JPH01309286A

JPH01309286A - 熱処理装置

Info

Publication number: JPH01309286A
Application number: JP14012588A
Authority: JP
Inventors: Seishirou Satou; 佐藤　征史郎; Masamitsu Ueno; 上野　正光
Original assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1988-06-07
Filing date: 1988-06-07
Publication date: 1989-12-13
Anticipated expiration: 2013-01-19
Also published as: JP2698818B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、半導体ウェ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。

（従来の技術）一般に、熱処理装置は、例えば半導体ウエノ１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。

すなわち、例えば半導体ウェ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。

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。

（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か繰返し行われると、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。

［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。

（作　用）一般に、発熱帯に通電し加温を行うと、発熱帯は熱膨脹
により伸張し、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、熱膨脹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。

（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。

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、は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ＫＡＮＴＩＩＡＬ　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、被処理物例えばウェハ
ボート５上に複数載置された半導体ウェハ６をロード・
アンロードするための開ロアおよびこの間ロアを閉塞す
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］の両端には、反応ガス導入
管９および排気管］０が接続されており、反応管１内に
所定の反応ガス、例えば、ＳｉＨ４，０２、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
えば数百度ないし十数百度に加熱しておき、開ロアから
被処理物例えばウェハボート５上に複数載置された半導
体ウェハ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ＫＡＮＴ
ＩＡＬ　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　９．５ｍｌｌ１のＫ　Ａ、Ｎ　
Ｔ　ＨＡ　Ｌ　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、ｉ’ｌ？Ｊ定は、加熱を開始してから３Ｇ、５０
．１００．１５２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１３７
０℃である。

また、垂れ量ΔＨは、長さ１００■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。

なお、上記実施例では、横型熱処理装置についてで説明
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。

［発明の効果コ上述のように、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。

【図面の簡単な説明】

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（ＫＡＮＴＩＩＡＬ　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・・・・・・ウェハボート、６・・・・
・・半導体ウェハ、７・・・・・・開口、８・・・・・
・蓋体、９・・・・・・反応ガス導入管、１０・・・・
・・排気管。出願人　　　　　　チル相撲株式会社代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第１図平五通時間（ｈｒ）ニー　２　二一

Claims

【特許請求の範囲】

（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
。