JP3256037B2 - Heat treatment equipment - Google Patents

Heat treatment equipment

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JP3256037B2
JP3256037B2 JP19277193A JP19277193A JP3256037B2 JP 3256037 B2 JP3256037 B2 JP 3256037B2 JP 19277193 A JP19277193 A JP 19277193A JP 19277193 A JP19277193 A JP 19277193A JP 3256037 B2 JP3256037 B2 JP 3256037B2
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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、常圧高温処理と減圧処
理を行うことができる熱処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus capable of performing a normal pressure high temperature treatment and a reduced pressure treatment.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体製品の製造工程において
は、半導体ウエハの如き被処理体に均熱状態において所
定の熱処理を施して、この表面に薄膜を形成したり熱拡
散等を行ったりすることが行われ、このために熱処理装
置が用いられる。
2. Description of the Related Art In general, in a semiconductor product manufacturing process, an object to be processed, such as a semiconductor wafer, is subjected to a predetermined heat treatment in a soaked state to form a thin film on the surface or perform thermal diffusion or the like. Is performed, and a heat treatment apparatus is used for this purpose.

【0003】この熱処理装置としては、ウエハ処理時に
これを常圧、例えば大気圧程度の圧力下において約10
00℃程度の高温のプロセス温度にて熱処理を行う常圧
高温用の熱処理装置や例えば数Torr程度の減圧下に
おいて約800℃程度のプロセス温度にて熱処理を行う
減圧用の熱処理装置が知られている。そして、半導体ウ
エハに施すべき熱処理の種類に応じて熱処理装置が選択
され、常圧高温用の熱処理装置を用いてウエハを処理し
た後に減圧用の熱処理装置を用いて更にウエハに所望の
熱処理を施したり、或いはこの逆の操作が行われてい
る。
In this heat treatment apparatus, a wafer is processed at a normal pressure, for example, a pressure of about atmospheric pressure, for about 10 hours during wafer processing.
A heat treatment apparatus for normal pressure and high temperature, which performs heat treatment at a high process temperature of about 00 ° C., and a heat treatment apparatus for decompression, for example, which performs heat treatment at a process temperature of about 800 ° C. under reduced pressure of about several Torr, are known. I have. A heat treatment apparatus is selected according to the type of heat treatment to be performed on the semiconductor wafer. The wafer is processed using a heat treatment apparatus for normal pressure and high temperature, and then the wafer is further subjected to a desired heat treatment using a heat treatment apparatus for decompression. Or the reverse operation is being performed.

【0004】例えば減圧用の熱処理装置を例にとって説
明すると、図6は従来の減圧用の熱処理装置の断面図を
示し、加熱炉2は、下端が開口されて起立された石英製
の内管4とこの外周に同心状に配置された石英製の外管
6とよりなる処理容器8を有し、この外管6の外周には
加熱ヒータ10が巻回されている。この処理容器8内に
は、例えば石英製のウエハボート12がその下方より挿
脱可能に収容されており、このボートにその長さ方向に
沿って所定のピッチでもって多数枚の被処理体、例えば
半導体ウエハWが収容されることになる。
[0004] For example, taking a heat treatment apparatus for pressure reduction as an example, FIG. 6 is a sectional view of a conventional heat treatment apparatus for pressure reduction, and a heating furnace 2 has an inner tube 4 made of quartz standing at an open lower end. And a processing vessel 8 composed of a quartz outer tube 6 concentrically disposed on the outer periphery of the processing vessel 8, and a heater 10 is wound around the outer periphery of the outer tube 6. A wafer boat 12 made of, for example, quartz is housed in the processing container 8 from below, so that it can be inserted into and removed from the boat. For example, a semiconductor wafer W is accommodated.

【0005】処理容器8の下部には、ステンレス製の筒
体状のマニホールド部14が連結されている。具体的に
は外管6の下部フランジ部16Aはマニホールド部14
の上部フランジ部14AにOリング16を介して気密に
接続されており、また内管4の下端は、マニホールド部
14の中段に設けたリング状の段部14Bに着脱可能に
載置されている。そして、このマニホールド部14には
この容器8内へ処理ガスを導入するためのガス導入ポー
ト18及び容器内のガスを排気するためのガス排気ポー
ト20がそれぞれ設けられている。
[0005] To the lower portion of the processing container 8 is connected a cylindrical manifold portion 14 made of stainless steel. Specifically, the lower flange portion 16A of the outer pipe 6 is
The lower end of the inner pipe 4 is detachably mounted on a ring-shaped step portion 14B provided in a middle stage of the manifold portion 14. . The manifold section 14 is provided with a gas introduction port 18 for introducing a processing gas into the container 8 and a gas exhaust port 20 for exhausting the gas in the container.

【0006】マニホールド部14の下端開口部には、エ
レベータ等の昇降手段22のアーム24に取り付けたス
テンレス製のキャップ部26がOリング28を介して開
閉可能に気密に取り付けられており、このキャップ部2
6に石英製の保温筒30を介して上記ウエハボート12
が載置される。この場合、キャップ部26には軸受30
に支持された回転軸が挿通されており、この上端側に上
記保温筒30を支持させてこれを回転するようになって
いる。また、シール部材として用いるOリング16、2
8の近傍には、処理容器が800℃もの高温になること
からOリング自体が溶けることを防止するために、図示
されてないが冷却機構が設けられている。
A stainless steel cap 26 attached to an arm 24 of an elevating means 22 such as an elevator is hermetically attached to the lower end opening of the manifold 14 via an O-ring 28 so as to be openable and closable. Part 2
The wafer boat 12 is connected to a heat insulating tube 30 made of quartz.
Is placed. In this case, the cap portion 26 is provided with the bearing 30.
The heat-retaining cylinder 30 is supported on the upper end of the rotating shaft, and is rotated. O-rings 16 and 2 used as seal members
In the vicinity of 8, a cooling mechanism (not shown) is provided in order to prevent the O-ring itself from melting because the temperature of the processing container is as high as 800 ° C.

【0007】このような減圧用の熱処理装置により熱処
理を行う場合には、内部を800℃程度のプロセス温度
に維持すると共に処理容器8内を例えば1Torr程度
の真空減圧状態に維持しつつガス導入ポート18より処
理ガスを導入する。この導入された処理ガスはウエハ領
域をこれと接触しつつ上昇し、更に内管4と外管6との
間を流下してガス排気ポート20から排出されることに
なる。
When heat treatment is performed by such a depressurizing heat treatment apparatus, the gas introduction port is maintained while maintaining the inside at a process temperature of about 800 ° C. and the inside of the processing vessel 8 at a vacuum reduced pressure of about 1 Torr, for example. From 18, a processing gas is introduced. The introduced processing gas rises while being in contact with the wafer region, flows down between the inner tube 4 and the outer tube 6, and is discharged from the gas exhaust port 20.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の減
圧用の熱処理装置によりウエハに対して特定の熱処理、
例えば薄膜堆積処理を施した後、これに熱拡散処理等を
施す場合には処理済みのウエハを別の常圧高温用の熱処
理装置へ移載し、ウエハに対して更に所望の熱処理を施
すようになっている。このために、ウエハの移載に要す
る時間が必要とされ、スループットが低下するのみなら
ず、移載時に炉外へウエハを取り出してクリーンルーム
の大気中に晒すことから、これに僅かではあるがパーテ
ィクルが付着して汚染されてしまうという問題点があっ
た。更には、必要な熱処理をウエハに対して施すために
は必ず2台の熱処理装置が必要となり、設備費の高騰も
余儀なくされていた。
By the way, a specific heat treatment is applied to the wafer by this kind of heat treatment apparatus for pressure reduction.
For example, after performing a thin film deposition process, when performing a thermal diffusion process or the like, transfer the processed wafer to another heat treatment apparatus for normal pressure and high temperature, and further perform a desired heat treatment on the wafer. It has become. For this reason, the time required for wafer transfer is required, which not only reduces the throughput, but also removes the wafer out of the furnace during transfer and exposes the wafer to the clean room atmosphere. However, there is a problem that it adheres and is contaminated. Furthermore, in order to perform the necessary heat treatment on the wafer, two heat treatment apparatuses are always required, and the equipment cost has been inevitably increased.

【0009】そこで、これらの問題点を解決するために
減圧用の熱処理装置或いは常圧高温用の熱処理装置のい
ずれか一方において両方の処理を行うことも考えられ
る。しかしながら、減圧用の熱処理装置を用いて常圧高
温処理を行うと、この場合にはプロセス温度が減圧時の
約800℃から常圧時の約1000℃に上昇し、しかも
HCl等の腐食性のガスも多用することからマニホール
ド部14のステンレスが腐食してしまうことになり好ま
しくない。
Therefore, in order to solve these problems, it is conceivable to perform both processes in either the heat treatment apparatus for decompression or the heat treatment apparatus for normal pressure and high temperature. However, when normal pressure and high temperature treatment is performed using a heat treatment apparatus for decompression, in this case, the process temperature rises from about 800 ° C. at decompression to about 1000 ° C. at normal pressure, and the corrosiveness of HCl or the like is increased. Since a large amount of gas is used, the stainless steel of the manifold section 14 is corroded, which is not preferable.

【0010】また、常圧高温用の熱処理装置を用いて減
圧処理を行う場合には、この装置は大気圧程度の常圧で
処理することを前提としているためにシール構造として
は例えば排気シールが採用されており、約1Torr程
度の減圧真空状態においてはシール構造が簡単に破れて
しまうという問題点があった。本発明は、以上のような
問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたも
のである。本発明の目的は1台の装置で常圧高温熱処理
と減圧熱処理を行うことができる熱処理装置を提供する
ことにある。
[0010] Further, in the case of performing decompression treatment using a heat treatment apparatus for normal pressure and high temperature, since this apparatus is premised on processing at normal pressure of about atmospheric pressure, for example, an exhaust seal is used as a seal structure. However, there is a problem that the seal structure is easily broken under a reduced pressure vacuum of about 1 Torr. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. An object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus capable of performing a normal pressure high temperature heat treatment and a reduced pressure heat treatment with one apparatus.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、下部が開口されて内側に、被処理体収
容ボートに載置された被処理体を収容する内管と下部が
開口されると共に前記内管の外側に同心状に配置された
外管とよりなる処理容器と、前記処理容器に連結される
と共に前記処理容器へ処理ガスを導入するためのガス導
入ポートと前記処理容器内のガスを排気するガス排気ポ
ートを有する筒体状のマニホールド部と、前記マニホー
ルド部の開口部を開閉可能に密閉するキャップ部とを備
えた熱処理装置において、前記内管と前記外管と前記マ
ニホールド部とを耐熱耐腐食性材料により形成すると共
前記内管と外管とマニーホルド部とを互いに溶融によ
り接合してこれらを一体的に成形し、前記キャップ部の
処理容器側の表面が耐熱耐腐食性材料よりなる保護層に
より被われると共に前記キャップ部と前記マニホールド
部の接合部に高温耐熱シール手段を形成するように構し
たものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide an inner pipe for accommodating an object placed on an object accommodation boat and an inner pipe having a lower part opened. Is opened and a processing container comprising an outer tube arranged concentrically outside the inner tube, a gas introduction port connected to the processing container and introducing a processing gas into the processing container, and In a heat treatment apparatus comprising: a cylindrical manifold having a gas exhaust port for exhausting gas in a processing vessel; and a cap for opening and closing an opening of the manifold, the inner pipe and the outer pipe are provided. And the manifold portion are formed of a heat-resistant and corrosion-resistant material , and the inner tube, the outer tube, and the manifold portion are fused to each other.
The cap is covered with a protective layer made of a heat-resistant and corrosion-resistant material, and a high-temperature heat-resistant sealing means is attached to the joint between the cap and the manifold. Is formed.

【0012】[0012]

【作用】本発明は、以上のように構成したので、内管、
外管及びマニホールド部は耐熱耐腐食性材料、例えば石
英により一体的に構成され、しかもキャップ部の内側表
面にも耐熱耐腐食性材料よりなる保護層が形成されてお
り、更にはシール部分には高温耐熱シール手段が採用さ
れているので、常圧高温処理時に腐食性のガスを流して
も容器やマニホールド部等の材料がこれに腐食されるこ
とがなく、しかも約1000℃の高温に対してもシール
手段が破壊されることもない。また、減圧熱処理時にあ
っては、処理容器内は約1Torr程度の真空状態にお
かれるが、上述のようにシール手段は熱破壊されること
なくシール機能を保持しているので、減圧熱処理操作を
効率的に行うことができる。
According to the present invention, the inner tube,
The outer tube and the manifold are integrally formed of a heat and corrosion resistant material, for example, quartz, and a protective layer made of a heat and corrosion resistant material is also formed on the inner surface of the cap. High temperature and heat resistant sealing means is adopted, so that even when a corrosive gas is flowed during normal pressure and high temperature processing, materials such as containers and manifolds are not corroded by this, and even at a high temperature of about 1000 ° C. Also, the sealing means is not destroyed. In addition, during the decompression heat treatment, the inside of the processing container is placed in a vacuum state of about 1 Torr. However, as described above, since the sealing means retains the sealing function without being thermally broken, the decompression heat treatment operation is not performed. It can be done efficiently.

【0013】[0013]

【実施例】以下に、本発明に係る熱処理装置の一実施例
を添付図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る熱
処理装置の一例を示す構成図、図2は図1に示す装置の
キャップ部のシール構造を示す拡大断面図、図3は図1
に示す装置のガス排気ポートのシール構造を示す拡大断
面図、図4は図1に示す装置のガス導入ポートのシール
構造を示す拡大断面図である。尚、図6に示す従来装置
と同一部分については同一符号を付す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a heat treatment apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a sealing structure of a cap portion of the apparatus shown in FIG. 1, and FIG.
1 is an enlarged sectional view showing a seal structure of a gas exhaust port of the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a seal structure of a gas introduction port of the apparatus shown in FIG. The same parts as those of the conventional device shown in FIG.

【0014】図示するようにこの熱処理装置32の加熱
炉33は、下端が開口されて起立された耐熱耐腐食性材
料、例えば石英製の内管4とこの外周に所定の間隙を離
間させて同心状に配置された同じく石英製の外管6とよ
りなる処理容器8を有している。この処理容器8の外周
には例えば抵抗性の加熱ヒータ10が巻回して設けられ
ている。この外管6はドーム状の天井部6Bを有すると
共に外管6の下部にはこの処理容器8内へ処理ガスを導
入するためのガス導入ポート18や処理容器8内のガス
を排気するガス排気ポート20を有する円筒状のマニホ
ールド部34が連結されている。具体的には、このマニ
ホールド部34全体は上述と同じ耐熱耐腐食性材料、例
えば石英により構成されており、石英製のガス導入ポー
ト18及びガス排気ポート20が突出させて形成され、
その下端部は開口されて周辺部には接続用の下部フラン
ジ部34Aが形成されている。上記ガス排気ポート20
は、減圧時の真空引き用のポートの場合には、排気抵抗
を小さくするために直径が大きく、例えば3インチ程度
に設定される。また、これらポート18、20は図示例
にあっては2個記載されているが、必要に応じて複数個
形成される。
As shown in the figure, a heating furnace 33 of this heat treatment apparatus 32 is concentric with an inner tube 4 made of a heat-resistant and corrosion-resistant material, for example, quartz, which has an open lower end, and is spaced apart from the inner tube 4 by a predetermined gap. It has a processing vessel 8 composed of an outer tube 6 also made of quartz and arranged in a shape. For example, a resistance heater 10 is wound around the outer periphery of the processing container 8. The outer tube 6 has a dome-shaped ceiling 6B, and a gas introduction port 18 for introducing a processing gas into the processing container 8 and a gas exhaust for exhausting gas in the processing container 8 are provided below the outer tube 6. A cylindrical manifold portion 34 having the port 20 is connected. Specifically, the entire manifold section 34 is made of the same heat-resistant and corrosion-resistant material as described above, for example, quartz, and the gas introduction port 18 and the gas exhaust port 20 made of quartz are formed to protrude.
The lower end portion is opened, and a lower flange portion 34A for connection is formed in the peripheral portion. The gas exhaust port 20
In the case of a port for evacuation at the time of pressure reduction, the diameter is set to be large, for example, about 3 inches in order to reduce the exhaust resistance. Although two ports 18 and 20 are shown in the illustrated example, a plurality of ports 18 and 20 may be formed as necessary.

【0015】このマニホールド部34の直径は外管6の
直径と同じに設定され、これらは製作時にガラス溶融に
より一体的に接合される。そして、外管6と上記マニホ
ールド部34とを一体的に接合した後に、この中に同じ
く石英製の円筒状の内管4を収容し、その下端部を末広
がり状に拡径して上記マニホールド部34の内壁に、上
述と同様にガラス溶融により一体的に接合する。これに
より、内管4、外管6及びマニホールド部34は、耐熱
耐腐食性材料、すなわち石英により一体的に結合される
ことになる。
The diameter of the manifold portion 34 is set to be the same as the diameter of the outer tube 6, and these are integrally joined by glass melting during production. Then, after the outer tube 6 and the manifold portion 34 are integrally joined, the cylindrical inner tube 4 also made of quartz is accommodated in the outer tube 6 and the lower end portion thereof is expanded in a divergent shape so that the manifold portion is expanded. 34, and is integrally joined to the inner wall by glass melting in the same manner as described above. As a result, the inner tube 4, the outer tube 6, and the manifold portion 34 are integrally joined by a heat-resistant and corrosion-resistant material, that is, quartz.

【0016】また、内管4の内壁には、この長手方向に
沿って熱電対を収容するための細管よりなる熱電対収容
管35が一体的に取り付けられており、その下端は、マ
ニホールド部34の側壁を貫通して容器外へ延びてい
る。そして、この収容管35内にはヒータのゾーン数に
応じた数の熱電対37が収容されている。処理容器8内
には、例えば石英製の被処理体ボート、すなわちウエハ
ボート12がその下方より挿脱可能に収容されており、
このボートにその長さ方向に沿って所定のピッチでもっ
て多数の被処理体、すなわち半導体ウエハWが収容され
ることになる。
A thermocouple accommodating tube 35, which is a thin tube for accommodating a thermocouple, is integrally attached to the inner wall of the inner tube 4 along the longitudinal direction. And extends out of the container through the side wall of the container. The accommodation tube 35 accommodates a number of thermocouples 37 corresponding to the number of zones of the heater. An object boat made of, for example, quartz, that is, a wafer boat 12 is accommodated in the processing container 8 so as to be insertable into and removable from below.
A large number of objects to be processed, ie, semiconductor wafers W, are accommodated in the boat at a predetermined pitch along the length thereof.

【0017】マニホールド部34の下端開口部には、エ
レベータ等の昇降手段22のアーム24に取り付けたス
テンレス製のキャップ部26が開閉可能に取り付けられ
ており、このキャップ部26に石英製の保温筒30を介
して上記ウエハボート12が載置されることになる。こ
の場合、ウエハWに対する成膜等の面内均一性を確保す
るために処理時にウエハボート12を回転して処理ガス
に均一に晒す必要があるが、そのためにキャップ部26
には例えば磁性シール軸受36に支持された回転軸38
が挿通されており、この上端側に上記保温筒30を支持
させてこれを回転するようになっている。この回転軸3
8の下端には、プーリ40が設けられ、このプーリには
図示しないモータから伝達ベルトが掛け渡されている。
このステンレス製のキャップ部26の上面、すなわち処
理容器側の面には耐熱耐腐食性材料、例えば石英よりな
る保護層42が形成されており、腐食性のガス、例えば
塩化水素(HCl)の使用に対しても耐え得るようにな
っている。また、このマニホールド部34の下部フラン
ジ部34Aとキャップ部26の周縁部との接合部分に
は、炉温約1000℃においてもそのシール性が劣化す
ることのない高温耐熱シール手段44が設けられてお
り、高温処理を可能にしている。
At the lower end opening of the manifold portion 34, a stainless steel cap portion 26 attached to the arm 24 of the elevating means 22 such as an elevator is attached so as to be openable and closable. The wafer boat 12 is to be placed via 30. In this case, it is necessary to rotate the wafer boat 12 during processing to uniformly expose the wafer W to the processing gas in order to ensure in-plane uniformity of film formation on the wafer W.
For example, a rotating shaft 38 supported by a magnetic seal bearing 36
Is inserted, and the above-mentioned heat-retaining cylinder 30 is supported on the upper end side and is rotated. This rotating shaft 3
At the lower end of 8, a pulley 40 is provided, and a transmission belt is wound around the pulley from a motor (not shown).
A protective layer 42 made of a heat-resistant and corrosion-resistant material, for example, quartz is formed on the upper surface of the stainless steel cap portion 26, that is, the surface on the processing container side, and a corrosive gas, for example, hydrogen chloride (HCl) is used. It can withstand against. A high-temperature heat-resistant sealing means 44 is provided at the joint between the lower flange portion 34A of the manifold portion 34 and the peripheral portion of the cap portion 26 so that the sealing performance does not deteriorate even at a furnace temperature of about 1000 ° C. And enables high-temperature processing.

【0018】具体的には図2にも示すようにこの高温耐
熱シール手段44は、キャップ部26の周縁部にリング
状に溝部46を形成しこの中にフッ素ゴム等よりなるO
リング48を配置して構成される。このOリング48は
シール性は高いが耐熱性に劣ることから、これを冷却す
るための冷却機構50が設けられる。具体的には、この
冷却機構として、上記Oリング48の下部にはキャップ
部26の周方向にリング状に成形した第1の冷却水路5
2が形成されると共にマニホールド部34の下部フラン
ジ部34Aを保持する保持部材54にもリング状に成形
した第2の冷却水路56が形成されており、処理時にこ
れら水路52、56に冷却水を流すことによりこのOリ
ング48を効率的に冷却するようになっている。
More specifically, as shown in FIG. 2, the high-temperature and heat-resistant sealing means 44 has a ring-shaped groove 46 formed on the periphery of the cap portion 26, and an O-shape made of fluorine rubber or the like.
It is configured by arranging a ring 48. Since the O-ring 48 has high sealing performance but poor heat resistance, a cooling mechanism 50 for cooling the O-ring 48 is provided. Specifically, as the cooling mechanism, a first cooling water passage 5 formed in a ring shape in the circumferential direction of the cap portion 26 is provided below the O-ring 48.
2 and a ring-shaped second cooling water passage 56 is also formed in the holding member 54 for holding the lower flange portion 34A of the manifold portion 34, and the cooling water is supplied to these water passages 52 and 56 during processing. The O-ring 48 is efficiently cooled by flowing.

【0019】一方、上記ガス導入ポート18には図4に
も示すようなボールジョイント58を介してガス供給系
60が接続されており、処理ガス等を供給し得るように
構成される。また、このガス供給系60には途中にて供
給ガス開閉弁62が介設されており、図示されない処理
ガス源へ接続される。このガス供給系60の配管として
は、例えばテフロン製のフレキシブルチューブを用いる
が、このチューブは減圧処理時の真空引きに際して収縮
することから接続部には上述のようなボールジョイント
58を使用する。このジョイント58は、内部に流路を
有する球体状のジョイント本体62とこれを受ける漏斗
状の受部64とにより主に構成されており、これらの間
には例えばテフロンコートされたOリング66が介在さ
れており、耐熱性及び耐シール性を大幅に向上させてい
る。これらジョイント本体62及び受部64にはそれぞ
れクランププレート68、70が固設されており、これ
らクランププレート68、70間をスプリング72を介
在させた締付ボルト74により締付け固定することによ
り、両部材をある程度の自由な角度でもって気密に連結
するようになっている。
On the other hand, a gas supply system 60 is connected to the gas introduction port 18 via a ball joint 58 as shown in FIG. 4 so that a processing gas or the like can be supplied. The gas supply system 60 is provided with a supply gas on-off valve 62 on the way, and is connected to a processing gas source (not shown). As a pipe of the gas supply system 60, for example, a flexible tube made of Teflon is used, but since this tube contracts during evacuation at the time of decompression treatment, the above-described ball joint 58 is used at the connection portion. The joint 58 is mainly composed of a spherical joint body 62 having a flow path therein and a funnel-shaped receiving portion 64 for receiving the spherical joint body 62. A Teflon-coated O-ring 66, for example, is interposed between these. It is interposed and greatly improves heat resistance and seal resistance. Clamp plates 68 and 70 are fixed to the joint body 62 and the receiving portion 64, respectively. The clamp plates 68 and 70 are fixed by tightening bolts 74 with a spring 72 interposed therebetween. Is airtightly connected at a certain free angle.

【0020】一方、ガス排気ポート20には、高温耐熱
シール部材を介して排気系76が接続される。具体的に
は、このガス排気ポート20にはシール部材としてのメ
タルガスケット78Aを介して例えばハステロイ製のフ
レキシブルチューブ80が接続され、このチューブ80
は同様なメタルガスケット78Bを介して石英パイプ8
2に接続され、更にこの石英パイプ82はテフロンパイ
プ84に接続されている。これらメタルガスケット78
A、78Bの断面図は図3に拡大されて示されており、
例えばハステロイよりなる断面S字状の金属をリング状
に成形することにより構成されており、この両端のシー
ル面86をガス排気ポート18、チューブ80間及びチ
ューブ80、石英パイプ82間に押圧接触させ、低い締
付力でもって高いシール性を確保すると同時に例えば4
00℃程度の高温にも耐え得るように構成されている。
このメタルガスケット78A、78Bに代えてシール性
の高いフッ素ゴムのOリングを用いると高温(400℃
程度)に耐えることができない。
On the other hand, an exhaust system 76 is connected to the gas exhaust port 20 via a high-temperature heat-resistant seal member. Specifically, a flexible tube 80 made of, for example, Hastelloy is connected to the gas exhaust port 20 via a metal gasket 78A as a sealing member.
Is a quartz pipe 8 through a similar metal gasket 78B.
2 and the quartz pipe 82 is connected to a Teflon pipe 84. These metal gaskets 78
A cross section of A, 78B is shown enlarged in FIG.
For example, it is formed by forming a metal of S-shaped cross section made of Hastelloy into a ring shape, and the sealing surfaces 86 at both ends are brought into pressure contact between the gas exhaust port 18 and the tube 80 and between the tube 80 and the quartz pipe 82. To ensure high sealing performance with low tightening force and at the same time
It is configured to withstand a high temperature of about 00 ° C.
If an O-ring made of fluoro rubber having a high sealing property is used instead of the metal gaskets 78A and 78B, a high temperature (400 ° C.)
Degree) can not withstand.

【0021】そして、このテフロンパイプ84は、減圧
熱処理時に使用する真空排気系84Aと常圧高温熱処理
時に使用する常圧排気系84Bとにより2つに分岐され
ている。この真空排気系84Aには、真空側開閉弁8
8、気体置換用の真空ポンプ90及び除害装置92が順
次介設されている。また、常圧排気系84Bには、常圧
側開閉弁94、排気圧コントローラ96、スクラバー9
7が順次介設される。
The Teflon pipe 84 is branched into two parts by an evacuation system 84A used for heat treatment under reduced pressure and a normal pressure exhaust system 84B used for heat treatment at normal pressure and high temperature. The vacuum exhaust system 84A includes a vacuum-side on-off valve 8
8. A vacuum pump 90 for gas replacement and an abatement apparatus 92 are sequentially provided. Further, the normal pressure exhaust system 84B includes a normal pressure side on-off valve 94, an exhaust pressure controller 96, a scrubber 9
7 are sequentially provided.

【0022】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、半導体ウエハWに対して
常圧高温処理を施す場合について説明する。例えば処理
温度を約1000℃とすると、加熱ヒータ10により処
理容器8をそれよりも低い温度、例えば約600℃まで
加熱しておき、この容器内へウエハボート12に載置さ
れたウエハWをロードする。すなわち、昇降手段22を
駆動することにより多数枚のウエハWが搭載されたウエ
ハボート12を処理容器8内に上昇させてこれをロード
し、キャップ部26によりマニホールド部34の下端開
口部を閉じる。この時、このシール部はOリング48を
有する高温耐熱シール手段44によりシールされるの
で、気密性が良好にシールされることになる。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. First, a case where the semiconductor wafer W is subjected to the normal pressure and high temperature processing will be described. For example, when the processing temperature is about 1000 ° C., the processing vessel 8 is heated to a lower temperature, for example, about 600 ° C. by the heater 10, and the wafer W placed on the wafer boat 12 is loaded into the processing vessel. I do. That is, the wafer boat 12 on which a large number of wafers W are loaded is raised into the processing container 8 by driving the lifting / lowering means 22, and is loaded thereon, and the lower end opening of the manifold portion 34 is closed by the cap portion 26. At this time, since the sealing portion is sealed by the high-temperature heat-resistant sealing means 44 having the O-ring 48, the hermeticity is well sealed.

【0023】そして、次にこのロードの際に容器内に取
り込まれた大気を置換するために不活性ガス、例えば窒
素ガスをガス導入ポート8から供給して、この不活性ガ
スと置換させる。このようにして、ガス置換操作が終了
したならば、次に加熱ヒータ10の電力を上げて600
℃の処理容器8をプロセス温度、例えば1000℃まで
昇温し、ガス供給系60を介して処理ガスを供給し、通
常の常圧高温処理を行う。この時、排気系76にあって
は真空排気系84Aの真空側開閉弁88を閉じて真空排
気系84Aを遮断すると共に常圧側開閉弁94を開いて
排気圧コントローラ96を駆動し、処理容器8内を常
圧、すなわち大気圧に維持する。例えば、ガス導入ポー
ト8から処理容器8内へ導入された処理ガスはウエハ領
域を上昇しつつこれと接触し、容器天井部まで上昇した
処理ガスは内管4と外管6との間隙を流下してガス排気
ポート20から排出される。
Then, an inert gas, for example, a nitrogen gas, is supplied from the gas introduction port 8 to replace the atmosphere taken into the container at the time of the loading, and is replaced with the inert gas. After the gas replacement operation is completed, the power of the heater 10 is increased to 600
The temperature of the processing container 8 is raised to a process temperature, for example, 1000 ° C., and a processing gas is supplied through a gas supply system 60 to perform normal normal pressure high temperature processing. At this time, in the evacuation system 76, the evacuation system 84A is closed by closing the evacuation system 84A of the evacuation system 84A, the evacuation system 84A is opened, and the evacuation pressure controller 96 is opened by driving the evacuation system controller 96. The interior is maintained at normal pressure, that is, atmospheric pressure. For example, the processing gas introduced into the processing container 8 from the gas introduction port 8 comes into contact with the wafer while ascending the wafer region, and the processing gas that has risen to the container ceiling flows down the gap between the inner tube 4 and the outer tube 6. Then, the gas is exhausted from the gas exhaust port 20.

【0024】この処理時において、キャップ部26及び
ガス排気ポート20等はかなり高温になるが、キャップ
部26のOリング48はこの上下に設けた第2の冷却水
路56及び第1の冷却水路52に冷却水を流すことによ
り冷却される。従って、高熱によりこのOリング48が
溶融したりダメージを受けることがなくてシール機能を
維持することができ、これ以降の減圧熱処理時にシール
が破れることもない。
During this processing, the temperature of the cap 26 and the gas exhaust port 20 and the like becomes considerably high. However, the O-ring 48 of the cap 26 is provided with the second cooling water channel 56 and the first cooling water channel 52 provided on the upper and lower sides. It is cooled by flowing cooling water through it. Therefore, the sealing function can be maintained without the O-ring 48 being melted or damaged by high heat, and the seal is not broken during the subsequent decompression heat treatment.

【0025】また、同様にガス排気ポート20と排気系
76との間に介設されるメタルガスケット78A、78
Bも高温に晒されてしまうが、このガスケットの特性
上、高温に対してもシール性が劣化することがないの
で、上述のようにこれ以降の減圧熱処理時にシールが破
れることもない。このようにして、ウエハの常圧高温処
理が行われることになる。また更に、内管4、外管6及
びマニホールド部34は、石英により一体的に結合され
ており、また、ステンレス製のキャップ部26の表面に
は石英製の保護層42が形成されているので、処理時の
腐食性ガス、例えばHClガスによりこれらが腐食され
ることもなく、安定して常圧高温処理を行うことができ
る。
Similarly, metal gaskets 78A, 78 interposed between the gas exhaust port 20 and the exhaust system 76.
B is also exposed to a high temperature. However, due to the characteristics of the gasket, the sealing property does not deteriorate even at a high temperature, so that the seal is not broken during the subsequent decompression heat treatment as described above. In this manner, normal pressure and high temperature processing of the wafer is performed. Further, the inner tube 4, the outer tube 6, and the manifold portion 34 are integrally connected by quartz, and a quartz protective layer 42 is formed on the surface of the stainless steel cap portion 26. In addition, it is possible to stably perform the normal-pressure high-temperature treatment without corrosive gas such as HCl gas during the treatment.

【0026】次に、ウエハに対して減圧熱処理を施す場
合について説明する。例えば10〜0.1Torrの真
空減圧雰囲気中にて処理温度、約800℃にて熱処理を
施す場合には、例えば常圧高温処理時と同様に容器を予
め600℃程度に加熱しておき、この容器8内へウエハ
ボート12に載置されたウエハWをロードし、マニホー
ルド部34の下端開口部をキャップ部26により密閉す
る。
Next, the case where the wafer is subjected to a reduced pressure heat treatment will be described. For example, when performing a heat treatment at a processing temperature of about 800 ° C. in a vacuum depressurized atmosphere of 10 to 0.1 Torr, for example, the container is heated to about 600 ° C. in advance as in the case of the high-pressure processing at normal pressure. The wafer W placed on the wafer boat 12 is loaded into the container 8, and the opening at the lower end of the manifold section 34 is closed by the cap section 26.

【0027】次に、常圧側開閉弁94を閉じて常圧排気
系84Bを遮断すると共に真空側開閉弁88を開いて真
空ポンプ90を駆動し、真空排気系84Aを介して処理
容器8内を真空引きし、この中の雰囲気を所定の減圧状
態、例えば1Torr程度に維持しつつガス導入ポート
18より処理ガスを容器8内へ導入し、減圧熱処理をウ
エハに対して施す。この場合、前述と同様にキャップ部
26のOリング48は第1及び第2の冷却水路52、5
6により冷却されており、そのシール性が確実に維持さ
れ、シールが破れることはない。
Next, the normal pressure side opening / closing valve 94 is closed to shut off the normal pressure exhaust system 84B, and the vacuum side opening / closing valve 88 is opened to drive the vacuum pump 90 to evacuate the processing chamber 8 through the vacuum exhaust system 84A. Vacuum is applied, and a processing gas is introduced into the container 8 from the gas introduction port 18 while maintaining the atmosphere therein at a predetermined reduced pressure, for example, about 1 Torr, and the wafer is subjected to reduced pressure heat treatment. In this case, the O-ring 48 of the cap 26 is connected to the first and second cooling
6, the seal is reliably maintained, and the seal is not broken.

【0028】また、ガス排気ポート20と排気系76と
の間に介設されるメタルガスケット78A、78Bも、
常圧高温処理時よりも低い温度ではあるが高温に晒され
るが、このガスケットは十分に高いシール性を維持で
き、容器内を減圧雰囲気に維持することができる。更
に、容器8内の真空引きによりガス供給系60も減圧状
態となるが、これとガス導入ポート18にはシール性の
高い図4に示すようなボールジョイント58が介設され
ているのでこのシール部分においても高いシール性を確
保することができる。従って、全体としてウエハに対し
て減圧熱処理を安定して施すことが可能となる。
Further, metal gaskets 78A and 78B provided between the gas exhaust port 20 and the exhaust system 76 also include:
Although it is exposed to a high temperature although it is at a lower temperature than that at the time of normal pressure and high temperature processing, this gasket can maintain a sufficiently high sealing property and can maintain the inside of the container in a reduced pressure atmosphere. Further, the gas supply system 60 is depressurized by the evacuation of the container 8, but a ball joint 58 as shown in FIG. High sealing properties can be ensured even at the parts. Therefore, it is possible to stably perform the reduced pressure heat treatment on the wafer as a whole.

【0029】また、従来にあってはステンレス製のマニ
ホールド部と外管との接合部にOリングを介設させてこ
れと冷却する冷却機構も設けたことからこの部分が低温
化してパーティクルの原因となる堆積物が生成されてし
まったが、本実施例においては、外管6とマニホールド
部34をともに石英で構成してこれらを一体的に連結し
たのでこの部分を冷却する必要がなくなり、従ってパー
ティクルの原因となる堆積物も生成されず、歩留まりの
向上に寄与することができる。
Further, conventionally, an O-ring is interposed at the joint between the stainless steel manifold portion and the outer tube and a cooling mechanism for cooling the O-ring is provided. In this embodiment, since the outer tube 6 and the manifold portion 34 are both made of quartz and are integrally connected, there is no need to cool this portion. Deposits that cause particles are not generated, which can contribute to improvement in yield.

【0030】このように、本実施例にあっては、同じ熱
処理装置により常圧高温熱処理も減圧熱処理も行うこと
ができるので、上記2つの処理を連続してウエハに対し
て施す場合には、従来装置のようにウエハを別の熱処理
装置へ移載する必要がなくなり、この移載に要する時間
を省くことができるので、スループットを大幅に向上さ
せることができる。この場合、加熱ヒータ10のパワー
を増加すると共に処理容器8等の熱容量を減少させて昇
温速度を例えば100℃/分まで大幅に向上させた、い
わゆる高速熱処理方式を採用すれば、スループットを一
層向上させることかできる。
As described above, in the present embodiment, both normal pressure high temperature heat treatment and reduced pressure heat treatment can be performed by the same heat treatment apparatus. Therefore, when the above two processes are successively performed on a wafer, It is not necessary to transfer the wafer to another heat treatment apparatus as in the conventional apparatus, and the time required for the transfer can be omitted, so that the throughput can be greatly improved. In this case, if the so-called high-speed heat treatment method in which the power of the heater 10 is increased and the heat capacity of the processing vessel 8 and the like is reduced to thereby greatly increase the temperature raising rate to, for example, 100 ° C./min, is adopted, the throughput can be further increased. Can be improved.

【0031】また、上述のようにウエハの移載を必要と
しないので、ウエハがクリーンルームの大気中に晒され
ることもなく、これが大気中のパーティクル等により汚
染されることも防止することができる。更には、上記し
た2つの熱処理を行う場合には、従来にあっては2種類
の熱処理装置が必要であったが、本実施例によれば1つ
の装置により2種類の熱処理を行うことができ、設備費
の大幅なコストダウンを図ることが可能となる。また、
熱電対収容管35内へ熱電対37を収容する場合には、
その下端開口部より熱電対37を挿入すればよく、容易
にこれを脱着することが可能となる。
Further, since the transfer of the wafer is not required as described above, the wafer is not exposed to the air in the clean room, and it is possible to prevent the wafer from being contaminated by particles and the like in the air. Furthermore, when performing the two heat treatments described above, two types of heat treatment apparatuses were conventionally required, but according to the present embodiment, two types of heat treatment can be performed by one apparatus. In addition, it is possible to significantly reduce equipment costs. Also,
When housing the thermocouple 37 in the thermocouple housing tube 35,
The thermocouple 37 may be inserted through the lower end opening, and can be easily attached and detached.

【0032】尚、上記実施例にあってはキャップ部26
の高温耐熱シール手段44としてOリング48とこれを
冷却する冷却水路52、56とにより構成したが、これ
に限定されず、例えば図5に示すようなメタルシートよ
りなる薄板シール部材98を用いるようにしてもよい。
すなわち、この場合にはマニホールド部34の下部フラ
ンジ部34Aの下面には、例えば幅4mmで深さ5mm
程度の環状の環状溝部100が形成され、キャップ部2
6の周縁部の上面には上記環状溝部100と対向する位
置に同様に幅が4mmで深さ5mm程度の環状溝部10
2が形成されている。
In the above embodiment, the cap 26
Although the O-ring 48 and the cooling water passages 52 and 56 for cooling the O-ring 48 are used as the high-temperature heat-resistant sealing means 44, the present invention is not limited to this. For example, a thin plate sealing member 98 made of a metal sheet as shown in FIG. It may be.
That is, in this case, the lower surface of the lower flange portion 34A of the manifold portion 34 has, for example, a width of 4 mm and a depth of 5 mm.
An annular groove 100 having a circular shape is formed, and the cap portion 2 is formed.
Similarly, an annular groove 10 having a width of about 4 mm and a depth of about 5 mm is provided at a position facing the annular groove 100 on the upper surface of the peripheral portion of the annular groove 6.
2 are formed.

【0033】そして、上記環状溝部100、102に
は、それぞれ排気管104A、104Bが設けられると
共にこれら排気管104A、104Bは連結具106
A、106Bを介してそれぞれ共通に真空ポンプ108
に接続され、排気機構110を構成して、上記環状溝部
100、102を減圧排気可能としている。また、真空
ポンプ108と連結具106A、106Bとの間からは
大気開放用の開放管112が分岐されており、この管は
例えば電磁式開閉弁よりなるバルブ114を介して例え
ば図示しないN2 ガス供給源に接続される。そして、こ
の上記マニホールド部の下部フランジ部34Aとキャッ
プ部26の周縁部との間にはそれぞれ上記環状溝部10
0、102の開口部をそれぞれ被うことのできる挿脱自
在の環状の薄板シール部材98が2枚介在されており、
それぞれの内周端をリング状に屈曲させると共に溶接部
98Aで全周を溶接している。これら2枚のシール部材
98、98は、例えばタンタルアモルファスによってコ
ーティングされた厚みが0.15mmのステンレススチ
ールよりなり、それぞれの下部フランジ部34Aとの接
触面及びキャップ部26との接触面は鏡面に仕上げられ
ており、シール性を良好にしている。また、2枚のシー
ル部材98、98間には、例えばリング状の黒鉛シート
よりなるクッション材114が介在されている。
The annular grooves 100 and 102 are provided with exhaust pipes 104A and 104B, respectively, and these exhaust pipes 104A and 104B
A and the vacuum pump 108 in common via 106B.
, And constitutes an exhaust mechanism 110 so that the annular grooves 100 and 102 can be exhausted under reduced pressure. Further, an open pipe 112 for opening the atmosphere is branched from between the vacuum pump 108 and the connecting tools 106A and 106B. The open pipe 112 is, for example, an N 2 gas (not shown) through a valve 114 formed of an electromagnetic on-off valve. Connected to source. The annular groove 10 is provided between the lower flange 34A of the manifold and the periphery of the cap 26.
Two insertable and removable annular thin plate seal members 98 that can respectively cover the openings 0 and 102 are interposed.
Each inner peripheral end is bent in a ring shape, and the entire periphery is welded at a welded portion 98A. These two seal members 98, 98 are made of, for example, 0.15 mm thick stainless steel coated with tantalum amorphous, and the contact surface with the lower flange portion 34A and the contact surface with the cap portion 26 are mirror surfaces. Finished and good sealing. Further, a cushion material 114 made of, for example, a ring-shaped graphite sheet is interposed between the two seal members 98, 98.

【0034】このような高温耐熱シール手段によれば、
真空ポンプ108を真空引きすることにより両環状溝部
100、102内の雰囲気は真空排気されるのでこれら
の開口部に臨む薄板シール部材98、98はそれぞれ吸
引されて仮想線で示すように吸引側へ突状に屈曲して環
状溝部98、98の開口部を閉塞し、シールすることに
なる。この場合、薄板シール部材98、98の接触面は
鏡面仕上げされているのでこの部分を確実にシールする
ことができ、高温に対してもシール性が劣化することは
ない。この場合、下部フランジ部34A及びキャップ部
26の接触面も予め鏡面仕上げしておけば、そのシール
性を一層向上させることができる。また、シール部材と
してメタルシートシール部材を用いた場合にはこれより
の脱ガスもなく、汚染の可能性を一層抑制することがで
きる。
According to such high-temperature heat-resistant sealing means,
Since the atmosphere in both annular grooves 100 and 102 is evacuated by evacuating the vacuum pump 108, the thin plate seal members 98 and 98 facing these openings are respectively sucked and drawn to the suction side as shown by phantom lines. It bends in a protruding manner to close and seal the openings of the annular grooves 98, 98. In this case, since the contact surfaces of the thin plate sealing members 98 and 98 are mirror-finished, this portion can be reliably sealed, and the sealing performance does not deteriorate even at high temperatures. In this case, if the contact surfaces of the lower flange portion 34A and the cap portion 26 are also mirror-finished in advance, the sealing performance can be further improved. Further, when a metal sheet sealing member is used as the sealing member, there is no more degassing, and the possibility of contamination can be further suppressed.

【0035】尚、以上の実施例にあっては、処理ガスを
内管4内を上昇させて、内管4と外管6との間を流下さ
せるように形成したが、これとは逆に処理ガスを内管4
と外管6との間を上昇させて内管4内を流下させるよう
にしてもよい。この場合には、それに対応させた位置に
ガス導入ポート18やガス排気ポート20を設けるよう
にし、また、ガスの流通方向を任意に選択し得るように
多種多様なポートを設けておくのが好ましい。また更に
は、処理容器8として内管4と外管6を有する2重管構
造としたがこれに限定されず、1重管構造としてもよい
のは勿論である。
In the above embodiment, the processing gas is formed so as to rise in the inner pipe 4 and flow down between the inner pipe 4 and the outer pipe 6. Inner pipe 4 for processing gas
Alternatively, the space between the inner tube 4 and the outer tube 6 may be raised to flow down the inner tube 4. In this case, it is preferable to provide the gas introduction port 18 and the gas exhaust port 20 at corresponding positions, and to provide various ports so that the gas flow direction can be arbitrarily selected. . Further, the processing vessel 8 has a double pipe structure having the inner pipe 4 and the outer pipe 6, but is not limited to this, and may of course have a single pipe structure.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱処理装
置によれば次のように優れた作用効果を発揮することが
できる。耐熱シール性及び耐腐食性を兼ね備えるように
したので1つの装置により常圧高温熱処理も減圧熱処理
も行うことができ、これらの熱処理を連続して被処理体
に施す場合には被処理体の移載を行う必要がなく、その
分、スループットを向上させることができる。また、移
載をなくすことができることから、大気中に含まれるパ
ーティクル等により被処理体が汚染等されることを防止
することができる。上記した2種類の熱処理を行う場合
にも、1つの熱処理装置で済み、設備費の大幅なコスト
ダウンを図ることができる。
As described above, according to the heat treatment apparatus of the present invention, the following excellent functions and effects can be exhibited. Since both heat-resistant sealability and corrosion resistance are provided, one apparatus can perform both normal-pressure and high-temperature heat treatment and reduced-pressure heat treatment. When these heat treatments are continuously performed on the object, the object is transferred. There is no need to perform loading, and the throughput can be improved accordingly. Further, since the transfer can be eliminated, it is possible to prevent the object to be processed from being contaminated by particles or the like contained in the air. Even in the case of performing the above two types of heat treatment, only one heat treatment apparatus is required, and the equipment cost can be significantly reduced.

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

【図1】本発明に係る熱処理装置の一例を示す構成図で
ある。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a heat treatment apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示す装置のキャップ部のシール構造を示
す拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a sealing structure of a cap portion of the device shown in FIG.

【図3】図1に示す装置のガス排気ポートのシール構造
を示す拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a seal structure of a gas exhaust port of the device shown in FIG.

【図4】図1に示す装置のガス導入ポートのシール構造
を示す拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a seal structure of a gas introduction port of the apparatus shown in FIG.

【図5】図1に示す装置のキャップ部のシール構造の変
形例を示す拡大断面図である。
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a modification of the sealing structure of the cap section of the device shown in FIG.

【図6】従来の熱処理装置の一例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional heat treatment apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 内管 6 外管 8 処理容器 12 ウエハボート 18 ガス導入ポート 20 ガス排気ポート 26 キャップ部 32 熱処理装置 34 マニホールド部 42 保護層 44 高温耐熱シール手段 48 Oリング 50 冷却機構 52 第1の冷却水路 56 第2の冷却水路 84A 真空排気系 84B 常圧排気系 W 半導体ウエハ(被処理体) 4 Inner tube 6 Outer tube 8 Processing vessel 12 Wafer boat 18 Gas introduction port 20 Gas exhaust port 26 Cap part 32 Heat treatment device 34 Manifold part 42 Protective layer 44 High temperature heat resistant sealing means 48 O-ring 50 Cooling mechanism 52 First cooling water channel 56 Second cooling water passage 84A Vacuum exhaust system 84B Normal pressure exhaust system W Semiconductor wafer (workpiece)

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/22 511 H01L 21/31 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/22 511 H01L 21/31

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下部が開口されて内側に、被処理体収容
ボートに載置された被処理体を収容する内管と下部が開
口されると共に前記内管の外側に同心状に配置された外
管とよりなる処理容器と、前記処理容器に連結されると
共に前記処理容器へ処理ガスを導入するためのガス導入
ポートと前記処理容器内のガスを排気するガス排気ポー
トを有する筒体状のマニホールド部と、前記マニホール
ド部の開口部を開閉可能に密閉するキャップ部とを備え
た熱処理装置において、前記内管と前記外管と前記マニ
ホールド部とを耐熱耐腐食性材料により形成すると共に
前記内管と外管とマニーホルド部とを互いに溶融により
接合してこれらを一体的に成形し、前記キャップ部の処
理容器側の表面が耐熱耐腐食性材料よりなる保護層によ
り被われると共に前記キャップ部と前記マニホールド部
の接合部に高温耐熱シール手段を形成するように構成し
たことを特徴とする熱処理装置。
An inner tube for accommodating an object mounted on an object accommodation boat and a lower portion are opened and a concentrically disposed outside the inner tube. A processing container formed of an outer tube, a cylindrical shape having a gas introduction port connected to the processing container and introducing a processing gas into the processing container, and a gas exhaust port for exhausting gas in the processing container; In a heat treatment apparatus provided with a manifold portion and a cap portion for opening and closing the opening of the manifold portion, the inner tube, the outer tube, and the manifold portion are formed of a heat-resistant and corrosion-resistant material.
The inner tube, the outer tube and the manifold part are melted with each other.
These are integrally formed by joining, and the surface of the cap portion on the processing container side is covered with a protective layer made of a heat-resistant and corrosion-resistant material, and a high-temperature heat-resistant sealing means is provided at a joint portion between the cap portion and the manifold portion. A heat treatment apparatus characterized in that it is formed to form.
【請求項2】 前記高温耐熱シール手段は、前記マニホ
ールド部と前記キヤップ部との間に介在されるOリング
とこのOリングを冷却するための冷却機構とよりなるこ
とを特徴とする請求項1記載の熱処理装置。
2. The high-temperature heat-resistant sealing means includes an O-ring interposed between the manifold and the cap, and a cooling mechanism for cooling the O-ring. The heat treatment apparatus according to the above.
【請求項3】 前記高温耐熱シール手段は、前記マニホ
ールド部と前記キャップ部のそれぞれに設けられた環状
溝部と、これら環状溝部にそれぞれ接続された排気機構
と、前記マニホールド部と前記キャップ部との間に介在
される環状の薄板シール部材とよりなることを特徴とす
る請求項1記載の熱処理装置。
3. The high-temperature and heat-resistant sealing means includes an annular groove provided in each of the manifold and the cap, an exhaust mechanism connected to each of the annular grooves, and the manifold and the cap. 2. The heat treatment apparatus according to claim 1, comprising an annular thin plate sealing member interposed therebetween.
【請求項4】 前記内管の内壁には、熱電対を収容する4. A thermocouple is housed in an inner wall of the inner tube.
熱電対収容管が一体的に取り付けられることを特徴とすThe thermocouple accommodating tube is attached integrally.
る請求項1乃至3のいずれかに記載の熱処理装置。The heat treatment apparatus according to claim 1.
【請求項5】 前記耐熱耐腐食性材料は石英であること5. The heat and corrosion resistant material is quartz.
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の熱処理The heat treatment according to any one of claims 1 to 4, wherein
装置。apparatus.
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