JPH0982656A - Vertical heat-treating system - Google Patents

Vertical heat-treating system

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JPH0982656A
JPH0982656A JP26490595A JP26490595A JPH0982656A JP H0982656 A JPH0982656 A JP H0982656A JP 26490595 A JP26490595 A JP 26490595A JP 26490595 A JP26490595 A JP 26490595A JP H0982656 A JPH0982656 A JP H0982656A
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reaction tube
flange portion
manifold
treatment apparatus
end flange
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Satoru Osawa
哲 大沢
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Tokyo Electron Tohoku Ltd
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Tokyo Electron Ltd
Tokyo Electron Tohoku Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the deterioration of O-rings when the part between the lower end flange part of a reaction tube and the upper end flange part of a manihold in a vertical heat-treating system is hermetically sealed via the O-rings. SOLUTION: In a reaction tube of a doulbe-tube structure, the lower end part of an outer tube 2 is slanted so that the diameter of the lower end part may become larger toward the lower end part, the lower end of the slanted part 5 is bent outward to form a flange part 51 and the part between this flange part 51 and an upper end flange part 13 of a manihold 1 is hermetically sealed via O-rings 10. By providing the slanted part 5, the optical path of light (heat rays) from such high-temperature parts as a wafer boat 33 and a heat insulating cylinder 32 is decreased in a quartz (in the lower end part of the outer tube 2) and the amount of the heat rays to reach the O-rings 10 is decreased. Moreover, radiant heat shielding members 6 and 7 are respectively provided on the inward side of the slanted part 5 and the upper surface side of the flange part 51, whereby the amount of the heat rays to reach the O-rings is more suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、縦型熱処理装置に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vertical heat treatment apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造装置の一つとして、半導体ウ
エハ(以下ウエハという)を多数枚ウエハボートに棚状
に保持して一括してCVD(Chemical Vap
orDeposition)などの熱処理を行う縦型熱
処理装置がある。この熱処理装置のうち減圧CVDを行
う装置の従来構造を図9に示すと、1は筒状のマニホー
ルドであり、このマニホールド1の上には石英製の外管
2及び内管3よりなる二重管構造の反応管20が取り付
けられている。前記反応管20の周囲には、当該反応管
20を囲むように加熱炉4が設けられている。マニホー
ルド1には、外管2及び内管3の間に処理ガスを供給す
るためのガス供給管11が貫通して設けられ、また排気
管12が接続されている。
2. Description of the Related Art As one of semiconductor manufacturing apparatuses, a large number of semiconductor wafers (hereinafter referred to as "wafers") are held in a shelf on a wafer boat and are collectively subjected to a CVD (Chemical Vap).
There is a vertical heat treatment apparatus for performing heat treatment such as or Deposition). FIG. 9 shows a conventional structure of an apparatus for performing low-pressure CVD in this heat treatment apparatus. Reference numeral 1 denotes a cylindrical manifold, and a manifold made of a quartz outer tube 2 and an inner tube 3 is provided on the manifold 1. A reaction tube 20 having a tubular structure is attached. A heating furnace 4 is provided around the reaction tube 20 so as to surround the reaction tube 20. A gas supply pipe 11 for supplying a processing gas is provided between the outer pipe 2 and the inner pipe 3 in the manifold 1, and an exhaust pipe 12 is connected to the gas supply pipe 11.

【0003】前記外管2の下端は直角に外側に屈曲され
てフランジ部21として形成され、このフランジ部21
とマニホールド1の上端のフランジ部13が互にシール
部材であるOリング10を介して気密に接合されてい
る。マニホールド1の下端開口部は、ウエハの搬入時に
はキャップ31によりOリング30を介して気密に塞が
れ、このキャップ31の上には保温筒32を介してウエ
ハボート33が設けられている。ウエハボート33には
多数枚のウエハWが棚状に搭載され、これらウエハWは
加熱炉4の輻射熱により所定温度まで加熱され、減圧雰
囲気で処理ガスによりCVDが行われてウエハWに表面
に成膜される。
The lower end of the outer tube 2 is bent outward at a right angle to form a flange portion 21.
And the flange portion 13 at the upper end of the manifold 1 are airtightly joined to each other via an O-ring 10 which is a sealing member. The lower end opening of the manifold 1 is hermetically closed by a cap 31 via an O-ring 30 when a wafer is loaded, and a wafer boat 33 is provided on the cap 31 via a heat retaining cylinder 32. A large number of wafers W are loaded in a shelf shape on the wafer boat 33. These wafers W are heated to a predetermined temperature by the radiant heat of the heating furnace 4, and are subjected to CVD with a processing gas in a reduced pressure atmosphere to form a wafer W on the surface. Be filmed.

【0004】ところで外管2及びマニホールド1間をシ
ールしているOリング10は、ウエハボート33、ウエ
ハW、保温筒等の高温部からの熱輻射と、外管2及びマ
ニホールド1からの熱伝導とにより加熱され、このまま
では直ぐに劣化してしまう。そこでマニホールド1のフ
ランジ部13内に冷却水を通流させる方法あるいは実公
平6−38113号公報に記載されているように外管2
のフランジ部21を押えている押え部材にも冷却水を通
流させ、Oリング10の劣化を抑える方法が知られてい
る。
The O-ring 10 that seals between the outer tube 2 and the manifold 1 radiates heat from the high-temperature parts such as the wafer boat 33, the wafer W, and the heat insulating cylinder, and the heat conduction from the outer tube 2 and the manifold 1. It will be heated by and will deteriorate immediately if left as it is. Therefore, a method of flowing cooling water into the flange portion 13 of the manifold 1 or the outer pipe 2 as described in Japanese Utility Model Publication No. 6-38113
There is known a method in which cooling water is caused to flow through a pressing member that holds the flange portion 21 of the O-ring 10 to suppress deterioration of the O-ring 10.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】冷却水は、外管2及び
マニホールド1からの熱伝導を抑える働きをするが、O
リング10は高温部からの熱輻射を受けるため、いわば
日焼け現象によって表面に焼き付きが起こり、Oリング
10の劣化防止としては十分な手法ではない。また冷却
に頼り過ぎると外管2の下端部やマニホールド1の内面
に生成物が付着してメンテナンスの頻度が高くなる。更
に冷やし過ぎずかつOリングの寿命を伸ばすように冷却
水を制御することは、処理の種類によって処理温度が異
なることからも非常に難しい。
The cooling water functions to suppress heat conduction from the outer pipe 2 and the manifold 1, but O
Since the ring 10 receives heat radiation from the high temperature part, so-called sunburn phenomenon may cause seizure on the surface, which is not a sufficient method for preventing deterioration of the O-ring 10. If the cooling is relied too much, the product adheres to the lower end portion of the outer tube 2 and the inner surface of the manifold 1 to increase the frequency of maintenance. Furthermore, it is very difficult to control the cooling water so as not to overcool it and to extend the life of the O-ring, because the treatment temperature varies depending on the type of treatment.

【0006】本発明は、このような事情の下でなされた
ものであり、その目的は、反応管とマニホールドとの間
をシールするOリングなどのシール部材の使用寿命を長
くすることのできる縦型熱処理装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is a vertical member which can prolong the service life of a sealing member such as an O-ring for sealing between a reaction tube and a manifold. To provide a mold heat treatment apparatus.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、処理
ガス供給管及び排気管が設けられたマニホ−ルドの上端
フランジ部と加熱炉内に設けられた反応管の下端フラン
ジ部とをシ−ル部材を介して気密に接合し、被処理基板
を保持具に保持して前記マニホ−ルドの下端開口部から
反応管内に搬入する縦型熱処理装置において、前記反応
管の下端部の少なくとも内面に、下方に向かうにつれて
直径が大きくなる傾斜部を少なくとも一部設けたことを
特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an upper end flange portion of a manifold provided with a processing gas supply pipe and an exhaust pipe and a lower end flange portion of a reaction pipe provided in a heating furnace. In a vertical heat treatment apparatus that is airtightly bonded via a seal member, holds a substrate to be processed in a holder, and carries it into a reaction tube through a lower end opening of the manifold, at least the lower end of the reaction tube. It is characterized in that the inner surface is provided with at least a part of an inclined portion whose diameter increases as it goes downward.

【0008】請求項2の発明は、処理ガス供給管及び排
気管が設けられたマニホ−ルドの上端フランジ部と加熱
炉内に設けられた反応管の下端フランジ部とをシ−ル部
材を介して気密に接合し、被処理基板を保持具に保持し
て前記マニホ−ルドの下端開口部から反応管内に搬入す
る縦型熱処理装置において、前記反応管の下端部内面の
内方側に、反応管の内方側からフランジ部へ輻射される
輻射熱をシールドするための輻射熱シ−ルド部材を設け
たことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the upper flange portion of the manifold provided with the processing gas supply pipe and the exhaust pipe and the lower flange portion of the reaction pipe provided in the heating furnace are interposed by a seal member. In a vertical heat treatment apparatus in which a substrate to be processed is held in a holder and carried into the reaction tube through the lower end opening of the manifold, the reaction is performed on the inner side of the inner surface of the lower end of the reaction tube. A radiant heat shield member for shielding radiant heat radiated from the inner side of the pipe to the flange portion is provided.

【0009】請求項3の発明は、処理ガス供給管及び排
気管が設けられたマニホ−ルドの上端フランジ部と加熱
炉内に設けられた反応管の下端フランジ部とをシ−ル部
材を介して気密に接合し、被処理基板を保持具に保持し
て前記マニホ−ルドの下端開口部から反応管内に搬入す
る縦型熱処理装置において、前記反応管の下端部内面
を、下方に向かうにつれて直径が大きくなるように傾斜
させ、その傾斜部の内方側に、反応管の内方側からフラ
ンジ部へ輻射される輻射熱をシールドするための輻射熱
シ−ルド部材を設けたことを特徴とする。
According to the third aspect of the present invention, the upper flange portion of the manifold provided with the processing gas supply pipe and the exhaust pipe and the lower flange portion of the reaction pipe provided in the heating furnace are interposed by a seal member. In a vertical heat treatment apparatus in which the substrate to be processed is held in a holder and carried into the reaction tube through the lower end opening of the manifold, the inner surface of the lower end of the reaction tube is reduced in diameter as it goes downward. And a radiant heat shield member for shielding radiant heat radiated from the inner side of the reaction tube to the flange portion on the inner side of the inclined portion.

【0010】請求項4の発明は、請求項1、2または3
の発明において、反応管の下端フランジ部の上面を下方
に向かうにつれて低くなるように傾斜させたことを特徴
とする。
The invention of claim 4 is the invention of claim 1, 2 or 3.
In the present invention, the upper surface of the lower end flange portion of the reaction tube is inclined so as to become lower as it goes downward.

【0011】請求項5の発明は、請求項1、2、3、ま
たは4の発明において、反応管の下端フランジ部の上面
を覆うように輻射熱シ−ルド部材を設けたことを特徴と
する。
The invention of claim 5 is characterized in that, in the invention of claim 1, 2, 3 or 4, a radiant heat shield member is provided so as to cover the upper surface of the lower end flange portion of the reaction tube.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て、図1及び図2を参照しながら説明する。図中図8と
同一符号のものは同一部分である。1は例えばステンレ
ス製の筒状のマニホールドであり、このマニホールド1
の上端部は外側に屈曲されてフランジ部13として形成
され、このフランジ部13により石英製の外管2の下端
が支持されている。この外管2は開口部側を下に向けた
有底筒状体よりなり、外管2の下端部の管壁が下方に向
かうにつれて直径が大きくなるように傾斜部5を設けて
いる。そしてその傾斜部5の下端は外方側に屈曲された
フランジ部51が形成されており、両フランジ部13、
51同士がシール部材例えばバイトンやシリコンゴムな
どよりなるOリング10により気密に接合されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 8 denote the same parts. Reference numeral 1 denotes, for example, a tubular manifold made of stainless steel.
The upper end portion of the is bent outward to form a flange portion 13, and the flange portion 13 supports the lower end of the outer tube 2 made of quartz. The outer tube 2 is formed of a bottomed cylindrical body with the opening side facing downward, and the inclined portion 5 is provided so that the diameter of the lower end wall of the outer tube 2 increases toward the lower side. A flange portion 51 bent outward is formed at the lower end of the inclined portion 5, and both flange portions 13,
The 51 are hermetically joined by a seal member such as an O-ring 10 made of Viton or silicon rubber.

【0013】前記マニホールド1のフランジ部13中で
前記Oリング10の近傍には図2に示すように冷却水通
路14が形成されており、この通路14中に冷却水を通
流させることによりOリング10を冷却するようにして
いる。また外管2の前記傾斜部5の内方側には、フラン
ジ部13の内周縁部上面に支持された円筒状第1の輻射
熱シールド部材6が設けられている。この輻射熱シ−ル
ド部材6はヒータ42からの輻射型のOリング10への
入射を防止する役割を持ち、傾斜部5の内方側の全周に
対向するようにリング状に作られている。
A cooling water passage 14 is formed in the flange portion 13 of the manifold 1 in the vicinity of the O-ring 10 as shown in FIG. The ring 10 is cooled. A cylindrical first radiant heat shield member 6 supported by the upper surface of the inner peripheral edge portion of the flange portion 13 is provided on the inner side of the inclined portion 5 of the outer tube 2. The radiant heat shield member 6 has a role of preventing the radiant heat from entering the radiant O-ring 10 from the heater 42, and is formed in a ring shape so as to face the entire inner circumference of the inclined portion 5. .

【0014】外管2側のフランジ部51の上面は、マニ
ホールド1のフランジ部13の外縁部付近に設けられ
た、断面がカギ形(逆L字型)の押え部材7により押え
られており、図2に拡大して示すように前記押え部材7
は前記フランジ部13の下面側から貫通したボルト71
をフランジ部13側に締め付けることにより、フランジ
部13との間にフランジ部51を狭圧している。前記押
え部材7は、この例では第2の輻射熱シ−ルド部材に相
当するものであり、ヒータ42からの輻射熱が前記Oリ
ング10に上方及び外側側方から入射するのを防止する
役割も持っている。この押え部材7の上にはベースプレ
ート72が設けられている。
The upper surface of the flange portion 51 on the outer pipe 2 side is pressed by a holding member 7 having a key-shaped (reverse L-shaped) cross section, which is provided near the outer edge portion of the flange portion 13 of the manifold 1. As shown in the enlarged view of FIG.
Is a bolt 71 penetrating from the lower surface side of the flange portion 13.
Is tightened to the flange portion 13 side, so that the flange portion 51 is narrowed between itself and the flange portion 13. The holding member 7 corresponds to a second radiant heat shield member in this example, and also has a role of preventing radiant heat from the heater 42 from entering the O-ring 10 from above and outside. ing. A base plate 72 is provided on the pressing member 7.

【0015】一方前記マニホールド1の下部側は上部側
よりも径が小さく、その境目の段部は、例えば石英より
なる両端開口の筒状の内管3の下端を支持している。前
記外管2及び内管3は反応管20をなすものであり、
(つまりこの反応管20は二重管よりなるものであ
り、)この反応管20の周囲には、断熱部材41の内周
面に抵抗発熱線42よりなるヒータを配設して構成した
加熱炉4が設けられている。前記マニホールド1には外
管2及び内管3の間に処理ガスを供給するためのガス供
給管11が貫通して設けられ、また接続口を偏平にした
排気管12が接続されている。
On the other hand, the diameter of the lower side of the manifold 1 is smaller than that of the upper side, and the step portion at the boundary supports the lower end of a cylindrical inner tube 3 made of, for example, quartz and having both openings. The outer tube 2 and the inner tube 3 form a reaction tube 20,
(That is, the reaction tube 20 is a double tube.) A heating furnace constituted by disposing a heater composed of a resistance heating wire 42 on the inner peripheral surface of a heat insulating member 41 around the reaction tube 20. 4 are provided. A gas supply pipe 11 for supplying a processing gas is provided between the outer pipe 2 and the inner pipe 3 through the manifold 1, and an exhaust pipe 12 having a flat connection port is connected to the manifold 1.

【0016】マニホールド1の下端開口部は、ウエハの
搬入時にはキャップ31によりOリング30を介して気
密に塞がれ、このキャップ31の上には保温筒32を介
してウエハボート33が設けられている。このウエハボ
ート33は例えば石英製の4本の支柱に例えばリング状
のウエハ保持台を棚状に配列されるようになっている。
またキャップ31はボートエレベーター34の上に取り
付けられている。
The lower end opening of the manifold 1 is hermetically closed by a cap 31 via an O-ring 30 when a wafer is loaded, and a wafer boat 33 is provided on the cap 31 via a heat retaining cylinder 32. There is. The wafer boat 33 has four pillars made of, for example, quartz, and ring-shaped wafer holders arranged in a shelf shape.
The cap 31 is mounted on the boat elevator 34.

【0017】次にこの実施の形態についての作用を説明
する。先ず反応管20の下方側領域にてウエハボート3
3にウエハWを搭載し、ボートエレベータ34を上昇さ
せてマニホールド1の下端開口部より反応管20内に搬
入する。このときマニホールド1の下端開口部はキャッ
プ31により気密に塞がれる。そして加熱炉4のヒータ
42により反応管20内を所定の温度まで例えば600
℃付近まで加熱すると共に、排気管12より反応管20
内を所定の減圧雰囲気にしながらガス供給管11より処
理ガス例えばシランガスを供給し、ウエハW上に例えば
ポリシリコン膜を成膜する。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, in the lower region of the reaction tube 20, the wafer boat 3
The wafer W is mounted on the wafer No. 3, and the boat elevator 34 is lifted and loaded into the reaction tube 20 through the lower end opening of the manifold 1. At this time, the lower end opening of the manifold 1 is hermetically closed by the cap 31. The inside of the reaction tube 20 is heated to a predetermined temperature by the heater 42 of the heating furnace 4, for example, 600
While heating to around ℃, the reaction tube 20 from the exhaust pipe 12
A processing gas such as a silane gas is supplied from the gas supply pipe 11 while the inside of the wafer is under a predetermined reduced pressure atmosphere to form, for example, a polysilicon film on the wafer W.

【0018】ここで本発明の要部である外管2の下端側
に関して述べる。ヒータ42によりウエハボート33、
ウエハW、保温筒32が処理温度に加熱され、これら高
温部が輻射熱源となって熱線が外管2の下端部に輻射さ
れる。第1の輻射熱シ−ルド部材6はフランジ部13、
51の接合部分のOリング10から見て低角度で入射す
る熱線(輻射熱)を遮断する役割を果たしている。また
第2の輻射熱シ−ルド部材6は前記Oリング10から見
て高角度で入射する熱線即ちフランジ部51の上面に入
射しようとする熱線を遮断する役割を果たしている。
Here, the lower end side of the outer tube 2 which is a main part of the present invention will be described. The wafer boat 33 by the heater 42,
The wafer W and the heat retaining tube 32 are heated to the processing temperature, and the high temperature portion serves as a radiant heat source to radiate heat rays to the lower end portion of the outer tube 2. The first radiant heat shield member 6 has a flange portion 13,
It plays a role of blocking heat rays (radiant heat) incident at a low angle when viewed from the O-ring 10 at the joint portion of 51. Further, the second radiant heat shield member 6 plays a role of blocking heat rays which are incident at a high angle as viewed from the O-ring 10, that is, heat rays which are about to be incident on the upper surface of the flange portion 51.

【0019】そして前記高温部からの熱線は外管2の石
英部分(管壁部分及びフランジ部)内に入射し、そのま
まマニホールド1側に抜け出すかまたは石英内で反射し
て外に抜け出していく。これら熱線とOリング10との
関係についてみると、後でシミュレーション結果に基づ
いて記述するが、外管2の下端部が垂直な場合、石英部
分を通ってOリング10に到達する熱線の量が多いが、
外管2の下端部を傾斜させると、光のパスが少なくな
り、フランジ部51の肉厚が強度的に十分な大きさであ
りながら結果としてOリング10に到達する熱線の量が
少なくなる。
The heat ray from the high temperature portion enters the quartz portion (tube wall portion and flange portion) of the outer tube 2 and either exits to the manifold 1 side as it is or reflects inside the quartz and exits to the outside. The relationship between these heat rays and the O-ring 10 will be described later based on the simulation result. When the lower end portion of the outer tube 2 is vertical, the amount of heat rays reaching the O-ring 10 through the quartz portion is Many,
When the lower end portion of the outer tube 2 is inclined, the light path is reduced, and as a result, the amount of heat rays reaching the O-ring 10 is reduced while the thickness of the flange portion 51 is sufficiently large in terms of strength.

【0020】このように外管2の下端部を傾斜させ、第
1及び第2の輻射熱シ−ルド部材6、7を設けることに
よりOリング10に到達する熱線の量が少なくなるので
Oリング10の焼き付けを抑えることができ、使用寿命
が長くなる。なおフランジ部13からのOリング10へ
の伝熱は、冷却水の通流により抑えられている。
Since the lower end of the outer tube 2 is inclined and the first and second radiant heat shield members 6 and 7 are provided in this manner, the amount of heat rays reaching the O-ring 10 is reduced, so that the O-ring 10 is reduced. It is possible to suppress the seizure of and to prolong the service life. The heat transfer from the flange portion 13 to the O-ring 10 is suppressed by the flow of cooling water.

【0021】そして本発明では、外管2の下端部を傾斜
させずに従来と同様垂直にし、その内方側に第1の輻射
熱シ−ルド部材6を設けるようにしてもよいが、傾斜部
5を形成してその内方側に輻射熱シ−ルド部材6を設け
れば、外管2の管径を大きくしなくて済むので有利であ
る。即ち傾斜部5を設けない場合には、マニホールド1
のフランジ部13に輻射熱シ−ルド部材6を設けると、
外管2の管径を大きくする必要があるし、逆に管径を従
来と同様の大きさにすると、マニホールド6の内面側の
構造が複雑になってしまう。
In the present invention, the lower end portion of the outer tube 2 may be made vertical as in the conventional case without being inclined, and the first radiant heat shield member 6 may be provided on the inner side thereof, but the inclined portion may be provided. Forming 5 and providing the radiant heat shield member 6 on the inner side thereof is advantageous because it is not necessary to increase the diameter of the outer tube 2. That is, when the inclined portion 5 is not provided, the manifold 1
When the radiant heat shield member 6 is provided on the flange portion 13 of
It is necessary to increase the pipe diameter of the outer pipe 2, and conversely, if the pipe diameter is the same as the conventional one, the structure on the inner surface side of the manifold 6 becomes complicated.

【0022】ここで外管2の下端部を傾斜させた場合と
させない場合とでは、Oリング10に到達する熱線の量
がどのように異なるかということを調べるために行った
コンピュータのシミュレーション結果について述べる。
図3はシミュレーションの対象を示す図であり、図3
(a)は外管2の下端部が垂直な構造、図3(b)は外
管2の下端部が傾斜している構造である。なお斜線部は
第1の輻射熱シ−ルド部材である。
Here, the result of a computer simulation conducted to examine how the amount of heat rays reaching the O-ring 10 differs between the case where the lower end of the outer tube 2 is tilted and the case where it is not tilted. Describe.
FIG. 3 is a diagram showing a target of the simulation.
3A shows a structure in which the lower end of the outer tube 2 is vertical, and FIG. 3B shows a structure in which the lower end of the outer tube 2 is inclined. The shaded area is the first radiant heat shield member.

【0023】図3に示す構造においてウエハボート33
の上部領域、保温筒32の上部及び保温筒32の中央部
の設定したポイントから外管2の下端部に光を発した場
合の各光の光路を図4(a)〜(c)、及び図5(a)
〜(c)に記載してある。ただし石英の屈折率を1.4
68として、上記ポイントからの光路を1°間隔で変え
て求めている。
In the structure shown in FIG. 3, the wafer boat 33
4 (a) to (c), and FIG. 4 (a) to FIG. 4 (c), showing the optical paths of the respective lights when light is emitted to the lower end portion of the outer tube 2 from the set point of the upper region of the Figure 5 (a)
~ (C). However, the refractive index of quartz is 1.4
68, the optical path from the above point is changed at intervals of 1 °.

【0024】図4(a)及び図5(a)、図4(b)及
び図5(b)に示すように、ウエハボートの上部領域、
保温筒の上部領域から外管2の下端部に到達した光につ
いては、傾斜部を有する場合の方が、Oリング(この例
ではX方向位置で30ミリ付近)の位置における光の到
達量が少ないことがわかる。そしてOリングから見て低
角度の領域から発せられた光については、図4(c)、
図5(c)に示すように、その差が特に顕著であること
がわかる。従ってこのシミュレーション結果から外管2
の下端部を傾斜させる手法は、Oリングの焼付けを抑え
ることに有効であることが裏付けられる。
As shown in FIGS. 4 (a) and 5 (a), 4 (b) and 5 (b), the upper region of the wafer boat,
Regarding the light reaching the lower end of the outer tube 2 from the upper region of the heat insulating tube, the amount of light reaching the position of the O-ring (in this example, about 30 mm in the X direction position) is higher when the inclined portion is provided. You can see that there are few. And for the light emitted from the low-angle region as seen from the O-ring, FIG.
As shown in FIG. 5C, it can be seen that the difference is particularly remarkable. Therefore, from this simulation result, the outer tube 2
It is proved that the method of inclining the lower end of the is effective in suppressing the seizure of the O-ring.

【0025】更に本発明では外管2のフランジ部21の
上面を外方側に向かうにつれて低くなるように傾斜させ
るようにしてもよい。図7はこのような実施の形態の断
面図と光路のシミュレーション結果とを対応付けて示し
た図であり、ポイントPから1度づつ異なった方向に発
せられる光についてみると、Oリング10に到達する光
の量が少ないことがわかる。図7(a)、(b)は、前
記フランジ部21の上面を水平にした場合と傾斜させた
場合とについて夫々ポイントPからの光の光路を調べた
シミュレーション結果を示す図であり、この結果からフ
ランジ部21の上面を傾斜させた方が有利であることが
わかる。
Further, in the present invention, the upper surface of the flange portion 21 of the outer tube 2 may be inclined so that it becomes lower toward the outer side. FIG. 7 is a diagram showing the cross-sectional view of such an embodiment and the simulation result of the optical path in association with each other. Looking at the light emitted in different directions from the point P, the light reaches the O-ring 10. It can be seen that the amount of light emitted is small. FIGS. 7A and 7B are diagrams showing simulation results in which the optical paths of the light from the point P are examined for the case where the upper surface of the flange portion 21 is horizontal and the case where the upper surface is inclined, respectively. From this, it is understood that it is advantageous to incline the upper surface of the flange portion 21.

【0026】以上において本発明が適用される熱処理装
置は、二重構造の反応管に限らず、単管の反応管であっ
てもよく、更に図8に示すように反応管2の下端部を傾
斜させるにあたっては、外面側は垂直とし、内面側のみ
を傾斜させるようにしてもよい。
The heat treatment apparatus to which the present invention is applied is not limited to a reaction tube having a double structure, but may be a single reaction tube. Further, as shown in FIG. When inclining, the outer surface side may be vertical and only the inner surface side may be inclined.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、反応
管の下端部とマニホールドの上端部との間を気密にシー
ルするためのシール部材例えばOリングの焼き付きを抑
えることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the seizure of a sealing member, such as an O-ring, for hermetically sealing the lower end of the reaction tube and the upper end of the manifold.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態の全体構成を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態における反応管の下部構造
を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a lower structure of a reaction tube in the embodiment of the present invention.

【図3】光路を調べるためのシミュレーションの対象で
ある反応管の下部付近の略解図である。
FIG. 3 is a schematic diagram in the vicinity of a lower portion of a reaction tube which is a target of a simulation for examining an optical path.

【図4】比較構造において、光路をシミュレーションし
た結果を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a result of simulating an optical path in a comparative structure.

【図5】本発明の構造において、光路をシミュレーショ
ンした結果を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a result of simulating an optical path in the structure of the present invention.

【図6】本発明の他の実施の形態の反応管の下部構造と
光路のシミュレーション結果とを対応して示す説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram correspondingly showing a lower structure of a reaction tube and a simulation result of an optical path according to another embodiment of the present invention.

【図7】反応管のフランジ部の上面を水平にした場合と
傾斜させた場合とについて夫々光路をシミュレーション
した結果を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the results of simulating the optical paths of the case where the upper surface of the flange portion of the reaction tube is horizontal and the case where the upper surface is inclined.

【図8】本発明の更に他の実施の形態における反応管の
下部構造を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a lower structure of a reaction tube according to still another embodiment of the present invention.

【図9】従来の縦型熱処理装置を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional vertical heat treatment apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マニホールド 10 Oリング 13 フランジ部 14 冷却水通路 20 反応管 2 外管 3 内管 31 キャップ 32 保温筒 33 ウエハボート W 半導体ウエハ 4 加熱炉 5 傾斜部 51 フランジ部 6 第1の輻射熱シ−ルド部材 7 第2の輻射熱シ−ルド部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Manifold 10 O-ring 13 Flange part 14 Cooling water passage 20 Reaction tube 2 Outer tube 3 Inner tube 31 Cap 32 Heat retaining tube 33 Wafer boat W Semiconductor wafer 4 Heating furnace 5 Inclined part 51 Flange part 6 First radiant heat shield member 7 Second radiant heat shield member

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 処理ガス供給管及び排気管が設けられた
マニホ−ルドの上端フランジ部と加熱炉内に設けられた
反応管の下端フランジ部とをシ−ル部材を介して気密に
接合し、被処理基板を保持具に保持して前記マニホ−ル
ドの下端開口部から反応管内に搬入する縦型熱処理装置
において、 前記反応管の下端部の少なくとも内面に、下方に向かう
につれて直径が大きくなる傾斜部を少なくとも一部設け
たことを特徴とする縦型熱処理装置。
1. An upper end flange portion of a manifold provided with a processing gas supply pipe and an exhaust pipe and a lower end flange portion of a reaction tube provided in a heating furnace are hermetically joined to each other via a seal member. In a vertical heat treatment apparatus for holding a substrate to be processed in a holder and carrying it into a reaction tube through a lower end opening of the manifold, a diameter increases toward at least an inner surface of the lower end of the reaction tube as it goes downward. A vertical heat treatment apparatus having at least a part of an inclined portion.
【請求項2】 処理ガス供給管及び排気管が設けられた
マニホ−ルドの上端フランジ部と加熱炉内に設けられた
反応管の下端フランジ部とをシ−ル部材を介して気密に
接合し、被処理基板を保持具に保持して前記マニホ−ル
ドの下端開口部から反応管内に搬入する縦型熱処理装置
において、 前記反応管の下端部内面の内方側に、反応管の内方側か
ら前記下端フランジ部へ輻射される輻射熱をシールドす
るための輻射熱シ−ルド部材を設けたことを特徴とする
縦型熱処理装置。
2. An upper end flange portion of a manifold provided with a processing gas supply pipe and an exhaust pipe and a lower end flange portion of a reaction pipe provided in a heating furnace are hermetically joined to each other via a seal member. In a vertical heat treatment apparatus for holding a substrate to be processed in a holder and carrying it into the reaction tube from the lower end opening of the manifold, an inner side of the inner surface of the lower end of the reaction tube and an inner side of the reaction tube. A vertical heat treatment apparatus comprising a radiant heat shield member for shielding radiant heat radiated from the above to the lower end flange portion.
【請求項3】 処理ガス供給管及び排気管が設けられた
マニホ−ルドの上端フランジ部と加熱炉内に設けられた
反応管の下端フランジ部とをシ−ル部材を介して気密に
接合し、被処理基板を保持具に保持して前記マニホ−ル
ドの下端開口部から反応管内に搬入する縦型熱処理装置
において、 前記反応管の下端部内面を、下方に向かうにつれて直径
が大きくなるように傾斜させ、その傾斜部の内方側に、
反応管の内方側から前記下端フランジ部へ輻射される輻
射熱をシールドするための輻射熱シ−ルド部材を設けた
ことを特徴とする縦型熱処理装置。
3. An upper end flange portion of a manifold provided with a processing gas supply pipe and an exhaust pipe and a lower end flange portion of a reaction tube provided in a heating furnace are hermetically joined via a seal member. In a vertical heat treatment apparatus which holds a substrate to be processed in a holder and carries it into a reaction tube through a lower end opening of the manifold, an inner surface of the lower end of the reaction tube is increased in diameter as it goes downward. Incline and on the inner side of the inclined part,
A vertical heat treatment apparatus provided with a radiant heat shield member for shielding radiant heat radiated from the inner side of the reaction tube to the lower end flange portion.
【請求項4】 反応管の下端フランジ部の上面を下方に
向かうにつれて低くなるように傾斜させたことを特徴と
する請求項1、2または3記載の縦型熱処理装置。
4. The vertical heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the upper surface of the lower end flange portion of the reaction tube is inclined so as to become lower as it goes downward.
【請求項5】 反応管の下端フランジ部の上面を覆うよ
うに輻射熱シ−ルド部材を設けたことを特徴とする請求
項1、2、3、または4記載の縦型熱処理装置。
5. The vertical heat treatment apparatus according to claim 1, wherein a radiant heat shield member is provided so as to cover the upper surface of the lower end flange portion of the reaction tube.
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