JPH0220829Y2

JPH0220829Y2 -

Info

Publication number: JPH0220829Y2
Application number: JP1987178805U
Authority: JP
Priority date: 1987-11-26
Filing date: 1987-11-26
Publication date: 1990-06-06
Also published as: JPH0183326U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は半導体熱処理炉用断熱材に関するもの
である。

［従来技術］従来半導体熱処理炉用断熱材はアスベストもし
くはカオウール等のセラミツクウールが用いられ
ているが、使用中に粉塵として飛散して労働環境
を悪化させ、またこれら繊維に含有される金属あ
るいは金属の化合物などが熱飛散により、半導体
ウエハーを汚染してその機能を損う恐れがあり好
ましくなかつた。この汚染防止から石英ガラスウ
ールを用いる例もあるが、アスベスト、カオウー
ル等と同様、ウールの飛散がとくに清掃のため石
英管を抜き出した時や挿入時に激しく、該断熱材
の改善が要望されていた。

この改善策として、一般的なセラミツクフアイ
バーであるアルミナ・シリカ系フアイバー（フア
インフレツクス、フアイバーフラツクスなど）を
ボード状に成形したものを一般的なガラス長繊維
であるＥガラスを塩酸処理して高珪酸化（SiO₂
分95〜99重量％）して耐熱性を高めた珪酸質繊維
からなるスリーブ内に挿入あるいは該珪酸質繊維
からなる布で包んでドーナツ状に縫製したものを
用いる例もある。この場合、外装材としての高珪
酸質繊維は酸処理したものであるため強度が低く
耐久性が小さいことと、高珪酸質とはいえ、
SiO₂以外の金属イオンが％オーダーで含有し、
これら金属が熱飛散してウエハーを汚染する恐れ
がかなり大きい。さらにコア部分のボードからも
金属が熱飛散しウエハーを汚染する可能性が大で
ある。

［考案の解決しようとする問題点］本考案の目的は、従来技術が有していた前述の
欠点を解消しようとするものである。すなわち、
使用中に粉塵の発生を押え、金属の熱飛散による
ウエハーの汚染がなく、しかも耐久性の高い断熱
材を新規に提供することを目的とするものであ
る。

［問題点を解決するための手段］本考案は前述の問題点を解決すべくなされたも
のであり、半導体ウエハーの拡散炉およびCVD
処理炉において用いられる断熱材であつて、該断
熱材の少くとも一部がSiO₂を99.9重量％以上含有
する高純度石英ガラスフアイバーからなることを
特徴とする半導体熱処理炉用断熱材（以下本考案
の断熱材ということである）を提供するものであ
る。

特に本考案は、上記拡散炉および上記CVD処
理炉において用いられる断熱材であつて、プロセ
スチユーブである石英管もしくは炭化珪素管とそ
の外周部にある炉心管との空隙、または該石英管
もしくは該炭化珪素管とセラミツク質の支持台と
の空隙を埋める断熱材として適するものである。

本考案の実施例として、本考案の断熱材が芯材
と該芯材を被覆する被覆材とからなり、該芯材と
該被覆材のうち少くとも該被覆材がSiO₂を99.9重
量％以上含有する高純度石英ガラスフアイバーか
らなる断熱材を挙げることができる。高純度石英
ガラスフアイバーからなる前記被覆材としてはス
リーブもしくはクロスを用いることができる。

前記芯材としては前記した粉塵の発生や金属に
よるウエハーの汚染を最小化して支障を起こさな
い範囲において、前記SiO₂純度をもつガラスフ
アイバー以外のガラスフアイバーやその他の材料
を用いることもできる。

また本考案の断熱材の実施例として、芯材とし
てSiO₂を99.9重量％以上含有する高純度石英ガラ
スフアイバーからなるマツトもしくは繊維束を用
い、外装材として該石英ガラスフアイバーをスリ
ーブもしくはクロスに成形したものを用い、上記
マツトを上記スリーブ内に挿入あるいは上記マツ
トを上記クロスで包み、環状または帯状またはキ
ヤツプ状またはおわん状に成形したものを挙げる
ことができる。なお、スリーブを成形後、上記マ
ツトあるいは上記繊維束を挿入するか、これらを
芯としてスリーブを編み上げていつてもよい。前
記キヤツプ状またはおわん状に成形してなる断熱
材は、その中央部に前記プロセスチユーブを貫通
させるための孔部を設けた形状とすることができ
るが、使用目的に応じて該孔部を貫通させない形
状とすることもできる。また前記キヤツプ状また
はおわん状に成形してなる断熱材は、前記プロセ
スチユーブとその外側にある炉心管との空〓、ま
たは前記プロセスチユーブとセラミツク質の支持
台との空〓を埋めることができる形状を有するこ
ともできる。

本考案におけるSiO₂を99.9重量％以上含有する
高純度石英ガラスフアイバーは、例えばシリコン
アルコキシドを加水分解・縮重合して得られたゾ
ル液を紡糸・焼成することによつて得られるが、
これに限定されるものではない。

以下、本考案を実施例に従つて説明する。ただ
し本考案はこの実施例に限定されるものではな
い。第１図は、本発明による断熱材の形状の１例
であり、同心円の環状に成形したもので、中央の
空間領域に石英管が挿入され、密着される。第２
図は偏心した形状である。第３図は環状に成形せ
ず、帯状にしたもので、これを石英管の周りに巻
きつけてもよい。

［実施例］ SiO₂を99.9重量％以上含有する高純度石英ガラ
スフアイバーを用いて、直径32mmのスリーブを作
成した。このスリーブは約125ｇ／ｍの重量をも
ち、このスリーブ1m当りに約130ｇのマツトを挿
入し、第１図に示す如き同心円からなる環状にな
るよう縫合した。この環状の断熱材の内径は122
mmで、これを熱処理炉の石英管（内径125mm）の
両端にそれぞれ１個ずつ挿入して、石英管とその
外周の炉心管の隙間を完全に遮蔽し、しかも石英
管を固定した。

炉中心部を800℃に保持してウエハーをCVD処
理する炉において、上記断熱材は１ケ月に１回の
割合で石英管の出し入れを行つたにも拘らず、６
ケ月後もなんら損傷なく十分その機能を果たして
いる。

一方、従来法の一つである石英ガラスウールを
そのまま用いた場合、稼働１ケ月後石英管を掃除
するための石英管を抜き出したところ、このウー
ルが粉末状になつて空中に舞い上り、作業環境を
著しく悪化させ、しかも再度石英管を挿入した
処、石英ガラスウールはボロボロになり使用する
ことはできなかつた。

［考案の効果］本考案による半導体熱処理炉用断熱材は、十分
な断熱性能を有し、粉塵の発生が認められず、ま
た該断熱材の少くとも一部がSiO₂を99.9重量％以
上含有する高純度石英ガラスフアイバーからなる
ため、断熱材からの有害金属の熱飛散によるウエ
ハーの汚染が認められず、しかも高耐久性を有し
ているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の実施例を示すもので
あり、各図においてａは正面図、ｂはAA断面図
である。１……被覆材、２……芯材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 半導体ウエハーの拡散炉およびCVD処理炉
において用いられる断熱材であつて、該断熱材
の少くとも一部がSiO₂を99.9重量％以上含有す
る高純度石英ガラスフアイバーからなることを
特徴とする半導体熱処理炉用断熱材。 (2) 前記断熱材が環状、帯状、キヤツプ状または
おわん状であることを特徴とする実用新案登録
請求の範囲第１項記載の半導体熱処理炉用断熱
材。 (3) 前記断熱材が芯材と該芯材を被覆する被覆材
とからなり、該被覆材がSiO₂を99.9重量％以上
含有する高純度石英ガラスフアイバーからなる
クロスもしくはスリーブであることを特徴とす
る実用新案登録請求の範囲第１項記載の半導体
熱処理炉用断熱材。 (4) 前記芯材が前記高純度石英ガラスフアイバー
からなるマツトであることを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第３項記載の半導体熱処理炉
用断熱材。 (5) 前記芯材が前記高純度石英ガラスフアイバー
からなる繊維束であることを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第３項記載の半導体熱処理炉
用断熱材。