JP3061635B2 - 縦型熱処理装置 - Google Patents

縦型熱処理装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は半導体製造の縦型熱処理装置に関する。
[従来の技術] 従来、ウェハの成膜に用いられる縦型熱処理装置は、
第3図に示すように下端にウェハ1を収納した石英ボー
ト2を搬入出する搬入出口3を有する反応管4がベース
プレート5にマニホールド6を介して固定されて設けら
れる。反応管4の上部には反応ガス供給系(図示せず)
から供給される反応ガス導入口7及び反応管4の下部に
は反応後の生成ガスや余剰の反応ガスを排出する反応ガ
ス排出口8が設けられる。反応管4の周囲には断面均熱
を保って反応管4を加熱できるようにいくつかのゾーン
に分割されたヒータ9がベースプレート5に支持されて
配設されると共に、下方には高温による加熱を防止する
ための下部スカベンジャ10及び搬入出口3から石英ボー
ト2を搬入出するためのボート搬送装置11が設けられ
る。
ボート搬送装置11はモータ12と、モータ12に連結され
たボールスクリュー13と、ボールスクリュー13の回転に
より昇降する昇降アーム14とから成る。昇降アーム14の
先端には石英ボート2を載置する載置台15がモータ16に
接続されて設けられ、反応時に載置台15が回転してウェ
ハ1の均熱加熱が行えるようになっている。この載置台
15は保温筒17に包囲され、さらに、保温筒17には石英ボ
ート2が上昇され反応管4内に配置された時、反応管4
のボート搬入出口3を密閉する蓋18及び下部スカベンジ
ャ10を密閉する蓋19が備えられる。下部スカベンジャ10
の側面には反応管4の反応ガス排出口8からの反応ガス
の排気口20やその他0リングを介して反応管4の蓋18が
閉じられた時、接触する高温のマニホールド6の熱によ
りシールドが劣化しないためのマニホールド6の冷却水
やヒータ9や反応管4の温度センサの熱電対等の電気系
統等が接続される。
このような機構の縦型熱処理装置はヒータ9を包囲す
る断熱材21を介してフレーム22で被われてクリーンルー
ム内に設置される。フレーム22の下部には反応管4を冷
却するためのチルドエア等の供給系(図示せず)に接続
された冷却気体送入口23を備えている。
フレーム22の天井部分には、ヒータ9の上部を包囲し
て上部スカベンジャ25が工場排気系に連結されたダクト
26に接続されフレーム22の冷却気体送入口から取り入れ
られた冷却気体の排出を行うよう設けられる。また、上
部スカベンジャ25の上部のフレーム22にはメンテナンス
等のための開口部27が設けられ、開口部27には開閉可能
な蓋28が設けられている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、ウエハ1の大口径化、多数枚処理のた
め縦型熱処理装置の反応管の大型化が進み、そのため下
部スカベンジャ10と反応管4をベースプレート5に固定
しているマニホールド6間の間隙が狭くなってしまっ
た。下部スカベンジャ10の側面に設けられている排気配
管に接続される排気口は150mmと大きく、装置を小型化
しようとすると下部スカベンジャ10の側面固定されてい
た電気系統の端子29やマニホールド6の冷却水循環機構
のバルクヘッド30等の固定設置が困難になってしまっ
た。
本発明は上記の欠点を解消するためになされたもので
あって、電気系統や、冷却水循環系等の設置スペースを
省スペース化できる縦型熱処理装置を提供することを目
的とする。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明の縦型熱処理装置
は、下端にウェハを収納したボートの搬入出口を有する
反応管と、反応管の周囲に設けられたヒータと、反応管
の搬入出口を囲繞して設けられたスカベンジャと、スカ
ベンジャに設けられた反応管から排気される排気ガスの
排気口と、排気口に接続された排気配管とを備えた縦型
熱処理装置において、排気配管から排気口を通って冷却
媒体の循環通路を設けたものであり、好ましくは、排気
配管から排気口を通って電気配線を設けたものである。
[作用] 縦型熱処理装置のスカベンジャにの排気口が設けら
れ、この排気口に外部に排気する排気配管が接続され
る。この排気配管から熱電対等の電気系統や冷却媒体循
環通路を挿入し、スカベンジャに設けた排気口に固定す
る。このようにすることで下部スカベンジャに別個に設
けられていた排気口と、電気系統や冷却媒体循環通路と
が必要としたスペースを省スペース化して設けることが
できる。
[実施例] 本発明の縦型熱処理装置を適用した一実施例を図面を
参照して説明する。
第1図に示す縦型熱処理装置は、下端にウェハ1を収
納した石英ボート2を搬入出する搬入出口3を有する反
応管4がベースプレート5にマニホールド6を介して固
定されて設けられる。反応管4の上部には反応ガス供給
系(図示せず)から供給される反応ガス導入口7及び反
応管4の下部には反応後の生成ガスや余剰の反応ガスを
排出する反応ガス排出口8が設けられる。反応管4の周
囲には断面均熱を保って反応管4を加熱できるようにい
くつかのゾーンに分割されたヒータ9がベースプレート
5に支持されて配設されると共に、下方には高温による
加熱を防止するための下部スカベンジャ10及び搬入出口
3から石英ボート2を搬入出するためのボート搬送装置
11が設けられる。
ボート搬送装置11はモータ12と、モータ12に連結され
たボールスクリュー13と、ボールスクリュー13の回転に
より昇降する昇降アーム14とから成る。昇降アーム14先
端には石英ボート2を載置する載置台15がモータ16に接
続されて設けられ、反応時に載置台15が回転してウェハ
1の均熱加熱が行えるようになっている。この載置台15
は保温筒17に包囲され、さらに、保温筒17には石英ボー
ト2が上昇され、反応管4内に配置された時、反応管4
のボート搬入出口3を密閉する蓋18及び下部スカベンジ
ャ10を密閉する蓋19が備えられる。
さらに縦型熱処理装置は、ヒータ9を包囲する断熱材
21を介して全体を囲繞するフレーム22で被われてクリー
ンルーム内に設置される。フレーム22の下部にはフレー
ム22内を冷却するための冷却気体送入口23が備えられ、
フレーム22の天井部分には、ヒータ9の上部を包囲して
上部スカベンジャ25が工場排気系に連結されたダクト26
に接続されてフレーム22の冷却気体送入口から取り入れ
られた冷却気体の排出を行うよう設けられる。また、上
部スカベンジャ25の上部のフレーム22にはメンテナンス
等のための開口部27が設けられ、開口部27には開閉可能
な蓋28が設けられている。
ここで、反応管4の下部には、第2図に示すように反
応管4をベースプレート5に固定するマニホールド6を
包囲して例えば円筒形のスカベンジャ10が設けられる。
マニホールド6は反応管4を環装し、ベースプレート5
に固定される上部マニホールド31を備える。上部マニホ
ールド31にはボルト33で固定される筒状の外側マニホー
ルド34が設けられる。外側マニホールド34の内部には冷
却水が循環される水冷部45が設けられる。外側マニホー
ルド34の下部には下部マニホールド36がボルト37により
固定されて設けられる。下部マニホールド36と、下部マ
ニホールド36の上面に設けられた保持枠42とが反応管4
の外壁をそのまま延長させて設けたフランジ38を挟持し
て、ボルト44により固定される。このようなマニホール
ド6を包囲して設けられるスカベンジャ10には工場排気
に接続された排気配管46に0リング47をシール部材とし
てジョイント48により接続される排気口20を有する。排
気口20の内径は150mmと大きく、この排気口20から高温
の気体が排気されるようになっている。そして排気配管
46にはマニホールドの水冷部45に冷却媒体例えば冷却水
を供給する冷却水供給装置(図示せず)から送られる冷
却水を循環させる冷却水(媒体)循環通路であるフレキ
シブルパイプ49がジョイント50を介して固定され、フレ
キシブルパイプ49の他端は外側マニホールド34にジョイ
ント51を介して接続され外側マニホールド34を水冷する
ことにより、マニホールド全体を冷却するように構成さ
れる。また、この排気配管46にはヒータ9の温度を測定
する熱電対の電気配線52の導入口53が設けられる。
このような構成の縦型熱処理装置でウェハ1上に薄膜
を形成する方法を説明する。ウェハ1を収納した石英ボ
ート2をボート載置台15に載置し、モータ12を駆動して
昇降アーム14を上昇させる。昇降アーム14が最上位まで
上昇すると、反応管4及びスカベンジャ10は保温筒17に
設けられた蓋18及び19で閉じられる。ヒータ9に通電し
反応管4を加熱し、反応ガス導入口7から反応ガスを供
給する。そしてウェハ1上に薄膜を形成する反応により
生成した生成ガス及び余剰の反応ガスが反応ガス排出口
8から図示しない排気手段により排気される。スカベン
ジャ10の排気口20を通ってスカベンジャ10内の高温気体
が排気される。この時排気配管46に接続されたフレキシ
ブルパイプ49から冷却水を外側マニホールド34の水冷部
45に循環させマニホールド6を冷却する。また、排気配
管46の導入口53から導入される電気配線52に接続される
熱電対によりヒータ9の温度を測定する。またダクト26
に接続された上部スカベンジャ25から排気を行いフレー
ム22の天井部分が高温に加熱されるのを防止する。
これによりマニホールド6は冷却水により冷却され、
同時にスカベンジャ10内の高温の気体を排気し高温にな
った反応管4の熱を緩衝し危険防止できる。排気口20内
に水冷部45の冷却水循環通路を設けたため、省スペース
化となりスカベンジャを大型にする必要がない。
上記の説明は本発明の一実施例であり、本発明はこれ
に限定されず、電気配線も熱電対のみに限らない。本発
明は熱処理装置に限らず塗布、現像装置等の排気配管を
設けた装置に適用することができる。
[発明の効果] 以上の説明からも明らかなように、本発明の縦型熱処
理装置は、スカベンジャの大きな口径の排気口内を通っ
て配線や冷却水循環通路等を設けるようにしたため、ス
カベンジャの側面に種々の装置が接続されていても設置
スペースがなくなることがなく、省スペース化を図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の縦型熱処理装置の一実施例を示す図、
第2図は第1図に示す一実施例の要部を示す図、第3図
は従来例を示す図である。 1……ウェハ 2……ボート 3……搬入出口 4……反応管 5……ベースプレート 6……マニホールド 9……ヒータ 10……スカベンジャ 45……水冷部 46……排気配管 49……フレキシブルパイプ(冷却媒体循環通路)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 21/22 511

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下端にウェハを収納したボートの搬入出口
    を有する反応管と、前記反応管の周囲に設けられたヒー
    タと、前記反応管の前記搬入出口を囲繞して設けられた
    スカベンジャと、前記スカベンジャに設けられた前記反
    応管から排気される排気ガスの排気口と、前記排気口に
    接続された排気配管とを備えた縦型熱処理装置におい
    て、前記排気配管から前記排気口を通って冷却媒体の循
    環通路を設けたことを特徴とする縦型熱処理装置。
  2. 【請求項2】前記排気配管から前記排気口を通って電気
    配線を設けたことを特徴とする請求項1記載の縦型熱処
    理装置。
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