JP2003272804A - Heat treatment device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a holding structure of a resistance heating element from breakage caused by the temperature fluctuation of a heat treatment device. <P>SOLUTION: The resistance heating element 10 is held between one side 12A of holding members 12 and a first main surface 14A of a holding wall 14. The holding members 12 are arranged so that the other side of the holding members 12 penetrate through the holding wall 14, and ends 12B protrude from a second main surface 14B of the holding wall 14. The end parts 12B of the holding members 12 protruding from the second main surface 14B are fixed to plate-shaped members 16, and the holding members 12 are fixed to the holding wall 14. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、基板を加熱する抵
抗発熱体を保持部材にて保持壁に支持してなる熱処理装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図１１に従来の熱処理装置の水平断面図
を、図１２に図１１の保持部材周辺の垂直断面拡大図を
それぞれ示す。 【０００３】従来の熱処理装置は、基板を加熱する抵抗
発熱体１０を保持部材１２にて保持壁１４に支持してな
り、保持壁１４は、壁の両面を構成する第１主面１４Ａ
と第２主面１４Ｂとを有している。保持部材１２は、一
方側１２Ａが保持壁１４の第１主面１４Ａと対面するよ
うに、また他方側が保持壁１４を貫通して端部１２Ｂが
前記第２主面１４Ｂから突出するように配置されてお
り、保持部材１２の一方側１２Ａが保持壁１４の第１主
面１４Ａとの間で抵抗発熱体１０を挟持するとともに、
保持部材１２の他方側の端部１２Ｂが保持壁１４の第２
主面１４Ｂに当接するように折り曲げられて、保持部材
１２が保持壁１４に固定されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の熱処理装置では、熱処理装置を昇温させる際には抵
抗発熱体１０が膨張し、降温させる際には抵抗発熱体１
０が収縮する。この抵抗発熱体１０の膨張・収縮による
変形が局所的に発生した場合、保持部材１２は保持壁１
４から引抜かれる方向で抵抗発熱体１０から応力を受け
ることになる。この際、保持壁１４を貫通した保持部材
１２の端部１２Ｂが保持壁１４に食い込んだり、抜けて
しまったりして、抵抗発熱体１０を保持することができ
なくなる可能性がある。保持構造が損なわれた抵抗発熱
体１０は、被加熱物や隣接する抵抗発熱体１０に触れ
て、漏電、電流短絡等を起こし、抵抗発熱体１０が溶断
して故障に至る場合がある。 【０００５】本発明は、上記のような従来の課題を解決
するためのものであり、熱処理装置の加熱及び冷却に伴
う抵抗発熱体の熱膨張及び収縮による変形があっても、
抵抗発熱体の保持構造が損なわれ難い熱処理装置を提供
することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明は、基板を加熱する抵抗発熱体を保持部材
にて保持壁に支持してなる熱処理装置において、前記保
持壁は、壁の両面を構成する第１主面と第２主面とを有
しており、前記保持部材は、一方側が前記保持壁の第１
主面と対面するように、かつ他方側が前記保持壁を貫通
して端部が前記第２主面から突出するように配置されて
おり、前記保持部材の一方側が前記保持壁の第１主面と
の間で前記抵抗発熱体を挟持するとともに、前記保持部
材の他方側の端部が前記保持壁の第２主面に当接配置さ
れる板状部材に取付けられて、前記保持部材が前記保持
壁に固定されていることを特徴とするものである。この
構成によれば、熱処理装置の加熱及び冷却に伴う抵抗発
熱体の熱膨張及び収縮による変形があっても、抵抗発熱
体の保持構造が損なわれ難くなる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。 実施の形態１．図１は本発明のヒータ部分の水平断面図
（図３のＡ−Ａ断面）、図２は保持部材周辺の垂直断面
図、図３は実施の形態における熱処理装置の全体図を示
す。なお、従来技術で説明した部材と同一の部材には同
一の符号を付す。 【０００８】熱処理装置は、赤外線等の輻射熱線を透過
し易く、高温において不純物の発生が少ない材料、例え
ば、高純度石英製の下端開口を有するプロセスチューブ
１を備えており、このプロセスチューブ１の下端開口部
のサポータ、例えば、ステンレススチールからなるベー
スプレート（図示せず）が設けられ、長手方向が垂直方
向に立設支持されている。このプロセスチューブ１内に
は炉室２が構成されており、炉室２内には、保温筒４上
に載置された被処理体収納用ボート６が搬入出可能に設
けられている。このボート６に多数枚の被処理体である
基板が水平状態で垂直方向に等間隔で同軸的に配列支持
されている。 【０００９】また、炉室２内には、プロセスチューブ１
外からプロセスガスを導入するためのパイプ２０が設け
られており、基板に対する所望の処理、例えば酸化工
程、拡散工程などを実行可能となっている。なお、保温
筒４は、プロセスチューブ１の蓋の作用をするフランジ
キャップ２２上に搭載され、このフランジキャップ２２
は図示してないエレベータアームに取付けられて上下動
する。この上下動は、保温筒４及びボート６を上下動さ
せ、上方移動によりプロセスチューブ１の開口すなわち
ボート挿入孔１Ｈをキャップ２２により密封しうるよう
になっている。更に保温筒４は、回転、例えばモータ
（図示せず）の回転をベルト２４を介して回転軸に伝達
し、回転可能とされている。 【００１０】プロセスチューブ１の周りにはヒータとし
て、円筒状の抵抗発熱体１０が同軸的に設けられてお
り、この抵抗発熱体１０の外側には、抵抗発熱体１０を
支持、包囲する保持壁１４が設けられている。保持壁１
４の外周には、冷却媒体を循環させる冷却パイプ３０を
収容したインナシェル３２及びアウタシェル３４がそれ
ぞれ設けられている。 【００１１】プロセスチューブ１は、外壁をなすアウタ
チューブ１Ａと内壁をなすインナチューブ１Ｂとからな
る二重構造とされ、チューブ１Ａ、１Ｂ間に空間１Ｃが
形成されている。これらチューブ１Ａ、１Ｂは、いずれ
も赤外線が透過し易く耐熱性を持ち不純物が発生しにく
い石英製あるいはサファイヤ製の透明体であり、プロセ
スチューブ１の開口側で両者が溶接にて一体化されて空
間１Ｃを密封している。この空間１Ｃは、抵抗発熱体１
０から発生した金属イオンが空間１Ｃ内に入り込んだと
きにそれを補集して外部に搬送する通路である。このた
め、空間１Ｃには、詳細を図示していないが、例えば、
プロセスチューブ１の上部で開口部が接続されている洗
浄ガス導入パイプが連結されている。この洗浄ガス導入
パイプは、プロセスチューブ１のうち、アウタチューブ
１Ａを透過して空間１Ｃ内に侵入した金属イオンを補集
して搬送するためのガスを導入するようになっている。
このため、空間１Ｃ内に導入されるガスは、例えば、ハ
ロゲン系ガスの一つである塩素ガスあるいは酸素ガスが
選択され、さらにはパージガスとしては窒素ガスが用い
られる。このようなガスは、洗浄ガス導入パイプが連結
されている図示してない供給源によって、例えば、塩素
ガスの場合には、体積比で１〜１０％の含有量、あるい
は酸素ガスの場合には５ｍ³／分程度の流量を以て供給
されるようになっている。なお、これらガスの総量とし
ては５〜８ｍ³／分とされている。また、空間１Ｃ内に
導入されたガスは、洗浄ガス導入パイプの下端側に形成
されている排気口を介して図示されない回収装置に向け
排出される。 【００１２】プロセスチューブ１の外周と保持壁１４と
の間の空間部４０には、降温用の気体、例えば空気を噴
き出すためのノズル５０が複数本プロセスチューブ１外
周壁面に沿って配列されている。 【００１３】このノズル５０は、保持壁１４の下面で周
方向に沿って形成されている空気導入口５２に対して複
数箇所に設置されており、断面形状が楕円形状とされる
ことで根元が空気導入口５２に挿入された際に回り止め
されるようになっている。また、このような形状は次の
理由も含んでいる。つまり、真円形状とした場合には、
プロセスチューブ１と保持壁１４との間を広げない限り
根本支持部の肉厚を確保することができず、広げ過ぎた
場合にはチューブ１と保持壁１４との間隙が大きくなる
ことで輻射熱の到着距離が長くなってしまう。このた
め、距離によって影響される温度上昇率を基板の加熱に
対して適正化できなくなる。 【００１４】空気導入口５２には、パイプを介してブロ
ワー５８が連結されており、このブロワー５８は、抵抗
発熱体１０への通電が停止されて、いわゆる、加熱が終
了した時点で動作を開始して強制的に空気をノズル５０
に向け導入するようになっている。 【００１５】保持壁１４の天井部には、排気口６０が設
けられている。この排気口は、複数のノズル５０から吹
き出された空気を１ヵ所に集約させて装置外に排出する
ためのものである。このため、排気口６０は、保持壁１
４の天井部における中央部に位置することが望ましく、
これによって、空隙部４０内をプロセスチューブ１の外
周面に沿って流れた空気が整流化されることで気流のム
ラを生じさせないようにすることができる。また、排気
口６０には、シャッター手段６２を介して熱交換器６４
及び排気ファン６６が接続されている。シャッター手段
６２は、図示してない駆動装置によって開閉可能なもの
であり、プロセスチューブ１の冷却時に相当する時期に
開放されて排気口６０と連通するようになっている。こ
のシャッター手段６２は、排気口６０からの空気の漏洩
を防止するために設けられている。これによって、プロ
セスチューブ１を冷却した後に排気口に到達して熱交換
されていない空気が装置外部に漏洩する危険が未然に防
がれる。また、このような空気の漏洩を防止すること
で、ダストの発生も防がれることになる。 【００１６】一方、排気ファン６６の吐出側には、パイ
プ７０が連結されており、このパイプ７０は、ブロワー
５８に接続されている。したがって、排気口６０から排
出された空気は、熱交換器６２によって冷却された上で
再度ブロワー５８によって空気導入口５２に供給される
ことになる。なお、ブロワー５８には、排気ファン６６
からの空気の通路の他に今一つの空気取り入れ用の通路
（図示せず）が連結されている。これは、ブロワー５８
が始動した場合には、排気ファン６６から還流される空
気の量が少なく、ノズル５０から吹き出される空気の量
が所定量に達しなくなるのを防止するためである。これ
によって、ブロワー５８の始動時における空気の不足を
補い、プロセスチューブ１の冷却効率が低下するのを防
止している。 【００１７】次に、前述のヒータについて詳述する。図
１及び図２に示されるように、ヒータは、抵抗発熱体１
０を保持部材１２にて保持壁１４に支持してなり、保持
壁１４は、壁の両面を構成する第１主面１４Ａと第２主
面１４Ｂとを有している。保持部材１２は、一方側１２
Ａが保持壁１４の第１主面１４Ａと対面するように、か
つ他方側が保持壁１４を貫通して端部１２Ｂが第２主面
１４Ｂから突出するように配置されており、保持部材１
２の一方側１２Ａが保持壁１４の第１主面１４Ａとの間
で抵抗発熱体１０を挟持するとともに、保持部材１２の
他方側の端部１２Ｂが保持壁１４の第２主面１４Ｂに当
接配置される板状部材１６に取付けられて、保持部材１
２が保持壁１４に固定されている。 【００１８】図４に抵抗発熱体１０の一例を示す。抵抗
発熱体１０は、電源端子部１０Ａが外径方向に折り曲げ
られて形成された開口部を１ヵ所有する環状の形状を有
しており、大きさは、環状部の直径が約４８０ｍｍ、高
さが約７．５ｍｍである。材質は、カンタル合金ＡＰＭ
又はカンタル合金Ａ１であり、温度による変化は、例え
ば、２５０℃の場合、線膨張係数が１１・１０^-6、５０
０℃の場合、１２・１０^-6、７５０℃の場合、１４・１
０^-6、１０００℃の場合、１５・１０^-6である。 【００１９】次に、図５に保持壁１４の一例を示す。保
持壁１４は、垂直断面が略「Ｌ」字状を形成するように
内径が大きい環状部と小さい環状部とにより構成される
構造であり、抵抗発熱体１０の電源端子部１０Ａが外壁
から引出せるようにあらかじめ切込み１４Ｃが施されて
いる。大きさは、外壁の直径が約５６０ｍｍ、大きい環
状部の内壁の直径が約５００ｍｍ、小さい環状部の内壁
の直径が約４６０ｍｍ、外壁の高さが約２５ｍｍ、大き
い環状部のみの高さが約１５ｍｍであり、材質は、パル
クファイバーに無機及び有機バインダーを添加したもの
である。 【００２０】図６に保持部材１２の一例を示す。保持部
材１２は、棒状の部材が略「Ｕ」字状に折り曲げられた
形状を有しており、大きさは、部材の直径が約１ｍｍ、
「Ｕ」字の両脚（他方側）の長さが約５０ｍｍ、両脚間
の幅が約９ｍｍである。材質は、カンタル合金ＡＰＭ又
はカンタル合金Ａ１である。 【００２１】図７に板状部材１６の一例を示す。板状部
材１６は、角板の部材に上下方向に２ヵ所の貫通穴１６
Ａ、１６Ｂが形成された形状を有しており、各部の寸法
は、縦約１９ｍｍ、下端部から上方の貫通穴１６Ａまで
の高さが約１４ｍｍ、下端部から下方の貫通穴１６Ｂま
での高さが約５ｍｍ、横幅約１２ｍｍ、側端部から貫通
穴１６Ａ及び１６Ｂまでの幅約６ｍｍである。材質は、
カンタル合金ＡＰＭ又はカンタル合金Ａ１である。 【００２２】次に、図８の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）を参照してヒータの組立手順について説明する。 ステップ１：（ａ）に示されるように、保持壁１４の内
壁である第１主面１４Ａ側に抵抗発熱体１０を収め、保
持壁１４の切込み１４Ｃ（図５参照）から抵抗発熱体１
０の電源端子１０Ａを引出す。 ステップ２：（ｂ）に示されるように、保持部材１２の
両脚間に抵抗発熱体１０が挟まれるように、保持壁１４
の第１主面１４Ａ側から外壁である第２主面１４Ｂ側に
向かって保持部材１２を保持壁１４に差し込む。これに
より、保持部材１２の一方側１２Ａと保持壁１４の第１
主面１４Ａとに挟まれて抵抗発熱体１０が挟持されるこ
とになる。 ステップ３：（ｃ）に示されるように、保持壁１４の第
２主面１４Ｂから突出した保持部材１２の両脚の端部１
２Ｂを保持壁１４の第２主面１４Ｂに密着させた板状部
材１６の貫通穴１６Ａ及び１６Ｂにそれぞれ通す。 ステップ４：（ｄ）に示されるように、保持部材１２の
両端部１２Ｂと板状部材１６とをそれぞれ溶接する。 これにより、保持部材１２の一方側１２Ａと保持壁１４
の第１主面１４Ａとの間で抵抗発熱体１０を保持した状
態で保持部材１２が保持壁１４に固定される。１つの保
持壁１４に対する保持部材１２の取付け個数は６０個で
あり、取付け位置は、保持壁１４の内周に対して６０等
配となる。このように組み上がったものを複数段重ねて
円筒ヒータが構成される。 【００２３】実施の形態２．図９に示されるように、板
状部材１６は、２つの角板により構成されており、それ
ぞれの板状部材１６の中央には、保持部材１２の両端部
をそれぞれ貫通可能な図示してない貫通穴が１つずつ形
成されており、貫通穴を通った保持部材１２の両端部
は、第１の実施の形態と同様にそれぞれの板状部材１６
と溶接される。その他の構成は、第１の実施の形態と同
様である。 【００２４】実施の形態３．図１０に示されるように、
板状部材１６は、２つの角板により構成されており、上
に配置される板状部材１６の下端部と下に配置される板
状部材１６の上端部には、保持部材１２の両端部をそれ
ぞれ貫通可能な図示してない貫通穴がそれぞれ１つずつ
形成されている。貫通穴を通った保持部材１２の両端部
は、第１の実施の形態と同様にそれぞれの板状部材１６
と溶接される。その他の構成は、第１の実施の形態と同
様である。 【００２５】なお、上記第１〜第３の実施の形態とも板
状部材１６は角板を用いたが、これに限るものではな
く、円板状でも他の形状でもよい。また、板状部材１６
の面積は大きいほど好ましいが、材質が電気媒体である
場合、隣接する板状部材１６との間隔が狭すぎると電流
短絡が発生する可能性があるので、電流短絡が発生しな
い程度の間隔を確保することができる大きさとされる。 【００２６】また、抵抗発熱体１０、保持部材１２、保
持壁１４及び板状部材１６の大きさ及び材質は、上記第
１〜第３の実施の形態のものに限定されるものではな
い。 【００２７】さらには、保持部材１２の取付け個数及
び、取付け位置も上記第１〜第３の実施の形態のものに
限定されるものではない。 【００２８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、熱処理
装置の昇降温時に抵抗発熱体が熱膨張・収縮して保持部
材に保持壁から引抜く方向の応力が加えられても、保持
部材の端部に当接配置される板状部材を設けたことによ
って、当該端部と保持壁との接触面積が大きくなったこ
とにより、保持部材の端部が保持壁方向に食い込む応力
を分散することができる。したがって、保持部材の端部
が保持壁に食い込み難くなり、抵抗発熱体の保持構造も
損なわれ難くなるので、保持構造が損なわれた抵抗発熱
体が、被加熱物や隣接する抵抗発熱体に触れて、漏電、
電流短絡等を起こして溶断し故障するということを防止
することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus in which a resistance heating element for heating a substrate is supported on a holding wall by a holding member. 2. Description of the Related Art FIG. 11 is a horizontal sectional view of a conventional heat treatment apparatus, and FIG. 12 is an enlarged vertical sectional view around a holding member of FIG. In a conventional heat treatment apparatus, a resistance heating element 10 for heating a substrate is supported on a holding wall 14 by a holding member 12, and the holding wall 14 has a first main surface 14A constituting both surfaces of the wall.
And a second main surface 14B. The holding member 12 is arranged such that one side 12A faces the first main surface 14A of the holding wall 14, and the other side penetrates the holding wall 14 so that the end 12B projects from the second main surface 14B. The resistance heating element 10 is sandwiched between one side 12A of the holding member 12 and the first main surface 14A of the holding wall 14,
The other end 12 </ b> B of the holding member 12 is the second end of the holding wall 14.
The holding member 12 is fixed to the holding wall 14 by being bent so as to contact the main surface 14B. However, in the above-described conventional heat treatment apparatus, the resistance heating element 10 expands when the temperature of the heat treatment apparatus is increased, and the resistance heating element 1 decreases when the temperature is decreased.
0 contracts. When deformation due to expansion and contraction of the resistance heating element 10 occurs locally, the holding member 12
4 receives stress from the resistance heating element 10 in the direction in which it is pulled out. At this time, there is a possibility that the end portion 12B of the holding member 12 penetrating the holding wall 14 may bite into the holding wall 14 or may come off, so that the resistance heating element 10 cannot be held. The resistance heating element 10 having a damaged holding structure touches an object to be heated or an adjacent resistance heating element 10 to cause an electric leakage, a current short circuit, or the like, and the resistance heating element 10 may be melted to cause a failure. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. Even if the resistance heating element is deformed due to thermal expansion and contraction caused by heating and cooling of the heat treatment apparatus,
An object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus in which a holding structure of a resistance heating element is hardly damaged. [0006] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a heat treatment apparatus in which a resistance heating element for heating a substrate is supported on a holding wall by a holding member. Has a first main surface and a second main surface constituting both surfaces of the wall, and the holding member has a first side provided with a first main surface of the holding wall.
One end of the holding member is arranged so as to face the main surface and the other side penetrates the holding wall so that the end projects from the second main surface, and one side of the holding member is the first main surface of the holding wall. And the other end of the holding member is attached to a plate-shaped member arranged in contact with the second main surface of the holding wall, and the holding member is It is characterized by being fixed to the holding wall. According to this configuration, even if the resistance heating element is deformed due to thermal expansion and contraction due to heating and cooling of the heat treatment apparatus, the holding structure of the resistance heating element is less likely to be damaged. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a horizontal sectional view of the heater portion of the present invention (AA section in FIG. 3), FIG. 2 is a vertical sectional view around a holding member, and FIG. 3 is an overall view of a heat treatment apparatus in the embodiment. The same members as those described in the related art are denoted by the same reference numerals. The heat treatment apparatus includes a process tube 1 having a lower end opening made of a material that easily transmits radiant heat rays such as infrared rays and generates little impurities at a high temperature, for example, high-purity quartz. A supporter for the lower end opening, for example, a base plate (not shown) made of stainless steel is provided, and is supported vertically upright in the longitudinal direction. A furnace chamber 2 is formed in the process tube 1, and a processing object storage boat 6 mounted on a heat retaining tube 4 is provided in the furnace chamber 2 so as to be able to carry in and out. A large number of substrates to be processed are coaxially arranged and supported on the boat 6 at equal intervals in the vertical direction in a horizontal state. Further, a process tube 1 is provided in the furnace chamber 2.
A pipe 20 for introducing a process gas from the outside is provided, and a desired process for the substrate, for example, an oxidation process, a diffusion process, and the like can be performed. The heat retaining cylinder 4 is mounted on a flange cap 22 acting as a lid of the process tube 1.
Is attached to an elevator arm (not shown) and moves up and down. The vertical movement moves the heat retaining cylinder 4 and the boat 6 up and down, and the upward movement allows the opening of the process tube 1, that is, the boat insertion hole 1H to be sealed by the cap 22. Furthermore, the heat retaining cylinder 4 transmits rotation, for example, rotation of a motor (not shown) to a rotating shaft via a belt 24, and is rotatable. A cylindrical resistance heating element 10 is coaxially provided as a heater around the process tube 1, and a holding wall for supporting and surrounding the resistance heating element 10 is provided outside the resistance heating element 10. 14 are provided. Retaining wall 1
The outer shell 4 is provided with an inner shell 32 and an outer shell 34 each containing a cooling pipe 30 for circulating a cooling medium. The process tube 1 has a double structure including an outer tube 1A serving as an outer wall and an inner tube 1B serving as an inner wall, and a space 1C is formed between the tubes 1A and 1B. Each of these tubes 1A and 1B is a transparent body made of quartz or sapphire that easily transmits infrared rays, has heat resistance and hardly generates impurities, and is integrated by welding at the opening side of the process tube 1. The space 1C is sealed. This space 1C has a resistance heating element 1
When the metal ions generated from 0 enter the space 1C, they are collected and transported to the outside. For this reason, although details are not shown in the space 1C, for example,
A cleaning gas introduction pipe having an opening connected to an upper portion of the process tube 1 is connected. The cleaning gas introduction pipe introduces a gas for collecting and transporting metal ions that have penetrated into the space 1C through the outer tube 1A in the process tube 1.
For this reason, as the gas introduced into the space 1C, for example, chlorine gas or oxygen gas, which is one of halogen-based gases, is selected, and nitrogen gas is used as a purge gas. Such a gas is supplied by a supply source (not shown) to which a cleaning gas introduction pipe is connected. For example, in the case of chlorine gas, the content is 1 to 10% by volume, or in the case of oxygen gas, It is supplied at a flow rate of about 5 m ³ / min. Note that the total amount of these gases is 5 to 8 m ³ / min. Further, the gas introduced into the space 1C is discharged toward a recovery device (not shown) via an exhaust port formed at a lower end side of the cleaning gas introduction pipe. In a space 40 between the outer periphery of the process tube 1 and the holding wall 14, a plurality of nozzles 50 for blowing out a gas for cooling down, for example, air, are arranged along the outer peripheral wall surface of the process tube 1. . The nozzles 50 are provided at a plurality of positions with respect to the air inlet 52 formed along the circumferential direction on the lower surface of the holding wall 14, and the base is formed by making the cross-sectional shape elliptical. When it is inserted into the air inlet 52, it is prevented from rotating. Such a shape also has the following reasons. In other words, when the shape is a perfect circle,
Unless the space between the process tube 1 and the holding wall 14 is widened, the thickness of the root support cannot be secured. If the space is too wide, the gap between the tube 1 and the holding wall 14 becomes large, so that the radiant heat is reduced. The arrival distance becomes longer. For this reason, the rate of temperature rise affected by the distance cannot be optimized for heating the substrate. A blower 58 is connected to the air inlet 52 through a pipe, and the blower 58 starts its operation when power supply to the resistance heating element 10 is stopped and so-called heating is completed. And force air into nozzle 50
It is being introduced toward. An exhaust port 60 is provided in the ceiling of the holding wall 14. This exhaust port is for collecting the air blown out from the plurality of nozzles 50 in one place and discharging the air out of the apparatus. For this reason, the exhaust port 60 is connected to the holding wall 1.
It is desirable to be located at the center of the ceiling of 4,
Thereby, the air flowing along the outer peripheral surface of the process tube 1 in the gap portion 40 is rectified, so that it is possible to prevent the air flow from becoming uneven. Further, a heat exchanger 64 is connected to the exhaust port 60 through a shutter means 62.
And an exhaust fan 66 are connected. The shutter means 62 can be opened and closed by a drive device (not shown), and is opened at a time corresponding to the time of cooling the process tube 1 and communicates with the exhaust port 60. The shutter means 62 is provided to prevent air from leaking from the exhaust port 60. As a result, the risk that air that has reached the exhaust port after cooling the process tube 1 and has not been subjected to heat exchange leaks to the outside of the apparatus can be prevented. Further, by preventing such air leakage, generation of dust is also prevented. On the other hand, a pipe 70 is connected to the discharge side of the exhaust fan 66, and the pipe 70 is connected to the blower 58. Therefore, the air discharged from the exhaust port 60 is cooled by the heat exchanger 62 and then supplied to the air inlet 52 by the blower 58 again. The blower 58 has an exhaust fan 66.
Another air intake passage (not shown) is connected in addition to the air passage. This is a blower 58
Is started, the amount of air recirculated from the exhaust fan 66 is small, and the amount of air blown out from the nozzle 50 is prevented from reaching a predetermined amount. This compensates for the shortage of air when the blower 58 is started, and prevents the cooling efficiency of the process tube 1 from being reduced. Next, the above-mentioned heater will be described in detail. As shown in FIGS. 1 and 2, the heater is a resistance heating element 1.
0 is supported on the holding wall 14 by the holding member 12, and the holding wall 14 has a first main surface 14A and a second main surface 14B which constitute both surfaces of the wall. The holding member 12 has one side 12
A is arranged so that A faces the first main surface 14A of the holding wall 14, and the other side penetrates the holding wall 14 so that the end 12B projects from the second main surface 14B.
2 has one side 12A sandwiching the resistance heating element 10 with the first main surface 14A of the holding wall 14, and the other end 12B of the holding member 12 contacts the second main surface 14B of the holding wall 14. The holding member 1 is attached to a plate-like member
2 is fixed to the holding wall 14. FIG. 4 shows an example of the resistance heating element 10. The resistance heating element 10 has an annular shape having one opening formed by bending the power terminal 10A in the outer diameter direction, and has a size of about 480 mm in diameter of the annular part and a height of about 480 mm. Is about 7.5 mm. The material is Kanthal alloy APM
Or a Kanthal alloy A1, changes with temperature, for example, in the case of 250 ° C., the linear expansion coefficient of 11 · 10 ^-6, 50
^{12.10 -6 at} 0 ° C, ^14.1 at 750 ° C
In the case of 0 ^-6 and 1000 ° C, it is ^{15.10 -6} . Next, FIG. 5 shows an example of the holding wall 14. The holding wall 14 has a structure including an annular portion having a large inner diameter and an annular portion having a small inner diameter so that a vertical cross section forms a substantially “L” shape. The power terminal 10A of the resistance heating element 10 is pulled from the outer wall. A notch 14C is provided in advance so that it can be taken out. The size of the outer wall is about 560 mm, the diameter of the inner wall of the large annular section is about 500 mm, the diameter of the inner wall of the small annular section is about 460 mm, the height of the outer wall is about 25 mm, and the height of only the large annular section is about It is 15 mm, and the material is obtained by adding an inorganic and an organic binder to PARK fiber. FIG. 6 shows an example of the holding member 12. The holding member 12 has a shape in which a rod-shaped member is bent in a substantially “U” shape, and the size is approximately 1 mm in diameter of the member.
The length of both legs (the other side) of the “U” is about 50 mm, and the width between both legs is about 9 mm. The material is a Kanthal alloy APM or Kanthal alloy A1. FIG. 7 shows an example of the plate-like member 16. The plate-like member 16 has two through holes 16 in the vertical direction in the rectangular plate member.
A, 16B are formed, and the dimensions of each part are about 19 mm in height, the height from the lower end to the upper through hole 16A is about 14 mm, and the height from the lower end to the lower through hole 16B. It has a width of about 5 mm, a width of about 12 mm, and a width of about 6 mm from the side ends to the through holes 16A and 16B. The material is
It is a Kanthal alloy APM or a Kanthal alloy A1. Next, FIGS. 8 (a), (b), (c),
The procedure for assembling the heater will be described with reference to FIG. Step 1: As shown in (a), the resistance heating element 10 is placed on the first main surface 14A side, which is the inner wall of the holding wall 14, and the resistance heating element 1 is cut through the cut 14C of the holding wall 14 (see FIG. 5).
0 power terminal 10A is pulled out. Step 2: As shown in (b), the holding wall 14 is held so that the resistance heating element 10 is sandwiched between the legs of the holding member 12.
The holding member 12 is inserted into the holding wall 14 from the first main surface 14A side toward the second main surface 14B side which is the outer wall. Thereby, one side 12A of the holding member 12 and the first
The resistance heating element 10 is sandwiched between the main surface 14A. Step 3: As shown in (c), the ends 1 of both legs of the holding member 12 protruding from the second main surface 14B of the holding wall 14.
2B is passed through the through-holes 16A and 16B of the plate-like member 16 adhered to the second main surface 14B of the holding wall 14, respectively. Step 4: As shown in (d), both end portions 12B of the holding member 12 and the plate-like member 16 are welded. Thereby, one side 12A of the holding member 12 and the holding wall 14
The holding member 12 is fixed to the holding wall 14 in a state where the resistance heating element 10 is held between the holding member 12 and the first main surface 14A. The number of attachments of the holding members 12 to one holding wall 14 is 60, and the attachment positions are equally spaced 60 with respect to the inner periphery of the holding wall 14. A cylindrical heater is constructed by stacking a plurality of the assembled components in a plurality of stages. Embodiment 2 FIG. As shown in FIG. 9, the plate-like member 16 is formed of two square plates, and is not shown in the center of each plate-like member 16 so as to be able to penetrate both ends of the holding member 12. Through holes are formed one by one, and both ends of the holding member 12 passing through the through holes are connected to the respective plate-like members 16 similarly to the first embodiment.
And welded. Other configurations are the same as those of the first embodiment. Embodiment 3 FIG. As shown in FIG.
The plate-like member 16 is composed of two square plates, and the lower end of the plate-like member 16 arranged above and the upper end of the plate-like member 16 arranged below have both ends of the holding member 12. Are formed, each of which has a through hole (not shown) that can penetrate through the holes. Both ends of the holding member 12 passing through the through-hole are connected to the respective plate-like members 16 similarly to the first embodiment.
And welded. Other configurations are the same as those of the first embodiment. In the first to third embodiments, the plate-like member 16 is a square plate. However, the present invention is not limited to this. The plate-like member 16 may have a disk shape or another shape. The plate-like member 16
The larger the area is, the more preferable it is. However, when the material is an electric medium, if the distance between the adjacent plate members 16 is too small, a current short circuit may occur. It must be of a size that can be used. The sizes and materials of the resistance heating element 10, the holding member 12, the holding wall 14, and the plate-like member 16 are not limited to those of the first to third embodiments. Further, the number of mounting members 12 and the mounting positions are not limited to those of the first to third embodiments. As described above, according to the present invention, even when the resistance heating element thermally expands and contracts when the temperature of the heat treatment apparatus rises and falls, stress is applied to the holding member in the direction of pulling out from the holding wall. By providing the plate-shaped member which is disposed in contact with the end of the holding member, the contact area between the end and the holding wall is increased, so that the stress of the end of the holding member biting in the direction of the holding wall is increased. Can be dispersed. Therefore, the end of the holding member is less likely to bite into the holding wall, and the holding structure of the resistance heating element is not easily damaged, so that the resistance heating element with the damaged holding structure touches the object to be heated or the adjacent resistance heating element. And earth leakage,
It is possible to prevent a current short circuit or the like from causing a fusing and a failure.

【図面の簡単な説明】 【図１】実施の形態におけるヒータ部分の水平断面図
（図３Ａ−Ａ断面図）である。 【図２】図１の保持部材周辺の垂直断面拡大図である。 【図３】本発明を実施した熱処理装置の全体図である。 【図４】第１の実施の形態の抵抗発熱体の斜視図であ
る。 【図５】（ａ）第１の実施の形態の保持壁の斜視図であ
る。 （ｂ）第１の実施の形態の保持壁の垂直断面図である。 【図６】第１の実施の形態の保持部材の側面図である。 【図７】第１の実施の形態の板状部材の全体の構造を示
す図である。 【図８】第１の実施の形態の組立手順を示す図である。 【図９】第２の実施の形態の保持部材及び板状部材を示
す斜視図である。 【図１０】第３の実施の形態の保持部材及び板状部材を
示す斜視図である。 【図１１】従来の熱処理装置の水平断面図である。 【図１２】図１１の保持部材周辺の垂直断面拡大図であ
る。 【符号の説明】 １０ 抵抗発熱体、１２ 保持部材、１２Ａ 一方側、
１２Ｂ 端部、１４保持壁、１４Ａ 第１主面、１４Ｂ
第２主面、１６ 板状部材。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a horizontal sectional view (FIG. 3A-A sectional view) of a heater portion in an embodiment. FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view around a holding member of FIG. 1; FIG. 3 is an overall view of a heat treatment apparatus embodying the present invention. FIG. 4 is a perspective view of the resistance heating element according to the first embodiment. FIG. 5A is a perspective view of a holding wall according to the first embodiment. (B) It is a vertical sectional view of a holding wall of a 1st embodiment. FIG. 6 is a side view of the holding member according to the first embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating an entire structure of a plate-shaped member according to the first embodiment. FIG. 8 is a diagram showing an assembly procedure according to the first embodiment. FIG. 9 is a perspective view showing a holding member and a plate member according to the second embodiment. FIG. 10 is a perspective view showing a holding member and a plate member according to a third embodiment. FIG. 11 is a horizontal sectional view of a conventional heat treatment apparatus. FIG. 12 is an enlarged vertical cross-sectional view around the holding member of FIG. 11; [Description of Signs] 10 resistance heating element, 12 holding member, 12A one side,
12B end, 14 holding wall, 14A first main surface, 14B
2nd main surface, 16 plate-shaped members.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項１】 基板を加熱する抵抗発熱体を保持部材に
て保持壁に支持してなる熱処理装置において、 前記保持壁は、壁の両面を構成する第１主面と第２主面
とを有しており、 前記保持部材は、一方側が前記保持壁の第１主面と対面
するように、かつ他方側が前記保持壁を貫通して端部が
前記第２主面から突出するように配置されており、 前記保持部材の一方側が前記保持壁の第１主面との間で
前記抵抗発熱体を挟持するとともに、前記保持部材の他
方側の端部が前記保持壁の第２主面に当接配置される板
状部材に取付けられて、前記保持部材が前記保持壁に固
定されていることを特徴とする熱処理装置。Claims: 1. A heat treatment apparatus comprising a resistance heating element for heating a substrate, which is supported on a holding wall by a holding member, wherein the holding wall has a first main surface forming both sides of the wall. A second main surface, wherein the holding member has one side facing the first main surface of the holding wall, and the other side penetrating the holding wall, and an end portion having the second main surface. One side of the holding member sandwiches the resistance heating element between the holding member and a first main surface of the holding wall, and the other end of the holding member has the other end of the holding wall. A heat treatment apparatus, wherein the holding member is fixed to the holding wall by being attached to a plate-shaped member abutting on the second main surface.