JPH02154420A

JPH02154420A - 熱処理装置

Info

Publication number: JPH02154420A
Application number: JP30857688A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Ueno; 上野　正光
Original assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1988-12-06
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1990-06-13
Anticipated expiration: 2013-06-11
Also published as: JP2764729B2

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）本発明は熱処理装置に関する。

（従来の技術）半導体の熱処理に使用される熱処理炉は一般的に第６図
に示すように、熱処理を行う反応管（１）の外側に円筒
状の均熱管（２）を設け、この均熱管（２）を取り囲む
が如くコイル状発熱体（３）が発熱体保持具（４）に支
持されて設けられている。そして、上記コイル状発熱体
（３）の、コイルピッチを正確に保つため及び発熱体の
絶縁を保つため第７図（Ａ）に示すような櫛形保持具や
第７図（Ｂ）に示す単独型保持具が使用されている。

また上記保持具を改良した保持具が実公昭５６−２３６
７５号公報に開示されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、半導体ウェハの大口径化に伴い、発熱体
コイル径も大きくなり、また、発熱体自身の線径も太く
なっている。このため、はめ合わせブロックの嵌合部中
央で発熱体を保持している構造では、発熱体自身の線径
が大きくなると、同じ大きさのはめ合わせブロックでは
、はめ合わせ嵌合部が少なくなり十分な連結保持が得ら
れない。

そこで、嵌合連結部を十分保つためには、はめ合わぜブ
ロック自体の形状を大さくしなζノればならなく、全体
として熱処理炉が大きくなるという問題があった。また
、省スペースを目的の一つにしている縦型炉では高さ方
向の制限等から、錦熱体コイルの一部例えば上下端部を
２重に構成し、省スペースで長い均熱域を得ることが行
われているが、はめ合わせ嵌合部中央に２つの保持溝を
設りることは、はめ合わせブロックが大きくなり過ぎる
と言う問題もあった。

この発明は上記点を改善するためになされたもので、コ
イル状の発熱体の形状を安定に侃ち、コイルピッチずれ
がなく、発熱体の線径に柔軟に対応でき、複数の発熱体
も保持でき省スペース化が可能な発熱体保持具提供しよ
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）この発明は熱処理温度を発生する発熱体をブロック列に
より支持し、熱処理する装置に於て、耐熱絶縁製上記ブ
ロックをその相対する２面の内１面は突起した嵌合部分
を、他の１面は内側に上記突起した部分に嵌合する如く
同形状の嵌合口部分をそれぞれ有するように形成し、か
つ上記ブロックを複薮嵌合させたとぎ上記嵌合部と異な
る位置に上記発熱体を保持する一つまたは複数の溝を形
成するように構成したことを特徴とする熱処理装置を得
るものである。

（作用）本発明によれば、ブロックの嵌合連結部とは異なる位置
に発熱体を保持する一つまたは複数の溝を形成するよう
に構成したことによりコイル状の発熱体の形状を安定に
保ち、コイルピッチずれがなく、発熱体の線径に柔軟に
対応でき、複数の発熱体も保持でき省スペース化が可能
な効果が得られる。

（実施例）以下本発明装置を半導体ウェハな熱処理するバッチ式熱
処理炉に適用した一実施例につき図面を参照して説明す
る。

熱処理炉の構成については第６図で説明したように当業
者において周知であるから詳細な説明は省略する。第２
図は熱処理炉の抵抗発熱体ヒータ（１０）の構成図を示
し、発熱体（１１）例えば抵抗発熱体カンタル線がコイ
ル状に巻装され、このコイル状の発熱体（１１）は適宜
な間隔て支持される如く耐熱絶縁材例えばアルミナから
なり複数かつ直線状に連結配列されたはめ合わせブロッ
ク（１２）により保持されている。そして、このはめ合
わせブロック（１２）の外周囲を囲繞する如く円筒状に
複数層から成る断熱材（１３）が設けられている。そし
て断熱材（１３）の外側はステンレス等から成るカバー
（１４）で覆われている。また、抵抗発熱体ヒーター（
１０）の開口部端は耐熱材からなる炉口板（１５）が設
けられている。そして、発熱体（１１）の電源引出し用
端子（１６）が複数個（図では１つのみ示されている）
設けられている。この様にして構成された円筒状抵抗発
熱体ヒーター（１０）の内側には図示しない例えばＳｉ
Ｃ等からなる均熱管が挿入され、またこの均熱管の内側
には被熱処理体が収容される例えば石英ガラス製の反応
管が挿入される。

次に、上記はめ合わせブロック（１２）について第１図
及び第２図を参照してさらに具体的に説明する。基本ブ
ロック（１２１）は第１図（Ａ）に示すように耐熱絶縁
材例えばアルミナ材からなる平行６面体の一面には断面
逆台形状凸部（１２２）が設けられ、この凸部（１２２
）の反対側には上記凸部（１２２）と同型状の逆台形状
凹部（１２３）が設けられて嵌合部が構成されている。

また、上記凸部（１２２）及び四部（１２３）と同一面
内の下部には発熱体（１１）を収容する溝例えば断面半
円形状の溝（１２４）がそれぞれ設けられている。この
様なブロック（１２１）を２個以上それぞれの上記凸部
（１２２）と隣接するブロック（１２１）の凹部（１２
３）とをはめ合うように組合せ連結することにより第１
図（Ｂ）に示すように隣接したブロック（１２１）によ
り半円形状の溝（１２４，）に囲まれた断面円形状の保
持空間（１２５）が形成される。この保持空間（１２５
）で発熱体（１１）を保持する。このようにブロック（
１２１）を発熱体（１１）のコイル巻数に対応した数量
を連結して一体化し、コイル状の発熱体（１１）を保持
する。このように−体止された連結ブロック列は第２図
（Ｂ）に示すように円周上に複数例えば７〜１１列設け
ることにより、長時間１０００°Ｃ前後の高温度にして
も安定してコイル状発熱体（１］）を保持している。

また、この保持溝により構成される断面円形状の保持空
間（１２５）は発熱体く１１）が膨張あるいは収縮した
時に発熱体（１１）コイルが動ける如く発熱体（１１）
の線径よりも多少大ぎめの柔構造に設けられている。こ
のため、発熱体（１１）が膨張、収縮を繰り返している
内に、例えは発熱体（１１）コイルの一巻が他のコイル
と別の動きをしようとしても、その力は隣のコイルへ分
散されコイル形状の変化は殆ど起こらない。また、コイ
ルのピッチは断面円形状の保持空間（１２５）て位置ず
けられているのでピッチずれはなく、従来のよう乙こ溝
からはずれることもない。また、連結されたブロックの
両端部は第１図（Ａ）に示す基本ブロックを真ん中から
二つに分けた形状の右端ブロック（１２６）及び左端ブ
ロック（１２７）により保持される。これら右端ブロッ
ク（１２６）及び左端ブロック（１２７）は右側面（１
２８）及び左側面（１２９）が平面状で、発熱体（１１
）の側のエツジ部分は面とり（１３０）をほどこしてあ
り、同様ζこ基本ブロックも発熱体側のエツジ部分は面
とりがほどこされている。この様に連結されたブロック
の両端部は同等突起の無い状態に設けられているため均
熱管や反応管のヒーターへの出し入れなスＪ８−スに行
えブロックが破損する事も大幅に軽減される。

次に他の実施例について第３図及び第５図を参照して説
明する。構造的には第１図の実施例と殆ど同して、発熱
体（１１）の保持溝を２つ上下方向に設け２重の発熱体
コイルを保持可能としている。第３図の実施例では第１
図の実施例と同様に隣接した半円形状の溝を２つ設の、
ブロックをはめ合わせ連結する事により断面円形状の２
つの保持空間（１２５ａ）、　　（１２５ｂ）、　　を
設けている。この保持空間（１２δａンて内側の発熱体
（１１）コイルを保持し、保持空間（１２５ｂ）で外側
の発熱体（１１）コイルを保持する。第４図はブロック
間の隣接部の一部分を一辺とした保持溝を断面正方形に
してブロックの内側にそれぞれ段違い状に設け、内側の
発熱体（１１）コイルと外側の発熱体（１１）コイルと
をずらして保持する如く断面正方形の保持空間（１２５
ｃ）、　　（１２Ｆｉｄ）が設けられている。また、ず
らしの度合は断面正方形の溝位置を隣接部を中心に矢印
方向（ＸＩ）。

（ｘ２）に所定量移動した位置に設けることにより調整
できる。上記第３図及び第４図の２つの発熱体（１１）
コイルの保持空間（１２５ａ）と（１２５ｂ）及び（１
２５ｃ）と（１２５ｄ）間はブロックの耐熱絶縁材で遮
断され、上記保持空間（１２５ａ）、　　（１２５ｂ）
、　　（１２５ｃ）、　　（１２５ｄ）て位置ずけられ
ているため二重の発熱体コイルを安定に保持てきる。さ
らに、第５図に示すように嵌合部を上下両側（１４０）
、　（１４１）に設け、嵌合部間に発熱体支持溝を形成
するようにするとさらによい。また、この時上部嵌合部
（１４０）と下部嵌合部（１４１）は同型状に限らず、
発熱体の形状及び機能に合わせそれぞれ所望の嵌合部形
状を形成すればよい。

なお、本発明は上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。

例えば保持溝により構成される保持空間の形状は円形や
正方形に限らず発熱体の形状や特性等に合わせ例えは楕
円形、長方形、ひし形等の各種形状に形成してもよい。

また、はめ合わせ連結部分は断面台形状に限らず例えば
扇形等のはめ合わせ連結できる形状で有れば何れでもよ
い。さらに、半導体ウェハの熱処理炉例えば横型炉や縦
型炉に限らず他の高温炉に適用できることは説明するま
でもないことである。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、コイル状の発熱体の形状
を安定に保ち、コイルのピッチずれが無く、発熱体の線
径に柔軟に対応でき複数の発熱体を保持てき熱処理炉の
省スペース化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するだめのはめ合わせ
ブロックの構成図、第２図は第１図はめ合わせブロック
を用いた抵抗加熱ヒーターの構成図、第３図乃至第５図
は第１図の他の実施例、第６図及び第７図は従来例を示
す説明図である。１１０８発熱体１２１．はめ合わせブロック１３１．断熱材１２１、、基本ブロック１２２、、凸部１２３、、凹部１２４、、溝１２５　、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、　　、保持空間１２６、、
右端ブロック１２７、、左端ブロック１４０、、上部嵌合部１４１、、下部嵌合部

Claims

【特許請求の範囲】

熱処理温度を発生する発熱体をブロック列により支持し
、熱処理する装置に於て、耐熱絶縁製上記ブロックをそ
の相対する２面の内１面は突起した嵌合部分を、他の１
面は内側に上記突起した部分に嵌合する如く同形状の嵌
合凹部分をそれぞれ有するように形成し、かつ上記ブロ
ックを複数嵌合させたとき上記嵌合部と異なる位置に上
記発熱体を保持する一つまたは複数の溝を形成するよう
に構成したことを特徴とする熱処理装置。