JPH03272132A - 加熱炉 - 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〕 半導体装置の製造等に用いられる縦型加熱炉に関し 治具の熱変形による悪影響を避け、且つ炉の開閉時に炉
内への外気の巻き込みを減少できる治具のローディング
と固定方式を提供することを目的とし 上部が閉鎖され下部が解放された縦型炉芯管（１１と、
被処理物を搭載した保持治具（２）を該炉芯管（１）の
下部より挿入し該保持治具（２）をその上部を支持して
吊り下げる手段（５）、　（６）とを有するように構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体装置の製造等に用いられる縦型加熱炉に
関する。

半導体装置の製造工程において、気相成長、拡散、酸化
等使用する炉に本発明を利用することができる。

［従来の技術］ 近年の半導体ウェハプロセスの高精度化に伴い高温加熱
炉は処理結果の分布改善、除塵の問題等の問題で、従来
の横型炉から縦型炉に移行しつつある。

しかし、特に高温処理の炉については、ウェハを保持す
る治具が変形するため横型炉を使用している場合が多い
。

第５図（ａ）、　（ｂ）は従来例による縦型加熱炉の模
式断面図である。

図において、■は炉芯管で石英管、２はウェハ保持治具
で石英治具、３はウェハである。

従来の縦型炉は第５図（ａ）のようにウェハ保持治具を
下側から炉内に挿入し、治具の重量を下側で受けていた
。

このために、第５図（ｂ）に示されるように熱で変形し
やすくなった治具に座屈変形を与えることになる。

治具に座屈変形が起こると処理結果の分布が悪くなり、
甚だしい場合はウェハを破損することになる。また治具
の寿命が短くなる。

このような治具の変形に対する対策として、第６図のよ
うに吊り下げ方式が採用されている。

第６図（ａ）、　（ｂ）は従来例による吊り下げ方式の
縦型加熱炉の模式断面図である。

この例は、第６図（ａｌのように治具を炉の上側から挿
入し吊り下げて固定する構造である。

この場合、第６図（ｂ）に示されるように加熱時の治具
は下側が解放となっているため、下方に延びる。このよ
うな変形の場合は座屈変形のときのような障害はない。

〔発明が解決しようとする課題〕

第６図の治具を上から吊り下げる方式では、治具の熱変
形による悪影響はないが、ウェハの搬入搬出時に炉を開
閉する場合、炉の上側が解放となるため、炉内への外気
の巻き込みが多くなり、炉内を汚染するおそれがあった
。

本発明は縦型加熱炉において、治具の熱変形による悪影
響を避け、且つ炉の開閉時に炉内への外気の巻き込みを
減少できる治具のローディングと固定方式を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題の解決は、上部が閉鎖され下部が解放された縦
型炉芯管（１）と、被処理物を搭載した保持治具（２）
を該炉芯管（１）の下部より挿入し該保持治具（２）を
その上部を支持して吊り下げる手段（５）、　（６）と
を有することを特徴とする加熱炉により達成される。

［作用］ 本発明は治具変形に対して有効な吊り下げ方式を採用し
、炉の開閉時に炉内への外気の巻き込みを減少させるた
め、治具を炉の下側からローディングし、且つ炉内に吊
り下げて支持できる治具支持部を設けたものである。

第４図（ａ）、　（ｂ）は本発明の原理説明図で、外気
の巻き込みを説明する図である。

図において、１は炉芯管で石英管、２ばウェハ保持治具
で石英治具、３はウェハ、４はヒータである。

第４図（ａ）は本発明による炉の下側から治具をローデ
ィングする場合の模式断面図で、この場合は高温雰囲気
ガスは上昇力により炉の内部に溜り。

炉の開閉時に外気と置換されに（い。

第４図（ｂ）は従来例による炉の上側から治具をローデ
ィングする場合の模式断面図で、この場合は高温雰囲気
ガスは上昇力により炉の外部に逃げ。

炉の開閉時に外気と置換されやすい。

図の片側矢印はガスの移動方向を１両側矢印は治具の移
動方向を示す。

〔実施例〕

第■図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例による縦型加
熱炉の模式平面図と断面図である。

図において、１は炉芯管で石英管、２はウェハ保持治具
で石英治具、３はウェハ、５は炉芯管内の上部に設けた
治具支持部、６は治具上部に設けた突起、７ば治具挿入
台である。

第１図（ａ）、　（ｂ）は治具をローディング中の平面
図と断面図である。

ウェハ３を保持した治具２を治具挿入台７上に載せて、
炉芯管１内に下側より挿入し１回転させて突起６を治具
支持部５上に置（。

この場合の治具支持は、治具２を矢印の回転運動により
突起６を懸架部５上に載せて吊り下げるようにしている
。

第１図（Ｃ）、　（ｄ）は治具を熱処理中の平面図と断
面図である。

治具挿入台７を下げて、炉芯管ｌ内に治具２を吊り下げ
た状態で加熱する。

図には略しであるが、熱処理時には炉芯管１の下側は閉
じられ、炉芯管に処理ガスが導入され排出される。

第２図（ａ）、　（ｂ）は本発明の他の実施例による縦
型加熱炉の模式平面図である。

図において、５八は炉芯管内の上部に設けた治具支持部
、６＾は治具上部に設けた突起である。

この場合の治具支持は、治具２を矢印の直線運動により
突起６Ａを懸架部５Ａ上に載せて吊り下げるようにして
いる。

第２図（ａ）は治具を吊り下げる前の状態を示し。

第２図（ｂ）は熱処理中の治具を吊り下げた状態を示す
。

第３図は本発明を応用した気相成長装置の断面図である
。

図において、１は炉芯管で石英管、２はウェハ保持治具
で石英治具、３はウェハ、４はヒータ５は治具支持部兼
反応ガスのノズル、６は治具上部に設けた突起、７は治
具挿入台（ローダ）兼炉芯管の蓋である。

ウェハ３を収納した石英治具２はローダ７で炉芯管内に
下側より挿入される。

治具支持部兼反応ガスのノズル５は炉芯管内の上部内周
に設けられて石英治具３を吊り下げられる。

また、治具支持部兼反応ガスのノズル５はガスの噴出孔
を持つ管で形成されて、ここより反応ガスを炉芯管内に
供給し、一方炉芯管内を排気して炉芯管内を所定のガス
圧に保って気相成長が行われる。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、縦型加熱炉におい
て、治具の熱変形の低減による長寿命化と、炉の開閉時
に炉内への外気の巻き込みによる汚染の低減に効果があ
る。

この結果、製品の製造歩留と信頼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（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例による縦型加
熱炉の模式平面図と断面図。 第２図（ａ）、　（ｂ）は本発明の他の実施例による縦
型加熱炉の模式平面図。 第３図は本発明を応用した気相成長装置の断面図 第４図（ａ）、　（ｂ）は本発明の原理説明図で、外気
の巻き込みを説明する図。 第５図（ａ）、　（ｂ）は従来例による縦型加熱炉の模
式第６図（ａ）、　（ｂ）は従来例による吊り下げ方式
の縦型加熱炉の模式断面図である。 図において １は炉芯管で石英管。 ２はウェハ保持治具で石英治具。 ３はウェハ ４はヒータ。 ５５＾は炉芯管内の上部に設けた治具支持部６．６八は
治具上部に設けた突起。 ７は治具挿入台 ０ 実施イ列の平面図と断面図 第１図 イ包の実方位イ列の平面図 第　　２　　図 原理説明図 第 図 １９２− 第 図 （ｂ） （（１） （ｂ） ４足釆イ列の断面図 第　５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　上部が閉鎖され下部が解放された縦型炉芯管（１）と
   、被処理物を搭載した保持治具（２）を該炉芯管（１）
   の下部より挿入し該保持治具（２）をその上部を支持し
   て吊り下げる手段（５）、（６）とを有することを特徴
   とする加熱炉。