JP2015040323A - 断熱壁体の製造方法 - Google Patents

断熱壁体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2015040323A
JP2015040323A JP2013171673A JP2013171673A JP2015040323A JP 2015040323 A JP2015040323 A JP 2015040323A JP 2013171673 A JP2013171673 A JP 2013171673A JP 2013171673 A JP2013171673 A JP 2013171673A JP 2015040323 A JP2015040323 A JP 2015040323A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat insulating
wall body
heat
manufacturing
insulating wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013171673A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6091377B2 (ja
Inventor
小林 誠
Makoto Kobayashi
誠 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2013171673A priority Critical patent/JP6091377B2/ja
Priority to KR1020140102408A priority patent/KR101833583B1/ko
Priority to US14/458,309 priority patent/US9466516B2/en
Priority to TW103128377A priority patent/TWI588903B/zh
Publication of JP2015040323A publication Critical patent/JP2015040323A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6091377B2 publication Critical patent/JP6091377B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D11/00Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
    • F27D11/08Heating by electric discharge, e.g. arc discharge
    • F27D11/10Disposition of electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/02Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
    • B29C66/022Mechanical pre-treatments, e.g. reshaping
    • B29C66/0224Mechanical pre-treatments, e.g. reshaping with removal of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/432Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/0016Chamber type furnaces
    • F27B17/0025Especially adapted for treating semiconductor wafers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/0003Linings or walls
    • F27D1/0036Linings or walls comprising means for supporting electric resistances in the furnace
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/62Heating elements specially adapted for furnaces
    • H05B3/66Supports or mountings for heaters on or in the wall or roof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)

Abstract

【課題】経済的に断熱部材を製造することが可能な、断熱部材の製造方法を提供すること。
【解決手段】内周面側にヒータエレメントの保持部が形成された筒状の断熱壁体の製造方法であって、板状の断熱部材を、一の表面から該一の表面の反対側の面である二の表面へと伸びる溝部が、所定のピッチで形成されるように加工する、第1工程と、前記断熱部材を、前記一の表面及び前記二の表面と、前記溝部が形成される面であって、前記溝部の深さ方向に垂直な三の表面と、が為す角度を、nが3以上の自然数である90+180/n度となるように加工する、第2工程と、前記断熱部材を分割断熱部材として複数個接合して筒状の前記断熱壁体を作成する工程であって、複数の前記分割断熱部材は、隣り合う前記分割断熱部材の前記溝部が対応すると共に、前記溝部によって筒状の前記断熱壁体の内周面側に前記保持部が形成されるように接合される、第3工程と、を含む、断熱壁体の製造方法。
【選択図】図1

Description

本発明は、断熱壁体の製造方法に関する。
例えば半導体装置の製造においては、被処理体である半導体ウエハに対して、成膜処理、酸化処理、拡散処理、アニール処理、エッチング処理等の処理が施される。これらの処理を施す際には、被処理体を収容する処理容器と、この処理容器の外周側に、処理容器を囲むように配置されたヒータ装置とを備える、縦型熱処理装置が用いられる(特許文献1参照)。
縦型熱処理装置のヒータ装置は、例えば、抵抗発熱体(ヒータエレメント)と、このヒータエレメントの周囲に設けられた円筒体状の断熱壁体とを含んで構成される。具体的には、断熱壁体の内周側に、ヒータエレメントを収納するための保持部が設けられ、この保持部を介して、ヒータエレメントは螺旋状に巻回して配置される。
この際、特許文献1に開示されている断熱壁体は、保持部を有するリング形状の断熱ブロックを軸方向に複数積み重ねて形成される。また、特許文献2には、断熱壁体の材料を水系媒体中に分散させてスラリー状にし、このスラリーに対して、保持部の形状に対応する表面を有する成形用型を当接させて脱水することにより形成された断熱壁体が開示されている。
特開2000−182979号公報 特開平8−64546号公報
しかしながら、リング形状の断熱ブロックを軸方向に複数積み重ねる方法では、断熱壁体を製造するのに非常に手間と時間がかかる。また、特許文献2に記載された方法は、特殊設備が必要であり、また、ヒータエレメントを保持するための十分な深さを有する保持部を形成することが困難であるという問題点を有していた。
上記課題に対して、経済的に断熱壁体を製造することが可能な、断熱壁体の製造方法を提供する。
内周面側にヒータエレメントの保持部が形成された筒状の断熱壁体の製造方法であって、
板状の断熱部材を、一の表面から該一の表面の反対側の面である二の表面へと伸びる溝部が、所定のピッチで形成されるように加工する、第1工程と、
前記断熱部材を、前記一の表面及び前記二の表面と、前記溝部が形成される面であって、前記溝部の深さ方向に垂直な三の表面と、が為す角度を、nが3以上の自然数である90+180/n度となるように加工する、第2工程と、
前記断熱部材を分割断熱部材として複数個接合して筒状の前記断熱壁体を作成する工程であって、複数の前記分割断熱部材は、隣り合う前記分割断熱部材の前記溝部が対応すると共に、前記溝部によって筒状の前記断熱壁体の内周面側に前記保持部が形成されるように接合される、第3工程と、
を含む、断熱壁体の製造方法。
経済的に断熱部材を製造することが可能な、断熱部材の製造方法を提供できる。
本実施形態に係る縦型熱処理装置の一例の概略構成図である。 本実施形態に係る断熱壁体を軸方向から見た場合の概略図の一例である。 本実施形態に係る断熱壁体の製造方法の一例のフロー図である。 本実施形態に係る断熱壁体の製造方法を説明するための概略図である。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
(縦型熱処理装置)
先ず、本実施形態に係る断熱壁体を有する縦型熱処理装置の基本構成の一例について、説明する。なお、本明細書においては、一例として半導体装置を製造するための縦型熱処理装置の例について説明する。しかしながら、本発明はこの点において限定されず、他の種々のタイプの熱処理装置であっても良い。
図1に、本実施形態に係る縦型熱処理装置の一例の概略構成図を示す。
図1に示すように、縦型の熱処理装置2は、長手方向が垂直である処理容器4を有する。処理容器4は、有天井の外筒6と、この外筒6の内周側に同心的に配置された円筒体の内筒8とを有する、2重管構造で構成される。
外筒6及び内筒8は、石英等の耐熱性材料から形成される。また、外筒6及び内筒8は、ステンレススチール等から形成されるマニホールド10によって、その下端部が保持される。マニホールド10は、ベースプレート12に固定される。なお、マニホールド10を設けず、処理容器4全体を、例えば石英により形成する構成であっても良い。
マニホールド10の下端部の開口部には、例えばステンレススチール等からなる円盤状のキャップ部14が、Oリング等のシール部材16を介して気密防止可能に取り付けられている。また、キャップ部14の略中心部には、例えば磁性流体シール18により気密状態で回転可能な回転軸20が挿通されている。この回転軸20の下端は、回転機構22に接続されており、回転軸20の上端は、例えばステンレススチールよりなるテーブル24が固定されている。
テーブル24上には、例えば石英製の保温筒26が設置されている。また、保温筒26上には、支持具として例えば石英製のウエハボート28が載置されている。
ウエハボート28には、例えば50〜150枚の被処理体としての半導体ウエハ(以後、ウエハW)が、所定の間隔、例えば10mm程度のピッチで収容される。ウエハボート28、保温筒26、テーブル24及びキャップ部14は、例えばボートエレベータである昇降機構30によって、処理容器4内にロード、アンロードされる。
マニホールド10の下部には、処理容器4内に処理ガスを導入するための、ガス導入手段32が設けられる。ガス導入手段32は、マニホールド10を気密に貫通するように設けられたガスノズル34を有する。なお、図1では、ガス導入手段32が1つ設置される構成を示したが、本発明はこの点において限定されない。使用するガス種の数等に応じて、複数のガス導入手段32を有する縦型熱処理装置であっても良い。また、ガスノズル34から処理容器4へと導入されるガスは、図示しない流量制御機構により、流量制御される。
マニホールド10の上部には、ガス出口36が設けられており、ガス出口36には、排気系38が連結される。排気系38には、ガス出口36に接続された排気通路40と、排気通路40の途中に順次接続された圧力調整弁42及び真空ポンプ44を含む。排気系38により、処理容器4内の雰囲気を圧力調整しながら排気することができる。
処理容器4の外周側には、処理容器4を囲むようにしてウエハW等の被処理体を加熱するヒータ装置48が設けられる。ヒータ装置48は、天井面を有する筒体の断熱壁体50を有する。下記に、本実施形態に係る断熱壁体50及びこの断熱壁体50を有するヒータ装置48について、詳細に説明する。
[断熱壁体及びヒータ装置]
前述した通り、ヒータ装置48は、筒体の断熱壁体50を有する。断熱壁体50は、例えば、熱伝導性が低く、柔らかい無定形のシリカ及びアルミナの混合物から形成することができる。なお、以後、本明細書において、「軸方向」、「周方向」及び「径方向」とは、各々、この筒体の断熱壁体50の軸方向、周方向及び径方向を指す。
断熱壁体50は、その内周面が処理容器4の外周面に対して所定の距離離間するように配置される。また、断熱壁体50の外周には、ステンレススチール等から形成される保護カバー51が、断熱壁体50の外周全体を覆うように取り付けられている。
図2に、本実施形態に係る断熱壁体50を軸方向から見た場合の概略図の一例を示す。なお、図2においては、断熱壁体50の天井面については省略している。
筒状の断熱壁体50は、少なくとも周方向に複数に分割され、周方向両端に割り面が形成される、複数の分割断熱部材52によって構成されている。
図2(a)に示す例では、筒状の断熱壁体50は円筒の形状であり、円筒形状の断熱壁体50は、周方向に12つの分割断熱部材52によって構成されている。しかしながら、断熱壁体50の分割数は、この点において限定されず、例えば2つ、4つ又は他の数に分割されていても良い。
また、筒状の断熱壁体50は多角形筒の形状であっても良く、図2(b)に示す例では、八角形筒の形状を有する。筒状の断熱壁体50が多角形筒の形状を有する場合、1つの分割断熱部材52が、多角形の一辺を担うように構成される。即ち、図2(b)に示す例では、12つの分割断熱部材52が接合され、八角形筒の断熱壁体50を構成する。なお、図2(b)に示す例では、八角形筒の形状の例を示したが、本発明はこの点において限定されず、他の多角形筒の形状であっても良い。
別の形態として、筒状の断熱壁体50は、図2(c)に示すように、外周形状が多角形の形状を有し、内周形状が円の形状を有する構成であっても良いし、図2(d)に示すように、外周形状が円の形状を有し、内周形状が多角形の形状を有する構成であっても良い。
なお、筒状の断熱壁体50の周方向で隣り合う分割断熱部材52同士は、筒状の断熱壁体50の内部の断熱性を高めるために、好ましくは互いに接合されている。
また、断熱壁体50の内周面側には、ヒータエレメント54を収容するための保持部である、溝部56が設けられている。
溝部56は、断熱壁体50の内周面に沿って、筒体の断熱壁体50の中心軸を軸として螺旋状に形成されていても良い。また、1つの溝部56が、断熱壁体50の軸に垂直に設けられ、この溝部56が断熱壁体50の軸方向に所定の間隔で複数設けられている構成であっても良い。この場合、ヒータエレメント54は、各々の溝部56に配置されると共に、隣り合う溝部56間で軸方向に伸びるように配置される。なお、ヒータエレメント54のエレメント長は、ヒータ装置の大きさ等に依存するが、一般的に15〜50m程度である。そのため、ヒータ装置の大きさ等に応じて、ヒータエレメント54は、軸方向において、複数のゾーン、例えば4つのゾーンに分割されて配置されている。そして、各々のゾーン毎に断熱壁体50近傍に設けられる図示しない熱電対により検出した温度に基づいて、図示しない制御部により、各ゾーン毎に独立して、温度制御できる構成になっている。
溝部56の深さは、この溝部56に配置されるヒータエレメント54の半径よりも大きくなるように構成される。これにより、溝部56に配置されたヒータエレメント54が溝部56から脱離することを防ぐことができる。また、断熱壁体50の内周面側であって図1の外筒6の外側には、ヒータエレメント54を溝部56に保持するための、図示しない保持具が設けられる構成であっても良い。
ヒータエレメント54は、その伸長方向に沿ってスパイラル状に形成されていても良いし、コルゲート状に形成されていても良い。
(断熱壁体の製造方法)
次に、上述した本実施形態に係る断熱壁体の製造方法について、説明する。図3に、本実施形態に係る断熱壁体の製造方法の一例のフロー図を示す。また、図4に、本実施形態に係る断熱壁体の製造方法を説明するための概略図を示す。
図3に示すように、本実施形態に係る断熱壁体の製造方法は、
内周面側にヒータエレメントの保持部が形成された筒状の断熱壁体の製造方法であって、
板状の断熱部材を、一の表面から該一の表面の反対側の面である二の表面へと伸びる溝部が所定のピッチで形成されるように加工する、第1工程(S100)と、
前記断熱部材を、前記一の表面及び前記二の表面と、前記溝部が形成される面であって、前記溝部の深さ方向に垂直な三の表面と、が為す角度を、90+180/n度となるように加工する、第2工程(S110)と、
前記第1工程及び前記第2工程を経て得られた分割断熱部材を複数個接合して筒状の前記断熱壁体を作成する工程であって、複数の前記分割断熱部材は、隣り合う前記分割断熱部材の前記溝部が対応すると共に、前記溝部によって筒状の前記断熱壁体の内周面側に前記保持部が形成されるように接合される、第3工程(S120)と、
を有する。
また、必要に応じて、その他の工程を含んでも良い。例えば、第2工程と第3工程との間に、分割断熱部材に対して後述する更なる加工を施す工程を有していても良い。
各々の工程について、図4を参照して説明する。図4に、本実施形態に係る断熱壁体の製造方法を説明するための概略図を示す。
第1工程S100は、図4(a)に一例を示すような板状の断熱部材60に対して、図4(b)に示すようなヒータエレメント54を保持する保持部となる溝部56を形成する工程である。溝部56は、断熱部材60の一の表面62aから、この一の表面62aとは反対側の面である二の表面62bへと伸びるように形成される。また、溝部56は、所定のピッチ、例えば33.5mmのピッチで複数設けられる。
溝部56は、公知の機械加工法によって形成することができる。
溝部56の深さは、ヒータエレメント54の半径よりも大きくなるように構成されることが好ましい。例えば、φ21.5mm(半径10.7mm)のヒータエレメント54を使用する場合、溝部56の深さは、20.75mmとすることができる。
溝部56のピッチは、特に限定されず、製造される断熱壁体50に配置されるヒータエレメント54の所望のピッチに対応して設定される。
また、溝部56は、一の表面62a及び二の表面62bに垂直な方向に伸びるように形成しても良いし、一の表面62a及び二の表面62bに垂直な方向に対して所定の角度を有して形成しても良い。前者の場合、製造される断熱壁体50において、1つの溝部56が、断熱壁体50の軸に垂直に設けられ、この溝部56が断熱壁体50の軸方向に所定の間隔で複数設けられている構成となる。後者の場合、溝部56は、筒体の断熱壁体50の中心軸を軸として螺旋状に形成される。
次の第2工程S110では、図4(b)に示すように、第1工程によって溝部56が形成された断熱部材60を、図4(c)に示すように、断熱部材60の一の表面62a及び二の表面62bと、溝部60が形成されている面であって、溝部60の深さ方向に垂直な、三の表面62cと、が為す角度αを、90+180/n度(但し、nは3以上の自然数)となるように加工する。一般的に、正多角形の1つの内角は、180(n−2)/n度で表される。図2に示したように、2つの分割断熱部材52によって、正多角形の内角が形成されるため、分割断熱部材52における一の表面62aと三の表面62cとが為す角度αを使用して、2α度と180(n−2)/n度との和が1周の360度となるように形成されるため、式を計算することにより、α=90+180/n度が導かれる。即ち、この第2工程S110により、断熱壁体製造用の分割断熱部材52が形成され、後述する第3工程において複数の分割断熱部材52を接合した場合に、正多角形筒状の断熱壁体50を製造することができる。
使用する板状の断熱部材60の大きさや、製造する断熱壁体50の所望の大きさに依存するが、1枚の板状の断熱部材60から、複数の分割断熱部材52を作成することが好ましい。1枚の板状の断熱部材60から、複数の分割断熱部材52を作成する場合、各々の分割断熱部材52の溝部56の位置が対応するため、後述する第3工程において、容易に溝部56の位置を対応させることができる。なお、図4に示す例では、1枚の板状の断熱部材60から2つの分割断熱部材52を作成する例を示している。
第1工程S100と第2工程S110の順番は、この順番に限定されない。図4(c')及び図4(b')に示すように、先に第2工程S110を施し、その後第1工程S100を施す構成であっても良い。
第1工程S100及び第2工程S110を経て作成された複数の分割断熱部材52は、第3工程S120において接合され、図4(d)に示すように、本実施形態に係る断熱壁体50が製造される。この際、複数の前記分割断熱部材52は、隣り合う分割断熱部材52の溝部56が対応すると共に、この溝部56によって筒状の断熱壁体50の内周面側にヒータエレメント54の保持部が形成されるように接合される。
複数の分割断熱部材52の接合方法としては、隣り合う分割断熱部材52同士を気密性に優れた方法で接合することができれば、その方法は特に限定されない。例えば、接着剤を利用して接合面(一の表面及び/又は二の表面)を接着しても良い。この場合、接着剤は、接合面の全面に塗布する必要はなく、筒状の断熱壁体の径方向の一部のみに塗布しても良い。なお、接着剤としては、耐熱性を有するものであれば特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ等の酸化物を含む耐熱接着剤等を使用することができる。
また、筒状の断熱壁体の外周面、頂面又は底面を、隣り合う分割断熱部材に亘ってピン状部材により固定する構成であっても良い。また、接合面に挿入溝を形成させ、ロッド固定部材又はピン固定部材等により接合する構成であっても良い。さらに、接合面の一方に、凸部を形成させ、他方に、この凸部と係合する凹部を形成させる構成であっても良い。
さらに、筒状の断熱壁体の外周を覆う、例えば金属等から形成されるバンド部材により接合する構成であっても良い。バンド部材は、筒状の断熱壁体の軸方向に複数配置しても良い。また、バンド部材の太さ等は、特に限定されない。
分割断熱部材同士の接合面には、熱収縮可能な図示しない耐熱部材を配置しても良い。これにより、断熱壁体が熱収縮した場合であっても、その収縮幅を吸収することができる。なお、熱収縮可能な耐熱部材としては、ブランケット状の耐熱部材等が挙げられ、具体的には、アルミナファイバー、シリカファイバー等のセラミックファイバー等を使用することができる。
第1工程S100及び第2工程S110を経て分割断熱部材52を形成した後であって、第3工程S120の前に、筒状の断熱壁体50の内周面及び外周面に対応する、各々、分割断熱部材52の四の表面52a(62cに対応)及び五の表面52bの少なくとも一方に、R加工を施すことが好ましい。これにより、得られる筒状の断熱壁体50の内周形状及び/又は外周形状を円筒形状にすることができるため、好ましい。
従来、縦型熱処理装置における筒状の断熱壁体は、板状の断熱部材をリング形状に加工し、更にヒータエレメントの保持部を形成して、それらを複数重ねることによって製造されてきた。しかしながら、この従来の断熱壁体の製造方法は、材料の板状の断熱部材の利用効率が低く、コストが高い。また、螺旋状に保持部を形成する場合、リング形状の断熱部材の内周面に複雑な加工を施す必要があるため、難易度及びコストが高くなる。
また、縦型熱処理装置における筒状の断熱壁体の製造方法として、吸引成形を利用した方法が知られている。この方法は、断熱壁体の材料を水系媒体中に分散させてスラリー状にし、このスラリーに対して、保持部の形状に対応する表面を有する成形用型を当接させて脱水することにより、所定の表面形状を有する断熱壁体を製造することができる。しかしながら、この吸引成形を利用する方法は、ヒータエレメントを十分に保持可能な深さの保持部を形成することが困難である。また、吸引成形のための特殊な設備が必要となる。
本実施形態に係る断熱壁体の製造方法は、板状の断熱部材から溝部を形成することが可能であるため、溝部を形成するための加工や、その他種々の設計に係る加工が容易となる。そのため、断熱壁体を製造するための加工に係るコストも安くなる。また、板状の断熱部材の材料利用効率も高くなるため、材料費に係るコストも安くなる。さらに、本実施形態に係る断熱壁体の製造方法は、加工が容易であるため、断熱壁体の大型化も容易である。今後、半導体ウエハの口径は、現行の300mmから450mmへの移行が検討されている。この処理基板の大型化に伴って、縦型基板処理装置も大型基板を製造できるよう対応が求められている。本実施形態に係る断熱壁体の製造方法は、450mmのウエハ口径に対応する縦型熱処理装置の断熱壁体を製造する場合であっても、大きい断熱部材を原材料として使用することで、容易に大型の断熱壁体を製造することができる。
また、本実施形態に係る断熱壁体の製造方法は、使用する板状の断熱部材の大きさや、製造する断熱壁体の所望の大きさに依存するが、1枚の板状の断熱部材から、複数の分割断熱部材を作成することも可能である。さらに、複数の別々の板状の断熱部材から複数の分割断熱部材を作成する場合であっても、溝部の深さ、幅及びピッチを統一することで、分割断熱部材の接合時に容易に溝部を対応させることが可能となる。
またさらに、本実施形態に係る断熱壁体の製造方法は、リング形状に加工された断熱部材を重ねる場合と比較して、接合面の面積が小さくなる。そのため、断熱性に優れた断熱壁体を得ることができる。
2 熱処理装置
4 処理容器
6 外筒
8 内筒
28 ウエハボート
48 ヒータ装置
50 断熱壁体
51 保護カバー
52 分割断熱部材
54 ヒータエレメント
56 溝部
60 断熱部材
62 表面
W ウエハ

Claims (6)

  1. 内周面側にヒータエレメントの保持部が形成された筒状の断熱壁体の製造方法であって、
    板状の断熱部材を、一の表面から該一の表面の反対側の面である二の表面へと伸びる溝部が、所定のピッチで形成されるように加工する、第1工程と、
    前記断熱部材を、前記一の表面及び前記二の表面と、前記溝部が形成される面であって、前記溝部の深さ方向に垂直な三の表面と、が為す角度を、nが3以上の自然数である90+180/n度となるように加工する、第2工程と、
    前記断熱部材を分割断熱部材として複数個接合して筒状の前記断熱壁体を作成する工程であって、複数の前記分割断熱部材は、隣り合う前記分割断熱部材の前記溝部が対応すると共に、前記溝部によって筒状の前記断熱壁体の内周面側に前記保持部が形成されるように接合される、第3工程と、
    を含む、断熱壁体の製造方法。
  2. 前記第3工程における接合は、接着剤を利用して接着する工程、前記断熱壁体の外周面、頂面又は底面を、隣り合う前記分割断熱部材に亘ってピン状部材により固定する工程、隣り合う前記分割断熱部材の一方に凸部を形成し、他方に前記凸部に係合する凹部を形成する工程、又は、バンド部材によって前記断熱壁体の外周を覆う工程のいずれか1つの工程を含む、
    請求項1に記載の断熱壁体の製造方法。
  3. 前記第3工程は、隣り合う前記分割断熱部材の接合面の間に、熱収縮可能な耐熱部材を配置する工程を含む、
    請求項1又は2に記載の断熱壁体の製造方法。
  4. 前記第1工程において、前記溝部は、前記一の表面及び前記二の表面に垂直な方向に伸びるように形成される、
    請求項1乃至3のいずれか一項に記載の断熱壁体の製造方法。
  5. 前記第1工程において、前記溝部は、前記一の表面及び前記二の表面に垂直な方向に対して、所定の角度を有して伸びるように形成される、
    請求項1乃至3のいずれか一項に記載の断熱壁体の製造方法。
  6. 前記第3工程の前に、前記断熱壁体の内周面及び外周面の少なくとも一方に、R加工を施す工程を含む、
    請求項1乃至5のいずれか一項に記載の断熱壁体の製造方法。
JP2013171673A 2013-08-21 2013-08-21 断熱壁体の製造方法 Active JP6091377B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013171673A JP6091377B2 (ja) 2013-08-21 2013-08-21 断熱壁体の製造方法
KR1020140102408A KR101833583B1 (ko) 2013-08-21 2014-08-08 단열 벽체의 제조 방법
US14/458,309 US9466516B2 (en) 2013-08-21 2014-08-13 Method of manufacturing thermal insulation wall body
TW103128377A TWI588903B (zh) 2013-08-21 2014-08-19 隔熱壁體之製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013171673A JP6091377B2 (ja) 2013-08-21 2013-08-21 断熱壁体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015040323A true JP2015040323A (ja) 2015-03-02
JP6091377B2 JP6091377B2 (ja) 2017-03-08

Family

ID=52479294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013171673A Active JP6091377B2 (ja) 2013-08-21 2013-08-21 断熱壁体の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9466516B2 (ja)
JP (1) JP6091377B2 (ja)
KR (1) KR101833583B1 (ja)
TW (1) TWI588903B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150376789A1 (en) * 2014-03-11 2015-12-31 Tokyo Electron Limited Vertical heat treatment apparatus and method of operating vertical heat treatment apparatus
JP6952595B2 (ja) * 2017-12-20 2021-10-20 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置
WO2023055664A1 (en) * 2021-09-29 2023-04-06 The Florida State University Research Foundation, Inc. High pressure furnace and methods of use

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4489920A (en) * 1983-05-20 1984-12-25 Jones William R Hot zone chamber wall arrangement for use in vacuum furnaces
JPS63199414A (ja) * 1987-02-14 1988-08-17 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の熱処理装置
JPS6448022U (ja) * 1987-09-18 1989-03-24
JP2002270529A (ja) * 2001-03-06 2002-09-20 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2004071619A (ja) * 2002-08-01 2004-03-04 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2005209937A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Koyo Thermo System Kk 熱処理装置
JP2013007549A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Tokyo Electron Ltd 熱処理炉及び熱処理装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5506389A (en) 1993-11-10 1996-04-09 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Thermal processing furnace and fabrication method thereof
SE9603965D0 (sv) * 1996-10-30 1996-10-30 Kanthal Ab Electric furnace assembly
JP2000182979A (ja) 1998-12-11 2000-06-30 Tokyo Electron Ltd 被処理体支持具
SE528334C2 (sv) * 2004-09-16 2006-10-24 Sandvik Intellectual Property Ugnsisolering samt ugn försedd med nämnda islering
KR100817400B1 (ko) * 2006-11-09 2008-03-27 권상환 열처리 장치
JP4331768B2 (ja) * 2007-02-28 2009-09-16 東京エレクトロン株式会社 熱処理炉及び縦型熱処理装置
WO2009063911A1 (ja) * 2007-11-14 2009-05-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. 熱電変換モジュール片、熱電変換モジュールおよびこれらの製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4489920A (en) * 1983-05-20 1984-12-25 Jones William R Hot zone chamber wall arrangement for use in vacuum furnaces
JPS63199414A (ja) * 1987-02-14 1988-08-17 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の熱処理装置
JPS6448022U (ja) * 1987-09-18 1989-03-24
JP2002270529A (ja) * 2001-03-06 2002-09-20 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2004071619A (ja) * 2002-08-01 2004-03-04 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2005209937A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Koyo Thermo System Kk 熱処理装置
JP2013007549A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Tokyo Electron Ltd 熱処理炉及び熱処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150021886A (ko) 2015-03-03
KR101833583B1 (ko) 2018-02-28
TW201511134A (zh) 2015-03-16
US9466516B2 (en) 2016-10-11
TWI588903B (zh) 2017-06-21
JP6091377B2 (ja) 2017-03-08
US20150053329A1 (en) 2015-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170287681A1 (en) Substrate processing apparatus
US8071920B2 (en) Planar heater
JP5135915B2 (ja) 載置台構造及び熱処理装置
US9466515B2 (en) Heat treatment furnace and heat treatment apparatus
JP7175766B2 (ja) サセプタ支持体
JP6091377B2 (ja) 断熱壁体の製造方法
CN105264649B (zh) 用于热腔室应用及处理的光管窗结构
CN106463399B (zh) 用于低压热处理的光导管结构窗
US20140103024A1 (en) Heater device and heat treatment apparatus
KR20130062301A (ko) 히터 지지 장치
TWI690012B (zh) 具有加熱機制之晶圓座及包含該晶圓座的反應腔體
US11569098B2 (en) Heat treatment apparatus
JP2009019762A (ja) 断熱壁体の製造方法
KR20140116000A (ko) 히터 장치 및 열처리 장치
KR101210181B1 (ko) 진공 열처리 장치
JP2019511121A (ja) 負圧で圧締された基板を有するサセプタおよびエピタキシャル成長のための反応器
KR20200074875A (ko) 열처리 장치
WO2004027845A1 (ja) 熱処理装置
JP2011089645A (ja) 断熱ブロック
JP2009238951A (ja) 載置台、cvd装置並びにレーザ加工装置
JP2009124161A (ja) 熱処理装置
JP2017183271A (ja) プラズマ処理装置
JPH1085580A (ja) 反応容器
JP2016033946A (ja) 熱処理装置、熱処理方法及びその熱処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160120

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160915

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160920

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170116

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170131

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6091377

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250