JPH0745531A - Heat treatment equipment - Google Patents

Heat treatment equipment

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JPH0745531A
JPH0745531A JP20821693A JP20821693A JPH0745531A JP H0745531 A JPH0745531 A JP H0745531A JP 20821693 A JP20821693 A JP 20821693A JP 20821693 A JP20821693 A JP 20821693A JP H0745531 A JPH0745531 A JP H0745531A
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heat treatment
tube
processing container
temperature
treatment apparatus
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Katsunobu Miyagi
勝伸 宮城
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Tokyo Electron Tohoku Ltd
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Tokyo Electron Ltd
Tokyo Electron Tohoku Ltd
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Abstract

PURPOSE:To facilitate the detaching work of a quartz tube from a process vessel which tube accommodates a temperature measuring means, and improve the temperature measurement precision of an object to be treated. CONSTITUTION:In a heat treatment equipment provided with a process vessel 26 for heat-treating an object W to be treated, a lid body 40 of the object W in the process vessel 26, and a temperature measuring means for measuring the temperature in the process vessel 26, a quartz tube 50 accommodating the temperature measuring means is almost vertically retained to be detachable in the process vessel 26 through a hole 40 formed in the lid body 40, and a retaining means 54 for maintaining the airtightness of the process vessel 26 is installed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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ための熱処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus for performing heat treatment on an object to be processed such as a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱処理装置、例えば半導体ウエハの表面
に成膜を行うCVD装置では、例えば縦型処理容器内に
ウエハを多数枚搭載したボ−トを搬入して密閉し、処理
容器内を所定真空度に真空引きし、その後反応ガスを処
理容器内に導入して加熱下でCVDによる成膜を行って
いる。このような従来の熱処理装置は、例えば実開昭6
3−121431号公報、及び特開平4−162517
号公報等に開示されている。
2. Description of the Related Art In a heat treatment apparatus, for example, a CVD apparatus for forming a film on the surface of a semiconductor wafer, for example, a boat carrying a large number of wafers is carried into a vertical processing container and hermetically sealed so that the inside of the processing container is predetermined. A vacuum is evacuated to a degree of vacuum, and then a reaction gas is introduced into the processing container to form a film by CVD under heating. Such a conventional heat treatment apparatus is disclosed in, for example, Shokai Sho 6
JP-A-3-121431 and JP-A-4-162517.
It is disclosed in Japanese Patent Publication No.

【0003】上記熱処理装置に適用される処理容器に
は、処理実行上必要な各種の被導入部材が導入されて処
理容器内に配設されている。そして、この種の被導入部
材としては、反応ガスを供給するためのインジェクタ−
の他に、処理容器の縦方向の各加熱ゾ−ン毎の温度を測
定するための熱電対が一般に知られている。ところで、
従来の熱処理装置では図5に示すように、温度測定用の
熱電対aは、石英からなる導入チュ−ブbに収容された
状態で処理容器cの下端部より導入され、上端に向かっ
て縦方向に配設される。そして、導入チュ−ブbの基端
は、処理容器cの下端部より外部に延出し、導入チュ−
ブbの基端開口にゴムキャップd等で固定された熱電対
のケ−ブルeは、図示しない温度測定用の機器に接続さ
れている。つまり、図5に示すように、従来の熱電対導
入チュ−ブbは長尺な垂直部fと比較的短い水平部gと
から成る略L字状に形成されている。
Into the processing container applied to the above heat treatment apparatus, various introduced members necessary for executing the processing are introduced and arranged in the processing container. As this type of member to be introduced, an injector for supplying a reaction gas is used.
Besides, thermocouples for measuring the temperature of each heating zone in the vertical direction of the processing container are generally known. by the way,
In the conventional heat treatment apparatus, as shown in FIG. 5, a thermocouple a for temperature measurement is introduced from the lower end of the processing container c in a state of being accommodated in an introduction tube b made of quartz, and is vertically oriented toward the upper end. Arranged in the direction. The base end of the introduction tube b extends outside from the lower end of the processing container c, and the introduction tube b is introduced.
A cable e of a thermocouple, which is fixed to the base end opening of the sleeve b with a rubber cap d or the like, is connected to a temperature measuring device (not shown). That is, as shown in FIG. 5, the conventional thermocouple introduction tube b is formed in a substantially L shape composed of a long vertical portion f and a relatively short horizontal portion g.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来、CVD炉の場
合、上記熱電対導入チュ−ブ(以下T/Cチュ−ブと称
する)は、上記処理容器を構成する外側反応管と内側反
応管との間に挿入され、酸化炉の場合には、処理容器の
外壁に押入されている。しかしながら、T/Cチュ−ブ
bの取付取外し作業が繁雑であることと、処理容器内の
ボ−トに収容された被処理体とT/Cチュ−ブbとの間
の距離が長いため、被処理体収容部の温度と測定領域の
温度とが相違し、正確な温度制御が困難であるという問
題がある。また、処理容器内にT/Cチュ−ブを挿入し
て、処理前に容器内の温度測定を行う方法は既に実施さ
れているが、熱処理中も処理容器内にT/Cチュ−ブを
垂直に配置して行う温度制御は、処理容器内の気密性の
保持とT/Cチュ−ブの垂直支持の困難性により実施さ
れていない。本発明の目的は、温度測定手段を収納した
石英チュ−ブの処理容器内への着脱作業を容易にすると
共に、被処理体の温度測定精度を向上させることにあ
る。
Conventionally, in the case of a CVD furnace, the above-mentioned thermocouple introduction tube (hereinafter referred to as T / C tube) has an outer reaction tube and an inner reaction tube which constitute the above-mentioned processing container. And is pushed into the outer wall of the processing vessel in the case of an oxidation furnace. However, the work of attaching and removing the T / C tube b is complicated, and the distance between the object to be processed housed in the boat in the processing container and the T / C tube b is long. However, there is a problem that it is difficult to perform accurate temperature control because the temperature of the processing object accommodating portion is different from the temperature of the measurement region. Although the method of inserting the T / C tube into the processing container and measuring the temperature inside the container before the processing has already been carried out, the T / C tube is kept inside the processing container during the heat treatment. The temperature control performed by arranging vertically is not carried out due to the difficulty of maintaining the airtightness in the processing container and the vertical support of the T / C tube. An object of the present invention is to facilitate the attachment / detachment work of the quartz tube accommodating the temperature measuring means to / from the processing container and to improve the temperature measurement accuracy of the object to be processed.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、被処
理体を熱処理する処理容器と、この処理容器内で被処理
体を支持するボ−トと、このボ−トを保持すると共に前
記処理容器を密閉可能な蓋体と、前記処理容器内の温度
を測定する温度測定手段とを備えた熱処理装置におい
て、前記温度測定手段を収容した石英チュ−ブを前記蓋
体に形成された孔を通して前記処理容器内でほぼ垂直に
着脱可能に支持すると共に、前記処理容器内の気密性を
保持するチュ−ブ支持手段を設けたことを特徴としてい
る。従って、温度測定手段を収容した石英チュ−ブが熱
処理中に被処理体の近傍に配置され、熱処理中の被処理
体付近の温度が正確に測定される。また、着脱可能な支
持手段により石英チュ−ブの着脱、交換、洗浄等が容易
になる。
According to the present invention, there is provided a processing container for heat-treating an object to be processed, a boat for supporting the object to be processed in the processing container, and a container for holding the boat. In a heat treatment apparatus equipped with a lid capable of sealing a processing container and a temperature measuring means for measuring the temperature in the processing container, a quartz tube containing the temperature measuring means is formed in the lid. And a tube supporting means for holding the airtightness inside the processing container while detachably supporting the same in the processing container almost vertically. Therefore, the quartz tube containing the temperature measuring means is arranged in the vicinity of the object to be processed during the heat treatment, and the temperature in the vicinity of the object to be processed during the heat treatment is accurately measured. Further, the detachable support means facilitates attachment / detachment, replacement and cleaning of the quartz tube.

【0006】[0006]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の熱処理装
置を適用した半導体ウエハの縦型熱処理装置について説
明する。図1は、本発明の一実施例に係わるT/Cチュ
−ブを装着した縦型熱処理装置、具体的にはCVD装置
の構成を示す斜視図である。図1に示すように、熱処理
装置2の筐体3の前部には例えば25枚の半導体ウエハ
Wを収容したキャリアCを搬入搬出するためのI/Oポ
−ト4が設けられ、このI/Oポ−ト4の下部にはウエ
ハWをキャリアCごと90度姿勢変換するための姿勢変
換機構6が設けられている。I/Oポ−ト4の後方に
は、姿勢変換機構6からキャリアCを受取って搬送する
キャリア移送機構8が配設され、キャリア移送機構8の
ロボットア−ム9はキャリアエレベ−タ12によって昇
降すると共に前後方向に伸縮自在に構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A vertical heat treatment apparatus for semiconductor wafers to which the heat treatment apparatus of the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a vertical heat treatment apparatus equipped with a T / C tube according to an embodiment of the present invention, specifically, a CVD apparatus. As shown in FIG. 1, an I / O port 4 for loading and unloading a carrier C accommodating, for example, 25 semiconductor wafers W is provided in the front part of the housing 3 of the heat treatment apparatus 2. A posture changing mechanism 6 for changing the posture of the wafer W together with the carrier C by 90 degrees is provided below the / O port 4. Behind the I / O port 4, a carrier transfer mechanism 8 that receives and conveys the carrier C from the attitude conversion mechanism 6 is arranged, and the robot arm 9 of the carrier transfer mechanism 8 is operated by the carrier elevator 12. It is constructed so that it can move up and down and expand and contract in the front-back direction.

【0007】また、I/Oポ−ト4の更に後方には移送
ステ−ジ10が設けられ、この移送ステ−ジ10は、上
下2段にキャリアCを保持可能に構成されている。そし
て、移送ステ−ジ10の上方にはキャリアストッカ14
が設けられ、このキャリアストッカ14には最大8個ま
でのキャリアCが一度に収納できるように、キャリア支
持台15が設けられている。上記キャリアストッカ14
の後方には、処理容器26を内臓した熱処理炉24が配
設され、この熱処理炉24の下端開口部を開閉するシャ
ッタ22が回動自在に設けられている。熱処理炉24の
下方には、例えば200枚のウエハを一度に収容できる
ウエハボ−ト18が、ボ−トエレベ−タ20によって昇
降可能に設けられている。そして、ウエハボ−ト18と
移送ステ−ジ10との間には、例えば5枚のウエハを一
度に移送可能なように5つのピンセットを備えた移載装
置16が配設されている。
Further, a transfer stage 10 is provided further behind the I / O port 4, and the transfer stage 10 is constructed so as to be able to hold the carriers C in two upper and lower stages. A carrier stocker 14 is provided above the transfer stage 10.
The carrier supporter 15 is provided in the carrier stocker 14 so that a maximum of eight carriers C can be stored at one time. The carrier stocker 14
At the rear of the heat treatment furnace 24, a heat treatment furnace 24 containing a processing container 26 is disposed, and a shutter 22 for opening and closing a lower end opening of the heat treatment furnace 24 is rotatably provided. Below the heat treatment furnace 24, a wafer boat 18 capable of accommodating, for example, 200 wafers at a time is provided so as to be able to move up and down by a boat elevator 20. Between the wafer boat 18 and the transfer stage 10, there is provided a transfer device 16 having five tweezers so that, for example, five wafers can be transferred at one time.

【0008】このように構成された熱処理装置2では、
例えば25枚のウエハWが収容されたキャリアCがI/
Oポ−ト4において姿勢変換機構6上に載置され、この
姿勢変換機構6によりキャリアCの姿勢が90度変換さ
れ、続いてキャリアCは、キャリア移送機構8によって
移送ステ−ジ10に搬入されるか、またはキャリアエレ
ベ−タ12によりキャリアストッカ14に搬入される。
そして、移送ステ−ジ10上のキャリアC内のウエハW
は、移載装置16によりウエハボ−ト18に移載され
る。所定数のウエハWが収納されたウエハボ−ト18
は、ボ−トエレベ−タ20により上昇し、それと同時に
シャッタ22が開放されて、熱処理炉24の下端開口か
ら炉内に挿入される。その後、シャッタ22が閉鎖さ
れ、ウエハWは熱処理炉24内においてヒ−タ加熱によ
り熱処理が行われる。そして、所定の熱処理が終了した
後に、ウエハボ−ト18は下降して熱処理炉24内から
元の位置に移動する。所定時間経過後、ウエハボ−ト1
8上のウエハWは、移載装置16により移送ステ−ジ1
0上のキャリアCに返送される。
In the heat treatment apparatus 2 thus constructed,
For example, the carrier C accommodating 25 wafers W
The carrier C is placed on the posture changing mechanism 6 in the O port 4, the posture of the carrier C is changed by 90 degrees by the posture changing mechanism 6, and then the carrier C is carried into the transfer stage 10 by the carrier transfer mechanism 8. The carrier is transferred to the carrier stocker 14 by the carrier elevator 12.
Then, the wafer W in the carrier C on the transfer stage 10
Are transferred to the wafer boat 18 by the transfer device 16. Wafer boat 18 containing a predetermined number of wafers W
Is raised by the boat elevator 20, and at the same time, the shutter 22 is opened and inserted into the furnace from the lower end opening of the heat treatment furnace 24. After that, the shutter 22 is closed, and the wafer W is heat-treated in the heat treatment furnace 24 by heater heating. Then, after the predetermined heat treatment is completed, the wafer boat 18 descends and moves from the heat treatment furnace 24 to the original position. Wafer boat 1 after a predetermined time
The wafer W on 8 is transferred by the transfer device 16 to the transfer stage 1
Returned to Carrier C on 0.

【0009】なお、本実施例の熱処理装置はバッチ処理
のため、図示しないがウエハボ−ト18またはキャリア
Cには多数のウエハWを積層するための支持溝が一定の
ピッチで互いに離間して形成されている。次に、本実施
例に係わる熱処理炉の具体的な構成について説明する。
図2に示すように、この熱処理炉24は処理容器26と
加熱部とで構成されている。この処理容器26は、後述
するマニホ−ルド32と、例えば石英ガラスにより円筒
状に成形され、上端部が閉塞されて下端部が開放された
外側反応管26と、外側反応管28内に同心状に設けら
れ、例えば石英からなる上下端が開放された円筒状の内
側反応管30とで2重管構造に形成されている。そし
て、この内側反応管30は、半導体ウエハWを多数積層
搭載したウエハボ−ト18を収容可能になっている。な
お、ウエハボ−ト18も石英で形成されている。
Since the heat treatment apparatus of this embodiment is a batch process, although not shown, support grooves for stacking a large number of wafers W are formed on the wafer boat 18 or the carrier C at a constant pitch and spaced from each other. Has been done. Next, a specific configuration of the heat treatment furnace according to this embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, the heat treatment furnace 24 includes a processing container 26 and a heating unit. The processing container 26 is provided with a manifold 32 to be described later, an outer reaction tube 26 that is formed into a cylindrical shape from, for example, quartz glass, and has an upper end closed and a lower end open. And a cylindrical inner reaction tube 30 of which upper and lower ends are made of, for example, quartz and which are open, are formed into a double tube structure. The inner reaction tube 30 can accommodate a wafer boat 18 in which a large number of semiconductor wafers W are stacked and mounted. The wafer boat 18 is also made of quartz.

【0010】上記外側反応管28の外周には、これを取
囲んで同軸的に、例えば抵抗加熱ヒ−タ44が設けられ
ると共に、この加熱ヒ−タ44の外周には、断熱材46
を介して、例えばステンレススチ−ルよりなる筒状のア
ウタ−シェル36が設けられ、全体として熱処理炉24
を構成している。なお、上記処理容器26内は、加熱ヒ
−タ44を制御することにより加熱処理温度、例えば3
00〜1200℃の範囲で予め定められた処理プログラ
ムにより適宜設定可能になっている。上記外側反応管2
8の下端部には、例えばステンレススチ−ルよりなる筒
状のマニホ−ルド32が接続され、このマニホ−ルド3
2の上端部には環状のフランジ部33が形成されると共
に、フランジ部33の環状溝内にはシ−ル部材としての
Oリング35が介挿され、外側反応管28とマニホ−ル
ド32との間の隙間を気密封止している。また、マニホ
−ルド32は、内側反応管30の下端部を支持する一
方、片側下部には処理ガスを供給するためのガス導入管
37が連結され、反対側上部には外部の真空ポンプ39
に接続された排気管41が連結されており、処理容器2
6内を真空排気した後に反応ガスを導入するように構成
されている。
On the outer circumference of the outer reaction tube 28, a resistance heating heater 44 is coaxially provided so as to surround the outer reaction tube 28, and a heat insulating material 46 is provided on the outer circumference of the heating heater 44.
A tubular outer shell 36 made of, for example, a stainless steel is provided through the heat treatment furnace 24 as a whole.
Are configured. The inside of the processing container 26 is controlled by the heating heater 44 so that the heating temperature is, for example, 3
It can be appropriately set in the range of 00 to 1200 ° C. by a predetermined processing program. The outer reaction tube 2
At the lower end of 8, a cylindrical manifold 32 made of, for example, stainless steel is connected.
An annular flange portion 33 is formed at the upper end of 2, and an O-ring 35 as a seal member is inserted in the annular groove of the flange portion 33 to connect the outer reaction tube 28 and the manifold 32. The space between them is hermetically sealed. The manifold 32 supports the lower end of the inner reaction tube 30, while a gas introduction pipe 37 for supplying a processing gas is connected to the lower part of one side and an external vacuum pump 39 is connected to the upper part of the opposite side.
The exhaust pipe 41 connected to the processing container 2 is connected.
The inside of 6 is evacuated, and then the reaction gas is introduced.

【0011】上記ウエハボ−ト18は、例えば石英で形
成された保温筒38の上部に載置され、この保温筒38
は、例えばステンレススチ−ルよりなる蓋体40に回転
自在に支持されている。そして、蓋体40は、Oリング
43を介してマニホ−ルド32の下端開口部を気密封止
するように構成されている。また、蓋体40は、ボ−ト
エレベ−タ20に設置され、ウエハボ−ト18を処理容
器26内にロ−ド、アンロ−ドできるように構成されて
いる。さらに、ウエハボ−ト18及び保温筒38は蓋体
40に装着された回転駆動機構53により所定速度で回
転するように構成されている。上記ガス導入管37は石
英等によりL字状に屈曲形成され、マニホ−ルド32の
貫通部において、例えばステンレススチ−ルよりなる外
部のガス配管45と接続されている。そして、ガス配管
45は外部のガス供給源47、例えばCVD反応ガス供
給源に接続されている。なお、上記加熱ヒ−タ44に
は、処理容器26内の処理空間34を縦方向に5ゾ−ン
に分けて、それぞれを好適な温度条件下で加熱可能な5
ゾ−ン方式が採用されている。
The wafer boat 18 is placed on an upper portion of a heat retaining cylinder 38 made of, for example, quartz.
Is rotatably supported by a lid 40 made of, for example, a stainless steel. The lid 40 is configured to hermetically seal the lower end opening of the manifold 32 via the O-ring 43. The lid 40 is installed on the boat elevator 20 so that the wafer boat 18 can be loaded and unloaded into the processing container 26. Further, the wafer boat 18 and the heat insulating cylinder 38 are configured to rotate at a predetermined speed by the rotary drive mechanism 53 mounted on the lid 40. The gas introducing pipe 37 is bent in an L shape by quartz or the like, and is connected to an external gas pipe 45 made of, for example, a stainless steel at a penetrating portion of the manifold 32. The gas pipe 45 is connected to an external gas supply source 47, for example, a CVD reaction gas supply source. In the heating heater 44, the processing space 34 in the processing container 26 is divided into 5 zones in the vertical direction, and each of them is heated under a suitable temperature condition.
The zone system is adopted.

【0012】次に、本発明の第1の実施例に係わるT/
Cチュ−ブ及びその支持機構について説明する。図3に
示すように、T/Cチュ−ブ50は石英で形成され、そ
の内部には5対の熱電対51が収容されており、加熱ヒ
−タ44の5ゾ−ン方式に対応して膜付け処理温度を正
確に検出するように構成されている。そして、各熱電対
51の導線は熱処理装置の外部に配置されている温度測
定器52(図2参照)に接続され、図示しないが5ゾ−
ンの各ヒ−タをフィ−ドバック制御するように回路構成
されている。さらに、このフィ−ドバック系には、図示
しないコンピュ−タによる自動制御システムが接続され
ている。
Next, T / according to the first embodiment of the present invention
The C-tube and its support mechanism will be described. As shown in FIG. 3, the T / C tube 50 is made of quartz, and accommodates five pairs of thermocouples 51 inside, which corresponds to the heating heater 44 of the five-zone system. The film forming process temperature is accurately detected. Then, the lead wire of each thermocouple 51 is connected to a temperature measuring device 52 (see FIG. 2) arranged outside the heat treatment apparatus, and although not shown, 5
The circuit is configured so as to perform feedback control on each heater of the memory. Further, an automatic control system by a computer (not shown) is connected to the feedback system.

【0013】上記T/Cチュ−ブ50の下端部にはフラ
ンジ55が設けられている。このフランジ55の上面に
は環状溝56が形成され、この環状溝56内にはOリン
グ58が装着されている。一方、蓋体40の下面には、
ウエハ移載時に移載装置16の移動方向と干渉しない位
置に円形の凹部60が形成され、その中に通孔62が形
成されている。そして、この通孔62を通してT/Cチ
ュ−ブ50を挿通し、フランジ部54の上面を凹部60
の下面に密着させることにより、T/Cチュ−ブ50は
蓋体40に対して垂直に位置決めされる。そして、フラ
ンジ55に形成された複数の孔を通して複数の止めねじ
64をフランジ40に形成された雌ねじ66に螺着する
ことにより、T/Cチュ−ブ50を蓋体40に対して着
脱自在に固着するようになっている。以上のように第1
実施例におけるT/Cチュ−ブ50の支持機構54が構
成されている。
A flange 55 is provided at the lower end of the T / C tube 50. An annular groove 56 is formed on the upper surface of the flange 55, and an O-ring 58 is mounted in the annular groove 56. On the other hand, on the lower surface of the lid 40,
A circular recess 60 is formed at a position where it does not interfere with the moving direction of the transfer device 16 during wafer transfer, and a through hole 62 is formed therein. Then, the T / C tube 50 is inserted through the through hole 62, and the upper surface of the flange portion 54 is recessed 60.
The T / C tube 50 is positioned vertically with respect to the lid body 40 by being brought into close contact with the lower surface of the lid body 40. Then, the T / C tube 50 is detachably attached to the lid body 40 by screwing a plurality of setscrews 64 into a female screw 66 formed in the flange 40 through a plurality of holes formed in the flange 55. It is supposed to stick. First as above
A support mechanism 54 for the T / C tube 50 in the embodiment is constructed.

【0014】なお、止めねじ64は、ロ−レット加工さ
れたねじ頭部とフランジ54の下面との間にテフロンワ
ッシャ−68を介挿して手回しで固定するように構成さ
れている。また、T/Cチュ−ブ50内に挿入された5
対の熱電対の下端部は束ねられてケ−ブル70となり、
処理容器外部の温度測定器52に接続されている。この
ように構成されたT/Cチュ−ブ50の支持機構を用い
ると、フランジ54によって蓋体40に対して極めて正
確にT/Cチュ−ブ50を垂直に取付け固定することが
できる。しかも、取付けは複数本のボルトを手締めする
ことによって行われるため、極めて容易であり、取外し
も短時間で行うことができる。
The set screw 64 is constructed such that a Teflon washer 68 is inserted between the knurled screw head and the lower surface of the flange 54 and fixed by hand. Also, 5 inserted in the T / C tube 50
The lower ends of the paired thermocouples are bundled into a cable 70,
It is connected to a temperature measuring device 52 outside the processing container. By using the support mechanism of the T / C tube 50 configured as described above, the T / C tube 50 can be attached and fixed to the lid body 40 vertically with great accuracy by the flange 54. Moreover, since the mounting is performed by hand-tightening a plurality of bolts, it is extremely easy and can be removed in a short time.

【0015】次に、本発明の第2の実施例に係わるT/
Cチュ−ブ及びその支持機構について説明する。図4に
示すように、この実施例では、蓋体40に形成された通
孔62内に金属製のガイド部材72が溶接等によって固
着され、ガイド部材72の内孔は所定長を有し、内孔の
上端に装着された第1のOリング74と、テフロンワッ
シャ76を介して所定距離離間した第2のOリング78
とにより、2点支持でT/Cチュ−ブ50を蓋体40に
対して垂直に支持するようになっている。そして、第2
のOリング78は、押えワッシャ−80を介してキャッ
プねじ82によって支持固定され、キャップねじ82を
回すことにより押えワッシャ−80が上昇してガイド部
材72とテフロンワッシャ76と押えワッシャ80とに
より、第1及び第2のOリング74,78を押し潰して
T/Cチュ−ブ50を弾性的に把持固定するようになっ
ている。以上のように、第2実施例におけるT/Cチュ
−ブ50の支持機構71が構成されている。
Next, T / according to the second embodiment of the present invention.
The C-tube and its support mechanism will be described. As shown in FIG. 4, in this embodiment, a metallic guide member 72 is fixed by welding or the like in a through hole 62 formed in the lid 40, and the inner hole of the guide member 72 has a predetermined length. A first O-ring 74 mounted on the upper end of the inner hole and a second O-ring 78 separated by a predetermined distance via a Teflon washer 76.
Thus, the T / C tube 50 is vertically supported with respect to the lid 40 by two-point support. And the second
The O-ring 78 is supported and fixed by a cap screw 82 via a press washer 80, and by rotating the cap screw 82, the press washer 80 rises and by the guide member 72, the Teflon washer 76, and the press washer 80, The first and second O-rings 74 and 78 are crushed to elastically grip and fix the T / C tube 50. As described above, the support mechanism 71 for the T / C tube 50 in the second embodiment is constructed.

【0016】なお、T/Cチュ−ブ50内に挿入された
5対の熱電対は、第1の実施例と同様にその下端部が束
ねられてケ−ブル70となり、外部の温度測定器52に
接続されている。このように構成された第2実施例に係
わるT/Cチュ−ブの支持機構を用いると、2つのOリ
ング74,78の押圧把持によって極めて正確にT/C
チュ−ブ50を蓋体40に対して垂直に取付け固定する
ことができる。しかも、取付けはキャップねじ82を手
締めすることによって行われるため、極めて容易であ
り、取外しも短時間で行うことができる。また、上記の
ようにT/Cチュ−ブ50を蓋体40に立設して構成す
ると、熱処理中にT/Cチュ−ブ50をウエハボ−ト1
8の横に近接して支持することができるので、熱処理中
に被処理体が受ける温度に最も近い温度を非接触でリア
ルタイムに正確に測定することができる。
The five pairs of thermocouples inserted in the T / C tube 50 are bundled at their lower ends to form a cable 70 as in the first embodiment, and an external temperature measuring device is provided. It is connected to 52. When the T / C tube support mechanism according to the second embodiment having the above-described structure is used, the T / C can be extremely accurately held by pressing and holding the two O-rings 74 and 78.
The tube 50 can be attached and fixed vertically to the lid 40. Moreover, since the mounting is performed by hand-tightening the cap screw 82, it is extremely easy and can be removed in a short time. Further, when the T / C tube 50 is erected on the lid body 40 as described above, the T / C tube 50 is formed during the heat treatment.
Since they can be supported laterally close to each other, the temperature closest to the temperature received by the object to be processed during the heat treatment can be accurately measured in real time without contact.

【0017】次に、上記熱処理装置における炉内のCV
Dプロセスについて図2を参照しながら説明する。ま
ず、多数の半導体ウエハWが所定ピッチで収容されたウ
エハボ−ト18をボ−トエレベ−タ20により処理容器
26内にロ−ドし、蓋体40によりマニホ−ルド32の
開口部を閉じて処理容器26内を密閉する。そして、ガ
ス導入管37から所定量の処理ガス、例えばTEOSを
供給しながら排気管41を介して真空ポンプ39により
真空排気して処理容器26内を所定の圧力、例えば1T
orrに設定する。さらに、加熱ヒ−タ44により反応
管内を所定の温度、例えば400℃に維持しつつ、上記
TEOSを例えば約100cc/min、キャリアガス
としての窒素ガスを約20リットル/min供給し、所
定時間成膜処理を行う。この成膜処理を行なっている間
は、ウエハボ−ト18を回転駆動機構53によって所定
の速度で回転することにより、半導体ウエハWを回転さ
せておく。そして、成膜処理時において、ガス導入管3
7から導入された処理ガスは、ガス導入管37の先端放
出口から処理容器内に放出される際に整流され、層流と
なって上昇して行くと共に、その一部は半導体ウエハW
側にも流れ込み、半導体ウエハの全表面に所望の均一な
膜が形成される。
Next, the CV in the furnace in the above heat treatment apparatus
The D process will be described with reference to FIG. First, the wafer boat 18 in which a large number of semiconductor wafers W are accommodated at a predetermined pitch is loaded into the processing container 26 by the boat elevator 20, and the opening of the manifold 32 is closed by the lid 40. The inside of the processing container 26 is sealed. Then, while supplying a predetermined amount of processing gas such as TEOS from the gas introduction pipe 37, the inside of the processing container 26 is evacuated by the vacuum pump 39 through the exhaust pipe 41 to a predetermined pressure, for example, 1T.
Set to orr. Further, while maintaining the inside of the reaction tube at a predetermined temperature, for example, 400 ° C. by the heating heater 44, the above TEOS is supplied at, for example, about 100 cc / min, and nitrogen gas as a carrier gas is supplied at about 20 liters / min for a predetermined time. Perform membrane treatment. During the film formation process, the semiconductor wafer W is rotated by rotating the wafer boat 18 at a predetermined speed by the rotation drive mechanism 53. Then, during the film forming process, the gas introduction pipe 3
The processing gas introduced from 7 is rectified when it is discharged into the processing container from the tip discharge port of the gas introduction pipe 37 and rises as a laminar flow, and a part of the processing gas is transferred to the semiconductor wafer W.
It flows to the side, and a desired uniform film is formed on the entire surface of the semiconductor wafer.

【0018】本発明では、このような成膜の際にウエハ
ボ−ト18の近傍にT/Cチュ−ブ50を垂直保持し、
成膜中のウエハ付近の温度を測定し、この測定値に基づ
いて加熱ヒ−タ44をフィ−ドバック制御することがで
きるので、成膜中の炉内温度を均一に維持することがで
きる。なお、成膜プロセスを繰り返すとT/Cチュ−ブ
の外面にも成膜されて熱伝導性が劣化するので、T/C
チュ−ブを定期的に洗浄する必要がある。しかし、その
場合にも本発明では、T/Cチュ−ブの蓋体に対する着
脱が極めて容易なので、短時間に取り外しまたは交換し
て、洗浄を行うことができる。以上、発明を半導体ウエ
ハ用のCVD装置に適用した実施例について説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形実施が可
能である。例えば、本発明を酸化炉、拡散炉、エッチン
グ装置、アッシング装置またはLCD基板のCVD装置
等にも適用することができる。
In the present invention, the T / C tube 50 is vertically held in the vicinity of the wafer boat 18 during such film formation.
Since the temperature near the wafer during film formation can be measured and the heating heater 44 can be feedback-controlled based on the measured value, the temperature inside the furnace during film formation can be kept uniform. If the film forming process is repeated, a film is formed on the outer surface of the T / C tube and the thermal conductivity deteriorates.
The tube needs to be cleaned regularly. However, even in that case, according to the present invention, the T / C tube is extremely easily attached to and detached from the lid body, so that the T / C tube can be detached or replaced in a short time for cleaning. The embodiment in which the invention is applied to the CVD apparatus for semiconductor wafers has been described above, but the invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. . For example, the present invention can be applied to an oxidation furnace, a diffusion furnace, an etching device, an ashing device, a CVD device for LCD substrates, and the like.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反応処理中の炉内温度を正確に測定できると共に、温度
測定手段を収容した石英チュ−ブの取付取外しが容易と
なり、石英チュ−ブの洗浄や交換を容易に行うことがで
きる。さらに、請求項4に記載の熱処理装置において
は、反応処理中の被処理体の温度を均一に維持すること
ができる。
As described above, according to the present invention,
The temperature in the furnace during the reaction process can be accurately measured, and the quartz tube accommodating the temperature measuring means can be easily attached and detached, so that the quartz tube can be easily washed and replaced. Furthermore, in the heat treatment apparatus according to the fourth aspect, the temperature of the object to be processed during the reaction process can be maintained uniform.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の熱処理装置の全体構成を示す透視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a heat treatment apparatus of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係わる熱処理炉の構造を示
す縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional view showing the structure of a heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例に係わるT/Cチュ−ブ支
持機構の断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a T / C tube support mechanism according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施例に係わるT/Cチュ−ブ支
持機構の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a T / C tube support mechanism according to a second embodiment of the present invention.

【図5】従来のT/Cチュ−ブ取付機構を示す断面図で
ある。
FIG. 5 is a sectional view showing a conventional T / C tube mounting mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

W 半導体ウエハ(被処理体) 2 熱処理装置 18 ウエハボ−ト 26 処理容器 40 蓋体 50 T/Cチュ−ブ(石英チュ−ブ) 51 熱電対(温度測定手段) 53 回転駆動機構 54,71 支持機構(支持手段) 55 フランジ 62 通孔 74,78 Oリング W semiconductor wafer (object to be processed) 2 heat treatment apparatus 18 wafer boat 26 processing container 40 lid 50 T / C tube (quartz tube) 51 thermocouple (temperature measuring means) 53 rotary drive mechanism 54, 71 support Mechanism (supporting means) 55 Flange 62 Through hole 74, 78 O-ring

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理体を熱処理する処理容器と、この
処理容器内で被処理体を支持するボ−トと、このボ−ト
を保持すると共に前記処理容器を密閉可能な蓋体と、前
記処理容器内の温度を測定する温度測定手段とを備えた
熱処理装置において、前記温度測定手段を収容した石英
チュ−ブを前記蓋体に形成された孔を通して前記処理容
器内でほぼ垂直に着脱可能に支持すると共に、前記処理
容器内の気密性を保持する支持手段を設けたことを特徴
とする熱処理装置。
1. A processing container for heat-treating an object to be processed, a boat for supporting the object to be processed in the processing container, and a lid for holding the boat and sealing the processing container. In a heat treatment apparatus equipped with temperature measuring means for measuring the temperature in the processing container, a quartz tube accommodating the temperature measuring means is attached and detached substantially vertically in the processing container through a hole formed in the lid. A heat treatment apparatus, which is provided with supporting means for supporting the airtightness of the inside of the processing container while supporting it as much as possible.
【請求項2】 前記支持手段は、前記石英チュ−ブの基
部に設けられたフランジからなることを特徴とする請求
項1に記載の熱処理装置。
2. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the supporting means comprises a flange provided on a base portion of the quartz tube.
【請求項3】 前記支持手段は、前記石英チュ−ブの基
部を把持する2重Oリングからなることを特徴とする請
求項1に記載の熱処理装置。
3. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the supporting means comprises a double O-ring that holds the base of the quartz tube.
【請求項4】 前記ボ−トを前記処理容器内で回転させ
る回転駆動機構を設けたことを特徴とする請求項1に記
載の熱処理装置。
4. The heat treatment apparatus according to claim 1, further comprising a rotation drive mechanism for rotating the boat in the processing container.
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