KR100882635B1 - 종형 열 처리 장치 - Google Patents

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KR100882635B1
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나까오겐
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

히터 요소의 교환 등의 보수 작업을 쉽게 하여 보수성의 향상을 도모한다.
다수의 피처리체(w)를 수용하여 열 처리하기 위한 처리 용기(4)와, 상기 처리 용기(4)의 주위를 덮는 통형의 히터(6)와, 상기 히터(6)를 설치하는 히터 설치부(7)와, 상기 히터(6)를 일측으로부터 보수 가능하게 수용한 하우징(11)을 구비하고, 상기 히터(6)는 복수의 히터 요소(31)를 하나하나 교환 가능하게 갖고, 상기 히터 설치부(7)에는 히터(6)를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지 기구(40)가 설치되어 있다.
히터 요소, 피처리체, 히터, 하우징, 회전 지지 기구, 설치부

Description

종형 열 처리 장치{VERTICAL THERMAL TREATMENT EQUIPMENT}
본 발명은 종형 열 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조에 있어서는, 피처리체, 예를 들어 반도체 웨이퍼에 예를 들어 산화, 확산, CVD, 어닐링 등의 각종 열 처리를 실시하는 공정이 있고, 이들 공정을 실행하기 위한 열 처리 장치 중 하나로서 다수매의 웨이퍼를 한 번에 열 처리하는 것이 가능한 종형 열 처리 장치가 이용되고 있다.
이 종형 열 처리 장치에 있어서는, 복수매의 웨이퍼를 수용하여 열 처리하기 위한 처리 용기를 구비하고 있는 동시에, 이 처리 용기의 주위를 덮는 통형의 히터가 설치되어 있다. 종래의 히터는 통형의 단열재의 내주에 히터 요소를 설치하여 구성되어 있었다.
그러나, 상기 종형 열 처리 장치에 있어서는 히터 요소와 단열재가 일체로 형성되어 있으므로, 히터 요소의 열화 또는 단선 등의 고장이 발생한 경우, 히터 요소만의 교환을 할 수 없어 히터 전체를 교환해야만 하는 문제가 있었다. 한편, 히터로서는 복수의 히터 요소를 하나하나 교환 가능하게 구비한 것도 제안되어 있지만, 통상 종형 열 처리 장치에 있어서는 히터를 수용한 하우징의 일측으로부터 보수를 행하도록 되어 있는 구조상 하우징 내의 다른 측(반대측)에 위치하는 히터 요소의 교환이나 보수 등의 보수 작업을 행하는 경우, 작업성, 즉 보수성이 매우 악화되는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 히터 요소의 교환 등 보수 작업을 쉽게 할 수 있고, 보수성의 향상을 도모할 수 있는 종형 열 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 종형 열 처리 장치는 다수의 피처리체를 수용하여 열 처리하기 위한 처리 용기와, 상기 처리 용기의 주위를 덮는 통형의 히터와, 상기 히터를 설치하는 히터 설치부와, 상기 히터를 일측으로부터 보수 가능하게 수용한 하우징을 구비하고, 상기 히터는 복수의 히터 요소를 하나하나 교환 가능하게 갖고, 상기 히터 설치부에는 히터를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따르면, 종형 열 처리 장치의 하우징 내의 다른 측에 위치하는 히터 요소의 교환 등의 보수 작업을 행하는 경우에는, 보수 부위가 하우징 내의 일측에 오도록 히터를 회전시켜 보수 작업을 쉽게 행할 수 있어, 보수성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 종형 열 처리 장치는 상기 회전 지지 기구에 의해 회전 가능하게 지지된 히터의 회전을 고정하는 고정 부재를 가질 수 있다. 본 발명에 따르면, 고정 부재에 의해 히터를 소정의 각도로 회전하지 않도록 고정할 수 있다.
본 발명의 종형 열 처리 장치는, 상기 회전 지지 기구가 상기 히터를 승강시 키는 승강 부재와, 상기 히터를 회전 가능하게 지지하는 지지 부재를 갖도록 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 승강 부재에 의해 히터를 상승시키거나 또는 하강시켜 지지 부재에 의해 히터를 지지할 수 있다. 이에 의해, 히터를 들어 올려 회전 가능하게 지지하고, 히터를 내려 회전을 고정할 수 있다.
본 발명의 종형 열 처리 장치는, 상기 승강 부재가 나사식 승강 부재 혹은 유체압식 승강 부재이고, 상기 지지 부재가 구형 부재, 롤러, 테플론을 포함하는 저마찰 부재 중 어느 하나로 이루어지도록 할 수 있다. 본 발명에 따르면 간단한 구조로 중량이 무거운 히터를 들어 올려 쉽게 회전할 수 있어 보수성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 종형 열 처리 장치에 따르면, 상기 지지 부재는 동일 원주 상에 배치되고, 상기 히터의 바닥부에는 상기 지지 부재가 결합하는 환형의 가이드 홈이 마련되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 히터를 그 주위 방향으로 확실하면서 또한 쉽게 회전할 수 있어 보수성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 종형 열 처리 장치는 다수의 피처리체를 수용하여 열 처리하기 위한 처리 용기와, 상기 처리 용기의 주위를 덮는 통형의 히터와, 상기 히터를 설치하는 히터 설치부와, 상기 히터를 일측으로부터 보수 가능하게 수용한 하우징을 구비하고, 상기 히터는 복수의 히터 요소를 하나하나 교환 가능하게 갖고, 상기 히터 설치부에는 히터를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지 기구가 설치되고, 상기 히터는 수냉 구조의 통형의 덮개 부재의 내주에 복수의 히터 요소를 배치하고, 각 히터 요소의 단자부가 덮개 부재를 관통하여 외주로 돌출되어 커넥터에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 히터 요소의 단자부가 덮개 부재를 관통하여 외주로 돌출되고, 히터의 회전 지지 기구를 구비하고 있는 것과 더불어 히터 요소의 교환 등의 보수가 용이해져 보수성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 종형 열 처리 장치는 상기 히터의 덮개 부재의 외주면에 커넥터 지지 부재를 설치하고, 상기 커넥터 지지 부재에 상기 커넥터를 고정하는 것이 바람직하다. 본 발명의 종형 열 처리 장치는 상기 히터의 덮개 부재의 외주면에 커넥터 지지 부재를 설치하여 상기 커넥터 지지 부재에 상기 커넥터와 상기 히터 요소의 단자부의 고정 부재를 고정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 커넥터 또는 커넥터와 고정 부재가 커넥터 지지 부재에 고정되어 히터 요소의 단자부의 제거 혹은 부착이 쉬워진다.
본 발명의 종형 열 처리 장치는 상기 히터의 덮개 부재의 외주면에 상기 히터로부터 반경 방향 외측에 대략 수평으로 돌출된 환형의 커넥터 지지 부재를 설치하고, 상기 커넥터 지지 부재에 상기 커넥터 또는/및 상기 히터 요소의 단자부의 고정 부재를 고정한 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 커넥터 지지 부재가 히터의 덮개 부재의 외주면으로부터 히터의 반경 방향 외측으로 대략 수평하게 돌출되어 있으므로, 고정된 커넥터 또는 히터 요소의 단자부의 고정 부재의 제거, 부착 작업을 쉽게 행할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시 형태를 나타내는 종형 열 처리 장치의 종단면도이다.
도2는 회전 지지 기구의 구성을 도시하는 개략적 단면도이다.
도3은 잭 부재의 구성을 도시하는 확대 단면도이다.
도4는 잭 부재의 바닥면도이다.
도5는 회전 지지 기구에 의해 히터를 회전 가능하게 지지하고, 고정 부재에 의해 히터를 고정하는 구성을 도시하는 확대 단면도이다.
도6은 지지 부재로서 롤러를 갖는 회전 지지 기구의 구성을 도시하는 개략적 단면도이다.
도7은 지지 부재로서 테플론을 갖는 회전 지지 기구의 구성을 도시하는 개략적 단면도이다.
이하에, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면을 기초로 하여 상세하게 서술한다. 도1은 본 발명의 실시 형태를 나타내는 종형 열 처리 장치의 종단면도, 도2는 회전 지지 기구(회전 지지 조립체)의 구성을 도시하는 개략적 단면도, 도3은 잭 부재의 구성을 도시하는 확대 단면도, 도4는 잭 부재의 바닥면도이다. 또, 도2에 있어서, 좌측 절반은 히터의 고정 상태를, 우측 절반은 히터를 잭 업한 상태를 도시하고 있다.
도1에 있어서, 부호 1은 종형 열 처리 장치로, 이 종형 열 처리 장치(1)는 외곽을 형성하는 하우징(11)을 갖고, 이 하우징(11) 내의 상방에 피처리체, 예를 들어 반도체 웨이퍼(w)를 수용하여 소정의 처리, 예를 들어 산화 처리를 실시하기 위한 종형의 열 처리로(2)가 설치되어 있다. 이 열 처리로(2)는 하부가 노입구(3)로서 개구된 세로로 긴 처리 용기, 예를 들어 석영으로 된 반응관(4)과, 이 반응관(4)의 노입구(3)를 개폐하는 승강 가능한 덮개 부재(5)와, 상기 반응관(4)의 주위를 덮도록 설치되어 반응관로(4) 내를 소정의 온도, 예를 들어 300 내지 1200 ℃로 가열 제어 가능한 히터(6)로 주로 구성되어 있다.
상기 하우징(11) 내에는, 도2에도 도시한 바와 같이 열 처리로(2)를 구성하는 반응관(4)이나 히터(6)를 설치하기 위한 예를 들어 SUS제의 베이스 플레이트(히터 설치부)(7)가 가대(29)를 거쳐서 수평으로 설치되어 있다. 베이스 플레이트(7)에는 반응관(4)을 하방으로부터 상방으로 삽입하기 위한 개구부(7a)가 형성되어 있다. 상기 히터(6)는 하우징(11)의 일측면으로부터 보수 가능하게 수용되어 있다. 하우징(11)의 일측면에는 히터(6)의 보수를 행하기 위한 보수구(11a)가 마련되고, 이 보수구(11a)는 통상시에는 도시하지 않은 덮개로 폐색되어 있다.
반응관(4)은 예를 들어 석영으로 된 것으로, 도시예(실시예)에서는 1중관으로 이루어져 있다. 이 반응관(4)의 하단부에는 외측 방향의 플랜지부(4a)가 형성되고, 이 플랜지부(4a)를 플랜지 보유 지지 부재(8)로 베이스 플레이트(7)의 하부에 보유 지지함으로써, 반응관(4)이 베이스 플레이트(7)의 개구부(7a)를 하방으로부터 상방으로 삽입 관통된 상태로 보유 지지되어 있다. 반응관(4)은 세정 등을 위해 베이스 플레이트(7)로부터 하방으로 떼어 낼 수 있도록 되어 있다.
반응관(4)의 플랜지부(4a)에는 반응관(4) 내에 처리 가스나 퍼지용 불활성 가스를 도입하는 복수의 가스 도입관(9)이 설치되고, 이들 가스 도입관(9)에는 가스 공급계의 배관이 접속되어 있다. 또한, 반응관(4)의 정상부는 점차 직경이 축소되고, 이 정상부에는 L자형의 배기구(10)가 형성되어 있고, 이 배기구(10)에는 반응관(4) 내를 감압 제어 가능한 진공 펌프나 압력 제어 밸브 등을 갖는 배기계의 배관이 접속되어 있다(도시 생략).
상기 하우징(11) 내에 있어서의 베이스 플레이트(7)보다 하방에는 덮개 부재(5) 상에 설치된 열 처리용 보트(16)를 열 처리로[즉 반응관(4)](2) 내에 반입(로드)하거나, 열 처리로(2)로부터 반출(언로드)하거나, 혹은 보트(16)에 대한 웨이퍼(w)의 이동 적재를 행하기 위한 작업 영역(로딩 영역)(12)이 마련되어 있다. 이 작업 영역(12)에는 포트(16)의 반입, 반출을 행하기 위해 덮개 부재(5)를 승강시키기 위한 승강 기구(13)가 설치되어 있다.
상기 덮개 부재(5)는 예를 들어 SUS제로, 복수의 완충 기구 예를 들어 스프링(14)을 거쳐서 보유 지지판(15) 상에 보유 지지되어 있고, 이 보유 지지판(15)이 상기 승강 기구(13)에 연결되어 있다. 덮개 부재(5)는 노입구(3)의 개구단부에 접촉하여 노입구(3)를 밀폐하도록 구성되어 있다. 덮개 부재(5)의 하부 중앙부에는 보트(16)를 회전하기 위한 보트 회전 기구(20)가 설치되어 있다.
상기 보트(16)는 예를 들어 석영으로 된 것으로, 대구경 예를 들어 직경 300 ㎜의 다수 예를 들어 75 내지 100매 정도의 웨이퍼(w)를 수평 상태에서 상하 방향으로 간격을 두고 다단으로 지지하는 보트 본체(17)와, 이 보트 본체(17)를 웨이퍼의 주위 방향으로 회전시키기 위한 회전 기구(20)의 회전축으로 연결되는 하나의 다리부(18)를 구비하고, 이들 보트 본체(17)와 다리부(18)가 일체로 형성되어 있다. 상기 다리부(18)에는 플랜지부(19)가 형성되고, 이 플랜지부(19)가 회전 기구(20)의 회전축부에 나사로 체결되어 있다.
상기 덮개 부재(5) 상에는 노입구 보온 수단인 노입구 가열 기구(21)가 고정되어 있다. 이 노입구 가열 기구(21)는 덮개 부재(5)의 상면을 덮도록 적재되는 환형의 덮개판(22)과, 이 덮개판(22) 상에 주위 방향으로 적절한 간격으로 수직 설치된 복수의 지지 기둥(23)과, 이들 지지 기둥(23)의 상단부에 수평하게 걸쳐 설치된 면형의 발열 저항체(24)와, 이 발열 저항체(24)의 하방에 적절한 간격으로 지지 기둥(23)에 걸쳐서 설치된 복수, 예를 들어 2매의 열 차단판(25)으로 주로 구성되어 있다.
상기 덮개판(22), 지지 기둥(23) 및 열 차단판(25)은 예를 들어 석영으로 된 것으로, 덮개판(22)에 의해 덮개 부재(5) 상면이 부식성을 갖는 처리 가스로부터 보호되어 있다. 상기 발열 저항체(24) 및 열 차단판(25)에는 보트(16)의 플랜지부(19)를 포함하는 다리부(18)가 관통하는 관통 구멍(26)이 마련되어 있다. 또한, 상기 발열 저항체(24)에 전기를 공급하는 케이블을 도통하기 위한 도통관(27)이 보유 지지판(15)으로부터 덮개 부재(5)를 기밀하게 관통한 상태로 설치되어 있다. 상기 덮개판(22) 상에는 상기 플랜지부(19)의 주위 및 상방을 덮는 환형의 열 차단 커버(28)가 도시예에서 2중으로 설치되어 있다. 이들 열 차단 커버(28)는 예를 들어 석영으로 된 것으로, 착탈을 쉽게 할 수 있도록 반으로 나누어 형성되어 있다.
한편, 상기 히터(6)는 수냉 구조의 통형 바람직하게는 원통형의 덮개 부재(30)와, 이 덮개 부재(30)의 내주에 하나하나 교환 가능하게 설치된 복수의 히터 요소(31)로 주로 구성되어 있다. 덮개 부재(30)는 하단부에 환형의 바닥판부(30a)를, 또한 상단부에 환형의 천정판부(30b)를 일체적으로 갖고 있다. 이 천정판부(30b)의 중앙의 개구부(32)로부터 반응관(4)의 배기구(10)가 돌출되어 있다. 덮개 부재(30)는 예를 들어 SUS제인 것이 바람직하다. 덮개 부재(30)에는 냉각수를 유통시키기 위한 통수로(33)가 예를 들어 나선형 등으로 설치되어 있다.
히터 요소(31)는 예를 들어 저항 발열체인 카본 파이버 다발을 세로로 긴 형상으로 엮어 넣어 이를 석영관 내에 봉입하여 이루어지는 카본 히터로 이루어지고, 양단부에 단자부(34)를 갖고 있다. 히터 요소(31)로서, 덮개 부재(30)의 내주에 있어서의 상하 방향에 따라서 설치되는 메인 히터 요소(31a)와, 덮개 부재(30)의 내주에 있어서의 상부에 설치되는 상부 히터 요소(31b)와, 덮개 부재(30)의 내주에 있어서의 하부에 설치되는 하부 히터 요소(31c)와, 천정판부(30b)의 개구부(32)에 설치되는 정상부 히터 요소(31d)가 사용되고 있다. 상부 히터 요소(31b)는 지그재그형으로 형성되어 있고, 하부 히터 요소(31c) 및 정상부 히터 요소(31d)는 나선형으로 형성되어 있다.
각 히터 요소(31)는 덮개 부재(30)의 내주에 배치되고, 각 히터 요소(31)의 단자부(34)가 덮개 부재(30)를 반경 방향으로 관통하여 외주로 돌출되어 커넥터(35)에 접속되어 있다. 상기 덮개 부재(30)의 외주면에 있어서의 상부와 하부에는 환형의 플랜지형 부재(커넥터 지지 부재)(36)가 설치되고, 이 플랜지형 부재(36)에 단자부(34)를 접속하기 위한 커넥터(35)가 부착되어 있는 동시에, 단자부(34)의 도중 부분을 지지 고정하기 위한 고정 부재(37)가 부착되어 있다. 커넥터(35)는 케이블(38)을 거쳐서 전력 공급부에 전기적으로 접속되어 있다.
하우징(11) 내의 다른 측에 위치하는 히터 요소(31)의 교환 등의 보수 작업을 행하는 경우에 보수 부위가 하우징(11) 내의 일측[보수구(11a)측]에 오도록 히터(6)를 회전시켜 보수 작업을 쉽게 하기 위해 히터 설치부인 베이스 플레이트(7)에는 히터(6)를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지 기구(회전 지지 조립체)(40)가 설치되어 있다. 이 회전 지지 기구(40)는 히터(6)의 바닥부[바닥판부(30a)의 하면]를 들어 올리고 내리는 복수, 예를 들어 4개의 나사식 잭 부재(41)와, 각 잭 부재(41)의 상부에 회전 가능하게 설치되어 히터(6)의 바닥부를 회전 가능하게 지지하는 구형 부재(42)(지지 부재)로 구성되어 있다.
잭 부재(41)는 도3 내지 도4에 도시한 바와 같이 하단부에 회전 공구가 결합되는 예를 들어 육각의 결합부(43a)를 갖는 나사 막대부(승강 부재)(43)와, 이 나사 막대부(43)를 상하 방향으로 이동 가능하게 나사 결합한 브래킷부(44)와, 나사 막대부(43)의 상단부에 구형 부재 지지부(베어링)(45)를 거쳐서 회전 가능하게 설치된 구형 부재(42)(지지 부재)로 주로 구성되어 있다. 브래킷부(44)는 베이스 플레이트(7)의 하면에 복수, 예를 들어 3개의 나사(46)로 착탈 가능하게 부착되어 있다. 상기 잭 부재(41)는 나사 막대부(43)의 선단부에 구형 부재(42)를 회전 가능하게 구비하고 있으므로, 이른바 볼펜형의 회전 지지 기구라 할 수 있다.
상기 베이스 플레이트(7)에는 브래킷부(44)의 통형의 상단부가 결합하는 동시에 구형 부재(42)를 포함하는 구형 부재 지지부(45)의 승강 이동을 허용하는 구멍부(47)가 마련되어 있다. 상기 구형 부재 지지부(45)는 나사 막대부(43)의 선단부(상단부)에 설치되고, 이 구형 부재 지지부(45)의 상단부로부터 구형 부재(42)의 일부가 돌출된 상태에서 구형 부재 지지부(45) 내에는 구형 부재(42)가 회전 가능하게 수용 지지되어 있다. 상기 브래킷부(44)에는 구형 부재(42)를 포함하는 구형 부재 지지부(45)를 구형 부재(42)가 베이스 플레이트(7)의 상면보다 돌출되지 않도록 수용하는 수용 오목부(48)가 형성되어 있다. 상기 잭 부재(41)는 상설되어 있어도 좋지만, 히터(6)의 보수시에만 부착하여 사용하도록 해도 좋다.
잭 부재(41)는 예를 들어 SUS제인 것이 바람직하다. 또한, 상기 브래킷부(44)의 상단부측 외주부에는 플랜지부(44a)가 형성되고, 이 플랜지부(44a)가 나사(46)로 베이스 플레이트(7)의 하면에 부착 고정되도록 되어 있다. 이 경우, 나사(46)를 제거하는 일 없이 잭 부재(41)를 제거 가능하게 하기 위해 플랜지부(44a)에는 베이스 플레이트(7)에 나사 부착된 나사(46)와 대응하는 부위에 나사(46)의 헤드부(46a)가 삽입 관통 가능한 구멍부(19)와, 이 구멍부(49)로부터 주위 방향에의 나사(46)의 상대적 이동[즉, 브래킷부(44)의 회전]을 허용하는 동시에 나사(46)의 헤드부(46a)가 삽입 관통하지 않는 긴 구멍부(49a)가 마련되어 있다.
히터(6)를 그 주위 방향(축심 주위)으로 안정되게 회전 내지 회전 가능하게 지지하기 위해, 상기 잭 부재(41)[정확하게는 지지 부재인 구형 부재(42)]는 히터(6)의 축심을 중심으로 하는 동일 원주 상(즉, 히터와 동심원 상)에 배치되어 있고, 히터(6)의 바닥부에는 상기 잭 부재(41)의 구형 부재(42)가 결합하는 환형의 가이드 홈(50)이 마련되어 있다. 이 가이드 홈(50)은 히터(6)와 동심원 상의 환형으로 형성되어 있다. 또한, 가이드 홈(50)은 단면 V자형의 홈이 바람직하다.
상기 히터(6)는, 통상시에는 하방으로부터 비틀어 넣은 고정 나사(51)에 의해 베이스 플레이트(7) 상에 고정되어 있고, 히터(6)의 보수시에는 고정 나사(51)를 제거하여 잭 부재(41)의 나사 막대부(43)를 회전 공구로 회전하여 히터(6)를 베이스 플레이트(7) 상으로부터 소정 높이(h)만큼 잭 업하면 된다. 이에 의해 히터(6)를 쉽게 회전하는 것이 가능해진다. 또, 도1 중 부호 39는 히터의 상부에 배기구(10) 사이의 개구부(32)를 덮기 위해 설치된 환형으로 절반으로 나눈 구조의 단열재이다.
히터 요소(31)의 교환 등의 보수를 행하는 경우에는, 반응관(4)을 베이스 플레이트(7)로부터 제거하여 히터(6) 내로부터 하방으로 잡아 빼서 다른 장소로 이동해 둔다. 그리고, 예를 들어 도1의 좌측, 즉 하우징(11)의 보수구(11a)와는 반대측에 있는 히터 요소(31)의 교환을 행하는 경우에는, 히터(6)의 배후이므로 손이 닿기 어려워 작업성이 매우 나쁘다.
그래서, 히터(6)를 베이스 플레이(7)에 고정하고 있는 고정 볼트(51)를 제거하여 히터(6)의 회전 지지 기구(40)를 구성하는 잭 부재(41)에 의해 히터(6)를 잭 업한다(들어 올림). 이 경우, 잭 부재(41)를 구성하는 나사 막대부(43)의 하단부의 결합부(43a)에 스패너 등의 회전 공구를 결합시켜 나사 막대부(43)를 회전하여 나사 이송 작용으로 나사 막대부(43)를 상승 이동시키면 된다. 이에 의해, 잭 부재의 상단부의 구형 부재가 히터(6)의 바닥부의 가이드 홈(50)에 결합하여, 히터(6)의 바닥부를 밀어 올려 중량이 무거운 히터(6)를 베이스 플레이트(7) 상으로부터 쉽게 들어 올릴 수 있다.
모든 잭 부재(41)를 조작하여 히터(6)를 수평으로 들어 올렸으면, 도1의 좌측의 히터 요소(31)가 우측의 보수구(11a)에 오도록 히터(6)를 수동으로 회전시킨다. 잭 부재(41)의 상부에 구형 부재(42)를 구비하고 있으므로, 히터(6)를 원활하면서 또한 쉽게 회전시킬 수 있다. 교환해야 할 히터 요소(31)가 도1의 우측에 오면, 상기 히터 요소(31)의 단자부(34)를 플랜지형부(36)의 고정 부재(37) 및 커넥터(35)로부터 제거하고, 상기 히터 요소(31)를 히터(6) 내, 즉 덮개 부재(30)의 내측으로부터 제거한다. 그리고, 새로운 히터 요소와 교환하면 되고, 이와 같이 히터 요소의 교환 등의 보수를 쉽게 행할 수 있다.
이상의 구성으로 이루어지는 종형 열 처리 장치(1)에 따르면, 다수의 웨이퍼(w)를 수용하여 열 처리하기 위한 처리 용기인 반응관(4)과, 이 반응관(4)의 주위를 덮는 통형의 히터(6)와, 이 히터(6)를 설치하는 베이스 플레이트(히터 설치부)(7)와, 상기 히터(6)를 일측으로부터 보수 가능하게 수용한 하우징(11)을 구비하고, 상기 히터(6)는 복수의 히터 요소(31)를 하나하나 교환 가능하게 갖고, 상기 베이스 플레이트(7)에는 히터(6)를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지 기구(40)가 설치되므로, 하우징(11) 내의 다른 측에 위치하는 히터 요소(31)의 교환 등의 보수 작업을 행하는 경우에는 보수 부위가 하우징(11) 내의 일측에 오도록 히터(6)를 회전시켜 보수 작업을 쉽게 행할 수 있어 보수성의 향상을 도모할 수 있다.
이 경우, 상기 히터(6)가 수냉 구조의 통형의 덮개 부재(30)의 내주에 복수의 히터 요소(31)를 배치하고, 각 히터 요소(31)의 단자부(34)가 덮개 부재(30)를 관통하여 외주로 돌출되어 커넥터(35)에 접속되어 있다. 도1에 도시한 바와 같이, 플랜지형 부재(36)는 덮개 부재(30)의 외주면으로부터 히터(6)의 반경 방향 외측으로 대략 수평으로 연장되어 그 표면 상에 커넥터(35)와 히터 요소의 고정 부재(37)가 정연하게 배열되어 있으므로, 덮개 부재(30)의 외측에서 단자부(34)를 커넥터(35)로부터 제거함으로써 히터 요소(31)를 덮개 부재(30)의 내측으로부터 쉽게 제거할 수 있다. 이 제거의 용이함과 히터(6)의 회전 지지 기구(40)를 구비하고 있는 것과 더불어 히터 요소(31)의 교환 등의 보수가 용이해져 보수성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 상기 회전 지지 기구(40)가 히터(6)의 바닥부를 들어 올리고 내리는 복수의 나사식 잭 부재(41)와, 각 잭 부재(41)의 상부에 회전 가능하게 설치되어 히터(6)의 바닥부를 회전 가능하게 지지하는 구형 부재(42)로 구성되어 있으므로, 간단한 구조로 중량이 무거운 예를 들어 340 ㎏ 정도의 히터(6)를 들어 올려 쉽게 회전할 수 있어 보수성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 상기 잭 부재(41)는 동일 원주 상에 배치되고, 히터(6)의 바닥부에는 상기 잭 부재(41)의 구형 부재(42)가 결합하는 환형의 가이드 홈(50)이 마련되어 있으므로 히터(6)를 그 주위 방향으로 확실하면서 또한 쉽게 회전할 수 있어 보수성의 향상을 도모할 수 있다.
다음에 본 발명의 다른 실시 형태에 대해 서술한다.
도1 내지 도4의 실시 형태에서는 회전 지지 기구(40)가 히터(6)의 바닥부를 들어 올리고 내릴 수 있어, 통상의 운전시에는 나사 막대부(43)를 하강시켜 히터(6)를 도2의 좌측 절반에 도시한 바와 같이 고정하고, 히터 요소(31)의 교환 등의 보수를 행하는 경우에는 나사 막대부(43)를 상승시켜 히터(6)를 회전 가능하 게 한다.
이에 대해 본 발명은 회전 지지 기구를 승강하지 않는 구조로 하여 항상 히터(6)를 지지시키는 한편, 통상 운전시나 보수가 필요할 때에 히터(6)의 회전을 고정할 수 있다. 도5에 히터(6)의 회전을 고정하는 고정 부재의 일례를 나타낸다.
도5에 있어서, 덮개 부재(30)의 바닥판부(30a)와 베이스 플레이트(7)에는 정합 가능한 복수의 구멍이 마련되어 있고, 소정의 구멍을 정합시킨 상태에서 고정 부재인 볼트(60)가 덮개 부재(30)의 바닥판부(30a)와 베이스 플레이트(7)를 삽입 관통하고 있다. 또, 도5에 있어서는 회전 지지 기구(40)는 구형 부재(42)를 승강시킬 수 있는 구조이지만, 회전 지지 기구(40)는 히터(6)를 회전 가능하게 지지하지만 지지 부재를 승강시키지 않는 구조라도 좋다. 또한, 도5에 있어서는, 고정 부재로서 볼트(60)를 이용하여 볼트(60)를 덮개 부재(30)의 바닥판부(30a)와 베이스 플레이트(7)에 마련된 구멍에 삽입 관통시키고 있지만, 고정 부재는 당업자가 이룰 수 있는 임의의 것으로 할 수 있다. 예를 들어, 덮개 부재(30)의 바닥판부(30a)와 베이스 플레이트(7) 사이에 박아 넣는 웨지형 부재라도 좋다.
도1 내지 도4의 실시 형태에서는, 히터(6)의 바닥부를 회전 가능하게 지지하는 지지 부재는 구형 부재(42)로 이루어져 있다.
지지 부재는 히터(6)를 회전 가능하게 지지할 수 있다면 당업자가 임의로 이룰 수 있는 대체 수단으로 할 수 있다. 예를 들어, 지지 부재는 도6에 도시한 바와 같은 롤러(61)로 할 수 있다. 이 경우, 덮개 부재(30)의 바닥판부(30a)의 바닥면에는 롤러(61)를 안내할 수 있는 가이드 홈(62)을 마련하는 것이 바람직하다. 또한, 지지 부재는 도7에 도시한 바와 같은 저마찰 부재(63)로 할 수 있다. 저마찰 부재로서는 예를 들어 테플론(63)을 사용할 수 있다. 테플론(63)은 바람직하게는 지지 부재에 의해 주위가 보유 지지되어 정상면이 덮개 부재(30)의 바닥판부(30a)의 바닥면에 접촉하는 것이 바람직하다. 이 경우도 바닥판부(30a)의 바닥면에 테플론(63)을 안내하는 가이드 홈(64)을 마련하는 것이 바람직하다.
이상의 각 실시 형태에서는, 히터를 회전 가능하게 지지하는 지지 부재[구형 부재(42), 롤러(61), 테플론(63)]는 히터를 승강시키는 승강 부재[나사 막대부(43)]의 상부에 일체적으로 설치되어 있다. 그러나, 지지 부재[구형 부재(42), 롤러(61), 테플론(63)]와 승강 부재[나사 막대부(43)]는 별개의 부재로 할 수 있다. 이 경우, 지지 부재는 히터(6)를 회전 가능하게 지지하고, 승강 부재는 히터(6)를 승강시킬 수 있다.
또한, 이상의 각 실시 형태에서는, 잭 부재(41)는 나사 막대부(43)와 브래킷부(44)로 이루어지는 나사식 잭 부재이지만, 유체압식 예를 들어 유압에 의해 승강 부재를 승강시키는 기구라도 좋다.
도1 내지 도4의 실시 형태에서는, 커넥터(37)를 지지하는 커넥터 지지 부재는 환형의 플랜지형 부재(36)로 이루어지지만, 커넥터 지지 부재는 임의의 형상, 예를 들어 히터(6)의 덮개 부재 외주면으로부터 히터의 반경 방향 외측으로 돌출된 임의의 형상의 플레이트로 할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 도면에 의해 상술해 왔지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서의 다양한 설계 변경 등이 가능하다. 예를 들어, 열 처리 장치로서는 산화 처리 이외에 CVD 처리, 확산 처리, 어닐링 처리 등을 행하도록 구성되어 있어도 좋다. 상기 보트의 재질로서는 석영 이외에, 예를 들어 탄화규소나 폴리 실리콘(Si) 등이라도 좋다. 피처리체로서는 반도체 웨이퍼 이외에, 예를 들어 LCD 기판 또는 석영 등이라도 좋다. 또한, 반응관은 내관과 외관의 2중관 구조로 되어 있어도 좋다. 노입구 보온 수단으로서는 보온통이라도 좋다.

Claims (9)

  1. 다수의 피처리체를 수용하여 열 처리하기 위한 처리 용기와, 상기 처리 용기의 주위를 덮는 통형의 히터와, 상기 히터를 설치하는 히터 설치부와, 상기 히터를 일측으로부터 보수 가능하게 수용한 하우징을 구비하고, 상기 히터는 복수의 히터 요소를 하나하나 교환 가능하게 갖고, 상기 히터 설치부에는 히터를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 종형 열 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전 지지 기구에 의해 회전 가능하게 지지된 히터의 회전을 고정하는 고정 부재를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 종형 열 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전 지지 기구는 상기 히터를 승강시키는 승강 부재와, 상기 히터를 회전 가능하게 지지하는 지지 부재를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 종형 열 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 승강 부재는 나사식 승강 부재 혹은 유체압식 승강 부재이고, 상기 지지 부재는 구형 부재, 롤러, 테플론을 포함하는 저마찰 부재 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 종형 열 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 지지 부재는 동일 원주 상에 배치되고, 상기 히터의 바닥부에는 상기 지지 부재가 결합하는 환형의 가이드 홈이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 종형 열 처리 장치.
  6. 다수의 피처리체를 수용하여 열 처리하기 위한 처리 용기와, 상기 처리 용기의 주위를 덮는 통형의 히터와, 상기 히터를 설치하는 히터 설치부와, 상기 히터를 일측으로부터 보수 가능하게 수용한 하우징을 구비하고, 상기 히터는 복수의 히터 요소를 하나하나 교환 가능하게 갖고, 상기 히터 설치부에는 히터를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지 기구가 설치되고,
    상기 히터는 수냉 구조의 통형의 덮개 부재의 내주에 복수의 히터 요소를 배치하고, 각 히터 요소의 단자부가 덮개 부재를 관통하여 외주로 돌출되어 커넥터에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 종형 열 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 히터의 덮개 부재의 외주면에 커넥터 지지 부재를 설치하고, 상기 커넥터 지지 부재에 상기 커넥터를 고정하고 있는 것을 특징으로 하는 종형 열 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 히터의 덮개 부재의 외주면에 커넥터 지지 부재를 설치하고, 상기 커넥터 지지 부재에 상기 커넥터와 상기 히터 요소의 단자부의 고정 부재를 고정한 것을 특징으로 하는 종형 열 처리 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 히터의 덮개 부재의 외주면에 상기 히터로부터 반경 방향 외측으로 수평하게 돌출된 환형의 커넥터 지지 부재를 설치하고, 상기 커넥터 지지 부재에 상기 커넥터 및 상기 히터 요소의 단자부의 고정 부재의 양자 또는 어느 하나를 고정한 것을 특징으로 하는 종형 열 처리 장치.
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