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感应加热装置

阅读：1030发布：2020-05-24

专利汇可以提供感应加热装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种感应加热装置，即使在将磁极配置在箱室外部的情况下，也能够抑制自设置于隔壁的开口部的边缘部发热。该感应加热装置(10)具有：构成处理室的箱室(12)；磁极，其位于箱室(12)的外周，与遮挡开口部(42)的磁透过性遮挡板 (46)靠近地配置，该开口部(42)设置于作为构成箱室(12)的导电性隔壁部件的外壳 (26)；缠绕于所述磁极的感应加热线圈，所述感应加热装置(10)的特征在于，相对于一个所述开口部(42)，设置至少两个磁极(32、34)，使两个磁极(32、34)的极性相反。，下面是感应加热装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种感应加热装置，其具有：以构成处理室的金属材料为主要部件的箱室；感应加热线圈，其配置于所述箱室的外周，并且经由形成于所述箱室以使磁通量透过的磁性开口部，对配置于所述箱室内的被感应加热部件进行加热，该感应加热装置的特征在于，相对于一个所述磁性开口部，设置有多个所述感应加热线圈，使得投入所述磁性开口部的边缘部的磁通量的总和为零或者接近零。
2.如权利要求1所述的感应加热装置，其特征在于，所述感应加热线圈配置成产生朝向所述被感应加热部件的端面的交流磁通量。
3.如权利要求1所述的感应加热装置，其特征在于，设置有多个所述磁性开口部，在邻接的所述磁性开口部之间形成有使磁通量透过的磁性狭缝。
4.如权利要求2所述的感应加热装置，其特征在于，设置有多个所述磁性开口部，在邻接的所述磁性开口部之间形成有使磁通量透过的磁性狭缝。
5.如权利要求1所述的感应加热装置，其特征在于，具备缠绕有所述感应加热线圈的磁极。
6.如权利要求2所述的感应加热装置，其特征在于，具备缠绕有所述感应加热线圈的磁极。
7.如权利要求3所述的感应加热装置，其特征在于，具备缠绕有所述感应加热线圈的磁极。
8.如权利要求4所述的感应加热装置，其特征在于，具备缠绕有所述感应加热线圈的磁极。
9.如权利要求5所述的感应加热装置，其特征在于，具备使缠绕有所述感应加热线圈的至少两个磁极连结的磁轭。
10.如权利要求6所述的感应加热装置，其特征在于，具备使缠绕有所述感应加热线圈的至少两个磁极连结的磁轭。
11.如权利要求7所述的感应加热装置，其特征在于，具备使缠绕有所述感应加热线圈的至少两个磁极连结的磁轭。
12.如权利要求8所述的感应加热装置，其特征在于，具备使缠绕有所述感应加热线圈的至少两个磁极连结的磁轭。
13.如权利要求1所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
14.如权利要求2所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
15.如权利要求3所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
16.如权利要求4所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
17.如权利要求5所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
18.如权利要求6所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
19.如权利要求7所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
20.如权利要求8所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
21.如权利要求9所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
22.如权利要求10所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
23.如权利要求11所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
24.如权利要求12所述的感应加热装置，其特征在于，在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。
25.如权利要求1所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
26.如权利要求2所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
27.如权利要求3所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
28.如权利要求4所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
29.如权利要求5所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
30.如权利要求6所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
31.如权利要求7所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
32.如权利要求8所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
33.如权利要求9所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
34.如权利要求10所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
35.如权利要求11所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
36.如权利要求12所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
37.如权利要求13所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
38.如权利要求14所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
39.如权利要求15所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
40.如权利要求16所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
41.如权利要求17所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
42.如权利要求18所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
43.如权利要求19所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
44.如权利要求20所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
45.如权利要求21所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
46.如权利要求22所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
47.如权利要求23所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
48.如权利要求24所述的感应加热装置，其特征在于，多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。
49.如权利要求25所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
50.如权利要求26所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
51.如权利要求27所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
52.如权利要求28所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
53.如权利要求29所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
54.如权利要求30所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
55.如权利要求31所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
56.如权利要求32所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
57.如权利要求33所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
58.如权利要求34所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
59.如权利要求35所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
60.如权利要求36所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
61.如权利要求37所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
62.如权利要求38所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
63.如权利要求39所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
64.如权利要求40所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
65.如权利要求41所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
66.如权利要求42所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
67.如权利要求43所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
68.如权利要求44所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
69.如权利要求45所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
70.如权利要求46所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
71.如权利要求47所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
72.如权利要求48所述的感应加热装置，其特征在于，使所述磁极的截面形状及尺寸相同。
73.如权利要求25～72中任一项所述的感应加热装置，其特征在于，具备能够使流到所述感应加热线圈的电流值相等的电源部。

说明书全文

感应加热装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种感应加热装置，特别是涉及一种在对直径大的半导体基板进行热处理的情况下，适合进行被加热物的温度控制的感应加热装置。

背景技术

[0002] 公知一种感应加热装置(例如，参照专利文献1)，在对直径大的半导体基板进行批量处理时，即使在基板表面形成有金属膜等的情况下，也能够抑制因该金属膜直接被加热而导致基板面内的温度分布产生不均匀。

[0003] 专利文献1所公开的技术具备：构成处理室的箱室、缠绕在构成磁极的磁芯上的感应加热线圈。根据上述结构的感应加热装置，经由磁极而产生的磁通量产生在与作为配置于箱室内的被加热物的半导体基板的载置方向平行的方向。因此，即使在半导体基板的表面形成有金属膜等的情况下，也不会向与该金属膜交叉的方向投入磁通量，从而不会通过感应加热对基板直接加热。因此，不会导致基板面内的温度分布产生不均匀。

[0004] 专利文献1：(日本)特开2010-59490号公报

[0005] 发明所要解决的问题

[0006] 根据专利文献1所公开的结构的感应加热装置，即使是在基板表面覆盖有金属膜的半导体基板等，的确也不会导致通过感应加热对金属膜直接加热。

[0007] 但是，在上述结构的感应加热装置中，因为构成箱室的隔壁由铝等耐热性金属构成，所以为了使磁极所产生的磁通量到达作为被感应加热部件的基座，需要在箱室的局部形成开口部(至少使磁通量透过的磁性开口部)。但是，在箱室设置有开口部的情况下，导致不能使箱室内部处于真空状态。另外，在为了密闭箱室而利用磁极密封开口部的情况下，可能在箱室内产生污染。

[0008] 因此，通常，在设置于箱室的开口部配置有：具有真空耐力、磁通量透过性、耐热性、热膨胀率低、导热率低及热冲击强的特性并且无污染的石英。

[0009] 在构成上述结构的情况下，在由导电性部件构成的隔壁的开口部的边缘部也大量投入从磁极产生的磁通量。投入开口部的边缘部的磁通量产生感应电流，并且产生热量，从而存在箱室被加热的问题。

发明内容

[0010] 因此，在本发明中，目的在于提供一种感应加热装置，即使在箱室外部配置有磁极的情况下，也能够抑制自设置于隔壁的开口部的边缘部发热。

[0011] 为了达到上述目的，本发明的感应加热装置具有：以构成处理室的金属材料为主要部件的箱室；感应加热线圈，其配置于所述箱室的外周，并且经由形成于所述箱室以使磁通量透过的磁性开口部，对配置于所述箱室内的被感应加热部件进行加热，该感应加热装置的特征在于，相对于一个所述磁性开口部，设置有多个所述感应加热线圈，使得投入所述磁性开口部的边缘部的磁通量的总和为零或者接近零。

[0012] 另外，在具有上述特征的感应加热装置中，所述感应加热线圈优选配置成产生朝向所述被感应加热部件的侧端面的交流磁通量。通过上述结构，能够在与被感应加热部件的被加热物载置面平行的方向产生交流磁通量。因此，即使被加热物的主表面被金属膜等被感应加热部件覆盖，也不会导致被加热物直接被加热，并且容易谋求温度分布的均匀化。

[0013] 另外，在具有上述特征的感应加热装置中，优选为，设置有多个所述磁性开口部，在邻接的所述磁性开口部之间形成有使磁通量透过的磁性狭缝。即便在构成上述结构的情况下，相对于实质上为一个开口部的单一的磁性开口部，配置多个感应加热线圈，使得投入所述磁性开口部的边缘部的磁通量的总和为零或者接近零。因此，能够使在磁性开口部的边缘部产生的感应电流抵消或部分抵消，从而能够抑制自磁性开口部的边缘部发热。

[0014] 另外，在具有上述特征的感应加热装置中，优选具备缠绕有所述感应加热线圈的磁极。通过上述结构，能够使所产生的磁通量收敛，从而能够谋求提高加热效率。

[0015] 另外，在具有上述特征的感应加热装置中，优选具备使缠绕有所述感应加热线圈的至少两个磁极连结的磁轭。通过上述结构，能够减少在箱室匝连(鎖交)的磁通量，从而能够抑制箱室被加热。

[0016] 另外，在具有上述特征的感应加热装置中，优选在所述磁性开口部的外缘设置有使制冷剂流通的流通路径。通过上述结构，例如，即使在产生于磁性开口部的边缘部的感应电流的抵消仅限于部分抵消的情况下，也能够抑制自开口部的边缘部发热。

[0017] 另外，在具有上述特征的感应加热装置中，优选多个所述感应加热线圈中的极性不同的两个线圈成对，并且使匝数及缠绕截面的形状相同。通过上述结构，各磁极所产生的磁通量相等，投入磁性开口部的边缘部的磁通量也近似相等或相等。因此，能够提高在边缘部产生的感应电流相互抵消的精度。

[0018] 另外，在具有上述特征的感应加热装置中，优选所述磁极的截面形状及尺寸相同。即使在构成上述结构的情况下，也能够提高在边缘部产生的感应电流相互抵消的精度。

[0019] 另外，在具有上述特征的感应加热装置中，具备能够使流到所述感应加热线圈的电流值相等的电源部。

[0020] 发明的效果

[0021] 根据具有上述特征的感应加热装置，从多个感应加热线圈产生的磁通量被投入磁性开口部的边缘部，使磁通量总和为零，或者与使用单一的感应加热线圈的情况相比接近零。因此，产生于磁性开口部的边缘部的感应电流中至少一部分被抵消，从而能够抑制自设置于箱室的磁性开口部的边缘部发热。附图说明

[0022] 图1是表示第一实施方式的感应加热装置的结构的俯视图。

[0023] 图2是表示图1的A-A截面的结构的图。

[0024] 图3是表示两个磁极的角度与开口部的关系的俯视图。

[0025] 图4是表示设置于外壳的开口部的正面形态的图。

[0026] 图5是详细表示设置于开口部的磁透过性遮挡部件与冷却板的组装形态的图。

[0027] 图6是用于说明设置于第二实施方式的感应加热装置的外壳的开口部形态的俯视图。

[0028] 图7是表示设置于第二实施方式的感应加热装置的外壳的开口部的正面形态的图。

[0029] 附图标记说明

[0030] 10感应加热装置

[0031] 12箱室

[0032] 14晶舟

[0033] 16基座

[0034] 18旋转台

[0035] 20支承台

[0036] 22旋转轴

[0037] 24基底

[0038] 26外壳

[0039] 28励磁部

[0040] 30(30a～30c)磁芯

[0041] 32(32a～32c)磁极

[0042] 34(34a～34c)磁极

[0043] 35(35a～35c)磁轭

[0044] 36(36a～36c)感应加热线圈

[0045] 38(38a～38c)感应加热线圈

[0046] 40电源部

[0047] 42开口部

[0048] 46磁透过性遮挡板

[0049] 48冷却板

[0050] 50冷却管

[0051] 60晶片

具体实施方式

[0052] 以下，参照附图对本发明的感应加热装置的实施方式进行详细的说明。首先，参照图1、图2对第一实施方式的感应加热装置的简要结构进行说明。需要说明的是，图1是表示感应加热装置的俯视结构的局部剖面框图，图2是表示图1的A-A截面的框图。

[0053] 本实施方式的感应加热装置10是将作为被加热物的晶片60与作为被感应加热部件(发热体)的基座16重叠为多层并进行热处理的批量式感应加热装置。

[0054] 感应加热装置10主要由箱室12、配置于箱室12的外部的励磁部28及电源部40。

[0055] 箱室12是主要由晶舟14、旋转台18及外壳26构成的处理室。晶舟14是由多个载置作为被加热物的晶片60的基座16在垂直方向层叠地配置而构成。在各基座16之间配置有未图示的支承部件，从而确保用于配置晶片60的规定的间隔。未图示的支承部件由不受磁通量影响、耐热性高并且热膨胀率小的部件构成即可，具体地说，可以使用石英等。

[0056] 基座16由导电性部件构成即可，例如，可以由石墨、SiC、SiC涂层石墨及耐热金属等构成。

[0057] 旋转台18主要由支承台20、旋转轴22及基底24构成。支承台20是用于支承由多个层叠地配置的基座16构成的晶舟14的台，并且设置有未图示的支承部。旋转轴22是固定于支承台20的旋转中心的轴，通过接受来自未图示的驱动源的驱动力而旋转，从而使支承台20旋转，并且使载置于支承台20的多个基座16旋转。基底24是具有用于使旋转轴22旋转的电动机等驱动源的基台，并且确保支承台20的稳定状态。由于通过旋转台18使晶舟14旋转，因此，即使在将作为加热源的励磁部28相对于感应加热装置10偏向一方而配置的情况下，也能够使基座16均匀加热。另外，通过偏向一方而配置励磁部28，与将感应加热装置10均匀地配置在晶舟14(箱室12)的外周的情况相比，能够谋求装置的小型化。

[0058] 外壳26是用于将箱室12内部保持为真空的隔壁。通过将本实施方式的外壳26的平面形状设为多边形(在图1所示例子中为六边形)，能够谋求容易成形。外壳26的构成部件从处理方面来看使用铝或不锈钢。在此，铝在成形、用于成形的焊接面方面存在不足，而且与不锈钢相比耐热性差。因此，多使用不锈钢作为外壳26的构成部件。如图3至图5所示，在外壳26的至少局部设置有开口部42(使磁通量穿过的磁性开口部)，在开口部42，磁透过性遮挡板46与磁透过性的冷却板48以紧密接触或接近的方式层叠地配置。磁透过性遮挡板46是用于隔离箱室12的内部区域与外部区域的部件，并且是具有真空耐力、磁通量透过性、耐热性、低热膨胀性、低导热性及耐热冲击性的部件即可，例如能够列举石英等。另一方面，冷却板48起到以下作用：通过传导从后面详细地说明的冷却管50被传递的制冷剂的温度而对磁透过性遮挡板46进行冷却，并且防止伴随着磁透过性遮挡板46的加热而使磁极32(32a～32c)、34(34a～34c)过度加热。例如，能够列举氮化铝、SiC、氧化铝等的陶瓷部件作为冷却板48的构成部件。

[0059] 在本实施方式的外壳26，在形成平面形状呈六边形的结构体的两边设置有开口部42。另外，在本实施方式的例子中，在六边形的顶点部分设置角片26，而且还设置有在该角片26的局部开设切口而使两个开口部42连通的狭缝(使磁通量透过的磁性狭缝)44。由此，设置于两边的开口部42形成在邻接的两边经由狭缝44而连通的单一的开口部。

[0060] 本实施方式的磁透过性遮挡板46被设置于由铝等构成的外壳26的开口部42外缘的台阶部26b挤压而被保持。在磁透过性遮挡板46的外侧(磁透过性遮挡板46与磁极32、34之间)紧密接触地配置冷却板48，并且在冷却板48的外缘部紧密接触地配置制冷剂能够流通的冷却管50。通过上述配置结构，在流过冷却管50的制冷剂与冷却板48之间进行热交换从而冷却冷却板48。因为冷却板48与磁透过性遮挡板46相比导热率高，所以在进行磁透过性遮挡板46与冷却板48之间的热交换(热传递)之前冷却板48整体被冷却。
之后，进行被冷却的冷却板48与磁透过性遮挡板46之间的热交换，从而冷却磁透过性遮挡板46。于是，能够避免因辐射热的影响而导致磁极过度加热。

[0061] 另外，本实施方式的外壳26在开口部42附近设置有用于使冷却水等制冷剂流通的流通路径26c。通过上述结构，能够抑制由于来自基座16的辐射热、残留的感应电流所引起的加热等而导致外壳26被加热。

[0062] 如图5所示，相对于上述开口部42，磁透过性遮挡板46经由O形环52被台阶部26b挤压。磁透过性遮挡板46经由冷却板48、冷却管50及绝缘部件54通过固定块56而被固定。需要说明的是，设置于角片26a之间的狭缝44通过O形环52而被封闭。通过上述结构，能够隔离箱室12的内部区域与外部区域，从而能够使箱室12内处于真空状态。

[0063] 励磁部28由磁芯30(30a～30c)、感应加热线圈36(36a～36c)、38(38a～38c)构成。磁芯30是形成为镐形的铁芯。磁芯30在其两端具有磁极32(32a～32c)、34(34a～34c)，该磁极32(32a～32c)、34(34a～34c)通过缠绕后面详细说明的感应加热线圈36、38而构成，并且磁芯30还具有连接两个磁极的磁轭35(35a～35c)。磁极32、34的端面构成为，具备与圆形基座16的切线平行即与基座16的半径方向的延长线垂直的面。通过上述结构，能够在磁极32、34的端面附近缠绕感应加热线圈36、38，并且能够抑制磁通量从磁极前端以外部位泄漏。从而，不会浪费投入基座16的磁通量，并且能够提高加热效率。磁芯
30由铁素体等构成即可。根据上述结构，能够通过对粘土状的原料进行成形并且烧结而得到所希望的形状的磁极32、34及磁轭35。因此，能够自由地进行成形。另外，在本实施方式的感应加热装置10中，磁极32、34的截面形状(端面形状)及尺寸相同。通过上述结构，经由匝数、线圈直径、缠绕形状及电流值等条件相同的感应加热线圈，从磁极32、34的端面所产生的磁通量相等。

[0064] 感应加热线圈36、38是缠绕在构成磁极32、34的磁芯30的两端部的导电线。通过向感应加热线圈36、38输入电流，从位于与线圈的缠绕方向交叉的方向的磁极前端产生磁通量。在本实施方式中，因为磁极端面(磁极前端)朝向与基座16的晶片载置面垂直的方向，所以从磁极端面在与基座16的晶片载置面平行的方向产生交流磁通量。本实施方式的感应加热线圈36、38构成为，通过制冷剂能够流通的管状部件(例如，使用水作为制冷剂的情况下，为铜管等)防止感应加热线圈36、38被过度过热，但是，也可以通过使管状部件与利兹线组合而构成。在通过管状部件与利兹线组合而构成感应加热线圈36、38的情况下，具体的结构构成为，在磁极前端部或靠近磁极前端的部分使用管状部件，并且在比其更靠后端侧的部分使用利兹线。另外，如后面所详细说明的那样，本实施方式的感应加热线圈36、38规定电流的输入方向或缠绕方向，使得磁极32、34所产生的磁通量的极性相反。构成上述结构的两个线圈成对，并且形成为匝数及缠绕截面的形状相同。通过上述结构，两者所产生的磁通量相等，投入开口部42的边缘部的磁通量及所产生的感应电流相等，从而可以提高感应电流相互抵消的精度。

[0065] 在相对于基座16的晶片载置面沿水平方向产生磁通量的加热方法中，输入感应加热线圈36、38的电流的频率为几十kHz。在管状部件使用铜的情况下，壁厚1mm左右的铜管被感应加热，导致基座16的加热效率降低，并且增大电力损失。另一方面，如果是使用φ0.18左右的单丝线的利兹线，则虽然可认为磁通量透过，但是因为在磁极32、34的前端部分磁链很多，所以导致磁极32、34的前端部分被感应加热。不具备冷却作用的利兹线在因感应加热而发热的情况下，导致温度上升，存在超过使用温度极限的不良情况。因此，通过在磁极前端侧配置具有冷却作用的管状部件并在磁极后端侧配置利兹线，能够抑制电力损失，并且也能够防止线圈过热。

[0066] 励磁部28构成为，沿基座16的层叠方向配置多个(在图2所示例子中为三个)如上所述的磁芯30和感应加热线圈36、38。

[0067] 另外，在上述励磁部28中，如图3所示，本实施方式的磁芯30构成为，从基座16的中心点O朝向各磁极端面的中心延伸的线所形成的角θ为规定角度(依赖于外壳26所形成的角度)。通过在磁极32、34之间形成角度，并且使一个磁极32与另一个磁极34的极性相反，从而使所产生的磁通量在磁极32、34之间往返。由此，与由单一的磁极32(34)所产生的磁通量相比，能够产生通过基座16的中心侧的磁通量。

[0068] 如上所述，在本实施方式的感应加热装置10中，通过设置有狭缝44的角片26a，使两个开口部42构成单一的开口部，并且构成为在各开口部42配置有磁透过性遮挡板46与冷却板48，在冷却板48的外侧设置有极性不同的磁极32、34。

[0069] 在本实施方式的感应加热装置10中，外壳26由金属部件构成。因此，在位于各磁极32、34附近的开口部42的边缘部，由于从磁极32、34所产生的磁通量而产生感应电流(参照图4)。如果在开口部42的边缘部产生感应电流，则因该感应电流而产生热量(感应加热)，所以可能导致外壳被加热。该感应电流产生方向对应于磁通量的透过方向的涡流，并且沿开口部42的边缘部形状流动。因此，如本实施方式的感应加热装置10所述，通过在实质上为一个开口部的开口部42配置极性不同的两个磁极32、34，彼此相反方向的感应电流流到开口部42的边缘部。在开口部42的边缘部产生流动方向(极性)不同的两种感应电流的情况下，感应电流相互抵消，从而能够抑制发热。

[0070] 上述情况根据与感应电动势相关的下述记载内容也能够明了，即根据向磁极32、34输入的输入电流(安培)与感应加热线圈36、38的匝数(圈数)的乘积而产生的感应电动势如下所示：磁极32的安匝数(10A×7匝数)+磁极34的安匝数(-100A×7匝数)＝0安匝数。

[0071] 另外，为了精度更好地进行上述作用，最好使磁极32与磁极34的截面形状及大小相同。这是因为，通过上述结构，缠绕于磁极32、34的感应加热线圈36、38的长度相等，从磁极32、34所产生的磁通量相等。

[0072] 在电源部40设置有：与以磁芯30为单位缠绕于各磁芯30的磁极32、34的感应加热线圈36、38对应的变换器(未图示)；未图示的交流电源；未图示的电力控制部等。电源部40构成为，能够以设置于各磁芯30的感应加热线圈36、38为单位，调整向其供给的电流、电压及频率等。在本实施方式的感应加热装置10中，缠绕于单一的线圈30的感应加热线圈36、38(例如，缠绕于磁极32a的感应加热线圈36a与缠绕于磁极34a的感应加热线圈38a)在电路上处于并联或串联的关系，使缠绕方向相同，并且使电流输入方向相反。由此，能够使各磁极30的两个磁极(例如，磁极32a与磁极34a)的极性相反。在此，在采用谐振型变换器的情况下，优选构成为将与各控制频率相吻合的谐振电容器并联连接，以便能够根据来自电力控制部的信号对谐振电容器进行切换，从而能够容易地进行频率的切换。

[0073] 本实施方式的电力控制部具有未图示的区域控制装置。区域控制装置起到如下作用：避免在缠绕于邻接配置的磁芯30的感应加热线圈36、38之间产生的互感影响的同时，对输入各感应加热线圈36、38的电力进行控制。

[0074] 缠绕在如上述地接近并层叠地配置的磁芯30的感应加热线圈36、38分别作为单独的感应加热线圈而工作，因此，在上下邻接的感应加热线圈之间(例如，感应加热线圈38a与感应加热线圈38b)产生互感，给单独的电力控制带来不好的影响。因此，区域控制装置基于检测到的电流频率及波形(电流波形)进行控制，以使输入邻接配置的感应加热线圈的电流的频率一致，并且使电流波形的相位同步(相位差为0或相位差近似为0)或者保持规定的相位差，从而能够进行避免邻接地配置的感应加热线圈之间的互感影响的电力控制(区域控制)。

[0075] 上述控制检测输入各感应加热线圈36、38的电流值、电流频率及电压值等，并且将其输入区域控制装置。在区域控制装置中进行控制，例如，分别检测缠绕于磁极30a的感应加热线圈36a、38a与缠绕于磁极30b的感应加热线圈36b、38b之间的电流波形的相位，并且使其同步或者保持规定的相位差。通过向电力控制部输出使输入各感应加热线圈的电流的频率瞬时地变化的信号来进行上述控制。

[0076] 在构成本实施方式的感应加热装置10所示结构的情况下，关于电力控制，基于设置于电力控制部的未图示的存储装置(存储器)所存储的控制映射图(垂直温度分布控制映射图)，输出用于将输入电力输出的信号即可，该输入电力按照从热处理开始的经过时间而变化。需要说明的是，控制映射图可以是如下的映射图：修正从热处理开始到热处理结束这一期间的层叠配置的基座之间的温度变化，并且将为了得到任意的温度分布(例如，均匀的温度分布)而向各感应加热线圈施加的电力值与从热处理开始的经过时间一同记录。另外，在具有对基座16的温度进行测量的测量装置(未图示)的情况下，对各区域的基座温度进行反馈以进行温度控制(电力控制)即可。

[0077] 在上述结构的电源部40中，基于来自电力控制部的信号对输入各感应加热线圈36、38的电流频率瞬时地进行调整，实施电流波形的相位控制，并且实施以各感应加热线圈
36、38为单位的电力控制，从而能够控制晶舟14内的垂直方向的温度分布。

[0078] 另外，根据上述结构的感应加热装置10，因为磁通量相对于晶片60水平地进行作用，所以即使在晶片60的表面形成金属膜等导电性部件的情况下，晶片60的温度分布也不会混乱。

[0079] 根据上述结构的感应加热装置，在实现防止加热配置于箱室12外部的磁极32、34的同时，能够高效率地加热作为被感应加热部件的基座16。

[0080] 接着，参照附图，对本发明的感应加热装置的第二实施方式进行详细的说明。本实施方式的感应加热装置大部分结构都与上述第一实施方式的感应加热装置10相同。因此，在本实施方式中，仅图示与上述第一实施方式的感应加热装置10的结构不同的主要部分，并对其进行说明，在附图中，与第一实施方式相同的结构用相同的附图标记表示，并且省略详细的说明。与第一实施方式的感应加热装置10的不同之处在于，设置于外壳26的开口部142的形态。具体地说，第一实施方式的感应加热装置构成为，通过设置于角边26a的狭缝44使两个开口部42连通，形成单一的开口部，并且分别在各开口部42个别地配置磁透过性遮挡板46、冷却板48。与此相对，如图6、图7所示，本实施方式的感应加热装置构成为，不在开口部142设置角片，而是通过单一的磁透过性遮挡板46与单一的冷却板48遮挡开口部42。

[0081] 即使在构成上述结构的情况下，通过使磁极32、34的极性不同，也能够使产生于外壳26的开口部142的边缘部的感应电流抵消。需要说明的是，其他结构、作用、效果都与上述第一实施方式的感应加热装置10相同。

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