JPH04269825A - 縦型熱処理装置 - Google Patents
縦型熱処理装置Info
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- JPH04269825A JPH04269825A JP3103694A JP10369491A JPH04269825A JP H04269825 A JPH04269825 A JP H04269825A JP 3103694 A JP3103694 A JP 3103694A JP 10369491 A JP10369491 A JP 10369491A JP H04269825 A JPH04269825 A JP H04269825A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、縦型熱処理装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、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にて使用される熱処理装置と
して、無塵化及び省スペース化等を図ることができる縦
型熱処理装置は用いられている。このような縦型熱処理
装置にあってあは、円筒状に形成された反応管を囲んで
設けられたヒーター及び断熱材等からなる熱処理炉がほ
ぼ矩形状の筐体内に垂直に設けられている。この筐体内
の熱処理炉の下部には、被処理体である多数の半導体ウ
エハを載置したウエハボートを待機させる待機空間が設
けられており、このウエハボートをボートエレベータの
ごとき昇降手段により熱処理炉内へ搬出入し得るように
なっている。そして、熱処理炉口から排出される炉内に
残留した処理ガスと高温気体を排出するための排気機構
が設けられている。このような構成のため、熱処理炉を
ほぼ水平に設けた横型熱処理装置に比較して、上記縦型
熱処理装置は設置スペースを削減して、省スペースを図
ることができるのみならず、反応管と非接触で熱処理炉
内へウエハボートをロード及びアンロードすることがで
きることから、無塵化を図ることができる。そして、上
記縦型熱処理装置にあっては、更に無塵化を図るために
、塵埃除去用フィルタを介して清浄気体を待機空間に通
過させ、ここで待機している半導体ウエハに塵埃が付着
することを防止するようになされた構成のものもある。 そして、この待機空間の通過した気体は、装置をメンテ
ナンスするために設けられクリーンルームと分離された
メンテナンスルームへ排出されていた。
ける熱拡散工程や成膜工程にて使用される熱処理装置と
して、無塵化及び省スペース化等を図ることができる縦
型熱処理装置は用いられている。このような縦型熱処理
装置にあってあは、円筒状に形成された反応管を囲んで
設けられたヒーター及び断熱材等からなる熱処理炉がほ
ぼ矩形状の筐体内に垂直に設けられている。この筐体内
の熱処理炉の下部には、被処理体である多数の半導体ウ
エハを載置したウエハボートを待機させる待機空間が設
けられており、このウエハボートをボートエレベータの
ごとき昇降手段により熱処理炉内へ搬出入し得るように
なっている。そして、熱処理炉口から排出される炉内に
残留した処理ガスと高温気体を排出するための排気機構
が設けられている。このような構成のため、熱処理炉を
ほぼ水平に設けた横型熱処理装置に比較して、上記縦型
熱処理装置は設置スペースを削減して、省スペースを図
ることができるのみならず、反応管と非接触で熱処理炉
内へウエハボートをロード及びアンロードすることがで
きることから、無塵化を図ることができる。そして、上
記縦型熱処理装置にあっては、更に無塵化を図るために
、塵埃除去用フィルタを介して清浄気体を待機空間に通
過させ、ここで待機している半導体ウエハに塵埃が付着
することを防止するようになされた構成のものもある。 そして、この待機空間の通過した気体は、装置をメンテ
ナンスするために設けられクリーンルームと分離された
メンテナンスルームへ排出されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体デバ
イスの一層の高微細化、高集積化及び量産化の要求が日
々増大している今日において、クリーンルームの清浄度
はクラス１０程度が必要とされており、上記した従来装
置のように一度熱処理装置内に取り込んだ清浄気体をメ
ンテナンスルームへ放出するようになした構成では、メ
ンテナンスルームのクリーン度を例えばクラス１００以
内に保つことが困難となり、熱処理装置内から排出され
たパーティクルがメンテナンスルーム側からクリーンル
ーム側へ装置内を通じて若干ではあるが漏洩して半導体
ウエハに付着し、歩留まりを低下させるという問題があ
った。特に、微細化精度が進み半導体パターンの最小幅
寸法が１．０μｍから０．５μｍへと移りつつある現状
を考慮すると上記した問題点の解決が一層望まれている
。また、熱処理時においては、種々の有害ガス、例えば
フォスフィン（ＰＨ３）、砒素（Ａｓ）等が処理ガスと
して使用されているが、従来にあってはこれらのガスの
使用量も比較的少なく、装置内に残留する有害ガスも極
めて少ないことから熱処理炉口に設けられた排気機構に
より充分な排気を行うことが出来たので、待機空間を通
過させた清浄気体をそのままメンテナンスルームへ排出
しても問題は生じなかった。しかしながら、半導体ウエ
ハ自体のサイズが大型化し、例えば５インチ、６インチ
から８インチサイズに移行するに従い、ガスの使用量も
大幅に増加し、上記排気機構だけでは十分な排気を行う
ことができずクリーンルームにて操作するオペレータに
対する安全性も無視し得ないものとなってきた。特に、
半導体ウエハへ導入する不純物例えばＰやＡｓ等の注入
操作は、イオン注入装置等でも従来より行なわれていた
が、トータルコスト、製造効率及びイオン注入後のアニ
ールにともなう熱拡散に起因する微細化の困難性等の観
点より問題点があるため、このような不純物導入プロセ
スは近時技術発展の著しい縦型熱処理装置により成膜処
理と同時に行なわれる傾向にあり、前述したごとき問題
点の解決が強く望まれている。本発明は、以上のような
問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたも
のである。本発明の目的は、熱処理装置の待機空間雰囲
気の清浄度を維持し、さらにメンテナンスルームの雰囲
気の清浄度を劣化させることなく、クリーンルーム側の
雰囲気清浄度を維持し、もって被処理体の歩留まりを向
上させることができると共に、熱処理装置にて使用した
残留有害ガスをも排除できる縦型熱処理装置を提供する
ことにある。
イスの一層の高微細化、高集積化及び量産化の要求が日
々増大している今日において、クリーンルームの清浄度
はクラス１０程度が必要とされており、上記した従来装
置のように一度熱処理装置内に取り込んだ清浄気体をメ
ンテナンスルームへ放出するようになした構成では、メ
ンテナンスルームのクリーン度を例えばクラス１００以
内に保つことが困難となり、熱処理装置内から排出され
たパーティクルがメンテナンスルーム側からクリーンル
ーム側へ装置内を通じて若干ではあるが漏洩して半導体
ウエハに付着し、歩留まりを低下させるという問題があ
った。特に、微細化精度が進み半導体パターンの最小幅
寸法が１．０μｍから０．５μｍへと移りつつある現状
を考慮すると上記した問題点の解決が一層望まれている
。また、熱処理時においては、種々の有害ガス、例えば
フォスフィン（ＰＨ３）、砒素（Ａｓ）等が処理ガスと
して使用されているが、従来にあってはこれらのガスの
使用量も比較的少なく、装置内に残留する有害ガスも極
めて少ないことから熱処理炉口に設けられた排気機構に
より充分な排気を行うことが出来たので、待機空間を通
過させた清浄気体をそのままメンテナンスルームへ排出
しても問題は生じなかった。しかしながら、半導体ウエ
ハ自体のサイズが大型化し、例えば５インチ、６インチ
から８インチサイズに移行するに従い、ガスの使用量も
大幅に増加し、上記排気機構だけでは十分な排気を行う
ことができずクリーンルームにて操作するオペレータに
対する安全性も無視し得ないものとなってきた。特に、
半導体ウエハへ導入する不純物例えばＰやＡｓ等の注入
操作は、イオン注入装置等でも従来より行なわれていた
が、トータルコスト、製造効率及びイオン注入後のアニ
ールにともなう熱拡散に起因する微細化の困難性等の観
点より問題点があるため、このような不純物導入プロセ
スは近時技術発展の著しい縦型熱処理装置により成膜処
理と同時に行なわれる傾向にあり、前述したごとき問題
点の解決が強く望まれている。本発明は、以上のような
問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたも
のである。本発明の目的は、熱処理装置の待機空間雰囲
気の清浄度を維持し、さらにメンテナンスルームの雰囲
気の清浄度を劣化させることなく、クリーンルーム側の
雰囲気清浄度を維持し、もって被処理体の歩留まりを向
上させることができると共に、熱処理装置にて使用した
残留有害ガスをも排除できる縦型熱処理装置を提供する
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、前面に被処理体を搬出入するための開
口部を有すと共に、開閉自在になされた筐体と、該筐体
内に設けられ、前記被処理体に所定の熱処理をするため
の熱処理炉と、該熱処理炉の下方に設けられ、上記熱処
理炉内との間で搬出入される前記被処理体を待機させる
ための待機空間を有す縦型熱処理装置において、前記待
機空間に流すための清浄気体を導入するための清浄気体
導入口と、前記待機空間を通過した清浄気体を前記筐体
の外へ排出するための排気口と、前記待機空間を通過し
た清浄気体の一部を循環させて、再度前記待機空間へ流
すための再循環通路とを備え、前記排気口から排出され
る気体を、所定の排気処理系へ供給するようにしたもの
である。
解決するために、前面に被処理体を搬出入するための開
口部を有すと共に、開閉自在になされた筐体と、該筐体
内に設けられ、前記被処理体に所定の熱処理をするため
の熱処理炉と、該熱処理炉の下方に設けられ、上記熱処
理炉内との間で搬出入される前記被処理体を待機させる
ための待機空間を有す縦型熱処理装置において、前記待
機空間に流すための清浄気体を導入するための清浄気体
導入口と、前記待機空間を通過した清浄気体を前記筐体
の外へ排出するための排気口と、前記待機空間を通過し
た清浄気体の一部を循環させて、再度前記待機空間へ流
すための再循環通路とを備え、前記排気口から排出され
る気体を、所定の排気処理系へ供給するようにしたもの
である。
【０００５】
【作用】本発明は、以上のように構成したので、清浄気
体（空気）は、清浄気体導入口から熱処理装置内へ取り
込まれ、待機空間に待機されている被処理体としての半
導体ウエハのパーティクル排除のためにサイドフローが
施される。ここを通過した清浄気体は、一ヶ所に集めら
れて排気口から筐体外へ排出されて、ダクト等を介して
工場の排気処理系へと排出される。一方、待機空間を通
過した清浄気体の一部は、ボートエレベータを区画する
区画壁によって仕切られた再循環通路を介して再度、上
記待機空間に戻されて循環される。このように、待機空
間を通過した清浄気体を排気処理系へ搬送することによ
り、パーティクルおよび有害ガスを含む可能性のある気
体はメンテナンスルームへは排出されないので、メンテ
ナンスルーム及びクリーンルームの雰囲気の清浄度を維
持でき，もって半導体ウエハの歩留まりを向上できるの
みならず、有害ガスの人体への影響を阻止できる。
体（空気）は、清浄気体導入口から熱処理装置内へ取り
込まれ、待機空間に待機されている被処理体としての半
導体ウエハのパーティクル排除のためにサイドフローが
施される。ここを通過した清浄気体は、一ヶ所に集めら
れて排気口から筐体外へ排出されて、ダクト等を介して
工場の排気処理系へと排出される。一方、待機空間を通
過した清浄気体の一部は、ボートエレベータを区画する
区画壁によって仕切られた再循環通路を介して再度、上
記待機空間に戻されて循環される。このように、待機空
間を通過した清浄気体を排気処理系へ搬送することによ
り、パーティクルおよび有害ガスを含む可能性のある気
体はメンテナンスルームへは排出されないので、メンテ
ナンスルーム及びクリーンルームの雰囲気の清浄度を維
持でき，もって半導体ウエハの歩留まりを向上できるの
みならず、有害ガスの人体への影響を阻止できる。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明に係る縦型熱処理装置の一実
施例を添付図面に基づいて詳述する。図１、図２及び図
３に示す如く、この縦型熱処理装置１は、例えば鉄板等
によりほぼ矩形状に形成された筐体２を有しており、そ
の幅Ｗは、例えば９５０ｍｍ程度、奥行Ｄは、例えば９
００ｍｍ程度、高さＨは、例えば２８００ｍｍ程度に構
成されている。上記筐体２内の上部には、石英等により
円筒状に形成された反応管３が設けられ、この反応管３
を囲む加熱ヒーター４及び断熱材等からなる熱処理炉５
がほぼ垂直に設けられていると共に、この熱処理炉５の
下端部は、装置内のほぼ中央部にてステンレススチール
等よりなるベースプレート６により支持固定されている
。そして、上記ベースプレート６の下部には、熱処理炉
口から排出される炉内に残留した処理ガスと高温気体を
排出するための、例えばステンレススチール等により箱
状に形成されたスカベンジャ７が設けられると共に、こ
のスカベンジャ７の一側面部には、天井部８へ延在され
た熱排気ダクト９が接続されている。上記スカベンジャ
７及びベースプレート６のほぼ中央には、この下方に位
置される石英等よりなるウエハボート１０を上記熱処理
炉５内へ挿通させるための貫通孔１１が形成されている
。そして、上記スカベンジャ７の下方には、上記熱処理
炉５内との間で搬出入される被処理体としての、例えば
半導体ウエハ１２を待機させるための待機空間１３が形
成されている。この待機空間１３においては、石英等か
らなる保温筒１４上に載置された上記ウエハボート１０
が設けられており、このウエハボート１０内に所定のピ
ッチでもって多数の上記半導体ウエハ１２が積層されて
いる。上記保温筒１４は、図示しない駆動手段により回
転自在になされたターンテーブル１５上に固定されると
共に、このターンテーブル１５の下部には、上記熱処理
炉５の貫通孔１１を密閉する円盤状のキャップ部１６が
設けられている。上記保温筒１４、ターンテーブル１５
、キャップ部１６等は一体的に形成されており、この全
体は、熱処理装置１の下部の一側に設けたボートエレベ
ータ１７の２本のアーム部１８に取り付けられている。 このボートエレベータ１７は、上下方向に延在され、図
示しないステッピングモータ等により回転駆動されるガ
イド軸１９を有しており、このガイド軸１９を回転させ
てボールネジ内蔵のアーム１８を昇降させることにより
、上記ウエハボート１０等を一体的に昇降するようにな
っている。
施例を添付図面に基づいて詳述する。図１、図２及び図
３に示す如く、この縦型熱処理装置１は、例えば鉄板等
によりほぼ矩形状に形成された筐体２を有しており、そ
の幅Ｗは、例えば９５０ｍｍ程度、奥行Ｄは、例えば９
００ｍｍ程度、高さＨは、例えば２８００ｍｍ程度に構
成されている。上記筐体２内の上部には、石英等により
円筒状に形成された反応管３が設けられ、この反応管３
を囲む加熱ヒーター４及び断熱材等からなる熱処理炉５
がほぼ垂直に設けられていると共に、この熱処理炉５の
下端部は、装置内のほぼ中央部にてステンレススチール
等よりなるベースプレート６により支持固定されている
。そして、上記ベースプレート６の下部には、熱処理炉
口から排出される炉内に残留した処理ガスと高温気体を
排出するための、例えばステンレススチール等により箱
状に形成されたスカベンジャ７が設けられると共に、こ
のスカベンジャ７の一側面部には、天井部８へ延在され
た熱排気ダクト９が接続されている。上記スカベンジャ
７及びベースプレート６のほぼ中央には、この下方に位
置される石英等よりなるウエハボート１０を上記熱処理
炉５内へ挿通させるための貫通孔１１が形成されている
。そして、上記スカベンジャ７の下方には、上記熱処理
炉５内との間で搬出入される被処理体としての、例えば
半導体ウエハ１２を待機させるための待機空間１３が形
成されている。この待機空間１３においては、石英等か
らなる保温筒１４上に載置された上記ウエハボート１０
が設けられており、このウエハボート１０内に所定のピ
ッチでもって多数の上記半導体ウエハ１２が積層されて
いる。上記保温筒１４は、図示しない駆動手段により回
転自在になされたターンテーブル１５上に固定されると
共に、このターンテーブル１５の下部には、上記熱処理
炉５の貫通孔１１を密閉する円盤状のキャップ部１６が
設けられている。上記保温筒１４、ターンテーブル１５
、キャップ部１６等は一体的に形成されており、この全
体は、熱処理装置１の下部の一側に設けたボートエレベ
ータ１７の２本のアーム部１８に取り付けられている。 このボートエレベータ１７は、上下方向に延在され、図
示しないステッピングモータ等により回転駆動されるガ
イド軸１９を有しており、このガイド軸１９を回転させ
てボールネジ内蔵のアーム１８を昇降させることにより
、上記ウエハボート１０等を一体的に昇降するようにな
っている。
【０００７】一方、上記ボートエレベータ１７の下部の
後壁、すなわち熱処理装置１の正面より見て、右下の奥
の筐体後壁に、前記待機空間に流すための清浄気体を導
入するための清浄気体導入口２０が設けられると共に、
この導入口２０には装置内へ清浄気体を強制的に送り込
むための気体供給手段、例えば送風ファン２１が取り付
けられている。この送風ファン２１の近傍には、供給気
体の流量を調整するための流量調整用ダンパ（図示せず
）が設けられている。そして、上記導入された清浄気体
を筐体２の底部の他側へ送るために、装置内の下部には
、筐体底板２１より所定間隔だけ離間させて、例えば鉄
板等よりなる底部区画壁２２が設けられており、この底
部区画壁２２と上記筐体底板２１との間に送風通路２３
を形成している。そして、筐体２の正面より見て左側の
底部には、送られてきた上記清浄気体を上方へ吹き上げ
るための、例えば２基のファンユニット２４が取り付け
られている。そして、これらファンユニット２４の上方
には、前記待機空間１３へ臨ませてパンチングメタル２
９が設けられると共に、このメタル２９に、例えばＨＥ
ＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔ
ｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタ等よりなる塵埃除
去用フィルタ２５がほぼ一側面全体に渡って設けられて
おり、このフィルタ２５よりほぼ水平方向に流れる清浄
気体流を上記待機空間１３に形成しうるようになってい
る。一方、上記フィルタ２５の対向面には、前記ボート
エレベータ１７を覆うための、例えばステンレススチー
ル等よりなるエレベータカバー３０が設けられており、
このエレベータカバー３０とボートエレベータ１７が取
り付けられる筐体側壁との間に、上記待機空間１３を通
過した清浄気体の一部を循環させて再度前記待機空間１
３へ流すための再循環通路３１を形成している。具体的
には、上記エレベータ３０には、上記ボートエレベータ
１７の２本のアーム部１８を挿通するための２つの間隙
３２が筐体２の上下方向に沿って形成されている。した
がって、待機空間１３を通過した清浄気体は、この間隙
３２を介して上記再循環通路３１内に流入することにな
っている。そして、この再循環通路３１の下端部は、上
記送風通路２３と連通されており、この再循環通路３１
へ流入する清浄気体の一部を再循環し得るようになって
る。
後壁、すなわち熱処理装置１の正面より見て、右下の奥
の筐体後壁に、前記待機空間に流すための清浄気体を導
入するための清浄気体導入口２０が設けられると共に、
この導入口２０には装置内へ清浄気体を強制的に送り込
むための気体供給手段、例えば送風ファン２１が取り付
けられている。この送風ファン２１の近傍には、供給気
体の流量を調整するための流量調整用ダンパ（図示せず
）が設けられている。そして、上記導入された清浄気体
を筐体２の底部の他側へ送るために、装置内の下部には
、筐体底板２１より所定間隔だけ離間させて、例えば鉄
板等よりなる底部区画壁２２が設けられており、この底
部区画壁２２と上記筐体底板２１との間に送風通路２３
を形成している。そして、筐体２の正面より見て左側の
底部には、送られてきた上記清浄気体を上方へ吹き上げ
るための、例えば２基のファンユニット２４が取り付け
られている。そして、これらファンユニット２４の上方
には、前記待機空間１３へ臨ませてパンチングメタル２
９が設けられると共に、このメタル２９に、例えばＨＥ
ＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔ
ｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタ等よりなる塵埃除
去用フィルタ２５がほぼ一側面全体に渡って設けられて
おり、このフィルタ２５よりほぼ水平方向に流れる清浄
気体流を上記待機空間１３に形成しうるようになってい
る。一方、上記フィルタ２５の対向面には、前記ボート
エレベータ１７を覆うための、例えばステンレススチー
ル等よりなるエレベータカバー３０が設けられており、
このエレベータカバー３０とボートエレベータ１７が取
り付けられる筐体側壁との間に、上記待機空間１３を通
過した清浄気体の一部を循環させて再度前記待機空間１
３へ流すための再循環通路３１を形成している。具体的
には、上記エレベータ３０には、上記ボートエレベータ
１７の２本のアーム部１８を挿通するための２つの間隙
３２が筐体２の上下方向に沿って形成されている。した
がって、待機空間１３を通過した清浄気体は、この間隙
３２を介して上記再循環通路３１内に流入することにな
っている。そして、この再循環通路３１の下端部は、上
記送風通路２３と連通されており、この再循環通路３１
へ流入する清浄気体の一部を再循環し得るようになって
る。
【０００８】一方、この再循環通路３１の上方には、通
路３１内の多くの気体を集めるための気体収集ボックス
３３が設けられると共に、このボックス３３には筐体２
の天井部８に延びる清浄気体排気ダクト３４が接続され
ている。そして、筐体２の後壁の右側上部には、前記待
機空間１３を通過した清浄気体を前記筐体外へ排出する
ための排気口３５が設けられており、この排気口３５に
は、上記清浄気体排気ダクト３４が接続されている。そ
して、上記排気口３５の内側には、上記清浄化気体排気
ダクト３４の配管コンダクタンスによる気体流通損失を
補うように気体供給手段としての排気ファン３６が設け
られており、排気を促進するようになっている。そして
、この排気ファン３６の近傍には、流量調整用ダンパ（
図示せず）が設けられている。そして、上記排気口３５
の外側には、例えば除害装置等を含む所定の排気処理系
３７へ排気を導くための排気処理系ダクト３８が接続さ
れており、排気される清浄気体をメンテナンスルームへ
排出することなく全て排気処理系３７へ供給し得るよう
になっている。一方、図２にも示すごとく、筐体２の正
面の下部には、ウエハボート１０を装置内に搬入搬出す
るための、ボートより一回り大きい開口部３９が形成さ
れており、この開口部３９は、エアー等により駆動され
る図示しないスライドドアにより開閉例えば密閉自在に
構成されている。そして、この装置内の上記開口部３９
の近傍には、外部との間でウエハボート１０を移載する
ための移載アーム４０が設けられている。
路３１内の多くの気体を集めるための気体収集ボックス
３３が設けられると共に、このボックス３３には筐体２
の天井部８に延びる清浄気体排気ダクト３４が接続され
ている。そして、筐体２の後壁の右側上部には、前記待
機空間１３を通過した清浄気体を前記筐体外へ排出する
ための排気口３５が設けられており、この排気口３５に
は、上記清浄気体排気ダクト３４が接続されている。そ
して、上記排気口３５の内側には、上記清浄化気体排気
ダクト３４の配管コンダクタンスによる気体流通損失を
補うように気体供給手段としての排気ファン３６が設け
られており、排気を促進するようになっている。そして
、この排気ファン３６の近傍には、流量調整用ダンパ（
図示せず）が設けられている。そして、上記排気口３５
の外側には、例えば除害装置等を含む所定の排気処理系
３７へ排気を導くための排気処理系ダクト３８が接続さ
れており、排気される清浄気体をメンテナンスルームへ
排出することなく全て排気処理系３７へ供給し得るよう
になっている。一方、図２にも示すごとく、筐体２の正
面の下部には、ウエハボート１０を装置内に搬入搬出す
るための、ボートより一回り大きい開口部３９が形成さ
れており、この開口部３９は、エアー等により駆動され
る図示しないスライドドアにより開閉例えば密閉自在に
構成されている。そして、この装置内の上記開口部３９
の近傍には、外部との間でウエハボート１０を移載する
ための移載アーム４０が設けられている。
【０００９】以上のように構成された熱処理装置１は、
複数、図示例のあっては４基並設されており、各熱処理
装置１の前には処理すべき或いは処理された半導体ウエ
ハを収容したウエハボートを搬送するためのボート搬送
機構４１が設けられている。このボート搬送機構４１は
、熱処理装置１の並び方向に沿って設けられた移送レー
ル４２と、このレール４２上をウエハボートを載置した
状態で或いは載置しない状態で移動するボート載置部４
３とにより構成されている。そして、この移送レール４
２の先端には、図示されていないが、例えば２５枚の半
導体ウエハを収容したウエハキャリアを多数収容可能な
キャリアストッカや上記ウエハキャリア内の半導体ウエ
ハをウエハボート１０に移載するためのウエハ移載機構
や、このウエハ移載機構４１との間でウエハボート１０
の移載を水平−垂直変換を行いながら実施するボート移
送機構等が設けられている。
複数、図示例のあっては４基並設されており、各熱処理
装置１の前には処理すべき或いは処理された半導体ウエ
ハを収容したウエハボートを搬送するためのボート搬送
機構４１が設けられている。このボート搬送機構４１は
、熱処理装置１の並び方向に沿って設けられた移送レー
ル４２と、このレール４２上をウエハボートを載置した
状態で或いは載置しない状態で移動するボート載置部４
３とにより構成されている。そして、この移送レール４
２の先端には、図示されていないが、例えば２５枚の半
導体ウエハを収容したウエハキャリアを多数収容可能な
キャリアストッカや上記ウエハキャリア内の半導体ウエ
ハをウエハボート１０に移載するためのウエハ移載機構
や、このウエハ移載機構４１との間でウエハボート１０
の移載を水平−垂直変換を行いながら実施するボート移
送機構等が設けられている。
【００１０】次に、以上のように構成された上記実施例
の動作について説明する。まず、図示しないキャリアス
トッカからウエハ移載機構やボート移送機構等を使用し
て複数の半導体ウエハが収容されると共に、垂直に起立
されたウエハボートを、ボート搬送機構４１のボート載
置部４３に載置し、所定の熱処理装置１の正面まで移動
する。そして、開口部３９を密閉するスライドドアを開
け、移載アーム４０を用いてボート移載部４３上のウエ
ハボート１０をボートエレベータ１７のアーム部１８上
に移載し、移載が完了したらスライドドアを閉めて装置
内を閉状態にする。一方、上記移載に先立って予め、実
施する熱処理に応じて熱処理炉内を所定の温度に設定し
ておくと共に、装置内の各所に設けた送風ファン２１、
ファンユニット２４及び排気ファン３６を駆動しておく
。従って、清浄気体導入口２０から取り入れた清浄気体
（空気）は装置内底部の送風通路２３を通り、ファンユ
ニット２４により上方へ吹き上げられた後、塵埃除去用
フィルタ２５の全域を通過して、一側壁のほぼ全域から
待機空間１３内をほぼ水平にながれる。そして、この空
間１３内で待機している半導体ウエハ１２にサイドフロ
ーを施し、塵埃が付着することを防止する。この時の風
量乃至風速は、乱流の発生しない、望ましくは０．３−
０．４ｍ／ｓｅｃに設定する。この待機空間１３内を流
れた清浄気体は、エレベータカバー３０に形成された間
隙３２から再循環通路３１内に流入し、一部はこの中を
下方に流れて上記送風通路２３に流入して、再度、待機
空間１３内に流れる。そして、再循環通路３１内の他の
清浄気体はこの中を上方に向けて流され、気体収集ボッ
クス３３、清浄気体排気ダクト３４を介して排気ファン
３６により排気口３５から筐体２外へ排出される。上記
排気ファン３６により再循環通路３１内を排気している
ため、待機空間１３内に乱流を発生することなく半導体
ウエハ１２にサイドフローを施すことができる。このと
き、乱流が生じないようにするために、送風ファン２１
、排気ファン３６及びこれらの近傍に設けた流量調整用
ダンパを適宜調整する。
の動作について説明する。まず、図示しないキャリアス
トッカからウエハ移載機構やボート移送機構等を使用し
て複数の半導体ウエハが収容されると共に、垂直に起立
されたウエハボートを、ボート搬送機構４１のボート載
置部４３に載置し、所定の熱処理装置１の正面まで移動
する。そして、開口部３９を密閉するスライドドアを開
け、移載アーム４０を用いてボート移載部４３上のウエ
ハボート１０をボートエレベータ１７のアーム部１８上
に移載し、移載が完了したらスライドドアを閉めて装置
内を閉状態にする。一方、上記移載に先立って予め、実
施する熱処理に応じて熱処理炉内を所定の温度に設定し
ておくと共に、装置内の各所に設けた送風ファン２１、
ファンユニット２４及び排気ファン３６を駆動しておく
。従って、清浄気体導入口２０から取り入れた清浄気体
（空気）は装置内底部の送風通路２３を通り、ファンユ
ニット２４により上方へ吹き上げられた後、塵埃除去用
フィルタ２５の全域を通過して、一側壁のほぼ全域から
待機空間１３内をほぼ水平にながれる。そして、この空
間１３内で待機している半導体ウエハ１２にサイドフロ
ーを施し、塵埃が付着することを防止する。この時の風
量乃至風速は、乱流の発生しない、望ましくは０．３−
０．４ｍ／ｓｅｃに設定する。この待機空間１３内を流
れた清浄気体は、エレベータカバー３０に形成された間
隙３２から再循環通路３１内に流入し、一部はこの中を
下方に流れて上記送風通路２３に流入して、再度、待機
空間１３内に流れる。そして、再循環通路３１内の他の
清浄気体はこの中を上方に向けて流され、気体収集ボッ
クス３３、清浄気体排気ダクト３４を介して排気ファン
３６により排気口３５から筐体２外へ排出される。上記
排気ファン３６により再循環通路３１内を排気している
ため、待機空間１３内に乱流を発生することなく半導体
ウエハ１２にサイドフローを施すことができる。このと
き、乱流が生じないようにするために、送風ファン２１
、排気ファン３６及びこれらの近傍に設けた流量調整用
ダンパを適宜調整する。
【００１１】そして、この排気口３５の外側には、排気
処理系ダクト３８が接続されていることから、半導体ウ
エハから排除した塵埃を含む可能性のある清浄気体は、
装置周辺部のメンテナンスルームへ排出されることなく
全て工場等の排気処理系３７へ供給される。ここで排気
処理系３７からは、上記排気処理系ダクト３８に対して
吸引がなされており、気体の排出を促進している。一方
、待機中の半導体ウエハは、所定の準備が完了すると、
ボートエレベータ１７を上昇させてウエハボート１０を
熱処理炉５内にロードすることにより炉内に収容し、そ
の下端部をキャップ部１６で密閉する。そして、半導体
ウエハ１２に所定時間、所定温度、所定雰囲気で所望の
熱処理を施す。この熱処理期間中も、上記流量の清浄気
体を流すと共に、スカベンジャ７を駆動し、熱処理炉口
からの熱を排出する。この熱処理が終了すると、熱処理
炉５内の処理ガスを排気すると共に窒素ガスなどの不活
性ガスを充填して再度排気する操作を複数回繰り返し、
残留有害ガスを十分に排除する。その後、前記手順と逆
の手順で処理済の半導体ウエハを熱処理炉５からアンロ
ードし、前記した清浄気体のサイドフローを施しつつこ
のウエハの温度が２００℃程度まで降下するまで待機空
間１３内で放熱させつつ待機させる。そして、熱処理炉
口から排出される炉内に残留した処理ガスと高温気体は
スカベンジャ７により吸引されて排出される。また処理
済の半導体ウエハ１２の表面からは温度２００℃位まで
有害ガスとしての処理ガスを放出するが、この有害ガス
の一部及びウエハ１２の残留熱は上記スカベンジャ７に
より吸引されて、熱排気ダクト９を介して筐体２外へ排
出され、有害ガス除去装置にて処理される。そして、待
機空間１３内のパーティクル及び上記スカベンジャ７に
よっても排出できない残留有害ガスは、上記した清浄気
体のサイドフローによって排出され、清浄気体排気ダク
ト３４、排気処理系ダクト等を介して排気処理系３７の
除害装置にて処理されることになり、従って、メンテナ
ンスルームが有害ガスにより汚染されることはなく、し
かもメンテナンスルームやクリーンルームの雰囲気の清
浄度を維持でき、半導体デバイスの歩留りを向上させる
ことができる。
処理系ダクト３８が接続されていることから、半導体ウ
エハから排除した塵埃を含む可能性のある清浄気体は、
装置周辺部のメンテナンスルームへ排出されることなく
全て工場等の排気処理系３７へ供給される。ここで排気
処理系３７からは、上記排気処理系ダクト３８に対して
吸引がなされており、気体の排出を促進している。一方
、待機中の半導体ウエハは、所定の準備が完了すると、
ボートエレベータ１７を上昇させてウエハボート１０を
熱処理炉５内にロードすることにより炉内に収容し、そ
の下端部をキャップ部１６で密閉する。そして、半導体
ウエハ１２に所定時間、所定温度、所定雰囲気で所望の
熱処理を施す。この熱処理期間中も、上記流量の清浄気
体を流すと共に、スカベンジャ７を駆動し、熱処理炉口
からの熱を排出する。この熱処理が終了すると、熱処理
炉５内の処理ガスを排気すると共に窒素ガスなどの不活
性ガスを充填して再度排気する操作を複数回繰り返し、
残留有害ガスを十分に排除する。その後、前記手順と逆
の手順で処理済の半導体ウエハを熱処理炉５からアンロ
ードし、前記した清浄気体のサイドフローを施しつつこ
のウエハの温度が２００℃程度まで降下するまで待機空
間１３内で放熱させつつ待機させる。そして、熱処理炉
口から排出される炉内に残留した処理ガスと高温気体は
スカベンジャ７により吸引されて排出される。また処理
済の半導体ウエハ１２の表面からは温度２００℃位まで
有害ガスとしての処理ガスを放出するが、この有害ガス
の一部及びウエハ１２の残留熱は上記スカベンジャ７に
より吸引されて、熱排気ダクト９を介して筐体２外へ排
出され、有害ガス除去装置にて処理される。そして、待
機空間１３内のパーティクル及び上記スカベンジャ７に
よっても排出できない残留有害ガスは、上記した清浄気
体のサイドフローによって排出され、清浄気体排気ダク
ト３４、排気処理系ダクト等を介して排気処理系３７の
除害装置にて処理されることになり、従って、メンテナ
ンスルームが有害ガスにより汚染されることはなく、し
かもメンテナンスルームやクリーンルームの雰囲気の清
浄度を維持でき、半導体デバイスの歩留りを向上させる
ことができる。
【００１２】そして、処理済の半導体ウエハ１２の温度
が約２００℃以下になったならば、スライドドアを開け
て、前記の手順と逆の手順でウエハボート１０をボート
搬送機構４１のボート載置部４３に移載し、搬送する。 そして、前記と同様な手順でもって未処理の半導体ウエ
ハをウエハボート１０に載置して熱処理装置１側へ搬送
し、上記操作を繰り返して同様な操作を行なう。このよ
うに、本実施例においては、熱処理時、非熱処理時を問
わず、待機空間１３内に清浄気体を、一部循環させつつ
通過させて、通過した清浄気体をメンテナンスルームヘ
排出することなくこれを全て排気処理系３７へ供給する
ようにしたので、メンテナンスルーム及びクリーンルー
ムの雰囲気の清浄度を維持することができ、従って、半
導体ウエハにパーティクル等の塵埃が付着する確率を確
実に低下させることができ、歩留まりを向上させること
ができる。上記実施例の結果、８インチ半導体ウエハに
て０．２ｍｍ以上のパーティクルを３１個以内に押さえ
ることができた。また、放熱待機中に処理済み半導体ウ
エハから発生する有害ガスなどの処理ガスも、メンテナ
ンスルームへ排出することなく排気処理系３７で処理す
ることとしたので、安全性を向上させることができ、オ
ペレータ等の健康を損なうことがない。また、上記実施
例にあっては、待機空間１３を通過した清浄気体の一部
を再循環させているので、大量の清浄気体を待機空間１
３へ流すことができ、歩留りの向上に寄与できるのみな
らずフィルタ２５の汚染を減少させることができる。 尚、上記実施例にあっては、半導体ウエハをウエハボー
トに積層させた状態で、このウエハボート１０を熱処理
装置１とボート搬送機構４１との間で移載するバッチ方
式について説明したが、これに限定されず、他の密閉型
の装置、例えば複数枚の半導体ウエハを収容できるウエ
ハカセットを複数個装置内に取込み、この装置内でウエ
ハカセットとウエハボート間において半導体ウエハを自
動的に移載するするように構成した装置にも適用できる
のは勿論である。
が約２００℃以下になったならば、スライドドアを開け
て、前記の手順と逆の手順でウエハボート１０をボート
搬送機構４１のボート載置部４３に移載し、搬送する。 そして、前記と同様な手順でもって未処理の半導体ウエ
ハをウエハボート１０に載置して熱処理装置１側へ搬送
し、上記操作を繰り返して同様な操作を行なう。このよ
うに、本実施例においては、熱処理時、非熱処理時を問
わず、待機空間１３内に清浄気体を、一部循環させつつ
通過させて、通過した清浄気体をメンテナンスルームヘ
排出することなくこれを全て排気処理系３７へ供給する
ようにしたので、メンテナンスルーム及びクリーンルー
ムの雰囲気の清浄度を維持することができ、従って、半
導体ウエハにパーティクル等の塵埃が付着する確率を確
実に低下させることができ、歩留まりを向上させること
ができる。上記実施例の結果、８インチ半導体ウエハに
て０．２ｍｍ以上のパーティクルを３１個以内に押さえ
ることができた。また、放熱待機中に処理済み半導体ウ
エハから発生する有害ガスなどの処理ガスも、メンテナ
ンスルームへ排出することなく排気処理系３７で処理す
ることとしたので、安全性を向上させることができ、オ
ペレータ等の健康を損なうことがない。また、上記実施
例にあっては、待機空間１３を通過した清浄気体の一部
を再循環させているので、大量の清浄気体を待機空間１
３へ流すことができ、歩留りの向上に寄与できるのみな
らずフィルタ２５の汚染を減少させることができる。 尚、上記実施例にあっては、半導体ウエハをウエハボー
トに積層させた状態で、このウエハボート１０を熱処理
装置１とボート搬送機構４１との間で移載するバッチ方
式について説明したが、これに限定されず、他の密閉型
の装置、例えば複数枚の半導体ウエハを収容できるウエ
ハカセットを複数個装置内に取込み、この装置内でウエ
ハカセットとウエハボート間において半導体ウエハを自
動的に移載するするように構成した装置にも適用できる
のは勿論である。
【００１３】
【発明の効果】以上要するに、本発明によれば、メンテ
ナンスルーム及びクリーンルームの雰囲気の清浄度を維
持できるので、被処理体、例えば半導体ウエハに塵埃等
が付着するのを防止することができ、半導体デバイスの
歩留まりを向上させることができる。また、放熱待機中
の半導体ウエハからの残留有害ガスを確実に排除できる
ので、オペレータに対する安全性を向上させることがで
きる。また、清浄気体の再循環により多量の清浄気体を
待機空間に供給できるので、炉内の清浄度を高く維持で
き、この点よりも半導体デバイスの歩留りを向上させる
ことができるのみならず、フィルタの汚染も少なくする
ことができる。
ナンスルーム及びクリーンルームの雰囲気の清浄度を維
持できるので、被処理体、例えば半導体ウエハに塵埃等
が付着するのを防止することができ、半導体デバイスの
歩留まりを向上させることができる。また、放熱待機中
の半導体ウエハからの残留有害ガスを確実に排除できる
ので、オペレータに対する安全性を向上させることがで
きる。また、清浄気体の再循環により多量の清浄気体を
待機空間に供給できるので、炉内の清浄度を高く維持で
き、この点よりも半導体デバイスの歩留りを向上させる
ことができるのみならず、フィルタの汚染も少なくする
ことができる。
【図１】本発明の縦型熱処理装置の一実施例を示す構成
図である。
図である。
【図２】図１に示す縦型熱処理装置の設置状態を示す配
置図である。
置図である。
【図３】図１に示す縦型熱処理装置の概略縦断面図であ
る。
る。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
１ 縦型熱処理装置
２ 筐体
５ 熱処理炉
１０ ウエハボート
１２ 半導体ウエハ（被処理体）
１３ 待機空間
１７ ボートエレベータ
２０ 清浄気体導入口
２１ 送風ファン
２３ 送風通路
２５ 塵埃除去用フィルタ
３１ 再循環通路
３５ 排気口
３７ 排気処理系
３９ 開口部
Claims (1)
- 【請求項１】 前面に被処理体を搬出入するための開
口部を有すと共に、開閉自在になされた筐体と、該筐体
内に設けられ、前記被処理体に所定の熱処理するための
熱処理炉と、該熱処理炉の下方に設けられ、上記熱処理
炉内との間で搬出入される前記被処理体を待機させるた
めの待機空間を有す縦型熱処理装置において、前記待機
空間に流すための清浄気体を導入するための清浄気体導
入口と、前記待機空間を通過した清浄気体を前記筐体の
外へ排出するための排気口と、前記待機空間を通過した
清浄気体の一部を循環させて、再度前記待機空間へ流す
ための再循環通路とを備え、前記排気口から排出される
気体を、所定の排気処理系へ供給するようにしたことを
特徴とする縦型熱処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03103694A JP3108460B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 縦型熱処理装置 |
| US07/831,066 US5226812A (en) | 1991-02-26 | 1992-02-04 | Vertical type heat-treating apparatus |
| KR1019920002283A KR0165857B1 (ko) | 1991-02-26 | 1992-02-15 | 종형 열처리 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03103694A JP3108460B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 縦型熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04269825A true JPH04269825A (ja) | 1992-09-25 |
| JP3108460B2 JP3108460B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=14360891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03103694A Expired - Lifetime JP3108460B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 縦型熱処理装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5226812A (ja) |
| JP (1) | JP3108460B2 (ja) |
| KR (1) | KR0165857B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5551984A (en) * | 1993-12-10 | 1996-09-03 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Vertical heat treatment apparatus with a circulation gas passage |
| US5632820A (en) * | 1995-01-12 | 1997-05-27 | Kokusai Electric Co., Ltd. | Thermal treatment furnace in a system for manufacturing semiconductors |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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