JPH05166744A - 熱処理炉 - Google Patents

熱処理炉

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Publication number
JPH05166744A
JPH05166744A JP3352191A JP35219191A JPH05166744A JP H05166744 A JPH05166744 A JP H05166744A JP 3352191 A JP3352191 A JP 3352191A JP 35219191 A JP35219191 A JP 35219191A JP H05166744 A JPH05166744 A JP H05166744A
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JP
Japan
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material gas
raw material
gas introduction
introduction pipe
wall
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3352191A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Tanaka
公明 田中
Yasuo Sato
康夫 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP3352191A priority Critical patent/JPH05166744A/ja
Publication of JPH05166744A publication Critical patent/JPH05166744A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反応容器の内壁に沿って垂直に延在する原料
ガス導入管から噴射される原料ガスを半導体ウェハーに
対して均一に供給することができる熱処理炉を提供す
る。 【構成】 熱処理炉には、反応容器14の内壁に沿って
垂直に円柱状の保持筒36が設けられている。保持筒は
反応容器と同じ石英製であり、反応容器に対して溶接さ
れている。保持筒は、熱処理炉の組立の際に原料ガス導
入管の垂直部分28bをこの保持筒の下から挿入するこ
とにより、原料ガス導入管を保持するとともに、この垂
直部分と反応容器の内壁との間の平行を正確に維持す
る。更にこの保持筒には、長手方向にスリット38が設
けてある。かかるスリットを設けることによって、原料
ガスは何の妨げもなく半導体ウェハーに向かって噴射さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程におい
て半導体ウェハーに対する拡散処理やCVD法による処
理などを行う際に使用される熱処理炉に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図3に従来の熱処理炉に半導体ウェハー
が装填された状態の断面図を示す。同図において、半導
体ウェハー50が重ねて収容された石英ボート52は、
反応容器54の内部に載置される。この反応容器54は
上部が半球形とされた筒状で、その下端には開放口が設
けられている。反応容器54の周囲にはヒータ56が設
けられ、このヒータ56によって半導体ウェハーと原料
ガスとの反応に必要な加熱を行う。
【0003】反応容器54の下部にあるマニホールド5
8には、原料ガスを反応容器内に供給するための原料ガ
ス導入管60と、原料ガス導入管60を気密シールする
Oリング62と、反応に使用された原料ガスを外部へ排
出するための排出口64とが設けてある。原料ガス導入
管60は単一の石英管よりなり、反応容器の壁面に沿っ
て上方に延びる垂直部分と、水平部分とからなる。原料
ガス導入管の垂直部分には、外部から送られてきた原料
ガスが反応容器54内の半導体ウェハーに向かって水平
に噴出されるよう、多数の噴出口(図示せず)が一定の
間隔で設けてある。原料ガス導入管60は、反応容器の
内壁上部に設けられたサポートリング66によって反応
容器54の内壁と一定の距離を保つようにして支持され
る。
【0004】図4は特開平1−106424号に記載さ
れた従来の熱処理炉の断面図である。同図において図3
と同一の構成部分については同一符号を付することによ
り、その詳細な説明を省略する。この例では、原料ガス
導入管は単一の石英管ではなく、石英製の垂直部分68
bと金属製の水平部分68aからなり、両者はフランジ
70によって接続されている。また、金属製の水平部分
68aにはベローズ72が設けられており、これによっ
て垂直部分68bと水平部分68aに構造上の誤差があ
る場合でも両者をスムーズに接続することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図3に示す熱処理炉の
場合、原料ガス導入管60が単一の石英管からなるた
め、垂直部分と水平部分とを正確に90度となるよう加
工するの難しく、ある程度の誤差は避けられない。した
がって、原料ガス導入管60の垂直部分は反応容器の内
壁と完全な平行とはならず、この結果半導体ウェハーに
対して平行となる原料ガスの流れが得られない。また、
反応容器54の内部では、原料ガス導入管60は反応容
器54の内壁上部に設けられたサポートリング66のみ
によって支持されている。このため、原料ガス導入管6
0を容易に挿入できるよう、また石英管を破損させない
よう余裕をもってサポートリング66を製造しなければ
ならないので、遊び等によって原料ガス導入管60は完
全には固定されていない。したがって、Oリング62に
より気密・支持された原料ガス導入管の水平部分が同図
の左右方向にずれると、垂直部分も同時に動き、このこ
とによっても原料ガスの均一な噴射が妨げられる。
【0006】図4に示す熱処理炉の場合には、原料ガス
導入管は石英管からなる垂直部分68bと金属からなる
水平部分68aに分かれており、また、ベローズ72に
よって製造上の誤差を吸収することができるので、製造
誤差による垂直部分の傾きは防ぐことができる。しかし
ながら、反応容器の内部で原料ガス導入管を支持するの
はサポートリング66のみであるという点は図3の場合
と変わらないため、原料ガス導入管の水平部分が同図の
左右方向にずれると、やはり垂直部分も同時に動いてし
まい、これによって半導体ウェハーに対する原料ガスの
均一な噴射が妨げられる。
【0007】このように原料ガスが均一に噴射されない
と、噴出される原料ガスが半導体ウェハー50に均一に
当たらなくなる。半導体ウェハーは反応容器の内部にお
いて一定の間隔を保つよう石英ボート52内に収容され
ているが、生産性を考慮するとこの間隔を一定以上拡げ
ることはできない。したがって、半導体ウェハーに平行
な原料ガスの流れが得られないと、同じウェハーでも原
料ガス導入管に近い部分と遠い部分とでは原料ガスの供
給のされ方が不均一となって、半導体ウェハーに所定の
処理結果が得られない。
【0008】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、反応容器内へ噴出させる原料ガスを半導体ウェ
ハーに均一に供給することができる熱処理炉を提供する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、反応容器の内壁に沿って原料ガス導入管
を設け、前記ガス導入管に設けた複数の噴射孔から前記
反応容器内に原料ガスを噴射して前記反応容器内に載置
した試料と前記原料ガスとを反応させる熱処理炉におい
て、前記原料ガス導入管を被うようにして前記原料ガス
導入管を前記反応容器の内壁に平行に保持する円筒状の
保持筒を前記反応容器の内壁に設けるとともに、前記保
持筒の前記原料ガス導入管の噴射孔に接する部分に開口
部を設けたこと特徴とするものである。
【0010】
【作用】本発明は前記の構成により、原料ガス導入管の
垂直部分を前記保持筒に挿入することにより保持筒がこ
の垂直部分を被った状態となるので、原料ガス導入管は
反応容器の内壁に平行な状態で確実に保持され、上下動
の自由度のみが残される。また、この保持筒には、原料
ガス導入管の噴射孔に接する部分に開口部を設けたこと
により、この噴射孔が保持筒によって被われることはな
く、したがって原料ガスの噴射を妨げることもない。こ
れによって原料ガスは半導体ウェハーの表面に平行なガ
ス流となって反応容器内へと噴射され半導体ウェハーに
均一に供給される。
【0011】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図1は本発明の一実施例である熱処理炉
の概略断面図、図2は反応容器を図1の矢印Aの方向か
らみた概略断面図である。図1において、半導体ウェハ
ー10は石英ボート12に一定の間隔をおいて重ねて収
容され、更にこの石英ボート12は反応容器14の内部
に載置されている。反応容器14は図3及び図4の場合
と同様に上部が半球形とされた筒状で、その下端は開放
口とされている。反応容器14の周囲にはヒータ16が
設けられ、これによって半導体ウェハー10と反応容器
14内へ噴射される原料ガスとの反応に必要な加熱が行
われる。
【0012】半導体ウェハーの熱処理炉への装填は以下
のようにして行う。まず、反応容器14の下端の開放口
をマニホールド18上に設置し、この状態でマニホール
ド18を持ち上げベース20に設けられた開口部分22
に反応容器14の最上部をベース20の下側から挿入す
る。このマニホールド18はフランジ押え24を介して
ベースの下面に固定される。次に、マニホールド18の
底部に設けられた炉蓋26を取り外し、この上に保温筒
27を載置し、更に半導体ウェハーが一定の間隔を保っ
て収容された石英ボート12を載置する。この保温筒2
7、石英ボート12をそのままの状態にして炉蓋26を
昇降装置(図示せず)により持ち上げ、半導体ウェハー
が収容された石英ボート12を反応容器14の内部に挿
入し炉蓋26をマニホールド18に固定する。以上の手
続は図3又は図4に示した従来装置と同様である。
【0013】マニホールド18には、原料ガスを反応容
器14内に供給するための原料ガス導入管28と、原料
ガス導入管28を気密シールするOリング30と、反応
に使用された原料ガスを外部へ排出するための排出口3
2とが設けてある。原料ガス導入管28は金属性の水平
部分28aと、反応容器の壁面に沿って上方に延びる石
英製の垂直部分28bとからなる。これら水平部分28
aと垂直部分28bとの接続はベローズ34によって行
われるため、水平部分28aと垂直部分28bとを接続
する際の正確な位置合わせは不要である。これによって
装置の組立が容易となり、石英製の垂直部分28bを破
損する危険性も減少する。原料ガス導入管28の垂直部
分28bには、外部から送られて来る原料ガスが反応容
器14内の半導体ウェハーに向かって水平に噴出される
よう、多数の噴出孔(図示せず)が一定の間隔で設けて
ある。
【0014】更に、本実施例の熱処理炉には、反応容器
14の内壁に沿って垂直に設けられた円柱状の保持筒3
6がある。この保持筒36は反応容器14と同じ石英製
であり、反応容器14に対して溶接されている。この保
持筒36は、熱処理炉の組立の際に原料ガス導入管の垂
直部分28bをこの保持筒の下側から挿入することによ
り、原料ガス導入管を保持するとともに、この垂直部分
28bと反応容器の内壁との間の平行を正確に維持す
る。更に、この保持筒36には図2に示すように長手方
向にスリット(開口部)38が設けてある。このスリッ
ト38の部分は原料ガス導入管28を挿入したときに、
ちょうど原料ガス導入管28の噴射孔が当たる部分であ
るため、かかるスリット38を設けることによって、原
料ガスは何の妨げもなく半導体ウェハーに向かって噴射
される。
【0015】上記のような保持筒36を設けたことによ
り、原料ガス導入管28の垂直部分28bは反応容器1
4の内壁に平行に保持され、図1の上下方向以外に動く
ことはない。したがって、原料ガスを半導体ウェハーに
向けて均一に噴射することができる。その結果、反応容
器14の内部の石英ボート12に収容された多数の半導
体ウェハーに対して均一に原料ガスを供給することが可
能となる。尚、原料ガス導入管28が図1の下方向へ移
動するのを規制するために、原料ガス導入管28の先端
部にビス等により止めリング40を装着してもよい。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、反
応容器の内壁に開口部を形成した保持筒を設けたことに
より、原料ガス導入管の垂直部分をこの保持筒に挿入す
ることによって原料ガス導入管は反応容器の内壁に平行
な状態で確実に保持される。したがって、原料ガス導入
管の噴射孔から噴射される原料ガスは半導体ウェハーに
対して均一に供給することができるので、半導体ウェハ
ーの全体を一様に処理することができ、半導体製造工程
のスループットを向上させ得る熱処理炉を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である熱処理炉の概略断面図
である。
【図2】図1に示した熱処理炉の反応容器を別の角度か
ら見た概略断面図である。
【図3】従来の熱処理炉の一例を示した概略断面図であ
る。
【図4】従来の熱処理炉の別の例を示した概略断面図で
ある。
【符号の説明】
10 半導体ウェハー 12 石英ボート 14 反応容器 16 ヒータ 18 マニホールド 26 炉蓋 28 原料ガス導入管 28a 原料ガス導入管の水平部分 28b 原料ガス導入管の垂直部分 32a 排出口 36 保持筒 38 スリット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応容器の内壁に沿って原料ガス導入管
    を設け、前記ガス導入管に設けた複数の噴射孔から前記
    反応容器内に原料ガスを噴射して前記反応容器内に載置
    した試料と前記原料ガスとを反応させる熱処理炉におい
    て、 前記原料ガス導入管を被うようにして前記原料ガス導入
    管を前記反応容器の内壁に平行に保持する円筒状の保持
    筒を前記反応容器の内壁に設けるとともに、前記保持筒
    の前記原料ガス導入管の噴射孔に接する部分に開口部を
    設けたこと特徴とする熱処理炉。
JP3352191A 1991-12-13 1991-12-13 熱処理炉 Withdrawn JPH05166744A (ja)

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JP3352191A JPH05166744A (ja) 1991-12-13 1991-12-13 熱処理炉

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JP3352191A JPH05166744A (ja) 1991-12-13 1991-12-13 熱処理炉

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JPH05166744A true JPH05166744A (ja) 1993-07-02

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ID=18422407

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JP3352191A Withdrawn JPH05166744A (ja) 1991-12-13 1991-12-13 熱処理炉

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JP (1) JPH05166744A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH104064A (ja) * 1996-06-17 1998-01-06 Toshiba Mach Co Ltd 枚葉式減圧cvd装置
JP2010263082A (ja) * 2009-05-07 2010-11-18 Koyo Thermo System Kk 熱処理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH104064A (ja) * 1996-06-17 1998-01-06 Toshiba Mach Co Ltd 枚葉式減圧cvd装置
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990311