(57)【要約】【課題】組み立てに際して作業性がよく、且つ一定の精度で組み立てることを可能にする熱処理装置を提供する。【解決手段】アルミニウムシェル１０１に複数のヒ−ティングユニット１００を垂直方向に固定して構成される側部断熱ブロック体１０を、多角形のシュルリテーナ１２に複数個取り付けて、この上部に、複数分割された上部断熱ブロック体１１０とこの上を覆うトッププレート１１１とを含む上部断熱ブロック１１を組み付ける。これにより、１つの熱処理装置を組み立てる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒーティングエレメントを断熱材表面に支持した複数のヒーティングユニット、及び前記複数のヒーティングユニットを垂直方向に固定した平板状の金属シェルから構成される複数の側部断熱ブロック体と、
前記複数の側部断熱ブロック体の下端部を、前記金属シェルが外側に位置するように保持する周囲が多角形の保持体と、
前記複数の側部断熱ブロック体の上端部を保持する単一又は複数個で構成される上部断熱ブロック体と、
前記上部断熱ブロック体の上部を覆うトッププレートと、
を備え、
前記複数の側部断熱ブロック体の下端部を前記多角形の保持体に組み付け、さらに、前記側部断熱ブロック体の上端部に前記上部断熱ブロック体と前記トッププレートを組み付けて熱処理装置本体を構成したことを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記金属シェルはアルミニウム又はステンレスで構成した請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記保持部は周囲が正多角形であり、前記側部断熱ブロック体のそれぞれは同一形状である請求項１又は２記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、比較的大型の半導体基板や液晶基板等に対する熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の半導体基板等を支持体上に載置して熱処理を行う従来の縦型の熱処理装置では、たとえば熱処理装置本体内に石英の熱処理容器を配置し、不活性ガスによりガスパージした後、この容器内に半導体ウエハー等の被処理基板を多数枚重ねて配置し（積層し又は並設する）、その後、処理ガスを注入して熱処理を行う（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１５３７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の縦型の熱処理装置は、上記特許文献１に示されるように、底部が開口している円筒状の断熱ブロックからなる熱処理装置本体内に石英の熱処理容器を配置して構成されるが、熱処理装置本体を一体で構成していたために、大型の被処理基板には十分に対応できない不都合があった。
【０００４】
すなわち、装置の外壁となる底部が開口している円筒状の断熱ブロックを一体で構成した従来の熱処理装置では、大型の被処理基板に対応出来るようにすると、断熱ブロック全体が大型化し、且つ重量が極めて大きくなるために、運搬及び設置に困難が伴い、作業性が極めて悪くなる問題があった。また、断熱ブロックの大型化は、組み立て時の精度を一定の水準にすることも困難にしていた。
【０００５】
この発明の目的は、組み立てに際して作業性がよく、且つ一定の精度で組み立てることを可能にする熱処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、ヒーティングエレメントを断熱材表面に支持した複数のヒーティングユニット、及び前記複数のヒーティングユニットを垂直方向に固定した平板状の金属シェルから構成される複数の側部断熱ブロック体と、
前記複数の側部断熱ブロック体の下端部を、前記金属シェルが外側に位置するように保持する周囲が多角形の保持体と、
前記複数の側部断熱ブロック体の上端部を保持する単一又は複数個で構成される上部断熱ブロック体と、
前記上部断熱ブロック体の上部を覆うトッププレートと、
を備え、
前記複数の側部断熱ブロック体の下端部を前記多角形の保持体に組み付け、さらに、前記側部断熱ブロック体の上端部に前記上部断熱ブロック体と前記トッププレートを組み付けて熱処理装置本体を構成したことを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る熱処理装置は、少なくとも４つの構成体、すなわち、側部断熱ブロック体、多角形保持体、上部断熱ブロック体、トッププレートで構成される。これらの各構成体は、それぞれ熱処理装置組み立て前に熱処理装置製造工場等で個別に製造され、且つ必要に応じて組み付けられ、クリーンルーム内等の所定の場所に個別に運搬され、次の順番で組み立てられる。
【０００８】
まず、複数の側部断熱ブロック体の下端部を多角形保持体に組み付けて断熱ブロックの側部全体を組み立てる。次に、側部断熱ブロック体の上端部に上部断熱ブロック体とトッププレートを組み付けて断熱ブロックの上部全体を組み立てる。
【０００９】
各断熱ブロック体等の構成体は、全体の断熱ブロックの一部であるため、熱処理装置本体が非常に大型のものであっても、その運搬が容易であり、また、重量が重くない分組み立ても容易となる。また、大型で大重量の部品を扱う必要がなくなるために、一定の精度で組み立てることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、作業性を悪くしないで大型の熱処理装置を一定の精度で組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、この発明の実施形態である熱処理装置の概略構成図である。
【００１２】
本実施形態の熱処理装置は、全体として縦型に構成される所謂縦型熱処理装置である。熱処理装置本体内には石英の熱処理容器が配置され、この中に複数枚の大型基板を並設して熱処理を行うように構成されている。
【００１３】
図１において、上記熱処理装置本体を構成する断熱ブロック１は、後述するように、８つの側部断熱ブロック体と、４つの上部断熱ブロック体とで構成される。この断熱ブロック１内に頂部がドーム状となっている石英の熱処理容器２は、炉口構造物１２に保持されており、基板保持治具３と、同基板保持治具３の架台４と、熱を下部に逃がさないためのヒートバリア５とを配置する。これらは、エレベータ６により昇降自在であり、下降させた状態で多数の被処理物である基板７を基板保持治具３に並設させ、その後全体を上昇させて断熱ブロック１内に収納させる。
【００１４】
上記のように、熱処理装置本体を構成する断熱ブロック１に対して、基板７を並設させるための基板保持治具３をエレベータ６で昇降できるようにすることで、他の場所で基板保持治具３内の被処理物である基板７を取り替えながら、それらの熱処理を順次行うことができる。なお、吸引口８からは処理前に真空引きし、図外のガス注入口からは不活性ガスを注入してガスパージを行い、続いて、加熱処理前に処理ガスを注入する。
【００１５】
以上の構成において、断熱ブロック１は、８つの側部断熱ブロック体１０と、４つの上部断熱ブロック体１１０を含む上部断熱ブロック１１とで構成されている。また、それぞれの側部断熱ブロック体１０は、４つのヒーティングユニット１００と、これらを垂直方向に固定した平板状のアルミニウムシェル１０１とで構成される。また、上部断熱ブロック１１は、４つに分割された上部断熱ブロック体１１０と、これらを水平方向に固定した平板状のトッププレート１１１と、各上部断熱ブロック体１１０の側部を覆うシェルリテイナー１１２とで構成されている。ヒーティングユニット１００は、カンタルＡ１等の材料を使用した抵抗発熱線をセラミックファイバ等の表面近傍に一体成型したものである。また、アルミニウムシェル１０１は、熱サイクルの繰り返しを原因とするヒーティングユニット１００からの発塵を防ぐためのものである。なお、アルミニュウムシェル１０１に４つのヒーティングユニット１００を固定することによって、熱処理装置内を垂直方向に４つの熱ゾーンに分け、各ゾーン別に図示しない温度センサの出力に基づいて温度制御を出来るようにしている。
【００１６】
図２は、断熱ブロック１の構成及びその組み立て図を示している。
【００１７】
側部断熱ブロック体１０は、合計８つで構成され、それぞれの側部断熱ブロック体１０は、１枚の平板状のアルミニウムシェル１０１に、４つのヒーティングユニット１００を垂直方向に固定することによって構成される。各ヒーティングユニット１００の端子１０２は、アルミニウムシェル１０１に形成されている端子孔１０５に挿入され、図３に示すように、ターミナルスペーサ１０３を介してヒータ端子１０４とネジ固定されている。したがって、アルミニウムシェル１０１の外側には、合計１６個のヒータ端子１０４が露出し、このヒータ端子間を図外のヒータ電力供給ラインで接続し、これに所定の電流を供給することによってヒーティングユニット１００を加熱し、熱処理容器２内を所定の温度に制御する。
【００１８】
各側部断熱ブロック体１０は、熱処理装置組み立て前に別途組み付けられ、それらの組み付け後の側部断熱ブロックが、それぞれ個別に熱処理装置設置場所Ｐ（図１参照）に運搬される。
【００１９】
前記８つの側部断熱ブロック１０体の下方には各側部断熱ブロック体１０の下端部を保持するためのシェルリテーナ（保持部）１２が配置される。このシェルリテーナ１２は、図示するように正８角形の形状を有し、金属により一体成形される。このシェルリテーナ１２に対して、ベスティブル１３、各側部断熱ブロック体１０を取り付ける。この時、アルミニウムシェル１０１が外側に位置するように、すなわちヒーティングユニット１００が内側に位置するように各側部断熱ブロック体１０をシェルリテーナ１２に取り付ける。また、シェルリテーナ１２に対して、８つの側部断熱ブロック体１０を取り付けた後は、各側部断熱ブロック体１０の継ぎ目となる位置にアルミニウム製の継ぎ板１４を取り付ける。この継ぎ板１４も合計８個である。
【００２０】
シェルリテーナ１２に対して、それぞれ８つの側部断熱ブロック体１０とベスティブル１３を組み付けた後は、側部断熱ブロック体１０の上端部に１つの上部断熱ブロック体を組み付ける。
【００２１】
上部断熱ブロック１１は、４分割された上部断熱ブロック体１１０と、この上部を覆う金属性のトッププレート１１１と、４分割された各上部断熱ブロック体１１０の周囲を覆うシェルリテーナ１１２とで構成されており、この構造体も、組み立てられた状態で熱処理装置設置場所Ｐに個別に運搬される。そして、熱処理装置設置場所Ｐにおいて上記シェルリテーナ１２に、８つの側部断熱ブロック体１０を組み付けてから、この上部に、上部断熱ブロック１１を組み付ける。
【００２２】
上記のように、クリーンルーム等の熱処理装置設置場所Ｐに対し、熱処理装置の一部をそれぞれ構成する複数の構造体を個別に運搬し、この熱処理装置設置場所Ｐにおいて、それぞれの構造体を組み付ける。これにより、熱処理装置全体が非常に大型のものであっても、各構造体の重量はそれほど重くなくなり、また形状も大きくならないために、運搬が容易であり、作業性がよくなる。また、断熱ブロックを一体型にする従来の装置と比較し、大型化しないために相対的に精度を高くすることができる。さらに、一部が破損した場合でも、その破損した部位を交換すればよいために、メンテナンス性に優れている。さらに、シェルリテーナ１２を円状にすると、アルミニウムシェル１０１を円弧状に成形する必要がある等構造が複雑化し、また、一定の精度を確保しにくい欠点が生じるが、本実施形態では、シェルリテーナ１２を正８角形にしているために、アルミニウムシェル１０１の形状は平板状であってよい。このため、構造が単純で、且つ一定の精度を確保するのも容易である。
【００２３】
なお、上記実施形態では、各側部断熱ブロック体１０や上部断熱ブロック１１を、熱処理装置組み立て前に別途組み付けた状態で個別に熱処理装置設置場所Ｐ（図１参照）に運搬されるようにしたが、各ブロックの部品を熱処理装置設置場所Ｐに運搬して、同場所においてそれぞれを組み付けるようにしても良い。また、上部断熱ブロック１１の上部断熱ブロック体１１０を４分割しているが、これを単一のブロック片としても良い。
【００２４】
上記シェルリテーナ１２は、正８角形の形状としたが、これに限らず正６角形等の多角形、好ましくは正多角形であれば良く、また、アルミニウムシェルに代えて、ステンレスシェル等の他の金属を使ったシェルを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施形態である熱処理装置の概略構成図
【図２】熱処理装置本体の構成図及び組み立て図
【図３】端子構造図
【符号の説明】
【００２６】
１−熱処理装置本体
２−熱処理容器
７−被処理基板
１０−側部断熱ブロック体
１２−炉口構造物
１００−ヒーティングユニット
１０１−アルミニウムシェル
１１−上部断熱ブロック
１１０−上部断熱ブロック体
１１１−トッププレート
１２−シェルリテーナ（保持体）
【図１】
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【図２】
2005209937.tif 000004
【図３】
2005209937.tif 000005