JPH05343342A - 熱処理装置 - Google Patents

熱処理装置

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JPH05343342A
JPH05343342A JP4177427A JP17742792A JPH05343342A JP H05343342 A JPH05343342 A JP H05343342A JP 4177427 A JP4177427 A JP 4177427A JP 17742792 A JP17742792 A JP 17742792A JP H05343342 A JPH05343342 A JP H05343342A
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heat
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 熱処理時に必要な断熱効果を十分に得ること
ができると共にシール機能を損なうことなく安定した熱
処理を行なうことができ、しかもパーティクルの発生を
防止して熱処理の歩留りを向上させる。 【構成】 複数のウエハWを保持した状態で一端部が開
口した反応容器30内に挿入されてこの反応容器30を
封止し且つ複数のウエハWを熱処理に供する熱処理ボー
ト40とを備え、この熱処理ボート40の端部には熱処
理時に反応容器30内を保温する保温体42を設けてな
る熱処理装置において、上記保温体42は、熱処理時の
熱線を反応容器30内へ反射する金属膜層42B3を有
する複合基板42Bと、この複合基板42Bの周囲を囲
む筒体42Cとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ等の被処
理体に熱処理を施す熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の熱処理装置としては、例
えば、図5に示すような熱処理部を備えた減圧CVD装
置がある。そこで、従来の熱処理装置を図5を参照しな
がら説明する。この減圧CVD装置は、同図に示すよう
に、基台10に垂直に配設された加熱炉20と、この加
熱炉20内に軸芯を一致させて収納された石英からなる
二重壁構造の反応容器30と、この反応容器30内に対
して挿脱可能に設けられ、熱処理の対象となるウエハW
を上下方向に所定間隔を隔てて水平に複数枚保持する熱
処理用ボート40とを備え、この熱処理用ボート40を
反応容器30内に軸芯を一致させて挿入し、所定の減圧
下で熱処理用ボート40で保持された複数のウエハWの
表面に窒化珪素膜等の膜を同時に形成をするように構成
されている。
【0003】そして、上記反応容器30は、下端部のみ
が開口した外筒31及びこの内側に同心円状に挿入、配
置された内筒32からなる二重構造容器と、この二重構
造容器の下端に設けられたマニホールド33とを備えて
いる。このマニホールド33は、耐熱性の弾性部材から
なるOリング34を介して外筒31の下端のフランジ部
に密着、係合し、また、その内面から水平方向に延設さ
れた延設部33Aで上記内筒33を支承すると共にその
下端で耐熱性の弾性部材からなるOリング35を介して
熱処理用ボート40のフランジと係合して反応容器30
を封止して所定の減圧状態を保持できるように構成され
ている。
【0004】更に、上記マニホールド33は、反応容器
30の内部を真空排気する真空ポンプ等の排気系に接続
する、本体33と同材質の排気管33Bと、この排気管
33Bから周方向にずれた位置で外部から挿入されて外
筒31の内周面に沿って上方へ石英等の耐熱、耐食性の
材料によって屈曲形成された、窒素等の不活性ガスを導
入するガス導入管33C、及び外部から挿入されて内筒
32の内周面に沿って上方へ石英等の耐熱、耐食性の材
料によって屈曲形成された、熱処理用のソースガスを導
入するソースガス導入管33Dとを備え、熱処理時にソ
ースガス導入管33Dから例えばジクロロシラン、アン
モニアのようなソースガスを導入するように構成されて
いる。また、マニホールド33の上端部のフランジ部及
びその下端部の各厚肉部にはそれぞれの周方向に沿って
冷却水の通路33E、33Fが形成され、各通路33
E、33Fを流れる冷却水によって熱処理時のマニホー
ルド33を冷却して各通路33E、33F近傍のOリン
グ34、35を熱劣化から防止するように構成されてい
る。
【0005】また、上記熱処理用ボート40は、複数の
ウエハWを保持するように上下方向等間隔を隔てて形成
された複数の溝有するウエハ保持体41と、このウエハ
保持体41の下端部に設けられ且つ上記反応容器20内
を外部から断熱して内部を一定温度に保温する保温体4
2と、この保温体42の下面中央に連結された磁気シー
ル軸43と、この磁気シール軸43に連結された磁気シ
ールユニット44が固定されたフランジ45とを備え、
上記反応容器30内に挿入された状態で磁気シールユニ
ット44の磁性流体を介して回転するように構成されて
いる。
【0006】そして、上記保温体42は、複数の支持軸
等からなる支持体42Aと、この支持体42Aで上下方
向所定間隔をもってそれぞれの周縁のやや内側で支持さ
れた石英からなる4枚の基板42Bと、これらの基板4
2Bを囲み且つ基板42Bと同材料によって形成された
筒体42Cと、これらの各部材を支承する受け台42D
とから構成され、その上部が上記ウエハ保持体41下端
の円板で閉塞され、下端が受け台42Dで閉塞されてい
る。
【0007】また、他の減圧CVD装置としては、例え
ば、上記保温体42とは断熱体を異にして構成されたも
のがある。この場合の断熱体としては、例えば、石英ウ
ールを充填した中空容器内を真空引きしたもの、あるい
はこのような石英ウールを充填した真空中空容器と上述
の保温体42に準じたものとを組み合わせたものなどが
用いられている。
【0008】次に、上記各減圧CVD装置を用いてウエ
ハWに窒化珪素膜を形成する場合について説明する。ま
ず、加熱炉20によって反応容器30内の温度を700
〜800℃に設定すると共に、熱処理用ボート40を反
応容器30内に挿入して内部を封止した後、反応容器3
0内の空気を排気管33Bを介して排気して所定の減圧
状態にする。然る後、ソースガスとしてアンモニア、ジ
クロロシランをソースガス導入管33Dを介して反応容
器30内に導入すれば、アンモニアとジクロロシランと
の反応による窒化珪素膜がウエハWに成膜される。そし
て、この成膜処理の終了後には、窒素等の不活性ガスを
ガス導入管33Cから導入して内部のガスを不活性ガス
と置換すると共に、反応容器30内の圧力を常圧に戻し
た後、熱処理ボード40をアンロードする。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示した従来の減圧CVD装置の場合には、保温体42の
基板42B、筒体42Cが不透明石英あるいはサンドブ
ラスト処理等の施された不透明石英で形成することによ
って保温体42からの熱輻射を防止して断熱性能を高
め、更にマニホールド33の通路33E、33Fに冷却
水を流してマニホールド33の昇温を抑制するようにし
ているが、上記基板42Bを形成する不透明石英では反
応容器30内の熱線を十分に遮断できず、熱線を透過さ
せるため、上記各通路33E、33Fの冷却水ではマニ
ホールド33を十分に冷却することができず、その温度
が高くなって通路33E、33F近傍のOリング34、
35を熱劣化させると共に、磁気シールユニット44内
の磁性流体を徐々に蒸発させてこれらの各部位のシール
機能が損なわれるという課題があった。また、この保温
体42の上部には200〜500℃の温度域が形成さ
れ、この部分に密着性の悪い被膜が成長し、しかも、1
Torrのような真空下では保温体42の周囲に音速に近い
ガス流ができるため、このガス流で密着性の悪い被膜を
剥離し、これがパーティクルとなって熱処理の歩留りを
低下させるという課題があった。
【0010】また、真空引きした断熱体を用いた従来の
減圧CVD装置の場合には、断熱性能に優れている反
面、断熱体を構成する中空容器の真空引き部のシールが
必ずしも完全でないことがあり、この部分から空気がリ
ークして成膜反応を阻害したり、断熱性能を低下させた
りする他、空気抜き部からひび割れを生じて断熱体を損
傷するなどという課題があった。また、このような断熱
体は断熱性に優れているため、マニホールド33及び封
止用のフランジの温度を100〜150℃以下の低温に
維持してOリング34、35を熱劣化から防止できる反
面、上記反応容器20内のアンモニアとジクロロシラン
等の反応性ガスが副反応を起こして塩化アンモニウム等
のパーティクルを生成し易くなり、パーティクルに起因
する熱処理の歩留りを低下させ、特に4MDRAMのよ
うなサブミクロンの微細加工を行なう場合にはこのよう
なパーティクルが成膜に悪影響を及ぼすという課題があ
った。更には、熱処理部と上記低温域との大きな温度差
で反応容器20内に熱対流が起こり、これによって熱処
理部の温度の均一性が崩れて、均一な膜形成ができない
という課題があった。
【0011】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、熱処理時に必要な断熱効果を十分に得るこ
とができると共に熱処理用の容器のシール機能を損なう
ことなく安定した熱処理を行なうことができ、しかもパ
ーティクルの発生を防止して熱処理の歩留りを向上させ
る熱処理装置を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の熱処理装置は、複数の被処理体を保持した状態で一端
部が開口した熱処理用の容器内に挿入されてこの容器を
封止し且つ上記各被処理体を熱処理に供する保持具を備
え、上記保持具の端部には熱処理時に上記容器内を保温
する保温体を設けてなる熱処理装置において、上記保温
体は、熱処理時の熱線を上記容器内へ反射する金属膜層
を有する複合基板と、この複合基板の周囲を囲む筒状体
とを備えて構成されたものである。
【0013】また、本発明の請求項2に記載の熱処理装
置は、複数の被処理体を保持した状態で一端部が開口し
た熱処理用の容器内に挿入されてこの容器を封止し且つ
上記各被処理体を熱処理に供する保持具を備え、上記保
持具の端部には熱処理時に上記容器内を保温する保温体
を設けてなる熱処理装置において、上記保温体は、熱処
理時の熱線を上記容器内へ反射する金属膜層及びこの金
属膜層を保護する保護膜層を有する複合基板を備えて構
成されたものである。
【0014】
【作用】本発明の請求項1に記載の熱処理装置によれ
ば、容器内に保持具を挿入して容器の開口を封止して被
処理体を熱処理すると、この熱処理時には容器内の熱線
を複合基板の金属膜層によって容器内へ反射して容器内
を外部から断熱し、保温体近傍での温度上昇を抑制して
保温体近傍のシール機構の損傷を防止することによって
容器内の減圧状態を安定化すると共に、導入ガスに起因
したパーティクルの発生を防止し、更に、筒状体で保温
体近傍の気流を整えることができる。
【0015】また、本発明の請求項2に記載の熱処理装
置によれば、容器内に保持具を挿入して容器の開口を封
止して被処理体を熱処理すると、その処理時には容器内
の熱線を複合基板の金属膜層によって容器内へ反射して
容器内を外部から断熱し、保温体近傍での温度上昇を抑
制して保温体近傍のシール機構の損傷を防止して容器内
の減圧状態を安定化すると共に、導入ガスに起因したパ
ーティクルの発生を防止することができ、また、保護膜
層によって熱処理時に発生する重金属蒸気が被処理体に
付着するのを防止することができると同時に金属膜の変
質も防止することができる。
【0016】
【実施例】以下、図1〜図4に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。
【0017】本実施例の熱処理装置は、図1に示すよう
に、基台10に垂直に配設された加熱炉20と、この加
熱炉20の内部に軸芯を一致させて挿入、配置され且つ
一端部が開口した熱処理用の二重壁構造の容器(本実施
例では以下、「反応容器」と称す)30と、この反応容
器30内に挿入(ロード)されてこの反応容器30を封
止し且つ複数(例えば、100〜150)枚の被処理体
(本実施例では以下、「ウエハ」で代表する)Wを熱処
理に供する保持具(本実施例では以下、「熱処理用ボー
ト」と称す)40とを備えて構成されている。そして、
この熱処理用ボート40は、ウエハWの熱処理時に図示
しない昇降機構を介して矢示方向に昇降して反応容器3
0内にロードされ、ウエハWの熱処理後には反応容器3
0からアンロードされるように構成されている。
【0018】そして、上記加熱炉20は、上端部が閉塞
し、下端部が開口した筒状体として形成されている。即
ち、この加熱炉20は、図1に示すように、筒状体の直
胴部内面に取り付けられたコイル状の抵抗発熱体21
と、この抵抗発熱体21を保持すると共に筒状体の直胴
部及び上端部の内面全面を被覆する断熱材22と、この
断熱材22の外面全面を被覆するステンレス等からなる
シェル23とを備え、上記抵抗発熱体21によって反応
容器30を基板Wの熱処理に要求される温度、例えば、
500〜1200℃の範囲で全長に亘って安定的に加
熱、制御して熱処理を行なうように構成されている。
【0019】また、上記加熱炉20内に軸芯を一致させ
て挿入、配置された反応容器30は、図1に示すよう
に、上端部が閉塞し且つ下端部が開口した石英等の耐
熱、耐食性材料によって形成された外筒31と、この外
筒31の内側に隙間を隔てて軸芯を一致させて挿入、配
置され且つ外筒31と同様の耐熱、耐食性材料によって
両端部を開口させて形成された内筒32とを備えた二重
壁構造容器として構成されている。更に、この反応容器
30は、上記基台10とで二重壁を構成する壁面50に
おいて保持された、ステンレス等の金属からなるマニホ
ールド33を備え、このマニホールド33は、耐熱性の
弾性部材からなるOリング34を介して上記外筒31の
下端に密着、係合すると共にその内面から水平方向に延
設された延設部33Aで上記内筒32を支承するように
構成されている。
【0020】更に、上記マニホールド33は、反応容器
30の内部を真空排気する真空ポンプ等の排気系に接続
する本体33と同材質の排気管33Bと、この排気管3
3Bから周方向にずれた位置で部から挿入されて外筒3
1の内周面に沿って上方へ石英等の耐熱、耐食性の材料
によって屈曲形成された、窒素等の不活性ガスを導入す
るガス導入管33C、及び外部から挿入されて内筒32
の内周面に沿って上方へ石英等の耐熱、耐食性の材料に
よって屈曲形成された、熱処理用のソースガスを導入す
るソースガス導入管33Dとを備えている。そして、熱
処理時にソースガス導入管33Dから例えばジクロロシ
ラン、アンモニアのような反応性のソースガスを導入
し、これら両ガスの反応を介して窒化珪素膜等の薄膜を
ウエハWの表面に形成するように構成されている。ま
た、マニホールド33の上端部のフランジ部及びその下
端部の各厚肉部にはそれぞれの周方向に流れる冷却水の
通路33E、33Fが形成され、各通路33E、33F
を流れる冷却水によって熱処理時に加熱されたマニホー
ルド33を冷却して各通路33E、33F近傍のOリン
グ34、35の熱劣化を防止するように構成されてい
る。
【0021】上記反応容器30内にロードしあるいは反
応容器30内からアンロードされる上記熱処理用ボート
40は、例えば、石英等の耐熱性、耐食性に優れた材料
によって形成され且つ上下方向等間隔を隔てて形成され
た複数(例えば、100〜150)の溝(図示せず)を
有するウエハ保持体41と、このウエハ保持体41の下
端に設けられた保温体42と、この保温体42の下面中
央に連結された磁気シール軸43と、この磁気シール軸
43に連結された磁気シールユニット44が固定され
た、ステンレス等からなるフランジ45とを備え、上記
反応容器30内に挿入された状態で磁気シールユニット
44の磁性流体を介して回転するように構成されてい
る。尚、上記フランジ45の内面には石英等のセラミッ
クス45Aが被覆され、熱処理時にフランジ45からパ
ーティクルが発生しないようになされている。
【0022】そして、上記ウエハ保持体41は、上述の
複数の溝を有する、例えば4本のウエハ保持支柱41A
と、これら4本のウエハ保持支柱41を周方向等間隔に
配置した状態でそれぞれの上下両端を固定するように各
ウエハ保持支柱41と一体的に構成された一対の円板4
1B、41Cと、この下方の円板41Cに取り付けられ
たフランジ部を有する筒体41Dとを備え、この筒体4
1Dが上記保温体42の上端に嵌合して構成されてい
る。
【0023】また、上記ウエハ保持体41と嵌合する保
温体42は、本実施例の要部をなすもので、図1に示す
ように、複数の支持軸、あるいは筒体等からなる支持体
42Aと、この支持体42Aで上下方向所定間隔をもっ
て周縁部で水平に支持され且つ金属膜層を有する、例え
ば4枚の複合基板42Bと、これらの複合基板42Bを
支持する上記支持体42Aを囲み且つ石英等のセラミッ
クスからなる筒体42Cと、これらの各部材を支承する
受け台42Dとを備え、反応容器30内を外部から断熱
するように構成されている。尚、上記複合基板42B
は、少なくとも1枚あれば断熱効果を期することができ
る。
【0024】更に、上記複合基板42Bは、図2、図3
に示すように、石英、炭化珪素等のセラミックスからな
る基板42B1と、この基板42B1の上面に形成された
窒化珪素等のセラミックスあるいは金属からなる下地膜
層42B2と、この下地膜層42B2の上面に形成され且
つ熱処理時における反応容器30内の熱線をこの内部へ
反射する、アルミニウム等の金属からなる金属膜層42
3と、この金属膜層42B3の上面に形成され且つこの
金属膜層42B3を保護し且つ窒化珪素等のセラミック
スのようにパーティクルを発生し難い材料からなる保護
膜層42B4とからなり、上記保護膜層42B4によって
熱処理時に反応容器30内部に発生する重金属等からな
るパーティクルの金属膜層42B3への付着を防止する
ように構成されている。また、上記基板42B1には、
周縁に薄肉部が形成され、この薄肉部で上記支持体42
Aに支持され、この薄肉部の内側の厚肉部に上記各層4
2B2、42B3、42B4がそれぞれ積層形成されてい
る。
【0025】また、上記複合基板42Bとして、例え
ば、図4に示す層構成のものであってもよい。この複合
基板42Bは、同図に示すように、例えば、透明石英か
らなる基板42B1と、この基板42B1の上面に形成さ
れたクロム等の金属からなる下地膜層42B2と、この
下地膜層42B2の上面に形成された、金等の金属から
なる金属膜層42B3とから構成されている。
【0026】また、上記金属膜層42B3は、熱処理時
の温度でパーティクルを発生し難く、熱線を反射する金
属で形成することが好ましく、このような金属として
は、例えば、アルミニウム、金の他、チタン、タングス
テン等の高融点金属を適宜用いることができる。また、
この金属膜層42B3の膜厚は、その金属の種類によっ
ても異なるが、その金属によって熱線を有効に反射し得
る膜厚に形成すればよい。また、上記下地膜層42B2
及び保護膜層42B4の膜厚は、それぞれの機能を発揮
する限り制限されない。更に、上記各層42B2、42
3、42B4は、それぞれ熱処理時の温度での線膨張率
に大きな差のないことが好ましい。また、上記保護膜層
42B4は、耐薬品性の材料によって形成するとが保温
体42を洗浄する上で好ましい。
【0027】そして、より具体的には、図3に示す複合
基板42Bは、例えば、上記金属膜層42B3がアルミ
ニウムによって3000〜6000オングストロームの
膜厚に形成され、上記下地膜層42B2及び保護膜層4
2B4はそれぞれ窒化珪素によって2000〜1000
0オングストロームの膜厚に形成されている。また、図
4に示す複合基板42Bは、上記金属膜層42B3が金
によって2600オングストローム前後の膜厚に形成さ
れ、上記下地膜層42B2はクロムによって150オン
グストローム前後の膜厚に形成されている。
【0028】次に、上記熱処理装置を用いてウエハWに
窒化珪素膜を形成する場合について説明する。まず、加
熱炉20によって反応容器30内の温度を700〜80
0℃に設定すると共に、反応容器30内に熱処理用ボー
ト40をロードして反応容器30内をフランジ45で封
止する。引き続いて反応容器30内の空気を排気管33
Bを介して排気して所定の減圧状態にする。然る後、ソ
ースガスとしてアンモニア、ジクロロシランをソースガ
ス導入管33Dを介して反応容器30内に導入すれば、
アンモニアとジクロロシランとの反応による窒化珪素膜
がウエハWの表面に成膜される。この成膜時には、保温
体42の複合基板42Bを構成する金属膜層42B3
作用によって反応容器30内の熱線をその内部へ確実に
反射して熱線の透過を防止して反応容器30内を外部か
ら断熱することによってマニホールド33に達する熱線
を防止し、延いては通路33E、33Fの冷却水でマニ
ホールド33を十分に冷却し、Oリング34、35の熱
劣化を確実に防止することができる。そして、この成膜
処理の終了後には、窒素等の不活性ガスをガス導入管3
3Cから導入して内部のガスを不活性ガスと置換すると
共に、反応容器30内の圧力を常圧に戻した後、熱処理
ボード40をアンロードする。
【0029】以上説明したように本実施例によれば、保
温体42の複合基板42Bを構成する金属膜層42B3
によって熱処理時に必要な断熱効果を十分に得ることが
できるため、マニホールド33の昇温を抑制して冷却水
のみで十分にマニホールド33を冷却することができ、
その結果、Oリング34、35の熱劣化を防止すると共
に磁気シールユニット45からの磁性流体の蒸発を防止
し、これらの部位におけるシール機能を損なうことなく
安定した熱処理を行なうことができる。また、本実施例
によれば、保温体42によって過度に断熱されることが
なく、反応性ガスの副生成物であるパーティクルの発生
を防止して熱処理の歩留りを向上させることができる。
尚、熱処理の繰り返しによって上記保温体42に重金属
等が付着した場合には、フッ酸などの洗浄剤によって洗
浄することができる。
【0030】また、本発明の熱処理装置は、その保温体
42の筒体42Cを省略し、保温体42を支持体42A
と複合基板42Bとから構成したものであってもよい。
この場合には、支持体42Cを筒状に形成してフィン構
造にならないようにするほうが、気流の乱流を防止し、
パーティクルの発生を防止する上で好ましい。
【0031】尚、上記各実施例では、熱処理装置として
減圧CVD装置についてのみ説明したが、本発明は、上
記各実施例に何等制限されるものではなく、熱処理時の
熱線を反応容器内へ反射する金属膜層を有する複合基板
を有する保温体を用いた熱処理装置であれば、その他の
常圧CVD装置、酸化装置、拡散装置等の熱処理装置に
ついても広く適用することができ、また、複合基板の層
構成も必要に応じて適宜設計変更することができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
処理時に必要な断熱効果を十分に得ることができると共
に熱処理用の容器のシール機能を損なうことなく安定し
た熱処理を行なうことができ、しかもパーティクルの発
生を防止して熱処理の歩留りを向上させる熱処理装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱処理装置の一実施例の要部の構成を
示す断面図である。
【図2】図1に示す熱処理装置の保温体に用いられた複
合基板を取り出して示す平面図である。
【図3】図2に示す複合基板の構成を概念的に示す断面
図である。
【図4】本発明の熱処理装置の他の実施例に用いられた
複合基板を示す図3相当図である。
【図5】従来の熱処理装置の一実施例の要部の構成を示
す断面図である。
【符号の説明】
30 反応容器(熱処理用の容器) 40 熱処理用ボート(保持具) 42 保温体 42B3 金属膜層 42B4 保護膜層 42C 筒体(筒状体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 見方 裕一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 奥村 勝弥 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝多摩川工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の被処理体を保持した状態で一端部
    が開口した熱処理用の容器内に挿入されてこの容器を封
    止し且つ上記各被処理体を熱処理に供する保持具を備
    え、上記保持具の端部には熱処理時に上記容器内を保温
    する保温体を設けてなる熱処理装置において、上記保温
    体は、熱処理時の熱線を上記容器内へ反射する金属膜層
    を有する複合基板と、この複合基板の周囲を囲む筒状体
    とを備えてなることを特徴とする熱処理装置。
  2. 【請求項2】 複数の被処理体を保持した状態で一端部
    が開口した熱処理用の容器内に挿入されてこの容器を封
    止し且つ上記各被処理体を熱処理に供する保持具を備
    え、上記保持具の端部には熱処理時に上記容器内を保温
    する保温体を設けてなる熱処理装置において、上記保温
    体は、熱処理時の熱線を上記容器内へ反射する金属膜層
    及びこの金属膜層を保護する保護膜層を有する複合基板
    を備えてなることを特徴とする熱処理装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5478397A (en) * 1993-06-14 1995-12-26 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Heat treating device
JP2000150396A (ja) * 1998-11-16 2000-05-30 Sakaguchi Dennetsu Kk 熱放射リフレクター
JP2003297770A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体熱処理用反射板およびこの半導体熱処理用反射板の製造方法
WO2021187277A1 (ja) * 2020-03-19 2021-09-23 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、断熱材アセンブリ及び半導体装置の製造方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5578132A (en) * 1993-07-07 1996-11-26 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Apparatus for heat treating semiconductors at normal pressure and low pressure
JP3473715B2 (ja) * 1994-09-30 2003-12-08 信越半導体株式会社 石英ガラス製ウェーハボート
US5928427A (en) * 1994-12-16 1999-07-27 Hwang; Chul-Ju Apparatus for low pressure chemical vapor deposition
US6002109A (en) 1995-07-10 1999-12-14 Mattson Technology, Inc. System and method for thermal processing of a semiconductor substrate
KR100205541B1 (ko) * 1995-12-18 1999-07-01 윤종용 화학기상증착장비의 가스 유입구 구조
KR100224659B1 (ko) * 1996-05-17 1999-10-15 윤종용 종형 기상 성장 장치용 캡
US5746591A (en) * 1996-08-15 1998-05-05 Vanguard International Semiconductor Corporation Semiconductor furnace for reducing particulates in a quartz tube and boat
JP3270730B2 (ja) * 1997-03-21 2002-04-02 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び基板処理方法
JP3579278B2 (ja) * 1999-01-26 2004-10-20 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置及びシール装置
NL1011578C2 (nl) * 1999-03-17 1999-12-10 Asm Int Drager voor een waferrek alsmede ovensamenstel.
KR100352765B1 (ko) 1999-12-01 2002-09-16 삼성전자 주식회사 반도체 제조용 가열장치
JP2002343789A (ja) * 2001-05-16 2002-11-29 Mitsubishi Electric Corp 補助保温治具、その製造方法、板状断熱材付きウエハボート、縦型熱処理装置、縦型熱処理装置の改造方法および半導体装置の製造方法
US6902395B2 (en) * 2002-03-15 2005-06-07 Asm International, N.V. Multilevel pedestal for furnace
US20040014438A1 (en) * 2002-06-20 2004-01-22 Abraham Hasarchi System and method for excluding narrow band noise from a communication channel
JP5188326B2 (ja) * 2008-08-28 2013-04-24 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理方法、及び基板処理装置
JP5088331B2 (ja) * 2009-01-26 2012-12-05 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置用の構成部品及び熱処理装置
WO2012011423A1 (ja) * 2010-07-22 2012-01-26 株式会社日立国際電気 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2012195565A (ja) * 2011-02-28 2012-10-11 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置、基板処理方法及び半導体装置の製造方法
US9605345B2 (en) * 2013-08-23 2017-03-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Vertical furnace for improving wafer uniformity

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5846251B2 (ja) * 1980-07-29 1983-10-15 日立化成工業株式会社 発泡性ビニル系重合体粒子の製造法
DE3441887C1 (de) * 1984-11-16 1985-10-17 Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau Ofen fuer die Waermebehandlung von Halbleiter-Substraten
FR2621930B1 (fr) * 1987-10-15 1990-02-02 Solems Sa Procede et appareil pour la production par plasma de couches minces a usage electronique et/ou optoelectronique
US5048800A (en) * 1988-12-27 1991-09-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Vertical heat treatment apparatus
US5127365A (en) * 1990-02-27 1992-07-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Vertical heat-treatment apparatus for semiconductor parts

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5478397A (en) * 1993-06-14 1995-12-26 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Heat treating device
JP2000150396A (ja) * 1998-11-16 2000-05-30 Sakaguchi Dennetsu Kk 熱放射リフレクター
JP2003297770A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体熱処理用反射板およびこの半導体熱処理用反射板の製造方法
WO2021187277A1 (ja) * 2020-03-19 2021-09-23 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、断熱材アセンブリ及び半導体装置の製造方法
JPWO2021187277A1 (ja) * 2020-03-19 2021-09-23

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