JPH0653144A - 縦型炉 - Google Patents

縦型炉

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JPH0653144A
JPH0653144A JP22509292A JP22509292A JPH0653144A JP H0653144 A JPH0653144 A JP H0653144A JP 22509292 A JP22509292 A JP 22509292A JP 22509292 A JP22509292 A JP 22509292A JP H0653144 A JPH0653144 A JP H0653144A
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JP
Japan
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raw material
material gas
vertical
gas introduction
introduction pipe
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22509292A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Kawasaki
篤 川▲崎▼
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH0653144A publication Critical patent/JPH0653144A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 原料ガス導入管を収納容器の中心軸に平行な
状態で確実に固定することができる縦型炉を提供する。 【構成】 原料ガス導入管22の垂直部分22aの下端
部を支持する下端支持部材23を形成する。ペースプレ
ート18に穴部18aを設け、穴部18aの上側に円筒
状のサポートガイド36を設ける。原料ガス導入管22
の垂直部分22aの上端部はサポートリングによって支
持され、その垂直部分22aの下端部に設けられた下端
支持部材23はサポートガイド36を介して穴部18a
に嵌め込まれてペースプレート18上に支持される。こ
こで、穴部18aの中心とサポートリングの中心とを通
る直線Bがウェハボート16の中心軸Aと完全に平行と
なるように、穴部18aを形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば気相成長法の
原理に基づき薄膜を半導体ウェハに成長させる縦型減圧
CVD装置として使用される縦型炉に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図4に特開平1−106424号に記載
された従来の縦型炉の概略断面図を示す。半導体ウェハ
52は、収納容器であるウェハボート62に一定の間隔
を保って多数収納されている。ウェハボート62は反応
容器64の内部に載置され、中心軸の回りに回転可能に
構成される。反応容器64は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64の周
囲にはヒータ66が設けられ、ヒータ66によって半導
体ウェハ52と原料ガスとの反応に必要な加熱を行う。
マニホールド68は、反応容器64の下部に取り付けら
れたものであり、反応に使用された原料ガスを外部に排
出するためのガス排出口72が設けられている。また、
マニホールド68では、原料ガス導入管76をシール部
74により気密・支持している。
【0003】原料ガス導入管76は石英製の垂直部分7
6aと金属製の水平部分76bとからなり、両者はフラ
ンジ78によって接続されている。水平部分76bには
ベローズ82が設けられており、これによって垂直部分
76aと水平部分76b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。また、垂直部
分76aには、多数の噴射孔(不図示)が一定の間隔で
設けてあり、外部から送られてきた原料ガスはこの噴射
孔を通して半導体ウェハ52に噴射される。この垂直部
分76aは、反応容器64の内面上部に設けられたサポ
ートリング84によって反応容器64の内面と一定の距
離を保つようにして支持される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、たとえば気
相成長法の原理に基づいて薄膜を半導体ウェハに形成す
る縦型減圧CVD装置では、膜厚及び膜質の均一性をい
かに高くするかが重要なポイントとなる。このために
は、薄膜成長中に、原料ガスを半導体ウェハの表面に対
して高い精度で水平に供給する必要がある。縦型減圧C
VD装置として上記の縦型炉を使用する場合、特に原料
ガス導入管76の垂直部分76aはその最下部の曲がり
の直近部でフランジ78により水平部分76bと接続固
定されることから、長さ約2mもある原料ガス導入管7
6をウェハボート62の中心軸(回転軸)に平行な状態
で確実に設置することはきわめて困難であり、したがっ
て原料ガスを半導体ウェハの表面に対して高い精度で水
平に供給することができないという問題があった。
【0005】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、原料ガス導入管を収納容器の中心軸に平行な状
態で確実に固定することができる縦型炉を提供すること
を目的とするものである。
【0006】
【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、縦型の反応容器と、前記反応容器の下端
部に配置され、試料が収納された収納容器を載置する載
置台と、前記原料ガスを外部から反応容器内に導入する
水平部分と前記水平部分に連結され且つ前記原料ガスを
前記収納容器に収納された試料に向けて噴射する噴射孔
が形成された垂直部分とを有する原料ガス導入管とを具
備する縦型炉において、前記原料ガス導入管の垂直部分
の上端部を前記反応容器の内壁に摺動自在に支持する上
端部支持手段と、前記原料ガス導入管の垂直部分の下端
部を着脱自在に前記載置台上に支持する下端支持手段と
を設けたことを特徴とするものである。
【0007】前記下端支持手段は、載置台上に形成され
た穴部と、一端が前記原料ガス導入管の垂直部分の下端
に接合され、他端が前記載置台上に形成された前記穴部
に着脱自在に嵌合できるように形成された下端支持部材
とを含むものであることが望ましい。
【0008】
【作用】本発明は前記の構成によって、原料ガス導入管
の垂直部分の上端を支持する上端支持手段と下端を支持
する下端支持手段とを設けたことにより、載置台が所定
の位置に装着されたときには、原料ガス導入管の垂直部
分の中心軸が収納容器の中心軸と完全に平行となるよう
に、垂直部分を確実に反応容器内に支持することができ
る。
【0009】また、載置台に穴部を設け、原料ガス導入
管の垂直部分の下端にその穴部に嵌合する下端支持部材
を設けたことにより、原料ガス導入管の垂直部分の下端
部を穴部に嵌め込むだけで、垂直部分の下端部を安定し
て支持できる。このため、原料ガス導入管の上部を、従
来と同様にたとえばサポートリング等により支持し、し
かも原料ガス導入管の垂直部分の中心軸が収納容器の中
心軸と完全に平行となるように、予め穴部を形成してお
けば、原料ガス導入管の垂直部分を収納容器の中心軸に
平行な状態に容易かつ確実に設置することができる。
【0010】
【実施例】以下に本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図1は本発明の一実施例である縦型炉の
概略部分断面図、図2はその縦型炉の概略断面図であ
る。
【0011】図1及び図2に示す縦型炉は、反応容器1
2と、マニホールド14と、石英製のウェハボート16
と、ウェハボート16を載置する載置台としてのベース
プレート18と、原料ガス導入管22と、保温筒24
と、ヒータ26とを備えるものである。この縦型炉は、
反応容器12及びヒータ26を縦に配置した縦型構造を
採っている。
【0012】反応容器12は、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。マニホールド1
4は反応容器12の下面に取り付けられた取付台であ
る。マニホールド14には、反応に使用された原料ガス
を外部に排出するためのガス排出口32が設けてあり、
また、原料ガスを反応容器12内に供給するための原料
ガス導入管22がシール部34で気密シールされてい
る。
【0013】マニホールド14の底部はベースプレート
18により密封される。ベースプレート18は、通常、
厚肉のステンレス鋼板製のものが使用される。このペー
スプレート18の炉内側の表面には、後述する原料ガス
導入管22の垂直部分22aの下端部を支持する下端支
持部材23を挿入する穴部18aが形成されている。ま
た、この穴部18aの上側には前記下端支持部材23を
穴部12aに案内する案内手段としての円筒状サポート
ガイド36が設けられている。
【0014】ベースプレート18の上には保温筒24が
載置され、さらに保温筒24の上に、半導体ウェハ2を
収納する収納容器としてのウェハボート16が載置され
る。半導体ウェハ2はその表面が水平となるように一定
の間隔を保ってウェハボート16に収納される。また、
ウェハボート16は回転機構38により中心軸Aの回り
に回転可能に構成されている。
【0015】原料ガス導入管22は、石英製の垂直部分
22aと金属製の水平部分22bとからなる。垂直部分
22aの下端部には垂直部分22aを支持する下端支持
部材23が設けられている。垂直部分22aと水平部分
22bとはフランジ42によって接続されている。下端
支持部材23は石英製の垂直部分22aを製造するとき
に、同一の材料により同時に一体的に形成してもよい
し、また石英以外の、例えば金属等により形成し、垂直
部分22aと水平部分22bとの連結と同様にフランジ
を用いて垂直部分22aと下端支持部材23とを連結し
てもよい。原料ガス導入管22を垂直部分22aと水平
部分22bとの二つの部分に分割したのは、原料ガス導
入管22の定期洗浄等を行う際に、原料ガス導入管22
を容易に取り外すことができるようにするためである。
また、垂直部分22aには、外部から管内を通って送ら
れてきた原料ガスが反応容器12内の半導体ウェハ2に
向かって水平に噴射されるよう、多数の噴射孔(不図
示)が一定の間隔で設けてある。
【0016】原料ガス導入管22の垂直部分22aの上
端部は、反応容器12の内面上部に設けられた、上端部
支持手段であるサポートリング44によって支持され
る。また、垂直部分22aの下端部に設けられた下端支
持部材23を、サポートガイド36を介してベースプレ
ート18の穴部18aに挿入することにより、垂直部分
22aの下端部をベースプレート18上に支持する。こ
こで、穴部18aの中心とサポートリング44の中心と
を通る直線Bがウェハボート16の中心軸(回転軸)A
と完全に平行となるように、予め穴部18aを形成す
る。
【0017】ヒータ26は、反応容器12の周囲に設け
られ、これによって半導体ウェハ2と原料ガス導入管2
2の噴射孔を通って噴射される原料ガスとの反応に必要
な加熱が行われる。
【0018】次に第一実施例の熱処理炉の動作について
説明する。まず、半導体ウェハ2を炉内に収納するため
に、マニホールド14の底部から取り外されたベースプ
レート18の上に、保温筒24及び半導体ウェハ2を収
納したウェハボート16を載置する。この状態でベース
プレート18を昇降装置(不図示)により持ち上げ、ウ
ェハボート16を反応容器12の内部に挿入し、ベース
プレート18をマニホールド14に固定する。
【0019】次に、半導体ウェハ2に所定の熱処理を施
すには、まず、ウェハボート16を回転させヒータ26
を動作させる。原料ガスを原料ガス導入管22に通す
と、原料ガス導入管22の噴射孔から原料ガスが噴射さ
れる。噴射孔から噴射された原料ガスは半導体ウェハ2
の表面に水平に供給され、高温雰囲気中で半導体ウェハ
2と原料ガスとが反応して、半導体ウェハ2に所定の処
理が施される。
【0020】本実施例の熱処理炉では、原料ガス導入管
の垂直部分の下端部を支持する下端支持部材23を設
け、且つ下端支持部材23を着脱自在に嵌合できる穴部
をベースプレートに設けたことにより、下端支持部材2
3を穴部に嵌め込むだけで、原料ガス導入管の垂直部分
の下端部を安定して支持できる。そして、原料ガス導入
管の垂直部分の上端部はサポートリングにより支持して
いるので、たとえ約2mもの長さの垂直部分を有する原
料ガス導入管であっても、安定して支持することができ
る。また、穴部の中心とサポートリングの中心とを通る
直線がウェハボートの中心軸と完全に平行となるように
予め穴部を形成することにより、原料ガス導入管の垂直
部分をウェハボートの中心軸に平行な状態で容易かつ確
実に固定することができる。したがって、本実施例の縦
型炉を、たとえば縦型減圧CVD装置として使用する場
合には、原料ガスを原料ガス導入管の垂直部分から半導
体ウェハの表面に向けて高い精度で水平に供給すること
が可能となり、半導体ウェハの表面上及び各半導体ウェ
ハ間において膜厚や膜質等の均一性を十分高めることが
でき、薄膜形成技術の向上を図ることができる。
【0021】また、サポートガイドを介して下端支持部
材を支持することにより、原料ガス導入管の垂直部分は
石英製であるので、機械的強度が不足して、この垂直部
分のが破損してしまうのを防止できると共に、原料ガス
導入管の垂直部分をウェハボートの中心軸に高い精度で
平行となるように固定できる。
【0022】尚、本発明は、上記の実施例に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が
可能である。たとえば、上記の実施例では、原料ガス導
入管の垂直部分の下部を略T字状に形成した場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、図3に示すように、原料ガス導入管180の垂直部
分180aの下部において、原料ガスを水平方向から上
方向にスムーズに流すために垂直部分の下部を湾曲させ
て形成してもよい。また上記の実施例では下端支持手段
として、下端支持部材と穴部と案内手段とを設けた場合
について説明したが、下端支持手段は下端支持部材と穴
部だけ、又は下端支持部材と案内手段だけであってもよ
い。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、原
料ガス導入管の垂直部分の上端部を反応容器の内壁に支
持する上端部支持手段と、原料ガス導入管の垂直部分の
下端部を着脱自在に載置台上に支持する下端支持手段と
を設けたことにより、原料ガス導入管の垂直部分を収納
容器の中心軸に平行な状態に確実に固定することができ
るので、たとえば縦型減圧CVD装置として使用する場
合に、原料ガスを原料ガス導入管の垂直部分から半導体
ウェハの表面に向けて高い精度で水平に供給することが
可能となり、半導体ウェハの表面上及び各半導体ウェハ
間において膜厚や膜質等の均一性を十分高めることがで
きる縦型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縦型炉の概略部分断面
図である。
【図2】その縦型炉の概略断面図である。
【図3】本実施例の変形例である縦型炉の概略部分断面
図である。
【図4】従来の縦型炉の概略断面図である。
【符号の説明】
2 半導体ウェハ 12 反応容器 14 マニホールド 16 ウェハボート 18 ベースプレート 18a 穴部 22,220 原料ガス導入管 22a,220a 原料ガス導入管の垂直部分 22b 原料ガス導入管の水平部分 23 下端支持部材 24 保温筒 26 ヒータ 32 ガス排出口 34 シール部 36 サポートガイド 38 回転機構 42 フランジ 44 サポートリング

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦型の反応容器と、前記反応容器の下端
    部に配置され、試料が収納された収納容器を載置する載
    置台と、前記原料ガスを外部から反応容器内に導入する
    水平部分と前記水平部分に連結され且つ前記原料ガスを
    前記収納容器に収納された試料に向けて噴射する噴射孔
    が形成された垂直部分とを有する原料ガス導入管とを具
    備する縦型炉において、前記原料ガス導入管の垂直部分
    の上端部を前記反応容器の内壁に支持する上端部支持手
    段と、前記原料ガス導入管の垂直部分の下端部を着脱自
    在に前記載置台上に支持する下端支持手段とを設けたこ
    とを特徴とする縦型炉。
  2. 【請求項2】 前記下端支持手段は、載置台上に形成さ
    れた穴部と、一端が前記原料ガス導入管の垂直部分の下
    端に接合され、他端が前記載置台上に形成された前記穴
    部に着脱自在に嵌合できるように形成された下端支持部
    材とを含むものである請求項1記載の縦型炉。
  3. 【請求項3】 前記下端支持部材は、前記原料ガス導入
    管と同じ材料により形成されている請求項2記載の縦型
    炉。
  4. 【請求項4】 前記下端支持手段は、前記下端支持部材
    の下端部を前記載置台の前記穴部に案内する案内手段を
    有するものである請求項2又は3記載の縦型炉。
  5. 【請求項5】 前記上端支持手段は、前記原料ガス導入
    管の垂直部分の上端部を摺動自在に支持するものである
    請求項1,2,3又は4記載の縦型炉。
JP22509292A 1992-07-31 1992-07-31 縦型炉 Withdrawn JPH0653144A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA017355B1 (ru) * 2007-09-26 2012-11-30 Юни-Чарм Корпорейшн Поглощающее изделие
CN107134424A (zh) * 2016-02-29 2017-09-05 东京毅力科创株式会社 石英管保持构造和使用了石英管保持构造的热处理装置

Cited By (4)

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Legal Events

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Effective date: 19991005