JPH109968A - 横形拡散炉のプロファイル熱電対 - Google Patents

横形拡散炉のプロファイル熱電対

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JPH109968A
JPH109968A JP9073597A JP7359797A JPH109968A JP H109968 A JPH109968 A JP H109968A JP 9073597 A JP9073597 A JP 9073597A JP 7359797 A JP7359797 A JP 7359797A JP H109968 A JPH109968 A JP H109968A
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JP
Japan
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tube
fixing
diffusion furnace
thermocouple
temperature sensing
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Application number
JP9073597A
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English (en)
Inventor
Shochin Ri
承 鎭 李
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • G01K7/04—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples the object to be measured not forming one of the thermoelectric materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P32/00—Diffusion of dopants within, into or out of wafers, substrates or parts of devices

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高熱による影響が小さく、また分解および組
み立てが容易な横形拡散炉のプロファイル熱電対を提供
する。 【解決手段】 複数の合金線１２が挿入された保護管１
６を有する温度感知部１０を固定する耐熱性の第１固定
管２２を有すると共に、この第１固定管２２と分離可能
であって、温度感知部１０の保護管１６内の複数の合金
線１２に接続される複数の延長線３０を通す耐熱性の第
２固定管２４を有する固定部２０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の拡散工程
の設備に使用される横形拡散炉のプロファイル熱電対に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体素子の製造設備のうち拡
散工程設備に利用される拡散炉では内部の温度を感知す
る温度感知センサとして熱電対が使用されている。
【０００３】熱電対は周知の如く二種類の金属、例えば
白金−白金ロジウム、クロメル−アルメル、鉄−コンス
タンタン等を組み合わせて成るもので、その接点間の温
度差によって起電力が生ずる。この起電力に基づいて二
つの接点間の温度差を測定することができる。
【０００４】拡散炉には、主に縦形（垂直形）と横形
（水平形）とがあり、その中で横形拡散炉に採用される
熱電対は、外側のヒータ部の温度を感知することができ
るように拡散炉の幅方向に挿入されるスパイク熱電対
と、内側の石英炉の内部の温度を感知することができる
ように横拡散炉の長手方向に挿入されるプロファイル熱
電対とに区分される。
【０００５】図５は従来のプロファイル熱電対を示す部
分破断平面図である。この図において、このプロファイ
ル熱電対は、互いに先端部分の位置をずらして配置され
た複数の合金線１と、複数の合金線１の夫々を被覆して
絶縁する絶縁体２と、絶縁体２によって被覆された複数
の合金線１の炉内に挿入される部分を保護する石英材質
の保護管３と、この保護管３の開口端に挿入固定された
テフロン材質から成る熱収縮管４と、この熱収縮管４を
通して各合金線１に接続された複数の延長線５と、複数
の延長線５の夫々の終端に接続された接続端子６とから
構成される。
【０００６】複数の合金線１の夫々は相異なる二種類の
金属を接合して成るものである。この場合、図６（図５
の符号ａで示す部分を拡大した図）に示すように、各合
金線１の接合部１ａが絶縁体２の先端部分から突出して
いる。複数の合金線１を互いにその先端部分の位置をず
らして配置することによって横形拡散炉内の温度を例え
ば前、中、後に分けて感知することができる。
【０００７】このような構成のプロファイル熱電対は、
合金線１、絶縁体２、保護管３および延長線５を熱収縮
管４によって固定させた後、拡散炉（図示略）の内部に
保護管３を挿入することによって内部の温度を測定す
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の横形拡散炉のプロファイル熱電対は次のような問
題点があった。
【０００９】プロファイル熱電対を拡散炉に装着すると
熱収縮管４が拡散炉に隣接することになるので、工程の
進行によって高熱を受け過ぎた場合に燃えてしまった
り、溶解して折れ曲がったりする虞があった。また、燃
えてしまった場合には合金線１が短絡したり断線したり
することがあり、このようになると炉内の温度を正確に
測定することができなくなり、設備の故障や工程不良の
原因になる。
【００１０】また、熱収縮管４を通して各合金線１に延
長線５を接続し、しかも各合金線１に延長線５を接続し
た後に熱収縮管４を加熱して収縮させることから、一度
組み立てると分解する場合には収縮させた熱収縮管４を
切断する必要があり、分解が難しく、また分解した後も
新たな熱収縮管４を設けるために各合金線１と延長線５
とを切り離す必要があるので、メンテナンスが難しかっ
た。
【００１１】そこで本発明は、高熱による影響が小さ
く、また分解および組み立てが容易な横形拡散炉のプロ
ファイル熱電対を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
る横形拡散炉のプロファイル熱電対は、相異なる二種類
の金属が接合された複数の合金線が挿入された保護管を
有する温度感知部と、この温度感知部の保護管内の複数
の合金線を保護管の外部へ引き出すための複数の延長線
と、前記温度感知部を固定する耐熱性の第１固定管を有
すると共にこの第１固定管と分離可能であって、前記温
度感知部の保護管内の複数の合金線に接続される前記複
数の延長線を通す耐熱性の第２固定管を有する固定部と
を具備するものである。
【００１３】この構成によれば、拡散炉内に挿入する温
度感知部の支持を耐熱性の第１、第２固定管から成る分
離可能な固定部によって行なうので、固定部が工程の進
行によって高熱を受け過ぎても焼損する虞がなくなり、
焼損が原因で生ずる合金線の短絡や断線による設備の故
障や工程不良を無くすことができる。また、第１、第２
固定管が分離可能であることから、分解および組み立て
が容易であり、メンテナンス時の作業効率が向上する。
【００１４】なお、固定部としては、ジュラルミン合金
の軽量かつ耐熱性を有する金属材が好適である。
【００１５】また、固定部の第１固定管内にリング状の
フェルールを装着することにより、第１固定管と第２固
定管を締結した時に温度感知部を強固に固定することが
できる。
【００１６】また、固定部の第２固定管の延長線引き出
し側の端に第２固定管に連通する小径の円筒状突起部を
設けると共にこの円筒状突起部に装着する円筒形状の弾
性部材を設けることにより、この弾性部材によって延長
線を支持することができ、これによって延長線が折り曲
がったりすることが殆どなく、断線等の不具合の発生が
低く抑えられ、さらに延長線の取り回しも容易になる。
【００１７】なお、拡散炉等の炉内の温度を測定する熱
電対に関する従来技術として、特開平８−２１０９２３
号、特開平７−２３４１６３号、特開平５−０５５１５
５号に示されているものがあるが、いずれにおいても本
願発明の目的である熱収縮管の代わりに分離可能な耐熱
性の固定部を用いるものではなく、本願発明の内容が開
示されているものではない。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい実施の形態について説明する。図１は本発
明に係る横形拡散炉のプロファイル熱電対の実施の形態
を示す部分破断平面図である。
【００１９】この実施の形態のプロファイル熱電対は、
相異なる二種類の金属を接合して成る複数の合金線１２
を有する温度感知部１０と、この温度感知部１０の各合
金線１２で生成される起電力を外部に伝達するための複
数の延長線３０と、温度検知部１０の後述する保護管１
６を固定する固定部２０と、固定部２０の一端部分に装
着される弾性部材５０とから構成されている。
【００２０】温度感知部１０は、上述した複数の合金線
１２の他に、複数の合金線１２の夫々を被覆して絶縁す
る絶縁体１４と、この絶縁体１４によって被覆された複
数の合金線１２の炉内に挿入される部分を保護する石英
材質の保護管１６とから構成されている。複数の合金線
１２は、互いにその先端部分の位置をずらして保護管１
６内に配置され、横形拡散炉内の温度を例えば前、中、
後に分けて感知できるようになっている。また、図２
（図１の符号Ａで示す部分を拡大した図）に示すよう
に、各合金線１２の接合部１２ａが絶縁体１４の先端部
分から突出している。保護管１６の基端部の外面にはこ
の保護管１６の炉内への挿入部分を制限するための突起
片１６ａが形成されている。複数の延長線３０の夫々の
終端には図示せぬ外部の測定装置に接続するための接続
端子４０が接続されている。
【００２１】固定部２０は、図３の部分破断平面図に示
すように第１固定管２２と第２固定管２４とフェルール
２６とから構成されている。第１固定管２２は、一方の
端（図面右側の端）が開口しており、その開口端から内
部に向けて内周面に雌ねじが切られている。また、他方
の端（図面左側端）には保護管１６を挿入可能な大きさ
の孔が開けられている。第２固定管２４は、一方の端に
小径の円筒状突出部２４ａを有しており、また他方の端
には外周面に雄ねじが切られたねじ部２４ｂを有してい
る。ねじ部２４ｂの先端部分は内部に向けて徐々に肉薄
になるように形成されている。第２固定管２４のねじ部
２４ｂを第１固定管２２にねじ込むことにより、第１固
定管２２と第２固定管２４とが互いに締結される。この
場合、第１固定管２２には温度感知部１０を挿入し、第
２固定管２４には延長線３０を挿入した状態で相互締結
する。
【００２２】フェルール２６は、リング状に形成される
と共に図４の断面図に示すようにその一端部分（図面右
側部分）が開口端に向けて徐々に肉薄になるように形成
されている。このフェルール２６をその一端部分を後側
にして第１固定管２２内に装着することで、第１固定管
２２と第２固定管２４を締結した時に温度感知部１０を
強固に固定することができる。固定部２０の材料として
は、ジュラルミン合金（Ａｌ＋Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ）等の
軽量かつ耐熱性を有する金属材が好適である。弾性部材
５０は、第２固定管２４の突出部２４ａの径よりも小径
の円筒形状を成しており、図１に示すように第２固定管
２４の円筒状突出部２４ａに装着して延長線３０を支持
するものである。この弾性部材５０によって延長線３０
が支持されることから、延長線３０が折り曲がったりす
ることが殆どなく、断線等の不具合の発生が低く抑えら
れる。また、延長線３０の取り回しも容易になる。
【００２３】なお、図１における符号６０は測定温度を
記録し得るタグである。
【００２４】このような構成のプロファイル熱電対にお
いて、固定部２０の第１固定管２２に温度感知部１０を
挿入すると共に第２固定管２４に延長線３０を挿入し、
その後第１固定管２２と第２固定管２４とを相互締結す
る。これにより、組み立てが終了し、図示せぬ拡散炉の
内部に温度感知部１０を挿入して工程温度を測定する。
【００２５】このように、この実施の形態では、ジュラ
ルミン合金等の軽量かつ耐熱性を有する金属材を用いた
第１固定管２２と第２固定管２４とから成る分離可能な
固定部２０にて温度感知部１０を固定するようにしたの
で、拡散炉からの熱の影響を著しく低減することがで
き、焼損による合金線１２の短絡や断線を防止すること
ができる。この結果、設備の故障や工程不良を減少させ
ることができ、信頼性が向上する。
【００２６】また、分解および組み立てが容易であるこ
とから、メンテナンス時の作業効率を向上できる。
【００２７】なお、上記実施の形態では、保護管１６の
基端部の外面に突起片１６ａを形成したが、必ずしもこ
の突起片１６ａを設ける必要はない。
【００２８】
【発明の効果】本発明の横形拡散炉のプロファイル熱電
対によれば、次のような効果が得られる。
【００２９】（イ）拡散炉内に挿入する温度感知部を支
持する耐熱性の分離可能な固定部を有するので、工程の
進行によって高熱を受け過ぎても固定部が焼損する虞が
なくなり、焼損が原因で生ずる合金線の短絡や断線によ
る設備の故障や工程不良を無くことができる。
【００３０】また、固定部が二つ部分に分離可能である
ことから、分解および組み立てが容易であり、メンテナ
ンス時の作業効率を向上できる。
【００３１】（ロ）固定部の第１固定管内に装着するリ
ング状のフェルールを有するので、温度感知部を固定部
に対してより強固に固定することができる。
【００３２】（ハ）固定部の第２固定管の延長線引き出
し側の端に第２固定管に連通する小径の円筒状突起部を
有すると共にこの円筒状突起部に装着する円筒形状の弾
性部材を有するので、延長線が折り曲がったりすること
が殆どなく、断線等の不具合の発生が低く抑えられ、さ
らに延長線の取り回しも容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による横形拡散炉のプロファイル熱電対
の実施の形態を示す部分破断平面図である。
【図２】同実施の形態の横形拡散炉のプロファイル熱電
対の合金線の先端部分の拡大図である。
【図３】同実施の形態の横形拡散炉のプロファイル熱電
対の固定部を示す部分破断平面図である。
【図４】同実施の形態の横形拡散炉のプロファイル熱電
対のフェルールを示す断面図である。
【図５】従来の横形拡散炉のプロファイル熱電対を示す
部分破断平面図である。
【図６】従来の横形拡散炉のプロファイル熱電対の合金
線の先端部分の拡大図である。
【符号の説明】
１０ 温度感知部 １２ 合金線 １４ 絶縁線 １６ 保護管 ２０ 固定部 ２２ 第１固定管 ２４ 第２固定管 ２４ａ 円筒状突出部 ２６ フェルール ３０ 延長線 ５０ 弾性部材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 相異なる二種類の金属が接合された複数
    の合金線が挿入された保護管を有する温度感知部と、 この温度感知部の保護管内の複数の合金線を保護管の外
    部へ引き出すための複数の延長線と、 前記温度感知部を固定する耐熱性の第１固定管を有する
    と共にこの第１固定管と分離可能であって、前記温度感
    知部の保護管内の複数の合金線に接続される前記複数の
    延長線を通す耐熱性の第２固定管を有する固定部と、を
    具備していることを特徴とする横形拡散炉のプロファイ
    ル熱電対。
  2. 【請求項２】 前記固定部は、軽量かつ耐熱性を有する
    金属材からなることを特徴とする請求項１記載の横形拡
    散炉のプロファイル熱電対。
  3. 【請求項３】 前記金属材は、ジュラルミン合金である
    ことを特徴とする請求項２記載の横形拡散炉のプロファ
    イル熱電対。
  4. 【請求項４】 前記固定部の第１固定管内に装着して前
    記温度感知部の保護管を固定する強度を高めるリング状
    のフェルールを更に具備していることを特徴とする請求
    項１乃至３のいずれかに記載の横形拡散炉のプロファイ
    ル熱電対。
  5. 【請求項５】 前記固定部の第２固定管の延長線引き出
    し側の端に設けられ、前記第２固定管に連通する小径の
    円筒状突起部と、 この円筒状突起部に装着する円筒形状の弾性部材と、を
    更に具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
    かに記載の横形拡散炉のプロファイル熱電対。
JP9073597A 1996-04-24 1997-03-26 横形拡散炉のプロファイル熱電対 Pending JPH109968A (ja)

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