NL1027903C2 - Verticale oven voor het bewerken onder hoge temperatuur van uit halfgeleider bestaande materialen. - Google Patents

Description

Verticale oven voor het bewerken onder hoge temperatuur van uit halfgeleider bestaande materialen.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting, die dient voor het onder een bepaalde gasatmosfeer, zoals stikstof, behandelen van producten of materialen, zoals uit halfgeleidermateriaal bestaande wafers, welke inrichting bestaat uit een door wanden begrensde, gasdichte ruimte, welke gasdichte ruimte is opgedeeld in meerdere delen, te 5 weten een behandelingskamer voorzien van een verticaal geplaatste oven, voor het behandelen van een of meer wafers en aangrenzend onder de behandelingskamer een beladingskamer, waarin een beladingsorgaan (boat), in welk beladingsorgaan een of meerdere producten kunnen worden geplaatst en welk beladingsorgaan met de erin geplaatste producten in en uit de behandelingskamer kan worden verplaatst en aangrenzend 10 aan de beladingskamer een transportkamer, welke transportkamer in de buitenwand is voorzien van een sluis, en in de transportkamer een verplaatsingsorgaan voor het kunnen verplaatsen van producten vanuit de sluis naar het beladingsorgaan, waarbij de sluis dient voor het kunnen doorvoeren van materialen van buiten de gasdichte ruimte naar binnen de gasdichte ruimte en andersom, welke sluis bestaat uit een door wanden omsloten ruimte 15 waarvan de gasatmosfeer kan worden gewijzigd, en die is voorzien van een afsluitbare opening waardoor producten of een cassette met producten in en uit de sluis kan worden geplaatst.

Een inrichting, die omvat een oven waarin uit halfgeleider materiaal bestaande wafers gedurende een bepaalde tijd onder een bepaalde constante temperatuur en een 20 atmosfeer waarin geen of een zeer kleine concentratie zuurstof aanwezig is, zoals een stikstofatmosfeer, kunnen worden bewerkt is algemeen bekend. De bestaande ovens zijn in te delen in vertikaal geplaatste en horizontaal geplaatste ovens. De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting met een verticale oven.

Ovens voor het thermisch behandelen van materialen, die bijvoorbeeld dienen om 25 halfgeleider materialen, zoals “wafers” een of meerdere behandelingen te laten ondergaan, zoals: - uitgloeien of ontharden, ook bekend onder de naam “annealing”, dat is een hitte behandeling voor het van spanningen ontdoen van materialen, - diffusie, dat is het onder bepaalde temperatuur laten diffunderen van een stof in het 30 materiaal, - het op- of aanbrengen van een oxidelaag, 1027903 2 - het opdampen van een dunne laag van een bepaalde stof. zijn altijd geplaatst in een door wanden begrensde, gasdichte ruimte, aangrenzend aan een eveneens door wanden begrensde, stofarme ruimte algemeen bekend onder de benaming “cleanroom”. Daar de kosten van een cleanroom erg hoog liggen, dient een cleanroom 5 altijd een zo klein mogelijk oppervlak in te nemen, dus zo efficiënt mogelijk te worden gebruikt. Indien meerdere ovens grenzend aan een cleanroom zijn geplaatst, dan dienen deze zo geplaatst te zijn, dat de cleanroom zo economisch mogelijk wordt gebruikt.

Bekende inrichtingen voor het onder geconditioneerde omstandigheden kunnen behandelen van wafers bestaan altijd uit een behandelingskamer met direct aansluitend een 10 beladingskamer met daaraan grenzend een ruimte voor het verplaatsen van de wafers van een toegangspoort zoals een sluis naar de beladingskamer. Omdat een dergelijke inrichting regelmatig dient te worden geïnspecteerd om bijvoorbeeld onderdelen schoon te maken of reparaties uit te voeren, dienen alle delen van de inrichting van buitenaf toegankelijk te zijn, meestal vanaf de andere kant dan de cleanroom. Hiertoe dient aan de andere zijde dan 15 de cleanroom rondom de inrichting voldoende vrije ruimte beschikbaar te zijn, opdat een persoon de benodigde handelingen in de inrichting kan uitvoeren. Daar ook altijd voldoende ruimte beschikbaar dient te zijn aan de zijkant van deze bekende inrichtingen, omdat anders niet alle onderdelen van buitenaf kunnen worden bereikt, moet echter ook deze ruimte beschikbaar zijn in de cleanroom, met andere woorden indien meerdere ovens 20 aan dezelfde cleanroom zijn geplaatst, kunnen deze ovens nooit vlak tegen elkaar geplaatst worden, maar dient er altijd een redelijke ruimte tussen de ovens beschikbaar te blijven.

Het oogmerk van de uitvinding is een inrichting met een verticale oven, waarmee het mogelijk is om een opstelling met meerdere inrichtingen met verticale ovens volgens de uitvinding te maken, waarbij elke inrichting op zeer korte afstand of tegen elkaar aan 25 kunnen worden geplaatst, waardoor het mogelijk is om grenzend aan een cleanroom meer ovens te kunnen plaatsen over een bepaalde lengte van een wand van een cleanroom, dan tot nu toe mogelijk was met een opstelling van tot nu toe algemeen bekende inrichtingen met een verticale oven, waardoor het met inrichtingen volgens de uitvinding mogelijk is een cleanroom economischer te benutten.

30 Dit wordt met de inrichting volgens de uitvinding bereikt, doordat de afgesloten ruimte verder is opgedeeld in nog een behandelingskamer of tweede behandelingskamers met een verticale oven, en aangrenzend onder de tweede behandelingskamer een bijbehorende beladingskamer of tweede beladingskamer, eveneens voorzien van een beladingsorgaan voor het beladen van de bijbehorende tweede behandelingskamer, waarbij 1027903 3 de eerste behandelingskamer met bijbehorende eerste beladingskamer tegenover de tweede behandelingskamer met bijbehorende tweede beladingskamer aan weerszijden van en aangrenzend aan de transportkamer zijn geplaatst, zodat het transportorgaan ook dienst kan doen voor het transporteren van materialen van de sluis naar het beladingsorgaan in de 5 tweede beladingskamer.

Door deze maatregelen wordt bereikt, dat van de inrichting volgens de uitvinding meerdere inrichtingen met de zijkant kort tegen elkaar kunnen worden geplaatst, waarbij de voorzijde waar de sluis van elke inrichting zich bevindt in de wand van de cleanroom is aangebracht en daardoor iedere oven via de sluis kan worden beladen, terwijl de 10 achterzijde van elke inrichting grenst aan een kamer waar vanuit reparaties kunnen worden uitgevoerd. Door het ontwerp van de inrichting kan elke inrichting van achteren geopend worden en is er voldoende ruimte om in de inrichting reparaties uit te oefenen wanneer twee inrichtingen met de zijkant tegen elkaar zijn geplaatst, of op zeer korte afstand naast elkaar zijn geplaatst. Bovendien wordt doordat slechts een enkel transportorgaan benodigd 15 is voor het transporteren van materialen naar twee ovens kosten bespaard ten opzichte van inrichtingen daar in de meeste tot nu toe algemeen bekende opstellingen voor elke oven een transportorgaan benodigd is.

Gebleken is dat het oppervlak van de cleanroom, dat benodigd is per oven, bij toepassing van meerdere ovens, veel kleiner is dan tot nu toe gebruikelijk, doordat 20 meerdere inrichtingen met de zijkanten vlak tegen elkaar kunnen worden geplaatst.

Een inrichting volgens de uitvinding wordt met behulp van sluizen beladen aan de voorkant, de zijde grenzend aan de cleanroom, terwijl voor het uitvoeren van reparaties via de achterkant, dat is de zijde die ligt tegenover de zijde die naar de cleanroom is gericht, elk onderdeel van de inrichting kan worden bereikt, welke achterzijde dan kan grenzen aan 25 een ruimte die niet zo schoon en stofvrij behoeft te zijn als de cleanroom. Omdat de zijkant niet behoeft te worden geopend, kunnen de inrichtingen tegen elkaar aan of met een zeer kleine ruimte er tussen geplaatst worden.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. In de tekening toont: 30 Figuur 1 een aanzicht van een inrichting volgens de uitvinding;

Figuur 2 een dwarsdoorsnede door de inrichting volgens de uitvinding, zoals weergegeven in figuur 1, volgens de lijn II - II uit figuur 3;

Figuur 3 een dwarsdoorsnede door de inrichting volgens de uitvinding volgens de lijn III - III uit figuur 2; 1027905 • t,·

Claims (3)

1. Inrichting, die dient voor het onder een bepaalde gasatmosfeer, zoals stikstof, behandelen van producten of materialen, zoals uit halfgeleidermateriaal bestaande wafers, 5 welke inrichting (1) bestaat uit een door wanden begrensde, gasdichte ruimte (2), welke gasdichte ruimte (2) is opgedeeld in meerdere delen, te weten een behandelingskamer (9) voorzien van een verticaal geplaatste oven (12), in welke oven (12) een of meer wafers onder een bepaalde gewenste temperatuur kunnen worden behandeld en aangrenzend onder de behandelingskamer (9) een beladingskamer (10), waarin een beladingsorgaan (boat 14), 10 in welk beladingsorgaan (14) een of meerdere producten kunnen worden geplaatst en welk beladingsorgaan (14) met de erin geplaatste producten in en uit de behandelingskamer (9) kan worden verplaatst en aangrenzend aan de beladingskamer (10) een transportkamer (7), welke transportkamer (7) in de buitenwand is voorzien van een sluis (5, 6), en in de transportkamer (7) een transportorgaan (17) voor het kunnen verplaatsen van producten 15 vanuit de sluis (5, 6) naar het beladingsorgaan (14), waarbij de sluis dient voor het kunnen doorvoeren van materialen van buiten de gasdichte ruimte (16) naar binnen de gasdichte ruimte (2) en andersom, welke sluis (5, 6) bestaat uit een door wanden omsloten ruimte waarvan de gasatmosfeer kan worden gewijzigd, en die is voorzien van een afsluitbare opening waardoor producten of een cassette met producten in en uit de sluis kunnen 20 worden geplaatst, met het kenmerk, dat de afgesloten ruimte (2) verder is opgedeeld, te weten in een tweede behandelingskamers (11) met een oven (13), en aangrenzend onder de tweede behandelingskamer (11) een tweede beladingskamer (10), eveneens voorzien van een beladingsorgaan (15) voor het beladen van de bijbehorende tweede behandelingskamer (11), waarbij elk van de beladingskamers (8, 10)aangrenzend aan en 25 aan weerszijden van de transportkamer (7) zijn geplaatst en het transportorgaan (17) producten of materialen zowel naar het eerste als het tweede beladingsorgaan (14, 15) kan transporteren.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de opening tussen de 30 transportkamer (7) en de eerste beladingskamer (8) en de opening (22) tussen de transportkamer (7) en de tweede beladingskamer (10) kan worden afgesloten

3. Inrichting volgens een van de conclusies 1, of 2, met het kenmerk, dat de transportkamer (7) is voorzien van een opslagplaats (25) voor het tijdelijk kunnen opslaan 1027903