JPH09148261A - 縦型炉の炉口部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】縦型炉に於いて反応ガス導入箇所でのガスの流
れの澱みを解消し、反応ガスの液化、炉金属部の腐食を
防止し、更に構造の簡略化によりコストの低減を図る。 【解決手段】ウェーハを多段に保持するボートを縦型炉
にボートエレベータにより装入抜脱する半導体製造装置
に於いて、縦型炉の反応室開口部を閉塞するシールキャ
ップ２０にボートキャップ１３を介してボート１４が立
設され、前記シールキャップにボートキャップが直接取
付けられ、前記ボートエレベータの昇降ベース２２に前
記シールキャップがスプリング２４を介在させ取付けら
れた構成であるので、炉口部の構造が簡潔となり、反応
室下端より反応ガスを導入した場合の流れの澱みが無く
なり、反応ガスの溜まりによる液化が防止され、又構造
が簡潔となることからコストの低減、清浄作業等保守作
業が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置に設
けられる縦型炉、特に縦型炉の炉口部構造の改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程にウェーハに薄膜を堆積
し、或は不純物の拡散等の処理があり、斯かる処理をす
る為、半導体製造装置には縦型炉を有するものがある。

【０００３】従来の縦型炉を図２に於いて説明する。

【０００４】外部を断熱材１で囲繞された筒状のヒータ
エレメント２の内部にアウタチューブ３が立設され、該
アウタチューブ３の下端にインレットアダプタ４が連設
され、該インレットアダプタ４に支持されインナチュー
ブ５が前記アウタチューブ３と同心に立設されている。
前記アウタチューブ３、インナチューブ５により２重管
構造の反応管が構成され、前記インナチューブ５内部に
は反応室が画成される。前記インレットアダプタ４の下
端開口はシールキャップ６で気密に閉塞される様になっ
ており、更に該シールキャップ６は図示しないボートエ
レベータに設けられた昇降ベース７に設けられている。

【０００５】前記シールキャップ６には円周所要等分し
た位置、少なくとも３箇所に前記昇降ベース７を貫通す
るガイドピン８が下方に向け植設され、該ガイドピン８
に嵌設されたスプリング９により前記シールキャップ６
と昇降ベース７が離反する方向に付勢している。

【０００６】又前記昇降ベース７の中央には上方に向け
サポートフランジ１０が立設され、該サポートフランジ
１０は前記シールキャップ６を遊貫し、該サポートフラ
ンジ１０の貫通箇所はベローズ１１により気密にシール
されている。前記サポートフランジ１０の上端部にはキ
ャップ受１２が嵌着され、該キャップ受１２はボートキ
ャップ１３の底板を構成し、該ボートキャップ１３にボ
ート１４が立設されている。該ボート１４にはウェーハ
１５が水平姿勢で多段に装填される様になっている。

【０００７】前記アウタチューブ３は上端が閉塞されて
おり、密閉な空間を形成し、前記インナチューブ５は上
端が開放されアウタチューブ３と連通し、インナチュー
ブ５の下端とアウタチューブ３の下端とは閉塞されてい
る。前記インナチューブ５で画成される空間には前記ボ
ート１４が装入される様になっている。前記インレット
アダプタ４には前記インナチューブ５の下端に連通する
反応ガス導入ポート１６が設けられ、又前記アウタチュ
ーブ３とインナチューブ５との間に形成される筒状の空
間１８に排気口１７が設けられている。

【０００８】前記ウェーハ１５は前記ボート１４に装填
された状態で前記インナチューブ５に装入される。前記
シールキャップ６が昇降ベース７と共に上昇し、先ず前
記シールキャップ６が前記インレットアダプタ４下端に
当接し、更に前記昇降ベース７が若干上昇する。前記ス
プリング９が撓み、該スプリング９の反撥力によりシー
ルキャップ６とインレットアダプタ４間で所要の接触圧
が生じて、両者間がシールされる。前記昇降ベース７に
固着された前記サポートフランジ１０、ボートキャップ
１３はシールキャップ６に対して相対変位が生じるが、
この変位は前記ベローズ１１により吸収され、サポート
フランジ１０の貫通部は気密に維持される。

【０００９】前記アウタチューブ３、インナチューブ５
内は前記ヒータエレメント２により所定の温度に加熱さ
れており、前記反応ガス導入ポート１６からインナチュ
ーブ５下端より反応ガスが導入され、該反応ガスはイン
ナチューブ５内を上昇し、該インナチューブ５の上端で
折返し、前記空間１８を下降して前記排気口１７より排
気される。前記反応ガスの上昇の過程で、反応ガスが前
記ウェーハ１５に接触し、ウェーハ１５の表面に反応生
成物の堆積等が行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の縦型炉
の炉口部構造では、前記キャップ受１２がシールキャッ
プ６の上方で支持され、キャップ受１２の下方にドーナ
ッツ状の空間が形成され、更に前記反応ガス導入ポート
１６から導入される反応ガスはこのドーナッツ状の空間
に流入し、更にキャップ受１２の周囲に形成される環状
の隙間から前記インナチューブ５内に流入し、上昇して
いく。この為、キャップ受１２の下側には流れの澱み１
９が生じてしまい、反応ガスは速やかに上方に流れな
い。又、炉口部は前記発熱体であるヒータエレメント２
より露出しているので、温度が低くなっている。この
為、液化温度の高い反応ガスの場合は、前記澱み１９で
液化し、炉口部を汚してしまう。更に反応ガスが腐食性
のガスの場合はシールキャップ６を腐食するという問題
を生ずる。例えば、ポリイミドベイク炉の場合、ポリイ
ミドが前記澱み１９に液化して溜まりシールキャップを
腐食してしまう。

【００１１】本発明は斯かる実情に鑑み、縦型炉に於い
て反応ガス導入箇所でのガスの流れの澱みを解消し、反
応ガスの液化、炉金属部の腐食を防止し、更に構造の簡
略化によりコストの低減を図る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、ウェーハを多
段に保持するボートを縦型炉にボートエレベータにより
装入抜脱する半導体製造装置に於いて、縦型炉の反応室
開口部を閉塞するシールキャップにボートキャップを介
してボートが立設され、前記シールキャップにボートキ
ャップが直接取付けられ、前記ボートエレベータの昇降
ベースに前記シールキャップがスプリングを介在させ取
付けられたことを特徴とするものである。

【００１３】斯かる構成から炉口部の構造が簡潔とな
り、反応室下端より反応ガスを導入した場合の流れの澱
みが無くなり、反応ガスの液化が防止され、又構造が簡
潔となることからコストの低減、清浄作業等保守作業が
容易となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。

【００１５】尚、図１中、図２中で示したものと同様の
ものには同符号を付してある。

【００１６】外部を断熱材１で囲繞された筒状のヒータ
エレメント２の内部にアウタチューブ３が立設され、該
アウタチューブ３の下端にインレットアダプタ４が連設
され、該インレットアダプタ４に支持されインナチュー
ブ５が前記アウタチューブ３と同心に立設されている。
前記アウタチューブ３、インナチューブ５により２重管
構造の反応管が構成され、前記インナチューブ５内部に
は反応室が画成される。前記インレットアダプタ４の下
端開口はシールキャップ２０で気密に閉塞される様にな
っており、該シールキャップ２０の下側には該シールキ
ャップ２０と同心のリング状の軸部２１が下方に突設さ
れている。該軸部２１は図示しないボートエレベータに
設けられた昇降ベース２２に摺動自在に嵌合し、更に前
記シールキャップ２０の下端には抜止め用のフランジ２
３が固着されている。前記シールキャップ２０と昇降ベ
ース２２とは適宜な間隙が設けられ、両者の間には圧縮
スプリング２４が挾設されている。

【００１７】前記シールキャップ２０にボートキャップ
１３の底板を構成するキャップ受２５が直接固着され、
前記シールキャップ２０にはボートキャップ１３が直接
載設されている。該ボートキャップ１３にはウェーハ１
５が水平姿勢で多段に装填されるボート１４が立設され
る。前記インレットアダプタ４には前記インナチューブ
５の下端に連通する反応ガス導入ポート１６が設けら
れ、又排気口１７が前記アウタチューブ３とインナチュ
ーブ５との間に形成される筒状の空間１８に連通する様
設けられている。

【００１８】前記ウェーハ１５が装填された前記ボート
１４が前記インナチューブ５に装入される。前記シール
キャップ２０が昇降ベース２２と共に上昇し、先ず前記
シールキャップ２０が前記インレットアダプタ４下端に
当接し、更に前記昇降ベース２２が前記スプリング２４
を撓ませて若干上昇する。前記スプリング２４の撓みで
反撥力が生じ、前記シールキャップ２０とインレットア
ダプタ４間で所要の接触圧が生じて、両者間がシールさ
れる。更に、前記シールキャップ２０と昇降ベース２２
間の相対変位により、炉側とボートエレベータ（図示せ
ず）側との誤差も吸収される。

【００１９】前記アウタチューブ３、インナチューブ５
内は前記ヒータエレメント２により所定の温度に加熱さ
れており、前記反応ガス導入ポート１６からインナチュ
ーブ５下端より反応ガスが導入され、該反応ガスはイン
ナチューブ５内を上昇し、該インナチューブ５の上端で
折返し、前記空間１８を下降して前記排気口１７より排
気される。前記反応ガスの上昇の過程で、反応ガスが前
記ウェーハ１５に接触し、ウェーハ１５の表面に反応生
成物の堆積等が行われる。

【００２０】上記した様に、前記キャップ受２５は前記
シールキャップ２０に直接固着されているので、キャッ
プ受２５とシールキャップ２０との間には空間が形成さ
れない。従って、反応ガス導入ポート１６より導入され
た反応ガスは、澱むことなく直ちに前記ボートキャップ
１３の側面に沿って上昇する。而して、炉口部に反応ガ
スが液化して溜まることがなく、反応ガスが腐食性であ
っても炉口部が腐食されるということが無くなる。更
に、従来のサポートフランジ１０、ベローズ１１等が省
略できコスト低減が図り得ると共に炉口部の構造が簡潔
になるので、清浄する場合に作業が簡単になる。

【００２１】尚、上記実施の形態では軸部２１をシール
キャップ２０に一体に形成したが、該軸部２１の代わり
に、従来例の様にシールキャップ２０にガイドピン８を
植設し、該ガイドピン８にシールキャップ２０と昇降ベ
ース２２を離反する方向にスプリングを嵌設してもよ
い。又、スプリングはコイルスプリング、リーフスプリ
ング、或はプレート状のスプリング、或はゴム等の高弾
性樹脂等材料等所要のものが用いられる。更に、本発明
はインナチューブ５のない単管構造の縦型炉にも実施可
能であることは勿論である。

【００２２】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、反応ガ
ス導入部に澱みが生じないので、反応ガスの液化が防止
でき、反応ガスが腐食性ガスの場合に金属部の腐食を防
止でき、更に炉口を閉塞するシールキャップに貫通部が
ないので貫通部のシール構造が無く構造が簡単で、コス
トの低減が図り得るという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す立断面図である。

【図２】従来例を示す立断面図である。

【符号の説明】

３ アウタチューブ ４ インレットアダプタ ５ インナチューブ １３ ボートキャップ １６ 反応ガス導入ポート １７ 排気口 ２０ シールキャップ ２１ 軸部 ２２ 昇降ベース ２４ スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェーハを多段に保持するボートを縦型
   炉にボートエレベータにより装入抜脱する半導体製造装
   置に於いて、縦型炉の反応室開口部を閉塞するシールキ
   ャップにボートキャップを介してボートが立設され、前
   記シールキャップにボートキャップが直接取付けられ、
   前記ボートエレベータの昇降ベースに前記シールキャッ
   プがスプリングを介在させ取付けられたことを特徴とす
   る縦型炉の炉口部構造。