JP3056243B2

JP3056243B2 - 縦型熱処理装置

Info

Publication number: JP3056243B2
Application number: JP2335661A
Authority: JP
Inventors: 雅春阿部
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 2000-06-26
Anticipated expiration: 2015-06-26
Also published as: JPH04206635A

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

［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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】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
を特徴とする縦型熱処理装置。