JP3325384B2 - 熱処理炉用温度測定装置 - Google Patents
熱処理炉用温度測定装置Info
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- JP3325384B2 JP3325384B2 JP08240194A JP8240194A JP3325384B2 JP 3325384 B2 JP3325384 B2 JP 3325384B2 JP 08240194 A JP08240194 A JP 08240194A JP 8240194 A JP8240194 A JP 8240194A JP 3325384 B2 JP3325384 B2 JP 3325384B2
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- treatment furnace
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱処理炉用温度測定装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスである成
膜プロセスの一つに減圧ＣＶＤ（Chemical Vaper Depos
ition）と呼ばれる方法がある。この方法は、熱処理炉
内に処理ガスを導入して化学的気相反応によりウエハの
表面に成膜を施すものであり、炉内を真空ないし減圧状
態とすることで成膜速度が遅くなり、膜厚制御の向上が
図れる。
膜プロセスの一つに減圧ＣＶＤ（Chemical Vaper Depos
ition）と呼ばれる方法がある。この方法は、熱処理炉
内に処理ガスを導入して化学的気相反応によりウエハの
表面に成膜を施すものであり、炉内を真空ないし減圧状
態とすることで成膜速度が遅くなり、膜厚制御の向上が
図れる。
【０００３】このような処理に使用される前記熱処理炉
においては、その構成部品の接続部等に気密を保持する
Ｏリング等の封止手段が設けられていると共に、この封
止手段の熱的劣化を防止する目的で水冷ジャケット等の
冷却手段が設けられている。この場合、構成部品を前記
冷却手段により冷却し過ぎると、処理ガスによっては構
成部品の表面に腐食性物質が析出する等の問題があるた
め、このような問題が生じないように構成部品の温度を
測定して管理する必要がある。
においては、その構成部品の接続部等に気密を保持する
Ｏリング等の封止手段が設けられていると共に、この封
止手段の熱的劣化を防止する目的で水冷ジャケット等の
冷却手段が設けられている。この場合、構成部品を前記
冷却手段により冷却し過ぎると、処理ガスによっては構
成部品の表面に腐食性物質が析出する等の問題があるた
め、このような問題が生じないように構成部品の温度を
測定して管理する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記熱
処理炉においては、炉内を真空に保持しなければならな
いので、炉内の被測定部に炉外から温度測定手段を導入
することが難しく、被測定部の温度を直接測定すること
が困難であった。
処理炉においては、炉内を真空に保持しなければならな
いので、炉内の被測定部に炉外から温度測定手段を導入
することが難しく、被測定部の温度を直接測定すること
が困難であった。
【０００５】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その目的とするところは、熱処理炉の
ポートを利用して炉内の真空を保持したまま被測定部の
温度を直接測定することができる熱処理炉用温度測定装
置を提供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、熱処理炉の
ポートを利用して炉内の真空を保持したまま被測定部の
温度を直接測定することができる熱処理炉用温度測定装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、炉内が真空可能な熱処理炉のポー
トに気密に且つ着脱可能に装着される装着体と、この装
着体に気密に挿通され、前記熱処理炉内の被測定部に接
触させてその温度を測定する１本又は複数本のシース熱
電対とを備え、前記シース熱電対は先端部に熱電対を形
成した熱電対素線を耐熱性絶縁材を介して被覆材で被覆
し可撓性を有する線状に形成されており、前記装着体の
炉内側端部より延出された前記シース熱電対の先端部が
炉内に導かれて被測定部に固定されていることを特徴と
する。
に請求項１の発明は、炉内が真空可能な熱処理炉のポー
トに気密に且つ着脱可能に装着される装着体と、この装
着体に気密に挿通され、前記熱処理炉内の被測定部に接
触させてその温度を測定する１本又は複数本のシース熱
電対とを備え、前記シース熱電対は先端部に熱電対を形
成した熱電対素線を耐熱性絶縁材を介して被覆材で被覆
し可撓性を有する線状に形成されており、前記装着体の
炉内側端部より延出された前記シース熱電対の先端部が
炉内に導かれて被測定部に固定されていることを特徴と
する。
【０００７】請求項２〜４の発明は、それぞれ請求項１
の発明を前提としており、請求項２の発明は、前記装着
体が短管状に形成され、内部に前記シース熱電対を固定
する固定材が充填されると共に、装着体の少なくとも炉
内側端部が封止材により封止されていることを特徴とす
る。
の発明を前提としており、請求項２の発明は、前記装着
体が短管状に形成され、内部に前記シース熱電対を固定
する固定材が充填されると共に、装着体の少なくとも炉
内側端部が封止材により封止されていることを特徴とす
る。
【０００８】請求項３の発明は、前記ポートに前記装着
体を挿通した袋ナットが螺着され、前記ポートと前記装
着体との間に前記袋ナットにより締め付けられる環状の
封止体が介設されていることを特徴とする。
体を挿通した袋ナットが螺着され、前記ポートと前記装
着体との間に前記袋ナットにより締め付けられる環状の
封止体が介設されていることを特徴とする。
【０００９】また、請求項４の発明は、前記シース熱電
対に補償導線が接続され、この補償導線の接続部が前記
装着体内に配置されていることを特徴とする。
対に補償導線が接続され、この補償導線の接続部が前記
装着体内に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
【作用】請求項１の発明によれば、炉内が真空可能な熱
処理炉のポートに気密に且つ着脱可能に装着される装着
体と、この装着体に気密に挿通され、前記熱処理炉内の
被測定部に接触させてその温度を測定する１本又は複数
本のシース熱電対とを備え、前記シース熱電対は先端部
に熱電対を形成した熱電対素線を耐熱性絶縁材を介して
被覆材で被覆し可撓性を有する線状に形成されており、
前記装着体の炉内側端部より延出された前記シース熱電
対の先端部が炉内に導かれて被測定部に固定されている
ため、熱処理炉のポートを利用して炉内の真空を保持し
たまま被測定部の温度を直接測定することが可能とな
る。
処理炉のポートに気密に且つ着脱可能に装着される装着
体と、この装着体に気密に挿通され、前記熱処理炉内の
被測定部に接触させてその温度を測定する１本又は複数
本のシース熱電対とを備え、前記シース熱電対は先端部
に熱電対を形成した熱電対素線を耐熱性絶縁材を介して
被覆材で被覆し可撓性を有する線状に形成されており、
前記装着体の炉内側端部より延出された前記シース熱電
対の先端部が炉内に導かれて被測定部に固定されている
ため、熱処理炉のポートを利用して炉内の真空を保持し
たまま被測定部の温度を直接測定することが可能とな
る。
【００１１】また、請求項２の発明によれば、前記装着
体が短管状に形成され、内部に前記シース熱電対を固定
する固定材が充填されると共に、装着体の少なくとも炉
内側端部が封止材により封止されているため、シース熱
電対を挿通した気密構造の装着体を容易に形成すること
が可能となり、構造の簡素化及び製造コストの低減が図
れる。
体が短管状に形成され、内部に前記シース熱電対を固定
する固定材が充填されると共に、装着体の少なくとも炉
内側端部が封止材により封止されているため、シース熱
電対を挿通した気密構造の装着体を容易に形成すること
が可能となり、構造の簡素化及び製造コストの低減が図
れる。
【００１２】請求項３の発明によれば、前記ポートに前
記装着体を挿通した袋ナットが螺着され、前記ポートと
前記装着体との間に前記袋ナットにより締め付けられる
環状の封止体が介設されているため、熱処理炉のポート
に装着体を気密に且つ着脱可能に取付けることが可能と
なる。
記装着体を挿通した袋ナットが螺着され、前記ポートと
前記装着体との間に前記袋ナットにより締め付けられる
環状の封止体が介設されているため、熱処理炉のポート
に装着体を気密に且つ着脱可能に取付けることが可能と
なる。
【００１３】また、請求項４の発明によれば、前記シー
ス熱電対に補償導線が接続され、この補償導線の接続部
が前記装着体内に配置されているため、装着体から炉外
側へ延出されるシース熱電対を省略することが可能とな
り、製造コストの低減が図れる。
ス熱電対に補償導線が接続され、この補償導線の接続部
が前記装着体内に配置されているため、装着体から炉外
側へ延出されるシース熱電対を省略することが可能とな
り、製造コストの低減が図れる。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【００１５】先ず、本実施例の温度測定装置が適用され
る熱処理炉について説明する。図２に示すようにこの熱
処理炉１は被処理体である半導体ウエハＷに減圧ＣＶＤ
による成膜処理を施すのに適するように構成された縦型
炉であり、中央部に円形の開口部２ａを有する例えばス
テンレススチール製のベースプレート２を水平に備えて
いる。
る熱処理炉について説明する。図２に示すようにこの熱
処理炉１は被処理体である半導体ウエハＷに減圧ＣＶＤ
による成膜処理を施すのに適するように構成された縦型
炉であり、中央部に円形の開口部２ａを有する例えばス
テンレススチール製のベースプレート２を水平に備えて
いる。
【００１６】このベースプレート２の下部には上端にフ
ランジ部３ａを有する例えばステンレススチール製の短
い筒状のマニホールド３が前記開口部２ａと軸心を一致
させてボルト止めにより着脱可能に取付けられ、このマ
ニホールド３上には処理炉１として耐熱性を有する材料
例えば石英からなる反応管４が設けられている。この反
応管４は上下両端部が開放された内管５と、上端部が閉
塞され下端部に外向きのフランジ部６ａを有する外管６
とを同心円状に配した二重管構造になっている。
ランジ部３ａを有する例えばステンレススチール製の短
い筒状のマニホールド３が前記開口部２ａと軸心を一致
させてボルト止めにより着脱可能に取付けられ、このマ
ニホールド３上には処理炉１として耐熱性を有する材料
例えば石英からなる反応管４が設けられている。この反
応管４は上下両端部が開放された内管５と、上端部が閉
塞され下端部に外向きのフランジ部６ａを有する外管６
とを同心円状に配した二重管構造になっている。
【００１７】前記外管６は前記マニホールド３の上端フ
ランジ部３ａ上に封止手段としての耐食性を有する材料
例えばフッ素系ゴムからなるＯリング７を介して気密状
態に支持され、内管５はマニホールド３の内周の高さ方
向ほぼ中間部に形成された小径の段部３ｂに支持されて
いる。このマニホールド３の上端フランジ部３ａには図
１に示すように環状の溝８が形成され、この溝８内には
前記Ｏリング７が配置されていると共に外管６の下端フ
ランジ部６ａ周縁部を支持する例えばテフロン製の環状
のスペーサ９が配置されている。マニホールド３の上端
フランジ部３ａには前記外管６の下端フランジ部６ａを
上方から押さえて固定する固定部材１０がボルト止め等
により取付けられている。
ランジ部３ａ上に封止手段としての耐食性を有する材料
例えばフッ素系ゴムからなるＯリング７を介して気密状
態に支持され、内管５はマニホールド３の内周の高さ方
向ほぼ中間部に形成された小径の段部３ｂに支持されて
いる。このマニホールド３の上端フランジ部３ａには図
１に示すように環状の溝８が形成され、この溝８内には
前記Ｏリング７が配置されていると共に外管６の下端フ
ランジ部６ａ周縁部を支持する例えばテフロン製の環状
のスペーサ９が配置されている。マニホールド３の上端
フランジ部３ａには前記外管６の下端フランジ部６ａを
上方から押さえて固定する固定部材１０がボルト止め等
により取付けられている。
【００１８】前記マニホールド３の上端フランジ部３ａ
内には前記Ｏリング７の熱的劣化を防止する冷却手段と
して冷却水通路１１が周方向に形成されている。また、
このマニホールド３には反応管４内（内管５と外管６と
の間の環状空間部１２や内管５の内側）と外部（炉外）
とを連通して図示しない処理ガス供給源から反応管４内
に処理ガスを導入するための複数の入口ポート１３，１
４が適宜設けられると共に、反応管４内と外部（炉外）
とを連通して図示しない減圧手段により反応管４内を排
気して例えば１０〜１０-8Ｔｏｒｒ程度に真空引きする
ための出口ポート５０が適宜設けられている。なお、こ
れら入口ポート１３，１４及び出口ポート５０は炉外側
にノズル状に突出して設けられ、使用しないポートには
図示しない遮蔽蓋が装着されている。
内には前記Ｏリング７の熱的劣化を防止する冷却手段と
して冷却水通路１１が周方向に形成されている。また、
このマニホールド３には反応管４内（内管５と外管６と
の間の環状空間部１２や内管５の内側）と外部（炉外）
とを連通して図示しない処理ガス供給源から反応管４内
に処理ガスを導入するための複数の入口ポート１３，１
４が適宜設けられると共に、反応管４内と外部（炉外）
とを連通して図示しない減圧手段により反応管４内を排
気して例えば１０〜１０-8Ｔｏｒｒ程度に真空引きする
ための出口ポート５０が適宜設けられている。なお、こ
れら入口ポート１３，１４及び出口ポート５０は炉外側
にノズル状に突出して設けられ、使用しないポートには
図示しない遮蔽蓋が装着されている。
【００１９】前記反応管４の周囲には反応管４内を高温
例えば８００〜１２００℃程度に加熱する例えばカンタ
ル線等の電熱線１５をコイル状等に形成してなる加熱部
１６が配置され、この加熱部１６の外周は断熱材１７を
介して図示しないアウターシェルで覆われている。これ
ら加熱部１６、断熱材１７及びアウターシェルは前記ベ
ースプレート２上に支持されている。
例えば８００〜１２００℃程度に加熱する例えばカンタ
ル線等の電熱線１５をコイル状等に形成してなる加熱部
１６が配置され、この加熱部１６の外周は断熱材１７を
介して図示しないアウターシェルで覆われている。これ
ら加熱部１６、断熱材１７及びアウターシェルは前記ベ
ースプレート２上に支持されている。
【００２０】前記マニホールド３の下方にはその下面開
口を開閉する例えばステンレススチール製の蓋体１８が
昇降機構１９により昇降可能に設けられ、この蓋体１８
上には多数枚例えば１５０枚程度の半導体ウエハＷを水
平状態で上下方向に間隔をおいて多段に保持するウエハ
ボート２０が保温筒２１を介して載置されている。な
お、蓋体１８には保温筒２１を回転駆動する回転テーブ
ル、電動モータ等からなる回転機構２２が設けられてい
ると共に蓋体１８を貫通した回転機構２２の回転軸を軸
封する例えば磁性流体等からなる軸封手段やマニホール
ド３との間を封止する例えばＯリングからなる封止手段
等を冷却する冷却水通路が形成されている（図示省
略）。また、蓋体１８には予備のポート２３が設けら
れ、このポート２３には図示しない遮蔽蓋が装着されて
いる。
口を開閉する例えばステンレススチール製の蓋体１８が
昇降機構１９により昇降可能に設けられ、この蓋体１８
上には多数枚例えば１５０枚程度の半導体ウエハＷを水
平状態で上下方向に間隔をおいて多段に保持するウエハ
ボート２０が保温筒２１を介して載置されている。な
お、蓋体１８には保温筒２１を回転駆動する回転テーブ
ル、電動モータ等からなる回転機構２２が設けられてい
ると共に蓋体１８を貫通した回転機構２２の回転軸を軸
封する例えば磁性流体等からなる軸封手段やマニホール
ド３との間を封止する例えばＯリングからなる封止手段
等を冷却する冷却水通路が形成されている（図示省
略）。また、蓋体１８には予備のポート２３が設けら
れ、このポート２３には図示しない遮蔽蓋が装着されて
いる。
【００２１】このように構成された熱処理炉１において
は、例えばシリコン窒化（Ｓｉ3Ｎ4）膜の成膜処理に処
理ガスとしてジクロルシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）とアンモ
ニア（ＮＨ3）が用いられるが、この場合、マニホール
ド３を冷却水通路１１の冷却水によって冷却し過ぎる
と、マニホールド３の内側表面に腐食性を有する塩化ア
ンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）が析出するため、これを防止
するためにマニホールド３の内側表面温度を測定して所
定温度例えば１３０〜１５０℃程度に冷却水温度の制御
を介して管理する必要がある。なお、１５０℃以下とし
たのはＯリング７の熱的劣化を防止するためである。そ
こで、図１に示すようにマニホールド３の使用しない入
口ポート１３には、その既設のポートである入口ポート
１３を利用して反応管４内を真空に保持しつつマニホー
ルド３の内側表面温度を直接測定するための温度測定装
置２４が取付けられている。
は、例えばシリコン窒化（Ｓｉ3Ｎ4）膜の成膜処理に処
理ガスとしてジクロルシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）とアンモ
ニア（ＮＨ3）が用いられるが、この場合、マニホール
ド３を冷却水通路１１の冷却水によって冷却し過ぎる
と、マニホールド３の内側表面に腐食性を有する塩化ア
ンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）が析出するため、これを防止
するためにマニホールド３の内側表面温度を測定して所
定温度例えば１３０〜１５０℃程度に冷却水温度の制御
を介して管理する必要がある。なお、１５０℃以下とし
たのはＯリング７の熱的劣化を防止するためである。そ
こで、図１に示すようにマニホールド３の使用しない入
口ポート１３には、その既設のポートである入口ポート
１３を利用して反応管４内を真空に保持しつつマニホー
ルド３の内側表面温度を直接測定するための温度測定装
置２４が取付けられている。
【００２２】この温度測定装置２４は、前記入口ポート
１３に気密に且つ着脱可能に装着される装着体２５と、
この装着体２５に気密に挿通され、前記マニホールド３
の被測定部に接触させてその温度を測定するシース熱電
対２６とを備えている。このシース熱電対２６は、図４
に示すように例えばアルメルとクロメル或いは白金と白
金ロジウム等からなる熱電対素線２７，２８を先端部で
接合して熱電対２９を形成し、これら熱電対素線２７，
２８をセラミック等の耐熱性絶縁材３０を介してステン
レススチール、インコネル等の被覆材３１で被覆してな
るもので、太さ（直径）ｄが例えば０．５〜１０ｍｍ程
度で可撓性を有する線状に形成されている。このシース
熱電対２６の耐熱温度は直径０．５ｍｍのもので５００
℃程度、直径１０ｍｍのもので１０００℃程度であるか
ら、熱処理温度に応じた太さのシース熱電対２６が使用
される。
１３に気密に且つ着脱可能に装着される装着体２５と、
この装着体２５に気密に挿通され、前記マニホールド３
の被測定部に接触させてその温度を測定するシース熱電
対２６とを備えている。このシース熱電対２６は、図４
に示すように例えばアルメルとクロメル或いは白金と白
金ロジウム等からなる熱電対素線２７，２８を先端部で
接合して熱電対２９を形成し、これら熱電対素線２７，
２８をセラミック等の耐熱性絶縁材３０を介してステン
レススチール、インコネル等の被覆材３１で被覆してな
るもので、太さ（直径）ｄが例えば０．５〜１０ｍｍ程
度で可撓性を有する線状に形成されている。このシース
熱電対２６の耐熱温度は直径０．５ｍｍのもので５００
℃程度、直径１０ｍｍのもので１０００℃程度であるか
ら、熱処理温度に応じた太さのシース熱電対２６が使用
される。
【００２３】前記装着体２５は、図１ないし図３に示す
ように入口ポート１３内に嵌挿し得る外径の短管状に例
えばステンレススチールにより形成され、その軸孔２５
ａ内に１本又は複数本例えば２〜８本程度のシース熱電
対２６が挿通されている。この装着体２５の軸孔２５ａ
内にはシース熱電対２６を固定するために例えばＡｌ2
Ｏ3・ＳｉＯ2系のセメント（アルミナセメント）からな
る固定材３２が充填され、炉内側端部は例えば銀ろうの
ろう付けからなる封止材３３により気密に封止されてい
る。また、この装着体２５の炉内側端部よりシース熱電
対２６の先端部側が延出される一方、装着体２５の炉外
側端部より延出された各シース熱電対２６の基端部には
出力端子３４ａを有する補償導線３４が接続部３５を介
して電気的に接続されている。
ように入口ポート１３内に嵌挿し得る外径の短管状に例
えばステンレススチールにより形成され、その軸孔２５
ａ内に１本又は複数本例えば２〜８本程度のシース熱電
対２６が挿通されている。この装着体２５の軸孔２５ａ
内にはシース熱電対２６を固定するために例えばＡｌ2
Ｏ3・ＳｉＯ2系のセメント（アルミナセメント）からな
る固定材３２が充填され、炉内側端部は例えば銀ろうの
ろう付けからなる封止材３３により気密に封止されてい
る。また、この装着体２５の炉内側端部よりシース熱電
対２６の先端部側が延出される一方、装着体２５の炉外
側端部より延出された各シース熱電対２６の基端部には
出力端子３４ａを有する補償導線３４が接続部３５を介
して電気的に接続されている。
【００２４】前記入口ポート１３の炉外側端部にはその
内径よりも拡大したＯリング収容口部３６が形成され、
このＯリング収容口部３６の奥部には炉内側に向って先
細りに傾斜したテーパ壁３７が形成されている。前記Ｏ
リング収容口部３６には入口ポート１３と前記装着体２
５の外周との間を封止する封止体として例えばフッ素系
ゴムからなるＯリング３８が収容されると共に環状のＯ
リング押え３９が挿入されている。
内径よりも拡大したＯリング収容口部３６が形成され、
このＯリング収容口部３６の奥部には炉内側に向って先
細りに傾斜したテーパ壁３７が形成されている。前記Ｏ
リング収容口部３６には入口ポート１３と前記装着体２
５の外周との間を封止する封止体として例えばフッ素系
ゴムからなるＯリング３８が収容されると共に環状のＯ
リング押え３９が挿入されている。
【００２５】前記入口ポート１３の炉外側端部の外周に
形成された雌ネジ部４０には袋ナット４１がその軸孔４
１ａに装着体２５を挿通した状態で螺着され、この袋ナ
ット４１によりＯリング押え３９を介してＯリング３８
がテーパ壁３７と装着体２５の外周との間に締め付けら
れている。また、装着体２５の炉外側端部には前記袋ナ
ット４１の外端部に係止される外向きのフランジ部２５
ｂが形成され、装着体２５が炉内の真空によって引き込
まれないようになっている。
形成された雌ネジ部４０には袋ナット４１がその軸孔４
１ａに装着体２５を挿通した状態で螺着され、この袋ナ
ット４１によりＯリング押え３９を介してＯリング３８
がテーパ壁３７と装着体２５の外周との間に締め付けら
れている。また、装着体２５の炉外側端部には前記袋ナ
ット４１の外端部に係止される外向きのフランジ部２５
ｂが形成され、装着体２５が炉内の真空によって引き込
まれないようになっている。
【００２６】前記装着体２５の炉内側端部より延出され
たシース熱電対２６は炉内に導かれ、被測定部であるマ
ニホールド３の内側表面部に固定されている。この場
合、マニホールド３の内側表面部における周方向の各箇
所の温度を測定するために、複数本のシース熱電対２６
のそれぞれの先端部がマニホールド３の内側表面部に周
方向に所定間隔で固定される。シース熱電対２６の先端
部の固定方法としては、図１に示すように例えば前記セ
メント等からなる接着剤４２で固定する方法、或いは前
記マニホールド３の内側表面部に小孔を設けてこの小孔
にシース熱電対２６の先端部を差込固定する方法等が適
用できる。
たシース熱電対２６は炉内に導かれ、被測定部であるマ
ニホールド３の内側表面部に固定されている。この場
合、マニホールド３の内側表面部における周方向の各箇
所の温度を測定するために、複数本のシース熱電対２６
のそれぞれの先端部がマニホールド３の内側表面部に周
方向に所定間隔で固定される。シース熱電対２６の先端
部の固定方法としては、図１に示すように例えば前記セ
メント等からなる接着剤４２で固定する方法、或いは前
記マニホールド３の内側表面部に小孔を設けてこの小孔
にシース熱電対２６の先端部を差込固定する方法等が適
用できる。
【００２７】以上の構成からなる熱処理炉用温度測定装
置によれば、熱処理炉１の入口ポート１３に気密に且つ
着脱可能に装着される装着体２５と、この装着体２５に
気密に挿通され、前記熱処理炉１内の被測定部であるマ
ニホールド３の内側表面部に接触させてその温度を測定
するシース熱電対２６とを備えているため、熱処理炉１
の既設の入口ポート１３を利用して炉内の真空を保持し
たままマニホールド３の内側表面部の温度を直接測定す
ることができる。従って、その測定温度をフィードバッ
クさせてマニホールド３の内側表面温度が所定温度例え
ば１３０〜１５０℃程度になるよう冷却水通路１１の冷
却水温度を制御するようにすれば、マニホールド３の内
側表面部における冷却過多に起因する発塵性汚染物質例
えば塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）の析出を防止する
ことができ、半導体ウエハＷの汚染防止が図れる。
置によれば、熱処理炉１の入口ポート１３に気密に且つ
着脱可能に装着される装着体２５と、この装着体２５に
気密に挿通され、前記熱処理炉１内の被測定部であるマ
ニホールド３の内側表面部に接触させてその温度を測定
するシース熱電対２６とを備えているため、熱処理炉１
の既設の入口ポート１３を利用して炉内の真空を保持し
たままマニホールド３の内側表面部の温度を直接測定す
ることができる。従って、その測定温度をフィードバッ
クさせてマニホールド３の内側表面温度が所定温度例え
ば１３０〜１５０℃程度になるよう冷却水通路１１の冷
却水温度を制御するようにすれば、マニホールド３の内
側表面部における冷却過多に起因する発塵性汚染物質例
えば塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）の析出を防止する
ことができ、半導体ウエハＷの汚染防止が図れる。
【００２８】また、前記装着体２５が短管状に形成さ
れ、その軸孔２５ａ内に前記シース熱電対２６を固定す
る固定材３２が充填されると共に、装着体２５の炉内側
端部が封止材３３により封止されているため、シース熱
電対２６を挿通した気密構造の装着体２５を容易に形成
することができ、温度測定装置２４の構造の簡素化及び
製造コストの低減が図れる。更に、前記入口ポート１３
には前記装着体２５を挿通した袋ナット４１が螺着さ
れ、前記入口ポート１３と前記装着体２５との間には前
記袋ナット４１により締め付けられる環状の封止体であ
るＯリング３８が介設されているため、熱処理炉１の入
口ポート１３に装着体２５を気密に且つ容易に取付ける
ことができる。マニホールド３の洗浄を行う時などには
シース熱電対２６の先端部をマニホールド３の内側表面
部から剥ぎ取り、袋ナット４１を取外すことにより温度
測定装置２４を入口ポート１３から容易に取外すことが
でき、また何回でも使用することができる。
れ、その軸孔２５ａ内に前記シース熱電対２６を固定す
る固定材３２が充填されると共に、装着体２５の炉内側
端部が封止材３３により封止されているため、シース熱
電対２６を挿通した気密構造の装着体２５を容易に形成
することができ、温度測定装置２４の構造の簡素化及び
製造コストの低減が図れる。更に、前記入口ポート１３
には前記装着体２５を挿通した袋ナット４１が螺着さ
れ、前記入口ポート１３と前記装着体２５との間には前
記袋ナット４１により締め付けられる環状の封止体であ
るＯリング３８が介設されているため、熱処理炉１の入
口ポート１３に装着体２５を気密に且つ容易に取付ける
ことができる。マニホールド３の洗浄を行う時などには
シース熱電対２６の先端部をマニホールド３の内側表面
部から剥ぎ取り、袋ナット４１を取外すことにより温度
測定装置２４を入口ポート１３から容易に取外すことが
でき、また何回でも使用することができる。
【００２９】図５は熱処理炉用温度測定装置の他の実施
例を示している。本実施例の温度測定装置２４は、前記
実施例の封止体であるＯリング３８に代えて円錐環状の
金属製例えばステンレススチール製のフェルール４３を
採用したものであり、入口ポート１３の炉外側端部には
前記フェルール４３の外周面が係合するテーパ壁４４が
形成されている。前記フェルール４３には前記実施例と
ほぼ同一構成の装着体２５が挿通され、フェルール４３
の後端には環状のバックフェルール４５が配置されてい
る。
例を示している。本実施例の温度測定装置２４は、前記
実施例の封止体であるＯリング３８に代えて円錐環状の
金属製例えばステンレススチール製のフェルール４３を
採用したものであり、入口ポート１３の炉外側端部には
前記フェルール４３の外周面が係合するテーパ壁４４が
形成されている。前記フェルール４３には前記実施例と
ほぼ同一構成の装着体２５が挿通され、フェルール４３
の後端には環状のバックフェルール４５が配置されてい
る。
【００３０】また、入口ポート１３の雌ネジ部４０には
袋ナット４１がその軸孔４１ａに装着体２５を挿通させ
た状態で螺着され、この袋ナット４１の締め付けにより
フェルール４３をテーパ壁４４と装着体２５の外周との
間に食込ませて入口ポート１３内に装着体２５が気密に
取付けられている。従って、本実施例の温度測定装置２
４によれば、入口ポート１３と装着体２５との間の気密
性及び装着体２５の取付強度をより一層高めることがで
き、ストッパーとしてのフランジ部２５ｂが不要にな
る。
袋ナット４１がその軸孔４１ａに装着体２５を挿通させ
た状態で螺着され、この袋ナット４１の締め付けにより
フェルール４３をテーパ壁４４と装着体２５の外周との
間に食込ませて入口ポート１３内に装着体２５が気密に
取付けられている。従って、本実施例の温度測定装置２
４によれば、入口ポート１３と装着体２５との間の気密
性及び装着体２５の取付強度をより一層高めることがで
き、ストッパーとしてのフランジ部２５ｂが不要にな
る。
【００３１】図６は熱処理炉用温度測定装置の異なる実
施例を示している。本実施例の温度測定装置２４は、入
口ポート１３の炉外側端部に封止体である環状のメタル
ガスケット４６を介して気密に取付けられる装着体２５
を有している。この装着体２５は図７に示すように短管
状に形成されると共に一端に前記入口ポート１３の炉外
側端部と対向する外向きのフランジ部２５ｃが形成さ
れ、このフランジ部２５ｃと前記入口ポート１３の炉外
側端部とにはメタルガスケット４６の両面に当接される
環状の隆起部４７，４８が形成されている。
施例を示している。本実施例の温度測定装置２４は、入
口ポート１３の炉外側端部に封止体である環状のメタル
ガスケット４６を介して気密に取付けられる装着体２５
を有している。この装着体２５は図７に示すように短管
状に形成されると共に一端に前記入口ポート１３の炉外
側端部と対向する外向きのフランジ部２５ｃが形成さ
れ、このフランジ部２５ｃと前記入口ポート１３の炉外
側端部とにはメタルガスケット４６の両面に当接される
環状の隆起部４７，４８が形成されている。
【００３２】また、装着体２５の軸孔２５ａ内には前記
実施例と同様にシース熱電対２６が挿通されると共にシ
ース熱電対２６を固定する固定材３２が充填され、フラ
ンジ部側端部が封止材３３により気密に封止されてい
る。前記装着体２５はそのフランジ部２５ｃを内部に係
止させた袋ナット４１を入口ポート１３の雌ネジ部４０
に螺着して締め付けることにより両隆起部４７，４８を
メタルガスケット４６の両面に圧着させて気密に取付け
られる。従って、本実施例の温度測定装置２４によれ
ば、入口ポート１３と装着体２５との間の気密性の向上
が図れると共に、装着体２５の長さを短縮してコンパク
ト化が図れる。
実施例と同様にシース熱電対２６が挿通されると共にシ
ース熱電対２６を固定する固定材３２が充填され、フラ
ンジ部側端部が封止材３３により気密に封止されてい
る。前記装着体２５はそのフランジ部２５ｃを内部に係
止させた袋ナット４１を入口ポート１３の雌ネジ部４０
に螺着して締め付けることにより両隆起部４７，４８を
メタルガスケット４６の両面に圧着させて気密に取付け
られる。従って、本実施例の温度測定装置２４によれ
ば、入口ポート１３と装着体２５との間の気密性の向上
が図れると共に、装着体２５の長さを短縮してコンパク
ト化が図れる。
【００３３】図８は熱処理炉用温度測定装置の更に異な
る実施例を示している。本実施例の温度測定装置２４
は、シース熱電対２６と補償導線３４との間の接続部３
５を装着体２５内に配置したものである。その他の構成
は図１の実施例と同一であるため同一参照符号を付して
説明を省略する。本実施例の温度測定装置２４はシース
熱電対２６の本数が例えば１本というように少ない場合
に適用可能である。この温度測定装置２４によれば、装
着体２５から炉外側へ延出されるシース熱電対２６を省
略できるので、製造コストの低減が図れる。
る実施例を示している。本実施例の温度測定装置２４
は、シース熱電対２６と補償導線３４との間の接続部３
５を装着体２５内に配置したものである。その他の構成
は図１の実施例と同一であるため同一参照符号を付して
説明を省略する。本実施例の温度測定装置２４はシース
熱電対２６の本数が例えば１本というように少ない場合
に適用可能である。この温度測定装置２４によれば、装
着体２５から炉外側へ延出されるシース熱電対２６を省
略できるので、製造コストの低減が図れる。
【００３４】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、温度測定装置２４は前記蓋体１
８のポート２３に取付けてもよく、これにより蓋体１８
の内側表面温度や保温筒２１の表面温度を直接測定する
ことが可能となる。特に、蓋体１８には冷却水通路が形
成され、軸封手段や封止手段等が冷却されているので、
蓋体１８の内側表面部に発塵性汚染物質が析出しないよ
うに温度管理する上で前記温度測定装置２４が役立つ。
なお、温度測定装置２４は複数本のシース熱電対２６を
備えているためマニホールド３側と蓋体１８側の両方の
温度測定を同時に行うことが可能であるが、マニホール
ド３が固定側で蓋体１８が移動側であるためマニホール
ド３と蓋体１８のそれぞれに温度測定装置２４を取付け
る方が好ましい。
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、温度測定装置２４は前記蓋体１
８のポート２３に取付けてもよく、これにより蓋体１８
の内側表面温度や保温筒２１の表面温度を直接測定する
ことが可能となる。特に、蓋体１８には冷却水通路が形
成され、軸封手段や封止手段等が冷却されているので、
蓋体１８の内側表面部に発塵性汚染物質が析出しないよ
うに温度管理する上で前記温度測定装置２４が役立つ。
なお、温度測定装置２４は複数本のシース熱電対２６を
備えているためマニホールド３側と蓋体１８側の両方の
温度測定を同時に行うことが可能であるが、マニホール
ド３が固定側で蓋体１８が移動側であるためマニホール
ド３と蓋体１８のそれぞれに温度測定装置２４を取付け
る方が好ましい。
【００３５】また、温度測定装置２４はマニホールド３
の入口ポート１３や蓋体１８のポート２３以外のポート
例えば反応管４に設けられるポートにも適用可能であ
る。更に、装着体２５は耐熱性を有する樹脂材により形
成してもよく、また、装着体２５の端部を封止する封止
材３３としてはろう付け以外に例えばエポキシ系樹脂等
が適用可能である。熱処理炉１としては、内管５を有し
ないもの、マニホールド３のポート１３，１４に代えて
反応管４にポートを設けたものであってもよく、また、
減圧ＣＶＤ以外の例えば酸化、拡散、アニール等の処理
を行うものであってもよい。
の入口ポート１３や蓋体１８のポート２３以外のポート
例えば反応管４に設けられるポートにも適用可能であ
る。更に、装着体２５は耐熱性を有する樹脂材により形
成してもよく、また、装着体２５の端部を封止する封止
材３３としてはろう付け以外に例えばエポキシ系樹脂等
が適用可能である。熱処理炉１としては、内管５を有し
ないもの、マニホールド３のポート１３，１４に代えて
反応管４にポートを設けたものであってもよく、また、
減圧ＣＶＤ以外の例えば酸化、拡散、アニール等の処理
を行うものであってもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。
な優れた効果が得られる。
【００３７】（１）請求項１の発明によれば、炉内が真
空可能な熱処理炉のポートに気密に且つ着脱可能に装着
される装着体と、この装着体に気密に挿通され、前記熱
処理炉内の被測定部に接触させてその温度を測定する１
本又は複数本のシース熱電対とを備え、前記シース熱電
対は先端部に熱電対を形成した熱電対素線を耐熱性絶縁
材を介して被覆材で被覆し可撓性を有する線状に形成さ
れており、前記装着体の炉内側端部より延出された前記
シース熱電対の先端部が炉内に導かれて被測定部に固定
されているため、熱処理炉のポートを利用して炉内の真
空を保持したまま被測定部の温度を直接測定することが
可能となる。
空可能な熱処理炉のポートに気密に且つ着脱可能に装着
される装着体と、この装着体に気密に挿通され、前記熱
処理炉内の被測定部に接触させてその温度を測定する１
本又は複数本のシース熱電対とを備え、前記シース熱電
対は先端部に熱電対を形成した熱電対素線を耐熱性絶縁
材を介して被覆材で被覆し可撓性を有する線状に形成さ
れており、前記装着体の炉内側端部より延出された前記
シース熱電対の先端部が炉内に導かれて被測定部に固定
されているため、熱処理炉のポートを利用して炉内の真
空を保持したまま被測定部の温度を直接測定することが
可能となる。
【００３８】（２）請求項２の発明によれば、前記装着
体が短管状に形成され、内部に前記シース熱電対を固定
する固定材が充填されると共に、装着体の少なくとも炉
内側端部が封止材により封止されているため、シース熱
電対を挿通した気密構造の装着体を容易に形成すること
ができ、構造の簡素化及び製造コストの低減が図れる。
体が短管状に形成され、内部に前記シース熱電対を固定
する固定材が充填されると共に、装着体の少なくとも炉
内側端部が封止材により封止されているため、シース熱
電対を挿通した気密構造の装着体を容易に形成すること
ができ、構造の簡素化及び製造コストの低減が図れる。
【００３９】（３）請求項３の発明によれば、前記ポー
トに前記装着体を挿通した袋ナットが螺着され、前記ポ
ートと前記装着体との間に前記袋ナットにより締め付け
られる環状の封止体が介設されているため、熱処理炉の
ポートに装着体を気密に且つ着脱可能に取付けることが
できる。
トに前記装着体を挿通した袋ナットが螺着され、前記ポ
ートと前記装着体との間に前記袋ナットにより締め付け
られる環状の封止体が介設されているため、熱処理炉の
ポートに装着体を気密に且つ着脱可能に取付けることが
できる。
【００４０】（４）請求項４の発明によれば、前記シー
ス熱電対に補償導線が接続され、この補償導線の接続部
が前記装着体内に配置されているため、装着体から炉外
側へ延出されるシース熱電対を省略でき、製造コストの
低減が図れる。
ス熱電対に補償導線が接続され、この補償導線の接続部
が前記装着体内に配置されているため、装着体から炉外
側へ延出されるシース熱電対を省略でき、製造コストの
低減が図れる。
【図１】本発明に係る熱処理炉用温度測定装置の一実施
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図２】熱処理炉の縦断面図である。
【図３】図１に示された装着体の拡大縦断面図である。
【図４】シース熱電対の拡大縦断面図である。
【図５】熱処理炉用温度測定装置の他の実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図６】熱処理炉用温度測定装置の他の実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図７】図６に示された装着体の拡大断面図である。
【図８】熱処理炉用温度測定装置の他の実施例を示す断
面図である。
面図である。
１ 熱処理炉 １３ 入口ポート（ポート） ２５ 装着体 ２６ シース熱電対 ３２ 固定材 ３３ 封止材 ３４ 補償電線 ３５ 接続部 ３８ Ｏリング（封止体） ４１ 袋ナット ４３ フェルール（封止体） ４６ メタルガスケット（封止体）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−206030（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240712（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−162517（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−206718（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 G01K 7/02 H01L 21/22 511
Claims (4)
- 【請求項１】 炉内が真空可能な熱処理炉のポートに気
密に且つ着脱可能に装着される装着体と、この装着体に
気密に挿通され、前記熱処理炉内の被測定部に接触させ
てその温度を測定する１本又は複数本のシース熱電対と
を備え、前記シース熱電対は先端部に熱電対を形成した
熱電対素線を耐熱性絶縁材を介して被覆材で被覆し可撓
性を有する線状に形成されており、前記装着体の炉内側
端部より延出された前記シース熱電対の先端部が炉内に
導かれて被測定部に固定されていることを特徴とする熱
処理炉用温度測定装置。 - 【請求項２】 前記装着体が短管状に形成され、内部に
前記シース熱電対を固定する固定材が充填されると共
に、装着体の少なくとも炉内側端部が封止材により封止
されていることを特徴とする請求項１記載の熱処理炉用
温度測定装置。 - 【請求項３】 前記ポートに前記装着体を挿通した袋ナ
ットが螺着され、前記ポートと前記装着体との間には前
記袋ナットにより締め付けられる環状の封止体が介設さ
れていることを特徴とする請求項１記載の熱処理炉用温
度測定装置。 - 【請求項４】 前記シース熱電対に補償導線が接続さ
れ、この補償導線の接続部が前記装着体内に配置されて
いることをを特徴とする請求項１記載の熱処理炉用温度
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08240194A JP3325384B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 熱処理炉用温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08240194A JP3325384B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 熱処理炉用温度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07273050A JPH07273050A (ja) | 1995-10-20 |
| JP3325384B2 true JP3325384B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=13773579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08240194A Expired - Lifetime JP3325384B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 熱処理炉用温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3325384B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4928672B2 (ja) * | 2001-01-30 | 2012-05-09 | 三菱重工業株式会社 | 固体電解質型燃料電池の電極構造 |
| JP4866616B2 (ja) * | 2006-01-23 | 2012-02-01 | 助川電気工業株式会社 | 熱電対の真空フィードスルー |
| WO2014046242A1 (ja) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | 株式会社日立国際電気 | 温度測定器および基板処理装置ならびに温度制御方法および半導体装置の製造方法 |
| CN111889653A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-11-06 | 山东鑫聚龙动力科技集团有限公司 | 一种真空炉内部模壳测温装置 |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP08240194A patent/JP3325384B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07273050A (ja) | 1995-10-20 |
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