JPH0287618A - 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、熱処理装置に関する。

（従来の技術） 近年、半導体デバイスの製造工程における熱拡散工程や
成膜工程で使用される熱処理装置として、省スペース化
、省エネルギー化、被処理物である半導体ウェハの大口
径化および自動化への対応が容易であること等の理由か
ら縦型熱処理装置が開発されている。

このような縦型熱処理装置は、石英等からなる円筒状の
反応容器およびこの周囲を囲繞する如く設けられたヒー
タ、均熱管、断熱材などから構成された反応炉本体がほ
ぼ垂直に配設されており、反応容器内に多数の半導体ウ
ェハを所定の間隔で棚積み収容した石英等からなるウェ
ハボー１・が配設されている。このウェハボートは、反
応炉本体下方の開放部を密閉するキャップ部上方に塔載
されており、このキャップ部とともに昇降機構によって
、反応炉本体内にその下方からロード・アンロードされ
る。

また、反応炉本体下方には、被処理物がアンロードされ
た際に、反応炉本体から残余の処理ガスや反応生成物が
被処理物のロード・アンロード位置方向に排出されるこ
とを防止するために、その周囲および下面を覆うように
、ステンレス鋼等によって形成した円筒容器状のスカベ
ンジャ部が設けられている。このスカベンジャ部は、下
面にキャップ部およびウェハボートの通過口を有する円
筒容器状のスカベンジャ部本体と、この通過口を若干の
間隙が形成されるように閉塞するシャッタ部とから構成
されている。

そして、気密に保持された反応容器内に処理ガス、たと
えば５ｉＨ２ＣＩ２　、ＨＣＩ　　　Ｈ２等を導入しシ
リコンエピタキシャル成長等の処理が行われる。

この後、水素ガスや窒素ガスで反応容器内の雰囲気を排
出し、次いでウェハボートを下端位置まで下降させ、処
理済の半導体ウェハの受渡しが行われる。また、ウェハ
ボートがアンロードされた後の反応炉本体は、スカベン
ジャ部本体とシャッタ部とによっておおよそ密閉される
。なお、このスカベンジャ部には排気機構が設けられて
おり、シャンタ部を閉じた後は排気が行われる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような縦型熱処理装置においては、上述
したようにスカベンジャ部によって反応炉本体をほぼ密
閉し、反応炉本体から残存する処理ガスや反応生成物が
処理後の半導体ウェハ上に落下することを防止している
が、スカベンジャ部自体が耐熱性等の点からステンレス
鋼等によって形成されているため、残存する酸化性の処
理ガスや反応生成物等によって錆やすく、遊離した錆が
処理後の半導体ウェハ上に落下し、逆に歩留を低下させ
る原因となっている。

ステンレス鋼の耐熱性を満足させた錆防止法としては、
テフロンコーティングやニッケルメッキ等が考えられる
が、これらは価格が高く、反応炉本体下方周囲を囲うよ
うに構成されるスカベンジャ部全体に対して施すと、装
置コストの増大を招いてしまう。

本発明は、このような従来技術の課題に対処するために
なされたもので、スカベンジャ部の耐食性を安価に向上
させ、被処理物表面への不純物の落下を防止した熱処理
装置を提供することを目的としている。

［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、反応炉本体と、被処理物が塔載され
た保持具を前記反応炉本体内に収容する搬送機構と、前
記保持具の通過口を有し前記反応炉本体の下方周囲を囲
う如く設けられたスカベンジャ部本体および前記通過口
をおおよそ閉塞する開閉自在のシャッタ部からなるスカ
ベンジャ部とを備える熱処理装置において、前記スカベ
ンジャ部をアルミニウム材で形成するとともに、少なく
ともその内表面に酸化アルミニウム被膜を形成したこと
を特徴としている。

（作　用） アルミニウム材表面に形成される酸化アルミニウム被膜
は、例えばアルマイト被膜と呼ばれるように、陽極酸化
によって容易にかつ安価に形成することが可能である。

そして、この酸化アルミニウム被膜は、耐食性に優れて
おり、酸化性のガス等に対しても防錆性を有している。

従って、熱処理装置のスカベンジャ部として酸化アルミ
ニウム被膜を表面に有するアルミニウム材を用いること
によって、スカベンジャ部の反応炉本体内に残存する処
理ガスや反応生成物等による錆が有効に防止でき、被処
理物の歩留低下が防止できる。

（実施例） 以下、本発明装置を縦型熱処理装置に適用した実施例に
ついて図面を参照して説明する。

反応容器１は、例えば石英からなる外筒２と、この外筒
２内に同心的に収容された例えば石英からなる内筒３と
から構成された二重管構造となっている。外筒２はベー
スプレイド４に外筒マニホールド５によって固定されて
おり、内筒３は内筒マニホールド６によって外筒マニホ
ールド５の下端部に固定されている。そして、この反応
容器１を囲繞する如く加熱用ヒータ７、断熱材８等が設
置されて反応炉本体が構成されている。

この反応容器１の下端部、すなわち内筒マニホールド６
の下端部は、ステンレス等からなる円盤状のキャップ部
９により気密封止部材例えばＯすング１０を介して密閉
されるよう構成されている。

このキャップ部９のほぼ中心部には、回転軸１１が挿通
されており、この回転軸１１の周囲はシール機構例えば
磁性流体シールユニット１２によって気密に封止されて
いる。この回転軸１１の上端は、ターンテーブル１３に
固定されている。

ターンテーブル１３上方には、反応容器１の内筒３と所
定の間隙を保持して断熱材等が充填された保温筒１４が
設置されており、保温筒１４上には多数の半導体ウェハ
１５を所定のピッチで積層収容した例えば石英からなる
ウェハボート１６が搭載されている。また、回転軸１１
の下端は、これらウェハボート１６、保温筒１４、ター
ンテーブル１３およびキャップ部９を反応容器１内にロ
ード・アンロードする昇降機構例えばボートエレベータ
１７のアーム１８内に設置された回転機構例えばモータ
１９に接続されている。

また、ベースプレート４の下面には、反応容器１を支持
している外筒マニホールド５および内筒マニホールド６
の外周および下面を囲うように円筒容器状のスカベンジ
ャ部本体２０が設置されている。このスカベンジャ部本
体２０は、アルミニウム材によって形成されており、そ
の表面には例えば陽極酸化によって形成した酸化アルミ
ニウム被膜が形成されている。このスカベンジャ部本体
２０の側面には図示を省略した排気系に接続された排気
口２１が設けられており、またその下面には被処理物を
ロード・アンロードする際のキャップ部の外径より大径
の通過口２０ａが設けられている。そして、この通過口
２０ａが外周に若干の間隙を残して閉塞されるよう、図
示を省略した駆動機構によって開閉自在とされたシャッ
タ部２２が配置されており、これらスカベンジャ部本体
２０とシャッタ部２２とによってスカベンジャ部が構成
されている。このシャッタ部２２もスカベンジャ部本体
２０と同様に、表面に酸化アルミニウム被膜を有するア
ルミニウム材によって形成されている。

反応容器１の下端部には、内筒３内に垂設されるＬ字状
の処理ガス導入管２３が配設されており、この処理ガス
導入管２３のガス吐出部はウェハボート１６側に向けて
開口されている。また、反応容器１の外筒２下端部には
、図示を省略した真空ポンプに接続された排気管２４が
外筒２と内筒３との間隙から処理ガスを排出するよう設
けられている。

このような構成の縦型熱処理装置においては、例えば８
００℃程度の予備加熱状態にある反応容器１の内筒３内
に、半導体ウェハ１５を収容したウェハボート１６を塔
載したターンテーブル１３をキャップ部９とともに、ボ
ートエレベータ１７により挿入し、キャップ部９によっ
て反応容器１を密閉する。この後、反応容器１内を所定
の真空度例えば１ＯＴｏｒｒ程度に保持しながら処理ガ
ス導入管２３から原料ガス例えば５ＩＨ２Ｃ１２、ＨＣ
Ｉ　　　Ｈ２を供給して半導体ウェハ１５の処理、例え
ばシリコンエピタキシャル成長を行う。

そして、処理を終了した後は、水素パージと窒素パージ
を行って処理ガスを除去し、窒素雰囲気で常圧状態とし
た後、ボートエレベータ１７によってウェハボート１６
を下降させる。ウェハーボート１６が所定の位置に到達
すると、シャッタ部２２が閉じられるとともに、スカベ
ンジャ部本体２０内の排気が行われ、次の処理サイクル
の待機状態となる。

このように、スカベンジャ部を酸化アルミニウム被膜を
表面に有するアルミニウム材によって形成することによ
り、反応炉本体の待機状態において反応容器内に多少の
処理ガスや反応生成物が残存していても、酸化アルミニ
ウム被膜によって耐食性が大幅に向上しているため、は
とんど錆びることがない。従って、錆等の落下による被
処理物の不良発生が防止でき、スカベンジャ部本来の働
きを充分に発揮することができる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明の熱処理装置によれば、スカ
ベンジャ部の耐食性および防錆性が大幅に向上するため
、処理済または処理前の被処理物上に不純物が落下する
ことが防止でき、処理歩留が向上する。

【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要部を示
す縦断面図である。 １・・・・・・反応容器、２・・・・・・外筒、３・・
・・・・内筒、５・・・・・・外筒マニホールド、６・
・・・・・内筒マニホールド、７・・・・・・加熱用ヒ
ータ、９・・・・・・キャップ部、１５・・・・・・半
導体ウェハ、１６・・・・・・ウェハボート、１７・・
・・・・昇降機構、２０・・・・・・スカベンジャ部本
体、２２・・・・・・シャッタ部。 出願人　　　　　　チル相撲株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 反応炉本体と、被処理物が塔載された保持具を前記反応
   炉本体内に収容する搬送機構と、前記保持具の通過口を
   有し前記反応炉本体の下方周囲を囲う如く設けられたス
   カベンジャ部本体および前記通過口をおおよそ閉塞する
   開閉自在のシャッタ部からなるスカベンジャ部とを備え
   る熱処理装置において、 前記スカベンジャ部をアルミニウム材で形成するととも
   に、少なくともその内表面に酸化アルミニウム被膜を形
   成したことを特徴とする熱処理装置。