KR100286284B1 - 열처리장치 - Google Patents

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Abstract

피처리체를 열처리장치로 반입하는 피처리체용 호울더에, 피처리체가 소정의 열처리위치에 있을 때에 처리위치의 아래쪽을 덮을 수 있는 차폐부재를 설치한다. 이것에 의해 처리위치로부터의 복사열의 누설을 차단함과 동시에, 처리위치 내의 온도변화를 적정화한 상태에서 유지하는 것이 가능하다. 따라서 피처리체의 전체 면을 균일한 온도로 효율좋게 열처리할 수 있음과 함께 제조공정에서의 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

열처리장치
본 발명은, 종형 프로세스관 내에서 피처리체를 열처리하는 열처리장치에 관한 것이다.
예를 들어, 반도체웨이퍼, LCD기판 등의 피처리체의 제조에 있어서는, 산화, 확산, 어닐링, CVD 등의 처리를 행하기 위하여, 각종의 열처리장치가 사용되고 있다. 이들의 열처리장치에 있어서는, 예를 들면 프로세스의 고정밀도화를 달성하는 것, 피처리체의 동일면 내의 온도분포의 균일성을 향상시키는 것, 또한 열처리의 효율을 높이는 것 등이 크게 해결해야 할 과제로 되어 있다.
근래에, 반도체 프로세스는 보다 미세화가 진행되고 있으며, 이와 동시에 피처리체로서의 웨이퍼의 구경도 8인치 내지 12인치로서, 보다 대구경화가 진행되고 있다. 또한 LCD기판 등의 대형의 기판을 균일하고 효율좋게 처리하는 열처리장치도 필요한 것으로 되고 있다. 이러한 상황에 따라 해당 프로세스의 미세화가 진행되고, 피처리체가 대구경화함에 따른 처리의 고정밀도화, 피처리체의 동일면 내에서의 온도분포의 균일화, 열처리효율의 향상이 더욱 필요하게 되었다. 더우기 이러한 대구경화 경향에 있는 피처리체를 제조하는 경우의 수율의 향상도 요망되고 있다.
이러한 피처리체의 대구경화에 수반하여, 실제로 열처리를 행하는 경우에는, 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 피처리체의 대구경화에 따라서, 피처리체에 생기는 슬립, 찌그러짐을 효과적으로 방지하고, 또한 피처리체의 면내에서의 온도분포의 균일성의 향상을 도모할 필요가 있다. 그 때문에 이러한 요구에 대하여는, 피처리체에 어떻게 하여 균일하게 온도를 가하는가, 또는 피처리체의 중심부보다 주변부의 쪽이 방열량이 크기 때문에 발생하는 중앙부와 주변부의 온도차를 어떻게 하여 적게하는가 등이, 크게 해결해야 할 기술과제로 되고 있다. 또한 프로세스의 미세화에 따라, 피처리체에 대한 열처리의 고정밀도화, 피처리체에 대한 오염도의 절감화등이 필요하게 된다. 따라서 피처리체의 면내에서의 막질, 막두께의 균일화를 도모하기 위하여, 어떻게 하여 단시간에 효율좋게 열처리를 행하는가, 어떻게 하여 피처리체에 대한 중금속 등에 의한 오염의 손상을 저하시키는가 등이 크게 해결해야 할 기술적 과제로 되어 있다.
본 발명의 목적은, 상기한 종래의 열처리장치 있어서의 문제점에 감안하여, 피처리체의 전체면을 균일한 온도로 효율좋게 열처리하는 것이 가능함과 동시에, 그 제조공정에서의 수율을 향상시키는 것이 가능한 열처리장치를 제공함에 있다.
제1도는 본 발명의 열처리장치의 일 실시예의 전체 구성을 나타낸 종단면도,
제2도는 제1도에 나타낸 열처리장치에 사용되는 급기파이프의 사시도,
제3도는 제1도에 나타낸 열처리장치에 사용되는 급기파이프의 Ⅲ-Ⅲ 화살표에 따른 단면도,
제4도는 제2도에 나타낸 급기파이프의 Ⅳ-Ⅳ 화살표에 따른 단면도로서, 제3도에 나타낸 배플판과는 다른 형상의 배플판을 급기파이프 내에 설치한 것을 나타낸 도면,
제5도는 제1도에 나타낸 열처리장치에 사용되는 피처리체용 호울더의 종단면도,
제6도는 제1도에 나타낸 열처리장치의 하나의 냉각구조를 나타낸 모식도,
제7a도 및 제7b도는 제1도에 나타낸 열처리장치의 X부의 부분 확대도로서, 제7a도는 단열부재와 프로세스관의 하단 플랜지가 접촉하지 않는 상태를, 제7b도는 단열부재와 하단 플랜지가 완전하게 밀착된 상태를 나타낸 도면,
제8도는 제1도에 나타낸 열처리장치에 접속되는 피처리체 반입반출부와의 관련을 나타내는 개략 평면도이다.
제9a도 및 제9b도는 제1도에 나타낸 열처리장치에 이용되는 셔터판의 일예를 나타낸 개략평면도로서, 제9a도는 셔터판이 열린 상태를, 제9b도는 셔터판이 닫힌 상태를 나타낸 도면,
제10도는 제1도에 나타낸 열처리장치의 하나의 사용형태(양 셔터판이 닫힌 상태)를 나타낸 종단면도,
제11도는 제1도에 나타낸 열처리장치의 동작의 일예를 나타낸 모식도로서, 상부의 셔터판이 닫히고, 하부의 셔터판은 열린 상태를 나타낸 도면,
제12도는 제1도에 나타낸 열처리장치의 동작의 다른 예를 나타낸 모식도로서, 양 셔터판이 열린 상태를 나타낸 도면,
제13도는 제1도에 나타낸 열처리장치의 다른 동작예를 나타낸 모식도로서, 상부의 셔터판이 열리고, 하부의 셔터판이 닫힌 상태를 나타낸 도면,
제14도는 제1도에 나타낸 열처리장치의 다른 동작예를 나타낸 모식도로서, 상부의 셔터판이 닫히고, 하부의 셔터판이 열린상태를 나타낸 도면이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 열처리부 12 : 프로세스관
12A : 플랜지 12C : 돌기부
14 : 급기파이프 14A : 예열부
14E,14F : 방열핀 16,17 : 단열재
18 : 수냉기구 18A : 내부 쉘
18B : 외부 쉘 20 : 발열원
22 : 균열부재 24 : 단열재
26 : 배기파이프 30 : 피처리체용 호울더
30A : 얹어놓는부 30B : 차폐부재
30C : 단열부재 30D : 홈
32 : 냉각로드 34 : 관통구멍
36 : 온도계 36A : 리이드선
38 : 공급파이프 40 : 구동기구
42 : 승강아암 44 : 승강기구
50 : 피처리체 반입반출부 52 : 제 1 로드록실
54 : 제 2 로드록실 52A,54A : 제 1 게이트밸브
52B,54B : 제 2 게이트밸브 52C,54C : 반송아암
52D,54D : 가스도입구멍 52E,54E : 가스배출구멍
56 : 받아넘김실 60 : 셔터구동부
62 : 제1 셔터 64 : 제 2 셔터
62A,62B,64A,64B : 셔터판 64C : 오목부
66A : 벨로우즈 66B : 로드
68 : 배기구 70 : 분사노즐
100 : 제어장치 102 : 메모리부
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 피처리체의 반입반출용의 하단 개구를 가지며, 처리위치에 배치되는 피처리체를 가열하는 열원을 구비하고 있는 종형 프로세스관과, 수평으로 지지한 상태의 피처리체를 하단 개구로부터 프로세스관 내로 반입하고 소정의 처리위치에 설정하며, 수평방향으로 회전이 가능하도록 구성된 피처리체용 호울더와, 프로세스관 내의 처리위치로 향하여 반응가스를 공급하는 가스공급수단을 가지며, 피처리체용 호울더가 상기 소정의 처리위치에 설정된 때에 처리위치의 아래쪽을 덮는 차폐부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 열처리장치에 있어서, 피처리체용 호울더는, 피처리체의 반입반출시, 소정의 처리위치에 도달할때 까지의 동안에 회전하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본발명의 열처리장치에 있어서, 가스공급수단이 소정의 처리위치에 도달하는 도중에 예열부가 설치되고, 이 예열부에는 피처리체가 소정의 처리위치에 설정된 때, 피처리체용 호울더의 차폐부재가 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 열처리장치에 있어서, 프로세스관의 하단개구의 아래쪽에는 기체밀폐실이 설치되고, 또한 하단개구와 대향하는 기체밀폐실에는, 그의 종방향을 따라 복수의 단열용 셔터가 상호간에 개폐가능하게 설치됨과 동시에, 피처리체용 호울더에는 차폐부재와는 별도로 단열부재가 일체로 설치되고, 이 단열부재가 피처리체용 호울더가 소정의 처리위치에 있는 때에, 단열용 셔터중, 하단 개구측에 있는 것의 위쪽으로 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 열처리장치에 있어서, 기체밀폐실에는 피처리체용 호울더가 강하하여 소정의 처리장치로부터 물러난 때에 이것에 대응하여 피처리체의 냉각을 행하는 냉각부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 열처리장치에 있어서, 냉각부재는 기체밀폐실에 설치되어 냉각용 기체를 분사하는 노즐에 의하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 열처리장치에 있어서, 냉각부재는 피처리체의 면과 대향하는 단열용 셔터의 내부에 설치된 수냉쟈켓으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 피처리체의 주변부에서의 방열을 억제하여 면내에서의 온도변화를 적게 하고, 면내 균일성을 확보하는 것이 가능하다. 즉 피처리체를 수평으로 유지하는 피처리체용 호울더에는 처리위치와 그 아래쪽 사이에 차폐부재가 설치되어 있다. 따라서 차폐부재는 처리위치와 처리위치 아래쪽 사이의 단열부재로서 기능하고, 처리위치에 설정되어 있는 온도변화의 변화를 방지한다. 또한 이 온도차이의 변화를 방지함으로써, 기류의 발생을 방지하고, 기류의 발생에 의해 생기는 피처리체 주변부에서의 방열을 억제하는 것이 가능하다. 따라서 피처리체의 동일면 내의 면내 균일성을 양호하게 유지하는 것이 가능하다.
또한 본 발명에서는, 피처리체용 호울더를 피처리체의 반입반출시, 소정의 처리위치에 도달하기까지의 동안에 회전시키도록 하고 있다. 따라서 복사열의 성분이 편중된 상태로 피처리체와 도입되는 경우라도, 피처리체가 회전함으로써 면내에서의 균일한 공급이 가능하게 된다. 또한, 피처리체의 반출시에는, 처리위치로부터 피처리체가 반출되기 전에 차폐부재가 처리위치 아래쪽으로부터 이동하므로, 차폐부재의 주변에서의 기류가 발생하고, 이 기류의 발생부를 버퍼로 하여 피처리체 주변부에서의 기류의 발생을 방지하는 것이 가능하다.
또한 본 발명에서는, 처리위치 내로 공급되는 반응가스를 예열하는 것이 가능하다. 따라서 반응가스의 반응온도를 미리 상승시켜 놓음으로써, 반응가스가 반응온도에 도달하기까지의 시간을 단축하는 것이 가능하다.
또한, 예열하는 장소는, 처리위치에서의 흡열부로서도 기능하므로, 처리위치까지의 피처리체의 처리면과 이 뒷면의 사이에서 요구되는 온도변화로 설정하는 것이 가능한다.
본 발명에서는, 피처리체용 호울더가 소정의 처리위치로부터 물러난 때에, 피처리체를 냉각하는 냉각부재가 설치되어 있다. 따라서 피처리체를 반출할 때에 피처리체의 냉각이 행해지므로, 피처리체의 이송을 포함한 제조공정에서의 수율이 향상한다.
[실시예]
이하, 제 1 도 내지 제 14 도에 나타낸 실시예에 의거하여 본 발명의 상세한 내용을 설명한다.
제 1 도는, 본 발명의 열처리장치의 일 실시예의 전체 구성을 나타낸 종단면도이다.
본 실시예의 열처리장치는 주로 열처리부(10), 피처리체 반입반출부(50)및 셔터구동부(60)로 구성되어 있다.
열처리부(10)는, 예를 들어 반도체웨이퍼나 LCD기판 등의 한장의 피처리체(W)에 대하여 각종의 낱장식에 의한 열처리를 행하기 위한 부분으로서, 종형의 프로세스관(12)을 그이 중심에 구비하고 있다. 이 프로세스관(12)은 하단 개구를 가지는 원통형상 부재로서, 본 실시예의 경우, 경량화를 목적으로 하여 알루미늄에 의해 형성되어 있다. 그리고 이 프로세스관(12)의 내면에는, 특히 피처리체(W)의 처리영역에 대면하는 내벽면에는 알루미나(Al302) 등을 이용한 내열처리가 실시되어 있다.
그리고, 프로세스관(12)의 내부에는, 외부로부터 프로세스 가스를 공급하기 위한 급기파이프(14)가 배치되어 있다. 이 급기파이프(14)는 프로세스관(12)의 내부공간에서 상단부(14B)에 개구(14C)를 가지며, 그 개구(14C)에 도달하는 도중, 즉 피처리체(W)의 열처리위치보다 아래쪽에는, 특히 제 2 도에 나타낸 바와 같이 공동부로 이루어진 고리형상의 예열부(14A)가 형성되어 있다.
이 예열부(14A)는, 피처리체(W)의 열처리위치의 아래쪽의 분위기열을 흡열함으로써 프로세스관(12)의 외부로부터 공급되어 일단 저류되는 프로세스 가스를 가열하여 프로세스관(12) 내의 처리부 윗쪽의 공간으로 분출시키도록 되어 있다. 그 때문에 프로세스 가스는, 프로세스관(12) 내로 분출될 때까지의 동안에 승온되어 피처리체의 처리온도에 가까운 상태로 되므로, 반응처리를 위한 온도에 도달하기 까지의 시간을 대폭으로 단축할 수 있다.
또한, 피처리체(W)의 처리면(Y)의 뒷쪽에 상당하는 위치의 아래쪽은, 예열부(14A)에 의해 분위기열을 흡수시키는 것으로, 피처리체(W)의 처리면(Y)과 그 뒷쪽공간의 사이에서 피처리체(W)의 면내 균일성을 설정하기 위한 온도차이가 얻어지는 온도로 설정된다. 또한, 이 급기파이프(14)의 예열부(14A) 내의 공동부 내에는, 제 3 도에 나타낸 바와 같이 둘레방향을 따라 교대로 등간격으로 복수배치된 방열핀(14E)을 설치하여도 좋다. 이에 따라 열처리부(10)로부터의 열을 프로세스 가스에 대하여 효율좋게 전달하는 것이 가능하다. 또한 제 4 도에 나타낸 바와 같이 종방향으로 상호간에 상이하게 방열핀(14F)을 복수개 등간격으로 배치하여도 좋다.
또한, 프로세스관(12)의 하단 개구근방에는, 제 1 도에 나타낸 바와 같이, 급기파이프(14)로부터 공급된 프로세스 가스를 배기하기 위한 배기파이프(26)가 설치되어 있다. 이들 파이프의 조합에 의해, 프로세스관(12) 내로 도입된 프로세스 가스에 적당한 흐름을 발생시켜서 피처리체(W)의 표면에 형성되는 박막의 균일화 등을 행하는 것으로 되어 있다. 또한 프로세스 가스와 접촉하는 급기 및 배기파이프(14,26)의 표면은, 예를 들면 석영을 덮이고, 중금속 오염처리가 실시되고 있다.
한편, 프로세스관(12)의 주위에는, 예컨대 알루미나 세라믹스 등으로 이루어진 원통형상의 단열재(16)가 설치되어 있다. 이 단열재(16)는 예를 들어 그 바깥둘레에 배치되어 있는 글래스울 또는 석면으로 이루어진 단열재(17)의 내부에 형성되어 있다.
단열재(17)의 외벽면에는, 원통형상의 내부 쉘(18A)과 외부 쉘(18B)로 형성된 수냉쟈켓으로 이루어진 수냉기구(18)가 설치되어 그의 내부로 냉각수가 공급되고, 열처리부(10)와 외부의 사이에서의 열 격리가 행해지고 있다. 이에 따라 열처리부(10) 내에서 고온열처리를 행하고 있는 경우에, 이 열 격리에 의해 외부에서의조작의 안전성을 확보하는 것이 가능하다.
또한, 프로세스관(12)의 위쪽에는, 제 1 도에 나타낸 바와 같이, 면형상의 발열원(20)이 설치되고 온도제어장치(101)에 의해 그 발열온도가 제어되고 있다. 이 면형상 발열원(20)은, 예를 들어 2규화몰리브덴(MoSi2), 또는 철(Fe)과 크롬(Cr)과 알루미늄(Al)의 합금선인 칸탈(상품명)선 등의 저항발열체를 단열재(16)의 상부 내벽면에 배치하는 것으로 구성되어 있다. 특히 2규화몰리브덴은 1800℃의 고온에도 충분히 견딜수 있으므로, 산화확산재료로서 바람직하다. 이러한 면형상 발열원(20)은, 예를 들어 2규화몰리브덴의 단선으로 이루어진 저항발열선을 나선형태로 배치하여 구성하는 것도 가능하다. 또한 이 면형상 발열원(20)의 발열면은, 피처리체(W)의 외부직경의 2배 이상인 것이 열효율의 점에서 유효하다.
또한, 프로세스관(12)과 면형상 발열원(20)의 사이에는, 면형상 발열원(20)으로부터의 열을 피처리체(W)에 대하여 균일하게 부여하기 위한 균열부재(22)가 배치되어 있다. 이 균열부재(22)는 예컨대 탄화규소(SiC) 등의 오염도가 비교적 낮은 내열성이 양호한 재질이 선택되며, 프로세스관(12)의 윗벽과 면형상 발열원(20) 사이의 영역 및 프로세스관(12)의 둘레벽을 둘러싸는 영역에 걸쳐서 배치되어 있다. 이러한 균열부재(22)를 설치함으로써, 면형상 발열원(20)에 발열얼룩이 발생한 경우라도, 이 발열얼룩을 해소하여 피처리체(W)의 열처리를 위한 온도분포를 균일화하는 것이 가능하다.
또한, 일반적으로 피처리체(W)의 동일면 내에 있어서는, 피처리체(W)의 중심부보다 둘레부의 쪽이 발열량이 많아질 수 밖에 없고, 이에 따라 피처리체(W)의 면내에서의 온도분포가 불균일하게 되기 쉬우나, 균열부재(22)를 피처리체(W)의 둘레부에 대향시킴으로써, 둘레부로부터의 방열을 효과적으로 방지할 수 있고, 열처리특성의 균일성을 높이는 것이 가능하다. 또한 탄화규소 등의 내열성이 양호하고, 또한 오염도가 낮은 재질을 이용함으로써, 프로세스관(12)의 처리 공간을 발열원으로부터 열적으로 격리하는 것이 가능하므로, 발열원이 오염의 원인으로 되는 중금속을 포함하는 재료에 의해 구성되어 있는 경우라도, 중금속에 의한 오염을 충분히 방지하는 것이 가능하다.
본 실시예의 열처리장치에 있어서는, 균열부재(22)에 의해 구성되어 있는 공간 내에서 프로세스관(12)과의 사이에는, 균열부재(22)로부터의 복사열을 차단하기 위한 원통형상의 단열재(24)가 설치되어 있다. 이 단열재(24)는 예를 들어 산화알루미나(Al2O3)나 2산화실리콘(SiO2) 등의 재료에 의해 형성된 차폐벽으로 구성된다. 그리고 이것은 피처리체(W)가 소정의 처리위치에 설정된 때, 피처리체(W)의 처리위치로부터 아래쪽의 하부공간을 덮을 수 있는 조절가능한 높이(H)를 가지고 이 공간 내에 배치되어 있다. 그리고, 이 단열재(24)는, 균열부재(22)로부터의 복사열을 차단함으로써, 처리체(W)의 열처리위치에서의 온도변화를 유지하고 있다.
이러한 열처리부(10)에는, 이 처리부(10)에 대하여 피처리체(W)를 열처리부(10)로 이송하기 위한 피처리체용 호울더(30)가 설치되어 있다.
피처리체용 호울더(30)는 석영으로 이루어지며, 피처리체용 호울더(30)와 일체로 된 피처리체(W)의 얹어놓는부(30A) 및 차폐부재(30B)를 구비하고 있다. 얹어놓는부(30A)는 피처리체용 호울더(30)의 축방향 상단에 형성되며, 한장의 피처리체(W)를 수평으로 그의 위에 얹어놓는 것이 가능한 형상으로 되어 있다. 또한 차폐부재(30B)는 열처리부(10)로부터의 복사열의 차단, 그리고 열처리부(10)내로의 프로세스 가스의 밀봉 및 피처리체용 호울더(30)가 이동하는 경우의 기류의 정류를 행하기 위한 것으로서, 피처리체용 호울더(30)의 축방향 다른 끝단에 이르는 도중에 형성된 그 양면에 유선형부가 형성된 뚜껑체로 구성되어 있다.
이 차폐부재(30B)는, 제 1 도에 나타낸 바와 같이, 피처리체용 호울더(30)의 축방향에 있어서, 얹어놓는부(30A)가 피처리체(W)의 처리위치에 설정된 때에 열처리부(10)의 아래쪽 위치를 덮을 수 있는 위치에 설치되어 있다. 그리고 차폐부재(30B)의 외경(A)은, 상기 얹어놓는부(30A)가 처리위기로부터 반입반출을 위하여 이동한 때, 급기파이프(14)의 예열부(14A)의 내벽면의 사이에 존재하는 가스에 급격한 유속이 생기지 않을 정도의 간극이 얻어지는 크기로 설정되어 있다. 본 실시예에서는 그 외경(A)은 예열부(24A)의 내벽면의 내경(B)보다 30㎜ 정도 작게 설정되어 있다.
이것은, 예를 들어 피처리체의 열처리후에 피처리체용 호울더(30)가 열처리부(10)에서 아래쪽으로 이동한 경우에 피처리체(W)에 면내 온도차가 생기는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉 예열부(14A)와 차폐부재(30B)의 관계와 같이, 접근한 부재끼리가 상대적으로 이동한 경우, 그의 사이에 존재하고 있는 기체에는 기류가 발생한다. 그리고 이 기류의 속도는 양자간의 간극의 크기에 영향을 받고, 이 간극이 지나치게 작으면 유속이 급격하게 증가하고, 차폐부재(30B)을 경계로 하여 한쪽의 공간인 프로세스관(12) 내의 처리위치 내로 대류가 일어나는 것을 된다.
이 때문에, 피처리체(W)의 둘레부로부터의 방열이 촉진되어 버린다. 그리하여 차폐부재(30B)의 외경크기를 결정함으로써, 열처리시에는 피처리위치 내에서의 온도차이를 변화시키지 않도록 함과 동시에, 피처리체(W)가 프로세스관(12)으로부터 언로우드되기 때문에, 처리위치에서 아래쪽으로 이동하는 경우에는 기류속도의 증대를 억제하여 피처리체(W)의 면내 온도변화가 생기는 것을 방지한다. 따라서 피처리체(W)가 언로우드를 위하여 아래쪽으로 이동할 때에는, 차폐부재(30B)의 주변에서 기류에 어느 정도의 속도가 생긴 경우라도, 이 속도를 처리위치 내로 작용시키지 않도록 하고, 말하자면 처리위치에서의 대류를 방지하고, 피처리체(W)의 면내 온도차를 발생시키지 않도록 하는 것이 가능하다. 또한 차폐부재(30B)의 형상은, 상기한 뚜껑형상에 한정되지 않고, 피처리체용 호울더(30)가 이동할 때의 기류의 산란이나 속도의 발생을 억제하는 형상이 설정되는 것은 물론이다. 예를 들면 상하로 원추형을 조합시킨 형상(유선형)으로 하여도 좋고, 또한 복수매를 연속적으로 상하로 설치하여도 좋다.
또한, 피처리체용 호울더(30)의 축방향 다른 끝단 하단부에는, 단열부재(30C)가 형성되어 있다. 이 단열부재(30C)는 플랜지에 의해 구성되고, 이 끝단부의 아래쪽에 위치하는 냉각로드(32)에 그 플랜지에 보울트 등에 의해 연결되어 있다. 단열부재(30C)는 피처리체용 호울더(30)가 상승하여 그 얹어놓는부(30A)가 열처리부(10) 내에서의 피처리체(W)의 처리위치에 설정되어 있는 때, 프로세스관(12)의 하단개구 근방을 덮어 후술하는 피처리체 반입반출부(50)에 대한 복사열의 통과를 차단하기 위한 것이다.
한편, 냉각로드(32)는 피처리체용 호울더(30)를 냉각하기 위한 것으로서, 냉각로드(32)는 금속제(SUS) 또는 석영으로 형성되고, 내부에는 제 5 도에 나타낸 바와 같이 수냉쟈켓(32A)이 형성되어 있다. 냉각수 공급구(38A)와 배출구(38B)에 의해 냉각수가 공급 및 배출되도록 되어 있다.
또한, 피처리체용 호울더(30) 및 냉각로드(32)의 중앙부에는, 제 5 도에 나타낸 바와 같이, 얹어놓는부(30A)에 이르는 관통구멍(34)이 형성되어 있다. 이 관통구멍(34)에는, 열처리부(10)에서의 처리온도를 근사적으로 측정하기 위한 온도계(36)의 리이드선(36A)이 끼워넣어져 있다. 온도계(36)는 피처리체(W)의 얹어놓는부(30A)의 뒷면에 배치되어 피처리체(W)의 표면온도를 검지하도록 되어 있다. 또한 이 관통구멍(34)은 온도계 대신에, 예를 들면 피처리체(W)의 표면색으로부터 온도를 검지하는 광학식 온도센서로의 광로로서 이용하는 것도 가능하다. 또한 이 관통구멍(34)의 일부에는, 예를 들면 N2가스 등의 퍼지가스의 공급파이프(38)가 연이어 통하고, 관통구멍(34) 내를 이들 불활성기체에 의해 퍼지하도록 되어 있다.
또한, 이러한 피처리체용 호울더(30)와 연결된 냉각로드(32)의 아래끝단부에는, 이들을 승강및 회전하기 위한 구동기구(보우트 엘리베이터)(40)가 설치되어 있으나, 이 기구에 대하여는 후에 상세히 설명한다.
한편, 피처리체 반입반출부(50)는, 프로세스관(12)의 아래끝단 개구의 아래쪽에 위치하는 기체밀폐실로서 기능하고, 주로 대기에 대하여 기체밀폐상태를 유지하면서 피처리체용 호울더(30)의 사이에서 피처리체(W)를 반입반출하는 장소이다.
이를 위하여, 피처리체 반입반출부(50)는, 제 8 도에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 로드록실(52,54)과 이들 로드록실(52,54)로부터의 피처리체(W)를 프로세스관(12)으로 받아넘기기 위한 받아넘김실(기체밀폐실 또는 로드록실로서 기능함)(56)이 직각 위치에 각각 배치되어 구성되어 있다. 그리고 제1 및 제2 로드록실(52,54)은 같은 구성으로 되어 있다.
여기에서, 제1 로드록실(52)에 대하여 설명하면, 제1 및 제2 게이트밸브(52A,52B), 신축·승강 및 회전가능한 반송아암(52C), 가스도입구멍(52D), 가스배출구멍(52E)을 구비하고 있다. 또한 제2 로드록실(54)은, 제1 및 제2 게이트밸브(54A,54B), 신축·승강 및 회전가능한 반송아암(54C), 가스도입구멍(54D), 가스배출구멍(54E)을 구비하고 있다.
게이트밸브(52A,52B) 및 (54A,54B)는, 장치 외부와 로드록실(52,54)의 사이 또는 로드록실(52,54)과 받아넘김실(56)의 사이에서 피처리체(W)를 반입반출할 때에 열리고, 기체밀폐상태를 유지하는 경우에 닫히는 개폐기능을 가지고 있다.
반송아암(소위, 반송로보트)(52C,54C)은, 예를 들면 다관절을 가지는 아암에 의해 구성되고, 장치 외부로부터 로드록실(52,54)로, 또는 로드록실(52,54)로부터 받아넘김실(56)로 피처리체(W)를 반입반출하는 기능을 구비하고 있다. 가스도입구멍(52D,54D)은, 로드록실(52,54)을 예컨대 N2가스 등의 불활성가스에 의해 퍼지하기 위한 것이며, 또한 가스배출구멍(52E,54E)은 로드록실(52,54)을 진공흡인하기 위한 것이다.
그리고, 이 피처리체 반입반출부(50)의 근방에는, 제 1 도에 나타낸 셔터구동부(60)가 설치되어 있다.
즉, 제 1 도에 나타낸 바와 같이, 셔터구동부(60)는, 프로세스관(12)의 아래끝단 개구의 아래쪽으로 종축방향을 따라서 복수개 설치된 단열용의 제1 셔터(62)와 제2 셔터(64)를 구비하고 있다. 이 단열용의 제1 및 제2 셔터(62,64)는, 피처리체 반입반출부(50)를 사이에 두고 열처리장치(10)의 종축방향 양쪽에 배치되고, 유압실린더등의 구동부재(66)의 로드(66B)에 의해 상호간에 상반하는 방향으로 이동함으로써 개폐가능한 셔터판(62A,62B) 및 (64A,64B)를 구비하고 있다. 또한 로드(66B)는 신축가능한 벨로우즈(66A)에 의해 덮여 있다.
또한, 각 셔터판(62A,62B) 및 (64A,64B)은, 모두 수냉쟈켓이 그들 내부에 형성된 단열구조로 되어 있다. 이들 셔터판중 프로세스관(12)의 아래끝단 개구측에 위치하는 제1 셔터(62)에 있어서의 셔터판(62A,62B)은, 제 6 도에 나타낸 바와 같이, 그들의 대향면을 단면이 L자형상으로 형성되어 곡면을 구성하고 있다. 이것은 이들의 대향면 끼리가 닫혀 밀착한 때에, 셔터판(62A,62B) 끼리의 아래면이 평탄면으로 됨과 동시에, 프로세스관(12)으로부터의 복사열선의 통과를 차단하고, 이에 의해 아래쪽의 기체밀폐실(56)의 온도가 상승하는 것을 방지하기 위한 것이다.
또한, 제2 셔터(64)의 셔터판(64A,64B)은, 제 9a 도에 나타낸 바와 같이, 그들의 앞끝단에 피처리체용 호울더(30)의 로드부를 사이에 두고 넣는 것이 가능한 오목부(64C)가 형성되어 있다. 그리고 이들의 앞끝단은, 제 9b 도에 나타낸 바와 같이, 닫힌 때 상호간에 오버랩하는 것이 가능하도록 되어 있고, 오버랩한 상태에서 피처리체용 호울더(30)의 로드부를 끼워지지한 경우에, 윗쪽의 열처리부(10)로부터의 열선의 통과를 차단하도록 되어 있다.
한편, 이 제1 및 제2 셔터(62,64)가 위치하는 기체밀폐실(56) 내에는, 피처리체(W)의 냉각구조가 형성되어 있다.
즉, 제 10 도에 나타낸 바와 같이, 제1, 제2 셔터(62,64)의 아래쪽, 즉 피처리체용 호울더(30)가 열처리부(10)로부터 가장 아래쪽으로 물러난 위치의 기체밀폐실(56)의 내벽에는, 예를 들면 둘레방향으로 등분된 위치에 다수의 분사구를 가진 냉각기체의 분사노즐(70)이 배치되어 있다. 그리고 이 분사노즐(70)의 수에 맞추어 그 내벽의 둘레방향으로 분사노즐(70)과 간섭하지 않는 같은 위치에는 배기구(68)가 형성되어 있다. 이 분사노즐(70)은 종축방향을 따라 수평방향으로 냉각기체를 분사하는 다수의 분사구를 가지며, 제 6 도 및 제 7 도에 나타낸 바와 같이, 물러난 위치에 있는 피처리체(W)의 면과 평행하게 N2, Ar 등의 불활성가스를 냉각기체로 하여 분사하는 것이 가능하다(소위, 가스샤워를 실시함).
또한, 피처리체(W)의 냉각구조로서는, 제1 셔터(62)를 이용하는 것이 가능하다. 즉 제 6 도에 나타낸 바와 같이, 열처리부(10)로부터 물러난 피처리체용 호울더(30)에 위치한 피처리체(W)의 윗면과 제1 셔터(62)의 아랫면의 사이의 거리(G)를 작게 하여 적극적으로 접근하는 위치로 배치한다. 이것에 의해 셔터(62)로부터의 수냉쟈켓의 냉기를 피처리체(W)에 접촉시켜 피처리체(W)를 냉각하는 것이 가능하다.
또한, 상기한 피처리체용 호울더(30) 및 냉각쟈켓(32)의 구동기구(40)는, 다음과 같이 구성된다.
즉, 이 구동기구(40)는, 제 1 도에 나타낸 바와 같이 피처리체용 호울더(30)와 그들의 플랜지를 통하여 일체로 되어 있는 냉각로드(32)의 축방향 하단부에 연결된 승강아암(42)을 구비하고 있으며, 이 승강아암(42)은 예컨대 볼나사와 너트를 조합시킨 승강기구(44)에 의해 상하운동시키는 것이 가능하다. 그리고 승강아암(42) 내에는, 예를 들면 톱니바퀴를 통한 회전기구가 설치되어 있으며, 이 회전기구는 별도로 설치된 메모리부(102)와 제어장치(100)에 의해 피처리체용 호울더(30)가 열처리부(10)에 대하여 반입반출될 때에 적어도 1회전 이상의 회전을, 그리고, 피처리체용 호울더(30)가 열처리부(10)에서 하강하여 물러나서 피처리체(W)를 제1 셔터(62)의 아래쪽에 위치한 분사노즐(70)에 대향시킨 때에는, 예컨대 60rpm 정도의 회전을 행하도록 되어 있다. 또한, 이 때의 승강기구(44)는 제 6 도에서 부호(S)로 나타낸 바와 같이, 제어장치(100)에 의해 피처리체(W)를 분사노즐(70)에 대하여 근소한 스트로크를 가지고 상하로 진동시키도록 되어 있다. 이러한 승강기구(44)의 동작은, 어떤 위치(예컨대, 후퇴위치)에 피처리체용 호울더(30)를 설정한 경우, 분사노즐(70)로부터의 냉각기체의 피처리체(W)의 표면으로의 접촉이 양호하게 행해지도록 하기 위한 것이다. 즉 분사노즐(70)의 분사구로부터 수평으로 냉각기체를 분사하여도 어떤 넓은 각을 가지고 냉각기체가 피처리체(W)에 분사되도록 되기 때문에, 편중없이 냉각기체를 접촉시키기 위하여 피처리체(W)를 상하진동시킨다.
또한, 피처리체용 호울더(30)의 승강동작의 기체밀폐성을 확보하기 위하여, 기폐밀폐실(56)의 아래끝단벽과 냉각로드(32)의 바깥둘레의 사이에는, 자성유체를 이용한 시일구조(제 1 도 참조) 또는 도시하지 아니한 벨로우즈가 형성되어 있다. 또한 피처리체용 호울더(30)의 승강구동은, 상술한 승강기구(44)와 는 별도로 독립한 구동기구에 의해 상하운동시키도록 하여도 좋다.
또한, 피처리체(W)의 프로세스관(12)으로의 반입시에 프로세스관(12)의 내부 열이 그 하부에 배치하여 설치된 기체밀폐실(56) 내로 침입하지 않도록, 제 7a 도 및 제 7b 도에 나타낸 바와 같이, 시일을 프로세스관(12)의 아래끝단 플랜지(12A)와 제2 차폐부재(30C)의 플랜지 사이에 얹어놓도록 하고 있다. 즉 제 7a 도에 나타낸 바와 같이 프로세스관(12)의 플랜지(12A)의 아래면에 링형상의 돌기부(12C)가 돌출하여 형성된다. 한편 제2 차폐부재(30C)의 플랜지부 윗면에는, 돌기부(12C)와 대응하는 고리형상의 홈(30D)을 형성하여, 이 홈(30D) 내에 보자기 형태의 실리카크로스, 석영파이버 브래킷 등으로 이루어진 시일부재(30E)를 삽입하여 얹어놓는다. 그리고 피처리체 호울더(30)가 상승하여 프로세스관(12) 내의 처리위치로 피처리체(W)를 반입하였을 때에는(제 1 도 참조), 제 7b 도에 나타낸 바와 같이, 프로세스관(12)의 플랜지(12A)의 돌기부(12C)에 시일부재(30E)가 눌려 변형하고, 플랜지(12A)의 아래면과 제2 차폐부재(30C)의 윗면과의 사이가 시일부재(30E)의 변형한 부분(30F)에 의해 시일되어, 프로세스관(12)으로부터의 열차폐가 행해지는 것으로 된다.
그리고, 피처리체(W)는 열처리시에 필요한 회전수를 가지고 회전하도록 되어있는데, 열처리부(10)로의 반입시 및 반출시에 있어서도, 그 동안[피처리체 호울더(30)의 상승 및 하강시]에 적어도 1/4회전 이상의 회전을 행하면서 이동하는 구동제어가 행해진다. 이러한 반입반출시의 피처리체(W)의 회전은, 면형상 발열원(20)으로부터의 복사열의 공급및 프로세스 가스의 접촉을 균일화함으로써, 열처리 전후에서의 피처리체(W)의 면내 균일성을 확보하기 위해 행한다.
다음에, 본 발명의 열처리장치의 작용에 대하여 설명한다.
먼저, 피처리체(W)의 열처리를 행하는 경우에는, 피처리체(W)가 피처리체 반입반출부(50)로 반입된다. 즉 여기에서는 제2 로드록실(54)을 대상으로 하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 피처리체(W)를 열처리장치(10)로 반입하는 경우, 제 8 도에 나타낸 제2 로드록실(54) 내부를 가스도입구멍(54D)에 의해 불활성가스, 예컨대 N2가스를 도입하여 N2퍼지함으로써, 미리 외기의 대기압과 같은 압력으로 설정하여 둔다.
외기와 로드록실(54) 내부를 같은 압력으로 하면, 게이트밸브(54B)가 열릴 때, 기체의 급격한 유입에 의한 먼지등이 침입하여 날리는 것을 방지하는 것이 가능하다. 다음에 게이트밸브(54A)를 열어 피처리체(W)가 반송아암(54C)에 의해 받아넘김실(기체밀폐실)(56) 내로 반입된다. 그 후 게이트밸브(54B)가 닫히고, 가스배기구멍(54E)에 의해 로드록실(54)과 받아넘김실(56)의 진공흡인이 실행되고, 가스도입구멍(54D)에 의해 N2퍼지가 행해진다. 이 경우에는 받아넘김실(56)과 마찬가지로, 미리 진공흡인, N2퍼지가 행해지고 있는 것이 바람직하다. 또한 프로세스실(12), 제1 및 제2 셔터(62,64) 사이의 공간도 진공흡인하고, 또한 N2퍼지함으로써 로드록실(54)과 같은 압력으로 해 두는 것이 바람직하다.
한편, 로드록실(54) 내부에 설치된 반송아암(54C)에 의해, 피처리체(W)가 받아넘김실(56)로 반송되면, 미리 피처리체용 호울더(30)의 얹어놓는부(30A)가 반송아암(54C)의 반송경로 상에 위치되어 있으므로, 피처리체용 호울더(30)로의 피처리체의 받아넘김이 행해진다. 이 때 제 11 도에 나타낸 바와 같이, 제2 셔터(64)가 열리고, 그리고 제1 셔터(62)는 닫혀 있다. 그리고 피처리체(W)의 피처리체용 호울더(30)로의 받아넘김이 완료하면, 피처리체용 호울더(30)가 구동기구(40)에 의해 회전을 개시한다, 피처리체용 호울더(30)는 열처리부(10)의 소정의 처리위치에 도달할 때까지의 동안, 예를 들어 1/4회전(90도) 이상의 회전을 행하고, 소정의 처리위치에 도달한 시점에서 회전을 정지한다. 이 때에는 제 12 도에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 셔터(62,64)가 함께 열려 있다.
처리위치에 도달한 피처리체용 호울더(30)는, 제 1 도에 나타낸 바와 같이, 급기파이프(14)의 예열부(14A)의 안쪽 둘레면 근방에 접근한 위치로 위치결정되어 열처리시에서의 회전수로 전환된다. 그리고 열처리부(10)에서는, 급기파이프(14)의 급기구(14C)로부터 예열된 프로세스 가스가 공급된다.
프로세스 가스의 공급에 의해 피처리체(W)의 열처리가 개시되면, 제 13 도에 나타낸 바와 같이, 제1 셔터(62)는 열린 채로, 또한 제2 셔터(64)는 닫힌 상태로 유지된다. 따라서 피처리체용 호울더(30)의 차폐부재(30B)가 열처리부(10)의 아래쪽을 덮은 상태에서 배치되기 때문에, 열처리부(10)에서 누설되는 복사열의 열선을 차단하고, 또한 열처리부(10) 내에서는, 프로세스 가스가 그 내부에 밀봉되어 열처리환경이 설정된다.
한편, 열처리 종료시점에서는, 제 14 도에 나타낸 바와 같이, 피처리체용 호울더(30)가, 그 얹어놓는부(30A)를 제1 셔터(62)의 아래쪽에 위치결정시킨다. 이 때 피처리체용 호울더(30)의 제1 차폐부재(30B)는, 급기파이프(14)의 예열부(14A)의 사이에서 기류에 속도를 발생시키지 않도록 하고, 또한 이 부분에서만 대류를 발생시키도록 하여 하강하므로, 열처리부(10)로부터 하강하는 피처리체(W)에는, 속도를 가진 기류의 접촉이 없기 때문에, 피처리체(W)의 둘레가장자리부에서의 방열이 일어나지 않는 상태에서 이동시키는 것이 가능하다. 그리고 제1 셔터(62)의 아래쪽에 위치결정된 피처리체용 호울더(30)는, 얹어놓는부(30A) 상의 피처리체(W)가 분사노즐(70)에 대향한 위치에서, 예컨대 60rpm 정도의 회전수로 전환되어 회전됨과 동시에, 상하진동을 반복함으로써, 한쪽의 분사노즐(70)로부터의 냉각기체의 피처리체(W)를 접촉시켜서 냉각한다. 또한 이 때 피처리체(W)는 위쪽에 위치하는 제1 셔터(62)로부터의 냉기에 의해 더욱 냉각된다. 또한 다른 쪽의 분사노즐(70)은, 제 10 도에 나타낸 바와 같이, 차폐부재(30B)에 대향하여 차폐부재(30B)의 냉각을 행한다.
이와 같이 하여, 열처리후의 냉각을 행한 피처리체(W)는, 제 11 도에 나타낸 것과 동일한 상태로 설정된다. 그리고 이 상태에서 분사노즐(70)의 대향위치로부터 받아넘김실(56)로 이동시키면서, 반입시와 반대의 순서에 따라 피처리체(W)가 받아넘김실(56)로 반출된다.
또한, 본 실시예에 따르면, 프로세스관의 하단 개구의 아래쪽에 위치한 기체밀폐실에 형성되어 있는 셔터를 피처리체의 냉각구조로서 이용하는 것이 가능하므로, 특별한 구조를 요하지 않고, 피처리체의 냉각시간을 단축하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시예의 따르면, 균열부재와 프로세스관의 사이에서 처리위치 아래쪽을 둘러싸는 단열재를 설치함으로써, 열처리위치 내에서의 피처리체의 표면과 뒷면 사이의 온도변화를 적정화하는 것이 가능하고, 온도차이의 급변에 의한 기류의 발생을 방지하여 피처리체 둘레부에서의 방열을 억제하는 것이 가능하다.
본 발명의 대상으로 하는 피처리체는, 적어도 면형상의 피처리체이면 좋고, 반도체웨이퍼 이외에 예를 들어 LCD 등이라도 좋다. 또한 본 발명이 적용되는 열처리장치로서는, CVD장치 이외에 예를 들어, 산화, 확산, 어닐링에 적용되는 장치를 대상으로 하는 것도 가능하다.
또한 피처리체용 호울더의 얹어놓는부는, 복수매의 피처리체를 대상으로 하여 열처리를 행하는 구조로 하는 것도 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 피처리체용 호울더에 열처리를 위한 처리위치로부터의 단열용, 프로세스 가스의 밀봉용 및 피처리체의 이동시에 발생하는 기류의 정류용으로서의 차폐부재를 설치한다. 이에 따라 처리위치에서의 복사열이 처리위치 이외의 영역으로 도달하는 것을 미연에 방지하여, 열적인 장해를 발생시키지 않도록 하는 것이 가능하다. 또한 처리위치에서의 온도변화를 저해하지 않도록 함으로써, 기류의 발생에 의한 피처리체의 면내 균일성을 저해시키는 사태를 미연을 방지하는 것이 가능하다.

Claims (16)

  1. 피처리체의 반입반출용의 개구를 아래끝단부에 가지며, 또한 피처리체를 가열하는 열원(熱源)을 그의 상부에 구비한 종형 프로세스관과, 수펑으로 유지한 상태에서 한장의 피처리체를 상기 개구로부터 상기 프로세스관 내로 반입하여 소정의 처리위치에 설정하며, 수평방향으로 회전이 가능하도록 구성된 피처리체용 호울더와, 상기 프로세스관 내의 상기 소정의 처리위치로 향하여 반응가스를 공급하는 가스공급수단과, 상기 피처리체용 호울더에 설치되고 상기 피처리체용 호울더가 상기 소정의 처리위치에 설정된 때에 상기 소정의 처리위치의 아래쪽으로부터 덮어 상기 프로세스관으로부터의 열을 차폐하는 차폐부재를 구비한 열처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피처리체용 호울더는, 피처리체의 상기 프로세스관으로의 반입반출시에 상기 소정의 처리위치에 도달하는 동안 또는 떨어지는 후퇴위치로 돌아오는 동안에 회전하는 수단을 구비한 열처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 소정의 처리위치에 피처리체가 있을 때에 상기 피처리체용 호울더를 회전시키는 수단을 구비한 열처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프로세스관의 아래끝단 개구의 아래쪽에 설치된 기체밀폐실과, 상기 아래끝단 개구와 대향하는 상기 기체밀폐실에서 상기 프로세스관의 종축방향을 따라서 상하로 배치되어 설치된 개폐가 자유로운 복수의 단열용 셔터와, 상기 차폐부재와는 별도로 상기 피처리체용 호울더에 설치된 단열부재로 구성되며, 상기 단열부재가, 상기 피처리체용 호울더가 상기 소정의 처리위치에 있을 때, 상기 단열용 셔터중 상기 아래끝단 개구측의 것의 윗쪽에 설정되도록 한 열처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기체밀폐실 내에는 상기 피처리체 호울더가 상기 소정의 처리위치로부터 가장 아래쪽으로 하강하여 후퇴한 때에 대향하여 피처리체의 냉각을 행하는 냉각부재가 설치되어 있는 열처리장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단열용 셔터를 수평방향으로 상호간에 대향하여 이동하여 개폐되는 셔터판으로 구성함과 함께 상기 각 셔터판의 대향면을 L자형 상의 곡면으로 한 열처리장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 프로세스관의 아래끝단 플랜지의 아래면과 상기 단열부재의 윗면의 사이에 변형이 자유로운 시일부재가 배치되어 설치되어 있는 열처리장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 피처리체용 호울더의 아래끝단부에 냉각로드를 연결하고, 이 냉각로드 내에 수냉쟈켓을 형성한 열처리장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 피처리체용 호울더에 형성한 상기 차폐부재를 뚜껑체로 형성하고, 이 뚜껑체의 양면에 유선형부를 형성한 열처리장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 피처리체용 호울더가 피처리체의 상기 프로세스관으로의 반입반출시에 상기 소정의 처리위치에 도달하는 동안 또는 떨어져서 후퇴위치로 돌아오는 동안에 적어도 1/4 회전하는 수단을 구비한 열처리장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 냉각부재가 상기 기체밀폐실의 내벽에 설치된 냉각용 기체를 분사하는 복수의 노즐로 이루어지는 열처리장치.
  12. 제5항에 있어서, 상기 냉각부재가, 상기 피처리체용 호울더가 상기 후퇴위치로 하강한 때에 피처리체의 처리면에 대향하는 상기 단열용 셔터의 내부에 형성된 수냉쟈켓으로 이루어지는 열처리장치.
  13. 제5항에 있어서, 상기 피처리체용 호울더가 상기 후퇴위치로 하강하여 상기 냉각부재에 의하여 냉각할 때에 상기 단열용 셔터에 대향하여 피처리체를 상하로 진동시키는 수단을 구비한 열처리장치.
  14. 피처리체의 반입반출용의 개구를 아래끝단부에 가지며, 또한 피처리체를 가열하는 열원(熱源)을 그의 상부에 구비한 종형 프로세스관과, 수평으로 유지한 상태에서 피처리체를 상기 개구로부터 상기 프로세스관 내로 반입하여 소정의 처리위치에 설정하며, 수평방향으로 회전이 가능하도록 구성된 피처리체용 호울더와, 상기 프로세스관 내의 상기 소정의 처리위치로 향하여 반응가스를 공급하는 가스공급수단과, 상기 가스공급수단에 설치된 예열부재와, 상기 피처리체용 호울더에 설치되고 상기 피처리체용 호울더가 상기 소정의 처리위치에 설정된 때에 상기 소정의 처리위치의 아래쪽으로부터 덮어 상기 프로세스관으로부터의 열을 차폐하는 차폐부재를 구비한 열처리장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 예열부재가 상기 프로세스관의 내벽에 배치되어 설치된 고리형상 공동부로 이루어지는 열처리장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 고리형상 공동부 내에 등간격으로 방열핀이 설치되어 있는 열처리장치.
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