JPH0272618A - 縦型熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、縦型熱処理装置に関する。

（従来の技術） 従来、半導体ウェハ等の被処理基板を加熱して薄膜形成
、熱拡散等の処理を施す加熱処理装置としては、反応管
をほぼ水平に配設した横型熱処理装置が主に用いられて
いたが、近年は、反応管をほぼ垂直に配設した縦型熱処
理装置が用いられるよう、になってきた。

すなわち、このような縦型熱処理装置では、石英等から
なる円筒状の反応管およびその周囲を囲繞する如く設け
られたヒータ、均熱管、断熱材等から構成された反応炉
本体はほぼ垂直に配設されている。そして、処理用基板
保持具、例えば石英製ウェハボートに間隔を設けて積層
する如く多数の半導体ウェハを配置して、例えば上下動
可能とされたボートエレベータによって、反応管内へ下
方から半導体ウェハをロード・アンロードするよう構成
されている。なお、半導体ウエノ＼を搬送する場合、通
常樹脂製の搬送用基板保持具いわゆるウェハカセットを
用いる。このため、このウエノλカセットから半導体ウ
ニ／＼をウェハボート（処理用基板保持具）に移載する
移載装置も開発されている。

このような縦型熱処理装置では、反応管内壁とウェハボ
ートとを非接触でロード・アンロード可能である、占有
面積が少ない、処理半導体ウエノ＼の大口径化が容易で
ある等の利点を有する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような縦型熱処理装置においても、
さらに設置面積の縮小化あるいは処理能力の向上等が当
然要求される。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたものて
、従来に較べて設置面積の縮小化および装置コストの低
減を可能とし、生産性の向上を図ることのできる縦型熱
処理装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、ほぼ垂直に設けられた２つの反応炉
本体と、前記反応炉本体に所定の原料ガスを流通させ該
反応炉本体内に設けられた被処理物に所定の処理を施す
１つの原料ガス流通機構とを有し、前記原料ガス流通機
構からの前記原料ガス流路を切替て、前記２つの反応炉
本体で交互に前記処理を施すよう構成されたことを特徴
とする。

（作　用） 上記構成の本発明の縦型熱処理装置では、従来に較べて
設置面積の縮小化および装置コストの低減を可能とし、
生産性の向上を図ることができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

筐体１は、例えばクリーンルーム２とメンテナンスルー
ム３の境界に沿って水平方向に接続して設けられた３つ
の筐体１ａ、ｌｂ、ｌｃから構成されている。これらの
筐体１ａ〜ＩＣのうち、両側に設けられた筐体１ａ、Ｉ
Ｃ内には、それぞれ例えば石英等から円筒状に構成され
た反応管およびその周囲を囲繞する如く設けられた抵抗
加熱ヒタ、均熱管、断熱材等から構成された２つの反応
炉本体４ａ、４ｂがほぼ垂直に配設されている。

また、これらの反応炉本体４　ａ　ｓ　４　ｂの下部に
は、上下動可能に構成され、反応炉本体４　ａ　％　４
　ｂ内に、処理用基板保持具に設けられた被処理基板例
えばウェハボート５ａ、５ｂに載置された多数の半導体
ウェハ６を、ロード・アンロードする機構としてボート
エレベータ７ａ、７ｂがそれぞれ設けられている。

また、上記筐体１ａ〜ＩＣのうち中央に設けられた筐体
１ｂには、複数の搬送用基板保持具、例えば４つのウェ
ハカセット８ａ〜８ｄを載置可能に構成されたウェハカ
セット収容部９が設けられている。そして、この筐体１
ｂ内には、ウェハカセット８ａ〜８ｄから上記ウェハボ
ート５ａ、５ｂに半導体ウェハ６を移載する移載機構１
０と、この移載機構１０によって半導体ウェハ６を移載
されたウェハボート５ａ１５ｂを搬送してボートエレベ
ータ７　ａ　％　７　ｂ上に載置する搬送機構１１が設
けられている。

一方、筐体１の後方、すなわちメンテナンスルーム３内
には、筐体１との間に所定距離を設け、これらの間から
作業員が筐体１内にアクセスしてメンテナンス可能とす
る如くガス流通機構１２が配設されている。

このガス流通機構１２は、第３図に示すように、原料ガ
ス供給系１３、主真空排気系１４、弁系１５〜１８から
構成された原料ガス流通機構と、バジガス供給系１９ａ
、１９ｂおよび予備真空排気系２０ａ、２０ｂから構成
されたパージガス流通機構とから構成されている。

すなわち、原料ガス流通機構は、弁系１５〜１８によっ
て反応炉本体４　ａ　％　４　ｂのどちらかに切替て、
原料ガス供給系１３から供給される所定の原料ガス、例
えばＳ　ｉ　Ｈ２Ｃ，ｇ２　、Ｈ２、ＨＣＪ２を流通さ
せ、主真空排気系１４から排気することにより、半導体
ウェハ６の処理、例えばシリコンエピタキシャル成長を
交互に行うよう構成されている。

また、パージガス流通機構は、反応炉本体４　ａ　ｓ４
ｂでそれぞれ独立に設けられており、例えば反応炉本体
４ａでシリコンエピタキシャル成長を行っている間に、
パージガス供給系１９ｂおよび予備真空排気系２０ｂに
よって例えばＮ２ガス等のパージガスを反応炉本体４ｂ
に流通させ、原料ガス流通前の準備を行うことができる
よう構成されている。

上記構成のこの実施例の縦型熱処理装置では、ウェハカ
セット収容部９に配置するウェハカセット８ａ〜８ｄの
うち、例えばウェハカセット８ａに反応炉本体４ａ用の
処理用ウェハ、ウェハカセット８ｂに反応炉本体４ａ用
のダミーウェハを収容し、カセット８ｄに反応炉本体４
ｂ用の処理用ウェハ、ウェハカセット８ｃに反応炉本体
４ｂ用のダミーウェハを収容しておく。

そして、移載機構１０によって、これらのウェハカセッ
ト８ａ〜８ｄから搬送機構１１に保持されたウェハボー
ト５ａ、５ｂに一枚ずつ移載する。

なお、ウェハボート５ａ、５ｂの上部および下部には、
数枚ずつダミーウェハを配置し、これらの間に処理用ウ
ェハを複数枚配置するが、連続して処理を行う場合は、
ダミーウェハはウェハボート５ａ、５ｂに載置したまま
とし、処理用ウェハのみロード・アンロードする。

移載機構１０による移載が終了すると、次に搬送機構１
１によってウェハボート５ａ、５ｂを搬送してボートエ
レベータ７　ａ　’−７ｂ上に載置し、ボートエレベー
タ７ａ、７ｂにより反応炉本体４ａ、４ｂ内にロードす
る。この後、反応炉本体４ａｓ４ｂ内を所定温度例えば
１２００度程度に加熱し、所定のガス例えば５ｉＨ２Ｃ
℃２、Ｈ２、ＨＣＪ２を流通させて半導体ウェハ６の処
理、例えばシリコンエピタキシャル成長を行う。

この時、例えばシリコンエピタキシャル成長の場合、昇
温に例えば３０分、処理に例えば６０分、降温に例えば
３０分程度の時間を要する。したがって、最初の処理を
開始する時刻にある程度のずれを設定しておけば、−台
の移載機構１０および搬送機構１１で順次反応炉本体４
ａ、４ｂに半導体ウェハ６をロード・アンロードし、原
料ガス供給系１３、主真空排気系１４、弁系１５〜１８
から構成された原料ガス流通機構によって交互に原料ガ
スを流通させ、この間にもう一方の反応炉本体４ｂ。

４ａにパージガス供給系１９ｂ、１９ａおよび予備真空
排気系２０ｂ、２０ａから構成されたパジガス流通機構
によりパージガスを流通させ、処理前の準備を行うこと
により、効率良く処理を行うことかできる。

また、これらの移載機構１０および搬送機構１１と、原
料ガス供給系１３、主真空排気系１４、弁系１５〜１８
から構成された原料ガス流通機構とを２つの反応炉本体
４ａ、４ｂで共用することにより、従来の縦型熱処理装
置を２台設ける場合に較べて装置の製造コストを低減す
ることができるとともに、装置の設置面積の縮小化を図
ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の縦型熱処理装置によれば
、従来に較べて設置面積の縮小化および装置コストの低
減を可能とし、生産性の向上を図ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦型熱処理装置の構成を示
す上面図、第２図は第１図の正面図、第３図はガス流通
機構の構成図である。 １ａ〜１ｃ・・・・・・筐体、２・・・・・・クリーン
ルーム、３・・・・・・メンテナンスルーム、４　ａ　
１４　ｂ・・・・・・反応炉本体、５ａ、５ｂ・・・・
・・ウェハボート、６・・・・・・半導体ウェハ、７ａ
、７ｂ・・・・・・ボートエレベータ、８ａ〜８ｄ・・
・・・・ウェハカセット、９・・・・・・ウェハカセッ
ト収容部、１０・・・・・・移載機構、１１・・・・搬
送機構、１２・・・・・・ガス流通機構。 出願人　　　　　　チル相模株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ほぼ垂直に設けられた　２つの反応炉本体と、前
   記反応炉本体に所定の原料ガスを流通させ該反応炉本体
   内に設けられた被処理物に所定の処理を施す１つの原料
   ガス流通機構とを有し、前記原料ガス流通機構からの前
   記原料ガス流路を切替て、前記２つの反応炉本体で交互
   に前記処理を施すよう構成されたことを特徴とする縦型
   熱処理装置。