CN101150049A - 热处理炉及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热处理炉，其包括：用于容纳被处理体并进行热处理的处理容器、围绕此处理容器的筒状隔热件、沿隔热件的内周面配置的螺旋状的发热电阻、和沿轴方向设置在隔热件的内周面上并以规定的间距支撑发热电阻的支撑体。在发热电阻的外侧以适当间隔配置有安装在发热电阻上且在径向上贯通隔热件并向外部延伸出的多个端子板。安装在发热电阻上且固定于隔热件中的多个固定板以适当间隔配置在发热电阻的外侧。固定板按照与端子板和发热电阻的安装结构相同的安装结构被安装在发热电阻上。

Description

热处理炉及其制造方法

关联申请的相互参照

本申请主张在2006年9月22日提出的日本专利申请2006-257388号为优先权，本发明参考日本专利申请2006-257388号的全部内容并将其纳入本申请中。

技术领域

本发明涉及热处理炉及其制造方法。

背景技术

在半导体装置的制造中，为了对作为被处理体的半导体晶片实施氧化、扩散、CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相淀积)等处理，使用各种热处理装置。而且，其通常的热处理装置由用于容纳半导体晶片进行热处理的处理容器(反应管)、设置在该处理容器周围的发热电阻、和设置在该发热电阻周围的隔热件构成热处理炉，发热电阻通过支撑体配置在该隔热件的内壁面上。

作为上述发热电阻，在例如能够进行批处理的热处理装置的情况下，使用沿圆筒状的隔热件的内壁面配置的螺旋状的加热丝，能够将炉内加热到例如800～1000℃左右的高温。此外，作为上述隔热件，例如可使用将由陶瓷纤维等构成的隔热件烧制成圆筒状的隔热件，能够减少作为热辐射和热传导而夺取的热量，从而助长高效率的加热。作为上述支撑体，例如可使用陶瓷制的支撑体，可热膨胀和热收缩地以规定的间距支撑上述加热丝。

但是，在上述热处理炉中，上述加热丝形成为螺旋状，并且以可热膨胀和热收缩的方式与隔热件之间隔着间隙(clearance)而被支撑着。但是，由于加热丝在高温下使用会产生蠕变(creep)变形，其线长会随着时间缓慢伸长。此外，即使在加热时，加热丝也引起热膨胀。而且，存在当降温时对加热丝吹拂空气进行急速冷却的类型。这样反复地升降温，导致加热丝变形，会存在与邻接的加热丝发生短路并断线的情况。

特别是在立式热处理炉的情况下，由于升降温的热膨胀和热收缩反复进行，导致加热丝在支撑体内移动时因重力一点点地使得加热丝向下方移动。由此，移动部分在最下匝(turn)累积，由于加热丝的移动的累积，会使卷绕直径变大，直至到达隔热件的内表面，导致已不能向外侧膨胀的加热丝上下变形。其结果是，存在导致加热丝与邻接的加热丝短路、发生断线的情况。

其中，为了解决这样的问题，具体而言是为了防止加热丝的蠕变或热膨胀等引起的向伸展的一端侧的累积，而提出有以下方式：在发热电阻的外侧部通过焊接安装向炉子的半径方向的外方突出的轴状等的固定部件，并使得该固定部件的前端埋入隔热件中并固定。(参照特开平10-233277号公报)。

但是，对于如上所述仅简单地在发热电阻的外侧部通过焊接接合固定部件的装置，可考虑到以下情况：不仅接合部会暴露在高温下，而且伴随发热电阻的热膨胀收缩应力容易集中在接合部，导致耐久性的下降(短寿命化)。此外，还可考虑到：由于固定部件是棒轴状，容易从隔热件中拔出，保持性差，难以维持发热电阻的固定性能，导致耐久性的下降。

本发明考虑上述事情而研发，目的在于提供一种比现有的发热电阻的固定部件更能实现耐久性的提高的热处理炉及其制造方法。

发明内容

本发明的热处理炉，包括：

用于容纳被处理体并进行热处理的处理容器；

围绕此处理容器的筒状隔热件；

沿隔热件的内周面配置的螺旋状的发热电阻；

沿轴方向设置在隔热件的内周面上并以规定的间距支撑发热电阻的支撑体；

以适当间隔配置在发热电阻的外侧且安装在发热电阻上，在径向上贯通隔热件并向外部延伸出的多个端子板；和

以适当间隔配置在发热电阻的外侧且安装在发热电阻上，被固定在隔热件中的多个固定板，

上述固定板被按照与端子板和发热电阻的安装结构相同的安装结构安装在发热电阻上。

在本发明的热处理炉中，优选上述发热电阻具有：在与固定板的安装部分切断而形成的一对端部、和由被切断而形成的各端部向隔热件的半径方向的外方弯曲而形成的由R弯曲形状构成的弯曲部，上述固定板，其两面被夹持在上述发热电阻的一对端部之间，通过焊接被固定在该一对端部上。

在本发明的热处理炉中，优选上述固定板与端子板同材质且具有相同截面形状，并且被埋设在隔热件中，没有向外部突出。

在本发明的热处理炉中，优选上述发热电阻，通过支撑体在从隔热件的内周面隔开规定的间隙的状态下以可热膨胀和热收缩的方式而支撑着。

在本发明的热处理炉中，优选上述支撑体具有位于发热电阻的内侧的基部和从基部向径向的外方延伸出的多个支撑片，上述支撑片在径向外方的前端部形成有扩大部或突起部。

在本发明的热处理炉中，优选上述固定板通过直接安装被固定在发热电阻的侧面，上述固定板埋入隔热件中。

在本发明的热处理炉中，优选上述固定板埋入隔热件中，上述固定板的前端在隔热件中弯曲。

在本发明的热处理炉中，优选上述固定板具有细部和设置在该细部的前端的粗部。

在本发明的热处理炉中，优选上述固定板在径向上贯通隔热件并向外部延伸出，在该隔热件的外方通过固定装置加以固定。

本发明的热处理炉的制造方法，该热处理炉包括：

用于容纳被处理体并进行热处理的处理容器、围绕此处理容器的筒状隔热件、沿隔热件的内周面配置的螺旋状的发热电阻，和沿轴方向设置在隔热件的内周面上并以规定的间距支撑发热电阻的支撑体，

该热处理炉的制造方法包括：

准备以下部件的工序：按照相同的安装结构安装有多个端子板和多个固定板的螺旋状的发热电阻、具有位于发热电阻的内侧的基部和从基部向径向的外方延伸出的多个支撑片的支撑体、和使该支撑体在圆周方向上定位在规定位置并且排列在轴方向上的夹具；

在使上述夹具旋转的同时，通过上述支撑体将上述发热电阻安装在夹具上的工序；

在上述发热电阻的外周避开上述端子板、固定板和支撑体的支撑片而配置过滤件，并在该过滤件上以适当间隔配置多个细径的棒材的工序；

使上述发热电阻浸渍在含有作为隔热材料的无机纤维的悬浊液中之后，通过来自发热电阻的内侧的吸引使上述隔热材料堆积在上述过滤件上的工序；

使堆积在上述过滤件上的隔热材料干燥并形成隔热件的工序；

干燥后从上述隔热件和上述过滤件之间拔取上述棒材的工序；

从上述隔热件和上述发热电阻之间拔取上述过滤件的工序；和

从上述支撑体去除上述夹具的工序。

在本发明的热处理炉的制造方法中，优选准备按照相同的安装结构安装有多个端子板和多个固定板的螺旋状的发热电阻的工序包括：将发热电阻在与固定板的安装部分切断从而形成一对端部的工序；将被切断而形成的各端部向隔热件的半径方向的外方弯曲，形成由R弯曲形状构成的弯曲部的工序；和使上述固定板夹持在上述发热电阻的一对端部之间，通过焊接将其固定在该一对端部中的工序。

根据本发明，由于具备以适当间隔配置在发热电阻的外侧并被固定在隔热件中的多个固定板，该固定板按照与端子板相同的安装结构安装在发热电阻上，所以能够抑制固定板的接合部的温度上升和应力集中，并且固定板难以从隔热件中拔出，保持性优良，实现含有发热电阻的热处理炉的耐久性的提高。

附图说明

图1是简略表示本发明的热处理炉的实施方式的纵截面图。

图2是表示同一热处理炉的一部分的立体图。

图3是表示同一热处理炉的局部横截面图。

图4是表示同一热处理炉的局部纵截面图。

图5是表示支撑体的立体图。

图6(a)是局部地表示发热电阻中的端子板的安装结构的平面图，图6(b)是局部地表示发热电阻中的端子板的安装结构的侧面图。

图7(a)是局部地表示发热电阻中的固定板的安装结构的平面图，图7(b)是局部地表示发热电阻中的固定板的安装结构的侧面图。

图8是简略表示具有端子板和固定板的发热电阻的侧面图。

图9是用于说明在适用本发明的热处理炉的制造方法中所使用的夹具的结构的立体图。

图10是用于说明在本发明的热处理炉的制造方法中使隔热件堆积在过滤件上的工序的示意图。

图11(a)乃至(f)是表示安装在发热电阻上的固定板的变形例的平面图。

具体实施方式

以下，根据附图详细说明用于实施本发明的最佳方式。图1是简略表示本发明的热处理炉的实施方式的纵截面图，图2是表示同一热处理炉的一部分的立体图，图3是表示同一热处理炉的局部横截面图，图4是表示同一热处理炉的局部纵截面图。

在图1中，1是作为半导体制造装置之一的立式热处理装置。此热处理装置1包括：一次容纳多片作为被处理体的半导体晶片w，并能够实施氧化、扩散、减压CVD等热处理的纵型热处理炉2。此热处理炉2主要包括：用于多段地容纳晶片w以便进行规定的热处理的处理容器(也称为反应管)3、围绕该处理容器3的筒状隔热件4、和沿该隔热件4的内周面配置的螺旋状的发热电阻(也称为加热丝)5。由隔热件4和发热电阻5构成加热器(加热装置)6。其中，在后述的热处理炉2的制造方法中，特别说明加热器6的制造方法。

上述热处理装置1具备用于设置加热器6的底座7。在该底座7中形成有用于从下方向上方插入处理容器3的开口部8，在该开口部8中以覆盖底座7和处理容器3之间的间隙的方式设置有未图示的隔热件。

上述处理容器3也称为处理筒。此处理容器3是石英制的，被形成为上端闭塞、下端开口的竖长圆筒状。在处理容器3的开口端形成有向外的凸缘，该凸缘通过未图示的凸缘压板被支撑在底座7上。图示例的处理容器3在下侧部设置有将处理气体或不活泼气体等导入处理容器3内的导入孔(导入口)9和用于对处理容器3内的气体进行排气的未图示的排气孔(排气口)。在导入孔9连接有供给源。此外，能够减压控制到例如10～10^-8Torr左右的具有真空泵的排气系统与排气孔连接。

在处理容器3的下方，借助于未图示出的升降机构以可升降移动的方式设置有闭塞处理容器3的下端开口部(炉口)的在上下方向上可开闭的盖体10。在该盖体10的上部载置有作为炉口保温装置的例如保温筒11。此外，在该保温筒11的上部，载置有作为在上下方向上以规定的间隔搭载多片例如100～150片左右的例如直径为300mm的晶片w的保持器具的石英制的晶舟12。在盖体10中，设置有使晶舟12以其轴心旋转的旋转机构53。晶舟12通过盖体10的下降移动从处理容器3内被搬出(卸载)到下方的装载区域内，当晶片w转移后，通过盖体10的上升移动再搬入处理容器3内(加载)。

图5是表示支撑体的立体图；图6是局部地表示发热电阻中的端子板的安装结构的图，(a)是平面图，(b)是侧面图；图7是局部地表示发热电阻中的固定板的安装结构的图，(a)是平面图，(b)是侧面图。图8是简略表示具有端子板和固定板的发热电阻的侧面图。

如图2～图8所示，上述加热器6包括：上述隔热件4、沿该隔热件4的内周配置的螺旋状的发热电阻5、沿轴方向设置在上述隔热件4的内周面上并以规定间距支撑上述发热电阻5的支撑体13、在发热电阻5的外侧沿轴方向以适当间隔配置并在径向上贯通隔热件4并向外部延伸出的多个端子板14、和在发热电阻5的外侧以适当间隔配置并被固定在隔热件4中的多个固定板15。发热电阻5由例如作为铁(Fe)、铬(Cr)和铝(Al)的合金线的坎塔尔(kanthal)线而形成。此发热电阻5的粗度根据热处理炉2的样式而不同，例如可使用直径3.5mm左右的粗度。

在垂直方向上配置的螺旋状的发热电阻5，通过每一区域的端子板14被固定在隔热件4上，并且通过支撑体13以可热膨胀和热收缩的方式被支撑着。因此，当就在这种状态下，产生了由蠕变或热膨胀等引起的伸展的情况下，存在该伸展因重力向各区域的下侧累积的倾向。因此，为了防止由发热电阻5的蠕变或热膨胀等引起的伸展因重力向各区域下侧的累积，在上述发热电阻5中，在每一适当匝或将各区域的匝数分割为多个的分割点，安装有固定板15。发热电阻5通过这些固定板15和端子板14被固定在上述隔热件4上。例如，如图8所示，固定板15被适当地安装在相邻的端子板14间的匝上。

上述发热电阻5沿上述隔热件4的内壁面，按照不与隔热件4接触的规定卷绕直径和规定的间距形成为螺旋状。在该螺旋状的发热电阻5中，在隔热件4的轴方向上以适当间隔设置有贯通上述隔热件4并向外部延伸出的电极连接用的端子板14，按照将作为热处理炉2内的处理容器3内在上下方向上划分为多个区域并能够进行温度控制的方式而构成。此端子板14由与发热电阻5相同的材质形成，基于防止熔断和抑制散热量的观点，形成为所需要截面积的板状。

为了安装端子板14，上述发热电阻5在端子板14的安装部分切断而形成一对端部，此切断而形成的各端部5a向隔热件4的半径方向的外方弯曲，形成弯曲部16，端子板14的两面通过焊接被固定在该弯曲的一对端部5a之间。特别是为了缓和对焊接接合部的应力集中，发热电阻5的弯曲部16由R弯曲形状构成。

上述固定板15与端子板14同材质，具有相同截面形状，且其长度形成得比端子板14短，埋设(埋入)在隔热件中，没有向外部突出。固定板15按照与端子板14和发热电阻5的安装结构相同的安装结构被安装在发热电阻5上。即，如图6(a)(b)所示，为了安装固定板15，上述发热电阻5在固定板15的安装部分切断而形成一对端部，此切断而形成的各端部5a向隔热件4的半径方向的外方弯曲，形成弯曲部16，固定板15的两面通过焊接被固定在该弯曲的一对端部5a之间。其中，发热电阻5的弯曲部16由R弯曲形状构成。

如图3所示，上述发热电阻5通过由具有耐热性和电绝缘性的材料例如陶瓷形成的支撑体13，在隔着能够确保规定热量的排列间距和离隔热件4的内壁面的规定的间隙s的状态下，以可热膨胀和热收缩的方式被安装在圆筒状的隔热件4的内侧。此支撑体13在隔热件4的轴方向上被分割成多个。如图5所示，各支撑体13也具有位于发热电阻5的内侧的基部17、和通过发热电阻5的相邻的间距间从基部17向径向的外方延伸出的多个支撑片18。此支撑片18与基部17以梳齿状一体形成。如图4所示，支撑体13将发热电阻5插入相邻的支撑片18之间的槽19中，以可热膨胀和热收缩的方式(能够向螺旋的半径方向和圆周方向移动)以规定的间距松弛地支撑发热电阻5。

通过将支撑片18的前端部埋设在隔热件4中，从而将上述支撑体13安装在隔热件4的内侧。在这种情况下，为了不使支撑体13从隔热件4中拔出而寻求安装强度的提高，因此优选以适当长度形成支撑片18的前端部，并且在前端部上形成扩大部或突起部20。支撑体13，在使支撑片18的前端部埋设在隔热件4中的状态下沿隔热件4的轴方向而直列地配置(参照图4)，并且在圆周方向上以规定的间隔例如30度的间隔而配置(参照图3)。

为了保持隔热件4的形状并且加固隔热件4，如图1所示，隔热件4的外周被金属制例如不锈钢制的外皮(外壳)21覆盖。此外，为了抑制对加热器外部的热影响，外皮21的外周被水冷护套22覆盖。在隔热件4的顶部设置有覆盖此隔热件4的上部隔热件23，在该上部隔热件23的上部设置有覆盖外皮21的顶部(上端部)的不锈钢制的顶板24。

为了在热处理后使晶片急速降温，实现处理的迅速化或生产量的提高，在加热器6中设置有：将加热器6与处理容器3之间的空间25内的气氛向外部排出的排热系统26、和将冷却流体(例如空气)导入上述空间25内强制地进行冷却的冷却装置27。上述排热系统26主要由例如设置在加热器6的上部的排气口28、和连接该排气口28与未图示的工厂排气系统的未图示的排热管构成。在排热管中设置有未图示的排气鼓风机和热交换器。

上述冷却装置27具有：在上述隔热件4与外皮21之间在高度方向上形成的多个环状流路29、和设置在隔热件4中的用于从各环状流路29向隔热件4的中心斜方向吹出冷却流体从而使上述空间25的圆周方向上产生旋转流的吹出孔30。上述环状流路29通过在隔热件4的外周粘贴带状或环状的隔热件31，或将隔热件4的外周削成环状而形成。

在上述外皮21的外表面，沿高度方向设置有用于向各环状流路29分配供给冷却流体的1根共用的未图示的供给管，在外皮21上形成有连通供给管内和各环状流路29的连通口。将清洁室(clean room)内的空气作为冷却流体对其进行吸引、压送供给的未图示的冷却流体供给源(例如送风机)通过开关阀与供给管连接。

根据上述结构的热处理炉2，其包括以适当间隔配置在发热电阻5的外侧并固定在隔热件中的多个固定板15，由于该固定板15按照与端子板14和发热电阻5的安装结构相同的安装结构被安装在发热电阻5上，所以能够抑制固定板15的接合部的温度上升和应力集中，并且使固定板15难以从隔热件4中拔出，保持性优良，实现包含发热电阻5的热处理炉2的耐久性的提高。由于发热电阻5在每一适当匝通过不同于上述支撑体13和端子板14的固定板15被固定在上述隔热件4上，所以能够防止由发热电阻5的蠕变或热膨胀等引起的伸展向一端侧累积。因此，不存在发热电阻5的一端侧的卷绕直径增大而与隔热件4的内周面接触的问题，所以不会发生发热电阻5的底座等的变形或断裂，能实现发热电阻5的耐久性的提高。

在固定板15的安装结构中，与端子板14的安装结构相同，上述发热电阻5在固定板15的安装部分切断而形成一对端部5a，各端部5a向隔热件4的半径方向的外方弯曲，形成弯曲部16，此弯曲部16由R弯曲形状构成。此外，通过焊接将固定板15的两面固定在弯曲的一对端部5a之间。此外，上述固定板15与端子板14同材质、具有相同截面形状，并且被埋设在隔热件4中，没有向外部突出。上述端子板14及其安装结构有实际成效：不会发生使用中的破裂或者过热，在隔热件4中的保持性也优良，难以拔出。通过将此端子板14的安装结构适用于固定板15，也能够起到同样的效果。

即，固定板15被保持在比发热电阻5的位置更远离径向外方的隔热件4中，所以通过散热效果，固定板15和发热电阻5的接合部不容易过热，能够将接合部的温度维持得较低，实现接合部进而发热电阻5的耐久性的提高。此外，由于向发热电阻5的半径方向弯曲的弯曲部16由R弯曲形状构成，所以能够吸收缓和因发热电阻5的热膨胀收缩引起的加在上述接合部上的应力集中，由此，能够抑制龟裂或破裂，实现耐久性的提高。而且，由于固定板15具有与端子板14相同的截面形状，所以在隔热件4中的保持性优良，难以拔出，能够长期地维持发热电阻5的固定性能，实现发热电阻5进而热处理炉2的耐久性的提高(长寿命化)。

接着，使用图11(a)乃至(f)说明固定板15的变形例。

在上述实施方式中，固定板15被夹持在发热电阻5的一对端部5a之间而设置，但不限于此，也可以如图11(a)(b)所示，使用焊接方式等通过直接安装将固定板15a、15b固定在发热电阻5的(不是端部5a)侧面。其中，此时的固定板15a、15b的形状既可以如图11(a)所示，形成为长角形状，也可以如图11(b)所示，形成为角棒形状或圆棒形状。

此外，如图11(c)(d)所示，固定板15c的前端也可以在隔热件4中弯曲。如此，通过在隔热件4中将固定板15c的前端弯曲设置，就能够使固定板15c相对隔热件4更为确实地固定，从而能够强使发热电阻5相对隔热件4更确实地固定。

此时，固定板15c既可以如图11(c)所示，使用焊接方式等通过直接安装而固定在发热电阻5的侧面，也可以如图11(d)所示，夹持在发热电阻5的一对端部5a之间。此外，固定板15c的形状也没有特别限定，例如可以形成为长角形状、角棒形状、圆棒形状等。而且，固定板15c的前端的弯曲方向也没有特别限定，可以向任意方向弯曲。

此外，如图11(e)所示，固定板15f也可以具有小径部(细部)15d和设置在该小径部15d的前端的大径部(粗部)15e。这样，通过在小径部15d的前端设置大径部15e，就能够使固定板15相对隔热件4更为确实地固定，从而能够强使发热材料5相对隔热件4更确实地固定。

此时，如图11(e)所示，固定板15f可以使用焊接方式等通过直接安装而固定在发热电阻5的侧面，但不限于此，也可以夹持在发热电阻5的一对的端部之间(未图示)。此外，在图11(e)中，虽然使用由横截面为圆形形状的圆棒形状所构成的方式而对作为细部的小径部15d和作为粗部的大径部15e进行了说明，但不限于此。细部和粗部的形状也可以为例如，长角形状、角棒形状等。

此外，粗部可以与小径部(细部)15d异体构成，也可以将其嵌入小径部(细部)15d的前端(例如螺母等)。此时，相对于小径部(细部)15d的横截面由圆形形状构成，粗部的横截面也可以不由圆形形状而是由六角形等构成。

此外，如图11(f)所示，固定板15g可以沿径向贯通隔热件4并向外部延伸出，在外方通过固定装置50固定在该隔热件4的外表面。此时，如图11(f)所示，固定装置50由固定在隔热件4的外表面的固定部件55、和安装在该固定部件55的外表面且相对固定部件55支撑固定板15的L字支架56构成。

这样，固定板15沿径向贯通隔热件4并向外部延伸出，并且延伸出的部分通过固定装置50被固定在隔热件4的外表面，所以能够使固定板15相对隔热件4更为确实地固定，从而能够强使发热材料5相对隔热件4更确实地固定。

此时，如图11(f)所示，固定板15可以使用焊接方式等通过直接安装而固定在发热电阻5的侧面，但不限于此，也可以夹持在发热电阻5的一对端部之间(未图示)。此外，固定板15的形状没有特别限定，例如可以形成为长角形状、角棒形状、圆棒形状等。此外，L字支架56的脚部56a的方向也没有特别限定，可以朝向任意的方向。

接着，利用图9和图10，说明上述热处理炉2、具体而言加热器6的制造方法的一个例子。图9是用于说明在适用本发明的热处理炉的制造方法中所使用的夹具的结构的立体图，图10是用于说明在本发明的热处理炉的制造方法中使隔热件堆积在过滤件上的工序的示意图。

首先，准备：预先成型为螺旋状且设置有端子板14和固定板15的发热电阻5、用于支撑此发热电阻5的支撑体13、和用于支撑此支撑体13的鼓筒状的夹具32。夹具32具有：空心状的支轴33、通过放射状的轮辐34在该支轴33上沿轴方向以适当间隔设置的圆环状的基板35、和使用基板35上相对于轴方向以放射状设置的槽而架设且在圆周方向上以等间隔配置的这些在基板35的外周向外敞开的截面U字状的导向部件36，形成为鼓筒状。在夹具32的导向部件36内直列安装有支撑体13。此外，在支轴33的周围设置有多个吸引孔42。在使如此构成的夹具32旋转的同时，在该夹具32上从其一端开始将螺旋状的发热电阻5通过支撑体13的支撑片18之间的槽19以螺旋状卷绕安装。

接着，在避开上述端子板14、固定板15和支撑体13的支撑片18的状态下，将网状的过滤件38配置在上述夹具32的发热电阻5的外侧。其后，在该过滤件38上沿发热电阻5的轴方向在圆周方向上以适当间隔配置由细径构成的多个棒材39。作为过滤件38，优选例如细网眼的铝制的网等。此外，作为棒材39，优选例如直径1～2mm左右的不锈钢制的圆棒。在发热电阻5的整个外周面上以避开支撑片18、端子板14和固定板15且可从轴方向拔取的方式以规定的厚度配置过滤件38，在该过滤件38上配置棒材39，用细丝、胶轮固定。

如图10所示，使该夹具32浸渍在含有作为隔热材料的无机质纤维的悬浊液40中，通过从夹具32的内侧进行吸引使隔热材料堆积在上述过滤件38上。在这种情况下，通过使夹具32旋转，能够搅拌隔热材料的悬浊液40，并且在过滤件38上以均匀的厚度堆积隔热材料。作为此悬浊液40，可使用例如由含有二氧化硅、氧化铝或硅酸氧化铝的无机纤维、水和粘合剂组成的糊状物质。

通过在夹具32的空心状的支轴33上连接吸引泵41，若通过支轴33的吸引孔42对发热电阻5的内部进行减压，则悬浊液40吸附在过滤件38的表面上，未透过过滤件38的作为隔热材料的纤维质成分层叠在过滤件38上。其中，透过过滤件38的水分和纤维质成分通过吸引泵41的吐出管43加以回收，使其再次在悬浊液槽44内循环也可以。

此外，在这种情况下，通过支轴33使夹具32旋转，能够搅拌悬浊液槽44内的悬浊液40，并且能够在过滤件38上以均匀的厚度堆积隔热材料。其中，在该旋转操作中，也可以通过驱动与嵌入轴承45内的一方的支轴33连接的电机46进行操作。此时，也可以在悬浊液槽44和支轴33之间，设置例如具有气密性的密封件47，以防止从悬浊液槽44的液体泄漏。在该工序中，形成所希望层厚的隔热件4，支撑体13的支撑片18的前端部与端子板14和固定板15被埋设在隔热件4中。

接着，将上述夹具32从悬浊液40中拉上来，使堆积在过滤件38上的隔热材料自然或强制地干燥，由此得到圆筒状的隔热件4。干燥后，从隔热件4和过滤件38之间将棒材39从轴方向上拔取，再进一步从隔热件4和发热电阻5之间拔取过滤件38。由于棒材39为细径且与隔热件4的接触面积小，所以容易拔取，此外，由于拔取棒材39从而在隔热件4和过滤件38之间产生一些间隙，所以能够比较容易地拔取过滤件38。通过拔取该过滤件38，在隔热件4和发热电阻5之间形成间隙s(相当于过滤件38和棒材39的厚度)，借助于该间隙s就能够允许发热电阻5的热膨胀引起的向半径方向外方的变位。

通过将支撑着支撑体13的夹具32从隔热件4的轴方向上拔出，夹具32从支撑体13中去除。然后，通过进行隔热件4的表面处理等，就能够得到在圆筒状的隔热件4的内壁面上通过支撑体13设置有发热电阻5的状态的热处理炉2即加热器6。

根据由这样的工序构成的热处理炉2的制造方法，能够抑制固定板15的接合部的温度上升和应力集中，并且固定板15难以从隔热件4中拔出，保持性优良，具有高耐久性的发热电阻的热处理炉。此外，由于发热电阻5预先形成为螺旋状，并且使用具有位于此发热电阻5的内侧的基部17和从基部17向径向外方延伸出的多个支撑片18的支撑体13、和在圆周方向上将此支撑体13定位在规定位置且使之排列在轴方向上的夹具32，在使此夹具32旋转的同时通过上述支撑体13将发热电阻5安装在该夹具32上，由此节省将发热电阻5以螺旋状卷绕的工时。而且，由于通过支撑体13的多个支撑片18而自动地设定发热电阻5的排列间距，所以也节省排列的工时并且提高排列间距的精度。

此外，在本发明中，在发热电阻5的外侧设置隔热件4的情况下，通过仅简单地从浸渍在悬浊液40中的发热电阻5的内侧进行吸引从而使隔热材料隔着过滤件38堆积在发热电阻5的外侧，由此能够在发热电阻5的外侧形成隔热件4，所以不需要模框的组装和脱模作业。而且，隔热件4仅干燥即可，不需要烧制工序，所以能够以短时间形成隔热件4。再者，成型后，在拔取插设在发热电阻5与隔热件4之间的过滤件38的情况下，通过拔取插设在过滤件38与隔热件4之间的棒材39，能够在过滤件38与隔热件4之间产生间隙，而且由于端子板14的板面配置在隔热件4的轴方向上，过滤件38难以挂在端子板14上，所以能够容易地从隔热件4中拔取过滤件38。根据上述内容，就能够实现在制造热处理炉3的情况下的作业性的提高和制造时间的缩短，并且实现发热电阻5的排列间距的配置精度的提高。

其中，本发明不限于上述实施方式，在本发明的主旨的范围内能够进行各种设计变更。例如，作为处理容器，既可以是将具有导入管部和排气管部的耐热金属例如不锈钢制的圆筒状的岐管连接在下端部而形成的结构，此外也可以是二重管的结构。

Claims (11)

1.一种热处理炉，其特征在于，包括：

用于容纳被处理体并进行热处理的处理容器；

围绕此处理容器的筒状隔热件；

沿隔热件的内周面配置的螺旋状的发热电阻；

沿轴方向设置在隔热件的内周面上并以规定的间距支撑发热电阻的支撑体；

以适当间隔配置在发热电阻的外侧且安装在发热电阻上，在径向上贯通隔热件并向外部延伸出的多个端子板；和

以适当间隔配置在发热电阻的外侧且安装在发热电阻上，被固定在隔热件中的多个固定板，其中

所述固定板被按照与端子板和发热电阻的安装结构相同的安装结构安装在发热电阻上。

2.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于：

所述发热电阻具有：在与固定板的安装部分切断而形成的一对端部、和由被切断而形成的各端部向隔热件的半径方向的外方弯曲而形成的、由R弯曲形状构成的弯曲部，

所述固定板，其两面被夹持在所述发热电阻的一对端部之间，通过焊接被固定在该一对端部上。

3.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于：

所述固定板与端子板同材质且具有相同截面形状，并且被埋设在隔热件中，没有向外部突出。

4.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于：

所述发热电阻，通过支撑体在从隔热件的内周面隔开规定的间隙的状态下以可热膨胀和热收缩的方式而支撑着。

5.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于：

所述支撑体具有：位于发热电阻的内侧的基部、和从基部向径向外方延伸出的多个支撑片，

所述支撑片在径向外方的前端部具有扩大部或突起部。

6.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于：

所述固定板通过直接安装被固定在发热电阻的侧面，

所述固定板埋入隔热件中。

7.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于：

所述固定板埋入隔热件中，

所述固定板的前端在隔热件中弯曲。

8.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于：

所述固定板具有细部和设置在该细部的前端的粗部。

9.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于：

所述固定板在径向上贯通隔热件并向外部延伸出，在该隔热件的外方通过固定装置加以固定。

10.一种热处理炉的制造方法，其特征在于：

所述热处理炉包括：

用于容纳被处理体并进行热处理的处理容器、围绕此处理容器的筒状隔热件、沿隔热件的内周面配置的螺旋状的发热电阻，和沿轴方向设置在隔热件的内周面上并以规定的间距支撑发热电阻的支撑体，

所述热处理炉的制造方法包括：

准备以下部件的工序：按照相同的安装结构安装有多个端子板和多个固定板的螺旋状的发热电阻、具有位于发热电阻的内侧的基部和从基部向径向的外方延伸出的多个支撑片的支撑体、和使该支撑体在圆周方向上定位在规定位置并且排列在轴方向上的夹具；

在使所述夹具旋转的同时，通过所述支撑体将所述发热电阻安装在夹具上的工序；

在所述发热电阻的外周避开所述端子板、固定板和支撑体的支撑片而配置过滤件，并在该过滤件上以适当间隔配置多个细径的棒材的工序；

使所述发热电阻浸渍在含有作为隔热材料的无机纤维的悬浊液中之后，通过来自发热电阻的内侧的吸引使所述隔热材料堆积在所述过滤件上的工序；

使堆积在所述过滤件上的隔热材料干燥并形成隔热件的工序；

干燥后从所述隔热件和所述过滤件之间拔取所述棒材的工序；

从所述隔热件和所述发热电阻之间拔取所述过滤件的工序；和

从所述支撑体去除所述夹具的工序。

11.根据权利要求10所述的热处理炉的制造方法，其特征在于：

准备按照相同的安装结构安装有多个端子板和多个固定板的螺旋状的发热电阻的工序包括：

将发热电阻在与固定板的安装部分切断从而形成一对端部的工序；

将被切断而形成的各端部向隔热件的半径方向的外方弯曲，形成由R弯曲形状构成的弯曲部的工序；和

使所述固定板夹持在所述发热电阻的一对端部之间，通过焊接将其固定在该一对端部中的工序。

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