JP2002280310A - 縦型熱処理装置 - Google Patents
縦型熱処理装置Info
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- JP2002280310A JP2002280310A JP2001078739A JP2001078739A JP2002280310A JP 2002280310 A JP2002280310 A JP 2002280310A JP 2001078739 A JP2001078739 A JP 2001078739A JP 2001078739 A JP2001078739 A JP 2001078739A JP 2002280310 A JP2002280310 A JP 2002280310A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内管及び外管よりなる二重構造の反応管を備
えた縦型熱処理装置において、基板保持具の上段側の基
板に対しても均一に処理ガスを供給し、製品ウエハの載
置領域を広くとれるようにすること。 【解決手段】 基板保持具の天板及び底板を基板である
ウエハと同じサイズに作り、支柱の外側が天板（底板）
から外側に飛び出た状態で当該支柱により天板及び底板
を連結し、この支柱の溝にウエハの周縁を支持させる。
そして内管の上端部にリング体を着脱自在に設けると共
に、このリング体の内面を内側上方に傾斜させて、天板
よりも上方位置にて、内管の上端が内側に屈曲傾斜した
構造とする。
えた縦型熱処理装置において、基板保持具の上段側の基
板に対しても均一に処理ガスを供給し、製品ウエハの載
置領域を広くとれるようにすること。 【解決手段】 基板保持具の天板及び底板を基板である
ウエハと同じサイズに作り、支柱の外側が天板（底板）
から外側に飛び出た状態で当該支柱により天板及び底板
を連結し、この支柱の溝にウエハの周縁を支持させる。
そして内管の上端部にリング体を着脱自在に設けると共
に、このリング体の内面を内側上方に傾斜させて、天板
よりも上方位置にて、内管の上端が内側に屈曲傾斜した
構造とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多数の基板に対し
て一括して成膜処理を行う縦型熱処理装置に関する。
て一括して成膜処理を行う縦型熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）
に対してＣＶＤ（chemical vapor deposition)により成
膜処理をバッチで行う装置として縦型熱処理装置があ
る。図８は従来の縦型熱処理装置の一例を示し、この装
置は、両端が開口している内管１ａ及び上端が閉じてい
る外管１ｂからなる二重構造の反応管１を筒状のマニホ
−ルド１１の上に搭載し、反応管１を囲むようにヒ−タ
を含む加熱炉１２を設けて構成され、蓋体１３の上に断
熱ユニット１４を介して設けられた保持具１５に多数の
ウエハＷを棚状に保持させ、蓋体１３の上昇により保持
具１５を反応管１内に搬入した後、成膜処理を行うもの
である。
に対してＣＶＤ（chemical vapor deposition)により成
膜処理をバッチで行う装置として縦型熱処理装置があ
る。図８は従来の縦型熱処理装置の一例を示し、この装
置は、両端が開口している内管１ａ及び上端が閉じてい
る外管１ｂからなる二重構造の反応管１を筒状のマニホ
−ルド１１の上に搭載し、反応管１を囲むようにヒ−タ
を含む加熱炉１２を設けて構成され、蓋体１３の上に断
熱ユニット１４を介して設けられた保持具１５に多数の
ウエハＷを棚状に保持させ、蓋体１３の上昇により保持
具１５を反応管１内に搬入した後、成膜処理を行うもの
である。
【０００３】保持具１５は、上下に対向する円板状の天
板１５ａ及び底板１５ｂの間に例えば３本の支柱１５ｃ
を設け、この支柱１５ｃにウエハＷの周縁部を保持する
ための保持溝を形成して構成される。支柱１５ｃは図９
に示すように天板１５ａ（底板１５ｂ）の周縁の内側に
位置し、従って天板１５ａ（底板１５ｂ）のサイズはウ
エハＷのサイズよりも大きくなっている。なお図９では
支柱１５ｃは１本のみ示してあり、また天板１５ａ及び
底板１５ｂの間には補強用の支柱も設けられているが、
図では省略してある。
板１５ａ及び底板１５ｂの間に例えば３本の支柱１５ｃ
を設け、この支柱１５ｃにウエハＷの周縁部を保持する
ための保持溝を形成して構成される。支柱１５ｃは図９
に示すように天板１５ａ（底板１５ｂ）の周縁の内側に
位置し、従って天板１５ａ（底板１５ｂ）のサイズはウ
エハＷのサイズよりも大きくなっている。なお図９では
支柱１５ｃは１本のみ示してあり、また天板１５ａ及び
底板１５ｂの間には補強用の支柱も設けられているが、
図では省略してある。
【０００４】断熱ユニット１４は例えば石英などからな
る断熱フィン１４ａを複数段配置して構成され、下部側
の断熱フィン１４ａは底板１５ｂよりも大きいサイズに
作られており、このため内管１ａは底板１５ｂの近傍の
高さ位置から下に広がった形状になっている。
る断熱フィン１４ａを複数段配置して構成され、下部側
の断熱フィン１４ａは底板１５ｂよりも大きいサイズに
作られており、このため内管１ａは底板１５ｂの近傍の
高さ位置から下に広がった形状になっている。
【０００５】マニホ−ルド１１にはガス供給管１６が挿
入され、処理ガスはここから内管１ａの内の下部に導入
され、内管１ａ内を上昇してウエハＷに供給され、未反
応の処理ガス及び反応後のガスは天板１５ａと内管１ａ
との隙間を通り、更に内管１ａ及び外管１ｂの隙間を介
して降下し、排気管１７から排気される。
入され、処理ガスはここから内管１ａの内の下部に導入
され、内管１ａ内を上昇してウエハＷに供給され、未反
応の処理ガス及び反応後のガスは天板１５ａと内管１ａ
との隙間を通り、更に内管１ａ及び外管１ｂの隙間を介
して降下し、排気管１７から排気される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の装
置は次のような課題がある。 （１）処理ガスは内管１ａとウエハＷ群との間を上昇し
ながらウエハＷ間に入り込み、ウエハＷに供給されてい
くが、ウエハＷのサイズよりも保持具１５の天板１５ａ
の方が大きいので、ウエハＷ群の周縁部に沿って上昇し
てきた処理ガスは天板１５ａの下面に当たって外に広が
り、また内管１ａの上端が開口しているのでここから横
に広がろうとする。このため天板１５ａに近い領域では
ガスの流れが乱れ、ウエハＷの表面に対して均一に供給
することができず、このため製品ウエハＷの変わりにダ
ミ−ウエハを載置するようにしており、従って１バッチ
当たりの処理枚数が少なくなってしまう。 （２）内管１ａ内を上昇してきた処理ガスは内管１ａの
直立した上端部にて外側に折り返されるので、外側の流
速に比べて内側の流速がかなり小さくなり、このため内
管１ａの上端近傍の外周面にてガス溜まりが形成され、
この部位に反応生成物が付着してしまう。この結果パー
ティクルの発生の要因になるし、また内管１ａのメンテ
ナンスサイクルが短くなる。 （３）保持具１５の底板１５ｂ及び断熱フィン１４ａの
サイズがウエハＷよりも大きいため、下部側から上昇し
てきた処理ガスの流れが真っ直ぐにならずに底板１５ｂ
を越えた後、内側に寄る流れが形成され、底板１５ｂの
上方近傍領域においてはウエハＷの面内にガスを均一に
供給することが困難である。 （４）内管１ａの下部に末広がりな部位があるため、内
管１ａと外管１ｂとの間の隙間である排気路からみれば
コンダクタンスが急激に小さくなっており、この部位に
反応生成物が付着しやすくなり、メンテナンスサイクル
が短くなる。
置は次のような課題がある。 （１）処理ガスは内管１ａとウエハＷ群との間を上昇し
ながらウエハＷ間に入り込み、ウエハＷに供給されてい
くが、ウエハＷのサイズよりも保持具１５の天板１５ａ
の方が大きいので、ウエハＷ群の周縁部に沿って上昇し
てきた処理ガスは天板１５ａの下面に当たって外に広が
り、また内管１ａの上端が開口しているのでここから横
に広がろうとする。このため天板１５ａに近い領域では
ガスの流れが乱れ、ウエハＷの表面に対して均一に供給
することができず、このため製品ウエハＷの変わりにダ
ミ−ウエハを載置するようにしており、従って１バッチ
当たりの処理枚数が少なくなってしまう。 （２）内管１ａ内を上昇してきた処理ガスは内管１ａの
直立した上端部にて外側に折り返されるので、外側の流
速に比べて内側の流速がかなり小さくなり、このため内
管１ａの上端近傍の外周面にてガス溜まりが形成され、
この部位に反応生成物が付着してしまう。この結果パー
ティクルの発生の要因になるし、また内管１ａのメンテ
ナンスサイクルが短くなる。 （３）保持具１５の底板１５ｂ及び断熱フィン１４ａの
サイズがウエハＷよりも大きいため、下部側から上昇し
てきた処理ガスの流れが真っ直ぐにならずに底板１５ｂ
を越えた後、内側に寄る流れが形成され、底板１５ｂの
上方近傍領域においてはウエハＷの面内にガスを均一に
供給することが困難である。 （４）内管１ａの下部に末広がりな部位があるため、内
管１ａと外管１ｂとの間の隙間である排気路からみれば
コンダクタンスが急激に小さくなっており、この部位に
反応生成物が付着しやすくなり、メンテナンスサイクル
が短くなる。
【０００７】本発明はこのような事情に基づいてなされ
たものであり、その目的は縦型熱処理装置において保持
具の上部側の基板に対しても均一に処理ガスを供給する
ことのできる技術を提供することにある。
たものであり、その目的は縦型熱処理装置において保持
具の上部側の基板に対しても均一に処理ガスを供給する
ことのできる技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、縦型の内管及
び外管を含む反応容器と、上下に対向して設けた底板及
び天板の間に複数の支柱を設けた基板保持具と、を用
い、多数の基板を棚状に基板保持具に保持させ、反応容
器の下端開口部を塞ぐための蓋体の上に断熱ユニットを
介して前記基板保持具を搭載して反応容器内に搬入し、
内管内の下部側から処理ガスを供給し、内管の上端から
内管と外管との隙間を介して排気しながら基板に対して
成膜処理を行う縦型熱処理装置において、前記天板より
も上方位置にて、内管の上端部に内側に屈曲した屈曲部
を周方向に亘って設け、前記天板のサイズを基板と同じ
かまたは小さく設定したことを特徴とする。他の発明
は、天板よりも上方位置にて、内管の上端部に上方かつ
内方側に傾斜した屈曲部を周方向に亘って設けたことを
特徴とする。
び外管を含む反応容器と、上下に対向して設けた底板及
び天板の間に複数の支柱を設けた基板保持具と、を用
い、多数の基板を棚状に基板保持具に保持させ、反応容
器の下端開口部を塞ぐための蓋体の上に断熱ユニットを
介して前記基板保持具を搭載して反応容器内に搬入し、
内管内の下部側から処理ガスを供給し、内管の上端から
内管と外管との隙間を介して排気しながら基板に対して
成膜処理を行う縦型熱処理装置において、前記天板より
も上方位置にて、内管の上端部に内側に屈曲した屈曲部
を周方向に亘って設け、前記天板のサイズを基板と同じ
かまたは小さく設定したことを特徴とする。他の発明
は、天板よりも上方位置にて、内管の上端部に上方かつ
内方側に傾斜した屈曲部を周方向に亘って設けたことを
特徴とする。
【０００９】これらの発明によれば、内管の上端の開口
部から処理ガスが広がろうとするが、屈曲部により処理
ガスが内側に寄せられる作用が働くので、結果として天
板の直ぐ下側においても処理ガスが真っ直ぐに上昇し、
基板の表面に均一に処理ガスが供給される。そして天板
のサイズを基板と同じか小さく設定することにより処理
ガスの上昇流の乱れが少なくなり、また屈曲部を上方か
つ内方側に傾斜した構成とすれば、上昇流がスムーズに
内側に寄せられるので、上昇流の乱れがより一層小さく
なる。本発明では、内管の上端部は着脱自在なリング体
により構成し、このリング体に前記屈曲部を設けるよう
にしてもよい。また内管と外管との間の隙間の断面積は
上端部から排気口に至るまでは小さくなるように変化し
ない構成とすることが好ましい。更に保持具の底板のサ
イズは基板と同じサイズに設定することが好ましい。
部から処理ガスが広がろうとするが、屈曲部により処理
ガスが内側に寄せられる作用が働くので、結果として天
板の直ぐ下側においても処理ガスが真っ直ぐに上昇し、
基板の表面に均一に処理ガスが供給される。そして天板
のサイズを基板と同じか小さく設定することにより処理
ガスの上昇流の乱れが少なくなり、また屈曲部を上方か
つ内方側に傾斜した構成とすれば、上昇流がスムーズに
内側に寄せられるので、上昇流の乱れがより一層小さく
なる。本発明では、内管の上端部は着脱自在なリング体
により構成し、このリング体に前記屈曲部を設けるよう
にしてもよい。また内管と外管との間の隙間の断面積は
上端部から排気口に至るまでは小さくなるように変化し
ない構成とすることが好ましい。更に保持具の底板のサ
イズは基板と同じサイズに設定することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
縦型熱処理装置の全体構成を示す図である。この縦型熱
処理装置は、例えば両端が開口している直管状の石英製
の内管２及び上端が閉塞し下端が開口している石英製の
外管３からなる二重構造の反応管２０を備えている。反
応管２０の周囲には、筒状の断熱体４１がベース体４０
に固定して設けられ、この断熱体４１の内側には抵抗発
熱体からなるヒータ４２が例えば上下にゾーン分割して
設けられている。内管２及び外管３は下部側にて筒状の
マニホールド４３の上に支持され、このマニホールド４
３には、内管２の内側の下部領域にて供給口が上向きの
状態で位置するようにガス供給管４４が設けられると共
に、内管２と外管３との間から排気するように他端側に
真空排気手段４６が接続された排気管４５の一端が接続
されている。この例では、内管２、外管３及びマニホー
ルド４３により反応容器が構成される。
縦型熱処理装置の全体構成を示す図である。この縦型熱
処理装置は、例えば両端が開口している直管状の石英製
の内管２及び上端が閉塞し下端が開口している石英製の
外管３からなる二重構造の反応管２０を備えている。反
応管２０の周囲には、筒状の断熱体４１がベース体４０
に固定して設けられ、この断熱体４１の内側には抵抗発
熱体からなるヒータ４２が例えば上下にゾーン分割して
設けられている。内管２及び外管３は下部側にて筒状の
マニホールド４３の上に支持され、このマニホールド４
３には、内管２の内側の下部領域にて供給口が上向きの
状態で位置するようにガス供給管４４が設けられると共
に、内管２と外管３との間から排気するように他端側に
真空排気手段４６が接続された排気管４５の一端が接続
されている。この例では、内管２、外管３及びマニホー
ルド４３により反応容器が構成される。
【００１１】更に本縦型熱処理装置は、マニホールド４
３の下端開口部を開閉するための蓋体５１を備えてお
り、この蓋体５１はボートエレベータなどと呼ばれる昇
降部５２の上に設けられている。前記蓋体５１の上には
昇降部５２側に配置された駆動部５３により回転軸５４
を介して鉛直軸周りに回転する回転台５５が設けられ、
この回転台５５の上には断熱ユニット５６を介して基板
保持具であるウエハボート６が搭載されている。断熱ユ
ニット５６は基板であるウエハＷのサイズと同じサイズ
の断熱材例えば石英からなる断熱フィン５７を棚状に配
列すると共に、この上方側に前記断熱フィン５７のサイ
ズよりも小さい例えば石英からなる断熱フィン５８を棚
状に配列して構成される。５９ａ、５９ｂはこれらフィ
ン５７，５８を支持するロッドである。
３の下端開口部を開閉するための蓋体５１を備えてお
り、この蓋体５１はボートエレベータなどと呼ばれる昇
降部５２の上に設けられている。前記蓋体５１の上には
昇降部５２側に配置された駆動部５３により回転軸５４
を介して鉛直軸周りに回転する回転台５５が設けられ、
この回転台５５の上には断熱ユニット５６を介して基板
保持具であるウエハボート６が搭載されている。断熱ユ
ニット５６は基板であるウエハＷのサイズと同じサイズ
の断熱材例えば石英からなる断熱フィン５７を棚状に配
列すると共に、この上方側に前記断熱フィン５７のサイ
ズよりも小さい例えば石英からなる断熱フィン５８を棚
状に配列して構成される。５９ａ、５９ｂはこれらフィ
ン５７，５８を支持するロッドである。
【００１２】ウエハボート６は、図２及び図３にも示す
ようにウエハＷと同じサイズの天板６１及び底板６２を
互いに対向させ、これらの間に複数例えば３本の支柱６
３（図１では便宜上１本のみ見せてある）を天板６１
（底板６２）の周縁に沿って設けてこれらにより天板６
１及び底板６２を互いに連結して構成される。支柱６３
の配置については、２本の支柱６３がウエハの搬入のた
めの間口を形成するように天板６１の中心について１８
０度に近い開き角度で位置し、残りの１本がそれらの背
部に位置している。これら支柱６３は天板６１（底板６
２）の周縁に跨って、つまり内方側が天板６１（底板６
２）の中に食い込むと共に外方側が天板６１（底板６
２）の外に飛び出している状態となっている。そしてこ
れら各支柱６３にはウエハＷの周縁部を保持する保持溝
６４が上下方向に例えば１０ｍｍ間隔で例えば９５本形
成されており、ウエハＷを保持溝６４に保持させて上か
ら見ると天板６１，ウエハＷ及び底板６２の周縁が一致
している。なお天板６１と底板６２との間には、保持溝
６４を備えた支柱６３の他に例えば２本の補強用ロッド
が実際には設けられているが、図が煩雑になるため記載
を省略している。
ようにウエハＷと同じサイズの天板６１及び底板６２を
互いに対向させ、これらの間に複数例えば３本の支柱６
３（図１では便宜上１本のみ見せてある）を天板６１
（底板６２）の周縁に沿って設けてこれらにより天板６
１及び底板６２を互いに連結して構成される。支柱６３
の配置については、２本の支柱６３がウエハの搬入のた
めの間口を形成するように天板６１の中心について１８
０度に近い開き角度で位置し、残りの１本がそれらの背
部に位置している。これら支柱６３は天板６１（底板６
２）の周縁に跨って、つまり内方側が天板６１（底板６
２）の中に食い込むと共に外方側が天板６１（底板６
２）の外に飛び出している状態となっている。そしてこ
れら各支柱６３にはウエハＷの周縁部を保持する保持溝
６４が上下方向に例えば１０ｍｍ間隔で例えば９５本形
成されており、ウエハＷを保持溝６４に保持させて上か
ら見ると天板６１，ウエハＷ及び底板６２の周縁が一致
している。なお天板６１と底板６２との間には、保持溝
６４を備えた支柱６３の他に例えば２本の補強用ロッド
が実際には設けられているが、図が煩雑になるため記載
を省略している。
【００１３】内管２の上端部には図１，図４及び図５に
示すように例えば石英製のリング体７が着脱自在に設け
られている。なお図１ではリング体７の側面で見える線
を記載していない。このリング体７は内管２の内周面の
上部にて上方かつ内方側に傾斜した屈曲部をなす第１の
傾斜面部７１と内管２の外周面の上部にて上方かつ内方
側に傾斜した第２の傾斜面部７３とを備え、内管２の両
面を繋ぐ連続的な面として構成されている。７２は傾斜
面部の上端に連続する垂直面部である。第２の傾斜面部
７３の下端よりも下方側には段部７４が形成され、この
段部７４に内管２の上端が係合してリング体７が内管２
に支持された状態となっている。
示すように例えば石英製のリング体７が着脱自在に設け
られている。なお図１ではリング体７の側面で見える線
を記載していない。このリング体７は内管２の内周面の
上部にて上方かつ内方側に傾斜した屈曲部をなす第１の
傾斜面部７１と内管２の外周面の上部にて上方かつ内方
側に傾斜した第２の傾斜面部７３とを備え、内管２の両
面を繋ぐ連続的な面として構成されている。７２は傾斜
面部の上端に連続する垂直面部である。第２の傾斜面部
７３の下端よりも下方側には段部７４が形成され、この
段部７４に内管２の上端が係合してリング体７が内管２
に支持された状態となっている。
【００１４】屈曲部つまりこの例では第１の傾斜面部７
１の内方側への食い込み長さａは、例えばウエハＷの外
縁と内管２との距離ｂの半分の長さよりも大きい寸法に
設定される。なおウエハＷの外縁と内管２との距離ｂは
例えば２３ｍｍ程度とされる。また第１の傾斜面部７１
の下端は例えば天板６１の上面とほぼ同じ高さに位置
し、第１の傾斜面部７１の下端からリング体７の上面ま
での高さｃは例えば２０ｍｍ程度に設定される。
１の内方側への食い込み長さａは、例えばウエハＷの外
縁と内管２との距離ｂの半分の長さよりも大きい寸法に
設定される。なおウエハＷの外縁と内管２との距離ｂは
例えば２３ｍｍ程度とされる。また第１の傾斜面部７１
の下端は例えば天板６１の上面とほぼ同じ高さに位置
し、第１の傾斜面部７１の下端からリング体７の上面ま
での高さｃは例えば２０ｍｍ程度に設定される。
【００１５】次に上述実施の形態の作用について説明す
る。先ずウエハボート６に基板であるウエハＷを棚状に
搭載し、ボートエレベータ５２を上昇させることにより
ウエハボート６を反応管２０内に搬入し、蓋体５１によ
りマニホールド４３の下端開口部を気密に封止する。次
いでヒータ４２により反応管２０内を所定温度まで昇温
し、ガス供給管４４を通じて処理ガスを内管２の底部に
供給しながら真空ポンプ４６により排気して反応管２０
内を所定の真空度に維持する。
る。先ずウエハボート６に基板であるウエハＷを棚状に
搭載し、ボートエレベータ５２を上昇させることにより
ウエハボート６を反応管２０内に搬入し、蓋体５１によ
りマニホールド４３の下端開口部を気密に封止する。次
いでヒータ４２により反応管２０内を所定温度まで昇温
し、ガス供給管４４を通じて処理ガスを内管２の底部に
供給しながら真空ポンプ４６により排気して反応管２０
内を所定の真空度に維持する。
【００１６】処理ガスはガス供給管４４の供給口から断
熱ユニット５６と内管２との間に流入するが、断熱フィ
ン５７、底板６２，ウエハＷ及び天板６１のサイズが同
じでありそれらの周縁位置が揃っているので、真っ直ぐ
に上昇しながら一部がウエハＷ間に入り込み、ウエハＷ
表面に供給される。そしてガス（未反応の処理ガス及び
反応後のガス）は内管２の上端付近まで上昇すると、図
６に示すように屈曲部であるリング体７の第１の傾斜面
部７１に沿って内側に寄せられ、リング体７の上方に抜
けていき、更に外側に曲がる。そして内側の流れは第２
の傾斜面部７３に沿ってまた外側の流れは外管３の内面
に沿って形成され、内管２及び外管３の間から下降して
排気管４５により排気される。熱処理の具体的一例を挙
げると、例えばＳｉＨ2Ｃｌ2ガス及びＮＨ3ガスを供給
して内管２内の圧力を例えば０．２５Ｔｏｒｒ程度に設
定し、ウエハＷに窒化シリコン膜を成膜する。成膜処理
を終えると反応管２０内を降温させ、その後ボートエレ
ベータ５２が降下してウエハボート６が搬出される。
熱ユニット５６と内管２との間に流入するが、断熱フィ
ン５７、底板６２，ウエハＷ及び天板６１のサイズが同
じでありそれらの周縁位置が揃っているので、真っ直ぐ
に上昇しながら一部がウエハＷ間に入り込み、ウエハＷ
表面に供給される。そしてガス（未反応の処理ガス及び
反応後のガス）は内管２の上端付近まで上昇すると、図
６に示すように屈曲部であるリング体７の第１の傾斜面
部７１に沿って内側に寄せられ、リング体７の上方に抜
けていき、更に外側に曲がる。そして内側の流れは第２
の傾斜面部７３に沿ってまた外側の流れは外管３の内面
に沿って形成され、内管２及び外管３の間から下降して
排気管４５により排気される。熱処理の具体的一例を挙
げると、例えばＳｉＨ2Ｃｌ2ガス及びＮＨ3ガスを供給
して内管２内の圧力を例えば０．２５Ｔｏｒｒ程度に設
定し、ウエハＷに窒化シリコン膜を成膜する。成膜処理
を終えると反応管２０内を降温させ、その後ボートエレ
ベータ５２が降下してウエハボート６が搬出される。
【００１７】このような実施の形態によれば次のような
効果がある。 （１）ウエハボート６の天板６１がウエハＷと同じサイ
ズなので、ウエハＷの周縁群に沿って上昇してきたガス
は、そのまま天板６１の横を通って真っ直ぐに上昇しよ
うとする。ここで内管２の上端部が従来のように垂直で
あればそのまま外に広がろうとするが、天板６１よりも
上方位置にて内管２に上方内側に屈曲した部位（第１の
傾斜面部７１）があるので、内側に一端寄せられるた
め、結果として天板６１の直ぐ下側においても処理ガス
が真っ直ぐに上昇しガス流の乱れが少ないので、この付
近のウエハＷにおいても高い面内均一性をもって処理ガ
スが供給される。従ってウエハボート６の上段側におけ
るウエハＷについても高い面内均一性をもって成膜処理
できるため、この領域にも製品ウエハＷを載置すること
ができ、ダミーウエハを減らすことができ、ウエハボー
ト６の載置領域を有効に活用できる。
効果がある。 （１）ウエハボート６の天板６１がウエハＷと同じサイ
ズなので、ウエハＷの周縁群に沿って上昇してきたガス
は、そのまま天板６１の横を通って真っ直ぐに上昇しよ
うとする。ここで内管２の上端部が従来のように垂直で
あればそのまま外に広がろうとするが、天板６１よりも
上方位置にて内管２に上方内側に屈曲した部位（第１の
傾斜面部７１）があるので、内側に一端寄せられるた
め、結果として天板６１の直ぐ下側においても処理ガス
が真っ直ぐに上昇しガス流の乱れが少ないので、この付
近のウエハＷにおいても高い面内均一性をもって処理ガ
スが供給される。従ってウエハボート６の上段側におけ
るウエハＷについても高い面内均一性をもって成膜処理
できるため、この領域にも製品ウエハＷを載置すること
ができ、ダミーウエハを減らすことができ、ウエハボー
ト６の載置領域を有効に活用できる。
【００１８】（２）内管２の上端部まで上昇してきたガ
スが内側に寄せられて上方に抜けていくので、内管２の
上方から外側へガスの流れが屈曲するときに一端内側に
向かってからカーブし、外側の流速と内側の流速との差
が小さくなる。このため内管２の上端部の外面において
ガス溜まりができにくく、この部位の反応生成物の付着
が抑えられ、パーティクルの発生が低減され、またメン
テナンスサイクルを長くすることができる。この場合リ
ング体７の外面は第２の傾斜面部７３とせずに垂直面と
して構成してもよいが、傾斜させることによりガスの流
れが一層スムーズになるので好ましい。
スが内側に寄せられて上方に抜けていくので、内管２の
上方から外側へガスの流れが屈曲するときに一端内側に
向かってからカーブし、外側の流速と内側の流速との差
が小さくなる。このため内管２の上端部の外面において
ガス溜まりができにくく、この部位の反応生成物の付着
が抑えられ、パーティクルの発生が低減され、またメン
テナンスサイクルを長くすることができる。この場合リ
ング体７の外面は第２の傾斜面部７３とせずに垂直面と
して構成してもよいが、傾斜させることによりガスの流
れが一層スムーズになるので好ましい。
【００１９】（３）ウエハボート６の底板６２がウエハ
Ｗと同じサイズであるため、底板６２を越えた後も真っ
直ぐに処理ガスが上昇するため、底板６の近傍領域にお
いてもウエハＷに高い面内均一性をもって供給され、面
内均一性の高い成膜処理を行うことができる。
Ｗと同じサイズであるため、底板６２を越えた後も真っ
直ぐに処理ガスが上昇するため、底板６の近傍領域にお
いてもウエハＷに高い面内均一性をもって供給され、面
内均一性の高い成膜処理を行うことができる。
【００２０】（４）断熱フィン５７がウエハＷと同じサ
イズであるため、内管２が下部側においても真っ直ぐで
あり、従って内管１ａと外管１ｂとの間の隙間である排
気路のコンダクタンスが上端部から排気口に至るまで小
さくならないので、反応生成物が付着しにくくなり、メ
ンテナンスサイクルが長くなる。
イズであるため、内管２が下部側においても真っ直ぐで
あり、従って内管１ａと外管１ｂとの間の隙間である排
気路のコンダクタンスが上端部から排気口に至るまで小
さくならないので、反応生成物が付着しにくくなり、メ
ンテナンスサイクルが長くなる。
【００２１】以上において、上述の実施の形態では、内
管２の上端部の屈曲部を着脱自在なリング体７により構
成しているが、屈曲部を内管２と一体化させるようにし
てもよい。また上述の実施の形態では傾斜面部７１によ
り屈曲部を構成しているが、例えば図７（ａ）あるいは
（ｂ）示すように内管２の上端部を内側に直角に曲げて
かぎ型に形成するかまたは湾曲させて屈曲部８を構成す
るようにしてもよい。
管２の上端部の屈曲部を着脱自在なリング体７により構
成しているが、屈曲部を内管２と一体化させるようにし
てもよい。また上述の実施の形態では傾斜面部７１によ
り屈曲部を構成しているが、例えば図７（ａ）あるいは
（ｂ）示すように内管２の上端部を内側に直角に曲げて
かぎ型に形成するかまたは湾曲させて屈曲部８を構成す
るようにしてもよい。
【００２２】更に本発明でいう基板保持具（ウエハボー
ト）の天板は、円板状のものに限らずリング状のもので
あってもよい。そして天板のサイズ（外径）はウエハの
サイズと同じでなくともそれよりも小さくてもよく、こ
の場合にも従来のように下から上がってきたガスが天板
にあたって外側に広がろうとする作用は抑えられるの
で、同様の作用効果が得られる。なお天板のサイズがウ
エハと同じとは、天板がわずかにウエハよりも大きい
が、ウエハと完全に同じサイズの場合と実質ガスの流れ
が変わらない程度の「ほぼ同じサイズ」の意味も包含す
る。また底板がウエハと同じサイズとは、わずかにサイ
ズが異なっても、ウエハと完全に同じサイズの場合と実
質ガスの流れが変わらない程度の「ほぼ同じサイズ」の
意味も包含する。
ト）の天板は、円板状のものに限らずリング状のもので
あってもよい。そして天板のサイズ（外径）はウエハの
サイズと同じでなくともそれよりも小さくてもよく、こ
の場合にも従来のように下から上がってきたガスが天板
にあたって外側に広がろうとする作用は抑えられるの
で、同様の作用効果が得られる。なお天板のサイズがウ
エハと同じとは、天板がわずかにウエハよりも大きい
が、ウエハと完全に同じサイズの場合と実質ガスの流れ
が変わらない程度の「ほぼ同じサイズ」の意味も包含す
る。また底板がウエハと同じサイズとは、わずかにサイ
ズが異なっても、ウエハと完全に同じサイズの場合と実
質ガスの流れが変わらない程度の「ほぼ同じサイズ」の
意味も包含する。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、縦型熱処理装置におい
て、基板保持具の上段側の基板に対しても均一に処理ガ
スを供給することができる。
て、基板保持具の上段側の基板に対しても均一に処理ガ
スを供給することができる。
【図１】本発明の実施の形態にかかる縦型熱処理装置を
示す縦断側面図である。
示す縦断側面図である。
【図２】上述実施の形態に用いられる基板保持具である
ウエハボートを示す斜視図である。
ウエハボートを示す斜視図である。
【図３】ウエハボートを内管及び外管と共に示す平面図
である。
である。
【図４】屈曲部をなすリング体と内管とを示す分解斜視
図である。
図である。
【図５】反応管の上部を拡大して示す断面図である。
【図６】反応管の上部におけるガスの流れを示す説明図
である。
である。
【図７】屈曲部の変形例を示す断面図である。
【図８】従来の縦型熱処理装置を示す縦断側面図であ
る。
る。
【図９】従来の縦型熱処理装置に用いられるウエハボー
トを内管及び外管と共に示す平面図である。
トを内管及び外管と共に示す平面図である。
２ 内管 ２０ 反応管 ３ 外管 Ｗ 半導体ウエハ ４２ ヒータ ４３ マニホールド ４４ ガス供給管 ４５ 排気管 ５２ ボートエレベータ ５６ 断熱体ユニット ５７，５８ 断熱フィン ６ 基板保持具であるウエハボート ６１ 天板 ６２ 底板 ６３ 支柱 ７ リング体 ７１ 第１の傾斜面部 ７３ 第２の傾斜面部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 裕史 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 AA03 AA06 AA13 BA40 CA04 CA12 EA11 FA10 GA02 KA04 KA45 LA15 5F045 BB08 DP19 EF15 EK06
Claims (6)
- 【請求項１】 縦型の内管及び外管を含む反応容器と、
上下に対向して設けた底板及び天板の間に複数の支柱を
設けた基板保持具と、を用い、多数の基板を棚状に基板
保持具に保持させ、反応容器の下端開口部を塞ぐための
蓋体の上に断熱ユニットを介して前記基板保持具を搭載
して反応容器内に搬入し、内管内の下部側から処理ガス
を供給し、内管の上端から内管と外管との隙間を介して
排気しながら基板に対して成膜処理を行う縦型熱処理装
置において、 前記天板よりも上方位置にて、内管の上端部に内側に屈
曲した屈曲部を周方向に亘って設け、 前記天板のサイズを基板と同じかまたは小さく設定した
ことを特徴とする縦型熱処理装置。 - 【請求項２】 縦型の内管及び外管を含む反応容器と、
上下に対向して設けた底板及び天板の間に複数の支柱を
設けた基板保持具と、を用い、多数の基板を棚状に基板
保持具に保持させ、反応容器の下端開口部を塞ぐための
蓋体の上に断熱ユニットを介して前記基板保持具を搭載
して反応容器内に搬入し、内管内の下部側から処理ガス
を供給し、内管の上端から内管と外管との隙間を介して
排気しながら基板に対して成膜処理を行う縦型熱処理装
置において、 前記天板よりも上方位置にて、内管の上端部に上方かつ
内方側に傾斜した屈曲部を周方向に亘って設けたことを
特徴とする縦型熱処理装置。 - 【請求項３】 天板のサイズを基板と同じかまたは小さ
く設定したことを特徴とする請求項２記載の縦型熱処理
装置。 - 【請求項４】 内管の上端部は着脱自在なリング体によ
り構成されており、このリング体に前記屈曲部が設けら
れていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
に記載の縦型熱処理装置。 - 【請求項５】 内管と外管との間の隙間の断面積は上端
部から排気口に至るまでは小さくなるように変化しない
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
縦型熱処理装置。 - 【請求項６】 保持具の底板のサイズは基板と同じサイ
ズに設定されていることを特徴とする請求項５記載の縦
型熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001078739A JP4593814B2 (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 縦型熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001078739A JP4593814B2 (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 縦型熱処理装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002280310A true JP2002280310A (ja) | 2002-09-27 |
| JP2002280310A5 JP2002280310A5 (ja) | 2007-12-27 |
| JP4593814B2 JP4593814B2 (ja) | 2010-12-08 |
Family
ID=18935312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001078739A Expired - Fee Related JP4593814B2 (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 縦型熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4593814B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102953049A (zh) * | 2011-08-25 | 2013-03-06 | 沈阳金研机床工具有限公司 | 化学气相沉积法涂层装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0160533U (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | ||
| JPH0373429U (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-24 | ||
| JPH0953180A (ja) * | 1995-08-18 | 1997-02-25 | Sony Corp | Ｃｖｄ装置 |
| JP2000058530A (ja) * | 1998-06-02 | 2000-02-25 | Tokyo Electron Ltd | 真空処理装置 |
-
2001
- 2001-03-19 JP JP2001078739A patent/JP4593814B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0160533U (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | ||
| JPH0373429U (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-24 | ||
| JPH0953180A (ja) * | 1995-08-18 | 1997-02-25 | Sony Corp | Ｃｖｄ装置 |
| JP2000058530A (ja) * | 1998-06-02 | 2000-02-25 | Tokyo Electron Ltd | 真空処理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102953049A (zh) * | 2011-08-25 | 2013-03-06 | 沈阳金研机床工具有限公司 | 化学气相沉积法涂层装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4593814B2 (ja) | 2010-12-08 |
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