TWI451497B - 熱處理爐及製造其之方法 - Google Patents

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Description

熱處理爐及製造其之方法
本發明係關於一種熱處理爐及製造其之方法。
相關申請案交叉參照
本申請案依據並主張2007年6月1日申請之先前日本專利申請案第2007-146733號之優先權利，其全部內容係以引用的方式併入於此。
在製造一半導體裝置時，採用各類熱處理設備來讓一半導體晶圓(其係一欲處理物件)受諸如一氧化程序、一擴散程序及一CVD(化學汽相沉積)程序之程序。一般的熱處理設備包括由以下組件組成之一熱處理爐：一處理容器(亦稱為"反應管")，其中可容納一半導體晶圓並對其進行熱處理；一熱電阻器(亦稱為"加熱導線"或"元件")，其係圍繞該處理容器而置放；以及一熱絕緣構件，其係圍繞該熱電阻器而置放。該熱電阻器係經由一支撐構件配置於該熱絕緣構件之一內部壁表面上(參見專利文獻1)。
在能夠實行一分批處理之一熱處理設備中，例如，使用沿一圓筒形熱絕緣構件之一內部壁表面而配置之一螺旋熱電阻器作為該熱電阻器。該加熱元件可將該爐之一內側加熱至一高溫，例如約800℃至1000℃。使用藉由將一熱絕緣材料(例如陶瓷纖維)燃燒成一圓筒形狀而形成之一構件作為該熱絕緣構件。該熱絕緣構件可減少作為輻射熱量及傳導熱量而損失之一熱數量，從而增強加熱效率。例如， 使用具有一類似梳子的形狀之一陶瓷構件作為該支撐構件。該陶瓷支撐構件可以預定間距支撐該熱電阻器，而同時允許該熱電阻器之一熱膨脹與一熱收縮。在此一熱處理爐中，該熱電阻器係形成為具有一螺旋形狀，且受支撐而使得在該熱電阻器與該熱絕緣構件之間界定一間隙以允許該熱膨脹與該熱收縮。因此，與嵌入一熱絕緣構件之一熱電阻器不同，可防止該熱電阻器本身中的熱限制，而可以直接加熱一欲加熱物件(晶圓)。因此，可以提高該熱電阻器之耐久性(以延伸一使用期)，節省能量，以及快速增加與減小一溫度。
[專利文獻1]JPIO-233277A
如圖21所示，在一傳統的熱處理爐中，用以支撐一熱電阻器5之一支撐構件13之一支撐件之斷面具有一矩形形狀。即，藉由該支撐件18之一角部50來支撐該熱電阻器5。因此，當當該熱電阻器5熱膨脹或熱收縮時，在該支撐構件13的支撐件18與該熱電阻器5之間產生一較大摩擦阻力，從而抑制該熱電阻器之移動。在此情況下，該熱電阻器經歷因一殘餘應力造成之一永久變形，從而導致耐久性之劣化(使用期縮短)。特定言之，當將該熱電阻器加熱成熱膨脹而接著加以冷卻以熱冷縮時，有一趨向係藉由該支撐構件與該熱電阻器之間的摩擦阻力引起的殘餘應力而促進該熱電阻器之一永久伸長(永久變形)，從而導致該熱電阻器之耐久性之劣化。
本發明係鑒於上述情形而製作。本發明之目的係提供一種熱處理爐及製造其之方法，其能夠減小在當一熱電阻器熱膨脹與熱收縮時產生於一支撐構件與該熱電阻器之間的一摩擦阻力，從而可限制該熱電阻器因其殘餘應力所導致之一永久變形之產生，以由此提高該熱電阻器之耐久性。
本發明係一種熱處理爐，其包含：一處理容器，其能夠容納一欲處理物件並讓該欲處理物件受一熱處理；一圓筒形熱絕緣構件，其圍繞該處理容器；一螺旋形熱電阻器，其係沿該熱絕緣構件之一內部周邊表面而配置；一支撐構件，其係置放於該熱絕緣構件之內部周邊表面上而與其一軸向平行，用以沿該軸向以預定間距支撐該熱電阻器；以及複數個端子板，其係以介於其之間的合適間隔軸向配置於該熱電阻器之一外側上，該等端子板徑向穿過該熱絕緣構件以至於延伸至外側；其中；該支撐構件包括：一基部，其係定位於該熱電阻器之一內側上；以及複數個支撐件，其從該基部向外徑向延伸穿過該熱電阻器的相鄰部分之間的空間以便支撐該熱電阻器，該支撐部分係形成為具有一類似梳子的形狀；而每一支撐件之一上部表面部分係形成為具有一彎曲形狀，以便減小在讓該熱電阻器於其一熱膨脹與一熱收縮之際移動時產生之一摩擦阻力。
本發明係該熱處理爐，其中：該支撐構件之該等支撐件之每一者係形成為具有一矩形斷面；該熱電阻器係配置於該熱絕緣構件之內部周邊表面上，以使得該熱電阻器成螺旋形傾斜；而支撐該熱電阻器的支撐件之上部表面部分之 角部之至少一者係形成為具有一彎曲形狀或一倒角形狀。
本發明係一種熱處理爐，其包含：一處理容器，其能夠容納一欲處理物件並讓該欲處理物件受一熱處理；一圓筒形熱絕緣構件，其圍繞該處理容器；一螺旋形熱電阻器，其係沿該熱絕緣構件之一內部周邊表面而配置；一支撐構件，其係置放於該熱絕緣構件之內部周邊表面上而與其一軸向平行，用以沿該軸向以預定間距支撐該熱電阻器；以及複數個端子板，其係以介於其之間的合適間隔軸向配置於該熱電阻器之一外側上，該等端子板徑向穿過該熱絕緣構件以至於延伸至外側；其中：該支撐構件包括複數個管狀構件，每一管狀構件具有一嵌入該熱絕緣構件之一端與向內徑向突伸之另一端；而該熱電阻器係被支撐於該等管狀構件之彎曲的上部表面部分上。
本發明係該熱處理爐，其中：用以防止該熱電阻器脫落之一線性構件係置放於該等管狀構件的內部端之間，該等內部端係在一上下方向上彼此相鄰；而該線性構件穿過該等上部與下部管狀構件之軸孔，以至於嵌入並固定於該熱絕緣構件內。
本發明係該熱處理爐，其中用以防止該熱電阻器脫落之一支撐柱係置放於該等管狀構件之內部端上，該等內部端係配置於一上下方向上。
本發明係該熱處理爐，其中用以防止該熱電阻器脫落之一環形構件係適配於該等管狀構件之每一構件之內部端中。
本發明係該熱處理爐，其中該等管狀構件之每一構件係構造為用於一強制冷卻操作之一吹風噴嘴。
本發明係該熱處理爐，其中該等管狀構件之每一構件係設置成使其一內部端側向下傾斜。
本發明係一種製造熱處理爐之方法，其包含：一處理容器，其能夠容納一欲處理物件並讓該欲處理物件受一熱處理；一圓筒形熱絕緣構件，其圍繞該處理容器；一螺旋形熱電阻器，其係沿該熱絕緣構件之一內部周邊表面而配置；以及一支撐構件，其係置放於該熱絕緣構件之內部周邊表面上而與其一軸向平行，用以沿該軸向以預定間距支撐該熱電阻器，該方法包含以下步驟：準備：一螺旋形熱電阻器，其具有沿一軸向配置之複數個端子板；一類似梳子形狀的支撐構件，其包括一定位於該熱電阻器之一內側的基部，以及從該基部向外徑向延伸穿過該熱電阻器的相鄰部分之間的空間以便支撐該熱電阻器之複數個支撐件，而該等支撐件之每一者之一上部表面部分係形成為具有一彎曲形狀，以便減小在當該熱電阻器於其一熱膨脹與一熱收縮之際移動時產生之一摩擦阻力，以及一治具，其將該支撐構件配置於在該熱電阻器之一圓周方向上之一位置以便軸向對準該支撐件；在旋轉該治具時透過該支撐構件將該熱電阻器放置於該治具上；將一過濾器構件置放於該熱電阻器之一外部周邊(不包括該等端子板及該支撐構件之支撐件)上；以及沿該熱電阻器之一軸向將窄棒構件以介於其之間的合適間隔環繞置放於該過濾器構件上；將該熱 電阻器浸入包含組成一熱絕緣材料的無機纖維之一懸浮液；以及藉由從該熱電阻器之一內側進行一抽吸而將該熱絕緣材料堆積於該過濾器構件上；將堆積於該過濾器構件上的熱絕緣材料乾燥成形成一熱絕緣構件；在該乾燥步驟後從該熱絕緣構件與該過濾器構件之間抽出該等棒構件；以及進一步從該熱絕緣構件與該熱電阻器之間抽出該過濾器構件；以及從該支撐構件移除該治具。
本發明係一種製造熱處理爐之方法，其包含：一處理容器，其能夠容納一欲處理物件並讓該欲處理物件受一熱處理；一圓筒形熱絕緣構件，其圍繞該處理容器；一螺旋形熱電阻器，其係沿該熱絕緣構件之一內部周邊表面而配置；以及一支撐構件，其係置放於該熱絕緣構件之內部周邊表面上而與其一軸向平行，用以沿該軸向以預定間距支撐該熱電阻器，該方法包含以下步驟：準備：一螺旋熱電阻器，其具有沿一徑向配置之複數個端子板；一支撐構件，其包括穿過該熱電阻器的相鄰部分之間的空間以便軸向定位之管狀構件；以及一治具，其將該支撐構件配置於在該熱電阻器之一圓周方向上之一位置以便將該支撐構件軸向對準；在旋轉該治具時透過該支撐構件將該熱電阻器放置於該治具上；將一過濾器構件置放於該熱電阻器之一外部周邊(不包括該等端子板及該支撐構件之支撐件)上；以及沿該熱電阻器之一軸向將窄棒構件以介於其之間的合適間隔環繞置放於該過濾器構件上；將該熱電阻器浸入包含組成一熱絕緣材料的無機纖維之一懸浮液；以及藉由從 該熱電阻器之一內側進行一抽吸而將該熱絕緣材料堆積於該過濾器構件上；將堆積於該過濾器構件上的熱絕緣材料乾燥成形成一熱絕緣構件；在該乾燥步驟後從該熱絕緣構件與該過濾器構件之間抽出該等棒構件；以及進一步從該熱絕緣構件與該熱電阻器之間抽出該過濾器構件；以及從該支撐構件移除該治具。
依據本發明，由於可減小在當一熱電阻器熱膨脹與熱收縮時產生於一支撐構件與該熱電阻器之間的一摩擦阻力，因此可限制該熱電阻器因其一殘餘應力所導致之一永久變形之產生，由此提高耐久性。
下面將參考附圖來說明用以實施本發明之最佳模式。圖1係示意性顯示在依據本發明之一具體實施例之一熱處理爐的一縱向斷面圖。圖2係部分顯示該熱處理爐之一透視圖。圖3係該熱處理爐之一部分斷面圖。圖4係該熱處理爐之一部分縱向斷面圖。
圖1中，參考數字1顯示一垂直熱處理設備，其係半導體製造設備之一。該熱處理設備1係由一垂直熱處理爐2形成，該爐能夠同時容納若干欲處理物件，例如半導體晶圓w，並實行一熱處理，例如一氧化程序、一擴散程序及一低壓CVD程序。該熱處理爐2包括：一處理容器(亦稱為"反應管")3，其能夠以一層狀方式同時容納多個晶圓w並讓其受一預定熱處理；一圓筒形熱絕緣構件4，其圍繞該處理容器3；以及一螺旋熱電阻器(亦稱為"加熱導線")5，其 係沿該熱絕緣構件4之一內部周邊表面而配置。在此情況下，該熱絕緣構件4與該熱電阻器組成一加熱器(加熱設備)6。在下面關於製造該熱處理爐2之一方法的說明中，特別地說明製造該加熱器6之一方法。
該熱處理設備1具有一基底板7用以將該加熱器6放置於其上。在該基底板7中形成一開口8，透過該開口8可從下向上插入該處理容器3。該開口8具有一熱絕緣構件(未顯示)用以覆蓋介於該等基底板7與該處理容器3之間的一間隙。
該處理容器3(亦稱為"處理管")係由石英製成，且係形成為具有一伸長的圓筒形狀，其上部端係封閉而其下部端係開啟。一向外凸緣3a係形成於該處理容器3之開啟端。透過一凸緣按壓器(未顯示)將該凸緣3a支撐於該基板7上。圖示之處理容器3在其一下部部分裝備有：一入口埠9，透過其將一處理氣體與一惰性氣體引入該處理容器3；以及一出口埠(未顯示)，透過其排出在該處理容器3中之一氣體。一氣體供應源係連接至該入口埠9。一排氣系統係連接至該出口埠，其具有能夠將一壓力減小至(例如)約10托至10-8 托之一真空幫浦。
在該處理容器3下，置放用以閉合該處理容器3的下部端開口(爐開口)之一蓋構件10。可以在一上下方向上開啟與閉合該蓋構件10，並可藉同一提升機構(未顯示)將其提升。該爐開口之一熱保持單元(例如，熱保持管11)係位於該蓋構件10之一上部部分上。一石英舟12係位於該熱保持 管11之一上部部分上，作為用以將各直徑為(例如)30mm而數目(例如)約100至150個的晶圓w以介於其之間的預定間隔固持於上下方向上之一固持構件。該蓋構件10具有一令該舟12關於其軸旋轉之旋轉機構53。藉由該蓋10之向下移動，將該舟12從該處理容器3卸載至一下方的裝載區域(在其中替換晶圓w)。然後，藉由該蓋構件10之向上移動將該舟12載入該處理容器3。
圖5係顯示一支撐構件之一透視圖，而圖6係用以說明一支撐件之一斷面形狀的一說明圖。如圖2至4及圖9至11所示，該加熱器6包括：該圓筒形熱絕緣構件4；該螺旋熱電阻器(元件)5，其係沿該熱絕緣構件4之一內部周邊配置；一支撐構件13，其係軸向置放於該熱絕緣構件4之一內部周邊表面上，用以沿該軸向以預定間距支撐該熱電阻器5；以及複數個端子板14，其係以介於其之間的合適間隔配置於該熱電阻器5之一外側上，該等端子板14徑向穿過該熱絕緣構件4以至於延伸至外側。如圖9及10所示，該加熱器6具有複數個固定板15，該等固定板15係以其之間的合適間隔配置於該熱電阻器5之外側上且固定於該熱絕緣構件4中。該熱電阻器5係由一鐵鉻鋁導線形成，該鐵鉻鋁導線係由包含(例如)鐵(Fe)、鉻(Cr)及鋁(Al)之一合金導線製成。儘管該熱電阻器5之厚度依據該熱處理爐2之規格而不同，但在此使用直徑約3.5mm或約8.5mm之熱電阻器5。
垂直配置的螺旋熱電阻器5係經由針對每一區域的端子 板14而固定於該熱絕緣構件4上，且係經由該梳子形狀的支撐構件13來支撐而使得可令該熱電阻器5熱膨脹及熱收縮。在此狀態下，若該熱電阻器5係藉由其一蠕變及/或一熱膨脹而伸長，則該伸長因每一區域之一下部部分處的重力而趨向於累積。因此，為防止因該蠕變及/或該熱膨脹引起的伸長因重力而累積於每一區域之下部部分，將該等固定板15置放於該熱電阻器5上的合適轉彎處或分割點(在此將該區域分成複數個轉彎)處。由於該等固定板15及該等端子板14，將該熱電阻器5固定於該熱絕緣構件4上。如圖10所示，例如，每一固定板15係以合適的方式固定於該等相鄰端子板14之間的一轉彎上。
該熱電阻器5形成為具有一預定繞組直徑與預定間距之一螺旋形狀，而使得該熱電阻器5在沿該熱絕緣構件4的內部壁表面而配置時不與該熱絕緣構件4接觸。欲連接至電極的端子板14(其穿過該熱絕緣構件4以至於延伸至外側)係在該熱絕緣構件4之軸向上以介於其之間的合適間隔配置於該螺旋熱電阻器5上。因此，該處理容器3之一內側(即，該熱處理爐2之一內側)係在該上下方向上分成複數個區域，而可獨立控制個別區域之溫度。鑒於防止該端子板14之熔化及限制自其之熱釋放，該端子板14係由與該熱電阻器5的材料相同之材料製成，且係形成為具有一預定斷面區域之一類似板的形狀。
為將該端子板14固定於該熱電阻器5，將該熱電阻器5於其一中間位置(該端子板14係固定至其上)切斷。切斷的相 對端5a係在該熱絕緣構件4之一軸向上向外彎曲，而彎曲的相對端5a係藉由焊接至該端子板14之相對表面來固定。特定言之，為減輕應力向已焊接並接合部分的集中，藉由一R彎曲程序來彎曲該熱電阻器5之切斷的相對端5a之彎曲部分16。
該固定板15係由與該端子板14的材料相同之材料製成，且具有相同的斷面形狀，而其一長度短於該端子板14之長度。該固定板15係嵌入(埋藏)於該熱絕緣構件4中，而不突伸至外側。該固定板15係藉由與該端子板14相同的固定結構固定於該熱電阻器5。即，為固定該固定板15，將該熱電阻器5於其一中間位置(該固定板15係固定至其上)斷開。切斷的相對端5a係在該熱絕緣構件4之一徑向上向外彎曲，而彎曲的相對端5a係藉由焊接至該端子板15之相對表面來固定。藉由該R彎曲程序來彎曲該等相對端5a之彎曲部分16。圖19(a)至19(e)分別顯示該固定板(固定構件)之其他範例。圖19(a)顯示其中將一圓條形狀或一方條形狀之一固定構件15置放於一熱電阻器之一外部周邊上之一範例。圖19(b)顯示其中將一平板形狀之一固定板15置放於一熱電阻器之一外部周邊上之一範例。圖19(c)顯示其中將一圓條形狀之一固定構件15置放於一熱電阻器之一外部周邊上並置放一用以採取可滑動方式支撐該固定構件15之圓筒形接收構件59之一範例。圖19(d)顯示其中將一條形固定構件15置放於一熱電阻器5上在一支撐構件13上游之一位置的一範例。圖19(e)顯示其中將條形固定構件15置放於一熱電阻 器5上在一支撐構件13上游之一位置與其下游之一位置(該固定構件之定向係沿一爐核心方向，如圖所示，或者沿一向上或向下方向)的一範例。
該熱電阻器5係經由該支撐構件13固定於該圓筒形熱絕緣構件4之內側上，該支撐構件13係由具有一耐熱特性與一電絕緣特性之一材料(例如陶瓷)製成。在此情況下，該熱電阻器5係以能夠確保一預定熱數量的配置間隔置放於該熱絕緣構件4內側，且係與該熱絕緣構件4之內部壁表面間隔一預定間隙s，從而使得可讓該熱電阻器5熱膨脹與熱收縮。該支撐構件13係分割於該熱絕緣構件4之軸向上。如圖5所示，經分割支撐構件13之每一構件包括：一基部17，其係定位於該熱電阻器5之一內側；以及複數個支撐件18，其從該基部17向外徑向延伸穿過介於該熱電阻器5的相鄰部分之間的間距，該基部17與該等支撐件18整合地形成一類似梳子的形狀。一溝槽19係形成於該等相鄰的支撐件18之間。將該熱電阻器5插入該等溝槽19以便可以熱膨脹與熱收縮(可在該螺旋之徑向及圓周方向上移動)，而藉由該支撐構件13來以預定間距鬆散地支撐該熱電阻器5。
藉由將該等支撐件18之末端嵌入該熱絕緣構件14，將該支撐構件13固定於該熱絕緣構件14內側。在此情況下，為增加一固定強度以便避免該支撐構件13從該熱絕緣構件4脫落，較佳的係將該支撐件18之末端形成為具有一合適的長度而將一放大部分或一突出部分20形成於該末端。該等 支撐構件13係以預定的圓周間隔(例如，以30度的間隔)沿該熱絕緣構件4之軸向線性定位，而該等支撐件18之遠端係嵌入該熱絕緣構件4。
如圖6所示，鑒於減小在當該熱電阻器5於該熱膨脹及該熱收縮之際移動時產生之一摩擦阻力，將該支撐構件13之該等支撐件18之每一者之一上部表面部分形成為具有一彎曲或一倒角形狀。以彎曲線性方式形成的部分(上部彎曲部分)係顯示為參考數字49。特定言之，該等支撐件18之每一者較佳的係形成為具有一矩形斷面，而該支撐件18之上部表面部分之角部之至少一部分(螺旋形傾斜的熱電阻器5係與該角部接觸，(例如，在該熱電阻器5係從左側至右側向下傾斜時之一右角部))係形成為具有一彎曲形狀以用作該上部彎曲部分49。圖6中，不僅該支撐構件13之支撐件18之右角部，而且一左角部50亦可形成為具有一彎曲形狀。或者，如圖7所示，較佳的係將該支撐件18之整個上部表面部分形成為具有一彎曲形狀。此外，如圖20(a)、20(b)及20(c)所示，更佳的係，不僅該上部表面，而且該支撐構件13之支撐件18之一下部表面亦具有一R形狀或一彎曲形狀49。該支撐件18之彎曲部分49係在尚未燃燒該陶瓷之前藉由使用一成型鑄模來形成，或係在已燃燒該陶瓷之後藉由一加工程序來形成。
為保持該熱絕緣構件4之形狀以及對其予以加強，如圖1所示，藉由一金屬或不銹鋼外殼21來覆蓋該熱絕緣構件4之一外部周邊。此外，為限制對該加熱器的外側之一熱影 響，藉由一水冷式外罩22來覆蓋該外殼21之一外部周邊。一上部熱絕緣構件23係置放於該熱絕緣構件4之一頂部部分上以至於將其覆蓋。一不銹鋼頂部板24係置放於該上部熱絕緣構件23之一上部部分上以至於覆蓋該外殼21之一頂部部分(上部端部分)。
為藉由在已對一晶圓進行熱處理後快速減小其溫度來加速一程序或提高輸出量，該加熱器6係裝備有：一排熱系統26，其將介於該加熱器6與該處理容器3之間的一空間25中之一大氣排到外側；以及一冷卻單元27，其藉由向該空間引入一冷卻流體(例如，空氣)來強制冷卻該空間25。該排熱系統26係由(例如)一在該加熱器6之一上部部分中形成的出口埠28以及一連接該出口埠28與一工廠排氣系統的排熱管(未顯示)組成。該排熱管具有一排氣鼓風機與一熱交換機(未顯示)。
該冷卻單元27包括：複數個環形通路29，其係在一高度方向上形成於該熱絕緣構件4與該外殼21之間；以及吹風孔30，其係形成於該熱絕緣構件4中，以便在一水平方向或一傾斜方向上從個別環形通路29朝該熱絕緣構件4之中心吹出一冷卻冷體以便在該空間25之其一圓周方向上產生在該空間25內之一氣流或在該空間25內之一旋流。該等環形通路29藉由將帶狀或環形熱絕緣構件31附著於該熱絕緣構件4之外部周邊或藉由環形刮擦該熱絕緣構件4之外部周邊來形成。
用以將一冷卻流體分配至該等個別環形通路29之一單一 的共用供應導管(未顯示)係在高度方向上置放於該外殼21之一外部表面上。該外殼21具有連通該供應導管之一內側與該等個別環形通路29之連通埠。一冷卻流體供應源(例如，通風機)係透過一開關閥連接至該供應導管，其抽吸在一清潔室內的空氣作為一冷卻流體並藉由一壓力來供應該空氣。
依據如上所述構造之熱處理爐2，該支撐構件13包括：該基部17，其係定位於該熱電阻器5之內側上；以及複數個支撐件18，其在該爐的徑向上從該基部17向外延伸穿過介於該熱電阻器5的間距之間的空間，該支撐構件係形成為具有一類似梳子的形狀。該等支撐件18之每一者之上部表面部分(該支撐件18之上部表面部分之角部之至少一部分，螺旋形傾斜的熱電阻器5係與該角部接觸)係形成為具有一彎曲形狀(經R處理)以便減小在當該熱電阻器5於該熱膨脹及該熱收縮之際移動時產生之一摩擦阻力。因此，可減小在當該熱電阻器5熱膨脹與熱收縮時產生於該支撐構件13與該熱電阻器5之間的一摩擦阻力，因此可限制該熱電阻器5因其一殘餘應力所導致之一永久變形之產生，由此提高耐久性。特定言之，當將該熱電阻器5加熱成熱膨脹而接著冷卻成熱收縮而使得在該支撐構件13與該熱電阻器5之間產生一摩擦力時，可以限制藉由該熱電阻器5之一因該摩擦阻力所致殘餘應力對該熱電阻器5之一永久伸長之促進，由此提高該耐久性。
依據上述熱處理爐2，在該熱電阻器5之外側上以合適的 間隔配置該複數個固定板15並將其固定於該熱絕緣構件中，該固定板15係藉由與該端子板14相同的固定結構固定於該熱電阻器5上。因此，可以限制該固定板15之接合部分之溫度增加及其上面的應力集中，而該固定板15可抵抗從該熱絕緣構件4脫落，以提供一極佳的可維護性，由此可提高包括該熱電阻器5的熱處理爐2之耐久性。由於該熱電阻器5係藉由該等固定板15固定於該熱絕緣構件4上之合適的轉彎處而與該支撐構件13及該等端子板14分離，因此可以防止該熱電阻器5因一蠕變及一熱膨脹所致的伸長累積至一端側。由於可防止該熱電阻器5之一端側之繞組直徑增加而接觸到該熱絕緣構件4之內部周邊表面，因此不存在發生該熱電阻器5的變形(例如皺曲或損壞)之機率，由此可提高該熱電阻器5之耐久性。
圖11係示意性顯示該支撐構件的另一範例之一斷面圖。在圖11所示具體實施例中，與圖4所示具體實施例的部分相同之部分係顯示為相同的參考數字及省略其詳細說明。在圖11所示具體實施例中，一支撐構件13係由複數個管狀構件(管)51形成，每一構件51具有嵌入一熱絕緣構件4之一端與在一水平或實質上水平的方向上向內軸向突伸之另一端。該熱電阻器5係放置於該等管狀構件51之彎曲的上部表面部分(上部彎曲部分49)上且受該等上部表面構件支撐。較佳的係，該管狀構件51係由陶瓷製成，且在欲嵌入該熱絕緣構件4之一端(最近端)上具有一直徑放大的部分52用以防止該管狀構件51從該熱絕緣構件4脫落。該直徑放 大的部分52係藉由將一略大於該管狀構件51的圓形構件53固定於該管狀構件51之一端來形成。
為減小該管狀構件51之一熱容量以便可快速增加與減小一溫度，較佳的係該管狀構件51之一中空軸孔54並不填充有一熱絕緣構件。此外，較佳的係，將一線性構件55(其係用以防止該熱電阻器脫落之構件(停止器))置放於在該上下方向上彼此相鄰的管狀構件51之末端(內部端)之間，而該線性構件55穿過該等上部與該等下部管狀構件51之軸孔54，該線性構件55之相對端55a係嵌入該熱絕緣構件4以至於固定於其中。該線性構件55之一材料較佳的係與該熱電阻器5之材料相同。作為用以防止該熱電阻器5脫落之構件，如圖13所示，可以置放在該上下方向上橋接該等管狀構件51的末端(內部端)之一支撐柱56。或者，如圖14所示，可將圓形構件57固定於該等管狀構件51之末端(內部端)。
依據具有如上所述而構造的管狀構件51之熱處理爐2，該支撐構件13係由複數個管狀構件51形成，該複數個管狀構件各具有嵌入該熱絕緣構件4之一端，而另一端向內軸向突伸)。該熱電阻器5係被支撐於該管狀構件51之彎曲的上部表面上。因此，可以減小在當該熱電阻器5熱膨脹與熱收縮時產生於該支撐構件13與該熱電阻器5之間的一摩擦阻力，由此可限制因該熱電阻器5之一殘餘應力所導致之一永久變形之產生，而由此提高其耐久性。
如圖15所示，該管狀構件51可以係構造為一吹風噴嘴， 其吹動一冷卻流體(例如一室溫之空氣)以便強制冷卻該熱處理爐2之內側。即，該管狀構件51之軸孔54用作一透過其吹動一冷卻流體的吹風孔30。該管狀構件51之一端穿過該熱絕緣構件4以至於與該環形通路29連通。依據具有如上所述構造的管狀構件51之熱處理爐，由於可藉由使用該等管狀構件51來實行強制的空氣冷卻操作，因此無需額外地形成吹風孔。因此，可簡化該結構，而且還可將一冷卻流體有效地吹到該處理容器3上而不存在該熱電阻器5之干擾，因為每一管狀構件51皆延伸穿過介於該熱電阻器5的各部分之間的一空間，該等部分係在該上下方向上彼此相鄰。
圖16係示意性顯示該支撐構件的另一範例之一斷面圖。在圖16所示具體實施例中，與上述具體實施例的部分相同之部分係顯示為相同的參考數字且省略其詳細說明。圖16所示具體實施例中的管狀構件51形成一熱處理爐之一加熱器之一支撐構件13，其位置使其末端側(內部端側)向下傾斜。該管狀構件51之一傾斜角度θ較佳的係介於約5°與20°之間。藉由定位該管狀構件51使其末端側向下傾斜，當將一螺旋熱電阻器5冷卻成收縮時，可以容易地將該熱電阻器5軸向向內移動而減小其直徑，同時讓該熱電阻器5沿該管狀構件51之傾斜的上部表面滑動。因此，可以減小在該熱收縮之際的一張應力，從而可限制該熱電阻器5之一永久伸長，由此進一步提高耐久性。同樣在此項具體實施例中的熱處理爐之加熱器中，該管狀構件51可具有如圖12所 示之結構(其中提供用以防止該熱電阻器脫落之線性構件)、如圖13所示之結構(其中提供用以防止該熱電阻器脫落之支撐柱)、如圖14所示之結構(提供用以防止該熱電阻器脫落之環形構件)，或如圖15所示之結構(該環形構件係構造為用於一強制冷卻操作之吹風噴嘴)。
接下來，參考圖17及18來說明製造該熱處理爐(明確言之，係該加熱器6)之一方法之一範例。圖17係用以說明在製造應用本發明之一熱處理爐之一方法中使用之一治具之一結構的一透視圖。圖18係用以說明在依據本發明製造一熱處理爐之方法中將一熱絕緣構件堆積於一過濾器構件上之一步驟的一示意圖。
首先，準備一熱電阻器5，其係已預先模製成螺旋形並具有端子板14與固定板15；一支撐構件13，其係用以支撐該熱電阻器5；及一鼓形治具32，其係用以支撐該支撐構件13。該支撐構件13包括複數個支撐件18且係形成為具有一類似梳子的形狀。該等支撐件18之每一者之一上部表面部分係形成為具有一彎曲形狀以便減小在當該熱電阻器5於其一熱膨脹及一熱收縮之際移動時產生之一摩擦阻力。該支撐構件13可以係由管狀構件51形成，該等管狀構件穿過該熱電阻器5的間距之間的空間以至於定位於一爐之一徑向上。該治具32包括：一中空的支撐軸33；及複數個圓形基底板35，其係經由一軸向輪輻34以介於其之間的合適間隔軸向置放於該支撐軸33上，該治具32係形成為具有一類似鼓的形狀。導引構件36係軸向置放於該等基底板35的 外部周邊上，每一導引構件36皆具有一向外開口的U形斷面。在此情況下，該等導引構件36係藉由形成於該等基底板35中的溝槽而延伸於該等基底板35上，且係以相等的間隔環繞定位。該等支撐構件13係串聯適配於該治具32之導引構件36中。此外，複數個抽吸孔42係形成於該支撐軸33之一圓周。當如上所述構造之治具32正在旋轉時，該螺旋熱電阻器5係從該治具之一端螺旋形纏繞並放置於該治具32上，從而使得該熱電阻器5穿過形成於該等支撐件18之間的溝槽19之間的空間或該支撐構件13的管狀構件之間的空間。
接著，將一網狀過濾器構件38置放於在該治具32上的熱電阻器5之一外側(不包括該等端子板14、該等固定板15及該支撐構件13之支撐件18)上。然後，將窄棒構件39沿熱電阻器5的軸向以合適的圓周間隔定位於該過濾器構件38上。該過濾器構件38較佳的係(例如)由鋁製成之一精細網狀構件。該棒構件39較佳的係直徑(例如)約為1mm至2mm之一不銹鋼圓棒。該過濾器構件38係以一預定厚度置放於該熱電阻器5之整個外部周邊表面(不包括該等支撐件18、該等端子板14及該等固定板15)上，以便可從該軸向抽出該過濾器構件38。該等棒構件39係定位於該過濾器構件38上且係藉由螺紋或橡膠環固定於其上。
將該治具32浸入包含作為一熱絕緣材料的無機纖維之一懸浮液40，而從該治具32之一內側抽吸該熱絕緣材料以便將其堆積於該過濾器構件38上。在此情況下，藉由旋轉該 治具32，可以攪拌該熱絕緣材料之懸浮液40，並可以一均勻的厚度將該熱絕緣材料堆積於該過濾器構件38上。該懸浮液40較佳的係由包含無機纖維(例如矽石、氧化鋁或矽化鋁、水及一黏結劑)組成之一漿料。
藉由將一抽吸幫浦41連接至該治具32之中空支撐軸33，透過該支撐軸33之抽吸孔42來減小在該熱電阻器5內側之一壓力。接著，將該懸浮液40汲取至該過濾器構件38之一表面，以便將纖維成分(其係不穿透該濾構件38之熱絕緣材料)層壓於該過濾器構件38上。透過該抽吸幫浦41之一排氣管43來收集一濕氣與穿透該該過濾器構件38之纖維成分。或者，可將該濕氣與該纖維成分重新供應進入一懸浮液槽44。
在此情況下，藉由透過該支撐軸33來旋轉該治具32，可以攪拌該懸浮液槽44中的懸浮液40，並可以一均勻的厚度將該熱絕緣材料堆積於該過濾器構件38上。可藉由驅動一連接至適配於一軸承45內之該支撐軸33之一端的馬達46來旋轉該治具32。此時，較佳的係將一氣密密封構件47置放於該懸浮液槽44與該支撐軸33之間，以便防止該液體從該懸浮液槽44洩漏。在此步驟中，形成一所需層厚度的熱絕緣構件4，而將該支撐構件13之支撐件18之末端、該等端子板14及該等固定板15嵌入該熱絕緣構件4。
接著，從該懸浮液40取出該治具32，而自然或強制地乾燥堆積於該過濾器構件38上的熱絕緣材料，從而獲得該圓筒形熱絕緣構件4。在該乾燥步驟後，沿該軸向從該熱絕 緣構件4與該過濾器構件38之間抽出該等棒構件39，並從該熱絕緣構件4與該熱電阻器5之間抽出該過濾器構件38。由於該棒構件39具有一較小直徑而因此該棒構件39與該熱絕緣構件4之間的一接觸表面積較小，故而可容易地抽出該棒構件39。此外，藉由抽出該等棒構件39，在該熱絕緣構件4與該過濾器構件38之間形成一微小的間隙。因此，可以相對較容易地抽出該過濾器構件38。藉由抽出該過濾器構件38，在該熱絕緣構件4與該熱電阻器5之間形成一間隙s(對應於該過濾器構件38與該棒構件39之厚度)。由於該間隙s，當該熱電阻器5係熱膨脹時，可允許在該熱電阻器5之向外徑向上之位移。
藉由沿該熱絕緣構件4之軸向抽出支撐該等支撐構件13之治具32，將該治具32從該等支撐構件13移除。接著，讓該熱絕緣構件4受一表面處置或類似處理，獲得該熱處理爐2(即，該加熱器6)，其中將該熱電阻器5透過該等支撐構件13放置於該圓筒形熱絕緣構件4之內部壁表面上。
依據包括此類步驟之製造該熱處理爐2之方法，可以減小在當該熱電阻器5熱膨脹或熱收縮時產生於該支撐構件13與該熱電阻器5之間的一摩擦阻力，從而限制該熱電阻器5因其一殘餘應力導致之一永久變形之產生，由此可獲得具有一極佳耐久性之熱處理爐2。此外，可以限制該固定板15之接合部分之溫度增加及其上面的應力集中，而該固定板15可抵抗從該熱絕緣構件4脫落，以提供一極佳的可維護性，由此可獲得包括具有一極佳耐久性的熱電阻器 之熱處理爐2。另外，已預先成螺旋形地形成該熱電阻器5。使用該等支撐構件13，其各皆具有定位於該熱電阻器5的內側上之基部17與向外徑向延伸穿過該熱電阻器5的間距之間的空間之複數個支撐件18；以及將該等支撐構件13配置於在該熱電阻器5的圓周方向上之一位置以便軸向對準該等支撐構件13之治具32，而因此使得該熱電阻器5係放置於該治具32上而同時其係透過該等支撐構件13而旋轉。因此，可節省將該熱電阻器5螺旋形纏繞於該治具32上之工作。同時，由於可藉由該等支撐構件13之支撐件18或管狀構件來自動設定該熱電阻器5之配置間距，因此可節省該配置工作而同時可提高該等配置間距之精確度。
本發明中，當該熱絕緣構件4係置放於該熱電阻器5之外側時，可以僅藉由從浸入該懸浮液40的熱電阻器5之內側進行抽吸來透過該過濾器構件38將該熱絕緣材料簡單地置放於該熱電阻器5之外側。即，不需要用以組裝一模製框架之一操作以及用以釋放其之一操作。此外，由於僅需要該乾燥步驟來獲得該熱絕緣構件4而不需要一燃燒步驟，因此可在一短暫的時間週期內形成該熱絕緣構件4。此外，當在該模製步驟後抽出插入該熱電阻器5與該熱絕緣構件4之間的過濾器構件38時，藉由抽出插入該過濾器構件38與該熱絕緣構件4之間的杆構件39而在該過濾器構件38與該熱絕緣構件4之間界定一間隙。此外，由於該端子板14之一板表面係定位於該熱絕緣構件4之軸向上以便限制該過濾器構件38與該端子板14之接合，因此可容易地從 該熱絕緣構件4抽出該過濾器構件38。基於如上所述之原因，可在該熱處理爐3之製造中實現可加工性之提高及製造週期之縮短。與此同時，可提高該熱電阻器5的配置間距之定位精確度。
然而，本發明不限於上述具體實施例，而各種修改與變化均可行而不脫離本發明之範疇。例如，連接至該處理容器之一下部端者可以係由於熱阻材料(例如不銹鋼)製成之一圓筒形歧管，其具有一入口管部分與一出口管部分。此外，該處理容器可以係一雙管結構。
1‧‧‧垂直熱處理設備
2‧‧‧垂直熱處理爐
3‧‧‧處理容器
3a‧‧‧向外凸緣
4‧‧‧圓筒形熱絕緣構件
5‧‧‧螺旋形熱電阻器
5a‧‧‧切斷的相對端
6‧‧‧加熱器(加熱設備)
7‧‧‧基底板
8‧‧‧開口
9‧‧‧入口埠
10‧‧‧蓋構件
11‧‧‧熱保持管
12‧‧‧石英舟
13‧‧‧支撐構件
14‧‧‧端子板
15‧‧‧固定板/固定構件
16‧‧‧相對端5a之彎曲部分
17‧‧‧基部
18‧‧‧支撐件
19‧‧‧溝槽
20‧‧‧突出部分
21‧‧‧外殼
22‧‧‧水冷式外罩
23‧‧‧上部熱絕緣構件
24‧‧‧不銹鋼頂部板
25‧‧‧該加熱器6與該處理容器3之間的一空 間
26‧‧‧排熱系統
27‧‧‧冷卻單元
28‧‧‧出口埠
29‧‧‧環形通路
30‧‧‧吹風孔
31‧‧‧帶狀或環形熱絕緣構件
32‧‧‧鼓形治具
33‧‧‧支撐軸
34‧‧‧軸向輪輻
35‧‧‧圓形基底板
36‧‧‧導引構件
38‧‧‧網狀過濾器構件
39‧‧‧窄棒構件
40‧‧‧懸浮液
41‧‧‧抽吸幫浦
42‧‧‧抽吸孔
43‧‧‧排氣管
44‧‧‧懸浮液槽
45‧‧‧軸承
46‧‧‧馬達
47‧‧‧氣密密封構件
49‧‧‧上部彎曲部分
50‧‧‧左角部
51‧‧‧管狀構件(管)
52‧‧‧直徑放大的部分
53‧‧‧圓形構件
54‧‧‧中空軸孔
55‧‧‧線性構件
56‧‧‧支撐柱
w‧‧‧欲處理物件
圖1係示意性顯示本發明之一具體實施例之一熱處理爐之一縱向斷面圖；圖2係部分顯示該熱處理爐之一透視圖；圖3係該熱處理爐之一部分斷面圖；圖4係該熱處理爐之一部分縱向斷面圖；圖5係顯示一支撐構件之一透視圖；圖6係用以說明一支撐件之一斷面形狀的一說明圖；圖7係用以說明該支撐件之另一斷面形狀的一說明圖；圖8(a)部分顯示在該熱電阻器中之一端子板之一固定結構的一平面圖；圖8(b)部分顯示在該熱電阻器中之端子板之固定結構的一側視圖；圖9(a)部分顯示在該熱電阻器中之一固定板之一固定結構的一平面圖； 圖9(b)部分顯示在該熱電阻器中之固定板之固定結構的一側視圖；圖10係示意性顯示具有該等端子板與該等固定板的熱電阻器之一側視圖；圖11係示意性顯示該支撐構件的另一範例之一斷面圖；圖12係示意性顯示該支撐構件的另一範例之一斷面圖；圖13係示意性顯示該支撐構件的另一範例之一斷面圖；圖14係示意性顯示該支撐構件的另一範例之一斷面圖；圖15係示意性顯示該支撐構件的另一範例之一斷面圖；圖16係示意性顯示該支撐構件的另一範例之一斷面圖；圖17係用以說明在製造應用本發明之一熱處理爐之一方法中使用之一治具之一結構的一透視圖；圖18係用以說明在依據本發明製造一熱處理爐之方法中將一熱絕緣構件堆積於一過濾器構件上之一步驟的一示意圖；圖19(a)至19(e)係顯示該固定板的其他範例之說明圖；圖20(a)至20(c)係顯示該支撐件之斷面形狀之其他範例的說明圖；以及圖21係用以說明在一傳統的熱處理設備中之一支撐構件之一斷面形狀的一說明圖。
1‧‧‧垂直熱處理設備
2‧‧‧垂直熱處理爐
3‧‧‧處理容器
3a‧‧‧向外凸緣
4‧‧‧圓筒形熱絕緣構件
5‧‧‧螺旋形熱電阻器
5a‧‧‧切斷的相對端
6‧‧‧加熱器(加熱設備)
7‧‧‧基底板
8‧‧‧開口
9‧‧‧入口埠
10‧‧‧蓋構件
11‧‧‧熱保持管
12‧‧‧石英舟
13‧‧‧支撐構件
14‧‧‧端子板
15‧‧‧固定板/固定構件
21‧‧‧外殼
22‧‧‧水冷式外罩
23‧‧‧上部熱絕緣構件
24‧‧‧不銹鋼頂部板
25‧‧‧該加熱器6與該處理容器3之間的一空間
26‧‧‧排熱系統
27‧‧‧冷卻單元
28‧‧‧出口埠
29‧‧‧環形通路
30‧‧‧吹風孔
31‧‧‧帶狀或環形熱絕緣構件
w‧‧‧欲處理物件

Claims (9)

  1. 一種熱處理爐，其包含：一處理容器，其能夠容納一欲處理物件並讓該欲處理物件受一熱處理；一圓筒形熱絕緣構件，其圍繞該處理容器；一螺旋形熱電阻器，其係沿該熱絕緣構件之一內部周邊表面而配置；一支撐構件，其係置放於該熱絕緣構件之該內部周邊表面上且與其一軸向平行，用以沿該軸向以預定間距支撐該熱電阻器；以及複數個端子板，其係以合適間隔軸向配置於該熱電阻器之一外側上，該等端子板徑向穿過該熱絕緣構件以便延伸至外側；其中：該支撐構件包括：一基部，其係定位於該熱電阻器之一內側上；以及複數個支撐件，其從該基部向外徑向延伸穿過介於該熱電阻器的相鄰部分之間的空間以便支撐該熱電阻器，該支撐構件係形成為具有一類似梳子的形狀；以及該等支撐件之每一者之一上部表面部分係形成為具有一彎曲形狀以便減小在當該熱電阻器於其一熱膨脹及一熱收縮之際移動時產生之一摩擦阻力。
  2. 如請求項1之熱處理爐，其中該支撐構件之該等支撐件之每一者係形成為具有一矩 形斷面；該熱電阻器係配置於該熱絕緣構件之該內部周邊表面上並使得該熱電阻器傾斜成螺旋形；以及支撐該熱電阻器的該支撐件之該上部表面部分之角部之至少一者係形成為具有一彎曲形狀或一倒角形狀。
  3. 一種熱處理爐，其包含：一處理容器，其能夠容納一欲處理物件並讓該欲處理物件受一熱處理；一圓筒形熱絕緣構件，其圍繞該處理容器；一螺旋形熱電阻器，其係沿該熱絕緣構件之一內部周邊表面而配置；一支撐構件，其係置放於該熱絕緣構件之該內部周邊表面上且與其一軸向平行，用以沿該軸向以預定間距支撐該熱電阻器；以及複數個端子板，其係以合適間隔軸向配置於該熱電阻器之一外側上，該等端子板徑向穿過該熱絕緣構件以便延伸至外側；其中：該支撐構件包括複數個管狀構件，每一管狀構件具有一嵌入該熱絕緣構件之一端與向內徑向突伸之該另一端；以及該熱電阻器係被支撐於該等管狀構件之彎曲的上部表面部分上；且上述管狀構件之每一者具有直徑放大的部分，該直徑 放大的部分大於該管狀構件，且固定於該管狀構件嵌入該熱絕緣構件之一端。
  4. 如請求項3之熱處理爐，其中：一用以防止該熱電阻器脫落的線性構件係置放於該等管狀構件之在一上下方向上彼此相鄰的內部端之間；以及該線性構件穿過該等上部與下部管狀構件之軸孔以便嵌入並固定於該熱絕緣構件。
  5. 如請求項3之熱處理爐，其中一用以防止該熱電阻器脫落的支撐柱係置放於該等管狀構件之該等內部端上，該等內部端係配置於一上下方向上。
  6. 如請求項3之熱處理爐，其中一用以防止該熱電阻器脫落的環形構件係裝配於該等管狀構件之每一者之該內部端。
  7. 如請求項3之熱處理爐，其中該等管狀構件之每一者係構造為用於一強制冷卻操作之吹風噴嘴。
  8. 如請求項3之熱處理爐，其中該等管狀構件之每一者係設置成使其內部端側向下傾斜。
  9. 一種製造熱處理爐之方法，該熱處理爐包含：一處理容器，其能夠容納一欲處理物件並讓該欲處理物件受一熱處理；一圓筒形熱絕緣構件，其圍繞該處理容器；一螺旋形熱電阻器，其係沿該熱絕緣構件之一內部周邊表面 而配置；以及一支撐構件，其係置放於該熱絕緣構件之該內部周邊表面上並與其一軸向平行，用以沿該軸向以預定間距支撐該熱電阻器，該方法包含以下步驟：準備：一螺旋熱電阻器，其具有沿一軸向配置的複數個端子板；一類似梳子的形狀之一支撐構件，其包括一定位於該熱電阻器之一內側上的基部、以及從該基部向外徑向延伸穿過介於該熱電阻器的相鄰部分之間的空間以便支撐該熱電阻器之複數個支撐件，而該等支撐件之每一者之一上部表面部分係形成為具有一彎曲形狀，以便減小在當該熱電阻器於其一熱膨脹及一熱收縮之際移動時產生之一摩擦阻力；以及一治具，其將該支撐構件配置於在該熱電阻器之一圓周方向上之一位置以便軸向對準該支撐構件；當旋轉該治具時透過該支撐構件將該熱電阻器放置於該治具上；將一過濾器構件置放於該熱電阻器之一外部周邊上且避開該等端子板與該支撐構件之該等支撐件，並沿該熱電阻器之一軸向將窄棒構件以合適間隔環繞置放於該過濾器構件上；將該熱電阻器浸入包含組成一熱絕緣材料的無機纖維之一懸浮液，並藉由從該熱電阻器之一內側進行一抽吸將該熱絕緣材料堆積於該過濾器構件上；乾燥堆積於該過濾器構件上之該熱絕緣材料以便形成一熱絕緣構件； 在該乾燥步驟後從該熱絕緣構件與該過濾器構件之間抽出該等棒構件，並進一步從該熱絕緣構件與該熱電阻器之間抽出該過濾器構件；以及從該支撐構件移除該治具。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8023806B2 (en) * 2007-03-20 2011-09-20 Tokyo Electron Limited Heat processing furnace and vertical-type heat processing apparatus
JP5096182B2 (ja) * 2008-01-31 2012-12-12 東京エレクトロン株式会社 熱処理炉
JP5544121B2 (ja) * 2009-07-21 2014-07-09 株式会社日立国際電気 加熱装置、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法
KR101096602B1 (ko) * 2009-07-21 2011-12-20 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 가열 장치, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
TWI565367B (zh) * 2010-06-25 2017-01-01 山特維克熱傳動公司 用於加熱元件線圈之支撐結構
JP5721219B2 (ja) * 2010-07-09 2015-05-20 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び加熱装置
JP5565188B2 (ja) * 2010-08-10 2014-08-06 東京エレクトロン株式会社 ヒータ装置
AT12463U1 (de) 2010-09-27 2012-05-15 Plansee Se Heizleiteranordnung
TWM413957U (en) * 2010-10-27 2011-10-11 Tangteck Equipment Inc Diffusion furnace apparatus
JP2013002728A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Ihi Corp 熱処理炉とそのヒータ交換方法
JP5868619B2 (ja) * 2011-06-21 2016-02-24 ニチアス株式会社 熱処理炉及び熱処理装置
US9171746B2 (en) * 2011-09-06 2015-10-27 Arsalan Emami Heater elements with enhanced cooling
JP2014082014A (ja) * 2012-10-12 2014-05-08 Tokyo Electron Ltd ヒータ装置及び熱処理装置
JP5993272B2 (ja) 2012-10-18 2016-09-14 東京エレクトロン株式会社 断熱壁体の製造方法
US20140166640A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 Sandvik Thermal Process Inc Support for resisting radial creep of a heating element coil
US9638466B2 (en) * 2012-12-28 2017-05-02 Jonathan Y. MELLEN Furnace system with active cooling system and method
JP2014186833A (ja) 2013-03-22 2014-10-02 Tokyo Electron Ltd ヒータ装置及び熱処理装置
JP6170847B2 (ja) * 2013-03-25 2017-07-26 株式会社日立国際電気 断熱構造体、加熱装置、基板処理装置および半導体装置の製造方法
CN104253064A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种半导体熔炉加热器固定装置
TWI505864B (zh) * 2013-12-05 2015-11-01 Metal Ind Res & Dev Ct 熱處理設備之收料裝置
CN103779258B (zh) * 2014-02-20 2016-06-15 北京七星华创电子股份有限公司 一种半导体热处理设备的加热装置、维修件及维修方法
KR101712512B1 (ko) * 2014-12-11 2017-03-22 김종섭 열처리용 전기로
US10798781B2 (en) * 2015-05-13 2020-10-06 Arsalan Emami Horizontal modular heater
KR102466140B1 (ko) * 2016-01-29 2022-11-11 삼성전자주식회사 가열 장치 및 이를 갖는 기판 처리 시스템
US11147129B2 (en) 2016-03-10 2021-10-12 Arsalan Emami Industrial heater
JP7016306B2 (ja) * 2018-08-23 2022-02-04 Ｄｏｗａサーモテック株式会社 熱処理装置
RU204240U1 (ru) * 2020-08-03 2021-05-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской Академии наук (ФГБУН ИПХФ РАН) Устройство для синтеза полупроводниковых пленок
CN116007390A (zh) * 2022-12-15 2023-04-25 湖南优热科技有限责任公司 一种带有快速主动冷却系统的石墨化炉

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0864546A (ja) * 1993-11-10 1996-03-08 Tokyo Electron Ltd 熱処理炉及びその製造方法
TW363214B (en) * 1997-02-18 1999-07-01 Tokyo Electron Co Ltd Heat treatment apparatus
JP2007088325A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Hitachi Kokusai Electric Inc 断熱壁体、発熱体の保持構造体、加熱装置および基板処理装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07253276A (ja) * 1994-03-16 1995-10-03 Tokyo Electron Ltd 熱処理炉及びその製造方法
JP2006080058A (ja) * 2004-08-09 2006-03-23 Teitokusha Kk 電気ヒーター
TWI315080B (en) 2005-08-24 2009-09-21 Hitachi Int Electric Inc Baseplate processing equipment, heating device used on the baseplate processing equipment and method for manufacturing semiconductors with those apparatus, and heating element supporting structure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0864546A (ja) * 1993-11-10 1996-03-08 Tokyo Electron Ltd 熱処理炉及びその製造方法
TW363214B (en) * 1997-02-18 1999-07-01 Tokyo Electron Co Ltd Heat treatment apparatus
JP2007088325A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Hitachi Kokusai Electric Inc 断熱壁体、発熱体の保持構造体、加熱装置および基板処理装置

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Publication number Publication date
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