JP2698818B2 - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JP2698818B2 JP2698818B2 JP14012588A JP14012588A JP2698818B2 JP 2698818 B2 JP2698818 B2 JP 2698818B2 JP 14012588 A JP14012588 A JP 14012588A JP 14012588 A JP14012588 A JP 14012588A JP 2698818 B2 JP2698818 B2 JP 2698818B2
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- Japan
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- heat treatment
- treatment apparatus
- tube
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- heat
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウエハ等の被処理物を加熱して処理
する熱処理装置に関する。
する熱処理装置に関する。
（従来の技術） 一般に、熱処理装置は、例えば半導体ウエハ等の被処
理物を加熱して薄膜形成、熱拡散等の処理を施す装置と
して広く利用されているが、このような熱処理装置は、
例えば次のように構成されている。
理物を加熱して薄膜形成、熱拡散等の処理を施す装置と
して広く利用されているが、このような熱処理装置は、
例えば次のように構成されている。
すなわち、例えば半導体ウエハ等の被処理物を収容す
る反応管は、例えば石英等から円筒状に構成されてお
り、この反応管の外側には例えば炭化ケイ素等からなる
円筒状の均熱管が配設されている。また、均熱管の周囲
には、コイル状に形成された発熱帯が、均熱管との間に
間隔を設けて巻回されており、この発熱帯の外側には、
断熱材層が設けられている。
る反応管は、例えば石英等から円筒状に構成されてお
り、この反応管の外側には例えば炭化ケイ素等からなる
円筒状の均熱管が配設されている。また、均熱管の周囲
には、コイル状に形成された発熱帯が、均熱管との間に
間隔を設けて巻回されており、この発熱帯の外側には、
断熱材層が設けられている。
なお、このような熱処理装置としては、反応管をほぼ
水平に配設した横型熱処理装置と、反応管をほぼ垂直に
配設した縦型熱処理装置と２種類ある。
水平に配設した横型熱処理装置と、反応管をほぼ垂直に
配設した縦型熱処理装置と２種類ある。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の熱処理装置では、通電による加
温および通電停止による降温が繰返し行われると、次第
に発熱帯に伸長および変形が生じ、例えば炭化ケイ素等
からなる均熱管の外側に間隔を設けて巻回された発熱帯
が、垂れ下がってくる現象、いわゆる発熱帯の垂れが生
じる。そして、この発熱帯の垂れ量が大きくなると、発
熱帯と均熱管とが接触し、例えば大電流が流れてトラン
スが損傷を受けたり、均熱管が損傷を受けたりするとい
う問題があった。
温および通電停止による降温が繰返し行われると、次第
に発熱帯に伸長および変形が生じ、例えば炭化ケイ素等
からなる均熱管の外側に間隔を設けて巻回された発熱帯
が、垂れ下がってくる現象、いわゆる発熱帯の垂れが生
じる。そして、この発熱帯の垂れ量が大きくなると、発
熱帯と均熱管とが接触し、例えば大電流が流れてトラン
スが損傷を受けたり、均熱管が損傷を受けたりするとい
う問題があった。
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、従来に較べて発熱帯の垂れ量を大幅に減少させ、発
熱帯と均熱管とが接触しトランスや均熱管が損傷を受け
ることを防止することができ、長期に亙って良好な処理
を行うことのできる熱処理装置を提供しようとするもの
である。
で、従来に較べて発熱帯の垂れ量を大幅に減少させ、発
熱帯と均熱管とが接触しトランスや均熱管が損傷を受け
ることを防止することができ、長期に亙って良好な処理
を行うことのできる熱処理装置を提供しようとするもの
である。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、被処理物を収容する筒状の反応管
と、この反応管の外側に設けられた筒状の均熱管あるい
は前記反応管の周囲に該均熱管あるいは反応管との間に
間隔を設けて巻回された発熱帯とを備えた熱処理装置に
おいて、前記発熱帯を、常温状態から通電加熱した時に
伸長する量と、加熱状態から常温に戻した時に収縮する
量とがほぼ等しい部材から構成したことを特徴とする。
と、この反応管の外側に設けられた筒状の均熱管あるい
は前記反応管の周囲に該均熱管あるいは反応管との間に
間隔を設けて巻回された発熱帯とを備えた熱処理装置に
おいて、前記発熱帯を、常温状態から通電加熱した時に
伸長する量と、加熱状態から常温に戻した時に収縮する
量とがほぼ等しい部材から構成したことを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、被処理物を収容する筒
状の反応管と、この反応管の外側に設けられた筒状の均
熱管と、この均熱管の周囲に該均熱管との間に間隔を設
けて巻回された発熱帯とを備えた熱処理装置において、 前記発熱帯を、常温状態から通電加熱した時に伸長す
る量と、加熱状態から常温に戻した時に収縮する量とが
ほぼ等しい部材から構成し、前記均熱管を、炭化ケイ素
から構成したことを特徴とする。
状の反応管と、この反応管の外側に設けられた筒状の均
熱管と、この均熱管の周囲に該均熱管との間に間隔を設
けて巻回された発熱帯とを備えた熱処理装置において、 前記発熱帯を、常温状態から通電加熱した時に伸長す
る量と、加熱状態から常温に戻した時に収縮する量とが
ほぼ等しい部材から構成し、前記均熱管を、炭化ケイ素
から構成したことを特徴とする。
さらに、請求項３記載の発明は、請求項１〜２記載の
熱処理装置において、 発熱体を、常温状態から通電加熱した時に伸長する量
と、加熱状態から常温に戻した時に収縮する量とがほぼ
等しいワイヤをコイル状に形成して構成したことを特徴
とする。
熱処理装置において、 発熱体を、常温状態から通電加熱した時に伸長する量
と、加熱状態から常温に戻した時に収縮する量とがほぼ
等しいワイヤをコイル状に形成して構成したことを特徴
とする。
（作 用） 一般に、発熱帯に通電し加温を行うと、発熱帯は熱膨
張により伸長し、通電を停止し、温度が下がると収縮す
る。しかしながら、従来の熱処理装置の発熱帯では、こ
の時の収縮量が、熱膨張による伸長量に対してわずかに
少なく、このため徐々に発熱帯の全長が長くなり、自重
により変形し垂れ下がってくる。
張により伸長し、通電を停止し、温度が下がると収縮す
る。しかしながら、従来の熱処理装置の発熱帯では、こ
の時の収縮量が、熱膨張による伸長量に対してわずかに
少なく、このため徐々に発熱帯の全長が長くなり、自重
により変形し垂れ下がってくる。
そこで、本発明の熱処理装置では、発熱帯を、常温状
態から通電加熱した時に伸長する量と、加熱状態から常
温に戻した時に収縮する量とがほぼ等しい部材、例えば
KANTHAL APMワイヤ（商品名、カンタル株式会社製）に
より構成することにより、従来に較べて発熱帯の垂れ量
を大幅に減少させる。
態から通電加熱した時に伸長する量と、加熱状態から常
温に戻した時に収縮する量とがほぼ等しい部材、例えば
KANTHAL APMワイヤ（商品名、カンタル株式会社製）に
より構成することにより、従来に較べて発熱帯の垂れ量
を大幅に減少させる。
（実施例） 以下本発明を横型熱処理装置に適用した実施例を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
例えば石英等から円筒状に構成された反応管（プロセ
スチューブ）１は、ほぼ水平に配設されており、この反
応管１の周囲には、例えば炭化ケイ素等からなる均熱管
２が配設されている。
スチューブ）１は、ほぼ水平に配設されており、この反
応管１の周囲には、例えば炭化ケイ素等からなる均熱管
２が配設されている。
また、均熱管２の周囲には、例えば太さ9.5mm程度
で、常温状態から通電加熱した時に伸長する量と、加熱
状態から常温に戻した時に収縮する量とがほぼ等しい部
材、例えばKANTHAL APMワイヤ（商品名、カンタル株式
会社製）をコイル状に形成してなる発熱帯３が巻回され
ている。そして、発熱帯３の外側には、断熱材層４が配
設されている。
で、常温状態から通電加熱した時に伸長する量と、加熱
状態から常温に戻した時に収縮する量とがほぼ等しい部
材、例えばKANTHAL APMワイヤ（商品名、カンタル株式
会社製）をコイル状に形成してなる発熱帯３が巻回され
ている。そして、発熱帯３の外側には、断熱材層４が配
設されている。
また、上記反応管１の一端には、被処理物例えばウエ
ハボート５上に複数載置された半導体ウエハ６をロード
・アンロードするための開口７およびこの開口７を閉塞
するための蓋体８が配設されている。さらに、上記反応
管１の所定部位例えば反応管１の両端には、反応ガス導
入管９および排気管10が接続されており、反応管１内に
所定の反応ガス、例えば、SiH4、O2、B2H6、PH3等を流
通可能に構成されている。
ハボート５上に複数載置された半導体ウエハ６をロード
・アンロードするための開口７およびこの開口７を閉塞
するための蓋体８が配設されている。さらに、上記反応
管１の所定部位例えば反応管１の両端には、反応ガス導
入管９および排気管10が接続されており、反応管１内に
所定の反応ガス、例えば、SiH4、O2、B2H6、PH3等を流
通可能に構成されている。
上記構成のこの実施例の熱処理装置では、予め発熱帯
３に通電しておくことにより、反応管１内を所定温度、
例えば数百度ないし千数百度に加熱しておき、開口７か
ら被処理物例えばウエハボート５上に複数載置された半
導体ウエハ６をロードし、反応管１内に上記所定の反応
ガスを流通させて成膜あるいは熱拡散を行う。
３に通電しておくことにより、反応管１内を所定温度、
例えば数百度ないし千数百度に加熱しておき、開口７か
ら被処理物例えばウエハボート５上に複数載置された半
導体ウエハ６をロードし、反応管１内に上記所定の反応
ガスを流通させて成膜あるいは熱拡散を行う。
第２図のグラフは、この実施例の熱処理装置のKANTHA
L APMワイヤからなる発熱帯３と、従来の熱処理装置の
発熱帯（太さ9.5mmのKANTHAL A−１ワイヤ（商品名、カ
ンタル株式会社製）からなる発熱帯）を加熱した場合の
垂れ量の違いを示すもので、実線Ａはこの実施例の熱処
理装置の場合、点線Ｂは従来の熱処理装置の場合を示し
ている。なお、測定は、加熱を開始してから36、50、10
0、152時間後にそれぞれ行い、炉内の設定温度は、100
時間までが1300℃、それ以後が1370℃である。また、垂
れ量△Ｈは、長さ100mmあたりの水平状態から垂れ下が
った長さ（mm）である。このグラフに示されるように、
従来の熱処理装置では、発熱帯の垂れ量が徐々に増大し
て行くのに対して、この実施例の熱処理装置では、加熱
初期にわずかに発熱帯３の垂れが生じるものの、その後
垂れ量が増大することなく一定に保たれる。
L APMワイヤからなる発熱帯３と、従来の熱処理装置の
発熱帯（太さ9.5mmのKANTHAL A−１ワイヤ（商品名、カ
ンタル株式会社製）からなる発熱帯）を加熱した場合の
垂れ量の違いを示すもので、実線Ａはこの実施例の熱処
理装置の場合、点線Ｂは従来の熱処理装置の場合を示し
ている。なお、測定は、加熱を開始してから36、50、10
0、152時間後にそれぞれ行い、炉内の設定温度は、100
時間までが1300℃、それ以後が1370℃である。また、垂
れ量△Ｈは、長さ100mmあたりの水平状態から垂れ下が
った長さ（mm）である。このグラフに示されるように、
従来の熱処理装置では、発熱帯の垂れ量が徐々に増大し
て行くのに対して、この実施例の熱処理装置では、加熱
初期にわずかに発熱帯３の垂れが生じるものの、その後
垂れ量が増大することなく一定に保たれる。
したがって、発熱帯３と均熱管２とが接触し、発熱帯
３に電力を供給するためのトランスや均熱管２が損傷を
受けるようなことは起こらず、長期に亙って良好な処理
を行うことができる。
３に電力を供給するためのトランスや均熱管２が損傷を
受けるようなことは起こらず、長期に亙って良好な処理
を行うことができる。
なお、上記実施例では、横型熱処理装置について説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、縦型熱処理装置についても同様にして適用すること
ができることはもちろんである。また、上記実施例で
は、均熱管２を有する横型熱処理装置について説明した
が、均熱管２のない熱処理装置、すなわち発熱帯３が反
応管１の周囲に設けられている熱処理装置についても同
様にして適用することができる。
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、縦型熱処理装置についても同様にして適用すること
ができることはもちろんである。また、上記実施例で
は、均熱管２を有する横型熱処理装置について説明した
が、均熱管２のない熱処理装置、すなわち発熱帯３が反
応管１の周囲に設けられている熱処理装置についても同
様にして適用することができる。
［発明の効果］ 上述のように、本発明の熱処理装置によれば、従来に
較べて発熱帯の垂れ量を大幅に減少させ、発熱帯と均熱
管とが接触しトランスや均熱管が損傷を受けることを防
止することができ、長期に亙って良好な処理を行うこと
ができる。
較べて発熱帯の垂れ量を大幅に減少させ、発熱帯と均熱
管とが接触しトランスや均熱管が損傷を受けることを防
止することができ、長期に亙って良好な処理を行うこと
ができる。
第１図は本発明の一実施例の熱処理装置を示す構成図、
第２図は本発明の熱処理装置の発熱帯とと従来の熱処理
装置の発熱帯の垂れ量の違いを示すグラフである。 １……反応管、２……均熱管、３……発熱帯（KANTHAL
APMワイヤ、商品名、カンタルガデリウス株式会社
製）、４……断熱材層、５……ウエハボート、６……半
導体ウエハ、７……開口、８……蓋体、９……反応ガス
導入管、10……排気管。
第２図は本発明の熱処理装置の発熱帯とと従来の熱処理
装置の発熱帯の垂れ量の違いを示すグラフである。 １……反応管、２……均熱管、３……発熱帯（KANTHAL
APMワイヤ、商品名、カンタルガデリウス株式会社
製）、４……断熱材層、５……ウエハボート、６……半
導体ウエハ、７……開口、８……蓋体、９……反応ガス
導入管、10……排気管。
Claims (3)
- 【請求項１】被処理物を収容する筒状の反応管と、この
反応管の外側に設けられた筒状の均熱管あるいは前記反
応管の周囲に該均熱管あるいは反応管との間に間隔を設
けて巻回された発熱帯とを備えた熱処理装置において、 前記発熱帯を、常温状態から通電加熱した時に伸長する
量と、加熱状態から常温に戻した時に収縮する量とがほ
ぼ等しい部材から構成したことを特徴とする熱処理装
置。 - 【請求項２】被処理物を収容する筒状の反応管と、この
反応管の外側に設けられた筒状の均熱管と、この均熱管
の周囲に該均熱管との間に間隔を設けて巻回された発熱
帯とを備えた熱処理装置において、 前記発熱帯を、常温状態から通電加熱した時に伸長する
量と、加熱状態から常温に戻した時に収縮する量とがほ
ぼ等しい部材から構成し、前記均熱管を、炭化ケイ素か
ら構成したことを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項３】請求項１または２記載の熱処理装置におい
て、 発熱体を、常温状態から通電加熱した時に伸長する量
と、加熱状態から常温に戻した時に収縮する量とがほぼ
等しいワイヤをコイル状に形成して構成したことを特徴
とする熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14012588A JP2698818B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14012588A JP2698818B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309286A JPH01309286A (ja) | 1989-12-13 |
| JP2698818B2 true JP2698818B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=15261481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14012588A Expired - Lifetime JP2698818B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698818B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4306398A1 (de) * | 1993-03-02 | 1994-09-08 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Erwärmen eines Substrates |
| US5452396A (en) * | 1994-02-07 | 1995-09-19 | Midwest Research Institute | Optical processing furnace with quartz muffle and diffuser plate |
-
1988
- 1988-06-07 JP JP14012588A patent/JP2698818B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01309286A (ja) | 1989-12-13 |
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