JPH0718446A

JPH0718446A - 熱処理装置

Info

Publication number: JPH0718446A
Application number: JP19192893A
Authority: JP
Inventors: Osamu Monoe; 修物江
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Tohoku Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Tohoku Ltd
Priority date: 1993-07-06
Filing date: 1993-07-06
Publication date: 1995-01-20
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JP3014901B2

Abstract

(57)【要約】【目的】炉内での温度検出精度を低下させないように
することのできる温度検知構造を備えた熱処理装置を提
供すること。【構成】縦型プロセスチューブ１０の周囲に配置され
た筒状の断熱材３４と、断熱材３４の内壁面上にて周方
向に間隔をおいてそれぞれ縦方向に延び、折返し部が上
下に交互に形成されることで連続する発熱抵抗体３０
と、上記発熱抵抗体３０の温度を検出する検出部４０，
４４とを有し、検出部４０，４４は、断熱材３４を貫通
してその内部に突出した先端部４０が、周方向で隣接す
る上記発熱抵抗体間に配置されている。従って、発熱抵
抗体３４が垂れ下がっても、検出部４０は接触すること
がない。このため、検出部４４の形状寸法は剛性を高め
る程の大きさを必要としないので、熱容量を小さくして
伝達熱による熱損失を減少させて検出部先端での感知温
度と出力された検出温度との間の格差を小さくすること
で検出精度を低下させない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱処理装置に関し、特
に、被処理体を高温下で熱処理する際に用いる発熱体の
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体ウエハ製造工程での各種
薄膜形成装置には、ＣＶＤ装置、エピタキシャル装置や
酸化膜形成装置あるいはドーピング装置の熱拡散装置等
の熱処理装置が用いられている。

【０００３】この種の半導体ウエハの各種熱処理に使用
される一般拡散型の熱処理装置は、被処理体である半導
体ウエハが配置される炉室を形成するプロセスチューブ
と、このプロセスチューブの外周に設けられる発熱抵抗
体と、この発熱抵抗体を包囲して設けられている断熱材
とを備え、この断熱剤を介して上記発熱抵抗体が取り付
けられて支持されている。

【０００４】この場合の発熱抵抗体としては、一例とし
て、バッチ処理が可能な熱処理装置の場合でいうと、水
平方向でのスパイラル状に配線されたＦｅＣｒＡｌ製等
からなるヒータが用いられ、炉室内を例えば１２００℃
程度まで高温加熱するようになっている。また、断熱材
としては、一例として、セラミックスファイバ等が用い
られ、輻射熱および伝導熱として奪われる熱量を減少さ
せて効率良く加熱できるようになっている。

【０００５】ところで、上記したようなバッチ式熱処理
装置では、発熱抵抗体の温度管理が必要である。このた
め、従来では、一例として、図７に示す構造が用いられ
ていた。すなわち、この構造では、熱処理炉の炉壁を構
成する断熱材Ａの壁部に貫通孔Ａ１が形成してある。そ
して、この貫通孔Ａ１内には、ホルダＢに保持されてい
る温度検出部材をなす熱電対Ｃが挿入されている。ま
た、熱電対Ｃの先端は、水平方向でスパイラル状に連続
された発熱抵抗体Ｄの近傍に露呈されている。なお、熱
処理炉の炉壁は、上記した断熱材Ａの外側に炉壁の外壁
部をなすステンレス製のアウタシェルＥが位置し、この
アウタシェルＥの外側には水等の冷却媒体を循環させる
ためのパイプ（図示されず）を配した冷却通路Ｆをはさ
んで水冷カバーＧが位置している。そして、上記した熱
電対Ｃは、水冷カバーＧに固定された保持ブロックＨに
よって基端部が固定されて片持ち梁状に支持されてい
る。このような構造によって、熱電対Ｃからの検出電圧
信号を温度管理制御回路に対して順次送信することで各
熱電対Ｃの配置位置における温度を監視し、測定温度と
設定温度との間での差をなくすように発熱抵抗体Ｄへの
電力供給を制御している。従って、熱処理炉内は、常に
安定した温度を維持されることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した構造において
は、熱電対Ｃとこれが配置されている発熱抵抗体Ｄとの
間で、次のような問題が発生しがちであった。

【０００７】すなわち、熱電対Ｃは、比較的、脆弱な材
質である二ケイ化モリブデンによって構成されている。
このため、熱電対Ｃは、例えば、アルミナ製のパイプか
らなるホルダ内部に挿通されている。そして、先端のみ
をホルダから露出させていて、先端で感知した温度を電
気信号に変換して検出温度として外部に出力する。従っ
て、熱電対Ｃは、直接外部から負荷を受けにくい構造に
よって保護されていることになる。

【０００８】ところで、熱電対Ｃ、換言すれば、ホルダ
Ｂは、発熱抵抗体Ｄの近傍に位置している関係上、水平
方向でスパイラル状に位置する発熱抵抗体Ｄが垂下した
場合に接触することがある。

【０００９】すなわち、ホルダＢに挿入されている熱電
対Ｃの先端は、発熱抵抗体Ｄ同士の間に位置されて、両
側に位置する発熱抵抗体Ｄからの均等な輻射熱を受ける
ことが雰囲気温度を検出する上で好ましい。しかし、上
下方向で発熱抵抗体Ｄ同士の間にホルダＢを位置決めし
た場合には、発熱抵抗体Ｄが経時変化や熱膨張によって
固定条件が変化したりあるいは伸び等によって垂れ下が
ると接触することになる。発熱抵抗体Ｄが垂下してホル
ダＢに接触すると、ホルダＢには発熱抵抗体Ｄからの重
量が負荷として加わる。このため、図７において、二点
鎖線で示すように、ホルダＢには曲げモーメントが発生
することにより撓み変形を来して熱電対Ｃに接触するこ
とがある。従って、ホルダＢが熱電対Ｃに接触した場合
には、熱電対Ｃにも曲げモーメントが発生することにな
り、これによって、熱電対Ｃが折れてしまう危険があ
る。

【００１０】そこで、ホルダＢの剛性を高めて、曲げモ
ーメント発生時での熱電対Ｃとの接触を回避するにはホ
ルダＢの外径を大きくすることが必要になる。従来で
は、このような目的のために、ホルダＢの径としては、
６〜８ｍｍとしていた。しかし、このようにホルダＢを
大きくした場合には、断面積が増加した分、ホルダＢの
熱容量が大きくなる。このため、熱電対ＣとホルダＢと
の間での熱伝達量が増加してしまうことになる。従っ
て、熱電対Ｃの先端で感知した温度はホルダＢへの熱伝
導によって低下してしまい、信号として出力された検出
温度は感知温度との間で大きな格差が発生することで検
知精度が低下することになる。

【００１１】しかも、このように熱伝導率が増加してい
ると、発熱抵抗体Ｄあるいは炉内の雰囲気温度が変化し
た場合においては、その変化分が伝導熱として損失され
ることになるので、温度変化に対する追随性も悪化して
しまうことにもなる。このため、炉内での所定温度の設
定までに時間がかかることになり、熱処理工程でのスル
ープットが悪くなる。特に、高速熱処理炉と称され、従
来の温度変化率である、１０〜２０℃／分（昇温時）、
１０℃／分（降温時）よりも高速の温度変化率を設定さ
れた熱処理炉では、上記温度応答特性が大きな影響を及
ぼす。ちなみに、高速熱処理炉での温度変化率は、１０
０℃／分（昇温時）６０℃／分（降温時）程度を設定さ
れている。そこで、このようなホルダＢでの放熱を抑え
るには、ホルダＢからこれ以外の位置に熱伝達されるの
を抑えることが必要である。このため、ホルダＢの周囲
に位置する断熱材は、ホルダＢと外気あるいは冷却通路
Ｆとの接触を避ける目的で、ホルダＢの延長方向に沿っ
た厚さ（Ｌ２）を厚くしている。このような断熱材の厚
さは、熱処理炉での昇温時あるいは降温時での温度変化
時間を遅くしてしまう傾向にある。特に降温時では、温
度低下に要する時間が長くなるのでこの点からも熱処理
工程でのスループットが悪化することになる。

【００１２】また、上記したように、熱電対Ｃの先端で
の感知温度と、信号として取り出された温度との間の格
差が生じる原因としては、ホルダＢの一部が冷却通路Ｆ
に露出していることがある。従って、熱電対Ｃからホル
ダＢに伝わった熱はこの箇所でホルダＢを介して放出さ
れて温度低下を起こすことになる。

【００１３】そこで、本発明の目的とするところは、上
記従来の熱処理装置における問題に鑑み、炉内での温度
検出精度の低下を抑えることのできる温度検知構造を備
えた熱処理装置を提供することにある。

【００１４】また、本発明の目的とするところは、昇降
温時に要する時間を短縮して熱処理工程でのスループッ
トを向上させることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、複数枚の被処理体をバッチ
処理する縦型プロセスチューブと、上記縦型プロセスチ
ューブの周囲に配置された筒状の断熱体と、上記断熱材
の内壁面上にて周方向に間隔をおいてそれぞれ縦方向に
延び、折返し部が上下に交互に形成されることで連続す
る発熱抵抗体と、上記発熱抵抗体の温度を検出する検出
部と、を有し、上記検出部は、上記断熱材を貫通してそ
の内部に突出した先端部が、周方向で隣接する上記発熱
抵抗体間に配置されることを特徴としている。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、上記断熱材の周囲には冷却部が配置され、上記検出
部は、上記断熱材および冷却部を貫通して配置され、か
つ、冷却部に臨んで配置される領域が断熱材により囲繞
されていることを特徴としている。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
のひとつにおいて、上記検出部は、上記縦型プロセスチ
ューブ外部に露出する基端部が固定端とされ、この基端
部は、周方向に移動可能な位置調整部を備えていること
を特徴としている。

【００１８】

【作用】本発明では、経時変化あるいは熱変形により垂
下した発熱抵抗体と検出部とは接触することがない。つ
まり、検出部は、断熱材を貫通して内部に突出した先端
部が周方向で隣接する発熱抵抗体間に配置されている。
従って、経時変化や熱変形によって発熱抵抗体が垂れ下
がった場合でも、その垂れ下がる位置に検出部がないの
で接触することがなく、発熱抵抗体の重量を負荷として
受けることがない。このため、検出部には、強度を大き
くするための形状寸法を必要としない。これによって、
熱容量が大きくなるほどの大きさの形状寸法を設定する
必要がないので、熱伝達量を少なくして先端部で感知さ
れた温度と電気信号として取り出された検出温度との間
に格差が生じるのを防止することができる。

【００１９】また、本発明では、炉内での温度変化に対
する検出部での応答追随性を向上させることが可能であ
る。つまり、炉側に位置する検出部の先端側と基部側と
の間での熱損失、所謂、温度低下が抑えられるので、炉
側での僅かな温度変化に対しても熱損失を少なくした状
態で基部側に伝達することが可能になる。しかも、この
ように、熱電対での炉側と基部側とで温度差を少なくす
ることができるので、設定温度への昇降時、過熱あるい
は異常な降下が避けられるとともに、昇降に要する時間
を短縮することができる。昇降時間に関しては、温度差
が少ない分、この温度差を是正するための昇降時間が少
なくできる。従って、炉側での温度変化に対する検出部
での追随性を向上させるとともに、熱処理工程での温度
管理上でのスループットが改善されることになる。

【００２０】さらに、本発明では、検出部の基端部の位
置を周方向で移動させることができる。つまり、断熱材
に形成された検出部の取付け位置に応じて検出部を支持
している部材の位置を移動させることができるので、検
出部の取付け位置の誤差に拘らず検出部を設置して支持
することが可能になる。

【００２１】

【実施例】以下、図１乃至図６に示す実施例によって本
発明の詳細を説明する。

【００２２】図１は、半導体ウェハの酸化拡散処理に用
いられる熱処理装置を示している。

【００２３】この熱処理装置は、石英製のプロセスチュ
ーブ１０が例えばステンレススチールからなるベースプ
レート１２上に縦方向に立設支持されており、このプロ
セスチューブ１０の内側に炉室１４が形成されるように
なっている。また、上記プロセスチューブ１０はケーシ
ング３２内に納められるようになっている。

【００２４】このプロセスチューブ１０によって形成さ
れる炉室１４内には、保温筒１８に載置されたボート２
０が挿脱可能となっていて、このボート２０に多数枚の
被処理体である半導体ウエハ２２が水平に等間隔に配列
支持され、図示しない処理ガス供給源よりガスを供給し
半導体ウエハ２２に対して処理を実行可能となってい
る。なお、保温筒１８は、フランジキャップ２４上に搭
載され、このフランジキャップ２４は図示せぬエレベー
タアームに取り付けられて上下移動し、上記保温筒１８
及びボート２０を上下移動させるとともに、上記プロセ
スチューブ１０のボート挿入孔２６を密封しうるように
なっている。

【００２５】上記プロセスチューブ１０の外周には発熱
抵抗体３０が設けられており、この発熱抵抗体３０の外
側には発熱抵抗体３０を支持、包囲する断熱材３４が設
けられている。

【００２６】発熱抵抗体３０は、上記炉室１４内を例え
ばトップ、センター及びボトムの３ゾーンに分けて、そ
れぞれを好適な温度条件下で加熱し得るようにトップ
側、センター側及びボトム側のそれぞれの発熱抵抗体３
０ａ，３０ｂ，３０ｃにて構成されるような３ゾーン方
式を採用されている。なお、ゾーン分割は３ゾーンに限
らず５ゾーンなど適宜必要に応じて決めればよい。ま
た、断熱材３４も上記トップ、センター及びボトムの３
ゾーンに対応してトップ側、センター側及びボトム側の
それぞれの断熱部材３４ａ，３４ｂ，３４ｃに分割して
構成されている。

【００２７】さらに、これら断熱部材３４ａ，３４ｂ，
３４ｃは、円筒状のもので、半円筒状のものを２個組合
せて形成されるようになっており、これに対応して上記
発熱抵抗体３０ａ，３０ｂ，３０ｃも半円筒状のものを
２個組合せるようになっている。

【００２８】発熱抵抗体３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、二
ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ₂）製のものとしている。
具体的には、二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ₂）を主成
分としたヒーター（カンタル社製のカンタルスーパー発
熱体）が採用できる。この二ケイ化モリブデン製の発熱
抵抗体３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、常温で抵抗値が非常
に小さく、高温になると抵抗値が大きくなる。二ケイ化
モリブデンは、従来用いられているＦｅＣｒＡｌ発熱体
の最大表面負荷が１２００℃において例えば２Ｗ／ｃｍ
²であるのに対し、２０Ｗ／ｃｍ²と１０倍の発熱量で
あって、強力なパワー増加が得られ、従来用いられてい
るＦｅＣｒＡｌ発熱体が１０℃／分の温度上昇であるの
に対し、１００℃／分と温度上昇を急俊にすることがで
き、前述した高速熱処理炉での昇温特性を得るために適
用しやすい。

【００２９】また、発熱抵抗体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ
は、図２に示すように、一本の線材を縦方向に延ばし、
上下で交互にＵ字状に折返されて連続する形状（以下、
この形状をミヤンダ状という）に設定されている。

【００３０】そして、このミヤンダ状に形成した発熱抵
抗体３０ａ，３０ｂ，３０ｃをステープル３６にて上記
各断熱部材３４ａ，３４ｂ，３４ｃの内側面に取付け保
持させるようになっている。このステープル３６は、図
２および図３に示すように、発熱抵抗体３０ａ，３０
ｂ，３０ｃの上部では各々の折曲部の頂部に取り付けて
発熱抵抗体３０ａ，３０ｂ，３０ｃを吊下げ支持すると
ともに、発熱抵抗体３０ａ，３０ｂ，３０ｃの下部では
各々の折曲部を避けて直線部分を支持して位置を固定さ
れており、このように発熱抵抗体３０ａ，３０ｂ，３０
ｃの下端を解放状態にしておくことによって、発熱抵抗
体３０ａ，３０ｂ，３０ｃの熱膨張、収縮による上下方
向の長さ変化を許容できるようにしている。

【００３１】さらに、上記発熱抵抗体３０ａ，３０ｂ，
３０ｃは、加熱されると表面に二酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏ₂）が析出される発熱抵抗体３０の表面保護膜を形成
し、発熱抵抗体３０が大気中の酸素と反応して酸化し、
断線することを防止している。上記発熱抵抗体３０ａ，
３０ｂ，３０ｃと直接接触する上記ステープル３６の少
なくとも表面を例えば１２００℃という高温においても
上記二酸化ケイ素に対して不活性な材料にて形成し、上
記の析出した二酸化ケイ素が浸蝕され発熱抵抗体３０が
ステープル３０の接触部で断線しないようにしている。
二酸化ケイ素に対して不活性な材料としては、例えば、
鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などがあ
る。なお、ステープル３６全体を二酸化ケイ素に対して
不活性な材料あるいは発熱抵抗体３０ａ，３０ｂ，３０
ｃと同一の材料で形成するようにしてもよい。

【００３２】また、発熱抵抗体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ
は、図２に示すように、隣接する境界部分において、各
端部の折返し部が交互に長短の状態になっており、その
長短の折返し部が交互に噛み合い状態で配設されるよう
になっている。従って、発熱抵抗体３０ａ，３０ｂ，３
０ｃは、隣接境界部分において隙間なく配設され、その
結果トップ、センター、ボトムの各ゾーン間の境界部に
おいて均一な加熱がなし得るようになっている。なお、
発熱抵抗体は、トップ、センター、ボトムの各ゾーン内
において上下に複数組合せるようにしてもよく、その場
合には各隣接部分において上述のように交互に組合せる
ようにすることでゾーン内を均一な温度に維持できる。
また組合せ状態は上述の例に限らず、均一な温度に維持
できる各種の組合せが可能である。

【００３３】一方、上記発熱抵抗体３０ａ，３０ｂ，３
０ｃの近傍には、これら発熱抵抗体が配置されている各
ゾーン毎の温度管理を行なうための構造が設けられてい
る。

【００３４】すなわち、図４には、本実施例の特徴をな
す温度管理構造を横断面とした場合が示されており、こ
の構造には、検出部として熱電対４０および保護部材４
４が備えられている。

【００３５】熱電対４０は、１対の抵抗線を先端でろう
付けにより接合して閉回路を構成する配線で構成され、
先端とは逆位置の基端側に設けてあるホルダ４２内で先
端での感知温度を電気信号に変換して出力する構造を備
えている。つまり、このような構造の一例としては、感
知温度の変化に応じた抵抗値の変化による起電力の変化
を検出温度に見立てて出力する構造がある。

【００３６】また、保護部材４４はパイプで構成されて
いて、内部に熱電対４０が挿入されている。そして、熱
電対４０は、プロセスチューブ１０の外側に位置する断
熱材３４から突出させた先端部でのみ温度の検出ができ
るようになっている。このため、保護部材４４は、上記
ホルダ４２と先端部との間に位置する断熱材３４、アウ
タシェル４６、このアウタシェル４６と水冷カバー４８
とで構成される冷却通路５０とを貫通し、ホルダ４２の
端部に固定されていて、断熱材３４側の先端から上記熱
電対４０の先端を突出させている。

【００３７】熱電対４０は、図５に示すように、上下に
それぞれ一対の抵抗線４０ａ，４０ｂを備え、上段側が
温度検出用として、そして下段側がコントロール用とし
て配置されている。このため、これら熱電対４０を挿通
される保護部材４４は、次のような条件を満足する外径
寸法が設定されている。

【００３８】すなわち、第１に、ミヤンダ状に配置され
ている発熱抵抗体３０の配列ピッチ間に納ること、第２
に、抵抗線同士の配線ピッチがなるべく小さくなること
である。第１の条件は、ミヤンダ状に配置された発熱抵
抗体３０との干渉を防止するためであり、また、第２の
条件は、抵抗線の配列方向による。つまり、縦型の熱処
理装置の場合には、縦方向での温度勾配が重要になる。
そこで、縦方向各所での温度を検知する場合、抵抗線を
横方向に配列した場合には、縦方向で同一箇所の温度を
検知可能であるが、縦方向に配列した場合には抵抗線同
士での感知温度が異なることになり、縦方向での温度勾
配の検知が不正確になる。このため、仮に、縦方向への
配列が設定された場合には、なるべくその間隔を小さく
して、縦方向で同一箇所での温度感知ができる状態とす
ることを目的として、上記第２の条件が設定されてい
る。

【００３９】本実施例は以上のような構成であるから、
検出部をなす熱電対４０を挿入されている保護部材４４
は、発熱抵抗体３０が垂れ下がった場合でも、この発熱
抵抗体３０の重量を負荷として受けることがない。つま
り、熱電対４０の先端は、ミヤンダ状に構成されている
発熱抵抗体３０の隣接する発熱抵抗体３０間に配置され
ているので、発熱抵抗体３０が垂れ下がっても接触する
ことがない。従って、保護部材４４は、従来のものに比
較して剛性を高める必要がないので、その外径寸法が従
来のものに比べて小さくできる。具体的には、従来の保
護部材の外径寸法が６〜８ｍｍであったのをこの値以下
にすることができる。これは、上記第１の条件を満足す
ることになる。

【００４０】一方、第２の条件に関しては、抵抗線の配
列方向を横向きにすることで満足される。

【００４１】本実施例によれば、保護部材４４の外径寸
法を小さくすることで熱伝導率を低下させることができ
る。従って、保護部材４４の熱容量が小さくなっている
ので、保護部材４４そのもので吸収する熱量は少なくさ
れ、これによって、検出部に向け伝達される熱量の低下
が抑えられる。このため、炉内での感知温度を、外乱、
この場合には保護部材４４の吸熱により低下させること
がないので、感知温度と検出信号として取り出される温
度との間の格差を小さくすることができる。このような
感知温度と検出温度との間の格差が小さくできることは
取りも直さず炉内温度の検出精度を低下させないという
ことであり、温度変化に対する追随性を向上させること
ができる。

【００４２】また、このような構成によれば、保護部材
４４からの放熱量が少なくなるので、この保護部材４４
の外周を囲繞している断熱材３４の厚さを薄くすること
ができる。つまり、図７に示した従来のものの断熱材３
４の厚さ（Ｌ２）に対して、図４中、符号Ｌ１で示す厚
さ（Ｌ１＜Ｌ２）とすることができる。このため、炉内
での昇温、降温時での変化時間が短くでき、さらには、
降温時での温度変化時間を短縮化することができる。ま
た、断熱材の厚さを薄くすることで熱処理装置の全体構
造での大型化を抑えることもできる。なお、図４中、符
号Ｌは、熱電対４０およびこれを挿通されている保護部
材４４の長さを示しており、この長さは図７に示した従
来のものと同じである。

【００４３】ところで、本実施例では、単に、保護部材
４４での熱伝導率を低下させるだけでなく、放熱を抑え
ることでも温度検出精度の低下を防止するようになって
いる。すなわち、熱電対４０によって感知された温度が
低下する原因のひとつには保護部材４４への熱伝達およ
び伝達された熱が放出されることで熱の逃げが発生する
ことにある。

【００４４】そこで、本実施例では、保護部材４４にお
ける放熱箇所をなくす構造が採用されている。つまり、
図４において、アウタシェル４６と水冷カバー４８とで
構成されている炉の冷却通路５０には、保護部材４４の
外周を囲繞するための通路用断熱部材５２が設けられて
いる。通路用断熱部材５２は、冷却通路５０の範囲に加
えて、保護部材４４におけるホルダ４２と対向する端面
までの範囲を覆うことができる長さを設定されている。
このような構成によれば、冷却通路およびその近傍での
放熱現象が抑えられることになるので、炉内で熱電対４
０が感知した温度と信号として取り出された温度との間
での温度差がさらに小さくされることになる。これによ
り、検出温度と実際の炉内での温度とを近づけることが
できる。

【００４５】一方、本実施例では、ミヤンダ状に配列さ
れている発熱抵抗体３０同士の間に位置する検出部の挿
通位置に応じて、ブラケットの取付け位置を調整するこ
とができるようになっている。つまり、図５においてホ
ルダ４２を取付けるために設けられているブラケット５
６は、検出部である熱電対４０のホルダ４２および通路
用断熱材５２を配置するために階段状凹部を形成されて
おり、各凹部は、周方向でホルダ４２および通路用断熱
材５２よりも大きく形成されている。従って、ブラケッ
ト５６は、ホルダ４２および通路用断熱材５２に対して
周方向で間隙がある分、移動させることができる。本実
施例の場合、ホルダ４２から外部に向け信号取り出し用
の端子４２Ａ（図４参照）が設けてある関係上、底部５
６Ａでこの端子が突出する位置に形成される挿通孔５６
Ｂおよび水冷カバー４８に取付けられるフランジ部５６
Ｃのネジ挿通孔５６Ｄは周方向に沿った長孔に形成され
ている。

【００４６】このような構造とすることで、断熱材３４
に穿たれた孔に保護部材４４が挿通された状態に拘ら
ず、ホルダ４２の位置に応じてブラケット５６を周方向
（図５中、矢印で示す方向）に移動させることで、ホル
ダ４２の位置にブラケット５６の位置を整合させて固定
することができる。このような位置調整が必要な理由は
次の通りである。

【００４７】すなわち、ミヤンダ状に配列した発熱抵抗
体３０を備えた熱処理装置では、発熱抵抗体３０を取り
付ける前に行なわれる熱電対４０の挿通孔加工は、炉内
壁面から断熱材３４に向けドリルによって実施される。
これは、熱電対４０の挿通孔の加工を、孔加工後に配列
される発熱抵抗体３０の位置を基準とした現物合わせの
状態で行なうためである。このとき、ブラケット５６の
取付け位置が限定されいると、ホルダ４２およびこれか
ら延長される保護部材４４並びに熱電対４０はブラケッ
ト５６に対して適正な位置関係におかれない状況とな
る。極端な場合には、ホルダ４２に対してブラケット５
６が干渉してしまう位置関係となる場合がある。そこ
で、本実施例では、図６中、ブラケット５６を実線で示
す矢印方向に移動させると、二点鎖線で示すように、ホ
ルダ４２の位置にブラケット５６の位置を合わせるよう
に調整することができる。

【００４８】以上のような実施例によれば、炉の壁部に
配置されている断熱材の厚さを薄くすることができる。
このため、炉内での昇温および降温時の過渡応答性を改
善して所定温度に達するまでの時間を短くすることがで
きる。従って、熱処理に要するスループットを向上させ
ることができる。

【００４９】なお、本発明は、上記実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々変形すること
が可能である。

【００５０】例えば、本発明が対象とする被処理体は、
少なくとも面状形状の被処理体であればよく、半導体ウ
エハ以外にも、例えば、ＬＣＤ基板等であっても良い。
さらに本発明が適用される熱処理装置としては、酸化、
拡散装置以外にも、例えば、ＣＶＤ、アニールに適用さ
れる装置を対象とすることも可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検出部の先端を隣接する発熱抵抗体の間に配置すること
で発熱低抗体の垂れ下がりが発生した場合でも、発熱抵
抗体の重量を負荷として受けることがない。従って、検
出部はその外径寸法を小さくしてこれ以外の位置への熱
伝導を抑えて熱損失を少なくすることができるので、検
出部の先端での感知温度と出力された検出温度との間で
の格差を小さくして検出精度を低下させないようにする
ことが可能になる。また、このように感知温度と出力さ
れた検出温度との間の格差が小さくできることで、炉側
での温度変化に対する応答追随性を改善することがで
き、しかも、このような検出精度を低下させないこと
で、昇温、降温時での検出誤差を小さくして実際の所定
温度に達するまでの時間を短くすることができる。従っ
て、熱処理工程の温度管理上でのスループットを改善す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例による熱処理装置の一例を示す模
式的な断面図である。

【図２】図１に示した熱処理装置に用いられる発熱抵抗
体の構造を示す斜視図である。

【図３】図２に示した発熱抵抗体の固定構造を示す一部
断面図である。

【図４】本発明実施例による熱処理装置の要部構造を示
す断面図である。

【図５】図４に示した要部の一部を取り出して示した斜
視図である。

【図６】図４中、符号Ｐで示す方向の矢視断面図であ
る。

【図７】熱処理装置における温度管理構造の従来例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１０プロセスチューブ３０発熱抵抗体３４断熱材３６ステープル４０検出部の一部品をなす熱電対４２検出部のホルダ４４検出部の他の部品をなす保護部材５０冷却通路５２通路用断熱材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の被処理体をバッチ処理する縦型
プロセスチューブと、上記縦型プロセスチューブの周囲に配置された筒状の断
熱体と、上記断熱材の内壁面上にて周方向に間隔をおいてそれぞ
れ縦方向に延び、折返し部が上下に交互に形成されるこ
とで連続する発熱抵抗体と、上記発熱抵抗体の温度を検出する検出部と、を有し、上記検出部は、上記断熱材を貫通してその内部に突出し
た先端部が、周方向で隣接する上記発熱抵抗体間に配置
されることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】請求項１において、上記断熱材の周囲には冷却部が配置され、上記検出部
は、上記断熱材および冷却部を貫通して配置され、か
つ、冷却部に臨んで配置される領域が断熱材により囲繞
されていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項３】請求項１または２において、上記検出部は、上記縦型プロセスチューブ外部に露出す
る基端部が固定端とされ、この基端部は、周方向に移動
可能な位置調整部を備えていることを特徴とする熱処理
装置。