JP4298899B2 - 縦型熱処理装置 - Google Patents
縦型熱処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4298899B2 JP4298899B2 JP2000200138A JP2000200138A JP4298899B2 JP 4298899 B2 JP4298899 B2 JP 4298899B2 JP 2000200138 A JP2000200138 A JP 2000200138A JP 2000200138 A JP2000200138 A JP 2000200138A JP 4298899 B2 JP4298899 B2 JP 4298899B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- element unit
- heat treatment
- treatment apparatus
- lid
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は縦型熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造装置の一つとして縦型熱処理装置が知られている。この熱処理装置は多数枚のウエハを一括して熱処理するバッチ式のものであり、図15に減圧CVDを行う装置について概略図を示す。1はウエハボートであり、このウエハボート1は多数枚のウエハWを棚状に保持して図示しないエレベータにより、二重構造の反応管11及び筒状のマニホールド12よりなる反応容器内に搬入される。このとき反応容器は蓋体10により気密に塞がれる。反応容器内は、反応管11を囲むヒータ13により所定温度に加熱されると共に、排気管14により所定の圧力まで減圧される。そして成膜ガスがガス供給管15を通じて反応容器の下部側から供給され、薄膜の成分に分解されてウエハW上に堆積し、残りのガスは内管11aの天井部から内管11aと外管11bとの間の空間を下降していく。
【0003】
またウエハボート1の下には例えば石英よりなる筒状体の中に石英ウール等を収納してなる保温ユニット16を介在させてウエハWの置かれる雰囲気を蓋体10の外側から断熱して保温するようにし、更にウエハボート1の下端側には製品ウエハWを置かずにサイドウエハなどと呼ばれるダミーウエハWを数枚載置している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところでウエハWの置かれる雰囲気の熱を外部にできるだけ逃がさないようにするために保温ユニット16の熱容量は大きく設定されている。このため処理雰囲気の温度を目標の処理温度まで昇温して温度を安定化させるときに、保温ユニット16の昇温が遅れ、処理雰囲気から保温ユニット16側に熱が流れてしまう。この結果温度が安定する時間(リカバリータイム)が長く、スループットの低下の要因になっており、更にまた十分に長いリカバリータイムをとらないとバッチ処理毎の再現性が悪い。
【0005】
また保温ユニット16により処理雰囲気と反応容器の外部との間の熱の流れを遮断するようにしてはいるが、ウエハボート1のウエハ載置領域の下部側は放熱量が多いのでウエハボート1の最下段から数段上まではサイドウエハ(ダミーウエハ)を置くようにしており、このため製品ウエハWの載置領域が狭くならざる得ない。従ってウエハボート1におけるウエハの収納可能枚数を多くしても、1バッチ処理当りの製品ウエハWの処理枚数が少なくなってしまい、結局スループットの向上の妨げとなっている。
【0006】
更にまたガス供給管15を通じて反応容器内に導入された成膜ガスは保温ユニット16の横を通って上昇していくが、保温ユニット16の温度が低いので特にガス流量が大きい場合には、ウエハWの置かれている処理雰囲気に達する未反応ガスの量が多くなる。このため処理雰囲気の中で分解するガスの量が多くなり、場所によって活性種の生成量が変わってくるので、このことがウエハWの膜厚に反映され、ウエハW間、及びウエハW面内における膜厚の均一性を悪くしている一因になっている。
【0007】
そこで本発明者は、このような課題を解決するために保温ユニットに発熱体ユニットを設けることを検討しているが、その実現にあたっては、発熱体ユニットの取り付けをどのようにして行うのか、発熱体ユニットへの反応生成物をの付着をどのようにして抑えるか、また発熱体ユニットの高い有効性をいかにして得るか、などといった問題が積まれている。
【0008】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、縦型熱処理装置の処理雰囲気の温度を速やかに安定させかつ処理雰囲気からの外部への放熱を抑えることにあり、更にその実現手段として発熱体ユニットを用いる場合の適切な構成を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、蓋体の上に支持された保持具に多数の被処理体を棚状に保持させ、前記保持具を反応容器内に下方側から搬入すると共に前記蓋体により反応容器の下端を気密に塞ぎ、前記反応容器内を加熱雰囲気かつ減圧雰囲気にして被処理体に対して熱処理を行う縦型熱処理装置を対象としている。
【0010】
一の発明は、前記蓋体と保持具との間にて保持具とは独立して蓋体に支持して設けられ、金属不純物が少ない抵抗発熱体をセラミックスの中に封入してなる発熱体ユニットを備え、
この発熱体ユニットは高さを変えることができるように構成されたことを特徴とする。具体的には例えば発熱体ユニットの下部側に、保持具とは独立して蓋体に支持された断熱部材が設けられ、発熱体ユニット及び断熱部材の高さを一緒に変えることができるように構成される。このような構成の一例として発熱体ユニット及び断熱部材を一緒に昇降させるための駆動部を設ける場合を挙げることができる。
【0011】
この発明によれば、蓋体と保持具との間に発熱体ユニットを設けているので、反応容器内の処理雰囲気から外部に放熱される放熱量が少なくなるので、処理雰囲気を目標温度に速やかに安定させることができ、また温度が安定する処理領域を広く確保することができる。そしてプロセスに応じて発熱体ユニットの高さを調整することにより、処理雰囲気の保温機能(成膜処理の場合には更に処理ガスの予備加熱機能)をプロセスに応じて最適化できる。
【0012】
他の発明は、前記蓋体と保持具との間に設けられ、金属不純物が少ない抵抗発熱体をセラミックスの中に封入してなる発熱体ユニットと、
一端が前記発熱体ユニットに接続されると共に他端が蓋体を貫通して当該蓋体の下側に位置し、発熱体ユニットの給電路を通して蓋体の外側に導出するためのセラミックス製の保護管と、
前記蓋体の下面に固定され、前記保護管が貫通される筒状体と、
前記保護管における筒状体の下側に位置する部位に形成された凹部と、
この凹部と着脱自在に係合しかつ前記筒状体と係合することにより保護管の上方への移動を阻止するためのストッパ部材と、を備えたことを特徴とする。
【0013】
抵抗発熱体は例えば高純度の炭素素材からなり、抵抗発熱体が封入されるセラミックスは例えば石英である。また例えば凹部は保護管の周方向に形成され、ストッパ部材はこの凹部に係合するように設けられたC型のリング体である。この発明によれば給電路の保護管の下部にはストッパ部材が設けらているので、処理雰囲気が減圧されていても発熱体ユニットが吸い込まれることがない。
【0014】
また他の発明は、前記蓋体と保持具との間にて、保持具の底部に対向するように設けられ、金属不純物が少ない抵抗発熱体をセラミックスの中に封入してなる面状の発熱体ユニットと、
この発熱体ユニットに対して着脱自在に設けられ、当該発熱体ユニットを覆うためのカバ−体と、を備えたことを特徴とする。
【0015】
具体的には、発熱体ユニットの下面と対向するように蓋体に支持された面状部を備え、カバ−体は発熱体ユニットの上面及び側周面を覆うように構成され、このカバ−体の側周面の下縁を前記面状部に接触させることにより、発熱体ユニットがカバ−体及び前記面状体により囲まれるように構成することが好ましい。この発明によれば、発熱体ユニットの洗浄の頻度を低減できる効果がある。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の縦型熱処理装置の実施の形態を示す全体構成図、図2は縦型熱処理装置の概観図である。これらの図を用いて装置の概要について簡単に説明する。図1中2は、例えば石英で作られた内管2a及び外管2bよりなる二重管構造の反応管であり、反応管2の下部側には金属製の筒状のマニホールド3が設けられている。
【0017】
前記内管2aは上端が開口されており、マニホールド3の内方側にて支持されている。外管2bは上端が塞がれており、下端がマニホールド3の上端に気密に接合されている。この例では、内管2a、外管2b及びマニホールド3により反応容器が構成されている。31はベースプレートである。
【0018】
前記反応管2内には、多数枚例えば126枚の被処理体をなすウエハWが各々水平な状態で上下に間隔をおいて保持具であるウエハボート21に棚状に載置されている。ウエハボート21は図2に示すように天板22及び底板23の間に複数本の支柱24を設け、この支柱24にウエハWの周縁部を保持する溝が形成されて構成されている。このウエハボート21は蓋体32の上に保温ユニット4の設置領域を介して保持されている。この保温ユニット4に関しては後で詳述する。前記蓋体32は、ウエハボート21を反応管2内に搬入、搬出するためのボートエレベータ33の上に搭載されており、上限位置にあるときにはマニホールド3の下端開口部、即ち反応管2とマニホールド3とで構成される反応容器の下端開口部を閉塞する役割を持つものである。
【0019】
また反応管2の周囲には、これを取り囲むように例えば抵抗加熱体よりなるヒータ25が設けられている。図1には示していないが、ヒータ25の周囲には断熱層が設けられ、更にその外側には外装体が設けられていてこれらにより加熱炉20(図2参照)が構成される。
【0020】
前記マニホールド3の周囲には複数のガス供給管が設けられ、複数の処理ガスを内管2aの中に供給できるようになっている。図1ではそのうち1本のガス供給管34を示してあり、このガス供給管34はバルブV1、流量計MFC及びバルブV2を介してガス供給源35に接続されている。またマニホールド3には、内管2aと外管2bとの間の空間から排気できるように排気管36が接続されており、真空ポンプ37により反応管内を所定の減圧雰囲気に維持できるようになっている。
【0021】
次に前記保温ユニット4及びこれに関連する部位について図3〜図5を参照しながら説明する。保温ユニット4は、セラミックス製例えば石英製の断熱ユニット40を備えており、この断熱ユニット40は各々円形の上面部41及び底板部42(図5では底板部42の外周部が省略してある)と、これら上面部41及び底板部42間を連結する、周方向に間隔をおいて設けられた3本の支柱部43と、を備えている。これら3本の支柱部43の各々には上下に多数の溝44が形成されており、これら3本の支柱部43の溝44内に断熱部材である石英フィン45(図4では示していない)が挿入されて多段に配列されている。石英フィン45はこれよりも上方側の熱が蓋体32側に放熱するのを抑えるためのものである。
【0022】
前記断熱ユニット40の上面部41の上には、例えば石英板の中に黒色膜層例えばカ−ボン層や炭化ケイ素層などが封じ込まれてなる遮熱板46(図4では示していない)が載置され、更にその上側には隙間を介して例えば面状の発熱体ユニット5が設けられている。この発熱体ユニット5は、金属不純物の少ない抵抗発熱体をセラミックス例えば石英の中に封入されて構成されるものであり、この例では図6に示すように例えば厚さ8mm程度の石英製の円板状体(石英プレート)51中に高純度の炭素素材よりなるヒータ線52を渦巻状に配置して構成されている。また互に隣り合うヒータ線52、52の間に石英を介在させてもよく、この場合石英よりなる渦巻状の区画壁の間にヒータ線52が配線されることになる。発熱体ユニット5は、保温効果を大きくするためにウエハWと同じかそれよりも大きいサイズであることが好ましい。
【0023】
前記断熱ユニット40の上面部41及び底面部42、石英フィン45、遮熱板46並びに発熱体ユニット5の中央には、ウエハボ−ト21を回転させるための後述の回転軸が貫通する孔部41a,42a,45a,46a及び5aが夫々形成されている。
【0024】
前記上面部41の上には、発熱体ユニット5及び遮熱板46を覆う、中央部に孔部53aが形成された例えば円筒状(リング状)の石英製のカバ−体53が載置されている(着脱自在に設けられている)。従って発熱体ユニット5は、このカバ−体53及び前記上面部41により囲まれる空間内に置かれることになり、処理雰囲気から隔離されるので、反応生成物が付着しにくくなる。
【0025】
前記発熱体ユニット5の石英プレ−ト51の周縁部下面側には、第1の保護管54が接続されおり、給電線55は図6に示すように第1の保護管54の接続部位にまとめられ、そこから当該保護管54内に挿入されている。なお図では詳しく表していないが、給電線55は各々細い石英管内に封入された状態で保護管54内を通っている。そして前記断熱ユニット40の上面部41と底面部42との間には第2の保護管47が設けられていて、両端が夫々上面部41及び底面部42に開口しており、前記第1の保護管54は当該第2の保護管47内に挿入されて反応容器の蓋体32を貫通している。
【0026】
ここで図3を用いて断熱ユニット40の下部側に関して説明すると、断熱ユニット40の底面部42は、反応容器の蓋体32を貫通する昇降ロッド61の上端に設けられたトレ−62に載置されており、昇降ロッド61は蓋体32に設けられた駆動部63により昇降できるようになっている。この駆動部63は例えばボ−ルネジ機構が組み合わされたものやあるいはエアシリンダなどを用いることができる。また昇降ロッド61には連動板64が設けられ、この連動板64と蓋体32との間には、処理雰囲気と外部との間の気密性を確保するために当該昇降ロッド61を囲むように例えば金属ベロ−ズ65が設けられている。
【0027】
前記連動板64は前記ボ−トエレベ−タ33と平面的に干渉しないように第1の保護管54の下端まで伸び出し、当該下端を固定している。従って断熱ユニット40及び発熱体ユニット5は連動して昇降することができ、これらの高さを駆動部63により調整できることになる。なお前記連動板64と蓋体32との間にも、第1の保護管54を囲むように例えば金属ベロ−ズ66が設けられている。駆動部63による高さ調整は、例えば制御部60からの制御信号に基づいて行われ、例えば制御部60は高さの数値を入力することにより対応する制御信号が出力されるように構成してもよいが、プロセスの種類を指定することにより予め把握してあるそのプロセスに応じた適切な高さ指令(制御信号)を出力するように構成してもよい。
【0028】
また図4及び図5にて48の符号で示すものは、断熱ユニット40の上面部41と底面部42との間に設けられた第3の保護管であり、この保護管48内には発熱体ユニット5の近傍の温度を検出する温度検出部である例えば熱電対49が挿入されている。熱電対49は例えば石英管内に封入されて蓋体32の外部に導出されているが、この石英管についても前記第1の保護管54と同様に前記連動板64により昇降できるように構成されている。
【0029】
説明をウエハボ−ト21に戻すと、ウエハボ−ト21は前記カバ−体53及び断熱ユニット4の中央の孔部53a,46a,41a,45a,42a内を通って蓋体32の下側まで貫通している回転軸26の上に搭載されており、この回転軸は上下に分離できるように構成されると共に、ボ−トエレベ−タ33に設けられた回転駆動部Mにより回転できるようになっている。
【0030】
次に上述実施の形態の作用について説明する。ここでは具体的な処理の一例としてHTO(High Temperature Oxide)と呼ばれる酸化膜をCVD処理で成膜する例を挙げる。例えばこの処理に対応するコ−ドを制御部60に入力すると、このコ−ドに応じた制御信号が駆動部63に出力され、断熱ユニット40及び発熱体ユニット5がプロセスに応じて予め設定された高さに調整される。
【0031】
そして被処理体であるウエハWを所定枚数ウエハボート21に棚状に保持して、ボートエレベータ33を上昇させることにより反応容器内に搬入する。ウエハボート21の搬入時には反応容器の処理雰囲気は例えば600℃程度に維持されており、ウエハボート21が搬入されて反応容器の下端開口部(詳しくはマニホールド3の下端開口部)が蓋体32により塞がれた後、ヒータ25により処理雰囲気を例えば800℃前後まで昇温させると共に、排気管36を通じて真空ポンプ37により反応容器内を所定の真空度まで減圧する。
【0032】
一方発熱体ユニット5は例えば100℃付近で待機しているが、ウエハボート21の搬入途中から昇温を開始し、発熱体ユニット5の温度を例えば成膜時の処理雰囲気の温度よりも少し高い温度まで昇温する。発熱体ユニット5及び処理雰囲気が各々目標温度に到達する時点は例えばほぼ同じタイミングである。ここでいう発熱体ユニット5の温度とは発熱体ユニット5の近傍である数ミリ離れた部位に温度センサーを置いて測定した温度である。
【0033】
その後温度安定化のための時間(リカバリータイム)だけ処理を行わずに待機し、しかる後、2本のガス供給管34(既述のように図1では1本しか示していない)からジクロロシラン(SiH2 Cl2 )ガスと一酸化二窒素(N2 O)ガスとを反応容器(反応管1とマニホールド3)内に供給しながら反応容器内の圧力を例えば所定の真空度に維持する。またこのとき回転軸26を回転させてウエハボート21を回転させる。
【0034】
ここで発熱体ユニット5の表面近傍の温度は例えばおよそ840℃に設定されるため、発熱体ユニット5の周囲及びそれよりも少し下方側は処理雰囲気の温度800℃付近よりも高くなっている。このため反応容器の下部側に供給されたジクロロシランガス及び一酸化窒素ガスは保温ユニット4の横を通るときに分解が進み、分解が進んだ状態で処理雰囲気内に拡散していき、ウエハW上に活性種が堆積されてシリコン酸化膜が成膜される。その後、ヒータ25の電力をコントロールして反応容器内を降温すると共に、発熱体ユニット5の供給電力をゼロにして発熱体ユニット5を降温させ、例えば処理雰囲気の温度が600℃になった時点にてウエハボート21を下降させる。
【0035】
上述実施の形態によれば次のような効果がある。
【0036】
(1)ウエハボ−ト21と蓋体32との間に発熱体ユニット5を設けているため、処理雰囲気から保温ユニット4を介して外部に放熱される熱量が少なくなる。そして保温ユニット4は発熱体ユニット5を備えていることから保温性がよく、このため熱容量は小さくてよいので保温ユニット4全体が温まる速度も早い。このようなことから処理雰囲気の温度を目標温度に到達した後、その温度に安定させるための時間(リカバリ−タイム)が短くて済み、スル−プットの向上が図れる。またバッチ処理毎のリカバリ−タイムのばらつきも小さくなるので処理の再現性がよくなる。
【0037】
(2)上述のように保温ユニット4の保温効果が大きいことから温度の均一性の高い領域が下方まで広がり、このためウエハボ−ト21の下部において今まで温度が低いためサイドウエハを載置せざるを得なかった領域にも製品ウエハを載置することができ、1バッチ当たりの処理枚数を多くできるので、この点からもスル−プットが向上する。
【0038】
(3)ガス供給管34を通じて反応容器内に供給された成膜ガスは発熱体ユニット5により加熱され、処理雰囲気に到達する前にある程度分解されるので、処理雰囲気における未反応ガスの量が少なくなる。この結果ウエハボ−ト21に配列された各ウエハWの間において、また各ウエハWの面内において活性種の濃度の均一性が高くなり、ウエハW間及びウエハW面内における膜厚の均一性が高くなる。
【0039】
(4)保温ユニット4の高さを調整できるので、ウエハボ−ト21の下部側の高さ方向の温度プロファイルをそのプロセス(処理温度など)に見合ったものにすることができる。また発熱体ユニット5の温度制御と組み合わせることにより、一層きめ細かな温度制御を行うことができ、より速やかに処理雰囲気の温度を目標温度に安定させることができると共に温度均一性の高い領域を広げることができる。図7は、ウエハボ−ト21に対する発熱体ユニットの相対高さを、あるプロセスについてはh1とし、他のプロセスについてはh2に調整した様子を示す説明図である。
【0040】
(5)発熱体ユニット5にカバ−体53を被せているのでウエハボ−ト21側から降りてくるガスとの接触が妨げられ、しかもこの例ではカバ−体53と断熱ユニット40の上面部41とにより囲まれた空間に発熱体ユニット5が置かれているので、発熱体ユニット5の下面にもガスが回り込みにくく、発熱体ユニット5への反応生成物の付着が抑えられる。従ってカバ−体53の洗浄は頻繁に行うとしても、発熱体ユニット5の洗浄頻度は少なくて済むので、メンテナンス作業の負担が小さい。
【0041】
以上において、上述の例ではプロセスに応じて保温ユニット4の高さを調整するようにしているが、一のプロセスを行う場合に、ウエハボ−ト21を反応容器内に搬入した後、例えば昇温中は保温ユニット4をウエハボ−ト21に近付け、その後は保温ユニット4の高さ位置を下げるといった高さ調整を行うようにしてもよい。また駆動部63を設けずに、断熱ユニット40の底面部42と蓋体32との間に例えば石英ブロックなどの高さ調整部材を介在させ、プロセスに応じて高さ調整部材の高さを変えるようにしてもよい。この場合例えば石英ブロックの段数を変えたり、高さの異なる石英ブロックに交換したりするといった手法を採用できる。
【0042】
次に本発明の他の実施の形態について図8〜図10を参照しながら説明する。この実施の形態は保温ユニット4が蓋体32に固定されている点で先の実施の形態と異なる。反応容器の蓋体32には、発熱体ユニット5から伸び出している石英製の第1の保護管54の貫通孔32aが穿設されており、蓋体32の下面側にはこの貫通孔32を一回り大きく囲むように固定リング71が取り付けられている。この固定リング71の内周部には第1の筒状体72が下方側から密合されており、前記第1の保護管54は前記貫通孔32aを貫通し更にこの第1の筒状体72の中に密入されて下方側に抜け出している。前記第1の筒状体72は下部側が大径部として構成されており、その下端には押圧リング73が第1の保護管54を囲むように設けられている。
【0043】
前記第1の筒状体72の下部内端及び押圧リング73の上部内端は夫々上側に向いた傾斜面及び下側に向いた傾斜面として形成されており、両者を合わせた状態においては、断面が三角形の隙間が存在することになる。この隙間に樹脂製のシ−ル用リングであるいわゆるOリング74が密入されている。前記第1の筒状体72の大径部の外周面にはネジ部72aが形成されており、このネジ部72aに下側から第2の筒状体75が螺合している。第2の筒状体75は下部側が第1の保護管54の径に適合するように径が小さくなっており、前記ネジ部72aに対して締め付けていくことにより、径の変わり目である段面部75aが押圧リング73を上側に押しつけ、この結果押圧リング73がOリング74を押圧してOリング74が潰れて気密が確保される。
【0044】
一方第1の保護管54は第2の筒状体75よりも下方側に突出しており、その突出部位において、周方向に凹部(ザグリ)54aが形成されると共に、この凹部54aにはストッパ部材をなすC型リング76が外嵌されている。前記第2の筒状体75の小径部の外周面にはネジ部75bが形成されており、このネジ部75bに下側から例えば金属製のプロテクタ77が螺合している。このプロテクタ77は、第1の保護管54の下端から伸び出している石英管56(この石英管56も第1の保護管54の一部をなす)を保護するためのものであり、作業者が誤って石英管56を破損するのを防止する役割を持っている。なお石英管56から伸び出している給電路55は外部の図示しないケ−ブルに接続される。
【0045】
ここで第1の保護管54の取り付け方法について述べておくと、第2の筒状体75の外周面には例えば直径方向に対向する位置に突起75cが形成され、図11に示すようにこれら突起75cに係合する凹部81を備えた筒状の治具8が用意される。そしてこの治具8を、凹部81と突起75cとが係合するように第2の筒状体75に外嵌させて回すことにより、第2の筒状体75が第1の筒状体72に対して締め付られる。またプロテクタ77を外す場合、例えば給電路55と外部ケ−ブルの接続がプロテクタ77内で行われていてその接続部分をメンテナンスする場合などにおいて、プロテクタ77を回すと第2の筒状体75も回って締め付けが緩んでしまうおそれがあるが、治具8により第2の筒状体75の回転を阻止しておいてプロテクタ77を回せば、このようなことがない。
【0046】
また図8には温度検出部をなす熱電対100が示されている。この熱電対100は発熱体ユニット5の下部側の温度を検出するためのもので、石英管101内に挿入されている。この石英管101は前記第3の保護管48内を通って蓋体32を貫通しており、この石英管101の取り付け構造も、図9に示す第1の保護管54の取り付け構造と同様である。
【0047】
このような構造によれば、反応容器内を減圧雰囲気にすることにより第1の保護管54が吸い込まれようとしても、C型リング76の下面が凹部54aの底面に係合すると共にC型リング76の上面が第2の筒状体75の下端面に係合するので、第1の保護管54の吸い込みが阻止される。また同様に温度検出部用の石英管101の吸い込みも防止される。そしてメンテナンス時には、C型リング76を取り外すことにより第1の保護管54及び石英管101を上側に抜き出すことができる。
【0048】
なお給電路55と外部ケ−ブルとの接続については、図12に示すように例えば石英管56から露出している給電路55を電極棒により構成すると共に、金属あるいはセラミックスよりなるコネクタ82を用い、給電路55の先端を雄(雌)コネクタ部82Aに接続する一方、外部ケ−ブル83を雌(雄)コネクタ部82Bに接続する構成としてもよい。
【0049】
更に保温ユニット4などにおける石英部品を洗浄する方法に関して説明しておく。図13及び図14には石英部品を代表して発熱体ユニット5を洗浄するための治具9を示してある。この治具9は洗浄液である薬液に耐えることのできる材質例えばフッソ樹脂により作られており、取っ手91aを備えた天板91、底板92を3本の支持棒93で連結して構成される。発熱体ユニット5は支持棒93の溝94に挿入されることにより、底板92から少し浮いた状態で上向きに支持され、例えば回転自在なL字部材からなるロック機構92aにより治具9に固定される。このように発熱体ユニット5を底板92から浮かせることにより、発熱体ユニット5を治具9ごと洗浄液に漬けたときに洗浄液が発熱体ユニット5に接触できる。そして第1の保護管54の先端部には耐薬液性のある例えばフッ素樹脂からなるキャップ95が被せられており、キャップ95と第1の保護管54との間にはシ−ルリング96が介在している。このようにキャップ95を用いることにより、給電路55が洗浄液に触れて腐食することを防止している。前記天板91には切り欠き91bが形成されその周縁が段部として構成されており、この切り欠き91bの段部でキャップ95のフランジ部95aを支持することにより、キャップ95の自重が発熱体ユニット5に加わらないようにしている。
【0050】
この例では、発熱体ユニット5を例に挙げたが、石英管に封入された熱電対を洗浄する場合にも同様のキャップで基端側を覆い、熱電対素線の腐食を防ぐようにする。またウエハボ−ト21の回転軸26を洗浄するときも同様のキャップをにより嵌め合い部を覆い、その寸法精度がエッチングにより(洗浄により)狂わないようにする。
【0051】
以上において本発明は、減圧CVD装置に適用することに限らず、いわゆる酸化、拡散炉にも適用することができる。
【0052】
【発明の効果】
本発明によれば、反応容器の蓋体と被処理体の保持具との間に発熱体ユニットを設けているので、温度安定化に要する時間を短くでき、しかも発熱体ユニットの高さを調整できるので、プロセスに適切な位置に発熱体ユニットを置くことができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の縦型熱処理装置の実施の形態の全体構成を示す縦断側面図である。
【図2】上記の装置の概観を示す斜視図である。
【図3】この実施の形態に用いられる発熱体ユニット及び断熱ユニットを含む保温ユニットとその昇降のための手段を示す断面図である。
【図4】保温ユニット及び回転軸を示す分解斜視図である。
【図5】断熱ユニットを示す横断平面図である。
【図6】 発熱体ユニットの断面及び平面を示す説明図である。
【図7】発熱体ユニット及び断熱ユニットの高さが調整された状態を示す説明図である。
【図8】本発明の縦型熱処理装置の他の実施の形態に用いられる発熱体ユニット及び断熱ユニットを含む保温ユニットの蓋体への取り付け構造を示す縦断側面図である。
【図9】図8の実施の形態に用いられる保護管の蓋体への取り付け構造を示す断面図である。
【図10】図9に示す取り付け構造を分解して示す分解斜視図である。
【図11】上記の保護管の着脱時に用いられる治具を示す斜視図である。
【図12】発熱体ユニットの給電路の配線の一例を示す側面図である。
【図13】発熱体ユニットを洗浄するときに用いる治具を示す側面図である。
【図14】図13の治具を示す斜視図である。
【図15】従来の縦型熱処理装置を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
2 反応管
21 ウエハボ−ト
26 回転軸
3 マニホ−ルド
32 蓋体
4 保温ユニット
40 断熱ユニット
45 石英フィン
46 遮熱板
47 第2の保護管
5 発熱体ユニット
53 カバ−体
54 第1の保護管
54a 凹部
60 制御部
61 昇降ロッド
62 トレ−
63 駆動部
64 連動板
65、66 ベロ−ズ
72 第1の筒状体
74 Oリング
75 第2の筒状体
76 C型リング
77 プロテクタ
8 治具
82 コネクタ
9 洗浄用の治具
95 キャップ
Claims (11)
- 蓋体の上に支持された保持具に多数の被処理体を棚状に保持させ、前記保持具を反応容器内に下方側から搬入すると共に前記蓋体により反応容器の下端を気密に塞ぎ、前記反応容器内を加熱雰囲気にして被処理体に対して熱処理を行う縦型熱処理装置において、
前記蓋体と保持具との間にて保持具とは独立して蓋体に支持して設けられ、金属不純物が少ない抵抗発熱体をセラミックスの中に封入してなる発熱体ユニットを備え、
この発熱体ユニットは高さを変えることができるように構成されていることを特徴とする縦型熱処理装置。 - 発熱体ユニットの下部側に、保持具とは独立して蓋体に支持された断熱部材が設けらていることを特徴とする請求項1記載の縦型熱処理装置。
- 発熱体ユニット及び断熱部材は一緒に高さを変えることができるように構成されていることを特徴とする請求項2記載の縦型熱処理装置。
- 発熱体ユニット及び断熱部材を一緒に昇降させるための昇降機構を設けたことを特徴とする請求項3記載の縦型熱処理装置。
- 蓋体の上に支持された保持具に多数の被処理体を棚状に保持させ、前記保持具を反応容器内に下方側から搬入すると共に前記蓋体により反応容器の下端を気密に塞ぎ、前記反応容器内を加熱雰囲気かつ減圧雰囲気にして被処理体に対して熱処理を行う縦型熱処理装置において、
前記蓋体と保持具との間に設けられ、金属不純物が少ない抵抗発熱体をセラミックスの中に封入してなる発熱体ユニットと、
一端が前記発熱体ユニットに接続されると共に他端が蓋体を貫通して当該蓋体の下側に位置し、発熱体ユニットの給電路を通して蓋体の外側に導出するためのセラミックス製の保護管と、
前記蓋体の下面に固定され、前記保護管が貫通される筒状体と、
前記保護管における筒状体の下側に位置する部位に形成された凹部と、
この凹部と着脱自在に係合しかつ前記筒状体と係合することにより保護管の上方への移動を阻止するためのストッパ部材と、を備えたことを特徴とする縦型熱処理装置。 - 凹部は保護管の周方向に形成され、ストッパ部材はこの凹部に係合するように設けられたC型のリング体であることを特徴とする請求項5記載の縦型熱処理装置。
- 蓋体の上に支持された保持具に多数の被処理体を棚状に保持させ、前記保持具を反応容器内に下方側から搬入すると共に前記蓋体により反応容器の下端を気密に塞ぎ、前記反応容器内を加熱雰囲気にして被処理体に対して熱処理を行う縦型熱処理装置において、
前記蓋体と保持具との間にて、保持具の底部に対向するように設けられ、金属不純物が少ない抵抗発熱体をセラミックスの中に封入してなる面状の発熱体ユニットと、
この発熱体ユニットに対して着脱自在に設けられ、当該発熱体ユニットを覆うためのカバ−体と、を備えたことを特徴とする縦型熱処理装置。 - 発熱体ユニットの下面と対向するように蓋体に支持された面状部を備え、カバ−体は発熱体ユニットの上面及び側周面を覆うように構成され、このカバ−体の側周面の下縁を前記面状部に接触させることにより、発熱体ユニットがカバ−体及び前記面状体により囲まれるように構成したことを特徴とする請求項7記載の縦型熱処理装置。
- 抵抗発熱体は高純度の炭素素材からなることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の縦型熱処理装置。
- 抵抗発熱体が封入されるセラミックスは石英であることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の縦型熱処理装置。
- 発熱体ユニットの下部側に断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項1、5、6、7、8、9または10のいずれかに記載の縦型熱処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000200138A JP4298899B2 (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 縦型熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000200138A JP4298899B2 (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 縦型熱処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002025995A JP2002025995A (ja) | 2002-01-25 |
JP4298899B2 true JP4298899B2 (ja) | 2009-07-22 |
Family
ID=18698048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000200138A Expired - Lifetime JP4298899B2 (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 縦型熱処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4298899B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007134518A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 熱処理装置 |
JP6952633B2 (ja) * | 2018-03-23 | 2021-10-20 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板加熱装置及びこれを用いた基板処理装置 |
KR102485866B1 (ko) * | 2018-12-17 | 2023-01-09 | 주식회사 원익아이피에스 | 기판처리 장치 |
WO2020261466A1 (ja) * | 2019-06-27 | 2020-12-30 | 株式会社Kokusai Electric | 断熱構造体、基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
-
2000
- 2000-06-30 JP JP2000200138A patent/JP4298899B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002025995A (ja) | 2002-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3598032B2 (ja) | 縦型熱処理装置及び熱処理方法並びに保温ユニット | |
JP5135915B2 (ja) | 載置台構造及び熱処理装置 | |
KR100241293B1 (ko) | 고속열처리로의 온도제어방법 및 그 장치 | |
US20030231698A1 (en) | Apparatus and method for fabricating a semiconductor device and a heat treatment apparatus | |
KR100336167B1 (ko) | 열처리장치 | |
US8055125B2 (en) | Substrate stage mechanism and substrate processing apparatus | |
JP2004119510A (ja) | 熱処理装置 | |
TWI462185B (zh) | 基板處理裝置,基板支持具及半導體裝置之製造方法 | |
TW584920B (en) | Heat treatment device and heat treatment method | |
JP2009182295A (ja) | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 | |
TW300327B (ja) | ||
KR20050109465A (ko) | 열처리 방법 및 열처리 장치 | |
CN112635283A (zh) | 控制装置、处理装置和控制方法 | |
JP3551609B2 (ja) | 熱処理装置 | |
JP4298899B2 (ja) | 縦型熱処理装置 | |
TW564503B (en) | Heat treatment method and device | |
JP3641193B2 (ja) | 縦型熱処理装置及び熱処理方法並びに保温ユニット | |
JP2010021385A (ja) | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 | |
KR100350612B1 (ko) | 이중수직형열처리로(爐) | |
WO2023053172A1 (ja) | 支持具、基板処理装置、および半導体装置の製造方法 | |
JP4509360B2 (ja) | 熱処理方法 | |
JP4422525B2 (ja) | 半導体製造装置 | |
JP3101132B2 (ja) | 熱処理装置 | |
JP2018148022A (ja) | 基板処理システム、制御装置及び基板処理方法 | |
JP2010053393A (ja) | 基板処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070123 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090324 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090331 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090416 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4298899 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150424 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |