KR0159527B1 - 열처리장치 - Google Patents

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KR0159527B1
KR0159527B1 KR1019910018290A KR910018290A KR0159527B1 KR 0159527 B1 KR0159527 B1 KR 0159527B1 KR 1019910018290 A KR1019910018290 A KR 1019910018290A KR 910018290 A KR910018290 A KR 910018290A KR 0159527 B1 KR0159527 B1 KR 0159527B1
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켄 나카오
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이노우에 다케시
도오교오에레구토론사가미 가부시끼가이샤
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Abstract

프로세스튜브내에 배치된 반도체웨이퍼를 고속으로 온도상승하는 것이 가능하며 상기 피처리판의 처리속도를 높이며, 또한 2규화몰리브덴을 주성분으로하는 발열저항체 표면의 2산화규소로 되는 보호막과 단열부재 및 고정부재와의 열적반응을 회피하여 상기 발열저항체의 선의 끊어짐을 억제한 열처리장치가 개시된다.
상기 열처리장치는, 내부에 여러개의 피처리체가 배치되는 프로세스튜브와, 상기 프로세스튜브의 바깥둘레에 배치되며 2규화몰리브덴을 주성분으로 하는 발열저항체와, 상기 발열저항체를 포위하여 배치되어, 상기 발열저항체 쪽 표면에 2산화규소에 대하여 불활성 재료로 되는 층을 가지는 단선부재와, 상기 단열부재에 상기 발열저항체를 부착 지지하기 위한 2산화 규소에 대하여 불활성 재료로 되는 고정부재를 구비한다.

Description

열처리장치
제1도는 본 발명에 관한 실시예의 종형열처리장치를 나타낸 개략단면도.
제2도는 제1도에 발열저항체 및 단열 부재를 나타낸 부분 사시도.
제3도는 제1도에서의 발열저항체, 단열부재 및 스테이플을 나타낸 횡단면도.
제4도는 제1도에서의 발열저항체, 단열부재 및 스테이플을 나타낸 확대 종단면도.
제5도는 발열저항체의 배열설치상태를 나타낸 정면도.
제6도는 발열저항체의 다른 배열설치상태를 나타낸 정면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 케이싱 2 : 베이스 플레이트
3 : 보우트 삽입구 4 : 프로세스튜브
5 : 처리실 6 : 보온통
7 : 보우트 8 : 반도체 웨이퍼
9 : 플랜지 캡 10 : 발열저항체
10a,10b,10c : 분할발열저항체 11a,11b,11c : 분할단열부재
12a,12b,12c : 전력공급부 13 : 콘트롤러
14 : 스테이플 15 : 믈라이트로된 층
본 발명은, 열처리장치에 관한 것으로, 특히 처리체를 열처리하기 위한 가열부재를 개량한 열처리장치에 관한 것이다.
종래부터 피처리판, 예를 들면 반도체웨이퍼의 각종 처리에 있어서는, CVD장치, 에피택셜 성장장치등의 박막(璞膜)형성장치, 산화막형성장치, 불순물의 도핑을 위해 열확산 장치등의 열처리장치가 사용된다.
상기 반도체웨이퍼의 각종 열처리에 사용되는 일반적인 확산형 열처리장치는, 내부에 여러 개매의 반도체웨이퍼가 장전되는 프로세스튜브와, 상기 프로세스튜브의 바깥둘레에 배치된 발열저항체와 상기 발열저항체를 포위하여 배치된 단열부재를 구비한 구조를 가진다.
상기 발열저항체로서는, Fe Cr Al로 되는 스파이럴 히이터가 사용된다. 이러한 히이터를 사용함으로써 상기 프로세스튜브내를 예를 들면 1200℃정도까지 고온가열하는 것이 가능하다.
상기 단열부재로서는, 예를 들면 세라믹 화이바등의 적층물이 사용된다. 이러한 단열부재를 사용함으로써, 상기 히이터로부터의 열량가운데, 복사열 및 전도열로서 빼앗기는 열량을 감소시켜서 상기 반도체웨이퍼를 효율성있게 가열하는 것이 가능하게 된다.
그러나, 상기 확산형 열처리장치에 있어서는, 발열저항체로서 허용전류 밀도가 비교적 낮은 Fe, Cr, Al로 되는 히이터를 사용하고 있기 때문에, 상기 프로세스튜브내의 온도 상승속도를 예를 들면 10℃/min 밖에 높일 수가 없다.
그 결과, 고속으로 온도를 높이는 처리를 행할 수가 없어서, 상기 반도체웨이퍼의 고속 처리가 곤란하게 된다.
또, 고온으로 가열된 발열저항체는 열변형이 크며, 상기 발열저항체가 상기 단열부재가 접촉하면, 상기 발열저항체와 상기 단열부재가 반응하여 발열저항체가 선의 끊어진다고 하는 문제가 있었다.
이러한 것 때문에, 처리속도를 올리기 위해서는, 예를 들면 50 내지 100℃/Sec의 온도상승속도로 가열이 가능한 램프를 갖춘 열처리장치가 알려져 있다.
그러나, 이러한 열처리장치에 있어서는, 상기 프로세스튜브내에 장전되는 반도체웨이퍼의 면내(面內) 온도차가 예를들면 40℃ 정도 커지게 된다.
그 결과, 상기 반도체웨이퍼에 슬립등의 결정(結晶)결합이 생긴다.
한편, 일본국 특공소 48-8657호 공보에는 2규화몰리브덴(MoSi2)으로 되는 발열소자를 조립한 전기로가 개시되어 있다.
또, 일본국 특개평 1-155194호 공보에는 로 본체의 여러 개의 가열 영역에 대응하여 히이터 및 단열부재를 여러 개 분할한 열처리로가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은, 프로세스튜브내에 장전된 반도체 웨이퍼등의 피처리판을 고속온도상승이 가능하여, 상기 피처리판의 처리 속도를 높이며, 또한 발열저항체와 단열부재와의 열적(熱的) 반응을 회피하여 상기 발열저항체의 선의 끊어짐을 억제한 열처리장치를 제공할려고 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 내부에 여러개의 피처리체가 장전되는 프로세스튜브: 상기 프로세스튜브의 바깥둘레에 배치되어 2규화몰리브덴(MoSi2)을 주성분으로하는 발열저항체: 상기 발열저항체를 포위하여 배치되어 상기 발열저항체쪽의 표면에 2산화규소에 대하여 불활성재료로 되는 층을 가지는 단열부재: 상기 단열부재에 상기 발열저항체를 부착 지지하며, 적어도 표면이 2산화규소에 대하여 불활성 재료로 되는 고정부재:를 구비한 열처리장치가 제공된다.
상기 프로세스튜브내에 장전되는 피처리판으로서는, 예를 들면 반도체 웨이퍼를 들 수가 있다.
이러한 반도체웨이퍼는, 통상, 보우트에 설치한 상태에서 상기 프로세스튜브내에 장전된다.
상기 단열부분은, 예를 들면 알루미나가 90중량% 이상의 알루미나-실리카계 파이버등의 세라믹 화이버의 적층물로 형성된다.
상기 단열부재의 표면에 형성되는 상기 층은, 2산화규소에 대하여 불활성한 재료, 특히 상기 성질과 함께 피처리판을 오염시키지 않는 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 2규화 몰리브덴, 믈라이트(mullite)등을 사용할 수가 있다.
상기 고정부재의 적어도 표면은, 2산화규소에 대하여 불활성 재료, 특히 상기 성질과 함께 피처리판을 오염시키지 않는 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 믈라이트등을 사용할 수가 있다. 특히, 상기 고정부재전체를 상기 믈라이트등의 2산화규소에 대하여 불활성재료에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 열처리장치에 의하면, 상기 프로세스튜브의 바깥둘레에 배열설치된 상기 발열저항체는 허용되는 표면부하밀도가 12000℃에서 약 20W/㎠의 MoSi2를 주성분으로 하는 것에서 형성된다.
그 때문에, 상기 발열저항체에 전원을 투입하고나서 상기 프로세스튜브내를 50 내지 100℃/min의 온도상승속도로 가열할 수가 있다.
따라서, 상기 프로세스튜브내에 장전된 피처리판(예를 들면 반도체웨이퍼)에 ***슬립등의 결정결함을 발생시키지 않고, 고속으로 가열처리할 수가 있어, 반도체웨이퍼의 처리 속도를 향상시킬 수가 있다.
또 MoSi2를 주성분으로 하는 발열저항체는 가열되면 2산화규소(SiO2)가 표면에 석출되어서 상기 저항체 자체의 표면을 보호하는 보호막이 형성된다.
상기 발열저항체를 상기 단열부재에 부착하여 지지하면, 상기 발열저항체 표면의 2산화규소로 되는 보호막은, 상기 고정부재와 반응하여 침식되기 때문에 상기 발열저항체의 선이 끊어지는 원인으로 된다.
또, 상기 발열 저항체가 열변형하여 상기 고정부재에 의해 지지되는 상기 단열부재에 접촉하면, 상기 발열저항체 표면의 2산화규소로 되는 보호막은 상기 단열부재와 반응하여 마찬가지로 선이 끊어지는 의 원인으로 된다.
본 발명은, 상기 발열저항체쪽에 위치하는 상기 단열부재의 표면에 2산화규소에 대하여 불활성 재료로 되는 층을 형성함과 동시에, 상기 고정부재의 상기 발열저항체와 접촉하는 적어도 표면을 2산화규소에 대하여 불활성재료에 의해 형성한다.
그 결과, 상기 발열저항체표면의 2산화규소로 되는 보호막과 상기 고정부재 및 단열부재와의 반응을 회피하여 상기 보호막의 침식이 방지되기 때문에, 상기 발열저항체의 선이 끊어지는 을 억제할 수가 있다.
또한, 상기 발열저항체는 열용량이 작아서 온도강하속도를 높일 수가 있다.
또, 본 발명에 의하면, 내부에 여러 개의 피처리체가 배치되는 프로세스튜브: 상기 프로세스튜브의 바깥둘레에 배치되어, 2규화 몰리브덴을 주성분으로 하는 발열저항체: 상기 발열저항체를 포위하여 고정배치되어, 상기 발열저항체와 접촉하는 부분에 2산화규소에 대하여 불활성 재료로 되는 층을 가지는 단열부재:를 구비한 열처리장치가 제공된다.
상기 발열저항체의 상기 단열부재로의 부착은, 예를 들면, 상기 단열부재의 오목부를 형성하여 상기 오목부에 상기 발열저항체를 묻어넣는 방밥등이 채용된다.
이 경우, 상기 층의 두께는 상기 오목부의 깊이 이상으로 하는 것이 필요하다.
이와 같은 본 발명의 열처리장치에 의하면, 상기 프로세스튜브내에 장전된 피처리판(예를 들면 반도체웨이퍼)에 슬립등의 결정결함의 발생이 적으며, 고속으로 가열처리할 수가 있어, 반도체웨이퍼의 처리속도를 향상시킬 수가 있다.
또, 상기 발열저항체가 고정배치되는 상기 단열부재의 표면에는 2산화규소에 대하여 불활성 재료로 되는 층이 형성되어 있다.
그 결과, 상기 발열저항체표면의 2산화규소로 되는 보호막과 상기 단열부재와의 반응을 회피하여 상기 보호막의 침식이 방지되기 때문에, 상기 발열저항체의 선의 끊어짐을 억제할 수가 있다.
[실시예]
이하, 본 발명을 종형열처리장치를 예로하여 상세히 설명한다.
제1도에 나타낸바와 같이 아래끝단이 개방된 케이싱(1)은, 예를들면 스테인레스 스틸로되는 베이스 플레이트(2) 상에 수직으로 설치되어 있다.
아래끝단에 보우트삽입구(3)를 가지는 석영제의 프로세스튜브(4)는, 상기 케이싱(1)내에 배치됨과 동시에, 상기 베이스 플레이트(2)상에 종방향으로 세워설치 지지되어 있다.
상기 프로세스튜브(4)의 내부는 처리실 (5)로 된다.
보온통(6)은, 상기 보우트 삽입구(3)로부터 상기 프로세스튜브(4)의 상기 처리실(5)내에 끼우고 떼기 가능하게 배치되어 있다. 보우트(7)는, 상기 보온통(6)상에 얹어 놓여 있다. 여러 매의 피처리판인 반도체웨이퍼(8)는, 상기 보우트(7)에 수평상태로 등간격으로 배열지지되어 있다.
상기 보온통(6)은, 플랜지캡(9) 상에 탑재되어 있다.
상기 플랜지캡(9)은, 도시하지 않은 엘리베이터아암에 부착되어 상하방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 요컨대, 상기 플랜지캡(9)의 상하 방향으로의 이동에 의해 상기 보온통(6) 및 보우트(7)가 상하방향으로 이동됨과 동시에, 상기 플랜지캡(9)의 상면을 상기 프로세스튜브(4)의 아래끝단에 맞닿게 함으로써 상기 보우트 삽입구(3)가 밀봉되도록 되어 있다.
2규화몰리브덴(MoSi2)을 주성분으로하는 발열저항체(캔탈사제, 상품명:캔탈 슈퍼 히이터)(10)는, 상기 프로세스튜브(4)의 바깥둘레에 배열설치되어 있다.
알루미나 실리카계 화이버의 적층체로 되는 단열부재(11)는, 상기 발열 저항체(10)의 바깥쪽에 상기 발열저항체(10)를 지지, 포위하도록 배열설치되어 있다.
상기 발열저항체(10)는, 상기 프로세스튜브(9)의 처리실(5)을 예를 들면 상부, 중앙 및 저부의 3 영역으로 대응하여 상하방향으로 3분할된 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)로 구성되어 있다. 전력공급부(12a),(12b),(12c)는 상기 분할발열저항체 (10a),(10b),(10c)에 각각 접속되어 있다. 콘트롤러(13)는, 상기 전력공급부(12a),(12b),(12c)에 접속되어 상기 영역의 가열에 따라서 상기 각 전력공급부 (12a),(12b),(12c)로부터 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)에 공급하는 전력을 상기 3영역의 가열온도에 따라서 콘트롤 할 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 구성에 의해 상기 발열저항체 (10)는, 3영역 가열이 가능하게 된다.
또, 상기 단열부재(11)는 상기 발열저항체(10)와 마찬가지로 상기 톱, 센터 및 보텀의 3영역에 각각 대응하여 상하방향으로 3분할된 분할단열부재 (11a),(11b),(11c)로 구성되어 있다.
상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)는 각각 반원통 형상의 것을 2개조 조합하여 원통형상으로 한 것이 사용된다.
상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)는 각각 상기 분할 단열부재(11a),(11b),(11c)에 대응하여 반원통형상의 것을 2개조 조합하여 원통형상으로 한 것이 사용된다.
상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)는 , 제2도 및 제5도에 나타낸 바와 같이 1개의 선재를 상하부에서 U자형상으로 구부려서 종형으로 연속되는 구불구불한(Meander)형상으로 형성되어 있다.
상기 구불구불한 형상으로 형성된 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)는, 상하의 구부러진 부분간의 길이가 교호하게 장단(長短)이 되도록 구부러져서, 상하로 인접하는 경계부분에서 상기 각 상하의 구부러진 부분이 서로 인접하여 만나도록 배열되어 있다.
상기 분할 발열저항체(10a),(10b),(10c)는, 제3도 및 제4도에 나타낸 바와 같이 여러 개의 고정부재인 스테이플(14)에 의해 상기 분할 단열부재(11a),(11b),(11c)의 안쪽에 그 안쪽면과 소정의 간격을 띄우고 부착하여 지지되어 있다.
요컨대, 제3도에 나타낸 바와 같이 상기 분할 단열부재(예를들면 (11b))의 반경을 r1, 상기 분할발열저항체 (예를들면 (10b))의 반경을 r2로 하면, 상기 분할발열저항체를 상기 분할단열제어 r1r2의 관계가 되도록 소정의 간격을 띄우고 부착, 지지되어 있다.
상기 스테이플(14)은, 2산화규소에 대하여 불활성재료, 예를들면 믈라이트나 상기 분할발열체와 같은 종류의 재료로 형성되어 있다.
상기 여러개의 스테이플(14)에 의한 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 부착형태를 구체적으로 설명한다.
상기 스테이플(14)은, 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 상부 구부러진 부분을 끼우도록 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 각각 꽃아넣고 있다.
이것에 의하여 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)는 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 매달리어 지지된다.
또, 상기 스테이플(14)은 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 하부구부러진 부분을 피해서 그 윗쪽부분을 끼우도록 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 각각 꽂아 넣고 있다.
또한, 상기 스테이플(14)은, 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 소망하는 직선부를 끼우도록 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 꽃아넣고 있다.
또한, 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 상하에 인접하는 구부러진 부분의 간격은, 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)가 열변형한 경우, 그들이 서로 접촉하지 않도록 거리를 띄우고 있다.
상기 여러개의 스테이플(14)은 상술한 배치위치에서 꽂아넣음으로써 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)는, 그들 하부의 구부러진 부분을 프리상태로하여 상기 분할단열재(11a),(11b),(11c)의 안쪽에 부착하여 지지된다.
상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)가 부착되는 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)의 안쪽면에는, 제4도에 나타낸 바와같이 2산화규소에 대하여 불활성재료, 예를들면 믈라이트로 되는 층(15)이 덮어 씌워져 있다.
이와같은 구성의 열처리장치에 의하면, 상기 프로세스튜브(4)의 바깥둘레에 배열설치된 MoSi2를 주성부분으로 하는 상기 발열저항체(10)는 상온에서 저항치가 대단히 작으며, 고온으로 되면 저항치가 커지는 성질을 가지며 허용되는 표면부하밀도가 1200℃에서 약 20W/㎠가 된다.
이 때문에, 상기 발열저항체(10)는 종래사용하고 있는 Fe Cr Al 발열저항체가 10℃/min 의 온도상승속도를 가진것에 대하여, 100℃/min의 온도상승속도를 상기 프로세스튜브(4)내의 처리실(5)을 가열할 수가 있다.
따라서, 상기보우트(7)에 여러 개매의 반도체웨이퍼(8)를 수납하고, 상기 보우트(8)를 상기 플랜지 캡(9)에 탑재된 보온통(6)상에 얹어 놓고, 상기프로세스튜브(4)의 처리실(5)내에 장전하여 상기 발열저항체(10)로 열처리하는 배치처리할때에, 상기 반도체웨이퍼(8)에 슬립등의 결정결함의 발생이 적으며 상기 반도체웨이퍼를 고속으로 가열처리할 수가 있다.
또 상기 MoSi2를 주성분으로 하는 발열저항체(10)는, 가열되면 2산화규소(SiO2)가 표면에 석출되어서 상기 저항체자체의 표면을 보호하는 보호막이 형성된다.
상기 발열저항체(10)를 상기 단열부재(11)에 부착하여 지지하면, 상기 발열저항체(10) 표면의 2산화규소로되는 보호막은, 상기 스테이플(14)과 반응하여 침식되기 때문에 상기 발열저항체(10)의 선의 끊어짐의 원인으로 된다.
한편, 상기 발열저항체(10)가 열변형하여 상기 스테이플(14)에 의해 지지된 상기 단열부재(11)에 접촉하면 상기 발열저항체(10)표면의 2산화규소로 되는 보호막은 상기 단열부재(11)와 반응하여 마찬가지로 선의 끊어지는 원인으로 된다.
이와 같은 것 때문에, 제4도에 나타낸 바와 같이, 상기 발열저항체(10)쪽에 위치하는 상기 단열부재(11)의 표면에 2산화규소에 대하여 불활성 재료 예를들면 믈라이트로 되는 층(15)을 형성함과 동시에, 상기 스테이플(14)을 같은 재료, 예를 들면 믈라이트에 의해 형성한다.
그 결과, 상기 발열저항체(10) 표면의 2산화규소로 되는 보호막과 상기 스테이플(14) 및 상기 단열부재(11)와의 반응을 회피하여 상기 발열저항체(10)의 표면에 형성된 2산화규소의 보호막이 침식되는 것을 방지할 수 있다.
또, 제3도에 나타낸바와 같이 상기 발열저항체(10)을 상기 단열재(11)에 소정의 간격을 띄우고, 부착하여 지지함으로써, 상기 발열저항체(10)가 상기 단열재(11)의 안쪽면에 접촉하는 것을 억제할 수가 있다.
그러므로, 장기간의 사용에 있어서도 상기 발열저항체(10)가 선의 끊어짐 에 이르는 것을 억제할 수가 있어, 고수명화를 달성할 수 있다.
또한, 상기 발열저항체(10)를 상기 프로세스튜브(4)의 처리실(5)의 톱, 센터 및 보텀의 3영역에 대응하여 상하방향으로 3분할된 분할발열 저항체(10a),(10b),(10c)로 구성하여 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)를 전력공급부(12a),(12b),(12c)에 각각 접속함과 동시에 상기 전력공급부(12a),(12b),(12c)를 상기 콘트롤러(13)에 접속한다.
이러한 구성으로 하면, 상기 콘트롤러(13)에 의하여 상기 3영역의 가열온도에 따라서 상기 각 전력공급부(12a),(12b),(12c)로부터 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)에 공급하는 전력을 콘트롤 할 수가 있다.
이 때문에, 상기 프로세스튜브(4) 처리실(5)의 상기 상부 중앙부 및 저부의 3영역을 각각 알맞는 온도조건하에서 가열하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)를 제2도 및 제5도에 나타낸 바와 같이 1개의 선재를 상하부에서 U자형상으로 구부리는 동시에 상하의 구부러진 부분간의 길이가 교호하게 장단이 되도록 종형으로 연속되는 구불구불한 형상으로 형성하고, 동시에 상하로 인접하는 경계부분에서 상기 각 상하의 구부러진 부분이 서로 인접하여 만나도록 하여 배열된다.
상기 배열상태의 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)를 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 상기 여러개의 스테이플(14)에 의해 부착되어 지지함으로써, 상기 상부 중앙부 및 저부의 3영역간의 경계부에 있어서도 균일한 가열을 달성할 수가 있다.
또한, 상기 스테이플(14)에 의한 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 부착을 제2도 및 제5도에 나타내는 형태로 하면, 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 하부의 구부러진 부분을 프리상태로 할 수가 있다.
이 때문에, 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 발열에 저음한 팽창, 수축을 프리상태의 상기 구부러진 부분에서 흡수할 수 있다.
그 결과, 수평방향으로 인접한 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 개소에서 상호 접속하는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 실시예에서는 영역분할을 3영역으로 하였으나 이에 한정되지 않는다. 예를들면 5영역등, 필요에 따라서 임의로 변경하는 것이 가능하다.
상기 실시예에서는 상기 프로세스튜브(4)의 처리실(5)내를 톱, 센터 및 보텀의 3영역으로 하여, 이들 영역에 대응하여 상기 발열저항체(10)를 3개의 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)로 구성하고 동시에 상기 분할 발열저항체(10a),(10b),(10c)를 상기 전력공급부(12a),(12b),(12c) 및 상기 콘트롤러(13)로 상기 각 영역에 따라서 가열하도록 하였으나, 이것에 한정되지 않는다.
예를들면, 상기 3영역내에서 다시 상기 발열저항체를 분할하여, 각각의 발열저항체로의 전력공급을 상기 실시예와 같이 전력공급부 및 콘트롤러 로 제어하여도 된다. 이러한 구성으로 하면, 각 영역 내를 보다 균일하게 가열하는 것이 가능하게 된다.
상기 실시예에서는, 상기 여러개의 스테이플(14)를 사용하여 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)를 제2도 및 제5도에 나타낸 형태로 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 부착하여 지지하였으나, 이에 한정되지 않으며, 예를들면 제6도에 나타낸 형태로 부착하여 지지하여도 된다.
즉, 발열저항체(10a),(10b),(10c)는 1개의 선재를 상하부에서 U자형상으로 구부리는 동시에 구부러진 부분간의 길이가 거의 같도록 종형으로 연속하는 구불구불한 형상으로 형성되어 있다.
상기 분할발명저항체(10a),(10b),(10c)는 여러개의 스테이플(14)에 의해 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)의 안쪽에 그 안쪽면과 소정의 간격을 띄우고 부착하여 지지되어 있다.
상기 여러 개의 스테이플(14)에 의한 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 부착형태를 구체적으로 설명한다.
상기 스테이플(14)은, 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 상부 구부러진 부분을 끼워듯이 상기 분할단열 부재(11a),(11b),(11c)에 각각 꽂아 넣고 있다. 이에 의하여 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)는 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 매어달아서 지지된다.
또, 상기 스테이플(14)은 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 하부 구부러진 부분을 끼워서 상기 분할분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 각각 꽂아넣고 있다.
또한, 상기 스테이플(14)은, 상기 상부구부러진 부분에서 늘어뜨리는 좌측 직선부의 도중을 끼워서 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 각각 꽂아 넣고 있다.
또한, 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 상하에 인접하는 U자형상 상부 및 하부의 간격은, 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)가 열변형한 경우 그것이 상호 접촉하지 않도록 거리를 띄우고 있다.
또, 상기 각 스테이플(14)은 상하방향에 대하여 좌측으로 경사지게 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 꽂아 넣고 있다.
이와같은 제6도에 나타낸 형태로 상기 분할발열저항체 (10a),(10b),(10c)를 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 부착하에 지지함으로써, 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 발열에 즈음한 팽창, 수축은 상기 하부 구부러진 부분에 끼운 스테이플(14)의 틈으로 도피시킬 수가 있다.
또, 상기 분할 발열저항체(10a),(10b),(10c)간의 전자력의 발생에 동반하는 그들 직선부간에서의 반발력은 상기 직선부에 부착된 스테이플(14)에 의해 규제된다.
또, 스테이플(14)이 부착되지 않는 상기 분할발열저항체(10a),(10b),(10c)의 직선부는 그 양쪽의 스테이플(14)로 지지된 직선부간에서의 반발력으로 밸런스되어서 과도한 변형이 억제된다.
따라서, 상기 분할발열저항체 (10a),(10b),(10c)의 열변형이나 전자력의 발생에 동반하는 상기 직선부간에서의 반발력이 생기더라도 상기 스테이플(14)을 특정한 배치위치에서 상기 분할단열부재(11a),(11b),(11c)에 꽂아넣음으로써 상기 분할발열저항체 (10a),(10b),(10c)의 수평방향으로 인접하는 직선부가 상호 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
상기 실시예에서는 종형열처리장치에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 횡열처리장치에도 적용할 수 있다. 이 경우, 분할발열저항체는 1개의 선재를 좌우부분에서 U자형상으로 구부려서 횡형으로 연속되는 구불구불한 형상으로 형성한 것이 사용된다.
또, 상기 분할발열저항체를 분할형 단열부재에 부착하여 지지하는 경우에는 상기 분할발열저항체의 U자형상의 구부러진 부분에 고정부재를 부착하지 않고, 중간 직선부에 고정부재를 부착하여 지지하고, 좌우방향으로 신축할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이상설명한 바와같이, 본 발명에 의하면 프로세스튜브내에 장전된 피처리한 (예를 들면 반도체웨이퍼)에 슬립등의 결정결함의 발생이 적으며, 고속으로 가열처리할 수가 있어서, 반도체웨이퍼의 처리속도를 향상시키는 것이 가능한 열처리장치를 제공할 수 있다.
또, MoSi2를 주성분으로 하는 발열저항체의 2산화규소로 되는 보호막과 고정부재 및 단열부재와의 반응을 회피하여 상기 발열저항체의 선의 끊어짐을 억제할 수가 있어서 고수명의 열처리장치를 제공할 수 있다.

Claims (17)

  1. 내부에 여러개의 피처리체가 배치되는 프로세스튜브(4): 상기 프로세스튜브(4)의 바깥둘레에 배치되고 2규화몰리브덴을 주성분으로 하는 발열저항체(10a)(10b)(10c): 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)를 포위하여 배치되고, 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)쪽의 표면에 2산화규소에 대하여 불활성재료로 되는 층을 가지는 단열부재(11a)(11b)(11c):상기 단열부재(11a)(11b(11c)에 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)를 부착하여 지지하고, 적어도 표면이 2산화규소에 대하여 불활성재료로되는 고정부재:를 구비한 열처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)는, 상기 프로세스튜브(4)의 길이방향에 걸쳐서 여러개로 분할되어 있는 열처리장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)는 상기 프로세스튜브(4)에 배치되는 상기 피처리체에 대향하는 영역 및 상기 영역의 양쪽 영역에 대응하여 3개로 분할되어 있는 열처리장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 피처리체에 대향하는 영역에 위치하는 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)는, 2개 이상 분할되어 있는 열처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 층을 형성하는 2산화규소에 대하여 불활성인 재료는 믈라이트인 열처리장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단열부재(11a)(11b)(11c)는, 세라믹 화이버로 형성되어 있는 열처리장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 단열부재는, 상기 프로세스튜브(4)의 길이방향에 걸쳐서 여러개로 분할되어 있는 열처리장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 단열부재(11a)(11b)(11c)는 상기 발열저항체의 분할형태와 같은 형태로 분할되어 있는 열처리장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 단열부재(11a)(11b)(11c)는, 상기 프로세스튜브(4)의 길이방향에 걸쳐서 여러개로 분할되어 있는 동시에 여러개로 분할된 단열부재의 적어도 하나가 상기 프로세스튜브(4)의 길이방향을 따라서 2분할되어 있는 열처리장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 고정부재를 형성하는 2산화규소에 대하여 불활성인 재료는, 2규화몰리브덴인 열처리장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 고정부재를 형성하는 2산화규소에 대하여 불활성인 재료는, 믈라이트인 열처리장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 프로세스튜브(4)는 세워서 배치되는 열처리장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)는, 상기 프로세스튜브(4)에 배치되는 상기 피처리체에 대향하는 영역 및 상기 영역의 상하에 위치하는 2개의 영역에 대응하여 적어도 3분할되어 있는 열처리장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 분할된 발열저항체(10a)(10b)(10c)는, 상기 단열부재(11a)(11b)(11c)에 각각 상하부에서 구부려서 구불구불한 형상으로 배열됨과 동시에 상하에 인접하는 경계부에서 상하의 구부러진 부분에 서로 인접하여 만나도록 배치되어 있는 열처리장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 분할된 발열저항체(10a)(10b)(10c)의 상부 구부러진 부분은, 상기 고정부재로 지지, 매어달아지는 동시에 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)의 하부 구부러진 부분은 변형했을 때에 인접하는 발열저항체(10a)(10b)(10c)와 접촉하지 않는 거리를 띄우고 위치되어 있는 열처리장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 분할된 발열저항체(10a)(10b)(10c)의 상부 구부러진 부분은, 상기 고정부재로 각각 지지, 매어달아지고, 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)의 하부 구부러진 부분은 상기 고정부재로 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)가 아래쪽으로 이동함을 허용하도록 각각 지지되며, 또한 상기 상부 구부러진 부분으로부터 늘어뜨려지는 우측 또는 좌측의 발열저항체(10a)(10b)(10c)부분의 도중에는 상기 고정부재로 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)가 횡방향으로 이동함을 규제하도록 각각 지지되어 있는 열처리장치.
  17. 내부에 여러개의 피처리체가 배치되는 프로세스튜브(4): 상기 프로세스튜브(4)의 바깥둘레에 배치되고, 2규화몰리브덴을 주성분으로 하는 발열저항체(10a)(10b)(10c): 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)를 포위하여 고정배치되고, 상기 발열저항체(10a)(10b)(10c)와 접촉하는 부분에 2산화규소에 대하여 불활성재료로 되는 층을 가지는 단열부재(11a)(11b)(11c):를 구비한 것을 특징으로 하는 열처리장치.
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