KR0155951B1

KR0155951B1 - 종형 열처리 장치 및 종형 확산처리 장치

Info

Publication number: KR0155951B1
Application number: KR1019910004335A
Authority: KR
Inventors: 신고 와다나베; 와타루 오오가세
Original assignee: 카자마 젠쥬; 도오교오 에레구토론 사가미 가부시끼 가이샤
Priority date: 1990-03-31
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1998-12-01
Also published as: JP2992576B2; JPH03285328A

Abstract

복수매의 반도체 웨이퍼의 산화처리를 행하는 산화장치는, 상기 웨이퍼를 수납하는 종형 반응 튜우브와, 상기 반응 튜우브의 바깥쪽벽에 대하여 간극을 두어 동축적으로 배열 형성된 바깥 튜우브를 구비한다. 상기 바깥 튜우브의 바깥쪽에는 이것을 포위하여 히이터가 배열 형성된다. 상기 양 튜우브 사이의 상기 간극은 상기 처리가스의 예열용 통로로써 기능을 한다. 상기 바깥 튜우브의 아래부분에는 상기 간극에 공급가스를 공급하기 위한 가스 공급관이 접속된다.

상기 반응 튜우브의 정상부에는 확산판이 배열 형성되고, 상기 확산판 이것은 상기 간극을 통과 한후의 상기 처리가스를 상기 반응 튜우브내로 도입하기 위한 다수의 확산구멍을 가진다. 상기 간극을 석영제의 나선형상의 파이프로 간막이 되고, 상기 처리가스 예열용 통로가 상기 가스 공급관에서 상기 확산판까지 나선형상으로 형성된다.

상기 반응 튜우브의 아래부분에는 상기 처리가스를 배출하기 위한 가스배기관이 접속된다.

Description

종형 열처리 장치 및 종형 확산 처리장치

제1도는 본 발명에 관한 종형 열처리 장치의 제1실시예를 나타낸 개략 단면도.

제2도는 확산판의 상세를 나타낸 평면도.

제3도는 본 발명에 관한 종형 열처리 장치의 제2실시예를나타낸 개략 단면도.

제4도는 본발명에 관한 종형 열처리 장치의 제3실시예를나타낸 개략 단면도.

제5도는 본발명에 관한 종형 열처리 장치의 제4실시예를 나타낸 개략 단면도.

제6도는 본 발명에 관한 종형열처리 장치의 제5실시예를 나타낸 개략 단면도.

제7도는 제6도의 VII-VII선 횡단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 반응 튜우브 12 : 바깥 튜우브

13 : 예열용통로(가스도입 통로) 15 : 가스 공급관

16 : 가스 배기관 17 : 열처리용 히이터

18 : 보우트 엘리베이터 18a : 플랜지

19 : 웨이퍼 20 : 보우트

21 : 보온통 22 : 확산판

23 : 구멍 24 : 폐쇄부분

32 : 확산판 33 : 구멍

42 : 정상부판 43 : 개구

44 : 확산판 45 : 구멍

51 : 파이프 61 : 분배링

61a 내지 61e : 가스분배 구멍

본 발명은, 종형 열처리 장치 및 종형 확산처리 장치에 관한 것으로, 특히 산화 장치에 관한 것이다.

최근 LSI의 고집적도화에 따라서, 예를들면 4MDRAM의 최소 설계폭이 1㎛이하로 되고, 또한, 게이트 산화막의 막두께도 200A 이하로 되고 있다.

특히, 16MDRAM의 게이트 산화막은, 100A 이하로 다시 박막화의 경향으로 되고 있다.

이와 같이 막두께가 얇게되면, 반도체 웨이퍼상에 형성되는 막두께 면내 균일성의 요구에 대응하는 것이 매우 곤란하게 된다. 이 면내 균일성에 부응하기 위해서는, 반도체 웨이퍼상의 처리조건을 균일하게 할 필요가 있다.

특히, 산화처리에서는, 열율속(熱律速)반응으로 되기 때문에, 온도 조건을 균일하게 하는 것이 매우 중요 사항인 것이다.

통상, 종형 열처리로는, 횡형 열처리로에 비교하여 배치(Batch)처리용 처리로의 축방향의 온도 구배를 작게할 수 있고, 또한, 웨이퍼를 회전시킴으로써, 보다 균일성을 향상 할 수 있으며, 그외에 웨이퍼 보우트의 튜우브 내벽면으로의 비접촉 로우딩, 언로우딩이 가능하게 되고, 고밀도화 소자의 제조에 유리하기 때문에 최근은 종형 열처리로가 채용되는 경향이 있다.

그러나, 본 발명자등의 연구에 의하면, 종래의 종형 열처리로는, 반응 튜우브의 위끝단에서 상온의 공급가스를 반응 튜우브 내로 직접 도입하는 방식이 있고 또한 예를 들면 일본국 공개특허공보 평1-194415호에 개시된 바와 같이 하부에서 반응튜우브 내부로 연장된 반응가스 도입구를 통해 반응가스 공급원으로부터 공급가스를 직접 반응 튜우부내로 공급하도록 하는 방식이 있다. 이러한 공급가스를 상부 또는 하부등 어느 한 부분에서 반응 튜우브 내에 직접 공급하는 방식에 의해서는 도입된 가스를 튜우브의 직경 방향으로 확산 사키지 않고 수직방향으로의 흐름을 발생하여, 반도체 웨이퍼의 직경 방향의 위치에 의하여, 웨이퍼에 접하는 공급 가스의 온도가 다르게 되는 것이 확인 되었다.

즉, 종래의 종형 열처리로에서는 직경 방향의 균열성(이하, 단면균열로도 칭한다.) 이, 4M 이상의 고밀도화 소자의 제조에는 대응할 수 없다.

그래서, 본 발명은, 공급가스의 공급 방식을 개선하는 것으로, 피처리체렬(列)의 축방향 단면 균열성을 향상 시키고, 또한 피처리체의 면내 균일성을 실현할 수 있는 종형 열처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

보다 구체적으로는, 본 발명의 목적은, 반응 튜우브내로 공급가스를 균일하게 도입하는 것이다.

본 발명의 종형 열처리 장치는, 상,하방향으로 형성된 복수매의 피처리체를 공급가스중에서 열처리를 행하는 종형 열처리 장치에 있어서, 상기 피처리체를 수납하는 종형 반응 튜우브(11)와, 상기 반응 튜우브(11)의 바깥쪽벽에 대하여 공급가스 예열용통로(13)로서의 간극을 바깥쪽에 형성하여 동축적으로 배열 설치된 바깥 튜우브(12)와, 상기 반응 튜우브(11) 내에 공급되는 공급가스를 균일하게 예열하기 위하여 상기 간극내에 형성되어 상기 간극내에서 상기 공급가스를 안내하기 위한 가스흐름안내수단과, 상기 바깥 튜우브(12)를 포위하는 가열수단과, 상기 간극의 한쪽 끝단부에, 상기 반응 튜우브(11)에 형성되어 상기 간극을 통과한 후의 상기 공급가스를 다수의 확산구멍(23), (33), (45)을 통하여, 상기 반응 튜우브(11)내에 도입하는 확산판(22), (32), (44)과, 상기 반응 튜우브(11)내에서 상기 공급가스를 배출하기 위한 가스 배기수단을 구비한다.

통상의 태양에 있어서, 상기 간극의 상기 한쪽 끝단부가 아래쪽 끝단부이고, 상기 다른쪽 끝단부가 위쪽 끝단부이다.

바람직한 태양에 있어서, 상기 확산판은 그의 중앙에 폐쇄 부분을 가지며, 상기 확산구멍이 상기 반응 튜우브의 횡단면의 중심에 대하여, 실질적으로 점대칭으로 배치된다.

상기 바깥 튜우브와 상기 확산판과의 사이에는, 상기 공급가스가 체류 하도록 큰 용적 부분이 형성된다.

상기 확산판은 상기 반응 튜우브의 정상부를 규정하거나(may), 혹은 상기 반응 튜우브의 정상부 보다도 아래쪽에 배치되며(may), 이 경우 상기 정상부에는 상기 공급가스 통과용의 개구가 형성된다.

어떤 태양에 있어서, 상기 간극이 석영제의 나선형상의 봉체로 간막이하고, 상기 공급가스 예열용통로가 상기 가스공급수단에서부터 상기 확산판까지 나선형상으로 형성된다.

다른 태양에 있어서, 상기 공급가스가 상기 반응 튜우브의 바깥둘레 전역에 걸쳐서 대개 균일하게 분배 되게 되도록, 상기 가스공급수단의 근방에서, 상기 간극에, 복수의 가스 분배 구멍을 가지는 석영재의 분배링이 배열 형성된다.

상기 분배링의 단위 길이당 상기 분배구멍의 개구면적은, 상기 가스공급수단에 가까워 질수록 적어진다.

상기 분배구멍은, 상기 가스공급수단을 중심으로 하여, 형성적으로 대칭으로 되도록 배열 형성된다.

본 발명의 종형 열처리 장치에 의하면, 예열용 통로를 통과하는 사이에 공급 가스는 열처리용 히이터의 열처리 온도에 의하여 가열되기 때문에, 유속에도 영향이 있지만, 반응 튜우브에 들어갈때에는 이 튜우브내의 가스 온도에 가까운 온도까지 예열할 수 있다.

또한, 동심 2중관의 사이를 가스의 예열용 통로로써 확보하기 때문에, 동통로단면적이 넓게되어, 공급 속도를 늦출 수 있으므로 충분한 예열 시간도 확보할 수 있다.

이와 같이, 반응 튜우브내의 가스온도와의 온도차가 작아지게 되므로, 반응 튜우브로의 도입후에 하강 흐름이 발생하는 것이 적어지고, 반대로 반응 튜우브 직경 방향으로의 확산이 도모되기 때문에 단면 균열이 향상한다.

또한, 반응 튜우브의 가스 도입부에는 확산판이 배열 형성되어 있기 때문에, 이것에 의하여 강제적으로 직경 방향으로 확산 시켜서 공급가스를 도입할 수 있으며, 보다 높은 단면균열을 확보할 수 있다.

또한, 상기 석영제의 나선형상의 봉체에 의해 상기 공급가스 예열용통로가 나선형상으로 형성되는 태양에 있어서는, 공급가스의 예비 가열 시간이 실질적으로 길어지기 때문에, 공급가스가 보다 확실하게 소정의 프로세스 온도까지 가열되게 된다.

또, 상기 석영제 분배링이 상기 공급가스 예열용 통로에 배열 형성된 태양에 있어서는, 공급가스가 반응 튜우브의 바깥둘레 전역에 걸쳐서 대개 균일하게 분배되기 때문에, 공급가스의 예비 가열이, 공급가스가 편재하지 않게 효율적으로 행하게 된다.

[실시예]

제1도에는, 본발명의 제1실시예에 관한 종형 열처리 장치의 구조를 나타낸다. 반응 튜우브(11)는 예를들면 높이 약 1160㎜, 내경 약 285㎜, 두께 약 4㎜의 석영제 실린더로 이루어진다.

반응 튜우브(11)는 아래끝단이 개구되고, 수평형태의 다수매의 웨이퍼(19)를 종방향으로 이간하여 탑재한 웨이퍼 보우트(20)를 반입출 할 수 있도록 수직으로 지지되어 있다.

보우트(20)에 수납되어 있는 웨이퍼렬(列)의 상부 또는 하부의 몇 개의 웨이퍼(19)는 더미 웨이퍼가 형성되어 있다.

보우트(20)는, 보온통(2)에 수직으로 지지되고, 또한 보온통(21)을 보우트 엘리베이터(18)에 의하여 지지되고, 이 보우트 엘리벤이터(18)을 상, 하방향으로 구동 하므로써 보우트(20)의 반입출이 가능하다.

동도면의 반입 상태에서는, 보우트 엘리베이트(18)의 플랜지(18a)에 의해서 처리로(處理爐)의 아래끝단 개구부가 밀폐된다.

이들 구성에 대하여서는, 당업자에 있어서 주지되어 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. 이 반응 튜우브(11)와 동심 형상으로 2중관을 구성하도록, 반응 튜우브(11)의 바깥쪽에는 바깥 튜우브(12)가 수직으로 지지된다.

바끝 튜우브(12)는, 예를 들면 두께가 약 4㎜의 석영제 실린더로 이루어지고, 반응 튜우브(11)에 대하여 측면 부분에 있어서 약 8㎜, 정상부에 있어서 약 16㎜의 간극을 두도록 배열형성 된다.

바깥 튜우브(12)의 아래끝단부에는 내경이 약 16㎜의 가스 공급관(15)이 접속되고, 그 결과 양 튜우브(11), (12)의 사이의 간극이 공급가스의 가스도입통로 또는 예열용통로(13)로 된다.

또한, 반응 튜우브(11)의 아래끝단쪽 측면에는, 공급가스를 배기하기 위한 내경이 약 16㎜의 가스 배기관(16)이 접속된다. 반응 튜우브(11)내의 정상부에는 다수의 구멍(23)이 뚫려진 확산판(22)이 배열형성된다.

이 확산판(22)에는, 예를들면, 제2도와 같은 배치에서 직경 예를들면 3㎜의 구멍(23)이 예를들면 92개 뚫려져 있다. 구멍(23)의 배열 패턴은, 예를들면 반응 튜우브(11)의 횡단면의 중심에 대하여, 즉, 확산판(22)의 중심에 대하여 점대칭으로 배치 된다.

확산판(22)의 중앙에는 구멍(23)이 존재하지 않는 폐쇄부분(24)이 형성된다. 이것은 보우트(20)에 얹쳐진 웨이퍼(19)렬의 안쪽 상부의 수매는 더미 웨이퍼이기 때문에, 확산판(22)의 중앙에서 공급 가스 예를들면 처리가스를 공급하는 것은 효율적이지는 않기 때문이다.

확산판(22)은 공급가스가 예열용통로(13)를 통과한 후, 반응 튜우브(11)에 도입될 때에 이 공급가스를 반응 튜우브(11)의 직경방향으로 균일하게 확산시킨다. 구멍(23)의 구멍 직경 및 개수는, 가스 공급관(15)의 유효단면의 약 5배로 되도록 설정된다.

이것에 의하여 공급가스는 구멍(23)을 통과하기까지 효율있게 가열되고, 또한, 가스의 유속이 늦어져 발진이 방지되게 된다. 또한, 바깥 튜우브(12)를 덮도록 히이터(17)가 배열 형성된다.

이 히이터(17)는 본래 반응 튜우브(11)내를 소정온도로 설정하는 것이지만, 예열용통로(13)내를 통과하는 공급가스를 예열하기 위해서도 이용된다.

다음에, 오퍼레이션에 대하여 설명한다. 예를들면, 반도체 웨이퍼(19)에 산화막을 형성하는 경우에 대하여 설명한다.

보우트(20)의 소정위치에 웨이퍼(19)가 탑재되어, 반응 튜우브(11)내에 셋트되면, 우선, 반응 튜우브(11)는 히이터(17)에 의하여 설정 온도로 가열된다. 그리고, 상기 가스 배기관(16)에 접속된 배기 펌프계에서 반응 튜우브(11)내의 압력을 대기압 보다 약간 낮게 설정함과 동시에, 소정의 공급압에 의하여 공급가스(O₂)를 가스 공급관(15)을 통하여 압송한다. 처리가스는 동심 2중관으로써 튜우브(11), (12)의 사이의 예열용통로(13)를 통하여 아래에 위로 흐르고, 반응 튜우브(11)의 정상부인 확산판(22)까지 공급된다.

이때, 공급가스는 예열용통로(13)를 흐르는 사이에 열처리용 히이터(17)의 처리용의 열에 의하여 가열되고, 반응 튜우브(11)에 설정되어 있는 온도에 가까운 온도로 예열할 수 있다. 또한, 상기 튜우브(11), (12)사이를 가열용 통로로 하고 있기 때문에, 종래보다 도입 단면적을 넓게할 수 있고, 가스의 공급압력, 반응 튜우브(11)내의 부압 조건이 종래와 동일한 경우에도, 상기 예열용통로(13)로 흐르는 속도가 늦어지기 때문에, 충분히 예열 시간을 확보 할 수 Dlt다.

이와 같이 하여, 반응 튜우브(11)의 정상부의 확산판(22)까지 공급되는 공급가스는, 확산판(22)의 구멍(23)에 의하여, 반응 튜우브(11)의 직경 방향으로 확산되어 반응 튜우브(11)내에 도입된다.

또한, 가스가 상기 확산판(22)위로 체류하는 사이에도 가스는 더욱 가열되어 소정의 프로세스 온도로 된다. 이와 같은 확산판(22)의 작용에 의하여, 공급가스는 반응 튜우브(11)내에 균일하게 확산 하도록 유로가 강제적으로 형성되고, 이것에 의하여 웨이퍼내 단면 균열이 확보된다.

또한, 공급가스는 예열된 후 반응부에 도입되기 때문에 반응 튜우브(11)내의 열처리 온도와의 온도차가 작게된다. 따라서, 종래와 같은 상기 온도차에 기인한 하강 흐름의 형성이 작아지고, 공급가스가 충분하게 직경방향으로 확산하여 하강하기 때문에, 웨이퍼(19)에 접할때에는, 그의 면내의 어느쪽의 위치에도 공급가스의 온도가 거의 동일하게 되면, 웨이퍼(19)의 면내 균일성이 향상하게 된다.

상기 확산판(22)은 상기 2중관의 예열용통로(13)에서 예비가열을 유효하게 하기 위한 저류효과와 반응영역으로의 유입가스의 정류효과를 가진다. 열처리 온도와 도입되는 가스의 예비가열 온도의 온도차는, 막형성 처리와 확산처리 유속에서 다르지만, 온도의 영향에 민감한 확산 처리에서는 확산처리 온도의 30%이내가 바람직하다.

제3도 및 제4도는 각각 본 발명 장치의 제2 및 제3실시에를 나타낸다. 양 도면중 제1실시예와 대칭하는 부분에는 동일부호를 붙여서 설명을 생략한다.

제3도에 나타낸 제2실시예에 있어서는, 반응 튜우브(11)의 정상부 확산판(32)은 요홈형상으로 형성되고, 구멍(33)은 주로, 그의 바다면 및 경사진 측면에 배치된다. 제1실시예와 마찬가지로, 구멍(33)의 구멍직경 및 개수는 가스 공급관(15)의 유효단면의 약 5배로 되도록 설정된다.

제4도에 나타낸 제3실시예에 있어서는, 반응 튜우브(11)의 정상부판(42)의 중앙에는 개구(43)가 형성된다. 그리고 개구(43)의 조금 아래쪽에, 반응 튜우브(11) 내에 확산판(44)이 배열 형성된다.

확산판(44)의 구멍(45)의 구멍직경 및 개수는, 제1실시예와 마찬가지로, 가스 공급관(15)의 유효 단면의 약 5배로 되도록 설정된다.

상기 제2 및 제3실시예에 의하면, 반응 튜우브(11)의 정상부에 확산판과 바깥 튜우브(12)와의 사이에 큰 용적의 간극이 형성된다. 이 때문에, 이 부분에서 공급가스의 체류 시간이 길어지게 되어, 제1실시예에 비교하여, 공급가스가 보다 확실하게 소정의 프로세스 온도까지 가열되게 된다.

제5도는, 본 발명의 제4실시예를 나타낸다. 도면중 제1실시에와 대칭하는 부분에는 동일부호를 붙여서 설명을 생략한다.

이 제4실시예에 있어서는, 튜우브(11), (12)사이의 예열용통로(13)에 석영 유리제의 나선형상의 파이프(51)가 배열 형성된다. 따라서 예열용통로(13)는 나선형상으로 형성된다. 석영제 파이프(51)는 외경 약 8㎜이고, 튜우브(11), (12)사이의 간극의 폭으로 대개 일치한다.

또한, 튜우브(51)는, 인터벌이 약 100㎜의 나선(도면중에는 치수가 정확하게 나타나지 않음)으로써 형성된다. 파이프(51)은 예열용통로(13)를 간막이 하기 위한 수단이기 때문에, 중실의 석영제 로드로 대체 할 수가 있다.

이 실시예에서는 가스 공급관(15)으로부터 공급된 공급가스는, 예열용통로(13)를 나선형상으로 상승하면서 히이터(17)에 의하여 예비가열된 후, 확산판(22)에 이르게 된다. 즉 제1실시예와 비교하여 예비 가열시간이 실질적으로 길어지기 때문에 공급가스가 보다 확실하게 소정의 프로세스 온도까지 가열되게 된다.

제6도는, 본 발명의 제5실시예를 나타낸다. 도면중, 제1실시예와 대응하는 부분에는 동일부호를 붙여서 설명을 생략한다. 이 제5실시에에 있어서는, 가스 공급관(15)의 근방에서, 튜우브(11), (12)사이의 예열용통로(13)에 석영유리제의 분배링(61)이 배열 설치된다. 링(61)에는, 제7도에 도시한 바와 같이, 가스분배구멍(62a) 내지 (62e)이 형성된다.

가스분배구멍(62a) 내지 (62e)는, 가스 공급관(15)에 접근 할수록 구멍의 치수가 작고, 또한 구멍의 간극이 크게 되도록 배치된다. 즉, 구멍(61b), (62c)이 최소이고, (62e)가 최대의 치수를가진다. 또한, 가스분배구멍(62a) 내지 (62e)은, 가스 공급관(15) 및 배기관(16)의 축에 대하여 형상 및 치수가 대칭 되도록 배열 형성된다. 여기서, 중요한 것은, 링(61)의 단위 길이당 가스 분배 구멍의 면적이 , 공급관(15)에 근접할 수 있도록 되어 있는 것이다.

따라서, 이 제5실시예의 구성에 대체하여, 같은 치수의 복수의 구멍을 가스 공급관(15)에 근접 되도록 배열형성 하여도 좋다. 이 실시예에 있어서는, 가스 공급관(15)으로부터 공급된 공급가스는, 가스 분배링(61)의 작용에 의하여, 반응 튜우브(11)의 바깥둘레 전역에 걸쳐서 대대 균일하게 분배되고, 그리고, 층류상태로 되어서 상승한다. 이 때문에 제1실시예에 비하여, 공급가스의 예비가열이 공급가스의 편재없이 효율적으로 행하여지게 된다.

또한, 본 발명은, 상기 각 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지의 범위내에서, 여러 가지의 변형 실시에가 가능하다. 예를들면, 상기 각 실시에의 장치를 상, 하로 반전 시키고, 가스의 공급관 및 배기관을 상부에, 확산판을 하부로 배열형성 하도록 구성할 수 있다.

또한, 확산판의 확산구멍은, 반응 튜우브의 정상부 뿐만 아니고, 반응 튜우브측면 부분에도 배열형성 할 수 있다. 확산판으로서는 반드시 다수의 작은구멍을 기계 가공에 의하여 형성한 것에 한정하지 않으며, 다공질 세라믹 등으로도 좋다.

또한, 처리의 내용에 대해서도, 드라이 산화에 한하지 않고, 웨트산화에 의한 산화막 형성처리, 할로겐화에 의한 산화막 형성 처리등외에 다른 막 부착처리 혹은 막형성 이외의 열처리등 이여도 좋다.

이러한 본 발명은, 예열용통로(13)를 통과하는 사이에 공급가스는 열처리용 히이터(17)의 열처리 온도에 의하여 가열되기 때문에, 유속에도 영향이 있지만, 반응 튜우브(11)내에 들어갈 때에는 이 반응 튜우브(11)내의 가스 온도에 가까운 온도까지 예열할 수 있다.

또한, 동심 2중관의 사이를 가스의 예열용통로(13)로써 확보하기 때문에, 가스공급통로로서의 단면적이 넓어지게 되어, 공급속도를 늦출 수 있으므로 충분한 예열 시간도 확보할 수 있다.

이와 같이, 공급가스의 온도와 반응 튜우브(11)내의 가스온도와의 온도차가 작아지게 되므로, 반대로 반응 튜우브(11)로의 도입후에 하강 흐름이 발생하는것이 적어지고, 반대로 반응 튜우브(11) 직경 방향으로의 확산이 도모되기 때문에 단면 균열이 향상된다.

또한, 반응 튜우브(11)의 가스 도입부에는 확산판(22, 32, 42)이 배열 형성되어 있기 때문에, 이것에 의하여 강제적으로 직경 방향으로 확산 시켜서 공급가스를 도입할 수 있으며, 보다 높은 단면균열을 확보할 수 있다.

또한, 상기 석영제의 나선형상의 파이프(51)에 의해 상기 공급가스 예열용 통로(13)가 나선형상으로 형성되는 태양에 있어서는, 공급가스의 예비 가열 시간이 실질적으로 길어지기 때문에, 공급가스가 보다 확실하게 소정의 프로세스 온도까지 가열되게 된다.

또, 상기 석영제 분배링(61)이 상기 공급가스 예열용통로(13)에 배열 형성 된 태양에 있어서는, 공급가스가 반응 튜우브(11)의 바깥둘레 전역에 걸쳐서 대개 균일하게 분배되기 때문에, 공급가스의 예비 가열이, 공급가스가 편재하지 않게 효율적으로 행하는 효과가 있다.

Claims

상,하방향으로 형성된 복수매의 피처리체를 공급가스중에서 열처리를 행하는 종형 열처리 장치에 있어서, 상기 피처리체를 수납하는 종형 반응 튜우브(11)와, 상기 반응 튜우브(11)의 바깥쪽벽에 대하여 공급가스 예열용통로(13)로서의 간극을 바깥쪽에 형성하여 동축적으로 배열 설치된 바깥 튜우브(12)와, 상기 반응 튜우브(11) 내에 공급되는 공급가스를 균일하게 예열하기 위하여 상기 간극내에 형성되어 상기 간극내에서 상기 공급가스를 안내하기 위한 가스흐름안내수단과, 상기 바깥 튜우브(12)를 포위하는 가열수단과, 상기 간극의 한쪽 끝단부에, 공급가스를 공급하는 가스공급수단과, 상기 간극의 다른쪽 끝단부에, 상기 반응 튜우브(11)에 형성되어 상기 간극을 통과한 후의 상기 공급가스를 다수의 확산구멍(23), (33), (45)을 통하여, 상기 반응 튜우브(11)내에 도입하는 확산판(22), (32), (44)과, 상기 반응 튜우브(11)내에서 상기 공급가스를 배출하기 위한 가스 배기수단을 구비하는 종형 열처리 장치.
제1항에 있어서, 간극의 상기 한쪽끝단부가 아래쪽 끝단부이고, 상기 다른쪽 끝단부가 위쪽 끝단부인 종형 열처리 장치.
제1항에 있어서, 확산구멍(23), (33), (45)이 상기 반응 튜우브(11)의 횡단면의 중심에 대하여, 실질적으로 점대칭으로 배치되는 종형 열처리 장치.
제1항에 있어서, 확산판(22), (32), (44)이 그의 중앙에 폐쇄부분(24)을 가지는 종형 열처리 장치.
제1항에 있어서, 바깥 튜우브(12)와 상기 확산판(22), (32), (44)과의 사이에, 상기 공급가스가 체류 하도록 큰 용적 부분이 형성되는 종형 열처리 장치.
제2항에 있어서, 확산판(22), (32), (44)이 상기 반응 튜우브(11)의 정상부를 규정하는 수단인 종형 열처리 장치
제2항에 있어서, 확산판(22), (32), (44)이 상기 반응 튜우브(11)의 정상부 보다도 아래쪽에 배치되어, 상기 정상부에는 상기 공급가스 통과용의 개구가 형성되는 종형 열처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 가스흐름안내수단은, 간극이 나선형상의 간막이 수단에 간막이 되어, 상기 공급가스 예열용통로(13)가 상기 가스공급수단에서 상기 확산판(22), (32), (44)까지 나선형상으로 형성되는종형 열처리 장치.
제8항에 있어서, 간막이 수단이 석영제의 봉체로 이루어진 종형 열처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 가스흐름안내수단은, 공급가스가 상기 반응 튜우브(11)의 바깥둘레 전역에 걸쳐서 대체로 균일하게 분배 되도록, 상기 가스공급수단의 근방에서, 상기 간극에, 분배수단이 배열 형성되는 종형 열처리 장치.
제10항에 있어서, 분배수단이, 상기 간극을 간막이 또는 복수의 가스분배구멍(61a) 내지 (61e)를 가지는 분배링(61)이고, 상기 링(61)의 단위길이당 상기 분배구멍(61a) 내지 (61e)의 개구면적이, 상기 가스공급수단에 가가워질수록 작게되는 종형 열처리 장치.
제11항에 있어서, 분배구멍(61a) 내지 (61e)이, 상기 가스공급수단을 중심으로 하여, 형상적으로 대칭이 되도록 배열 형성되는 종형 열처리 장치.
제12항에 있어서, 분배링(61)이 석영제인 종형 열처리 장치.
상,하방향으로 형성된 복수매의 피처리체를 공급가스 중에서 열처리를 행하는 종형 열처리 장치에 있어서 상기 공급가스를 상기 피처리체 설치 위치로 이송하기 까지의 기간에 미리 상기 열처리 온도로 같게 하던가, 열처리 온도의 30% 이내의 온도로 상기 열처리 온도로써, 온도 설정한 것을 특징으로 하는 종형 열처리 확산처리 장치.