JPH0636479Y2 - ヒータ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は半導体製造用拡散炉のヒータ装置に関するもの
で、特に大口径、高温使用の拡散炉のヒータ装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、この種のヒータ装置は、累線状のヒータエレメン
トの支持固定及び線間ピッチを決定するために、炉の上
部、下部にピースと呼ばれるものが使用されており、上
部はヒータエレメントの熱強度を補うために、第３図
（ａ）の断面図のごとく、ヒータエレメント７をリフテ
ィングピース１（上部支持部）で完全にくわえ込む構造
であり、又、下部はヒータエレメント７間のピッチ決定
のみの目的で、第３図（ｂ）の断面図のごとく、下部サ
ポートピース６（下部支持部）がくし歯状の構造をとる
のが一般的であった。

〔考案が解決しようとする課題〕

前述した従来のヒータ装置では、高温でのランピング条
件で使用すると、ヒータエレメントは早いもので３ケ月
位からだれによる変形を起し、６ケ月から１年程度で使
用不可の状態となり、通常のヒータ寿命の1/2〜1/4程度
の短寿命という欠点があった。

これは特に、ウェハー径が５インチあるいは６インチ用
の大口径のヒータ装置になってから顕在化した問題であ
る。又、この問題は、従来一般的に用いられている対
策、すなわちヒータエレメントの面負荷を低減するため
にヒータエレメント径を太くする対策では解決しないも
のであった。

上述した従来のヒータ構造に対し、本考案はヒータエレ
メントを完全に固定及び支持することなく、ヒータエレ
メントの変形をある程度許容して固定する構造とし、
又、累線状の長手方向に対しても断熱材の変形範囲内で
ヒータエレメントの許容を大きくしているという相違点
を有する。

〔課題を解決するための手段〕

本考案のヒータ装置は、ヒータエレメントをくわえ込ん
で固定するための断面長穴状の固定用穴部を有するリフ
ティングピース（上部支持部）及び下部サポートピース
（下部支持部）と、前記リフティングピースを支持し多
分割されたリフティングピースサポート（上部支持部の
サポート部）とから構成されている。

〔実施例〕

次に本考案について図面を参照して説明する。

第１図は本考案の一実施例の縦断面図である。

リフティングピース１は、ヒータエレメント７をくわえ
込んで固定するための断面が長穴状の穴部を有し、ヒー
タエレメント７をその累線コイルの半径方向に対する変
形を許容した形で吊り上げるものである。第２図（ａ）
にその断面図を示している。

下部サポートピース６は、リフティングピース１と同様
にヒータエレメント７の変形を許容した形で固定するも
のである。第２図（ｂ）にその断面図を示している。

リフティングピースサポート２は第２図（ｃ）の斜視図
の様に多分割され、第３図（ｃ）の従来品に比べ、昇温
時のヒータエレメント７の長手方向の変形をある程度許
容し、他の部分に無理な力が加わり塑性変形が起きない
よう配慮したものである。

通常この種のヒータ装置では、昇温時の累線コイル状の
ヒータエレメントの直径は、〜15mm程度伸びるものであ
る。又、一般にヒータエレメント材として用いられてい
るカンタルＡ−１にはクリープ現象と呼ばれる性質があ
り、これは熱膨張によって生じた伸びが、元の温度に戻
しても元の長さに戻らずに永久歪を生じる現象をいう。
従って温度ランピングを繰り返すことによりヒータエレ
メントは伸びが蓄積されて行き、ついには固定部材によ
り熱膨張が阻害され、弱い部分の変形へと進行するもの
である。

リフティングピース１は、リフティングピースサポート
２によりヒータシェル４に固定されており、ヒータシェ
ル４とヒータエレメント７の間は断熱材８で充たされて
おり、ヒータシェル４の外側に鋼管製の水冷部が取り付
けられ、この外側に水冷カバー５が設けられている。３
はヒータエレメント７のヒータ端子である。

又、ヒータエレメントの上部の方が下部に比べて熱変形
が大きいため、リフティングピースの断面長穴状の穴部
の寸法を下部サポートピースの穴部寸法よりも長くして
ある。又、ヒータエレメントの長手方向の伸びを押さえ
るために、リフティングピースサポートを多分割し、個
々の範囲で伸びを吸収するようにしている。

この結果、ヒータエレメントの寿命は、ランピング条件
でも２年以上とすることができた。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は、ヒータエレメントの支持
構造を変えることにより、ヒータ寿命を従来の小型炉並
まで延ばすことができる効果がある。又、２次的効果と
して、ヒータエレメント交換時のマシンダウン時間が少
なくなり、安定した生産を実行できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図、第２図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ第１図で示したリフティング
ピースの断面図、下部サポートピースの断面図、リフテ
ィングピースサポートの斜視図、第３図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ第２図と対応した従来部品を
示す図である。 １…リフティングピース、２…リフティングピースサポ
ート、３…ヒータ端子、４…ヒータシェル、５…水冷カ
バー、６…下部サポートピース、７…ヒータエレメン
ト、８…断熱材。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】累線状のヒータエレメントを使用した拡散
   炉用のヒータ装置において、前記ヒータエレメントを支
   持する上部及び下部の支持部がそれぞれヒータエレメン
   トをくわえ込んで固定するための断面長穴状に形成され
   た穴部を有し、且つ前記上部支持部を固定するサポート
   部がヒータエレメントの長手方向に多分割されているこ
   とを特徴とするヒータ装置。
2. 【請求項２】ヒータエレメトの上部支持部の断面長穴寸
   法が下部支持部の断面長穴寸法より長い穴寸法である請
   求項（１）記載のヒータ装置。