JPH0110921Y2

JPH0110921Y2 -

Info

Publication number: JPH0110921Y2
Application number: JP16785684U
Authority: JP
Priority date: 1984-11-05
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1989-03-29
Also published as: JPS6183030U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、半導体ウエハの縦型拡散炉のような
縦型熱処理炉の発熱体保持装置に関する。

従来の技術最近、トランジスタ、IC，LSI等の半導体装置
の製造過程の１つである拡散工程に用いるための
縦型拡散炉が開発されている。この縦型拡散炉
は、従来広く用いられている横型拡散炉と違つ
て、加熱処理管の長手軸が実質的に垂直方向に延
在するように配されている。拡散処理される半導
体ウエハは、所定のウエハボートに収納されて上
記処理管の内部に吊持される。

このような縦型拡散炉を用いると、通常石英か
らなる処理管と石英ボートとが互いに接触しない
ように構成できるので、石英の摺動による石英パ
ーテイクルの発生を無くすことができる。又、拡
散工程の自動化が容易且つ安価に達成できる。更
に、省スペース化、省エネルギー化、被処理ウエ
ハの大口径化が図れる等、縦型拡散炉を用いる意
義は大きい。

このような拡散炉において、上記処理管を加熱
するためには、ニクロム線等の抵抗加熱線が通常
用いられる。低抗加熱線は、処理管を包囲するハ
ウジングの内周面に沿つてコイル状に設けられ
る。抵抗加熱線と抵抗加熱線の間には、絶縁材か
らなる互いに独立したスペーサが配され、これに
より抵抗加熱線同志の間隔（ピツチ）が保たれ
る。

考案が解決しようとする問題点ところが従来のこの種装置には次のような問題
点があつた。即ち、抵抗加熱線等の発熱体のコイ
ル形状は、使用時の発熱体の熱膨張や輸送時の振
動等によつて変化する。従来のスペーサは、互い
に独立していたために、この形状変化を抑えるこ
とができず、このために発熱体と処理管との距離
が場所によつて変化し、均一な加熱ができない場
合があつた。又発熱体のピツチが変わつてスペー
サが脱落すると、発熱体同志が接触して短絡し、
溶断することもあつた。又熱変形によつてコイル
の真円度が大きくずれ、コイルの有効内径が小さ
くなつて所望の処理管が入らなくなつてしまうと
いう問題もあつた。又、特に、SiC製のような高
温時に導電性を持つ材料を処理管の外囲に配した
場合には、発熱体がこの外囲に接触して短絡事故
を発生することがあつた。更に、縦型熱処理炉の
場合には、発熱体が積層される形になるために、
下部の発熱体はそれより上方の発熱体及びスペー
サの重量を支持しなければならなかつた。このた
めに、特に、高温時に発熱体が軟化した時に、下
部の発熱体が潰れてしまうことがあつた。

問題点を解決するための手段本考案は上述の問題点に鑑みてなされたもので
あつて、長手軸が実質的に垂直方向に延在するよ
うに配された処理管とこの処理管の周囲に配され
た線状の発熱体とを夫々具備する縦型熱処理炉の
発熱体保持装置において、上下両端に夫々鉤状屈
曲部が一体に設けられた略Ｓ字状の垂直断面を有
し且つ上端面及び下端面の少なくとも一方に上記
発熱体を保持するための凹部が設けられた複数の
ブロツクと、上記処理管の周囲に略垂直に配され
且つ略コ字状の水平断面を有するブロツク支持体
と、このブロツク支持体の内面と上記各ブロツク
の外周面との間に設けられた凹凸嵌合手段とを夫
夫具備せしめ、上記各ブロツクの一方の鉤状屈曲
部を隣接するブロツクの他方の鉤状屈曲部に嵌合
させることによりこれらのブロツクを略垂直方向
に連結してこれらのブロツクの間に上記発熱体を
保持するとともに、これらのブロツクを上記ブロ
ツク支持体のコ字状断面に囲まれた凹部内に挿入
し、上記凹凸嵌合手段によつてこれらのブロツク
を固定保持するように構成したものである。

実施例以下、シリコンウエハの縦型拡散炉の発熱体保
持装置に本考案を適用した一実施例につき図面を
参照して説明する。

第２図に示すように、石英ガラスからなる処理
管１は、その長手軸が略垂直方向に延在するよう
に配されている。処理管１の上部は図示のように
開放されており、その上部開口に石英からなる上
蓋２が載置されている。処理管１は電気炉のハウ
ジング３に包囲されている。電気炉のハウジング
３には、処理管１の周囲で且つこの処理管１の周
側面に近接した位置にコイル状の抵抗加熱線（例
えば、カンタルＡ−１：商標名）からなるヒータ
線４が配されている。処理されるシリコンウエハ
５はウエハボート６に収納されて処理管１内に吊
持される。

第３図に明示するように、ハウジング３の内面
には断熱材９が配されており、この断熱材９の間
にブロツク支持体１０が固定保持されている。ブ
ロツク支持体１０は、処理管１の長手軸に沿つて
略垂直に設けられており、処理管１の周囲に所定
の角度間隔で配されている。ブロツク支持体１０
はAl₂O₃又はSiO₂等で構成されて良く、第１図及
び第４図に示すように、略コ字状の水平断面を有
している。そしてこのブロツク支持体１０の側壁
部１０１，１０２に囲まれた凹部１０３内に多数
のブロツク１１が嵌装されて支持される。

ブロツク１１はやはりAl₂O₃又はSiO₂等で構成
されて良い。各ブロツク１１は、上端に設けられ
た鉤状屈曲部１１１と下端に設けられた鉤状屈曲
部１１２とからなる略Ｓ字状の垂直断面を有して
いる。そして、第５図に示すように、各ブロツク
の上端の鉤状屈曲部１１１とこれに隣接するブロ
ツクの下端の鉤状屈曲部１１２とを互いに係合さ
せることによつて、これらのブロツク１１が上下
に連結されるようになつている。

第１図及び第６図に明示するように、各ブロツ
ク１１の上端面には、ヒータ線４を挿通してこれ
を保持するための凹部１１３が設けられている。
一方、ブロツク１１の下端面にも略半円形の凹部
１１４が設けられている。そして、第６図に示す
ように、ブロツク１１が互いに連結された時に、
これらの凹部１１３と１１４とが協働してヒータ
線４の外径よりも僅かに大きい挿通孔を形成する
ようになつている。

第１図及び第４図に示すように、ブロツク支持
体１０の側壁部１０１，１０２の内面には略半円
形の断面を有する凸条１０４がブロツク支持体１
０の長手方向に設けられている。一方、各ブロツ
ク１１の両側面には、上記凸条１０４に対応する
凹条１１５が夫々設けられている。そして、第４
図に示すように、ブロツク支持体１０の凸条１０
４と各ブロツク１１の凹条１１５とが互いに係合
することによつて、各ブロツク１１がブロツク支
持体１０の凹部１０３から抜け落ちることが防止
されている。又このような凹凸嵌合手段を設ける
ことによつて、各ブロツク１１がブロツク支持体
１０に対して正確に位置合わせされるので、上下
に連結されたブロツク１１が互いに正確に位置合
わせされて整列することになる。更に、略垂直方
向に延びた凸条１０４と凹条１１５とを互いに嵌
合させているので、ブロツク１１の上下方向の回
転が阻止され、ブロツク１１が好適に位置規制さ
れる。

このような凹凸嵌合手段の具体的な構成は種々
に変更が可能である。例えば、ブロツク１１側に
凸条を設け、ブロツク支持体１０の内面に凹条を
設けても良い。又各ブロツク１１の側面ではな
く、後端面に、略Ｔ字状若しくは先端が拡大した
略台形状の水平断面を有する凸状を設け、ブロツ
ク支持体１０の凹部１０３の底面に上記凸状に対
応する凹状を設けて、これらを互いに嵌合させる
ようにしても良い。

本実施例においては、多数のブロツク１１を上
下に連結し、これらをブロツク支持体１０に嵌合
させて支持している。そしてヒータ線４は各ブロ
ツク１１の間に形成された挿通孔に挿通されて保
持されている。従つてヒータ線４は、上下及び左
右方向において固定され、従つて前後方向におい
ても固定されるので、使用時や輸送時におけるコ
イル状ヒータ線４の変形を最小限に抑えることが
できる。又各ブロツク１１は互いに連結されてお
り、しかもブロツク支持体１０に支持されている
ので、個々のブロツク１１が不用意に移動したり
脱落することがない。更に、上部のヒータ線４や
ブロツク１１の重量は、下部のブロツク１１が支
持しており、従つて下部のヒータ線４には荷重が
全くかからない。このため、従来のように下部の
ヒータ線４が荷重で潰れることが全くない。更
に、各ブロツク１１は全く同形状で良いので、成
形が簡単である。

尚上記実施例においては、シリコンウエハの縦
型拡散炉について述べたが、本考案は、拡散炉以
外の種々の縦型熱処理炉の発熱体保持装置にも適
用が可能である。

考案の効果以上説明したように、本考案においては、複数
のブロツクを上下方向に互いに連結し、各ブロツ
クの間に発熱体を保持している。しかも、各ブロ
ツクはブロツク支持体に支持され、これらの間に
設けられた凹凸嵌合手段によつて位置規制されて
いる。従つて各ブロツクの移動及び脱落が防止さ
れ、発熱体は、上下及び左右方向において固定さ
れ、従つて前後方向においても固定されるので、
上下、左右、前後のすべての方向において固定さ
れる。又発熱体は、各ブロツクの間に形成される
凹部に挿通されて保持されるので、上方の発熱体
やブロツクの荷重を受けない。従つて下部の発熱
体が荷重で潰れてしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すものであつて、
第１図はブロツクとブロツク支持体の部分拡大分
解斜視図、第２図は縦型拡散炉の概略縦断面図、
第３図は同上の一部切欠斜視図、第４図はブロツ
クをブロツク支持体に組込んだ状態の拡大平面
図、第５図はブロツクを連結した状態の拡大正面
図、第６図は同上の拡大側面図である。なお図面に用いられた符号において、１……処
理管、４……ヒータ線、１０……ブロツク支持
体、１１……ブロツク、である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

長手軸が実質的に垂直方向に延在するように配
された処理管とこの処理管の周囲に配された線状
の発熱体とを夫々具備する縦型熱処理炉の発熱体
保持装置において、上下両端に夫々鉤状屈曲部が
一体に設けられた略Ｓ字状の垂直断面を有し且つ
上端面及び下端面の少なくとも一方に上記発熱体
を保持するための凹部が設けられた複数のブロツ
クと、上記処理管の周囲に略垂直に配され且つ略
コ字状の水平断面を有するブロツク支持体と、こ
のブロツク支持体の内面と上記各ブロツクの外周
面との間に設けられた凹凸嵌合手段とを夫々具備
し、上記各ブロツクの一方の鉤状屈曲部を隣接す
るブロツクの他方の鉤状屈曲部に嵌合させること
によりこれらのブロツクを略垂直方向に連結して
これらのブロツクの間に上記発熱体を保持すると
ともに、これらのブロツクを上記ブロツク支持体
のコ字状断面に囲まれた凹部内に挿入し、上記凹
凸嵌合手段によつてこれらのブロツクを固定保持
するように構成したことを特徴とする装置。