JPH1167678A - 縦型炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】べローズの小口径化により製作費の低減化を図
り、又、反応管が傾いてもウェーハを水平に保持可能な
縦型炉を提供する。 【解決手段】被処理基板を水平姿勢で多段に保持するボ
ートをボートエレベータにより下方から反応室２６へ装
入、引出し、前記ボートを支持する炉口蓋３０により前
記反応室下端開口を閉塞する縦型炉に於いて、前記炉口
蓋が、通孔３９を穿設したシールキャップ３３と、該シ
ールキャップの下方に位置するベース３１と、該ベース
と前記シールキャップとの間に設けられ前記通孔を閉塞
するべローズ３２とを有し、前記ボートが前記べースに
立設され前記通孔を貫通する連結棒３４を介して支持さ
れる様構成し、前記反応室の下端開口部を気密に閉塞
し、前記キャップ受け上の前記ボートに被処理基板を水
平姿勢で保持した状態で該被処理基板に各種処理を施
す。

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
けられる縦型炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程にはウェーハ等被処理基
板に薄膜を生成し、或は不純物の拡散等の処理をする工
程があり、斯かる処理をする装置の１つに縦型炉があ
る。

【０００３】以下、図２に於いて従来の縦型炉を説明す
る。

【０００４】反応管１の天板中央部にはガス供給孔２が
設けられ、下端にはＯリング３を介して下部マニホール
ド４が設けられ、該下部マニホールド４は排気管５を介
して図示しない排気装置に接続されている。該下部マニ
ホールド４の下端には伸縮性を有する壁、例えばべロー
ズ６が設けられ、該べローズ６の下端開口はキャップ７
によりＯリング８を介して気密に閉塞可能であり、前記
キャップ７は支持アーム９に固定され、該支持アーム９
はガイド棒１０を上下に摺動可能となっている。

【０００５】ウェーハ１１を水平姿勢で多段に装填した
ボート１２を前記キャップ７上に載置する。前記支持ア
ーム９を前記ガイド棒１０に沿って上昇させ、前記反応
管１の下方より前記ボート１２を装入する。前記キャッ
プ７が前記Ｏリング８を介して前記べローズ６に当接
し、更に前記キャップ７が上昇することで前記べローズ
６が撓み、該べローズ６の反発力により該べローズ６と
前記キャップ７との間に所要の接触圧が確保され、前記
べローズ６の下端開口は気密に閉塞される。

【０００６】前記反応管１内を加熱しつつ前記ガス供給
孔２から反応ガスを供給し、反応ガスを分解させて前記
ウェーハ１１表面に成膜する等所定の処理を施し、反応
後のガスは前記排気管５より排気される。

【０００７】処理完了後、前記支持アーム９を前記ガイ
ド棒１０に沿って下降させる。前記キャップ７は水平に
前記支持アーム９に固定されている為、処理済みの前記
ウェーハ１１は水平に保持された状態で引出される。

【０００８】次に、図３に於いて従来の他の縦型炉を説
明する。尚、図３中、図２と同等のものには同符号を付
し、説明は省略する。

【０００９】下部マニホールド４の下端開口はキャップ
１３によりＯリング１４を介して気密に閉塞可能となっ
ている。前記キャップ１３は上層板１５と下層板１６に
より二層構造を成し、前記上層板１５と前記下層板１６
は中心部同士が自由接手１７を有する連結棒１８で互い
に連結されると共に外周部同士が多数のバネ１９で互い
に連結され、前記上層板１５と前記下層板１６は平行に
保たれている。前記下層板１６は支持アーム９に水平に
固定され、該支持アーム９はガイド棒１０を上下に摺動
可能となっている。前記ボート１２は前記キャップ１３
に乗載される。

【００１０】前記支持アーム９を前記ガイド棒１０に沿
って上昇させ、前記反応管１の下方より前記ウェーハ１
１を水平姿勢で多段に装填した前記ボート１２を装入す
る。前記上層板１５を前記Ｏリング１４を介して前記下
部マニホールド４の下端に当接し、更に、前記連結棒１
８を介して前記上層板１５を上方へ押圧し、前記下部マ
ニホールド４の下端開口を気密に閉塞する。

【００１１】処理完了後、前記キャップ１３を降下させ
て前記下部マニホールド４の下端開口を開放する。前記
上層板１５の一部が前記Ｏリング１４と接着すると前記
上層板１５が前記Ｏリング１４より離反する際、前記上
層板１５を傾斜させようとする力が作用する。前記上層
板１５が傾こうとしても、前記連結棒１８を中心として
対向する前記バネ１９の一方が延び、他方が圧縮される
為、前記上層板１５の前記下層板１６に対する傾きは規
制される。前記下層板１６は前記支持アーム９に水平に
固定されている為、前記上層板１５は前記下層板１６に
倣い傾きが抑止され水平姿勢を保持した状態で下降し、
処理済みの前記ウェーハ１１が引出される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の縦型炉
では、下部マニホールドの下端に直接ベローズが接続さ
れており、べローズの口径を下部マニホールドの口径に
合わせる必要がある為、大口径のべローズを必要とし製
作費が高くなる。又、べローズの撓み量を規制する構造
を有していない為、必要以上に大きな力がべローズに作
用する虞れがあり、べローズの早期劣化の原因となる。

【００１３】一方、上記した従来の他の縦型炉では、反
応管自体が傾いていると下部マニホールドの下端のシー
ル面に沿って上層板が傾く。その結果、ボートが傾斜し
てウェーハが落下し破損する。更に、前記シール面に均
等に力が作用せず、気密性を充分に維持できない虞れが
ある。

【００１４】本発明は斯かる実情に鑑み、べローズの小
口径化により製作費の低減化を図り、又、反応管が傾い
てもウェーハを水平に保持可能な縦型炉を提供するもの
である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、被処理基板を
水平姿勢で多段に保持するボートをボートエレベータに
より下方から反応室へ装入、引出し、前記ボートを支持
する炉口蓋により前記反応室下端開口を閉塞する縦型炉
に於いて、前記炉口蓋が、通孔を穿設したシールキャッ
プと、該シールキャップの下方に位置するベースと、該
ベースと前記シールキャップとの間に設けられ前記通孔
を閉塞するべローズとを有し、前記ボートが前記べース
に立設され前記通孔を貫通する連結棒を介して支持され
る縦型炉に係り、又、前記連結棒にキャップ受けが取付
けられ、該キャップ受けを介してボートが支持され、前
記ベースが前記シールキャップに当接することで前記べ
ローズの圧縮量が制限され、前記キャップ受けが前記シ
ールキャップに当接することで前記べローズの伸び量が
制限される縦型炉に係り、更に、前記シールキャップが
中央部に前記べローズの一部を収納するシリンダ部を有
する縦型炉に係り、前記反応室下端開口を気密に閉塞
し、前記キャップ受け上の前記ボートに被処理基板を水
平姿勢で保持した状態で該被処理基板に各種処理を施
す。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図１を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。

【００１７】ヒータベース２０上に立設された有天筒状
のヒータ２１の内部には、上端が閉塞し、下端が開放さ
れた筒状のアウターチューブ２２が同心に配設され、該
アウターチューブ２２の内部には上端が開放された筒状
のインナーチューブ２３が同心に配設されている。

【００１８】前記ヒータベース２０の下側にインレット
アダプタ２４が取付けられ、該インレットアダプタ２４
の上端に前記アウターチューブ２２が立設されている。
前記インナーチューブ２３は前記インレットアダプタ２
４の内面に形成された内鍔２５に立設され、前記インナ
ーチューブ２３及び前記インレットアダプタ２４の一部
によって反応室２６が画成されると共に前記アウターチ
ューブ２２と前記インナーチューブ２３との間には下端
が閉塞された円筒状の空間２７が形成される。

【００１９】前記インレットアダプタ２４の前記内鍔２
５より下方の位置にガス供給孔２８が貫通され、又、前
記空間２７の下端に連通する様、排気孔２９が貫通され
ている。

【００２０】前記インレットアダプタ２４の下側には該
インレットアダプタ２４の下端開口を閉塞可能な炉口蓋
３０が設けられ、該炉口蓋３０はベース３１、べローズ
３２、シールキャップ３３、連結棒３４、キャップ受け
３５で構成されている。

【００２１】前記ベース３１は円板状を成し、図示しな
いボートエレベータに水平に支持され、昇降可能となっ
ている。前記ベース３１上に複数本の前記連結棒３４が
立設されると共に該連結棒３４を囲繞する前記べローズ
３２が前記ベース３１上面に接続されている。前記連結
棒３４の上端は円板状の前記キャップ受け３５に固着さ
れ、該キャップ受け３５は前記連結棒３４を介して前記
ベース３１と一体化され、該ベース３１と平行になって
いる。前記キャップ受け３５にはボートキャップ３６を
介して図示しないボートが立設され、該ボートには処理
されるウェーハ（図示せず）が水平姿勢で多段に装填さ
れる様になっている。

【００２２】前記シールキャップ３３は円環板状のフラ
ンジ部３７と略円筒形状のシリンダ部３８で構成され、
断面が略凸字状で中央に通孔３９が穿設された形状とな
っている。前記フランジ部３７は前記インレットアダプ
タ２４の下端に密着可能である。

【００２３】前記シリンダ部３８は前記通孔３９に臨接
する内フランジ部４０を有し、該内フランジ部４０と前
記ベース３１との間に前記ベローズ３２が固着されてい
る。而して、該べローズ３２の撓み量は前記フランジ部
３７の下面と前記ベース３１の上面との離隔距離の範囲
内に制限される。

【００２４】前記ウェーハ（図示せず）が水平姿勢で装
填されたボート（図示せず）を前記ベース３１を介し前
記ボートエレベータ（図示せず）により上昇させる。前
記シールキャップ３３は前記ベース３１と共に上昇し、
先ず前記フランジ部３７が前記インレットアダプタ２４
下端に当接する。更に、前記ベース３１が上昇すると、
前記内フランジ部４０と前記ベース３１間の距離が接近
して前記べローズ３２が撓み、該べローズ３２の反発力
により前記インレットアダプタ２４と前記シールキャッ
プ３３間で所要の接触圧が生じ、両者間はシールされ
る。前記シールキャップ３３は前記べローズ３２の弾性
により前記ベース３１に対し自在に傾動可能であるの
で、前記ベース３１と前記インレットアダプタ２４下端
面が平行でなくても、前記シールキャップ３３は前記イ
ンレットアダプタ２４に支障なく密着する。従って、縦
型炉が傾くことにより前記インレットアダプタ２４の下
端が傾き、更に前記シールキャップ３３が傾いたとして
も、該シールキャップ３３の傾動は前記べローズ３２の
変形によって吸収され前記ベース３１の水平、即ち前記
ボート（図示せず）の直立に影響を与えることがない。

【００２５】前記炉口蓋３０により前記インレットアダ
プタ２４下端開口が閉塞された後、前記反応室２６は前
記ヒータ２１により所定の温度に加熱され、前記ガス供
給孔２８を介して反応ガスが供給される。該反応ガスが
前記ウェーハ表面に沿って流れ、該ウェーハ表面に反応
生成物の堆積等が行われると共に前記反応室２６内は前
記排気孔２９を介して排気される。

【００２６】尚、上記実施の形態では、前記シールキャ
ップ３３に前記シリンダ部３８を形成し、該シリンダ部
３８に前記べローズ３２の一部を収納する様な構成とし
たが、前記シリンダ部３８を省略し前記ベース３１の形
状を有底円筒状とし、該ベース３１と前記フランジ部３
７との間に前記べローズ３２を設けてもよい。又、前記
ベース３１は複数本の前記連結棒３４を介して前記キャ
ップ受け３５と一体化されているが、中心部同士を軸で
連結する等他の連結手段により一体化されてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、ボート
は水平に支持されたベースに乗載されているので、反応
室の傾きに拘らず垂直姿勢が保証され、又、ベースとシ
ールキャップ間をシールするべローズはインレットアダ
プタに口径を合わせる必要がない為、べローズの小口径
化が図れ、製作費の低減化が図れる。更に、べローズの
撓み量はシールキャップのフランジ部の下面とベースの
上面との離隔距離を適宜選択することにより所要範囲内
に制限できる為、必要以上の大きな力がべローズやシー
ル面に作用するのを防止することができ、べローズやシ
ール材の耐久性の向上を図ることが可能となる等の種々
の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断面図である。

【図２】従来例を示す断面図である。

【図３】他の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

２４ インレットアダプタ ３０ 炉口蓋 ３１ ベース ３２ べローズ ３３ シールキャップ ３４ 連結棒 ３５ キャップ受け ３７ フランジ部 ３８ シリンダ部 ３９ 通孔 ４０ 内フランジ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理基板を水平姿勢で多段に保持する
   ボートをボートエレベータにより下方から反応室へ装
   入、引出し、前記ボートを支持する炉口蓋により前記反
   応室下端開口を閉塞する縦型炉に於いて、前記炉口蓋
   が、通孔を穿設したシールキャップと、該シールキャッ
   プの下方に位置するベースと、該ベースと前記シールキ
   ャップとの間に設けられ前記通孔を閉塞するべローズと
   を有し、前記ボートが前記べースに立設され前記通孔を
   貫通する連結棒を介して支持されることを特徴とする縦
   型炉。
2. 【請求項２】 前記連結棒にキャップ受けが取付けら
   れ、該キャップ受けを介してボートが支持され、前記ベ
   ースが前記シールキャップに当接することで前記べロー
   ズの圧縮量が制限され、前記キャップ受けが前記シール
   キャップに当接することで前記べローズの伸び量が制限
   される請求項１の縦型炉。
3. 【請求項３】 前記シールキャップが中央部に前記べロ
   ーズの一部を収納するシリンダ部を有する請求項１の縦
   型炉。