JPH06349753A - ヒータユニット冷却装置 - Google Patents

ヒータユニット冷却装置

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JPH06349753A
JPH06349753A JP16310193A JP16310193A JPH06349753A JP H06349753 A JPH06349753 A JP H06349753A JP 16310193 A JP16310193 A JP 16310193A JP 16310193 A JP16310193 A JP 16310193A JP H06349753 A JPH06349753 A JP H06349753A
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JP
Japan
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heater unit
air
cooling device
air introduction
exhaust
Prior art date
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Pending
Application number
JP16310193A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Yoshida
久志 吉田
Hideki Kaihatsu
秀樹 開発
Eiji Hosaka
英二 保坂
Shoichiro Izumi
昭一郎 泉
Riichi Kano
利一 狩野
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.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】縦型拡散・CVD炉のヒータユニットの冷却を
全体に均一な温度で、且高速で行う。 【構成】縦型拡散・CVD炉のヒータユニット15に所
要数のエア導入孔21a,21b,22a,22bを穿
設し、該エア導入孔より吸引し、ヒータユニット上部よ
り排気することで、又反応管17頂部に排気口32を設
け、該排気口より吸引、排気することでヒータユニット
が冷却されるので、均一且高速の冷却が行われる。

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装置の1つで
ある縦型拡散・CVD炉の、特にヒータユニットの冷却
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】縦型拡散・CVD炉は、ウェーハの表面
に半導体素子を生成する為の薄膜を成膜するものであ
る。ウェーハの表面に半導体膜を生成する工程として、
縦型拡散・CVD炉内のヒータを成膜に必要な温度まで
予熱し、成膜後は冷却装置により炉内を冷却している。
【0003】従来のヒータユニット冷却装置を図4に於
いて説明する。
【0004】円筒形状のヒータユニット1内に均熱管6
が設けられており、該均熱管6内に反応管7が設けら
れ、ウェーハ8を水平姿勢で多段に積載したウェーハ積
載治具9が該反応管7内に装入される様になっている。
【0005】前記ヒータユニット1と前記均熱管6とが
成す空間はエア流路10を形成し、該エア流路10下部
は外部と連通している。前記ヒータユニット1の上部に
は排気孔11が1箇所穿設されており、該排気孔11
は、ヒータユニット1外の排気バルブ3に接続されてい
る。
【0006】又該排気バルブ3は、前記排気孔11の開
閉を行う排気ダンパ2を具備しており、前記排気バルブ
3にラジエタ4を介して排気ファン5が設けられてい
る。
【0007】ウェーハ8表面に所望の半導体膜を生成す
るには、予め前記ヒータユニット1を加熱しておき、前
記ウェーハ積載治具9を図示しない手段により前記反応
管7内に装入する。この時、前記排気ダンパ2は閉じた
状態である。更に、図示しない手段により、反応管7内
に半導体プロセスガスを流入し、ウェーハ8表面に半導
体膜を生成する。
【0008】この時、半導体膜生成後のヒータユニット
1内の温度環境が、ウェーハ8表面に空気による酸化を
起こさせるのを防ぐ為、前記ヒータユニット1内の余熱
を急速に取除き、冷却する必要がある。そこで、従来の
ヒータユニット冷却装置では前記排気ダンパ2を全開
し、前記排気ファン5を動作させ、前記エア流路10か
ら一定のコンダクタンスでエアを吸引し、前記ラジエタ
4を通過させ、ヒータユニット1外に排出させて冷却を
行っている。尚、図中破線矢印はエアの流れを示してい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のヒー
タユニット冷却装置は、ヒータユニット1内にエアを流
通させてヒータユニット1内全体を冷却する際に、エア
流路10の下端から吸引しているだけであるのでヒータ
ユニット1内の降温、冷却に時間がかかり過ぎ、非常に
効率の悪いものとなっている。又、特に縦型拡散・CV
D炉に於いては、ヒータユニット1の上部ゾーン、中間
ゾーン、下部ゾーンそれぞれを均一な温度、均一な時間
で降温させることは困難であり、上下多段に積載された
ウェーハ8の質にもバラツキが生じる虞れがある。
【0010】本発明は斯かる実情に鑑み、ヒータユニッ
ト内の冷却を均一な温度、均一な時間で行える様にし、
更に、冷却に要する時間を短縮できるヒータユニット冷
却装置を提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、縦型拡散・C
VD炉のヒータユニットに所要数のエア導入孔を穿設
し、該エア導入孔より吸引し、ヒータユニット上部より
排気する様にしたものであり、反応管頂部に排気口を設
け、該排気口より吸引、排気するものである。
【0012】
【作用】所要数のエア導入孔より外気が流入し、ヒータ
ユニットが冷却されるので、均一且高速の冷却が行われ
る。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。
【0014】図中、15はヒータユニット、16は均熱
管、17は反応管、18はウェーハ、19はウェーハ積
載治具を示す。
【0015】前記ヒータユニット15は円筒形状であ
り、内部に前記均熱管16を設け、該均熱管16内には
前記反応管17を設ける。又、均熱管16と反応管17
の間、所要高さに熱電対20を設ける。前記ヒータユニ
ット15と前記均熱管16との間でエア流路25を形成
する。前記ウェーハ18は、前記ウェーハ積載治具19
に水平姿勢で多段に積載され、前記反応管17内に装入
される。
【0016】前記ヒータユニット15の下部ゾーン、中
間ゾーン、それぞれにエア導入孔21a,21b,22
a,22bを穿設し、上部ゾーンには排気孔23,24
を穿設する。
【0017】前記エア導入孔21a,21b,22a,
22bにそれぞれ可変コンダクタンスバルブ26a,2
6bを接続する。該可変コンダクタンスバルブ26a,
26bはエア導入孔21a,21b,22a,22bの
開閉を行うエアダンパ27a,27bを具備し、合流し
て吸気管14に接続されている。
【0018】又、前記排気孔23にヒータユニット15
外の排気バルブ28、ラジエタ31を介して排気ファン
30を接続する。前記排気バルブ28は、前記排気孔2
3の開閉を行う排気ダンパ29を具備している。
【0019】前記反応管17の頂部に排気口32を設
け、該排気口32に前記排気孔24を通り可変コンダク
タンスバルブ33を介してラジエタ36、排気ファン3
5を接続する。該可変コンダクタンスバルブ33は、前
記排気孔24の開閉を行う排気ダンパ34を具備してい
る。
【0020】ウェーハ18の表面に所望の半導体膜を生
成するには、予め前記ヒータユニット15を加熱し、前
記ウェーハ積載治具19を図示しない手段により前記反
応管17内に装入する。この時、前記排気ダンパ29,
34、及び前記エアダンパ27a,27bは閉じた状態
である。
【0021】更に、図示しない手段により前記反応管1
7内に半導体プロセスガスを導入し、ウェーハ18表面
に半導体膜を生成する。ウェーハ18表面に半導体膜生
成後、ヒータユニット15内を冷却する為に冷却装置が
作動する。
【0022】以下、本実施例の作動を説明する。
【0023】前記エアダンパ27a,27b、前記排気
ダンパ29をそれぞれ開き、前記排気ファン30を動作
させエア流路25内からエアを吸引し、前記ラジエタ3
1を通過させ、ヒータユニット15外に排出させる。エ
ア流路25が吸引されることで、エア流路25には前記
エア導入孔21a,21b,22a,22bから外気が
流入する。
【0024】又同時に、前記排気ダンパ34を開き、前
記排気ファン35を動作させ反応管17内のエアを吸引
し、前記ラジエタ36を通過させ、ヒータユニット15
外に排出させる。尚、図中破線矢印はエアの流れを示し
ている。
【0025】図3は、ヒータユニット冷却装置の制御装
置の説明図である。熱電対20から検出された信号が制
御器45に入力されると、該制御器45は予めメモリ4
7にセットされたプログラム46に従って駆動部48は
各可変コンダクタンスバルブ26a,26b,33に開
度信号を発し、該駆動部48は可変コンダクタンスバル
ブ26a,26b,33を駆動し、ヒータユニット15
各ゾーンのエア流量、温度下降速度を調整する。
【0026】前述の様にヒータユニット冷却装置を作動
させると、反応管17内部、該反応管17と均熱管16
とで形成されるエア流路25に複数箇所から同時に外気
が流入し冷却が行われるのと同時に、前記した制御装置
のプログラムにより可変コンダクタンスバルブ26a,
26b,33が制御され、ヒータユニット15各ゾーン
のエア流量が調整され、ヒータユニット15内の温度の
下降速度が広範囲で調節され、各ゾーンの温度の均一性
が保たれる。
【0027】又、図2はゾーンの増加に伴い、ヒータユ
ニット15のエア導入孔37,38,39,40を増設
したものである。可変コンダクタンスバルブ41は前記
エア導入孔37,38に適合する様該エア導入孔37,
38の合流点より上流側に、又、可変コンダクタンスバ
ルブ42は前記エア導入孔39,40に適合する様該エ
ア導入孔39,40の合流点より上流側にそれぞれ設け
られている。前記可変コンダクタンスバルブ41,42
はそれぞれエアダンパ43,44を具備している。
【0028】図2に於ける実施例の作動は、図1で示し
た実施例と同様であるので説明を省略する。
【0029】図2に於ける実施例では、ゾーンの増加、
ゾーンの細分化に伴い、エア導入孔37,38,39,
40を増設したことにより、各ゾーン、又は各ゾーン間
の更にきめ細かい冷却、均一な温度制御が可能となり、
又同時に、ヒータユニットのゾーンが増加した場合も、
複数のエア導入孔に対して1つの可変コンダクタンスバ
ルブを設ける様にしたので、可変コンダクタンスバルブ
をゾーンの増加に応じて増設する必要がなくなる。
【0030】尚、本発明は、均熱管を具備しない炉であ
っても実施可能であることは勿論である。
【0031】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、ヒータ
ユニットの均一な温度降下、高速冷却ができ、又熱電対
を含む制御装置により各ゾーンの温度の下降速度が調節
可能となる。従って、ヒータユニット冷却に要する時間
の短縮はもとより、ウェーハの成膜精度の向上、スルー
プットの向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す説明図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す説明図である。
【図3】本発明の制御装置を示す説明図である。
【図4】従来例の説明図である。
【符号の説明】
15 ヒータユニット 17 反応管 21a エア導入孔 21b エア導入孔 22a エア導入孔 22b エア導入孔 32 排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉 昭一郎 東京都港区虎ノ門二丁目3番13号 国際電 気株式会社内 (72)発明者 狩野 利一 東京都港区虎ノ門二丁目3番13号 国際電 気株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦型拡散・CVD炉のヒータユニットに
    所要数のエア導入孔を穿設し、該エア導入孔より吸引
    し、ヒータユニット上部より排気する様にしたことを特
    徴とするヒータユニット冷却装置。
  2. 【請求項2】 縦型拡散・CVD炉の反応管頂部に排気
    口を設け、該排気口より吸引、排気することを特徴とす
    るヒータユニット冷却装置。
  3. 【請求項3】 縦型拡散・CVD炉のヒータユニットに
    所要数のエア導入孔を穿設し、該エア導入孔より吸引
    し、ヒータユニット上部より排気し、反応管頂部に排気
    口を設け、該排気口より吸引、排気することを特徴とす
    るヒータユニット冷却装置。
  4. 【請求項4】 可変コンダクタンスバルブをそれぞれの
    エア導入孔に設けた請求項1又は請求項2のヒータユニ
    ット冷却装置。
  5. 【請求項5】 複数のエア導入孔を合流させ、可変コン
    ダクタンスバルブを合流点より上流側に設けた請求項1
    又は請求項2のヒータユニット冷却装置。
  6. 【請求項6】 ヒータユニットと反応管との間に熱電対
    を設け、該熱電対からの信号に応じて可変コンダクタン
    スバルブを制御する制御器を具備した請求項1又は請求
    項2のヒータユニット冷却装置。
JP16310193A 1993-06-07 1993-06-07 ヒータユニット冷却装置 Pending JPH06349753A (ja)

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