JPH09306857A - Vertical heat treating apparatus - Google Patents

Vertical heat treating apparatus

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Publication number
JPH09306857A
JPH09306857A JP14073096A JP14073096A JPH09306857A JP H09306857 A JPH09306857 A JP H09306857A JP 14073096 A JP14073096 A JP 14073096A JP 14073096 A JP14073096 A JP 14073096A JP H09306857 A JPH09306857 A JP H09306857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lid
rotary table
reaction tube
heat
heat treatment
Prior art date
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Pending
Application number
JP14073096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Kikuchi
寿 菊地
Kazuteru Obara
一輝 小原
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09306857A publication Critical patent/JPH09306857A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the durability by preventing a lid and a turn table from corrosion with a treating gas. SOLUTION: An apparatus comprises a vertical reaction tube 1 for heat treating wafers W mounted on a boat 2 inserted into the tube from below with a specified treating gas at a high temp., a lid 12 for closing the opening of the tube 1, and a turn table 14 disposed at the lid 12 for rotating the boat 2. The lid 12 and the turn table 14 are made of another heat- and corrosion- resistive material and a seal member 17 is settled in a lower part of an axial hole 16 of the lid 12 which a rotary shaft 15 of the turn table 14 pierces.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【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。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vertical heat treatment apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスにおいて
は、被処理基板である半導体ウエハに酸化、拡散、CV
D、アニールなどの処理を施すために、各種の熱処理装
置が使用されている。その代表的な熱処理装置である縦
型熱処理装置は、上記ウエハが装填されたボートが下方
から装入される縦型の反応管を有し、上記ボートを載置
した蓋体の上昇により上記反応管内にボートを装入する
と共に反応管の下端開口部を蓋体で閉塞して、ウエハの
被処理面に所定の処理ガス雰囲気および高温下で成膜等
の熱処理を施すように構成されている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor device manufacturing process, oxidation, diffusion, CV
Various heat treatment apparatuses are used to perform treatments such as D and annealing. A vertical heat treatment apparatus, which is a typical heat treatment apparatus thereof, has a vertical reaction tube into which a boat loaded with the above-mentioned wafer is loaded from below, and the above reaction is performed by raising a lid on which the boat is placed. The boat is loaded into the tube, the lower end opening of the reaction tube is closed with a lid, and the surface to be processed of the wafer is subjected to heat treatment such as film formation under a predetermined process gas atmosphere and high temperature. .

【0003】また、上記ウエハの被処理面における熱処
理の面内均一化を図るために、上記蓋体には上記ボート
を載置して回転させるための回転テーブルが設けられて
いる。そして、一般的に上記蓋体および回転テーブル
は、耐熱性および耐食性を有する金属材例えばステンレ
ス鋼により形成されている。
Further, in order to make the heat treatment on the surface to be processed of the wafer uniform within the surface, the lid is provided with a rotary table for mounting and rotating the boat. In general, the lid and the turntable are formed of a metal material having heat resistance and corrosion resistance, such as stainless steel.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た縦型熱処理装置においては、処理ガスとして例えば塩
素系ガス等の腐食性を有するガスを用いた場合、上記蓋
体および回転テーブルがたとえステンレス鋼で形成され
ていたとしても、処理ガスと直接接触する部分が腐食す
るおそれがある。また、上記蓋体および回転テーブルが
金属製で熱伝導率がよいことから、例えばシール部や回
転テーブルの軸受等に与える熱的影響を防止するため
に、軸受等の周辺には冷却水路を設けて冷却するように
しているが、過冷却により上記処理ガスが結露して強い
腐食性を呈するようになった場合、軸受等が腐食して回
転テーブルの回転が困難となるなど耐久性の低下を余儀
なくされる。
However, in the above-mentioned vertical heat treatment apparatus, when a corrosive gas such as chlorine gas is used as the processing gas, the lid and the rotary table are made of stainless steel. Even if it is formed, there is a possibility that the portion that comes into direct contact with the processing gas may be corroded. In addition, since the lid and the rotary table are made of metal and have high thermal conductivity, a cooling water passage is provided around the bearing and the like in order to prevent thermal influence on the seal portion and the bearing of the rotary table, for example. However, if the above processing gas becomes highly corrosive due to dew condensation due to overcooling, bearings will corrode and rotation of the rotary table will become difficult, resulting in reduced durability. To be forced.

【0005】本発明は上記課題を解決すべくなされたも
ので、その目的は処理ガスによる蓋体や回転テーブル等
の腐食を防止して耐久性の向上が図れる縦型熱処理装置
を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a vertical heat treatment apparatus capable of improving the durability by preventing corrosion of a lid, a rotary table and the like due to a processing gas. is there.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のうち請求項1記載の縦型熱処理装置は、被処
理基板が装填されたボートが下方から装入されて所定の
処理ガスおよび高温下で被処理基板に熱処理を施す縦型
の反応管と、この反応管の開口端を開閉する蓋体と、こ
の蓋体に設けられ上記ボートを回転させる回転テーブル
とを備え、上記蓋体および回転テーブルを金属以外の耐
熱耐食性材により形成すると共に、上記回転テーブルの
回転軸部が貫通する蓋体の軸穴内下方にシール部材を設
けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the vertical heat treatment apparatus according to the first aspect of the present invention, a boat loaded with a substrate to be processed is loaded from below and a predetermined process gas is supplied. And a vertical reaction tube that heat-treats the substrate to be processed at high temperature, a lid that opens and closes the open end of the reaction tube, and a rotary table that is provided on the lid and that rotates the boat. The body and the rotary table are formed of a heat-resistant and corrosion-resistant material other than metal, and a seal member is provided below the shaft hole of the lid body through which the rotary shaft portion of the rotary table penetrates.

【0007】請求項2記載の縦型熱処理装置は、被処理
基板が装填されたボートが下方から装入されて所定の処
理ガスおよび高温下で被処理基板に熱処理を施す縦型の
反応管と、この反応管の開口端を開閉する蓋体と、この
蓋体に設けられ上記ボートを回転させる回転テーブルと
を備え、上記蓋体および回転テーブルを金属以外の耐熱
耐食性材により形成すると共に、上記回転テーブルの回
転軸部が貫通する蓋体の軸穴内下方にシール部材を設
け、上記蓋体の下方に上記回転軸部の軸受および回転機
構を有する支持体を設けたことを特徴とする。
According to the second aspect of the present invention, there is provided a vertical heat treatment apparatus in which a boat loaded with a substrate to be processed is loaded from below and a vertical reaction tube for heat-treating the substrate to be processed under a predetermined processing gas and high temperature is provided. A lid for opening and closing the open end of the reaction tube, and a rotary table provided on the lid for rotating the boat, the lid and the rotary table being formed of a heat-resistant and corrosion-resistant material other than metal, and A seal member is provided below the shaft hole of the lid body through which the rotary shaft portion of the rotary table penetrates, and a support having a bearing and a rotation mechanism of the rotary shaft portion is provided below the lid body.

【0008】請求項3記載の縦型熱処理装置は、上記回
転テーブルと蓋体との隙間へ不活性ガスを供給する不活
性ガス供給部を有していることを特徴とする。
A vertical heat treatment apparatus according to a third aspect of the present invention is characterized in that it has an inert gas supply section for supplying an inert gas to the gap between the rotary table and the lid.

【0009】請求項4記載の縦型熱処理装置は、上記蓋
体の下部に遮熱板を有していることを特徴とする。
A vertical heat treatment apparatus according to a fourth aspect is characterized in that a heat shield plate is provided below the lid body.

【0010】請求項5記載の縦型熱処理装置は、上記蓋
体におけるシール部材の周辺に放熱フィンを有している
ことを特徴とする。
A vertical heat treatment apparatus according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that a radiation fin is provided around the seal member in the lid.

【0011】[0011]

【実施の形態】以下に、本発明を酸化拡散処理に適する
縦型熱処理装置に適用した実施の形態について添付図面
に基づいて詳述する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments in which the present invention is applied to a vertical heat treatment apparatus suitable for oxidation diffusion treatment will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0012】縦型熱処理装置の要部を示す図1におい
て、1は上端が閉塞され、下端が開口した縦型の処理容
器である石英製の反応管(プロセスチューブ)で、この
反応管1内に多数枚例えば150枚程度の被処理基板例
えば半導体ウエハWが高さ方向に所定ピッチで多段に装
填された石英製のボート(基板保持具ないしウエハボー
トともいう)2が石英製の保温筒3と共に下方から装入
されるようになっている。上記反応管1の開口端には外
向きフランジ部4が形成されており、このフランジ部4
がベースプレート5にマニホールド6を介して着脱可能
に保持されている。
In FIG. 1 showing the main part of a vertical heat treatment apparatus, reference numeral 1 denotes a quartz reaction tube (process tube) which is a vertical processing container having an upper end closed and an open lower end. A quartz boat (also referred to as a substrate holder or a wafer boat) 2 in which a large number of, for example, about 150 substrates to be processed, for example, semiconductor wafers W, are loaded in a multi-stage manner at a predetermined pitch in the height direction, is a quartz heat insulating tube 3. Along with that, it is designed to be loaded from below. An outward flange portion 4 is formed at the open end of the reaction tube 1, and the flange portion 4
Are detachably held by the base plate 5 via the manifold 6.

【0013】上記反応管1の側壁下側には反応ガスや不
活性ガス等を反応管内の上部に導入する複数のガス導入
管7が設けられると共に、反応管1内を排気する排気管
8が設けられている。上記ベースプレート5の上方には
上記反応管1の周囲を囲むように例えば螺旋状に形成さ
れた発熱抵抗体からなるヒータ9が設けられ、このヒー
タ9によって炉内である反応管1内が所望の温度例えば
700〜1200℃に加熱されるようになっている。
Below the side wall of the reaction tube 1, a plurality of gas introduction tubes 7 for introducing a reaction gas, an inert gas or the like into the upper portion of the reaction tube are provided, and an exhaust tube 8 for exhausting the inside of the reaction tube 1 is provided. It is provided. Above the base plate 5, there is provided a heater 9 composed of, for example, a heating resistor formed in a spiral shape so as to surround the reaction tube 1, and the inside of the reaction tube 1 in the furnace is desired by the heater 9. It is designed to be heated to a temperature of, for example, 700 to 1200 ° C.

【0014】上記ヒータ9の外側は断熱材10で覆わ
れ、断熱材10の外側は図示しない水冷ジャケットで覆
われている。また、反応管1とヒータ9との間には、ヒ
ータ9からウエハWに対する重金属汚染防止と加熱の均
一化を図るために、例えばアルミナ(Al23)または
炭化ケイ素(SiC)等からなる均熱管11が設けられ
ている。
The outside of the heater 9 is covered with a heat insulating material 10, and the outside of the heat insulating material 10 is covered with a water cooling jacket (not shown). Between the reaction tube 1 and the heater 9, for example, alumina (Al 2 O 3 ) or silicon carbide (SiC) is used to prevent heavy metal contamination from the heater 9 to the wafer W and to make heating uniform. A soaking tube 11 is provided.

【0015】上記反応管1の下方には反応管1の開口端
を開閉する蓋体12がローディング機構である昇降機構
の昇降アーム13を介して昇降可能に設けられ、その蓋
体12上には上記保温筒3を介してボート2を載置して
回転させる回転テーブル14が設けられている。特に、
上記蓋体12および回転テーブル14は、金属以外の耐
熱耐食性材例えば石英により形成されている。
A lid 12 for opening and closing the open end of the reaction tube 1 is provided below the reaction tube 1 so as to be able to move up and down through an elevating arm 13 of an elevating mechanism which is a loading mechanism. A rotary table 14 is provided on which the boat 2 is placed and rotated via the heat retaining cylinder 3. Especially,
The lid 12 and the rotary table 14 are made of a heat-resistant and corrosion-resistant material other than metal, such as quartz.

【0016】上記回転テーブル14の底部中央には回転
軸部15が一体形成されており、上記蓋体12にはその
回転軸部15が緩く貫通する軸穴16が形成されてい
る。この軸穴16内の下方には上記回転軸部15との間
をシールするためのシール部材17が設けられている。
この場合、上記蓋体12の底部には上記回転軸部15を
囲む筒状のボス部18が一体形成されており、このボス
部18内の軸穴16の下方に上記シール部材17が設け
られている。
A rotary shaft portion 15 is integrally formed at the center of the bottom of the rotary table 14, and a shaft hole 16 is formed in the lid body 12 through which the rotary shaft portion 15 loosely penetrates. A seal member 17 is provided below the shaft hole 16 to seal the space between the shaft hole 16 and the rotary shaft portion 15.
In this case, a cylindrical boss portion 18 surrounding the rotary shaft portion 15 is integrally formed on the bottom portion of the lid body 12, and the seal member 17 is provided below the shaft hole 16 in the boss portion 18. ing.

【0017】上記蓋体12および回転テーブル14が石
英製で金属よりも熱伝導率が低く、かつ炉内から離れた
位置に上記シール部材17を配置することにより、シー
ル部材17が熱影響を受けにくくしている。上記シール
部材17としては、弾性を有する耐熱耐食性材例えばテ
フロン製のOリングでもよいが、好ましくは断面U字状
で環状のスプリングをテフロンカバーで被覆してなる耐
熱耐食性のラジアルシールが用いられる。
Since the lid 12 and the rotary table 14 are made of quartz and have a lower thermal conductivity than metal, and the seal member 17 is arranged at a position distant from the inside of the furnace, the seal member 17 is affected by heat. Making it difficult. The seal member 17 may be a heat-resistant and corrosion-resistant material having elasticity, for example, an O-ring made of Teflon, but preferably a heat-corrosion-resistant radial seal in which an annular spring having a U-shaped cross section is covered with a Teflon cover.

【0018】上記反応管1のフランジ部4と蓋体12と
の間には蓋体12と回転テーブル14との間の隙間Sへ
所定の温度例えば室温(20℃程度)の不活性ガス例え
ば窒素(N2)ガスを供給して吹き込む不活性ガス供給
部19が設けられ、これにより上記シール部材17を冷
却すると共に、上記隙間Sから処理ガスがシール部材1
7側へ回り込むのを防止している。また、上記不活性ガ
スの吹き込みにより上記反応管1のフランジ部4と蓋体
12との接触面をシールして処理ガスの漏出を防止する
と共に、上記シール部材17から発生することのあるご
みが炉内に侵入するのを防止している。上記不活性ガス
供給部19は、反応管1のフランジ部4に形成された供
給孔20に不活性ガスを供給する供給管21と、上記蓋
体12の上面に上記供給孔20と連通して回転テーブル
14の周縁部に沿うように環状に形成された供給溝22
とから主に構成されている。
Between the flange 4 of the reaction tube 1 and the lid 12, an inert gas such as nitrogen having a predetermined temperature, for example, room temperature (about 20 ° C.) is introduced into the gap S between the lid 12 and the rotary table 14. An inert gas supply unit 19 that supplies and blows (N 2 ) gas is provided, which cools the seal member 17 and allows the processing gas to flow from the gap S through the seal member 1.
It prevents it from going around to the 7 side. Further, by blowing the inert gas, the contact surface between the flange portion 4 of the reaction tube 1 and the lid 12 is sealed to prevent leakage of the processing gas, and dust generated from the seal member 17 is generated. Prevents entry into the furnace. The inert gas supply unit 19 communicates with the supply pipe 21 that supplies the inert gas to the supply hole 20 formed in the flange portion 4 of the reaction tube 1 and the supply hole 20 on the upper surface of the lid 12. Supply groove 22 formed in an annular shape along the peripheral edge of the rotary table 14.
It is mainly composed of

【0019】上記蓋体12は、図2ないし図3にも示す
ようにステンレス鋼製の支持リング23上に下部周縁部
が載置され、周縁部に適宜間隔で配置されたクランプ部
材24により着脱可能に取付けられている。また、上記
支持リング23は、ステンレス鋼製の水平の支持体25
の上方に複数例えば三点に配置されたスプリング26お
よびガイドロッド27等を介して水平状態に弾性支持さ
れており、その支持体25の底部に上記昇降機構の先端
部が二股になった上記昇降アーム13が取付けられてい
る。
As shown in FIGS. 2 to 3, the lid 12 has a lower peripheral edge portion mounted on a stainless steel support ring 23, and is attached and detached by a clamp member 24 disposed at an appropriate interval on the peripheral edge portion. Installed as possible. The support ring 23 is a horizontal support 25 made of stainless steel.
Is elastically supported in a horizontal state via a plurality of springs 26 and guide rods 27, etc., which are arranged at three points above, and the bottom of the support 25 has the tip of the lifting mechanism bifurcated. An arm 13 is attached.

【0020】上記支持体25には、上記回転テーブル1
4の回転軸部15の軸受(ベアリング)28が設けられ
ると共に回転機構29が設けられている。具体的には、
上記回転テーブル14の回転軸部15の端部にはステン
レス鋼製の継手30を介してステンレス鋼製の回転軸3
1が着脱可能に接続されており、洗浄等のために回転テ
ーブル14を回転軸31から切り離して分解できるよう
になっている。上記継手30は、回転軸部15に下方に
開口形成した中心孔32に嵌合された嵌合軸33を有し
て回転軸部15の下端に取付けられた係合凸部34と、
その係合凸部34と係合すべく上記回転軸31の上端に
形成され係合凹部35とから主に構成されいる。上記軸
受28は上記回転軸31を回転可能に支持しており、こ
の回転軸31には放熱用の軸孔36が下方に開口して形
成されている。
On the support 25, the rotary table 1 is attached.
The bearing 28 of the rotating shaft part 15 of No. 4 is provided, and the rotating mechanism 29 is provided. In particular,
A rotary shaft 3 made of stainless steel is attached to an end of the rotary shaft 15 of the rotary table 14 through a joint 30 made of stainless steel.
1 is detachably connected so that the rotary table 14 can be separated from the rotary shaft 31 and disassembled for cleaning or the like. The joint 30 has a fitting shaft 33 fitted in a central hole 32 formed downward in the rotary shaft portion 15, and an engaging convex portion 34 attached to the lower end of the rotary shaft portion 15,
It is mainly composed of an engaging concave portion 35 which is formed on the upper end of the rotary shaft 31 so as to engage with the engaging convex portion 34. The bearing 28 rotatably supports the rotary shaft 31, and a shaft hole 36 for heat radiation is formed in the rotary shaft 31 so as to open downward.

【0021】上記支持体25の下部には支持板37を有
しており、この支持板37に回転機構29を構成する電
動モータ38が取付けられている。このモータ38の回
転軸および上記回転テーブル14の回転軸31にはプー
リ39,40が取付けられ、両プーリ39,40にベル
ト41が巻き掛けられている。このように構成された回
転機構29によって、上記回転テーブル14が所定の回
転数例えば毎分2回転で回転されるようになっている。
A support plate 37 is provided under the support body 25, and an electric motor 38 constituting a rotating mechanism 29 is attached to the support plate 37. Pulleys 39 and 40 are attached to the rotary shaft of the motor 38 and the rotary shaft 31 of the rotary table 14, and a belt 41 is wound around the pulleys 39 and 40. With the rotation mechanism 29 configured in this way, the rotary table 14 is rotated at a predetermined rotation speed, for example, 2 rotations per minute.

【0022】上記蓋体12および回転テーブル14を透
過する炉内側からの光ないし熱線による軸受28や回転
機構29への熱影響を防止するために、上記蓋体12の
下部にはステンレス鋼製の遮熱板42が設けられてい
る。この遮熱板42は、蓋体12のボス部18と支持リ
ング23との間の環状空間に位置されるように環状に形
成されており、上記支持リング23の下端に形成された
内向きフランジ部43の上方に複数の支持ピン44を介
して水平に取付けられている。 また、上記モータ38
の周囲にもステンレス鋼製のカバー45が取付けられて
いる。
In order to prevent thermal influences on the bearing 28 and the rotating mechanism 29 due to light or heat rays from the inside of the furnace which penetrates the lid 12 and the rotary table 14, the lower portion of the lid 12 is made of stainless steel. A heat shield plate 42 is provided. The heat shield plate 42 is formed in an annular shape so as to be positioned in an annular space between the boss portion 18 of the lid 12 and the support ring 23, and an inward flange formed at the lower end of the support ring 23. It is horizontally attached above the portion 43 via a plurality of support pins 44. In addition, the motor 38
A stainless steel cover 45 is also attached to the periphery of the.

【0023】また、上記蓋体12におけるシール部材1
7の周辺すなわちボス部18には放熱フィン46が設け
られ、シール部材17を冷却するようになっている。こ
の放熱フィン46は、図4にも示すようにボス部18の
外周にビス締めで装着される例えばステンレス鋼製の取
付リング部材47の周囲に鍔状のフィン48を複数段形
成し、これらのフィン48に通気性をよくするための縦
溝49を設けて構成されている。
Further, the seal member 1 in the lid 12 is
Radiating fins 46 are provided around the periphery of 7, i.e., the boss portion 18 to cool the seal member 17. As shown in FIG. 4, this heat radiation fin 46 has a plurality of collar-shaped fins 48 formed around a mounting ring member 47 made of, for example, stainless steel, which is mounted on the outer periphery of the boss portion 18 by screwing. The fins 48 are provided with vertical grooves 49 for improving air permeability.

【0024】また、上記反応管1の下方にはその炉口周
辺の雰囲気を外部へ排気するためのスカベンジャー(図
示省略)が設けられており、その気流の上記放熱フィン
46に対する流通性をよくするために、上記支持リング
23には径方向に貫通する通気孔50が周方向に適宜間
隔で設けられており、また上記モータ38の支持板37
にも通気穴51が設けられている。
A scavenger (not shown) for exhausting the atmosphere around the furnace opening to the outside is provided below the reaction tube 1 to improve the flowability of the air flow to the heat radiation fins 46. To this end, the support ring 23 is provided with ventilation holes 50 penetrating in the radial direction at appropriate intervals in the circumferential direction, and the support plate 37 of the motor 38 is also provided.
Also, a ventilation hole 51 is provided.

【0025】次に、上述のように構成された縦型熱処理
装置の作用について述べる。昇降機構の昇降アーム13
により反応管1の開口端より下方へ下降された蓋体12
の回転テーブル14上に、ウエハWの装填が済んだボー
ト2が保温筒3を介して載置されると、蓋体12が上昇
されて上記ボート2が保温筒3と共に反応管1内に下方
から装入されると共に反応管1の開口端に蓋体12が当
接してその開口端を閉塞する。かかる状態で反応管1内
のウエハWがヒータ9によって所定の温度に加熱される
と共に、反応管1内が排気管8を介して排気されつつ反
応管1内にガス導入管7を介して所定の処理ガスが導入
されることによりウエハWの被処理面に所定の熱処理が
施される。
Next, the operation of the vertical heat treatment apparatus configured as described above will be described. Lifting arm 13 of lifting mechanism
The lid 12 lowered downward from the open end of the reaction tube 1 by
When the boat 2 loaded with the wafers W is placed on the rotary table 14 via the heat insulation cylinder 3, the lid 12 is lifted and the boat 2 is moved downward together with the heat insulation cylinder 3 into the reaction tube 1. And the lid 12 abuts on the open end of the reaction tube 1 to close the open end. In this state, the wafer W in the reaction tube 1 is heated to a predetermined temperature by the heater 9, and the inside of the reaction tube 1 is exhausted through the exhaust pipe 8 while the reaction tube 1 is exhausted through the gas introduction pipe 7 to a predetermined temperature. By introducing the processing gas of, the target surface of the wafer W is subjected to a predetermined heat treatment.

【0026】この熱処理工程において、上記回転テーブ
ル14が回転機構29により回転されると共に、反応管
1のフランジ部4と蓋体12との間の不活性ガス供給部
19から回転テーブル14と蓋体12との隙間Sへ不活
性ガス例えば窒素ガスが吹き出される。また、モータ3
8の支持板37の通気穴51や支持体25と支持リング
23との間や支持リング23の通気孔50等を通ってス
カベンジャー内の気流が流通し、その流通経路にある放
熱フィン46等の各種部材の冷却が行なわれる。
In this heat treatment step, the rotary table 14 is rotated by the rotary mechanism 29, and the rotary table 14 and the lid body are fed from the inert gas supply section 19 between the flange portion 4 of the reaction tube 1 and the lid body 12. Inert gas, for example, nitrogen gas, is blown into the gap S between 12 and. Motor 3
8 through the ventilation holes 51 of the support plate 37, between the support 25 and the support ring 23, or through the ventilation holes 50 of the support ring 23, and the like. Cooling of various members is performed.

【0027】上記熱処理が終了すると、上記反応管1内
が一旦不活性ガスでパージされた後、回転テーブル14
の回転および不活性ガス供給部19からの不活性ガスの
供給が停止され、蓋体12が下降されて反応管1内から
ボート2が搬出される。
When the heat treatment is completed, the inside of the reaction tube 1 is once purged with an inert gas, and then the rotary table 14 is used.
And the supply of the inert gas from the inert gas supply unit 19 are stopped, the lid 12 is lowered, and the boat 2 is carried out from the reaction tube 1.

【0028】このように上記縦型熱処理装置によれば、
上記蓋体12および回転テーブル14が金属以外の耐熱
耐食性材例えば石英により形成されているため、処理ガ
スによる上記蓋体12および回転テーブル14の腐食を
防止することができる。また、上記回転テーブル14の
回転軸部15が貫通する蓋体12の軸穴16内下方にシ
ール部材17が設けられているため、固定側である蓋体
12と回転側である回転テーブル14との間をシールで
き、処理ガスの漏出を防止できると共に、蓋体12およ
び回転テーブル14が石英製で金属よりも熱伝導率が低
く、しかもシール部材17ができるだけ炉内から遠避け
られることにより炉内側からの熱影響を低減することが
でき、その耐久性の向上が図れる。
As described above, according to the vertical heat treatment apparatus,
Since the lid 12 and the rotary table 14 are made of a heat-resistant and corrosion-resistant material other than metal, such as quartz, it is possible to prevent the lid 12 and the rotary table 14 from being corroded by the processing gas. Further, since the seal member 17 is provided below the shaft hole 16 of the lid body 12 through which the rotary shaft portion 15 of the rotary table 14 penetrates, the lid body 12 on the fixed side and the rotary table 14 on the rotary side. It is possible to seal the space between them, prevent the processing gas from leaking out, and the lid 12 and the rotary table 14 are made of quartz to have a lower thermal conductivity than metal, and the sealing member 17 can be kept away from the furnace as much as possible. The influence of heat from the inside can be reduced and its durability can be improved.

【0029】また、上記反応管1のフランジ部4と蓋体
12との間には回転テーブル14と蓋体12との隙間S
へ不活性ガスを供給する不活性ガス供給部19が設けら
れているため、上記隙間Sへの不活性ガスの吹き込みに
より上記シール部材17を冷却することができると共
に、上記隙間Sから処理ガスがシール部材17側へ回り
込むのを防止することができる。しかも、上記不活性ガ
スの吹き込みにより上記反応管1のフランジ部4と蓋体
12との接触面をシールして処理ガスの漏出を防止する
ことができる共に、上記シール部材17から発生するこ
とのあるごみの炉内への侵入をも防止することができ
る。
A clearance S between the rotary table 14 and the lid 12 is provided between the flange 4 of the reaction tube 1 and the lid 12.
Since the inert gas supply unit 19 that supplies the inert gas to the space S is provided, the sealing member 17 can be cooled by blowing the inert gas into the space S, and the processing gas can be supplied from the space S. It is possible to prevent the seal member 17 from wrapping around. Moreover, by blowing the inert gas, the contact surface between the flange portion 4 of the reaction tube 1 and the lid 12 can be sealed to prevent the processing gas from leaking, and at the same time, it is possible to prevent the processing gas from being generated. It is also possible to prevent some refuse from entering the furnace.

【0030】上記蓋体12におけるシール部材17の周
辺には放熱フィン46が設けられているため、冷却水路
を設けることなくシール部材17を適度に冷却すること
が可能となり、過冷却による処理ガスの結露を生じるこ
とがなく、もってシール部材17の耐久性の更なる向上
が図れる。また、上記蓋体12の下方に支持体25を設
け、この支持体25に上記回転軸部15の軸受28およ
び回転機構29を設けているため、軸受28が処理ガス
に直接晒されることがなく、軸受28の耐久性の向上が
図れる。
Since the radiation fins 46 are provided around the seal member 17 in the lid 12, the seal member 17 can be appropriately cooled without providing a cooling water passage, and the processing gas due to overcooling can be removed. Condensation does not occur, and thus the durability of the seal member 17 can be further improved. Further, since the support 25 is provided below the lid 12, and the bearing 28 and the rotation mechanism 29 of the rotary shaft portion 15 are provided on the support 25, the bearing 28 is not directly exposed to the processing gas. Therefore, the durability of the bearing 28 can be improved.

【0031】上記回転テーブル14の回転軸部15の端
部には継手30を介して回転軸31が接続され、その回
転軸31が上記軸受28に支持された構造となっている
ため、洗浄等のために回転テーブル14を蓋体12や回
転軸31から容易に切り離して分解することができる。
また、上記蓋体12の下部には遮熱板42が設けられて
いるため、上記軸受28や回転機構29に対する炉内側
からの熱影響を防止することが可能となり、これらの耐
久性の更なる向上が図れる。
A rotary shaft 31 is connected to the end of the rotary shaft portion 15 of the rotary table 14 through a joint 30, and the rotary shaft 31 is supported by the bearing 28. Therefore, the rotary table 14 can be easily separated from the lid 12 and the rotary shaft 31 for disassembly.
Further, since the heat shield plate 42 is provided in the lower portion of the lid body 12, it is possible to prevent the heat influence from the inside of the furnace on the bearing 28 and the rotating mechanism 29, and the durability of these is further improved. Can be improved.

【0032】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の
設計変更等が可能である。例えば、上記放熱フィン46
としては、通気性をよくするためにフィン48が水平で
はなく、縦に設けられてもよい。また、上記放熱フィン
46の代りにボス部18を水冷するようにしてもよい。
更に、本発明が適用される縦型熱処理装置としては、酸
化拡散以外に、CVD、アニール等の処理も可能であ
る。また、被処理基板としては、例えばLCD基板等で
あってもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes and the like without departing from the gist of the present invention. Is possible. For example, the radiation fin 46
As a result, the fins 48 may be provided vertically instead of horizontally to improve air permeability. Further, instead of the heat radiation fin 46, the boss portion 18 may be water-cooled.
Further, as the vertical heat treatment apparatus to which the present invention is applied, it is possible to perform processing such as CVD and annealing in addition to oxidation diffusion. The substrate to be processed may be, for example, an LCD substrate or the like.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.

【0034】(1)請求項1記載の縦型熱処理装置によ
れば、被処理基板が装填されたボートが下方から装入さ
れて処理ガスおよび高温下で被処理基板に熱処理を施す
縦型の反応管と、この反応管の開口端を開閉する蓋体
と、この蓋体に設けられ上記ボートを回転させる回転テ
ーブルとを備え、上記蓋体および回転テーブルを金属以
外の耐熱耐食性材により形成すると共に、上記回転テー
ブルの回転軸部が貫通する蓋体の軸穴内下方にシール部
材を設けているため、処理ガスによる蓋体や回転テーブ
ル等の腐食を防止することができると共に上記シール部
材の炉内側からの熱影響を低減することができ、蓋体お
よびその周辺機器(回転テーブルやその回転機構を含
む)の耐久性の向上が図れる。
(1) According to the vertical heat treatment apparatus of the first aspect, the boat loaded with the substrate to be processed is loaded from below to perform heat treatment on the substrate to be processed under processing gas and high temperature. The reactor includes a reaction tube, a lid that opens and closes an open end of the reaction tube, and a rotary table that is provided on the lid and that rotates the boat. The lid and the rotary table are formed of a heat-resistant and corrosion-resistant material other than metal. At the same time, since the seal member is provided below the shaft hole of the lid body through which the rotary shaft portion of the rotary table penetrates, it is possible to prevent the lid body, the rotary table, and the like from being corroded by the processing gas, and the seal member furnace The influence of heat from the inside can be reduced, and the durability of the lid and its peripheral devices (including the rotary table and its rotating mechanism) can be improved.

【0035】(2)請求項2記載の縦型熱処理装置によ
れば、被処理基板が装填されたボートが下方から装入さ
れて処理ガスおよび高温下で被処理基板に熱処理を施す
縦型の反応管と、この反応管の開口端を開閉する蓋体
と、この蓋体に設けられ上記ボートを回転させる回転テ
ーブルとを備え、上記蓋体および回転テーブルを金属以
外の耐熱耐食性材により形成すると共に、上記回転テー
ブルの回転軸部が貫通する蓋体の軸穴内下方にシール部
材を設け、上記蓋体の下方に上記回転軸部の軸受および
回転機構を有する支持体を設けているため、処理ガスに
よる蓋体や回転テーブル等の腐食を防止することができ
ると共に上記シール部材の炉内側からの熱影響を低減す
ることができ、しかも軸受が処理ガスに直接晒されるこ
とがなく、蓋体およびその周辺機器の耐久性の向上が図
れる。
(2) According to the vertical heat treatment apparatus of the second aspect, the boat in which the substrate to be processed is loaded is inserted from below to perform the heat treatment on the substrate to be processed under the processing gas and the high temperature. The reactor includes a reaction tube, a lid that opens and closes an open end of the reaction tube, and a rotary table that is provided on the lid and that rotates the boat. The lid and the rotary table are formed of a heat-resistant and corrosion-resistant material other than metal. Along with this, a seal member is provided below the shaft hole of the lid body through which the rotary shaft portion of the rotary table penetrates, and a support having a bearing and a rotation mechanism of the rotary shaft portion is provided below the lid body. It is possible to prevent corrosion of the lid and the rotary table, etc. due to gas, reduce the heat effect from the inside of the furnace of the sealing member, and further, to prevent the bearing from being directly exposed to the processing gas. Yo It is possible to improve the durability of the peripheral devices.

【0036】(3)請求項3記載の縦型熱処理装置によ
れば、上記回転テーブルと蓋体との隙間へ不活性ガスを
供給する不活性ガス供給部を有しているため、上記隙間
への不活性ガスの吹き込みにより上記シール部材を冷却
することができると共に、上記隙間から処理ガスがシー
ル部材側へ回り込むのを防止することができる。
(3) According to the vertical heat treatment apparatus of the third aspect, since the inert gas supply unit for supplying the inert gas to the gap between the rotary table and the lid is provided, the vertical heat treatment apparatus is connected to the gap. It is possible to cool the seal member by blowing the inert gas and to prevent the processing gas from flowing into the seal member side from the gap.

【0037】(4)請求項4記載の縦型熱処理装置によ
れば、上記蓋体の下部に遮熱板を有しているため、上記
軸受や回転機構に対する炉内側からの熱影響を防止する
ことが可能となり、これらの耐久性の更なる向上が図れ
る。
(4) According to the vertical heat treatment apparatus of the fourth aspect, the heat shield plate is provided in the lower portion of the lid, so that the bearing and the rotating mechanism are prevented from being affected by heat from the inside of the furnace. Therefore, it is possible to further improve the durability.

【0038】(5)請求項5記載の縦型熱処理装置によ
れば、上記蓋体におけるシール部材の周辺に放熱フィン
を有しているため、冷却水路を設けることなくシール部
材を適度に冷却することが可能となり、過冷却による処
理ガスの結露が生じることがなく、もってシール部材の
耐久性の更なる向上が図れる。
(5) According to the vertical heat treatment apparatus of the fifth aspect, since the radiation fins are provided around the seal member in the lid, the seal member is appropriately cooled without providing a cooling water passage. This makes it possible to prevent dew condensation of the processing gas due to supercooling, thereby further improving the durability of the seal member.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示す縦型熱処理装置の要
部断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of essential parts of a vertical heat treatment apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1における蓋体を下方から見た底面図であ
る。
FIG. 2 is a bottom view of the lid body in FIG. 1 seen from below.

【図3】蓋体の側面図である。FIG. 3 is a side view of a lid body.

【図4】放熱フィンの平面図である。FIG. 4 is a plan view of a radiation fin.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応管 W 半導体ウエハ(被処理基板) 2 ボート 12 蓋体 14 回転テーブル 15 回転軸部 16 軸穴 17 シール部材 19 不活性ガス供給部 25 支持体 28 軸受 29 回転機構 31 回転軸 42 遮熱板 46 放熱フィン 1 Reaction Tube W Semiconductor Wafer (Substrate to be Processed) 2 Boat 12 Lid 14 Rotating Table 15 Rotating Shaft 16 Shaft Hole 17 Sealing Member 19 Inert Gas Supply 25 Support 28 Bearing 29 Rotating Mechanism 31 Rotating Shaft 42 Heat Shield 46 Radiating fin

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理基板が装填されたボートが下方か
ら装入されて所定の処理ガスおよび高温下で被処理基板
に熱処理を施す縦型の反応管と、この反応管の開口端を
開閉する蓋体と、この蓋体に設けられ上記ボートを回転
させる回転テーブルとを備え、上記蓋体および回転テー
ブルを金属以外の耐熱耐食性材により形成すると共に、
上記回転テーブルの回転軸部が貫通する蓋体の軸穴内下
方にシール部材を設けたことを特徴とする縦型熱処理装
置。
1. A vertical reaction tube in which a boat loaded with a substrate to be processed is loaded from below and heat-treats the substrate to be processed under a predetermined processing gas and high temperature, and an opening end of the reaction tube is opened and closed. And a rotary table provided on the lid for rotating the boat, and the lid and the rotary table are formed of a heat-resistant and corrosion-resistant material other than metal,
A vertical heat treatment apparatus characterized in that a seal member is provided below a shaft hole of a lid body through which a rotary shaft portion of the rotary table penetrates.
【請求項2】 被処理基板が装填されたボートが下方か
ら装入されて所定の処理ガスおよび高温下で被処理基板
に熱処理を施す縦型の反応管と、この反応管の開口端を
開閉する蓋体と、この蓋体に設けられ上記ボートを回転
させる回転テーブルとを備え、上記蓋体および回転テー
ブルを金属以外の耐熱耐食性材により形成すると共に、
上記回転テーブルの回転軸部が貫通する蓋体の軸穴内下
方にシール部材を設け、上記蓋体の下方に上記回転軸部
の軸受および回転機構を有する支持体を設けたことを特
徴とする縦型熱処理装置。
2. A vertical reaction tube in which a boat loaded with a substrate to be processed is loaded from below and heat-treats the substrate to be processed under a predetermined processing gas and high temperature, and an opening end of the reaction tube is opened and closed. And a rotary table provided on the lid for rotating the boat, and the lid and the rotary table are formed of a heat-resistant and corrosion-resistant material other than metal,
A vertical member characterized in that a seal member is provided below an inside of a shaft hole of a lid body through which a rotary shaft portion of the rotary table penetrates, and a support having a bearing and a rotation mechanism of the rotary shaft portion is provided below the lid body. Mold heat treatment equipment.
【請求項3】 上記回転テーブルと蓋体との隙間へ不活
性ガスを供給する不活性ガス供給部を有していることを
特徴とする請求項1または2記載の縦型熱処理装置。
3. The vertical heat treatment apparatus according to claim 1, further comprising an inert gas supply section for supplying an inert gas to a gap between the rotary table and the lid.
【請求項4】 上記蓋体の下部に遮熱板を有しているこ
とを特徴とする請求項1、2または3記載の縦型熱処理
装置。
4. The vertical heat treatment apparatus according to claim 1, further comprising a heat shield plate under the lid.
【請求項5】 上記蓋体におけるシール部材の周辺に放
熱フィンを有していることを特徴とする請求項1、2、
3または4記載の縦型熱処理装置。
5. The heat dissipating fin is provided around the seal member of the lid,
The vertical heat treatment apparatus according to 3 or 4.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299334A (en) * 2001-03-29 2002-10-11 Tokyo Electron Ltd Vertical heat treatment apparatus
JP2007180331A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Heat treatment device
JP2011077543A (en) * 2004-04-23 2011-04-14 Tokyo Electron Ltd Thin film formation apparatus, method for cleaning the same, and program

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