JPH08195351A - 半導体反応炉 - Google Patents
半導体反応炉Info
- Publication number
- JPH08195351A JPH08195351A JP2218595A JP2218595A JPH08195351A JP H08195351 A JPH08195351 A JP H08195351A JP 2218595 A JP2218595 A JP 2218595A JP 2218595 A JP2218595 A JP 2218595A JP H08195351 A JPH08195351 A JP H08195351A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- insulating material
- heat insulating
- heater unit
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体反応炉に於いてヒータユニットの冷却を
効果的に行え、而もウェーハの処理品質に影響を与えな
い半導体反応炉を提供する。 【構成】反応管を内部に収納するヒータユニットの断熱
材１内部に冷却手段１４を設けたものであり、該冷却手
段が断熱材内部に２重管により流路が形成され、該流路
に冷却媒体を流通させるものであり、或は断熱材内部に
冷却管が埋設され、該冷却管に冷却媒体を流通させるも
のであり、或は断熱材を通気性材料とし、該断熱材内部
に冷却媒体を流通させるので、断熱材内部から冷却を行
うことができ、ヒータユニットの冷却効果が高く、冷却
速度を増大させることができ、ヒータユニット冷却に要
される時間を短縮してスループットの向上、稼働率の向
上を図れる。
効果的に行え、而もウェーハの処理品質に影響を与えな
い半導体反応炉を提供する。 【構成】反応管を内部に収納するヒータユニットの断熱
材１内部に冷却手段１４を設けたものであり、該冷却手
段が断熱材内部に２重管により流路が形成され、該流路
に冷却媒体を流通させるものであり、或は断熱材内部に
冷却管が埋設され、該冷却管に冷却媒体を流通させるも
のであり、或は断熱材を通気性材料とし、該断熱材内部
に冷却媒体を流通させるので、断熱材内部から冷却を行
うことができ、ヒータユニットの冷却効果が高く、冷却
速度を増大させることができ、ヒータユニット冷却に要
される時間を短縮してスループットの向上、稼働率の向
上を図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造工程の１つで
あり、シリコンウェーハの表面に薄膜を生成し、或は不
純物の拡散を行う工程に用いられる半導体反応炉に関
し、特にヒータユニットの冷却性能を改善した半導体反
応炉に関するものである。
あり、シリコンウェーハの表面に薄膜を生成し、或は不
純物の拡散を行う工程に用いられる半導体反応炉に関
し、特にヒータユニットの冷却性能を改善した半導体反
応炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のヒータユニットを図４に於いて説
明する。
明する。
【０００３】図中、１は断熱材を示し、該断熱材１は中
空形状に形成され、該断熱材１の内壁面にはコイル状の
ヒータエレメント２が設けられ、断熱材１、ヒータエレ
メント２の内部に形成される中空部３には図６で見られ
る様に、反応管５が設けられる。
空形状に形成され、該断熱材１の内壁面にはコイル状の
ヒータエレメント２が設けられ、断熱材１、ヒータエレ
メント２の内部に形成される中空部３には図６で見られ
る様に、反応管５が設けられる。
【０００４】反応炉を稼働すると、反応副生成物が反応
管の内面に堆積する。反応副生成物は剥離するとパーテ
ィクルとなってウェーハを汚染し、製品品質の劣化を招
くので、定期的、或は所要稼働時間毎に前記反応炉が冷
却され、清掃される。或はウェーハ処理が完了した後、
大気中でのウェーハの自然酸化を防止する為、反応炉は
所要の温度迄冷却される。
管の内面に堆積する。反応副生成物は剥離するとパーテ
ィクルとなってウェーハを汚染し、製品品質の劣化を招
くので、定期的、或は所要稼働時間毎に前記反応炉が冷
却され、清掃される。或はウェーハ処理が完了した後、
大気中でのウェーハの自然酸化を防止する為、反応炉は
所要の温度迄冷却される。
【０００５】反応炉の冷却速度の大小は、清掃時間の長
短に影響し、装置の休止時間は即ち装置の稼働率に影響
する。又、前記したウェーハの冷却を行う為に反応炉を
冷却する場合は直ちにスループットに影響する。この
為、反応炉の冷却能力の向上が望まれるところである。
短に影響し、装置の休止時間は即ち装置の稼働率に影響
する。又、前記したウェーハの冷却を行う為に反応炉を
冷却する場合は直ちにスループットに影響する。この
為、反応炉の冷却能力の向上が望まれるところである。
【０００６】図４で示される様に、ヒータユニットは主
に断熱材１とヒータエレメント２で構成され、前記反応
炉の冷却能力の観点からすると、断熱材１の断熱能力
（保温能力）は小さい方がよいが、加熱時の経済性、温
度の安定性を考慮すると前記断熱材１の断熱能力は高い
方がよく、断熱能力が高いと冷えにくいという問題があ
る。
に断熱材１とヒータエレメント２で構成され、前記反応
炉の冷却能力の観点からすると、断熱材１の断熱能力
（保温能力）は小さい方がよいが、加熱時の経済性、温
度の安定性を考慮すると前記断熱材１の断熱能力は高い
方がよく、断熱能力が高いと冷えにくいという問題があ
る。
【０００７】断熱材の断熱性能を損なわず反応炉の冷却
能力を向上させた例として図５に示すものがある。この
例では断熱材１の外面に冷却水管４を設けたものであ
り、冷却時には前記冷却水管４に冷却水を流通させ、ヒ
ータユニットを冷却するものである。
能力を向上させた例として図５に示すものがある。この
例では断熱材１の外面に冷却水管４を設けたものであ
り、冷却時には前記冷却水管４に冷却水を流通させ、ヒ
ータユニットを冷却するものである。
【０００８】又、他の例として図６に示すものがある。
該他の例は反応管５を中空部３内に装入した状態で前記
反応管５の周囲に空間が形成される様にし、該空間の上
端に排気ダクト７を連通し、該排気ダクト７に開閉器
８、ラジエタ９を設け、前記排気ダクト７を排気装置に
接続したものである。この例では、ヒータユニットの冷
却は前記開閉器８を開き図示しない排気装置より排気す
ることで、外気がヒータユニットの下部より吸引され、
反応管５の周囲を上昇して前記排気ダクト７より排気さ
れ、外気の流入排出で前記ヒータユニットの冷却、反応
管５の冷却を行うものである。
該他の例は反応管５を中空部３内に装入した状態で前記
反応管５の周囲に空間が形成される様にし、該空間の上
端に排気ダクト７を連通し、該排気ダクト７に開閉器
８、ラジエタ９を設け、前記排気ダクト７を排気装置に
接続したものである。この例では、ヒータユニットの冷
却は前記開閉器８を開き図示しない排気装置より排気す
ることで、外気がヒータユニットの下部より吸引され、
反応管５の周囲を上昇して前記排気ダクト７より排気さ
れ、外気の流入排出で前記ヒータユニットの冷却、反応
管５の冷却を行うものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記したヒ
ータユニットの外面に冷却水管４を設けた前者では、断
熱材１を介して冷却することになるので冷却効果が上が
らなく、冷却に時間を要するという問題がある。又、反
応管５との間に空間を形成して該空間に外気を流通させ
る後者では、温度の低い外気が直接反応管５を冷却する
こととなり、外気の流入側の反応管５の下端部が特に冷
却されることとなり、反応管内部に大きな温度差が生じ
てしまい、ウェーハの膜品質に影響がでるという問題が
あった。
ータユニットの外面に冷却水管４を設けた前者では、断
熱材１を介して冷却することになるので冷却効果が上が
らなく、冷却に時間を要するという問題がある。又、反
応管５との間に空間を形成して該空間に外気を流通させ
る後者では、温度の低い外気が直接反応管５を冷却する
こととなり、外気の流入側の反応管５の下端部が特に冷
却されることとなり、反応管内部に大きな温度差が生じ
てしまい、ウェーハの膜品質に影響がでるという問題が
あった。
【００１０】本発明は斯かる実情に鑑み、ヒータユニッ
トの冷却を効果的に行え、而もウェーハの処理品質に影
響を与えない半導体反応炉を提供しようとするものであ
る。
トの冷却を効果的に行え、而もウェーハの処理品質に影
響を与えない半導体反応炉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、反応管を内部
に収納するヒータユニットの断熱材内部に冷却手段を設
け、該冷却手段が断熱材内部に２重管により流路を形成
し、該流路に冷却媒体を流通させるものであり、或は断
熱材内部に冷却管を埋設し、該冷却管に冷却媒体を流通
させるものであり、或は断熱材を通気性材料とし、該断
熱材内部に冷却媒体を流通させるものであることを特徴
とする。
に収納するヒータユニットの断熱材内部に冷却手段を設
け、該冷却手段が断熱材内部に２重管により流路を形成
し、該流路に冷却媒体を流通させるものであり、或は断
熱材内部に冷却管を埋設し、該冷却管に冷却媒体を流通
させるものであり、或は断熱材を通気性材料とし、該断
熱材内部に冷却媒体を流通させるものであることを特徴
とする。
【００１２】
【作用】断熱材内部から冷却を行うので、ヒータユニッ
トの冷却効果が高く、冷却速度を増大させることがで
き、ヒータユニットの冷却に要される時間を短縮してス
ループットの向上、稼働率の向上を図ることができる。
トの冷却効果が高く、冷却速度を増大させることがで
き、ヒータユニットの冷却に要される時間を短縮してス
ループットの向上、稼働率の向上を図ることができる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。
説明する。
【００１４】図１に於いて本発明の基本構成を説明す
る。又、図１中、図４中で示したものと同様のものには
同符号を付してある。
る。又、図１中、図４中で示したものと同様のものには
同符号を付してある。
【００１５】断熱材１の内壁面にヒータエレメント２が
設けられ、断熱材の内部に前記中空部３を囲繞する様に
冷却手段１４を設ける。
設けられ、断熱材の内部に前記中空部３を囲繞する様に
冷却手段１４を設ける。
【００１６】該冷却手段１４としては断熱材１内に流体
流路を形成し、該流体流路に外気、或は冷却水等の冷却
媒体を流通させる。又、流路形成の方法としては仕切り
壁を埋設して前記中空部３を囲繞する筒状の流路を形成
する。或はパイプを螺旋状に埋設する等が挙げられる。
更に冷却媒体の流通の方法としては、上部から流入させ
下部から排出する、下部から流入させ上部から排出す
る、中段部から流入させ、上部、下部から排出させる等
種々考えられる。
流路を形成し、該流体流路に外気、或は冷却水等の冷却
媒体を流通させる。又、流路形成の方法としては仕切り
壁を埋設して前記中空部３を囲繞する筒状の流路を形成
する。或はパイプを螺旋状に埋設する等が挙げられる。
更に冷却媒体の流通の方法としては、上部から流入させ
下部から排出する、下部から流入させ上部から排出す
る、中段部から流入させ、上部、下部から排出させる等
種々考えられる。
【００１７】而して、ヒータエレメント２により加熱し
ている状態では前記冷却手段１４を作動させず、冷却時
には冷却手段１４を作動させ冷却効率を上げ冷却時間を
短縮する。
ている状態では前記冷却手段１４を作動させず、冷却時
には冷却手段１４を作動させ冷却効率を上げ冷却時間を
短縮する。
【００１８】図２により第１の実施例を説明する。
【００１９】該第１の具体例では流体流路を２重管構造
の石英製の筒体１５としたものであり、筒体１５の内部
に冷却流路１６を形成し、該冷却流路１６の下端に流入
管１７を連通し、冷却流路１６の上端に流出管１８を連
通する。
の石英製の筒体１５としたものであり、筒体１５の内部
に冷却流路１６を形成し、該冷却流路１６の下端に流入
管１７を連通し、冷却流路１６の上端に流出管１８を連
通する。
【００２０】ヒータユニットの加熱時には前記冷却流路
１６を減圧し、冷却流路１６内の対流による熱伝達を抑
止し、断熱効果を増大させ、冷却時には前記流入管１７
より冷却流路１６内に不活性ガスを流入させ、前記流出
管１８より流出させることで強制冷却を実現する。
１６を減圧し、冷却流路１６内の対流による熱伝達を抑
止し、断熱効果を増大させ、冷却時には前記流入管１７
より冷却流路１６内に不活性ガスを流入させ、前記流出
管１８より流出させることで強制冷却を実現する。
【００２１】図３は更に他の実施例を示すものであり、
断熱材２０を２重構造のケース２１であり、該ケース２
１内部に充填した通気性のある断熱材２２、例えばグラ
スウールを充填したものである。断熱材２０の上端には
断熱材２０内部に連通する排気ダクト７を連通し、該排
気ダクト７には開閉器８、ラジエタ９を設ける。
断熱材２０を２重構造のケース２１であり、該ケース２
１内部に充填した通気性のある断熱材２２、例えばグラ
スウールを充填したものである。断熱材２０の上端には
断熱材２０内部に連通する排気ダクト７を連通し、該排
気ダクト７には開閉器８、ラジエタ９を設ける。
【００２２】ヒータエレメント２の加熱時には前記開閉
器８を閉塞し、冷却時には前記開閉器８を開き排気ダク
ト７より吸引する。断熱材２０の下端より外気が流入
し、断熱材２２、ヒータエレメント２が冷却される。
器８を閉塞し、冷却時には前記開閉器８を開き排気ダク
ト７より吸引する。断熱材２０の下端より外気が流入
し、断熱材２２、ヒータエレメント２が冷却される。
【００２３】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、冷却速
度を大きくすることができ、例えば図２に示す例では降
温速度を従来の−２℃／min から−４℃／min に増大さ
せ得、冷却時間が短縮でき稼働率の向上、スループット
の向上を図ることができ、更に断熱材の内部から冷却す
るので、反応管を局所的に冷却することがなく反応管内
部に温度差を生じさせることがない等の優れた効果を発
揮する。
度を大きくすることができ、例えば図２に示す例では降
温速度を従来の−２℃／min から−４℃／min に増大さ
せ得、冷却時間が短縮でき稼働率の向上、スループット
の向上を図ることができ、更に断熱材の内部から冷却す
るので、反応管を局所的に冷却することがなく反応管内
部に温度差を生じさせることがない等の優れた効果を発
揮する。
【図１】本発明の基本構成図を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す説明図である。
【図４】従来例の説明図である。
【図５】他の従来例の説明図である。
【図６】更に他の従来例の説明図である。
１ 断熱材 ２ ヒータエレメント １４ 冷却手段 １５ 筒体 １６ 冷却流路 ２０ 断熱材 ２１ ケース
Claims (4)
- 【請求項１】 反応管を内部に収納するヒータユニット
の断熱材内部に冷却手段を設けたことを特徴とする半導
体反応炉。 - 【請求項２】 断熱材内部に２重管により流路を形成
し、該流路に冷却媒体を流通させる請求項１の半導体反
応炉。 - 【請求項３】 断熱材内部に冷却管を埋設し、該冷却管
に冷却媒体を流通させる請求項１の半導体反応炉。 - 【請求項４】 断熱材を通気性材料とし、該断熱材内部
に冷却媒体を流通させる請求項１の半導体反応炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218595A JPH08195351A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 半導体反応炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218595A JPH08195351A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 半導体反応炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08195351A true JPH08195351A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=12075740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2218595A Pending JPH08195351A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 半導体反応炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08195351A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003073487A1 (fr) * | 2002-02-28 | 2003-09-04 | Tokyo Electron Limited | Systeme de traitement thermique |
| JP2011103469A (ja) * | 2010-12-02 | 2011-05-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法及び加熱装置及び断熱材 |
| US8030599B2 (en) | 2008-08-08 | 2011-10-04 | Hitachi Kokusai Electric, Inc. | Substrate processing apparatus, heating device, and semiconductor device manufacturing method |
| US8253075B2 (en) | 2006-02-20 | 2012-08-28 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus, heater, and method for manufacturing the heater |
-
1995
- 1995-01-17 JP JP2218595A patent/JPH08195351A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003073487A1 (fr) * | 2002-02-28 | 2003-09-04 | Tokyo Electron Limited | Systeme de traitement thermique |
| US7102104B2 (en) * | 2002-02-28 | 2006-09-05 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment system |
| CN1309022C (zh) * | 2002-02-28 | 2007-04-04 | 东京毅力科创株式会社 | 热处理装置 |
| US8253075B2 (en) | 2006-02-20 | 2012-08-28 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus, heater, and method for manufacturing the heater |
| US8030599B2 (en) | 2008-08-08 | 2011-10-04 | Hitachi Kokusai Electric, Inc. | Substrate processing apparatus, heating device, and semiconductor device manufacturing method |
| JP2011103469A (ja) * | 2010-12-02 | 2011-05-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法及び加熱装置及び断熱材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051129 |