JPH11260744A - 熱処理炉 - Google Patents
熱処理炉Info
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- JPH11260744A JPH11260744A JP7485998A JP7485998A JPH11260744A JP H11260744 A JPH11260744 A JP H11260744A JP 7485998 A JP7485998 A JP 7485998A JP 7485998 A JP7485998 A JP 7485998A JP H11260744 A JPH11260744 A JP H11260744A
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- cooling
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- cooling medium
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Abstract
(57)【要約】
【課題】炉内の冷却に要する時間を大幅に短縮しスルー
プットを向上させると共に炉内の上方と下方とで冷却に
要する時間の差をなくし被処理基板の製品品質の均一化
を図る。 【解決手段】上端が閉塞された筒状のヒータ１５と、該
ヒータ内に配設された反応管６と、前記ヒータと反応管
とが成す空間１４に連通され該空間より雰囲気ガスを排
出する排熱系とを具備する熱処理炉に於いて、前記ヒー
タの成型断熱部材１９中に上下に伸びる冷却媒体導入路
２５を所要数設け、前記成型断熱部材より前記冷却媒体
導入路迄貫通する様急冷吹出口２４を穿設し、前記冷却
媒体導入路下端より冷却媒体を供給する様構成し、排熱
系に加え、急冷導入ブロア、急冷導入孔、急冷吹出口を
設けたことにより冷却空気を炉内全域に亘って均等に導
入することができるので炉内の冷却に要する時間が大幅
に短縮できスループットが向上すると共に炉内の上方と
下方とで冷却に要する時間の差をなくすことができ被処
理基板の製品品質の均一化が図れる。
プットを向上させると共に炉内の上方と下方とで冷却に
要する時間の差をなくし被処理基板の製品品質の均一化
を図る。 【解決手段】上端が閉塞された筒状のヒータ１５と、該
ヒータ内に配設された反応管６と、前記ヒータと反応管
とが成す空間１４に連通され該空間より雰囲気ガスを排
出する排熱系とを具備する熱処理炉に於いて、前記ヒー
タの成型断熱部材１９中に上下に伸びる冷却媒体導入路
２５を所要数設け、前記成型断熱部材より前記冷却媒体
導入路迄貫通する様急冷吹出口２４を穿設し、前記冷却
媒体導入路下端より冷却媒体を供給する様構成し、排熱
系に加え、急冷導入ブロア、急冷導入孔、急冷吹出口を
設けたことにより冷却空気を炉内全域に亘って均等に導
入することができるので炉内の冷却に要する時間が大幅
に短縮できスループットが向上すると共に炉内の上方と
下方とで冷却に要する時間の差をなくすことができ被処
理基板の製品品質の均一化が図れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置の熱
処理炉に関するものである。
処理炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程の一つにシリコンウェー
ハ等被処理基板に不純物の拡散、或は化学気相成長によ
る薄膜の生成等の処理、或はアニール処理等がある。こ
れらの工程は熱処理炉内にウェーハを装入し、所定の温
度に維持した状態で反応ガスを導入して行われる。
ハ等被処理基板に不純物の拡散、或は化学気相成長によ
る薄膜の生成等の処理、或はアニール処理等がある。こ
れらの工程は熱処理炉内にウェーハを装入し、所定の温
度に維持した状態で反応ガスを導入して行われる。
【０００３】図４に於いて従来の半導体製造用熱処理炉
について説明する。
について説明する。
【０００４】上端が閉塞されたヒータ１は上から順にヒ
ータユニット２、ヒータユニット３、ヒータユニット
４、ヒータユニット５が重ねられた円筒形状であり、内
部には外部反応管６が配設され、該外部反応管６はベー
ス（図示せず）にリング状断熱部材の台座（図示せず）
を介して立設され、該外部反応管６内には上端が開放さ
れた内部反応管（図示せず）が同心に設けられている。
該内部反応管内には多数のウェーハ７が装填されたボー
ト８が装入される様になっており、該ボート８は図示し
ないボート支持台を介してボートキャップ９に載設さ
れ、図示しないボートエレベータにより昇降される様に
なっている。前記ヒータ１の上端部には排気管１０が連
通され、該排気管１０には上流側よりシャッタ１１、ラ
ジエタ１２、排気ブロア１３が設けられ、排熱系を構成
している。
ータユニット２、ヒータユニット３、ヒータユニット
４、ヒータユニット５が重ねられた円筒形状であり、内
部には外部反応管６が配設され、該外部反応管６はベー
ス（図示せず）にリング状断熱部材の台座（図示せず）
を介して立設され、該外部反応管６内には上端が開放さ
れた内部反応管（図示せず）が同心に設けられている。
該内部反応管内には多数のウェーハ７が装填されたボー
ト８が装入される様になっており、該ボート８は図示し
ないボート支持台を介してボートキャップ９に載設さ
れ、図示しないボートエレベータにより昇降される様に
なっている。前記ヒータ１の上端部には排気管１０が連
通され、該排気管１０には上流側よりシャッタ１１、ラ
ジエタ１２、排気ブロア１３が設けられ、排熱系を構成
している。
【０００５】前記ウェーハ７の処理は、前記ヒータ１に
より所定温度に加熱された状態で前記外部反応管６内を
排気した後、反応ガスを導入して行われる。
より所定温度に加熱された状態で前記外部反応管６内を
排気した後、反応ガスを導入して行われる。
【０００６】処理後の前記ウェーハ７の無用な酸化等を
防止する為、前記ヒータ１、外部反応管６等は所要の温
度迄冷却し、その後前記ボート８の引出し、前記ウェー
ハ７の搬送、又次バッチ分の未処理ウェーハ７が装填さ
れたボート８の装入を行っている。冷却は前記シャッタ
１１を開放し、前記排気ブロア１３により前記ヒータ１
と外部反応管６との間の空間１４から高熱雰囲気ガスを
吸引し、前記ラジエタ１２で冷却しつつ排出していた。
防止する為、前記ヒータ１、外部反応管６等は所要の温
度迄冷却し、その後前記ボート８の引出し、前記ウェー
ハ７の搬送、又次バッチ分の未処理ウェーハ７が装填さ
れたボート８の装入を行っている。冷却は前記シャッタ
１１を開放し、前記排気ブロア１３により前記ヒータ１
と外部反応管６との間の空間１４から高熱雰囲気ガスを
吸引し、前記ラジエタ１２で冷却しつつ排出していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】斯かる冷却方法では空
間１４の下端から炉外の冷たい冷却媒体が流入し、ヒー
タ１、外部反応管６を冷却して空間１４の上端から排出
される。この為ヒータ１、外部反応管６の下端側は流入
直後の冷たい空気で冷却され、上端側は暖まった空気で
冷却されることとなり、上方のヒータユニット２付近と
下方のヒータユニット５付近とで冷却に要する時間に差
が生じてしまい、全体として冷却する時間が長くなりス
ループットが向上しない。更に炉内の上方と下方とで被
処理基板の熱履歴が異なり製品品質に不均一を生じる可
能性があった。
間１４の下端から炉外の冷たい冷却媒体が流入し、ヒー
タ１、外部反応管６を冷却して空間１４の上端から排出
される。この為ヒータ１、外部反応管６の下端側は流入
直後の冷たい空気で冷却され、上端側は暖まった空気で
冷却されることとなり、上方のヒータユニット２付近と
下方のヒータユニット５付近とで冷却に要する時間に差
が生じてしまい、全体として冷却する時間が長くなりス
ループットが向上しない。更に炉内の上方と下方とで被
処理基板の熱履歴が異なり製品品質に不均一を生じる可
能性があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上端が閉塞さ
れた筒状のヒータと、該ヒータ内に配設された反応管
と、前記ヒータと反応管とが成す空間に連通され該空間
より雰囲気ガスを排出する排熱系とを具備する熱処理炉
に於いて、前記ヒータの成型断熱部材中に上下に伸びる
冷却媒体導入路を所要数設け、前記成型断熱部材より前
記冷却媒体導入路迄貫通する様急冷吹出口を穿設し、前
記冷却媒体導入路下端より冷却媒体を供給する様構成し
た熱処理炉に係るものであり、又、前記急冷吹出口は斜
め上方に向かって開口し、該急冷吹出口より導入された
冷却媒体が螺旋流れを形成する様にした熱処理炉に係る
ものである。
れた筒状のヒータと、該ヒータ内に配設された反応管
と、前記ヒータと反応管とが成す空間に連通され該空間
より雰囲気ガスを排出する排熱系とを具備する熱処理炉
に於いて、前記ヒータの成型断熱部材中に上下に伸びる
冷却媒体導入路を所要数設け、前記成型断熱部材より前
記冷却媒体導入路迄貫通する様急冷吹出口を穿設し、前
記冷却媒体導入路下端より冷却媒体を供給する様構成し
た熱処理炉に係るものであり、又、前記急冷吹出口は斜
め上方に向かって開口し、該急冷吹出口より導入された
冷却媒体が螺旋流れを形成する様にした熱処理炉に係る
ものである。
【０００９】排熱系に加え、急冷導入ブロア、急冷導入
孔、急冷吹出口を設けたことにより冷却媒体を炉内全域
に亘って均等に導入することができるので炉内の冷却に
要する時間が大幅に短縮できスループットが向上すると
共に炉内の上方と下方とで冷却に要する時間の差をなく
すことができ被処理基板の製品品質の均一化が図れる。
孔、急冷吹出口を設けたことにより冷却媒体を炉内全域
に亘って均等に導入することができるので炉内の冷却に
要する時間が大幅に短縮できスループットが向上すると
共に炉内の上方と下方とで冷却に要する時間の差をなく
すことができ被処理基板の製品品質の均一化が図れる。
【００１０】
【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。尚、図中、図４で示したものと
同一のものには同符号を付してある。
実施の形態を説明する。尚、図中、図４で示したものと
同一のものには同符号を付してある。
【００１１】図１に示す様に、上端が閉塞されたヒータ
１５は上から順にヒータユニット１６、ヒータユニット
１７、ヒータユニット１８が重ねられた円筒形状であ
り、内部には外部反応管６が配設され、該外部反応管６
はベース（図示せず）にリング状断熱部材の台座（図示
せず）を介して立設され、該外部反応管６内には上端が
開放された内部反応管（図示せず）が同心に設けられて
いる。該内部反応管内には多数のウェーハ７が装填され
たボート８が装入される様になっており、該ボート８は
図示しないボート支持台を介してボートキャップ９に載
設され、図示しないボートエレベータにより昇降される
様になっている。前記ヒータ１５の上端部には排気管１
０が連通され、該排気管１０には上流側よりシャッタ１
１、ラジエタ１２、排気ブロア１３が設けられ、排熱系
を構成している。
１５は上から順にヒータユニット１６、ヒータユニット
１７、ヒータユニット１８が重ねられた円筒形状であ
り、内部には外部反応管６が配設され、該外部反応管６
はベース（図示せず）にリング状断熱部材の台座（図示
せず）を介して立設され、該外部反応管６内には上端が
開放された内部反応管（図示せず）が同心に設けられて
いる。該内部反応管内には多数のウェーハ７が装填され
たボート８が装入される様になっており、該ボート８は
図示しないボート支持台を介してボートキャップ９に載
設され、図示しないボートエレベータにより昇降される
様になっている。前記ヒータ１５の上端部には排気管１
０が連通され、該排気管１０には上流側よりシャッタ１
１、ラジエタ１２、排気ブロア１３が設けられ、排熱系
を構成している。
【００１２】図２及び図３に於いて、ヒータユニット１
６、ヒータユニット１７、ヒータユニット１８について
説明する。尚、ヒータユニット１６、ヒータユニット１
７、ヒータユニット１８は同じ構造なので、以下ヒータ
ユニット１６について説明する。
６、ヒータユニット１７、ヒータユニット１８について
説明する。尚、ヒータユニット１６、ヒータユニット１
７、ヒータユニット１８は同じ構造なので、以下ヒータ
ユニット１６について説明する。
【００１３】ヒータユニット１６は半円筒状の成型断熱
部材１９ａと成型断熱部材１９ｂとの組合わせによる円
筒形状を成し、該成型断熱部材１９ａ，１９ｂの内壁面
にはそれぞれヒータ素線２０ａ，２０ｂが固着され、該
ヒータ素線２０ａ，２０ｂは前記ヒータユニット１６内
で螺旋状に連続している。
部材１９ａと成型断熱部材１９ｂとの組合わせによる円
筒形状を成し、該成型断熱部材１９ａ，１９ｂの内壁面
にはそれぞれヒータ素線２０ａ，２０ｂが固着され、該
ヒータ素線２０ａ，２０ｂは前記ヒータユニット１６内
で螺旋状に連続している。
【００１４】前記各成型断熱部材１９ａ，１９ｂ中には
急冷導入孔２１が円周等分位置に所要数（図示では５
本）上下に貫通する様それぞれ穿設されており、該急冷
導入孔２１の上端には該急冷導入孔２１と同径の内径を
有する継手管２２が嵌接され、該継手管２２の上半部は
前記成型断熱部材１９の上端より突出している。
急冷導入孔２１が円周等分位置に所要数（図示では５
本）上下に貫通する様それぞれ穿設されており、該急冷
導入孔２１の上端には該急冷導入孔２１と同径の内径を
有する継手管２２が嵌接され、該継手管２２の上半部は
前記成型断熱部材１９の上端より突出している。
【００１５】前記ヒータユニット１７の継手管２２の上
半部は前記ヒータユニット１６を構成する成型断熱部材
１９の急冷導入孔２１下端部に嵌合する様になってお
り、同様に前記ヒータユニット１８の継手管２２の上半
部は前記ヒータユニット１７を構成する成型断熱部材１
９の急冷導入孔２１下端部に嵌合する様になっており、
各急冷導入孔２１の下端部には継手管２２と嵌合可能な
継手受部２１ａが形成されている。
半部は前記ヒータユニット１６を構成する成型断熱部材
１９の急冷導入孔２１下端部に嵌合する様になってお
り、同様に前記ヒータユニット１８の継手管２２の上半
部は前記ヒータユニット１７を構成する成型断熱部材１
９の急冷導入孔２１下端部に嵌合する様になっており、
各急冷導入孔２１の下端部には継手管２２と嵌合可能な
継手受部２１ａが形成されている。
【００１６】前記急冷導入孔２１には前記成型断熱部材
１９の内壁側、即ち前記ヒータ素線２０の設けられてい
る側の該各ヒータ素線２０間より前記急冷導入孔２１迄
貫通する様斜め上方から急冷吹出口２４が穿設されてい
る。
１９の内壁側、即ち前記ヒータ素線２０の設けられてい
る側の該各ヒータ素線２０間より前記急冷導入孔２１迄
貫通する様斜め上方から急冷吹出口２４が穿設されてい
る。
【００１７】前記各成型断熱部材１９ａ，１９ｂを組合
わせてヒータユニット１６，１７，１８とし、該各ヒー
タユニット１６，１７，１８を上下に重ねてヒータ１５
を形成する際には、前記継手管２２を前記急冷導入孔２
１の継手受部２１ａにそれぞれ嵌込む。
わせてヒータユニット１６，１７，１８とし、該各ヒー
タユニット１６，１７，１８を上下に重ねてヒータ１５
を形成する際には、前記継手管２２を前記急冷導入孔２
１の継手受部２１ａにそれぞれ嵌込む。
【００１８】前記ヒータ１５が形成された状態では前記
急冷導入孔２１は前記ヒータ１５の下端から上端迄連続
する冷却媒体導入路２５を形成し、それぞれの冷却媒体
導入路２５の下端には急冷導入管２６が連通され、該急
冷導入管２６には急冷導入ブロア２７が設けられてい
る。
急冷導入孔２１は前記ヒータ１５の下端から上端迄連続
する冷却媒体導入路２５を形成し、それぞれの冷却媒体
導入路２５の下端には急冷導入管２６が連通され、該急
冷導入管２６には急冷導入ブロア２７が設けられてい
る。
【００１９】前記ウェーハ７の処理後、前記ヒータ１
５、外部反応管６等を所要の温度迄冷却するには前記シ
ャッタ１１を開放し排気ブロア１３で空間１４から高熱
雰囲気ガスを吸引排気すると共に前記急冷導入ブロア２
７により前記急冷導入管２６を介してＡＩＲ、Ｎ2 等の
冷却媒体を前記各冷却媒体導入路２５へ導入する。冷却
媒体は前記冷却媒体導入路２５内を上昇し、上昇する過
程で急冷導入孔２１に穿設された急冷吹出口２４を介し
て前記ヒータ１５と外部反応管６との間の空間１４へ分
散して吹出し、前記排気ブロア１３により前記空間１４
から空気を吸引排気し、前記ラジエタ１２で冷却しつつ
排出する。前記急冷吹出口２４は前述した様に上向きな
ので該急冷吹出口２４より前記空間１４へ吹出された空
気は上方へ向かって渦巻く様な流線２８となる。この
為、前記空間１４内での冷却媒体の攪拌が促進され、冷
却効果が増大すると共に冷却の均一化が促進される。
５、外部反応管６等を所要の温度迄冷却するには前記シ
ャッタ１１を開放し排気ブロア１３で空間１４から高熱
雰囲気ガスを吸引排気すると共に前記急冷導入ブロア２
７により前記急冷導入管２６を介してＡＩＲ、Ｎ2 等の
冷却媒体を前記各冷却媒体導入路２５へ導入する。冷却
媒体は前記冷却媒体導入路２５内を上昇し、上昇する過
程で急冷導入孔２１に穿設された急冷吹出口２４を介し
て前記ヒータ１５と外部反応管６との間の空間１４へ分
散して吹出し、前記排気ブロア１３により前記空間１４
から空気を吸引排気し、前記ラジエタ１２で冷却しつつ
排出する。前記急冷吹出口２４は前述した様に上向きな
ので該急冷吹出口２４より前記空間１４へ吹出された空
気は上方へ向かって渦巻く様な流線２８となる。この
為、前記空間１４内での冷却媒体の攪拌が促進され、冷
却効果が増大すると共に冷却の均一化が促進される。
【００２０】尚、上記実施の形態では急冷導入孔２１を
穿設し継手管２２を設けたが、上端部が突出する様に急
冷導入管を成型断熱部材１９内に埋設してもよい。
穿設し継手管２２を設けたが、上端部が突出する様に急
冷導入管を成型断熱部材１９内に埋設してもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、排気ブ
ロア１３に加え、急冷導入ブロア２７、急冷導入孔２
１、急冷吹出口２４を設けたことにより冷却媒体を炉内
全域に亘って均等に導入することができるのでヒータ１
５や外部反応管６等の冷却に要する時間が大幅に短縮で
きスループットが向上すると共に上方のヒータユニット
１６付近と下方のヒータユニット１８付近とで冷却に要
する時間の差をなくすことができ被処理基板の製品品質
の均一化が図れる等種々の優れた効果を発揮する。
ロア１３に加え、急冷導入ブロア２７、急冷導入孔２
１、急冷吹出口２４を設けたことにより冷却媒体を炉内
全域に亘って均等に導入することができるのでヒータ１
５や外部反応管６等の冷却に要する時間が大幅に短縮で
きスループットが向上すると共に上方のヒータユニット
１６付近と下方のヒータユニット１８付近とで冷却に要
する時間の差をなくすことができ被処理基板の製品品質
の均一化が図れる等種々の優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るヒータユニットの一
部を示す概略斜視図である。
部を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るヒータユニットを示
す平面図である。
す平面図である。
【図４】従来例を示す概略断面図である。
６ 外部反応管 １０ 排気管 １１ シャッタ １２ ラジエタ １３ 排気ブロア １５ ヒータ ２０ ヒータ素線 ２１ 急冷導入孔 ２４ 急冷吹出口 ２６ 急冷導入管 ２７ 急冷導入ブロア
Claims (2)
- 【請求項１】 上端が閉塞された筒状のヒータと、該ヒ
ータ内に配設された反応管と、前記ヒータと反応管とが
成す空間に連通され該空間より雰囲気ガスを排出する排
熱系とを具備する熱処理炉に於いて、前記ヒータの成型
断熱部材中に上下に伸びる冷却媒体導入路を所要数設
け、前記成型断熱部材より前記冷却媒体導入路迄貫通す
る様急冷吹出口を穿設し、前記冷却媒体導入路下端より
冷却媒体を供給する様構成したことを特徴とする熱処理
炉。 - 【請求項２】 前記急冷吹出口は斜め上方に向かって開
口し、該急冷吹出口より導入された冷却媒体が螺旋流れ
を形成する様にした請求項１の熱処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7485998A JPH11260744A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7485998A JPH11260744A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 熱処理炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11260744A true JPH11260744A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13559480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7485998A Pending JPH11260744A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11260744A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006134862A1 (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Tokyo Electron Limited | 熱処理装置 |
| JP2007096334A (ja) * | 2006-11-08 | 2007-04-12 | 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 |
| WO2007097199A1 (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Tokyo Electron Limited | 熱処理装置、ヒータ及びその製造方法 |
| JP2010056294A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 熱処理装置 |
| JP2010056287A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 熱処理装置 |
| 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 |
| JP2014209569A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-11-06 | 株式会社日立国際電気 | 断熱構造体及び半導体装置の製造方法 |
-
1998
- 1998-03-09 JP JP7485998A patent/JPH11260744A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8033823B2 (en) | 2005-06-15 | 2011-10-11 | Tokyo Electron Limited | Heat processing apparatus |
| WO2006134862A1 (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Tokyo Electron Limited | 熱処理装置 |
| JP4739057B2 (ja) * | 2006-02-20 | 2011-08-03 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置、ヒータ及びその製造方法 |
| JP2007221059A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置、ヒータ及びその製造方法 |
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