JP2009076532A - Semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体製造装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus.
従来から、半導体素子を含む集積回路を形成する半導体ウエハ等(被処理基板)の製造
工程に使用される半導体製造装置の一つとして熱処理装置がある。熱処理装置は、その内
部の処理室に格納した被処理基板を所定の高温にすることによって、該被処理基板に所定
の処理を施す装置である。被処理基板が熱処理装置にて施される処理としては、アニール
処理、薄膜などの成膜処理、及び不純物の拡散を行なう拡散処理等があげられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a heat treatment apparatus as one of semiconductor manufacturing apparatuses used in a manufacturing process of a semiconductor wafer or the like (substrate to be processed) that forms an integrated circuit including semiconductor elements. The heat treatment apparatus is an apparatus that performs a predetermined process on a substrate to be processed by setting the substrate to be processed stored in a processing chamber inside the substrate to a predetermined high temperature. Examples of the process performed on the substrate to be processed by the heat treatment apparatus include an annealing process, a film forming process such as a thin film, and a diffusion process for diffusing impurities.
熱処理装置は、処理室周囲に配置されたヒータ(電熱線)を発熱させて、被処理基板が
格納された処理室の温度を目的の高温まで昇温させる。ところで、電熱線は、使用してい
ると使用に伴う経年変化などによる劣化を生じる。そして、劣化した電熱線は、発熱量の
低下や断線などの不具合を生じ、これらの不具合によって処理室の温度を好適に目的の高
温にすることができなくなる。電熱線の不具合、特に断線が被処理基板を処理中に生じる
と処理室内部の温度を高温にすることができなくなり、処理中の被処理基板を不良にする
虞が大きかった。
The heat treatment apparatus generates heat from a heater (heating wire) disposed around the processing chamber to raise the temperature of the processing chamber in which the substrate to be processed is stored to a target high temperature. By the way, when the heating wire is used, it deteriorates due to a secular change accompanying the use. The deteriorated heating wire causes problems such as a decrease in the amount of generated heat and disconnection, and the problems do not make it possible to suitably set the temperature of the processing chamber to a target high temperature. If a defect in the heating wire, particularly disconnection, occurs during the processing of the substrate to be processed, the temperature inside the processing chamber cannot be increased, and there is a great possibility that the substrate to be processed is defective.
そこで、ヒータ(電熱線)の断線により被処理基板に不良が生じることを防止するため
に、ヒータ(電熱線)の断線を好適に予知して必要に応じてヒータ交換ができる方法が提
案されている(特許文献1)。
Therefore, in order to prevent the substrate to be processed from being defective due to the disconnection of the heater (heating wire), a method has been proposed in which the heater (heating wire) can be suitably predicted and the heater can be replaced if necessary. (Patent Document 1).
特許文献1は、交流電源からヒータに電力を供給する電力調整用サイリスタ回路を、電
力フィードバック部が、制御するようになっている。詳述すると、電力フィードバック部
は、測定したヒータに供給された電流及び電圧と、温度制御部から入力されるヒータの測
定温度に対応した温度制御信号とに基づいて、電力調整用サイリスタ回路を介してヒータ
に供給する電力をフィードバック制御している。また、温度制御部は、断線予知機能を備
えている。断線予知機能は、測定温度及び抵抗温度係数から論理的なヒータ抵抗値を求め
、電力フィードバック部から送られる測定電流及び測定電圧から実際のヒータ抵抗値を求
め、求められた論理的なヒータ抵抗値に対する実際のヒータ抵抗値の変化率に基づいてヒ
ータの断線の虞を判定するものであった。
しかしながら、特許文献1は、ヒータの断線の虞を判断するために、電流、電圧及び温
度を測定しなければならないとともに、抵抗温度係数といった電熱線固有の情報を必要と
し、ヒータの断線の虞を判定するシステム構成を複雑にしていた。また、多くの情報を必
要とすることから、このヒータの断線の虞を判定する方法を既存の熱処理装置に適用する
ことは容易ではなかった。
However,
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、簡単な構
造でヒータの交換時期を判定して、ヒータの不具合による被処理基板の不良を防止するこ
とができる半導体製造装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to determine a heater replacement time with a simple structure and prevent a substrate to be processed from being defective due to a heater failure. An object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus that can be used.
本発明の半導体製造装置は、断熱筒の内側に配設された電熱線により前記断熱筒の内側
に配置された被処理基板を、前記電熱線の加熱により目標温度にして熱処理をする半導体
製造装置であって、前記断熱筒に前記電熱線を外部から検査するための検査窓を設けたこ
とを特徴とする。
The semiconductor manufacturing apparatus of the present invention is a semiconductor manufacturing apparatus that heats a substrate to be processed disposed inside the heat insulating cylinder to a target temperature by heating the heating line by means of a heating wire disposed inside the heat insulating cylinder. And the inspection window for inspecting the said heating wire from the outside was provided in the said heat insulation cylinder, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の半導体製造装置によれば、検査窓を通じて断熱筒の外部から電熱線を確認する
ことで、電熱線の撓みや歪みの状況から電熱線の劣化の状況を容易に知ることができる。
従って、電熱線の劣化の状況から、劣化による断線などの不具合が生じる前に、電熱線の
交換時期を知ることができる。その結果、被処理基板の熱処理中に電熱線に断線などの不
具合が生じて、被処理基板に不良が生じる虞を低減することができる。
According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, by confirming the heating wire from the outside of the heat insulating cylinder through the inspection window, it is possible to easily know the deterioration status of the heating wire from the state of bending or distortion of the heating wire.
Therefore, it is possible to know the replacement timing of the heating wire from the state of deterioration of the heating wire before a problem such as disconnection due to the deterioration occurs. As a result, it is possible to reduce a possibility that a defect such as disconnection of the heating wire occurs during the heat treatment of the substrate to be processed, causing a defect in the substrate to be processed.
この半導体製造装置は、前記電熱線は、前記断熱筒の内側に沿って螺旋状に配設されて
いて、前記半導体製造装置は、螺旋状の前記電熱線の内側に、被処理基板を外気と隔離さ
れた状態にすることができる内管を備えてもよい。
In this semiconductor manufacturing apparatus, the heating wire is spirally disposed along the inside of the heat insulating cylinder, and the semiconductor manufacturing device places the substrate to be processed outside the spiral heating wire. An inner tube that can be in an isolated state may be provided.
この半導体製造装置によれば、電熱線の内側にも内管を有していて、断熱筒の内側から
の電熱線の確認が困難な半導体製造装置であっても、電熱線の撓みや歪みの状況から電熱
線の劣化の状況を容易に知ることができる。
According to this semiconductor manufacturing apparatus, even if the semiconductor manufacturing apparatus has an inner tube inside the heating wire and it is difficult to confirm the heating wire from the inside of the heat insulating cylinder, the heating wire is not bent or distorted. From the situation, it is possible to easily know the condition of the heating wire deterioration.
この半導体製造装置は、前記検査窓は石英ガラスにて形成されていることが好適である
。
この半導体製造装置によれば、検査窓は熱伝導率の小さい石英ガラスであるので断熱筒
の内部の熱が検査窓を通じて外部に放出される量を少なくすることができる。また、石英
ガラスは熱膨張率が非常に小さいので、断熱窓は温度変化や温度差の影響を受けづらく断
熱筒に比較的容易に設けることができる。
In this semiconductor manufacturing apparatus, the inspection window is preferably formed of quartz glass.
According to this semiconductor manufacturing apparatus, since the inspection window is made of quartz glass having a low thermal conductivity, it is possible to reduce the amount of heat released inside the heat insulating cylinder through the inspection window. In addition, since quartz glass has a very small coefficient of thermal expansion, the heat insulating window can be provided in the heat insulating cylinder relatively easily without being affected by temperature change or temperature difference.
この半導体製造装置は、前記検査窓には、該検査窓を透過される未使用の前記電熱線の
位置に対応した基準目盛を付すことが望ましい。
この半導体製造装置によれば、検査窓に付された基準目盛と使用中の電熱線の歪みや撓
みなどを比較することができるので、その比較から電熱線の劣化の程度を容易に知ること
ができる。
In this semiconductor manufacturing apparatus, it is preferable that the inspection window is provided with a reference scale corresponding to the position of the unused heating wire that passes through the inspection window.
According to this semiconductor manufacturing apparatus, the reference scale attached to the inspection window can be compared with the distortion or deflection of the heating wire in use, so that the degree of deterioration of the heating wire can be easily known from the comparison. it can.
この半導体製造装置は、前記検査窓には、該検査窓を透過される前記電熱線と対比でき
るように前記電熱線の交換時期を示す交換指示目盛を付すことがより望ましい。
この半導体製造装置によれば、検査窓に付された交換指示目盛と使用中の電熱線の歪み
や撓みなどを比較することで、その電熱線が劣化して交換時期にあるかどうかを容易に分
かるようにできる。その結果、電熱線の劣化による切断などの不具合が生じる前に電熱線
の交換時期を知ることができる。
In this semiconductor manufacturing apparatus, it is more preferable that the inspection window is provided with a replacement instruction scale indicating the replacement timing of the heating wire so that the inspection window can be compared with the heating wire transmitted through the inspection window.
According to this semiconductor manufacturing apparatus, it is possible to easily determine whether the heating wire has deteriorated and is in the replacement period by comparing the replacement indication scale attached to the inspection window with the distortion or deflection of the heating wire in use. You can understand. As a result, it is possible to know the replacement timing of the heating wire before problems such as cutting due to deterioration of the heating wire occur.
以下、本発明を具体化した実施形態を図1〜図5に従って説明する。
図1は、半導体製造装置としての縦型拡散炉1の断面構造を示す断面図である。
図1に示すように、縦型拡散炉1は、被処理基板を熱処理する装置であり、筐体10を
有している。筐体10の内部には、筒状ヒータ11と、その筒状ヒータ11の内部に設け
た筒状ヒータ11と同心円筒形状の内管12を有している。そして、内管12の内部には
、複数の被処理基板(ワーク)Wを搭載したボート13が配置されるようになっている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a
As shown in FIG. 1, the
筐体10は、保守などに用いられる図示しない扉を有していて、その扉を開けると筐体
10内部に配設されている筒状ヒータ11の外側面11A等を筐体10の外側から見るこ
とができるようになっている。
The
筐体10の内側面には、ヒータ支持部10Aが延出形成され、そのヒータ支持部10A
の中心位置には、内管12の外径と略同じ大きさの穴10Bが貫通形成されている。そし
て、ヒータ支持部10Aは、筐体10の天板10Cとの間において、筒状ヒータ11など
を配設可能に設けられていて、ヒータ支持部10Aの上面は、略水平に構成されている。
A
A
ヒータ支持部10Aの上面には、筒状ヒータ11の底面と略同じ大きさの環状のヒータ
基台14が固設されている。ヒータ基台14の上面には、筒状ヒータ11の底面が支持固
定されている。また、筒状ヒータ11の上面には、筒状ヒータ11の上面開口部を覆う断
熱材14Aが固定されている。
An annular heater base 14 having substantially the same size as the bottom surface of the
前記ヒータ支持部10Aに貫通形成された穴10Bの内周面には、環状の炉口フランジ
15が嵌合固着されている。
炉口フランジ15の上部は、ヒータ支持部10Aの上面よりも上方に延出されるととも
に、内管12の径と略同じ大きさの環状に形成されている。そして、炉口フランジ15の
上部には、内管12の底部が気密固定されている。また、炉口フランジ15の内径は、内
管12の内径と略同じ大きさに形成されている。
An annular
The upper portion of the
内管12の内部(処理室12A)には、ボート13が挿抜可能に配設されている。ボー
ト13は、そのフレーム13Aによって支持された天板13Bと底板13Cの間に複数の
ワークWを搭載するようになっている。
A
ボート13は、シールキャップ16に断熱キャップ17を介して載置固定されている。
断熱キャップ17の上面は、ボート13の底板13Cを着脱可能に載置固定するようにな
っている。断熱キャップ17の下面は、シールキャップ16に固着されている。
The
The upper surface of the
シールキャップ16は、炉口フランジ15の下部を下方から蓋状に覆うことができる大
きさに形成されていて、図示しない昇降装置によって上下動されることで炉口フランジ1
5の下部に対して接離可能に構成されている。シールキャップ16の上面周辺部は、炉口
フランジ15の下部と接触するようになっていて、炉口フランジ15の下面と接触すると
炉口フランジ15との間を気密するようになっている。すなわち、内管12の内部(処理
室12A)は、炉口フランジ15にシールキャップ16が接触すると外部から気密封止さ
れるようになっている。
The
It is comprised so that contact / separation is possible with respect to the lower part of 5. FIG. The peripheral portion of the upper surface of the
つまり、ボート13は、シールキャップ16が最も下動したときに断熱キャップ17の
上面に載置固定されて、シールキャップ16の上動により内管12に挿入されるとともに
処理室12Aに気密封止されるようになっている。また、ボート13は、処理室12Aに
気密封止された状態から、シールキャップ16の下動により内管12から離脱されて、シ
ールキャップ16が最も下動したときに断熱キャップ17の上面から取り外すことができ
るようになっている。
That is, the
処理室12Aには、内管12の外部からのガス導入管18及び排気管19が連通されて
いる。ガス導入管18は、炉口フランジ15の外部から処理室12Aの上部まで連通され
ている。排気管19は、処理室12Aから炉口フランジ15の外部に連通されている。
A
上記構成により、縦型拡散炉1は、ボート13に搭載された各ワークWを処理室12A
に密封して筒状ヒータ11により加熱処理する。また、縦型拡散炉1は、密封された処理
室12Aにガス導入管18からガスを導入するとともに、処理室12Aのガスを排気管1
9から排出できるようになっている。
With the above configuration, the
And heat-treated with the
9 can be discharged.
筒状ヒータ11は、図2及び図3に示すように、断熱材からなる円筒形状の断熱層21
を有している。断熱層21の内側面には、その内側面を上下方向に延びる電熱線保持部材
22が複数個等角度間隔に配置固定されている。電熱線保持部材22には、その上下方向
に所定の間隔で、複数の保持穴23が貫通形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
have. On the inner surface of the
筒状ヒータ11は、上下方向に連続した4つのブロックに区分されていて、下から順番
にL(Lower)ブロック20A、CL(Center Lower)ブロック20B
、CU(Center Upper)ブロック20C、及び、U(Upper)ブロック
20Dに区分されている。すなわち、Lブロック20Aは、筒状ヒータ11の最下部に割
り当てられており、CLブロック20Bは、Lブロック20Aの上側に隣接して筒状ヒー
タ11の中央下部に割り当てられている。また、CUブロック20Cは、CLブロック2
0Bの上側に隣接して筒状ヒータ11の中央上部に割り当てられており、Uブロック20
Dは、CUブロック20Cの上側に隣接して筒状ヒータ11の最上部に割り当てられてい
る。
The
, A CU (Center Upper) block 20C and a U (Upper) block 20D. That is, the
Assigned to the upper center of the
D is assigned to the uppermost part of the
Lブロック20Aの内側面には、一本の下部電熱線24Aが電熱線保持部材22に形成
した各保持穴23を挿通することによって、螺旋状に配設されている。下部電熱線24A
は、各電熱線保持部材22の保持穴23を所定の順番で挿通保持されることで、Lブロッ
ク20Aの下部から上部までの間に配設されている。
On the inner side surface of the L block 20 </ b> A, a single lower heating wire 24 </ b> A is spirally arranged by inserting each holding
Is arranged between the lower part and the upper part of the
下部電熱線24Aの上端と下端は、それぞれ別々の端子25Aの基端に電気的に接続さ
れている。各端子25Aは、それぞれLブロック20Aの上部と下部において、断熱層2
1に貫通支持されるとともに、各端子25Aの先端を断熱層21の外部に延出されている
。すなわち、各端子25Aには、外部から電力の供給が可能になっており、各端子25A
間に電力が供給されると下部電熱線24Aに電力が供給され、該電力により同電熱線24
Aが発熱するようになっている。
The upper end and the lower end of the
1 and the end of each terminal 25 </ b> A is extended to the outside of the
When electric power is supplied between them, electric power is supplied to the
A generates heat.
また、Lブロック20Aには、第1温度センサ26A及び第2温度センサ27Aがそれ
ぞれ設けられている。各温度センサ26A,27Aは、それぞれ棒状に形成されていて、
それぞれの先端部に温度を測定するための熱電対が設けられている。そして、各温度セン
サ26A,27Aは、筒状ヒータ11の外部から筒状ヒータ11の内部へ貫通支持され、
それぞれの先端部を内管12の近傍に配置させて、内管12の近傍の温度を測定できるよ
うになっている。尚、第2温度センサ27Aは、測定した温度が所定の温度以上になると
、各端子25A間へ供給されている電力を遮断して、下部電熱線24Aへの電力供給を強
制的に遮断させるようになっている。
The
A thermocouple for measuring the temperature is provided at each tip. And each
Each tip portion is arranged in the vicinity of the
CLブロック20Bの内側面には、一本の中央下部電熱線24Bが電熱線保持部材22
に形成した各保持穴23を挿通することによって、螺旋状に配設されている。中央下部電
熱線24Bは、各電熱線保持部材22の保持穴23を所定の順番で挿通保持されることで
、CLブロック20Bの下部から上部までの間に配設されている。
On the inner surface of the CL block 20B, one central lower heating wire 24B is provided with a heating
Each of the holding holes 23 formed in is inserted into a spiral shape. The central lower heating wire 24B is disposed between the lower portion and the upper portion of the CL block 20B by inserting and holding the holding holes 23 of the heating
中央下部電熱線24Bの上端と下端は、それぞれ別々の端子25Bの基端に電気的に接
続されている。各端子25Bは、それぞれCLブロック20Bの上部と下部において、断
熱層21に貫通支持されるとともに、各端子25Bの先端を断熱層21の外部に延出され
ている。すなわち、各端子25Bには、外部から電力の供給が可能になっており、各端子
25B間に電力が供給されると中央下部電熱線24Bに電力が供給され、該電力により同
電熱線24Bが発熱するようになっている。
The upper end and the lower end of the central lower heating wire 24B are electrically connected to the base ends of separate terminals 25B, respectively. Each terminal 25B is penetrated and supported by the
また、CLブロック20Bには、第1温度センサ26B及び第2温度センサ27Bがそ
れぞれ設けられている。各温度センサ26B,27Bは、それぞれ棒状に形成されていて
、それぞれの先端部に温度を測定するための熱電対が設けられている。そして、各温度セ
ンサ26B,27Bは、筒状ヒータ11の外部から筒状ヒータ11の内部へ貫通支持され
、それぞれの先端部を内管12の近傍に配置させて、内管12の近傍の温度を測定できる
ようになっている。尚、第2温度センサ27Bは、測定した温度が所定の温度以上になる
と、各端子25B間へ供給されている電力を遮断して、中央下部電熱線24Bへの電力供
給を強制的に遮断させるようになっている。
The CL block 20B is provided with a first temperature sensor 26B and a
CUブロック20Cの内側面には、一本の中央上部電熱線24Cが電熱線保持部材22
に形成した各保持穴23を挿通することによって、螺旋状に配設されている。中央上部電
熱線24Cは、各電熱線保持部材22の保持穴23を所定の順番で挿通保持されることで
、CUブロック20Cの下部から上部までの間に配設されている。
On the inner surface of the CU block 20C, one central upper heating wire 24C is connected to the heating
Each of the holding holes 23 formed in is inserted into a spiral shape. The central upper heating wire 24C is disposed between the lower part and the upper part of the CU block 20C by inserting and holding the holding holes 23 of the heating
中央上部電熱線24Cの上端と下端は、それぞれ別々の端子25Cの基端に電気的に接
続されている。各端子25Cは、それぞれCUブロック20Cの上部と下部において、断
熱層21に貫通支持されるとともに、各端子25Cの先端を断熱層21の外部に延出され
ている。すなわち、各端子25Cには、外部から電力の供給が可能になっており、各端子
25C間に電力が供給されると中央上部電熱線24Cに電力が供給され、該電力により同
電熱線24Cが発熱するようになっている。
The upper end and the lower end of the central upper heating wire 24C are electrically connected to the base ends of separate terminals 25C, respectively. Each terminal 25C is penetrated and supported by the
また、CUブロック20Cには、第1温度センサ26C及び第2温度センサ27Cがそ
れぞれ設けられている。各温度センサ26C,27Cは、それぞれ棒状に形成されていて
、それぞれの先端部に温度を測定するための熱電対が設けられている。そして、各温度セ
ンサ26C,27Cは、筒状ヒータ11の外部から筒状ヒータ11の内部へ貫通支持され
、それぞれの先端部を内管12の近傍に配置させて、内管12の近傍の温度を測定できる
ようになっている。尚、第2温度センサ27Cは、測定した温度が所定の温度以上になる
と、各端子25C間へ供給されている電力を遮断して、中央上部電熱線24Cへの電力供
給を強制的に遮断させるようになっている。
The CU block 20C is provided with a first temperature sensor 26C and a second temperature sensor 27C. Each of the temperature sensors 26C and 27C is formed in a rod shape, and a thermocouple for measuring the temperature is provided at each tip portion. And each temperature sensor 26C, 27C is penetrated and supported from the outside of the
Uブロック20Dの内側面には、一本の上部電熱線24Dが電熱線保持部材22に形成
した各保持穴23を挿通することによって、螺旋状に配設されている。上部電熱線24D
は、各電熱線保持部材22の保持穴23を所定の順番で挿通保持されることで、Uブロッ
ク20Dの下部から上部までの間に配設されている。
On the inner side surface of the U block 20 </ b> D, a single upper heating wire 24 </ b> D is spirally arranged by passing through each holding
Are arranged between the lower part and the upper part of the U block 20D by inserting and holding the holding holes 23 of the heating
上部電熱線24Dの上端と下端は、それぞれ別々の端子25Dの基端に電気的に接続さ
れている。各端子25Dは、それぞれUブロック20Dの上部と下部において、断熱層2
1に貫通支持されるとともに、各端子25Dの先端を断熱層21の外部に延出されている
。すなわち、各端子25Dには、外部から電力の供給が可能になっており、各端子25D
間に電力が供給されると上部電熱線24Dに電力が供給され、該電力により同電熱線24
Dが発熱するようになっている。
The upper end and the lower end of the
1 and the end of each terminal 25 </ b> D is extended to the outside of the
When electric power is supplied between them, electric power is supplied to the
D generates heat.
また、Uブロック20Dには、第1温度センサ26D及び第2温度センサ27Dがそれ
ぞれ設けられている。各温度センサ26D,27Dは、それぞれ棒状に形成されていて、
それぞれの先端部に温度を測定するための熱電対が設けられている。そして、各温度セン
サ26D,27Dは、筒状ヒータ11の外部から筒状ヒータ11の内部へ貫通支持され、
それぞれの先端部を内管12の近傍に配置させて、内管12の近傍の温度を測定できるよ
うになっている。尚、第2温度センサ27Dは、測定した温度が所定の温度以上になると
、各端子25D間へ供給されている電力を遮断して、上部電熱線24Dへの電力供給を強
制的に遮断させるようになっている。
The U block 20D is provided with a first temperature sensor 26D and a
A thermocouple for measuring the temperature is provided at each tip. And each
Each tip portion is arranged in the vicinity of the
尚、本実施形態では、各電熱線24A,24B,24C,24Dは、電力を供給される
と発熱する電熱線、例えば、ニクロム線であって、太さ20mmの電線形状に形成されて
いる。
In the present embodiment, each of the
筒状ヒータ11のUブロック20Dには、図3に示すように、電熱線検査窓28が設け
られている。電熱線検査窓28は、光透過性を有する石英ガラスより形成されていて、断
熱層21に貫通形成された矩形状の窓枠に嵌合固定されている。すなわち、電熱線検査窓
28は、電熱線保持部材22に保持されながら断熱層21の内側面に沿って配設されてい
る電熱線24Dを筒状ヒータ11の外部から検査できるようにしている。また、電熱線検
査窓28は、隣接する2つの電熱線保持部材22の略中間位置に設けられている。尚、本
実施形態では、電熱線検査窓28は、筒状ヒータ11にひとつだけ設けられている。
As shown in FIG. 3, a heating
ところで、電熱線保持部材22に支持された上部電熱線24Dは、図4(a)又は(b
)に示すように、その劣化の状態により電熱線保持部材22の間における配置の状態が変
化する。例えば、上部電熱線24Dは、新品のように歪みや撓みが生じていない場合であ
れば、図4(a)に示すように、電熱線保持部材22に支持されながら水平方向に直線状
態に配置される。一方、上部電熱線24Dは、劣化により歪みや撓みが生じた場合であれ
ば、図4(b)に示すように、電熱線保持部材22に支持された以外の部分において湾曲
して垂れ下がった状態に配置される場合や、ぼろぼろになり断線するような場合もある。
尚、上部電熱線24Dの劣化は、同電熱線24Dが熱膨張を繰り返すことで生ずる金属疲
労が一因と考えられている。
By the way, the
), The state of arrangement between the heating
The deterioration of the
そして、湾曲による上部電熱線24Dの不具合は、隣接する上部電熱線24Dに接触し
て短絡を生じることや、発熱ムラを生じる虞がある。また、断線による上部電熱線24D
の不具合は、上部電熱線24Dの発熱を停止させて処理室12Aを目的の高温にすること
を困難にさせる。特に、ワークWの加熱処理中に上部電熱線24Dの断線が生じると処理
室12Aの温度は低下して加熱処理中のワークWを不良にする虞が大きいため、上部電熱
線24Dが断線する前に上部電熱線24Dを新たなものに交換する必要がある。
And the malfunction of the
This problem makes it difficult to stop the heat generation of the
そこで、本実施形態では、電熱線検査窓28を通して上部電熱線24Dの伸びや撓みを
検査して、その検査に基づいて上部電熱線24Dの劣化や交換時期を判断できるようにな
っている。
Therefore, in the present embodiment, the extension or deflection of the
尚、下部電熱線24A、中央下部電熱線24B及び中央上部電熱線24Cにも劣化及び
劣化による不具合が生じるが、それらの劣化や劣化による不具合についても上記した上部
電熱線24Dの劣化及び劣化による不具合と同様なのでその説明を省略する。
The
電熱線検査窓28には、図5に示すように、複数の基準目盛30A,30B,30C及
び複数の交換指示目盛31A,31B,31Cが付されている。尚、図5(a)は、新品
などの劣化のない上部電熱線24Dの電熱線検査窓28から見える状態を、図5(b)は
少し劣化した上部電熱線24Dの電熱線検査窓28から見える状態を、図5(c)は交換
が必要な程度に劣化した上部電熱線24Dの電熱線検査窓28から見える状態を示してい
る。
As shown in FIG. 5, the heating
基準目盛30Aは、図5(a)に示すように、劣化のない上部電熱線24Dに略平行に
なるとともに、上部電熱線24Dの下側の位置を示すように電熱線検査窓28に付されて
いる。基準目盛30Aの下方には、対応する交換指示目盛31Aが設けられている。
As shown in FIG. 5A, the
交換指示目盛31Aは、下側を基準目盛30Aにしていた上部電熱線24Dが、交換を
必要とする程度に劣化して歪んだり撓んだりした場合に下側を到達させる位置に付されて
いる。すなわち、劣化が進んで交換時期になった上部電熱線24Dの下側は、交換指示目
盛31Aに到達するようになっている。尚、交換が必要なほどに劣化した上部電熱線24
Dの下側が到達する位置は、試験などにより予め求められる位置である。
The
The position reached by the lower side of D is a position obtained in advance by a test or the like.
尚、基準目盛30B,30Cは、上記した基準目盛30Aと同様の目盛であり、それら
の基準目盛30B,30Cに対応してそれぞれ設けられた交換指示目盛31B,31Cは
、上記した交換指示目盛31Aと同様の目盛であるのでその説明を省略する。
The reference scales 30B and 30C are the same scales as the above-described
詳述すると、例えば、新品のように歪みや撓みのない上部電熱線24Dは、図5(a)
に示すように、その下側を各基準目盛30A,30B,30Cと一致させる。
一方、使用により劣化して伸びや撓みが生じた上部電熱線24Dは、図5(b)に示す
ように、その下側が各基準目盛30A,30B,30Cとズレを生じる。このとき、上部
電熱線24Dの下側は、特に基準目盛30Bに対して大きくずれている場合を示している
。
More specifically, for example, the
As shown in FIG. 4, the lower side is made to coincide with the reference scales 30A, 30B, 30C.
On the other hand, as shown in FIG. 5B, the
さらに、使用により劣化した上部電熱線24Dは、図5(c)に示すように、その下側
が各基準目盛30A,30B,30Cとさらに大きなズレが生じる。このとき、上部電熱
線24Dの下側は、特に基準目盛30Bに対して非常に大きくずれていて、交換指示目盛
31Bに重なる位置まで移動している場合を示している。
Furthermore, as shown in FIG. 5C, the
交換指示目盛31Bまで下側が移動した上部電熱線24Dは、隣接する上部電熱線24
Dと接触する虞が高い。また、交換指示目盛31B付近の上部電熱線24Dの伸びや撓み
が大きく、大きな亀裂が生じている虞や、金属疲労が進んでいる虞も高い。従って、この
ような上部電熱線24Dの使用を続ければ、上部電熱線24Dに不具合が生じる虞が非常
に高い。すなわち、交換指示目盛31Bまで下側が移動した上部電熱線24Dは、交換時
期にあることが分かるようになっている。
The
There is a high risk of contact with D. Further, the
上記構成により、上部電熱線24Dの劣化による交換時期を、上部電熱線24Dに不具
合、特に、切断が生ずる前に電熱線検査窓28及び交換指示目盛31A,31B,31C
により、容易に知ることができる。
With the above configuration, the replacement time due to the deterioration of the
It can be easily known.
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
(1)本実施形態によれば、電熱線検査窓28を断熱層21に設けた。従って、通常は
、断熱層21及び内管12との間に配設されて、筒状ヒータ11の外部からも内部からも
容易に確認することができない上部電熱線24Dを外部から極めて容易に確認できるよう
にした。その結果、上部電熱線24Dに撓みや歪みのとして現れる劣化の状態から上部電
熱線24Dの交換時期を知ることができ、ワークWの熱処理中に上部電熱線24Dに断線
などの不具合が生じて、ワークWに不良が生じる虞を低減することができる。
Next, effects of the present embodiment configured as described above will be described below.
(1) According to the present embodiment, the heating
(2)本実施形態によれば、電熱線検査窓28を石英ガラスとした。従って、石英ガラ
スは熱伝導率の小さいことから電熱線検査窓28を通じて筒状ヒータ11から外部に放出
される熱を少なくすることができる。また、石英ガラスは熱膨張率が非常に小さいので、
電熱線検査窓28は温度変化や温度差の影響を受けづらく断熱層21に好適に設けること
ができる。
(2) According to this embodiment, the heating
The heating
(3)本実施形態によれば、電熱線検査窓28に上部電熱線24Dに対応した基準目盛
30A,30B,30Cを設けた。従って、劣化により上部電熱線24Dに生じた伸びや
撓みを未使用の上部電熱線24Dの場合と容易に比較することができるようにした。
(3) According to the present embodiment, the reference scales 30A, 30B, and 30C corresponding to the
さらに、電熱線検査窓28に交換指示目盛31A,31B,31Cを設けて、上部電熱
線24Dが交換時期にあるかどうかを、交換指示目盛31A,31B,31Cを基準とし
て容易に分かるようにした。その結果、上部電熱線24Dに劣化による不具合、特に、切
断が生じる前に上部電熱線24Dの交換時期を知ることができる。
Further, replacement instruction scales 31A, 31B, and 31C are provided in the heating
(4)本実施形態によれば、Uブロック20Dに電熱線検査窓28を設けた。従って、
最も熱による負荷の高い上部電熱線24Dの状態を確認することで、他の各電熱線24A
,24B,24Cの交換時期も分かるようになる。その結果、電熱線検査窓28をUブロ
ック20Dに設けるだけで筒状ヒータ11を構成する全ての電熱線24A,24B,24
C,24Dの交換時期を知ることができる。
(4) According to the present embodiment, the heating
By confirming the state of the
, 24B, 24C can also be known. As a result, all the
It is possible to know the replacement time of C and 24D.
なお、上記実施形態は以下の様に変更してもよい。
・上記実施形態では、筒状ヒータ11とボート13の間には内管12を備えたが、筒状
ヒータ11がボート13を高温にすることができる構造であれば、これに限られない。例
えば、筒状ヒータ11とボート13の間には、内管12に加えて他の管や筒などを備えて
もよいし、内管12が無くてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、筒状ヒータ11は、上下方向に4つのブロックに区分されていた
が、4つ以外に区分されていてもよい。また、筒状ヒータ11は、区分されていなくても
よい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、各電熱線24A,24B,24C,24Dは、20mmの太さの
電線形状としたが、電熱線の太さはこれに限られない。
・上記実施形態では、電熱線検査窓28は、光透過性を有する石英ガラスより形成され
たが、光透過性及び耐熱性を有する他の材料により形成されてもよい。
In the above embodiment, each
In the above embodiment, the heating
・上記実施形態では、Uブロック20Dに電熱線検査窓28をひとつ設けたが、他のブ
ロック20A,20B,20Cにもそれぞれ電熱線検査窓28を設けてもよい。また、U
ブロック20Dに複数の電熱線検査窓28を設けてもよい。電熱線検査窓28を複数設け
ることで、より正確に各電熱線24A,24B,24C,24Dの劣化の状態、すなわち
交換時期が分かるようになる。
In the above embodiment, one heating
A plurality of heating
・上記実施形態では、電熱線検査窓28を上部電熱線24Dが3回横切るようにしたが
、電熱線検査窓28を上部電熱線24Dが横切る回数はこれに限られない。
・上記実施形態では、縦型拡散炉1の各電熱線24A,24B,24C,24Dの劣化
判定を行なったが、電熱線の劣化判定は、電熱線を用いる他の半導体製造装置、例えば横
型拡散炉、恒温槽、洗浄槽、乾燥炉又はバーンイン炉に用いてもよい。
In the above embodiment, the heating
In the above embodiment, the deterioration determination of each
W…被処理基板(ワーク)、1…縦型拡散炉、10…筐体、10A…ヒータ支持部、1
0B…穴、10C…天板、11…筒状ヒータ、11A…外側面、12…内管、12A…処
理室、13…ボート、13A…フレーム、13B…天板、13C…底板、14…ヒータ基
台、14A…断熱材、15…炉口フランジ、16…シールキャップ、17…断熱キャップ
、18…ガス導入管、19…排気管、20A…Lブロック、20B…CLブロック、20
C…CUブロック、20D…Uブロック、21…断熱層、22…電熱線保持部材、23…
保持穴、24A…下部電熱線、24B…中央下部電熱線、24C…中央上部電熱線、24
D…上部電熱線、25A,25B,25C,25D…端子、26A,26B,26C,2
6D…第1温度センサ、27A,27B,27C,27D…第2温度センサ、28…電熱
線検査窓、30A,30B,30C…基準目盛、31A,31B,31C…交換指示目盛
。
W ... Substrate (workpiece), 1 ... Vertical diffusion furnace, 10 ... Housing, 10A ... Heater support, 1
0B ... hole, 10C ... top plate, 11 ... cylindrical heater, 11A ... outer side, 12 ... inner tube, 12A ... processing chamber, 13 ... boat, 13A ... frame, 13B ... top plate, 13C ... bottom plate, 14 ... heater Base, 14A ... heat insulating material, 15 ... furnace port flange, 16 ... seal cap, 17 ... heat insulating cap, 18 ... gas introduction pipe, 19 ... exhaust pipe, 20A ... L block, 20B ... CL block, 20
C ... CU block, 20D ... U block, 21 ... heat insulation layer, 22 ... heating wire holding member, 23 ...
Holding hole, 24A ... lower heating wire, 24B ... center lower heating wire, 24C ... center upper heating wire, 24
D: Upper heating wire, 25A, 25B, 25C, 25D ... Terminal, 26A, 26B, 26C, 2
6D ... 1st temperature sensor, 27A, 27B, 27C, 27D ... 2nd temperature sensor, 28 ... Heating wire inspection window, 30A, 30B, 30C ... Reference | standard scale, 31A, 31B, 31C ... Replacement instruction | indication scale.
Claims (5)
前記電熱線の加熱により目標温度にして熱処理をする半導体製造装置であって、
前記断熱筒に前記電熱線を外部から検査するための検査窓を設けたことを特徴とする半
導体製造装置。 A substrate to be processed disposed inside the heat insulation tube by a heating wire disposed inside the heat insulation tube,
A semiconductor manufacturing apparatus for performing a heat treatment at a target temperature by heating the heating wire,
A semiconductor manufacturing apparatus, wherein an inspection window for inspecting the heating wire from the outside is provided in the heat insulating cylinder.
前記電熱線は、前記断熱筒の内側に沿って螺旋状に配設されていて、
前記半導体製造装置は、螺旋状の前記電熱線の内側に、被処理基板を外気と隔離された
状態にすることができる内管を備えることを特徴とする半導体製造装置。 The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1,
The heating wire is arranged in a spiral along the inside of the heat insulating cylinder,
The semiconductor manufacturing apparatus includes an inner tube capable of keeping a substrate to be processed isolated from outside air inside the spiral heating wire.
前記検査窓は石英ガラスにて形成されていることを特徴とする半導体製造装置。 In the semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1 or 2,
The semiconductor manufacturing apparatus, wherein the inspection window is made of quartz glass.
前記検査窓には、該検査窓を透過される未使用の前記電熱線の位置に対応した基準目盛を
付したことを特徴とする半導体製造装置。 In the semiconductor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a reference scale corresponding to a position of the unused heating wire that is transmitted through the inspection window is attached to the inspection window.
前記検査窓には、該検査窓を透過される前記電熱線と対比できるように前記電熱線の交換
時期を示す交換指示目盛を付したことを特徴とする半導体製造装置。 In the semiconductor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the inspection window is provided with a replacement instruction scale indicating a replacement timing of the heating wire so as to be compared with the heating wire transmitted through the inspection window.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007241911A JP2009076532A (en) | 2007-09-19 | 2007-09-19 | Semiconductor manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007241911A JP2009076532A (en) | 2007-09-19 | 2007-09-19 | Semiconductor manufacturing apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101364196B1 (en) * | 2012-02-28 | 2014-02-20 | 주식회사 테라세미콘 | Batch type ald apparatus and cluster type ald apparatus comprising the same |
WO2017156503A1 (en) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | Arsalan Emami | Improved industrial heater |
-
2007
- 2007-09-19 JP JP2007241911A patent/JP2009076532A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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KR101364196B1 (en) * | 2012-02-28 | 2014-02-20 | 주식회사 테라세미콘 | Batch type ald apparatus and cluster type ald apparatus comprising the same |
WO2017156503A1 (en) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | Arsalan Emami | Improved industrial heater |
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