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JP2005347697A - Thermal treatment apparatus and thermal treatment method - Google Patents

Thermal treatment apparatus and thermal treatment method Download PDF

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JP2005347697A JP2004168695A JP2004168695A JP2005347697A JP 2005347697 A JP2005347697 A JP 2005347697A JP 2004168695 A JP2004168695 A JP 2004168695A JP 2004168695 A JP2004168695 A JP 2004168695A JP 2005347697 A JP2005347697 A JP 2005347697A
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wafer
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal treatment apparatus that efficiently and stably carries out thermal treatment on a substrate, and also to provide its thermal treatment method. <P>SOLUTION: The thermal treatment apparatus has: a dual-structure heating furnace having a heater 1 and a furnace orifice part 16 and comprised of an external reaction tube 2 and an internal reaction tube 3; a wafer holding jig 9 that holds a wafer 10; a furnace palate 8 and a lift 6 that transport the wafer holding jig 9 so as to transport in and out the wafer 10 from the internal reaction tube 3; an inert gas heating mechanism 31 that is provided near the furnace orifice part 16 of the internal reaction tube 3; and an inert gas heater 32 that heats and supplies the inert gas to the inert gas heating mechanism 31. The inert gas heating mechanism 31 has an injection aperture that injects a heated inert gas to the wafer 10 entered into the internal reaction tube 3 from a peripheral direction approximately orthogonal to the wafer 10's entry direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、熱処理装置および熱処理方法に関する。   The present invention relates to a heat treatment apparatus and a heat treatment method.

種々の熱処理装置のうち、例えば、バッチ式CVD装置あるいは拡散装置などの熱処理を伴う熱処理装置においては、一般に、ウェハ保持用治具に保持されたウェハを、不活性ガスで置換された高温(400℃〜900℃)の反応管の中へ挿入する。そして、ウェハの加工に必要な反応ガスを導入し、低圧化学気相成長や不純物拡散、酸化などの反応を含む熱処理(以下、適宜熱処理等と称す)によるデバイス加工処理を行っている。   Among various heat treatment apparatuses, for example, in a heat treatment apparatus that involves heat treatment such as a batch CVD apparatus or a diffusion apparatus, generally, a high temperature (400) in which a wafer held in a wafer holding jig is replaced with an inert gas. Insert into a reaction tube at a temperature of from 0 ° C to 900 ° C. Then, a reactive gas necessary for wafer processing is introduced, and device processing is performed by heat treatment (hereinafter referred to as heat treatment as appropriate) including reactions such as low-pressure chemical vapor deposition, impurity diffusion, and oxidation.

この際、半導体ウェハやボートに付着する水分が炉内に侵入するのを防ぐことを目的とする技術が、特許文献1に示されている。図7は、従来の半導体製造用加熱炉の予備加熱手段の構成を模式的に示した断面図である。   At this time, Patent Document 1 discloses a technique for preventing moisture adhering to a semiconductor wafer or boat from entering the furnace. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a preheating means of a conventional semiconductor manufacturing heating furnace.

具体的には、この半導体製造用加熱炉では、炉口203cの近傍に、半導体ウェハ201およびボート202へガス噴出口211aを向けて窒素ガスノズル211を配置する。そして、窒素ガスノズル211の反対側に排気ダクト207を設け、窒素ガスを排出する。また、ガス置換用ノズル211から窒素ガスを吹き出させるときには、ガス加熱装置212によって窒素ガスを100℃〜200℃に加熱させる。   Specifically, in this heating furnace for manufacturing a semiconductor, a nitrogen gas nozzle 211 is disposed in the vicinity of the furnace port 203c so that the gas jet port 211a faces the semiconductor wafer 201 and the boat 202. Then, an exhaust duct 207 is provided on the opposite side of the nitrogen gas nozzle 211 to discharge the nitrogen gas. Further, when the nitrogen gas is blown out from the gas replacement nozzle 211, the nitrogen gas is heated to 100 ° C. to 200 ° C. by the gas heating device 212.

このため、半導体ウェハ201およびボート202に付着した水分は暖められて蒸発する。したがって、半導体ウェハ201、ボート202に付着した水分が加熱炉203内へ侵入するのを防げ、半導体ウェハ201が炉内で酸化するのを阻止することができる旨、この文献には記載されている。   For this reason, the moisture adhering to the semiconductor wafer 201 and the boat 202 is warmed and evaporated. Therefore, this document describes that moisture adhering to the semiconductor wafer 201 and the boat 202 can be prevented from entering the heating furnace 203 and the semiconductor wafer 201 can be prevented from being oxidized in the furnace. .

また、特許文献2には、無用の自然酸化膜が成膜されるのを抑制することを目的とする方法が示されている。図6は、特許文献2に記載の縦型拡散・CVD装置を示す概略立断面図である。   Further, Patent Document 2 discloses a method for suppressing the formation of an unnecessary natural oxide film. FIG. 6 is a schematic vertical sectional view showing the vertical diffusion / CVD apparatus described in Patent Document 2. As shown in FIG.

この縦型拡散・CVD装置は、内部反応管103の炉口部116の下方に、不活性ガスをウェハ110やウェハ保持用治具であるボート109に噴出するマニホールド118と、このマニホールド118に対峙する箇所に設けられ、その不活性ガスを吸気する排気部である吸気マニホールド119と、から構成される不活性ガスカーテンユニットを有する。このため、ウェハ110やボート109が内部反応管103に挿入される前に、大気(酸素や水分)を不活性ガスに置換できる旨、この文献に記載されている。   This vertical diffusion / CVD apparatus has a manifold 118 for injecting an inert gas into a boat 109 that is a wafer holding jig and a wafer holding jig below the furnace opening 116 of the internal reaction tube 103, and the manifold 118. And an intake manifold 119 that is an exhaust portion that intakes the inert gas and has an inert gas curtain unit. For this reason, this document describes that the atmosphere (oxygen or moisture) can be replaced with an inert gas before the wafer 110 or the boat 109 is inserted into the internal reaction tube 103.

具体的には、特許文献2に記載のバッチ式CVD装置あるいは拡散装置では、外部反応管102の下方にウェハ110やボート109が挿入される炉口部116がある。炉口部116の下方に、不活性ガスのカーテンユニット117を設ける。カーテンユニット117は所要高さの不活性ガスマニホールド118と、この噴出マニホールド118の高さと等しい高さを有する不活性ガス吸気マニホールド119を対峙させて設ける。この噴出マニホールド118は多数の不活性ガス噴出ノズル120を有し、窒素ガス等の不活性ガス源に接続されている。また、この吸気マニホールド119は多数の不活性ガス吸気孔121を有し、排気ブロアに接続されている。   Specifically, in the batch-type CVD apparatus or diffusion apparatus described in Patent Document 2, there is a furnace port portion 116 into which the wafer 110 and the boat 109 are inserted below the external reaction tube 102. An inert gas curtain unit 117 is provided below the furnace opening 116. The curtain unit 117 is provided with an inert gas manifold 118 having a required height and an inert gas intake manifold 119 having a height equal to the height of the ejection manifold 118 facing each other. The ejection manifold 118 has a number of inert gas ejection nozzles 120 and is connected to an inert gas source such as nitrogen gas. The intake manifold 119 has a number of inert gas intake holes 121 and is connected to an exhaust blower.

また、噴出マニホールド118の不活性ガス噴出ノズル120から噴出した不活性ガスは、吸気マニホールド119の不活性ガス吸気孔121から吸引されることで、水平一方向に流通する不活性ガスカーテンを形成する。噴出マニホールド118、吸気マニホールド119は、リング状に接続して炉口部116下部を囲繞してもよい。また、平板状の噴出マニホールド118、吸気マニホールド119を側板で連結し矩形状に炉口部116を囲繞してもよい。   The inert gas ejected from the inert gas ejection nozzle 120 of the ejection manifold 118 is sucked from the inert gas intake hole 121 of the intake manifold 119, thereby forming an inert gas curtain that circulates in one horizontal direction. . The ejection manifold 118 and the intake manifold 119 may be connected in a ring shape to surround the lower portion of the furnace port portion 116. Alternatively, the flat ejection manifold 118 and the intake manifold 119 may be connected by side plates to surround the furnace port portion 116 in a rectangular shape.

そして、内部反応管103には、不活性ガスを供給しておき、内部反応管103内を不活性ガス雰囲気としておく。ボート109が不活性ガスカーテンを通過する過程で、ボート109とウェハ110の間に存在する大気(酸素、水分)は、不活性ガスの一方向の流れにより押出されるため、不活性ガスに置換される。
特開平6−151342号公報 特開2002−359202号公報
Then, an inert gas is supplied to the internal reaction tube 103, and the inside of the internal reaction tube 103 is set to an inert gas atmosphere. In the process in which the boat 109 passes through the inert gas curtain, the atmosphere (oxygen, moisture) existing between the boat 109 and the wafer 110 is pushed out by the one-way flow of the inert gas. Is done.
JP-A-6-151342 JP 2002-359202 A

しかしながら、上記の特許文献1および特許文献2に記載の技術では、挿入動作中のウェハの温度は反応管内における熱処理の設定温度より低い。また、熱処理は、反応管内部の温度が設定温度に安定した後に開始する。このため、ウェハの挿入動作が完了しても、ウェハの温度を熱処理の設定温度に安定するのに時間が掛かる。このため、ウェハの温度安定時間が長くなり、熱処理装置の処理能力の面で改善の余地がある。また、いずれも一方向から不活性ガスを吹き付けるため、むらなくウェハを加熱することは困難な構造である。   However, in the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the temperature of the wafer during the insertion operation is lower than the set temperature of the heat treatment in the reaction tube. The heat treatment is started after the temperature inside the reaction tube is stabilized at the set temperature. For this reason, even if the wafer insertion operation is completed, it takes time to stabilize the wafer temperature at the heat treatment set temperature. For this reason, the temperature stabilization time of the wafer becomes longer, and there is room for improvement in terms of the processing capability of the heat treatment apparatus. Further, since the inert gas is blown from one direction, it is difficult to uniformly heat the wafer.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板を効率よく安定的に熱処理できる熱処理装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a heat treatment apparatus capable of heat-treating a substrate efficiently and stably.

本発明によれば、ヒータおよび開口部を備える加熱炉と、基板を保持する基板保持部と、基板を加熱炉内に出し入れするように、基板保持部を搬送する搬送手段と、加熱炉の開口部近傍に設けられている不活性ガス放出手段と、不活性ガスを加熱し、不活性ガス放出手段に供給する不活性ガス加熱手段と、を備え、不活性ガス放出手段は、加熱炉内に導入される基板に対して、基板の導入方向に略直交する外周方向から、加熱された不活性ガスを放出する放出口を有する熱処理装置が提供される。   According to the present invention, a heating furnace having a heater and an opening, a substrate holding part for holding the substrate, a transport means for transporting the substrate holding part so as to put the substrate in and out of the heating furnace, and an opening of the heating furnace An inert gas releasing means provided in the vicinity of the unit, and an inert gas heating means for heating the inert gas and supplying the inert gas to the inert gas releasing means. The inert gas releasing means is provided in the heating furnace. Provided is a heat treatment apparatus having a discharge port for discharging a heated inert gas from an outer peripheral direction substantially orthogonal to a substrate introduction direction with respect to a substrate to be introduced.

この構成によれば、基板保持部に保持された基板を、加熱炉内に導入する前に、高温に加熱した不活性ガスでむらなく予備加熱できるため、基板の導入動作が完了した後の基板の温度安定時間を短縮できる。そのため、基板を効率よく安定的に熱処理できる。   According to this configuration, since the substrate held in the substrate holder can be preheated uniformly with the inert gas heated to a high temperature before being introduced into the heating furnace, the substrate after the substrate introduction operation is completed. Temperature stabilization time can be shortened. Therefore, the substrate can be efficiently and stably heat treated.

また、本発明によれば、ヒータおよび開口部を備える加熱炉と、基板を保持する基板保持部と、基板保持部に対して、基板の導入方向と反対側に、基板保持部とともに移動するように設けられている不活性ガス放出手段と、不活性ガスを加熱し、不活性ガス放出手段に供給する不活性ガス加熱手段と、基板を加熱炉内に出し入れするように、基板保持部および不活性ガス放出手段を搬送する搬送手段と、を備え、不活性ガス放出手段は、加熱炉内に導入される基板に対して、基板の導入方向の反対側から、加熱された不活性ガスを放出する放出口を有する熱処理装置が提供される。   According to the present invention, the heating furnace including the heater and the opening, the substrate holding unit that holds the substrate, and the substrate holding unit move with the substrate holding unit on the side opposite to the substrate introduction direction. An inert gas discharge means, an inert gas heating means for heating the inert gas and supplying it to the inert gas discharge means, and a substrate holding part and an inert gas so as to put the substrate in and out of the heating furnace. Transporting means for transporting the active gas discharge means, and the inert gas discharge means discharges the heated inert gas from the opposite side of the substrate introduction direction with respect to the substrate introduced into the heating furnace. There is provided a heat treatment apparatus having a discharge port.

この構成によれば、基板保持部に保持された基板を、加熱炉内に導入する前に、高温に加熱した不活性ガスでむらなく予備加熱できる。また、炉口部付近に導入されることになる、導入方向と反対側の基板をより重点的に予備加熱できるため、基板の導入動作が完了した後の基板の温度安定時間を短縮できる。そのため、基板を効率よく安定的に熱処理できる。   According to this configuration, the substrate held by the substrate holder can be preheated uniformly with the inert gas heated to a high temperature before being introduced into the heating furnace. In addition, since the substrate on the opposite side to the introduction direction, which is to be introduced in the vicinity of the furnace opening, can be preliminarily heated, the temperature stabilization time of the substrate after the substrate introduction operation is completed can be shortened. Therefore, the substrate can be efficiently and stably heat treated.

また、本発明によれば、加熱炉を用いる基板の熱処理方法であって、基板を加熱炉内に導入する際に、基板を予備加熱する工程と、加熱炉内において、予備加熱された基板を熱処理する工程と、を含み、予備加熱する工程は、不活性ガスを加熱する工程と、加熱炉内に導入される基板に対して、基板の導入方向に略直交する外周方向から、加熱された不活性ガスを放出する工程と、を含む熱処理方法が提供される。   Further, according to the present invention, there is provided a method for heat treating a substrate using a heating furnace, the step of preheating the substrate when the substrate is introduced into the heating furnace, and the step of preheating the substrate in the heating furnace. The step of preheating, including the step of heat treatment, was heated from the outer peripheral direction substantially orthogonal to the substrate introduction direction with respect to the substrate introduced into the heating furnace and the step of heating the inert gas And a step of releasing an inert gas.

この方法によれば、基板保持部に保持された基板を、加熱炉内に導入する前に、高温に加熱した不活性ガスでむらなく予備加熱するため、基板の導入動作が完了した後の基板の温度安定時間を短縮できる。そのため、基板を効率よく熱処理することができる。   According to this method, since the substrate held in the substrate holding part is preheated uniformly with the inert gas heated to a high temperature before being introduced into the heating furnace, the substrate after the substrate introduction operation is completed. Temperature stabilization time can be shortened. Therefore, the substrate can be efficiently heat-treated.

また、本発明によれば、加熱炉を用いる基板の熱処理方法であって、基板を加熱炉内に導入する際に、基板を予備加熱する工程と、加熱炉内において、予備加熱された基板を熱処理する工程と、を含み、予備加熱する工程は、不活性ガスを加熱する工程と、加熱炉内に導入される基板に対して、基板の導入方向の反対側から、加熱された不活性ガスを放出する工程と、を含む熱処理方法が提供される。   Further, according to the present invention, there is provided a method for heat treating a substrate using a heating furnace, the step of preheating the substrate when the substrate is introduced into the heating furnace, and the step of preheating the substrate in the heating furnace. The step of pre-heating includes the step of heating, and the step of heating the inert gas and the inert gas heated from the opposite side of the substrate introduction direction with respect to the substrate introduced into the heating furnace And a step of releasing the heat treatment method.

この方法によれば、基板保持部に保持された基板を、加熱炉内に導入する前に、高温に加熱した不活性ガスでむらなく予備加熱できる。また、炉口部付近に導入されることになる、導入方向と反対側の基板をより重点的に予備加熱できるため、基板の導入動作が完了した後の基板の温度安定時間を短縮できる。そのため、基板を効率よく安定的に熱処理できる。   According to this method, the substrate held by the substrate holder can be preheated uniformly with the inert gas heated to a high temperature before being introduced into the heating furnace. In addition, since the substrate on the opposite side to the introduction direction, which is to be introduced in the vicinity of the furnace opening, can be preliminarily heated, the temperature stabilization time of the substrate after the substrate introduction operation is completed can be shortened. Therefore, the substrate can be efficiently and stably heat treated.

なお、本発明において、熱処理装置としては、特に限定せず、一般に、基板などに対して熱処理を伴う処理を行う装置を意味するものとする。例えば、バッチ式CVD装置あるいは拡散装置などを含むものとする。また、この熱処理装置に備わる加熱炉は、縦型でも横型でもよい。   In the present invention, the heat treatment apparatus is not particularly limited, and generally means an apparatus that performs a process involving heat treatment on a substrate or the like. For example, a batch type CVD apparatus or a diffusion apparatus is included. Moreover, the heating furnace provided in this heat treatment apparatus may be a vertical type or a horizontal type.

すなわち、本発明に係る熱処理装置には、半導体デバイス製造プロセスにおいて、各種膜を低圧化学気相成長によりウェハへ成膜するバッチ式のCVD装置が含まれる。あるいは、ウェハへ不純物拡散や酸化、熱処理を行うバッチ式拡散装置が含まれる。これらの中でも、特に加熱炉の反応管の中へウェハ保持用治具に保持されたウェハを挿入する構成を有する熱処理装置が含まれる。   That is, the heat treatment apparatus according to the present invention includes a batch type CVD apparatus for forming various films on a wafer by low pressure chemical vapor deposition in a semiconductor device manufacturing process. Alternatively, a batch type diffusion apparatus that performs impurity diffusion, oxidation, and heat treatment on the wafer is included. Among these, the heat processing apparatus which has the structure which inserts especially the wafer hold | maintained at the jig | tool for wafer holding in the reaction tube of a heating furnace is contained.

本発明によれば、特定の構成からなる不活性ガス放出手段を備えるため、基板の熱処理効率に優れる熱処理装置が提供される。   According to the present invention, since the inert gas discharge means having a specific configuration is provided, a heat treatment apparatus excellent in the heat treatment efficiency of the substrate is provided.

本発明に係る熱処理装置において、不活性ガス放出手段は、加熱炉の開口部の直下にリング状の形状に設けられている不活性ガス容器を備え、放出口は、不活性ガス容器の内側に略等間隔に配置されている構成とすることができる。   In the heat treatment apparatus according to the present invention, the inert gas discharge means includes an inert gas container provided in a ring shape immediately below the opening of the heating furnace, and the discharge port is provided inside the inert gas container. It can be set as the structure arrange | positioned at substantially equal intervals.

この構成によれば、リング状の不活性ガス容器の内側の略等間隔に配置された放出口から、加熱炉内に導入される基板に対して、基板の導入方向に略直交する外周方向から、加熱された前記不活性ガスを放出することができる。このため、基板保持部に保持された基板を、むらなく予備加熱することができるので、基板の熱処理効率に優れる熱処理装置が得られる。また、加熱炉内への雰囲気ガスの巻き込みが低減するため、加熱炉内で基板上に酸化膜が形成されることを抑制できる。   According to this configuration, from the outer circumferential direction substantially orthogonal to the substrate introduction direction with respect to the substrate introduced into the heating furnace from the discharge ports arranged at substantially equal intervals inside the ring-shaped inert gas container. The heated inert gas can be released. For this reason, since the substrate held by the substrate holding part can be preheated without unevenness, a heat treatment apparatus having excellent heat treatment efficiency of the substrate can be obtained. In addition, since the entrainment of atmospheric gas into the heating furnace is reduced, the formation of an oxide film on the substrate in the heating furnace can be suppressed.

ここで、この不活性ガス容器の内側の放出口の数は、例えば3箇所以上であってもよく、特に好ましくは4箇所以上である。放出口の数が多いほど、むらなく基板を加熱することができる。   Here, the number of discharge ports inside the inert gas container may be, for example, three or more, and particularly preferably four or more. The greater the number of outlets, the more uniformly the substrate can be heated.

また、本発明に係る熱処理装置において、不活性ガス放出手段は、基板の導入方向に沿って複数設けることができる。   In the heat treatment apparatus according to the present invention, a plurality of inert gas releasing means can be provided along the substrate introduction direction.

この構成によれば、加熱炉内に基板を導入するまでに基板および基板保持部の温度を充分に上げておくことができるので、加熱炉の炉口部の温度安定化時間をさらに効率よく短縮できる。   According to this configuration, since the temperature of the substrate and the substrate holding part can be sufficiently raised before the substrate is introduced into the heating furnace, the temperature stabilization time of the furnace port part of the heating furnace can be shortened more efficiently. it can.

また、本発明に係る熱処理装置において、複数の不活性ガス放出手段は、それぞれ異なる温度の不活性ガスを放出するように構成されていてもよい。   In the heat treatment apparatus according to the present invention, the plurality of inert gas discharge means may be configured to discharge inert gases at different temperatures.

この構成によれば、基板および基板保持部が加熱炉方向に移動するにしたがって徐々に温度上昇するように加熱できるので、基板に急激な温度変化が加わることを抑制して、基板の品質の低下を抑制できる。   According to this configuration, since the substrate and the substrate holding part can be heated so that the temperature gradually increases as they move in the direction of the heating furnace, it is possible to suppress a sudden temperature change from being applied to the substrate and to reduce the quality of the substrate. Can be suppressed.

また、本発明に係る熱処理装置において、不活性ガス放出手段は、加熱炉内に導入される基板の導入方向に沿って、加熱された不活性ガスを放出する構成とすることができる。   Further, in the heat treatment apparatus according to the present invention, the inert gas discharge means can be configured to discharge the heated inert gas along the introduction direction of the substrate introduced into the heating furnace.

この構成によれば、ウェハ保持部に保持された基板を、むらなく予備加熱することができるので、基板の熱処理効率に優れる熱処理装置が得られる。   According to this configuration, since the substrate held by the wafer holding unit can be preheated uniformly, a heat treatment apparatus having excellent heat treatment efficiency of the substrate can be obtained.

また、本発明に係る熱処理装置において、不活性ガス放出手段は、加熱炉の開口部に挿入し得る形状に設けられている不活性ガス容器を備え、放出口は、不活性ガス容器の外周および上部に配置されている構成とすることができる。   Further, in the heat treatment apparatus according to the present invention, the inert gas discharge means includes an inert gas container provided in a shape that can be inserted into the opening of the heating furnace, and the discharge port has an outer periphery of the inert gas container and It can be set as the structure arrange | positioned at the upper part.

この構成によれば、加熱炉の開口部に挿入し得る不活性ガス容器の上部の放出口から、加熱炉内に導入される基板に対して、基板の導入方向に向かって、加熱された前記不活性ガスを放出することができる。このため、ウェハ保持部に保持された基板を、むらなく予備加熱することができるので、基板の熱処理効率に優れる熱処理装置が得られる。   According to this configuration, from the discharge port at the top of the inert gas container that can be inserted into the opening of the heating furnace, the substrate heated in the substrate introduction direction with respect to the substrate introduced into the heating furnace. An inert gas can be released. For this reason, since the substrate held by the wafer holder can be preheated without unevenness, a heat treatment apparatus having excellent heat treatment efficiency of the substrate can be obtained.

また、加熱炉の開口部に挿入し得る不活性ガス容器の外周の放出口から、不活性ガス容器と加熱炉内壁との間の空間へ加熱された前記不活性ガスを放出することができる。このため、加熱炉内への雰囲気ガスの巻き込みが低減するため、加熱炉内で基板上に酸化膜が形成されることを抑制できる。   In addition, the heated inert gas can be discharged into the space between the inert gas container and the inner wall of the heating furnace from the discharge port on the outer periphery of the inert gas container that can be inserted into the opening of the heating furnace. For this reason, since the entrainment of the atmospheric gas into the heating furnace is reduced, the formation of an oxide film on the substrate in the heating furnace can be suppressed.

また、本発明に係る熱処理装置において、基板保持部は、基板の導入方向に沿って、基板を並列して複数保持する構成とすることができる。   Moreover, the heat processing apparatus which concerns on this invention WHEREIN: A board | substrate holding | maintenance part can be set as the structure which hold | maintains two or more substrates in parallel along the introduction direction of a board | substrate.

この構成によれば、上記の不活性ガス放出手段により、ウェハ保持部に保持された基板を、むらなく予備加熱することができ、一度に多数の基板を熱処理できるので、基板の熱処理効率に優れる熱処理装置が得られる。   According to this configuration, the substrate held on the wafer holder can be preheated uniformly by the above-described inert gas releasing means, and a large number of substrates can be heat-treated at a time, so that the heat treatment efficiency of the substrate is excellent. A heat treatment apparatus is obtained.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

<実施形態1>
図1は、実施形態1に係る熱処理装置の予備加熱手段の構成を模式的に示した断面図である。
本実施形態に係る熱処理装置は、ヒータ1および炉口部16(開口部)を有し、外部反応管2および内部反応管3から構成される二重構造の加熱炉を備える。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of preheating means of the heat treatment apparatus according to the first embodiment.
The heat treatment apparatus according to the present embodiment includes a double-structured heating furnace having a heater 1 and a furnace port portion 16 (opening portion) and composed of an external reaction tube 2 and an internal reaction tube 3.

また、この熱処理装置は、ウェハ10(基板)を保持するウェハ保持用治具9(基板保持部)を備える。そして、この熱処理装置は、ウェハ10を内部反応管3内に出し入れするように、ウェハ保持用治具9を搬送する、炉口蓋8および昇降エレベータ6から構成される搬送手段を備える。   The heat treatment apparatus also includes a wafer holding jig 9 (substrate holding unit) that holds the wafer 10 (substrate). The heat treatment apparatus includes a transfer means configured of a furnace lid 8 and a lift elevator 6 for transferring the wafer holding jig 9 so that the wafer 10 is taken in and out of the internal reaction tube 3.

さらに、この熱処理装置は、内部反応管3の炉口部16近傍に設けられている不活性ガス加熱機構部31(不活性ガス放出手段)を備える。また、この熱処理装置は、不活性ガスを加熱し、不活性ガス加熱機構部31に供給する不活性ガス加熱ヒータ32(不活性ガス加熱手段)と、を備え、不活性ガス加熱機構部31は、内部反応管3内に導入されるウェハ10に対して、ウェハ10の導入方向に略直交する外周方向から、加熱された不活性ガスを放出する放出口を有する。   The heat treatment apparatus further includes an inert gas heating mechanism 31 (inert gas discharge means) provided in the vicinity of the furnace port 16 of the internal reaction tube 3. In addition, the heat treatment apparatus includes an inert gas heater 32 (inert gas heating unit) that heats the inert gas and supplies the inert gas to the inert gas heating mechanism unit 31. The inert gas heating mechanism unit 31 includes: In addition, the wafer 10 introduced into the internal reaction tube 3 has a discharge port for discharging the heated inert gas from the outer peripheral direction substantially orthogonal to the introduction direction of the wafer 10.

本実施形態に係る熱処理装置は、このような不活性ガス加熱機構部31を有するため、バッチ式CVD装置あるいは拡散装置のウェハ10やウェハ保持用治具9等を、内部反応管3に挿入する前に、高温に加熱された不活性ガスで予備加熱することができる。そのため、ウェハ10上に成膜される無用の自然酸化膜を抑制しながら、ウェハ10やウェハ保持用治具9等を昇温することができる。その結果、ウェハ10やウェハ保持用治具9等の内部反応管3への導入動作の完了後に、ウェハ10やウェハ保持用治具9等の温度上昇にかかる時間を短縮することができる。
以下、実施形態1の熱処理装置の構成の説明をより詳細に行う。
Since the heat treatment apparatus according to the present embodiment has such an inert gas heating mechanism 31, the wafer 10 of the batch type CVD apparatus or the diffusion apparatus, the wafer holding jig 9, and the like are inserted into the internal reaction tube 3. Previously, it can be preheated with an inert gas heated to a high temperature. Therefore, the temperature of the wafer 10, the wafer holding jig 9 and the like can be raised while suppressing unnecessary natural oxide films formed on the wafer 10. As a result, after the operation of introducing the wafer 10 and the wafer holding jig 9 into the internal reaction tube 3 is completed, the time required for the temperature rise of the wafer 10 and the wafer holding jig 9 can be shortened.
Hereinafter, the configuration of the heat treatment apparatus of Embodiment 1 will be described in more detail.

この熱処理装置には、ウェハ保持用治具9を挿入する外部反応管2、その内側にリング状の内部反応管3が同心円上に設置され、外部反応管2の外周に内部反応管3の温度を高温に制御するヒータ1が設けられている。また、この熱処理装置には、外部反応管2と内部反応管3との間に不活性ガス4の導入用配管と、内部反応管3に熱処理等のデバイス加工処理を行うための反応ガス5を導入する配管とが接続されている。そして、この熱処理装置は、外部反応管2の下方に、加工前のウェハ10を保持したウェハ保持用治具9を有し、更にその下方にウェハ保持用治具9を支持する炉口蓋8で構成され、炉口蓋8はウェハ保持用治具9を外部反応管2に挿入する際に上昇する昇降エレベータ6と接続されている。   In this heat treatment apparatus, an outer reaction tube 2 into which a wafer holding jig 9 is inserted, and a ring-shaped inner reaction tube 3 are installed concentrically on the inner side, and the temperature of the inner reaction tube 3 is arranged on the outer periphery of the outer reaction tube 2. A heater 1 for controlling the temperature to a high temperature is provided. Further, in this heat treatment apparatus, a pipe for introducing an inert gas 4 between the outer reaction tube 2 and the inner reaction tube 3 and a reaction gas 5 for performing device processing such as heat treatment on the inner reaction tube 3 are provided. The pipe to be introduced is connected. This heat treatment apparatus has a wafer holding jig 9 that holds the unprocessed wafer 10 below the external reaction tube 2, and a furnace opening lid 8 that supports the wafer holding jig 9 below the wafer holding jig 9. The furnace port lid 8 is connected to a lift elevator 6 that rises when the wafer holding jig 9 is inserted into the external reaction tube 2.

この熱処理装置は、外部反応管2の直下に、炉口蓋8よりも内径の大きいリング状の不活性ガス容器33を有し、不活性ガス容器33の内面には縦横均等に不活性ガスが噴出するための穴が複数個開いている。この熱処理装置は、不活性ガス容器33の外周には不活性ガスを高温(400℃〜900℃)に加熱する不活性ガス加熱ヒータ32を有する。   This heat treatment apparatus has a ring-shaped inert gas container 33 having an inner diameter larger than that of the furnace mouth cover 8 immediately below the outer reaction tube 2, and the inert gas is jetted into the inner surface of the inert gas container 33 both vertically and horizontally. There are a number of holes to do this. This heat treatment apparatus has an inert gas heater 32 for heating the inert gas to a high temperature (400 ° C. to 900 ° C.) on the outer periphery of the inert gas container 33.

図1に記載していない不活性ガス源と不活性ガス容器33は、ガス配管34aとガス配管34bで接続されている。また、この熱処理装置は、ガス配管34aとガス配管34bの間に不活性ガスの流れを遮断する遮断バルブ35を有する構造である。
以下、上記構成の熱処理装置で、ウェハ10を加熱炉へ挿入する方法について説明する。
The inert gas source and the inert gas container 33 not shown in FIG. 1 are connected by a gas pipe 34a and a gas pipe 34b. The heat treatment apparatus has a structure having a shutoff valve 35 that shuts off the flow of the inert gas between the gas pipe 34a and the gas pipe 34b.
Hereinafter, a method for inserting the wafer 10 into the heating furnace using the heat treatment apparatus having the above configuration will be described.

本実施形態に係る内部反応管3(加熱炉)を用いるウェハ10(基板)の熱処理方法は、ウェハ10を内部反応管3内に導入する際に、ウェハ10を予備加熱する工程と、内部反応管3内において、予備加熱されたウェハ10を熱処理する工程と、を含む。   The heat treatment method of the wafer 10 (substrate) using the internal reaction tube 3 (heating furnace) according to the present embodiment includes a step of preheating the wafer 10 when the wafer 10 is introduced into the internal reaction tube 3, and an internal reaction. And heat-treating the preheated wafer 10 in the tube 3.

そして、この予備加熱する工程は、不活性ガスを加熱する工程と、内部反応管3内に導入されるウェハ10に対して、ウェハ10の導入方向に略直交する外周方向から、加熱された不活性ガスを放出する工程と、を含む。   The preliminary heating step includes the step of heating the inert gas and the step of heating the wafer 10 introduced into the internal reaction tube 3 from the outer peripheral direction substantially orthogonal to the introduction direction of the wafer 10. Releasing an active gas.

図1において、熱処理等のデバイス加工処理を行う前のウェハ10は、ウェハ保持用治具9に保持され、外部反応管2の下方で待機している。熱処理等のデバイス加工処理中以外、内部反応管3は、不活性ガス4で常に置換されており、低酸素状態である。   In FIG. 1, the wafer 10 before the device processing such as heat treatment is held by the wafer holding jig 9 and is waiting under the external reaction tube 2. Except during device processing such as heat treatment, the internal reaction tube 3 is always replaced with the inert gas 4 and is in a low oxygen state.

図2は、実施形態1に係る熱処理装置の高温不活性ガスパージ機構を模式的に示した平面図および断面図である。図2において、不活性ガス容器33と不活性ガス源の間に設けられた遮断バルブ35は閉状態であるが、昇降エレベータ6が上昇動作中に限り開状態となる。不活性ガス容器33は、その外周に設けた不活性ガス加熱ヒータ32により加熱されている(例えば、温度は400℃〜900℃)。不活性ガス加熱ヒータ32は、図2に記載していないヒータ温度制御器により、予め設定された温度に調整されている。すなわち、不活性ガス容器33中の不活性ガスの温度は、400℃〜900℃の範囲内に限定されず、熱処理の種類や態様により、適宜調節可能である。   FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view schematically showing a high-temperature inert gas purge mechanism of the heat treatment apparatus according to the first embodiment. In FIG. 2, the shutoff valve 35 provided between the inert gas container 33 and the inert gas source is in a closed state, but is opened only when the elevator elevator 6 is in the ascending operation. The inert gas container 33 is heated by an inert gas heater 32 provided on the outer periphery thereof (for example, the temperature is 400 ° C. to 900 ° C.). The inert gas heater 32 is adjusted to a preset temperature by a heater temperature controller not shown in FIG. That is, the temperature of the inert gas in the inert gas container 33 is not limited to the range of 400 ° C. to 900 ° C., and can be appropriately adjusted depending on the type and mode of heat treatment.

図1および図2において、昇降エレベータ6が上昇動作を開始すると、炉口蓋8に支持されたウェハ保持用治具9が上方に動き始める。この際、不活性ガス容器33と不活性ガス源の間に設けた遮断バルブ35が開状態となり、ガス配管34bからガス配管34aを経由して、不活性ガス容器33内に不活性ガスが導入される。不活性ガス容器33は、予め設定された温度に加熱されているため、導入された不活性ガスの温度も高温に加熱される。その後、不活性ガス容器33の内面の縦横均等に開けられた複数の穴から、不活性ガス容器33の中央に向かって、均等に高温に加熱された不活性ガスが噴出される。   In FIG. 1 and FIG. 2, when the lifting elevator 6 starts the raising operation, the wafer holding jig 9 supported by the furnace port lid 8 starts to move upward. At this time, the shutoff valve 35 provided between the inert gas container 33 and the inert gas source is opened, and the inert gas is introduced into the inert gas container 33 from the gas pipe 34b via the gas pipe 34a. Is done. Since the inert gas container 33 is heated to a preset temperature, the temperature of the introduced inert gas is also heated to a high temperature. After that, the inert gas heated to a high temperature is ejected from the plurality of holes formed in the inner surface of the inert gas container 33 evenly in the vertical and horizontal directions toward the center of the inert gas container 33.

昇降エレベータ6の上昇動作が継続すると、ウェハ保持用治具9に保持されたウェハ10は、上記の高温に加熱された不活性ガスの層を通過して、外部反応管2に挿入される。外部反応管2へ完全にウェハ10やウェハ保持用治具9が挿入されると、昇降エレベータ6の上昇動作が停止する。その際、不活性ガス容器33と不活性ガス源の間に設けた遮断バルブ35が閉状態となり、高温に加熱された不活性ガスの供給が停止する。その後、内部反応管3の温度が設定温度に安定した後、反応ガス5が供給され、熱処理等のデバイス加工処理が開始する。   When the raising / lowering elevator 6 continues to rise, the wafer 10 held by the wafer holding jig 9 passes through the inert gas layer heated to the high temperature and is inserted into the external reaction tube 2. When the wafer 10 and the wafer holding jig 9 are completely inserted into the external reaction tube 2, the lifting operation of the lift elevator 6 is stopped. At that time, the shutoff valve 35 provided between the inert gas container 33 and the inert gas source is closed, and the supply of the inert gas heated to a high temperature is stopped. Thereafter, after the temperature of the internal reaction tube 3 is stabilized at the set temperature, the reaction gas 5 is supplied, and device processing such as heat treatment is started.

前述しているように、昇降エレベータ6が上昇動作中は、遮断バルブ35が開状態となり、高温に加熱された不活性ガス容器33内に不活性ガスが流れ込み高温に加熱される。高温に加熱された不活性ガスは、不活性ガス容器33の内面の縦横均等に開けられた複数の穴から、不活性ガス容器33の中央に向かって均等に流れ出す。ウェハ10やウェハ保持用治具9は、高温に加熱された不活性ガスの層を通過する際、不活性ガスで置換されながら、高温に加熱される。
以下、本実施形態の上記構成による作用効果について説明する。
As described above, during the lifting operation of the elevator elevator 6, the shutoff valve 35 is opened, and the inert gas flows into the inert gas container 33 heated to a high temperature and is heated to a high temperature. The inert gas heated to a high temperature flows out evenly toward the center of the inert gas container 33 from a plurality of holes formed in the inner surface of the inert gas container 33 in the vertical and horizontal directions. When passing through the inert gas layer heated to a high temperature, the wafer 10 and the wafer holding jig 9 are heated to a high temperature while being replaced with the inert gas.
Hereinafter, the operational effects of the above configuration of the present embodiment will be described.

本実施形態に係る熱処理装置では、ウェハ10やウェハ保持用治具9が外部反応管2に挿入される前に、加熱された不活性ガス層により予備加熱され、その後外部反応管2へ挿入されるため、内部反応管3の不活性ガスと挿入途中のウェハ10やウェハ保持用治具9の間の熱交換が抑制される。これにより、ウェハ10やウェハ保持用治具9の挿入が完了した後、炉口部16の温度変動が抑制される。その結果、ウェハ10が外部反応管2のデバイス加工位置まで上昇後、炉口部16の温度が設定温度に安定する時間が短くなり、熱処理装置(例えば、バッチ式CVD装置あるいは拡散装置)の処理時間を短縮でき、処理能力が向上する。   In the heat treatment apparatus according to the present embodiment, the wafer 10 and the wafer holding jig 9 are preheated by the heated inert gas layer before being inserted into the external reaction tube 2 and then inserted into the external reaction tube 2. Therefore, heat exchange between the inert gas in the internal reaction tube 3 and the wafer 10 being inserted or the wafer holding jig 9 is suppressed. Thereby, after the insertion of the wafer 10 and the wafer holding jig 9 is completed, the temperature fluctuation of the furnace port portion 16 is suppressed. As a result, after the wafer 10 rises to the device processing position of the external reaction tube 2, the time for the temperature of the furnace port portion 16 to stabilize at the set temperature is shortened, and the heat treatment apparatus (for example, a batch type CVD apparatus or a diffusion apparatus) is processed. Time can be shortened and processing capacity is improved.

一方、特許文献2に記載の従来技術では、図6に示すように、内部反応管103へは、炉口部116の下方の炉口蓋108が開き、ウェハ保持用治具であるボート109に保持されたウェハ110を挿入する。この際、炉口部116は、常温(20℃〜25℃)のウェハ110やボート109との間で、熱交換が行わるため温度が下がる。装置の構成上、ウェハ110の挿入方向は常に一方向のため、挿入動作中の炉口部116の温度は設定温度より低くなり、挿入動作が完了しても設定温度に安定するのに時間が掛かる。   On the other hand, in the prior art described in Patent Document 2, as shown in FIG. 6, a furnace port lid 108 below the furnace port part 116 opens to the internal reaction tube 103 and is held by a boat 109 which is a wafer holding jig. The processed wafer 110 is inserted. At this time, the temperature of the furnace port portion 116 is lowered because heat exchange is performed between the wafer 110 and the boat 109 at room temperature (20 ° C. to 25 ° C.). Due to the configuration of the apparatus, the insertion direction of the wafer 110 is always unidirectional, so the temperature of the furnace opening 116 during the insertion operation is lower than the set temperature, and it takes time to stabilize to the set temperature even when the insertion operation is completed. It takes.

熱処理等のデバイス加工処理は、内部反応管103内部の温度が設定温度に安定した後に開始するが、炉口部116の温度安定時間が長くなり、処理能力を低下させる要因となっている。また、既に内部反応管103内部に挿入が完了しているウェハ110の熱履歴が長くなり、無用の自然酸化膜が成膜されることで、成膜品質の低下を起こしたり、デバイス特性の低下を招く要因にもなっている。   Device processing such as heat treatment is started after the temperature inside the internal reaction tube 103 is stabilized at a set temperature, but the temperature stabilization time of the furnace port portion 116 becomes long, which causes a reduction in processing capability. In addition, the thermal history of the wafer 110 that has already been inserted into the internal reaction tube 103 becomes longer, and a useless natural oxide film is formed, thereby causing deterioration in film formation quality or device characteristics. It is also a factor inviting.

すなわち、特許文献2に記載の従来技術では、内部反応管103の炉口部116は、常温(20℃〜25℃)のウェハ110やボート109が挿入される。そして、内部反応管103内部の高温(400℃〜900℃)に保温された不活性ガスと、ウェハ110やボート109との間で熱交換が行われ、温度が下がる。   That is, in the prior art described in Patent Document 2, the wafer 110 and the boat 109 at room temperature (20 ° C. to 25 ° C.) are inserted into the furnace port portion 116 of the internal reaction tube 103. Then, heat exchange is performed between the inert gas kept at a high temperature (400 ° C. to 900 ° C.) inside the internal reaction tube 103 and the wafer 110 or the boat 109, and the temperature is lowered.

また、特許文献2に記載の縦型拡散CVD装置では、外部反応管102外周に設置されたヒータ101で、内部反応管103の炉口部116を設定された温度に制御しようとするが、挿入方向が一方向のため常に常温のウェハ110と熱交換が行われ、挿入動作中は炉口部116の温度は設定温度に安定しない。熱処理等のデバイス加工処理は、内部反応管103内部の温度が設定温度に安定した後に開始するが、炉口部116の温度安定時間が長くなり、処理能力を低下させる要因となっている。   In the vertical diffusion CVD apparatus described in Patent Document 2, the heater 101 installed on the outer periphery of the external reaction tube 102 tries to control the furnace port 116 of the internal reaction tube 103 to a set temperature. Since the direction is one direction, heat exchange with the normal temperature wafer 110 is always performed, and the temperature of the furnace opening 116 is not stabilized at the set temperature during the insertion operation. Device processing such as heat treatment is started after the temperature inside the internal reaction tube 103 is stabilized at a set temperature, but the temperature stabilization time of the furnace port portion 116 becomes long, which causes a reduction in processing capability.

そのため、特許文献2に記載の従来技術は、挿入動作完了後の炉口部116の温度安定時間短縮には効果が少なく、処理能力の低下を抑制する効果は小さい。   Therefore, the prior art described in Patent Document 2 is less effective in shortening the temperature stabilization time of the furnace port portion 116 after the insertion operation is completed, and is less effective in suppressing a reduction in processing capacity.

また、特許文献1に記載の従来技術に係る半導体製造用加熱炉では、図7に示すように、ウェハ201やボート202に付着した水分を加熱炉203内に侵入させないため、炉口203c近傍にガス加熱装置212から供給させる100℃〜200℃の範囲内に加熱された不活性ガスをウェハ201やボート202に吹き付ける窒素ガスノズル211と、その対向する位置に不活性ガスを排気する排気ダクト207を設けている。このように、一方向に向けて100℃〜200℃の温風を吹き付けるため、ウェハ201間の水分を除去することができる。   Further, in the heating furnace for semiconductor manufacturing according to the prior art described in Patent Document 1, as shown in FIG. 7, moisture adhering to the wafer 201 and the boat 202 is not allowed to enter the heating furnace 203, so A nitrogen gas nozzle 211 that blows an inert gas heated in a range of 100 ° C. to 200 ° C. supplied from the gas heating device 212 to the wafer 201 and the boat 202, and an exhaust duct 207 that exhausts the inert gas to a position opposed to the nitrogen gas nozzle 211. Provided. Thus, since the warm air of 100 ° C. to 200 ° C. is blown in one direction, moisture between the wafers 201 can be removed.

この構造では、ウェハ201やボート202の水分除去に一定の効果はあるが、不活性ガスのカーテン構造が、一方向から不活性ガスを吹き付ける構造であるため、大気を巻き込みやすい。そのため、ガス加熱装置212で不活性ガスの温度を加熱炉203内での熱処理温度(400℃〜900℃)まで昇温すると、ウェハ201に自然酸化膜が生成されやすくなる。   In this structure, there is a certain effect in removing moisture from the wafer 201 and the boat 202, but since the inert gas curtain structure blows the inert gas from one direction, the atmosphere is easily involved. Therefore, when the temperature of the inert gas is raised to the heat treatment temperature (400 ° C. to 900 ° C.) in the heating furnace 203 by the gas heating device 212, a natural oxide film is likely to be generated on the wafer 201.

また、この構造では、ウェハ201やボート202に対して、一方向から100℃〜200℃の不活性ガスを吹き付ける構造であるため、ウェハ201やボート202の温度分布にむらが生じ、その後の昇温工程、熱処理工程の安定性が低減する場合もある。   Further, in this structure, since the inert gas at 100 ° C. to 200 ° C. is blown from one direction to the wafer 201 and the boat 202, the temperature distribution of the wafer 201 and the boat 202 becomes uneven, and the subsequent rise The stability of the temperature process and heat treatment process may be reduced.

これに対して、本実施形態の熱処理装置では、図1に示すように、ウェハ保持用治具9に搭載されたウェハ10を内部反応管3内部へ挿入する前に、不活性ガス加熱機構部31により400℃〜900℃の範囲内の高温に加熱した不活性ガスで予備加熱する。   On the other hand, in the heat treatment apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 1, the inert gas heating mechanism section is inserted before the wafer 10 mounted on the wafer holding jig 9 is inserted into the internal reaction tube 3. 31 is preheated with an inert gas heated to a high temperature in the range of 400 ° C to 900 ° C.

このため、挿入途中のウェハ10周囲の大気(酸素、水分)を、高温の不活性ガスで置換しながら予備加熱することになる。また、この不活性ガス加熱機構部31には、不活性ガスの放出口が略等間隔で3箇所以上円周上に設けられている。このため、ウェハ10やウェハ保持用治具9の外周全てから不活性ガスを吹き出すため、100%不活性ガス雰囲気に近い状態でウェハ10やウェハ保持用治具9をむらなく加熱することができる。すなわち、一気にウェハ10全体を加熱できる。そして、ウェハ10およびボート9の温度を挿入前に加熱炉の内部反応管3に近い温度(400℃〜900℃)に昇温することができる。よって、本実施形態によれば、ウェハ10の全体を熱処理効率よく安定的に予備加熱できる。   For this reason, the air (oxygen, moisture) around the wafer 10 being inserted is preheated while being replaced with a high-temperature inert gas. The inert gas heating mechanism 31 is provided with three or more inert gas outlets on the circumference at substantially equal intervals. For this reason, since the inert gas is blown out from the entire outer periphery of the wafer 10 and the wafer holding jig 9, the wafer 10 and the wafer holding jig 9 can be heated evenly in a state close to a 100% inert gas atmosphere. . That is, the entire wafer 10 can be heated at once. And the temperature of the wafer 10 and the boat 9 can be raised to the temperature (400 degreeC-900 degreeC) close | similar to the internal reaction tube 3 of a heating furnace before insertion. Therefore, according to the present embodiment, the entire wafer 10 can be preheated stably with high heat treatment efficiency.

そのため、酸素濃度が高い状態で加熱した際に、ウェハ10上に成膜される自然酸化膜を抑制しながら、加工前のウェハ10やウェハ保持用治具9を予備加熱できる。その結果、挿入動作が完了した後の炉口部16の温度安定時間を短縮できる。また、ウェハ10やウェハ保持用治具9をむらなく加熱することができるので、その後の昇温工程および熱処理工程が安定する。   Therefore, when heating is performed in a state where the oxygen concentration is high, the wafer 10 before processing and the wafer holding jig 9 can be preheated while suppressing a natural oxide film formed on the wafer 10. As a result, the temperature stabilization time of the furnace port portion 16 after the insertion operation is completed can be shortened. Further, since the wafer 10 and the wafer holding jig 9 can be heated evenly, the subsequent temperature raising process and heat treatment process are stabilized.

<実施形態2>
図3は、実施形態2に係る熱処理装置の予備加熱手段の構成を模式的に示した断面図である。図4は、実施形態2に係る熱処理装置の高温不活性ガスパージ機構を模式的に示した拡大断面図である。実施形態2に係る熱処理装置の構成は、基本的には、実施形態1に係る熱処理装置と同様である。
<Embodiment 2>
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the preheating means of the heat treatment apparatus according to the second embodiment. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a high-temperature inert gas purge mechanism of the heat treatment apparatus according to the second embodiment. The configuration of the heat treatment apparatus according to the second embodiment is basically the same as that of the heat treatment apparatus according to the first embodiment.

本実施形態に係る熱処理装置は、ヒータ1および炉口部16(開口部)を備える、外部反応管2および内部反応管3からなる二重構造の加熱炉を備える。また、この熱処理装置は、ウェハ10(基板)を保持するウェハ保持用治具9(基板保持部)を備える。   The heat treatment apparatus according to the present embodiment includes a double-structured heating furnace including an external reaction tube 2 and an internal reaction tube 3 that includes a heater 1 and a furnace port 16 (opening). The heat treatment apparatus also includes a wafer holding jig 9 (substrate holding unit) that holds the wafer 10 (substrate).

さらに、この熱処理装置は、ウェハ保持用治具9に対して、ウェハ10の導入方向と反対側に、ウェハ保持用治具9とともに移動するように設けられている不活性ガス放出手段を備える。また、この不活性ガス放出手段は、内部反応管3内に導入されるウェハ10に対して、ウェハ10の導入方向の反対側から、加熱された不活性ガスを放出する放出口を有する。   Further, this heat treatment apparatus includes an inert gas discharge means provided so as to move together with the wafer holding jig 9 on the opposite side of the introduction direction of the wafer 10 with respect to the wafer holding jig 9. The inert gas discharge means has a discharge port for discharging heated inert gas from the opposite side of the introduction direction of the wafer 10 with respect to the wafer 10 introduced into the internal reaction tube 3.

また、この熱処理装置は、不活性ガスを加熱し、不活性ガス放出手段に供給する、不活性ガス加熱ヒーター53と、不活性ガス容器52と、ヒーター制御器54と、からなる不活性ガス加熱手段を備える。そして、この熱処理装置は、ウェハ10を内部反応管3内に出し入れするように、ウェハ保持用治具9および不活性ガス放出手段を搬送する、炉口蓋8および昇降エレベータ6から構成される搬送手段を備える。   In addition, this heat treatment apparatus heats an inert gas and supplies the inert gas to the inert gas discharge means, and includes an inert gas heater 53, an inert gas container 52, and a heater controller 54. Means. The heat treatment apparatus transports the wafer holding jig 9 and the inert gas discharge means so that the wafer 10 is taken in and out of the internal reaction tube 3. Is provided.

本実施形態に係る熱処理装置は、このような不活性ガス放出手段を有するため、バッチ式CVD装置あるいは拡散装置のウェハ10やウェハ保持用治具9等を、内部反応管3に挿入する前に、高温に加熱された不活性ガスで予備加熱することができる。そのため、ウェハ10上に成膜される無用の自然酸化膜を抑制しながら、ウェハ10やウェハ保持用治具9等を昇温することができる。その結果、ウェハ10やウェハ保持用治具9等の内部反応管3への導入動作の完了後に、ウェハ10やウェハ保持用治具9等の温度上昇にかかる時間を短縮することができる。
以下、実施形態2の熱処理装置の構成の説明をより詳細に行う。
Since the heat treatment apparatus according to the present embodiment has such an inert gas discharge means, before inserting the wafer 10 of the batch type CVD apparatus or the diffusion apparatus, the wafer holding jig 9 and the like into the internal reaction tube 3. It can be preheated with an inert gas heated to a high temperature. Therefore, the temperature of the wafer 10, the wafer holding jig 9 and the like can be raised while suppressing unnecessary natural oxide films formed on the wafer 10. As a result, after the operation of introducing the wafer 10 and the wafer holding jig 9 into the internal reaction tube 3 is completed, the time required for the temperature rise of the wafer 10 and the wafer holding jig 9 can be shortened.
Hereinafter, the configuration of the heat treatment apparatus according to the second embodiment will be described in more detail.

この熱処理装置は、ウェハ保持用治具9を挿入する外部反応管2を有し、その内側にリング状の内部反応管3が同心円上に設置され、外部反応管2の外周に内部反応管3の温度を高温に制御するヒータ1が設けられている。また、この熱処理装置は、ウェハ保持用治具9の下方には保温用治具41や保温材42、台座43を有し、それらは炉口蓋8の上に設置されている。この炉口蓋8は、昇降エレベータ6に接続されている。このエレベータの昇降手段は、昇降エレベータ6を昇降するモーター21とエレベータ位置を検出するエンコーダ22とで構成される。   This heat treatment apparatus has an external reaction tube 2 into which a wafer holding jig 9 is inserted. A ring-shaped internal reaction tube 3 is installed concentrically on the inside thereof, and an internal reaction tube 3 is arranged on the outer periphery of the external reaction tube 2. A heater 1 is provided to control the temperature of the heater to a high temperature. The heat treatment apparatus includes a heat retaining jig 41, a heat insulating material 42, and a pedestal 43 below the wafer holding jig 9, and these are installed on the furnace port lid 8. The furnace mouth cover 8 is connected to the lift elevator 6. The elevator lifting / lowering means includes a motor 21 that moves the elevator 6 up and down and an encoder 22 that detects the elevator position.

この熱処理装置は、炉口蓋8の中央にガス配管55aが接続され、ガス配管55bを経由して不活性ガス容器52に繋がる構造を有する。この熱処理装置は、ガス配管55aとガス配管55bの間には、遮断バルブ51を有する。この熱処理装置では、不活性ガス容器52の外周には不活性ガス加熱ヒータ53が設置されている。   This heat treatment apparatus has a structure in which a gas pipe 55a is connected to the center of the furnace port lid 8 and is connected to an inert gas container 52 through the gas pipe 55b. This heat treatment apparatus has a shutoff valve 51 between the gas pipe 55a and the gas pipe 55b. In this heat treatment apparatus, an inert gas heater 53 is installed on the outer periphery of the inert gas container 52.

また、この熱処理装置は、エンコーダ22より昇降エレベータ6の位置信号を受信後、遮断バルブ51を開閉する遮断バルブ開閉制御器23を有する。この熱処理装置は、不活性ガス放出手段として、炉口蓋8の中央部にはガスの流路を有し、台座43の内部にもガス流路を設けている。また、不活性ガス放出口として、保温用治具41の側面と上面には複数個の穴が開いている。
以下、上記構成の熱処理装置で、ウェハ10を加熱炉へ挿入する方法について説明する。
The heat treatment apparatus also includes a shut-off valve opening / closing controller 23 that opens and closes the shut-off valve 51 after receiving a position signal of the lift elevator 6 from the encoder 22. This heat treatment apparatus has a gas flow path at the center of the furnace port lid 8 as an inert gas discharge means, and a gas flow path is also provided inside the pedestal 43. A plurality of holes are formed in the side surface and the upper surface of the heat retaining jig 41 as an inert gas discharge port.
Hereinafter, a method for inserting the wafer 10 into the heating furnace using the heat treatment apparatus having the above configuration will be described.

本実施形態に係る内部反応管3(加熱炉)を用いるウェハ10(基板)の熱処理方法は、ウェハ10を内部反応管3内に導入する際に、ウェハ10を予備加熱する工程と、内部反応管3内において、予備加熱されたウェハ10を熱処理する工程と、を含む。   The heat treatment method of the wafer 10 (substrate) using the internal reaction tube 3 (heating furnace) according to the present embodiment includes a step of preheating the wafer 10 when the wafer 10 is introduced into the internal reaction tube 3, and an internal reaction. And heat-treating the preheated wafer 10 in the tube 3.

そして、この予備加熱する工程は、不活性ガスを加熱する工程と、内部反応管3内に導入されるウェハ10に対して、ウェハ10の導入方向の反対側から、加熱された不活性ガスを放出する工程と、を含む。   The preliminary heating step includes heating the inert gas from the side opposite to the introduction direction of the wafer 10 with respect to the step of heating the inert gas and the wafer 10 introduced into the internal reaction tube 3. Releasing.

ウェハ10を予備加熱する工程において、不活性ガス容器52には、図に記載していない不活性ガス源より不活性ガスが供給される。昇降エレベータ6が外部反応管2の下方で待機中は、遮断バルブ51は閉状態で、不活性ガス加熱ヒータ53により高温(400℃〜900℃)に加熱される。   In the step of preheating the wafer 10, an inert gas is supplied to the inert gas container 52 from an inert gas source not shown in the drawing. While the lift elevator 6 is waiting under the external reaction tube 2, the shutoff valve 51 is closed and heated to a high temperature (400 ° C. to 900 ° C.) by the inert gas heater 53.

昇降エレベータ6が上昇動作を開始し、ウェハ保持用治具9に保持されたウェハ10が外部反応管2へ挿入動作を行い、炉口部16へ保温用治具41が挿入されると、エンコーダ22が昇降エレベータ6の位置信号を遮断バルブ開閉制御器23へ送信し、遮断バルブ開閉制御器23が遮断バルブ51を開動作する。   When the elevator 6 starts the ascending operation, the wafer 10 held by the wafer holding jig 9 performs the insertion operation into the external reaction tube 2, and when the heat retaining jig 41 is inserted into the furnace port 16, the encoder 22 transmits the position signal of the elevator 6 to the cutoff valve opening / closing controller 23, and the cutoff valve opening / closing controller 23 opens the cutoff valve 51.

不活性ガス容器52内の高温に加熱された不活性ガスは、ガス配管55bからガス配管55aを経由して、炉口蓋8の中央部へ導入される。その不活性ガスは、台座43で分散され、保温用治具41内へ導入され、保温用治具41の側面と上面に開いている複数個の穴から噴出される。   The inert gas heated to a high temperature in the inert gas container 52 is introduced from the gas pipe 55b through the gas pipe 55a into the central portion of the furnace port lid 8. The inert gas is dispersed by the pedestal 43, introduced into the heat retaining jig 41, and ejected from a plurality of holes opened on the side surface and the upper surface of the heat retaining jig 41.

ウェハ10を保持しているウェハ保持用治具9が外部反応管2に全て挿入され、昇降エレベータ6の上昇動作が完了すると、エンコーダ22より昇降エレベータ6の位置信号を遮断バルブ開閉制御器23が受信し、遮断バルブ51を閉する。   When all the wafer holding jigs 9 holding the wafer 10 are inserted into the external reaction tube 2 and the lifting operation of the lift elevator 6 is completed, the shutoff valve opening / closing controller 23 sends a position signal of the lift elevator 6 from the encoder 22. Then, the shutoff valve 51 is closed.

以下、本実施形態の上記構成による作用効果について説明する。なお、実施形態2に係る熱処理装置による作用効果は、基本的には、実施形態1に係る熱処理装置による作用効果と同様である。   Hereinafter, the operational effects of the above configuration of the present embodiment will be described. The operational effects of the heat treatment apparatus according to the second embodiment are basically the same as the operational effects of the heat treatment apparatus according to the first embodiment.

本実施形態では、上記に説明した構成及び動作により、ウェハ保持用治具9に保持されたウェハ10が挿入動作を完了し、保温用治具41が外部反応管2の炉口部16に到達した時点より、高温に加熱された不活性ガスが炉口蓋8の中央部を経由して保温用治具41から側面及び上面に噴出される。   In the present embodiment, the wafer 10 held by the wafer holding jig 9 completes the insertion operation by the configuration and operation described above, and the heat holding jig 41 reaches the furnace port 16 of the external reaction tube 2. From this point, the inert gas heated to a high temperature is jetted from the heat retaining jig 41 to the side surface and the upper surface via the central portion of the furnace lid 8.

このため、ウェハ10上へ無用の自然酸化膜が成膜されるのを抑えながら、保温用治具41や保温材42、及びウェハ保持用治具9の下側に保持されたウェハ10を予備加熱することができる。その結果、挿入動作が完了した後の炉口部16の温度が設定温度に安定する時間を短縮することができる。   For this reason, while keeping unnecessary natural oxide films from being formed on the wafer 10, the warming jig 41, the thermal insulation material 42, and the wafer 10 held under the wafer holding jig 9 are reserved. Can be heated. As a result, it is possible to shorten the time during which the temperature of the furnace port portion 16 after the insertion operation is completed is stabilized at the set temperature.

また、実施形態2の熱処理装置に特有の作用効果として、高温に加熱された不活性ガスを保温用治具41から側面、及び上面へ噴出し、ウェハ保持用治具9に保持されたウェハ10、保温用治具41、及び保温材42を予備加熱することができる。このため、新たに不活性ガスパージ機構を外部反応管2の下方に設置することなく予備加熱が可能となり、省コスト・省スペ−ス化が実現できる。   In addition, as a function and effect peculiar to the heat treatment apparatus of the second embodiment, an inert gas heated to a high temperature is ejected from the heat retaining jig 41 to the side surface and the upper surface, and the wafer 10 held by the wafer holding jig 9 is retained. The heat retaining jig 41 and the heat retaining material 42 can be preheated. For this reason, preheating can be performed without newly installing an inert gas purge mechanism below the external reaction tube 2, thereby realizing cost saving and space saving.

また、保温用治具41から側面、及び上面へ噴出する、高温に加熱された不活性ガスは、ウェハ保持用治具9に保持されたウェハ10全体に行き渡り、ウェハの水平方向について、むらなくウェハ10全体を加熱する。すなわち、一気にウェハ10全体を加熱できる。また、ウェハの導入方向については、炉口部付近の加熱するのに時間が掛かるウェハ10を重点的に加熱できるので、挿入動作が完了した後の炉口部16の温度が設定温度に安定する時間を短縮することができる。   Further, the inert gas heated to a high temperature and ejected from the heat retaining jig 41 to the side surface and the upper surface reaches the entire wafer 10 held by the wafer holding jig 9 and is not uneven in the horizontal direction of the wafer. The entire wafer 10 is heated. That is, the entire wafer 10 can be heated at once. Further, with respect to the introduction direction of the wafer, since the wafer 10 that takes time to heat in the vicinity of the furnace opening can be preferentially heated, the temperature of the furnace opening 16 after the insertion operation is completed is stabilized at the set temperature. Time can be shortened.

<実施形態3>
図5は、実施形態3に係る熱処理装置の予備加熱手段の構成を模式的に示した断面図である。実施形態3に係る熱処理装置の構成は、実施形態1の場合と同様であるが、不活性ガス加熱機構を複数配置している点で異なる。
<Embodiment 3>
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the preheating means of the heat treatment apparatus according to the third embodiment. The configuration of the heat treatment apparatus according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment, but differs in that a plurality of inert gas heating mechanisms are arranged.

具体的には、本実施形態に係る熱処理装置は、外部反応管2および内部反応管3を有する加熱炉の炉口部16近傍に、3連の不活性ガス加熱機構部31を備える。これらの不活性ガス加熱機構部31の構成は、それぞれ実施形態1で説明した不活性ガス加熱機構部31と同様である。   Specifically, the heat treatment apparatus according to this embodiment includes a triple inert gas heating mechanism 31 in the vicinity of the furnace port 16 of the heating furnace having the external reaction tube 2 and the internal reaction tube 3. The configuration of the inert gas heating mechanism 31 is the same as that of the inert gas heating mechanism 31 described in the first embodiment.

もっとも、不活性ガス加熱機構部31は3連に限定されず、2連であってもよく、4連以上であってもよい。また、互いに並行して、中央に形成される空間をウェハ10およびウェハ保持治具9が通過し得るように設けることにより、効率的な予備加熱を行うことができる。   However, the inert gas heating mechanism 31 is not limited to three stations, and may be two stations, or four or more stations. Further, by providing a space formed in the center in parallel with each other so that the wafer 10 and the wafer holding jig 9 can pass, efficient preheating can be performed.

また、これらの不活性ガス加熱機構部31の放出する不活性ガスの温度は、下から上に行くにしたがって、徐々に上昇させるように構成されている。このため、実施形態1の場合よりも、不活性ガスでウェハ10の予備加熱を開始する時期を、ウェハ10を内部反応管3内に挿入する直前だけではなく、もう少し手前の搬送途中からも行うことができる。   Further, the temperature of the inert gas released by the inert gas heating mechanism 31 is configured to gradually increase from the bottom to the top. For this reason, the timing for starting the preheating of the wafer 10 with the inert gas is performed not only immediately before the insertion of the wafer 10 into the internal reaction tube 3 but also during the transport a little before compared to the case of the first embodiment. be able to.

この熱処理装置は、このような構成を備えるため、実施形態1の場合と同様の作用効果に加えて、以下の特有の作用効果を奏する。すなわち、ウェハ10を加熱炉内に導入する際に、ウェハ10を徐々に加熱することができる。このため、ウェハ10上における自然酸化膜の生成をさらに抑制できる。また、内部反応管3の炉口部16の直前に至るまでに、ウェハ10やウェハ保持治具9の温度を充分に上昇させることができるので、さらに炉口部16の温度安定化時間を短縮できる。   Since this heat treatment apparatus has such a configuration, in addition to the same functions and effects as those of the first embodiment, the following specific functions and effects are exhibited. That is, when the wafer 10 is introduced into the heating furnace, the wafer 10 can be gradually heated. For this reason, the production | generation of the natural oxide film on the wafer 10 can further be suppressed. In addition, since the temperature of the wafer 10 and the wafer holding jig 9 can be sufficiently increased until just before the furnace port 16 of the internal reaction tube 3, the temperature stabilization time of the furnace port 16 is further shortened. it can.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.

たとえば、上記の実施形態では、加熱炉を縦型の構造としたが、横型の構造であってもよい。また、加熱炉を内部反応管3および外部反応管2からなる二重構造としたが、一重構造であってもよい。また、不活性ガスとしては、窒素ガスを用いたが、Arガスなどの他の不活性ガスを用いてもよい。   For example, in the above embodiment, the heating furnace has a vertical structure, but may have a horizontal structure. Further, although the heating furnace has a double structure consisting of the internal reaction tube 3 and the external reaction tube 2, a single structure may be used. Moreover, although nitrogen gas was used as an inert gas, you may use other inert gas, such as Ar gas.

実施形態1に係る熱処理装置の予備加熱手段の構成を模式的に示した断面図である。3 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a preheating unit of the heat treatment apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る熱処理装置の高温不活性ガスパージ機構を模式的に示した平面図および断面図である。2 is a plan view and a cross-sectional view schematically showing a high-temperature inert gas purge mechanism of the heat treatment apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態2に係る熱処理装置の予備加熱手段の構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the preheating means of the heat processing apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係る熱処理装置の高温不活性ガスパージ機構を模式的に示した拡大断面図である。6 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a high-temperature inert gas purge mechanism of a heat treatment apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係る熱処理装置の予備加熱手段の構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the preheating means of the heat processing apparatus which concerns on Embodiment 3. FIG. 従来の縦型拡散・CVD装置の予備加熱手段の構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the preheating means of the conventional vertical diffusion and CVD apparatus. 従来の半導体製造用加熱炉の予備加熱手段の構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the preheating means of the conventional heating furnace for semiconductor manufacture.

符号の説明Explanation of symbols

1 ヒータ
2 外部反応管
3 内部反応管
4 不活性ガス
5 反応ガス
6 昇降エレベータ
8 炉口蓋
9 ウェハ保持用治具
10 ウェハ
11 排気ライン
16 炉口部
21 モーター
22 エンコーダ
23 遮断バルブ開閉制御器
31 不活性ガス加熱機構部
32 不活性ガス加熱ヒータ
33 不活性ガス容器
34a ガス配管
34b ガス配管
35 遮断バルブ
41 保温用治具
42 保温材
43 台座
51 遮断バルブ
52 不活性ガス容器
53 不活性ガス加熱ヒータ
54 ヒータ制御器
55a ガス配管
55b ガス配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater 2 External reaction tube 3 Internal reaction tube 4 Inert gas 5 Reaction gas 6 Elevator 8 Furnace cover 9 Wafer holding jig 10 Wafer 11 Exhaust line 16 Furnace part 21 Motor 22 Encoder 23 Shut-off valve opening / closing controller 31 Not Active gas heating mechanism 32 Inert gas heater 33 Inactive gas container 34a Gas pipe 34b Gas pipe 35 Shut-off valve 41 Warming jig 42 Heat-insulating material 43 Base 51 Shut-off valve 52 Inert gas container 53 Inert gas heater 54 Heater controller 55a Gas piping 55b Gas piping

Claims (10)

ヒータおよび開口部を備える加熱炉と、
基板を保持する基板保持部と、
前記基板を前記加熱炉内に出し入れするように、前記基板保持部を搬送する搬送手段と、
前記加熱炉の開口部近傍に設けられている不活性ガス放出手段と、
前記不活性ガスを加熱し、前記不活性ガス放出手段に供給する不活性ガス加熱手段と、
を備え、
前記不活性ガス放出手段は、
前記加熱炉内に導入される前記基板に対して、前記基板の導入方向に略直交する外周方向から、加熱された前記不活性ガスを放出する放出口を有することを特徴とする熱処理装置。
A heating furnace comprising a heater and an opening;
A substrate holder for holding the substrate;
Transport means for transporting the substrate holder so as to put the substrate in and out of the heating furnace;
An inert gas discharge means provided in the vicinity of the opening of the heating furnace;
An inert gas heating means for heating the inert gas and supplying the inert gas to the inert gas discharge means;
With
The inert gas discharge means includes
A heat treatment apparatus, comprising: a discharge port that discharges the heated inert gas from an outer peripheral direction substantially orthogonal to a substrate introduction direction with respect to the substrate introduced into the heating furnace.
請求項1に記載の熱処理装置において、
前記不活性ガス放出手段は、
前記加熱炉の開口部の直下にリング状の形状に設けられている不活性ガス容器を備え、
前記放出口は、
前記不活性ガス容器の内側に略等間隔に配置されていることを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 1,
The inert gas discharge means includes
An inert gas container provided in a ring shape just below the opening of the heating furnace,
The outlet is
A heat treatment apparatus, wherein the heat treatment apparatus is disposed at substantially equal intervals inside the inert gas container.
請求項1または2に記載の熱処理装置において、
前記不活性ガス放出手段は、
前記基板の導入方向に沿って複数設けられていることを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 1 or 2,
The inert gas discharge means includes
A plurality of heat treatment apparatuses are provided along the substrate introduction direction.
請求項3に記載の熱処理装置において、
前記複数の不活性ガス放出手段は、
それぞれ異なる温度の不活性ガスを放出するように構成されていることを特徴とする熱処理装置。
In the heat treatment apparatus according to claim 3,
The plurality of inert gas discharge means include
A heat treatment apparatus configured to release inert gases at different temperatures.
ヒータおよび開口部を備える加熱炉と、
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に対して、前記基板の導入方向と反対側に、前記基板保持部とともに移動するように設けられている不活性ガス放出手段と、
前記不活性ガスを加熱し、前記不活性ガス放出手段に供給する不活性ガス加熱手段と、
前記基板を前記加熱炉内に出し入れするように、前記基板保持部および前記不活性ガス放出手段を搬送する搬送手段と、
を備え、
前記不活性ガス放出手段は、
前記加熱炉内に導入される前記基板に対して、前記基板の導入方向の反対側から、加熱された不活性ガスを放出する放出口を有することを特徴とする熱処理装置。
A heating furnace comprising a heater and an opening;
A substrate holder for holding the substrate;
An inert gas discharge means provided so as to move with the substrate holding portion on the side opposite to the substrate introduction direction with respect to the substrate holding portion;
An inert gas heating means for heating the inert gas and supplying the inert gas to the inert gas discharge means;
Transport means for transporting the substrate holder and the inert gas discharge means so as to put the substrate in and out of the heating furnace;
With
The inert gas discharge means includes
A heat treatment apparatus comprising a discharge port for discharging a heated inert gas from the opposite side of the substrate introduction direction with respect to the substrate introduced into the heating furnace.
請求項5に記載の熱処理装置において、
前記不活性ガス放出手段は、加熱炉内に導入される前記基板の導入方向に沿って、加熱された不活性ガスを放出することを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 5,
The said inert gas discharge | release means discharge | releases the heated inert gas along the introduction direction of the said board | substrate introduced in a heating furnace, The heat processing apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項5または6に記載の熱処理装置において、
前記不活性ガス放出手段は、
前記加熱炉の開口部に挿入し得る形状に設けられている不活性ガス容器を備え、
前記放出口は、
前記不活性ガス容器の外周および上部に配置されていることを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 5 or 6,
The inert gas discharge means includes
An inert gas container provided in a shape that can be inserted into the opening of the heating furnace,
The outlet is
A heat treatment apparatus, which is disposed on an outer periphery and an upper part of the inert gas container.
請求項1乃至7いずれかに記載の熱処理装置において、
前記基板保持部は、
前記基板の導入方向に沿って、前記基板を並列して複数保持することを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The substrate holder is
A heat treatment apparatus, wherein a plurality of the substrates are held in parallel along the substrate introduction direction.
加熱炉を用いる基板の熱処理方法であって、
前記基板を前記加熱炉内に導入する際に、前記基板を予備加熱する工程と、
前記加熱炉内において、予備加熱された前記基板を熱処理する工程と、
を含み、
前記予備加熱する工程は、
不活性ガスを加熱する工程と、
前記加熱炉内に導入される前記基板に対して、前記基板の導入方向に略直交する外周方向から、加熱された前記不活性ガスを放出する工程と、
を含むことを特徴とする熱処理方法。
A method of heat treatment of a substrate using a heating furnace,
A step of preheating the substrate when the substrate is introduced into the heating furnace;
Heat treating the preheated substrate in the heating furnace;
Including
The preheating step includes
Heating the inert gas;
Discharging the heated inert gas from the outer peripheral direction substantially orthogonal to the substrate introduction direction with respect to the substrate introduced into the heating furnace;
A heat treatment method comprising:
加熱炉を用いる基板の熱処理方法であって、
前記基板を前記加熱炉内に導入する際に、前記基板を予備加熱する工程と、
前記加熱炉内において、予備加熱された前記基板を熱処理する工程と、
を含み、
前記予備加熱する工程は、
不活性ガスを加熱する工程と、
前記加熱炉内に導入される前記基板に対して、前記基板の導入方向の反対側から、加熱された前記不活性ガスを放出する工程と、
を含むことを特徴とする熱処理方法。
A method of heat treatment of a substrate using a heating furnace,
A step of preheating the substrate when the substrate is introduced into the heating furnace;
Heat treating the preheated substrate in the heating furnace;
Including
The preheating step includes
Heating the inert gas;
Discharging the heated inert gas from the opposite side of the substrate introduction direction with respect to the substrate introduced into the heating furnace;
A heat treatment method comprising:
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