JPH02275284A - 縦型熱処理炉 - Google Patents

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】 ＋１１発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、縦型熱処理炉に関し、特に炉芯管の開口端部
に対して当接される炉蓋本体の下面に対し断熱部材を配
設してなる縦型熱処理炉に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の縦型熱処理炉としては、炉芯管の周囲に
配設された加熱部材の周囲に対し炉芯管の周面および頂
部端面を包囲するように断熱管が配設されてなるものが
提案されていた。

［解決すべき問題点］ しかしながら、従来の縦型熱処理炉では１、炉芯管の開
口端部には、断熱部材が配設されることがな（、炉蓋本
体の上面に対して石英などでできた熱反射板を配設する
にすぎなかったので、（ｉｌ炉芯管の開口端部から外部
へ放熱されることを十分に抑制−することができない欠
点があり、ひいては（ｉｉｌ炉芯管の均熱領域が加熱部
材の長さの６５％程度に制限される欠点があり、換言す
ればｆｉｉｉｌ炉芯管内の均熱領域を開口端部に向けて
拡張できない欠点があり、また（ｉｖｌ熱処理作業の生
産性およびエネルギ効率を改善できない欠点があった。

そこで、本発明は、これらの欠点を除去すべく、炉芯管
の開口端部に対して配設される炉蓋本体の下面に対し断
熱部材を配設することにより炉芯管の開口端部から外部
へ放熱される放熱量を抑制してなる縦型熱処理炉を提供
せんとするものである。

（２）発明の構成 ［問題点の解決手段］ 本発明により提供される問題点の解決手段は、「炉芯管
の周囲に加熱部材および断熱管が配設されており、炉芯
管の開口端部に対して炉蓋が配設されてなる縦型熱処理
炉において、炉蓋に含まれており炉芯管の開口端部に当
接される炉蓋本体の下面に対して断熱部材が配設されて
なることを特徴とする縦型熱処理炉」 である。

［イ乍用］ 本発明にかかる縦型熱処理炉は、上述の構成を有するの
で、 （ｉ）炉芯管の開口端部から外部へ放熱される放熱量を
十分に抑制する作用 をなし、ひいては （ｉｉ）炉芯管内の均熱領域が加熱部材の長さの６５％
程度以上まで拡張する作用 をなし、換言すれば （ｉｉｉｌ炉芯管内の均熱領域を開口端部に向けて拡張
する作用 をなし、また ｆｉｖｌ熱処理作業の生産性およびエネルギ効率を改善
する作用 をなす。

［実施例］ 次に、本発明にかかる縦型熱処理炉について、その好ま
しい実施例を挙げ、具体的に説明する。

しかしながら、以下に説明する実施例は、本発明の理解
を容易化ないし促進化するために記載されるものであっ
て、本発明を限定するために記載されるものではない。

換言すれば、以下に説明される実施例において開示され
る各部材は、本発明の精神ならびに技術的範囲に属する
全ての設計変更ならびに均等物置換を含むものである。

第１図は、本発明にかかる縦型熱処理炉の一実施例を示
す断面図である。

第２図は、第１図実施例の動作状態を説明するための断
面図である。

第３図は、第１図実施例の作用を説明するためのグラフ
図である。

まず、第１図および第２図を参照しつつ、本発明にかか
る縦型熱処理炉の一実施例について、その構成を詳細に
説明する。

１０は、本発明にかかる縦型熱処理炉であって、石英な
どの適宜の材料で形成された炉芯青刈と、炉芯管２０の
周囲に適宜の間隔を介して所望により配設された均熱管
凹と、均熱管廷の周囲に配設された加熱部材料と、加熱
部材料の周囲に配設された断熱管廷と、炉芯管並を保持
するためのステンレスなどの適宜の材料で形成されたハ
ウジング並と、石英もしくは炭化珪素などの高温使用可
能な高純度材料によって形成されており炉芯管２０の開
口端部２１に対して直接に当接される炉蓋本体７１を有
する炉ｆｉ７０とを備えている。

炉芯管並は、開口端部２１にそって断熱管並の外部より
延長されかつ外周面にそって軸方向に延長されたのち頂
部から内部空間に対して開口されたガス供給管２２と、
開口端部２１の近傍に開口されかつ開口端部２１にそっ
て断熱管並の外部へ延長されたガス排出管２３とを包有
している。ガス供給管２２およびガス排出管２３は、と
もに、断熱管並の近傍ないしその内部に位置する部分が
なるべく石英などの適宜の材料によって形成されている
ことが好ましい。

均熱管３０は、たとえば炭化珪素などによって作成され
ており、炉芯管２０の全長を包囲するように配設されて
いる。

加熱部材並は、均熱管並の外方に配設されており、炉芯
、管並の軸方向にそって均熱領域を確保するために適宜
に配設されている。

断熱管５０は、グラスファイバなどの適宜の材料によっ
て形成されており、炉芯管並を全体として包囲している
。

ハウジング並は、炉芯管支持部６１の上面によって炉芯
管２０の開口端部２１の下面を支持している。

炉蓋７０は、炉芯管２０の開口端部２１下面に対して直
接当接される石英もしくは炭化珪素などの高温使用可能
な高純度材料によって形成された炉蓋本体７１と、炉蓋
本体７１を保持するステンレスなどの適宜の材料で形成
された炉蓋保持部材７２と、炉蓋保持部材７２の内部に
配設されており炉蓋本体７１の下面を全体として包囲す
る断熱部材７３と、炉蓋保持部材７２の下面を支持して
おり炉蓋本体７１を炉芯管２０の開口端部２１に向けて
接近離間せしめる炉蓋移動部材７４と、炉蓋移動部材７
４の上面に対して配設されており炉蓋本体７１が炉芯管
２０の開口端部２１に対して当接されるとき緩衝材とし
て機能する弾性部材７５と、炉蓋移動部材７４の一端部
に対して配設された駆動シャフト７６と、駆動シャフト
７６と同様に炉蓋移動部材７４の一端部に対して配設さ
れた案内シャフト７７とを包有している。

更に、第１図および第２図を参照しつつ、本発明にかか
る縦型熱処理炉の一実施例について、その作用を詳細に
説明する。

駆動シャフト７６および案内シャフト７７によって炉蓋
移動部材７４を下方へ移動せしめた状態で、熱処理すべ
き半導体ウェーハを載置せしめたウェーハ熱処理用治具
（図示せず）を、炉蓋本体７１上に配置された支持テー
ブル（図示せず）に対して載置せしめる。

そののち、駆動シャフト７６および案内シャフト７７に
よって炉蓋移動部材７４を矢印Ａに示すごとく上方へ移
動せしめる（第２図参照）。炉蓋移動部材７４が上方へ
移動することにより、最終的に炉蓋本体７１の上面が炉
芯管並の開口端部２１に対して直接に当接される。炉蓋
本体７１は、炉蓋移動部材７４の上面に対して配設され
た弾性部材７５の作用により炉芯管践の開口端部２１に
対して適切に当接されている（第１図参照）。

このとき、炉芯管２０は、断熱管５０および断熱部材７
５によって、その周面および端面が十分に包囲されてお
り、炉芯管並内の均熱領域が開口端部２１に向けて拡張
されている。

この状態で、ガス供給管２２を介して炉芯管２０の内部
空間に適宜の処理ガスを供給しかつガス排出管２３を介
して炉芯管輩の内部空間から使用済の処理ガスを排除し
つつ、ウェーハ熱処理用治具に載置せしめた半導体ウェ
ーハ（図示せず）の熱処理を適宜に実行する。

ウェーハ熱処理用治具に載置せしめた半導体ウェーハの
熱処理が終了したのち、駆動シャフト７６および案内シ
ャフト７７によって炉蓋移動部材７４が矢印Ｂに示すご
とく下方へ移動せしめられる（第２図参照）。炉蓋移動
部材７４が、当初の位置まで移動されると、熱処理済の
半導体ウェーへの載置されたウェーハ熱処理用治具を支
持テーブルから除去したのち、新たな半導体ウェーハを
載置せしめたウェーハ熱処理用治具を炉蓋本体７１上の
支持テーブルに載置せしめ、上述と同様の動作が反復さ
れる。

加えて、第１図ないし第３図を参照しつつ、本発明にか
かる縦型熱処理炉の一実施例について、理゛解を深める
ために、具体的な数値などを挙げて説明する。

ユ丈施旦り 炉蓋本体の下面に対して厚さ５０ｍｍの断熱部材（ここ
ではグラスファイバ）を配設してなる縦型熱処理炉にお
いて、その炉蓋本体を炉芯管の開口端部に当接せしめた
状態で加熱部材を電源に接続せしめて加熱した。

炉芯管が熱的に安定した状態で炉芯管の開口端部から測
定した距離りに対応する内部空間の温度Ｔを測定したと
ころ、第３図に示すとおりであった。

ニル較丞り 実施例において、炉蓋本体の下面に配設した断熱部材を
除去したことを除き、実施例が反復された。

実施例と同様に熱的に安定した状態で、炉芯管の開口端
部からの距離りに対応する内部空間の温度Ｔが測定され
た。その結果は、第３図に示すとおりであった。

実施例および比較例を比較すれば明らかなごとく、本発
明によれば、炉芯管内の均熱領域がその開口端部に向け
て１５０ｍｍ程拡張されていた。

（３）発明の効果 上述より明らかなように、本発明にかかる縦型熱処理炉
は、 （ｉｔ炉芯管の開口端部から外部 へ放熱される放熱量を十分 に抑制できる効果 を有し、ひいては （ｉｉｌ炉芯管内の均熱領域が加熱 部材の長さの６５％程度以上 まで拡張できる効果 を有し、換言すれば （ｉｉｉｌ 炉芯管内の均熱領域を開口 端部に向けて拡張できる効 果 を有し、また ｆｉｖｌ熱処理作業の生産性および エネルギ効率を改善できる 効果 を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる縦型熱処理炉の一実施例を示す
断面図、第２図は第１図実施例の動作状態を説明するた
めの断面図、第３図は第１図実施例の作用を説明するた
めのグラフ図である６圧・・・・・・・・・・・・・・
・・・・縦型熱処理炉２０・・・・・・・・・・・・・
・・・・・炉芯管２１・・・・・・・・・・・・・・・
・開口端部２２・・・・・・・・・・・・・・・・ガス
供給管２３・・・・・・・・・・・・・・・・ガス排出
管３０・・・・・・・・・・・・・・・・・・均熱管４
０・・・・・・・・・・・・・・・・・・加熱部材５０
・・・・・・・・・・・・・・・・・・断熱管６０・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ハウジング６１・・
・・・・・・・・・・・・・・炉芯管支持部７０・・・
・・・・・・・・・・・・・・・炉蓋７１・・・・・・
・・・・・・・・・・炉蓋本体７２・・・・・・・・・
・・・・・・・炉蓋保持部材７３・・・・・・・・・・
・・・・・・断熱部材７４・・・・・・・・・・・・・
・・・炉蓋移動部材７５・・・・・・・・・・・・・・
・・弾性部材７６・・・・・・・・・・・・・・・・駆
動シャフト７７・・・・・・・・・・・・・・・・案内
シャフト特許出願人　　東芝セラミックス株式会社第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉芯管の周囲に加熱部材および断熱管が配設されており
   、炉芯管の開口端部に対して炉蓋が配設されてなる縦型
   熱処理炉において、炉蓋に含まれており炉芯管の開口端
   部に当接される炉蓋本体の下面に対して断熱部材が配設
   されてなることを特徴とする縦型熱処理炉。