JPH04349627A - Thermal treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子の製
造等において使用される、熱処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus used, for example, in the manufacture of semiconductor devices.
【０００２】0002
【従来の技術】熱処理装置としては、例えば、多数枚の
半導体ウエハを収納したウエハボートを略円筒型のプロ
セスチューブ内に搬入し、プロセスチューブ内を所定の
処理ガス下で加熱することにより、半導体ウエハの各種
処理を行なうものが知られている。2. Description of the Related Art A heat processing apparatus is used, for example, to carry a wafer boat containing a large number of semiconductor wafers into a substantially cylindrical process tube, and heat the inside of the process tube under a predetermined processing gas. Devices that perform various types of processing on wafers are known.
【０００３】このような熱処理装置は、例えば、半導体
ウエハへの酸化膜の形成や、熱ＣＶＤ法による薄膜形成
、或いは、熱拡散法による高不純物濃度領域の形成など
に使用される。Such a heat treatment apparatus is used, for example, to form an oxide film on a semiconductor wafer, to form a thin film by thermal CVD, or to form a high impurity concentration region by thermal diffusion.
【０００４】かかる熱処理装置の一構成例を図６に示す
。An example of the structure of such a heat treatment apparatus is shown in FIG.
【０００５】図において、例えば石英等によって形成さ
れたプロセスチューブ５０と、このプロセスチューブ５
０の下側に設けられたマニホールド５２とは、気密を保
つためのＯリング５４を介して接合されている。このマ
ニホールド５２の開口５２ａから、多数枚の半導体ウエ
ハ１０を収納したウエハボート５６を、プロセスチュー
ブ５０内に搬入し、排気口６０からの真空引きとガス導
入口５８からの所定の処理ガスの導入を行いながら、ヒ
ータ６６によってプロセスチューブ５０内を加熱するこ
とにより、上述したような各処理を行うことができる。In the figure, a process tube 50 made of, for example, quartz, and the process tube 5 are shown.
It is joined to a manifold 52 provided on the lower side of 0 through an O-ring 54 for maintaining airtightness. A wafer boat 56 containing a large number of semiconductor wafers 10 is carried into the process tube 50 through the opening 52a of the manifold 52, vacuum is drawn through the exhaust port 60, and a predetermined processing gas is introduced through the gas inlet port 58. By heating the inside of the process tube 50 with the heater 66 while performing the above-mentioned processes, each process can be performed.
【０００６】処理が終了すると、ウエハボート５６を搬
出するとともに、次回のウエハボート５６の搬入までの
間、マニホールド５２の開口５２ａをオートシャッタ６
２によってふさぐ。これは、プロセスチューブ５０内を
大気にさらす時間を極力短くするためと、プロセスチュ
ーブ５０内の熱が伝わることによるウエハボード５６お
よび真空容器６４内の温度上昇を防止するためである。When the processing is completed, the wafer boat 56 is carried out, and the opening 52a of the manifold 52 is closed by the automatic shutter 6 until the next wafer boat 56 is carried in.
Blocked by 2. This is to minimize the time during which the inside of the process tube 50 is exposed to the atmosphere, and to prevent the temperature inside the wafer board 56 and the vacuum container 64 from rising due to heat inside the process tube 50 being transferred.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、処理の終了後、マニホールド５２の開口５２ａを
シャッタ６２でふさぐこととすると、真空容器６４内の
温度上昇は防げるものの、その分、上述したプロセスチ
ューブ５０内の熱によってマニホールド５２の温度が上
昇してしまう。[Problems to be Solved by the Invention] However, if the opening 52a of the manifold 52 is closed with the shutter 62 after the processing is finished, although the temperature rise in the vacuum container 64 can be prevented, the above-mentioned The heat within the process tube 50 causes the temperature of the manifold 52 to rise.
【０００８】このため、従来の熱処理装置には、かかる
熱により、マニホールド５２の表面が酸化したり、或い
は、この表面で重金属が生成されるという課題があった
。[0008] For this reason, conventional heat treatment apparatuses have had the problem that the surface of the manifold 52 is oxidized or heavy metals are generated on this surface due to such heat.
【０００９】マニホールド５２の表面に生成された酸化
金属や重金属は、コンタミネーション源となり、プロセ
スチューブ５０内を汚染し、半導体素子の歩留り低下の
原因となる。[0009] Metal oxides and heavy metals generated on the surface of the manifold 52 become a source of contamination, contaminate the inside of the process tube 50, and cause a decrease in the yield of semiconductor devices.
【００１０】また、マニホールド５２の温度上昇は、こ
のマニホールド５２に設けられたＯリング５４の劣化の
原因にもなっていた。Furthermore, the temperature rise in the manifold 52 also causes deterioration of the O-ring 54 provided on the manifold 52.
【００１１】本発明は、このような従来技術の課題に鑑
みて成されたものであり、シャッタを閉じた際のマニホ
ールドの温度上昇を防止し、マニホールドでの酸化金属
や重金属の生成およびＯリングの劣化を防止することが
できる熱処理装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and prevents the temperature rise of the manifold when the shutter is closed, prevents the formation of metal oxides and heavy metals in the manifold, and prevents the formation of O-rings. It is an object of the present invention to provide a heat treatment apparatus that can prevent deterioration of.
【００１２】0012
【課題を解決するための手段】本発明に係わる熱処理装
置は、加熱下で被処理体に所定の処理を施すプロセスチ
ューブと、このプロセスチューブの開口に設けられたマ
ニホールドと、このマニホールドの被処理体搬入口をふ
さぐためのシャッタ機構とを有する熱処理装置において
、前記シャッタ機構の前記マニホールド側の面に、前記
プロセスチューブ内で発生した熱輻射を反射させること
により、前記熱輻射が前記マニホールドに照射されるこ
とを防止するための、遮熱機構を設けたことを特徴とす
る。[Means for Solving the Problems] A heat treatment apparatus according to the present invention includes a process tube for subjecting a workpiece to a predetermined process under heating, a manifold provided at the opening of the process tube, and a workpiece of the manifold. In a heat treatment apparatus having a shutter mechanism for blocking a body entrance, the thermal radiation generated in the process tube is reflected on a surface of the shutter mechanism on the manifold side, so that the thermal radiation irradiates the manifold. It is characterized by the provision of a heat shielding mechanism to prevent this from occurring.
【００１３】[0013]
【作用】本発明は、シャッタ機構のマニホールド側の面
に遮熱機構を設け、この遮熱機構でプロセスチューブ内
で発生した熱輻射を反射させることによって、熱輻射が
マニホールドに照射されることを防止し、これにより、
シャッタを閉じた際のマニホールドの温度上昇を防止し
、引いては、マニホールドでの酸化金属や重金属の生成
およびＯリング劣化を防止するものである。[Operation] The present invention provides a heat shielding mechanism on the manifold side surface of the shutter mechanism, and this heat shielding mechanism reflects the thermal radiation generated within the process tube, thereby preventing the thermal radiation from being irradiated onto the manifold. prevent and thereby
This prevents the temperature of the manifold from rising when the shutter is closed, and in turn prevents the formation of metal oxides and heavy metals in the manifold and the deterioration of the O-ring.
【００１４】シャッタを閉じた際にマニホールドの温度
が上昇する原因としては、プロセスチューブ内で発生す
る熱輻射の他に、プロセスチューブ内で加熱されたガス
の対流などもあげられる。The temperature of the manifold increases when the shutter is closed due to not only heat radiation generated within the process tube but also convection of heated gas within the process tube.
【００１５】しかし、本発明者の検討によれば、熱輻射
を一定量防止すれば、ある程度の温度の低下を図ること
ができ、マニホールドでの酸化金属や重金属の生成およ
びＯリングの劣化を防止するためにはこれで十分である
。However, according to the inventor's studies, if a certain amount of heat radiation is prevented, the temperature can be lowered to a certain extent, and the generation of metal oxides and heavy metals in the manifold and the deterioration of the O-ring can be prevented. This is enough to do so.
【００１６】また、熱輻射のマニホールドに対する照射
を防止することは、この熱輻射を吸収するような遮熱機
構を設けることによっても可能である。[0016] Furthermore, it is also possible to prevent thermal radiation from irradiating the manifold by providing a heat shielding mechanism that absorbs this thermal radiation.
【００１７】しかし、この場合、熱処理装置による処理
を繰り返すにしたがって、吸収した熱輻射によって遮熱
機構の温度が上昇し、このときの熱によってマニホール
ドの温度も上昇してしまう。However, in this case, as the treatment by the heat treatment apparatus is repeated, the temperature of the heat shield mechanism increases due to the absorbed thermal radiation, and the temperature of the manifold also increases due to the heat generated at this time.
【００１８】これに対して、熱輻射を反射するような遮
熱機構を設けることとすると、遮熱機構自体の温度上昇
はほとんどないので、遮熱機構から伝わる熱によるマニ
ホールドの温度上昇は、問題とならない。On the other hand, if a heat shielding mechanism is provided that reflects thermal radiation, the temperature of the heat shielding mechanism itself will hardly rise, so the temperature increase of the manifold due to the heat transmitted from the heat shielding mechanism will not be a problem. Not.
【００１９】このような理由により、本発明の熱処理装
置によれば、マニホールドでの酸化金属や重金属の生成
およびＯリング劣化を、確実に、防止することができる
。For these reasons, the heat treatment apparatus of the present invention can reliably prevent the formation of metal oxides and heavy metals in the manifold and the deterioration of the O-ring.
【００２０】また、本発明の熱処理装置では、シャッタ
機構と遮熱機構とを一体に形成したので、非常に簡単な
構成によって温度上昇の防止を実現することができる。Furthermore, in the heat treatment apparatus of the present invention, since the shutter mechanism and the heat shielding mechanism are integrally formed, it is possible to prevent temperature rise with a very simple configuration.
【００２１】[0021]
（実施例１）以下、本発明に係わる熱処理装置の第１の
実施例について、縦型熱処理装置を例に採って説明する
。(Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention will be described using a vertical heat treatment apparatus as an example.
【００２２】図１に示すように、複数枚（例えば２５枚
）の半導体ウエハ１０を収納したウエハキャリア１２は
、移送機１８のキャリア支持アーム１８ａ、１８ｂによ
りキャリア設置台１６上に設置される。As shown in FIG. 1, a wafer carrier 12 containing a plurality of (for example, 25) semiconductor wafers 10 is placed on a carrier installation table 16 by carrier support arms 18a, 18b of a transfer device 18.
【００２３】その後、このウエハキャリア１２に収納さ
れた半導体ウエハ１０が、移載機１４によって１枚或い
は複数枚（例えば５枚）づつ支持され、載置台２２上に
載置されたウエハボート２４に移される。ここで、移載
機１４は、移送機１８と同一の基台（図示せず）上に搭
載されており、ガイドレール２０に沿って移送機１８と
共にスライド移動する。また、ウエハボート２４は、半
導体ウエハ１０を板厚方向に多数枚（例えば１００〜１
５０枚）収納できるように構成されている。Thereafter, the semiconductor wafers 10 housed in the wafer carrier 12 are supported one by one or a plurality (for example, five) by the transfer machine 14 and transferred to the wafer boat 24 placed on the mounting table 22. be transferred. Here, the transfer machine 14 is mounted on the same base (not shown) as the transfer machine 18, and slides along the guide rail 20 together with the transfer machine 18. The wafer boat 24 also carries a large number of semiconductor wafers 10 in the thickness direction (for example, 100 to 1
It is constructed so that it can store 50 sheets.
【００２４】半導体ウエハが収納されたウエハボート２
４は、アーム２６で保持され、このアーム２６を回転軸
２６ａの周りを回転させることにより、昇降機構２８上
に移動される。Wafer boat 2 containing semiconductor wafers
4 is held by an arm 26, and is moved onto the elevating mechanism 28 by rotating this arm 26 around a rotating shaft 26a.
【００２５】この昇降機構２８の上方には、図２に示す
ように、熱処理炉３０が設けられている。この熱処理炉
３０は、石英等によって形成されたプロセスチューブ３
２と、気密を保つためのＯリング３４ａを介してプロセ
スチューブ３２と接合されたマニホールド３４と、プロ
セスチューブ３２の内部を加熱するためのヒータ３６と
を有している。また、マニホールド３４の開口３４ｂは
、オートシャッタ３８でふさがれている。さらに、オー
トシャッタ３８の上面には、遮熱機構４０が設けられて
いる。A heat treatment furnace 30 is provided above the elevating mechanism 28, as shown in FIG. This heat treatment furnace 30 includes a process tube 3 made of quartz or the like.
2, a manifold 34 joined to the process tube 32 via an O-ring 34a for maintaining airtightness, and a heater 36 for heating the inside of the process tube 32. Further, the opening 34b of the manifold 34 is closed by an automatic shutter 38. Further, a heat shielding mechanism 40 is provided on the upper surface of the auto shutter 38.
【００２６】このオートシャッタ３８は、ウエハボート
２４をアーム２６で昇降機構２８上に移動する前に、あ
らかじめ、オートシャッタ３８の開口３４ｂから十分離
れた位置まで移動される。この際、オートシャッタ３８
を、まず、遮熱機構４０がマニホールド３４の開口３４
ｂから完全に搬出されるまで下降させ、次に、アーム３
８ａを回転移動させることにより図１に示した位置まで
退避させられる。The auto shutter 38 is moved in advance to a position sufficiently away from the opening 34b of the auto shutter 38 before the wafer boat 24 is moved onto the elevating mechanism 28 by the arm 26. At this time, the auto shutter 38
First, the heat shielding mechanism 40 opens the opening 34 of the manifold 34.
Lower the arm 3 until it is completely unloaded from b.
By rotationally moving 8a, it is retracted to the position shown in FIG.
【００２７】その後、ウエハボート２４を昇降機構２８
上に載置し、昇降機構２８を上昇させることにより、こ
のウエハボート２４をプロセスチューブ３２内に搬入す
る。このとき、ウエハボート２４に設けられた蓋体２４
ａにより、プロセスチューブ３２内は気密に保たれる。
その後、マニホールド３４に設けられた排気口３４ｃか
らの真空引きとガス導入口３４ｄからの所定の処理ガス
の導入を行いながら、ヒータ３６によってプロセスチュ
ーブ３２内を加熱することにより、各処理（例えば、酸
化膜の形成、熱ＣＶＤ、熱拡散等）を行うことができる
。After that, the wafer boat 24 is moved up and down by the lifting mechanism 28.
This wafer boat 24 is carried into the process tube 32 by placing the wafer boat 24 on top and raising the elevating mechanism 28 . At this time, the lid 24 provided on the wafer boat 24
a keeps the inside of the process tube 32 airtight. Thereafter, each process (e.g., Formation of an oxide film, thermal CVD, thermal diffusion, etc.) can be performed.
【００２８】処理が終了すると、プロセスチューブ３２
内を大気圧状態に戻した後、昇降機構２８を下降させて
ウエハボート２４をプロセスチューブ３２の外に搬出し
、マニホールド３４の開口３４ｂを再びオートシャッタ
３８でふさぐ。さらに、このウエハボート２４を載置台
２２上に移し、処理後の半導体ウエハ１０をすべてウエ
ハキャリア１２に収納した後に、このウエハキャリア１
２を装置外へ搬出する。その後、次に処理を行なう半導
体ウエハ１０を収納したウエハキャリア１２を搬入し、
同様の工程を繰り返す。When the process is finished, the process tube 32
After returning the interior to atmospheric pressure, the lifting mechanism 28 is lowered to carry the wafer boat 24 out of the process tube 32, and the opening 34b of the manifold 34 is closed again with the auto shutter 38. Furthermore, after moving this wafer boat 24 onto the mounting table 22 and storing all of the processed semiconductor wafers 10 in the wafer carrier 12, this wafer carrier 1
2 out of the device. After that, the wafer carrier 12 containing the semiconductor wafer 10 to be processed next is carried in,
Repeat the same process.
【００２９】ここで、本実施例では、上述したように、
オートシャッタ３８上に、遮熱機構４０を設けている。
この遮熱機構４０は、プロセスチューブ３２内で発生す
る熱輻射を反射することにより、この熱輻射がマニホー
ルド３４に照射されることを防止するために設けられた
ものである。Here, in this embodiment, as mentioned above,
A heat shielding mechanism 40 is provided on the auto shutter 38. The heat shielding mechanism 40 is provided to prevent the manifold 34 from being irradiated with the heat radiation by reflecting the heat radiation generated within the process tube 32 .
【００３０】本実施例では、この遮熱機構４０として、
石英ウールを充填した円筒型の石英ブロックの、上面４
０´にブラスト処理を施したものを使用している。In this embodiment, the heat shielding mechanism 40 includes:
Top surface 4 of a cylindrical quartz block filled with quartz wool
0' is used after being subjected to blasting treatment.
【００３１】石英ブロックの上面４０´にブラスト処理
を施したのは、熱輻射が反射し易くするためである。The reason why the upper surface 40' of the quartz block was subjected to blasting treatment is to make it easier to reflect thermal radiation.
【００３２】また、石英ブロックに石英ウールを充填す
ることとしたのは、以下の理由による。Furthermore, the reason why it was decided to fill the quartz block with quartz wool is as follows.
【００３３】遮熱機構４０として石英ブロックを使用す
る場合、不純物が少ない石英を使用することが望ましい
。なぜなら、石英ブロックの温度が上昇したときに不純
物が析出する恐れがあるからである。しかし、石英は、
不純物が少ないほど透明度が高くなる。また、石英ブロ
ックの透明度が高くなると、上面４０´を透過した熱輻
射がそのまま石英ブロックを透過してマニホールド３４
に達してしまう。したがって、本実施例では、石英ブロ
ックを熱輻射が透過しにくくするために、石英ウールを
充填することとした。When using a quartz block as the heat shielding mechanism 40, it is desirable to use quartz that contains few impurities. This is because impurities may precipitate when the temperature of the quartz block increases. However, quartz
The fewer impurities, the higher the transparency. In addition, when the transparency of the quartz block becomes high, the heat radiation that has passed through the upper surface 40' passes through the quartz block as it is, and the manifold 34
It reaches . Therefore, in this example, in order to make it difficult for thermal radiation to pass through the quartz block, it was decided to fill it with quartz wool.
【００３４】かかる構成によれば、プロセスチューブ３
２内で発生する熱輻射を上面４０´で反射させることに
より、この熱輻射がマニホールド３４に照射されること
を防止できる。本実施例によれば、このようにしてマニ
ホールド３４に対する熱輻射の照射を防止することによ
り、マニホールド３４の温度の上昇を抑え、マニホール
ド３４での酸化金属や重金属の生成およびＯリング３４
ａの劣化を防止することができる。According to this configuration, the process tube 3
By reflecting the thermal radiation generated within the manifold 2 at the upper surface 40', this thermal radiation can be prevented from being irradiated onto the manifold 34. According to this embodiment, by preventing the irradiation of thermal radiation to the manifold 34 in this way, a rise in the temperature of the manifold 34 is suppressed, and the generation of metal oxides and heavy metals in the manifold 34 and the O-ring 34 are prevented.
It is possible to prevent deterioration of a.
【００３５】本発明者の検討によれば、マニホールド３
４での酸化金属や重金属の生成およびＯリング３４ａの
劣化は、オートシャッタ３８を閉じたときのマニホール
ド３４の温度が３００℃以上であるときに生じやすくな
る。According to the inventor's study, the manifold 3
The generation of metal oxides and heavy metals and the deterioration of the O-ring 34a in step 4 are more likely to occur when the temperature of the manifold 34 is 300° C. or higher when the auto shutter 38 is closed.
【００３６】これに対して、オートシャッタ３８上に遮
熱機構４０を設けた場合は、オートシャッタ３８を閉じ
たときのマニホールド３４の温度は３００℃をはるかに
下回っており、酸化金属や重金属の生成およびＯリング
３４ａの劣化は生じない。On the other hand, when the heat shielding mechanism 40 is provided on the auto shutter 38, the temperature of the manifold 34 when the auto shutter 38 is closed is far below 300°C, and metal oxides and heavy metals are removed. No generation or deterioration of the O-ring 34a occurs.
【００３７】例えば、本実施例の縦型熱処理装置におい
ては、オートシャッタ３８上に遮熱機構４０を設けない
場合、プロセスチューブ３２内の温度が７００℃のとき
にはマニホールド３４の温度は３２０〜３４０℃である
。また、プロセスチューブ３２内の温度が８００℃のと
きにはマニホールド３４の温度は３８０〜４００℃であ
る。For example, in the vertical heat treatment apparatus of this embodiment, when the heat shielding mechanism 40 is not provided on the auto shutter 38, when the temperature inside the process tube 32 is 700°C, the temperature of the manifold 34 is 320 to 340°C. It is. Further, when the temperature inside the process tube 32 is 800°C, the temperature of the manifold 34 is 380 to 400°C.
【００３８】これに対して、オートシャッタ３８上に遮
熱機構４０を設けた場合、プロセスチューブ３２内の温
度が７００℃のときにはマニホールド３４の温度は１４
０〜１６０℃、また、プロセスチューブ３２内の温度が
８００℃のときにはマニホールド３４の温度は１８０〜
２００℃であった。On the other hand, when the heat shielding mechanism 40 is provided on the auto shutter 38, when the temperature inside the process tube 32 is 700°C, the temperature of the manifold 34 is 14°C.
0 to 160°C, and when the temperature inside the process tube 32 is 800°C, the temperature of the manifold 34 is 180 to 160°C.
The temperature was 200°C.
【００３９】なお、ここでは、遮熱機構４０の上面４０
´にブラスト処理を施すこととしたが、これに限られる
ものではなく、上面４０´は熱輻射を反射させることが
できさえすればよい。例えば、上面４０´に何等かのコ
ーティングを施すことによっても、熱輻射を反射させる
ことが可能である。Note that here, the upper surface 40 of the heat shielding mechanism 40 is
Although the blasting process is applied to the upper surface 40', the present invention is not limited to this, and the upper surface 40' only needs to be able to reflect thermal radiation. For example, it is also possible to reflect thermal radiation by applying some kind of coating to the top surface 40'.
【００４０】また、ここでは、遮熱機構４０を石英ウー
ルを充填した石英で形成したが、これに限定されるもの
ではなく、他のものであってもよい。ただし、上面４０
´に照射された熱輻射のごく一部は遮熱機構４０に吸収
されるので、ある程度の耐熱性を有するもので形成する
ことが望ましい。Furthermore, although the heat shielding mechanism 40 is made of quartz filled with quartz wool here, it is not limited to this, and may be made of other materials. However, the top surface 40
Since a small portion of the thermal radiation irradiated to '' is absorbed by the heat shielding mechanism 40, it is desirable to form it from a material having a certain degree of heat resistance.
【００４１】併せて、遮熱機構４０の高さや直径も、熱
輻射がマニホールド３４に照射されることを防止するこ
とができるような値に設定すればよい。例えば、遮熱機
構４０の高さ（すなわち、上面４０´の位置）は、マニ
ホールド３４とプロセスチューブ３２との接合部の付近
か、或いは、この接合部よりも高くすることが望ましい
。これにより、マニホールド３４の、この接合部の近傍
の領域に対する熱輻射の照射を防止することができる。Additionally, the height and diameter of the heat shielding mechanism 40 may be set to values that can prevent heat radiation from being irradiated onto the manifold 34. For example, it is desirable that the height of the heat shielding mechanism 40 (that is, the position of the upper surface 40') be near the joint between the manifold 34 and the process tube 32, or higher than this joint. This makes it possible to prevent thermal radiation from irradiating the area of the manifold 34 in the vicinity of this joint.
【００４２】さらに、遮熱機構４０の形状は、上述のご
とき円筒型に限られるものではなく、プロセスチューブ
３２内で発生する熱輻射を反射する手段を有しているも
のでありさえすれば、使用することができる。Further, the shape of the heat shielding mechanism 40 is not limited to the cylindrical shape described above, but as long as it has a means for reflecting thermal radiation generated within the process tube 32. can be used.
【００４３】（実施例２）次に、本発明に係わる熱処理
装置の第２の実施例として、かかる遮熱機構４０の他の
構成例について説明する。(Embodiment 2) Next, as a second embodiment of the heat treatment apparatus according to the present invention, another configuration example of the heat shielding mechanism 40 will be described.
【００４４】図３は、本実施例に係わる縦型熱処理装置
に使用される遮熱機構４０を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a heat shielding mechanism 40 used in the vertical heat treatment apparatus according to this embodiment.
【００４５】これは、石英ウールを充填した円盤型の石
英ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃを用いてフィン構造
の遮熱機構４０を構成し、各石英ブロック４２ａ，４２
ｂ，４２ｃの上面４２ａ´，４２ｂ´，４２ｃ´で熱輻
射を反射することにより、熱輻射がマニホールド３４（
図３では示さず）に照射されることを防止するものであ
る。A heat shielding mechanism 40 having a fin structure is constructed using disc-shaped quartz blocks 42a, 42b, 42c filled with quartz wool, and each quartz block 42a, 42
Thermal radiation is reflected by the upper surfaces 42a', 42b', 42c' of the manifold 34 (
(not shown in FIG. 3).
【００４６】かかる構成によれば、最上段の石英ブロッ
ク４２ａに達した熱輻射の一部が上面４２ａ´で反射し
、さらに、この石英ブロック４２ａを透過した熱輻射の
一部が上面４２ｂ´で反射するというように、各石英ブ
ロックを透過した熱輻射の一部を次段の石英ブロックで
反射させることができる。したがって、石英ブロックを
透過してマニホールド３４に達してしまう熱輻射量や石
英ブロックに吸収される熱輻射量を非常に少なくするこ
とができる。According to this configuration, a part of the thermal radiation that has reached the uppermost quartz block 42a is reflected by the upper surface 42a', and furthermore, a part of the thermal radiation that has passed through this quartz block 42a is reflected by the upper surface 42b'. A portion of the thermal radiation transmitted through each quartz block can be reflected by the next quartz block. Therefore, the amount of thermal radiation that passes through the quartz block and reaches the manifold 34 and the amount of thermal radiation that is absorbed by the quartz block can be extremely reduced.
【００４７】このため、プロセスチューブ３２内で発生
する熱輻射量が非常に多い場合、すなわち、プロセスチ
ューブ３２内で行われる処理の処理温度が非常に高い場
合に効果的である。Therefore, it is effective when the amount of thermal radiation generated within the process tube 32 is very large, that is, when the processing temperature of the process performed within the process tube 32 is very high.
【００４８】なお、本実施例では、円盤型の石英ブロッ
クの数を３個としたが、２個以上であれば、上述のよう
な効果を得ることが可能である。In this embodiment, the number of disc-shaped quartz blocks is three, but if there are two or more, the above-mentioned effects can be obtained.
【００４９】また、図３に示した遮熱機構４０に、さら
にカバー４３を設けたものを、遮熱機構４０として使用
してもよい。また、この場合、カバー４３の上面４３´
にブラスト処理を施し、熱輻射を反射できるようにして
もよい。Furthermore, the heat shielding mechanism 40 shown in FIG. 3 may be further provided with a cover 43 and used as the heat shielding mechanism 40. Further, in this case, the upper surface 43' of the cover 43
The material may be blasted to reflect thermal radiation.
【００５０】（実施例３）次に、本発明に係わる熱処理
装置の第３の実施例について、上述の第１の実施例およ
び第２の実施例と同様、縦型熱処理装置を例に採って説
明する。(Example 3) Next, regarding the third example of the heat treatment apparatus according to the present invention, similar to the above-mentioned first and second examples, a vertical heat treatment apparatus is taken as an example. explain.
【００５１】本実施例の縦型熱処置装置は、マニホール
ド３４の温度上昇を防止する手段として、上記第１の実
施例或いは第２の実施例で示した遮熱機構４０に加えて
、冷媒を用いた冷却機構を設けた点で、上記第１の実施
例および第２の実施例と異なる。In addition to the heat shielding mechanism 40 shown in the first or second embodiment, the vertical heat treatment apparatus of this embodiment uses a refrigerant as a means for preventing the temperature of the manifold 34 from rising. This embodiment differs from the first and second embodiments in that a cooling mechanism is provided.
【００５２】図４に示したように、本実施例の縦型熱処
置装置では、マニホールド３４内に冷媒の通路３４ｅを
設けている。As shown in FIG. 4, in the vertical heat treatment apparatus of this embodiment, a refrigerant passage 34e is provided in the manifold 34. As shown in FIG.
【００５３】また、図５に示したように、マニホールド
３４の所定位置の温度は、温度センサ４４で測定される
。この温度センサ４４の測定値は、信号化されて冷媒温
度制御器４４に対して出力される。冷媒温度制御器４４
は、入力した温度データにしたがって、冷媒タンク４６
内の冷媒の設定温度を決定する。このようにして温度を
設定された冷媒を、マニホールド３４内の冷媒の通路３
４ｅと配管４８とを用いて、冷媒タンク４６とマニホー
ルド３４との間を循環させることにより、マニホールド
３４の冷却を行なう。Further, as shown in FIG. 5, the temperature at a predetermined position of the manifold 34 is measured by a temperature sensor 44. The measured value of this temperature sensor 44 is converted into a signal and output to the refrigerant temperature controller 44 . Refrigerant temperature controller 44
refrigerant tank 46 according to the input temperature data.
Determine the set temperature of the refrigerant inside. The refrigerant whose temperature has been set in this manner is transferred to the refrigerant passage 3 in the manifold 34.
4e and piping 48, the manifold 34 is cooled by circulating between the refrigerant tank 46 and the manifold 34.
【００５４】冷媒としては、例えば、ＧＡＬＤＥＮ（登
録商標；モンテフオルス社）のＨＴシリーズや、フロリ
ナート（登録商標；スリーエム社）等のフッ素系液体を
使用することができる。[0054] As the refrigerant, for example, fluorine-based liquids such as HT series of GALDEN (registered trademark; Montephorus Corporation) and Fluorinert (registered trademark; 3M Corporation) can be used.
【００５５】このように、冷媒を用いた冷却機構を設け
ることにより、マニホールド３４の温度上昇を防止する
能力を、さらに強化することができる。As described above, by providing a cooling mechanism using a refrigerant, the ability to prevent the temperature of the manifold 34 from rising can be further strengthened.
【００５６】したがって、プロセスチューブ３２内で発
生する熱輻射量が非常に多い場合、すなわち、プロセス
チューブ３２内で行われる処理の処理温度が非常に高い
場合に効果的である。Therefore, it is effective when the amount of thermal radiation generated within the process tube 32 is very large, that is, when the processing temperature of the process performed within the process tube 32 is very high.
【００５７】また、本実施例では、温度センサ４４でマ
ニホールド３４の温度を測定し、これに応じて冷媒の設
定温度を決定することとしたので、従来のこの種の冷却
機構のように冷媒の温度が一定となるように温度制御を
する場合と比較して、マニホールド３４の温度を高精度
に制御することが可能である。したがって、マニホール
ド３４の温度上昇による酸化金属や重金属の生成および
Ｏリング３４ａの劣化を防止できることに加えて、この
種の冷却機構で従来問題となっていたような、マニホー
ルド３４の過冷による反応副生成物の発生をも防止する
ことも可能となる。Furthermore, in this embodiment, the temperature of the manifold 34 is measured by the temperature sensor 44, and the set temperature of the refrigerant is determined accordingly. It is possible to control the temperature of the manifold 34 with high precision compared to the case where the temperature is controlled so that the temperature is constant. Therefore, in addition to being able to prevent the generation of metal oxides and heavy metals and the deterioration of the O-ring 34a due to a temperature rise in the manifold 34, it is also possible to prevent reaction side effects caused by overcooling of the manifold 34, which have conventionally been a problem with this type of cooling mechanism. It also becomes possible to prevent the generation of products.
【００５８】なお、Ｏリング３４ａの劣化の防止を、よ
り確実なものとするためには、マニホールド３４内の冷
媒の通路３４ｅを、図５に示したように、Ｏリング３４
ａの近傍に設けることが望ましい。In order to more reliably prevent deterioration of the O-ring 34a, the refrigerant passage 34e in the manifold 34 is connected to the O-ring 34 as shown in FIG.
It is desirable to provide it near a.
【００５９】以上説明した第１、第２および第３の実施
例では、本発明の熱処理装置について、縦型熱処理装置
を例に採って説明したが、横型の熱処理装置においても
同様の効果を得ることができるのはもちろんである。In the first, second and third embodiments described above, the heat treatment apparatus of the present invention was explained by taking a vertical heat treatment apparatus as an example, but the same effect can be obtained with a horizontal heat treatment apparatus. Of course you can.
【００６０】[0060]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の熱
処理装置によれば、オートシャッタを閉じたときのマニ
ホールドの温度上昇を十分に低く抑えることができ、し
たがって、酸化金属や重金属の生成およびＯリングの劣
化を防止することができる。Effects of the Invention As explained in detail above, according to the heat treatment apparatus of the present invention, the temperature rise of the manifold when the auto shutter is closed can be suppressed to a sufficiently low level, thus preventing the production of metal oxides and heavy metals. And deterioration of the O-ring can be prevented.
【００６１】また、マニホールドの温度を上昇させる原
因の内、他の要素（例えばプロセスチューブ内で加熱さ
れたガスの対流等）を考慮する必要がなく、プロセスチ
ューブ内で発生する熱輻射のマニホールドへの照射の防
止を図ることのみによって酸化金属や重金属の生成およ
びＯリングの劣化を防止できる構成としたので、熱処理
装置の機構が複雑化することもない。Furthermore, there is no need to take into account other factors (such as convection of heated gas in the process tubes) that cause the temperature of the manifold to rise; Since the structure is such that the generation of oxidized metals and heavy metals and the deterioration of the O-ring can be prevented only by preventing irradiation, the mechanism of the heat treatment apparatus does not become complicated.
【００６２】さらに、遮熱機構で熱輻射を反射すること
によってマニホールドへ熱輻射の照射を防ぐこととした
ので、熱処理装置による処理工程とオートシャッタを閉
じる工程とを長時間にわたって繰り返すような場合にも
遮熱機構自体の温度上昇はほとんどない。したがって、
遮熱機構から伝わる熱によるマニホールドの温度上昇は
、問題とならない。Furthermore, since the heat shield mechanism prevents heat radiation from being irradiated to the manifold by reflecting the heat radiation, it is possible to prevent heat radiation from being applied to the manifold when the treatment process using the heat treatment equipment and the process of closing the automatic shutter are repeated for a long time. However, there is almost no temperature rise in the heat shield mechanism itself. therefore,
An increase in temperature of the manifold due to heat transmitted from the heat shielding mechanism is not a problem.
【００６３】併せて、本発明の熱処理装置では、シャッ
タ機構と遮熱機構とを一体に形成したので、非常に簡単
な構成によって温度上昇の防止を実現することができる
。Additionally, in the heat treatment apparatus of the present invention, since the shutter mechanism and the heat shielding mechanism are integrally formed, it is possible to prevent temperature rise with a very simple configuration.
【図１】本発明の第１の実施例に係わる縦型熱処理装置
の構成を概念的に示す上面図である。FIG. 1 is a top view conceptually showing the configuration of a vertical heat treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した縦型熱処理装置の熱処理炉の構成
を示す概略的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a heat treatment furnace of the vertical heat treatment apparatus shown in FIG. 1;
【図３】本発明の第２の実施例に係わる縦型熱処理装置
に使用される遮熱機構を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a heat shielding mechanism used in a vertical heat treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３の実施例に係わる縦型熱処理装置
に使用されるマニホールドの構成を概略的に示す断面図
である。FIG. 4 is a sectional view schematically showing the configuration of a manifold used in a vertical heat treatment apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図５】同実施例に使用される冷却機構の構成を示す概
念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing the configuration of a cooling mechanism used in the same embodiment.
【図６】従来の熱処理装置の構成例を示す概略的断面図
である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a conventional heat treatment apparatus.
１０ 半導体ウエハ
２８ 昇降機構
３０ 熱処理炉
３２ プロセスチューブ
３４ マニホールド
３４ａ Ｏリング
３６ ヒータ
３８ オートシャッタ
４０ 遮熱機構
４２ 石英ブロック
４４ 温度センサ
ＴＥ０３６
９０１10 Semiconductor wafer 28 Lifting mechanism 30 Heat treatment furnace 32 Process tube 34 Manifold 34a O-ring 36 Heater 38 Auto shutter 40 Heat shield mechanism 42 Quartz block 44 Temperature sensor
TE036
901
Claims (1)
プロセスチューブと、このプロセスチューブの開口に設
けられたマニホールドと、このマニホールドの被処理体
搬入口をふさぐためのシャッタ機構とを有する熱処理装
置において、前記シャッタ機構の前記マニホールド側の
面に、前記プロセスチューブ内で発生した熱輻射を反射
させることにより、前記熱輻射が前記マニホールドに照
射されることを防止するための、遮熱機構を設けたこと
を特徴とする熱処理装置。Claim 1: A process tube that performs a predetermined treatment on an object to be processed under heating, a manifold provided at an opening of the process tube, and a shutter mechanism for blocking an entrance of the object to be processed in this manifold. In the heat treatment apparatus, a heat shielding mechanism for preventing the thermal radiation generated in the process tube from being irradiated onto the manifold by reflecting the thermal radiation generated in the process tube on a surface of the shutter mechanism on the manifold side. A heat treatment apparatus characterized by being provided with.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15243791A JPH04349627A (en) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | Thermal treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15243791A JPH04349627A (en) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | Thermal treatment apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349627A true JPH04349627A (en) | 1992-12-04 |
Family
ID=15540518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15243791A Pending JPH04349627A (en) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | Thermal treatment apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04349627A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10135231A (en) * | 1996-10-31 | 1998-05-22 | Tokyo Electron Ltd | Vertical heat treating apparatus and method of maintenance of boat and heat-reserving tube thereof |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP15243791A patent/JPH04349627A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10135231A (en) * | 1996-10-31 | 1998-05-22 | Tokyo Electron Ltd | Vertical heat treating apparatus and method of maintenance of boat and heat-reserving tube thereof |
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