棒状フィラメントランプ２０から放射され、被処理体Ｗまたはチャンバ１１の底面部１１Ｂに反射されて、チャンバの天面部１１Ａに向かう光の大部分を、被処理体Ｗに向かう方向に反射することができるため、被処理体Ｗに対して高い効率で光を照射することができ、しかもチャンバ１１の天面部１１Ａに棒状フィラメントランプ２０から放射された光が照射されることが抑制され、それに伴って棒状フィラメントランプ２０から放射された光が照射されることに起因してチャンバ１１の天面部１１Ａが加熱されることが抑制される。
また、棒状フィラメントランプ２０および反射部材３０に設けられているセラミックス製反射膜２５，３５は、高い反射性能を有すると共に、その反射性能が経時的に変化することが少ないものであることから、長期間にわたって高い反射率を安定に得ることができる。
従って、加熱装置１０によれば、チャンバ１１が過熱されることを抑制することができるため、チャンバ１１の天面部１１Ａに水冷機構を設ける必要がなく、かつ、長期間にわたって高い加熱効率を安定に得ることができる。
【００２４】
この加熱装置１０は、例えば太陽電池パネルおよび液晶パネルなどのフラットパネルの製造工程においてガラス基板を真空条件下において加熱処理するための装置として好適に用いることができる。
【００２５】
本発明の加熱装置においては、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、反射部材は、円筒状のガラス管よりなる基材の内面にセラミックス製反射膜が形成されてなる構成のものであってもよい。このような構成の反射部材においては、セラミックス製反射膜において欠落が生じた場合であっても、その欠落物はガラス管内に留まることとなり、チャンバの底面部、載置部あるいは載置部に載置された状態の被処理体上に落下することがない。
また、反射部材の基材を構成するガラス管は、円筒状（楕円筒状を含む）のものに限定されず、例えば矩形筒状であってもよい。また、反射部材の基材は、自重による撓みが生じることがないことから、ガラス管よりなるものであることが好ましいが、ガラス板よりなるものであってもよい。反射部材の基材がガラス板よりなるものである場合には、その製造が容易である。
ここに、「ガラス板」とは、その形状が平板状であるものおよび樋状であるものを包含する。
【００２６】
また、熱源を構成する棒状ランプは、フィラメントランプに限定されるものではなく、棒状の形状を有するものであれば、例えば高圧放電ランプ、低圧放電ランプ、フラッシュランプを用いることもできる。
【００２７】
以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
【００２８】
〔実験例１〕
図３に示すように、直径６００ｍｍ、高さ１８０ｍｍの寸法の円柱状の内部空間を有する、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなるチャンバ１１内において、セラミックス製反射膜２５が形成されてなる構成の５本の棒状フィラメントランプ２０が、ランプ中心軸間距離Ｐが４０ｍｍとなる間隔で互いに離間して並列されており、これらの５本の棒状フィラメントランプ２０における互いに隣接する棒状フィラメントランプ２０同士の間に、各々、ガラス管３１よりなる基材にセラミックス製反射膜３５が形成された構成の３本の反射部材３０が並列されることにより、５本の棒状フィラメントランプ２０と１２本の反射部材３０とが、平面的に簾状に密に配置されており、複数の棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５と、複数の反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５とが平面的に簾状に密に配置され、実質上連続した状態で隙間なく形成されてなる構成の加熱装置（以下、「加熱装置（１）」ともいう。）を作製した。
この加熱装置（１）において、チャンバ１１の天面部１１Ａと棒状フィラメントランプ２０のランプ中心軸およびガラス管３１の管軸との離間距離は１００ｍｍである。
【００２９】
加熱装置（１）においては、棒状フィラメントランプ２０としては、定格電圧１００Ｖ、定格消費電力７００Ｗであって、発光長が３００ｍｍ、ガラス材料よりなる円筒状の発光管２２の外径が１０ｍｍである構成のランプ本体を備え、このランプ本体を構成する発光管２２の外周面上におけるフィラメント２２が配置されている領域に、シリカとアルミナとを主成分とし、発光管２１の管軸に沿って伸び、当該発光管２１の管軸方向に垂直な断面が半円孤形状であって、全長が３２０ｍｍの帯状のセラミックス製反射膜２５が形成されてなる構成のものを用いた。
また、反射部材３０としては、外径１０ｍｍ、全長３６０ｍｍの寸法の円筒状のガラス管３１よりなる基材の外周面に、シリカとアルミナとを主成分とし、ガラス管３１の管軸に沿って伸び、当該ガラス管３１の管軸方向に垂直な断面が半円孤形状であって、全長が３２０ｍｍの帯状のセラミックス製反射膜３５が形成されてなる構成のものを用いた。
ここに、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５および反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５は、厚みが１５０μｍである。
【００３０】
また、加熱装置（１）において、図４に示すように、反射部材を設けなかったこと以外は、当該加熱装置（１）と同様の構成を有する比較用の加熱装置（以下、「比較用加熱装置（１）」ともいう。）を作製した。
【００３１】
作製した加熱装置（１）および比較用加熱装置（１）の各々におけるチャンバ１１内に、底面部１１Ｂからの離間距離が３０ｍｍの位置に、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み４ｍｍの寸法のソーダガラス製のガラス基板４１を配置すると共に、天面部１１Ａからの離間距離が５０ｍｍの位置に、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み１ｍｍの寸法のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製のステンレス板４２を配置し、更に、ガラス基板４１におけるチャンバ１１の天面側の表面の中央部Ｔ１、およびステンレス板４２におけるチャンバ１１の天面側の表面の中央部Ｔ２に熱電対を貼り付けた後、チャンバ１１内を圧力１００Ｐａの真空状態とし、５本の棒状フィラメントランプを定格点灯条件（熱源出力１００％）によって１５分間にわたって連続点灯した後、ガラス基板４１の温度およびステンレス板４２の温度を測定した。結果を表１に示す。
なお、図３および図４において、「Ｔ１」および「Ｔ２」は、各々、ガラス基板４１およびステンレス板４２における熱電対の貼り付け位置、すなわち温度測定位置を示している。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１の結果から、本発明に係る加熱装置（１）によれば、比較用加熱装置（１）に比して、ガラス基板４１を高温に加熱することができ、また、熱源を構成する複数の棒状フィラメントランプ２０を介してガラス基板４１と対向するよう配置されたステンレス板４２に棒状フィラメントランプ２０から放射される光が照射されることが抑制され、それによって当該ステンレス板４２が加熱されて温度上昇することを抑制できることが確認された。
【００３４】
〔実験例２〕
実験例１において作製した加熱装置（１）および比較用加熱装置（１）を用い、これらの加熱装置（１）および比較用加熱装置（１）の各々のチャンバ１１内に、実験例１と同様にしてガラス基板４１およびステンレス板４２を配置した状態において、５本の棒状フィラメントランプ２０を１５分間にわたって連続点灯した場合におけるガラス基板４１の温度が同一の温度となるように、当該５本の棒状フィラメントランプ２０の点灯条件（熱源出力）を調整、具体的には、加熱装置（１）における５本の棒状フィラメントランプ２０の点灯条件（熱源出力）を調整し、５本の棒状フィラメントランプ２０を１５分間にわたって連続点灯した後、ガラス基板４１の温度およびステンレス板４２の温度を測定した。結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】
表２の結果から、本発明に係る加熱装置（１）によれば、比較用加熱装置（１）に比して、ガラス基板４１を小さな熱源出力によって効率的に加熱でき、しかも熱源出力が低減されたことに伴ってステンレス板４２の温度上昇をより一層抑制できることが確認された。
【００３７】
また、本発明に係る加熱装置（１）を長期間にわたって用い、棒状フィラメントランプ２０におけるセラミックス製反射膜２５および反射部材３０におけるセラミックス製反射膜３５における反射率の変化の有無を確認したところ、セラミックス製反射膜２５，３５は、ほぼ初期状態と変わりなく、反射率の変化が生じないことが確認された。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 加熱装置
１１ チャンバ
１１Ａ 天面部
１１Ｂ 底面部
２０ 棒状フィラメントランプ
２１ 発光管
２１Ａ 封止部
２２ フィラメント
２３ 金属箔
２５ セラミックス製反射膜
２８ 光取り出し部
３０ 反射部材
３１ ガラス管
３５ セラミックス製反射膜
４１ ガラス基板
４２ ステンレス板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内に、熱源を構成する複数の棒状ランプが、一平面内において互いに離間して平行に、かつ被処理体に対向するように配置されてなる加熱装置において、
前記複数の棒状ランプには、各々、被処理体とは反対側に位置する領域にセラミックス製反射膜が形成されており、
当該複数の棒状ランプにおける互いに隣接する棒状ランプ同士の間には、基材にセラミックス製反射膜が形成された反射部材が配置されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記反射部材は、ガラス管よりなる基材の外面または内面に前記セラミックス製反射膜が形成されてなり、前記複数の棒状ランプと平行に伸び、当該基材に形成されたセラミックス製反射膜が被処理体に対向するよう配置されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記反射部材の基材を構成するガラス管が前記棒状ランプと同一の外径を有しており、
当該反射部材と、前記棒状ランプとが密に配置されていることを特徴とする請求項２記載の加熱装置。
【請求項４】
前記棒状ランプにおけるセラミックス製反射膜および前記反射部材におけるセラミックス製反射膜は、シリカとアルミナとを主成分とする材料から構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項１】
チャンバ内に、熱源を構成する複数の棒状ランプが、一平面内において互いに離間して平行に、かつ被処理体に対向するように配置されてなる加熱装置において、
前記複数の棒状ランプには、各々、被処理体とは反対側に位置する領域にセラミックス製反射膜が形成されており、
当該複数の棒状ランプにおける互いに隣接する棒状ランプ同士の間には、基材にセラミックス製反射膜が形成された反射部材が配置されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記反射部材は、ガラス管よりなる基材の外面または内面に前記セラミックス製反射膜が形成されてなり、前記複数の棒状ランプと平行に伸び、当該基材に形成されたセラミックス製反射膜が被処理体に対向するよう配置されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記反射部材の基材を構成するガラス管が前記棒状ランプと同一の外径を有しており、
当該反射部材と、前記棒状ランプとが密に配置されていることを特徴とする請求項２記載の加熱装置。
【請求項４】
前記棒状ランプにおけるセラミックス製反射膜および前記反射部材におけるセラミックス製反射膜は、シリカとアルミナとを主成分とする材料から構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の加熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１１０２８９（Ｐ２０１３−１１０２８９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４７４５（Ｐ２０１１−２５４７４５）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
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