JPH067237U - 半導体熱処理炉用ブロック材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プロセスチューブの脱・装着時の欠落、飛散を
防止し、さらに金属不純物の熱蒸発による汚染がなく、
しかも耐久性の高い半導体熱処理炉用ブロック材を提供
する。 【構成】耐熱性無機繊維からなる芯材の表面の少なくと
も一部を、Ａｌ2 Ｏ3 を０. １〜２. ０重量％、ＴｉＯ
2 を０. １〜２. ０重量％、ＳｉＯ2 を９６〜９９. ８
重量％の組成を有する石英ガラスファイバーからなる織
物または編組物で覆う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体熱処理炉用ブロック材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

半導体ウエハーの拡散炉およびＣＶＤ処理炉においては、熱処理されるウエハ ーを、その内部に挿入するプロセスチューブ（石英管もしくは炭化珪素管）と、 その周囲の加熱用ヒーターとの間にライナーチューブと呼ばれる均熱管とからな る２重管構造が採用されている。プロセスチューブの両端部の外周で、加熱用ヒ ーターが位置しない部所には、ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 を主成分とするセラミック ス短繊維材を無機バインダーで押し固めた円環状のブロック材が取り付けられ、 均熱部を断熱すると共に、プロセスチューブを支持する働きをなしている。この ブロック材は一般的にソフトブロックと呼ばれている。

【０００３】 しかしながら、この円環状ブロック材は、清掃時に炉体からプロセスチューブ を抜き出すとき、あるいは、清掃後、再び炉体内に装着するときに、プロセスチ ューブとの衝突による短繊維材の局部的欠落や、プロセスチューブとの摩耗によ る短繊維材の飛散が起こり、その形状を長期に渡って維持することができない。 また、一旦繊維材が欠落し始めると、そこからさらに繊維材が飛散するので、ウ エハーへの繊維材の付着や、労働環境を悪化させるといった問題点があった。

【０００４】 また、該ブロック材を構成するセラミックス質短繊維材に％オーダーで含有さ れているアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属元素が熱蒸発することによ り、半導体ウエハーを直接汚染したり、あるいは、プロセスチューブの石英ガラ ス管内を拡散して間接的に汚染するおそれもある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、従来技術が有していた前述の欠点を解消しようとするもので ある。すなわち、プロセスチューブの脱・装着時の欠落、飛散を防止し、さらに 金属不純物の熱蒸発による汚染がなく、しかも耐久性の高い半導体熱処理炉用ブ ロック材を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、半導体の熱処理炉においてプロセスチューブを支持するブロック材 であって、耐熱性無機繊維からなる芯材の表面の少なくとも一部を、Ａｌ2 Ｏ3 を０. １〜２. ０重量％、ＴｉＯ2 を０. １〜２. ０重量％、ＳｉＯ2 を９６〜 ９９. ８重量％の組成を有する石英ガラスファイバーからなる織物または編組物 で覆った半導体熱処理炉用ブロック材を提供するものである。

【０００７】 本考案において、芯材は耐熱性の無機短繊維を、好ましくはそのマットあるい はブランケットを無機バインダーを用いて、押し固めたものを使用する。無機繊 維の材質として、半導体の熱処理温度において、著しく強度が低下せず、また有 害な成分が揮発しないものであれば、特に限定されず種々の材料を使用すること ができる。具体的には、ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 系のセラミックス繊維、あるいは 石英ガラス繊維等を使用することが可能である。

【０００８】 本考案において、芯材の少なくとも一部が、Ａｌ2 Ｏ3 を０. １〜２. ０重量 ％、ＴｉＯ2 を０. １〜２. ０重量％、ＳｉＯ2 を９６〜９９. ８重量％の組成 を有する石英ガラスファイバーの織物、編組物で覆われる。このため、芯材中に 含まれる金属不純物が熱蒸発がするのをトラップすることが可能で、直接ウエハ ーを汚染することを防止できる。さらに該芯材を、このように織物、編組物で覆 うことによってプロセスチューブを脱・装着する時の衝撃を緩和し、更に芯材が その衝撃によってクラックが入ったとしても、その箇所からの繊維質の飛散を防 止することができる。

【０００９】 本考案において用いる石英ガラスファイバーは、Ａｌ、Ｔｉを各２％以下有す ることによって石英ガラスそのものの耐熱性を向上させることができる、すなわ ち加熱ヒーター近傍において使用されても熱劣化することがない。織物、編組物 自体からの金属不純物の熱蒸発も極めて少ない。

【００１０】 このように金属不純物の含有量を極力減らし、Ａｌ、Ｔｉの導入量を精度よく 管理するためには、例えば、シリコンアルコキシド、アルミニウムアルコキシド 、チタンアルコキシドを、加水分解・縮重合して得られたゾル液を紡糸・焼成す ることが好ましいが、この製造方法に限定されるものではない。

【００１１】 本発明のブロック材は、半導体の熱処理炉、例えば半導体ウエハーの拡散炉ま たはＣＶＤ処理炉において、プロセスチューブ支持および断熱機能を有する円環 状ブロック材などに好適に使用できる。

【００１２】

【実施例】

図１は、本考案のブロック材の１実施例を、半導体熱処理用拡散炉に設置した ところを示す説明図である。図１において、半導体を収めるプロセスチューブ１ は、均熱性を向上させるためにライナーチューブ２の内側に収められており、さ らにその外側に加熱ヒーター３が配置される。ライナーチューブの両端にはブロ ック材４が設置され、その内側にカラー５が嵌合してプロセスチューブ１を支持 している。プロセスチューブ１の気体排出側には、ガス排気用スカベンジャー６ が設置される。

【００１３】 図２は、ブロック材の構造を示す。ブロック材は、セラミックス単繊維を押し かためて成形した芯材７を、石英ガラスファイバーの編組物８で被覆している。 ＳｉＯ2 純度９６％以上を有する高純度石英ガラスファイバーは、Ａｌ、Ｔｉを 各０. １〜２. ０重量％以下含有することによって石英ガラスそのものの耐熱性 を向上させることができる、すなわち加熱ヒーター近傍において使用されても熱 劣化することがない。

【００１４】

【考案の効果】 本考案による半導体熱処理炉用ブロックは、プロセスチューブとの衝突による 短繊維材の飛散もなく、また、局部的な欠落もない。更に、芯材に用いるセラミ ックス繊維から熱蒸発した金属不純物がウエハーを汚染する危険性を大幅に低下 させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のブロック材の１実施例の半導体熱処理
用拡散炉における設置位置を示す図

【図２】本考案のブロック材の１実施例の構造を示すも
のであり、ａは正面図、ｂはＡＡ断面図

【符号の説明】

１：プロセスチューブ ２：ライナーチューブ ３：加熱ヒーター ４：ブロック材 ５：カラー ６：ガス排気用スカベンジャー ７：芯材 ８：編組物

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体の熱処理炉においてプロセスチュー
   ブを支持するブロック材であって、耐熱性無機繊維から
   なる芯材の表面の少なくとも一部を、Ａｌ2 Ｏ3 を０.
   １〜２. ０重量％、ＴｉＯ2 を０. １〜２. ０重量％、
   ＳｉＯ2 を９６〜９９. ８重量％の組成を有する石英ガ
   ラスファイバーからなる織物または編組物で覆った半導
   体熱処理炉用ブロック材。