JP4315652B2 - 縦型炉 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、シリコンウェーハ等の被処理基板から半導体素子を製造する半導体製造装置に関し、特に前処理工程に属する、拡散、化学気相成長などの熱処理を行う縦型炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３、図４で従来の縦型炉と断熱筒の概略を説明する。
ヒータ１の内側に均熱管２が設けられ、前記均熱管２には反応管３が同心状に配設される。前記均熱管２はヒータベース８に立設されている。又、前記反応管３は反応管ベース１１上に立設され、シールキャップ５により気密に閉塞される。前記シールキャップ５上には断熱筒４が立設され、更に、前記断熱筒４上にはボート６が立設されている。前記ボート６には、ウェーハＷが水平姿勢で多段に複数枚載置される。前記反応管３の下方の位置にはガス導入ノズル７が連通され、且つ前記反応管３には、排気管９が接続されている。
更に、前記シールキャップ５は、昇降可能なボートエレベータ１０上に立設されている。
【０００３】
前記断熱筒４上に立設され複数枚のウエーハWを載置した前記ボート６は、前記ボートエレベータ１０により上昇され、前記反応管３内に搬入される。前記シールキャップ５が前記反応管３を密閉する。また、前記ヒータ１によって前記反応管３内が加熱され、前記ガス導入ノズル７により反応ガス１１を導入し、前記ウェーハW表面への熱拡散、成膜などの熱処理が行われ、導入された反応ガス１２は前記排気管９より排気される。
【０００４】
熱処理完了後には、前記ガス導入ノズル７から不活性ガス１３を導入し、前記反応管３内を前記不活性ガス１３で置換させ、前記シールキャップ５が前記ボートエレベータ１０により下降され、前記断熱筒４に立設された前記ボート６が前記ウェーハＷを載置した状態で前記反応管３の外部に搬出される。
【０００５】
前記断熱筒４は、円状底面板１４に環状の側面筒１５が溶接されている。前記側面筒１５の天井部には、円状の天面板１６が溶接されており、前記天面板１６の円心に真空封止を行うための凸部１９がある。前記底面板１４、前記側面筒１５、前記天面板１６に囲まれた密閉空間１８の内部に断熱材（例えば石英ウール等）１７を充填し、前記密閉空間１８を常温で２０００Ｐａ程度に減圧した状態で前記凸部１９を封止して前記断熱筒４が製作される。
【０００６】
前記断熱筒４は、反応管内の温度が１２００℃時でも密閉空間１８を減圧状態で保持しており、設計上の安全率は３倍程度になっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来例の断熱筒では、密閉空間を減圧するため天面板や底面板が内側に撓み、最もストレスがかかる円心に封止を行う凸部を設けるための貫通穴を天井板や底面板に設けるため、特にこの部分の強度が弱い構造となってた。これにより、断熱筒が破損すると反応管、ボート、ウェーハ等までも破損させることにつながるため、より強度の大きい断熱筒を必要としていた。
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み、より強度が大きい断熱筒を持つ縦型炉を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来、円心にあった断熱筒の封止の位置を円心の位置外にすることにより、断熱筒の強度を大きくすることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。図１、図２は、本発明における実施形態の縦型炉と断熱筒の概略構成図である。
【００１１】
本発明の装置と従来装置の違う点は、断熱筒の構造に関する点である。その他の構成は図３に示した従来例と同じであるので、同一要素は同一符号を付して説明を省略する。
【００１２】
この装置による断熱筒２０は、円状底面板２１に従来の１．５倍の厚みがある環状の側面筒２２を溶接し強度を大きくさせている。また、前記側面筒２２の天井部には、円状の前記天面板２３が溶接されており、前記天面板２３の円心からずらした位置に封止を行う凸部２６がある。更に、前記底面板２１、前記側面筒２２、前記天面板２３に囲まれた密閉空間２５の内部に断熱材２４を充填し、前記密閉空間２５を常温で１６０００Ｐａ程度に減圧した状態で前記凸部２６を封止して前記断熱筒２０が製作される。
【００１３】
封止位置を最もストレスのかかる天面板の円心外にすることにより、断熱筒２０の強度を大きくさせた。更に、前記断熱筒２０は、反応管内の温度が１２００℃時には密閉空間２５が常圧程度に保持されるため、設計上の安全率は１０倍程度に向上した。
【００１４】
尚、上記実施例では、前記天面板２３に前記凸部２６を設けたが、前記底面板２１に設けるようにしても良い。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、断熱筒の強度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である縦型炉の概略断面図である。
【図２】本発明の実施例を示す断熱筒の断面図である。
【図３】従来の縦型炉を示す概略断面図である。
【図４】従来の断熱筒を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ヒータ
２ 均熱管
３ 反応管
４ 断熱筒
５ シールキャップ
６ ボート
７ ガス導入ノズル
８ ヒータベース
９ 排気管
１０ ボートエレベータ
１１ 反応管ベース
１２ 反応ガス
１３ 不活性ガス
１４ 底面板
１５ 側面筒
１６ 天面板
１７ 断熱材（石英ウール等）
１８ 密閉空間
１９ 凸部
２０ 断熱筒
２１ 底面板
２２ 側面筒
２３ 天面板
２４ 断熱材（石英ウール等）
２５ 密閉空間
２６ 凸部
Ｗ ウェーハ

Claims (1)

1. 被処理基板を水平姿勢で多段に載置するボートと、ボートをその上に立設する断熱筒を反応管内に搬入して被処理基板を熱処理する縦型炉において、前記断熱筒内部を減圧状態にして封止し、該封止の位置を前記断熱筒の天面板、又は、底面板の円心位置外にするようにしたことを特徴とする縦型炉。

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