JP3567129B2 - Heat treatment furnace - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウェハの表面に酸化膜を形成したり、拡散等の処理を施したりするために使用される熱処理炉に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウェハの表面にシリコン酸化膜(SiO2)等を形成する場合には、例えば図2に示す縦型の熱処理炉が使用されている。図において、この従来の熱処理炉は、筒状のヒータ50と、そのヒータ50の内部で所定の間隔をおいて順次同心円状に配置された均熱管51及びプロセスチューブ52とを備えている。上記ヒータ50は断熱壁50aで覆われたものであり、この断熱壁50aはヒータベース53に支持されている。
【0003】
上記均熱管51は、プロセスチューブ52の外形に応じて、例えば炭化珪素(SiC)を焼固することで形成されたものであり、ヒータ50からの輻射熱をプロセスチューブ52に対して均一に伝導する。この均熱管51は、同図に示すように、その下端が開口したものであり、均熱管サポート54に載置され、チューブサポート55を介在してヒータベース53に固定されている。
上記プロセスチューブ52は、その外周下部にフランジ52aが設けられており、このフランジ52aの上面と均熱管サポート54との間にチューブサポート55を介在し、このチューブサポート55とスカート56とによってフランジ52aが挟持されている。
【0004】
また、この熱処理炉には、開閉可能に構成された炉口扉57が上記プロセスチューブ51の下方に設けられており、さらにプロセスチューブ51の内部とロード室58との間で半導体ウェハWを搬入出するための昇降装置59が設けられている。
以上のように、この従来の熱処理炉では、均熱手段としての均熱管51をヒータ50とプロセスチューブ52との間に配置しプロセスチューブ52内の処理温度を均一なものとして、上述のシリコン酸化膜等を半導体ウェハWの表面上に成膜していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の熱処理炉では、ヒータ50の内部に均熱管51及びプロセスチューブ52を順次所定の間隔をおいて配置していたので、ヒータ50の内径を小さくし難く、当該熱処理炉を小型化することが難しいという問題があった。また、図2に示したように、均熱管サポート54及びチューブサポート55を炉口に設けて均熱管51及びプロセスチューブ52を支持する構成としていたので、炉口構造が複雑なものとなった。
また、均熱管51は、高価で割れ等の破損を生じ易いものであり、その取扱いに細心の注意を払うことが要求された。
【0006】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、熱処理炉の構造を容易に小型化、かつ簡素化することができるとともに、低コストで容易に取扱うことができる熱処理炉を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱処理炉は、筒状のヒータ、前記ヒータの内部に配置されたプロセスチューブ、及び前記ヒータと前記プロセスチューブとの間に設けられ、そのヒータからの輻射熱をプロセスチューブに対して均一に伝導する均熱手段を備えた熱処理炉であって、
前記均熱手段が、前記プロセスチューブの外側表面に被せられた繊維質の均熱部材により構成されていることを特徴とするものである(請求項1)。
【0008】
上記のように構成された熱処理炉では、ヒータとプロセスチューブとの間に設けられる均熱手段を上記プロセスチューブの外側表面に被せられた繊維質の均熱部材により構成したことにより、プロセスチューブとヒータとの間隔寸法を小さくして熱処理炉の構造を容易に小型化することができる。また、均熱部材をプロセスチューブで支持することができるので、熱処理炉の構造を簡素化することができる。
【0009】
また、上記のような熱処理炉(請求項1)において、前記均熱部材が、所定形状に成型された連続繊維により構成されていてもよい(請求項2)。この場合、均熱部材を上記プロセスチューブの外側表面に容易に被せることができる。
【0010】
また、上記のような熱処理炉(請求項1又は2)において、前記均熱部材が、袋状に形成されていることが好ましい(請求項3)。この場合、均熱部材のプロセスチューブへの取付作業を容易に行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の熱処理炉の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態による熱処理炉を示す概略断面図である。図1において、本実施形態の熱処理炉では、筒状のヒータ1、下端が開口したプロセスチューブ2、及びヒータ1とプロセスチューブ2との間に設けられた均熱手段としての均熱部材3を備えている。上記ヒータ1は断熱壁1aで覆われたものであり、この断熱壁1aはヒータベース4に支持されている。
【0012】
上記プロセスチューブ2は、縦型の炉体を構成するものであり、下端開口部には炉口扉6が開閉可能に取り付けられている。また、このプロセスチューブ2には、被処理物としての半導体ウェハWを搭載したボート7が昇降可能に配置されている。
また、プロセスチューブ2は、外周下部にフランジ2aが突設されており、このフランジ2aがその上下面に沿わせたクッション材8を介してヒータベース4とスカート5とによって挟持されることにより、所定位置に支持されている。尚、これらのヒータベース4及びスカート5は中空構造の環状体からなり、その内部には冷却水が循環供給されている。
【0013】
上記均熱部材3は、熱伝導率の高い繊維質の材料、例えば炭化珪素の連続繊維(例えばニカロン(日本カーボン株式会社、登録商標))により構成されたものであり、プロセスチューブ2の外側表面に一重又は多重に直接巻き付けられることによって上記外側表面に被せられている。この均熱部材3がヒータ1からの輻射熱をプロセスチューブ2に対して均一に伝導するので、そのプロセスチューブ2内の処理温度を均一なものとして半導体ウェハWの表面上へのシリコン酸化膜等の成膜処理や拡散等の処理を精度よく行うことができる。
尚、上記の説明以外に、均熱部材3としては、例えばシート状に織り上げられた上記炭化珪素の連続繊維を裁断加工したものを用いることができる。あるいは、短〜中繊維長の非連続炭化珪素繊維を、例えば公知の真空成型法により所定形状に成型したものでもよい。このような所定形状に成型された繊維を用いて均熱部材3を構成することにより、上記プロセスチューブ2の外側表面に当該均熱部材3を容易に被せることができる。
【0014】
上記のように構成された熱処理炉では、均熱手段がプロセスチューブ2の外側表面に被せられた繊維質の均熱部材3により構成されているので、前述の従来例での均熱管を用いたものに比べて、プロセスチューブ2とヒータ1との間隔寸法を小さくして熱処理炉の構造を容易に小型化することができる。また、このようにプロセスチューブ2とヒータ1との間隔寸法を小さくすることができるので、ヒータ1からの輻射熱を効率よくプロセスチューブ2内に伝えることができ、ヒータ1での消費電力を抑えることができる。
また、均熱部材3(均熱手段)がプロセスチューブ2で支持することができるので、従来例での均熱管を支持する構成が不要となり、その分熱処理炉の構造を簡素化することができる。さらに、この繊維質の均熱部材3は、前述の均熱管に比べて安価で、かつ割れを生じることがなく長寿命であり、しかもたとえ一部分の破損を生じたとしても、破損の程度によっては部分補修を行うことが可能なものであり、低コストで容易に取扱うことができる熱処理炉を構成することができる。
【0015】
尚、上記の説明では、均熱部材3をプロセスチューブ2の外側表面に巻き付けて、その外側表面に被せた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば均熱部材3をプロセスチューブ2の外形に一致する袋状に形成して、その外側表面に被せる構成でもよい。このように均熱部材3を袋状に形成した場合、その均熱部材3を外側表面に容易に着脱することができ、プロセスチューブ2交換時等の当該均熱部材3の取付作業も容易に行うことができる。
【0016】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項1の熱処理炉によれば、均熱手段がプロセスチューブの外側表面に被せられた繊維質の均熱部材により構成されているので、プロセスチューブとヒータとの間隔寸法を小さくして熱処理炉の構造を容易に小型化することができる。また、均熱手段をプロセスチューブで支持することができるので、熱処理炉の構造を簡素化することができる。また、上記繊維質の均熱部材は、従来例での均熱管と異なって割れを生じることがなく長寿命であり、しかもたとえ一部分の破損を生じたとしても、破損の程度によっては部分補修を行うことが可能なものであり、低コストで容易に取扱うことができる熱処理炉を構成することができる。
【0017】
また、請求項2の熱処理炉によれば、均熱部材が、所定形状に成型された連続繊維により構成されているので、当該均熱部材を上記プロセスチューブの外側表面に容易に被せることができる。
【0018】
また、請求項3の熱処理炉によれば、均熱部材が袋状に形成されているので、当該均熱部材のプロセスチューブへの取付作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による熱処理炉を示す概略断面図である。
【図2】従来の熱処理炉を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 ヒータ
2 プロセスチューブ
3 均熱部材(均熱手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat treatment furnace used for forming an oxide film on a surface of a semiconductor wafer or performing a process such as diffusion.
[0002]
[Prior art]
When a silicon oxide film (SiO 2 ) or the like is formed on the surface of a semiconductor wafer, for example, a vertical heat treatment furnace shown in FIG. 2 is used. Referring to FIG. 1, this conventional heat treatment furnace includes a
[0003]
The
The
[0004]
Further, in this heat treatment furnace, a
As described above, in this conventional heat treatment furnace, the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional heat treatment furnace, since the
In addition, the
[0006]
In view of the conventional problems as described above, the present invention provides a heat treatment furnace that can easily reduce the size and simplify the structure of the heat treatment furnace and that can be easily handled at low cost. Aim.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The heat treatment furnace of the present invention is provided with a tubular heater, a process tube disposed inside the heater, and a heater provided between the heater and the process tube, and radiating heat from the heater uniformly to the process tube. A heat treatment furnace provided with a soaking means for conducting,
The heat equalizing means is constituted by a fibrous heat equalizing member covered on an outer surface of the process tube (claim 1).
[0008]
In the heat treatment furnace configured as described above, the heat equalizing means provided between the heater and the process tube is configured by the fibrous heat equalizing member covered on the outer surface of the process tube, and thus the process tube and The structure of the heat treatment furnace can be easily reduced in size by reducing the distance between the heater and the heater. Further, since the heat equalizing member can be supported by the process tube, the structure of the heat treatment furnace can be simplified.
[0009]
In the heat treatment furnace as described above (Claim 1), the heat equalizing member may be formed of a continuous fiber molded into a predetermined shape (Claim 2). In this case, the heat equalizing member can be easily covered on the outer surface of the process tube.
[0010]
In the heat treatment furnace as described above (claim 1 or 2), the heat equalizing member is preferably formed in a bag shape (claim 3). In this case, the work of attaching the heat equalizing member to the process tube can be easily performed.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the heat treatment furnace of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a heat treatment furnace according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, in the heat treatment furnace of the present embodiment, a cylindrical heater 1, a
[0012]
The
Further, the
[0013]
The
In addition to the above description, as the
[0014]
In the heat treatment furnace configured as described above, since the heat equalizing means is constituted by the fibrous
Further, since the heat equalizing member 3 (heat equalizing means) can be supported by the
[0015]
In the above description, the configuration in which the
[0016]
【The invention's effect】
The present invention configured as described above has the following effects.
According to the heat treatment furnace of the first aspect, since the heat equalizing means is constituted by the fibrous heat equalizing member covered on the outer surface of the process tube, the distance between the process tube and the heater is reduced to reduce the heat treatment furnace. Can easily be miniaturized. Further, since the soaking means can be supported by the process tube, the structure of the heat treatment furnace can be simplified. Further, unlike the conventional heat equalizing tube, the fibrous heat equalizing member has a long life without cracking. It is possible to construct a heat treatment furnace which can be performed at low cost and can be easily handled.
[0017]
Further, according to the heat treatment furnace of the second aspect, since the heat equalizing member is formed of the continuous fiber molded into a predetermined shape, the heat equalizing member can be easily covered on the outer surface of the process tube. .
[0018]
Further, according to the heat treatment furnace of the third aspect, since the heat equalizing member is formed in a bag shape, the work of attaching the heat equalizing member to the process tube can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a heat treatment furnace according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a conventional heat treatment furnace.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記均熱手段が、前記プロセスチューブの外側表面に被せられた繊維質の均熱部材により構成されていることを特徴とする熱処理炉。A cylindrical heater, a process tube disposed inside the heater, and a heat equalizing unit provided between the heater and the process tube, for uniformly transmitting radiant heat from the heater to the process tube. Heat treatment furnace,
The heat treatment furnace, wherein the heat equalizing means is constituted by a fibrous heat equalizing member covered on an outer surface of the process tube.
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