JPH0783002B2 - 半導体熱処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、半導体を製造するためのウェハなどを熱処
理するさいに用いられる半導体熱処理装置に関する。

従来の技術とその問題点 半導体熱処理装置のプロセスチューブにウェハを載置し
たボートをローディングする場合、摩擦によるほこりの
発生を防止するために、カンチレバー式のパドルにボー
トをのせてプロセスチューブ内に挿入している。このよ
うにすると、ボートをプロセスチューブに接触すること
なくローディングすることができるが、ローディングの
さいにプロセスチューブの開口部から空気が流入する。
このため、酸化膜厚にばらつきが生じる。また、熱放散
が大きいために緩衝ゾーンが必要になるという問題があ
る。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、ローディング
のさいの空気の流入が少なく、熱放散の少ない半導体熱
処理装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 この発明による半導体熱処理装置は、プロセスチューブ
の開口部内側に、パドル、パドル上のボートおよびボー
ト上の被熱処理物に対してこれらが通過できる程度の小
さい隙間を有する構造物が設けられ、パドルの取手部
に、断面の輪郭がパドル、ボートおよび被熱処理物の輪
郭とほぼ同じであってローディング時にプロセスチュー
ブの開口部内側の構造物の内側に位置する構造物が設け
られ、プロセスチューブの開口部内側の構造物の内面に
パージ用ガスの吹出し口が設けられ、プロセスチューブ
の開口部内側の構造物の部分に断熱部が設けられるとと
もに、パドルの取手部の構造物の部分に、ローディング
完了時にプロセスチューブの開口部内側の断熱部の内側
に位置する断熱部が設けられているものである。

実施例 図面は半導体熱処理装置の一部を示し、この装置は石英
製プロセスチューブ（10）、プロセスチューブ（10）の
周囲に配置されたヒータ（11）、多数のウェハ（12）が
載置されたボート（13）をローディングするためのカン
チレバー式のパドル（14）、パドル（14）をプロセスチ
ューブ（10）に出し入れするためのキャリッジ（15）な
どを備えている。

パドル（14）は石英または炭化ケイ素などよりなり、キ
ャリッジ（15）に固定されてプロセスチューブ（10）側
に伸びており、その先端側すなわちプロセスチューブ
（10）側にボート（13）がのせられる。パドル（14）基
端部にプロセスチューブ（10）より少し大きい外径を有
する遮蔽蓋（16）が固定され、基端部側の取手部（14
a）に、横断面の輪郭がパドル（14）、ボート（13）お
よびウェハ（12）を合わせた輪郭とほぼ同じ炉内雰囲気
整流構造物（17）が設けられている。この構造物（17）
は中空状をなし、その長さ方向中央部の区画内に断熱材
（18）が充填されている。

プロセスチューブ（10）の開口部（10a）内側に、パド
ル（14）、ボート（13）およびウェハ（12）ならびにパ
ドル（14）の構造物（17）に対してこれらが通過できる
程度の小さい隙間を有する環状の断熱構造物（19）およ
びパージ用構造物（20）が奥側から順に設けられてい
る。断熱構造物（19）は中空状をなし、その内部に断熱
材（21）が充填されている。パージ用構造物（20）も中
空状をなし、片側の外面にパージ用雰囲気導入ポート
（22）が、内面にパージ用雰囲気吹出し口（23）がそれ
ぞれ設けられ、反対側の内面に炉内雰囲気排出口（24）
が、外面に炉内雰囲気排出ポート（25）がそれぞれ設け
られている。また、断熱構造物（19）とパージ用構造物
（20）の間にバッフル板（26）が設けられており、その
一部が構造物（19）（20）より少し内側に突出して、パ
ドル（14）、ボート（13）およびウェハ（12）ならびに
パドル（14）の構造物（17）との隙間がさらに小さくな
っている。なお、断熱構造物（19）の部分のプロセスチ
ューブ（10）の外側に、ヒータ炉口断熱材（27）が設け
られている。

炉内雰囲気整流用構造物（17）は、ローディング時に断
熱構造物（19）およびパージ用構造物（20）の内側に位
置するようになされている。また、炉内雰囲気整流用構
造物（17）内の断熱材（18）は、ローディング完了時に
断熱構造物（19）内の断熱材（21）の内側に位置するよ
うになされている。

上記の半導体熱処理装置において、ボート（13）をロー
ディングするときには、キャリッジ（15）をプロセスチ
ューブ（10）側に移動してプロセスチューブ（10）内に
挿入する。

次に第５図〜第９図を参照して、ローディング時の動作
を説明する。

まず、第５図のように、パドル（14）がプロセスチュー
ブ（10）に挿入される前には、パージ用構造物（20）の
吹出し口（23）から吹出されるパージ用ガスとバッフル
板（26）の効果により、プロセスチューブ（10）内に吸
込まれる空気の量は少ない。このとき、従来のもので
は、プロセスチューブに開口部から多量の空気が流入す
る。

第６図のように、パドル（14）上のボート（13）および
ウェハ（12）の部分がプロセスチューブ（10）内に入ろ
うとするとき、これらと構造物（20）の隙間が小さいた
め、空気を吸込むことなく、パージ用ガスでプロセスチ
ューブ（10）内が満たされる。また、第７図のようにボ
ート（13）およびウェハ（12）の部分がパージ用構造物
（20）の内側を通ってプロセスチューブ（10）内に入っ
ていく間に、吹出し口（23）から吹出すパージ用ガスが
ウェハ（12）の間にある空気を追出し、プロセスチュー
ブ（10）外に排出する。

第８図のように、ボート（13）およびウェハ（12）の部
分がプロセスチューブ（10）の加熱部に入ると、構造物
（19）（20）およびバッフル板（26）とその内側にある
パドル（14）の構造物（17）との隙間を通ってガスが排
出され、この隙間が小さいため、プロセスチューブ（1
0）内に空気を吹込むことがない。このとき、従来のも
のでは、炉内雰囲気整流構造物（17）に相当する部分が
ないため、パドルとプロセスチューブの隙間が大きく、
この部分からプロセスチューブ内に空気が吸込まれる。

第９図のように、ボート（13）およびウェハ（12）の部
分が完全にプロセスチューブ（10）中央部の均熱部に入
ると、プロセスチューブ（10）の開口部（10a）がパド
ル（14）の蓋（16）により遮蔽される。そして、炉内ガ
スは蓋（16）との隙間から排出される。このようにして
ボート（13）がローディングされると、プロセスチュー
ブ（10）の開口部（10a）にパドル（14）の構造物（1
7）の断熱材（18）の部分が位置し、しかもその外側に
断熱構造物（19）があるので、熱放散が少ない。

発明の効果 この発明による半導体熱処理装置は、上述の構成を有す
るので、ローディングのさいの空気の流入が少なく、し
かもローディング後の熱放散が少ない。そして、ローデ
ィング時の空気の流入が少ないから、不純物が除去さ
れ、清浄な処理ができる。さらに、空気中の酸素によっ
て酸化されないため、酸化膜が正確にかつ均一に形成さ
れ、酸化すべきでない膜の酸化防止ができる。また、熱
放散が少ないから、温度分布の均一性が向上し、均熱部
の長さが増大する。このため、緩衝ゾーンが短くてす
み、小型化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すプロセスチューブの開
口部付近の水平断面図、第２図は第１図の縦断面図、第
３図は第２図III−III線の断面図、第４図は第２図IV−
IV線の断面図、第５図はローディング時の第１段階を示
すプロセスチューブの縦断面図、第６図は同第２段階を
示す縦断面図、第７図は同第３段階を示す水平断面図、
第８図は同第４段階を示す縦断面図、第９図は同最終段
階を示す縦断面図である。 （10）…プロセスチューブ、（10a）…開口部、（12）
…ウェハ、（13）…ボート、（14）…パドル、（14a）
…取手部、（17）…炉内雰囲気整流構造物、（18）…断
熱材、（19）…断熱構造物、（20）…パージ用構造物、
（21）…断熱材、（23）…吹出し口、（26）…バッフル
板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プロセスチューブの開口部内側に、パド
   ル、パドル上のボートおよびボート上の被熱処理物に対
   してこれらが通過できる程度の小さい隙間を有する構造
   物が設けられ、パドルの取手部に、断面の輪郭がパド
   ル、ボートおよび被熱処理物の輪郭とほぼ同じであって
   ローディング時にプロセスチューブの開口部内側の構造
   物の内側に位置する構造物が設けられ、プロセスチュー
   ブの開口部内側の構造物の内面にパージ用ガスの吹出し
   口が設けられ、プロセスチューブの開口部内側の構造物
   の部分に断熱部が設けられるとともに、パドルの取手部
   の構造物の部分に、ローディング完了時にプロセスチュ
   ーブの開口部内側の断熱部の内側に位置する断熱部が設
   けられている半導体熱処理装置。