JPH03208334A - 半導体装置製造装置 - 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】 〔概要〕 半導体装置製造装置に係り、特に半導体装置の製造プロ
セスに用いられる炉に関し。

加熱による真空シール材の劣化を防止する構造をもつ半
導体装置製造装置の提供を目的とし。

筒形で、第１の開口端、及び該第１の開口端とは反対の
位置にある第２の開口端を有してなり。

内部にて半導体ウェハを熱処理する炉心管と、該炉心管
外壁に沿うように配置され、該炉心管内での加熱処理に
用いるヒータと、該炉心管の第１の開口端の断面、及び
第２の開口端の断面を隈無く覆う真空シール材と、該真
空シール材を介して。

該第１の開口端を閉塞する第１のマニホールド部と、該
第１のマニホールド部表面に開口して形成され、前記炉
心管内に気体を導入する給気口と。

該真空シール材を介して、該第２の開口端を閉塞し、か
つ前記炉心管内壁に沿って該炉心管に内装される筒状の
熱遮蔽部を有して構成される第２のマニホールド部と、
該第２のマニホールド部表面に開口して形成され、前記
炉心管内より気体を排気する排気口とを有する半導体装
置製造装置により構成する。

また、前記第２のマニホールド部の内部に形成され、前
記真空シール材を冷却する冷媒を通じる冷媒配管を有す
る前記の半導体装置製造装置により構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体装置製造装置に係り、特に半導体装置の
製造プロセスに用いられる炉に関する。

近年、半導体のチップサイズの巨大化に伴い。

ウェハサイズの大口径化も進んでいる。これに伴い、拡
散工程で用いる拡散炉や気相成長工程で用いるＣＶＤ炉
も巨大化され、その熱容量も大きくなってきている。

このため、高温で真空排気を行う場合は、熱容量が大き
いために真空シール部が加熱されやすく。

真空シール材が劣化しやすい。

〔従来の技術］ 真空排気系をもつ炉の断面構造の従来例を第４図に示す
。第４図において、１は炉心管、２はマニホールド部で
あって第２のマニホールド部、３は排気口、４は真空シ
ールド部、６は真空シール材、７はマニホールド部であ
って第１のマニホールド部、８は冷却水配管、９は給気
口、１０はヒータを表す。

排気口３のある第２のマニホールド部２と炉心管１との
間には、真空シール材６として例えばパイトンのバッキ
ングが用いられている。そして真空シール材６の近傍の
マニホールド部２内に真空シール材が熱で劣化しないよ
うに冷却水を流す冷却水配管８が形成されている。

ところが、ウェハーが８インチ、１０インチと大口径化
されるにつれて熱容量が大きくなり、真空シール材はい
ままでより高熱状態に曝されることになった。

〔発明が解決しようとする課題〕 従って、従来の炉の構造のままでは、熱のために真空シ
ール材が融けたり、炭化したりしてシール効果がなくな
り、さらに炭化した真空シール材が汚染やごみの元凶と
なるといった問題が生じていた。

本発明は真空シール材に熱がかからないようにして真空
シール材が劣化することを防く構造の半導体装置製造装
置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、筒形で、第１の開口端、及び該第１の開口
端とは反対の位置にある第２の開口端を有してなり、内
部にて半導体ウェハを熱処理する炉心管１と、該炉心管
ｌ外壁に沿うように配置され、該炉心管１内での加熱処
理に用いるヒータ１０と、該炉心管１の第１の開口端の
断面、及び第２の開口端の断面を隈無く覆う真空シール
材６と。

該真空シール材６を介して、該第１の開口端を閉塞する
第１のマニホールド部７と、該第１のマニホールド部７
表面に開口して形成され、前記炉心管１内に気体を導入
する給気口９と、該真空シール材６を介して、該第２の
開口端を閉塞し、かつ前記炉心管１内壁に沿って該炉心
管１に内装される筒状の熱遮蔽部５を有して構成される
第２のマニホールド部（２）と、該第２のマニホールド
部２表面に開口して形成され、前記炉心管１内より気体
を排気する排気口３とを有する半導体装置製造装置によ
って解決される。

また、前記第２のマニホールド部２の内部に形成され、
前記真空シール材６を冷却する冷媒を通じる冷媒配管８
を有する前記半導体装置製造装置によって解決される。

また、筒形で、第１の開口端、及び第２の開口端を有し
てなり、内部にて半導体ウェハを熱処理する内側炉心管
１２と、該内側炉心管１２の第１の開口端に配置され、
該内側炉心管１２外壁を取り巻（筒状の熱遮蔽部５が形
成されてなるマニホールド部２と、筒形で、一つの開口
端をなす第３の開口端、及び一つの閉塞端を有してなり
、該閉塞端が前記内側炉心管１２の第２の開口端に対向
し、かつ該内側炉心管１２を覆うように配置され、該第
３の開口端断面に隈無く形成される真空シール材６を介
して、該第３の開口端が該マニホールド部２表面に接続
されてなる外側炉心管１１と、該外側炉心管１１外壁に
沿うように配置され、前記内側炉心管１２内での熱処理
に用いるヒータ１０と、該内側炉心管１２内に直に気体
が導入できるように、該マニホールド部２表面に開口形
成される給気口９と、前記外側炉心管１１と該内側炉心
管１２との間にできる空間から直に気体が排出できるよ
うに、該マニホールド部２表面に開口形成される排気口
３とを有する半導体装置製造装置によって解決される。

また、前記マニホールド部２の内側に形成され。

前記真空シール材６を冷却する冷媒を通じる冷媒配管８
を有する前記半導体装置製造装置によって解決される。

〔作用〕 本発明の半導体装置製造装置では、炉心管１内壁に沿っ
て該炉心管１内に突出る熱遮蔽部５を設けることにより
、炉内の熱が直接真空シール材６にかかることを防いで
いる。特に、気体の流れの下流にある部分が加熱されや
すいので、排気口３の形成されている第２のマニホール
ド部２に熱遮蔽部５を設けることにより、効果を上げて
いる。

さらに、第２のマニホールド部２内部に冷媒配管８を設
けることにより、真空シール材６への熱の流れを低減し
ている。

さらに、炉心管が外側炉心管１１と内側炉心管１２から
なり、給気口９から供給されるガスが内側炉心管１２内
を通った後内側炉心管１２と外側炉心管１１の間の空隙
を通って排気口３から排気される構造では、真空シール
材６の加熱に対して熱流の影響が大きいので、熱遮蔽部
５を設ける効果は大きい。

さらに、マニホールド部２内部に冷媒配管８を設ける構
造によって、真空シール材６が加熱されるのを防いでい
る。

〔実施例〕

以下３本発明の実施例について説明する。

第１図は実施例Ｉを説明するた擬めの断面図で。

■は炉心管、２はマニホールド部であって第２のマニホ
ールド部、３は排気口、４は真空シール部５は熱遮蔽部
、６は真空シール材、７はマニホールド部であって第１
のマニホールド部、９は給気口、１０はヒータを表す。

炉心管１は筒形で９石英管あるいは炭化けい素（ＳｉＣ
）管である。炉心管１とマニホールド部２゜７は真空シ
ール部４に配置される真空シール材６でもって接続され
る。真空シール材６は、３００°Ｃまでは性能が劣化し
ない材料２例えばパイトンのバッキングを用いる。

第１のマニホールド部７には炉心管１内に気体を導入す
る給気口９が形成され、第２のマニホールド部２には熱
遮蔽部５と炉心管１内より気体を排気する排気口３が形
成されている。

炉心管１外壁に沿うようにヒータ１０が配置される。

熱遮蔽部５は炉心管１内壁に沿って炉心管】内に突出て
、炉内の熱、特に輻射熱が直接真空シール材６にかかる
のを防いでいる。

第２図は実施例■を説明するた友めの断面図で１は炉心
管、２はマニホールド部であって第２のマニホールド部
、３は排気口、４は真空シール部。

５は熱遮蔽部、６は真空シール材であって０リング、７
はマニホールド部であって第１のマニホールド部、８は
冷媒配管、９は給気口、　１０はヒータを表す。

実施例■は前述の実施例■の構造に加えて、第１のマニ
ホールド部２内部に真空シール材を冷却する冷媒を通じ
る冷媒配管８を設けた構造である。

炉心管１とマニホールド部２，７は、真空シール部４に
配置された真空シール材１例えばパイトンの０リング６
でもって接続する。

熱遮蔽部５は炉心管１内壁に沿って炉心管１内に突出て
、炉内の熱が直接真空シール材のＯリング６にかかるの
を防いでいる。

さらに、第２のマニホールド部２の内部に冷媒配管８が
形成されている。冷媒として１通常、水を用いる。冷媒
配管８はＯリング６の近傍のみに形成しても効果がある
が、さらに第２図に示すように、熱遮蔽部５内部にも形
成するようにすれば効果が大きい。

半導体装置製造のプロセスにおいて、炉内温度が７００
°Ｃ以上になる９例えばＣＶＤ装置の場合は本実施例の
構造は真空シール材にかかる熱を防ぐのに効果的である
。

なお１実施例Ｉ及び実施例■において、熱遮蔽部５は特
に排気口３を有する第２のマニホールド部２に形成する
のが効果的である。というのは。

加熱された気体の流れの下流にあたる部分が特に昇温し
やすいからである。勿論、熱遮蔽部を給気口９を有する
第１のマニホールド部７にも付加形成しても差支えない
。

第３図は実施例■を説明するた友めの断面図で。

２はマニホールド部、３は排気口、４は真空シール部、
５は熱遮蔽部、６は真空シール材であって○リング、８
は冷媒配管、９は給気口、１０はヒータ、１１は外側炉
心管、１２は内側炉心管、１３は０リング、　１４はゲ
ートを表す。

炉心管は二重になっていて、筒形で両側が開口している
内側炉心管１２と、その内側炉心管１２を覆うように配
置され、一端が開口し一端が閉塞した外側炉心管１１と
からなる。

マニホールド部２は真空シール部４に配置された真空シ
ール材１例えばパイトンの０リング６でもって外側炉心
管１１と接続される。

マニホールド部２には、熱遮蔽部５．排気口３゜給気口
９が形成される。気体は内側炉心管１２内に直に導入さ
れる。導入された気体は内側炉心管１２内を通った後、
内側炉心管１２と外側炉心管１１の間の間隙を通って排
気口３から排気される。熱遮蔽部５は内側炉心管１２の
外壁を取り囲み、外側炉心管１１内壁に沿って外側炉心
管１１内に突出るように形成されている。

外側炉心管１１外壁に沿うようにヒータ１０が配置され
る。

さらに、マニホールド部２内部に冷媒配管８が形成され
ている。冷媒として通常、水を用いる。

この外側炉心管１１と内側炉心管１２の二重前方式は、
真空シール部の昇温に対して熱流の影響が大きいので、
熱遮蔽部５を設け、さらにマニホールド部２内部に冷媒
配管８を設ける構造は、真空シール材の保護に特に効果
的である。

なお、冷媒配管８は真空シール材のＯリング６の近傍の
みに形成しても効果があるが、さらに第３図に示すよう
に、熱遮蔽部５内部にも形成するようにすれば効果が大
きい。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ウェハの大口径化
に伴う炉内の熱輻射、熱対流から真空シール材を保護し
、真空シール材の劣化を防ぎ、炉を安定稼働させ、生産
性の向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例Ｉを説明するための断面図。 第２図は実施例■を説明するための断面図。 第３図は実施例■を説明するための断面図第４図は従来
例を説明するための断面図である。 図において。 １は炉心管。 ２はマニホールド部であって第２のマニホールド部。 ３は排気口。 ４は真空シール部。 ５は熱遮蔽部。 ６は真空シール材であって０リング。 ７はマニホールド部であって第１のマニホールド部。 ８は冷媒配管であって冷却水配管 ９は給気口。 １０はヒータ。 １１は外側炉心管。 １２は内側炉心管 １３は０リング。 １４はゲート 大　施　例 ′！ＰＪ３図 ！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕　筒形で、第１の開口端、及び該第１の開口端と
   は反対の位置にある第２の開口端を有してなり、内部に
   て半導体ウェハを熱処理する炉心管（１）と、 該炉心管（１）外壁に沿うように配置され、該炉心管（
   １）内での加熱処理に用いるヒータ（１０）と、該炉心
   管（１）の第１の開口端の断面、及び第２の開口端の断
   面を隈無く覆う真空シール材（６）と、該真空シール材
   （６）を介して、該第１の開口端を閉塞する第１のマニ
   ホールド部（７）と、該第１のマニホールド部（７）表
   面に開口して形成され、前記炉心管（１）内に気体を導
   入する給気口（９）と、 該真空シール材（６）を介して、該第２の開口端を閉塞
   し、かつ前記炉心管（１）内壁に沿って該炉心管（１）
   に内装される筒状の熱遮蔽部（５）を有して構成される
   第２のマニホールド部（２）と、該第２のマニホールド
   部（２）表面に開口して形成され、前記炉心管（１）内
   より気体を排気する排気口（３）と を有することを特徴とする半導体装置製造装置。 〔２〕　前記第２のマニホールド部（２）の内部に形成
   され、前記真空シール材（６）を冷却する冷媒を通じる
   冷媒配管（８）を有することを特徴とする請求項１記載
   の半導体装置製造装置。 〔３〕　筒形で、第１の開口端、及び第２の開口端を有
   してなり、内部にて半導体ウェハを熱処理する内側炉心
   管（１２）と、 該内側炉心管（１２）の第１の開口端に配置され、該内
   側炉心管（１２）外壁を取り巻く筒状の熱遮蔽部（５）
   が形成されてなるマニホールド部（２）と、筒形で、一
   つの開口端をなす第３の開口端、及び一つの閉塞端を有
   してなり、該閉塞端が前記内側炉心管（１２）の第２の
   開口端に対向し、かつ該内側炉心管（１２）を覆うよう
   に配置され、該第３の開口端断面に隈無く形成される真
   空シール材（６）を介して、該第３の開口端が該マニホ
   ールド部（２）表面に接続されてなる外側炉心管（１１
   ）と、該外側炉心管（１１）外壁に沿うように配置され
   、前記内側炉心管（１２）内での熱処理に用いるヒータ
   （１０）と、 該内側炉心管（１２）内に直に気体が導入できるように
   、該マニホールド部（２）表面に開口形成される給気口
   （９）と、 前記外側炉心管（１１）と該内側炉心管（１２）との間
   にできる空間から直に気体が排出できるように、該マニ
   ホールド部（２）表面に開口形成される排気口（３）と を有することを特徴とする半導体装置製造装置。 〔４〕　前記マニホールド部（２）の内側に形成され、
   前記真空シール材（６）を冷却する冷媒を通じる冷媒配
   管（８）を有することを特徴とする請求項３記載の半導
   体装置製造装置。