JP2939791B2 - 拡散炉断熱リング - Google Patents
拡散炉断熱リングInfo
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Description
造する工程の一段階である 1,000〜1,200 ℃の温度にて
処理する、一般に言う拡散工程における拡散炉の断熱リ
ングに関するものである。
保持するリング状支持体は使用されていた。その構造は
耐熱性を有する材料を単にリング状に形成したものであ
ったため、チューブを加熱炉に設置する際、および、装
置の加熱運転中に多量の塵埃を発生し、その発生した塵
埃が製造中の半導体の表面に沈積し、不良製品の発生の
原因となっていた。一方、特公昭60−43011号公
報にこの塵埃の発生を防ぐ目的で、このチューブ支持リ
ング断熱材の表面をマット状物で被覆せんとする試みが
なされている。
も、従来の方法であれば、被覆材料は二酸化ケイ素を主
成分とする織物、編物、シート等から構成されていたた
め、被覆材料の耐熱性が絶対的に不足し、炉内の 1,000
〜1,200 ℃という高温雰囲気において長時間連続的に、
あるいは断続的に暴露されることにより、急速にその表
面が脆化するという現象が生ずる。その結果、微小の塵
埃の発生が生じ、この塵埃が製品の歩留まりの低下を招
くという難点を有しており、このような塵埃の発生のな
い被覆材料の出現が待たれていた。
点を解消すべく鋭意検討した結果、本発明に到達したも
ので、その要旨とするところは、(1) 半導体および集積
回路等の製造に使用する拡散炉内の拡散チューブを支持
する断熱リングにおいて、リング構造体の表面をアルミ
ナ成分構成比率が、少なくとも50%以上であり、かつ、
ホウ素成分を含まないセラミック長繊維からなる編織物
にて被覆したことを特徴とする拡散炉断熱リングであっ
て、(2) 該断熱リングの構造体内部がセラミック短繊維
成形構造体もしくは綿状体からなる拡散炉断熱リングに
ある。
断熱リングは、リング構造体の表面をセラミック長繊維
からなる編織物にて被覆したものであり、また、セラミ
ック長繊維からなる被覆材の内部にセラミック繊維形成
構造体もしくは綿状体を充填したものである。
長繊維編織物のアルミナ成分構成比率は50%以上が好ま
しく、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%
以上である。また、ホウ素成分を含まない。
材では、その耐熱性が不十分となり好ましくない。ま
た、ホウ素成分を含むアルミナ繊維は耐熱性が劣り、使
用寿命に問題があるばかりでなく、高温下においてホウ
素の離脱が発生し、高温雰囲気中に脱離したホウ素によ
って製品が汚染され、性能低下につながるという好まし
くない問題を起こす。すなわち、ホウ素を含有するセラ
ミック繊維も高温雰囲気での使用では十分な耐久性がな
く、脆化し、塵埃の発生をともなう。さらに、セラミッ
ク繊維中に含まれるホウ素成分が発塵により、炉内に導
入されることにより、炉内でp型半導体を形成させるホ
ウ素成分の拡散源となり、n型半導体を拡散法で形成さ
せる場合に、製品歩留りおよび半導体特性の低下を招い
ていたのである。
含まないアルミナ繊維との加熱時の強度変化を示してい
る。加熱時間は2時間である。この結果からも明らかな
ように、ホウ素成分を含むアルミナ繊維は、低温域にお
いてはホウ素成分を含まないアルミナ繊維より強度は大
きいが、 1,050℃近辺の温度を境にして強度は逆転する
ことがわかる。
が必要である。上記アルミナ成分構成比率のセラミック
繊維でも短繊維からなるものでは、被覆材自体から短繊
維の抜け等による塵埃の発生があり、好ましくない。
とは、セラミック短繊維を接着剤等で成形固化したもの
をいう。従って、一定の形状に固化したものを断熱リン
グ構造体とした場合は、その構造体の表面をセラミック
長繊維編織物で被覆し、端部を縫製することにより、断
熱リングとすることができる。また、内容物をセラミッ
ク短繊維の綿状体とする場合には、セラミック長繊維ス
リーブ等に充填し、端部を縫糸にて縫製することによ
り、断熱リングとすることができる。
挙動が被覆材と同じであることが好ましく、この点から
も被覆材に使用するセラミック長繊維と化学組成面で同
質のものを用いるのが好ましい。
をセラミック長繊維からなる編織物にて被覆することに
より、拡散チューブの設置時における塵埃の発生がな
く、また、セラミック長繊維の耐熱性がそのアルミナ成
分の高い含有率に由来して高いため、拡散炉運転にとも
なう雰囲気温度が 1,000〜1,200 ℃の高温域に連続して
長時間暴露されても、被覆材本体からその脆化に伴う塵
埃の発生は全くなく、アルミナ長繊維からのホウ素成分
の揮散がないため、極めてクリーンな雰囲気を保つこと
が可能となったのである。これは被覆材が無限長のセラ
ミック繊維フィラメントを原料として、編物、織物に加
工しているためであり、優れた耐熱性とともに常時塵埃
を発生しない作用を具備しているためである。当然のこ
とながら、前述したように、短繊維からなる編織物で
は、短繊維の抜けによる塵埃の発生があり、このような
作用はない。
ク長繊維編織物がその優れた耐熱性のため、リング内部
構造物の断熱保護材としても作用している。このため高
温雰囲気下においての劣化を防止することができ、断熱
リング全体としての寿命を格段に向上させる効果もあ
る。
説明する。
=70/30なる組成のアルミナ長繊維から製織したア
ルミナ長繊維綾織クロス(厚さ0.3mm、経糸密度3
0本/インチ、緯糸密度25本/インチ、重さ440g
/m2)を使用してセラミックモールド品を被覆し、断
熱リングとした。使用したセラミックモールド品は、A
l2O3/SiO2=49/51の構成比率で、サイズ
は外径250mm、内径180mm、厚さ50mmの円
筒状で、密度は285Kg/m3であった。
に合わせて立体的に裁断し、縫糸としてはクロスと同成
分のアルミナ長繊維を使用し、手縫いで縫製した。この
断熱リングを180mm径の拡散チューブに装着し、
1,100℃にて60分加熱する拡散工程に供した。こ
の断熱リングの装着は容易であり、3カ月間にわたる使
用後において、断熱リングの表面は平滑であり、脆化に
ともなう塵埃の発生はほとんど見られなかった。
組成のアルミナ長繊維を円筒状に編組して、内径40mm、
厚さ 1.3mm、重さ 105g/mのアルミナ長繊維スリーブ
を得た。このスリーブの内部にセラミック短繊維綿状物
(セラミツクウール、商品名:イビウール、イビデン株
式会社製)を充填し、端部をアルミナ長繊維縫糸にて縫
合することにより、外径 280mm、内径 200mmのドーナツ
状断熱リングを形成した。
mの拡散チューブを保持するように装着して拡散炉に入
れた。拡散工程で1,000℃に加熱しながら、断続的
に5カ月間使用したが、リングの外観に全く変化が見ら
れず、また、取り外して分解したところ、内部のセラミ
ックウールにもほとんど脆化が見られなかった。また、
このリングを使用することにより、塵埃の沈着による製
品の不良率は大幅に低減した。
ラミック長繊維編織物を使用することにより、従来の断
熱リングに見られた塵埃の発生に伴う多大の製品不良を
著しく低減することができた。
ミナ繊維との耐熱性を示した図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体および集積回路等の製造に使用す
る拡散炉内の拡散チューブを支持する断熱リングにおい
て、リング構造体の表面をアルミナ成分構成比率が、少
なくとも50%以上であり、かつ、ホウ素成分を含まない
セラミック長繊維からなる編織物にて被覆したことを特
徴とする拡散炉断熱リング。 - 【請求項2】 断熱リングの構造体内部がセラミツク短
繊維成形構造体もしくは綿状体からなることを特徴とす
る請求項1記載の拡散炉断熱リング。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7134717A JP2939791B2 (ja) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | 拡散炉断熱リング |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7134717A JP2939791B2 (ja) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | 拡散炉断熱リング |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08306636A JPH08306636A (ja) | 1996-11-22 |
JP2939791B2 true JP2939791B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=15134957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7134717A Expired - Lifetime JP2939791B2 (ja) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | 拡散炉断熱リング |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2939791B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6011191B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2016-10-19 | 株式会社島津製作所 | 半導体製造装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04167595A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-15 | Nec Corp | 多層セラミック配線基板 |
JPH04273990A (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-30 | Nichias Corp | 加熱装置 |
JPH05215473A (ja) * | 1992-02-03 | 1993-08-24 | Tokyo Electron Tohoku Kk | 加熱装置 |
JPH076973A (ja) * | 1993-06-18 | 1995-01-10 | Kokusai Electric Co Ltd | 加熱装置 |
-
1995
- 1995-05-09 JP JP7134717A patent/JP2939791B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04167595A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-15 | Nec Corp | 多層セラミック配線基板 |
JPH04273990A (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-30 | Nichias Corp | 加熱装置 |
JPH05215473A (ja) * | 1992-02-03 | 1993-08-24 | Tokyo Electron Tohoku Kk | 加熱装置 |
JPH076973A (ja) * | 1993-06-18 | 1995-01-10 | Kokusai Electric Co Ltd | 加熱装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08306636A (ja) | 1996-11-22 |
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