JP3056243B2 - Vertical heat treatment equipment - Google Patents
Vertical heat treatment equipmentInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、縦型熱処理装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a vertical heat treatment apparatus.
（従来の技術） 近年、半導体デバイスの製造工程における熱拡散工程
や成膜工程で使用される熱処理装置として、無塵化およ
び省スペース化等を図ることのできる縦型熱処理装置が
用いられるようになってきた。(Prior Art) In recent years, as a heat treatment apparatus used in a heat diffusion step or a film formation step in a semiconductor device manufacturing process, a vertical heat treatment apparatus capable of achieving dust-free and space-saving has been used. It has become.
このような縦型熱処理装置では、熱処理炉が、筐体内
に設けられたベースプレート上にほぼ垂直に立設されて
いる。なお、ベースプレートには、プロセスチューブ径
に応じた円形開口が設けられている。In such a vertical heat treatment apparatus, a heat treatment furnace is set up substantially vertically on a base plate provided in a housing. The base plate has a circular opening corresponding to the diameter of the process tube.
また、熱処理炉は、次のように構成されている。すな
わち、耐熱性材料例えば石英等から円筒状に形成され、
下端に設けられた開口から被処理物を搬入・搬出可能に
構成されたプロセスチューブが最内側に設けられてい
る。また、このプロセスチューブを囲繞する如く材質例
えばSiC等から円筒状の形成された均熱管が設けられて
おり、この均熱管を囲繞する如く抵抗加熱ヒータ等から
なるヒータが設けられている。Further, the heat treatment furnace is configured as follows. That is, it is formed in a cylindrical shape from a heat-resistant material such as quartz,
A process tube configured to be able to carry in / out an object to be processed through an opening provided at a lower end is provided on the innermost side. A cylindrical soaking tube made of a material such as SiC is provided so as to surround the process tube, and a heater such as a resistance heater is provided so as to surround the soaking tube.
また、筐体内のプロセスチューブの下方には、ウエハ
ボートを上下動させるためのボートエレベータが設けら
れている。A boat elevator for vertically moving the wafer boat is provided below the process tube in the housing.
そして、被処理物例えば半導体ウエハを、ウエハボー
ト上に多数配列し、このウエハボートを、ボートエレベ
ータによってプロセスチューブ内にロード・アンロード
するよう構成されている。A large number of objects to be processed, for example, semiconductor wafers, are arranged on a wafer boat, and the wafer boat is configured to be loaded and unloaded into a process tube by a boat elevator.
上記構成の縦型熱処理装置では、メンテナンス等のた
めプロセスチューブ、均熱管、ヒータは、着脱自在に構
成されているが、従来の縦型熱処理装置では、ヒータ内
に均熱管を装着した状態でベースプレートの上方からこ
れらをベースプレート上に載置する。そして、プロセス
チューブをベースプレート下方から、ベースプレートに
設けられた円形開口を介して均熱管内に装着するよう構
成されている。In the vertical heat treatment apparatus having the above structure, the process tube, the soaking tube, and the heater are configured to be detachable for maintenance and the like. These are placed on the base plate from above. Then, the process tube is configured to be mounted in the heat equalizing tube from below the base plate through a circular opening provided in the base plate.
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来の縦型熱処理装置におい
ても、さらにメンテナンス性を改善することが当然要求
される。特に近年は、半導体ウエハが例えば８インチ径
等と大径化される傾向にあり、縦型熱処理装置の各構成
部、例えばプロセスチューブ、均熱管、ヒータ等も大形
化される傾向にある。このため、従来の方法ではメンテ
ナンスが困難になる場合もあり、このような大型の縦型
熱処理装置では、特にメンテナンス性の改善が必要とさ
れている。(Problems to be Solved by the Invention) However, even in the above-described conventional vertical heat treatment apparatus, it is naturally required to further improve the maintainability. In particular, in recent years, semiconductor wafers tend to have a large diameter of, for example, 8 inches, and each component of the vertical heat treatment apparatus, for example, a process tube, a soaking tube, and a heater also tend to be large. For this reason, maintenance may be difficult with the conventional method, and particularly in such a large-sized vertical heat treatment apparatus, improvement in maintainability is required.
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、従来に較べてメンテナンス性の向上を図ることので
きる縦型熱処理装置を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of such a conventional situation, and has as its object to provide a vertical heat treatment apparatus capable of improving maintainability as compared with the related art.
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、円筒状に形成され下端に設けられ
た開口から内部に被処理物を搬入・搬出可能に構成され
たプロセスチュ−ブと、このプロセスチュ−ブを囲繞す
る如く設けられた円筒状の均熱管と、この均熱管を囲繞
する如く設けられたヒ−タとを具備した熱処理炉を、筐
体内に設けられたベ−スプレ−ト上にほぼ垂直に立設す
るとともに、 前記筐体内の前記熱処理炉の下方に、前記熱処理炉内
にウエハが載置されたウエハボ−トをロ−ド・アンロ−
ドするボ−トエレベ−タを配置した縦型熱処理装置にお
いて、 前記ヒ−タの下端部に設けられたフランジに、下方か
ら着脱自在とされた固定部材により、前記均熱管を支持
するよう構成して、前記ヒ−タと前記均熱管とを固定可
能とし、かつ、 前記ヒ−タを前記ベ−スプレ−ト上に配置した状態
で、前記ボ−トエレベ−タ上に配置した均熱管セット治
具により前記固定部材及び前記均熱管を係止するととも
に、前記固定部材を前記フランジに取り付け又は取り外
しすることにより、前記ベ−スプレ−トの下方から、前
記均熱管を、前記ヒ−タ内に装着、取り外し可能とした
ことを特徴とする。[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, the present invention relates to a process tube which is formed in a cylindrical shape and is capable of carrying in / out an object to be processed into / from an opening provided at a lower end thereof. A heat treatment furnace having a cylindrical heat equalizing tube provided to surround the process tube and a heater provided to surround the heat equalizing tube is provided on a base plate provided in a housing. A wafer boat on which a wafer is placed in the heat treatment furnace is loaded and unloaded below the heat treatment furnace in the housing.
In a vertical heat treatment apparatus having a boat elevator to be driven, the heat equalizing tube is supported by a fixing member detachable from below on a flange provided at a lower end of the heater. The heater and the heat equalizing tube can be fixed, and the heater is arranged on the base plate in a state where the heater is arranged on the base plate. The fixing member and the heat equalizing tube are locked by a tool, and the fixing member is attached to or detached from the flange, so that the heat equalizing tube is inserted into the heater from below the base plate. It can be attached and detached.
（作 用） 上記構成の本発明の縦型熱処理装置では、均熱管を、
ベースプレートの下方からヒータ内に装着、取り外しす
ることができる。(Operation) In the vertical heat treatment apparatus of the present invention having the above configuration, the soaking tube is
It can be attached to and removed from the heater from below the base plate.
したがって、従来、筐体内からヒータを取り外さない
と、装着、取り外しできなかった均熱管を、ヒータを筐
体内に収容したまま装着、取り外し可能となり、また、
この均熱管の装着、取り外しを、例えばボートエレベー
タを利用して行うことができる。このため、従来に較べ
て容易にメンテナンスを行うことができる。Therefore, conventionally, if the heater is not removed from the inside of the housing, the soaking tube, which could not be installed and removed, can be installed and removed while the heater is housed in the housing.
The attachment and detachment of the heat equalizing tube can be performed using, for example, a boat elevator. For this reason, maintenance can be performed more easily than in the past.
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第２図に示すように、筐体１は、例えば鉄板等からほ
ぼ矩形状に形成されており、この筐体１内の後部所定高
さ位置には、ほぼ水平にベースプレート２が設けられて
いる。このベースプレート２上には、円筒状に形成され
た熱処理炉３がほぼ垂直に設けられている。As shown in FIG. 2, the casing 1 is formed in a substantially rectangular shape from, for example, an iron plate or the like, and a base plate 2 is provided substantially horizontally at a predetermined rear position in the casing 1. . On this base plate 2, a heat treatment furnace 3 formed in a cylindrical shape is provided substantially vertically.
上記熱処理炉３は、第１図に示すように外側に設けら
れた円筒状のヒータ30と、このヒータ30の内側に設けら
れ材質例えばSiC等から円筒状に形成された均熱管31
と、この均熱管31の内側に設けられた材質例えば石英等
から円筒状に形成された図示しないプロセスチューブと
から構成されている。As shown in FIG. 1, the heat treatment furnace 3 includes a cylindrical heater 30 provided on the outside, and a heat equalizing tube 31 provided on the inside of the heater 30 and formed in a cylindrical shape from a material such as SiC.
And a process tube (not shown) formed in a cylindrical shape from a material such as quartz or the like provided inside the heat equalizing tube 31.
上記ベースプレート２には、円形開口2aが設けられて
いる。また、ヒータ30は、底部に矩形状に形成されたフ
ランジ30aを有し、ベースプレート２の円形開口2a上に
所定の間隔例えば20mm離して載置され、固定されてい
る。そして、均熱管31は、ベースプレート２の下方から
円形開口2aを介してヒータ30内に挿入されており、その
底部に当接する如く耐熱性と断熱性を有する材料例えば
SiO2とAl2O3からなる環状部材31aに載置され、この環状
部材31aは例えばステンレススチールからなるリング状
の固定部材32に載置され、この固定部材32は複数のボル
ト33等によってヒータ30に固定されている。上記環状部
材31aを用いることにより、均熱管31が設けられている
部分は、ヒータ30によって所定の例えば1000℃の高温雰
囲気にありながら、固定部材32部分の温度を十分低く例
えば100℃以下にすることができる。また、固定部材32
部分の温度をさらに低下するために、冷却水が流通する
冷却部32aが設けられ、またフランジ30aにも同様の冷却
部30bが設けられ、上記固定部材32およびフランジ30a部
分の温度を例えば50℃以下に設定可能とする如く構成さ
れている。The base plate 2 has a circular opening 2a. The heater 30 has a flange 30a formed in a rectangular shape at the bottom, and is placed and fixed on the circular opening 2a of the base plate 2 at a predetermined interval, for example, 20 mm. The heat equalizing tube 31 is inserted into the heater 30 from below the base plate 2 through the circular opening 2a, and has a heat-resistant and heat-insulating material such as to contact the bottom thereof.
An annular member 31a made of SiO 2 and Al 2 O 3 is mounted, and the annular member 31a is mounted on a ring-shaped fixing member 32 made of, for example, stainless steel, and the fixing member 32 is heated by a plurality of bolts 33 and the like. Fixed to 30. By using the annular member 31a, the temperature of the fixed member 32 is sufficiently lowered to, for example, 100 ° C. or less while the portion where the heat equalizing tube 31 is provided is in a predetermined high temperature atmosphere of, for example, 1000 ° C. by the heater 30. be able to. In addition, the fixing member 32
In order to further reduce the temperature of the portion, a cooling portion 32a through which cooling water flows is provided, and a similar cooling portion 30b is provided on the flange 30a, and the temperature of the fixing member 32 and the flange 30a portion is set to, for example, 50 ° C. It is configured so that it can be set as follows.
なお、ベースプレート２の円形開口2aは、均熱管31を
ベースプレート２の下方から挿入可能な如く、均熱管31
および固定部材32の外径より大径に設定されている。ま
た、第２図に示すように熱処理炉３の下方には、被処理
物である半導体ウエハ（図示せず）が載置されたウエハ
ボート４を熱処理炉３内にロード・アンロードするため
の上下動機構としてボードエレベータ５が設けられてい
る。したがって、第１図に示すように、均熱管31をヒー
タ30内に挿入あるいは引出しを行う際には、均熱管セッ
ト治具34を用いて、ボートエレベータ５によって均熱管
31を上下動させることができるよう構成されている。The circular opening 2a of the base plate 2 is formed so that the heat equalizing tube 31 can be inserted from below the base plate 2.
And, the diameter is set to be larger than the outer diameter of the fixing member 32. As shown in FIG. 2, below the heat treatment furnace 3, a wafer boat 4 on which a semiconductor wafer (not shown) as an object to be processed is loaded and unloaded into the heat treatment furnace 3. A board elevator 5 is provided as a vertical movement mechanism. Therefore, as shown in FIG. 1, when the soaking tube 31 is inserted into or pulled out of the heater 30, the soaking tube set jig 34 is used to set the soaking tube by the boat elevator 5.
It is configured so that 31 can be moved up and down.
また、上記ヒータ30のベースプレート２上へのセット
は、例えば第３図に示すようにリフター40上にヒータセ
ット治具41を設けて行う。なお、ヒータセット治具41
は、複数例えば２本のボルト42によってリフター40上に
固定するよう構成されており、その上面には、ヒータ30
のフランジ30aの形状に合せて配置されたガイドピン43
と、ヒータ30を容易にスライドさせることができるよう
例えばテープ状の硬質な樹脂等からなるスライドガイド
44が設けられている。また、ヒータ30には、ハンドル45
が取付可能に構成されている。The heater 30 is set on the base plate 2 by, for example, providing a heater setting jig 41 on a lifter 40 as shown in FIG. The heater set jig 41
Is fixed on the lifter 40 by a plurality of bolts 42, for example.
Guide pins 43 arranged according to the shape of the flange 30a
And a slide guide made of, for example, a tape-shaped hard resin so that the heater 30 can be easily slid.
44 are provided. The heater 30 has a handle 45
Are configured to be attachable.
そして、第４図に示すように、ヒータセット治具41上
にヒータ30を載置してリフター40によって搬送し、例え
ば縦型熱処理装置の筐体１の後面あるいは側面に設けら
れた開口部側方にリフター40を位置させ、ヒータ30を上
昇させる。一方、筐体１のベースプレート２上には、予
め上記ヒータセット治具41のスライドガイド44に対応す
る如く、スライド治具46を例えばボルト47等で固定し配
置しておく。このスライド治具46は、金属等からなる板
材上にスライドガイド44と同様なテープ状の硬質な樹脂
等を粘着して構成されている。Then, as shown in FIG. 4, the heater 30 is placed on a heater set jig 41 and transported by a lifter 40. For example, an opening side provided on the rear surface or side surface of the housing 1 of the vertical heat treatment apparatus is provided. The lifter 40 is positioned in the direction, and the heater 30 is raised. On the other hand, on the base plate 2 of the housing 1, a slide jig 46 is fixed and arranged in advance with, for example, a bolt 47 or the like so as to correspond to the slide guide 44 of the heater set jig 41. The slide jig 46 is formed by adhering a tape-like hard resin or the like similar to the slide guide 44 on a plate made of metal or the like.
そして、第５図に示すように、ヒータ30をスライドさ
せて筐体１内の所定位置に配置し、ハンドル45を取り外
す。Then, as shown in FIG. 5, the heater 30 is slid and arranged at a predetermined position in the housing 1, and the handle 45 is removed.
しかる後、第６図に示すように例えばヒータ30のフラ
ンジ30aの四隅にそれぞれ設けられた合計４本のレベリ
ング用ボルト30bを捩込んでヒータ30を僅かに上昇さ
せ、この状態でスライド治具46を取り外す。この後、レ
ベリング用ボルト30bによりヒータ30のレベリングを行
い固定用ボルト30cによりヒータ30をベースプレート２
上に固定する。Thereafter, as shown in FIG. 6, for example, a total of four leveling bolts 30b provided at the four corners of the flange 30a of the heater 30 are screwed in to slightly raise the heater 30, and in this state, the slide jig 46 is moved. Remove. Thereafter, the heater 30 is leveled by the leveling bolts 30b, and the heater 30 is moved to the base plate 2 by the fixing bolts 30c.
Fix on top.
なお、ヒータセット治具41と筐体１との固定は、第６
図および第７図に示すように、例えばヒータセット治具
41の先端部に設けられたコ字状の固定金具48を筐体１の
フレームに嵌合させ、裏面側からボルト49によって固定
すること等によって行う。The fixing of the heater set jig 41 and the housing 1 is performed in the sixth step.
As shown in FIG. 7 and FIG. 7, for example, a heater set jig
This is performed by fitting a U-shaped fixing bracket 48 provided at the tip of 41 to the frame of the housing 1 and fixing it with bolts 49 from the back side.
また、メンテナンス等のため、均熱管31を取り外しあ
るいは装着する際は、第１図に示すように、ヒータ30を
筐体１に取付けたまま、ベースプレート２の下方から、
ボートエレベータ５を用いて均熱管31を取り外しあるい
は装着することができる。このため、従来のようにヒー
タ30を筐体１から取り外し、ヒータを吊り下げる機構を
設けてヒータ30を筐体１外に吊り下げた状態で、均熱管
31をヒータ30内に挿脱する必要がなく、従来に較べて容
易にメンテナンスを行うことのができる。特に本実施例
では、８インチ径の半導体ウエハに対応するため、均熱
管31、ヒータ30等が大形であるため、その取り扱いが困
難であるが、本実施例の縦型熱処理装置によれば、容易
にメンテナンスを行うことができる。When removing or installing the soaking tube 31 for maintenance or the like, as shown in FIG.
The soaking tube 31 can be removed or mounted using the boat elevator 5. For this reason, the heater 30 is detached from the housing 1 as in the related art, and a mechanism for suspending the heater is provided.
There is no need to insert / remove the 31 into / from the heater 30, and maintenance can be performed more easily than in the past. In particular, in the present embodiment, since the heat equalizing tube 31, the heater 30, and the like are large-sized to handle an 8-inch diameter semiconductor wafer, it is difficult to handle them. However, according to the vertical heat treatment apparatus of the present embodiment, , Maintenance can be easily performed.
さらに、上述のようにヒータ30を筐体１外に吊り下げ
た状態に設定する必要がないので、前述した如くリフタ
ー40、ヒータセット治具41等を用いてヒータ30を筐体１
内にセットすることが可能となり、筐体１内にヒータ30
を吊り下げた状態に設定する機構を設ける必要がなくな
り、製造コストの低減を図ることができる。Further, since it is not necessary to set the heater 30 in a state of being suspended outside the housing 1 as described above, the heater 30 is moved to the housing 1 by using the lifter 40, the heater set jig 41 and the like as described above.
The heater 30 can be set inside the housing 1.
There is no need to provide a mechanism for setting the hanging state, and the manufacturing cost can be reduced.
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の縦型熱処理装置によれ
ば、従来に較べてメンテナンス性の向上を図ることがで
きる。[Effects of the Invention] As described above, according to the vertical heat treatment apparatus of the present invention, the maintainability can be improved as compared with the related art.
第１図は本発明の一実施例の縦型熱処理装置の要部構成
を示す図、第２図は第１図の縦型熱処理装置の全体構成
を示す図、第３図〜第７図は第１図の縦型熱処理装置の
ヒータ装着方法を説明するための図である。 ２……ベースプレート、2a……円形開口、３……熱処理
炉、５……ボートエレベータ、30……ヒータ、30a……
フランジ、31……均熱管、32……固定部材、33……ボル
ト、34……均熱管セット治具。FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a vertical heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an entire configuration of the vertical heat treatment apparatus of FIG. 1, and FIGS. FIG. 2 is a diagram for explaining a heater mounting method of the vertical heat treatment apparatus of FIG. 1. 2 ... base plate, 2a ... circular opening, 3 ... heat treatment furnace, 5 ... boat elevator, 30 ... heater, 30a ...
Flange, 31 ... Heat equalizing tube, 32 ... Fixing member, 33 ... Bolt, 34 ... Heat equalizing tube set jig.
Claims (1)
ら内部に被処理物を搬入・搬出可能に構成されたプロセ
スチュ−ブと、このプロセスチュ−ブを囲繞する如く設
けられた円筒状の均熱管と、この均熱管を囲繞する如く
設けられたヒ−タとを具備した熱処理炉を、筐体内に設
けられたベ−スプレ−ト上にほぼ垂直に立設するととも
に、 前記筐体内の前記熱処理炉の下方に、前記熱処理炉内に
ウエハが載置されたウエハボ−トをロ−ド・アンロ−ド
するボ−トエレベ−タを配置した縦型熱処理装置におい
て、 前記ヒ−タの下端部に設けられたフランジに、下方から
着脱自在とされた固定部材により、前記均熱管を支持す
るよう構成して、前記ヒ−タと前記均熱管とを固定可能
とし、かつ、 前記ヒ−タを前記ベ−スプレ−ト上に配置した状態で、
前記ボ−トエレベ−タ上に配置した均熱管セット治具に
より前記固定部材及び前記均熱管を係止するとともに、
前記固定部材を前記フランジに取り付け又は取り外しす
ることにより、前記ベ−スプレ−トの下方から、前記均
熱管を、前記ヒ−タ内に装着、取り外し可能としたこと
を特徴とする縦型熱処理装置。1. A process tube formed into a cylindrical shape and capable of carrying in and out an object to be processed through an opening provided at a lower end thereof, and a cylinder provided so as to surround the process tube. A heat treatment furnace having a heat equalizing tube having a shape of a circle and a heater provided so as to surround the heat equalizing tube is erected substantially vertically on a base plate provided in the housing. In a vertical heat treatment apparatus, a boat elevator for loading and unloading a wafer boat having a wafer placed in the heat treatment furnace is disposed below the heat treatment furnace in the body. A fixing member detachable from below is provided on a flange provided at a lower end of the heat sink so as to support the heat equalizing tube, so that the heater and the heat equalizing tube can be fixed, and With the heater placed on the base plate In,
The fixing member and the heat equalizing tube are locked by a heat equalizing tube set jig arranged on the boat elevator,
A vertical heat treatment apparatus characterized in that the heat equalizing tube can be attached to and detached from the heater from below the base plate by attaching or detaching the fixing member to or from the flange. .
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|---|---|---|---|
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- 1990-11-30 JP JP2335661A patent/JP3056243B2/en not_active Expired - Fee Related
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