JP5432468B2 - Horizontal furnace equipment - Google Patents
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この発明は、主面を垂直にした複数枚のシリコン基板やガラス基板を、プロセスチューブ内に水平(横)方向に沿って並べて熱処理を行う横型炉装置に関する。 The present invention relates to a horizontal furnace apparatus that heat-treats a plurality of silicon substrates or glass substrates whose main surfaces are vertical in a process tube along a horizontal (lateral) direction.
半導体の製造工程には、シリコン基板やガラス基板等の基板を高温で加熱する熱処理が含まれる。基板に対して熱処理を施す装置として、主面を垂直にした複数枚の基板をプロセスチューブ内に水平(横)方向に並べて収納する横型炉装置が用いられる。 The semiconductor manufacturing process includes a heat treatment for heating a substrate such as a silicon substrate or a glass substrate at a high temperature. As an apparatus for performing a heat treatment on a substrate, a horizontal furnace apparatus is used in which a plurality of substrates whose main surfaces are vertical are arranged and stored in a horizontal (lateral) direction in a process tube.
横型炉装置は、軸方向を水平(横)方向にして配置されたプロセスチューブの周囲にプロセスチューブ内を加熱するヒータを配置している。プロセスチューブは第1の端面が開閉自在にされており、横型炉装置の第1の端面を炉口として、複数枚の基板を搭載したボートがプロセスチューブの内部に水平(横)方向に沿って搬入出される。熱処理時には、プロセスチューブの第2の端面から第1の端面に向かって処理用ガスが導入される。 In the horizontal furnace apparatus, a heater for heating the inside of the process tube is arranged around the process tube arranged with the axial direction set in the horizontal (lateral) direction. The process tube has a first end face that can be freely opened and closed. With the first end face of the horizontal furnace apparatus as a furnace port, a boat on which a plurality of substrates are mounted extends along the horizontal (lateral) direction inside the process tube. Carry in and out. During the heat treatment, a processing gas is introduced from the second end surface of the process tube toward the first end surface.
横型炉装置の炉口の側方には熱処理前後の基板が出し入れされるが、熱処理前後の基板にヒータの熱が作用すると、適正な熱処理を施すことができない。また、ヒータの熱が外部に漏れると、プロセスチューブ内の温度を効率よく所定の処理温度に維持することが困難になるだけでなく、環境温度の上昇によってプロセスチューブ内への導入前の処理用ガスの変質や作業性の低下を招来する。 Although the substrate before and after the heat treatment is taken in and out of the side of the furnace port of the horizontal furnace apparatus, if the heat of the heater acts on the substrate before and after the heat treatment, an appropriate heat treatment cannot be performed. Also, if the heat from the heater leaks to the outside, not only will it be difficult to efficiently maintain the temperature in the process tube at the specified processing temperature, but it will also be used for processing prior to introduction into the process tube due to an increase in environmental temperature. It causes deterioration of gas and deterioration of workability.
そこで、横型炉装置におけるプロセスチューブの軸方向の両端部には、ヒータとプロセスチューブとの間隙からの熱の漏出を防止すべく、耐熱断熱部材が配置されている。従来の横型炉装置おけるプロセスチューブの軸方向の両端部に配置される耐熱断熱部材は、シリカ繊維やシリカ系セラミックファイバ等を素材として構成されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、従来の横型炉装置は、プロセスチューブの軸方向の両端部の耐熱断熱部材としてシリカ繊維やアルミナ・シリカ系セラミックファイバ等を素材として用いていたため、数百℃程度の温度下での経時変化によって繊維が剥離し、外部に対する断熱性が損なわれるとともに、処理ガスの変質、炉口廻りや処理前後の基板を汚損する問題がある。これは、非晶質であるシリカやアルミナ・シリカ系セラミックは、結晶化温度が比較的低く、熱処理時におけるプロセスチューブの両端部の温度で結晶化して脆くなるためと考えられる。また、同様の理由により、従来の横型炉装置は、処理温度が1000℃以上となるような熱処理に使用することができない問題があった。 However, the conventional horizontal furnace equipment used silica fibers, alumina / silica ceramic fibers, etc. as heat-resistant heat insulation members at both ends in the axial direction of the process tube. As a result, the fibers are peeled off, and the heat insulating property to the outside is impaired, and there is a problem that the processing gas is altered, the furnace opening and the substrate before and after the processing are soiled. This is presumably because amorphous silica and alumina / silica ceramics have a relatively low crystallization temperature, and crystallize and become brittle at both ends of the process tube during heat treatment. For the same reason, the conventional horizontal furnace apparatus has a problem that it cannot be used for heat treatment such that the processing temperature becomes 1000 ° C. or higher.
この発明の目的は、プロセスチューブの軸方向の両端部から外部への熱の漏出を確実に防止するとともに、熱処理時の温度下で高耐熱断熱部材からの繊維の剥離を防止し、炉口廻りの高温化や汚損を生じることがなく、炉口廻りの温度が1000℃以上となるような熱処理にも使用することができる横型炉装置を提供することにある。 The object of the present invention is to reliably prevent heat leakage from both ends in the axial direction of the process tube to the outside, and to prevent the fibers from peeling off from the heat-resistant heat insulating member under the temperature during heat treatment. It is an object of the present invention to provide a horizontal furnace apparatus that can be used for heat treatment such that the temperature around the furnace port becomes 1000 ° C. or higher without causing high temperature and fouling.
この発明に係る横型炉装置は、プロセスチューブ、ヒータ、第1及び第2の支持体、第1及び第2の高耐熱断熱部材を備えている。プロセスチューブは、第1の端面が開放した筒状を呈し、軸方向を水平向きにして配置される。ヒータは、プロセスチューブの外周面との間に間隙を設けて配置され、プロセスチューブの外周面を全周にわたって包囲する。第1及び第2の支持体は、プロセスチューブの軸方向の両端部のそれぞれが貫通するとともに外周面にヒータの軸方向の両端部のそれぞれが全周にわたって外嵌する。第1及び第2の高耐熱断熱部材は、プロセスチューブの外周面における両端部のそれぞれと第1及び第2の支持体のそれぞれの内周面との間にプロセスチューブの全周にわたって配置され、SiCの長繊維で構成された環状を呈する。第1及び第2の高耐熱断熱部材は、何れも半円形に形成され、それぞれ2個1組で全体として環状を構成する。
プロセスチューブの第2の端面は小径の処理ガス導入用の導入管部を除いて閉塞されており、第2の支持体を、内周面がプロセスチューブの外周面に全周にわたって対向する第1部材と、第1部材に嵌入して内側面が第2の端面に対向する第2部材と、から構成している。また、第1部材の内周面と第2部材の外周面との接触部分に全周にわたって第2部材の外側面側から嵌入する第4の高耐熱断熱部材であって、SiCの長繊維で構成された環状を呈する第4の高耐熱断熱部材をさらに備えている。プロセスチューブの第2の端面に導入管部が設けられている場合にも第2の端面近傍から外部への熱の漏出を確実に防止できる。
The horizontal furnace apparatus according to the present invention includes a process tube, a heater, first and second supports, and first and second high heat resistant heat insulating members. The process tube has a cylindrical shape with the first end face opened, and is arranged with the axial direction set to the horizontal direction. The heater is disposed with a gap between the heater and the outer peripheral surface of the process tube, and surrounds the outer peripheral surface of the process tube over the entire periphery. Each of the first and second support bodies passes through both end portions in the axial direction of the process tube, and both end portions in the axial direction of the heater are fitted around the entire outer periphery of the process tube. The first and second high heat-resistant heat insulating members are disposed over the entire circumference of the process tube between each of both end portions of the outer peripheral surface of the process tube and each inner peripheral surface of the first and second supports. It presents a ring made of SiC long fibers. Each of the first and second high heat-resistant heat insulating members is formed in a semicircular shape, and each of two sets constitutes an annular shape as a whole.
The second end surface of the process tube is closed except for an introduction pipe portion for introducing a small-diameter processing gas, and the second support is arranged in such a manner that the inner peripheral surface faces the outer peripheral surface of the process tube over the entire periphery. It is comprised from the member and the 2nd member which inserts in a 1st member and an inner surface opposes a 2nd end surface. The fourth high heat-resistant heat insulating member fitted from the outer surface side of the second member to the contact portion between the inner peripheral surface of the first member and the outer peripheral surface of the second member from the outer surface side of the second member. A fourth high heat-resistant heat insulating member having an annular shape is further provided. Even when the introduction tube portion is provided on the second end surface of the process tube, leakage of heat from the vicinity of the second end surface to the outside can be reliably prevented.
この構成では、プロセスチューブの軸方向の両端部で、プロセスチューブの外周面と第1及び第2の支持体のそれぞれとの間が、プロセスチューブの全周にわたって第1及び第2の高耐熱断熱部材によって閉塞される。プロセスチューブとヒータとの間から外部への熱伝導が、SiCの長繊維で構成された環状体の高耐熱断熱部材によって抑制される。SiCの結晶化温度は、熱処理時にプロセスチューブ及びヒータから熱伝導を受ける第1及び第2の支持体の温度に比較して十分に高い。したがって、高耐熱断熱部材は経時変化によって脆化せず、可撓性を失うこともないため、高耐熱断熱部材から繊維が剥離することがなく、炉口廻りの断熱性が維持されるとともに、炉口廻りや処理前後の基板を汚損することがない。 In this configuration, the first and second high heat-resistant insulations are provided between the outer peripheral surface of the process tube and each of the first and second supports at both ends in the axial direction of the process tube over the entire circumference of the process tube. It is blocked by the member. Heat conduction from between the process tube and the heater to the outside is suppressed by an annular high heat resistant heat insulating member made of SiC long fibers. The crystallization temperature of SiC is sufficiently higher than the temperatures of the first and second supports that receive heat conduction from the process tube and the heater during heat treatment. Therefore, the high heat-resistant heat insulating member does not become brittle due to changes over time and does not lose flexibility, so that the fibers do not peel from the high heat-resistant heat insulating member, and the heat insulating property around the furnace port is maintained, The substrate around the furnace opening and the substrate before and after processing are not soiled.
この構成において、プロセスチューブとヒータとの間の間隙に筒状のライナー管をさらに備えてもよい。プロセスチューブとヒータとの間の均熱化が図られ、プロセスチューブ内の温度制御を容易に行うことができる。 In this configuration, a cylindrical liner tube may be further provided in the gap between the process tube and the heater. Temperature equalization between the process tube and the heater is achieved, and temperature control in the process tube can be easily performed.
また、ヒータは、軸方向の両端部のそれぞれの内周面が第1及び第2の支持体のそれぞれの外周面に当接する環状の断熱部材を備えたものであってもよい。ヒータの軸方向の両端部と第1及び第2の支持体との間から外部への熱の漏出を低減できる。 The heater may include an annular heat insulating member in which inner peripheral surfaces of both end portions in the axial direction are in contact with outer peripheral surfaces of the first and second supports. It is possible to reduce the leakage of heat to the outside from between the both ends of the heater in the axial direction and the first and second supports.
さらに、プロセスチューブの外周面における第1の高耐熱断熱部材の配置位置よりも第1の端面側に全周にわたって配置されるSiCの長繊維で構成された環状を呈する第3の高耐熱断熱部材を備えてもよい。プロセスチューブの炉口側に配置される炉口廻り排気装置等の高温化を抑制して動作不良の発生を防止できる。この場合に、第3の高耐熱断熱部材は、周方向の一部に切断部が形成され、切断部の両側に固定用部材を有するものとしてもよい。切断部を両側に開いてプロセスチューブの外周面に巻着させた後に固定用部材で固定することにより、第3の高耐熱断熱部材をプロセスチューブの所定の位置に容易に配置でき、交換作業を容易に行うことができる。 Furthermore, the 3rd high heat-resistant insulation member which exhibits the cyclic | annular form comprised by the continuous fiber of SiC arrange | positioned over the perimeter to the 1st end surface side rather than the arrangement position of the 1st high heat-resistant heat insulation member in the outer peripheral surface of a process tube May be provided. Occurrence of malfunctions can be prevented by suppressing the increase in temperature of the exhaust system around the furnace port disposed on the furnace port side of the process tube. In this case, the third high heat-resistant heat insulating member may have a cut portion formed in a part in the circumferential direction and have fixing members on both sides of the cut portion. By opening the cutting part on both sides and winding it around the outer peripheral surface of the process tube, and fixing it with a fixing member, the third high heat resistant heat insulating member can be easily placed at a predetermined position on the process tube, It can be done easily.
この発明によれば、プロセスチューブの軸方向の両端部の形状及び耐熱断熱部材の材質を適正にすることができる。これによって、プロセスチューブの軸方向の両端部から外部への熱の漏出を確実に防止できるとともに、熱処理時の温度下で高耐熱断熱部材からの繊維の剥離を防止できる。炉口廻りの高温化や汚損を生じることがなく、炉口廻りの温度が1000℃以上となるような熱処理にも使用することができる。 According to this invention, the shape of the both ends of the axial direction of a process tube and the material of a heat-resistant heat insulation member can be made appropriate. Accordingly, it is possible to reliably prevent leakage of heat from the both ends in the axial direction of the process tube to the outside, and it is possible to prevent the fibers from peeling off from the high heat-resistant heat insulating member at the temperature during the heat treatment. It can be used for heat treatment in which the temperature around the furnace port is 1000 ° C. or higher without causing high temperature and fouling around the furnace port.
図1は、この発明の実施形態に係る横型炉装置の概略の断面図である。横型炉装置10は、プロセスチューブ1、ヒータ2、第1の支持体3、第2の支持体4、第1の高耐熱断熱部材5、第2の高耐熱断熱部材6、第3の高耐熱断熱部材7及び第4の高耐熱断熱部材8を備えている。横型炉装置10の側方には、炉口廻り排気装置20が配置されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a horizontal furnace apparatus according to an embodiment of the present invention. The
プロセスチューブ1は、例えば、石英ガラスを素材として円筒形状に形成されている。プロセスチューブ1の第1の端面11は、炉口として開放しており、オートドア13によって開閉自在にされている。プロセスチューブ1の第2の端面12は、中心部分に形成された導入管15を除いて閉塞されている。プロセスチューブ1の内部には、炉口から主面を垂直に立てた複数枚の基板100を水平(横)方向に並べて搭載したボート30が搬入出される。プロセスチューブ1における第1の端面11側の一部は、炉口廻り排気装置20内に挿入されている。
The process tube 1 is formed in a cylindrical shape using, for example, quartz glass as a material. The
ヒータ2は、軸方向の両端面が開放した筒状を呈し、プロセスチューブ1の外周面を全周にわたって間隙を設けて包囲する。ヒータ2は、プロセスチューブ1の内部温度が所定の処理温度となるように制御される。ヒータ2の軸方向の両端部には、それぞれ断熱部21、22が全周にわたって備えられている。
The
第1の支持体3は、断熱材料を素材として環状に形成されており、プロセスチューブ1の第1の端面11側に配置されている。支持体3は、取付具31によってフレーム40に取り付けられている。支持体3には、プロセスチューブ1の第1の端面11側の一部が貫通しており、ヒータ2の断熱部21が外嵌している。
The first support 3 is formed in an annular shape using a heat insulating material as a raw material, and is disposed on the
第2の支持体4は、第1部材41及び第2部材42によって構成され、プロセスチューブ1の第2の端面12側に配置されている。第1部材41は、断熱材料を素材として円筒状に形成されており、取付具43によってフレーム50に取り付けられている。第1部材41には、プロセスチューブ1の第2の端面12側の一部が貫通しており、ヒータ2の断熱部22が外嵌している。第2部材42は、断熱材料を素材として環状に形成されており、第1部材41に嵌入している。第2部材42の内径は、プロセスチューブ1の外径より小さく、導入管15の外径より大きい。第2部材42には、導入管15の一部が貫通している。
The second support 4 is constituted by a
第1の高耐熱断熱部材5は、SiCの長繊維によって環状に形成されており、第1の端面11側でプロセスチューブ1の外周面と支持体3の内周面との間に全周にわたって配置されている。
The first high heat-resistant
第2の高耐熱断熱部材6は、SiCの長繊維によって環状に形成されており、第2の端面12側で導入管15の外周面と支持体4の第2部材42の内周面との間に全周にわたって配置されている。
The second high heat-resistant
プロセスチューブ1は、第1の端面11側の外周面、及び導入管15で、第1の高耐熱断熱部材5及び第2の高耐熱断熱部材6を介して第1の支持体3及び第2の支持体4に支持される。
The process tube 1 includes an outer peripheral surface on the
なお、プロセスチューブ1とヒータ2との間隙には、周方向の一部に保持部材9が配置されている。基板100及びボート30の荷重が作用することによるプロセスチューブ1の変形や破断を防止している。
A holding
第1の支持体3の内径は、プロセスチューブ1の外径よりも大きい。このため、第1の支持体3の内周面とプロセスチューブ1の外周面との間には間隙が形成されるが、この間隙は第1の高耐熱断熱部材5によって閉塞される。このため、プロセスチューブ1とヒータ2との間の熱が、第1の端面11側に漏出することがない。
The inner diameter of the first support 3 is larger than the outer diameter of the process tube 1. For this reason, a gap is formed between the inner peripheral surface of the first support 3 and the outer peripheral surface of the process tube 1, but this gap is closed by the first high heat-resistant
また、第3の高耐熱断熱部材7は、SiCの長繊維によって筒状に形成されており、プロセスチューブ1の外周面における第1の高耐熱断熱部材5の配置位置よりも第1の端面11側の部分であって脱酸素装置20内に挿入されている部分に装着している。このため、熱処理中にプロセスチューブ1の熱が、外部に放出されることを抑制できる。
Further, the third high heat-resistant
これらによって、熱処理中に脱酸素装置20の温度上昇を抑制することができ、脱酸素装置20の動作不良や故障の発生を防止することができる。また、脱酸素装置20内を経由してプロセスチューブ1内に搬入出される熱処理前後の基板の変質を防止できる。さらに、環境温度の上昇を抑えることができ、基板の搬入出エリアの環境の劣化を防止できるとともに、クリーンルームへの熱負荷の増加を抑えることができる。
By these, the temperature rise of the
第1の高耐熱断熱部材5及び第3の高耐熱断熱部材7の素材であるSiCは、結晶化温度が熱処理時におけるプロセスチューブ1の表面温度に比較して十分に高い。このため、第1の高耐熱断熱部材5及び第3の高耐熱断熱部材7は、熱処理の繰り返しによっても長期間にわたって脆化による繊維の剥離を生じることがない。これによって、熱処理前後の基板や脱酸素装置20の汚損を防止できる。
SiC, which is a material of the first high heat resistant
第2の支持体4の第2部材42の内径は、導入管15の外径よりも大きい。このため、第2部材42の内周面と導入管15の外周面との間には間隙が形成されるが、この間隙は第2の高耐熱断熱部材6によって閉塞される。また、第4の高耐熱断熱部材8は、SiCの長繊維によって環状に形成されており、支持体4の第2部材42の外周面と第1部材41の内周面との間に全周にわたって配置されている。したがって、プロセスチューブ1とヒータ2との間の熱が第2の端面12側に漏出することがない。
The inner diameter of the
これらによって、導入管15の周辺の温度上昇を抑制することができ、導入前の処理用ガスの温度制御を適正に行うことができる。また、環境温度の上昇を抑えることができ、作業性の悪化を防止できる。
By these, the temperature rise around the
第2の高耐熱断熱部材6及び第4の高耐熱断熱部材8の素材であるSiCは、結晶化温度が熱処理時におけるプロセスチューブ1の表面温度に比較して十分に高い。このため、第2の高耐熱断熱部材6及び第4の高耐熱断熱部材8は、熱処理の繰り返しによっても長期間にわたって脆化による繊維の剥離を生じることがない。これによって、導入管15の周辺の汚損を防止できる。
SiC, which is a material of the second high heat resistant
なお、図2及び図3に示すように、第1の高耐熱断熱部材3及び第2の高耐熱断熱部材6は、半円形に形成されており、それぞれ2個1組で全体として環状を形成する。この形状により、プロセスチューブ1を第1の支持体3及び第2の支持体4から取り外すことなく第1の高耐熱断熱部材5及び第2の高耐熱断熱部材6を所定の位置に着脱することができ、第1の高耐熱断熱部材5及び第2の高耐熱断熱部材6を容易に交換できる。第4の高耐熱断熱部材8も第1の高耐熱断熱部材5と寸法は異なるが同様の形状を呈している。このため、第1部材41に第2部材42を嵌入したままで第4の高耐熱断熱部材8を着脱することができ、第4の高耐熱断熱部材8を容易に交換できる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first high heat resistant heat insulating member 3 and the second high heat resistant
図4(A)及び(B)は、第3の高耐熱断熱部材の正面図及び側面図である。第3の高耐熱断熱部材7は、円筒状に形成されており、周方向の一部に切断部7Aが形成されている。第3の高耐熱断熱部材7の周面で切断部7Aの両側には、この発明の固定部材である紐体71A,71B,72A,72B(紐体72Aは図示されない。)が延出している。第3の高耐熱断熱部材7は、SiCの長繊維を素材として構成されているため可撓性を有し、切断部7Aを周方向の両側に拡げることでプロセスチューブ1の外周面に着脱することができる。切断部7Aを拡げてプロセスチューブ1の外周面に装着した後に、紐体71Aと紐体71Bとを結び、紐体72Aと紐体72Bとを結ぶことで、第3の高耐熱断熱部材7をプロセスチューブ1の外周面に固定することができる。
4 (A) and 4 (B) are a front view and a side view of the third high heat resistant heat insulating member. The third high heat resistant
図5は、この発明の別の実施形態に係る横型炉装置の概略の断面図である。横型炉装置110は、プロセスチューブ101、ヒータ102、ライナー管108、第1の支持体103、第2の支持体104、第1の高耐熱断熱部材105、第2の高耐熱断熱部材106及び第3の高耐熱断熱部材107を備えている。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a horizontal furnace apparatus according to another embodiment of the present invention. The
プロセスチューブ101は、例えば、石英ガラスを素材として円筒形状に形成されている。プロセスチューブ1の第1の端面11は、炉口として開放しており、図示しないオートドアによって開閉自在にされている。プロセスチューブ101の第2の端面112は、中心部分に形成された小径管115を除いて閉塞されている。プロセスチューブ101の内部には、炉口から主面を垂直に立てた複数枚の基板100が図示しないボート上に水平(横)方向に並べて搭載されて搬入出される。
For example, the
ヒータ102は、軸方向の両端面が開放した筒状を呈し、プロセスチューブ101の外周面を全周にわたって間隙を設けて包囲する。ヒータ102は、プロセスチューブ101の内部温度が所定の処理温度となるように駆動される。ヒータ102の軸方向の両端部には、それぞれ断熱部121、122が全周にわたって備えられている。
The
ライナー管108は、例えばSiCを素材として円筒形状に形成されており、プロセスチューブ101とヒータ102との間に配置される。ライナー管108は、プロセスチューブ101内の温度分布を均一化する。
The
第1の支持体103は、断熱材料を素材として円筒状に形成されており、プロセスチューブ101の第1の端面111側に配置されている。支持体103は、取付具131によってフレーム140に取り付けられている。支持体103には、プロセスチューブ101の第1の端面111側の一部が貫通しており、ヒータ102の断熱部121が外嵌している。
The
第2の支持体104は、第1部材141及び第2部材142によって構成され、プロセスチューブ101の第2の端面112側に配置されている。第1部材141は、断熱材料を素材として円筒状に形成されている。第1部材141には、プロセスチューブ101の第2の端面112側の一部が貫通しており、ヒータ102の断熱部122が外嵌している。第2部材142は、断熱材料を素材として環状に形成されており、第1部材141に当接している。第2部材142の内径は、プロセスチューブ101の外径より小さく、小径管115の外径より大きい。第2部材142には、小径管115の一部が貫通している。第1部材141及び第2部材142は、取付具143によってフレーム150に取り付けられている。
The
第1の高耐熱断熱部材105は、SiCの長繊維によって環状に形成されており、第1の端面111側でプロセスチューブ101の外周面と第1の支持体103の内周面との間に全周にわたって配置されている。
The first high heat-resistant
第2の高耐熱断熱部材106は、SiCの長繊維によって環状に形成されており、第2の端面112側で小径管115の外周面と第2の支持体104の第2部材142の内周面との間に全周にわたって配置されている。
The second high heat-resistant
第3の高耐熱断熱部材107は、SiCの長繊維によって環状に形成されており、第2の端面112側で小径管115の外周面に全周にわたって外嵌している。
The third high heat-resistant
プロセスチューブ101は、第1の端面111側の外周面、及び小径管115で、第1の高耐熱断熱部材105及び第2の高耐熱断熱部材106を介して第1の支持体103及び第2の支持体104に支持される。
The
なお、第1の支持体103並びに第2の支持体104の第1部材141及び第2部材142は孔部を偏心させて形成されている。このため、プロセスチューブ101とライナー管108との管の間隙は全周にわたって一定であるが、ライナー管108とヒータ102との間隙は上部で広く下部で狭くされている。気中では下部に比較して上部の方が高温になることから、上下方向についてヒータ102よるプロセスチューブ101の加熱状態を均一にするためでもある。
Note that the
第1の支持体103の内径は、プロセスチューブ101の外径よりも大きい。このため、第1の支持体103の内周面とプロセスチューブ101の外周面との間には間隙が形成されるが、この間隙は第1の高耐熱断熱部材105によって閉塞される。このため、プロセスチューブ101とヒータ102との間の熱が、第1の端面111側に漏出することがない。
The inner diameter of the
これによって、熱処理中に第1の端面111側の環境温度の上昇を抑制することができ、外部装置の動作不良や故障の発生、並びに基板の搬入出エリアの環境の劣化を防止できるとともに、クリーンルームへの熱負荷を抑えることができる。また、第1の端面111を経由してプロセスチューブ101内に搬入出される熱処理前後の基板の変質を防止できる。
As a result, an increase in the environmental temperature on the
第1の高耐熱断熱部材105の素材であるSiCは、結晶化温度が熱処理時におけるプロセスチューブ101の表面温度に比較して十分に高い。このため、第1の高耐熱断熱部材105は、熱処理の繰り返しによっても長期間にわたって脆化による繊維の剥離を生じることがない。これによって、熱処理前後の基板や外部装置の汚損を防止できる。
SiC, which is the material of the first high heat resistant
第2の支持体104の第2部材142の孔部は、内側の小径部と外側の大径部とで構成されている。小径部及び大径部の何れの内径も小径管115の外径よりも大きい。このため、第2部材142の内周面と小径管115の外周面との間には間隙が形成されるが、第2部材142の大径部と小径管115の外周面との間隙は第2の高耐熱断熱部材106によって閉塞される。また、第3の高耐熱断熱部材107は、SiCの長繊維によって環状に形成されており、支持体104の第2部材142の大径部の内周面と第2の高耐熱断熱部材106の外周面との接触部分に全周にわたって外側から当接している。したがって、プロセスチューブ101とヒータ102との間の熱が第2の端面112側に漏出することがない。
The hole of the
これによって、小径管115の周辺の温度上昇を抑制することができ、導入前の処理用ガスの温度制御を適正に行うことができる。また、環境温度の上昇を抑えることができ、作業性の悪化を防止できる。
Thereby, the temperature rise around the small-
第2の高耐熱断熱部材106及び第3の高耐熱断熱部材107の素材であるSiCは、結晶化温度が熱処理時におけるプロセスチューブ101の表面温度に比較して十分に高い。このため、第2の高耐熱断熱部材106及び第3の高耐熱断熱部材107は、熱処理の繰り返しによっても長期間にわたって脆化による繊維の剥離を生じることがない。これによって、小径管115の周辺の汚損を防止できる。
SiC, which is a material of the second high heat resistant
なお、図6に示すように、第2の高耐熱断熱部材106及び第3の高耐熱断熱部材107は、半円形に形成されており、それぞれ2個1組で全体として環状を形成する。この形状により、プロセスチューブ101を第2の支持体104から取り外すことなく第2の高耐熱断熱部材106及び第3の高耐熱断熱部材107を所定の位置に着脱することができ、第2の高耐熱断熱部材106及び第3の高耐熱断熱部材107を容易に交換できる。第1の高耐熱断熱部材105も図1に示した第1の高耐熱断熱部材3と寸法は異なるが同様の形状を呈している。このため、第1の支持体部材103からプロセスチューブ101を取り外すことなく第1の高耐熱断熱部材103を着脱することができ、第1の高耐熱断熱部材103を容易に交換できる。
In addition, as shown in FIG. 6, the 2nd high heat-resistant
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
1−プロセスチューブ
2−ヒータ
3−第1の支持体
4−第2の支持体
5−第1の高耐熱断熱部材
6−第2の高耐熱断熱部材
7−第3の高耐熱断熱部材
8−第4の高耐熱断熱部材
10−横型炉装置
15−導入管
1-process tube 2-heater 3-first support 4-second support 5-first heat-resistant heat-insulating member 6-second heat-resistant heat-insulating member 7-third heat-resistant heat-insulating member 8- 4th high heat-resistant heat insulation member 10- horizontal furnace apparatus 15- introduction pipe
Claims (4)
前記プロセスチューブの外周面との間に間隙を設けて配置され、前記プロセスチューブの外周面を全周にわたって包囲する筒状のヒータと、
前記プロセスチューブの軸方向の両端部のそれぞれが貫通するとともに外周面に前記ヒータの軸方向の両端部のそれぞれが外嵌する環状の第1及び第2の支持体と、
前記プロセスチューブの外周面における両端部のそれぞれと前記第1及び第2の支持体のそれぞれの内周面との間に前記プロセスチューブの全周にわたって配置され、SiCの長繊維で構成された環状を呈する第1及び第2の高耐熱断熱部材と、を備え、
前記第1及び第2の高耐熱断熱部材は、何れも半円形に形成され、それぞれ2個1組で全体として環状を構成し、
前記プロセスチューブは、第2の端面が小径の処理ガス導入用の導入管部を除いて閉塞され、
前記第2の支持体は、内周面が前記プロセスチューブの外周面に全周にわたって対向する第1部材と、前記第1部材に嵌入して内側面が前記第2の端面に全周にわたって対向する第2部材と、からなり、
前記第1部材の内周面と前記第2部材の外周面との接触部分に全周にわたって前記第2部材の外側面側から嵌入する第4の高耐熱断熱部材であって、SiCの長繊維で構成された環状を呈する第4の高耐熱断熱部材をさらに備えた横型炉装置。 A cylindrical process tube having an open first end face, the process tube being arranged with the axial direction horizontal;
A cylindrical heater which is disposed with a gap between the outer peripheral surface of the process tube and surrounds the outer peripheral surface of the process tube over the entire circumference;
Annular first and second supports that each of the axial ends of the process tube penetrate and each of the axial ends of the heater are fitted on the outer peripheral surface;
An annular ring formed of SiC long fibers disposed over the entire circumference of the process tube between each of both end portions on the outer circumferential surface of the process tube and the inner circumferential surface of each of the first and second supports. A first and a second high heat-resistant heat insulating member exhibiting
Each of the first and second high heat-resistant heat insulating members is formed in a semicircular shape, each of which constitutes a ring as a whole ,
The process tube is closed except for an introduction pipe portion for introducing a processing gas having a second end surface having a small diameter ,
The second support body has a first member whose inner peripheral surface faces the outer peripheral surface of the process tube over the entire circumference, and an inner surface that fits into the first member and faces the second end surface over the entire circumference. And a second member that
4th high heat-resistant heat insulation member inserted in the contact part of the inner peripheral surface of the said 1st member, and the outer peripheral surface of the said 2nd member from the outer surface side of the said 2 member over the perimeter, Comprising: The long fiber of SiC The horizontal furnace apparatus further provided with the 4th high heat-resistant heat insulation member which exhibits the cyclic | annular form comprised by this .
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