JPS5850730A - 高温炉 - Google Patents
高温炉Info
- Publication number
- JPS5850730A JPS5850730A JP56150249A JP15024981A JPS5850730A JP S5850730 A JPS5850730 A JP S5850730A JP 56150249 A JP56150249 A JP 56150249A JP 15024981 A JP15024981 A JP 15024981A JP S5850730 A JPS5850730 A JP S5850730A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- temperature
- tube
- inner tube
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H10P10/00—Bonding of wafers, substrates or parts of devices
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体ウェハの熱処理などに用いるための高
温炉の改良に関するものである。
温炉の改良に関するものである。
第１図は従来の高温炉の構造を示し、第１図Ａはその縦
断面図、第１図Ｂは第１図Ａの■Ｂ−ＩＢ線での断面図
である。この従来の高温炉では、中空の炉心管（１）を
、その周囲に巻かれた抵抗発熱線（２）によシ、加熱し
その熱を外部に逃さないために周囲を円筒状の耐火煉瓦
（３）で囲んで中空空間（４）Ｋ高温を得ている。中空
空間（４）に例えば、半導体装置の製造工程では、シリ
コ゛ンウエハ等を入れ、熱酸化膜の形成や不純物の拡散
等に利用している。
断面図、第１図Ｂは第１図Ａの■Ｂ−ＩＢ線での断面図
である。この従来の高温炉では、中空の炉心管（１）を
、その周囲に巻かれた抵抗発熱線（２）によシ、加熱し
その熱を外部に逃さないために周囲を円筒状の耐火煉瓦
（３）で囲んで中空空間（４）Ｋ高温を得ている。中空
空間（４）に例えば、半導体装置の製造工程では、シリ
コ゛ンウエハ等を入れ、熱酸化膜の形成や不純物の拡散
等に利用している。
この従来の高温炉の温度制御は、抵抗発熱線（２）を３
つの部分（２ａ）、（２ｂ）および（２Ｃ）に分け、そ
れぞれ別々の電源（５ａ）＊（５ｂ）および（５Ｃ）に
接続し、これらの電源に対応する熱電対（６ａ）、（６
ｂ）および（６Ｃ）によって炉心管（１）の各点の温度
を読みとり、この温度により、各抵抗発熱線（２ａ）−
（２ｂ）および（２ｃ）への電力を制御し設定温度に近
づくようにする。
つの部分（２ａ）、（２ｂ）および（２Ｃ）に分け、そ
れぞれ別々の電源（５ａ）＊（５ｂ）および（５Ｃ）に
接続し、これらの電源に対応する熱電対（６ａ）、（６
ｂ）および（６Ｃ）によって炉心管（１）の各点の温度
を読みとり、この温度により、各抵抗発熱線（２ａ）−
（２ｂ）および（２ｃ）への電力を制御し設定温度に近
づくようにする。
従来の高温炉が上記の如き構成と動作原理を持つので、
以下に示すような欠点がおつ九。すなわち、本来、中空
空間（４）の温度を所定の値にす、るには、炉心管（１
）の温度を所定の温度にすればよい筈であるが、耐火煉
瓦（３）に奪われる熱量が、耐火煉瓦（３）中の温度分
布が安定するまで変化するためにその間炉心管（１）の
温度も安定しないことになる。
以下に示すような欠点がおつ九。すなわち、本来、中空
空間（４）の温度を所定の値にす、るには、炉心管（１
）の温度を所定の温度にすればよい筈であるが、耐火煉
瓦（３）に奪われる熱量が、耐火煉瓦（３）中の温度分
布が安定するまで変化するためにその間炉心管（１）の
温度も安定しないことになる。
このため、高温炉に火を入れて安定した所定温度になる
には、半日以上かかるといわれる。これは、耐火煉瓦（
３）の熱伝導度が小さいのに拘らず、その比熱が大きい
ため、この中の温度分布の安定に時間がかかるためと考
えられる。このように、所定温度に安定するのに時間が
かかると、この高温炉を用いている工場の休み明は後の
準備時間が長くなり、この炉を使う工程は勿論、他の処
理工程をも遅らせることになって、工場゛運営上の障害
になっていた０このようなことは、休み明は以外に、炉
の故障や、製造工程上のトラブル処理のため炉を冷却し
たのち再開する場合にも同様でめる０この発明は以上の
ような点に鑑みてなされたもので、炉体の構造及び加熱
手段に工夫を加えることによって、加熱に対する温度応
答の曳好な高温炉を提供することを目的としている。
には、半日以上かかるといわれる。これは、耐火煉瓦（
３）の熱伝導度が小さいのに拘らず、その比熱が大きい
ため、この中の温度分布の安定に時間がかかるためと考
えられる。このように、所定温度に安定するのに時間が
かかると、この高温炉を用いている工場の休み明は後の
準備時間が長くなり、この炉を使う工程は勿論、他の処
理工程をも遅らせることになって、工場゛運営上の障害
になっていた０このようなことは、休み明は以外に、炉
の故障や、製造工程上のトラブル処理のため炉を冷却し
たのち再開する場合にも同様でめる０この発明は以上の
ような点に鑑みてなされたもので、炉体の構造及び加熱
手段に工夫を加えることによって、加熱に対する温度応
答の曳好な高温炉を提供することを目的としている。
第２図はこの発明の実施例を示し、第２図Ａはその縦断
面図、ｓ２図Ｂは第２図Ａの［Ｂ−ＪＩＢ線での断面図
である。なお、第２図Ａは第２図Ｂの■Ａ−１１Ａ線で
の断面を示している。図示のようにこの実施例において
は、二重管の両端部において２つの管の間を閉じて、そ
の内部を真空にした真空容器（７）に、電子線源（８）
とパイロメータ（９）とをそれぞれ複数個設けである。
面図、ｓ２図Ｂは第２図Ａの［Ｂ−ＪＩＢ線での断面図
である。なお、第２図Ａは第２図Ｂの■Ａ−１１Ａ線で
の断面を示している。図示のようにこの実施例において
は、二重管の両端部において２つの管の間を閉じて、そ
の内部を真空にした真空容器（７）に、電子線源（８）
とパイロメータ（９）とをそれぞれ複数個設けである。
真空容器（７）の従来の炉の炉心管（１）に相当する内
管（）ａ）を接地電位とし、上記電子線源（８）を負の
高電位として、電子線を外管（７ｂ）に設けた孔ａＯを
介して内管（）ａ）に照射することによシ、内管（７ａ
）を高温に加熱する。こ＼で電子線源（８）は、熱陰極
と電子線放射量を調整する電極（図示省略）と電子線の
走査用電極（図示省略）とから成るものとし、パイロメ
ータ（９）によシ観幽した所定の内管（７ａ）の各部の
温度に応じて、内管（７ａトの電子線照射量の分布を決
めるようになっている。内管（７ａ）上の設定温度分布
に対して、過渡状態では様々な温度分布をとり、どの位
置の温度も近傍からの熱伝導によって複雑に影響される
ので、速やかに設定温度分布に実際の温度分布を近づけ
るため、必要とする電子線エネルギの分布を時々刻々変
化させる。このように、任意の分布の熱の供給を、しか
も、速やかに実現するのは従来のものでは不可能で、本
発明のものによらねばならないことは、容易に理解され
るであろうＯその際、図面に示されない制御系をコンピ
ュータで信号処理するものとすることにより、これから
行う加熱による結果を予測し、かつ、上記の相互干渉も
計算できるので、より速く設定温度に収束外感テレビカ
メラを用いれば、より速やかな応答を得ることが期待で
きる。
管（）ａ）を接地電位とし、上記電子線源（８）を負の
高電位として、電子線を外管（７ｂ）に設けた孔ａＯを
介して内管（）ａ）に照射することによシ、内管（７ａ
）を高温に加熱する。こ＼で電子線源（８）は、熱陰極
と電子線放射量を調整する電極（図示省略）と電子線の
走査用電極（図示省略）とから成るものとし、パイロメ
ータ（９）によシ観幽した所定の内管（７ａ）の各部の
温度に応じて、内管（７ａトの電子線照射量の分布を決
めるようになっている。内管（７ａ）上の設定温度分布
に対して、過渡状態では様々な温度分布をとり、どの位
置の温度も近傍からの熱伝導によって複雑に影響される
ので、速やかに設定温度分布に実際の温度分布を近づけ
るため、必要とする電子線エネルギの分布を時々刻々変
化させる。このように、任意の分布の熱の供給を、しか
も、速やかに実現するのは従来のものでは不可能で、本
発明のものによらねばならないことは、容易に理解され
るであろうＯその際、図面に示されない制御系をコンピ
ュータで信号処理するものとすることにより、これから
行う加熱による結果を予測し、かつ、上記の相互干渉も
計算できるので、より速く設定温度に収束外感テレビカ
メラを用いれば、より速やかな応答を得ることが期待で
きる。
説明をわかシ易くするために、上述で省いたが、実際に
は真空容器（７）の端板（７ｃ）、外管（）ｂ）には水
冷等の強制冷却が必要であり、また、高温になるため谷
部の吸着ガスの放出による真空度の低下（圧力上昇）が
心配されるが、その対策に真空排気系を上記真空容器（
７）Ｋ接続するとか、真空容器（７）に使用する材料を
充分吟味するとともに、あらかじめ真空容器（７）内の
ガス出しを充分行って、通常の真空管の如くゲッタリン
グ金属膜等により良好な真空状態を保つようにすること
は云うまでもない０ 以上説明したように、この発明になる高温炉では炉体を
真空容器で構成し、これを複数個の電子線源からの電子
線照射によって加熱するとともに、炉体各部の温度を検
出して、その検出結果によって各電子線源を制御するよ
うにしたので、高温の安定状態に到達する時間を著しく
短縮でき、加熱の所懺エネルギが少なくなり、炉体内壁
上の温度分布を任意の分布状態にすることもできる。
は真空容器（７）の端板（７ｃ）、外管（）ｂ）には水
冷等の強制冷却が必要であり、また、高温になるため谷
部の吸着ガスの放出による真空度の低下（圧力上昇）が
心配されるが、その対策に真空排気系を上記真空容器（
７）Ｋ接続するとか、真空容器（７）に使用する材料を
充分吟味するとともに、あらかじめ真空容器（７）内の
ガス出しを充分行って、通常の真空管の如くゲッタリン
グ金属膜等により良好な真空状態を保つようにすること
は云うまでもない０ 以上説明したように、この発明になる高温炉では炉体を
真空容器で構成し、これを複数個の電子線源からの電子
線照射によって加熱するとともに、炉体各部の温度を検
出して、その検出結果によって各電子線源を制御するよ
うにしたので、高温の安定状態に到達する時間を著しく
短縮でき、加熱の所懺エネルギが少なくなり、炉体内壁
上の温度分布を任意の分布状態にすることもできる。
第１図Ａは従来の高温炉の構造を示す縦−面図、第１図
ＢはそのＩ Ｂ−Ｉ Ｂ ａでの断面図、第２図はこの
発明の一実施例の構造を示し、第２図Ａはその縦断面図
、第２図Ｂは第２図ＡのＩＩ Ｂ−ｎ Ｂ 巌での断面
図である。なお、第２図Ａは第２図Ｂの［Ａ−［Ａ線で
の断面に相当する。 図において、（７）は真空容器、（７ａ）は内管、（７
ｂ）は外管、（７Ｃ）は端板、（８）は電子線源（電子
線照射手段） 、（９）はパイロメータ（温度測定手段
）、Ｑｏは孔である０ なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す０ 鵠人 葛野信−（外１名）
ＢはそのＩ Ｂ−Ｉ Ｂ ａでの断面図、第２図はこの
発明の一実施例の構造を示し、第２図Ａはその縦断面図
、第２図Ｂは第２図ＡのＩＩ Ｂ−ｎ Ｂ 巌での断面
図である。なお、第２図Ａは第２図Ｂの［Ａ−［Ａ線で
の断面に相当する。 図において、（７）は真空容器、（７ａ）は内管、（７
ｂ）は外管、（７Ｃ）は端板、（８）は電子線源（電子
線照射手段） 、（９）はパイロメータ（温度測定手段
）、Ｑｏは孔である０ なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す０ 鵠人 葛野信−（外１名）
Claims (2)
- （１）内管と外管との二重管構造をなし、両端部におい
て上記内管と上記外管との間を端板で閉鎖して内部を真
空に保った真空容器、この真空容器の上記外管の外側の
複数個所に取９つけられそれぞれ上記外管に穿設した孔
を通して上記内管に電子線を照射して上記内管の゛温度
を上昇させる電子線照射手段、及び上記真空容器の上記
内管の温度分布を測定する温度測定手段を備え、上記真
空容器で炉体を構成し、上記温度測定手段の測定結果に
もとづいて上記各電子線照射手段を制御するようにした
ことを特徴とする高温炉。 - （２） 温度測定手段は真空容器の外管の外側の複数
個所に取りつけられそれぞれ上記外管に穿設した孔を介
して内管の温度を測定するパイロメータからなることを
特徴とする特許Ｎ求の範囲第１項
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150249A JPS5850730A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 高温炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150249A JPS5850730A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 高温炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850730A true JPS5850730A (ja) | 1983-03-25 |
Family
ID=15492812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56150249A Pending JPS5850730A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 高温炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850730A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6185821A (ja) * | 1984-10-04 | 1986-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長方法 |
| JPS63263730A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-10-31 | Nec Corp | 半導体ウエハ熱処理装置 |
| CN109055773A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-21 | 江苏维德新材料有限公司 | 一种防电磁干扰的电子束熔炼炉炉体 |
-
1981
- 1981-09-21 JP JP56150249A patent/JPS5850730A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6185821A (ja) * | 1984-10-04 | 1986-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長方法 |
| JPS63263730A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-10-31 | Nec Corp | 半導体ウエハ熱処理装置 |
| CN109055773A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-21 | 江苏维德新材料有限公司 | 一种防电磁干扰的电子束熔炼炉炉体 |
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