KR100198144B1 - 열처리장치 - Google Patents

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KR100198144B1
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와타루 오오카세
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히가시 데쓰로
동경 엘렉트론주식회사
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Abstract

프로세스 튜브의 개구부를 개폐하는 뚜껑체의 안쪽면에 가열체, 혹은 가열가스의 순환로를 형성한다. 순환로는 프로세스 튜브 안에서 반도체 웨이퍼를 지지하는 석영보트를 회전하는 회전기구의 축과, 뚜껑체와의 틈을 지나서 뚜껑체의 안쪽면부분으로 유도되도록 형성한다. 이 순환로에는 반응생성물의 기화온도 이상으로 가열된 가열가스를 순환시킨다. 뚜껑체의 안쪽면이 가열되기 때문에 반응생성물을 뚜껑체 및 프로세스 튜브의 아래편 부분 내벽에 부착하지 않는다. 오염원이 발생하지 않기 때문에 반도체 웨이퍼나 클린룸을 오염하지 않는다. 또한, 틈으로 순환가스가 반대방향으로 흐르고 있기 때문에, 이곳으로부터 반응가스가 누설하지 않는다. 이리하여 클린룸을 오염하지 않고, 반도체 웨이퍼를 생산수율이 좋게 제조할 수 있다.

Description

열처리장치
제1도는 본 발명의 가열장치를 구비한 열처리장치의 종단단면도.
제2도는 가열장치를 구비한 뚜껑체의 종단부분단면도.
제3도는 제2도의 A부(배기시일부)의 1실시예의 부분단면도.
제4도는 제2도의 A부(배기시일부)의 다른 실시예의 사시도.
제5도는 지그재그형상으로 설치된 가열장치의 평면도.
제6도는 소용돌이 형상으로 설치한 가열장치의 평면도.
제7도는 보온통의 회전기구를 구비한 열처리장치의 가열장치로서 고온가스의 순환로를 가진 실시예의 종단부분단면도.
제8도는 지그재그형상으로 설치한 가열장치의 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 프로세스튜브 21a : 플랜지
21b : 원주홈 21c : 배기구멍
22 : 히터 23 : 개구부
24 : 석영보트(지지체) 25 : 배기구
26 : 뚜껑체 26a : 원주홈
26b : 상부플레이트 26c : 단열체
26d : 베이스플레이트 26e,26g : 배기통로
26f : 배기관 27 : 코일스프링
28 : 상하구동기구 29 : 지지체
30 : 보온통 31 : 냉각매체순환로
31a : 공급구 32 : 단열재
33 : 반응가스도입관 34 : 공급구멍
38 : 축 38a : 자기시일
40 : 가열장치 41 : 순환가스순환로
41a,44 : 틈 41b : 안쪽면부분
42 : 순환가스도입구 43 : 순환가스배출구
45,45a,45b : 관통구멍 46a,46b : 링형상의 벽
47,48 : 가열체 50 : 아우터셸
51 : 단열블록 52 : 스테이지
53,54 : 톱니형상부재 S,S1 : 확산장치
W : 반도체웨이퍼 M : 회전기구
본 발명은, 열처리장치에 관한 것으로서, 특히 반도체제조공정에 사용하는 열처리장치에 관한 것이다.
종래, 반도체제조공정에 있어서는, 반도체웨이퍼, 반도체웨이퍼상에 박막이나 산화막을 형성하거나, 또는 불순물의 확산등을 행하는 데에, CVD장치, 산화막 성형장치, 또는 확산장치등이 사용된다. 이들 장치에는, 여러 장의 반도체웨이퍼를 수평으로 지지가능한 석영보트등으로 지지하여 반응용기에 삽입하고, 고온가열한 반응용기내에 도입되는 반응가스에 의하여 처리를 하는 열처리장치가 있다.
이 열처리장치는 고온, 가열함으로써 여러 장의 웨이퍼를 동시에 신속하게 처리를 할 수 있기 때문에 많이 이용되고 있다.
그런데, 최근들어 반도체 디바이스의 미세화가 진행되고, 또, 반도체 웨이퍼도 대구경화가 되고, 대면적의 웨이퍼 위에 극박막을 균일하게 형성하는 것이 요구되고 있다. 열처리장치는 반도체웨이퍼를 여러 장 동시에 처리하는 뱃치처리를 하는 것이지만, 동일한 반도체 웨이퍼내의 중심부와 주변부의 처리의 불균일이나, 열처리장치내에 배치되는 위치에 의하여 반도체웨이퍼간에서의 상이한 처리를 불균일이 생기기 쉽다. 이들 불균일을 제거하기 위하여 여러가지 개량이 이루어지고 있다.
이와같은, 열처리장치는, 내열재료, 예컨대 석영유리 등으로 이루어지는 통형상의 프로세스튜브를 직립시켜서 설치하고, 이 프로세스튜브를 포위하여 그 내부를 900∼1200℃이상의 고온으로 가열하는 히터를 비치한다. 프로세스튜브의 아래편은 개구부로 되어 있고, 반도체웨이퍼를 수평으로 여러 장 지지한 내열성의 석영보트가 반입가능하게 되어 있다. 이 개구부에는, 내부를 기밀하게 유지하기 위하여 O링 등을 통하여 뚜껑체가 설치된다. 뚜껑체는, 코일스프링을 통하여 상하 구동기구에 접속된 지지체에 지지되고, 프로세스튜브의 개구부를 개폐를 하도록 되어 있다. 뚜껑체에는 보온통이 비치되고, 보온통 위에 재치되는 반도체웨이퍼를 지지한 석영보트의 전체가 프로세스튜브의 균열부분(flat heating zone)에 위치하도록 하고, 반도체웨이퍼가 균일온도로 가열되어서 균일처리를 할 수 있도록 한다. 또, 뚜껑체에는 냉각수의 순환로를 설치하고, 뚜껑체를 냉각하여 프로세스튜브의 아래편에 설치되는 장치류가 가열되는 것을 방지하고 있다.
이와같은 프로세스튜브내에 반응가스를 도입하기 위하여, 반응가스 공급체에 접속된 반응가스도입관이 프로세스튜브의 아래편으로부터 측벽을 따라서 상부까지 설치되고, 도입관을 통과하는 사이에 가열된 반응가스가 프로세스튜브의 상부에 설치된 공급구로부터 공급된다. 그리고, 반도체웨이퍼를 처리할 때에 생성된 반응생성물은, 남은 반응가스와 함께, 배기장치에 접속된 프로세스튜브의 아래편에 설치된 배기구로부터 배출되도록 되어 있다.
이와같은 열처리장치에 있어서, 동일한 반도체웨이퍼 내가 균일처리되도록 반도체웨이퍼의 석영보트를 회전시키는 회전기구가 설치되는 것도 있다. 회전기구는 프로세스튜브의 외부에 설치되는 모우터축에 접속된 축에 보온통이 지지되어서 구성되어 있다.
그런데, 이와같은 종래의 열처리장치에 있어서, 반응생성물이 프로세스튜브의 아래편 내벽 및 뚜껑체에 부착하는 경향이 있었다.
특히, 확산장치에 있어서 PoCl3등의 도핑가스를 사용한 경우, 인과 SiO2가 결합한 인유리가 이들 부분에 석출하는 것은 피할 수 없었다. 이들 적층한 부착물은, 그후 박리하여 프로세스튜브내에 비산하고, 반도체웨이퍼를 오염하고, 그 생산수율을 저하시켜버릴 염려가 있었다. 또, 반도체웨이퍼의 프로세스튜브로의 반출입 때에 부착물이 박리하고, 클린룸의 오염원이 될 염려가 있었다.
또한, 회전기구를 비치한 열처리장치에서는, 뚜껑체의 개공과 모우터의 축에 접속된 회전축간의 회전을 위한 작은 틈에 반응생성물이 부착할 염려가 있었다. 최악의 경우, 석영보트의 회전시에 반응생성물이 박리하여 오염원을 발생하여 버리는 일도 있었다.
본 발명은 상기한 문제점에 비추어서 하게 된 것으로서, 반응생성물이 반응용기의 아래편 내벽이나 뚜껑체에 부착하는 일이 없고, 따라서 부착물이 박리하여 반도체웨이퍼가 오염되는 일이 없고, 생산수율의 향상을 도모하며, 열처리장치가 설치되면 클린룸의 오염도 방지할 수 있는 열처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 석영보트의 회전기구를 설치한 것일지라도, 그 회전시에 불쾌음을 발생하는 일이 없고, 더구나 반응용기로부터 기체가 클린룸내에 누설하지 않는 열처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 열처리장치는, 피처리체를 수평으로 여러 장 지지하는 지지체를 아래편으로부터 삽입하는 개구부를 가지고, 도입되는 반응가스에 의하여 피처리체에 처리가 행하여지는 통형상 반응용기와, 통형상 반응용기내를 기밀하게 유지하기 위하여 그 개구부에 설치한 뚜껑체와, 통형상 반응용기를 포위하여 설치되는 가열부를 구비한 열처리장치에 있어서, 통형상 반응용기에 대향하는 뚜껑체의 하부 안쪽면을 가열하여 반응생성물의 부착을 방치하는 가열장치를 설치한 것이다. 또한, 이 가열장치는 뚜껑체에 매설되는 히터라도, 또, 뚜껑체 내에 가열가스의 순환로를 설치한 것이라도 좋다.
뚜껑체가 가열됨으로써, 반응용기의 아래편 내벽면 및 뚜껑체에 반응생성물이 부착하는 일이 없기 때문에 피처리체의 오염원을 발생하지 않고, 또한, 열처리장치가 배치되는 클린룸을 오염하는 일도 없다.
특히, 뚜껑체 내에 가열가스를 통과시킬 경우, 뚜껑체의 개공과 회전축과의 사이의 틈을 가스의 순환로로 하면, 이 틈에 반응생성물이 부착하는 것을 방지함과 동시에, 반응용기 내에서 발생하는 기체등이 이 틈으로부터 클린룸에 누설하는 일도 없다. 그 때문에 피처리체가 반응생성물에 의하여 오염되는 일도 없고 그 생상수율을 향상시킬 수 있고, 메인테넌스도 빈번하게 할 필요도 없기 때문에 효율좋게 작업을 할 수 있다.
[실시예]
본 발명의 열처리장치를 반도체웨이퍼 제조용의 확산장치에 적용한 1 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
제1도에 도시한 바와같이, 이 확산장치(S)는 먼저 내열재료, 예컨대 석영유리등으로 이루어지는 통형상 반응용기인 프로세스튜브(21)가 그 개구부(23)를 아래편 향하게 하여서 직립하여 설치된다.
프로세스튜브(21)의 외주에는, 가열부인 코일형상의 히터(22)가 프로세스튜브(21)를 포위하여 설치된다. 히터(22)의 외주는, 다시 단열재(32)로 포위되어서 히터(22)의 열이 효율좋게 프로세스튜브(21)를 가열하도록 되어 있다. 또한, 단열재(32)는 SUS제의 아우터셸(50)로 둘러싸이고, 이 아우터셸(50)의 하단을 SUS제의 스테이지(52) 위에 유지된 SUS제의 단열블록(51)으로 지지되어 있다. 또한, 블록(51)의 안쪽에 프로세스튜브(21)의 외주와의 사이에는 틈이 형성되어 있다.
프로세스튜브(21)의 개구부(23)에는, 석영등의 내열재료로 형성된 뚜껑체(26)가 설치되고, 이 뚜껑체(26)로 개구부(23)를 개폐하여 프로세스튜브(21)내에 반도체웨이퍼(W)를 수평으로 하여서 여러 장 지지하는 석영등의 내열재료로 이루어지는 석영보트(지지체)(24)의 반출입을 가능하게 하고 있다. 석영보트(24)는, 뚜껑체(26)위에 설치되는 보온통(30)위에 재치되고, 석영보트(24) 전체를 프로세스튜브(21) 내의 균열부분에 유지하도록 되어 있다.
또한, 프로세스튜브(21)의 개구부(23) 근방에, 반응가스 공급체에 연결된 반응가스도입관(33)이 프로세스튜브(21)의 내벽면을 따라서 설치되고, 반응가스도입관(33)의 관벽의 축방향으로 다수 설치되는 공급구멍(34)으로부터 반응가스가 프로세스튜브(21)내에 공급되도록 되어 있다. 또한, 프로세스튜브(21)의 하부에는 배기장치에 접속된 배기구(25)가 설치되고, 반도체웨이퍼(W)를 처리할때 생성되는 반응생성물이나 남은 반응가스를 이 배기구(25)로부터 배기하고, 프로세스튜브(21)의 내부를 소망의 압(상압)으로 유지하여 처리하도록 되어 있다. 배기구(25)는, 복수, 프로세스튜브(21)의 외주를 따라서 예컨대 3개소 설치하면, 프로세스튜브(21)내에 반응가스류가 균일하게 형성된다.
또, 프로세스튜브(21)의 개구부(23)를 개폐하는 뚜껑체(26)는, 복수의 코일스프링(27)을 통하여, 상하구동기구(28)에 접속되는 지지체(29)에 의하여 지지되고, 상하구동기구(28)로 상하운동되어, 프로세스튜브(21)의 개구부(23)를 개폐한다. 뚜껑체(26)위에 유지된 반도체웨이퍼(W)를 지지하는 석영보트(24)는 이 상하동에 의하여 프로세스튜브(21)내에 반출입되도록 되어 있다. 또, 스프링(27)은 개구부(25)의 폐쇄시에, 뚜껑체(26)를 눌러서 플랜지(21a)에 뚜껑체(26)의 상면을 꽉누르는 작용을 한다. 또한, 뚜껑체(26)는, 그 상면에 원주홈(26a)를 가지고, 원주홈(26a)에 연결되는 배관으로부터 흡인되고, 프로세스튜브(21)의 프랜지(21a)에 대하여 가스시일드(배기시일)되고, 그 내부를 기밀하게 유지한다. 뚜껑체(26)의 바깥쪽에는, 냉각매체를 순환시키는 링형상의 순환로(31)를 설치한 부재를 배설하고, 뚜껑체(26)의 아래편에 설치되는 장치가 가열되는 것을 방지한다. 순환로(31)를 설치한 부재는 SUS 등으로 형성하면 효율좋게 뚜껑체(26)를 냉각할 수 있다.
또한, 뚜껑체(26)의 프로세스튜브(21)에 대향한 안쪽면에는, 가열장치(40)를 설치한다. 이 가열장치(40)는, 뚜껑체(26) 및 프로세스튜브(21)의 하부를 보온통(30)과 대략 같은 온도로 가열하기 위하여 설치되는 것이다. 뚜껑체(26) 및 프로세스튜브(21)의 하부를 반응생성물의 기화온도 이상의 온도, 예컨대 100∼150℃로 가열함으로써, 뚜껑체(26)나 프로세스튜브(21)의 하부에 반응생성물이 부착하는 것을 방지할 수 있다. 이와같은 가열장치(40)에는 전력제어장치에 의하여, 전력을 공급하고 발열하는 히터라도 좋다. 히터는 SiC등의 발열체를 절연체로 매설하여 설치한 것(시이즈히터)이 알맞게 사용된다. SiC는 외부로부터 전력등이 인가되어서 발열하는 것이며, 열전도율이 높고, 또한, 금속처럼 반응가스와 반응하지 않기 때문에, 히터로서 알맞게 사용될 수 있다.
가열장치(40)를 구비한 뚜껑체(26)는 제2도와 같이 구성하여도 좋다. 즉, 프로세스튜브(21)의 개구부(23)의 폐쇄시에 맞닿도록, 석영제의 어퍼플레이트(26b)를 설치하고, 여기에 SiC히터 또는 저항가열체로된 가열장치(40)를 매설하고, 전원에 접속하여 전류를 공급할 수 있도록 한다. 어퍼플레이트(26b)의 하면에는, 이것보다도 두꺼운 석영으로 된 단열체(26c)를 배설하고, 또한 이 단열체(26c)의 하면에 SUS제의 베이스플레이트(26d)를 배설하여, 뚜껑체(26)를 구성한다. 이 베이스플레이트(26d)에는 링형상의 순환로(31)를 설치하여 공급구(31a)로부터 냉각매체를 이 순환로(31)내에 도입하여 순환되어서 뚜껑체(26)의 아래편에 설치되는 장치가 가열하는 것을 방지한다. 냉각매체는 배출구로부터 배출되어서 재차 공급구(31a)로부터 재순환된다. 또, 프로세스튜브(21)의 플랜지(21a)에는 아래편이 개구한 원주홈(26a)이 형성되어 있어서, 그 배기공(21c)을 통하여 배기시일되도록 되어 있다. 이 때문에, 통상의 내열성이 없는 0-링은 아니고 배기시일에 의하여 시일되고 있으므로 뚜껑체(26) 자체를 가열하는 것이 가능하게 된다.
또, 제2도의 A부의 부분확대로서 제3도에 도시한 바와같이, 어퍼플레이트(26b)에 위편에 개구한 원주홈(26a)을 형성하고, 그 배기통로(26e)를 0-링(26i)으로 시일한 석영제의 배기관(26f)에 접속하여서 배기시일할 수도 있다. 또한, A부의 다른 실시예로서의 부분확대도인 제4도에 도시한 바와 같이, 프로세스 튜브(21)의 플랜지(21a)에, 아래편에 개구한 원주홈(21b)을 형성하여, 또한, 어퍼플레이트(26b)에 석영제의 배기통로(26g)을 가지는 배기관(26b)을 매설하여 배기시일할 수도 있다.
또한, 가열장치(40)를 구비한 뚜껑체(26)는 제2도와 같이 구성하여도 좋다. 즉, 프로세스튜브(21)의 개구부(23)의 폐쇄시에 맞닿도록, 석영제의 상부플레이트(26b)를 설치하고, 여기에 SiC히터 또는 저항가열체로 된 가열장치(40)를 매설하고, 전원에 접속하여 전류를 공급할 수 있도록 한다. 상부플레이트(26b)의 하면에는, 이것보다도 두꺼운 석영으로 된 단열체(26c)를 배설하고, 또한, 이 단열체(26c)의 하면에 SUS제의 베이스플레이트(26d)를 배설하여, 뚜껑체(26)를 구성한다. 이 베이스플레이트(26d)에는 링형상의 순환로(31)를 설치하여 공급구(31a)로부터 냉각매체를 이 순환로(31)내에 도입하여 순환되어서 뚜껑체(26)의 아래편에 설치되는 장치가 가열하는 것을 방지한다. 냉각매체는 배출구로부터 배출되어서 재차 공급구(31a)로부터 재순환된다. 또, 프로세스튜브(21)의 플랜지(21a)에는 아래편이 개구한 원주홈(26a)이 형성되어 있어서, 그 배기공(21c)을 통하여 배기시일되도록 되어 있다. 이 때문에, 통상의 내열성이 없는 O-링은 아니고 배기시일에 의하여 시일되고 있으므로 뚜껑체(26) 자체를 가열하는 것이 가능하게 된다.
또, 제2도의 A부의 부분확대로서 제3도에 도시한 바와같이, 상부 플레이트(26b)에 위편에 개구한 원주홈(26a)을 형성하고, 그 배기통로(26e)를 O-링(26i)으로 시일한 석영제의 배기관(26f)에 접속하여서 배기시일할 수도 있다. 또한, A부의 다른 실시예로서의 부분확대도인 제4도에 도시한 바와 같이, 프로세스 튜브(21)의 플랜지(21a)에, 아래편에 개구한 원주홈(21b)을 형성하여, 또한, 상부플레이트(26b)에 석영제의 배기통로(26g)을 가지는 배기관(26b)을 매설하여 배기시일할 수도 있다.
또한, 뚜껑체(26)의 안쪽면에 가열가스가 광면적으로 접하도록 안쪽면 부분(41b)도 가스순환로를 굴곡하여 형성하고, 여기를 통과한 고온가스는 순환가스 배출구(43)에 유도되도록 되어 있다.
또한, 순환가스 배출구(43)의 위쪽에 형성되는 프로세스 튜브(21)의 배기구(25)까지 프로세스 튜브(21) 내벽 사이에 굴곡한 틈(44)을 형성한다. 이에 의하여 순환가스 배출구(43)으로부터 배출되지 않았던 순환가스가 이 틈(44)을 통과하고, 프로세스 튜브(21)의 배기구(25)로부터 배기되도록 하여서 틈(44)에 순환가스의 흐름을 형성시키고, 반응생성물이 틈(44)으로부터 아래편으로 침입하지 않도록 한다. 또, 톱니형상부재(54)의 하면에는 가열처리(40)(SiC히터)를 설치한다.
이와 같은 뚜껑체(26)의 안쪽면 부분(41b)의 순환가스의 순환로(41)를 형성함에는, 축(538)의 관통구멍(45a),(45b)을 제외한 부분에 제8도에 도시한 바와 같이, 상하로부터 지름이 다른 링형상의 벽(46a),(46b)을 가진 것을 조합하여 양자의 틈에 가스순환로(41)를 형성한다.
이와 같은, 순환로(41)에는 질소가스, 아르곤가스 등의 불활성가스를 가열하여 순환시키기 때문에, 열전도율이 좋고, 고온에서 반응가스와 반응하지 않는 것이 좋기 때문에 SiC등으로 형성한다.
그리고, 이와 같은, 복잡한 형상의 것을 SiC로 형성함에는 그라파이트로 소망의 형상으로 형성한 것을 CVD장치로 그 표면에 SiC막을 형성시킨다. 그후, 그라파이트를 소각하여 제거하고, SiC의 순환로(41)를 형성할 수 있다.
이상과 같은, 구성의 확산장치(S1)를 사용하여 반도체 웨이퍼(W)의 처리를 함에는, 반송장치로 미처리의 반도체 웨이퍼(W)를 재치한 석영보트(24)를 확산장치의 상하구동기구(28)로 하강된 뚜껑체(26) 위의 보온통(30) 위에 재치하고, 상하구동기구(28)을 상승시켜서 석영보트(24)를 프로세스 튜브(21)내에 반입시키고, 뚜껑체(26)로 프로세스 튜브(21)의 개구부(23)를 폐쇄한다. 뚜껑체(26)는, 원주홈(26a)의 공기를 흡인장치에 의하여 흡인함으로써 밀폐시킨다. 배기구로부터 프로세스 튜브(21) 내의 공기를 흡인함과 동시에, 히터(22)에 의하여 프로세스 튜브(21)를 소망의 온도 900∼1200℃로 가열한다. 그후, 반응가스도입관(33)으로부터 반응가스를 프로세스 튜브(21)내로 도입한다. 반응가스는 반응가스도입관(33)에 뚫어 설치한 다수의 공급구멍(34)으로부터 지지체(29)위의 반도체 웨이퍼(W)에 공급된다. 여기서 반응가스로서 PoCl2, O2등을 사용하여, 반도체 웨이퍼(W)위에 인을 확산시킨다. 그리고, 배기장치에 의하여 배기구(25)로부터 흡수하고, 남은 반응가스와 함께 반응생성물을 배기한다.
이때, 뚜껑체(26)에 형성한 순환가스의 순환로(41)에 순환가스 도입구(42)로부터 N2나 Ar 등의 순환가스를 공급한다.
순환가스는 반응생성물의 기화온도, 예컨대, 100∼150℃로 가열되고, 순환가스 도입구(42)로부터 모우터축에 접속된 축(38)과의 틈(41a)을 지나 SiC로 형성된 순환로(41)의 안쪽면부분(41b)을 통과하여 순환가스 배출구(43)로부터 배출된다. 이 때문에, 뚜껑체(26)의 프로세스 튜브(21) 내면부분은 100∼200℃로 가열되고, 반응생성물이 뚜껑체(26)에 부착하지 않는다.
또, 순환가스 배출구(43)로부터 배기되지 않는 순환가스는 프로세스 튜브(21)이 내벽과, 보온통(30)과의 틈(44)을 지나 배기구(25)로부터 배출된다. 틈(44)은 굴곡해서 형성되고, 프로세스 튜브(21)안에서 생성된 Cl2, HCl 등의 반응생성가스가 뚜껑체(26) 방향으로 침입하는 일이 없다. 또한, 뚜껑체(26)와 축(38)과의 틈(41a)은 단계적으로 지름이 변화하고, 여기에 순환가스가 반대방향으로 순환하고 있기 때문에, 반응생성가스가 뚜껑체(26)와 축(38)사이를 지나 확산장치(S1)가 설치되는 클린룸 안으로 누설하는 일은 없다. 따라서, 클린룸을 오염하는 일은 없다.
또, 뚜껑체(26)의 냉각매체의 순환로(31)에 냉각수 등을 유동시켜서, 뚜껑체(26)의 외면을 냉각하기 때문에, 작업상의 지장도 없고, 또, 외부의 장치를 파괴하는 일도 없다.
반도체 웨이퍼의 처리후, 일정한 냉각시간 경과후에 상하구동기구(28)에 의하여, 뚜껑체(26)를 하강시킴과 동시에, 석영보트(24)를 하강시키고, 처리가 끝난 반도체 웨이퍼(W)를 프로세스 튜브(21) 밖으로 반출한다.
또, 회전기구를 갖지 않는 확산장치(S)에 있어서, 반도체 웨이퍼(W)의 처리를 하는 경우는 히터(40)에 의하여 뚜껑체(26)을 소망의 온도로 가열하면 반응생성물이 뚜껑체(26)나 프로세스 튜브(21)의 하부에 부착하는 일이 없다.
그 때문에, 뚜껑체(26)에는 반응생성물의 부착이 없기 때문에, 뚜껑체 등으로부터 박리한 부착물이 반도체 웨이퍼(W)에 부착하여서, 반도체 웨이퍼의 생산수율을 저하시키는 일도 없다. 또, 반도체 웨이퍼의 반출입시에 뚜껑체등으로부터 박리한 부착물에 의하여 클린룸을 오염하는 일도 없다.
이상의 설명은 본 발명의 1 실시예의 설명으로서, 본 발명은, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 회전기구를 구비하지 않은 열처리장치에 순환가스의 순환로를 형성하여도, 또, 회전기구를 구비한 열처리장치에 히터 등을 설치하여도 좋다. 또, 반도체 웨이퍼의 처리장치만이 아니고, LSI 등의 제조장치에도 본 발명을 알맞게 적용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 여러 장의 피처리체를 수평으로 적층하여 지지하는 지지체를 아래편으로부터 장치해 넣는 개구부(23)를 가지며, 또한, 도입되는 반응가스에 의한 상기 피처리체(W)의 열처리를 하는 통형상 반응용기(1)와, 상기 통형상 반응용기(1)의 개구부(23)를 폐쇄하고, 그 속을 기밀하게 유지하는 뚜껑체(26)와, 상기 통형상 반응용기를 포위하듯이 설치된 가열부와, 상기 통형상 반응용기(1)의 하부 내벽면을 가열하여 반응생성물의 부착을 방지하기 위하여 상기 뚜껑체(26)에 설치한 가열장치(40)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가열장치(40)가 상기 뚜껑체(26) 안에 매설된 시이즈 히터(22)인 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가열장치(40)가 SiC로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 시이즈히터(22)가 저항 발열체인 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지지체(29)가 회전축(38)에 의하여 회전가능하고, 상기 뚜껑체(26)와 상기 회전축(38) 사이의 틈새에 순환로(41)를 형성하여 순환로(41)에 가열가스를 흐르게 한 열처리장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 통형상 반응용기(1)의 개구부의 끝단면 또는 상기 뚜껑체(26)의 상면의 어느 곳에 원주홈(26a)을 형성하여 이 홈(26a)을 배기하는 배기시일수단을 설치한 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 뚜껑체(26)는 상부플레이트(26b)와 베이스플레이트(26d)의 중간부에 가열장치(40)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 뚜껑체(26)는, 수냉 냉각된 베이스플레이트(26d) 상면에 재치된 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 배기시일수단은 플랜지면을 가지는 배기관과 탄성 시일부재를 통하여 기밀하게 접속된 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 베이스플레이트(26d)는 스프링부재(27)를 통하여 승강수단에 재치되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
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