JP2011114069A - Vertical heat treatment device - Google Patents

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Shigeo Nakada
茂夫 中田
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vertical heat treatment device for preventing an L-shaped gas nozzle from being pulled into the inner side of a treatment chamber even if the treatment chamber is depressurized or when gas is introduced by gas pressure in the vertical heat treatment device provided with the L-shaped gas nozzle in the treatment chamber. <P>SOLUTION: The vertical heat treatment device is configured to include a treatment chamber for housing a boat mounted with a plurality of substrates and performing heat treatment to the substrates, an L-shaped gas introducing nozzle having a horizontal part passing through the lower part of the treatment chamber in the horizontal direction and a vertical part stretching in the vertical direction in the treatment chamber, a nozzle pressing part provided between the vertical part of the L-shaped gas introducing nozzle and the boat, and a nozzle presser attachment part provided on the inner wall of the treatment chamber to attach the nozzle pressing part thereto. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウェハ（以下、ウェハという。）等の基板を処理するための基板処理装置で使用されるガスノズルの位置を保持するための保持構造に関し、特に、熱処理を行う縦型熱処理装置において、例えば金属露出の少ない処理室内に設けられるガスノズルの保持構造に関する。   The present invention relates to a holding structure for holding the position of a gas nozzle used in a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer), and more particularly to a vertical heat treatment apparatus that performs heat treatment. For example, the present invention relates to a gas nozzle holding structure provided in a processing chamber with little metal exposure.

熱処理を行うことにより、例えば半導体ウェハの表面に薄膜を形成する場合、基板処理装置として、内部にウェハを搭載するボートを収容する処理室を有する縦型熱処理装置が使用される。縦型熱処理装置の処理室には原料ガス等を導入するガスノズルが設けられており、原料を収納した原料供給用タンクからガスノズルを経由して、原料ガスが処理室内に導入される。   For example, when a thin film is formed on the surface of a semiconductor wafer by performing heat treatment, a vertical heat treatment apparatus having a processing chamber for accommodating a boat in which the wafer is mounted is used as the substrate processing apparatus. A gas nozzle for introducing a raw material gas or the like is provided in the processing chamber of the vertical heat treatment apparatus, and the raw material gas is introduced into the processing chamber from the raw material supply tank containing the raw material via the gas nozzle.

図２に、縦型熱処理装置の処理室例を示す。縦型熱処理装置においては、処理ウェハの面内均一性だけでなく面間均一性も重要な管理基準が定められている。この管理基準を満たすために、ボートに多段に搭載されたウェハに対して処理ガスを均一に流すよう、ガス導入部として、垂直断面がＬ字状のＬ型ガスノズル（図２の２３２）を用いる方法がよく知られている。
図５に、従来例のＬ型ガスノズル５５を、処理室を構成する反応管の側壁５１に保持する構造を示す。図５は、従来例に係るノズル保持構造の垂直断面図である。図５において、Ｌ型ガスノズル５５は、円筒状であり、反応管外部から反応管側壁５１を水平方向に貫通し、反応管内部において、直角に屈曲した後、垂直方向に延伸している。反応管の側壁５１には、Ｌ型ガスノズル５５を保持するための、円筒形状の反応管ポート部５２が設けられている。反応管ポート部５２で、Ｌ型ガスノズル５５の水平部分を押さえることにより、Ｌ型ガスノズル５５が、反応管側壁５１に固定、保持される。 FIG. 2 shows an example of a processing chamber of a vertical heat treatment apparatus. In the vertical heat treatment apparatus, not only the in-plane uniformity of the processed wafer but also the inter-plane uniformity is an important management standard. In order to satisfy this management standard, an L-shaped gas nozzle (232 in FIG. 2) having an L-shaped vertical cross section is used as a gas introduction section so that the processing gas flows uniformly to the wafers mounted in multiple stages on the boat. The method is well known.
FIG. 5 shows a structure in which the L-type gas nozzle 55 of the conventional example is held on the side wall 51 of the reaction tube constituting the processing chamber. FIG. 5 is a vertical sectional view of a nozzle holding structure according to a conventional example. In FIG. 5, an L-shaped gas nozzle 55 has a cylindrical shape, penetrates the reaction tube side wall 51 from the outside of the reaction tube in the horizontal direction, bends at a right angle inside the reaction tube, and then extends in the vertical direction. A cylindrical reaction tube port portion 52 for holding the L-shaped gas nozzle 55 is provided on the side wall 51 of the reaction tube. By pressing the horizontal portion of the L-type gas nozzle 55 at the reaction tube port portion 52, the L-type gas nozzle 55 is fixed and held on the reaction tube side wall 51.

しかし、上記の保持構造では、処理室内を減圧した場合やガス導入時のガス圧力によって、Ｌ型ガスノズルが処理室の中心方向に引き込まれ、ウェハやウェハを搭載したボートに接触するといった問題を生じる恐れがある。このような場合には、Ｌ型ガスノズルの破損に留まらず、最悪の場合には処理室からボートを搬出することが不可能となることもあることから、Ｌ型ガスノズルの内側方向引き込みを防止する必要がある。   However, in the above holding structure, there is a problem that the L-type gas nozzle is drawn toward the center of the processing chamber due to the decompression of the processing chamber or the gas pressure when the gas is introduced, and comes into contact with the wafer or the boat on which the wafer is mounted. There is a fear. In such a case, the L-type gas nozzle is not damaged, and in the worst case, it may be impossible to carry out the boat from the processing chamber. There is a need.

また、近年デバイスの微細化が進むことで、金属汚染に関しても管理基準が年々厳しくなっており、ウェハ処理温度が９００℃以上になる拡散系装置だけでなく、比較的処理温度の低いＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）系装置においても腐食ガス対応のために、処理室を構成する材料に石英等の非金属を用いて金属露出を極限まで抑えた処理室が用いられるようになってきている。このため、上記のＬ型ガスノズルの内側引き込み対策は、金属部品を使用せずに実施することが望まれる。
特許文献１には、反応容器内に原料ガスを導入するＬ型ガスノズルを、反応容器に取り付け、保持するための保持構造が開示されている。 In recent years, with the miniaturization of devices, the management standards for metal contamination have become stricter year by year, and not only diffusion system devices with wafer processing temperatures of 900 ° C. or higher, but also CVD (Chemical In order to cope with corrosive gases, Vapor Deposition) type apparatuses have been used processing chambers in which the metal exposure is minimized by using non-metal such as quartz as a material constituting the processing chamber. For this reason, it is desirable to implement the above-described countermeasure against pulling in the L-shaped gas nozzle without using metal parts.
Patent Document 1 discloses a holding structure for attaching and holding an L-shaped gas nozzle for introducing a raw material gas into a reaction vessel.

特開２００９−０９４４２６号公報JP 2009-094426 A

本発明の目的は、特に、処理室内にＬ型ガスノズルを設けた縦型熱処理装置において、処理室を減圧した場合や、ガス圧力のかかるガス導入時においても、Ｌ型ガスノズルが処理室内側に引き込まれることを防止する縦型熱処理装置を提供することにある。   It is an object of the present invention, particularly in a vertical heat treatment apparatus provided with an L-type gas nozzle in a processing chamber, where the L-type gas nozzle is drawn into the processing chamber even when the processing chamber is depressurized or when a gas with a high gas pressure is introduced. An object of the present invention is to provide a vertical heat treatment apparatus that prevents the occurrence of the heat treatment.

本発明の代表的な構成は、次のとおりである。
複数の基板を搭載したボートを収容し、基板に熱処理を行う処理室と、
前記処理室下部を水平方向に貫通する水平部と、前記処理室内において垂直方向に延伸する垂直部とを有するＬ型ガス導入ノズルと、
前記Ｌ型ガス導入ノズル垂直部と前記ボートとの間に設けられるノズル押さえ部と、
前記処理室内壁に設けられ、前記ノズル押さえ部が取り付けられるノズル押さえ取付部とを有することを特徴とする縦型熱処理装置。 A typical configuration of the present invention is as follows.
A processing chamber for accommodating a boat on which a plurality of substrates are mounted and heat-treating the substrates;
An L-type gas introduction nozzle having a horizontal portion penetrating the lower portion of the processing chamber in the horizontal direction and a vertical portion extending in the vertical direction in the processing chamber;
A nozzle pressing portion provided between the L-shaped gas introduction nozzle vertical portion and the boat;
A vertical heat treatment apparatus, comprising a nozzle pressing attachment portion provided on the processing chamber wall and to which the nozzle pressing portion is attached.

上記の構成によれば、処理室内を減圧した場合や、Ｌ型ガスノズルにガス圧力のかかるガス導入時においても、Ｌ型ガスノズルが処理室内側に引き込まれることを防止することができる。これにより、Ｌ型ガスノズルがウェハやウェハを搭載したボートに接触することを防止することができる。   According to the above configuration, the L-type gas nozzle can be prevented from being drawn into the process chamber even when the pressure in the process chamber is reduced or when a gas pressure is applied to the L-type gas nozzle. As a result, the L-type gas nozzle can be prevented from coming into contact with the wafer or the boat on which the wafer is mounted.

本発明の実施例に係るバッチ式縦型熱処理装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the batch type vertical heat processing apparatus which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るバッチ式縦型熱処理装置の処理炉の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of a processing furnace of a batch type vertical heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係るノズル保持構造の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of a nozzle holding structure according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係るノズル保持構造の斜視図である。It is a perspective view of the nozzle holding structure which concerns on the Example of this invention. 従来例に係るノズル保持構造の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of a nozzle holding structure according to a conventional example.

以下、本発明の１実施形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の１実施形態に係るバッチ式縦型熱処理装置を示す斜視図である。図２は、本発明の１実施形態に係るバッチ式縦型熱処理装置の処理炉の垂直断面図である。
［縦型熱処理装置の概略］
まず、図１、図２を参照して、本実施形態に係る縦型熱処理装置１０を概略的に説明する。図１に示すように、縦型熱処理装置１０の筐体１０１内部の前面側には、カセットステージ１０５が設けられている。カセットステージ１０５は、図示しない外部搬送装置との間で、基板収納容器としてのカセット１００の授受を行う。カセットステージ１０５の後方には、カセット搬送機１１５が設けられている。カセット搬送機１１５の後方には、カセット１００を保管するためのカセット棚１０９が設けられる。また、カセットステージ１０５の上方には、カセット１００を保管するための予備カセット棚１１０が設けられている。予備カセット棚１１０の上方には、クリーンユニット１１８が設けられている。クリーンユニット１１８は、クリーンエアを筐体１０１の内部を流通させる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a batch type vertical heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a vertical sectional view of a processing furnace of a batch type vertical heat treatment apparatus according to one embodiment of the present invention.
[Outline of vertical heat treatment equipment]
First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the vertical heat processing apparatus 10 which concerns on this embodiment is demonstrated roughly. As shown in FIG. 1, a cassette stage 105 is provided on the front side inside the casing 101 of the vertical heat treatment apparatus 10. The cassette stage 105 exchanges the cassette 100 as a substrate storage container with an external transfer device (not shown). A cassette transporter 115 is provided behind the cassette stage 105. A cassette shelf 109 for storing the cassette 100 is provided behind the cassette transporter 115. A reserve cassette shelf 110 for storing the cassette 100 is provided above the cassette stage 105. A clean unit 118 is provided above the spare cassette shelf 110. The clean unit 118 distributes clean air inside the housing 101.

筐体１０１の後部上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下方には、ボートエレベータ１２１が設けられている。ボートエレベータ１２１は、ウェハ２００を搭載したボート２１７を、処理炉２０２の内と外の間で昇降させる。ボート２１７は、ウェハ２００を水平姿勢で多段に保持する基板保持具である。ボートエレベータ１２１には、処理炉２０２の下端を塞ぐための蓋体としてのシールキャップ２１９が取り付けられている。シールキャップ２１９は、ボート２１７を垂直に支持する。
ボートエレベータ１２１とカセット棚１０９との間には、ウェハ２００を搬送するウェハ移載機１１２が設けられている。ボートエレベータ１２１の横には、処理炉２０２の下端を気密に閉塞するための炉口シャッタ１１６が設けられている。炉口シャッタ１１６は、ボート２１７が処理炉２０２の外にあるときに、処理炉２０２の下端を閉塞することができる。 A processing furnace 202 is provided above the rear portion of the housing 101. A boat elevator 121 is provided below the processing furnace 202. The boat elevator 121 raises and lowers the boat 217 on which the wafers 200 are mounted between the inside and the outside of the processing furnace 202. The boat 217 is a substrate holder that holds the wafers 200 in a horizontal posture in multiple stages. A seal cap 219 as a lid for closing the lower end of the processing furnace 202 is attached to the boat elevator 121. The seal cap 219 supports the boat 217 vertically.
Between the boat elevator 121 and the cassette shelf 109, a wafer transfer device 112 for transferring the wafers 200 is provided. Next to the boat elevator 121, a furnace port shutter 116 for airtightly closing the lower end of the processing furnace 202 is provided. The furnace port shutter 116 can close the lower end of the processing furnace 202 when the boat 217 is outside the processing furnace 202.

ウェハ２００が装填されたカセット１００は、図示しない外部搬送装置からカセットステージ１０５に搬入される。さらに、カセット１００は、カセット搬送機１１５により、カセットステージ１０５からカセット棚１０９または予備カセット棚１１０に搬送される。カセット棚１０９には、ウェハ移載機１１２の搬送対象となるカセット１００が収納される移載棚１２３がある。ボート２１７に対してウェハ２００が移載されるカセット１００は、カセット搬送機１１５により移載棚１２３に移載される。カセット１００が移載棚１２３に移載されると、ウェハ移載機１１２により、移載棚１２３から降下状態のボート２１７に、ウェハ２００を移載する。   The cassette 100 loaded with the wafers 200 is carried into the cassette stage 105 from an external transfer device (not shown). Further, the cassette 100 is transported from the cassette stage 105 to the cassette shelf 109 or the spare cassette shelf 110 by the cassette transporter 115. The cassette shelf 109 has a transfer shelf 123 in which the cassette 100 to be transferred by the wafer transfer device 112 is stored. The cassette 100 on which the wafers 200 are transferred to the boat 217 is transferred to the transfer shelf 123 by the cassette transfer device 115. When the cassette 100 is transferred to the transfer shelf 123, the wafer transfer device 112 transfers the wafer 200 from the transfer shelf 123 to the boat 217 in the lowered state.

ボート２１７に所定枚数のウェハ２００が移載されると、ボートエレベータ１２１により、ボート２１７が処理炉２０２内に挿入され、シールキャップ２１９により、処理炉２０２が気密に閉塞される。気密に閉塞された処理炉２０２内では、ウェハ２００が加熱されると共に、処理ガスが処理炉２０２内に供給され、ウェハ２００に加熱等の処理がなされる。
ウェハ２００の処理が完了すると、上記した動作の逆の手順により、ウェハ２００は、ウェハ移載機１１２により、ボート２１７から移載棚１２３のカセット１００に移載され、カセット１００は、カセット搬送機１１５により、移載棚１２３からカセットステージ１０５に移載され、図示しない外部搬送装置により、筐体１０１の外部に搬出される。
ボート２１７が降下状態において、炉口シャッタ１１６は、処理炉２０２の下端を気密に閉塞し、外気が処理炉２０２内に巻き込まれるのを防止している。 When a predetermined number of wafers 200 are transferred to the boat 217, the boat 217 is inserted into the processing furnace 202 by the boat elevator 121, and the processing furnace 202 is airtightly closed by the seal cap 219. In the processing furnace 202 that is hermetically closed, the wafer 200 is heated and a processing gas is supplied into the processing furnace 202, and the wafer 200 is subjected to processing such as heating.
When the processing of the wafer 200 is completed, the wafer 200 is transferred from the boat 217 to the cassette 100 of the transfer shelf 123 by the wafer transfer device 112 by the reverse procedure of the above-described operation. 115 is transferred from the transfer shelf 123 to the cassette stage 105 and is carried out of the casing 101 by an external transfer device (not shown).
When the boat 217 is lowered, the furnace port shutter 116 hermetically closes the lower end of the processing furnace 202 to prevent outside air from being caught in the processing furnace 202.

［処理炉］
図１、図２に示されているように、本実施形態に係る縦型熱処理装置１０は、処理炉２０２を備えており、処理炉２０２は、石英製の反応管２０３を備えている。反応管２０３は、基板（本例ではウェハ２００）を収容し、加熱処理する反応容器である。反応管２０３は、加熱部（本例では抵抗ヒータ）２０７の内側に設けられている。反応管２０３は、その下端開口をシールキャップ２１９により、気密部材（図示せず）を介して気密に閉塞される。
ヒータ２０７、反応管２０３およびシールキャップ２１９により、処理炉２０２が形成されている。また、反応管２０３、及びシールキャップ２１９により、処理室２０１が形成されている。シールキャップ２１９の上には、基板保持部材（ボート）２１７が立設されている。ボート２１７は、処理炉２０２内に、処理炉２０２の下端開口から挿入される。ボート２１７には、バッチ処理される複数のウェハ２００が、それぞれ水平姿勢で管軸方向（垂直方向）に多段に積載される。ヒータ２０７は、処理炉２０２に挿入されたウェハ２００を、所定の温度に加熱する。 [Process furnace]
As shown in FIGS. 1 and 2, the vertical heat treatment apparatus 10 according to the present embodiment includes a processing furnace 202, and the processing furnace 202 includes a quartz reaction tube 203. The reaction tube 203 is a reaction vessel that accommodates a substrate (wafer 200 in this example) and heat-treats it. The reaction tube 203 is provided inside the heating unit (resistive heater in this example) 207. The lower end opening of the reaction tube 203 is airtightly closed by a seal cap 219 via an airtight member (not shown).
A processing furnace 202 is formed by the heater 207, the reaction tube 203, and the seal cap 219. A processing chamber 201 is formed by the reaction tube 203 and the seal cap 219. A substrate holding member (boat) 217 is erected on the seal cap 219. The boat 217 is inserted into the processing furnace 202 from the lower end opening of the processing furnace 202. On the boat 217, a plurality of wafers 200 to be batch-processed are stacked in multiple stages in the tube axis direction (vertical direction) in a horizontal posture. The heater 207 heats the wafer 200 inserted into the processing furnace 202 to a predetermined temperature.

［ガス供給系］
図２に示すように、処理室２０１へ原料ガスを供給するガス供給系としてのＬ型ガスノズル２３２が、反応管２０３の側壁に設けられている。Ｌ型ガスノズル２３２の一端は、反応管２０３の下部を水平方向に貫通するように設けられ、図示しない原料ガス供給源から、流量制御手段としてのＭＦＣ(マスフローコントローラ)、及び開閉弁を介し、原料ガスが供給される。Ｌ型ガスノズル２３２に供給された原料ガスは、Ｌ型ガスノズル２３２の他端、又はＬ型ガスノズル２３２に設けられた複数の孔から、処理室２０１内に導入される。 [Gas supply system]
As shown in FIG. 2, an L-type gas nozzle 232 as a gas supply system that supplies a source gas to the processing chamber 201 is provided on the side wall of the reaction tube 203. One end of the L-type gas nozzle 232 is provided so as to penetrate the lower part of the reaction tube 203 in the horizontal direction. Gas is supplied. The source gas supplied to the L-type gas nozzle 232 is introduced into the processing chamber 201 from the other end of the L-type gas nozzle 232 or a plurality of holes provided in the L-type gas nozzle 232.

反応管２０３内の中央部には、複数枚のウェハ２００を多段に同一間隔で載置するボート２１７が設けられており、このボート２１７はボートエレベータ機構１２１（図１参照）により反応管２０３に出入りできるようになっている。   A boat 217 for mounting a plurality of wafers 200 in multiple stages at the same interval is provided in the center of the reaction tube 203. The boat 217 is attached to the reaction tube 203 by a boat elevator mechanism 121 (see FIG. 1). You can go in and out.

［排気部］
処理室２０１には、処理室２０１内のガスを排気するガス排気管２３１の一端が接続されている。ガス排気管２３１の他端は、図示しない真空ポンプ（排気装置）にＡＰＣ（Auto Pressure Controller）バルブを介して接続されている。処理室２０１内は、真空ポンプによって排気される。 [Exhaust section]
One end of a gas exhaust pipe 231 for exhausting the gas in the processing chamber 201 is connected to the processing chamber 201. The other end of the gas exhaust pipe 231 is connected to a vacuum pump (exhaust device) (not shown) via an APC (Auto Pressure Controller) valve. The inside of the processing chamber 201 is exhausted by a vacuum pump.

［ガスノズル］
次に、本発明の実施例に係るＬ型ガスノズル２３２の保持構造を、図３、図４を用いて説明する。図３は、本発明の実施例に係るノズル保持構造の垂直断面図である。図４は、本発明の実施例に係るノズル保持構造の斜視図である。
従来と同様に、図３において、Ｌ型ガスノズル２３２は、円筒状であり、反応管外部から反応管側壁１１を水平方向に貫通し、反応管２０３内部において、直角に屈曲した後、垂直方向に延伸している。すなわち、Ｌ型ガスノズル２３２は、処理室２０１下部を水平方向に貫通する水平部と、処理室２０１内において垂直方向に延伸する垂直部とを有する。反応管側壁１１には、Ｌ型ガスノズル２３２を保持するための、円筒形状の反応管ポート部１２が設けられている。反応管ポート部１２で、Ｌ型ガスノズル２３２の水平部を押さえることにより、Ｌ型ガスノズル２３２が、反応管側壁１１に固定、保持される。 [Gas nozzle]
Next, the holding structure of the L-type gas nozzle 232 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a vertical sectional view of the nozzle holding structure according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of the nozzle holding structure according to the embodiment of the present invention.
As in the prior art, in FIG. 3, the L-shaped gas nozzle 232 has a cylindrical shape, penetrates the reaction tube side wall 11 from the outside of the reaction tube in the horizontal direction, bends at a right angle inside the reaction tube 203, and then in the vertical direction. Stretched. That is, the L-type gas nozzle 232 has a horizontal portion that penetrates the lower portion of the processing chamber 201 in the horizontal direction and a vertical portion that extends in the vertical direction in the processing chamber 201. The reaction tube side wall 11 is provided with a cylindrical reaction tube port portion 12 for holding the L-shaped gas nozzle 232. By pressing the horizontal portion of the L-type gas nozzle 232 at the reaction tube port portion 12, the L-type gas nozzle 232 is fixed and held on the reaction tube side wall 11.

本実施例においては、図３に示すように、反応管ポート部１２を、反応管２０３の内部（処理室内部）へ延長し、図４に示すように、その延長部を断面がＵ字型となるように、延長部の上部を削除するように形成して、ノズル押さえ取付部１３としている。このように、ノズル押さえ取付部１３は、処理室２０１の内壁に設けられている。ノズル押さえ取付部１３のＵ字型の側壁内面に溝２１を設け、該溝２１内に、ノズル押さえ部１４が挿抜可能に取り付けられる構造となっている。このように、ノズル押さえ部１４は、Ｌ型ガス導入ノズル１５の垂直部と、ボート２１７との間に設けられている。ノズル押さえ部１４により、Ｌ型ガスノズル２３２が、反応管側壁１１方向に押さえられ、処理室内側に引き込まれることを防止するようになっている。つまり、ノズル押さえ部１４は、Ｌ型ガスノズル２３２の垂直部が水平方向に傾かないように保持する。これにより、Ｌ型ガスノズル２３２がウェハ２００やウェハを搭載したボート２１７に接触することを防止することができる。
また、ノズル押さえ部１４には、貫通穴２２が設けられている。この貫通穴２２を用いることにより、ノズル押さえ部１４を溝２１に挿入、又は抜き出すことが容易となる。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, the reaction tube port portion 12 is extended to the inside of the reaction tube 203 (inside the processing chamber), and the extension portion is U-shaped in cross section as shown in FIG. Thus, the upper part of the extension part is formed so as to be deleted, and the nozzle pressing attachment part 13 is formed. As described above, the nozzle pressing attachment portion 13 is provided on the inner wall of the processing chamber 201. A groove 21 is provided on the inner surface of the U-shaped side wall of the nozzle pressing attachment portion 13, and the nozzle pressing portion 14 is attached to the groove 21 so as to be inserted and removed. As described above, the nozzle pressing portion 14 is provided between the vertical portion of the L-type gas introduction nozzle 15 and the boat 217. The L-shaped gas nozzle 232 is pressed in the direction of the reaction tube side wall 11 by the nozzle pressing portion 14 and is prevented from being drawn into the processing chamber side. That is, the nozzle holding part 14 holds the vertical part of the L-type gas nozzle 232 so that it does not tilt in the horizontal direction. Thereby, the L-type gas nozzle 232 can be prevented from coming into contact with the wafer 200 or the boat 217 on which the wafer is mounted.
Further, the nozzle pressing portion 14 is provided with a through hole 22. By using this through hole 22, the nozzle pressing portion 14 can be easily inserted into or extracted from the groove 21.

なお、処理室２０１内の構成部品である反応管２０３、反応管ポート部１２、Ｌ型ガスノズル２３２等を石英等の非金属で製作し、処理室２０１内の金属露出を極限まで抑えるようにしている場合は、ノズル押さえ部１４も石英等の非金属で製作することで、金属露出を極限まで抑えた処理室２０１の状態を実現することが可能となる。
また、石英同士の接触面に、互いに同じ粗さの焼き仕上げを施したような場合には、４００〜５００℃の温度帯において加圧しなくても自重程度で石英同士の張り付き現象が生じる。よって、特に温度が高くなるような箇所に、ノズル押さえ部１４を設ける場合には、ノズル押さえ部１４には、反応管ポート部１２やＬ型ガスノズル２３２の表面の粗さと異なる粗さとなるよう、表面処理を施すようにする。例えば、反応管ポート部１２やＬ型ガスノズル２３２の表面の粗さよりも粗い表面処理を施すようにする。これにより、熱による石英同士の張り付きを防止することができる。石英表面の粗さ処理は、サンドブラスト処理等により行うことができる。 The reaction tube 203, the reaction tube port portion 12, the L-type gas nozzle 232, etc., which are the components in the processing chamber 201, are made of non-metal such as quartz so that the metal exposure in the processing chamber 201 is suppressed to the limit. In this case, the nozzle holding part 14 is also made of a non-metal such as quartz, so that the state of the processing chamber 201 with the metal exposure suppressed to the limit can be realized.
In addition, when the contact surfaces of quartz are subjected to baking finishes having the same roughness as each other, a sticking phenomenon of quartz occurs with its own weight even without applying pressure in a temperature range of 400 to 500 ° C. Therefore, when the nozzle pressing portion 14 is provided at a location where the temperature is particularly high, the nozzle pressing portion 14 has a roughness different from the roughness of the surface of the reaction tube port portion 12 or the L-type gas nozzle 232. Apply surface treatment. For example, a surface treatment rougher than the surface roughness of the reaction tube port portion 12 and the L-type gas nozzle 232 is performed. Thereby, sticking of quartz by heat can be prevented. The roughness treatment of the quartz surface can be performed by sandblasting or the like.

以上述べたように、本発明を用いることにより、処理室を減圧した場合や、ガス導入時のガス圧力によるＬ型ガスノズル等の内部引き込みを防ぎ、ウェハやウェハを搭載したボートとの接触を防止することができる。また、ノズル押さえ部を石英等の非金属材料で製作する場合は、金属露出を極限に抑えた処理室の状態を実現することが可能となる。また、ノズル押さえ部表面を、反応管ポート部表面の粗さと異なる粗さとなるよう、表面処理を施す場合は、ノズル押さえ部と反応管ポート部とが、熱により張り付くことを防止することができる。   As described above, by using the present invention, when the processing chamber is depressurized, internal pull-in of the L-type gas nozzle or the like due to the gas pressure at the time of gas introduction is prevented, and contact with the wafer and the boat on which the wafer is mounted is prevented. can do. Further, when the nozzle pressing portion is made of a non-metallic material such as quartz, it is possible to realize the state of the processing chamber in which the metal exposure is minimized. In addition, when the surface treatment is performed so that the surface of the nozzle pressing portion is different from the roughness of the surface of the reaction tube port portion, it is possible to prevent the nozzle pressing portion and the reaction tube port portion from sticking due to heat. .

なお、本発明は、Ｌ型ガスノズルに限らず、処理室内に設置するＬ型形状のＴＣ（熱電対）やディフューザ（発泡石英等により構成され、反応室内にガスを導入するノズル状のもの。導入するガスの流速の低下や、パーティクルの抑制等のために用いられる。）などにも適用できる。また、上記実施例では一重反応管構造の処理室を用いて説明したが、二重反応管構造処理室にも同様に適用可能である。
また、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。 The present invention is not limited to an L-type gas nozzle, but is an L-shaped TC (thermocouple) or diffuser (foamed quartz or the like) that is installed in the processing chamber and introduces a gas into the reaction chamber. It can also be used for lowering the flow rate of gas to be used, particle suppression, etc.). Moreover, although the said Example demonstrated using the processing chamber of the single reaction tube structure, it is applicable similarly to a double reaction tube structure processing chamber.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

なお、本明細書には、次の発明が含まれる。すなわち、第１の発明は、
複数の基板を搭載したボートを収容し、基板に熱処理を行う処理室と、
前記処理室下部を水平方向に貫通する水平部と、前記処理室内において垂直方向に延伸する垂直部とを有するＬ型ガス導入ノズルと、
前記Ｌ型ガス導入ノズル垂直部と前記ボートとの間に設けられるノズル押さえ部と、
前記処理室内壁に設けられ、前記ノズル押さえ部が取り付けられるノズル押さえ取付部とを有することを特徴とする縦型熱処理装置。
このように縦型熱処理装置を構成すると、処理室を減圧した場合や、ガス導入時のガス圧力によるＬ型ガスノズルの内部引き込みを防ぎ、ウェハやウェハを搭載したボートとの接触を防止することができる。 The present specification includes the following inventions. That is, the first invention is
A processing chamber for accommodating a boat on which a plurality of substrates are mounted and heat-treating the substrates;
An L-type gas introduction nozzle having a horizontal portion penetrating the lower portion of the processing chamber in the horizontal direction and a vertical portion extending in the vertical direction in the processing chamber;
A nozzle pressing portion provided between the L-shaped gas introduction nozzle vertical portion and the boat;
A vertical heat treatment apparatus, comprising a nozzle pressing attachment portion provided on the processing chamber wall and to which the nozzle pressing portion is attached.
When the vertical heat treatment apparatus is configured in this way, it is possible to prevent the internal pull-in of the L-type gas nozzle due to the gas pressure at the time of gas introduction or the contact with the wafer or the boat on which the wafer is mounted. it can.

第２の発明は、前記第１の発明における縦型熱処理装置であって、
前記ノズル押さえ部は非金属材料で構成され、その表面粗さが、前記Ｌ型ガス導入ノズルの表面粗さと異なることを特徴とする縦型熱処理装置。
このように縦型熱処理装置を構成すると、ノズル押さえ部とノズル押さえ取付部とが、熱により張り付くことを防止することができる。 A second invention is the vertical heat treatment apparatus according to the first invention,
The vertical heat treatment apparatus, wherein the nozzle pressing portion is made of a non-metallic material and has a surface roughness different from that of the L-type gas introduction nozzle.
When the vertical heat treatment apparatus is configured in this manner, the nozzle pressing portion and the nozzle pressing mounting portion can be prevented from sticking due to heat.

１０…縦型熱処理装置、１１…反応管側壁、１２…反応管ポート部、１３…ノズル押さえ取付部、１４…ノズル押さえ部、２１…溝、２２…穴、５１…反応管側壁、５２…反応管ポート部、５５…Ｌ型ガスノズル、２００…ウェハ、２０１…処理室、２０２…処理炉、２０３…反応管、２０７…ヒータ、２１７…ボート、２１９…シールキャップ、２３１…ガス排気管、２３２…Ｌ型ガスノズル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vertical heat processing apparatus, 11 ... Reaction tube side wall, 12 ... Reaction tube port part, 13 ... Nozzle pressing attachment part, 14 ... Nozzle pressing part, 21 ... Groove, 22 ... Hole, 51 ... Reaction tube side wall, 52 ... Reaction Pipe port section, 55 ... L type gas nozzle, 200 ... wafer, 201 ... processing chamber, 202 ... processing furnace, 203 ... reaction tube, 207 ... heater, 217 ... boat, 219 ... seal cap, 231 ... gas exhaust pipe, 232 ... L-shaped gas nozzle.

Claims (1)

複数の基板を搭載したボートを収容し、基板に熱処理を行う処理室と、
前記処理室下部を水平方向に貫通する水平部と、前記処理室内において垂直方向に延伸する垂直部とを有するＬ型ガス導入ノズルと、
前記Ｌ型ガス導入ノズル垂直部と前記ボートとの間に設けられるノズル押さえ部と、
前記処理室内壁に設けられ、前記ノズル押さえ部が取り付けられるノズル押さえ取付部とを有することを特徴とする縦型熱処理装置。 A processing chamber for accommodating a boat on which a plurality of substrates are mounted and heat-treating the substrates;
An L-type gas introduction nozzle having a horizontal portion penetrating the lower portion of the processing chamber in the horizontal direction and a vertical portion extending in the vertical direction in the processing chamber;
A nozzle pressing portion provided between the L-shaped gas introduction nozzle vertical portion and the boat;
A vertical heat treatment apparatus, comprising a nozzle pressing attachment portion provided on the processing chamber wall and to which the nozzle pressing portion is attached.
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