JP2686456B2 - Vertical heat treatment equipment - Google Patents
Vertical heat treatment equipmentInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、たとえばウエハの酸化拡散炉等に適用され
る縦型熱処理装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vertical heat treatment apparatus applied to, for example, a wafer oxidation diffusion furnace or the like.
従来、ウエハの酸化膜形成に用いられる縦型の酸化拡
散炉は、第３図に示すように下端が開口した熱処理チュ
ーブ１の周囲にヒータ２を配設するとともに、熱処理チ
ューブ１の下方に被加熱物搬入手段としてのポート搬送
装置３を昇降自在に設けた構成となっている。上記ボー
ト搬送装置３は例えばモータ４と、このモータ４に連結
したボールスクリュー５と、このボールスクリュー５の
回転により昇降動作する昇降アーム６とからなり、昇降
アーム６の先端にはスカベンジャ７の開口部を塞ぐ炉蓋
８が取付けられている。そして、炉蓋８の上面には保温
筒９が設けられ、この保温筒９の上面中央にボート10が
載置されるようになっている。Conventionally, in a vertical oxidation diffusion furnace used for forming an oxide film on a wafer, a heater 2 is arranged around a heat treatment tube 1 having an open lower end as shown in FIG. It has a configuration in which a port transfer device 3 as a heating material loading means is provided so as to be able to move up and down. The boat transfer device 3 includes, for example, a motor 4, a ball screw 5 connected to the motor 4, and an elevating arm 6 that moves up and down by the rotation of the ball screw 5, and the tip of the elevating arm 6 has an opening of a scavenger 7. A furnace lid 8 for closing the portion is attached. A heat insulating cylinder 9 is provided on the upper surface of the furnace lid 8, and a boat 10 is mounted on the center of the upper surface of the heat insulating cylinder 9.
上記ボート10は石英等の耐熱性材料からなり、多数の
ウエハ11…が一定間隔で収容されるように構成されてい
る。また、上記昇降アーム６の先端にはモータ12が取付
けられ、回転軸13を介してボート10を一定速度で回転さ
せるようになっている。The boat 10 is made of a heat-resistant material such as quartz, and is configured to accommodate a large number of wafers 11 at regular intervals. A motor 12 is attached to the tip of the elevating arm 6 so that the boat 10 can be rotated at a constant speed via a rotary shaft 13.
一方、前記熱処理チューブ１の上端にはガス導入口14
が設けられ、このガス導入口14より反応ガスが熱処理チ
ューブ１内に導入されるようになっている。また、熱処
理チューブ１の下部にはガス排気口15が設けられ、この
ガス排気口15より反応後のガスが外部へ排気されるよう
になっている。On the other hand, a gas inlet 14 is provided at the upper end of the heat treatment tube 1.
Is provided, and the reaction gas is introduced into the heat treatment tube 1 through the gas introduction port 14. Further, a gas exhaust port 15 is provided in the lower portion of the heat treatment tube 1, and the gas after the reaction is exhausted to the outside through the gas exhaust port 15.
このような酸化拡散炉でウエハ11の表面に酸化膜を形
成する場合は、まずウエハ11を収容したボート10を保温
筒９の上面中央に載置する。次にボート搬送装置３のモ
ータ４を駆動し、第４図に示すように昇降アーム６を上
昇させてボート10を熱処理チューブ１内に搬送する。そ
して、この状態でヒータ２を通電し、熱処理チューブ１
内を所定温度に加熱する。その後、ガス導入口14より反
応ガスを熱処理チューブ１内に導入するとともに、モー
タ12によりボート10を一定速度で回転させることによ
り、ウエハ11の表面に酸化膜が均一に形成される。When forming an oxide film on the surface of the wafer 11 in such an oxidation diffusion furnace, first, the boat 10 containing the wafer 11 is placed in the center of the upper surface of the heat insulating cylinder 9. Next, the motor 4 of the boat carrying device 3 is driven to raise the elevating arm 6 to carry the boat 10 into the heat treatment tube 1 as shown in FIG. Then, in this state, the heater 2 is energized, and the heat treatment tube 1 is
The inside is heated to a predetermined temperature. After that, a reaction gas is introduced into the heat treatment tube 1 through the gas introduction port 14 and the boat 12 is rotated at a constant speed by the motor 12 to uniformly form an oxide film on the surface of the wafer 11.
また、熱処理後のウエハ11を熱処理チューブ１内から
取出す場合は、まず熱処理チューブ１内のガスをガス排
気口15より完全排気した後、ボート搬送装置３によりボ
ート10を降下させてウエハ11を熱処理チューブ１内から
取出す。When the wafer 11 after the heat treatment is taken out from the heat treatment tube 1, first, the gas in the heat treatment tube 1 is completely exhausted from the gas exhaust port 15, and then the boat 10 is lowered by the boat transfer device 3 to heat the wafer 11 Remove from inside tube 1.
上記のような従来装置では、熱処理後のウエハ11を熱
処理チューブ１内から取出した際にウエハ11が空気中の
酸素と反応し、ウエハ11の表面が必要以上に酸化してし
まうという不具合があった。In the conventional apparatus as described above, when the wafer 11 after the heat treatment is taken out from the heat treatment tube 1, the wafer 11 reacts with oxygen in the air and the surface of the wafer 11 is oxidized more than necessary. It was
本発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、ウエハ等の被加熱物を熱処理チューブ内から
取り出す際に被加熱物の酸化を防止できる縦型熱処理装
置を提供することを目的とするものである。The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a vertical heat treatment apparatus capable of preventing oxidation of an object to be heated when taking out an object to be heated such as a wafer from a heat treatment tube. It is intended.
〔課題を解決するための手段〕 上記の課題を解決するために本発明は、下端が開口し
た熱処理チューブと、この熱処理チューブの周囲に配設
されたヒータと、上記熱処理チューブの下部に設けられ
下端が開口したスカベンジャと、このスカベンジャの下
方に昇降自在に設けられ上昇動作によってスカベンジャ
を介して上記熱処理チューブ内に被加熱物を搬入し、下
降動作によって熱処理チューブ内から被加熱物を搬出す
る保温筒と、この保温筒の周囲に上記被加熱物を囲繞す
るように設けられ保温筒と一体に昇降して上昇時に上記
熱処理チューブ内に挿入されて熱処理チューブの下端開
口を閉塞するとともに、側壁にガス排出口を有した酸化
防止チューブと、上記保温筒によって被加熱物を熱処理
チューブ内に搬入した後に熱処理チューブ内に反応ガス
を導入する手段と、上記スカベンジャに上記酸化防止チ
ューブに対して進退自在に設けられ、前進時に前記ガス
排出口と連通して上記熱処理チューブ内および酸化防止
チューブ内の反応ガスを排気し、後退時にガス排出口か
ら離脱する排気ノズルと、上記熱処理チューブ内から熱
処理後の被加熱物を搬出する前に上記酸化防止チューブ
の内側に不活性ガスを導入して酸化防止チューブを不活
性ガス雰囲気とするガス導入手段とを具備したことを特
徴とする縦型熱処理装置にある。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a heat treatment tube having a lower end opened, a heater disposed around the heat treatment tube, and a lower portion of the heat treatment tube. A scavenger with an open lower end, and a scavenger provided below the scavenger so as to be able to move up and down so that the object to be heated is carried into the heat treatment tube through the scavenger by an ascending operation, and the object to be heated is carried out from the heat treatment tube by a descending operation. A tube and a heat insulating tube are provided around the heat insulating tube so as to surround the object to be heated, and ascend and descend together with the heat insulating tube to be inserted into the heat treatment tube when rising to close the lower end opening of the heat treatment tube and to the side wall. Inside the heat treatment tube after the object to be heated is carried into the heat treatment tube by the above-mentioned heat insulation tube and the oxidation prevention tube having the gas discharge port And a means for introducing a reaction gas into the scavenger so that the scavenger can advance and retreat with respect to the oxidation prevention tube. , An exhaust nozzle that separates from the gas outlet when retreating, and an inert gas is introduced into the inside of the oxidation prevention tube by introducing an inert gas into the inside of the oxidation prevention tube before carrying out the heat-treated object from the inside of the heat treatment tube. A vertical heat treatment apparatus is provided with a gas introducing unit for setting an atmosphere.
本発明では、熱処理後のウエハを熱処理チューブ内か
ら取出す際に酸化防止チューブの内側に不活性ガスを導
入することにより、熱処理後のウエハを熱処理チューブ
内から取出した際にウエハが空気中の酸素と接触しない
ため、ウエハ表面の酸化を防止できる。In the present invention, when the wafer after the heat treatment is taken out from the inside of the heat treatment tube, an inert gas is introduced into the inside of the antioxidant tube, so that when the wafer after the heat treatment is taken out from the inside of the heat treatment tube, the oxygen in the air Since it does not come into contact with, it is possible to prevent the wafer surface from being oxidized.
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例を示すもので、この一実施
例装置は第３図に示した従来装置と同様に、下端が開口
した熱処理チューブ１の周囲にヒータ２を配設するとと
もに、熱処理チューブ１の下方に被加熱物搬入手段とし
てのボート搬送装置３を昇降自在に設けた構成となって
いる。上記ボート搬送装置３は例えばモータ４と、この
モータ４に連結したボールスクリュー５と、このボール
スクリュー５の回転により昇降動作する昇降アーム６と
からなり、昇降アーム６の先端にはスカベンジャ７の開
口部を塞く炉蓋８が取付けられている。そして、上記炉
蓋８の上面には保温筒９が設けられ、この保温筒９の上
面中央にボート10が載置されるようになっている。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In this embodiment, like the conventional apparatus shown in FIG. 3, a heater 2 is provided around a heat treatment tube 1 having an open lower end and A boat carrying device 3 as a heated object carrying-in means is provided below the heat treatment tube 1 so as to be vertically movable. The boat transfer device 3 includes, for example, a motor 4, a ball screw 5 connected to the motor 4, and an elevating arm 6 that moves up and down by the rotation of the ball screw 5, and the tip of the elevating arm 6 has an opening of a scavenger 7. A furnace lid 8 for closing the portion is attached. A heat retaining cylinder 9 is provided on the upper surface of the furnace lid 8, and a boat 10 is mounted on the center of the upper surface of the heat retaining cylinder 9.
上記ボート10は石英等の耐熱材からなり、多数のウエ
ハ11…を水平にかつ一定間隔で収容するように構成され
ている。また、上記昇降アーム６の先端にはモータ12が
取付けられ、回転軸13を介してボート10を一定速度で回
転させるようになっている。The boat 10 is made of a heat-resistant material such as quartz, and is configured to accommodate a large number of wafers 11 ... Horizontally and at regular intervals. A motor 12 is attached to the tip of the elevating arm 6 so that the boat 10 can be rotated at a constant speed via a rotary shaft 13.
一方、前記熱処理チューブ１の上端にはガス導入口14
が設けられ、このガス導入口14より反応ガスが熱処理チ
ューブ１内に導入されるようになっている。また、上記
保温筒９およびボート10の周囲には酸化防止チューブ16
が設けられている。この酸化防止チューブ16は石英,SiC
等の耐熱性材料からなり、ボート10と一体に昇降動作す
るようになっている。On the other hand, a gas inlet 14 is provided at the upper end of the heat treatment tube 1.
Is provided, and the reaction gas is introduced into the heat treatment tube 1 through the gas introduction port 14. An antioxidant tube 16 is provided around the heat insulation cylinder 9 and the boat 10.
Is provided. This antioxidant tube 16 is made of quartz, SiC
It is made of a heat-resistant material such as, and can be moved up and down integrally with the boat 10.
上記酸化防止チューブ16の下部外周にはフランジ17が
設けられ、このフランジ17で熱処理チューブ１の下端開
口を塞ぐようになっている。また、前記スカベンジャ７
内には排気ノズル18が水平方向に進退自在に設けられて
いる。この排気ノズル18は酸化防止チューブ16の下部に
設けられたガス排出口19に着脱可能に接続し、熱処理チ
ューブ１内のガスを排気するようになっている。また、
熱処理チューブ１と酸化防止チューブ16との間に形成さ
れた環状空間の排気は、フランジ17間に設けられた排気
孔21より行われる。そして、前記炉蓋８の側面には窒素
ガス導入口20が設けられ、この窒素ガス導入口20より酸
化防止チューブ16の内側に窒素ガスが導入されるように
なっている。A flange 17 is provided on the outer circumference of the lower portion of the oxidation prevention tube 16, and the flange 17 closes the lower end opening of the heat treatment tube 1. Also, the scavenger 7
An exhaust nozzle 18 is provided inside so as to be able to move back and forth in the horizontal direction. The exhaust nozzle 18 is detachably connected to a gas exhaust port 19 provided in the lower portion of the oxidation prevention tube 16 so as to exhaust the gas in the heat treatment tube 1. Also,
The exhaust of the annular space formed between the heat treatment tube 1 and the oxidation prevention tube 16 is performed through the exhaust hole 21 provided between the flanges 17. A nitrogen gas inlet 20 is provided on the side surface of the furnace lid 8, and the nitrogen gas is introduced from the nitrogen gas inlet 20 into the oxidation prevention tube 16.
このように構成された一実施例装置によりウエハ11の
表面に酸化膜を形成する場合は、まずウエハ11を収容し
たボート10を保温筒９の上面中央に載置する。次にボー
ト搬送装置３のモータ４を駆動し、第２図に示すように
昇降アーム６を上昇させてボート10を熱処理チューブ１
内に搬送する。そして、この状態でヒータ２を通電し、
熱処理チューブ１内を所定温度に加熱する。その後、ガ
ス導入口14より反応ガスを熱処理チューブ１内に導入す
るとともに、モータ12を駆動してボート10を一定速度で
回転させることにより、ウエハ11の表面に酸化膜が均一
に形成される。When an oxide film is formed on the surface of the wafer 11 by the apparatus of the embodiment thus configured, first, the boat 10 containing the wafer 11 is placed in the center of the upper surface of the heat insulating cylinder 9. Next, the motor 4 of the boat carrier 3 is driven to raise the elevating arm 6 as shown in FIG.
Conveyed inside. Then, in this state, the heater 2 is energized,
The inside of the heat treatment tube 1 is heated to a predetermined temperature. After that, a reaction gas is introduced into the heat treatment tube 1 through the gas introduction port 14 and the motor 12 is driven to rotate the boat 10 at a constant speed, whereby an oxide film is uniformly formed on the surface of the wafer 11.
また、熱処理後のウエハ11を熱処理チューブ１内から
取出す場合は、まず熱処理チューブ１内のガスを排気ノ
ズル18より完全排気した後、窒素ガス導入口20より酸化
防止チューブ16内に窒素ガスが導入する。そして、窒素
ガスで酸化防止チューブ16の内側を不活性ガス雰囲気と
した後、ボート搬送装置３によりボート10を降下させて
ウエハ11を熱処理チューブ１内から取出す。When the wafer 11 after heat treatment is taken out from the heat treatment tube 1, first, the gas in the heat treatment tube 1 is completely exhausted from the exhaust nozzle 18, and then the nitrogen gas is introduced into the oxidation prevention tube 16 from the nitrogen gas inlet 20. To do. Then, after the inside of the oxidation prevention tube 16 is made an inert gas atmosphere with nitrogen gas, the boat 10 is lowered by the boat transfer device 3 and the wafer 11 is taken out from the heat treatment tube 1.
このように本実施例ではボート10の周囲に酸化防止チ
ューブ16を設け、ウエハ11を熱処理チューブ１内から取
出す際に酸化防止チューブ16の内側を不活性ガス雰囲気
にすることにより、ウエハ11が空気中の酸素と接触しな
いため、ウエハ表面の酸化を防止することができる。し
たがって、ウエハ11を熱処理チューブ１内から取出した
際にウエハ11の表面が必要以上に酸化するようなことが
なく、ウエハ11の表面に均一な膜厚を形成することがで
きる。As described above, in this embodiment, the oxidation prevention tube 16 is provided around the boat 10, and when the wafer 11 is taken out of the heat treatment tube 1, the inside of the oxidation prevention tube 16 is set to an inert gas atmosphere so that the wafer 11 is exposed to air. Oxidation of the wafer surface can be prevented because it does not come into contact with oxygen inside. Therefore, when the wafer 11 is taken out of the heat treatment tube 1, the surface of the wafer 11 does not oxidize more than necessary, and a uniform film thickness can be formed on the surface of the wafer 11.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の設計的変更
が可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made without departing from the gist of the present invention.
以上説明したように本発明によれば、ウエハ等の被加
熱物を熱処理チューブ内から取り出す際に被加熱物の酸
化を防止することのできる縦型熱処理装置を提供でき
る。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vertical heat treatment apparatus capable of preventing oxidation of an object to be heated when taking out an object to be heated such as a wafer from a heat treatment tube.
第１図は本発明の一実施例を示す縦型熱処理装置の概略
構成図、第２図は同装置の作用を示す図、第３図および
第４図は従来装置を示す図である。 １……熱処理チューブ、２……ヒータ、３……ボート搬
送装置、７……スカベンジャ、８……炉蓋、10……ボー
ト、11……ウエハ、14……反応ガス導入口、16……酸化
防止チューブ、18……排気ノズル、20……窒素ガス導入
口。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vertical heat treatment apparatus showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing the operation of the apparatus, and FIGS. 3 and 4 are views showing a conventional apparatus. 1 ... Heat treatment tube, 2 ... Heater, 3 ... Boat carrier, 7 ... Scavenger, 8 ... Furnace lid, 10 ... Boat, 11 ... Wafer, 14 ... Reactant gas inlet, 16 ... Antioxidant tube, 18 ... Exhaust nozzle, 20 ... Nitrogen gas inlet.
Claims (1)
カベンジャと、 このスカベンジャの下方に昇降自在に設けられ上昇動作
によってスカベンジャを介して上記熱処理チューブ内に
被加熱物を搬入し、下降動作によって熱処理チューブ内
から被加熱物を搬出する保温筒と、 この保温筒の周囲に上記被加熱物を囲繞するように設け
られ保温筒と一体に昇降して上昇時に上記熱処理チュー
ブ内に挿入されて熱処理チューブの下端開口を閉塞する
とともに、側壁にガス排出口を有した酸化防止チューブ
と、 上記保温筒によって被加熱物を熱処理チューブ内に搬入
した後に熱処理チューブ内に反応ガスを導入する手段
と、 上記スカベンジャに上記酸化防止チューブに対して進退
自在に設けられ、前進時に前記ガス排出口と連通して上
記熱処理チューブ内および酸化防止チューブ内の反応ガ
スを排気し、後退時にガス排出口から離脱する排気ノズ
ルと、 上記熱処理チューブ内から熱処理後の被加熱物を搬出す
る前に上記酸化防止チューブの内側に不活性ガスを導入
して酸化防止チューブを不活性ガス雰囲気とするガス導
入手段と、 を具備したことを特徴とする縦型熱処理装置。1. A heat treatment tube having an open lower end, a heater arranged around the heat treatment tube, a scavenger provided at the lower portion of the heat treatment tube and having an open lower end, and provided below the scavenger so as to be vertically movable. The heating operation is carried in the heat treatment tube through the scavenger by the rising operation and the heating operation is carried out from the heat treatment tube by the descending operation, and the heating object is surrounded by the heat insulation tube. The heat-insulating tube is installed in such a manner that it rises and lowers integrally with the heat-insulating tube and is inserted into the heat-treatment tube at the time of ascent to close the lower end opening of the heat-treatment tube, and an oxidation prevention tube having a gas outlet on the side wall, and A means for introducing a reaction gas into the heat treatment tube after the heated material is carried into the heat treatment tube, and the above scavenger. An exhaust nozzle that is provided so as to be able to move forward and backward with respect to the antioxidant tube, communicates with the gas discharge port during forward movement, exhausts the reaction gas in the heat treatment tube and within the antioxidant tube, and separates from the gas discharge port during backward movement, A gas introducing means for introducing an inert gas into the inside of the antioxidation tube to bring the antioxidation tube into an inert gas atmosphere before carrying out the object to be heated after the heat treatment from the inside of the heat treatment tube; Characteristic vertical heat treatment equipment.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009593A JP2686456B2 (en) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | Vertical heat treatment equipment |
| KR1019880012971A KR970008319B1 (en) | 1987-10-05 | 1988-10-05 | Vertical heat-treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009593A JP2686456B2 (en) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | Vertical heat treatment equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185916A JPH01185916A (en) | 1989-07-25 |
| JP2686456B2 true JP2686456B2 (en) | 1997-12-08 |
Family
ID=11724629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63009593A Expired - Lifetime JP2686456B2 (en) | 1987-10-05 | 1988-01-21 | Vertical heat treatment equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2686456B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS62140413A (en) * | 1985-12-16 | 1987-06-24 | Nec Corp | Vertical type diffusion equipment |
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| JPS6319817A (en) * | 1986-07-11 | 1988-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor manufacture equipment |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP63009593A patent/JP2686456B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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