JP3603044B2 - 熱処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハやプリント回路基板等の被処理物に熱処理を施す熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、例えば半導体ウェハの熱処理装置として、筒状のヒータの内部空間に縦型のプロセスチューブを配置したものが知られている。このような縦型の熱処理装置には、上記のプロセスチューブの上端部に設けた排気口に、継手部を介して排気管を連結し、プロセスチューブの下端部に設けた供給口から上記排気管側にプロセスガスを流した状態で被処理物に熱処理を行うものも提供されている。
【０００３】
ところが、上記のような従来の縦型の熱処理装置では、処理内容によっては熱処理で生じた副生成物が上記継手部や排気管の内面に付着することがあった。例えば半導体ウェハ上に塗布されたポリイミド膜のベーク処理を実施した場合、ポリイミド膜に含まれた有機溶剤を含んだ副生成物がヒータからの輻射熱で気化され、継手部や排気管の内面に接することで冷却されてその内面に付着し、そのように付着した副生成物が内面から剥離して落下することがあった。その結果、プロセスチューブ内の被処理物が汚染される恐れがあった。
【０００４】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、継手部及び排気管の内面に付着した副生成物がプロセスチューブの下端部側へ落下するのを防ぐことができ、よって被処理物が汚染されるのを防止することができる熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱処理装置は、上端部に排気口を有する縦型のプロセスチューブと、継手部を介在して前記排気口に連結された排気管と、被処理物を搭載して前記プロセスチューブ内を昇降可能に配置されたボートとを備え、前記プロセスチューブ内で被処理物に熱処理を行う熱処理装置であって、
前記排気口よりも大きく開口された開口部を有し、当該排気口側から落下する副生成物を回収するためのトレーを、その排気口と前記ボートの上部との間に配置したことを特徴としている（請求項１）。
【０００６】
上記のように構成された熱処理装置では、上記トレーを排気口とボートの上部との間に配置したことにより、継手部及び排気管の内面に付着していた副生成物が落下したときでも、その落下してきた副生成物を受け止めてプロセスチューブの下端部側へ落下するのを防ぐことができる。
【０００７】
また、上記熱処理装置（請求項１）において、前記トレーを前記ボートの天板に搭載することが好ましい（請求項２）。
この場合、ボートをトレーとともに下降させてプロセスチューブから引き出した状態で、当該熱処理装置の点検扉などから適宜上記トレーを取り出すことにより、回収した副生成物を簡単に廃棄することができるとともに、そのトレーを排気口とボートの上部との間に配置するための特別な構造をプロセスチューブ内に設ける必要がないので、当該装置の構造を簡略化することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の熱処理装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態である熱処理装置の要部構成を示す概略断面図である。図において、本実施形態の熱処理装置では、立設された縦型の石英製のプロセスチューブ１と、このプロセスチューブ１の外周外方に設けられた筒状のヒータ２とを備えている。また、この熱処理装置には、プロセスチューブ１内のプロセスガスを排気するための石英製の排気管３が設けられており、この排気管３はプロセスチューブ１の上端部に設けられた排気口１ａに継手部４を介して連結されている。
【０００９】
具体的にいえば、これらのプロセスチューブ１と排気管３との継手部４には、図に示すように、例えばボールジョイントタイプのものが用いられており、半球面状に形成された排気管３の端部３ａの内側表面と上記排気口１ａの周りに形成された球面状部１ｂの外側表面とを互いに当接させることでプロセスチューブ１と排気管３とを連結している。尚、この継手部４には、上記排気管３とこれに巻き付けられた断熱材５とを上方から下方に押さえるための押さえ部材等（図示せず）が含まれており、当該継手部４でのシール性を確保するようなっている。
【００１０】
上記プロセスチューブ１は、下端開口より被処理物としての半導体ウェアＷを搭載したボート８が搬入出されるよう構成されており、その内部空間には、下端部に設けられた供給口１ｃからＮ_２ガス等のプロセスガスが供給される。
上記ヒータ２は、筒状の断熱壁２ａに覆われたものであり、その断熱壁２ａの上端部には、上記の継手部４が断熱材６を介在して挿通されている。また、このヒータ２とプロセスチューブ１との間には、筒状の均熱管７が配置されており、ヒータ２からの輻射熱をプロセスチューブ１に対して均一に伝導して、温度むらを生ずることなく、所望の温度プロファイルで複数の各半導体ウェハＷに所定の熱処理が行えるよう構成されている。
【００１１】
上記ボート８は、図示を省略した昇降機構によって上記プロセスチューブ１内を昇降可能に配置されたものであり、複数の半導体ウェハＷを搭載してバッチ処理できるよう構成されている。詳細には、ボート８は、例えば円板状に形成された天板８ａと、この天板８ａに連結され、当該天板８ａを支持する長尺の支柱８ｂと、支柱８ｂが取り付けられた取付板８ｃとを備えており、上記の支柱８ｂに設けられた溝（図示せず）によって半導体ウェハＷを１枚ずつ保持している。また、このボート８の下端部には、炉口扉を兼用したフロアープレート８ｄが設けられており、上記プロセスチューブ１の下端開口を密閉できるようになっている。尚、取付板８ｃとフロアープレート８ｄとの間には、ヒートバリア部８ｅが設けられており、熱処理時に上記の輻射熱がフロアープレート８ｄに伝わるのを抑えている。
【００１２】
また、上記ボート８の天板８ａ上には、トレー９が着脱可能に搭載されている。このトレー９は、一端部が開口した石英製の有底ケースにより構成されたものであり、その一端開口部を上記排気口１ａ側に向けた状態で止め具（図示せず）によって天板８ａに固定されている。これにより、上記排気口１ａ側からプロセスチューブ１の下端部側へ落下する副生成物を受け止めて回収することができる。
【００１３】
上記のように構成された熱処理装置では、ボート８の天板８ａ上に載せたトレー９によって上記排気口１ａ側からプロセスチューブ１の下端部側へ落下する副生成物を受け止めることができるので、熱処理工程で生じた副生成物が継手部４及び排気管３の内面に付着した後、その付着した内面から剥離して落下してきたとしても、落下してきた副生成物をトレー９によって受け止めることができる。したがって、プロセスチューブ１内での副生成物の落下を有効に抑えることができ、上記副生成物によってプロセスチューブ１内の半導体ウェハＷが汚染されるのを防止することができる。さらに、副生成物がフロアープレート８ｄ上に堆積されることがないので、プロセスチューブ１の下端部などの洗浄作業を不要として、当該装置のメンテナンス作業を簡単なものとすることができる。
【００１４】
また、本実施形態では、ボート８の天板８ａにトレー９を搭載しているので、メンテナンス作業時に、ボート８をトレー９とともに下降させてプロセスチューブ１から引き出した状態で、当該装置の点検扉などから適宜上記トレー９を取り出すことことにより、回収した副生成物を簡単に廃棄することができる。さらに、トレー９を配置するための取付部材などをプロセスチューブ１内に設ける必要がないので、当該装置の構造を簡略化することができる。
【００１５】
尚、本発明は、上記継手部４や排気管３の内面に付着している熱処理での副生成物が排気口１ａを経てプロセスチューブ１の下端部側に落下物として落下することが懸念される熱処理装置に適用することができる。具体的には、例えば半導体ウェハＷ上のポリイミド膜を焼成するベーク炉、あるいは固体ソース、例えば三酸化アンチモンを加熱し昇華した三酸化アンチモンをキャリアガスによりプロセスチューブ内に導入して、半導体ウェハにアンチモン（ドーパント）を熱拡散させてｎ型半導体素子を形成する固体拡散炉にも好適に用いることができる。
【００１６】
また、上記の説明では、トレー９をボート８の天板８ａに搭載した構成について説明したが、本発明は排気口１ａとボート８の上部との間にトレー９を配置する構成であれば何等限定されない。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項１の熱処理装置によれば、継手部及び排気管の内面に付着していた副生成物が落下したときでも、上記トレーにより落下してきた副生成物を受け止めてプロセスチューブの下端部側へ落下するのを防ぐことができるので、被処理物が上記副生成物によって汚染されるのを防止することができる。さらに、上記副生成物がプロセスチューブの下端部などに落下して堆積することがないので、下端部などの洗浄作業を不要として、当該装置のメンテナンス作業を簡単なものとすることができる。
【００１８】
また、請求項２の熱処理装置によれば、例えば当該装置のメンテナンス作業時に、点検扉などから上記トレーを取り出すことができ、回収した副生成物を簡単に廃棄することができる。さらに、トレーを配置するための特別な構造をプロセスチューブ内に設ける必要がないので、当該装置の構造を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である熱処理装置の要部構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ プロセスチューブ
１ａ 排気口
３ 排気管
４ 継手部
８ ボート
８ａ 天板
９ トレー

Claims (2)

1. 上端部に排気口を有する縦型のプロセスチューブと、継手部を介在して前記排気口に連結された排気管と、被処理物を搭載して前記プロセスチューブ内を昇降可能に配置されたボートとを備え、前記プロセスチューブ内で被処理物に熱処理を行う熱処理装置であって、
   前記排気口よりも大きく開口された開口部を有し、当該排気口側から落下する副生成物を回収するためのトレーを、その排気口と前記ボートの上部との間に配置したことを特徴とする熱処理装置。
2. 前記トレーを前記ボートの天板に搭載したことを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。

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