JPH066496B2 - 半導体製造用炉芯管とその製造方法 - Google Patents
半導体製造用炉芯管とその製造方法Info
- Publication number
- JPH066496B2 JPH066496B2 JP60106932A JP10693285A JPH066496B2 JP H066496 B2 JPH066496 B2 JP H066496B2 JP 60106932 A JP60106932 A JP 60106932A JP 10693285 A JP10693285 A JP 10693285A JP H066496 B2 JPH066496 B2 JP H066496B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- furnace core
- manufacturing
- core tube
- semiconductor manufacturing
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、半導体製造用炉芯管とその製造方法に関す
る。
る。
従来の技術 周知のように、半導体拡散炉では石英ガラス製の炉芯管
が使われている。近年、その炉芯管の大型化が強く望ま
れるようになってきた。
が使われている。近年、その炉芯管の大型化が強く望ま
れるようになってきた。
発明が解決しようとする問題点 従来の炉芯管は、大型化に伴って、高温での使用による
管の曲がりや、上下方向のつぶれが問題になってきた。
管の曲がりや、上下方向のつぶれが問題になってきた。
発明の目的 この発明は、前述のような従来技術の欠点を解消して、
高温で大きな強度を有し、しかも安価に製造できる半導
体製造用炉芯管とその製造方法を提供することを目的と
している。
高温で大きな強度を有し、しかも安価に製造できる半導
体製造用炉芯管とその製造方法を提供することを目的と
している。
発明の要旨 このような目的を達成するために、第１の発明は、内面
部が石英ガラスの層からなり、外面部がＡl2Ｏ３−Ａｌ
−Ｓｉ系複合体の層からなり、かつ内面部と外面部とが
一体化された二重構造になっている半導体製造用炉芯管
を要旨としている。
部が石英ガラスの層からなり、外面部がＡl2Ｏ３−Ａｌ
−Ｓｉ系複合体の層からなり、かつ内面部と外面部とが
一体化された二重構造になっている半導体製造用炉芯管
を要旨としている。
また、第２の発明は石英ガラス製のチューブの内部を密
封した状態のままチューブの外面部だけをＡｌにより蒸
着処理してチューブ外面部中のＳｉＯ２とＡｌを反応さ
せ、チューブ外面部の層のみをＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系
複合体にし、そのあと、チューブを所定寸法に切断する
ことを特徴とする半導体製造用炉芯管の製造方法を要旨
としている。
封した状態のままチューブの外面部だけをＡｌにより蒸
着処理してチューブ外面部中のＳｉＯ２とＡｌを反応さ
せ、チューブ外面部の層のみをＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系
複合体にし、そのあと、チューブを所定寸法に切断する
ことを特徴とする半導体製造用炉芯管の製造方法を要旨
としている。
問題点を解決するための手段 第１図は、この発明による炉芯管の外面部のＡl2Ｏ３−
Ａｌ−Ｓｉ系複合体の微細構造を示す断面図で、第２図
はその複合体の切断面（ダイヤモドペーストによる研磨
面）を示す倍率８００倍の顕微鏡写真である。
Ａｌ−Ｓｉ系複合体の微細構造を示す断面図で、第２図
はその複合体の切断面（ダイヤモドペーストによる研磨
面）を示す倍率８００倍の顕微鏡写真である。
第１〜２図からも明らかなように、この発明による炉芯
管の外面部を構成しているＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合
体は、Ａl2Ｏ３の複雑形状の長尺体３が互いに連結され
て連続することにより全体としてマトリックスを構成
し、そのマトリックスにＡｌとＳｉの固溶体４が密に設
けられている。
管の外面部を構成しているＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合
体は、Ａl2Ｏ３の複雑形状の長尺体３が互いに連結され
て連続することにより全体としてマトリックスを構成
し、そのマトリックスにＡｌとＳｉの固溶体４が密に設
けられている。
第３〜５図は前述の複合体からＡｌとＳｉの固溶体４を
完全に除去してＡl2Ｏ３のマトリックスのみを示す倍率
１０００倍、２０００倍、７０００倍の顕微鏡写真であ
る。第３〜５図からも明白なように、Ａl2Ｏ３の長尺体
３からなるマトリックスは、全体として三次元網状にな
っている。Ａl2Ｏ３の長尺体３が種々の三次元方向にラ
ンダムに向くように不規則に配置されている。しかも、
Ａl2Ｏ３の長尺体３は規則的な一定形状でなく不規則な
形状をしていて、各々が比較的偏平になっている。
完全に除去してＡl2Ｏ３のマトリックスのみを示す倍率
１０００倍、２０００倍、７０００倍の顕微鏡写真であ
る。第３〜５図からも明白なように、Ａl2Ｏ３の長尺体
３からなるマトリックスは、全体として三次元網状にな
っている。Ａl2Ｏ３の長尺体３が種々の三次元方向にラ
ンダムに向くように不規則に配置されている。しかも、
Ａl2Ｏ３の長尺体３は規則的な一定形状でなく不規則な
形状をしていて、各々が比較的偏平になっている。
この発明による炉芯管の内面部は石英ガラスで構成され
ており、それは周知の構造であるので、説明を省略す
る。
ており、それは周知の構造であるので、説明を省略す
る。
なお本明細書では「Ａl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系」という表
現は最も広義に使用しており、Ａl2Ｏ３、ＡｌおよびＳ
ｉが主成分であることを意味し、主成分以外の未反応の
ＳｉＯ２を含むこともありうるものであり、それは本発
明の範囲に入る。本発明のＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合
体層は、好ましくは５０〜９０重量％のＡl2Ｏ３、５〜
２５重量％のＡｌ、２〜２５重量％のＳｉよりなる組成
にする。
現は最も広義に使用しており、Ａl2Ｏ３、ＡｌおよびＳ
ｉが主成分であることを意味し、主成分以外の未反応の
ＳｉＯ２を含むこともありうるものであり、それは本発
明の範囲に入る。本発明のＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合
体層は、好ましくは５０〜９０重量％のＡl2Ｏ３、５〜
２５重量％のＡｌ、２〜２５重量％のＳｉよりなる組成
にする。
本発明による炉芯管の製造方法について述べると、まず
石英ガラス製のチューブをつくる。そのチューブは内部
を密封する。密封の仕方は任意でよい。チューブを密封
したまま減圧下又は不活性雰囲気下で高純度（例えば９
９．９％以上）のＡｌにより蒸着処理することにより、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Ａl2Ｏ３＋３Ｓｉ の式に従ってＡｌとＳｉＯ２を反応させ、チューブ外面
部中のＳｉＯ２をＡｌ２Ｏ３に置換する。
石英ガラス製のチューブをつくる。そのチューブは内部
を密封する。密封の仕方は任意でよい。チューブを密封
したまま減圧下又は不活性雰囲気下で高純度（例えば９
９．９％以上）のＡｌにより蒸着処理することにより、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Ａl2Ｏ３＋３Ｓｉ の式に従ってＡｌとＳｉＯ２を反応させ、チューブ外面
部中のＳｉＯ２をＡｌ２Ｏ３に置換する。
最後に、チューブを所定の寸法に切断して、所望の炉芯
管を得る。
管を得る。
以上の製法で得られる炉芯管はその外面部の層がＡl2Ｏ
３−Ａｌ−Ｓｉ系複合体になっている。この複合体は酸
化雰囲気で使用すると、Ｓｉ及びＡｌが酸化されて、Ａ
l2Ｏ３とＳｉＯ２となるため、さらに高温での機械的強
度が向上する。
３−Ａｌ−Ｓｉ系複合体になっている。この複合体は酸
化雰囲気で使用すると、Ｓｉ及びＡｌが酸化されて、Ａ
l2Ｏ３とＳｉＯ２となるため、さらに高温での機械的強
度が向上する。
このようなＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合体層の厚みは、
Ａｌによる石英ガラスへの蒸着時間を変化させることに
よって調節することができる。
Ａｌによる石英ガラスへの蒸着時間を変化させることに
よって調節することができる。
実施例１ 第６図はこの発明による炉芯管を製造するための蒸着装
置の一例の概略を示している。
置の一例の概略を示している。
石英ガラス製の反応容器１は上部が開放されていて、下
方部が閉じられている。その内部には高純度カーボン製
のルツボ２が配置してある。反応容器１の上部にはシャ
ッター３が設けてある。シャッター３の上部には出入れ
部分４が設けてある。出入れ部分４の側部には別のシャ
ッター５が設けてある。出入れ部分４とシャッター３を
貫通して線状の保持器６が垂直に配装できるようになっ
ている。保持器６の上部は上下駆動機構１３に連結され
ていて、下方部は石英ガラス製のチューブ７を保持す
る。チューブ７は上下端が絞られていて内部が密封され
ている。
方部が閉じられている。その内部には高純度カーボン製
のルツボ２が配置してある。反応容器１の上部にはシャ
ッター３が設けてある。シャッター３の上部には出入れ
部分４が設けてある。出入れ部分４の側部には別のシャ
ッター５が設けてある。出入れ部分４とシャッター３を
貫通して線状の保持器６が垂直に配装できるようになっ
ている。保持器６の上部は上下駆動機構１３に連結され
ていて、下方部は石英ガラス製のチューブ７を保持す
る。チューブ７は上下端が絞られていて内部が密封され
ている。
また、反応容器１の上方側部には排気口８が形成してあ
って、真空ポンプ９に接続してある。さらに反応容器１
及び石英ガラス製チューブ７の外側にはヒータ１０が螺
旋状に配置してある。
って、真空ポンプ９に接続してある。さらに反応容器１
及び石英ガラス製チューブ７の外側にはヒータ１０が螺
旋状に配置してある。
符号１２はルツボ２に収容されている純度９９．９％の
Ａｌ融液を示している。
Ａｌ融液を示している。
なお、ルツボ２を支持するための手段は図の簡略をはか
るため図示を省略している。
るため図示を省略している。
使用にあたっては、まず石英ガラス製のチューブ７をつ
くる。シャッター５を開けて、そのチューブ７を保持器
６の下端に取りつけ、しかるのちシャッター５を閉じ
る。つぎはシャッター３を開けて、保持器６の下端を下
降させることにより、そのチューブ７を１０〜１５Ｔｏ
rrの減圧下又は不活性雰囲気下の反応容器１内で保持す
る。その間、純度９９．９％のＡｌ融液１２が加熱され
て蒸発し、チューブ７の外面に蒸着する。それにより、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Ａl2Ｏ３＋３Ｓｉ の式にしたがって、ＡｌとＳｉＯ２を反応させ、チュー
ブ７の外面部中のＳｉＯ２をＡl2Ｏ３に置換し、厚さ１
〜１００μのＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系の複合体層を得
る。そのあと、保持器６の下端を上昇させることにより
チューブを出入れ部分４まで上昇させ、シャッター３を
閉じてからシャッター５を開け、チューブ７を保持器６
から除去する。
くる。シャッター５を開けて、そのチューブ７を保持器
６の下端に取りつけ、しかるのちシャッター５を閉じ
る。つぎはシャッター３を開けて、保持器６の下端を下
降させることにより、そのチューブ７を１０〜１５Ｔｏ
rrの減圧下又は不活性雰囲気下の反応容器１内で保持す
る。その間、純度９９．９％のＡｌ融液１２が加熱され
て蒸発し、チューブ７の外面に蒸着する。それにより、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Ａl2Ｏ３＋３Ｓｉ の式にしたがって、ＡｌとＳｉＯ２を反応させ、チュー
ブ７の外面部中のＳｉＯ２をＡl2Ｏ３に置換し、厚さ１
〜１００μのＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系の複合体層を得
る。そのあと、保持器６の下端を上昇させることにより
チューブを出入れ部分４まで上昇させ、シャッター３を
閉じてからシャッター５を開け、チューブ７を保持器６
から除去する。
さらに、チューブ７の両端部を切断して、所定寸法の炉
芯管を得る。
芯管を得る。
発明の効果 本発明による炉芯管は、外面部の層がＡl2Ｏ３−Ａｌ−
Ｓｉ系複合体からなっているので、耐熱性や機械的強度
が高いとともに、靭性を大巾に向上させることができ
る。したがって、製品の大型化をはかっても、高温で曲
がり、つぶれ、割れなどの心配がない。しかも失透防止
にも効果がある。
Ｓｉ系複合体からなっているので、耐熱性や機械的強度
が高いとともに、靭性を大巾に向上させることができ
る。したがって、製品の大型化をはかっても、高温で曲
がり、つぶれ、割れなどの心配がない。しかも失透防止
にも効果がある。
また、本発明による炉芯管は、酸化雰囲気で使用する
と、Ｓｉ及びＡｌが酸化されてＡl2Ｏ３とＳｉＯ２にな
るため、高温での機械的強度がさらに向上する。
と、Ｓｉ及びＡｌが酸化されてＡl2Ｏ３とＳｉＯ２にな
るため、高温での機械的強度がさらに向上する。
第１図はこの発明による炉芯管の外面部に存在するＡl2
Ｏ３とＳｉＯ２−Ａｌ−Ｓｉ系複合体の微細構造を示す
断面図、第２図は第１図のＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合
体の微細構造の断面図を示す顕微鏡写真、第３〜５図は
第２図に示した複合体のＡl2Ｏ３マトリックスのみを示
す互に倍率の異なる顕微鏡写真、第６図は本発明を実施
するための蒸着装置の一例を示す概略説明図である。 １．．．．．反応容器 ２．．．．．ルツボ ３、５．．．シャッター ４．．．．．出入れ部分 ７．．．．．ガラス製のチューブ １２．．．．Ａｌ融液
Ｏ３とＳｉＯ２−Ａｌ−Ｓｉ系複合体の微細構造を示す
断面図、第２図は第１図のＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合
体の微細構造の断面図を示す顕微鏡写真、第３〜５図は
第２図に示した複合体のＡl2Ｏ３マトリックスのみを示
す互に倍率の異なる顕微鏡写真、第６図は本発明を実施
するための蒸着装置の一例を示す概略説明図である。 １．．．．．反応容器 ２．．．．．ルツボ ３、５．．．シャッター ４．．．．．出入れ部分 ７．．．．．ガラス製のチューブ １２．．．．Ａｌ融液
Claims (2)
- 【請求項１】内面部が石英ガラスの層からなり、外面部
がＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合体の層からなり、かつ内
面部と外面部とが一体化された二重構造になっている半
導体製造用炉芯管。 - 【請求項２】石英ガラス製のチューブの内部を密封した
状態のままチューブの外面部だけをＡｌにより蒸着処理
してチューブ外面部中のＳｉＯ２とＡｌを反応させ、チ
ューブ外面部の層のみをＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合体
にし、そのあと、チューブを所定寸法に切断することを
特徴とする半導体製造用炉芯管の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106932A JPH066496B2 (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 半導体製造用炉芯管とその製造方法 |
| US06/855,448 US4673435A (en) | 1985-05-21 | 1986-04-24 | Alumina composite body and method for its manufacture |
| DE19863616578 DE3616578A1 (de) | 1985-05-21 | 1986-05-16 | Aluminiumoxid-verbundkoerper und verfahren zu seiner herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106932A JPH066496B2 (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 半導体製造用炉芯管とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61266335A JPS61266335A (ja) | 1986-11-26 |
| JPH066496B2 true JPH066496B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=14446172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60106932A Expired - Lifetime JPH066496B2 (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 半導体製造用炉芯管とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066496B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6457635U (ja) * | 1987-10-06 | 1989-04-10 |
-
1985
- 1985-05-21 JP JP60106932A patent/JPH066496B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61266335A (ja) | 1986-11-26 |
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