KR102100540B1 - 석영관 보유 지지 구조 및 이것을 사용한 열처리 장치 - Google Patents

석영관 보유 지지 구조 및 이것을 사용한 열처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 간소한 구조로 요동, 경사, 탈리, 파손 등 없이 확실하게 석영관을 고정할 수 있고, 다수의 석영관의 설치도 가능한 석영관 보유 지지 구조 및 이것을 사용한 열처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
세로로 긴 처리 용기(10)와,
당해 처리 용기의 내벽면(12)의 길이 방향을 따라, 적어도 당해 처리 용기의 하부에 있어서 상기 내벽면과 간격을 갖고 설치된 석영관(110)과,
당해 석영관을 하방으로부터 지지하는 지지 부재(102)와,
상기 처리 용기의 하부에 있어서, 상기 석영관에 내측으로부터 상기 내벽면을 향하는 압박력을 가하여 상기 석영관을 고정하는 압박력 발생구(140)를 갖는다.

Description

석영관 보유 지지 구조 및 이것을 사용한 열처리 장치 {QUARTZ TUBE HOLDING STRUCTURE AND HEAT TREATMENT APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은, 석영관 보유 지지 구조 및 이것을 사용한 열처리 장치에 관한 것이다.
종래부터, 적어도 1개의 가스 공급 구멍을 갖는 직관부와, 직관부의 하단에 형성되고, 직관부의 직경보다 큰 폭을 갖는 하단부와, 하단부를 적재하는 적재부와, 하단부를 적재부에 고정하고, 하단부가 기울어졌을 때에 하단부의 상면을 지지하는 지지면을 갖는 덮개부를 갖고, 덮개부의 상면에는 상기 직관부에 대해 소정 간격을 갖도록 절결이 형성되고, 상기 적재부에는 하단부와의 접촉면에 가스를 도입하는 도입 구멍이 형성되어 있는 가스 공급부가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
이러한 특허문헌 1에 기재된 가스 공급부에서는, 적재부와 덮개부에 의해 하단부를 끼워 넣음으로써, 하단부를 고정하여 자립시켜, 가스 노즐 설치 등의 메인터넌스 작업을 용이하게 하고 있다.
또한, 기판을 처리하는 반응실을 형성함과 함께, 반응실 내에 확보된 반응 공간에 복수 매의 기판을 세로 방향으로 적재한 상태에서 수용하는 반응관과, 반응 공간에 세로 방향을 따라 설치되는 가스 공급 노즐과, 반응 공간에 설치되는 가스 공급 노즐의 경사를 억제하는 경사 억제 수단을 구비하고, 경사 억제 수단은, 가스 공급 노즐의 하단부를 받침면으로 받치는 노즐 받침부와, 받침면으로 가스 공급 노즐의 하단부를 받친 상태에서 가스 공급 노즐을 노즐 받침부에 고정 가능한 고정부가 형성된 노즐 고정 부재를 구비하는 기판 처리 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
이러한 특허문헌 2에 기재된 기판 처리 장치에서는, 반응실 내에 가스 공급 노즐을 설치하는 경우에, 가스 공급 노즐의 경사를 저감시키는 것을 목적으로 하고 있다.
일본 특허 공개 제2015-185578호 공보 일본 특허 공개 제2013-187459호 공보
그런데, 최근, 반도체 제조 프로세스의 다양화와 면내 균일성의 담보의 높은 요구에 기초하여, 공급 가스의 종류를 증가시키거나, 동일한 가스를 에어리어마다 상이한 노즐로 공급하거나 하는 요청이 있어, 가스 공급 노즐의 설치 개수가 증가 경향에 있다.
그러나, 특허문헌 1에서는, 적재부와 덮개부에 의해 하단부를 끼워 넣음으로써 직관부의 하단부를 고정하여 자립시키는 구조이므로, 적재부, 덮개부 및 하단부를 어느 정도 큰 구조로 할 수밖에 없어, 가스 공급 노즐이 증가하면 공간이 부족하여, 가스 공급 노즐을 많이 설치하는 것은 곤란하다고 하는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 2에서는 가스 공급 노즐의 하단부를 노즐 고정 부재의 노즐 받침부에 고정하여 경사를 저감시키는 구조이므로, 노즐 고정 부재는 어느 정도의 크기를 갖고 구성할 수밖에 없어, 역시 가스 공급 노즐을 많이 설치하는 것은 곤란하다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은, 간소한 구조로 요동, 경사, 탈리 등 없이 확실하게 석영관을 고정할 수 있고, 다수의 석영관의 설치도 가능한 석영관 보유 지지 구조 및 이것을 사용한 열처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관한 석영관 보유 지지 구조는, 세로로 긴 처리 용기와,
당해 처리 용기의 내벽면의 길이 방향을 따라, 적어도 당해 처리 용기의 하부에 있어서 상기 내벽면과 간격을 갖고 설치된 석영관과,
당해 석영관을 하방으로부터 지지하는 지지 부재와,
상기 처리 용기의 하부에 있어서, 상기 석영관에 내측으로부터 상기 내벽면을 향하는 압박력을 가하여 상기 석영관을 고정하는 압박력 발생구를 갖는다.
본 발명의 다른 양태에 관한 열처리 장치는, 상기 석영관 보유 지지 구조와,
당해 석영관 보유 지지 구조의 상기 처리 용기를 외측으로부터 가열하는 가열 수단을 갖는다.
본 발명에 따르면, 간소한 구조이면서, 요동, 경사, 탈리, 파손 등 없이 확실하게 석영관을 보유 지지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 열처리 장치의 매니폴드의 단면 구성의 일례를 도시한 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조의 홀더 및 이너 가이드의 일례의 구성을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조의 홀더의 일례의 구성을 도시한 도면이다. 도 4의 (a)는 홀더의 평면도이다. 도 4의 (b)는 홀더의 정면도이다. 도 4의 (c)는 홀더의 측단면도이다. 도 4의 (d)는 홀더의 측단면도와 측면도를 조합한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조의 홀더의 일례의 구성을 도시한 측면도이다. 도 5의 (a)는 홀더의 고정 전의 상태를 도시한 측면도이다. 도 5의 (b)는 홀더의 고정 후의 상태를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조의 인젝터 및 하부 고정 부재의 탈리 방지 구조의 일례를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조에 있어서의 인젝터의 설치 방법의 일례를 도시한 도면이다. 도 7의 (a)는 인젝터 삽입 공정의 일례를 도시한 도면이다. 도 7의 (b)는 홀더 설치 공정의 일례를 도시한 도면이다. 도 7의 (c)는 인젝터 설치 공정의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 설치된 인젝터 및 홀더의 일례를 도시한 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 지지점을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 인젝터 설치 상태의 일례를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조에서 3개의 인젝터를 고정한 상태를 도시한 도면이다.
도 12는 도 11에 대응한 3개의 인젝터의 상부의 지지 구조를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 14는 제2 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 인젝터 설치 상태의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 일례를 도시한 측단면도이다.
도 16은 제3 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조의 홀더의 설치 방법의 일례를 도시한 도면이다. 도 16의 (a)는 홀더의 설치 전의 인젝터의 상태를 도시한 도면이다. 도 16의 (b)는 홀더의 설치 후의 인젝터의 상태를 도시한 도면이다.
도 17은 제3 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조에 있어서 외측으로부터 인젝터 및 홀더를 도시한 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태의 설명을 행한다.
〔제1 실시 형태〕
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 일례를 도시한 도면이다. 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조는, 처리 대상, 처리 내용은 특별히 한정되지 않고, 가스를 처리 용기 내에 공급하여 처리를 행하는 다양한 처리 장치에 적용 가능하지만, 본 실시 형태에서는, 기판에 열처리를 행하는 열처리 장치에 적용한 예를 들어 설명한다. 따라서, 도 1은 종형 열처리 장치의 구성을 도시하고 있다.
도 1에 있어서, 열처리 장치는, 반도체 웨이퍼(W)를 수용하는 처리 용기(10)를 갖고 있다. 처리 용기(10)는, 내열성이 높은 석영에 의해 대략 원통체 형상으로 성형되고, 천장에 배기구(11)를 갖는다. 처리 용기(10)는, 연직 방향으로 연장되는 종형의 형상으로 구성되어 있다. 처리 용기(10)의 직경은, 예를 들어 처리되는 웨이퍼(W)의 직경이 300㎜인 경우에는, 350∼450㎜ 정도의 범위로 설정되어 있다.
처리 용기(10)의 천장부의 배기구(11)에는, 가스 배기 포트(20)가 접속된다. 가스 배기 포트(20)는, 예를 들어 배기구(11)로부터 연장되어 직각으로 가로 방향으로 L자 형상으로 굴곡된 석영관으로 구성된다.
가스 배기 포트(20)에는, 처리 용기(10) 내의 분위기를 배기하는 진공 배기계(30)가 접속된다. 구체적으로는, 진공 배기계(30)는, 가스 배기 포트(20)에 연결되는 예를 들어 스테인리스 스틸로 이루어지는 금속제의 가스 배기관(31)을 갖고 있다. 그리고, 이 가스 배기관(31)의 도중에는, 개폐 밸브(32), 버터플라이 밸브와 같은 압력 조정 밸브(33) 및 진공 펌프(34)가 순차 개재 설치되어 있어, 처리 용기(10) 내의 분위기를 압력 조정하면서 진공화할 수 있도록 되어 있다. 또한, 가스 배기 포트(20)의 내경은, 가스 배기관(31)의 내경과 동일하게 설정되어 있다.
처리 용기(10)의 측부에는, 처리 용기(10)를 둘러싸도록 하여 가열 수단(40)이 설치되어 있어, 내측에 위치하는 반도체 웨이퍼(W)를 가열할 수 있도록 되어 있다. 가열 수단(40)의 외주에는, 단열재(50)가 설치되어 있어, 이 열적 안정성을 확보하도록 되어 있다.
석영제의 처리 용기(10)의 하단부는 개구되어, 웨이퍼(W)를 반입, 반출할 수 있도록 되어 있다. 처리 용기(10)의 하단부의 개구는, 덮개(60)에 의해 개폐가 행해지는 구성으로 되어 있다.
덮개(60)보다 상방에는, 웨이퍼 보트(80)가 설치되어 있다. 웨이퍼 보트(80)는, 웨이퍼(W)를 보유 지지하기 위한 웨이퍼 보유 지지 부재이며, 연직 방향으로 복수 매의 웨이퍼를 이격시킨 상태에서 보유 지지 가능하게 구성된다. 웨이퍼 보트(80)가 보유 지지하는 웨이퍼의 매수는 특별히 정해져 있지 않지만, 예를 들어 50∼100매의 웨이퍼(W)를 보유 지지한다.
웨이퍼 보트(80)는, 석영제의 보온통(75)을 개재하여 테이블(74) 상에 적재되어 있고, 테이블(74)은, 처리 용기(10)의 하단부 개구부를 개폐하는 덮개(60)를 관통하는 회전축(72)의 상단부에 지지된다. 그리고, 이 회전축(72)의 관통부에는, 예를 들어 자성 유체 시일(73)이 개재 설치되어, 이 회전축(72)을 기밀하게 시일하면서 회전 가능하게 지지하고 있다. 또한, 덮개(60)의 주변부와 처리 용기(10)의 하단부에는, 예를 들어 O-링 등으로 이루어지는 시일 부재(61)가 개재 설치되어 있어, 처리 용기(10) 내의 시일성을 유지하고 있다.
회전축(72)은, 예를 들어 보트 엘리베이터 등의 승강 기구(70)에 지지된 아암(71)의 선단에 설치되어 있어, 웨이퍼 보트(80) 및 덮개(60) 등을 일체적으로 승강할 수 있도록 이루어져 있다. 또한, 테이블(74)을 덮개(60)측에 고정하여 설치하여, 웨이퍼 보트(80)를 회전시키는 일 없이 웨이퍼(W)의 처리를 행하도록 해도 된다.
처리 용기(10)의 하단부에는, 처리 용기(10)의 내주벽을 따라 연장되는 부분을 가짐과 함께, 반경 방향 외측을 향해 연장되는 플랜지 형상의 부분을 갖는 매니폴드(90)가 배치되어 있다. 그리고, 매니폴드(90)를 통해, 처리 용기(10)의 하단부로부터, 처리 용기(10) 내로 필요한 가스를 도입한다. 매니폴드(90)는, 처리 용기(10)와는 다른 부품으로 구성되지만, 처리 용기(10)의 측벽과 일체적으로 설치되어, 처리 용기(10)의 측벽의 일부를 구성하도록 설치된다.
매니폴드(90)는, 인젝터(110)를 지지한다. 인젝터(110)는, 처리 용기(10) 내에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 수단이며, 석영으로 구성된다. 즉, 인젝터(110)는 석영관으로 구성된다. 본 발명의 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조는, 다양한 석영관에 적용 가능하지만, 제1 실시 형태에 있어서는, 인젝터(110)로서 구성된 석영관에 적용하는 예를 들어 설명한다. 또한, 인젝터(110)는 처리 용기(10)의 내부에서 상하 방향으로 연장되도록 설치되고, 직접적으로 가스를 웨이퍼(W)에 공급한다.
인젝터(110)는, 가스의 종류에 따라서 복수 설치되는 것이 일반적이지만, 최근에는, 또한 웨이퍼 보트(80)에 적재된 상하 방향의 영역마다, 개별의 인젝터(110)를 설치하는 경우도 있으므로, 10개 이상이나 되는 인젝터(110)를 설치할 필요가 있는 경우도 있다. 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치는, 그러한 다수 개의 인젝터의 설치를 가능하게 하는 구성을 갖지만, 그 점의 상세에 대해서는 후술한다.
인젝터(110)를 고정하기 위해, 홀더(140)가 설치된다. 홀더(140)는, 처리 용기(10)의 내측으로부터 처리 용기(10)의 내벽면(12)을 향해 인젝터(110)에 압박력을 가하는 압박력 발생구이다. 또한, 처리 용기(10)의 내벽면(12)을 따라, 삽입 구멍(151)을 갖는 이너 가이드(150)가 설치되어 있고, 인젝터(110)의 상단부 부근의 소정 개소가 삽입 구멍(151)에 삽입되어 있다. 홀더(140)는, 처리 용기(10)의 내벽면(12)을 향해 압박력을 가하고 있으므로, 인젝터(110)의 상단부 부근의 소정 개소가 이너 가이드(150)의 삽입 구멍(151)의 내벽면(12)측(외측)에 압박되어 접촉하고 있다. 또한, 도 1에 있어서, 인젝터(110)는 수직으로 그려져 있지만, 홀더(140)에 의해 외측을 향하는 압박력이 가해지고 있으므로, 이너 가이드(150)의 삽입 구멍(151)의 위치에 따라서는, 약간 내벽면(12)측을 향해 경사지는 경우도 있다.
인젝터(110)에 가스를 공급하기 위해 가스 공급계(120)가 설치된다. 가스 공급계(120)는 인젝터(110)에 연통되는 금속, 예를 들어 스테인리스 스틸제의 가스 배관(121)을 갖고 있고, 가스 배관(121)의 도중에는, 매스 플로우 컨트롤러와 같은 유량 제어기(123) 및 개폐 밸브(122)가 순차 개재 설치되어, 처리 가스를 유량 제어하면서 공급할 수 있도록 되어 있다. 기판 처리에 필요한 다른 처리 가스도, 마찬가지로 구성된 가스 공급계(120) 및 매니폴드(90)를 통해 공급된다.
처리 용기(10)의 하단부의 매니폴드(90)의 주변부는, 예를 들어 스테인리스 스틸에 의해 형성된 베이스 플레이트(130)에 의해 지지되어 있고, 이 베이스 플레이트(130)에 의해 처리 용기(10)의 하중을 지지하도록 되어 있다. 이 베이스 플레이트(130)의 하방은, 도시하지 않은 웨이퍼 이동 탑재 기구를 갖는 웨이퍼 이동 탑재실로 되어 있고, 대략 대기압의 질소 가스 분위기로 되어 있다. 또한 베이스 플레이트(130)의 상방은 통상의 클린 룸의 청정한 공기의 분위기로 되어 있다.
다음으로, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 열처리 장치의 매니폴드(90)의 구성에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 열처리 장치의 매니폴드(90)의 단면 구성의 일례를 도시한 단면 사시도이다. 매니폴드(90)는, 인젝터 지지부(91)와, 가스 도입부(95)를 갖는다. 인젝터 지지부(91)는, 처리 용기(10) 내벽면을 따라 연직 방향으로 연장되는 부분이며, 인젝터(110)를 지지한다. 인젝터 지지부(91)는, 인젝터(110)의 하단부를 삽입 가능하고, 인젝터(110)의 하단부를 외부 끼움 지지 가능한 삽입 구멍(92)을 갖는다. 가스 도입부(95)는, 인젝터 지지부(91)로부터 반경 방향 외측으로 연장되어, 처리 용기(10)의 외측에 노출되는 부분이며, 가스 도입로(가스 유로)(96)를 갖는다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 인젝터 지지부(91)는, 처리 용기(10)의 내주벽을 따라 연장되고, 복수 개의 인젝터(110)를 지지 가능하도록, 복수의 삽입 구멍(92)이 주위 방향을 따라 배치된다. 각 삽입 구멍(92)은, 1개의 인젝터(110)의 하단부가 삽입되었을 때, 인젝터(110)를 연직으로 세운 상태로 지지할 수 있는 높이를 갖고 구성된다. 인젝터(110)의 측면에는, 개구(112)가 형성되어, 가스 도입부(95)의 가스 도입로(96)와 연통 가능하게 구성된다.
다음으로, 도 3 내지 도 5를 이용하여, 홀더(140) 및 이너 가이드(150)의 구성에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 도 3은, 홀더(140) 및 이너 가이드(150)의 일례의 구성을 도시한 사시도이다.
도 4는, 홀더(140)의 일례의 구성을 도시한 도면이다. 도 4의 (a)는 홀더(140)의 평면도이고, 도 4의 (b)는 홀더(140)의 정면도이다. 또한, 도 4의 (c)는, 도 4의 (b)의 E-E 단면에 있어서의 홀더(140)의 측단면도이다. 또한, 도 4의 (c)에 있어서, 우측이 나사 고정되는 배면측의 위치를 나타내고, 좌측이 처리 용기(10)의 내벽면(12)과 대면하는 전방면측의 위치를 나타내고 있다. 도 4의 (d)는, 도 4의 (b)의 A-A 단면도와 측면도를 조합한 도면이다.
도 5는, 홀더(140)의 일례의 구성을 도시한 측면도이다. 도 5의 (a)는, 홀더(140)의 고정 전의 상태를 도시한 측면도이고, 도 5의 (b)는, 홀더(140)의 고정 후의 상태를 도시한 측면도이다.
도 3 및 도 5에 도시되는 바와 같이, 홀더(140)는, 하부 고정 부재(141)와, 상부 압박 부재(142)와, 연결 부재(143)를 갖는다. 하부 고정 부재(141)는, 인젝터 지지부(91)의 상면에 나사 고정되고, 홀더(140)를 인젝터 지지부(91)의 상면에 고정하기 위한 부재이며, 인젝터(110)의 회전 및 탈리를 방지하기 위한 부재이다. 또한, 상부 압박 부재(142)는, 인젝터(110)를 처리 용기(10)의 내벽면(12)측으로 압박하기 위한 부재이고, 연결 부재(143)는, 하부 고정 부재(141)와 상부 압박 부재(142)를 연결하기 위한 부재이다.
도 3 및 도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이, 상부 압박 부재(142)는, 인젝터(110)를 처리 용기(10)의 내벽면(12)측으로 압박 가능한 형상을 갖는다. 본 실시 형태에 있어서는, 상부 압박 부재(142)는 U자 형상으로 구성되고, U자의 오목부 내에 인젝터(110)를 보유 지지하고, 외측으로 압박력을 가하는 것이 가능한 형상으로 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상부 압박 부재(142)는, U자 형상으로 구성되어 있지만, 인젝터(110)를 일 방향으로 압박하는 것이 가능한 형상이면, 다양한 형상으로 구성되어도 된다. 단, 인젝터(110)를 확실하게 보유 지지하기 위해서는, 인젝터(110)와 결합 가능한 형상인 것이 바람직하고, 본 실시 형태와 같은 U자 형상이나, V자 형상 등의 원통형의 인젝터(110)를 보유 지지 가능한 오목부를 갖는 평면 형상인 것이 바람직하다.
하부 고정 부재(141)는, 상부 압박 부재(142)와 마찬가지로 U자 형상으로 구성되고, U자의 오목부 내에 인젝터(110)를 근접하여 배치하는 것이 가능한 형상으로 되어 있다. 하부 고정 부재(141)는, 인젝터 지지부(91)의 상면에 고정되어 설치되어도 된다. 도 3 및 도 5에 도시되는 바와 같이, 하부 고정 부재(141)는, 예를 들어 나사(145) 등을 사용하여, 인젝터 지지부(91)에 고정되어도 된다. 또한, 도 4의 (a), (d)에 도시되는 바와 같이, 상부 압박 부재(142)의 U자 형상의 오목부 인젝터(110)와의 접촉점이 되는 오목 부분(142a)은, 하부 고정 부재(141)의 U자 형상의 오목 부분(141a)이 형성된 면보다 전방면에 위치하도록 구성되어 있다. 따라서, 도 5의 (a), (b)에 도시되는 바와 같이, 상부 압박 부재(142)의 U자 형상의 오목 부분(142a)이 인젝터(110)와 접촉하는 위치에서, 하부 고정 부재(141)를 인젝터 지지부(91)의 상면에 나사 고정하면, 상부 압박 부재(142)의 U자 형상의 오목 부분(142a)은 반드시 인젝터(110)에 접촉하게 된다. 이에 의해, 상부 압박 부재(142)는 인젝터(110)를 전방으로 압출하여, 처리 용기(10)의 내벽면(12)에 압박력을 가하게 된다. 또한, 하부 고정 부재(141)는, 인젝터(110)와는 비접촉 상태로 인젝터 지지부(91)의 상면에 고정되어, 인젝터(110)에 하중 부담을 가하지 않도록 구성된다. 따라서, 상부 압박 부재(142)의 U자 형상의 오목 부분(142a)은, 인젝터(110)를 보유 지지하도록 하여 인젝터(110)를 압박하지만, 하부 고정 부재(141)는 인젝터(110)의 외주의 적어도 절반 이상, 더욱 상세하게는 2/3∼3/4 정도를, 3 방향으로부터 근접하여 둘러싸거나 또는 덮도록 배치된다. 단, 하부 고정 부재(141)는 인젝터(110)와 이격되어 배치되기 때문에 인젝터(110)와 결합되지 않지만, 형상 자체는 U자 형상이므로, 인젝터(110)와 결합 가능한 형상을 갖고 있다.
또한, 연결 부재(143)는, 하부 고정 부재(141)와 상부 압박 부재(142)를 연결하는 부재이며, 하부 고정 부재(141)의 고정에 의해, 상부 압박 부재(142)에 전방으로의 압박력을 부여한다. 연결 부재(143)는, 연결 부재(143)가 변형됨으로써 발생하는 탄성력을 상부 압박 부재(142)에 전달할 수 있으면, 그 구성이나 형상은 상관없지만, 도 3 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 복수의 봉상의 형상을 갖고 구성되어도 된다. 봉상의 형상을 가짐으로써, 연결 부재(143)가 변형됨으로써 발생하는 탄성력을 직접적으로 상부 압박 부재(142)에 전달할 수 있다.
연결 부재(143)는, 탄성을 갖는 것이 바람직하고, 예를 들어 금속으로 구성되어도 된다. 하부 고정 부재(141) 및 상부 압박 부재(142)도, 연결 부재(143)와 마찬가지로 금속으로 구성되어도 된다. 석영관 보유 지지 구조를, 열처리 장치 등의 고온의 장치에 사용하는 경우에는, 열팽창 계수가 작고, 또한 내열성이 우수한 금속을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 열팽창 계수가 작고, 내열성이 우수한 금속으로서는, 예를 들어 하스텔로이를 들 수 있다. 따라서, 홀더(140)는 예를 들어 하스텔로이로 구성되어도 된다. 열처리 장치는, 600℃ 이상에서 처리를 행하는 경우가 많으므로, 열팽창 계수가 높은 금속을 사용하면, 인젝터(110)를 적절하게 고정할 수 없어, 덜걱거림이나 탈리를 발생하는 원인이 된다. 따라서, 홀더(140)는 열팽창 계수가 작은 금속으로 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 고온의 영역에 사용될 수 있는 재료로서, 석영이나 세라믹스도 존재하지만, 탄성이 부족한 경우가 많다. 물론, 어느 정도의 탄성을 갖고, 열팽창률이 작고 내열성이 높은 신소재가 개발되면, 그러한 재료를 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 하부 고정 부재(141), 상부 압박 부재(142) 및 연결 부재(143)끼리의 접합은, 예를 들어 용접에 의해 행해져도 된다.
이러한 열팽창 계수가 작고, 탄성을 갖는 연결 부재(143)를 개재하여 상부 압박 부재(142)와 하부 고정 부재(141)를 연결함으로써, 인젝터(110)의 요동을 방지할 수 있다.
이너 가이드(150)는, 원환상의 부재에 인젝터(110)에 대응한 삽입 구멍(151)이 형성되어 구성된다. 삽입 구멍(151)의 외측에 인젝터(110)를 압박함으로써, 인젝터(110)의 경사 및 요동의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 이너 가이드(150)는, 처리 용기(110)의 내벽면(12)에 설치되므로, 처리 용기(110)와 마찬가지로 석영으로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 인젝터(110)가 압박되는 삽입 구멍(151)의 외측의 내주면은, 처리 용기(10)의 내벽면(12)보다 내측으로 융기되어 있지만, 그 융기의 정도는, 인젝터(110)의 배치 등에 따라서 적절하게 정해져도 된다. 인젝터(110)가 처리 용기(10)의 내벽면(12)에 근접하고 있는 경우에는, 내벽면(12)과 대략 동일면으로 되도록 구성되어도 된다.
도 4의 (a), (b), (d)에 도시되는 바와 같이, 하부 고정 부재(141)와 상부 압박 부재(142)는, 모두 중심 부분에 U자 형상의 오목 부분(141a, 142a)을 갖고, 양 외측이 연결 부재(143)에 의해 연결되어 있다. 그리고, 도 4의 (a), (d)에 도시되는 바와 같이, 상부 압박 부재(142)의 U자 형상의 오목 부분(142a)의 쪽이, 하부 고정 부재(141)의 U자 형상의 오목 부분(141a)보다 전방으로 나와 있는 것을 알 수 있다. 구체적으로는, U자 형상의 오목 부분(141a, 142a)의 수평 방향에 있어서의 어긋남량 X는 수 ㎜ 정도로 설정되는 것이 바람직하고, 제1 실시 형태에 있어서는 1.5㎜이다. 또한, 하부 고정 부재(141)와 상부 압박 부재(142) 사이의 연결 부재(143)의 길이 Y는 수십 ㎜로 설정되는 것이 바람직하고, 제1 실시 형태에 있어서는 50㎜이다. 홀더(140)의 재질이 하스텔로이인 경우, 하부 고정 부재(141)를 인젝터 지지부(91)에 고정함으로써 얻어지는 상부 압박 부재(142)의 압박력은 약 3.0Nm이다.
또한, 도 4의 (c)에 도시되는 바와 같이, 하부 고정 부재(141)에는, 나사(145)와 나사 결합 가능한 나사 구멍(144)이 형성되어 있다.
또한, 도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이, 상부 압박 부재(142)의 U자 형상의 내주면은 전체가 둥글게 곡선적으로 구성되어 있지만, 하부 고정 부재(141)의 U자 형상의 양측의 내주면의 일부에는, 직선적인 형상을 갖는 직선부(141b)가 형성되어 있다. 이것은, 인젝터(110)의 하부에 하부 고정 부재(141)와 결합 가능한 평탄면이 형성되어, 탈리 방지 구조를 구성하고 있기 때문이다. 여기서, 직선부(141b)의 길이, 즉, 직선부(141b)의 안쪽의 길이는, 인젝터(110)의 직경의 크기보다 짧다. 직선부(141b)는, 인젝터(110)의 평탄면과 대향할 수 있는 범위에 설치되어 있으면 충분하기 때문이다. 또한, 직선부(141b)는, 인젝터(110)의 평탄면과 결합 가능한 형상을 갖지만, 하부 고정 부재(141)의 고정 시에는, 인젝터(110)의 평탄면과 접촉하지 않고, 대향하고 있는 상태이다. 이 점의 상세에 대해는 후술한다.
도 5의 (a)는, 홀더(140)를 인젝터(110)에 끼워 맞춤시키고, 인젝터 지지부(91)의 상면에 나사(145)로 가고정한 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 5의 (a)에서는, 나사(145)에 의해 홀더(140)가 가고정되어 있지만, 인젝터(110)가 하방으로 탈락되지 않으면, 나사(145)가 없어도 작업적으로는 문제 없다.
도 5의 (b)는, 나사(145)를 고정한 상태를 나타내고 있다. 나사(145)에 의해 홀더(140)의 하부 고정 부재(141)를 인젝터 지지부(91)의 상면에 고정하면, 힘 F1이 하부 고정 부재(141)에 가해진 상태로 되어, 하부 고정 부재(141)의 저면이 인젝터 지지부(91)의 상면에 밀착한다. 상부 압박 부재(142)는, 인젝터(110)에 접촉하고 있어 이동할 수 없으므로, 힘 F2가 가해져, 연결 부재(143)가 배면측으로 휘도록 변형된다. 이 연결 부재(143)의 변형에 수반하여, 전방 방향(처리 용기(10)의 내벽면(12) 방향)으로의 탄성력 F3이 발생하고, 상부 압박 부재(142)에는 전방 방향의 압박력 F4가 가해진다. 이와 같이 하여, 상부 압박 부재(142)의 압박력 F4에 의해, 인젝터(110)를 고정할 수 있다.
도 6은, 인젝터(110) 및 하부 고정 부재(141)의 탈리 방지 구조의 일례를 도시한 단면도이다. 또한, 도 6은, 인젝터 지지부(91)의 주위 방향을 따른 단면을 도시하고 있다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 인젝터(110)의 하부의 인젝터 지지부(91)의 바로 위의 위치의 소정 개소에는, 원통형의 외주가 깎여 평탄면(111)이 형성된다. 평탄면(111)은, 처리 용기(10)의 반경 방향을 따라 반대측끼리 2면 형성되고, 평행면을 형성하고 있다. 이 평탄면(111)이 하부 고정 부재(141)의 U자 형상 부분의 내주면의 직선부(141b)와 결합되어, 인젝터(110)의 회전을 방지하는 회전 방지부로서 기능함과 함께, 탈리를 방지하는 탈리 방지 구조로서 기능한다. 또한, 인젝터(110)의 외주면과 하부 고정 부재(141)의 U자 형상 부분의 내주면 사이, 및 인젝터(110)의 평탄면(111)의 하단부로부터 수평 방향으로 연장되는 하부 수평면(도 6의 "D"로 나타내어지는 부분)과 하부 고정 부재(141)의 저면 사이에는 클리어런스가 마련되어 있어, 하부 고정 부재(141)를 인젝터 지지부(91)에 나사 고정해도 접촉하는 일은 없다. 이에 의해, 하부 고정 부재(141)가 금속이라도, 석영관이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 인젝터(110)의 평탄면(111)보다 아래의 부분은, 인젝터(110)의 직경보다 약간 큰 대직경부를 갖는 것이 바람직하다. 이 대직경부는, 인젝터 지지부(91)의 삽입 구멍(92)과 대략 동일 직경으로 설정되는데, 인젝터의 직경이 대직경부와 동일한 치수인 경우, 인젝터(110)를 설치할 때에 삽입 구멍(92)에 간섭해 버리기 때문이다.
다음으로, 도 7을 이용하여 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조에 있어서의 인젝터(110)의 설치 방법에 대해 설명한다. 도 7은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조에 있어서의 인젝터(110)의 설치 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 7의 (a)는, 인젝터 삽입 공정의 일례를 도시한 도면이다. 인젝터 삽입 공정에 있어서는, 인젝터(110)가 인젝터 지지부(91)의 삽입 구멍(92)에 삽입되고, 상부에서는, 인젝터(110)의 상단부가 이너 가이드(150)의 삽입 구멍(151)에 삽입된다. 그때, 인젝터(110)는, 평탄면(111)이 주위 방향을 따라 배치되도록 한다.
도 7의 (b)는, 홀더 설치 공정의 일례를 도시한 도면이다. 홀더 설치 공정에서는, 홀더(140)가 인젝터(110)와 결합되도록 설치된다. 즉, 하부 고정 부재(141) 및 상부 압박 부재(142)의 U자 형상 부분을 인젝터(110)에 끼워 넣는다. 그때, 하부 고정 부재(141)의 직선부(141b)가 인젝터(110)의 평탄면(111)과 결합되도록 위치 정렬을 행한다. 또한, 나사 구멍(144)에 나사(145)를 삽입하여, 인젝터(110)의 상단부와 이너 가이드(150)의 삽입 구멍(151)의 접촉면에 큰 하중이 가해지지 않을 정도로 나사(145)를 가고정하는 것이 바람직하다. 이 상태에 있어서, 상부 압박 부재(142)의 U자 형상의 오목 부분(142a)은 인젝터(110)의 외면에 접촉하지만, 하부 고정 부재(141)의 U자 형상의 오목 부분(141a)은 인젝터(110)의 외면에 접촉하지 않는다. 인젝터(110)의 평탄면(111)의 상단으로부터 수평 방향으로 연장되는 상부 수평면(도 6의 "U"로 나타내어지는 부분)은 하부 고정 부재(141)의 상면에 의해 지지되므로, 인젝터(110)가 하방으로 탈락되는 일은 없다.
도 7의 (c)는, 인젝터 설치 공정의 일례를 도시한 도면이다. 인젝터 설치 공정에 있어서는, 삽입 구멍(92)의 하단부에 플러그(원형 부재)가 끼움 삽입되어, 삽입 구멍(92)의 하단부가 폐색된다. 이에 의해, 인젝터(110)의 하단부가 플러그(102) 상에 적재되어 지지된 상태로 되고, 인젝터 지지부(91)에 형성된 가스 도입부(95)의 가스 도입로(96)와 인젝터(110)의 하방에 형성된 개구(112)가 연통된다. 그 다음에 나사(145)를 고정한다. 나사로 고정하면, 하부 고정 부재(141)의 저면이 인젝터 지지부(91)의 상면에 밀착되는 동시에 연결 부재(143)가 변형되고, 상부 압박 부재(142)에는 처리 용기(10)의 내벽면(12)을 향하는 압박력 F4가 발생하여 인젝터(110)를 보유 지지한다. 또한, 인젝터(110)의 고정 원리는, 도 5에서 설명한 바와 같다.
예를 들어, 이와 같이 하여, 인젝터(110)는 처리 용기(10) 내에 설치된다.
도 8은, 설치된 인젝터(110) 및 홀더(140)의 일례를 도시한 측단면도이다. 도 8에 도시되는 바와 같이, 상부 압박 부재(142)보다 하부 고정 부재(141)의 쪽이 전후의 길이가 길어, 고정 부재로서의 기능을 행하고, 상부 압박 부재(142)는 전방으로 압박력을 가하는 배면만이 인젝터(110)보다 후방에 있고, 압박의 역할을 갖지 않는 전방은, 인젝터(110)보다 전방에 도달해 있지 않고, 최소한의 사이즈로 구성되어 있다. 이와 같이, 부품 개수도 적고, 간소하게 구성되어 있으므로, 인접하는 인젝터(110)끼리의 간격이 좁은 경우라도, 서로 간섭하는 일 없이 설치할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 지지점을 설명하기 위한 도면이다. 도 9에 있어서, 인젝터(110)가 홀더(140)를 사용하여 고정되어 있을 때에 있어서의 인젝터(110)의 지지점 S1∼S3이 나타나 있다. 지지점 S1은, 인젝터 지지부(91)의 삽입 구멍(92)의 외측의 면이다. 그리고, 지지점 S2는, 홀더(140)의 상부 압박 부재(142)의 U자 형상의 오목 부분(142a)이다. 지지점 S3은, 이너 가이드(150)의 삽입 구멍(151)의 외측 부분이다. 이와 같이, 인젝터(110)의 상단부 및 하단부를 외측으로부터 지지점 S1, S3으로 지지하고, 인젝터(110)의 하부를 내측으로부터 지지점 S2로 지지하여, 3점 지지로, 플러그(102) 상에 적재된 인젝터(110)를 고정하여 보유 지지하고 있다. 더욱 상세하게는, 지지점 S2에서 내측으로부터 외측을 향해 압박력을 가하고, 상단부 및 하단부의 지지점 S1, S3에서 그 압박력을 받아, 인젝터(110)의 양측으로부터 끼우도록 하여 고정하고 있다.
또한, 도 9에 있어서, 홀더(140)의 하부 고정 부재(141)는, 홀더(140)의 하부 고정 부재(141)의 저면과 인젝터(110)의 평탄면(111)의 하단부로부터 수평 방향으로 연장되는 하부 수평면(도 6의 "D"로 나타내어지는 부분) 사이에 간극 G1을 갖고 고정되어 있는 것이 도시되어 있다. 이에 의해, 인젝터(110)와 하부 고정 부재(141)가 접촉하여 인젝터(110)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 인젝터 설치 상태의 일례를 도시한 도면이다. 도 10에 도시되는 바와 같이, 세로로 긴 가느다란 인젝터(110)가, 이너 가이드(150), 인젝터 지지부(91)의 삽입 구멍(92) 및 홀더(140)라고 하는 최소한의 지지점에서 고정되어 있는 상태가 나타나 있어, 본 실시 형태에 관한 석영 보유 지지 구조가 어떻게 간소화된 것인지가 나타나 있다. 또한, 인젝터(110)의 일부를 파지하는 구성이 아니라, 안정된 적은 지지점 S1∼S3에 압박하는 구조이므로, 이들 지지점 S1∼S3에 변형 등이 발생하지 않는 한, 요동, 경사 및 탈리 없이 확실하게 인젝터(110)를 보유 지지할 수 있다.
도 11은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조에서 3개의 인젝터(110)를 고정한 상태를 도시한 도면이다. 도 11에 도시되는 바와 같이, 3개의 인젝터(110)가 매우 좁은 간격으로 배치되어 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조에 따르면, 홀더(140)가 매우 간소하게 구성되어 있으므로, 인젝터(110)끼리의 간격이 좁은 경우에도 적용 가능하며, 적용 범위가 크다.
도 12는, 도 11에 대응한 3개의 인젝터(110)의 상부의 지지 구조를 도시한 도면이다. 인젝터(110)의 상단부에 있어서도, 이너 가이드(150)를 사용하여 콤팩트하게 인젝터(110)를 배치 고정할 수 있는 구성으로 되어 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치에 따르면, 간소한 구조이면서, 고온 하에서 사용되어도 요동, 경사, 탈리 및 파손을 발생시키는 일 없이 석영관을 보유 지지할 수 있다.
〔제2 실시 형태〕
도 13은, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 일례를 도시한 도면이다. 제2 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치는, 처리 용기(10)의 상부에 있어서 이너 가이드(150)가 설치되어 있지 않고, 인젝터(110)를 처리 용기(10)의 내벽면(12)으로 지지하고 있는 점이 상이하다. 그 밖의 구성에 대해서는, 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치와 마찬가지이므로, 대응하는 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
도 13에 도시되는 바와 같이, 지지점 S1, S2는, 제1 실시 형태와 완전히 마찬가지이다. 한편, 인젝터(110)의 상단부의 지지점 S30은, 처리 용기(10)의 내벽면(12)으로 되어 있다. 제2 실시 형태에 있어서는, 이너 가이드(150)를 설치하지 않고, 인젝터(110)의 상부를 직접 처리 용기(10)의 내벽면(12)에 접촉시키고 있다. 이너 가이드(150)를 설치하지 않음으로써, 인젝터(110)는 약간 외측으로 경사지지만, 인젝터(110)와 내벽면(12) 사이의 클리어런스는 수 ㎜ 정도이고, 2∼3㎜ 전후로 설정되는 경우가 많으므로, 1500㎜ 이상의 길이를 갖는 인젝터(110)에서는, 거의 무시할 수 있는 경사가 되어, 프로세스에 전혀 악영향을 미치지 않는다.
따라서, 제2 실시 형태와 같이, 이너 가이드(150)를 설치하지 않고, 인젝터(110)의 상단부의 소정 개소를 처리 용기(10)의 내벽면(12)에 직접 압박하는 구성이어도 된다.
또한, 홀더(140)의 하부 고정 부재(141)의 저면과 인젝터(110)의 평탄면(111)의 하단부로부터 수평 방향으로 연장되는 하부 수평부(도 6의 "D"로 나타내어지는 부분) 사이에 간극 G1이 형성되어 있는 점은, 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
그 밖의 구성은, 제1 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
도 14는, 제2 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 인젝터 설치 상태의 일례를 도시한 도면이다. 도 14에 도시되는 바와 같이, 인젝터(110)의 상단부에 있어서는, 처리 용기(10)의 내벽면(12)에 지지되어 있지만, 내벽면(12)과 인젝터(110)의 클리어런스는 매우 작으므로, 인젝터(110)의 경사는 거의 무시할 수 있어, 연직으로 서 있는 것과 거의 동등하다. 따라서, 프로세스에 전혀 악영향을 미치는 일은 없어, 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치에 아무런 문제없이 적용 가능하다.
이와 같이, 제2 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치에 따르면, 더욱 간소한 구조로, 부품 개수를 저감시켜 인젝터(110)를 지지할 수 있어, 구조의 더 한층의 간소화 및 비용의 저감을 도모할 수 있다.
〔제3 실시 형태〕
도 15는, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치의 일례를 도시한 측단면도이다. 도 15에 도시되는 바와 같이, 제3 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조에서는, 석영관인 인젝터(115)가, 하단부에 수평 부분(115b)을 갖는 L자 형상으로 구성되어 있다. 인젝터(115)는, 하단부에 있어서 인젝터 지지부(97)를 수평으로 관통하고, 처리 용기(10)의 내부에서 연직부(115a)가 수직으로 상방으로 연장되어 있는 구성을 갖는다. 그리고, 인젝터 지지부(97)의 상면에 홀더(140)를 설치하여, L자 형상의 인젝터(115)를 고정할 수 있다. 이와 같이, 홀더(140)는 L자형의 인젝터(115)에도 마찬가지로 사용할 수 있다. 홀더(140)의 설치에 의해, 인젝터(115)는, 처리 용기(10)의 내벽면(12)을 향하는 압박력을 받아, 제1 및 제2 실시 형태와 마찬가지로 인젝터(115)를 고정할 수 있다.
도 16은, 제3 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조의 홀더(140)의 설치 방법의 일례를 도시한 도면이다. 도 16의 (a)는, 홀더(140)의 설치 전의 인젝터(115)의 상태를 도시한 도면이고, 도 16의 (b)는, 홀더(140)의 설치 후의 인젝터(115)의 상태를 도시한 도면이다.
도 16의 (a), (b)에 도시되는 바와 같이, 인젝터 지지부(97)의 상면에, 내측으로부터 외측을 향해 하부 고정 부재(141) 및 상부 압박 부재(142)를 인젝터(115)에 끼워 넣고, 하부 고정 부재(141)를 나사 고정함으로써, 인젝터(115)를 외측으로 압박하여 고정할 수 있다.
또한, 인젝터(115)의 상단부의 고정 방법은, 제1 실시 형태와 같이, 이너 가이드(150)를 설치하여 삽입 구멍(151)에 삽입하여 고정하는 구성이어도 되고, 제2 실시 형태와 같이, 단순히 처리 용기(10)의 내벽면(12)에 압박하는 구성이어도 된다.
도 17은, 제3 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조에 있어서 외측으로부터 인젝터(115) 및 홀더(140)를 도시한 사시도이다. 내측으로부터 외측을 향해 인젝터(115)를 상부 압박 부재(142)가 압박하여, 고정하는 점은, 제1 및 제2 실시 형태와 마찬가지이다.
이와 같이, 홀더(140)는 다양한 석영관에 이용할 수 있어, 다양한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치를 구성할 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 실시 형태에서는, 석영관을 인젝터(110, 115)로서 구성하는 예를 들어 설명하였지만, 석영관이 열전대로서 구성되어 있는 경우 등, 다양한 석영관에 본 발명의 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조를 적용할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 관한 석영관 보유 지지 구조 및 열처리 장치에 따르면, 고온의 조건 하에 있어서도, 석영관을 간소한 구조로, 요동, 경사, 탈리 및 파손 없이 확실하게 보유 지지할 수 있다. 또한, 압박력 발생구인 홀더(140)를 매우 소형으로 구성할 수 있으므로, 인젝터(110, 115)끼리의 간격이 좁은 경우라도, 적합하게 적용할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 제한되는 일은 없고, 본 발명의 범위를 일탈하는 일 없이, 상술한 실시 형태에 다양한 변형 및 치환을 가할 수 있다.
10 : 처리 용기
12 : 내벽면
40 : 가열 수단
91, 97 : 인젝터 지지부
92 : 삽입 구멍
102 : 플러그
110, 115 : 인젝터
111 : 평탄면
140 : 홀더
141 : 하부 고정 부재
141a, 142a : 오목 형상 부분
141b : 직선부
142 : 상부 압박 부재
143 : 연결 부재
144 : 나사 구멍
145 : 나사
150 : 이너 가이드
151 : 삽입 구멍

Claims (19)

  1. 세로로 긴 처리 용기와,
    당해 처리 용기의 내벽면의 길이 방향을 따라, 적어도 당해 처리 용기의 하부에 있어서 상기 내벽면과 간격을 갖고 설치된 석영관과,
    당해 석영관을 하방으로부터 지지하는 지지 부재와,
    상기 처리 용기의 하부에 있어서, 상기 석영관에 내측으로부터 상기 내벽면을 향하는 압박력을 가하여 상기 석영관을 고정하는 압박력 발생구를 갖고,
    상기 압박력 발생구는, 상기 지지 부재의 상면에 고정되어 설치되고,
    상기 압박력 발생구는, 상기 석영관의 외주의 절반 이상을 포위 가능한 형상을 갖고 하측에 설치된 하측 고정 부재와, 상기 석영관을 압박 가능한 형상을 갖고 상측에 설치된 상측 압박 부재와, 상기 하측 고정 부재와 상기 상측 압박 부재를 연결하는 연결 부재를 갖고,
    상기 하측 고정 부재를 상기 지지 부재의 상면에 고정하였을 때, 상기 연결 부재에 의해 상기 상측 압박 부재를 상기 처리 용기의 상기 내벽면을 향하게 하는 탄성력이 작용하여, 상기 상측 압박 부재에 의해 상기 석영관에 상기 압박력이 가해지는, 석영관 보유 지지 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 석영관의 상단 부근은, 상기 처리 용기의 상기 내벽면 또는 당해 내벽면보다 내측으로 융기한 받침면과 접촉하고 있는, 석영관 보유 지지 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 석영관의 상단 부근은, 삽입 구멍에 삽입된 상태에서 상기 받침면과 접촉하고 있는, 석영관 보유 지지 구조.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상측 압박 부재의 압박면은, 압박 방향을 따른 종단면에 있어서 상기 하측 고정 부재의 내주면보다 전방에 배치되고,
    상기 하측 고정 부재를 상기 지지 부재의 상면에 고정하였을 때, 상기 연결 부재의 탄성력에 의해 상기 상측 압박 부재를 상기 처리 용기의 상기 내벽면을 향하게 하는 상기 압박력이 작용하는, 석영관 보유 지지 구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상측 압박 부재 및 상기 하측 고정 부재는, 상기 석영관과 결합 가능한 형상을 갖는, 석영관 보유 지지 구조.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 석영관과 결합 가능한 형상은 U자 형상인, 석영관 보유 지지 구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하측 고정 부재는, 상기 U자 형상의 내주 양측면에, 상기 석영관의 직경보다 안쪽의 길이가 짧은 직선 부분을 갖는, 석영관 보유 지지 구조.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 석영관은, 상기 하측 고정 부재의 상기 직선 부분과 대향하는 평탄면을 갖는, 석영관 보유 지지 구조.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하측 고정 부재는, 상기 석영관과 클리어런스를 갖고 비접촉 상태로 상기 지지 부재의 상면에 고정되어 있는, 석영관 보유 지지 구조.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압박력 발생구는, 금속으로 이루어지는, 석영관 보유 지지 구조.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 압박력 발생구는, 하스텔로이로 이루어지는, 석영관 보유 지지 구조.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 석영관은, 상기 처리 용기 내에 가스를 공급하기 위해 설치된 인젝터인, 석영관 보유 지지 구조.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 석영관은, 봉상의 형상을 갖고,
    상기 지지 부재는, 상기 석영관의 하단부를 지지하는, 석영관 보유 지지 구조.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 석영관은, 하단부에 수평 부분을 갖는 L자 형상을 갖고,
    상기 지지 부재는, 상기 수평 부분을 지지하는, 석영관 보유 지지 구조.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 복수 개의 상기 석영관을 지지하는, 석영관 보유 지지 구조.
  19. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 석영관 보유 지지 구조와,
    당해 석영관 보유 지지 구조의 상기 처리 용기를 외측으로부터 가열하는 가열 수단을 갖는, 열처리 장치.
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