JPH09106957A - 半導体製造用反応炉 - Google Patents
半導体製造用反応炉Info
- Publication number
- JPH09106957A JPH09106957A JP28781295A JP28781295A JPH09106957A JP H09106957 A JPH09106957 A JP H09106957A JP 28781295 A JP28781295 A JP 28781295A JP 28781295 A JP28781295 A JP 28781295A JP H09106957 A JPH09106957 A JP H09106957A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction tube
- cooling
- fixed end
- heat
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体製造用反応炉の反応管の固定端を冷却し
た場合に、冷却によるクラックの発生、或は炉内の加熱
状態への影響を除去しようとするものである。 【解決手段】冷却される反応管２の固定端１３に連続す
る部分に緩衝帯２６を形成し、固定端の冷却より生ずる
熱勾配を減少させ、冷却に起因するクラックの発生を防
止し、又固定端からの冷却の影響が他の部分に大きく及
ばない様にする。
た場合に、冷却によるクラックの発生、或は炉内の加熱
状態への影響を除去しようとするものである。 【解決手段】冷却される反応管２の固定端１３に連続す
る部分に緩衝帯２６を形成し、固定端の冷却より生ずる
熱勾配を減少させ、冷却に起因するクラックの発生を防
止し、又固定端からの冷却の影響が他の部分に大きく及
ばない様にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置の１
つである半導体製造用反応炉に関するものである。
つである半導体製造用反応炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２により半導体製造用反応炉の概略を
説明する。
説明する。
【０００３】図示しないベースに反応管フランジ１が設
けられ、該反応管フランジ１の上端に石英製の反応管２
が立設され、該反応管２と同心の石英製の内部反応管３
が前記反応管フランジ１の下端近傍で支持されている。
図示しないボートエレベータに設けられた炉口蓋４は前
記反応管フランジ１の下端を気密に密閉可能であり、前
記炉口蓋４にボートキャップ５を介してボート６が立設
される。
けられ、該反応管フランジ１の上端に石英製の反応管２
が立設され、該反応管２と同心の石英製の内部反応管３
が前記反応管フランジ１の下端近傍で支持されている。
図示しないボートエレベータに設けられた炉口蓋４は前
記反応管フランジ１の下端を気密に密閉可能であり、前
記炉口蓋４にボートキャップ５を介してボート６が立設
される。
【０００４】前記反応管フランジ１の上部、下部にはそ
れぞれガスポート９、ガスポート１０が設けられ、前記
ガスポート９は反応管２と内部反応管３とが成す筒状の
空間１１に連通し、前記ガスポート１０は内部反応管３
の内部に連通し、反応ガスが前記ガスポート１０から導
入され、前記ガスポート９から排出される。
れぞれガスポート９、ガスポート１０が設けられ、前記
ガスポート９は反応管２と内部反応管３とが成す筒状の
空間１１に連通し、前記ガスポート１０は内部反応管３
の内部に連通し、反応ガスが前記ガスポート１０から導
入され、前記ガスポート９から排出される。
【０００５】前記反応管フランジ１の上方にはヒータベ
ース７が設けられ、前記反応管２は前記ヒータベース７
を貫通して上方に延出している。前記反応管２と同心で
該反応管２を覆う筒状のヒータユニット８が前記ヒータ
ベース７に立設されている。
ース７が設けられ、前記反応管２は前記ヒータベース７
を貫通して上方に延出している。前記反応管２と同心で
該反応管２を覆う筒状のヒータユニット８が前記ヒータ
ベース７に立設されている。
【０００６】前記ボート６にはウェーハ（図示せず）が
水平姿勢で多段に装填され、ウェーハが前記反応管２内
に装入され、ガスポート９から反応ガスが供給され、更
に前記ヒータユニット８で炉内、ウェーハが加熱される
ことでウェーハの熱処理を行う様になっている。
水平姿勢で多段に装填され、ウェーハが前記反応管２内
に装入され、ガスポート９から反応ガスが供給され、更
に前記ヒータユニット８で炉内、ウェーハが加熱される
ことでウェーハの熱処理を行う様になっている。
【０００７】更に、図３に於いて従来の半導体製造用反
応炉の炉口部の詳細を説明する。
応炉の炉口部の詳細を説明する。
【０００８】前記反応管フランジ１の上端にはフランジ
１２が設けられ、前記反応管２の下端フランジ１３は反
応管押さえリング１４により前記フランジ１２に固定さ
れている。該フランジ１２と前記下端フランジ１３間に
はＯリング１５、耐熱合成樹脂、例えば弗素樹脂等の緩
衝材１６が介設され、又前記下端フランジ１３と前記反
応管押さえリング１４間には耐熱合成樹脂、例えば弗素
樹脂等の緩衝材１７が介設されている。
１２が設けられ、前記反応管２の下端フランジ１３は反
応管押さえリング１４により前記フランジ１２に固定さ
れている。該フランジ１２と前記下端フランジ１３間に
はＯリング１５、耐熱合成樹脂、例えば弗素樹脂等の緩
衝材１６が介設され、又前記下端フランジ１３と前記反
応管押さえリング１４間には耐熱合成樹脂、例えば弗素
樹脂等の緩衝材１７が介設されている。
【０００９】前記フランジ１２には冷却水通水路１８、
前記反応管押さえリング１４には冷却水通水路１９が形
成されており、前記冷却水通水路１８、冷却水通水路１
９に冷却水を流通させることで前記Ｏリング１５、緩衝
材１６、緩衝材１７を冷却して焼付きを防止している。
尚、図中２０はヒータユニット台ブロックである。
前記反応管押さえリング１４には冷却水通水路１９が形
成されており、前記冷却水通水路１８、冷却水通水路１
９に冷却水を流通させることで前記Ｏリング１５、緩衝
材１６、緩衝材１７を冷却して焼付きを防止している。
尚、図中２０はヒータユニット台ブロックである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前記Ｏリング１５、緩
衝材１６、緩衝材１７の耐熱温度は約２９０℃であり、
前記Ｏリング１５、緩衝材１６、緩衝材１７は冷却水通
水路１８、冷却水通水路１９に冷却水を流通させること
で１５０℃程度に冷却されている。一方、炉内の温度は
１０００℃以上になり、例えば炉内温度１２００℃でウ
ェーハが処理されている場合は、炉口部、即ち前記反応
管２の下端部の温度は９００℃程度になる。従って、前
記フランジ１２、反応管押さえリング１４を介して冷却
されている下端フランジ１３と該下端フランジ１３に連
接する反応管２の下端部では温度差が６００℃以上とな
り、前記下端フランジ１３と反応管２下端との接合部に
大きな応力が発生してクラックが生じる。そこで、反応
管２の材質を高温に耐える材質であるＳｉＣとした場
合、ＳｉＣは石英に比べ熱伝導率が高く、下端フランジ
１３で大きな熱応力が発生して、やはりクラックが入っ
たり、或は炉内の均熱帯部迄冷却効果が及び炉口下部の
温度が所定温度に上がりきらないという問題があった。
衝材１６、緩衝材１７の耐熱温度は約２９０℃であり、
前記Ｏリング１５、緩衝材１６、緩衝材１７は冷却水通
水路１８、冷却水通水路１９に冷却水を流通させること
で１５０℃程度に冷却されている。一方、炉内の温度は
１０００℃以上になり、例えば炉内温度１２００℃でウ
ェーハが処理されている場合は、炉口部、即ち前記反応
管２の下端部の温度は９００℃程度になる。従って、前
記フランジ１２、反応管押さえリング１４を介して冷却
されている下端フランジ１３と該下端フランジ１３に連
接する反応管２の下端部では温度差が６００℃以上とな
り、前記下端フランジ１３と反応管２下端との接合部に
大きな応力が発生してクラックが生じる。そこで、反応
管２の材質を高温に耐える材質であるＳｉＣとした場
合、ＳｉＣは石英に比べ熱伝導率が高く、下端フランジ
１３で大きな熱応力が発生して、やはりクラックが入っ
たり、或は炉内の均熱帯部迄冷却効果が及び炉口下部の
温度が所定温度に上がりきらないという問題があった。
【００１１】本発明は斯かる実情に鑑み、反応管の固定
端である下端フランジを冷却した場合に、冷却によるク
ラックの発生、或は炉内の加熱状態への影響を除去しよ
うとするものである。
端である下端フランジを冷却した場合に、冷却によるク
ラックの発生、或は炉内の加熱状態への影響を除去しよ
うとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、冷却される反
応管固定端に連続する部分に緩衝帯を形成し、又反応管
固定端を冷却する熱媒体が液体であり、更に反応管固定
端に連続する部分の周囲に断熱空間を形成し、該断熱空
間に気体の熱媒体を流通させ、更に又反応管固定端を冷
却する熱媒体が水であり、前記断熱空間に流通させる熱
媒体が不活性ガスであることを特徴とするものである。
応管固定端に連続する部分に緩衝帯を形成し、又反応管
固定端を冷却する熱媒体が液体であり、更に反応管固定
端に連続する部分の周囲に断熱空間を形成し、該断熱空
間に気体の熱媒体を流通させ、更に又反応管固定端を冷
却する熱媒体が水であり、前記断熱空間に流通させる熱
媒体が不活性ガスであることを特徴とするものである。
【００１３】反応管固定端に連続する部分に緩衝帯を形
成し、固定端冷却より生ずる熱勾配を減少させ、冷却に
起因するクラックの発生を防止し、又固定端からの冷却
の影響が他の部分に大きく及ばない様にする。
成し、固定端冷却より生ずる熱勾配を減少させ、冷却に
起因するクラックの発生を防止し、又固定端からの冷却
の影響が他の部分に大きく及ばない様にする。
【００１４】
【実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施
の形態を説明する。
の形態を説明する。
【００１５】図１に於いて、図３中で示したものと同一
のものには同符号を付しその説明を省略する。
のものには同符号を付しその説明を省略する。
【００１６】ヒータユニット８が載設されるヒータユニ
ット台ブロック２１の中心側下部を削除し、反応管２の
下端外周囲に空間２２を形成する。該空間２２内に前記
反応管２下端部を覆う断面逆Ｌ字状のカバーリング２３
を設け、該カバーリング２３の下端を前記反応管押さえ
リング１４に気密に当接し、又内周端を前記反応管２に
気密に当接させる。前記カバーリング２３は断熱材料で
あり、更にカバーリング２３の上面と前記ヒータユニッ
ト台ブロックとの間に断熱材２５を介在させる。前記反
応管２、前記カバーリング２３、前記反応管押さえリン
グ１４によりリング状の断熱空間２４が形成される。
ット台ブロック２１の中心側下部を削除し、反応管２の
下端外周囲に空間２２を形成する。該空間２２内に前記
反応管２下端部を覆う断面逆Ｌ字状のカバーリング２３
を設け、該カバーリング２３の下端を前記反応管押さえ
リング１４に気密に当接し、又内周端を前記反応管２に
気密に当接させる。前記カバーリング２３は断熱材料で
あり、更にカバーリング２３の上面と前記ヒータユニッ
ト台ブロックとの間に断熱材２５を介在させる。前記反
応管２、前記カバーリング２３、前記反応管押さえリン
グ１４によりリング状の断熱空間２４が形成される。
【００１７】而して、前記断熱空間２４に熱媒体として
気体、好ましくは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガ
ス等の不活性ガスを充填流通させる。前記冷却水通水路
１８、冷却水通水路１９に冷却水を流通させ、前記下端
フランジ１３を冷却する。反応管２の前記断熱空間２４
に臨接する部分は前記断熱空間２４、前記カバーリング
２３により輻射熱、対流等による放熱が抑制され、前記
下端フランジ１３の冷却が反応管２の上方に向かって移
動するのが抑制される。又前記カバーリング２３の材質
が断熱材料であり、又前記カバーリング２３と空間２２
との間には更に前記断熱材２５が介在しているので、カ
バーリング２３自体を介しての熱伝導も抑制される。
気体、好ましくは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガ
ス等の不活性ガスを充填流通させる。前記冷却水通水路
１８、冷却水通水路１９に冷却水を流通させ、前記下端
フランジ１３を冷却する。反応管２の前記断熱空間２４
に臨接する部分は前記断熱空間２４、前記カバーリング
２３により輻射熱、対流等による放熱が抑制され、前記
下端フランジ１３の冷却が反応管２の上方に向かって移
動するのが抑制される。又前記カバーリング２３の材質
が断熱材料であり、又前記カバーリング２３と空間２２
との間には更に前記断熱材２５が介在しているので、カ
バーリング２３自体を介しての熱伝導も抑制される。
【００１８】従って、前記カバーリング２３で覆った反
応管２の下端部での熱移動、放熱が抑制されるので、該
下端部は熱移動の緩衝帯２６となる。この為、前記下端
フランジ１３を冷却しても、下端フランジ１３と反応管
２の下端部との境界部近傍で大きな熱勾配が生ずるのが
防止される。而して、前記緩衝帯２６を形成することで
従来温度差が６００℃以上であったものが４００℃程度
にまで軽減される。更に、クラックの原因である熱応力
は温度勾配と相関関係があり、温度勾配の軽減で熱応力
の発生が低減し、クラックの発生が防止される。
応管２の下端部での熱移動、放熱が抑制されるので、該
下端部は熱移動の緩衝帯２６となる。この為、前記下端
フランジ１３を冷却しても、下端フランジ１３と反応管
２の下端部との境界部近傍で大きな熱勾配が生ずるのが
防止される。而して、前記緩衝帯２６を形成することで
従来温度差が６００℃以上であったものが４００℃程度
にまで軽減される。更に、クラックの原因である熱応力
は温度勾配と相関関係があり、温度勾配の軽減で熱応力
の発生が低減し、クラックの発生が防止される。
【００１９】又更に、前記断熱空間２４に図示しない熱
交換器、温度制御器を介して不活性ガス供給源を連通
し、断熱空間２４を循環する不活性ガスを加熱し、或は
冷却して温度を制御することで更に温度勾配を低減する
ことができる。
交換器、温度制御器を介して不活性ガス供給源を連通
し、断熱空間２４を循環する不活性ガスを加熱し、或は
冷却して温度を制御することで更に温度勾配を低減する
ことができる。
【００２０】尚、冷却水通水路１８、冷却水通水路１９
を流通させる冷却媒体は、水以外の流体であってもよい
ことは言う迄もない。又、本発明は横型の反応炉にも実
施可能であることは勿論である。
を流通させる冷却媒体は、水以外の流体であってもよい
ことは言う迄もない。又、本発明は横型の反応炉にも実
施可能であることは勿論である。
【００２１】上述した様に、緩衝帯２６を設け、熱移動
を抑制したので反応管２にＳｉＣの様に熱伝導率は大き
いが耐熱性の高い材質を使用することが可能となる。
を抑制したので反応管２にＳｉＣの様に熱伝導率は大き
いが耐熱性の高い材質を使用することが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、冷却部
の近傍に熱緩衝帯を形成したので、温度勾配を軽減で
き、熱応力によるクラックの発生を防止でき、更に耐熱
性の高い材質の使用を可能とするので、部品の耐久性が
増し、低温から高温迄のプロセスを一度に連続して行
え、装置の可動率、スループットの向上を図り得る等の
種々の優れた効果を発揮する。
の近傍に熱緩衝帯を形成したので、温度勾配を軽減で
き、熱応力によるクラックの発生を防止でき、更に耐熱
性の高い材質の使用を可能とするので、部品の耐久性が
増し、低温から高温迄のプロセスを一度に連続して行
え、装置の可動率、スループットの向上を図り得る等の
種々の優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】半導体製造用反応炉の断面図である。
【図３】従来例を示す断面図である。
１ 反応管フランジ ２ 反応管 ３ 内部反応管 １３ 下端フランジ １４ 反応管押さえリング １５ Ｏリング １６ 緩衝材 １８ 冷却水通水路 １９ 冷却水通水路 ２１ ヒータユニット台ブロック ２２ 空間 ２３ カバーリング ２４ 断熱空間 ２５ 断熱材 ２６ 緩衝帯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/324 Ｈ０１Ｌ 21/324 Ｄ (72)発明者 遠藤 好英 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 (72)発明者 堂園 光彦 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 長谷川 清 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 村下 良雄 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 冷却される反応管固定端に連続する部分
に緩衝帯を形成したことを特徴とする半導体製造用反応
炉。 - 【請求項２】 反応管固定端を冷却する熱媒体が液体で
あり、反応管固定端に連続する部分の周囲に断熱空間を
形成し、該断熱空間に気体の熱媒体を流通させる請求項
１の半導体製造用反応炉。 - 【請求項３】 反応管固定端を冷却する熱媒体が水であ
り、前記断熱空間に流通させる熱媒体が不活性ガスであ
る請求項２の半導体製造用反応炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28781295A JPH09106957A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 半導体製造用反応炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28781295A JPH09106957A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 半導体製造用反応炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09106957A true JPH09106957A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=17722084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28781295A Pending JPH09106957A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 半導体製造用反応炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09106957A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101011650B1 (ko) * | 2003-02-27 | 2011-01-28 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 탄화규소로 제조된 외관 및 반도체 열처리 장치 |
| CN110482015A (zh) * | 2018-05-14 | 2019-11-22 | 东京毅力科创株式会社 | 反应管组合件的输送方法 |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP28781295A patent/JPH09106957A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101011650B1 (ko) * | 2003-02-27 | 2011-01-28 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 탄화규소로 제조된 외관 및 반도체 열처리 장치 |
| CN110482015A (zh) * | 2018-05-14 | 2019-11-22 | 东京毅力科创株式会社 | 反应管组合件的输送方法 |
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