JPH03268322A

JPH03268322A - 縦型熱処理装置

Info

Publication number: JPH03268322A
Application number: JP6594790A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takahashi; 幸一高橋; Mitsutoshi Furuyama; 古山　充利; Hironori Sonobe; 園部　浩徳
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-03-16
Filing date: 1990-03-16
Publication date: 1991-11-29

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もので、特に半導体装
置の製造に使用される。

（従来の技術）従来、不純物拡散、熱酸化、アニール等の半導体装置の
製造工程において、第３図に示すような縦型熱処理装置
が使用されている。　図中１はガス制御部である。　ガ
ス制御部１の上部にはウェーハセッタ一部２が設けられ
ている。　カス制御部１の側部には、反応炉３が設けら
れている。

反応炉３の外周面の部分は、ヒータ４で囲まれている。

　反応炉３の底部には、ガス制御部１から導出された反
応カス供給菅５が接続されている。

反応炉３の上部には、被処理体であるウェーハ６を搭載
したポートを出し入れするための開口部が形成されてい
る。　開口部は石英で形成された扉８で開閉されるよう
になっている。　而して、ポート７はポートローダ９に
接続した状態でウェーハセッタ一部２から反応炉３内に
出し入れされるようになっている。

このような従来の縦型熱処理装置且では、ポート７を反
応炉３内に出し入れする際に開口部が完全に解放された
状態になる。　このためガス対流及び熱輻射による熱損
失と気圧の低下が起き、開口付近で炉内温度の低下と空
気の巻き込みを招く、　その結果、炉内温度の低下によ
りポート７挿入後の炉内温度の不安定時間が長くなる。

　また空気の巻き込みによってはウェーハ６を汚染する
問題があった。

（発明が解決しようとする課題）従来の縦型熱処理装置では、被処理体を搭載したポート
を炉内に出し入れする際に、開口部が外気に対し完全に
解放された状態になる。　その結果、前述のように炉内
温度の低下や、被処理体を汚染する等の問題があった。

本発明は、被処理体を炉に出し入れする際に発生する対
流及び熱輻射に起因する炉温め低下防止、外気の巻き込
みによる被処理体の汚染を防止することのできる縦型熱
処理装置を提供することをその目的とするものて・ある
。

［発明の構成〕（課題を解決するための手段）本発明の縦型熱処理装置の一例を示す第１図を参照して
説明する。

本発明の縦型熱処理装置３０は、被処理＃−１６を搭載
したポート１７が収容される炉１３と、該炉の長手方向
の外周面に近接して設けられた加熱手段１４と、該炉の
長平方向の端部に設けられた開口部２７を開閉する扉１
８と、該開口部を介して前記炉内と連通するようにして
設けられたポート保護室１９と、該ポート保護室に前記
ポートを出し入れする手段２４く第２図参照）と、前記
ポート保護室内に注入する雰囲気ガスの供給管２２と、
雰囲気ガスを前記ポート保護室内から排出する手段２３
とを、具備することを特徴とするものである。

（作用）前記本発明の縦型熱処理装置においては、ポートを炉内
に出し入れする際、炉内は、外気と区切られた保護室内
と、開口部を介して接続されるため、外気は連通した炉
内及び保護室内に進入しない４　したがって外気の巻き
込みによる被処理体の汚染は防止される。　また保護室
内は、適当な気圧で、限定された容積の雰囲気ガスで満
たされているので、炉内と連通する際のガスの対流及び
熱輻射による熱放散は、外気に直接さらされる従来炉に
比し大幅に低減され、炉内温度の低下は防止される。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。　第１図は、本発明の一実施例の概略構成を示す説明
図である。　図中１１は、ガス制御部である。　ガス制
御部１１上には、ウェーハセッタ一部１２が設けられて
いる。　ガス制御部１１の側部には、反応炉１３が設け
られている。

反応炉１３の長手方向の外周面には、加熱手段であるし
−タ１４が設けられている。　反応炉１３の底部には、
ガス制御部１１から導出された反応ガス供給管１５が接
続されている。　反応炉１３の上部には、被処理体であ
るウェーハ１６を搭載したポート１７を出し入れするた
めの開口部２７が形成されている。　開口部は、石英で
形成された扉１８で開閉されるようになっている。　ウ
ェーハセッタ一部１２の側部には、扉１８を介して反応
炉１３内と連通ずるポート保護室１９か設けられている
。　ポート保護室１９を構成する壁は、第２図（Ａ）に
示すごとく、例えば内側か厚さ約３Ｉｌｌの石英層２０
で形成され、外側が厚さ約２１の鏡面仕上げステンレス
層２１で形成されている。

ポート保護室１つの底部側面には、例えばＮ２カスのよ
うな雰囲気ガスの供給管２２が４カ所に形成されている
。　ポート保護室１９の頂部には、雰囲気ガスを排出す
る手段である排気管２３が形成されている。　、ｔな、
ポート保護室１９の側部には、ポート１７を出し入れす
る手段である開閉扉２４と、ポート１７を反応炉１３に
出し入れするためのポートローダ２５の移動用スリット
２６が形成されている。

このように構成された縦型熱処理装置１旦によれば、ポ
ート保護室１９内にＮ２ガスなどの所定の雰囲気ガスを
連続的に供給した状態で、被処理体であるウェーハ１６
を複数枚搭載したポート１７を開閉扉２４を開けてポー
ト保護室１９内に入れ、ポートローダ２５に取り付ける
。　次いで、開閉扉２４を閉じてポートローダ２５を駆
動すると共に、これに連動して扉１８を開閉することに
より、反応炉１３へのポート１７の出し入れ作業を行な
う、　つまり、反応炉１３の開口部は、ポート保護室１
９の内部につながり、外部には直接露出していないので
５、ポート１７の出し入れ時に反応炉１３内に外気が進
入するのを阻止することができる。　このなめポート１
７の出し入れの際に対流及び熱輻射に起因する炉内温度
低下、空気の巻き込みを防止することができる。　その
結果、炉内の熱損失を低減できると共にポート１７の出
し入れ時の炉内温度の不安定時間を短縮し、またウェー
ハの汚染を防止することができる。

因みに、炉内温度の不安定時間は従来の装置では約４０
分であったが、実施例のものでは約１５分となり、炉内
への外気の巻き込み量は従来のものでは界面単位及び酸
化膜中可動イオン密度換算で、１〜２　ｘ　１０”　／
　ｃｌＩ２であったが、実施例のものでは３〜５Ｘ１０
′。／Ｃ１１２に低減できることが実験的に確認されて
いる。

なお、前記実施例においては、雰囲気ガスの排出手段と
してポート保護室に排出管を設けたがこれに限定されな
い、　雰囲気ガスの排出手段として、ポート保護室を取
り付けた系内の隙間、例えば固定部材と動く部材との隙
間等から雰囲気ガスを排出するようにしても差し支えな
い。

また前記ポート保護室は、前記実施例のように、常時前
記炉に取り付けられてもよいし、或いはポートを前記炉
に挿入するときに、炉に取り付けられる構造としても差
し支えない。

例えば、ウェーハセッタ一部１２内で、ポート保護室に
ポートを収容した後、ポート保護室を転送して、炉上の
所定位置に取り付ける。　この際、例えばポートローダ
２５は、炉上のポートｉ護室の前記所定位置から適当に
間を隔てた位置に設け、ローダ２５の横方向のアームを
延長してその端部にポート保護室を保持し、ローダ２５
の縦軸を回転軸として、前記所定位置まで回転した後、
取り付けても差し支えない。

また前記実施例においては、ポート保護室にポートを出
し入れする手段として、ポート保護室の側壁に開閉扉２
４を設けたが、その開閉扉は別の構造物に取り付けられ
、ポートを炉に挿入するときに前記ポート保護室に取り
付けるようにしてもよい。　例えばポート保護室の頂部
にポート出し入れ用の開口部を設ける。　ポート保護室
上方において、ポートローダのアーム端部に、ポート保
護室の開閉扉とその下にポートとを、容易に着脱できる
ように取り付ける。　次にポートローダを下降させ、ポ
ートをポート保護室に収容した後、開閉扉は保護室頂部
（ストッパーを兼ねる）に取り付けられる。　また前記
実施例における炉の加熱手段のし−タは、例えば電気抵
抗線であっても、また加熱用ランプなどであってもよい
。

［発明の効果］以上説明したごとく、本発明に係る縦型熱処理装置は、
被処理体を炉に出し入れする際に発生する対流及び熱輻
射に起因する炉温の低下防止、空気の巻き込みによる被
処理体の汚染防止を達成することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の縦型熱処理装置の実施例の概略構成を
示す説明図、第２図（Ａ）は、同実施例の要部の斜視図
、同図（Ｂ）は、同要部の平面図、第３図は従来の縦型
熱処理装置の概略構成を示す説明図である。１１・・・ガス制御部、　　１２・・・ウェーハセッタ
ー部、　１３・・・炉（反応炉）、　１４・・・加熱手
段〈ヒータ）、　１５・・・反応ガス供給管、　１６・
・・被処理体くウェーハ）、　１７・・・ポート、　１
８・・・扉、　１９・・・ポート保護室、　２０・・・
石英層、２１・・・ステンレス層、　２２・・・供給管
、　２３・・・排出手段（排気管）、　２４・・・ポー
トを出し入れする手段（開閉扉）、　２５・・・ポート
ローダ、２６・・・移動用スリット、　２７・・・炉の
開口部、１且・・・継型熱処理装置。（）内記載の名称は、実施例において多用する名称であ
る。３０：縦型熱処理装置第図（Ａ）（Ｂ）２ ↓ ↑ 第２図

Claims

【特許請求の範囲】

１　被処理体を搭載したポートが収容される炉と、該炉
の長手方向の外周面に近接して設けられた加熱手段と、
該炉の長手方向の端部に設けられた開口部を開閉する扉
と、該開口部を介して前記炉内と連通するようにして設
けられたポート保護室と、該ポート保護室に前記ポート
を出し入れする手段と、前記ポート保護室内に注入する
雰囲気ガスの供給管と、該雰囲気ガスを前記ポート保護
室内から排出する手段とを、具備することを特徴とする
縦型熱処理装置。