JPH0346527A - 熱電対用ＳｉＣ製保護管 - Google Patents
熱電対用ＳｉＣ製保護管Info
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- JPH0346527A JPH0346527A JP18166189A JP18166189A JPH0346527A JP H0346527 A JPH0346527 A JP H0346527A JP 18166189 A JP18166189 A JP 18166189A JP 18166189 A JP18166189 A JP 18166189A JP H0346527 A JPH0346527 A JP H0346527A
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体工業における酸化、拡散、熱処理等の処
理を行う縦型ないし横型拡散炉内の温度測定に用いる熱
電対用保護管にＳｉＣを使うことで、熱伝導率を高める
とともに温度測定精度を高める熱電対用保護管に関する
ものである。
理を行う縦型ないし横型拡散炉内の温度測定に用いる熱
電対用保護管にＳｉＣを使うことで、熱伝導率を高める
とともに温度測定精度を高める熱電対用保護管に関する
ものである。
半導体の処理行程における酸化、拡散、熱処理等に求め
られる処理品質の均一性を確保する為に縦あるいは横型
の拡散炉ないし炉芯管内の各所温度を均一にすることが
望ましいが、その炉芯内の精密な温度分布データがその
為に必要であり、白金・ロジウム熱電対を封入する保護
管として、アルもす、特に拡散炉内の被処即物の汚染が
問題となる場合は、石英ガラスが使用されてきた。また
、縦型拡散炉の制御・測定用には長さの違う個別の保護
管に熱電対を封入してこれを数木組み合わせる同時測定
、あるいは一つの保護管に長さの違う複数の熱電対を封
入して行う同時測定が特に意図され、縦にセットした先
端位置の異なる熱電対により炉芯管長さ方向の異なる位
置の温度測定が行われる。しかし、測定炉毎の測定誤差
が生し易いために本格的な複数熱電対による同時測定の
実現は困難であった。
られる処理品質の均一性を確保する為に縦あるいは横型
の拡散炉ないし炉芯管内の各所温度を均一にすることが
望ましいが、その炉芯内の精密な温度分布データがその
為に必要であり、白金・ロジウム熱電対を封入する保護
管として、アルもす、特に拡散炉内の被処即物の汚染が
問題となる場合は、石英ガラスが使用されてきた。また
、縦型拡散炉の制御・測定用には長さの違う個別の保護
管に熱電対を封入してこれを数木組み合わせる同時測定
、あるいは一つの保護管に長さの違う複数の熱電対を封
入して行う同時測定が特に意図され、縦にセットした先
端位置の異なる熱電対により炉芯管長さ方向の異なる位
置の温度測定が行われる。しかし、測定炉毎の測定誤差
が生し易いために本格的な複数熱電対による同時測定の
実現は困難であった。
（発明が解決しようとする問題点〕
熱電対用保護管に要求される特性として、電気的絶縁性
、耐熱性、高純度、更には、保護管の複連型セットの場
合は、そのセントの測定毎に求められる組立及び測定条
件の同一再現性とその操作の容易性も問題となる。従来
使用されるアルξすは、熱伝導率が低く温度変化を敏感
に内部の熱電対に伝え難いため、温度環境が重要なキイ
・ポイントとなる半導体の処理行程における拡散炉の温
度制御を精密に行う一ヒで難点となっている。又、純度
的な問題点から石英ガラス製の保護管を使用する場合、
アルξすと同様に熱伝導率が低いという問題と、その環
境温度で曲がり等を発生し易い弱点があり、正確な測定
制御が不可能になることが多いという問題がある。
、耐熱性、高純度、更には、保護管の複連型セットの場
合は、そのセントの測定毎に求められる組立及び測定条
件の同一再現性とその操作の容易性も問題となる。従来
使用されるアルξすは、熱伝導率が低く温度変化を敏感
に内部の熱電対に伝え難いため、温度環境が重要なキイ
・ポイントとなる半導体の処理行程における拡散炉の温
度制御を精密に行う一ヒで難点となっている。又、純度
的な問題点から石英ガラス製の保護管を使用する場合、
アルξすと同様に熱伝導率が低いという問題と、その環
境温度で曲がり等を発生し易い弱点があり、正確な測定
制御が不可能になることが多いという問題がある。
複数の熱電対を個々に保護管に封入しこれをセントして
使用する場合には、個々の保護管の精度を厳密に定めて
もそれぞれの持つ誤差の許容精度の重なることでセット
全体の精度が低下する。
使用する場合には、個々の保護管の精度を厳密に定めて
もそれぞれの持つ誤差の許容精度の重なることでセット
全体の精度が低下する。
これらの要因で、拡散炉の温度分布のデータは収集する
度に、個々の熱電対を同一の相関位置にならびに同一測
定条件下にあるとみなし難＜、即ち各データの条件にば
らつきが介入し、シュミレーション用データを取り出す
ことも難しい。
度に、個々の熱電対を同一の相関位置にならびに同一測
定条件下にあるとみなし難＜、即ち各データの条件にば
らつきが介入し、シュミレーション用データを取り出す
ことも難しい。
上記問題点を克服するために第１には高純度で耐熱性、
熱伝導性の面でアルξすや石英ガラスを上回るＳｉＣあ
るいはＳｉ含浸質ＳｉＣを保護管材料として注目し、絶
縁性に不足するその弱点を克服するために保護管の内面
を水草気雰囲気中で８００〜１０００℃で処理し、絶縁
性のある５０００Å以上、好ましくは１μｍ以上の酸化
膜ＳｉＯ□膜を形成させる熱電対用保護管を開発した。
熱伝導性の面でアルξすや石英ガラスを上回るＳｉＣあ
るいはＳｉ含浸質ＳｉＣを保護管材料として注目し、絶
縁性に不足するその弱点を克服するために保護管の内面
を水草気雰囲気中で８００〜１０００℃で処理し、絶縁
性のある５０００Å以上、好ましくは１μｍ以上の酸化
膜ＳｉＯ□膜を形成させる熱電対用保護管を開発した。
即ち、この材質の表面に絶縁性を付加することで、熱電
対の電気的使用条件を高め、拡散炉に用いられる熱電対
用保護管として要求される特性のすべてを十分なレヘル
で満たし、特に電気的絶縁処理のされたこの高熱伝導率
により、炉内の温度変化に敏感に反応する熱電対の作成
、つまり精密な炉の温度分布測定とこれをヘースとする
シュくレーション制御が可能となった。
対の電気的使用条件を高め、拡散炉に用いられる熱電対
用保護管として要求される特性のすべてを十分なレヘル
で満たし、特に電気的絶縁処理のされたこの高熱伝導率
により、炉内の温度変化に敏感に反応する熱電対の作成
、つまり精密な炉の温度分布測定とこれをヘースとする
シュくレーション制御が可能となった。
第２には、炉内での必要な各温度測定位置にあわせて同
位置基部から出る数本の熱電対の長さを設定し、平行に
並んだそれらの一本一本の先端が各々の保護管の内部で
先端に来るようにまたそれぞれの位置関係が炉の測定毎
の変化を回避するために的確に組み合わされるように通
用炉芯管の曲率を以て保護管外周壁の形状を設定して一
体化成形される熱電対用ＳｉＣ製保護管を開発した。
位置基部から出る数本の熱電対の長さを設定し、平行に
並んだそれらの一本一本の先端が各々の保護管の内部で
先端に来るようにまたそれぞれの位置関係が炉の測定毎
の変化を回避するために的確に組み合わされるように通
用炉芯管の曲率を以て保護管外周壁の形状を設定して一
体化成形される熱電対用ＳｉＣ製保護管を開発した。
即ち、複数の熱電対の相対的位置が保護管とともに固定
され変化しないということで、従来の複数本熱電対を組
み合わせて使用した場合に見られた分散の加法性によっ
て発生する測定精度の低下問題を解消する。また、この
組み合わせて一体化された保護管部の曲率を炉芯管に合
わせることで管壁により密着した状態で測定点が炉壁か
らの一定位置に置かれて炉毎の測定変化が発生するのを
阻止し、シュミレーション用データの温度測定が可能と
なった。
され変化しないということで、従来の複数本熱電対を組
み合わせて使用した場合に見られた分散の加法性によっ
て発生する測定精度の低下問題を解消する。また、この
組み合わせて一体化された保護管部の曲率を炉芯管に合
わせることで管壁により密着した状態で測定点が炉壁か
らの一定位置に置かれて炉毎の測定変化が発生するのを
阻止し、シュミレーション用データの温度測定が可能と
なった。
本発明の実施例を図面及び実験データを参照して説明す
る。
る。
実施例１
第１図（Ａ）は、複数本の白金・ロジウム熱電対を封入
するとともに一体形成された熱電対用ＳｉＣ製保護管（
１）の正面図である。このセント型保護管の一本一本の
保護管部（２）の内面は５ｉＱ２膜で絶縁されていて内
部のそれぞれの熱電対本体を保護している。図の左側が
保護管基部（２ａ）で縦型炉芯管の下端に来る。各々の
長さは、炉芯管内で処理を受けるウェーハーの積載範囲
の所要点と対応するように設定されその保護管内部先端
の熱電対の先端が炉測定毎に所定位置に再現的に位許し
、ウェーハーの処理温度の精密な測定・制御に必要な温
度分布データを捕捉し、また同−規格炉に対するシュミ
レーション制御を可能にする。第１図（Ｂ）は、この保
護管（１）を矢線で切断した横断面で、セット型保護管
の片側（３）の形体が炉芯管内面の曲率に合うよう作ら
れている。第２図は、縦型炉芯管（４）内でのセント型
保護管（１）、それに封入された熱電対（６）と処理ウ
ェーハー（５）の位置関係を示している。
するとともに一体形成された熱電対用ＳｉＣ製保護管（
１）の正面図である。このセント型保護管の一本一本の
保護管部（２）の内面は５ｉＱ２膜で絶縁されていて内
部のそれぞれの熱電対本体を保護している。図の左側が
保護管基部（２ａ）で縦型炉芯管の下端に来る。各々の
長さは、炉芯管内で処理を受けるウェーハーの積載範囲
の所要点と対応するように設定されその保護管内部先端
の熱電対の先端が炉測定毎に所定位置に再現的に位許し
、ウェーハーの処理温度の精密な測定・制御に必要な温
度分布データを捕捉し、また同−規格炉に対するシュミ
レーション制御を可能にする。第１図（Ｂ）は、この保
護管（１）を矢線で切断した横断面で、セット型保護管
の片側（３）の形体が炉芯管内面の曲率に合うよう作ら
れている。第２図は、縦型炉芯管（４）内でのセント型
保護管（１）、それに封入された熱電対（６）と処理ウ
ェーハー（５）の位置関係を示している。
実施例２
第３図は、−木型のＳ１含浸質ＳｉＣ製保護管の縦断面
であり、内面には、５ｉ０２膜が形成されており、酸化
膜の厚さの違いによる絶縁性は第４図のグラフに示す。
であり、内面には、５ｉ０２膜が形成されており、酸化
膜の厚さの違いによる絶縁性は第４図のグラフに示す。
酸化膜厚が３５００人位までは、電気抵抗は殆どゼロに
近く、５０００人あたりまで急激に抵抗値が増大し、そ
れ以上は徐々の増加にとどまることを示す。つまり、酸
化膜の絶縁性は、厚さが５０００Å以上で十分なレヘル
となり、好ましくは１μｍ以上であればより好ましい。
近く、５０００人あたりまで急激に抵抗値が増大し、そ
れ以上は徐々の増加にとどまることを示す。つまり、酸
化膜の絶縁性は、厚さが５０００Å以上で十分なレヘル
となり、好ましくは１μｍ以上であればより好ましい。
本発明の熱電対用ＳｉＣまたはＳｉ含浸質ＳｉＣ製保護
管を使用することにより、本来の高純度で耐熱性が良い
という特性に加えて、従来の保護管よりも高い熱伝導率
が得られる結果、炉芯管内でのより敏速で精密な温度の
測定・制御に使用可能となる。更に、ＳｉＣの耐熱性に
よる寿命からみて石英ガラスよりトータル的に安価であ
ることもメリットになる。
管を使用することにより、本来の高純度で耐熱性が良い
という特性に加えて、従来の保護管よりも高い熱伝導率
が得られる結果、炉芯管内でのより敏速で精密な温度の
測定・制御に使用可能となる。更に、ＳｉＣの耐熱性に
よる寿命からみて石英ガラスよりトータル的に安価であ
ることもメリットになる。
更に、この高熱伝導率を利用することで複数の熱電対用
保護管の複連型一体化形成が可能となり、更にこの一体
化により熱電対の相対的位置が安定し、測定炉毎の変化
を抑えるとともに、個々の熱電対の誤差の加算があって
も有効値を崩さない範囲にとどめるから、炉芯管内での
定位置温度測定の精度が増し、これに応じた温度制御に
よるシュミレーション制御を可能にするのでウェーハー
処理域での温度の均一性も向上し、高精度処理・高品質
の処理の実現につながる。加えて、この一体化させた保
護管の形体を炉芯管内面の曲率に合わせることで、保護
管を内壁に密着して的確な測定・制御を行うようにでき
るばかりでなく、被処理物の炉芯管からの出し入れの障
害を抑えて炉の操作の的確性を高めることができる。
保護管の複連型一体化形成が可能となり、更にこの一体
化により熱電対の相対的位置が安定し、測定炉毎の変化
を抑えるとともに、個々の熱電対の誤差の加算があって
も有効値を崩さない範囲にとどめるから、炉芯管内での
定位置温度測定の精度が増し、これに応じた温度制御に
よるシュミレーション制御を可能にするのでウェーハー
処理域での温度の均一性も向上し、高精度処理・高品質
の処理の実現につながる。加えて、この一体化させた保
護管の形体を炉芯管内面の曲率に合わせることで、保護
管を内壁に密着して的確な測定・制御を行うようにでき
るばかりでなく、被処理物の炉芯管からの出し入れの障
害を抑えて炉の操作の的確性を高めることができる。
第１図（Ａ）および（Ｂ）は本発明の一実施例である４
連式保護管の一部切欠平面図と断面図を各々示し、第２
図は炉芯管にセットされた同熱電対封入保護管とウェー
ハの位置関係を例示する一部断面図であり、第３図は単
管型の保護管の一例を示す一部切欠断面図、第４図は保
護管の酸化膜厚と電気抵抗の相関を示すグラフである。 （１）保護管 （２）保護管部 （２ａ）保護管基部 （３）保護管の曲面壁 （４）炉芯管 （５）ウェーハ （６）熱電対
連式保護管の一部切欠平面図と断面図を各々示し、第２
図は炉芯管にセットされた同熱電対封入保護管とウェー
ハの位置関係を例示する一部断面図であり、第３図は単
管型の保護管の一例を示す一部切欠断面図、第４図は保
護管の酸化膜厚と電気抵抗の相関を示すグラフである。 （１）保護管 （２）保護管部 （２ａ）保護管基部 （３）保護管の曲面壁 （４）炉芯管 （５）ウェーハ （６）熱電対
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体工業における酸化、拡散、熱処理等の処理を
行う縦あるいは横型拡散炉に用いる炉芯管内の温度測定
熱電対に対し、耐熱性および熱伝導率が良く高純度であ
るＳｉＣないしＳｉ含浸質ＳｉＣ成形体保護管の内面に
酸化性雰囲気によりＳｉＯ＿２膜を５０００Å以上形成
して電気的絶縁性を付加し、内部に白金・ロジウム熱電
対を封入する該保護管が高い熱伝導率と高い電気絶縁性
を備えることを特徴とする熱電対用ＳｉＣ製保護管。 ２、長さの違う数本の白金・ロジウム熱電対をそれぞれ
対応する上記熱電対用ＳｉＣ製保護管部に封入するとと
もに該保護管基部で一体化し、炉芯管内で各白金・ロジ
ウム熱電対が各対応点の精密な同時測定で炉芯管内の温
度分布データを捕捉可能にすることを特徴とする熱電対
用ＳｉＣ製保護管。 ３、複連型上記熱電対用ＳｉＣ製保護管の外周壁部を炉
芯管の曲率に設定して一体成形し、該保護管内部に封入
した熱電対の測定点が炉芯管内の定位置設置でデータ特
性を高めることを特徴とする熱電対用曲面付ＳｉＣ製保
護管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181661A JP2958428B2 (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 熱電対用ＳｉＣ製保護管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181661A JP2958428B2 (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 熱電対用ＳｉＣ製保護管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346527A true JPH0346527A (ja) | 1991-02-27 |
| JP2958428B2 JP2958428B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=16104656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181661A Expired - Lifetime JP2958428B2 (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 熱電対用ＳｉＣ製保護管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2958428B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131736U (ja) * | 1991-05-27 | 1992-12-04 | 神鋼電機株式会社 | 縦型炉の炉内温度分布検出装置 |
| JPH04131735U (ja) * | 1991-05-24 | 1992-12-04 | 神鋼電機株式会社 | 測温センサ |
| EP0645072A1 (en) * | 1992-06-15 | 1995-03-29 | Thermtec, Inc. | High performance horizontal diffusion furnace system |
| JPH08261844A (ja) * | 1995-03-17 | 1996-10-11 | Kokusai Electric Co Ltd | 高温炉用の炉内温度測定器 |
| KR20120102676A (ko) * | 2009-11-09 | 2012-09-18 | 헤래우스 크바르츠글라스 게엠베하 ＆ 컴파니 케이지 | 석영 유리 실린더의 제조 방법 및 그 제조 방법을 수행하기 위한 지지체 |
| CN108395248A (zh) * | 2017-02-08 | 2018-08-14 | 潍坊六方碳化硅陶瓷有限公司 | 一种碳化硅陶瓷热交换管的制备方法及其制得的产品 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48108676U (ja) * | 1972-03-18 | 1973-12-15 | ||
| JPS62170656U (ja) * | 1986-04-17 | 1987-10-29 | ||
| JPH0288131U (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-12 |
-
1989
- 1989-07-15 JP JP1181661A patent/JP2958428B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| EP0645072A4 (en) * | 1992-06-15 | 1997-12-10 | Thermtec Inc | RIGHT RIGHT DIFFUSION OVEN WITH HIGH PERFORMANCE. |
| JPH08261844A (ja) * | 1995-03-17 | 1996-10-11 | Kokusai Electric Co Ltd | 高温炉用の炉内温度測定器 |
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| CN108395248A (zh) * | 2017-02-08 | 2018-08-14 | 潍坊六方碳化硅陶瓷有限公司 | 一种碳化硅陶瓷热交换管的制备方法及其制得的产品 |
| CN108395248B (zh) * | 2017-02-08 | 2021-03-30 | 潍坊六方碳化硅陶瓷有限公司 | 一种碳化硅陶瓷热交换管的制备方法及其制得的产品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2958428B2 (ja) | 1999-10-06 |
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