JPH076956A - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JPH076956A JPH076956A JP5167473A JP16747393A JPH076956A JP H076956 A JPH076956 A JP H076956A JP 5167473 A JP5167473 A JP 5167473A JP 16747393 A JP16747393 A JP 16747393A JP H076956 A JPH076956 A JP H076956A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 断熱性保温筒に処理ガスの導入機能を持たせ
ることにより、被処理体収容ボートを回転させることな
く膜厚の面内均一性を高く維持することができる熱処理
装置を提供する。 【構成】 被処理体収容ボート16に収容した被処理体
Wに処理ガスを供給して熱処理を施す処理容器8と、処
理ガスを導入する処理ガス導入ノズル50と、処理容器
の開口部を開閉可能に密閉するキャップ部20と、上記
ボートを載置する断熱性保温筒54を有し、この保温筒
にガス導入口62とガス導通路66と、ガス放出口64
を形成する。そして、ノズルより導入した処理ガスをガ
ス導入口より保温筒に取り込んで、その上部のガス放出
口より放射状に放出する。これにより、ボートを回転さ
せることなく成膜の面内均一性を確保する。
ることにより、被処理体収容ボートを回転させることな
く膜厚の面内均一性を高く維持することができる熱処理
装置を提供する。 【構成】 被処理体収容ボート16に収容した被処理体
Wに処理ガスを供給して熱処理を施す処理容器8と、処
理ガスを導入する処理ガス導入ノズル50と、処理容器
の開口部を開閉可能に密閉するキャップ部20と、上記
ボートを載置する断熱性保温筒54を有し、この保温筒
にガス導入口62とガス導通路66と、ガス放出口64
を形成する。そして、ノズルより導入した処理ガスをガ
ス導入口より保温筒に取り込んで、その上部のガス放出
口より放射状に放出する。これにより、ボートを回転さ
せることなく成膜の面内均一性を確保する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、縦型CVD処理装置の
ような熱処理装置に関する。
ような熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体ウエハの如き被処理体に
均熱状態において所定の熱処理を施して、この表面に薄
膜を形成したり熱拡散を行ったりする装置として熱処理
装置が用いられている。
均熱状態において所定の熱処理を施して、この表面に薄
膜を形成したり熱拡散を行ったりする装置として熱処理
装置が用いられている。
【0003】図9は従来の縦型熱処理装置の一例を示す
断面図であり、加熱炉2は上方及び下方が開放された石
英製の内管4と、この外周に所定の距離だけ離間させて
同心状に配置され、天井6Aを有すると共に下方が開放
された石英製の外管6とよりなる処理容器8を有し、こ
の外周には図示しない加熱ヒータが配置されている。
断面図であり、加熱炉2は上方及び下方が開放された石
英製の内管4と、この外周に所定の距離だけ離間させて
同心状に配置され、天井6Aを有すると共に下方が開放
された石英製の外管6とよりなる処理容器8を有し、こ
の外周には図示しない加熱ヒータが配置されている。
【0004】上記内管4及び外管6のそれぞれの下端部
は、例えばステンレス製のマニホールド部10により支
持されており、このマニホールド部10には処理ガスを
導入するための処理ガス導入ノズル12が内部へ貫通さ
せて設けられると共に処理容器8内を真空引きするため
の排気管14が接続されており、処理容器8内へ導入さ
れた処理ガスは内管4内を上昇し、この内管4と外管6
との間を降下して容器8外へ排出される。
は、例えばステンレス製のマニホールド部10により支
持されており、このマニホールド部10には処理ガスを
導入するための処理ガス導入ノズル12が内部へ貫通さ
せて設けられると共に処理容器8内を真空引きするため
の排気管14が接続されており、処理容器8内へ導入さ
れた処理ガスは内管4内を上昇し、この内管4と外管6
との間を降下して容器8外へ排出される。
【0005】そして、この内管4内に、例えば石英製の
ウエハボート16の長さ方向に沿って積層された被処理
体としての多数枚の半導体ウエハWが収容されており、
このウエハボート16は内部に断熱性のグラスウールを
充填した円筒体状の石英製の保温筒18の上端に載置さ
れている。
ウエハボート16の長さ方向に沿って積層された被処理
体としての多数枚の半導体ウエハWが収容されており、
このウエハボート16は内部に断熱性のグラスウールを
充填した円筒体状の石英製の保温筒18の上端に載置さ
れている。
【0006】上記マニホールド部10の下端開口部は、
例えばステンレス製の円板状のキャップ部20によりO
リング22を介して気密に開閉可能になされており、こ
のキッャプ部20は、エレベータの如き昇降手段24の
アーム部26に設けた回転軸28に磁性シール30を介
して支持されている。そして、この回転軸28の上端部
には、保温筒受けリング32が取り付け固定されて、こ
の上に上記保温筒18が載置される。この回転軸28は
プーリ34を介して図示しないモータ側からの動力ベル
ト36により回転可能になされる。
例えばステンレス製の円板状のキャップ部20によりO
リング22を介して気密に開閉可能になされており、こ
のキッャプ部20は、エレベータの如き昇降手段24の
アーム部26に設けた回転軸28に磁性シール30を介
して支持されている。そして、この回転軸28の上端部
には、保温筒受けリング32が取り付け固定されて、こ
の上に上記保温筒18が載置される。この回転軸28は
プーリ34を介して図示しないモータ側からの動力ベル
ト36により回転可能になされる。
【0007】そして、熱処理時にはこのモータにより回
転軸28を回転することによりウエハボート16に載置
されているウエハWは自転しつつ上昇してくる処理ガス
に晒されることになり、ウエハ表面に形成される堆積膜
の面内均一性を高く維持するようになっている。
転軸28を回転することによりウエハボート16に載置
されているウエハWは自転しつつ上昇してくる処理ガス
に晒されることになり、ウエハ表面に形成される堆積膜
の面内均一性を高く維持するようになっている。
【0008】また、ウエハWを処理容器8に対して搬入
・搬出する場合には、昇降手段24を駆動し、キャップ
部20、保温筒18及びウエハボート16を一体的に昇
降させてウエハの搬入・搬出を行う。
・搬出する場合には、昇降手段24を駆動し、キャップ
部20、保温筒18及びウエハボート16を一体的に昇
降させてウエハの搬入・搬出を行う。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来構造の装置にあってはウエハ面に対する熱処理の均一
性、具体的には例えば堆積物の面内均一性を確保する必
要があることからウエハボート16を必ず回転させなけ
ればならず、回転機構を設けなければならないばかり
か、熱処理は真空状態で行われることから回転機構の軸
受けとして回転を許容しつつシール性を保持する磁性シ
ール30を用いなければならず、構造が複雑化してコス
ト高になるという問題点があった。更には、この磁性シ
ール30に使用する磁性流体は、熱に比較的弱いために
アーム部26に水冷管(図示せず)等を配設して磁性シ
ール30を冷却しなければならず、このために構造を一
層複雑化してコスト高の要因となっている。
来構造の装置にあってはウエハ面に対する熱処理の均一
性、具体的には例えば堆積物の面内均一性を確保する必
要があることからウエハボート16を必ず回転させなけ
ればならず、回転機構を設けなければならないばかり
か、熱処理は真空状態で行われることから回転機構の軸
受けとして回転を許容しつつシール性を保持する磁性シ
ール30を用いなければならず、構造が複雑化してコス
ト高になるという問題点があった。更には、この磁性シ
ール30に使用する磁性流体は、熱に比較的弱いために
アーム部26に水冷管(図示せず)等を配設して磁性シ
ール30を冷却しなければならず、このために構造を一
層複雑化してコスト高の要因となっている。
【0010】また、この水冷管等による冷却のために磁
性シール30を含むキャップ部20の周辺部が周囲と比
較して比較的低温になるためにこの部分に処理ガスの堆
積物が付着し易くなり、付着した堆積物が剥離して浮遊
し、半導体製品の欠陥の原因となるパーティクルが発生
するという問題点もあった。更には、磁性シール30に
使用する磁性流体が、冷却されているとはいえ処理ガス
と反応し、その結果、シール性が次第に劣化するという
問題点も有していた。
性シール30を含むキャップ部20の周辺部が周囲と比
較して比較的低温になるためにこの部分に処理ガスの堆
積物が付着し易くなり、付着した堆積物が剥離して浮遊
し、半導体製品の欠陥の原因となるパーティクルが発生
するという問題点もあった。更には、磁性シール30に
使用する磁性流体が、冷却されているとはいえ処理ガス
と反応し、その結果、シール性が次第に劣化するという
問題点も有していた。
【0011】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は断熱性保温筒に処理ガスの導入機能を持たせる
ことにより、被処理体収容ボートを回転させることなく
膜厚の面内均一性を高く維持することができる熱処理装
置を提供することにある。
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は断熱性保温筒に処理ガスの導入機能を持たせる
ことにより、被処理体収容ボートを回転させることなく
膜厚の面内均一性を高く維持することができる熱処理装
置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、被処理体収容ボートに収容された被処
理体に処理ガスを供給しつつ熱処理を施すために下方が
開口された処理容器と、前記処理ガスを導入するために
前記処理容器内側へ貫通させて設けた処理ガス導入ノズ
ルと、前記処理容器の開口部を開閉可能に密閉すると共
に昇降可能になされたキャップ部と、前記キャップ部に
連結されると共にその上部に前記被処理体収容ボートを
載置する断熱性保温筒とを備え、前記保温筒は、その内
部にガス導通路が形成されると共にガス導入口が前記ガ
ス導入ノズルの先端に接近させて形成され、上部にガス
放出口が形成されるように構成したものである。
解決するために、被処理体収容ボートに収容された被処
理体に処理ガスを供給しつつ熱処理を施すために下方が
開口された処理容器と、前記処理ガスを導入するために
前記処理容器内側へ貫通させて設けた処理ガス導入ノズ
ルと、前記処理容器の開口部を開閉可能に密閉すると共
に昇降可能になされたキャップ部と、前記キャップ部に
連結されると共にその上部に前記被処理体収容ボートを
載置する断熱性保温筒とを備え、前記保温筒は、その内
部にガス導通路が形成されると共にガス導入口が前記ガ
ス導入ノズルの先端に接近させて形成され、上部にガス
放出口が形成されるように構成したものである。
【0013】
【作用】本発明は、以上のように構成したので、断熱性
保温筒はキャップ部に直付けされて回転せず、断熱性保
温筒内にはガス導通路が形成されてそのガス導入口には
ガス導入ノズルを接近させて臨ませている。従って、ガ
ス導入ノズルから流入した処理ガスは周囲にほとんど洩
れることなくガス導入口から保温筒内に入り、この保温
筒内のガス導通路を上昇してガス放出口からその周辺部
に均等に流出することになる。従って、流出した処理ガ
スは保温筒の上端に載置してある被処理体収容ボートの
周辺部をその高さ方向へ略均等に上昇することとなり、
ボートを回転させなくても被処理体に対する堆積物等の
面内均一性を高く維持することが可能となる。
保温筒はキャップ部に直付けされて回転せず、断熱性保
温筒内にはガス導通路が形成されてそのガス導入口には
ガス導入ノズルを接近させて臨ませている。従って、ガ
ス導入ノズルから流入した処理ガスは周囲にほとんど洩
れることなくガス導入口から保温筒内に入り、この保温
筒内のガス導通路を上昇してガス放出口からその周辺部
に均等に流出することになる。従って、流出した処理ガ
スは保温筒の上端に載置してある被処理体収容ボートの
周辺部をその高さ方向へ略均等に上昇することとなり、
ボートを回転させなくても被処理体に対する堆積物等の
面内均一性を高く維持することが可能となる。
【0014】
【実施例】以下に、本発明に係る熱処理装置の一実施例
を添付図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る熱
処理装置の一実施例を示す断面図、図2は図1に示す装
置に用いる断熱性保温筒の保温筒カバーを示す側面図、
図3は図2に示す保温筒カバーの断面図、図4は図1に
示す断熱性保温筒の保温筒本体を示す断面図、図5は図
4に示す保温筒本体の一部をV−V線で切断した時の底
面図、図6は保温筒と内管との位置関係を説明するため
の説明図である。図9に示す従来装置と同一部分につい
ては同一符号を付す。尚、本実施例にあっては熱処理装
置として縦型CVD処理装置を例にとって説明する。
を添付図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る熱
処理装置の一実施例を示す断面図、図2は図1に示す装
置に用いる断熱性保温筒の保温筒カバーを示す側面図、
図3は図2に示す保温筒カバーの断面図、図4は図1に
示す断熱性保温筒の保温筒本体を示す断面図、図5は図
4に示す保温筒本体の一部をV−V線で切断した時の底
面図、図6は保温筒と内管との位置関係を説明するため
の説明図である。図9に示す従来装置と同一部分につい
ては同一符号を付す。尚、本実施例にあっては熱処理装
置として縦型CVD処理装置を例にとって説明する。
【0015】図1に示すようにこのCVD処理装置38
の加熱炉2は上方及び下方が開口された石英製の内管4
と、この外周に所定の距離だけ離間させて同心状に配置
され、天井を有すると共に下方が開口された石英製の外
管6とよりなる処理容器8を有し、この外周には例えば
抵抗加熱ヒータ40が巻回されている。このヒータ40
の更に外周には、断熱材42を介して例えばステンレス
よりなるアウターシェル44が設けられ、全体として加
熱炉2を形成している。そして、このヒータ40を制御
することにより、処理容器8内を例えば500〜120
0℃の範囲内で適宜設定可能としている。この内管4内
に、例えば石英よりなる、被処理体収容ボートとしての
ウエハボート16に上下方向に所定のピッチで多数積層
搭載した被処理体、例えば半導体ウエハWが挿脱自在に
収容されている。
の加熱炉2は上方及び下方が開口された石英製の内管4
と、この外周に所定の距離だけ離間させて同心状に配置
され、天井を有すると共に下方が開口された石英製の外
管6とよりなる処理容器8を有し、この外周には例えば
抵抗加熱ヒータ40が巻回されている。このヒータ40
の更に外周には、断熱材42を介して例えばステンレス
よりなるアウターシェル44が設けられ、全体として加
熱炉2を形成している。そして、このヒータ40を制御
することにより、処理容器8内を例えば500〜120
0℃の範囲内で適宜設定可能としている。この内管4内
に、例えば石英よりなる、被処理体収容ボートとしての
ウエハボート16に上下方向に所定のピッチで多数積層
搭載した被処理体、例えば半導体ウエハWが挿脱自在に
収容されている。
【0016】一方、上記内管4及び外管6の下端部に
は、例えばステンレスよりなる筒体状のマニホールド部
10が接続されており、このマニホールド部10の上端
部には環状の上段フランジ部10Aが形成されると共に
この上記上段フランジ部10Aには上記外管6のフラン
ジ部6BがOリング46を介して気密に載置されてい
る。
は、例えばステンレスよりなる筒体状のマニホールド部
10が接続されており、このマニホールド部10の上端
部には環状の上段フランジ部10Aが形成されると共に
この上記上段フランジ部10Aには上記外管6のフラン
ジ部6BがOリング46を介して気密に載置されてい
る。
【0017】また、マニホールド部10の中段には内側
へ突出させたリング状の中段フランジ部10Bが形成さ
れると共にこの中段フランド部10Bには内管4の下端
部4Aがインナーチューブ受けリングより僅かに拡径さ
れて載置されて支持されている。そして、このマニホー
ルド部10の下端には、外方へ突出させたリング状の下
段フランジ部10Cが形成されており、この処理容器開
口部に例えばステンレス製のキャップ部48がOリング
22を介して気密に開閉可能に設けられている。
へ突出させたリング状の中段フランジ部10Bが形成さ
れると共にこの中段フランド部10Bには内管4の下端
部4Aがインナーチューブ受けリングより僅かに拡径さ
れて載置されて支持されている。そして、このマニホー
ルド部10の下端には、外方へ突出させたリング状の下
段フランジ部10Cが形成されており、この処理容器開
口部に例えばステンレス製のキャップ部48がOリング
22を介して気密に開閉可能に設けられている。
【0018】また、マニホールド部10には、処理ガス
を容器内へ導入するために容器内側へ貫通させた処理ガ
ス導入ノズル50が設けられると共に容器内を真空排気
するために図示しない真空ポンプに接続された排気管5
2が連結されている。導入ノズル50の先端は、内管4
内の下方に位置されると共に排気管52の出口は内管4
と外管6との間隙に連通され、導入された処理ガスは内
管4内を上昇し、両管の間隙を降下して排出するように
なっている。この導入ノズル50は、1本或いは複数
本、円周方向に並設されており、形成すべき堆積物に応
じて複数種類の処理ガスを同時に供給できるようになっ
ている。
を容器内へ導入するために容器内側へ貫通させた処理ガ
ス導入ノズル50が設けられると共に容器内を真空排気
するために図示しない真空ポンプに接続された排気管5
2が連結されている。導入ノズル50の先端は、内管4
内の下方に位置されると共に排気管52の出口は内管4
と外管6との間隙に連通され、導入された処理ガスは内
管4内を上昇し、両管の間隙を降下して排出するように
なっている。この導入ノズル50は、1本或いは複数
本、円周方向に並設されており、形成すべき堆積物に応
じて複数種類の処理ガスを同時に供給できるようになっ
ている。
【0019】そして、上記ウエハボート16は、例えば
石英よりなる本発明の特長とする断熱性保温筒54上に
例えば石英製のスペーサ部材56を介して載置されると
共にこの保温筒54は上記マニホールド部10の処理容
器開口部をOリング22を介して気密可能に封止する、
例えばステンレスよりなるキャップ部48上に直接支持
固定されている。
石英よりなる本発明の特長とする断熱性保温筒54上に
例えば石英製のスペーサ部材56を介して載置されると
共にこの保温筒54は上記マニホールド部10の処理容
器開口部をOリング22を介して気密可能に封止する、
例えばステンレスよりなるキャップ部48上に直接支持
固定されている。
【0020】このキャップ部48は、エレベータ等より
なる昇降手段24のアーム部26の先端に固定されてお
り、これを駆動することにより、ウエハボート16全体
を上下方向へ昇降させてこれを処理容器に対して搬入・
搬出させるようになっている。一方、上記保温筒54
は、図2及び図3に示すように円筒体状に成形された石
英製の保温筒カバー58と図4及び図5に示すようにこ
の保温筒カバー58内に収容される石英製の保温筒本体
60とにより主に構成されている。
なる昇降手段24のアーム部26の先端に固定されてお
り、これを駆動することにより、ウエハボート16全体
を上下方向へ昇降させてこれを処理容器に対して搬入・
搬出させるようになっている。一方、上記保温筒54
は、図2及び図3に示すように円筒体状に成形された石
英製の保温筒カバー58と図4及び図5に示すようにこ
の保温筒カバー58内に収容される石英製の保温筒本体
60とにより主に構成されている。
【0021】具体的には、この保温筒カバー58の底部
側壁には略矩形状に成形されたガス導入口62が形成さ
れると共に上部は略全面が開放されてガス放出口64が
形成されている。上記ガス導入口62には、マニホール
ド部10を貫通して設けた処理ガス導入ノズル50の先
端がウエハボート16の搬入・搬出時にこれと干渉しな
い範囲でできるだけ接近させて臨ませて位置されてお
り、ノズル50から導入された処理ガスを、上記ガス導
入口62からこの内部へできるだけ取り込むようになっ
ている。
側壁には略矩形状に成形されたガス導入口62が形成さ
れると共に上部は略全面が開放されてガス放出口64が
形成されている。上記ガス導入口62には、マニホール
ド部10を貫通して設けた処理ガス導入ノズル50の先
端がウエハボート16の搬入・搬出時にこれと干渉しな
い範囲でできるだけ接近させて臨ませて位置されてお
り、ノズル50から導入された処理ガスを、上記ガス導
入口62からこの内部へできるだけ取り込むようになっ
ている。
【0022】また、保温筒カバー58の外径も、これが
内管4の拡径された下端部4Aの内壁面と可能な限り接
近し得る大きさで設定されており、これらの間の間隙を
できるだけ小さくすることにより、ノズル50より放出
された処理ガスの内、ガス導入口62へ入らないで洩れ
てしまう量を可能な限り抑制している。また、ガス放出
口64は、カバーの中心軸に中心を位置させた円形状に
成形されており、ガス放出口64の周方向に渡って処理
ガスを均等に放出し得るように構成されている。
内管4の拡径された下端部4Aの内壁面と可能な限り接
近し得る大きさで設定されており、これらの間の間隙を
できるだけ小さくすることにより、ノズル50より放出
された処理ガスの内、ガス導入口62へ入らないで洩れ
てしまう量を可能な限り抑制している。また、ガス放出
口64は、カバーの中心軸に中心を位置させた円形状に
成形されており、ガス放出口64の周方向に渡って処理
ガスを均等に放出し得るように構成されている。
【0023】一方、この保温筒カバー58内へ収容され
る保温筒本体60は、図4及び図5に示されるように中
央部にガス導通路66を備えたリング状の保温部68を
有しており、この保温部68内は、石英により周囲全体
が密閉された密閉空間Sとして形成され、この空間S内
には例えば断熱材としてグラスウール70が充填されて
おり、ウエハボート16側の熱がキャップ部48側へで
きるだけ伝わらないように構成されている。
る保温筒本体60は、図4及び図5に示されるように中
央部にガス導通路66を備えたリング状の保温部68を
有しており、この保温部68内は、石英により周囲全体
が密閉された密閉空間Sとして形成され、この空間S内
には例えば断熱材としてグラスウール70が充填されて
おり、ウエハボート16側の熱がキャップ部48側へで
きるだけ伝わらないように構成されている。
【0024】このリング状の保温部68の下部には、例
えば4本の石英製の脚部72がその周方向へ等間隔で配
置させて設けられており、全体を支持している。この脚
部72の高さは、上記保温筒カバー58のガス導入口6
2の高さと同等、またはそれ以上大きく設定し、また隣
り合う脚部72間の距離も、ガス導入口62の幅と同
等、またはそれ以上とし、導入ガスを遮らないように構
成される。そして、保温筒カバー58のガス導入口62
と保温筒本体60の隣り合う脚部72間の空間が対応す
るように保温筒本体60は配置され、このガス導入口6
2から導入した処理ガスをガス導通路66内を上昇させ
て、保温筒カバー58のガス放出口64から上方へ放出
し得るようになっている。尚、脚部72は、4つに限定
されず、導入ガスを遮らないような数及び配置ならばど
のように構成してもよい。
えば4本の石英製の脚部72がその周方向へ等間隔で配
置させて設けられており、全体を支持している。この脚
部72の高さは、上記保温筒カバー58のガス導入口6
2の高さと同等、またはそれ以上大きく設定し、また隣
り合う脚部72間の距離も、ガス導入口62の幅と同
等、またはそれ以上とし、導入ガスを遮らないように構
成される。そして、保温筒カバー58のガス導入口62
と保温筒本体60の隣り合う脚部72間の空間が対応す
るように保温筒本体60は配置され、このガス導入口6
2から導入した処理ガスをガス導通路66内を上昇させ
て、保温筒カバー58のガス放出口64から上方へ放出
し得るようになっている。尚、脚部72は、4つに限定
されず、導入ガスを遮らないような数及び配置ならばど
のように構成してもよい。
【0025】一方、この保温筒カバー58の上部に配置
されるスペーサ部材56は、図3に示すように例えば全
体が石英により構成され、ウエハボート16の下端部を
受けるリング状のボート受けリング74とこの下方に位
置されるリング状の保温筒受けリング76とにより構成
され、これら両リング74、76間は長さ数cm程度の
複数本、例えば4本の支柱78により連結されている。
また、ボート受けリング74の上面には、ウエハボート
16の下端部と係合するリング状の係合凸部80が形成
される。
されるスペーサ部材56は、図3に示すように例えば全
体が石英により構成され、ウエハボート16の下端部を
受けるリング状のボート受けリング74とこの下方に位
置されるリング状の保温筒受けリング76とにより構成
され、これら両リング74、76間は長さ数cm程度の
複数本、例えば4本の支柱78により連結されている。
また、ボート受けリング74の上面には、ウエハボート
16の下端部と係合するリング状の係合凸部80が形成
される。
【0026】従って、保温筒受けリング76が、保温筒
カバー58のガス放出口64の周縁部の上端に載置さ
れ、このガス放出口64を上方へ通過した処理ガスは、
ウエハボートの半径方向外方へ均等に広がって両リング
74、76間を流れ、その後上昇して行くことになる。
カバー58のガス放出口64の周縁部の上端に載置さ
れ、このガス放出口64を上方へ通過した処理ガスは、
ウエハボートの半径方向外方へ均等に広がって両リング
74、76間を流れ、その後上昇して行くことになる。
【0027】ここでスペーサ部材56のボート受けリン
グ74の大きさ、保温筒カバー58の大きさ及び内管4
の大きさとの関係は図6に示すように表され、ボート受
けリング74全体の面積は、保温筒カバー62の開口面
積と同等もしくはそれより少し大きくするのが好まし
く、内管4の内壁と保温筒カバー58との間の間隙の断
面積は、処理ガス導入ノズル50から放出された処理ガ
スが保温筒54内へ入らずに洩れることを防止するため
に極力小さいことが好ましい。
グ74の大きさ、保温筒カバー58の大きさ及び内管4
の大きさとの関係は図6に示すように表され、ボート受
けリング74全体の面積は、保温筒カバー62の開口面
積と同等もしくはそれより少し大きくするのが好まし
く、内管4の内壁と保温筒カバー58との間の間隙の断
面積は、処理ガス導入ノズル50から放出された処理ガ
スが保温筒54内へ入らずに洩れることを防止するため
に極力小さいことが好ましい。
【0028】更には、上述のように洩れる処理ガスの量
を抑制するために、ガス導入口62の面積S2は、ガス
導入口62の高さ及び幅をそれぞれX及びYとし、保温
筒カバー58と内管4との間の距離をZとすると下記式
のように設定するのが好ましい。 S2≧(2X+Y)×Z
を抑制するために、ガス導入口62の面積S2は、ガス
導入口62の高さ及び幅をそれぞれX及びYとし、保温
筒カバー58と内管4との間の距離をZとすると下記式
のように設定するのが好ましい。 S2≧(2X+Y)×Z
【0029】すなわちガス導入口62の面積S2を、こ
の周囲と内管4との間に形成される間隙の断面積と同
等、もしくはこれより大きくする。また、処理ガス導入
ノズル50が、複数、例えば2種類必要なことから2本
並設されている場合には、それらの2本のノズル間の距
離よりもガス導入口62の幅Yを大きく設定し、効率的
に保温筒54内へ処理ガスを取り込むようにする。
の周囲と内管4との間に形成される間隙の断面積と同
等、もしくはこれより大きくする。また、処理ガス導入
ノズル50が、複数、例えば2種類必要なことから2本
並設されている場合には、それらの2本のノズル間の距
離よりもガス導入口62の幅Yを大きく設定し、効率的
に保温筒54内へ処理ガスを取り込むようにする。
【0030】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。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ート16を昇降手段2
4により、上昇させて処理容器8内にロードし、キャッ
プ部48によりマニホールド部10の開口部を閉じて処
理容器8内を密閉する。そして、処理ガス導入ノズル5
0から所定量の処理ガスを供給し、図示しない真空ポン
プにより排気管52を介して容器内を真空排気し、この
中を所定の圧力、例えば0.5Torrに設定する。更
に、加熱ヒータ40により処理容器8内を所定の温度、
例えば800℃に設定する。
動作について説明する。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ート16を昇降手段2
4により、上昇させて処理容器8内にロードし、キャッ
プ部48によりマニホールド部10の開口部を閉じて処
理容器8内を密閉する。そして、処理ガス導入ノズル5
0から所定量の処理ガスを供給し、図示しない真空ポン
プにより排気管52を介して容器内を真空排気し、この
中を所定の圧力、例えば0.5Torrに設定する。更
に、加熱ヒータ40により処理容器8内を所定の温度、
例えば800℃に設定する。
【0031】ここで、処理ガス導入ノズル50から導入
された処理ガスは、このノズル先端に臨ませて設けた保
温筒カバー58のガス導入口62を介して保温筒54内
に入り、保温筒本体60のガス導通路66を上昇する。
そして、このガス導通路66を通過した処理ガスは保温
筒カバー58の上部に設けたガス放出口64から上方へ
放出されて、スペーサ部材56のボート受けリング74
と保温筒受けリング76との間を半径方向外方へ、すな
わち放射状に水平方向へ流れ、更に、ここを通った処理
ガスはボート受けリング74の外周と内管4の内面との
間隙を通ってそのまま上昇し、ウエハ領域に流れ込むこ
とになる。ウエハ全域を通過した処理ガスは、処理容器
の天井部まで流れ、その後、内管4と外管6との間隙を
流下して排気管52より排出されることになる。
された処理ガスは、このノズル先端に臨ませて設けた保
温筒カバー58のガス導入口62を介して保温筒54内
に入り、保温筒本体60のガス導通路66を上昇する。
そして、このガス導通路66を通過した処理ガスは保温
筒カバー58の上部に設けたガス放出口64から上方へ
放出されて、スペーサ部材56のボート受けリング74
と保温筒受けリング76との間を半径方向外方へ、すな
わち放射状に水平方向へ流れ、更に、ここを通った処理
ガスはボート受けリング74の外周と内管4の内面との
間隙を通ってそのまま上昇し、ウエハ領域に流れ込むこ
とになる。ウエハ全域を通過した処理ガスは、処理容器
の天井部まで流れ、その後、内管4と外管6との間隙を
流下して排気管52より排出されることになる。
【0032】本実施例においては、ウエハ処理中におい
て従来装置と異なりウエハボート16を回転することな
く固定されているが、ガス放出口64からはその半径方
向へ放射状に均等に処理ガスが流れることからウエハボ
ート16中のウエハWにはその円周方向において処理ガ
スが均等に流れることになり、その結果、従来装置のよ
うにウエハに回転を付与しなくても堆積物等の面内均一
性を高く維持することができる。
て従来装置と異なりウエハボート16を回転することな
く固定されているが、ガス放出口64からはその半径方
向へ放射状に均等に処理ガスが流れることからウエハボ
ート16中のウエハWにはその円周方向において処理ガ
スが均等に流れることになり、その結果、従来装置のよ
うにウエハに回転を付与しなくても堆積物等の面内均一
性を高く維持することができる。
【0033】また、保温筒カバー58と内管4の内壁と
の間は可能な限り非常に接近しているので、ガス導入口
62に入らないで洩れてくる処理ガスの量を僅かにする
ことができ、堆積物等の面内均一性を損なうことはな
い。すなわち、保温筒54の外側を回り込む処理ガスは
非常に少ない。
の間は可能な限り非常に接近しているので、ガス導入口
62に入らないで洩れてくる処理ガスの量を僅かにする
ことができ、堆積物等の面内均一性を損なうことはな
い。すなわち、保温筒54の外側を回り込む処理ガスは
非常に少ない。
【0034】また、ポリシリコン膜やTEOS膜を形成
する場合には通常1種類の処理ガスしか使用しないこと
から問題はないが、例えばSiN(シリコンナイトライ
ド)を形成する場合のように、ジクロルシランとアンモ
ニアの2種類の処理ガスを同時に使用する場合には、2
本の処理ガス導入ノズル50を用いるが、この場合には
2本のノズル50を水平方向へ並設し、且つ両ノズル先
端をガス導入口62に臨ませて配置する。従って、この
場合にも2本のノズル50から放出された両処理ガスを
効率的に保温筒54内へ取り込むことができる。
する場合には通常1種類の処理ガスしか使用しないこと
から問題はないが、例えばSiN(シリコンナイトライ
ド)を形成する場合のように、ジクロルシランとアンモ
ニアの2種類の処理ガスを同時に使用する場合には、2
本の処理ガス導入ノズル50を用いるが、この場合には
2本のノズル50を水平方向へ並設し、且つ両ノズル先
端をガス導入口62に臨ませて配置する。従って、この
場合にも2本のノズル50から放出された両処理ガスを
効率的に保温筒54内へ取り込むことができる。
【0035】実際に8インチウエハを100枚、ダミー
ウエハを入れて全部で127枚のウエハを処理してSi
Nを堆積させたところ、膜厚の面内均一性は以下のよう
であった。トップすなわちウエハボートの上方より11
枚目のウエハは±2.1%、36枚目は±1.9%、セ
ンタすなわち61枚目は±1.9%、86枚目は±1.
7%、ボトムすなわち111枚目は±2.1%であり、
従来のウエハ回転式の装置により得られた場合と略同様
な良好な面内均一性を確保することができた。
ウエハを入れて全部で127枚のウエハを処理してSi
Nを堆積させたところ、膜厚の面内均一性は以下のよう
であった。トップすなわちウエハボートの上方より11
枚目のウエハは±2.1%、36枚目は±1.9%、セ
ンタすなわち61枚目は±1.9%、86枚目は±1.
7%、ボトムすなわち111枚目は±2.1%であり、
従来のウエハ回転式の装置により得られた場合と略同様
な良好な面内均一性を確保することができた。
【0036】このように処理中においてウエハボート1
6を回転させる必要がないので、従来必要とされていた
回転機構や磁性シール等を不要にでき、装置自体を簡単
にすることができる。また、磁性シールを用いなくて済
むので磁性流体の劣化によるリーグなどをなくすことが
できる。また、磁性流体を保護するための水冷機構も設
けなくて済むのでキャップ部48を冷やさなくて済み、
その結果、この部分における堆積物の発生を抑制するこ
とができ、パーティクルの発生を阻止することができ
る。
6を回転させる必要がないので、従来必要とされていた
回転機構や磁性シール等を不要にでき、装置自体を簡単
にすることができる。また、磁性シールを用いなくて済
むので磁性流体の劣化によるリーグなどをなくすことが
できる。また、磁性流体を保護するための水冷機構も設
けなくて済むのでキャップ部48を冷やさなくて済み、
その結果、この部分における堆積物の発生を抑制するこ
とができ、パーティクルの発生を阻止することができ
る。
【0037】尚、上記実施例における保温筒54は、カ
バーを設けたカバータイプ保温筒を例にとって説明した
が、これに限定されず、図7及び図8に示すように複数
のリング状の石英板82を、途中相互間に支柱84を介
して等ピッチで積層して形成した、いわゆるフィンタイ
プ保温筒にも適用し得る。この場合には、最下端に位置
する2枚の石英板82間の一部をガス導入口62として
形成し、各リング状の石英板82の中央部に筒体状の石
英製の筒体88を設け、この中をガス導通路66として
構成する。そして、この筒体88の一部であってガス導
入口62に対応する部分を切り欠いて開口部86を形成
しておく。
バーを設けたカバータイプ保温筒を例にとって説明した
が、これに限定されず、図7及び図8に示すように複数
のリング状の石英板82を、途中相互間に支柱84を介
して等ピッチで積層して形成した、いわゆるフィンタイ
プ保温筒にも適用し得る。この場合には、最下端に位置
する2枚の石英板82間の一部をガス導入口62として
形成し、各リング状の石英板82の中央部に筒体状の石
英製の筒体88を設け、この中をガス導通路66として
構成する。そして、この筒体88の一部であってガス導
入口62に対応する部分を切り欠いて開口部86を形成
しておく。
【0038】この場合にも、ガス導入口62から導入さ
れた処理ガスは開口部86を介してガス導通路66内へ
入ってここを上昇し、その上端のガス放出口64からそ
の半径方向外方へ放射状に均等に流れて行き、前記実施
例と同様な作用効果を発揮することができる。尚、この
筒体88を設けないように構成してもよい。また、上記
実施例にあっては低圧のCVD装置を例にとって説明し
たが、これに限定されず、常圧のCVD装置等、保温筒
を用いる熱処理装置ならば全て適用し得るのは勿論であ
る。
れた処理ガスは開口部86を介してガス導通路66内へ
入ってここを上昇し、その上端のガス放出口64からそ
の半径方向外方へ放射状に均等に流れて行き、前記実施
例と同様な作用効果を発揮することができる。尚、この
筒体88を設けないように構成してもよい。また、上記
実施例にあっては低圧のCVD装置を例にとって説明し
たが、これに限定されず、常圧のCVD装置等、保温筒
を用いる熱処理装置ならば全て適用し得るのは勿論であ
る。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱処理装
置によれば、次のように優れた作用効果を発揮すること
ができる。保温筒を介して処理ガスを導入するようにし
たので、被処理体収容ボートを回転させることなく、被
処理体に対する膜厚の面内均一性を高く維持することが
できる。従って、従来必要とされたボートの回転機構や
磁性シール等を不要にすることができるので構造が簡単
化でき、大幅なコストの削減を図ることができる。ま
た、磁性シールを不要にできるので、磁性流体の劣化に
よるリークの発生もなくすことができる。更には、磁性
流体冷却手段も必要としないので、キャップ部に堆積物
が形成され難くなり、従って、これに伴うパーティクル
の発生も抑制することができる。
置によれば、次のように優れた作用効果を発揮すること
ができる。保温筒を介して処理ガスを導入するようにし
たので、被処理体収容ボートを回転させることなく、被
処理体に対する膜厚の面内均一性を高く維持することが
できる。従って、従来必要とされたボートの回転機構や
磁性シール等を不要にすることができるので構造が簡単
化でき、大幅なコストの削減を図ることができる。ま
た、磁性シールを不要にできるので、磁性流体の劣化に
よるリークの発生もなくすことができる。更には、磁性
流体冷却手段も必要としないので、キャップ部に堆積物
が形成され難くなり、従って、これに伴うパーティクル
の発生も抑制することができる。
【図1】本発明に係る熱処理装置の一実施例を示す断面
図である。
図である。
【図2】図1に示す装置に用いる断熱性保温筒の保温筒
カバーを示す側面図である。
カバーを示す側面図である。
【図3】図2に示す保温筒カバーの断面図である。
【図4】図1に示す断熱性保温筒の保温筒本体を示す断
面図である。
面図である。
【図5】図4に示す保温筒本体の一部をV−V線で切断
した時の底面図である。
した時の底面図である。
【図6】保温筒と内管との位置関係を説明するための説
明図である。
明図である。
【図7】保温筒の変形例を示す断面図である。
【図8】図中7のVIII−VIII線矢視断面図であ
る。
る。
【図9】従来の熱処理装置の一例を示す断面図である。
4 内管 6 外管 8 処理容器 10 マニホールド部 16 ウエハボート(被処理体収容ボート) 20 キャップ部 24 昇降手段 50 処理ガス導入ノズル 54 保温筒 56 スペーサ部材 58 保温筒カバー 60 保温筒本体 62 ガス導入口 64 ガス放出口 66 ガス導通路 68 保温部 70 グラスウール W 半導体ウエハ(被処理体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮壽 俊明 神奈川県津久井郡城山町町屋1丁目2番41 号 東京エレクトロン東北株式会社相模事 業所内 (72)発明者 金田 直也 神奈川県津久井郡城山町町屋1丁目2番41 号 東京エレクトロン東北株式会社相模事 業所内
Claims (2)
- 【請求項1】 被処理体収容ボートに収容された被処理
体に処理ガスを供給しつつ熱処理を施すために下方が開
口された処理容器と、前記処理ガスを導入するために前
記処理容器内側へ貫通させて設けた処理ガス導入ノズル
と、前記処理容器の開口部を開閉可能に密閉すると共に
昇降可能になされたキャップ部と、前記キャップ部に連
結されると共にその上部に前記被処理体収容ボートを載
置する断熱性保温筒とを備え、前記保温筒は、その内部
にガス導通路が形成されると共にガス導入口が前記ガス
導入ノズルの先端に接近させて形成され、上部にガス放
出口が形成されていることを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項2】 前記ガス放出口は、前記断熱性保温筒の
周方向に沿って均等に設けられることを特徴とする請求
項1記載の熱処理装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05167473A JP3073627B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 熱処理装置 |
US08/258,066 US5478397A (en) | 1993-06-14 | 1994-06-10 | Heat treating device |
KR1019940013272A KR100280692B1 (ko) | 1993-06-14 | 1994-06-14 | 열처리장치 및 열처리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05167473A JP3073627B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 熱処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH076956A true JPH076956A (ja) | 1995-01-10 |
JP3073627B2 JP3073627B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=15850336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05167473A Expired - Lifetime JP3073627B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 熱処理装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5478397A (ja) |
JP (1) | JP3073627B2 (ja) |
KR (1) | KR100280692B1 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100423203B1 (ko) * | 2001-05-18 | 2004-03-18 | 주식회사 피에스티 | 진공 단열재를 갖는 열처리 장치 |
JP2005347697A (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Nec Electronics Corp | 熱処理装置および熱処理方法 |
US7428199B2 (en) | 2002-01-22 | 2008-09-23 | Ricoh Company, Ltd. | Optical disk stabilizing apparatus and method of controlling optical disk stabilizing apparatus |
JP2010093067A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Koyo Thermo System Kk | 基板の熱処理装置 |
JP2010093069A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Koyo Thermo System Kk | 基板の熱処理装置 |
WO2020026445A1 (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置およびデバイス製造方法 |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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