JP3159726B2 - Heat treatment equipment - Google Patents

Heat treatment equipment

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JP3159726B2
JP3159726B2 JP10489891A JP10489891A JP3159726B2 JP 3159726 B2 JP3159726 B2 JP 3159726B2 JP 10489891 A JP10489891 A JP 10489891A JP 10489891 A JP10489891 A JP 10489891A JP 3159726 B2 JP3159726 B2 JP 3159726B2
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heat
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は熱処理装置、特に被熱処
理物を収納する反応管内にプロセスガスを導入して熱処
理を行う熱処理装置の構造の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus, and more particularly to an improvement in the structure of a heat treatment apparatus for performing a heat treatment by introducing a process gas into a reaction tube for accommodating an object to be treated.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から半導体ウェハなどの製造工程に
おいて、半導体ウェハに対するCVD、酸化、拡散など
の種々の処理を行うために、半導体ウェハなどの被処理
体を反応管内に収納して熱処理を行う熱処理装置が用い
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a manufacturing process of a semiconductor wafer or the like, an object to be processed such as a semiconductor wafer is housed in a reaction tube and subjected to a heat treatment in order to perform various processes such as CVD, oxidation and diffusion on the semiconductor wafer. A heat treatment apparatus is used.

【0003】図5は、このような従来の熱処理装置の一
例の概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of such a conventional heat treatment apparatus.

【0004】図において、反応管10は、石英SiO2
にて一体に形成されており、その下部位置には、ガス導
入管12及びガス排出管14がそれぞれ形成されてい
る。ガス導入管12は、反応管10の外部と内部とを連
通させるように形成されており、ガス導入管12内の先
端部は、反応管10内の上部位置まで伸長している。一
方、ガス排出管14は、反応管10の下部位置から管を
突出させて形成されている。
In the figure, a reaction tube 10 is made of quartz SiO 2.
, And a gas inlet pipe 12 and a gas outlet pipe 14 are formed at lower positions thereof. The gas introduction tube 12 is formed so as to communicate the outside and the inside of the reaction tube 10, and a tip portion in the gas introduction tube 12 extends to an upper position in the reaction tube 10. On the other hand, the gas discharge pipe 14 is formed by projecting a pipe from a lower position of the reaction pipe 10.

【0005】反応管10の内部には、ボート16に所定
間隔をもって積層設置された半導体ウェハ18が収納さ
れる。そして、この半導体ウェハ18を設置したボート
16は保温筒20上に設置されている。また、保温筒2
0は、その下方に配設されている昇降機構22によって
上下動し、この上下動により半導体ウェハを反応管10
内に収納し、あるいは取り出すことができる。なお、昇
降機構22によって保温筒20が上昇され半導体ウェハ
18が完全に反応管10内に収納された状態で、反応管
10は全て密閉された状態となるようにしている。
[0005] Inside the reaction tube 10, semiconductor wafers 18 stacked and installed at predetermined intervals on a boat 16 are stored. The boat 16 on which the semiconductor wafers 18 are installed is installed on a heat retaining tube 20. In addition, heat insulation cylinder 2
0 is moved up and down by an elevating mechanism 22 disposed therebelow, and the semiconductor wafer is moved up and down by the vertical movement of the reaction tube 10.
It can be stored or taken out. The reaction tube 10 is completely sealed in a state where the heat retaining cylinder 20 is raised by the elevating mechanism 22 and the semiconductor wafer 18 is completely housed in the reaction tube 10.

【0006】また、反応管10の外部領域には、発熱体
24及び断熱材26からなる加熱手段27が配置されて
いる。発熱体24は断熱材26の内周壁に取り付けられ
ている。
[0006] A heating means 27 comprising a heating element 24 and a heat insulating material 26 is arranged in an external region of the reaction tube 10. The heating element 24 is attached to the inner peripheral wall of the heat insulating material 26.

【0007】このような構成により、ガス導入管12か
ら反応管10内にプロセスガスを導入し、発熱体24に
よる加熱作用によって反応管10内所定温度(例えば
1200℃)に加熱される。半導体ウェハ18には、加
熱下でのプロセスガスの反応により熱処理がなされてい
る。
With such a configuration, a process gas is introduced into the reaction tube 10 from the gas introduction tube 12, and the inside of the reaction tube 10 is heated to a predetermined temperature (for example, 1200 ° C.) by the heating action of the heating element 24. The semiconductor wafer 18 is subjected to a heat treatment by a reaction of a process gas under heating.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の熱処理装置
において、反応管10は、熱処理時において不純物の放
出することの少ない石英SiO2 にて形成されている。
In the above-mentioned conventional heat treatment apparatus, the reaction tube 10 is formed of quartz SiO 2 which emits little impurities during heat treatment.

【0009】しかしながら、このSiO2 にて形成した
反応管10は、高温(約1200℃)にて長時間加熱し
た場合、変形が生じる恐れがあるという問題を有してい
た。そこで、より耐熱性が優れ、熱による変形の恐れの
少ない炭化シリコンSiCにて反応管10を形成するこ
とが考えられ、このSiCによる反応管によれば、熱に
よる変形という問題を解決することができる。
However, there has been a problem that the reaction tube 10 formed of SiO 2 may be deformed when heated at a high temperature (about 1200 ° C.) for a long time. Therefore, it is conceivable to form the reaction tube 10 with silicon carbide SiC which has better heat resistance and is less likely to be deformed by heat. According to the reaction tube made of SiC, it is possible to solve the problem of deformation by heat. it can.

【0010】しかしながら、反応管10全体をSiCに
て形成する場合、SiCが加工性が悪いという性質を有
していることから、ガス導入管12や、ガス排出管14
の部分などの比較的複雑な構成部分の製造を行う場合に
困難が伴うという問題があった。さらに、SiCは、S
iO2 よりも10倍以上熱伝導率が大きく、反応管10
全体をSiCにて形成した場合に、断熱材26にて覆わ
れていない反応管10の下部領域側からの放熱が大き
い。従って、半導体ウェハ18の収納されている部分に
ついてもその放熱の影響を受け、その領域の均熱性が損
われる恐れがあるという問題があった。
However, when the entirety of the reaction tube 10 is formed of SiC, the gas introduction tube 12 and the gas discharge tube 14
However, there is a problem that it is difficult to manufacture a relatively complicated component such as a portion. Further, SiC is
The thermal conductivity is at least 10 times higher than iO 2,
When the whole is made of SiC, heat radiation from the lower region side of the reaction tube 10 not covered with the heat insulating material 26 is large. Therefore, there is a problem in that the portion in which the semiconductor wafer 18 is housed is also affected by the heat radiation, and the heat uniformity of the region may be impaired.

【0011】本発明は、上記問題を解決することを課題
としてなされたものであり、その目的は高温状態におい
ても熱変形の可能性が少なく、被処理体の収納領域の均
熱性を確保することができ、さに比較的容易に加工す
ることのできる熱処理装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to reduce the possibility of thermal deformation even in a high-temperature state, and to ensure uniformity of the storage area of the object to be processed. It can be to provide a heat treatment apparatus which can be processed relatively easily to further.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る熱処理装置は、被処理体を熱処理する反応管と、こ
の反応管外から反応管内に貫通して設けられプロセスガ
スを反応管内に送り込むガス導入管と、を含む熱処理装
置において、前記ガス導入管は、前記反応管の下部の側
壁を貫通する貫通部と、前記反応管内に所定長さ突出し
た前記貫通部の先端部に着脱自在に取り付けられ、取付
け状態において反応管の上部位置まで伸長する反応管内
伸長部と、から構成され 前記ガス導入管の貫通部を石
英にて形成し、前記反応管内伸長部をSiCにて形成し
ことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat treatment apparatus, comprising: a reaction tube for heat-treating an object to be processed; and a process gas penetrating from outside the reaction tube to the inside of the reaction tube. A gas introducing pipe for feeding the gas into the reaction tube, wherein the gas introducing pipe is attached to and detached from a penetrating portion penetrating a lower side wall of the reaction tube and a tip end of the penetrating portion projecting a predetermined length into the reaction tube. freely mounted, the reaction tube extension portion extending to the upper position of the reaction tube in the mounted state, is composed of stone penetration portion of the gas inlet tube
The extension in the reaction tube is made of SiC.
Characterized in that was.

【0013】[0013]

【0014】請求項に記載の発明に係る熱処理装置
は、前記反応管の天井部のやや下方位置にほぼ水平設置
され、複数の開口を備える、バッファ板をさらに有し、
前記反応管内伸張部の最上端は、前記バッファ板を貫通
している、ことを特徴とする。請求項に記載の発明に
係る熱処理装置は、前記反応管の周囲に配置された加熱
装置をさらに有し、前記反応管は、少なくとも前記加熱
装置に囲まれる領域である第1構成部とそれ以外の部分
である第2構成部との二体構成とされ、前記第1構成部
がSiCで形成され、第2構成部が石英で形成されたこ
とを特徴とする。請求項に記載の発明に係る熱処理装
置は、前記反応管を構成する第1構成部と第2構成部と
の接合部に排気口を有する溝を設けたことを特徴とす
る。
[0014] The heat treatment apparatus according to the second aspect of the present invention further includes a buffer plate, which is installed substantially horizontally at a position slightly below the ceiling of the reaction tube and has a plurality of openings,
The uppermost end of the in-reaction tube extension penetrates the buffer plate. The heat treatment apparatus according to claim 3 , further comprising a heating device arranged around the reaction tube, wherein the reaction tube is a first component part which is at least a region surrounded by the heating device, and The first component is formed of SiC, and the second component is formed of quartz. Heat treatment apparatus according to the invention of claim 4 is characterized in that a groove having an exhaust port at the junction of the first component and the second component constituting the reaction tube.

【0015】[0015]

【作用】請求項1に記載の発明によれば、反応管内にガ
スを送り込むためのガス導入管は、貫通部と反応器内伸
長部との二体にて構成されている。そして、反応器内伸
長部は、貫通部の反応器内の先端部に着脱自在であり、
反応管内伸長部のみを反応管から取り外すことが可能で
ある。 従って、反応管内から被処理体等の他の部材を取
り出し、さらにガス導入管の反応管内伸長部を簡単に取
り外すことができる。これにより、反応中にガス導入管
に付着した反応生成物を取り除く作業を容易に行うこと
ができ、洗浄の完全化を図ることができる。 また、反応
管内伸長部の取り換えが容易であることから、反応管内
に伸長する部分の構成を種々変更することも可能であ
る。たとえば、ガス導入管の伸長部側壁にガス送出開口
部を形成するような場合に、その開口部の構成をプロセ
スに対応して種々変更することが可能である。
According to the first aspect of the present invention, the gas is contained in the reaction tube.
The gas introduction pipe for feeding the gas
It is composed of two parts, a long part and a long part. And, in the reactor
The long part is detachable at the tip of the penetration part inside the reactor,
Only the extension inside the reaction tube can be removed from the reaction tube
is there. Therefore, other members such as the object to be processed are removed from the reaction tube.
Out of the reaction tube of the gas introduction tube.
Can be removed. This allows the gas inlet
To easily remove the reaction products attached to the surface
And cleaning can be completed. Also the reaction
Easy replacement of the extension inside the tube
It is also possible to change the configuration of the
You. For example, a gas delivery opening on the side wall of the extension of the gas inlet pipe
When forming an opening, the configuration of the opening is
Various changes can be made in accordance with the software.

【0016】さらに、本発明によれば、貫通部を石英に
より、反応管内伸長部をSiCにより構成することによ
って、熱処理機能の向上を図ることができる。すなわ
ち、被処理体の近傍に位置する反応管内伸長部を、石英
(SiO2 )に比べ耐熱性に優れたSiCにて形成する
ことにより、約1200℃程度の高熱状態が長時間続い
た場合でも変形等の生ずる恐れがなく、装置の信頼性が
向上する。
Further , according to the present invention , the heat treatment function can be improved by forming the penetrating portion with quartz and the extending portion in the reaction tube with SiC. That is, by forming the extension portion in the reaction tube located near the object to be processed using SiC having better heat resistance than quartz (SiO 2 ), even when the high heat state of about 1200 ° C. continues for a long time. There is no risk of deformation or the like, and the reliability of the device is improved.

【0017】請求項に記載の発明によれば、ガス導入
管から導入されたプロセスガスは、バッファ板と反応管
の天井部との間に導入される。従って、プロセスガス
は、バッファ板の複数の開口から分散されて反応管内に
侵入して充満することとなり、プロセスガス分布の均一
化を促進することができる。
According to the second aspect of the present invention, the process gas introduced from the gas introduction tube is introduced between the buffer plate and the ceiling of the reaction tube. Therefore, the process gas is dispersed from the plurality of openings of the buffer plate, enters the reaction tube and fills up, and can promote uniform process gas distribution.

【0018】請求項に記載の発明によれば、反応管が
二体にて構成され、その一方の少なくとも加熱装置に囲
まれた領域である第1構成部がSiCで形成され、第2
構成部が石英で形成されている。SiCは石英より遥か
に熱伝導性が高い部材であるため、加熱装置から反応管
の第1構成部への熱伝達が良好となる。また、SiCよ
り熱伝導性の低い石英で形成された第2構成部が第1構
成部と同程度に高熱となることが防止されるため、第2
構成部からの熱放出が抑制され、それによって、被処理
体の収納領域における均熱性が向上する。その結果、被
処理体に対する熱処理作用の均等化を図ることができ
る。また、所定の高温度にて長時間加熱処理を行ったよ
うな場合においても、SiCの場合には、熱変形の恐れ
が少ないので、装置の信頼性も向上する。さらに、第2
構成部が石英(SiO2 )で形成されるため、SiC等
に比べ加工性の良い石英にて比較的複雑な構成であるガ
ス導入管及びガス排出管の取付部などを形成することが
できる。そのため、比較的容易に製造することができ
る。請求項に記載の発明によれば、上記第1構成部及
び第2構成部の接合部をシール排気することができるの
で、熱処理中において高温状態となっている2つの構成
部の接合の高い気密性を保持することができる。
According to the third aspect of the present invention, the reaction tube is composed of two members, and at least one of the first components, which is a region surrounded by the heating device, is formed of SiC,
The component is formed of quartz. Since SiC is a member having much higher thermal conductivity than quartz, heat transfer from the heating device to the first component of the reaction tube is improved. In addition, since the second component made of quartz having lower thermal conductivity than SiC is prevented from becoming as high in heat as the first component,
The release of heat from the components is suppressed, thereby improving the uniformity of heat in the storage area of the object to be processed. As a result, the effect of the heat treatment on the object can be equalized. Even in the case where heat treatment is performed at a predetermined high temperature for a long time, in the case of SiC, since there is little risk of thermal deformation, the reliability of the device is improved. Furthermore, the second
Since the constituent parts are formed of quartz (SiO 2 ), it is possible to form the attachment parts of the gas introduction pipe and the gas discharge pipe, which are relatively complicated, with quartz having better workability than SiC or the like. Therefore, it can be manufactured relatively easily. According to the fourth aspect of the present invention, since the joint between the first component and the second component can be sealed and evacuated, the joining between the two components that are in a high temperature state during the heat treatment is high. Airtightness can be maintained.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
について説明する。なお、本実施例は半導体ウェハに対
する拡散処理を行うための縦型熱処理装置を例として用
いている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a vertical heat treatment apparatus for performing a diffusion process on a semiconductor wafer is used as an example.

【0020】図1は、実施例に係る熱処理装置の全体構
成を示す概略断面図であり、上記図5の従来装置と同様
の要素には同一の符号を付している。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the overall configuration of a heat treatment apparatus according to an embodiment. Elements similar to those of the conventional apparatus of FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.

【0021】図において、反応管10は第1構成部10
aと第2構成部10bの2つの構成部から形成されてい
る。そして、第1構成部10aは耐熱性部材で良熱伝導
部材の例えばSiCにて形成され、第2構成部10bは
耐熱性部材の石英(SiO2 )にてそれぞれ形成されて
いる。第1構成部は、半導体ウェハ18が収納された状
態でその収納部を囲む外側の領域部分である。
In the figure, a reaction tube 10 is a first component 10
a and the second component 10b. The first component 10a is made of a heat-resistant material such as SiC, which is a good heat-conductive member, and the second component 10b is made of quartz (SiO 2 ), which is a heat-resistant member. The first component part is an outer region surrounding the storage part in a state where the semiconductor wafer 18 is stored.

【0022】また、ガス導入管12及びガス排出管14
は、それぞれ反応管10の第2構成部10bに取り付け
られており、図2は、それらの取付け位置を示す説明図
である。図示のように、ガス導入管12とほぼ90°の
角度位置にガス排出管14設けられ、それぞれ反応管
10の内外を連通状態としている。
The gas introduction pipe 12 and the gas discharge pipe 14
Are attached to the second component 10b of the reaction tube 10, respectively, and FIG. 2 is an explanatory view showing their attachment positions. As shown in the figure, a gas discharge pipe 14 is provided at an angle of approximately 90 ° with respect to the gas inlet pipe 12, and the inside and outside of the reaction tube 10 are in communication with each other.

【0023】なお、図1の概略断面図は、説明の便宜
上、ガス導入管12の位置をほぼ90°ずらしたものと
して図示している。
In the schematic cross-sectional view of FIG. 1, the position of the gas introduction pipe 12 is shifted by approximately 90 ° for convenience of explanation.

【0024】また、図1に示されているように、本実施
例においてはガス導入管12は、反応管の第2構成部1
0bを貫通している部分である取付部12aと反応管1
0内部で上方へ伸びている伸長部12bの二体構成とさ
れている。そして、この二体にて構成されたガス導入管
12の材質は、反応管10と同様に伸長部12bを耐熱
性の高いSiCにて、また取付部12aを加工性の良い
石英にてそれぞれ構成している。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the gas introduction pipe 12 is connected to the second component 1 of the reaction tube.
0b and the reaction tube 1
0, it has a two-body configuration of an extending portion 12b extending upward. As for the material of the gas introduction tube 12 composed of the two members, the extension portion 12b is made of SiC having high heat resistance, and the attachment portion 12a is made of quartz having good workability similarly to the reaction tube 10. are doing.

【0025】ガス導入管12の伸長部12bの最上端
は、バッファ板30を貫通している。このバッファ板3
0は、反応管10の天井部のやや下方位置に水平設置さ
れており、その平面形状は、図3に示されたようなもの
であり、複数の開口32が形成されている。すなわち、
ガス導入管12から導入されたプロセスガスは、バッフ
ァ板30と反応管10の天井部との間に導入される。こ
こで、プロセスガスは、バッファ板30の開口32から
下方へ侵入し分散されて反応管10内に充満することと
なる。
The uppermost end of the extending portion 12b of the gas introduction pipe 12 passes through the buffer plate 30. This buffer plate 3
Numeral 0 is horizontally installed at a position slightly below the ceiling of the reaction tube 10, has a planar shape as shown in FIG. 3, and has a plurality of openings 32. That is,
The process gas introduced from the gas introduction tube 12 is introduced between the buffer plate 30 and the ceiling of the reaction tube 10. Here, the process gas penetrates downward through the opening 32 of the buffer plate 30 and is dispersed to fill the inside of the reaction tube 10.

【0026】次に、反応管の第1構成部10a及び第2
構成部10bの接合部の構成について説明する。
Next, the first component 10a and the second
The configuration of the joint of the component 10b will be described.

【0027】図1に示されているように、両構成部10
a及び10bの接合部には溝34が形成されている。こ
の溝34は、第2構成部10bの第1構成部10aとの
接合面に連続した凹部を形成することによって構成され
ている。そして、第1構成部10aが接合されることに
よって塞がれた状態となった溝34からシール排気管が
引き出され図示しない排気装置によって常時排気されて
いる。
As shown in FIG. 1, both components 10
A groove 34 is formed at the junction between a and 10b. The groove 34 is formed by forming a continuous concave portion on the joint surface of the second component 10b with the first component 10a. The seal exhaust pipe is drawn out of the groove 34 closed by the joining of the first component 10a, and is constantly exhausted by an exhaust device (not shown).

【0028】このシール排気管36の取付状態は、図4
に示されている。図4はシール排気管の取付状態を示す
ための部分切欠水平断面図であり、シール排気管36の
連通口36aの部分が溝34と連通しているものであ
る。
FIG. 4 shows the state of attachment of the seal exhaust pipe 36.
Is shown in FIG. 4 is a partially cut-away horizontal sectional view showing a state of attachment of the seal exhaust pipe, in which a communication port 36 a of the seal exhaust pipe 36 communicates with the groove 34.

【0029】また、本実施例においては保温筒20が載
置されている蓋部38(図1参照)とこの蓋部に接合さ
れている反応管の第2構成部10bとの接合部において
もシール排気手段が形成されている。すなわち、第2構
成部10bの下部接合面に溝40が形成されており、蓋
部38との接合により溝40が塞がれた状態となってお
りこの溝40からシール排気管42が引き出されてい
る。なお、図1においてはシール排気管42が示され、
シール排気管36はこのシール排気管42の後方に位置
することとなるので図示されていない。
In this embodiment, the joint between the lid 38 on which the heat insulating tube 20 is placed (see FIG. 1) and the second component 10b of the reaction tube joined to this lid is also provided. A seal exhaust means is formed. That is, the groove 40 is formed in the lower joint surface of the second component 10 b, and the groove 40 is closed by joining with the lid 38, and the seal exhaust pipe 42 is drawn out from the groove 40. ing. FIG. 1 shows a seal exhaust pipe 42,
Since the seal exhaust pipe 36 is located behind the seal exhaust pipe 42, it is not shown.

【0030】このように、本実施例においては、反応管
の第2構成部10bの上部及び下部の双方の接合部に溝
34及び40が形成され、各溝34、40からはそれぞ
れ図4に示されたようにシール排気管36及び42が引
き出されている。同図においてシール排気管42の連通
口42a(図4参照)は、溝40に連通しているもので
ある。
As described above, in the present embodiment, the grooves 34 and 40 are formed at both the upper and lower joints of the second component 10b of the reaction tube. The seal exhaust pipes 36 and 42 have been drawn out as shown. In the figure, a communication port 42a (see FIG. 4) of the seal exhaust pipe 42 communicates with the groove 40.

【0031】上記構成の熱処理装置によれば、加熱装置
(図示せず)に囲まれる領域であり、即ち、被処理体で
ある半導体ウェハ18が収納されている領域を囲む部分
である反応管の第1構成部10aがSiCにて形成され
ているので、加熱手段27による加熱が開始されると、
第1構成部10aは熱伝導率が高いことから迅速に高温
となり、その全体が均熱状態となる。これにより、各半
導体ウェハ18に対する加熱作用はほぼ均等なものとな
り、均一な熱処理を行うことが可能となっている。
According to the heat treatment apparatus having the above structure, the reaction tube is a region surrounded by a heating device (not shown), that is, a portion surrounding the region in which the semiconductor wafer 18 to be processed is stored. Since the first component 10a is formed of SiC, when heating by the heating unit 27 is started,
Since the first component 10a has a high thermal conductivity, the temperature quickly rises to a high level, and the whole of the first component 10a is in a uniform temperature state. As a result, the heating action on each semiconductor wafer 18 becomes substantially uniform, and a uniform heat treatment can be performed.

【0032】また、SiCは、高温状態においても変形
性が少ないので、反応管10の熱変形による支障が生ず
る恐れがない。
Further, since SiC has a low deformability even in a high temperature state, there is no possibility that a trouble due to thermal deformation of the reaction tube 10 occurs.

【0033】また、第2構成部分10bには、ガス導入
管12及びガス排出管14が取り付けられており、さら
に本実施例においてはシール排気管36及び42が取り
付けられていることから複雑な構造となっている。しか
しながら、第2構成部10bは、石英にて形成されてい
るので、その加工性は比較的良好なものであり、その加
工作業が困難なものとなる恐れはない。また、石英は熱
伝達率がSiCより劣っているので、反応管10の下端
開口側からの放熱を低減でき、ウェハ収容ゾーンを均熱
ゾーンとする温度コントロールが容易となる。
Further, a gas introduction pipe 12 and a gas discharge pipe 14 are attached to the second component 10b, and in this embodiment, the seal exhaust pipes 36 and 42 are attached. It has become. However, since the second component 10b is formed of quartz, its workability is relatively good, and there is no danger that the work will be difficult. Further, since the heat transfer coefficient of quartz is inferior to that of SiC, heat radiation from the lower end opening side of the reaction tube 10 can be reduced, and the temperature control using the wafer accommodating zone as the soaking zone becomes easy.

【0034】さらに、第1構成部10aと第2構成部1
0bとの接合状態は、両者の接合部に形成された溝34
からシール排気管36を用いて負圧に引くことにより、
第1構成部10aの下端を第2構成部10bの上端に吸
着させることができ、両者間の隙間をなくしてその気密
性を確実なものとすることができる。さらに、万一隙間
が生じていても、その隙間に侵入したガスを排気できる
ので、外部へのガスの漏洩を防止できる。また、本実施
例においては、第2構成部10bとその底部である蓋部
38との接合部においても溝40並びにシール排気管4
2が設けられている。従って、このシール排気管42を
用いて真空引きを行うことにより、第2構成部10bの
下部側でも同様にして完全な気密性が確保される。これ
により、反応管10を二体形成したことによる気密性の
劣化を防止することができるだけでなく、装置全体にお
ける従来以上の高い気密性を確保することが可能となっ
ている。
Further, the first component 10a and the second component 1
0b is connected to the groove 34 formed at the joint between the two.
By using the seal exhaust pipe 36 to create a negative pressure.
The lower end of the first component 10a can be adsorbed to the upper end of the second component 10b, and the airtightness can be ensured by eliminating the gap between the two. Further, even if a gap is formed, gas that has entered the gap can be exhausted, so that leakage of gas to the outside can be prevented. Further, in the present embodiment, the groove 40 and the seal exhaust pipe 4 are also formed at the joint between the second component 10b and the lid 38 which is the bottom thereof.
2 are provided. Accordingly, by performing vacuum evacuation using the seal exhaust pipe 42, complete airtightness is similarly secured on the lower side of the second component 10b. This not only prevents the airtightness from being deteriorated due to the formation of the two reaction tubes 10, but also ensures a higher airtightness than before in the entire apparatus.

【0035】また、本実施例ではガス導入管12を二体
にて構成したことから、洗浄時などにおいて、ガス導入
管12の伸長部12bを容易に取り外すことができる。
すなわち、伸長部12bと取付部12aとの接合は、共
に反応管10内部にあるので、多少リークがあっても全
く問題がなく、単に擦り合せで被せる構成とされている
ので、着脱が極めて容易である。この取り外し洗浄によ
って、ガス導入管12の反応生成物の付着による汚れを
容易に取り除くことが可能となっている。
In this embodiment, since the gas introduction pipe 12 is composed of two parts, the extension 12b of the gas introduction pipe 12 can be easily removed at the time of cleaning or the like.
That is, since the joint between the extension portion 12b and the attachment portion 12a is both inside the reaction tube 10, there is no problem even if there is some leakage, and the structure is such that it is simply rubbed, so that attachment and detachment is extremely easy. It is. By this removal and cleaning, it is possible to easily remove dirt due to the adhesion of the reaction product to the gas introduction tube 12.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、反応管内で伸
長するガス導入管の伸長部を容易に着脱することができ
るので、その伸長部の洗浄をより容易かつ完全に行うこ
とができるとともに、伸長部を種々の構成のものに取り
換えることができ反応プロセスに的確に対応したガス導
入管の配管を行うことが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the extension in the reaction tube is performed.
The extended part of the long gas introduction pipe can be easily attached and detached.
Therefore, it is easier and more thorough to clean the extension.
The extension can be installed in various configurations.
Gas supply that can be changed
It becomes possible to perform piping for irrigation.

【0037】さらに、本発明によれば、被処理体の近傍
に位置する反応管内伸長部を、石英に比べて耐熱性に優
れたSiCで形成することにより、1200℃程度の高
熱状態が長時間続いた場合でも変形等の生ずる恐れがな
く、装置の信頼性が向上する。請求項の発明によれ
ば、プロセスガスは、バッファ板の複数の開口から分散
されて反応管内に侵入して充満することとなり、プロセ
スガス分布の均一化を促進することができる。請求項
の発明によれば、反応管の高温状態における変形を有効
に防止し、被処理体の加熱部分における均熱性の確保を
行うことができ、さらに種々の管を取り付ける部分にお
いて加工の困難性が生ずることもない。請求項の発明
によれば、第1、第2構成部の接合部をシール排気で
き、熱処理中において高温となる2つの構成部の接合の
高い気密性を保持できる。
Further, according to the present invention, the extension portion in the reaction tube located near the object to be processed is formed of SiC having higher heat resistance than quartz, so that a high heat state of about 1200 ° C. can be maintained for a long time. There is no danger of deformation or the like even in the subsequent case, and the reliability of the device is improved. According to the second aspect of the present invention, the process gas is dispersed from the plurality of openings of the buffer plate and enters the reaction tube to be filled, thereby facilitating uniformization of the process gas distribution. Claim 3
According to the invention of (1), it is possible to effectively prevent the deformation of the reaction tube in a high temperature state, to ensure the uniformity of the temperature of the heated portion of the object to be processed, and to cause difficulty in processing at the portion where various tubes are attached. Not even. According to the fourth aspect of the present invention, the joint between the first and second components can be sealed and evacuated, and the high airtightness of the junction between the two components that becomes high during the heat treatment can be maintained.

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

【図1】実施例の全体構成を示す概略縦断面図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing the entire configuration of an embodiment.

【図2】実施例のガス導入管及びガス排出管の設置状態
を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an installation state of a gas introduction pipe and a gas discharge pipe of the embodiment.

【図3】実施例のバッファ板の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a buffer plate according to the embodiment.

【図4】実施例のシール排気管の設置状態を示す一部切
欠断面図である。
FIG. 4 is a partially cutaway sectional view showing an installation state of a seal exhaust pipe of the embodiment.

【図5】従来の熱処理装置の一例を示す概略断面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing an example of a conventional heat treatment apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 反応管 10a 第1構成部 10b 第2構成部 12 ガス導入管 14 ガス排出管 16 ボート 18 半導体ウェハ 20 保温筒 22 昇降機構 24 発熱体 26 断熱材 30 バッファ板 34,40 溝 36,42 シール排気管10 reaction tubes 10a first component 10b second component part 12 a gas introduction pipe 14 Gas exhaust pipe 16 Boats 18 semiconductor wafer 20 coercive bulb 22 elevation mechanism 24 heating element 26 heat insulator 30 buffer plate 34, 40 groove 36, 42 seal Exhaust pipe

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/31 H01L 21/31 E (72)発明者 真下 紀義 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝 総合研究所内 (72)発明者 阿部 雅春 神奈川県津久井郡城山町川尻字本郷3210 番1 東京エレクトロン相模株式会社内 (72)発明者 渡辺 伸吾 神奈川県津久井郡城山町川尻字本郷3210 番1 東京エレクトロン相模株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−156630(JP,A) 特開 平2−1116(JP,A) 特開 昭62−154722(JP,A) 特開 昭64−46918(JP,A) 特開 昭54−102865(JP,A) 特開 平1−170017(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 H01L 21/22 - 21/24 H01L 21/31 H01L 21/365 H01L 21/38 - 21/40 H01L 21/469 H01L 21/86 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01L 21/31 H01L 21/31 E (72) Inventor Noriyoshi Mita 1 No. 1, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Pref. 72) Inventor Masaharu Abe 3210-1, Hongo, Kawajiri, Shiroyama-cho, Tsukui-gun, Kanagawa Prefecture Inside Tokyo Electron Sagami Co., Ltd. 56) References JP-A-2-156630 (JP, A) JP-A-2-1-1116 (JP, A) JP-A-62-154722 (JP, A) JP-A-64-46918 (JP, A) 54-102865 (JP, A) JP-A-1-170017 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/205 H01L 21/22-21/24 H01L 21 / 31 H01L 21/365 H01L 21/38-21/40 H01L 21/469 H01L 21/86

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被処理体を熱処理する反応管と、 この反応管外から反応管内に貫通して設けられプロセス
ガスを反応管内に送り込むガス導入管と、 を含む熱処理装置において、 前記ガス導入管は、 前記反応管の下部の側壁を貫通する貫通部と、 前記反応管内に所定長さ突出した前記貫通部の先端部に
着脱自在に取り付けられ、取付け状態において反応管の
上部位置まで伸長する反応管内伸長部と、 から構成され 前記ガス導入管の貫通部を石英にて形成し、前記反応管
内伸長部をSiCにて形成した ことを特徴とする熱処理
装置。
1. A heat treatment apparatus comprising: a reaction tube for heat-treating an object to be processed; and a gas introduction tube provided through the inside of the reaction tube from outside the reaction tube to feed a process gas into the reaction tube. A penetrating portion penetrating a lower side wall of the reaction tube; a reaction that is detachably attached to a tip portion of the penetration portion that protrudes into the reaction tube by a predetermined length, and extends to an upper position of the reaction tube in the attached state. a pipe stretch, is composed of a through portion of the gas introduction pipe formed of quartz, the reaction tube
A heat treatment apparatus characterized in that the inward extension is formed of SiC .
【請求項2】 請求項1に記載の熱処理装置において、 前記反応管の天井部のやや下方位置にほぼ水平設置さ
れ、複数の開口を備える、バッファ板をさらに有し、 前記反応管内伸張部の最上端は、前記バッファ板を貫通
している、 ことを特徴とする熱処理装置。
2. The heat treatment apparatus according to claim 1, further comprising: a buffer plate that is provided substantially horizontally at a position slightly below a ceiling of the reaction tube and has a plurality of openings. A heat treatment apparatus, wherein the uppermost end penetrates the buffer plate.
【請求項3】 請求項1または請求項に記載の熱処理
装置において、 前記反応管の周囲に配置された加熱装置をさらに有し、 前記反応管は、少なくとも前記加熱装置に囲まれる領域
である第1構成部とそれ以外の部分である第2構成部と
の二体構成とされ、 前記第1構成部がSiCで形成され、第2構成部が石英
で形成されたことを特徴とする熱処理装置。
3. A thermal processing apparatus according to claim 1 or claim 2, further comprising a heating device arranged around the reaction tube, the reaction tube is a region surrounded by at least the heating device A heat treatment wherein the first component is made of SiC, and the second component is made of quartz; apparatus.
【請求項4】 請求項に記載の熱処理装置において、 前記反応管を構成する第1構成部と第2構成部との接合
部に排気口を有する溝を設けたことを特徴とする熱処理
装置。
4. The heat treatment apparatus according to claim 3 , wherein a groove having an exhaust port is provided at a joint between the first component and the second component constituting the reaction tube. .
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