JPH04186616A

JPH04186616A - 縦型熱処理装置

Info

Publication number: JPH04186616A
Application number: JP31247490A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yamaga; 健一山賀
Original assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1990-11-17
Filing date: 1990-11-17
Publication date: 1992-07-03
Anticipated expiration: 2015-06-26
Also published as: JP3055797B2

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】［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］熱処理装置、例えば半導体ウェハに所定の熱処理を行う
拡散装置では、例えば縦型プロセスチューブ内に多数枚
のウェハ群を搭載したボートを搬入して密閉し、このプ
ロセスチューブを例えば、縦型加熱装置内に装着し、次
いて、プロセスチューブ内を所定真空度に真空引きし、
その後プロセスガスを導入して加熱下で拡散バッチ処理
を行っている。

ここで、拡散処理は、処理温度に左右され易く。

均質な膜を有するウェハ群を得るためには、ウェハ群か
均熱に保たれることが必要である。このため、かかる拡
散装置においては、プロセスチューブの外周に密に嵌合
し、かつ、加熱装置のプロセスチューブ装着用開口部に
、嵌合する断熱性リングを用いることにより、加熱装置
内の均熱性を保持していた。また、特開昭６０−４３０
１１号公報にも、このような断熱性リングが開示されて
いる。

［発明が解決しようとする課題］従来、上述した断熱性リングは加熱装置の開口部に固定
されていることが多い。従って、プロセスチューブを加
熱装置内に装着する場合、プロセスチューブは断熱性リ
ングに圧入されながら設定位置に向けて移動し、その中
心軸方向に圧力を受けることになり、プロセスチューブ
が破損するおそれがあるという課題かあった。

また、この逆に、プロセスチューブの破損を防止するた
めに、断熱性リンクとプロセスチューブとを遊嵌させる
とすれば、その部分からの放熱により加熱装置内の均熱
性が保持てきないという課題があった。

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、加熱装置
内の均熱性を確実に保持でき、かつ、プロセスチューブ
を加熱装置内に装着する際に、プロセスチューブが破損
し難い熱処理装置を提供することにある。

ｃ課題を解決するための手段］上記課題を解決するため、本発明の熱処理装置は、少な
くとも一端に開口部を有する加熱装置と、この加熱装置
内に着脱可能な処理容器とを備えた熱処理装置において
、上記処理容器外周に密に設けられた断熱性環状部材を有
し、この環状部材の一部が、上記加熱装置内に筒状処理容器
を装着する際に加熱装置の端面と当接することにより断
熱シールすることを特徴とする。

［作用コ本発明の熱処理装置においては、断熱性環状部材を、予
め手作業等により手加減しながら筒状処理容器に外挿す
る等して装着するので、処理容器を破損することか少な
い。

また、従来技術においては、断熱性リングの内壁とプロ
セスチューブの外壁との嵌合、および断熱性リングの外
壁と加熱装置の開口部内壁との嵌合により加熱装置内の
均熱性を保持している。

一方、本発明の熱処理装置においては、上記環状部材の
内壁部と上記処理容器の外壁部との密な嵌合、および上
記加熱装置の端面と上記環状部材の一部との当接により
断熱シールを実現し、上記均熱性を保持する。

従って、プロセスチューブが断熱性リングおよび加熱装
置開口部の両者から圧力を受ける従来法に比し、本発明
では上記処理容器は上記環状部材からのみ圧力を受ける
にすぎず、処理容器の破損が著しく低下する。

［実施例］以下、本発明を半導体ウェハの縦型拡散装置に適用した
一実施例について、図面を参照して具体的に説明する。

第１図において、この拡散装置は、例えば石英製のプロ
セスチューブ１０であるアウターチューブ１０ａ、イン
ナーチューブ１０ｂが金属製マニホールド１２上に縦方
向に立役支持されており、このインナーチューブ１０ｂ
の内側に処理室１４が形成されるようになっている。な
お、上記プロセスチューブ１０はケーシング３２内に納
められるようになっている。

このプロセスチューブ１０によって形成される処理室１
４内には、保温筒１８に載置されたボート２０か挿脱可
能となっていて、このボート２０に多数枚の被処理体で
ある半導体ウェハ２２が水平に等間隔に配列支持され、
半導体ウェハ２２に対して拡散処理が実行可能となって
る。この拡散処理の際には、排気口１５を介して処理室
１４内を真空排気し、次いて、プロセスガス導入口１６
を介して処理室１４にプロセスガスを導入し、処理を行
う。尚、保温筒１８は、フランジキャップ２４上に搭載
され、このフランジキャップ２４は図示せぬエレベータ
アームに取り付けられて上下動し、上記保温筒１８及び
ボート２０を上下動させるとともに、上記マニホールド
１２のボート挿入孔２６を密閉しうるようになっている
。

上記プロセスチューブｌＯの外周には例えば抵抗加熱式
ヒーター線等から成る加熱装置２８が設けられており、
この加熱装置２８の内側には処理室１４内の均熱性を向
上するための均熱管２９ａが設けられており、一方、そ
の外側には加熱装置２８を支持、包囲する断熱材３４が
設けられている。

加熱装置２８は、上記処理室１４内を縦方向で例えば５
ゾーンに分けて、それぞれを好適な温度条件下で加熱し
得るように構成されるような５ゾ−ン方式をとっている
。また、断熱材３４もこの５ゾ一ン方式に対応して構成
されている。

次に、本発明の特徴を有する断熱性環状部材４０につい
て説明する。

この環状部材４０は、第３図に示す如く例えばシリカと
アルミナとの焼結体等から成るフランジ部を有する環状
芯材４０ａを耐熱性を有し柔軟性有する例えば石英ウー
ルからなる柔軟部材４０ｂて包囲し、さらにこれを、柔
軟性を有する例えばメツシュ状のガラス繊維等から成る
外被４０ｃで包囲して構成されるものであって、外表面
がある程度の柔軟性を有する部材である。上記柔軟部材
４０ｂは上記環状芯材４０ａの全周を包囲しなくてもよ
く、少なくともアウターチューブ１０ａに当接する部分
、およびヒータボトム面板２９ｂとマニホールド１２て
押圧される部分に柔軟部材４０ｂを配設すればよい。第
２図は、第１図に示した拡散装置の部分断面図である。

この図において、フランジ部４２を有する上記環状部材
４０は、上記アウタチューブ１０ａに外挿されている。

この環状部材４０の内壁部４１とアウターチューブ１０
ａの外壁部１０ａ−とは密に嵌合しており、その一方で
、上記フランジ部４２の端面４４は、拡散装置の開口部
３０側の端面であるヒーターボトム面板２９ｂと当接し
ており、これにより気密性を保持し、加熱装置２８の下
端開口側を断熱／−ルしている。この結果、アウターチ
ューブ１０ａ雰囲気が熱的にシールされた雰囲気とされ
、この雰囲気か均熱ゾーン３１として確保される。かか
る断熱シールは、半導体ウェハか酸化するのを防止する
ためにアンロード前に急冷することかあるが、その場合
に有用である。すなわち、急冷時にはプロセスチューブ
１０と均熱管２９ａとの間に冷媒例えばエアーを導入す
るが、前記断熱シールにより加熱装置２８の下端開口側
か気密となっているので、チューブ１０内へのエアーも
れを防止でき、効果的な急冷を実現できる。

そして、上記環状部材４０は、アウターチューブ１０ａ
に外挿されたままで上記マニホールド１２に載置されて
おり、また、環状部材４０か横方向に変位しないように
マニホールド１２に設けられたＬ宇金具６０により固定
されている。マニホールド１２の加熱装置の開口部３０
側の当接面１２ａは、加熱装置のベースプレート５０と
当接している。

次に、本実施例の波計装置における断熱性シールのため
の一手順について説明する。

まず、上記環状部材４０を予め手加減しながら上記アウ
ターチューブ１０ａに外挿する。そして、この環状部材
４０を、アウターチューブ１０ａに外挿したまままで上
記マニホールド１２に載置する。環状部材４０が横方向
に変動しないようにＬ宇金具６０で固定した後、図示し
ないエレベータアームにより、マニホールド１２を上昇
させ、上記マニホールドの当接面１２ａを上記ベースプ
レート５０と当接させると同時に、環状部材４０のフラ
ンジ部の端面４４を上記ヒーターボトム面板２９ｂと当
接させ、加熱装置２８内に均熱ゾーン３１を形成して断
熱シールを実現する。

この場合、上記フランジ部の端面４４とヒーターボトム
面板２９ｂとの密な当接は、エレベータの上限位置がマ
ニホールド１２とベースプレート５０との当接により一
義的に定まるため、予め環状部材４０のフランジ部４２
の厚さを適切に設定することで常に確保てきる。

次に、実施例の作用について説明する。

本実施例においては、上記環状部材４０の内壁部４１と
アウターチューブ１０ａの外壁部１０ａ−との密な嵌合
、および加熱装置のヒータボトム面板２９ｂと環状部材
のフランジ部端面４４との当接により断熱性シールを実
現している。

従って、上記アウターチューブ１０ａは環状部材４０の
みにより内側に押圧されているたけなので、破損するこ
とが極めて少ない。しかも、上述のように、予め手作業
等により力加減しながら環状部材４０をアウターチュー
ブ１０Ｈに外挿するので、アウターチューブ１０ａの破
損は一層少なくなる。

さらに、環状部材４０と上記均熱管２９ａとの間には若
干の隙間があるので、拡散装置の中心とプロセスチュー
ブ１０の中心とか若干ずれていても断熱性シールは確保
される。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内
において種々の変形実施が可能である。

例えば、拡散装置は必ずしも縦型であることを要さず、
横型であってもよい。さらに、本発明が適用される熱処
理装置は、拡散装置に限らずＣ■Ｄ等加熱加熱下理を行
う各種装置に適用できる。

また、上記環状部材は必ずしもフランジ部と一体的に構
成されていることを必要とせず、第４図に示すように２
個の環状部材４０Ａと４０Ｂとか果を奏することができ
る。

［発明の効果］以上、説明したように、本発明によれば、加熱装置内の
均熱性を確実に保持でき、かつ、処理容器を加熱装置内
に装着する際に、処理容器か破損し難い熱処理装置を提
供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す拡散装置の断面図、第２図は、第１図の拡散装置の部分断面図、示す部分断
面図である。１０・・・プロセスチューブ、２８・・・加熱装置、２
９ｂ・・・ヒーターボトム面板、３０・・・開口部、４
０・・・断熱性環状部材、４４・・・フランジ部端面。代理人　弁理士　井　上　　−（他〕名）第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】少なくとも一端に開口部を有する加熱装置と、この加熱
装置内に着脱可能な処理容器とを備えた熱処理装置にお
いて、上記処理容器外周に密に設けられた断熱性環状部材を有
し、この環状部材の一部が、上記加熱装置内に筒状処理容器
を装着する際に加熱装置の端面と当接することにより断
熱シールすることを特徴とする熱処理装置。