JPH07142418A - 半導体製造装置の縦型炉 - Google Patents

半導体製造装置の縦型炉

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JPH07142418A
JPH07142418A JP30727293A JP30727293A JPH07142418A JP H07142418 A JPH07142418 A JP H07142418A JP 30727293 A JP30727293 A JP 30727293A JP 30727293 A JP30727293 A JP 30727293A JP H07142418 A JPH07142418 A JP H07142418A
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reaction tube
flange
furnace
boat
seal ring
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Tomoshi Taniyama
智志 谷山
Hideki Kaihatsu
秀樹 開発
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Kokusai Denki Electric Inc
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Kokusai Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】半導体製造装置の縦型炉に於いて、被処理物に
対する金属汚染を防止し、縦型炉の耐久性の向上を図
る。 【構成】ボートエレベータに設けられる炉口蓋45にボ
ートキャップ44を載設し、ボートキャップのフランジ
を反応管フランジの下面に当接可能とし、炉口蓋の周縁
に沿って土手部を設けると共に該土手部の上面にシール
リング48を設け、ボートキャップのフランジ上面に前
記シールリングと同心に他のシールリング50を設け、
反応管フランジに前記シールリング及び他のシールリン
グとの間に開口する連通孔を穿設し、反応管固定リング
に前記連通孔59に連通する吸入ポート58を設け、吸
入ポートを介して吸引可能とし、反応管内部に露出する
面は全て石英面となり、金属汚染が防止されると共に、
反応管フランジ52のシールは2重シールとなり、更に
シールリング間を吸引することでシール性能が向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程の前処
理工程に属する拡散、化学気相成長を行なう為の半導体
製造装置の縦型炉、特に高温縦型炉の炉口部に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造工程の前処理工程の1つに拡
散、化学気相成長工程があり、斯かる前処理工程を行な
う装置として縦型炉があり、縦型炉の中で特に被処理物
を高温に加熱して処理する縦型拡散炉、アニール炉等の
高温縦型炉がある。
【0003】高温縦型炉は、イオン注入装置による被処
理物の損傷、劣化の回復や、リン拡散膜のリフロー、水
素アニール等の処理を行なう。
【0004】図3により高温縦型炉を具備した縦型半導
体製造装置の概略を説明する。
【0005】筐体1内部の上方に高温縦型炉2が設けら
れ、該高温縦型炉2の下方にボートエレベータ3が設け
られている。該ボートエレベータ3の昇降スライダ4に
は前記高温縦型炉2の一部をなす炉口下部5が設けら
れ、該炉口下部5には石英製のボートキャップ32を介
して石英製のボート6が載置される。該ボート6には被
処理物であるウェーハ7が水平姿勢で多段に挿入され保
持されている。
【0006】前記ボートエレベータ3の側方にウェーハ
移載機8が設けられ、該ウェーハ移載機8の更に側方に
遮熱シャッタ9を介在してカセット棚10が設けられて
いる。
【0007】該カセット棚10はウェーハカセット11
を所要数収納し、ウェーハ7の半導体製造装置への搬
入、搬出はウェーハカセット11に装填した状態で行わ
れる。
【0008】前記ボートエレベータ3はウェーハ7が挿
入されたボート6を前記高温縦型炉2に装入し、又ボー
ト6を装入することで前記炉口下部5が高温縦型炉2の
炉口部を閉塞する。高温縦型炉2内でウェーハ7に所要
の処理がなされ、処理が完了すると前記ボートエレベー
タ3によりボート6が引出される。
【0009】ボート6引出し直後は、ボート6、ウェー
ハ7は高温となっており、前記遮熱シャッタ9は前記カ
セット棚10のウェーハ7への熱影響を防止する。又、
前記ウェーハ移載機8は未処理ウェーハをカセット棚1
0からボート6へ移載し、処理ウェーハをボート6から
カセット棚10へ移載する。
【0010】次に、従来の高温縦型炉の炉口部について
図4により説明する。
【0011】高温縦型炉2はヒートユニット12、石英
製の均熱管13、石英製の反応管14が同心多重に配設
されている。
【0012】前記ヒートユニット12は炉体ベース15
に立設され、前記均熱管13はリング座16を介して前
記炉体ベース15に固着されている。前記反応管14の
下端にはフランジ17が形成され、該フランジ17はフ
ランジ押え18と金属製の炉口アダプタ19によって挾
持され、該炉口アダプタ19は図示しない保持手段によ
り前記炉体ベース15側に固定されている。
【0013】前記フランジ押え18の上面にはシール2
0が設けられ、該シール20は前記リング座16に気密
に当接している。又、前記炉口アダプタ19の上端、下
端にはそれぞれフランジ21、フランジ22が形成さ
れ、該フランジ21が前記フランジ17に当接し、又該
フランジ17と前記フランジ22との間にはOリング2
3、Oリング24が同心に挾設されている。
【0014】前記フランジ22には炉口蓋25が当接
し、該炉口蓋25の上面に2重のOリング26、Oリン
グ27が埋設され、前記炉口蓋25が前記フランジ22
に当接することで前記反応管14内を気密に閉塞する様
になっている。
【0015】前記フランジ21と前記フランジ22との
間に掛渡って排気管33が設けられ、該排気管33の上
端は前記Oリング23とOリング24間の間隙に連通
し、前記排気管33の下端はOリング26とOリング2
7の間隙に連通し、更に排気管33の途中には排気ポー
ト34が設けられ、該排気ポート34は図示しない給気
ポンプに接続されている。
【0016】又、前記炉口蓋25はスプリング28を介
してボート受台29に取付けられ、該ボート受台29は
前記ボートエレベータ3の昇降スライダ4より延出する
図示しない昇降アームに固着されている。前記ボート受
台29の中心には脚柱30が立設され、該脚柱30は前
記炉口蓋25を貫通して上方に突出し、前記脚柱30の
炉口蓋25貫通箇所にはベローズ31が設けられて気密
シールされている。前記脚柱30には金属製のキャップ
受け35を介して前記ボートキャップ32が載置され、
更に該ボートキャップ32上に前記ボート6が立設され
る。
【0017】前記ボートエレベータ3により昇降スライ
ダ4が昇降することで、ボート6の反応管14への装
入、引出しが行われ、前記炉口蓋25による炉口閉塞時
には前記スプリング28の反発力により前記炉口蓋25
と前記フランジ22との密着力が得られる。
【0018】ウェーハ7の水素アニール処理を行なう場
合は図示しない導入管より水素を反応管14内に導入
し、前記ヒートユニット12により反応管14内を高温
に加熱し、前記ウェーハ7の処理を行なう。水素が炉口
部より漏出すると危険であるので、前記した様にフラン
ジ17とフランジ21との間がOリング23、Oリング
24により2重にシールされていると共に前記フランジ
22と炉口蓋25との間にもOリング26、Oリング2
7が2重に設けられ、シールされている。
【0019】更に前記排気ポート34より排気管33を
介してOリング23、Oリング24間、Oリング26、
Oリング27間が吸引され、水素ガスが漏出しない様に
なっている。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来例の炉口
部構造では、金属製の炉口アダプタ19、炉口蓋25、
キャップ受け35の内面が反応室内に露出する構造とな
っており、ウェーハの金属拡散、金属汚染の原因とな
り、又熱耐久性の点からも問題があり、処理温度を高く
できなかった。
【0021】本発明は斯かる実情に鑑み、金属汚染がな
く耐久性が低下することのない半導体製造装置の縦型炉
を提供しようとするものである。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応管を反応
管フランジの周縁部に於いて支持し、ボートエレベータ
に設けられる炉口蓋にボートキャップを載設し、該ボー
トキャップのフランジを前記反応管フランジの下面に当
接可能としたことを特徴とし、或は反応管を反応管フラ
ンジの周縁部に於いてベースプレートに立設すると共に
該反応管フランジを反応管フランジの上面側から反応管
固定リングにより前記ベースプレートに固定し、昇降可
能な炉口蓋にボートキャップを載設し、該ボートキャッ
プのフランジを前記反応管フランジの下面に当接可能と
し、前記炉口蓋の周縁に沿って前記反応管の下面に当接
可能な土手部を設けると共に該土手部の上面にシールリ
ングを設け、前記ボートキャップのフランジ上面に前記
シールリングと同心に他のシールリングを設け、前記反
応管フランジに前記シールリング及び他のシールリング
との間に開口する連通孔を穿設し、前記反応管固定リン
グに前記連通孔に連通する吸入ポートを設け、該吸入ポ
ートを介して吸引可能としたことを特徴とするものであ
る。
【0023】
【作用】反応管内部に露出する面は全て石英面となり、
金属汚染が防止されると共に、反応管フランジのシール
は2重シールとなり、更にシールリング間を吸引するこ
とで、シール性能が向上する。
【0024】
【実施例】以下、図1、図2を参照しつつ本発明の一実
施例を説明する。
【0025】炉体ベース43に均熱管41を立設し、該
均熱管41内部に同心に反応管42を設け、該反応管4
2内部にボートキャップ44を介してボート(図示せ
ず)を収納させる。炉口蓋45はボート受台46を介し
てボートエレベータ(図示せず)に設けられ、前記炉口
蓋45にはボートキャップ44が載設される。又、前記
炉口蓋45と前記ボートキャップ44との間にはシール
62が介設され、炉口蓋45内部の前記シール62の近
傍に冷却水路63が冷却水ポート64を介して冷却水源
に接続されている。
【0026】前記炉口蓋45は円周に沿ってリング状の
土手部47が形成された断面が偏平な凹字状をしてお
り、該土手部47の上面にはシールリング48が嵌設さ
れている。前記炉口蓋45と同心に前記ボートキャップ
44のフランジ49が乗置し、該フランジ49の周端は
2段の断差が形成され、上段にはシールリング50が嵌
設される。
【0027】前記フランジ49の下段に嵌合し、又フラ
ンジ49と前記土手部47との間に嵌合するフランジ押
えリング51を設け、該フランジ押えリング51により
ボートキャップ44を炉口蓋45に固定する。該フラン
ジ押えリング51の内面上端縁は中心側に向かって傾斜
した庇状であり、該フランジ押えリング51をフランジ
49に嵌合した状態ではフランジ押えリング51の上端
縁が前記シールリング50を押込む様になっている。
又、前記フランジ押えリング51の上面の該縁側に段差
が形成され、該段差は後述する反応管フランジ52との
間でリング状のシール溝60を形成する。
【0028】前記反応管42の下端は前記炉体ベース4
3より更に下方に延出し、前記反応管42の下端に設け
られた反応管フランジ52をその周縁部に於いてベース
プレート53に乗置する。前記反応管42の前記均熱管
41から突出する部分は断熱材54により囲繞する。
【0029】前記反応管フランジ52は反応管固定リン
グ55により前記ベースプレート53に固定する。該反
応管固定リング55の反応管フランジ押え部の内部には
冷却水路56が2列設けられ、図示しない冷却水源と接
続されている。又、反応管固定リング55の反応管固定
リング55当接面の前記冷却水路56と対向する位置に
前記吸入孔57を挾みシール61を介設する。
【0030】前記冷却水路56と冷却水路56との間に
吸入孔57が所要数穿設され、該吸入孔57にはそれぞ
れ吸入ポート58を設け、該吸入ポート58を真空ポン
プ(図示せず)に接続する。又、前記反応管フランジ5
2の前記吸入孔57に対峙する位置に連通孔59を穿設
し、該連通孔59は前記シール溝60に連通する。
【0031】尚、図中65,66は前記反応管フランジ
52に過度の荷重が掛かるのを防止する為の耐熱ゴム、
耐熱樹脂等の弾性材である。
【0032】以下、作用を説明する。
【0033】図示しないボートエレベータにより前記炉
口蓋45を昇降させることで、反応管42内へのボート
(図示せず)の装入、引出しを行い得る。
【0034】反応管内へボートを完全に装入した状態で
は、前記ボートキャップ44のフランジ49及び前記土
手部47が前記反応管フランジ52に当接し、前記シー
ルリング48、シールリング50が前記反応管フランジ
52に密着する。而して、前記シールリング48、シー
ルリング50、シール62、更にシール61により反応
管42の内外がシールされる。又、前記吸入ポート58
より真空引きすることにより連通孔59、シール溝6
0、及び前記シールリング48、シールリング50、シ
ール62、更にシール61を境界とする領域が負圧とな
り、反応管42内のガスが外部に漏出するのが防止さ
れ、更にシール性が向上する。
【0035】又、反応管42内には金属面が露出しない
構造となっているので、金属汚染の虞れはなく、耐熱性
も向上する。
【0036】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、炉内に
露出する金属面がなくなるので、金属拡散、金属汚染が
防止され、耐熱性が向上し、又炉内ガス漏出に対する安
全性が向上し、更に炉口アダプタ等の機械加工部品を省
略でき、処理品質の向上、製品の歩留まり向上、装置の
製造コストの低減、装置の信頼性の向上等、種々の効果
を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図2】同前実施例の要部を示す断面図である。
【図3】縦型炉を有する半導体製造装置の概略を示す斜
視図である。
【図4】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
42 反応管 44 ボートキャップ 45 炉口蓋 48 シールリング 49 フランジ 50 シールリング 52 反応管フランジ 55 反応管固定リング 58 吸入ポート 59 連通孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石英製反応管を反応管フランジの周縁部
    に於いて支持し、ボートエレベータに設けられる炉口蓋
    に石英製ボートキャップを載設し、該ボートキャップの
    フランジを前記反応管フランジの下面に当接可能とした
    ことを特徴とする半導体製造装置の縦型炉。
  2. 【請求項2】 石英製反応管を反応管フランジの周縁部
    に於いてベースプレートに立設すると共に該反応管フラ
    ンジを反応管フランジの上面側から反応管固定リングに
    より前記ベースプレートに固定し、昇降可能な炉口蓋に
    石英製ボートキャップを載設し、該ボートキャップのフ
    ランジを前記反応管フランジの下面に当接可能とし、前
    記炉口蓋の周縁に沿って前記反応管の下面に当接可能な
    土手部を設けると共に該土手部の上面にシールリングを
    設け、前記ボートキャップのフランジ上面に前記シール
    リングと同心に他のシールリングを設け、前記反応管フ
    ランジに前記シールリング及び他のシールリングとの間
    に開口する連通孔を穿設し、前記反応管固定リングに前
    記連通孔に連通する吸入ポートを設け、該吸入ポートを
    介して吸引可能としたことを特徴とする半導体製造装置
    の縦型炉。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009265265A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Dainippon Printing Co Ltd チャンバ装置及びこれを用いたアライメント貼合装置
US8246749B2 (en) 2005-07-26 2012-08-21 Hitachi Kokusai Electric, Inc. Substrate processing apparatus and semiconductor device producing method
EP2916326A1 (en) * 2014-03-03 2015-09-09 Comecer S.p.A. A system to hermetically seal an access opening allowing access to a chamber suited to contain toxic and/or radioactive fluids
CN110747513A (zh) * 2019-11-05 2020-02-04 天津市维之丰科技有限公司 质子交换炉
CN115573035A (zh) * 2021-07-06 2023-01-06 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种碳化硅高温氧化炉装置

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