JPH0543173B2 - - Google Patents
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- JPH0543173B2 JPH0543173B2 JP60083409A JP8340985A JPH0543173B2 JP H0543173 B2 JPH0543173 B2 JP H0543173B2 JP 60083409 A JP60083409 A JP 60083409A JP 8340985 A JP8340985 A JP 8340985A JP H0543173 B2 JPH0543173 B2 JP H0543173B2
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- cooling fluid
- control means
- tube
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P32/00—Diffusion of dopants within, into or out of wafers, substrates or parts of devices
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体熱処理装置、特に、冷却流
体パイプの噴出口を軸線方向の異なる位置にそれ
ぞれ設けるとともに、熱電対の検出した反応管の
それぞれの部分の内部温度に対応して冷却流体の
流量を制御して、反応管の均一な急速冷却を可能
とした半導体熱処理装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor heat treatment apparatus, in particular, to provide jet ports of cooling fluid pipes at different positions in the axial direction, and to detect each of the reaction tubes detected by a thermocouple. The present invention relates to a semiconductor heat treatment apparatus that enables uniform rapid cooling of a reaction tube by controlling the flow rate of a cooling fluid in accordance with the internal temperature of the section.
半導体基板たとえばシリコンウエーハは、半導
体熱処理装置の反応管内に配設されてほぼ1300℃
まで加熱されて、拡散酸化処理等の熱処理が施さ
れている。熱処理後、シリコンウエーハは、反応
管から搬出されて、次工程に送られている。1300
℃まで加熱されたシリコンウエーハは、もし、高
温のまま反応炉から搬出された外気に急激に触れ
ると、熱変形したり内部歪が生じて好ましくな
い。そのため、反応管の内部温度を800℃程度に
降下させて、シリコンウエーハを冷却した後、シ
リコンウエーハが反応管から搬出されている。
Semiconductor substrates, such as silicon wafers, are placed in the reaction tube of semiconductor heat treatment equipment and heated to approximately 1300°C.
The material is then heated to a temperature of 100.degree. C. and subjected to heat treatment such as diffusion oxidation treatment. After the heat treatment, the silicon wafer is removed from the reaction tube and sent to the next process. 1300
If a silicon wafer that has been heated to a temperature of 0.degree. C. is suddenly brought into contact with the outside air after being removed from the reactor while still at a high temperature, it will be thermally deformed or internally strained, which is not desirable. Therefore, the silicon wafer is removed from the reaction tube after the internal temperature of the reaction tube is lowered to about 800° C. and the silicon wafer is cooled.
半導体熱処理装置は、反応炉の回りにヒートコ
イルを配設して反応管を加熱し、ヒートコイルと
炉体との間または炉体の外周に、断熱材が配設さ
れている。この断熱材は、反応管を効率よく加熱
するためには有効である反面、反応管の自然放熱
を妨げ、急速冷却を困難としている。従つて、反
応管の冷却に長時間を要して、大きな時間的損失
を招き、半導体熱処理装置の熱処理効率を低いも
のとしている。 In a semiconductor heat treatment apparatus, a heat coil is disposed around a reaction furnace to heat a reaction tube, and a heat insulating material is disposed between the heat coil and the furnace body or around the outer periphery of the furnace body. Although this heat insulating material is effective for efficiently heating the reaction tube, it impedes natural heat dissipation from the reaction tube, making rapid cooling difficult. Therefore, it takes a long time to cool the reaction tube, resulting in a large time loss and lowering the heat treatment efficiency of the semiconductor heat treatment apparatus.
冷却時間短縮のため、所定の熱処理終了後、冷
却流体を炉体内に流入させて反応炉を強制的に冷
却する構成が提案されている。冷却流体による強
制冷却は、反応管を急速に冷却でき、冷却時間を
短縮して、熱処理効率を高めることができる。
In order to shorten the cooling time, a configuration has been proposed in which a cooling fluid is forced to flow into the reactor body after a predetermined heat treatment is completed to forcibly cool the reactor. Forced cooling using a cooling fluid can rapidly cool the reaction tube, shorten the cooling time, and increase heat treatment efficiency.
半導体熱処理装置において、シリコンウエーハ
のような半導体基板は、軸線方向に沿つてほぼ反
応管の全長にわたつて、配設される。均一な熱処
理がシリコンウエーハに施されるように、反応管
つまりはシリコンウエーハを均一に加熱するとと
もに、均一に冷却する必要がある。反応管を均一
に加熱するため、ヒートコイルと反応管の間に均
熱管が配設されている。また、ヒートコイルを複
数のセクシヨン、たとえば中央部と両端部とに3
分割し、それぞれのセクシヨンを流れる電流値が
制御されている。均熱管を利用したり、電流値を
制御することによつて、反応管の均一加熱は、ほ
ぼ達成されている。 In a semiconductor heat treatment apparatus, a semiconductor substrate such as a silicon wafer is disposed along the axial direction over substantially the entire length of a reaction tube. In order to apply uniform heat treatment to the silicon wafer, it is necessary to uniformly heat and cool the reaction tube, that is, the silicon wafer. In order to uniformly heat the reaction tube, a soaking tube is placed between the heat coil and the reaction tube. In addition, the heating coil can be divided into multiple sections, for example, 3 sections at the center and at both ends.
The current value flowing through each section is controlled. Uniform heating of the reaction tube is almost achieved by using a soaking tube or by controlling the current value.
しかし、炉体内に冷却流体が強制的に流れる構
成では、一般に、冷却流体は、炉体の一端から炉
体内に流入し、炉体内を流れて、他端から流出し
ている。このような構成では、炉体内を流れるに
つれて、反応炉等から熱を奪い、冷却流体自体が
加熱される。そのため、たとえば、流入サイドの
反応管の端部、反応管の中央部、流出サイドの反
応管の端部では、温度の降下状態が一致せず、反
応管を均一に冷却できない。従つて、シリコンウ
エーハが、反応管内で均一に冷却されず、均一な
熱処理がシリコンウエーハに施されない。 However, in a configuration in which cooling fluid is forced to flow into the furnace body, the cooling fluid generally flows into the furnace body from one end of the furnace body, flows through the furnace body, and exits from the other end. In such a configuration, as the cooling fluid flows through the furnace body, heat is removed from the reactor and the like, and the cooling fluid itself is heated. Therefore, for example, the state of temperature drop does not match at the end of the reaction tube on the inflow side, the center of the reaction tube, and the end of the reaction tube on the outflow side, and the reaction tube cannot be cooled uniformly. Therefore, the silicon wafer is not uniformly cooled within the reaction tube, and a uniform heat treatment is not performed on the silicon wafer.
この発明は、反応管を均一に急速冷却できる半
導体熱処理装置の提供を目的としている。 An object of the present invention is to provide a semiconductor heat treatment apparatus that can rapidly cool a reaction tube uniformly.
この目的を達成するため、概略的にいうと、こ
の発明によれば、冷却流体パイプの噴出口を軸線
方向の異なる位置にそれぞれ設けるとともに、熱
電対の検出した反応管のそれぞれの部分の内部温
度に対応して冷却流体の流量を制御している。
To achieve this objective, generally speaking, according to the present invention, the jet ports of the cooling fluid pipe are provided at different positions in the axial direction, and the internal temperature of each portion of the reaction tube is detected by a thermocouple. The flow rate of the cooling fluid is controlled accordingly.
そして、冷却流体パイプの噴出口から、冷却流
体が噴出されるため、反応管は急速に冷却され
る。また、冷却流体のパイプの噴出口が、軸線方
向の異なる位置にそれぞれ設けられているため、
新鮮な冷却流体によつて、直接的にまたは均熱管
を介して間接的に、反応管が常に冷却され、従つ
て、均一な急速冷却が可能となる。特に、この発
明では、単に、反応管のそれぞれの部分に、冷却
流体パイプから新鮮な冷却流体を供給するだけで
なく、更に、熱電対の検出した反応管のそれぞれ
の部分の内部温度に対応して、手動的にまたは中
央制御手段によつて自動的に、冷却流体の流量が
制御されている。このような、流量制御の下で
は、反応管のそれぞれの部分における内部温度の
降下状態が容易に同一化され、反応管の均一な急
速冷却が正確に行なわれる。
Since the cooling fluid is jetted out from the jetting port of the cooling fluid pipe, the reaction tube is rapidly cooled. In addition, since the cooling fluid pipe jet ports are provided at different positions in the axial direction,
The reaction tubes are constantly cooled by fresh cooling fluid, either directly or indirectly via the soaking tubes, thus making possible uniform rapid cooling. In particular, the present invention not only provides each section of the reaction tube with fresh cooling fluid from a cooling fluid pipe, but also corresponds to the internal temperature of each section of the reaction tube detected by the thermocouple. The flow rate of the cooling fluid is controlled manually or automatically by a central control means. Under such flow rate control, the state of decrease in internal temperature in each part of the reaction tube can be easily made the same, and uniform rapid cooling of the reaction tube can be accurately performed.
以下、図面を参照しながらこの発明の実施例に
ついて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図に示すように、この発明に係る半導体熱
処理装置10は、熱処理されるべき半導体基板
(図示しない)が収納される反応管12を具備し、
反応管は、炉体14内に垂直に配設されている。
そして、炉体14の下端に設けられた導入部15
から、処理ガスが、反応管12の内部に導入され
る。反応管12が加熱するため、ヒートコイル1
6が反応管の周囲に配設されている。反応管12
は、一般に、中央部が両端部に比較して加熱され
やすい。そこで、反応管を均一に加熱するため、
ヒートコイル16は、複数、たとえば3個のセク
シヨン16Aないし16C(第2図参照)に分割
され、それぞれのセクシヨンに供給される電流値
は、電流制御手段17(第2図参照)によつて制
御されている。3分割に限られず、それ以上の個
数にヒートコイル16を分割してもよい。更に、
ヒートコイルからの熱を反応管に均一に伝達する
ように、均熱管18が、反応管12とヒートコイ
ル16との間に配設されいる。 As shown in FIG. 1, a semiconductor heat treatment apparatus 10 according to the present invention includes a reaction tube 12 in which a semiconductor substrate (not shown) to be heat treated is housed.
The reaction tube is arranged vertically within the furnace body 14.
An introduction section 15 provided at the lower end of the furnace body 14
A process gas is then introduced into the reaction tube 12 . Since the reaction tube 12 is heated, the heating coil 1
6 are arranged around the reaction tube. Reaction tube 12
In general, the center is more likely to be heated than the ends. Therefore, in order to uniformly heat the reaction tube,
The heating coil 16 is divided into a plurality of sections, for example, three sections 16A to 16C (see FIG. 2), and the current value supplied to each section is controlled by a current control means 17 (see FIG. 2). has been done. The heating coil 16 is not limited to three divisions, but may be divided into a larger number of divisions. Furthermore,
A soaking tube 18 is disposed between the reaction tube 12 and the heating coil 16 so as to uniformly transfer the heat from the heating coil to the reaction tube.
反応管12の内部温度を検出する複数の熱電対
20が、保護パイプ22内にそれぞれ収納されて
反応管の軸線方向にのびている。保護パイプ22
は反応管12の内周に固定され、熱電対20は反
応管の下端外部に位置する保護パイプの開口端か
ら保護パイプ内に挿入されている。他方、反応管
12の内部に位置する保護パイプ22の端部は、
外気等が反応管の内部に進入するのを防止するた
め、閉塞されている。保護パイプ22の閉塞端に
隣接する位置で、熱電対20は反応管12内部の
温度を検出している。 A plurality of thermocouples 20 for detecting the internal temperature of the reaction tube 12 are housed within the protection pipe 22 and extend in the axial direction of the reaction tube. Protective pipe 22
is fixed to the inner periphery of the reaction tube 12, and the thermocouple 20 is inserted into the protection pipe from the open end of the protection pipe located outside the lower end of the reaction tube. On the other hand, the end of the protection pipe 22 located inside the reaction tube 12 is
It is closed to prevent outside air etc. from entering the inside of the reaction tube. A thermocouple 20 detects the temperature inside the reaction tube 12 at a position adjacent to the closed end of the protection pipe 22 .
第1図に示すように、熱電対20を収納した保
護パイプ22は、実施例では4本、反応管12内
に固定され、反応管内での保護パイプの長さは、
熱電対の検出する対応する反応管の部分に応じて
異なつている。そして、実施例では、2本の熱電
対20B−1,20B−2が中央部での反応管1
2の内部温度を検出し、熱電対20A,20Cが
上端部および下端部での反応管12の内部温度を
検出している。無論、必要に応じて、熱電対20
の数、配列等を増減してよい。第2図から理解さ
れるように、熱電対20B−1,20B−2の検
出する温度は、ヒートコイルの中央セクシヨン1
6Bの加熱状態を検出し、熱電対20A,20C
は、上方、下方セクシヨン16A,16おの加熱
状態をそれぞれ検出している。 As shown in FIG. 1, four protection pipes 22 containing thermocouples 20 are fixed in the reaction tube 12 in the embodiment, and the length of the protection pipes in the reaction tube is as follows.
It varies depending on the part of the reaction tube that the thermocouple detects. In the embodiment, two thermocouples 20B-1 and 20B-2 are connected to the reaction tube 1 at the center.
Thermocouples 20A and 20C detect the internal temperature of reaction tube 12 at the upper and lower ends. Of course, if necessary, add 20 thermocouples.
You may increase or decrease the number, arrangement, etc. As can be understood from FIG. 2, the temperature detected by thermocouples 20B-1 and 20B-2 is
Detects the heating state of 6B and connects thermocouples 20A and 20C.
detects the heating state of the upper and lower sections 16A and 16, respectively.
第1図に示すように、断熱材24が、ヒートコ
イル16の周囲に隣接して、炉体14内に配設さ
れ、ヒートコイルから外部への放熱を防止してい
る。そして、複数の、実施例では8本の、冷却流
体パイプ26が、均熱管18とヒートコイル16
との間で、炉体の下端から炉体内にのびている。
冷却流体パイプ26を他の位置、たとえば均熱管
18と反応管12との間に配設してもよい。 As shown in FIG. 1, a heat insulating material 24 is disposed within the furnace body 14 adjacent to the periphery of the heating coil 16 to prevent heat radiation from the heating coil to the outside. A plurality of cooling fluid pipes 26, eight in this embodiment, connect the heat soaking tube 18 and the heating coil 16.
It extends into the furnace body from the lower end of the furnace body.
Cooling fluid pipe 26 may be disposed in other locations, such as between soaking tube 18 and reaction tube 12.
ここで、一般に、反応管12は、微細な孔を持
つ石英ガラスより構成されている。そのため、反
応管の側面にコーテイング加工を施したり、側壁
を厚くする等の処置をしないと、冷却流体が、反
応管の側壁を浸透して、反応管内に流入する虞れ
がある。従つて、高い純度の冷却流体を利用する
必要がある。しかし、均熱管18をヒートコイル
16と反応管12との間に配設して、冷却流体パ
イプ26をヒートコイル16と均熱管18との間
に設けた構成では、均熱管がバリヤー(障壁)と
して作用し、高い純度の冷却流体を使用する必要
がなくなる。 Here, the reaction tube 12 is generally made of quartz glass having fine holes. Therefore, unless measures are taken such as coating the side surfaces of the reaction tube or making the side walls thicker, there is a risk that the cooling fluid will permeate the side walls of the reaction tube and flow into the reaction tube. Therefore, it is necessary to utilize cooling fluids of high purity. However, in a configuration in which the soaking tube 18 is disposed between the heating coil 16 and the reaction tube 12 and the cooling fluid pipe 26 is provided between the heating coil 16 and the soaking tube 18, the soaking tube acts as a barrier. This eliminates the need for high purity cooling fluids.
冷却流体パイプ26の先端は開口し、開口端か
ら冷却流体、たとえば空気が噴出している。開口
端つまり噴出口は、第1図に加えて、第2図、第
3図を見るとわかるように、反応管12の上端
部、中央部、下端部を別個の冷却流体で、均熱管
18を介して間接的に、冷却するように、軸線方
向の異なる位置に設けられている。具体的にいう
と、炉体内での冷却流体パイプ26の長さは、8
本のうち2本づつ同一にされ、異なる4本の冷却
流体パイプ26A,26B,26C,26Dは、
半導体熱処理装置10の上方から見て、時計回り
に、長さの短い冷却流体パイプが、円周方向に等
間隔に、順次配設されている。そして、最短の冷
却流体パイプ26Dの隣りに次のグループの最長
の冷却流体パイプ26Aが位置している。そし
て、この発明では、冷却流体パイプ26の噴出口
を軸線方向の異なる位置にそれぞれ設け、別個の
冷却流体で反応管12のそれぞれの部分を冷却し
ている。そのため、反応管12の各部分は、周囲
から熱を奪つて加熱化された冷却流体でなく、加
熱されていない新鮮な冷却流体で常に冷却され
る。従つて、反応管12のそれぞれの部分は均一
に急速冷却される。 The tip of the cooling fluid pipe 26 is open, and cooling fluid, such as air, is spouted from the open end. As can be seen from FIGS. 2 and 3 in addition to FIG. are provided at different positions in the axial direction so as to be indirectly cooled through the cooling. Specifically, the length of the cooling fluid pipe 26 within the reactor body is 8
Four cooling fluid pipes 26A, 26B, 26C, and 26D, two of which are the same and different from each other, are as follows:
When viewed from above the semiconductor heat treatment apparatus 10, cooling fluid pipes having short lengths are sequentially arranged clockwise at equal intervals in the circumferential direction. The longest cooling fluid pipe 26A of the next group is located next to the shortest cooling fluid pipe 26D. In the present invention, the jet ports of the cooling fluid pipe 26 are provided at different positions in the axial direction, and each part of the reaction tube 12 is cooled with a separate cooling fluid. Therefore, each part of the reaction tube 12 is always cooled with fresh, unheated cooling fluid, rather than with cooling fluid that has been heated by removing heat from the surroundings. Therefore, each portion of the reaction tube 12 is rapidly cooled uniformly.
無論、冷却流体パイプ26は、反応管12の各
部分に別個の新鮮な冷却流体を噴出して冷却する
よう構成されれば足り、冷却流体パイプの本数、
組合せ、配列等は、実施例に限定されない。 Of course, it is sufficient that the cooling fluid pipes 26 are configured to cool each portion of the reaction tube 12 by spraying a separate fresh cooling fluid, and the number of cooling fluid pipes may vary depending on the number of cooling fluid pipes.
Combinations, arrangements, etc. are not limited to the examples.
更に、この発明では、反応管12の均一な急速
冷却を確保するために、クローズループ制御シス
テムが設けられている。つまり、第2図に示すよ
うに、長さの等しい冷却流体パイプは、それぞれ
連結され、冷却流体パイプに送られる冷却流体の
流量は、流量制御手段28によつて制御されてい
る。流量制御手段28は、たとえば、パルスモー
タによつて絞り量が規制される絞り弁29Aない
し29Dを備え、パルスモータの動作は、中央制
御手段30によつて制御されている。中央制御手
段30は、ヒートコイルの電流制御手段17およ
び熱電対20にも接続されている。なお、中央制
御手段30を設けることなく、流量制御手段の絞
り弁29Aないし29Dを手動操作で制御しても
よい。 Additionally, the present invention provides a closed loop control system to ensure uniform rapid cooling of the reaction tubes 12. That is, as shown in FIG. 2, the cooling fluid pipes having the same length are connected to each other, and the flow rate of the cooling fluid sent to the cooling fluid pipes is controlled by the flow rate control means 28. The flow rate control means 28 includes, for example, throttle valves 29A to 29D whose throttle amount is regulated by a pulse motor, and the operation of the pulse motor is controlled by a central control means 30. The central control means 30 are also connected to the heating coil current control means 17 and the thermocouple 20. Note that the throttle valves 29A to 29D of the flow rate control means may be manually controlled without providing the central control means 30.
熱処理終了後、ヒートコイル16への電流の供
給を断ち、反応管12を冷却するため、冷却流体
パイプ26から冷却流体が、均熱管18の周囲つ
まりは反応管12の周囲に流される。反応管12
のそれぞれの部分の内部温度は、熱電対20によ
つて連続的に検出され、熱電対からの信号に基づ
き、温度の降下状態が中央制御手段30に把握さ
れる。中央制御手段30は、反応管12の上端
部、中央部、下端部の内部温度の降下状態が一致
するように作用する。つまり、たとえば、反応管
12の上端部における温度降下が他よりも遅けれ
ば、中央制御手段30は、冷却流体パイプ26A
に送られる冷却流体の流量を増加するように、流
量制御手段28に信号を送る。流量制御手段28
は、送られた信号に基づき、パルスモータを駆動
して絞り弁29Aの絞りを少なくし、冷却流体パ
イプ26Aに流れる冷却流体を増加させる。そし
て、均熱管18を介して、反応管12の上端部を
強力に冷却して、上端部を他と同一状態で冷却す
る。逆に、たとえば、反応管12の下端部におけ
る温度降下が、他に比較して急激に生じれば、絞
り弁29Dを絞り、通過する流量を減少させるよ
うに、中央制御手段30が流量制御手段28を制
御する。 After the heat treatment is completed, the supply of current to the heating coil 16 is cut off, and in order to cool the reaction tube 12, cooling fluid is flowed from the cooling fluid pipe 26 around the soaking tube 18, that is, around the reaction tube 12. Reaction tube 12
The internal temperature of each part of is continuously detected by thermocouples 20, and the central control means 30 is informed of the temperature drop based on the signals from the thermocouples. The central control means 30 acts so that the internal temperatures of the upper, middle, and lower ends of the reaction tube 12 are lowered in the same manner. That is, for example, if the temperature drop at the upper end of the reaction tube 12 is slower than elsewhere, the central control means 30 will control the cooling fluid pipe 26A.
Flow control means 28 is signaled to increase the flow rate of cooling fluid delivered to the flow control means 28 . Flow rate control means 28
Based on the sent signal, the controller drives the pulse motor to reduce the throttle of the throttle valve 29A and increase the amount of cooling fluid flowing into the cooling fluid pipe 26A. Then, the upper end of the reaction tube 12 is strongly cooled through the soaking tube 18, so that the upper end is cooled in the same state as the others. Conversely, for example, if the temperature drop at the lower end of the reaction tube 12 occurs more rapidly than elsewhere, the central control means 30 controls the flow rate control means so as to throttle the throttle valve 29D and reduce the flow rate passing therethrough. 28.
反応管12のそれぞれの部分を均一に冷却する
ため、冷却流体パイプ26から噴出される冷却流
体の流量を制御するとともに、または流量を制御
することなく、ヒートコイルの対応するセクシヨ
ンを加熱するように、中央制御手段30によつ
て、電流制御手段17を制御してもよい。たとえ
ば、反応管12の下端部における温度降下が他に
比較して急激に生じれば、中央制御手段30から
の信号に応じて、ヒートコイル16のセクシヨン
16Cの電流が流される。そして、均熱管18を
介して、反応管12の下端部が間接的に加熱され
て、温度降下が緩和される。 In order to uniformly cool each section of the reaction tube 12, the flow rate of the cooling fluid ejected from the cooling fluid pipe 26 is controlled, or the corresponding section of the heating coil is heated, with or without controlling the flow rate. , the current control means 17 may be controlled by the central control means 30. For example, if the temperature drop at the lower end of the reaction tube 12 occurs more rapidly than elsewhere, the section 16C of the heating coil 16 is energized in response to a signal from the central control means 30. Then, the lower end of the reaction tube 12 is indirectly heated via the soaking tube 18, and the temperature drop is alleviated.
この発明は、拡散炉に限定されず、CVD処理
など種々の熱処理のための半導体熱処理装置の応
用できる。また、実施例では、反応管は垂直に配
設されているが、反応管が水平に位置する半導体
熱処理装置に応用してよい。更に、均熱管を介し
て反応管を間接的に加熱、冷却する代りに、均熱
管を除去して、反応管を直接的に加熱、冷却して
もよい。 The present invention is not limited to diffusion furnaces, but can be applied to semiconductor heat treatment equipment for various heat treatments such as CVD processing. Further, in the embodiment, the reaction tubes are arranged vertically, but the present invention may be applied to a semiconductor heat treatment apparatus in which the reaction tubes are arranged horizontally. Furthermore, instead of indirectly heating and cooling the reaction tube via the soaking tube, the soaking tube may be removed and the reaction tube may be directly heated and cooled.
上記のように、この発明に係る半導体熱処理装
置によれば、反応管が炉体内に配設され、複数の
セクシヨンを持つヒートコイルが、炉体と反応管
との間で反応管の軸線方向に配設されて反応管を
加熱している。そして、複数の熱電対が、ヒート
コイルのセクシヨンに対応した、反応管のそれぞ
れの部分の内部温度を検出可能に配設されてい
る。更に、複数の冷却流体パイプが、反応管と炉
体との間で軸線方向にそれぞれのび、軸線方向の
異なる位置にある噴出口から冷却流体を噴出させ
て、反応管を冷却させている。流量制御手段が、
それぞれの冷却流体パイプに供給される冷却流体
の流量を、熱電対の検出した反応管の内部温度に
応じて、制御するように設けられている。
As described above, according to the semiconductor heat treatment apparatus according to the present invention, the reaction tube is disposed within the furnace body, and the heat coil having a plurality of sections is disposed between the furnace body and the reaction tube in the axial direction of the reaction tube. is installed to heat the reaction tube. A plurality of thermocouples are arranged to be able to detect the internal temperature of each portion of the reaction tube corresponding to the section of the heating coil. Furthermore, a plurality of cooling fluid pipes extend in the axial direction between the reaction tube and the furnace body, and cool the reaction tube by jetting cooling fluid from jet ports located at different positions in the axial direction. The flow control means is
The flow rate of the cooling fluid supplied to each cooling fluid pipe is controlled in accordance with the internal temperature of the reaction tube detected by the thermocouple.
また、必要に応じて、中央制御手段が配設さ
れ、この中央制御手段は、反応管のそれぞれの部
分の内部温度に関する、熱電対からの信号を受
け、流量制御手段に制御信号を送つている。 If necessary, a central control means is also provided, which receives signals from the thermocouples regarding the internal temperature of each section of the reaction tube and sends control signals to the flow rate control means. .
このように、冷却流体パイプの噴出口から、冷
却流体が噴出されるため、反応管は急速に冷却さ
れる。また、冷却流体のパイプの噴出口が、軸線
方向の異なる位置にそれぞれ設けられているた
め、新鮮な冷却流体によつて、直接的または均熱
管を介して間接的に、反応管が常に冷却され、従
つて、均一な急速冷却が可能となる。 In this way, since the cooling fluid is jetted out from the spout of the cooling fluid pipe, the reaction tube is rapidly cooled. In addition, since the cooling fluid pipe jet ports are provided at different positions in the axial direction, the reaction tubes are constantly cooled by fresh cooling fluid, either directly or indirectly through the soaking tube. , Therefore, uniform rapid cooling is possible.
そして、反応管のそれぞれの部分に、冷却流体
パイプから新鮮な冷却流体を供給するだけでな
く、更に、熱電対の検出した反応管のそれぞれの
部分の内部温度に対応して冷却流体の流量が、手
動的にまたは中央制御手段によつて自動的に、制
御されている。このような流量制御の下では、反
応管のそれぞれの部分における内部温度の降下状
態を容易に同一化でき、反応管の均一な急速冷却
が正確に行なわれる。 In addition to supplying fresh cooling fluid from the cooling fluid pipe to each section of the reaction tube, the flow rate of the cooling fluid is also adjusted in response to the internal temperature of each section of the reaction tube detected by the thermocouple. , manually or automatically by central control means. Under such flow rate control, the state of decrease in internal temperature in each part of the reaction tube can be easily made the same, and uniform rapid cooling of the reaction tube can be accurately performed.
上述した実施例は、この発明を説明するための
ものであり、この発明を何等限定するものでな
く、この発明の技術範囲内で変形、改造等の施さ
れたものも全てこの発明に包含されることはいう
までもない。 The above-mentioned embodiments are for illustrating the present invention, and are not intended to limit the present invention in any way, and any modifications, modifications, etc. made within the technical scope of the present invention are also included in the present invention. Needless to say.
第1図は、この発明に係る半導体熱処理装置の
縦断面図、第2図は、半導体熱処理装置における
概略制御系統図、第3図は、冷却流体パイプの配
列を示す、半導体熱処理装置の部分斜視図であ
る。
10:半導体熱処理装置、12:反応管、1
4:炉体、16:ヒートコイル、16A,16
B,16C:ヒートコイルのセクシヨン、17:
電流制御手段、20,20A,20B−1,20
B−2,20C:熱電対、26,26A,26
B,26C,26D:冷却流体パイプ、28:流
量制御手段、29A,29B,29C,29D:
絞り弁、30:中央制御手段。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a semiconductor heat treatment apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a schematic control system diagram in the semiconductor heat treatment apparatus, and FIG. 3 is a partial perspective view of the semiconductor heat treatment apparatus showing the arrangement of cooling fluid pipes. It is a diagram. 10: Semiconductor heat treatment equipment, 12: Reaction tube, 1
4: Furnace body, 16: Heat coil, 16A, 16
B, 16C: Heat coil section, 17:
Current control means, 20, 20A, 20B-1, 20
B-2, 20C: Thermocouple, 26, 26A, 26
B, 26C, 26D: Cooling fluid pipe, 28: Flow rate control means, 29A, 29B, 29C, 29D:
Throttle valve, 30: central control means.
Claims (1)
で反応管の軸線方向に配設されて反応管を加熱す
るヒートコイルと、 ヒートコイルのセクシヨンに対応した、反応管
の各部分の内部温度を検出可能にそれぞれ配設さ
れた複数の熱電対と、 反応管と炉体と間で反応管の軸線方向にそれぞ
れのび、軸線方向の異なる位置にある噴出口から
冷却流体を噴出させて、反応管を冷却する複数の
冷却流体パイプと、 それぞれの冷却流体パイプに供給される冷却流
体の流量を、熱電対の検出した反応管のそれぞれ
の部分の内部温度に応じて、制御する流量制御手
段と、 を具備する半導体熱処理装置。 2 均熱管が、ヒートコイルと反応管との間に配
設された、冷却流体パイプは、均熱管と反応管と
の間に位置している特許請求の範囲第1項記載の
半導体熱処理装置。 3 炉体内に配設される反応管と、 複数のセクシヨンを持ち、炉体と反応管との間
で反応管の軸線方向に配設されて反応管を加熱す
るヒートコイルと、 ヒートコイルのセクシヨンに対応した、反応管
の各部分の内部温度を検出可能にそれぞれ配設さ
れた複数の熱電対と、 反応管と炉体と間で反応管の軸線方向にそれぞ
れのび、軸線方向の異なる位置にある噴出口から
冷却流体を噴出させて、反応管を冷却する複数の
冷却流体パイプと、 それぞれの冷却流体パイプに供給される冷却流
体の流量を、熱電対の検出した反応管のそれぞれ
の部分の内部温度に応じて、制御する流量制御手
段と、 反応管のそれぞれの部分の内部温度に関する、
熱電対からの信号を受け、流量制御手段に制御信
号を送つて、流量制御手段の動作を制御する中央
制御手段と、 を具備する半導体熱処理装置。 4 均熱管が、ヒートコイルと反応管との間に配
設された、冷却流体パイプは、均熱管と反応管と
の間に位置している特許請求の範囲第3項記載の
半導体熱処理装置。 5 中央制御手段は、ヒートコイルのそれぞれの
セクシヨンを流れる電流量を制御可能に構成され
ている特許請求の範囲第3項または第4項記載の
半導体熱処理装置。[Scope of Claims] 1. A reaction tube disposed within the furnace body, and a heat coil having a plurality of sections and disposed in the axial direction of the reaction tube between the furnace body and the reaction tube to heat the reaction tube. , a plurality of thermocouples corresponding to the sections of the heat coil, respectively arranged to be able to detect the internal temperature of each part of the reaction tube, and a plurality of thermocouples each extending in the axial direction of the reaction tube between the reaction tube and the furnace body; A plurality of cooling fluid pipes eject cooling fluid from jet ports located at different positions in the axial direction to cool the reaction tube, and the flow rate of the cooling fluid supplied to each cooling fluid pipe is measured based on the reaction detected by the thermocouple. A semiconductor heat treatment apparatus comprising: a flow rate control means for controlling the internal temperature of each part of the pipe; 2. The semiconductor heat processing apparatus according to claim 1, wherein the soaking tube is disposed between the heat coil and the reaction tube, and the cooling fluid pipe is located between the soaking tube and the reaction tube. 3. A reaction tube arranged inside the furnace body, a heat coil having multiple sections and arranged in the axial direction of the reaction tube between the furnace body and the reaction tube to heat the reaction tube, and a section of the heat coil. A plurality of thermocouples are arranged to detect the internal temperature of each part of the reaction tube, and thermocouples extend in the axial direction of the reaction tube between the reaction tube and the furnace body, and are located at different positions in the axial direction. Cooling fluid is ejected from a certain spout to cool the reaction tube, and the flow rate of the cooling fluid supplied to each cooling fluid pipe is detected by the thermocouple in each part of the reaction tube. a flow rate control means for controlling the internal temperature of each section of the reaction tube according to the internal temperature;
A semiconductor heat treatment apparatus comprising: central control means that receives a signal from a thermocouple and sends a control signal to the flow rate control means to control the operation of the flow rate control means. 4. The semiconductor heat processing apparatus according to claim 3, wherein the soaking tube is disposed between the heating coil and the reaction tube, and the cooling fluid pipe is located between the soaking tube and the reaction tube. 5. The semiconductor heat treatment apparatus according to claim 3 or 4, wherein the central control means is configured to be able to control the amount of current flowing through each section of the heating coil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083409A JPS61241916A (en) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | Semiconductor heat treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083409A JPS61241916A (en) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | Semiconductor heat treatment apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61241916A JPS61241916A (en) | 1986-10-28 |
| JPH0543173B2 true JPH0543173B2 (en) | 1993-06-30 |
Family
ID=13801628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60083409A Granted JPS61241916A (en) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | Semiconductor heat treatment apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61241916A (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH075631Y2 (en) * | 1987-01-30 | 1995-02-08 | 国際電気株式会社 | Vertical furnace |
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| JPH07263369A (en) * | 1994-03-24 | 1995-10-13 | Koyo Rindobaagu Kk | Heat treatment device |
| JP3910151B2 (en) * | 2003-04-01 | 2007-04-25 | 東京エレクトロン株式会社 | Heat treatment method and heat treatment apparatus |
| JP4498210B2 (en) * | 2005-05-13 | 2010-07-07 | 株式会社日立国際電気 | Substrate processing apparatus and IC manufacturing method |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP60083409A patent/JPS61241916A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61241916A (en) | 1986-10-28 |
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