JPH09148315A

JPH09148315A - 熱処理装置及び処理装置

Info

Publication number: JPH09148315A
Application number: JP32500895A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ishikawa; 賢治石川; Harunori Ushigawa; 治憲牛川; Toshimitsu Shibata; 利光柴田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1995-11-20
Publication date: 1997-06-06
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: JP3423131B2

Abstract

(57)【要約】【課題】例えば半導体ウエハをバッチ処理する縦型の
熱処理装置において、熱処理領域と炉口との間の断熱効
果を大きくすること。【解決手段】ウエハボート１７を載せる断熱基体３
を、円板状の石英ヒータ３１の下に複数板の反射板４１
を間隙をおいて棚状に配列して構成する。石英ヒータ３
１は、透明な石英板の表面に、白金にＰｂＯやＳｉＯな
どを加え、更に有機物を加えてペースト状にしたものを
スクリーン印刷により塗布して発熱面を形成し、この発
熱面を覆うように別の透明な石英板を前記石英板に例え
ば周縁同士を接合して構成される。反射板４１も同様の
構成であるが、給電線により電力を反射面に供給しない
点で異なる。給電線３５は中央の石英管３４内に配線さ
れ、下部の端子を通じて外部の配線に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理装置及び処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスの一つと
してＣＶＤや酸化、拡散処理などを行う熱処理プロセス
があり、この熱処理プロセスをバッチ処理で実施する装
置とし縦型熱処理装置が知られている。

【０００３】従来の縦型熱処理装置を図１２を参照しな
がら説明すると、１は内管１１及び外管１２を同芯状に
配置してなる二重管構造の反応管である。この反応管１
の底部には、筒状の金属製マニホールド２が接合されて
おり、外管１２の下端フランジ部とマニホールド２の上
端フランジ部との間には、気密にシールするためのＯリ
ング２０が介装されている。

【０００４】マニホールド２には、内管１１内へ処理ガ
スを供給するためのガス導入管２１と、内管１１及び外
管１２の間から排気する排気管２２とが接続されてお
り、排気管２２の外周には、排気路内面に排気物が付着
しないように所定の温度に加熱するためのテープヒータ
２２ａが巻装されている。また反応管１の周囲には、断
熱体１３の内周にヒータ１４を設けてなる加熱炉１５が
反応管１を囲むように設けられている。

【０００５】一方マニホールド２の下端開口部は、ウエ
ハの搬入出口（炉口）をなすものであり、蓋体２３によ
り開閉されるようになっている。この蓋体２３はボート
エレベータ２４の上に設けられ、蓋体２３の上には、断
熱基体１６を介してウエハボート１７が載せられてい
る。ウエハボート１７は多数枚のウエハＷを棚状に保持
できるように構成され、ボートエレベータ２４により反
応管１内にロード、アンロードされる。

【０００６】前記断熱基体１６は、例えば保温筒などの
呼ばれている筒状体のものも使用されているが、破裂の
おそれがない点から図示のように石英板１６ａを重ねた
フィン型のものが用いられるようになってきている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらウエハＷ
が位置する熱処理領域を上部から下部に亘って均一な温
度雰囲気とするためには、断熱基体１６をかなり大きく
しなければならないが、断熱基体１６が大きいため断熱
基体１６自体が温まるまでの時間が長く、また断熱基体
１６を構成する石英自体の熱線の透過により熱損失が大
きいことも加わって反応管１内の迅速な昇降温が難し
く、スループット向上の妨げになっていた。

【０００８】ところでウエハは増々大口径化する傾向に
あり、８インチサイズから１２インチサイズへ移行しよ
うとしている。ウエハが１２インチにもなると、反応管
１の口径も相当大きくなるため、熱処理雰囲気から炉口
へ熱が逃げやすく、断熱基体１６を大きくしても熱処理
雰囲気の下部を処理温度に維持すること自体が非常に難
しくなっており、温度分布の均一な熱処理領域の長さを
大きくとることが困難である。

【０００９】そしてＣＶＤ処理を行う場合には、マニホ
ールド２の内面を、副生成物などの排気物が付着しない
ように排気物の昇華温度以上に加熱する必要があり、ま
たウット酸化処理を行う場合には、マニホールド２の内
面を結露しないような温度に加熱する必要がある。一方
マニホールド２と外管１２とを気密にシールしているＯ
リング２０は、劣化を抑えるためには２００℃以下にす
る必要があり、従ってマニホールドの内面が例えば１５
０℃以上でありながらＯリング２０が２００℃以下とな
るように例えば石英板（フィン）１６ａの段数を調整し
て温度コントロールをしなければならない。しかしなが
らこのような温度コントロールは難しく、特にウエハが
１２インチにもなると至難であり、熱処理の種類によっ
てはＯリングの劣化が早まったりあるいは副生成物の付
着が避けられないなどのおそれがある。

【００１０】更にまた排気管に巻いているテープヒータ
２２ａは、フランジ部など十分巻き付けられない個所が
あるため、排気路の細かい部分までをも所定の温度に加
熱することが困難であり、このため排気管のメンテナン
スの頻度を低くすることが難しかった。

【００１１】本発明は、このような事情の下になされた
ものであり、その目的は、石英体の中に抵抗発熱体を設
けた石英ヒータを用いることによって熱処理領域と外部
との間の断熱効果が大きいなど、優れた効果を発揮する
熱処理装置及び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】請求項１の発明は、被処
理基板を保持具に保持して加熱炉内に設けられた反応管
内に搬入口より搬入し、前記被処理基板に対して熱処理
を行う熱処理装置において、前記反応管内に搬入された
保持具と搬入口との間に補助加熱手段を設けたことを特
徴とする。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１記載の発明に
おいて、補助加熱手段は、石英体の中に抵抗発熱体を設
けてなる石英ヒ−タであることを特徴とする。

【００１４】請求項３の発明は、複数の被処理基板を保
持具に保持して加熱炉内に設けられた反応管内に搬入口
より搬入し、前記保持具と搬入口との間には断熱基体が
設けられる熱処理装置において、前記断熱基体は、石英
体の中に抵抗発熱体を設けてなる石英ヒ−タを備えたこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項４の発明は、請求項３記載の発明に
おいて、断熱基体は、石英板の中に輻射熱の反射面を形
成してなる反射板を有し、この反射板は、反射面が熱処
理領域側を向くように設けられていることを特徴とす
る。

【００１６】請求項５の発明は、加熱炉内に設けられた
反応管に筒状のマニホ−ルドを接合し、複数の被処理基
板を保持具に保持して搬入口よりマニホ−ルド内を通っ
て反応管内に搬入する熱処理装置において、前記マニホ
−ルドの内面に、石英体の中に抵抗発熱体を設けてなる
石英ヒ−タを設けたことを特徴とする。

【００１７】請求項６の発明は、被処理基板を保持具に
保持して加熱炉内に設けられた反応管内に搬入し、ガス
導入管より処理ガスを反応管内に供給して前記被処理基
板に対して熱処理を行う熱処理装置において、前記ガス
導入管の少なくとも一部を、管状の石英体の管壁の中に
抵抗加熱体を設けてなる石英ヒ−タにより構成したこと
を特徴とする。

【００１８】請求項７の発明は、排気路を介して排気手
段が接続された処理室内に、処理ガスを導入して被処理
基板を処理し、前記排気路の内面が排気物の蒸気圧曲線
より気体領域の温度となるように加熱手段で加熱する処
理装置において、前記加熱手段は、排気管の内面同芯状
に設けられた管状の石英体の管壁の中に抵抗発熱体を設
けてなる石英ヒ−タにより構成したことを特徴とする。

【００１９】請求項８の発明は、二重管の内管及び外管
の一方及び他方に夫々水素ガス及び酸素ガスを通流させ
ながら予備加熱し、次いで燃焼器で燃焼させて高温の水
蒸気を生成し、この水蒸気を熱処理雰囲気内に導入して
被処理基板を酸化処理する熱処理装置において、前記内
管または外管のうち少なくとも一方を、管状の石英体の
管壁の中に抵抗加熱体を設けてなる石英ヒ−タにより構
成したことを特徴とする。

【００２０】請求項９の発明は、水素ガスを含む処理ガ
スを熱処理雰囲気内に導入して被処理基板を熱処理し、
熱処理雰囲気から排気された未反応の水素ガスを燃焼器
で燃焼する熱処理装置において、前記燃焼器で用いる水
素ガス加熱部を、石英体の中に抵抗加熱体を設けてなる
石英ヒ−タにより構成したことを特徴とする。

【００２１】請求項１０の発明は、処理室と、この処理
室の中と外との間で被処理基板の受け渡しを行う搬送部
と、処理室内の被処理基板を加熱する加熱部と、を備え
た熱処理装置において、前記搬送部に、石英体の中に抵
抗加熱体を設けてなる石英ヒ−タを設け、前記石英体の
表面で被処理基板を保持するように構成したことを特徴
とする。

【００２２】請求項１１の発明は、請求項２、３、４、
５、６、８、９または１０記載の発明において、石英ヒ
−タは、石英体の表面に抵抗加熱体よりなる発熱面を形
成し、この石英体に別の石英体を重ねて、発熱面を外部
雰囲気から遮断するように構成したものであることを特
徴とする。

【００２３】請求項１２の発明は、請求項７記載の発明
において、石英ヒ−タは、石英体の表面に抵抗加熱体よ
りなる発熱面を形成し、この石英体に別の石英体を重ね
て、発熱面を外部雰囲気から遮断するように構成したも
のであることを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は本発明を縦型熱処理装置に
適用した実施の形態の全体構成を示す図であり、図１２
と同一部分は同一符号を付してある。１は二重管構造の
石英製の反応管であり、内管１１は上端が開口すると共
に、外管１２は上端が閉じた構造になっている。この反
応管１の周囲には、断熱体１３の内周に抵抗発熱線より
なるヒータ１４を設けて構成した加熱炉１５が反応管１
を囲むように配置されている。反応管１の底部には筒状
の金属製例えばステンレス製のマニホールド２が接合さ
れており、外管１２の下端フランジ部とマニホールド２
の上端フランジ部との間には、気密にシールするための
Ｏリング２０が介装されている。

【００２５】マニホールド２には、内管１１内へ処理ガ
スを供給するためのガス導入管２１と、内管１１及び外
管１２の間から排気する排気管２２とが接続されてい
る。マニホールド２の下端開口部は金属製例えばステン
レス製の蓋体２３により開閉されるようになっており、
この蓋体２３の上には断熱基体３を介してウエハ保持具
であるウエハボート１７が載せられている。

【００２６】この断熱基体３は、図２にも示すように複
数枚の円板状の反射板４１を例えば４本の石英製ロッド
４２により上下に間隙をおいて並列に並べて固定すると
共に、上端位置に補助加熱手段例えば円板状の石英ヒー
タ３１を設けて構成されている。石英ヒータ３１は、図
３（ａ）に示すように透明な石英板３２の表面に、例え
ば白金（Ｐｔ）及び酸化物（ＳｉＯやＰｂＯなど）の混
合物に有機物を加えてペースト状にしたものをスクリー
ン印刷により例えば図４（ａ）に示すようなパターンに
塗布し、これを焼き固めることにより抵抗発熱体よりな
る例えば厚さ５〜１０ミクロンの発熱面３３を形成す
る。この例では石英板３２の中央部に開口部３２ａが形
成され、この開口部３２ａには垂直に断熱基体３の下端
まで伸びる石英管３４が接合されている。発熱面３３に
は給電線３５が接続され、この給電線３５は石英管３４
の中に挿通されている。

【００２７】石英板３２の上には、周縁部が若干突出し
ている石英板３６が重ねられ、両石英板３２、３６の周
縁部同士が例えば溶接により接合されている。石英板３
２、３６の厚さには夫々例えば２〜５ミリメートルとさ
れる。上側の石英板３６の内面中央には凹部３６ａが形
成されており、石英管３４内に挿入された温度検出部で
ある熱電対３７の先端部が前記凹部３６ａ内に収まって
いる。給電線３５及び熱電対３７は石英管３４内を通っ
て下端まで伸びている。給電線３５及び熱電対３７を外
部との配線に接続する方法としては、例えば図３に示す
ように石英管３４の下端に、給電線３５の端子３５ａ及
び熱電対３７の端子３７ａを有するプレートを設ける一
方、蓋体２３の上の断熱基体ステージ２５に夫々対応す
る端子を設け、断熱基体３をステージ２５の上に載置し
たときに前記端子同士が接続されるようにすればよい。

【００２８】前記反射板４１は、給電線３５を接続しな
い点を除いては石英ヒータ３１と同様にして作られてい
る。即ち前記発熱面３３は輻射熱を反射する反射面の機
能をも備え、この反射面４２が図３（ｂ）及び図４
（ｂ）に示すように石英板４３の上に形成されており、
石英板４３の上に石英板４４が重ねられて構成されてい
る。また、石英板４３、４４及び反射面４２には、前記
石英管３４及び石英ロッド４２が通る穴が形成されてい
る。反射板４１は、溶接などにより石英ロッド４２に固
定されている。ただし発熱面３３（反射面４２）の材質
としては上述の材質に限られるものではない。

【００２９】前記マニホールド２の内面には、図１及び
図５に示すように石英ヒータ５１が密接してあるいは若
干の隙間をもって当該内面を覆うように設けられてい
る。この石英ヒータ５１は内管１１の内方側に位置する
筒状部分５１ａと内管１１の外方側に位置する筒状部分
５１ｂとに分割されてされると共に、各筒状部分５１
ａ、５１ｂも例えば半割り構造の分割体として構成され
る。石英ヒータ５１は、断熱基体３の石英ヒータ４と曲
面状である点を除けば同様の構造であり、曲面体例えば
２枚の半割り円弧板を重ね合わせ、そのうちの一方の対
向面に上記と同様の発熱面５２が形成される。

【００３０】更にこの例では蓋体２３の内部側の面に、
前記石英ヒータ４１と同様の円板状（ただし断熱基体ス
テージ２５の軸部を除いた領域に対応する形状）の石英
ヒータ５３が、当該面を覆うように設けられている。な
お石英ヒータ５１、５３の発熱面５２、５４に給電する
方法としては、例えばマニホールド２や蓋体２３の内部
に絶縁材で覆われた導電路を形成して内端側に端子を形
成し、石英ヒータ５１、５３側の端子と係合接続させる
ようにしてもよい。

【００３１】そして前記排気管２２の内周面には、図５
に示すように筒状の石英ヒータ５５が嵌合されている。
この石英ヒータ５５は、筒状である点を除けば石英ヒー
タ４１と同様の構造であり、石英よりなる二重管５６の
外管の内周面あるいは内管の外周面に発熱面（便宜上網
状に描いてある）５７を塗布形成して構成される。この
管状の石英ヒータ５５は、例えば適宜分割され、発熱面
５７は例えば半割り状のパターンとされて一端側でそれ
ら半割りパターンが接続されて導電路を形成している。
５８は給電線である。

【００３２】また前記ガス導入管２１は、例えばマニホ
ールド２の内部側に位置する部分それ自体が図６に示す
ように筒状の石英ヒータ６１として構成されている。こ
の石英ヒータ６１は既述の排気管２２に設けた石英ヒー
タ４１と同様に石英よりなる二重管６２内に発熱面６３
を塗布形成してなるものである。６４は給電線である。

【００３３】次に上述実施例の作用について述べる。先
ず反応管１の下方側領域にてボートエレベータ２４上の
ウエハボート１７に、図示しない搬送アームにより被処
理基板例えばウエハＷを移載し、ウエハボート１７に多
数枚のウエハＷを棚状に保持させる。続いてボートエレ
ベータ２４を上昇させてウエハボート１７を反応管１内
に搬入し、蓋体２３により炉口（マニホールド２の下端
開口部）を気密に塞ぐ。

【００３４】そして図示しない真空ポンプにより排気管
２２を通じて反応管１内を所定の真空度まで排気すると
共に、加熱炉１５のヒータ１４により反応管１内を所定
の処理温度まで加熱する。このとき断熱基体３の石英ヒ
ータ４１、及びマニホールド２をはじめ各部の石英ヒー
タ５１、５３、５５、６１をオンにする。各部の加熱温
度の一例を挙げると、例えばアンモニア（ＮＨ₃）とジ
クロルシラン（ＳｉＨ₂Ｃｌ₂）用いて７００℃の処理
温度で窒化膜を成膜する場合、断熱基体３の石英ヒータ
３１の設定温度は６００℃とされ、マニホールド２の石
英ヒータ５１、蓋体２３の石英ヒータ５３、排気管２２
の石英ヒータ５５及びガス導入管２１の石英ヒータ６１
の設定温度は、夫々１５０℃、１５０℃、１５０℃及び
１５０℃とされる。

【００３５】その後ガス導入管２１より処理ガスを反応
管１内に供給して例えばＣＶＤにより窒化膜をウエハＷ
上に成膜し、所定時間ＣＶＤを行った後反応管１内を大
気圧に復帰させてボートエレベータ２４を降下させ、ウ
エハＷをアンロードする。

【００３６】このような実施の形態によれば、断熱基体
３に石英ヒータ３１を設け、しかも反射面４２を有する
反射板４１を重ねて配置して、輻射熱を熱処理領域側に
反射させて下部側への透過を少なくしているため、熱処
理領域から炉口側への放熱を抑えることができる。従っ
て上下方向の温度分布が均一な熱処理領域を長くするこ
とができると共に熱処理領域の昇温を短時間で行うこと
ができる。

【００３７】そしてマニホールド２及び蓋体５３の内面
を夫々石英ヒータ５１及び５３により加熱しているた
め、これらの表面を反応生成物あるいは副生物の付着を
防止する温度に設定しながら、マニホールド２及び外管
１２間のＯリング２０を耐熱温度以下にすることが極め
て容易である。ただし本発明ではマニホールド２及び蓋
体２３に必ずしも石英ヒータ５１、５３を設けなくとも
よく、この場合でも断熱基体３の石英ヒータ４１により
補助加熱しているため、加熱炉１５のヒータ１４にのみ
頼ってマニホールド２の内面を所定温度に加熱していた
場合に比べて、各部の温度制御が容易である。

【００３８】また排気管２２の内面を石英ヒータ５５で
覆って排気物の昇華温度以上に加熱しているため、テー
プヒータを排気管２２の外周面に巻く場合に比べて、配
管の接合部など細部に亘り加熱することができて排気物
の付着を防止でき、加えて排気管２２の内面側にヒータ
が設けられるので加熱効率がよいという利点もある。

【００３９】そしてまたガス導入管２１の先端部分を管
状の石英ヒータ６１により構成して処理ガスを予備加熱
しているため、熱処理領域の下部においても確実に気相
反応が起こり、膜厚について面間均一性の高い成膜を行
うことができる。そして反応管内に設けられた石英ヒー
タ３１、５１、５３、６１は抵抗発熱体を石英により覆
っている構造であるため、ウエハＷを汚染するおそれが
ない。

【００４０】以上において、断熱基体３は、石英ヒータ
３１を２段以上設ける構成としてもよいし、あるいは図
７に示すように石英板４５の上下両面に夫々発熱面３８
及び反射面４６を形成すると共に、前記両面を夫々石英
板３９、４７で覆い、発熱面３８に給電線３８ａを接続
して構成した反射面付き石英ヒータ３０を用いてもよ
い。なお４８は石英管、３８ｂは熱電対である。

【００４１】本発明は石英ヒータを備えた断熱基体を有
する熱処理装置、マニホールド２に石英ヒータ５１を設
けた熱処理装置、排気管２２に石英ヒータ５５を設けた
熱処理装置、ガス導入管２１を石英ヒータ６１で構成し
た熱処理装置の各々が単独で成立するものであり、また
これらを組み合わせた熱処理装置であってもよい。

【００４２】更に本発明はＣＶＤに限らず高温の水蒸気
によりウエット酸化処理を行う装置にも適用でき、この
場合マニホールド２の内面が結露しないような温度例え
ば１５０℃程度に加熱されることが必要であるため、断
熱基体３に石英ヒータを用いたり、マニホールド２の内
面に石英ヒータを設ける構成は有効である。そしてまた
本発明は、マニホールドを用いない酸化、拡散炉に適用
することができるし、更には縦型炉に限らず横型炉に適
用してもよい。なお排気管２２に石英ヒータを設ける装
置としては、バッチ炉に限らず枚葉式のＣＶＤ装置やエ
ッチング装置などの処理装置に用いてもよい。

【００４３】ここで本発明では、水素ガス及び酸素ガス
を燃焼器で燃焼させて高温の水蒸気を生成し、この水蒸
気を反応管内に供給してウエハに対してウエット酸化処
理をするにあたり、前記燃焼器の予備加熱部に石英ヒー
タを適用してもよい。図８はこのような実施の形態を示
す図であり、予備加熱部７は、内管７１及び外管７２よ
りなる二重管として構成され、内管７１内には水素ガス
が、外管７２内には酸素ガスが夫々供給されるようにな
っている。内管７１及び外管７２は、既述したように夫
々発熱面７３、７４を内蔵する管状の石英ヒータ７５、
７６により構成され、二重管の周囲には断熱体７０が設
けられる。

【００４４】この場合水素ガス及び酸素ガスは夫々内管
７１及び外管７２内を通流するときに例えば９００℃ま
で予備加熱され、燃焼器７７で燃焼されて高温の水蒸気
となり、この水蒸気がガス供給管７８を介して反応管内
に供給される。このように予備加熱部７を石英ヒータ７
５、７６で構成すれば、従来のように半割り型ヒータを
二重管の外に設けた場合に比べて各段に小型化、簡素化
できると共に、加熱効率が高いという効果がある。なお
石英ヒータは内管７１または外管７２のどちらか一方に
設けてもよい。

【００４５】更にまた本発明では、上述のウエット酸化
処理や水素ガスによる表面還元処理を行うにあたり、反
応管から排気された未反応の水素ガスを燃焼する燃焼器
に石英ヒータを適用してもよい。図９はこのような実施
の形態を示す図であり、この燃焼器８は、排気管８１か
ら排気された水素ガスがパイロットバーナ８２により着
火されると共に、ヒータ８３により加熱されるように構
成される。ヒータ８３は既述のような管状の石英ヒータ
により構成され、本体部８４から排気口の上方位置まで
伸び出している。８５はカバー、８６は熱電対である。
このように燃焼器８のヒータ８３に石英ヒータを用いれ
ば従来のＰｔ線を裸のまま使う場合に比べ、石英で覆わ
れているため消耗が少なく長寿命となるという効果があ
る。

【００４６】更に本発明では、枚葉式の熱処理装置の搬
送アームに石英ヒータを適用してもよい。図１０及び図
１１はこのような実施の形態を示す図であり、９１は真
空処理室、９２は処理ガス供給部、９３は例えばセラミ
ックヒータを備えた載置台、９４は排気管、９６はロー
ドロック室である。ロードロック室９５には関節アーム
よりなる搬送アーム９６が設けられ、この搬送アーム９
６の先端アーム９６ａの表面部は、板状の石英ヒータ９
７により構成されている。この石英ヒータ９７は、既述
のように２枚の石英板の中に発熱面９８を設けて構成さ
れる。９９は給電線である。

【００４７】このような熱処理装置では、真空処理室９
１とロードロック室９５との間の搬出入口を図示しない
ゲートバルブで閉じて、真空処理室９１内を所定の真空
度まで減圧する。次いでロードロック室９５内の搬送ア
ーム９６によりウエハＷを載置台９３の上に搬送し、載
置台９３内のセラミックヒータによりウエハＷを例えば
８５０℃に加熱する。そして真空処理室９１内に例えば
ＳｉＨ₄ガス及びＮ₂Ｏガスを供給してウエハＷ表面に
シリコン酸化膜を形成し、その後搬送アーム９６がウエ
ハＷを受け取ってロードロック室９５内に搬出する。搬
送アーム９６と載置台９３との間のウエハＷの受け渡し
は、例えば載置台９３内に設けられた３本の昇降ピンを
用いて行われる。

【００４８】ここでウエハＷを載置台に受け渡すときに
搬送アーム９６の石英ヒータ９７によりウエハＷを例え
ば４００〜５００℃まで予備加熱しておけば、ウエハＷ
を処理温度まで速やかに昇温でき、高いスループットを
得ることができると共に、急速な昇温を避けることがで
きるので、スリップなどと呼ばれているウエハＷの亀裂
を防止することができる。また熱処理後に搬送アーム９
６がウエハＷを受け取るときにも石英ヒータ９７の表面
を例えば２００℃まで加熱しておくことにより、急速な
冷却を避けることができるのでスリップを防止できる。
そして石英ヒータ９７の石英板の表面でウエハＷを保持
しているので、ウエハＷを汚染するおそれもない。

【００４９】

【発明の効果】請求項１〜４の発明によれば、熱処理領
域から炉口側へ逃げようとする熱に対して大きな断熱効
果があり、下部側に亘って均一な熱処理領域を形成でき
る。請求項５及び７の発明によれば、マニホールド内面
や排気路中の結露や排気物の付着を防止できる。請求項
６の発明によれば、処理ガスを予備加熱できるので、面
間均一性の高い熱処理を行うことができる。

【００５０】請求項８の発明によれば、燃焼器に送る水
素ガス及び酸素ガスの予備加熱部に石英ヒータを用いて
いるので、予備加熱部を小型化できる。請求項９の発明
によれば、未反応の水素ガスを燃焼させる燃焼器の加熱
部に石英ヒータを用いているので従来のＰｔ線を裸のま
ま使う場合に比べ、石英で覆われているため消耗が少な
く寿命を伸ばす効果がある。請求項１０の発明によれ
ば、搬送アームの表面部に石英ヒータを用いているの
で、被処理基板の熱的ストレスによる損傷を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の全体構成を示す縦断側面
図である。

【図２】図１の実施の形態で用いた断熱基体の外観を示
す斜視図である。

【図３】上記断熱基体の一部を示す断面図である。

【図４】上記断熱基体に用いられる石英ヒータ及び反射
板を示す平面図である。

【図５】図１の実施の形態におけるマニホールド及び排
気管の一部を示す断面図である。

【図６】図１の実施の形態で用いたガス導入管を示す斜
視図である。

【図７】断熱基体の他の例の要部を示す断面図である。

【図８】本発明の他の実施の形態における燃焼器及び予
備加熱部を示す斜視図及び断面図である。

【図９】本発明の更に他の実施の形態における燃焼器を
示す断面図である。

【図１０】本発明の更にまた他の実施の形態の全体構成
を示す縦断側面図である。

【図１１】図９の実施の形態における搬送アームを示す
側面図及び平面図である。

【図１２】従来の縦型熱処理装置を示す縦断側面図であ
る。

【符号の説明】

１反応管１５加熱炉２マニホールド２１ガス導入管２２排気管３断熱基体３１石英ヒータ３２、３６石英板４１反射板４２反射面４３、４４、石英板５１、５３、５５石英ヒータ６１石英ヒータ６３発熱面７予備加熱部７１内管７２外管７３、７４発熱面７７燃焼器８燃焼器８１排気管８３加熱部９１真空処理室９３載置台９５ロードロック室９６搬送アーム９７石英ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/22 ５１１Ｈ０１Ｌ 21/22 ５１１Ａ 21/324 21/324 Ｄ (72)発明者柴田利光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

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理基板を保持具に保持して加熱炉内
に設けられた反応管内に搬入口より搬入し、前記被処理
基板に対して熱処理を行う熱処理装置において、前記反応管内に搬入された保持具と搬入口との間に補助
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】補助加熱手段は、石英体の中に抵抗発熱
体を設けてなる石英ヒ−タであることを特徴とする請求
項１記載の熱処理装置。
【請求項３】複数の被処理基板を保持具に保持して加
熱炉内に設けられた反応管内に搬入口より搬入し、前記
保持具と搬入口との間には断熱基体が設けられる熱処理
装置において、前記断熱基体は、石英体の中に抵抗発熱体を設けてなる
石英ヒ−タを備えたことを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】断熱基体は、石英板の中に輻射熱の反射
面を形成してなる反射板を有し、この反射板は、反射面
が熱処理領域側を向くように設けられていることを特徴
とする請求項３記載の熱処理装置。
【請求項５】加熱炉内に設けられた反応管に筒状のマ
ニホ−ルドを接合し、複数の被処理基板を保持具に保持
して搬入口よりマニホ−ルド内を通って反応管内に搬入
する熱処理装置において、前記マニホ−ルドの内面に、石英体の中に抵抗発熱体を
設けてなる石英ヒ−タを設けたことを特徴とする熱処理
装置。
【請求項６】被処理基板を保持具に保持して加熱炉内
に設けられた反応管内に搬入し、ガス導入管より処理ガ
スを反応管内に供給して前記被処理基板に対して熱処理
を行う熱処理装置において、前記ガス導入管の少なくとも一部を、管状の石英体の管
壁の中に抵抗加熱体を設けてなる石英ヒ−タにより構成
したことを特徴とする熱処理装置。
【請求項７】排気路を介して排気手段が接続された処
理室内に、処理ガスを導入して被処理基板を処理し、前
記排気路の内面が排気物の蒸気圧曲線より気体領域の温
度となるように加熱手段で加熱する処理装置において、前記加熱手段は、排気管の内面同芯状に設けられた管状
の石英体の管壁の中に抵抗発熱体を設けてなる石英ヒ−
タにより構成したことを特徴とする処理装置。
【請求項８】二重管の内管及び外管の一方及び他方に
夫々水素ガス及び酸素ガスを通流させながら予備加熱
し、次いで燃焼器で燃焼させて高温の水蒸気を生成し、
この水蒸気を熱処理雰囲気内に導入して被処理基板を酸
化処理する熱処理装置において、前記内管または外管のうち少なくとも一方を、管状の石
英体の管壁の中に抵抗加熱体を設けてなる石英ヒ−タに
より構成したことを特徴とする熱処理装置。
【請求項９】水素ガスを含む処理ガスを熱処理雰囲気
内に導入して被処理基板を熱処理し、熱処理雰囲気から
排気された未反応の水素ガスを燃焼器で燃焼する熱処理
装置において、前記燃焼器で用いる水素ガス加熱部を、石英体の中に抵
抗加熱体を設けてなる石英ヒ−タにより構成したことを
特徴とする熱処理装置。
【請求項１０】処理室と、この処理室の中と外との間
で被処理基板の受け渡しを行う搬送部と、処理室内の被
処理基板を加熱する加熱部と、を備えた熱処理装置にお
いて、前記搬送部に、石英体の中に抵抗加熱体を設けてなる石
英ヒ−タを設け、前記石英体の表面で被処理基板を保持
するように構成したことを特徴とする熱処理装置。
【請求項１１】石英ヒ−タは、石英体の表面に抵抗加
熱体よりなる発熱面を形成し、この石英体に別の石英体
を重ねて、発熱面を外部雰囲気から遮断するように構成
したものであることを特徴とする請求項２、３、４、
５、６、８、９または１０記載の熱処理装置。
【請求項１２】石英ヒ−タは、石英体の表面に抵抗加
熱体よりなる発熱面を形成し、この石英体に別の石英体
を重ねて、発熱面を外部雰囲気から遮断するように構成
したものであることを特徴とする請求項７記載の処理装
置。