JPH08162422A - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JPH08162422A JPH08162422A JP33022594A JP33022594A JPH08162422A JP H08162422 A JPH08162422 A JP H08162422A JP 33022594 A JP33022594 A JP 33022594A JP 33022594 A JP33022594 A JP 33022594A JP H08162422 A JPH08162422 A JP H08162422A
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Abstract
生成物の反応容器の開口部及び蓋体への付着を防止す
る。 【構成】 ヒータ3を包囲して内部が所定温度に加熱さ
れる筒状の反応容器1の下部開口部2を介して半導体ウ
エハWを支持する支持体13を搬入・搬出可能に形成す
る。反応容器1の開口部2を開閉する蓋体6の反応容器
内側面に間隙14を介して面状ヒータ15を設ける。こ
れにより、面状ヒータ15からの熱を反応容器内側面に
伝熱することができ、反応容器1内の水蒸気の発生防止
及び反応生成物の反応容器1の開口部2及び蓋体6への
付着を防止することができる。
Description
ものである。
理体である半導体ウエハ(以下にウエハという)の表面
に薄膜や酸化膜を積層したり、あるいは不純物の拡散等
を行うために、CVD装置、酸化膜形成装置、あるいは
拡散装置等の熱処理装置が用いられている。
英製の筒状反応容器を直立させて設け、この反応容器を
包囲して内部を1000〜1200℃以上の高温の温度
に加熱するヒータ部を具備してなる。また、反応容器の
下方は開口部となっており、この開口部を介してウエハ
を水平に支持する耐熱性のウエハボートが搬入・搬出可
能に構成されている。開口部には、内部を気密に保持す
るOリング等を介して蓋体が設けられており、この蓋体
は、スプリングを介して上下駆動機構に連結された支持
体に支持されて、反応容器の開口部を開閉し得るように
構成されている。また、蓋体の外側には、冷却水の循環
路が設けられており、蓋体を冷却することにより反応容
器の下方に設けられた装置や機器類が加熱されるのを防
止している。
内部温度を約700℃に加熱してウエハに所定の処理を
施す低温プロセスが行われている。この低温プロセスに
おいて、従来と同様に蓋体を水冷により冷却すると、温
度が下がり過ぎて水蒸気が発生し、結露水が開口部近傍
の排気口付近に溜まるという問題がある。また、反応ガ
ス例えばHCl等が水に溶けた反応生成物が反応容器の
開口部付近及び蓋体等に付着し、排気管等を腐食させる
虞れがあると共に、付着物が剥離してウエハの汚染を招
くという問題があった。
載置される保温筒にヒータを内蔵することにより、開口
部付近の温度を上げて水蒸気の発生を防止するもの、あ
るいは、蓋体にヒータを埋設して、同様に開口部付近の
温度を上げて水蒸気の発生を防止するものなどが考えら
れる。
ータを内蔵する構造のものにおいては、ウエハボートと
共に保温筒を洗浄する際の防水のために防水処理を施す
必要あり、そのため、構造が複雑となる共に、メンテナ
ンス性が悪いという問題がある。これに対して、後者す
なわち蓋体内にヒータを埋設するものは、メンテナンス
性の問題はないが、蓋体内にヒータを埋設することによ
り、ヒータの加熱温度(100℃以上)が蓋体に伝熱さ
れるため、蓋体が変形する虞れがあり、反応容器の開口
部の気密性が低下し、ひいては処理能率の低下を招くと
いう問題がある。
で、構造を簡単にし、水蒸気の発生防止及び反応生成物
が反応容器の開口部及び蓋体に付着するのを防止するよ
うにした熱処理装置を提供することを目的とするもので
ある。
に、この発明の第1の熱処理装置は、被処理体を支持す
る支持手段を下方から挿入する開口部を有すると共に、
導入される反応ガスにより被処理体に所定の処理を施す
筒状の反応容器と、この反応容器の上記開口部を開閉す
る蓋体と、上記反応容器を包囲して設けられる加熱部と
を具備する熱処理装置を前提とし、上記蓋体の上記反応
容器内側面に間隙を介して加熱手段を設けたことを特徴
とするものである(請求項1)。
記第1の熱処理装置と同様に、被処理体を支持する支持
手段を下方から挿入する開口部を有すると共に、導入さ
れる反応ガスにより被処理体に所定の処理を施す筒状の
反応容器と、この反応容器の上記開口部を開閉する蓋体
と、上記反応容器を包囲して設けられる加熱部とを具備
する熱処理装置を前提とし、上記蓋体の上記反応容器内
側面に凹部を設け、この凹部内に間隙を介して加熱手段
を設けたことを特徴とするものである(請求項2)。
構造のものでよいが、好ましくは加熱手段を面状ヒータ
にて形成し、この面状ヒータの反応容器内側面に表面板
を積層すると共に、反対側面に均熱板を積層してなる方
がよい(請求項3)。
この面状ヒータの反応容器内側面に表面板を積層すると
共に、反対側面に均熱板を積層し、上記面状ヒータ及び
均熱板に設けられた透孔を遊嵌する支持部材を介して上
記蓋体と表面板とを固定する方が好ましい(請求項
4)。
出手段を配設し、この温度検出手段からの検出信号に基
いて上記加熱手段の温度を制御する方が好ましい(請求
項5)。
によれば、蓋体の反応容器内側面に間隙を介して加熱手
段を設けることにより、加熱手段からの熱を蓋体の反応
容器内側面に伝熱して、被処理体の処理後の反応容器内
の温度低下に伴う水蒸気の発生を防止することができる
と共に、反応生成物の反応容器内及び蓋体への付着を防
止することができる。また、間隙により加熱手段からの
蓋体自体への伝熱を阻止することができるので、蓋体の
熱変形を防止することができる。
度検出手段を配設し、この温度検出手段からの検出信号
に基いて加熱手段の温度を制御することにより、開口部
雰囲気の温度及び加熱手段の加熱温度を適正状態に制御
することができる。
に説明する。ここでは、この発明の熱処理装置を半導体
ウエハの縦型熱熱処理装置に適用した場合について説明
する。
図、図2はその要部断面図である。
熱材料にて形成される有底筒状の反応容器1を開口部2
を下方側にして直立して設け、この反応容器1の外周に
は、加熱部であるヒータ3が反応容器1を包囲して設け
られている。ヒータ3の外周は、断熱材にて形成される
外容器4で包囲し、ヒータ3の熱が効率よく反応容器1
内を約700℃に加熱し得るように構成されている。
製の蓋体6が開閉可能に設けられ、開口部2を開閉して
反応容器1内に処理体であるウエハWを水平に複数枚支
持する石英製の支持手段であるウエハボート7の搬入・
搬出可能としている。ウエハボート7は、蓋体6上に設
けられる保温筒8上に載置されウエハボート7全体を反
応容器1の均熱部分に保持し得るように構成されてい
る。また、保温筒8は保温筒カバー8aによって覆われ
ており、この保温筒カバー8aのフランジ部8bが反応
容器1の開口部2を閉塞すると共に、開口部2の反応容
器1の下面側に設けられた周溝1aを閉塞し、周溝1a
内の雰囲気を図示しない吸引手段によって反応容器1内
を気密にシールし得るように構成されている。
供給手段(図示せず)に接続された反応ガス導入管9が
反応容器1の内壁面に沿って設けられ、反応ガス導入管
9の管壁の軸方向に複数設けられる供給孔9aから反応
ガスが反応容器1内に供給されるようになっている。ま
た、反応容器1の下部に排気装置(図示せず)に接続さ
れた排気口10が設けられ、ウエハWを処理して生成さ
れる反応生成物や余剰反応ガスを排気し、内部を所望の
圧力に維持し得るようになっている。排気口10は、複
数例えば3箇所設けられており、反応容器1内の反応ガ
ス流を均一に形成し得るようになっている。
えばボールねじにて形成される上下駆動機構12に連結
される支持体13により支持され、上下駆動機構12に
より上下動されて、反応容器1の開口部2を開閉すると
共に、ウエハWを支持したウエハボート7を上下動して
反応容器1内に搬入・搬出するようになっている。
に凹部6aを有する蓋体本体6bにて形成され、この蓋
体本体6bの凹部6a内に間隙14を介して加熱手段1
5を設けてなる。この場合、加熱手段15は、図4に示
すように、ドーナツ状のマイカ板15aにヒータ線15
bを巻き付けたヒータ線巻付部15cと、このヒータ線
巻付部15cの両面にそれぞれドーナツ状のマイカ板1
5d,15eを積層した面状ヒータにて形成されてい
る。なお、図4において、符号15fはリード線であ
る。このように形成される加熱手段すなわち面状ヒータ
15の加熱温度は、反応生成物の気化温度、例えば10
0℃以上に設定されている。
面状ヒータ15の反応容器1内側面に、熱伝導性を有す
るアルミニウム合金製の表面板16が積層されると共
に、反対側面には、面状ヒータ15の熱を均一にするた
めのアルミニウム合金製の均熱板17が積層されてい
る。また、均熱板17の下面にはヒータ取付板18が積
層されて、これら表面板16,面状ヒータ15,均熱板
17及びヒータ取付板18は連結ねじ19にて固定され
て一体となっている(図3参照)。したがって、面状ヒ
ータ15からの熱が均熱板17によって均一に拡散され
て表面板16に伝熱されて反応容器1の開口部2付近、
具体的には蓋体6上に載置される保温筒カバー8aの反
応容器1内に面する表面部及び周辺部を所定の温度、例
えば100℃以上に加熱することができる。また、面状
ヒータ15,均熱板17及びヒータ取付板18の同一円
周上には3個の透孔20が穿設されており、この透孔2
0内を遊嵌する支持部材である円柱状のステンレス鋼製
のスペーサ21を介して固定ねじ22をもって蓋体本体
6bと表面板16とが固定されている(図5及び図6参
照)。このようにスペーサ21を介して蓋体本体6bと
表面板16とを固定することにより面状ヒータ15から
の熱が直接蓋体本体6bに伝達されることがないので、
面状ヒータ15の熱の放熱を防止することができると共
に、面状ヒータ15の加熱によって蓋体自体が変形する
のを防止することができる。
上記表面板16には制御用の温度検出センサ23とモニ
ター用の温度検出センサ24が埋設されており、また、
反応容器1の開口部2近傍には、蓋体6を貫通して開口
部近傍に臨む制御用及びモニター用の雰囲気温度検出セ
ンサ25,26が配設されている。なお、モニター用の
温度検出センサ24とモニター用の雰囲気温度検出セン
サ26は必要に応じて取り付けることができるようにな
っている。これら温度センサ23〜26によって検出さ
れた検出信号は例えば中央演算処理装置(CPU)にて
形成される制御部27に伝達され、制御部27にて予め
記憶された情報と比較演算されて、その出力信号が面状
ヒータ15の駆動電源部(図示せず)に伝達されるよう
になっている。したがって、制御用温度センサ23によ
り面状ヒータ15の加熱温度を検出し、制御用の雰囲気
温度検出センサ25により反応容器1の開口部の雰囲気
温度を検出(監視)することができるので、面状ヒータ
15の加熱温度を適正温度に制御して、処理後の水蒸気
の発生を防止することができる。
用いてウエハWの処理を行うには、まず、図示しない搬
送装置で未処理のウエハWを載置したウエハボート7を
上下駆動機構12で下降された蓋体6上の保温筒8上に
載置し、上下駆動機構12を上昇させてウエハボート7
を反応容器1内に搬入させ、蓋体6上に載置される保温
筒カバー8aで反応容器1の開口部2を閉塞させる。次
に、排気口10から反応容器1内の空気を吸引すると共
に、ヒータ3により反応容器1を所望の温度約700℃
に加熱する。その後、反応ガスを反応ガス導入管9から
反応容器1内に導入する。反応ガスは反応ガス導入管9
に穿設された供給孔9aから支持体13上のウエハWに
供給される。例えば、縦型熱処理装置を拡散処理に使用
する場合には、反応ガスとしてPoCl2,O2等が使用
され、ウエハWにリン(p)を拡散させることができ
る。このようにしてウエハWに所定の処理を施した後、
図示しない排気装置により排気口10から吸引し、余剰
の反応ガスと共に反応生成物を排気する。
動し、面状ヒータ15が発熱して表面板16を100℃
以上に加熱することにより、水蒸気の発生が防止される
と共に、反応生成物が開口部近傍及び蓋体6に付着する
のを防止することができる。ウエハWの処理後、一定の
冷却時間経過後に上下駆動機構12により、蓋体6を下
降させると共に、ウエハボート7を下降させ、処理済み
のウエハWを搬出させる。
回転しない固定式のものについて説明したが、ウエハボ
ート7を回転させる回転機構を有する縦型熱処理装置に
おいても適用できる。この場合には、反応容器1の外側
に配設されるモータの軸を蓋体6に設けられる貫通孔を
介して上部に突出させて保温筒8を支持させるようにす
ればよい。
装置を半導体ウエハの縦型熱処理装置に適用した場合に
ついて説明したが、半導体ウエハ以外の例えばガラス基
板、LCD基板等の被処理体の熱処理装置にも適用でき
ることは勿論である。
理装置によれば、上記のように構成されているので、以
下のような効果が得られる。
器内側面に間隙を介して加熱手段を設けるので、加熱手
段からの熱を蓋体の反応容器内側面に伝熱して、被処理
体の処理後の反応容器内の温度低下に伴う水蒸気の発生
を防止することができると共に、反応生成物の反応容器
内及び蓋体への付着を防止することができる。したがっ
て、装置の寿命の増大が図れると共に、被処理体の汚染
を防止し、歩留まりの向上を図ることができる。
への伝熱を阻止することができるので、蓋体の熱変形を
防止することができ、反応容器の開口部の気密性を維持
して処理能率の向上を図ることができる。
度検出手段を配設し、この温度検出手段からの検出信号
に基いて加熱手段の温度を制御することにより、開口部
雰囲気の温度及び加熱手段の加熱温度を適正状態に制御
することができる。
である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 被処理体を支持する支持手段を下方から
挿入する開口部を有すると共に、導入される反応ガスに
より被処理体に所定の処理を施す筒状の反応容器と、こ
の反応容器の上記開口部を開閉する蓋体と、上記反応容
器を包囲して設けられる加熱部とを具備する熱処理装置
において、 上記蓋体の上記反応容器内側面に間隙を介して加熱手段
を設けたことを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項2】 被処理体を支持する支持手段を下方から
挿入する開口部を有すると共に、導入される反応ガスに
より被処理体に所定の処理を施す筒状の反応容器と、こ
の反応容器の上記開口部を開閉する蓋体と、上記反応容
器を包囲して設けられる加熱部とを具備する熱処理装置
において、 上記蓋体の上記反応容器内側面に凹部を設け、この凹部
内に間隙を介して加熱手段を設けたことを特徴とする熱
処理装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の熱処理装置におい
て、 加熱手段を面状ヒータにて形成し、 上記面状ヒータの反応容器内側面に表面板を積層すると
共に、反対側面に均熱板を積層してなることを特徴とす
る熱処理装置。 - 【請求項4】 請求項1又は2記載の熱処理装置におい
て、 加熱手段を面状ヒータにて形成し、 上記面状ヒータの反応容器内側面に表面板を積層すると
共に、反対側面に均熱板を積層してなり、 上記面状ヒータ及び均熱板に設けられた透孔を遊嵌する
支持部材を介して上記蓋体と表面板とを固定することを
特徴とする熱処理装置。 - 【請求項5】 請求項1又は2記載の熱処理装置におい
て、 加熱手段及び開口部に温度検出手段を配設し、この温度
検出手段からの検出信号に基いて上記加熱手段の温度を
制御することを特徴とする熱処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33022594A JP3493530B2 (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33022594A JP3493530B2 (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 熱処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08162422A true JPH08162422A (ja) | 1996-06-21 |
JP3493530B2 JP3493530B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=18230260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33022594A Expired - Fee Related JP3493530B2 (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3493530B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002289603A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-04 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置及び熱処理方法 |
JP2009033019A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
WO2014017638A1 (ja) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体 |
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-
1994
- 1994-12-06 JP JP33022594A patent/JP3493530B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP5792390B2 (ja) * | 2012-07-30 | 2015-10-14 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム |
JP2015233157A (ja) * | 2012-07-30 | 2015-12-24 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、及び記録媒体 |
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KR102359596B1 (ko) * | 2021-04-21 | 2022-02-08 | 주식회사 알씨테크 | 실캡 및 이를 포함하는 반도체 생산 설비 |
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