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JP2006093200A - Semiconductor manufacturing equipment - Google Patents

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JP2006093200A
JP2006093200A JP2004273215A JP2004273215A JP2006093200A JP 2006093200 A JP2006093200 A JP 2006093200A JP 2004273215 A JP2004273215 A JP 2004273215A JP 2004273215 A JP2004273215 A JP 2004273215A JP 2006093200 A JP2006093200 A JP 2006093200A
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JP
Japan
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reaction tube
boat
gas
temperature
tube
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Pending
Application number
JP2004273215A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidenari Yoshida
秀成 吉田
Tomoshi Taniyama
智志 谷山
Satoru Ichimura
悟 市村
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Kokusai Denki Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Publication date
Application filed by Hitachi Kokusai Electric Inc filed Critical Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority to JP2004273215A priority Critical patent/JP2006093200A/en
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Abstract

【課題】
高温プロセスで使用される反応管の変形を減少させ、半導体製造装置のランニングコストを低減する。
【解決手段】
基板を収納して処理する縦型の反応管2と、該反応管を収納して加熱する加熱装置とを具備し、前記反応管の肉厚は、側壁下部>天井部>側壁上部となっている。
【選択図】 図2
【Task】
The deformation of the reaction tube used in the high temperature process is reduced, and the running cost of the semiconductor manufacturing apparatus is reduced.
[Solution]
A vertical reaction tube 2 that accommodates and processes the substrate and a heating device that accommodates and heats the reaction tube, and the thickness of the reaction tube is lower side wall> ceiling portion> upper side wall. Yes.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、シリコンウェーハ等の基板に酸化膜等の薄膜の生成、不純物の拡散、エッチングなど所要の処理を行い半導体装置を製造する半導体製造装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus that manufactures a semiconductor device by performing necessary processes such as generation of a thin film such as an oxide film, diffusion of impurities, and etching on a substrate such as a silicon wafer.

半導体製造装置としては、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の半導体製造装置、所要枚数の基板を一度に処理するバッチ式の半導体製造装置があり、又バッチ式の半導体製造装置の一例として縦型炉を有する半導体製造装置がある。   Semiconductor manufacturing apparatuses include a single wafer type semiconductor manufacturing apparatus that processes substrates one by one, a batch type semiconductor manufacturing apparatus that processes a required number of substrates at once, and a vertical type semiconductor manufacturing apparatus as an example. There is a semiconductor manufacturing apparatus having a mold furnace.

図3に於いて、従来の半導体製造装置の縦型炉、例えば酸化・拡散処理炉について説明する。   With reference to FIG. 3, a vertical furnace of a conventional semiconductor manufacturing apparatus, for example, an oxidation / diffusion processing furnace will be described.

均熱管1は、例えばSIC等の耐熱性材料から成り、上端が閉塞され、下端に開口を有する円筒状の形態である。例えば石英(SiO2 )等の耐熱性材料から成る反応容器(以下反応管2)は、下端に開口を有する円筒状の形態を有し、前記均熱管1内に同心に配置されている。該均熱管1を収納する様に加熱装置(以下ヒータ10)が同心円状に配置されている。前記反応管2内の温度は温度検出手段(以下熱電対11)により検出され、検出結果に基づき前記反応管2内を所定の処理温度にする様に前記ヒータ10による加熱が制御される。   The soaking tube 1 is made of a heat-resistant material such as SIC, for example, and has a cylindrical shape with the upper end closed and the lower end opened. For example, a reaction vessel (hereinafter referred to as reaction tube 2) made of a heat-resistant material such as quartz (SiO 2) has a cylindrical shape having an opening at the lower end, and is arranged concentrically in the soaking tube 1. A heating device (hereinafter referred to as a heater 10) is concentrically arranged so as to accommodate the soaking tube 1. The temperature in the reaction tube 2 is detected by a temperature detecting means (hereinafter referred to as a thermocouple 11), and heating by the heater 10 is controlled based on the detection result so that the inside of the reaction tube 2 is set to a predetermined processing temperature.

前記反応管2の下部には、例えば石英から成るガス供給管3とガス排気管4が連結され、前記ガス供給管3と連通する導入口5には細管の導管6が接続され、該導管6は前記反応管2下部から外側面に沿って立上がり、天井部でガス溜め部7に連通する。該ガス溜め部7と前記反応管2内部とは天井部に穿設された分散孔8を介して連通されている。前記ガス排気管4は前記反応管2の下端部に設けられた排気口9に接続される。   A gas supply pipe 3 and a gas exhaust pipe 4 made of, for example, quartz are connected to the lower part of the reaction tube 2, and a narrow pipe 6 is connected to the introduction port 5 communicating with the gas supply pipe 3. Rises from the bottom of the reaction tube 2 along the outer surface and communicates with the gas reservoir 7 at the ceiling. The gas reservoir 7 and the inside of the reaction tube 2 communicate with each other through a dispersion hole 8 formed in the ceiling. The gas exhaust pipe 4 is connected to an exhaust port 9 provided at the lower end of the reaction tube 2.

前記反応管2の導入口5は前記ガス供給管3により、反応ガスが前記反応管2内に供給される様になっており、反応ガスは前記ガス供給管3から前記導管6、前記ガス溜め部7を経て前記反応管2の天井部から反応管2内部に導入され、反応後のガスは前記ガス排気管4から排気される様になっている。   The introduction port 5 of the reaction tube 2 is configured so that a reaction gas is supplied into the reaction tube 2 through the gas supply tube 3, and the reaction gas is supplied from the gas supply tube 3 to the conduit 6 and the gas reservoir. The gas is introduced into the reaction tube 2 from the ceiling of the reaction tube 2 through the section 7, and the gas after the reaction is exhausted from the gas exhaust tube 4.

前記反応管2の下端開口部には、例えば石英から成る円盤状の基座(以下ベース12)が気密シール可能に着脱可能であり、前記ベース12は円盤状の蓋体(以下シールキャップ13)の上に取付けられている。該シールキャップ13には、回転モータ等から成る回転手段14が連結されており、該回転手段14により、保持体(以下石英キャップ15)及び基板保持具(以下ボート16)、該ボート16上に保持されている基板(以下ウェーハ17)を回転させる。   A disc-shaped base (for example, base 12) made of, for example, quartz is detachably attached to the lower end opening of the reaction tube 2 so as to be hermetically sealed. The base 12 is a disc-shaped lid (hereinafter, seal cap 13). Installed on top. The seal cap 13 is connected to a rotating means 14 composed of a rotary motor or the like. By the rotating means 14, a holder (hereinafter referred to as a quartz cap 15), a substrate holder (hereinafter referred to as a boat 16), The held substrate (hereinafter referred to as wafer 17) is rotated.

前記シールキャップ13は昇降手段(以下ボートエレベータ18)に連結されていて、該ボートエレベータ18は前記ボート16を昇降させ、該ボート16を前記反応管2内に装入、引出し可能となっている。   The seal cap 13 is connected to elevating means (hereinafter referred to as a boat elevator 18). The boat elevator 18 can elevate and lower the boat 16, and the boat 16 can be loaded into and withdrawn from the reaction tube 2. .

以下、基板処理を説明する。   Hereinafter, the substrate processing will be described.

先ず、前記ボートエレベータ18により前記ボート16を下降させ、該ボート16に所定枚数のウェーハ17を装填する。次に、前記ヒータ10により前記反応管2を加熱し、該反応管2内の温度を所定の処理温度にする。前記ボートエレベータ18により、前記ボート16を上昇させて前記反応管2内に装入し、前記熱電対11が検出する温度に基づき前記ヒータ10が制御され前記反応管2の内部温度は所定の処理温度に維持される。   First, the boat 16 is lowered by the boat elevator 18 and a predetermined number of wafers 17 are loaded into the boat 16. Next, the reaction tube 2 is heated by the heater 10, and the temperature in the reaction tube 2 is set to a predetermined processing temperature. The boat elevator 18 raises the boat 16 and inserts it into the reaction tube 2. The heater 10 is controlled based on the temperature detected by the thermocouple 11, and the internal temperature of the reaction tube 2 is set to a predetermined value. Maintained at temperature.

該反応管2内を所定の圧力に保った後、前記回転手段14により、前記ボート16及び該ボート16上に保持されているウェーハ17が回転され、同時に前記ガス供給管3から反応ガスを供給若しくは図示しない水分発生器から水蒸気が供給される。供給された反応ガスは、前記導管6、前記ガス溜め部7を経て前記反応管2を下降し、前記ウェーハ17に対して均等に供給され、該ウェーハ17に酸化・拡散処理が成される。   After maintaining the inside of the reaction tube 2 at a predetermined pressure, the rotating means 14 rotates the boat 16 and the wafer 17 held on the boat 16 and simultaneously supplies the reaction gas from the gas supply tube 3. Alternatively, water vapor is supplied from a moisture generator (not shown). The supplied reaction gas descends the reaction tube 2 through the conduit 6 and the gas reservoir 7 and is evenly supplied to the wafer 17, and oxidation / diffusion processing is performed on the wafer 17.

酸化・拡散処理が終了すると、次のウェーハ17の酸化・拡散処理に移るべく、前記反応管2内の反応ガスを不活性ガスで置換すると共に圧力を常圧にし、その後、前記ボートエレベータ18により前記ボート16を下降させて、該ボート16から処理済のウェーハ17を前記反応管2から払出す。空となったボート16に、未処理のウェーハ17が装填され、再度前述同様にして前記反応管2内に装入され、酸化・拡散処理が成される。   When the oxidation / diffusion process is completed, the reaction gas in the reaction tube 2 is replaced with an inert gas and the pressure is changed to normal pressure, and then the boat elevator 18 moves to the next wafer 17 oxidation / diffusion process. The boat 16 is lowered, and processed wafers 17 are discharged from the reaction tube 2 from the boat 16. An unprocessed wafer 17 is loaded into the emptied boat 16 and charged again into the reaction tube 2 in the same manner as described above, and oxidation / diffusion processing is performed.

前記基板処理は、プロセスの内容に応じて、例えば酸化膜の処理を行う場合は処理温度は1000℃、或はアニールの処理を行う場合は処理温度1200℃の高温で実施されるが、例えば1200℃は石英の耐熱温度に近い温度であり、石英の強度も1000℃の状態に比べると低下する。1200℃で使用される反応管2では、使用が繰返されることで、図4に示される様に、自重により反応管2の下部が変形していく。この為、1000℃で使用される場合の反応管2に比べ、1200℃で使用される反応管2は頻繁に交換しなければならなかった。   The substrate processing is performed at a processing temperature of 1000 ° C. when an oxide film is processed, for example, or at a processing temperature of 1200 ° C. when an annealing process is performed. ° C. is a temperature close to the heat-resistant temperature of quartz, and the strength of quartz is also lower than that at 1000 ° C. In the reaction tube 2 used at 1200 ° C., the lower part of the reaction tube 2 is deformed by its own weight as shown in FIG. 4 by repeated use. For this reason, the reaction tube 2 used at 1200 ° C. must be frequently replaced as compared to the reaction tube 2 used at 1000 ° C.

本発明は斯かる実情に鑑み、高温プロセスで使用される反応管の変形を減少させ、半導体製造装置のランニングコストを低減するものである。   In view of such circumstances, the present invention reduces deformation of a reaction tube used in a high-temperature process and reduces the running cost of a semiconductor manufacturing apparatus.

本発明は、基板を収納して処理する縦型の反応管と、該反応管を収納して加熱する加熱装置とを具備し、前記反応管の肉厚は、側壁下部>天井部>側壁上部となっている半導体製造装置に係るものである。   The present invention comprises a vertical reaction tube that accommodates and processes a substrate, and a heating device that accommodates and heats the reaction tube, and the thickness of the reaction tube is: lower side wall> ceiling portion> upper side wall This relates to the semiconductor manufacturing apparatus.

本発明によれば、基板を収納して処理する縦型の反応管と、該反応管を収納して加熱する加熱装置とを具備し、前記反応管の肉厚は、側壁下部>天井部>側壁上部となっているので、反応管の自重を増加させることなく、下部の強度を増大させることができ、反応管の変形が集中する下部での変形を抑制することができるという優れた効果を発揮する。   According to the present invention, a vertical reaction tube that accommodates and processes a substrate and a heating device that accommodates and heats the reaction tube are provided, and the thickness of the reaction tube is lower side wall> ceiling portion> Since it is the upper part of the side wall, it is possible to increase the strength of the lower part without increasing the weight of the reaction tube, and to suppress the deformation at the lower part where the deformation of the reaction tube is concentrated. Demonstrate.

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、図1に於いて、本発明が実施される半導体製造装置の概略を説明する。   First, referring to FIG. 1, an outline of a semiconductor manufacturing apparatus in which the present invention is implemented will be described.

尚、図1中、図3中で示したものと同等のものには同符号を付してある。   In FIG. 1, the same components as those shown in FIG.

ヒータベース21にヒータ10が立設され、該ヒータ10内に均熱管1が同心に収納され、該均熱管1内に反応管2が同心に配設されている。   The heater 10 is erected on the heater base 21, the soaking tube 1 is concentrically accommodated in the heater 10, and the reaction tube 2 is concentrically disposed in the soaking tube 1.

該反応管2の下端部には導入口5が取付けられ、該導入口5はガス供給管3を介して図示しない処理ガス供給源、或は窒素ガス等の不活性ガス(パージガス)供給源に接続され、前記ガス供給管3には流量制御手段、例えばマスフローコントローラ22が設けられている。又前記反応管2の下端部には排気口9が連通され、該排気口9はガス排気管4を介して図示しない排気装置に接続され、前記ガス排気管4には圧力センサ23、圧力調整器24が設けられている。   An introduction port 5 is attached to the lower end of the reaction tube 2, and the introduction port 5 is connected to a processing gas supply source (not shown) or an inert gas (purge gas) supply source such as nitrogen gas via a gas supply tube 3. The gas supply pipe 3 is connected to a flow rate control means, for example, a mass flow controller 22. An exhaust port 9 communicates with the lower end of the reaction tube 2, and the exhaust port 9 is connected to an exhaust device (not shown) via a gas exhaust tube 4. The gas exhaust tube 4 has a pressure sensor 23 and a pressure adjustment. A vessel 24 is provided.

前記導入口5には導管6が連通され、該導管6は前記反応管2の外面に沿って上昇し、該反応管2の上端面に設けられたガス溜め部7に連通し、該ガス溜め部7は分散孔8を介して前記反応管2内と連通している。   A conduit 6 communicates with the introduction port 5, the conduit 6 rises along the outer surface of the reaction tube 2, communicates with a gas reservoir 7 provided on the upper end surface of the reaction tube 2, and the gas reservoir The part 7 communicates with the inside of the reaction tube 2 through the dispersion hole 8.

該反応管2内にはボート16が装入、引出し可能となっており、該ボート16は石英キャップ15、ベース12を介してシールキャップ13に載置され、該シールキャップ13は前記反応管2の下端開放面を気密に閉塞可能である。前記シールキャップ13はボートエレベータ18によって支持され、該ボートエレベータ18は前記シールキャップ13を介して前記石英キャップ15、ボート16を昇降可能であり、昇降によって前記ボート16が前記反応管2内に挿脱可能となっている。   A boat 16 can be inserted into and withdrawn from the reaction tube 2. The boat 16 is placed on a seal cap 13 via a quartz cap 15 and a base 12, and the seal cap 13 is attached to the reaction tube 2. It is possible to hermetically close the open surface of the lower end. The seal cap 13 is supported by a boat elevator 18, and the boat elevator 18 can raise and lower the quartz cap 15 and the boat 16 through the seal cap 13, and the boat 16 is inserted into the reaction tube 2 by raising and lowering. It is possible to remove.

前記石英キャップ15は前記ベース12に対して回転可能であり、前記石英キャップ15は回転手段14によって回転可能となっている。   The quartz cap 15 can be rotated with respect to the base 12, and the quartz cap 15 can be rotated by a rotating means 14.

図1中、25は主制御部を示し、該主制御部25は温度制御部26、ガス流量制御部27、圧力制御部29、駆動制御部28を具備している。   In FIG. 1, reference numeral 25 denotes a main control unit, and the main control unit 25 includes a temperature control unit 26, a gas flow rate control unit 27, a pressure control unit 29, and a drive control unit 28.

炉内の所要箇所の温度を検出する熱電対11からの検出結果は前記温度制御部26に入力され、該温度制御部26は温度検出結果を基に前記反応管2内が所定温度、例えばプロセス温度となる様に前記ヒータ10を制御する。又、前記ガス流量制御部27は前記導入口5から導入される反応ガスを所定流量に制御し、前記圧力制御部29は、前記圧力センサ23から入力される圧力を基に前記圧力調整器24を制御して前記反応管2内の圧力を所定圧力例えばプロセス圧力に制御する。   The detection result from the thermocouple 11 that detects the temperature of a required location in the furnace is input to the temperature control unit 26, and the temperature control unit 26 determines that the inside of the reaction tube 2 is at a predetermined temperature, for example, a process based on the temperature detection result. The heater 10 is controlled to reach the temperature. The gas flow rate control unit 27 controls the reaction gas introduced from the introduction port 5 to a predetermined flow rate, and the pressure control unit 29 is based on the pressure input from the pressure sensor 23. To control the pressure in the reaction tube 2 to a predetermined pressure, for example, a process pressure.

前記駆動制御部28は、前記回転手段14を制御して処理中の前記ボート16を所定の回転速度で回転させ、又前記ボートエレベータ18を制御して、前記ボート16の昇降を行わせる。   The drive control unit 28 controls the rotating means 14 to rotate the boat 16 being processed at a predetermined rotational speed, and controls the boat elevator 18 to raise and lower the boat 16.

以下、基板処理の一例、例えば、酸化・拡散処理を説明する。   Hereinafter, an example of substrate processing, for example, oxidation / diffusion processing will be described.

前記ボートエレベータ18を駆動して、前記ボート16を降下させる。   The boat elevator 18 is driven to lower the boat 16.

図示しないウェーハ移載機により前記ボート16にウェーハ17を1バッチ分の所定枚数移載する。前記ヒータ10により前記反応管2が前記均熱管1を介して加熱され、前記熱電対11により検出される前記反応管2内の温度に基づいて、該反応管2内の温度が処理温度、例えば1200℃に制御される。尚、予め前記反応管2内は前記導入口5、前記導管6より不活性ガスが供給され、不活性ガスが充填されている。   A predetermined number of wafers 17 are transferred onto the boat 16 by a wafer transfer machine (not shown). The reaction tube 2 is heated by the heater 10 through the soaking tube 1, and the temperature in the reaction tube 2 is determined based on the temperature in the reaction tube 2 detected by the thermocouple 11. It is controlled at 1200 ° C. In addition, the inside of the reaction tube 2 is supplied with an inert gas from the introduction port 5 and the conduit 6 in advance, and is filled with the inert gas.

未処理ウェーハ17が装填された前記ボート16が前記ボートエレベータ18により前記反応管2に装入される。前記ボート16の装入状態では、前記ベース12が前記反応管2の下端開口部を気密に閉塞する。前記圧力センサ23の検出圧力を基に前記反応管2内の圧力が処理圧、例えば50Paに維持される。   The boat 16 loaded with unprocessed wafers 17 is loaded into the reaction tube 2 by the boat elevator 18. In the loaded state of the boat 16, the base 12 airtightly closes the lower end opening of the reaction tube 2. Based on the pressure detected by the pressure sensor 23, the pressure in the reaction tube 2 is maintained at a processing pressure, for example, 50 Pa.

前記回転手段14が駆動され、前記ボート16を介して前記ウェーハ17が回転される。同時に前記ガス供給管3から反応ガス若しくは水分発生器から水蒸気が供給される。供給された反応ガスは、前記ガス溜め部7から前記分散孔8を通って前記反応管2を下降し、前記ウェーハ17に対して均等に供給され、酸化・拡散の所要の処理が成される。酸化・拡散処理中の前記反応管2内は、前記ガス排気管4を介して排気ガスが排気され、所定の圧力になる様前記圧力調整器24により圧力が制御される。   The rotating means 14 is driven, and the wafer 17 is rotated through the boat 16. At the same time, the reaction gas or water vapor is supplied from the gas supply pipe 3. The supplied reaction gas descends the reaction tube 2 from the gas reservoir 7 through the dispersion hole 8 and is evenly supplied to the wafer 17 to perform required processing of oxidation and diffusion. . The exhaust gas is exhausted through the gas exhaust pipe 4 in the reaction tube 2 during the oxidation / diffusion treatment, and the pressure is controlled by the pressure regulator 24 so as to reach a predetermined pressure.

基板処理が完了すると、前記反応管2内が不活性ガスによりガスパージされ、前記ボートエレベータ18により前記ボート16が降下され、処理済のウェーハ17が払出される。   When the substrate processing is completed, the inside of the reaction tube 2 is purged with an inert gas, the boat 16 is lowered by the boat elevator 18, and the processed wafer 17 is discharged.

空となったボート16に未処理ウェーハ17が移載され、上記した処理が繰返される。   The unprocessed wafer 17 is transferred to the empty boat 16 and the above processing is repeated.

尚、一例迄、本発明で処理される基板の処理条件は、アニールに於いて、ウェーハ温度は1200℃、ガス種供給量はArガス、10m/min、処理圧力は50Paである。   Note that, up to one example, the processing conditions of the substrate processed in the present invention are: annealing, the wafer temperature is 1200 ° C., the gas species supply amount is Ar gas, 10 m / min, and the processing pressure is 50 Pa.

上記した様に、前記反応管2は処理中高温に加熱される。該反応管2の材質は、石英であり、石英の変形し易くなる温度は1150℃である。処理中、該反応管2を1200℃になる様に使用すると変形し易くなる温度を超え耐熱温度に近い温度となっており、該反応管2の強度も低下している。   As described above, the reaction tube 2 is heated to a high temperature during processing. The material of the reaction tube 2 is quartz, and the temperature at which quartz is easily deformed is 1150 ° C. During the treatment, when the reaction tube 2 is used at a temperature of 1200 ° C., the temperature exceeds the temperature at which it easily deforms and is close to the heat-resistant temperature, and the strength of the reaction tube 2 is also reduced.

該反応管2の側壁には自重による垂直荷重が作用しており、処理中の高温状態で、垂直加重による変形が生じる。変形は処理が繰返されることで蓄積され、ついには使用ができなくなる程度の変形となる。   A vertical load due to its own weight is acting on the side wall of the reaction tube 2, and deformation due to the vertical load occurs at a high temperature during processing. The deformation accumulates as the process is repeated, and finally becomes a deformation that can no longer be used.

本発明では、基板処理中での前記反応管2の側壁の変形を減少させる為、側壁の肉厚を厚くし、側壁の強度を増大させ、側壁の変形量を減少させている。即ち、前記反応管2の肉厚を側壁下部>天井部>側壁上部の関係が成立する様にしている。   In the present invention, in order to reduce the deformation of the side wall of the reaction tube 2 during the substrate processing, the thickness of the side wall is increased, the strength of the side wall is increased, and the deformation amount of the side wall is reduced. That is, the thickness of the reaction tube 2 is set such that a relationship of lower side wall> ceiling part> upper side wall is established.

天井部は前記反応管2の頂部であり、側壁下部の様に、天井部と側壁上部の重量を荷う必要がなく、側壁下部よりも肉厚を薄くできるが、側壁下部よりも荷う重量が軽いものの、然し天井部の平面又は曲面が重力に対して水平方向に配されるので、垂下り易くなる為、側壁下部よりも肉厚を厚くしなければならない。   The ceiling part is the top part of the reaction tube 2, and unlike the lower part of the side wall, it is not necessary to load the weight of the upper part and the upper part of the side wall. However, since the plane or curved surface of the ceiling portion is arranged in the horizontal direction with respect to gravity, it is easy to hang down, so that the wall thickness must be thicker than the lower portion of the side wall.

上記本発明の最適な状態を実現する為、本発明者等は確認実験を行った。   In order to realize the optimum state of the present invention, the present inventors conducted confirmation experiments.

実験の結果を要約すると、反応管2の全体に亘り肉厚を厚くすると、該反応管2上部の自重が増大し、やはり下部に変形が発生する。又、側壁の下から2/3部分の肉厚を増大させた場合、変形量は減少するが、下部に変形が発生する。更に、前記反応管2の下端部のみ(全長の1/5)の肉厚を厚くした場合は、強度の向上はなく、変形を減少させる効果は見られなかった。   To summarize the results of the experiment, when the wall thickness is increased over the entire reaction tube 2, the weight of the upper portion of the reaction tube 2 increases, and deformation also occurs at the lower portion. Further, when the thickness of the 2/3 portion is increased from the bottom of the side wall, the amount of deformation decreases, but deformation occurs in the lower part. Further, when the thickness of only the lower end portion of the reaction tube 2 (1/5 of the total length) was increased, the strength was not improved and the effect of reducing deformation was not observed.

次に、前記反応管2の下から全高の約2/5の範囲の肉厚を厚くした場合、強度と自重のバランスがよく、変形量が最も少ないという結果が得られた。尚、該反応管2の下から1/3〜1/4の範囲で肉厚を厚くすると、該反応管2下部の変形が減少する効果が得られることが分った。尚、肉厚の増大については、例えば本実施の形態では肉厚の増大比が2/1としてある。尚、肉厚の増大比は、反応管2の形状により適宜選択され、3/1〜1.5/1の範囲で選択される。   Next, when the thickness in the range of about 2/5 of the total height from the bottom of the reaction tube 2 was increased, the result was that the balance between strength and weight was good and the amount of deformation was the smallest. It has been found that increasing the thickness in the range of 1/3 to 1/4 from the bottom of the reaction tube 2 has the effect of reducing deformation at the lower portion of the reaction tube 2. For example, in this embodiment, the increase ratio of the thickness is 2/1. The increase ratio of the wall thickness is appropriately selected depending on the shape of the reaction tube 2 and is selected in the range of 3/1 to 1.5 / 1.

次にウェーハ処理条件として、温度管理が挙げられるが、前記反応管2の側壁の肉厚を変化させた場合、該反応管2内に収納されるウェーハ17の加熱(均熱制御)に影響が生じる。この為、肉厚を変化させる範囲は、処理対象のウェーハ17が収納される範囲(反応管2内の均熱領域)と重ならない様にすることが好ましい。従って、実際に側壁の肉厚が厚くされる範囲は、均熱領域と重ならないことが好ましい。   Next, temperature management is given as a wafer processing condition. When the thickness of the side wall of the reaction tube 2 is changed, the heating of the wafer 17 accommodated in the reaction tube 2 (soaking control) is affected. Arise. For this reason, it is preferable that the range in which the thickness is changed does not overlap with the range in which the wafer 17 to be processed is accommodated (the soaking area in the reaction tube 2). Therefore, it is preferable that the range in which the thickness of the side wall is actually increased does not overlap the soaking area.

以下、上記実験を考慮して本発明を実施した反応管2を図2に示す。   FIG. 2 shows a reaction tube 2 in which the present invention is implemented in consideration of the above experiment.

図示される様に、該反応管2の側壁の下部Lの範囲で、肉厚が厚くなっている。又、肉厚が変化する境界部は、熱応力が集中しない様にテーパ仕上げされるか、R仕上げされる。   As shown in the figure, the thickness is thicker in the range of the lower portion L of the side wall of the reaction tube 2. Further, the boundary portion where the thickness changes is tapered or R-finished so that thermal stress is not concentrated.

尚、本発明は反応管に実施した場合を示したが、均熱管等高温で使用される管に実施可能であるとは言う迄もない。   In addition, although this invention showed the case where it implemented to a reaction tube, it cannot be overemphasized that it can implement to the pipe | tube used at high temperature, such as a soaking | uniform-heating pipe | tube.

本発明の実施の形態を示す断面概略図である。It is a section schematic diagram showing an embodiment of the invention. 本実施の形態に使用される反応管の断面図である。It is sectional drawing of the reaction tube used for this Embodiment. 従来例を示す断面概略図である。It is the cross-sectional schematic which shows a prior art example. 従来例での反応管の変形の態様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the aspect of a deformation | transformation of the reaction tube in a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 均熱管
2 反応管
10 ヒータ
16 ボート
17 ウェーハ
18 ボートエレベータ
25 主制御部
1 Heat equalizing tube 2 Reaction tube 10 Heater 16 Boat 17 Wafer 18 Boat elevator 25 Main controller

Claims (1)

基板を収納して処理する縦型の反応管と、該反応管を収納して加熱する加熱装置とを具備し、前記反応管の肉厚は、側壁下部>天井部>側壁上部となっていることを特徴とする半導体製造装置。   A vertical reaction tube that accommodates and processes the substrate, and a heating device that accommodates and heats the reaction tube, and the thickness of the reaction tube is lower side wall> ceiling portion> upper side wall. A semiconductor manufacturing apparatus.
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