JPS6175516A - 熱処理装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、熱処理技術、特に、ヒータ素線の支持技術に
関し、例えば、半導体装置の製造において、ウェハに拡
散処理を施すのに利用して有効な技術に関する。

〔背景技術〕

半導体装置の製造において、ウェハに拡散処理を施す場
合、ヒータ素線をコイル状に巻かれてなるヒータをプロ
セスチューブに外装し、このプロセスチューブの内部に
ウェハを搬入して、ウェハをヒータにより加熱して所望
の拡散反応を起こさせることが、考えられる。

しかし、このような拡散装置においては、自重によりヒ
ータ素線の垂れ下がりが発生ずるため、加熱温度分布の
不揃いによって温度特性の低下が発生したり、ヒータ素
線が均熱管等に接触することにより短絡が発生したりす
るという問題点があることが、本発明者によって明らか
にされた。

なお、拡散装置を述べである例としては、株式％式％ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、ヒータ素線の垂れ下がりや、変形によ
る加熱の不均一や、短絡を防止することができる熱処理
技術を捉供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうら代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、プロセスチューブの周囲に配設されるヒータ
素線を支持部材によって径方向の内側から支持すること
により、ヒータ素線の自重を支持し、ヒータ素線の垂れ
下がりや、変形を防止するようにしたものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である拡散装置を示す縦断面
図、第２図は第１図の■−■線に沿う拡大断面図、第３
は第１図の凹部の拡大断面図である。

本実施例において、この熱処理装置は、石英ガラス等か
ら略円筒形状に形成されているプロセスチューブ１を備
えており、このプロセスチューブ１の内部室は処理室２
を実質的に形成している。

プロセスチューブ１の外部には、プロセスチューブ１と
略相似形に形成されている均熱管３が同心的に配設され
ており、均熱管３は炭化シリコン（Ｓ　ｉ　Ｃ）等によ
り形成されている。均熱管３の外部にはヒータ４がこれ
を取り巻くように配設されており、ヒータ４は均熱管３
およびプロセスチューブ１を通して処理室２を均一に加
熱するようになっている。ヒータ４はヒータ素綿５を所
定のピッチが設定されている円筒形のコイル状に巻かれ
ることにより構成されており、ヒータ素綿５は通電され
ることによって発熱する電気抵抗体により構成されてい
る。例えば、ヒータ素線５の構成材料としては、鉄、ア
ルミニューム、クロムを主成分とするカンタル等のよう
に高温を発生し得るものを使用することが望ましい。

均熱管３の外周における上側部分には、複数の支持部材
６が周方向に略等間隔に配されて軸心と略平行方向に延
在するように設りられており、支持部材６は法線」二に
おいて均熱管３の外周面に当接している。支持部材６は
碍子等のような絶縁材料により形成されており、支持部
材６の外側面には多数の凹部７がコイルヒータ４のピッ
チに対応するように配列されて形成されている。この支
持部材６の四部７群にはヒータ素線５が各ピッチ毎に嵌
合されており、したがって、ヒータ素線５は支持部材６
により四部７群に位置決めされて内側から支持されてい
ることになる。

ヒータ４の外方はカバー８により被覆されており、カバ
ー８の内側空間には断熱材９が充填されている。

次に作用を説明する。

ヒータ４に通電されてプロセスチューブ１の処理室２が
所定の処理温度および雰囲気に設定されると、被処理物
としてのウェハ１０が複数枚、石英ガラス製のボート１
１上に載置されてプロセスチューブ■の内部に搬入され
る。ウェハ１０は所定雰囲気において所定温度に加熱さ
れることにより、所望の拡散処理を施される。

ところで、ウェハ１０の大口径化に伴ってコイルヒータ
４が大口径化すると、ヒータ素線５が高温使用時におい
て垂れ下がりや、径方向の変形を発生することがある。

ヒータ素線５の円形の上側に相当する部分が垂れ下がる
と、ウェハ１０に対する距離の相違によりウェハ１０に
対する加熱分布が不均一になるため、拡散処理にばらつ
きが発生する。また、ヒータ素線５が均熱管３に接触す
ると、短絡が発生する危険がある。

しかし、本実施例においては、ヒータ素線５は均熱管３
の外周との間に介設された複数の支持部材６により内側
から支持されているため、垂れ下がりや、径方向の変形
を生ずることはない。

したがって、ヒータ素線５の垂れ下がりや、変形による
加熱分布の不均一や、短絡が発生する危惧は解消される
ことになる。

〔効果〕

（１）　　ヒータ素線を支持部材によって径方向内側か
ら支持することにより、ヒータ素線の垂れ下がりや、変
形等を防止することができるため、垂れ下がりや、変形
による加熱分布の不均一や、短絡等を未然に回避するこ
とができる。

（２）支持部材を均熱管に支持させることにより、支持
部材自体の支持構造を簡単化することができる。

（３）支持部材に複数の四部を形成してヒータ素線を四
部に嵌合させることにより、ヒータ素線のピッチを位置
決めして支持することができるため、ヒータ素線のピッ
チを維持するための専用ピースを兼用することができる
。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることばいうまでもない。

例えば、支持部材は円形の上側に配するに限らず、全周
に配設してもよい。

横型熱処理装置に限らず、縦型の熱処理装置にも適用す
ることができ、その場合、支持部材はヒータ素線のピッ
チ方向に加わる荷重を支持するように構成する必要があ
る。

支持部材は均熱管に支持されるよ・うに配設するに限ら
ず、カバーや断熱材に支持されるように構成してもよい
し、軸心方向の両端において軸架されるように構成して
もよい。

ヒータ素線をコイル状に巻かれたヒータの変形防止に限
らず、多数本のヒータ素線を軸心方向と平行方向に延在
するように環状に配設されてなるヒータについての変形
防止にも適用することができ、その場合、支持部材はリ
ング形状に構成するしてことが望ましい。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である拡散装置に適用した
場合について説明したが、それに限定されるものではな
く、低圧ＣＶＤ装置、アニリング装置、その他の熱処理
装置全般に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である拡散装置を示ず縦断面
図、 第２図は第１図のｎ−ｎ線に沿う拡大断面図、第３は第
１図の■部の拡大断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．プロセスチューブの周囲に配設されているヒータ素
   線が、絶縁材料によって形成され、径方向内側に配設さ
   れている支持部材により位置決め支持されている熱処理
   装置。
2. ２．支持部材自体が、プロセスチューブに外装されてい
   る均熱管に支持されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の熱処理装置。
3. ３．ヒータ素線がコイル状に形成されており、支持部材
   がコイルのピッチに対応するように形成された凹部群に
   よりヒータ素線のピッチを位置決め支持していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱処理装置。